防護(hù)罩的落料拉深沖孔復(fù)合模具設(shè)計(jì)【凸緣四孔圓筒形件沖壓模含9張CAD圖】
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11 緒 論目前，我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我?guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)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(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1.1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國(guó)模具近年來(lái)發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003 年我國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有 2萬(wàn)多家，從業(yè)人員約 50 多萬(wàn)人，2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢(shì)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(jìn)口模具 18.13 億美元，出口模具 4.91 億美元，分別比 2003 年增長(zhǎng) 18%、32.4%和 45.9%。進(jìn)出口之比 2004 年為 3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá) 13.2 億美元，為凈進(jìn)口量較大的國(guó)家。在 2 萬(wàn)多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過(guò)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(lái)，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(zhǎng)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(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速；國(guó)企股份制改造步伐加快等。雖然說(shuō)我國(guó)模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國(guó)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(duì)中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用，私營(yíng)企業(yè)近年來(lái)發(fā)展較快，國(guó)企改革也在進(jìn)行之中，但總體來(lái)看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，再加上國(guó)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(jì)效益欠佳.我國(guó)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(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合 1 萬(wàn)美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是 15～20 萬(wàn)美元，有的高達(dá) 225～30 萬(wàn)美元，與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理，真正實(shí)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(guó)內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來(lái)看裝備水平仍比國(guó)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(guó)外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)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(wèn)題長(zhǎng)期得不到較好解決。裝備水平低，帶來(lái)中國(guó)模具企業(yè)鉗工比例過(guò)高等問(wèn)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(zhǎng)期以來(lái)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(xì)，商品化程度也低。