畢業(yè)設計-落料沖孔復合模具設計

1、<p><b>　　緒論</b></p><p>　　隨著科學技術的不斷進步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術、新工藝、新設備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進了沖壓技術的不斷革新和發(fā)展。高產(chǎn)、塑壓、壓鑄、模鍛等無切削加工,已成為關鍵工藝和重要發(fā)展趨勢,要使這些工藝在現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)中普遍地有效使用和推廣。除了具有各種專用的壓力加工機床外,還必須具有相應的模具,而結(jié)構(gòu)先進合理的模具,不但能直

2、接提高沖壓工件的質(zhì)量和數(shù)量,而且往往能促進新結(jié)構(gòu)壓力加工機床的產(chǎn)生,或者對原有機床的改進、改造更有利。沖模是實現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件。在沖模的設計制造上,為了適應高速、自動、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應的新型模具材料及其熱處理技術，各種高效、精密、數(shù)控自動化的模具加工機床和檢測設備以及模具CAD/CAM技術也在卸料，并在沖孔時起壓件作用，定位精度比較高，沖孔質(zhì)量好，

3、適迅速發(fā)展。在新技術不斷涌現(xiàn)，技術更新越來越快的背景下，提高模具的設計、制造技術水平對于機電產(chǎn)品質(zhì)量的提高越顯得重大意義。本次模具結(jié)構(gòu)采用彈性用于大尺寸工件的小孔沖壓生產(chǎn)。至于制造該模具所涉及到的工序和工藝過程將在以下各章節(jié)中詳細說</p><p>　　第1章 沖壓模具設計及計算</p><p><b>　　1.1 設計題目</b></p><p&

4、gt;　　落料沖孔復合模具設計</p><p><b>　　1.2 零件結(jié)構(gòu)</b></p><p><b>　　1.2.1零件名稱</b></p><p><b>　　油封墊片</b></p><p>　　1.2.2沖壓零件數(shù)據(jù)及圖樣 </p><p>

5、;　　材料：Q235 厚度：1.0mm 大批量生產(chǎn)</p><p><b>　　制作件樣如下：</b></p><p><b>　　圖1.1 零件圖</b></p><p>　　1.3 零件的工藝性分析</p><p>　　本次設計的沖裁件為上圖所示，沖裁落料為外輪廓和中心的圓孔，在沖裁

6、時可一次成型。</p><p>　　1.材料:該沖裁件的材料Q235是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較好的可沖壓性能。</p><p>　　2.零件結(jié)構(gòu):該沖裁件結(jié)構(gòu)較為簡單，比較適合沖裁。</p><p>　　3.尺寸精度:零件圖上所有未注公差的尺寸，屬自由尺寸。</p><p>　　1.4 沖壓工藝方案的確定</p><p>

7、;　　1.4.1沖壓工序性質(zhì)的確定：</p><p><b>　　落料沖孔</b></p><p>　　1.4.2沖壓方案的確定：</p><p>　　方案一：先沖孔，后落料。單工序模生產(chǎn)。</p><p>　　方案二：沖孔——落料復合沖壓。復合模生產(chǎn)。</p><p>　　方案三：沖孔——落料級

8、進沖壓。級進模生產(chǎn)。</p><p><b>　　分析各工序有：</b></p><p>　　方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，制造簡單，但需要兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，沖壓精度低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。</p><p>　　方案二制造精度和生產(chǎn)效率較高，適用于大量生產(chǎn)。</p><p>　　方案三只需要一套模具，

9、提高了生產(chǎn)率，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化，模具輪廓尺寸較大，制造復雜，成本較高，但是模具使用壽命長，有利于大批量生產(chǎn)。</p><p>　　通過對上述三種方案的綜合比較，選用方案二為該工件的沖壓生產(chǎn)方案。</p><p>　　1.5 主要工藝計算</p><p><b>　　1.5.1排樣設計</b></p><p>　　1

10、.5.1.1搭邊值確定：</p><p>　　排樣時沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝廢料叫搭邊。搭邊的作用一是補償定位誤差和剪板誤差，確保沖出合格零件；二是增加條料剛度，方便條料送進，提高勞動生產(chǎn)率；同時，搭邊還可以避免沖裁時條料邊緣的毛刺被拉入模具間隙，從而提高模具壽命。</p><p>　　搭邊值對沖裁過程及沖裁件質(zhì)量有很大的影響，因此一定要合理確定搭邊數(shù)值。搭邊過大，材料

