轉(zhuǎn)子軸承蓋模具設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)子軸承蓋模具設(shè)計(jì)隨著科技的發(fā)展，工業(yè)也在飛速進(jìn)步著，所以對(duì)模具的要求也是不停的增加。傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)已經(jīng)落伍，但是模具的設(shè)計(jì)與制造還是對(duì)沖壓件的成本占據(jù)著很大的影響。Solid-works在沖壓模具設(shè)計(jì)中，對(duì)沖壓模具的質(zhì)量中占據(jù)很大的作用，使現(xiàn)在的模具形式出現(xiàn)很大增進(jìn)作，使沖壓模具的質(zhì)量和效率得到了很大的提升。模具是現(xiàn)在的工業(yè)生產(chǎn)中的工藝裝配非常重要的一個(gè)，它在各個(gè)生活中，工作中，工業(yè)中的各個(gè)領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。怎樣才能提高生產(chǎn)的效率，還是使用模具，還可以降低生產(chǎn)的成本，所以生活中都用到了模具的加工，例如汽車(chē)和玩具都采用了模具的加工。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的越來(lái)越快，人們對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量也越來(lái)越高，所以模具設(shè)計(jì)和制造在生產(chǎn)生活中占據(jù)著越來(lái)越重要的作用。一、研究概況我國(guó)沖壓模具無(wú)論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國(guó)發(fā)經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車(chē)的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡(jiǎn)單沖模，已趨供過(guò)于求，市場(chǎng)竟?fàn)幖ち?。我?guó)模具行業(yè)日趨大型化，而且精度將越來(lái)越高。10年前，精密模具的精度一般為5pm,現(xiàn)在已達(dá)2—3》m。不久，1》m精度的模具將上市。隨著零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度公差就要求在1》m以下，這就要求發(fā)展超精加工。模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛，模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用能極大地影響模具制造周期。使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，而且能提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本。同時(shí)，快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。由于人們要求模具的生產(chǎn)周期越短越好，因此開(kāi)發(fā)快速經(jīng)濟(jì)模具越來(lái)越引起人們的重視。二、應(yīng)用前景設(shè)計(jì)為轉(zhuǎn)子軸承蓋的沖孔、落料、切邊以及拉深模具設(shè)計(jì)，材料為08。研究此課題，目的是全面系統(tǒng)的歸納整理基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí),對(duì)工件進(jìn)行工藝分析和模具設(shè)計(jì)，同時(shí)從生活一些很小的方面尋找我們?cè)诠に嚿吓c國(guó)外的差距，不斷的學(xué)習(xí)、吸收先進(jìn)的模具工藝和制造技術(shù)，進(jìn)一步使我們的設(shè)計(jì)制造水平有所提高。