黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第I頁畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書轎車端蓋板沖壓工藝編制及工裝設(shè)計(jì)院（系）名稱工學(xué)院機(jī)械系專業(yè)名稱材料成型及控制工程2012年05月08日轎車端蓋板沖壓工藝編制及工裝設(shè)計(jì)摘要本文在對(duì)轎車端蓋板的結(jié)構(gòu)及沖壓工藝性分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了沖壓模具的設(shè)計(jì)。零件的沖壓工藝性與其結(jié)構(gòu)、材料以及復(fù)雜程度等諸多因素相關(guān)。本文詳細(xì)闡述了轎車端蓋板沖壓工藝規(guī)程的編制過程，介紹了幾種產(chǎn)品形狀的毛坯展開尺寸計(jì)算方法和簡(jiǎn)化模型，并對(duì)產(chǎn)品毛坯展開尺寸進(jìn)行了計(jì)算。本文采用落料、拉深、沖孔、整形級(jí)進(jìn)?？蓾M足端蓋板沖壓成形的要求，為此還對(duì)模具工作零件的選擇原則及選擇方法進(jìn)行了說明，并設(shè)計(jì)了相關(guān)模具工作零件。關(guān)鍵詞轎車端蓋板，沖壓工藝，級(jí)進(jìn)模，毛坯展開尺寸黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第II頁CARENDCOVERPLATESTAMPINGPROCESSPREPARINGANDTOOLINGDESIGNABSTRACTINTHISPAPER,THESTRUCTUREANDTHECARPLATESTAMPINGTECHNOLOGYBASESONTHEANALYSISOFTHESTAMPINGMOULDDESIGNTHESTAMPINGTECHNOLOGYANDITSSTRUCTURALPARTS,MATERIALS,ANDCOMPLEXITY,ANDMANYOTHERFACTORSTHISPAPEREXPOUNDSTHESTAMPINGPROCESSRULESCOVERCARTHEEDITINGPROCESS,INTRODUCESSEVERALPRODUCTSTOTHESHAPEOFTHEBLANKDEVELOPMENTSIZECALCULATIONMETHODANDTHESIMPLIFIEDMODEL,ANDTHEPRODUCTDEVELOPMENTSIZEBLANKWASCALCULATEDINTHISARTICLE,THEBLANKING,DEEPDRAWING,PUNCH,PLASTICPROGRESSIVEDIECANMEETTHEREQUIREMENTSOFTHECOVERPLATESTAMPING,THEREFOREALSOTOTHEPRINCIPLEOFSELECTIONOFTHEMOULDWORKPARTANDCHOICEMETHODSWEREEXPLAINED,ANDDESIGNEDTHERELEVANTDIEWORKINGPARTSKEYWORDSCARENDCOVERPLATE,STAMPINGPROCESS,PROGRESSIVEDIE,BLANKDEVELOPMENTSIZE黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第III頁目錄1緒論111概述112沖壓成形技術(shù)的發(fā)展113模具的發(fā)展與現(xiàn)狀12轎車端蓋沖壓工藝方案的擬訂321轎車端蓋沖壓工藝性分析3211轎車端蓋零件圖3212零件的工藝性分析322工藝方案的確定4221零件底部通孔成型方案的確定4222工序的安排43轎車端蓋沖壓工藝設(shè)計(jì)631計(jì)算毛坯尺寸6311確定拉深次數(shù)6312確定排樣和裁板方案732工序的合并與工序順序1033計(jì)算各工序的壓力1034落料、拉深、沖孔力的計(jì)算1135壓力機(jī)的初步選擇124模具類型及結(jié)構(gòu)形式的確定145模具工作零件設(shè)計(jì)及計(jì)算1551落料、拉深、沖孔復(fù)合模凸凹刃口設(shè)計(jì)15511落料刃口15512計(jì)算沖孔（6）模凸、凹模刃口尺寸16513計(jì)算沖孔（15）模凸、凹模刃口尺寸16514計(jì)算拉深部分刃口尺寸17黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第IV頁52凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18521凸模設(shè)計(jì)18522凹模設(shè)計(jì)2053支撐固定零件2054卸料零件2255定位零件的選擇23551擋料銷及導(dǎo)料銷的選擇23552上、下模座螺釘選取23553卸料螺釘?shù)倪x擇24554上、下模座銷釘?shù)倪x取2456導(dǎo)向裝置256壓力機(jī)的校核及選用2661閉合高度的校核2662工作臺(tái)面尺寸的校核2663滑塊行程的校核2664電動(dòng)機(jī)功率的校核267模具的動(dòng)作原理及綜合分析278凸凹模加工工藝方案2881凸模,凹模加工工藝路線2882模具的裝配33結(jié)論35致謝36參考文獻(xiàn)37黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第1頁1緒論11概述沖壓成形作為現(xiàn)代工業(yè)中的一種十分重要的加工方法，用以生產(chǎn)各種板料零件，具有很多的優(yōu)勢(shì)，其成形件具有自重輕、剛度大、強(qiáng)度高、互換性好、成本低、成產(chǎn)過程中便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，在制造業(yè)中有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，被廣泛應(yīng)用于汽車、能源、機(jī)械、信息、航空航天、國(guó)防工業(yè)和日常生活等各個(gè)領(lǐng)域中。