鋼圈切邊模的設(shè)計(jì)制造說(shuō)明書(shū)

1、<p>　　鋼圈切邊模的設(shè)計(jì)制造</p><p><b>　　[摘要]：</b></p><p>　　這是一副生產(chǎn)拖拉機(jī)鋼圈的模具，生產(chǎn)一個(gè)鋼圈需要很多道工序，分為下料拉深、切邊、第二次拉深和沖孔等幾道工序，這是其中的第二道切邊工序。這副模具的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易裝配和維修而且精度高。這道切邊工序的目的是為了使第一道下料拉深出來(lái)的制品周邊材料均勻，從而使下道

2、拉深工序完成后產(chǎn)品的高度一致。這個(gè)制品的外形直徑為φ348mm，毛坯直徑φ356mm，單邊切除的余料4 mm。結(jié)構(gòu)巧妙、導(dǎo)向精確是這副模具的特點(diǎn)。</p><p><b>　　[關(guān)鍵詞]</b></p><p>　　鋼圈　　切邊模 設(shè)計(jì) 凸模凹模　加工制造</p><p>　　目 錄</p><p&g

3、t;　　一、前言···································&#

4、183;····································

5、······················ 1</p><p>　　二、設(shè)計(jì)任務(wù)析·········&#

6、183;····································

7、····································

8、3;··········· 1</p><p>　　三、方案的初步選定···················

9、3;····································&#

10、183;······························2</p><p>　　四、方案的詳細(xì)設(shè)計(jì)

11、83;····································&

12、#183;····································

13、;·······3 </p><p>　?。ㄒ唬┝慵墓に嚪治?#183;······················

14、83;····································&

15、#183;···················3 </p><p>　?。ǘ_裁間隙···········&#

16、183;····································

17、····································4<

18、;/p><p>　?。ㄈ_壓工藝計(jì)算································

19、;····································

20、83;···············7</p><p>　?。ㄋ模┠＞哳愋图敖Y(jié)構(gòu)確定···············&

21、#183;····································

22、;··················11</p><p>　?。ㄎ澹┲饕慵脑O(shè)計(jì)············

23、3;····································&#

24、183;·····························14</p><p>　?。┠＞卟牧系倪x擇及熱處理

25、83;····································&

26、#183;··························16</p><p>　　五、模具的制造····

27、83;····································&

28、#183;····································

29、;·············· 17</p><p>　?。ㄒ唬┲饕慵闹圃?#183;···············

30、83;····································&

31、#183;·························17</p><p>　?。ǘ┠＞哐b配·····

32、83;····································&

33、#183;····································

34、;·········· 18</p><p>　　六、總結(jié)評(píng)價(jià)·····················&

35、#183;····································

36、;····································

37、83; 20</p><p>　　七、 致謝·······························

38、····································

39、3;··································· 21</

40、p><p>　　八、 參考文獻(xiàn)································

41、83;····································&

42、#183;······················ 22 </p><p>　　九、 附錄········

43、83;····································&

44、#183;····································

45、;····················· 23</p><p><b>　　一、前言</b></p><p>　　模具工業(yè)是國(guó)發(fā)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)工作之一。

46、模具是成形制品或零件生產(chǎn)的一個(gè)重要的裝備。從航空航天，汽車(chē)等行業(yè)的零部件，到計(jì)算機(jī)電子電器，各種家電產(chǎn)品的生產(chǎn)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，對(duì)模 具工業(yè)都十分重視，因乃至人們的日常生活用品，幾乎各行各業(yè)都有用模具生產(chǎn)的制品和零部件。模具技術(shù)水平的高低反映了一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的能力。</p><p>　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的改革和發(fā)展，從

47、中央到地方都認(rèn)識(shí)到了模具的重要，都把模具擺到重要位置。先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)設(shè)備的引進(jìn)，促進(jìn)了我國(guó)實(shí)用模具技術(shù)和相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步。模具的品種和形式不斷豐富，許多大學(xué)和科研生產(chǎn)部門(mén)都建立了模具技術(shù)方面的研究和開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)，模具工程技術(shù)人員不斷創(chuàng)新，模具技工學(xué)校推陳出新，百花齊放，這些都給中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展注入新的活力。</p><p>　　目前，國(guó)內(nèi)外模具工業(yè)發(fā)展很快，模具產(chǎn)值已超過(guò)機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值，我國(guó)模具工業(yè)作為一個(gè)獨(dú)立的

48、，新型的工業(yè)，正處于飛速發(fā)展階段，已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)之一。其發(fā)展前景十分廣泛，據(jù)預(yù)測(cè)，未來(lái)我國(guó)將成為世界模具工業(yè)強(qiáng)國(guó)。現(xiàn)在由于我國(guó)起步晚，底子薄，“九五”期間雖有較快的發(fā)展，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，差距還是相當(dāng)?shù)拇蟆ＴS多模具還需要進(jìn)口，模具制造高級(jí)技能人才，也供不應(yīng)求，為進(jìn)一步加快我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展，當(dāng)務(wù)之急就是普及先進(jìn)模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，培養(yǎng)專業(yè)高級(jí)人才。</p><p>　　這是本地一副為手扶拖拉機(jī)廠生產(chǎn)配套

