壓蓋級進模設計及模具設計-畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本次設計的主要內(nèi)容是壓蓋的排樣方案及模具設計，原排樣方案為多工位級進模的縱向單排，因為縱向單排排樣時材料會造成大量的浪費，為了增大材料的利用率，本文主要設計了傾斜雙排排樣方案和傾斜三排排樣方案并與縱向單排排樣方案的比較，比較得出，縱向單排排列模具最簡單，材料輕易加工，但其材料利用率為51%，快要一半的材料華侈掉了，很是的不合理，

2、材料容易加工，但其材料利用率為51%，將近一半的材料浪費掉了，非常的不合理?？v向雙排排樣模具結(jié)構(gòu)雖然復雜，但其材料利用率達到了76%，材料得到了比較充分的利用，而且制件速度提高了縱向單排排列的二倍，非常適用該廠的現(xiàn)有條件。傾斜三排排列的材料利用率約為78%，其模具結(jié)構(gòu)復雜，模具體積龐大，雖然其利用率是三種排樣方案中最大的，但該廠其對沖制設備的要求不能達到標準要求。通過以上三種排樣方案的比較，從模具的復雜程度，材料的利用率及原企業(yè)的設備條

3、件狀況等多方面考慮，選用傾斜雙排排列的方案最為合理，不僅符合該廠現(xiàn)有的設備要求，而且材料利用率大大提高，生產(chǎn)成本降低了。</p><p>　　關(guān)鍵字：材料利用率；多工位級進模；傾斜排列</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The main content of this design is the layo

4、ut plan of the gland, the original layout scheme for multiple work position progressive die of vertical single row, due to the vertical single volleys of sample material will cause a lot of waste, in order to improve the

5、 utilization rate of materials, this paper designed the tilt double lining sample solutions and three volleys of sample tilt and compared with the vertical single volleys of sample solution, is concluded, the simplest, v

6、ertical in-line a</p><p>　　Key words: material utilization; Multi-station progressive die. Tilting arrangement</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p&

7、gt;<p>　　Abstract2</p><p><b>　　目錄3</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　2 工藝性分析2</p><p><b>　　3工藝設計4</b></p><

8、p>　　3.1縱排單排排列設計4</p><p>　　3.1.1工位的確定4</p><p><b>　　3.1.2搭邊4</b></p><p>　　3.1.3步距與條料寬度4</p><p>　　3.1.4材料利用率的計算5</p><p>　　3.2 傾斜雙排排樣設計5&l

9、t;/p><p>　　3.2.1傾斜排樣角度的確定5</p><p>　　3.2.2導正孔8</p><p>　　3.2.3 工位的確定8</p><p>　　3.2.4 材料利用率的計算9</p><p>　　3.3傾斜三排排樣設計9</p><p>　　3.3.1 排樣角度的確定9

10、</p><p>　　3.3.2 搭邊的確定9</p><p>　　3.3.3 條料寬度和步距的確定9</p><p>　　3.3.4 導正孔9</p><p>　　3.3.5 工位的確定10</p><p>　　3.3.6材料利用率的計算10</p><p>　　3.4 最優(yōu)方案

11、的選擇10</p><p>　　3.5 沖壓力與壓力中心的計算與壓力機的選擇11</p><p>　　3.5.1 沖壓件受力計算11</p><p>　　3.5.2壓力中心的計算12</p><p>　　3.6壓力機的選擇13</p><p><b>　　4模具設計13</b><

12、/p><p>　　4.1 沖裁凹凸模刃口尺寸14</p><p>　　4.2 凹凸模刃口尺寸的計算方法14</p><p>　　4.3 拉深模15</p><p>　　4.3.1坯料尺寸的確定15</p><p>　　4.3.2 凸凹模結(jié)構(gòu)的確定16</p><p>　　4.4　壓印凸模尺

13、寸17</p><p>　　4.5　切口模的設計17</p><p>　　4.6 凹模尺寸的計算18</p><p>　　4.7其他模具零部件規(guī)格18</p><p>　　4.8凸模設計19</p><p>　　4.8.1凸模強度的校核19</p><p>　　4.8.2 凸模的總長

14、度計算19</p><p>　　4.9 模架模座模柄的確定21</p><p>　　4.10 其他零件的規(guī)格21</p><p>　　4.10.1浮升銷21</p><p>　　4.10.2導正銷22</p><p>　　4.10.3 卸料螺釘和卸料彈簧22</p><p>　　4.

