空調(diào)金屬制件級進(jìn)模設(shè)計(jì)

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1、 成都大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 空調(diào)金屬制件級進(jìn)模設(shè)計(jì) 學(xué)院(部) 工業(yè)制造學(xué)院 專 業(yè) 材料成型及控制工程 學(xué)生姓名 學(xué) 號 年級 指導(dǎo)教師 職稱 講 師 2011 年 6 月 10 日 空調(diào)金屬制件級進(jìn)模設(shè)計(jì) 摘 要：本課題是空調(diào)金屬制件級

2、進(jìn)模設(shè)計(jì)。通過分析零件圖知道有折彎和翻孔這兩大工藝。首先了解國內(nèi)關(guān)于這方面工藝存在問題；然后依照級進(jìn)模的設(shè)計(jì)步驟：進(jìn)行沖壓件的工藝分析，工藝方案的比較，排樣圖的設(shè)計(jì)，工藝力和工藝尺寸計(jì)算，步距與定位方式的選擇，凸、凹模的結(jié)構(gòu)和固定，模架的選擇，卸料裝置和導(dǎo)料裝置、自動送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、校核壓力機(jī)這一系列過程，完成模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；最后用裝配圖、零件圖、說明書來表達(dá)整個結(jié)果。 關(guān)鍵詞：級進(jìn)模；折彎；翻孔；凸模；凹模。  Designing progressive die for air conditioning Metalwork Abstract: This topic is

3、 about designing progressive die for air conditioning Metalwork. It contain Bending and Burring By analyzing the parts. Firstly, understand the process of domestic problems in this Field ; In accordance with the design of progressive die steps: Analysis Technology of stamping, Compare the Process P

4、lan, design Layout Chart, calculate technology force and technology dimension; choice step mode 、the way of location 、the structure of the punch Concave die and its’ fixed; choice mold frame unloader device, Guide feeder, Automatic feed mechanism design, Check press, Complete the die structure desi

5、gn; finally, Express the results with assembly drawings, parts drawing, manual. Key words: Progressive die; Bending ; Burring; punch; Concave die. 目錄 緒論 1 1.1 選題目的和意義 1 1.2 國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述 1 1.3 論文所要研究的主要內(nèi)容 1 第2章 零件工藝分析 3 2.1 零件工藝確定 3 2.2 彎曲工藝性 4 2.3 翻邊工藝性 4 2.4沖裁的工藝性 5 2.5 方案的確定 5 第3章 主

6、要工藝參數(shù)計(jì)算 7 3.1 毛坯尺寸計(jì)算 7 3.2 排樣圖尺寸計(jì)算 8 3.2.1確定預(yù)制孔尺寸 8 3.2.2 條料、導(dǎo)料板間距離 8 3.3 步距與步距精度 9 3.4 材料的利用率 10 3.5 工藝力計(jì)算 10 3.5.1 沖預(yù)制孔 11 3.5.2 沖切刃 11 3.5.3 沖槽所需力 11 3.5.4 翻孔工序： 12 3.5.5 彎曲工序 12 3.5.6 落料工序 12 3.6 壓力中心計(jì)算 13 3.7 壓力機(jī)選則 14 第4章 工藝尺寸計(jì)算 15 4.1 刃口尺寸 15 4.1.1 沖預(yù)制孔 15 4.1.2 側(cè)刃 16 4.1.3

7、 導(dǎo)正銷 16 4.1.4 切槽 17 4.1.6 彎曲凸、凹模尺寸計(jì)算 19 4.1.7 落料 19 4.2 凸、凹模的設(shè)計(jì) 21 4.2.1 沖預(yù)制孔凸模設(shè)計(jì) 21 4.2.2 切槽設(shè)計(jì) 21 4.2.3 翻孔凸模 22 4.2.4 彎曲凸模 22 4.2.5 落料凸模 23 4.2.6 凹模 23 第5章 模具結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì) 25 5.1 模架的選擇 25 5.1.1 模座 25 5.1.2 導(dǎo)向裝置 25 5.1.3 模柄 25 5.2 卸料裝置的選擇 25 5.3 浮頂裝置 26 5.4 定距定位裝置 27 5.4.1 側(cè)刃的設(shè)計(jì) 27 5.4.

8、2 側(cè)刃擋塊 27 5.4.3 獨(dú)立導(dǎo)正銷 28 5.5 自動送料 28 5.6 模具結(jié)構(gòu)連接和定位 28 第6章 校核 29 6.1 導(dǎo)柱導(dǎo)套 29 6.2 壓力機(jī)校核 29 結(jié)論 30 致謝 31 參考文獻(xiàn) 32 附錄一 二維裝配體總成圖視圖 33 附錄二 中英文翻譯 37 附錄三 文獻(xiàn)綜述 46 III 緒論 1.1 選題目的和意義 通過這一實(shí)踐教學(xué)過程，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識，培養(yǎng)獨(dú)立分析、解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決現(xiàn)場實(shí)際問題的工作能力，為今后工作和繼續(xù)學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ),全面提高學(xué)生的專業(yè)綜合素質(zhì). 通過空調(diào)金屬制件級進(jìn)模的

9、設(shè)計(jì)。讓學(xué)生了解從事新產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)該經(jīng)歷的過程，以及學(xué)會如何查閱相關(guān)資料，在別人做過類似的課題研究中找到本課題的切入點(diǎn)和突破點(diǎn)。 本課題級進(jìn)模設(shè)計(jì)涉及到翻孔、折彎這兩大工藝。通過對特定零件的分析，可以讓學(xué)生對具體選擇合理的工藝方案、工序步驟、排樣圖設(shè)計(jì)、及相關(guān)結(jié)構(gòu)、部件的設(shè)計(jì)有一個整體的概念。 對所學(xué)的專業(yè)課或基礎(chǔ)課知識進(jìn)行一次組合，對查閱文獻(xiàn)進(jìn)行分析。 1.2 國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述 根據(jù)本課題所涉及到的帶翻孔、折彎工序的級進(jìn)模。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)期刊具體情況如下。 翻孔技術(shù)目前國內(nèi)可以通過求最大一次性翻孔高度來確定翻孔的次數(shù)，如果不能一次翻孔則采用先拉伸、沖底孔再翻孔的工藝方案；預(yù)制孔的大