目前國(guó)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(guó)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(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響，對(duì)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(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比，無(wú)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(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國(guó)的模具工業(yè)和技術(shù)在過(guò)去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來(lái)的十年，中國(guó)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(jì)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(jìn)的表面處理技術(shù)； 7）模具的精度將越來(lái)越高； 38）模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化； 9）研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)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(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)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(jī)、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(wú)法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)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(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場(chǎng)年交易總額為 600～650 億美元左右。美國(guó)、日本、法國(guó)、瑞士等國(guó)家年出口模具量約占本國(guó)模具年總產(chǎn)值的三分之一。 國(guó)外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例占到 50%以上；國(guó)外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004 年中國(guó)模協(xié)在德國(guó)訪問(wèn)時(shí)，從德國(guó)工、模具行業(yè)組織--德國(guó)機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)（VDMA）工模具協(xié)會(huì)了解到，德國(guó)有模具企業(yè)約 5000 家。2003 年德國(guó)模具產(chǎn)值達(dá) 48 億歐元。其中（VDMA）會(huì)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(guó)模具產(chǎn)值的 90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級(jí)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(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬(wàn)美元左右，而國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多 15～20 萬(wàn)美元，有的達(dá)到 25～30 萬(wàn)美元。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá) 70%以上，而我國(guó)才達(dá)到 45％．1.3 yzs-5-6 防護(hù)罩模具設(shè)計(jì)與制造方面1.3.1 yzs-5-6 防護(hù)罩模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路拉深是沖壓基本工序之一，它是利用拉深模在壓力機(jī)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 4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(lái)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(jí)以下，不宜高于 IT11 級(jí)。只有加強(qiáng)拉深變形基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準(zhǔn)確、實(shí)用、方便的計(jì)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(shí)際問(wèn)題，從而，進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。圓筒件是最典型的拉深件，其工作過(guò)程很簡(jiǎn)單就一個(gè)拉深，根據(jù)計(jì)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(jì)算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架，判斷此次拉深不能采用標(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)拉深凸模與拉深凹模工作配合長(zhǎng)度決定．設(shè)計(jì)時(shí)可能高度出現(xiàn)誤差，應(yīng)當(dāng)邊試沖邊修改高度。1.3.2yesh-5-6 防護(hù)罩模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度1.了解目前國(guó)內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時(shí)間 20 天；2.確定加工方案，所用時(shí)間 5 天；3.模具的設(shè)計(jì)，所用時(shí)間 30 天；4．