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目录TOC\o"1-2"\h\z\u摘要 IAbstract II绪论 11.1课题研究的背景 11.2我国冲压模具的现状及发展趋势 1第二章冲压工艺分析 32.1冲压工艺分析 32.2确定排样图. 5第三章计算各工序冲压力和选择冲压设备 83.1冲压力的计算和设备的选择 83.2凸凹模设计 103.3冲裁模具的设计和设备选择 133.4弯曲工艺计算 19第四章模具的设计与装配 224.1卸料及压料零件设计与标准 224.2卸料螺钉及其他零件的选择 234.3模架及导套、导柱的选择 244.4模具设计 244.5冲压设备的选择 274.6模具总装图的绘制 284.7模具的装配 29设计总结 32致谢 33参考文献 34摘要本文应用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练从而培养和提高学生独立工作能力,巩固与扩充了冷冲压模具设计等课程所学的内容,掌握冷冲压模具设计的方法和步骤,掌握冷冲压模具设计的基本的模具技能懂得了怎样分析零件的工艺性,怎样确定工艺方案,了解了模具的基本结构,提高了计算能力,绘图能力,熟悉了规范和标准,同时各科相关的课程都有了全面的复习,独立思考的能力也有了提高。关键词:模具设计冲压冲裁弯曲
AbstractThusthepresentpaperappliesthisspecialtytostudythecurriculumthetheoryandtheproductionknow-howcarriesonatimecoldstampingmolddesignworktheactualtrainingtoraiseandtosharpenthestudentindependentworkingability,consolidatedandexpandedthecontentwhichcurriculaandsooncoldstampingmolddesignstudied,themethodandthestepwhichthegraspingcoldstampingmolddesigned,thebasicmoldskillwhichthegraspingcoldstampingmolddesignedhadunderstoodhowanalyzedthecomponentsthetechnologycapability,howdefinitecraftplan,hadunderstoodthemoldbasicstructure,sharpenedthecomputationability,cartographyability,hasbeenfamiliarwiththestandardandthestandard,simultaneouslyvariousbranchescorrelationcurriculumallhadthecomprehensivereview,independentthinkingabilityalsohadtheenhancement.Keyword:MoldDesign,stamping,punching,bending绪论1.1课题研究的背景模具是现代工业生产的重要工艺装备,被成为“工业之母”。模具是工业生产的重要工艺装备。由于用模具加工成形零部件,具有生产高效、质量好、节约原材料和能源、成本低等一系列优点,已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。模具制造是一个生产周期要求紧迫,技术手段要求较高的复杂生产过程。总之,模具具有结构复杂、型面复杂、精度要求高、使用的材料硬度高、制造周期短等特点。应用数控加工进行模具的制造可以大幅提高加工精度,减少人工操作,提高加工效率,缩短模具制造周期。冲压加工作为一个国家的基础行业,在国民经济的加工工业中占有重要的地位。根据统计,冲压件在各个行业中均占有相当大的比重,尤其在汽车、电机、仪表、军工、家用电器等方面所占比重更大。冲压件在形状和尺寸精度方面的互换性较好,所以具有质量轻、刚度好、精度高和外表光滑、美观等特点。而且冲压加工是一种商生产率高、材料利用率的加工方法。随着与国际接轨的脚步不断加快,市场竞争的日益加剧,模具制造已成为整个链条中最基础的要素之一。在汽车、家电等行业,冲压件所占的比重非常大。冲压模具制造技术水平的高低,已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志,并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。为了适应我国制造业迅速发展的需要,必须发展先进的模具设计制造技术,提高从业人员的素质和能力。技术作为一种现代设计制造方法,把它引入模具生产实际中,可以大大缩短产品开发周期,提高生产效率和市场竞争力。1.2我国冲压模具的现状及发展趋势为了提高模具的加工性能和使用寿命,不论是冲压模具还是塑料模具。构成模具型腔的有关零件一般都用高强度的耐磨材料制造(如各种牌号的合金结构钢、合金工具钢和不锈钢等)。这些材料经过热处理后硬度很高,很难用常规的机械加工方法进行加工。几十年来,对于这类加工材料的最好方法就是采用特种加工。在我国,模具型腔加工至今仍然是电火花加工一统天下。电火花加工(包括成形加工和线切割)在难加工材料的加工方面一直起着重要作用。随着生产的发展和产品更新换代速度的加快,对模具生产效率和制造质量提出越来越高的要求,于是电火花加工存在的问题就逐渐的暴露出来。电火花加工是一种靠放电烧蚀的微切割工艺,加工过程非常之缓慢;而且在电火花对加工表面进行局部高温放电烧蚀过程中,工件材料表面的物理机械能一般都会受到一定程度的烧损,常常会在型腔表面产生微细裂纹,表面质量指标,说明每个测量点的精确性。1.未来冲压模具制造技术发展趋势模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项:(1)全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步,普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟,各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度;进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能,实现技术资源的重新整合,使虚拟制造成为可能。(2)高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工,大幅度提高了加工效率,并可获得极高的表面光洁度。另外,还可加工高硬度模块,还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展,对汽车、家电行业中大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、集成化方向发展。