自行车脚蹬内板级进模.doc

武汉理工毕业论文 目目 录录 摘要 2 ABSTRACT 2 前言 3 自行车脚蹬内板 4 1 零件的工艺性分析和工艺方案的确定 5 1 1 零件的工艺性分析 5 1 2 冲裁工艺方案的确定 5 2 排样方案的确定及计算 5 3 主要工序力的计算 7 3 1 翻边力的计算 7 3 2 冲裁力的计算 10 4 模具中主要尺寸的计算 13 4 1 凹凸模尺寸公差 13 4 2 模座 模柄与导柱导套选取 17 5 模具结构设计 19 6 模具主要零部件设计 20 6 1 定位方式的选择 20 6 2 卸料 出件方式的选择 20 6 3 导向方式的选择 20 7 模具的装配 调试和检测 24 7 1 模具的装配 24 7 2 冲裁模具的调试 24 7 3 模具的检测 24 8 模具材料的选用要求和选择原则 26 8 1 冷冲模材料的选用要求 26 8 2 材料的选择原则 27 8 3 最终材料选择 27 总 结 29 参考文献 30 致 谢 31 武汉理工大学毕业论文 1 摘要摘要 冲压模具主要是将板料分离或成形而得到制件的加工方法 因为模具的生 产主要是大批量的生产 而且模具可以保证冲压产品的尺寸精度和产品质量 模具的设计与制造主要考虑到模具的设计能否满足工件的工艺性设计 能否加 工出符合要求的零件 以及后来的维修和存放是否合理经济等 在本次设计自 行车脚蹬内板冲压模中 不仅要考虑要使做出的零件能满足工作要求 还要保 证它的使用寿命 其次设计中还要考虑到它的实际工作环境和必须完成的设计任务 模架采 用对角型模架 凹模采用组合凹模 这样可以采用线切割等数控设备来一次完 成全部的工序加工 在设计中我要考虑到很多关于我所设计模具的知识 包括 它的使用场合 外观要求等 从这里可以知道模具设计是一项很复杂的工作 关键词 自行车 工艺制定 级进模 Abstract Stamping die sheet separation or forming the workpiece processing methods Mold production is the production of large quantities of and the mold to ensure dimensional accuracy and product quality stamping products mold design and manufacturing are taken into consideration the design of the mold design process can meet the workpiece can machined parts to meet the requirements Maintenance and storage is reasonable economy The design of the bicycle pedal board stamping die is not only to consider the make made parts to meet the job requirements mold with the mold frame diagonal The die using a combination of the die This wire cutting and CNC equipment to complete the processing procedures I have to consider in the design a lot about my knowledge of the design of the mold including the occasion of its use appearance requirements but also to ensure that its service life Secondly the design also take into account the actual work environment and must complete the design task from here you can mold design is a very