直角支架彎曲件沖壓模具設(shè)計(jì)與制造-落料沖孔、彎曲復(fù)合模含19張CAD圖.zip
直角支架彎曲件沖壓模具設(shè)計(jì)與制造-落料沖孔、彎曲復(fù)合模含19張CAD圖.zip,直角,支架,彎曲,沖壓,模具設(shè)計(jì),制造,沖孔,復(fù)合,19,CAD
直角支架彎曲件沖壓模具設(shè)計(jì)與制造
中文摘要
本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的主要任務(wù)是對(duì)支架彎曲件的沖壓模具設(shè)計(jì)與制造——采用的沖裁材料是Q235A。
在設(shè)計(jì)的過(guò)程由于產(chǎn)品是對(duì)稱型零件，在精度方面要求不高，但在設(shè)計(jì)過(guò)程中需考慮產(chǎn)品的對(duì)稱度問(wèn)題和生產(chǎn)產(chǎn)品的平整度問(wèn)題，以及模具的使用周期。因此為提高產(chǎn)品的合格率，以及其對(duì)尺寸的公差精度要求，決定采用沖裁復(fù)合模完成沖孔、落料兩道工序。從沖裁片的結(jié)構(gòu)形狀和生產(chǎn)批量來(lái)看，模具應(yīng)采用倒裝式復(fù)合模。隨后，使用彎曲模對(duì)零件再進(jìn)行90度彎曲，且因零件結(jié)構(gòu)一般，可一次成型。
在此次設(shè)計(jì)中共設(shè)計(jì)出兩副模具，一副為倒裝式復(fù)合模，落料與沖孔復(fù)合，以及彈性卸料，導(dǎo)料釘導(dǎo)料的方式進(jìn)行生產(chǎn)，且其彈性元件為橡膠。另副模具為彎曲模，采用定位板進(jìn)行定位，產(chǎn)品向上彎曲。
關(guān)鍵詞：支架彎曲片、復(fù)合模、彎曲模、倒裝式
abstract
The main task of this graduation design project is to design and manufacture stamping die for support bending parts-the blanking material used is Q235A.
In the design process, because the products are symmetrical parts, the precision is not high, but in the design process, we should consider the symmetry of the products and the smoothness of the production products, as well as the use period of the mold. Therefore, in order to improve the qualified rate of the product and the tolerance precision of its dimension, it is decided to use the blanking compound die to complete the punching and blanking two processes. From the structure and shape of blanking sheet and production batch, the die should adopt flip-chip compound die. The bending die is then used to bend the part 90 o, and it can be molded once because of the general structure of the part.
In this design, two sets of molds are designed, one is inverted composite die, the other is the compound of blanking and punching, as well as the way of elastic unloading and guide material, and the elastic element is rubber. Another pair of dies for bending die, using positioning plate for positioning, the product bending up.
Key words: Bracket Bending Sheet, Compound Die, Bending Die,Reverse Type
II
目 錄
1. 前言
1.1 模具技術(shù)的歷史與發(fā)展水平 ………………………………………………3
1.1.1 模具CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用與展 …………………………………………4
1.1.2 模具設(shè)計(jì)與制造能力狀況 ………………………………………………4