(3)模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能,大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统,可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上,实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据,用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用,相信在“十五”期间将发挥更大的作用。(4)电火花铣削加工电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术,这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术,它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样),因此不再需要制造复杂的成型电极,这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。(5)提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高,估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。(6)优质材料及先进表面处理技术选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。(7)模具研磨抛光将自动化、智能化模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响,研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作,以提高模具表面质量是重要的发展趋势。(8)模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合;配有随行定位夹具或定位盘;有完整的机具、刀具数控库;有完整的数控柔性同步系统;有质量监测控制系统。2.模具制造技术与工业发达国家的差距冲压模具CAD/CAE/CAM技术的开发手段比较落后、技术的普及率不高,应用不够广泛;精密加工设备在模具加工设备中所占比重较低;生产冲压模具的各种条件不完备;生产冲压模具的专用技术尚未成熟,大多仍还处于试验摸索阶段;模具标准件标准化程度及使用覆盖率较低。第二章冲压工艺分析2.1冲压工艺分析2.1.1冲压件的工艺分析零件名称:安全带安装加强件,如图2-1所示图2-1工件图安全带安装加强件,材料料厚2mm,大批量生产,尺寸精度要求不高。零件为非对称的弯曲件。材料力学性能:抗拉强度:屈服强度:伸长率:断面收缩率:硬度:热轧,;冷拉+热处理2.1.2结构分析该零件外轮廓尺寸无公差要求,零件是非对称的单向弯曲件。弯曲工序安排是否合理对零件质量、难易程度有较大影响。由于工件弯曲形状、尺寸不对称,高度相差较大,弯曲时受力不均匀,毛坯易偏移,尺寸不易保证,模具设计时考虑增设压料板、定位孔等定位零件,使工件弯曲前已处于弹性压紧状态,然后再进行弯曲。2.1.3加工顺序决定的毛坯原则有的孔,只要其形状和尺寸不受后续工序的影响,都应该在平板毛坯上冲出,因为在成型后冲孔模具结构复杂,定位困难,操作也不便,冲出的孔有时不能作为后续工序的定位孔使用。凡是在位置会受到以后某工作变形影响的孔(拉深件的底部孔径要求不高和变形减轻孔除外)都应在有关的成型工序后再冲出。两孔靠近或者孔距边缘很小时,如果模具强度足够,最好同时冲出,否则应先冲大孔和一般情况孔,后冲小孔和高精度孔,或者先落料后冲孔,力求把可能产生的畸变限制在最小范围内。多角弯曲件主要从材料变形和弯曲的材料移动两方面安排弯曲的先后顺序,一般情况下,先弯曲外部角,后弯曲内部角。整形或较平工序,应在冲压件基本成型后进行2.1.4冲压方案设计根据制件工艺分析,其基本的工序有落料、冲孔和弯曲三种,按其先后顺序组合,可以得到如下4种方案:(1)落料—冲孔—弯曲,单工序冲压。(2)落料—弯曲—冲孔,单工序冲压。(3)冲孔—弯曲—落料,复合冲压。(4)冲孔—弯曲—落料,级进模生产。方案(1)、(2)属于单工序冲压,由于制件生产批量较大,尺寸又较小,这种方案,生产效率低,操作不安全,故不宜采用。方案(3)复合模的特点是生产率高,冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高,冲模的轮廓尺寸较小。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。方案(4)级进模比单工序模生产率高,生产批量大,操作方便,结构复杂,制造精度要求高,成本高。故综上所述方案三最为适合。为了保证压力机和模具正常地工作,特别是保持压力机导轨的均匀磨损,应该使模具的压力中心与压力机的滑块中心基本重合。否则会产生一个附加力矩,使模具产生偏斜,间隙不均匀,并使压力机和模具的导向机构产生不均匀磨损,刃口迅速变钝。绝大多数冲裁件沿冲裁轮廓的断面厚度不变,而冲裁力与轮廓线的长度成正比且沿轮廓均匀分布。2.2确定排样图.2.2.1排样图的设计与计算冲裁件在板料、条料或带料上的布置方法,称为冲裁件的排样法,简称排样。设计级进模首先要设计排样图。这是设计级进模的重要依据。排样的要求是切除废料,将零件留在条料上,以分步完成各个工序,最后根据需要将零件从条料上分离下来。多工位级进模排样设计的内容包括:确定模具的工位数目,各工位加工的内容及各工位冲压工序顺序的安排;确定被冲工件在条料上的排列方式;确定条料载体的形式;确定条料宽度和步距尺寸,从而确定了材料利用率。排样图的好坏对模具设计的影响很大,需要设计出多种方案加以分析、比较、综合与归纳,以确定一个经济、技术效果相对较合理的方案,衡量排样设计的好坏主要是看其工序安排是否合理,能否保证冲件的质量并使冲压过程正常、稳定的进行,模具结构是否简单、制造维修是否方便,能否得到较高的材料利用率,是否符合制造和使用单位的习惯和实际条件等等。2.2.2排样图的设计原则1.先冲孔,后冲外形。2.复杂型孔可分解为若干简单型孔,分步进行冲裁。3.工序要分散,以确保凹模有足够的强度。所有的孔不应在同一工位上冲切,最好分开。布置在同一工位及相邻工位上的冲切轮廓(包括孔)的间距不应小于凹模最小壁厚。4.尺寸与形状要求高的轮廓应布置在较后的工位上冲切。5.有孔位精度要求的孔应在同一工位上冲,若无法安排在同一工位上时,可安排在相近的工位上冲。6.孔精度有要求并与轮廓靠近,冲外轮廓时孔可能会变形,应先冲外形后冲孔。7.外形薄弱部分的冲切应安排在较前的工位上。8.轮廓周界较大的冲切工艺,尽量安排在中间工位,以使压力中心与模具几何中心重合。