畢業(yè)設(shè)計(jì)--后蓋沖壓模設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　后蓋沖壓模設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　沖壓加工技術(shù)始于18世紀(jì)末至19世紀(jì)中期，因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)革命促成了動(dòng)力制造技術(shù)的發(fā)展，以機(jī)械化方式來(lái)加工金屬板就逐漸成為主流。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及大量生產(chǎn)的需要，沖壓加工技術(shù)不斷的再改進(jìn)，其發(fā)展進(jìn)步遠(yuǎn)比往昔更為迅速驚人。本文的主要

2、內(nèi)容是構(gòu)建一個(gè)后蓋沖壓模具的工藝過(guò)程。通過(guò)對(duì)沖壓模具技術(shù)的了解、應(yīng)用，對(duì)沖壓件結(jié)構(gòu)形狀、批量大小和精度要求、進(jìn)行必要的工藝分析及計(jì)算。主要包括對(duì)沖壓件的工藝分析，確定沖壓件生產(chǎn)的工藝方案，確定模具類型及結(jié)構(gòu)形式，選擇沖壓設(shè)備，繪制模具裝配圖和零件圖等。通過(guò)查文獻(xiàn)資料學(xué)會(huì)合理地選擇模具結(jié)構(gòu)，正確地確定模具工作零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸及其技術(shù)要求，使設(shè)計(jì)的模具制造工藝性良好，價(jià)格便宜,充分利用沖壓成型的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)制造出能優(yōu)質(zhì)、安全、高效生產(chǎn)地，

3、使用壽命長(zhǎng)地模具，盡量減少后續(xù)加工。</p><p>　　關(guān)鍵詞：沖壓技術(shù)；沖壓模具；工藝分析；高效生產(chǎn)</p><p>　　DESIGN OF STAMPING DIE FOR COVER</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Stamping technology began in

4、 the 18th century to the mid-19th century. Since the industrial revolution led to the development of dynamic manufacturing technology, forming a metal plate in the mechanization way has become main stream. As technology

5、continues to progress, as well as the needs of volume production, the re-stamping technology continues to improve, its development and progress is much more rapidly than the past. The main contents of this paper is to bu

6、ild a cover stamping die process</p><p>　　Key Words: Stamping Technology; Stamping die; Process analysis; Efficient production</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘

7、要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1 緒 論1</b></p><p>　　1.1 沖壓模具的概念1</p><p>　　1.2 沖壓模具的分類1</p><p>　　1.3 模具的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)2</p>

8、<p>　　1.4 我國(guó)沖壓模具的發(fā)展情況和存在問(wèn)題3</p><p>　　1.5 本設(shè)計(jì)的任務(wù)4</p><p>　　2 沖壓件工藝性分析5</p><p>　　2.1 沖壓材料的基本要求5</p><p>　　2.2 沖壓件精度分析及確定5</p><p>　　2.3 沖壓件的結(jié)構(gòu)

9、分析6</p><p>　　2.4 確定工藝方案6</p><p>　　2.4.1 計(jì)算毛坯尺寸6</p><p>　　2.4.2 落料工序7</p><p>　　3 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算8</p><p>　　3.1 確定排樣裁板方案以及材料利用率的計(jì)算8</p><p>　　3.

10、1.1 確定排樣方式8</p><p>　　3.1.2 確定搭邊值8</p><p>　　3.1.3 材料的利用率8</p><p>　　3.2 沖壓力計(jì)算10</p><p>　　3.2.1 落料10</p><p>　　3.2.2 外緣拉深10</p><p>　　3

11、.2.3 內(nèi)緣拉深10</p><p>　　3.2.4 預(yù)制孔11</p><p>　　3.3 工作零件刃口尺寸的計(jì)算11</p><p>　　3.3.1 落料11</p><p>　　3.3.2 外緣拉深12</p><p>　　3.3.3 內(nèi)緣拉深13</p><p>

12、;　　4 沖壓設(shè)備及模具結(jié)構(gòu)的選擇16</p><p>　　4.1 設(shè)備類型的選擇16</p><p>　　4.2 壓力機(jī)噸位計(jì)算及滑塊行程17</p><p>　　4.3 裝模高度17</p><p>　　4.4 壓力機(jī)功率的計(jì)算18</p><p>　　4.4.1 計(jì)算壓力機(jī)的有效功18<

13、;/p><p>　　4.4.2 每道沖壓工序有效沖壓功18</p><p>　　4.4.3 彈頂裝置的壓縮功19</p><p>　　4.4.4 總沖壓沖21</p><p>　　4.5 模具的結(jié)構(gòu)選擇21</p><p>　　5 主要零部件的設(shè)計(jì)22</p><p>　　5.1

14、 工作零件22</p><p>　　5.1.1 落料凹模尺寸22</p><p>　　5.1.2 落料拉深凸凹模23</p><p>　　5.1.3 拉深凸凹模（外緣拉深凸模，內(nèi)緣拉深凹模）24</p><p>　　5.1.4 拉深、沖裁凸凹模（外緣拉深凸模，內(nèi)孔沖裁模）24</p><p>　　5.

15、1.5 沖孔凸模25</p><p>　　5.2 固定零件25</p><p>　　5.3 卸料零件25</p><p>　　5.4 定位零件26</p><p>　　5.5 模架及其部件26</p><p>　　5.6 模具閉合高度校核26</p><p>　　5.7

16、 模具安裝尺寸校核26</p><p><b>　　結(jié) 論28</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)29</b></p><p><b>　　致 謝30</b></p><p><b>　　1 緒 論</b></p>&

17、lt;p>　　1.1 沖壓模具的概念</p><p>　　沖壓是在室溫下，利用壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，主要采用板料來(lái)加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，屬于材料成型工程術(shù)。</p><p>　　沖壓所使用的模具

18、稱為沖壓模具，簡(jiǎn)稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中非常重要，沒(méi)有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒(méi)有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。</p><p>　　1.2 沖壓模具的分類</p><p>　　沖壓模具的形式很多種，沖模也根據(jù)工作的性質(zhì)，模具

19、的構(gòu)造，模具的材料三方面來(lái)分類。</p><p>　　根據(jù)工序組合程度分類，可分為單工序模，復(fù)合模，級(jí)進(jìn)模（連續(xù)模），傳遞模。</p><p>　　1）單工序模：在壓力機(jī)的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。</p><p>　　2）復(fù)合模：只有一個(gè)工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在同一工位上同事完成兩道或兩道上沖壓工序的模具。</p><p>

20、;　　3）級(jí)進(jìn)模（連續(xù)模）在毛坯的送進(jìn)方向上，具有兩個(gè)或者更多的工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上的沖壓工序的模具。</p><p>　　4）傳遞模：綜合了單工序模和級(jí)進(jìn)模的特點(diǎn)，利用機(jī)械手傳遞系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的模內(nèi)快速傳遞，可以大大提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，減低茶農(nóng)的生產(chǎn)成本，節(jié)約材料成本，并且質(zhì)量可靠穩(wěn)定。</p><p>　　根據(jù)工藝性分類，可分為沖裁模，彎曲模

