凹迷宮片零件沖壓成形工藝與模具設(shè)計說明

1、迷宮零件沖壓成形工藝及模具設(shè)計緒論模具是用來塑造(制造)產(chǎn)品的特殊模型；從工藝角度看，模具是成型產(chǎn)品的專用工藝設(shè)備。模具是工業(yè)生產(chǎn)的基本工藝設(shè)備。在電子、汽車、電機、電器、儀表、家用電器、通訊產(chǎn)品中，60%-80%的零件是由模具成型的，模具的質(zhì)量決定了產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，模具被稱為“百業(yè)之母”。模具也是“利益放大器”，模具生產(chǎn)出來的最終產(chǎn)品價值往往是模具本身價值的幾十倍甚至上百倍。目前，中國的沖壓技術(shù)落后于發(fā)達國家。主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論和成形技術(shù)、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計、模具制造技術(shù)和裝備等方面與發(fā)達國家還有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與發(fā)達國家有相當(dāng)大

2、的差距。一、中國模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢中國的沖壓模具在數(shù)量、質(zhì)量、技術(shù)和能力方面都有了很大的進步，但中國的經(jīng)濟需求與世界先進水平還有很大差距。一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進口，尤其是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依賴進口。一些低檔簡易沖壓模具已經(jīng)供過于求，市場競爭激烈。中國的模具這幾年發(fā)展很快。據(jù)不完全統(tǒng)計，2003年中國有2萬多家模具廠，從業(yè)人員超過50萬人。2004年，模具行業(yè)發(fā)展勢頭良好，模具企業(yè)訂單充足，任務(wù)飽滿。2004年模具產(chǎn)值530億元。模具進口18.13億美元，出口4.91億美元，分別比2003年增長18%、32.4%和45.9%。2004年進口與出口之比

3、為3.69:1，進出口平衡后凈進口達13.2億美元，是凈進口大國。2萬多家生產(chǎn)廠有一半以上是自產(chǎn)的。模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億的模具企業(yè)只有20多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小企業(yè)。近年來，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為:大型、精密、復(fù)雜、長壽命的高檔模具和模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠增多，能力提升快；“三資”和民營企業(yè)發(fā)展迅速；國有企業(yè)改革加快。雖然中國的模具工業(yè)發(fā)展迅速，但遠遠不能滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。中國還存在以下不足:一是體制不順，基礎(chǔ)薄弱。雖然“外資”企業(yè)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起到了積極的推動作用，近年來民營企業(yè)發(fā)展迅速，國有企業(yè)改革正在進行，但總體上看，體制

4、機制還不適應(yīng)市場經(jīng)濟，中國模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱。所以行業(yè)的發(fā)展并不盡如人意，尤其是整體水平和高科技方面。其次，開發(fā)能力差，經(jīng)濟效益差。我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平低，不注重產(chǎn)品開發(fā)，在市場中往往處于被動地位。中國每個模具工人的平均年產(chǎn)值在1萬美元左右，國外模具工業(yè)發(fā)達國家多為15萬至20萬美元，有的高達25萬至30萬美元。相比之下，我國相當(dāng)多的模具企業(yè)仍然沿用過去的作坊式管理，真正實現(xiàn)現(xiàn)代企業(yè)管理的企業(yè)很少。三是工藝裝備水平低，且配套不好，利用率低。雖然我國很多企業(yè)采用了先進的加工設(shè)備，但總體來看，裝備水平與國外企業(yè)相比仍有很大差距，尤其是設(shè)備的數(shù)控化率和CAD/CAM的應(yīng)用覆蓋率遠低于國外企

5、業(yè)。由于體制和資金原因，進口設(shè)備不配套、設(shè)備與配件不配套的現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到很好的解決。裝備水平低導(dǎo)致中國模具企業(yè)鉗工比例高。第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化程度低，合作性差。由于長期受“大而全”、“小而全”的影響，很多模具企業(yè)觀念落后，專業(yè)化生產(chǎn)水平低，分工細致，商業(yè)化程度低。目前，我國每年生產(chǎn)的模具中，約有45%為商用模具，其余為自產(chǎn)模具。模具企業(yè)之間合作不好，難以完成大規(guī)模成套模具任務(wù)，落后于國際水平。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件覆蓋率低，對模具的質(zhì)量和成本也有很大影響，尤其是對模具的制造周期。第五，模具材料及相關(guān)技術(shù)落后。模具材料的性能、質(zhì)量和品種往往影響模具的質(zhì)量、壽

