《2022年轴端端盖专业模具毕业设计方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年轴端端盖专业模具毕业设计方案（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、I / 35 引言 11 模具简要概述 21.1 冷冲压及模具的概念2 1.2 冲压及模具在工业生产中的地位2 2 冲裁模具设计过程42.1 零件分析 4 2.2 确定工艺方案 4 2.3 主要工艺参数计算4 2.3.1 计算毛坯直径 4 2.3.2 确定是否加修边余量5 2.3.3 确定是否需要压边圈5 2.3.4 确定拉深次数 5 2.3.5 排样及材料的利用率5 2.3.6 计算工序冲压力 7 2.3.7 压力中心 8 2.4 冲压设备的选择8 2.5 确定冲裁间隙，计算主要工作部分尺寸9 2.5.1 间隙对冲压力的影响9 2.5.2 间隙对模具寿命的影响9 2.5.3 间隙对冲裁件质量
2、的影响9 2.5.4 冲裁工序 10 2.6 模具结构设计 12 2.6.1 凹模周界尺寸计算12 2.6.2 凹模厚度尺寸 H的计算 12 2.6.3 凹模外形尺寸的计算12 2.6.4 模具闭合高度的计算12 2.6.4 拉深凹、凸模的圆角半径12 2.6.5 选择模架及确定其他冲模零件13 2.6.6 卸料零件的计算 13 2.6.7 弹性元件的设计计算13 2.6.8 定位零件的确定 14 2.6.8 导向装置的种类及标准的确定14 2.6.9 固定与支承零件的确定14 2.7 端盖冲裁模的工作原理16 3 模具装配与调试 18 3.1 安装顺序 183.2 装配要点 183.3 装配
3、过程 18结论 20参考文献21附录 1：冲压模零件的加工精度及其相互配合22精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 35 页II / 35 附录 2：英文资料23附录 2：中文资料 29致谢 33精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 35 页1 / 35 引言模具在现代生产中，是生产各种工业产品的重要工艺装备，它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成形。由于模具成形具有优质、高产、省料和低成本等特点，现以在国民经济各个部门，特别是汽车、拖拉机、航空航天、仪器仪
4、表、机械制造等工业部门得到极其广泛的应用。随着社会经济的发展，人们对工业产品的品种、数量、质量和款式都有越来越高的要求。为了满足人类的需要，世界上各工业发达国家都十分重视模具技术的开发，大力发展模具工业。积极采用先进技术和设备，提高模具制造水平，并取得了显著的经济效益。模具是制造业中使用量大、影响面广的工具产品。在现代批量生产中，没有高水平的模具，就没有高质量的产品，它对企业提高生产效率、降低生产成本也有重要的作用。模具工业也被称为“皇冠工业”。随着我国加入WTO 我国模具工业的发展将面临新的机遇和挑战。近年来，中国的模具工业发展十分迅速，一直以每年15% 左右的增长速度快速发展。目前，模具在
5、汽车、拖拉机、飞机、家用电器、工程机械、动力机械、冶金、机床、兵器、仪器仪表、轻工、日用五金等制造业中，起着极为重要的作用。国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越多且越来越高的要求，巨大的市场需求推动着中国模具工业更快地发展。模具 CAD/CAE/CAM技术是改造传统模具生产方式的关键技术，能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量。它使技术人员能借助于计算机对产品、模具结构、成形加工金属板料，故又称为板料冲压或冷冲压。冷冲压是借助压力机，通过模具在室温下对材料施加压力使其产生塑性变形或分离，从而获得零件所需要的形状、尺寸的一种的压力加工方法。用冲压方法加工的工件称为冲压件。在
6、冷冲压加工中，使被加工零件成形的一种特殊工具称为冷冲压模具( 简称冷冲模 。模具工作部分的成形尺寸与被加工零件尺寸一致，所以，零件表现出“一模一样”的特征。在实现冷冲压的加工过程中，冷冲模是一种必需的工艺装备，没有先进的模具技术，先进的冲压工艺就无法实现。1.2 冲压及模具在工业生产中的地位和其他加工方法相比，冲压加工有如下特点：1. 可以冲压出其他加工工艺难以加工或无法加工的形状复杂的零件，例如体积小、质量高的仪器仪表零件，汽车覆盖件，纵梁等。2. 产品具有足够的形状、尺寸精度，互换性能好，表面质量好，尺寸稳定。尺寸精度一般可达ITl0 14级，精冲最高可达IT6 级。3. 材料利用率高。冷
7、冲压是少、无切屑加工，材料耗损少，材料利用率一般可达 7085。4. 操作简单，生产过程便于实现机械化与自动化，生产效率高，特别适合大批量生产。高速冲裁小型制件，每分钟可达上千件，零件成本低。5. 冲压加工的缺点是模具制造周期长，成本高，且冲压过程中噪声很大，所以不适合单件或小批量生产。另外，由于压力机滑块往复运动快，手工操作容易发生事故，效应该特别重视安全生产。由于冲压加工具备上述特点，冲压加工的应用范围十分广泛，它可以冲压黑色金属和有色金属，也可以冲压非金属材料。据统计，在汽车制造、机电和仪器、仪表生产中有6070的零件是采用冲压加工制成的；在电子产品中，冲压件数量占零件总数的85以上。模