在吸收了力學(xué)、數(shù)學(xué)、金屬材料、機(jī)械科學(xué)以及控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面的知識(shí)后，已經(jīng)形成了沖壓學(xué)科的成形基本理論，以沖壓產(chǎn)品為龍頭、以模具為中心，結(jié)合現(xiàn)代化先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用，在產(chǎn)品的巨大市場(chǎng)需求刺激和推動(dòng)下，沖壓成形技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化和提高人民生活水平方面發(fā)揮著越來越重要的作用。12沖壓成形技術(shù)的發(fā)展近幾十年來，沖壓技術(shù)有了飛速的發(fā)展，他不僅表現(xiàn)在許多新工藝與新技術(shù)在生產(chǎn)的廣泛應(yīng)用上，如旋壓成形、軟模具成形、高能率成形，更重要的是人們對(duì)沖壓技術(shù)的認(rèn)識(shí)與掌握的程度有了質(zhì)的飛躍?，F(xiàn)代沖壓生產(chǎn)是一種大規(guī)模連續(xù)作業(yè)的制造方式，由于高新技術(shù)的參與和介入，沖壓生產(chǎn)方式由初期的手工操作逐步進(jìn)化為集成制造。生產(chǎn)過程逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、并且正在向智能化、集成化的方向發(fā)展。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化沖壓作業(yè)，體現(xiàn)安全、高效、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)是沖壓生產(chǎn)的發(fā)展方向。13模具的發(fā)展與現(xiàn)狀模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝設(shè)備，是一種高附加值的高技術(shù)密集型產(chǎn)品，也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，其技術(shù)水平的高低已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造水平的重要標(biāo)志。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，沖壓技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣泛，與機(jī)械行業(yè)密切相關(guān)，而且與人們的生活緊密相連。以大型覆蓋件沖模為代表，我國(guó)已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。轎車覆蓋件模具設(shè)計(jì)與制造難度大，質(zhì)量和精度要求高，代表覆蓋件模具的水平。在設(shè)計(jì)制造方法、手段上已基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國(guó)際水平，黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第2頁在轎車模具國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步。但在制造質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面，與國(guó)外相比還存在一定的差距。沖壓工藝與沖壓設(shè)備正在不斷地發(fā)展，特別是精密沖壓。高速?zèng)_壓、多工位自動(dòng)沖壓以及液壓成形、超塑性沖壓等各種沖壓工藝的迅速發(fā)展，把沖壓的技術(shù)水平提高到了一個(gè)新高度。新型模具材料的采用和鋼結(jié)合金、硬質(zhì)合金模具的推廣，模具各種表面處理技術(shù)的發(fā)展，沖壓設(shè)備和模具結(jié)構(gòu)的改善及精度的提高，顯著地延長(zhǎng)了模具的壽命和擴(kuò)大了沖壓加工的工藝范圍。本課題涉及的知識(shí)面廣，綜合性較強(qiáng)，在鞏固大學(xué)所學(xué)知識(shí)的同時(shí)，對(duì)于提高設(shè)計(jì)開發(fā)能力、創(chuàng)新能力、協(xié)調(diào)能力等方面打下了良好的基礎(chǔ)。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第3頁2轎車端蓋沖壓工藝方案的擬訂21轎車端蓋沖壓工藝性分析211轎車端蓋零件圖圖21端蓋零件圖端蓋零件圖如圖21所示，原材料為Q235，板厚為11MM，為普通碳素鋼，查表可知其屈強(qiáng)比較小，延伸率較大，沖壓成型性良好。212零件的工藝性分析端蓋所用的材料為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235,其力學(xué)性能如下304373MPA,B432461MPA,S235MPA。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第4頁由于圖樣上未注公差等級(jí)，屬自由尺寸，確定其精度等級(jí)為IT13級(jí)，大、中批量生產(chǎn)。