落料拉深復合模論文

1、-PAGE III. z-. z目錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc16454 摘要 PAGEREF _Toc16454 I HYPERLINK l _Toc26666 Abstract PAGEREF _Toc26666 II HYPERLINK l _Toc3312 前言 PAGEREF _Toc3312 1 HYPERLINK l _Toc11769 第一章 緒論 PAGEREF _Toc11769 2 HYPERLINK l _Toc11964 1.1 沖壓的概念、特點及應用 PAGEREF _Toc11964 2 HYPERLINK l _Toc2830

2、1.2沖模分類 PAGEREF _Toc2830 3 HYPERLINK l _Toc31673 1.2.1 根據(jù)工藝性質分類 PAGEREF _Toc31673 3 HYPERLINK l _Toc29824 1.2.2 根據(jù)工序組合程度分類 PAGEREF _Toc29824 4 HYPERLINK l _Toc22217 1.2.3依產(chǎn)品加工方法分類 PAGEREF _Toc22217 4 HYPERLINK l _Toc840 1.3我國沖壓現(xiàn)狀與開展方向 PAGEREF _Toc840 4 HYPERLINK l _Toc6187 1.3.3 我國沖壓模具的開展方向 PAGEREF

3、_Toc6187 6 HYPERLINK l _Toc3344 1.4國外模具開展趨勢及行業(yè)特點 PAGEREF _Toc3344 7 HYPERLINK l _Toc19368 1.4.1 國外模具開展趨勢 PAGEREF _Toc19368 7 HYPERLINK l _Toc20534 1.4.2 模具行業(yè)特點 PAGEREF _Toc20534 8 HYPERLINK l _Toc30968 1.5模具設計及加工技術的現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc30968 9 HYPERLINK l _Toc13601 模具設計技術 PAGEREF _Toc13601 9 HYPERLINK l _

4、Toc4168 1.5.2.模具加工技術 PAGEREF _Toc4168 9 HYPERLINK l _Toc30499 第二章 零件的工藝性分析 PAGEREF _Toc30499 10 HYPERLINK l _Toc9233 2.1零件的工藝性分析 PAGEREF _Toc9233 10 HYPERLINK l _Toc22903 2.2 確定工藝方案 PAGEREF _Toc22903 12 HYPERLINK l _Toc8871 第三章 沖壓模具總體構造設計 PAGEREF _Toc8871 13 HYPERLINK l _Toc28955 3.1 模具類型 PAGEREF _T

5、oc28955 13 HYPERLINK l _Toc5409 3.2 操作與定位方式 PAGEREF _Toc5409 13 HYPERLINK l _Toc4762 3.3 卸料與出件方式 PAGEREF _Toc4762 13 HYPERLINK l _Toc22146 3.4 模架類型及精度 PAGEREF _Toc22146 13 HYPERLINK l _Toc11006 第四章 模具工藝與設計計算 PAGEREF _Toc11006 14 HYPERLINK l _Toc3418 4.1計算毛坯尺寸 PAGEREF _Toc3418 14 HYPERLINK l _Toc1779

6、9 4.2計算拉深次數(shù) PAGEREF _Toc17799 14 HYPERLINK l _Toc17201 4.3 拉深凸、凹模工作局部的尺寸 PAGEREF _Toc17201 15 HYPERLINK l _Toc19412 4.3.1 凹模圓角半徑rd PAGEREF _Toc19412 15 HYPERLINK l _Toc4213 4.3.2 凸模圓角半徑rp PAGEREF _Toc4213 15 HYPERLINK l _Toc15525 4.3.3 凸、凹模間隙c PAGEREF _Toc15525 15 HYPERLINK l _Toc18637 4.3.4 凸、凹模尺寸及

7、制造公差 PAGEREF _Toc18637 16 HYPERLINK l _Toc13664 4.4 確定拉深工序尺寸 PAGEREF _Toc13664 16 HYPERLINK l _Toc13044 4.5 拉深力及拉深工的計算 PAGEREF _Toc13044 17 HYPERLINK l _Toc19706 4.6落料工藝尺寸的計算 PAGEREF _Toc19706 18 HYPERLINK l _Toc28819 4.6.1 凸、凹模間隙值的計算 PAGEREF _Toc28819 18 HYPERLINK l _Toc29432 4.6.2 排樣方法確實定 PAGEREF

8、_Toc29432 20 HYPERLINK l _Toc7595 4.7 計算工藝力，選擇設備 PAGEREF _Toc7595 22 HYPERLINK l _Toc23455 第五章 模具標準件選擇及閉合高度計算 PAGEREF _Toc23455 25 HYPERLINK l _Toc11405 5.1 標準模架的選擇 PAGEREF _Toc11405 25 HYPERLINK l _Toc2708 5.1.1 凹模外形尺寸的計算 PAGEREF _Toc2708 25 HYPERLINK l _Toc27262 5.1.2 選擇標準模架 PAGEREF _Toc27262 25 H

9、YPERLINK l _Toc22385 5.2 模具的實際閉合高度計算及模架的校核 PAGEREF _Toc22385 26 HYPERLINK l _Toc14959 5.3 壓力中心確實定 PAGEREF _Toc14959 26 HYPERLINK l _Toc25636 5.4 冷沖壓工藝規(guī)程卡片 PAGEREF _Toc25636 27 HYPERLINK l _Toc15980 第六章 落料首次拉深復合模構造設計 PAGEREF _Toc15980 28 HYPERLINK l _Toc31498 6.1 落料凹模設計 PAGEREF _Toc31498 29 HYPERLINK