8、具是生产各种工业产品的重要工艺装备，是衡量一个国家工业发展水平的重要指标，模具工业在整个国民经济发展中的作用愈来愈显著。据近年来的统计表明，美、日等国的模具工业年产值已经超过机床工业年产值的6精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 35 页3 / 35 12；我国 2003 年模具工业总产值也已达450 亿元左右，其中，冷冲压模具因其用途广、技术成熟而在模具中占比例最大。可以预见，高速发展的经济将对模具提出更为大量、更为迫切的需要和挑战。研究和发展冲压生产技术，对发展国民经济和加速工业现代化建设，具有十分重要的意义。精选学习资料
9、 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 35 页4 / 35 2 冲裁模具设计过程2.1 零件分析轴端端盖零件大批量生产，采用08软钢材料。冲压件的工艺分析该冲压件为底部带孔的圆筒拉深件，拉深高度不高，冲压材料为08 钢，拉深成型性能比较好。又由于产品批量较大，工序分散的单一工序生产不能满足生产需要，应考虑集中的工艺方法2.2 确定工艺方案经分析冲压该零件需要的基本工序有1）落料 2）冲孔 3）拉深，根据以上工序我们有以下两种方案。方案一、先落料冲孔，然后正反拉伸。方案二、落料、正反拉深、冲孔复合模。分析比较上述两种工艺方案，可以得到如下结
10、论。方案一从模具的制造和维修上考虑，冲孔落料复合时，凸凹模刃磨方便，同时模具结构比较简单，但是该方案的正反拉伸安排在冲孔之后进行定位不易保证，影响零件的精度。方案二的落料、正反拉深、冲孔的复合顺序有利于成形，既能满足产量的要求，又能保证产品质量和模具的合理性。经综合分析论证：采用第二种方案，落料、正反拉深、冲孔复合模。2.3 主要工艺参数计算2.3.1 计算毛坯直径该工件为无凸缘圆筒形件，根据等面积原则，用解读法求毛坯直径。如图1 所示：按工件厚度中心层计算。已知： h1=6,h2=2mm,d=34,r=2 ，t=1 , 根据公式D= 2-1）f 为各简单几何形状的表面积，mm2精选学习资料
11、- - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 35 页5 / 35 则毛坯直径为 D=50图 12.3.2 确定是否加修边余量根据冲压件相对高度：h/d=5.5/34 0.16 经查表得h/d 0.160.5, 可不考虑加修边余量。2.3.3 确定是否需要压边圈根据坯料相对厚度：t/D 100=1/50100=2 2-2）式中 t 为坯料厚度 和坯料的相对厚度 (t/D 100的大小查表确定拉深次数。相对高度： h/d=5.5/34=0.16 ； 查手册可知，由于冲压件相对高度0.16 远远小于一次拉深时的允许拉深相对高度 0.940.77 ，因此
12、该工件可一次拉深成形。2.3.5 排样及材料的利用率冲裁件在板料上的布置叫排样。排样图是排样设计最终的表达方式, 是编制精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 35 页6 / 35 冲压工艺与设计模具的重要工艺文件。一张完整的模具装配图应该在其右上角画出冲裁件及排样图。它是制定冲压工艺不可缺少的内容，直接影响着材料的利用率、冲模结构、制件质量和生产率等，条料冲裁时所产生的废料分为两种情况：1）工艺废料：工件之间和工件与条料边缘之间存在的搭边，定位需要切去的料边，与定位孔不可避免的料头和料尾废料。2）结构废料：由于工件结构的需要，
13、如工件内孔的存在而产生的废料。排样方法主要有三种：有搭边排样：无搭边排样：少搭边排样合理排样并充分利用材料具有重大意义。根据该冲压件的形状特征，采用单排排样，查设计资料选择搭边值：搭边距：=3送料进距： S=D+=50+3=53落料宽度： B=D+2 ）0-=:n1=2000/50=40 条，余 0mm ；每张板上的冲压件数： n2=B/S=1000/53=19,余 21.5mm ；每张钢板总冲压件数： n总= n1n2=760 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 35 页7 / 35 2.3.6 计算工序冲压力 见表）表
14、1 类别计算公式结论落料力L冲裁件冲切轮廓长度t 冲压材料厚度材料抗剪强度考虑到模具刃口的磨损，模具间隙的波动，材料机械性能变化和材料厚度偏差等因素，实际所需冲裁力需增大 30% ，即1.3 3.14 5032065.31KN 查表得 08 钢=260MPa 360MPa ，取=320MPa P落=65.31KN卸料力P卸=K卸P落=2.61KN 查表得：K卸：卸料系数，钢：0.010.05，取 K卸钢=0.04 P卸=2.61KN 拉深力P拉 1=0.553.14 34140023.49KN P拉 2=0.553.14 18140012.43KN P拉=35.92KN 精选学习资料 - -
15、- - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 35 页8 / 35 查表得：式中K 为修正系数，K=0.55 材料的强度极限08 钢=324441 取=400MPa 计算公式冲孔力P冲=1.3=1.33.14 32018=10.50MPa D1工件孔直径，D1=8mm P冲=10.50MPa 推件力P推=nKP冲=4 0.05 31.35=6.27KNK推推件力因素查表得钢的推件力系数为 0.02 0.06 ，取 K推=0.05 n- 冲孔时卡在凹模内的废件数，取 n=4P推=6.27KN 总冲压力P总=P落+P卸+P拉+P冲+P推=120.61KN P总