該制件形狀簡(jiǎn)單，尺寸較小，厚度適中，屬于普通沖壓件，但有幾點(diǎn)應(yīng)該注意11）根據(jù)工件的形狀分析，該工件為圓筒形件,因此在加工時(shí)要考慮到整形工序；2）零件的底部是有孔的筒形件，因此必須得考慮這一筒形件的成型方案；3）拉深的H/D較大，要考慮能否一次拉成，且最后一次拉深成型是應(yīng)注意保證R2的圓角；4）大批量生產(chǎn)，應(yīng)重視模具材料的選擇和模具結(jié)構(gòu)的確定，保證模具的壽命；5）制件較小，從安全考慮，要采取適當(dāng)?shù)娜〖绞?，模具結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)好推件和取件方式。22工藝方案的確定221零件底部通孔成型方案的確定底部7個(gè)通孔可有多種成型方案第一種方案拉深成型后再在底部沖孔；第二種方案先在底部沖一小孔，然后在拉深成型。若采用第一種方案，工序集中，工件的質(zhì)量較高，適合大、中批量生產(chǎn)，圖樣上對(duì)工件精度工件要求不是很高的情況下，可以采用；第二種方案先在底部沖預(yù)制小孔，在拉深的過程中預(yù)制孔會(huì)變形，而且拉深也會(huì)出現(xiàn)缺陷，由于變形的不均勻，拉深的直壁的質(zhì)量也不好。綜上所述，采用第一種成型方案較為合理。222工序的安排對(duì)工序的安排，擬有以下幾種方案第一種方案落料沖孔拉深整形第二種方案落料拉深沖孔整形黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第5頁第三種方案落料拉深整形沖孔對(duì)于第一種方案，落料后先沖孔再拉深，在拉深的過程中預(yù)制孔會(huì)變形，而且拉深也會(huì)出現(xiàn)缺陷，由于變形的不均勻，拉深的直壁的質(zhì)量也不好；第二種方案將整形放在沖孔的后面，雖然使模具的制造比較簡(jiǎn)單，可是整形前的毛坯尺寸要求較高，計(jì)算復(fù)雜，且精度不易保證；第三種方案將沖孔放在最后，很容易保證工件的精度，且沒有出現(xiàn)方案一、二的問題，故此方案為最佳方案。綜上所述，最終確定采用第三種方案。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第6頁3轎車端蓋沖壓工藝設(shè)計(jì)31計(jì)算毛坯尺寸311確定拉深次數(shù)1）選定修邊余量查沖壓手冊(cè)，確定12MM2）計(jì)算工件表面積為了便于計(jì)算,將該零件分成若干個(gè)簡(jiǎn)單幾何體計(jì)算圓筒直壁部分的表面積A1DH31410917126229132MM2R2圓球臺(tái)部分的表面積A22D。/22R/R/22314109/25/31431425/213826205MM2底部表面積為A3D2/43141092/49326585MM2黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第7頁則工件總面積為AA1A2A36229132138262059326585169383375MM23預(yù)算毛坯直徑D根據(jù)毛坯表面積等于工件表面積的原則D2/4AD1468928取整147MM4確定拉深次數(shù)總拉深系數(shù)為MDN/D109/1470741由毛坯相對(duì)厚度T/D100104查沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)得第一次拉深系數(shù)M1084065故可以一次拉成。312確定排樣和裁板方案沖裁件的形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單、規(guī)則，以便節(jié)省原材料，減少工序數(shù)目，提高模具壽命，降低工件成本3。沖裁時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面1）沖裁件內(nèi)、外形轉(zhuǎn)角處應(yīng)避免尖銳的轉(zhuǎn)角，應(yīng)當(dāng)有適合的圓角。2）沖裁件上應(yīng)盡量避免窄長(zhǎng)的懸臂和凹槽。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第8頁3）沖裁件上的孔與孔之間、孔與零件邊緣的距離，受模具強(qiáng)度和制件質(zhì)量的限制，其值不能太小，一般要求2T。4）沖裁件端部帶圓弧時(shí)，當(dāng)采用有搭邊落料成形時(shí)，應(yīng)取RB/2。5）因受凸模強(qiáng)度和穩(wěn)定性的限制，沖裁件的孔不能太小，用自由凸模和帶護(hù)套的凸模所能沖制的最小孔徑。這里毛坯直徑147MM尺寸比較大，考慮到操作方便，采用單排由沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)確定搭邊值工件間A108沿邊A1進(jìn)距AD0A1147081478條料寬度BD02A14721149查沖壓模具設(shè)計(jì)資料選用150040001標(biāo)準(zhǔn)鋼板裁板方案有縱裁和橫裁兩種，比較兩種方案，選用其中材料的利用率較高的一種?？v裁時(shí)每張板料裁成條料數(shù)N11500/14910余10MM每塊條料沖制的制件數(shù)N2（400008）/147827余86MM每張板料沖制的制件數(shù)NN1N21027270個(gè)材料利用率NF/F。10027016963065/150040001007633黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第9頁橫裁時(shí)每張板料裁成的條料數(shù)N14000/14926余126MM每塊條料沖制的制件數(shù)N2（150008）/147810余212MM每張板料沖制的制件數(shù)NN1N22610260個(gè)材料利用率NF/F。