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河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計任務書 系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設計與制造 學生姓名: 曾慶蓉 學 號: 111304228 設計題目： 卡套沖壓工藝與模具設計 起 迄 日 期: 2013年 11月2日 ~ 2014年4月8日 指 導 教 師: 原 國 森 年 月 日 畢 業(yè) 設 計 任 務 書 1．本畢業(yè)設計課題來源及應達到的目的： 本畢業(yè)設計課題來源于生產(chǎn)實踐，在完成該課題之后，應對注塑成型工藝 (沖壓成形工藝)較為熟悉，能熟練掌握相關(guān)設計手冊的使用，能獨立完成一套模具的設計及模具工作零件加工工藝的編制，能夠運用繪圖軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。 2．本畢業(yè)設計課題任務的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 工作要求: (1)完成模具的設計,編寫設計說明書一份； (2)繪制模具裝配圖以及全套的模具零件圖； (3)編寫主要零件的加工工藝卡。 原始數(shù)據(jù)如圖： 材料：08F 大批量生產(chǎn) 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 系部意見： 系領(lǐng)導： 年 月 日 機 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑六面 工序號 03 零件名稱 上模座 零件號 00-13 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 種 類 重 量 45 45-60HRC 鍛 件 設 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 銑床 虎鉗 墊塊 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 進給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時 二次 2 銑上、下平面 30面銑刀 游標卡尺 2 0.2mm 200㎜/ min 2000r/min 二次 1 銑四周面 10立銑刀 游標卡尺 2 0.5mm 60㎜/ min 2000r/mi 設 計 者 指 導 教 師 共 1 頁 第 1 頁 河南機電高等?？茖W校 學生畢業(yè)設計中期檢查表 學生姓名 李秀 學 號 111304228 指導教師 原國森 選題情況 課題名稱 卡套沖壓成形工藝及模具設計 難易程度 偏難 適中 偏易 工作量 較大 合理 較小 符合規(guī)范化的要求 任務書 有 無 開題報告 有 無 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學習態(tài)度、出勤情況 好 一般 差 工作進度 快 按計劃進行 慢 中期工作匯報及解答問題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定： 所在專業(yè)意見： 負責人： 2014 年3 月10 日 摘 要? 沖壓是機械制造業(yè)中一種較先進的加工方法，與切削加工相比，具有材料利用率高、制品力學性能好，互換性強、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。我設計的這套復合模具，采用倒裝復合模具沖壓，因為倒裝模具有許多的優(yōu)點，比如說：制件精度高，由于是在沖床的一次行程內(nèi)，完成數(shù)道沖壓工序。因而不存在累積定位誤差。使沖出的制件內(nèi)外形相對位置及各件的尺寸一致性非常好，制件平直。生產(chǎn)效率高,模具結(jié)構(gòu)緊湊，面積較小。由于采用彈壓卸料裝置，使沖制出的工件平整，表面質(zhì)量好。采用打料桿將工件或廢料從凹?？字写蛳?，因而工件或廢料不在凹模孔內(nèi)積聚，可減少工件可廢料對孔的漲力。從而可減少凹模的壁厚，使凹模的外形尺寸縮小，節(jié)約模具材料。? ? 根據(jù)零件圖的結(jié)構(gòu)分析,該零件采用倒裝復合模具沖壓比較合理。該復合模具結(jié)構(gòu)特點是：凸凹模安裝在下模座上，采用彈壓卸料裝置將廢料從凸凹模上卸下。而它的凹模是安裝在上模座上，因而就存在著如何將凹孔內(nèi)的工件從孔中排出的問題，故在凹模內(nèi)安裝推件塊把凹模內(nèi)的工件在沖壓完成后推出。該模具一次沖壓就可以沖出完整的產(chǎn)品。? 本論文應用本專業(yè)所學課程的理論和生產(chǎn)實際知識進行一次冷沖壓模具設計工作的實際訓練從而培養(yǎng)和提高學生獨立工作能力，鞏固與擴充了冷沖壓模具設計等課程所學的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設計的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設計的基本的模具技能懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標準，同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復習，獨立思考的能力也有了提高。? ? 關(guān)鍵詞：1.沖壓模具，2.凸模，3.復合模具，4.凹模，5.模具結(jié)構(gòu) Stamping is a kind of more advanced processing machinery manufacturing method, compared with the cutting, with high material utilization and good mechanical properties of the products, strong interchangeability, high production efficiency, etc. I design the compound die, the use of inversion compound stamping mold, because the flip mold has many advantages, such as: high precision parts, because it is in a punch stroke, complete stamping process that number. So there is no cumulative positioning error. Within the parts made out of shape the relative position and the size of each piece of very good consistency, flat parts. High production efficiency, the mould structure is compact, the area is small. Due to using pressure unloading device to produce artifacts level off, the surface quality is good. Shot is expected to adopt the workpiece or waste from the concave die hole laying, thus the workpiece or waste, not in the concave die hole accumulation, can reduce the workpiece can waste up force of hole. Which may reduce the wall thickness of die, to make the shape of the die size, mould materials saving. According to part drawing of structure analysis, the composite die stamping parts adopt inversion is quite reasonable. The