16、=120.61KN 2.3.7 压力中心压力中心即工件内外圆周边上冲裁力的合力中心。应尽可能使冲裁力的压力中心和压力机的压力中心一致，否则会产生一个附加力矩，使模具产生偏斜、间隙不均匀，并使压力机和模具的导向机构产生不均匀磨损，刃口迅速变钝。内外周边形状对称的工件，其几何中心就是压力中心。因为笔者所设计的冲裁件是一个周边形状对称的零件，因而其压力中心就精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 35 页9 / 35 是几何中心，即圆心所在位置。2.4 冲压设备的选择为使压力机能安全工作取P压机 所以选 250KN的开式固定台压力机
17、，型号为JH21-25 其主要技术参数：公称压力： 250KN ； 滑块行程： 80mm ； 最大封闭高度： 250mm ；封闭高度调节量： 50mm ；工作台尺寸： 700mm 440mm ；工作台垫板孔尺寸：150mm ；工作台板厚度： 70mm ；模柄孔尺寸：4065mm22.5 确定冲裁间隙，计算主要工作部分尺寸充裁间隙是指冲裁模中凸凹模刃口部分尺寸之差，其双面间隙用2Z 表示，单面间隙用Z。冲裁间隙的大小对冲裁件的断面质量、冲裁力和模具寿命等影响很大，所以冲裁间隙是冲裁模具设计中的一个非常重要的工艺参数。2.5.1 间隙对冲压力的影响间隙增大，材料所受的拉应力增大，材料容易断裂分离，
18、冲裁力有一定程度的降低，继续增大间隙值，会因从凸凹模刃口处产生的裂纹不相重合的影响，冲裁力下降变缓；间隙减小，材料不易撕裂，使冲裁力增大；间隙合理时，冲裁力最小。2.5.2 间隙对模具寿命的影响间隙小，落料件或废料往往会梗塞在凹模洞口，导致凹模涨裂，因此过小的间隙对模具寿命极为不利。间隙增大，可使冲裁力、卸料力等减小，从而刃口磨损减小。但是间隙过大，零件毛刺增大，卸料力增大，反而使刃口磨损加大，所以合理的间隙值可适当弥补模具制造精度不高和动态间隙不均匀引起的不足，不至于啃伤刃口，起到延长模具寿命的作用。2.5.3 间隙对冲裁件质量的影响 间隙过小时，凸模刃口处的裂纹比合理间隙时向外错开一段距离
19、。当凸精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 35 页10 / 35 模继续下压时，在上、下裂纹中间产生二次剪切，在制件断面形成两个光亮，而夹在中间的是撕裂面，并在端面出现挤长的毛刺。毛刺虽有所增长，但易去除，而且冲裁件的翘曲小，断面垂直，只要中间撕裂不是很深，仍可使用。 间隙过大时，凸模刃口处的裂纹比合理间隙时向内开一段距离，材料的弯曲与拉伸增大，拉应力增大，易产生剪裂纹，塑性变形阶段较早结束，致使断面光亮带减小，圆角带增大，所形成的厚而大的拉长毛刺难以去除，制件翘曲严重。 间隙不均匀时，将在制件的整个冲裁轮廓上分布着各种不
20、同情况的断面。由以上分析可见，凸凹模、弯曲凸模的间隙对冲件质量、冲裁力、模具寿命等都有很大的影响。因此，在设计模具时一定要确定一个合理间隙值，以提高冲件的断面质量、尺寸精度、模具寿命和减小冲裁力。冲裁件的尺寸精度取决于凸模与凹模的刃口部分的尺寸。冲裁的合理间隙也要靠凸模与凹模刃口部分的尺寸来实现和保证. 所以正确的确定刃口部分尺寸是相当重要的。在决定模具刃口尺寸及制造公差时，需考虑下述原则：落料件的尺寸取决于凹模尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸。因此，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，以凸模为基准，间隙取在凹模上。考虑到冲裁时凸、凹模的磨损，在设计凸、凹模刃口尺寸时，对
21、基准件刃口尺寸在磨损后增大的，其刃口的公称尺寸应取工件尺寸公差范围内较小的数值；对基准件刃口尺寸在磨损后减小的，其刃口的公称尺寸应取工件尺寸公差范围内较大的数值。这样在凸、凹模磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格的零件。在确定模具刃口制造公差时，要既能保证工件的精度要求，又能保证有合理的间隙数值。2.5.4 冲裁工序：工件尺寸精度均为IT14 级零件尺寸及公差见本表；查设计手册：x=0.5 ，Zmax=0.14mm ，Zmin=0.10mm ，双面间隙） ZmaxZmin=0.04；凸模制造精度采用IT6 级，凹模制造精度采用IT7 级。拉深工序：工件未注公差按IT14 级，凸、凹模的制造精度
22、采用IT9 级。拉深的单边间隙 Z/2=tm+Ct=t+0.1t=1.1t 表 2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 35 页11 / 35 冲 压性 质零件尺寸计算公式凹模尺寸单位mm）凸模尺寸单位=(50-0.5 0.1=49.95=(-Zmin=49.95由于+ ZmaxZmin，不满足间隙公差条件，应缩小，提高制造精度才能保证间隙在合理范围。取=0.6(Zmax-Zmin=0.024=0.4(Zmax-Zmin=0.016故=49.95=49.95=49.95=49.95冲孔8查公差表得：=0.012mm ；=0.
