带孔山字形硅钢片冲压模具设计-E形垫片落料冲孔复合模、宽50高25含4张CAD图
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汽车开发周期从40个月缩短到4个月。一、1、模具在工业发展中的地位采用模具生产零部件,具有生产效率高、质量好、成本低、节约能源和原材料等一系列优点,用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比拟的。已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代经济的基础工业。现代工业品的发展和技术水平的提高,很大程度上取决于模具工业的发展水平,因此模具工业对国民经济和社会发展将起越来越大的作用。1989年3月国务院颁布的关于当前产业政策要点的决定中,把模具列为机械工业技术改造序列的第一位、生产和基本建设序列的第二位(仅次于大型发电设备及相应的输变电设备),确立模具工业在国民经济中的重要地位。1997年以来,又相继把模具及其加工技术和设备列入了当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录和鼓励外商投资产业目录。经国务院批准,从1997年到2000年,对80多家国有专业模具厂实行增值税返还70%的优惠政策,以扶植模具工业的发展。所有这些,都充分体现了国务院和国家有关部门对发展模具工业的重视和支持。目前全世界模具年产值约为600亿美元,日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业,从1997年开始,我国模具工业产值也超过了机床工业产值。模具是大批量生产同形产品的工具,是工业生产的主要工艺装备。据统计,在家电、玩具等轻工行业,近90的零件是综筷具生产的;在飞机、汽车、农机和无线电行业,这个比例也超过60。例如飞机制造业,某型战斗机模具使用量超过三万套,其中主机八千套、发动机二千套、辅机二万套。从产值看,80年代以来,美、日等工业发达国家模具行业的产值已超过机床行业,并又有继续增长的趋势。据国际生产技术协会预测,到2000年,产品尽件粗加工的75%、精加工的50将由模具完成;金属、塑料、陶瓷、橡胶、建材等工业制品大部分将由模具完成,50以上的金属板材、80以上的塑料都特通过模具转化成制品。2、模具的历史发展模具的出现可以追溯到几千年前的陶器和青铜器铸造,但其大规模使用却是随着现代工业的掘起而发展起来的。19世纪,随着军火工业(枪炮的弹壳)、钟表工业、无线电工业的发展,冲模得到广泛使用。二次大战后,随着世界经济的飞速发展,它又成了大量生产家用电器、汽车、电子仪器、照相机、钟表等零件的最佳方式。从世界范围看,当时美国的冲压技术走在前列许多模具先进技术,如简易模具、高效率模具、高寿命模具和冲压自动化技术,大多起源于美国;而瑞士的精冲、德国的冷挤压技术,苏联对塑性加工的研究也处于世界先进行列。50年代,模具行业工作重点是根据订户的要求,制作能满足产品要求的模具。模具设计多凭经验,参考已有图纸和感性认识,对所设计模具零件的机能缺乏真切了解。从1955年到1965年,是压力加工的探索和开发时代对模具主要零部件的机能和受力状态进行了数学分桥,并把这些知识不断应用于现场实际,使得冲压技术在各方面有飞跃的发展。其结果是归纳出模具设计原则,并使得压力机械、冲压材料、加工方法、梅具结构、模具材料、模具制造方法、自动化装置等领域面貌一新,并向实用化的方向推进,从而使冲压加工从仪能生产优良产品的第一阶段。进入70年代向高速化、启动化、精密化、安全化发展的第二阶段。在这个过程中不断涌现各种高效率、商寿命、高精度助多功能自动校具。其代表是多达别多个工位的级进模和十几个工位的多工位传递模。在此基础上又发展出既有连续冲压工位又有多滑块成形工位的压力机弯曲机。在此期间,日本站到了世界最前列其模具加工精度进入了微米级,模具寿命,合金工具钢制造的模具达到了几千万次,硬质合金钢制造的模具达到了几亿次p每分钟冲压次数,小型压力机通常为200至300次,最高为1200次至1500次。在此期间,为了适应产品更新快、用期短(如汽车改型、玩具翻新等)的需要,各种经济型模具,如锌落合金模具、聚氨酯橡胶模具、钢皮冲模等也得到了很大发展。从70年代中期至今可以说是计算机辅助设计、辅助制造技术不断发展的时代。随着模具加工精度与复杂性不断提高,生产周期不断加快,模具业对设备和人员素质的要求也不断提高。依靠普通加工设备,凭经验和手艺越来越不能满足模具生产的需要。90年代以来,机械技术和电子技术紧密结合,发展了NC机床,如数控线切割机床、数控电火花机床、数控铣床、数控坐标磨床等。而采用电子计算机自动编程、控制的CNC机床提高了数控机床的使用效率和范围。近年来又发展出由一台计算机以分时的方式直接管理和控制一群数控机床的NNC系统。随着计算机技术的发展,计算机也逐步进入模具生产的各个领域,包括设计、制造、管理等。国际生产研究协会预测,到2000年,作为设计和制造之间联系手段的图纸将失去其主要作用。模具自动设计的最根本点是必须确立模具零件标准及设计标准。要摆脱过去以人的思考判断和实际经验为中心所组成的设计方法,就必须把过去的经验和思考方法,进行系列化、数值化、数式化,作为设计准则储存到计算机中。因为模具构成元件也干差万别,要搞出一个能适应各种零件的设计软件几乎不可能。但是有些产品的零件形状变化不大,模具结构有一定的规律,放可总结归纳,为自动设计提供软件。如日本某公司的CDM系统用于级进模设计与制造,其中包括零件图形输入、毛坯展开、条料排样、确定模板尺寸和标准、绘制装配图和零件图、输出NC程序(为数控加工中心和线切割编程)等,所用时间由手工的20%、工时减少到35小时;从80年代初日本就将三维的CADCAM系统用于汽车覆盖件模具。目前,在实体件的扫描输入,图线和数据输入,几何造形、显示、绘图、标注以及对数据的自动编程,产生效控机床控制系统的后置处理文件等方面已达到较高水平;计算机仿真(CAE)技术也取得了一定成果。在高层次上,CADCAMCAE集成的,即数据是统一的,可以互相直接传输信息实现网络化。目前国外仅有少数厂家能够做到。3、模具的发展趋势(1)模具软件功能集成化模具软件功能的集成化要求软件的功能模块比较齐全,同时各功能模块采用同一数据模型,以实现信息的综合管理与共享,从而支持模具设计、制造、装配、检验、测试及生产管理的全过程,达到实现最佳效益的目的。如英国Delcam公司的系列化软件就包括了曲面/实体几何造型、复杂形体工程制图、工业设计高级渲染、塑料模设计专家系统、复杂形体CAM、艺术造型及雕刻自动编程系统、逆向工程系统及复杂形体在线测量系统等。集成化程度较高的软件另外还包括:Pro/ENGINEER、UG和CATIA等。国内有上海交通大学金属塑性成型有限元分析系统和冲裁模CAD/CAM系统;北京北航海尔软件有限公司的CAXA系列软件;吉林金网格模具工程研究中心的冲压模CAD/CAE/CAM系统等。(2)模具设计、分析及制造的三维化传统的二维模具结构设计已越来越不适应现代化生产和集成化技术要求。模具设计、分析、制造的三维化、无纸化要求新一代模具软件以立体的、直观的感觉来设计模具,所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的CAE分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享。举个例子如Pro/ENGINEER、UG和CATIA等软件具备参数化、基于特征、全相关等特点,从而使模具并行工程成为可能。另外,Cimatran公司的Moldexpert,Delcam公司的Ps-mold及日立造船的Space-E/mold均是3D专业注塑模设计软件,可进行交互式3D型腔、型芯设计、模架配置及典型结构设计。澳大利亚Moldflow公司的三维真实感流动模拟软件MoldflowAdvisers已经受到用户广泛的好评和应用。国内有华中理工大学研制的同类软件HSC3D4.5F及郑州工业大学的Z-mold软件。面向制造、基于知识的智能化功能是衡量模具软件先进性和实用性的重要标志之一。如Cimatron公司的注塑模专家软件能根据脱模方向自动产生分型线和分型面,生成与制品相对应的型芯和型腔,实现模架零件的全相关,自动产生材料明细表和供NC加工的钻孔表格,并能进行智能化加工参数设定、加工结果校验等。(3)模具软件应用的网络化趋势随着模具在企业竞争、合作、生产和管理等方面的全球化、国际化,以及计算机软硬件技术的迅速发展,网络使得在模具行业应用虚拟设计、敏捷制造技术既有必要,也有可能。美国在其21世纪制造企业战略中指出,到2006年要实现汽车工业敏捷生产/虚拟工程方案,使汽车开发周期从40个月缩短到4个月。