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文档简介
系别:机械工程系专业:模具设计与制造班级:姓名:设计题:油杯指引教师:提交日期:设计阐明书1.1原始资料设计题目油杯落料、拉深、成型、修边复合模设计及典型工作零件工艺分析二、原始数据1、冲压件零件图(涉及零件尺寸、精度、材料等)。2、生产批量为大批大量。三、设计规定1、保证规定生产率和高质量冲压件同步,力求成本低、模具寿命长。2、设计冷冲模必要保证操作安全、以便。3、冲模零件必要具备良好工艺性,即制造装配容易、便于管理。4、便于搬运、安装、紧固到冲床上并且以便、可靠。5、保证模具强度前提下,注意外形美观,各某些比例协调。四、设计图纸模具总装图一张所有模具零件图纸(其中至少有一张电脑绘图)所有图纸折合成0号图不得少于3张。五、设计阐明书1、资料数据充分,并标明数据出处。2、计算过程详细、完全。3、公式字母含义应标明,有时还应标注公式出处。4、内容条理清晰,按环节书写。5、阐明书规定有计算机打印出来。六、自选一种重要模具零件编制加工工艺路线,进行有关计算,并编制加工工艺卡和工序卡。1.零件工艺性1.2零件材料及其冲压工艺性分析1.2.1零件材料分析冷冲压模具涉及冲裁、弯曲、拉深、成形等各种单工序模和由这些基本工序构成复合模、级进模等各种模具。设计这些模具时,一方面要理解被加工材料力学性能。材料力学性能是进行模具设计时各种计算重要根据。故在分析零件冲压成形工艺,设计冲压模具前,必要要理解和掌握材料某些力学性能,以便设计。现将油杯零件材料为10号钢力学性能重要参数及其概念论述如下:(1)应力:材料单位面积上所受内力,单位是N/mmeq\o(\s\up3(2),\s\do1()),用Pa表达。10eq\o(\s\up5(6),\s\do2())Pa=1MPa;1MPa=1N/mmeq\o(\s\up6(2),\s\do2());10eq\o(\s\up6(9),\s\do2())Pa=1GPa。(2)屈服点σs:材料开始产生塑性变形时应力值,单位是N/mmeq\o(\s\up3(2),\s\do1())。弯曲、拉深、成形等工序中,材料都是在达到屈服强度时进行塑性变形而完毕该工序成形。经查表取σs=206MPa。(3)抗拉强度σb。材料受到拉深作用,开始产生断裂时应力值,单位是MPa。σb=294~432MPa。(4)抗剪强度τb。材料受到剪切作用,开始产生断裂时应力值,单位是MPa。取τb=255~333MPa。(5)弹性模量E。材料在弹性范畴内,表达受力与变形指标,弹性模量大,表达材料受力后变形较小,或者说,产生一定变形需要较大力。E=194x10eq\o(\s\up5(3),\s\do2())MPa。(6)屈服比σs/σb。是材料屈服强度与抗拉强度之比,其值越小,表达材料容许塑性变形区越大,在拉深工序中,材料屈服比较小时,所需压边力和所需克服摩擦力相应减小,有助于提高成形极限。(7)伸长率δ。在材料性能实验时,试件由拉伸实验机拉断后,对接起来测量长度,其伸长量与原长度之比称为伸长率,其数值用“%”表达,其数值越大表达材料塑性越好。经查表可得,材料为10号钢伸长率δ=29%。综上所述,对油杯零件材料10号钢力学性能分析,重要是为了便于模具设计中各参数计算,故在后序模具设计中各参数计算均以上面所取数值进行计算。1.2.2零件工艺性分析冲压件工艺性是指冲压零件在冲压加工过程中加工难易限度。虽然冲压加工工艺过程涉及备料—冲压加工工序—必要辅助工序—质量检查—组合、包装全过程,但分析工艺性重点要在冲压加工工序这一过程里。而冲压加工工序诸多,各种工序中工艺性又不尽相似。虽然同一种零件,由于生产单位生产条件、工艺装备状况及生产老式习惯等不同,其工艺性涵义也不完全同样。这里咱们重点分析零件构造工艺性。该零件为油杯,构造简朴,对称,是典型拉深件。在拉深过程中要注意控制拉深限度,加工时,依照零件构造,形状等某些技术规定,应考虑如下几点:(1)拉深件圆角半径:拉深件圆角半径要适合,应尽量大些,以便于成形和减少拉深次数,避免在拉深过程中浮现失稳现象即拉裂。拉深件底与壁圆角半径应满足r1≥t。而在此设计中圆角半径R2>t,故满足设计规定。(2)考虑拉深件厚度不均匀现象:在拉深过程中,普通为不变薄拉深,从理论分析上说是不符合,在拉深过程中壁厚应有少量变化,如果在拉深件精度规定不高时,普通可以忽视不计,而在此设计当中咱们应当考虑壁厚不均匀现象问题,加工出符合图样规定零件。(3)拉深件孔位布置:依照示图所示,该零件孔位布置合理,处在中心部位。在冲孔时,要注意孔与拉深件同心度问题,孔到拉深底部边沿距离d≤d1-2r1-t。依照零件图,初步分析可以懂得油杯零件冲压成形需要多道工序才干完毕,一方面进行正拉深,形成外形尺寸形状,另一方面底部要成型。综上所述,油杯由平板毛坯冲压成形应涉及基本工序有:冲裁(落料、成型)、拉深等,由于是多道工序,多套模具成形,还要特别注意各工序间定位。1.3拟定工艺方案和模具形式在冲压分析基本上,找出工艺与模具设计特点与难点,依照实际状况提出各种也许冲压工艺方案,内容涉及工序性质,工序数目,工序顺序及组合方式等,有时同一种冲压零件也也许存在各种可行方案,普通每种方案各有优缺陷,应从产品质量生产效率,设备占用状况,模具制造难易限度和模具使用寿命高低,生产成本,操作以便与安全限度等方面进行综合分析、比较,拟定出适合于既有生产条件最佳方案,故在一定条件下,以最简朴办法,最迅速度,至少劳动量,至少费用,可靠加工出符合图样各项规定零件,在保证加工质量前提下,选取经济合理工艺方案。拟定工艺方案及模具形式:1、依照对冲压零件形状、尺寸、精度及表面质量规定分析成果,拟定冲压所需基本工序,如落料、冲孔、拉深、整形等。2、依照初步工艺计算,拟定工艺数目,如冲压次数、拉深次数等。3、依照个工序变形特点、质量规定等拟定工序顺序。普通可按照下列原则进行:1)、对冲带孔或有缺口冲裁件,如选用简朴模,普通先落料,再冲孔或切口,使用级进模,则先冲空孔或切口后落料2)、对于到孔拉深件,普通先拉深,后冲孔,但孔位置在零件底部且孔径尺寸规定不高时,也可先冲孔后拉深。3)、对于形状复杂拉深件,为便于材料变形和流动,应先形成内部形状,再拉深外部形状。4)、整形或校平工序,应在冲压件基本成型后来进行。4、依照生产批量和条件(冲压加工条件和模具制造条件)拟定工序组合。生产批量大时,冲压工序应尽量组合在一起,用复合模具;小批量生产用单工序简朴模。由于油杯冲压成形需要多道工序完毕,因而选取合理成形工艺方案十分重要,考虑到生产批量大,应在生产合格零件基本上尽量提高生产效率,减少生产成本。