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河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)論文
小活門(mén)模具設(shè)計(jì)
緒 論
沖壓是在溫室下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。
沖裁是利用模具使板料沿著一定的輪廓形狀產(chǎn)生分離的一種沖壓工序。它包括落料、沖孔、切斷、修邊、切舌、剖切等工序，其中落料和沖孔是最常見(jiàn)的兩種工序。若使材料沿封閉曲線相互分離，封閉線的部分作為沖裁件時(shí)，稱(chēng)為落料；而封閉曲線以外的部分作為沖裁件時(shí)，則稱(chēng)為沖孔。
沖裁是沖壓工藝的最基本工序之一。在沖壓加工中應(yīng)用極廣。它既可以直接沖出成品零件也可以彎曲、拉深和擠壓等其他工序準(zhǔn)備坯料，還可以對(duì)已成型的工件進(jìn)行在加工。
沖裁所使用的模具叫沖裁模，他是沖裁過(guò)程比不可少的工藝裝備。如圖 2-1-1所示是一副簡(jiǎn)單的沖裁模具。
圖 2-1-1 普通沖裁示意圖
1-凸模 2-凹模
在沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（半成品）的一種特殊工藝裝備稱(chēng)為沖壓模具（俗稱(chēng)冷沖）。沖壓加工與其他加工方法相比，無(wú)論在技術(shù)方面，還是在經(jīng)濟(jì)方面，都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)出來(lái)的制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。
一 零件工藝性分析
零件簡(jiǎn)圖 ： 如圖2-1所示
零件名稱(chēng) ： 小活門(mén)
材 料 ： 45鋼
材料厚度 ： 2.5 mm
圖 2-1
沖裁件的工藝性是指沖裁見(jiàn)對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性。所謂沖裁工藝性好是指能用普通沖裁方法，在模具壽命和生產(chǎn)率較高、成本較低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件。因此，沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、精度等級(jí)、材料及厚度等是不否符合沖裁的工藝要求，對(duì)沖裁件質(zhì)量模具壽命和生產(chǎn)效率有很大影響。
2.1、 沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性
2.1.1、沖裁件的形狀
該沖壓件的形狀簡(jiǎn)單，有利于材料的合理利用。
2.1.2、沖裁件內(nèi)行及外行的轉(zhuǎn)角
該沖裁件內(nèi)行及外行的轉(zhuǎn)角處無(wú)尖角，而以圓弧過(guò)渡如圖2-1所示。便于模具加工，減少了熱處理開(kāi)裂，減少了沖件時(shí)尖角處的崩刃和過(guò)快磨損。在各直線或曲線的連接處，都有R=0.5δ（料厚）以上的圓角，提供了模具的壽命。
2.1.3、沖裁件上凸模出的懸臂和凹槽
該沖件無(wú)過(guò)長(zhǎng)的懸臂和寬度過(guò)小的凹槽。
2.1.4、沖裁件的孔邊距與孔間距
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(guò)小，其許可值如圖2-2所示[1]。
bmin =1.5t c=(1-1.5)t
lmax 5b c’=(1.5-2)t
圖2-2
用條料沖裁兩端帶圓弧的工件時(shí)，其圓弧半徑R應(yīng)大與條料寬度的一半，否則由于條料寬度有公差使工件產(chǎn)生凸肩。
2.2、沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度
沖裁件的精度為IT14級(jí)，為盡可能降低沖壓成本，獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，在不影響沖裁件使用要求的前提下，應(yīng)竟可能的采用經(jīng)濟(jì)精度。
第三章 沖壓工藝方案的確定
3.1方案分析
該工件包括落料沖孔兩個(gè)基本工序，可以有以下三種方案：
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(jí)進(jìn)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模。
3.2方案選擇
方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿(mǎn)足大批量生產(chǎn)要求。方案三是一種工位多，連續(xù)成形的級(jí)進(jìn)模，只需一副模具，需要兩次定位，設(shè)計(jì)時(shí)精度不太高。而方案二也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，通過(guò)上述三種方案的分析比較。該件的沖壓采用方案二為佳。
綜上述分析，該沖壓件采用方案二進(jìn)行沖壓最佳。
第四章 主要工藝參數(shù)計(jì)算
4.1 、排樣方式的確定及其計(jì)算
首先要設(shè)計(jì)調(diào)料排樣圖。查表得最小搭變值取[2] 1.5mm和1.8mm，條料寬：B=70+2×1.8=73.6 mm。 取B=74mm.
