毕业设计（论文）-华航HKHT轴承防尘盖冲压工艺及模具设计.doc

第1章 绪 论1.1 引言模具是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，6080的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、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。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家或地区产品制造水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。冷冲压是利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要零件（俗称冲压件或冲件）的一种压力加工方法。因为它通常是在室温下进行加工，所以称为冷冲压。因此，我们必须加快模具行业的发展。全套图纸加扣 30122505821.2 研究背景及意义本课题来源于指导教师的毕业设计题目，目的是在学生临近毕业之际，很好的掌握模具设计的一般流程，设计思路以及模具加工的一般过程，为适应近年来冲压加工技术日益广泛的应用形势，培养急需的应用型人才。还能让学生了解冲压成形的基本原理；熟悉冲压用材料、模具用材料以及冲压用设备；掌握各种冲压工艺的成形方法，并具有初步解决生产中常出现的工艺问题的能力。毕业设计的意义显著，内容由浅入深，有利于学生理解；理论和实践相联系，有利于应用能力的培养；内容丰富，难度适中，有利于学生将来在企业当中能够积极应对模具设计和指导生产。具体达到以下要求：1，综合运用和巩固冷冲模及其成型工艺的理论和专业知识,培养从事模具设计和制造的初步能力,为后续工作打下良好的基础。2，培养分析问题和解决问题的能力。经过设计环节,能让学生全面理解和掌握冲压工艺；掌握冲压工艺模具设计的基本方法和步骤,模具零件的常用加工工艺规程编制；独立解决在制定冲压工艺规程,设计模具结构,编制模具零件加工工艺规程中出现的问题。会查阅技术文献和资料,以完成从事本专业技术工作的人员在模具设计与制造方面所必须具备的基本能力训练。3，在课程设计中,培养学生认真负责,踏实细致的工作作风和严谨的科学态度,强化质量意识和时间观念,养成良好的职业习惯。1.3 课题发展现状和前景展望模具是零件成形过程的重要工艺装备，是汽车摩托车、电机电器、IT产品、办公自动化设备、轻工制品、医疗器械等制造业重要的基础装备。由于用模具成形的产品精度高、一致性好、外形美观，因此，越来越多地用于飞机、船舶和高速列车等设备的结构和内饰件制造中。我国政府对模具工业和模具技术发展非常重视，特别是在改革开放以来，充分肯定了模具工业和技术在制造业和国民经济中的重要基础地位。改革开放以来，在模具产业发展上，我国政府也给企业提供了很多政策方面的优惠支持，我国模具工业的面貌发生了根本性的变化。(1)我国模具工业从基本上以企业内部自产自配为主、附属于产品生产的工装行业，发展成了有相当规模的、具有高技术行业特征的资金密集型、技术密集型装备制造产业。(2)模具的生产从主要以传统的钳工师傅为主导的技艺型手工生产方式，进入普遍采用数字化、信息化设计生产技术的现代化工业生产的时代。(3)我国模具行业已从单一的公有制企业形式，发展成为以民营企业为主、多种所有制企业形式共存的新格局。(4)制造业的发展推动了模具工业的发展，模具业的发展给制造业以有力的支撑。现在，我国已成为制造业的大国，也是模具生产大国，2010年销售额接近1000亿元(2008年为950亿元)。模具进口近20亿美元，仍保持连续4年20个亿美元的进口水平；模具出口额接近19亿美元，与2008年基本持平。(5)模具产品结构更趋合理。按照产品材料的不同，成形的方法也不同。我国模具目前的结构比例为冲压模约占37，注塑模约占43，铸造模(包含压铸模)约为10，锻模、轮胎模和玻璃模等其他类模具占10。与工业发达国家的模具类别比例基本一致。(6)重点骨干模具企业队伍已经形成。一批企业的生产能力和技术水平有了大幅度提高。各模具行业的龙头企业在发展中涌现(大型塑料模具，如海尔，华威、群达行；精密冲压模具，如国盛、华富；汽车轮胎模具，如巨轮、豪迈；铸造模具，如一汽铸造、宁波合力、广州型腔、北仑辉旺；精密塑料模具，如唯科(厦门)、宁波横河等)起到了引领行业进步的作用。