21、，拉伸模，成形模，鉚合模。</p><p>　　1）沖裁模：沿封閉或敞開(kāi)的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。</p><p>　　2）彎曲模：使板料毛坯或其他坯料沿著直線（或彎曲線）產(chǎn)生彎曲變形，從而獲得一定的角度和形狀的工件的模具。</p><p>　　3）拉伸模：是把板料毛坯制成開(kāi)口空心件或使空心件進(jìn)一步改變形狀和尺寸的模具。</p><p>

22、　　4）成形模：是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復(fù)制成形，而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。</p><p>　　5）鉚合模：是借用外力使參與的零件按照一定的順序和方式連接或搭接在一起。</p><p>　　根據(jù)產(chǎn)品的加工方法分類，可分為沖裁模具，彎曲模具，抽制模具，壓縮模具。</p><p>　　1）沖裁模具：是以剪切作用完成工作的。</p>

23、;<p>　　2）彎曲模具：是將平整的毛坯彎曲成一個(gè)角度的形狀。</p><p>　　3）抽制模具：抽制模具是將平面毛坯制成有底無(wú)縫的容器。</p><p>　　4）壓縮模具：是利用強(qiáng)大的壓力，使金屬毛坯流動(dòng)變形，成為所需要的形狀。</p><p>　　1.3 模具的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　據(jù)相關(guān)專業(yè)人士分析，未來(lái)十

24、年，中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向?qū)⒅饕性谝韵戮艂€(gè)方面。</p><p>　　1）CAE/CAD/CAM技術(shù)在模具設(shè)計(jì)制造中的廣泛應(yīng)用</p><p>　　實(shí)踐證明，模具CAE/CAD/CAM技術(shù)是當(dāng)代最合理的模具生產(chǎn)方式，既可用于建模、為數(shù)控加工提供NC程序，也可針對(duì)不同的模具類型，以相應(yīng)的基礎(chǔ)理論，通過(guò)數(shù)值模擬方法達(dá)到預(yù)測(cè)產(chǎn)品成型過(guò)程的目的，改善模具結(jié)構(gòu)。從CAE/CAD/CAM

25、一體化的角度分析，其發(fā)展趨勢(shì)是三維化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化，其中心思想是讓用戶在統(tǒng)一的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)CAE/CAD/CAM協(xié)同作業(yè)，以便充分發(fā)揮各單元的優(yōu)勢(shì)和功效。因此，應(yīng)大力進(jìn)行MSC、ANSYS等高端輔助設(shè)計(jì)制造軟件的培訓(xùn)、推廣和應(yīng)用。</p><p>　　2）模具結(jié)構(gòu)日趨精密、復(fù)雜、大型及壽命日益提高</p><p>　　隨著零件微型化和模具結(jié)構(gòu)發(fā)展的要求（如多工位級(jí)進(jìn)模工位數(shù)的增加，

26、其步距精度的提高），模具精度由原來(lái)的5μm 提高到了2~3μm，今后有些模具加工精度公差更是要求在1μm以下，這些必然會(huì)促進(jìn)超精密加工的發(fā)展。</p><p>　　3）快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)的推廣應(yīng)用</p><p>　　快速模具制造及快速成型技術(shù)（RP）是在近兩年內(nèi)迅速發(fā)展起來(lái)的，并向著更快捷、高精度的方向發(fā)展。新技術(shù)包括：表面現(xiàn)象成型技術(shù)、快速原型制造技術(shù)（RPM）、冷擠壓及超塑成形制模技術(shù)

27、、澆鑄成形制模技術(shù)、KEVRON鋼帶沖裁落料制模技術(shù)、無(wú)模多點(diǎn)成形技術(shù)及模具毛坯快速制造技術(shù)。</p><p>　　4）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率</p><p>　　模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，還能降低模具制造成本和提高模具的質(zhì)量。模具標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)進(jìn)一步增加品種、規(guī)格、發(fā)展和完善銷售網(wǎng)絡(luò)，保證供貨速度，為客戶提供精度高、交貨期短、使用壽命長(zhǎng)、生產(chǎn)工藝性好

28、、價(jià)格低的優(yōu)質(zhì)模具標(biāo)準(zhǔn)件。</p><p>　　5）熱流道技術(shù)在塑料模具中的推廣應(yīng)用</p><p>　　采用新型熱流道技術(shù)是塑料模設(shè)計(jì)制造中的一大變革，可顯著提高模具制造的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)約能源和節(jié)省制作的原材料，氣體輔助注射成型也是塑料成型的一種新工藝，它具有制品翹曲變形少、注射壓力低、表面好、壁厚差異較大、易于成型等優(yōu)點(diǎn)，可在保證產(chǎn)品質(zhì)量前提下，大幅度降低成本。</

29、p><p>　　6）開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)</p><p>　　模具材料是模具工業(yè)的基礎(chǔ)，目前，國(guó)外模具材料系列日趨完善與細(xì)化，系列化程度已越來(lái)越高。中國(guó)是世界第一產(chǎn)鋼大國(guó)，國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的高級(jí)優(yōu)質(zhì)模具鋼品種很多，已納入國(guó)標(biāo)的如：7Cr7Mo2V2Si（LD），6Cr4W3Mo2VNb（65Nb），7Cr-SiMnMoV（CH-1）等。</p><p>　　模具

30、表面處理技術(shù)對(duì)模具的制造精度、模具的工作壽命、模具的強(qiáng)度、模具的制造成本等有著直接的影響。稀土表面工程技術(shù)和納米表面工程技術(shù)的出現(xiàn)進(jìn)一步推動(dòng)模具制造的表面工程技術(shù)的發(fā)展。另外，輝光離子氮化技術(shù)、激光強(qiáng)化及電鍍（刷鍍）防腐強(qiáng)化等技術(shù)也日益受到重視。</p><p>　　7）開(kāi)發(fā)成型新工藝和模具，培養(yǎng)新理念和新模式</p><p>　　隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展和模具行業(yè)整體水平的提高，在模具

31、行業(yè)出現(xiàn)了一些新的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、管理模式與理念。主要有：適應(yīng)模具單件生產(chǎn)特點(diǎn)的柔性制造技術(shù)；創(chuàng)造最佳管理和效益的團(tuán)隊(duì)精神，精益生產(chǎn)；提高快速應(yīng)變能力的并行工程、網(wǎng)絡(luò)制造等新的生產(chǎn)理念、虛擬制造及全球敏捷制造；廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式；適應(yīng)環(huán)保要求的綠色設(shè)計(jì)與制造和可持續(xù)發(fā)展等。</p><p>　　8）研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程</p><p>　　隨著三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、激光