23、008mm=(d+X =(8+0.50.3=8.15mm=(+ Zmin=(8.15+0.1=8.25mm +=0.012+0.008=0.02=0.40.04=0.016 =0.6(Zmax-Zmin=0.024 故=8.15mm =8.15mm =8.15=8.1535凸、凹模的制造公差按IT9 级制造, 查表得：=0.07,=0.04mm精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 35 页12 / 35 拉深19=(-Z=(34.53 21.1 1=32.33=(D-0.75 =(350.75 0.62=34.53=39.3
24、5=18.53=37.15=16.332.6 模具结构设计2.6.1 凹模周界尺寸计算因制件现状简单，制件尺寸也不大，而且只有一个工位，故选用整体式圆形凹模比较合理。2.6.2 凹模厚度尺寸 H的计算由凹模厚度计算公式得：查表可得凹模厚度计算公式为H= 则凹模外形尺寸 D为制件最大尺寸与凹模双边壁厚之和即D=+2W=50+2 31=112mm (2-9 根据冷冲模典型组合尺寸的有关标准，凹模外径D取 125mm 。2.6.4 模具闭合高度的计算模具闭合高度H 应介于压力机的最大闭合高度Hmax和最小闭合高度Hmin之间，一般应满足Hmin+10mm HHmax-5mm ，得出210mm H24
25、5mm 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 35 页13 / 35 2.6.4 拉深凹、凸模的圆角半径凹模的圆角半径 rd: 凹模的圆角半径可以通过公式法和查表法。因为冲裁件的外圆角半径为2mm, 因此拉深凹模的圆角半径取4mm 。凸模的圆角半径相应地取2.4mm 。2.6.5 选择模架及确定其他冲模零件根据凹模周界尺寸D=125mm，查表选取典型组合结构125190225(JB/T 8067.3 1995,考虑到本模具采用横向送料，制件精度要求不高，故拟选用滑动导向后侧导柱圆形模架。查书可得模架的规格为160125190
26、225(GB/T 2851.61990。2.6.6 卸料零件的计算橡胶选择要点为保证橡胶不至于早损坏，其允许的最大压缩量为自由高度的3545。安装使用的橡胶，预压缩量一般取自由高度的1015。 安装后橡胶的工作行程应为自由高度的25 30% 。若选用的橡胶高度H1.5D 时, 应采用将橡胶分段 , 其间垫以钢垫圈。安装橡胶时，周围应留有足够的空隙位置，以容许橡胶压缩时断面尺寸的选用橡胶时的计算步骤根据工作行程计算橡胶的自由高度， H自由=3.54）S工作根据 H自由计算橡胶的装配高度， H2 =0.850.9 ）H自由在模具装配时，根据模具空间大小确定橡胶的断面面积。橡胶的选择该模具采用橡胶作
27、为弹性卸料装置，按冲模设计应用实例课本中的公式计算橡胶的自由高度，H自由= 式中H自由橡胶的自由高度 ）；S工作工作行程与模具修磨量或调整量46 ）之和再加一；弯曲凸模与落料凸模之间的橡胶计算：H自由=3.54）S工作=3.54）6+1）=3.54）7=24.528 =0.850.9 ）H自由2-11）取 H2=23 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 35 页14 / 35 2.6.7 弹性元件的设计计算弹性元件的设计计算为了得到较平整的工件，此模具采用弹压式卸料结构，使条料在落料、拉深过程中始终处在一个稳定的压力之下，
28、从而改变了毛坯的变形稳定性，避免材料在切向应力作用下起皱的可能。落料卸料采用弹簧作为弹性元件弹簧的选择卸料板用于冲压件的卸料，且兼做压料板，是使工件保持平衡的关键零件，故选择弹簧时，其工作压力应加大一些。根据结构初选为 4 根弹簧，卸料力F卸2610N/4=652.5N。按预压力 F 预0.5652.5N=326.25N 和模具的结构尺寸，查表2-13 中可选序号3438 的弹簧，其负荷为 F=330N F预。检验是否满足 S1S总=S预+S工作+S修磨。55-36.6 2+10+4=18.416 合格故选取 37 号弹簧外径D=20mm，钢丝直径 d3mm ，自由状态下高度H自由=55mm
29、。弹簧装配高度 H2H自由-S 预=55mm-2mm=53mm,工作行程高度为 30mm 。2.6.8 定位零件的确定定位零件的作用，是使条料或毛坯在精冲时确定正确的位置，从而保证冲出合格的制件，根据毛坏和模具不同的特点，必须采用不同形式的定位装置，冲模中常见的定位零件有定位板、定位销、挡料销、导料销，侧压板等。而在该联接件的模具设计中，采用了挡料销定位零件进行定位。2.6.8 导向装置的种类及标准的确定模具中导向副的作用是保证上模相对于下模有一定位置关系，分为滑动导向副和滚动导向副两类。滑动导向副由导柱，导套组成，在中、小型模具中应用广泛。滚动导向副由导柱、导套和钢球保持圈组成，适于要求精度
30、高寿命长的模具，如高速冲裁模、精密冲裁模、硬质合金冲裁模等。由于滚动导向副与滑动导向副相比，在滚动式导套、导柱间多了一层装在保持圈内的钢球作为滚动体，使原来的滑动磨擦变为滚动磨擦，磨擦系数小，提高模具导向副的使用寿命，但是滚动导向副的价格高，对于大批量生产的托架来说，滑动导向副就能满足生产要求，与滚动导向副相比，成本低。因此，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 35 页15 / 35 采用滑动导向副。2.6.9 固定与支承零件的确定模柄的确定模柄的作用是将模具的上模座固定在冲床的滑块上，常用的模柄形式有整体式、旋入式、压入
31、式、凸缘式、浮动式。压入式模柄通过配合与上模座联接固定，适用于模板较厚的中小型模具中，而且可以保证较高的同轴度和垂直度。此套模具选用凸缘式模柄，它与模座安装孔用H7/n6 配合。垫板的设计与标准垫板主要用于直接承受和扩散凸、凹模传来的压力，防止模座承受过大压力而出现凹坑，影响模具正常工作。模具是否用垫板，根据模座承受压力大来确定，凸 凹）模支承端面对模座的单位压力为： = P A 2-12）式中： P 冲裁力A 凸凹模）支承端面面积小于等于 模座许用应力则应在凸 凹）模与模座间加经淬硬磨平的垫板，外形尺寸按固定板形状决定，因此垫板厚度取20mm ，外形尺寸与落料凹模外形尺寸一致。精选学习资料
