【正文】 高度相適應(yīng)。所謂模具的閉合高度 是模具在最低工作位置時，上、下模座之間的距離。它應(yīng)H與壓力機的裝模高度相適應(yīng)，即需滿足如下要求。 （39）maxmin5+10??式中 、 ——壓力機的最大和最小裝模高度；i ——模具的閉合高度。H校核： 250215mm???模 0即 4模既模具的高度應(yīng)該在 215mm 至 250mm 之間，不在此范圍就無法滿足模具開模行程與壓力機的封閉高度之間的關(guān)系。校核成功，滿足條件。＝237mm 符合要求 。 H 模具各零部件的設(shè)計與計算ＸＸＸ：蓋板零件的沖壓工藝及模具設(shè)計 16 彎曲凹模設(shè)計由于每種制件的形狀和尺寸不同，因此沖模的加工以及裝配工藝等實際條件也有許多不同，所以在實際生產(chǎn)中使用的凹模結(jié)構(gòu)形式很多。由于是 U 形件彎曲，所以我設(shè)計了對稱的兩個凹模。結(jié)構(gòu)如圖 31 所示：圖 31 彎曲凹模 沖孔凸模的設(shè)計圓形凸模 按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，圓形凸模有以下 3 種形式如圖 3－2 所示。型型 型圖 32 圓形凸模型式在本設(shè)計中的第二套模具，即沖孔彎曲復(fù)合模具中，沖孔凸模選用 B 型結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)及尺寸如圖 3－3 所示：安徽工程大學(xué)機電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計( 論文) 17 圖 33 沖孔凸模 凸凹模的設(shè)計該凸凹模為沖孔凹模、彎曲凸模。彎曲凸模中，圓角半徑為 ，防止在彎曲過程中拉裂。凹凸模結(jié)構(gòu)及尺寸如圖 34 所示。圖 34 凸凹模 凸模固定板的設(shè)計根據(jù)常規(guī)設(shè)計經(jīng)驗，凸凹模固定板厚度取 ＝13mm ，沖孔凸模固定板取厚度HH=22mm，材料均為 45 鋼。 墊板的設(shè)計在設(shè)計沖模時，由模板所承受壓力的大小來判斷是否加裝墊板。因為模板承受的壓應(yīng)力大于模板材料所承受壓力大小，所以使用墊板。在沖孔凸模固定板和模板之間加置一淬硬的墊板，從而提高了沖模耐用度。其外形與固定板相同。材料采用 45 號鋼。沖孔凸模墊板的厚度 取 10mm。 H 定位零件的設(shè)計定位零件是用來保證條料的正確送進及在模具中的正確位置。條料在模具送料平面中必須有兩個方向的限位：一是送進導(dǎo)向；二是送料定距。送進導(dǎo)向的定位零件有導(dǎo)正銷、導(dǎo)料板、側(cè)壓板等；送料定距的定位零件有用擋料銷、側(cè)刃等；在本次設(shè)計中使用的是定位銷。設(shè)定兩個定位銷，用第一套模具沖孔 與其配合，從而確定毛坯件的位置。6?ＸＸＸ：蓋板零件的沖壓工藝及模具設(shè)計 18 模柄的選擇模柄的直徑根據(jù)所選壓力機的模柄孔徑確定,模柄孔的尺寸為 。根據(jù)此次730??設(shè)計的特點，選取 B 型模柄，如圖 35 所示。圖 35 模柄 連接件與緊固件的選取下模座與下凸模固定板的固定選用 M1256 的內(nèi)六角螺釘，定位銷選用公稱直徑d=8mm、長度 l=60mm 的圓柱銷。上模座與彎曲凸模的固定選用 M1680 的內(nèi)六角螺釘，定位銷選用公稱直徑d=10mm、長度 l=90mm 的圓柱銷。卸料板用 M577 的圓柱頭卸料螺釘連接。 下模板的確定在上文中模架的尺寸已經(jīng)確定，下面來確定下模板的尺寸。如圖 36安徽工程大學(xué)機電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計( 論文) 19 圖 36 下模座上模座的尺寸與形狀與下模座基本相同。在導(dǎo)柱導(dǎo)套的配合方面有細微差別。差別在與上模座厚 H=50mm,下模座厚度為 H=60mm。下模座與導(dǎo)柱配合，孔直徑d=32mm，上模座與導(dǎo)套配合，孔直徑 D=45mm。 