機(jī)械專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文17027054

1、航空工業(yè)治理大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目紫銅墊片倒裝復(fù)合模設(shè)計(jì)系別機(jī)電系專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化班級(jí)機(jī)電0805班111學(xué)號(hào)222指導(dǎo)教師333日期2021年12月設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：紫銅墊片倒裝復(fù)合模設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求1 .選擇合理的沖裁工藝.2 .確定正確的沖裁方案.3 .計(jì)算相關(guān)的零件尺寸.4 .完成合理的裝配方案及沖壓調(diào)試.設(shè)計(jì)進(jìn)度要求第一周搜集模具相關(guān)資料及前期準(zhǔn)備工作第二周模具根本類(lèi)型與工作局部零件尺寸計(jì)算第三周模具整體設(shè)計(jì)和繪制裝配圖第四周模具主要零件圖的繪制第五周畢業(yè)論文的校核、修改第六周打印裝訂,準(zhǔn)備辯論第七周辯論指導(dǎo)教師簽名：模具生產(chǎn)的工藝水平及科技含量的上下,已成為衡量一個(gè)國(guó)家科技與產(chǎn)品制造

2、水平的重要標(biāo)志,它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益、新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)水平,決定著一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力.當(dāng)今社會(huì)的進(jìn)步和開(kāi)展,使原有的商品已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們對(duì)物質(zhì)的需求,然而有些商品的制造必須依靠模具才能夠生產(chǎn)加工出來(lái).因此,模具的開(kāi)展與人們的生活關(guān)系越來(lái)越緊密.我們利用模具加工各種的工件,以便來(lái)滿(mǎn)足人們的需要,模具的開(kāi)展給我們帶來(lái)了新的生活,新的時(shí)代.因此這次我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)模具以便檢驗(yàn)自己所學(xué)模具有關(guān)方面的知識(shí)是否牢固.由于產(chǎn)品的材料和工藝特性不同,生產(chǎn)用的設(shè)備也各異,模具種類(lèi)繁多,但用的最為廣泛的大約有以下幾種：冷沖壓模、塑料成型模、鍛造模、精密鑄造模、粉末冶金模、橡膠成型模、

3、玻璃成型模、窯業(yè)制品模、食品糖果模、建材用模等.其中以冷沖壓模、塑料模的技術(shù)要求和復(fù)雜程度較高.在這次設(shè)計(jì)中根據(jù)所給題目的要求,我首先對(duì)沖壓件進(jìn)行了分析,分析該零件的尺寸精度得出用一般精度的模具即可滿(mǎn)足零件精度的要求,再?gòu)牧慵男螤睢⒊叽鐦?biāo)注及生產(chǎn)批量等情況看,選擇了沖孔落料的方案.根據(jù)對(duì)零件的綜合分析,在本人這次設(shè)計(jì)中我設(shè)計(jì)的模具是倒裝沖孔落料復(fù)合模,主要介紹的是模具的沖孔落料,沖壓生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的工序之一.由于材料和厚度的原因,我采用的加工方法為：采用復(fù)合工序沖孔落料模進(jìn)行加工.關(guān)鍵詞：紫銅墊片、沖孔、落料、復(fù)合模摘要II1工件的工藝性分析11.1 沖壓件的工藝性分析11.2 沖裁工藝方

4、案確實(shí)定12主要數(shù)據(jù)的計(jì)算32.1 排樣方案確實(shí)定及計(jì)算32.2 沖壓力的計(jì)算52.3 模具壓力中央確實(shí)定82.4 沖模刃口尺寸及公差的計(jì)算83模具結(jié)構(gòu)及模具零件的設(shè)計(jì)133.1 模具類(lèi)型的選擇133.2 定位方式的選擇133.3 卸料裝置與推件裝置的選取143.4 導(dǎo)向方式的選擇163.5 工作零件的設(shè)計(jì)164閉模高度的計(jì)算235模具總裝圖246模具材料的選用257模具的裝配與檢測(cè)267.1 模具的裝配267.2 模具檢測(cè)26結(jié)論30致311工件的工藝性分析零件簡(jiǎn)圖：如圖1.1所示工件名稱(chēng)：紫銅墊片生產(chǎn)批量：大批量材料：紫銅厚度：0.5mmRPC圖1.1零件圖1.1 沖壓件的工藝性分析沖壓件

5、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(mǎn)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.此工件只有沖孔和落料兩個(gè)根本工序,材料為紫銅,紫銅有較好的塑性,很容易進(jìn)行冷熱加工,適合沖裁.工件結(jié)構(gòu)比擬復(fù)雜,尺寸全部為自由尺寸,作為普通沖裁,其經(jīng)濟(jì)精度一般在IT12IT14級(jí),取落料精度為IT14級(jí),沖孔精度為IT13級(jí).1.2 沖裁工藝方案確實(shí)定該工件包括沖孔、落料兩個(gè)根本工序,可以有以下三種方案：方案一：先落料,后沖孔,需要兩套模具,采用單工序模生產(chǎn)；方案二：落料一沖孔復(fù)合沖壓,采用復(fù)合

