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刷片的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 摘 要 我所學(xué)習(xí)的專業(yè)是模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè) 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)是刷片模 具設(shè)計(jì) 該設(shè)計(jì)結(jié)合大學(xué)三年來所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)和 CAD 軟件所設(shè)計(jì)出的一套 模具 這套模具結(jié)合了制造廠家和生產(chǎn)廠家的實(shí)際情況綜合需求 本文首先簡要的概述了模具設(shè)計(jì)在社會(huì)領(lǐng)域中的作用及其以后的發(fā)展方向 點(diǎn)明模具設(shè)計(jì)的重要意義 然后依據(jù)工件圖進(jìn)行工藝性分析 進(jìn)而確定了設(shè)計(jì) 方案 計(jì)算出模具工作部分的尺寸 設(shè)計(jì)出工作零部件 然后依據(jù)設(shè)計(jì)要求選 擇出各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)零部件 然后設(shè)計(jì)出模具的總裝配圖 在設(shè)計(jì)中 最重要的就是 設(shè)計(jì)方案的確定 坯料的計(jì)算和工作零部件的設(shè)計(jì) 這是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵 這些設(shè) 計(jì)的正確與否直接關(guān)系到成本的高低和設(shè)計(jì)模具能否正常工作 在設(shè)計(jì)的最后 總結(jié)了自己的心得和體會(huì) 并對(duì)我的指導(dǎo)老師表示感謝 通過次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我不僅掌握了模具設(shè)計(jì)的一般流程 更學(xué)習(xí)到了好多課 本上沒有學(xué)習(xí)到的知識(shí) 使我受益非淺 關(guān)鍵詞 模具設(shè)計(jì) 壓力機(jī) 工藝性分析 模具結(jié)構(gòu) BRUSH PIECE OF THE STAMPING PROCESS AND DIE DESIGN ABSTRACT The speciality of study of our institute is the mold design and speciality of making the graduation project task this time is lining with a brush piece of mold design It s time to design and combine the professional knowledge of study and a set of moulds that CAD software designed over the past three years of university This set of moulds have accorded with the actual conditions integration requirement of manufacturer and manufacturer This text the brief role in social field of mould of summary and developing direction afterwards at first point out in the important meaning of mold design Then carry on the craft to analyse according to the work piece picture and then has confirmed the design plan calculate out mould work some size design the job spare part Then choose each standard spare part according to the designing requirement then design the total installation diagram of the mould In the design the most important one is sureness calculation of the blank and design of the job spare part of the design plan this is the key to designing whether these ones that are designed involve directly or not correctly whether the level of the cost and design mould could work normally At the end that is designed have summarized one s own gains and experience and express thanks for my counselor Make me not merely grasp the general procedure of plastic mold design through graduation project once study to the knowledge not learning to get on many textbooks even more benefit me a great deal KEY WORDS mold design machine craft analysis mould structure 