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河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表 學(xué)生姓名 邵永濤 學(xué) 號(hào) 111304240 指導(dǎo)教師 韓艷艷 課題名稱 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 難易程度 偏難 適中 偏易選題情況 工作量 較大 合理 較小 任務(wù)書 有 無 開題報(bào)告 有 無符合規(guī)范化 的要求 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學(xué)習(xí)態(tài)度 出勤情況 好 一般 差 工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢 中期工作匯 報(bào)及解答問 題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績(jī)?cè)u(píng)定 所在專業(yè)意見 負(fù)責(zé)人 年 月 日 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué) 生 姓 名 邵永濤 學(xué) 號(hào) 111304240 設(shè) 計(jì) 題 目 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 起迄日期 2013 年 11月 2 日 2014 年 4月 13日 指導(dǎo)教師 韓艷艷 2013 年 11 月 2 日 重要提示 各類電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式中的說明 用藍(lán)色或紅色字體表示 在參 閱后請(qǐng)自行刪除 包括本提示 黑色字體的內(nèi)容全部保留 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 1 本畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的 在完成該課題之后 應(yīng)對(duì)冷沖壓工藝生產(chǎn)較為熟悉 能熟練掌握相關(guān) 設(shè)計(jì)手冊(cè)的使用 能獨(dú)立完成一套模具的設(shè)計(jì)及模具工作零件加工工藝的 編制 能夠運(yùn)用模具設(shè)計(jì)軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制 2 本畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 課題任務(wù)的內(nèi)容和要求 包括原始數(shù)據(jù) 技術(shù)要 求 工作要求等 1 制件的工藝性分析 2 設(shè)計(jì)方案的確定 3 工作零部件的計(jì)算與設(shè)計(jì) 4 其他零部件的計(jì)算及設(shè)計(jì) 5 模具的裝配與調(diào)試 6 設(shè)計(jì)小結(jié) 所在專業(yè)審查意見 負(fù)責(zé)人 年 月 日 系部意見 系領(lǐng)導(dǎo) 年 月 日 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑六面 工序號(hào) 03 零件名稱 凹模 零件號(hào) 02 11 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號(hào) 硬 度 種 類 重 量 Cr12 48 52HRC 鍛 件 設(shè) 備 名 稱 型 號(hào) 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 銑床 虎鉗 墊塊 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀長(zhǎng) 度 走 刀次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸轉(zhuǎn) 速 切 削速 度 基 本工 時(shí) 二次 2 銑上 下平面 30 面銑刀 游標(biāo) 卡尺 5 0 2mm 200 min 2000r min 二次 1 銑四周面 10 立銑刀 游標(biāo)卡尺 2 0 5mm 60 min 2000r mi 設(shè) 計(jì) 者 邵永濤 指 導(dǎo) 教 師 韓艷艷 共 頁 第 頁 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) 模具 112 班 學(xué)生姓名 邵永濤 學(xué) 號(hào) 111304240 指導(dǎo)教師 韓艷艷 2014 年 4 月 20 日 支撐卡沖壓成型工藝及模具設(shè)計(jì) 摘要 支撐卡沖孔落料正裝復(fù)合模以及彎曲模設(shè)計(jì) 通過分析制件的工藝性可 確定制件的成形加工需要二副模具完成 即一套復(fù)合模和單工序彎曲模 復(fù)合 模是指沖床在一次行程中 完成落料 沖孔等多個(gè)工序的一種模具結(jié)構(gòu) 相對(duì) 其他冷沖壓模具結(jié)構(gòu)而言 它具有以下一些優(yōu)點(diǎn) 工件同軸度較好 表面平 直 尺寸精度較高 生產(chǎn)效率高 受條料外形尺寸的精度限制較小 但需考 慮的問題是 模具零部件加工制造比較困難 成本較高 并且凸凹模容易受到 最小壁厚的限制 單工序彎曲模的通用性能好 且制造簡(jiǎn)單 容易保證制件精度 該制件形狀較簡(jiǎn)單 對(duì)稱 材料為優(yōu)質(zhì) 05 鋼 工藝性好 關(guān)鍵詞 復(fù)合模 工藝性能 凸凹模 模具制造 Support the card punching forming technology and die design Abstract The support turns the piece the blunt bore falls to anticipate just pack compound mold and bent mold design The craft that passes the analysis system piece can make sure to make the piece to take shape to process to need two molding tools to complete Namely a set of compound mold and the single work preface bent mold The compound mold mean the punching machine is in a route of travel completing to fall to anticipate a kind of molding tool structure of several work prefaces of etc of blunt bore Opposite and other cold hurtle to press the molding tool structure but speeches it has following some advantageses The work piece is together the stalk degree is better the surface is straight and even the size accuracy is higher The produces the efficiency high be subjected to the anticipates the shape size of accuracy limit smaller But need the problem of the consideration is The molding tool zero partses process the manufacturing more difficulty the cost is higher and the convex and cave mold is subjected to the thick restrict of minimum wall easily The single work preface curves the in general use function of the mold good and the manufacturing is in brief An accuracy of easy assurance system Should make a shape to compare simple symmetry The material is high quality 05 steelses Craft good Keyword Compound mold craft function The convex and cave mold molding tool manufacturing 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 精車 工序號(hào) 03 零件名稱 凸凹模 零件號(hào) 