【沖壓模的設(shè)計(jì)與裝配淺析4900字（論文）】

I沖壓模的設(shè)計(jì)與裝配目錄TOC\o"1-3"\h\u119971前言 116561.1沖壓技術(shù)的作用和地位 1152991.2沖壓技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 1277722零件工藝分析 265792.1工件所需材料 2912.2零件工藝分析 2153982.3工藝方案的確定所需要求 3187972.3.1工藝方案確定相關(guān)要求 3286292.3.2可供使用的備選方案 385322.3.3方案比較并確定 3123823零件沖壓設(shè)計(jì)工藝 491193.1凹凸模的設(shè)計(jì) 420333.1.1凹模厚度、壁厚等相關(guān)尺寸的確定 48113.1.2判定凸模及其板類零件厚度 6127063.1.3上模固定板的設(shè)計(jì)（45#鋼） 7152943.1.4下模固定板的設(shè)計(jì)（45#鋼） 7151233.2落料模零件尺寸設(shè)定以及規(guī)整處理 824383.2.1計(jì)算墊板尺寸 821873.2.2卸料板尺寸的確定 975033.2.3導(dǎo)柱與導(dǎo)套尺寸的確定 9303973.2.4內(nèi)六角螺釘尺寸的確定 10316663.2.5主要零件尺寸確定 11286164模具總裝配圖及工作原理 1298764.1模具工作原理及結(jié)構(gòu) 12136254.2工作零件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 13275524.2.1熱處理 13284364.2.2加工品質(zhì) 13183514.2.3外觀要求 13205264.3選擇標(biāo)準(zhǔn)零件 1336304.4模具裝配標(biāo)準(zhǔn) 14251894.5試模及調(diào)整 1415625結(jié)論 1524946參考文獻(xiàn) 161前言1.1沖壓技術(shù)的作用和地位隨著工業(yè)革命的發(fā)展，自動(dòng)化機(jī)器、電力等設(shè)備正在取代傳統(tǒng)加工工業(yè)中的工人。沖壓工藝在自動(dòng)化生產(chǎn)過程中起著重要的作用。冷軋工藝設(shè)計(jì)產(chǎn)品非常豐富，但對(duì)其質(zhì)量有著嚴(yán)格的要求，采用沖壓工藝設(shè)計(jì)的產(chǎn)品一般都是消費(fèi)者能直接看到的產(chǎn)品和外觀產(chǎn)品。采用沖壓技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量和相對(duì)穩(wěn)定性更高，條件也更嚴(yán)格。1.2沖壓技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與其他國家相比，我國的工業(yè)歷史較短，冷分離技術(shù)相對(duì)落后。新中國成立以來，一些先進(jìn)的公司積極學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)技術(shù)。一開始，他們使用冷沉積技術(shù)和冷模具設(shè)計(jì)制造工藝，沒有對(duì)實(shí)際生產(chǎn)制造工藝進(jìn)行概念上的理解和關(guān)注。這是幫助其他企業(yè)的一種手段。20世紀(jì)50年代后半期，冷沖模標(biāo)準(zhǔn)相繼出臺(tái)。此后，我國冷沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造受到了廣泛關(guān)注。與國外相比，我國冷壓機(jī)的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)相對(duì)落后。由于一些設(shè)備的限制，模具的設(shè)計(jì)和制造很難取得很大的進(jìn)展。在國外，由于綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的研究，濃縮印花設(shè)計(jì)與制造的歷史由來已久，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和新的智能數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，五子港模型的插拔、設(shè)計(jì)與制造有了進(jìn)一步的發(fā)展，出現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢(shì)國外對(duì)制造業(yè)和材料業(yè)的重視和發(fā)展由來已久。