沖截面積 ： A≈5919.5mm2
步距 ： S=100+1.5=101.5mm
一個(gè)步距的利用率 ： η=nA/BS×100%≈79%
4.2、 沖壓力的計(jì)算：
該模具采用倒裝符合模，采用剛性推件，彈性卸料裝置。
沖裁力F ： F=KLtTb ≈Ltσb =340×750×2.5=637500N
L=34mm， σb =750MPa
卸料力FX ：FX =KX F=0.04×6737500=25500N
查表2.6.1得KX =0.04
推件力FT ：FT =nKT F=4×0.05×637500=127500N
n=h/t=10/2.5=4
沖壓工藝總力 Fz ： Fz=F+FX +FT =637500+25500+127500=790500N
所以選擇壓力機(jī)的噸位為800KN。
4.3、 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算
計(jì)算壓力中心時(shí)，先畫(huà)出凹模型口圖，如圖4-1所示。在圖中將xoy坐標(biāo)系建立在圖示的對(duì)稱(chēng)中心線上，將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成L1 –L8 共8組基本線段，有關(guān)計(jì)算如表-1所示[3]。
圖4-1
表-1
基本要素長(zhǎng)度
L/ mm
各基本要素壓力中心的坐標(biāo)值
x
y
L1 =125.6
-47.5
0
L2 =15.7
-40
25
L 3 =63
-1.5
35
L 4 =31.4
30
15
L 5 =30
50
0
L 6 =31.4
30
0
L 7 =63
-1.5
-35
L 8 =15.7
-40
-25
合計(jì)375.8
20.5
0
以上計(jì)算結(jié)果可以看出，該工件沖裁力大，壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn)，為了便于模具的加工和裝配，模具中心應(yīng)選和壓力機(jī)中心相重合的位置，則偏離原心20.5 mm。
4.4、工作零件刃口尺寸計(jì)算
在確定工作零件刃口尺寸計(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。
IT14級(jí)落料R20、R10、R120公差R20-0.430 、R10-0.360、R120-0.870 。
沖孔R(shí)5公差為：R50+0.30
因?yàn)楣ぷ骶葹镮T14所以 x=0.5
查表2.3.2得Zmin =0.225, Zmax =0.275
Zmax -Zmin =(0.275-0.225)=0.05 mm
設(shè)凸、凹模分別按IT6、IT7級(jí)加工制造。
沖孔：R50+0.30
d T =dmin + x△）-δT0 =（5+0.5×0.30）-0.0080 mm=5.15-0.0080
d A =（ d T + Zmin ）0+δA =（5.15+0.225）0+0.012 =53.750+0.012
校核：|δT | +|δTA|≤Zmax -Zmin
0.00.+0.012≤0.05 即 0.02〈0.05（滿(mǎn)足間隙公差條件）
落料：R20-0.430
DA =（Dmax - x△）0+δA =（20-0.5×0.43）0+0.025=19.7850+0.025
DT =（ DA - Zmin）-δt0 = (19.785-0.225) 0-0.016 mm =19.560-0.016 mm
R10-0.360
DA =（Dmax - x△）0+δA =(10-0.5×0.36)0+0.025 mm =9.82 0+0.025mm
DT =（ DA - Zmin）-δt0 =(9.82-0.225)0-0.016 mm =9.5950-0.016 mm
R120-0.870
DA =（Dmax - x△）0+δA =(120-0.5×0.87)0+0.025 mm=119.5650+0.025 mm
DT =（ DA - Zmin）-δt0 =(119.565-0.225)003.016 mm =119.34 003.016 mm
校核：|δT | +|δTA|≤Zmax -Zmin
則： 0.016 mm+0.025 mm=0.04 mm〈0.05 mm （能滿(mǎn)足間隙公差條件）
第五章 模具總體設(shè)計(jì)
5.1、模具類(lèi)型的選擇
有沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合模沖裁?！?