32、- - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 35 页16 / 35 2.7 端盖冲裁模的工作原理141619101115181719?6H7n6?4H9h8?25H7h6?38H7r6?25H7r621021222423252830312026272912138765432?8H7n6?8H7n6?8H7n6?8H7n6?8H7n6?8H7n6?8H7n6?82H7n6?10H7n6?10H7n6?10H7n6图 2 1. 下模座 2. 定位销 3. 下垫板 4. 下固定板 5. 落料凹模 6. 卸料板 7. 挡料销 8. 落料拉伸凸凹模9.
33、上垫板 10. 上模座 11. 定位销 12.13. 内六角紧固螺钉 14. 模柄 15. 打杆 16. 推杆 17. 卸料螺钉 18. 导套 19. 导柱 20. 推件块 21.卸料弹簧 22. 顶件块 23. 冲孔凸模 24. 止动块 25. 内六角紧固螺钉26. 弹簧 27.拉伸凸模 28. 推杆 29. 托板 30. 双头螺栓 31. 螺母 32. 导料销如图为一副落料、正反拉伸、冲孔复合冲裁模的结构。端盖冲裁模的工作原理：冲模开始工作时，上、下模在压力机作用下分开，将条料放在落料凹模5 上并通过挡料销7 及导料销 32 定位，待上模在压力机滑块作用下下降时，落料拉伸凸凹模8 与落料凹
34、模5 首先接触，并进行落料。然后下模中的拉伸凸模27 便接触条料，待继续加压时，拉伸凸模27 与落料拉伸凸凹模8 开始对条料进行正拉伸成形。上模继续下降，推件块20 与拉伸凸模27 进行反拉伸成型，上精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 35 页17 / 35 模继续下降，由固定在下垫板上的冲头对冲裁件进行冲孔，废料由推杆从推件块 20 中的落料孔中排出。待上模在压力机滑块作用下回升时，打杆通过上顶杆下移顶出工件，同时安装在下模座中的下顶杆在橡胶力的作用下向上顶起，拿出制品，卸料板将废料提起，条料又恢复到原来的位置，准备下一
35、冲程的冲裁。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 35 页18 / 35 3 模具装配与调试对于导柱复合模，一般先安装上模，然后找正下模中凸凹模的位置，按照冲孔凹模型孔加工出顶杆孔，这样既可以保证上模中推件装置与模柄中心对正，又可避免顶杆错位，而后以凸凹模为基准分别调整落料与冲孔的间隙，使之均匀，再安装其它的零件。3.1 安装顺序组件装配模架的组装，模柄的装入，凸模及凸凹模在固定板上的组装总装配先装上模，再以上模为准装下模调整凸凹模的间隙安装其它辅助零件检查、试件3.2 装配要点按照装配过程安装，先装上模，然后装下模。上模座
36、、上模垫板、落料凸模和上模固定板上的销钉孔在调整完凸、凹模间隙均匀后一起配钻；同理，下模的销钉孔在下模座、下模垫板和凸凹模固定板经配合后配钻。装落料凹模前先把挡料销装入，使其保证过盈配合。冲孔凸模装在上模固定板以后，应将冲孔凸模底部高出上模固定板的部分磨平。3.3 装配过程表 3 序号工序工艺说明1、检查零件及组件检查冲模各零件及组件是否符合图样要求，并检查凸凹的均匀程度，各辅助零件是否配齐。2、装配上1）先把已装上导柱的导套装在上模座上，再装模柄；2）把冲孔凸模装在上模固定板上，调节间隙及中心直线度以及磨平端面；3）最后把上模座、上模垫板、上模固定精选学习资料 - - - - - - - -
37、 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 35 页19 / 35 模板、落料凸凹模，完成后把销钉装入定位，所有螺钉都拧紧。3、装配下模上模装配完成后，下模座我们是根据上模座来装的，具体如下：1）把拉伸冲孔凸凹模凸凹模已装上下顶杆）装入凸凹模固定板中，磨平底面；2）把凸凹模固定板和下模垫板找正位置后一起安装在下模座上；3）下模座、凸凹模固定板、下模垫板和落料凹模合在一起配合，间隙调试完毕后打入销钉并拧紧所有螺钉。4、整体装配上模与下模都装配好以后，要进行上模与下模和在一起的整体装配，使导柱可靠的固定在下模座上，落料拉伸凸凹模与落料凹模及各刃口间隙均匀，各配合精度达到图纸规定
38、的要求。5、试冲与调整1）切纸试冲, also the many electrical, optical, thermal, and chemical phenomena. However, what may be useful in one application may be detrimental in the next . Flexibility is desired in value springs but not in the valve camshaft。friction is desired at the clutch face but not in the clutch be
39、aring. Ingenuity in design should be applied to utilize and control the physical properties that are desired and to 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页，共 35 页27 / 35 minimize those that are not desired. 2. Provide for favorable stress distribute and stiffness with minimum werght. On
40、components subjected to fluctuating stress, particular attention is given to a reduction in stress concentration, and to an increase of strength at fillets, threads, holes, and fits. Stress reduction are made by modification in shape ,and strengthening may be done by prestressing treatments such as