11、利用率低；搭邊過小時，搭邊的強度和剛度不夠，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖裁件毛刺，有時甚至搭邊拉入模具間隙，造成沖裁力不均，損壞模具刃口。根據(jù)生產(chǎn)的統(tǒng)計，正常搭邊比無搭邊沖裁時的模具壽命高50％以上。影響搭邊值的因素:</p><p>　?。?）材料的力學性能 硬材料的搭邊值可小一些；軟材料、脆材料的搭邊值要大</p><p>　?。?）材料厚度 材料越厚，搭邊值也越大。

12、</p><p>　?。?）沖裁件的形狀與尺寸 零件外形越復雜，圓角半徑越小，搭邊值取大些。</p><p>　?。?）送料及擋料方式 用手工送料，有側(cè)壓裝置的搭邊值可以小一些；用側(cè)刃定距比用擋料銷定距的搭邊小一些。</p><p>　?。?）卸料方式 彈性卸料比剛性卸料的搭邊小一些。</p><p>　　1.5.1.2排樣方式

13、</p><p>　　表1.1搭邊a和b數(shù)值</p><p>　　由于加工件的厚度為1mm，由上表查的a=0.8，b=1.0.</p><p>　　1.5.1.3材料的利用率</p><p>　　=nA/bh×100%=68% (查沖壓工藝與模具設計)</p><p>　　式中：A——沖裁件面積（包括內(nèi)

14、形結(jié)構(gòu)廢料）；</p><p>　　n——一個進距內(nèi)的沖裁件數(shù)目；</p><p><b>　　b——條料寬度;</b></p><p><b>　　h——進距。</b></p><p>　　1.5.2 沖裁力的計算</p><p>　　沖片沖制時所需要的沖裁力P按下式計算：

15、（查沖壓模具手冊）</p><p>　　F＝Kτ（T） （1-1）</p><p>　　式中 t—加工件的厚度（mm）；</p><p>　　l—沖制輪廓線的長度（mm）；l=3.14×9×2＋3.14×24×2×263／360＋26.13×2=218.89mm</p>

16、;<p>　　τ—材料的抗剪程度（N／m2），Q235鋼板的抗剪強度取τ＝450MN／m2；</p><p>　　K—考慮到鋼片厚度公差，沖模間隙的變化，刃口變鈍等因素使沖裁力增大的系數(shù)，可取K＝1.3.</p><p>　　我設計的的沖制加工件復合模具的沖裁力為:</p><p>　　F＝(Kτtl)/9810＝(1.3×1×21

17、8.89×450)/9810＝13.06(T)</p><p>　　1.5.3 模具總沖壓力的計算</p><p>　　1.5.3.1沖裁力</p><p>　　由前面計算知落料力F落=13.06(T)</p><p>　　1.5.3.2 卸料力</p><p>　　F卸＝K卸F落（查沖壓模具手冊）

18、 (2-1) </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　K卸—卸料力因數(shù)，查得K卸＝0.05。</p>&l

19、t;p><b>　　則卸料力：</b></p><p>　　F卸=0.05×13.06</p><p><b>　　=0.653(T)</b></p><p>　　1.5.3.3 推件力</p><p>　　F推=nK推F落（查沖壓模具手冊）

20、 (2-2)</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　K推 —推件力因數(shù)，查得Ｋ推＝0.05，</p><p>　　N —卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)，　n=1。</p><p><b>　　推件力則為：</b></

21、p><p>　　F推＝1×0.05×13.06</p><p><b>　　=0.653(T)</b></p><p>　　1.5.3.4模具總沖壓力</p><p>　　F總＝ F落＋F卸＋K推＝13.06+0.653+0.653=14.366(T)</p><p>　　1.6

22、壓力中心的計算</p><p>　　模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點位置。為了確保壓力機和模具正常工作，應使沖模的壓力中心與壓力機滑快的中心相重合。否則，會使沖模和壓力機滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導軌間產(chǎn)生過大的磨損，模具導向零件加速磨損，減低模具和壓力機的使用壽命。沖模的壓力中心，按下述原則確定：</p><p>　?。?）對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中

23、心。</p><p>　　（2）工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。</p><p>　?。?）形狀復雜的零件，多孔沖模，壓力中心可用解析法求出沖模壓力中心。</p><p>　　本次設計的壓力中心如圖所示：</p><p><b>　　圖1.3 壓力中心</b></p>&