模具的調(diào)試．所用時(shí)間 5 天．2 防護(hù)罩工藝的分析2.1 防護(hù)罩工藝分析原始資料：如圖所示 材 料： B-1.5/08F厚 度： 1.5mm此工件為凸緣圓筒形工件，要求外形尺寸，沒(méi)有厚度不變的要求。此工件的形狀滿足拉深的工藝要求，可采用拉深工序加工。工件四角有四個(gè)圓孔，可采用 5沖孔工序加工。工件邊緣是由圓弧圍成，可采用切邊工序加工。圖 2-1 制件圖工件底部圓角半徑 r＝(3～5)t=9mm,外形尺寸為 mm，由于沒(méi)有公差等46.02??級(jí)標(biāo)注，所以可以按未標(biāo)公差等級(jí)處理。 220mm 的公差等級(jí)為 IT15 級(jí)，滿足拉?深工序?qū)ぜ畹燃?jí)的要求。四角的四個(gè) φ9mm 的圓孔由于沒(méi)公差等級(jí)標(biāo)注，所以可以按未標(biāo)注公差等級(jí)處理。工件的四邊由于沒(méi)有公差等級(jí)標(biāo)注，所以可以采用一般切邊處理。2.2 防護(hù)罩工藝計(jì)算和工藝方案拉深件的工藝計(jì)算是防護(hù)罩工藝設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，本制件的工藝計(jì)算屬于最簡(jiǎn)單的。其主要的內(nèi)容包括計(jì)算毛坯直徑、決定拉深次數(shù)及確定工序件的尺寸等。為了避免設(shè)計(jì)拉深模時(shí)出現(xiàn)尺寸錯(cuò)誤，可以畫出圓筒形拉深件的工序圖。2.2.1 工藝方案的確定該工序需要三個(gè)：拉深、沖孔、切邊。因此，本制件的工藝方案就是：拉深沖孔 切邊。? 62.2.2 計(jì)算毛坯尺寸 根據(jù)制件的工藝分析,知道制件是個(gè)簡(jiǎn)單的圓筒形拉深件。所以它的工件根據(jù)表面積相等原則，用解析法求該零件的毛坯直徑 D。首先將該零件分成圓、圓環(huán)和邊緣三個(gè)簡(jiǎn)單的幾何體.圖 2-2查表得它們的面積公式分別為： 31/47.910Adm???23.2??20.9307×???1334d37.049.70d則毛坯展開尺寸： ??1234/71.2DAm????取從表中查得拉深的修邊余量 則毛坯的：mh6?37..084.??。? 84?2.2.3 排樣 7該工件排樣根據(jù)落料工序設(shè)計(jì)?？紤]操作方便幾模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故做單排排樣設(shè)計(jì)。查表得搭邊值 ，采用雙派擋料銷擋料。則：ma2,5.1?條料寬： b3824??條料進(jìn)距為： ah5.1沖裁單件材料的利用率： 002072146/1/ ?????hDbhnA??排樣如圖：圖 2-32.2.4 確定是否用壓邊圈相對(duì)厚度 ，查表得，需要采用壓邊圈。拉深時(shí)一般采用平面壓邊/0.5%tD?裝置。2.2.5 拉深次數(shù)的確定采用查表法。根據(jù) 和工件相對(duì)高度 ，查表得0.5tD? 3.02/7/?dH。1n?2.2.6 計(jì)算工序壓力 81．落料力計(jì)算 按式： 1.3FLt??落查表得： 310MPa??則落料力： .25.70728.kN??落2．卸料力計(jì)算： FK卸 卸 落查表得： 0.4?卸則卸料力為： 728.9.15kN??卸3.沖孔力計(jì)算： 13FLt?沖式中： 3.49.6Lm?則沖孔力為： 28.5107.8kN??4.推件力計(jì)算： 沖推推 FnK式中： 1?n0.推則推件力為： N8541753??推5.拉深力計(jì)算 由于該工件為淺拉深，故可按有壓邊圈的圓筒行件近似計(jì)算。按式： .bdtKF???拉式中查表得： MPa380由拉深因數(shù)：57.42?Dm查表得修正因數(shù)： 93.0K則： kNF1.68152.930????6.壓邊力 壓邊力： ApFQ?式中 : ??23210758.03841mA??查表得： MPap.?則： kNF27.30.17583?? 9故總壓力為： kNFF6.2794????壓拉推沖卸落總2.2.7 沖壓機(jī)的選擇 對(duì)于淺拉深可按 ，估算公稱壓力選取壓力機(jī)。選用公稱壓力??總壓 8.1~6?為 4000 的開式雙柱固定壓力機(jī)。其主要參數(shù)為：公稱壓力：4000kN滑塊行程：200mm封閉高度調(diào)節(jié)量：150mm工作臺(tái)尺寸：900mm×1400mm模柄尺寸：φ100mm×120mm2.2.8 主要工作部分尺寸計(jì)算模具的落料凹模、凸凹模、沖孔凹模、沖孔凸模及鑲拼凸、凹模的工作關(guān)系 。對(duì)于工件未注公差可按 IT14 計(jì)算。查表得，沖裁模刃口雙面間隙 ， 。15.0min?Z19.0max1.落料刃口尺寸計(jì)算：由 mm 的凸、凹模的制造公差查表得 mm， mm.04.138?? 06.?凹?04.?凸?由于 ＞ ，故采用凸模和凹模配合加工方法。查表得凹凸 ??min axZmm。則：5.?x????03.06.0 8415.38??????????凹凹凹 ?xD按凹模尺寸配合，其雙面間隙為 0.07~0.1mm。凹D其工作部分結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示： 10圖 2-32.沖孔刃口尺寸計(jì)算：對(duì)于孔 的凸、凹模的制造公差查表的 mm。 36.09?? 02.?凹凸 ?由于 ＞ ，故采用凸模和凹模配合加工方法。查表得凹凸 ?min axZ?mm。則：5.?x????02.02.0 189365.9?????????xd凹按凹模尺寸配合，其雙面間隙為 0.07~0.1mm。凹d其工作部分結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示： 11圖 2-43. 拉深工作部分尺寸計(jì)算：拉深凹模和凸模的 單邊間隙可按式 Z/2=1t 計(jì)算，Z/2=1.5mm。 由于拉深工件的公差為 IT12 級(jí)，故凸凹模的制造公差可采用 IT10 級(jí)精度，查表可得： mm185.0?