00 05 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號(hào) 硬 度 種 類 重 量 Cr12MoV 56 58HRC 鍛 件 設(shè) 備 名 稱 型 號(hào) 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 車床 虎鉗 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀長(zhǎng) 度 走 刀次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸轉(zhuǎn) 速 切 削速 度 基 本工 時(shí) 二次 2 粗車 游標(biāo) 卡尺 200 min 2000r min 二次 1 精車 游標(biāo)卡尺 60 min 2000r mi 設(shè) 計(jì) 者 邵永濤 指 導(dǎo) 教 師 韓艷艷 共 3 頁 第 1 頁 零件號(hào) 零 件 名 稱 模具號(hào) 00 05 凸凹模 牌 號(hào) 硬 度 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 XYZ 003 Cr12MoV 56 58HRC 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工序號(hào) 工 序 名 稱 名 稱 型 號(hào) 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 工 時(shí) 01 下料 02 粗車外圓至 16 5 車床 虎鉗 直尺 03 半精車至 13 2 車床 虎鉗 游標(biāo)卡尺 04 車退刀槽 車床 虎鉗 游標(biāo)卡尺 刀口尺 05 熱處理 淬火 回火 保證硬度 48 52HRC 熱處理 爐 硬度儀 游標(biāo)卡尺 06 精磨小徑外圓至圖紙要求 磨床 游標(biāo)卡尺 07 在平面磨床上裝夾校正 平面磨 床 磁力夾 具 精 密平口 鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺 刀口尺 08 半精車倒角 R2 R0 5 角 車床 虎鉗 09 鉗工研磨各型孔達(dá)尺寸要求 游標(biāo)卡尺 10 檢驗(yàn) 游標(biāo)卡尺 編制 校對(duì) 審核 批準(zhǔn) 目錄 1 緒論 1 2 制件的工藝性分析 4 2 1 制件的總體分析 5 2 2 制件的外形分析 6 2 2 1沖裁件的外形轉(zhuǎn)角 6 2 2 2 沖裁件的孔邊距及孔間距 6 2 3 沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度 6 3 工藝方案的確定 8 4 主要工藝參數(shù)計(jì)算 9 4 1 沖裁的工藝計(jì)算 9 4 2排樣的設(shè)計(jì)及計(jì)算 10 4 2 1 確定搭邊及搭肩值 10 4 2 2 計(jì)算送料步距和條料的寬度 10 4 2 3 計(jì)算材料的利用率 11 4 3沖壓力的計(jì)算并初步選取壓力機(jī)的噸位 11 4 3 1沖裁力的計(jì)算 11 4 3 2 卸料力 推件力及頂件了力的計(jì)算 12 4 3 3 壓力機(jī)的公稱壓力的確定 12 4 3 4壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算 13 4 3 5工作部分的尺寸計(jì)算 16 5 模具總體設(shè)計(jì) 20 5 1 模具類形的選擇 20 5 2 定位方式的選擇 20 5 3 導(dǎo)向方式的選擇 20 6 模具主要零部件的設(shè)計(jì) 21 6 1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21 6 2 凹模的設(shè)計(jì) 21 6 2 1設(shè)計(jì) 8 5小孔的沖頭 22 6 2 2 設(shè)計(jì) 6 4和 22小孔的沖頭 22 6 3落料凸模 凸凹模 23 6 4定位零件的設(shè)計(jì) 23 6 5 導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì) 24 6 6打料裝置的設(shè)計(jì) 24 6 7 頂件裝置的設(shè)計(jì) 24 6 7 1 頂件塊的設(shè)計(jì) 24 6 7 2頂桿的設(shè)計(jì) 24 6 7 3橡皮的設(shè)計(jì) 25 6 8連接裝置的設(shè)計(jì) 25 6 8 1模柄的設(shè)計(jì) 25 6 9 固定板的設(shè)計(jì) 26 6 9 1墊板的設(shè)計(jì) 26 6 9 2螺釘及銷釘?shù)脑O(shè)計(jì) 26 6 9 3卸料板的設(shè)計(jì) 26 6 10 模架及組成零件的確定 26 6 10 1 模架的選用 26 6 10 2 模座的確定 27 7 模具工作原理 28 8 模具的裝配 29 9 彎曲模設(shè)計(jì) 32 9 1彎曲的直邊高度 32 9 2 孔邊距 32 10 主要工藝參數(shù)計(jì)算 33 10 1彎曲力的計(jì)算 33 10 2 壓力機(jī)的壓力確定 33 10 3 回彈量的計(jì)算 33 11 彎曲模工作部分設(shè)計(jì) 34 11 1 凸 凹模間隙的計(jì)算 34 11 2凸 凹模工作部分尺寸 34 11 2 1凸 凹模寬度尺寸計(jì)算 34 11 2 2 凸 凹模的圓角半徑以及凹模的深度 34 12 模具總體設(shè)計(jì) 35 12 1 模具類形的選擇 35 12 2 定位方式的選擇 35 12 3 卸料出件方式的選擇 35 12 4 導(dǎo)向方式 35 13 設(shè)備的選定 36 14 模具主要零部件的設(shè)計(jì) 37 15 模具總裝配圖 39 設(shè)計(jì)總結(jié) 40 致 謝 41 參 考 文 獻(xiàn) 42 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 0 1 緒 論 模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè) 是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備 先進(jìn)國(guó)家的模 具工業(yè)已擺脫從屬地位 發(fā)展為獨(dú)立的行業(yè) 日本工業(yè)界認(rèn)為 模具工業(yè)是其它 工業(yè)的先行工業(yè) 是創(chuàng)造富裕社會(huì)的動(dòng)力 美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為 模具工業(yè)是美國(guó) 工業(yè)的基石 在德國(guó)模具被冠以 金屬加工業(yè)中的帝王 之稱 模具作為提高生產(chǎn)率 減少材料和消耗 降低產(chǎn)品成本 提高產(chǎn)品質(zhì)量和市 場(chǎng)占有率的重要手段 已越來越受到各行業(yè)部門的重視 目前世界上模具工業(yè)的 年產(chǎn)值約 680 億美元 我國(guó) 2004 年模具產(chǎn)值為 530 億元 模具出口 4 91 億美元 同時(shí)還進(jìn)口 18 31 億美元 中國(guó)已經(jīng)成為世界上凈出口模具最多的國(guó)家 但大形 多工位級(jí)進(jìn)模具 精密沖壓模具 大形多形腔精密注塑模 大形汽車覆蓋件模具 等雖已能生產(chǎn) 但總體技術(shù)水平不高 及國(guó)外先進(jìn)國(guó)家相比 仍有很大差距 改 革開放以來 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng) 近年來 模具工業(yè)一直以 15 左右的速度發(fā)展 模具工業(yè)企業(yè)的所有制也發(fā) 生了巨大變化 除了國(guó)有專業(yè)模具廠外 集體 合資 獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速 的發(fā)展 到目前為止 中國(guó)約有模具生產(chǎn)廠家 2 萬家 從業(yè)人員有 50 多萬人 全年模具產(chǎn)值高達(dá) 450 億元以上 中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展在地域分布上存在不平衡性 東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中 西部地區(qū) 南方的發(fā)展快于北方 模具生產(chǎn)最集中的地區(qū)在珠江三角州和長(zhǎng)江三 角地區(qū) 其模具產(chǎn)值占全國(guó)的三分之二以上 而在模具制造領(lǐng)域中占有重要地位的沖壓模具生產(chǎn)技術(shù)及工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比 還相當(dāng)落后 主要原因是我國(guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝 模具標(biāo)準(zhǔn)化 