24、lt;p>　　由于本次設計沖件為對稱零件，故壓力中心在如圖所示的 O點。 </p><p>　　1.7沖模間隙的確定</p><p>　　在沖裁模的設計中,凸凹模間隙的合理選取,是保證模具正常工作、提高沖片質(zhì)量、延長模具壽命的一個關鍵因素。理想的間隙應該是板料沖裁斷裂時,凸凹模刃口邊所產(chǎn)生的裂紋在一條直線上,否則沖片邊緣將出現(xiàn)不允許的毛刺,使得刃口粘結(jié)嚴重,磨損加快,進而影響模具的壽

25、命。所以,如何選取合理的凸凹模間隙,是模具設計時不容忽視的問題。</p><p>　　根據(jù)查閱的資料，在確定間隙值時可以按以下經(jīng)驗公式選用：</p><p>　　軟材料：t〈1mm, c=（3%～4%）t</p><p>　　t=1～3mm, c=(5%～8%) t</p><p>　　t=3～5mm, c=(8%～10

26、%) t</p><p>　　硬材料：t〈1mm, c=（4%～5%）t</p><p>　　t=1～3mm, c=(6%～8%) t</p><p>　　t=3～5mm, c=(8%～13%) t</p><p>　　根據(jù)上述經(jīng)驗公式，本次沖裁模具間隙0.060～0.080mm。</p><p>

27、;　　第2章 沖壓設備的選擇</p><p>　　2.1 沖壓技術簡介</p><p>　　沖壓加工是金屬塑性加工的基本方法之一，它通過沖壓機床經(jīng)安裝在其上的模具施加壓力于板料或帶料毛坯上，使毛坯全體或局部發(fā)生塑性變形，從而獲得所許的零件形狀。目前，沖壓加工主要用于制造金屬薄板零件。</p><p>　　冷沖壓生產(chǎn)技術是沖壓技術中運用最多的，其最主要的基礎內(nèi)容是,在

28、充分地了解和掌握各種沖壓變形規(guī)律的基礎上解決沖壓加工中出現(xiàn)的各種實際問題,確定最佳工藝參數(shù),以最簡便的方式在消耗最低的條件下實現(xiàn)沖壓加工過程,獲得高質(zhì)量的沖壓產(chǎn)品。冷沖壓的最大優(yōu)點是高效，沖壓過程中不需要加熱，采用復合模，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)幾十件。 </p><p>　　沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術的基礎。目前，國內(nèi)外對沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形

29、過程應力應變分析、板料變形規(guī)律研究及坯料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進展。特別是隨著計算機技術的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進一步完善，近年來國內(nèi)外已開始應用塑性成形過程的計算機模擬技術，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過程，根據(jù)分析結(jié)果，設計人員可預測某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并通過在計算機上選擇修改相關參數(shù)，可實現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設計。沖壓成型理論的研究，對于沖壓技術的發(fā)展以及實

30、際生產(chǎn)中提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本具有重大的意義。</p><p>　　2.2 沖壓設備的選用</p><p>　　為了正確選用沖床，必須了解它的一些主要數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　2.2.1額定噸位</b></p><p>　　沖床銘牌上規(guī)定的噸位為沖床的額定噸位。額定噸位的大小，反映沖床的沖裁能力。在我國偏心

31、沖床和曲柄沖床都已成系列生產(chǎn)，額定噸位共有11級，即16、25、40、63、80、100、125、160、200、250、400噸，選擇壓力機的主要依據(jù)是沖裁力，沖裁力也是模具設計所必需的數(shù)據(jù)。</p><p>　　通過前面一章計算可以知道：沖裁力F=14.366T?？紤]到生產(chǎn)制造成本和零件加工的廣泛性，故選擇J21-40型開式固定臺壓力機，具體的基本參數(shù)見表2-1。</p><p>　　

32、2.2.2 閉合高度</p><p>　　閉合高度是沖模設計和沖模在沖床上安裝時都必須考慮的重要因素。閉合高度有兩種: (1)沖模閉合高度: 沖模閉合高度是指上、下模在最低工作位置時的沖模高度。(2)沖床閉合高度:沖床上的連桿,可以通過螺紋調(diào)節(jié)其長度調(diào)節(jié)量為M。沖床閉合高度是指沖床在M=0時從臺面至下止點時滑塊下平面間的距離。選擇沖床時,須使沖床的閉合高度大于沖模的閉合高度,否則，滑塊在上止點時將沖模裝在沖床上,