模具是現(xiàn)在的工業(yè)生產(chǎn)中的工藝裝配非常重要的一個(gè)，它在各個(gè)生活中，工作中，工業(yè)中的各個(gè)領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用。怎樣才能提高生產(chǎn)的效率，還是使用模具，還可以降低生產(chǎn)的成本，所以生活中都用到了模具的加工，例如汽車(chē)和玩具都采用了模具的加工。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的越來(lái)越快，人們對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量也越來(lái)越高，所以模具設(shè)計(jì)和制造在生產(chǎn)生活中占據(jù)著越來(lái)越重要的作用。三、轉(zhuǎn)子軸承蓋模具沖壓零件的工藝性1、沖裁工藝性沖壓件的工藝性說(shuō)的是沖壓件對(duì)沖壓工藝的適用性，也就是沖壓件的精度等級(jí)、結(jié)構(gòu)形狀和尺寸的大小是否符合沖壓件的工藝性能的要求。好的工藝性應(yīng)該保證模具結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，材料的使用量比較少，工序的數(shù)目也不應(yīng)該高和操作起來(lái)比較簡(jiǎn)單等等。而幾何精度和幾何形狀尺寸則是對(duì)沖壓件的工藝性影響最大的沖壓的零件盡可能的對(duì)稱(chēng)、簡(jiǎn)單，如果能采用圓則是最好不過(guò)的了，因?yàn)檎５男螤钭詈蟮氖Ａ弦彩潜容^少的，特別是圓，它的剩料更少，沖壓件的凹槽的寬度和凸起來(lái)的部分不能太小，目的就是避免凸模折斷，這樣做也能通過(guò)讓磨損量少一點(diǎn)來(lái)使沖壓件的使用壽命增加。沖孔的精度應(yīng)該比落料的精度高一級(jí)，沖壓件的精度一般情況下是IT11級(jí)左右。沖壓件的尺寸形狀，它的沖裁工藝性如下：結(jié)構(gòu)與尺寸：這個(gè)沖壓件外形幾乎都是圓，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。精度：該零件尺寸除四個(gè)中心孔的距離尺寸接近IT11級(jí)之外，剩下的尺寸沒(méi)有沒(méi)有特殊的要求，所以通過(guò)普通的沖裁方法也能得到零件的質(zhì)量的要求。材料：這個(gè)零件用的是20號(hào)鋼，450mpa是它的屈服強(qiáng)度，所以該零件有良好的塑性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。(4)生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)。2、拉深工藝性拉伸件的材料、精度、尺寸是影響拉伸件工藝性的最重要的因素。能一次拉伸成型、對(duì)稱(chēng)而且簡(jiǎn)單是拉伸工藝性的要求。在保證零件質(zhì)量的情況下，才能拉伸，目的就是避免零件被破壞。拉伸件側(cè)壁應(yīng)該有一定的斜度，前提是在保證裝配要求情況下。拉伸件不能同時(shí)標(biāo)注外內(nèi)尺寸，應(yīng)該只標(biāo)注內(nèi)形尺寸或者只標(biāo)注外形尺寸。工藝性能要求零件屈服強(qiáng)度比較小，要有好的塑性屈服強(qiáng)度比較值比較小，板平面方向性系數(shù)小，板厚方向系數(shù)r比較大。板平面方向性系數(shù)和板厚方向系數(shù)r說(shuō)明了材料的各項(xiàng)異性性能。如果想拉伸成型比較容易，就要保持板平面方向性能差異較小。