模具設(shè) 計(jì) 模具制造工藝及設(shè)備方面及工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有相當(dāng)大的差距 導(dǎo)致我國(guó) 模具在壽命 效率 加工精度 生產(chǎn)周期等方面及工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距還很大 隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高 沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種 少批量 復(fù)雜 大 形 精密 更新?lián)Q代速度快等特點(diǎn) 沖壓模具正向高效 精密 長(zhǎng)壽名 大形化 方向發(fā)展 為適應(yīng)市場(chǎng)的變化 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展 沖壓模 具設(shè)計(jì)及制造技術(shù)正由手工設(shè)計(jì) 依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向計(jì)算機(jī)輔 助設(shè)計(jì) 數(shù)控切削加工 數(shù)控電加工為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造技術(shù)轉(zhuǎn)變 近年來許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度 技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的 重要?jiǎng)恿?一些國(guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維 CAD 并陸續(xù)開始使用 UG 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 1 PRO ENGINEER 等國(guó)際通用軟件 以汽車覆蓋件模具為代表的大形沖壓模 具的制造技術(shù)已取得了很大進(jìn)步 東風(fēng)汽車公司模具廠 一汽模具中心等模具廠 家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具 此外 許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù) 的研究和開發(fā) 經(jīng)過多年的努力 在模具 CAD CAE CAM 技術(shù)方面取得了顯著 進(jìn)步 在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn) 未來沖壓模具的發(fā)展方向 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品交貨期短 精度高 質(zhì)量好 價(jià)格低 的要求服務(wù) 達(dá)到這一要求急需發(fā)展的如下幾項(xiàng) 1 全面推廣 CAD CAM CAE 技術(shù) 模具 CAD CAM CAE 技術(shù)條件已基本成熟 各企業(yè)加大 CAD CAE CAM 技 術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度 進(jìn)一步擴(kuò)大 CAE 技術(shù)的應(yīng)用范圍 計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的 發(fā)展正使 CAD CAE CAM 技術(shù)跨地區(qū) 跨行業(yè) 跨企業(yè) 跨院所地在整個(gè)行業(yè) 中推廣成為可能 實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合 使虛擬制造成為可能 2 高速銑削加工 國(guó)外近年來發(fā)展的高速銑削加工 大幅度提高了加工效率 并獲得了極高 的表面光潔度 另外 還可以加工高硬度模塊 還具有溫升低 熱變形小等優(yōu)點(diǎn) 高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展 對(duì)汽車 家電行業(yè)中大形形腔模具制造注入了新的活 力 目前它已向更高的敏捷性 智能化 集成化方向發(fā)展 3 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模形或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ嗡?需的諸多功能 大大的縮短了模具的在研制制造周期 有些快速掃描系統(tǒng) 可快 速安裝在已有的數(shù)控機(jī)床及加工中心 實(shí)現(xiàn)快速采集 自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系 統(tǒng)的加工程序 不同格式 CAD 數(shù)據(jù) 用于模具制造業(yè)的 逆向工程 模具掃描 系統(tǒng)已在汽車 摩托車 4 電火花銑削加工 電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成技術(shù) 這是一種替代傳統(tǒng)的用成形電 極加工形腔的新技術(shù) 它是用高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單的管狀電極做三維或二維輪廓加工 因此不再需要制造復(fù)雜的成形電極 這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展 國(guó)外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中的應(yīng)用 預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到快速的 發(fā)展 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2 5 提高模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度 我國(guó)的模具標(biāo)準(zhǔn)化程度在不斷提高 估計(jì)目前我國(guó)模具的標(biāo)準(zhǔn)件使用的覆蓋 率達(dá)到 30 左右 而國(guó)外的達(dá)到了 80 左右 6 優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)的表面處理技術(shù) 選用優(yōu)質(zhì)的鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命顯得十分必要 模具熱處理和表面的處理的發(fā)展方向是真空熱處理 模具表面處理應(yīng)完善并發(fā)展 先進(jìn)的氣相沉積技術(shù) 等離子噴涂技術(shù)等 7 模具研磨拋光將智能化 自動(dòng)化 模具表面的質(zhì)量對(duì)模具的使用壽命 制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響 拋光研磨智能化 自動(dòng)化替代現(xiàn)有的手工操作 以提高模具的表面質(zhì)量 8 模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo) 模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合 并配 有隨行的定位夾具 有完整的機(jī)具 刀具數(shù)據(jù)庫(kù) 完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng) 質(zhì) 量監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 2 制件的工藝性分析 工件名稱 支撐卡 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 3 生產(chǎn)批量 大批量 厚度 2MM 材料 05 工件簡(jiǎn)圖 圖 2 1 制件圖 2 1 制件的總體分析 圖示零件材料 能夠進(jìn)行一般的沖壓加工 市場(chǎng)上也容易得到這種材料 價(jià) 格適中 支撐卡外形落料的工藝性 支撐卡屬于中等尺寸零件 料厚 2mm 外形復(fù)雜 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 程度一般 尺寸精度要求一般 因此可采用落料工藝獲得 支撐卡沖孔的工藝性 大小為 8 5mm 和 6 4mm 的孔 尺寸精度要求一 般 可采用沖孔 支撐卡彎曲的工藝性 此為支撐卡彎曲其精度為 1 其彎曲件的材料為優(yōu) 質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼曲服強(qiáng)度為 420 可以用一般彎曲工藝獲得 此工件只有外形落料和沖孔和彎曲三個(gè)工序 圖示除標(biāo)注公差的尺寸外零件 尺寸未注公差的一般尺寸 均按慣例取 