10、 l _Toc11711 6.3 凸凹模設計 PAGEREF _Toc11711 31 HYPERLINK l _Toc15143 6.4 固定卸料板設計 PAGEREF _Toc15143 32 HYPERLINK l _Toc17613 6.5 模柄設計 PAGEREF _Toc17613 33 HYPERLINK l _Toc27376 6.6 凸凹模固定板設計 PAGEREF _Toc27376 34 HYPERLINK l _Toc25912 6.7 上模座設計 PAGEREF _Toc25912 35 HYPERLINK l _Toc20089 6.8 下模座設計 PAGEREF

11、_Toc20089 36 HYPERLINK l _Toc28631 6.9 橡膠的設計 PAGEREF _Toc28631 37 HYPERLINK l _Toc1035 結論 PAGEREF _Toc1035 38 HYPERLINK l _Toc28529 總結體會 PAGEREF _Toc28529 38 HYPERLINK l _Toc17004 辭 PAGEREF _Toc17004 39 HYPERLINK l _Toc8807 參考文獻40附錄41-. z摘要隨著中國工業(yè)不斷地開展，模具行業(yè)也顯得越來越重要。本文針對筒形零件的落料工藝性和拉深工藝性，確定用一幅復合模完成落料和拉

12、深的工序過程。介紹了筒形零件冷沖壓成形過程，經(jīng)過對筒形零件的批量生產(chǎn)、零件質量、零件構造以及使用要求的分析、研究，按照不降低使用性能為前提，將其確定為沖壓件，用沖壓方法完成零件的加工，且簡要分析了坯料形狀、尺寸，排樣、裁板方案，拉深次數(shù)，沖壓工序性質、數(shù)目和順序確實定。進展了工藝力、壓力中心、模具工作局部尺寸及公差的計算，并設計出模具。同時具體分析了模具的主要零部件如凸凹模、卸料裝置、拉深凸模、墊板、凸模固定板等的設計與制造，沖壓設備的選用，凸凹模間隙調整和編制一個重要零件的加工工藝過程。列出了模具所需零件的詳細清單，并給出了合理的裝配圖。通過充分利用現(xiàn)代模具制造技術對傳統(tǒng)機械零件進展構造改良

13、、優(yōu)化設計、優(yōu)化工藝方法能大幅度提高生產(chǎn)效率，這種方法對類似產(chǎn)品具有一定的借鑒作用。關鍵詞：復合模；拉深；落料；動態(tài)模擬AbstractWithChinasindustriescontinuetodevelopanddieindustryisalsobeingincreasinglyimportant.BasedontheCylindersofthestampingprocessandthedeepdrawingprocess,confirmpletionofapositemodelblankinganddrawingprocesses.OntheCylindersofthecoldstamp

14、ingprocess,rightaftertheCylindersofthemassproduction,qualityponents,andtheuseofstructuralponentsoftheanalysis,research,inlinewithlowerperformanceprerequisitetotheidentificationofstampings,Stampingmethodusedtopletetheprocessingponents,andabriefanalysisoftheblankshape,size,layout,theConferenceBoard,th

15、enumberofDrawing,stampingprocessesinnature,numberandsequencedetermination.Fortheprocess,thecenterofpressure,thediesizeandthetoleranceofthecalculation,designmold.Alsoanalyzesthemoldofthemainponents(suchaspunchanddieanddumpdevices,drawingpunch,slates,Punchplate,etc.)designandmanufacturing,stampingequi

16、pmentselection,punch-gapadjustmentandestablishmentofavitalpartsmachiningprocess.Dierequirementssetoutadetailedlistofparts,andgivesareasonableassembly.Byfullyutilizingmodernmanufacturingtechnologytomoldtraditionalmechanicalpartsforstructuralimprovements,designoptimization,Processoptimizationmethodsca

17、ngreatlyenhanceproductionefficiency,themethodofsimilarproductshavesomereference.Keywords:positemolding; Drawing; Blinking;DynamicSimulatio-. z前言該設計是為了安裝在電器或凸起軸端上的一個防止電漏的零件的落料拉深模具的設計。通過對這套模具的設計，把所學的專業(yè)知識和在工廠實習的實際經(jīng)歷結合起來，進展了一次全面的理論與實踐的融合。 此套模具采用復合模，復合模是指在壓力機的一次行程在模具的一個工位上完成兩道以上沖壓工序的模具，是一種多工序沖壓模。常見的復合模有落

18、料和沖孔復合模，落料和首次拉深復合模。與單工序模相比，主要優(yōu)點是：生產(chǎn)效率高； 沖壓件精度高。其的缺點是：模具構造復雜，不易制造。適用于生產(chǎn)精度要求較高的軟材料或薄板料沖壓件。通過該次設計，首先進一步培養(yǎng)了獨立工作和綜合分析問題的能力，提高了解決冷沖壓模具設計與制造以及冷沖壓生產(chǎn)過程中遇到問題的能力，同時進一步穩(wěn)固和加強了在學校四年來學到的專業(yè)和相關的知識，為今后在學習和實際工作中解決問題打下良好的根底。在整個設計中我懂得了許多東西，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的困難和成功時的喜悅。第一章緒論