10026016963065/400015001007351由上述計(jì)算結(jié)果可知，應(yīng)采用材料利用率高的縱裁，排樣圖如圖31所示圖31排樣圖黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第10頁32工序的合并與工序順序根據(jù)上面的分析與計(jì)算，此件的全部基本工序有落料、拉深、沖孔、整形根據(jù)這些基本工序，可以擬出以下幾種方案方案落料與拉深復(fù)合，其余為基本工序；方案落料與拉深復(fù)合，沖孔與整形復(fù)合，其余按基本工序；方案落料與拉深復(fù)合，沖孔、整形為基本工序；方案落料、拉深、與沖孔復(fù)合，最后整形；方案全部基本工序合并，采用連續(xù)拉深沖壓方式分析上述幾種方案方案復(fù)合程度低，在生產(chǎn)量不大的情況下，采用這一方案可行，因生產(chǎn)率太低，且使用的模具較多；方案將沖底孔與翻邊復(fù)合，使模具壁厚較小，模具容易損壞；方案沖孔與整形復(fù)合，使工序不好安排，若整形在前，沖孔在后則不能保證凸緣的形狀與精度，其結(jié)構(gòu)雖然解決了壁厚太薄的問題，但模具的刃口不在同一平面內(nèi)，因此刃口用鈍后，刃磨很不方便，所以不可取；方案采用連續(xù)模，將各基本工序合并，生產(chǎn)率高，但將整形單獨(dú)劃分為一個(gè)工序，生產(chǎn)率低于第五種方案。方案沒有上述缺點(diǎn)，模具復(fù)合程度較高，所需的模具較少，且模具設(shè)計(jì)容易，其制造費(fèi)用也較低，產(chǎn)品凸緣的制造精度也可通過最后一次的整形工序來達(dá)到，因此選定這一方案。綜上，本次需設(shè)計(jì)的模具為落料、拉深、沖孔復(fù)合模；33計(jì)算各工序的壓力已知工件的材料為Q235,是普通炭素結(jié)構(gòu)鋼，其力學(xué)性能如下黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第11頁304373MPA,B432461MPA,S235MPA。34落料、拉深、沖孔力的計(jì)算落料力P113DT（D147MM,T1MM）1314713502100189N落料的卸料力P2K卸P1（查表得K卸004005）00421001898400756N沖孔力15P313D孔T13151350214305N沖孔的推件力P4NK2P3查表得凹模型口直壁高度6MM,NH/T6,K20055P44005521430542861N沖孔力66P513D孔T136135087522N沖孔的推件力P6NK2P5查表得凹模型口直壁高度6MM,NH/T6,K20055P64005587522黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第12頁1885844N拉深力P7DNTBK3B取461314109146109142003674N整形力整形力可按照下式計(jì)算F整形AQ式中F校平力，單位N；A校平投影面積（整圓角部分投影面積）MM2，A（D026D12D22）/4（1092662152）/42860MM2；Q單位校平力，查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)可知Q90MPA。將A和Q值代入F整形AQ即可得整形力F整形286090257400N。根據(jù)以上計(jì)算和分析,這一工序的最大總壓力為PP1P2P3P4P5P6P72100189840075621430542861875221885844142003674396778014N總壓力完全能夠滿足整形時(shí)所需。35壓力機(jī)的初步選擇沖壓設(shè)備的選擇，直接關(guān)系到設(shè)備的合理使用，產(chǎn)品質(zhì)量、安全、模具壽命等一系列重要問題。所以，沖壓設(shè)備的正確選擇是直接決定生產(chǎn)質(zhì)量，生產(chǎn)效率的一個(gè)關(guān)黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第13頁鍵步驟，必須從多方面進(jìn)行研究。本次設(shè)計(jì)的轎車端蓋為中小型沖裁件，彎曲件或拉深件多用具有C型床身的開式曲柄壓力機(jī)6。如JE、JL、JH等系列，具有空間三面敞開，操作方便、具備易于安裝機(jī)械化附屬設(shè)備和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，是目前中小件生產(chǎn)使用的主要設(shè)備，結(jié)合實(shí)際情況，選用開式雙柱可傾式壓力機(jī)。1根據(jù)以上計(jì)算和分析，故選用公稱壓力為400KN的開式雙柱固定臺(tái)可傾壓力機(jī)（型號(hào)為J2340）能滿足使用要求。2）壓力中心的確定模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心重合。否則，會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌間產(chǎn)生過大的磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。由于該制件的毛坯及各工序均為軸對(duì)稱圖形，而且只有一個(gè)工位，因此壓力機(jī)的中心必定與制件的幾何中心重合。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第14頁4模具類型及結(jié)構(gòu)形式的確定根據(jù)確定的工藝方案和零件的形狀特點(diǎn)、精度要求、預(yù)選設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)、模具的制造條件及安全生產(chǎn)等，來選定模具類型及結(jié)構(gòu)形式。只有在拉深件高度比較高時(shí)，才能采用落料、拉深復(fù)合模，這是因?yàn)闇\拉深若采用復(fù)合摸，則落料凸模（肩拉深凹模）的壁厚會(huì)太薄，造成模具的強(qiáng)度不足。