33、沖床開動后將會使沖模損壞。</p><p>　　所在本設計中其最大閉合高度為:</p><p>　　=上模座+墊板+凸模固定板+落料凹模+下模座+凸凹模</p><p>　　即=40+12+24+30+40+44=190（mm）</p><p>　　選沖床閉合高度=240，=240-66=174</p><p>　　滿

34、足-5mm≥≥+10mm (查沖壓工藝與模具設計)</p><p>　　為最大閉合高度，為最小閉合高度，為閉合高度</p><p>　　所以,這套模具設計的最大閉合高度為190毫米。</p><p>　　2.2.3臺面尺寸(長×寬)和臺面孔尺寸 </p><p>　　在沖模設計和安裝時,必須考慮臺面尺寸和臺面孔尺寸,前

35、者應能保證模具在臺面上壓緊,后者應能保證沖孔的余料或工件能從臺面孔落下。</p><p>　　2.2.4 模柄孔尺寸 </p><p>　　在沖模設計和安裝時, 必須考慮沖床滑塊模柄孔的尺寸。通常,模柄外徑和模柄孔的配合采用H7/d11。</p><p>　　表2-1 J21-40型開式固定臺壓力機使用說明書</p><p>　　第3章

36、模具結(jié)構(gòu)設計</p><p><b>　　3.1沖模的組成</b></p><p>　　本次設計的復合模具如下圖所示:</p><p><b>　　圖3.1 裝配圖</b></p><p>　　1-下模座；2-卸料螺釘；3-導柱；4凸凹模固定板；5-橡膠；6-導料銷；7-落料凹模；8-導套；9-螺釘

37、；10-上模座；11-打桿；12-模柄；13-銷釘；14-墊板；15-凸模固定板；16-凸模；17-推件塊；18-卸料塊；19-凸凹模；20-銷釘；21-螺釘</p><p><b>　　3.1.1概述</b></p><p>　　沖模的種類很多,但都包括下述幾部分零件:</p><p>　　1.工作件: 即直接參加沖裁工作的零件,如凸模,凹模

38、。</p><p>　　2.定位件: 它的作用是使毛坯或半成品在模具上能夠正確定位，如擋料銷。</p><p>　　3.脫料件:每完成一次沖裁后,用來退出工件或余料的零件，如卸料板、卸料螺釘組成。</p><p>　　4.裝配件: 包括模具的其它零件。主要的有控制沖裁時凸模和凹模正確位置的導柱和導套的所謂導向零件,安裝和固定用的上模座,下模座, 凸模固定板,墊板,模

39、柄等。</p><p>　　3.2 沖模的主要零件</p><p><b>　　3.2.1凸模</b></p><p>　　凸模又稱沖頭。其工作端的截面形狀根據(jù)工件形狀確定,刃口通常為平的,優(yōu)點上便于修磨, 凸模的另一端固定于凸模固定板上,固定的方法一般是通過銷釘連接，為增強機械強度,在凸模固定端兩側(cè)開有小槽。</p><p

40、>　　沖模最主要的部分是凸模和凹模。用來制造凸模和凹模的材料應滿足下列要求: </p><p>　　(1) 能夠承受強大的剪切力,壓力,沖擊力和摩擦力。因此模具刃口需要有很高的硬度,很高的耐磨和耐疲勞的能力以及足夠的韌性。</p><p>　　(2) 熱處理以后的變形應該盡可能的小。 </p><p>　　(3) 長期使用中的變形應盡可能的小。</p&g

41、t;<p>　　根據(jù)上述要求,通常采用合金工具鋼Cr12作為制造凸模的材料。經(jīng)過熱處理后,其硬度要求達到58～60HRC，具有很高的耐磨性。</p><p><b>　　3.2.2 凹模</b></p><p>　　凹模刃口的周邊形狀和凸模相同。因為要清除廢料或工件,沿深度方向的尺寸不能上下一致，這里有三種基本型式:第一種是孔口一段呈直筒形,以下轉(zhuǎn)為錐形

42、,錐度為1°～2°；第二種是孔口一段呈直筒形,落料孔比凹模尺寸大1～2mm；第三種是具有1°以下的全錐形。第一,第二種形式刃口堅固，修磨后尺寸不變,對于形狀復雜和精度要求高的零件很適合的。第三種型式適用于沖制形狀簡單或精度要求較低的工作,它的壽命較長。因為加工時通常把刃口尺寸制成公差的最小值, H7/s6,u5,u6配合尺寸制成公差的最大值或稍許大一些。在第一,二種型式中,孔口的一段高度稱為凹模的有效高度。