AA二、The injection and Compression MoldingInjection molding si principally used for the production of the thermoplastic parts, although some progress has been made in developing a method for injection molding some thermosetting materials. The problem of injecting a melted plastic into a mold cavity form a reservoir of melted material has been extremely difficult to solve for thermosetting plastics which cure and harden under such conditions within a few minutes. The principle of injection molding is quite similar to that of die-casting. The process consists of feeding a plastic compound in powdered or granular form from a hopper through metering and melting stages and then injecting it into a mold. After a brief coolling period, the mold is opened and the solidified part ejected. Injection-molding machines can be arranged for manual operation, automatic single-cucle operation, and full automatic operation. The advantage of injection molding are:(i) a high molding speed adapted for mass production is possible;(ii) there is a wide choice of thermoplastic materials providing a variety of usefull properties;(iii) it is possible to mold threads, undercuts, side holes, and large thin sections. Several methods are used to force or inject the melted plastic into the mold. The most commonly used system in the larger machines is the in-line reciprocating screw.The screw acts as a combination and plasticizing unit.As the plastic is fed to the rotating screw,it passes through three zones as shown: feed,compression, and metering. After the feed zone, the screw-flight depth is gradually reduced,forcing the plastic to compress. The work is converted to heat by shearing the plastic, making it a semifluid mass. In the metering zone, additional heat is applied by conduction from the barrel surface. As the chamber in front of the screw becomes filled, it forces the screw back, tripping a limit switch that activates a hydraulic cylinder that forces the screw forward and injects the fluid plastic into the closed mold.An antiflowback valve prevents plastic under pressure from escaping back into the screw flights.The clamping force that a machine is capable of exerting is part of the size designation and is measured in tons. A rule-of-thumb can be used to determine the tonnage required for a particular job. It is based on two tons of clamp force per square inch of projected area. If the flow pattern is difficult and the parts are thin,this may have to go to three or four tons.Many reciprocating - screw machines are capable of handing thermosetting plastic materials.Previously these materials were handled by compression or transfer molding.Thermosetting materials cure or polymerize in the mold and are ejected hot in the range of 375410.Thermoplastic parts must be allowed to cool in the mold in order to remove them without distortion.Thus thermosetting cycles can be faster.Of course the mold must be heated rather than chilled,as with thermoplastics.The importance of Injecting the mold are :、Plastics have the density small, the quality light, the specific tenacity big, the insulating property good, the dielectric loss low, the chemical stability strong, the formation productivity high and the price inexpensive and so on the merits, obtained day by day the widespread application in the national economy and peoples daily life each domain, as early as in the beginning of 1990s, the plastic annual output already surpassed the steel and iron and the non-ferrous metal annual output sum total according to the volume computation.In mechanical and electrical (for example so-called black electrical appliances), domains and so on measuring appliance, chemical, the automobile and astronautics aviation, the plastic has become the metal the good substitution material, had the metal material plastic tendency.