要提高生产成本,应当尽量选取合理工艺方案,选取复合能复合工序,但复合限度太高,模具构造复杂,安装调试困难,模具成本高,同步也许减少模具强度,缩短模具寿命。依照零件形状拟定冲压工序类型和选取工序顺序,冲压该零件需要基本工序有落料、成型、拉深。工序组合方案及比较方案一:1)落料;2)拉深;3)成型。方案二:1)落料与拉深复合;2)成型。方案三:1)落料;2)拉深与成型复合。方案四:1)落料、拉深与成型复合。方案一:复合限度较低,模具构造简朴,安装、调试容易,但生产道次多,效率低,不适合大批量生产。故很少使用。方案二:将落料与拉深进行复合,工序少,生产效率较高,但模具构造较复杂,安装、调试难于控制,同步模具强度较低。方案三:将拉深与成型复合方案四:复合限度最高,模具构造复杂,安装调试困难,模具成本提高,同步也许减少模具强度,缩短模具寿命。依照以上四个冲压工艺方案比较,四种冲压工艺方案各有其长处和缺陷,为了提高生产率,保证模具构造简朴,冲压件尺寸稳定、精度高,故在此设计中选取方案四进行冲制油杯。2.重要工艺参数计算2.1落料尺寸计算由于板料在扎压或退火时所产生聚合组织而使材料引起残存方向性,反映到拉深过程中,就使桶形拉深件口部形成明显突耳。此外,如果板料自身金属构造组织不均匀、模具间隙不均匀、润滑不均匀等等,也都会引起冲件口高低不齐现象,因而就必须在拉深厚零件口部和外缘进行修边解决。这样在计算毛坯尺寸时候就必须加上修边余量然后再进行毛坯展开尺寸计算。依照零件尺寸取修边余量值为4.6mm。查表5—7,《冲压工艺与模具设计实用技术》在拉深时,虽然拉深件各某些厚度规定发生某些变化,但如果采用恰当工艺办法,则其厚度变化量还是并不太大。在设计工艺过程时,可以不考虑毛坯厚度变化。毛坯尺寸按公式…………………2.1因此=1682.2拟定排样方案2.2.1拟定排样、裁板方案冲裁件在板料、条料或带料上布置办法称为排样。排样与否合理,直接影响到材料运用率、零件质量、生产率、模具构造与寿命及生产操作方式与安全。因而,在冲压工艺和模具设计中,排样是一项极为重要、技术性很强工作。加工此零件为大批大量生产,冲压件材料费用约占总成本60%~80%之多。因而,材料运用率每提高1%,则可以使冲件成本减少0.4%~0.5%。在冲压工作中,节约金属和减少废料具备非常重要意义,特别是在大批量生产中,较好拟定冲件形状尺寸和合理排样减少成本有效办法之一。由于材料经济运用直接决定于冲压件制造办法和排样方式,因此在冲压生产中,可以按工件在板料上排样合理限度即冲制某一工件有用面积与所用板料总面积比例来作为衡量排样合理性指标。同步属于工艺废料搭边对冲压工艺也有很大作用。普通,搭边作用是为了补充送料是定位误差,防止由于条料宽度误差、送料时步距误差以及送料歪斜误差等因素而冲出残缺废品,从而保证冲件切口表面质量,冲制出合格工件。同步,搭边还使条料保持有一定刚度,保证条料顺利行进,提高了生产率。搭边值得大小要合理选用。依照此零件尺寸查表19.1—18,《冲压模具设计》取搭边值为进距方向于是有进距………2.2条料宽度…2.3板料规格拟用1.0mm×600mm×1200mm热轧钢板(表18.3—24,《冲压模具设计》)。由于毛坯面积较大因此横裁和纵裁运用率相似,从送料以便考虑,咱们可以采用横裁。裁板条数条余128mm每条个数个余92mm每板总个数2.2.2材料运用率根据(P203,《冲压工艺与模具设计实用手册》)2.2.3计算零件净重G……2.4根据(P264,《冲压工艺模具学》)式中—密度,低碳钢取。内第一项为毛坯面积,第二项为底孔废料面积,第三项()内为切边废料面积。其排样如图2.1所示:图2.1排样图2.3计算拉深次数在考虑拉深变形限度时,必须保证使毛坯在变形过程中应力既不超过材料变形极限,同步还能充分运用材料塑性。也就是说,对于每道拉深工序,应在毛坯侧壁强度容许条件下,采用最大变形限度,即极限变形限度。极限拉深系数值可以用理论计算办法拟定。虽然得在传力区最大拉应力与在危险断面上抗拉强度相等,便可求出最小拉深系数理论值,此值即为极限拉深系数。但在实际生产过程中,极限拉深系数值普通是在一定拉深条件下用实验办法得出,咱们可以通过查表来取值。该工件拉深一种过程,因而可以计算其拉深系数来拟定拉深次数。其实际拉深系数为:…………2.5材料相对厚度为…2.6凸缘相对直径为…………2.7凸缘相对高度为……………2.8由表5—21,《冲压工艺与模具设计实用手册》可以查出,表5—22,《冲压工艺与模具设计实用手册》可以查出8由于凸缘相对高度0.4444不大于最大相对高度0.58,且实际拉深系数0.58不不大于最小极限拉深系数0.48,因此拉深过程可以一次拉深成功。2.4拉深冲压力计算由于该零件为轴对称件,故不必进行压力中心计算。2.4.1落料过程(1)落料力平刃凸模落料力计算公式为…………2.9根据(P175,《冲压工艺与模具设计实用手册》)式中P—冲裁力(N)L—冲件周边长度(mm)t—板料厚度(mm)—材料抗冲剪强度(MPa)K—修正系数。它与冲裁间隙、冲件形状、冲裁速度、板料厚度、润滑状况等各种因素关于。其影响范畴最小值和最大值在(1.0~1.3)P范畴内,普通k取为1.25~1.3。在实际应用中,抗冲剪强度值普通取材料抗拉强度0.7~0.85。为便于估算,普通取抗冲剪强度等于该材料抗拉强度80%。即因而,该冲件落料力计算公式为…………2.10(2)卸料力普通状况下,冲裁件从板料切下后来受弹性变形及收缩影响。会使落料件梗塞在凹模内,而冲裁后剩余板料则箍紧在凸模上。从凸模上将冲件或废料卸下来所需力称卸料力。影响这个力因素较多,重要有材料力学性能、模具间隙、材料厚度、零件形状尺寸以及润滑状况等。因此要精准地计算这些力是困难,普通用下列经验公式计算:卸料力………………2.11式中F——冲裁力(N)——顶件力及卸料力系数,其值可查(表19.1—12,《冲压模具设计》)取为0.04。因而2.4.2、拉深过程(1)拉深力带凸缘圆筒形零件拉深力近似计算公式为………………2.12式中—圆筒形零件凸模直径(mm)—系数,查(表5—3,《冲压工艺与模具设计实用手册》)取0.8—材料抗拉强度(MPa)因而(2)压边力压边力大小对拉深件质量是有一定影响,如果过大,就要增长拉深力,因而会使制件拉裂,而压边圈压力过小就会使工件边壁或凸缘起皱,因此压边圈压力必要恰当。适当压边力范畴普通应以冲件既不起皱、又使得冲件侧壁和口部不致产生明显变薄为原则。压边力大小和诸多因素关于,因此在实际生产中,可以依照近似经验公式进行计算。