compound die structure features are: intensive installed in the mold base, with pressure unloading device will waste away from the intensive. And the die is mounted on the mold base, therefore there is how the concave hole of artifacts from the eduction in hole problem, so the ejecting block box installed in the die of the concave die in workpiece in stamping is completed. The stamping mold a can out of the complete product. This paper applies the theory of the courses in this major knowledge and the production practice for a cold stamping die design work of practical training to cultivate and improve students' ability to work independently, to consolidate and expand the content of the course such as the cold stamping mould design, master the cold stamping mould design methods and steps, with cold stamping die mold, a basic design skills learned how to analysis technology of components, how to determine the processing plan, understand the basic structure of mould, improve the ability of calculation, drawing ability, familiar with the norms and standards, and related courses in all the subjects have a comprehensive review, independent thinking ability has been improved. Keywords: 1. Stamping die, 2. Punch, (3) composite mould, 4. Die, 5. The mould structure 機 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 銑 工序號 5 零件名稱 沖孔凸模 零件號 06 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 Cr12MoV 58HRC Φ21×52mm 設 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 數(shù)控銑床 0i 虎鉗 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 mm 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 mm 進給量 mm/min 主 軸 轉(zhuǎn) 速 r/min 切 削 速 度 基 本 工 時 找正 1 粗加工 立銑刀 游標卡尺 0.5 800 2500 找正 2 側(cè)壁精加工 鍵槽刀 外徑千分尺 10 300 3000 找正 3 精加工底面 鍵槽刀 深度尺 0.2 300 3000 找正 4 精加工曲面 立銑刀 塞規(guī) 0.2 600 3000 設 計 者 李秀 指 導 教 師 原國森 共 1 頁 第 1 頁 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 零件號 零 件 名 稱 06 沖圓孔凸模 工序號 工 序 名 稱 設 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 1 備料：鋸切下料￠21mm×52mm 鋸床 臺虎鉗 鋸條 游標卡尺 0~100mm 2 鍛造：￠18mm×51mm 空氣錘 臺虎鉗 游標卡尺 0~100mm 3 熱處理：去應力退火 熱處理爐 4 車：車端面見光，車外圓至￠46mm 車床 三抓卡盤 140 端銑刀或刨刀 游標卡尺 0~100mm 5 數(shù)控銑： 1.裝夾找正，粗精銑臺階至尺寸 2.粗精銑內(nèi)孔至圖紙尺寸，銑澆口并去毛刺 3.翻轉(zhuǎn)180°裝夾找正，粗精銑內(nèi)孔并去毛刺 數(shù)控銑床 FANUC-0i 臺虎鉗 140 立銑刀 鍵槽刀 ￠8 ￠3 ￠10 外徑千分尺 內(nèi)徑千分尺 25~50mm 0~25mm 6 熱處理：調(diào)質(zhì)58~62HRC 熱處理爐 7 電加工：電火花精打凹模型腔 電火花成型機 NH7135B 電磁吸盤 Pmc195 工具電極 塞規(guī) 8 鉗工：精修澆口、研磨、拋光 9 檢驗：復檢以上各部尺寸 編制 李秀 校對 審核 批準 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 模具號 零件號 零 件 名 稱 00-13 凹模 XYZ-003 牌 號 硬 度 Cr12 48---52HRC 工序號 工 序 名 稱 設 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 下料 02 鍛造達尺寸130 mm×130 mm×20mm 蒸汽錘 直尺 03 粗銑六面達尺寸125mm×125 mm×14.6mm 立式銑床 虎鉗 30面銑刀, 10立銑刀 游標卡尺 04 磨上下表面及一直角面 平面磨床 磁力夾具、精密平口鉗 砂輪 游標卡尺，刀口尺 05 鉗工劃線去毛刺做螺紋孔 立式鉆床 虎鉗 鉆頭、鉸刀、絲錐 高度尺、游標卡尺 06 熱處理（淬火、回火）保證硬度 48---52HRC 熱處理爐 硬度儀，游標卡尺 07 磨削上下面及一直角面 平面磨床 磁力夾具、精密平口鉗 砂輪 游標卡尺，刀口尺 08 線切割各個型孔留余量0.02mm 線切割慢走絲機床 復式支撐 0.2mm黃銅絲 千分表，游標卡尺 09 鉗工研磨各型孔達尺寸要求 游標卡尺 10 檢驗 游標卡尺 編制 校對 審核 批準 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計說明書 畢業(yè)設計題目：卡套沖壓成型工藝及模具設計 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設計與制造 班 級 模具112班 學生姓名 曾 慶 蓉 學 號 111304328 指導教師 原 國 森 2014年4月15日 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計評語 學生姓名： 曾慶蓉 班級: 模具112班 學號：111304228 題 目： 卡套沖壓成形工藝及模具設計 綜合成績： 中等 1） 該同學工作態(tài)度比較認真，基本能完成畢業(yè)設計任務。 2） 該同學能正確查閱國內(nèi)有關(guān)沖壓模具設計與制造方面的大量材料，制定出了比較合理的沖壓成形工藝與模具結(jié)構(gòu)。 3） 該同學設計說明書內(nèi)容比較完整，計算比較正確，格式比較規(guī)范。 4） 該同學裝配圖、零件圖設計比較合理，但圖紙存在一定的錯誤。 5） 該同學設計加工基本路線比較合理，加工參數(shù)選取比較合理。 6） 建議評定成績：中等。 7） 可以提交答辯。 指導者(簽字)： 年 月 日 畢業(yè)設計評語 曾慶蓉同學的畢業(yè)設計題目來源于生產(chǎn)實踐，工作量達到要求，基本能按照規(guī)范性要求書寫設計說明書，裝配圖及零件圖標注、技術(shù)要求不夠全面。建議成績評定為中等，修改后可以提交答辯。 評閱者(簽字)： 年 月 日 答辯委員會（小組）評語： 答辯委員會（小組）負責人(簽字)： 年 月 日 卡套沖壓成形工藝與模具設計 1 緒 論 模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，被稱為"工業(yè)之母"。