設(shè)計(jì)復(fù)合模，首先考慮復(fù)合模工作零件的安裝位置不同，來(lái)選擇正裝復(fù)合模或倒裝復(fù)合模。正裝式較適合用于沖制材質(zhì)較軟的或板料較薄的平直度要求較高的沖裁件，還可以沖制孔邊距較小的沖裁件。而倒裝式不宜沖制孔邊距較小的沖裁件，但倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，又可以直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推桿，卸件可靠，便于操作，并為機(jī)械化出件提供了有利條件。依據(jù)沖裁件小活門(mén)工件尺寸和材料性質(zhì)，選擇倒裝復(fù)合模較好。
5.2、定位方式的選擇
因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向用導(dǎo)料板，無(wú)側(cè)壓裝置。控制條料的送進(jìn)步距采用活動(dòng)擋料銷(xiāo)定距。
5.3、卸料、出件方式的選擇
因?yàn)楣ぜ虾駷?.5 mm，相對(duì)較薄，卸料力較小，故可采用彈性卸料。采用剛性卸件的倒裝復(fù)合模，板料是處于被壓緊狀態(tài)下沖裁，而采用彈性卸件裝置，可以沖裁平直度要求較高的制件。
5.4、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，該復(fù)合模選擇后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。
采用導(dǎo)料板來(lái)控制條料的送進(jìn)方向。
第六章 工作零部件設(shè)計(jì)
6.1、定位零件的設(shè)計(jì)
定位零件的作用是使條料或毛坯在沖模中確定正確位置的從而保證沖出 合格的制件。根據(jù)毛坯和模具的不同特點(diǎn)，必須采用不同形式的定位裝置。沖模中常用的定位零件有定位板、擋料銷(xiāo)。
6.1.1、擋料銷(xiāo)
該模具選用活動(dòng)擋料銷(xiāo)較合適，沖壓時(shí)，條料向前推進(jìn)就對(duì)擋料銷(xiāo)的斜面施加壓力，用帶有活動(dòng)的下卸料板的敞開(kāi)式?jīng)_模上，因?yàn)樗跊_壓時(shí)隨凸模下行而壓入孔內(nèi)，工作很方便。
擋料銷(xiāo)與卸料板的配合為H8/d9。擋料銷(xiāo)高出卸料板2-4 mm。D=6 mm。
d=4 mm,L=20 mm.（如零件圖1所示）。
6.1.2、導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)
導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模平齊，導(dǎo)料板與條料之間的間隙取1 mm，這樣就可以確定導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度按表2.9.7（沖壓模具設(shè)計(jì)與制造）查。H=8 mm，導(dǎo)料板采用45號(hào)鋼制作，熱處理硬度為40-45HRC，用螺釘和銷(xiāo)釘固定在凹模上。
6.2、卸料部件的設(shè)計(jì)
6.2.1、卸料板的設(shè)計(jì)
彈壓卸料板與凸模的單邊間隙Z=0.15 mm，卸料板與凸?？着浜螲6/h6，卸料板的周界尺寸和凹模板的周界尺寸相同，卸料板采用45號(hào)鋼制造，淬火硬度為40-45HRC。
6.2.2、推件塊及打桿的設(shè)計(jì)
把制件或廢料從裝于上模座的凹模中推出的零件稱(chēng)為推件裝置。推件裝置主要有剛性推件裝置和彈性推件裝置兩種。該模具選剛性推件裝置。它由打桿和推件塊組成，其工作原理是在沖壓結(jié)束后上?；爻虝r(shí)，利用壓力機(jī)滑塊上的打料桿，撞擊上模內(nèi)的打桿與推件塊，將凹模內(nèi)的工件推出，其推力大，工作可靠。
1 、推件塊
設(shè)計(jì)推件塊的外形尺寸與落料凹模外形尺寸一致，推件塊L=23mm，凸肩高L1 =5 mm。
2、打桿
按GB2867.2-81選擇[4]，d=17 mm ，L=L1 +L2+ C=210 mm。
3、彈簧的選擇
與擋料銷(xiāo)配置的彈簧選用D=6 mm，t=3.61 mm，L=16 mm，n=4。
與卸料板連接的彈簧選用D=32 mm，t=9.93 mm，L=40 mm，n=3，
d=6 mm，hj=10.5 mm。（GB/T119.1-2000）
6.3、固定板的設(shè)計(jì)