10、小的確定，應(yīng)采用的是簡單的彎曲公式還是體積不變定律也很清楚，對于材料變薄的翻孔應(yīng)該采用簡單的彎曲公式，否則，采用后者；根據(jù)目前的產(chǎn)品需求，人們將將研究中厚板翻孔過程中預(yù)制孔徑、凹凸模間隙和凹模半徑對中厚板翻孔過程的影響，多孔翻孔模設(shè)計(jì)和翻孔工藝。 折彎技術(shù)最大來難題一直是彎曲件的回彈，目前國內(nèi)的解決方案也就只是一些減小的技巧：用過度彎曲法對消回彈、采用反復(fù)彎曲對消回彈、對變形區(qū)進(jìn)行整形來減少較厚板料的回彈、用強(qiáng)力頂件器對消彎曲回彈的方法、采用橡膠彎曲模具、采用可調(diào)整凸/凹模間隙的模具結(jié)構(gòu)減小回彈、壓制加強(qiáng)筋以減小回彈、利用滾軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不破裂和無回彈的彎板方法。目前和將來將建立金屬板材折彎回彈

11、數(shù)學(xué)模型及其應(yīng)用范圍，反復(fù)折彎的劇烈塑性變形,運(yùn)用先進(jìn)方法改變折彎機(jī)的精度等來徹底解決彎曲回彈這一難題。 級進(jìn)模主要體現(xiàn)在目前可以采用反頂式結(jié)構(gòu)，避免因定位不準(zhǔn)、尺寸超差而導(dǎo)致材料利用率低、工作效率低、成本高的缺陷。將來將對級進(jìn)模表面加工工藝開發(fā)與應(yīng)用，自動送料切斷機(jī)構(gòu)，高速沖壓存在的問題和解決方法，排樣設(shè)計(jì)進(jìn)行重點(diǎn)研究，以滿足生產(chǎn)高效率、高精度的發(fā)展需求。 1.3 論文所要研究的主要內(nèi)容 1、通過文獻(xiàn)綜述了解本課題涉及到的翻孔、折彎、級進(jìn)模的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢，為具體設(shè)計(jì)提供切入點(diǎn)和突破點(diǎn)，避免重復(fù)勞動，提高研究的意義和價(jià)值。 2、對工件圖和技術(shù)要求進(jìn)行分析，得到制件形狀、結(jié)

12、構(gòu)、尺寸、材質(zhì)和一些技術(shù)條件。 3、通過對制件進(jìn)行全面的工藝分析，特別是難點(diǎn)地方（翻孔、折彎）進(jìn)行重點(diǎn)分析，提出解決方案。 4、排樣圖要確定沖預(yù)制孔、翻孔、折彎的先后順序，多少工位、采用什么方式定距，工位間步距多大。 5、模架形式（包括導(dǎo)向系統(tǒng)），卸料結(jié)構(gòu)，導(dǎo)料裝置，送料和定距方式，凹、凸模的結(jié)構(gòu)形式及固定方法。 6、模具的閉合高度，所用的壓力機(jī)型號。  第2章 零件工藝分析 2.1 零件工藝確定 零件圖見下 圖2-1 零件圖 由零件圖知，零件含翻孔和折彎兩大工藝。 由于翻孔高度決定了翻孔的方法。若工件要求的翻孔高度大于一次能達(dá)到的極限翻孔高度時(shí)，可采用多次翻

13、孔或經(jīng)拉深、沖底孔后再翻孔的工藝方法。 一次翻孔的極限高度 式中 — 低碳鋼的極限翻孔系數(shù)； D — 翻邊后孔中徑，mm； r — 翻邊與工作平面的圓角半徑，mm； t — 板料厚度，mm。 預(yù)制孔直徑為 式中 D — 翻邊后孔中徑，mm； H — 翻邊高度，mm； r — 翻邊與工作平面的圓角半徑，mm； t — 板料厚度,mm。 代入數(shù)據(jù)到： 由球形凸模、沖孔、選，得，帶入得 由于工件翻孔，所以一次翻孔能夠完成。那么本零件涉及到?jīng)_裁、翻孔、彎曲這三大工藝。 2.2 彎曲工藝性 結(jié)合本零件特點(diǎn)，涉及到板材彎曲以

14、下三個方面： （1）彎曲件的最小壓彎半徑： 壓彎線與材料軋紋垂直 壓彎線與材料軋紋平行 而零件圖為 （2）板材彎曲零件的彎邊高度 直角彎曲條件 由于零件 （3）孔的邊緣距彎曲線的距離應(yīng)滿足 當(dāng)時(shí)，； 零件 綜合以上三個條件知道彎曲可以實(shí)現(xiàn)。 2.3 翻邊工藝性 孔翻邊的變形，主要危險(xiǎn)在于邊緣被拉裂，破裂的條件取決于變形程度的大小。翻邊時(shí)孔邊不破裂所能達(dá)到的最大變形程度，即最小的值，稱為極限翻邊系數(shù)。 由上面知道預(yù)制孔直徑 球面凸模、用模具沖孔、時(shí)得 ， 實(shí)際，大于極限翻孔系數(shù)能實(shí)現(xiàn)翻孔。 2.4沖裁的工藝性 結(jié)合本零件特點(diǎn)，本零件主要

15、涉及到以下兩個工藝點(diǎn)： (1)沖孔的最小尺寸：對于鋼，圓孔時(shí)，,實(shí)際。 (2)孔間距要求：但不小于，零件孔間距為 由以上兩點(diǎn)知道滿足要求可以實(shí)現(xiàn)沖裁預(yù)制孔。 2.5 方案的確定 表2-1 單工序模、級進(jìn)模和復(fù)合模具特點(diǎn)比較 項(xiàng)目 單工序模 級進(jìn)模 復(fù)合模 沖壓精度 較低 較高（IT10~IT13） 高（IT8~IT11） 制件平整程度 一般 不平整，高質(zhì)量件需校平 因壓料較好，制件平整 沖模制造的難易程度級價(jià)格 容易、價(jià)格低 簡單形狀制件的級進(jìn)模比復(fù)合模制造難度低，價(jià)格比較低 復(fù)雜形狀制件的復(fù)合模比級進(jìn)模制造難度低，相對價(jià)格低 生產(chǎn)率 較低 最高