75%的粗加工工業(yè)產(chǎn)品零件、50%的精加工零件由模具成型，絕大部分塑料制品也由模具成型。作為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，模具涉及五金、機械、汽車、輕工、電子、化工、冶金、建材等各個行業(yè)，應用范圍十分廣泛.模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在我國，模具制造屬于專用設備制造業(yè)。 中國雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀80年代后期，中國模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近年，不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個體）模具企業(yè)的發(fā)展也相當迅速。 1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1.1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀 我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計，2003年我國模具生產(chǎn)廠點約有2萬多家，從業(yè)人員約50多萬人，作為工業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)工藝裝備的模具，在國民經(jīng)濟中占有重要的地位，模具技術(shù)也已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標志之一。 目前，我國的模具技術(shù)有了很大發(fā)展，模具的精密度、復雜程度和壽命都有大提高。如，主要的汽車模具企業(yè)已能生產(chǎn)大型、精密的轎車覆蓋件模具 ；體現(xiàn)高水平制造技術(shù)的多工位級進模的覆蓋面增加 ；塑料模熱流道技術(shù)日漸成熟，氣體輔助注射技術(shù)開始采用；壓鑄工藝得到發(fā)展。此外，CAD/CAM/CAE技術(shù)得到廣泛應用，高速加工、復合加工等先進的加工技術(shù)也得到進一步推廣；快速原型進展很快；模具的標準化程度也有一定提高。但是，由于我國的模具行業(yè)起步較晚，與國外相比，仍存在不小的差距，主要體現(xiàn)在： 產(chǎn)需矛盾：隨著工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高，工業(yè)產(chǎn)品更新速度的加快，對模具的需求越來越大。無論是數(shù)量還是質(zhì)量都無法滿足國內(nèi)市場的需要，只達到70％左右。造成矛盾突出的原因是模具企業(yè)的專業(yè)化、標準化程度低，生產(chǎn)周期長。另外，設計和制造工藝水平還不能完全適應發(fā)展的需要。 企業(yè)結(jié)構(gòu)不合理：我國很多模具生產(chǎn)能力集中在各主機廠的模具分廠或車間內(nèi)，模具的商品化程度低，而國外70％以上都是專業(yè)模具廠，且走的是“小而精”的道路，因此生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益俱佳。 產(chǎn)品水平 ：衡量模具的產(chǎn)品水平，主要有模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的復雜程度，以及模具的制造周期和使用壽命。而這幾項指標與國外相比的差距都十分明顯。 此外，模具工業(yè)的整體裝備水平也存在相對落后，利用率低的現(xiàn)象。高素質(zhì)的模具技術(shù)人才缺乏，產(chǎn)品的綜合開發(fā)能力還急需加強。 針對不足和模具市場巨大的潛力，國家制定了模具行業(yè)的“十五”發(fā)展規(guī)劃。一方面要繼續(xù)推廣新技術(shù)的應用，提高大型、精密、復雜模具的制造水平 ；另一方面要針對不同模具市場的需求，有針對性的發(fā)展。希望在模具企業(yè)的整體實力有進一步提升，重點、骨干企業(yè)可以達到50%。2003年是“十五”關(guān)鍵的一年，如果做不到60%任務的完成，那么計劃就會失敗，而模具失敗了，對整個工業(yè)都會有影響。 模具鋼數(shù)量與質(zhì)量有待提高成對模具工業(yè)的快速發(fā)展，國內(nèi)模具鋼產(chǎn)品發(fā)展的速度遠遠不夠，這也是制約模具市場的一個重要因素。 1.1.2　國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展中國模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展，向進出口結(jié)構(gòu)的改進，中高檔汽車覆蓋件模具成形分析及結(jié)構(gòu)改進、多功能復合模具和復合加工及激光技術(shù)在模具設計制造上的應用、高速切削、超精加工及拋光技術(shù)、信息化方向發(fā)展。 　近年，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加大，主要表現(xiàn)在，大型、精密、復雜、長壽命、中高檔模具及模具標準件發(fā)展速度高于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加；“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來看，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。 1.2　國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個國家發(fā)展水來的標志。近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進步的投資力度，將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應用于沖壓模的設計中。 　　以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進步，東風汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設計制造周期等方面做出了貢獻。 　　例如，吉林大學汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學模具技術(shù)國家重點實驗室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶。 　　雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設備在模具加工設備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進的模具技術(shù)應用不夠廣泛等等，致使相當一部分大型、精密、復雜和長壽命模具依賴進口。 1、未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢 模具技術(shù)的發(fā)展應該為適應模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求服務。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項： (1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù) 　　模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓和技術(shù)服務的力度；進一步擴大CAE技術(shù)的應用范圍。計算機和網(wǎng)絡的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 　　(2)高速銑削加工 　　國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。 　　