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中鉸鏈墊片級進模設(shè)計
緒論
隨著科學(xué)技術(shù)的進步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,沖壓加工技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,模具成形已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要階段?,F(xiàn)在,沖壓技術(shù)已廣泛的應(yīng)用于航空,汽車,電機,家電和通信等行業(yè)零部件的成形。今年來,我國模具設(shè)計與制造技術(shù)也有了很大的發(fā)展,大型,精密,復(fù)雜,高效和長壽命的需求大幅增加,模具質(zhì)量,模具壽命明顯提高,模具交貨期較前縮短,模具技術(shù)也得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。由于沖壓工藝具有生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)成本低,材料利用率高,能夠成形復(fù)雜零件,適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點,在某些領(lǐng)域已取代機械加工,并逐步擴大其應(yīng)用范圍。據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會預(yù)測,本世紀中,機械零部件的粗加工,的精加工需要由模具來完成。因此,沖壓技術(shù)對發(fā)展生產(chǎn),增加效率,更新產(chǎn)品等方面具有重要作用。
經(jīng)調(diào)查,全國模具行業(yè)從業(yè)人員的崗位分布情況大致如下:從事模具設(shè)計。模具工藝過程實施,產(chǎn)品質(zhì)量檢驗和監(jiān)督工作的人員占總數(shù)的;其次是具體生產(chǎn)設(shè)備的操作,模具的制作,調(diào)試和維修,從事這類工作的是智能型的操作人員,占總數(shù)的;三是從事生產(chǎn)組織,技術(shù)指導(dǎo)和技術(shù)管理工作的人員,占總數(shù)的;四是從事模具營銷工作和售后技術(shù)服務(wù)的人員,占總數(shù)的;五是個體,行政管理人員,占總數(shù)的。
這次所分配到的任務(wù)是冷沖模具設(shè)計,具體來說是對中鉸鏈墊片來進行設(shè)計。設(shè)計的目的是在于鞏固所學(xué)到的知識,熟悉有關(guān)資料,樹立正確的設(shè)計思想,掌握設(shè)計方法,培養(yǎng)我們的實際工作能力。通過沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計,使自己的冷沖工藝性分析,沖壓工藝方案的論證,沖壓工藝計算,沖模零件結(jié)構(gòu)設(shè)計,編寫技術(shù)文件和查閱技術(shù)文獻等方面受到一次綜合訓(xùn)練。
中教練墊片其形狀結(jié)構(gòu)非常簡單,尺寸也較小,往往在設(shè)計時容易粗心大意,因為總覺的工件太簡單,要是設(shè)計的話肯定能夠拿下來。在這里,我要給自己及一些也認為工件很簡單的人一個忠告,對于什么事情,不要看似很簡單就能夠很輕易的把它做好,這是不對的,不論什么事情笑到最后的人才笑的最開心。在設(shè)計這個鉸鏈時有幾點要注意。首先是零件結(jié)構(gòu)很簡單,尺寸也很小,在設(shè)計凸凹模,特別是凸模時要注意,因為工件很小,那么沖的孔肯定也非常小,在這個時候要設(shè)計凸模時要注意其強度,要檢驗在受力時能不能把其折斷,這點一定要注意;其次,選擇什么樣的沖壓工藝方案也非常重要,在所找的幾種方案中要逐個排查,再者就是模具結(jié)構(gòu)要合理,不能因為模具小,就把一些大的方針拋到腦后,安全生產(chǎn)至關(guān)重要;最后,就是效益問題了,中鉸鏈墊片是要大批量生產(chǎn)的,這時其壽命就很重要,要花最小的投資掙取最大的利潤;等等。要是把這上面的問題能夠完美的解決,不讓它們互相沖突,就需要我們在做設(shè)計時以一種嚴謹?shù)膽B(tài)度來對待每一個設(shè)計題目,不管是難還是簡單,都要好好做,另外,要查閱大量的資料也是必不可缺少的,不會的要立刻向老師請教,向同學(xué)們請教,只有這樣我們才能夠圓滿的完成這個任務(wù),來為自己的這次鍛煉畫上一個圓滿的句號。
目前,雖說我國的沖壓技術(shù)發(fā)展的相當(dāng)快,但與那些工業(yè)發(fā)達的國家相比還是很落后的,主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝,模具標(biāo)準(zhǔn)化,模具設(shè)計,模具制造工藝與設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達國家尚有相當(dāng)大的差距,導(dǎo)致我國模具在壽命,效率,加工精度,生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當(dāng)大。
隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高,計算機技術(shù)和制造技術(shù)迅速發(fā)展,沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù)正由手工設(shè)計,依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機械加工技術(shù)向以計算機輔助設(shè)計(CAD) 、數(shù)控切削加工、數(shù)控點加工為核心的計算機輔助設(shè)計與制造?(CAD/CAM)技術(shù)轉(zhuǎn)變。另一方面,由于產(chǎn)皮質(zhì)量的提高,對模具質(zhì)量和壽命的要求越來越高。而提高模具質(zhì)量和壽命最有效的辦法就是開發(fā)和應(yīng)用模具新材料及熱處理、表面處理新工藝、不斷提高使用性能,改善加工性能。當(dāng)前沖壓模具使用的材料屬于冷作模具鋼,是應(yīng)用大、使用面廣、種類多的模具鋼。主要性能要求為強度、韌性、耐磨性?,F(xiàn)在冷作模具鋼的發(fā)展趨勢是在高合金鋼D2性能基礎(chǔ)上,分為兩大支:一種是降低含碳量和合金元素量,提高鋼中碳化物分布均勻度,突出提高模具的韌性;另一種是以提高耐磨性為主要目的,以提高高速、自動化、大批量而開發(fā)的粉末高速鋼。在這里,現(xiàn)在自己設(shè)計的是一般工件,不需要這么好的材料,因為它的精度不是很高,而且結(jié)構(gòu)也簡單,沒有必要浪費這些材料,只要能夠滿足生產(chǎn)要求就可以。
為了提高模具工作表面的耐磨性、硬度和耐蝕性,必須采用熱處理、表面處理新技術(shù),尤其是表面處理新技術(shù)。除人們熟悉的鍍硬鉻、滲氮等表面硬化處理方法外,近年來模具表面性能強化技術(shù)發(fā)展很快,實際應(yīng)用效果很好。這些處理對提高模具壽命和減少模具昂貴材料的消耗,有著十分重要的意思。
現(xiàn)在隨著工業(yè)產(chǎn)品的多種化和小批量生產(chǎn)的需要,加快模具的制造速度,降低模具生產(chǎn)成本,開發(fā)和應(yīng)用快速經(jīng)濟制模技術(shù)越來越受到人們的重視。目前,快速經(jīng)濟制模技術(shù)主要有低熔點合金制模技術(shù)、鋅基合金制模技術(shù)、環(huán)氧樹脂制模技術(shù)、噴涂成形技術(shù),疊層鋼板制模技術(shù)等。應(yīng)用快速經(jīng)濟制模技術(shù)制造模具,能簡化模具制造工藝、縮短制造周期、降低模具生產(chǎn)成本,在工業(yè)中取得了顯著的經(jīng)濟效益。對提高新產(chǎn)品的開發(fā)速度,促進生產(chǎn)的發(fā)展有著非常重要的作用。
隨著需求的個性化和制造的全球化、信息化、企業(yè)內(nèi)部和外部環(huán)境的變化,改變了模具業(yè)的傳統(tǒng)生產(chǎn)觀念和組織方式?,F(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在模具企業(yè)正得到逐步應(yīng)用,主要表現(xiàn)在:(1)應(yīng)用的個性化,強調(diào)系統(tǒng)集成,實現(xiàn)了資源共享;(2)實現(xiàn)由金字塔式的多層次生產(chǎn)管理結(jié)構(gòu)向扁平的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,由傳統(tǒng)的順序工作方式并行工作方式的轉(zhuǎn)變;(3)實現(xiàn)以技術(shù)為中心向人的轉(zhuǎn)變,強調(diào)協(xié)同和團隊精神。先進生產(chǎn)管理模式的應(yīng)用使得企業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)了降低成本、高質(zhì)量和高速度,提高了企業(yè)市場競爭力。
畢業(yè)設(shè)計
該工件為中鉸鏈墊片,材料為Q,大批量生產(chǎn),材料厚度為1mm。
第一章 沖壓件工藝分析
此工件只有落料和沖孔兩到工序。材料為Q,具有良好的沖壓性能,適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)比較簡單,有兩個的小孔,最小壁厚為.工件的尺寸全部為自由公差,可看作IT級,尺寸精度較低,普通沖裁完全滿足要求。
第二章 沖壓件工藝方案的確定
該工件包括落料和沖孔兩道基本工序,可以有以下三中方案:
方案一:先落料,后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。
方案二:落料---沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。
方案三:沖孔---落料級進沖壓。采用級進模生產(chǎn)。
方案一模具結(jié)構(gòu)簡單,但需要兩道工序,成本高而生產(chǎn)效率低,難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。方案二只需一副模具,工件的精度及生產(chǎn)效率都較高,但工件的最小壁厚為mm接近凸,凹模的許用最小壁厚mm,模具的制造難度大,且強度差,并且沖壓后成品件會留在模具上,在清理模具上的物料時會影響沖壓速度,操作不方便。方案三也只需一副模具,生產(chǎn)效率高,操作方便,工件的精度也能滿足要求。通過對上述三種方案的比較,該件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為最佳。
第三章 主要設(shè)計計算
3.1 排樣方式的確定及其計算
設(shè)計級進模,首先要設(shè)計條料的排樣圖。中鉸鏈墊片的形狀規(guī)則,采用直排可以節(jié)約材料,提高其利用率。排樣圖如下所示,
根據(jù)工件的形狀特點,查表 得搭邊值,條料寬度為,步距為,一個步距的材料利用率為,查板材標(biāo)準(zhǔn),宜選的鋼板,每張鋼板可剪裁為張條料,每張條料可沖個工件,故每張鋼板的材料利用率為。
計算沖壓件的毛坯面積:
條料寬度:
步距:
一個步距的材料利用率為:
則一個步距的材料利用率為。
3.2 沖壓力的計算
該模具采用級進模,擬選擇彈性卸料。具體計算見下:
3.2.1 沖裁力?。?