41、surface rolling and shallow hardening. Hollow shafts and tubing, and box sections give a favorable stress distribution, together with stiffness and minimum weight. Sufficient stiffness to maintain alignment and uniform pressure between contacting surfaces should be provided for crank, cam, and gear
42、shafts, and for enclosures and frames containing bearing supports. The stiffness of shafts and other components must be suitable to avoid resonant vibrations. 3. Use basic equations to calculate and optimize dimensions. The fundamental equations of mechanics and the other sciences are the accepted b
43、ases for calculations. They are sometimes rearranged in special forms to facilitate the determination or optimization of dimensions, such as the beam and surface stress equations for determining gear-tooth size. Factors may be added to a fundamental equation for conditions not analytically determina
44、ble, e.g. , on thin steel tubes, an allowance for corrosion added to the thickness based on pressure. When it is necessary to apply a fundamental equation to shapes, materials, or conditions which only approximate the assumptions for its derivation, it is done in a manner which gives resuluts “ on t
45、he safe side” . In situations where data are incomplete, equations of the sciences may be used as proportioning guides to extend a satisfactory design to new capacities. 4. Choose materials for a combination of properties. Materials should be choose for a combination of pertinent properties, not onl
46、y for strengths, hardness, and weight, but sometimes for resistance to impact, corrosion, and low or high temperatures. Cost and fabrication properties are factors, such as weldability, machinability, sensitivity to variation in heat-treating temperatures, and required coating. 5. Select carefully b
47、etween stock and integral components. A previously developed components is frequently selected by a designer and his company from the stocks of parts manufacturers, if the component meet the performance and reliability requirements and is adaptable without additional development costs to the particu
48、lar machine being designed. However, its selection should be carefully made with a full knowledge of its properties, since the reputation and liability of the company suffer if 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 29 页，共 35 页28 / 35 there is a failure in any one of the machine s parts. In
49、other cases the strength, reliability, and cost requirements are better met if the designer of the machine also designs the component, with the particular advantage of compactness if it is designs integral with other components, e.g. , gears to be forged in clusters or integral with a shaft. 6. Prov
