3885 中軸碗沖壓成形工藝與模具設(shè)計

3885 中軸碗沖壓成形工藝與模具設(shè)計,中軸,沖壓,成形,工藝,模具設(shè)計 河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書11 緒 論模具工業(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1.1.1 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準件發(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，河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書2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、標準化、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。模具標準化水平低，標準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。1.1.2　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)； 河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書34）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）提高模具標準化水平和模具標準件的使用率； 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準件使用覆蓋率達 70%以上，而我國才達到 45％。1.3　深圓筒拉深模具設(shè)計的設(shè)計思路河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書4拉深是沖壓基本工序之一，它是利用拉深模在壓力機作用下，將平板坯料或空心工序件制成開口空心零件的加工方法。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。只有加強拉深變形基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準確、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，解決拉深變形中出現(xiàn)的各種實際問題，從而，進一步提高制件質(zhì)量。圓筒件是最典型的拉深件，其工作過程很簡單就一個拉深，根據(jù)計算確定它不能一次拉深成功.因此，需要多次拉深。在最后的一次拉深中由于制件的高度太高，根據(jù)計算的結(jié)果和選用的標準模架，判斷此次拉深不能采用標準的模架。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)拉深凸模與拉深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)當邊試沖邊修改高度。2 異形端蓋沖壓工藝的分析2.1 拉深件工藝分析工件：如下圖所示 材 料：15 鋼 厚 度： 2.5mm河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書519142.540+0.17+.752RR3此工件為帶凸緣圓筒形工件，形狀簡單對稱。零件圖上未標注公差尺寸按 IT14 精度計算。2.2 沖壓工藝方案分析 2.2.1 沖壓工藝方案的確定該工件包括落料、拉深兩個基本工序，可以有以下三種工藝方案：方案一：先落料，后拉深，然后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料—拉深復(fù)合沖壓，然后沖孔。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：拉深級進沖壓，然后沖孔。采用級進模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要三道工序三副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該工件大批量生產(chǎn)的要求。方案二只需兩副模具，生產(chǎn)效率較高，盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的集合行裝簡單對稱，模具制造并不困難。方案三也只需兩副模具，生產(chǎn)效率高，但模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，送進操作不方便，加之尺寸偏大，通過對上述三種方案的分析比較，若該工件能一次拉深，則其沖壓采用方案二為佳。2.3 工藝計算2.3.1 計算毛坯尺寸1.計算工件凸緣相對直徑，確定修邊余量河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書6（1）由工件圖可知 t=2.5mm＞1mm,故按板厚中徑尺寸計dt=60mm d=37.5mm H=11.5mm。凸緣相對直徑 dt/d=60/37.5=1.6 查表 4.2 得 修邊余量Δh=1.6mm 故按實際外徑 dp=60+1.6×2＝63.2mm 計算。