19、1.1 沖壓的概念、特點及應用沖壓是利用安裝在沖壓設備主要是壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生別離或塑性變形，從而獲得所需零件俗稱沖壓或沖壓件的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進展冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程術。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。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。沖模在沖壓中至關重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進展；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。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

20、結合才能得出沖壓件。與機械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術方面還是經(jīng)濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點。主要表現(xiàn)如下：1沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)機械化與自動化。這是因為沖壓是依靠沖模和沖壓設備來完成加工，普通壓力機的行程次數(shù)為每分鐘可達幾十次，高速壓力要每分鐘可達數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件。2沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的外表質量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質量穩(wěn)定,互換性好,具有一模一樣的特征。3沖壓可加工出尺寸圍較大、形狀較復雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變

21、形硬化效應，沖壓的強度和剛度均較高。4沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的本錢較低。但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術要求高，是技術密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點才能充分表達，從而獲得較好的經(jīng)濟效益。沖壓在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應用十分廣泛。相當多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當?shù)拇?，少則60

22、%以上，多則90%以上。不少過去用鍛造=鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產(chǎn)中不采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量、降低生產(chǎn)本錢、快速進展產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實現(xiàn)的。1.2沖模分類1.2.1 根據(jù)工藝性質分類1沖裁模沿封閉或敞開的輪廓線使材料產(chǎn)生別離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。2彎曲模使板料毛坯或其他坯料沿著直線彎曲線產(chǎn)生彎曲變形，從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。3拉深模是把板料毛坯制成開口空心件，或使空心件進一步改變形狀和尺寸的模具。4成形模是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直

23、接復制成形，而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。1.2.2 根據(jù)工序組合程度分類1單工序模在壓力機的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。2復合模只有一個工位，在壓力機的一次行程中，在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。3級進模也稱連續(xù)模在毛坯的送進方向上，具有兩個或更多的工位，在壓力機的一次行程中，在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。依產(chǎn)品加工方法分類1沖剪模具：是以剪切作用完成工作的，常用的形式有剪斷沖模、下料沖模、沖孔沖模、修邊沖模、整緣沖模、拉孔沖模和沖切模具。2彎曲模具：是將平整的毛胚彎成一個角度的形

24、狀，視零件的形狀、精度及生產(chǎn)量的多寡，乃有多種不同形式的模具，如普通彎曲沖模、凸輪彎曲沖模、卷邊沖模、圓弧彎曲沖模、折彎沖縫沖模與扭曲沖模等。3抽制模具：抽制模具是將平面毛胚制成有底無縫容器。4成形模具：指用各種局部變形的方法來改變毛胚的形狀，其形式有凸成形沖模、卷緣成形沖模、頸縮成形沖模、孔凸緣成形沖模、圓緣成形沖模。5壓縮模具：是利用強大的壓力，使金屬毛胚流動變形，成為所需的形狀，其種類有擠制沖模、壓花沖模、壓印沖模、端壓沖模。1.3我國沖壓現(xiàn)狀與開展方向沖壓模具市場情況我國沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質量、技術和能力等方面都已有了很大開展，但與國發(fā)經(jīng)濟需求和世界先進水平相比，差距仍很大，

25、一些大型、精度、復雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進口。一些低檔次的簡單沖模，已趨供過于求，市場竟爭劇烈。 根據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會發(fā)布的統(tǒng)計材料，2004年我國沖壓模具總產(chǎn)出約為220億元，其中出口0.75億美元,約合6.2億元。根據(jù)我國海關統(tǒng)計資料,2004年我國共進口沖壓模具5.61億美聯(lián)社元,約合46.6億元.從上述數(shù)字可以得出2004年我國沖壓模具市場總規(guī)模約為266.6億元.其中國市場需求為260.4億元,總供給約為213.8億元,市場滿足率為82%.在上述供求總體情況中,有幾個具體情況必須說明:一是進口模具大局部是技術含量高的大型精細模

26、具,而出口模具大局部是技術含量較低中的中低檔模具,因此技術含量高的中高檔模具市場滿足率低于沖壓模具總體滿足率,這些模具的開展已滯后于沖壓件生產(chǎn),而技術含量低的中低檔模具市場滿足率要高于沖壓模具市場總體滿足率;二是由于我國的模具價格要比國際市場低格低許多,具有一定的竟爭力,因此其在國際市場前景看好,2005年沖壓模具出口到達1.46億美元,比2004年增長94.7%就可說明這一點;三是近年來港資、臺資、外資企業(yè)在我國開展迅速，這些企業(yè)量的自產(chǎn)自用的沖壓模具無確切的統(tǒng)計資料，因此未能計入上述數(shù)字之中。1.3.2 沖壓模具技術狀況隨著工業(yè)產(chǎn)品質量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量，復雜、大

27、型、精細，更新?lián)Q代速度快的變化特點，沖壓模具正向高效、精細、長壽命、大型化方向開展。為適應市場變化，隨著計算機技術和制造技術的迅速開展，沖壓模具設計與制造技術正由手工設計、依靠人工經(jīng)歷和常規(guī)機械加工技術向以計算機輔助設計CAD、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計算機輔助設計與制造CAD/CAM技術轉變。 至今，我國模具制造行業(yè)的產(chǎn)值已經(jīng)超過機床工業(yè)。有關板料沖壓技術方面的問題愈來愈為人們所關注，相應的沖壓工藝理論的研究及沖壓加工機理的探討也隨之不斷深化，如何從沖壓工序根本應力與變形狀態(tài)的分析著手，改善沖件的質量精度，并提高模具的使用壽命也就顯得愈為重要。1.3.3 我國沖壓模具的開展方向模具技

