1摘要通過對(duì)汽車玻璃升降器的沖壓工藝性分析，詳細(xì)介紹了該模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和主要成形零件的設(shè)計(jì)與制造，并介紹了其定位設(shè)計(jì)，沖裁力的計(jì)算，壓力中心的計(jì)算，對(duì)排樣設(shè)計(jì)方案作了比較與選擇，論證了全理的排樣方案，確定了條料的送進(jìn)與導(dǎo)料方式及定距結(jié)構(gòu)形式等。理論證明，該模具結(jié)構(gòu)可靠，能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，對(duì)此類零件的模具設(shè)計(jì)有重要參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：汽車玻璃升降器，復(fù)合模，工藝分析，工位排樣2The automobile glass ascends and descend the machine outer shell to hurtle to press the molding tool design AbstractPass the design to the automobile glass ascends and descend the machine to hurtle to press the craft analysis, detailedly introduced the total structure design of that molding tool and mainly take shape the spare parts and manufacturings, and introduced it positions the design, hurtling the calculation of cut the dint, the calculation of the pressure center, designed the project to make the comparison and choices to the row kind, argument the row kind project of whole reason, made sure that anticipate of send into with lead to anticipate the way and be apart from the structure form certainly.etcThe theories prove that the molding tool's structure credibility, can guarantee the 3quantity of the product, design to have the important reference value to this kind of molding tool of spare parts.Keyword:The automobile glass ascends and descend the machine, compound mold, craft analytical, the work row kind4緒 論模具是機(jī)械、汽車、電子、通訊、家電等工業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)工藝裝備，屬于高新技術(shù)產(chǎn)品，作為基礎(chǔ)工業(yè)，模具的質(zhì)量、精度、壽命對(duì)其他工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用，在國際上稱為“工業(yè)之母” 。一、冷沖壓的特點(diǎn)和應(yīng)用冷沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需要零件的一種壓力加工方法。冷沖壓生產(chǎn)過程的主要特征是依靠沖模和沖壓設(shè)備完成加工，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，生產(chǎn)效率高，操作簡便。由于冷沖壓所用的原材料多是表面質(zhì)量好的板料或帶料，沖件的尺寸公差由沖模來保證，所以產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定，互換性好，冷沖壓產(chǎn)品壁薄，質(zhì)量輕，剛度好，可以加工成形狀復(fù)雜的零件，小到鐘表的秒針，大到汽車的縱梁、覆蓋件等。冷沖壓與其他加工方法相比，具有獨(dú)到的特點(diǎn)，所以在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門都越來越多地采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件，如機(jī)械制造，車輛生產(chǎn)，航天航空，電子，電器，輕工，儀表用日用品等行業(yè)。多工位自動(dòng)模是精密、高效、壽命長的模具，它適用于沖壓小尺寸，薄料，形狀復(fù)雜和大批量生產(chǎn)的沖壓零件。多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模的工位數(shù)可高達(dá)幾十個(gè)，其模具能自動(dòng)送料，自動(dòng)檢測出送料誤差等。多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造技術(shù)和制造要求、模具的成本相對(duì)也高，同時(shí)對(duì)沖壓設(shè)備，原材料也有相應(yīng)的要求，對(duì)模具設(shè)計(jì)的合理性也提出了較高的要求。