6、模生產(chǎn),需要一套模具;方案三：沖孔一落料級(jí)進(jìn)模,需要一套模具.三種方案比擬見(jiàn)表1.1表1.1三種方案的比擬模具種類(lèi)比擬工程f單工序模復(fù)合模連續(xù)模沖件精度較低高生產(chǎn)效率較低較局高生產(chǎn)批量適合大、中、小批量適合大批量適合大批量模具復(fù)雜程度較易較復(fù)雜復(fù)雜模具本錢(qián)較低較局高模具制作精度較低較局高模具制造周期較快較長(zhǎng)長(zhǎng)模具外形尺寸較小中等較大沖壓設(shè)備水平較小中等較大工作條件較好好由于這樣一個(gè)工件按單工序模具來(lái)加工,那么需兩個(gè)工序,即需要兩套模具,兩臺(tái)設(shè)備,模具制造費(fèi)用大,生產(chǎn)效率低,且不容易保證尺寸精度,操作不便,也不夠平安.所以方案一不合理.假設(shè)采用模具級(jí)進(jìn)那么模具制造難度加大,工件的尺寸也不容易保證

7、.生產(chǎn)效率也不高,所以方案三也不合理.而采用復(fù)合模制沖件時(shí),由于這個(gè)工件的結(jié)構(gòu)不太復(fù)雜而且軸對(duì)稱(chēng),復(fù)合模的本錢(qián)不是太高,制造的難度也不大,容易保證尺寸的精度,操作也方便,平安性好,生產(chǎn)效率高.所以綜合考慮,對(duì)以上三種模具特點(diǎn)的比擬后,方案二比擬合理.所以采用方案二的復(fù)合模.2主要數(shù)據(jù)的計(jì)算2.1 排樣方案確實(shí)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)率與本錢(qián)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)效益的重要因素之沖裁所產(chǎn)生的廢料分為兩種,一是工件的各種孔產(chǎn)生的廢料

8、,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.提升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(mǎn)足工件使用要求的前提下,適當(dāng)?shù)母淖児ぜ慕Y(jié)構(gòu)形狀也可以提升材料的利用率.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“啃刃現(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.搭邊值的大小與以下因素有關(guān)： 材料的力

9、學(xué)性能.硬材料可小些,軟材料的搭邊可要大些.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. 材料厚度.薄材料的搭邊值應(yīng)取的大一些. 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.常用的排樣方法有三種： 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.少?gòu)U料排樣：指模具只沿著工件局部外形輪廓沖裁,只有局部搭邊的存在.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

10、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)、降低沖裁力和提升生產(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.總上所述排樣如圖2.1所示.表2.1搭邊值表料厚手送料自動(dòng)送料圓形非圓形往復(fù)送料aa1aa1aa1aa111.51.521.532>1221.52.523.52.532>232.5232.543.5>3432.53.535443由表2.1確定搭邊值表根據(jù)零件形狀兩式件間按矩形取搭邊值a=1.5mm,側(cè)邊取搭邊值a1=1.2mm條料的送料步距按下式：hda1(2

11、1)式中h送料步距(mm);a1最小搭邊值(mm)；那么步距：h=63.79+1.5=65mm條料寬度按下式：bD2aC0(2-2)其中D為沖裁件寬度方向的最大尺寸；C為導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙查表取C0.5表2.2導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙表?xiàng)l料厚度t無(wú)側(cè)壓裝置條料寬度B100以下1002000.50.50.50.510.50.5230.50.5340.51450.51b4021.50.500.443.500.4mm導(dǎo)料板間的距離為44mm.圖2.1排樣圖2.2 沖壓力的計(jì)算2.2.1 落料力材料的抗剪強(qiáng)度=240Mpa1.3215.90.524033680.4N其中F沖裁力L沖裁周邊長(zhǎng)度

12、t材料厚度材料抗剪強(qiáng)度K系數(shù)2.2.2沖孔力中央孔：1.380.80.524012604.8N2個(gè)小孔：1.331.40.52409796.8N2.2.3沖裁時(shí)的推件力和卸料力及壓力機(jī)的選擇表2.3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0.020.060.030.09鋁、鋁合金0.0250.080.030.07鋼材料厚度mm0.10.060.0750.10.14>0.10.50.04500550.0650.08>0.52.50.040.050.0500.06>2.56.50.030.040.0400.05>6.50.020.030.0250.03序號(hào)1

13、的凹模刃口形式,h5mm,那么n-"-10個(gè)t0.5故F推落nK推F落2-40.03109796.81260.83317.28NF推0.0233680.4=673.608N為預(yù)防各凸模沖裁力的最大值同時(shí)出現(xiàn),且考慮到凸模相距很近時(shí)預(yù)防小直徑凸模由于承受材料流動(dòng)擠壓力作用而產(chǎn)生傾斜或折斷故把三沖孔凸模設(shè)計(jì)成階梯凸模如圖2.2o圖2.2階梯凸模其凸模間的高度差H與板料厚度t有關(guān)即t>3mmH=t,t>3mm時(shí)H=0.5t.因此高度差H=0.5mmo那么最大沖壓力：F總F落F沖1F沖2F卸+F推=33680.49796.812604.8673.6083317.2860072.8