將凸?；虬寄０匆欢ㄏ鄬?duì)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，模具中常見(jiàn)的是凸木固定板。固定板分為圓形和矩形固定板兩種。
凸模固定板的厚度一般去凹模的0.6-0.8，其平面尺寸與卸料板外形尺寸相同。固定板的凸模安裝孔與凸模采用H7/m6,H7/n6,壓裝后將凸模端面與固定板一起磨平[5]。
固定板材料采用45號(hào)鋼。
取上模座凸模固定板厚度為20 mm，下模座凸模固定板厚度為30 mm。
6.4、凸模設(shè)計(jì)
6.4.1、落料凸模
綜合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計(jì)成直通式，采用線切割機(jī)床加工。與凸模固定板的配合按H6/m5。其總長(zhǎng)L：
L=h1+h2+t+h=（30+10+2.5+10）=52.5 mm。 取L=53 mm。
式中： L —— 凸模長(zhǎng)度
h1 —— 凸模固定板厚度
h2 —— 導(dǎo)料板厚度
t —— 材料厚度
h —— 增長(zhǎng)長(zhǎng)度
具體數(shù)值如圖6-1所示。
圖6-1
6.4.2、沖孔凸模
因?yàn)樗鶝_的孔為非圓形，而且不屬于需要特別保護(hù)的小凸模，將沖孔凸模設(shè)計(jì)成直通式，一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面便于裝配與更換。其總長(zhǎng)L：
L=h1+h2+t+h=（20+20+2.5+10）=52.5 mm。 取L=53 mm。
其具體數(shù)值如圖6-2所示。
圖6-2
6.5、凹模的設(shè)計(jì)
沖裁時(shí)凹模承受沖裁力和側(cè)向擠壓力的作用。由于凹模結(jié)構(gòu)形式及固定方法不同，受力情況又比較復(fù)雜，目前還不能用理論方法確定凹模輪廓尺寸。在生產(chǎn)中，通常根據(jù)沖裁的板料厚度和沖件的板料厚度和沖件的輪廓尺寸，或凹模孔口刃壁間距離，按經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定。按JB/T7653-1994標(biāo)準(zhǔn)[7]。如圖6-3
凹模厚度H： H=kb=18 mm （查表取k=0.18）
式中：b —— 凹模刃口的最大尺寸
K —— 凹模厚度系數(shù)
凹模壁厚c： c=（1.5~2）H=27~36 mm 取 c=32 mm
凹模寬度B： B=b+2c=（70+2×32）=134 mm
凹模長(zhǎng)度L： 取L=164 mm。
查標(biāo)準(zhǔn)取凹模輪廓尺寸為： 250 mm×160 mm×18 mm 。如圖6-3所示：
圖6-3
第七章 模架及其它零部件的設(shè)計(jì)
7.1模架的設(shè)計(jì)
該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，的特點(diǎn)是導(dǎo)向裝置在后側(cè)，橫向和縱向送料都比較方便，此模架一般用于較小的沖模，以凹模周界為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。（GB285.3-90）。[8]
導(dǎo)柱d/ mm×L/ mm分別為：ф32×160 （GB/T2861.1）
導(dǎo)套d/ mm×L/ mm×D/ mm分別為：ф32×105×43 （GB/T2861.6）
上模座L/ mm×b/ mm×B/ mm分別為：250×160×45 （GB/T285535）
下模座L/ mm×b/ mm×B/ mm分別為：250×160×50 （GB/T28855.5）
該模具的閉合： H=H上模 +L +H+ H下模 –h2 = 179 mm
式中： H上模 —— 上模座厚度
H下模 —— 下模座厚度
h2 —— 凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，h2 =2 mm。
可見(jiàn)該閉合高度小于所選壓力機(jī)J23-80的最大裝模高度（380 mm），可以使用。
7.2模柄的設(shè)計(jì)
中、小型模具一般是通過(guò)模柄將上模固定在壓力機(jī)滑塊上。模柄是作為上模與壓力機(jī)滑塊連接的零件。對(duì)他的基本要求是：一要與壓力機(jī)滑塊上的模柄孔正確配合，安裝可靠；二要與上模正確而可靠連接。依據(jù)對(duì)沖裁件和模架的選擇，選用旋入式模柄，因?yàn)楹髠?cè)模架有導(dǎo)柱作導(dǎo)向，所以旋入式模柄通過(guò)螺紋與上模座連接，并家螺紋防止松動(dòng)。
模柄材料選Q235，d=60 mm。 （GB2862.2-81 B型）[9]