…………………2.13根据(P328,《冲压工艺与模具设计实用手册》)式中D—毛坯直径(mm)d—冲件外径(mm)q—单位压边力(MPa)(表5—20,《冲压工艺与模具设计实用手册》)q值取2.5。因此(3)顶件力顶件力计算公式可按下式:=………2.14式中——顶件力(N);——顶件力系数;查表2-8=0.06==0.06120576=7234.56(4)拉深功计算拉深所需功可按下式计算……………2.15根据(P45,《冲压工艺模具学》)式中——最大拉深力(N)h——拉深深度(mm)W——拉深功(N·m)C——修正系数,普通取为C=0.6~0.8。因此2.4.3成型过程采用平头凸模对塑性较好低碳钢板、软铝板进行胀形所能达到深度h见表5-1《冲压工艺与模具》。采用刚性凸模对平板毛胚进行胀形时所需胀形力F按下式估算胀形力……2.16=式中L--胀形区周边长度t--板料厚度K–考虑变形限度大小系数,普通取K=0.7~1--板料抗拉强度拉深力出当前落料力之后,因而最大冲压力出当前冲裁阶段,选用落料拉深成型复合模构造,最大冲压力为:Fmax=F+F1+F2…………2.17=219448+10972+7234=237654N2.5冲压设备选取为安全起见,防止设备超载,对于冲裁工序,压力机公称压力P应不不大于或等于冲裁时总冲压力1.1~1.3倍。即:P≥(1.1~1.3)Fmax………2.18取P=1.3FmaxP=1.3Fmax=309KN因此可以选取吨位为630KN以上压力机,考虑到拉深成形行程比较大,选定压力机还应参照压力机阐明书所给出容许工作负荷曲线。参照书末表C-1可选用公称压力为630KN开式压力机,该压力机与模具设计关于参数为:表2.1名称量值公称压力(10KN)63发生公称压力时滑块离下极点距离/mm8滑块行程固定行程/mm120调节行程/mm12012原则行程次数(不不大于)/(次/min)70最大闭合高度/mm固定台和可倾/mm360活动台位置最低/mm460最高/mm220闭合高度调节量/mm90滑块中心到机身距离(喉深)/mm260工作台尺寸/mm左右710先后480工作台孔尺寸/mm左右340先后180直径230立柱间距离(不不大于)/mm340模柄孔尺寸(直径x深度)/mmΦ50x70工作台板厚度/mm903、模具设计3.1模具构造设计模具构造形式选取采用落料、拉深、成型复合模,一方面要考虑落料凸模(兼拉深凹模)壁厚与否过薄。本次设计中凸凹模壁厚为………3.1可以保证足够强度,故采用复合模。如前所述,模具设计涉及模具构造形式选取和设计,模具构造参数计算,模具图绘制等内容。现对落料、拉深、成型模设计环节如下:模具构造如图3.1所示
图3.1落料、拉深、成型复合模1——下模座、2——螺钉、3——固定板、4—螺钉、5——导柱、6——销钉、7——上模座、8——导套、9——销钉、10——垫板、11——凸缘模柄、12——打杆、13——螺钉、14——螺钉、15——推件块、16——凸凹模、17——固定卸料板、18——导料板、19——压边圈、20——落料凹模、21——拉深凸模、22——推杆、23——销钉如图3.1所示,送料时条料沿两个导料板18进行导料,由挡料销24定距。开始工作时,一方面由凹模20和凸凹模16完毕落料,紧接着由凸模19和凸凹模进行拉深。拉深结束后,在回程由推件块15将工件从凸凹模内推出。压边圈19间作兼作顶板,在拉深过程中起压边作用,拉深结束后又能将工件顶起,使其脱离凸模。当压力机闭合高度不够时,对模具可作如下改动:将模柄11换成凸缘式模柄,去掉垫板10;如果闭合高度仍不够,可去掉固定板,将凸模直接嵌入下模座上。该模具采用了中间导柱模架进行导向,这是为了保证均匀冲裁间隙,提高模具刃模寿命,并使模具调试简朴化。因而兼有冲裁加工拉深模都采用模架进行导向。落料、拉深、成型复合模比单工序模可提高生产率,但模具较复杂,装配难度也较大。由于计算拉深件毛坯尺寸不一定精确,常需经试模修正,因而应在拉深件毛坯经单工序模生产验证合格之后,为提高生产率,才设计落料、拉深、成型复合模。对于较小拉深件,从安全考虑,新设计拉深模也可以取落料与拉深、成型复合模方案。在变形限度容许条件下,可恰当加大毛坯尺寸,以提高模具可靠性。对于非圆形拉深件,新设计模具不适当采用落料与拉深、成型复合方案,由于其毛坯尺寸计算可靠性更差。除非工件变形限度较小,容许将毛坯尺寸加大,才考虑设计落料、拉深、成型复合模。3.2模具闭合高度依照以上落料、拉深和成型复合模构造图可知,模具闭合高度hm为:Hm=下模板厚度+上模板厚度+垫板厚度+凸凹模长度+凹模高度+凸模固定板+凸凹模进人凹模深度=65+50+25+40+20+70+60=330查所选设备参数;压力机最大闭合高度为360mm,最小闭合高度为270mm,则模具装模高度应当满足下式规定:Hmax-5>hmHmin+10………3.2即:355>330280故满足设计规定。3.3模具工作某些尺寸及公差计算由模具构造图便知,该模具工作某些尺寸及公差计算,重要涉及落料凸、凹模刃口尺寸及公差计算、拉深模和成型模工作某些尺寸计算。3.3.1落料凸、凹模刃口尺寸及公差计算:冲裁模刃口是尖锐锋利,多为直角,故冲裁模刃口尺寸是指冲头与凹模直径尺寸。由于剪切面是工具侧面与材料接触并挤光而得到平滑面,因此落料件外径尺寸应等于凹模内径尺寸。模具两刃口尺寸中总有一种基准尺寸,设计和制造模具时,可分别依照工件精度规定,决定第一件为基准件,把间隙取在另一件上。故落料件以凹模为基准。模具工作某些加工时要注意经济上合理性,精度太高,则制造困难、成本高;精度太低,则又也许加工不出合格产品。因而,模具精度应随工件精度规定而定,这样才会有好经济性。普通模具精度比工件精度至少高两个级别。对于落料……3.3…3.4根据(P22,《冲压工艺模具学》)式中—落料凸模直径(mm)—落料凹模直径(mm)D—工件外径公称尺寸(mm)—冲裁工件规定公差X—系数,为避免多数冲裁件尺寸都偏向于极限尺寸,此处可取X=0.5。、—凹、凸模制造偏差,查表其值分别为+0.040、-0.030(表2-7,《冷冲模设计》)—实用间隙最小值,可以通过查表1—2,《冲压工艺模具学》选用所落下料(即为拉深坯料)按未注公差自由尺寸IT14级选用极限偏差,故落料件尺寸取为,还必要满足下列公式……3.5根据(P22,《冲压工艺模具学》)有因此满足条件。…………3.6…3.73.3.2拉深凸、凹模刃口尺寸及公差计算由式……………3.8……3.9根据(P54,《冲压工艺模具学》)以上各式中,查表可知分别为+0.025、-0.035。间隙C查表(表2—10,《冲压工艺模具学》)有…………3.104、冲模零件设计4.1落料凹模设计4.1.1凹模尺寸计算凹模工作某些尺寸计算,参见前面重要工艺参数计算。