6、命和成本。國產(chǎn)模具鋼與進口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備性能不佳也直接影響模具水平的提高。巨大的市場需求將推動中國模具的產(chǎn)業(yè)調(diào)整和發(fā)展。雖然中國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去十年中發(fā)展迅速，但與國外發(fā)達國家相比仍有很大差距，不能完全滿足國民經(jīng)濟快速發(fā)展的需要。未來十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾個方面:(1)模具越來越大；(2) CAD/CAE/CAM技術(shù)廣泛應(yīng)用于模具設(shè)計和制造；(3)模具掃描和數(shù)字化系統(tǒng)；(4)在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣體輔助注射成型和高壓注射成型技術(shù)；(5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的利用率；(6)開發(fā)高質(zhì)量的模具材料和先

7、進的表面處理技術(shù)；(7)模具的精度會越來越高；(8)模具的研磨和拋光將實現(xiàn)自動化和智能化；(9)研究和應(yīng)用高速測量技術(shù)和模具逆向工程；10)開發(fā)新的成型工藝和模具。模具技術(shù)融合了機械、電子、化學(xué)、光學(xué)、材料、計算機、精密監(jiān)控和信息網(wǎng)絡(luò)等多門學(xué)科。它是一項綜合性的多學(xué)科系統(tǒng)工程。模具技術(shù)的發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向更大型、更精密、更復(fù)雜、更經(jīng)濟的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)向信息化、無圖化、精細化、自動化方向發(fā)展，模具企業(yè)向技術(shù)集成、裝備精良、品牌生產(chǎn)和審批、信息管理、國際化經(jīng)營方向發(fā)展。中國模具行業(yè)未來仍需改進的共性技術(shù)有:(1)基于CAD/CAE平臺的先

8、進模具設(shè)計技術(shù)，提高模具設(shè)計的現(xiàn)代化、信息化、智能化和標(biāo)準(zhǔn)化水平。(2)將基于CAM/CAPP的先進模具加工技術(shù)與先進制造技術(shù)相結(jié)合，提高模具加工的自動化水平和生產(chǎn)效率。(3)模具制造企業(yè)的信息管理技術(shù)。PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)、ERP(企業(yè)資源管理)、MIS(模具制造管理信息系統(tǒng))、INTERMET平臺等信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用、推廣和開發(fā)。(4)高速、高精、復(fù)合模具加工技術(shù)的研究與應(yīng)用。例如，超精密沖壓模具制造技術(shù)、精密塑料和壓鑄模具制造技術(shù)等。(5)各種快速經(jīng)濟的模具制造技術(shù)，提高模具生產(chǎn)效率，降低成本，縮短模具生產(chǎn)周期。(6)先進制造技術(shù)的應(yīng)用。比如熱流道技術(shù)、氣輔技術(shù)、虛擬技術(shù)、納米技術(shù)、高

9、速掃描技術(shù)、逆向工程、并行工程等技術(shù)在模具研發(fā)和加工中的應(yīng)用。(7)原材料在模具中成型的模擬技術(shù)。(8)先進的模具加工和專有設(shè)備的研發(fā)。(9)模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件和重要輔助零件的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。(10)模具及其制品檢驗技術(shù)。(11)優(yōu)質(zhì)新型模具材料的研發(fā)及其正確應(yīng)用。(12)模具制造企業(yè)的現(xiàn)代管理技術(shù)。二、國外模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢模具是工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝設(shè)備。在電子、建材、汽車、電機、電器、儀器儀表、家用電器和通訊設(shè)備中，60%-80%的零部件依賴模具成型。模具生產(chǎn)所表現(xiàn)出來的高效率、低成本、高精度、高一致性、清潔環(huán)保等特點是其他制造方式無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)的水平已經(jīng)成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重

10、要標(biāo)志，在很大程度上決定了產(chǎn)品的質(zhì)量、效率和開發(fā)新產(chǎn)品的能力。近年來，全球模具市場供不應(yīng)求，世界模具市場年總營業(yè)額約為600 650億美元。美國、日本、法國、瑞士等國家每年出口模具，約占國內(nèi)模具年總產(chǎn)值的三分之一。國外模具總量中，大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具占比超過50%；國外模具企業(yè)的組織形式有“大而?！焙汀按蠖?。2004年，中國模具協(xié)會訪問德國時，從德國模具行業(yè)組織德國機械制造商聯(lián)合會(VDMA)模具協(xié)會了解到，德國模具企業(yè)約有5000家。2003年，德國模具的產(chǎn)值達到48億歐元。其中有90家(VDMA)成員模具企業(yè)，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值占德國模具產(chǎn)值的90%，可見其規(guī)模經(jīng)濟性。