随着企业装备水平的普遍提高，加工中心等数控机床、CADCAM技术被普遍采用，CAE技术也逐渐被采用。(7)企业研发、创新能力有所提高，新技术得到推广应用。如三维设计技术的研发和应用，信息化管理技术的研发应用，双料(色)注坦技术的研发与应用，高光无痕注塑技术的研发与应用，以塑代钢产品成型技术的开发、应用以及高强板、不等厚焊接板的冲压成形技术、高强板热压成形技术、氮气弹簧的研发应用等。(8)模具水平大幅提高。以大型、精密、复杂、长寿命模具为代表的高水平的模具的比例达到了35以上，如汽车覆盖件模具已能生产B级车整车模具；精密模具加工精度已达到0.5um；精密级进模具可在20002500次min以上的高速冲床上使用；塑料模精度达到了微米级，满足了IT产业发展的需求；单套重量达120t、直径达4m的轮胎活络模具成为最大型的模具等。(9)模具制造配套服务的体系日趋完善，我国模具工业体系基本完整。(10)模具产业布局有所改善。从较发达的珠三角、长三角地区向内地和北方扩展，出现了一些新的模具生产较集中的地区，如京津冀、长(春)大(连)、成渝(西南)、武汉(华中)、皖中等地区。但发展仍不均衡，地区差异较大。中国模具工业和技术的发展前景：在中国，模具市场的需求以每年10的速度增长，对于大型、精密、复杂、长寿命模具的需求更是超过这个比例。汽车行业的模具需求将占国内模具市场的一半以上，特别是汽车覆盖件模具、塑料模具和压铸模具的发展更足前景广阔。其他行业如家电、电子、通讯和建筑材料对模具的需求。都将对中国模具工业和技术的发展产生巨大的推动作用。同时我们也应看到。目前我国技术含最低的模具已经供过于求，市场窄间狭小，而技术含量较高的巾、高档模其还远远不能适应国民经济发展的需求。精密、复杂的冲压模具和塑料模具、汽车覆盖模具也依靠大量进口。这明我国模具行业发展的潜力依然巨大。1.4 课题设计总体思路首先进行零件的工艺性分析和冲压工艺设计，从而进行模具结构设计。由于该零件的冲压加工由分离工序与成形工序许多冲压性质不同的工序组成，因而在冲压工艺设计时必须先试制或得到工序样件，以获得较准确的零件展开形状及尺寸，工序性质，工序顺序及工序件尺寸等，这是该零件模具设计的重要依据。通过确定工序顺序设计之后即进行每道工序模具中的凸模、凹模、凹模固定板、卸料装置、垫板、导料、定距等零部件的结构设计和尺寸计算，最后绘制总图和零件图，并提出使用维护的说明。在一般情况下，冲压成型的生产效率高，便于实现生产自动化，操作也比较方便，安全可靠，非常适合零件的大批量生产。本课题采用复合模和单工序模相结合，则需要落料、冲孔、拉深、翻孔等多道工序及多模具完成，模具的成本比较低，零件质量高。本课题如果采用级进模，零件比较结构复杂，则模具结构较大，模具制造成本较高，并且零件的质量难以保证，生产效益比较低。由于本课题中零件是大批量生产，零件厚度适中，且而且零件的结构比较复杂，位置精度要求不是太高则采用复合模和单工序模相结合比较适合，能很好的提高生产效率。对于零件的精度，由于多道工序的误差积累各部分的尺寸精度难以保证。但是如果提高模具中零件的定位精度，并在保证模具的加工和零件质量的前提下减少加工工步，合理安排各道工序和模具结构设计，最后冲出成品件，就能克服上述不足。本课题的设计步骤为：对冲压件进行冲压工艺性分析；排样设计；冲压模具的结构设计；冲压模具的工作零部件设计与工艺计算；校核冲压设备；绘制模具装配图和零件工作图；编写设计说明书。其具体设计步骤，概括起来有以下几点：1，绘制出零件的二维图和三维造型图，给出合适的技术要求。2，对轴承防尘盖进行冲压工艺性分析。包括冲压工艺性能、冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求、表面质量分析等，确定是否需要采取特殊工艺措施，是否需要对制品图纸提出修改意见。3，工序安排和设计。工序安排是否合理，直接影响零件成型的精度和模具的数量、类型、制造成本。相应工序对应相应类型的加工模具，直接指导加工模具结构的设计思路。4，排样设计。排样是否合理，将影响到材料的利用率、冲压成形规律、冲压件质量、模具结构、模具强度、模具成本和寿命等问题。5，模具结构设计。