蓋板模具設(shè)計(jì),蓋板,模具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)題目： 蓋板模設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求： 1. 外殼的工藝性分析。 2. 沖裁方案的確定。 3. 有關(guān)計(jì)算及模具設(shè)計(jì)。 4. 模具的裝配。 設(shè)計(jì)進(jìn)度要求： 第一周 查閱、收集資料 第二周 零件工藝性分析及方案確定 第三周 設(shè)計(jì)中相關(guān)數(shù)據(jù)的工藝計(jì)算 第四周 模具的總體設(shè)計(jì) 第五周 工作零件的設(shè)計(jì) 第六周 審核完善設(shè)計(jì)內(nèi)容 第七周 打印論文、準(zhǔn)備答辯 指導(dǎo)教師（簽名）： 29 摘 要 本次模具設(shè)計(jì)是“蓋板”的模具圖形及加工制造的過(guò)程，其設(shè)計(jì)思路是根據(jù)多個(gè)模具加工事例生產(chǎn)事例總結(jié)出來(lái)。設(shè)計(jì)內(nèi)容是從零件的工藝分析開(kāi)始的，根據(jù)工藝要求來(lái)確定設(shè)計(jì)的大體思路。其開(kāi)始是從零件的材料選擇。 通過(guò)對(duì)零件的認(rèn)識(shí)可知，該零件所用的材料是Q235-A，生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，再經(jīng)過(guò)方案比較，故選擇復(fù)合沖裁作為該副模具工藝生產(chǎn)方案即便于加工又比較經(jīng)濟(jì)；經(jīng)過(guò)計(jì)算分析完成該模具的主要設(shè)計(jì)計(jì)算；選出符合該模具的定位方式、卸料出件方式、導(dǎo)向方式；設(shè)計(jì)模具的工作部分即凸、凹模的設(shè)計(jì)，選擇模具的材料即確定每個(gè)零部件的加工方案；僅接著根據(jù)模具的裝配原則，完成模具的裝配，裝配模具試沖通過(guò)試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)和制造的不足，并找出原因給予糾正，并對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理。 其中模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是這次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，其內(nèi)容包含了模具、一系列模具的重要零部件的設(shè)計(jì)加工方法和加工注意要點(diǎn)。這樣更有利于加工人員的一線操作，使其通俗易懂加工方便。 關(guān)鍵詞：蓋板、沖壓、彎曲、卸料 目 錄 摘 要 II 1 沖壓工件的工藝分析 1 2 沖裁工藝方案的確定 2 3 主要設(shè)計(jì)計(jì)算 3 3.1 排樣方案的確定及計(jì)算 3 3.2 沖壓力的計(jì)算 6 3.3 工作零件刃口尺寸計(jì)算 8 4 沖壓設(shè)備的選擇 13 5 模具主要零件及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 5.1 卸料零件的計(jì)算 14 5.2 凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 5.3 模架的選擇 17 6 模具總裝圖 18 7 模具材料的選用及其他零部件的設(shè)計(jì) 20 7.1 模具材料的選擇 20 7.2 定位方式的選擇 20 7.3 模具材料的選用 21 7.4 模具輔助零件的材料選用及熱處理 22 7.5 模具的裝配 23 7.6 沖裁模具的試沖 23 結(jié)束語(yǔ) 26 致 謝 27 參考文獻(xiàn) 28 1 沖壓工件的工藝分析 工件名稱(chēng)：蓋板 生產(chǎn)批量：大批量 材料： Q235-A，厚度t=3mm 工作簡(jiǎn)圖1.1： 圖1.1 零件圖 沖壓件的工藝性是指沖壓件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性。在一般情況下，對(duì)沖壓件工藝性影響最大的幾何形狀尺寸和精度要求。良好的沖壓工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工較容易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。 2 沖裁工藝方案的確定 一般對(duì)于這樣的工件，通常采用落料，沖孔，再?gòu)澢募庸し椒?。由于該工件的生產(chǎn)批量較大，如果把三道工序放在一起，可以大大提高工作效率，并減輕工作量、節(jié)約能源、降低成本，而且可以避免原有的加工方法中須將手伸入模具的問(wèn)題，對(duì)保護(hù)操作者安全也很有利。 將三道工序復(fù)合在一起，可以有以下的兩種不同工藝方案：①先落料，然后沖孔和彎曲在同一工步；②落料，沖孔為同一工步首先完成，然后進(jìn)行彎曲。采用方案①加工工件，不易保證長(zhǎng)度尺寸的精度，而且易使孔沖頭磨損，降低模具壽命。經(jīng)分析，使用方案②較好。對(duì)于彎曲的回彈，可以用減小間隙的方法來(lái)避免或減小回彈。 該沖壓工件的形狀為簡(jiǎn)單且對(duì)稱(chēng)，彎曲部分有R=2.5mm的圓角過(guò)渡。除孔和有精度要求外其余尺寸精度要求不高，材料為Q-235A鋼其沖壓性能好，孔與外緣的壁厚較大，根據(jù)表2.1知復(fù)合摸的凸凹模壁厚部分具有足夠的強(qiáng)度。 