本模具中，凸凹模壁厚的最小值BMIN2646MM能夠保證強(qiáng)度，故采用復(fù)合模的結(jié)構(gòu)是合理的7。落料、拉深、沖孔復(fù)合模常采用典型結(jié)構(gòu)，即落料采用正裝式，拉深采用倒裝式。工件厚度一般（T1MM）,故采用彈性卸料裝置，彈性卸料裝置除了卸料的作用外，在拉深時(shí)，還可以起到壓邊的作用。頂件時(shí)采用彈性頂件裝置,彈性力由橡皮產(chǎn)生,由托桿將力傳到工件上,將工件頂出推件是采用剛性推件裝置,將工件從凸凹模中推出。落料、拉深、沖孔復(fù)合模的結(jié)構(gòu)形式如圖41所示。圖41落料、拉深、沖孔復(fù)合模工作結(jié)構(gòu)圖黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第15頁5模具工作零件設(shè)計(jì)及計(jì)算51落料、拉深、沖孔復(fù)合模凸凹刃口設(shè)計(jì)511落料刃口工件外形落料凹模采用整體結(jié)構(gòu)，直刃口形式。這種刃口強(qiáng)度較好，孔口尺寸不隨刃口的刃磨而增大，適用于形狀復(fù)雜、精度要求高的工件向上頂出的要求。落料的基本尺寸為147MM。查沖壓手冊(cè)可得凸、凹模刃口的極限偏差凸0025MM凹0040MM002500400065凹凸查沖壓手冊(cè)可知凸、凹模初始雙面間隙Z為ZMIN015ZMAX019ZMAXZMIN019015004ZMAXZMIN，故凸、凹模分開加工。又工件的尺寸D147063MM凹凸。又查沖壓手冊(cè)得磨損系數(shù)X1。落料尺寸由凹模刃口決定，計(jì)算以凹模為基準(zhǔn)D凹（DX）凹146370。040D凸（DXZMIN）凸146220025黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第16頁黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第17頁512計(jì)算沖孔（6）模凸、凹模刃口尺寸查沖壓手冊(cè)可得凸、凹模刃口的極限偏差凸0008MM凹0012MM00080012002凹凸查沖壓手冊(cè)可知凸、凹模初始雙面間隙Z為ZMIN015ZMAX019ZMAXZMIN019015004ZMAXZMIN，故凸、凹模分開加工。又工件的尺寸D6018MM凹凸查沖壓手冊(cè)得磨損系數(shù)X1。沖孔尺寸由凸模刃口決定，計(jì)算以凸模為基準(zhǔn)D凸（DXZMIN）凸6030008MMD凹（D凸ZMIN）凹6180012MM513計(jì)算沖孔（15）模凸、凹模刃口尺寸查沖壓手冊(cè)可得凸、凹模刃口的極限偏差凸0011MM凹0018MM黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第18頁001100180029凹凸查沖壓手冊(cè)可知凸、凹模初始雙面間隙Z為ZMIN015ZMAX019ZMAXZMIN019015004ZMAXZMIN，故凸、凹模分開加工。又工件的尺寸D15027MM凹凸查沖壓手冊(cè)得磨損系數(shù)X1。沖孔尺寸由凸模刃口決定，計(jì)算以凸模為基準(zhǔn)D凸（DXZMIN）凸15120011MMD凹（D凸ZMIN）凹15270018MM514計(jì)算拉深部分刃口尺寸拉深件尺寸以內(nèi)徑為準(zhǔn)，基本尺寸為108MM，公差054。計(jì)算時(shí)以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。查沖壓手冊(cè)得其單面間隙C111T，取C11T13MM查沖壓手冊(cè)得拉深模凸、凹模的制造公差分別為凸0025，凹0040黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第19頁凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算如下D凸（D04）凹（10804054）00251082160025MMD凹D042C凹（10804054213）00401108160040MM拉深凸模圓角半徑R凸05MM；拉深凹模圓角半徑R凹15MM。52凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)521凸模設(shè)計(jì)凸模材料選用T10A，淬火硬度達(dá)到62HRC。采用帶肩凸模（圖51所示為沖孔凸模、圖52所示為落料凸模）黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第20頁（裝后磨）（裝后磨）A15B6圖51沖孔凸模深20孔深5圖52落料凸模黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第21頁522凹模設(shè)計(jì)落料凹模實(shí)際最大外形尺寸B147MM查沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)得K019凹模厚度HKB0191472793MM取28MM凹模壁厚C（152）H1628448MM所以,凹模最大外形尺寸為L(zhǎng)D2M（圓整取277MM）凹模材料選用T10A，淬火硬度達(dá)到62HRC。凸凹模采用臺(tái)階式結(jié)構(gòu)，采用固定板固定，這樣簡(jiǎn)化了模具的結(jié)構(gòu)，節(jié)省了材料的成本9。凹模結(jié)構(gòu)及外形尺寸如圖53所示。圖53凹模結(jié)構(gòu)及外形尺寸53支撐固定零件上、下模座中間聯(lián)以導(dǎo)向裝置的總體稱為模架。通常都是根據(jù)凹模最大外形尺寸D。選用標(biāo)準(zhǔn)模架。凹模最大外形尺寸為237MM237MM，選用GB2851381中的黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第22頁后側(cè)導(dǎo)柱模架。