模具结构设计即模具总体构思，它是以工序为基础，根据模具工作动作要求，确定模具总体结构：模具采用正装、倒装；模架结构、导向方式、条料定位与送给方式、卸料与出件方式、工作零件结构（镶、拼块结构）等。6，工艺计算。包括条料宽度、步距与材料利用率，毛坯尺寸（特别注意的是，拉深件展开的计算一定要合适。产品的展开尺寸可以通过经验公式得来，也可以通过软件计算得来。无论选用何种方法，应保证计算结果在允许的公差范围内）的确定、冲压合力、预选冲压设备、压力中心、刃口尺寸、确定弹性组件、小凸模强度校核等。7，模具零部件的设计（含材料的选择）。包括凹模及凹模块件、凸模及凸模组件、定位零件、卸料与出件方式、模具导向装置、限位元件方式以及其它辅助装置的设计。8，校核冲压设备。校核压力机的闭合高度、滑块行程、工作台尺寸、确定模柄尺寸等。9，绘制模具装配图和零件工作图。10，编写设计说明书。1.5 主要解决问题轴承防尘盖冲压成型的工序数量设置应根据产量、零件形状及尺寸、模具制造与维修水平、材料利用率等因素而设定。对于冲裁的工序，应主要考虑冲裁力如何分布均匀合理，使冲压力平衡压力中心偏移不能超过凹模的1/6。在分配每一道工序时，不但要考虑哪一道工序冲裁，哪一道工序翻孔，哪一道工序拉深，哪一道工序成型，还要考虑各个模具中工作零件应如何排布，排布的空间够不够，各个零件之间有没有相互影响。为了提高模具精度，应合理的安排每道工序加工的内容。设计条料的排样，在考虑排样时，根据具体零件结构和尺寸，既要考虑排样的经济性还要考虑到冲模制造的可能性及操作的方便程度。在设计落料冲孔模具时，必须设计完好的导料系统，以保证条料在模具中正常的运行。为了防止条料送进过程中发生摆动，一般设有导料装置，如导料销、导正销，使条料沿导料销平稳送进，利用导正销定位。常用的卸料机构主要有固定式卸料机构和弹压式卸料机构两种形式。其中应用较多的是弹压式卸料机构，它不仅起卸料作用，而且还起压料作用，使冲压效果更好。在采用弹性卸料机构时，往往在固定板和卸料板之间采用辅助导柱、导套导向，以使卸料板与凸模有良好的配合，又起到保护细小凸模的作用。凸模的结构设计要充分考虑其安装时的安装稳定性；凸模的安装要便于拆卸、便于刃磨和维修。当模具生产一段时间后，会出现生产零件毛刺增大现象，这时应当检查凸、凹模刃口，如果发现刃口磨损或产生崩刃，应进行刃磨，刃磨后给凸模或凹模垫上相应厚度的垫片。当凹模经过多次刃磨后，应当检查刃口直壁是否已被磨去。如果零件上的毛刺不均匀，是因为冲裁间隙产生了偏移，这时要进行间隙调整等。第2章 工艺分析及工艺方案工件如下图2.1和图2.2。材料08F冷轧薄钢板，厚度t=0.3mm；拉深圆角半径为r=0.3mm；零件尺寸公差等级为IT12级。 图2.1 零件二维图图2.2 零件三维图2.1 冲压工艺性分析工件材料为08F冷轧薄钢板，其特性及适用范围：机械强度底，塑性、韧性好，容易冲压成形；该工件结构属于钣金件范畴，适合冲裁；冲裁件精度等级为IT12级，将以上精度等级和零件图所标尺寸相比较，可知该零件的精度要求能够在冲压加工中得到保证，符合普通冲裁的工艺要求。该工件要求大批量生产，由以上分析可得该工件冲压工艺性较好，使用冲压加工能够得到质量稳定的零件。2.2 工艺方案确定该零件包括落料、冲孔、拉深、翻孔等多个基本工序，结构较为简单，材料厚度较小。可以有一下几种工艺方案。方案一：落料，冲裁，拉深，冲裁，外翻边，修边，卷圆，内翻孔。采用单工序模生产。方案二：落料冲裁复合冲压，拉深，冲裁，外翻边，修边，卷圆，内翻孔。采用复合模和单工序模结合生产。方案三：落料冲裁拉深冲裁外翻边修边卷圆内翻孔级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需要多道工序多副模具，重复定位精度较低，生产成本高而且生产效率低，难以满足批量生产要求。方案二需要六副模具，可以得出冲件的精度和平直度较好，生产率较高，通过合理设计可以达到较好的零件质量和避免模具强度不够的问题。方案三只需一副模具，生产率高，操作方便，但是由于零件结构和尺寸分析，成型模具结构较大，自动取件结构复杂，模具制造成本高。通过对上述三种方案的分析，成型该零件采用方案二复合模和单工序模相结合的工艺方案。