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì) 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) 模 具 113 學(xué)生姓名 周儉 學(xué) 號(hào) 111304304 指導(dǎo)教師 楊占堯 2014 年 4 月 16 日 目 錄 引 言 1 1 刷片沖壓工藝分析 2 1 1 零件分析 2 1 1 1 對(duì)工件的結(jié)構(gòu)工藝要求 2 1 1 2 工件的精度及毛刺 2 2 定工 藝方案 3 3 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 4 3 1 搭邊 4 3 2 材料利用率 5 4 沖裁工藝力 6 4 1 計(jì)算沖裁力 6 4 2 壓力機(jī)的公稱壓力的選取 7 5 沖壓壓力中心 8 6 零件刃口尺寸計(jì)算 8 6 1 刃口尺寸計(jì)算的基本原則 8 6 2 刃口尺寸計(jì)算 9 6 3 凹模的外形輪廓尺寸 11 6 4 凸模設(shè)計(jì)計(jì)算 13 6 5 凸凹模計(jì)算 14 7 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 8 沖壓模模具結(jié)構(gòu)件選取 16 9 模具零件制造工藝 17 9 1 模具零件的加工 17 9 2 沖壓工藝規(guī)程 17 10 模具的裝配 23 11 總 結(jié) 24 致謝 25 參考文獻(xiàn) 26 刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì) 1 引言 零沖壓工藝規(guī)程是模具設(shè)計(jì)的依據(jù) 而良好的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又是實(shí)現(xiàn)工藝過程的可 靠保證 若沖壓工藝有所改動(dòng) 往往會(huì)造成模具的返工 甚至報(bào)廢 沖裁同樣的零件 通常 可以采用幾種不同方法 工藝過程設(shè)計(jì)的中心就是依據(jù)技術(shù)上先進(jìn) 經(jīng)濟(jì)上合理 生產(chǎn)上 高效 使用上安全可靠的原則 使用上安全可靠的原則 使零件的生產(chǎn)在保證符合零件的 各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下達(dá)到最佳的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益 設(shè)計(jì)沖壓工藝過程要從分析產(chǎn)品的零件圖入手 分析零件圖包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè) 方面 1 沖壓加工方法的經(jīng)濟(jì)性分析 沖壓加工方法是一種先進(jìn)的工藝方法 因其生產(chǎn)率高 材料利用率高 操作簡單 等一系列優(yōu)點(diǎn)而廣泛使用 由于模具費(fèi)用高 生產(chǎn)批量的大小對(duì)沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性起 著決定性作用 批量越大 沖壓加工的單件成本就越低 批量小時(shí) 沖壓加工的優(yōu)越 性就不明顯 這時(shí)采用其他方法制作 該零件可能會(huì)更有效果 2 沖壓件的工藝性分析 沖壓件的工藝性是指該零件在沖壓加工中的難易程度 在技術(shù)方面 主要分析該 零件的形狀特點(diǎn) 尺寸大小 精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求 良好的工藝性應(yīng)保證材料消耗少 工序數(shù)目少 模具結(jié)構(gòu)簡單 而且壽命長產(chǎn)品質(zhì)量 穩(wěn)定 操作簡單 方便等 不論沖壓件的幾何形狀和尺寸大小如何 其生產(chǎn)過程一般都是從原材料剪切下料 開始 經(jīng)過各種沖壓工序和其他必要的輔助工序加工出圖紙所要求的零件 對(duì)于某些 組合沖壓件或精度要求較高的沖壓件 還需要經(jīng)過切削焊接或鉚接等加工才能完成 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2 1 刷片沖壓工藝分析 1 1 零件分析 本設(shè)計(jì)是一個(gè)是由沖孔 落料工序制成的工件 該工件結(jié)構(gòu)簡單 材料為 20 鋼 厚度為 1 5mm 根據(jù)提供的零件圖 其數(shù)據(jù)如下 20 鋼標(biāo)準(zhǔn) GB T699 1988 特性及適 用范圍 強(qiáng)度比 15 號(hào)鋼稍高 很少淬火 無回火脆性 冷變形塑性高 一般供彎曲 壓延 彎邊等加工 材料名稱優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼如圖所示該零件材質(zhì)較軟 板料較薄 平直度要求較高的沖裁件 沖裁件的精度高 所以選用正裝復(fù)合模具 1 1 1 對(duì)工件的結(jié)構(gòu)工藝要求 1 工件的結(jié)構(gòu)形狀 在滿足裝配 使用性能和效果條件下 該工件的形狀是 簡單有廢料排樣 2 工件的外形是無尖角 在各直線或曲線的鏈接出有適宜的圓角過渡 有利于 提高工件的質(zhì)量 與延長模具使用壽命 3 工件沒有凸出或凹入部分 這工件有伸出懸臂和窄槽 4 工件孔與孔的邊緣之間 孔的外邊緣與外形邊緣之間的直線寬度不能過小 不然會(huì)影響到模具零件的強(qiáng)度 工件的質(zhì)量 模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性及使用壽命 1 1 2 工件的精度及毛刺 精度可以分為精密級(jí)與經(jīng)濟(jì)級(jí)兩種 1 精密級(jí)是沖壓工藝技術(shù)上所允許的精度 2 經(jīng)濟(jì)級(jí)是用經(jīng)濟(jì)手段達(dá)到的精度 還有對(duì)尺寸或配合精度要求很高的精密級(jí)高精 度 則需要安排特殊的成型方法 