7.3其它零部件的選擇
固定上模座和凸模固定板及凹模板的螺釘選用內(nèi)六角圓柱頭螺釘，（GB/T70.1-2000）[10]。
d = M8 mm L=60 mm （4個(gè)）
固定下模座和凸模固定板及卸料板的螺釘選用內(nèi)六角圓柱頭螺釘，（GB/T70.1-2000）。
d = M6 mm L=50 mm （4個(gè)）
固定導(dǎo)料板的螺釘選用內(nèi)六角圓柱頭螺釘，（GB/T65-2000）。
d = M3 mm L=15 mm （4個(gè)）
銷(xiāo)釘選擇 d=5 mm，l=500 mm （4個(gè)）（GB/T119.1-2000）
止動(dòng)銷(xiāo) d=5 M， l=30 mm （1個(gè)）（GB/T196-1981）
第八章 壓力機(jī)的選擇
通過(guò)校核，選擇開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)J23-80能滿(mǎn)足使用要求，其主要參數(shù)如下：[11]
公稱(chēng)壓力：800KN
滑塊行程：130 mm
滑塊行程次數(shù)：45
最大封閉高度：380 mm
根據(jù)其模具的閉合高度，沖裁力，外形尺寸等數(shù)據(jù)選定此設(shè)備是合格的。
表2 8-1 J23-80壓力機(jī)的具體參數(shù)
J23-80壓力機(jī)參數(shù)
公稱(chēng)壓力
800KN
滑塊行程
45 mm
滑塊行程次數(shù)
45
最大封閉高度
380 mm
滑塊中心之機(jī)身的距離
290 mm
工作臺(tái)尺寸
前后
540 mm
工作臺(tái)孔
前后
230 mm
左右
800 mm
左右
360 mm
墊板
厚度
100 mm
直徑
ф280
直徑
ф200
模柄孔尺寸
直徑
ф60
滑塊底面尺寸
前后
350 mm
深度
80 mm
左右
370 mm
立柱距離
38 mm
調(diào)節(jié)量
90 mm
床身最大傾角
30
第九章 模具總裝圖
通過(guò)以上設(shè)計(jì),可得到如圖所示的模具總裝圖.模具上模部分主要由上模板、凸模、凸模固定板及推件板等組成。下模部分由下模座、落料凸模固定板、卸料板、導(dǎo)料板，卸料方式采用彈性卸料，以彈簧為彈性元件。沖孔廢料下模的漏料孔漏出，成品件由上模的推件板推出。如圖9-1
圖9-1
第十章 模具零件加工工藝
本副沖裁模,模具里加工的關(guān)鍵在工作零件、固定板以及卸料板，若采用線切割加工技術(shù)，這些零件的加工就變得相對(duì)簡(jiǎn)單。
本副沖裁模模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件，帶模柄上模座和下模座。其工作零件主要是凸模、凹模、推件塊、卸料板。制件本事的要求精度不高，所以對(duì)模具材料的要求不高，選擇一般常用的模具剛就能夠滿(mǎn)足加工零件的要求，完成對(duì)之間的加工，凸模、凹模都選用Cr12，卸料裝置選用45號(hào)鋼。
由于該副模具采用的是倒裝復(fù)合模，僅有一道工序，另外本副模具的組成也相對(duì)簡(jiǎn)單，工件圖沒(méi)有對(duì)沖裁件的公差作出明確的規(guī)定，這里取制件的公差等級(jí)為IT14，屬于一般精度的加工要求。但是根據(jù)凸、凹模的形狀可知，采用一般加工方法難以完成，凹模需要采用線切割進(jìn)行加工，對(duì)于凸模也需要采用線切割來(lái)完成加工。具體加工反感見(jiàn)下表-3（機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片）。[12]
表-3 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡1
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
1
共2頁(yè)第1頁(yè)
產(chǎn)品名稱(chēng)
凸模
材料牌號(hào)
Cr12
毛坯種類(lèi)
鍛件
毛坯外形尺寸
110×75×60
每個(gè)毛坯可制件數(shù)
1
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
工序內(nèi)容
車(chē)間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
10
下料
鋸床下料
金工
G7116
20
鍛造
鍛成矩形棒料
金工
30
時(shí)效
對(duì)鍛件進(jìn)行時(shí)效退火
熱
40