16、 高 使用高速壓力機(jī)的可能性 有自動送料裝置可以連沖，但速度不能太高 適用于高速自動壓力機(jī) 不宜用高速自動壓力機(jī) 材料要求 條料要求嚴(yán)格，可用邊角料 條料或卷料，要求嚴(yán)格 除用條料外，小件可用邊角料，但生產(chǎn)率低 生產(chǎn)安全性 不安全 比較安全 不安全，要有安全裝置 本零件的材料為Q235,制件生產(chǎn)批量大，零件尺寸精度如下，孔心距為IT11~IT12，寬度公差進(jìn)度為IT10~IT11，精度不是很多高，考慮自動化以及生產(chǎn)效率等因素選擇級進(jìn)模設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)方案如下： 方案一、沖預(yù)制孔→折彎→翻孔→落料 方案二、沖預(yù)制孔→翻孔→折彎→落料 方案一，折彎后再翻孔容易造

17、成折彎部分的扭曲，導(dǎo)致精度達(dá)不到要求。方案二能有效的避免這種情況，合理的過程能避免不必要的誤差。 考慮是級進(jìn)模設(shè)計(jì)，所以準(zhǔn)備采用側(cè)刃即可實(shí)現(xiàn)粗定位也可以保證外形尺寸，精定位采用導(dǎo)正銷，由于級進(jìn)模的效率最高時(shí)一般采用自動送料，所以也要留個送料孔，由于本零件有折彎而且高度為18mm，而這時(shí)其余凸模還離凹模有一定距離，不是利用凸模前端導(dǎo)正，必須用獨(dú)立導(dǎo)正銷。具體排樣如下：沖預(yù)制孔→導(dǎo)正沖預(yù)制孔→切槽→折彎→落料。 圖2—2 排樣圖  第3章 主要工藝參數(shù)計(jì)算 3.1 毛坯尺寸計(jì)算 （3—1） 式中 — 直邊長度，mm； — 直邊長度，mm；

18、 — 彎曲中性層長度，mm； 圖3—1 毛坯計(jì)算圖 由料厚、彎曲件內(nèi)圓角半徑，查形彎曲件（彎曲90時(shí)）圓角部分中性層的弧長，得中性層弧長。則 查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值得尺寸100.12，,則毛坯尺寸為。具體情況如下： 圖3—2 零件展開圖 3.2 排樣圖尺寸計(jì)算 3.2.1確定預(yù)制孔尺寸 由上面知道預(yù)制孔的尺寸為。 3.2.2 條料、導(dǎo)料板間距離 條料寬度 導(dǎo)料板之間的距離 式中 —

19、 條料寬度方向沖裁件的最大尺寸，mm； a — 側(cè)搭邊值； n — 側(cè)刃數(shù)； — 側(cè)人沖切的料邊寬度，通常取=1.5~2.5mm,薄料取小值，厚料取大值； Z — 沖切前的條料寬度與到料板間的間隙,對于t<2,Z=0.1~0.3mm,對于t>2,Z=0.3~0.8mm; y — 沖切后的條料寬度與導(dǎo)料板間的間隙，通常取y=0.1~0.2mm.。 本排樣圖為沿送料方向有廢料沖裁而垂直送料方向?yàn)闊o廢料沖裁。根據(jù)材料厚度、自動送料沖裁，得沿著送料方向搭邊、垂直送料方向搭邊。由于排樣方式為側(cè)邊無廢料沖切所以。選側(cè)刃沖切的料邊寬度。根據(jù)條料寬度、，得

20、條料裁剪公差。代入得 選沖切前條料與導(dǎo)料板之間的間隙；沖切后的條料寬度與導(dǎo)料板間的間隙。將以上數(shù)據(jù)代入、得到導(dǎo)料板沖切前后的距離： 圖3—3 毛坯尺寸及導(dǎo)料板間距離 3.3 步距與步距精度 多工位級進(jìn)模的步距公差 式中 — 步距對稱偏差值，mm； — 沖件沿送料方向最大輪廓（展開后）的精度提高三級或四級后的實(shí)際公差值，mm； — 工位數(shù)； — 修正系數(shù)。 由零件毛坯展開圖沿送料方向最大輪廓知，原圖沖件精度為,提高到,則；由查修正系數(shù)，得；由排樣圖只工位為，則。帶入得 而實(shí)際生產(chǎn)中，步距精度一般為、

21、、，所以本模具選。 3.4 材料的利用率 送料選擇一個步距內(nèi)材料的利用率來衡量： 將, , 帶入式得 3.5 工藝力計(jì)算 采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模時(shí)按式 沖裁力 卸料力 推件力 式中 F — 沖裁力（N）； n — 同時(shí)梗塞在凹模內(nèi)的工件（或廢料）數(shù)； h — 凹模洞口的直壁高度(mm)； t

22、 — 卸料厚度（mm）； 、、 — 卸料力、推件力、頂件力系數(shù)。 3.5.1 沖預(yù)制孔 的選,帶入則單個預(yù)制孔的沖裁力為 由、得,取，代入得卸料力 凹模得孔口的選用，由料厚得孔口，取，則 由、得,代入得推件力 。 3.5.2 沖切刃 由于沖切刃只需沖裁力則帶入則 3.5.3 沖槽所需力 由于沖槽類似于沖孔，所以其工藝力為沖裁力、卸料力、推件力之和，由于前面凸模和后面凸模沖裁裁面對的板料邊界不一樣，所以工藝力分別計(jì)算，帶入、、則前面凸模沖裁力為 前面凸模卸料力 前面凸模推件力 則后面凸模沖裁力為 后面凸模卸料力 后面凸模推件力