50、ide for accurate location and non-interference of parts in assembly. A good design provides for the correct location of parts and for easy assembly and repair. Shoulders and pilot surfaces give accurate location without measurement during assembly. Shapes can be designed so that parts cannot be asse
51、mbled backwards or in the wrong place. Interferences, as between screws in tapped holes, and between linkages must be foreseen and prevended. Inaccurate alignment and positioning between such assemblies must be avoided, or provision must to minimize any resulting detrimental displacements and stress
52、es. 附录 2：中文资料机械设计概论机械设计是一门通过设计新产品或者改进老产品，满足人类需求的应用技术科学。它涉及工程技术的各个领域，主要研究产品的尺寸，形状和详细结构的基 本构思，还要研究产品正在制造，销售和使用等方面的问题。进行各种机械设计工作的人员通常被称为设计人员或者设计工程师。机械设计是一项创造性的工作。设计工程师不仅在工作上要有创新性，还必须在机械制图，运动学，动力学，工程材料，材料力学和机械制造工艺等方面具有深厚的基础知识。如前面所述，机械设计的目的是生产满足人类需求的产品。发明，发现和科学知识本身并不一定能给人来带来益处，只有当它们被用在产品上才能产生效益。因而，应该认识到在
53、一个特定产品进行设计之前，必须先确定人们是否需要这种产品。应当把机械设计看成设计人员运用创造性的才能进行产品设计，系统分析和制定产品的制造工艺的一个良机。掌握工程基础知识要比记一些数据和公式更为重要。仅仅使用数据和公式是不足以在一个好的设计中作出所需的全部决定的。另一方面，应该认真精确的进行所有运算。例如，即使将一个小数点的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 30 页，共 35 页29 / 35 位置放错，也会使正确的设计变成错误的。一个好的设计人员应该勇于提出新的想法，而且愿意承担一定的风险；当新的方法不适用时，就恢复采用原来的方法。
54、因此，设计人员必须要有耐心，因为所花费的时间和努力并不能保证带来成功。一个新的设计，要求摒弃许多陈旧的，为人们所熟知的方法。由于许多人墨守成规，这样做并不是一件容易的事情。一位设计工程师应该不断地探索改进现有产品的办法，在此过程中应该认真选择原有的，经过验证的设计原理，将其与未经过验证的新概念结合起来。新设计本身会有许多缺陷和未能预料的问题发生，只有当这些缺陷和问题被解决之后，才能体现处新产品的优越性。因此，一个性能优越的产品诞生的同时，也伴随着较高的风险。应该强调的是，如果设计本身不要求采用全新的方法，就没有必要仅仅为了变革的目的而采用新办法。在设计的初始阶段，应该允许设计人员充分发挥创造性
55、，不受各种约束。即使产生了许多不切合实际的想法，也会在设计的早期，即绘制生产图纸之前被改正。只有这样，才不至于堵塞创新的思路。通常要提出几套设计方案，然后加以比较。很有可能在最后选定的方案中，采用了某些未被接受的方案中的一些想法。心理学家经常谈论如何使人们适应他们所操作的机器。设计人员的基本职责是努力使机器来适应人们。这并不是一项容易的工作，因为实际上并不存在着一个对所有人来说都是最优的操作范围和操作过程。另一个应该被认识到的重要问题是，设计工程师必须能够同其他人员进行交流和沟通。与其他人就设计方案进行交流和沟通是设计过程的最后和关键阶段。毫无疑问，有许多伟大的设计，发明或创造之所以没有为人类
56、所利用，就是因为创造者不善于或者不愿意向其他人介绍自己的成果。提出方案是一种说服别人的工作。当一个工程师向经营，管理部门或者其主管人员提出自己的新方案时，就是希望向他们说明或者证明自己的方案是比较好的。只有成功地完成这项工作，为得出这个方案所花费的大量时间和精力才不会被浪费掉。人们基本上只有三种表达自己思想的方式，即文字材料，口头表述和绘图。因此，一个优秀的工程师除了掌握技术之外，还应该精通这三种表达方式。如果一个技术能力很强的人在上述三种表达方式中的某一种的能力较差，他就会遇到很大的困难。如果上述三种能力都较差，那就永远没有人知道他是一个多么能干的人！一个有能力的工程师不应该害怕在提出自己的
57、方案是遭到失败的可能性。事实上，偶然的失败肯定会发生的，因为每个真正有创造性的设想似乎总是有精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 31 页，共 35 页30 / 35 失败或批评伴随着它。从一次失败中可以学到很多东西，只有不怕遭受失败的人才能取得最大的收获。总之，决定不把方案提交出来，才是真正的失败。为了进行有效的交流，需要解决下列问题：（1）所要设计的这个产品是否真正为人们所需要？（2）此产品与其它公司的现有同类产品相比有无竞争力？（3）生产这种产品是否经济？（4）产品的维修是否方便？（5）产品有无销路？是否可以盈利？只有时间才能对上述
58、问题给出正确的答案。但是，产品的设计，制造和销售只能在对上述问题的初步肯定答案的基础上进行。设计工程师还应该通过零件图和装配图，与制造部门一起对最终设计方案进行沟通。通常，在制造过程中会出现某个问题。可能要求对某个零件尺寸或公差做一些更改，使零件的生产变得容易。但是，工程上的更改必须经过设计人员批准，以保证不会损伤产品的功能。有时，在产品的装配时或者装箱外运前的实验中才发现设计中的某种缺陷。这些事例恰好说明了设计是一个动态过程。总是存在着更好的方法来完成设计工作，设计人员应该不断努力，寻找这些更好的方法。机械设计准则设计是从实际或者假想的需要开始的。对于现有的设备可能需要在耐用性，效率，重量，