32、跟蹤儀、便攜式掃描儀等先進(jìn)測(cè)量?jī)x器的應(yīng)用，現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)正向高速度、高適應(yīng)性、高精度、自動(dòng)化、數(shù)字化方向發(fā)展，并且不斷融入模具產(chǎn)品逆向工程設(shè)計(jì)中，進(jìn)一步推動(dòng)模具制造產(chǎn)品快速制造的響應(yīng)能力。</p><p>　　逆向工程（RE）又稱反向工程或反求工程，是相對(duì)于傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程即正向工程（FE）而提出的。其基本思想是：通過(guò)對(duì)實(shí)物或零件進(jìn)行掃描測(cè)量以及各種先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理手段獲得產(chǎn)品的幾何信息，然后充分利用CAD/CAM

33、 技術(shù)準(zhǔn)確、快速地建立產(chǎn)品的數(shù)學(xué)幾何模型，進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu)設(shè)計(jì)，最后經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程分析和CAM 編程，就可以加工出產(chǎn)品模具。</p><p>　　9）高速銑削在模具加工中的推廣應(yīng)用</p><p>　　高速銑削具有工件溫升低、加工效率高、切削力小、加工平穩(wěn)、加工質(zhì)量好及可加工硬材料等許多優(yōu)點(diǎn)，是高精度型腔模具的重要加工手段。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了模具加工的發(fā)展，特別給家電、汽

34、車行業(yè)中大型腔模具制造方面注入了新的活力。</p><p>　　1.4 我國(guó)沖壓模具的發(fā)展情況和存在問(wèn)題</p><p>　　目前，中國(guó)模具行業(yè)的生產(chǎn)廠點(diǎn)有3萬(wàn)余家，從業(yè)人員超過(guò)百萬(wàn)。近10多年來(lái)，模具行業(yè)的年均增長(zhǎng)率超過(guò)15％，2006年的模具進(jìn)口量和出口量分別為20.47億美元和10.41億美元。</p><p>　　模具技術(shù)涉及新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新材料

35、的開(kāi)發(fā)與推廣應(yīng)用，是一門技術(shù)綜合性強(qiáng)的精密基礎(chǔ)工藝裝備技術(shù)，是材料、冶金、計(jì)量、理化、潤(rùn)滑與摩擦，機(jī)電一體化。計(jì)算機(jī)等多門學(xué)科以及鍛、鑄、機(jī)加工、熱處理、檢測(cè)等諸多工種共同打造的系統(tǒng)工程。</p><p>　　近幾年，隨著國(guó)際交往的日益增多和外資在中國(guó)模具行業(yè)的投入日漸增加，中國(guó)模具已經(jīng)與世界模具密不可分，中國(guó)模具在世界模具中的地位和影響越來(lái)越重要。我國(guó)壓鑄模與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比尚有以下差距：</p>

36、;<p>　　1）模具使用可靠性不穩(wěn)定，易龜裂，破裂，故障率高，壽命不如進(jìn)口模具。</p><p>　　2）高速銑、CAE技術(shù)、石墨電檢加工中心應(yīng)用不普及。</p><p>　　3）國(guó)產(chǎn)材料，特別是耐熱鋼仍依賴于進(jìn)口，折射出國(guó)產(chǎn)材料與國(guó)外還存在著一定距離。</p><p>　　1.5 本設(shè)計(jì)的任務(wù)</p><p>　　本次設(shè)計(jì)

37、需要通過(guò)運(yùn)用所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐知識(shí)，自己查閱與模具相關(guān)的書(shū)籍雜志等資料收集、整理、篩選自己所設(shè)計(jì)中所需要的參數(shù)，公差等級(jí)及一些相關(guān)公式，解決以下問(wèn)題：</p><p>　　1）了解沖壓模具技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及一般設(shè)計(jì)方法。</p><p>　　2）對(duì)給定后蓋進(jìn)行工藝性分析，確定合適的沖壓工藝方案。</p><p>　　3）進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，確定沖壓設(shè)備。<

38、/p><p>　　4）繪制后蓋沖壓模的裝配圖及重要零件的零件圖。</p><p>　　2 沖壓件工藝性分析</p><p>　　2.1 沖壓材料的基本要求</p><p>　　沖壓成型性能：對(duì)于成型工序，為了利于沖壓變形和工件質(zhì)量的提高，材料應(yīng)該具備良好的沖壓成型性能，應(yīng)具有良好的抗破裂性能，良好的定形性（形狀凍結(jié)性）和貼模性。對(duì)于分離工序，要

39、求材料具有一定的塑性。</p><p>　　表面質(zhì)量：材料表面應(yīng)該平整、光潔、無(wú)損傷和缺陷。表面質(zhì)量好的材料，沖壓的時(shí)候不容易擦傷模具，不容易破裂，工件的表面質(zhì)量也好。</p><p>　　材料厚度公差：材料的厚度公共差必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)橐欢ǖ哪＞唛g隙適用一定厚度的材料，材料的厚度公差太大，不僅會(huì)影響工件的質(zhì)量，還會(huì)導(dǎo)致廢品的出現(xiàn)。在校正彎曲、整形等工序中，也有可能因?yàn)楹穸确较虻墓钸^(guò)

40、大引起模具或壓力機(jī)的損壞。</p><p>　　2.2 沖壓件精度分析及確定 </p><p>　　零件的形狀及尺寸如圖下2-1所示，公差未給出，該零件的內(nèi)外形狀均為圓形。</p><p><b>　　圖2-1 工件</b></p><p>　　根據(jù)下表得出該零件的精度等級(jí)為IT11級(jí)。</p><

41、p>　　表2-1沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)公差等級(jí)</p><p>　　查公差等級(jí)表確定各尺寸的公差值，Φ70對(duì)應(yīng)的公差為+0.19mm，Φ100對(duì)應(yīng)的公差為+0.22mm。</p><p>　　2.3 沖壓件的結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　此零件材料為Q195，材料厚度為1.2mm。零件為軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)體，沖裁性能較好；h/d較小，拉伸工藝性較好；為了節(jié)省材料

42、，提高生產(chǎn)效率，最好采用沖孔翻邊工序。因此，初步分析該零件的基本沖壓工序有：落料、拉伸、沖孔、翻邊。</p><p>　　Q195是一種碳素結(jié)構(gòu)鋼，價(jià)格比較便宜，屈服強(qiáng)度為195MPA,比Q235(普通碳素結(jié)構(gòu)鋼又稱A3板）強(qiáng)度低。</p><p>　　2.4 確定工藝方案</p><p>　　2.4.1 計(jì)算毛坯尺寸</p><p>　

