畢業(yè)設(shè)計（論文）-空氣濾清器外殼模具設(shè)計(含全套CAD圖紙） .docVIP

全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計空氣濾清器外殼模具設(shè)計the design of the air filter shell mould由于部分原因，說明書已刪除大部分，完整版說明書，cad圖紙等，聯(lián)系153893706 學(xué)生姓名： 學(xué) 號：年級專業(yè)及班級：2008級機械設(shè)計制造及指導(dǎo)老師及職稱： 學(xué) 部：理工學(xué)部提交日期：2012年5月 全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計誠信聲明本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體在文中均作了明確的說明并表示了謝意。同時，本論文的著作權(quán)由本人與湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院、指導(dǎo)教師共同擁有。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 畢業(yè)設(shè)計作者簽名： 年 月 日目 錄摘要1關(guān)鍵詞11 前言21.1 零件材料的分析2 1.2 沖壓技術(shù)的發(fā)展32 沖壓工藝分析42.1 零件材料的分析42.2 零件工藝性能分析53 確定工藝方案63.1 計算毛坯尺寸63.2 計算拉伸次數(shù)93.2.1 正拉伸93.2.2 反拉伸93.3 確定工藝方案與模具形式104 主要工藝參數(shù)計算114.1 確定排樣沖裁方案114.2 確定各中間工序尺寸124.3 計算工藝力、初選設(shè)備144.3.1 落料、正拉伸過程144.3.2 反拉伸、沖孔過程頂件力154.3.3 拉伸功的計算164.3.4 初選壓力機165 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計175.1 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇175.2 模具工作部分尺寸的計算185.2.1 落料185.2.2 正拉伸205.2.3 反拉伸205.2.4 沖孔206 主要零部件的設(shè)計及計算216.1 落料凹模216.2 凸凹模226.3 反拉伸凸凹模（拉伸凸模和沖孔凹模）236.3.1 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計236.3.2 拉伸凸模結(jié)構(gòu)246.4 反拉伸凹模256.5 沖孔凸模266.6 彈性卸料板276.7 上墊板296.8 凹模固定板307 選定沖壓設(shè)備307.1 壓力機的規(guī)格307.2 電動機功率的校核318 選用模架，確定閉合高度328.1 模架的選用328.2 模具的閉合高度328.3 壓力中心339 模具的裝配339.1 復(fù)合模的裝配339.2 凸、凹模間隙的調(diào)整3310 模具的整體安裝3410.1 模具的總裝配3410.2 模具零件3411 主要零件的工藝加工過程3612 結(jié)論37參考文獻38致謝 38空氣濾清器外殼模具設(shè)計摘 要：該零件來源于生產(chǎn)實際。通過對零件的工藝分析，提出了落料正反拉伸沖孔復(fù)合模成形工藝。其次我還對對模具的排樣做了精確分析，很好的提高了材料利用率和生產(chǎn)效率。本復(fù)合模采用正裝形式，通過對毛坯和零件外形尺寸的計算，我得出模具各部分刃口尺寸，并以此設(shè)計計算出各主要零部件外形尺寸。其次還列出了模具所需零件的詳細(xì)清單，并對模具閉合高度進行了合理的確定，設(shè)計出了裝配圖。通過對各工藝力的計算初步選定了壓力機并進行了閉合高度校核和功率校核。最后對模具的一個主要零部件反拉伸凸凹模進行了簡單的加工工藝路線制定，并制作了工序卡片。關(guān)鍵字：復(fù)合模；空氣濾清器外殼；沖壓工藝。