43、本次設計凹模的有效高度為7mm,總厚度為44 mm。采用合金工具鋼Cr12制造,凹模工作表面的粗糙度要求0.4，并要求硬度60～64 HRC。 </p><p>　　凹模有兩種結(jié)構(gòu)：整塊的和拼塊的。如果是整塊的可以直接用螺釘,銷子固定和定位于墊板或下模座。如果是拼塊結(jié)構(gòu),則用鋼圈熱套辦法將拼塊緊固,再通過鋼圈將凹模固定于墊板或下模座。本次設計的凹模為整塊式螺釘固定。</p><p>　　3

44、.2.3. 導柱和導套 </p><p><b>　　導柱如下圖所示：</b></p><p><b>　　圖3.2 導柱</b></p><p><b>　　導套如下圖所示：</b></p><p><b>　　圖3.3 導套</b></p>

45、;<p>　　它是決定沖模質(zhì)量和壽命的很重要的零件。它們在模座上的布置常見的有對稱布置和對角布置兩種。較小的沖模有時也采用后導柱布置。本次設計就是采用后導柱布置，采用合金工具鋼Cr12制造，表面滲碳深度0.8～1.2mm,再淬硬至58～62 HRC,使它們在沖制過程中不致因磨損而影響精度。配合表面粗糙度要求達到0.4以上。兩者之間的間隙應小于凸、凹模之間的間隙,并根據(jù)模具間隙大小而采用H7/h6配合。導柱和導套的配合面上開

46、有油孔和油槽，以便在工作中加油潤滑。</p><p>　　裝配時將導柱壓入導柱孔中,導柱與下模座上的導柱孔之間采用H7/ r6，導套與上模座導套孔之間采用環(huán)氧樹脂澆注，環(huán)氧樹脂的配方如下：6101環(huán)氧樹脂：鐵粉(填料)；磷苯二甲酸二丁(吸濕劑)；乙二胺(固化劑)。環(huán)氧樹脂加熱到30～40℃，加入磷苯二甲酸二丁酯，均勻攪拌后，再加入鐵粉，再攪拌均勻。在一切工作準備好的情況下，加入乙二胺，進行攪拌，在氣泡完全消失后進

47、行澆注。</p><p>　　3.2.4. 凸模固定板,墊板和模柄 </p><p>　　凸模固定板用來裝配凸模，復合模的凸模固定板與凸模間用銷釘連接。?？着c凸模間的雙面間隙一般為2～3 mm,為了保證凸模有足夠的穩(wěn)定度, 凸模固定板不宜過薄。實際上一般為20～35 mm, 采用45號鋼制造,對凸模固定板的加工要求是:上下平面間的平行度不超過0.03, 表面粗糙度6.3～0.8。為了

48、減少手工勞動, 凸模固定板目前已廣泛采用電火花穿孔,工具電極一般采用石墨電極，效率高，成本低，容易制造。</p><p>　　墊板裝在凸模固定板與上模座之間,它的作用是避免凸模在工作時所產(chǎn)生的強大沖擊力直接作用于模座而使模座受到損傷,同時避免沖模使用稍長時間以后由于模座與凸模接觸面的變形而使凸模松動。墊板一般用45號鋼制造,并經(jīng)過淬火硬度達到 (40～45) HRC。加工要求是：表面粗糙度1.6，上下平面間的平行

49、度不超過0.03。</p><p>　　模柄為壓入式模柄，采用Q235號鋼制造, 模柄外徑與上模座之間采用H7/n6配合，粗糙度1.6，模柄內(nèi)徑與沖床滑塊采用H7/d11配合。</p><p>　　3.2.5 定位和卸料裝置</p><p>　　定位板用于單個坯料或工序件的定位。其定位方式有兩種：外緣定位和內(nèi)空定位。定位方式是根據(jù)坯料和工序件的復雜性、尺寸大小和沖壓

50、工序性質(zhì)等具體情況而定。外形比較簡單的沖件一般可采用外緣定位；外輪廓較復雜的一般可采用內(nèi)空定位。本次設計沖件外輪廓簡單，采用外緣定位。</p><p>　　卸料裝置分固定卸料裝置、彈壓卸料裝置和廢料切刀三種。卸料板用于卸掉卡箍在凸模上或凸凹模上的沖裁件或廢料。廢料切刀是在沖壓過程中將廢料切斷成數(shù)塊，避免卡箍在凸模上。本次設計中采用的是彈性卸料裝置卸料，它是由卸料板、彈性元件、卸料螺釘?shù)攘慵M成。彈壓卸料既起卸料作