15、10.4壓邊裝置的配置22</p><p>　　4.10.5 凹模固定及定位零件24</p><p>　　4.11壓力機的校核24</p><p><b>　　總結(jié)27</b></p><p><b>　　致謝28</b></p><p><b>　　參考

16、文獻29</b></p><p>　　1 緒論 </p><p>　　多工位級進模是在同一套模具里可以連續(xù)完成沖孔，拉深，落料等沖壓工序的一套模具，也就是說，被加工材料通過自動送料進入級進模，然后一個工序沖壓一次，可以制成一個復雜的制件，只要在一個模具里就可以沖壓制成。這就是級進模的最大優(yōu)點。</p><p>　　級進模

17、加工速度快，加工過程容易，質(zhì)量好，提高了工廠的經(jīng)濟效益，一般適于大批量生產(chǎn)的零件，是一副效率高，精密度高，壽命高的高效模具</p><p>　　隨著科技的發(fā)展，模具已經(jīng)成為各個國家必不可少的工具，我國的大量精密模具都是從國外進口的，可以看出模具的重要性。</p><p>　　本次設計是完成壓蓋的排樣設計，及制作壓蓋的級進模具設計，設計的重點有有級進模的排樣方法，排樣方法有多種，如單排排列，

18、雙排排列，三排排列，直排排列，斜排排列等方法，一個工件排列方法的不同，可以影響一套模具的生產(chǎn)效益，畢竟生產(chǎn)總成本中，材料的費用占相當一部分。所以，本次設計中主要針對材料利用率進行排樣，主要方案有多排，斜排等，多排主要通過材料利用率及工廠現(xiàn)有的設備進行分析，選出最合適的排數(shù)；斜排主要研究制件排列的角度，角度的不同，可以影響材料利用率的大小，所以，設計出最合理的角度至關(guān)重要，本文中主要通過比較得出最適合的角度。最后進行模具設計，一套完整的級

19、進模具不僅要考慮它的制件精度，還要考慮它的使用年限。</p><p>　　設計中的關(guān)鍵技術(shù)問題是，各個構(gòu)件之間的相互配合，各個構(gòu)件之間的最適合的配合尺寸，配合方式，使各個構(gòu)件不發(fā)生碰撞，方便靈活，操作平穩(wěn)。</p><p><b>　　2 工藝性分析</b></p><p>　　該壓蓋零件為一沖壓件，如圖1沖壓件工程圖所示，其結(jié)構(gòu)比較簡單，料

20、厚0.7mm ，</p><p>　　外形為菱形的橢圓。中間經(jīng)淺拉深成型，壓印，及沖圓形孔，圓孔直徑為6.4mm，同心度為?0.5mm，兩端各有一個沖腰圓孔，孔心距52.4±0.5mm。實物圖如圖2-2，材料為10號碳素結(jié)構(gòu)鋼，使用于一般結(jié)構(gòu)和工程金屬構(gòu)件，塑性好，有一定的強度，沖裁性較好，適用于普通沖裁加工。生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)。</p><p>　　由上可知，主要的沖壓工藝有

21、：沖導正孔，沖裁廢料，壓印，淺拉深成形，沖孔及落料。</p><p>　　一般落料公差等級最后低于IT10級，沖壓件公差等級最后低于IT9級</p><p>　　圖2-1 沖壓件工程圖</p><p>　　制造一個工件，其工序包括拉深，沖壓，落料，壓印，切邊等工序，首先要確定的是其排樣圖，排樣圖有很多種，根據(jù)材料的利用率，模具壽命等多方面的的因素，選出最合理的排

22、樣圖，一般排樣圖根據(jù)以下條件確定：</p><p><b>　　a 合理確定工位數(shù)</b></p><p><b>　　b材料利用率。 </b></p><p>　　c 保證送料步距精度。</p><p>　　d 使模具簡單，壽命高。</p><p>　　e 保證沖裁件質(zhì)量