23、 3.5.4 翻孔工序： 采用球頭凸模的翻邊力可按下式計(jì)算 （3—11） 式中 翻邊力系數(shù)； 板料抗拉強(qiáng)度，。 由于實(shí)際介于之間，選擇，代入（3—11）得 翻孔工序由于翻孔后料會箍在凸模上,所以也存在卸料力按（3—9）得 3.5.5 彎曲工序 L形件彎曲工藝力 則 3.5.6 落料工序 由于是落料所以工藝力只有沖裁力，帶入（3—8）得 。 表3-1 工藝力分布 工步序號 工步名稱 工藝力 總計(jì) 沖裁力 卸料力 推件力 1 沖預(yù)制孔 +側(cè)刃 —— ——

24、 2 導(dǎo)正 —— —— —— 3 切槽 + + + 4 翻孔 —— 5 折彎+ 側(cè)刃 —— —— —— —— 6 落料 —— —— —— —— —— —— —— 3.6 壓力中心計(jì)算 將上表中的壓力帶入排樣圖中,得到整個沖壓過程的壓力分布,.建立坐標(biāo)求解壓力中心如下： 圖3—4 壓力中心圖 在模柄孔范圍內(nèi)啊，所以壓力中心按照原定的方案。 3.7 壓力機(jī)選則 根據(jù)要求，壓力機(jī)的公稱壓力要大于工藝力。查《沖壓模具設(shè)計(jì)及實(shí)例精解》沖壓常用壓力機(jī)

25、技術(shù)參數(shù)表，選具體參數(shù)如下： 表3—2 壓力機(jī)參數(shù) 公稱 壓力 壓力 行程 滑塊 行程 滑塊行 程次數(shù) 封閉 高度 滑塊節(jié)量 滑塊中心 至機(jī)身距離 250KN 5mm 60mm 140 275mm 60 170mm 模柄孔尺寸 機(jī)身兩 立柱間距 工作臺至導(dǎo)軌距離 墊板厚度 機(jī)身可傾角 工作臺尺寸 直徑 深度 前后 左右 30mm 55mm 220mm 325mm 50mm 30 320 420 工作臺落 料孔尺寸 電動機(jī) 總機(jī)重量（約） 前后 左右 功率 轉(zhuǎn)速 型號 長 寬 高 145mm

26、 220mm 2.2kw 950 r/min Y112M-6 1110mm 676mm 1896mm 1200kg  第4章 工藝尺寸計(jì)算 4.1 刃口尺寸 4.1.1 沖預(yù)制孔 沖孔時(shí)凸、凹模尺寸及孔心距 式中 、 — 沖孔凸、凹模尺寸； — 凹?？仔木嗟某叽纾? — 工件孔心距的最小極限尺寸； — 沖孔件孔的最小極限尺寸； — 沖裁件制造公差；

27、 — 最小初始雙面間隙； 、 — 凸、凹模的制造公差； — 系數(shù)，值在0.5~1之間，與沖裁件的精度等級有關(guān)。 由,材料為得到、。由于凸、凹模按照設(shè)計(jì)，按照預(yù)制孔尺寸，則、；由于翻孔精度為，則選擇預(yù)制孔的精度為，則。當(dāng)制件公差為,取。查零件圖知道工件圖孔心距為。 校核： 故符合條件。將已知和查表數(shù)據(jù)帶入式分別得到如下結(jié)果： 4.1.2 側(cè)刃 在有導(dǎo)正銷的情況下，側(cè)刃的公稱尺寸等于步距的公稱尺寸加，制造偏差取負(fù)值一般取。側(cè)刃斷面長度可按式計(jì)算，即 式中 — 送料步距的工稱尺寸/mm;

28、— 系數(shù)，工步數(shù)大的取大值，沖薄料取小值。 綜述所述，選擇。 側(cè)刃孔的尺寸由側(cè)刃的實(shí)際尺寸與按沖制件材料所選的單面間隙確定（可參照有關(guān)凸凹模間隙的內(nèi)容）。通常側(cè)刃孔按側(cè)刃的實(shí)際尺寸配制，來保證要求的單面間隙。采用配合加工法時(shí)凸、凹模的尺寸及公差得沖孔時(shí)凹模尺寸按凸模尺寸配制，保證單面間隙為即，選單面間隙選擇。 4.1.3 導(dǎo)正銷 導(dǎo)正銷的直徑和高度的確定， 式中 — 沖孔凸模直徑 — 導(dǎo)正銷與孔徑兩邊的隙，mm。 將已知數(shù)據(jù)代入上式得 導(dǎo)正銷直徑與讓位孔之間的關(guān)系，讓位孔與導(dǎo)正銷直徑

29、之間保持足夠間隙，一般取，即。那么讓位孔 選擇。 4.1.4 切槽 多工位級進(jìn)模的步距公差 式中 — 步距對稱偏差值； — 沖件沿送料方向最大輪廓（展開后）的精度提高三級或四級后的實(shí)際公差值； — 工位數(shù)； — 修正系數(shù)。 由零件毛坯展開圖沿送料方向最大輪廓知，原圖沖件精度為,提高到,則；由得；由排樣圖只工位為，則。帶入得 而實(shí)際生產(chǎn)中，步距精度一般為、、，所以本模具選。 由于要保證制件的精度，所以切槽的尺寸精度要用完全互換法計(jì)算其精度。 查公差等級知道為。由,材料為得

30、到、。凸、凹模按照設(shè)計(jì)，切槽寬度尺寸為，則、,。而切槽長度基本尺寸為,由于這個尺寸與決定工件形狀尺寸關(guān)系不大,只與最后落料工序垂直送料方向有關(guān),所以選擇,則、,。當(dāng)制件公差為,取，當(dāng)制件公差為,取。查零件圖知道工件圖孔心距為，由于要求不高，選擇， 則即。 沿送料方向尺寸校核 故符合條件。將已知和查表數(shù)據(jù)帶入式分別得到如下結(jié)果： 垂直送料方向尺寸校核 故符合條件。將已知和查表數(shù)據(jù)帶入式分別得到如下結(jié)果： 凹?？仔木? 4.1.5 翻孔 翻孔凹模圓角半徑 可取該值等于零件的圓角半徑，則； 翻孔凸模圓角半徑 應(yīng)盡量取大些，做成球形或拋物線。 由于零件標(biāo)注