這個(gè)零件可看成圓筒形件帶凸緣，2mm的材料厚度，；該零件底部圓角的半徑和凸緣處圓角的半徑都是3mm；拉深后厚度不變。20號(hào)鋼易于拉深成形，所以該零件采用了20號(hào)鋼。綜上所述，這個(gè)零件的拉伸工藝性還是比較好的，所以可以通過(guò)拉伸工序進(jìn)行加工來(lái)加工零件。所以，該零件的加工工藝性較好。四、轉(zhuǎn)子軸承蓋模具設(shè)計(jì)方案從工序的組合、順序、數(shù)量性質(zhì)來(lái)確定工藝的方案。沖壓件所需要沖壓工序的種類(lèi)指的就是工藝性質(zhì)。按照現(xiàn)場(chǎng)條件，結(jié)合工序應(yīng)用范圍和變形性質(zhì)、制作定位和加工操作以及模具結(jié)構(gòu)和形式等多種因素來(lái)確定。確定工序數(shù)量原則：工序數(shù)量盡可能的少，但它的前提是在保證質(zhì)量。材料的性質(zhì)、精度要求、和幾何構(gòu)造的復(fù)雜程度也確定工序數(shù)量。，不同工序性質(zhì)，則其根據(jù)也不同。如拉延件所需拉延的額次數(shù)的計(jì)算則是由通過(guò)極限變形程度的計(jì)算來(lái)求出來(lái)的。制件的定位及精度要求、胚料的工藝形狀工序性質(zhì)決定工序的順序。工序順序安排的一般原則為：前后工序有條不絮的運(yùn)作，最大可能的創(chuàng)造條件，進(jìn)而讓前后工序相互有利。模具的經(jīng)濟(jì)性和可行性決定工序能否合并和工序和平的程度。在合并的形式中，連續(xù)沖壓生產(chǎn)效率高，符合沖壓得到的制件質(zhì)量好。在大批量生產(chǎn)中，為了降低成本、提高生產(chǎn)效率，所以盡量采用工序合并的方案，所以轉(zhuǎn)子軸承蓋的沖壓也是復(fù)合沖壓的工藝方案。轉(zhuǎn)子軸承蓋的制造主要是拉伸、沖孔和落料三個(gè)基本工序，能用加工工藝方案有復(fù)合工序、單工序和連續(xù)工序三種。由于制件比較大而且是大批量生產(chǎn)。所以如果采用單工序的話，占地大、運(yùn)輸安裝成本高而且不方便操作。如果采用連續(xù)性工序和復(fù)合式工序加工出來(lái)的制件平直度和精度都是比較好的，材料的利用率高，生產(chǎn)效率也是比較高的。由于零件比較大，如果采用連續(xù)性工序時(shí)工作強(qiáng)度增加，所以還是采用復(fù)合工序工藝的方案。五、轉(zhuǎn)子軸承蓋模具主要工藝參數(shù)的計(jì)算1、計(jì)算毛坯尺寸因?yàn)榘辶显谠鷫簳r(shí)候的聚合組織而導(dǎo)致材料引起的殘存方向性，從而會(huì)導(dǎo)致桶的形狀的拉伸件會(huì)形成非常引人注目的突耳，還有潤(rùn)滑的不均勻、模具間隙的不均勻、金屬結(jié)構(gòu)組織的不均勻等等原因，也都會(huì)導(dǎo)致沖壓件表面出現(xiàn)高低不平的情況，所以必須要對(duì)零件進(jìn)行加工。所以計(jì)算毛胚尺寸的時(shí)候還要加上修邊余量。從沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)零件的尺寸取修邊余量值為3.5mm在設(shè)計(jì)工藝過(guò)程中，我們可以不在意變化的毛胚的厚度。塑性變形過(guò)程中的金屬的體積是不變的，所以在計(jì)算零件的毛坯展開(kāi)尺寸的時(shí)候，能夠把在變形前后的毛坯和拉深間的表面積看成是相等的。拉伸件的相對(duì)凸緣直徑,所以需要壓邊圈。2、計(jì)算拉深次數(shù)拉深的變形程度中，必需保證使毛坯在變形過(guò)程中的應(yīng)力能充分利用材料塑性，也不超過(guò)材料的變形極限。即必須保證極限變形強(qiáng)度。我們可以通過(guò)理論計(jì)算的方法確定極限拉深系數(shù)。即在危險(xiǎn)斷面上的抗拉強(qiáng)度與在傳力區(qū)的最大拉應(yīng)力相等，就可以求出最小拉深系數(shù)，即為極限拉深系數(shù)。