43、　拉伸后的沖壓件如圖2-2。</p><p>　　圖2-2 工件展開(kāi)前毛坯尺寸</p><p>　　外緣拉伸屬于無(wú)凸緣筒不變薄拉深，該零件外形簡(jiǎn)單，尺寸精度及沖裁斷面的質(zhì)量要求都不高，拉深件中未標(biāo)注尺寸的極限偏差按GB/T15055-2007《未注公差成形件線性尺寸的極限偏差》選取，見(jiàn)《未注公差成形件線性尺寸的極限偏差》的附錄A-5。具體的公差等級(jí)選擇級(jí)別一般是由企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)確定。</p

44、><p>　　拉伸件的制造精度不宜要過(guò)太高。一般的精度要求在IT11以下。</p><p>　　圖2-2所示的零件壁部的圓角半徑為R3，大于零件的厚度t(t=1.2),符合拉伸加工工藝的要求。</p><p>　　毛坯展開(kāi)尺寸根據(jù)毛坯的面積等于拉伸件的面積原則來(lái)確定。由于材料的各向異性和拉深時(shí)金屬的流動(dòng)條件差異，為了保證零件尺寸，必須保留修邊余量，在計(jì)算毛坯尺寸的時(shí)候必

45、須計(jì)入修邊余量。</p><p>　　除上述分析外，對(duì)于無(wú)凸緣筒形的拉伸件工藝還應(yīng)該考慮以下方面的內(nèi)容。</p><p>　　1）拉伸件的形狀應(yīng)該盡量對(duì)稱、簡(jiǎn)單，利于拉深的成形。對(duì)某些半敞開(kāi)和不對(duì)稱容易使其變形困難。本套筒為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，工藝性良好。</p><p>　　2）筒體拉深深度H（含修邊余量）最好不好大于2d(d為筒體直徑)，本套筒的修邊余量h/d=28/

46、101.2=0.27,根據(jù)h/d數(shù)值查參考文獻(xiàn)[16]得修邊余量為2，所以h修正為h=28+2=30(mm)(注：d為中徑),H=30<2d=202.4,故拉深高度不大，工藝性良好。</p><p>　　當(dāng)一次可拉成時(shí)，高度H最好為H≤(0.5～0.7)d</p><p>　　3）圓筒底與壁部的圓角半徑要滿足r≥t，最好取r≈（3～5）t，若r≥(0.1～0.3)t的時(shí)候，須增加整形

47、。本套筒r=3=2.5t,基本能滿足工藝要求。</p><p>　　2.4.1.1 毛坯直徑計(jì)算</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　2.4.1.2 是否要使用壓邊圈</p><p><b>　　毛坯相對(duì)厚度 </b></p><p>&

48、lt;b>　　（2-2）</b></p><p><b>　　零件的拉深系數(shù)</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　查參考文獻(xiàn)[16]表19.4-42，需要采用壓邊圈。</p><p>　　2.1.4.3 拉深次數(shù)的計(jì)算</p>

49、<p><b>　　拉深件的相對(duì)高度</b></p><p><b>　　（2-4）</b></p><p>　　根據(jù)毛坯的相對(duì)厚度和拉深件的高度查考文獻(xiàn)[16]表19.4-11，得出拉深次數(shù)n=1。</p><p>　　2.1.4.4 檢驗(yàn)拉深系數(shù)是否超過(guò)極限</p><p>　　根

50、據(jù)考文獻(xiàn)[16]表19.4-8得1.0＞mf＞0.5時(shí)，mf為0.53～0.56，因?yàn)閙1=0.69＞mf，所以拉伸系數(shù)符合要求。</p><p>　　2.4.2 落料工序</p><p>　　落料工序需要沖裁出直徑D=148mm的板料。</p><p>　　綜上所述，工藝方案確定為：落料——外緣拉深——內(nèi)緣拉深——沖孔。</p><p>

51、<b>　　3 工藝設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　3.1 確定排樣裁板方案以及材料利用率的計(jì)算</p><p>　　沖裁件在帶料、板料或條料上的布置方法稱為排樣。排樣是沖裁模的設(shè)計(jì)中一項(xiàng)十分重要的工作。在沖裁件的成本中，材料費(fèi)約占60%或以上，排樣的方案對(duì)材料的經(jīng)濟(jì)利用有很重要的意義，不僅如此，排樣方案對(duì)沖裁件的生產(chǎn)率、模具的結(jié)構(gòu)和壽命、沖裁件的質(zhì)量等都有重

52、要的影響。</p><p>　　根據(jù)上一章計(jì)算，毛坯直徑已經(jīng)確定，可以進(jìn)行排樣設(shè)計(jì)。</p><p>　　3.1.1 確定排樣方式</p><p>　　排樣方法，沖裁排樣有兩種分類方法。</p><p>　　1）根據(jù)工件結(jié)構(gòu)和材料利用的情況有三種排樣方式：有廢料排樣、無(wú)廢料排樣和少?gòu)U料排樣。有廢料排樣的時(shí)候，工件和工件之間、工件和條料邊緣之

53、間都有搭邊存在，沖裁件尺寸完全由沖模來(lái)保證，精度高，并且具有保護(hù)模具的作用，但材料的利用率低。少?gòu)U料或無(wú)廢料排樣時(shí)，工件和工件之間，工件和條料邊緣之間存在較少搭邊，或沒(méi)有搭邊的存在，材料的利用率高，模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但沖裁時(shí)由于凸模刃口受不均勻側(cè)向力作用，使模具容易遭到破壞，沖裁件質(zhì)量也比較差。</p><p>　　2）按工件在材料上的排列形式來(lái)分，可分為斜排樣、直排樣、對(duì)排法、多行排、混合排、裁搭邊法等形式。&l

54、t;/p><p>　　由于該毛坯的直徑比較大，故采用有廢料排樣。為了操作方便，排樣采用單排。</p><p>　　3.1.2 確定搭邊值</p><p>　　查參考文獻(xiàn)[16]表19.1-18得：</p><p><b>　　條料沿邊 </b></p><p><b>　　工件間

55、 </b></p><p><b>　　條料進(jìn)舉</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　條料寬度</b></p><p><b>　　（3-2）</b></p><p>　

56、　3.1.3 材料的利用率</p><p>　　查參考文獻(xiàn)[16]表18.3-24，板料規(guī)格選用</p><p>　　若用橫裁，則裁板條數(shù)</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　　每條零件個(gè)數(shù)</b></p><p><b>　

57、?。?-4）</b></p><p><b>　　零件總個(gè)數(shù)</b></p><p><b>　?。?-5）</b></p><p><b>　　材料利用率</b></p><p><b>　?。?-6）</b></p><

58、p>　　若用縱裁，則 </p><p><b>　　（3-7）</b></p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　所以橫裁縱裁零件的總個(gè)數(shù)一樣，橫縱都可以。材料的利用率70.56%，如果