多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模排樣的設(shè)計(jì)是多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，排樣圖的優(yōu)化與否，不僅關(guān)系到材料的利用率，制件的精度，模具制造的難易程度和使用壽命等，而且直接關(guān)系到模具各工位的協(xié)調(diào)與穩(wěn)定，當(dāng)帶料排樣圖設(shè)計(jì)完成后，也就確定了以下內(nèi)容：（1）模具的工位數(shù)用各工位的內(nèi)容；（2）被沖制工件各工序的安排及先后順序，工件的排列方式；（3）模具的送料步距，條料的寬度和材料的利用率； （4）導(dǎo)料方式，彈頂器的設(shè)置和導(dǎo)正銷的安排；（5）模具的基本結(jié)構(gòu)。二、冷沖壓的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1、冷沖壓工藝方面5研究和推廣應(yīng)用旨在提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本和擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用范圍和務(wù)種沖壓新工藝是沖壓技術(shù)發(fā)展的主要趨勢。目前，國內(nèi)外涌現(xiàn)并迅速運(yùn)用于生產(chǎn)的沖壓先進(jìn)工藝有精密沖壓，柔性模（軟模）成形，超塑性成形，無模多點(diǎn)成形，爆炸和電磁等高能成形，高效精密沖壓技術(shù)以及冷擠壓技術(shù)等。這些沖壓先進(jìn)技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中已經(jīng)取得并將進(jìn)一步取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。2、沖模設(shè)計(jì)與制造方面（1）模具結(jié)構(gòu)與精密度正朝著兩方面發(fā)展 一方面為了適應(yīng)高速、自動(dòng)、精密、安全等大批量自動(dòng)生產(chǎn)的需要，沖模正向高效、精密、長壽命、多工位、多功能方向發(fā)展；另一方面，為適應(yīng)市場上產(chǎn)品更新?lián)Q代迅速的要求，各種快速成形方法和簡易經(jīng)濟(jì)沖模的設(shè)計(jì)與制造也得到了迅速發(fā)展。高效、精密、多功能、長壽命、多工位級(jí)進(jìn)模和汽車覆蓋件沖模的設(shè)計(jì)制造水平代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。我國能夠設(shè)計(jì)制造出機(jī)電一體化的達(dá)到國際先進(jìn)水平的高效、精密、長壽命、多工位級(jí)進(jìn)模，工件零件精度達(dá)到 2～5μm，步距精度達(dá)到 2～3μm，總壽命達(dá)到 1 億模次以上；我國汽車行業(yè)，已具備中檔轎車成套覆蓋件沖模的生產(chǎn)能力，并在汽車試制和小批量生產(chǎn)中應(yīng)用高強(qiáng)度樹脂澆注成形覆蓋件沖模，縮短試制周期，降低成本，加速了新車型的開發(fā)。（2）模具設(shè)計(jì)與制造的現(xiàn)代化 計(jì)算機(jī)技術(shù)，信息技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)在模具技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用，使模具設(shè)計(jì)與制造水平發(fā)生了深刻的革命性的變化，目前最為突出的是模具 CAD/CAE/CAM。模具的加工方法迅速現(xiàn)代化，各種工中心，高速銑削、精密磨削、電火花銑削加工、慢走絲線切割、現(xiàn)代檢測技術(shù)等已全面走向數(shù)控（NC)或計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)化，電火化銑削加工是以高速旋轉(zhuǎn)的簡單管狀電極作三維或二維輪廓加工，類似數(shù)控銑削加工；現(xiàn)代電火花加工機(jī)床還可根據(jù)加工程序，自動(dòng)從電極庫更換電極；慢走絲線切割機(jī)的功能及自動(dòng)化程度已相當(dāng)高，目前切割速度已達(dá) 300mm2/min，加工精度可達(dá)±1.5μm，表面粗糙度 Ra 可達(dá) 0.1～0.2μm。在模具材料及熱處理，模具表面處理等方面，國內(nèi)外都進(jìn)行了不少研制工作，并取得了很好的實(shí)際效果，沖模材料的發(fā)展方向是研制高強(qiáng)韌性冷作模具鋼，如65Nb、LD1、012Al、CG2、LM1、LM2 等就是我國研制的性能優(yōu)良的沖模材料。三、本課題的主要內(nèi)容與任務(wù)本課題對(duì)汽車玻璃升降器外殼進(jìn)行了工藝性分析，詳細(xì)介紹了復(fù)合模的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要成形零件的設(shè)計(jì)與制造，沖裁力的計(jì)算，壓力中心的確定，定位方6式的設(shè)計(jì)，并對(duì)排樣方案作了比較與分析，確定了條料的送進(jìn)與導(dǎo)料方式及定距結(jié)構(gòu)形式。將沖壓成形加工原理、沖壓設(shè)備、沖壓工藝、沖模設(shè)計(jì)與沖模制造有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)重組和優(yōu)化，以通俗易懂的文字和豐富的圖表，系統(tǒng)地分析了汽車玻璃升降器外殼的沖壓成形規(guī)律、成形工藝設(shè)計(jì)與模具設(shè)計(jì)及其復(fù)合模的裝配方法。