式中:
3.2.2 卸料力
式中:
3.2.3 推件力
式中:
沖壓總工藝力:
3.3 壓力中心的確定
該工件結(jié)構(gòu)簡單,且為一對稱件,一切對稱沖裁件的壓力中心,均位于沖裁件輪廓幾何中心上,所以該沖裁件的壓力中心為它的幾何中心O點。如下圖所示:
由以上分析可知,該工件的沖裁力不大,其壓力中心就在它的幾何中心。
3.4 工作零件刃口尺寸的計算
在確定工作零件刃口尺寸計算方法之前,首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。結(jié)合該模具的特點,工作零件的形狀相對簡單,適宜才線切割機床分別加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板,這種加工方法可以保證這些零件各個孔的同軸度,使裝配工作簡化。因此工作零件刃口尺寸計算就按分開加工的方法來計算。
3.4.1 落料
工件的外形尺寸的精度等級為IT,凸凹模的制造公差可按IT~IT級選取,查表得:沖裁模的初始雙面間隙值為: 。為IT14,取,查《公差配合與技術(shù)測量》得:。
凸凹模以IT~IT級加工制造,得,
則落料時的凸凹模尺寸為:
校核:
(滿足間隙公差條件)
3.4.2 沖孔
工件的外形尺寸的精度等級為IT,凸凹模的制造公差可按IT~IT級選取,查表得:沖裁模的初始雙面間隙值為: 。為IT,取,查《公差配合與技術(shù)測量》得:。
凸凹模以IT~IT級加工制造,得,
則沖孔時的凸凹模尺寸為:
校核:
(滿足間隙公差條件)
3.4.3 孔心距
兩個的孔心距為
式中,查《公差配合與技術(shù)測量》的
3.5 卸料橡膠的設(shè)計
卸料橡膠在這里選用塊,其厚度務(wù)必一致相等,不然會造成受力不均勻,運動產(chǎn)生歪斜,影響模具的正常工作。其具體計算如下:
3.5.1 卸料板工作行程
式中,為凸模凹進卸料板的高度
為凸模沖裁后進入凹模的深度
3.5.2 橡膠的工作行程
式中,為凸模修磨量,取
3.5.3 橡膠自由高度
==
式中,取的
3.5.4 橡膠的預(yù)壓縮量
?。剑?
式中,一般?。?
3.5.5 每個橡膠承受的載荷
=(選用個圓筒形橡膠)
3.5.6 橡膠的外徑
式中:——為圓筒形橡膠的內(nèi)徑,取
——橡膠所產(chǎn)生的單位面積壓力,與壓縮量有關(guān),查《沖壓手冊》可得
3.5.7 校核橡膠的自由高度
?。?
3.5.8 橡膠的安裝高度
?。?
第四章 模具總體設(shè)計
4.1 模具類型的選擇
由沖壓工藝分析可知,采用級進沖壓,所以采用模具類型為級進模。
4.2 定位方式的選擇
因為該模具采用的是條料,控制條料的送進方向采用導(dǎo)料板,無側(cè)壓裝置??刂茥l料的送進步距采用擋料銷初定距。導(dǎo)正銷精定距。而第一件的沖壓位置因為條料長度有一定余量,可以靠操作工目測來定。
4.3 卸料,出件方式的選擇
因為工件料厚為,相對較簿,卸料力也比較小,故可采用彈性卸料。又因為是級進模生產(chǎn),所以采用下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。
4.4 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,該級進模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。
第五章 主要零部件設(shè)計
5.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.1.1 落料凸模
結(jié)合工件外形并考慮加工,將落料凸模設(shè)計成直通式,采用線切割機床加工,2個螺釘固定在墊板上,與凸模固定板的配合按。其總長可按公式計算:
式中:――凸模長度
――凸模固定板長度,取
――卸料板厚度,取
――材料厚度,取
――增加厚度。它包括凸模的修模量,凸模進去凹模的深度,凸模固定板與卸料板之間的安全距離等,一般取。在這里取。
具體結(jié)構(gòu)可參考如圖所示。
5.1.2 沖孔凸模
因為所沖的孔均為圓形,而且都不屬于需要特別保護的小凸模,所以沖孔凸模采用臺階式,一方面加工簡單,另一方面又便于裝配與更換。其尺寸如下所示意:
5.1.3 凹模
凹模采用整體凹模,各沖裁件的凹??拙捎镁€切割機床加工,安排凹模在模架上的位置時,要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù),將壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸為:
5.1.3.1 凹模厚度
5.1.3.2 凹模壁厚
取
5.1.3.3 凹模寬度
5.1.3.4 凹模長度
5.1.3.5凹模輪廓尺寸為:
對于這些凸,凹模具的加工,有以下幾種工藝路線:
1:下料鍛造退火毛坯外形加工(包括外形粗加工,精加工,基面磨削)劃線刃口輪廓粗加工刃口輪廓精加工鏍孔,銷孔加工淬火與回火研磨或拋光。此工藝路線鉗工工作量大,適用于形狀簡單,熱處理變形小的零件。