第3章 确定毛坏尺寸3.1 毛坯尺寸计算卷圆部分展开尺寸按铰链弯曲计算：对于旋转体拉深件，根据等面积原则，用解析法求毛坯直径：任何形状的母线绕轴线旋转一周所得到的旋转体面积,等于该母线的长度与其形心绕该轴线旋转所得周长的乘积。旋转体面积为: 根据拉深前后面积相等的原则,毛坯直径按下式求出: 式中 A旋转体的面积旋转体母线形心到旋转轴线的距离(旋转半径)L旋转体母线长度(中线尺寸)毛坯直径毛坯直径D=62.8mm翻孔预制孔：式中 D翻边后竖边的平均直径H翻边高度r翻孔角t毛坯厚度翻孔预制孔直径d=37.5第4章 主要工艺计算4.1 复合模具工艺计算4.1.1 排样及材料利用率排样是指冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。为保证冲裁件的精度要求、提高冲裁模具的使用寿命，该零件的排样方法采用有废料排样。根据冲压件的结构特点零件较长，直接选用直排，排样图如图3.2所示:图4.1 排样图查冲压手册表2-18，最小搭边值是：搭边值：a=1.2mm侧搭边：a=2.0mm工件面积：条料宽度：B=66.8mm 步距： L=64mm材料利用率：=1992/(66.864)100%=46.6%选用0.39002000mm，可以裁13条，每条31件总的材料利用率：13311992/（9002000）100%=44.6%4.1.2 冲压力计算 t=0.3mm 冲压力：F=Lt =(197.2+117.8)0.3350=20.7+12.3=33KN 查冲压工艺及模具设计表3-11 K=0.05 K=0.063 K=0.08卸料力： F=KF=0.0520.7=1.035KNF=KF=0.0833=2.64KN冲压合力：F=F+ F+ F=37KN 4.1.3 确定压力中心冲压合力的作用点称为模具的压力中心，模具的压力中心应该通过压力机滑块的中心线。建立如图5-2的坐标系XOY：由于零件为圆环形，故其压力中心坐标为其原点即压力中心坐标:=0 =0。图4.2 压力中心4.1.4 确定冲裁凸模和凹模工作刃口尺寸落料以落料凹模为基准计算，落料凸模根据凹模实际计算尺寸和间隙值配制。冲孔时：冲圆形孔用分别加工法，根据凸模为基准计算，冲孔凹模根据凸模和最小间隙计算；冲非圆形孔以凸模为基准计算，冲孔凹模根据凸模实际尺寸和间隙值配制。中心尺寸用配合加工法进行计算。间隙查冲压工艺及模具设计表3-4，Zmin=0.015mm Zmax=0.021mm落料凹模磨损后变大尺寸，凹模公差按/4磨损系数查冲压工艺及模具设计表3-5，X=0.5凸模按实际尺寸配做，保证间隙0.0150.021mm冲孔凸模磨损后变小尺寸，公差为IT12级凸、凹模制造公差按IT8级， 校核间隙|+|=0.02+0.03=0.05Zmax- Zmin=0.006,则：磨损系数查冲压工艺及模具设计表3-5，X=0.54.1.5 初选冲压设备总冲压力FH=37KN ；机床压力:F机床FH=145.82KN。根据F机床FH，参考材料成行设备表2-2选取型号为J23-25开式双柱可倾压力机，其基本参数如下：公称压力250KN；滑块行程次数105次/min；滑块行程65mm；最大闭合高度270mm；最小装模高度215mm；连杆调节长度55mm;滑块中心到床身的距离200mm；工作台尺寸：左右560mm，前后370mm；模柄孔尺寸4060mm；最大倾斜角。4.2 拉深模具工艺计算4.2.1 判断能否一次拉深成型查冲压工艺及模具设计表5-3得：极限拉深系数m=0.550.5845.9/62.8=0.73，即该工件可以一次拉深成形。4.2.2 冲裁力的计算1）计算压边力查冲压工艺及模具设计公式5-26得：F压=2.9KN式中 D为毛坯直径；P单位压边力，查冲压工艺及模具设计表5-9得P=2.5MP；凹模圆角半径。 由以上公式可得：F=2.9KN2）计算拉深力查冲压工艺及模具设计公式5-28得：F拉=式中 t为材料厚度；为材料抗拉强度；为修正系数，查冲压工艺及模具设计5-10得=0.55。由以上公式可得：F拉=3.1445.90.33500.55=8.3KN4.2.3 模具工作部分尺寸的计算1、 凹模圆角半径：查冲压工艺及模具设计5-50=1.8mm式中 D0毛胚直径Dd凹模内径t板料厚度2、 凸模圆角半径：=1.5mm3、 凸凹模单边间隙：=0.36mm式中 tmax材料最大厚度k间隙系数，查冲压工艺及模具设计表5-18得k=0.2t板料厚度4、 凸、凹模工作部分尺寸及公差：由于要求外形尺寸，因此以凹模为设计基准，模具按IT8级选取公差。