【導(dǎo)讀】隨著中國工業(yè)不斷地發(fā)展，模具行業(yè)也顯得越來越重要。本論文便是設(shè)計加工空。氣濾清器殼的模具。坯尺寸和拉深系數(shù)提出了四種方案，最后確定采用落料、正反拉深復(fù)合模。排樣做出了合理的布置，使材料利用率達(dá)到較高的水平。計算了沖壓過程中所需要的。行了合理的噸位初選。復(fù)合模在結(jié)構(gòu)上采用了正裝的形式，計算出了落料、正拉深和。反拉深工作部分的尺寸。零件落料凹模、凸凹模、反拉深凸模、反拉深凹模、凹模固定板等。零件的詳細(xì)清單，并給出了合理的裝配圖。由于拉深的深度較大，對壓力機的電機也。進行了功率校核并提出了潤滑的附加工序，能使拉深順利完成。拉深具有一定的參考作用。1分析零件的工藝性············································································1. 2確定工藝方案··········································

　　

【正文】 件用的彈簧，是屬于標(biāo)準(zhǔn)零件。標(biāo)準(zhǔn)中給出了彈簧的有關(guān)數(shù)據(jù)和特性曲線，我們可以按需要選取。一般選用彈簧（材料為 65Mn 彈簧鋼）的原則，應(yīng)該是在滿足模具結(jié)構(gòu)要求的前提下，保證所選用的彈簧能夠給出要求的作用力和行程。 為了保證沖模的正常工作，在沖模不工作的時候，彈簧也應(yīng)該在預(yù)緊力 0P 的作用下產(chǎn)生一定的預(yù)壓緊量 0F ，這時預(yù)緊力應(yīng)為 19 nPP?0 ……………………………………… 為了保證沖模正常工作所必需的彈簧最大壓緊量 ??F 為： ? ? 39。0 FFFF ??? ……………………………………… 式中 ??F — 彈簧最大許用壓縮量 0F — 彈簧預(yù)緊量 F — 工藝行程 39。F — 余量，主要考慮模具的刃磨量和調(diào)整量，一般取 5~10mm 由于卸料力為 14825N，初定彈簧的根數(shù)為 8根，則每根彈簧上的卸料力為 NnP 1853814825 ?? 圖 彈性卸料板 20 根據(jù)所需的預(yù)緊力和彈簧的總壓縮量，參照彈簧的選取表，初選彈簧的規(guī)格，彈簧的直徑 D=60mm，彈簧絲的直徑 d=10mm，序號為 85 號。 在反拉深凹模上設(shè)計了三個螺紋孔，以便與下模板固定。在其內(nèi)部設(shè)計了一個螺紋大孔，用以安裝碟型彈簧。在圖 中標(biāo)注尺寸精度、形位公差及粗糙度。反拉深凹模的零件圖如圖 所示。 上墊板 墊板的作用是直接承受和擴散凸模傳遞的壓力，以降低模座所受的單位壓力，防止模座被壓出陷痕而損壞。在設(shè)計中我們把墊板的外形尺寸與凸凹模的外形尺寸相匹配，其厚度我們設(shè)計為 8mm。在上墊板上設(shè)計了三個推桿孔，以便安裝推桿，還有四個螺釘孔以及兩個銷孔，這些都是為了與凸凹模和反拉深凸模上的各種固定零件的安裝相匹配的。在圖中標(biāo)注尺寸精度、形位公差及粗糙度。上墊板的零件圖如圖 所示。 21 圖 上墊板 凹模固定 板 凹模固定板的作用是對凹模進行限位止動，以求得位置保持一定和可靠的方向性。在設(shè)計中我們把凹模固定板的外形尺寸與落料凹模和反拉深凹模的外形尺寸相匹配，其總厚度我們設(shè)計為 24mm。在凹模固定板中間設(shè)計了一個高 16mm 的凹模固定塊，是為了固定反拉深凹模。在固定板上設(shè)計了三個頂桿孔，以便安裝頂桿，還有七個螺釘孔以及兩個銷孔，這些都是為了與落料凹模和反拉深凹模上的各種固定零件的安裝相匹配的。在圖中標(biāo)注尺寸精度、形位公差及粗糙度。凹模固定板的零件圖如圖 所示。 