23、。</p><p>　　圖2-2沖壓件實物圖</p><p>　　根據(jù)材料的利用，排樣可分為有廢料排樣法，少廢料排樣法，無廢料排樣法。 </p><p>　　其中，無廢料排樣法可以提供材料的利用率，但用這種方法制成的零件精度不好，零件大多不合格，本次設計的零件為小型零件，為了保證其精度，可以選用有廢料排樣法。</p>

24、<p><b>　　3工藝設計</b></p><p>　　3.1縱排單排排列設計</p><p>　　3.1.1工位的確定</p><p>　　確定工位的方法有好多，沖壓件，拉深件等其第一工位一般是沖導正孔，然后是沖孔，之后拉深如圖3-1所示，共分五個工位完成。</p><p>　　圖3-1 縱排單排排列

25、</p><p>　　第一工位：沖導正孔。</p><p>　　第二工位：沖裁廢料。</p><p><b>　　第三工位：壓印。</b></p><p>　　第四工位：淺拉深成形。</p><p>　　第五工位：沖孔及落料。</p><p><b>　　3.1.

26、2搭邊</b></p><p>　　工件與工件之間及工件與條料側(cè)邊之間的余料叫做搭邊。搭邊的目的是為了沖出精度更高的制件，保證沖出合格件。</p><p>　　根據(jù)送料步距與條料寬度比a=S/W確定搭邊值。 </p><p>　　a=38.6+（3-2）/60.5+(2-4) <1.5</p><p>

27、　　考慮到?jīng)_頭的強度，每個工件之間的搭邊值b=4.2mm； a=2.22mm。</p><p>　　3.1.3步距與條料寬度</p><p>　?。?）步距指條料在模具上每次送進的距離。 </p><p>　　步距S=A+M即S=A+b</p><p>　　S=38.6+4.2=42.8mm</p>

28、<p><b>　?。?）條料寬度</b></p><p>　　由于保證導料板的順利送料，使條料寬度的公差帶下偏差為（-e）。 </p><p>　　條料寬度B=（D+2a+e）-0e</p><p>　　B=(60.5+2*2.22+0.5)=（65.44）-00.5</p><p&

29、gt;　　3.1.4材料利用率的計算</p><p>　　材料的成本大概占總成本的百分之六十幾，所以，材料的合理利用起關(guān)鍵性作用。</p><p><b>　　計算公式由得：</b></p><p>　　n=F/bh*100%</p><p>　　F 沖裁件面積；</p><p>　　b

30、 條料寬度；</p><p><b>　　h 步距。</b></p><p>　　由cad計算該沖壓件面積F=1450mm²</p><p>　　所以，單排排列的材料利用率n=1450/（65.44*42.8）*100%=51%</p><p>　　3.2 傾斜雙排排樣設計</p>

31、<p>　　3.2.1傾斜排樣角度的確定</p><p>　　在傾斜排樣時，傾角a的變化引起排樣步距b的變化和條寬h的變化。因此，材料的利用率僅僅和傾角a有關(guān)。如圖3-2。</p><p>　　圖3-2 傾斜雙排排樣模型</p><p>　　材料利用率計算公式如式（3-1）</p><p><b>　　（3-1）&l

32、t;/b></p><p>　　其中 n 一個步距內(nèi)沖件的個數(shù)，n=2；</p><p>　　A 沖壓件的面積，由cad得出A=1420 mm²</p><p>　　b 條料寬度，b=43.22 mm；</p><p>　　h 送料步距，h= =84.70 mm。</p><p>

33、　　通過式子（3-1）可以看出，在一個步距內(nèi)條料的寬度b，沖裁件的數(shù)量n，以及步距h和沖裁件的面積F都是a的函數(shù)，隨著a的改變，各個參數(shù)都發(fā)生變化，使得毛坯的排樣變得極其復雜。所以，可以根據(jù)a給定值來計算材料的最大利用。</p><p><b>　　(1) 搭邊</b></p><p>　　根據(jù)送料步距與條料寬度比a=S/W確定搭邊值。</p><

34、p>　　a值的確定，如圖3-4，不考慮傾角a的情況下，送料步距s最大為60.5+ （3-2），條料寬度最小取77.2，所以a值最大計算如下：</p><p>　　a<60.5/77.2<1.5</p><p><b>　　查表3-1得：</b></p><p>　　a≧2.5; b≧2.5； 考慮到?jīng)_頭強