模具設(shè)計(jì)壽命長(zhǎng)，精度高于國內(nèi)冷壓機(jī)。另一方面，在我國沖壓模具的設(shè)計(jì)和制造中，以單一的加工方式為主，高可靠性的遞進(jìn)方式為輔。這種復(fù)合材料模具的使用還處于探索階段。因此，我國的模具設(shè)計(jì)和制造模式還處于探索階段，與國外還有很大的差距。但在1950年代末，政府宣布了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)方針，我們的國家將更加注重設(shè)計(jì)、相關(guān)類型的形狀和產(chǎn)品相對(duì)豐富，相應(yīng)的配套設(shè)備也得到了改進(jìn)，功能也相對(duì)豐富和，我國設(shè)計(jì)和制造得到了支持，這有利于整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。2零件工藝分析2.1工件所需材料工件名稱：L型支架工件簡(jiǎn)圖：如圖2-1所示生產(chǎn)批量：大批量圖2-1加工零件圖2.2零件工藝分析如圖2-1所示，本工件加工有三個(gè)工序：沖孔、落料和彎曲。材料為08，板材厚度為3mm。具有良好的沖壓性能，適合下料。雖然工件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但模具精度高，提高了模具精度，增加了難度。在工件的折疊過程中，有直徑為6mm、長(zhǎng)度為18mm的孔。沖裁必須保證其同軸度，同時(shí)保證其精度。在彎曲時(shí)，要防止彎曲裂紋，保證垂直彎曲。工作是高質(zhì)量要求的大批量生產(chǎn)。由于采用單工藝模具，不僅工藝繁瑣，而且質(zhì)量高，因此一些尺寸小型化后難以穩(wěn)定，操作不便，定位多，產(chǎn)量低，能夠滿足批量生產(chǎn)的需要。因此，采用沖壓多工位級(jí)進(jìn)模。工件的尺寸公差必須達(dá)到IT7，且尺寸精度以及模具都較高。2.3工藝方案的確定所需要求2.3.1工藝方案確定相關(guān)要求（1）工作對(duì)象必須符合設(shè)計(jì)要求。（2）選擇工藝提高生產(chǎn)效率。（3）模具制作完成后，模具壽命延長(zhǎng)。（4）模具制造完成后，應(yīng)便于技術(shù)人員工作和后續(xù)維護(hù)。2.3.2可供使用的備選方案為了生產(chǎn)零件，有三個(gè)選項(xiàng)：沖孔和落料，其具體的沖孔。第一種方案是先落料，然后再?zèng)_孔，最后彎曲；第二種方案是沖孔和落料同時(shí)進(jìn)行的彎曲單工序模；第三種方案是沖孔、落料進(jìn)行，然后彎曲級(jí)進(jìn)模。這三種方案被稱為單一工藝模具、漸進(jìn)模具制作和復(fù)合膜制作。2.3.3方案比較并確定（1）三種方案優(yōu)缺點(diǎn)方案一屬于單一工藝模式，工藝流程少，時(shí)間短，操作簡(jiǎn)單，材料利用率不理想，材料損耗大。在方案二中，它屬于先進(jìn)的模具生產(chǎn)形式，其工藝比單工序模生產(chǎn)的工藝復(fù)雜，從而提高了材料的利用率。方案三的生產(chǎn)效率高于方案1和方案2。選材簡(jiǎn)單，材料利用率最高。（2）三種方案對(duì)比分析通過方案二和方案三的對(duì)比分析可知，方案三的材料利用率高，加工工序相對(duì)復(fù)雜。但由于材料利用率較高，本文設(shè)計(jì)的漸進(jìn)式?jīng)_壓模具采用方案三的形式。3零件沖壓設(shè)計(jì)工藝3.1凹凸模的設(shè)計(jì)3.1.1凹模厚度、壁厚等相關(guān)尺寸的確定(4-1)(4-2)(4-3)式中b——沖裁件的最大外形尺寸；（mm）；K——系數(shù)，考慮板料厚度的影響（見表4-1）；H——凹模厚度；C——凹模壁厚；B——凹模外形最大尺寸。表4-1系數(shù)的取值根據(jù)上表格4-1可求取其具體的數(shù)值為，根據(jù)上述式子（4-1）和（4-2）可得：；；根據(jù)表4-1取凹模厚度：H=40mm；取凹模壁厚C=50mm。根據(jù)公式（4-2）：B=b+2C=106.9+2×50=206.9mmL=l+2C=79.9+2×50=179.9mm根據(jù)下表4-2中數(shù)據(jù)查詢可知：其凹模的設(shè)計(jì)外形尺寸應(yīng)為。表4-2矩形和圓形凹模尺寸凹模輪廓尺寸為250mm×200mm×40mm。圖4-1凹模尺寸圖（2）板料限位問題的解決方案是：在凹模對(duì)應(yīng)位置，應(yīng)鉆兩個(gè)孔進(jìn)行加工，并進(jìn)行浮動(dòng)固定。