complex task Keywords bicycle technology to develop progressive die 武汉理工大学毕业论文 2 前言 自行车脚蹬内板冲压模为小型大批量生产 因此对模具的寿命和精密度要 求都很高 所以在设计的任务主要是模具类型的选择和工作部分的制造 模具 制造时的材料选择 在满足模具工作负载的前提下尽量采用价格低廉的材料 多采用先进的模具材料 这样不仅能设计和制造出合格的模具 也能充分得利 用现代科技为工业的发展提供技术支持 自行车脚蹬内板冲压模质量和体积和大型的汽车覆盖件来比都是不能相比 的 所以就要结合本零件的特点找出适合它的设计理念和设计思路 这样就不 会产生设计出的模具无法使用或生产出的零件无法满足其使用性能等致命问题 的出现 结合我国近年来模具的发展历史 虽然在设计制造方法和手段方面已 基本达到了国际水平 在轿车模具国产化进程中前进了一大步 但在制造质量 精度 制造周期等方面 与国外相比还存在一定的差距 所以我所设计的模具 要考虑到更多的方面 标志冲模技术先进水平的多工位级进模 是我国重点发展的精密模具一种 有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具 已基本达到国际 水平 近年来随着数控技术的不断推光和高技能人才的不断出现 我国的模具 市场整体上还能满足大多数企业的需求 但是很多的关键技术和国外相比起来 还是有很大差距的 但总体上和国外的多工位级进模相比 在制造精度 使用寿命 模具结构 和功能上 我国还有相当长的一段路要走 这就要求模具设计人员在工作中要 刻苦努力 不断创新 打造属于自己的品牌 所以需要我更多的努力去奋斗 武汉理工大学毕业论文 3 自行车脚蹬内板 工件名称 自行车脚蹬内板 生产批量 大批量 材料 Q235 F 厚 1 5mm 零件图如下图所示 武汉理工大学毕业论文 4 1 零件的工艺性分析和工艺方案的确定 1 1 零件的工艺性分析 本工件的外形和两个的孔 属于落料 冲孔工序 中间带有凸台的孔 mm5 5 可以采用先冲预定孔 在进行冲压 此则属于翻边工序 翻边时材料流动的特点是 预孔周围的材料沿着圆周方向伸长 使材料厚度变薄 而在径向材料长度几乎没 有变化 既材料在径向没有伸长 因而不会引起主板上的材料流动 在排样时按正 常冲裁设计的搭边值即可 可节省材料 该零件大批量生产 若采用单工序模制造 工序多且生产率低 故采用级进模 冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性在一般情况下 对冲压件 工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求 冲裁件的形状应能符合材料合理 排样 减少废料 1 冲裁各直线或曲线的连接处 宜有适当的圆角 2 冲裁件凸出或凹入部分宽度不宜太小 并应避免过长的悬臂与窄槽 3 腰圆形件 圆弧半径 R 应大于料宽的一半 即能采用少废料排样 如圆 弧半径等于工件宽度之半 就不能采用少废料排样 否则会有台肩产生 4 冲孔时 由于受到凸模强度的限制 孔的尺寸不宜过小 5 冲裁件的孔与孔之间 孔与边缘之间的距离不宜太短 1 2 冲裁工艺方案的确定 该工件包括冲孔 翻边 落料三个基本工序 故采用冲孔 翻边落料级进 冲压的方案 设计级进模生产 2 排样方案的确定及计算 本工件的形状是两头小中间大 直接排样时材料利用率低 应采用斜队排 样示的排样方法 设计成隔位冲压 可显著地减少废料 常用的排样方法有三 种 1 有废料排样 2 少废料排样 3 无废料排样 少废料 无废料排样的缺点是工件质量差 模具寿命不高 但这两种排样 可以节省材料 还具有简化模具结构 降低冲裁力和提高生产率等优点 并且 工件须具有一定的形状才能采用少 无废料排样 上述三类排样方法 按工件 武汉理工大学毕业论文 5 的外形特征主要分为直排 斜排 直对排 斜对排 混合排 多行排等形式 根据本零件的特点 适合采用有废料斜排的方式 这样不仅使冲出的零件达 到要求 有可以尽可能大的提高材料的利用率 查表 2 1 可得最小搭边值 a 1 3mm a1 1 2mm 表 2 1 最小搭边值表 搭边值 mm 圆形工件矩形件 矩形件 L 50 条料厚度 t mm aa1aa1a