the design of the air filter shell mould abstract: the parts come from the practice production. through the analysis of the technology of spare parts, the blanking tensile punching composite die and forming process was put forward. further i make an exact analysis to the blank layouts; which improve the material utilization and production efficiency. this composite mould adopt a formal assembling form, through the blank and parts size calculation, i get the mold size of cutting edge. and through it the boundary dimension of the main parts was design out. further i make a detail list of the needed components, and fix the die shut height reasonably; draft the assembly drawing .the press machine is selected through the technology force calculation, and the shut height as well as power is checked. finally one of the major components of the mould-the anti-drawing die have been simply formulated the routing,and produced the process card.key words：composite die; the air filter shell; stamping process.1 前言1.1 沖壓技術(shù)概述沖壓是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱壓力加工)，合稱鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。全世界的鋼材中，有6070%是板材，其中大部分是經(jīng)過沖壓制成成品。汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片，鍋爐的汽包、容器的殼體、電機、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機械、生活器皿等產(chǎn)品中，也有大量沖裁件。 沖壓件與鑄件、鍛件相比，具有薄、勻、輕、強的特點。沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強筋、肋、起伏或翻邊的工件，以提高其剛性。由于采用精密模具，工件精度可達微米級，且重復(fù)精度高、規(guī)格一致，可以沖壓出孔窩、凸臺等。 冷沖壓件一般不再經(jīng)切削加工，或僅需要少量的切削加工。熱沖壓件精度和表面狀態(tài)低于冷沖壓件，但仍優(yōu)于鑄件、鍛件，切削加工量少。 沖壓是高效的生產(chǎn)方法，采用復(fù)合模，尤其是多工位級進模，可在一臺壓力機上完成多道沖壓工序，實現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高，勞動條件好，生產(chǎn)成本低，一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。 沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時保證分離斷面的質(zhì)量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。在實際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。 沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對沖壓成品的質(zhì)量影響很大，要求沖壓材料厚度精確、均勻；表面光潔，無斑、無疤、無擦傷、無表面裂紋等；屈服強度均勻，無明顯方向性；均勻延伸率高；屈強比低；加工硬化性低。 在實際生產(chǎn)中，常用與沖壓過程近似的工藝性試驗，如拉深性能試驗、脹形性能試驗等檢驗材料的沖壓性能，以保證成品質(zhì)量和高的合格率。 模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響沖壓件的成形和精度。模具制造成本和壽命則是影響沖壓件成本和質(zhì)量的重要因素。