【正文】 3 模具裝配圖與選取標準件 ............................................ 33 模具的裝配 ........................................................ 33 確定裝配順序 .................................................... 34 裝配技術要求 .................................................... 34 模具的調試 ........................................................ 34 結 論 .................................................................... 35 致 謝 .................................................................... 36 參考文獻 ................................................................. 37 1 鎖具級進模設計 摘 要： 沖壓成型是金屬成型的一種重要方法， 它主要適用于材質較軟的金屬成型，可以一次成型形狀復雜的精密制件。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 1 ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 本 科 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 鎖具多工位級進模設計 The Lock of Progressive Die Design 系（院）名稱： 專業(yè)班級： 學生姓名： 學生 姓名： 指導教師姓名： 指導教師職稱： 2021 年 5 月 2 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及 其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。 作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日 期： 使用授權說明 本人完全了解 關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學校可以采用影印 、縮印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热?。本課題就是將鎖具作為設計模型，將冷沖模具的相關知識作為依據，闡述冷沖模具的設計過程。明確設計思路，確定了沖壓成型工藝過程并對各個具體部分進行了詳細的計算和校核。并繪制了模具的裝配圖和零件圖。die Punching。Bending molding。沖壓工藝與模具、沖壓設備和沖壓材料構成沖壓加工的三要素，只有它們相互結合才能得出沖壓件 。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā) 生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、切舌是幾種主要的沖壓 工序 。多工位級進模是在壓力機一次行程中，在模具的不同位置同時完成數道沖壓工序。多工位級進?？梢圆捎米詣铀土?、高速沖壓、無人操作下的完全自動化沖壓生產，是高精密、高效率、長壽命“三高 ”模具的典型代表 。 鎖具多工位級進模設計有沖裁、彎曲兩種典型沖壓工序。 鎖具在日常生活中應用廣泛，利用多工位級進模模具生產鎖具操作方便、精度高并且可以 大大提高勞動生產效率，減輕工人負擔，具有重要的技術進步意義和經濟價值。公差等級為 IT14。該鋼屬于優(yōu)質低碳碳素結構鋼，使用狀態(tài)下的組織為鐵素體加珠光體，強度適中，韌性、塑性和焊接性較好。用以制作鋼筋或建造廠房房架、高壓輸電鐵塔、橋梁、車輛、鍋爐、容器、船舶等，也大量用作對性能要求不太高的機械零件。對于 2 小孔，由于孔徑大于或者等于料厚，不屬于深孔沖裁，因此在模具設計時沒有必要對沖孔小凸模采取適當保護措施加以保護，也沒有必要對凸模進行強度校驗。 工件結構工藝性 工件結構形狀相對簡單，有 2 段彎曲，有 2 個圓形孔，孔的直徑為 3mm，滿足無導向凸模沖空孔最小尺寸 (3mm≥ =)，邊緣與工件邊緣之間的距離最小值為 2mm，彎曲半徑為 ，不小于最小彎曲半徑，滿足結構工藝性要求，料厚為 滿足許用壁厚要求，可以沖裁加工。 根據以上分析：該零件沖裁工藝性 較好，綜合評比適宜沖裁加工。 圖 工件展開 圖 7 第 2 章 沖裁工藝方案及排樣圖的確定 沖裁工藝方案的確定 該零件沖壓加工可能有的工藝方案為： 方案一：落料 — U形彎曲，單工序模沖壓生產。 方案三：沖零件孔 、 沖導正孔 — 切廢料 — 彎曲 — 分離 ，多工位級進模具沖壓生產。 方案二，屬于復合式沖壓，復合模結構復雜且裝配較困難，強度也會受影響，壽命不高。 方案三，屬于多工位級進沖壓，生產效率高、質量穩(wěn)定、操作安全，適用于大批量沖壓生產，既解決了方案一、二的問題，又能滿足使用要求，故此方案最為合適。排樣圖不同，材料的利用率 、 制件的尺寸精度 、 生產率 、 模具結構與制造復雜程度 、 模具使用壽命長短等都不同。 排樣載體形式的確立 多工位級進模又稱連續(xù)?；蛱M模，是指模具沿被沖原材料的直線送進方向，具有至少兩個或兩個以上的工位，并在壓力機的一次行程中，在不同的工位上同時完成兩道或兩道以上的沖壓工序的沖模。 多工位級進模排樣中的搭邊作用特殊，通常稱為載體。載體形式的確定，在多工位級進模的排樣中是很重要的，它對材料的利用率高低影響最大，還關系到能否保證正常生產和保證制件沖裁精度和效果，影響到模 具結構的復雜程度和制造難以。