1.2 模具在現(xiàn)代工業(yè)中的地位 …………………………………………………4
1.3 模具工業(yè)未來(lái)的發(fā)展 ………………………………………………………4
2. 產(chǎn)品工藝定制與分析
2.1 零件材料分析 ………………………………………………………………5
2.2 零件結(jié)構(gòu)分析 ………………………………………………………………5
2.3 零件尺寸精度分析 …………………………………………………………5
2.4 沖壓工藝方案 ………………………………………………………………6
3．排樣圖的設(shè)計(jì)
3.1 排樣圖設(shè)計(jì)步驟 ……………………………………………………………8
3.2 影響排樣的因素 ……………………………………………………………9
3.3 材料利用率的計(jì)算 …………………………………………………………10
4．工藝計(jì)算
4.1 沖壓力的計(jì)算 ………………………………………………………………11
4.2 彎曲力的計(jì)算 ………………………………………………………………11
4.3 壓力中心的計(jì)算 ……………………………………………………………11
4.4 沖床的選擇 …………………………………………………………………12
5. 定距方式與導(dǎo)正銷
5.1 定距方式 ……………………………………………………………………13
5.2 導(dǎo)正銷 ………………………………………………………………………13
6. 凸模凹模結(jié)構(gòu)和安裝
6.1 沖孔凸模的設(shè)計(jì) ……………………………………………………………14
6.2 落料凸模結(jié)構(gòu)的選擇 ………………………………………………………14
6.3 彎曲模凸、凹模的設(shè)計(jì) ……………………………………………………15
6.4 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 …………………………………………………16
7. 沖壓模具零件的編制
7.1 凹模板加工工藝過(guò)程 ………………………………………………………17
7.2 凸模加工工藝過(guò)程 …………………………………………………………18
7.3 卸料板加工工藝過(guò)程 ………………………………………………………18
7.4 凸模固定板加工工藝過(guò)程 …………………………………………………19
8. 復(fù)合模各種機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
8.1 卸料裝置的設(shè)計(jì) ……………………………………………………………20
8.2 墊板以及模架的選用 ………………………………………………………20
8.3 緊固與安裝要求 ……………………………………………………………21
8.4 模具的結(jié)構(gòu)分析 ……………………………………………………………22
9.復(fù)合模總裝圖 …………………………………………………………………23
10.彎曲?？傃b圖…………………………………………………………………24
12．材料 …………………………………………………………………………25
12．結(jié)論 …………………………………………………………………………26
13．致謝 …………………………………………………………………………27
14．參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………28
2
1. 前 言
在目前國(guó)內(nèi)制造業(yè)市場(chǎng)發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)在我國(guó)得到了高速且迅猛的發(fā)展。行業(yè)中對(duì)于一些高精度的、形狀復(fù)雜且大型的、生產(chǎn)效率高的、工作周期長(zhǎng)的模具需求量逐步增加。同時(shí)，由于市場(chǎng)上對(duì)模具的質(zhì)量與壽命等方面能力要求的不斷提高，因此對(duì)整個(gè)模具沖壓制造水平也明顯性的有了質(zhì)的飛越，對(duì)于模具的各種設(shè)計(jì)和分析技術(shù)（如UG、CAD、Pore、CAM等）也得到了較為廣泛的應(yīng)用。
1.1 模具技術(shù)的歷史與發(fā)展水平
1.1.1 模具CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，已形成一整套系統(tǒng)。CAD技術(shù)的應(yīng)用使模具設(shè)計(jì)更加準(zhǔn)確、快速，而CAM技術(shù)的應(yīng)用使零件尺寸精度高、表面粗糙度好。對(duì)于現(xiàn)有的模具CAD/CAM技術(shù)的使用與傳統(tǒng)的“試湊法”和仿型法相比較，大大提高了模具質(zhì)量，縮短模具設(shè)計(jì)制造周期，降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