材料利用率合理排样对节约材料、提高经济效益有很重要的实际意义衡量材料经济利用的尺度,是材料利用率,通常以一个布距内之间的实际面积与所用毛坯面积的百分率η来表示:一个步距内的材料利用率η为:η=A/BS×100%=520÷(12×69.3)×100%=86.6%排样因为排样方法的不同,材料的领域率也不同。合理的排样对冲裁件质量和模具寿命等有着影响。1.条料宽度的计算和步距地确定由于搭边值对冲裁工艺有着很大的影响,它能够补偿条料送进时的下料误差和定位误差,可以保持调料的刚性,还可以避免冲裁时毛刺掉入模具间隙,从而提高了模具的使用寿命。查课本表可以确定它的搭边值。根据厚度两工件间按矩形取其搭边值a=2。2.步距连续模的步距S=D+a=12mm3.该冲裁件采用的是有测压装置,查表(《冷冲压工艺及模具设计》中表3-14)可得到条料的宽度B的计算公式:B-Δ=(DMAX+2b)–Δ=(2×30.85+3.6+2×2)–Δ=69.3–Δ查表(《冷冲压工艺模具设计》中表3-15)可得到Δ=0.6故条料宽度B=69.3–0.6(mm)2.2.3排样图排样图见图2-1,具体工位为:1.侧刃、冲孔——2.空工位——3.冲孔——4.空工位——5.切槽——6.空位——7.弯曲——8.空工位——9.切断。在2、4、6、8处设置空工位主要目的是为了增加成形凹模之间的距离,从而增强凹模强度。下外形,预冲孔折弯折弯,抽牙图2-1排样图第三章计算各工序冲压力和选择冲压设备3.1冲压力的计算和设备的选择3.1.1冲压力的计算在冲裁过程中,冲压力是指冲裁力、卸料力、推件力和顶件力的总称。冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力,它是随凸模进人材料的深度(凸模行程)而变化的。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值,它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。用普通平刃口模具冲裁时,其落料力F一般按下式计算:(3.1)式中:——冲件周边长度,;——材料厚度,;——材料抗剪强度,。系数K是考虑到实际生产中,模具间隙值的波动和不均匀、刃口的磨损、板料力学性能和厚度波动等因素的影响而给出的修正系数。一般取K=1.3。对于同一种材料,其抗拉强度与抗剪强度的关系为。故冲裁力也可按下式计算:(3.2)将,厚度t=2mm,以及材料的抗抗剪强度代入上式,得F1=126672N其冲孔力公式也是公式(3.1),将数值代入,得F2=7644N故F=F1+F2=134316N当冲裁结束时,由于材料的弹性回复及摩擦的存在,从板料上冲裁下的部分会梗塞在凹模孔口内,而冲裁剩下的材料则会紧箍在凸模上。为使冲裁工作继续进行,必须将箍在凸模上和卡在凹模内的材料(冲件、或废料)卸下或推出。从凸模上卸下箍着的料所需要的力称为卸料力,用表示;将卡在凹模内的料顺冲裁方向推出所需要的力称为推件力,用表示;逆冲裁方向将料从凹模内顶出所需要的力称为顶件力,用表示。卸料力、推件力和顶件力是从压力机和模具的卸料、推件和顶件装置中获得的,所以在选择压力机的公称压力和设计冲模以上装置时,应分别予以计算。影响这些力的因素较多,主要有材料的力学性能与厚度、冲件形状与尺寸、冲模间隙与凹模孔口结构、排样的搭边大小及润滑情况等。在实际计算时,常用下列计算公式:(3.3)(3.4)(3.5)式中:——分别为卸料力系数、推件力系数和顶件力系数,其值可查表;——冲裁力,N——同时卡在凹模孔内的冲件(或废料)数,由于材料厚度t=2mm,查表可得,,则:FX=6715NFT=8370NFD=10745N总冲压力Fa=160146N3.1.2冲压设备的选择这一工序需要的总压力Fa=160146N,从总压力来说我们选择的是3.1.3冲模压力中心的确定一副模具的压力中心就是这幅冲模各个压力的合力作用点,一般都指平面投影。冲模的压力中心,应尽可能与压力机滑块的中心在同一垂直线上。否则冲压时会产生偏心载荷,导致模具以及压力机滑块与导轨的急剧磨损,这不仅降低模具和压力机的使用寿命,而且也影响冲压件的质量,因此必须计算其压力中心。对于对称形状的压力中心就是其几何中心,对于复杂形状工件或多凸模冲压的模具,其压力机中心的计算,是采用平行力系合力作用线的求解方法,即某点“合力对某轴的力矩之和”的力学原理求得。冲模的压力中心,可按下述原则来确定:1.对称形状的单个冲裁件,冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心;冲裁直线段时,其压力中心位于直线段的中心。2.工件形状相同且分布位置对称时,冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。3.形状复杂的零件、多凸模的压力中心可用解析计算法求出冲模压力中心。本文中加工零件为对称形状冲裁件,所以模具压力中心为零件的几何对称中心3.1.4模具闭合高度的确定模具的闭合高度是指模具在最低工作位置时,上模板的上平面与下模板的下平面之间的距离,以H模表示。压力机的装模高度是指滑块在下止点位置时,滑块底平面至工作台垫板上平面之间的距离。一般压力机的连杆都具有一定的调节量,当连杆调至最短时,成为压力机的最大装模高度,以表示,当连杆调至最长时,称为压力机的最小装模高度,以表示,模具闭合高度必须与压力机的闭合高度相适应,由于压力机的连杆长度可调整,故模具闭合高度分为最大闭合。压力机的闭合高度与模具闭合高度的关系一般为:(-h1)-5≥H≥(-h1)+10式中:——压力机最大的闭合高度();——压力机最小的闭合高度();——压力机垫板厚度();——模具的闭合高度()。当模具的闭合高度大于压力机的最大闭合高度时,模具无法在压力机上安装,冲模不能在该机床上使用,必须选取其他压力机。当模具的闭合高度小于压力机的最小闭合高度时,可以在压力机的垫板上再加垫板来使用。3.2凸凹模设计3.2.1冲裁凸凹模的设计原则凸、凹模之间存在着间隙,所以冲裁件断面都带有锥度。但在冲裁件尺寸的测量和使用中,则是以光亮带的尺寸为基准。落料件的光亮带处于大端尺寸,其光亮带是因凹模刃口挤切材料产生的,且落料件的大端(光面)尺寸等于凹模尺寸,冲孔件的光亮带处于小端尺寸,其光亮带是凸模刃口挤切材料产生的,且冲孔件的小端(光面)尺寸等于凸模尺寸。冲裁过程中,凸、凹模要与冲裁零件或废料发生摩擦,凸模轮廓越磨越小,凹模轮廓越磨越大,结果使间隙越用越大。因此,确定凸、凹模刃口尺寸应区分落料和冲孔工序,并遵循如下原则:1.设计落料模先确定凹模刃口尺寸。以凹模为基准,间隙取在凸模上,即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得。设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸。以凸模为基准,间隙取在凹模上,冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。2.根据冲模在使用过程中的磨损规律,设计落料模时,凹模基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸;设计冲孔模时,凸模基本尺寸则取接近或等于工件孔的最大极限尺寸。