59、考慮結(jié)構(gòu)廢料，則材料利用率為64%。排樣如圖3-1所示。</p><p><b>　　圖3-1條料排樣</b></p><p>　　3.2 沖壓力計(jì)算</p><p><b>　　3.2.1 落料</b></p><p><b>　　（3-10）</b></p>

60、<p>　　σb為板料抗拉強(qiáng)度，查參考文獻(xiàn)[16]表18.3-33得Q195的σb為（315～390）MPa。</p><p>　　3.2.2 外緣拉深</p><p>　　由參考文獻(xiàn)[16]19.4-46表的計(jì)算拉深力的實(shí)用公式得</p><p><b>　　（3-11）</b></p><p>　　查

61、參考文獻(xiàn)[16]表19.4-47得</p><p>　　由于外緣拉深采用了壓邊圈，須計(jì)算壓邊力，由參考文獻(xiàn)[16]表19.4-43中的公式得</p><p><b>　?。?-12）</b></p><p>　　式中單位壓力由參考文獻(xiàn)[16]表19.4-44[16]查得</p><p><b>　　（3-13）

62、</b></p><p>　　3.2.3 內(nèi)緣拉深</p><p><b>　　內(nèi)緣拉深的拉深高度</b></p><p>　　根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)尺寸再內(nèi)緣拉深之前，外緣已正在進(jìn)行拉深，因此內(nèi)緣拉深的時(shí)候其凸緣上金屬不可能有徑向流動(dòng)，但內(nèi)緣拉深成型高度相對(duì)較淺。</p><p><b>　　（3-14

63、）</b></p><p>　　金屬的流動(dòng)阻力不大，可按寬凸緣的筒形件拉深計(jì)算其沖壓壓力，根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]表19.4-46得其拉深力</p><p><b>　　（3-15）</b></p><p>　　式中k3——由凸緣相對(duì)直徑</p><p><b>　?。?-16）</b>&l

64、t;/p><p>　　和拉深系數(shù)經(jīng)插值求得。</p><p><b>　?。?-17）</b></p><p>　　3.2.4 預(yù)制孔</p><p><b>　　預(yù)制孔直徑</b></p><p><b>　　（3-18）</b></p>

65、<p>　　3.3 工作零件刃口尺寸的計(jì)算</p><p>　　凸模和凹模刃口尺寸和公差，直接影響到?jīng)_裁件的尺寸精度。合理的間隙值是靠凸模和凹模的刃口尺寸和公差來(lái)保證的，它的確定需要考慮到?jīng)_裁的變形規(guī)律、模具的磨損、沖裁件精度要求和制造特點(diǎn)等情況。</p><p>　　實(shí)踐證明，落料件的尺寸接近凹模刃口的尺寸，而沖孔件尺寸則接近凸模刃口的尺寸。在測(cè)量與使用中，落料件是以大端的尺

66、寸為基準(zhǔn)，即沖孔和落料都是以光亮帶尺寸為基準(zhǔn)。沖裁時(shí)，凸模會(huì)越磨越小，凹模會(huì)越磨越大。考慮以上所說(shuō)的情況，在決定模具刃口尺寸及制造公差時(shí)應(yīng)遵循以下的原則：</p><p>　　表3-1凸、凹模刃口尺寸計(jì)算原則</p><p><b>　　3.3.1 落料</b></p><p>　　落料凸模，落料凹模采用分別加工的方法。</p>

67、<p><b>　　落料件尺寸為</b></p><p><b>　　根據(jù)</b></p><p>　　查參考文獻(xiàn)[16] 表19.1-7、表19.1-9、表19.1-10，得</p><p><b>　?。?-19）</b></p><p>　　說(shuō)明所取凸、凹模公

68、差不能滿足</p><p><b>　?。?-20）</b></p><p>　　的條件，但相差不大，可調(diào)整如下： </p><p><b>　　（3-21）</b></p><p><b>　　凹模刃口尺寸：</b></p><p><b>

69、　?。?-22）</b></p><p><b>　　凸模刃口尺寸：</b></p><p><b>　?。?-23）</b></p><p>　　3.3.2 外緣拉深</p><p><b>　　外緣拉深的尺寸為。</b></p><p>

70、;　　3.3.2.1 圓角半徑</p><p>　　拉深凹模圓角半徑可按經(jīng)驗(yàn)公式由參考文獻(xiàn)[16]19.4-37確定：</p><p><b>　?。?-24）</b></p><p>　　一次拉深成型中，凸模圓角半徑rp應(yīng)與工件的圓角半徑相等。但是對(duì)于厚度小于6mm的材料，數(shù)值不能小于3t。</p><p><

71、b>　　驗(yàn)證</b></p><p>　　符合要求，不需要再加入整形工序，所以凸模圓角半徑</p><p>　　3.3.2.2 間隙</p><p>　　拉深凸模和凹模的單邊間隙</p><p><b>　?。?-25）</b></p><p>　　外緣拉深采用壓邊圈，所以&l

72、t;/p><p><b>　?。?-26）</b></p><p>　　式中K——系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[16]表19.4-37 得K=0.2。</p><p>　　3.3.2.3 拉深凸模，凹模工作部分的尺寸確定</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]表19.4-39得</p><p><b&g

73、t;　　凹模：</b></p><p><b>　?。?-27）</b></p><p><b>　　凸模：</b></p><p><b>　?。?-28）</b></p><p>　　式中δp、δd——圓形凹模、凸模的制造公差，根據(jù)制作件的材料厚度和制作件的直徑

74、來(lái)選擇，由參考文獻(xiàn)[16]表19.4-40查得</p><p>　　3.3.3 內(nèi)緣拉深</p><p><b>　　內(nèi)緣拉深的尺寸為。</b></p><p>　　3.3.3.1 圓角半徑</p><p>　　根據(jù)零件形狀拉深凹模的圓角半徑需要和工件圓角半徑相等</p><p><b&

75、gt;　　即</b></p><p><b>　　一次拉深成型中</b></p><p>　　但對(duì)于厚度小于6mm的材料，其數(shù)值不能小于2t。</p><p><b>　　驗(yàn)證</b></p><p>　　符合要求，不需再加入整形工序，所以凸模的圓角半徑</p><p

76、>　　3.3.3.2 間隙</p><p>　　內(nèi)緣拉深沒(méi)有用壓邊圈，所以</p><p>　　3.3.3.3 凹模、凸模工作部的分尺寸確定</p><p><b>　　凹模：</b></p><p><b>　　（3-29）</b></p><p><b&g

77、t;　　凸模：</b></p><p><b>　　（3-30）</b></p><p>　　δpδd是圓形凹凸模的制造公差，根據(jù)表19.4-40[16]查的</p><p>　　3.3.3.4 沖孔</p><p><b>　　翻邊前沖孔的直徑是</b></p><