1.1.2 模具設(shè)計(jì)與制造能力狀況
隨著國(guó)家的經(jīng)濟(jì)能力的發(fā)展，模具設(shè)計(jì)與制造能力正在不斷地提高與完善，因此在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，同時(shí)對(duì)使用能夠提高精度與效益方面大型先進(jìn)設(shè)備越加廣泛，其中對(duì)于CNC、DNC加工技術(shù)也已經(jīng)可以加工超精度傾角。
1.2 模具在現(xiàn)代工業(yè)中的地位
在現(xiàn)代加工工業(yè)中廣泛的使用著各種模具。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，由于使用模具生產(chǎn)能夠提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量，因此模具制造在機(jī)電產(chǎn)品生產(chǎn)中占80%以上、電子產(chǎn)品中占85%以上、輕工業(yè)產(chǎn)品中占90%以上、兵器產(chǎn)品中占95%以上，這些都是由模具進(jìn)行制造加工的。
1.3 模具工業(yè)未來(lái)的發(fā)展
隨著塑料模和3D打印成形工藝的不斷深入，“以塑代鋼、以塑代木”的情況將成為模具工業(yè)未來(lái)發(fā)展的大趨勢(shì)，且伴隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化方向的發(fā)展，壓鑄式模具的比例將不斷提高。同時(shí)，由于機(jī)械零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高，對(duì)塑料模具的要求也將越來(lái)越高，多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步得到發(fā)展。對(duì)模具技術(shù)含量也將不斷提高，中、高檔模具比例將不斷增大，這也是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整所帶來(lái)的市場(chǎng)走勢(shì)。
2. 產(chǎn)品工藝定制與分析
2.1 零件材料分析
此次支架彎曲片選用的沖裁材料為Q235A，材料的厚度為4mm。該材料的韌性和塑性較好，且焊接性能良好，并具備一定的熱加工性，其用途較為廣泛可以作為此次零件沖裁的材料。
(產(chǎn)品圖)
2.2 零件結(jié)構(gòu)分析:
從圖中可以看出該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬于對(duì)稱型零件，因此對(duì)于彎曲件外形圓角出采用為R0.3mm的圓弧連接，這樣有利于CNC加工，且便于零件的沖裁。改產(chǎn)品經(jīng)計(jì)算展開(kāi)圖如下圖所示：
（零件展開(kāi)圖）
2.3 零件尺寸精度分析:
該零件尺寸公差通過(guò)查表得出，其等級(jí)精度均為IT9～I(xiàn)T10，因此使用普通加工設(shè)備進(jìn)行加工便可。
外形尺寸：寬36 0 -0.08；長(zhǎng)76 0 -0.08；內(nèi)形尺寸：圓徑4-Φ6 +0.08 0；
2.4 沖壓工藝方案
對(duì)于該沖裁件的加工生產(chǎn)，其所需要的沖壓工序有沖孔、落料兩道基本工序。從工序集中與分散，以及工序間的組合來(lái)分析，該產(chǎn)品的沖壓可供以下幾個(gè)方案進(jìn)行選擇。
方案一：
用單工序模進(jìn)行生產(chǎn)，先進(jìn)行落料然后再進(jìn)行沖孔。但是由于該方案使用的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此需要進(jìn)行兩道工序，兩副模具才能完成對(duì)該零件的生產(chǎn)加工。缺點(diǎn)是所需的模具數(shù)量多,操作人員較多,使用成本因此相對(duì)較高。
方案二：
采用復(fù)合模進(jìn)行生產(chǎn)加工，落料與沖孔兩道工序同時(shí)進(jìn)行。
由于該沖片的對(duì)于尺寸的精度要求不高，且該零件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以為了提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率和保證沖片的尺寸精度，所以決定采用復(fù)合模生產(chǎn)足夠。
方案三：
沖孔、落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模進(jìn)行生產(chǎn)。
對(duì)于使用級(jí)進(jìn)模，由于其適用于生產(chǎn)批量特大，因此對(duì)于模具的設(shè)計(jì)和制造方面，以及對(duì)于模具的維修水平相對(duì)較高，且級(jí)進(jìn)模對(duì)于配合精度要求較高，需要使用高精度的模具加工設(shè)備，因此成本高，對(duì)于制造該零件來(lái)說(shuō)，不適合使用級(jí)進(jìn)模來(lái)進(jìn)行加工生產(chǎn)。