IT14 級(jí) 符合一般級(jí)進(jìn)沖壓的經(jīng)濟(jì)精度 要求 模具精度取 IT9 級(jí)即可 由以上分析可知 圖示零件具有比較好的沖壓工藝性和彎曲工藝性 適合沖 壓和彎曲生產(chǎn) 1 彎曲直邊的高度 零件符合工一般彎曲件為了避免穩(wěn)定性不好 要求直立部分高度 H 2 5t 很顯 然滿足此藝性要求 2 孔邊距 為防止孔彎曲時(shí)發(fā)生變形 應(yīng)使孔位于變形區(qū)之外 即 L 2t 所以 此 零件完全符合要求 3 小彎曲半徑 根據(jù)所用材料 查表 3 2 2 可知最小彎曲半徑為 0 4t 本圖 2 0 8 所用該彎 曲件符合要求 2 2 制件的外形分析 2 2 1 沖裁件的外形轉(zhuǎn)角 沖裁件的外形無尖銳角 均圓弧過渡 半圓及 2 個(gè) R0 3 查表 2 7 1 1 知 此圓角過度有利于模具加工 不會(huì)引起熱處理開裂和沖裁時(shí)尖角處的崩刃和過快 磨損的現(xiàn)象 2 2 2 沖裁件的孔邊距及孔間距 為避免工件變形和保證模具強(qiáng)度 孔邊距和孔間距不能過小 其最小許可值 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 5 當(dāng)取 C 1 1 5 t 根據(jù)已知工件的尺寸可得 C1 3 25 C2 22 5 t 2 所以工件 的尺寸符合上述要求 沖孔時(shí)因受凸模強(qiáng)度限制孔的尺寸不應(yīng)太小 否則凸模易折斷或壓彎 查表 2 7 3 而知工件上孔的直徑當(dāng)大于或等于 0 35 倍的料厚 即 d 0 35t 由任務(wù)書零 件圖易于看出工件尺寸符合要求 2 3 沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度 沖裁件上的未注公差等級(jí)定為 IT14 級(jí) 查表確定工件尺寸如下 圖 2 2 零件展開簡(jiǎn)圖 沖裁件的斷面粗糙度值及材料塑性 厚度 沖裁間隙 刃口銳鈍及沖模結(jié)構(gòu) 相關(guān) 工件厚度為 1mm 其斷面粗糙度值為 12 5 m 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 3 工藝方案的確定 該零件包括 沖孔 落料和彎曲三個(gè)基本工序 可有以下三種工藝方案供選 擇 方案一 先落料后沖孔再?gòu)澢?采用單工序模生產(chǎn) 方案二 落料 沖孔復(fù)合沖壓再?gòu)澢?采用一副復(fù)合模和一副彎曲模生產(chǎn) 方案三 沖孔 落料 彎曲連續(xù)沖壓 采用級(jí)級(jí)進(jìn)模生產(chǎn) 對(duì)各種方案的分析 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 7 方案一 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 但需要三道工序 三副模具 生產(chǎn)效率低 難以滿 足該零件的年產(chǎn)量要求 方案二 只需二副模具 沖壓件的幾何形位精度和尺寸精度容易保證 且生 產(chǎn)率也高 盡管模具結(jié)構(gòu)較模具一復(fù)雜 但由于零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱 模具 制造并不困難 方案三 只需要一副模具 生產(chǎn)率也很高 但零件的沖壓精度稍差 模具制 造困難 需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正 故模具制造安裝較復(fù)合模復(fù)雜 通過以上三種方案的分析比較 并根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定該工件的沖壓生產(chǎn)采用 方案二為佳 并選擇正裝復(fù)合模 4 主要工藝參數(shù)計(jì)算 4 1 沖裁的工藝計(jì)算 從制件圖上可以看出 必須先通過落料沖工藝孔 然后再進(jìn)行彎曲 需要兩 套模具 很明顯彎曲決定了零件的總體形狀和尺寸 所以在此主要對(duì)彎曲工藝進(jìn) 行分析 該制件為沖孔落料彎曲件 圓角半徑 R 2 材料的料厚為 t 2 R 0 5t 這種彎曲件由于變形不嚴(yán)重 所以按中性層展開的原理 彎曲前 制件的總長(zhǎng)度應(yīng)等于彎曲件直線部分和圓弧部分長(zhǎng)度之和 根據(jù)彎曲制件圖可知 L L L r t 180Z12 36 41 4 14 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 81 14 式中 L 坯料展開總長(zhǎng)度Z 彎曲中心角 中性層位移系數(shù) 取 0 32 因?yàn)橛猩僭S偏移以及修整余量 取 L 為 82 mm 所以 該制件在經(jīng)過沖孔Z 落料之后和未彎曲前的外形尺寸為 82mm 40mm 圖 4 1 排樣圖 4 2 排樣的設(shè)計(jì)及計(jì)算 根據(jù)工件的形狀選擇有廢料排樣 且為直排的形式 雖然材料的利用率低于 少?gòu)U料和無廢料排樣 但工件的精度高 且易于保證工件外形的的圓角 4 2 1 確定搭邊及搭肩值 搭邊和搭肩值一般是由經(jīng)驗(yàn)確定的查表 2 5 2 而取最小搭邊值為 a1 2 5 最 小搭肩值為 a2 2 2 繪制草圖如左 分析制件形狀可知 由于孔較多 根據(jù) 1 排樣草圖 條料從前方送進(jìn) 這樣沖孔凸模的沖壓力比較均勻 制件形狀精度容 易保證 分析排樣草圖 2 條料從側(cè)面送進(jìn) 沖孔凸模受力不均 制件精度不容易 保證 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 9 圖 4 2 排樣草圖 2 選擇第一種排列方式 4 2 2 計(jì)算送料步距和條料的寬度 按如上排樣方式 并根據(jù)工件的尺寸確定送料步距為搭肩值及工件寬度之和 即 L a2 40 42 2 查表 2 5 4 而知條料寬度單向偏差值為 0 20 由公式計(jì)算如下 B D 2a 02 max102 40 2 2 5 0 45 02 所以確定條料的寬度 B 為 45 02 導(dǎo)料板間距離 A B C 45 5 無側(cè)壓裝置 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 10 50 4 2 3 計(jì)算材料的利用率 一個(gè)步距內(nèi)的材料的利用率 A BS 100 3176 4 758 31 3743 562 100 67 所以在不考慮料頭 料尾和邊余料等材料消耗的情況下材料的利用率為 67 而在考慮以上因素計(jì)算一張板料總的利用率時(shí)則需要根據(jù)證章板的長(zhǎng)寬尺 寸而定 在此省略不述 4 3 沖壓力的計(jì)算并初步選取壓力機(jī)的噸位 4 3 1 沖裁力的計(jì)算 沖裁力的大小隨凸模進(jìn)入材料的深度 凸模行程 而變化 本模具采用普通 平刃口模具沖裁 其沖裁力 F 按下式計(jì)算 F KLt b 由查表而知工件材料的抗剪強(qiáng)度極限值 b 為 300N K 值取 1 3 材料厚度 t 為 2 沖裁周邊長(zhǎng)度 L 270 22 59 66 69 08 86 35 485 31 所以沖裁力 F 378 5KN 4 3 2 卸料力 推件力及頂件了力的計(jì)算 卸料力是將廢料或工件從凸凹模上刮下的力 而推件力是將梗塞在凹模內(nèi)的 料順沖裁方向推出所需的力 頂件力逆沖裁方向?qū)⒘蠌陌寄?nèi)頂出所需的力 卸 料力 推件力和頂件力是由壓力機(jī)和模具卸料裝置或頂件裝置傳遞的 所以在選 擇設(shè)備公稱壓力或設(shè)計(jì)沖裁的時(shí)候應(yīng)分別予以考慮 影響這些力的因素較多 主 要有材料的力學(xué)性能 厚度 模具間隙 凹模洞口結(jié)構(gòu) 搭邊大小 潤(rùn)滑情況 制件的形狀和尺寸等 現(xiàn)在按照下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 11 查表 2 6 1 而卸料力 推件力和頂件力系數(shù)分別為 Kx 0 04 Kt 0 55 Kd 0 06 則 卸料力 Fx Kx F 0 04 378 5 15 14 推件力 Ft n Kt F n h t h 凹模洞口的直刃壁高度 取 h 6 表 2 9 4 Ft 624 5 頂件力 Fd Kd F 0 06 378 5 22 71 4 3 3 壓力機(jī)的公稱壓力的確定 壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于各種沖壓工藝力的總和 Fz 由于本模具采 用的是彈性卸料裝置和上出料方式 所以 Fz F Fx Fd 416 35 查手冊(cè)選擇壓力機(jī)的公稱壓力為 630KN 滑塊固定行 100mm 最大閉合高度 250 mm 固定臺(tái)和可傾 400mm 閉合高度調(diào)節(jié)量 80mm 標(biāo)準(zhǔn)形 工作臺(tái)尺寸 左右 前后 570 860mm 標(biāo)準(zhǔn)形 工作臺(tái)孔尺寸 左右 前后 310 450mm 標(biāo)準(zhǔn)形 工作臺(tái)孔尺寸 直徑 400mm 標(biāo)準(zhǔn)形 立柱間距離 