a1 0 251 21 01 51 21 8 2 61 5 2 5 0 25 0 51 00 81 21 01 5 2 51 2 2 2 0 5 1 00 81 01 01 21 8 2 61 5 2 5 1 0 1 51 31 21 51 22 2 3 21 8 2 8 1 5 2 01 51 31 81 52 4 3 4 2 0 3 0 本模具采用无侧压装置 条料与导料板间间隙最小值为 1mm 条料宽度 B 0 2 ZaDB 其中 垂直送料方向上零件尺寸 D 条料与条料板间间隙 Z 条料宽度公差值 有公式得 mmB13 1257 mm 6 60 布距 S mmS2 1232 mm 4 34 该采用下图的排样方式 共分 5 个工位 第一工位 预冲工艺孔 第二工位 翻边 第三工位 冲底孔 整形 第四工位 冲 2 个侧孔 第五工位 落料 工件从底孔中漏出 由以上分析可以得知 该模具的动作过程为 先冲出翻边时用的工艺孔 然后 武汉理工大学毕业论文 6 翻边 冲孔 整形和落料 模具的动作需要在不同的工位上完成不同的动作 所以模具的定位要绝对正确 只有这样才能保证送进步距的精确 冲制出合格 的产品 所以在级进模中最重要的设计工作就是送料装置的设计和制造 通过 上面的计算可以得出该工件的排样图如图 2 1 所示 图 2 1 排样图 翻边凸模必须有圆角 工件的部位有公差要求 而且不允许有圆角 因mm 5 22 此该工位要有整形工序 整形和 孔的冲裁两道工序在一个工位上完成 mm19 3 主要工序力的计算 3 1 翻边力的计算 翻边的计算有 计算翻边前的毛坯孔径 变形程度计算 翻边力的 计算 根据工件图计算翻边前毛坯孔径 称为底孔孔径 底孔周边材料在翻边 时材料没有径向流动 在分析它的横截面时 可把它看作弯曲 既如图 3 1 红 线所示的部位 翻边后移动到实线位置 而其长度不变 前后两部分中心线长 武汉理工大学毕业论文 7 度相等 这与弯曲材料展开的计算是相同的 计算时应按点划线的圆弧和直线 通过几何关系计算其长度 先计算 BC 段长 先用做图法求出点划线上的 B 点 C 点的位置 在直角三角形 BDC 中 用勾股定理计算 BC 长 4 具体计算可以参 照图 3 1 图 3 1 工艺孔的确定图 mmBD2 mmDC4 1 2 6 23 4 26 mmBC44 2 4 12 22 mmAB3 2 2 19 6 23 有以上分析 EC 应是 AB 和 BC 的和 mm5 5 mmBCABEC74 4 44 2 3 2 因此 计算出底孔所需的直径为 mmd92 1674 4 2 4 26 0 考虑到翻边后还有冲裁孔 故留有余量 将工艺孔定为 校核变形19 15 程度 材料翻边过程是底孔沿着圆周方向被拉伸长的过程 其变形量不应超过 材料的伸长率 否则会出现裂纹 用变形前 后圆周长之比 表示变形程度 在翻边计算中称其为翻边系数 m 即 789 0 19 15 mm mm D d D d m 式中 翻边前的孔径 mm d 翻边后的孔径 mm D 武汉理工大学毕业论文 8 按表 3 1 可知允许的 m 值为 0 72 因此计算出的值比 m 大 即设计合理 翻边时不会出现裂纹 表 3 1 一些材料的翻边系数 翻边系数 退火材料 KKmin 白铁皮 黄铜 t mm 铝 t mm 硬铝 软钢 t mm 翻边力的计算采用以下公式 dDtF S 1 1 式中 翻边力 N F 板料厚度 t 1 5mm t 翻边前孔径 mm d 翻边后孔径 mm D 材料屈服点 s 在计算翻边力时 翻边孔径取实际孔径值与翻边所需孔径相比缩小15 1 92mm 则也应缩小 1 92mm 翻边后的实际孔径应为 17 08mm 故将19 d 15mm D 17 08mm 代入上式中 则 NmmMPammF25871508 172405 11 1 翻边凸凹模间隙的计算 在平面毛坯上冲孔的翻边和先拉深后冲孔后冲孔 的翻边所用的凸 凹模间隙值可按表 3 2 选取 武汉理工大学毕业论文 9 表 3 2 翻边时的凸 凹模间隙值表 12 材料厚度 平毛坯翻边 拉深后翻边 当翻边时内孔有尺寸精度要求时 尺寸精度有凸模保证 此时应按下式来 计算凸 凹模的尺寸 0 P OP DD d ZDD pd 0 式中 凸 凹模直径 dp DD 凸 凹模公差 P d 竖孔内径公差 