波纹片压弯曲模数字化设计与制造-冲压模具【三维PROE】【冲压模具设计稿】
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- 内容简介：
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毕业设计(论文)任务书题 目 波纹片压弯曲模数字化设计与制造 起讫日期 2015 年 10 月 12日至 2016 年1月 8 日学生姓名 轩振原 专业班级 R机械114所在学院机械工程学院指导教师 汤武初 职称副教授 所在单位 模具数字化设计制造教研中心 2015年 10 月 12日任务及要求：1.设计（研究）内容和要求（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求）1） 设计内容：a根据控制面板零件的零件图（具体参数要求见图纸），建立零件模型；b控制面板零件冲压工艺分析与参数计算；c. 模具总体结构设计；d. 基于CERO进行模具非标零件设计并生成模具零件工程图； e基CERO进行模具的总体装配、非标模具零件加工过程的运动仿真及干涉检测，并生成模具总装图（d、e合计3张A0图）；f对非标模具零件进行加工工艺路线设计及数控加工编程；g编写设计说明书一份（10000字左右）；h实习（调研）报告一份（不少于3000汉字）；i相关专业外文翻译（不少于3000汉字）。 2）设计要求：a设计方案正确，结构合理；b图纸视图完整、布局合理、标注规范，制图符合国家标准；c设计计算说明书条理清楚，计算分析正确、严谨，结论合理，符合规范要求。2.原始依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等）1）目前我国模具产业已进入了高速的发展时期，急缺模具设计人才。计算机辅助设计（CAD)与计算机辅助制造(CAM)的生产形式正在我国企业中被广泛采用。CERO是优秀的三维CAD/CAM软件，在模具设计领域被广泛使用。学生在前期的学习过程中具备专业知识和实际应用的基础；2）机械工程学院具有Keller实验室，装备有CERO软件，并可以进行CAD、CAM以及进行数控数控加工仿真，可供学生使用；3）本题目通过基于CERO进行冲压模具的数字化设计与制造，不但可以培养学生模具设计的专业技能，适应社会的需求，而且可以使学生深刻理解计算机辅助设计与计算机辅助制造的生产方式。通过毕业设计对整个大学所学知识进行综合应用，掌握利用CERO软件进行产品设计、工程制图与数控加工的基本技能。3.主要参考文献1）杨占尧主编，最新冲压模具标准及应用手册.化学工业出版社，2010年2）廖伟编著，冲压模具设计技巧与禁忌简明手册.化学工业出版社，20143）李海强主编，简明机械制图手册.机械工业出版社，2012.124) 北京兆迪公司主编，Creo2.0模具设计实例精解.北京：机械工业出版社，2013.65）北京兆迪公司编著，Creo2.0 基础教程.北京：机械工业出版社，2013.66）北京兆迪公司编著，Creo2.0模具设计教程.北京：机械工业出版社，2013.67）北京兆迪公司编著，Creo2.0 工程图教程.北京：机械工业出版社，2013.68）北京兆迪公司编著，Creo2.0 数控加工教程.北京：机械工业出版社，2013.69）李名望主编，冲压模具结构设计200例，化学工业出版社，2014指导教师签字： 教研室主任签字：年月日 年月日毕业设计题目题目 波波纹纹片片压压弯弯曲曲模模数数字字化化设设计计与与制制造造系 别 年级专业 学生姓名 xxx 指导教师 xxx 专业负责人 xxx 答辩日期 摘 要第 2 页 共 29 页摘 要在这次设计中根据所给题目的要求，首先对冲压件进行了分析，分析该零件的尺寸精度得出用一般精度的模具即可满足零件精度的要求，再从零件的形状、尺寸标注及生产批量等情况看，选择加工方案。由于模具工业的重要性,模具成型工艺在各个工业部门得到了广泛的应用,使得模具行业的产值已经大大超过机床刀具工业的产值.这一情况充分说明在国民经济蓬勃发展的过程中,在各个工业发达国家对世界市场进行激烈的争夺中,越多越多地采用模具来进行生产,模具工业明显地成为技术 经济和国力发展的关键.因此,要使国民经济各个部门获得高速发展,加速实现社会主义四个现代化,就必须尽快将模具工业搞上去,使模具生产形成一个独立的工业部门,从而充分发挥模具工业在国民经济中的关键的作用. 本设计波纹片零件冲压模具，凹模安装在模具下模座上。其中主要是其工作部分的尺寸设计，以保证制件的精度和质量要求。