28、術的開展應該為適應模具產(chǎn)品交貨期短、精度高、質量好、價格低的要求效勞。到達這一要求急需開展如下幾項：1全面推廣CAD/CAM/CAE技術模具CAD/CAM/CAE技術是模具設計制造的開展方向。隨著微機軟件的開展和進步，普及CAD/CAM/CAE技術的條件已根本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術培訓和技術效勞的力度；進一步擴大CAE技術的應用圍。計算機和網(wǎng)絡的開展正使CAD/CAM/CAE技術跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。2高速銑削加工國外近年來開展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的外表光潔度。另外，還可加工高硬

29、度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點。高速銑削加工技術的開展，對汽車、家電行業(yè)型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向開展。3模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或實物掃描到加工出期望的模型所需的諸多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的逆向工程。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應用，相信在十五期間將發(fā)揮更大的作用。4電火花銑削加工電火花銑削加工技術也稱為電火花創(chuàng)成加工技術，這是

30、一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術，它是有高速旋轉的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領域的重大開展。國外已有使用這種技術的機床在模具加工中應用。預計這一技術將得到開展。5提高模具標準化程度我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已到達30%左右。國外興旺國家一般為80%左右。6優(yōu)質材料及先進外表處理技術選用優(yōu)質鋼材和應用相應的外表處理技術來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和外表處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的開展方向是采用真空熱處理。模具外表處理除完善應開展工

31、藝先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術。7模具研磨拋光將自動化、智能化模具外表的質量對模具使用壽命、制件外觀質量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具外表質量是重要的開展趨勢。8模具自動加工系統(tǒng)的開展這是我國長遠開展的目標。模具自動加工系統(tǒng)應有多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質量監(jiān)測控制系統(tǒng)。我國沖壓模具與興旺國家企業(yè)之間的差距不小，因此要發(fā)揮整體優(yōu)勢和綜合競爭力，要加強統(tǒng)籌協(xié)調、完善合作機制，創(chuàng)造性地工作。也需要加大對模具相關專業(yè)人才的綜合素質培訓投入。1.4國外模

32、具開展趨勢及行業(yè)特點1.4.1 國外模具開展趨勢1988年美國日本,西德的模具產(chǎn)值分別到達62億美元,83億美元,4億美元,比1957年增長了約100倍,并超過了這些國家機床工業(yè)的產(chǎn)值。據(jù)有關資料介紹,工業(yè)興旺國家的工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)中。對模具的需求量日益增多,美國,日本約有4050的工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)需用模具國際市場中模具的貿(mào)易量十分可觀.近年來,由于工業(yè)興旺國家的工費用增加,模具生產(chǎn)有向東南亞國家轉移的趨勢。日本的生產(chǎn)以高,精模具為主,需要人工勞動量大的模具則依靠進口解決.以模具出口大國日本為例,其間提高了5.3倍由此可見,中低檔模具的國際市場潛力十分巨大,只要我國模具的質量能有提高,交貨期能有保證

33、,模具出口的前景是十分樂觀的.此外,國際市場對塑料模具模架及模具標準件的需求量也很大,目前我國只有塑料模具模架有少量出口。1.4.2模具行業(yè)特點1隨著科學技術的開展,模具行業(yè)已由勞動密集型逐步3轉化為技術勞動密集型。2盡管模具行業(yè)已應用了先進的數(shù)控設備,檢驗儀器和計算機輔助設計/分析/制造軟件,但仍然需要高技藝的勞動。所以,模具行業(yè)又是高技術和高技藝嚴密結合的一門行業(yè)。3為適應不同制品的需要,模具的種類繁多,從設計,制造工藝,裝備以至原材料都各不都各不一樣所以企業(yè)生產(chǎn)的模具宜專而不宜全,規(guī)模宜小而不宜大。4模具根本上是單件生產(chǎn)。即使是生產(chǎn)專業(yè)化的模具企業(yè),在生產(chǎn)同一類模具時,也會由于不同模具的

34、精度要求,復雜程度,加工難度等的不同而需要變化設備的配置和工程的安排。因此,模具企業(yè)還應在專業(yè)化的根底上實現(xiàn)生產(chǎn)的素性化三,市場分析據(jù)國際生產(chǎn)協(xié)會預測,到2009年工業(yè)品零件粗加工的75%,精加工的5%將由模具成型,可見模具在工業(yè)生產(chǎn)中的作用將日益重要.工業(yè)興旺國家的模具行業(yè)在近四十年來取得了異常迅速的開展,已擺脫了屬地位而成為獨立的行業(yè),并成為根底工業(yè)的重要組成局部。1.5模具設計及加工技術的現(xiàn)狀1.5.1模具設計技術1工業(yè)興旺國家在模具設計上已經(jīng)大量使用計算機輔助設計軟件進展模具的構造設計,并普及了計算機繪圖。據(jù)有差資料介紹,美國和日本75的模具廠已使用了該項技術,的模具廠也開場采用這項技