表2.1 凸凹模壁厚強(qiáng)度表 料厚t 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 1.75 最小壁厚m 1.4 1.6 1.8 2.0 2.3 2.5 2.7 3.2 3.8 4.0 最小直徑D 15 18 21 料厚t 2.0 2.1 2.5 2.75 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 最小壁厚m 4.9 5.0 5.8 6.3 6.7 7.8 8.5 9.3 10.0 12.0 最小直徑D 21 25 28 32 35 40 45 3 主要設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 排樣方案的確定及計(jì)算 在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約和減少?gòu)U料具有重要的意義，在模具設(shè)計(jì)中，排樣設(shè)計(jì)是一項(xiàng)極為重要的、技術(shù)性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)工作，排樣的合理與否直接影響到材料的利用率、制件質(zhì)量、生產(chǎn)率與成本以及模具壽命等，所以排樣工作的好壞是左右沖裁經(jīng)濟(jì)效益的重要因素之一。 沖裁所產(chǎn)生的廢料分為兩種，一是工件的各種內(nèi)孔產(chǎn)生的廢料，它取決于工件的形狀，一般不能改變，稱(chēng)為設(shè)計(jì)廢料；二是由于工件之間的搭邊和工件與條料側(cè)面的搭邊、板料的料頭、料尾而產(chǎn)生的廢料，它取決于沖壓方式和排樣方式，稱(chēng)為工藝廢料。 提高材料利用率最主要的途徑是合理排樣使工藝廢料盡量小，另外在滿足工件使用要求的前提下，適當(dāng)?shù)母淖児ぜ慕Y(jié)構(gòu)形狀也可以提高材料的利用率。 3.1.1 搭邊 排樣時(shí)，工件及工件與條料側(cè)邊之間的余料叫搭邊，搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差和保持條料有一定的剛度，以保證沖壓件質(zhì)量和送料方便。搭邊太寬，浪費(fèi)材料；搭邊太窄會(huì)引起搭邊斷裂或翹曲，可能“啃刀”現(xiàn)象或沖裁時(shí)會(huì)被拉斷，有時(shí)還會(huì)拉入模具間隙中、損壞模具刃口，從而影響模具壽命。、 搭邊值的大小與下列因素有關(guān)： 1) 材料的力學(xué)性能。硬材料可小些，軟材料的搭邊可要大些。 2) 工件的形狀與尺寸。尺寸大或有尖突的復(fù)雜的形狀時(shí)，搭邊要取得大值。 3) 材料厚度。薄材料的搭邊應(yīng)取的大一些。 4) 送料方式及擋料方式。用手工送料、有側(cè)壓板導(dǎo)向的搭邊值可以取小些。 3.1.2 排樣方法 常用的排樣方法有三種： 1) 有廢料排樣：指沿工件全部外形沖裁，工件與工件、工件與條料邊緣都留有搭邊，此種排樣的缺點(diǎn)是材料利用率低，但有了搭邊就能保證沖裁件的質(zhì)量，模具壽命也高。 2) 少?gòu)U料排樣：指模具只沿著工件部分外形輪廓沖裁，只有局部搭邊的存在。 3) 無(wú)廢料排樣：指工件與工件之間及工件與條料側(cè)邊之間均無(wú)搭邊的存在，模具刃口沿條料順序切下，直接獲得工件。 少?gòu)U料、無(wú)廢料排樣的缺點(diǎn)是工件質(zhì)量差，模具壽命不高，但這兩種排樣可以節(jié)省材料，還具有簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)、降低沖裁力和提高生產(chǎn)率等優(yōu)點(diǎn)。并且工件須具有一定的形狀才能采用少、無(wú)廢料排樣。上述三類(lèi)排樣方法，按工件的外形特征主要分為直排、斜排、直對(duì)排、斜對(duì)排、混合排、多行排等形式。 3.1.3 毛坯的尺寸計(jì)算 該毛坯的工件展開(kāi)如圖3.1： 圖3.1 毛坯圖 按彎曲件展開(kāi)來(lái)計(jì)算，由式（3.1） （3.1） 式中 ——中性層半徑（mm）； ——彎曲內(nèi)半徑，R=2.5mm； ——中性層位置因數(shù)；由表3.3查出K=0.3 ——材料厚度，t=3mm 表3.1 確定R、K系數(shù) R/t 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 K 0.21 0.22 0.23 0.24 0.25 0.26 0.27 0.3 R/t 1 1.2 1.5 2 2.5 3 4 5 75 K 0.31 0.33 0.36 0.37 0.40 0.42 0.44 0.46 0.5 則中性層半徑 中性層長(zhǎng)度 直線部分長(zhǎng)度為： 則毛坯的外形尺寸為： 表3.2 沖裁金屬材料的搭邊值 料厚 手送料 自動(dòng)送料 圓形 非圓形 往復(fù)送料 1 1.5 1.5 2 1.5 3 2 - - 12 2 1.5 2.5 2 3.5 2.5 3 2 23 2.5 2 3 2.5 4 3.5 34 3 2.5 3.5 3 5 4 4 3 由表3.2可查得沖裁時(shí)的搭邊值 ， 則條料寬度為 送進(jìn)步距為： 2．壓力中心計(jì)算 工件為軸對(duì)稱(chēng)零件，所以其重心在對(duì)稱(chēng)中心線上?？紤]x方向的值 設(shè)模具的壓力中心坐標(biāo)為，則 = ≈ 3.2 沖壓力的計(jì)算 （1）落料計(jì)算 式中 ——落料力（N）； L ——工件外輪廓周長(zhǎng)（）； t ——材料厚度（）;; ——材料的抗剪強(qiáng)度。 