模具的閉合高度H240285MM，上模座為25025050，下模座為25025065，導(dǎo)柱的基本尺寸為33MM。上模座選用GB2855581中的后側(cè)導(dǎo)柱上模座見圖54所示，材料為HT200、型。其主要參數(shù)L250MMB250MM、T50MM260MMS250MM160MM1L1A290MMR50MM100MM2A2LD500025MM圖54上模座三維圖下模座選用GB2855681中的后側(cè)導(dǎo)柱下模座見圖55所示，材料為HT200。其主要參數(shù)L250MMB250MMT65MM260MMS250MM160MM1L1A290MMR50MM100MM2A2L黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第23頁D350025MM圖55下模座三維圖模柄選用凸緣式模柄，參見GB2862181。材料為Q235的型凸緣式模柄見圖56所示。模柄中打桿孔的直徑為17MM其具體參數(shù)為D50MMD100MMH78MMH218MMD162MMD113MMD218MMD311MMB111MM圖56模柄三維圖54卸料零件由于工件厚度為15MM，為保證沖裁件表面的平整采用彈壓卸料板卸料。根據(jù)卸料力的大小取卸料板厚度為12MM，根據(jù)模座周界大小取卸料橡膠尺寸為25025070黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第24頁橡膠的可壓縮量為HH03700321MM凹模深度為3MM，所選橡膠滿足使用要求。55定位零件的選擇551擋料銷及導(dǎo)料銷的選擇采用兩顆導(dǎo)料銷和一個(gè)固定擋料銷定位。固定擋料銷在GB28661181中選取直徑D8MM、D4MM、高度H3MM的型固定擋料銷見圖57。這種零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、使用方便，直接裝在凹模上即可圖57擋料銷圖58導(dǎo)料銷凹模上固定擋料銷孔與刃口之間的壁厚為3MM，大于允許的最小壁厚2MM，滿足強(qiáng)度要求見圖58所示。故所選的擋料銷合適。552上、下模座螺釘選取由凹模周界250250選用M16的內(nèi)六角圓柱頭螺釘黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第25頁參照模具各零件的具體情況，上模座選用四顆M16X45的內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定。下模座選用四顆M16X50的內(nèi)六角圓柱頭螺釘（見圖59）固定。圖59模座固定螺釘553卸料螺釘?shù)倪x擇查沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)選取卸料螺釘選用M16X180的圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘見圖510所示圖510卸料螺釘其主要參數(shù)D120L20D230H20T10S14D317D416D513L180554上、下模座銷釘?shù)倪x取由凹模周界250250選用10的圓柱銷釘根據(jù)模具的實(shí)際情況，上模座選用兩顆1090的圓柱銷釘定位，下模座選用兩顆1090的圓柱銷釘（圖511）定位。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第26頁圖511圓柱銷釘參照模具各零件的具體情況，合理布置螺釘、圓柱銷的位置，從GB7076和GB11976中選適當(dāng)?shù)囊?guī)格與尺寸。56導(dǎo)向裝置本模具采用圓形導(dǎo)柱、導(dǎo)套式的導(dǎo)向裝置。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用間隙配合，配合精度為H7/R6。導(dǎo)柱與導(dǎo)套相對(duì)滑動(dòng)，要求配合表面有足夠的強(qiáng)度，又要有足夠的韌性。所以材料選用20鋼，表面經(jīng)滲碳后淬火、回火處理，表面硬度為5862HRC。導(dǎo)柱選用GB2861281中的B型導(dǎo)柱，直徑D35MM、極限偏差為R7、長(zhǎng)度L230MM。導(dǎo)套選用GB2861681中的A型導(dǎo)套，直徑D35MM、D50、極限偏差為H7、長(zhǎng)度L125MM、H48MM。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第27頁6壓力機(jī)的校核及選用61閉合高度的校核所選壓力機(jī)的最大閉合高度為300MM，閉合高度的調(diào)節(jié)量為80MM墊板的尺寸為65MM，所以HMIN30080220。本次設(shè)計(jì)模具的的閉合高度為260，HMAX5295HMIN10230，所以滿足HMAX5HHMIN10。62工作臺(tái)面尺寸的校核所選壓力機(jī)的工作臺(tái)尺寸為左右360前后250，而模具的外形尺寸為250250，根據(jù)工作臺(tái)面尺寸一般應(yīng)大于模具底座5070MM，所以工作臺(tái)面尺寸滿足。其工作臺(tái)孔尺寸為260，大于廢料尺寸，可以漏料。63滑塊行程的校核滑塊行程應(yīng)保證方便地放入毛坯和取出零件，對(duì)于拉深工序，滑塊行程應(yīng)大于零件高度的2倍（零件高度的2倍22040MM），而滑塊行程為80MM,故滑塊行程滿足要求。64電動(dòng)機(jī)功率的校核由于此副模具具有拉深，而拉深的功較大，可能出現(xiàn)壓力足夠而功率不足的現(xiàn)象。拉深功CFMAXN/10000714200367410/1000994025718J所需壓力機(jī)電機(jī)功率為PKN/60100013994025718100/6010000709342KW黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第28頁故電機(jī)的功率完全滿足。