14、8N60.07288KN查表選取國(guó)產(chǎn)63KN開(kāi)式壓力機(jī)其最大裝模高度為170mm最小裝模高度為130mm模柄孔尺寸為直徑30mm,深度為50mm工作臺(tái)尺寸左右為315mm、前后200mm,厚度40mm工作臺(tái)孔尺寸：左右150mm、前后70mm、直徑110mm立柱間距離：150mm傾斜角3002.3 模具壓力中央確實(shí)定對(duì)于級(jí)進(jìn)模以及輪廓形狀復(fù)雜或多凸模的沖裁模,必須求出沖壓力合力的作用點(diǎn)即壓力中央.模具的壓力中央應(yīng)與模柄的軸線(xiàn)重合,否那么會(huì)影響模具及壓力機(jī)的精度和壽命.一切對(duì)稱(chēng)沖裁件的壓力中央,均位于其輪廓圖形的幾何中央點(diǎn)上.對(duì)于該工件,由工件形狀可知壓力中央位于圓心上.如上圖1.1根據(jù)圖形分析

15、,由于工件圖形對(duì)稱(chēng),所以該工件的壓力中央為該工件的中央.2.4 沖模刃口尺寸及公差的計(jì)算因沖模加工方法不同,刃口尺寸的計(jì)算方法也不同,根本上可分為兩類(lèi)：(1)按凸模與凹模圖樣分別加工法：它主要用于圓形或簡(jiǎn)單規(guī)那么形狀的工作,因沖裁此類(lèi)工件的凸、凹模制造相對(duì)簡(jiǎn)單,精度容易保證,所以采用分別加工.(2)按凸模與凹模配作法加工：常用于沖制復(fù)雜形狀的沖模.這種加工方法的特點(diǎn)是模具的間隙有配置保證,工藝比擬簡(jiǎn)單,不必校核atZmaxZmin的條件,并且還可以放大基準(zhǔn)件的制造公差,使制造容易.表2.4初始雙面間隙Zmax、Zmin材料厚度t/mm08、10、3509M2Q235Q34540、5065MnZ

16、maxZminZmaxZminZmaxZminZmaxZmin小于0.5極小間隙0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.0720.70.0640.0920.0640.0920.0640.0920.0640.0920.80.0720.1040.0720.1040.0720.1040.0640.0920.90.0900.1160.0900.1260.0900.1260.0900.1261.00.1800.1200.1000.1400.1000.1400.0900.1261.

17、20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.3202.00.2460.3600.2600.3800.2600.380由表2.4確定初始雙面間隙Zmax、Zmin的值:Zmin0.025mmZmax0.035mmZmaxZmin0.035mm0.025mm0.010mm設(shè)凸、凹模的制造偏差值分別按公式：T0.4ZmaxZmin(2-6)a0.6ZmaxZmin(2-7：其中T、A-一分別是凸、凹模的制造公差.2.4.1沖孔局部取T0.4ZmaxZmin

18、=0.004mm；a0.6ZmaxZmin=0.006mm.沖兩小孔對(duì)于沖小孔10mm轉(zhuǎn)換為100022mm利用公式Dtdminx0t(2-8)DaDtZmin0A(2-9)其中x磨損系數(shù)白選取查下表2.5是工件的公差值表2.5磨損系數(shù)表工件精度IT10以上x(chóng)=1工件精度IT11IT13x=0.75工件精度IT14x=0.5因孔的公差等級(jí)為IT13級(jí),所以查上表得x=0.75那么Dtdminx0T=100.750.2200.00410.16500.004mmDaDtZmin0A=10.1650.02500.006mm=10.190°.006mm沖中央孔對(duì)于沖中央孔20mm轉(zhuǎn)換為200

19、0.55mm采用第二中方法加工即配合加工.設(shè)以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)件,屬于B類(lèi)第二類(lèi)尺寸磨損后將會(huì)減小的尺寸按公式BjBminx:2-104其中Bj一模具基準(zhǔn)尺寸mm；Bmin工件極限尺寸mm；工件公差mm；那么沖20oo.55mm局部：Dt200.0750.33°0.5520.247500.0226mm01800對(duì)于4.mmDt40.0750.180.184.1350.046mm對(duì)于1000.22mmDt100.750.220022mm10.165°0.066mm4凹模與凸模尺寸根本相同分別是20.2475mm、4.135mm、10.165mm不必標(biāo)注公差,但要保證最小雙面合理

20、間隙值Zmin0.025mm02.4.2落料局部對(duì)外輪廓的落料,由于形狀較復(fù)雜,故采用配合加工方法當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時(shí),凹模磨損后刃口局部尺寸都增大,因此均屬于A類(lèi)尺寸第一類(lèi)尺寸.它的根本尺寸及制造公差確實(shí)定方法按公式AjAmaxX042-11其中Aj模具基準(zhǔn)尺寸mmAmax工件極限尺寸mm工件公差mm其落料精度為IT14級(jí),查公差表將尺寸R10mm、R20mm、40mm、80mm分別轉(zhuǎn)化為R100022mm、R20O0.62mm、40°0.62mm、800074mm,查表2.5取x=0.5022那么R100022mmDa100.50.220kmm9.8900.066mm0.62R20