（2）計算毛坯直徑 DD= = mm=73.9mmRHdp4.32?? 25.374.15.3742.6????2.3.2 確定工件是否能一次拉深成形工件總的拉伸系數(shù) m =d/D=37.5/73.9=0.507,工件總的拉伸相對高度總H/d=11.5/37.5=0.307。由 d /d=63.2/37.5=1.685,t/D×100=2.5/73.9×100=3.383,查表 4.9 得，有凸緣p圓筒件第一次拉伸的極限拉伸系數(shù) m =0.45。1由表 4.10 查得，有凸緣圓筒件首次拉伸的極限相對高度 h1/d1=0.48,由于m =0.507>0.45, H/d=0.307<0.48,故此工件可以一次拉出?？?.3.3 確定是否用壓邊圈板料的相對厚度 t/D×100=2.5/73.9×100=3.383。由表 4.7 查得需要壓料裝置，拉伸時采用彈性壓料裝置。2.3.4 落料排樣設(shè)計1、確定零件的排樣方案設(shè)計模具時，條料的排樣很重要。由于是圓形，所以采用直排，材料的利用率較高。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書7條料的排樣2、條料寬度、導(dǎo)尺間寬度和材料利用率的計算查表 2.9 得搭邊值 a1=1.8mm,a=2.2mm。條料寬度的計算：擬采用無側(cè)壓裝置的送料方式，得條料寬度 （2.36）00maxD2)cB???△ △＝ (導(dǎo)料板間距離 （2.37）A＝D —條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；maxa—側(cè)搭邊值；△—條料寬度的單向（負向）偏差，見表 2.10、2.11；查得△＝0.8c—導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙；其最小值見表 2.12 查得 cmin=0.5mm。代入數(shù)據(jù)計算，取得條料寬度為 mm A＝79.9mm。0B?△ ＝ 08.179?3．材料利用率的計算：根據(jù)一般的市場供應(yīng)情況，選 950 mm×1500 mm×2.5 mm 的冷軋鋼板。每塊可剪1500mm ×79.1mm 規(guī)格條料 12 條，材料剪切利用率達 99.9%。由材料利用率通用計算公式式（2.41） 。 河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書8=?%1010???ABSS式中 —一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積，mm 2；1S—一個步距內(nèi)所需毛坯面積；0A—送料步距，mm； B—條料寬度， mm。得 = =67.0%???%10.79842一張板料上總的材料利用率 （2.42）10nALB?總式中 n—一張板材上沖裁件的總數(shù)目；A1—一個沖裁件的實際面積，mm 2；n—一個進距內(nèi)的沖裁件數(shù)量；B—板料寬度，mm； L—板料長度，mm。得 =?總 %6.810954287??由于板料相對較厚，直排材料的利用率相對已經(jīng)很高了。2.3.5 主要工作零件的尺寸計算1.落料凸、凹模尺寸的計算由于落料是一個簡單的圓形，因沖裁此類工件的凸、凹模制造相對簡單，精度容易保證，所以采用分別加工。設(shè)計時，需在圖紙上分別標注凸模和凹模刃口尺寸及制造工差。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書9根據(jù)設(shè)計原則,落料時以凹模為設(shè)計基準。由式（2.3）和（2.4）得(2.3)??maxAD???δ A0△（2.4）??maxT0in-δ T△ Z式中 D A、D T—落料凹凸模尺寸；Dmax—落料件的最大基本尺寸；x—磨損系數(shù)；Δ—工件制造公差；Zmin—最小合理間隙；δ A、δ T—凸、凹模的制造公差。查表 2.4 得 Zmin=0.360mm x=0.500 查表 2.5 得 δ A＝0.020mm δ =0.030mm Δ＝0.74mmT代入數(shù)據(jù)得mDA 02.02. 537)745.973( ??????mm03.0. 16. ??T校核：查表 2.4 得 Zmax=0.360mm Zmin=0.500mmδ A+δ T=(0.020+0.030)mm=0.050mm＜(0.500-0.360)mm＝0.140mm2.拉深凸凹模尺寸的計算由于尺寸標注在零件內(nèi)形，所以以凸模為基準，工作部分尺寸為：（4.37）??min0.4Td?? -δ T△河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書10（4.38）??min0.4Ad??0-δ A△ +Z式中： 、 —凹、凸模的尺寸； DTdmin—拉深件內(nèi)徑的最小極限尺寸；Δ—零件的公差；δ A、δ T—凹、凸模制造公差；Z—拉深模雙面間隙。Δ＝0.17mm 查表 δ A=0.020mm δ T=0.030mm 由公式（4.29）得 ＝（1～1.1）t2t—板料厚度 mm。Z=2×（1～1.1）×2.5=5～5.5mm 取 Z=5.1 mm則 mdT 02.02. 6835)174.35( ??????A 03.0.143.