49、零件（鋼圈）的切邊模具，我在對(duì)這副模具進(jìn)行拆裝、維修的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了很多值得學(xué)習(xí)的東西，頗有收獲?，F(xiàn)把自己對(duì)其中設(shè)計(jì)和制造方面的理解和體會(huì)整理成文， 作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)任務(wù)分析</b></p><p>　　工件名稱：工農(nóng)12型手扶拖拉機(jī)鋼圈第二道生產(chǎn)工序，工件如圖1所示。</p><p><b>

50、　　材料：08</b></p><p><b>　　生產(chǎn)批量：大批量</b></p><p>　　工農(nóng)12型手扶拖拉機(jī)鋼圈的生產(chǎn)分為下料拉深、切邊、第二次拉深和沖孔這幾道工序，本次的設(shè)計(jì)任務(wù)是其中的第二道工序。這道工序的目的是為了使第一道下料拉深出來(lái)的制品周邊材料均勻，從而使下道拉深工序完成后產(chǎn)品的高度一致。這個(gè)制品的外形直徑為φ348mm，毛坯直徑φ35

51、6mm，單邊切除的余料4 mm。由于工件的外形尺寸相對(duì)較大，這對(duì)設(shè)計(jì)和制造提出了較高的要求。</p><p><b>　　三、方案的初步選定</b></p><p>　　方案的確定實(shí)際上就是如何解決切邊廢料順利排出的問(wèn)題。通常采取的有如下兩種方案：方案一是切邊時(shí)將廢料從沖壓機(jī)工作臺(tái)孔落下；方案二是將工件沖下后從工作臺(tái)孔落下；方案三是將廢料頂出后與工件同時(shí)取出</

52、p><p>　　采用方案一和方案二的前提是沖壓機(jī)的工作臺(tái)上有一個(gè)能夠掉下廢料或者工件的孔，顯然這種沖壓設(shè)備還不多見(jiàn)，是不合理的。而比較可取的是方案三。</p><p><b>　　四、方案的詳細(xì)設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。ㄒ唬┝慵墓に囆苑治?lt;/p><p>　　沖裁件的工藝性是指零件對(duì)沖裁加工工藝的適應(yīng)性，即加工的

53、難易程度。良好的沖壓工藝性，是指在滿足零件使用要求的前提下，能以生產(chǎn)率高最經(jīng)濟(jì)的方式加工出來(lái)。</p><p>　　沖壓的基本工藝分為分離工序與變形工序兩類.其中分離工序包括剪裁、落料、沖孔等工序。變形工序包括彎曲和拉延等工序。本文分析的工件加工工藝屬于分離工序這一類。</p><p>　　1、分離工序中剪裁、落料、沖孔的特點(diǎn)：</p><p>　?、偌舨茫菏鞘古髁?/p>

54、按不封閉的輪廓分開(kāi)的工序。往往作為備料工序，即把坯料剪裁成條料或帶料等。</p><p>　?、诼淞霞皼_孔；是使坯料按封閉輪廓分離的工序。落料是將坯料按封閉輪廓分離，其分離部分是成品，周邊剩余部分為廢料。沖孔是將坯料按封閉輪廓分離，分離部分是廢料，周邊為成品。顯然，這副切邊模屬于落料工序。</p><p>　　2、沖裁件對(duì)結(jié)構(gòu)的基本要求</p><p>　　①?zèng)_裁件

55、的形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單、規(guī)則、使排樣時(shí)廢料最少。</p><p>　?、谥萍?nèi)、外形轉(zhuǎn)角處應(yīng)避免設(shè)計(jì)成尖角，一般在圓角處應(yīng)使R≥0.5t。</p><p>　?、蹧_孔制件的孔不能太小。沖裁可沖出的最小孔徑。</p><p>　　④制件上孔與孔之間的距離，制件孔與邊緣之距離c值不宜太小，一般要求c≥2t，并保證應(yīng)大于3～4mm。</p><p>　　

56、3、沖裁件的尺寸精度和粗糙度</p><p>　　制件的尺寸精度以不高于IT12 級(jí)為宜。如無(wú)特殊的要求，外形尺寸應(yīng)低于IT10級(jí)，內(nèi)形尺寸精度應(yīng)低于IT9級(jí)。對(duì)精度要求高于IT10級(jí)的沖裁件，應(yīng)在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面采取措施，如提高定位精度，采用彈壓卸料頂件裝置，提高模具制造精度或采用精沖技術(shù)等。制件的斷面要求質(zhì)量不高時(shí)，材料厚度和硬度的影響尤甚。通常材料厚度t<1mm的制件，斷面粗糙度可達(dá)Ra6.3um。&

57、lt;/p><p>　　本文所提的鋼圈切邊工序是一個(gè)純切邊落料的圓簡(jiǎn)形件，沒(méi)有沖孔和其它影響沖裁的內(nèi)容，沖裁的斷面粗糙度也沒(méi)有特別的要求，尺寸精度為自由公差，按IT13級(jí)精度查表得到φ348的公差為0.89，具有良好的沖壓裁工藝性。</p><p><b>　?。ǘ_裁間隙</b></p><p><b>　　1、什么叫沖裁間隙<