这样,凸、凹在磨损到一定程度时,仍能冲出合格的零件。模具磨损预留量与工件制造精度有关。用、表示,其中Δ为工件的公差值,为磨损系数,其值在之间,根据工件制造精度进行选取:工件精度IT10以上X=1工件精度IT11~IT13X=0.75工件精度IT14X=0.53.不管落料还是冲孔,冲裁间隙一般选用最小合理间隙值()。4.选择模具刃口制造公差时,要考虑工件精度与模具精度的关系,即要保证工件的精度要求,又要保证有合理的间隙值。一般冲模精度较工件精度高2~4级。对于形状简单的圆形、方形刃口,其制造偏差值可按级来选取;对于形状复杂的刃口制造偏差可按工件相应部位公差值的1/4来选取;对于刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差值可取工件相应部位公差值的1/8并冠以(±)。5.工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应按“入体”原则标注为单向公差,所谓“入体”原则是指标注工件尺寸公差时应向材料实体方向单向标注。但对于磨损后无变化的尺寸,一般标注双向偏差。3.2.2确定凸凹模间隙冲裁间隙是指冲裁模中凸、凹模刃口之间的空隙。凸模与凹模间每侧间隙称为单面间隙,用Z/2表示;两侧间隙之和称为双面间隙,用Z表示。如无特殊说明,冲裁间隙是指双边间隙。冲裁间隙的数值等于凸、凹模刃口尺寸的差值,如图3-1所示,即图3-1冲裁间隙(3.7)式中—凹模刃口尺寸—凸模刃口尺寸在冲压实际生产中,为了获得合格的冲裁件、较小的冲压力和保证模具有一定的寿命,我们给间隙值规定一个范围,这个间隙范围就称为合理间隙,这个范围的最小值称为最小合理间隙(),最大值称为最大合理间隙()。考虑到冲模在使用过程中会逐渐磨损,间隙会增大,故在设计和制造新模具时,应采用最小合理间隙。确定合理间隙的方法有理论确定法和经验确定法两种。我所用的是经验确定法,经验确定法是根据经验数据来确定间隙值。有关间隙值的经验数值,可在一般冲压手册中查到,选用时结合冲裁件的质量要求和实际生产条件考虑。按材料的性能和厚度来选择该零件冲压间隙,则=0.08=确定凸凹模刃口尺寸1.落料凸凹模刃口尺寸确定由于工件形状复杂,为保证凸、凹模间一定的间隙值,必须严格限制冲模制造公差,因此,造成冲模制造困难。对于冲制薄材料(因与的差值很小)的冲模,或冲制复杂形状工件的冲模,或单件生产的冲模,常常采用凸模与凹模配合的加工方法。配作法就是先按设计尺寸制出一个基准件凸模或凹模,然后根据基准件的实际尺寸再按最小合理间隙配制另一件。这种加工方法的特点是模具的间隙由配制保证,工艺比较简单,并且还可放大基准件的制造公差,使制造容易。设计时,基准件的刃口尺寸及制造公差应详细标注,而配作件上只标注公称尺寸,不注公差,但在图纸上注明:凸、凹模刃口按凹、凸模实际刃口尺寸配制,保证最小双面合理间隙值。采用配作法,计算凸模、凹模刃口尺寸,首先是根据凸模或凹模磨损后轮廓变化情况,正确判断出模具刃口各个尺寸在磨损过程中是变大,变小还是不变这三种情况,然后分别按不同的公式计算。1.凸模或凹模磨损后会增大的尺寸——第一类尺寸A,落料凹模或冲孔凸模磨损后将会增大的尺寸,相当于简单形状的落料凹模尺寸,所以它的基本尺寸及制造公差的确定方法的公式。第一类尺寸:(3.8)2.凸模或凹模磨损后会减小的尺寸——第二类尺寸B;冲孔凸模或落料凹模磨损后将会减小的尺寸,相当于简单形状的冲孔凸模尺寸,所以它的基本尺寸及制造公差的确定方法与公式(3.9)相同。第二类尺寸:(3.9)3.凸模或凹模磨损后会基本不变的尺寸——第三类尺寸C;凸模或凹模在磨损后基本不变的尺寸,不必考虑磨损的影响,相当于简单形状的孔心距尺寸,所以它的基本尺寸及制造公差的确定方法与公(3.10)计算。第三类尺寸:(3.10)式中:——基准件尺寸,单位为——相应的工件极限尺寸,单位为——工件公差,单位为——基准件制造偏差,单位为,当刃口尺寸公差标注形式为(或)时,,当标注形式为时,。3.3冲裁模具的设计和设备选择冲裁是冲压生产所用的主要工艺装备。冲裁模结构的合理性和先进性,对冲裁件的质量与精度,冲裁加工的生产率与效益、模具的使用寿命与操作安全等都有着密切的关系3.3.1冲裁模的分类冲裁件的品种、式样繁多,因此冲裁模的种类很多,一般按下列的方法进行分类。1.按工序的性质可分为落料模、冲孔模、切断模、切口模、剖切模、修边模等。2.按工序组合方式可分为单工序模连续模、复合模等。单工序模:在冲床的一次行程内只能完成一个冲裁工序。连续模:又称级进模、跳步模。它是指在冲床的一次行程中,在模具的不同位置同时完成两个或两个以上的冲裁工序。复合模:在一次冲裁行程内,在模具同一位置上完成两个或两个以上的冲裁工序。3.按模具的导向方式可分为:无导向模(敞开模)、导向模、导柱模、导筒模等。4.按凸凹模的材料可分为碳素工具钢冲模,合金工具钢冲模、硬质合金冲模、锌基合金冲模、橡胶冲模、聚氨酯橡胶冲模。5.按凸凹模的结构形式可分为整体模和拼块模。6.按模具的卸料方法可分为:刚性卸料模和弹性卸料模。3.3.2凸模凹模的结构设计冲模的工作零件(包括凸模、凹模及凸凹模)又称成形零件,是直接完成冲裁工序的关键零件。1.凸模设计凸模又称冲头,是冲模的关键零件之一,凸模本身按其作用又可分为工作部分(即刃口)和固定部分。本文中生产零件冲孔直径为,为了增加凸模的强度与刚度,避免应力集中,凸模非工作不分做成逐渐增大的圆滑过渡的阶梯形式,如图3-2所示。图3-2小圆孔凸模凸模的长度尺寸应根据模具的具体结构确定,同时要考虑凸模的修模量和固定板与卸料板之间的安全距离等因素,如图所示。凸模长度过短则凸模不能插入凹模刃口内对板料进行冲切,但若凸模过长又降低其工作时的稳定性。其长度见式:(3.11)式中:——凸模长度,mm——凸模固定板厚度,mm——卸料板(或导板)厚度,mm——倒尺厚度,mm——附加长度,它包括凸模的修磨量,凸模进入凹模的深度,凸模固定板与卸料板的安全距离等。一般取。若选用标准凸模,按照上述算法算得凸模长度后,还应根据冲模标准中的凸模长度系列选取最接近的标准长度作为实际凸模的长度。凸凹模是复合模中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的工作零件。它的内外缘均为刃口,内外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸。从强度方面考虑,其壁厚应受最小值限制。凸凹模的最小壁厚与模具结构有关:当模具为正装结构时,内孔不积存废料,胀力小,最小壁厚可以小些;当模具为倒装结构时,若内孔为直筒形刃口形式,且采用下出料方式,则内孔积存废料,胀力大,故最小壁厚应大些。零件凸凹模刃口个部分尺寸按上述凹模的相应部分尺寸配制,保证双面间隙值。配合法就是先按设计尺寸制出一个基准件(凸模或凹模),然后根据基准件的实际尺寸再按最小合理间隙配制另一件。这种加工方法的特点是模具的间隙由配制保证,工艺比较简单,并且还可放大基准件的制造公差,使制造容易。3.3.3弯曲变形过程V形件弯曲是一种很普通的板料弯曲。在开始弯曲时,板料与凹凸模三点接触,板料的弯曲内侧半径为。