(3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 　　高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 　　(4)電火花銑削加工 　　電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)的機床在模具加工中應用。預計這一技術(shù)將得到發(fā)展。 　　(5)提高模具標準化程度 　　我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到30%左右。國外發(fā)達國家一般為80%左右。 　　(6)優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術(shù) 　　選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應用相應的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應發(fā)展工藝先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。 　　(7)模具研磨拋光將自動化、智能化 模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。 (8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展 這是我國長遠發(fā)展的目標。模具自動加工系統(tǒng)應有多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。 1.3　沖壓件模具設計與制造 我國考古發(fā)現(xiàn)，早在2000多年前，我國已有沖壓模具被用于制造銅器，證明了中國古代沖壓成型和沖壓模具方面的成就就在世界領(lǐng)先。1953年，長春第一汽車制造廠在中國首次建立了沖模車間，該廠于1958年開始制造汽車覆蓋件模具。我國于20世紀60年代開始生產(chǎn)精沖模具。在走過了溫長的發(fā)展道路之后，目前我國已形成了300多億元（未包括港、澳、臺的統(tǒng)計數(shù)字，下同。）各類沖壓模具的生產(chǎn)能力。 一、沖壓模具市場情況 我國沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國發(fā)經(jīng)濟需求和世界先進水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、復雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進口。一些低檔次的簡單沖模，已趨供過于求，市場竟爭激烈。 現(xiàn)將2004年我國沖壓模具市場情況簡介如下： 據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會發(fā)布的統(tǒng)計材料，2004年我國沖壓模具總產(chǎn)出約為220億元，其中出口0.75億美元,約合6.2億元. 根據(jù)我國海關(guān)統(tǒng)計資料,2004年我國共進口沖壓模具5.61億美聯(lián)社元,約合46.6億元. 二、沖壓模具水平狀況 近年來，我國沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達到1~2μm，壽命2億次左右的多工位級進模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達到Ra≤1.5μm的精沖模，大尺寸（φ≥300mm）精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達到相當高的水平。 1、 模具CAD/CAM技術(shù)狀況 我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學院和武漢733廠于1984年共同完成的精神模CAD/CAM系統(tǒng)是我國第一個自行開發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)。由華中工學院和北京模具廠等于1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國自行開發(fā)的第一個沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。上海交通大學開發(fā)的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)也于同年完成。20世紀90年代以來，國內(nèi)汽車行業(yè)的模具設計制造中開始采用CAD/CAM技術(shù)。一汽和成飛汽車模具中心引進了工作站和CAD/CAM軟件系統(tǒng)，并在模具設計制造中實際應用，取得了顯著效益。1997年一汽引進了板料成型過程計算機模擬CAE軟件并開始用于生產(chǎn)。 21世紀開始CAD/CAM技術(shù)逐漸普及，現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模具企業(yè)基本都有了CAD/CAM技術(shù)。其中部分骨干重點企業(yè)還具備各CAE能力。 模具CAD/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設計與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，已成為人們的共識。在“八五”、九五“期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計算機繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來越高，并陸續(xù)引進了相當數(shù)量CAD/CAM系統(tǒng)。如美國EDS的UG，美國Parametric Technology公司 Pro/Engineer，美國CV公司的CADSS，英國DELCAM公司的DOCT5，日本HZS公司的CRADE及space-E, 以色列公司的Cimatron 還引進了AutoCAD CATIA 等軟件及法國Marta-Daravision公司用于汽車及覆蓋件模具的Euclid-IS等專用軟件。國內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)/DL圖的設計和模具結(jié)構(gòu)圖的設計均已實現(xiàn)二維CAD，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過渡，總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。且模具的參數(shù)化設計也開始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開發(fā)的領(lǐng)域。 在沖壓成型CAE軟件方面，除了引進的軟件外，華中科技術(shù)大學、吉林大學、湖南大學等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的軟件，并已在生實踐中得到成功應用，產(chǎn)生了良好的效益。 快速原型（RP）傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟模具相結(jié)合，快速制造大型汽車覆蓋件模具，解決了原來低熔點合金模具靠樣件澆鑄模具，模具精度低、制件精度低，樣樣制作難等問題，實現(xiàn)了以三維CAD模型作為制模依據(jù)的快速模具制造，它標志著RPM應用于汽車身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。 圍繞著汽車車身試制、大型覆蓋件模具的快速制造，近年來也涌現(xiàn)出一些新的快速成型方法，例如目前已開始在生產(chǎn)中應用的無模多點成型及激光沖擊和電磁成型等技術(shù)。它們都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點。 2、模具設計與制造能力狀況 在國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導下，經(jīng)過幾十年努力，現(xiàn)在我國沖壓模具的設計與制造能力已達到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設計制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應用。 