車(chē)削
粗車(chē)105×72×57
金工
C0618
三爪卡盤(pán)
50
車(chē)削
精車(chē)101×71×55
金工
C0618
三爪卡盤(pán)
60
銑削
粗銑另一端
金工
X50A
專(zhuān)用銑夾具
70
磨削
磨基準(zhǔn)面
金工
M1040
專(zhuān)用磨夾具
80
電火花
加工凸模的工作部分
D7125
專(zhuān)用電火花加工夾具
90
淬火
對(duì)凸模的加工的部分進(jìn)行熱處理
熱
100
研磨
對(duì)凸模進(jìn)行進(jìn)一步的修整
金工
110
檢驗(yàn)
標(biāo)記
計(jì)數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
設(shè)計(jì)日期
標(biāo)準(zhǔn)化日期
會(huì)簽日期
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
2
共2頁(yè)第2頁(yè)
產(chǎn)品名稱(chēng)
成型凹模
材料牌號(hào)
Cr12
毛坯種類(lèi)
鍛件
毛坯尺寸
260×165×40
每個(gè)毛坯可制件
1
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
工序內(nèi)容
車(chē)間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工時(shí)
終準(zhǔn)
單件
10
下料
鋸床下料
金工
G7116
20
鍛造
鍛成六方
鍛
30
時(shí)效
對(duì)鍛件進(jìn)行時(shí)效退火
熱
40
粗銑
粗銑六面
金工
X50A
專(zhuān)用銑夾具
50
磨削
粗磨六面成直角
金工
M1040
專(zhuān)用磨具
60
劃線
確定孔位，為下一步加工打下基礎(chǔ)沖眼兒
鉗工
70
鉆孔
根據(jù)沖眼兒鉆孔
金工
ZQ4015
專(zhuān)用鉆夾具
80
精磨
精磨上下兩面，表面粗糙度值為Ra0.8
金工
M1040
專(zhuān)用磨夾具
90
線切割
加工成型凹模的工作部分
CKX-2A
專(zhuān)用線切割?yuàn)A具
100
研磨
對(duì)成型凹模進(jìn)行進(jìn)一步的休整
金工
110
淬火回火
對(duì)成型凹模進(jìn)行熱處理
熱
120
檢驗(yàn)
設(shè)計(jì)日期
審核日期
標(biāo)準(zhǔn)化日期
會(huì)簽日期
標(biāo)記
記數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
凹模、固定板以及卸料板板類(lèi)零件，其加工工藝比較規(guī)范，在此不在重復(fù)。
第十一章 模具的裝配、安裝及調(diào)試
11.1、模具的裝配
裝配就是按照規(guī)定的技術(shù)要求把所有的零件連接起來(lái)，使之成為合格的模具。裝配是模具制造過(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，裝配質(zhì)量的好壞將直接影響沖件的質(zhì)量和模具的使用壽命。例如，在加工時(shí)凸模和凹模的尺寸已達(dá)到要求，但是，如果裝配時(shí)調(diào)整不好，將造成間隙很不均勻，甚至制出不合格的沖件。
在裝配之前，必須仔細(xì)研究圖樣，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和技術(shù)要求，確定合理的裝配次序和裝配方法。此外，還應(yīng)檢查模具零件加工質(zhì)量，如凸、凹模刃口尺寸等，然后按照規(guī)定的技術(shù)要求進(jìn)行裝配。裝配次序和方法如下；
11.1.1、上模部分的安裝
將模柄裝入上模座，用壓力機(jī)將沖孔凸模壓入凸模固定板，其配合要求是H7/m6，再把固定板固定在上模座，裝上打桿，推件塊，在把落料凹模裝上并固定。則完成拉上模部分的安裝。[13]
11.1.2、下模部分的安裝
檢查下模部分各個(gè)零件尺寸是否滿(mǎn)足裝配技術(shù)條件。將下模座放在夾板上加好。用壓力機(jī)將落料凸模壓入凸模固定板內(nèi)，在將其固定到下模座。然后裝上銷(xiāo)釘和彈簧及擋料銷(xiāo)，將卸料板裝上，在將導(dǎo)料板固定在卸料板上，完成下模部分的部分安裝。
11.1.3、 鉆鉸下模銷(xiāo)釘和螺釘孔
在模座板上畫(huà)線，確定螺釘孔、銷(xiāo)釘孔的位置，將下模部分放在鉆床上，根據(jù)具體要求將螺釘空銷(xiāo)釘孔加工出來(lái)。并用螺釘和銷(xiāo)釘將下模部分固定。然后將其裝入下模座和模架內(nèi)，完成下模部分的安裝。