、Take the automobile industry as the example , as a result of the automobile lightweight, the low energy consumption development request, the automobile spare part material constitution occurred obviously has modelled the band steel the change, at present our country automobile plastic accounts for 5% which the automobile was self-possessed to 6%, but overseas has reached 13%, forecast according to the expert, the automobile plastic bicycle amount used will also be able further to increase.On modern vehicles, regardless of is outside installs the assorted items, the internal installation assorted items, the function and the structural element, all may use the plastic material, outside installs the assorted items to have the bumper, the fender, the wheel hub cap, the air deflector and so on; After the internal installation assorted items have in the display board, the vehicle door the board, the vice-display board, the sundry goods box lid, the chair, the guard shield and so on; The function and the structural element have the fuel tank, the radiator header, the spatial filter hood, the fan blade and so on.Statistics have indicated, our country in 2000 automobile output more than 200 ten thousand, the vehicle amounted to 1,380,000 tons with the plastic.Looked from the domestic and foreign automobile plastic application situation that, the automobile plastic amount used already became one of weight automobile production technical level symbols.、Injection of a molding formation as plastic workpiece most effective formation methods because may by one time take shape each kind of structure complex, the size precise and has the metal to inlay a product, and the formation cycle is short, may by mold multi-cavities, the productivity be high, when mass productions the cost isvery inexpensive, easy to realize the automated production, therefore holds the extremely important status in the plastic processing profession.Statistics have indicated, plastic mold composition all molds (including metal pattern) 38.2%, the plastic product gross weight about 32% is uses in injecting the formation, 80% above engineering plastics product all must use the injection formation way production. 4. counts according to the customs, our country in 2000 altogether imported mold 977,000,000 US dollars, in which plastic molding forms altogether 550,000,000 US dollars, occupied for 56.3%,2001 years altogether to import mold 1,112,000,000 US dollars, in which plastic molding forms altogether 616,000,000 US dollars, accounted for 55.4%.From the variety, the import volume biggest is the plastic molding forms.、Counts according to the customs, our country in 2000 altogether imported mold 977,000,000 US dollars, in which plastic molding forms altogether 550,000,000 US dollars, occupied for 56.3%, 2001 years altogether to import mold 1,112,000,000 US dollars, in which plastic molding forms altogether 616,000,000 US dollars, accounted for 55.4%.From the variety, the import volume biggest is the plastic molding forms. In compression molding the palstic material as powder or preforms is placed into a heated steel mold cavity,Since the parting surface is in a horizontal plane ,the upper half of the mold descends vertically.It closes the mold cavity and pressures for a predetermined period.A pressure of from 2 to 3 tons square inch and a temperaure at approximately 350F converts the plastic to a semiliquid which flows to all parts of the mold cavity.Usually from 1 to 15 minutes is required for curing,altough a recently developed alkyd plastic will cure in less than 25 secends. The mold is then opended and the molded part removed.If metal insers are desired in the parts,they should be placed in the mold cavity on pins or in the holes before the plastic is loaded.Also, the preforms should be preheated before loading into the mold cavity to eliminate gases,inprove flow,and decrease