其她某些构造寸计算如下:(1)凹模壁厚C凹模壁厚C是指凹模刃口到凹模外边沿最短距离。凹模壁厚将直接影响凹模板外形尺寸,即长度与宽度(LxB)。故在设计过程中应选取适当凹模壁厚C。凹模壁厚C值重要考虑布置连接螺钉孔和销钉孔需要,同步也能保证凹模强度和刚度,在选取凹模壁厚时,还应注意如下几点:工件落料时取表中较小值,反之取较大值;型孔为圆弧时取小值、为直边时取中值、为尖角时取大值;当设计原则模具或虽然设计非原则模具,但凹模板毛坯需要外购时,应将计算凹模外形尺寸LXB按模具国标中凹模板系列尺寸进行修正,取较大规格尺寸。因此依照以上规定查表9-6得零件毛坯直径为Φ168,板料厚度为1mm凹模壁厚C为45mm。(2)凹模厚度H凹模板厚度H重要不是从强度需要考虑,而是从连接螺钉旋入深度与凹模刚度需要考虑。凹模板厚度普通应不不大于10mm,特别小型模具可取8mm。随着凹模板外形尺寸增大,凹模板厚度也应相应增大。整体凹模板厚度可按如下经验公式估算:H=K1xK2x(0.1F)1/3…………4.1式中F——冲裁力(N);在前面计算冲裁力得: F=219448N;K1——凹模材料修正系数,合金工具钢K1=1,碳素工具钢K1=1.3;该凹模材料为T12,故取K1=1.3;K2——凹模刃口周边长度修正系数,见表2-18凹模厚度按刃口长度修正系数K2可得:K2=1.37;把K1=1.3;K2=1.37;F=219448N;代入H=K1xK2x(0.1F)1/3可得:H=K1xK2x(0.1F)1/3=1.3x1.37x(0.1x219448)1/3=49.86在求得凹模壁厚和厚度后,就初步有了凹模外形尺寸,这个外形尺寸,还须向国标靠拢。由凹模壁厚C=45mm;凹模厚度H=55.33知:凹模长L=168+2x45=258凹模宽B=168+2x45=258凹模板外形尺寸:LxBxh=258x258x49.86查表14-6摘自GB2858-81矩形和圆形凹模外形尺寸知:将上述凹模板外形尺寸改为:260x260x40凹模外形尺寸形状如下图所示:`4.1凹模外形尺寸图凹模外形尺寸已原则化,用以上办法求得外形尺寸应向接近原则尺寸靠拢。故凹模尺寸、强度和刚度足够,普通不再进行强度和刚度核算。4.1.2凹模构造形式当冲裁形状复杂,公差级别高,尺寸大或尺寸较小零件时,可以采用镶拼式凹模,但对于此零件冲裁其凹模构造简朴,故采用整体式构造。其凹模构造图如下图所示:4.2落料凹模构造形式图凹模固定办法用螺钉固定,详细固定办法见装配图。4.2拉深凸模设计4.2.1计算拉深凸模工作尺寸计算参见前面重要工艺参数计算。现将其他参数计算简介如下:(1)拉深模凸模圆角半径拉深凸模圆角半径r凸对拉深工作也有影响。当r凸过小时,则角部弯曲变形大,危险断面容易拉断。当r凸过大时,则毛坯底部承压面积减小,悬空某些加大,容易产生底部局部变薄和内皱。除最后一次拉深,凸模圆角半径r凸应比凹模半径略小,即:r凸=(0.6~1)r凹,最后一次拉深时,凸模r凸应等于零件内圆半径,但不得不大于材料厚度。如工件内圆角半径规定不大于料厚,则要有整形工序来完毕。故在此设计中取r凸=2mm。(2)拉深间隙拉深间隙指拉深凸模与凹模之间单面间隙,用Z表达。①模具间隙对拉深过程影响拉深模凸模与凹模之间单边间隙Z/2,影响拉深力与拉深件质量。拉深模凸、凹模间隙Z/2大,则摩擦小,能减小拉深力。但如果间隙过大,拉深件精度将不易控制,拉深后零件高度将不大于所规定高度,零件成桶形。拉深模凸、凹模间隙Z/2小,则摩擦大,将增长拉深力,导致许用拉深系数m值增大。如果凸、凹模间隙Z/2不大于拉深件材料厚度,则将产生变薄拉深效果,使得拉深件精度减少。②拉深模具间隙取向A)除最后一道工序外,间隙取向不作规定。B)对于最后一道工序,当工件外形尺寸规定一定期,以凹模为基准,凸模尺寸按凹模减小以获得间隙。当工件内形尺寸规定一定期,以凸模为基准,凹模尺寸按凸模放大以获得间隙。C)浅拉深时,拉深间隙可取小些,深拉深时,则应取大些。这是由于变形限度越大,板厚增厚量也越大。D)多次拉深时,前几次拉深可取较大拉深间隙,以便使拉深顺利进行。最后一次拉深则取较小拉深间隙,以便获得尺寸精度较高拉深件。E)在整形拉深时,如果规定工件精度较高,例如IT10~12级,可取拉深间隙稍不大于板料厚度,常取Z/2=(0.9~0.95)t。如果整形时只规定减小圆角半径,拉深间隙可稍不不大于板料厚度,例如取Z/2=(1.05~1.1)t。F)板料较软时,可取较小拉深间隙,由于软料在凸模与凹模之间容易被挤薄,可消除拉深过程已浮现微小皱折。相反,硬度则应取较大拉深间隙。G)实际供应板料厚度也许与其公称值相比较有较大误差,甚至超过板厚公差范畴。因而,如果成批生产拉深件板料已经购入,最佳根据实测板料厚度参照上述原则拟定适当拉深间隙值。③拉深模具间隙拟定依照以上对拉深间隙取向原则和拉深间隙对拉深件影响咱们得知,拉深时,凸模与凹模之间单边Z/2,普通都不不大于材料厚度,以减小摩擦力。单边间隙Z/2可按下式计算:Z/2=tmax+Kt…………4.2式中:tmax——材料最大厚度;tmax=t+δ,δ为板厚上偏差。查附表13知,板料为1钢板上偏差δ=0.10k——拉深间隙系数,查表4-8k=0.1;t——材料厚度,t=1mm。把tmax=1+0.10=1.10mm;δ=0.10Z/2=tmax+Kt=1.10+0.2x1=1.34.2.2凸模构造设计(1)凸模构造设计三原则为了保证凸模可以正常工作,设计任何构造形式凸模都满足如下三原则。①精准定位凸模安装到固定板上后来,在工作过程中其轴线或母线不容许发生任何方向移位否则将导致冲裁间隙不均匀,减少模具寿命,严重时可导致啃模。②防止拔出回程时,卸料力对凸模产生拉伸作用。凸模构造应能防止凸模从固定板中拔出来。③防止转动对于工作段截面为圆形凸模,固然不存在防转问题。可是对于某些截面比较简朴凸模,例如长圆形、半圆形、矩形等,为了使凸模固定板上安装凸模型孔加工容易,经常将凸模固定段简化为圆形。这时就必要保证凸模在工作过程中不发生转动,否则将啃模。以上三条原则重要是从凸模安装固定办法考虑。在设计各种凸模时,应注意都要满足这三条原则。(2)拉深凸模构造依照以上凸模设计三个原则,在设计拉深凸模时应满足这三个原则。在学习拉深成形这一章节时咱们懂得,拉深凸模构造比较简朴,可参见设计模具装配图,在此仅就其构造设计某些要点作一简要简介。一方面每个拉深凸模需钻一通气孔,以防当工件脱离凸模时在凸模端头与工件底之间空间形成真空,增长额外卸件力,严重时会将工件底部抽瘪。通气孔直径普通可在3~8mm之间选用,本设计取6.5mm。