不小于 420mm 模柄孔尺寸 直徑 深度 50 70mm 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 4 3 4 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算 模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn) 為了保證壓力機(jī)和模具的正常工 作 應(yīng)使模具的壓力中心和壓力機(jī)滑塊的中心線相重合 否則沖壓時(shí)滑塊會(huì)承受 偏心載荷 導(dǎo)致滑塊的滑軌和模具的導(dǎo)向部分不正常磨損 還會(huì)使合理間隙得不 到保證 從而影響制件的質(zhì)量降低模具壽命甚至損壞模具 而本模具所沖裁的工 件形狀對(duì)稱 計(jì)算其壓力中心的步驟 如下 1 按比例畫出凸模的工作部分剖面圖 見圖 3 3 2 在任意距離處作 x x 軸 y y 軸 3 分別計(jì)算出各線段和圓弧的重心到 x x 軸的距離 y1 y2 y3 y4 和到 y y 軸的距離 x1 x2 x3 x4 4 大凸模的壓力中心到坐標(biāo)軸的距離下式確定 到 y y 軸的距離 x0 4321llxxl 6 94mm8 625 10 76 75 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 13 到 x x 軸的距離 y0 4321llyyl 20mm8 65 40 205 1 5 由于其余六個(gè)凸模為規(guī)則的凸模 則總的壓力中心為 圖 3 4總的壓力中心圖 到 y y 軸的距離 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 x0 7654321 llll xxxxl 27 1 0892 18 6 721 48676 894 15 32 9mm 到 x x 軸的距離 y0 7654321 71 llll yyyyl 202 1 108 697 845 34 206 8 145 mm 4 3 5 工作部分的尺寸計(jì)算 1 計(jì)算凸凹模工作部分的尺寸 沖孔 并確定其公差 該零件在彎曲前屬于無特殊要求的一般沖孔落料件 外形尺寸由落料 獲得 而中間的小孔尺寸則是由沖孔得到 查表 2 3 3 而知 Zmin 0 246 Zmax 0 360 Zmax Zmin 0 114 因?yàn)槟＞叩木鹊燃?jí)為 IT14 級(jí) 取 X 0 5 設(shè)凸 凹模分別按 IT9 IT10 級(jí)精度制造 分別計(jì)算 Dt Da 如下 2 沖 8 5 小孔 d d Tmin0 8 5 0 5 0 30 02 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 15 5 65 02 d d Zmin AT 0 5 65 0 246 2 5 90 02 校核 T A Zmax Zmin 020 0 020 0 114 滿足公差間隙條件 3 沖 6 4 小孔 d d Tmin0 6 4 0 5 0 15 02 6 4 08 02 d d Zmin AT 0 6 4 08 0 246 25 6 4 33 025 校核 T A Zmax Zmin 0 020 0 025 0 114 滿足公差間隙條件 3 6 1 3 沖 22 孔 d d Tmin0 22 0 5 0 52 02 22 26 02 d d Zmin AT 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 16 22 26 0 246 025 22 5 025 校核 T A Zmax Zmin 0 020 0 025 0 114 滿足公差間隙條件 4 8 5 小孔的孔距尺寸 Ld1 L1 1 8 28 0 125 2 0 15 28 0 0375 Ld2 L2 1 8 28 0 125 2 0 15 28 0 0375 5 落料計(jì)算 落料時(shí)采用凸模及凹模配做法 以落料凹模為基準(zhǔn)件 此制件屬于 A 類尺寸 A A jmin4 0 B D max A 0 62 0 5 0 87 035 61 56 035 B B Zmin TA 61 56 0 246 025 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 17 圖 4 5凸凹模尺寸 61 31 025 校核 T A 校核 T A Zmax Zmin 0 06 0 114 滿足公 差間隙條件 C D max A 0 40 0 5 0 62 035 39 69 035 C C Zmin TA0 39 69 0 246 025 39 44 025 校核 T A Zmax Zmin 0 06 0 114 滿足公差間隙條件 A D max 0 20 0 5 0 52 025 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 6 4 74 025 A A Zmin T 6 4 74 0 246 02 6 4 49 02 校核 T A Zmax Zmin 0 06 0 114 滿足公差間隙條件 5 模具總體設(shè)計(jì) 5 1 模具類形的選擇 由沖壓工藝分析可知 采用正裝復(fù)合沖壓 所以模具類形為正裝復(fù)合模 5 2 定位方式的選擇 在本模具中采用的是條料 所以選用導(dǎo)料銷和擋料銷來實(shí)現(xiàn)對(duì)沖裁條料的定 位 5 3 導(dǎo)向方式的選擇 為了提高模具壽命和工件質(zhì)量 方便安裝調(diào)整 該模具采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向 方式 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 19 6 模具主要零部件的設(shè)計(jì) 6 1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 1 凹模的設(shè)計(jì) 在本模具中采用螺釘和銷釘將凹模直接固定在支撐件上 凹模刃口為直壁式 凹模采用銷釘和螺釘固定時(shí)要保證螺釘 或沉孔 間 螺孔及銷孔間及螺孔及凹模 刃壁間的距離不能太近 否則會(huì)影響模具的壽命 壁厚 40 查表 2 9 4 確定凹模 厚度為 20 凹模厚度 H kb 0 25 39 69 9 92 mm 取 10 mm 查表 2 9 5 得 k 0 25 凹模壁厚 C 1 5 2 H 15 mm 20 mm 取凹模厚度 H 10 mm 凹模壁厚 C 20 mm 凹模寬度 B b 2c 39 69 40 79 69 mm 取標(biāo)準(zhǔn)值 B 80 mm 凹模長(zhǎng)度 L 取 160mm 送料方向 確定凹模尺寸為 80 mm 120 mm 20 mm 現(xiàn)制草圖如下 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 圖 6 1凹模草圖 6 2 沖孔凸模的設(shè)計(jì) 在本模具中凸模用來成形四個(gè) 8 5 的小孔和一個(gè) 22 和一個(gè) 6 4 的孔 由 于直徑的不同現(xiàn)選擇三種不同的沖頭 6 2 1 設(shè)計(jì) 8 5 小孔的沖頭 L h h t h12 20 20 2 18 60mm 6 2 2 設(shè)計(jì) 6 4 和 22 小孔的沖頭 直徑相差不大可以設(shè)計(jì)為相同尺寸 L h h t h12 20 20 2 28 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 21 70mm 凸模長(zhǎng)度的校核計(jì)算 F 1 3 t L 378 5KN 經(jīng)校核計(jì)算凸模的強(qiáng)度足夠 6 3 落料凸模 凸凹模 結(jié)合工件外形并考慮加工 將落料凸模設(shè)計(jì)成直通式 其總長(zhǎng) L 為 L h h t h12 20 15 31 14 80mm 長(zhǎng)度的校核計(jì)算 L 416 F 1 3 t L 378 5KNFJ 經(jīng)校核計(jì)算凸模的強(qiáng)度足夠 6 4 定位零件的設(shè)計(jì) 在本模具中采用的是條料 所以選用導(dǎo)料銷和擋料銷來實(shí)現(xiàn)對(duì)沖裁條料的定 位 導(dǎo)料銷一般設(shè)兩個(gè) 并位于條料的同一側(cè) 從左向右送料時(shí) 導(dǎo)料銷裝在右 側(cè) 從前先后送料時(shí)導(dǎo)料銷裝在左側(cè) 導(dǎo)料銷在本模具中直接 安裝在凹模板上 在裝配圖中很容易看到 擋料銷同樣起定位的作用 用它擋住搭邊或沖件輪廓 以限定條料的送進(jìn)距 離 在本模具中試用固定擋料銷 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 制造容易 在中銷模具中廣泛應(yīng) 用作定距 但其存在著缺點(diǎn) 銷孔距離凹模刃壁較近 削弱了凹模的強(qiáng)度 所以 在本模具中選用鉤形擋料銷 這種擋料銷銷孔距離凹模刃壁較遠(yuǎn)不會(huì)削弱凹模的 強(qiáng)度 但為了防止鉤頭在使用的過程中發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) 需考慮防轉(zhuǎn) 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 22 6 5 導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì) 導(dǎo)向裝置用來保證上模相對(duì)于下模正確的運(yùn)動(dòng) 對(duì)于生產(chǎn)批量較大 零件的 要求較高 壽命要求較長(zhǎng)的模具 一般都需要采用導(dǎo)向裝置 本模具中應(yīng)用導(dǎo)柱 導(dǎo)套裝置來完成導(dǎo)向 6 6 打料裝置的設(shè)計(jì) 在本模具中采用打桿推動(dòng)連接推桿來完成打料動(dòng)作 打桿穿過模柄凸露在模 具的外面 當(dāng)完成一次沖裁時(shí)壓力機(jī)滑塊回程 打桿及壓力機(jī)的打料橫桿相碰 打桿推動(dòng)連接推桿將卡在凸凹模的凹?？