58、/b></p><p>　　沖裁模的凸模橫斷面，一般小于凹?？?，凸、凹模刃口部分，在垂直于沖裁力方向的投影尺寸之差，稱為沖裁間隙。間隙有兩種含義：一般指凸模與凹模間每側(cè)空隙的數(shù)值，稱為單邊間隙；另一種指凹模與凸模間兩側(cè)空隙之和，成為雙面間隙。對(duì)于圓形刃口的凸、凹模來(lái)說(shuō)，雙面間隙是兩者直徑之差，常用Z來(lái)表示,如圖-2所示，計(jì)算的方法見(jiàn)式（4-1）。</p><p>　　Z=Dd-Dp　

59、　　　　　　　（4-1）</p><p><b>　　式中Z—沖裁間隙；</b></p><p>　　Dd----凹模刃口尺寸；</p><p>　　Dp----凸模刃口尺寸；</p><p>　　2、間隙對(duì)沖裁的影響</p><p>　　實(shí)踐證明，間隙的大小，分布是否均勻等，對(duì)沖裁件的斷面質(zhì)量、

60、尺寸精度、沖裁力和模具壽命有直接的影響。凸、凹模之間的間隙大小可分為三種情況，即間隙合理，間隙過(guò)大，和間隙過(guò)小?！?lt;/p><p>　?、匍g隙合理，材料在分離時(shí)，凸、凹模刃口處的裂紋重合，沖裁斷面比較平直、光滑，圓角和毛刺均較少，制件質(zhì)量較好。但合理的沖裁間隙并非是一個(gè)絕對(duì)值，而是某一個(gè)數(shù)值范圍，在此范圍內(nèi)都可得到?jīng)_裁斷面好的制件。間隙過(guò)大，凸、凹模刃口處的裂紋不重合，凸模刃口附近的裂紋在凹模刃口附近裂紋的里面邊

61、，材料受很大的拉深，光亮帶小，毛刺，踏角及斜度都較大。間隙過(guò)小，裂紋也不重合，凸模刃口附近的裂紋在凹模刃口附近裂紋的外邊, 兩條裂紋之間的一部分材料隨沖裁的繼續(xù)又被二次剪切和擠壓，在斷面上形成第二次光亮帶，并在其間出現(xiàn)夾層和毛刺。</p><p><b>　?、诔叽缇?lt;/b></p><p>　　落料或沖孔后，因發(fā)生彈性恢復(fù)，會(huì)影響尺寸精度。間隙小到一定界限，由于壓

62、縮變形彈性恢復(fù)，落料件尺寸會(huì)大于凹模尺寸，而使沖出的孔小于凸模。間隙大到一定的界限，由于拉伸變形彈性恢復(fù)，落料件尺寸會(huì)小于凹模，而使沖出的孔大于凸模。間隙對(duì)于落料和沖孔精度的影響是不同的，而且與材料的軋制的纖維有關(guān)。</p><p><b>　?、蹧_裁力和模具壽命</b></p><p>　　間隙大時(shí)，沖裁力有一定程度的減小，卸料力和推件力也隨之減小。沖裁時(shí)坯料對(duì)凸、

63、凹模刃口產(chǎn)生側(cè)壓力，并在凸模與被沖孔之間以及凹模與落料件之間均有摩擦力。間隙越小，側(cè)壓力和摩擦力隨之增大。此外，在生產(chǎn)中，模具因受制造誤差和裝配精度的限制，凸模不可能絕對(duì)垂直于凹模平面，而間隙分布也不可能十分均勻。因此，過(guò)小的間隙會(huì)使凸、凹模刃口磨損加劇，壽命下降。而較大的間隙則可使凸、凹模側(cè)面與材料間摩擦減小，并減小不均勻的不利影響，從而提高了模具的壽命；但間隙過(guò)大，坯料彎曲相應(yīng)增大，使凸模與凹模刃口斷面上的壓力分布不均勻，易產(chǎn)生崩刃

64、和塑性變形，因而對(duì)模具壽命不利。</p><p><b>　　3、間隙值確定</b></p><p>　　確定沖裁間隙值的主要依據(jù)，是在保證斷面質(zhì)量和尺寸精度的前提下，使模具壽命最高。具體可按以下三個(gè)原則選?。?lt;/p><p>　?、佼?dāng)沖裁件尺寸精度要求不高，或?qū)嗝尜|(zhì)量無(wú)特殊要求時(shí)，為提高模具奉命和減少?zèng)_裁力，一般選用較大的間隙值。</

65、p><p>　?、诋?dāng)沖裁件尺寸精度要求較高，或?qū)嗝尜|(zhì)量有較高要求時(shí)，應(yīng)選擇較小的間隙值。</p><p>　?、墼谠O(shè)計(jì)沖裁模刃口尺寸時(shí)，考慮到模具在使用過(guò)程中的磨損，會(huì)使刃口間隙增大，應(yīng)按最小間隙值來(lái)計(jì)算間隙值。</p><p>　　確定沖裁間隙時(shí)，一般有經(jīng)驗(yàn)確定法、查表法等。本設(shè)計(jì)的產(chǎn)品材料厚度為3mm,采用經(jīng)驗(yàn)確定法。</p><p>　　