7目 錄緒 論1第一章 沖壓工藝分析11.1 分析零件的沖壓工藝性.11.2 工藝方案的確定.2第二章 確定各中間工序尺寸及選用壓力機(jī)62.1 拉深工序尺寸.62.2 計(jì)算各工序壓力選用壓力機(jī)7第三章 沖壓工藝方案的確定11第四章 模具機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)114.1 模具結(jié)構(gòu)形式選擇124.2 模具工作零件設(shè)計(jì)13第五章 工作零件的加工工藝16第六章 編寫沖壓工藝卡片 （見表）16第七章 沖壓模具具的試沖與調(diào)整.167.1 調(diào)整凸模進(jìn)入凹模的深度.167.2 調(diào)整沖裁間隙.177.3 試模.177.4 模具在試模過程中出現(xiàn)的問題及調(diào)整方法17第八章 設(shè)計(jì)總結(jié)18致謝.21參考文獻(xiàn).228第一章 沖壓工藝分析汽車玻璃升降器如圖所示.該零件材料為 08 鋼,厚度 1.5mm,年產(chǎn)量 10 萬件.圖 玻璃升降器外殼1.1 分析零件的沖壓工藝性1.1.1 零件的使用條件和技術(shù)要求該零件是汽車車門上玻璃升降器的外殼.升降器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)裝于外殼內(nèi)腔,并通過外殼凸緣上均布的三個(gè) 3.2mm 小孔,以鉚釘鉚接在車門的座板上．傳動(dòng)軸以?IT11 級(jí)的間隙配合裝在外殼左端 16.5mm 的承托部位，搖動(dòng)手柄可通過傳動(dòng)軸及其他零件，推動(dòng)車門玻璃升降．外殼內(nèi)腔主要配合尺寸 16.5 mm、 16 mm、 22.3 mm 為 IT11～212.0??2.0?14.0?級(jí),為使外殼與座板鉚狀后,保證外殼承托部位 16.5mm 處于正確位置,三個(gè)小孔3.2mm 與 16.5mm 的相互位置要正確,小孔中心圓直徑 42±0.1mm 為 IT10 級(jí).? ?1.1.2 沖壓工藝性分析該零件是薄壁軸對(duì)稱殼體零件,可采用 1.5mm 厚的 08 鋼板沖成,保證了足夠的剛度和強(qiáng)度.殼體形狀的基本特征是一般帶凸緣的圓筒件,且 d /d,h/d 都較合F適,拉深工藝性較好.只是圓角半徑偏小些,22.3 mm、 16.5 mm、 16 mm 幾個(gè)尺寸精度偏高些,這可采用末次拉深?14.0??12.0??2.0?時(shí)提高模具制造精度,減小模具間隙,并安排整形工序來達(dá)到.9由于 3.2mm 小孔中心距要求較高精度,需采用高精度沖模,工作部分采用 IT7?級(jí)以上制造精度,同時(shí)沖出三個(gè)孔,且沖孔時(shí)應(yīng)以 22.3mm 內(nèi)孔定位.?該零件底部 16.5mm 區(qū)段的成形,可有三種方法:一種可以采用階梯拉深后車去底部;另一種可以采用階梯拉深沖底孔;再一種可以采用拉深后沖底孔,再翻邊。如圖所示： .圖 外殼低部成形方案這三種方法中，第一種車底的質(zhì)量高,但生產(chǎn)率低,且費(fèi)料,該零件承托部位要求不高,不宜采用;第二種沖底,要求零件底部的圓角半徑壓成接近清角(R≈0),這需要加一道整形工序且質(zhì)量不易保證；第三種采用翻邊，生產(chǎn)效率高且省料，翻邊端部雖不如以上好，但該零件高度 21mm 為未注公差尺寸，翻邊完全可以保證要求，所以采用第三種方法是較合理的．1.2 工藝方案的確定1.2.1 計(jì)算坯料尺寸計(jì)算坯料前要確定翻邊前的工序件尺寸．翻邊前是否需拉成階梯零件？這要核算翻邊的變形程度， 16.5mm 處的高度尺寸為?H=21-16=5(mm)根據(jù)翻邊公式，翻邊的高度 h 為H= (1-K)+0.42r+0.72δ2D經(jīng)變形后K=1- (H-0.42r-0.72δ)=1- ×(5-0.43×1-0.72×1.5)m182=0.6110即翻邊高度 H＝5mm，翻邊系數(shù) K=0.61，由此可得翻邊前孔徑，即d=D×K=18mm×0.61=11mm,d/ =11/1.5=7.3?查表 6-5[1]，當(dāng)采用圓柱形凸模，用沖孔模沖孔時(shí)，[K](極限翻邊系數(shù))=0.50a 所示.dF/d=50mm/23.8mm=2.10.查表 5-3，取修邊余量 ΔR=1.8mm,則實(shí)際凸緣直徑為=dF+2ΔR=50+3.6=53.6mm,取 =54mm．?d?Fd坯料直徑按圖b 計(jì)算，則D= 23244.rdhd??= 28.35.243168.5 mmm???=65mma) b)圖 沖孔翻邊前工序件形狀和尺寸1.2.2 計(jì)算拉深次數(shù)dF/d=54mm/23.8mm=2.261.4,屬寬凸緣筒形件×100= ×100=2.3,查表 5-13，D?m65.1得 h 1/d1=0.28～0.35而 h/d=16/23.8=0.670.35,故一次拉不出來．按圖 5-23，初選 d1，當(dāng)取 d=30mm則 D/d=2.17, d F/d=1.8,對(duì)照?qǐng)D 5-32，可知首次拉深可行且 m 1=d1/D=30mm/65mm=0.46,查表 5-1411得 m 2=0.73,m3=0.75,則 m 1m2=0.46×0.73=0.336而工件總深系數(shù) ma=23.8/65=0.3660.336,故二次可以拉出．但考慮到二次拉深時(shí)，接近極限拉深系數(shù)，故需保證較好的拉深條件，而選用大的圓角半徑，這對(duì)本零件材料厚度為 δ=1.5mm，零件直徑又較小時(shí)是難以做到的．況且零件所要達(dá)到的圓角半徑(R=1.5mm)又偏小，這就需要在二次拉深工序后，增加一次整形工序．在這種情況下，可采用三次拉深工序，以減少各次拉深的變形程度，而選用較小的圓角半徑，從而可能在不增加模具套數(shù)的情況下，既能保證零件質(zhì)量，又可穩(wěn)定生產(chǎn)．零件總的拉深系數(shù)為 d/D=23.8mm/65mm=0.366,調(diào)整后三次拉深工序的拉深系數(shù)為m1＝0.56,m 2=0.805 m3=0.81m1m2m3=0.3661.2.3 確定排樣、裁板方案板料規(guī)格選用 1.5mm×900mm×1800mm．由于坯料直徑 65mm 不算太小，考慮?到操作方便，采用單排．