31、為z中性層尺寸為，所以凸模尺寸按照沖孔工序的凸模設(shè)計(jì)。 凸、凹模按照設(shè)計(jì)，按照預(yù)制孔尺寸，則、；由于翻孔精度為， ，即。當(dāng)制件公差為,取。查零件圖知道工件圖孔心距為。將已知和查表數(shù)據(jù)帶入式分別得到如下結(jié)果： 平板料毛坯翻邊時(shí)凸凹模之間的間隙，由得到。結(jié)合凸模，則凹模。 4.1.6 彎曲凸、凹模尺寸計(jì)算 查《沖壓模具設(shè)計(jì)和加工計(jì)算速查手冊》凸、凹模工作部分尺寸計(jì)算。由零件圖知彎曲件標(biāo)注外形尺寸，工件為單向偏差，凹模的尺寸為： (4—7) 式中 L — 彎曲件的基本尺寸； — 凹模的工作部分尺寸； — 沖裁件制造公差。 凸模尺寸按凹模實(shí)際

32、尺寸配置，保證間隙。 由于凸模按照設(shè)計(jì)，按照彎曲尺寸，則。將工件彎曲尺寸帶入(4—7)式得： 件和其他形狀工件彎曲，凸、凹模間的間隙為。黑色金屬用彎曲凸、凹模間隙為 (4—8) 式中 — 材料的厚度； — 系數(shù)。 由零件圖知彎曲件高度，，選 將已知數(shù)據(jù)代入上式得 結(jié)合 彎特點(diǎn)，凸模圓角半徑 選擇；凹模圓角半徑等于彎曲件的圓角半徑。 4.1.7 落料 落料時(shí)凸、凹模尺寸 式中 、 — 落料凹、凸模具尺寸； — 落

33、料件孔的最大極限尺寸； — 沖裁件制造公差； — 最小初始雙面間隙； 、 — 凸、凹模的制造公差； — 系數(shù)，值在0.5~1之間，與沖裁件的精度等級有關(guān)。 由,材料為得到、。由于凸、凹模按照設(shè)計(jì)，按照預(yù)制孔尺寸，則、；制件的精度要求為。當(dāng)制件公差為,取。 校核 故符合條件。將已知和查表數(shù)據(jù)帶入式分別得到如下結(jié)果： 表4—1 刃口尺寸總表 工步序號 工序名稱 工作尺寸 凸模 凹模 中心距 1 沖預(yù)制孔 +側(cè)刃 Φ Φ 單面間隙選擇 2 導(dǎo)正+送料 Φ Φ 無 3 切槽 4 翻孔

34、Φ Φ 5 彎曲 側(cè)刃 與凹模 無 6 落料 無 4.2 凸、凹模的設(shè)計(jì) 4.2.1 沖預(yù)制孔凸模設(shè)計(jì) 由于預(yù)制孔為圓孔，所以仿照標(biāo)準(zhǔn)型圓形凸模的結(jié)構(gòu)形式。參照型圓凸模結(jié)構(gòu)參數(shù)和刃口尺寸得到結(jié)構(gòu)如下： 圖4—1 沖預(yù)制孔凸模 4.2.2 切槽設(shè)計(jì) 由于切槽為異性凸模且尺寸較小，所以采用帶臺式固定方式，結(jié)構(gòu)尺寸如下： 圖4—2 切槽凸模 4.2.3 翻孔凸模 由于翻孔為圓形，所以仿照標(biāo)準(zhǔn)型圓形凸模的結(jié)構(gòu)形式。參照型圓凸模結(jié)構(gòu)參數(shù)和刃口尺寸得到結(jié)構(gòu)如下： 圖4—3 翻孔凸模 4.2.4 彎曲凸模 由于

35、彎曲凸模為異形尺寸而且較大，所以采用螺釘?shù)跹b凸模。尺寸長度要應(yīng)滿足閉模狀態(tài)，保證深入凹模的尺寸為18mm。 圖4—4 彎曲凸模 4.2.5 落料凸模 由于落料凸模為最后一個工序，是要將料沖才后直接讓其落下而不能停留在凹模的孔口內(nèi)，所以它在閉模具狀態(tài)時(shí)要使料能落下來。形狀為異形尺寸而且較大，所以采用螺釘?shù)跹b凸模。 圖4—5 落料凸模 4.2.6 凹模 凹模厚（高）度 (不小于8) 式中 s — 垂直送料方向的凹模刃壁間的最大距離(mm); k — 系數(shù)，考慮板料厚度的影響。 垂直送料方向的凹模寬度

36、 送料方向的凹模長度 式中 —送料方向的凹模刃壁間的最大距離(mm); — 送料方向的凹模刃壁至凹模邊緣的最小距離（mm）。 將有關(guān)數(shù)據(jù)帶入上式的 選則； 鑒于此， 選矩形凹模板各部分的結(jié)構(gòu)參數(shù)為。凹模內(nèi)刃口尺寸為按照凸模確定的尺寸滑到凹模上面??！具體情況如下： 圖4—6 凹模  第5章 模具結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì) 5.1 模架的選擇 5.1.1 模座 考慮到級進(jìn)模在工作狀態(tài)下，模架的微量變形，會使模具的精度和使用壽命降低，因此，選用模架時(shí)，對模座的剛度應(yīng)特別加以關(guān)照。所以為了避免高速沖壓的振動，上下模座的材料

37、用鑄鐵的較好。由于四導(dǎo)柱模架的四個導(dǎo)柱分布在模架的四角，模架受力平衡，導(dǎo)向精度較高，適用于進(jìn)度要求較高、大量生產(chǎn)和自動化的多工位級進(jìn)模。由凹模的尺寸為，所以模座的工作尺寸也為，根據(jù)《沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南》表四導(dǎo)柱上模座結(jié)構(gòu)參數(shù) 根據(jù)《沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南》表四導(dǎo)柱下模座結(jié)構(gòu)參數(shù)。 5.1.2 導(dǎo)向裝置 由于滑動導(dǎo)向應(yīng)用較多，只要導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間配合間隙小于模具的沖裁間隙就可以了。為避免模具應(yīng)調(diào)整不當(dāng)可能使壓力機(jī)滑塊底平面與導(dǎo)柱上到面相碰，導(dǎo)柱長度應(yīng)保證上模座在最低位置時(shí)（閉合狀態(tài)），導(dǎo)柱上端面低于上模座上平面不小于，而下模座的底面與導(dǎo)柱底面的距離不小于，但最大在之內(nèi)。導(dǎo)柱的