模具設(shè)計和制造需要較多的時間，這就延長了新沖壓件的生產(chǎn)準(zhǔn)備時間。模座、模架、導(dǎo)向件的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展簡易模具(供小批量生產(chǎn))、復(fù)合模、多工位級進模(供大量生產(chǎn))，以及研制快速換模裝置，可減少沖壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時間，能使適用于減少沖壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時間，能使適用于大批量生產(chǎn)的先進沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量多品種生產(chǎn)。沖壓設(shè)備除了厚板用水壓機成形外，一般都采用機械壓力機。以現(xiàn)代高速多工位機械壓力機為中心，配置開卷、矯平、成品收集、輸送等機械以及模具庫和快速換模裝置，并利用計算機程序控制，可組成高生產(chǎn)率的自動沖壓生產(chǎn)線。 在每分鐘生產(chǎn)數(shù)十、數(shù)百件沖壓件的情況下，在短暫時間內(nèi)完成送料、沖壓、出件、排廢料等工序，常常發(fā)生人身、設(shè)備和質(zhì)量事故。因此，沖壓中的安全生產(chǎn)是一個非常重要的問題。11.2 沖壓技術(shù)的發(fā)展趨勢進入90年代以來，高新技術(shù)全面促進了傳統(tǒng)成形技術(shù)的改造及先進成形技術(shù)的形成和發(fā)展。21世紀(jì)的沖壓技術(shù)將以更快的速度持續(xù)發(fā)展，發(fā)展的方向?qū)⒏油怀觥熬?、省、凈”的需求。沖壓成形技術(shù)將更加科學(xué)化、數(shù)字化、可控化?？茖W(xué)化主要體現(xiàn)在對成形過程、產(chǎn)品質(zhì)量、成本、效益的預(yù)測和可控程度。成形過程的數(shù)值模擬技術(shù)將在實用化方面取得很大發(fā)展，并與數(shù)字化制造系統(tǒng)很好地集成。人工智能技術(shù)、智能化控制將從簡單形狀零件成形發(fā)展到覆蓋件等復(fù)雜形狀零件成形，從而真正進入實用階段。注重產(chǎn)品制造全過程，最大程度地實現(xiàn)多目標(biāo)全局綜合優(yōu)化。優(yōu)化將從傳統(tǒng)的單一成形環(huán)節(jié)向產(chǎn)品制造全過程及全生命期的系統(tǒng)整體發(fā)展。對產(chǎn)品可制造性和成形工藝的快速分析與評估能力將有大的發(fā)展。以便從產(chǎn)品初步設(shè)計甚至構(gòu)思時起，就能針對零件的可成形性及所需性能的保證度，作出快速分析評估。沖壓技術(shù)將具有更大的靈活性或柔性，以適應(yīng)未來小指量多品種混流生產(chǎn)模式及市場多樣化、個性化需求的發(fā)展趨勢，加強企業(yè)對市場變化的快速響應(yīng)能力。重視復(fù)合化成形技術(shù)的發(fā)展。以復(fù)合工藝為基礎(chǔ)的先進成形技術(shù)不僅正在從制造毛坯向直接制造零件方向發(fā)展，也正在從制造單個零件向直接制造結(jié)構(gòu)整體的方向發(fā)展。深入研究沖壓變形的基本規(guī)律、各種沖壓工藝的變形理論、失穩(wěn)理論與極限變形程度等；應(yīng)用有限元、邊界元等技術(shù)，對沖壓過程進行數(shù)字模擬分析，以預(yù)測某一工藝過程中坯料對沖壓的適應(yīng)性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，從而優(yōu)化沖壓工藝方案，使塑性變形理論逐步起到對生產(chǎn)過程的直接指導(dǎo)作用。制造沖壓件用的傳統(tǒng)金屬材料，正逐步被高強鋼板、涂敷鍍層鋼板、塑料夾層鋼板和其他復(fù)合材料或高分子材料替代。隨著材料科學(xué)的發(fā)展，加強研究各種新材料的沖壓成形性能，不斷發(fā)展和改善沖壓成形技術(shù)。在模具設(shè)計與制造中，開發(fā)并應(yīng)用計算機輔助設(shè)計和制造系統(tǒng)（cad/cam），發(fā)展高精度、高壽命模具和簡易模具（軟模、低熔點金模具等）制造技術(shù)以及通用組合模具、成組模具、快速換模裝置等，以適應(yīng)沖壓產(chǎn)品的更新?lián)Q代和各種生產(chǎn)批量的要求。推廣應(yīng)用數(shù)控沖壓設(shè)備、沖壓柔性加工系統(tǒng)（fms）、多工位高速自動沖壓機以及智能機器人送料取件，進行機械化與自動化的流水線沖壓生產(chǎn)。