35、度，暫時先取取a=b=2.5mm。</p><p>　　(2) 步距與條料寬度</p><p><b>　　A步距的計算</b></p><p>　　如圖3-4，步距S=2R/cos（90-36-a）+a/cos（90-36-a）</p><p>　　=41.1/cos（54-a）</p><p>

36、;<b>　　B條寬的計算。</b></p><p>　　幾何圖如圖3-3所示，</p><p>　　由于保證導料板的順利送料，使條料寬度的公差帶下偏差為（—e）。</p><p>　　B= 2Ssinacosa+2（R+a）</p><p>　　=Ssin（2a）+2（r+a）</p><p>

37、　　=Ssin（2a）+43.6</p><p>　　由材料利用率的公式可以看出，條寬B與步距S的乘積越小，材料的利用率就越高，因此，根據(jù)a角度的變化，求出B*S的最小值即可。

38、 </p><p><b>　　圖3-3條料寬度</b></p><p>　　由表3-1可以看出，當a=36時，B*S值最小，圖3-3為a<36時的排樣圖，當a>36時，上面條寬的式子不適用，所以下面計算當a>36時B*S的值。</p><p>　　圖3-4 條料寬度</p

39、><p>　　條寬 B= 2Ssinacosa+2（R+a）+2[2S*cosa*sina-a-2R]</p><p>　　=Ssin（2a）+2（r+a）+2[2S*cosa*sina-a-2R]</p><p>　　=Ssin（2a）+43.6+2[2S*cosa*sina-a-2R]</p><p>　　條料的寬度 B=L+1.5a+

40、nb</p><p>　　=79.7+1.5*2.5+2*1.5</p><p><b>　　=86.45mm</b></p><p>　　步距不變 S=2R/cos（90-36-a）+a/cos（90-36-a）</p><p>　　=41.1/cos（54-a）</p><p>　　則當a

41、=37時，B*S=3667.48>3660.73</p><p>　　所以，最后確定a的角度為36度.</p><p>　　3.2.2導正孔 </p><p>　　導正孔為精定位。工位一一般安排導正孔，工位二可以設置導正銷，后面各個工位可以每隔一到兩個工位來設置一個導正銷。用來對條料導正，可以控制條料進料的相對位置。</p><p>

42、　　導正孔一般設置在條料的載體上或者在最后的廢料處，也可以在沖件無精度要求的圓孔，（多工位級進模標準教程（p134）根據(jù)材料厚度t>0.5mm時，導正孔直徑d≧4t，</p><p>　　則 d≧2.8mm 取d=3.0mm</p><p>　　如圖3-5所示，導正孔圓心取在條料邊界1.5mm處與橢圓形腰部與橢圓形頭部切線的幾何中心處，導正孔半徑R=1.5m，中心幾何尺寸

43、見圖3-6. </p><p>　　圖3-5導正孔的位置</p><p>　　3.2.3 工位的確定</p><p>　　圖3-6 傾斜雙排工位圖</p><p>　　與縱排單排排列相比，為了便于沖壓件的缺口成形，增加了一道切口工位，減少了一道沖裁廢料工位。有沖孔時，應該先拉深，后沖孔。如圖3-6，孔離邊緣距離

44、比較大，所以應該沖孔在前，落料在后。所以工位安排如下：</p><p>　　第一工位：沖導正孔和切口。</p><p>　　第二工位：淺拉深成形。</p><p>　　第三工位：沖中間孔和二端腰圓孔。</p><p>　　第四工位：壓印的同時給第五工位讓步。</p><p><b>　　第五工位：落料。<

45、;/b></p><p>　　3.2.4 材料利用率的計算</p><p>　　材料利用率的計算公式（3-1）</p><p>　　則材料利用率n=2*1420/43.22*84.70*100%=76 %。</p><p>　　3.3傾斜三排排樣設計</p><p>　　3.3.1 排樣角度的確定</p&

46、gt;<p>　　傾斜三排排列時沖壓件傾斜角度a與傾斜雙排時角度一樣，取a=36。</p><p>　　3.3.2 搭邊的確定</p><p>　　查表3-1得知，當料厚<1.5mm時，條料寬度在75-150mm之間時，搭邊的最小值為2.5 mm，而傾斜三排排列時料寬b明顯小于150 mm，所以，搭邊值a取2.5 mm，即a=2.5 mm。</p>&l