curing time.Dieletric heating is a convenient method of heating the preforms.Since the plastic material is placed directly into the mold cavity,the mold itself can be simpler than those used for other molding precesses.Gates and sprues are unnecessary.This also results in a saving in material,because trimmed-off gates and sprues would be a complete loss of the thermosetting plastic.The press require the full attention of one operator.However,several smaller presses can be operated by one operator. The presses are conveniently located so the operator can easilymove from one to the next.By the time he gets around to a particular press again,that mold will be ready to open.the thermosetting plastics which harden under heat and pressure are suitable for compression molding and transfer molding.It is not practical to moid shermoplastic materials by these methods,since the molds would have to be alternately heated and cooled.In order to harden and eject thermoplastic parts form the mold,cooling would be necessary.Types of molds for compression molding.The molds used for compression molding are classified into four basic types, namely ,positive molds,landed positive mold,flash-type molds,and semipositive molds.In a positive mold the plunger on the upper mold enters the lower mold cavity.since there are no lands or stops on the lower die ,the plunger completely trap the plastic material and descends with full pressure on the charge.A dense part with good electrical and physical properties is produced.The amount of plastic placed in the die cavity must be accurately measured,since it determines the thickness of the part .A landed positive mold is similar to a positive mold except that lands are added to stop the travel of the plunger at predetermined point.In this case,the lands absorb some of the pressure that should be exerted on the parts.The thickness of the parts will be accurately controlled,but the density may vary cansideraby.In a flash-type mold,flash redges are added ti the top and bottom molds.As the upper mold exerts pressure on the plastic,excess material is forced out between the flash ridges where it forms flash.This flash is further compressed.becomes hardened,and finally stops the downard thavel of the upper mold.A slight excess of the plastic material is always chared to ensure sufficient pressurs to produce a dense molded part.This type of mold is widely used because it is comparatively easy to construct and it controls thickness and density within colse limits.The semipositive mold is a combination od the flash type and landed posive molds.In addition to the flash ridges,a land is employed to restrict the travel of the upper mold.摘要冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中,工人生产的劳动强度大、劳动量大,严重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展,工业生产中的模具的使用已经越来越引起人们的重视,而被大量应用到工业生产中来。冲压模具的自动送料技术也投入到实际生产中,冲压模具可以大大的提高劳动成产率,减轻工人的负担,具有重要的技术进步意义和经济价值。本文对冷冲压技术的分类、特点及发展方向作了简略的概述:论述了冲压零件的成形原理、基本模具结构与运动过程及其设计原理;对典型的冲压件零件进行了设计:此设计解决了冲压模具的加工难题,冲压模具的设计充分利用了机械压力机的功用特点,在室温的条件下对坯件进行冲压成形,生产效率高,经济效益显著。关键词:冲压、模具、模具设计、工艺AbstractPunching die has been widely used in the actual industrial production. In traditional industrial production,the worker work hard ,and there are too much works,so the efficiency is low.With the development of the science and technology nowdays,the use of punching die in the industial production gain more attention,and be used in the industrail production more and more.Self-acting feed technology of punching die is also used in production,punching die could increase the efficience of production and could alleviate the work burden,so it has signification meaning in technologic progress and economic value.The article mainly discussed the classification,feature and the developmental direction of the punching technology. Elaborated