精沖與半精沖、液壓成形、旋壓成形、爆炸成形、電水成形、電磁成形、超塑成形等技術(shù)得到不斷發(fā)展和應(yīng)用，某些傳統(tǒng)的沖壓加工方法將被它們所取代，產(chǎn)品的沖壓加工趨于更合理、更經(jīng)濟。12 沖壓工藝分析2.1 零件材料的分析冷沖壓模具包括沖裁、彎曲、拉深、成形等各種單工序模和由這些基本工序組成的復(fù)合模、級進模等各種模具。設(shè)計這些模具時，首先要了解被加工材料的力學(xué)性能。材料的力學(xué)性能是進行模具設(shè)計時各種計算的主要依據(jù)。故在分析零件沖壓成形工藝，設(shè)計沖壓模具前，必須要了解和掌握材料的一些力學(xué)性能，以便設(shè)計?，F(xiàn)將空氣濾清器外殼零件材料為10號鋼的力學(xué)性能主要參數(shù)及其概念敘述如下：（1）應(yīng)力。材料單位面積上所受的內(nèi)力，單位是n/mm，用pa表示。10pa=1mpa；1mpa = 1n/mm；10pa = 1gpa。（2）屈服點s。材料開始產(chǎn)生塑性變形時的應(yīng)力值，單位是n/mm。彎曲、拉深、成形等工序中，材料都是在達到屈服強度時進行塑性變形而完成該工序的成形的。經(jīng)查表取s = 210 mpa。（3）抗拉強度b。材料受到拉深作用，開始產(chǎn)生斷裂時的應(yīng)力值，單位是mpa。b = 340mpa。（4）抗剪強度b。材料受到剪切作用，開始產(chǎn)生斷裂時的應(yīng)力值，單位是mpa。取b = 255333mpa。（5）彈性模量e。材料在彈性范圍內(nèi)，表示受力與變形的指標(biāo)，彈性模量大，表示材料受力后變形較小，或者說，產(chǎn)生一定的變形需要較大的力。e = 194 x 10mpa。（6）屈服比s/b。是材料的屈服強度與抗拉強度之比，其值越小，表示材料允許的塑性變形區(qū)越大，在拉深工序中，材料的屈服比較小時，所需的壓邊力和所需克服的摩擦力相應(yīng)的減小，有利于提高成形極限。（7）伸長率。在材料性能實驗時，試件由拉伸試驗機拉斷后，對接起來測量長度，其伸長量與原長度之比稱為伸長率，其數(shù)值用“”表示，其數(shù)值越大表示材料的塑性越好。經(jīng)查表可得，材料為10號鋼的伸長率=31。綜上所述，對空氣濾清器殼零件材料10號鋼的力學(xué)性能分析，主要是為了便于模具設(shè)計中各參數(shù)的計算，故在后序的模具設(shè)計中各參數(shù)的計算均以上面所取的數(shù)值進行計算。22.2 零件工藝性的分析該零件為空氣濾清器殼，結(jié)構(gòu)簡單，對稱，是典型的沖壓件。在沖壓過程中要注意控制沖載程度，加工時，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，形狀等一些技術(shù)要求，應(yīng)考慮以下幾點：（1）凸、凹模間隙的決定。對于斷面垂直度、尺寸精度要求不高的零件，在保證零件要求的前提下，應(yīng)以降低沖載力，提高模具壽命為主，采用大間隙；對于斷面垂直度、尺寸精度要求較高的零件，應(yīng)選用較小的間隙值。間隙z=2t(1-h/t)tan。（2）考慮模具刃口鈍利情況。當(dāng)模具刃口磨損成圓角變鈍時，刃口與材料接觸面積增加，應(yīng)力集中效應(yīng)減輕，擠壓作用大，延緩了裂紋的產(chǎn)生，制件圓角大，光亮帶寬，但裂紋發(fā)生點要由刃口側(cè)面向上移動，毛刺高度加大，即使間隙合理，也仍會產(chǎn)生毛刺。 根據(jù)零件圖，初步分析可以知道空氣濾清器外殼零件的沖壓成形需要多道工序才能完成，進行正反拉深，形成外形尺寸形狀，其次沖孔。綜上所述，空氣濾清器外殼由原始毛坯沖壓成形應(yīng)包括的基本工序有：落料，正反拉深，沖孔等。 圖1所示為空氣濾清器外殼零件，材料為10號鋼，該零件的精度要求不是很高，但要求有較高的鋼度和強度。在零件圖中，尺寸為it14級，其余尺寸未標(biāo)注公差，可以按自由公差計算和處理。零件的外形尺寸為，屬于中小型零件厚度為t=2mm，大批量生產(chǎn)。而冷沖壓是一種先進的金屬加工方法，這是建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上，利用模具與沖壓設(shè)備對板料金屬進行加工，以獲得所需要的零件形狀和尺寸。冷沖壓和切削加工相比較，具有生產(chǎn)率高，加工成本低，材料利用率高，產(chǎn)品尺寸精度穩(wěn)定，操作簡單，容易實現(xiàn)機械化和自動化等一系列優(yōu)點，特別適合大批量生產(chǎn)，因此，此零件的生產(chǎn)選用沖壓加工較為經(jīng)濟合理。