78、;p>　　沖孔凹模、沖孔凸模采用分別加工的方法。根據(jù)t=1.2mm，查文獻(xiàn)[16]表19.1-9、表19.1-10得</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　?。?-31）</b></p><p>　　說(shuō)明所取凸模凹模公差滿足</p><p><b>　　（

79、3-32）</b></p><p>　　條件，且有沖孔凸模：</p><p><b>　?。?-33）</b></p><p><b>　　沖孔凹模：</b></p><p><b>　?。?-34）</b></p><p>　　4 沖壓設(shè)備

80、及模具結(jié)構(gòu)的選擇</p><p>　　4.1 設(shè)備類型的選擇</p><p>　　沖壓設(shè)備選擇是沖壓工藝過(guò)程設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要的內(nèi)容，它直接關(guān)系到設(shè)備的安全及合理使用，同事也關(guān)系到?jīng)_壓工藝過(guò)程的順利完成和產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率、零件精度、模具壽命、板料的規(guī)格與性能、成本的高低等一系列重要的問(wèn)題。常見(jiàn)的沖壓設(shè)備的類型與應(yīng)用見(jiàn)下表4-1。</p><p>　　表4-1常見(jiàn)沖

81、壓設(shè)備的類型與應(yīng)用</p><p>　　表4-2常見(jiàn)沖壓設(shè)備與沖壓工藝的關(guān)系</p><p>　　由于零件屬于中小型的沖壓件，需要拉深工序，所以沖壓設(shè)備的類型初步選為壓力機(jī)。下面進(jìn)行規(guī)格的選擇。</p><p>　　4.2 壓力機(jī)噸位計(jì)算及滑塊行程</p><p><b>　?。?-1）</b></p>

82、<p>　　但是，沖壓過(guò)程中的最大作用力Pmax發(fā)生的時(shí)間很難和標(biāo)定的壓力機(jī)的名義壓力位置相重合。這時(shí)就不能單純的按最大作用力和壓力機(jī)名義壓力之間的關(guān)系來(lái)選擇設(shè)備的噸位，而應(yīng)該保證壓力機(jī)全部行程的范圍內(nèi)，為了完成加工所需要的滑塊作用力都不能超過(guò)壓力機(jī)允許的壓力和行程關(guān)系的范圍作為條件來(lái)選擇。</p><p>　　由于沒(méi)有壓力機(jī)容許的負(fù)荷曲線，所以參照參考文獻(xiàn)[19]壓力機(jī)噸位數(shù)的選擇中相關(guān)的計(jì)算公式得&

83、lt;/p><p><b>　　（4-2）</b></p><p>　　因此壓力機(jī)計(jì)算壓力為</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　根據(jù)上述計(jì)算壓力，選定為1000kN的壓力機(jī)。</p><p>　　滑塊行程應(yīng)該能保證毛坯的順利的放進(jìn)與零件的取出。在

84、沖裁時(shí)，壓力機(jī)并不需要太大的滑塊行程，滑塊行程只需要比凹模和卸料板上板料距離大（2～3）mm即可。在進(jìn)行拉深的時(shí)候，行程一般取拉深件的高度的（2～2.5）倍。</p><p><b>　　4.3 裝模高度</b></p><p>　　模具的閉合高度值應(yīng)小于壓力機(jī)連桿調(diào)節(jié)到最短距離的時(shí)候，由于壓力機(jī)墊板的上表面到滑塊底平面的距離，其關(guān)系是</p><

85、;p><b>　　（4-5）</b></p><p>　　式中Hm——模具的閉合高度（mm)。</p><p>　　綜合上述要求，選擇壓力機(jī)型號(hào)為J21-100開(kāi)放式雙柱固定式壓力機(jī)，技術(shù)參數(shù)如下表4-3所示。</p><p>　　表4-3 J21-100技術(shù)規(guī)范</p><p>　　續(xù)表4-3 J21-100

86、技術(shù)規(guī)范</p><p>　　4.4 壓力機(jī)功率的計(jì)算</p><p>　　4.4.1 計(jì)算壓力機(jī)的有效功</p><p>　　根據(jù)沖壓力選擇壓力機(jī)后，還需要核算該壓力機(jī)的功率（功）是否合適。壓力機(jī)的一個(gè)行程所產(chǎn)生有效功WP應(yīng)大于沖壓所需要的總變形功Wb及壓縮彈頂裝置所需要的功W之和，即</p><p><b>　　（4-6）&

87、lt;/b></p><p>　　壓力機(jī)功率由電動(dòng)機(jī)輸出的能量和飛輪的有效能量所組成。電動(dòng)機(jī)的輸出能量主要消耗在克服摩擦和床身彈性的能量等有害阻力和回復(fù)飛輪在沖壓后降低的速度上。在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，由于缺少具體的數(shù)據(jù)，很難定量計(jì)算。參考文獻(xiàn)[19]中表A-1給出了曲柄壓力機(jī)的有效功和名義壓力機(jī)間的近似關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可作為參考。</p><p>　　根據(jù)壓力機(jī)型式→標(biāo)準(zhǔn)行程→壓力機(jī)行程

88、數(shù)，計(jì)算得壓力機(jī)行程數(shù)</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　與上述所選的壓力行程次數(shù)相符。</p><p><b>　　單行程有效功</b></p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　4.4.2

89、 每道沖壓工序有效沖壓功</p><p><b>　　1）落料沖壓功</b></p><p><b>　　（4-9）</b></p><p>　　2）Ф100mm拉深功</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p><b>

90、　　3）內(nèi)拉深功</b></p><p><b>　　（4-11）</b></p><p><b>　　4）翻邊功</b></p><p><b>　?。?-12）</b></p><p><b>　　5）有效沖壓功</b></p>

91、<p><b>　?。?-13）</b></p><p>　　4.4.3 彈頂裝置的壓縮功</p><p>　　4.4.3.1 頂件器</p><p>　　在模具中，頂件器的作用就是壓緊坯料和沖壓過(guò)程中頂出坯料，在拉深過(guò)程的同時(shí)充當(dāng)壓邊圈起壓料的作用，防止拉深過(guò)程中的起皺。</p><p>　　頂件器有

92、彈簧、橡皮和氣墊（壓縮空氣）三個(gè)種類，這三種都可以用于薄料拉深。根據(jù)分析，拉深時(shí)需要的壓邊力，在拉深開(kāi)始時(shí)要求較大，而隨著拉深深度變大，壓力減小，才會(huì)有利于拉伸的進(jìn)行，特別是對(duì)于薄料的拉深。而彈簧和橡膠所提供的力，隨著壓力行程的增大而增大，這與壓邊力的需求相反，所以不適合采用彈簧和橡膠，而選用氣墊裝置。大噸位都得壓力機(jī)下部都帶有氣墊，壓力可以調(diào)節(jié)，工作平穩(wěn)，壓縮空氣的壓力p為（0.5～0.6）MPa。</p><p&