變?nèi)的圓形廢料打下 當(dāng)注意的是 第一 需要保證打桿在模柄內(nèi)的順利滑動(dòng) 須間隙配合 第二 需要保證連接推桿在凸凹模內(nèi)的順利滑動(dòng) 須間隙配合 6 7 頂件裝置的設(shè)計(jì) 頂件裝置一般是彈性的 在本模具中是由頂桿 頂件塊和裝在下模座下面的 彈頂器組成 這種結(jié)構(gòu)的頂件力容易調(diào)節(jié) 工作可靠 6 7 1 頂件塊的設(shè)計(jì) 本模具采用頂件塊將制件從卡在凹模內(nèi)小凸模上刮下 頂件塊在沖裁的過程 中實(shí)在凹模中運(yùn)動(dòng)的零件 對(duì)它有如下的要求 模具處于閉合狀態(tài)時(shí)其背后有一 定的空間 以備修磨和調(diào)整的需要 模具處于開啟狀態(tài)時(shí) 必須順利復(fù)位 工作 面高出凹模平面 以便繼續(xù)沖裁 它及凹模和凸模的配合應(yīng)保證順利滑動(dòng) 不發(fā) 生干涉 為此頂件塊及凹模為間隙配合 其外形尺寸一般按公差及配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) h8 制造 頂件塊及凸模的配合一般呈較松的間隙配合 6 7 2 頂桿的設(shè)計(jì) 在本模具中選用四個(gè)頂桿及彈頂器上的托板相配合 四個(gè)頂桿均勻分布 傳 送的橡皮的推件力較為平穩(wěn) 在此需要注意的是 頂桿 的直徑不能太小 以免 在克服橡皮彈力時(shí)發(fā)生撓曲 還有頂桿及下模上的孔相配合 必需保證其在孔內(nèi) 順利的滑動(dòng) 所以頂件塊及凹模為間隙配合 其外形尺寸一般按公差及配合國(guó)家 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 23 標(biāo)準(zhǔn) h8 制造 6 7 3 橡皮的設(shè)計(jì) 橡膠允許承受的負(fù)荷較大 且產(chǎn)生的彈性較為平穩(wěn) 安裝調(diào)整靈活方便 是 沖裁模具中常用的彈性元件 卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算 H H H 計(jì)算參照安 裝 自 由 預(yù) 表 8 2 4 計(jì)算結(jié)果為 H 31mm安 裝 橡皮和托板組成頂件器 其具體的結(jié)構(gòu)形式如下圖所示 圖 6 2頂件器草圖 6 8 連接裝置的設(shè)計(jì) 6 8 1 模柄的設(shè)計(jì) 本模具屬于中形模具 采用模柄將上模固定在壓力機(jī)的滑塊上 模柄是作為上 模及壓力機(jī)滑塊連接的零件 對(duì)它的基本要求是 一要及壓力機(jī)滑塊上的模柄孔正 確配合 安裝可靠 二要及上模正確而可靠的連接 在本模具中選用旋入式模柄 通過螺紋及上模座連接并加螺絲防止轉(zhuǎn)動(dòng) 這 種模柄可較好的保證軸線及上模座軸線垂直 適用及各種中 小形模具 模柄材料通常采用 Q235 或 Q275 鋼 在此選用 Q235 鋼 其支撐面應(yīng)垂直于模 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 24 柄的軸線 垂直度不應(yīng)超過 0 02 100 模柄在本模具選用標(biāo)準(zhǔn)尺寸 并根據(jù)前文壓力機(jī)的參數(shù)確定模柄的直徑和長(zhǎng) 度 現(xiàn)制草圖如下并標(biāo)明其具體尺寸 6 9 固定板的設(shè)計(jì) 將凸模或凹模按一定相對(duì)的位置壓入固定后 作為一個(gè)整體安裝在上模座或 下模座上 在本模具中只有凸凹模需要由固定板來固定 固定板的厚度一般取凹模厚度的 0 6 0 8 倍 其平面尺寸可及凹模 卸料板外 形尺寸相同 需考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢?固定板的凸凹模安裝孔及凸凹模采用 過渡配合 H7 m6 H7 n6 壓裝后將凸凹模端面和固定板一起磨平 現(xiàn)選用標(biāo)準(zhǔn) 凸凹模固定板尺寸為 80mm 120mm 20mm 6 9 1 墊板的設(shè)計(jì) 墊板的作用是直接承受凸模的壓力 以降低模座承受的單位壓力 防止模座 被局部壓陷 影響凸模的正常工作 墊板的外形尺寸和模板相同 厚度取 15mm 6 9 2 螺釘及銷釘?shù)脑O(shè)計(jì) 螺釘和銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件 設(shè)計(jì)模具是按標(biāo)準(zhǔn)選用即可 螺釘用于固定模具零 件 一般選用內(nèi)六角螺釘 銷釘起定位作用 常用圓柱銷釘 螺釘 銷釘規(guī)格根 據(jù)沖壓力的大小 凹模厚度等確定 所以螺釘?shù)囊?guī)格選用 M5 6 9 3 卸料板的設(shè)計(jì) 卸料板的邊界尺寸和固定板相同 厚度為 12mm 6 10 模架及組成零件的確定 6 10 1 模架的選用 本模具選用由上模座 下模座 導(dǎo)柱 導(dǎo)套組成導(dǎo)柱模模架及其零件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 25 在此選用中間導(dǎo)柱模架 沖壓時(shí)可以防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜 6 10 2 模座的確定 本模中具選用標(biāo)準(zhǔn)模架 因在前述中確定了凹模尺寸為 80 120 20 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)確定下模座尺寸為 250 180 45 上模座尺寸為 250 180 40 導(dǎo)柱 d mm L mm 分別為 28 150 32 150 導(dǎo)套 d mm L mm Dmm 分別為 28 100 38 32 100 38 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 26 7 模具工作原理 條料送進(jìn)時(shí)采用固定擋料銷進(jìn)行定位 而有導(dǎo)料銷保證送料沿正確的方向送 進(jìn) 當(dāng)條料送到指定位置時(shí) 上模在壓力機(jī)的作用下進(jìn)行沖壓 當(dāng)沖壓完成時(shí) 上模上行回程 卡在凸凹模上的廢料由彈性卸料板卸下 當(dāng)模具上的打料桿碰到 壓力機(jī)上的打料橫梁時(shí) 打料橫梁給模具打料桿一個(gè)作用力 在此作用力的作用 下 將制件推出來 然后 再開始下一個(gè)行程 8 模具的裝配 總裝時(shí) 首先應(yīng)根據(jù)主要零件的相互依賴關(guān)系 以及裝配方便和易于保證裝 配精度要求來確定裝配基準(zhǔn)件 例如復(fù)合模一般以凸凹模作為裝配基準(zhǔn)件 級(jí)進(jìn) 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 27 模以凹模作為裝配基準(zhǔn)件 其次 應(yīng)確定裝配順序 根據(jù)各個(gè)零件及裝配基準(zhǔn)件 的依賴關(guān)系和遠(yuǎn)近程度確定裝配順序 裝配結(jié)束后 要進(jìn)行試沖 通過試沖發(fā)現(xiàn) 問題 并及時(shí)調(diào)整和修理直至模具沖出合格零件為止 8 1 裝配前的準(zhǔn)備 圖 8 1 模具總裝圖 8 1 1 通讀設(shè)計(jì)圖樣 了解正裝式復(fù)合模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 本模具的裝配工藝要 點(diǎn)是 同時(shí)保證落料和沖孔用凸凹模間隙的均勻 打 料機(jī)構(gòu)工作可靠 能及時(shí)推出工件 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 28 8 1 2 查對(duì)各零件已完成裝配前的加工工序 并經(jīng)檢驗(yàn)合格 8 1 3 確定裝配方法和裝配順序 經(jīng)查對(duì)認(rèn)定模具零件已加工完成 可采用直接裝配方法 結(jié)合模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 對(duì)凸凹模 凸模先進(jìn)行分組裝配 