2:下料鍛造退火毛坯外形加工(包括外形粗加工,精加工,基面磨削)劃線刃口輪廓粗加工鏍孔,銷孔加工淬火與回火采用成形磨削進行刃口輪廓精加工研磨或拋光。此工藝路線能消除熱處理變形對模具精度的影響,使凸,凹模的加工精度容易保證,可用于熱處理變形大的零件。
3:下料鍛造退火毛坯外形加工鏍孔,銷孔,穿絲孔加工淬火與回火磨削加工上下面及基準(zhǔn)面線切割加工鉗工修整。此工藝路線主要用于以線切割為主要工藝的凸,凹模加工,尤其適用形狀復(fù)雜,熱處理變形大的直通式凸模,凹模零件。
通過對以上三種工藝路線方案的比較,再結(jié)合零件本身的狀況,中鉸鏈墊片的結(jié)構(gòu)簡單,尺寸較小,第一種方案適宜做為凸,凹模的生產(chǎn)過程。
5.2 定位零件的設(shè)計
落料凸模下部分設(shè)置兩個導(dǎo)正銷。其借用工件上的兩個的孔作導(dǎo)正孔。導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正,考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面,所以導(dǎo)正銷直線部分的長度為。導(dǎo)正銷采用安裝在落料凸模端面,導(dǎo)正銷導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用配合。
起粗定距的活動擋料銷、彈簧、和螺塞選用標(biāo)準(zhǔn)件,規(guī)格為。
5.3 導(dǎo)料板的設(shè)計
導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸,外側(cè)與凹模齊平,導(dǎo)料板與條料之間的間隙取,這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度導(dǎo)料板的厚度按表2.9.7選擇。導(dǎo)料板采用45鋼制作,熱處理硬度為40~45,用螺釘和銷釘固定在凹模上。導(dǎo)料板的進料端安裝有承料板。
5.4 卸料部件的設(shè)計
5.4.1 卸料板的設(shè)計
卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同,厚度為。
卸料板采用45鋼制造,淬火硬度為。
5.4.2 卸料螺釘?shù)倪x用
卸料板上設(shè)置4個卸料螺釘,公稱直徑為,螺紋部分為。卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后,應(yīng)使卸料板超出凸模端面,有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。
5.5 模架的選用
該模具選用中間導(dǎo)柱模架,這種模架的導(dǎo)柱在模具中間位置,沖壓時可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸為依據(jù),選擇模架規(guī)格。凹模厚度為,凹模壁厚為,則凹模周界尺寸為:
由《冷沖模設(shè)計指導(dǎo)》可查得:
閉合高度為
則:上模座
下模座
導(dǎo)柱
導(dǎo)套
上模座厚度 上模墊板厚度為
固定板厚度 下模座厚度為
那么模具的閉合高度為:
?。?++-
?。?
=
式中:--凸模長度,:
――凹模長度,;
――凸模沖裁后進入凹模的深度,。
5.6 其它零部件的選用
5.6.1 凸模固定板
凸模固定板的厚度一般取的凹模厚度,其外形尺寸與凹模的外形尺寸一樣,在這里,凸模固定板的厚度為。
5.6.2 墊板
墊板尺寸的長度一般取,其外形尺寸與固定板尺寸相同,在這里,取墊板尺寸為。
5.6.3 導(dǎo)料板
導(dǎo)料板的材料一般用制造,其導(dǎo)向面及上下表面的表面粗糙度達到,厚度一般取。
5.6.4 活動擋料銷
活動擋料銷的高度一般取。
5.6.5 導(dǎo)正銷
導(dǎo)正銷的直徑一般比沖孔的凸模直徑小,高度為材料厚度的倍。
5.6.6 卸料板的厚度
彈壓卸料板的厚度一般比凹模厚度小些,在這里取。
5.6.7 模柄尺寸的計算
模柄選用壓入式模柄,其為標(biāo)準(zhǔn)件,材料為,尺寸為,
。
第六章 模具的總裝圖
通過以上設(shè)計,可得到如圖所示的模具總裝配圖。模具上模部分由上墊板、墊板、凸模、凸模固定板以及卸料板等組成。卸料方式才用彈性卸料,以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、導(dǎo)料板等組成。沖孔廢料和成品件均由漏料孔漏出。
條料送進時采用活動擋料銷作為粗定距,在落料凸模上安裝兩個導(dǎo)正銷,利用條料上的兩個孔作為導(dǎo)正銷孔進行導(dǎo)正,以此作為條料送進的精確定距。操作時完成第一步?jīng)_壓后,把條料抬起向前移動,用落料孔套在活動擋料銷13上,并向前推緊,沖壓時凸模上的導(dǎo)正銷4再作精確定距。活動擋料銷位置的設(shè)定比理想的幾何位置向前偏宜,沖壓過程中粗定位完成之后,當(dāng)用導(dǎo)正銷作精確定位時,由導(dǎo)正上的圓錐形斜面再將條料向后拉回約而完成精確定距。用這種方法定距,精度可達到。
第七章 沖壓設(shè)備的選定