1)確定條料寬度 B：查表 3-11，得搭邊值 a=2mm,a1=1.5mm,則B=D+2a=65mm+2mm×2=69mm2)確定步距 s:s=D+a1=65mm+1.5mm=66.5mm3)確定裁板方法：若采用橫裁，則裁板條數(shù) n1=Lb/B=1800mm/69mm=26 條，余6mm;每條沖零件個(gè)數(shù) n2=(Bb-a1)/s=(900mm-1.5mm)/66.5mm=13 個(gè),余 34mm;每板沖零件個(gè)數(shù) = n1n2=26×13=338 個(gè)．板料的材料利用率為總=總?bBLdD)(42???總 %10?= m1809)65(43822?1012=67.2%若采用縱排，則裁板條數(shù) n1=900mm/69mm=13 條，余 3mm;每條沖零件個(gè)數(shù)n2=(Lb-a1)/s=(1800mm-1.5mm)/66.5mm=27 個(gè),余 3mm;每板沖零件個(gè)數(shù)=n1n2=13×27=351 個(gè).板料的材料利用率為總=總?9018)(42??dDn?總 %1= m1809)65(432210?=69.5%由次可見,采用縱裁有較高的材料利用率,故用縱裁法.經(jīng)計(jì)算,零件的凈重 G 及材料的消耗定額 G0 為G= r= [652-112-3×3.22-(542-502)]?A4?×10-2cm-2×1.5×10-1cm×7.85g/cm3=33g式中:A—零件中性層面積r—密度,低碳鋼取 r=7.85g/cm3;/351rbBLG??0=(1800×10-1cm×900×10-1cm×1.5×10-1cm×7.85g/cm3)/351=54g=0.054kg第二章 確定各中間工序尺寸及選用壓力機(jī)2.1.拉深工序尺寸2.1.1 首次拉深13首次拉深直徑 d 1=m1D=0.56×65mm=36.5mm(中線尺寸)首次拉深時(shí)凹模圓角半徑可按式(5-11)計(jì)算,得 rd1=5mm,rp1=0.8×rd1=4mm首次拉深高度按公式 5-9 計(jì)算h1= (D2-dF2)+0.43(r1+R1)+ (r12-R12)5.0d4.0d= (652-542)mm2+0.43(4.75+5.75)mmm.36+ (4.752-5.752)mm25.140=13.5mm(實(shí)際生產(chǎn)中取 13.8mm)首次拉深工序件尺寸見圖2.1.2 第二次拉深d2=m2d1=0.805×36.5mm=29.5mm(中線直徑)取 rd2=rp2=2.5mm二次拉深高度按式(5-9)計(jì)算，得 h2=13.9mm(與生產(chǎn)實(shí)際相符 )二次拉深工序件尺寸見圖.圖 首次拉深工序件尺寸 圖 序件尺寸2.1.3 第三次拉深d3=m3d2=0.81×29.5mm=23.8mm(中線直徑)取 rd3=rp3=1.5mm(達(dá)到零件要求圓角半徑),此推薦值稍小了些,因第三次拉深兼有整形作用,此值可以達(dá)到。三次拉深高度按式(5-10)計(jì)算,得 h3=16mm其余中間工序尺寸均按零件尺寸而定,工序尺寸如圖所示的外殼沖壓工序圖.14圖 外殼沖壓工序圖2.2 計(jì)算各工序壓力、選用壓力機(jī)2.2.1 落料拉深工序落料力為=1.3×3.14×65mm×1.5mm×294N/mm2???DF3.1?落 料=117011N式中 =294MPa?落料的卸料力為=0.04×117011N=4680N落 料卸卸 FK?式中 =0.04 由表 3-16 查得.卸拉深力為=拉 深 1db???=3.14×36.5mm×1.5mm×392N/mm2×0.75=50543N式中 =392MPa,K1=0.75 由表 5-7 查得.b?壓邊力為15[D2-(d1+2rd1)2]p4??壓 邊F= [652mm2-(36.5+2×5.75)2mm2]×2.5N/mm2=3772N式中 p=2.5MPa這一工序的最大總壓力，在離下極點(diǎn) 13.8mm 達(dá)到=1254639N=125.463kN壓 邊落 料卸總 FF??根據(jù)沖壓車間提供的壓力機(jī)型號(hào),選用 250kN 壓力機(jī),其壓力足夠,壓力機(jī)壓力曲線也允許.2.2.2.第二次拉深工序拉深力為 2KdFb????拉 深=3.14mm×29.5mm×1.5mm×392×0.52N/mm2=28323N式中 K 2=0.52 可由表 5-7 查得.壓邊力為[d12-(d2+2rd2)2]p4??壓 邊F= [352mm2-(29.5+2×2.5)mm2]×2.5N/mm2=69N由于采用較大拉深系數(shù) m2=0.805,坯料的相對(duì)厚度×100= ×100=4.1,其值足夠大,可不用壓邊，這里的壓邊圈實(shí)際上是1d?5.36作為定位與頂件之用.總壓力為=28323+69=28392N壓 邊拉 深總 F??選用 250kN 壓力機(jī)主要是考慮模具閉合高度.2.2.3 第三次拉深兼整形工序拉深力為1623KdFb????拉 深=3.14×23.8mm×1.5mm×392N/mm2×0.52=22850N整形力按下式計(jì)算=Ap整F[(542-25.32)mm2+(22.3-2×1.5)2mm2]×80N/mm24??=166000N式中 p=80MPa頂件力取拉深力的 10%=0.1×22850N=2285N拉 深頂 F1.0?由于整形力最大,且在臨近下極點(diǎn)拉深工序快完成時(shí)產(chǎn)生，可只按整形力選用壓力機(jī)，這里也選用 250kN 壓力機(jī).2.2.4 沖 11mm 孔工序?沖孔力=1.3×3.14×11mm×1.5mm×294N/mm2???dF3.1?沖=19802N卸料力=0.04×19802N=792N卸推料力=5×0.055×19802N=5446N沖推推 FnK?式中 =0.055,n=5(同時(shí)卡在凹模里的廢料片數(shù)).推K總壓力=(19802+792+5446)N=26040N推卸沖總 ?選用 250kN 壓力機(jī).2.2.5 翻邊工序翻邊力 )(1.dDFs?????翻=1.1×3.14×1.5mm×196N/mm2×(18-11)mm=7108N17式中 =196MPas?頂件力取翻邊力的 10%=0.1×7108N=7119N推頂 F1.0?整形力=Ap= (22.32-16.52)mm2×80N/mm2整 4?