11、隨著時代的進步，技術(shù)的發(fā)展，國外一些能夠掌握和應(yīng)用新技術(shù)的人才，比如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝設(shè)計、高級鉗工、企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平都比較高，所以人均產(chǎn)值也比較高。中國平均每個員工創(chuàng)造的模具年產(chǎn)值在1萬美元左右，而國外模具行業(yè)發(fā)達國家大多在15萬-20萬美元，有的達到25-30萬美元。在先進國家，模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用覆蓋率超過70%，而在中國只有45%。隨著國民經(jīng)濟和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對模具的需求越來越大，技術(shù)要求也越來越高。雖然模具種類很多，但發(fā)展重點應(yīng)該是滿足大量需求，技術(shù)含量高。特別是目前中國還不能自給自足，需要大量進口模具和能夠代表發(fā)展方向的大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具。模

12、具標(biāo)準(zhǔn)件的種類、數(shù)量、水平和生產(chǎn)集中度對整個模具行業(yè)的發(fā)展影響很大。因此，一些重要的模具標(biāo)準(zhǔn)件也必須重點開發(fā)，其開發(fā)速度要快于模具，以不斷提高我國模具的標(biāo)準(zhǔn)化水平，從而提高模具質(zhì)量，縮短模具生產(chǎn)周期，降低成本。由于中國的模具產(chǎn)品在國際市場上有較大的價格優(yōu)勢，出口前景好的模具產(chǎn)品也應(yīng)作為重點發(fā)展。按照上述需求量大、技術(shù)含量高、代表發(fā)展方向、出口前景好的原則，選擇重點發(fā)展產(chǎn)品，所選產(chǎn)品目前必須具備一定的技術(shù)基礎(chǔ)，屬于有條件、有可能發(fā)展的產(chǎn)品。沖裁、拉伸和沖孔模具的設(shè)計與制造。拉延是沖壓的基本工序之一，是在壓力的作用下，利用模具將平板毛坯或空心工作件制成開口空心件的加工方法。它不僅能加工旋轉(zhuǎn)零件，還

13、能加工盒形零件和其它形狀復(fù)雜的薄壁零件。但是，被加工零件的精度很低。通常，圖紙零件的尺寸精度應(yīng)低于IT13，但不高于IT11。只有加強對拉深變形基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準(zhǔn)確、實用、方便的計算方法，正確確定拉深工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀和尺寸，解決拉深變形中的各種實際問題，從而進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。工件中有圓錐形拉深件，圓錐形拉深件是最典型的拉深件。它的工作流程很簡單，就是一張圖紙。根據(jù)計算，可以一次性畫好。根據(jù)計算結(jié)果和選擇的標(biāo)準(zhǔn)模架，模具必須有足夠的高度，以保證零件的順利加工和零件的順利取料。要改變模具的高度，只能通過改變導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度可根據(jù)拉伸模和拉伸模的工作配

14、合長度來確定。設(shè)計時高度可能會有誤差，要邊試沖邊修改高度。第一章零件沖壓工藝分析1.1零件圖紙和要求圖1-1工件圖名稱:凹面迷宮材料:45鋼厚度:5毫米1.2零件的工藝分析這部分可以通過拉伸、沖孔和落料來完成。材質(zhì)為45鋼，沖壓性能好，適合沖壓。工件比較簡單，尺寸均勻?qū)ΨQ。根據(jù)沖壓模具設(shè)計制造P27表1.3.6，45鋼剪切強度為440 560 MPa，抗拉強度為530 680 MPa，請參考沖壓模具。工件的未說明公差可視為自由公差，取14級精度。根據(jù)沖壓模具簡明設(shè)計手冊P36的表2.4.8，凸、凹模最小壁厚A = 4.9mm，以下簡稱設(shè)計手冊，工件的最小孔邊為(60-50)/2 = 5mm，可