11.1.4、 配裝凸、凹模
將凸模在壓力機(jī)的模柄孔中固定，將下模放在壓力機(jī)的工作臺(tái)面上，根據(jù)凸模的位置調(diào)整下模的位置，將樣件放夾在凸模上，壓力機(jī)下行進(jìn)行試沖來(lái)調(diào)整下模的位置， 然后，放上條料進(jìn)行試沖。
根據(jù)試沖的情況，在對(duì)模具進(jìn)行修整，直到達(dá)到要求為止，將好的制件連 同模具一起交付使用或入庫(kù)封存。
11.2、模具的安裝
11.2.1、沖裁模安裝注意要點(diǎn)
對(duì)于導(dǎo)柱復(fù)合模，一般先裝上模，然后找下模的位置，按照沖孔凹模型孔加工出料孔。這樣，可以保證上模中的卸料裝置與模柄中心對(duì)證，并避免漏料空錯(cuò)位，否則，將會(huì)出現(xiàn)無(wú)法裝配的困難。
11.2.2、沖裁具的安裝步驟
此模具是有導(dǎo)向裝置的模具，該模具的設(shè)計(jì)上下模的對(duì)正是放到壓力機(jī)上調(diào)整模具在壓力機(jī)的位置，靠壓力機(jī)的導(dǎo)軌對(duì)正。具體步驟如下：
1、將模具放在壓力機(jī)平臺(tái)中心處。
2、將壓力機(jī)滑塊的螺母松開(kāi)，用手或者撬杠轉(zhuǎn)動(dòng)飛輪使壓力機(jī)滑塊下降到同模具上模板接觸，并使沖模模柄進(jìn)行滑塊沖。
3、 將模柄緊固在滑塊上，固定時(shí)，應(yīng)注意使滑塊兩邊的螺栓交錯(cuò)旋緊。
4、 在凹模刃口上，墊以相當(dāng)于凸凹模單邊間隙的硬紙板或鋼皮，并使間隙均勻。
5、 間隙調(diào)整后壓緊下模。
6、 開(kāi)動(dòng)壓力機(jī)進(jìn)行試模。
11.3、模具的調(diào)試
11.3.1、調(diào)整模具閉合高度
模具的上、下模安裝到壓力機(jī)上后，要調(diào)整模具閉合高度大小，適應(yīng)設(shè)計(jì)要求，如進(jìn)行正常的沖孔落料等工作。不同沖壓性質(zhì)的模具，閉合高度的調(diào)整值是不完全相同的。
各種不同的壓力機(jī)，都有一個(gè)閉合高度的可調(diào)范圍，其值△H等于壓力機(jī)最大閉合高度Hmax 壓力機(jī)最小閉合高度之差，即△H=Hmax— Hmin 。調(diào)整通過(guò)旋螺桿實(shí)現(xiàn)，右旋時(shí)，壓力機(jī)的閉合高度變大，左旋時(shí)，壓力機(jī)的閉合高度變小。需要提醒的是每當(dāng)旋螺桿前，應(yīng)將鎖緊螺桿的機(jī)構(gòu)松開(kāi)，待閉合高度調(diào)整好后，再將鎖緊機(jī)構(gòu)鎖緊。
11.3.2、沖裁模試沖的缺陷和調(diào)整
模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試沖。沖出的按沖壓零件產(chǎn)品圖或式樣進(jìn)行檢查驗(yàn)收。在檢查驗(yàn)收過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)各種缺陷，則要仔細(xì)分析，找出原因，并對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理，然后在試沖，直到模具正常工作并得到合格的沖件為止。表-4為沖裁模試沖時(shí)常見(jiàn)的缺陷、產(chǎn)生原因及調(diào)整方法。
表-4
沖裁模試沖時(shí)的缺陷
產(chǎn)生原因
調(diào)整方法
送料不暢通或料被卡死
1、 兩導(dǎo)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過(guò)大，使搭邊翻扭
3、 用側(cè)刃定距的沖裁模，導(dǎo)料板的工作面和側(cè)刃不平行，使條料卡死
4、 側(cè)刃與側(cè)刃擋塊不密合形成方毛刺，使條料卡死
根據(jù)情況銼修或重裝導(dǎo)料板
減小凸模與卸料板之間的間隙
重裝導(dǎo)料板
修整側(cè)刃擋塊消除間隙
刃口相咬
1、 上模座、下模座、固定板、凹模、墊板等零件安裝面不
2、 凸模、導(dǎo)柱等零件安裝不垂直
3、 導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合間隙過(guò)大使導(dǎo)向不準(zhǔn)
4、 卸料板的孔位不正確或歪斜，使沖孔凸模位移
修整有關(guān)零件，重裝上模或下模
重裝凸?；?qū)е?
更換導(dǎo)柱或?qū)?