51、用又起壓料作用，所得沖裁零件質(zhì)量較好，平直度較高。</p><p>　　3.2.6擋料銷 模具上的擋料銷的作用是使毛坯或半成品在模具上能夠正確的定位。根據(jù)毛坯形狀、尺寸及模具的結(jié)構(gòu)形式，可選用不同的定位方式。擋料銷的定位面抵住條料的淺搭邊或工件內(nèi)輪廓的前（后）面，使條料送進準確。</p><p>　　3.2.7其它固定零件</p><p>　　其它固定零件主

52、要指銷釘、螺釘和卸料螺釘?shù)取?lt;/p><p>　　螺釘與各種銷釘都是標準件，設計模具時按標準選用即可。螺釘用于固定模具零件，而銷釘則起定位作用。</p><p>　　主要零件的材料見表3.1，模具的公差配合見表3.2。</p><p>　　表3.1 沖模中主要零件的材料</p><p>　　表3.2 模具制造公差配合</p>&

53、lt;p>　　第4章 沖裁?；炯庸?lt;/p><p><b>　　4.1 概述</b></p><p>　　凸模和凹模是沖裁模的最主要的工作零件，對于不同的模具，其形狀、尺寸差別較大。有較高的加工要求。它們的加工質(zhì)量直接影響模具的使用壽命及沖裁件的質(zhì)量。</p><p>　　在凸模和凹模的加工過程中，凸模的刃口輪廓和凹模的型孔，往往是加

54、工中難度最大的部位，花費的勞動量也最多，由于沖裁件的形狀繁多，凹模型孔和凸模的刃口輪廓也多種多樣，但從工藝角度考慮大致可分成圓形和異形兩類。本設計中的凸模和凹模都都屬于圓形，所以重點分析它們的加工過程。</p><p><b>　　4.2 凸模的加工</b></p><p>　　具有圓形刃口的凸模加工比較簡單，熱處理前用線切割機床即可獲得較理想的刃口形狀和配合表面。凸

55、模的工藝路線為：備料—線切割—熱處理—檢驗。</p><p><b>　　4.3 凹模的加工</b></p><p>　　具有圓形單型孔刃口的凹模的型孔加工比較簡單，熱處理前用線切割機床即可獲得圖紙的基本要求。凹模的工藝路線為：備料—線切割—熱處理—檢驗。</p><p>　　4.4導柱、導套的工藝過程卡</p><p>

56、;　　模具設計出來后，要有一系列加工制造過程控制，合理工藝制造過程是保證模具沖裁質(zhì)量的關鍵。表 4.1是本套沖模模具導柱，導套的制造工藝過程卡。</p><p>　　表4.1 導柱、導套制造工藝過程卡</p><p>　　第5章 模具的維護與保養(yǎng)</p><p><b>　　5.1模具壽命</b></p><p>　

57、　模具壽命指在保證制件品質(zhì)的前提下，所能成形出的制件數(shù)。它包括反復刃磨和更換易損件，直至模具的主要部分更換所成形的合格制件總數(shù)。模具的失效分為非正常失效和正常失效。非正常失效(早期失效)是指模具未達到一定的工業(yè)水平下公認的壽命時就不能服役。早期失效的形式有塑性變形、斷裂、局部嚴重磨損等。正常失效是指模具經(jīng)大批量生產(chǎn)使用，因緩慢塑性變形或較均勻地磨損或疲勞斷裂而不能繼續(xù)服役。</p><p><b>　　

58、5.2模具正常壽命</b></p><p>　　模具正常失效前，生產(chǎn)出的合格產(chǎn)品的數(shù)目，叫模具正常壽命，簡稱模具壽命，模具首次修復前生產(chǎn)出的合格產(chǎn)品的數(shù)目，叫首次壽命；模具一次修復后到下一次修復前所生產(chǎn)出的合格產(chǎn)品的數(shù)目，叫修模壽命。模具壽命是首次壽命與各次修復壽命的總和。模具壽命與模具類形和結(jié)構(gòu)有關，它是一定時期內(nèi)模具材料性能、模具設計與制造水平。模具熱處理水平以及使用及維護水平的綜合反映。模具壽命