93、gt;<b>　　所以氣缸面積</b></p><p><b>　?。?-14）</b></p><p><b>　　有因?yàn)?lt;/b></p><p><b>　?。?-15）</b></p><p>　　d過(guò)大，不適合采用氣墊。</p>&l

94、t;p>　　退而求其次，選用橡皮，根據(jù)參考文獻(xiàn)[19]表B-8。</p><p><b>　　橡膠預(yù)壓縮量：</b></p><p><b>　?。?-16）</b></p><p><b>　　時(shí)</b></p><p><b>　?。?-17）</b&

95、gt;</p><p><b>　　（4-18）</b></p><p><b>　　求得</b></p><p><b>　?。?-19）</b></p><p><b>　　橡膠的最大壓縮量：</b></p><p><b

96、>　?。?-20）</b></p><p>　　為了確保橡膠不會(huì)過(guò)早的被損壞，取</p><p><b>　?。?-21）</b></p><p><b>　　工作行程:</b></p><p><b>　　（4-22）</b></p><

97、p>　　拉深高度就是工作行程：L=28mm,所以橡皮的自由高度為</p><p><b>　?。?-23）</b></p><p><b>　　橡皮的預(yù)壓縮量：</b></p><p><b>　　（4-24）</b></p><p>　　在橡皮終壓縮量為35%的時(shí)候，壓

98、縮力是：</p><p><b>　?。?-25）</b></p><p>　　從拉深開(kāi)始時(shí)候的壓邊力 24428.4N上升到拉深結(jié)束時(shí)的103031.25N壓邊力太大可能會(huì)導(dǎo)致工件拉裂，而且拉深功消耗太大，經(jīng)核算達(dá)到近3000N·m，機(jī)床負(fù)載過(guò)大。最終還得回到采用氣墊的裝置，氣墊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。活塞桿比較長(zhǎng)，向?qū)У男阅芎?，能承受一定的偏心力；同時(shí)內(nèi)部還有較大的空

99、腔，可以儲(chǔ)存較多的壓縮空氣，不需要另備儲(chǔ)氣罐，價(jià)格便宜，工作可靠。但受到壓力機(jī)底座下安裝控件的限制，工作壓力十分有限。液壓墊結(jié)構(gòu)緊湊，頂出力和壓料力可以分別控制，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在工作過(guò)程中，液壓油通過(guò)溢流閥溢流會(huì)增加油溫，會(huì)使密封的橡膠材料的壽命變短，同時(shí)油液的流動(dòng)急劇，會(huì)使油缸內(nèi)油壓不夠穩(wěn)定，產(chǎn)生脈動(dòng)，引起油壓的波動(dòng)，并且油流迅速的啟動(dòng)停止，換向等，也會(huì)引起液壓沖擊，行程噪聲，引起漏油。所以一般多在氣墊無(wú)法滿足壓料要求時(shí)，才會(huì)使用液壓

100、墊。</p><p>　　為了減小氣缸的尺寸，擬將起亞設(shè)定為0.8MPa,按上述的要求重新進(jìn)行核算氣缸的內(nèi)徑：</p><p><b>　?。?-26）</b></p><p><b>　　（4-27）</b></p><p><b>　　取d=200mm</b></p&

101、gt;<p>　　在網(wǎng)上查到常州佳王精密機(jī)械有限公司生產(chǎn)的內(nèi)徑為200mm的冶金設(shè)備用標(biāo)準(zhǔn)氣缸，并且為后端法蘭安裝固定式，安裝的形式見(jiàn)裝配圖。</p><p>　　4.4.3.2 頂件器的壓縮功。</p><p>　　采用氣缸壓邊，在拉深過(guò)程中壓邊力沒(méi)有變化，拉深功也是恒定的，壓縮拉深功為：</p><p><b>　?。?-28）<

102、/b></p><p>　　式中f—為壓邊圈與板料、拉深凹模與板料的摩擦系數(shù)，單面取0.15，雙面乘以2。</p><p>　　4.4.4 總沖壓沖</p><p>　　總沖壓工是有效沖壓工與壓縮功之和：</p><p><b>　?。?-29）</b></p><p><b>

103、　　沖壓功滿足要求。</b></p><p>　　4.5 模具的結(jié)構(gòu)選擇</p><p>　　沖模結(jié)構(gòu)形式：由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合模。</p><p>　　定位方式：因?yàn)樵撃＞卟捎昧藯l料，控制條料的松緊方向采用導(dǎo)料銷，沒(méi)有側(cè)壓裝置，控制條料的送進(jìn)步距采用了固定擋料銷定距。</p><p>　　卸料、出件方式的選擇：根據(jù)零件

104、的工藝方案和形狀，沖裁后卡在凹凸模上的工藝廢料用過(guò)打桿打落。由于工件采用了兩道拉深工序，所以采用頂件器頂出。</p><p>　　導(dǎo)向裝置的選擇：選擇對(duì)角式導(dǎo)柱模架，該模架受力比較平衡，上模座在導(dǎo)柱上運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。使用面寬，常用于進(jìn)級(jí)模或復(fù)合模。凹模周界的范圍是315mm×315mm。</p><p>　　5 主要零部件的設(shè)計(jì)</p><p><b>

105、;　　5.1 工作零件</b></p><p>　　5.1.1 落料凹模尺寸</p><p>　　凹模設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮凹模強(qiáng)度、制造方法及加工精度等。</p><p>　　凹模塊的厚度。整體凹模的厚度H按沖裁力大小進(jìn)行估算：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p&

106、gt;　　式中K1——沖裁輪廓長(zhǎng)度的修正系數(shù)；K2——凹模材料的修正系數(shù)，凹模材料采用CrWMn，可由參考文獻(xiàn)[19]中表5-9、表5-10查得k1=1.25，k2=1。</p><p>　　輪廓線到凹模邊緣的尺寸。由于輪廓線為平滑的曲線，因此</p><p>　　W1=1.2H=1.2×27.4=32.9mm （5-2）</p>

107、;<p>　　從凹模外緣到螺孔中心的尺寸。a1=(1.7～2.0)d，根據(jù)凹模的壁厚，初步選定M12的螺紋。即d=12mm，a1取24mm。</p><p>　　螺孔到凹?？住A柱銷孔到螺紋孔的尺寸。螺孔到凹模、圓柱銷孔到螺紋孔的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為F＞2d=24mm，最小允許尺寸為1.13d=13.5mm。</p><p>　　螺孔間距。螺孔間距的尺寸由參考文獻(xiàn)[19]中表5-14查

108、得，最小距離為80mm，最大距離為150mm，具體尺寸如下圖5-1所示</p><p><b>　　圖5-1落料凹模</b></p><p>　　5.1.2 落料拉深凸凹模</p><p>　　對(duì)于該沖壓件，凸模的徑向尺寸已經(jīng)由沖壓件的形狀決定，現(xiàn)在需要校核它的強(qiáng)度。凸模承壓能力的校核，由參考文獻(xiàn)[19]得</p><p&