21、0062mmDa200.520.50丁19.7400,15mm0,624000.62mmDa400.50.620丁39.6900.166mm0.748000.74mmDa800.50.740丁mm79.6300,26mm該零件凸模刃口各局部尺寸按上述凹模的相應(yīng)局部尺寸配制,保證最小雙面間隙值為0.025mm.孔心距60mm查公差表將尺寸轉(zhuǎn)化為600.15mm,磨損后尺寸根本不變,不必考慮磨損的影響,可直接按公式計(jì)算：1,一,一(2-12)LdL1其中L工件孔心距；8Ld凹?？仔木嗟墓Q(chēng)尺寸;工件制造公差.那么計(jì)算結(jié)果如下：103LdL60-600.0375mm883模具結(jié)構(gòu)及模具零件的設(shè)計(jì)3.

22、1 模具類(lèi)型的選擇由沖壓工藝分析可知采用復(fù)合沖壓,但復(fù)合模又可分為倒裝復(fù)合模和正裝復(fù)合模,其各自的特點(diǎn)如下表表3.1正裝復(fù)合模與倒裝復(fù)合模的比擬序號(hào)正裝倒裝1對(duì)于薄抑件能到達(dá)平整要求不能到達(dá)平整要求2操作不方便、不平安,孔的廢料又打棒打出操作方法能裝自動(dòng)撥料裝置即能提高生產(chǎn)效率又能保證平安生產(chǎn).孔的廢料通過(guò)凸凹模的孔往下漏掉3裝凹模的面積較大,有利于復(fù)雜重建用拼塊結(jié)構(gòu)如凸凹模較大,可直接將凸凹模固定在底座上省去固定板4廢料不會(huì)在凸凹?？追e聚,每次又打棒打出,可減少孔廢料的漲力,又利于凸凹模減小最小壁厚廢料在凸凹模孔積聚,凸凹模要求又較大的壁厚以增增強(qiáng)度.該沖件屬于普通沖裁,精度要求不高又屬于大

23、批量生產(chǎn),采用倒裝比正裝操作方便簡(jiǎn)單,生產(chǎn)效率較高,因此選用倒裝復(fù)合模.3.2 定位方式的選擇定位零件是用來(lái)保證條料的正確送進(jìn)及在模具中的正確位置,條料在模具送料平面中必須有兩個(gè)方向的限位：一是在與條料方向垂直方向上的限位,保證條料沿正確的方向送進(jìn)成為送進(jìn)導(dǎo)向；二是在送料方向的限位,限制條料一次送進(jìn)的距離步距.屬于送料導(dǎo)向的定位零件又導(dǎo)料銷(xiāo),導(dǎo)料板、側(cè)壓板等.導(dǎo)料板及側(cè)壓板多用于級(jí)進(jìn)模和單工序模中.導(dǎo)料銷(xiāo)那么多用于復(fù)合模和單工序模中.因此選導(dǎo)料銷(xiāo)做為導(dǎo)向且位于條料的同側(cè),從右向左送料時(shí)導(dǎo)料銷(xiāo)裝在后側(cè).屬于送料定距的定位零件有擋料銷(xiāo)、導(dǎo)正銷(xiāo)、側(cè)刃等,導(dǎo)正銷(xiāo)及側(cè)刃多用于級(jí)進(jìn)模和單工序模中.擋料銷(xiāo)那

24、么多用于復(fù)合模和單工序模中.選取擋料銷(xiāo)做定距定位零件.在模具閉合后不許擋料銷(xiāo)的頂端高出材料因選取活動(dòng)式彈頂擋料銷(xiāo).其擋料銷(xiāo)的高度h查表得h=3mm表3.2擋料銷(xiāo)高度hth0.3232343.3 卸料裝置與推件裝置的選取常見(jiàn)的卸料零件又固定卸料板和彈壓卸料板.前者式剛性結(jié)構(gòu)主要起卸料作用,卸料力大,適用于沖材料厚度大于0.8mm的模具,后者是柔性結(jié)構(gòu),兼有壓料和卸料兩個(gè)作用.具卸料力的大小決定與所選用的彈性元件.主要用于沖制薄料和要求制件平整的充模中,長(zhǎng)用在倒裝復(fù)合模中,因此選取彈壓卸料板.彈壓卸料板與凸模配合間隙值查表的C=0.1mm表3.3彈壓卸料板與凸模配合間隙值材料厚度t>0.5&