綜上所述，所選壓力機(jī)J2340滿足需要。7模具的動(dòng)作原理及綜合分析本套模具在一次行程過程中完成制件的落料、拉深、沖孔全部工作。當(dāng)壓力滑塊下行時(shí)，首先在凸凹模20和凹模2的作用下，從條料上落下147MM的毛坯料，毛坯料被壓在凸凹模20和下面有托桿的壓料塊28之間，而后在凸凹模26作用下進(jìn)行拉深，當(dāng)壓力機(jī)滑塊接近下死點(diǎn)時(shí)，在凸模12的作用下沖出15MM和66MM的孔。壓力機(jī)滑塊下降到底點(diǎn)，沖模處于鐓死狀態(tài)，整形處工件與模具剛性接觸，當(dāng)壓力機(jī)滑塊上行時(shí)，成形凸模在托桿的作用下將制件從凸模上頂出，最后在打桿的作用下將制件推出13。本設(shè)計(jì)采用復(fù)合模，在壓力機(jī)的一次行程中，經(jīng)一次送料定位，在模具的同一部位同時(shí)完成幾道工序,其沖裁件的相互位置精度高,對(duì)條料的定位精度較低。這兩副模具的生產(chǎn)率高,沖壓件精度高,但模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,制造精度要求高,制造難度大,成本也較高。這種模具適用于生產(chǎn)批量大,精度要求高,內(nèi)外形尺寸差較大的沖裁件。沖孔廢料由凸凹模孔向下排除使操作方便。該模具可采用手工送料和取件,可使模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。所選的模架螺釘?shù)攘慵际菑臉?biāo)準(zhǔn)件中選取,這樣可有效的降低成本。從安全的角度考慮,模具結(jié)構(gòu)還有不足,需要改進(jìn)。模具總裝圖如圖71所示黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第29頁30291234567891021315617481920122324256278圖71模具總裝圖黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第30頁8凸凹模加工工藝方案81凸模,凹模加工工藝路線表81凹模加工工藝卡產(chǎn)品名稱端蓋零件名稱凹模零件圖號(hào)第4頁種類鑄件毛重牌號(hào)12MOVCR12MOV毛坯尺寸261X75零件重量KG凈重黃河科技學(xué)院工藝過程綜合卡片材料性能硬度退火,255207HB,壓痕直徑3842MM淬火,58HRC工藝裝備名稱及編號(hào)工時(shí)定額工序號(hào)工序內(nèi)容加工車間設(shè)備名稱及編號(hào)夾具刀具量具技術(shù)等級(jí)單件1粗車外圓機(jī)加工車間三爪卡盤外圓粗車刀游標(biāo)卡尺2精車外圓機(jī)加工車間三爪卡盤外圓精車刀游標(biāo)卡尺3鉆孔機(jī)加工車間三爪卡盤鉆孔刀游標(biāo)卡尺4鏜孔機(jī)加工車間三爪卡盤鏜刀游標(biāo)卡尺5車斷機(jī)加工車間三爪卡盤車斷刀6鉆孔機(jī)加工車間專用夾具鉆頭游標(biāo)卡尺7攻螺紋鉗工車間專用夾具螺紋刀黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第31頁表82凸凹模加工工藝卡產(chǎn)品名稱軸碗零件名稱凸凹模零件圖號(hào)第5頁種類鑄件毛重牌號(hào)12MOVCR12MOV毛坯尺寸203X200零件重量KG凈重黃河科技學(xué)院工藝過程綜合卡片材料性能硬度退火,255207HB,壓痕直徑3842MM淬火,60HRC件數(shù)每件批數(shù)工藝裝備名稱及編號(hào)工時(shí)定額工序號(hào)工序內(nèi)容加工車間設(shè)備名稱及編號(hào)夾具刀具量具技術(shù)等級(jí)單件1粗車外圓機(jī)加工車間三爪卡盤外圓粗車刀游標(biāo)卡尺2精車外圓機(jī)加工車間三爪卡盤外圓精車刀游標(biāo)卡尺3車槽機(jī)加工車間三爪卡盤車斷刀游標(biāo)卡尺4鉆孔機(jī)加工車間三爪卡盤鉆頭游標(biāo)卡尺5鏜孔機(jī)加工車間三爪卡盤鏜刀6車斷機(jī)加工車間專用夾具車斷刀游標(biāo)卡尺黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第32頁表83凸模加工工藝卡1產(chǎn)品名稱端蓋零件名稱凸模1零件圖號(hào)第2頁種類鑄件毛重牌號(hào)T10A毛坯尺寸171X115零件重量KG凈重黃河科技學(xué)院工藝過程綜合卡片材料性能硬度退火,197HB,壓痕直徑430MM淬火,62HRC工藝裝備名稱及編號(hào)技術(shù)等級(jí)工時(shí)定額工序號(hào)工序內(nèi)容加工車間設(shè)備名稱及編號(hào)夾具刀具量具單件1粗車外圓機(jī)加工車間三爪卡盤外圓粗車刀游標(biāo)卡尺2精車外圓機(jī)加工車間三爪卡盤外圓精車刀游標(biāo)卡尺3鉆孔機(jī)加工車間三爪卡盤鉆孔刀游標(biāo)卡尺4鏜孔機(jī)加工車間三爪卡盤鏜刀游標(biāo)卡尺5車斷機(jī)加工車間三爪卡盤車斷刀6鉆孔機(jī)加工車間專用夾具鉆頭游標(biāo)卡尺7攻螺紋鉗工車間專用夾具螺紋刀黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第33頁表84凸模加工工藝卡2產(chǎn)品名稱端蓋零件名稱凸模2零件圖號(hào)第3頁種類鑄件毛重牌號(hào)T10A毛坯尺寸21X2408X240零件重量KG凈重黃河科技學(xué)院工藝過程綜合卡片材料性能硬度退火,197HB,壓痕直徑430MM淬火,62HRC工藝裝備名稱及編號(hào)工時(shí)定額工序號(hào)工序內(nèi)容加工車間設(shè)備名稱及編號(hào)夾具刀具量具技術(shù)等級(jí)單件1粗車外圓機(jī)加工車間三爪卡盤外圓粗車刀游標(biāo)卡尺2精車外圓機(jī)加工車間三爪卡盤外圓精車刀游標(biāo)卡尺3車槽機(jī)加工車間三爪卡盤車斷刀游標(biāo)卡尺4車斷機(jī)加工車間三爪卡盤車斷刀游標(biāo)卡尺黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第34頁表85卸料板加工工藝卡產(chǎn)品名稱端蓋零件名稱卸料板零件圖號(hào)第6頁種類鑄件毛重牌號(hào)12MOV40鋼毛坯尺寸326X35零件重量KG凈重黃河科技學(xué)院工藝過程綜合卡片材料性能具有較高的強(qiáng)度和良好的切削性，冷變形塑性中等，焊接性不好，經(jīng)淬火回火后可焊接，熱處理時(shí)無回火脆性，但淬透性低。