【導(dǎo)讀】方案、模具結(jié)構(gòu)及其成形過程。在滿足零件各項性能的前提下，零件材料選用08F鋼，由于料厚較小且成形部分為規(guī)則形狀，結(jié)合工藝分析，在降低成。本的原則下本設(shè)計采用多工位連續(xù)模成形。本副模具中，采用定距自動送料裝置送料；機(jī)工作臺孔落下。凸、凹模是模具的最重要部分，本設(shè)計中的模具，凸、凹模材料基。本上都是選用T10A，進(jìn)行淬火熱處理，硬度達(dá)到HRC62~58；凸模均采用臺階固定。第1章沖壓材料的選擇····················································1. 第2章制件工藝分析······················································2

　　

【正文】 作過程為：板料送進(jìn)時， 先沖 2 個定位銷 釘孔。當(dāng)料進(jìn)入模具以后，利用定位銷釘孔對 以后的工序進(jìn)行精定位。沖孔凸模 5 沖定位銷釘孔 mm3? ，沖孔凸模 7 沖 mm2? 轉(zhuǎn)子片中心孔，落料 凸模 8 落轉(zhuǎn)子片的外形。 其形狀如圖 7 所示。 21 AABB234567141312111 08911517161819212022 孔凸模 模 18導(dǎo)柱 19.內(nèi)六角圓柱螺釘 圖 7 模具結(jié)構(gòu) 22 第 6 章 模具材料的選擇與熱處理 通常情況下應(yīng)該根據(jù)模具制造條件、模具工作條件、模具材料的基本性能等相關(guān)的因素，來選擇經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)、適用的模具材料。通常要求模具材料必須具備三種性能，即耐磨性、韌性和硬度。另外，還要求根據(jù)不同模具的實際工作條件，分別考慮其實際要求的其他性能。例如，對在腐蝕介質(zhì)下工作的模具，應(yīng)注意其抗腐蝕性 能；對在高載荷下工作的模具應(yīng)考慮其抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度及斷裂韌度等。 級進(jìn)模的特點是產(chǎn)品零件的精度高、批量大，模具要求高精度、長壽命。因此對模具材料有更高的要求。模具材料選材的是否合理，直接影響著模具的使用壽命、精度、效率。在沖壓過程中，級進(jìn)模受沖擊載荷作用，而且被加工材料的變形阻力較大，尤其是凸模和凹模的刃口部，在工作中受到強(qiáng)烈的沖擊、彎曲、剪切、摩擦和擠壓作用。成型工序不同，模具結(jié)構(gòu)不同，模具零件受的力也不同。因此，對模具的主要零件在選用材料時，必須滿足如下基本要求： （ 1）良好的耐磨 性。材料耐磨性能的優(yōu)劣直接影響模具零件的使用壽命和沖壓件的質(zhì)量、成本。影響材料耐磨性能的主要有鋼的含碳量、合金元素和硬度，這些因素表現(xiàn)為： ，耐磨性好； ； ，可獲得較高的耐磨性，因而其使用壽命也會大大提高。 （ 2）有良好的熱處理工藝性能。熱處理工藝性能主要是指淬硬性，淬透性和微變形等。具有良好熱處理工藝性能的材料，可以通過熱處理消除應(yīng)力，改變金相組織，提高硬度，達(dá)到 減小變形、增大耐磨性、延長使用壽命的目的。 （ 3）具有一定韌性。在沖擊載 荷條件下，模具材料有一定的韌性，有助于延長其使用壽命。 （ 4）良好的機(jī)械加工性能。 （ 5）有良好抗黏附性。沖壓工作時，有些材料（如不銹鋼）沖裁力很大，因摩擦而發(fā)熱，使沖壓材料黏附在凹模工作表面，在沖件表面產(chǎn)生嚴(yán)重的拉傷，導(dǎo)致模具壽命下降。若不及時清理模具表面的黏附物，會嚴(yán)重影響沖件質(zhì)量和模具壽命，這種現(xiàn)象在不銹鋼材料拉伸時尤為突出。 （ 6）適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)性，適應(yīng)我國模具材料的生產(chǎn)和供應(yīng)情況。應(yīng)選用價格便宜， 23 資源豐富，容易獲得的材料。在盡可能的情況下選擇好的材料，由此提高的成本可以通過模具壽命的提高得到補(bǔ)償。 （ 7） 凹模材料占的比例大，選材更應(yīng)從經(jīng)濟(jì)方面考慮。當(dāng)必須采用昂貴的材料時，應(yīng)采用鑲拼結(jié)構(gòu)。 模具成型部分材料的選擇與熱處理 在本副模具中，主要有沖裁和彎曲成型兩道工序。因此，對此兩道工序工作部分零件材料的選擇也本副模具材料選擇的重點。其具體分析如下： 沖裁凸、凹模材料及熱處理：沖裁模的凹模承受較大的拉應(yīng)力，凸模承受較大的壓應(yīng)力。凸、凹模正常失效一般是由于刃口部位的磨損。因此這類模具，特別是零件批量大、加工板料強(qiáng)度高的模具，要求模具材料必須具有較高的強(qiáng)度和耐磨性。其中凸模還必須有良好的韌性，以防止由于 承受較強(qiáng)的彎曲和沖擊載荷造成折斷、崩刃而失效。大截面的凸、凹模應(yīng)重視模具材料的淬透性，形狀復(fù)雜的模具應(yīng)重視其熱處理變形性、淬透性和可加工性、磨銷性。 根據(jù)以上分析，結(jié)合被加工材料和零件的生產(chǎn)批量，查相關(guān)設(shè)計手冊 [1]，本副模具的沖裁凸、凹模材料可以選用 T10A、 Cr12MoV。對其進(jìn)行淬硬熱處理，使其硬度達(dá)到 HRC62~58 。 凸、凹模材料及熱處理：的凸、凹模與工件接觸的表面受到比較強(qiáng)烈的磨損，特別是當(dāng)生產(chǎn)大批量的工件時，必須選用耐磨性良好的模具材料。當(dāng)模具的截面尺寸較大時，還必 須選用淬透性好的模具鋼。當(dāng)生產(chǎn)形狀復(fù)雜的大型模具時，要選用熱處理變形小的鋼種。隨著坯料厚度、彎曲變形率的增大，被加工工件圓角的減少，應(yīng)選用更耐磨損的、強(qiáng)度更高的模具材料，當(dāng) 彎曲 奧氏體不銹鋼、耐熱鋼時，為了防止發(fā)生擦傷（黏附），有時采用鋁青銅或硬質(zhì)合金或鋼結(jié)硬質(zhì)合金制造凹模鑲塊。 根據(jù)以上分析，結(jié)合零件變形程度 和零件的生產(chǎn)批量，查相關(guān)設(shè)計手冊 [1]，本副模具的所有工序的凸、凹模的材料可以選用 T10A、 Cr12Mo1V。對其進(jìn)行淬 火 熱處理，使其硬度達(dá)到 HRC62~58 。 表 1 Cr12MoV 化學(xué)成分 類別 質(zhì)量分?jǐn)?shù) /% C Si Mn Cr Mo V S P 合金工具鋼 ~ ? ? ~11 ~ ~ ? ? 24 模具其他結(jié)構(gòu)材料的選擇與熱處 理 模具除工作部分具有較嚴(yán)格的熱處理要求以外，其他各部分的熱處理并無特殊要求。因此，這里主要考慮模具其他各部分的材料的選擇。 由于上、下模座、 螺釘、 螺釘、 圓柱銷 等有國家標(biāo)準(zhǔn)的零件均選用標(biāo)準(zhǔn)件，所以只需要對 非國標(biāo) 零件選材料。查 [1]表 9— 6，這些模具輔助結(jié)構(gòu)零件的材料可以分別為：卸料板、固定板 、墊板 、導(dǎo)套 和導(dǎo)料板 均可選用 T10A 鋼 ， 淬火熱處理， 硬度為HRC45~40 ； 導(dǎo)柱、導(dǎo)套選用 鉻 15 的合金 鋼，滲碳熱處理，硬度達(dá)到 HRC60~50 ； 25 第 7 章 凸、凹 模 及沖壓設(shè)備的校核 凸模的校核 凸模長度主要根據(jù)模具結(jié)構(gòu) ,并考慮修磨、操作安全、裝配等的需要來確定。