再進(jìn)行總裝配 選用 以凸凹模為基準(zhǔn)件 先裝配上模 再裝配下模及輔助零件 8 2 裝配模柄 將模柄壓入上模座后 鉆 鉸銷孔 打入止轉(zhuǎn)銷 8 3 裝配凸凹模 按照壓入法操作要求 將凸凹模壓入固定板中 檢查凸凹模相對(duì)固定板基準(zhǔn) 面的垂直度 并刃入凸模 用工藝定位器法檢查配合間隙的均勻性 待凸凹模全 部壓入 認(rèn)定間隙分布均勻后 磨平固定板支撐面和凸凹模刃口面 8 4 裝配凸模 將凸模壓入固定板中 按壓入法裝配要領(lǐng) 檢查其相對(duì)固定板基準(zhǔn)面的垂直 度 認(rèn)定合格后 磨平固定板支撐面和刃口面 8 5 裝配下模 將組裝好的凸模 固定板和下墊板 按照設(shè)計(jì)要求位置 安裝在下模座上 緊固螺釘 鉆 鉸銷孔 裝入圓柱銷 8 6 裝配上模 將組裝好的凸凹模 固定板和上墊板 安裝在上模座上 緊上螺釘 用工藝 定位器法控制上下模的配合間隙 使其均勻 認(rèn)定均勻后 在上模相應(yīng)部位鉆 鉸銷孔 打入圓銷 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 29 8 7 安裝凹模 將凹模安裝在下模相應(yīng)部位 凹模和凸凹模間隙 用墊片法或直接安裝法控 制其均勻性 8 8 試切 用紙?jiān)嚊_ 觀察沖切紙邊的狀況 經(jīng)調(diào)整并認(rèn)定均勻后 鉆 鉸另一組銷 孔 打入圓銷 8 9 裝配其他零件并試模 上模安裝頂桿 頂件塊 檢查打料機(jī)構(gòu)工作的可靠性 頂件塊在最低位置時(shí) 應(yīng)突出凸凹模刃口 0 2 0 5mm 安裝卸料板和彈簧 安裝后的卸料板下平面比凸凹 模刃口面低 0 2 0 5mm 在設(shè)計(jì)指定的壓力機(jī)上 裝配好的模具進(jìn)行試沖 試模時(shí)重點(diǎn)檢查打料機(jī)構(gòu)和頂出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是否及時(shí) 可靠 每一次沖壓后 上模隨壓力機(jī)上行到上死點(diǎn)時(shí) 條料和頂出的工件都應(yīng)該出現(xiàn)在下模凹模工作面 上 以便及時(shí)清除 裝配后應(yīng)保證間隙均勻 落料凹模刃口面應(yīng)高出沖孔凸模工作端面 2mm 9 彎曲模設(shè)計(jì) 此零件為一個(gè)簡(jiǎn)單的 90 的 V 形件 其彎曲圓角半徑 r 為 2mm 材料選擇 05 鋼 板厚為 2mm 其工藝性主要包括彎曲件的精度 圓角半徑 板料的纖維方向 及彎曲線夾角 彎曲的直邊高度 其他工藝性等 9 1 彎曲的直邊高度 一般彎曲件為了避免穩(wěn)定性不好 要求直立部分高度 H 2 5t 很顯然此零件符 合工藝性要求 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 30 9 2 孔邊距 為防止孔彎曲時(shí)發(fā)生變形 應(yīng)使孔位于變形區(qū)之外 即 L 2t 所以 此 零件完全符合要求 1 3 最小彎曲半徑 根據(jù)所用材料 查表 3 2 2 可知最小彎曲半徑為 0 4t 2 0 8 所以該彎曲 件符合要求 10 主要工藝參數(shù)計(jì)算 10 1 彎曲力的計(jì)算 自由彎曲需要的力 經(jīng)計(jì)算得 trKBFb 27 0 F 10 14KN自 由 校正彎曲時(shí)彎曲力的計(jì)算 F qAZ 40 60 2 96 32 KN 頂件力的計(jì)算 F 0 3 0 8 FD自z 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 31 3 042 8 112 8KN 10 2 壓力機(jī)的壓力確定 F 1 2 1 3 F F自 由 D 1 2 1 3 10 14 8 23 582 KN 10 3 回彈量的計(jì)算 因?yàn)榇斯ぜ膱A角半徑 R 5 8 t 工件的彎曲半徑一般變化不大 所 以只考慮角度回彈 查表取回彈角為 2 0 11 彎曲模工作部分設(shè)計(jì) 11 1 凸 凹模間隙的計(jì)算 單面間隙為 Z 2 Z 2 1 n t 1 0 05 2 2 1mm 查表得 n 0 05 11 2 凸 凹模工作部分尺寸 11 2 1 凸 凹模寬度尺寸計(jì)算 L L 0 75 Amax 0 60 2 0 75 0 62 0 59 74 074 L L Z TA 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 32 59 74 2 1 0 57 64 3 L 59 74 即 凹模的寬度應(yīng)該不大于展開長(zhǎng)度的 0 8 倍 59 74 82 0 8 A 所以之間符合要求 11 2 2 凸 凹模的圓角半徑以及凹模的深度 一般情況下 凸模的圓角半徑 r r 所以 取 r 2mm pp 查表可知 凹模的圓角半徑 r 10mm 凹模的深度 L 20 mmd V 形凹模的底部可開退刀槽或取圓角半徑 r 為 底 r 0 6 0 8 r t 底 p 0 6 0 8 4 取 r 3 mm底 12 模具總體設(shè)計(jì) 12 1 模具類形的選擇 由沖壓工藝性可知 采用單工序沖壓 模具類形為單工序模 12 2 定位方式的選擇 為保證坯料在彎曲模內(nèi)準(zhǔn)確定位 也為在彎曲過程中坯料的偏移 提 高定位精度 采用定位板和定位銷 12 3 卸料出件方式的選擇 此工件為等于 的 V 形件 成形后留在凹模上 隨凸模上行底部受壓的彈 90 簧彈性恢復(fù)推動(dòng)頂桿而頂出制件 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 33 12 4 導(dǎo)向方式 模具屬于單工序沖模 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 導(dǎo)向精度通過凸 凹模就可以保證 所以 采用無導(dǎo)向裝置 綜上可設(shè)計(jì)此模具主要由 模柄 上模板 凸模 V 形凹模 下模板等 組成 初步計(jì)算模具閉合高度 mH15 模 凹模座的外輪廓尺寸約計(jì)為 m160 根據(jù)上述公稱壓力的計(jì)算 選用公稱壓力是 40KN 的壓力機(jī)就行了 但該工 件凸 凹模長(zhǎng)度較大 為了滿足閉合高度的要求選擇 100KN 的 J23 100A 壓力機(jī) 13 設(shè)備的選定 該零件所需的彎曲力 23 582 KN 模具閉合高度 H 205 mm 模具外廓尺寸 200 mm 300 mm 此時(shí) 開式可傾壓力機(jī) 主要力學(xué)性能為 KN10 公稱壓力 10 最大裝模高度 m2 行程 8 臺(tái)面尺寸 380 mm 260 mm 根據(jù)模具閉合高度 彎曲力 外廓尺寸等數(shù)據(jù)選定此設(shè)備是合適的 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 34 14 模具主要零部件的設(shè)計(jì) 14 1 凸模部分 彎曲模沒有固定的結(jié)構(gòu)形式 此工件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 精度要求不高 所以可以設(shè) 計(jì)比較簡(jiǎn)單一些 根據(jù)制件形狀可以將凸模設(shè)計(jì)為整體式凸模 L 57 64 mm T r 2mm 制件寬度為 40mm 取凸模高度為 L h h t hp 12 20 30 2 30 82 mm 所以確定凸模尺寸為 57 64 mm 60 mm 82 mm 畫草圖如下 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 35 圖 14 1凸模草圖 14 2 凹模部分 工件彎曲角度為 90 1 考慮的回彈因素 即回彈角為 2 取凹模0 0 底部圓角為 88 凹模的圓角半徑 r 10mm 凹模的深度 L 20 mm0d V 形凹模的底部可開退刀槽或取圓角半徑 r 為 底 r 3 mm底 查表得 V 形端底部到凹模的底部的距離 h 22 mm 所以確定取凹模厚度 H h 30 V 形件高度 凹模壁厚 C 35 mm 52 mm 取 60 凹模寬度 B b 2c 82 70 152 mm 取標(biāo)準(zhǔn)值 B 160 mm 確定凹模尺寸為 160 mm 110 mm 60 mm 根據(jù)凹模尺寸選定上 下模座尺寸分別為 300 mm 200 mm 40 mm 和 300 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 36 mm 200 mm 50 mm 畫草圖如下 圖 14 2 凹模 草圖 15 模具總裝配圖 由以上設(shè)計(jì) 可得到如下圖所示的模具總裝圖 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 37 圖 15 1模具總裝圖 模具工作過程 坯料由定位板固定在凹模面上 壓力機(jī)滑塊帶著上模下行 凸模下表面先接 觸毛坯料 使它彎曲成兩直邊成 90 1 的 V 形制件 當(dāng)工件底部接觸到頂0 桿 使底部彈簧受壓 凸模回升時(shí) 依靠彈簧的彈性恢復(fù)使頂桿復(fù)位 工件被頂 出 設(shè)計(jì)總結(jié) 