25、gt;0.51V1單面間隙C0.050.10.15在自由狀態(tài)下的彈壓卸料板應(yīng)高出凸模刃口0.30.5mm.卸料板的厚度查表3.4.材料厚度t卸料板寬度B工50>5080>80125hoH0hoH0hoH00.868610813>0.81.56108121014>1.536-10-12-查上表得卸料板厚度HO8mm卸料彈簧選取4個(gè)圓鋼絲彈簧,其規(guī)格為外徑D14mm,截面d2mm,自由高度h12mm,工作高度H4.3mm,節(jié)距t4.5mm.該彈簧的材料為65Mn,淬硬HRC431.1 它的安裝結(jié)構(gòu)是套在卸料螺釘外面,卸料螺釘?shù)闹睆桨垂?-1(3-1)BDi(23)其中Di

26、為彈簧的徑圖3.1卸料螺釘計(jì)算得B8mm0其卸料螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式如圖3.1推件裝置選取剛性推件裝置,它有打桿、推板、連接推桿和推件塊組成.3.4 導(dǎo)向方式的選擇為了工作方便,安裝調(diào)整簡(jiǎn)單,該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱.3.5 工作零件的設(shè)計(jì)3.5.1 凹模外形尺寸確實(shí)定凹模厚度確實(shí)定：Hkb(3-2)k為系數(shù)b為凹模刃口的最大尺寸(mm)查表3.5選取系數(shù)k=0.30表3.5凹模系數(shù)k條料寬度材料厚度01>13>36<500.30-0.400.35C0.500.45/-0.60>501000.20,0.300.22C0.350.30/-0.45>1002000.15,0.2

27、00.18C0.220.22/-0.30H凹0.308024mm.凹模壁厚C1.52H1.52436mm;凹模外形尺寸為160mm125mmo凹模的刃口形式選用直筒式刃口.該凹模的厚度的全部為有效刃口高度,刃壁無(wú)斜度,刃磨后刃口尺寸不變,適用于制件或廢料逆沖壓方向推出的沖裁模如復(fù)合模、薄料落料模.其形狀如圖3.2圖3.2凹模刃口3.5.2 凹模結(jié)構(gòu)形式的選擇凹模的結(jié)構(gòu)形式有整體式和組體式兩種,兩種結(jié)構(gòu)形式的比擬如下表3.6表3.6凹模兩種結(jié)構(gòu)形式的比擬結(jié)構(gòu)形式制作方法固定方法特點(diǎn)整體式凹模其外形按毛坯和工件的形狀制作采用螺釘和銷(xiāo)釘直接固定在模板上制造簡(jiǎn)單,但工作局部與非工作局部都由優(yōu)質(zhì)鋼制造,

28、損壞后全部更換,浪費(fèi)材料,本錢(qián)高組合式凹模凹模工作局部與非工作局部開(kāi)制造,非工作局部用普通鋼制造,凹模以過(guò)渡配合壓裝在凹模固定板采用螺釘和銷(xiāo)釘把凹模固定板緊固在模板上節(jié)約貴重的模具材料,且當(dāng)凹模損壞后是易維修更換,適用于沖制大、中型工件上的小孔由于工件是大批量的生產(chǎn),而且整體尺寸較小,那么根據(jù)上面的比擬表可選用整體式的凹模結(jié)構(gòu).3.5.3 沖孔凹模選用凹模的刃口形式有直壁形、錐形和凸臺(tái)式三種,這幾種形式比擬如表3.7刃口形式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)直壁形刃口強(qiáng)度高且刃磨后孔中尺寸不隨修磨而變化,制造方便孔易積工件或廢料,增大了凹模的脹力,推件力,孔壁易磨損錐形凹模加工容易,不易積存工件或廢料,對(duì)孔壁摩擦力和壓

29、力小刃口強(qiáng)度較差且刃磨以后孔口尺寸隨修磨變大凸臺(tái)式可以用錘敲打凸臺(tái)斜面以調(diào)整模具間隙,直到試出滿(mǎn)意的沖件僅適用于沖0.3mm以下的軟金屬與非金屬材料,凹模的硬度一般不高于HRC35-38在本套復(fù)合模中,采用的是倒裝的形式,而且凹模有推件塊,所以凹模不會(huì)積存工件,而錐形的又不利于工件的推出和問(wèn)化模具的結(jié)構(gòu),那么根據(jù)上面的比擬表選用直壁形的刃口形式,刃口無(wú)斜度有一定的高度,刃磨后刃口尺寸不變,但刃口后端漏料局部設(shè)計(jì)成帶有一定斜度,凹模工作局部強(qiáng)度較好.如圖3.3圖3.3沖孔凹模刃口h為刃口高度,a為斜角,查表2.11得h=5mm,a=2材料厚度tah<0.52>40.512>51

30、2.52>62.563>8>63>103.5.4 凸模固定形式的選擇凸模的固定形式有：采用凸模固定板固定、與上模板直接固定和采用低溶點(diǎn)合金或環(huán)氧樹(shù)脂澆注固定三種,各自的特點(diǎn)的比擬如下表.表3.9固定形式的特點(diǎn)比擬固定形式固定方法特點(diǎn)凸模固定板固定一米用H7/p6過(guò)渡配合,圓形凸模那么采用凸肩固定定位精度高,牢靠,但固定孔精度局,加工困難與上模板直接連接米用螺釘,銷(xiāo)釘直接把凸模固定在上模板上適用于大型凸模的固定低熔點(diǎn)合金澆注固定或環(huán)氧樹(shù)脂澆注固定使低熔點(diǎn)合金或氧樹(shù)脂溶化,像粘結(jié)劑一樣固定在凸模上適用于沖裁0.32mm的板料由于本工件是大批量的生產(chǎn),且孔有一定的精度要求,模