圖1 空氣濾清器外殼fig.1 the air filter shell下面分析結(jié)構(gòu)工藝性。因為該零件為軸對稱旋轉(zhuǎn)體，故落料片肯定是圓形，其沖裁的工藝性很好。零件為帶法蘭邊圓筒形件，且、都不太大，拉深工藝性較好，圓角半徑r3、r6都大于等于2倍料厚，對于拉深都很適合。因此，該殼體零件的沖壓生產(chǎn)要用到的沖壓加工基本工序有：落料、拉深（拉深的次數(shù)可能為多次）、沖孔。用這些工序的組合可以提出多種不同的工藝方案。3 確定工藝方案3.1 計算毛坯尺寸由于板料在扎壓或退火時所產(chǎn)生的聚合組織而使材料引起殘存的方向性，反映到拉深過程中，就使桶形拉深件的口部形成明顯的突耳。此外，如果板料本身的金屬結(jié)構(gòu)組織不均勻、模具間隙不均勻、潤滑的不均勻等等，也都會引起沖件口高低不齊的現(xiàn)象，因此就必需在拉深厚的零件口部和外緣進行修邊處理。這樣在計算毛坯尺寸的時候就必需加上修邊余量然后再進行毛坯的展開尺寸計算。 根據(jù)零件的尺寸取修邊余量的值為4mm。查表4.4。3 在拉深時，雖然拉深件的各部分厚度要求發(fā)生一些變化，但如果采用適當(dāng)?shù)墓に嚧胧?，則其厚度的變化量還是并不太大。在設(shè)計工藝過程時，可以不考慮毛坯厚度的變化。同時由于金屬在塑性變形過程中保持體積不變，因而，在計算拉深件的的毛坯展開尺寸時，可以認(rèn)為在變形前后的毛坯和拉深間的表面積相等。3 因為此旋轉(zhuǎn)體零件不是簡單結(jié)構(gòu)，我們可以用“形心法”來求得。根據(jù)久里金法則，對于任何形狀的母線ab繞軸線yy旋轉(zhuǎn)所得到的旋轉(zhuǎn)體面積等于母線長度l與其重心軸線旋轉(zhuǎn)所得周長2x的乘積。即此處已刪除 圖8 反拉伸凸凹模fig.8 anti-stretch punch and die6.4 反拉深凹模反拉深凹模的工作部分尺寸在前面的設(shè)計計算中已經(jīng)算出，這里根據(jù)零件的反拉深深度設(shè)計出凹模的內(nèi)外形尺寸。在反拉深凹模上設(shè)計了三個螺紋孔，以便與下模板固定。在其內(nèi)部設(shè)計了一個螺紋大孔，用以安裝碟型彈簧。在圖中標(biāo)注尺寸精度、形位公差及粗糙度。反拉深凹模的零件圖如圖9所示。7 8 圖9 反拉伸凹模fig.9 anti-drawing die6.5 沖孔凸模沖孔凸模的工作部分尺寸在前面的設(shè)計計算中已經(jīng)算出，其他部分結(jié)構(gòu)寸的計算如下：凸模長度l:凸模長度l應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)確定。 l=h+h+h+h=8+10+40+20=78mm(53)式中h-固定板厚度（mm） h-頂料板厚度（mm） h-蝶形彈簧長度（mm） h-附加長度（mm）h主要考慮凸模進入凹模的深度，模具閉合狀態(tài)下，卸料板到凸模固定板間的安全距離（1520mm）以及總修磨量（46mm）等因素后確定。而本沖孔凸模為下固定板加上外出部分。一般情況下，凸模的強度是足夠的，不必作強度效核，但是，在凸模特別細(xì)長或凸模的斷面尺寸很小而坯料厚度較大的情況下，必須進行效核，對于本題的凸模，凸模并不特別細(xì)長，所以不須進行強度效核。9 10 凸模外形尺寸形狀如下圖10所示: 圖10 沖孔凸模fig.10 punching the punch6.6 彈性卸料板彈性卸料板的尺寸可以根據(jù)彈簧的數(shù)目以及外徑來計算。作為沖模卸料或推件用的彈簧，是屬于標(biāo)準(zhǔn)零件。標(biāo)準(zhǔn)中給出了彈簧的有關(guān)數(shù)據(jù)和特性曲線，我們可以按需要選取。一般選用彈簧（材料為65mn彈簧鋼）的原則，應(yīng)該是在滿足模具結(jié)構(gòu)要求的前提下，保證所選用的彈簧能夠給出要求的作用力和行程。為了保證沖模的正常工作，在沖模不工作的時候，彈簧也應(yīng)該在預(yù)緊力的作用下產(chǎn)生一定的預(yù)壓緊量，這時預(yù)緊力應(yīng)為 (54)為了保證沖模正常工作所必需的彈簧最大壓緊量為：(55)式中 彈簧最大許用壓縮量 彈簧預(yù)緊量 工藝行程 余量，主要考慮模具的刃磨量和調(diào)整量，一般取510mm由于卸料力為8216n，初定彈簧的根數(shù)為8根，則每根彈簧上的卸料力為彈性卸料板的零件圖如圖11所示。 圖11 彈性卸料板fig.11 elastic unloading board根據(jù)所需的預(yù)緊力和彈簧的總壓縮量，參照彈簧的選取表，初選彈簧的規(guī)格，彈簧的直徑d=60mm，彈簧絲的直徑d=10mm，序號為85號。