如果对翻边竖孔的外径精度要求较高时 凸 凹模之间应取小间隙 以便 凹模对直壁外侧产生挤压作用 从而控制其外形尺寸 7 在该模具中 43 0 02 0 p 02 0 d 0 0 P DDp 0 02 0 0 02 0 43 15 43 015 d ZDD pd 0 02 0 0 02 0 0 73 16 3 143 15 3 2 冲裁力的计算 该模具采用平刃口模具进行冲裁 其理论冲裁力 F N 武汉理工大学毕业论文 10 可按下式计算 LtF 式中 冲裁件周长 mm L 材料厚度 mm t 材料抗剪强度 Mpa 但选择设备时 需要考虑刃口磨损和材料厚度及力学性能波动等因素 实 际冲裁力可能增大 所以应取 LtF3 1 因为在该模具中需要冲压的部位主要有外形 两个直径为的孔 直径5 5 为的孔和直径为的工艺孔 因此可到其周长分别为 106 4mm 19 15 17 27mm 59 66mm 47 1mm 材料厚度 mm 5 1 t 材料抗剪强度Mpa340 故 LtF3 1 外 N 2 70543 3405 1 4 1063 1 LtF3 1 5 5 1 11450 3405 127 173 1 LtF3 1 19 8 39554 66 593405 13 1 LtF3 1 15 5 20818 3405 11 473 1 整形压力的计算与校正压力相同 采用下式计算 pAF 式中 整形力 N F 单位整形力 Mpa P 工件整形面积 mm2 A 武汉理工大学毕业论文 11 关于单位整形力的选择与弯曲校正以及校平工艺的校平力不同 整形力是 使整形局部的压强超过材料的抗压强度 而产生变形 但是最后作用在校平面 上的压强必须低于材料的抗压强度 综合以上因素 p 值取 150Mpa 事实上 校平力的大小取决于模具在压力机上安装时对压力机的调整 而调整压力机的 依据是否符合要求 故得该工件的整形压力为 8 NF75 5298 2 5 22 150 4 模具中主要尺寸的计算 4 1 凹凸模尺寸公差 在确定工件零件刃口尺寸计算方法之前 首先要考虑工作零件的加工方法 及模具装配方法 结合该模具的特点 工作零件的形状相对比较简单 适宜采 用线切割机床分别加工落料凸模 凹模 凸模固定板以及卸料板 这种加工方 法可以保证这些零件各孔的同轴度 使装配工作简化 因此工作零件刃口尺寸 计算就分开加工的方法计算 由工件图可知 该工件属于无特殊要求的一般冲裁件 有两个的圆和5 5 的孔组成可由冲孔来获得 有关冲孔获得查表 4 1 得 19 表 4 1 初始双面间隙值表 6 08 10 35 09M2 Q235 Q345 40 50 65Mn 材料厚 度 t mm ZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmaxZmin 最小合理间隙值 0 50 0400 0600 0400 0600 0400 0600 0400 060 0 60 0480 0720 0480 0720 0480 0720 0480 072 0 70 0640 0920 0640 0920 0640 0920 0640 092 0 80 0720 1040 0720 1040 0720 1040 0640 092 0 90 0900 1260 0900 1260 0900 1260 0900 126 1 00 1000 1400 1000 1400 1000 1400 0900 126 1 20 1260 1800 1320 1800 1320 180 武汉理工大学毕业论文 12 1 50 1320 2400 1700 2400 1700 240 1 750 2200 3200 2200 3200 2200 320 2 00 2460 3600 2600 3800 2600 380 由于所有尺寸都未表注公差 查冲裁件外径与内孔尺寸公差表 4 2 得 基本尺寸 5266195 5 和 可转换成 435 0 52195 566 52 0 30 0 74 0 表 4 2 冲裁凸 凹分别加工时 其工作部分尺寸的计算公式 工序性质冲件尺寸凸模尺寸凹模尺寸 落料 0 D 0 min p ZDD dp d xDDd 0 冲孔 0 d 0 p xddp d Zdd pd 0min 表中 分别为落料凸 