66、間隙值Z＝（10～19）%t　　　　　　　　　?。?-2）。</p><p>　　則Z＝（10～19）%×3＝（0.3～0.48）mm</p><p>　　Zmin＝0.3 mm，　　Zmax＝0.48 mm。</p><p>　　Zmax、Zmin分別為凸、凹模的最大和最小間隙。</p><p><b>　?。ㄈ_壓工

67、藝計(jì)算</b></p><p>　　1、刃口尺寸計(jì)算原則</p><p>　　沖裁時(shí)，沖孔直徑和落料件外形尺寸均取決于光亮帶的尺寸。該尺寸通常由通用量具實(shí)測(cè)得到，也是確定沖件尺寸的唯一依據(jù)。實(shí)踐證明，落料件的尺寸接近于凹模刃口尺寸；沖孔的尺寸接近于凸模刃口的尺寸。所以，落料時(shí)取凹模作為設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)件；沖孔時(shí)取凸模作為設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)件。計(jì)算凸、凹模尺寸時(shí)應(yīng)遵守的原則如下：</p&

68、gt;<p>　?、俾淞蠒r(shí)，先確定凹模刃口尺寸，其大小應(yīng)接近于或等于制件的最小極限尺寸，以保證凹模磨損至一定尺寸范圍內(nèi)，也能沖出合格制件。凸模刃口的基本尺寸應(yīng)比凹模刃口基本尺寸小一個(gè)最小合理間隙。</p><p>　?、跊_孔時(shí)，先確定凸模刃口尺寸，其大小應(yīng)取接近于或等于制件的最大極限尺寸，以保證凸模磨損至一定尺寸范圍內(nèi)，也能沖出合格的孔。凹模刃口的基本尺寸應(yīng)比凸模刃口基本尺寸大一個(gè)合理間隙。凸、凹模

69、的制造公差與制件精度和形狀有關(guān)，一般比制件精度高2～3級(jí)。</p><p>　?、蹧_裁模刃口尺寸均按“入體原則”標(biāo)注，即凹模刃口尺寸偏差標(biāo)注正值，凸模刃口尺寸偏差標(biāo)注負(fù)值，而對(duì)孔心距，不隨刃口尺寸磨損而變的尺寸取為雙向偏差。</p><p>　　2、 凸、凹模加工時(shí)尺寸與公差的計(jì)算</p><p>　?、偻?、凹模的加工方法</p><p>　

70、　凸、凹模的加工方法一般有兩種，一種是凸、凹模分開(kāi)加工。另一種是凸、凹模配合加工。凸、凹模分開(kāi)加工時(shí)，是指凸模與凹模分別按圖加工尺寸，要求凸、凹模具有互換性；當(dāng)制件形狀復(fù)雜或凸凹配俁間隙較小時(shí)，采用分開(kāi)加工法比較因難。此時(shí)，可采用配合加工法，即先加工凸模(或凹模)。這種加工法容易保證凸凹模間的間隙。</p><p>　　本文所述的這種形狀簡(jiǎn)單的圓形件，采用第一種方法較為適宜。為了保證凸、凹模間初始間隙合理，不僅凸

71、、凹模要分別標(biāo)注公差，而且要求有較高的制造精度，以滿足如下條件：</p><p>　　δp+δd≤(Zmax-Zmin)　?。?-3）</p><p>　　式中：δp、δd -----凸、凹模制造公差；</p><p>　　Zmax、Zmin------凸、凹模最大與最小雙面間隙。</p><p>　　圓形和規(guī)則的形狀可按凸模IT6，凹模IT

72、7級(jí)精度查標(biāo)準(zhǔn)公差表選取。</p><p>　　落料件凸、凹模尺寸計(jì)算公式如下：</p><p>　　Dd＝（Dmax－xΔ）0δd（4-4）</p><p>　　Dp =( Dmax – xΔ- Zmin) δp 0 （4-5）</p><p>　　式中：Dd------落料凹模刃口尺寸（mm）；</p><p

73、>　　Dp------凸模刃口尺寸（mm）；</p><p>　　Dmax---------落料件最大極限尺寸（mm）；</p><p>　　δd----------凹模上偏差（mm）；</p><p>　　δp----------凸模下偏差（mm）；</p><p>　　Δ-----------沖裁件公差</p><

74、;p>　　x----------磨損系數(shù)，其值與制造精度有關(guān)，可按下列關(guān)系選?。?lt;/p><p>　　沖裁件精度IT10以上時(shí)，　　　　　x＝1</p><p>　　沖裁件精度IT11～I(xiàn)T13以上時(shí)，　　x＝0.75</p><p>　　沖裁件精度IT14以下時(shí)，　　　　　x＝0.5。</p><p>　?、谕埂寄＜庸r(shí)尺寸與公差的