15、以用符合性模具沖壓。50孔的偏差代號為H8，80外徑的偏差代號為g6。根據(jù)公差配合和技術(shù)測量的表2-4和表2-6，偏差如下:50 ES=+0.039EI=0公差= 0.039毫米80 ES=-0.01EI=-0.029公差= 0.019毫米1.3沖壓工藝方案的選擇工件由沖壓、拉伸、落料三個基本工序組成，可采用以下三種工藝方案:第一種:用簡單的模具分三次加工，即拉延-落料-沖孔。用簡單的模具生產(chǎn)第二種:拉伸、沖孔、落料復(fù)合模。復(fù)合模生產(chǎn)第三種:拉伸、沖孔、落料的級進模。用級進模生產(chǎn)方案一，模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要三道工序兩套模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該零件的年產(chǎn)量要求。第二種方案只需要一副模具，因此

16、沖壓件的形狀和尺寸精度容易保證，生產(chǎn)效率高。盡管模具結(jié)構(gòu)比第一種方案更復(fù)雜，但是由于零件的簡單和對稱的幾何形狀，制造模具并不困難。第三種方案只需要一副模具，生產(chǎn)效率也很高，但零件沖壓精度略差。為保證沖壓件的形狀和位置精度，需要在模具上設(shè)置定位銷，因此模具的制造和安裝比復(fù)合模具復(fù)雜。通過對以上三種方案的分析比較，第二種方案為最佳方案，故采用復(fù)合模進行沖壓生產(chǎn)。1.4過程計算1.4.1排樣方案的確定和毛坯尺寸的計算該沖片為矩形沖片，幾何形狀簡單，采用帶廢料的直線方式可有效減少廢料。根據(jù)設(shè)計手冊P128的表4.14，該零件的毛坯直徑公式為:D=d21+d23-d22+2L(d1+d2)1/2公式中:

17、D1-底部中徑D2-口中直徑D3-外徑l-斜面長度根據(jù)零件圖的尺寸:d =602+802-702+27(70+60)1/2 = 83.14毫米因此，毛坯直徑為83.14毫米接下來，確定工件的研磨值。每個零件的尺寸由沖壓模具P65的表2.5.2確定。最小搭接值為工件之間A = 1.5mm，側(cè)面A1 = 1.8mm，工件有拉絲工藝。根據(jù)零件圖尺寸，圖紙尺寸略大于7mm?？紤]到板料拉深后還有足夠的壓邊量，工件間距A = 15mm，邊間距A1 = 15mm，排樣示意圖如圖2-1所示:帶材的寬度B=80+23.5=87mm可以從零件圖和布局圖中計算出來。一個臺階的長度為S=80+3.0=83mm，可以計

18、算出一個臺階的利用率為50%。可以獲得下表:表1-1設(shè)計布局計算表項目公式結(jié)果評論沖裁件a的面積A=3.14(40+7)2-3.142524973.8最小搭接值見表2.5.2。條帶寬度bB=80+23.587a=15 a1=15步距sS=80+3.083一步材料利用率n=Na/BS100%69.6%1-2布局圖1.4.2沖擊壓力計算模具采用正復(fù)合模，選擇彈性卸料，用彈性頂桿頂出工件。沖壓力的計算如下:來自“沖模”的沖壓力P69F=KLtTb公式:F沖裁力l下料周長，l = 3.14 80+3.14 50 = 408.2mm測試材料厚度t=2mm材料的Tb剪切強度為500MPa。k系數(shù)系數(shù)k是考

19、慮實際生產(chǎn)中，如模具間隙的波動和不均勻、刃口的磨損、板料的力學(xué)性能和厚度波動等因素而給出的修正系數(shù)。一般K=1.3。根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算:F = 530660N牛頓卸載力計算如下:卸載力Fx=KxF彈射力FD=KDF在公式中:f沖裁力為530660N。Kx卸料力系數(shù)為0.05，見沖壓模具P70表2.6.1。KD為推力系數(shù)，由表2.6.1查得KD=0.06。因此，F(xiàn)x=0.05530660=26533NFD=0.06530660=31839N如果零件有拉伸零件，拉伸力的計算如下:根據(jù)設(shè)計手冊P149的表4.44，旋轉(zhuǎn)非減薄拉拔力為:P=3.14dt6b(D/d-C)該公式可以簡化如下:P=A6b在公