毛刺 在普通沖裁中 由于凸凹模有一定的間隙存在 加上沖件材料的輕度 厚 度模具的人口鋒利程度等 沖件的斷面真正的前切面質(zhì)疑剛接觸的吊扣的一小段距離 一般約為此阿里奧厚度的 1 3 1 5 或更少 其余部分是因撕裂而分離的 由于沖件一 般具有塑性 所以在撕裂時(shí)就形成高低不等的毛刺 因此普通沖裁的毛刺是不可避免 的 刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì) 3 2 定工藝方案 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu) 在沖裁部分工藝方案可以有以下幾種 方案一 采用落料 沖孔的復(fù)合模 復(fù)合模的特點(diǎn)是生產(chǎn)率高 沖裁件的內(nèi)孔與 外緣的相對(duì)位置精度高 沖模的輪廓尺寸較小 但是復(fù)合模結(jié)構(gòu)復(fù)雜 制造精度要求 高 成本高 復(fù)合模主要用于生產(chǎn)批量大 精度要求高的沖裁件 方案二 采用級(jí)進(jìn)模加工 級(jí)進(jìn)模比單工序模生產(chǎn)率高 減少了模具和設(shè)備的數(shù) 量 工件精度較高 便于操作和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化 對(duì)于特別復(fù)雜后孔邊距較小的沖壓 件 用簡單模后復(fù)合模沖制有困難時(shí) 可用級(jí)進(jìn)模逐步?jīng)_出 但是級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸較 大 制造較復(fù)雜 成本較高 一般適用于大批量生產(chǎn)小型沖壓件 綜合以上的二個(gè)方案 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)以及該零件是大批量生產(chǎn)的 因此選用方 案一的復(fù)合模為佳 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 3 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 根據(jù)材料的經(jīng)濟(jì)利益利用程度 排樣的方法為有廢料 據(jù)工件的形狀 確定采用 無廢料排樣的方法是不可能做到的 但能采用有廢料和少廢料的排樣方法 3 1 搭邊 排樣時(shí)沖裁件與沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料稱為搭邊 搭邊值不能過大或過小 搭邊過大 浪費(fèi)材料 搭邊過小 起不到搭邊作用 材 料可能被拉入凸 凹模之間的縫隙中 使模具刃口破壞 搭邊的合理數(shù)值 保證沖裁件質(zhì)量 模具壽命 保證自動(dòng)送料時(shí)不被拉彎 拉斷 條件下允許的最小值 影響搭邊值的因素 板料厚度 材料種類 沖裁件大小 沖裁件的輪廓形狀等 條料是由板料 或帶料 剪裁下料而得 為保證送料順利 規(guī)定條料寬度 B 的上偏 差為 0 下偏差為負(fù)值 搭邊和條料寬度的確定 查 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 第二版 表 2 5 2 確定 零件沿邊 a 2mm 零件之間 a1 1 8mm 步距 35 2mm 搭邊及排樣如圖 1 1 所示 刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì) 5 圖 1 1 零件的搭邊及排樣方式 查 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 表 2 14 和 2 15 可取條料寬度公差 0 5 則條料寬 度 maDB05 05 034 3 3 2 材料利用率 一個(gè)步距內(nèi)材料利用率 為 610493 16 10 BSnA A 是一個(gè)工件的面積 mm2 N 是一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的工件的數(shù)量 B 是條料寬度 mm S 是進(jìn)距 mm 選用 350mm 1000mm 的鋼板 每張鋼板可剪裁為 10 條料 35mm 1000mm 每張條料 可沖 20 個(gè)工件 則材料總的利用率為 8 59103504 612 10n LBA總 N 是一張板上的工件的總的個(gè)數(shù) B 是板料的寬度 L 是板料的長度 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 4 沖裁工藝力 4 1 計(jì)算沖裁力 沖裁力計(jì)算包括沖裁力 卸料力 推件力的計(jì)算 沖裁力 是指作用于凸模上的最大抗力 即圖 2 13 中的 C 點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的力 沖裁力 FP KLtp 如果視沖裁為純剪切變形 沖裁力可按下式計(jì)算 K 取 1 3 LtFp3 1 式中 FP 沖裁力 L 沖裁件受剪切周邊長度 mm t 沖裁件的料厚 mm 材料抗剪強(qiáng)度 MPa 此例中零件的周長為 211 4mm 材料厚度 1mm 紫銅的抗剪強(qiáng)度取 190MPa 則沖裁 該零件所需沖裁力為 KNFP 23 58 5219014 23 1 卸料力 和推件力 計(jì)算QQF 模具采用彈性卸料裝置和推件結(jié)構(gòu) 所以所需卸料力 和推件力 為 QFQ1 卸料力 P 卸 從凸模上卸下板料 沖孔件所需的力 推件力 P 推 從凹模內(nèi)向下推出落料件 廢料所需的力 1 卸料力 FQ kN0892 k23 504 Q KF 2 推件力 FQ1 k832 7k2 50 31Q1 n 公式中 FQ1 是沖裁力 K 卸料力系數(shù) 其值為取 0 04 刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì) 7 K1 是推料力系數(shù) 其值為取 0 05 N 梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料的數(shù)量 