圖 凹模固定板 22 7 模具的整體安裝 模具的總裝配 由以上的設(shè)計計算，并經(jīng)繪圖設(shè)計，該空氣濾清器殼落料、正反拉深復(fù)合模裝配圖如圖 所示。 23 圖 落料、正反拉深復(fù)合模裝配圖 模具零件 該復(fù)合模的主要零部件在模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計中已經(jīng)進行了仔細(xì)的設(shè)計，其余的非標(biāo)準(zhǔn)的零件可以根據(jù)需要按國標(biāo)選取使用。所有零件的明細(xì)表見表 。 表 落料、正反拉深復(fù)合模零件表 件號 名 稱 數(shù)量 材 料 規(guī) 格（㎜） 標(biāo) 準(zhǔn) 熱 處 理 1 上模板 1 HT250 500x400x60 調(diào)質(zhì)處理 2 彈 簧 8 85號 3 彈性卸料板 1 Q275 460x380x18 4 圓柱銷 2 ? 16x70 GB/ 5 凸凹模 1 Cr12 270x220x140 60～ 62HRC 6 上墊板 1 45 270x220x8 43～ 48HRC 7 推 板 1 40 ? 110x12 40～ 45HRC 8 凸緣模柄 1 Q235 ? 70x100 JB/ 24 9 打 桿 1 40 ? 20x160 43～ 48HRC 10 反拉深凸模 1 Cr12 ? 140x94 58～ 62HRC 11 推 桿 3 40 ? 10x80 43～ 48HRC 12 螺 釘 4 M10x30 GB/ 13 上壓邊圈 1 45 ? 81x24 48～ 52HRC 14 螺 釘 4 M16x50 GB/ 15 螺 釘 4 M16x150 16 左導(dǎo)套 1 20 50x160x70 滲碳 58～ 62HRC 17 左導(dǎo)柱 1 20 50x320 滲碳 58～ 62HRC 18 右導(dǎo)套 1 20 55x160x70 滲碳 58～ 62HRC 19 右導(dǎo)柱 1 20 55x320 滲碳 58～ 62HRC 20 落料凹模 1 Cr12 ? 360x130 58～ 62HRC 21 凹模固定板 1 45 360x330x8 43～ 48HRC 22 圓柱銷 2 ? 16x160 GB/ 23 下壓邊圈 1 45 ? 98x26 48～ 52HRC 24 頂 桿 3 ? 16x180 JB/ 43～ 48HRC 25 反拉深凹模 1 Cr12 ? 98x26 58～ 62HRC 26 碟形彈簧 1 9號 GB/T19722020 27 螺 釘 3 M10x50 GB/ 28 頂料板 1 45 ? 84x16 43～ 48HRC 29 螺 釘 3 M16x80 GB/ 30 下模板 1 ZG450 500x400x75 調(diào)質(zhì)處理 31 擋料銷 3 45 ? 16x13 JB/ 43～ 48HRC 8 選定沖壓設(shè)備 壓力機的規(guī)格 沖壓設(shè)備選擇是沖壓工藝過程設(shè)計的一項重要內(nèi)容，它直接關(guān)系到設(shè)備的安全和使用的合理，同時也關(guān)系到?jīng)_壓工藝過程的順利完成及產(chǎn)品質(zhì)量、零件精度、生產(chǎn)效率、模具壽命、板料的性能與規(guī)格、成本的高低等一系列重要問題。 25 在前面的設(shè)計中，我們已經(jīng)對沖壓設(shè)備的噸位以及閉合高度等參數(shù)進行了確定。這里根 據(jù)前面所算出來的各項數(shù)據(jù)。查表選擇壓力機，其主要具體參數(shù)如下 公稱壓力 1600KN 滑塊行程 160mm 行程次數(shù) 40/次 1min? 最大封閉高度 450mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 130mm 工作臺尺寸 1120? 710mm 柄孔尺寸 ? 