35、術。2在注塑模具設計中,已開場普及應用計算機輔助工程分析軟件,對塑料的流動填充,冷卻情況及模具的澆口配置,澆道大小,冷卻加熱系統(tǒng)和模具的剛度,強度等進展科學的分析和計算,從而保證注塑制品的質量與合理的生產(chǎn)節(jié)拍。3國外的注塑模具中,多型腔,多層,大型精細模具已占50%,不僅提高了生產(chǎn)效率,而且節(jié)省了大量塑料原料。1.5.2.模具加工技術1國外已大量使用數(shù)控機床,應用計算機輔助加工軟件和數(shù)控編程技術對模具,特別是對具有復雜型腔(三維曲面)的模具進展加工,使模具的質量和附加值大為提高。模具的加工周期減少6以上,本錢降低3以上,生產(chǎn)效率提高60以上為了提高加工效率及滿足各種復雜曲面加工的要求,國外已開

36、發(fā)出四軸和五軸的數(shù)控自動編程軟件并且進了實用階段。2模具標準化程度日益提高,模具標準模架及模具標準件的應用日益普及,已實現(xiàn)商品化。3模具構造更多地采用新技術,如注塑模具的熱流道技術等。4針對不同制品的要求,開發(fā)出適用于各種不同模具的專用模具鋼,并實現(xiàn)商品化。國有1570家模具企業(yè)僅占總數(shù)的9%；新加坡有460家模具企業(yè)僅占總數(shù)的3有6500家模具企業(yè)也占總數(shù)的0.46%。第二章 零件的工藝性分析沖壓制件圖如下列圖所示: 圖1 工件 沖壓技術要求:材料: 08鋼材料厚度:0.5mm生產(chǎn)批量:大批量未注公差:IT14.2.1零件的工藝性分析分析沖壓零件的工藝性包括技術和經(jīng)濟兩個方面。在技術方面根據(jù)

37、產(chǎn)品圖紙，主要分析沖壓件的形狀特點、尺寸大小、尺寸標注方法、外表質量要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝要求；在經(jīng)濟方面，主要根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量分析產(chǎn)品本錢，說明采用沖壓生產(chǎn)可取得的經(jīng)濟效益。因此，沖壓件的工藝性好與差，主要是指在不影響使用要求的前提下，能否最簡單最經(jīng)濟的方法沖壓出來。能做到的，說明該沖壓件的工藝好；反之，工藝性差，影響沖壓件工藝性。影響沖壓件工藝性的因素有很多，從技術和經(jīng)濟方面考慮，主要因素有：1外形尺寸：該零件材料為08鋼，輪廓構造比擬簡單,形狀對稱,是一個回轉體拉深制件。該沖裁件外形和尺寸都符合要求適合沖裁。但是該零件是由材料厚0.5mm的08鋼材料制成，不僅材料薄，且

38、相對高度h/d較大。其凸緣相對直徑d凸/d1.4，屬于寬凸緣件。所需工序繁雜，成形難度大，特別是拉深工藝成形難道更大。2沖裁件的精度與粗糙度：沖裁件的經(jīng)濟公差等級不高于IT14級,一般落料公差等級最好低于IT10級,此工件取公差等級IT14，查表可得其根本尺寸為： D17，65 R3。3沖裁件的材料：由模具設計與制造簡明手冊【2】可查得08鋼為優(yōu)質碳素構造鋼，為極軟的碳素鋼，強度、硬度很低，而韌性和塑性極高，具有良好的深沖、拉延、彎曲和鐓粗等冷加工性能、焊接性能。但存在時效敏感性，淬硬性及淬透性極低。大多軋制成高精度的薄板或冷軋鋼帶用以制造易加工成形，強度低的深沖壓或深拉延的覆蓋零件和焊接構件

39、。其力學性能如下：化學成份：碳 C ：0.050.12 硅 Si：0.170.37錳 Mn：0.350.65 硫 S ：0.035磷 P ：0.035 鉻 Cr：0.10鎳 Ni：0.25 銅 Cu：0.25力學性能：抗拉強度 b (MPa)：325(33)屈服強度 s (MPa)：195(20)伸長率 5 ()：33斷面收縮率 ()：60硬度 ：未熱處理,131HB由以上分析可知，該工件符合沖壓工藝要求。2.2 確定工藝方案該圓筒件在首次拉深成形過程中主要工序有：下料、落料、拉深、切邊。工藝方案一：下料落料首次拉深切邊；工藝方案二：下料落料首次拉深復合切邊；工藝方案三：下料落料首次拉深級進切

40、邊；對上述三種工藝方案進展比擬并確定最正確方案：方案一：從生產(chǎn)效率上講，該方案分為四個工序，工藝過于分散，需要屢次定位，將會降低零件的加工精度同時也延長了加工工時，降低了生產(chǎn)效率。方案二：與方案一不同的是用到了復合模將落料和拉深工序放到一個復合模具上完成，簡短了加工工時，提高了生產(chǎn)效率，同時在一定程度上提高了零件的加工精度，完全能滿足工件制造的工藝要求。方案三：這個方案與前兩種方案相比最突出的特點是它的主要成形加工程序在一套級進模上完成，生產(chǎn)效率較高，同時還提高了零件的加工精度，但級進模具制作加工很復雜，造價很高，耗時耗力耗財。綜上所述，我認為方案二是最合理可行的。第三章 沖壓模具總體構造設計