59、的高低在一定程度上反映一個地區(qū)、一個國家的冶金工業(yè)、機械制造工業(yè)水平。</p><p>　　5.3模具失效形式及其機理</p><p>　　模具種類繁多，工作狀態(tài)差別很大，損壞部位也各異，但失效形式歸納起來大致有三種，即磨損、斷裂、塑性變形。本次模具設計中，沖孔凸模尺寸值很小，模具的主要失效形式是斷裂。</p><p><b>　　(1)磨損失效</

60、b></p><p>　　模具在工作時，與成形坯料接觸，產(chǎn)生相對運動。由于表面的相對運動，接觸表面逐漸失去物質(zhì)的現(xiàn)象叫磨損。磨損失效可分為以下幾種：</p><p>　　1)疲勞磨損。兩接觸表面相對運動時，在循環(huán)應力(機械應力與熱應力)的作用下，使表面金屬疲勞脫落的現(xiàn)象稱為疲勞磨損。</p><p>　　2)氣蝕磨損和沖蝕磨損。氣蝕磨損金屬表面的氣泡破裂，產(chǎn)生

61、瞬間的沖擊和高溫，使模具表面形成微小麻點和凹坑的現(xiàn)象叫氣蝕磨損。</p><p>　　沖蝕磨損。液體和固體微小顆粒反復高速沖擊模具表面，使模具表面局部材料流失，形成麻點和凹坑的現(xiàn)象叫沖蝕磨損。</p><p>　　3)磨蝕磨損。在摩擦過程中，模具表面和周圍介質(zhì)發(fā)生化學或電化學反應，再加上摩擦力的機械作用，引起表面材料脫落的現(xiàn)象叫磨蝕磨損。</p><p>　　4)磨

62、損的交互作用摩擦磨損情況很復雜，在一定的工況下模具與工件(或坯料)相對運動中，磨損一般不只是以一種形式存在，往往是以多種形式并存，并相互影響。</p><p><b>　　(2)斷裂失效</b></p><p>　　模具出現(xiàn)大裂紋或分離為兩部分和數(shù)部分喪失服役能力時，成為斷裂失效。斷裂可分為塑性斷裂和脆性斷裂。模具材料多為中、高強度鋼，斷裂的形式多為脆性斷裂。<

63、/p><p>　　脆性斷裂又可分為一次性斷裂和疲勞斷裂，本次設計的模具主要是一次性斷裂。</p><p><b>　　(3)塑性變形失效</b></p><p>　　塑性模具在工作時承受很大的應力，而且不均勻。當模具的某個部位的應力超過了當時溫度下模具材料的屈服極限時，就會以晶格滑移、孿晶、晶界滑移等方式產(chǎn)生塑性變形，改變了幾何形狀或尺寸，而且不能

64、修復再服役時，叫塑性變形失效。塑性變形的失效形式表現(xiàn)為鐓粗、彎曲、形腔脹大、塌陷等。</p><p>　　模具的塑性變形是模具金屬材料的屈服過程。是否產(chǎn)生塑性變形，起主導作用的是機械負荷以及模具的室溫強度。在高溫下服役的模具，是否產(chǎn)生塑性變形，主要取決于模具的工作溫度和模具材料的高溫強度。</p><p>　　5.4模具維護與保養(yǎng)</p><p>　　1.模具長時間

65、使用后必須磨刃口，研磨后刃口面必須進行退磁，不能帶有磁性，否則易發(fā)生堵料。</p><p>　　2.彈簧等彈性零件在使用過程中彈簧最易損壞，通常出現(xiàn)斷裂和彈簧等彈性零件在使用過程中彈簧最易損壞，通常出現(xiàn)斷裂和變形現(xiàn)象。采取的辦法就是更換，在更換過程中一定要注意彈簧的規(guī)格和型號，彈簧的規(guī)格和型號通過顏色、外徑和長度三項來確認，只有在三項都相同的情況下才可以更換。 　</p><p>　　3.