由黑色金屬的力學(xué)性能表查得： （2）沖孔力計(jì)算 式中 L——工件內(nèi)輪廓周長(zhǎng)（mm）。 （3）卸料力 式中 ——卸料力因數(shù)，其值由表3.3查得 表3.3 卸料力、推件力及頂件力系數(shù) 沖裁材料 K卸 K推 K頂 純銅、黃銅 0.02~0.06 0.03~0.09 鋁、鋁合金 0.025~0.08 0.03~0.07 鋼 材料厚度 ~0.1 0.06~0.075 0.1 0.14 >0.1~0.5 0.045~0.055 0.065 0.08 >0.5~2.5 0.04~0.05 0.050 0.06 >2.5~6.5 0.03~0.04 0.040 0.05 >6.5 0.02~0.03 0.025 0.03 （4）推件力 式中 ——推件力因數(shù)，值由上表查得=0.045 沖孔凹模韌口直壁高度 （5）彎曲力計(jì)算 按近似壓彎力公式 式中 ——自由彎曲力（N） B——彎曲的寬度，； t——彎曲件的厚度，； R——彎曲件的內(nèi)彎曲半徑，； ——材料的強(qiáng)度極限；黑色金屬的力學(xué)性能表查得 ——安全因數(shù)，一般取。 （6）壓料力 壓料力的值可近似取自由彎曲力的30%～80%， 總沖壓力為： 3.3 工作零件刃口尺寸計(jì)算 在確定工件零件刃口尺寸計(jì)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(diǎn)，工作零件的形狀相對(duì)比較簡(jiǎn)單，適宜采用線切割機(jī)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孔的同軸度，使裝配工作簡(jiǎn)化。因此工作零件刃口尺寸計(jì)算就按分開(kāi)加工的方法計(jì)算。 表3.4 初始雙面間隙、 材料 名稱(chēng) 45 T7、T8 65Mn 鈹青銅 10、15、20 冷軋鋼帶 30 鋼板 Q215、Q235 鋼板 08、10、35 鋼板 H62、H68 純銅 LF21、LF2 軟鋁 厚度t 初始間隙 0.5 0.08 0.10 0.06 0.08 0.04 0.06 0.025 0.045 0.8 0.13 0.16 0.10 0.13 0.07 0.10 0.045 0.075 1.0 0.17 0.20 0.13 0.16 0.10 0.13 0.065 0.095 1.2 0.21 0.24 0.16 0.19 0.13 0.16 0.075 0.105 1.5 0.27 0.31 0.21 0.25 0.15 0.19 0.10 0.14 2.0 0.38 0.42 0.30 0.34 0.22 0.26 0.14 0.18 2.5 0.49 0.55 0.39 0.45 0.29 0.35 0.18 0.24 3.0 0.62 0.68 0.49 0.55 0.36 0.42 0.23 0.29 3.5 0.73 0.81 0.58 0.66 0.43 0.51 0.27 0.35 4.0 0.86 0.94 0.68 0.76 0.50 0.58 0.32 0.40 根據(jù)表3.4查得沖裁初始雙面間隙，。 未注公差的毛坯尺寸按照IT14級(jí)計(jì)算，磨損因數(shù)x的值查表3.6 表3.5 規(guī)則形狀沖裁時(shí)凸模，凹模的制造公差（mm） 基本尺寸 凸模公差 凹模公差 基本尺寸 凸模公差 凹模公差 ≦18 ＞18～30 ＞30～80 ＞80～120 ＞120～180 0.020 0.020 0.020 0.025 0.030 0.020 0.025 0.030 0.035 0.040 ≥180～60 ＞260～360 ＞360～500 ＞500 0.030 0.035 0.040 0.050 0.045 0.050 0.060 0.070 表3.6 因數(shù) 材料厚度 t/mm 非圓形x的值 圓形x值 1 0.75 0.5 0.75 0.5 工件公差/mm 1 ＜0.16 0.17～0.35 ≥0.36 ＜0.16 ≥0.16 1～2 ＜0.20 0.21～0.41 ≥0.42 ＜0.20 ≥0.20 2～4 ＜0.24 0.25～0.49 ≥0.50 ＜0.24 ≥0.24 ＞4 ＜0.30 0.21～0.59 ≥0.60 ＜0.30 ≥0.30 落料韌口尺寸計(jì)算，沖裁凸模，凹模分別按IT6和IT7級(jí)制造。 凸模尺寸計(jì)算： 凹模尺寸計(jì)算： 校核： 對(duì)于 對(duì)于 對(duì)于 對(duì)于 說(shuō)明了所取的和是合適的。 對(duì)于的孔，由于沒(méi)有精度要求，故依照公差等級(jí)的選用原則采用低級(jí)精度IT11～I(xiàn)T13段，取其公差等級(jí)為IT11級(jí)。 因而對(duì)于孔沖裁凸模、凹模的制造公差可查表（B1800—79）得，： 校核： 證明了所取的和是合適的。 對(duì)于孔為IT7級(jí)精度，取模具的凸，凹模的制造公差為IT5級(jí)，查表GB1800—79）得，： 校核： 說(shuō)明了所取的和是合適的。 對(duì)于孔心距 彎曲部分尺寸計(jì)算； 由于該彎曲不易施加側(cè)向壓力，所以不能施加校正彎曲力，而側(cè)面與孔的間距有精度要求，精度等級(jí)為IT11級(jí)。因此采用減少?gòu)澢?，凹模的間隙來(lái)減少回彈。 凸模的圓角半徑與零件的彎曲半徑相同，。 表3.7 凹模的圓角半徑 彎邊高度H 材料厚度 t 0.5 0.5～2 2.0～4.0 4.0～7.0 L L L L 10 6 8 3 3 10 3 10 4 — — 20 12 4 15 5 20 8 查得。 凸，凹模單面間隙值 工件尺寸，取彎曲凸模，凹模的制造公差I(lǐng)T7和IT8級(jí)，查表（GB1800—79）得， 按零件尺寸標(biāo)注雙向偏差時(shí)，凹模尺寸公式 和零件尺寸標(biāo)注雙向偏差時(shí)，凸模尺寸公式 凹模尺寸應(yīng)根據(jù)單面間隙按凸模配制。 