20、式中:a-拉伸零件的橫截面積B-拉伸強度因此，P=A6b=3.143.72600=25792N。因為沖裁模是在頂出器的作用下，拉延時模具處于不動狀態(tài)，所以頂出器F的力應(yīng)該大于拉延力，所以我們?nèi) = 30,000。由于采用彈性卸料裝置，零件卸料，所以:總f =F+Fx+FD+P=F+0.05F+0.06F+P=530660+26533+31839+25792=614864N因為F total =614864N，所以參考設(shè)計手冊P389中的表13.10，選擇的壓機型號為JH21-80。JH21-80壓力機參數(shù)公稱壓力/千牛800公稱壓力行程/毫米4.5滑塊行程/毫米160行程數(shù)/次/毫米40 7

21、5最大閉合高度/毫米320關(guān)閉高度調(diào)節(jié)/mm 80工作臺尺寸/毫米約310前后950工作臺孔徑/毫米150?？壮叽?毫米直徑50深度60電動機功率/千瓦7.51.4.3確定壓力中心壓力中心是壓力的作用點。為了保證壓力機和模具的正常工作，模具的壓力中心應(yīng)與壓力機滑塊的中心線重合，否則滑塊在沖壓時會承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分的非正常磨損，不能保證合理的間隙，影響產(chǎn)品質(zhì)量，降低模具壽命，甚至損壞模具。從工件圖中可以看出，它是一個簡單對稱的沖裁件，其壓力中心位于沖裁件輪廓圖形的幾何中心上。第二章工作零件刃口尺寸的計算在確定一個工作零件的刃口之前，首先要考慮工作零件的加工方法和模具的裝配方

22、法。結(jié)合模具的特點，工作部分的特點比較簡單。Shehe用線切割機分別加工凸模和凹模中的落料模和沖孔模。這種加工可以保證這些零件各孔的同軸度，簡化裝配工作。所以工作部分的刃口尺寸可以單獨加工計算。2.1下料過程在下料過程中，需要下料一個80的孔，由2-2的計算結(jié)果得出。80 ES=-0.01EI=-0.029公差= 0.019毫米根據(jù)沖壓模具P55的表2.3.3，模具設(shè)計時的最大和最小間隙為:Zmax = 0.18mm毫米親愛的，由于某些原因，完整的畢業(yè)設(shè)計(完整的設(shè)計說明書、相關(guān)圖紙CAD/PROE、中英文文檔及翻譯等。)未上傳，本文檔略有刪減部分內(nèi)容(目錄及部分關(guān)鍵內(nèi)容)。如果你需要朋友，請

23、聯(lián)系我的敲門按鈕:2215891151。上萬的現(xiàn)成設(shè)計等高端團隊絕對能滿足你的需求。在這里刪除XXXXXXXXxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxXXXXXXX約5000字，完整說明請聯(lián)系Q2215891151。dA = 50.160+0.024毫米表2-1工件零件切削刃尺寸的計算分類措施計算公式結(jié)果空白的80DA=(Dmax- x)0+ADT=( DA-Zmin) -T0DA = 79.98 0+0.024毫米DT=79.840-0.016毫米穿孔50dT=(dmin+ x) -T0dA=(dT+ Zmin) 0+AdT = 50

24、.02-0.0160毫米dA = 50.160+0.024毫米2.3排膠設(shè)計從上面的計算可以看出，卸載力Fx=26533N，比較大，需要一個卸載力大的裝置。所以用的是橡膠板，選用四塊橡皮，而且四塊橡皮的厚度必須一致，否則會造成受力不均和歪斜運動，影響模具的正常工作。噴射器f = 3000N，可以使用整體橡膠。根據(jù)卸載求橡膠的截面積。2.3.1橡膠選擇原則為保證連續(xù)正常運行，所選橡膠應(yīng)滿足預(yù)壓力要求:F0Fx公式中:F0橡膠在預(yù)壓壓縮下的壓力n。外匯排放力nb、為保證橡膠的過早失效，其最大允許壓縮量不應(yīng)超過其自由高度的45%，一般取H2=(0.350.45)H0中等配方H2橡膠的允許總壓縮量為m