在現(xiàn)實(shí)生活中，極限拉深系數(shù)值通常是在一定的拉深條件下用實(shí)驗(yàn)的方法得到的通過(guò)查表來(lái)確定極限拉深系數(shù)。3、確定排樣、裁板的方案加工的轉(zhuǎn)子軸承蓋是大批大量生產(chǎn)的零件，總成本的50%~70%都花費(fèi)在材料費(fèi)上。所以，材料利用率每提高10%，就能夠讓沖件的成本降低4%~5%。在沖壓工作中，節(jié)約金屬和減少?gòu)U料具有非常重要的意義，特別是在大批量的生產(chǎn)中，較好的確定沖件的形狀尺寸和合理的排樣是降低成本的有效措施之一。排樣：沖裁件在板料上的布置方法。排樣目的是盡可能節(jié)約材料，合理利用原材料。搭邊屬于工藝廢料，但是它對(duì)沖壓工藝也有很大的影響。搭邊就是排樣時(shí)零件與條料側(cè)邊間和轉(zhuǎn)子軸承蓋與轉(zhuǎn)子軸承蓋之間剩的材料。它的作用是防止由于送料歪斜誤差、送料時(shí)的步距誤差以及條料的寬度誤差等等的原因從而沖出的廢品，進(jìn)而保證零件的質(zhì)量，最后沖制出合格的零件。，為了提高了生產(chǎn)率，保證條料的順利行進(jìn)，搭邊要讓條料保持一定的剛度。搭邊值的選擇：，搭邊值太小會(huì)導(dǎo)致模具刃口磨損，降低模具壽命。搭邊值太大，則浪費(fèi)材料，增加了成本。4、計(jì)算壓力中心如果想沖出合格的零件，那就必須保證壓力機(jī)平穩(wěn)的工作，所以要讓壓力機(jī)的滑塊中心與沖壓模具的壓力中心重合至于模柄內(nèi)的模具就要讓模柄的軸線與其壓力宗新重合。如果不這樣，會(huì)導(dǎo)致很?chē)?yán)重的后果：導(dǎo)向零件的加速的磨損、凹凸模間隙的不均勻、影響壓力機(jī)精度，甚至?xí)斐蓻_壓事故。任何幾何圖形的重心就是其壓力中心。無(wú)論什么樣的零部件，我們都可以用力矩原理來(lái)求得壓力中心，也就是分力對(duì)某點(diǎn)力矩之和等于它的合力對(duì)該點(diǎn)的力矩。在我們的現(xiàn)實(shí)生活中，也許會(huì)發(fā)生沖壓過(guò)程中沖模壓力中心發(fā)生沖壓變形的現(xiàn)象當(dāng)這類(lèi)的情況發(fā)生的時(shí)候，我們應(yīng)該注意壓力中心的偏移量要控制在壓力機(jī)允許的范圍內(nèi)。因?yàn)樗龅霓D(zhuǎn)子軸承蓋為圓，所以壓力中心就在它的圓心。六、轉(zhuǎn)子軸承蓋模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、模具結(jié)構(gòu)形式的選擇采用約定的沖裁方法，我們首先考慮的應(yīng)該是拉深凹模也是落料凸模的壁厚是否合格，在本次設(shè)計(jì)中拉深凹模和落料凸模最小的壁厚為 4.9mm，它滿足a>1.2t二1.2x2二2.4mm的要求，即擁有足夠的強(qiáng)度，所以采用復(fù)合模。

模具采用正裝式。頂件和壓邊就由模座下的緩沖器來(lái)?yè)?dān)當(dāng)，彈性頂件裝置和彈性卸料裝置也在其中。它的優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)效率高、出件順利和操作方便。它的缺點(diǎn)：模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜是由于彈性卸料板，綜上作述，選擇固定卸料板。從具體規(guī)格、運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)和導(dǎo)向的精度方面考慮，該采用滑動(dòng)導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架。