凹凸 ?可求得拉深凸凹模尺寸及公差如表： 工作尺寸 ??凹凹 ?????075.d??075.凸凸 ????d46.02??185.0629? 0185.62?其工作部分結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示： 12圖 2-52.2.9 彈性元件的設(shè)計(jì)和計(jì)算：為了得到較平整的工件，此模具采用彈壓式卸料結(jié)構(gòu)，使條料在落料，拉深過(guò)程中始終處于一個(gè)穩(wěn)定的壓力之下，從而改善了毛坯的穩(wěn)定性，避免材料在切向應(yīng)力的作用下起皺的可能。1.下頂塊采用橡膠作為彈性元件，計(jì)算橡膠的自由高度： ??工 作自 由 sH4~5.3?式中 =（72+1.5+5）mm=78.5mm工 作s則 m18.27.84~5.3??）（自 由取 =300mm自 由H計(jì)算橡膠的裝配高度為： ????H270~5309.~85.09.~85.02 ????自 由取 =260mm。 13橡膠的斷面面積，在模具裝配時(shí)按模具空間大小確定。 143 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 模具工作部分的計(jì)算3.1.1 拉深模的間隙深間隙對(duì)拉深過(guò)程有較大的影響。它不僅影響拉深件的質(zhì)量與尺寸精度，而且影響拉深模的壽命以及拉深是否能夠順利進(jìn)行。因此，應(yīng)該綜合考慮各種影響因素，選取適當(dāng)?shù)睦铋g隙值，既可保證工件的要求，又能使拉深順利進(jìn)行。本模具的拉深間隙查表得出：Z3/2=t=1.5mm3.1.2 拉深模的圓角半徑凸模、凹模的選用在制件拉深過(guò)程中有著很大的作用。凸模圓角半徑的選用可以大些，這樣會(huì)減低板料繞凸模的彎曲拉應(yīng)力，工件不易被拉裂，極限拉深因數(shù)會(huì)變小些；凹模的圓角半徑也可以選大些，這樣沿凹模圓角部分的流動(dòng)阻力就會(huì)小些，拉深力也會(huì)減小，極限拉深因數(shù)也會(huì)相應(yīng)減小。但是凸、凹模的圓角半徑也不易過(guò)大，過(guò)大的圓角半徑，就會(huì)減少板料與凸模和凹模端面的接觸面積及壓邊圈的壓料面積，板料懸空面積增大，容易產(chǎn)生失穩(wěn)起皺。拉深凸凹模的圓角半徑已有前面計(jì)算得出結(jié)果： 5?凸r3凹3.1.3 凸凹模工作部分的尺寸和公差拉深以凹模為基準(zhǔn)，模具的制造公差按 IT10 級(jí)選取。根據(jù)公式計(jì)算出凹模的尺寸為： ：0d=(D-.75)?? 0.185296dD??3.1.4 選用模架、確定閉合高度及總體尺寸 15由于拉深凹模外形尺寸較大，為了工作過(guò)程穩(wěn)定，選用中間導(dǎo)柱模架。再按其標(biāo)準(zhǔn)選擇具體結(jié)構(gòu)尺寸見表 3-1。表 3-1 模 架 規(guī) 格 選 用名稱 尺寸 材料 熱處理上模座 500×500×65 HT200下模座 500×500×80 HT200導(dǎo)柱 50×300、55×300 20 滲碳 58～62導(dǎo)套 50×160×63、55×160×6320 滲碳 58～62Hmin=320mm,Hmax=360mm模具的閉合高度 H 閉 =H 上 +H 凹 +H 壓 +H 下 =65+400+270+80=815mm式中：H 凹 —凹模厚度，H 凹 =400mm；H 壓 —壓邊圈的厚度，H 壓 ＝270mm；由此可見模具的實(shí)際閉合高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所采用模架的最大閉合高度。查標(biāo)準(zhǔn)件的資料。結(jié)果發(fā)現(xiàn)模具的實(shí)際閉合高度還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它標(biāo)準(zhǔn)的最大閉合高度。所以此制件不能采用標(biāo)準(zhǔn)模架。為了節(jié)省加工時(shí)間，只有在模具標(biāo)準(zhǔn)模架的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改。因?yàn)槟＞叩姆忾]高度 H 應(yīng)該介于壓力機(jī)的最大封閉高度 Hmax 和最小封閉高度 Hmin 之間，一般?。? Hmax-5mm≥H≥Hmin+10mm由此可以看出，要想讓制件順利加工和從模具上取出，只有使模具有足夠的封閉高度： Hmax≥H+5mm=815+5=820mmHmin≤H-10mm=815-10=805mm 16要使模具具有足夠的封閉高度，只有改變導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度：導(dǎo)柱：80×670、90×670；導(dǎo)套：80×360×100、90×360×100為了使模座有足夠的強(qiáng)度，上，下模座的厚度應(yīng)該再增加一些。3.2 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.2.1 拉深凹模內(nèi)、外形尺寸和厚度已由前面的計(jì)算確定；拉深凹模需要有三個(gè)以上的螺釘與上模座固定，還需要兩個(gè)與上模座同時(shí)加工的銷釘孔。3.2.2 拉深凸模拉深凸模的外形尺寸〔工作尺寸〕由前面的計(jì)算確定。它需要三個(gè)以上的螺紋孔，以便與下模座固定。拉深凸模上一般開有出氣孔，這樣會(huì)使卸件容易些，否則凸模與工件由于真空狀態(tài)而無(wú)法卸件。查表，本凸模出氣孔的直徑為 φ10mm 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?jī)烧叩淖灾匕压ぜ虺鰜?lái)。打料塊與拉深凹模間隙配合。3.2.4 壓邊圈在拉深工序中，為保證拉深件的表面質(zhì)量，防止拉深過(guò)程中材料的起皺，常采用壓邊圈用合適的壓邊力使毛坯的變形區(qū)部分被壓在凹模平面上，并使毛坯從壓邊圈與凹模平面之間的縫隙中通過(guò)，從而制止毛坯的起皺現(xiàn)象。