25、mH0橡膠自由高度毫米橡膠預(yù)壓量一般為自由高度的10% 15%。H0=(0.100.15)H0公式中H0為橡膠的預(yù)壓縮率mm所以 H1 = H2- H0 = (0.25 0.35) H0和h1 =h+h公式中h卸料板的工作行程h= t+1，其中t為物料厚度。H沖頭邊緣磨削量mmc、橡膠高度與直徑之比應(yīng)按下列公式驗算:0.5H0/D1.5其中d是橡膠外徑mm。橡膠選擇步驟a、根據(jù)工藝性能和模具結(jié)構(gòu)確定橡膠的性能、形狀和數(shù)量。下料和出料一般用硬橡膠，選用四種圓柱形橡膠。b，F(xiàn)xFxy=APFxy應(yīng)該大于或等于卸載力Fx。則可用橡膠的橫截面積為a = fxy/p。在公式中，F(xiàn)xy橡膠產(chǎn)生的壓力被設(shè)計

26、為大于或等于排出力Fx。p橡膠產(chǎn)生的單位面積壓力與壓縮量有關(guān)，其值可根據(jù)沖壓模具P122的圖2.9.35確定。設(shè)計中取預(yù)壓縮率下的單位面積。橡膠區(qū)卸料板的工作行程HI=h1+t+h公式h1中，沖裁后凸、凹模進入凹模的深度/mm(此處為mm)。測試板厚度h拉伸深度(h = 5毫米，根據(jù)零件圖計算)H1=2+2+5=9毫米橡膠的工作行程:H2= H1+h修復(fù)H2 = 9+5 = 14毫米其中H型沖頭的磨削余量為5 mm。橡膠的工作高度為自由高度的25%。根據(jù)以上計算和描述，可知橡膠的自由高度為H =4 H2=56毫米每塊橡膠承受的載荷為F1=FX/4=6633N。試取壓縮量為40%，查沖模P122

27、的圖2.9.35得到:單位壓力約為3MPa由公式A=6633/3=2211 m。則D=( d2+1.27Fxy/P) 0.5其中d取12mm: D=54mm計算。類似地，可以計算出噴射器上的橡膠:直徑=58毫米自由高度H = 36mm毫米檢查高/寬=56/54=1.04H/D=36/58=0.62滿足0.5H/D1.5的要求。因此，四個圓柱形橡膠可以滿足要求。表2-2出膠參數(shù)項目公式結(jié)果評論屋頂工作行程HI=h1+t+h9毫米H1沖裁后凹模進入凸凹模的深度。橡膠工作沖程H2= h1+h修理14毫米h沖頭和沖模的磨削余量為5毫米。無橡膠高度H =4 H256毫米橡膠的工作高度為自由高度的25%。

28、橡膠的預(yù)壓縮收縮H =15%H自由7.4毫米一般取自由高度的15% 25%。每塊橡膠的負(fù)荷F1=FX/46633N選擇4個圓柱形橡膠。橡膠外徑D=( d2+1.27Fxy/P) 0.554毫米d是圓柱形橡膠的直徑，d=12毫米。檢查橡膠的自由高度0.5H/D1.5符合要求橡膠的安裝高度H =H自由-H預(yù)48.6毫米表2-3噴射器橡膠參數(shù)項目公式結(jié)果評論卸料板的工作行程HI=h1+t4毫米H1沖裁后凹模進入凸凹模的深度。橡膠工作沖程H2= h1+h修理9毫米h沖頭和沖模的磨削余量為5毫米。無橡膠高度H =4 H236毫米橡膠的工作高度為自由高度的25%。橡膠的預(yù)壓縮收縮H =15%H自由5.4毫

29、米一般取自由高度的15% 25%。橡膠的負(fù)荷F1=FX/430000牛頓選擇4個圓柱形橡膠。橡膠外徑D=( d2+1.27Fxy/P) 0.5113.8毫米對于圓柱形橡膠的直徑，D=16毫米。檢查橡膠的自由高度0.5H/D1.5符合要求橡膠的安裝高度H =H自由-H預(yù)30.6毫米第三章模具總體設(shè)計根據(jù)沖壓工藝分析，采用了陽模復(fù)合模。定位方法的選擇由于模具采用條形材料，條形材料的送料方向由擋銷控制，導(dǎo)料板用于在垂直于送料的方向上引導(dǎo)材料。卸載和卸料方法的選擇因為工件的厚度是5 mm，比較薄，而且卸料力不太大，可以用彈性卸料。因為是正復(fù)合模，所以使用了下模的彈性頂桿。引導(dǎo)方式的選擇。為了提高模具壽