41、3.1 模具類型根據(jù)零件的加工工藝方案,本次設計主要設計該工件主要工序落料拉深復合的模具，故需設計一套落料首次拉深復合模。3.2 操作與定位方式落料首次拉深復合模考慮零件大批量生產(chǎn),安排生產(chǎn)可采用手工送料方式能夠到達批量生產(chǎn),且能降低模具本錢,因此采用手工送料方式.零件尺寸較小，厚度較薄，為保證孔的精度及較好的定位，可采用導尺導正，為了降低模具的復雜程度可采用固定擋料銷；為降低模具復雜程度，靠手工把工件取出。3.3 卸料與出件方式考慮零件尺寸較小，厚度較薄，落料時采用剛性卸料方式，拉深工序時則采用打桿卸料和橡膠彈性卸料，為降低模具復雜程度，靠手工進展送料同時把廢料和工件取出。3.4 模架類型及

42、精度由于零件材料較薄，尺寸較小，考慮零件精度要求不是很高，沖裁間隙較小，因此采用導向平穩(wěn)的后側導柱模架。第四章 模具工藝與設計計算4.1計算毛坯尺寸查沖壓工藝學【1】P88表4-4，取修邊余量h=3mmH=h+h=65+3=68mmd=17+2t=18mm根據(jù)【1】P61式3-40，則：D = 4.1=72mm4.2計算拉深次數(shù)圓筒件的拉深系數(shù)為m=0.25 4.2查沖壓工藝學【1】P89表4-5，得知該圓筒件的拉深系數(shù)m1=0.55 m2=0.78m3=0.80 m4 =0.82m5=0.84m1m2m3m4 m m1m2m3m4m5所以該圓筒件實際所需要的拉深次數(shù)為5次。由于此設計只設計一

43、套模具，故只考慮該工件的首次拉深。4.3 拉深凸、凹模工作局部的尺寸4.3.1 凹模圓角半徑rd與毛坯厚度、零件的形狀尺寸和拉深方法等有關，可查設計資料確定，也可按卡契馬利克經(jīng)歷公式計算：4.3式中 rd 凹模圓角半徑； D 毛坯直徑； dd 凹模徑； t 板料厚度。此處rd可查沖壓工藝學【1】表4-6得 第一次拉深凹模圓角半徑rd1= (710)t，因為此零件拉深高度較小，故第一次拉深圓角半徑應取較小值，取rd =7t =3.5mm4.3.2 凸模圓角半徑rp對于首次拉深，凸模圓角半徑一般可取rp = rd = 3.5mm4.3.3 凸、凹模間隙c決定間隙c時，不僅要考慮材質和板厚，還要考慮

44、工件的尺寸精度和外表質量要求。不采用壓邊圈時： c =11.1tma*采用壓邊圈時： c = tma* + kt式中， tma*材料最大厚度，為0.5mm k間隙系數(shù)，取0.1查沖壓工藝學【1】表4-2，可知該零件需要采用壓邊圈，故： c =0.5+0.1 * 0.5 =0.55mm4.3.4 凸、凹模尺寸及制造公差對于屢次拉深的第一次拉深和中間工序的毛坯尺寸公差沒必要限制，此時，可取模具尺寸等于毛坯過渡尺寸。取凹模為基準，則：凹模尺寸 Dd = D+d凸模尺寸 Dp = (D-2c)-p查沖壓工藝學【1】表4-7可得d =0.03；p =0.02。首次拉深后，圓筒直徑D1 = Dm1 = 7

45、2*0.55 =39.6,取D1 =40mm故凹模尺寸 Dd =40+0.03mm 凸模尺寸 Dp =(40-2*0.6)-0.02 =38.9-0.02mm4.4 確定拉深工序尺寸首次拉深后： d = Dm1= 39.6mm ，為方便計算，取 d = 40mm；由前面計算可知凸凹模圓角半徑： rp = rd = 3.5mm，此處取工件首次拉深后圓角半徑等于凸凹模圓角半徑，故 r = 3.5mm根據(jù)下式來計算首次拉深后工件的深度HD =代入數(shù)值，得 24mm4.5 拉深力及拉深工的計算生產(chǎn)中常用下面經(jīng)歷公式計算拉深力：首次拉深： F1 =D1tbK1 (4.5.1)式中， t =0.5mm，b

46、 =325MPa， D1 =40mmK1為修正系數(shù)，查沖壓工藝學【1】表4-9，得K1 =1,則F1 =40*0.5*325*1 =20420.35N單次行程所需的拉深功可按下式計算：首次拉深： A1 = 4.5.2查沖壓工藝學【1】表4-9，得修正系數(shù)1=0.8故 A1 = =392.07J拉深所需壓力機的電機功率為N = kW)取不均衡系數(shù)=1.4；壓力機效率 1 =0.6；電機效率 2 =0.9；壓力機每分鐘行程次數(shù)n=120故 N =kW =1.993 kW假設所選拉力機的電機功率小于計算值，則應該選取功率較大的壓力機。4.6落料工藝尺寸的計算4.6.1 凸、凹模間隙值的計算凸模和凹模