109、gt;<b>　?。?-3）</b></p><p><b>　　即</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　凸凹模材料初步選為Cr12MoV,查表18.4-7[16]可得</p><p><b>　?。?-5）</b>

110、</p><p>　　經(jīng)驗(yàn)算可達(dá)到強(qiáng)度的要求。</p><p>　　凸模極限長(zhǎng)度是由參考文獻(xiàn)[17]得：</p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　　即使考慮空心部分剛度的削弱，凸凹模剛度也滿足要求。</p><p>　　根據(jù)模具閉合的高度，設(shè)計(jì)它的尺寸高度如下圖5-2。&

111、lt;/p><p>　　圖5-2落料拉深凸凹模</p><p>　　5.1.3 拉深凸凹模（外緣拉深凸模，內(nèi)緣拉深凹模）</p><p>　　由于凸凹模的徑向尺寸是由工作形狀決定的，高度尺寸給根據(jù)閉合高度設(shè)計(jì)，如下圖5-3所示。</p><p>　　圖5-3 落料拉深凸凹模</p><p>　　驗(yàn)證它的強(qiáng)度，查參考文獻(xiàn)[

112、19]中表5-17可得，最小壁厚a=3.2mm，最小直徑D=18mm。</p><p>　　5.1.4 拉深、沖裁凸凹模（外緣拉深凸模，內(nèi)孔沖裁模）</p><p>　　由于凸凹模的徑向尺寸是由工件形狀決定的，高度尺寸根據(jù)模具閉合高度設(shè)計(jì)。具體的尺寸如下圖5-4所示。</p><p>　　圖5-4 拉深、沖裁凸凹模</p><p>　　驗(yàn)證

113、它的強(qiáng)度，查參考文獻(xiàn)[19]中表5-17可得，最小的壁厚a=3.2mm，最小直徑D=18mm。符合強(qiáng)度要求。</p><p>　　5.1.5 沖孔凸模</p><p><b>　　如下圖5-5。</b></p><p><b>　　圖5-5 沖孔凸模</b></p><p><b>　　

114、5.2 固定零件</b></p><p>　　由于工作零件強(qiáng)度足夠，所以不需要使用墊板，固定的方式采用螺釘固定，不采用固定蓋板。</p><p><b>　　5.3 卸料零件</b></p><p>　　打桿：沖裁后卡在凹凸模上的工藝廢料需要用打桿打落，打桿的長(zhǎng)度根據(jù)模具結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)，具體長(zhǎng)度上端比模柄上平面高（15～20）mm。

115、</p><p>　　卸料板：落料完成后工藝廢料箍在落料拉深的凸凹模上，若采用彈性卸料，則在隨后的拉深過(guò)程中，彈性元件進(jìn)一步壓縮，消耗了壓力機(jī)的沖壓功，因此本模具采用剛性固定卸料板。參照固定卸料橫向送料典型的組合（JB/T 8065.4-95)，查得卸料板的厚度為20mm，導(dǎo)料板厚度為10mm。</p><p><b>　　5.4 定位零件</b></p>

116、;<p>　　沖模的定位裝置用以保證材料的正確送進(jìn)以及在沖模中的正確位置。單個(gè)毛坯定位用定位板或定位銷。適用條料的時(shí)候，保證條料送進(jìn)的導(dǎo)向零件由導(dǎo)料板、導(dǎo)料銷等，保證條料進(jìn)舉的零件由擋料銷、到側(cè)刃等。在連續(xù)模中，適用導(dǎo)正銷保證工件孔與外形的相對(duì)位置。</p><p>　　根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)形式，沿送料方向的導(dǎo)料采用導(dǎo)料板的側(cè)面定位，斷面采用固定擋料銷定位。</p><p>　　5

117、.5 模架及其部件</p><p>　　模架選擇滑動(dòng)導(dǎo)向，對(duì)角導(dǎo)柱模架，各零件規(guī)格如表5-1（單位是mm）。</p><p><b>　　表5-1零件規(guī)格</b></p><p>　　5.6 模具閉合高度校核</p><p><b>　　模具閉合高度：</b></p><p&

118、gt;　　閉合高度在范圍內(nèi)，符合要求。</p><p>　　5.7 模具安裝尺寸校核</p><p>　　壓力機(jī)最大安裝高度為；</p><p><b>　　最小的安裝高度為：</b></p><p><b>　　而模具閉合高度：</b></p><p>　　在（290～4

119、00）mm之間，可正常安裝；另外，滑塊行程最大為140mm，工件取出沒(méi)問(wèn)題，一切合格。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無(wú)論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。沖壓加工在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。</p><p>　　通過(guò)本次設(shè)計(jì)我對(duì)沖壓

120、模具技術(shù)的有了更深的了解和實(shí)際的設(shè)計(jì)應(yīng)用，知道如何對(duì)沖壓件結(jié)構(gòu)形狀、批量大小和精度要求、進(jìn)行必要的工藝分析及計(jì)算。通過(guò)查文獻(xiàn)資料合理地選擇模具結(jié)構(gòu)、尺寸及其技術(shù)要求，正確地確定模具工作零件的結(jié)構(gòu)形狀并且了繪制模具裝配圖和零件圖。通過(guò)對(duì)沖壓件的工藝分析，確定沖壓件生產(chǎn)的工藝方案，模具類型及結(jié)構(gòu)形式，選擇沖壓設(shè)備等。使設(shè)計(jì)的模具制造工藝性良好，價(jià)格便宜,充分利用沖壓成型的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)制造出能優(yōu)質(zhì)、安全、高效生產(chǎn)地，使用壽命長(zhǎng)地模具，盡量減少后

121、續(xù)加工。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)之前，我已經(jīng)學(xué)過(guò)機(jī)械制圖、公差與技術(shù)測(cè)量、機(jī)械原理等課程。又加上查找了零件、模具材料及熱處理、模具制造工藝、沖壓成型工藝及模具設(shè)計(jì)等方面必要的書(shū)籍，并已經(jīng)過(guò)金工實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)，對(duì)模具設(shè)計(jì)方面有了一定的了解，但是在實(shí)際設(shè)計(jì)中也遇到了一些困難，例如在選擇頂件器的時(shí)候。通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，我知道自己還有很多不足，在以后的工作和學(xué)習(xí)中也有了更明確的方向。</p><

122、p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 洪麗華，陳永祿.中國(guó)模具工業(yè)現(xiàn)狀和模具技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].機(jī)電技術(shù)，2007，30（2）.</p><p>　　[2] 徐政坤，沖壓模具與設(shè)備[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.</p><p>　　[3] 余銀柱，趙躍文.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京：北京大學(xué)出版社，2

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