47、t;p>　　3.3.3 條料寬度和步距的確定</p><p>　　由于三排時沖壓件傾角與雙排時一樣，搭邊值也相等，所以送料步距S也 與雙排時相等，即S=43.22mm</p><p>　　根據(jù)雙排排列條料的寬度 B=L+1.5a+nb（ 沖壓工藝與模具設計3-13 p87）則條料的寬度 </p><p>　　B=L+1.5a+nb</p>

48、;<p>　　=120.8+1.5*2.5+2*1.5</p><p>　　=127.55 mm</p><p><b>　　3.3.4 導正孔</b></p><p>　　側(cè)刃和導正孔與雙排時一樣。</p><p>　　3.3.5 工位的確定</p><p>　　圖3-7 傾斜三

49、排排列工位圖</p><p>　　第一工位：沖導正孔及切口。</p><p>　　第二工位：淺拉深成形。</p><p>　　第三工位：沖中心孔和兩端腰圓孔。</p><p>　　第四工位：壓印的同時給第五工位讓步。</p><p><b>　　第五工位：落料。</b></p>&l

50、t;p>　　3.3.6材料利用率的計算</p><p>　　由cad得出A=1420≧mm²；</p><p>　　條料寬度，b=43.22mm；</p><p>　　送料步距，h= 127.55mm。</p><p>　　則材料利用率n=3*1420/43.22*127.55*100%=78%。</p><

51、;p>　　3.4 最優(yōu)方案的選擇</p><p>　　縱排單排排列 材料利用率n=51.0%；</p><p>　　傾斜雙排排列 材料利用率n=76.01%；</p><p>　　傾斜三排排列 材料利用率n=78%。</p><p>　　可以看出，傾斜三排排列時材料利用率最大，其次雙排排列，但從沖壓生

52、產(chǎn)設備的要求和模具結(jié)構(gòu)制造的難度以及對等諸多問題的考慮!斜排增大了模具制造的難度!</p><p>　　而且三排排樣增大了模具體積!沖制設備的要求已經(jīng)超出了該廠現(xiàn)有的設備，"而且該產(chǎn)品是大批量生產(chǎn)的!用料經(jīng)濟也是一個非常重要的考核因素!采用斜排在經(jīng)濟上來說還是合算的，</p><p>　　經(jīng)過上面的綜合分析!決定采用傾斜雙排排列進行排樣。</p><p>

53、　　3.5 沖壓力與壓力中心的計算與壓力機的選擇</p><p>　　3.5.1 沖壓件受力計算</p><p><b>　　沖孔沖裁力的計算。</b></p><p><b>　　計算公式（3-2）</b></p><p><b>　　（3-2）</b></p>

54、<p>　　P 平刃口沖裁力；</p><p>　　L 沖裁周長 L=6.4*3.14+3.6*3.14*2+4*(5.3-3.6)mm=49.50 mm；</p><p>　　t 材料厚度 t=0.7mm</p><p>　　材料抗拉強度 10號鋼的抗拉強度約是295-430 MPa；</p><p>

55、;　　K 安全系數(shù)，一般取K=1.3；</p><p>　　則 P1=49.5*0.7*400=13860 N；</p><p><b>　　落料沖裁力的計算</b></p><p>　　L=148.25（由CAD得出）；</p><p>　　P2=148.25*0.7*400=41510 N</p>

56、;<p><b>　　切口力的計算</b></p><p>　　P（切）=k*P2 ； k=（0.2-0.3）；</p><p>　　則 P（切）=k * P2 =0.3*41510=12453 N</p><p><b>　　沖導孔力的計算</b></p><p>　　L=

57、3*3.14*=9.42 mm</p><p>　　P（沖）=1.3*9.42*0.7*400=3428.88 N</p><p><b>　　卸料力的計算</b></p><p>　　Px=Kx*（P1+P沖+P2）=0.05*58790=2940 N ；Kx=0.05。</p><p><b>　　推件力

58、的計算</b></p><p>　　Pt=Kt*（P1+P沖）n=0.055*19135.2*3=3157.32N ；Kt=0.055。 </p><p>　　拉深力的計算如式（3-3）</p><p><b>　　（3-3）</b></p><p>　　其中，K為修正因數(shù)，可取0.5-0.8<

