【導(dǎo)讀】設(shè)計(jì)，我們的水平可以有一定的提高。需要完成的主要工作有：對(duì)所給零件進(jìn)行工藝性。得到制件的加工方法。因?yàn)槟＞叩纳a(chǎn)主要是大批量的生產(chǎn)，而且模具可以保證沖壓產(chǎn)。藝性設(shè)計(jì)，能否加工出合格的零件，以及后來的維修和存放是否合理等。模架，凹模采用組合凹模，這樣可以采用線切割等數(shù)控設(shè)備來一次完成全部的工序加工，在設(shè)計(jì)中還要考慮到很多關(guān)于所設(shè)計(jì)模具的相關(guān)知識(shí)，包括它的使用場(chǎng)合、外觀要求等，

　　

【正文】 零件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 22 圖 54 沖孔凸模草圖 圖 55 沖孔凸模三維圖 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 其它的零件也是如此畫法，只是有些用到的功能鍵不同，如會(huì)用到拉伸、孔、鏡像、螺紋、邊倒圓等。關(guān)鍵是正確畫出零件的二維草圖，同時(shí)還應(yīng)注意相互配合的零件尺寸要正確。 模具的三維裝配圖 模具的裝配不是任意的，要根據(jù)不同的要求選擇不同的裝配順序，否則很有可能 裝不上。本次設(shè)計(jì)是級(jí)進(jìn)模，根據(jù)裝配要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，再裝上模，最后合模。 模具的三維裝配也是一個(gè)復(fù)雜的過程，需要反復(fù)的試裝，因?yàn)樗婕暗窖b配方式的不同，有配對(duì)、絕對(duì)和重定位三種，每種方式之下又有多種不同的選擇 ?？偟膩碚f，裝配步驟如下： (1) 裝配下模： 先選擇凹模板，依次裝配沖孔凹模、整形凹模、翻邊凹模、落料凹 模，再依次裝配墊板，最后是下模座。這樣下模就基本上裝配完畢，如 圖 56 所示： 圖 56 下模三維裝配圖 (2) 裝配上模： 選擇凸模固定板，依次裝配沖孔凸模、整形凸模、翻邊 凸模、落料凸模，然后選擇梁超帝：自行車腳蹬內(nèi)板零件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 24 上模座，裝 配模柄、墊板，最后與凸模固定板裝配，這樣上模就基本裝配完畢，如 圖 57所示： 圖 57 上模三維裝配圖 (3) 合模，裝配上定位、固定等元件 ，這樣整個(gè)裝配就結(jié)束了，結(jié)果如 圖 58 所示： 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 圖 58 三維總裝配圖 對(duì)裝配圖進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真 模具設(shè)計(jì)完成后，要對(duì)所設(shè)計(jì)的模具進(jìn)行驗(yàn)證、調(diào)試，從而檢查設(shè)計(jì)的模具是否正確、合理，這就需要對(duì)模具進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，從而確保所設(shè)計(jì)的模具符合要求。 仿真也就是建立動(dòng)畫，在裝配序列任務(wù)環(huán)境中可以可以創(chuàng)建動(dòng)畫模擬模具的運(yùn)動(dòng)過程，首先需要將裝配模型中的動(dòng)畫方向的配對(duì)約束取消，否則無法創(chuàng)建，具體操作步驟如下： (1) 開要裝配的文件 。 (2) 取消配對(duì)條件，單擊【配的條件】按鈕，在配的條件列表框中，選擇配對(duì)約束 ，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇【刪除】，如 圖 59 所示：梁超帝：自行車腳蹬內(nèi)板零件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 26 圖 59 配對(duì)條件對(duì)話框 (3) 通過菜單【裝配】 【順序】，將會(huì)進(jìn)入“裝配序列”環(huán)境，單擊【裝配次序和運(yùn)動(dòng)】工具條上的【創(chuàng)建新序列】按鈕創(chuàng)建新序列。 (4) 通過菜單【插入】 【運(yùn)動(dòng)】或單擊【裝配次序和 運(yùn)動(dòng)】工具條上的【運(yùn)動(dòng)】 按鈕，此時(shí)在圖形窗口的左上角將會(huì)彈出如 圖 510 所示的工具條：安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 圖 510 創(chuàng)建動(dòng)畫對(duì)話框 (5) 選擇需要作動(dòng)畫的組件，單擊【插入運(yùn)動(dòng)】工具條上的【移動(dòng)對(duì)象】按鈕，此時(shí)將會(huì)在選擇組件上顯示移動(dòng)手柄和旋轉(zhuǎn)手柄，可通過這兩個(gè)手柄創(chuàng)建動(dòng)畫。 (6) 通過【裝配次序回放】工具條來實(shí)現(xiàn)裝配順序回放操作，類似于各種媒體播放軟件的播放功能。 梁超帝：自行車腳蹬內(nèi)板零件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 28 第 6 章 模具的裝配、調(diào)試和檢測(cè) 模具的裝配 根據(jù)級(jí)進(jìn)模裝配要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，再裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修，具體裝配見表 61。 表 61 級(jí)進(jìn)模的裝配表 序號(hào) 工序 工藝說明 1 凸、凹模預(yù)配 （ 1）裝 配前仔細(xì)檢查各凸模形狀以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。 （ 2）將各凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯?，檢查其間隙是否加工均勻。不合適則應(yīng)重新修磨或更換。 2 凸模裝配 以凹?？锥ㄎ?，將各凸模分別壓入凸模固定板的形孔中，并擰緊牢固 3 裝配下模 （ 1） 在下模座上劃中心線，按中心預(yù)裝凹模、導(dǎo)料板； （ 2） 在下模座、導(dǎo)料上，用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲 （ 3） 將下模座、導(dǎo)料板、凹模、活動(dòng)擋料銷、彈簧裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘 4 裝配上模 （ 1） 在已裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入 片，然后將凸模與固定板的組合裝入凹模； （ 2） 預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔。銷孔位置并鉆絞螺孔、銷孔； （ 3） 用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，但不要擰緊； （ 4） 將卸料板套裝入固定板的凸模上，裝上橡膠和卸料螺釘，調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約1mm；復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘； （ 5） 安裝導(dǎo)正銷、承料板； 沖裁模具的調(diào)試 模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試沖。通過試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)和制造安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 的不足，并找出原因給與糾正。并能夠?qū)δ＞哌M(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理，直到模具正常工作中沖出合 格的制件為止。 沖裁模具經(jīng)試沖合格后，應(yīng)在模具模座正面打上編號(hào)、沖模圖號(hào)、制件號(hào)、使用壓力機(jī)型號(hào)、制造日期等。并涂油防銹后經(jīng)檢驗(yàn)合格入庫(kù)。 在模具制造中，模具零件的檢驗(yàn)與模具裝配試模后的驗(yàn)收是模具加工過程中的重要工藝環(huán)節(jié)。模具零件加工及裝配質(zhì)量好壞，對(duì)模具的使用壽命有著較大的影響。加強(qiáng)模具裝配后及模具零件加工各工序間質(zhì)量檢驗(yàn)，是確保模具質(zhì)量的重要手段。因此，模具生產(chǎn)單位在生產(chǎn)過程中，要健全模具零件及模具裝配前后的檢驗(yàn)與驗(yàn)收制度。即根據(jù)本廠產(chǎn)品要求和工藝水平，編制切合實(shí)際的質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)程。實(shí)行以檢驗(yàn)人員專職檢驗(yàn) 與生產(chǎn)工人自檢互檢相互結(jié)合的檢驗(yàn)方法，嚴(yán)格按圖樣技術(shù)條件和有關(guān)工藝文件進(jìn)行必要的檢查。在檢驗(yàn)中，除了進(jìn)行工序間的檢驗(yàn)和裝配后的驗(yàn)收外，還加強(qiáng)各工序?qū)嶋H操作的檢查，以督促執(zhí)行工藝規(guī)定，防止廢品的產(chǎn)生。 模具的檢測(cè) 表 62 模具中常見缺陷和調(diào)整方法表 缺陷 產(chǎn)生原因 調(diào)整方法 沖件毛刺過大 1． 刃口不鋒利或淬火硬度不夠 2． 間隙過大或過小，間隙不均勻 1．修磨刃口使其鋒利 2．重新調(diào)整間隙，使其均勻 沖件不平整 1．凸模有倒錐，沖件從孔中通過時(shí)被壓彎 2．頂出件與頂出器接觸零件面積 1．修磨凹模 孔，去除導(dǎo)錐現(xiàn)象 2．