【導讀】本文主要研究端蓋級進模的設計及其制造工藝。本論文應用專業(yè)所學課程的理論和。案，通過對比和結合實際生產(chǎn)需要，明白了單工序模、復合模、級進模各個優(yōu)勢所在，關的課程都有了全面的復習，獨立思考的能力也有了提高。結構采用級進模，能更簡單。的實施自動化操作。另外，級進模凹模采用鑲件，能使在實際生產(chǎn)中更易換模、維修、保養(yǎng)，從而使得提升工作效率。本設計分別論述了產(chǎn)品工藝分析，沖壓方案的確定，工藝計算，模板及零件設計等

　　

【正文】 與浮動模柄移位，嚴重時甚至可將上模甩出去，輕者損壞模具，重者可能造成人員傷害。 （ 5）通用模柄 將快換凸模插入模柄孔內(nèi)，配合為 H7/h6，再用螺釘從模柄側面將其固緊，防止卸料時拔出，就組成了通用沖孔模的上模。 根據(jù)以上模具的比較，在此設計中，我選用壓入式模柄。結構如圖所示： 圖 33 模柄 端蓋級進模設計及其制造工藝 30 緊固件的選擇 沖模上的緊固件包括連接螺釘和定位銷頂。受力較大的連接螺釘一般都采用內(nèi)六角螺釘，其特點是用 45 號鋼制造，并淬火達 3540HRC，因此可承受較大的拉應力。受力不大的小螺釘可以采用普通圓柱頭螺釘，但一般不用半球頭螺釘，其一字槽容易擰壞。此次設計采用 M8號螺釘。 定位銷 定位銷定采用普通圓柱銷，可以承受一定的切應力。 模具的閉合高度 模具的閉合高度 (H 模具 ) 是指模具在最低工作位置時上模座的上平面與下模座的下平面之間的高度（如圖 32）。 圖 34 閉合高度示意圖 根據(jù)閉合高度示意圖，我設計的模具的閉合高度為： 模具閉合高度＝上模座高度＋上墊板高度＋沖孔凸模高度＋凹模鑲塊的直壁高度＋下墊板高度＋下模座高度 上模座厚度： 50mm 上墊板厚度 ： 10mm 沖孔凸模長度： 65mm 凹模鑲塊的直壁高度： 25mm 下墊板高度： 10mm 下模座厚度： 65mm 模具閉合高度＝ 50+10+65+25+10+65＝ 225mm 端蓋級進模設計及其制造工藝 31 4 模具裝配工藝 沖裁模裝配的技術要求 （ 1）裝配好的沖模，其閉合高度應符合設計要求。 （ 2）模柄裝入上模座后，其軸心線對上模座上平面的垂直度誤差，在全長范圍內(nèi)不大于 。 （ 3）導柱和導套裝配后，其軸心線應分別垂直度于下模座的底平面和上模座的上平面。 （ 4）上模座的上平面應和下模座的底平面平行。 （ 5）裝入模架的每對導柱 和導套的配合間隙值應符合規(guī)定要求。 （ 6）裝配好的模架，其上模座沿導柱上、下移動應平穩(wěn)，無阻滯現(xiàn)象。 （ 7）裝配后的導柱，其固定端面與下模座下平面應保留 1~2mm 距離，選用 B 型導套時，裝配后其固定端面低于上模座上平面 1~2mm。 （ 8）凸模和凹模的配合間隙應符合設計要求，沿整個刃口輪廓應均勻一致。 （ 9）定位裝置要保證定位正確可靠。 （ 10）卸料及頂件裝置靈活、正確、出料孔暢通無阻，保證制件及廢料不卡在沖模內(nèi)。 （ 11）模具應在產(chǎn)生的條件下進行試驗，沖出的制件應符合設計要求。 模架的裝配 模具總裝 以凹模作為裝配基件，其裝配順序為： ； （凹模及導料板）和凸模組件（凸模及其固定板、墊板）； 、凹模組件用螺釘和銷釘安裝固定在指定模座的相應位置上； ，將凸模組件初步固定在凹模模座上，調(diào)整凸模組件及凹模的位置，使凸模刃口和凹模刃口分別與凸凹模的內(nèi)、外刃口配合，并保證配合間隙均勻后固緊凸模組件與凹模； ，將凸模組件、凹模和相應模座一起鉆鉸銷孔； 、下模，安裝相應的定位、卸料、導料零件，再重新組裝上、下模，并用螺釘和定位銷緊固。 安裝完成后檢查 模具裝配是否準確： 擦清壓力機滑塊底面、工作臺或墊板平面以及沖模上下模座的頂面和底面。 將沖模置于壓力機工作臺或墊板上，移至近似工作位置。 觀察工件或廢料能否漏下。 用手扳動飛輪或利用壓力機的寸動位置，使壓力機滑塊逐步降至下止點。在滑塊下降過程中移動沖模，以便模柄進入滑塊中的模柄孔內(nèi)。 端蓋級進模設計及其制造工藝 32 調(diào)節(jié)壓力機至近似的閉合高度。 安裝固定下模的壓板、墊塊和螺栓，但不擰緊。 緊固下模，確保上模座頂面與滑塊頂面緊貼無隙。 緊固下模，逐次交替擰緊。 