結(jié)論：使用一副復(fù)合模和一副彎曲模進(jìn)行生產(chǎn)。由于該零件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，彎曲工藝不難，因此采用一次性彎曲成型的方法，但要考慮到減少零件的回彈量。
3 排樣圖的設(shè)計(jì)
3.1 排樣圖設(shè)計(jì)步驟
1. 繪制成1:1比例的產(chǎn)品圖。
2. 繪制出條料排樣圖。
A、根據(jù)零產(chǎn)品圖構(gòu)思初步的排樣方式；
B、考慮材料的利用率，確定合理的工位數(shù)；
C、導(dǎo)正孔的設(shè)置以及合理確定沖裁位置；
D、確定該沖裁條料的寬度、步距的大小、搭邊值；
E、沖制順序以及變形量等。
圖 3-1零件排樣圖
3.2 影響排樣圖的因素
排樣圖的設(shè)計(jì)關(guān)系到材料的利用率，制件的尺寸精度和模具的結(jié)構(gòu)與制造復(fù)雜程度等方面。因此在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需考慮到以下幾點(diǎn)因素：
a、沖裁力的平衡；
b、被加工零件的材料；
c、產(chǎn)品零件的形狀；
d、模具的結(jié)構(gòu)與加工；
e、企業(yè)的生產(chǎn)能力與生產(chǎn)批量；
f、送料的方式以及步距的定位方式。
在設(shè)計(jì)模具的過(guò)程中，首先設(shè)計(jì)排樣圖，這樣模具的結(jié)構(gòu)便可根據(jù)排樣圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，這直接性的導(dǎo)致制造出的模具能否沖制出合格的制件。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)需多方面的考慮，尋找出最為優(yōu)化的方案。
3.3 材料利用率的計(jì)算
查表得，兩個(gè)工件之間的搭邊值a=1.5mm，步距為37.5mm。所以其條料寬度為:
B=( D+2a )=（78+2×1.5）=79mm
一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為:
η=A/BS×100%=2622.84/79×37.5×100%=88.5%
4.工藝計(jì)算
4.1.沖壓力的計(jì)算：
1)落料力：
F落=1.3tLτ=1.3×4×225.6×235=254.17 KN
2）沖孔力：
F沖=1.3tLτ=1.3×4×18.4×235=22.484 KN
3)卸料力：
F卸=K卸 F落=0.05×95.31=4.76 KN
4)推件力：
F推=nK推F沖=4×0.05×20.85×22.484=93.76 KN
5)沖壓力：
F總= F沖+ F推+F卸+F推 = 375.174 KN
4.2 彎曲力的計(jì)算
1、計(jì)算坯料尺寸
根據(jù)r/t查表，中性層位移系數(shù)X=0.28
ρ=r+xt=0.3+0.28×1=0.58
坯料展開(kāi)總長(zhǎng)度：Lz=68mm
2、計(jì)算彎曲力
F=0.7KBt2бb/r+t=（0.7×1.3×19×1.5×1.5×280）/（5+1.5）=8.6 KN
4.3 壓力中心的計(jì)算
該產(chǎn)品左右對(duì)稱，因此該產(chǎn)品的壓力中心位于其中心線上（X軸偏移0mm Y軸偏移0mm）。如下圖所示：
4.4 沖壓設(shè)備的選用
已計(jì)算出沖壓力為375.174 KN，彎曲力為8.6 KN。根據(jù)沖壓工序的性質(zhì)、生產(chǎn)批量和現(xiàn)有的設(shè)備等，選用J23-400開(kāi)式雙柱可傾沖床。
沖壓設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)：
公稱壓力 400KN
滑塊行程 80mm
最大閉合高度 240mm
閉合高度調(diào)節(jié)量 56mm
滑塊中心線到床身距離 160mm
工作臺(tái)尺寸 400mm×680mm
工作臺(tái)孔尺寸 200mm×110mm×160mm
模柄孔尺寸 Φ50mm
5. 定距方式與導(dǎo)正銷
5.1 定距方式
由于該模具沖壓材料使用的是條料式，控制條料的送進(jìn)方向的是導(dǎo)料板，并且沒(méi)有測(cè)壓裝置。由擋料釘決定該模具的送進(jìn)步距，保證條料能夠順利的進(jìn)入，并保證足夠的距離，避免造成材料的浪費(fèi)。如圖下圖所示：
5.2 導(dǎo)正銷
該模具采用的是導(dǎo)正銷進(jìn)行導(dǎo)正，用于引導(dǎo)工件的正確位置，從而起到精確定位的作用。一般采用高速鋼、硬質(zhì)合金鋼等硬度相對(duì)較高的材料進(jìn)行制造，是一種比較常見(jiàn)的模具配件。
6. 凸模凹模結(jié)構(gòu)和安裝