the punching comonents formation principle, the basic dies structure and the rate process and the principle of design; and designed some conventional punching die : the die for big diameter three direction pipe which solved the problem of traditional maching, the darwing and punching compound die with float punch-matrix, the drawing and cutting compound dies with unaltered press, the compound die for the back bowl of the noise keeper, the design of the compound die which could produce two workpieces in one punching, the bending die for ring shape part , the bending die which used the gemel, automate loading die for cutting, the drawing, punching and burring compound die with sliding automated loading, the punching die for the long pipe with two row of hole, the drawing die for the square box shape workpiece and the burring die for the box shape workpiece . KeyWord: punching, die, die design, punching, bending, drawing目录摘要1Abstract2目录3第1章 绪论51.1 模具选材的意义51.2 模具选材的原则61.3 冷冲压模具的选材原则8第2章 零件的分析102.1 零件的工艺性分析102.2 工艺方案比较及确定102.3 冲压工艺与模具设计的内容及步骤112.4 零件及其冲压工艺性分析122.5 搭边122.6 送料进距122.7 条料宽度132.8 排样设计与计算132.9 计算冲压力与压力中心,初选压力机142.10 计算凸、凹模刃口尺寸及公差14第3章 确定模具总体结构方案153.1 模具类型153.2 操作与定位方式153.3 卸料方式与出件方式153.4 模架类型及精度153.5 模具的失效形式163.6 提高模具寿命的途径173.7 零件的技术要求193.8 装配技术要求203.9 模具安装要求213.10 冲裁模具的试冲21结论与展望25致谢27参考文献28第1章 绪论1.1 模具选材的意义随着市场经济的迅猛发展和材料加工新技术新发明的不断采用,产品更新换代的速度加快,对成形模具数量的需求也不断增加,模具材料的正确选择与合理使用已经制约高精度、长寿命、高效率模具制造的瓶颈之一。国内外通常按用途将模具材料分为三大类:冷作模具材料、热作模具材料和塑性成形模具材料。目前,这三大类模具材料仍以黑色金属及其合金为主。合理选择模具材料具有非常重要的意义,首先是由模具在现代生产工业中的重要作用所决定;其次,合理选材也是保证模具寿命、提高材料利用率的基本要求之一。模具材料的选择是指:针对具体的模具零件,在相应的模具材料中选择一、两种较为理想或合适的材料的过程。一般来说,模具零件的选材要求所选材料满足:(1)使用性能足够 根据工作条件,失效形式、寿命要求、可靠性的高低等提出材料的强度、硬度、塑性、韧性等使用性能要求,其中应考虑尺寸效应及主要的、关键的性能指标。(2)工艺性良好 根据制造工艺流程及方法不同,保证所选材料具有良好的工艺性能,首先是能将模具零件制造出来。(3)供应上能保证 所选材料应考虑地方资源市场供应情况,尽量少用进口材料,并且品种规格应尽量少而集中,以便于采购和管理。(4)经济性合理 要求所选材料,生产过程简单、成品率高、成本低。也就是业界提出的“满足制品要求,发挥材料潜力,经济技术合理”原则。由此可见,模具的选材决策是一个系统工程,涉及因素多,工作量大。根据系统工程的原理,系统的组成要素越多,亦即模具选材考虑的因素越多,其系统就越大,方案优化决策的工作量也越大。然而,系统工程认为,最终得出的决策只能是相对理想的而决不是最好的。因此,为了简化相关问题的解决过程,系统所包括的要素应尽量少。1.2 模具选材的原则模具选材的原则一般按下面三个方面考虑:1)满足工作要求a。耐磨性坯料在模具型腔中塑性变形时,沿型腔表面既流动又滑动,使型腔表面与坯料间产生剧烈的摩擦,从而导致模具因磨损而失效。所有材料的耐磨性是模具最基本、最重要的性能之一。硬度是影响耐磨性的主要因素之一。一般情况下,模具零件的硬度越高,磨损量越小,耐磨性也越好。另外,耐磨性还与材料中碳化物的种类、数量、形态、大小及分布有关。b强韧性模具的工作条件大多十分恶劣,有些常承受较大的冲击负荷,从而导致脆性断裂。为防止模具零件在工作是突然脆断,模具要具有较高的强度和韧性。模具韧性主要取决于材料的含碳量、晶粒度及组织形态。c疲劳断裂性能模具工作过程中,在循环应力的长期作用下,往往导致疲劳断裂。其形式有小能量多次冲击疲劳断裂、拉伸疲劳断裂、接触疲劳断裂及弯曲疲劳断裂。模具的疲劳断裂性能主要取决于其强度、韧性、硬度以及材料中夹杂物的含量。d. 高温性能当模具的工作温度较高时,会使硬度和强度下降,导致模具早期磨损或产生塑性变形而失效。因此,模具材料应具有较高的抗回火稳定性,以保证模具在工作温度下,具有较高的硬度和强度。e耐冷热疲劳性能有些模具在工作的工程中处于反复冷却和加热的状态,使型腔表面受拉、压力变应力的作用,引起表面龟裂和脱落,增大摩擦力,阻碍塑性变形,降低了尺寸精度,从而导致模具失效。冷热疲劳是热作模具失效的主要形式之一,因此这类模具应具有较高的耐冷热疲劳性能。f。耐蚀性有些模具如塑料模在工作时,由于塑料中存在氯、氟等元素,受热后分解出HCI,HF等强腐蚀性气体,侵蚀模具型腔表面,加大其表面粗糙度,加剧磨损失效。2)满足工艺性能要求模具的制造一般都要经过锻造、切削加工、热处理等几道工序。为保证模具的制造质量,降低生产成本 ,其材料应具有良好的可锻性、切削加工性、淬硬性、淬透性及可磨削性;还应具有小的氧化、脱碳敏感性和淬火变形开裂倾向。a可锻性具有较低的热锻变形抗力,塑性好,锻造温度范围宽,锻裂冷裂及析出网状碳化物倾向低。b退火工艺性球化退火温度范围宽,退火硬度低且波动范围小,球化率高。c切削加工性切削用量大,刀具磨损低,加工表面粗糙度低。d氧化、脱碳敏感性高温加热时抗氧化性能好,脱碳速度慢,对加热介质不敏感,产生麻点倾向小。e. 淬硬性淬火后具有均匀而高的表面硬度。f. 淬透性淬火后能获得较深的淬硬层,采用缓和的淬火介质就能淬硬。g. 淬火变形开裂倾向常规淬火体积变形小,形状翘曲、畸变轻微,异常变形倾向低。常规淬火开裂敏感性低,对淬火温度及工作形状不敏感。h. 可磨削性砂轮相对损耗小,无烧伤,极限磨削用量大,对砂轮质量及冷却条件不敏感,不易发生磨伤及磨削裂纹。3) 满足经济性要求在给模具选材时,必须考虑经济性这一原则,尽可能降低制造成本。因此,在满足使用性能的前提下,首先选用价格较低的,能用碳钢就不用合金钢,能用国产材料就不用进口材料。另外,在选材时还应考虑市场的生产和供求情况,所选钢种应尽量少而集中,易购买。1.3 冷冲压模具的选材原则冷冲压模具(简称冷冲模,下同)主要用在使金属板料产生塑性变形或分离而加工成形所需制件方面。由于被成形对象在成形过程中存在加工硬化现象,加之其它一些模具工作环境因素,所以,对模具的强度、硬度、韧性、耐磨性和抗疲劳性等性能指标要求较高。而这些性能指标,主要是通过正确的选材和合理的热处理工艺搭配老保障。冷冲模在选材时,通常应遵循下述原则:1) 选择淬透性良好的材料在使用过程中,大多数冷冲模除要求表面有足够的硬度外,还要求芯部具有足够的韧性。例如:对于大型冷冲模,若用淬透性较差的材料,则淬火回火后很难达到表里一致的组织,从而影响模具的强度和韧性。所以,在选择材料时,一般应选用淬透性能良好的钢材。此外,为了使模具零件在淬火后能获得较均匀的应力状态,以避免开裂或变形,也应该选用淬透性较好的材料。2)选择抗回火稳定性高的材料冷冲模在工作时,由于和被加工材料发生强烈的挤压和摩擦,会形成较高的温度,这就要求模具材料本身要具有较高的抗回火稳定性,也就是要具有在一定温度下保证硬度的能力。一般来说,碳素钢和低合金钢抗回火能力差,若采用不同程度的含铬和含铝的合金钢,则能显著提高模具零件的回火稳定性。