通過校核,選擇開式雙柱可傾壓力機J23-10A就能滿足使用要求,其具體參數(shù)如下:
公稱壓力:
滑塊行程:
最大閉合高度:
連桿調(diào)節(jié)長度:
工作臺尺寸(前后左右):
工作臺孔尺寸:(左右前后直徑):
模柄孔尺寸:
最大傾斜角度:
電機功率:kw
第八章 模具零件的加工工藝
本副沖裁模,模具零件加工的關(guān)鍵在于工作零件、固定板以及卸料板,采用線切割加工技術(shù),這些零件的加工就變的相對簡單。
落料凸模加工工藝過程
工序號
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
1
備 料
將毛坯鍛成長方體
2
熱處理
退火
3
刨
刨六角,互為直角,留單邊余量0.5
4
熱處理
調(diào)質(zhì)
5
磨平面
磨六角,互為直角
6
鉗工畫線
畫出各孔位置
7
加工螺釘孔、安裝孔及穿絲孔
按位置加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲孔等
8
熱處理
按熱處理工藝,淬火回火達到58~62
9
磨平面
精磨上、下平面
10
線切割
按圖線切割,輪廓達到尺寸要求
11
鉗工精修
全面達到設(shè)計要求
12
檢驗
第九章 沖裁模零件制造
9.1 沖裁模凸、凹模技術(shù)要求及加工特點
沖裁屬于分離工序,沖裁模凸模,凹模帶有鋒利的刃口,凸、凹模之間的間隙較小,其加工具有如下特點:
(1): 凸、凹模材質(zhì)一般是工具鋼或合金工具鋼,熱處理后的硬度達到,凹模比凸模稍硬一些;
(2): 凸、凹模精度主要根據(jù)沖裁件精度決定,一般尺寸精度在,工作表面粗糙度在值為;
(3): 凸、凹模工作端帶有鋒利的刃口,刃口平直(斜刃除外),安裝固定部分要符合配合要求;
(4): 凸、凹模裝配后應(yīng)保證均勻的最小合理間隙;
(5): 凸模的加工主要是外形加工,凹模的加工主要是孔加工。凹模型孔加工和直通式凸模加工常用線切割方法。
9.2 凸、凹模加工
凸模和凹模的加工方案根據(jù)設(shè)計計算方案的不同,一般有分開加工和配合加工兩中,其加工特點如下:
9.2.1 分開加工
方案一:凸、凹模分別按圖紙加工至尺寸要求,凸模和凹模之間的沖裁間隙是由凸、凹模的實際尺寸之差來保證。使用范圍如下所示:
(1):凸、凹模刃口形狀簡單,特別是圓形。直徑一般大于時,基本用此法;
(2):要求凸模或凹模具有互換性;
(3):成批生產(chǎn)時;
(4):加工手段比較先進,分開加工不難保證尺寸精度時。
9.2.2 配合加工
方案二:先加工好凸模,然后按此凸模配作凹模,并保證凸模和凹模之間的規(guī)定間隙值大小。
方案三:先加工好凹模,然后按此凹模配作凸模,并保證凸模和凹模之間的規(guī)定間隙值大小。使用范圍如下所示:
(1):刃口形狀一般比較復(fù)雜時。非圓形沖孔模。可采用方案二;非圓形落料模,可采用方案三;
(2):凸、凹模間的配合間隙比較小時。
9.2.3 其他模具零件的加工
模具零件除工作型面外,還有模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、固定板、卸料板等其他模具零件,它們主要是板類零件、軸類零件和套類零件等。其他模具零件的加工相對于工作型面零件要容易些,在這里不再詳細介紹。
第十章 沖裁模的裝配
10.1 模具的裝配
模具的裝配就是根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)條件,以一定的裝配順序和方法,將符合圖樣技術(shù)要求的零件,經(jīng)協(xié)調(diào)加工組裝成滿足使用要求的模具。在裝配過程中,既要保證配合零件的配合精度,又要保證零件之間的位置精度,對于具有相對運動的零件,還必須保證它們之間的運動精度。因此,模具裝配是實現(xiàn)沖模設(shè)計和沖壓工藝意圖的過程,是模具制造過程中的關(guān)鍵工序。模具裝配的質(zhì)量直接影響制件的沖壓質(zhì)量,模具的使用與維修和模具壽命
根據(jù)級進模的裝配要點,選凹模作為裝配基準(zhǔn)件,先裝上模,再裝下模,并調(diào)整間隙、試沖、返修。具體裝配如下:
10.1.1 凸、凹模裝配
(1):裝配前仔細檢查各凸模形狀以及凹模形孔,是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。
(2):將各凸模分別與相應(yīng)的凹模孔相配,檢查其間隙是否加工均勻。不合適者應(yīng)重新修磨或更換。
10.1.2 凸模裝配
以凹??锥ㄎ?,將各凹模分別壓入凸模固定板7的孔形中,并擠緊牢固
10.1.3 裝配下模
(1):在下模座1上劃中心線,按中心預(yù)裝凹模2、導(dǎo)料板3;
(2):在下模座1、導(dǎo)料板3,用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置,并分別鉆孔,攻絲;
(3):在下模座1、導(dǎo)料板3、凹模2、活動擋料銷13、彈簧14安裝在一起,并用螺釘緊固,打入銷釘
10.1.4 裝配上模
