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河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 1緒 論 目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜螅饕蚴俏覈跊_壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達的國家尚有相當(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。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè),是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備.先進國家的模具工業(yè)已擺脫從屬地位,發(fā)展為獨立的行業(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)造富裕社會的動力”.美國工業(yè)界認(rèn)為:“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”.在德國模具被冠以 “金屬加工業(yè)中的帝王”之稱. 沖壓是一種先進的少無切削加工方法,具有節(jié)能省材,效率高,產(chǎn)品質(zhì)量好,重量輕,加工成本低等一系列優(yōu)點,在汽車,航空航天,儀器儀表,家電,電子,通訊,軍工,日用品等產(chǎn)品的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用.據(jù)統(tǒng)計,薄板成型后,制造了相當(dāng)于原材料的12倍的附加值,在國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值中,與其相關(guān)的產(chǎn)品占四分之一,在現(xiàn)代汽車工業(yè)中,沖壓件的產(chǎn)值占總產(chǎn)值的59%.隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。 1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1.國內(nèi)模具的現(xiàn)狀 我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計，2003年我國模具生產(chǎn)廠點約有2萬多家，從業(yè)人員約50多萬人，2004年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004年模具產(chǎn)值530億元。進口模具18.13億?美元，出口模具4.91億美元，分別比2003年增長18%、32.4%和45.9%。進出口之比2004年為3.69:1，進出口相抵后的進凈口達13.2億美元，為凈進口量較大的國家。 在2萬多家生產(chǎn)廠點中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有20多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。?近年來，?模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。 雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠遠不能適應(yīng)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足: 第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進行之中，但總體來看，體制和機制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟，再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多是15～20萬美元，有的高達25～30萬美元，與之相對的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。 ?第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長期以來受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后．模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。 2　國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面:???? 1） 模具日趨大型化；??? 2）在模具設(shè)計制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)；?? 