66、模具使用過程中沖頭易出現(xiàn)折斷、彎曲和啃壞的現(xiàn)象，沖套一般都是啃壞的。沖頭和沖套的損壞一般都用相同規(guī)格的零件進行更換。沖頭的參數(shù)主要有工作部分尺寸、安裝部分尺寸、長度尺寸等。 </p><p>　　4.緊固零件，檢查緊固零件是否松動、損壞現(xiàn)象，采取的辦法是找相同規(guī)格的零件進行更換。</p><p>　　5.壓料零件如壓料板、優(yōu)力膠等，卸料零件如脫料板、氣動頂料等。保養(yǎng)時檢查各部位的配件關系及

67、有無損壞，對損壞的部分進行修復，氣動頂料檢查有無漏氣現(xiàn)象，并對具體的情況采取措施。如氣管損壞進行更換。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　【1】周開勤.機械零件手冊.北京.高等教育出版社2001</p><p>　　【2】牟 林.沖壓工藝與模具設計.北京.北京大學出版社2006</p><p

68、>　　【3】李云程.模具制造工藝學.北京.機械工業(yè)出版社2000</p><p>　　【4】陳國香.機械制造與模具制造工藝學.北京.清華大學出版社2001</p><p>　　【5】盧險峰.沖壓工藝模具學.北京.機械工業(yè)出版社2006</p><p>　　【6】盧秉恒.機械制造技術基礎.北京.機械工業(yè)出版社2000</p><p>　　

69、【7】胡鳳蘭.互換性與技術測量基礎.北京.高等教育出版社2005</p><p>　　【8】李 柱.互換性與測量技術.北京.高等教育出版社2004</p><p>　　【9】李彩霞.機械精度設計與檢測技術.上海.上海交通大學出版社2005</p><p>　　【10】劉僎爾.機械制造檢測技術手冊.北京.機械工業(yè)出版社2000</p><p>

70、;<b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　不知不覺中三個月的畢業(yè)設計就要結(jié)束了，在這三個月中，我學到了很多。在這段時間里不僅提高了自己的專業(yè)知識，提高了自己的動手能力，還拓展了我的視野，為以后的工作夯實基礎。在這段時間里，我了解到模具車間的規(guī)模水平、生產(chǎn)流程，讓我對生產(chǎn)過程有了一個感性的認識，完成了專業(yè)知識一定的積累，彌補了我對模具專業(yè)知識的缺乏。這次設計的題目與實際結(jié)合的非常緊密，

71、使我對機械的認識不光向以前那樣脫離實際的繼續(xù)停留在理論知識上，這一點是我們即將踏入社會的大學生至關重要的一點，我相信通過以后在工作中繼續(xù)學習，必將會使我的專業(yè)知識由量到質(zhì)的轉(zhuǎn)變，使我們的工作能力得到提高，更好的為工廠服務。</p><p>　　經(jīng)過一百多天的努力我的畢業(yè)設計終于完成了,但是現(xiàn)在回想起來做畢業(yè)設計的整個過程，其中有苦也有甜，艱辛同時又充滿樂趣。通過本次畢業(yè)設計，在沒有接到老師的任務書之前，覺得畢業(yè)設

72、計只是對這幾年來所學知識的總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設計發(fā)現(xiàn)它不僅是對前面所學知識的一種總結(jié)和檢驗，而且對其他專業(yè)的知識也需了解和掌握，更是對自己能力的一種提高。雖然平時學校也安排一些課程設計或者實習，但無論從內(nèi)容、難度、工作量上來說沒有一個能與之相提并論的，畢業(yè)設計課題要求更為嚴格，任務更為繁重、細致，要求的獨立性更高。</p><p>　　畢業(yè)設計是對我的專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，這是我邁向社會、從事職業(yè)

73、工作前一個必不可少的過程?！扒Ю镏惺加谧阆隆?，通過這次畢業(yè)設計我深深體會到這句千古名言的真正含義。今天認真地進行畢業(yè)設計，學會腳踏實地地邁開這一步，就是為了明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎。</p><p>　　人們說：美好景色在頂峰，人克服困難換來成功的喜悅才是最幸福的事。畢業(yè)設計做完了，畫上一個完美的句號，也嘗到成功的味道，但漫漫的人生路還需繼續(xù)努力。面對日趨激勵的就業(yè)形勢，我們相信只要學好知識技

74、術，以一種刻苦勤勞的精神對待工作，我們定會活出不平凡的人生。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在本論文完成之際，謹向給予我指導、關心和幫助的老師、同學致以由衷的感謝。感謝學院給我們一個這樣的機會來對四年所學到的東西進行綜合和系統(tǒng)的理解，并在這個基礎上通過自己的學習拓展了知識的范圍；我還要感謝我身邊的同學朋友，感謝他們在我畢業(yè)設計中遇到困難