随着凸模的下压,板料的直边与凹模V形表面逐渐靠紧,弯曲内侧半径逐渐减小变为,同时弯曲力臂也逐渐减小,由变为,指导板料与凸模三点接触,弯曲内侧半径及弯曲力臂达到最小时,弯曲过程结束,得到所需的制件,其变化过程为,。由于板料在弯曲变形过程中,弯曲半径逐渐减小,因此弯曲变形程度逐渐增加,又由于弯曲力臂逐渐减小,弯曲变形过程中板料与凹模之间产生相对滑移。凸模、板料与凹模三者完全压紧后,如果对弯曲件继续施压,则称为校正弯曲。在这之前的弯曲则称为自由弯曲。自由弯曲是凸模,板料与凹模间的先接触,而校正弯曲是他们的面接触。3.3.4弯曲质量分析1.弯曲裂痕与最小相对弯曲半径板料弯曲时外层受控,当拉伸应力超过材料的强度极限时,板料外层将出现弯曲裂纹。对于同一种材料的板料而言,能否出现裂纹取决于的大小。最小相对半径设弯曲件中性层的曲率半径为,弯曲带中心角为,所示,由此可得最外层的断后伸长率为(3.12)设弯曲后中性层不发生内移且板厚保持不变,那么,,将其带入上式可得:(3.13)由式(3-12)可得,对于一定厚度的材料,弯曲半径越小,外层金属的相对伸长量越大,当外层金属的相对伸长量达到材料的断后伸长率时,弯曲半径达到最小值,班了就会产生弯曲裂纹。因此相对弯曲半径反映了板料的弯曲变形程度,越小,弯曲变形程度越大。现将材料的断后伸长率代入,可求的与的关系(3.14)因此,在保证毛胚最外层纤维不发生破裂的情况下,所能达到的内表面最小圆角半径与厚度的比值称为最小相对弯曲半径。生产时用他表示弯曲时的成型极限。影响最小相对弯曲半径的因素包括材料的力学性能。材料的塑性越好,其断后伸长率值越大,由式可见,最小弯曲半径越小。弯曲带中心角。弯曲带中心角越小,最小弯曲半径越小,这是因为实际弯曲过程中,毛胚的变形并不是仅局限在圆角变形区。由于材料的相互牵连,其变形扩展到圆角附近的直边部分,扩大了弯曲变形区范围,降低了圆角处应变的最大值。是最小相对半径减小。越小,这种作用越明显,因而允许的最小相对弯曲半径越小。板料的热处理状态。经退火的板料塑性好,较小。冷作硬化的板材塑性降低,较大。板料的边缘及表面状况,由于下料造成板料边缘冷作硬化、产生毛刺以及板料表面被划伤等缺陷,弯曲时容易造成应力集中而增加破裂倾向,因此最小相对弯曲半径增大。为避免此种情况出现,可去除大毛刺,而将毛刺较小的一面朝向弯曲凸模。板料的弯曲方向。板料经过轧制后产生了纤维状组织,这种纤维状组织具有各向异性的性能。沿纤维方向的力学性能较好,抗拉强度较高,不宜拉裂。因此,当折弯线与纤维组织方向垂直时,应使折弯线与纤维组织方向成方向。影响板料最小弯曲半径的因素较多,难以准确的建立最小相对弯曲半径与其影响因素的关系。因此由试验确定的常用材料的最小弯曲半径数值见表3-1。最弯最弯料材曲小弯径半曲料材曲小弯径半曲退火正火状态冷作硬化状态弯曲线位置垂直轧制纹向平行轧制纹向垂直轧制纹向平行轧制纹向08,10,Q195,Q2150.1t0.4t0.4t0.8t15,20,Q2350.1t0.5t0.5t1.0t25,30,Q2550.2t0.6t0.6t1.2t35,40,Q2750.3t0.8t0.8t1.5t45,500.5t1.0t1.0t1.7t55,600.7t1.3t1.3t2.0tCr18Ni91.0t2.0t3.0t4.0t磷铜—0.35t1.0t3.0t半硬黄铜0.1t0.35t0.5t1.2t软黄铜0.1t0.35t0.35t0.8t纯铜0.1t0.35t1.0t2.0t铝0.1t0.35t0.5t1.0t表3-1最小弯曲半径1.弯曲回弹板料在常温下的弯曲总是由塑性变形和弹性变形两部分组成的,所以在卸载以后,弹性变形完全消失,塑性变形将完全保留下来,使弯曲件的弯曲半径与弯曲角发生变化,这一现象称为弯曲回弹,又称回复,回跳。弯曲回弹是弯曲变形不可避免的想象,他将直接影响弯曲件的精度,必须加以控制。设弯曲件卸载后弯曲角为,弯曲半径为;弯曲件卸载前弯曲角为,弯曲半径(凸模圆角半径)为,则弯曲角变化量为,弯曲半径变化量为。弯曲角变化量和弯曲半径变化量又称弯曲件的回弹量(回弹角和回弹半径)。通常、为正直表示正回弹量,但校正回弹时也有负回弹。影响回弹量的因素材料的力学性能。回弹的大小与材料的屈服强度成正比,与弹性模量E成反比,即越大,则回弹越大。在材料性能不稳定时,回弹值也不确定。相对弯曲半径。当其他条件相同时,回弹随的增大而增大。这是因为,当增大时,弯曲变形程度减小,其中塑性变形和弹性变形成分军减小,但总变形中弹性变形所占比例增加。这也是大曲绿半径的制件难以弯曲成型的原因。因此,可按值来确定回弹值的大小。见表3-2所示。弯曲工件的形状。一般U形工件由于各边牵制比V形工件回弹要小。模具间隙。U形弯曲模的凸、凹模单边间隙Z/2越大,则回弹越大;时,板料处于挤压状态,则可能产生负回弹。弯曲力。生产中多采用加大弯曲力的校正弯曲。弯曲力的增加可扩大弯曲件内部的塑性变形区,从而减小回弹。回弹值的确定如前所述,由于影响回弹量的因素很多,而且各因素往往又互相影响,故难以进行精确的计算或分析。在一般情况下,设计模具时对回弹值的确定大多按经验数值,或计算后在实际试模中进行修正。大变形自由弯曲()时,由于弯曲半径的变化不大,可忽略不计,只考虑角度的回弹,但弯曲角度不为时,回弹角应做如下修改。式中:——弯曲角为x的回弹角——弯曲角为的回弹角(见表3-2);——制件的弯曲角。表3-2单脚自由弯曲时的平均回弹角材料材料特性平均回弹角材料材料特性平均回弹角材料厚度软钢软黄铜铝、锌中硬钢硬黄刚硬青钢硬钢小变形自由弯曲()时,由于弯曲半径较大,回弹量较大,故弯曲圆角半径及弯曲角均有较大变化。可根据材料的有关参数,用下列公式计算回弹补偿时弯曲凸模的圆角半径及角度。(3.15)(3.16)式中:——弯曲凸模圆角半径,mm;——弯曲凸模角度,mm;——弯曲件的弯曲半径,mm;——弯曲件的弯曲角,——屈服强度,MPa;——弹性模量,MPa;t——材料厚度,mm。板料弯曲时,其凸模圆角半径按式计算:(3.17)式中:d——棒材的直径,mm在本文中,簧片属于大变形自由弯曲,所以采用式计算其回弹值。该零件材料为,屈服强度。工件厚度为,根据查表可得。根据公式:(3.18)可得:本文通过改善模具结构,补偿回弹。根据工件的回弹趋势和回弹量的大小,修正凸模或凹模工作部分的形状尺寸,使弯曲后的工件回弹量得到补偿。本文将凸模角度设定为:3.4弯曲工艺计算在工艺分析基础上,对毛胚尺寸弯曲力计算,从而选取合理的设备,确定正确的刃口尺寸,进行合理的工序安排。弯曲件展开长度的确定板料弯曲时,中性层长度是不变的,因此根据变形前后中性层不变的长度原则来确定弯曲件毛胚的展开长度和尺寸。由于弯曲变形程度()、弯曲方法、弯曲件形状及标注方法等不同,故计算方法略有不同,要注意区别。1.概算法弯曲件分为直边和弯曲两部分,以其中性层长度之和可求得弯曲件展开长度,但弯曲部分的中性层要考虑位移,如图3-5所示,即:图3-5弯曲中心角为a的弯曲件(3.19)式中:L——弯曲件展开长度,mm;——弯曲件长边长度,mm;——弯曲件弯曲半径,mm;——层位系数,见表;——弯曲件的弯曲带中心角,可以是、大于或小于。表3-3层位系数值V形弯曲0.5以下3.03.05.05.0以上30.40.5U形弯曲0.5以下3.03.05.05.0以上1.