70 80mm 工作臺板厚 130mm 電動機功率 15KW 電動機功率的校核 對于本次設(shè)計由于行程比較長，設(shè)備的噸位雖然足夠，但設(shè)備具備的功不一定能滿足拉深的要求。遇到這種情況，可能出現(xiàn)拉深時壓力機行程速度減緩，甚至?xí)p壞設(shè)備的電動機。為此，還需要對拉深功進行核算。 因為 6 7 9 41 0 0 0 461 8 4 6 0 ????W N m………………………… 因而，壓力機的電動機功率可按下式進行核算 2121 6120 ????K W nK W nN ????? ……………… …………… 式中 W— 拉深功（ N m） n— 壓力機行程次數(shù)（次 /min） N— 電動機功率（ KW） 1? — 壓力機效率， ~ ?? 2? — 電動機效率， ~ ?? K— 不均衡系數(shù)， ~?K 所以有 KWN 1 2 0 0 406 7 9 ??? ??? KWKWN ?? 經(jīng)核算后拉深所需要的功率小于壓力機的電機功率 15KW，符合要求。 26 9 附加工序 在拉深過程中，金屬材料與模具的表面直接接觸，由于相互間作用的壓力很大，當(dāng)板料在凹模表面滑動時，就產(chǎn)生很大的摩擦。結(jié)果使拉深時所需的力和沖件側(cè)壁內(nèi)部的拉應(yīng)力有所增大，這不但降低了模具的使用壽命，而且還容易劃傷沖件的表面，當(dāng)拉應(yīng)力變大時，還會使側(cè)壁厚度變薄，以致降低了沖件的精度。 如果采用潤滑劑，使得在板料 與凹模表面之間存在著一層薄膜，將其滑動表面相互隔離。因而減小了摩擦力，并減小了模具的磨損，從而使沖件的的表面質(zhì)量的尺寸精度都有所提高。 對于本次設(shè)計我們可以采用混合的潤滑劑，其具體成分如下 錠子油 40% 黃 油 40% 滑石粉 11% 硫 磺 8% 酒 精 1% 其中硫磺應(yīng)以粉末狀態(tài)加入。 沖壓之后從零件上清除潤滑劑有各種各樣的方法。通常有用軟抹布手工擦除、在堿液中電解除油、在專門的溶液中熱除油、潤滑劑溶解于三 氯化乙烯中和在汽油或其它溶劑中消除等幾種。 10 主要零件的加工 本次設(shè)計中，只對模具中的一個重要零件進行簡單的工藝路線的分析，其余的零件將不在具體分析和計算。在這里選擇導(dǎo)套為加工對象。 導(dǎo)套、護套及套類凸模均為套類零件，其加工工藝基本相同。導(dǎo)套和導(dǎo)柱一樣，是模具中應(yīng)用最廣泛的導(dǎo)向零件。盡管其結(jié)構(gòu)形狀因應(yīng)用部位不同而各異，但構(gòu)成導(dǎo)套的主要表面是內(nèi)、外圓柱表面，可根據(jù)其結(jié)構(gòu)形狀、尺寸和材料的要求，直接選用適當(dāng)尺寸的熱軋圓鋼為毛坯。 27 在機械加工過程中，除保證導(dǎo)套配合表面的尺寸和形狀精度外，還要保證內(nèi)外 圓柱配合表面的同軸度要求。導(dǎo)套的內(nèi)表面和導(dǎo)柱的外圓柱面為配合面，使用過程中運動頻繁，為保證其耐磨性，需有一定的硬度要求。因此，在精加工之前要安排熱處理，以提高其硬度。 在不同的生產(chǎn)條件下，導(dǎo)套的制造所采用的加工方法和設(shè)備不同，制造工藝也不相同?，F(xiàn)以本次設(shè)計的沖壓?；瑒邮綄?dǎo)套為例，介紹導(dǎo)套的制造過程 ,其零件圖如圖 所示。 根據(jù)圖 所示導(dǎo)套的精度和表面粗糙度要求，其加工方案可選擇為：備料→粗加工→半精加工→熱處理→精加工→光整加工。 導(dǎo)套的加工工藝過程如表 所示。 圖 導(dǎo)套零件圖 表 導(dǎo)套的加工工藝過程 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 下料 按尺寸 ? 76x165㎜切斷 鋸床 2 車外圓及內(nèi)孔 車端面保證長度 ㎜ 鉆 ? 