3)根据制品批量选择材料对于冲压数量较大的模具一般选用优质合金工具钢制造,而对于制件数量较小的模具则可采用廉价的碳素工具钢制造。4) 根据模具的精密程度和使用寿命选择材料制造小型精密而复杂的冷冲模,宜选用优质钢材;而对于结构比较简单、且使用寿命要求不高的模具,则可采用相对便宜的材料制作。对于大型凸、凹模,可以采用局部镶嵌结构,以节省贵重钢材。5) 根据模具零件的作用选择钢材冷冲模的关键零部件,如凸、凹模,可采用优质钢材制作,而其它零件可以采用一般钢材制作。但对于结构比较的冲裁凸模和凹模,以及弯曲模和拉伸模,如果是用来冲制数量不多或者厚度不大的有色金属和黑色金属,则多半可以选用优质碳素工具钢。例如,在工作中承受较大冲击的模具,可选用T8A钢,但对于基本不承受冲击的模具,则可选用T10A钢。对于成产批量较大的模具,其凸、凹模可采用Cr12钢制造。总之,在选择冷冲模材料时,既要考虑其使用性能,又要考虑其总成本,两者综合,才是最佳的选择。第2章 零件的分析2.1 零件的工艺性分析原始设计题目如下图所示:图 1冲件零件图2.2 工艺方案比较及确定20年代开始,金属制品、玩具和小五金等行业就使用冲床、压机等简易机械设备及模具加工产品的毛坯或某些零部件,其中有用于落料、冲孔的“刀口模子”,用于金属拉伸的“坞工模子”。当时各厂使用的冲压设备功率不大,大多还是手扳脚踏。模具加工除使用少量简陋的通用设备外,以手工为主,故而模具的精度不高,损坏率大。直到40年代初,才出现水压机冷冲模具。50年代公私合营后,由于增添了磨床、铣床和锯床等设备,又配上硬度计、外径内径测定器和快规等,使冷冲模具的精度得以提高。随着产品生产大量使用冲压机床,19601970年,冷冲模具以从原来单冲落料、单冲孔模具发展为落料、冲孔复合模。又由于冷冲模架标准件的出现,使模具设计结构形式多样,精度也由此提高。同时,随着热处理技术的进步和检测手段的完善,冷冲模具使用寿命提高5-7倍。这一时期,还由于成型磨削、电脉冲和线切割机等机床相继使用,又采用硬质合金为模具材料,冷冲模具的制造工艺有了新的发展。硬质合金冷冲模具的使用寿命从原来的3.5万次跃增到150次以上。由于设计人员改进制模工艺,具有自动送料、自动理片和接料装置的复合模具大量问世。靠模铣床引进后,用石膏、木模或实物即可翻制出相同形状的模芯,给制作复合拉伸模具提供了方便,确保了精度。70年代以后,使用斜度线切割机加工冷冲模具,其凸模(冲头)和凹模可先淬火处理再切割装配,取代了原来冷冲模具制作:热处理装配变形修正的繁琐工艺。模具的光洁度也提高了一个等级,精度可以达到0.01。后来各专业模具厂、模具车间小组已广泛使用线切割机加工制作冷冲模具。2.3 冲压工艺与模具设计的内容及步骤冲压工艺与模具设计应结合工厂的设备、人员等实际情况,从零件的质量、生产效率、生产综合考虑,选择全性各个方面和设计出技术先进、经济上合理、使用安全可靠的工艺方案和模具结构,应使冲压件的生产在保证达到设计图样上所提出的各项技术要求的基础上,尽可能降低冲压件的工艺成本和保证安全生产。一般来讲,设计的主要内容及步骤包括:成本、劳动强度、环境的保护以及生产的安全。 1. 零件及其冲压工艺分析 根据冲压件产品图,分析冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求、原材料尺寸规格和力学性能,并结合可供选用的冲压设备规格以及模具制造条件/生产批量等因素,分析零件的冲压工艺性能的冲压工艺方案,内容包括工序性质、供序数目、工序顺序及组合方式等。工艺参数指制定工艺方案所依据的数据,计算有两种情况,第一种是工艺参数可以计算的比较准确,如零件材料的排样利用率、冲裁压力中心、工件面积等;第二重视工艺参数只能作近似计算,如一般弯曲或拉深成形力、复杂零件的坯料展开尺寸。2.4 零件及其冲压工艺性分析 冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲压工艺的适应性,即冲裁件的结构形状、尺寸大小、精度等级是否符合冲裁加工的工艺要求。良好的结构工艺性应保证材料消耗少,工序数目少,模具结构简单而寿命高,产品质量稳定,操作简单单等等。通常对冲裁件的工艺性影响最大的是几何形状尺寸和精度要求。对几何形状的要求是冲裁件的形状应尽可能简单、对称,最好采用圆形、矩形等规则的几何形状或由这些形状所组成,使排样时废料最少;冲裁件的凸出悬臂和凹槽的宽度不宜太小,以免凸模折断;冲裁件的外形或内形的转角出,要避免夹角出现,应以圆弧过渡,以便于模具加工,减少热处理或冲压时的在尖角处开裂的现象,同时可以防止尖角部位的刃口磨损过快而使模具寿命降低。对精度的要求是冲裁件的经济精度一般不高于IT11级,最高可达2.5 搭边冲裁件与冲裁件之间、冲裁件与条料侧边之间留下的工艺预料称为搭边。搭边的作用是避免因误送发生零件缺角、搭边或尺寸超差;使凸凹模刃口受力均匀,提高模具的使用寿命及冲裁件的断面质量,此外利用搭边还可以实现模具的自动送料。搭边的合理数值主要取决与冲裁件的板料厚度、材料性质、外廓形状及尺寸大小等。一般来说,材料硬时,搭边值可取小些;软材料或脆性材料,搭边值可取大些;板料厚度大,需要的搭边值大;冲裁件的形状复杂,尺寸大,过度圆角半径小,需要的搭边值大;手工送料或有侧压板导料时,搭边值可取小些。链板片搭边设计:查表得a=2mm。2.6 送料进距模具每冲裁一次,条料在模具上前进的距离称为送料进距或步距。当单个进距内只冲裁一个零件时,送料进距的大小等于调料上两个对应点之间的距离。 A=D+a (2.2)式中:A为送料进距,单位mm;D为平行于送料方向的冲裁件宽度,单位mm;a为冲裁件之间的搭边值,单位mm。所以链板片的送料进距为:A=D+a=272.7 条料宽度冲裁前通常需要按要求将板料裁剪为适当宽度的条料。为保证送料顺利,不因过宽而发生卡死现象,条料的下料公差规定为负偏差。条料在模具上送料时,一般都有导料装置,有时还要使用测压装置。条料宽度: B=L+2a+ (2.3)式中:B为条料宽度,单位mm;L为冲裁件与送料方向垂直的最大尺寸,单位mm;a为冲裁件与条料之间的搭边,单位mm;为条料下料时的下偏差值,单位为mm。所以条料宽度 B=L+2a+=552.8 排样设计与计算根据冲裁件形状特征,质量要求,模具类型与结构方案,材料利用率等方面因素进行冲裁件的排样设计。鉴于生产批量大重点考虑节省材料,提高材料利用率排样方式显得尤为重要。该零件材料厚度较大,尺寸大,近似三角形,因此可采用对头直排的排样方式。如图4.1.1所示:图4.1.1 排样图由零件图算得一个零件的面积为8508mm2,一个进距内冲两件,故1010 (mm2),一个进距内的坯料面积BS=5527=1484(mm2)因此材料的利用率为:=A/BS=1010/1484100%=68%2.9 计算冲压力与压力中心,初选压力机根据冲裁件尺寸,排样图和模具结构方案,计算冲裁力,卸料力,推件力,及总冲压力,并计算模具的压力中心。根据冲压总力,冲件尺寸,模架类型与精度等初步选定压力机的类型与规格。1) 冲裁力本模具采用刚性卸料装置和下出料方式,考虑到在实际生产中模具间隙值的波动及均匀性,刃口磨损,材料机械性能及厚度的波动,润滑情况等因素对冲压力的值都有影响 2) 确定模具压力中心画出工作状态,把冲裁周边分成基本线段,并选坐标XOY 计算出的压力中心是图中的C点2.10 计算凸、凹模刃口尺寸及公差采用线切割机床加工凹模,各型孔尺寸和孔间距尺寸的制造公差均可标准为0.01(mm)。第3章 确定模具总体结构方案在冲裁工艺方案确定以后,根据冲裁件的形状特点,精度要求,生产批量,模具制造条件,操作与安全,以及利用现有设备的可能,确定每道冲裁工序所用冲模的总体结构方案。确定模具总体结构方案,就是对模具作出通盘的考虑和总体结构上的安排,它既是模具零部件设计与选用的基础,又是绘制模具总装图的必要准备,因而也是模具设计的关键,必须十分重视。其结构方案的确定包括以下内容:3.1 模具类型根据零件的冲裁工艺方案,采用级进冲裁模。3.2 操作与定位方式零件为大批大量生产,可以采用手工送料式,考虑到零件尺寸较大,为了便于操作和保证零件的精度,宜采用导料板导向,自动挡料销粗定位与导正销精确定位的方式。为了减少料头和料尾的材料消耗提高材料利用率采用始用挡料销。3.3 卸料方式与出件方式考虑零件较厚,采用刚性卸料方式。为了便于操作,提高生产率,冲件和废料采用由凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式。3.4 模架类型及精度为了保证模具滑动平稳,导向准确可靠,横向送料连续又是级进模,因此采用导向平稳的对角导柱模架。考虑到零件的精度不是很好,但冲裁间隙较小。因此采用级精度。3.5 模具的失效形式模具失效的基本形式有五种,即磨损失效、疲劳失效、热疲劳失效、塑性变形失效和断裂失效。磨损失效模具在使用时的磨损是不可避免的,使用时间越长,则磨损量也越大,磨损就越严重。磨损的形式有磨料磨损、粘着磨损、腐蚀磨损、疲劳磨损等。