3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)；??? 4）在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)；? 5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；??? 6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進的表面處理技術(shù)；??? 7）模具的精度將越來越高；? 8）模具研磨拋光將自動化、智能化；?? 9）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程；?? 10）開發(fā)新的成形工藝和模具。 1.2　國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為600～650億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。? 國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約5000家。2003年德國模具產(chǎn)值達48億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時代的進步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝設(shè)計、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多15～20萬美元，有的達到 25～30萬美元。國外先進國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達70%以上，而我國才達到45％． 1.3 落料拉深沖孔件模具設(shè)計的設(shè)計思路 落料、拉深、沖孔都是是沖壓基本工序，它是利用模具在壓力機作用下，將平板坯料制成開口空心加底部開口的零件的加工方法。它不僅可以加工旋轉(zhuǎn)體零件，還可以加工盒形零件及其他形狀復(fù)雜的薄壁零件，但是，加工出來的制件的精度都很底。一般情況下，拉深件的尺寸精度應(yīng)在IT13級以下，不宜高于IT11級。 只有認(rèn)真學(xué)習(xí)落料、拉深、沖孔的基礎(chǔ)理論以及其變形特點后，才能提供更加準(zhǔn)確、實用、方便的計算方法，才能正確地確定拉深工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決變形中出現(xiàn)的各種實際問題，從而，進一步提高制件質(zhì)量。 帶底部開孔的圓筒件是最典型的拉深沖孔件，其工作過程很簡單就一個拉深和沖孔，根據(jù)計算確定它可以一次拉深成功.根據(jù)計算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架，判斷該工序不能采用標(biāo)準(zhǔn)的模架。為了保證制件的順利加工和順利取件，模具必須有足夠高度。要改變模具的高度，只有從改變導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度可根據(jù)凸模與凹模工作配合長度決定．設(shè)計時可能高度出現(xiàn)誤差，應(yīng)當(dāng)邊試沖邊修改高度。 在設(shè)計的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設(shè)計中難免有不妥之處，肯請各位老師指正。 2 沖壓件的工藝分析及工藝方案的確定 2.1 沖壓工件的工藝分析 圖（1）制件 工件名稱：燈罩 生產(chǎn)批量：中批量 材料：08鋼 厚度：1.8mm 圖（1）所示零件材料為08鋼板，為極軟的碳素鋼，強度、硬度很低，而韌性和塑性極高，具有良好的深沖、拉延、彎曲和鐓粗等冷加工性能、焊接性能。能夠進行一般的沖壓加工，市場上也容易得到這種材料，價格適中。 外形落料的工藝性：該無凸緣筒形件屬于中小尺寸零件，料厚1.8mm，外形復(fù)雜程度一般，尺寸精度要求一般，因此可采用落料工藝獲得。 拉深的工藝性：觀察零件圖可知尺寸精度要求一般，屬于不帶帶凸緣的淺拉深。 此工件為帶底孔的圓筒形工件，要求外形尺寸，沒有厚度不變的要求。此工件的形狀滿足拉深的工藝要求，可采用落料拉深沖孔工序加工。工件底部圓角半徑r＝4mm,外形尺寸為25mm， 25mm的公差等級為IT14級，滿足拉深工序?qū)ぜ畹燃壍囊?。工件的總體高度到最后可由修邊達到要求；沖孔按IT7級查取公差值。 由以上分析可知，圖示零件具有比較好的沖壓工藝性，適合沖壓生產(chǎn)。 2.2 工藝方案確定 該零件所需的基本沖壓工序為落料、拉深、沖孔。 可擬訂出以下三種工藝方案。 方案一：用簡單模分三次加工，即落料——拉深——沖孔。 方案二：落料拉深沖孔復(fù)合模。 