沖孔凸凹模尺寸的計算根據(jù)設(shè)計原則,沖孔時以凸模為設(shè)計基準。由式（2.5）和（2.6）得(2.5)0min(TxdTδ△ ） ???（2.6）AZAδ△ ?0inin)式中 、 —分別為沖孔凸、凹模的基本尺寸；Tddmin—沖孔件的最小極限尺寸；x—磨損系數(shù)；Δ—工件制造公差；河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書11Zmin—最小合理間隙；δ A、δ T—凸、凹模的制造公差。查表 2.4 得 Zmin=0.360mm x=0.5 查表 2.5 得 δ A＝0.020mm δ =0.025mm Δ＝0.74mmT代入數(shù)據(jù)得mdT 025.025.3719)74.19( ??????A 0..06??校核：查表 2.4 得 Zmax=0.360mm Zmin=0.500mmδ A+δ T=(0.020+0.025)mm=0.045mm＜(0.500-0.360)mm＝0.140mm2.3.6 選取凸模與凹模的圓角半徑因為圓角 R＝2mm 屬于過渡尺寸，要求不高，可以一次成形，為簡單方便，設(shè)計生產(chǎn)中直接按工件尺寸作為拉深凸、凹模該處尺寸。2.3.7 主要零部件設(shè)計1.由于工件形狀簡單對稱，所以模具的工作零件均采用整體結(jié)構(gòu)，拉深凸模、拉伸凹模、落料凹模、落料凸模、沖孔凸模、沖孔凹模的結(jié)構(gòu)如零件圖所示。由落料凹模厚度： H=Ks(≥8) 式（2.51）凹模寬度： B＝s+（2.5～4.0）H 式（2.52）式中：s—凹模刃口的最大尺寸 mm；K—系數(shù) 考慮板料厚度的影響 查表 2.22 K＝0.22～0.35則 H＝（0.22～0.35）×73.53＝（16.18～25.74）mm取 H＝25mm。B＝s+（2.5～4.0）×25＝（136.0～173.5）mm河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書12凹模刃口 h：查表得 h≥6mm 取 h=6mm。2. 為了實現(xiàn)先落料后拉深，模具裝配后，應(yīng)使拉深凸模的端面比落料凹模端面低，其長度 L 可按下式計算：=H固 凹 低＋ －式中： —拉深凸模固定板的厚度 mm；固—落料凹模的厚度 mm；凹—裝配后，拉深凸模的端面低于落料凹模端面的高度，根據(jù)板厚大小，H低決定 ＝5mm。低L=28+25-5=48mm拉深凸模上一般開有出氣孔，這樣會使卸件容易些，否則凸模與工件由于真空狀態(tài)而無法卸件。查表，本凸模出氣孔的直徑為 φ5mm?！?．4 壓力、壓力中心計算及壓力機的選用因為本制件是軸對稱零件，所以不用計算壓力中心。2.4.1 壓力計算1．沖裁力的計算由于本模具落料時采用剛性卸料裝置，同時又沒有沖裁件卡在凹模內(nèi)，所以落料力就是沖裁力。　　 由式（2.18） 得（2.18）沖 裁 KLtF??b式中：L—沖裁周邊長度；t—材料厚度；—材料抗剪強度；?bK—系數(shù)。 一般取 1.3。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書13由表 1.3 查得 ＝270～380M／Pa。取 ＝310M／Pa。?b?b則KNF8.23105.297314. ????沖 裁2．拉深力的計算采用壓料圈由式（4.15）得Fd??拉 深 b1＝ tK式中： t—材料厚度；d—拉深后的工件中徑；—拉深件材料的抗拉強度。?b—修正系數(shù)；1K由表 1.3 查得 ＝335～470M／Pa。取 ＝400M／Pa。b?b由表 4.6 查得 K1＝1則 KNF8.17405.2374. ????拉 伸3．壓邊力的計算在生產(chǎn)中，一次拉伸時的壓邊力可按拉伸力的 0.25 選取，即F 0.25F =0.25×117.8KN=2.95KN?壓 拉 伸4．沖孔力的計算　 由式（2.18） 得（2.18）沖 孔 KLtF??b式中：L—沖裁周邊長度；t—材料厚度；河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書14—材料抗剪強度；?bK—系數(shù)。 一般取 1.3。由表 1.3 查得 ＝270～380M／Pa。取 ＝310M／Pa。?b?b則5．工藝總壓力由于采用兩副模具，應(yīng)分別計算其總壓力：落料、拉伸的總壓力 F =F + +F總1沖 裁 拉 伸F壓 邊=233.8+117.8+2.95KN=354.55KN沖孔總壓力 F F +nkF =60.1+1×0.05×60.1KN=63.1KN?總2沖 孔 沖 裁2.4.2 壓力機的選用壓力機的工作行程需要考慮工件的成形和方便取件，因此，工作行程應(yīng)足夠大。≥(1.8～2.0)壓 力 機F總F落料、拉伸時 ≥（1.8～2.0）F =（638.2～709.1）KN壓 力 機1 總1根據(jù)拉深力的計算結(jié)果和工件的高度，選擇壓力機：J23-80公稱壓力/KN 滑塊行程/mm 最大閉合高度/mm 封閉高度調(diào)節(jié)量/mm800 130 380 90鞏固總臺尺寸/mm 模柄孔尺寸/mm 立柱距離/mm 床身最大傾角230×360 φ60×80 380 30°沖孔時 ≥（1.8～2.0） （113.6～126.2）KN壓 力 機2F?