查冲压工艺及模具设计公式5-56、5-57得：式中 Dd凹模的基本尺寸dp凸模基本尺寸Dmax拉深件外径最大极限尺寸dmin拉深件内径最小极限尺寸拉深件公差凹模和凸模的制造公差，查表冲压工艺及模具设计5-19Z拉深模间隙计算得：=124-0.751=124-0.75-21.8=124-0.751=124-0.75-21.8=4.2.4 初选冲压设备查冲压模具设计和加工计算速查手册2.23得：P公(1.82)=11.2KN式中 拉深力、成形力和压边力之和；P公压力机公称力。参考材料成行设备表2-2选取型号为J23-16开式双柱可倾压力机，其基本参数如下：公称压力160KN；滑块行程次数125次/min；滑块行程65mm；最大闭合高度280mm；最小装模高度220mm；连杆调节长度55mm;滑块中心到床身的距离175mm；工作台尺寸：左右400mm，前后295mm；模柄孔尺寸4060mm；最大倾斜角。第5章 模具工作零件结构设计5.1 复合模工作零件结构设计5.1.1 凸凹模结构设计1） 凸模结构类型：为了便于加工，凸凹模设计成直通式，2个M6沉头螺钉固定在垫板上与凸凹模固定板的配合按H7/m6。其结构如图5.1图5.1 凸凹模2）凸凹模长度设计：凸凹模长度主要根据模具结构，并考虑修磨、操作安全、装配等的需要来定。当按冲模典型组合标准选用时，则可取标准长度，否则应该进行计算，该复合模中：凸凹模长度L=h1+ h2+ h3 +h 式中 h1橡胶厚度；h2卸料版厚度；h3凸凹模固定板厚度；h增加长度。由上式得凸凹模长度L=535.1.2 凸模结构设计1）凸模结构类型：冲孔凸模采用台阶式，与凸模固定板的配合按H7/m6，结构类型如图5.2。图5.2 凸模2）冲孔凸模长度设计：凸模长度主要根据模具结构，并考虑修磨、操作安全、装配等的需要来定。当按冲模典型组合标准选用时，则可取标准长度，否则应该进行计算，该复合模中：凸模长度L=h1+ h2+ h3 +h 式中 h1凸模固定板厚度；h2凹模厚度；h3空心垫板厚度；h增加长度。由上式得凸模长度L=50mm5.1.3 凹模结构设计1） 凹模结构类型：落料凹模采用整体式结构，其结构图如5.3。图5.3 凹模2） 凹模尺寸设计：厚度尺寸H=ks=0.2362.8=14.4mm 取16mm。式中k长冲压工艺及模具设计表3-15，K取0.23 ，s=62.8mm凹模边长：L62.8+2(3040)=125.8145.8B62.8+2(3040)=125.8145.8B取160，LB，所以L取160，所以薄凹模板长、宽、厚度尺寸16016016mm5.2 拉深模工作零件结构设计5.2.1 拉深凹模结构设计1）凹模结构形式设计：采用镶拼试凹模，将凹模工作部分采用橡胶另作一块，然后键入凹模体，以保证拉深平稳。2） 凹模轮廓尺寸的确定：生产中，根据冲裁的板料厚度和拉深件的轮廓尺寸，以及凹模的固定方式和零件的推出机构，取凹模的总高度为H=30mm，外形直径取160mm。3）凹模的紧固方式：凹模的紧固形式种类很多，最常用的有：a）用螺钉和销钉紧固于模座上，其紧固的位置比较准确可靠。b）将凹模压入带台阶的固定板内，适用于圆形工件的冲裁。由于调整及安装比较方便，对于小的冲裁件来说，一般都常采用这种。如果是冲裁非圆形零件，则可以将凹模限位止动，以求得位置保持一定和可靠的方向性。c）压配型结构，即将凹模制成镶块式，这种模具加工和调整都比较方便，并且由于模具做的较小，容易淬硬。因此模具寿命也就比较高。但这种类型常用于冲压小型工件。d)快速更换形的凹模，这种结构形式的凹模容易更换，适用于经常需要更换凹模的场合，故该模具的寿命受生产批量的限制。结合上述各种结构形式，a)类紧固形式较好，其凹模紧固结构如图5.4。5.4 拉深凹模的紧固结构5.2.2 拉深凸模结构设计根据工件拉深的尺寸和凸模强度要求等因素，凸模结构采用模具国家标准中的B型圆凸模。其结构如图5.5。