31、具采用的是復(fù)合模,那么從上表的比擬中可選用凸模固定板固定的形式固定凸模,而這里的固定板又是與落料凹模一體的,即凸模的凸肩與落料凹模的上端以H7/p6過(guò)渡配合.3.5.5 凸模結(jié)構(gòu)尺寸小孔凸模為圓形,采取臺(tái)階式凸模,它的強(qiáng)度剛性較好,裝皮修磨方便,與凸模固定板配合局部按過(guò)渡配合(H7/m6或H7/n7)制造,最大直徑的作用是形式臺(tái)肩,以便固定,保證工作時(shí)凸模不配拉出,材料選取T10A,熱處理硬度為5862HRC.其凸模長(zhǎng)度計(jì)算公式：Lh1h2th(3-3)其中hl一凸模固定板厚度hi(0.60.8)H凹=0.602414.4mmt材料厚度0.5mmh2一卸料板厚度8mmh一增加長(zhǎng)度,一般選取10

32、20mmL14.4mm8mm0.5mm15.1mm38mm凸模的結(jié)構(gòu)形式如圖3.4圖3.4凸模結(jié)構(gòu)圖沖中央孔中央孔為非圓形凸模,采用臺(tái)肩固定法,對(duì)于該凸模凸起的局部可以采用嵌入式的鑲拼結(jié)構(gòu),把凸起局部與凸模拼合后嵌入到固定板凹槽,為了預(yù)防凸模轉(zhuǎn)動(dòng)需要在固定端接縫處加防轉(zhuǎn)銷(xiāo),具結(jié)構(gòu)如圖3.5圖3.5中央孔凸模該凸模的長(zhǎng)度L=38.5mm.3.5.6 凸凹模的選取凸凹模是復(fù)合模中同時(shí)具有落料凸模和沖孔凹模作用的工作零件.凸、凹模的結(jié)構(gòu)大到分為整體式和鑲拼式的兩種,鑲拼式結(jié)構(gòu)適合于大,中型和形狀復(fù)雜,局部容易損壞的整體凸模式或凹模,而此處所需的凸凹模形狀較簡(jiǎn)單,所以選用整體式來(lái)加工凸凹模.它的外圓均

33、為刃口,凸凹模的最小壁厚與模具結(jié)構(gòu)有關(guān)：當(dāng)模具為倒裝結(jié)構(gòu)時(shí),孔為直筒形刃口形式,且采用下出料方式,那么孔積存廢料,脹力大,故最小壁厚應(yīng)大些.其凸凹模最小壁厚見(jiàn)表3.10.表3.10凸凹模最小壁厚材料厚度0.40.60.81.01.21.41.61.8最小壁厚1.41.82.32.73.23.64.04.4查表選取1.8mm.該凸凹模的長(zhǎng)度L37mm.其凸模的結(jié)構(gòu)如圖3.6圖3.6凸凹模3.5.7 模架及其他零件的設(shè)計(jì)該模架選用滑動(dòng)導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架,這種模架的導(dǎo)柱在模具的后側(cè)位置,這種模架送料及操作都比擬方便,可以縱橫向送料.材料選取鑄鐵HT2000模架上模板的長(zhǎng)度為200mm、寬度140mm、

34、厚度35mm.下模板的長(zhǎng)度250mm、寬度170mm、厚度40mm；最大高度為190mm、最小高度為160mm.模柄選取壓入式模柄,壓入模柄部位應(yīng)與安裝孔成H7/m6配合,材料選取45鋼,尺寸30150mm0螺釘選用標(biāo)準(zhǔn)件六角螺釘,規(guī)格為M10;導(dǎo)柱的直徑30mm,長(zhǎng)度144mm；導(dǎo)套的直徑為31mm,長(zhǎng)144mm；應(yīng)按H6/h5配合；柱間的距離150mm；材料為20鋼;4閉模高度的計(jì)算為了保證模具和壓力機(jī)相適應(yīng),沖模的閉合高度H應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度Hmax和最小裝模高度Hmin之間,其關(guān)系式為(41)：HminH110mmHHmaxHi5mm(4-1)式中H沖模的閉模高度；Hmax最大

35、閉根圖度；Hmin最小閉根圖度；H1墊板高度；HmaxH1最大裝根圖度；HminH1-最小裝模高度.那么HminH110mm130mm10mm140mm；HH5mm170mm5mm165mmmax1HH下模座H上模座H墊板H凸模H凸凹模=40mm+34mm+10+mm38mm+37mm-15mm=144mm有上數(shù)可知HminHHmax,那么所選那么的壓力機(jī)符合要求.5模具總裝圖圖5.1總裝圖1.下模座2.六角螺釘3.導(dǎo)柱4.彈簧5.卸料板6.活動(dòng)擋料銷(xiāo)7.六角螺釘8.導(dǎo)套9.上模座10.凸模固定板11.頂件塊12.頂桿13.推板14.打桿15.模柄16.六角螺釘17.沖大孔凸模18.墊板19.