6.1 沖孔凸模的設(shè)計(jì)
本次設(shè)計(jì)的模具為落料沖孔復(fù)合模，則凸模材料是鎢系高速鋼W18Cr4V2，具有良好的切削性能。在熱處理過(guò)程不易出現(xiàn)氧化脫碳現(xiàn)象，且磨削性能較好。同時(shí)，考慮到凸模的沖孔加工和其自身加工的方便性與互換性，因此對(duì)凸模采用臺(tái)肩式固定的方式。如圖6-1所示：
圖6-1 凸模
6.2 落料凹模的設(shè)計(jì)
該落料沖孔復(fù)合模中的落料凹模，使用的材料是冷作模具鋼Cr12MoV。考慮到零件的落方便和凹模刃口的加工，因此采用的是整體式的結(jié)構(gòu)，且在線切割加工時(shí)改為R0.3的圓角進(jìn)行加工，方便于該零件的制作。結(jié)構(gòu)如下圖6-2所示：
圖6-2 落料凹模
6.3 彎曲模的凸、凹模的設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)彎曲模凸模時(shí)，考慮其彎曲回彈量、彎曲方式、材料的影響和彎曲線的方向等因素，因此選擇自由彎曲，材料選用Cr12鋼，并確定了最小彎曲半徑為R5mm。（具體結(jié)構(gòu)如下圖所示）
圖6-3 彎曲凸、凹模
彎曲模具中凹模的處于受壓和摩擦的工作狀態(tài)，所以對(duì)材料的硬度和耐磨性等性能具有一定的要求，因此其選用的材料為Cr12鋼。在加工過(guò)程中，由于凹模需要保證最終產(chǎn)品的角度，盡量的減少其回彈量，所以對(duì)凹模的圓角處的粗糙度值需在Ra0.4μm以下，這樣能夠避免零件彎曲加工時(shí)，因?yàn)槭艿竭^(guò)大的摩擦而在產(chǎn)品的表面形成刮痕。（具體結(jié)構(gòu)如上圖所示）
6.4 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算
基本
尺寸
沖裁
間隙
磨損
系數(shù)
計(jì)算
公式
制造
公差
計(jì)算
結(jié)果
D1max-? 0=360 -0.08
D2max-? 0=680 -0.08
Zmin= 0.04mm
Zmax= 0.06mm
Zmin-Zmax=0.02mm
X=1
Dd=(Dmax-X?) 0+?4
?4
Dd1=35.92+0.02 0
Dd2=67.92+0.02 0
凸模配做加工保證雙邊間隙：0.04～0.06mm
D1min 0 +?=φ6+0.08 0
Zmin=0.04mm
Zmax=0.06mm
Zmin-Zmax=0.02mm
X=1
dp=(dmin+X?)-?4 0
?4
d1p=φ6.08 -0.02 0
凹模配做加工保證雙邊間隙：0.04～0.06mm
7. 沖壓模具零件的編制
7.1 凹模加工工藝過(guò)程
序號(hào)
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備
1
備料
材料為Cr12MoV，毛坯尺寸163mm×103mm×23mm
①
下料
將軋制的棒料在鋸床上切斷，其尺寸為?110×170mm
②
鍛造
鍛造至毛坯尺寸，后進(jìn)行退火處理，去除內(nèi)應(yīng)力
2
銑削
銑削外部六面，每個(gè)面留磨削余量0.2～0.3mm
銑床
3
鉗工
作基準(zhǔn)側(cè)面標(biāo)記，劃線（螺紋孔和落料孔的位置），
鉆M8的底孔、銷釘孔，攻螺紋
4
銑削
銑削加工落料孔尺寸達(dá)要求
銑床
5
熱處理
淬火＋回火,保證硬度值達(dá)到60～62HRC
6
平磨
磨削上、下表面并將其磨光，
要求各面平行垂直和刃口鋒利
平面磨床
7
鉗工
劃線（銷釘孔的位置）
8
線切割
按圖線切割各孔，留0.005～0.01mm單邊研量
線切割機(jī)床
9
鉗工
倒角，研磨達(dá)到尺寸，即圖紙要求
10
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)工件尺寸，對(duì)工件做緩蝕處理，入庫(kù)
表7-1 凹模加工工藝過(guò)程
7.2凸模加工工藝過(guò)程
序號(hào)
工種
工 序 內(nèi) 容
設(shè)備
1
備料
材料為W18Cr4V2，毛坯（棒料）尺寸為?21×42mm
2
車削
按圖紙車削外圓留0.3～0.5mm磨削余量
車床
3
熱處理
淬火＋回火,保證硬度達(dá)到58～60HRC
4
磨削
以小端表面為基準(zhǔn)，磨削兩端面，保證垂直度要求
磨床
5
鉗工
研磨外圓表面達(dá)到要求
6
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)工件尺寸，對(duì)工件做緩蝕處理，入庫(kù)
表7-2-1 沖孔凸模加工工藝過(guò)程
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
材料為Cr12MoV，毛坯尺寸為38×28×67mm
①
下料
將軋制的棒料在鋸床上切斷，其尺寸為?42×70mm
②
鍛造
鍛造至毛坯尺寸，后進(jìn)行退火處理，去除內(nèi)應(yīng)力
2
銑削
銑削六面，每個(gè)面留磨削余量0.2～0.3mm除尖角處留0.5mm余量