(1):在已經(jīng)調(diào)整好的下模上放等高墊鐵,再在凹模上放如0.12的紙片,然后將凸模與固定板組合裝入凹模;
(2):預(yù)裝上模座,劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔、銷孔位置并鉆鉸螺孔、銷孔。
(3):用螺釘將固定板組合、墊板8、上模座連接在一起,但不要擰緊;
(4):將卸料板5套裝在已經(jīng)裝入固定板的凸模上,裝上橡膠9和卸料螺釘6,并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量,使卸料板高出凸模下端約;
(5):復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后,緊固螺釘;
(6):安裝導(dǎo)正銷4、承料板15;
(7):切紙檢查,合適后打入銷釘。
10.2 模具裝配特點
模具裝配屬單件生產(chǎn)。組成模具實體的零件,有些在制造過程中是按照圖紙標(biāo)注的尺寸和公差獨立的進行加工的(如落料凹模、沖孔凸模、導(dǎo)套和導(dǎo)柱、模柄等),這類零件一般都是直接進行裝配;有些在制造過程中只有部分尺寸可以按照圖紙標(biāo)柱尺寸進行加工,需協(xié)調(diào)相關(guān)尺寸;有的在進入裝配前需采用配制或和體加工,有的需在裝配過程中通過配制取得協(xié)調(diào),圖紙上標(biāo)柱的部分尺寸只作為參考(如模座的導(dǎo)套或?qū)е萄b孔,多凸模固定板上的凸模固裝孔,需連接固定在一起的板件螺栓孔、銷釘孔等)。
因此,模具裝配適合于采用集中裝配,在裝配工藝過程上多采用修配法和調(diào)整裝配法來保證裝配精度。從而實現(xiàn)能用精度不高的組成零件,達到較高的裝配精度,降低零件加工要求。
10.3 裝配技術(shù)要求
沖裁模裝配后,應(yīng)達到下述主要技術(shù)要求:
(1):模架精度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)(JB/T8050――1999《沖模模技術(shù)條件》、JB/T8071――1995《沖模模架精度檢查》)的規(guī)定。模具的閉合高度應(yīng)符合圖紙的規(guī)定要求。
(2):裝配好的沖模,上模沿導(dǎo)柱上、下滑動應(yīng)平穩(wěn)、可靠。
(3):凸、凹模間的間隙應(yīng)符合圖紙規(guī)定的要求,分布均勻。凸模或凹模的工作行程符合技術(shù)條件的規(guī)定。
(4):定位和擋料裝置的相對位置應(yīng)符合圖紙要求。沖裁導(dǎo)料板間距離需與圖紙規(guī)定一致;導(dǎo)料面應(yīng)與凹模進料方向的中心線平行;帶側(cè)壓裝置的導(dǎo)料板,其側(cè)壓應(yīng)滑動靈活,工作可靠。
(5):卸料和頂件裝置的餓相對位置應(yīng)符合技術(shù)要求,超高量在許用規(guī)定范圍內(nèi),工作面不允許有傾斜或單邊偏擺,以保證制件或廢料能及時卸下和順利頂出。
(6):緊固件裝配應(yīng)可靠。螺栓螺紋旋入長度在鋼件連接時應(yīng)不小于螺栓的直徑,鑄件連接時應(yīng)不小于1.5倍螺栓直徑;銷釘與每一個零件的配合長度應(yīng)大于1.5倍銷釘直徑;螺栓和銷釘?shù)亩嗣娌粦?yīng)露出上、下模座等零件的表面。
(7):落料孔或出料槽應(yīng)暢通無阻,保證制件回廢料能自由排出。
(8):標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)能互換。緊固螺釘和定位銷釘與其孔的配合應(yīng)正常、良好。
(9):模具在壓力機上的安裝尺寸需符合選用設(shè)備的要求;起吊零件應(yīng)符合技術(shù)要求。
(10):模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下進行實驗,沖出的制件應(yīng)符合設(shè)計要求。
10.4 裝配的工藝要點
在模具裝配之前,要認真研究模具圖紙,根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)條件,制定合理的裝配方案,并對提交的零件進行檢查,除了必須符合設(shè)計圖紙要求外,還應(yīng)滿足裝配工序?qū)Ω黝惲慵岢龅囊?,檢查無誤方可按規(guī)定步驟進行裝配。裝配過程中,要合理選擇檢測方法及測量工具。
沖模裝配工藝要點是:
(1):選擇裝配基準(zhǔn)件。裝配時,先要選擇基準(zhǔn)件。選擇基準(zhǔn)件的原則是按照模具主要零件加工時的依賴關(guān)系來確定??梢宰鳛檠b配基準(zhǔn)件的主要有凸模,凹模,凸、凹模,導(dǎo)向板及固定板等。
(2):組件裝配。組件裝配是指模具在總裝前,將兩個以上的零件按照規(guī)定的技術(shù)要求連接成一個組件。如模架的組裝,凸模和凹模與固定板的組裝,卸料與卸料機構(gòu)各零件的組裝等。這些組件,應(yīng)按照各零件所具有的功能進行組裝,這將對整副模具的精度起到一定的保證作用。