36、小孔凸模20.凹模21.凸凹模22.固定板23.圓柱銷(xiāo)24.活動(dòng)擋料銷(xiāo)25.卸料螺釘26.彈簧27.凸模鑲塊工作原理：該模具為倒裝復(fù)合摸,沖壓時(shí)可自動(dòng)送料,板料由卸料板5上的活動(dòng)擋料銷(xiāo)6擋料送進(jìn).工作時(shí)上模下行,由凸凹模21、落料凹模20、沖孔凸模17、19完成落料沖孔,使工件成型,工作完成后上模上行,當(dāng)滑塊碰到上死點(diǎn)時(shí),打桿和推板開(kāi)始工作,將工件從凹模推出落下,沖孔廢料從工作臺(tái)孔直接落下.6模具材料的選用利用模具生產(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、性能和本錢(qián).是提升勞動(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

37、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)的選擇和外表質(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雖度和抗彎強(qiáng)度才能保證模具具有較高的變形水平.2 .應(yīng)具有較高的斷裂抗

38、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反抗模具裂紋產(chǎn)生一個(gè)特性,也是作為預(yù)防斷裂的一個(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)載荷較大的冷沖鍛及剪切模易受偏心彎曲載荷細(xì)長(zhǎng)凸?；蛴袘?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,為了提升耐磨性,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,提升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

39、向等,以方便模具的加工,易于成形及預(yù)防熱處理后變形等.總上所述：凸、凹模采用工作局部局部淬火硬度5862HRC,材料也用淬火變形小的CrWMn模具鋼.7模具的裝配與檢測(cè)7.1 模具的裝配復(fù)合模是指在沖床一次行程中沖制產(chǎn)品兩道或兩道以上工序的沖模,這種模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,裝配要求高,但由于模具生產(chǎn)率高,各、外型面間的相對(duì)位置精度高,故廣泛應(yīng)用于精密零件的加工.本模具為落料沖孔復(fù)合模具裝配一般按下面的步驟進(jìn)行：裝配壓入式模柄,垂直上模座端面,裝后同磨大端面齊平.將凸模裝入凸模固定板,保持與固定板端面垂直,同磨端面平齊將凸凹模裝在固定板上,并保持與固定板端面垂直,同磨端面齊平.確定凸凹模固定板在下模座上的

40、位置,用平行夾板夾緊,作凸凹模固定板上的螺孔和下模座上的螺釘過(guò)孔,并保持孔位置一致.劃下模板漏料孔線(xiàn),加工漏料孔,按凸凹模的孔每邊加大約1mm.按凹模上的孔引作凸模固定板和上模座的螺釘過(guò)孔.將帶凸模的固定板裝在上模板上,螺釘不要擰得過(guò)緊,進(jìn)行試裝合模,使導(dǎo)柱緩慢進(jìn)入導(dǎo)套,如果凸模與凸凹模的孔對(duì)的不太正,可輕輕敲打凸模固定板,利用螺釘過(guò)孔的間隙進(jìn)行調(diào)整,直至間隙均勻.此時(shí)用劃針在上模板上劃出凸模固定板位置.在上模組件上增加凹模,重新合模,作沖裁外形和各孔的全面細(xì)致的間隙調(diào)整,其中包括用沖紙法試驗(yàn),直至獲得均勻的間隙.上模和下模分別鉆較銷(xiāo)孔預(yù)防位置移動(dòng),裝入銷(xiāo)釘,并保持銷(xiāo)與孔有適當(dāng)?shù)倪^(guò)盈.其它零件

41、可按圖裝配,到達(dá)要求后打標(biāo)記.7.2 模具檢測(cè)沖模裝配前,應(yīng)該對(duì)零、組件進(jìn)行檢查、復(fù)查的容有：1沖裁模的刃口局部應(yīng)鋒利,拉伸模的彎曲的工作型面應(yīng)過(guò)度圓滑,外表粗糟度應(yīng)符合要求；2工作熱處理后的實(shí)際硬度值是否符合要求,如有碳化合物偏析要求應(yīng)技術(shù)要求的規(guī)定；3外行的非工作銳邊是否已經(jīng)倒角或?qū)A；4零件不應(yīng)有沙眼、縮空、裂紋、磨削退火或機(jī)械損傷；5可卸導(dǎo)柱的椎面與趁套上椎孔的吻合長(zhǎng)度面積應(yīng)不小于80%沖?？梢赃x用標(biāo)準(zhǔn)模架,也可使用與其他沖模零件同時(shí)加工制造的非標(biāo)準(zhǔn)模架.在沖模裝配前,應(yīng)檢查模架各零件的工作外表不應(yīng)有劃痕、浮銹、沙眼、裂紋和其他機(jī)械損傷；上模座沿導(dǎo)柱上下移動(dòng)要平穩(wěn),無(wú)滯澀現(xiàn)象.在正常情