更換頂出桿，加大與零件的接觸面積 尺寸超差和形狀不準(zhǔn)確 凸模、凹模形狀及尺寸精度差 修整凸模、凹模形狀及尺寸，使其達(dá)到形狀及尺寸精度要求 凹模被脹裂 1．凹模孔有倒錐度形象 2．凹?？變?nèi)卡住廢料 1．修磨凹?？祝瑰F現(xiàn)象 2．修抵凹?？赘叨? 凸、凹模刃口相咬 1． 上、下模座，固定板、凹模、墊板等零件安裝基面不平行 2． 凸模、導(dǎo)柱、導(dǎo)套與安裝基面不垂直 1．調(diào)整有關(guān)兩件重新安裝 2．重新安裝凸、凹模，使之對(duì)正 3．調(diào)整其垂直度重新安裝 4．更換導(dǎo)柱、導(dǎo)套 送料不暢通，有時(shí)被卡 死 1．兩導(dǎo)料板之間的尺寸過小或有斜度 2．凸模與卸料板之間的間隙太大，致使搭邊翻轉(zhuǎn)而堵塞 1．粗修或重新調(diào)整裝配導(dǎo)料板 2．減小凸模與導(dǎo)料板之間的配合間隙，或重新調(diào)整澆注卸料板孔 3．重新調(diào)整裝配導(dǎo)料板，使之平行 梁超帝：自行車腳蹬內(nèi)板零件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 30 模具的檢驗(yàn)與驗(yàn)收和設(shè)計(jì)、制造一樣是模具制造中不可分割的部分，在模具生產(chǎn)中起著積極的作用，是滿足現(xiàn)代模具制造業(yè)發(fā)展的需要。同時(shí)，在檢測(cè)技術(shù)對(duì)于模具制造質(zhì)量的提高、延長(zhǎng)模具的壽命和能生產(chǎn)出高效、優(yōu)質(zhì)制品零件，有著十分重要的意義。模具的檢測(cè)主要是檢查在設(shè)計(jì)、制造或裝配中出現(xiàn)的缺陷，并在交付客戶前做最 后的驗(yàn)證，保證模具的合格性和安全性并能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，模具零件加工及裝配質(zhì)量好壞，對(duì)模具的使用壽命有著較大的影響。 加強(qiáng)模具裝配后及模具零件加工各工序間質(zhì)量檢驗(yàn)，是確保模具質(zhì)量的重要手段。因此，模具生產(chǎn)單位在生產(chǎn)過程中，要健全模具零件及模具裝配前后的檢驗(yàn)與驗(yàn)收制度。只有這樣才能保證模具的合格性和安全性并能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。其具體方法可詳細(xì)查62 所示。 模具材料的選用要求和選擇原則 利用模具生產(chǎn)制品零件，其模具質(zhì)量的好壞，壽命的長(zhǎng)短，直接關(guān)系到產(chǎn)品制造精度、性能和成本。是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低消耗、創(chuàng) 造效益，盡快使產(chǎn)品占領(lǐng)市場(chǎng)的重要性條件。而模具的質(zhì)量、使用壽命、制造精度及合格率很大程度上取決于設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)模具材料的選用、熱處理工藝要求、模具零件配合精度及公差等級(jí)的選擇和表面質(zhì)量要求。 冷沖模材料應(yīng)具有的性能： 冷沖模包括沖裁模、彎曲模、拉深模、成形模和冷擠壓模等。冷沖模在工作中承受沖擊、拉深、壓縮彎曲、疲勞磨擦等機(jī)械的作用。模具常常發(fā)生脆斷、堆塌、磨損、啃傷和軟化等形成的失效。因此，作為冷沖模主要材料的鋼材，應(yīng)具有的性能。 (1) 應(yīng)具有較高的變形抗力：主要抗力指標(biāo)包括淬火、回火抗壓強(qiáng)度、彎強(qiáng)度等。其中 硬度是模具注意重要的抗力指標(biāo)，高的硬度是保持模具耐磨性的必要條件。工作零件熱處理后的硬度在 60HRC 強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度才能保證模具具有較高的變形能力。 (2) 應(yīng)具有較高的斷裂抗主要抗力指標(biāo)有材料的抗沖擊性能抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度 斷裂抗力和沖擊載荷下抵抗模具裂紋產(chǎn)生一個(gè)特性，也是作為防止斷裂的一個(gè)重要依據(jù)。其基體中碳含量越高沖擊韌性越高。故對(duì)韌性的要求應(yīng)依據(jù)載荷較大的冷沖鐓及剪切模易受偏心彎曲載荷細(xì)長(zhǎng)凸?；蛴袘?yīng)力集中的模具，都需要有較高的韌性。 (3) 應(yīng)具有較高的耐磨性和抗疲勞性能：對(duì)于在一定條件下工作的模 具鋼，為了提高耐磨性，需要在硬度高的基體上均勻分布有大量細(xì)小硬的碳化物 相同硬度下，提高鋼的性能是模具在交變應(yīng)力條件下產(chǎn)生的疲勞破壞，如模具長(zhǎng)期使用有刮痕凹槽等。 (4) 應(yīng)具有較好的冷、熱加工工藝性：鋼材的加工性能包括可鍛性、可加工性、淬透性、淬硬性較小的脫碳敏感性和較小變形傾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止熱處理后變形等。 