N h t h 是直刃口部分高 度 mm t 為材 料厚度 mm 4 2 壓力機(jī)的公稱壓力的選取 采用了彈壓卸料裝置和下出件的模具時(shí) KNFFQP 15 6283 709 23 51 總 經(jīng)查 沖壓設(shè)計(jì)與模具設(shè)計(jì) 中附錄 A 1 表的壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)可知 JH23 16 型號(hào)的壓力機(jī) 其一些主要的參數(shù)是最大閉合高度是 Hmax 220mm 最小的閉合高度是 Hmin 175mm 計(jì)算沖壓模閉合高度 H 查 沖模設(shè)計(jì)與制造實(shí)用計(jì)算手冊(cè) 中的公式 10 5 minmax H 公式中 Hmax 壓力機(jī)的最大閉合高度 mm Hmin 壓力機(jī)的最小閉合高度 mm H 沖模的閉合高度 mm 220 5 H 175 10 215 H 185 所以沖模高度 H 210mm 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 5 沖壓壓力中心 沖模對(duì)工件施加沖壓力的合力的中心稱沖壓壓力中心 所以遵循沖壓壓力中心原 則 1 對(duì)稱形狀的單個(gè)沖裁件 沖模的壓力中心就是沖裁件的沖孔中心 2 工件形狀相同且分布位置對(duì)稱時(shí) 沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合 3 形狀復(fù)雜的零件 多孔沖模 級(jí)進(jìn)模的壓力中心可用解析法求出沖模壓力中心 零件外形為對(duì)稱件 中間的異形孔雖然左右不對(duì)稱 但孔的尺寸很小 左右兩邊圓弧 各自的壓力中心距零件中心線的距離差距很小 所以該零件的壓力中心可近似認(rèn)為就 是零件外形中心線的交點(diǎn) 因?yàn)樵摴ぜ菍?duì)稱形狀的單個(gè)沖裁件沖模的壓力中心就是沖裁件的沖孔中心 如圖 1 2 所示 圖 1 2 工件幾何形狀 刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì) 9 6 零件刃口尺寸計(jì)算 6 1 刃口尺寸計(jì)算的基本原則 沖裁件的尺寸精度主要取決與模具刃口的尺寸精度 模具的合理間隙也要靠模具 刃口尺寸及制造精度來保證 正確確定模具刃口尺寸及制造公差 是設(shè)計(jì)沖裁模主要 任務(wù)之一 從生產(chǎn)實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn) 1 由于凸 凹模之間存在間隙 使落下的料和沖出的孔都帶有錐度 且落料件 的大端尺寸等于凹模尺寸 沖孔件的小端尺寸等于凸模的尺寸 2 在測量與使用中 落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn) 沖孔孔徑是以小端尺寸為基 準(zhǔn) 3 沖裁時(shí) 凸 凹模要與沖裁件或廢料發(fā)生摩擦 凸模愈磨愈小 凹模愈磨愈 大 結(jié)果使間隙越來越大 由此在決定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)需要考慮以下原則 1 落料件尺寸由凹模尺寸決定 沖孔時(shí)的尺寸由凸模尺寸決定 故設(shè)計(jì)落料模 時(shí) 以凹模為基準(zhǔn) 間隙取在凹模上 設(shè)計(jì)沖孔模時(shí) 以凸模尺寸為基準(zhǔn) 間隙取在 凹模上 2 考慮到?jīng)_裁中凸 凹模的磨損 設(shè)計(jì)落料凹模時(shí) 凹?；境叽鐟?yīng)取尺寸公 差范圍的較小尺寸 設(shè)計(jì)沖孔模時(shí) 凹?；境叽鐟?yīng)取工件孔尺寸公差范圍的較大尺 寸 這樣在凸凹麼磨損到一定程度的情況下 仍能沖出合格的制件 凸凹模間隙則取 最小合理間隙值 3 確定沖模刃口制造公差時(shí) 應(yīng)考慮制件的公差要求 如果對(duì)刃口精度要求過 高 即制造公差過小 會(huì)使模具制造困難 增加成本 延長生產(chǎn)周期 如果對(duì)刃口 要求過低 即制造公差過大 則生產(chǎn)出來的制件可能不合格 會(huì)使模具的壽命降低 若制件沒有標(biāo)注公差 則對(duì)于非圓形工件按國家標(biāo)準(zhǔn) 非配合尺寸的公差數(shù)值 IT14 級(jí)處理 沖模則可按 IT11 級(jí)制造 對(duì)于圓形件 一般可按 IT7 IT6 級(jí)制造模具 沖 壓件的尺寸公差應(yīng)按 入體 原則標(biāo)注 落料件上偏差為零 下偏差為負(fù) 沖孔件下 偏差為零 上偏差為正 6 2 刃口尺寸計(jì)算 該零件的材料是 20 鋼 厚度是 1 5mm 該零件是屬于無特殊要求 屬于一般沖裁 件 經(jīng)過查表 2 2 4 可知 2Cmax 0 095 2Cmin 0 065 所以 2Cmax 2Cmin 0 095 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 10 0 065 0 03 零件的外形尺寸由落料獲得 而孔 11 由沖孔獲得 由公差表查得 11 IT 9 x 0 75 x 0 5 設(shè)計(jì)凸凹模分別按 IT6 IT7 級(jí)別加工制造則 01 01 0minp 92 85 12 p XX d 018 8 00mini 5 659d Ciaxdp2 0 011 0 018 0 095 0 065 0 03 0 029 0 03 由此可知 只有縮小 值 提高制造精度才能保證間隙在合理間隙內(nèi) 因此取 dP 0 12 304 2Cin ax 4 0p 866d018 5 29 D 012 p74 021 8 R 刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì) 11 以凹模尺寸為基準(zhǔn) 凸模 凹模分別以 IT6 IT7 級(jí)加工 凸模 013 86 RIT 凹模 2 07 021 021 maxd 845 7 75 d X D013 013 0inp 