【正文】 第 4章 模具結構形式及沖壓設備的選擇 根據國家標準，模架主要有兩大類：一類是由上模座，下模座，導柱，導套組成的導柱模模架；一類是由彈壓導板，下模座，導柱，導套組成的導板模模架。 (1)毛坯相對厚度 %%100342%100 ????Dt . (2)凸緣相對直徑 ?ddt 30/26=. (3)工件相對拉深高度 1 5 )228( )( ????dh . [0]由表 49帶凸緣筒形件第一次拉深的最大相對高度 h(1)/d(1)查得 ?dh ∽，因 ?dh 11dh ,故可一次拉成。沖裁件的精度一般滿足其經濟精度要求。該工件有一個φ 18mm的孔和兩個φ 5mm的孔 ,孔與邊緣之間的距離是 5mm(φ5mm的孔與R10mm之間的距 離 ,φ18mm與φ 28mm之間的距離 )。 ： 沖裁件的形狀應該盡量簡單，對稱，最好是由圓弧和直線組成。所謂沖裁工藝性好是指能用普通沖裁方法，在模具壽命和生產率較高，成本低的條件下得到質量合格的沖裁件。 本課題的意義是：通過對該零件模具的設計，進一步加強了設計者冷沖模設計的基礎，為設計更復雜的冷沖模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經驗。 本設計題目為端蓋，但對做畢業(yè)設計的畢業(yè)生有一定的設計設計目的及意義。導套長度的選取應保證開 始工作的導柱進入導套 10∽ 15mm。使模具設計典型化及制造簡單化，縮短設計制造周期，降低成本。 （ 4）提高和運用與工程技術有關的人文科學，價值工程和技術經濟的綜合知識 冷沖壓模具設計應 注意的問題： 冷沖壓模具設計的整體過程是從分析總體方案開始到完成全部技術設計，這期間要經過計算，繪圖，修改等步驟。要積極推進中、西部地區(qū)工業(yè)基礎較好地區(qū)的制造業(yè)大中型企業(yè)主輔分離，使其模具車間、分廠在不太長的時間里，采用多種有效實現形式，轉換機制，大力發(fā)展產權明晰、獨立自主經營，適應市場運作和模具生產快速反應的現代專業(yè)模具企業(yè)，培養(yǎng)能代表行業(yè)水平的 ―龍頭 ‖企業(yè)，帶動地區(qū)產業(yè)鏈的發(fā)展。中西部很多地區(qū)已經意識到模具產業(yè)的發(fā)展對制造業(yè)的重要作用。 在珠三角和長三角，為汽車行業(yè)配套的模具產值增長達 40％左右。我們的模具行業(yè)要緊緊的跟著市場的需求發(fā)展。隨著計算機技術和制造技術的迅速 發(fā)展，沖壓模具設計與制造技術正由手工設計，依靠人工經驗和常規(guī)機械加工技術向以計算機輔助設計（ CAD），數控切削加工、數控電加工為核心的計算機輔助設計與制造（ CAD/CAM） 技術轉變。 目前，我國沖壓技術與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當落后，主要原因是我國在沖壓基礎理論及成形工藝，模具標準化、模具設計、模具制造工藝及設備等方面與工業(yè)發(fā)達國家尚有相當大的差距，導致我國模具在壽命，效率、加工精度、生產周期等方面與發(fā)達國家的模具相比差距相當大。 沖模制造是根據模具結構、模具材料、尺寸精度、形位精度、工作特性和使用壽命等項要求，綜合考慮各方面的特點，并充分發(fā)揮現有設備的一切特長，正確選擇加工方法和裝配方法，選出最佳加工方案，制定出合理的沖模加工工藝規(guī)程的過程。 ―冷沖壓模具設計 ‖等課程所學的內容，掌握冷沖壓模具設計的方法和步驟。 2．本畢業(yè)設計（論文）課題任務的內容和要求（包括原始數據、技術要求、工作要求等）： 第 4–頁 共 37 頁 ： （ 1） 端蓋零件的工藝性分析及工藝方案制定 （ 2） 選擇模具的結構形式 （ 3） 主要工藝參數計算 （ 4） 選擇與確定模具主要零部件的結構與尺寸 （ 5） 模具總體裝配及主要工作零件的工藝規(guī)程編制 （ 6） 編寫設計說明書 ： 設計題目：端蓋 材 料： 08鋼 生產批量：大批量生產 技術要求：未注尺寸精度按 IT14級 厚 度： 2mm 工作要求： 冷沖壓工藝設計是針對給定的產品圖樣，根據其生產批量的大小、沖壓設備的類型規(guī)格、模具制造能力及工人技術水平等具體生產條件，從對產品零件圖的沖壓工藝性分析入手經過必要的工藝計算，制定出合理的工藝方案，最后編寫沖壓工藝卡的一個綜合分析、計算、設計過程。 