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 材料的選擇原則 (1) 要選擇滿足模具零件工作要求的最佳綜合性能的材料：要選擇滿足模具零件工作要求的最佳綜合性能的材料； (2) 要針對(duì)模具的失效形式選用鋼材，鋼材的失 效是影響模具壽命的主要因素包括： 1)為防模具開裂，要選用韌性好的材料； 2)為防磨損，應(yīng)選用合金元素高的材料； 3)對(duì)于大型沖模應(yīng)選用淬透性好的材料； 4)為保持鋼材硬度能力，要選用耐回火性高的含鉻、鉬合金鋼； 5)為防熱處理變形，對(duì)于形雜的零件應(yīng)選用含碳量高、淬透性好的高合金材料。 (3) 要根據(jù)制品批量大小，以最低的成本的選材原則選用； 對(duì)于需沖壓數(shù)量較多模具，一般采用優(yōu)質(zhì)合金鋼，而數(shù)量少的則采用碳素鋼，以降低成本。 (4) 要根據(jù)沖模零件的作用選擇； 凸模凹模鋼材選用，對(duì)于數(shù)量不多或厚度不大的可采用 有色金屬或黑色金屬，而對(duì)于支撐板、卸料零件、導(dǎo)向件應(yīng)選用一般鋼材。 (5) ＬＬ 要根據(jù)沖模精密程度選用。 在制造小型精密模具而又復(fù)雜時(shí)可選用優(yōu)質(zhì)合金鋼制作，而對(duì)于比較簡(jiǎn)單，形狀、精度有要求不高的模具應(yīng)選用比較便宜的碳鋼或低合金鋼 。 梁超帝：自行車腳蹬內(nèi)板零件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 32 結(jié)論與展望 通過本次設(shè)計(jì)，使我懂得了很多關(guān)于模具的知識(shí)，更讓我對(duì)模具從設(shè)計(jì)到制造，以及開發(fā)有了一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，雖然本次設(shè)計(jì)的并不是一個(gè)很復(fù)雜模具，但是對(duì)我這些剛學(xué)完模具課程僅經(jīng)過一次課程設(shè)計(jì)就要做出屬于自己 的理想的模具還是有很大的難度的，從剛開始任務(wù)書的下達(dá)到今天的成果，這其中的問題都是相對(duì)比較陌生的問題，不知道具體重點(diǎn)在什么地方，在指導(dǎo)老師和同學(xué)們的幫助下，在加上我的獨(dú)自鉆研，每個(gè)問題都在我的面前被解決了，看來我在以后的工作和學(xué)習(xí)中都不能滿足現(xiàn)在所掌握的知識(shí)，因?yàn)榭萍际遣粩嘞蚯鞍l(fā)展的，我只有不斷的充實(shí)自己才能設(shè)計(jì)出自己滿意的產(chǎn)品來。 本次設(shè)計(jì)的是大家都很熟悉的自行車的腳蹬內(nèi)板沖孔翻邊落料模，它的使用場(chǎng)合是一個(gè)不斷的受到?jīng)_擊和磨損的地方，所以在選擇材料的時(shí)候必須考慮到這一點(diǎn)，達(dá)到零件的使用性能要求，和外觀美觀 要求，本次設(shè)計(jì)采用的是級(jí)進(jìn)模來進(jìn)行該零件的生產(chǎn)，因?yàn)榧?jí)進(jìn)模具有生產(chǎn)率高，精度高，自動(dòng)化高等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到很多模具設(shè)計(jì)者的厚愛。在導(dǎo)向方式的選擇上，采用導(dǎo)柱和導(dǎo)套配合的方式，因?yàn)樵搶?dǎo)向方式在級(jí)進(jìn)模的應(yīng)用中有很大的市場(chǎng)潛力，因?yàn)槠鋵?dǎo)向精度高，且不容易損壞，目前已有專門的廠家來進(jìn)行生產(chǎn)。已形成了標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)。模架的選擇采用對(duì)角型模架進(jìn)行裝配，這樣不但可以提高模具的設(shè)計(jì)速度而且還可以提高模具的設(shè)計(jì)質(zhì)量，這樣對(duì)制造商和客戶都有很大好處，所以它的發(fā)展速度現(xiàn)在很快。 此次設(shè)計(jì)使我對(duì)中國(guó)目前的模具市場(chǎng)以及怎樣才能更快的更 好的設(shè)計(jì)出符合要求的模具有了明確的認(rèn)識(shí)，這就要求我在設(shè)計(jì)模具的時(shí)候要更多的考慮到它的使用性，雖然我所設(shè)計(jì)出的模具可能有很多不足的地方，但是它畢竟是我所設(shè)計(jì)的一套完整的模具，所以它會(huì)一直影響我的工作和學(xué)習(xí)，它要求我在以后的工作中不但要做好自己的本職工作，在任何時(shí)候都不能忘記學(xué)習(xí)，因?yàn)楹芏嘞冗M(jìn)的技術(shù)是不斷向前發(fā)展的，只有這樣才能設(shè)計(jì)出符合現(xiàn)代工業(yè)所需的模具，也會(huì)有助于提高我的設(shè)計(jì)能力和知識(shí)水平。 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）