6 84P Cd 0 03 只有縮小 值提高制造精度才能保證間隙在合理間隙內(nèi) 因此取 dP 0 12 304 2Cin ax 4 0p 86m6d018 5 7 D 012 p75 D 孔中心距尺寸 25 104 03 425 01 25 0 4 min LD 6 3 凹模的外形輪廓尺寸 沖裁凹模外形輪廓尺寸主要根據(jù)被加工板料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸確定 并綜合考慮與其他零件的連接因素 凹模的外形尺寸主要指凹模的厚度 或稱高度 H 及 壁厚 c 凹模厚度 KbH H 15mm 凹模壁厚 c 1 5 2 H c 30 40 式中 b 沖裁件的最大外形尺寸 K 系數(shù) 板料厚度影響 經(jīng)過查表 2 8 1 可知 K 取 0 35 所以凹模厚度 5 173 0 bH 根據(jù)考慮強(qiáng)度 H 取 20 凹模壁厚 mC 35 2 6 2 25 1 取 C 35mm 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 所以凹模寬度 B 和長度 A 分別為 凹模寬度 B 2C 30 2 35 30 100 凹模長度 A 2C 54 2 35 54 124 所以 B 取 117 mm A 142mm 根據(jù)裝配 銷位置以及螺釘排放要求 這里凹模寬度取 117mm 為配合合適的模架 實(shí) 取 L 142 mm 故確定凹模的外形尺寸為 142 117 20 如圖 1 3 所示 圖 1 3 落料凹模 6 4 凸模設(shè)計(jì)計(jì)算 因?yàn)樵谌锌谟?jì)算是得到是 2 4 及 11 孔的尺寸分別為 6 孔 凹模直徑 012 012 0minmind 5 6 5 9 6 2 d CX 刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì) 13 凸模直徑 08 08 0minp 96 1275 6 p XX d 經(jīng)過查 沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 2 5 4 可知 取得到凸模的相關(guān)數(shù)據(jù) 直徑 d 6 09mm 基本尺寸 l 36 55mmmD10 1 mh3 凸模的長度 lhL 65 0 27321 h1 凸模固定板厚度 h2 襯板厚度 h3 凹模厚度 l 附加長度 一般取 15 30mm 包括凸模進(jìn)入凹模 深度 凸模的修模量及凸模固定板與卸料板之間的安全高度 11 孔 凸模直徑 01 01 0minp 92 85 12 p X d 凹模直徑 018 8 00mini 5 69 d C 經(jīng)過查 沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 2 54 可知 取得到凸模的相關(guān)數(shù)據(jù) 直徑 d 11 09mm 基本尺寸 D 16mm D1 19mm h 3mm l 42 90mm 凸模長度 mlhL 65 30 1 217321 h1 凸模固定板厚度 h2 襯板厚度 h3 凹模厚度 l 附加長度 一般取 15 30mm 包括凸模進(jìn)入凹模深度 凸模的修模量及凸模固定 板與卸料板之間的安全高度 6 5 凸凹模計(jì)算 高度計(jì)算 h h1 h2 h3 25 30 15 70mm h1 凸凹模固定板厚度 h2 橡皮厚度 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 h3 推料板厚度 如圖 1 5 所示 圖 1 5 凸凹模 刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì) 15 7 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)上述工藝分析 該模具可以保證零件所要求的各項(xiàng)精度指標(biāo) 工序次數(shù)少 生產(chǎn)效率高 適用于大批量生產(chǎn) 若采用自動(dòng)送料 操作就更為安全 其特點(diǎn)如下 1 該模具采用滑動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套的后側(cè)式標(biāo)準(zhǔn)模架 根據(jù)刃口尺寸大小確定凹模 的周界大小為 160 140mm 閉合高度 Hmax 5 h Hmin 10 H 為壓力機(jī)的最大 小閉合高 度 所以 h 215 185mm 這里取 210mm 2 為保證制件的平直度及沖壓工作的操作安全 設(shè)計(jì)倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu) 落料 凹模安裝于上模 凸凹模安裝于下模 它們分別依靠銷釘或接觸面定位 與導(dǎo)柱和導(dǎo) 套的相對(duì)位置比較精確 從需實(shí)現(xiàn)導(dǎo)柱導(dǎo)向的目標(biāo) 3 該制件材料厚度適中 適合采用手動(dòng)送料 條料送進(jìn)導(dǎo)向精度由導(dǎo)料銷保證 條料送進(jìn)定距則設(shè)計(jì)了最簡單的擋料銷裝置 為避免擋料銷安裝孔距離凹凸模太近 擋料銷選用標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式 4 退料機(jī)構(gòu)分別為上模剛性推件裝置和下模彈性卸料裝置 剛性推件裝置結(jié)構(gòu) 簡單 加工成本低 但是需要依靠壓力機(jī)上的打料橫梁進(jìn)行工作 所以設(shè)計(jì) 時(shí)務(wù)必考 慮打料橫梁的位置及調(diào)節(jié)量 彈性卸料裝置采用的是橡膠作為彈性元件 卸料板通過 卸料螺釘與下模相對(duì)固定 為保證卸料板的平整 下模座上加工通孔 卸料螺釘掛頭 接角面為墊板下表面 這樣避免了下模座孔卸料螺釘沉孔深度難以保證的缺陷 從需 降低加工難度 5 模具工作過程 條料沿導(dǎo)料銷送進(jìn)抵住活動(dòng)擋料銷 上模下行 首先是條料 由下模的彈性卸料裝置 彈性元件為橡膠 與凹模夾緊 上模繼續(xù)下行 凸凹模 沖 孔凸模和凹模同時(shí)工作將條料沖斷后 上模到達(dá)下止點(diǎn) 沖孔廢料被卡在凸凹模的沖 孔凹模型孔中 待下一次沖裁周期將其推出從下模漏料孔中漏出 落料廢料箍在凸凹 模的落料刃口上 上模回程時(shí)橡膠回彈推動(dòng)卸料板將其撥落下來 制件則卡在凹模的 型孔中 上?