59、/p><p>　　L橫截面周邊長度，L1=29.3*3.14=92.00 mm；L2=17.4*3.14=54.64 mm。</p><p>　　則P（拉）1=0.8*92*0.7*400=20608.45N；</p><p>　　P（拉）2=0.8*54.64*0.7*400=12238.46N。</p><p><b>　　壓印力的

60、計算</b></p><p><b>　　Py=Aq</b></p><p>　　其中 A 壓印面垂直投影面積 ； A=(5/2)*(5/2)*3.14=19.5 mm²。</p><p>　　q 單位面積上的校正力 ； q=3000 MPa。</p><p>　　則 Py=19.

61、5*3000=58500 N</p><p>　　則P（總）= 2*（P1+P2+P（切）+ P（沖）+ Px+Pt+ P（拉） + Py）=373260N </p><p>　　3.5.2壓力中心的計算</p><p>　　x0=P1x1+P2x2+.。。。+Pnxn / P1+P2+Pn</p><p>

62、　　y0=P1y1+P2y2+.。。。+Pnyn / P1+P2+Pn</p><p>　　如圖3-8所示，xn為各孔中心距y軸的距離，yn為各孔中心離x軸的距離，數(shù)值如下。</p><p>　　計算得x0=54621602 / 373260=146mm</p><p>　　y0≈42.35mm+2.1mm =44.45 mm</p><p>

63、;　　圖 3-8 各壓力點的坐標</p><p><b>　　3.6壓力機的選擇</b></p><p>　　次工件的拉深為淺拉深，所以，壓力機的公稱壓力應該比沖壓件的在壓力大1.1倍左右即可，根據(jù)標準壓力機的公稱壓力得，P=400 kN</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，壓力機選擇J23-40。</p><p>&

64、lt;b>　　4模具設計</b></p><p>　　4.1 沖裁凹凸模刃口尺寸</p><p>　　設計刃口尺寸時分為落料和沖孔兩種來分別設計，設計根據(jù)如下。</p><p>　?。?）模具的刃口尺寸公差由零件尺寸公差確定。</p><p>　?。?）以落料凹模尺寸為基準或以沖孔凸模尺寸為基準，并且分別取其沖壓件尺寸最小值

65、與最大值。</p><p>　?。?） 凹凸模刃的刃口的尺寸為了保證其精度，主要靠沖壓件的公差來確定。要做到即實用又可靠。 </p><p>　　4.2 凹凸模刃口尺寸的計算方法</p><p>　　當凹凸模分別加工時要計算出凹凸模各自的刃口尺寸及公差，而且還要在凹凸模的設計圖樣上進行標注。</p><p>　　根據(jù)以上計

66、算原則，如式（4-1）可得</p><p><b>　　落料時（p67）</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　Dd 凹模的刃口尺寸，mm；</p><p>　　Dp 凸模的刃口尺寸，mm；</p><p>　　Dmax

67、 最大極限尺寸，mm；</p><p>　　△ 沖件的制造公差，mm（若工件為自由尺寸，公差可按IT14級精處理）；</p><p>　　Zmin 最小合理間隙；可查表4-4；</p><p>　　δd，δp 凹凸模的制造制造公差，mm，按“入體”原則標注，可按1/4△-1/6△取值。</p><p>　　X 磨損系

68、數(shù)，取0.5-1之間，與沖件精度有關(guān)，查表4-3可得。</p><p>　　零件尺寸60.5 模具尺寸 Dd1=（60.5-0.5*0.5）+00.125 =60.25 +0 0.125 mm；</p><p>　　零件尺寸19.3 模具尺寸 Dd2=（19.3-0.5*0.5）+00.125 =19.05+00.125 mm；</p><p>　　

69、零件尺寸3.5 模具尺寸 Dd3=（3.5-0.5*0.5）+00.125 =3.25 +00.125 mm；</p><p>　　零件尺寸60.5 模具尺寸 Dp1=（60.5-0.049）-00.125 =60.45-00.125 mm；</p><p>　　零件尺寸19.3 模具尺寸 Dp2=（19.3-0.049）-00.125 =19.25-00.12