當(dāng)按沖模典型組合標(biāo)準(zhǔn)選用時，則可取標(biāo)準(zhǔn)長度，否則應(yīng)該進(jìn)行計算。在本設(shè)計課題中，沖 23 ?? 孔的凸模為最危險的凸模，所以，只要選好這個凸模就可以了。由于這 個凸模截面積較小，所以本設(shè)計中才用了臺階式 。按承載能力校核，因為圓形凸模，所以其校核公式 ： ][4??td? （ 7— 1） 式中 t —— 材料厚度 （ mm）； ? —— 沖裁材料的抗剪強(qiáng)度（ MPa ）； ??? —— 凸模材料的許用抗壓強(qiáng)度（ MPa ）。 沖裁凸模材料選用 他 T10A，查相關(guān)材料及熱處理手冊可得，其淬火硬度為HRC62~58 時 ? ? M P a310)~( ??? ，取 ? ? ??? ；材料厚度均為mmt ? ；沖裁材料的抗剪強(qiáng)度 M Pa)3 0 4~2 1 6(?? ，取 MPa260?? 。將其帶入上式得： mmmmtd ][4 3 ?? ???? ? ? 在本設(shè)計中，上述凸模直徑為 mm2? ，所以，承載能力合格。 按失穩(wěn)彎曲應(yīng)力的校核，由于在本副模具中，彈 性卸料板起著凸模導(dǎo)向的作用，同時，在沖 ? 孔的時候還才用了導(dǎo)套精導(dǎo)向，所以，其校核公式如下： FdL2max 270? （ 7— 2） 式中 d —— 凸模工作部分最小直徑（ mm）； F —— 沖裁力（ N ）。 將數(shù)據(jù)分別帶入上式可得： mmmmFdL 22m a x ??? 而在本副模具中，其工作部分長度均為 mm25 ，均小于其各自的最大長度。所以，凸模失穩(wěn)彎曲應(yīng)力校核也合格。 26 凸模的校核 沖裁時凹模承受沖裁力和側(cè)向擠壓力的作用。由于凹模結(jié)構(gòu)形式和固定方法不同，受力情況又比較復(fù)雜，目前尚不用理論計算確定凹模輪廓尺寸。在生產(chǎn)中，通常根據(jù)沖裁板料厚度和沖件的輪廓尺寸，或凹模孔口刃壁間距離，按經(jīng)驗公式來確定： 3 PH? （ 7— 3） 式中 H —— 凹模厚度（ mm）； P —— 沖裁力（ N ）。 通過前面的計算可知，本零件成型過程中總的成型力為 。將其帶入上述公式則： mmmmPH 6 7 1 33 ???? 而本模具凹模厚度為 mm5 ，所以凹模板的厚度尺寸合格。 沖壓設(shè)備校核 沖模的封閉高度必須在壓力機(jī)的最大裝模高度和最小裝模高度之間。 10)(5)( 1m i n1m a x ?????? HHHHH （ 7— 4） 即 10)301 8 5(1 8 55)402 7 0( ?????? 165185215 ?? 式中 maxH —— 壓力機(jī)最大封閉高度 )(mm ； H —— 沖模的閉合高度 )(mm ； 1H —— 墊板厚度 )(mm ； minH —— 壓力機(jī)最小封閉高度 )(mm 。 故所選壓力機(jī)合格。 27 結(jié) 論 通過本次轉(zhuǎn)子片 連續(xù)模設(shè)計，讓我對從產(chǎn)品 零件 圖到模具 設(shè)計 的整個過程有了系統(tǒng)的掌握。進(jìn)一步熟悉了 和 Auto CAD 軟件以及它們在設(shè)計過程中的應(yīng)用。設(shè)計過程中對 零件 形狀的 結(jié)構(gòu)工藝 分析、成型工藝及 沖壓 設(shè)備的選用、模具 結(jié)構(gòu) 的設(shè)計計算及校核、裝配圖及零件圖的繪制、編制零件的工藝卡和試模及修模的過程是對所學(xué)專業(yè)必需的基礎(chǔ)理論、基本知識、基本技能、方法和相關(guān)知識的綜合運(yùn)用以及深入和提高。 對于本次畢業(yè)設(shè)計的總結(jié)從以下五個方面進(jìn)行： 轉(zhuǎn)子片 連續(xù)模 設(shè)計的總體方案是合理的。