雖然如此，我國的沖壓模具設計制造能力與市場需要和國際先進水平相比仍有較大差距。這一些主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無論在設計還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車覆蓋件模具，具有設計和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設計制造方法和手段方面基本達到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。 標志沖模技術(shù)先進水平的多工位級進模和多功能模具，是我國重點發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機電一體化的鐵芯精密自動閥片多功能模具，已基本達到國際水平。 但總體上和國外多工位級進模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，仍存在一定差距。 汽車覆蓋件模具制造技術(shù)正在不斷地提高和完美，高精度、高效益加工設備的使用越來越廣泛。高性能的五軸高速銑床和三軸的高速銑床的應用已越來越多。NC、DNC技術(shù)的應用越來越成熟，可以進行傾角加工超精加工。這些都提高了模具面加工精度，提高了模具的質(zhì)量，縮短了模具的制造周期。 模具表面強化技術(shù)也得到廣泛應用。工藝成熟、無污染、成本適中的離子滲氮技術(shù)越來越被認可，碳化物被覆處理（TD處理）及許多鍍（涂）層技術(shù)在沖壓模具上的應用日益增多。真空處理技術(shù)、實型鑄造技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)等日趨成熟。激光切割和激光焊技術(shù)也得到了應用。 　　改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨資和私營也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。 1.3.1 沖壓件模具設計的設計要點 沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形， 從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。 沖裁模的設計要點主要有： 1.凸凹模間隙要根據(jù)沖裁件質(zhì)量、模具壽命和模具制造等要求，綜合進行選取。 2. 沖裁模凸凹模間隙比較小，一般要用導柱、導套對上下模進行導向。 3.應對細小凸模采取保護措施， 4.非對稱件沖裁?；蚨嗤鼓_裁，應使壓力中心與滑塊中心相重合。 5.根據(jù)料厚大小、沖裁件平整度要求、模具結(jié)構(gòu)等決定卸料方式。 6.采用中間導柱或?qū)菍е哪＜軙r，應采取防止上下模裝錯位置的措施。 1.3.2沖壓件模具設計的進度 1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時間1天； 　　2.確定加工方案，所用時間1天； 　　3.模具的設計，所用時間1天； 4．模具的調(diào)試．所用時間1天． 2.卡套沖壓工藝與模具設計 工件名稱: 卡套 生產(chǎn)批量：大批量 材料：08F 厚度：2mm 工件簡圖： 卡套的三維圖如圖所示： 1沖裁件工藝分析 該零件形狀簡單，對稱，是由圓弧和直線組成的，沖裁件內(nèi)外形所能達到的經(jīng)濟精度為IT11-IT14,.將精度與零件的精度要求相比較，可認為零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證，其他尺寸標注，生產(chǎn)批量等情況，也符合沖裁的工藝要求，故決定采用沖壓方式進行加工。 2.確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)形式 該零件所需的沖壓工序為落料和沖孔，可頂出以下三種工藝方案。 方案一：用簡單模分兩次加工，即落料-沖孔 方案二：沖孔，落料復合模 方案三：沖孔，落料級進模 采用方案一，生產(chǎn)率低，工件的累計誤差大，操作不方便，由于該工件為大批量生產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性， 采用方案二采用的復合模加工，復合模的特點是生產(chǎn)效率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對位置較高，沖模的輪廓尺寸較小，但復合模結(jié)構(gòu)復雜。沖裁零件的壁厚太薄，容易磨損，故不宜采用復合模加工。 方案三采用級進模加工，級進模比單工序模生產(chǎn)效率高，減少了模具和設備的數(shù)量，工件精度較高，便于操作和實現(xiàn)生產(chǎn)自動化，對于特別復雜和孔間距較小的沖裁件，用簡單模或復合模制作有困難時應該用級進模設計。但級進模輪廓尺寸較大，制作較復雜，成本較高，一般適用于大批量生產(chǎn)的小型沖壓件。 比較方案二和方案三，對于所給零件，由于小孔比較接近輪廓邊緣，復合模沖裁零件時受壁厚的限制，模具結(jié)構(gòu)與強度方面相對較難實現(xiàn)和保證，所以根據(jù)零件性質(zhì)宜采用級進模加工。 3.必要的工藝計算 （1）排樣設計 由于該零件形狀簡單,外形規(guī)則.并且為了提高經(jīng)濟效益.故采用少廢料排樣方式. 排樣圖如圖所示： 查表2.9取得搭邊值為 （r>2t） 工件間a1=1.5mm，側(cè)面a=1.8mm 計算條料寬度： B=47+2×1.5+2×1.8 =53.6mm 步距S=47+a1=47+1.5=48.5mm 材料的利用率計算： 計算沖壓件毛坯的總面積A=π×(47/2)2+4×3.2×4 =1734.065+51.2 =1785.265 一個步距的材料利用率： ?=na÷（bs）=(1×1785.265)/(53.6×48.5) =68.67% (2) 計算凹，凸模刃口尺寸 查表2.4得間隙Zmin=0.246，Zmax=0.360 1） 沖孔直徑為42mm的凸，凹模刃口尺寸計算： 由于制作結(jié)構(gòu)簡單，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開加工的方法制作凹，凸模。其中凹，凸模刃口尺寸計算如下： 查表2.5得凹，凸模制作公差： 凹模公差0.030 凸模公差0.020 校核Zmax-Zmin=0.360-0.246=0.114 而0.020+0.030=0.050 滿足Zmax+Zmin〉的條件 查表2.6得：磨損系數(shù)X=0.5 沖孔時，（凸模磨損后，沖裁件尺寸減?。? 按式2.5 =（42+0.5×0.24)0-0.02mm =42.120-0.02mm =(42.12+0.246）0+0.030 =42.3660+0.030 （2） 外形落料凸凹模刃口尺寸的計算 對外輪廓的落料，由于形狀比較復雜， 故采用配合加工法，這種方法有利于獲得最小合理間隙，放寬對模具的加 工設備的精度要求，其凹凸模刃口部分尺寸計算如下： 落料時，應以凹模為基準來配置凸模，當以凹模磨損后，A1=40-0.1增大，圓形A2凹=Φ470—0.56增大，尺寸C=3.20-0.1不變 查表2.6得磨損系數(shù) 非圓形40-0.1X=1 圓形Φ470—0.56 X=0.5 按式2.8： Aj=(Amax-X) A1凹=（4-1×0.1）=3.900.025 A2凹=(A-X）=（47-0.5×0.56）00.25×0.56 =46.7200.14 C1凹的尺寸不變，C1凹=3.20-0.1=C1凸 落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別是：3.9mm，46.72mm 不必標注公差，但要求在技術(shù)條件中注明，凸模實際刃口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面間隙值為Zmin=0.246 （3） 沖壓力的計算 落料力： F落=Lt 周邊長度L=47×π+（3.14×2）×4 =147.58+25.6=173.18 查表1. 