；爻虝r(shí) 打桿在上模沒有到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)即碰到壓力機(jī)上的打料橫梁而停 止運(yùn)動(dòng) 推動(dòng)推板將制件推出 落在下模表面 移走制件后 再將條料抵住活動(dòng)擋料 銷 開始第二次沖裁 周而復(fù)始 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 16 8 沖壓模模具結(jié)構(gòu)件選取 模架 模架包括上模座板 下模座板 導(dǎo)柱和導(dǎo)套 沖壓模具的全部零件都安裝在模架 上 根據(jù)模架導(dǎo)向的導(dǎo)柱配合性質(zhì)分為 滑動(dòng)導(dǎo)向模架和滾動(dòng)導(dǎo)向模架 每一類模架中 由于導(dǎo)柱安裝位置和數(shù)量不同 又分為幾類標(biāo)準(zhǔn)模架 分別為 后側(cè)導(dǎo)柱式 中間導(dǎo) 柱式 對(duì)角導(dǎo)柱式 四角導(dǎo)柱式 見 沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 15 1 中的標(biāo)準(zhǔn)模架 類型 根據(jù)兩件的凹模的外形尺寸 和模具閉合高度 選取后側(cè)導(dǎo)柱式模架 凹模的外形尺寸為 142 117 閉合高度為 H 210 經(jīng)查 沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手 冊(cè) 表 15 2 表 15 4 還有表 15 10 表 15 11 可知 所以選取 凹模周界 L B 160 125 后側(cè)導(dǎo)柱式的上模座板的凹模周界基本尺寸為 L B H 160 125 40 和導(dǎo)套配合的孔的直徑為 D 38 兩孔距為 S 210mm 上模座板的外形 尺寸為 A2 85 L1 210 圓角為 R 38 l2 80mm 下模座板的基本尺寸為 L B H 160 125 40 和導(dǎo)套配合的孔的直徑為 D 25 兩孔距為 S 210mm 上模座板的外形尺寸為 A2 85 L1 210 圓角為 R 38 l2 80mm 導(dǎo)套 經(jīng)查表 15 24 可知 其基本尺寸為 d 25 D 38 總長度 L 90mm H 28mm 導(dǎo)柱 經(jīng)查表 15 24 可知 導(dǎo)柱的基本尺寸 d 25 總長度 L 150mm 導(dǎo)料銷 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和和條料上沖壓件排樣的特點(diǎn) 選用了合適的導(dǎo)料 刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì) 17 9 模具零件制造工藝 9 1 模具零件的加工 通零件的加工是按產(chǎn)品零件圖要求全部加工完畢 再進(jìn)行總裝 而模具零件的加 工有些是不能按模具零件圖全部加工完畢的 要待部件組裝或整模組裝時(shí)修配或配鉆 所以模具零件圖上的形狀和尺寸是否全部加工出來 還要根據(jù)模具加工的裝配方法而 定 若以凸模凹模為基準(zhǔn)裝配時(shí) 零件圖上的導(dǎo)柱孔在零件加工時(shí)就不加工 若以四 導(dǎo)柱導(dǎo)套作型腔 凸模相對(duì)位置控制基準(zhǔn)時(shí) 則凹模及凸模固定板的導(dǎo)柱孔應(yīng)與凹模 或凸模固定板的型孔在各板之上同時(shí)加工出來 使用銑床加工一個(gè)零件時(shí) 必須先把零件的相關(guān)尺寸 材料 使用刀具 加工參 數(shù)確定下來 保證加工能順利完成 同時(shí) 設(shè)計(jì)方面也要考慮到加工的難易程度 以 減少加工的困難 在加工模具零件之前要慎重考慮各種細(xì)節(jié) 在買回來的模板里 要 確定模板的加工基準(zhǔn) 哪些面是基準(zhǔn)面 這一般在訂購模板時(shí)會(huì)標(biāo)明哪幾個(gè)面是經(jīng)過 打磨 之后就是把加工基準(zhǔn)定下來 當(dāng)然事前必須準(zhǔn)備好零件圖 根據(jù)零件圖來定位 加工方案 如果要用到數(shù)控編程 就必須把加工原點(diǎn)定出來 定好加工方案后 就可 以開始加工 先把工件裝夾到虎口鉗上 使用銅錘敲擊以使工件被夾緊 然后打表 在打表時(shí)要非常小心 當(dāng)表很靠近工件時(shí) 不能使用加速進(jìn)給 否則很容易碰壞儀器 在校平行度時(shí) 最好先來回走幾遍 觀察大概偏向 然后要小心敲擊工件 使其保持 在很小的偏差范圍就行了 把兩個(gè)基準(zhǔn)方向的平行度定好后 就要用分中器確定原點(diǎn) 坐標(biāo) 在設(shè)置坐標(biāo)時(shí)要將分中器的半徑算進(jìn)去 這樣才能使主軸對(duì)應(yīng)工件原點(diǎn) x y 平 面的坐標(biāo)定下來后 就要把刀具裝到銑床上 使用半徑范圍內(nèi)的夾具把刀具夾緊 裝 上道具后就是確定 z 方向上的原點(diǎn) 一般選擇工件表面為 0 以方便編程 之后就是加 工 如果是選用數(shù)控加工 必須使程序和當(dāng)前銑床的刀具起點(diǎn)相一致 否則加工位置 就會(huì)錯(cuò)誤 同時(shí)還要察看刀具路線是否會(huì)超出銑床的工作行程 防止出事故 如果程 序沒錯(cuò) 就可以傳到數(shù)控銑床運(yùn)行 不同刀具要使用不同轉(zhuǎn)速 鉆孔要比銑槽的轉(zhuǎn)速 慢 進(jìn)給速度要根據(jù)觀察來手動(dòng)調(diào)試 加工時(shí)要時(shí)刻觀察走刀情況 同時(shí)適當(dāng)加冷卻 液及掃除鐵屑 若發(fā)生事故 必須馬上停止 當(dāng)程序完成后 刀具就會(huì)回原點(diǎn) 繼續(xù) 做下一工序 9 2 沖壓工藝規(guī)程 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 凹模加工工藝過程 材料 T10A 硬度 60 64HRC 序號(hào) 工序號(hào) 工序內(nèi)容 1 備料 鍛件 退火狀態(tài) 170 150 30 2 粗銑 銑六面到尺寸 155 130 25 注意兩大平面與相鄰鄰側(cè)面用標(biāo)準(zhǔn)角尺測量達(dá)基本垂直 3 平面磨 磨光兩大平面厚度達(dá) 25 并磨兩相鄰側(cè)面達(dá)四面垂直 垂直度 0 02 100 4 鉗 劃線 劃出各孔徑中心線并劃出凹模洞口輪廓尺寸 鉆孔 鉆螺紋底孔 銷釘?shù)卓?