75、確定</p><p>　　根據(jù)上文已有的計(jì)算數(shù)據(jù)，Zmin＝0.3 mm，　　Zmax＝0.48 mm。</p><p>　　Zmax- Zmin＝0.18 mm。</p><p>　　δp按IT6、δd按IT7查標(biāo)準(zhǔn)公差表，得：</p><p>　　δp＝0.036，δd＝0.054 </p><p>　　δp+δd

76、＝0.09＜(Zmax-Zmin)　</p><p>　　沖裁件精度為IT13，取x=0.75，落料模刃口尺寸為：</p><p>　　Dd＝（Dmax－xΔ）0δd ＝（348－0.75×0.48）0+0.054</p><p>　　=347.640+0.054=347.6 +0.04+0.094</p><p>　　Dp =(

77、Dmax – xΔ- Zmin) δp 0 </p><p>　　=(348-0.75×0.48-0.3) -0.036 0 </p><p>　　=347.34 -0.036 0 =347.3 +0.006 +0.04</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算，凹模刃口尺寸為φ347.6 +0.04+0.094，凸模刃口尺寸為φ347.3 +0.006 +

78、0.04。</p><p>　　3、計(jì)算沖壓力、選擇壓力機(jī)</p><p>　　沖壓力是沖裁力、卸料力、推件力和頂料力的總稱。</p><p><b>　?、?zèng)_裁力的計(jì)算</b></p><p>　　p=kltτ （4-6）</p><p>　　式中P

79、——沖裁力（N）；</p><p>　　τ——材料抗剪強(qiáng)度（MPa）；</p><p>　　l—— 沖裁件周邊長(zhǎng)度（mm）；</p><p>　　t——材料厚度（mm）；</p><p>　　K——系數(shù)，取K=1.3；</p><p>　　查表得：08鋼τ＝300（MPa）</p><p>　　

80、l＝d =3.14348 =1092.72 mm</p><p><b>　　根據(jù)公式4-6</b></p><p><b>　　p=kltτ</b></p><p>　　=1.31092.723300</p><p>　　=1278482.4N＝128T</p><p>

81、　?、谛读狭?、頂料力的計(jì)算</p><p>　　卸料力的計(jì)算公式：P卸=K卸P （4-7）</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　P卸-----卸料力</p><p>　　K卸-------系數(shù)（查表得：0.03）</p><p><

82、b>　　根據(jù)1-7式</b></p><p><b>　　P卸=K卸P</b></p><p>　　=0.031278482.4N </p><p>　　=38354.47N=3.8T</p><p>　　頂料力的計(jì)算公式：P頂=K頂P （4-8）</p>&

83、lt;p><b>　　式中</b></p><p>　　P頂--------頂料力</p><p>　　K頂--------系數(shù)（查表得：0.05）</p><p><b>　　根據(jù)1-8式</b></p><p><b>　　P頂=K頂P </b></p>

84、<p>　　＝0.05×1278482.4N ＝63924.12N＝6.3T</p><p>　　沖壓力P總＝P+P卸+P頂＝128T+3.8T+6.3T＝138T</p><p><b>　?、圻x擇壓力機(jī)</b></p><p>　　選擇壓力機(jī)要求壓力機(jī)公稱壓力大于所有沖壓力之和，T＞PΣ。選擇壓力機(jī)J31-165B。

85、</p><p>　?。ㄋ模┠＞哳愋图敖Y(jié)構(gòu)的確定</p><p><b>　　1、沖裁模類型分析</b></p><p>　　根據(jù)工序組合方式的不同，可將沖裁模分成單工序沖裁模、復(fù)合沖裁模和連續(xù)沖裁模，顯然本設(shè)計(jì)是單工序的切邊沖裁模。單工序沖裁模又分無(wú)導(dǎo)向沖裁模，導(dǎo)板導(dǎo)向沖裁模和導(dǎo)柱式?jīng)_裁模三種。</p><p>　　無(wú)

86、導(dǎo)向切邊沖裁模沒(méi)有導(dǎo)向裝置，僅依靠壓力機(jī)滑塊導(dǎo)向。這種模具具有一定的通用性，通過(guò)更換凹、凸模，調(diào)整導(dǎo)料板定位板和卸料板的位置。可以沖裁不同工件。另外，改變定位零件和卸料零件的結(jié)構(gòu)，還可用于沖孔，即成為沖孔模。無(wú)導(dǎo)向沖裁模的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，尺寸小，制造簡(jiǎn)單，成本低，但使用時(shí)安裝調(diào)整間隙麻煩，沖裁件質(zhì)量差，模具壽命低，操作不夠安全。固而無(wú)導(dǎo)向簡(jiǎn)單沖裁適用于沖裁精度要求不高，批量的沖裁件。</p><p>　　