凹模的刃口尺寸 mm dP DD 分别为冲孔凸 凹模的刃口尺寸 mm dp dd 分别为凸 凹模的制造公差 d p 制件的制造公差 mm 最小合理间隙值 mm min Z x 磨损系数 武汉理工大学毕业论文 13 表 4 3 冲裁件和拉深件未注公差尺寸的偏差表 尺寸的类型 基本尺寸 包容表面被包容表面孔中心距 0 25 0 25 3 6 0 30 0 30 0 15 6 10 0 36 0 36 10 18 0 43 0 43 0 215 18 30 0 52 0 52 30 50 0 62 0 62 0 31 50 80 0 74 0 74 80 120 0 87 0 87 0 435 120 180 1 00 1 00 180 250 1 15 1 15 0 575 表 4 4 圆形或方形件冲裁时凸模 凹模的制造公差表 3 公称尺寸凸模制造公差凹模制造公差 18 18 30 80 120 表 4 5 系数 x 9 非圆形冲件圆形冲件 10 750 50 750 5 材料厚度 t mm 冲件公差 mm 10 360 16 武汉理工大学毕业论文 14 1 20 420 20 2 40 500 24 4 50 600 30 冲孔 因为该工件为一般精度零件 查表 4 3 可得其制件公差为 19 查表 4 4 可得凸凹模的制造公差 查表 4 1 74 0 02 0 p 025 0 d 可得该工件中所需的凸凹模初始间隙为 磨损系数 x 取 0 5 132 0 min Z 0 p xddp 0 02 0 0 02 0 0 02 0 26 19 26 0 19 52 0 5 019 d Zdd pd 0 min 025 0 0 025 0 0 392 19 132 0 26 19 冲孔 冲制该孔时所需的磨损系数 x 取 0 5 凸凹模的制造公差为5 5 制件公差02 0 p 02 0 d 3 0 0 p xddp 0 02 0 0 02 0 0 02 0 65 5 15 0 5 5 3 05 05 5 d Zdd pd 0 min 02 0 0 02 0 0 782 5 132 0 65 5 孔心距 查表 4 3 可得 435 0 125 0 5 0LLd 武汉理工大学毕业论文 15 05437 0 2175 52 05437 02175 0 52 435 0125 0 435 0 5 052 落料 凸凹模的制造公差为其他参数如冲孔时一样 02 0 p03 0 d 0 xDDd 03 0 0 03 0 0 03 0 0 63 65 37 066 74 05 066 0 min p ZDD dp 0 02 0 0 02 0 498 65 132 063 65 凹模尺寸计算 H K1K2 3 10 P K1取 1 K2取 1 3 计算得出 H 25 C 1 5 2 H 37 5 50mm X0 l1x1 l2x2 lnxn l1 l2 ln Y0 l1y1 l2y2 lnyn l1 l2 ln 有上述计算 可计算出压力中心在第三工位中心线左侧 22 26mm 处 根据计算结果冲压设备拟选 J23 25 来进行冲压生产 其主要技术参数如下 所示 公称压力 k 250 滑块行程 mm 65 最大闭合高度 mm 270 封闭高度调节量 mm 55 立柱距离 mm 270 工作台尺寸 mmmm560370 模柄孔尺寸 直径 深度 50mm 70mm 10 武汉理工大学毕业论文 16 4 2 模座 模柄与导柱导套选取 模架 模柄与导柱 导套都是标准件 其尺寸可以通过查表得到 冲模的 闭合高度是指模具在最低的工作位置时 下模座的底面至上模座的顶面的距离 在设计模具时 它应与压力机的闭合高度相协调 模座与压力机工作台的连接 采用上模座用模柄连接 下模座用压板连接的方法 模座的结构与尺寸基本上 有装配关系确定 此次设计采用后侧导柱模架 通过查表 10 30 2 确定尺寸为 凹模周界 L 200 B 160 闭合高度最大为 220 上模座尺寸为 200 160 45 下模 座尺寸为 200 160 55 模柄也是标准件 压入式模柄查表 10 47 2 模柄的尺寸应与所定压力机 相吻合 因为所选压力机的模柄孔为 50 70 在大批量生产中为便于装模或在精度要求较高的情况下 模具都采用导向 装置 以保证精确的导向 武汉理工大学毕业论文 