壓邊圈的內(nèi)形與拉深凸模間隙配合，外形套有半成品制件。一般與頂料桿(三根以上)、橡皮等構(gòu)成彈性卸料系統(tǒng)。3.2.5 導(dǎo)柱、導(dǎo)套 17對(duì)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(lái)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。因?yàn)楸局萍暮穸葹?3mm，所以采用 H7/f7。3.3 模具總裝圖由以上設(shè)計(jì)，可得到模具的總裝圖，其工作過(guò)程是：模具在工作時(shí)，將前一道工序拉深后所得的半成品坯件套在壓邊圈上。凹模裝在上模，凸模裝在下模。待凹模隨上模下降時(shí)，首先將坯件壓住，然后坯件和壓邊圈同時(shí)向下推，凸模逐漸露出壓邊圈，而將坯料上端一部分材料壓入凹模內(nèi)，使坯件在凸、凹模作用下，產(chǎn)生塑性變形而制成所要求的零件。當(dāng)凹模隨上?；厣龝r(shí)，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。而壓邊圈在緩沖器系統(tǒng)作用下又回到原位，準(zhǔn)備下一次拉深。 18圖 3-1 194 防護(hù)罩模具的安裝與調(diào)試4.1 防護(hù)罩模具的安裝4.1.1 防護(hù)罩模具的安裝要求1.上模座上平面對(duì)下模座下平面的平行度，導(dǎo)柱軸心線對(duì)下模座下平面的垂直度和導(dǎo)套孔軸心線對(duì)上模座上平面的垂直度均應(yīng)達(dá)到規(guī)定的精度要求。2.模架的上模沿導(dǎo)柱上、下移動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)，無(wú)阻滯現(xiàn)象。3.裝配好的拉深模,其封閉高度應(yīng)符合圖樣規(guī)定的要求。4.拉深凸模和拉深凹模之間的配合間隙應(yīng)符合圖樣的要求，周圍的間隙應(yīng)均勻一致。5.模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下試驗(yàn)，進(jìn)行零件試沖，然后調(diào)試，直到符合圖樣要求。6.安裝模具的螺栓及螺母和壓板，應(yīng)采用專用件，最好不要代用。7.用壓板將下模緊固在工作臺(tái)上時(shí)，其緊固用的螺栓擰入螺孔中的長(zhǎng)度大于螺栓直徑的 1.5～2 倍。8.壓板的壓置應(yīng)使壓板的基面平行于壓力機(jī)的工作臺(tái)面，不準(zhǔn)偏斜。9.拉深凸模的中心線應(yīng)與凹模的工作平面垂直。10.拉深凸模和凹模的間隙應(yīng)該均勻。4.1.2 防護(hù)罩模具的安裝本模具屬于帶有壓邊圈的拉深模，應(yīng)對(duì)壓邊力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。這是因?yàn)閴哼吜^(guò)大，則制件易被拉裂；壓邊力過(guò)小，又易于起皺。因此，在裝置模具時(shí)，應(yīng)邊試驗(yàn)，邊調(diào)整，直到合適為止。下面是具體的安裝過(guò)程：1.開動(dòng)壓力機(jī)，把壓力機(jī)滑塊上升到極點(diǎn)；2.把壓力機(jī)滑塊底面、壓力機(jī)的臺(tái) 面和模具的上下面擦試干凈； 203.把模具放在壓力機(jī)臺(tái)面規(guī)定的位置上，用壓力機(jī)行程尺檢查壓力機(jī)滑塊底面至模具上平面之間距離是否大于壓力機(jī)的行程。必要時(shí)，調(diào)節(jié)滑塊高度，以保證該距離大于壓力機(jī)行程。因本模具有打桿，所以應(yīng)先按圖樣位置將其插入壓力機(jī)臺(tái)面的孔內(nèi)，并把模具位置放正。4.將滑塊降下到極點(diǎn)，并調(diào)節(jié)滑塊高度，使其與拉深模上平面接觸。5.通過(guò)壓板、墊塊和螺釘?shù)?，將上模緊固在壓力機(jī)的滑塊上，并將下模初步固定在壓力機(jī)的臺(tái)面上。 〔不要壓的太緊〕6.將滑塊稍微往上調(diào)一點(diǎn)〔以免模具頂死〕 ，然后開動(dòng)壓力機(jī)，把滑塊上升到上極點(diǎn)，松開下模的安裝螺絲，讓滑塊空行程數(shù)次，再把滑塊下降到下極點(diǎn)停止。7.擰緊下模的安裝螺釘。再開動(dòng)壓力機(jī)使滑塊上升到上極點(diǎn)位置。8.在導(dǎo)柱上加潤(rùn)滑油，并檢查拉深模工作部分有無(wú)異物，然后開動(dòng)壓力機(jī)，再使滑塊空行程數(shù)次，從中檢查導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合情況。若發(fā)現(xiàn)導(dǎo)柱不垂直或者導(dǎo)套配合不合適時(shí)，應(yīng)拆下模具進(jìn)行修理。9.進(jìn)行試?yán)?，并逐步調(diào)節(jié)滑塊到所需的高度。10.調(diào)節(jié)壓力機(jī)上的打料螺栓到適合的高度，使打料桿能正常工作。11.如果拉深模使用氣墊，則應(yīng)調(diào)節(jié)壓縮空氣到合適壓力。12.重新檢查模具及壓力機(jī)，無(wú)誤后可進(jìn)行試?yán)睢?.2 防護(hù)罩模具的調(diào)試模具按圖紙技術(shù)要求加工與裝配后，必須在符合實(shí)際生產(chǎn)條件的環(huán)境中進(jìn)行試?yán)?，可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)與制造的缺陷，找出產(chǎn)生原因，對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理后再進(jìn)行試?yán)睿钡侥＞吣苷９ぷ?，才能將模具正式交付生產(chǎn)使用。