凹模洞口穿線孔 鉸孔 鉸銷釘孔到要求 攻絲 攻螺紋絲到要求 5 熱處理 淬火使硬度達(dá) 60 64HRC 6 平面磨 磨光兩大平面 使厚度達(dá) 25 7 線切割 割凹模洞口 并留 0 01 0 02 研余量 8 鉗 研磨洞口內(nèi)壁側(cè)面達(dá) 0 8um 配推件塊到要求 9 鉗 用墊片層保證凸凹模與凹模間隙均勻后 凹模與上模座配作銷釘孔 10 平磨 磨凹模板上平面厚度達(dá)要求 11 鉗 總裝配 刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì) 19 凸模加工工藝過程 材料 T1OA 硬度 56 60HRC 序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 1 備料 鍛件 退火狀態(tài) 20 70 2 熱處理 退火 硬度達(dá) 180 220HB 3 車 一端面 打頂尖孔 車外圓至 16 5 掉頭車另一端 面 長度至尺寸 65 打孔尖孔 雙頂尖頂 車外圓尺寸 12 2 4 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 5 熱處理 淬火 硬度至 56 60H RC 6 磨削 磨削外圓尺寸 12 至要求 7 線切削 切除工作端面頂尖孔 長度尺寸至 要求651 0 8 磨削 磨削端面至 Ra0 8um 9 檢驗(yàn) 10 鉗工 裝配 鉗修并裝配 保證 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 凹凸模加工工藝過程 材料 T10A 硬度 60 64HRC 序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 1 備料 鍛件 退火狀態(tài) 65 40 70 2 粗銑 銑各面見光 3 平磨 磨高度兩平面到尺寸 70 4 4 鉗 劃線 在長度方一側(cè)線切割?yuàn)A位 6 后 分中劃凸模輪 廓線并劃兩凹模洞口中線 鉆孔 按凹模洞口中心鉆線切割穿絲孔 锪擴(kuò)凹模落料沉孔到要求 鉆螺紋底孔并攻絲到要求 5 熱處理 淬火 硬度達(dá) 60 64HRC 6 平磨 磨高度到 70 7 線切割 割凸模及兩凹模 并單邊留 0 01 0 02 研磨余量 8 鉗 研配 研凸凹模并配入凸模固定板 研磨各側(cè)壁到 0 8um 9 平磨 磨高度到要求 10 鉗 總裝配 刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì) 21 凸模固定板加工工藝過程 材料 45 硬度 24 28HRC 序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 1 備料 氣割下料 170 130 25 2 熱處理 調(diào)質(zhì) 硬度 24 28HRC 3 粗銑 銑六面達(dá) 155 121 21mm 并使兩大平面和相鄰兩側(cè)面相互基本垂直 4 平磨 磨光兩大平面厚度達(dá) 17 并磨兩相鄰側(cè)面使四面垂直 垂直度 0 02 100 5 鉗 劃線 凸模固定孔中心線 銷釘孔中心線 螺紋過中心線 銷釘過孔中心線 鉆孔 凸模固定孔穿絲線 螺紋過孔和銷釘過孔到要求 6 線切割 割凸模安裝固定孔單邊留 0 01 0 02 研余量 7 銑 銑凸模固定孔背面沉孔到要求 8 鉗 研配凸模 9 平磨 磨模厚度到要求 10 鉗 總裝配 用透光層使凸模 凹模間隙均勻后 與上模座板配作銷孔 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 22 凸凹模固定板加工工藝過程 材料 45 硬度 24 28HRC 序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 1 備料 氣割下料 170 130 35 2 熱處理 調(diào)質(zhì) 硬度 24 28HRC 3 粗銑 銑六面達(dá) 165 123 30 并使兩大平面和相鄰兩側(cè)面基本垂直 4 平磨 磨光兩大平面 厚度達(dá) 25 并磨兩相鄰側(cè)面使 四面垂直 垂直度 0 02 100 5 鉗 劃線 螺紋孔中心線 螺紋過孔中心線 銷釘孔中心線 凸凹模固定孔輪廓線 鉆孔螺紋底孔 螺紋過孔到要求 凸凹模固定孔線切割穿 線孔 攻絲 攻螺紋底絲到要求 6 線切割 割凸凹模安裝固定孔 單邊留研余量 0 01 0 02 7 鉗 研配 將凸凹模配入安裝固定孔 8 平磨 磨厚度到要求 9 鉗 裝配 與下模座配作銷釘孔 刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì) 23 10 模具的裝配 根據(jù)簡單模的工作特點(diǎn) 先裝上模 再裝下模較為合理 并調(diào)整間隙 試沖 返修 具體過程如下 1 上模裝配 仔細(xì)檢查各將要裝配零件是否符合圖紙要求 形狀并作好劃線 定位等準(zhǔn)備 工作 先將凸模與凸模固定板裝配 再與凹模板裝配 并調(diào)整間隙 把已裝配好的凸模及凹模與上模座 并在次檢查間隙是否合理后 打入銷釘 及擰入螺絲 2 下模裝配 仔細(xì)檢查各將要裝配零件是否符合圖紙要求 形狀并作好劃線 定位等準(zhǔn)備 工作 先將凸凹模放在下模座上 再裝入凸凹模固定板并調(diào)整間隙 以免發(fā)生干涉 及工件損壞 接著依次按順序裝入銷釘 活動(dòng)擋料銷 