30、命，工件質(zhì)量，減小模具整體尺寸，便于安裝調(diào)試，復(fù)合模應(yīng)采用后導(dǎo)柱導(dǎo)向。3.1主要部件的設(shè)計根據(jù)模具設(shè)計的基本形式，模具的基本結(jié)構(gòu)示意圖可以確定如下:圖3-1裝配圖3.2沖裁模設(shè)計沖裁模由線切割機集成加工而成，因此采用直通式模具。在模座上安裝模具的位置時，根據(jù)壓力中心的數(shù)據(jù)，壓力中心應(yīng)與模柄中心重合，其外形尺寸可根據(jù)經(jīng)驗公式計算。為了確保。凹模高度H=Kb (15 mm)凹模壁厚c = (1.5 2) h ( 30 40 mm)公式中:b凹模刃口最大尺寸為b=80 mm?？紤]到板材厚度的影響，從沖壓模具P104的表2.9.5中，K系數(shù)為K=0.3。根據(jù)工件圖紙，切削刃的最大尺寸為b=80 mm。

31、那么H=800.3=24 mm15 mm，所以取H=24 mm。c =(1.5 2)24 = 36 48毫米C = 48mm毫米凹模長度L = 80+248 = 176毫米凹模寬度為160毫米。標(biāo)準(zhǔn)凹模的外圍尺寸可從沖壓模具圖集P240的表7-14中獲得。凹模的外形尺寸為20016024毫米。其結(jié)構(gòu)如下圖所示:圖3-2沖裁模3.3卸料板的設(shè)計其尺寸與沖裁模相同，尺寸與凸凹模相匹配。請參考設(shè)計手冊P452的表15.31:厚度16 mm，45鋼材質(zhì)，淬火硬度40 45hrc。如下圖所示:卸荷螺釘?shù)倪x擇:卸荷板上有4個公稱直徑為12 mm，螺紋為M1045，標(biāo)記為M1045 /T7650.6的卸荷螺

32、釘。圖3-3卸載板3.4凸模和凹模的設(shè)計從前面的計算結(jié)果可以得到尺寸，結(jié)構(gòu)示意圖可以設(shè)計如下:凸模和凹模的總高度與卸料板的厚度有關(guān)，橡膠的安裝高度與凸模固定板和墊板的厚度有關(guān)。這里確定了卸料板和凸模固定板的厚度，卸料板的外形尺寸和邊界與模具的外形尺寸和邊界相同:參見設(shè)計手冊P452中的表15.31卸載板的厚度為16毫米卸料板由45鋼制成，淬火硬度為40 45 hrs RC。墊板厚度為10毫米。沖頭固定板的外形尺寸與卸料板相同，其部分尺寸與沖頭下部尺寸相同，厚度為16mm，材質(zhì)為45鋼。而橡膠安裝高度為48.6 mm，那么公母模的總高度為h = 16+48.6+16 = 80.6mm。圖3-4凸

33、模和凹模3.4.1拉伸模具的設(shè)計中間墊的厚度為20mm，因為拉伸模從沖裁開始到結(jié)束需要下移4mm，又因為沖裁模的厚度為H=24mm，所以拉伸模的高度H=20+24-4=40mm。圖3-5拉伸模3.4.2沖頭的設(shè)計(沖孔沖頭)根據(jù)基本設(shè)計形式和示意圖，50沖孔沖頭結(jié)構(gòu)為圓形，具體結(jié)構(gòu)可根據(jù)具體設(shè)計要求確定。由于這里的沖孔沖頭直徑較大，不需要特殊保護的沖頭，所以沖孔沖頭采用B型圓形沖頭，其總長度可根據(jù)具體設(shè)計計算如下:L=H1-H2+H3+H4在H1公式中，拉伸模的高度為40毫米H2工件拉伸深度為5毫米。圖3-6沖孔沖頭H3打孔固定板厚度為16毫米H4沖頭進入凹模，深度為4毫米。L=45-5+16

34、+4=60mm。3.5定位部件的設(shè)計3.5.1導(dǎo)向銷設(shè)計板料在凸模和凹模上的進給臺階由止動銷定位，板料在進給方向上的位置精度由導(dǎo)向銷保證?？蓮脑O(shè)計手冊P467的表15.48中獲得。導(dǎo)料銷取d = 6mm l = 6mm。其結(jié)構(gòu)圖如下:/T7649.10-94材料45鋼硬度43 48 HRC采用H8/d9匹配。圖3-7導(dǎo)向銷導(dǎo)向銷用于引導(dǎo)材料的進給，并固定在沖裁模上。其長度比沖裁模表面即板材厚度高2mm，可避免在沖裁板上加工屈服孔。3.5.2止動銷設(shè)計止動銷的設(shè)計形狀和尺寸與導(dǎo)向銷一致。3.6模板和其他部件的設(shè)計該模具采用帶后導(dǎo)柱的模架，后導(dǎo)柱位于模具的后側(cè)，可以減小模具的整體框架尺寸?；跊_裁