38、長度，須保證在沖壓時(shí)導(dǎo)柱一定進(jìn)入導(dǎo)套內(nèi)以上，既要保持一定的導(dǎo)向長度；同時(shí)導(dǎo)套也不能太長，即不能因模具閉合時(shí)由于導(dǎo)套太長碰到下模座上平面而無法進(jìn)行沖壓。 根據(jù)《沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南》鑄鐵模架導(dǎo)柱導(dǎo)套， 導(dǎo)套為； 導(dǎo)柱為。 5.1.3 模柄 根據(jù)上模座的參數(shù)選擇大小為的旋入式模柄，通過螺紋與上模座連接，上端兩平行面供扳手旋緊用。騎縫螺釘防止木柄轉(zhuǎn)動。模柄的尺寸見《沖壓模具設(shè)計(jì)及簡明手冊》旋入式木柄，騎縫螺釘螺釘選擇開槽錐端緊定螺釘，大小按的結(jié)構(gòu)尺寸選擇。 5.2 卸料裝置的選擇 由于彈性卸料裝置不僅可以沖壓完后起卸料作用，沖壓開始前還起壓料作用，防止沖壓過程中的材料的滑移和扭

39、曲，同時(shí)對小凸模還有導(dǎo)向保護(hù)作用，所以選擇彈性壓料板。根據(jù)《沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南》剛性卸料板的有關(guān)尺寸，彈性卸料板的厚度，由沖裁件厚度，板料寬度,得卸料辦厚度，卸料板孔與凸模的單邊間隙，由板料厚度得單邊間隙為。卸料板底面高出凸模的尺寸為。 彈簧的選擇由卸料力確定，由工藝力總表知道卸料力為,由于選擇的卸料螺釘為4個M8，單個彈簧的彈力應(yīng)該大于0.93KN,結(jié)合查表選擇強(qiáng)力彈簧。 5.3 浮頂裝置 在帶有壓彎，成形等立體沖壓的級進(jìn)模中，必須設(shè)置能讓沖壓成形后的條料浮離凹模平面的裝置才能保證條料的連續(xù)送進(jìn)。導(dǎo)料桿和浮頂桿是最常用的一種。導(dǎo)料桿頂出后在導(dǎo)料板內(nèi)的相互關(guān)系如下圖 圖5

40、—1 浮頂裝置 根據(jù)《多工位級進(jìn)模設(shè)計(jì)與制造》浮頂桿的尺寸，選擇 表5—1 螺塞規(guī)格 螺塞外徑 4.5 6 M8 由于彈簧受力僅為浮頂桿的重力和料的重量，所以類比別人的設(shè)計(jì)，根據(jù)孔的大小，選擇彈簧為。 5.4 定距定位裝置 5.4.1 側(cè)刃的設(shè)計(jì) 側(cè)刃分直入式側(cè)刃和導(dǎo)向式側(cè)刃：前者刃口是平面,刃磨方便，由于側(cè)刃是單面切割，單邊受力，因此只適用于料厚的薄料沖壓；后者在刃口多了一段起導(dǎo)向作用的尾巴，在沖裁前，這部分先進(jìn)入凹模內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)向，故能克服沖裁時(shí)產(chǎn)生的側(cè)向力，保證側(cè)刃的正確位置，定位效果好，當(dāng)側(cè)刃兼作制件外形沖裁凸模使用時(shí)，被沖的外形又較復(fù)雜，常使用導(dǎo)向式側(cè)刃。所以

41、本模具選擇有導(dǎo)向的側(cè)刃。 側(cè)刃的斷面寬度 本例選擇 側(cè)刃的固定采用鉚接法。具體結(jié)構(gòu)見下面。 圖5—2 側(cè)刃 5.4.2 側(cè)刃擋塊 側(cè)刃將條料沖出缺口，調(diào)料上面形成小臺階，送料時(shí)利用小臺階被導(dǎo)料板擋住定位，實(shí)現(xiàn)級進(jìn)送料。一般情況下，導(dǎo)料板是不淬硬的，為了提高擋料部分的硬度和耐磨性，將導(dǎo)料板的側(cè)刃旁局部鑲嵌擋塊，稱為側(cè)刃擋塊。結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)選與側(cè)刃對應(yīng)的擋塊如下： 圖5—3 側(cè)刃擋塊 5.4.3 獨(dú)立導(dǎo)正銷 由于零件存在折彎和翻孔，所以在彎曲凸模工作時(shí)其它凸模還沒工作，所以只有采用獨(dú)立導(dǎo)正銷，將其固定在彈性卸料板上面，可以在所有凸模工作前對條料精定位。具體情況如下：

42、 圖5—4 導(dǎo)正銷工作狀態(tài) 5.5 自動送料 由于手動送料效率低，有料頭和料尾的損失，不能完全發(fā)揮壓力機(jī)的能力，工人勞動強(qiáng)度大，所以采用自動送料。 鉤式自動送料是一種常見的送料機(jī)構(gòu)，工作原理如下：在上模具下行的過程時(shí)，斜楔利用其端面，推動滑塊左行，鉤子帶動帶料，通過聯(lián)在滑塊上面的連桿也左行，從而實(shí)現(xiàn)將料往前面送一個工位；當(dāng)上模上行時(shí)，滑塊在彈簧的作用下往右運(yùn)動，從而帶動鉤子右移，由于鉤子屬于可轉(zhuǎn)動的，所以往右運(yùn)動時(shí)會往左轉(zhuǎn)，當(dāng)運(yùn)動碰到右擋塊時(shí)，此時(shí)鉤子在彈簧片的作用下豎直，此時(shí)上模運(yùn)動到極限。 5.6 模具結(jié)構(gòu)連接和定位 模具零件連接主要靠內(nèi)六角螺釘，模具零件定位主要靠定位銷，彈性