方案三：落料沖孔級進模，再拉深。 采用方案一，生產(chǎn)率低，工件的累計誤差大，操作不方便，由于該工件為中批量生產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性。但復(fù)合模模具的行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)比較復(fù)雜但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。級進模雖生產(chǎn)率也高，但零件的沖裁精度稍差。欲保證沖壓件的行位精度，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。 通過對上述三種方按的分析比較，該零件采用方案二最佳。故應(yīng)采用的模具為落料拉深沖孔復(fù)合模， 3 落料、拉深、沖孔的工藝計算 3.1 毛坯尺寸計算 1）該工件為無凸緣筒形件，根據(jù)體積不變原理，及相似原理，用解析法確定毛坯尺寸，如下圖 ，將工件分為三個簡單的幾何體。 圖（2）制件拆分 中心層計算 H=8.5 d=21.4 r=4mm t=1.8mm 2）確定修邊余量 根據(jù)拉深件的相對高度h/d=8.5/21.4=0.397，由于拉深件的相對高度較小，其修邊余量可以直接取1mmH=(8.5+1)mm=9.5mm 計算毛坯尺寸 為滿足拉深要求取D=34mm 3）判斷能否一次拉深成功 工件總的拉深系數(shù)： 工件的拉深相對高度：H/d=9.5/21.4 相對限度由t/D=1.8/34 查手冊得，無凸緣筒形件第一次拉深的極限系數(shù)M1=0.5查手冊得：無凸緣筒形件首次拉深的極限相對高度h1/d1=0.94由于m總=0.63＞m1 H/d=0.44＜h1/d1 故此工件能一次拉深出來。 4）確定是否用壓邊圈 根據(jù)拉伸件的相對厚度t/D拉伸件相對限度較小，所以不必采用度邊圓 3.2 排樣及材料利用率 根據(jù)沖壓件的尺寸及形狀特征采用單排排樣，如下圖（3）所示， 圖（3）排樣 查設(shè)計手冊選擇搭便值。 送料進距：S=D +a=34+1.2=35.2mm 條料寬度：b=D+2a=34+21.5=37mm D是指平行送料方向的沖壓寬度。 板料的規(guī)格選用：1.8mm1000mm2000mm 每張鋼板的裁板條數(shù)：為方便裁板采用橫裁。 每條才裁板上的沖壓件數(shù) 個 每張鋼板上的沖壓件數(shù) 個 板料的利用率： 3.3 計算工序壓力 1.落料力的計算 式中 —落料力； —沖裁件剪切周邊長度； —沖裁件材料厚度； —被沖材料的抗剪強度； —系數(shù)，一般取。 落料力為： 2.沖孔力的計算 式中 ——工件內(nèi)輪廓周長（） 則 3. 拉深力計算 由于零件為淺拉深，可按有壓邊圈的圓筒形件近似計算。按下式計算： 式中 ——拉深力（）； d——拉深件直徑； ——材料厚度； ——材料的強度極限（）,查手冊σb=； ——修正因數(shù)。 拉伸系數(shù)。 查表得修正因數(shù) 則 5.卸料力的計算 式中 —卸料力系數(shù)；查手冊知 則卸料力為： 6.推件力的計算： 落料凹模采用直壁式凹模，按式： 計算 式中 ——推件力因數(shù)，查表得； ——卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)。 采用直壁式凹模，有板料厚度查有關(guān)數(shù)據(jù)，得到刃口高度取h=7.2mm n= 則推件力為 故工序總力： 3.4壓力中心的確定 由于該零件是中心對稱圖形,故壓力中心位于零件輪廓圖形的幾何中心上。 4 模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 4.1 模具類型設(shè)計 經(jīng)分析,應(yīng)采用復(fù)合模結(jié)構(gòu)。 4.2 模具具體結(jié)構(gòu)設(shè)計 1.正、倒裝結(jié)構(gòu)的確定 根據(jù)上述分析，采用倒裝復(fù)合模具可直接利用壓力機的打桿裝置進行推件，卸料可靠，便于操作。 2.送料方式的確定 因是大批量生產(chǎn)，采用手動送料方式。 3.定位裝置的確定 因該制件采用的是倒裝復(fù)合模，所以直接用擋料銷和導(dǎo)料銷即可。 4.導(dǎo)向方式的選擇 為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。由于該零件導(dǎo)尺寸不大，但其作用用來密封液體，且精度要求現(xiàn)對較高，采用中間導(dǎo)柱圓形模架。 5. 卸料、壓料方式 本模具采用倒裝結(jié)構(gòu),卡于凸凹模上的廢料可由卸料板推出,而沖孔廢料則可以在下模座中開設(shè)通槽，使廢料從孔洞中落下。 6. 出件方式 本模具采用倒裝結(jié)構(gòu)，工件留在落料凹?？锥粗?，應(yīng)在凹?？自O(shè)置推件塊推出。 5 主要零部件設(shè)計 5.1 主要零件刃口尺寸計算 由表查得沖裁模刃口雙面間隙。 