式中 ——凹模工作部位尺寸（mm） ——凸模工作部位尺寸（mm） ——彎曲外形或內(nèi)形公稱(chēng)尺寸（mm） ——彎曲件的尺寸公差； Z——凸模與凹模的雙面間隙（mm） ——凸摸，凹模的制造公差（mm） 計(jì)算 4 沖壓設(shè)備的選擇 按公稱(chēng)壓力選取壓力機(jī)查表4.1 表4.1 開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)技術(shù)規(guī)格 型號(hào) J23- 10 J23- 16 J23- 25 J23- 40 J23- 63 J23- 100 公稱(chēng)壓力 100 160 250 400 630 1000 滑塊行程 45 55 65 100 130 130 滑塊行程次數(shù) 145 120 105 45 50 38 最大封閉高度 180 220 270 380 360 480 最大裝模高度 145 180 220 265 280 380 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度/ 35 45 55 65 80 100 滑塊中心線至床身距離 130 160 200 250 260 380 立柱距離 180 220 270 340 350 450 工作臺(tái)尺寸 前后 240 300 370 460 480 710 左右 370 450 560 7000 710 1080 墊板尺寸 厚度 35 40 50 65 80 100 直徑 170 210 200 200 250 250 模柄孔尺寸 直徑 30 40 40 50 50 60 深度 55 60 60 70 80 75 床身最大可傾角() 35 35 30 30 30 30 選取公稱(chēng)壓力1000KN的開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)，該壓力機(jī)與模具設(shè)計(jì)的有關(guān)系參數(shù)為： 公稱(chēng)壓力： 滑塊行程： 滑塊行程次數(shù)： 次/ 最大閉合高度： 最大裝模高度： 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度： 工作臺(tái)尺寸： 墊板尺寸： 模柄孔尺寸： 最大傾斜角： 5 模具主要零件及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模具圖形如圖5.1所示： 圖5.1 工作部分尺寸 5.1 卸料零件的計(jì)算 卸料與出件裝置的作用是當(dāng)沖模完成一次沖壓之后，把沖件或廢料從模具工作零件上卸下來(lái)，以便沖壓工作繼續(xù)進(jìn)行。通常，把沖件或廢料從凸模上卸下來(lái)稱(chēng)為卸料。 卸料裝置按卸料的方式分為固定卸料裝置﹑彈性卸料裝置和廢料切刀三種。 固定卸料裝置：固定卸料裝置僅由固定卸料板構(gòu)成，一般安裝在下模的凹模上；彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件（彈簧或橡膠）組成；彈性卸料裝置可安裝于上?；蛳履＃揽繌椈苫蛳鹉z的彈力來(lái)卸料，卸料力不太大但沖壓時(shí)可兼起壓料作用，故多用于沖裁料薄及平面度要求較高的沖件；廢料切刀是在沖裁過(guò)程中沖裁廢料切斷成數(shù)塊，從而實(shí)現(xiàn)卸料的一種卸料零件。 出件裝置的作用是從凹模內(nèi)卸下沖件或廢料。我們通常把準(zhǔn)過(guò)載上模內(nèi)的出件裝置稱(chēng)為推件裝置；把裝在下模內(nèi)的稱(chēng)為頂件裝置。 綜合考慮該模具的結(jié)構(gòu)和使用方便，以及工件料厚為，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料，又因?yàn)槭菑?fù)合模生產(chǎn)，所以采用下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。 采用彈性卸料裝置。所選彈簧的最大工作負(fù)荷使來(lái)選擇彈簧。 式中 ——彈簧的預(yù)壓力（）； ——卸料力或推件力、壓邊力（）； n——彈簧根數(shù)。 式中 ——彈簧允許的最大壓縮量（） ——彈簧需要的總壓縮量（） ——彈簧的預(yù)壓縮量（） ——卸料板或推件塊、壓邊圈的工作行程（） ——模具的修磨量或調(diào)整量（）一般取 下卸料裝置用9根彈簧，每根彈簧分擔(dān)的卸料力為： 根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸，由圓鋼絲螺旋彈簧規(guī)格總表，首先可選序號(hào)62～67的彈簧，其。 表5.1 彈簧序號(hào)表 彈簧序號(hào) H 62 50 36.1 13.9 7 29 63 70 49.3 20.7 11 33 64 90 62.5 27.5 14 36 65 110 75.6 34.4 18 40 66 140 95.4 44.6 22 44 67 170 115.2 54.8 30 52 其中 查表選66號(hào)彈簧， 外徑: 鋼絲直徑: 自由狀態(tài)下高度: 彈簧的裝配高度： 下卸料板厚度取20mm根據(jù)結(jié)構(gòu)選用標(biāo)準(zhǔn)模板 上卸料裝置選取2個(gè)38號(hào)彈簧 外徑： 鋼絲直徑： 自由狀態(tài)下高度： 裝配高度: 5.2 凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸、凹模的最小壁厚為。凸、凹模的壁厚有足夠的強(qiáng)度。