根據本套模具特點，需要兩邊彎曲，故選擇中間載體排樣較為合適。 排樣方法的確定 常用的排樣方法有三種：有廢料排樣 、 少廢料排樣 、 無廢料排樣。沖件尺寸完全由沖模來保證，因此 沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質量差，模具壽命較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結構簡單。沖件的質量和模具壽命更低一些，但材料利用率最高。排樣方式有單排 、 多排 、 對排 、 斜排等方式，考慮模具結構和制造成本少廢料排樣的具體形式選擇直 排最佳。因此，排樣時應考慮如下原則 1. 提高 材 料利用率。 3. 模 具結構簡單、壽命高。 根據相關原則，排樣圖如圖 所示。 操作方式及送料方式 零件的生產批量為大批量，但自動送料裝置較復雜，故用手動送料方式，合理安排生產既能滿足生產要求，又可以降低生產成本，提高經濟效益。 模具的導料及頂出裝置 多工位級進模中，不僅有沖孔、彎曲、分離等多個工序，故步數多，條料的工作區(qū)間較長。因此，必須在級進模 中使用導料裝置。根據本套模具工序特點采用導料板和浮頂桿結合導料的方式。浮頂桿起托頂條料浮離凹模平面以便條料送進的作用，一般是對稱形式設置。彈壓力主要靠壓縮彈簧獲得。 工位間距的定距及導正方式 級進沖模條料在模具送進的定 距方式主要有側刃定距 、 沖壓設備附設的自動送料機構定距 、 模具內設置的導正釘定距等。側面導料板保證了條料的順利直線進給運動。擋料銷從結構形式可分為固定式擋料銷和活動式擋料銷，根據本套模具特點，本模具中采用固定式擋料銷。導正釘定距是首先在條料的第一工位上沖出導正釘孔。 級進沖模的導正釘孔一般設置在條料的載體上或最后切割的空余廢料。本套模具中導正釘安裝在上模座上。常用的有 剛性卸料與彈性卸料兩種形式。常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重 作用，主要用于料厚小于或等于 2mm 的板料。常用作落料模、沖孔模、彎曲模及正裝復合模等的卸料裝置。彈性卸料裝置一般是由卸料板通過卸料 螺釘和彈性元件等裝在模具上的。 模架及其組成零件 模架由上模座 、 下模座 、 導柱 、 導套及模柄組成。 導柱分布在矩形凹模的對稱線上，兩個導柱的直徑不同。 2. 對角 導柱模架。同樣為了 避 免上 、 下模的錯裝，兩個導柱的直徑也應不同。 兩導柱分布在矩形凹模的后側，這種形式適用于工位數較少而需有較大使用空間的精度要求不太高的級進沖模。 4 個導柱分布在矩形凹模的兩對角線上。 選用模架時，應充分了解各類模架的特點，了解制件精度要求高低、產量多少、模具間隙的大小、制件材料性質、形狀尺寸及送料方式等，此外還要根據凹模面積大小，考慮模架 要有一定的送料裝置、廢料清理等輔助裝置的空間，以及安裝固定到壓力機上要留有足夠面積等。 模架的導向裝置 模架的導向裝置是指在上下模座上安裝導柱 、 導套等零件所組成的導向副，保證上下模架相對時，對應位置始終沿著一個正確的方向運動，從而達到保證沖裁的精度的目的。 1. 滑動導向。由于導柱、導套間的配合是動配合 ，存在一定的配合間隙，其值比較小，最小時，所以這種導向裝置能保持較高的導向精度，而且由于滑動裝置結構簡單、制造方便，故應用十分廣泛。滾珠導向 是在導柱、導套之間多了一層滾珠和安裝滾珠的保持圈，習慣上稱滾珠導向。滾動導向是無間隙的，滾動導向精度顯然高于滑動導向，故常用于高精度、長壽 命的薄料、小間隙多工位級進模，尤其是硬質合金級進模被廣泛應用，但其結構較滑動導向復雜，制造成本高。 結構如圖 所示。常用的模柄種類有旋入式 、 壓入式模柄 、凸緣式模柄及浮動式模柄。本套模具中采用壓入式模柄。設計級進模時，應盡量選用標準模架，如須自行設計模座，模座材料一般選擇 Q235 或 45鋼制造，并進行必要的校核參數，以確定滿足使用要求。凸模固定板的厚度為凹模厚度的 53 — 54 ，也可取凸模長度尺寸的 52 為固定板的厚度尺寸。因此，其要有一定的強度剛度及耐磨、耐熱等性能以滿足使用要求。其中螺釘主要是連接緊固模具中各零件，使其成為一體，銷釘主要起定位作用。銷釘常采用圓柱形結構，銷釘配合方式通常有滑合與打入兩種方式，滑合采用的是過 度配合，打入采用的是過盈配合。為方便送料，一般下限位柱的高度等于下模高度。圓鋼絲圓柱螺旋壓縮彈簧簡稱普通彈簧，由于彈性好、制造方便、價格便宜，是在沖 模中應用最廣泛的一種彈性元件。本模具結構中彈性元件選用普通彈簧和橡膠作彈性元件。 步距的確定 送料步距 S：條料在模具上每次送進的距離稱為送料步距，多工位級進模模具中相鄰兩個工位間的距離必須相等。當制件為當行直排樣時，步距的基本尺寸有下式計算： aCA ?? 式中 A— 步距（ mm）； C— 與送料方向平行的制件外形尺寸（ mm）； a— 制件間搭邊值（ mm） 根據排樣圖特點，步距為： daCA ??? 2 式中 C=34mm a 為導正釘孔與制件間的搭 邊值，查相關資料表格得 a≥ ，取 a=3mm d 為導正孔直徑，查表 d的數值 取 d=4mm 帶入數據得： A=44mm 表 導正孔 d的確定 單位（ mm） 對制件的質量要求 一般結構件 精 密 件 料厚 t 導正空直徑 d 料厚 t 導正空直徑 d ≤ — 4 ≤ — 2 ≤ — 注：如果條料的排樣上有余地，導正孔直徑宜采用大值 計算材料利用率 沖裁件的實際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率，它是衡量合理利用材料的重要指標。廢料分為工藝廢料和結構廢料，結構廢料是由本身形狀決定的，一般是固定不變的，工藝廢料的多少決定于搭邊和余量的大小 ，也決定于排樣的形式和沖壓方式。 沖壓力、彎曲力及卸料力的計 算 沖裁力的計算 在沖裁過程中，沖裁力是隨凸模進入凹模材料的深度而變化的。 所選壓力機的噸位必須大于計算的沖裁力。 16 bτ 的值取為 τ b=350Mpa 根據條件計算長度： 沖出的孔的周長為：