116.7 上墊板墊板的作用是直接承受和擴散凸模傳遞的壓力，以降低模座所受的單位壓力，防止模座被壓出陷痕而損壞。在設(shè)計中我們把墊板的外形尺寸與凸凹模的外形尺寸相匹配，其厚度我們設(shè)計為8mm。在上墊板上設(shè)計了三個推桿孔，以便安裝推桿，還有四個螺釘孔以及兩個銷孔，這些都是為了與凸凹模和反拉深凸模上的各種固定零件的安裝相匹配的。在圖中標(biāo)注尺寸精度、形位公差及粗糙度。上墊板的零件圖如圖12所示。 圖12 上墊板fig.12 plate6.8 凹模固定板凹模固定板的作用是對凹模進行限位止動，以求得位置保持一定和可靠的方向性。在設(shè)計中我們把凹模固定板的外形尺寸與落料凹模和反拉深凹模的外形尺寸相匹配，其總厚度我們設(shè)計為24mm。在凹模固定板中間設(shè)計了一個高16mm的凹模固定塊，是為了固定反拉深凹模。在固定板上設(shè)計了三個頂桿孔，以便安裝頂桿，還有七個螺釘孔以及兩個銷孔，這些都是為了與落料凹模和反拉深凹模上的各種固定零件的安裝相匹配的。在圖中標(biāo)注尺寸精度、形位公差及粗糙度。凹模固定板的零件圖如圖所示。7 8 圖13 凹模固定板fig.13 the die retaining plate 7 選定沖壓設(shè)備7.1 壓力機的規(guī)格沖壓設(shè)備選擇是沖壓工藝過程設(shè)計的一項重要內(nèi)容，它直接關(guān)系到設(shè)備的安全和使用的合理，同時也關(guān)系到?jīng)_壓工藝過程的順利完成及產(chǎn)品質(zhì)量、零件精度、生產(chǎn)效率、模具壽命、板料的性能與規(guī)格、成本的高低等一系列重要問題。在前面的設(shè)計中，我們已經(jīng)對沖壓設(shè)備的噸位以及閉合高度等參數(shù)進行了確定。這里根據(jù)前面所算出來的各項數(shù)據(jù)。查表選擇壓力機，其主要具體參數(shù)如下3 公稱壓力 1600kn滑塊行程 160mm行程次數(shù) 40/次最大封閉高度 450mm封閉高度調(diào)節(jié)量 130mm工作臺尺寸 1120710mm柄孔尺寸 7080mm工作臺板厚 130mm電動機功率 15kw7.2 電動機功率的校核對于本次設(shè)計由于行程比較長，設(shè)備的噸位雖然足夠，但設(shè)備具備的功不一定能滿足拉深的要求。遇到這種情況，可能出現(xiàn)拉深時壓力機行程速度減緩，甚至?xí)p壞設(shè)備的電動機。為此，還需要對拉深功進行核算。因為 nm(56) 因而，壓力機的電動機功率可按下式進行核算 (57)式中 w拉深功（nm） n壓力機行程次數(shù)（次/min） n電動機功率（kw） 壓力機效率， 電動機效率， k不均衡系數(shù)，所以有 經(jīng)核算后拉深所需要的功率小于壓力機的電機功率15kw，符合要求。118 選用模架、確定閉合高度8.1 模架的選用由凹模外形尺寸，選擇中間導(dǎo)柱模架（gb/t2851.51990）在按其標(biāo)準(zhǔn)選擇具體結(jié)構(gòu)尺寸如下上模板 ht250下模板 zg450導(dǎo) 柱 20鋼 導(dǎo) 套 20鋼5862hrc凸緣模柄 q235 模具閉合高度 max 350mm min 305mm該副模具沒有漏料問題，故不必考慮漏料孔尺寸。58.2 模具的閉合高度所謂的模具的閉合高度h是指模具在最低工作位置時，上下模座之間的距離，它應(yīng)與壓力機的裝模高度相適應(yīng)。模具的實際閉合高度，一般為：(58)該副模具使用上墊板厚度為8mm，凹模固定板厚度為8mm。如果沖頭（凸凹模）的長度設(shè)計為140mm，凹模（落料凹模）設(shè)計為130mm，則閉合高度為： 查開式壓力機設(shè)備參數(shù)表知，1600kn壓力機最大閉合高度為450mm（封閉調(diào)節(jié)高度為130mm）。因為模具的閉合高度絕對不能大于所選的壓力機，所以初選的1250kn噸位的壓力機裝模高度過小，這里我們采用1600kn的開式壓力機。故實際設(shè)計模具的閉合高度為 壓力機的裝模高度必須符合模具閉合高度的要求。其關(guān)系式為 (59)式中 、壓力機的最大和最小裝模高度 h模具的閉合高度 所以有 故閉合高度設(shè)計合理。48.3 壓力中心由于該零件落料、拉深均為軸對稱形狀，故不必進行壓力中心的計算。9 模具的裝配9.1 復(fù)合模的裝配 復(fù)合模一般以凸凹模作為裝配基件。