35、模的外圍尺寸來選擇模架規(guī)格。上模座的厚度h為50毫米。上模墊的厚度h在墊上為10mm。沖頭厚度h為80.6毫米凸凹。下模底座厚度h為65毫米。拉伸模的高度h為40毫米。凸模固定板的厚度h為16毫米。下芯片焊盤h下方10毫米模具的閉合高度為:H = H上+h墊+H實+H凸凹+H拉+H實+H墊下。= 50+10+80.6+65+40+16+10 = 271.6毫米因為材料厚度是2mm。h = 271.6+2 = 273.6毫米。因此，模板為200200240285 IGB/t 2851.6可以看出，模具的閉合高度小于所選壓力機JH21-80的最大閉合高度(320mm)。導(dǎo)向柱d/mmL/mm分別為

36、35230。導(dǎo)套d/mmL/mmD分別為3512548。第四章模具零件加工工藝4.1沖裁模的加工工藝表4-1模具加工工藝過程號進程名加工能力一個準(zhǔn)備好材料將毛坯鍛造成210170242熱處理鍛煉三龍門刨床刨六個面，互相成直角，留0.5的單邊余量。四熱處理調(diào)質(zhì)五平面磨削打磨六個互相成直角的面。六標(biāo)桿管理畫出沖裁孔、銷孔和螺紋孔的位置線七加工螺紋孔、銷孔和螺紋孔根據(jù)位置加工螺紋孔、銷孔和穿線孔。八熱處理淬火和回火達到58 62 HRC。九平面磨削精磨上下平面10線切割按下料輪廓切割，滿足尺寸要求。11鉗工修整完全滿足設(shè)計要求。12試驗4.2凸模和凹模的加工工藝表4-2凸、凹模加工工藝表過程號進程名

37、加工能力一個準(zhǔn)備好材料將毛坯鍛造成95852熱處理退火，消除應(yīng)力三工廠銑立車外輪廓，留0.5的單邊余量。四熱處理調(diào)質(zhì)五平面磨削打磨每個平面，保證上下表面平行。六標(biāo)桿管理畫六條沖壓輪廓線。七賣銷穿線孔八熱處理淬火和回火達到60 64 HRC。九平面磨削精磨上下平面10線切割按下料輪廓切割，滿足尺寸要求。11令擴大下料孔下端的孔徑，保證上部12鉗工修整沖頭邊緣磨削量為8mm，使孔的尺寸滿足設(shè)計要求。13試驗4.3拉伸模表4-3拉伸模加工工藝表過程號進程名加工能力一個準(zhǔn)備好材料將毛坯鍛造成95452熱處理退火，消除應(yīng)力三工廠銑立車外輪廓，留0.5的單邊余量。四熱處理調(diào)質(zhì)五平面磨削打磨每個平面，保證上

38、下表面平行。六標(biāo)桿管理畫六條沖壓輪廓線。七賣銷穿線孔八熱處理淬火和回火達到60 64 HRC。九平面磨削精磨上下平面10線切割按下料輪廓切割，滿足尺寸要求。11令擴大下料孔下端的孔徑，保證上部12鉗工修整沖頭邊緣磨削量為8mm，使孔的尺寸滿足設(shè)計要求。13試驗4.4其他零件的加工卸料板和沖孔凸模的加工方法與沖裁模和凸模的加工方法基本相同，因此可以按照上述加工方法進行加工，其原理也是一樣的。結(jié)束語迷宮零件屬于一般難度的落料、拉深、沖孔零件。本文分析了其工藝性，確定了工藝方案。本次設(shè)計主要是計算拉深時的間隙、工作零件的圓角半徑、尺寸和公差，同時還要確定模具的整體尺寸和模具零件的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)以上設(shè)計繪制模具的總裝圖。由于零件制造前的預(yù)測，分析了零件在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的缺陷，并采取了相應(yīng)的工藝措施。因此，該模具可以減少生產(chǎn)零件時廢品的產(chǎn)