3得b=400 則F落=（173.18×t×400)=138.544kn 沖孔力F孔=Ltb=（42×π×2×400） =105.504kn 沖孔時的推件力 F推=nF推F孔 取直筒形刃口的凹模刃口形式，由表2.21查得：刃口高度h=6， 則n=h/t =6/2=3 查表2.7得：K推=0.05 F推=nK推F孔=3×0.05×105.504kn =15.8256kn 落料時的卸料力： F卸=K卸F落 查表2.7取 K卸=0.05 故： F卸=K卸F落 =0.05×138.544kn=6.93kn 總壓力為： F總=F落+F孔+F推+F卸 =138.54+105.504+15.8256+6.93 =266.80kn 為了保證壓力足夠，一般沖裁時壓力噸位應該比計算的沖壓力大30%左右。即 F總=1.3×F總 =1.3×266.80=346.84kn （4） 壓力中心的計算 用解析法求模具壓力中心的坐標，按比例畫出工件尺寸，選著坐標系XOY。 因工件左右上下對稱， 即Xc=0 Yc=0 4.模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設計 (1） 凸，凹模，凹凸模的結(jié)構(gòu)設計，包括以下幾個方面： 落料凸，凹模的結(jié)構(gòu)設計。 a） 在落料凹模內(nèi)部,凹模刃口應采用直筒形刃口。 查表2.21，取得刃口高度h=6mm。該凹模結(jié)構(gòu)簡單，宜采用整體式。 查表2.22得k=0.4 即凹模高度H=kb=0.4×47 =18.8 凹模壁厚C=1.5H=1.5×18.8 =28.2mm 凹模的外形尺寸的確定： 凹模的外形長度L=（47+2×28.2）mm =103.4mm 凹模的外形寬度B=（47+2×28.2）mm =103.4mm 凹模結(jié)構(gòu)尺寸標準化。 b）沖孔直徑為42的凸模設計。 凸模的主要形式有圓形凸模，非圓形凸模兩類。本次設計中選用圓形凸模根據(jù)標準（JB/T8057.1～2-1995規(guī)定凸模材料用?T10A, Cr6WV, Cr12,Cr12MoV。刃口部分熱處理硬度前兩種材料為?58～60HRC,后三種材料為?58～62HRC，尾部回火至40～50HRC。 為了增加凸模的強度和剛度，凸模非工作部分直徑應該制成逐漸增大的形 式，且它的外形尺寸較大，所以選用臺階式凸模。 沖孔凸模的三維圖： 凸模的長度一般是按照模具結(jié)構(gòu)形式來確定的，?上圖是帶固定卸料板的沖裁模結(jié)構(gòu)，其凸模長度的確定可以通過下列公式來計算：? L=h1+h2+h3+h4+h 式中?L——凸模長度，mm；? h1——凸模固定板厚度（常用的沖壓模固定板厚度一般 20---30）?mm；取?h1?=30mm h2——導料板厚度，mm；?h2?=7mm? h3——卸料板厚度，mm；?h3?=24mm? h4——凸模進入凹模的深度 （0.5～1）mm? h——增加長度，包括凸模的修磨量及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板之間的安全距離，一般取h=10～20mm。 所以：L=30+25+7+1+20=83mm? 圓形凸模與凸模固定板連接為壓入式D1采用H7/m6配合（過渡配合），D1=（3～?5）+d，?D2=（3～5）+D1，取D1=20+5=25mm，D2=25+5=30mm? 凸模的強度和剛度校核? 在一般情況下，凸模的強度和剛度是足夠的，沒有必要進行校核，但是當凸?模的橫截面尺寸很小而沖裁的板料厚度較大或根據(jù)需要確定的凸模特別細長時，?則應進行承壓能力和抗縱彎曲能力的校核。 承壓能力的校核：凸模承壓能力按下式校核 。對于圓形凸模，? 當推件力或頂件力為零時，將?F=tdtπ帶入上式得： 式中：s?--------凸模最小截面的壓應力（Mpa）? F--------凸?？v向所受的壓力，它包括沖裁力和推件力或頂件力（N） ? A--------凸模最小截面積（mm）? d---------凸模工作部分最小直徑（mm） ? t----------材料厚度（mm）? t?---------沖裁材料的抗剪強度（Mpa）? []?------凸模材料的許用抗壓強度（Mpa）? 凸模材料的許用抗壓強度大小取決于凸模材料及熱處理，對于?T8A,T10A,Cr12MoV,GCr15?等工具鋼，淬火硬度為?58～62HRC?時抗可(1～?1.6)×1000Mpa，如果凸模有特殊導向時，可取?（2～3）×1000Mpa。 （2） 橡膠的選用和計算原則? 橡膠具有重量輕，彈性大，變形不受限制，較高的內(nèi)阻，可吸收沖擊和高頻?振動能量，工作平穩(wěn)，噪聲小，安裝和調(diào)試方便，便于維護和保養(yǎng)等優(yōu)點。另外，橡膠可同時承受多向載荷，可使系統(tǒng)簡單。所以本設計采用橡膠。? 橡膠可以承受較大的負荷，?安裝調(diào)整靈活方便，?是沖裁模中常用的彈性元件。 ? （a） 根據(jù)工藝性質(zhì)和模具結(jié)構(gòu)確定橡膠性能，形狀和數(shù)量。沖裁卸料用較硬的?橡膠，拉深壓料用較軟橡膠。 （b） 保證橡膠正常工作應使橡膠在預壓縮狀態(tài)下的預壓力滿足F0>Fx? 式中F0?——橡膠在預壓縮狀態(tài)下的壓力，?Fx?——卸料力 由前面計算可以知道卸料力Fx=6.93kn，故F0>6.93，取F0=10KN (C)為保證橡膠不過早失效，其允許最大壓縮量不超過其自由高的 45%。 a）確定橡膠的自由高度 H0=（3～4)H工 H工=h工作+h修磨 =t+1+（5～10） =10mm 由以上兩個公式取H0=40mm b)確定橡膠的截面面積A A=F卸/P 查的矩形橡膠在預壓量為10%～15%的單位壓力為0.6Mpa，所以： A=F卸/P =6930n/0.6 Mpa =11550平方毫米 c)確定橡膠的截面尺寸 根據(jù)零件的形狀特點，橡膠墊的外形應該為矩形，中間開有矩形孔避 讓凸模，結(jié)合零件的具體尺寸，橡膠中間避讓孔的尺寸為60mm×20mm，外形暫定一邊邊長為100mm，則另一邊邊長為： b×100-60×20=A 則b=（11550+1200）/100 =127.5 mm d)校核橡膠的自由高度 為滿足橡膠的高徑比要求，將橡膠墊分割成四塊裝入模具中，且最大外形尺寸為60mm。所以： H0/D=30/60=0.5 橡膠墊的高經(jīng)比在0.5～1.5之間，所以選用橡膠墊規(guī)格合理，橡膠墊的裝模高度約為0.5×40=20 mm （3）模架的設計 根據(jù)凹模的外形尺寸，確定下模板的外形尺寸為610mm×310mm。 模具主要零部件的設計 本模具是采用手工送料的級進模，切斷凸模面積較大可直接用螺釘與圓柱銷固定，沖孔凸模則需用固定板固定，凹模可直接用螺釘和圓柱銷固定。切斷凸模的外側(cè)須有擋塊以克服側(cè)壓力，擋塊同時起定位作用。另外，橫向的定位可在凹模上增設一個定位銷。卸料裝置采用彈性的，導向裝置采用導柱導套。 選定設備 該模具的總沖壓力： F總=1751904N 閉合高度：H模=261mm 外廓尺寸：610mm×310mm 某工廠有1500kN的壓力機和3150kN的壓力機，根據(jù)所需要的總沖壓力來看，須選用3150kN的壓力機。該壓力機的主要技術(shù)規(guī)格為： 最大沖壓力 3150KN 滑塊行程 460mm 連桿調(diào)節(jié)量 150mm 最大裝模高度 400mm 滑塊底面尺寸 800mm×970mm 工作臺尺寸 980mm×1100mm 因此根據(jù)沖壓力、閉合高度、外廓尺寸等數(shù)據(jù)，選定該設備是合適的。 卸料裝置的設計與標準化 在前面已經(jīng)確定了采用彈性卸料板，設計卸料板為一整體板。本模具的卸料板不僅有卸料作用，還具有外形凸模的導向作用，并能對小凸模起保護作用。卸料板的邊界尺寸經(jīng)查手冊[2]表15.28得： 卸料板長度L =260mm,寬度B=130mm厚度h0=25mm 此模具中，卸料板對沖孔落料凸模起導向作用，卸料板和凸模按H7/h6配合制造 聯(lián)接件的選用與標準化 本模具采用螺釘固定，銷釘定位。 具體講： 內(nèi)六角螺釘標記：35鋼M8365 GB70—85 螺釘標記：35鋼M8330 GB68—76 圓柱銷釘標記：35鋼6365 GB 119—86 止動圓柱銷標記：35鋼436GB119—86 5 沖裁模具的安裝與調(diào)試 5.1 沖裁模具的安裝 5.1.1 沖空切斷級進模裝配的技術(shù)要求 （1）.裝配好的沖模，其閉合高度應符合設計要求； （2）.模柄8裝入上模座1后，其軸心線對上模座1上平面的垂直度誤差，在全長范圍內(nèi)不大于0.05mm； （3）.導柱3與導套2裝配后，其軸心線應分別垂直于下模座16的底平面和上模座1的上平面，其垂直度誤差應符合表8-4的規(guī)定； （4）.