外侧尺寸加算法先将外侧尺寸全部加算,从其和减去取其于板厚和弯曲半径两要素的伸长量,即:(3.20)式中:L——弯曲件展开长度,mm——弯曲件直边外侧尺寸,mmn——弯曲件的弯曲系数C——伸长正系数,见表3-4。表3-4伸长补正系数C值板厚/mm1.02.33.2以上C3.03.55.0根据公式可得,2.弯曲力计算弯曲力是指弯曲工件完成预定形状时需要压力机所需要的压力,是设计冲压工艺和冲压设备的只要选择依据之一。弯曲力不仅与板料材质、板料厚度、弯曲几何参数和凸、凹模间隙有关,而且与弯曲方式关系密切。由于影响因素众多而难以精确计算。故常采用经验公式或简化公式计算。自由弯曲力计算(3.21)式中:——自由弯曲力N——弯曲件宽度,mm——弯曲件材料厚度,mm——弯曲件的弯曲内半径,mm——材料看拉锯强度,MPa——安全因素,一般取将工件参数带入计算可得校正弯曲力计算校正弯曲力远远大于自由弯曲力,其近似值计算如下(3.22)式中:——校正力N——单位校正力,MPa见表——工件被校正部分在垂直于凸模运动方向上的投影面积表3-5校正弯曲时单位校正压力q值材料名称材料厚度1336610铝1020203030404050黄铜203030404060608010,15,20钢3040406060808010025,30钢40505070701001001201.顶件力和压料力对于有顶料装置和压力装置的弯曲模而言,其顶件力或压料力可近似取(3.22)本文中取,代入数据可得:2.弯曲时压力机的压力确定弯曲时压力机的压力可用式计算式中:——压力机的公称压力,N。自由弯曲时,校正弯力不计。校正弯曲时,校正弯曲力与自由弯曲力不是同时产生,且校正弯曲力比自由弯曲力及顶件压料力大的多,故和可以忽略,只按校正弯曲力大小来选择压力机。第四章模具的设计与装配4.1卸料及压料零件设计与标准卸料零件的作用是卸除冲件或废料。常见的卸料零件有固定卸料板和弹压卸料板。该压弯翻孔复合模采用弹压卸料板。弹压卸料装置由弹压卸料板、卸料螺钉与弹性元件组成。该模具把压料板和弹压卸料板做成一个,压料板、卸料螺钉与弹性元件组成了弹压卸料装置。压料板的厚度可查表的=80橡胶垫产生的工作压力(4.1)式中:F——橡胶垫的工作压力(N);A——橡胶垫横截面积;P——单位压力、与橡胶垫压缩量、形状有关。橡胶垫允许的最大压缩量应不超过其自由高度的45%,否则会过早失去弹性而损坏。一般总压缩量取(4.2)橡胶垫的预压缩量一般取其自由高度的10%~15%,即:(4.3)经计算校核所选橡胶符合本模具的压力要求。4.2卸料螺钉及其他零件的选择模具国标规定了两种卸料螺钉,即圆柱头卸料螺钉(GB2867.5—81)与圆柱头内六角卸料螺钉(GB2867.6—81),均具有如下特点:螺纹长度虽短但与光杆段有台阶,可保证旋入弹压卸料板后不易松动;螺钉长度是指光杆段长度且有公差要求,便于保证弹压卸料板工作平面与凹模面平行;螺钉材料为45号钢且要求热处理硬度为35~40HRC,以便保证螺钉有足够的强度,能够承受卸料过程中反复作用的拉应力。卸料螺钉长度的确定,该模具的卸料螺钉采用的是沉孔形,卸料螺钉长度按下式计算(4.5)式中—模座沉孔处实体厚度(),对于铸铁模座,;对于钢板模座,,为卸料螺钉的公称直径—固定板厚度()—预压后弹性元件的高度()按上式计算卸料螺钉长度后,还需对其组成尺寸的一个或几个作适当调整,使其成为标准螺钉长度。模架沉孔深度的计算,沉孔深度可按下式计算:(4.6)式中:——螺钉头部高度()——卸料板工作行程(),一般取=+1,为板料厚度——凸模或凸凹模的刃磨量,通常可取=4~10,板料厚度大时取最大值。将已知条件分别代入(4.5)和(4.6)式中,并结合国家标准零件可取:=135,=45。冲模上的紧固件包括连接螺钉和定位销钉。受力较大的连接螺钉一般都采用内六角螺钉,其特点是用45号钢制造,并淬火达35~40HRC,因此可承受较大的拉应力。受力不大的小螺钉可以采用普通圆柱头螺钉,但一般不用半球头螺钉或沉头螺钉。前者一字槽容易拧环,后者装配时不便调整。定位销钉采用普通圆柱销,可以承受一定的切应力。该模具中的标准件为:螺钉GB70—85圆柱销GB119—86凸模固定板的外形与尺寸通常与凹模板相同,厚度为凹模板厚度的0.8~1倍。固定凸模的型孔决定与凸模的结构设计,对于圆凸模,取凸模固定端的直径按H7精度加工;对于用螺钉呆装的直通式凸模,要求型孔按凸模实际尺寸配作成M7/h6。我们选择的尺寸为16021020。模柄是连接上模和压力机的零件,我采用是具体规格是A50100GB2862.3-81。由四个内六角螺钉固定到上模座上。垫板作用是承受凸模或凹模的压力,防止过大的冲压力在上下模板上压出凹坑,影响模具正常工作。我选择外形尺寸为16021010的标准件,材料为45号钢。4.3模架及导套、导柱的选择1.模架的选择该模具的设计采用后侧导柱模架(GB/T2851.6—1990)。在模架左右中心线上装有两尺寸不同的导柱,导向精度高,上模座在导柱上滑动平稳,只能横向送料,常用于弯曲模和复合模。中间凹模边界是160210,200×230mm,200×230mm查表得可以用250160mm200-265mmGBT2851-2008、250×200mm220-265mmGBT2851-2008280×200mm240-285mmGBT2851-2008这三副标准模架。由于选择了标准模架,导套和导柱的基本尺寸也就决定了,导柱分别为,;导套分别为,4.4模具设计4.4.14-2抽牙凸模工序号工序名称工序内容1备料备方形棒料2热处理退火(消除残余应力,降低硬度)3铣床在方形棒料上打线切割孔4磨磨六个面5线切割料在线切割机上进行仿形加工,留0.05的余量供,精磨使用6热处理淬火,回火达硬度58-62HRC7精磨磨六面,达到表面粗糙度要求8装配装配后与固定板同磨表4-1成型凸模加工工艺规程切断凸模和冲槽凸模的加工工艺与侧刃凸模相仿。弯曲凸模弯曲凸模的零件图如图4-3所示:图4-3弯曲凸模成型凸模的加工工艺规程如表4-2所示:工序号工序名称工序内容1备料备制尺寸为80*65*122热处理退火(消除残余应力,降低硬度)3粗加工毛坯铣(刨)六个平面到尺寸,留磨削余量单边0.5mm4磨平面磨两大侧面和相邻的侧面保证垂直5线切割切割出如图外形6热处理淬火,回火达硬度58-62HRC7平磨磨上下平面及一对垂直侧面对角尺8退磁9装配装配后与固定板同磨4-24.4.2卸模板卸模板零件如图所示图4-3卸模板4.4.3折弯凹模凹模零件如图所示图4-4折弯凹模4.5冲压设备的选择4.5.1冲压设备的选用原则压力机的行程大小,应该能保证成行零件的取出与毛坯的放进,例如拉深所用压力机的行程,至少应大于成品零件高度的两倍以上。压力机工作台面的尺寸应大于冲模的平面尺寸,且还须留有安装固定的余地,但是过大的工作平面上安装小尺寸的冲模对工作台的受力是不利的。压力机工作台面的尺寸大于压力机滑块底面积,压力机滑块底面积必须大于模具的尺寸,所以只须考虑压力机滑块底面积的大小。所选的压力机的封闭高度应与冲模的封闭高度相适用。模具的闭合高度H0是指上模在最低的工作位置时,下模板的底面到上模板的顶面的距离。