17 5 模具结构设计 级进模是在冲压过程中 在一个工位上只完成一个工序的冲压 效率较高 由冲压工艺分析可知 该模具采用级进冲压 所以模具类型为级进模 模架选用对角导柱标准模架 可承受较大的冲压力 为防止装模时 上无 转装配 将模架中两对导柱与导套制作成粗细不等 180 导柱分别为mmLmmd 215 195 32 215 195 28 导套分别为DmmmmLmmd 43145 43125 32 43145 43125 28 上模座厚度去 45mm 上模垫板厚度取 10mm 固定卸料板厚度 18mm 下固定板厚度取 10mm 下模垫板厚度取 15mm 下模座厚度取 55mm 8 武汉理工大学毕业论文 18 6 模具主要零部件设计 6 1 定位方式的选择 本次设计的模具使用条料 用手工送进 X 方向 在第一工位和第二工位各 设置一个挡料销定位 第二工位翻边后形成明显凸包 手工送料时放在下一工 位的凹模中即可 在第二和第五工位的凸模上各设置导正销精确定位 没有设 置定位装置 第二个翻边以后 板料下面形成明显凸包 手工送料时 放在下一 工位的凹模中即可 第二和第五工位的凸模设有导正销进行精确定位 Y 方向 用导尺定位 1 6 2 卸料 出件方式的选择 卸料与出件装置的作用是当冲模完成一次冲压之后 把冲件或废料从模具 工作零件上卸下来 以便冲压工作继续进行 通常 把冲件或废料从凸模上卸 下来称为卸料 卸料装置按卸料的方式分为固定卸料装置 弹性卸料装置和废料切刀三种 固定卸料装置 固定卸料装置仅由固定卸料板构成 一般安装在下模的凹模 上 弹性卸料装置由卸料板 卸料螺钉和弹性元件 弹簧或橡胶 组成 弹性 卸料装置可安装于上模或下模 依靠弹簧或橡胶的弹力来卸料 卸料力不太大 但冲压时可兼起压料作用 故多用于冲裁料薄及平面度要求较高的冲件 废料 切刀是在冲裁过程中冲裁废料切断成数块 从而实现卸料的一种卸料零件 出件装置的作用是从凹模内卸下冲件或废料 我通常把超过上模内的出件 装置称为推件装置 把装在下模内的称为顶件装置 综合考虑该模具的结构和使用方便 以及工件料厚为 1 5mm 相对较薄 卸料力也比较小 故可采用弹性卸料 又因为是级进模生产 所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率 1 6 3 导向方式的选择 在冲压过程中 导向结构一般情况下直接与模架联系在一起 该模具采用 中间导柱的导向方式 提高模具寿命和工件质量 方便安装调整 故该级进模 采用中间导柱的导向方式 常用的模架有 滑动式导柱导套模架 滚动式导柱导套模架 模架有上 下模座和导向零件组成 是整副模具的骨架 模具的全部零件都固定它的上面 武汉理工大学毕业论文 19 并承受冲压全过程的全部载荷 模具上模座和下模座分别与冲压设备的滑块和 工作台固定 上 下模间的精度由导柱 导套的导向来实现 对角模架 由于导柱安装在模具的中心对称的对角线上 所以上模座在导 柱上滑动平稳 常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模 级进模 后侧导住模架 由于前面和左右不受限制 送料和操作比较方便 因导住 安装在后侧 工作时偏心距会造成导柱导套单边磨损 并且不能用浮动模柄结 构 中间导柱模架 导柱安装在模具的对称线上 导向平稳 准确 但只能在 一个方向送料 四导柱模架 具有平稳 导向准确可靠 刚性好等优点 常用于冲压尺寸 较大或精度较高的冲压件 滚轴式导柱导套模架的导向精度高 使用寿命长 主要用于高精度 高寿 命的精密模具及薄材料的冲裁模具 根据标准模架的选择 为了提高模具寿命和工件质量 方便安装调整 该 级进模采用对角导柱的导向方式 模具上模部分主要由上模板 垫片 凸模 凸模固定板及卸料板等组成 卸料方式采用弹性卸料 以橡胶为弹性元件 下模部分由下模座 凹模板 导 料板等组成 冲孔废料和成品件均由漏料孔漏出 条料送经时采用活动挡料销作为粗定距 在落料凸模上安装两个导正销利 用条料上的孔作导正销孔进行导正 以此作为条料送进的精确定距 操作时完 成第一步冲压后 把条料抬起向前移动 用落料孔套在活动挡料销上 并向前 推紧 冲压时凸模上的导正销再作精确定距 活动挡料销位置的设定比理想的 几何位置向前偏移 0 2mm 冲压过程中粗定位完成后 