模具材料的選用選擇模具材料應(yīng)遵循如下原則：1. 根據(jù)模具種類及其工作條件，選用材料要滿足使用要求，應(yīng)具有較高的強度、硬度、耐磨性、耐沖擊、耐疲勞性等；2. 根據(jù)沖壓材料和沖壓件生產(chǎn)批量選用材料；3. 滿足加工要求，應(yīng)具有良好的加工工藝性能，便于切削加工，淬透性好、熱處理變形??； 4. 滿足經(jīng)濟性要求。模具材料的種類很多，應(yīng)用也極為廣泛。沖壓模具所用材料主要有碳鋼、合金鋼、鑄鋼、硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金以及鋅基合金、低熔點合金、環(huán)氧樹脂、聚氨酯橡膠等。沖壓模具中凸、凹模等工作零件所用的材料主要是模具鋼，常用的模具鋼包括碳素工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼、高速工具鋼、硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金等（可參見GB/T699—199GB/T1298—198GB/T1299— 202JB/T5826 —199JB/T5825—1981 等） 。由于沖裁模主要用于各種板料的沖切成形,其刃口在工作過程中受到強烈的摩擦和沖擊,所以要求模具工作材料具有高的耐磨性、沖擊韌性以及耐疲勞斷裂性能。在本套工件沖孔落料復(fù)合模中，工件所用材料較硬，且模具工作時的沖裁力較大，所以要選用抗沖擊韌性大的模具鋼。所有凸模及凹凸模均采用耐磨性和耐沖擊性極強的 T10A 材料。所有凹模也采用 Cr12 材料。墊板、凸模固定板、推板、打料桿、定位銷、卸料板、均采用 45 鋼。各型號內(nèi)六角螺釘采用 35 鋼。橡膠塊選用硬橡膠。上模座和下模座采用 HT200。A 型滑動導(dǎo)套、導(dǎo)柱采用 20 鋼。 本章小結(jié)本章主要是凸、凹模刃口尺寸的計算及凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計。整套模具中的凸模結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，包含彎曲凸模、沖孔凸模。同時為方便卸料，也需加工出頂料桿和推板所需要的空間，加工難度大。整套模具中的彎曲沖孔凹模加工也比較難，特別是彎曲凹模，因為有加工精度要求，加工需要特別注意。其他結(jié)構(gòu)比較簡單。ＸＸＸ：蓋板零件的沖壓工藝及模具設(shè)計 20 第 4 章 模具的裝配圖的設(shè)計 零件的技術(shù)要求1．沖模零件不允許有裂紋，工作表面不允許有劃痕、機械損傷、銹蝕等表面缺陷。經(jīng)熱處理后的零件硬度應(yīng)均勻、不允許有軟點和脫碳區(qū)，并清除氧化物等。2．沖模各零件的材料和熱處理硬度應(yīng)優(yōu)先按模具設(shè)計手冊中標(biāo)準(zhǔn)選用，允許采用性能高于兩表規(guī)定的其他鋼種。3．零件圖中普通螺紋的基本尺寸應(yīng)符合 GB/T196 的規(guī)定，選用極限與配合應(yīng)符合GB/T197 的規(guī)定。4．固定板、凹模、墊板、卸料板的形狀和位置公差按 GB/T11821996 等的規(guī)定。5．沖模各零件的幾何形狀、尺寸精度、表面粗糙度等應(yīng)符合設(shè)計圖樣的要求。6．零件圖中未注公差尺寸的極限偏差按 GB/T1804 的規(guī)定。7．零件圖中未注的形狀和位置公差按 GB/T11841996 的規(guī)定。8．沖裁模之凸、凹模刃口及側(cè)刃必須鋒利，不允許有崩刃、缺刃和機械損壞。9．沖裁模凹模工作孔不允許有倒錐度。 裝配技術(shù)要求1．裝配時應(yīng)保證凸、凹模之間的間隙均勻一致，配合間隙符合設(shè)計要注，不允許采用使凸、凹模變形的方法來修正間隙。2．推料、卸料機構(gòu)必須靈活，卸料板或推件器在沖模開啟狀態(tài)時，一般應(yīng)突出凸凹模表面 。4．各接合面保證密合。5．