判断模具是否因磨损而失效的主要标准是制件的尺寸精度,当制件的尺寸超出允许的公差范围时即宣告模具失效。如果模具的磨损导致制件的表面质量严重下降,那么制件的表面质量要求也是判断模具是否失效的依据。冲裁模的凸、凹模刃口由于磨损而逐渐钝化,严重时将显著地劣化模具的工作条件和制件的质量。制件的毛刺高度随着凸、凹模刃口的钝化而逐渐增高,因而可以作为判断凸、凹模刃口钝化程度的标志,当毛刺高度超过规定值时,表明刃口钝化严重,需要重新刃磨刃口后模具才能继续使用。疲劳失效模具一般都以间歇工作的方式进行工作,频繁的反复加载和卸载使模具受力零件处于交变应力作用下。模具使用一段时间后,由于交变应力的作用,在零件表面或内部存在微观缺陷及应力集中的部位将会萌生许多微裂纹。模具继续使用时,这些微裂纹将逐渐扩展,当微裂纹扩展到一定程度时,模具零件的承载能力被严重削弱,最终导致模具开裂或破损。热疲劳失效热加工模具一般都在急冷急热条件下工作。当模具零件急剧受热时,温度较高的表层材料的受热膨胀受到温度较低的内层材料的约束,使表层材料产生压应力;当模具零件急剧冷却时,温度较低的表层材料的冷却收缩又受到温度较高的内层材料的约束,使表层材料产生拉应力。在工作一段时间后,这种循环热应力将使模具零件表层材料出现许多细小的裂纹,导致模具失效。热疲劳裂纹的形状有网状、放射状、平行状等。塑性变形失效当模具零件承受的载荷使零件内部的应力超过其自身材料的屈服强度时,零件就会产生塑性变形。常见的塑性变形失效有工作零件出现表面皱纹、局部塌陷和棱角倒塌,凸模、型芯出现镦粗、纵向弯曲,型腔、型孔出现胀大等。断裂失效模具在正常工作时,因为某种原因而突然出现较大的裂纹,甚至分裂成几个部分,使模具立即丧失工作能力的失效形式称为断裂失效。常见的断裂失效有开裂、破裂、崩刃、折断等。模具失效的五种基本形式中,热疲劳失效一般只出现于冷热温差较大的热加工模具,其他的四种形式在各类模具上都有可能出现。不同的失效形式之间常常有密切的联系和交互促进作用。磨损产生的沟痕往往成为萌生疲劳裂纹和热疲劳裂纹的发源地,同时深而尖锐的沟痕本身就可成为一次性断裂的起裂点。零件表面出现疲劳裂纹和热疲劳裂纹后,表面质量严重恶化,将使磨损加剧,裂纹的尖端出现应力集中,将成为断裂源,促进一次性断裂的产生。磨损虽然会导致模具失效,但在正常的工作条件下,模具在失效前都能在较长的时间内稳定有效地工作。大部分模具的有效寿命决定于磨损失效,对于这些模具,磨损失效是它们的正常失效形式,其有效磨损寿命是确定模具期望寿命的依据。部分重载模具如冷挤压模的有效寿命主要决定于疲劳失效,部分冷、热温差很大的模具如压铸模的有效寿命主要决定于热疲劳失效。在疲劳和热疲劳失效前,模具一般也有较长的使用寿命,但习惯上仍将它们看作是模具的早期失效。如果模具质量存在问题,或者使用不当,塑性变形和断裂失效在模具使用的各个时期都有可能产生,而且一旦发生的话,其后果很可能是致命的,它们是造成模具早期失效的主要形式。保证和提高模具的寿命,一方面要通过各种途径保证和提高模具的耐磨性,使模具具有足够的有效磨损寿命,另一方面要采取各种措施,预防早期失效的出现,保证模具在有效寿命期内能够安全稳定地运行。3.6 提高模具寿命的途径模具磨损的根本原因是模具零件与制件(或坯料)之间或模具零件与零件之间的相互摩擦作用。能够降低这种摩擦作用,或者能够提高模具零件的耐磨性的途径,都是降低模具的磨损速度、提高模具有效磨损寿命的有效途径。合理选择模具材料材料的耐磨性是决定模具零件磨损速度的主要因素之一,材料的耐磨性主要决定于材料的种类和热处理状态。常用模具材料中,以冷作模具用钢为例,硬质合金的耐磨性最高,其次是高碳高铬工具钢,再次是低合金工具钢,碳素工具钢的耐磨性最低。一般情况下,需要耐磨的模具零件都应通过淬火或其他热处理方法提高材料的硬度,材料越硬,耐磨性就越好。提高模具零件表面质量首先,要提高零件表面的精加工质量。零件加工越精细,表面粗糙度值越小,则磨损速度就越慢,使用寿命就越高。其次,要尽力避免零件表层材料在加工过程发生软化现象,防止材料耐磨性的降低。例如,在磨削加工时,如果工艺条件选择不当,就会会产生磨削烧伤,使表层材料的硬度降低,大大降低零件的耐磨性。润滑处理模具的导柱、导套及其他有相对运动的部位应经常加注润滑油。冲压加工时一般应在凸、凹模工作表面或毛坯表面涂覆润滑油或润滑剂。变形抗力大的冲压加工,如冷挤压、厚料拉深、变薄拉深等,应对坯料进行表面润滑处理,例如:对碳钢坯料进行磷化皂化处理;对不锈钢坯料进行草酸盐处理。锻模、塑料模和压铸模等模具在成形前都应将润滑剂或起模剂喷涂于成形零件表面。防止粘模如果制件材料与模具材料之间有较强的亲和力,两者之间会产生很强的粘附作用,甚至相互间在高压作用下产生冷焊,这就是所谓的粘模现象。粘模现象严重时,将在起模时导致制件和模具零件表面的材料撕裂脱落,一方面影响制件的表面质量,另一方面将使模具零件产生剧烈的粘着磨损,同时脱落的材料颗粒还会加剧模具零件的磨损。因此,无论是对于制件质量,还是对于模具寿命,粘模现象都是极为有害的,都应采取措施加以预防。预防粘模的方法有:采用与制件材料亲和力较小的模具材料;采用可靠的润滑措施,防止润滑膜在高压下被挤破;采用渗氮、碳氮共渗等表面处理方法,改变模具零件表层材料的组织结构。合理选择模具结构参数和成形工艺条件在保证制件质量的前提下,对于冲裁模适当加大凸、凹模间隙,对于弯曲模、拉深模适当加大凸、凹模间隙和凹模口部圆角半径,对于冷挤压模适当减小凹模入口角和凸、凹模工作带高度,以及增加制件的起模斜度,都能提高模具磨损寿命。对于塑料模、压铸模等模具,适当减小成形压力、温度和速度,提高模具温度,既能减小熔融塑料或合金液在充模时对模具成形表面的冲击磨损,又能减小制件对模具的胀模力,从而减小模具在制件起模时的磨损。表面强化表面强化的目的是提高模具零件表面的耐磨性。常用的表面强化方法有表面电火花强化、硬质合金堆焊、渗氮、碳氮共渗、渗硫处理、表面镀铬等。表面电火花强化、硬质合金堆焊常用于冲裁模。渗氮(硬氮化)主要用于热加工模具钢零件的表面强化,此方法除能提高零件的耐磨性外,还能提高零件的耐疲劳性、耐热疲劳性和耐磨蚀性,主要用于压铸模、塑料模等模具。碳氮共渗(气体软氮化)不受钢种的限制,能应用于各类模具。渗硫处理能减小摩擦系数,提高材料的耐磨性,一般只用于拉深模、弯曲模。表面镀铬主要用于塑料模及拉深模、弯曲模。除了上述常用方法外、模具的表面强化还有渗硼处理、渗金属处理、化学气相沉积处理、碳氮硼多元共渗等许多方法。其他事项妥善处理模具损坏事故,细致分析事故原因,进而采取适当措施防止同类事故的再次发生。做好预防性维修工作,防止一个零件的失效殃及其他零件的安全。对已经失效的零件应及时修理或更换。妥善保管摸具,防止模具生锈,遗失。在日常生产中模具由于磨损或其他形式而失效,在这之前生产的零件称为模具的寿命(生产寿命)。3.7 零件的技术要求1冲模零件不允许有裂纹,工作表面不允许有划痕、机械损伤、锈蚀等表面缺陷。经热处理后的零件硬度应均匀、不允许有软点和脱碳区,并清除氧化物等。2冲模各零件的材料和热处理硬度应优先按模具设计手册中标准选用,允许采用性能高于两表规定的其他钢种。3零件图中普通螺纹的基本尺寸应符合GB/T196的规定,选用极限与配合应符合GB/T197的规定。4固定板、凹模、垫板、卸料板的形状和位置公差按GB/T1182-1996等的规定。5冲模各零件的几何形状、尺寸精度、表面粗糙度等应符合设计图样的要求。6零件图中未注公差尺寸的极限偏差按GB/T1804的规定。7零件图中未注的形状和位置公差按GB/T1184-1996的规定。8冲裁模之凸、凹模刃口及侧刃必须锋利,不允许有崩刃、缺刃和机械损坏。9冲裁模凹模工作孔不允许有倒锥度。3.8 装配技术要求1装配时应保证凸、凹模之间的间隙均匀一致,配合间隙符合设计要注,不允许采用使凸、凹模变形的方法来修正间隙。2推料、卸料机构必须灵活,卸料板或推件器在冲模开启状态时,一般应突出凸凹模表面0.5-1mm。4各接合面保证密合。5冲压的凹模刃口的高度,按设计要求制造,其漏料孔应保证畅通,一般应比刃口大0.2-2mm6.冲模所有活动部分的移动应平稳灵活,无滞止现象,滑块、楔埠在固定滑动面移动时,其最小面积不少于其面积的一半。7各紧固用的螺钉、锁钉不得松动,并保证螺钉和销钉的端面不突出上、下模座平面。8各卸料螺钉沉孔深度应保证一致。9各卸料螺钉、顶杆的长度应保证一致。10凸模的垂直度必须在凸凹模间隙值允许范围内。11冲模的装配必须符合模具装配图、明细表及技术条件规定。12凸模、凸凹模等与固定板的配合一般按H7/h6或H7/m6,保证工作稳定可靠。3.9 模具安装要求1.上模座上平面对下模座下平面的平行度,导柱轴心线对下模座下平面的垂直度和导套孔轴心线对上模座上平面的垂直度均应达到规定的精度要求。2.模架的上模沿导柱上、下移动应平稳,无阻滞现象。3.装配好的模具,其封闭高度应符合图样规定的要求。3.10 冲裁模具的试冲模具装配以后,必须在生产条件下进行试冲。通过试冲可以发现模具设计和制造的不足,并找出原因给与纠正。