【正文】 第 4章 模具結(jié)構(gòu)形式及沖壓設(shè)備的選擇 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，模架主要有兩大類(lèi)：一類(lèi)是由上模座，下模座，導(dǎo)柱，導(dǎo)套組成的導(dǎo)柱模模架；一類(lèi)是由彈壓導(dǎo)板，下模座，導(dǎo)柱，導(dǎo)套組成的導(dǎo)板模模架。 (1)毛坯相對(duì)厚度 %%100342%100 ????Dt . (2)凸緣相對(duì)直徑 ?ddt 30/26=. (3)工件相對(duì)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(duì)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(jīng)濟(jì)精度要求。該工件有一個(gè)φ 18mm的孔和兩個(gè)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(yīng)該盡量簡(jiǎn)單，對(duì)稱(chēng)，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(chǎn)率較高，成本低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件。 本課題的意義是：通過(guò)對(duì)該零件模具的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者冷沖模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的冷沖模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。 本設(shè)計(jì)題目為端蓋，但對(duì)做畢業(yè)設(shè)計(jì)的畢業(yè)生有一定的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)目的及意義。導(dǎo)套長(zhǎng)度的選取應(yīng)保證開(kāi) 始工作的導(dǎo)柱進(jìn)入導(dǎo)套 10∽ 15mm。使模具設(shè)計(jì)典型化及制造簡(jiǎn)單化，縮短設(shè)計(jì)制造周期，降低成本。 （ 4）提高和運(yùn)用與工程技術(shù)有關(guān)的人文科學(xué)，價(jià)值工程和技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合知識(shí) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)應(yīng) 注意的問(wèn)題： 冷沖壓模具設(shè)計(jì)的整體過(guò)程是從分析總體方案開(kāi)始到完成全部技術(shù)設(shè)計(jì)，這期間要經(jīng)過(guò)計(jì)算，繪圖，修改等步驟。要積極推進(jìn)中、西部地區(qū)工業(yè)基礎(chǔ)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(chē)間、分廠在不太長(zhǎng)的時(shí)間里，采用多種有效實(shí)現(xiàn)形式，轉(zhuǎn)換機(jī)制，大力發(fā)展產(chǎn)權(quán)明晰、獨(dú)立自主經(jīng)營(yíng)，適應(yīng)市場(chǎng)運(yùn)作和模具生產(chǎn)快速反應(yīng)的現(xiàn)代專(zhuān)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(dòng)地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。中西部很多地區(qū)已經(jīng)意識(shí)到模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)制造業(yè)的重要作用。 在珠三角和長(zhǎng)三角，為汽車(chē)行業(yè)配套的模具產(chǎn)值增長(zhǎng)達(dá) 40％左右。我們的模具行業(yè)要緊緊的跟著市場(chǎng)的需求發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速 發(fā)展，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正由手工設(shè)計(jì)，依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ CAD），數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（ CAD/CAM） 技術(shù)轉(zhuǎn)變。 目前，我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)落后，主要原因是我國(guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝，模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)模具在壽命，效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。 沖模制造是根據(jù)模具結(jié)構(gòu)、模具材料、尺寸精度、形位精度、工作特性和使用壽命等項(xiàng)要求，綜合考慮各方面的特點(diǎn)，并充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的一切特長(zhǎng)，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(guò)程。 ―冷沖壓模具設(shè)計(jì) ‖等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟。 2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 第 4–頁(yè) 共 37 頁(yè) ： （ 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(jié)構(gòu)形式 （ 3） 主要工藝參數(shù)計(jì)算 （ 4） 選擇與確定模具主要零部件的結(jié)構(gòu)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(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) ： 設(shè)計(jì)題目：端蓋 材 料： 08鋼 生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn) 技術(shù)要求：未注尺寸精度按 IT14級(jí) 厚 度： 2mm 工作要求： 冷沖壓工藝設(shè)計(jì)是針對(duì)給定的產(chǎn)品圖樣，根據(jù)其生產(chǎn)批量的大小、沖壓設(shè)備的類(lèi)型規(guī)格、模具制造能力及工人技術(shù)水平等具體生產(chǎn)條件，從對(duì)產(chǎn)品零件圖的沖壓工藝性分析入手經(jīng)過(guò)必要的工藝計(jì)算，制定出合理的工藝方案，最后編寫(xiě)沖壓工藝卡的一個(gè)綜合分析、計(jì)算、設(shè)計(jì)過(guò)程。 第 5–頁(yè) 共 37 頁(yè) 目錄 緒 論 ………………………………………………………… .1 第 1章 任務(wù)來(lái)源及設(shè)計(jì)意義 …………………………………… 3 設(shè)計(jì)任務(wù)來(lái)源 …………………………………………… ..3 設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)形式及沖壓設(shè)備的選擇 ……………………… ..9 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 ……………………………………… .9 沖壓設(shè)備的選擇 ………………………………………… ...10 第 5章 主要工藝參數(shù)計(jì)算 …………………………………… ...11 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 ………………………………………… ...11 計(jì)算工序壓力 ……… …………………………………… .13 計(jì)算模具壓力中心 ……………………………………… ...14 計(jì)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(shè)計(jì) …………………………………… .19 第 6章 選擇與確定模具的主要零部件的結(jié)構(gòu)與尺寸 …………… 22 確定工作零件 …………………………………………… 22 定位零件的設(shè)計(jì) ………………………………………… .24 導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) …………………………………………… 25 卸料 部件的設(shè)計(jì) ………………………………………… .25 模架及其他零部件設(shè)計(jì) …………………………………… 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(shù)要求及加工特點(diǎn) ……………………… .