关键词：模具 折弯件 凸模 凹模摘要第 3 页 共 29 页Abstract In this design according to the requirements of the topic, firstly, stamping parts are analyzed, the dimensional accuracy of the parts of the analysis that the general accuracy of the mould can meet the requirements of precision parts, from the shape, dimension and mass production situation, selection and processing scheme. Due to the importance of the mold industry, mold forming technology has been widely used in various industrial sectors, so that the mold industry output value has been greatly exceeded the machine tool industry output value. This fully explained in the process of national economy vigorous development, in the fierce competition for each industrial developed countries on the world market, more and more using mold for production, key technology and national economic development has become the mold industry obviously.Therefore, to make each department of national economic high speed development, accelerate the realization of the four modernizations of socialism, we must mold industrial make up as soon as possible, so that the mold production formed an independent industrial sector, so as to give full play to the key role of mold industry in the national economy. The design of bending plate stamping bracket parts of the die, punch and die installed in the mould of the lower mould seat. Flip composite modulus waste disposal, without two clean, convenient and safe operation, high production efficiency. The design process of compound die and bending die compound die is similar, the bending die structure is more complex. The design is mainly the design of the punch, concave die and punch and die, which is mainly designed dimension of the part of the work, to ensure the precision and quality requirements.Keywords: Die； Blanking piece； punch die； 目录第 4 页 共 29 页目录目录第 1 章 工件分析.61.1 材料的工艺分析.61.2 材料选择.81.3 工件结构形状.81.4 尺寸精度.8第 2 章 折弯工艺方案的确定.10第 3 章 模具总体设计.113.1 模具类型的选择.113.2 操作与定位方式.113.3 卸料、出件方式.113.4 确定送料方式.123.5 确定导向方式.12第 4 章 计算冲压力与压力机的初选.134.1 折弯力 Fp 的计算.134.2 总的冲压力 F 的计算.134.3 压力机的初选.14第 5 章 折弯模间隙的确定.155.1 折弯间隙 Z.155.2 折弯间隙分析.15第 6 章 凹、凸模刃口尺寸的计算.166.1 刃口尺寸计算的基本原则 .166.2 刃口尺寸的计算.17第 7 章 主要零部件的设计.187.1 橡胶的选用.187.2 模架及其零件的设计 .19第 8 章 校核模具闭合高度及压力机有关参数.208.1 闭合高度的计算.208.2 冲压设备的选定.21目录第 5 页 共 29 页第 9 章模具数控加工工艺设计.219.1 坯料的确定.219.2 模板的平面加工.229.3 孔及孔系的加工.239.4 部分数控加工代码.25结结 论论.27致谢.28参考文献.29第 6 页 共 29 页第第 1 1 章章 工件分析工件分析1.1 材料的工艺分析材料的工艺分析近年来,.