当导正销作精确定位时 由导正销上圆锥形斜面再将条料向后拉回约 0 2mm 而完成精确定距 用这种方 法定距 精确可达到 0 02mm 模具的上模部分有 上模座 垫板 凸模固定板 卸料板组成 卸料板和 卸料螺钉用弹簧与凸模固定板相联 下模部分由下模座 凹模板 垫板 导尺等组成 2 通过以上设计 可得到如图 6 1 所示的模具装配图 武汉理工大学毕业论文 20 图 6 1 装配图 第二工位的翻边凸模工作部分尺寸 如图 6 2 所示 导正销的直边部位 高度为 1 2mm 图 6 2 翻边凸凹模 图中凸凹模的尺寸是由零件图尺寸计算得出的 圆角尺寸 R2mm 是翻边工艺 武汉理工大学毕业论文 21 的需要 此处若设计为尖角 将使材料难以流动 导致板料发生撕裂 圆角值 选的过大 会给下一步的整形增加难度 故选用 R 2mm 凹模的侧壁设计为直边 如果凹模设计为与凸模相配合的形状 在下止点 使凸 凹模相接触 从而起到校正的作用 则凸 凹模之间的距离就要相当精 确 而第三 工位是校正 两个工位的凸模高度调整若有误差 就会使其中一 个不起作用 因此第二工位设计为凸 凹模 不接触 由于在凹模的圆角处材 料没有径向流动 对圆角的大小没有要求 故此处按零件的要求 设计圆角取 值为 R 1 5mm 第三工位整形 凸 凹模尺寸按零件要求设计 整形凸模对制件最后尺寸 影响很大 板料材质的力学性能每批都有差异 影响到工件的回弹不一样 遇到这 种情况 按照工件尺寸和公差要求 作几个不同规格的凸模 以便供生产选用 保 证工件的精度 凹模板有两部分组成 第一至第四工位共用一块凹模板 各凹模部分分别 设置凹模镶套 第五工位落料凹模单独为一部分 凸模固定板 卸料板 凹模板均采用线切割机床来加工 使其各型孔之间 的定位尺寸精度有保证 3 武汉理工大学毕业论文 22 7 模具的装配 调试和检测 7 1 模具的装配 根据级进模装配要点 选凹模作为装配基准件 先装下模 再装上模 并 调整间隙 试冲 返修 7 2 冲裁模具的调试 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 在模具制造中 模具零件的检验与模具装配试模后的验收是模具加工过程 中的重要工艺环节 模具零件加工及装配质量好坏 对模具的使用寿命有着较 大的影响 加强模具装配后及模具零件加工各工序间质量检验 是确保模具质 量的重要手段 因此 模具生产单位在生产过程中 要健全模具零件及模具装 配前后的检验与验收制度 即根据本厂产品要求和工艺水平 编制切合实际的 质量检验规程 实行以检验人员专职检验与生产工人自检互检相互结合的检验 方法 严格按图样技术条件和有关工艺文件进行必要的检查 在检验中 除了 进行工序间的检验和装配后的验收外 还加强各工序实际操作的检查 以督促 执行工艺规定 防止废品的产生 7 7 3 模具的检测 模具的检验与验收和设计 制造一样是模具制造中不可分割的部分 在模 具生产中起着积极的作用 是满足现代模具制造业发展的需要 同时 在检测 技术对于模具制造质量的提高 延长模具的寿命和能生产出高效 优质制品零 件 有着十分重要的意义 模具的检测主要是检查在设计 制造或装配中出现 的缺陷 并在交付客户前做最后的验证 保证模具的合格性和安全性并能生产 出合格的产品 模具零件加工及装配质量好坏 对模具的使用寿命有着较大的 影响 加强模具装配后及模具零件加工各工序间质量检验 是确保模具质量的重 要手段 因此 模具生产单位在生产过程中 要健全模具零件及模具装配前后 武汉理工大学毕业论文 23 的检验与验收制度 只有这样才能保证模具的合格性和安全性并能生产出合格 的产品 其具体方法可详细查 7 2 所示 表 7 2 模具中常见缺陷和调整方法表 6 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 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 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 凸模 导柱 导套与安装基面 不垂直 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 送料不畅通 