87、導(dǎo)板導(dǎo)向模的主要特征是凸、凹模的正確配合是依靠上、下模之間的導(dǎo)板導(dǎo)向。為了保證導(dǎo)向精度和導(dǎo)板的使用壽命，使用過(guò)程中，甚至在刃磨時(shí)都不允許凸模脫離導(dǎo)板。導(dǎo)板模比無(wú)導(dǎo)向模的精度高，壽命長(zhǎng)，安裝較容易，卸料可靠，操作較安全，尺寸不大、料厚大于0.3mm的沖裁件。這種模具缺點(diǎn)是要采用行程較小且可調(diào)節(jié)的偏心式壓力機(jī)才合適。</p><p>　　導(dǎo)柱式簡(jiǎn)單沖裁模。這種模具利用導(dǎo)柱和導(dǎo)套實(shí)現(xiàn)上、下模精確導(dǎo)向定位。凹凸模在進(jìn)行沖

88、裁之前導(dǎo)柱之經(jīng)進(jìn)入導(dǎo)套，從而保證在沖裁過(guò)程中凸模和凹模之間的間隙均勻一致。上、下模座和導(dǎo)柱、導(dǎo)套裝配部件稱為模架。</p><p>　　這種模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：導(dǎo)柱和模座孔為H7/r6(或R7/h6)的過(guò)盈配合;導(dǎo)套與上模座也為H7/r6過(guò)盈配合。其主要目的是防止工作時(shí)導(dǎo)柱從下模座孔中被拔出和導(dǎo)套從上模至中脫落下來(lái)，為了使導(dǎo)向準(zhǔn)確和運(yùn)用靈活，導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合采用H7/h6的間隙配合。</p><

89、p>　　導(dǎo)柱式?jīng)_裁模導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠，并能保證沖裁間隙穩(wěn)定，敞開(kāi)性好，視野廣，便于操作。導(dǎo)柱式?jīng)_模的缺點(diǎn)是沖模外形輪廓尺寸較大，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，制造成本高，目前各工廠基本上采用標(biāo)準(zhǔn)模架。</p><p>　　2、模具結(jié)構(gòu)的確定 </p><p>　　根據(jù)以上分析，確定這副切邊模采用導(dǎo)柱式的結(jié)構(gòu)。但為了避免導(dǎo)柱式?jīng)_模外形輪廓尺寸較大的缺點(diǎn)，根據(jù)圓形工件的特點(diǎn)，結(jié)合模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)導(dǎo)向的方式作

90、了改革，如圖3所示。</p><p>　　圖3中上模座1的外圓與導(dǎo)柱鑲件9、凹模10同軸，導(dǎo)套鑲件8與凸模4同軸，導(dǎo)柱與導(dǎo)套采用H8/h7配合，凸模4與模座H8/js</p><p>　　模具工作原理：工件由定位件3定位，工作時(shí)，沖壓機(jī)帶動(dòng)上模下降，導(dǎo)柱、導(dǎo)套首先接觸，起到了導(dǎo)向的作用，壓料板2壓住工件，凹模10繼續(xù)下降與工件接觸，退料板7與退料橡皮6往下壓縮，完成了切邊，上模隨著沖壓機(jī)上

91、升，切邊的廢料被退料板7退出。工件與廢料一起由人工用專用的工具取出。</p><p>　?。ㄎ澹┲饕慵脑O(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、凹模的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　凹模的刃口形式主要有直壁式和錐形式兩種。這里采用直壁式，刃口深度8mm，不超過(guò)3片材料的厚度；外形φ400h7與模座間隙配合，如圖4所示。</p>

92、<p><b>　　圖4</b></p><p><b>　　2、凸模</b></p><p>　　凸模設(shè)計(jì)成兩面刃口的形式，目的是延長(zhǎng)使用的壽命，如圖5所示。</p><p>　　3、上模座組合件如圖6所示，要求導(dǎo)柱鑲件與模座組合加工后達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)要求。</p><p>　　4、下模座

93、組合件，如圖7所示。Φ500H8為導(dǎo)套孔的尺寸，</p><p>　　Φ40H8用于裝芯棒，連接凸模，以保證凸模與導(dǎo)套的同軸度。</p><p>　　5、模具標(biāo)準(zhǔn)件零件的選擇</p><p>　　此模具的標(biāo)準(zhǔn)件零件為內(nèi)六角螺釘、圓柱銷(xiāo)、橡皮及彈簧，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選用：</p><p>　　彈簧 GB2861.11-81<

94、;/p><p>　　圓柱銷(xiāo) GBT119.2-2000 </p><p>　　橡皮　　　　　　HJ4-400-66</p><p>　　內(nèi)六角螺釘 GBT70.1-2000</p><p>　?。┠＞卟牧系倪x擇及熱處理</p><p>　　模具材料是模具制造的基礎(chǔ)，合理選擇模具材料，正確實(shí)施

95、熱處理工藝是保證模具壽命，提高模具質(zhì)量和使用效能的關(guān)鍵。冷沖模是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行壓力加工或其他加工所使用的模具。在使用中受到壓縮、拉伸、彎曲、沖擊、摩擦等機(jī)械力的作用。正常的失效形式主要有磨損、脆斷、彎曲等，因此要求冷作模鋼應(yīng)有相應(yīng)的熱處理后，具有較高的變形抗力、斷裂抗力、耐磨損、抗疲勞等能力，以保證模具的精度和壽命。</p><p>　　切邊模的凹凸模的材料采用T10A材料，這類鋼紅硬性，淬透性低，淬火畸變和