59、速度或者成本等方面做进一些改进工作；也可能要新的设备完成以前由人来做的工作，例如计算或者装配。当目标完全或部分被确定以后，下一个设计步骤是对能够完成所需要功能的机构及其布局进行总日设计。对于此项工作，徒手画的草图是很有价值的，它不仅可以记录下我们的想法，而且还有助于与别人进行讨论，特别是和自己的大脑进行交流，从而促进创新想法的产生。当一些零件的大致形状和几个尺寸被确定后，就可以开始认真的分析工作。分析工作的目的是要在重量最轻，成本最低的情况下，获得令人满意，即优良的工作性能，并且还要安全耐用。对于每个关键承载界面，应该寻求最佳的比例和尺寸，同时要对这几个零件的受力进行平衡。要对材料和处理方式进
60、行选择。只有根据力学原理进行分析才能达到这些重要目的。这些分析包括根据静力学原理分析反作用力和充分利用摩擦力，根据动力学原理分析惯性，加速度和能量；根据弹性力学和材料力学分析应力和变形；根据流体力学来分析精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 32 页，共 35 页31 / 35 润滑和流体传动。最后，完成基于功能要求和可靠性所进行的设计，且要制作一台样机。如果实验结果令人满意，而且该装置将要进行批量生产，就应该对最初提出的设计方案做一些修改，使其能以较低的成本进行批量生产。在以后的制造和使用期内，如果产生了新的想法或者根据实验和经验所做的
61、进一步分析结果表明，可以有更好的替代方案，则很可能对原设计方案进行修改。销售吸引力，客户的满意程度和制造成本均与设计有关，而设计能力则与工程创新的实现是密切相关的。为激发创造型思维，建议设计人员遵循下列准则。1.创造性的利用所需要的物理性能和控制不需要的物理性能。可以利用自然法则或物质的性能例如柔性，强度，重力，惯性，浮力，离心力；杠杆原理和斜面原理，摩擦，粘性，流体压力和热膨胀）和许多电学，光学和化学现象来满足一台机器的设计要求。一种性能在某种场合下可能是有用的，而在另外一种场合下则可能是有害的。阀门的弹簧应该有柔性，而阀门的凸轮轴就不需要柔性。离合器结合面上需要有摩擦，而离合器轴承却不需要
62、摩擦。设计时，需要创造性的利用和控制所要的物理性能，将不需要的物理性能减至最小。2.载重量最轻的情况下，提供合理的应力分布和刚度。对于承受交变应力的零件，应该特别注意减轻应力集中和抬高圆角，螺纹和配合处的强度。改变零件的形状，可以降低它所承受的应力，对零件施加预应力，如表面滚压和浅表面硬化，均可以使其得到强化。空心轴和空心管道，箱型界面能获得有利的应力分布，同时具有强度高而重量最轻的特点。曲轴，凸轮轴以及含有轴承支座的外壳和构架都应有足够的刚度以保证直线对中精度和接触表面之间的压力均匀分布。轴和其他零件需要有刚度。避免产生共振。3.利用基本公式进行尺寸计算和尺寸优化。力学和其他学科的基本公式是
63、公认的计算依据。有时需要将这些公式进行移项而化成特殊形式，以简化尺寸的计算或者对尺寸进行优化。例如，用梁的表面应力公式来计算齿轮的轮齿尺寸。在不能采用解读法计算的情况下，可以在基本公式内引入系数。例如，对于薄壁钢管，考虑到腐蚀性，可以将根据压力求得的厚度增加一些。当必须应用一个基本公式来确定形状、材料和使用条件，而这些被确定的量仅仅与在公式推导中的假设比较相近时，要采取措施是结果“偏于安全”。当数据不完全时，可以应用理论公式作为尺寸的指南，在扩展后的范围内获得令人满意的设计结果4.根据性能组合选择材料。选择材料时需要考虑有关的性能组合，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳
64、总结 - - - - - - -第 33 页，共 35 页32 / 35 不仅考虑强度，硬度和重量，而且有时还要考虑抗冲击性，抗腐蚀性或者低温的能力。成本和制造性能都是应该考虑的因素，这些因素包括可焊接性，机械加工性能，对热处理温度变化的敏感性和所需要的涂层等。5.在现有零件和整体零件之间进行认真的选择。若一个以前研制的零件能够满足性能要求和可靠性要求，并适合与所设计的那台机器而无须附加的研制费用，那么设计人员及其公司通常会从零件制造厂的现货中选取该零件。但是，只有充分了解其性能，才能进行认真的选择工作，因为任何一个机器零件的失效都会影响公司的信誉，并使公司承担相应的责任。在其它情况下，若机器
65、设计人员自己来设计零件，则零件的强度，可靠性和成本等方面的要求就可以更好的得到满足。可以将某个零件和其它零件设计成一个整体的零件，例如将几个齿轮设计为一个锻件或者与轴设计成一体，这种方法的优点是紧凑。6.保证零件在装配中准确定位和不发生干涉。一个良好的设计能够保证零件定位准确，装配和修理方便容易。轴肩和导向表面在装配过程中不需要测量就能提供准确定位。零件的形状应该被设计得保证这个零件不会被装反或者装错位置。必须能够预见和防止诸如不同的螺纹孔的螺钉之间的干涉和不同的连杆机构之间的干涉。必须避免部件之间的找正对中误差和定位误差，或者必须采用措施，减小任何由此引起的不利的位移和应力。致谢经过两个月的
66、毕业设计忙碌之后，设计最终完成，心理有一种说不出的轻松，设计过程中遇到许多的问题，在众多师友的帮助下予以解决。首先要感谢刘介臣老师、胡文泉老师、杨全利老师对我的指导和督促，老师们给我指出了正确的设计方向，使我加深了对知识的理解, 同时也避免了在设计过程中少走弯路，督促我一直把毕业设计放在心里，保证按质按量的完成；要感谢宿舍同学，是大家营造了良好的学习环境，在做设计的过程中互帮互助，使我的CAD操作水平比以前有了很大提高，同时较全面的掌握了Word的编辑功能。大学生活至此划上了圆满的句号，在天津工程师范学院这块土地上有众多莘莘学子辛勤的耕耘，在这块土地上我健康快乐的成长，我永远不会忘记可亲精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 34 页，共 35 页33 / 35 的同学，我永远记得这片土地。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 35 页，共 35 页