43、卸料板主要靠內(nèi)六角螺釘和彈簧來實(shí)現(xiàn)。 固定板和凹模的固定采用M8的內(nèi)六角螺母固定，定位為6的定位銷。吊裝凸模的螺釘為M6,其余的固定與連接參見裝配有圖的結(jié)構(gòu)和明細(xì)表，位置參見相應(yīng)的固定于定位的零件圖。 第6章 校核 6.1 導(dǎo)柱導(dǎo)套 測量閉模狀態(tài)時(shí)：導(dǎo)柱距上模座上端面為16mm,能保證上模座在最低位置時(shí)（閉合狀態(tài)），導(dǎo)柱上端面低于上模座上平面不小于；導(dǎo)柱距下模座端面的距離為5mm,滿足下模座的底面與導(dǎo)柱底面的距離不小于，但最大在之內(nèi)；導(dǎo)柱深入導(dǎo)套的長度為96mm,而上模具上行的距離通過測斜楔的長度知道為64mm,保證在沖壓時(shí)導(dǎo)柱一定進(jìn)入導(dǎo)套內(nèi)以上；看模具裝配圖知導(dǎo)套距下模座上表面有

44、一定因距離，能滿足到導(dǎo)柱導(dǎo)套的要求。 6.2 壓力機(jī)校核 根據(jù)壓力機(jī)參數(shù)知道，本壓力機(jī)的裝模高度為 （6—1） 式中 — 壓力機(jī)的最大裝模高度，mm； — 壓力機(jī)的最小裝模高度，mm； — 模具閉合高度，mm.。 將壓力機(jī)參數(shù)帶入（6—1）得到 測量裝配圖的閉合高度為201mm,在其范圍內(nèi)，滿足要求。  結(jié)論 本課題是空調(diào)金屬制件級進(jìn)模設(shè)計(jì)。通過課題的研究得到如下的結(jié)論： 1. 通過對零件進(jìn)行工藝，能了解各個工藝的特點(diǎn)，確定工藝流程； 2. 通過查看文獻(xiàn)資料，了解目前國內(nèi)技術(shù)的狀況； 3. 通過按照級進(jìn)模的

45、設(shè)計(jì)流程，知道了各個零部件的作用以及選擇的原則； 4. 裝配圖直觀的表達(dá)了級進(jìn)模的整體工作原理以及相應(yīng)的模具裝配結(jié)果。零件圖的表達(dá)為具體了解各個零件提供了重要依據(jù)，也是保證制件能按要求加工的重要條件。 通過具體的實(shí)例設(shè)計(jì)，對整個設(shè)計(jì)流程有較清楚的了解，為將來的設(shè)計(jì)和晉升提供基礎(chǔ)。  致謝 首先向畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師表示感謝。從自主選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)題目到自己講解設(shè)計(jì)方案，指導(dǎo)老師充分發(fā)揮每個人的獨(dú)立性，在具體的實(shí)踐中培養(yǎng)我們的獨(dú)立思考，查找資料的能力，每周的見面會議更是細(xì)心了解設(shè)計(jì)進(jìn)度，引導(dǎo)設(shè)計(jì)思路，提出一系列的專業(yè)與非專業(yè)問題，進(jìn)而讓我們更清晰的了解自己的設(shè)計(jì)思路及表達(dá)形式。在具體的

46、圖紙表達(dá)方面嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)來要求我們，杜絕隨意亂畫。每次通過讓大家一起檢查作業(yè)，不僅讓我們通過看別人的方案和圖紙來增加自己的知識還利于自我檢查自己的錯誤，極大地豐富了我們專業(yè)知識體系，為大家營造了一個良性的學(xué)習(xí)環(huán)境，增強(qiáng)了我們主觀能動性和綜合素質(zhì)。 其次向大學(xué)教我課程的專業(yè)老師和非專業(yè)老師表示敬意，專業(yè)老師通過講授專業(yè)課程讓我們具備了機(jī)械行業(yè)的基礎(chǔ)知識，這為以后從事這方面的工作打下了不可或缺的基石。非專業(yè)老師豐富了我們的眼界讓我們見到很多不一樣的東西。老師們的教學(xué)鍛煉了我們獨(dú)立思考、合作、分析問題、解決問題等能力。 感謝同學(xué),四年的生活大家相互影響,共同進(jìn)步,愿友誼天長地久。 最后感謝

47、社會，感謝社會中的各種活動，讓我更堅(jiān)定自己選擇：積極、主動、樂觀的面對生活。  參考文獻(xiàn) [1] 吳建平.翻邊預(yù)制孔直徑計(jì)算的兩個公式的探究.模具制造.2009,（9）：1～2 [2] 周振寶.薄壁件翻孔工藝.模具工業(yè).2000. No.1：1 [3] 建平，武歡歡，鳳立娟.基于Deform分析與正交試驗(yàn)法的中厚板翻孔參數(shù)選擇.鍛壓技術(shù).2010,35（4）1 [4] 舔舔.多孔翻孔模設(shè)計(jì).模具設(shè)計(jì).2010,10（4）1 [5] 李建明.可調(diào)式U形彎曲模設(shè)計(jì).模具工業(yè).2001，(6)：1 [6] 張紅巖,高成秀.彎曲模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中減小回彈的技巧.模具制造 2005,1

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50、模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南.1.化學(xué)工業(yè)出版社.2007.7:11～173 [20] 王新華.沖裁模設(shè)計(jì)、制造與維修.1.機(jī)械工業(yè)出版社.2009.10:34～185 [21]裘文言，張繼祖，瞿元賞.機(jī)械制圖.10.高等教育出版社.2007.5:3～244  附錄一 二維裝配體總成圖視圖  表—1 材料明細(xì)表 47 KT—J—29 固定軸 1 45 HRC43~48 46 KT—J—28 活動鉤 1 45 HRC58~62 45 KT—J—27 連桿 1 45 44 螺塞M8 4 45 JB/T 8037