1. 落料刃口尺寸的計算 落料件精度要求不高，可以按照IT14査取其公差值。 的凹模的制造公差由表查得。 由于。故采用凹模與凸模分別加工方法。因數(shù)由表查得。 2.沖孔刃口尺寸的計算 油封件對孔的精度要求較高，采用配做法制造凸、凹模。以沖孔 模為基刃，計算凸、凹模刃口尺寸： 對于的孔，按照IT7級査取公差值為： 查表得其磨損系數(shù)x=0.75 利用公式計算凸模刃口尺寸 式中—孔的最大尺寸； X—磨損系數(shù)； △—孔的公差值。 沖孔凹模尺寸按照凸模刃口尺寸配作，其基本尺寸與凸模相同， 不標(biāo)注公差，在技術(shù)要求中注明配合間隙最小值為0.225mm。 3.拉深工作部分尺寸的計算 拉伸凸模和凹模的單邊間隙可按表中式計算，，故。由于拉深工件的公差為級，故凸凹模的制造公差可采用級的精度，查表得,按下式可計算凸模、凹模的尺寸及公差： 對于 5.2主要工作零部件的外形尺寸設(shè)計 1 落料凹模 落料凹模采用整體式，考慮到要在上面開導(dǎo)料銷孔，檔料銷孔及螺栓孔等，將其總體尺寸設(shè)計為200×40，刃口尺寸5.1已經(jīng)計算出。銷孔、螺紋孔與下模座配作加工，其結(jié)構(gòu)如下圖： 圖（4）落料凹模 2 落料凸模（拉深凹模） 凸模長度一般是根據(jù)模具結(jié)構(gòu)而設(shè)計的，應(yīng)盡可能選用或參照國家標(biāo)準(zhǔn)，凸模長度一般按下公式計算，即 式中 L—凸模長度 —凸模固定板厚度 —卸料板厚度 —增加厚度. —材料厚度 為了減小沖裁力，將拉深凸模的高度低于落料凹模4mm，相當(dāng)于階梯沖裁，保證了沖壓設(shè)備以及模具的安全。由于倒裝結(jié)構(gòu)，拉深凹模向下運行，使凸模對板料進行拉深工藝。在凸凹模內(nèi)需要設(shè)置推件裝置，將留在拉深凹模內(nèi)的工件推出，需要增加模具長度。綜合考慮，取凸凹模長度為85mm。其外形結(jié)構(gòu)及尺寸如圖（5）所示： 圖（5）凸凹模1 3拉深凸模沖孔凹模的設(shè)計 凸凹模是復(fù)合模具中常見的結(jié)構(gòu)，在本設(shè)計中絕大部分是凸凹模，所以凸凹模的設(shè)計是本設(shè)計中的重中之重，凸凹模內(nèi)外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸。此凸凹模的精度決定產(chǎn)品是否滿足應(yīng)用要求，其結(jié)構(gòu)及尺寸精度如圖（6）所示： 圖（6）凸凹模2 4 沖孔凸模的設(shè)計 沖孔凸模的外形尺寸〔工作尺寸〕由前面的計算確定。凸模長度一般是根據(jù)模具結(jié)構(gòu)而設(shè)計的，應(yīng)盡可能選用或參照國家標(biāo)準(zhǔn)，凸模長度一般按下公式計算，即 式中 L—凸模長度 —凸模固定板厚度 —卸料板厚度 —增加厚度.包括凸模修邊余量、凸模進入凹模深度(0.5～1mm)凸模卸料板與固定板之間的安全距離等.（在此模具中還應(yīng)加上凸凹模的長度）。 —材料厚度 根據(jù)裝配圖個零件的裝配位置關(guān)系，計算出沖孔凸模的長度為93.5mm。由于凸模長度過長，淬火后其硬度必須達到要求，并且在淬火之后增加回火熱處理，已增加其內(nèi)部的韌性，使其剛度滿足使用要求。在凸模外面的推料塊與凸模配合關(guān)系為，對凸模的剛度起到維護作用。其結(jié)構(gòu)如下： 圖（7）沖孔凸模 5.3卸料零件的設(shè)計 1 卸料板的設(shè)計 由于本工件表面要求較高，與板料接觸的下底面表面粗糙度要求較高。選用彈性卸料板查得其厚度為10mm，由2個彈簧提供卸料力，卸料板結(jié)構(gòu)如下圖（8）所示： 圖（8）卸料板 5.3.2推件塊的設(shè)計 拉深成型后的制件留在拉深凹模內(nèi)，由推件塊推出，推件塊對凸模的剛度也起到維護作用。其結(jié)構(gòu)如下圖（9）所示: 圖（9）推件塊 5.4定位零件的設(shè)計 在本模具中采用的是條料，所以選用導(dǎo)料銷和擋料銷來實現(xiàn)對沖裁條的定位，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，以限定條料的送進距離。在本模具中試用固定擋料銷，其結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，在模具中廣泛應(yīng)用作定距。 5.5 打料裝置的設(shè)計 在本模具中采用打桿推動連接推桿來完成打料動作，打桿穿過模柄凸露在模具的外面，當(dāng)完成一次沖裁時壓力機滑塊回程，打桿與壓力機的打料橫桿相碰，打桿推動連接推桿將卡在凸凹模的凹?？變?nèi)的工件打下。打板圖（10）如下： 圖(10)打板 5.6 連接裝置的設(shè)計 在本模具中選用凸緣C型模柄，通過螺紋與上模座連接并加螺絲防止轉(zhuǎn)動。這種模柄可較好的保證軸線與上模座軸線垂直,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)前文壓力機的參數(shù)確定模柄的直徑和長度。 