由于模具技术的迅速发展, 模具设计与制造已成为一个行业越来越来引起人们的重视.模具是现代工业生产中重要的工艺装备,他在各种生产行业,特别是冲压和塑料成形加工中,应用极为广泛.我国模具工业总产值中,冲压模具的产值约为50.现代模具技术的发展,在很大程度上依赖于模具标准化的程度,优质模具材料的研究,先进的模具设计和制造技术,专用的机床设备及高水平的生产技术管理等等,但其中模具设计是至关重要的一个方面. 利用模具生产零件的方法已成为工业上进行成批或大批生产的主要技术手段,它对于保证制品质量,缩短试制周期,进而争先进入市场,以及产品更新换代和新产品开发都具有决定性意义.因此德国把模具成为”金属加工中的帝王”,把模具工业视为”关键 工业”,美国把模具成为”美国工业的基石”,把模具工业视为”不 可估量其力量的工业”,日本把模具说成”促进社会富裕繁荣的动力”把模具工业视为”整个工业发展的秘密”由于模具工业的重要性,模具成型工艺在各个工业部门得到了广泛的应用,使得模具行业的产值已经大大超过机床 刀具工业的产值.这一情况充分说明在国民经济蓬勃发展的过程中,在各个工业发达国家对世界市场进行激烈的争夺中,越多越多地采用模具来进行生产,模具工业明显地成为技术 经济和国力发展的关键.从我国的情况来看,不少工业产品质量上不 去,新产品开发不出来,老产品更新速度慢,能源消耗指标高,材料消耗量大,这些都与我国模具生产技术落后,没有一个强大的 先进的模具工业密切相关.因此,要使国民经济各个部门获得高速发展,加速实现社会主义四个现代化,就必须尽快将模具工业搞上去,使模具生产形成一个独立的工业部门,从而充分发挥模具工业在国民经济中的关键的作用.冲压生产靠模具和压力机完成加工过程,与其他机械加工方法相比,其在技术和经济方面有如下特点:冲压加工的生产效率高,且操作方便,易于实现机械化和自动化.普通压力机每分钟可以生产十几个零件,高速压力机每分钟可生产几百甚至上千件零件.所以它是一种高效率的加工方法.第 7 页 共 29 页冲压件的尺寸精度由模具来保证,所以质量稳定,互换性好.冲压可加工出尺寸范围较大 形状较复杂的零件,小到仪表零件,大到汽车覆盖件,还可获得其他加工方法难以制造的壁薄 、 质量轻、 刚性好 、 表面质量高 、 形状复杂的零件.冲压加工一般不需要加热毛坯,也不像切削加工那样,需大量切削金属,所以它不但节能,而且节约金属,故冲压件的成本较低.由于冲压工艺具有上述突出的特点,因此在国民经济各个领域广泛应用.例如,航空航天、机械、电子通信 、交通 、兵器 、日用电器及轻工等产业都有冲压加工,不但在工业生产中广泛才用冲压工艺,而且可以说每个人每天都直接与冲压产品发生联系.冲压在现代工业生产中,尤其是大批量生产中应用十分广泛.相当多的工业部门 越来越多地才用冲压加工方法加工零件部件,如汽车 、农机、仪表 、仪器 、电子、航空 、航天 、军工 、家电及轻工等行业.在这些工业部门中,冲压件所占比例相当大,少则 60以上,多则 90以上.不少过去用锻造 铸造 和切削加工方法制造的零件,现在大多也被质量轻 刚度好的冲压件所代替.因此可以说,如果生产中不广泛才用冲压工艺,许多工业部门要提高生产效率和产品质量 、 降低生产成本 、快速进行产品更新换代是难以实现的。工件名称：波纹片 工件简图：如图 1.1 所示 材料：铝箔 LF21-Y2 厚度：0.15mm 工件精度：IT14第 8 页 共 29 页图 1.1 工件简图1.2 材料选择材料选择根据表 1.1，铝箔片为碳素钢，具有良好的塑性、焊接性以及压力加工性，主要用于工程结构和受力较小的机械零件。综合评比均适合折弯加工。1.3 工件结构形状工件结构形状工件结构形状相对简单，皆为直线，孔与边缘之间的距离也满足要求，可以折弯。1.4 尺寸精度尺寸精度零件图上所注公差经查标准公差表 1.2 为 IT14 级，尺寸精度较低，普通折弯完全可以满足要求。根据以上分析：该零件折弯工艺性较好，适宜折弯加工。