根據(jù)下卸料彈簧和下卸料板的厚度及模具結(jié)構(gòu)，選取凸凹模的高度為，結(jié)構(gòu)如圖5.2 圖5.2 凸凹模結(jié)構(gòu)圖 5.3 模架的選擇 凸模外形尺寸及彈簧尺寸確定后，可參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選取后側(cè)導(dǎo)柱模架 （）。 上模座： 下模座： 導(dǎo)柱： 導(dǎo)套： 導(dǎo)柱、導(dǎo)套滲碳深度,硬度 沖孔凸模、落料凹模、凸凹模及彎曲凸、凹模的材料可用， 熱處理硬度。 6 模具總裝圖 由于模具是落料、沖孔彎曲復(fù)合模如圖6.1，因此落料凸模有一部分為彎曲模。考慮到彎曲成形要滯后與落料、沖孔工序，而且必須保證的尺寸精度，為此設(shè)計(jì)了一個(gè)活動(dòng)凸模塊和滾輪塊結(jié)構(gòu)活動(dòng)凸模塊19下面需安裝復(fù)位彈簧，凸模塊下表面與滑塊20上表面設(shè)計(jì)成約的斜面，便于抽動(dòng)和復(fù)位。轉(zhuǎn)動(dòng)板17的設(shè)計(jì)是根據(jù)上模的行程，計(jì)算出恰好在拉動(dòng)滑塊脫離活動(dòng)凸模塊的時(shí)候開(kāi)始?jí)簭澒ば?。?dāng)滾輪18離開(kāi)轉(zhuǎn)動(dòng)板的上緣時(shí)，時(shí)使轉(zhuǎn)動(dòng)板帶動(dòng)滑塊恰好回復(fù)到初始位置。 復(fù)合模的動(dòng)作過(guò)程是：當(dāng)上模下行完成落料、沖孔工序后，安裝在落料凹外側(cè)的滾輪接觸轉(zhuǎn)動(dòng)板，抽動(dòng)滑塊脫離活動(dòng)凸模塊，使上模繼續(xù)下行時(shí)，不阻礙活動(dòng)凸模塊向下運(yùn)動(dòng)，彎曲凹模16接觸材料并完成彎曲工序。上?；厣龝r(shí)，零件由上模中設(shè)置的打料桿13打出。在回程過(guò)程中，滾動(dòng)接觸轉(zhuǎn)動(dòng)板，推動(dòng)滑塊20復(fù)原，為再次沖壓作好準(zhǔn)備。 此模具結(jié)構(gòu)緊湊，裝、拆、修磨方便，操作簡(jiǎn)便，安全可靠，生產(chǎn)效率比傳統(tǒng)模具生產(chǎn)提高兩倍以上。 圖6.1 裝配圖 1-下模座 2-導(dǎo)柱 3-卸料彈簧 4-卸料板 5-導(dǎo)套 6-上模座 7-落料凹模 8-壓料板 9-螺栓 10-凸模固定板 11-墊板 12-壓料彈簧 13-打料桿 14-模柄 15-螺栓 16-彎曲凹模 17-轉(zhuǎn)動(dòng)板 18-滾輪 19-活動(dòng)凸模塊 20-滑塊 21-沖頭I 22-螺栓 23-沖頭II 24-凸凹模25-推桿 7 模具材料的選用及其他零部件的設(shè)計(jì) 7.1 模具材料的選擇 利用模具生產(chǎn)制品零件，其模具質(zhì)量的好壞，壽命的長(zhǎng)短，直接關(guān)系到產(chǎn)品制造精度、性能和成本。是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低消耗、創(chuàng)造效益，盡快使產(chǎn)品占領(lǐng)市場(chǎng)的重要性條件。而模具的質(zhì)量、使用壽命、制造精度及合格率很大程度上取決于設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)模具材料的選用、熱處理工藝要求、模具零件配合精度及公差等級(jí)的選擇和表面質(zhì)量要求。冷沖模材料應(yīng)具有的性能： 冷沖模包括沖裁模、彎曲模、拉深模、成形模和冷擠壓模等。冷沖模在工作中承受沖擊、拉深、壓縮彎曲、疲勞磨擦等機(jī)械的作用。模具常常發(fā)生脆斷、堆塌、磨損、啃傷和軟化等形成的失效。因此，作為冷沖模主要材料的鋼材，應(yīng)具有的性能。 1. 應(yīng)具有較高的變形抗力：主要抗力指標(biāo)包括淬火、回火抗壓強(qiáng)度、彎強(qiáng)度等。其中硬度是模具注意重要的抗力指標(biāo)，高的硬度是保持模具耐磨性的必要條件。工作零件熱處理后的硬度在60HRC強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度才能保證模具具有較高的變形能力。 2. 應(yīng)具有較高的斷裂抗主要抗力指標(biāo)有材料的抗沖擊性能抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度 斷裂抗力和沖擊載荷下抵抗模具裂紋產(chǎn)生一個(gè)特性，也是作為防止斷裂的一個(gè)重要依據(jù)。其基體中碳含量越高沖擊韌性越高。故對(duì)韌性的要求應(yīng)依據(jù)載荷較大的冷沖鐓及剪切模易受偏心彎曲載荷細(xì)長(zhǎng)凸模或有應(yīng)力集中的模具，都需要有較高的韌性。 3. 應(yīng)具有較高的耐磨性和抗疲勞性能：對(duì)于在一定條件下工作的模具鋼，為了提高耐磨性，需要在硬度高的基體上均勻分布有大量細(xì)小硬的碳化物 相同硬度下，提高鋼的性能是模具在交變應(yīng)力條件下產(chǎn)生的疲勞破壞，如模具長(zhǎng)期使用有刮痕凹槽等。 4. 應(yīng)具有較好的冷、熱加工工藝性：鋼材的加工性能包括可鍛性、可加工性、淬透性、淬硬性較小的脫碳敏感性和較小變形傾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止熱處理后變形等。 7.2 定位方式的選擇 定位方式的選擇通俗的說(shuō)既是選擇定位零件。