第 5–頁 共 37 頁 目錄 緒 論 ………………………………………………………… .1 第 1章 任務來源及設計意義 …………………………………… 3 設計任務來源 …………………………………………… ..3 設計目的及意義 …………………………………………… 3 第 2章 沖壓工件的工藝性分析 ………………………………… 4 沖壓及沖裁件的工藝性的感念 ……………………………… .4 零件工藝性分析 ………………………………………… ...4 第 3章 沖壓工藝方案的確定 …………………………………… 6 確定工藝方案的原則 .……………………………………… 6 工藝方案的確定 .………………………………………… ..6 第 4章 模具結構形式及沖壓設備的選擇 ……………………… ..9 模具結構形式的選擇 ……………………………………… .9 沖壓設備的選擇 ………………………………………… ...10 第 5章 主要工藝參數計算 …………………………………… ...11 排樣設計與計算 ………………………………………… ...11 計算工序壓力 ……… …………………………………… .13 計算模具壓力中心 ……………………………………… ...14 計算凸、凹模工作部分尺寸并確定其制造公差 ……………… ...16 彈性元件的選取與設計 …………………………………… .19 第 6章 選擇與確定模具的主要零部件的結構與尺寸 …………… 22 確定工作零件 …………………………………………… 22 定位零件的設計 ………………………………………… .24 導料板的設計 …………………………………………… 25 卸料 部件的設計 ………………………………………… .25 模架及其他零部件設計 …………………………………… 25 第 7章 模具的總體裝配 ……………………………………… .29 第 8章 模具工件零件的加工工藝 .…………………………… ..30 沖裁模凸、凹模的技術要求及加工特點 ……………………… .30 凸、凹模加工的工藝路線有以下幾種方案 …………………… .30 本副模具工件零件加工方案的確定 ………………………… ..30 第 9章 模具的裝配與調試 .…………………………………… 32 模具的裝配 ……………………………………………… 32 第 6–頁 共 37 頁 模具的調試 ……………………………………………… 33 設計總結 …………………………………………………… ...35 致 謝 ………………………………………………………… 36 參考文獻 …………………………………………………… ...37 第 7–頁 共 37 頁 緒 論 改革開放以來，隨著國民經濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。例如，精密加 工設備在模具加工設備中的比重比較低； CAD/CAE/CAM技術的普及率不高；許多先進的模具技術應用不夠廣泛等等，致使相當一部分大型，精密、復雜和長壽命的模具依賴進口。 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。沒有產品的需求、產品的更新換代，就沒有模具行業(yè)的技術進步，也就沒有模具產品的上規(guī)模、上檔次。而模具技術水平的高低，在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發(fā)能力。如陜西、四川、河北等模具生產有了很大的發(fā)展，河北興林車身制造集團有限公司作為河北泊頭地區(qū)的骨干企業(yè)帶動了一片模具企業(yè)的開拓；四川宜賓普什模具有限公司憑借強有力的資金投入，將在未來寫下新的篇章。 本課題的要求是： （ 1）系統(tǒng)總結，鞏固過去所學的基礎課和專業(yè)課知識。在設計過程中應注意以下問題。 ㈢其它 （ 1）定位銷的用法： 沖模中的定位銷常選用圓柱銷，其直徑與螺釘直徑相近，不能太細，每個模具上根據需要設置，其長度勿太長。 （ 4）取放制件方便： 設計拉深模時，所選設備的行程應是拉深深度（即拉深件高度）的 2∽ 。其目的有以下幾點： ，全面系統(tǒng)鞏固課堂教學的基本知識，進行一次冷沖壓模具設計工作的實際訓練，提高綜合能力的培訓及擴大模具領域的新知識，從而培養(yǎng)和提高學生獨立工作的能力。 