5.5 拉深凸模5.3 编写工艺文件 表5.1 复合模冲压工艺规程卡工艺规程卡工序号工序名称操作说明设备1检查检查材料牌号、状态、规格及表面质量2下料按尺寸剪板机3检验按尺寸检验，做标签4检查检查材料牌号、状态、规格及表面质量5锉修去毛刺6成形冲压成形冲压模、J23-167锉修锉修、去毛刺8检验按图纸检验9表面处理镀锡-铋合金915微米10检验检查表面处理质量11标记零件图号、日期等12终检检查零件外观、及标记等13入库零件包装入库表5.2 复合模凸模制造工艺工序号工序名称工序内容1备料2锻造锻成3热处理退火4车削车两端面、外圆、过渡圆弧及工艺夹头，留单面磨削余量0.3mm夹头与凸模连接出割槽留5热处理淬硬HRC62646磨削磨外圆至尺寸，磨端面7检查是否符合图纸要求表5.3 复合模凹模制造工艺凹模机械加工工艺规程 材料Cr12 硬度6064HRC序号工序名称工序内容1备料锻件（退火状态）165165182粗铣铣六面到尺寸160.3160.317。注意注意两大平面与相邻侧面用标准角度测量达到基本垂直要求3磨平面磨光两大平面厚度到16.6mm，并磨四个侧面，达到两相邻侧面垂直，垂直度0.02mm/100mm4钳工1、划线 划出凹模轮廓及螺孔、销孔和穿丝孔中心线2、钻孔 钻螺纹孔、销钉底孔和凹模洞口穿丝孔 3、铰孔 铰销钉孔达到要求4、攻丝 攻螺纹丝达到要求5热处理淬火+低温回火 使材料硬度达到6064HRC6磨平面磨光六平面消除淬火变形和氧化皮，并达到工艺所要求的尺寸7退磁消除坯料残余磁8线切割电火花成型凹模洞口，并留0.010.02的研磨余量9钳工研磨凹模洞口内壁面到尺寸，粗糙度0.8m10检验按图纸检验.表5.4 复合模凸凹模制造工艺工序号工序名称工序内容1备料2锻造锻成3热处理退火4刨削刨六面，留单边磨削余量0.5mm5平磨磨上、下两面及相邻两侧面，对角尺，留单面磨削余量0.3mm6钳工按图纸划线，各种钻、铣孔的中心位置7坐标镗加工刃口空，留单面研修余量0.005mm8热处理淬火6264HRC9平磨磨上、下两端及相邻两侧，对角尺10线切割割出形状，留单面研修余量0.005mm11钳工研光线切割面12检查是否符合图纸要求第6章 工作零件强度校核和弹性元件的选用6.1 复合模工作零件强度校核 6.1.1 凸凹模强度校核在一般情况下，凸模的强度和刚度是足够的，没必要进行校核，但当凸模的截面尺寸很小而冲裁的板料厚度较大或根据结构需要确定的凸模特别细时，应进行承压能力的校核和抗纵弯曲能力的校核。抗压强度校核：式中 dmin凸模最小直径；t材料厚度；材料抗剪强度；压凸模材料的许用压应力（MPa）。该复合模中的冲孔凸凹模尺寸较大，固无需进行强度校核6.2.2 凸模强度校核对于圆形凸模，在无导向时的最大允许长度：查冲压工艺及模具设计公式3-41得：=32式中 d孔直径F冲裁力6.2 弹性元件的选用6.2.1复合模弹性元件的选用橡胶允许承受的负荷较大，安装调整灵活方便，是冲裁模中常用的弹性元件，在设计中弹性元件采用橡胶弹性卸料。为保证橡胶不致过早失去弹性而损坏，其允许最大压缩量应该不超过其自由高度的35%，一般取：h总0.35h自橡皮的预压缩量一般取其自由高度的10-15%，即：h预=（0.10-0.15）h自由故工作行程：h工作= h总- h预=（0.25-0.30）h自由式中=t+1+=0.3+1+5.7=7 （取47）橡胶的自由高度：h自由= h工作/（0.250.3）=2328mm 取h自由=25mmh预=（0.10-0.15）h自由=（2.53.75）mm 取h预=3mm预压后，橡胶厚度H=25-3=22mm；h总= h工作+ h预=7+3=100.35h自。橡胶产生的压力：FAp橡胶的横截面积为：A=F/p式中 F橡胶所产生的压力，设计时取大于或等于卸料力（N）；P橡皮预压10%15%时单位面积上的压力，取0.250.375（MP）A橡胶横截面积（mm2）。根据设计要求，橡胶的形状为方形。则边长因为橡胶中间要开凸凹模模孔，则橡胶边长要去大一些取橡胶规格：聚氨酯弹性体 16016025mm6.2.2 拉深模弹性元件的选用根据设计要求可取圆环形橡胶，同6.2.1得圆环直径：mm取橡胶规格：聚氨酯弹性体 14030mm第7章 模具结构件的设计7.1 复合模结构件的设计7.1.1 复合模模架导柱模模架按导向结构分滑动导向和滚动导向两种，滑动导向模架的精度分为I级和II级，滚动导向模架的精度等级分为0I级和0II级。按导柱的不同位置，分为以下四种模架：（1）中间导柱模架：导柱分布在矩形凹模的对称中心线上，两个导柱的直径不同，可避免上模与下模装错而发生啃模事故。