工藝裝備名稱及編號(hào)工時(shí)定額工序號(hào)工序內(nèi)容加工車間設(shè)備名稱及編號(hào)夾具刀具量具技術(shù)等級(jí)單件1粗車外圓機(jī)加工車間三爪卡盤外圓粗車刀游標(biāo)卡尺2精車外圓機(jī)加工車間三爪卡盤外圓精車刀游標(biāo)卡尺3鉆孔機(jī)加工車間三爪卡盤鉆孔刀游標(biāo)卡尺4鏜孔機(jī)加工車間三爪卡盤鏜刀游標(biāo)卡尺5車斷機(jī)加工車間三爪卡盤車斷刀6鉆孔機(jī)加工車間專用夾具鉆頭游標(biāo)卡尺7工螺紋鉗工車間專用夾具螺紋刀黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第35頁82模具的裝配根椐復(fù)合模裝配要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，再裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。序號(hào)工序工藝說明凸、凹模預(yù)配裝配前仔細(xì)檢查各凸模開關(guān)及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。將各凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯洌瑱z查其間隙是否加工均勻。不合適者應(yīng)重新修磨或更換凸模裝配以凹?？锥ㄎ?，將各凸模分別壓入凸模固定板的形孔中，并擠緊牢固裝配下模在下模座上劃中心線，按中心預(yù)裝凹模、導(dǎo)料板；在下模座、導(dǎo)料板上，用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲；將下模座、導(dǎo)料板、凹模、活動(dòng)檔料銷、彈簧裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘裝配上模在已裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入03MM的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模；預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔、銷孔位置并鉆鉸螺孔、銷孔；用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，但不要擰緊；將卸料板裝在已裝入固定板的凸模上，裝上橡膠和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約1MM；復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘；安裝導(dǎo)正銷、承料板；切紙檢查，合適后打入銷釘試沖與調(diào)整裝機(jī)試沖根椐試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第36頁模具裝配圖如圖81所示30291234567891021315617418920122324256278圖81模具裝配圖黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第37頁結(jié)論通過本次設(shè)計(jì)，在理論知識(shí)的指導(dǎo)下，結(jié)合認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所獲得的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在老師和同學(xué)的幫助下，認(rèn)真獨(dú)立地完成了本次設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)的過程中，通過自己實(shí)際的操作計(jì)算，我對(duì)以前所學(xué)過的專業(yè)知識(shí)有了更進(jìn)一步、更深刻的認(rèn)識(shí)，能夠把自己所學(xué)的知識(shí)比較系統(tǒng)的聯(lián)系起來。同時(shí)也認(rèn)識(shí)到了自己的不足之處。到此時(shí)才深刻體會(huì)到，以前所學(xué)的專業(yè)知識(shí)還是有用的，而且都是模具設(shè)計(jì)與制造最基礎(chǔ)、最根本的知識(shí)。本次設(shè)計(jì)歷時(shí)一個(gè)月左右，通過沖壓件的沖壓性能的分析計(jì)算，諸如對(duì)沖壓件結(jié)構(gòu)的分析，對(duì)形狀的分析等，不斷地分析計(jì)算，對(duì)要進(jìn)行設(shè)計(jì)的沖壓件有了一個(gè)比較全面深刻的認(rèn)識(shí)，并在此基礎(chǔ)上綜合考慮生產(chǎn)中的各種實(shí)際因素，最后確定本次設(shè)計(jì)的工藝方案。然后是對(duì)排樣方式的計(jì)算，直到模具總裝配圖的繪制，用時(shí)近一個(gè)月。在這段時(shí)間里