定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上有正確的位置，定位零件的結(jié)構(gòu)形式很多，用于對(duì)條料進(jìn)行定位的定位零件有擋料銷(xiāo)、導(dǎo)料銷(xiāo)、導(dǎo)料板、側(cè)壓裝置、導(dǎo)正銷(xiāo)、側(cè)刃等，用于對(duì)工序進(jìn)行定位的定位零件有定位銷(xiāo)、定位板等。 定位零件基本上都已標(biāo)準(zhǔn)化，可根據(jù)坯料和工序件形狀、尺寸、精度及模具的結(jié)構(gòu)形式與生產(chǎn)效率要求等選用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。 因?yàn)樵撃＞卟捎檬菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無(wú)側(cè)壓裝置。控制條料的送進(jìn)步距采用擋料銷(xiāo)初定距，導(dǎo)正銷(xiāo)精定距。而第一件的沖壓位置因?yàn)闂l料長(zhǎng)度有一定余量，可以靠操作工目測(cè)定。 7.3 模具材料的選用 冷沖模用鋼應(yīng)具有的力學(xué)性能： 1. 應(yīng)具有較高的變形抗力； 2. 應(yīng)具有較高的斷裂抗力； 3. 應(yīng)具有較高的耐磨性及抗疲勞性能； 4. 應(yīng)具有較高的冷熱加工工藝性。 冷沖模零件材料選用原則： 1. 要選擇能滿足模具工作要求的最佳綜合性能的材料； 2. 要針對(duì)模具失效形式選用鋼材； 3. 要根據(jù)制品的批量大小，以最低成本的選材原則選材； 4. 要根據(jù)沖模零件的作用選擇材料； 5. 要根據(jù)沖模精度程度選擇鋼材； 綜合各種材料進(jìn)行比較及材料的用途查下列表7.1和表7.2可選擇GrWMn為冷沖模工作零件所用的鋼材。 表7.1 冷沖模工作零件材料的選用 零件名稱(chēng) 使用條件 選用材料 凸模，凹模，凸凹模，凸、凹模鑲塊，連續(xù)模，側(cè)刃凸模 形狀簡(jiǎn)單，沖裁材料厚度t小于等于3mm，中小批量生產(chǎn)的沖裁 T8、T8A、T10、T10A 沖裁件厚度t小于等于3mm，形狀復(fù)雜，或沖裁厚度t大于3mm的中小批量沖裁 Cr12、CrWMn、Cr12MoV 要求批量較大，使用壽命較長(zhǎng)的沖裁模 W18Cr4V、Cr4W2MoV、W6Mo5CrV2、YG15、YG20 需要加熱沖裁模 3Cr2W8V、5CrNiMo、6Cr4Mo3NiWV 選擇說(shuō)明：在選擇沖裁凸模、凹模材料時(shí)，應(yīng)根據(jù)模具的工作條件和失效特點(diǎn)，量材而用。如形狀簡(jiǎn)單、尺寸較小、受力較小的凸、凹模，只需要熱處理工藝適當(dāng)。性能可以滿足使用，生產(chǎn)批量不大時(shí)，可選用碳素工具鋼，這樣可以降低成本；反之，就應(yīng)該選用變形較小，耐磨性高的合金工具鋼。對(duì)于大、中型沖裁模，其材料成本與模具總成本10%~18%左右，故應(yīng)選用變形小、耐磨性高的合金工具鋼較適宜。 表7.2 冷沖模輔助材料的選用 零件名稱(chēng) 選用材料 上模座、下模座 HT200、ZG25、ZG35A3、A5 模柄 Q235 凸模固定板、凸、凹模固定板 45、Q235 沖頭 Cr12 導(dǎo)柱 20 導(dǎo)套 20 導(dǎo)正銷(xiāo)、定位銷(xiāo) T8A、9Mn2V、 卸料板 45、Q235 墊板、定位板 45 螺母、墊圈 45 固定螺栓、螺釘 Q235 銷(xiāo)釘 45 頂桿、推桿 45 7.4 模具輔助零件的材料選用及熱處理 模具輔助零件的材料選用及熱處理，見(jiàn)表7.3 表7.3 模具輔助零件的材料選用及熱處理 零件名稱(chēng) 熱處理 硬度HRC 上模座、下模座 模柄 凸模固定板、凸、凹模固定板 沖頭 淬火 58～62 導(dǎo)柱 滲碳0.8～1 58～62 導(dǎo)套 淬火 58～60 導(dǎo)正銷(xiāo)、定位銷(xiāo) 淬火 52～56 卸料板 淬火 墊板、定位板 淬火 43～48 螺母、墊圈 固定螺栓、螺釘 銷(xiāo)釘 淬火 45～48 頂桿、推桿 淬火 43～48 7.5 模具的裝配 根據(jù)復(fù)合模裝配要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，再裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。具體裝配見(jiàn)表7.4 表7.4 蓋板復(fù)合模的裝配 序號(hào) 工序 工藝說(shuō)明 1 凸、凹模預(yù)配 （1） 裝配前仔細(xì)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?？紫嗯?，檢查其間隙是否加工均勻。不合適者應(yīng)重新修磨或更換。 2 凸模裝配 以凹?？锥ㄎ?，將各凸模分別壓入凸模固定板7的形孔中，并擰緊牢固。 3 裝配下模 （1） 在下模座上劃中心線，按中心預(yù)裝凹模、導(dǎo)料板； （2） 在下模座、導(dǎo)料上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） 將下模座、導(dǎo)料板、凹模、活動(dòng)擋料銷(xiāo)、彈簧裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷(xiāo)釘。 4 裝配上模 （1） 在已裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入0.12mm片，然后將凸模與固定板的組合裝入凹模； （2） 預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔。銷(xiāo)孔位置并鉆絞螺孔、銷(xiāo)孔； （3） 用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，但不要擰緊； （4） 將卸料板套裝在已裝入固定板的凸模上，裝上橡膠和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約1mm； （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(xiāo)、承料板； （7） 切紙檢查，合適后打入銷(xiāo)釘； 5 試沖愈調(diào)整 裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整。 7.6 沖裁模具的試沖 模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試沖。通過(guò)試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)和制造的不足，并找出原因給與糾正。并能夠?qū)δ＞哌M(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理，直到模具正常工作中沖出合格的制件為止。 沖裁模具經(jīng)試沖合格后，應(yīng)在模具模座正面打上編號(hào)、沖模圖號(hào)、制件號(hào)、使用壓力機(jī)型號(hào)、制造日期等。并涂油防銹后經(jīng)檢驗(yàn)合格入庫(kù)。 沖裁模具試沖時(shí)常見(jiàn)的缺陷、產(chǎn)生原因和調(diào)整方法見(jiàn)表7.5 表7.5 沖裁模具試沖時(shí)常見(jiàn)的缺陷、產(chǎn)生原因和調(diào)整方法 缺陷 產(chǎn)生原因 調(diào)整方法 沖件毛刺過(guò)大 1.刃口不鋒利或淬火硬度不夠 2．間隙過(guò)大或過(guò)小，間隙不均勻 1．修磨刃口使其鋒利 2．重新調(diào)整間隙，使其均勻 沖件不平整 1．凸模有倒錐，沖件從孔中通過(guò)時(shí)被壓彎 2．頂出件與頂出器接觸零件面積大小 3．頂出件、頂出器分布不均勻 1．修磨凹模孔，去除導(dǎo)錐現(xiàn)象 2．更換頂出桿，加大與零件的接觸面積 尺寸超差和形狀不準(zhǔn)確 凸模、凹模形狀及尺寸精度差 修整凸模、凹模形狀及尺寸使其達(dá)到形狀及尺寸精度要求 凸模折斷 1．沖裁時(shí)產(chǎn)生側(cè)壓力 2．卸料板傾斜 1．在模具上設(shè)置擋塊抵消側(cè)向力 2．修整卸料板或使凸模增加導(dǎo)向裝置 凹模被脹裂 1．凹模孔有倒錐度形象 2．凹?？變?nèi)卡住廢料 1．修磨凹?？祝瑰F現(xiàn)象 2．修抵凹?？赘叨? 凸、凹模刃口相咬 1.上、下模座，固定板、凹模、墊板等零件安裝基面不平行 2.凸、凹模錯(cuò)位 3.凸模、導(dǎo)柱、導(dǎo)套與安裝基面不垂直 4．導(dǎo)向精度差，導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合間隙過(guò)大 5．卸料板孔位偏斜使沖孔凸模位移 1．調(diào)整有關(guān)兩件重新安裝 2．重新安裝凸、凹模，使之對(duì)正 3．調(diào)整其垂直度重新安裝 4．更換導(dǎo)柱、導(dǎo)套 5．調(diào)整及更換卸料板 沖裁件剪切斷面光亮帶寬，甚至出現(xiàn)毛刺 沖裁間隙過(guò)小 適當(dāng)放大沖裁間隙，對(duì)于沖孔模間隙加大在凹模方向上，對(duì)落料間隙加大在凸模方向上 剪切斷面光亮帶寬窄不均勻，局部有毛刺 沖裁間隙不均勻 修磨或重新調(diào)整凸?；虬寄?，調(diào)整間隙保證均勻 外型與內(nèi)孔偏移 1．在連續(xù)模中孔與外形偏心，并且所偏的方向一致，表明側(cè)刃的長(zhǎng)度與布局不一致 2．連續(xù)模多件沖裁時(shí)，其它孔形正確，只有一孔偏心，表明該孔凸凹模相對(duì)位置有變化 3．復(fù)合模孔形不正確，表明凸凹模相對(duì)位置有偏移 1．加大(減小)側(cè)刃長(zhǎng)度或磨?。哟螅趿蠅K尺寸 2．重新裝配凸模并調(diào)整其位置使之正確 3．更換凸（凹）模，重新進(jìn)行裝配調(diào)整合適 送料不暢通，有時(shí)被卡死 易發(fā)生在連續(xù)模中 1．兩導(dǎo)料板之間的尺寸過(guò)小或有斜度 2．凸模與卸料板之間的間隙太大，致使搭邊翻轉(zhuǎn)而堵塞 3．導(dǎo)料板的工作面與側(cè)刃不平行，卡住條料，形成毛刺大 1．粗修或重新調(diào)整裝配導(dǎo)料板 2．減小凸模與導(dǎo)料板之間的配合間隙，或重新調(diào)整澆注卸料板孔 3．重新調(diào)整裝配導(dǎo)料板，使之平行 4．修整側(cè)刃及擋塊之間的間隙，使之達(dá)到嚴(yán)密 卸料及卸料困難 1．卸料裝置不動(dòng)作 2．卸料力不夠 3．卸料孔不暢，卡住廢料 4．凹模有錐度 5．漏料孔太小 6．推桿長(zhǎng)度不夠 1．重新裝配卸料裝置，使之靈活 2．增加卸料力 3．修整卸料孔 4．修整凹模 5．加大漏料孔 6. 加長(zhǎng)打料桿 結(jié)束語(yǔ) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)生活中的最后一個(gè)項(xiàng)目工作，有著不同尋常的意義，此項(xiàng)工作的完成也為三年大學(xué)生活畫(huà)上了一個(gè)圓滿的句號(hào)。它是三年來(lái)所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用，是對(duì)三年來(lái)我們所學(xué)知識(shí)的檢驗(yàn)，是讓人們了解我們個(gè)人技能的一項(xiàng)憑證，是學(xué)校給我們的最后一次檢驗(yàn)，是我們走出校園大門(mén)前的一次社會(huì)與技能升華。 