表 1.1 黑色金属的力学性能极限强度材料名称材料牌号材料状态抗剪MPa/抗拉MPab/伸长率%/屈服强度MPas/弹性模量E/MPa铝箔片216-304275-3833217708255-353324-4413219618600010F216-333275-4123018610255-333294-4322920619400015F245-363314-4512815265-373333-47126225198000合金钢20F已退火的275-383333-47126225196000第 9 页 共 29 页2O275-392353-5002524520600025314-432329-5392427519800030353-471441-5882229419700035392-511490-6372031419700040412-530511-6571833320900045432-549539-6861635320000050432-569539-71614373216000表 1.2 部分标准公差值（GB/T1800.31998）公差等级IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15基本尺寸/m /mm36812183048750.120.180.300.48610915223658900.150.220.360.58101811182743701100.180.270.430.70183013213352841300.210.330.520.843050162539621001600.250.390.620.621.005080193046741201900.300.460.741.2080120223554871402200.350.540.871.40从表 1.1 中查出铝箔片抗拉强度：=275383Mpa抗剪强度：=216304Mpa伸长率： =32%分析其力学性能较好，故选择铝箔片材料。第 10 页 共 29 页第第 2 2 章章 折弯工艺方案的确定折弯工艺方案的确定该制件的折弯工序包括只有折弯， 该工序只进行折弯,别的工序已完成.第 11 页 共 29 页第第 3 3 章章 模具总体设计模具总体设计3.1 模具类型的选择模具类型的选择经分析，工件尺寸精度要求不高，形状较简单，但工件产量较大，根据材料厚度，为保证冲模有较高的生产率，通过比较，决定实行工序集中的工艺方案，弹性卸料装置的倒装复合模具结构方式。3.2 操作操作与定位方式与定位方式一、操作方式零件的生产批量较大，但合理安排生产可用手工送料方式，提高经济效益。二、定位方式因为导料销和挡料销结构简单，制造方便。且该模具采用的是条料，根据模具具体结构兼顾经济效益，控制条料的送进方向采用导料销，控制送料步距采用固定挡料销。3.3 卸料、出件方式卸料、出件方式一、卸料方式刚性卸料与弹性卸料的比较：刚性卸料是采用固定卸料板结构。常用于较硬、较厚且精度要求不高的工件折弯后卸料。当卸料板只起卸料作用时与凸模的间隙随材料厚度的增加而增大，单边间隙取（0.20.5）t。当固定卸料板还要起到对凸模的导向作用时卸料板与凸模的配合间隙应该小于折弯间隙。此时要求凸模卸料时不能完全脱离卸料板。主要用于卸料力较大、材料厚度大于 2mm 且模具结构为倒装的场合。弹压卸料板具有卸料和压料的双重作用，主要用于料厚小于或等于 2mm 的板料由于有压料作用，冲件比较平整。卸料板与凸模之间的单边间隙选择（0.10.2）t,若弹压卸料板还要起对凸模导向作用时，二者的配合间隙应小于折弯间隙。常用作落料模、冲孔模。第 12 页 共 29 页工件平直度较高，料厚为 0.3mm，卸料力不大，由于弹压卸料模具比刚性卸料模具方便，操作者可以看见条料在模具中的送进动态，且弹性卸料板对工件施加的是柔性力，不会损伤工件表面，故可采用弹性卸料。3.4 确定送料方式确定送料方式因选用的冲压设备为开式压力机，采用横向送料方式，即由右向左送料。3.5 确定导向方式确定导向方式采用后侧导柱模架。由于前面和左右不受限制，送料和操作比较方便。因为导柱安装在后侧，工作时，偏心距会造成导套导柱单边磨损，严重影响模具使用寿命，且不能使用浮动模柄。第 13 页 共 29 页第第 4 4 章章 计算冲压力与压力机的初选计算冲压力与压力机的初选计算折弯力是为了选择合适的压力机，设计模具和检验模具的强度，压力机的吨位必须大于所计算的折弯力，以适宜折弯的要求，普通平刃折弯模，其折弯力一般可以按下式计算：PFFp=Kp Lt =Lt （6.1）式中 材料抗剪强度（MPa）；L折弯周边总长（mm）；t材料厚度（mm）；系数 Kp是考虑到折弯模刃口的磨损，凸模与凹模间隙之波动，取 Kp =1.3。4.1 折弯力折弯力 Fp 的计算的计算据图 5.3 可得一个零件内外周边之和 L=665.40mm。