47、尺寸計算的方法有凸模和凹模分開加工法、凸模和凹模配合加工法。凸模和凹模分開加工法，要分別標注凸模和凹模刃口尺寸與制造公差，實用于圓形或簡單形狀的工件；而對于形狀復雜或料薄的工件，為了保證凸、凹模間一定的間隙，必須采用配合加工。所落料的形狀為簡單的圓形板，故采用分開加工法。毛坯外形尺寸如下： 圖2 毛坯根據(jù)近年來的研究與使用經(jīng)歷，在確定間隙值時要按要求分類選用。對于尺寸精度、斷面垂直度要求 高的制件應選用較小間隙值，對于斷面垂直度與尺寸精度要求不高的制件，應以降低沖裁力、提高模具壽命為主，可采用較大間隙值。其值可按下面間隙表選用：表1沖裁模初始用間隙2c(mm)(電器、儀表行業(yè))材料名稱45T7

48、，T8退火 65Mm退火 磷青銅硬 鈹青銅硬10、15、20、30鋼板，冷軋鋼帶 H62、H65硬 LY12硅鋼片Q215、Q235鋼板08、10、15鋼板 H62、H68半硬磷青銅軟 鈹青銅軟H62、H68軟 紫銅軟 L21LF2硬鋁 LY12退火力學性能HBS1901401907014070b/MPa600400600300400300厚度 t()2cmin2cma*2cmin2cma*2cmin2cma*2cmin2cma*0.30.040.060.030.050.020.040.010.030.50.080.100.060.080.040.060.0250.0450.80.120.16

49、0.100.130.070.100.0450.0751.00.170.200.130.160.100.130.0650.0951.20.210.240.160.190.130.160.0750.1051.50.270.310.210.250.150.190.100.141.80.340.380.270.310.200.240.130.172.00.380.420.300.340.220.260.140.182.50.490.550.390.450.290.350.180.243.00.620.650.490.550.360.420.230.293.50.730.810.580.660.430.

50、510.270.354.00.860.940.680.760.500.580.320.404.51.001.080.780.860.580.660.370.455.01.131.230.901.000.650.750.420.52查上表可得厚度t0.5的08鋼應取間隙值為Zma*=0.06，Zmin=0.04。查沖壓工藝學【1】表2-6，得根本尺寸為72的圓形毛坯的偏差為：凸模偏差：p=0.020；凹模偏差d=0.030由于p+d=0.050Zma*Zmin故此處凸凹模的制造偏差應取p=0.4Zma*Zmin=0.008； d=0.6Zma*Zmin=0.012查沖壓工藝學【1】教材表27得：

51、系數(shù)*=0.5,凹模尺寸：Dd = ( D* )+d0 = (72-0.50.740+0.012mm=71.630+0.012mm凸模尺寸：Dp= (DdZmin)0-p=(71.63-0.04)0-0.008mm=71.590-0.008mm4.6.2 排樣方法確實定該沖裁件材料厚度較薄，尺寸小，圓形，因此可采用以下幾種排樣方式： 圖3 排樣方案一 圖4 排樣方案二對圖3和圖4兩種拍案方案，顯然其利用率是一樣的，為計算簡便且減少模具制造難度，此處選擇排樣方案一：查沖壓工藝學【1】表2-11知：a=1.5mm,a1 =1.2mm因此，條料的寬度為：B0 = D+2a = 72+2*1.5 =7

52、5mm原型材鋼板的厚度0.5mm，計算材料利用率： = *100% =74.16%4.7 計算工藝力，選擇設備沖裁力的計算：F0= 1.3Lt =1.3720.5325N = 47783.6N卸料力的計算：F卸=nK卸F0=10.0347783.6=1433.5N首次拉深力的計算：F1 = D1tbK1 = 400.53251=20420.35N壓邊力的計算：壓邊力按下式計算，q取2.2 4.7 Q = = 6189.6N故總壓力 F總= F0 + F卸 + F1 + Q = 75827N因此采用100KN壓力機即可，但考慮模具的的閉合高度及取產(chǎn)品方便，最終選擇160KN壓力機。該模具采用模具

53、直接安裝在壓力機墊板上，選用開式可傾工作臺壓力機。型號為：J23-16B 該壓力機的具體參數(shù)如下表格：表2 所選壓力機規(guī)格參數(shù)標稱壓力160KN封閉高度調節(jié)量60mm立柱間距離220mm標稱壓力時，滑塊離下死點的距離5mm最大封閉高度固定臺和可傾式220mm工作臺孔尺寸左右 210mm前后110mm活動臺最低300mm直徑160mm位置最高 160mm滑塊行程70mm滑塊中心到床身的距離160mm活動臺壓力機滑塊中心到床身緊固工作臺平面距離150mm行程次數(shù)115次/min工作臺尺寸左右450mm模柄孔尺寸前后300mm第五章 模具標準件選擇及閉合高度計算5.1 標準模架的選擇5.1.1 凹模

54、外形尺寸的計算凹模厚度 H = Kb = 0.272 = 14.4mm取凹模厚度 H=15mm凹模壁厚 C = (1.52)H = (22.530)mm取凹模壁厚 C=30mm故計算凹模尺寸為 BLH = 13213215mm查標準模架表可選標準凹模尺寸為 BLH = 16012515mm5.1.2 選擇標準模架 由前面已選后側式滑動導柱導套模架，再按所選標準凹模尺寸選擇具體模具構造尺寸，查標準模架表，選取 上模座 16012540mm 下模座 16012545mm 導柱 25180mm 導套 259038mm 上墊板 1601258mm 凸凹模固定板 16012520mm固定卸料板 1601