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(diào)試 .…………………………………… 32 模具的裝配 ……………………………………………… 32 第 6–頁(yè) 共 37 頁(yè) 模具的調(diào)試 ……………………………………………… 33 設(shè)計(jì)總結(jié) …………………………………………………… ...35 致 謝 ………………………………………………………… 36 參考文獻(xiàn) …………………………………………………… ...37 第 7–頁(yè) 共 37 頁(yè) 緒 論 改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。例如，精密加 工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低； CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型，精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命的模具依賴進(jìn)口。 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。沒(méi)有產(chǎn)品的需求、產(chǎn)品的更新?lián)Q代，就沒(méi)有模具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，也就沒(méi)有模具產(chǎn)品的上規(guī)模、上檔次。而模具技術(shù)水平的高低，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。如陜西、四川、河北等模具生產(chǎn)有了很大的發(fā)展，河北興林車(chē)身制造集團(tuán)有限公司作為河北泊頭地區(qū)的骨干企業(yè)帶動(dòng)了一片模具企業(yè)的開(kāi)拓；四川宜賓普什模具有限公司憑借強(qiáng)有力的資金投入，將在未來(lái)寫(xiě)下新的篇章。 本課題的要求是： （ 1）系統(tǒng)總結(jié)，鞏固過(guò)去所學(xué)的基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課知識(shí)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意以下問(wèn)題。 ㈢其它 （ 1）定位銷(xiāo)的用法： 沖模中的定位銷(xiāo)常選用圓柱銷(xiāo)，其直徑與螺釘直徑相近，不能太細(xì)，每個(gè)模具上根據(jù)需要設(shè)置，其長(zhǎng)度勿太長(zhǎng)。 （ 4）取放制件方便： 設(shè)計(jì)拉深模時(shí)，所選設(shè)備的行程應(yīng)是拉深深度（即拉深件高度）的 2∽ 。其目的有以下幾點(diǎn)： ，全面系統(tǒng)鞏固課堂教學(xué)的基本知識(shí)，進(jìn)行一次冷沖壓模具設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練，提高綜合能力的培訓(xùn)及擴(kuò)大模具領(lǐng)域的新知識(shí)，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)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(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)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(diǎn)，尺寸大小、尺寸大小標(biāo)注方法精、度要求和材料性能等。應(yīng)該避免沖裁件上有過(guò)長(zhǎng)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(fù)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(wèn)題 ,對(duì)保護(hù)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(cè)量》機(jī)械工業(yè)出版社 [3]—— 中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì) 組編《冷沖模設(shè)計(jì)及制造》機(jī)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(jìn)行拉深； 方案三：落料，拉深為同一工步首先完成，然后進(jìn)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(guò)程中的全部載荷。 （ 3）上，下模之間的導(dǎo)向要精確（導(dǎo)向件之間的間隙要很小，上，下模之間的移動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)和無(wú)滯住現(xiàn)象）。 [4] 沖模的定位零件是用來(lái)保證條料的正確送進(jìn)及在模具中的正確位置。條料靠著導(dǎo)料板或?qū)Я箱N(xiāo)的一側(cè)導(dǎo)向送進(jìn)，以免送偏。固定卸料裝置裝于下模的凹模上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(nèi)，其配合為臺(tái)階式凸模用 H7/h6，直通式凸模用 N7/h6 P7/h6；凹模用導(dǎo)料板定位，一般采用螺釘和銷(xiāo)釘固定在下模座上。 ⑸模柄直徑，長(zhǎng)度尺寸是否與壓力機(jī)滑塊模柄直徑、 深度尺寸相當(dāng)。 [5] 為安全起見(jiàn)，防止設(shè)備的超載，可按公稱(chēng)壓力 壓F ≥（ ∽ ） 總F 的原則選取壓力機(jī)。合理的排樣是降低成本和保證沖裁件質(zhì)量及模具壽命的有效措施，故排樣時(shí)應(yīng)考慮如下原則： ⑴提高材料利用率； ⑵排樣中相鄰兩個(gè)零件之間的余料或零件與條料邊緣間的余料稱(chēng)為搭邊。每次只沖一個(gè)零件的步距 s的計(jì)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(duì)軸心的力矩之和為零，大大簡(jiǎn)化了計(jì)算，用解析法求得模具的壓力中心 C點(diǎn)坐標(biāo)（ 0， 0） ，有關(guān)計(jì)算如下表： 圖（ 52） 零件圖 第 19–頁(yè) 共 37 頁(yè) 表 51壓力中心計(jì)算 由以上計(jì)算結(jié)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(jī)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(yīng)按 ―入體 ‖原則標(biāo)注單向公差，所謂 ―入體 ‖ 原則是指標(biāo)注工件尺寸公差時(shí)應(yīng)向材料實(shí)體方向單向標(biāo)注 [1]?！? 20–頁(yè) 共 37 頁(yè) /2兩個(gè)孔時(shí)，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(jí)，取χ =，其余為 IT14級(jí)，取χ =．因該工件是形狀簡(jiǎn)單的圓弧組成，則凸、凹模分別按 IT6和 IT7級(jí)加工制造，故 0 ?? mm的凸、凹模的制造公差由表 24標(biāo)準(zhǔn)公差值 [3]查得 A? =， T? =； [3]— 薛彥成主編《公差配合與技術(shù)測(cè)量》機(jī)械工業(yè)出版社。 表（ 52）工作零 件刃口尺寸的計(jì)算 、凹模刃口尺寸計(jì)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(guò)大，拉深力小，模具壽命雖提高了，但工件易起皺，變厚，側(cè)壁不直，口部分線不齊，有回彈，質(zhì)量不能保證。 0