上模座1的上平面應與下模座16的下平面平行，其平行度應符合規(guī)定； （5）.裝入模架的每對導柱3和導套2的配合間隙應符合表8-5的規(guī)定； （6）.裝配好的模架，其上模座1沿導柱3上、下移動應平穩(wěn)，無阻滯現(xiàn)象； （7）.裝配好的導柱，其固定端面與下模座下平面應保留1~ 2mm； （8）.凸模17、18與凹模14的配合間隙應符合設計要求，沿整個刃口輪廓應均勻一致； （9）.定位裝置應保證定位正確可靠，卸料、頂料裝置要動作靈活、準確，出料孔要暢通無阻，保證制件及廢料不卡在沖模內(nèi)； （10）.模具應在生產(chǎn)現(xiàn)場進行試模，沖出的制件應符合設計要求。 5.1.2 沖裁模的裝配 （1）模柄的裝配 沖裁模一般選用標準模架，裝配時需對標準模架進行補充加工，然后進行模柄、凸模和凹模等裝配。模柄8和上模座1的配合為H7/m6。先將模柄8壓入模座孔內(nèi)，并用角尺檢查模柄圓柱面與上模座上平面的垂直度，其誤差不大于0.05mm。模柄垂直度檢查合格后再加工騎縫銷孔，裝入騎縫銷。然后將端面在平面磨床上磨平。在凸模固定板上壓入多個凸模，應先壓入容易定位和便于作為其他凸模安裝基準的凸模。凡較難定位或要依靠其他零件通過一定工藝方法才能定位的凸模，應后壓入。 （2）凸模和凹模的裝配 模具的凹模為整體式凹模。凹模與固定板的配合常采用H7/m6或H7/n6。總裝前應先將凹模壓入固定板，并在平面磨床上將上、下平面磨平。凸模與固定板的配合常采用H7/m6或H7/n6。凸模壓入固定板后，其固定端的端面和固定板的支撐面應處于同一平面。凸模應和固定板的支撐面垂直。 （3）沖裁模的總裝 把凹模14放在下模座上，按中心線找正凹模的位置后用平行夾頭夾緊，通過螺釘孔在下模座16上鉆出錐窩。然后拆去凹模，在下模座上按錐窩鉆螺紋底孔并攻螺紋。再重新將凹模板置于下模座上校正，校正后用螺釘緊固。然后再鉆鉸銷釘孔，打入銷釘定位。 在凹模板上安裝擋鐵21并用內(nèi)六角螺釘20固定。 配鉆卸料螺釘孔 將卸料板13套在已裝入固定板的凸模17、18上，在凸模固定板與卸料板之間墊入適當高度的等高墊塊，并用平行夾頭將其夾緊。按卸料板上的螺釘孔在固定板上鉆出錐窩，拆其平行夾頭后，按錐窩鉆固定板上的螺釘孔。 將凸模固定板11中的凸模17、18插入凹模型孔中。在凹模14與凸模固定板11之間墊入適當高度的等高墊塊，將墊板放在凸模固定板11上，裝上上模座，用平行夾頭將上模座1和凸模固定板11夾緊。通過凸模固定板上模座1上鉆錐窩。拆開后按錐窩鉆孔。然后用圓柱銷6緊固上模座。 調(diào)整凸、凹的配合間隙。將裝好的上模部分套在導柱上，用錘子輕輕敲擊凸模固定板11的側(cè)面，使凸模插入凹模的型孔；再將模具翻轉(zhuǎn)，用透光調(diào)整法調(diào)整凸、凹模的配合間隙，使配合間隙均勻。 將卸料板13套在凸模上，裝上橡皮和卸料螺釘，裝配后要求卸料運動靈活并保證在橡皮作用下卸料板處于最低的位置時，凸模的下端面應壓在卸料板的孔內(nèi)0.3~ 0.5mm左右。 5.2 沖裁模具的調(diào)試 模具按圖紙技術(shù)要求加工與裝配后，必須在符合實際生產(chǎn)條件的環(huán)境中進行試拉深，可以發(fā)現(xiàn)模具設計與制造的缺陷，找出產(chǎn)生原因…… 5.2.1 沖裁模的調(diào)試要點 (1)凸、凹模刃口及其間隙的調(diào)整 沖裁模的上、下模要吻合。特別是對于無導向裝置的沖模，上、下模安裝在壓力機上時，其工作零件要咬合，凸模進入凹模的深度要適中，不能太淺和太深，以能沖下制品為準。其調(diào)整是依靠調(diào)整壓力機連桿來實現(xiàn)的。凸、凹的間隙要均勻一致。對于我所設計的模具而言，調(diào)整比較方便，只要能保證導向件運動靈活而無發(fā)澀現(xiàn)象即可保證間隙均勻；對于無導向沖模，為了使間隙均勻，可以在凹模刃口周圍襯以紫銅皮或硬紙板進行調(diào)整，也可以用塞尺及透光測試方法在壓力機上調(diào)整，直到上、下模的凸、凹模相互對中間隙均勻后，再用螺釘緊固模板于壓力機工作臺面上，方可進行試沖。 (2)定位裝置的調(diào)整 在調(diào)整沖模時，應充分保證坯件的定位的穩(wěn)定、可靠性，并時常檢查定位銷、定位塊、定位桿定位時是否合乎定位要求，有無位置偏移。假如位置不合適及定位現(xiàn)狀不準，應及時修整其位置和形狀，必要時要重新更換定位零件。 （3）卸料系統(tǒng)的調(diào)整 卸料系統(tǒng)的卸料板要調(diào)整至與沖件貼附；卸料彈簧或卸料橡皮彈力要足夠大；卸料板的行程要調(diào)整到足夠使制品卸出的位置；漏料空應暢通無阻；打料桿、推料板應調(diào)整到順利將制品推出，不能有卡住、發(fā)澀現(xiàn)象。 （4）導向系統(tǒng)調(diào)整 模具的導柱、導套要有良好的配合精度，不能發(fā)生位置偏移及發(fā)澀現(xiàn)象。 5.2.2調(diào)試方法 （1）模具卸料困難 模具卸料困難的調(diào)整方法 ①模具的制造與裝配不正確，如卸料板與凸模配合過緊或因卸料板傾斜、卸料零件裝配不當，使得卸料機構(gòu)不能正常工作或被卡死不動作，使得卸料困難或根本卸不出料來，應修正卸料裝置或重新裝配，使其調(diào)整正確。 ②橡皮彈力不夠，應重新更換彈力大的橡皮。 ③凹模有倒錐，或裝配時凹模與下模座漏料孔沒有對正，致使漏不下料來應重新安裝凹模及修正凹?？缀吐┝峡住? ④打料桿及頂料桿長度不夠，難以頂出制件及廢料，應重新更換打料桿及頂料桿或加厚頂料板。 （2）凸、凹模刃口相咬，發(fā)生啃刃及凸、凹模間隙不均 ①凸模、凹?；?qū)е装惭b時不垂直于工作臺面，致使凸模與凹模不同心造成“戶啃”，致使模具損壞。此時，應重新安裝凸、凹模及導柱和導套。 ②上模座、下模座、墊板以及固定板的上、下平面安裝后不平行，造成凸凹模軸心線偏斜，而相互啃刃。此時，應當卸下模具，重新調(diào)整與安裝。 ③卸料板、推件板上的孔位不正確或裝配后孔位歪斜，造成沖孔凸模偏移而啃壞凹模刃口，應更換零件及重新安裝。 ④導柱、導套配合間隙大于沖模凸、凹模間隙，使凸、凹模由于導向精度不高而偏移發(fā)生啃刃。此時，應更換精度高的模架。 ⑤無導向沖模安裝不當或機床滑塊與導軌間隙大于沖裁間隙，造成凸、凹?？腥?，應更換精度較高的壓力機進行試沖。 （3）沖裁零件毛刺過大 沖裁零件產(chǎn)生毛刺過大的原因主要有以下幾個方便： ①間隙偏大、偏小或不均勻。當制品零件沖裁后產(chǎn)生較大毛刺時，可以通過觀察其剪切面來分析產(chǎn)生毛刺的原因，以便根據(jù)產(chǎn)生毛刺產(chǎn)生的不同情況，進行調(diào)整模具及修正。 若制件剪切斷面上光亮帶過寬，甚至出現(xiàn)兩個光亮帶和被擠出的毛刺時，表明凸、凹模間隙偏小。則在調(diào)整時，可用油石進行修研凸、凹模。若切斷時，修研切刀；若沖孔模時，修研凹模，使其達到合理的間隙值。若制件剪切斷面上光亮帶過窄，表明塌角又較大，且整個斷面有很大的傾斜度，產(chǎn)生撕裂毛刺時，則表明沖裁間隙過大。在調(diào)整時，對于切刀，只好更換一個。對于沖孔模，更換一個凹模來保證間隙值，以防出現(xiàn)過大的毛刺。有些毛刺不是太大，但已影響了質(zhì)量，有時在調(diào)整時，也可以將凸?；虬寄Ｐ毕?，重新退火，用捻壓的方法修整間隙。 若制品零件剪切面光亮帶寬窄不均，且毛刺偏向一邊，則表明間隙不均勻，此時應重新調(diào)整間隙，使之均勻。如果局部毛刺較大，應局部對間隙進行修整，直到毛刺消除為止。 ②凸、凹模刃口不鋒利或淬火硬度不夠。當凸模刃口不鋒利時，會在落料件周邊上產(chǎn)生毛刺，沖孔件產(chǎn)生大圓角；當凹模刃口不鋒利，則沖孔件孔邊毛刺大，落料件圓角偏大；當凸、凹模刃口全不鋒利變鈍，則會在落料及沖孔件上全產(chǎn)生毛刺。根據(jù)上述不同的毛刺情況，在試模調(diào)整時，對凸?；虬寄＿M行刃磨，使刃口變鋒利。若由于淬火硬度太低而使刃口變鈍，則應重新對其進行淬硬處理，磨削后再裝配使用。 ③導柱、導套間隙過大。導柱、導套間隙過大，模具上、下模在閉合時，使凸、凹模相對位置變化，導致間隙不均，使制品產(chǎn)生毛刺。此時，應更換導柱、導套或重新更換精度高的模架。 ④凹?？子械瑰F。落料凹?？子械瑰F，則落料件從凹模孔通過時，制件邊緣被擠出毛刺。調(diào)整的辦法是修整凹?？祝瑢㈠F度修磨掉。 ⑤壓力機精度不高。壓力機的滑塊與導軌之間間隙過大，則致使沖壓時凸、凹模位置變化，造成間隙不均而產(chǎn)生毛刺。此時，應更換精度較高的壓力機試模。 （4）制品零件翹曲不平 制品零件在沖壓后，產(chǎn)生翹曲不平。其主要原因及調(diào)整方法如下。 ①落料凹模有錐度。