受钻头长度限制,普通很难从凸模工件端钻通至固定端,这时可自工作端先钻一深孔,再从凸模侧壁钻孔与之相通,侧孔中心线到凸模工作端只要稍不不大于拉深工序件高度就可达到通气目。另一方面要拟定拉深凸模固定办法,以便拟定其固定端构造形式。对于顺装顺出件简朴拉深模,如果工件直径与模柄直径相差不大,常将凸模与模柄制成一体。如果两者直径相差较大,或者拉深模有压边装置,可将凸模固定板设计成凸缘式,借助固定板与上模板进行连接。许多设计者喜欢采用下述办法固定拉深凸模:凸模固定端不带凸缘,以过渡配合直接嵌入到模座内一定深度,并用螺钉联接防止拔出。其长处是模具构造比较简朴,可省去销钉和凸模固定板。但拉深凸模与模座垂直度比凸缘式凸模较差,因而不合用于较精密拉深模。有助于较大拉深凸模,从节约模具钢与便于热解决考虑,可采用组合式构造。其凸模构造图如下所示:4.3拉深凸模构造图4.3凸凹模(落料凸模和拉深凹模)设计凸凹模即落料时为落料凸模、拉深时为拉深凹模。在设计过程中综合考虑。其某些设计要点在这里不在论述,凸凹模构造图如下所示:4.4冲模导向装置冲模工作时,除了由压力机滑块对上模与下模进行导向以外,还可单独设立导向装置进行导向,其重要作用如下:1.模具在压力机上安装调节比较以便。2.冲制工件质量稳定,冲裁间隙始终保持一致而不易发生变化,因而工件有较好互换性。3.冲模不易损坏,故模具寿命比无导向冲模高。4.4.1无导向冲裁(1)无导向冲裁条件无导向冲裁是指冲裁模自身无导向装置。冲裁时,压力机滑块导向精度,即滑块横向偏摆最大距离将直接影响冲裁间隙均匀限度。无导向冲裁不啃模条件是:在凸模与凹模单面间隙调节均匀条件下,其值应不不大于压力机滑块导向精度。如果从保证冲裁件断面质量考虑,则单面冲裁间隙容许波动值,应不不大于压力机滑块导向精度。4.4凸凹模(落料凸模和拉深凹模)构造图(2)无导向冲裁应用无导向冲裁模长处是模具构造简朴,装配容易,成本减少。其缺陷是冲裁过程中冲裁间隙波动将导致工件质量不稳定,精度较低,并加速模具刃口磨损,调模间隙不好控制,会导致啃模事故。因而,无导向冲裁模安全性较差。综上所述,在板料厚度不不大于0.8~1mm。精度规定不高、生产批量较小落料、冲孔等单工序生产中,可以采用无导向装置。4.4.2导板导向(1)导板导向特点将固定卸料板式模具固定卸料板与凸模制成小间隙配合,普通为H7/h6,称为导板。导板型孔按凸模刃口尺寸配作。导板功用有两个:一是在冲裁时起上模与下模之间导向作用;二是在回程时起卸料作用。导板导向式冲裁模突出长处是使用时非常安全,可以说是所有冲裁中最安全。由于在使用过程中,始终不容许凸模与导板脱离。(2)导板导向应用导板式导向应用仍有很大局限性。一方面,由于凸模要兼作导向件,其截面尺寸不能太小,以免受侧向力而折断,其截面也不应太复杂。另一方面,由于使用中不容许凸模与导板脱离,选用压力机也受到了限制,只能使用行程可调冲床。并且导板导向式冲裁模仍属于固定卸料方式,也不适当冲裁薄料。但对于板料厚度不不大于0.8mm、形状较简朴落料加工,采用导板导向式冲裁模,还是很适合。4.4.3模架导向(1)模架导向特点普通模架由导柱、导套、上模座和下模座构成。从安全考虑,普通导柱安装在下模座,导套安装在上模座。导柱与导套配合面取圆柱面,以便容易加工成小间隙配合,使模架导向精度高于压力机滑块导向精度。采用模架进行导向,不但能保证上、下模导向精度,并且能提高模具刚性、延长模具使用寿命、使冲裁件质量比较稳定、使模具安装调节比较容易。因而在中小型冲模上广泛采用模架作为上、下模导向装置。模具可视为模具一种部件,并且早已高度原则化与商品化。在冲模设计时,特别是中小型冲模设计时,应尽量选取专业生产原则模架,对提高模具质量、缩短制模周期有着十分重要意义。(2)模架类型及应用按导柱不同位置,分为如下四种模架:中间导柱模架导柱分布在矩形凹模对称中心线上,两个导柱直径不同,可避免上模与下模装错而发生啃模事故。合用于单工序模和工位少级进模。后侧导柱模架后侧导柱模架导柱分布在模座一侧且直径相似,只合用横向送料。其长处是工作面开敞,是适于在大件边沿冲裁。其缺陷是刚性与安全性最差,工作不够平稳、,应尽量少用。对角导柱模架导柱分布在矩形凹模对角线方向上,既可以横向送料,又可以纵向送料。由于导柱间误差方向与送料方向倾斜,因而普通以为导向精度高于前两种模架。适于各种冲裁模使用,特别适于级进冲裁模使用。为避免上、下模方向装错,两导柱直径制成一大一小。四导柱模架4个导柱分布在矩形凹模两对角线方向上。模架刚性较好,导向非常平稳,但价格较高,普通冲压加工不需要四导柱模架。只要规定模具刚性与精度都很高精密冲裁模,以及同步规定模具寿命很高多工位自动级进模才采用。弹压导板式模架弹压导板除具备弹压卸料板压料及卸料功能外,还能对凸模进行导向。按导柱导套配合性质不同,有如下两种形式:导柱导套滑动导向模架将导柱与导套制成小间隙配合,为H6/h5时称为一级模架,为H7/h6时称为二级模架。在加工时,导柱导套与模座均为H7/r6过盈配合。为避免导套压入模座因变形而影响与导柱配合,将导套压入段内孔直径加大1mm,不与导柱相配合。装配良好模架,应能用两手轻轻抬起上模座而下模座不动,但这样效果很难达到,由于导柱与模座为过盈配合,压入导柱导套时难以保证垂直度。因此在装配时,导柱、导套与模座可以较松过渡配合H7/m6代替过盈配合,容易保证导柱和导套轴线垂直于模座平面,使模架导向精度只决定于加工精度,而容易制成精密模架。对于冲裁模,导柱导套配合间隙应不大于单面间隙。当双面冲裁间隙不超过0.03时,相称于板料厚度不大于0.5mm,可选用一级模架。双面冲裁间隙超过0.03mm时,可选用二级模架。为了保证使用中安全和可靠性,设计与装配模具时,还应注意下列事项:当模具处在闭合位置时,导柱上端面与上模座上平面应留10~15mm距离;导柱下端面与下模座下平面应留2~5mm距离。导套与上模座上平面应留不不大于3mm距离,同步上模座开横槽,以便排气。导柱导套滚动导向模架在导柱与导套之间加多排钢球,构成滚动导向装置滚动导向突出特点是:钢球与导柱、导套之间不但没有间隙,并且有0.01~0.02mm过盈量,成为无间隙导向。因而其导向精度非常高。为了减少磨损,钢球沿导柱与导套工作面滚动轨迹应不重叠。为此,钢球在保持圈内排列;横向应当错开,纵向连线与导柱轴线成8度角。为了防止保持圈在工作时下沉、脱离导套而减少配合长度,可在导柱上另加一种支承弹簧。滚动导向装置属于无间隙导向,精度高,寿命长。使用于高速冲模、薄料(t不大于0.5mm)无间隙冲裁、精密冲裁、硬质合金模及其他精密冲裁,原则模架原则模架是指列入模具国标模架。