查合金钢的力学性能表知：铝箔片的抗剪强度 =216Mpa304Mpa，取260Mpa，制件厚度 t=0.15mm，则根据公式(6.1)： Fp= Kp Lt=1.30.15665.40260=67471.6(N)67.5（KN）4.2 总的冲压力总的冲压力 F 的计算的计算根据模具结构总的冲压力 F=67.5（KN）选用的压力机公称压力 P（1.11.3）F 第 14 页 共 29 页4.3 压力机的初选压力机的初选折弯时，压力机的公称压力必须大于或等于折弯各工艺力的总和。冲压设备属锻压机械。常见的冷冲压设备有机械压力机。表 6.2 部分常用开式压力机的主要技术参数型号技术参数单位J23-4J23-6.3J23-10J23-16J23-25J23-63J23-100滑块公称压力KN40631001602506301000滑块行程次数次/mm2001601351151007070最大闭合高度mm160170180220250360360闭合高度调节量mm35405060709090立柱间距mm100150180220260250250左右mm100140170200300300滑块地面尺寸前后mm90120150180340340直径mm3050模柄孔尺寸深度mm5070垫块厚度mm35405060708090最大倾斜角453530左右mm280315360450560630710工作台尺寸前后mm180200240300360420480根据冲压力的计算和压力中心的计算，选择开式压力机的型号为 J23-10。第 15 页 共 29 页第第 5 5 章章 折弯模间隙的确定折弯模间隙的确定5.1 折弯间隙折弯间隙 Z指折弯模中凹模刃口横向尺寸 DA与凸模刃口横向尺寸 DT的差值（如图 8.1），是设计模具的重要工艺参数。图 8.1 折弯间隙5.2 折弯间隙分析折弯间隙分析一、间隙对折弯件尺寸精度的影响折弯件的尺寸精度是指折弯件的实际尺寸与基本尺寸的差值，差值越小，则精度越高，这个差值包括两方面的偏差，一是折弯件相对于凸模或凹模的偏差，二是模具本身的制造偏差。二、间隙值的确定凸、凹模间隙对折弯件质量、折弯工艺力、模具寿命都有很大的影响。设计模具时一定要选择合理的间隙，以保证折弯件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求，所需折弯力小、模具寿命高，但分别从质量，折弯力、模具寿命等方面的要求确定的合理间隙并不是同一个数值，只是彼此接近。考虑到模具制造中的偏差及使用中的磨损、生产中通常只选择一个适当的范围作为合理间隙，只要间隙在这个范围内，就可以冲出良好的制件，这个范围的最小值称为最小合理间隙 Zmin，最大值称为最大合理间隙 Zmax。考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，故设计与制造新模具时要采用最小合理间隙值 Zmin。第 16 页 共 29 页确定合理间隙的方法有经验法、理论确定法和查表法。对于尺寸精度，断面垂直度要求高的制件应选用较小的间隙值，对于垂直度与尺寸精度要求不高的制件，应以降折弯力、提高模具寿命为主，可采用较大的间隙值。由于理论法在生产中使用不方便，所以常采用查表法来确定间隙值。根据间隙表 8.1 查得材料铝箔片的最小双面间隙 Zmin=0.04mm，最大双面间隙Zmax=0.060mm表 8.1 部分较大间隙的折弯模具初始双面间隙08、10、35、09Mn2、铝箔片40、5016Mn65Mn材料厚度mmZ 最小Z 最大Z 最小Z 最大Z 最小Z 最大Z 最小Z 最大小于0.5较小间隙0.50.040.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.80.0720.1040.0720.1040.0720.1040.0640.0921.00.1000.1400.1000.1400.1000.1400.900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.2402.00.2460.3600.2600.3800.2600.3802.50.3600.5000.3800.5400.3800.5403.00.4600.6400.4800.6600.4800.6604.00.6400.880注：08 钢折弯皮革、石棉和纸板时，取间隙的 25%。第第 6 6 章章 凹、凸模刃口尺寸的计算凹、凸模刃口尺寸的计算6.1 刃口尺寸计算的基本原则刃口尺寸计算的基本原则折弯件的尺寸精度主要取决于模具刃口的尺寸的精度，模具的合理间隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及制造公差，是设计折弯第 17 页 共 29 页模关键环节。由此在决定模具刃口尺寸及其制造公差时需要考虑以下原则：1.