=14200N整形力在操作時(shí),不好控制，故壓力機(jī)要選的大些,這里選用 250kN 壓力機(jī).2.2.6 沖三個(gè)小孔 3.2mm 工序?沖孔力=3×1.3×3.14×3.2mm×1.5mm×294N/mm2???dF??3.1沖=17282N卸料力=0.04×17282N沖卸 04.?=691N推料力=5×0.055×17282N沖推推 FnK=4753N總壓力為 推卸沖總 ??=(17282+691+4753)N=22726N結(jié)合模具結(jié)構(gòu)(閉合高度)選用 250kN 壓力機(jī).2.2.7 切邊工序= =1.3×3.14×50mm×1.5mm×294N/mm2切F???D3.1=90008N廢料切刀切斷廢料力(設(shè)兩把切刀)=2×1.3×(54-50)mm×1.5mm×294N/mm2切F?18=4586N總壓力為:= + =(90008+4586)N總F切 切 ?=94594N也選用 250kN 壓力機(jī).在實(shí)際選擇壓力機(jī)規(guī)格時(shí),尚需考慮裝?？臻g，生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的配置情況，工藝流程等,再作合第三章 沖壓工藝方案的確定根據(jù)上面的分析計(jì)算，沖壓外殼需要的基本工序是落料、首次拉深、二次拉深、三次拉深兼整形，沖 11mm 孔，翻邊，沖三個(gè) 3.2mm 孔、切邊．??根據(jù)以上基本工序，可以擬訂出以下 5 種沖壓工藝方案：方案一：落料與首次拉深復(fù)合，其余按基本工序．方案二：落料與首次拉深復(fù)合，沖 11mm 底孔與翻邊復(fù)合，沖三個(gè)小孔3.2mm 與切邊復(fù)合，其余按基本工序．?方案三：落料與首次拉深復(fù)合，沖 11mm 底孔與沖小孔 3.2mm 復(fù)合，翻邊??與切邊復(fù)合，其余按基本工序．方案四：落料、首次拉深與沖 11mm 底孔復(fù)合，其余按基本工序．方案五：帶料連續(xù)拉深或多工位自動(dòng)壓力機(jī)上沖壓．分析比較上述五種方案，可以看到：方案二沖 11mm 孔與翻邊復(fù)合，由于模?壁厚度較小 a=(16.5-11)/2=2.75(mm),小于表 3-36[2]所列的凸凹模最小壁厚3.8mm，模具容易損壞，沖三個(gè) 3.2mm 小孔與切邊復(fù)合，也存在模壁太薄的問題?a=(50-42-3.2)/2=2.4mm，模具也容易損壞．方案三中，雖然解決了上述模壁太薄的矛盾，但沖 11mm 底孔與沖 3.2mm 的小孔復(fù)合與翻邊切邊復(fù)合時(shí)，它們的?刃口都不在同一平面上，而且磨損快慢也不一樣，這樣會(huì)給修磨帶來不便，修磨后要保持相對(duì)位置也有困難．方案四中,落料、首次拉深與沖 11mm 底孔復(fù)合，沖孔凹模與拉深凸模做成?一體，也給修磨造成困難．特別是沖底孔后再經(jīng)兩次和三次拉深，孔徑一旦變化，將會(huì)影響到翻邊高度尺寸和翻邊口部質(zhì)量．方案五生產(chǎn)率高安全性好，避免了上述方案的缺點(diǎn)，但這一方案需要專用壓力機(jī)或自動(dòng)送料裝置，而且模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，19制造周期長，生產(chǎn)成本高，因此，只有在大量生產(chǎn)中才較適宜．方案一,沒有上述的缺點(diǎn)，但其工序復(fù)合程度低，生產(chǎn)率低．不過單工序模具結(jié)構(gòu)簡單，制造費(fèi)用低，這在生產(chǎn)批量不大的情況下是合理的。因此決定采用第一方案。本方案在第三次拉深和翻邊工序中，在沖壓行程臨近終了時(shí)，模具才對(duì)零件產(chǎn)生剛性打擊而起到整形作用，故無需另加整形工序．第四章 模具機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 模具結(jié)構(gòu)形式選擇4.1.1 按工序模具結(jié)構(gòu)形式選擇如下:工序一,為落料、拉深復(fù)合工序.由于凸凹模壁厚 a=(65-38)mm/2=13.5mm,采用落料、拉深復(fù)合模強(qiáng)度足夠，故本工序采用落料、拉深復(fù)合模結(jié)構(gòu)，模具總體結(jié)構(gòu)見圖模具總裝示意圖。該結(jié)構(gòu)落料采用正裝式,拉深采用倒裝式.模座下的彈頂器兼作壓邊與頂件裝置，另設(shè)有彈性卸料和推件裝置.工序二,采用二次拉深模(倒裝式).工序三，采用三次拉深模,也用倒裝式結(jié)構(gòu)。由于此道工序兼有整形功能,故在拉深完了模具要進(jìn)行剛性打擊，以達(dá)到整形的目的，其模具結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜于二次拉深模.工序四,沖底孔,模具采用正裝式結(jié)構(gòu)。工件用定位板定位，采用彈性卸料,廢料由工作臺(tái)落下。工序五,翻邊。由前面工序分析，為減少整形工序，讓工序 3 和工序 5 兼有整形的作用.為使翻邊工序兼有整形的功能，在模具結(jié)構(gòu)上讓定位套在沖壓終了時(shí)受剛性打擊，起到整形口部的作用.工序六,沖小孔,模具采用正裝式結(jié)構(gòu)。由于工件較小,沖孔廢料直接落入工作臺(tái)孔.工件用定位銷以內(nèi)孔定位，彈壓卸料板起到壓料和出件作用。為節(jié)省模具材料，凹模采用鑲?cè)胧浇Y(jié)構(gòu)，凸模用固定板固定.工序七,切邊，模具采用倒裝式結(jié)構(gòu)。切邊后，用廢料切刀去除切邊廢料,工件在凹模中用打料桿及推件器推出.20圖 落料拉深復(fù)合模總裝示意圖4.2 模具工作零件設(shè)計(jì)以下僅討論第一道工序所用的落料和首次拉深復(fù)合模的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，其他各工序所用模具的設(shè)計(jì)與此相仿，不再贅述.4.2.1 復(fù)合模中落料部分刃口尺寸計(jì)算:圓形落料凹模和凸凹模中的凸模部分，可采用分開加工.