原则模架有如下特点:(1)原则模架是模具原则件中商品化限度最高,有各种型号与规格可供选购。(2)出售原则模架均由专业厂成批制造,质量有保障,价格便宜。(3)虽然每个模具都是单件生产,但是模架却可以批量生产。为适应批量生产需要,减少生产成本,提高模架质量,模座采用铸铁制造,普通模架导柱与导套选用20号钢制造并经渗碳淬火,硬度为58~62HRC;而滚动导向模架导柱与导套则采用轴承钢GCr15制造,淬火硬度为62~68HRC。(4)原则模架严格按冷冲模模架技术条件GB2854-81制造与验收。可见,原则模架质量是很高,设计模具时应尽量选用。依照以上对各种模架比较,为了提高生产率,减少模具成本,故在选取模架时,依照以上模架使用和装配规定,在此设计中选用中间导柱原则模架,其构造图如装配图所示。4.5中间导柱模架构造图4.5定位装置冲压加工时,条料或坯料在冲模内处在对的位置,称为定位。定位基本形式有如下三种类型:(1)导向定位(2)接触定位(3)形状定位在此设计模具中选用接触定位。4.5.1条料横向定位装置:条料横向定位也称为导料,重要作用是保证条料横向搭边值。故在本次设计中采用导料板进行条料横向定位,其设计过程如下所述:导料板普通由两块构成,装配模具时保证两导向面互相平行,称为分体式导向板在简朴落料模上,有时将导料板与固定卸料板制成一体,称为整体式导料板。采用整体式导料板模具,构造较简朴,但是,固定卸料板加工量比较大,且不便于安装调节。在固定卸料式冲模和级进模中,条料横向定位使用导料板,而不用导料销。导料板比导料销耐用,安装调节以便。(1)导料板长度对于无承料板模具,导料板长度就等于凹模板长度。即:L=260mm。(2)导料板宽度当凹模型孔横向尺寸沿对称轴线均分时,无论型孔与否对称,则两块导料板宽度是相似。其宽度b应按下式计算:b=0.5(B-B0-B1)式中:b——导料板宽度(mm);B——凹模板宽度(mm);B=260B0——条料板宽度(mm);B0=169.6mmB1——双面导料间隙(mm);B1=0.2把B=260mm;B0=169.6mm;B1=0.2mm。代入b=0.5(B-B0-B1)中可得:b=0.5(B-B0-B1)=0.5(260-169.6-0.2)=0.590.2=45.(3)导料板厚度查表2-22导料板厚度可得:由于此零件厚度为1.mm,故取导料板厚度为6mm。其导料板构造图如下图所示:4.6导料板构造图4.5.2.条料纵向定位装置:条料纵向定位也称为挡料。在落料模与复合模中,挡料重要作用是保证条料纵向搭边值。而在级进模中还将影响制件形位尺寸精度,因而规定更高。考虑模具构造简朴,故在此选用固定挡料销进行条料纵向定位。其设计过程简介如下:固定挡料销装在凹模型孔出料一侧,运用落料后来废料孔进行挡料,控制送料距离,简称定距。模具国标规定固定挡料销有两种型号即:A型和B型。详细构造查阅有关资料。但是B型用于废料孔较窄时挡料较以便,但应用不多,普通都采用A型。故在此设计中选用A型。固定挡料销设立在近凹模刃口出为推式挡料,设立在远离凹模刃口处为拉式挡料,在此选用推式挡料。推式挡料挡料销孔离凹模刃口较近,损害凹模强度。拉式挡料可克服这一缺陷,冲厚料时可考虑采用。但在落料纵向尺寸较大时,将使凹模长度乃至整个模具尺寸都增大。因而,应用并不多。采用挡料销定距时,每次送料均需将条料抬起,因而,只能单冲,不便连冲,生产效率较低,拉料挡料更是如此。固定挡料销重要用在落料模与顺装复合模上。在2~3个工位简朴级进模上有时也采用。工位多级进冲裁模不适当采用挡料销定距。采用固定挡料销定距时,如果模具为弹压卸料方式,卸料板上要开避让孔,以防卸料板与挡料销碰撞。4.6卸料装置卸料装置功用是在一次冲裁结束之后,将条料或工件与落料凸模或冲孔凸模脱离,以便进行下一次冲裁。在这里只简介固定卸料装置。4.6.1.固定卸料装置形式(1)整体式卸料板:构造简朴,但装配调节不便。(2)分体式卸料板:导料板装配以便,应用较多。(3)悬臂式卸料板:用于窄长件冲孔或切口后卸料。(4)拱桥十卸料板:用于空心件或弯曲件冲底孔后卸料。4.6.2.固定卸料板固定方式(1)卸料板和凹模用同一螺钉和销钉紧固到下模座上,螺钉数量为4个。其构造简朴,但为了刃磨凹模,在拆下卸料板同步,也使凹模脱离了下模座。如模具是用导柱导向,刃磨后再重新装配模具,很也许使冲裁间隙不如初装时均匀而损害模具精度。(2)卸料板只连接到凹模上,凹模再单独连接到下模座上,螺钉普通要增长4~6个,销钉要增长2个。其构造复杂些,但拆下卸料板时,凹模不脱离下模座,也就克服了前者缺陷。应注意,在下模座与卸料板定位销相应处,应钻直径稍不不大于销钉直径通孔,以便拆卸料板时顶出销钉。如果板料较薄,采用固定卸料方式,会引起板料严重翘曲,使工件质量不好,在间隙过大时,还容易浮现卡死现象,严重时也许损坏模具。因而,采用固定卸料方式,按生产经验,板料厚度不适当不不大于0.8mm,并且不适于冲软铝板。固定卸料板平面外形尺寸普通与凹模板相似,其厚度可取凹模厚度0.8倍,板料厚度超过3mm时,可与凹模厚度一致。固定卸料板形孔与凸模单面间隙可以取0.2~0.5mm,厚料与硬料可取大值。4.7推件装置设计复合模出件均为逆出件,冲入凹模内工件需由出件装置反向推出或顶出。倒装复合模出件装置在上模,也称为推件装置,顺装复合模出件装置在下模,也称为顶件装置。推件装置普通由推件板、推杆、打板、打杆构成。在回程,当滑块内打杆横梁撞击到床身两侧限为螺钉时,便产生推件力,并通过打杆、打板、推杆传至推件板。类似装置如果用于顺装复合模就是排除冲孔废料打料装置。4.7.1.推件板构造形式为了防止推件板从凹模内脱出,其构造形式普通采用凸缘式。这种构造是普遍采用构造。对于圆截面推件板,这种整体凸缘构造具备构造简朴、容易加工长处。对于非圆截面,特别是不规则截面推件板,工艺性就很差。则采用分体式构造。故在此采用圆截面推件板。4.7.2.推件板尺寸与公差推件板是出件装置中最重要零件。其截面形状与凹凸模很相似,其外形与凹模有配合关系,其内形又与凸模有配合关系,因而加工难度较大。工作时,推件板应平稳,避免卡死。为此,推件板与凹模和凸模应取小间隙配合。间隙获得过大反而容易卡死。推件板与凹模和凸模配合有如下三种方式:(1)推件板外形与凹模、内形与凸模均按H8/h7小间隙配作。(2)推件板外形按凹模配作成H8/h7小间隙配合,而内形按凸模配作成H11/h11大间隙配合。(3)推件板内形按凸模配作成H8/h7小间隙配合,而外形按凹模配作成H11/h11大间隙配合。4.7.3.推件板极点位置推件板下极点位置应保证其端面超过凹模面0.2~0.5mm,以便在出件时使工件与凹模彻底脱离。