并能够对模具进行适当的调整和修理,直到模具正常工作中冲出合格的制件为止。冲裁模具经试冲合格后,应在模具模座正面打上编号、冲模图号、制件号、使用压力机型号、制造日期等。并涂油防锈后经检验合格入库。冲裁模具试冲时常见的缺陷、产生原因和调整方法见表9.2。表9.2 冲裁模具试冲时常见的缺陷、产生原因和调整方法缺陷产生原因调整方法冲件毛刺过大1刃口不锋利或淬火硬度不够2间隙过大或过小,间隙不均匀1修磨刃口使其锋利2重新调整间隙,使其均匀冲件不平整1凸模有倒锥,冲件从孔中通过时被压弯2顶出件与顶出器接触零件面积大小3顶出件、顶出器分布不均匀1修磨凹模孔,去除导锥现象2更换顶出杆,加大与零件的接触面积尺寸超差和形状不准确凸模、凹模形状及尺寸精度差修整凸模、凹模形状及尺寸,使其达到形状及尺寸精度要求凸模折断1冲裁时产生侧压力2卸料板倾斜1在模具上设置挡块抵消侧向力2修整卸料板或使凸模增加导向装置凹模被胀裂1凹模孔有倒锥度形象2凹模孔内卡住废料1修磨凹模孔,消除倒锥现象2修抵凹模孔高度凸、凹模刃口相咬1上、下模座,固定板、凹模、垫板等零件安装基面不平行2凸、凹模错位3凸模、导柱、导套与安装基面不垂直4导向精度差,导柱、导套配合间隙过大5卸料板孔位偏斜使冲孔凸模位移1调整有关两件重新安装2重新安装凸、凹模,使之对正3调整其垂直度重新安装4更换导柱、导套5调整及更换卸料板冲裁件剪切断面光亮带宽,甚至出现毛刺冲裁间隙过小适当放大冲裁间隙,对于冲孔模间隙加大在凹模方向上,对落料间隙加大在凸模方向上剪切断面光亮带宽窄不均匀,局部有毛刺冲裁间隙不均匀修磨或重新调整凸模或凹模,调整间隙保证均匀外型与内孔偏移1在连续模中孔与外形偏心,并且所偏的方向一致,表明侧刃的长度与布局不一致2连续模多件冲裁时,其它孔形正确,只有一孔偏心,表明该孔凸凹模相对位置有变化3复合模孔形不正确,表明凸凹模相对位置有偏移1加大(减小)侧刃长度或磨小(加大)挡料块尺寸2重新装配凸模并调整其位置使之正确3更换凸(凹)模,重新进行装配调整合适送料不畅通,有时被卡死易发生在连续模中1两导料板之间的尺寸过小或有斜度2凸模与卸料板之间的间隙太大,致使搭边翻转而堵塞3导料板的工作面与侧刃不平行,卡住条料,形成毛刺大1粗修或重新调整装配导料板2减小凸模与导料板之间的配合间隙,或重新调整浇注卸料板孔3重新调整装配导料板,使之平行4修整侧刃及挡块之间的间隙,使之达到严密卸料及卸料困难1卸料装置不动作2卸料力不够3卸料孔不畅,卡住废料4凹模有锥度5漏料孔太小6推杆长度不够1重新装配卸料装置,使之灵活2增加卸料力3修整卸料孔4修整凹模5加大漏料孔6加长打料杆表9.1 冲压模具的装配序号工序工艺说明1凸、凹模预配(1)装配前仔细检查各凸模形状以及凹模形孔,是否符合图纸要求尺寸精度、形状(2)将各凸模分别与相应的凹模孔相配,检查其间隙是否加工均匀。不合适者应重新修磨或更换2凸模装配以凹模孔定位,将各凸模分别压入凸模固定板8的形孔中,并拧紧牢固3装配下模(1)在下模座1上划中心线,按中心预装凹模17、导料板5;(2)在下模座1、导料板5上,用已加工好的凹模分别确定其螺孔位置,并分别钻孔,攻丝(3)将下模座1、导料板5、凹模17、挡料销20、凹模框装在一起,并用螺钉紧固,打入销钉4装配上模(1)在已装好的下模上放等高垫铁,再在凹模中放入0.12片,然后将凸模与固定板的组合装入凹模(2)预装上模座,划出与凸模固定板相应螺孔。销孔位置并钻绞螺孔、销孔(3)用螺钉将固定板组合,垫板、上模座连接在一起,但不要拧紧(4)将卸料板套装在已装入固定板的凸模上,装上橡胶14和卸料螺钉12,并调节橡胶的预压量,使卸料板高出凸模下端约1;复查凸、凹模间隙并调整合适后,紧固螺钉;切纸检查,合适后打入销钉5试冲与调整装机试冲并根据试冲结果作相应调整结论与展望经过几个月的的努力,在老师和同学们的帮助下,我的设计完成了。在整个的设计过程中,我遇到了许多的困难,在解决一个又一个难题的过程中我学到了很多东西,也有很深的感触。不管在什么时候任何年代,知识永远是非常有用的,而且知识的更新速度也是相当的快,你要想成为时代的领跑者,不仅要求你拥有渊博的知识,同时也要求你不断学习新的知识。设计的完成宣告着我们在学校的学习已经结束,但是我不会停止学习的步伐。现在我就对此次设计进行一次简单的总结,并将一些要点记录如下:第一,接到任务以后进行选题。选题是设计的开端,选择恰当的、感兴趣的题目,这对于整个设计是否能够顺利进行关系极大。我自己结合自己今后的工作方向和兴趣所在,选取了冲压模具设计这一块。在题目难度上,我考虑自己在专业知识掌握的情况,选取了设计这一典型的冲压模具结构进行设计。 第二,题目确定后就是找资料了。查资料是做设计的前期准备工作,好的开端就相当于成功了一半。通过到图书馆、网上查找资料,既方便又快捷。特别是通过图书馆的超星图书搜寻资料,十分方便。这使我在短暂的时间内就找到了许多冲压模具设计方面的资料。 第三,通过上面的过程,已经积累了不少资料,对所选的题目也大概有了一些了解,这一步就是在这样一个基础上,综合已有的资料来更透彻的分析设计题目,对所设计工件进行详细的工艺分析和工艺方案的确定。 第四,完成工艺分析和方案确定后,便开始进行主要的工艺计算,排样设计、压力中心计算等。第五,当做完上面几步后,就可以进行主要零部件的计算和设计了。在设计主要零部件的时候也遇到了不少问题,如一些尺寸不合理等。当主要零件基本确定完后,便开始在电脑上绘制总装图,在画图的过程中在来不断发现问题和修正问题。就这样不断的修正和完善,直到所有零部件的最终确定。第六,完成总装图和主要零件图的绘制。设计不仅是对前面所学专业知识的一种检验,而且也是对自己能力的一种提高。设计是本科生培养方案中的重要环节。学生通过设计,综合性地运用几年内所学知识去分析、解决一个问题,在作论文(设计)的过程中,所学知识得到疏理和运用,它既是一次检阅,又是一次锻炼。作为当代大学生,知识与能力能否结合关系到以后生存的难易程度。所以作一次实战性的设计是非常有必要的,同时也是对我们生存能力的一种检验。在社会竞争日趋激烈的今天,做好设计是我们成功迈向社会的第一步。设计是源头,设计虽然只占模具成本的10%左右,却决定了整个模具成本的70%80%。所以,设计时详尽地考虑了模具结构,考虑提高生产率,如何方便维修。但是,又不能完全依赖于设计,在实际生产中要具体问题具体分析,根据实际状况进行模具调整也是必需的。在这次的设计中,我综合了几年多来所学的所有专业知识,使我受益匪浅。在做设计的过程中,在设计和绘图都遇到方面遇到了一些问题,经过老师和同学的指导帮准,再加上自身不懈的努力,问题得到了及时解决。这次的设计使我对冲压模具设计有了一定的认识,在模具设计过程中,不仅把大学所学到知识加深了,还学会了查有关书籍和资料,能够把各科灵活的运用到设计中去。这次的设计不仅是对自己大学几年的考核,也是在工作之前对自身的一次全面、综合型的测试。这为今后的工作做好了铺垫和奠定了一定的基础。致谢本次设计受到了院系老师的高度重视,得到了全校教师的大力支持与帮助。在此,我衷心的向你们道一声:你们辛苦了。通过设计,是对我们几年来所学知识的综合的检测,更是一个对所学知识的回顾及综合复习的过程;对机械绘图、工程材料、机械设计、模具设计等过程等都有了更进一步的认识。感谢院系老师给了我足够时间来完成整套设计,在设计过程中,得到了老师和同学的帮助与指导,在此表示感谢;也对做相关题目的同学的资助表示感谢,感谢他们在设计过程中对我的帮助和指导,尤其对担任本次设计的指导老师表示深深敬意,在设计过程中遇到一些困难,在老师的帮助下我才顺利的完成了该设计,他对我设计过程中出现的疏忽与不足之处提出批评与修改建议,使我的设计最终更加的完善。这次设计我深知有很多不足,在此恳请大家给予指导。参考文献1、王孝培主编.冲压手册.北京:机械工业出版社,19902、冲压模具设计与制造刘建超、张宝忠主编高等教育出版社3、模具设计与制造简明手册(第二版)冯炳尧编上海科学技术出版社4、李硕本主编.冲压工艺学.北京:机械工业出版社,19825、模具实用技术丛书编委会.冲压设计应用实例.北京:机械工业出版社,19946、高鸿庭,刘建超主编.冷冲压设计及制造.北京:机械工业出版社,20027、冲模图册李天佑主编机械工业出版社8、丁松聚主编.冷冲模设计.北京:机械工业出版社,19949、成虹主编.冲压工艺与模具设计.北京:高等教育出版社,200010、李天佑主编.冲模图册.北京:机械工业出版社,198811、国家技术监督局.冲模模架.北京:中国标准出版社,199112、中国机械工程学会锻压学会编.锻压手册 第2册.北京:机械工业出版社,199313、王同海编著.实用冲压设计技术.北京:机械工业出版社,199514、模具实用技术丛书编委会.模具制造工艺装备及应用。北京:机械工业出版社,199915、杜东福等编。冷冲压模具设计.长沙:湖南科学技术出版社,198516、赵孟栋主编.冷冲模设计.北京:机械工业出版社,2000
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