拉深前的坯料直徑取自由公差，可定為 IT14 級(jí)精度，故取落料件的直徑為2165mm.落料凹模及凸模的刃口尺寸可按式(2.4.1)、(2.4.2) [3],并結(jié)合查表?2.4.1,計(jì)算如下:落料凹模刃口尺寸Dd=(Dmax-XΔ) d??0=(65mm-0.5×0.74mm) 03.?=64.63 mm03.?凸凹模中落料凸模刃口尺寸Dp=(Dmax-XΔ-Z min)0p??=(65mm-0.5×0.74mm-0.132mm)02.?=64.50 mm02.?由于 + =0.03mm+0.02mm=0.05mm所示.22圖 落料凹模零件圖 圖 凸凹模零件圖4.2.2 復(fù)合模中拉深工作部分尺寸計(jì)算:首次拉深件內(nèi)形尺寸取自由公差，故拉深件尺寸公差為 35mm.?由拉深模工作部分尺寸的計(jì)算式(5-16)、(5-17),可得凸模工作部分尺寸dp=(dmin+0.4Δ) 0p??=(35mm+0.4×0.62mm) 03.=35.25 mm03.?式中 可查表 5-26,取 =0.03mm.p?p?凸凹模中拉深凹模工作部分尺寸dd=(dmin+0.4Δ+2Z) d??0=(35mm+0.4×0.62mm+3.6mm) 05.?=38.85 mm05.?式中 Z—單面間隙, =1.5mm+0.2×1.5mm=1.8mm,dkZ??maxk=0.2(見表 5-25)可查表 5-26,取 =0.05mm.d?d按凸凹模的工作要求及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，實(shí)際確定凸凹模的尺寸如圖所示.4.3.3 模架選擇 由凹模周界尺寸 D=65mm+2×30mm=125(mm),選Ⅰ級(jí)精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架.模架規(guī)格:160mm×125mm×(160～190)mmⅠ[GB/T2851.3—1990《沖?；瑒?dòng)導(dǎo)向模架 后側(cè)導(dǎo)柱模架》]4.4.4 模具其他零件的選取和設(shè)計(jì)4.4.4.1 模具閉合高度:H 閉 =上模座厚+下模座厚+落料凹模厚+凸、凹模高-(落料凹模與凸模的刃口高度差+首次拉深工件高-料厚)=35+40+48+65-(1+13.8-1.5)=174.7mm.根據(jù)設(shè)備載荷情況和模具的閉合高度，可選用 JA23-25 型壓力機(jī)，該壓力機(jī)的最大裝模高度為 200mm,最小裝模高度為 130mm.模具閉合高度滿足 +10≤ ≤ -5,故認(rèn)為合適。minH閉 max234.4.4.2 模柄選擇:由壓力機(jī)模柄 50mm×70mm,選壓入式模柄,其模柄規(guī)格為?A50×95(GB2862.1—1981.Q235).4.4.4.3 螺釘:選 M10mm 螺釘,其長度根據(jù)模具結(jié)構(gòu)定.4.4.4.4 圓柱銷:選 10mm,長度由結(jié)構(gòu)定.?4.4.4.5 卸料彈簧選用:卸料力前面已算出 =4680N,擬選用 8 個(gè)彈簧，每個(gè)彈簧卸F擔(dān)負(fù)卸料力約為 585N.彈簧的壓縮量 h1=工作拉深行程+落料凹模高出拉深凸模的距離(1mm)+卸料板超出凸凹模刃口距離(0.5mm),則 h1=13.8+1+0.5=15.3(mm).查表選用彈簧為 D2=28mm,d=5mm,h0=85mm,根據(jù)該號(hào)彈簧壓力特性可知,彈簧最大工作載荷下的總變形量 hj=28.8mm,最大工作載荷 Fj=964N.除去 15.3mm 工作壓縮量外,取預(yù)壓量為 13.5mm,此時(shí)彈簧預(yù)壓力約為 455N,這比計(jì)算值要小，若在調(diào)整中發(fā)現(xiàn)卸料力不足時(shí),可修磨落料凸模增大間隙減小卸料力.這里沒有考慮凸模修磨后會(huì)增大彈簧壓縮量。為避免這種情況，可以挖深彈簧沉孔,或在凸凹模上面墊以墊片。最后選彈簧規(guī)格為:彈簧 5mm×28mm×85mm[GB2089—1994《圓柱螺旋壓縮彈簧尺寸及參數(shù)》]4.4.4.6 打料推桿尺寸:推桿直徑根據(jù)打料力選 12mm.?推桿的長度為 L 桿 模柄總長+凸凹模高-推件塊厚=95+65-25=135mm取 =140mm桿最后選打料推桿尺寸為 12mm×140mm,材料取 40 鋼,熱處理硬度 40～45HRC.?第五章 工作零件的加工工藝 沖壓汽車玻璃升降器外殼的各副模具結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,非標(biāo)零件也不難制造,表為落料拉深復(fù)合模中的關(guān)鍵零件之一，即凸、凹模的機(jī)械加工工藝過程，該零件所用材料為 T10A。加工關(guān)鍵在工作零件、固定板以及卸料板，若采用線切割與成形電極加工技術(shù)，這些零件的加工就變得相對(duì)簡單了。第六章 編寫沖壓工藝卡片 見表第七章 沖壓模具具的試沖與調(diào)整247.1 調(diào)整凸模進(jìn)入凹模的深度模具的上下模安裝到壓力機(jī)上，要調(diào)整模具閉合高度大小適應(yīng)設(shè)計(jì)要求，沖裁模凸凹模間隙合適時(shí)，為能沖下合格零件，凸模進(jìn)入凹模的深度要適當(dāng)。沖孔，落料等沖裁模具，將凸模調(diào)整進(jìn)入凹模刃口的深度為其被沖料厚的 2/3 或略深一些就可以了。7.2 調(diào)整沖裁間隙沖裁間隙在沖裁模設(shè)計(jì)與制造中是一個(gè)很重要的技術(shù)參數(shù)，其大小和調(diào)整的均勻性，不僅會(huì)影響到?jīng)_件的質(zhì)量（尺寸精度，毛刺大小和斷面的光亮帶） ，模具的使用壽命和模具使用經(jīng)濟(jì)性等許多問題。沖裁間隙的調(diào)整是指沖模裝配時(shí)凸、凹模之間間隙如何做到均勻一致，本模具采用切紙法來檢驗(yàn)。