70、5 mm；</p><p>　　零件尺寸3.5 模具尺寸 Dp3=（3.5-0.049）-00.125 =3.45-00.125 mm； </p><p>　　沖孔時如式（4-2）</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　dd 沖孔

71、時凹模的刃口尺寸，mm；</p><p>　　dp 沖孔時凸模的刃口尺寸，mm；</p><p>　　dmin 沖孔件最小極限尺寸，mm；</p><p>　　零件尺寸6.4 模具尺寸dd1=（6.4+0.5*0.5+0.049）+00.25 mm=6.70 +00.25 mm；</p><p>　　零件尺寸3.6

72、 模具尺寸 dd2=（3.6+0.5*0.5+0.049）+00.25 mm=3.90 +00.25 mm；</p><p>　　零件尺寸3.0 模具尺寸 dd3=（3+0.5*0.5+0.049）+00.25 mm=3.30+00.25 mm；</p><p>　　零件尺寸6.4 模具尺寸 dp1=（6.4+0.5*0.5）-00.25 mm=6.65 -00.2

73、5 mm；</p><p>　　零件尺寸3.6 模具尺寸dp2=（3.6+0.5*0.5）-00.25 mm=3.85 -00.25mm；</p><p>　　零件尺寸3.0 模具尺寸 dp3=（3+0.5*0.5）-00.25mm=3.25 -00.25 mm；</p><p><b>　　4.3 拉深模</b></

74、p><p>　　拉深模主要是將坯料用拉深模加工為自己需要的空心制品。錐形，圓筒形，球形，盒形等薄壁零件都可以用拉深工藝制成。和其他模配合可以加工出各種零件。所以，在各國的生產(chǎn)制造中，拉深工藝是不可小覷的。</p><p>　　圓筒形拉深件是拉深里最簡單拉深件，在拉深過程中會出現(xiàn)許多的問題，主要有起皺和拉裂。</p><p>　　在拉深過程中，因為凸緣受切應力的作用，并且

75、材料相對厚度t/D較小時，或者壓應力太大時，會使材料起皺。在本次設計中，用壓邊圈來克服以上工藝缺陷。 </p><p>　　拉深件的精度主要有兩方面，沿深度方向的精度和直徑方向的精度兩方面。在一般情況下，拉深件的精度在IT13級以下。</p><p>　　4.3.1坯料尺寸的確定</p><p>　　毛坯直徑計算如（4-3）</p><p&

76、gt;<b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中： A 拉深件表面積，mm. </p><p>　　由工藝設計中CAD得出，工件的表面積Ao=1656 mm²</p><p><b>　　則D≈46 mm</b></p><p>　　因為本次制作的零件拉深部

77、分為階梯形拉深，所以先確定拉深的次數(shù)，階梯形拉深件用式（4-4）計算拉深系數(shù)值</p><p><b>　　..</b></p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　式中 hn —— 各級階梯的高度，mm;

78、 </p><p>　　dn —— 個階梯的直徑，由大到小，mm；</p><p>　　D —— 毛坯直徑，mm。</p><p>　　如果通過上面計算拉深系數(shù)等于或大于同樣毛坯一次拉深圓筒形各級（取最小直徑）要求的拉深系數(shù)，這種階梯零件可以一次拉深成形，小于的話需要多次拉深。</p><

79、;p>　　mj=[(3.6/1.5) * (29.3/46) + 6.4/46] / ( 3.6/1.4 + 1 )=0.48</p><p>　　m1=17.4/46=0.38</p><p><b>　　因為mj > m1</b></p><p>　　所以，該階梯形零件可以一次拉深成形。</p><p>

80、　　4.3.2 凸凹模結(jié)構(gòu)的確定</p><p>　　(1) 凹凸模圓角半徑的確定</p><p>　　本次淺拉深采用壓邊圈，由于料厚很小的淺拉深，所以確定凹凸模圓角半徑都為0.3 mm</p><p>　　(2) 凹凸模間隙</p><p>　　凸凹模之間的單邊間隙稱為拉深模間隙。如果間隙過小，就會增大摩擦力，毛坯受到極大的阻力，破壞

81、拉深件，并且模具壽命會降低。如果間隙越開，拉深件會起皺量。</p><p>　　有壓料裝置的拉深模，凹凸模的單邊間隙如式（4-5）</p><p><b>　?。?-5)</b></p><p>　　凹凸模單邊間隙公式：Z=t+Kt</p><p><b>　　間隙系數(shù)K=0.2</b></p