4.2.1 防護(hù)罩模具的調(diào)試要點(diǎn)4.2.1.1 進(jìn)料阻力的調(diào)整拉深模進(jìn)料阻力很大，易使制件被拉裂；進(jìn)料阻力很小時(shí)，易使制件產(chǎn)生皺紋。故在調(diào)整模具時(shí)，關(guān)鍵是調(diào)整好拉深阻力的大?。? 21〔1〕調(diào)節(jié)壓力滑塊的壓力，使之正常；〔2〕調(diào)節(jié)壓邊圈的壓邊面配合松緊；〔3〕凹模圓角半徑要適中；〔4〕采用良好的潤(rùn)滑劑，調(diào)整潤(rùn)滑次數(shù)。4.2.1.2 拉深深度及間隙調(diào)整1.調(diào)整時(shí)，先將較淺的一段調(diào)整后，再往下調(diào)整，直到所需深度。2.因本模具是對(duì)稱的。所以在調(diào)整時(shí)，可先將上模緊固在壓力機(jī)滑塊上，下模放在工作臺(tái)上，先不緊固。在凸模上放置樣件，再使上、下模吻合對(duì)中后，即可保證間隙的均勻性。調(diào)整好閉合位置后，再把下模固緊在工作臺(tái)上。4.2.2 調(diào)整方法4.2.2.1 拉深時(shí)的破裂拉深時(shí)，材料變形所需要的拉深力超過(guò)了材料的強(qiáng)度極限時(shí)，即形成破裂。拉深時(shí)的破裂部位多發(fā)生在鄰近凸模圓角處的筒壁處。防止拉深破裂的工藝措施有：增大凹模圓角、增大凸模和凹模之間的間隙、提高凹模工作表面和凹模圓角半徑處的表面質(zhì)量、調(diào)整壓邊力、選用塑性好的材料和進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑等。4.2.2.2 拉深高度不夠制件拉深結(jié)束后，結(jié)果高度達(dá)不到圖樣要求。其產(chǎn)生原因有拉深間隙太大、凸模圓角半徑太小。防止拉深高度不夠的措施有：調(diào)整拉深間隙、加大凸模圓角半徑。4.2.2.3 制件底部被拉脫制件在拉深過(guò)程中由于凹模圓角半徑太小，使材料被處于切割狀態(tài)以至于制件底部被拉脫。 22防止制件底部被拉脫的措施有：加大凹模圓角半徑。4.2.2.4 制品口緣折皺制件在拉深過(guò)程中由于凹模圓角半徑太大、壓邊圈不起壓邊作用，造成制件口緣折皺。防止制件口緣折皺的措施有：減小凹模圓角半徑、調(diào)整壓邊圈結(jié)構(gòu)，加大壓邊力。4.2.2.5 拉深高度太大制件拉深結(jié)束后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)制件的高度達(dá)不到圖樣的要求。其產(chǎn)生原因有拉深間隙太小、凸模圓角半徑太大。防止拉深高度太大的措施有：加大拉深間隙、減小凸模圓角半徑。4.2.2.6 零件拉深后壁厚與高度不均零件拉深后發(fā)現(xiàn)壁厚與高度不均，其造成原因有凸模與凹模不同心，向一面偏斜、定位不正確、凸模不垂直、壓邊力不均、凹模形狀不對(duì)。防止零件拉深后壁厚與高度不均的措施有：調(diào)整凸模與凹模位置，使之間隙均勻、調(diào)整定位零件、重新裝配凹模、調(diào)整壓邊力、更換凹模。 235 結(jié)束語(yǔ)防護(hù)罩模具屬于簡(jiǎn)單拉深沖孔件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計(jì)算確定本制件是先拉深成再?zèng)_孔切邊成型的，然后選取的壓力機(jī)。本設(shè)計(jì)主要是最后一次拉深模具設(shè)計(jì)，需要計(jì)算拉深、沖孔時(shí)的間隙、工作零件的圓角半徑、尺寸和公差，并且還需要確定模具的總體尺寸和模具零件的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)上面的設(shè)計(jì)繪出模具的總裝圖。由于在零件制造前進(jìn)行了預(yù)測(cè)，分析了制件在生產(chǎn)過(guò)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(shí)候才可以減少?gòu)U品的產(chǎn)生。防護(hù)罩模具的形狀結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但是高度太高不適合選用標(biāo)準(zhǔn)模架。要保證零件的順利加工和取件，必須有足夠的高度，因此需要改變導(dǎo)柱、導(dǎo)套的長(zhǎng)度，以達(dá)到要求。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單，它可以相應(yīng)的簡(jiǎn)化了模具結(jié)構(gòu)。便以以后的操作、調(diào)整和維護(hù)。防護(hù)罩模具的設(shè)計(jì)，是理論知識(shí)與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對(duì)理論知識(shí)做了更深切貼實(shí)的闡述。也使我認(rèn)識(shí)到，要想做為一名合理的模具設(shè)計(jì)人員，必須要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)新技術(shù)，樹立終身學(xué)習(xí)的觀念，把理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去，并堅(jiān)持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的精神，大膽創(chuàng)新，突破新技術(shù)，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的騰飛做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 24致謝畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對(duì)我們?nèi)陙?lái)所學(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(shí)踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我在溫習(xí)學(xué)過(guò)的知識(shí)的同時(shí)又學(xué)習(xí)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)一步的的認(rèn)識(shí)。