銑床
3
熱處理
淬火＋回火,保證硬度值達(dá)到58～60HRC
4
鉗工
加工刃口圓角R5mm，以及各處倒角0.2mm
5
鉗工
研磨表面達(dá)到要求
6
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)工件尺寸，對(duì)工件做緩蝕處理，入庫(kù)
表7-2-1 彎曲凸模加工工藝過(guò)程
7.3卸料板加工工藝過(guò)程
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
材料為45鋼，將毛坯鍛成163×103×13mm
2
熱處理
退火處理，去除內(nèi)應(yīng)力
3
銑
銑六面,厚度留單邊磨量0.2～0.3mm
銑床
4
平磨
磨厚度到上限尺寸,磨側(cè)基面保證互相垂直
平面磨床
5
鉗工
劃各型孔,螺孔,銷孔位置劃漏孔輪廓線
6
線切割
按圖切割各型孔,保證配合尺寸
線切割機(jī)床
7
鉗工
鉆攻4×M8
鉆床
8
鉗工
鉚接處倒角
9
平磨
磨厚度及基面見(jiàn)光
平面磨床
10
鉗工
研磨各型孔達(dá)要求
11
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)工件尺寸，對(duì)工件做緩蝕處理，入庫(kù)
表7-3 卸料板加工工藝過(guò)程
7.4凸模固定板加工工藝過(guò)程
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成163×103×23mm
2
熱處理
退火處理，去除內(nèi)應(yīng)力
3
銑
銑六面,厚度留單邊磨量0.2～0.3mm
銑床
4
平磨
磨厚度到上限尺寸,磨側(cè)基面保證互相垂直
平面磨床
5
鉗工
劃各型孔,螺孔,銷孔位置劃漏孔輪廓線
6
線切割
按圖切割各型孔,保證配合尺寸
線切割機(jī)床
7
鉗工
鉆鉸4×φ8,鉆攻4×M8
鉆床
8
鉗工
鉚接處倒角
9
平磨
磨厚度及基面見(jiàn)光
平面磨床
10
鉗工
研光各型孔達(dá)要求
11
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)工件尺寸，對(duì)工件做緩蝕處理，入庫(kù)
表7-4 凸模固定板加工工藝過(guò)程
8.? 復(fù)合模各種機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
8．1卸料裝置的設(shè)計(jì)
該落料沖孔,復(fù)合模使用,的是以橡膠,為彈性元件的,彈性卸,料裝置，計(jì),算方法如,下所示：
(1) 選用4個(gè)圓,筒,形的橡膠,（材質(zhì)為聚氨酯），則每,個(gè)橡膠所承受,的預(yù)壓力為
Fy=Fx/n=4570/4=1142.5N
再確定橡,膠的橫截面,積A，取hy=0.1,H0，查表,1-38得p=1.1,MPa,則A=Fy/p=1142.5/1.1=1038.6mm
A---橡膠,的橫截,面積；
p---橡膠的,單位壓力（MPa），查表,1-74；
（2）確定橡膠的,橫截尺寸，選用直徑為8mm的卸,料螺釘，確定,橡膠上過(guò),孔的直徑,d=10mm，則橡膠外,徑D，根據(jù)A=3.14,（D2-d2）/4求得。為了保,證卸料力，并且外徑,過(guò)小，所以D可取D=44mm。,若卸料力,不夠可在其筒,形橡膠之,間添加橡膠。
D===43.12mm
計(jì)算并,校核橡,膠的,由高度H0
H0=(hx+hm)/0.25=(0.5+1+6)/0.25=30mm
因?yàn)镠0/D=30/24=1.25mm>0.5mm，故所選橡,膠符合要求。
橡膠的安,裝高度為：h0=H0-hy=30-0.11×30=27.5mm。
8．2．墊板以及模架的選用
墊板的作用主,要是為了防止,凸、凹模在沖壓,過(guò)程中，因?yàn)槭艿?集中的沖壓力使,模座接觸,面損壞，且會(huì),導(dǎo)致固定板,變形，因此需要,使用墊板來(lái)保證這一現(xiàn)象,的發(fā)生。一般，墊板選,用材料為45鋼，其淬火硬,度為43-48HRC。
對(duì)于模,架的選用，由于模架,,需要足夠的強(qiáng),度與剛性，來(lái)保證,整個(gè)模具的穩(wěn)定，且模架的精,,度也是模具精度的,關(guān),鍵所在。模架的精度,保證凸模,與凹模的相對(duì),,位置準(zhǔn)確，且其主要,與模具的沖裁,間隙、配合精度,和模具,復(fù)雜程度有關(guān)。
對(duì)于模架,的種類：模架根據(jù),其導(dǎo)向形,式分為滑,動(dòng)導(dǎo)向模架,和滾動(dòng)導(dǎo)向模架。根據(jù)其,導(dǎo)柱多少,分為雙,導(dǎo)柱模架和,四導(dǎo)柱,模架。根據(jù),其導(dǎo)柱位,置的不同分為,對(duì)角導(dǎo)柱模架，中間導(dǎo),柱模架，后側(cè),導(dǎo)柱模架,和四,導(dǎo)柱模架。
所以對(duì),于此次選用的,復(fù)合模，由于其,沖裁間隙,需小于0.02mm，因,此選用滑動(dòng)導(dǎo),向?qū)菍?dǎo),柱模架。