（2） 后侧导柱模架：导柱分布在模座的后侧，且直径相同。其优点是工作面敞开，适于大件边缘冲裁，其缺点是刚性与安全性最差，工作不够平稳，常用于小型冲模。（3）对角导柱模架：导柱分布在矩形凹模的对角线上，即可以横向送料，又可以纵向送料。适于各种冲裁模使用，为避免上、下模装错，两导柱直径制成一大一小。（4）四导柱模架：4个导柱分布在矩形凹模的对角线上。模架刚性很好，导向平稳可靠，但价格较高。一般用于大型冲模和要求模具刚性和精度都很高的精密冲裁模，以及同时要求模具寿命很高的多工位自动级进模。本课题模具采用后侧导柱模架，模具加工方便，工作面敞开、易操作。7.1.2 复合模模座上、下模座的作用是直接或间接地安装冲模的所以零件，分别与压力机滑块和工作台连接并传递压力。因此，必须十分重视上、下模座的强度和刚度。根据国标GB2851.6-81选用标准模架,标准模架的型式和规格查得上、下模座的型式和规格：上模座：16016040 GB2855.11下模座：16016045 GB2855.127.1.3 复合模模柄中、小型模具一般是通过模柄将上模固定在压力机滑块上。常用模柄型式有以下几种：1）旋入式模柄这种模柄装卸方便，但与上模座的垂直度误差较大、主要用于中、小型有导柱的模具上。2）压入式模柄固定段与上模座孔采用H7/h6配合，并加骑缝销防止转动。装配后模柄轴线与上模座垂直度比旋入式模柄好，主要用于上模座较厚而又没有开设推板孔的场合。3）凸缘模柄上模座的沉孔与凸缘为H7/h6配合，并用3-4个内六角螺钉进行固定。由于沉孔底面的表面粗糙度较差，与上模座的平行度也较差，所以装配后模柄的垂直度远不如压入式模柄。4）槽型模柄槽型模柄便于固定非圆凸模，并使凸模结构简单、容易加工。凸模与模柄槽可取H7/h6 配合，在侧面打入两个横销，防止拔出。槽型模柄主要用于弯曲模，也可以用于冲非圆孔冲孔模、切断模等。 本课复合模模柄选用压入式模柄，固定段与上模座孔采用H7/h6配合，并加骑缝销防止转动。模柄规格：A50100 GB2862.181压入式模柄结构图如图7.1所示。图7.1 压入式模柄结构图7.1.4 复合模导向装置这里使用的是导柱导套式导向装置，导柱导套与模座均为H7/r6过盈配合，导柱导套为H7/h6间隙配合。为了保证使用中安全性与可靠性，设计与装配模具时，还应注意下列事项：当模具处于闭合时，导柱上端面与上模座的上平面应留10-15mm的距离；导柱下端面与下模座下平面应至少留2-5mm距离。导套与上模座上平面应留不小于3mm的距离，同时上模座开横槽，以便排气和出油。本课题复合模导柱导套规格如下：导柱直径d=28mm、极限偏差为h6、长度L=200mm的A型导柱导柱 A28h6200 GB/T2861.1导套直径d=28mm、极限偏差为H7、长度L=90、H=38mm的A型导套导套 A28H79038 GB/T2861.6导柱，导套结构图如图7.2所示。图7.2 导柱，导套结构图7.1.5 复合模顶件装置顶件装置采取弹性的，由推板、推件块和推杆组成。 弹性顶件装置益平稳的顶出工件，不影响制件的质量。顶件装置如图7.3所示。图7.3 顶件装置结构图7.1.6 复合模定位装置控制条料送进方向采用两个挡料销，控制条料送进步距采用挡料销，其结构如下图7.4。图7.4定位装置图7.2 拉深模结构件的设计7.2.1 拉深模模架本课题的拉深件外形为圆形，因此模架采用中间圆形导柱模架，采用两对导柱导套导向的方式，导柱分布在凹模的对称中心线上。7.2.2 拉深模模座根据国标GB2851.5-81选用标准模架,标准模架的型式和规格查得上、下模座的型式和规格：上模座：16045 GB2855.11下模座：16055 GB2855.127.2.3 拉深模模柄本课复合模模柄选用压入式模柄，固定段与上模座孔采用H7/h6配合。模柄规格：A40100 GB2862.1817.2.4 拉深模导向装置本课题拉深模导柱导套规格如下：导柱一直径d=28mm、极限偏差为h6、长度L=200mm的A型导柱导柱 A28h6200 GB/T2861.2导套一直径d=28mm、极限偏差为H7、长度L=110、H=43mm的A型导套导套 A28H711043 GB/T2861.6导柱二直径d=32mm、极限偏差为h6、长度L=200mm的A型导柱导柱 A32h6200 GB/T2861.2导套二直径d=32mm、极限偏差为H7、长度L=110mm、H=43mm的导套导套 A32H711043 GB/T2861.67.2.5 拉深模压边装置本课题拉深件的拉深模采用压边装置。