第 2章 沖壓工件的工藝性分析 沖裁件的工藝性的感念 沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。影響沖裁件工藝性的因素很多，如沖裁件的形狀特點，尺寸大小、尺寸大小標注方法精、度要求和材料性能等。應該避免沖裁件上有過長的懸臂和狹槽，其最小寬度要大于料厚 t的兩倍，即 b＞ 2t。故可以采用復合沖壓工序 ,這樣可以大大提高工作效率 ,并減輕工作量 ,節(jié)約能源 ,降低成本 ,而且避免原有的加工方法中須將手伸入模具的問題 ,對保護操作者安全也很有利。 該工件圖上除 ?? mm , ?? mm和筒外徑 0 ?? mm有精度要求外 ,其余尺寸未注公測量》機械工業(yè)出版社 [3]—— 中國機械工業(yè)教育協(xié)會 組編《冷沖模設計及制造》機械工業(yè)出版社 : 可以沖裁。 在滿足確 定工藝方案的主要原則的前提下，可有以下四種不同的工藝方案： 方案一：先落料，然后沖孔和拉深在同一工步； 方案二：落料，沖孔為同一工步首先完成，然后進行拉深； 方案三：落料，拉深為同一工步首先完成，然后進行沖孔； 方案四：先拉深，然后落料和沖孔在同一工步。模架是整副模具的 骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受沖壓過程中的全部載荷。 （ 3）上，下模之間的導向要精確（導向件之間的間隙要很小，上，下模之間的移動應平穩(wěn)和無滯住現象）。 [4] 沖模的定位零件是用來保證條料的正確送進及在模具中的正確位置。條料靠著導料板或導料銷的一側導向送進，以免送偏。固定卸料裝置裝于下模的凹模上，結構簡單，卸料力大，使用安全可靠，一般僅起卸料作用，用于硬料、厚料。 凸模用凸模固定板固定，固定方法通常是將凸模壓入固定板內，其配合為臺階式凸模用 H7/h6，直通式凸模用 N7/h6 P7/h6；凹模用導料板定位，一般采用螺釘和銷釘固定在下模座上。 ⑸模柄直徑，長度尺寸是否與壓力機滑塊模柄直徑、 深度尺寸相當。 [5] 為安全起見，防止設備的超載，可按公稱壓力 壓F ≥（ ∽ ） 總F 的原則選取壓力機。合理的排樣是降低成本和保證沖裁件質量及模具壽命的有效措施，故排樣時應考慮如下原則： ⑴提高材料利用率； ⑵排樣中相鄰兩個零件之間的余料或零件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。每次只沖一個零件的步距 s的計算公式為：s=D+ 1a ， D—平行于送料方向的沖裁件寬度， 1a —沖裁件之間的搭邊值。 P—單位壓邊力，由表 416[6]查得 P= Mpa，則壓邊力 QF = =。這樣使工件兩邊φ 5mm的孔對軸心的力矩之和為零，大大簡化了計算，用解析法求得模具的壓力中心 C點坐標（ 0， 0） ，有關計算如下表： 圖（ 52） 零件圖 第 19–頁 共 37 頁 表 51壓力中心計算 由以上計算結果可以看出，該工件沖裁力不大，壓力中心與模柄軸線以及壓力機滑塊中心線重合，若選用 J2340沖床，能滿足要求。 ⑶不管落料還是沖孔，沖裁間隙一般選用最小合理間隙。 ⑸工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差原則上都應按 ―入體 ‖原則標注單向公差，所謂 ―入體 ‖ 原則是指標注工件尺寸公差時應向材料實體方向單向標注 [1]?！? 20–頁 共 37 頁 /2兩個孔時，其凹模型孔中心距 dL 可按下式確定： dL =L177。外形 ? mm,? mm,? mm由落料獲得；φ mm， ??由沖孔獲得；查表 Z，得 minZ =， maxZ =，則 maxZ minZ =（ ） mm=．由公差表查得： mm0 ?? 、 ??為 IT12級，取χ =，其余為 IT14級，取χ =．因該工件是形狀簡單的圓弧組成，則凸、凹模分別按 IT6和 IT7級加工制造，故 0 ?? mm的凸、凹模的制造公差由表 24標準公差值 [3]查得 A? =， T? =； [3]— 薛彥成主編《公差配合與技術測量》機械工業(yè)出版社。 表（ 52）工作零 件刃口尺寸的計算 、凹模刃口尺寸計算 ⑴拉深間隙 拉深模的間隙是指凸、凹模橫向尺寸的差值。間隙過大，拉深力小，模具壽命雖提高了，但工件易起皺，變厚，側壁不直，口部分線不齊，有回彈，質量不能保證。 0