本模具選用的模架如圖8-2所示。
圖8-2 模架
8．3緊固與安裝要求
模具零部件,是用螺栓,與銷釘緊,固在一起的,。在壓力,機(jī)沖壓,下，所有,零部件的,裝配必須牢,固可靠。螺栓,必須能夠隨,承受沖擊振動(dòng)的最,大拉壓負(fù)荷和,各種,扭矩。螺栓孔、,俏釘孔到,剪切刃口邊緣,的最小距離,不應(yīng)小于15mm。
銷釘可分,為圓柱銷和,圓錐銷兩種；有帶,螺紋與不帶螺,紋之分。錐銷,均帶螺紋。,不帶螺紋的銷釘,適用于通孔；帶螺紋孔,的適用于有通,孔。螺紋是,為了退出銷,釘之用。級(jí)進(jìn)模的銷,釘孔均為,通孔。因此,選用的銷,釘都為,帶螺,紋的圓柱銷。銷釘?shù)?裝配形式：銷釘,在組,合件起定位作,用和緊固,作用。
根據(jù)復(fù)合模,的尺寸以,及沖壓力的,大小等因素，圖模固定板和上,模座的緊固選,用M8的螺栓和φ8的銷,釘。
8.4 模具的結(jié)構(gòu)分析
對(duì)于落料,沖孔復(fù)合模,來(lái)說(shuō)，該模具采用了滑,動(dòng)導(dǎo)向的對(duì)角,導(dǎo)柱模架，此模架導(dǎo),向精度較好，且模,具沖裁,間隙較小。同時(shí),，在模具,設(shè)計(jì)中采用,倒裝式結(jié)構(gòu)，廢料,直接落下。在模具中其定位,零件則采用的是,擋料銷、導(dǎo)料銷，壓卸料裝置,則采用的,是彈性卸料（彈性元件為,橡膠），用剛性頂件,器頂出產(chǎn)品。
對(duì)于彎,曲模來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì),過(guò)程中考慮到,其彎曲結(jié),構(gòu)簡(jiǎn)單，屬,于對(duì)稱性零件，所,以采用一次,彎曲。
9. 復(fù)合?？傃b圖
10. 彎曲?？傃b圖
11．材料的選用
在本次設(shè)計(jì)中凸模選用的材料是鎢系高速鋼W18Cr4V2，凹模和凸凹模選用的材料是冷作模具鋼Cr12MoV,墊板、卸料板和凸凹模固定板選用的材料則是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45鋼，而對(duì)于上、下模座來(lái)說(shuō)選用的材料是灰鑄鐵HT200，凸模固定板和凸緣模柄采用的材料是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235。
W18Cr4V2是W18Cr4V的替代鋼，屬于萊氏體鋼，常被稱為“白鋼”、“鋒鋼”或“風(fēng)鋼”，具有高的硬度、紅硬性及高溫硬度（在500℃～600℃時(shí)硬度值依舊可達(dá)到52～58HRC），具有良好的切削性能。在熱處理過(guò)程不易出現(xiàn)氧化脫碳現(xiàn)象，且磨削性能較好。
Cr12MoV冷作模具鋼與Cr12高鋼相比具有良好的淬透性，且淬火、回火后的硬度、耐磨性和強(qiáng)度都相對(duì)較高，但高溫塑性較差。這類材料可用于制造制造截面較大、形狀復(fù)雜、工作負(fù)荷較重的各種冷沖模具和工具。
45鋼屬于中碳優(yōu)質(zhì)調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼，其碳含量為0.42%～0.50%，此鋼一般在調(diào)質(zhì)或正火狀態(tài)下使用提高零件表面硬度，或者是進(jìn)行調(diào)質(zhì)+表面淬火。該材料具有較高的強(qiáng)度和良好的切削加工性，有一定的韌性、塑性和耐磨性，且該材料來(lái)源廣泛，但由于其硬度不高易切削加工，所以在模具中經(jīng)過(guò)熱處理常用來(lái)做模具的模板、梢子、導(dǎo)柱等零件。
Q235為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，開(kāi)頭的Q代表的是這種材料的屈服極限，而跟在后面的235則指這種材聊的屈服強(qiáng)度值為235MPa。由于該材料的碳含量適中，對(duì)于強(qiáng)度、塑性以及焊接等性能能夠得到較好配合，綜合性能較好，所以適合于凹模固定板和凸緣模柄加工。
結(jié)論
在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，根據(jù)課題（論文）設(shè)計(jì)要求，完成了零件的測(cè)繪圖，并設(shè)計(jì)出其工藝路線，同時(shí)編制出沖壓工藝規(guī)程，使得設(shè)計(jì)出的兩副模具（落料沖孔復(fù)合模和彎曲模）能夠沖制出符合本次課題的產(chǎn)品零件。
當(dāng)然在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要通過(guò)對(duì)圖形的繪制，因此對(duì)于Auto CAD、UG等繪圖軟件的運(yùn)用，以及查閱有關(guān)模具設(shè)計(jì)方面有關(guān)資料的能力，同時(shí)需要我們了解國(guó)內(nèi)外模具行業(yè)現(xiàn)有的發(fā)展趨勢(shì)。