落料件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔尺寸由凸模尺寸决定。故设计落料模时，以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模时，以凸模尺寸为基准，间隙取在凹模上。2.考虑到折弯中凸、凹模的磨损，设计落料凹模时，凹模基本尺寸应取尺寸公差范围的较小尺寸；设计冲孔模时，凹模基本尺寸应取工件孔尺寸公差范围的较大尺寸。3.确定冲模刃口制造公差时。如果对刃口精度要求过高，增加成本，如果对刃口精度要求过低，会使模具的寿命降低。若工件没有标注公差，则对于非圆形工件按国家“非配合尺寸的公差数值”IT14 级处理，冲模可按 IT11 级制造；对于圆形工件按 IT6IT7 级制造。冲压件的尺寸公差应按“入体”原则标注单项公差，落料件上偏差为零，下偏差为负；冲孔件上偏差为正，下偏差为零。6.2 刃口尺寸的计算刃口尺寸的计算根据模具的加工方法不同，凸、凹模刃口尺寸的计算方法分为两种情况。凸模与凹模分开加工和凸模与凹模配合加工。对于该制件应该选用凸模与凹模分开加工方法。凸模与凹模分开加工是指凸模和凹模分别按图纸加工至尺寸。要分别标注凸模与凹模刃口尺寸与制造公差。为了保证初始间隙值小于最大合理间隙 Zmax必须满足下列条件：minmaxpdZZ或者、minmaxd6.0minmax4.0第 18 页 共 29 页第第 7 7 章章 主要零部件的设计主要零部件的设计7.1 橡胶的选用橡胶的选用弹性装置主要有弹簧和橡胶两种，因为该模具为复合模具，所以采用橡胶作为卸料板的弹性元件。根据模具安装空间，安装四个圆筒形合成橡胶，设卸料螺钉直径为 8mm，橡胶上螺钉孔直径为 10mm，则：一、橡胶高度的计算橡胶的自由高度，由下式得： mmHhH423530.025.085.230.025.0自（10.6）式中 H自橡胶的自由高度()；mmh卸料板的工作行程()；mmH凹模或凹凸模的刃磨量（mm）；一般取 410mm；则橡胶高度取42mm。二、橡胶直径的计算 （10.7)(123306.14/52302mmpPAx （10.8）mmAdD(4114.31233410014.342式中 px橡胶的压力，可取等于或大于卸料力()；Np与橡胶压缩量的单位压力，查表 10.6 得 1.06；aMPA橡胶截面面积()；2mmd橡胶上螺钉孔直径（mm）；D橡胶的直径()；mm因为在此模具中采用的是弹压卸料板，所以橡胶在模具中的个数为四个，直径为 41的圆筒形橡胶。mm第 19 页 共 29 页因为0.5=0.9761.5，所以选橡胶符合要求。4241橡胶的安装高度： Hd =42-0.142=37.8mm（取 38mm）表 10.6 橡胶压缩量与单位压力关系压缩量/%101520253035聚氨酯橡胶1.12.54.25.6单位压力/MPap合成橡胶0.260.50.741.061.522.17.2 模架及其零件的设计模架及其零件的设计常用的导柱导套式模架，是由上、下模座和导向零件组成。模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并承受冲压过程的全部载荷。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、下模间的精确位置，由导柱、导套的导向来实现。本设计选用后侧导柱模架如图 10.6，后侧导柱模架，由于前面和左、右不受限制，送料和操作比较方便，因导柱安装在后侧，工作时，偏心距会造成导柱导套单边磨损，并且不能使用浮动模柄结构。图 10.6 模架一、模架的选用以凹模周界尺寸为依据，根据标准 GB/T2851.11990 选择模架规格为：100mm80mm20mm（GB/T2855.1-1990）。二、导柱、导套的选用导柱与导套的结构、尺寸一般都是直接由标准中选取，在选用时导柱的长度应保证冲模在最底工作位置时，导柱上端面与上模座顶面的距离不小于(1015)mm。第 20 页 共 29 页在最高工作位置时，导柱上端面与导套的下端面的距离不小于(1020)mm，导柱和导套的配合精度由表 10.7 查出选择 II 级。根据标准 GB/T2851.11990 知模架的闭合高度 Hmin=160mm，Hmax=190mm。导柱 d/mmL/mm 为 25mm150mm导套 d/mmL/mmD/mm 为 25mm85mm33mm表 10.7 导柱、导套配合间隙模架精度等级I 级II 级配合形式导柱直径配合间隙值配合后的过盈量180.0100.01518300.0110.01730500.0140.021滑动配合50800.0160.025滚动配合18350.010.02三、上、下模座的选用根据模架的规格选择对应的上、下模座如下：上模座 100mm80mm25mm(GB/T2855.1-1990)；下模座 100mm80mm30mm(GB/T2855.2-1990)。