調(diào)整閉合高度，使凸模進入凹模。 回升滑塊，在各滑動部分加潤滑劑，確保導套上部出 氣槽暢通。 以紙片試沖，觀察毛刺以判斷間隙是否均勻。滑塊寸動或由手扳飛輪移動。 刃口加油，用規(guī)定材料試沖若干件，檢查沖件質(zhì)量。 安裝、測試送料和出料裝置。材料應人工逐步送進。 再次試沖。 安裝安全裝置。 凸、凹模間隙的調(diào)整 沖模中凸、凹模之間的間隙大小及其均勻程度是直接影響沖件質(zhì)量和模具使用壽命的主要因素之一，因此，在制造沖模時，必須要保證凸、凹模間隙的大小及均勻一致性。通常，凸、凹模間隙的大小是根據(jù)設計要求在凸、凹模加工時保證，而凸、凹模之間間隙的均勻性則是在模具裝配時保證的。 沖模裝配時調(diào)整凸、 凹模間隙的方法很多，需根據(jù)沖模的結構特點、間隙值的大小和裝配條件來確定。 圖 41 總裝配圖 端蓋級進模設計及其制造工藝 33 5 零件的工藝方案 在機械制造中，采用各種機械加工方法將毛坯加工成零件，再將這些零件裝配成機器。為了使上述制造過程滿足“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本”的要求，首先要指定零件的機械加工工藝規(guī)程和機器的裝配工藝規(guī)程，然后按照所制定的工藝規(guī)程來進行機械加工和裝配。由于零件的工藝過程可以是多種多樣的，工藝人員的任務是從現(xiàn)有生產(chǎn)條件出發(fā)，制定出一個切合實際的最優(yōu)工藝過程，并將其有關內(nèi)容用文件的形式規(guī)定下來。規(guī)定零件機械加工工藝過程和 操作方法等的工藝文件稱為機械加工工藝規(guī)程。 機械加工工藝規(guī)程是指導生產(chǎn)的主要技術文件。按照工藝規(guī)程進行生產(chǎn)，才能保證達到產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的要求。合理的工藝規(guī)程在編制后應邀滿足下述要求： ，并且要減少或不再采用其他加工方法加工。 、壽命要長。 ，盡可能采用生產(chǎn)機械化與自動化。 ，所需材料要少，成本要低廉。 ，做到安全生產(chǎn)。 ，并且尺寸精 度要高，表面質(zhì)量要好。 ，以降低成本。 指定機械加工工藝規(guī)程的原則是：在一定的生產(chǎn)條件下，以最低的成本，按計劃規(guī)定的速度，可靠地加工出圖紙要求的零件。在編制工藝規(guī)程時，應注意以下幾個問題： 在編制工藝規(guī)程時，應盡量采用新工藝、新技術、先進設備和新材料，以獲得較高的生產(chǎn)率，但不應加大操作工人的勞動強度，而應依靠設備的先進性來保證。 在一定的生產(chǎn)條件下，可能有幾種能保證零件技術要求的加工工藝方案，此時應全面考慮，應根據(jù)工序數(shù)量、機械加工難 易程度、通過核算或分析選擇經(jīng)濟效益最佳的加工方案，以使零件減少工序及降低成本。同時，加工精度要求不高的零件，盡量不使用高精度的加工設備。 在編制工藝規(guī)程時，必須保證操作人員有良好而安全的工作條件，并保證所加工的零件的質(zhì)量合格及減輕工人的勞動強度。 端蓋級進模設計及其制造工藝 34 6 典型零件制造工藝 凹模板的加工工藝 凹模板材料為 45 鋼，其加工工藝如下： 1 備料。 2 鍛造，退火。 3 用銑床銑出六個平面。 4 用磨床磨六個平面，刃磨基準面，保證平行度 ≤ ，垂直度 ≤ 。 5 在螺紋孔 、銷孔、導柱孔等中心線的地方滑線。 6 鉆螺紋孔、銷孔、導柱孔等和穿絲孔。 7 熱處理 58～ 62HRC。 8 用磨床磨基準面，保證平行度≤ ，垂直度≤ 。 9 電火花線切割。 10 研光各形孔以滿足要求。 11 用磨床磨小導柱孔的圓角。 12 鉗工去毛刺。 13 檢驗。 圓形凸模加工工藝 凸模材料為 T10A，其加工工藝如下： 1 備料。 2 鍛造，退火。 3 車削，留 預磨量。 4 淬火 58～ 62HRC。 5 外圓磨削。 6 鉗工拋光去毛刺倒角。 7 檢驗。 端蓋級進模設計及其制造工藝 35 7 結論 該模具主要由沖裁與拉深兩大部分組成。