压边装置的作用是当凸模在拉深前压住坯料保证拉深模正常工作，防止坯料过多拉入凹模，造成模具磨损，甚至破坏模具等后果，故采用弹压压边装置。弹压压料装置的基本零件包括压料圈、弹性元件（弹簧或橡胶等）、卸料螺钉等。弹压卸料装置卸料力小，但它即起卸料作用又起压料作用，所得冲裁件质量较好，平直度较高。因此，质量要求较高的冲裁件或薄板件宜采用弹压卸料装置。弹压压料圈的型孔与凸模之间应有合适的间隙。当压料圈板无精确导向时，其型孔与凸模之间的双边间隙可取0.10.3mm。为了确保卸料可靠，装配模具时，弹压料圈的压料面应凸出凸模凸面0.52mm。当弹压卸料板起导向作用时。其型孔与凸模按H7/h6配合制造，但其间隙应比凸、凹模小。但本课题拉深模中弹压料装置不起导向作用。压边圈规格：直径=160mm、厚度H=15mm、材料为Cr12，压边圈结构如7.4所示。图8.4 压边圈结构图7.2.6 拉深模定位装置为了保证模具正常工作和冲出合格冲裁件，必须保证坯料或工序件对模具的工作刃口处于正确的相对位置，即必须定位。由于该模具是单工序模，故只需将毛坯限制位置防止偏动即可。定位装置采取定位螺钉较加工方便。结构如图8.5。图8.5定位装置图第8章 模具的安装8.1 复合模的安装8.1.1 组件的安装图8.1所示的冲孔切边复合模的装配过程如下：模具总装配前，将主要零件如模架，模柄，凸模等进行组装。1)将压入式模柄16装配于上模座18内，并磨平端面。2)将凸模4装入凸模固定板23内，成为凸模组件。3)将凸凹模10装入凸凹模固定板22内，成为凸凹模组件。4)将导柱，导套压入上，下模座，成为模架。导套，导柱之间滑动要平稳，无阻滞现象，并且上，下模板之间应平行。图8.1冲裁落料复合模8.1.2 安装上模部分冲裁落料复合模应以凸凹模为基准件，首先确定凸凹模在模架中的位置。确定凸凹模组件在上模座上的位置，然后用平行夹板将凸凹模组件和上模座夹紧，将凸凹模组件在下模座重新找正定位，并用平行夹板夹紧。将上模系统各零件分别装于上模座和模柄孔内，安装卸料装置，钻较销孔，螺钉孔，安装定位销和螺钉。8.1.3 安装上模部分1）检查上模各个零件尺寸是否能满足装配技术条件要求。如顶件块顶出端面应突出落料凹模端面等。打料系统各零件尺寸是否合适，动作是否灵活等。2）安装下模，调整冲裁间隙，用平行夹板将落料凹模7，凸模组件，上垫板和上模座轻轻夹紧，然后调整凸模组件和凸凹模及冲孔凹模的冲裁间隙，以及调整落料凹模和凸凹模及落料凸模的冲裁间隙。可采用垫片法调整，并用纸片进行试冲，调整，直至各冲裁间隙均匀。在用平行夹板将上模各板夹紧。3）钻铰上模销孔和螺孔，下模部分用平行夹板夹紧，在钻床上以凹模上的销孔和螺孔作为引钻孔，钻铰销孔和螺孔。然后安装定位销和螺钉。8.1.4 检验 按冲模技术条件进行装配检查。8.1.5 试冲 按生产条件试冲，合格后入库。结束语毕业设计是教学计划的一个重要组成部分，它培养了我们综合运用所学基础和专业知识能力，提高了我们实践能力，是最后一个重要的教学环节。通过一个多月紧张而有序的设计，提高了我分析和解决问题的能力，总结与提高了大学四年来所学的知识，在理论上联合了实际。我的毕业设计课题是轴承防尘盖盖冲压工艺及模具设计。经过一个多月的设计，轴承防尘盖冲压模设计基本完成了。从拿到毕业设计任务书起，我查阅了大量书籍、期刊和电子资料，尽可能多的了解目前国内冲压模具行业和拉深模的现状和发展前景。充分运用自己所学知识、借鉴前人的资料，对给定的零件进行认真分析，最终确定成型工艺方案。并进一步选择设备、确定模具结构、动作原理分析、计算零件尺寸。中期检查过后，我对自己的思路和设计做了一些调整，最终确定了整个模具的结构。并涉及了相关外文资料，翻译了其中一部分。由于模具要求精度较高，形状、结构比较较简单。进行设计时，不仅用到模具制造工艺学的知识，而且要用到大量机械制造方面的内容。比如机械制图、机械工程材料、冲压成型设备、公差、计算机制图及CAD、UG等。通过这次的设计对以前所学的知识进行了回顾和温习，可以说这次毕业设计是对四年大学所学专业知识的检验和练习。通过毕业设计的锻炼也使我明白处