總2F選擇壓力機型號：J23-16河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書15公稱壓力/KN 滑塊行程/mm 最大閉合高度/mm 封閉高度調(diào)節(jié)量/mm160 55 220 45工作臺尺寸/mm 模柄孔尺寸/mm 立柱距離/mm 床身最大傾角160×240 φ40×60 220 35°3 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1 選用模架、確定閉合高度及總體尺寸由于拉深凹模外形尺寸較大，為了工作過程穩(wěn)定，選用中間導(dǎo)柱模架。再按其標準選擇具體結(jié)構(gòu)尺寸見下表。模 架 規(guī) 格 選 用河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書16名稱 尺寸 材料 熱處理上模座 160×160×45 HT200下模座 160×160×55 HT200導(dǎo)柱 28×180、32×180 20 鋼 滲碳 0.8～1.2mm導(dǎo)套 28×110×43、32×110×4320 鋼 滲碳 0.8～1.2mmHmin=190mm,Hmax=235mm模具的閉合高度　+????拉 伸 凹 模 固 定 板卸 料 板凸 凹 模 固 定 板墊 板閉 合 HH落 料 凹 模 厚 度 下 模 座上 模 座 H?=(6+32+12.5+28+25+45+55)mm=203.5mm＜Hmax=235mm由此可見模具的實際開模高度小于所采用模架的最大閉合高度。沖孔時選擇后側(cè)導(dǎo)柱模架，其規(guī)格見下表：模 架 規(guī) 格 選 用名稱 尺寸 材料 熱處理上模座 80×63×30 HT200下模座 80×63×40 HT200導(dǎo)柱 18×110、22×110 20 鋼 滲碳 0.8～1.2mm導(dǎo)套 18×70×28、22×70×28 20 鋼 滲碳 0.8～1.2mm3.2 其它模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書173.2.1 固定板查資料 落料凸模固定板選用： 125×125×32-45 鋼 JB/T 7643.2。落料凹模拉深凸模固定板選用： 125×125×28-45 鋼 JB/T 7643.2。沖孔凸模固定板選用：63×50×16-45 鋼 JB/ 7463.23.2.2 墊板墊板的作用是直接承受凸模的壓力，以降低模座所受的單位壓力，防止模座被局部壓陷，從而影響凸模的正常工作。因為通過上模座固定的模柄與壓力機相連，且上模座比下模座薄，而且下模座固定在壓力機工作臺上。為防止上模座損壞，在上模座加墊板。查資料選用墊板 125×125×6-45 鋼 JB/7643.3。3.2.3 打料塊一般與打料桿聯(lián)合使用，屬于剛性卸件裝置，靠兩者的自重把工件打出來。打料塊與拉深凹模間隙配合。3.2.4 壓邊圈壓邊圈的作用是防止凸緣部分起皺，同時還起到頂3.2.5 導(dǎo)柱、導(dǎo)套對于生產(chǎn)批量大、要求模具壽命高的模具，一般采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套來保證上、下模的導(dǎo)向精度。導(dǎo)柱、導(dǎo)套在模具中主要起導(dǎo)向作用。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用間隙配合。根據(jù)沖壓工序性質(zhì)、沖壓的精度及材料厚度等的不同，其配合間隙也稍微不同。這里采用 H7/h6。3.2.6 其他零件模具其他零件的選用見表 3-2．表 3-2 模具其他零件的選用序號 名稱 數(shù)量 材料 規(guī)格/ mm 熱處理河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書181 下模座 1 HT200 160×160×552 導(dǎo)柱 1 20 鋼 φ28×180　 滲碳58～62HRC3 導(dǎo)柱 1 20 鋼 φ32×130 滲碳58～62HRC4 導(dǎo)套 1 20 鋼 28×110×43滲碳58～62HRC5 導(dǎo)套 1 20 鋼 32×110×43滲碳58～62HRC6 上模座 1 HT200 160×160×557 內(nèi)六角螺釘4 Cr12 M10×45 58～62HRC8 內(nèi)六角螺釘4 Cr12 M10×100 58～62HRC9 模柄 1 Q235-1.F A50×10510 銷釘 2 45 鋼 6×6011 銷釘 2 45 鋼 8×8012 止轉(zhuǎn)銷 1 45 鋼 8×1413 打桿 1 45 鋼 M14×2203.3 模具總裝圖河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書19由以上設(shè)計，可得到模具的總裝圖，其工作過程是：模具在工作時，壓力機滑塊下行，通過模柄帶動上模座下行，模具先進行切邊，緊接著拉深凸模再拉深。拉深完成以后，壓力機滑塊上行，通過模柄帶動上模座上行，當凹模隨上?；厣龝r，零件制品在打料塊及打料桿的作用下，將其從凹模內(nèi)推出，準備下一次拉深。4 結(jié)束語帶凸緣圓筒件屬于簡單的拉深件，分析其工藝性，并確定工藝方案。由于在零件制造前進行了預(yù)測，分析了制件在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的缺陷，采取了相應(yīng)的工藝措施。