修整或更換卸料板
卸料不正常
1、 由于裝配不正確，卸料機(jī)構(gòu)不能動(dòng)作，如卸料板與凸模配合過(guò)緊，或因卸料板而卡緊
2、 彈簧或橡皮的彈力不足
3、 凹模和下模座的漏料孔沒(méi)有對(duì)正，料不能排出
4、 凹模有倒裝錐度造成工件堵塞
修整卸料板、頂板等零件
更換彈簧或橡皮
修整漏料孔
修整凹模
沖件質(zhì)量不好：
1、 有毛刺
2、 沖件不平
3、 落料外形和內(nèi)孔位置不正，成偏位現(xiàn)象
1、 刃口不鋒利或淬火硬度低
2、 配合間隙過(guò)大或過(guò)小
3、 間隙不均勻使沖件一邊有顯著帶斜角毛刺
合理調(diào)整凸模和凹模的間隙及修整工作部分的刃口
1、 凹模有倒錐度
2、 頂料桿和工件接觸面過(guò)小
3、 導(dǎo)正釘與預(yù)沖孔配合過(guò)緊，將沖件壓出凹陷
修整凹模
更換頂料桿
修整導(dǎo)正釘
1、 擋料釘位置不正
2、 落料凸模上導(dǎo)正釘尺寸過(guò)小
3、 導(dǎo)料板和凹模送料中心線不平行，使孔位偏斜
4、 側(cè)刃定距不準(zhǔn)
修正擋料釘
更換導(dǎo)正釘
修整導(dǎo)了板
修磨或更換側(cè)刃
結(jié)論
本次設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對(duì)我們?nèi)陙?lái)所學(xué)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。它在我們學(xué)習(xí)中占有重要地位。
通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我在復(fù)習(xí)老知識(shí)的同時(shí)學(xué)到了許多新知識(shí)，對(duì)一些原來(lái)一知半解的理論也有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，特別是原來(lái)所學(xué)的一些專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測(cè)量、冷沖模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解，使我進(jìn)一步的了解了怎么樣將這些知識(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(guò)程中要考慮的問(wèn)題，如怎樣使制造的模具既能滿(mǎn)足要求又不浪費(fèi)材料，保證工件的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。
在設(shè)計(jì)的過(guò)程中通過(guò)沖壓手冊(cè)、模具制造簡(jiǎn)明手冊(cè)、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)等重要設(shè)計(jì)的問(wèn)題進(jìn)行查詢(xún)。我了解了通過(guò)更多的途徑去了解我要做的設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)更具合理性。也使我學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)資料的查詢(xún)和運(yùn)用。
通過(guò)對(duì)落料沖孔復(fù)合模具的設(shè)計(jì)。使我對(duì)沖裁模具有了深刻的認(rèn)識(shí)，特別是這種帶有推件塊的模具設(shè)計(jì)。沖裁模的主要工作零件加工一般簡(jiǎn)單，多采用線切割進(jìn)行加工，可以提高精度。對(duì)制件的沖裁合格與否的合理解決辦法有了一定的了解。在模具設(shè)計(jì)中也遇到了一些難以處理的問(wèn)題。雖然設(shè)計(jì)中對(duì)它做出來(lái)了解決，但還是感覺(jué)這些方案中還是不能盡如人意，如壓力機(jī)的選用及計(jì)算公式應(yīng)用、凸、凹模間隙的計(jì)算、卸料機(jī)構(gòu)的確切設(shè)計(jì)等。
就本次設(shè)計(jì)，基本上是自己獨(dú)立完成，在圖書(shū)館的來(lái)回奔波中，使我體會(huì)到時(shí)間的緊迫。通過(guò)自己的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)也圓滿(mǎn)結(jié)束，不管結(jié)果如何，拿著自己的勞動(dòng)成果，心中有一種說(shuō)不出的成就感，我知道這當(dāng)然離不開(kāi)老師的諄諄教導(dǎo)。這次設(shè)計(jì)不但是對(duì)所學(xué)知識(shí)的鞏固和演練，也為以后的事業(yè)打一下基礎(chǔ)，收益非淺，收獲甚大。
一個(gè)多月斷斷續(xù)續(xù)的設(shè)計(jì)與研究，修改在修改，終于可以暫時(shí)畫(huà)上個(gè)句號(hào)，但由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)一些零部件的設(shè)計(jì)以及相關(guān)尺寸的計(jì)算，壓力機(jī)的選用、標(biāo)準(zhǔn)模架的選用等方面還存在很多疑惑，難免有疏漏之處，懇請(qǐng)老師給予指正。
參考文獻(xiàn)
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[6]、現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試與維修實(shí)用手冊(cè) 金版電子出版社
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[10]、沖壓模具手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社
[11]、沖壓模具圖冊(cè) 楊占堯主編 高等教育出版社
[12]、模具制造技術(shù) 翟德梅主編 河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)學(xué)校
[13]、沖壓模具圖冊(cè) 楊占堯主編 高等教育出版社
致謝
感謝各位老師在三年之中的諄諄教誨和在作畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中對(duì)我的幫助。使我在大學(xué)三年學(xué)到了更多的知識(shí)。在此衷心對(duì)各位老師的辛勤教導(dǎo)表示感謝。對(duì)我們?cè)谄綍r(shí)學(xué)習(xí)和生活中提供的幫助，至此畢業(yè)之際表示深深的謝意。
畢業(yè)之后，我一定會(huì)努力工作，不辜負(fù)各位老師對(duì)我的深切期望，在這里也說(shuō)聲：老師您辛苦了！
祝各位老師：工作愉快 心想事成 萬(wàn)事如意！
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