特別是原來(lái)所學(xué)的一些專業(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足使用要求又不浪費(fèi)材料，保證工件的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。在學(xué)校中，我們主要學(xué)的是理論性的知識(shí)，而實(shí)踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計(jì)就相當(dāng)于實(shí)戰(zhàn)前的一次演練。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可是把我們以前學(xué)的專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的連貫起來(lái)，使我們?cè)跍亓?xí)舊知識(shí)的同時(shí)也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識(shí)；這不但提高了我們解決問(wèn)題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補(bǔ)我們實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)防護(hù)罩冷沖模的設(shè)計(jì)，我對(duì)沖裁模、拉深模有了更為深刻的認(rèn)識(shí)，特別是這種沖孔落料模具的設(shè)計(jì)。在模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中也遇到了一些難以處理的問(wèn)題，雖然設(shè)計(jì)中對(duì)它們做出了解決 ，但還是感覺(jué)這些方案中還是不能盡如人意，如壓力計(jì)算時(shí)的公式的選用、凸凹模間隙的計(jì)算、卸件機(jī)構(gòu)選用、工作零件距離的調(diào)整，都可以進(jìn)行進(jìn)一步的完善，使生產(chǎn)效率提高。歷經(jīng)近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，敬請(qǐng)各位老師對(duì)我的設(shè)計(jì)過(guò)程作最后檢查。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過(guò)參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請(qǐng)教各位老師有關(guān)模具方面的問(wèn)題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計(jì)在實(shí)際中可能遇到的具體問(wèn)題，使我在這短暫的時(shí)間里，對(duì)模具的認(rèn)識(shí)有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。 25參考文獻(xiàn)[1]陳錫棟、周小玉主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)[ M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001[2]李紹林、馬長(zhǎng)福主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)[ M].上海科學(xué)技術(shù)出版社，1998[3]許發(fā)樾主編.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)[ M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000[4]楊玉英主編.實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè)[ M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004[5]模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì).沖壓設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例[ M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1999[6]翟德梅主編.模具制造技術(shù)[ M].河南機(jī)電高等專科學(xué)校[7]王芳主編.冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[ M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998[8]任嘉卉主編.公差與配合手冊(cè)[ M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000[9]李易、于成功、聞小芝主編.現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試與維修實(shí)用手冊(cè)[ M].北京：金版電子出版公司，2003[10]彭建聲、秦曉剛編著.模具技術(shù)問(wèn)答[ M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996[11] Williams. 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