有时被卡死 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 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 武汉理工大学毕业论文 24 8 模具材料的选用要求和选择原则 利用模具生产制品零件 其模具质量的好坏 寿命的长短 直接关系到产 品制造精度 性能和成本 是提高劳动生产率 降低消耗 创造效益 尽快使 产品占领市场的重要性条件 而模具的质量 使用寿命 制造精度及合格率很 大程度上取决于设计时对模具材料的选用 热处理工艺要求 模具零件配合精 度及公差等级的选择和表面质量要求 9 8 1 冷冲模材料的选用要求 冷冲模材料应具有的性能 冷冲模包括冲裁模 弯曲模 拉深模 成形模和冷挤压模等 冷冲模在工作 中承受冲击 拉深 压缩弯曲 疲劳磨擦等机械的作用 模具常常发生脆断 堆塌 磨损 啃伤和软化等形成的失效 因此 作为冷冲模主要材料的钢材 应具有的性能 1 应具有较高的变形抗力 主要抗力指标包括淬火 回火抗压强度 弯强度 等 其中硬度是模具注意重要的抗力指标 高的硬度是保持模具耐磨性的必要 条件 工作零件热处理后的硬度在 60HRC 强度和抗弯强度才能保证模具具有较 高的变形能力 2 应具有较高的断裂抗主要抗力指标有材料的抗冲击性能抗压强度 抗弯强 度 断裂抗力和冲击载荷下抵抗模具裂纹产生一个特性 也是作为防止断裂的一 个重要依据 其基体中碳含量越高冲击韧性越高 故对韧性的要求应依据载荷 较大的冷冲镦及剪切模易受偏心弯曲载荷细长凸模或有应力集中的模具 都需 要有较高的韧性 3 应具有较高的耐磨性和抗疲劳性能 对于在一定条件下工作的模具钢 为 了提高耐磨性 需要在硬度高的基体上均匀分布有大量细小硬的碳化物 相同硬 度下 提高钢的性能是模具在交变应力条件下产生的疲劳破坏 如模具长期使 用有刮痕凹槽等 4 应具有较好的冷 热加工工艺性 钢材的加工性能包括可锻性 可加工性 淬透性 淬硬性较小的脱碳敏感性和较小变形倾向等 以方便模具的加工 易 于成形及防止热处理后变形等 11 根据以上要求本次设计自行车脚蹬内板模具材料选择 Q235 F 武汉理工大学毕业论文 25 8 2 材料的选择原则 1 要选择满足模具零件工作要求的最佳综合性能的材料 要选择满足模具 零件工作要求的最佳综合性能的材料 2 要针对模具的失效形式选用钢材 钢材的失效是影响模具寿命的主要因 素包括 为防模具开裂 要选用韧性好的材料 为防磨损 应选用合金元素高的材料 对于大型冲模应选用淬透性好的材料 为保持钢材硬度能力 要选用耐回火性高的含铬 钼合金钢 为防热处理变形 对于形杂的零件应选用含碳量高 淬透性好的高合金材 料 3 要根据制品批量大小 以最低的成本的选材原则选用 对于需冲压数量较多模具 一般采用优质合金钢 而数量少的则采用碳素 钢 以降低成本 4 要根据冲模零件的作用选择 凸模凹模钢材选用 对于数量不多或厚度不大的可采用有色金属或黑色金 属 而对于支撑板 卸料零件 导向件应选用一般钢材 5 要根据冲模精密程度选用 在制造小型精密模具而又复杂时可选用优质合金钢制作 而对于比较简单 形状 精度有要求不高的模具应选用比较便宜的碳钢或低合金钢 9 8 3 最终材料选择 根据以上原则材料最终选择方案如下 导柱模座 Q235 垫板 45 凹模板 T8 卸料板 45 孔冲孔凸模 Gr12MoV 5 5 落料凸模 Gr12MoV 凸模固定板 45 模柄 Q235 止转销钉 45 孔冲孔凸模 T819 武汉理工大学毕业论文 26 翻边凸模 9SiGr 弹簧 GrWMn 整形凸模 Gr12 导尺 T10A 孔冲孔凹模 GrWMn15 翻边凹模 9SiGr 整形凹模 GCR15 承料板 Q235 挡料销 T10A 武汉理工大学毕业论文 27 总 结 通过这次设计 我懂得了很多关于模具的知识 更让我对模具的设计到制 造 以及开发有了一个系统的认识 虽然我设计的并不是一个很复杂模具 但 是对我这些没有系统学过模具课程就要做出属于自己的模具来说还是有很大的 难度的 从刚开始任务书的下达到今天的成果 这其中的问题都是我以前从没 有遇见的很陌生的问题 根本不知道从什么地方下手 在指导老师和同学们的 帮助下 在加上我的独自钻研 每个问题都在我的面前被解决