96、開(kāi)裂傾向性大,因此適用于制造要求硬度高，形狀簡(jiǎn)單的工具，這類鋼耐磨性高，韌性較低適用于制造要求，耐磨性較高而承受沖擊載荷較小的工具。</p><p>　　零件熱處理工序的安排主要用來(lái)改變材料的力學(xué)性能和消除內(nèi)應(yīng)力，根據(jù)不同的熱處理目的，一般可分為預(yù)備熱處理和最終熱處理。</p><p>　　預(yù)備熱處理包括退火正火，時(shí)效和調(diào)質(zhì)。</p><p>　　T10A在加工的過(guò)

97、程中主要用到的預(yù)備熱處理是退火。目的是改變材料的切削性能以消除毛坯制造時(shí)的內(nèi)應(yīng)力，細(xì)化晶粒均勻組織，為以后熱處理作基礎(chǔ)。一般安排在毛坯制造之后，粗加工之前進(jìn)行。</p><p>　　最終熱處理包括淬火，滲炭淬火和滲氮處理。</p><p>　　T10A在加工的過(guò)程中的最終熱處理是淬火：目的是提高材料的硬度，強(qiáng)度和耐磨性。當(dāng)工件淬火后表面硬度高，除磨削外，一般不能進(jìn)行切削加工，或淬火一般安排

98、在半精加工之后，磨削加工之前。</p><p><b>　　五、模具的制造</b></p><p>　?。ㄒ唬┲饕慵闹圃?lt;/p><p><b>　　1、凹模：見(jiàn)表1</b></p><p><b>　　表1</b></p><p>　　2、凸模：凸

99、模的加工過(guò)程與凹?；鞠嗤?。φ40H8與外圓的同軸度，可在磨削時(shí)用芯棒固定的方法保證。</p><p>　　3、上、下模座：首先對(duì)上、下模座進(jìn)行人工時(shí)效處理，然后進(jìn)行車(chē)削加工。車(chē)削加工工序的安排，通常應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則：</p><p>　　先主后次，根據(jù)零件的功用（查裝配圖）和技術(shù)要求，分清零件主次表面。主要表面指裝配基面、重要工件表面和精度要求較高的表面等，次要的表面是指光孔、螺孔、未

100、標(biāo)注公差表面及其他非工作表面等確保主要表面最終加工。</p><p>　　先基準(zhǔn)面后其他。根據(jù)零件外形特點(diǎn)。技術(shù)要求，位置精度要求等確定該零件的基準(zhǔn)。應(yīng)先加工出選定后續(xù)工序精基準(zhǔn)。如外圓、內(nèi)孔、中心孔、面等在加工軸類零件時(shí)先鉆中心孔，加工套類零件時(shí)應(yīng)先加工外圓與端面。先粗后精，在加工零件時(shí)一般先粗加工，后進(jìn)行半精加工和精加工。</p><p>　　先面后孔，為了保證加工孔的穩(wěn)定可靠性，應(yīng)先

101、加工孔的端面后加工孔。</p><p><b>　?。ǘ┠＞哐b配</b></p><p>　　1、模具裝配的特點(diǎn)：</p><p>　　在沖模制作過(guò)程中，要制造出一副合格優(yōu)質(zhì)的沖模，除了保證沖模零件的加工精度外，還需要一個(gè)合理的裝配工藝來(lái)保證沖模的裝配儀器，裝配工藝主要根據(jù)沖模的類型，結(jié)構(gòu)而確定。</p><p>　　

102、沖模的裝配方法，主要直接裝配法和配作裝配法兩種方法。</p><p>　　直接裝配法是將所有零件的孔形面，全按圖樣加工完畢，裝配時(shí)只要把零件連接在一起即可，當(dāng)裝配后的位置精度較差時(shí)，應(yīng)通過(guò)修正零件料進(jìn)行調(diào)整，該裝配方法簡(jiǎn)便迅速，且便于零件的互換，但模具的裝配精度取決于零件的加工精度，必須要有先進(jìn)的高精度加工設(shè)備及測(cè)量裝置才能保證模具質(zhì)量。</p><p>　　配作裝配方法是，在零件加工時(shí)，

103、對(duì)與裝配有關(guān)的必要部位進(jìn)行高精度加工而成的位置精度由鉗工進(jìn)行配作，使個(gè)零件表面配作的相對(duì)位置保持正確關(guān)系，這種方法。即使沒(méi)有高精度設(shè)備，也裝配出高質(zhì)量的模具，除耗費(fèi)工時(shí)之外，對(duì)鉗工的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平也有較高的要求。</p><p>　　2、沖模裝配應(yīng)遵循以下要點(diǎn)。</p><p>　?、僖侠淼剡x樣裝配方法</p><p>　　在零件加工中，若全部采用電加工，數(shù)控

104、機(jī)床等精密設(shè)備加工，由于加工出的零件質(zhì)量及精度要求很高，且模架又采用外購(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)模架，則可以采用直接裝配好即可，如果所加工的零部件不是專用設(shè)備加工。模架又不是標(biāo)準(zhǔn)模架，則只能采用配作法裝配。</p><p><b>　?、谝侠磉x擇裝順序</b></p><p>　　沖模的裝配，最主要的是應(yīng)保證凹凸模的間隙均勻，為此，在裝配前必須合理地考慮，上、下模裝配的順序，否則在裝