落料、沖孔的凹模刃口的高度，按設(shè)計要求制造，其漏料孔應(yīng)保證暢通，一般應(yīng)比刃口大 ，無滯止現(xiàn)象，滑塊、楔埠在固定滑動面移動時，其最小面積不少于其面積的一半。7．各緊固用的螺釘、鎖釘不得松動，并保證螺釘和銷釘?shù)亩嗣娌煌怀錾?、下模座平面?．各卸料螺釘沉孔深度應(yīng)保證一致。安徽工程大學(xué)機電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計( 論文) 21 9．各卸料螺釘、頂桿的長度應(yīng)保證一致。10．凸模的垂直度必須在凸凹模間隙值允許范圍內(nèi)。11．沖模的裝配必須符合模具裝配圖、明細表及技術(shù)條件規(guī)定。12．凸模、凸凹模等與固定板的配合一般按 H7/h6 或 H7/m6，保證工作穩(wěn)定可靠。 復(fù)合模具的安裝調(diào)試要求 復(fù)合模安裝要求，導(dǎo)柱軸心線對下模座下平面的垂直度和導(dǎo)套孔軸心線對上模座上平面的垂直度均應(yīng)達到規(guī)定的精度要求。、下移動應(yīng)平穩(wěn)，無阻滯現(xiàn)象。,其封閉高度應(yīng)符合圖樣規(guī)定的要求。 復(fù)合模的調(diào)試要求模具按圖紙技術(shù)要求加工與裝配后，必須在符合實際生產(chǎn)條件的環(huán)境中進行試模，可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計與制造的缺陷，發(fā)現(xiàn)問題必須及時解決。找出產(chǎn)生的原因，進行改正。對模具進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理后再進行試模，直到模具能正常工作，才能將模具正式交付生產(chǎn)使用。 主要組件的裝配1．模柄的裝配，在安裝凸模固定板和墊板之前，應(yīng)先把模柄裝好,用角尺檢查模柄與上模座上平面的垂直度。2. 凸模和凸模固定板的裝配配合要求為 H7/m6。裝配時，先在壓力機上將凸模壓入凸模固定板內(nèi)，檢查凸模的垂直度，然后將固定板的上平面與凸模尾部一起磨平，為了保持凸模刃口鋒利還應(yīng)將凸模的端面磨平。3. 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的技術(shù)要求及裝配，組成模架各零件均應(yīng)符合相應(yīng)的技術(shù)條件，其中特別重要的是每對導(dǎo)柱，導(dǎo)套的配合間隙應(yīng)符合要求。壓入上、下模座的導(dǎo)柱、導(dǎo)柱離其它安裝表面應(yīng)有 12 mm 的距離，壓入后就應(yīng)牢固。裝配成套的模架，各零件的工作表不應(yīng)有碰傷，裂紋以及其它機械損傷。 模具的裝配圖根據(jù)以上的數(shù)據(jù)可以確定出模具的裝配圖，如圖 41ＸＸＸ：蓋板零件的沖壓工藝及模具設(shè)計 22 A圖 41 彎曲 沖孔復(fù)合模具裝配圖 模具的工作過程本套模具采用倒裝式結(jié)構(gòu)。其工作過程為：開模狀態(tài)下，把第一套模具加工出的毛坯件放到凸凹模上，用第一套模具加工的 的兩個孔定位，固定在兩個固定定位銷6?上，啟動壓力機，滑塊下行，推件塊壓在零件上，隨著滑塊下降彎曲凸模對零件進行彎曲，彈性卸料板隨著下壓而下降，當(dāng)彎曲成型后，滑塊繼續(xù)下壓進行沖孔加工，繼續(xù)下壓 4mm，沖孔廢料由下?？茁湎?。開模時，彈性卸料板降零件卸下，完成該模具的所有工序。 本章小結(jié)本章簡單的介紹了模具安裝和調(diào)試的要求和注意事項，整套模具組件的裝配技術(shù)要求，和一些重要的配合尺寸。繪制出一套模具的裝配圖，并說明了模具的工作過程。該模具：彎曲 沖孔復(fù)合模裝配須保證。開始工作的順序為：彎曲沖孔，即圖中下模中彎曲凸模、沖孔凹模上平面下齊時，上模沖孔凸模下作面最高，彎曲凸模成形部分次之，卸料部分經(jīng)試模調(diào)整應(yīng)保證壓邊及卸料力適當(dāng)，動作順暢，功能滿足模具工作要求。