級進沖模的凸模導向精度是由卸料板的導向精度來保證的，除模架導柱外，卸料板和凸模固定板之間還設置了內(nèi)導柱，并分別在卸料板和凹模板內(nèi)設置了內(nèi)導套，來保證導向精度和連續(xù)平穩(wěn)的沖壓。 拉深級進模中，凸模兼具了對帶料導向定位的作用，因此不再設置其他導正機構。此工件的總體卸料力比較小，因此采用在上模部分設置彈簧的方式來進行卸料。 端蓋沖件為淺拉深件，采用了整體式結構的卸料板，沖孔工位使用了有定位功能兼具保護作用的導向套，在上模的翻邊凹模內(nèi)設置了卸料彈頂桿以防止翻邊后工件粘附在翻邊凹模內(nèi)。 采用鑲套式凹模，各個沖裁、沖孔、翻邊、拉深等工序的小凹模均以獨立凹模的形式植入大凹模內(nèi)，優(yōu)點是便于制造、裝配、調(diào)整和更換維修。凸模結構采用常規(guī)過盈裝配式。 設計導料裝置時，先在模具前端的初始工位段兩側對稱設置一小段側面導板，以保證材料的初始導向，在其后的拉深、整形及其他沖壓區(qū)中，帶料兩側各設置了一排帶導向槽的浮頂導料柱，帶料由導料柱導向送進。在上、下模座的對應位置安裝了限位柱，保證了對模的方便。 為保證模具在高速、連續(xù)沖壓下的導向精度，該模具模架采用滾動導向結構的滾珠四導柱鋼結構模架。 端蓋級進模設計及其制造工藝 36 參 考 文 獻 [1]陳炎嗣 .多工位級進模設計與制造 .北京：機械工業(yè)出版社 , [2]薛啟翔 .沖壓模具與制造 .北京：化學工業(yè)出版社， [3]郝濱海 .沖壓模具簡明設計手冊 . 北京：化學工業(yè)出版社 , [4]丁松聚 .冷沖模設計 . 北京： 機械工業(yè)出版社 , [5]王新華 ,袁聯(lián)富 .沖模結構圖冊 .北京：機械工業(yè)出版社， [6] 馮炳堯，韓泰榮，蔣文森 .模具設計與制造簡明手冊 .上海：上?？茖W技術出版社， [7]王孝培 .沖壓手冊 .北京：機械工業(yè)出版社， [8]劉曉剛 ,劉志勇 ,王濱 .高精度自動送料系統(tǒng)設計，研究與開發(fā)， 2020,33:(11) [9]謝建 .沖壓工具及模具設計技術問答 .上海：上?？萍汲霭嫔纾? [10]夏琴香 .沖壓成形工藝及模具設計 .廣東：華南理工大學出版社， [11]濮良貴 ,紀明剛 .機械設計 .上海：高等教育出版社 . [12]周大雋 .沖模結構設計要領與范例 .北京：機械工業(yè)出版社， [13]曲彩云 ,黃麗梅 . 機械設計手冊 .北京：機械工業(yè)出版社， [14]Chakrabarty theory of stretch forming over hemispherical punch heads. (1970):315325 [15]Arnold Performance of Progressive Forming,Feb,1999. 端蓋級進模設計及其制造工藝 37 致 謝 在為期一個月的設計過程中，我首先要感謝的，是陳志英老師。在設計期間，陳老師總是在百忙之中 一直叮囑著我們，一直輔導我們； 他嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣；他們循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。 由于此次設計所涉及到的是實際性的課題，對于我們這些缺乏實際設計生產(chǎn)經(jīng)驗的學生來說，的確存在很大的問題。期間，我查閱了大量的手冊和參考書以及利用了網(wǎng)上資源對問題進行研究。另外也離不開指導老師的講解和分析，這才使得問題迎刃而解，也最終使這次畢業(yè)設計可以走到今天這一步。 這次的設計工作量與以前的課程設計不同，結合了我們四年的所學，從基礎理論知識到專業(yè)知識的灌入，可謂是一次非常具 有挑戰(zhàn)性的任務。通過設計，我們可以對之前所學各方面學科知識做一次很好地回顧與總結，為設計劃上一個完美的句號。 經(jīng)過這次畢業(yè)設計，我們得到的寶貴的東西不是這一份份圖紙、一張張的說明書，而是在這段期間我們所獲得的寶貴經(jīng)驗、分析解決問題的能力以及面對困難時勇于挑戰(zhàn)的精神。 在這里我還要感謝我的同學、朋友們，他們給了我無盡、無言的幫助，他們總是和我一起度過每一個困難！ 在此，請允許我再次向幫助過我的同學、校友、指導老師表示衷心的感謝 ！