在鉆孔過程中，應(yīng)嚴(yán)格拔出銷孔，確定銷孔的相應(yīng)尺寸和位置。參照擋料銷零件圖，完成相應(yīng)的計(jì)劃。3.1.2判定凸模及其板類零件厚度（1）首先是要明確凸凹模外形以及尺寸在進(jìn)行凸模長(zhǎng)度L計(jì)算上，公式是：（4-4）上式中，、表示凸凹模的固定板和出料板對(duì)應(yīng)的厚度值。借助計(jì)算公式，我們可以知道：，可以通過查閱表格得到，其值應(yīng)為20mm。式中表示增加的長(zhǎng)度，包括進(jìn)入凹凸模的深度和彈性元件安裝的相應(yīng)高度值。那么，（4-5）＝=64mm表4.3卸料板厚度（2）計(jì)算卸料板厚度取值本文采用固定卸料板設(shè)計(jì)，即只能進(jìn)行卸料作業(yè)，不需要指導(dǎo)工作。一般來說，卸料板厚度可以由查表來獲得。本手冊(cè)設(shè)計(jì)中，根據(jù)要求沖件料厚度要求，相應(yīng)寬度40mm（一般兩個(gè)底座尺寸乘以放料板的長(zhǎng)度和寬度）。出版板厚度20mm，可計(jì)算出凸模長(zhǎng)的長(zhǎng)度。（3）進(jìn)行凸模其余特征計(jì)算在此位置輕敲螺紋底部并攻螺紋。使用圖4-2中凸模零件說明相應(yīng)的參數(shù)信息。圖4-2凸模尺寸圖3.1.3上模固定板的設(shè)計(jì)（45#鋼）上模為45#鋼，熱處理方法為淬火回火?？色@得硬度為24-28HRC的材料。處理后，上、下端面平行度小于0.08，粗糙度小于3.2。請(qǐng)參見圖4-3。圖4-3上模固定板結(jié)構(gòu)圖3.1.4下模固定板的設(shè)計(jì)（45#鋼）下模固定板為45#鋼，熱處理方法為淬火回火。硬度可達(dá)200～220HB。加工后上下段平行度小于0.08，粗糙度小于3.2。結(jié)構(gòu)示意圖如圖4-4所示。圖4-4下模固定板結(jié)構(gòu)圖3.2落料模零件尺寸設(shè)定以及規(guī)整處理3.2.1計(jì)算墊板尺寸（1）：首先計(jì)算上墊板尺寸。此時(shí)，上地板上的凸模所施加的壓力由上層確定。凸模產(chǎn)生的壓力計(jì)算公式如下：（4-6）結(jié)合公式，可以理解，安全強(qiáng)度的要求可以滿足，根據(jù)計(jì)算，上?？箟簭?qiáng)度足夠，模具長(zhǎng)期使用在加工工藝中會(huì)導(dǎo)致金屬疲勞，因此還應(yīng)加墊板，通過以下步驟，對(duì)墊板的尺寸進(jìn)行了分析。（2）在下墊板的界定上可以采用公式獲取?？芍?，下墊板具有足夠的強(qiáng)度。為了保證模具使用的安全穩(wěn)定，需要增加下墊板。具體尺寸計(jì)算下面在進(jìn)一步說明。3.2.2卸料板尺寸的確定卸料板采用45#鋼，淬火回火后硬度為24-28hrc，既對(duì)應(yīng)比抗壓強(qiáng)度，又考慮到模具易分解和長(zhǎng)期使用，具有一定的穩(wěn)定性，滿足安全要求。具體尺寸如圖4-5所示。圖4-5卸料板結(jié)構(gòu)圖3.2.3導(dǎo)柱與導(dǎo)套尺寸的確定導(dǎo)套、導(dǎo)套采用20#鋼材質(zhì)，鋼是指優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。該材料具有良好的塑性和韌性，大部分可在壓力下使用，經(jīng)歸正火后，硬度為62-64hrc，導(dǎo)柱直徑為50mm。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的具體尺寸如圖4-6所示。圖4-6導(dǎo)柱與導(dǎo)套結(jié)構(gòu)圖3.2.4內(nèi)六角螺釘尺寸的確定內(nèi)六角頭螺栓的標(biāo)準(zhǔn)零件是M8x40，也稱為45#鋼。該材料具有優(yōu)良的強(qiáng)度和切削性能。它有各種各樣的材料。為便于拆卸和長(zhǎng)期使用，選用標(biāo)準(zhǔn)件。圖4-7所示為內(nèi)六角螺塞的具體尺寸。圖4-7內(nèi)六角螺釘結(jié)構(gòu)圖3.2.5主要零件尺寸確定以列表形式給出：表4-4主要零件尺寸圖4模具總裝配圖及工作原理圖6-1模具裝配圖4.1模具工作原理及結(jié)構(gòu)在操作和制造過程中，考慮到相對(duì)簡(jiǎn)單的工藝，在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)中采用了單一的工藝壓力機(jī)模型，整體形狀為方形，上下基礎(chǔ)采用矩形，上下模架由凹?？刂泣c(diǎn)安裝定位，固定螺栓主要用于整模固定過程，上壓板安裝在安裝區(qū)域，壓縮板滑塊壓縮在模具底部，配T形槽由兩種組合組合而成，凹模與螺栓結(jié)合。