42、況下,滑動(dòng)導(dǎo)向的模架上模與下模脫開(kāi)后,應(yīng)教容易復(fù)位.滾動(dòng)的導(dǎo)向的模架上模與下模脫開(kāi)后,假設(shè)先將鋼球保持圈一端套進(jìn)導(dǎo)柱,而另一端裝進(jìn)導(dǎo)套孔中,那么上模與下模能較容易復(fù)位.此外,還應(yīng)使用平板、帶指示器的測(cè)量架、球面支柱等復(fù)查上模座上平面對(duì)下平面的平行度,標(biāo)準(zhǔn)模架應(yīng)符合規(guī)定的精度等級(jí),非標(biāo)準(zhǔn)模架應(yīng)符合其相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)中的精度等級(jí)數(shù)值.滑動(dòng)導(dǎo)向模架應(yīng)符合表7.1的規(guī)定.表7.1滑動(dòng)導(dǎo)向模架精度等級(jí)公差值精度等級(jí)被測(cè)尺寸I級(jí)n級(jí)出級(jí)公差值>40630.0200.030.05>631000.0250.040.06>1001600.0300.050.08>1602500.0400.060

43、.10>2504000.0500.080.12>4006300.1000.150.25裝配完成后應(yīng)檢測(cè)的容有：沖裁模的間隙的間隙應(yīng)均勻分布,其公差不大于2020%沖裁模凹模的刃口面沿沖裁方向應(yīng)平直,允許有向后逐漸增大者應(yīng)不大于15'的斜度,其外表粗糙度Ra值不大于0.8m,鑲拼要配合緊密無(wú)縫隙；沖裁模的凸凹模、凸模和凹模在裝配后應(yīng)磨口,并分別對(duì)上模座的上平面或下模座的下平面平行,允許0.01:100,其外表粗糙度Ra0.80.4m；卸料板、推件板和頂件塊除保證與凸模、凸凹模和凹模的高度在0.20.8mm圍；應(yīng)調(diào)整卸料螺釘,以保證挾料板的壓料外表對(duì)沖模安裝基面的平行度誤差不大

44、于0.05:100;同一沖模沖同一長(zhǎng)度的頂桿允差不大于0.1mm；下墊板和下模座的漏料孔按凹?；蛲拱寄３叽缑窟吋哟?.51mm,裝配后的位置應(yīng)一致,不允許有卡料現(xiàn)象.止匕外,所有經(jīng)磨削的零件應(yīng)在裝配前退磁.沖模裝配后,要通過(guò)試沖對(duì)模具和制件進(jìn)行綜合考察與檢測(cè).試沖時(shí),對(duì)沖模和制件出現(xiàn)的各種問(wèn)題及缺陷要認(rèn)真進(jìn)行質(zhì)量分析,找出產(chǎn)生問(wèn)題的原因,并對(duì)沖模進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和修理,再次進(jìn)行試沖,直至模具工作正常,得到合格的制件.沖裁質(zhì)量分析見(jiàn)表7.2表7.2沖裁質(zhì)量分析序號(hào)質(zhì)量問(wèn)題原因分析解決方法1制件斷面光亮帶太寬,有齒狀毛刺沖裁間隙太小對(duì)于落料模,減小凸模,并保證合理間隙；對(duì)于沖孔模,應(yīng)加大凹模,并保證合

45、理間隙2制件斷面粗糙.圓角大,光亮帶小,有拉長(zhǎng)的毛刺沖裁間隙太大對(duì)于落料模是更換或返修凸模,保證合理間隙3制件斷面光亮帶不均勻或一邊啟帶斜度的毛刺沖裁間隙不均勻返修凸模、返修凹?；蛑匦卵b配調(diào)整到間隙均勻4落料后制件成弧形面凹模有倒錐或頂板與制件接觸面小返修凸模、返修或調(diào)整頂板5校后制件尺寸較差落料后制件成弧形面所致,多見(jiàn)十卜出件沖模修落料凹模或改換有彈頂裝置的落料模6孔與外形位置便移擋料銷(xiāo)位直小止確修正擋料銷(xiāo)7工件扭曲1 .部脹力造成2 .頂出制件時(shí)作用力不均勻1 .改變排樣或?qū)Σ牧险鹛幚? .調(diào)整模具試頂板工作正常9啃口1 .導(dǎo)柱與導(dǎo)套間隙過(guò)大2 .推件塊上的孔不垂直,迫使小凸模偏位3 .凸?；?qū)ё“惭b不垂直4 .平行度誤差積累1 .返修或更換導(dǎo)柱導(dǎo)套2 .返修或更換推件塊3 .重新裝配,保證垂直度要求4 .重新修模、裝配10卸料不止常1 .卸料板與凸模間隙過(guò)緊、卸料板傾斜或其他卸料件裝配不當(dāng)2 .彈簧彈力缺乏3 .凹模落料孔與下模座漏料孔沒(méi)有對(duì)正4 .凹模后倒錐,造成制