我們模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了《機(jī)械制圖及AUTOCAD》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》以及《計(jì)算機(jī)的應(yīng)用基礎(chǔ)》等基礎(chǔ)課，《數(shù)控機(jī)床及編程》、《模具制造工藝與工裝》《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》、《塑料模具設(shè)計(jì)與制造》等專(zhuān)業(yè)課，這些課程對(duì)我順利進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)起到了一個(gè)基石的作用。比如，畢業(yè)設(shè)計(jì)中零件圖和模具裝配圖的繪制與《機(jī)械制圖及AUTOCAD》的學(xué)習(xí)是分不開(kāi)的，模具的改進(jìn)也要《機(jī)械設(shè)計(jì)》《模具制造工藝與工裝》等課程的幫助，更不用說(shuō)《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》這門(mén)專(zhuān)業(yè)課的重要作用了。 模具技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)主要是朝信息化、高速化生產(chǎn)與高精度化發(fā)展。因此從設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)說(shuō)，發(fā)展重點(diǎn)在于大力推廣CAD/CAE/CAM技術(shù)的應(yīng)用，并持續(xù)提高效率，特別是板材成型過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬分析技術(shù)。模具CAD、CAM技術(shù)應(yīng)向宜人化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，并提高模具CAD、CAM系統(tǒng)專(zhuān)用化程度。 我們應(yīng)該樹(shù)立良好的設(shè)計(jì)思想，重視對(duì)自己運(yùn)用各種模具軟件的能力；合理利用自己身邊的信息資源，拓展自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)；面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)十分激烈的明天沒(méi)有技術(shù)，沒(méi)有知識(shí)我們將被社會(huì)淘汰，將沒(méi)有立足之地，因此要養(yǎng)成快速吸收新知識(shí)的能力，要有敏捷的眼光。 我的此次設(shè)計(jì)里面還有許多不足之處，還希望您給予批評(píng)指正。 致 謝 時(shí)間過(guò)的真快，轉(zhuǎn)眼間大學(xué)生活就要結(jié)束，這段令人難忘的時(shí)光將成為美好的回憶。心中有些說(shuō)不出的話，是不想離開(kāi)，是遺憾，但更多的感激，這三年來(lái)有那么多的同學(xué)和老師給我了極大的幫助和關(guān)懷，我在這三年中不僅學(xué)到了技能知識(shí)，還學(xué)會(huì)了做人的道理。 經(jīng)過(guò)幾周的查閱書(shū)籍和精心的設(shè)計(jì)，功夫不負(fù)有心人，我的設(shè)計(jì)終于搞完了。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我得到老師的悉心指教，和其他幾位老師的關(guān)心和幫助，同時(shí)，還有我們組的好多同學(xué)在此一并感謝。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中用到了很多以前上課時(shí)學(xué)的知識(shí)，尤其是老師上課教給我們的一些分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思想在這次項(xiàng)目中都得到了很好的印證，使我在這些方面能夠很快的領(lǐng)會(huì)。這些老師雖然有的沒(méi)有親自指導(dǎo)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，但對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行有很大的幫助，在此一并表示感謝。 為此，再次感謝我們的指導(dǎo)老師在百忙之中給予我們?cè)O(shè)計(jì)的精心指導(dǎo)和極大的幫助。感謝他為我們指點(diǎn)迷律。同時(shí)，也感謝我們的這組的成員在這次設(shè)計(jì)中給予我的幫助！ 參考文獻(xiàn) [1] 丁松聚.冷沖模設(shè)計(jì).北京化學(xué)工業(yè)出版社1994 [2] 羅學(xué)科.模具識(shí)圖與制圖.北京化學(xué)工業(yè)出版社 2003.6 [3] 韓洪濤.機(jī)械制造技術(shù).北京化學(xué)工業(yè)出版社 2003.7 [4] 萬(wàn)本善.實(shí)用沖模結(jié)構(gòu)圖解與沖壓新工藝詳圖及常用數(shù)據(jù)速查速用手冊(cè).北京科大電子出版社 2004.8 [5] 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