压力机的闭合高度H是指滑块在下死点时,工作台面到滑块下端面的距离。大多数压力机,其连杆长短能调节,也即压力机的闭合高度可以调整,故压力机有最大闭合高度和最小闭合高度。设计模具时,模具闭合高度得数值应满足下式,-5≥≥+10。无特殊情况应取上限值,即最好取在:≥+1/3L,这是为了防止连杆调节过长,螺纹接触面积过小而被压坏。如果模具闭合高度实在太小,可以在压床台面上加垫板。需要注意的是冲压设备的吨位必须大于所计算的冲压力。4.5.2压力机吨位和型号的选择查《冲压模具简明设计手册》P288表13.9,开式可倾压力机技术规格,选择JB23-25型压力机,其参数如下:公称压力:250KN滑块行程:80mm滑块行程次数:100次/min封闭高度:250最大装模高度:200mm封闭高度调节量:80工作台尺寸:前后560mm;左右垫板尺寸:厚度40模柄孔尺寸:直径50mm;深度设备外形尺寸:前后1130mm;左右921mm4.5.3压力机的可用性分析所选压力机的压力为250KN>模具所需压力166KN。所选压力机的工作台尺寸560×360>模架尺寸237×254。所选压力机的装模高度为200mm>模具闭合高度185mm。综上,所选压力机可用。4.6模具总装图的绘制根据模具总装图的绘制原则,绘制落料弯曲进模的结构如图如图4-5所示。图4-5装配图4.7模具的装配模具的装配就是根据模具的结构特点和技术条件,以一定的装配顺序和方法,将符合图纸技术要求的零件,经协调加工,组装成满足使用要求的模具。在装配过程中,既要保证配合零件的配合精度,又要保证零件之间的位置精度,对于具有相对运动的零(部)件,还必须保证它们之间的运动精度。因此,模具装配是最后实现冲模设计和冲压工艺意图的过程,是模具制造过程中的关键工序。模具装配的质量直接影响制件的冲压质量、模具的使用和模具寿命。1.模具装配特点模具属单件生产。组成模具实体的零件,有些在制造过程中是按照图纸标注的尺寸和公差独立地进行加工的(如落料凹模、冲孔凸模、导柱和导套、模柄等),这类零件一般都是直接进入装配;有些在制造过程中只有部分尺寸可以按照图纸标注尺寸进行加工,需协调相关尺寸;有的在进入装配前需采用配制或合体加工,有的需在装配过程中通过配制取得协调,图纸上标注的这部分尺寸只作为参考。2.装配技术要求模架精度应符合国家标准(JB/T8050——1999《冲模模架技术条件》、JB/T8071——1995《冲模模架精度检查》)规定。模具的闭合高度应符合图纸的规定要求。装配好的冲模,上模沿导柱上、下滑动应平稳、可靠。凸、凹模间的间隙应符合图纸规定的要求,分布均匀。凸模或凹模的工作行程符合技术条件的规定。定位和挡料装置的相对位置应符合图纸要求。冲裁模导料板间距离需与图纸规定一致;导料面应与凹模进料方向的中心线平行;带侧压装置的导料板,其侧压板应滑动灵活,工作可靠。卸料和顶件装置的相对位置应符合设计要求,超高量在许用规定范围内,工作面不允许有倾斜或单边偏摆,以保证制件或废料能及时卸下和顺利顶出。紧固件装配应可靠,螺栓螺纹旋入长度在钢件连接时应不小于螺栓的直径,铸件连接时应不小于1.5倍螺栓直径;销钉与每个零件的配合长度应大于1.5倍销钉直径;螺栓和销钉的端面不应露出上、下模座等零件的表面。落料孔或出料槽应畅通无阻,保证制件或废料能自由排出。标准件应能互换。紧固螺钉和定位销钉与其孔的配合应正常、良好。模具在压力机上的安装尺寸需符合选用设备的要求;起吊零件应安全可靠。模具应在生产的条件下进行试验,冲出的制件应符合设计要求。3.冲模装配的工艺要点在模具装配之前,要认真研究模具图纸,根据其结构特点和技术条件,制定合理的装配方案,并对提交的零件进行检查,除了必须符合设计图纸要求外,还应满足装配工序对各类零件提出的要求,检查无误方可按规定步骤进行装配。装配过程中,要合理选择检测方法及测量工具。冲模装配工艺要点是:选择装配基准件。装配时,先要选择基准件。选择基准件的原则是按照模具主要零件加工时的依赖关系来确定。可以作为装配基准件的主要有凸模、凹模、凸凹模、导向板及固定板等。组件装配。组件装配是指模具在总装前,将两个以上的零件按照规定的技术要求连接成一个组件的装配工作。如模架的组装,凸模和凹模与固定板的组装,卸料与推件机构各零件的组装等。这些组件,应按照各零件所具有的功能进行组装,这将会对整副模具的装配精度起到一定的保证作用。总体装配。总装是将零件和组件结合成一副完整的模具过程。在总装前,应选好装配的基准件和安排好上、下模的装配顺序。调整凸、凹模间隙。在装配模具时,必须严格控制及调整凸、凹模间隙的均匀性。间隙调整后,才能紧固螺钉及销钉。调整凸、凹模间隙的方法主要有透光法、测量法、垫片法、涂层法、镀铜法等。检验、调试。模具装配完毕后。必须保证装配精度,满足规定的各项技术要求,并要按照模具验收技术条件,检验模具各部分的功能。在实际生产条件下进行试模,并按试模生产制件情况调整、修正模具,当试模合格后,模具加工、装配才算基本完成。4.冲模装配顺序确定先将装有凸凹模的固定板用螺栓和销钉安装、固定在指定模座的相应位置上;再按凸凹模的内形装配、调整冲孔凸模固定板的相对位置,使冲孔凸、凹模间的间隙趋于均匀,用螺栓固定;然后再以凸凹模的外形为基准,装配、调整落料凹模相对凸凹模的位置,调整间隙,用螺栓固定。试冲无误后,将冲孔凸模固定板和落料凹模分别用定位销,在同一模座经钻铰和配钻、配铰销孔后,打入定位。序号工序工艺说明1导柱导套的装配导柱导套和模座的配合都为过盈配合,一般都用压力机将导柱导套分别压入下模座和上模座。装好后检查导柱对下模座底平面,导套对上模座上平面的垂直度,其误差应在要求的范围内。2凸凹模预配装配前仔细检查各凸模形状及尺寸以及凹模形孔,是否符合图纸要求尺寸精度、形状。将各凸模分别与相应的凹模孔相配,检查其间隙是否加工均匀。不合适者应重新修磨或更换。3凸模的装配凸模用固定板(下)将其装在模座上的,凸模与固定板(下)是采用过渡配合,装配时是在压力机上将凸模压入固定板的,检查其垂直度后,将凸模尾部与凸模上平面一起磨平并将凸模端面磨平。4凸凹模的装配凸凹模用固定板(上)将其装在模座上的,凸凹模与固定板(上)是采用过渡配合,装配时是在压力机上将凸模压入固定板的,检查其垂直度后,将凸凹模尾部磨平并将凸凹模端面磨平。5装配下模把下模座、垫板、固定板(下)、垫块、推件块,凹模按顺序叠加起来,然后用圆柱销定位,用螺钉固定。然后再安装弹性顶料装置。6装配上模把上模座、垫板、固定板(上)、卸料板、橡胶按顺序叠加起来,然后用圆柱销定位,然后用卸料螺钉把卸料板、橡胶与上模座连接。然后再安装模柄。7试冲与调整装机试冲并根据试冲结果进行相应调整设计总结大学里的最后一次课程设计,一次历时最长的设计,也是难度最大的一次设计,给了我太多的感悟与认知,特总结如下:在理论知识的指导下,结合认识实习和生产实习中所获得的实践经验,在老师和同学的帮助下,我认真地完成了本次毕业设计。在本次设计的过程中,通过自己实际的求证计算,我对以前所学过的专业知识有了更进一步、更深刻的认识,同时也认识到了自己的不足之处。到此时才深刻体会到,以前所学的专业知识真的是非常的有用,而且都是模具设计与制造最基础、最根本的知识。