推件板在上极点位置,其工作段不应脱离凹模直壁段,应有不不大于4mm配合段。并且此时凹模内至少应能容纳3~4片工件,以便在出件装置失灵时,操作人员有足够时间停机,不致发生撞击而损坏模具或机床。4.7.4.打杆与打板设计在倒装复合模推件装置中,为了避开冲孔凸模,压力机滑块中打杆横梁撞击打杆产生推件力需借助打板传给推杆,再传给推板。设计时需注意如下两点:(1)推杆尽量对称分布,以便使推件力均衡分布、推件装置动作平稳。(2)打板平面面积尽量减小,其平面形状尽量不用完整矩形和圆形。打杆构造形式惯用是一端有大头光杆。打杆直径应比模柄孔直径小0.5~1mm。打杆设计核心问题是决定其长度,应保证能被压力机滑块中打杆横梁撞击到,又不能过长而影响打板自由升降。设计时普通按下式规定来拟定:当推件板处在下极点位置时,打杆上端应超过压力机滑块打杆横梁孔底平面约1~5mm,因而设计时需已知选定压力机滑块底平面到打杆横梁孔之间距离。故其成果见装配图。5.其他冲模零件设计5.1模柄类型及选取中小型模具普通都用模柄将上模与压力机滑块相连接。设计模具时,选取模柄类型要考虑模具构造特点和使用规定,模柄工作段直径应与所选定压力机滑块孔直径相一致。下面分别简介几种常用原则模柄形式,可供设计时选用。(1)旋入式模柄旋入式模柄,通过螺纹与上模座连接,上端两平行面供搬手旋紧用。骑缝螺钉用于防止模柄转动。(2)压入式模柄压入式模柄,固定段与上模座孔采用H7/h6过渡配合,并加骑缝销防止转动。装配后模柄轴线与上模座垂直度比旋入式模柄好。(3)凸缘式模柄凸缘模柄,在上模座加工出容纳模柄大凸缘沉孔,与凸缘为H7/h6配合,并用3个或4个内六角螺钉进行固定。由于沉孔底面表面粗糙度较差,与上模座平行度也较差,因此装配后模柄垂直度远不如压入式模柄。因而在能应用压入式模柄时,不应采用凸缘模柄。这种模柄长处在于凸缘厚度普通不到模座厚度一半,模座凸缘如下某些仍可加工出形孔,以便容纳推件装置顶板采用螺纹模柄小型模具也可以这样应用,但螺纹连接段长度要比上模座厚度小些。5.1凸缘模柄构造图(4)浮动模柄模柄与上模座不是刚性连接,容许模柄在工作过程中产生少量倾斜。采用浮动模柄,可避免压力机滑块由于导向精度不高对模具导向装置产生不利影响,减少对模具导向件磨损,延长其使用寿命,使模具导向装置长期保持良好导向精度。浮动模柄重要用于滚动导向模架,在压力机导向精度不高时,选用一级精度滑动导向模架也可采用。但选用浮动模柄模具必要使用行程可调冲床,保证在工作过程中导柱和导套不脱离。否则,在回程上模有也许与浮动模柄移位,严重时甚至可将上模甩出去,轻者损坏模具,重者也许导致人生事故。(5)通用模柄将快换凸模插入模柄孔内,配合为H7/h6,再用螺钉从模柄侧面将其固紧,防止卸料时拔出,就构成了通用冲孔模上模。依照以上模具比较,在此设计中选用压入式模柄。其构造如下图所示:5.2凸模固定板凸模固定板外形与尺寸普通与凹模板相似,厚度为凹模板厚度0.8~1倍。固定凸模型孔决定于凸模构造设计,对于圆凸模,取凸模固定端直径按H7精度加工;对于用螺钉吊装直通式凸模,规定型孔按凸模实际尺寸配作成H7/h6;对于用低熔点合金、环氧树脂及胶粘法固定凸模,则型孔尺寸按相应凸模尺寸恰当放大周边间隙来拟定。取凸模固定板厚度为30mm。5.3垫板在凸模固定板与上模座之间加一块淬硬垫板,可避免硬度较低模座因局部受凸模较大冲压力而浮现凹陷,致使凸模松动。有些模具在凹模与下模座之间也加垫板,目是为了提高模具使用寿命。垫板平面形状与尺寸和固定板相似,其厚度普通取6~10mm。在垫板上穿过连接螺钉、卸料螺钉和定位销出要钻通孔,其直径应比相应件直径增大0.5~1mm。应注意,穿销孔是在装模具时调节好冲裁间隙后,连同模座和固定板一起经钻孔、绞孔加工出来,垫板淬火前应将穿销孔扩大,以免垫板淬火变形后难以打入销钉。如果模座是用钢板制造,当凸模截面面积不太小时,可以省去垫板。5.4紧固件冲模上紧固件涉及连接螺钉和定位销钉。受力较大连接螺钉普通都采用内六角螺钉,其特点是用45号钢制造,并淬火达35~40HRC,因而可承受较大拉应力。受力不大小螺钉可以采用普通圆柱头螺钉,但普通不用半球头螺钉或沉头螺钉。前者一字槽容易拧坏,后者装配时不变便调节。5.5定位销定位销钉采用普通圆柱销,可以承受一定切应力。6.模具装配6.1复合模装配复合模普通以凸凹模作为装配基件。其装配顺序为:①装配模架;②装配凸凹模组件(凸凹模及其固定板)和凸模组件(凸模及其固定板);③将凸凹模组件用螺钉和销钉安装固定在指定模座(正装式复合模为上模座,倒装式复合模为下模座)相应位置上;④以凸凹模为基准,将凸模组件及凹模初步固定在另一模座上,调节凸模组件及凹模位置,使凸模刃口和凹模刃口分别与凸凹模内、外刃口配合,并保证配合间隙均匀后固紧凸模组件与凹模;⑤试冲检查合格后,将凸模组件、凹模和相应模座一起钻铰销孔;⑥卸开上、下模,安装相应定位、卸料、推件或顶出零件,再重新组装上、下模,并用螺钉和定位销紧固。6.2凸、凹模间隙调节冲模中凸、凹模之间间隙大小及其均匀限度是直接影响冲件质量和模具使用寿命重要因素之一,因而,在制造冲模时,必要要保证凸、凹模间隙大小及均匀一致性。普通,凸、凹模间隙大小是依照设计规定在凸、凹模加工时保证,而凸、凹模之间间隙均匀性则是在模具装配时保证。冲模装配时调节凸、凹模间隙办法诸多,需依照冲模构造特点、间隙值大小和装配条件来拟定。这里用垫片法来调节。垫片法是运用厚度与凸、凹模单面间隙相等垫片来调节间隙,是简便而惯用一种办法。其办法如下:①按图样规定组装上模与下模,其中普通上模只用螺钉稍微拧紧,下模用螺钉和销钉紧固。②在凹模刃口四周垫入厚薄均匀、厚度等于凸、凹模单面间隙垫片(金属片或纸片),再将上、下模合模,使凸模进入响应凹模孔内,并用等高垫铁垫起。③观测凸模能否顺利进入凹模,并与垫片能否有良好接触。若在某方向上与垫片接触松紧限度相差较大,表白间隙不均匀,这时可用手锤轻轻敲打凸模固定板,使之调节到凸模在各方向与凹模孔内碘片松紧限度一致为止。④调节适当后,在将上模用螺钉紧固,并配装销钉孔,打入定位销。7.附加工序在拉深过程中,金属材料与模具表面直接接触,由于互相间作用压力很大,当板料在凹模表面滑动时,就产生很大摩擦。成果使拉深时所需力和冲件侧壁内部拉应力有所增大,这不但减少了模具使用寿命,并且还容易划伤冲件表面,当拉应力变大时,还会使侧壁厚度变薄,以致减少了冲件精度。如果采用润滑剂,使得在板料与凹模表面之间存在着一层薄膜,将其滑动表面互相隔离。因而减小了摩擦力,并减小了模具磨损,从而使冲件表面质量尺寸精度均有所提高。对于本次设计咱们可以采用混合润滑剂,其详细成分如下锭子油40%黄油40%滑石粉11%硫磺8%酒精1%其中硫磺应以粉末状态加入。