51、 43 彈簧 6x0.5x50 4 65Mn GB/T 2089 42 定位銷3m6x12 4 45 GB/T 70.1 41 KT—J—26 前導(dǎo)料板 1 45 HRC 43~48 40 內(nèi)六角螺紋M4x6 4 45 GB/T 70.1 39 KT—J—25 浮頂桿 4 45 HRC43~48 38 KT—J—24 擋料板 4 Q235 37 內(nèi)六角螺釘M4x12 8 45 GB/T 70.1 36 KT—J—23 后導(dǎo)料板 1 45 HRC43~48 35 圓柱壓縮彈簧14x1x

52、50 2 65Mn GB/T 2089 34 六角螺母M8 2 45 GB/T 41 33 彈性墊圈8 2 65Mn GB/T 93 32 KT—J—22 定位擋塊 2 45 HRC 43~48 31 KT—J—21 導(dǎo)軌 2 Cr12 HRC 58~62 30 KT—J—20 承料板 1 Q235A 29 KT—J—19 活動滑塊 1 Q275 HRC 43~48 28 內(nèi)六角螺釘M6x16 4 45 GB/T 70.1 27 KT—J—18 斜楔 1 Q275 HRC 58~62

53、 26 騎縫螺釘6x12 1 45 GB/T 71 25 KT—J—17 模柄A20 1 45 JB/T 7646.2 24 定位銷6m6x60 4 45 GB/T 119.1 23 內(nèi)六角螺釘M8x50 12 45 GB/T 70.1 22 內(nèi)六角螺釘M6x20 3 45 GB/T 70.1 21 卸料螺釘內(nèi)六角螺釘M8x80 4 45 GB/T 3098.3 20 KT—J—16 上模座250x160x50 1 HT200 GB/T 2855.13 19 KT—J—15 上墊板250x160x

54、12 1 T8A HRC 52~55 18 KT—J—14 凸模固定板250x160x20 1 Cr12 17 強(qiáng)力彈簧28x63 4 65Mn HB 4575 16 KT—J—13 彈性卸料板 1 Q275 HRC 43~48 15 導(dǎo)套A32H7x100x38 4 20 GB/T 2861.6 14 KT—J—12 凹模250x160x22 1 Cr12MnV HRC 60~62 13 KT—J—11 下墊板250x160x12 1 T8A HRC 52~55 12 導(dǎo)柱A32H7 x180 4

55、 20 GB/T 2861.1 11 KT—J—10 下模座250 x160 x60 1 HT200 GB/T 2855.14 10 KT—J—09 落料凸模 1 9Mn2V HRC 56~60 9 KT—J—08 彎曲凸模 1 Cr12 HRC 58~62 8 KT—J—07 翻孔凸模 2 Cr12 HRC 58~62 7 KT—J—06 切槽凸模 1 Cr12 HRC 58~62 6 內(nèi)六角螺釘M1.6 x2.5 1 45 GB/T 70.1 5 KT—J—05 回復(fù)彈簧片 1 65Mn HRC40~4

56、5 4 KT—J—04 獨(dú)立導(dǎo)正銷 1 9Mn2V 頭部HRC 56~60 3 KT—J—03 A型側(cè)刃擋塊 2 45 HRC 43~48 2 KT—J—02 A型側(cè)刃 2 T10A HRC 56~62 1 KT—J-01 沖預(yù)制孔凸模 2 T10A HRC 56~62 序號 代號 名稱 數(shù)量 材料 備注  附錄二 中英文翻譯 Stamping and Punching Dies Compound Die Design A compound die performs only cutting operations（

57、usually blanking and piercing）which are completed during a single press stroke. A characteristic of compound dies is the inverted position of the blanking die and blanking punch which also functions as the piercing die. As shown in Figure 13-1, the die is fastened to the upper shoe and the blanking

58、punch having a tapered hole in it and in the lower shoe for slug disposal is mounted on the lower shoe. Figure 13-1 A blanking and piercing compound die The guide pins, or post, are mounted in the lower shoe. The upper shoe contains bushing which slide on the guide pins. The assembly by the

59、lower and upper shoes with guide pins and bushing is a die set. Die sets in many sizes and designs are commercially available. On the upstroke of the press slide, the knock out rod of the press strikes the ejector plate, forcing the ejector tie rod and shedder downward, thus pushing the finished wo

60、rk piece out of the blanking die①. Four special shoulder screws (stripper bolts), commercially available, guide the stripper in its travel and retain it against the preload of its springs. The blanking die as well as the punch pad is screwed and doweled to the upper shoe. Bending dies Bending is t

61、he uniform straining of material, usually flat sheet or strip metal, around a straight axis which lies in the neutral plane and normal to the lengthwise direction of the sheet or strip. Metal flow takes place within the plastic range of the metal, so that the bend retains a permanent set after remov

62、al of the applied stress②. The inner surface of a bend is in compression; the outer surface is in tension. A pure bending action does not reproduce the exact shape of the punch and die in the metal; such a reproduction is one of forming. The neutral axis is the plane area in the plane area in the be

63、nd metal where all strain is zero. Bending methods Metal sheet or strip, supported by a V block, is force by a wedge-shaped punch into the block. This method Termed V bending(Figure 13-2), produces a bend having an included angle which may be acute, obtuse, or of 900. Friction between a spring –lo

64、aded knurled pin in the vee of a die and the part will prevent or reduce side creep of the part during its bending③. Other methods are Z-bending (Figure 13-3),edge bending and U-bending etc. Figure 13-2 V-bending die Figure 13-2 Z-bending die Drawing dies Drawing is a process of changi

65、ng a flat, precut metal blank into a hollow vessel without excessive wrinkling, or fracturing. The various forms produced may be cylindrical or box-shaped with straight or tapered sides or tapered sides or a combination of straight, tapered, or curved sides. The size of the parts may vary form 0.250

66、〞 diameter or smaller, to aircraft or automotive parts large enough to require the use of mechanical handing equipment. Single-Action Dies The simplest type of draw dies is one with only a punch and die. One type of drawing die for use in a single-action press is shown in Figure 13-4. This die is plain single-action type where the punch pushes the metal blank into the die, using a spring-loaded pressure pad to control the metal flow. The punch has an air vent to eliminate suction which woul