因此，模具在生產(chǎn)零件的時候才可以減少廢品的產(chǎn)生。深圓筒模具的設(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。也使我認識到，要想做為一名合理的模具設(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)、嚴謹、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。河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書20致謝畢業(yè)設(shè)計是我們進行完了三年的模具設(shè)計與制造專業(yè)課程后進行的，它是對我們?nèi)陙硭鶎W(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我在溫習(xí)學(xué)過的知識的同時又學(xué)習(xí)了許多新知識，一些原來一知半解的理論也有了進一步的的認識。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測量、冷沖模具設(shè)計與制造等有了更深刻的理解，使我進一步的了解了怎樣將這些知識運用到實際的設(shè)計中。同時還使我更清楚了模具設(shè)計過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費材料，保證工件的經(jīng)濟性，加工工藝的合理性。在學(xué)校中，我們主要學(xué)的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計就相當于實戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設(shè)計可是把我們以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，使我們在溫習(xí)舊知識的同時也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補我們實踐經(jīng)驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。通過對中軸碗制件冷沖模的設(shè)計，我對沖裁模有了更為深刻的認識，特別是這種河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書21落料拉伸沖孔模具的設(shè)計。在模具的設(shè)計過程中也遇到了一些難以處理的問題，雖然設(shè)計中對它們做出了解決 ，但還是感覺這些方案中還是不能盡如人意，如壓力計算時的公式的選用、凸凹模間隙的計算、卸件機構(gòu)選用、工作零件距離的調(diào)整，都可以進行進一步的完善，使生產(chǎn)效率提高。歷經(jīng)近三個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，敬請各位老師對我的設(shè)計過程作最后檢查。在這次畢業(yè)設(shè)計中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請教各位老師有關(guān)模具方面的問題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計在實際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認識有了一個質(zhì)的飛躍。從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的認識過程亦是如此。經(jīng)過近三個月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個圓滿的句號，為將來的事業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。在這次設(shè)計過程中得到了老師以及許多同學(xué)的幫助，我受益匪淺。在此，再次感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師原紅玲老師在這一段時間給予無私的幫助和指導(dǎo)，并向他們致于深深的敬意，對關(guān)心和指導(dǎo)過我的各位老師表示衷心的感謝!河 南 機 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書22參考文獻[1] 原紅玲主編 沖壓工藝與模具設(shè)計 機械工業(yè)出版社 2008 年 9 月[2] 孫鳳勤 閻亞林主編 沖壓與塑壓成形設(shè)備 高等教育出版社 2007 年 12 月[3] 楊占堯主編 韓光平、史廷春副主編 沖壓模具圖冊 高等教育出版社 2008 年 3月[4] 高軍、李熹平、修大鵬等編 沖壓模具標準件選用與設(shè)計指南 化學(xué)工業(yè)出版社 2007 年 7 月[5] 中國機械工程學(xué)會 中國模具設(shè)計大典編委會等主編 中國模具設(shè)計大典 江西科學(xué)技術(shù)出版社 2003[6] 郝濱海 沖壓模具簡明設(shè)計手冊 化學(xué)工業(yè)出版社 2005