55、2510mm落料凹模 16012515mm 凹模墊板 16012530mm 拉深凸模固定板 16012516.5mm 下墊板 1601255mm凸凹模 7268.5mm拉深凸模 4060mm 壓入式模柄 3280mm 該副模具沒有漏料問題，故不必慮漏料孔尺寸。5.2 模具的實際閉合高度計算及模架的校核H模 = 上模座厚度+上墊板厚度+凸凹模長度+凹模墊板厚度 + 拉深凸模固定板厚度+下墊板厚度+下模座厚度 = 40 + 8 + 68.5 + 30 + 16.5 + 5 + 45mm = 213mm由表2可知開式壓力機規(guī)格，160KN壓力機的滑塊行程為70mm，壓力機最大閉合高度為300mm，最

56、小閉合高度為160，實際設計的模具閉合高度H模=213mm，故此設計符合要求。上、下模最大為尺寸246196小于壓力機工作臺尺寸，模柄尺寸為與模柄孔尺寸相對應，有一定的配合要求，模柄高出上模座40mm小于模柄孔高度60mm。橡膠直徑為小于工作臺孔。綜上所述，經(jīng)校核可知該模具設計合格。5.3 壓力中心確實定由于該零件落料、拉深均為軸對稱形狀，壓力中心都是在圓心位置，故不必進展壓力中心的計算。其壓力中心即是毛坯圓心。5.4 冷沖壓工藝規(guī)程卡片表3 冷沖壓工藝規(guī)程卡片理工大學城市學院10級機械產(chǎn)品名稱工件名稱 電器殼產(chǎn)量第1頁產(chǎn)品圖號工件圖號大批量共 1頁材料牌號及技術規(guī)格08毛料形狀及尺寸選用板料

57、 10003001 縱裁成 1000751工序號工序名稱工 序 草 圖工裝名稱設備檢驗要求工種備注1下料1751000剪床2落料拉深落料拉深復合模160KN壓力機按草圖檢驗3修邊車床4檢驗按沖壓件圖檢驗原底圖總號日期更改標記編制校對核對文件號簽名 底圖 總號簽字簽名日期日期第六章落料首次拉深復合模構造設計 該模具采用落料正裝、拉深倒裝的構造，卸料構造采用彈性卸料板將毛坯從落料凸模上卸、拉深凹模置的打桿可將有可能卡在拉深凹模的零件打落、拉深凸模外布置的彈性推板可將可能包緊在拉深凸模上的零件頂出，落料凹?？客古_由凹模固定板固定，落料凸模也靠凸臺由凸模固定板固定。模具構造圖如下所示： 圖56.1 落

58、料凹模設計設計要點：設計有四個M8螺紋孔，以便與下模座固定； 設計有兩個與下模板同時加工的M8銷釘孔； 設計有一個擋料銷用的孔； 、外形尺寸和厚度如下列圖所示亦可詳見零件圖。圖66.2 拉深凸模設計設計要點：設計有一橫一豎兩條至今為4mm的出氣孔； 采用直徑為46.9mm的凸臺嵌在拉深凸模固定板，匹配磨平下外表； 采用直徑為38.9H7/m6過渡配合緊配合固定于凸模固定板；零件具體尺寸如下列圖所示亦可詳見零件圖。圖 76.3 凸凹模設計設計要點：部設計有打料板，打料板與其部留有一定間隙； 設計采用直徑為78mm的凸臺嵌在凸凹模固定板，匹配磨平上外表； 設計采用直徑為74H7/m6過渡配合緊配合

59、固定于凸凹模固定板； 零件具體尺寸如下列圖所示亦可詳見零件圖。 圖86.4 固定卸料板設計設計要點：形大孔與凸凹模留有間隙； 設計有四個M8螺紋孔，與下模座螺釘固定以保持與凹模的固定間隙； 下外表切槽兼作導料板，考慮到定位銷頭部高度，設計切槽深度為3mm； 具體尺寸及零件材料等相關信息見零件圖亦可詳見零件圖。圖96.5 模柄設計設計要點：根據(jù)冷沖模GB2862.1-81進展設計； 部設計有打桿孔，與打桿有一定的間隙； 具體尺寸如下列圖所示亦可詳見零件圖。 圖 106.6凸凹模固定板設計設計要點：上外表設計有圓槽，用以嵌入凸凹模，圓槽與凸凹模留有一定間隙； 設計采用直徑為74H7/m6過渡配合緊

60、配合將凸凹模固定于板； 設計有四個M8螺紋孔，用以連接上模座； 設計有兩個與上模座同時加工的M8銷孔； 具體尺寸如下列圖所示亦可詳見零件圖。圖 116.7 上模座設計設計要點：根據(jù)沖?；瑒訉蚰Ｗ髠葘е夏Ｗ鵊B-T2855.6-90進展設計； 具體尺寸如下列圖所示亦可詳見零件圖。圖 126.8 下模座設計設計要點：根據(jù)沖?；瑒訉蚰Ｗ髠葘е履Ｗ鵊B-T2855.6-90進展設計； 設計有一個與模具底部螺柱連接的M14螺紋孔； 具體尺寸如下列圖所示亦可詳見零件圖。圖 136.9 橡膠的設計 取卸料力P=4000N。橡膠的自由高度為： H= 其中，L為頂件的行程高度，其值為頂板的工作行程高