落料凹模若有錐度，則制件不能自由落下而被擠壓變相產(chǎn)生翹曲。這時，應修磨凹模刃口，消除倒錐，使制件能順利落下。 ②沖裁間隙不合理或刃口不鋒利。沖裁間隙不合理，不僅會使制件產(chǎn)生過大的毛刺，而且會使制件沖壓后翹曲不平。調(diào)整時，應使間隙修磨合理、刃口修磨鋒利或在模具上增設壓療裝置或增大壓料力。 ③推件塊與制件的接觸面太小。推件時，若推件塊與制品的接觸面太小，則由于推力作用，使接觸不到的面發(fā)生翹曲變形。調(diào)整時，應更換推件塊，使其與制件接觸面加大，在推件時平起平落，減少制品零件的翹曲。 ④模具設計不合理。 在模具設計時，頂出桿或推桿若設計得分布不均，致使制品在頂出及退出時受力不均而產(chǎn)生翹曲。此時，應重新調(diào)整模具頂推件系統(tǒng)，使之對制品受力均勻或使頂件及推件工作正常，不以致于造成偏斜。 （5）制品零件的的內(nèi)孔與外形相對位置不正確 若出現(xiàn)制件內(nèi)孔與外形位置偏差時，主要是定位零件的位置和尺寸不對。在調(diào)整時，應重新調(diào)整定位零件的位置和更換定位零件，直到孔位合適位置。若倒料板和凹模送料中心線不平行，即條料送進時偏移送料中心線，導致制件孔形誤差，則應修正導料板，使其平行于導料中心線。 （6）凹模被脹裂 在試模過程中，若凹模被擠裂，則表明凹模有倒錐現(xiàn)象。在調(diào)整時，應用風動砂輪修磨刃口，消除倒錐或重新更換凹模。 （7）凸模被折斷 在試模時，凸模被折斷表明卸料板傾斜或凸、凹模位置變化。此時，應調(diào)整卸料板或凸凹模的相對位置，并更換凸模重新安裝。 6.沖壓設備的選擇 根據(jù)沖壓力的大小，選用J23-10的開式雙柱可傾壓力機，其主要技術(shù)參數(shù)如下： 公稱壓力：100kn 滑塊行程：45mm 最大封閉高度：180mm 立柱間距：180mm 工作臺尺寸:(前后×左右）240×370 墊板尺寸：(厚度×孔徑） 35×Φ17 最大傾斜角 ：35度 7. 繪制模具總裝圖。 8.結(jié) 論 大學三年的學習即將結(jié)束，畢業(yè)設計是其中最后一個實踐環(huán)節(jié)，是對以前所學的知識及所掌握的技能的綜合運用和檢驗。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應用。在完成大學三年的課程學習和課程、生產(chǎn)實習，我熟練地掌握了機械制圖、機械設計、機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學習的目的。對于模具設計這個實踐性非常強的設計課題，我們進行了大量的實習。經(jīng)過在新飛電器有限公司、洛陽中國一拖的生產(chǎn)實習，我對于模具特別是塑料模具的設計步驟有了一個全新的認識，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是實現(xiàn)了零的突破。在指導老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時在現(xiàn)場查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊和書籍，設計中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學進行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設計。 用了半個月的時間本人終于把畢業(yè)設計全部完成，本人所做的題目是落料拉深復合模，在這半個月忙碌的完成畢業(yè)設計的過程中，我感覺到自己收獲了很多，它讓我對沖壓模有了更加深刻的了解，通過這次實際操作，使我能夠綜合運用各種沖壓模具設計資料上的知識，懂得了在遇到難題時該如何去查找資料來解決問題，進一步鞏固、加深和拓寬所學知識。 通過設計實踐，我逐步樹立了正確的設計思想，增強了創(chuàng)新意識，熟悉掌握沖壓模具設計的一般規(guī)律，培養(yǎng)了分析問題和解決問題的能力；通過設計計算、繪圖以及運用技術(shù)標準、規(guī)范、設計手冊等有關(guān)設計資料，進行了全面的沖壓模具設計基本技能的訓練。 在設計的過程中，雖然本人盡心盡力的去追求完全的正確答案，但由于個人的水平有限，有很多地方做得還是不夠好，還有以下幾個地方需要自己有待提高： 1、對沖壓模具結(jié)構(gòu)的了解和掌握還有待提高，特別是對一些特殊結(jié)構(gòu)的模具。 2、對沖壓模具工藝的計算能力還要再提高，因為這一直都是沖壓模具設計的一個要點和難點。 3、對沖壓模具資料的視野還不夠開闊，這還要靠以后自己一點一滴的積累。 4、電腦知識與專業(yè)知識的結(jié)合還要進一步的提高。例如在用CAD畫裝配圖時不是太熟練等等。 以上這些缺點，我會在以后的學習和工作過程中努力改正，歷練自己，提高自己，因為我一直堅信“沒有最好，只有更好”。 9.致 謝 時光如電，歲月如梭，三年的大學生活即將結(jié)束，而我也即將離開可敬的老師和熟悉的同學踏入不是很熟悉的社會中去。在這畢業(yè)之際，作為一名工科院校的學生，做畢業(yè)設計是一件必不可少的事情。 畢業(yè)設計是一項非常繁雜的工作，它涉及的知識非常廣泛，很多都是書上沒有的東西，這就要靠自己去圖書館查找自己所需要的資料；還有很多設計計算，這些都要靠自己運用自己的思維能力去解決，可以說，沒有一定的毅力和耐心是很難完成這樣復雜的工作。 在學校中，我主要學的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設計就相當于實戰(zhàn)前的一次總演練。畢業(yè)設計不但把我以前學的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，也使我在溫習舊知識的同時也可以學習到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補我們實踐經(jīng)驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。 由于本人資質(zhì)有限，很多知識掌握的不是很牢固，因此在設計中難免要遇到很多難題，在有課程設計的經(jīng)驗及老師的不時指導和同學的熱心幫助下，克服了一個又一個的困難，使我的畢業(yè)設計日趨完善。畢業(yè)設計雖然很辛苦，但是在設計中不斷思考問題，研究問題，咨詢問題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時也汲取了更完整的專業(yè)知識，鍛煉了自己獨立設計的能力，使我受益匪淺，我相信這些經(jīng)驗對我以后的工作一定有很大的幫助，而且也鍛煉我的吃苦耐勞的精神，讓我在這個競爭的社會里有立足之地。 最后，我衷心感謝各位老師特別是我的指導老師楊老師在這一段時間給予我無私的幫助和指導，并向你們致意崇高的敬意，以后到社會上我一定努力工作，不辜負你們給予我的知識和對我寄予的厚望！ 感謝本人的導師原國森老師，和班上同學及學校的大力支持。原國森師仔細審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的畢業(yè)設計內(nèi)容提出了許多建設性建議。老原國森師淵博的知識，誠懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設計的過程中，特別是遇到困難時，他給了我鼓勵和幫助，在這里我向他表示真誠的感謝！ 感謝母校——河南機電高等?？茖W校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學習及實踐環(huán)境，使我學到了許多新的知識，掌握了一定的操作技能。 感謝和我在一起進行課題研究的同窗朱政威同學，和他在一起討論、研究使我受益非淺。 最后，我非常慶幸在三年的的學習、生活中認識了很多可敬的老師和可親的同學，并感激師友的教誨和幫助！ 10.參 考 文 獻 [1] 王孝培主編.沖壓手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1988年2月 [2] 郝濱海編著.沖壓模具簡明設計手冊.北京：化學工業(yè)出版社，2005年1月 [3] 模具實用技術(shù)叢書編委會.沖模設計實用實例.北京：機械工業(yè)出版社，2000年4月 [4] 劉建超，張寶忠主編.沖壓模具設計與制造.北京：高教社出版，2004年6月 [5] 中國機械工程協(xié)會，中國模具設計大典編委會.中國模具設計大典.南昌：2003年1月 29