安徽工程大學(xué)機電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計( 論文) 23 結(jié)論與展望本次設(shè)計的制件屬于的端蓋沖壓件，首先對該制件材料進行分析，確定適合冷沖，然后確定制件的沖裁方案與排樣圖，計算出毛坯的尺寸以及材料的利用率，通過各種工藝力的計算來選擇壓力機，并確定卸料彈簧的數(shù)量與型號，為模具標(biāo)準(zhǔn)件與非標(biāo)準(zhǔn)件選擇做鋪墊。經(jīng)過對工件的工藝分析，設(shè)計加工為一模兩件，采用了兩套復(fù)合模具：落料沖孔倒裝復(fù)合模、沖孔彎曲倒裝式復(fù)合模，在最后一步兩個零件的切斷分離。復(fù)合模具工作零件的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，模具的成本較高，但模具結(jié)構(gòu)型式選用合理，可行性好，生產(chǎn)效率高，制品尺寸穩(wěn)定性增加，材料消耗、制造成本有所降低，經(jīng)濟效益顯著。凸、凹模刃口尺寸的計算也是很重要的，還要通過壓力機的最大最小閉合高度來選擇模架，接下來進行模具結(jié)構(gòu)與尺寸的設(shè)計，并且還需要確定模具的總體尺寸和模具零件的結(jié)構(gòu)，查詢并確定模具安裝和調(diào)試的要求及注意事項，整套模具組件的裝配技術(shù)要求，和一些重要的配合尺寸。最后根據(jù)這些資料設(shè)計繪出模具的總裝圖，并說明模具的工作過程。雖然這個方案是從幾個方案中選出的較優(yōu)方案，但是因為個人水平有限，肯定還有好多不足之處。在定位零件的設(shè)計方面還有很大改進空間，比如考慮到加工零件的尺寸精度，在定位方面應(yīng)該更加精確。雖然該設(shè)計可能還存在種種不足之處，但我覺得，該模具設(shè)計整體來說還算巧妙，尤其是彎曲凸模的固定方式以及它與沖孔凸模固定板之間的配合都是經(jīng)過深思熟慮的，只要將上述所提到的一些不足之處加以改進，還是有它的價值的。ＸＸＸ：蓋板零件的沖壓工藝及模具設(shè)計 24 致 謝本課題所做設(shè)計是在導(dǎo)師ＸＸＸ老師的悉心指導(dǎo)下完成的。值此論文完成之際，謹向我的導(dǎo)師表示最衷心的感謝!感謝他在我畢業(yè)設(shè)計半年來對我的關(guān)心與指導(dǎo)!在設(shè)計過程中，導(dǎo)師淵博的學(xué)識、及時的建議給予作者很大啟發(fā)，同時導(dǎo)師嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，對工作的敬業(yè)精神，給我們都留下了印象深刻，也是我們今后工作學(xué)習(xí)的榜樣!還有在此設(shè)計期間ＸＸ老師也給我很大的幫助，在此向Ｘ老師表示感謝。在畢業(yè)設(shè)計期間，我們還進行了一次實習(xí)，在老師的帶領(lǐng)下，大家來到的安徽ＸＸ工業(yè)有限公司，到那里參觀實習(xí)，公司總經(jīng)理和研發(fā)部部長熱情的迎接我們，并由研發(fā)部部長親自像我們介紹各個生產(chǎn)流程。在此我向他們表示深深的感謝。最后，也對在答辯時各位老師提出的寶貴意見深表感謝！ 作者：ＸＸＸ 2022 年 6 月 2 日安徽工程大學(xué)機電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計( 論文) 25 參考文獻[1] 賈俐俐. 沖壓工藝與模具設(shè)計[M].北京：人民郵電出版社，2022.[2] 王同海,孫勝 ,肖白白. 實用沖壓設(shè)計技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，1995.[3] 徐政坤. 沖壓模具設(shè)計與制造[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2022.[4] 王孝培. 實用沖壓技術(shù)手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2022.[5] 馬朝興. 沖壓模具設(shè)計手冊[M