2、模具總體設(shè)計(jì)模具閉合高度：H二55+10+22+26++14+8+58+12+70二275mm模模具總裝圖的草圖如圖1圖1.轉(zhuǎn)子軸承蓋的復(fù)合模3、模具工作部分尺寸計(jì)算落料凹模可以通過(guò)銷(xiāo)釘、螺釘和采用圓盤(pán)結(jié)構(gòu)將落料凹模和下模座固定。將直刃壁結(jié)構(gòu)作為凹模刃口的結(jié)構(gòu)，主要原因是由于要保證零件的質(zhì)量，還要考慮凹模的磨損，最主要的原因是生產(chǎn)的量很大，刃壁的高度h二8mm。凹模輪廓尺寸計(jì)算如下：凹模厚度 H二kb二0.2x226二45.2mm凹模壁厚 C二1.5H二1.5x45.2二67.8mm送料方向的凹模長(zhǎng)度是：L=226+2x67.8二361.6mm可以通過(guò)凹模輪廓尺寸來(lái)選取凹模板，其尺寸為DxH二400mmx63mm。選用Cr12MoV作為凹模的材料，淬硬60?64HRC。沖孔凸模對(duì)于較大的凸模采用臺(tái)肩式固定并與固定，而且凸模加工部分是圓。凸模長(zhǎng)度：用Crl2MoV作為凸模材料，淬硬HRC56?62。拉深凸模將拉伸凸模設(shè)計(jì)成階梯型結(jié)構(gòu)，這樣就方便固定板和凸模的加工。拉伸凸?？梢酝ㄟ^(guò)銷(xiāo)釘固定在固定板上。通過(guò)安裝固定要求、卸料裝置和刃口尺寸來(lái)確定凸模的尺寸。選擇T8A作為凸模的材料，淬硬56~60HRC在工作部分。將錐度?二2,?5,作為凸模的工作深度，目的就是讓零件不會(huì)輕易在拉伸后脫落。通過(guò)在凸模上設(shè)計(jì)孔可以避免由于凸模專(zhuān)家發(fā)生真空現(xiàn)象和拉伸件被凹模壓縮空氣壓癟從而僅僅固定在凸模上面的現(xiàn)象的發(fā)生。而且設(shè)計(jì)通氣孔的數(shù)目為四個(gè)凸凹模拉深凹模與落料凸模的結(jié)合成為凹凸模。凹凸模的安裝部分為長(zhǎng)圓形，這樣設(shè)計(jì)的目的就是方便凹模固定板和凹凸模的配合。想用螺釘將凹凸模固定在凸模固定板上面，然后用銷(xiāo)釘給凹凸模經(jīng)行定位。凸凹模的自由長(zhǎng)度為：?=凹凸模工作高度+橡膠安裝高度+材料厚度+凸模固定板厚度+卸料板厚度=35+20+2+26+22=105mm。用Cr12MoV作為凹凸模的材料。%-TTF"%-TTF"圖2.凸凹模具模架用中間滑動(dòng)導(dǎo)柱模架作為本次設(shè)計(jì)的模架，這種模架導(dǎo)向準(zhǔn)確牢靠，滑動(dòng)平穩(wěn)，可以讓模具的刃磨壽命得以提高，也能夠保證均勻的沖裁間隙。模座沖模的基礎(chǔ)就是模座，它要傳遞和承受沖壓力，所以要要求它們有足夠大的外形尺寸和足夠的剛度、強(qiáng)度。從凹模周界尺寸、模具類(lèi)型和安裝要求可以確定模具的尺寸規(guī)格。在圓形模座中，凹模長(zhǎng)度應(yīng)該比模座的長(zhǎng)度小模座的寬度略大于或者等于凹模寬度，深度也是大于凹模深度?？紤]到受力的情況，夏末做的厚度應(yīng)該比上模座的厚度厚。為了在模座的前側(cè)面打上該模具的標(biāo)記，所以在那個(gè)文職進(jìn)行機(jī)械加工。材料選用HT200。模柄60圖3.模柄將上模固定在壓力機(jī)滑塊上，而且要讓滑塊的壓力中心和模具中心重合稱(chēng)為模柄。根據(jù)上模結(jié)構(gòu)、模具大小和精度等級(jí)等等來(lái)確定模柄的類(lèi)型，模柄的尺寸規(guī)格則是通過(guò)模柄尺寸來(lái)確定。一般情況下，模柄孔的直徑和模柄的直徑是相等的，模柄孔的深度應(yīng)該比模柄大5-10mm，從總體考慮，本次設(shè)計(jì)選用凸緣式模柄，上模座窩孔與模柄的凸緣以配合。4、固定卸料板固定卸料板卸料力大、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般用在厚料板制件和平整度要求不