5.7 頂件裝置的設(shè)計及模具裝配關(guān)系確定 模具在工作過程作，生產(chǎn)處的制件也有可能不在拉深凹模中，而是包在了拉深凸模上，因此需要頂件裝置。頂件裝置是有定件塊與橡膠墊配合組成的。為了減小沖裁力，將模具刃口位置設(shè)計成不同時工作，如下圖（11）： 圖（11）模具裝配 1-拉深凸模（沖孔凹模） 2-橡膠墊 3-凹模 4-定件塊 5-卸料板 6-落料凸模（拉深凹模） 7-推件塊 8-沖孔凸模 9-導(dǎo)料銷 5.8模架的選取 根據(jù)凹模結(jié)構(gòu)選取后側(cè)導(dǎo)柱模架，規(guī)格如下（mm）： 凹模固界：200mm 上模座（GB/T2855.11） 200×45 下模座（GB/T255.11） 200×55 導(dǎo)柱（GB/T.2861.1） 分別為32×160 35×160 導(dǎo)套（GB/T2861.6 ) 分別為45×105×43 50×105×43 6 沖壓設(shè)備的選用 為使機械壓力機能安全工作，取由上面的計算知F總=188.168KN 故 根據(jù)公稱壓力來選取壓力機參照手冊適用壓力型號為J23-35,其主要參數(shù)如下： 公稱壓力：350KN 滑塊行程：80mm 最大閉和高度：280mm 封閉高度調(diào)節(jié)量：60mm 工作臺尺寸（前后×左右）：380mm×610mm 工作臺尺寸（前后×左右×直徑）200×290×260 模柄孔尺寸：Φ50mm×70mm 7 模具總裝圖及裝配 7.1模具總裝圖 圖（12）裝配圖 1-下模座 2-凹模 3-導(dǎo)柱1 4-彈簧 5-導(dǎo)套 6-上模座 7、10、24、29-緊固螺釘 8、30-銷釘 9-墊板 11-模柄 12-打桿 13-推件板 14-推桿 15-卸料螺釘 16-凸模固定板 17-凸凹模固定板 18-導(dǎo)套2 19-凸凹模 20-沖孔凸模 21-推件塊 22-導(dǎo)柱2 23-卸料板 25-導(dǎo)料銷 26-定件塊 27-橡膠墊 28-拉深凸模（落料凹模） 31-擋料銷 由以上設(shè)計，可得到模具的總裝圖即是上圖，其工作過程是：模具在工作時，將毛坯（即條料板）放在凹模上沿導(dǎo)料銷25送進，擋料銷31進行定位，模具下行落料凸模完成落料，上模繼續(xù)下行，拉深凸模對落的料進行拉深，拉深完成后，沖孔凸模20進行沖孔，此時完成落料、拉深、沖孔。當(dāng)落料凸模隨上模回升時，條料由卸料板23卸下，零件制品在推料板及打桿的作用下完成卸件，沖孔廢料由凹模洞中落下，如此繼續(xù)完成下一次工作。 7.2模具的裝配 總裝時，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，此模具為復(fù)合模所以用凸凹模作為裝配基準(zhǔn)件；其次，應(yīng)確定裝配順序，根據(jù)各個零件與裝配基準(zhǔn)件的依賴關(guān)系和遠近程度確定裝配順序。裝配結(jié)束后，要進行試沖，通過試沖發(fā)現(xiàn)問題，并及時調(diào)整和修理直至模具沖出合格零件為止。 1裝配前的準(zhǔn)備 1)通讀設(shè)計圖樣，了解導(dǎo)板落料模的結(jié)構(gòu)特點。本模具的裝配工藝要點是：凸模與凹模的間隙的均勻。 2) 查對各零件已完成裝配前的加工工序，并經(jīng)檢驗合格。 3) 確定裝配方法和裝配順序。 經(jīng)查對認(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，對凸模、凹模先進行分組裝配，再進行總裝配。選用以凸凹模為基準(zhǔn)件，先裝配下模，再裝配上模及輔助零件。 2裝配模柄 將模柄壓入上模座后，鉆、鉸螺紋。 3裝配凸模 按照壓入法操作要求，將沖孔凸模壓入固定板中，檢查凸凹模相對固定板基準(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。 4裝配下模 將整體凹模，按照設(shè)計要求位置，安裝在下模座上，緊固螺釘，鉆、鉸銷孔，裝入圓柱銷。 5裝配上模 將組裝好的拉深凸模安裝在上模座上，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。 6試切 用紙試沖，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。 7.3裝配其他零件并試模 模安裝頂桿，壓邊圈，檢查打料機構(gòu)工作的可靠性。卸料板在沖壓前還起到壓料的作用，所以它在最低位置時，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)計指定的壓力機上，裝配好的模具進行試沖。 試模時重點檢查打料機構(gòu)和頂出機構(gòu)的動作是否及時、可靠。每一次沖壓后，上模隨壓力機上行到上死點時，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2-4mm. 