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钢圈切边模的设计制造 （中南大学成教学院 2005机电一体化 于元彪） 一、前言 模具工业是国发经济发展的重要基础工作之一。模具是成形制品或零件生产的一个重要的装备。从航空航天，汽车等行业的零部件，到计算机电子电器，各种家电产品的生产现代工业发达的国家，对模 具工业都十分重视，因乃至人们的日常生活用品，几乎各行各业都有用模具生产的制品和零部件。模具技术水平的高低反映了一个国家制造业的能力。 随着我国经济的改革和发展，从中央到地方都认识到了模具的重要，都把模具摆到重要位置。先进技术和先进设备的引进，促进了我国实用模具技术和相关技术的不断进步。模具的品种和形式不断丰富，许多大学和科研生产部门都建立了模具技术方面的研究和开发机构，模具工程技术人员不断创新，模具技工学校推陈出新，百花齐放，这些都给中国模具工业的发展注入新的活力。 目前，国内外模具工业发展很快，模具产值已超过机床工业的产值，我国模具工业作为一个独立的，新型的工业，正处于飞速发展阶段，已成为国民经济的基础工业之一。其发展前景十分广泛，据预测，未来我国将成为世界模具工业强国。现在由于我国起步晚，底子薄，“九五”期间虽有较快的发展，但与发达国家相比，差距还是相当的大。许多模具还需要进口，模具制造高级技能人才，也供不应求，为进一步加快我国模具工业的发展，当务之急就是普及先进模具设计与制造技术，培养专业高级人才。 这是本地一副为手扶拖拉机厂生产配套零件（钢圈）的切边模具，我在对这副模具进行拆装、维修的过程中发现了很多值得学习的东西，颇有收获。现把自己对其中设计和制造方面的理解和体会整理成文， 作为毕业设计的内容。 二、设计任务分析 工件名称：工农12型手扶拖拉机钢圈第二道生产工序，工件如图1所示。 材料：08 生产批量：大批量 工农12型手扶拖拉机钢圈的生产分为下料拉深、切边、第二次拉深和冲孔这几道工序，本次的设计任务是其中的第二道工序。这道工序的目的是为了使第一道下料拉深出来的制品周边材料均匀，从而使下道拉深工序完成后产品的高度一致。这个制品的外形直径为φ348mm，毛坯直径φ356mm，单边切除的余料4 mm。由于工件的外形尺寸相对较大，这对设计和制造提出了较高的要求。 三、方案的初步选定 方案的确定实际上就是如何解决切边废料顺利排出的问题。通常采取的有如下两种方案：方案一是切边时将废料从冲压机工作台孔落下；方案二是将工件冲下后从工作台孔落下；方案三是将废料顶出后与工件同时取出 采用方案一和方案二的前提是冲压机的工作台上有一个能够掉下废料或者工件的孔，显然这种冲压设备还不多见，是不合理的。而比较可取的是方案三。 四、方案的详细设计 （一）零件的工艺性分析 冲裁件的工艺性是指零件对冲裁加工工艺的适应性，即加工的难易程度。良好的冲压工艺性，是指在满足零件使用要求的前提下，能以生产率高最经济的方式加工出来。冲压的基本工艺分为分离工序与变形工序两类.其中分离工序包括剪裁、落料、冲孔等工序。变形工序包括弯曲和拉延等工序。剪裁、落料、冲孔①剪裁：是使坯料按不封闭的轮廓分开的工序。往往作为备料工序，即把坯料剪裁成条料或带料等。②落料及冲孔；是使坯料按封闭轮廓分离的工序。落料是将坯料按封闭轮廓分离，其分离部分是成品，周边剩余部分为废料。冲孔是将坯料按封闭轮廓分离，分离部分是废料，周边为成品。冲裁件对结构的基本要求①冲裁件的形状应力求简单、规则、使排样时废料最少。②制件内、外形转角处应避免设计成尖角，一般在圆角处应使R≥0.5t。③冲孔制件的孔不能太小。冲裁可冲出的最小孔径。④制件上孔与孔之间的距离，制件孔与边缘之距离c值不宜太小，一般要求c≥2t，并保证应大于3～4mm裁件的尺寸精度和粗糙度制件的尺寸精度以不高于IT12 级为宜。如无特殊的要求，外形尺寸应低于IT10级，内形尺寸精度应低于IT9级。对精度要求高于IT10级的冲裁件，应在模具结构设计方面采取措施，如提高定位精度，采用弹压卸料顶件装置，提高模具制造精度或采用精冲技术等。制件的断面要求质量不高时，材料厚度和硬度的影响尤甚。通常材料厚度t1mm的制件，断面粗糙度可达Ra6.3um。（二冲裁间隙冲裁间隙冲裁模的凸模横断面，一般小于凹模孔，凸、凹模刃口部分，在垂直于冲裁力方向的投影尺寸之差，称为冲裁间隙。间隙有两种含义：一般指凸模与凹模间每侧空隙的数值，称为单边间隙；另一种指凹模与凸模间两侧空隙之和，成为双面间隙。对于圆形刃口的凸、凹模来说，双面间隙是两者直径之差，常用来表示—冲裁间隙； 　　Dd----凹模刃口尺寸； Dp----凸模刃口尺寸； 2、间隙对冲裁的影响实践证明，间隙的大小，分布是否均匀等，对冲裁件的断面质量、尺