本次毕业设计历时四个月左右,从最初的领会毕业设计的要求,到对拿到自己手上的冲压件的冲压性能的分析计算,诸如对冲压件结构的分析,对形状的分析等,不断地分析计算,对要进行设计的冲压件有了一个比较全面深刻的认识,并在此基础上综合考虑生产中的各种实际因素,最后确定本次毕业设计的工艺方案。然后是对排样方式的计算,直到模具总装配图的绘制,历时近两个月左右。在这段时间里,我进行了大量的计算:从材料利用率的计算,到工序压力的计算,再工作部分刃口尺寸及公差的计算,到各种零件结构尺寸的计算以及主要零部件强度刚度的核算。期间在图书馆翻阅了许多相关书籍和各种设计资料。因此从某种意义上讲,通过本次毕业设计的训练,也培养和锻炼了一种自己查阅资料,获取有价值信息的能力。总之,通过本次毕业设计的锻炼,我对模具设计与模具制造的整个过程都有了比较深刻的认识和全面的掌握。先后几次不同的设计,从塑料模的设计,到模具制造工艺卡的设计,再到本次毕业设计的冲压模的设计,使我接受了一个模具专业的毕业生应该有的锻炼和考查。我很感谢学校和各位老师给我这次练兵的机会,对于即将走入社会的我帮助特别大,提升的不仅仅是专业知识,更多的是做设计的程序及态度。尽管在设计中我认真的完成每一项,但是由于水平有限,错误和不足之处再所难免,恳请各位老师、各位教授批评指正,不胜感激!致谢本课题在选题及研究过程中得到各位老师的悉心指导。指导老师多次询问研究进程,并为我指点迷津,帮助我开拓研究思路,精心点拨、热忱鼓励。指导老师一丝不苟的作风,严谨求实的态度,踏踏实实的精神,不仅授我以文,而且教我做人。虽历时不长,却给我以终生受益无穷之道。对指导老师的感激之情是无法用言语表达的。本毕业设计是安全带安装加强件。选完课题我就开始盲目,实在是无从下手,在董老师的指导下,先花一个月时间学习模具知识,经过一个月的系统学习,对模具有了一定的了解,期间也收集了一些模具的相关资料,设计进入正式阶段,设计方案的确定,设计过程中的一些细节问题一次又一次的把我难住,更由于没见过实物,给我解决问题增加了难度。最后还是在老师的帮助下不断的克服困难,完成了本次设计。这次毕业设计不仅仅让我学到了冲压模具的相关知识,对我毕业后工作更是起到了巨大的帮助。设计是科学的,设计是严谨的,来不得半点差错,设计中的一丁点差错,很可能在生产中带来巨大的损失,因此对于设计中的没一个细节都必须深思熟虑,设计中老师不光给我们指导专业知识,还教我们以后工作中应该注意的问题,由于本人的水平有限,设计中结构可能还存在一定问题,希望各位老师给予批评指正。参考文献[1]\o"王金龙"王金龙.冷冲压工艺与模具设计[M].北京:清华大学出版社,2007[2]\o"牟林"牟林,\o"胡建华"胡建华.冲压工艺与模具设计(第2版)[M].北京:北京大学出版社,2010[3]薛启翔.冲压工艺与模具设计实例分析[M].北京:机械工业出版社,2008[4]薛启翔.冲压模具设计结构图册(二版)[M].北京:化学工业出版社,2010[5]\o"陈永"陈永.冲压工艺与模具设计[M].北京:机械工业出版社,2009[6]薛启翔.冲压模具设计制造难点与窍门[M].北京:机械工业出版社,2003[7]贾铁刚.冷冲压模设计与制造[M].北京:机械工业出版社,2009[8]杨关全,\o"匡余华"匡余华.冷冲压模具设计与制造[M].大连:大连理工大学出版社,2009[9]成虹.冲压工艺与模具设计.北京:高等教育出版社,2002.[10]郝滨海.冲压模具简明设计手册.化学工业出版社,2009.[11]PNRao.ManufacturingTechnology——Foundry,FormingandWelding[M].北京:机械工业出版社,2003.2[12]PNRao.ManufacturingTechnology——MetalCuttingandMachineTools[M].北京:机械工业出版社,2010.2[13]M.F.Spotts,T.E.Shoup.DesignofMachineElements(seventhedition)[M].北京:机械工业出版社,2002.3
附录资料:不需要的可以自行删除电脑快捷键基本快捷键F1显示当前程序或者windows的帮助内容。F2当你选中一个文件的话,这意味着“重命名”F3当你在桌面上的时候是打开“查找:所有文件”对话框F10或ALT激活当前程序的菜单栏Esc所打开的网页(退出)全屏windows键或CTRL+ESC打开开始菜单CTRL+ALT+DELETE在win9x中打开关闭程序对话框DELETE删除被选择的选择项目,如果是文件,将被放入回收站SHIFT+DELETE删除被选择的选择项目,如果是文件,将被直接删除而不是放入回收站CTRL+N新建一个新的文件CTRL+O打开“打开文件”对话框CTRL+P打开“打印”对话框CTRL+S保存当前操作的文件CTRL+X剪切被选择的项目到剪贴板CTRL+INSERT或CTRL+C复制被选择的项目到剪贴板SHIFT+INSERT或CTRL+V粘贴剪贴板中的内容到当前位置ALT+BACKSPACE或CTRL+Z撤销上一步的操作ALT+SHIFT+BACKSPACE重做上一步被撤销的操作Windows键+L锁屏键Windows键+M最小化所有被打开的窗口。Windows键+SHIFT+M重新将恢复上一项操作前窗口的大小和位置Windows键+D瞬间最小化所有窗口,再次按此组合键时恢复之前最小化的窗口。Windows键+E打开资源管理器Windows键+F打开“查找:所有文件”对话框Windows键+R打开“运行”对话框Windows键+BREAK打开“系统属性”对话框Windows键+CTRL+F打开“查找:计算机”对话框SHIFT+F10或鼠标右击打开当前活动项目的快捷菜单SHIFT在放入CD的时候按下不放,可以跳过自动播放CD。在打开word的时候按下不放,可以跳过自启动的宏ALT+F4关闭当前应用程序ALT+SPACEBAR打开程序最左上角的菜单ALT+TAB切换当前程序ALT+ESC切换当前程序ALT+ENTER将windows下运行的MSDOS窗口在窗口和全屏幕状态间切换PRINTSCREEN将当前屏幕以图象方式拷贝到剪贴板ALT+PRINTSCREEN将当前活动程序窗口以图象方式拷贝到剪贴板CTRL+F4关闭当前应用程序中的当前文本(如word中)CTRL+F6切换到当前应用程序中的下一个文本(加shift可以跳到前一个窗口)在IE中:ALT+RIGHTARROW显示前一页(前进键)ALT+LEFTARROW显示后一页(后退键)CTRL+TAB在页面上的各框架中切换(加shift反向)F5刷新CTRL+F5强行刷新二、目的快捷键F10激活程序中的菜单栏ALT+菜单上带下划线的字母执行菜单上相应的命令CTRL+F4关闭多文档界面程序中的当前窗口ALT+F4关闭当前窗口或退出程序CTRL+C复制CTRL+V粘贴CTRL+X剪切DELETE删除F1显示所选对话框项目的帮助ALT+空格键显示当前窗口的系统菜单SHIFT+F10显示所选项目的快捷菜单CTRL+ESC显示“开始
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