根据(P397,《冲压工艺与模具设计实用手册》)冲压之后从零件上清除润滑剂有各种各样办法。普通有用软抹布手工擦除、在碱液中电解除油、在专门溶液中热除油、润滑剂溶解于三氯化乙烯中和在汽油或其他溶剂中消除等几种。8.详细零件工艺方案在机械制造中,采用各种机械加工办法将毛坯加工成零件,再将这些零件装配成机器。为了使上述制造过程满足“优质、高产、低成本”规定,一方面要指定零件机械加工工艺规程和机器装配工艺规程,然后按照所制定工艺规程来进行机械加工和装配。由于零件工艺过程可以是各种各样,工艺人员任务是从既有生产条件出发,制定出一种切合实际最优工艺过程,并将其关于内容用文献形式规定下来。规定零件机械加工工艺过程和操作办法等工艺文献称为机械加工工艺规程。机械加工工艺规程是指引生产重要技术文献。按照工艺规程进行生产,才干保证达到产品质量、生产率和经济性规定。合理工艺规程在编制后应要满足下述规定:1.零件所需工序数量要尽量少,并且要减少或不再采用其她加工办法加工。2.零件各工序所采用设备构造要简朴、寿命要长。3.工序中所占用设备要少,尽量采用生产机械化与自动化。4.生产准备周期要短,所需材料要少,成本要低廉。5.零件生产工艺流程要合理,做到安全生产。6.制出零件应符合技术规定,并且尺寸精度要高,表面质量要好。7.尽量采用技术级别不高工人生产,以减少成本。制定机械加工工艺规程原则是:在一定生产条件下,以最低成本,按筹划规定速度,可靠地加工出图纸规定零件。在编制工艺规程时,应注意如下几种问题:1.技术上先进性在编制工艺规程时,应尽量菜油新工艺、新技术、先进设备和新材料,以获得较高生产率,但不应加大操作工人劳动强度,而应依托设备先进性来保证。2.经济上合理性在一定生产条件下,也许有几种能保证零件技术规定加工工艺方案,此时应全面考虑,应依照工序数量、机械加工难易限度、通过核算或分析选取经济效益最佳加工方案,以使零件减少工序及减少成本。同步,加工精度规定不高零件,尽量不使用高精度加工设备。3.创造必要良好工作条件在编制工艺规程时,必要保证操作人员有良好而安全工作条件,并保证所加工零件质量合格及减轻工人劳动强度。本设计例举凸凹模工艺方案凸凹模如图8.1所示工艺路线工序一:热解决(正火).工序二:车两端面,保证尺寸60mm.工序三:热解决(调质).工序四:粗车外圆φ210mm、φ167.5mm工序五:半精车φ210mm、φ167.5mm工序六:圆角工序七:钻φ96mm孔工序八:钻φ90.4mm孔工序九:钻4×M8、4×M8螺纹底孔工序十:攻4×M8、4×M8螺纹工序十一:精车φ210mm、φ167.5mm工序十二:钳工工序十三:检查参照文献[1]郑家贤.冲压工艺与模具设计实用技术[M].北京:机械工业出版社,.ZhengJiaxian.Rammingcraftandmolddesignpracticaltechnology[M].Beijing:MechanicalindustryPress,.(inChinese)[2]冲模设计手册编写组.冲模设计手册[M].北京:机械工业出版社,1999.Diesthedesignhandbookcompilationgroup.Diesthedesignhandbook[M].Beijing:MechanicalindustryPress,1999.(inChinese)[3]刘心治.冷冲压工艺及模具设计[M].重庆:重庆大学出版社,1995.LiuXinzhi.Coldrammingcraftandmolddesign[M].Chongqing:ChongqingUniversityPress,.(inChinese)[4]卢险峰.冲压工艺模具学[M].北京:机械工业出版社,1997.LuXianfeng.Rammingcraftmoldstudy[M].Beijing:MechanicalindustryPress,1997.(inChinese)[5]周大隽.冲模构造设计要领与范例[M].北京:机械工业出版社,ZhouDajun.Diesthestructuraldesignmainpointandthemodel[M].Beijing:MechanicalindustryPress,.(inChinese)[6]中华人民共和国机械工程学会锻压学会.锻压手册[M].北京:机械工业出版社,.Chinamechanicalengineeringacademicsocietyforgingandstampingacademicsociety.Forgingandstampinghandbook[M].Beijing:MechanicalindustryPress,.(inChinese)[7]钟毓斌.冲压工艺与模具设计[M].北京:机械工业出版社,.ZhongYubin.Rammingcraftandmolddesign[M].Beijing:MechanicalindustryPress,.(inChinese)[8]彭建声.简要模具工实用技术手册[M].北京:机械工业出版社,.PengJiansheng.Concisemoldlaborpracticaltechnicalmanual[M].Beijing:MechanicalindustryPress,.(inChinese)[9]模具制造手册编委会.模具制造手册[M].北京:机械工业出版社,1992.Moldmanufacturehandbookacademicsociety.Moldmanufacturehandbook[M].Beijing:MechanicalindustryPress,1992.(inChinese)致谢通过半年忙碌和工作,本次毕业设计已经接近尾声,作为一种本科生毕业设计,由于经验匮乏,难免有许多考虑不周全地方,如果没有导师督促指引,以及一起工作同窗们支持,想要完毕这个设计是难以想象。在这里一方面要感谢我指引教师曾立平教师。曾教师平日里工作繁多,但在我做毕业设计每个阶段,从外出实习到查阅资料,设计草案拟定和修改,中期检查,后期详细设计,装配草图等整个过程中都予以了我悉心指引。我设计较为复杂啰嗦,但是曾教师依然细心地纠正图纸中错误。除了敬佩曾教师专业水平外,她治学严谨和科学研究精神也是我永远学习榜样,并将积极影响我此后学习和工作。然后还要感谢大学几年来所有教师,为咱们打下机械专业知识基本;同步还要感谢所有同窗们,正是由于有了你们支持和勉励。本次毕业设计才会顺利完毕。最后感谢我母校几年来对我大力栽培
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