四、模柄的选用根据上模座的厚度可选择材料铝箔片 A 型 40x85 凸缘式模柄；JB/T7646.3-1994。第第 8 8 章章 校核模具闭合高度及压力机有关参数校核模具闭合高度及压力机有关参数8.1 闭合高度的计算闭合高度的计算根据凹模外形尺寸 10080 参照模架 GB/T2851.1-1990，选取凹模周界100100 的后侧导柱模架：10080160190。模具的闭合高度与压力机的装模高度关系： HmaxH15H模HminH1 +10已知 Hmax =250mm，H1=70mm，Hmin =180mm第 21 页 共 29 页模具闭合高度应为：175H模120闭合高度 H模：为上模座、下模座、垫板、凸模、凹模厚度的总和。即H模=35+40+10+49+30-1=163mm因为 175H模=163120，满足装模高度要求。8.2 冲压设备的选定冲压设备的选定通过校核，选择开式压力机 J2310 能满足使用要求。其主要技术参数如下：公称压力：100kN滑块行程：135mm最大闭合高度：180m闭合调节量：50mm工作台尺寸（前后左右）：360mm240mm 垫板尺寸（厚度）：50mm模柄孔尺寸：直径 30mm，深度 50mm第第 9 9 章章 模具数控加工工艺设计模具数控加工工艺设计 塑料模具的零件类型很多，加工条件不同其加工方法各不相同。目前模具的主要加工手段有：经济低精度的通用加工、电火花成型与线切割加工、精密数控加工、高速切削加工等。由于精度要求一般，模具结构尤其是型腔结构复杂程度一般，因此模具的加工立足于经济、可行，故采用了普通加工与电火花成型相结合的工艺方法。根据零件类型下面简单分析一下主要类型零件的加工工艺。9.1 坯料的坯料的确定确定坯料是指模具零件采用材料的原始状态。一般情况下，采用标准棒料或板材，第 22 页 共 29 页也可采用锻造坯料。在有专业模具企业中，对性能要求不高的材料多采用标准规格材料，而对性能要求较高的材料则要经锻造，然后经热处理调质后具有适当硬度和便于加工抛光的专用模具用钢切割成坯料，这种形式加工余量小，节省了人工和材料用量。坯料通过锻造可使金属材料的金相组织密实，对其强度和刚度也有提高。只是应严格控制加工余量，加工余量过大，会引起材料和加工工时的浪费。9.2 模板的平面加工模板的平面加工9.2.1 平面的粗加工平面的粗加工平面切削加工是指用车床、刨床、铣床等对坯料的 6 个方面进行粗加工，再去掉坯料的加工余量后，在留出足够的半精加工余量，同时对模板上较大的孔也应进行粗加工。粗加工完了之后，应进行一次退火处理或调质处理，以去除模板的内部应力，使其组织稳定，以防止在模具制造、模具成型或淬火过程中的变形或淬裂。9.2.2 平面的半精加工平面的半精加工在经过退火而消除内应力之后，模板会产生不同程度的变形。半精加工就是去除其变形量，并给精加工留出适当的加工余量。9.2.3 平面的精加工平面的精加工通过以上的加工程序，模板已形成了基本轮廓。采用平面磨床磨削模板厚度的两平面，并达到要求的厚度尺寸和表面粗糙度。这两个分模面即是 z 轴方向上的加工基准面。取任意相邻的两个侧面进行高精度的直角加工，并与模板平面相互垂直。这两个侧面即是 x，y 方向上的加工基准面，分别作文字标记，如 x，y。当平面的精度要求，特别是平面度公差要求很高时，可以采用研磨的方法，即采用铸铁平板作为研具，由很细的金刚砂做磨料，施以较小的压力均匀平衡的去除配合面的余量，达到多面积的良好接触。第 23 页 共 29 页9.2.4 薄板的精加工薄板的精加工当模板较薄或太薄时，在退火填质或淬硬后容易发生弯曲或翘曲形变的现象。在磨削发生形变的薄板时，应使用薄而宽的挡板，将薄板四周挡住，并将被加工的薄板的凹面向下，然后以很小的磨削量对凸面进行磨削，当磨削部分的长度达到薄板长度的 2/3 时，将薄板翻面，依然采取精度磨削的状态，这样反复数次，直到翘曲的现象完全消失，才能按常规磨削。因此，薄板的预留余量应该加大，以防止达到尺寸要求时局部仍有凹处，而导致薄板报废的现象。9.3 孔及孔系孔及孔系的加工的加工在模板平面加工完成之后，在模板上需要加工的部位，包括镶嵌成型零件的各种形状的孔，导柱孔、复位杆孔、顶杆孔、侧抽芯时的导滑槽、固定模板的螺栓孔以及冷却水道孔、钓钩孔等，即在模板上需要加工的部位不外乎是进行各种形式的孔及孔系的加工。塑料模上的加工方法主要有：钻孔、扩孔、镗孔、磨孔等，这是根据孔的精度等级和表面粗糙度的要求决定的。塑料模的同一零件上经常出现由相互位置精度要求的多个孔称为孔系。对孔系的加工除了要保证孔本身的精度要求和粗糙度要求外，还要保证孔与孔之间的位置精度要求，各平行孔之间的轴线平行度、各同轴孔之间的轴线同轴度以及孔的轴线与基准面之间的平行度和垂直度等等。