其裝配順序為：裝配模架；裝配凸凹模組件（凸凹模及其固定板）和凸模組件（凸模及其固定板）；將凸凹模組件用螺釘和銷釘安裝固定在指定模座（正裝式復(fù)合模為上模座，倒裝式復(fù)合模為下模座）的相應(yīng)位置上；以凸凹模為基準(zhǔn)，將凸模組件及凹模初步固定在另一模座上，調(diào)整凸模組件及凹模的位置，使凸模刃口和凹模刃口分別與凸凹模的內(nèi)、外刃口配合，并保證配合間隙均勻后固緊凸模組件與凹模；試沖檢查合格后，將凸模組件、凹模和相應(yīng)模座一起鉆鉸銷孔；卸開上、下模，安裝相應(yīng)的定位、卸料、推件或頂出零件，再重新組裝上、下模，并用螺釘和定位銷緊固。129.2 凸、凹模間隙的調(diào)整沖模中凸、凹模之間的間隙大小及其均勻程度是直接影響沖件質(zhì)量和模具使用壽命的主要因素之一，因此，在制造沖模時，必須要保證凸、凹模間隙的大小及均勻一致性。通常，凸、凹模間隙的大小是根據(jù)設(shè)計要求在凸、凹模加工時保證，而凸、凹模之間間隙的均勻性則是在模具裝配時保證的。沖模裝配時調(diào)整凸、凹模間隙的方法很多，需根據(jù)沖模的結(jié)構(gòu)特點、間隙值的大小和裝配條件來確定。這里用墊片法來調(diào)整。墊片法是利用厚度與凸、凹模單面間隙相等的墊片來調(diào)整間隙，是簡便而常用的一種方法。其方法如下：1.按圖樣要求組裝上模與下模，其中一般上模只用螺釘稍微擰緊，下模用螺釘和銷釘緊固。2.在凹模刃口四周墊入厚薄均勻、厚度等于凸、凹模單面間隙的墊片（金屬片或紙片），再將上、下模合模，使凸模進入響應(yīng)的凹?？變?nèi)，并用等高墊鐵墊起。3.觀察凸模能否順利進入凹模，并與墊片能否有良好的接觸。若在某方向上與墊片接觸的松緊程度相差較大，表明間隙不均勻，這時可用手錘輕輕敲打凸模固定板，使之調(diào)整到凸模在各方向與凹?？變?nèi)碘片的松緊程度一致為止。調(diào)整合適后，在將上模用螺釘緊固，并配裝銷釘孔，打入定位銷。13 1410 模具的整體安裝10.1 模具的總裝配由以上的設(shè)計計算，并經(jīng)繪圖設(shè)計，該落料、正反拉深復(fù)合模裝配圖如圖14所示。 圖14 落料正反拉伸復(fù)合模裝配圖fig.14 blanking the pros and cons of tensile composite mold assembly drawing10.2 模具零件該復(fù)合模的主要零部件在模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計中已經(jīng)進行了仔細(xì)的設(shè)計，其余的非標(biāo)準(zhǔn)的零件可以根據(jù)需要按國標(biāo)選取使用。所有零件的明細(xì)表見表1。5表1 落料正反拉深復(fù)合模零件表table 1 blanking pros and cons of drawing composite mold parts table件號名 稱數(shù)量材 料規(guī) 格（）標(biāo) 準(zhǔn)熱 處 理1上模板1ht250500x315x60調(diào)質(zhì)處理2彈 簧860si2mn85號gb2089.1-20004348hrc3彈性卸料板1q275420x380x184348hrc4圓柱銷23516x70gb/t119.1-20002838hrc5凸凹模1cr12270x220x1406062hrc6上墊板145270x220x84348hrc7推 板145110x124045hrc8凸緣模柄1q23570x98jb/t7646.3-19949打 桿14520x1604348hrc10推桿1458x1204348hrc11反拉深凸凹模1cr12140x945862hrc12推 桿3458x704348hrc13螺 釘445m10x30gb/t70.1-20003540hrc14上壓邊圈14581x244852hrc15螺 釘445m16x50gb/t70.1-20003540hrc16螺 釘445m16x150gb2867.6-813540hrc17右導(dǎo)套12050x150x58滲碳5862hrc18右導(dǎo)柱12050x290滲碳5862hrc19下模座1zg450500x315x75調(diào)質(zhì)處理20螺釘445m16x80gb/t70.1-20003540hrc21頂料板14580x9gb2867.4-814348hrc22螺釘345m10x50gb/t70.1-20003540hrc23蝶形彈簧165mn16號gb/t1972-20003540hrc24沖孔凸模1cr1216x785862hrc25反拉伸凹模1cr1297x1305862hrc26頂桿34516x130jb/t7650.3-19944348hrc 續(xù)表1件號名 稱數(shù)量材 料規(guī) 格（）標(biāo) 準(zhǔn)熱 處 理27下壓邊圈14597x264852hrc28圓柱銷23516x160gb/t119.1-20002838hrc29凹模固定板145315x84348hrc30落料凹模1cr12315x1305862hrc31左導(dǎo)柱12045x290滲碳5862hrc32左導(dǎo)套12045x150x58滲碳5862hrc33導(dǎo)料銷245a18x10x64348hrc34擋料銷145a18x10x6jb/t7649.10-19944348hrc11 主要零件的工藝加工過程在機械制造中，采用各種機械加工方法將毛坯加工成零件，再將這些零件裝配成機器。