彈頂橡膠塊及卸料板 檢查間隙 等合理后擰入卸料螺釘 再擰入緊固螺釘 并再次檢查調(diào)整 將經(jīng)調(diào)整后的上下模按導(dǎo)柱 導(dǎo)套配合進(jìn)行組裝 檢查間隙及其它裝配合理 后裝機(jī)進(jìn)行試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作出相應(yīng)調(diào)整 直到生產(chǎn)出合格制件 刷片正裝復(fù)合模具裝配圖如圖 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 24 總 結(jié) 學(xué)校為了培養(yǎng)大批具有必備的理論知識(shí)和較強(qiáng)的實(shí)踐能力 適應(yīng)生產(chǎn) 建設(shè) 管 理 服務(wù)第一線急需的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才 試圖通過 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 讓學(xué)生初步掌握模具工藝設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和步驟 把已學(xué)的各門專業(yè)課程 基礎(chǔ)理論綜合的應(yīng)用在模具的計(jì)算過程中去 培養(yǎng)學(xué)生分析問題 解決問題的能力 實(shí)踐動(dòng)手能力 本人通過對(duì)本套沖裁件的沖孔簡單模的設(shè)計(jì) 計(jì)算 使我對(duì)沖裁模的設(shè)計(jì)流程有 了更深一層的了解 包括沖裁件的工藝分析 工藝方案的確定 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 必要的工藝計(jì)算 主要零部件的設(shè)計(jì) 壓力機(jī)型號(hào)的選擇 總裝圖及零件圖的繪制 在設(shè)計(jì)過程中 有些數(shù)據(jù) 尺寸是一點(diǎn)也馬虎不得 只要一個(gè)數(shù)據(jù)有誤 就得全部改 動(dòng) 使設(shè)計(jì)難度大大的增加 在這次設(shè)計(jì)中 我感覺要完成這次設(shè)計(jì)不僅要有扎實(shí)的 專業(yè)知識(shí) 還要有過硬的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)作保障 方能很好的完成這次設(shè)計(jì) 所以說我們 今后的學(xué)習(xí)中不僅要學(xué)好應(yīng)該所學(xué)的 還要盡可能多的去拓展在其它方面的領(lǐng)域 只 有這們我們才能立于不敗之地 刷片沖孔落料工藝及模具設(shè)計(jì) 25 致謝 京過本次課程設(shè)計(jì) 本人學(xué)到了很多知識(shí) 在此 首先非常感謝所有傳授知識(shí)予 我的老師們 其次要感謝我的指導(dǎo)老師 感謝他提供的耐心指導(dǎo)以及各種幫助 同時(shí) 也要感謝陪伴我一同做實(shí)訓(xùn)的銅學(xué)們 感謝他們給予的鼓勵(lì)與幫助 感謝他們?nèi)杖找?夜的陪伴 在這次課程設(shè)計(jì)過程中 有了老師和同學(xué)們的幫助 才使得我順利完成這 次課程設(shè)計(jì)并從中學(xué)到了更為廣泛的知識(shí)和實(shí)際操作能力以及為人處事能力 同時(shí) 還要感謝在本文中引用其文獻(xiàn)的作者們 是他們奉獻(xiàn)的辛勤勞動(dòng)成果才使 得我在這次課程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)當(dāng)中有了清晰的思路 才使自己在遇到的困難時(shí)能很快得以 解決 順順利利的完成了這次設(shè)計(jì) 最后 再次衷心地感謝給予我?guī)椭睦蠋熞约芭惆樵谖疑磉叺拿恳晃煌瑢W(xué) 是他 們一直陪伴著我學(xué)習(xí) 生活 當(dāng)我有困難的時(shí)候 他們也是非常樂意奉獻(xiàn)出各種力所 能及的力量來為我排憂解難 感謝他們對(duì)我的學(xué)習(xí)和生活的照顧 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 26 參考文獻(xiàn) 1 原紅玲 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 普通高等?？平逃龣C(jī)電類規(guī)劃教材 2 鐘毓斌 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)第 2 版 3 馬霄 任泰安 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) M 北京理工大學(xué)出版社 2007 4 楊占堯 沖壓模具圖冊(cè) M 北京 高等教育出版社 2004 7 5 王孝培 沖壓手冊(cè) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1990 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表 學(xué)生姓名 周儉 學(xué) 號(hào) 111304304 指導(dǎo)教師 楊占堯 課題名稱 刷片沖壓落料工藝及模具設(shè)計(jì) 難易程度 偏難 適中 偏易選題情況 工作量 較大 合理 較小 任務(wù)書 有 無 開題報(bào)告 有 無符合規(guī)范化 的要求 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學(xué)習(xí)態(tài)度 出勤情況 好 一般 差 工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢 中期工作匯 報(bào)及解答問 題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績?cè)u(píng)定 所在專業(yè)意見 負(fù)責(zé)人 2014 年 月 日