在此過(guò)程中，我更加深入的理解有關(guān)模具設(shè)計(jì)與制造方面相關(guān)的知識(shí)，如：復(fù)合模的設(shè)計(jì)步驟、條料排樣圖設(shè)計(jì)和模具的結(jié)構(gòu)，以及模具零件的設(shè)計(jì)與加工。相對(duì)來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中不僅要考慮模具的因素，還需考慮企業(yè)實(shí)際的狀況和沖床方面的一些問(wèn)題，只有這樣通過(guò)多方面的考慮和經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)才能確定最終設(shè)計(jì)方案。這些知識(shí)的運(yùn)用和思考，使我進(jìn)一步的熟悉設(shè)計(jì)的過(guò)程與方法，為今后的實(shí)際工作打下良好基礎(chǔ)。
致謝
在學(xué)校的這三年時(shí)間里，我系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了有關(guān)模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)方面的知識(shí)。在理論方面：從零件的排樣到總圖的設(shè)計(jì)，從手工繪制到三維UG繪圖，同時(shí)，在實(shí)踐方面：從普通車削到數(shù)加工，從單個(gè)零件的加工到整套模具的制作。讓一系列的學(xué)習(xí)都我讓深深地感受到了知識(shí)與科技的重要性。在這三年里，我感到十分慶幸，我遇到了一群好同學(xué)和老師，是他們的幫助與指導(dǎo)，才讓我學(xué)到了這么多知識(shí)。
在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，指導(dǎo)老師的每一聲教導(dǎo)，同學(xué)課間的每一句討論，都讓我感到十分的親切。指導(dǎo)老師的專業(yè)水平和學(xué)術(shù)意識(shí)都讓我感到了自身存在的不足，同學(xué)之間的每一句鼓勵(lì)都讓我對(duì)完成此次設(shè)計(jì)增加了一份信心。從選題、設(shè)計(jì)初步的圖稿，到論文的書寫和審核，這都讓我在一步步中前進(jìn)，也讓我在段時(shí)間里對(duì)我三年來(lái)知識(shí)掌握的一個(gè)梳理，全面的幫我鞏固了我所學(xué)的專業(yè)理論知識(shí)與實(shí)踐能力的結(jié)合，從而得到畢業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)最終的項(xiàng)目成果。
最后，再次的感謝我的指導(dǎo)老師，還有與我同行的同學(xué)們，是他們幫助與關(guān)心，我才能夠順利的完成，謝謝！
參 考 文 獻(xiàn)
1 張春水.?？￡?高效精密沖模設(shè)計(jì)與制造.西安電子科技大學(xué)出版社. 1989.6
2 沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì). 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社. 1999.6
3 郭成 儲(chǔ)家佑.現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊(cè).北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社. 2005.
4 彭建聲. 吳成明.簡(jiǎn)明模具工實(shí)用技術(shù)手冊(cè)-2版 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2003.1.
5 黃毅宏.李明輝.模具制造工藝北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1999.6.
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7 邱永成. 復(fù)合模設(shè)計(jì). 北京： 國(guó)防工業(yè)出版社， 1987.
8 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組編著. 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社. 2003.
9 模具制造手冊(cè)編寫組編著. 模具制造手冊(cè). 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社. 2003.
10 柯旭貴 張榮清. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2012
11 外文期刊 METAL FORMING Mar 2000
31
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