上模設(shè)計(jì)有底板，包括凸模固定板。下模設(shè)計(jì)包括底板、底板、兩個(gè)緩沖塊、凹模，包括兩個(gè)分布的導(dǎo)板和卸料板，另一部分包括在內(nèi)。在凸模、凹模設(shè)計(jì)中，其對(duì)定位要求較高。定位銷孔采用鉆頭加工，滿足一定要求。在沖載加工中，沖床滑塊在上模動(dòng)作中移動(dòng)，但凹模應(yīng)穩(wěn)定。上半孔為再生基板的凹模，由卸料和導(dǎo)板組成的四邊形間隙供應(yīng)已完成。在本設(shè)計(jì)中，導(dǎo)板的一部分要提前對(duì)準(zhǔn)，第一、二沖載荷分別通過受傷的擋塊和微型提升板進(jìn)行，運(yùn)輸動(dòng)作由固定擋塊進(jìn)行完成。然后將金屬板的水平方向旋轉(zhuǎn)180度，然后重復(fù)送料過程。卸料操作主要由固定卸料板進(jìn)行。滑塊回程時(shí)，必須設(shè)置固定限位板。根據(jù)凸模下降模式，強(qiáng)制卸料。如果零件被沖孔，零件將掉落。如果累計(jì)達(dá)到一定程度，則空動(dòng)作將完成一次。4.2工作零件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)4.2.1熱處理對(duì)于一些主要的部件，如凸模、凹模、(上)下墊、下墊、出料板等，應(yīng)先對(duì)這些部件進(jìn)行冷卻。一般硬度值設(shè)置為56hrc-64hrc。處理后，如能滿足此要求，則處理結(jié)束。對(duì)于導(dǎo)板和工作接觸面硬度的提高，可以通過滲碳方式的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)。4.2.2加工品質(zhì)對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)零件，必須結(jié)合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以確保零件具有更高的尺寸精度和粗糙度性能，并滿足幾何公差的要求。沖頭垂直誤差為0.01mm?0.02mm，上下表面平行度為0.02mm。板構(gòu)件的上下表面、相鄰板部分和上下端面的垂直方向?yàn)?.02mm。上、下模座導(dǎo)套及導(dǎo)柱安裝孔位置誤差為0.01～0.02mm。凸模邊緣和凹模上端的粗糙度為0.4um，另一塊板的厚度為0.02mm，其他各板類零件的上下表面和導(dǎo)板的加工表面為0.8um，其他零件的非接觸表面粗糙度可適當(dāng)降低3.2um。4.2.3外觀要求在零件設(shè)計(jì)中，需要對(duì)端面進(jìn)行機(jī)械加工。在加工步驟中，要求沖頭和模具的邊緣鋒利且始終垂直，并且在加工過程中發(fā)生倒角。為保證使用效率，所有零件必須盡可能清潔，不得有裂紋和缺口。如果在倒角過程中注意保證一些非接觸棱角，減少毛刺的產(chǎn)生。4.3選擇標(biāo)準(zhǔn)零件表6-1標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格表4.4模具裝配標(biāo)準(zhǔn)（1）模具裝配完成后，必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行所有擰緊高度。（2）模柄安裝成功后，其軸線必須垂直于上模架上端，長(zhǎng)度必須小于0.05mm。（3）裝配導(dǎo)柱和導(dǎo)套時(shí)，下模座的軸向和垂直部分應(yīng)盡可能垂直，允許誤差設(shè)定為0.05mm。（4）上下模座底面和頂面設(shè)計(jì)應(yīng)滿足平行度。（5）所有組件的間隙應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)（6）沖模裝配后，有標(biāo)準(zhǔn)的葉片間隙設(shè)計(jì)和均勻分布性能。（7）定位裝置準(zhǔn)確，導(dǎo)排裝置平穩(wěn)可靠，根據(jù)排料要求合理設(shè)置模具排料孔。（8）組裝完成后，應(yīng)進(jìn)行測(cè)試，以確保全部符合標(biāo)準(zhǔn)，方可正式使用。4.5試模及調(diào)整試模時(shí)，不僅要有設(shè)計(jì)人員在場(chǎng)，而且要有裝配技術(shù)人員在場(chǎng)。在試模過程中，要對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行合理的解決。只有當(dāng)所有問題都解決后，才能進(jìn)行防銹工藝，同時(shí)模具也要