7.3 試模驗(yàn)證所用的設(shè)備是否正確，它包括沖壓力是否足夠和模具是否不用任何修改就能順利地裝到設(shè)備上使用；(1) 驗(yàn)證該模具所生產(chǎn)的沖件在形狀，尺寸精度，毛刺等質(zhì)量方面是否符合設(shè)計(jì)要求；(2) 驗(yàn)證該模具在卸料、定位、頂出件、排廢料、送出料和安全生產(chǎn)方面是否正常可靠，能否進(jìn)行生產(chǎn)性使用；(3) 驗(yàn)證沖壓工藝流程是否合理；(4) 為沖模投入正常生產(chǎn)作準(zhǔn)備。7.4 模具在試模過程中出現(xiàn)的問題及調(diào)整方法7.4.1 送料不通暢或卡死產(chǎn)生原因:①兩導(dǎo)料板之間的尺寸過小或有斜度；②板料裁得不規(guī)矩，寬窄不均勻；③導(dǎo)料板間隙不合理。調(diào)整方法：①重新安裝導(dǎo)料板或修大兩導(dǎo)料板之間尺寸，做到兩導(dǎo)料板之間導(dǎo)向面相互平行，送料通暢；②控制裁板寬度；③調(diào)整導(dǎo)料板間隙，重新調(diào)整導(dǎo)料板的安裝位置。7.4.2 卸不下料來產(chǎn)生原因：①卸料裝置該動(dòng)作沒有動(dòng)作，卸料螺釘與螺釘孔配合太緊，或卸料螺釘有卡死現(xiàn)象；②卸料彈力不夠；③卸料孔不通暢，廢料卡在排料孔內(nèi)；④凹模有倒錐度。調(diào)整方法：①重新裝配和修整擴(kuò)大螺釘孔，做到?jīng)]有卡死現(xiàn)象；②更換彈性25元件，保證彈力足夠；③加大排料孔，并檢查凹模的排料孔與下模座上相應(yīng)的排料孔位置是否對(duì)正；④修整凹模。7.4.3 制件有毛刺產(chǎn)生原因：①刃口不鋒利，或刃口硬度不夠高；②凸、凹模配合間隙過大或過小，間隙不均勻。調(diào)整方法：①刃口硬度不夠應(yīng)重新更換淬火硬度夠的凸模或凹模；②合理的調(diào)整凸、凹模間隙及刃磨工作部分的刃口，保持刃口鋒利，間隙均勻。7.4.4 制件的形狀和尺寸不正確產(chǎn)生原因是凸模與凹模的形狀尺寸不正確。調(diào)整方法是修整凸模或凹模的形狀和尺寸不正確的部分，再調(diào)整沖模的合理間隙。7.4.5 凹模被漲裂產(chǎn)生原因是凹?？卓谟械瑰F現(xiàn)象，上口大，下孔小；或者是沖裁間隙過小，凹模本身設(shè)計(jì)強(qiáng)度不夠。調(diào)整方法是修整凹?？?，合其消除倒錐現(xiàn)象，更換強(qiáng)度足夠的凹模。7.4.6 凸模折斷產(chǎn)生原因：①?zèng)_裁時(shí)產(chǎn)生的側(cè)向力未抵消；②卸料板傾斜；③凸、凹模位置變化。調(diào)整方法：①采用反側(cè)壓塊來抵消側(cè)向力；②修整卸料板或使凸模加導(dǎo)向裝置；③調(diào)整凸、凹模相應(yīng)位置。7.4.7 外形與內(nèi)孔偏移產(chǎn)生原因是導(dǎo)正銷位置不正確或者是導(dǎo)正銷過小或者導(dǎo)料板與凹模送料中心線不平行使孔偏斜。調(diào)整方法是修正導(dǎo)正銷的位置或者修正導(dǎo)正銷或者修正導(dǎo)料板。26第八章 設(shè)計(jì)總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)作為三年大學(xué)學(xué)習(xí)中極為重要的一部分，是衡量一個(gè)學(xué)生專業(yè)課水平的重要標(biāo)志。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們所學(xué)課程的一次系統(tǒng)而深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練，也是我們步入工作前的一次檢驗(yàn)。就我個(gè)人而言，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我學(xué)習(xí)到了許多知識(shí)，對(duì)模具的設(shè)計(jì)與制造有了極為深刻的認(rèn)識(shí)，是一次由理論向?qū)嵺`的飛躍，回顧一個(gè)多月的設(shè)計(jì)生活，讓我感慨頗深，主要體會(huì)有以下幾點(diǎn)：1，扎實(shí)的基礎(chǔ)課，專業(yè)課是模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。由于以前所學(xué)的課程難免有些理解不深，遺忘等，而本次設(shè)計(jì)又或多或少的用到了這些知識(shí)，從而迫使我認(rèn)真扎實(shí)的學(xué)習(xí)了以前的課程，并加深了對(duì)這些課程的理解、真正有一種溫故而知新的感覺，如機(jī)械制圖中的各種線型的特點(diǎn)應(yīng)用，材料力學(xué)中的應(yīng)力校核，熱處理中各種材料與熱處理性能，公差配合與測量技術(shù)中公差的正確選用，模具的加工與制造技術(shù)。塑料模具的設(shè)計(jì)與制造步驟，模具材料的正確選用等。2，理論與實(shí)踐相結(jié)合的重要性以前的學(xué)習(xí)中，基本上是純理論的學(xué)習(xí)，雖然有金工實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐的體味，但卻停留在表面上，沒有進(jìn)行過真正的設(shè)計(jì)，從而使理論與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)，而現(xiàn)在我們是在經(jīng)歷了金工實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)后的一次真正的練兵。我認(rèn)真回顧了以前所見所學(xué)的塑料模知識(shí)，在腦海里反復(fù)了思考了塑料模的步驟，然后開始到圖書館查資料作設(shè)計(jì)。在作設(shè)計(jì)的過程中，我才真正感覺到眼高手低的含義，同時(shí)也“窺一斑而知全豹” ，自己的學(xué)習(xí)中的不足和薄弱環(huán)節(jié)暴露無遺，但是在老師們的幫助下以及自己的努力下，我終于克服了重重困難，使設(shè)計(jì)得以順利的進(jìn)行。