(3):總體裝配??傃b是將零件和組件結(jié)合成一副完整的模具過程。在總裝前,應(yīng)選好裝配的基準(zhǔn)件和安排好上、下模的裝配順序。
(4)調(diào)整凸、凹模間隙。在裝配模具時,必須嚴格控制及調(diào)整凸、凹模間隙的均勻性。間隙調(diào)整后,才能緊固螺釘及銷釘。
調(diào)整凸、凹模間隙的方法有透光法、測量發(fā)、墊片發(fā)、涂層發(fā)等
(5):檢驗、調(diào)試。模具裝配完畢后,必須保證裝配精度,滿足規(guī)定的各項技術(shù)要求,并要按照模具驗收技術(shù)條件,檢驗?zāi)>吒鞑糠值墓δ?。在實際生產(chǎn)條件下進行試模,并按試模生產(chǎn)制件情況調(diào)整、修正模具,當(dāng)試模合格后,模具加工、裝配才算基本完成。
第十一章 沖裁模的調(diào)試
模具按圖紙技術(shù)要求加工與裝配后,必須在符合實際生產(chǎn)條件的環(huán)境中進行試沖壓生產(chǎn),通過試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計與制造的缺陷,找出產(chǎn)生原因,對模具進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理后再進行試沖,直到模具能正常工作,才能將模具正式交付生產(chǎn)使用。
11.1 模具調(diào)試的目的
模具試沖、調(diào)整簡稱調(diào)試,調(diào)試的目的在于:
(1):鑒定模具的質(zhì)量。驗證該模具生產(chǎn)的產(chǎn)品是否符合要求,確定該模具能否交付生產(chǎn)使用。
(2):幫助確定產(chǎn)品的成形條件和工藝規(guī)程。模具通過試沖與調(diào)整,生產(chǎn)出合格產(chǎn)品后,可以在試沖過程中,掌握和了解模具使用性能,產(chǎn)品成形條件、方法和規(guī)律,從而對產(chǎn)品批量生產(chǎn)時的工藝過程制定提供過程。
(3):幫助確定成形零件毛坯形狀、尺寸及用料標(biāo)準(zhǔn)。在沖模設(shè)計中,有些形狀復(fù)雜或精度要求較高的沖壓成形零件,很難在設(shè)計時,精確地計算出變形前毛坯的尺寸和形狀。為了要得到較準(zhǔn)確的毛坯形狀、尺寸及用料標(biāo)準(zhǔn),只要通過反復(fù)試沖才能確定。
(4):幫助確定工藝和模具設(shè)計中的某些尺寸。對于形狀復(fù)雜或精度要求較高的沖壓成形零件,在工藝和模具設(shè)計中,有個別難以用計算方法確定尺寸,如拉伸的凸、凹模圓角半徑等,必須經(jīng)過試沖,才能準(zhǔn)確確定。
(5):通過調(diào)試,發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,積累經(jīng)驗,有助于進一步提高設(shè)計和制造水平。
由此可見,模具調(diào)試過程十分重要,是必不可少的。但調(diào)試的時間和試沖次數(shù)應(yīng)盡可能少,這就要求模具設(shè)計與制造質(zhì)量過硬,最好一次調(diào)試成功。在調(diào)試過程中,合格沖壓件數(shù)的取樣一般在20~1000件之間。
11.2 沖裁模的調(diào)試
模具調(diào)試,因類型不同、結(jié)構(gòu)不同,可能出現(xiàn)的問題也不同,調(diào)試的內(nèi)容也隨之變化。
沖裁模調(diào)試的要點為:
(1):模具閉合高度調(diào)試。模具與沖壓設(shè)備配合好,保證模具應(yīng)有的閉合高度和開啟高度。
(2):導(dǎo)向機構(gòu)的調(diào)試。導(dǎo)柱、導(dǎo)套要有好的配合精度,保證模具運動平穩(wěn)、可靠。
(3):凸、凹模刃口及間隙調(diào)試。刃口鋒利,間隙要均勻。
(4):定位裝置的調(diào)試。定位要準(zhǔn)確、可靠。
(5):卸料及出件裝置的調(diào)試。卸料及出件要暢通,不能出現(xiàn)卡住現(xiàn)象。
沖裁模試沖時出現(xiàn)的問題和調(diào)整方法如下所示:
存在問題
產(chǎn)生原因
調(diào)整方法
送料不暢通或料被卡住
(1):兩導(dǎo)料板之間的尺寸過小或有斜度
(2):凸模與卸料板之間間隙過大,使搭
邊翻扭
(3):用側(cè)刃定距的級進模,導(dǎo)料板
作面與側(cè)刃不平行,或側(cè)刃與側(cè)刃檔塊不密合,形成方毛刺
(1):根據(jù)情況銼修或磨或重
裝
(2):減小凸模與卸料板之間
間隙
(3):重裝導(dǎo)料板,修整側(cè)刃
檔塊,消除間隙
制件有毛刺
(1):刃口不鋒利或淬火硬度低
(2):配合間隙過大或過小
(3):間隙不均勻使沖件的一邊有顯著的
帶斜角的毛刺
刃磨刀口,使其鋒利;調(diào)
整凸、凹模之間間隙,使其
均勻一致
制件不平
(1):凹模有倒錐度
(2):頂料桿和工件接觸面過小
(3):導(dǎo)正銷與預(yù)沖孔配合過緊,將沖件
壓出凹陷
修正擋料釘
更換頂料桿,增加與工件
接觸面積
修正導(dǎo)正銷,保持與導(dǎo)入
孔成動配