結(jié) 束 語 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí)，我熟練地掌握了機械制圖、機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強的設(shè)計課題，我們進行了大量的實習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、在洛陽中國一拖、中信重型礦山機械廠的生產(chǎn)實習(xí)，我對于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認(rèn)識，豐富和加深了對各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是有了全新的理解。 本次畢業(yè)設(shè)計課題為油封模具設(shè)計，油封的形狀結(jié)構(gòu)一般，但是其尺寸相對較大不適合選用標(biāo)準(zhǔn)模架。要保證零件的順利加工和取件，模具必須有足夠的高度，因此需要改變上、下模座的長度，以達到要求。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡單，它可以相應(yīng)的簡化模具結(jié)構(gòu)。便于以后的操作、調(diào)整和維護。 油封沖壓成形工藝及模具的設(shè)計，是理論知識與實踐有機的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對理論知識做了更深切貼實的闡述。也使我認(rèn)識到，要想做為一名合格的模具設(shè)計人員，必須要有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學(xué)習(xí)新知識新技術(shù)，樹立終身學(xué)習(xí)的觀念，把理論知識應(yīng)用到實踐中去，并堅持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實的精神，大膽創(chuàng)新，突破新技術(shù)，為國民經(jīng)濟的騰飛做出應(yīng)有的貢獻。 致 謝 首先感謝本人的導(dǎo)師原紅玲老師，她幫我仔細審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。原老師在模具行業(yè)里學(xué)識淵博，為人熱情，一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪，在她的指導(dǎo)下使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計的過程中，特別是遇到困難時，她給了我鼓勵和幫助，在這里我向她表示真誠的感謝！同時，我還要感謝材料工程系模具專業(yè)的所有老師，有了他們的敬業(yè)教導(dǎo)，才有了我專業(yè)知識的積累和進步。 感謝母?！幽蠙C電高等專科學(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識，掌握了一定的操作技能。 最后,感謝我的同窗學(xué)友，因為我們有共同的理想與追求。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！雖然此文歷經(jīng)幾次修改，但由于筆者水平有限，文中仍會存在許多不足和缺陷，敬請諸位老師和學(xué)友不吝批評指正，以使我更加深入地研究和提高！ 參 考 文 獻 [1]楊占堯主編. 沖壓模具圖冊.北京.高等教育出版社 ，2008.3 [2]原紅玲主編. 沖壓工藝與模具設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版社，2008.8 [3]中國模具設(shè)計大典編委會主編. 中國模具設(shè)計大典。南昌江西科學(xué)技術(shù)出版社， 2003.1 [4]郝濱海主編. 沖壓模具簡明設(shè)計手冊。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.11 [5]王樹勛主編. 模具實用技術(shù)設(shè)計手冊。華南理工大學(xué)出版社， 1995.6 [6]楊玉英主編. 實用沖壓工藝與模具設(shè)計手冊。北京：機械工業(yè)出版社，2004.7 [7]王孝培主編. 實用沖壓技術(shù)手冊。北京：機械工業(yè)出版社， 2001.3 [8]劉建超、張寶忠主編. 沖壓模具設(shè)計與制造。北京：高等教育出版社，2002.3 [9]吳伯杰編著. 沖壓工藝與模具。北京：電子工業(yè)出版社，2001.5 [10]周玲編著. 沖模設(shè)計實例詳解。化學(xué)工業(yè)出版社，2003.4 [11模具實用技術(shù)叢書編委會。沖模設(shè)計應(yīng)用實例。機械工業(yè)出版社，2001.8 [12]馬正元. 沖壓工藝與模具設(shè)計。機械工業(yè)出版社，2000.6 27