在設(shè)計中，我充分考慮了各種可能的設(shè)計方案，再通過 幾種方案的比較 而得到最佳方案。 設(shè)計中零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計都有查閱相關(guān)了書籍；各零部件的 結(jié)構(gòu)設(shè)計及 尺寸計算從公式到各 個 步 驟 都有核對，從而保證了各零部 件設(shè)計計算的正確性。 設(shè)計中的所有圖紙都按照大綱要求進(jìn)行繪制，且經(jīng)過多次修改完善，所發(fā)現(xiàn)的錯誤及不規(guī)范的標(biāo)柱都有改正。 對于設(shè)計中計算部分，都有分析了計算依據(jù)，所有計算依據(jù)皆合理。計算過程中所采用的公式及相關(guān)數(shù)據(jù)，都來自相關(guān)手冊或?qū)嶋H生產(chǎn)中的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，所得數(shù)值準(zhǔn)確、可靠。保證了設(shè)計結(jié)果的準(zhǔn)確。 在模具的設(shè)計設(shè)計過程遇到 的幾個難題， 通過大量的反復(fù)核對和數(shù)據(jù)的優(yōu)化，在指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，得到了比較滿意的結(jié)果，提高了設(shè)計準(zhǔn)確度和合理性。 畢業(yè)設(shè)計是完成學(xué)業(yè)走向工作崗位從事實際工作之前的最后一次實戰(zhàn)性 演練，在完成設(shè)計任務(wù)的同時，要在設(shè)計方法、實驗驗證、文獻(xiàn)資料的查閱、各種設(shè)計規(guī)范和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)用以及文檔的撰寫等方面得到全面的訓(xùn)練和提高，為我以后從事本專業(yè)實際工作和研究工作奠定了重要的 實踐基礎(chǔ) 。 28 參考文獻(xiàn) [1] 梁炳文 ． 冷沖壓工藝手冊 ． 北京 ： 航空航天大學(xué)出版社 ． [2] 郝濱海 ． 沖壓模具簡明設(shè)計手冊 . 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社 ． [3] 翁其金 ， 徐新成 ． 沖壓工藝及沖模設(shè)計 ． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ， [4] 王芳 ． 冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ， [5] 薛 啟 翔 ． 沖壓模具與制造 ． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ． [6] 徐政坤 ． 沖壓模具設(shè)計與制造 ． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ． [7] 何忠保，陳曉華，王秀英 ． 典型零件模具圖冊 ． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [8] 甘永立 ． 幾何量公差與檢測 . 上海 ： 上海科學(xué)技術(shù)出版社 ， [9] 趙大興 ． 工程制圖 ． 北京：高等教育出版社 ． [10] 高為國 ． 模具材料 ． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ， [11] 周述積，侯英瑋，茅鵬 ． 材料成型工藝 ． 北京：機(jī)械工業(yè)出版 社 ， [12] 蔡曉君 ． 三維機(jī)械設(shè)計實用教程 ． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ， [13] 吳宗則，羅圣國 ． 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊 ． 北京：高等教育出版社， [14] 康學(xué)仁 ． 卡板零件五工序沖壓成型模 ． 模具工業(yè)， 1990． NO. [15] Keyes, . Pressworking: Stampings and dies. ,1990 [16] Heinrich Schmid. Fineblankingan efficient production method,1991 29 致 謝 經(jīng)過幾個月的努力，緊張而有趣的畢業(yè)設(shè)計終于完成了，此時大學(xué)生活已接近尾聲。面對未來，我充滿憧憬，滿懷信心。 這次畢業(yè)設(shè)計 實質(zhì)上是對我大學(xué)四年所學(xué)全部知識的一次綜合性考查，也是對所學(xué)知識的一次綜合應(yīng)用過程，能夠提高處理和解決問題的能力，應(yīng)變的能力以及綜合分析問題的能力，為我走向工作崗位，以后的設(shè)計工作做好充分的準(zhǔn)備，打下基礎(chǔ)。 在設(shè)計的過程中，我 碰到 了 一個個實質(zhì)性的問題，就要求我必須把以前學(xué)的知識拿出來復(fù)習(xí)，分析問題，解決問題。還是不可以確定的，就去找老師幫忙解決，一次次的修改，最終達(dá)到設(shè)計要求。積少成多就可以把大學(xué)里所學(xué)的可能都運(yùn)用一遍，也使我的對知識的理解從模糊變得明確。本次畢業(yè)設(shè)計中所遇到 的 困難， 是對我克服困難和解決問題能力的一次鍛煉，一次考驗。 在這里，我要感謝我的指導(dǎo)老師，從設(shè)計開始到結(jié)束，他們始終如一的指導(dǎo)我們，為我們排憂解難， 當(dāng)我們基本完成了模具圖紙的時候，又是他們在百忙之中抽出時間，利用周六周日休息時間，幫我們審閱圖紙和說明書。指出我們的設(shè)計還存在的缺陷和不足，提出了許多更佳，更符合實際生產(chǎn)要求的方法。將他們多年來的經(jīng)驗全都傳輸給我們。使我們在最短的時間里 學(xué)到最多的東西。 當(dāng)然， 除了我的指導(dǎo)老師，還要感謝其他授課老師，他們在我碰到問題時也非常熱情的幫我解答。 我能順利的完成我的設(shè)計任務(wù)也離不開，我們小組同學(xué)的幫助，設(shè)計過程中的一些問題都是在我們相互討論中得到解決。 感謝所有給予我支持和鼓勵的人。 學(xué)生簽名： 日 期： 附 錄 1. 沖 3? 定位銷 凸模加工 沖 定位銷釘 孔凸模 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 mm7010?? 2 粗車 車外圓達(dá)到半精車尺寸 車床 3 半精車 車外圓達(dá)到 精車 尺寸 車床 4 加工端面 車兩端面到尺寸要求 車床 5 倒圓角 倒圓角達(dá)要求 車床 6 精車 車外圓到標(biāo)注精度 車床 7 熱處理 淬火 ,回火 ,保證 HRC62~58 8 檢驗 板 加工 502705A15177。0.01230177。0.01650177。0. 02 沖孔凸模 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 下料留余量 鍛床 2 刨削 刨平 六面均留磨削余量 刨 床 3 粗磨 磨削至半精 磨尺寸 磨 床 4 鉆孔 先粗鉆小于尺寸孔 鉆床 5 擴(kuò)孔 精確鉆孔至尺寸要求 鉆床 6 半精磨 半精模至精模尺寸 磨床 7 精磨 精磨至尺寸要求 磨床 8 熱處理 淬火 ,回火 ,保證 HRC62~58 9 檢驗