55㎜內(nèi)孔至 ? 52㎜ 車 ? 70㎜外圓至 ? 71㎜并倒角 鏜 ? 55㎜內(nèi)孔至 ? ㎜和油槽至尺寸 鏜 ? 57㎜內(nèi)孔至尺寸并倒角 車床 28 3 車外圓倒角 車 ? 73㎜外圓至尺寸 車端面至尺寸 車床 4 檢驗 5 熱處理 按熱處理工藝進行，保證滲碳深度為 ㎜～ ㎜ 硬度為 58～ 62HRC 6 磨削內(nèi)、外圓 磨 ? 70㎜外圓達(dá)圖紙要求 磨內(nèi)孔 ? 55㎜留研磨余量 ㎜ 萬能磨床 7 研磨內(nèi)孔 研磨 ? 55㎜內(nèi)孔達(dá)圖紙要求 研磨 ? 55㎜內(nèi)孔口圓弧 車床 8 檢驗 29 11 總結(jié) 本次設(shè)計成功地設(shè)計出一副落料、正反拉深復(fù)合模，在設(shè)計過程中對很多工藝力進行了詳細(xì)的計算，在壓力機的選擇上參照了現(xiàn)行選擇壓力機的通用法則。這次設(shè)計解決了采用雙動壓力機進行正反拉深的傳統(tǒng)模式，將落料、正拉深及反拉深同時在一副裝在開式單動壓力機上的模具中完成，很大程度的提高了生產(chǎn)效率和制造精度。很適合中 國現(xiàn)在模具高速自動化發(fā)展的趨勢。 30 參考文獻 ［１］鄭家賢 . 沖壓工藝與模具設(shè)計實用技術(shù)［Ｍ］ .北京：機械工業(yè)出版社， 2020. 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Mold manufacture handbook［Ｍ］ .Beijing: Mechanical industry Press,1992.(in Chinese) 31 致 謝 經(jīng)過半年的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計 已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有 曾立平 導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的 。 在此次畢業(yè)設(shè)計過程中我也學(xué)到了許多了關(guān)于 模具制造 方面的知識， 尤其對沖壓模具有了較全面的了解，對模具整個設(shè)計過程有了更深層次的認(rèn)識。獨立設(shè)計能力 有了很大的提高。 在設(shè)計過程中我查閱了許多設(shè)計相關(guān)的資料尤其是國家標(biāo)準(zhǔn)，使我掌握了查閱國家標(biāo)準(zhǔn)的方法，這將對我以后從事設(shè)計工作帶來很大的幫助。設(shè)計中我還使用過 AUTOCAD 和 PRO/E 等電腦軟件，使 用這些軟件的能力也有很大的提高?？傊?，通過這次畢業(yè)設(shè)計，讓我在大學(xué)里所學(xué)的專業(yè)知識得以運用，使我的設(shè)計能力有了進一步的提高。 我的畢業(yè)設(shè)計從選題、研究方向的確定和方案的制定都是在曾立平教授 精心指導(dǎo)和大力支持下完成的。 曾立平教授 以其嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進取精神對我產(chǎn)生重要影響。 從此次畢業(yè)設(shè)計的選題到畢業(yè)設(shè)計的定稿，劉吉兆教授都傾注了大量的心血，特別是劉吉兆教授在自己工作很忙的情況下，對我的設(shè)計進行了細(xì)致的指正，對此我表示衷心的感謝。 同時 ，我還 要特別感謝 其他專業(yè)老師在大學(xué)三年中 對我 的鼓勵和指導(dǎo) ， 他們 為我完成這篇論文提供了巨大的幫助。在此我也衷心的感謝他 們 。 最后，衷心感謝在百忙之中抽出時間審閱本論文的專家 、 教授。 由于本人知識水平有限，文中不免有不妥之處，敬請各位專家、教授不吝批評和指正。