9.3.1 孔系的加工孔系的加工孔系的加工在一般情况下是以 x，y，z 为基准面的，找出需要加工部位的中心，并划出与 x，y 相互垂直的交叉中心线，依照蓝图画出加工轮廓线来。孔系的加工大体有如下几种方法：（1）精密划线加工找出中心线后，在中心处用冲头打窝，首先选用比被加工孔直径小的钻头钻孔。钻孔后，检验孔与基准面的相对位置以及各孔之间的相对位置是否满足位置精度的第 24 页 共 29 页要求，如果发现偏差可用整形锉修正，然后再扩孔，再检验，直到各孔位置精度达到欲求位置，最后进行留有铰孔位置余量的最后扩孔，并进行粗铰和精铰。（2）对合加工当两块模板具有相同位置的多个通孔时，可采用两模板对合在一起的方法加工，如导柱孔以及成型零件的镶嵌固定孔等。对于加工和直径均相同的孔是以 x，y 各侧边为基准面时，按装配时的排列顺序，将它们装夹在一起，只需一面划线，并对模板找平，就可以同时将对应的两个通孔同时加工出来，各孔的位置不必有严格的要求，他们在同一位置加工的磨只要按模具的装配位置顺序组装，位置度的偏差对整体没有影响。对位置相同，但孔的直径不同的孔，在装夹两块模板时，在其中间平行垫起一个进刀距离的平行垫板，并将带大孔的模板位置在上部划线，同时加工出底部的小孔后，再对打孔进行扩孔，同样达到以上的效果。（3）坐标镗床加工这是目前最常用的加工孔系方法，坐标镗床是具有二维坐标的高精度机床，它是通过带有误差补偿装置的精密丝杠，或带有游标的精密直尺以及作为标准读数的光学装置来控制工作台，精确移动坐标直尺，并通过有精密回转工作台等附件，保证在二维坐标的位置空间，完成各相对位置的精确定位及精密加工，因此，保证模板上的相对应的孔即使分别加工，也能达到组装的精度要求。9.3.2 导柱导套的孔加工导柱导套的孔加工导柱导套组成了塑料模的导向装置，导向装置除具有模板的导向作用外，还有模板间相互移动的定位作用以及承受一定侧压力的作用，导柱和导套分别安装在动模板上，当不设置导套时，模板一侧是导柱定位孔，另一侧则是导向孔。它的相对位置误差一般要求在 0.01 mm 范围内，因此导柱和导套的孔可以在坐标镗床上分别加工，也可采用对合加工的方法，将动模板和定模板按装配位置的排列顺序装夹在一起同时加工。导柱和导套的孔安排在什么时候加工，根据具体情况决定。（1）先加工导柱导套孔定模和动模上固定成型零件的孔均为通孔，可以首先安排加工导柱导套的孔，第 25 页 共 29 页在加工成型零件固定孔时，可以利用导柱导套孔作为定位（有两个以上不相邻的孔定位即可） ，采用对合加工的方法，在同一工位，将两块模板的固定孔加工出来。（2）先加工成型固定孔，后加工导柱孔在定动模之间设有定位装置的模具结构，在合模时，它们能够正确定位时，可采用后加工导柱导套孔的方式。成型零件加工完毕后，组合装夹在一起同时加工导柱孔。9.4 部分数控加工代码部分数控加工代码%N0010 G40 G17 G90 G70N0020 G91 G28 Z0.0:0030 T00 M06N0040 G0 G90 X4.2717 Y5.2992 S0 M03N0050 G43 Z-2.9331 H00N0060 Y4.9055N0070 G1 Y4.7874 F9.8 M08N0080 X3.6811N0090 X-3.6811N0100 X-4.2717N0110 Y4.9055N0120 G0 Y5.2992N0130 X4.2717N0140 Z-3.6811N0150 Y4.9055N0160 G1 Y4.7874N0170 X3.6811N0180 X-3.6811N0190 X-4.2717N0200 Y4.9055N0210 G0 Y5.2992N0220 Z2.6434N0230 X3.3858N0240 Y1.2992N0250 G1 Y1.1811N0260 X2.7835N0270 X-2.7835N0280 X-3.3858N0290 Y1.2992N0300 G0 Y5.2992N0310 X3.3858第 26 页 共 29 页N0320 Z1.8538N0330 Y1.2992N0340 G1 Y1.1811N0350 X2.7835N0360 X-2.7835N0370 X-3.3858N0380 Y1.2992N0390 G0 Y5.2992N0400 X3.3606N0410 Z1.0641N0420 Y1.2992N0430 G1 Y1.1811N0440 X2.7352N0450 X-2.7352N0460 X-3.3606N0470 Y1.2992N0480 G0 Y5.2992N0490 X2.8593N0500 Z.2745N
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