內(nèi)孔與外形位置不正,成偏拉情況
(1):擋料釘位置不正
(2):落料凸模上導(dǎo)正銷尺寸過小
(3):導(dǎo)料板與凹模送料中心線不平行,
使孔偏斜
(4):側(cè)刃定距不準(zhǔn)
修正擋料釘
更換導(dǎo)正銷
修正導(dǎo)料板
修磨或更換側(cè)刃
卸料不正常
(1):彈簧或橡皮的彈力不足
(2):凹模和下模座的漏料孔沒有校正,
料被堵死而排不出來
(3)由于裝配不正確,使卸料機構(gòu)不能
正常工作,如卸料板與凸模配合過
緊或卸料裝配有傾斜現(xiàn)象而卡緊凸模
更換橡膠或橡皮
修正漏料孔
修正卸料板
凹模被漲裂
凹??子械瑰F現(xiàn)象,即上口大,下口小。
或凹刃口深度太長,積存的減數(shù)太多,脹
力太大
修正凹模刃口,消除倒
錐現(xiàn)象或減少凹模刃口長
度,使沖下的件盡快漏下
結(jié)論
此次畢業(yè)設(shè)計已接近尾聲,各項工作已基本圓滿完成。在這次設(shè)計中,我收獲很大。剛拿的這個題目時,感覺非常簡單,心里想著做這種設(shè)計不會有多大麻煩,但當(dāng)真的動起手來的時候,竟然不知所措,不知道從何下手了,當(dāng)時腦子一篇空白,感覺到問題的嚴重性了。這是我沉下心來,對自己的題目進行了一次審查,按照以往的經(jīng)驗,才開始一步一步的走下去。中鉸鏈墊片是一個比較小了工件,結(jié)構(gòu)簡單,其長度為,寬度為,厚度為。
在設(shè)計這種模具時,對其沖裁工藝方案的確定是非常重要的。首先,中教練墊片是大批量生產(chǎn),不能用單工序模生產(chǎn),它的成本高,效率低,所以不能選用;其次要保證工件的精度,采用復(fù)合模生產(chǎn)也是不合理的,因為工件的最小壁厚為與凸凹模的許用最小壁厚非常接近,這種模具的制造難度大,強度差,并且在沖壓后成品件容易留在模具上,在清理模具上的物料時會影響沖壓速度,操作不方便;最后,選定的沖裁方案為級進模生產(chǎn),它只需一幅模具,生產(chǎn)效率高,操作方便,工件的精度也能滿足要求,是最理想的方案。
在設(shè)計當(dāng)中,對凸,凹模的尺寸的確定也是非常重要的。前面說過,工件的形狀簡單,尺寸較小,那么在設(shè)計凸模時要注意,在不滿足凸模時,我們要對凸模的強度進行校核,檢驗凸模能否在一次或多次的沖壓當(dāng)中而不被折斷,能否滿足使用要求。另外,模具的結(jié)構(gòu)簡單,對一些零件的設(shè)計不能草草了事,要保證其壽命和精度。
中鉸鏈墊片是大批量生產(chǎn)的,尺寸又小,如果我們只是設(shè)計一個級進模把它做出來的話,就有點不符合實際的需求,應(yīng)該設(shè)計一種一次沖裁就能夠完成幾十件,甚至上百件的模具,這樣對對生產(chǎn)率的提高不是很有好處嗎?當(dāng)然了這種模具的結(jié)構(gòu)肯定是比較復(fù)雜的,沖孔凸模是很多的,設(shè)計起來也是不容易的,但只要我們自己好好努力,在以后的實踐中多多創(chuàng)新,一定能夠達到這個目的。
另外,還有一個問題是我經(jīng)過較長時間的思考,計算才得以解決。在設(shè)計中鉸鏈墊片時,因為工件很小,對于一些零部件的設(shè)計不是大了造成浪費,就是設(shè)計小了不滿足使用要求,對于這些我計算了好多次,多是不滿足要求。當(dāng)時,心理的壓力很大,總覺得這個零件不能好好完成,但是任務(wù)還是要完成的,于是就靜下心來,一步一個腳印,對這個零件的相關(guān)資料進行查詢,對于一些不懂的馬上向老師和同學(xué)請教。就這樣,該摘抄的摘抄,該問的問,時間就這樣一秒一秒的過去了,最后,終于有了一些眉目,雖說不是很順利的完成了,但總的說來,自己心里還是很滿意的??偹阈量鄾]有白費,這次畢業(yè)通過自己及老師和同學(xué)們的努力和幫助比較順利的落下了帷幕。
通過這次的設(shè)計,使我學(xué)到了很多新的知識,對于一些新的事物也有了一個更明確的看法。對于當(dāng)中所遇到的困難,該解決的對給予了解決,對于一些需要大家共同努力來更創(chuàng)新,更進一步的就需要我們在以后的日子里好好努力。對于一些較為困難的,我們總會有一個解決的辦法,至于什么時候能夠解決,這只是一個時間問題罷了。
謝辭
畢業(yè)設(shè)計已漸進尾聲,各個方面的工作已基本圓滿完成。此次畢業(yè)設(shè)計能夠按時按質(zhì)按量完成,與老師的教導(dǎo),同學(xué)們的幫助是分不開的。在這里我衷心的謝謝他們?yōu)槲宜龀龅呐?。要知道是你們在我最困難,最學(xué)要幫助的時候給我伸出了雙手,使我擺脫困境;是你們?yōu)榱耸棺约旱膶W(xué)生,自己的同學(xué)能夠圓滿的完成這項任務(wù)而傾力相助。在這里,千言萬語難已表達我心中的感激,在以后的日子里,希望各位老師在以后的工作中順順利利,開開心心,原自己的各位同學(xué)都能夠找到一份好工作,還有“專升本”的同學(xué)都能夠考上一所名牌大學(xué),我會謹記這一時刻,因為這是我們互助互愛的結(jié)晶。
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