105、配后會(huì)出現(xiàn)間隙不易調(diào)整的麻煩，給裝配帶來(lái)困難。一般說(shuō)來(lái)，在進(jìn)行沖模裝配前，應(yīng)先選樣裝配基準(zhǔn)件，基準(zhǔn)件原則上按照沖模主要零件，加工時(shí)的依賴關(guān)系來(lái)確定：如可做裝配時(shí)的基準(zhǔn)件的有導(dǎo)向板、固定板、凸模、凹模等 。</p><p>　?、垡侠砜刂瓢纪鼓５拈g隙使其間隙在各方何上均勻，這是沖模裝配的關(guān)鍵。在裝配時(shí)如何控制凹凸模間隙，這要根據(jù)沖模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，間隙值的大小以及裝配條件和操作都的技術(shù)水平和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)而定。</p

106、><p>　　④要進(jìn)行試沖及調(diào)整：沖裁模裝配件，一般要進(jìn)行試沖，在試沖中，若發(fā)現(xiàn)缺陷，要進(jìn)行必要的修整，直到?jīng)_出合格的零件為止。在一般情況下，當(dāng)沖模零件裝入上下模板時(shí)，應(yīng)先安排為基準(zhǔn)的零件，通過(guò)基準(zhǔn)件依次安裝其他零件，當(dāng)安裝后，經(jīng)檢驗(yàn)合格才可以先鉆鉸銷(xiāo)釘孔，旋入螺釘，但不要固定死，直到試出合格品，再將其固定，以便于試模時(shí)調(diào)整</p><p>　　⑤沖模裝配的原則是將模具的主要工作零件如凹模、凸

107、模、上下模和定位板等選為裝配的基準(zhǔn)，一般裝配的順序?yàn)椋哼x擇裝配基準(zhǔn)件，一按基準(zhǔn)裝配有關(guān)零件，二控制并調(diào)整凸模與凹模之間間隙均勻，再裝入其他以及組件——試模。</p><p>　　本模具是根據(jù)分開(kāi)加工的方法進(jìn)行的，上模組合件與下模組合件的精度決定了模具的裝配精度，其同軸度應(yīng)在鑲件組合后，在內(nèi)外圓磨床上加工。只要各零部件達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，采用直接裝配就可得到合格的精度。</p><p><

108、b>　?、拊嚊_</b></p><p>　　在模具生產(chǎn)中，試模的主要目的是確保制件的質(zhì)量和模具的使用性能，制件從設(shè)計(jì)到批量生產(chǎn)需經(jīng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，模具設(shè)計(jì)，模具零件加工，模具組裝等各個(gè)環(huán)節(jié)，任一環(huán)節(jié)的失誤都會(huì)引起模具的性能不佳或制件不合檢。因此沖模組裝后，必須在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試沖，并根據(jù)試沖后的成品，按制件設(shè)計(jì)圖，檢查其質(zhì)量和尺寸是否符合圖樣規(guī)定。根據(jù)試沖時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，分析產(chǎn)生的原因，并加以修正。使模

109、具能生產(chǎn)出合格的零件。</p><p><b>　　六、 總結(jié)評(píng)價(jià)</b></p><p>　　這副模具的巧妙之處在于對(duì)傳統(tǒng)的導(dǎo)柱、導(dǎo)套進(jìn)行了合理的改造，利用上、下模座的內(nèi)外邊緣代替了導(dǎo)柱導(dǎo)套的作用。這樣的設(shè)計(jì)明顯地簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，具有體積小、裝配簡(jiǎn)單、成本低維修方便的特點(diǎn)。這種沖裁模，在圓形沖裁件的設(shè)計(jì)類中具有一定的通用性。</p><p>　　

110、存在的不足之處是：凹模導(dǎo)向鑲件的制造較為麻煩。</p><p><b>　　七、 致謝</b></p><p>　　能夠順利完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，除了自己的努力外，更離不開(kāi)我的指導(dǎo)老師周文學(xué)老師和其它一些曾經(jīng)給我?guī)椭睦蠋?。我在此?duì)表示感謝！</p><p><b>　　八、 參考文獻(xiàn)</b></p><p

111、>　　1.張鼎承主編 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1999；</p><p>　　2.馮炳光主編 模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè) 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1994：</p><p>　　3.許發(fā)樾主編 沖模應(yīng)用實(shí)例 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1999；</p><p>　　4.彭建聲主編 冷沖壓技術(shù)問(wèn)答 京：機(jī)械工業(yè)出版社 1994；</p>&l

112、t;p>　　5.杜東福 冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社 1996；</p><p>　　6.陳萬(wàn)林主編 實(shí)用模具技術(shù) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2000；</p><p>　　7.機(jī)械制圖 北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障廳出版社出版 2001；</p><p>　　8.胡鳳蘭主編 互換性與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ) 北京：高等教育出版社 2005；</p>