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我們把平時(shí)在課堂上學(xué)到的理論及實(shí)際生產(chǎn)結(jié)合了起來 看似簡(jiǎn)單的零件想要得到 也是需要許多工序才能完成的 我們只所以選擇使用 模具來達(dá)到這樣的效果 不僅及生產(chǎn)批量有關(guān) 還及生產(chǎn)條件有關(guān) 如果是大批 量生產(chǎn)的零件使用模具就很容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和現(xiàn)代化 能夠保證零件的尺寸相差 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 38 不大 以實(shí)現(xiàn)互換 設(shè)計(jì)是一個(gè)關(guān)鍵的工作 要查閱大量資料和統(tǒng)計(jì)計(jì)算工作 設(shè)計(jì)是個(gè)苦差事 由于以前課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ) 所以對(duì)模具設(shè)計(jì)的基本流程還不很陌生 我們拿 到任務(wù)書以后 首先對(duì)制件進(jìn)行工藝性分析 然后選擇加工方案 進(jìn)而計(jì)算坯料 的面積 接著根據(jù)制件尺寸計(jì)算出模具的工作部分尺寸 從而設(shè)計(jì)出模具的工作 零件 最后根據(jù)國(guó)標(biāo)選擇模架 及其他標(biāo)準(zhǔn)零部件 畫出裝配圖及部分零件圖 至此模具設(shè)計(jì)宣告結(jié)束 雖然有過做課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn) 但這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)還是令我感觸頗深 在這段 日子里 我?guī)缀醵荚谒奚岷蛨D書館之間來回奔波 查閱大量的工具書 因?yàn)樵诋?業(yè)設(shè)計(jì)中每一個(gè)公式 每一套數(shù)據(jù)都要有根據(jù)或標(biāo)準(zhǔn)可言 如果其中某一項(xiàng)出錯(cuò) 都將會(huì)影響到下面設(shè)計(jì)的正常進(jìn)行 所以馬虎不得 這使我認(rèn)識(shí)到以后從事工作 的嚴(yán)謹(jǐn)性和高度的責(zé)任感 做畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然很艱辛 但做什么事情都是兩面的 俗話說的好只要付出就 會(huì)有回報(bào) 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我將以前的所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)的連貫了起來 好多快遺忘 的東西又被拾了回來 從而更加深了對(duì)這些知識(shí)的理解 更主要的是以前在課堂 上講的都是些空虛的理論知識(shí) 沒有進(jìn)行過實(shí)際的 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)練習(xí) 對(duì)所學(xué)的 理論 公式運(yùn)用不是很熟練 很多實(shí)際上應(yīng)該很熟悉的東西到用的時(shí)候卻感到了 陌生 而畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我們這么一個(gè)鍛煉的平臺(tái) 讓我們把空洞的理論在設(shè)計(jì)中 反復(fù)的運(yùn)用 使我們把這些知識(shí)真正轉(zhuǎn)換為我們自己的東西 讓它在我們腦子里 生根 這次在鍛煉我們?cè)O(shè)計(jì)能力的同時(shí) 也使我們積累了寶貴的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn) 對(duì)我 們以后從事的設(shè)計(jì)工作奠定了一定的基礎(chǔ) 總之 畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然辛苦 但是在設(shè)計(jì)中不斷的思考問題 研究問題 咨詢 問題 從而一步步提高了自己 一步步完善了自己 同時(shí)也汲取了更加完整的專 業(yè)知識(shí) 鍛煉了我獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力 真的使我受益匪淺 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)及制造專業(yè)課程后進(jìn)行的 它是對(duì) 我們?nèi)陙硭鶎W(xué)課程的又一次深入 系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí) 也是一次理論聯(lián)系實(shí) 踐的訓(xùn)練 它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位 支撐卡沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 39 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我在溫習(xí)學(xué)過的知識(shí)的同時(shí)又學(xué)習(xí)了許多新知識(shí) 對(duì)一 些原來一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識(shí) 特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ) 課 如機(jī)械制圖 模具材料 公差配合及技術(shù)測(cè)量 冷沖模具設(shè)計(jì)及制造等有了 更深刻的理解 使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中 同時(shí) 還使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過程中要考慮的問題 如怎樣使制造的模具既能滿足使 用要求又不浪費(fèi)材料 保證工件的經(jīng)濟(jì)性 加工工藝的合理性 在學(xué)校中 我們主要學(xué)的是理論性的知識(shí) 而實(shí)踐性很欠缺 而畢業(yè)設(shè)計(jì)就 相當(dāng)于實(shí)戰(zhàn)前的一次演練 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可是把我們以前學(xué)的專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的連 貫起來 使我們?cè)跍亓?xí)舊知識(shí)的同時(shí)也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識(shí) 這不但提高了 我們解決問題的能力 開闊了我們的視野 在一定程度上彌補(bǔ)我們實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不 足 為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 在這次設(shè)計(jì)過程中得到了老師以及許多同學(xué)的幫助 我受益匪淺 在此 再 次感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師韓艷艷老師在這一段時(shí)間給予無私的幫助和 指導(dǎo) 并向他們致于深深的敬意 對(duì)關(guān)心和指導(dǎo)過我各位老師表示衷心的感謝 參 考 文 獻(xiàn) 1 陳錫棟 周小玉主編 實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 2 李紹林 馬長(zhǎng)福主編 實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè) M 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1998 3 許發(fā)樾主編 實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 4 楊玉英主編 實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 5 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì) 沖壓設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1999 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 40 6 翟德梅主編 模具制造技術(shù) M 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 7 王芳主編 冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1998