通過向老師們請(qǐng)教，我了解到設(shè)計(jì)要面向企業(yè)，面向市場的原則，畢業(yè)設(shè)計(jì)正是對(duì)實(shí)踐能力的一次強(qiáng)有力的訓(xùn)練，是我們獨(dú)立工作的前湊，將對(duì)我們以后的工作產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。3，對(duì)模具設(shè)計(jì)中的安全性，經(jīng)濟(jì)性加深了認(rèn)識(shí)在設(shè)計(jì)工作中，要不斷對(duì)安全性進(jìn)行分析，從操作者的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中，需要考慮到模具的成本問題，經(jīng)濟(jì)效益是工業(yè)生產(chǎn)的前提，成本的高直接決定了產(chǎn)品的競爭力，故在設(shè)計(jì)中盡可能的選用標(biāo)準(zhǔn)件。274，電腦成為設(shè)計(jì)中重要的輔助工具。由于工件形狀復(fù)雜，在設(shè)計(jì)中計(jì)算塑件的體積出現(xiàn)了很大的難度，后經(jīng)蘇老師指點(diǎn)迷津，通過 Pro/E 繪圖和計(jì)算才得以解決。另外在繪零件和裝配圖時(shí)采用電腦也更方便快捷。采用電腦處理，精度高，方便快捷，在本次設(shè)計(jì)時(shí)，要求機(jī)械繪圖，電子文檔文本，從而對(duì) AUTOCAD 的學(xué)習(xí)有了很大的進(jìn)展，對(duì) WORD，WPS等各種文字處理工具有了更為熟練的操作，而模具 CAD 技術(shù)已成為該行業(yè)的發(fā)展趨勢，電腦終將成為設(shè)計(jì)的必備工具，這對(duì)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)著極為重要的現(xiàn)在意義。5，設(shè)計(jì)態(tài)度直接決定著設(shè)計(jì)質(zhì)量畢業(yè)設(shè)計(jì)一般時(shí)間都足夠，但足夠的時(shí)間不一定都能設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的模具。這就除了能力水平的問題外，極為重要的一點(diǎn)便是態(tài)度問題，作為學(xué)生必須要態(tài)度謙虛、工作認(rèn)真、勤學(xué)好問、實(shí)事求是，才能正確對(duì)待設(shè)計(jì)，才有可能取得設(shè)計(jì)的圓滿成功?？傊ㄟ^畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)模具的設(shè)計(jì)與制造有了更深的認(rèn)識(shí)，得到了許多有益的啟示，這對(duì)畢業(yè)后的過渡轉(zhuǎn)變有極重要的影響。在以后的工作中，我將繼續(xù)保持謙虛謹(jǐn)慎的工作作風(fēng)，揚(yáng)長避短，多與人交流，提高自己的個(gè)人素質(zhì)和技能，積累經(jīng)驗(yàn)，誠實(shí)守信，爭取在事業(yè)上更上一層樓，芝麻開花—節(jié)節(jié)高。致 謝通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)所學(xué)的注射模知識(shí)有了更進(jìn)一步的鞏固，同時(shí)也加強(qiáng)了學(xué)習(xí)的效果，培養(yǎng)了我們獨(dú)立自主地去閱讀資料，完全自主地完成設(shè)計(jì)，也為將來的工作做好了準(zhǔn)備。當(dāng)然這些成果的取得與每天與我們朝夕相處的老師們的教誨和同學(xué)們的幫助密不可分。我們的老師們對(duì)工作兢兢業(yè)業(yè)，對(duì)學(xué)生更是嚴(yán)格要求，一絲不茍。老師們的敬業(yè)精神更是首屈一指，即使在課程安排很滿的情況下也不辭辛苦地為同學(xué)們解答疑難，有些問題暫時(shí)解決不了，下去解決后又不厭其煩為我們講解，我心里萬分感激，在此我對(duì)老師們的教誨和同學(xué)們的幫助表示最衷心的感謝，尤其對(duì)我們的楊老師、翟老師、原老師、蘇老師、于老師等表示最誠摯的問候，并道一聲：“老師們，您們辛苦了！”28參考文獻(xiàn)【1】 《冷沖模設(shè)計(jì)及制造》 中國機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)組編【2】 《中國模具設(shè)計(jì)大典》 中國機(jī)械工程學(xué)會(huì) 中國模具設(shè)計(jì)大典編委會(huì)【3】 《沖壓工藝與模具》 吳伯杰 編著【4】 《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)》 許發(fā)樾 主編【5】 《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》 陳錫棟 周小玉 主編【6】 《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)》 許發(fā)樾 主編【7】 《模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊(cè)》 馮炳堯 韓泰榮 蔣文森 主編【8】 《中國機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編》 （沖壓模具卷下） 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社【9】 《沖壓模具與制造》 薛啟翔 編著【10】 《沖壓手冊(cè)》 王孝培 主編【11】 《現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試與維修實(shí)用手冊(cè)》 李昂 于成功【12】 《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》 劉建超 張寶忠 主編