為了使上述制造過程滿足“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本”的要求，首先要指定零件的機械加工工藝規(guī)程和機器的裝配工藝規(guī)程，然后按照所制訂的工藝規(guī)程來進行機械加工和裝配。由于零件的工藝過程可以是多種多樣的，工藝人員的任務(wù)是從現(xiàn)有生產(chǎn)條件出發(fā)，制訂出一個切合實際的最優(yōu)工藝過程，并將其有關(guān)內(nèi)容用文件的形式規(guī)定下來。規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為機械加工工藝規(guī)程。機械加工工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件。按照工藝規(guī)程進行生產(chǎn)，才能保證達到產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的要求。合理的工藝規(guī)程在編制后應(yīng)要滿足下述要求：(1)零件所需的工序數(shù)量要盡量少，并且要減少或不再采用其他加工方法加工。(2)零件各工序所采用的設(shè)備結(jié)構(gòu)要簡單、壽命要長。(3)工序中所占用的設(shè)備要少，盡可能采用生產(chǎn)機械化與自動化。(4)生產(chǎn)準(zhǔn)備周期要短，所需材料要少，成本要低廉。(5)零件的生產(chǎn)工藝流程要合理，做到安全生產(chǎn)。(6)制出的零件應(yīng)符合技術(shù)要求，并且尺寸精度要高，表面質(zhì)量要好。(7)盡量采用技術(shù)等級不高的工人生產(chǎn)，以降低成本。制訂機械加工工藝規(guī)程的原則是：在一定的生產(chǎn)條件下，以最低的成本，按計劃規(guī)定的速度，可靠地加工出圖紙要求的零件。在編制工藝規(guī)程時，應(yīng)注意以下幾個問題：(1)技術(shù)上的先進性。在編制工藝規(guī)程時，應(yīng)盡量菜油新工藝、新技術(shù)、先進設(shè)備和新材料，以獲得較高的生產(chǎn)率，但不應(yīng)加大操作工人的勞動強度，而應(yīng)依靠設(shè)備的先進性來保證。(2)經(jīng)濟上的合理性。在一定的生產(chǎn)條件下，可能有幾種能保證零件技術(shù)要求的加工工藝方案，此時應(yīng)全面考慮，應(yīng)根據(jù)工序數(shù)量、機械加工難易程度、通過核算或分析選擇經(jīng)濟效益最佳的加工方案，以使零件減少工序及降低成本。同時，加工精度要求不高的零件，盡量不使用高精度的加工設(shè)備。(3)創(chuàng)造必要的良好工作條件。在編制工藝規(guī)程時，必須保證操作人員有良好而安全的工作條件，并保證所加工的零件的質(zhì)量合格及減輕工人的勞動強度。15 16本設(shè)計例舉反拉伸凸凹模的工藝方案 工藝路線:工序一：熱處理（正火）工序二：車兩端面，保證尺寸94mm，15mm工序三：粗車，半精車外圓工序四：車圓角，倒角工序五：鉆擴10mm孔，16mm孔深16。 工序六：鉆6孔。工序七：精車140mm、81mm工序八：鉸16mm，10mm孔工序九：鉗工工序十：熱處理（調(diào)質(zhì)）.工序十一：檢驗12 結(jié)論本次設(shè)計成功地設(shè)計出一副落料、正反拉深、沖孔復(fù)合模，能夠解決實際生產(chǎn)需要，滿足生產(chǎn)精度要求，具有較高的生產(chǎn)效率和材料利用率。在設(shè)計過程中對很多工藝力進行了詳細(xì)的計算，在壓力機的選擇上參照了現(xiàn)行選擇壓力機的通用法則。這次設(shè)計解決了采用雙動壓力機進行正反拉深的傳統(tǒng)模式，將落料、正拉深及反拉深、沖孔工藝同時在裝在開式單動壓力機上的復(fù)合模具中完成，很大程度的提高了生產(chǎn)效率和制造精度。很適合中國現(xiàn)在模具高速自動化發(fā)展的趨勢。