82、><p>　　則凹凸模單邊間隙Z=0.7+0.2*0.7=0.84 mm</p><p>　　凹模尺寸Dd1=（ 32.6 - 0.75 * 0.5 ）+00.06mm=32.56+00.06mm</p><p>　　Dd2=（ 30.1 - 0.75*0.5 ）+00.06mm=30.06 +00.06mm </p><p>　　Dd3=（ 2

83、0.1- 0.75 * 0.5 ）+00.06 mm=20.06 + +00.06mm</p><p>　　Dd4=（17.4 - 0.75 * 0.5 ）+00.06 mm=17.36 +00.06 mm</p><p>　　凸模尺寸 Dp2=（ 30.1 - 0.75*0.5 - 2 * 0.84）+00.06 mm=30.88 +00.06 mm</p><p&

84、gt;　　Dp4=（17.4 - 0.75 * 0.5 - 2 * 0.84）+00.06 mm=15.68 +00.06 mm</p><p><b>　　(4-6)</b></p><p>　　式中 Dd，dd —— 凹模的工作尺寸，mm；</p><p>　　Dp，dp —— 凸模的工作尺寸，mm；</p>

85、<p>　　Dmax，d min—— 拉深件的最大外形尺寸和最小內(nèi)形尺寸，mm；</p><p>　　Z —— 凹凸模的單邊間隙，mm；</p><p>　　△ —— 拉深件的公差，mm；</p><p>　　δd，δp —— 凹凸模的制造公差，mm。Δd=0.06;δp=0.035. </p>

86、<p>　　拉深凸模的出氣孔直徑為5 mm。</p><p>　　4.4　壓印凸模尺寸</p><p>　　壓印模具的作用是借用沖壓力使零件表面壓上花紋，文字等圖形，設計時在 凸模上刻出相反的文字，然后淬火，提高 壓印的使用年限。</p><p>　　本次設計的壓印時主要是在工件表面壓出ＺＴ兩個字母，字號為２號字，其凸模為一半徑為２．５ｍｍ的圓柱凸模，

87、所以，應該在凸模表面刻出ZT的鏡像字。凹模不作設計，主要靠卸料板的壓力與凸模的壓力，而壓出文字。</p><p>　　4.5　切口模的設計</p><p>　　拉深件邊緣如果容易出現(xiàn)褶皺，就要在拉深件邊緣切口，這樣在拉深過程中是有利的，防止了皺褶的缺陷。工序的方法是將板材邊緣切成一定形狀的口，做到材料和板材分開，也可以切開一部分板材，保留一部分。</p><p>　

88、　切口的凹模設計為零件的外形凹槽，凹槽的寬度為1.5 mm，兩端的腰圓孔半圓處保留不切斷，凸模形狀根據(jù)凹模形狀尺寸減去配合公差，配合公差根據(jù)試驗而定。圖凹模如圖4-1</p><p>　　圖 4-1 切口凹凸模</p><p>　　4.6 凹模尺寸的計算</p><p>　　沿著送料方向上的凹模型孔壁間的最大距離：</p><p>　　l=

89、5*43.22+30.25*cos 36=241mm</p><p>　　垂直送料方向上的凹模型孔壁間的最大距離：</p><p>　　b=86.45mm；</p><p>　　送料方向的凹模長度為：</p><p>　　L=241+2*25=291mm；</p><p>　　垂直送料方向的凹模寬度為：</p&g

90、t;<p>　　B=86.45+2*40=172.45mm；</p><p><b>　　凹模厚度為：</b></p><p>　　H=K1K2(0.1F)¯³=1.3*1.25*(0.1*121290）¯³ =37.34 mm</p><p>　　式中 F —— 沖裁力，N；&

91、lt;/p><p>　　K1 —— 凹模材料修正系數(shù)，碳素工具鋼K1=1.3；</p><p>　　K2 —— 凹模刃口周長修正系數(shù)，K2=1.25 。</p><p>　　根據(jù)凹模尺寸，初步確定標準凹模輪廓尺寸為L*B*H=315*200*40(mm) </p><p>　　4.7其他模具零部件規(guī)格</p&

92、gt;<p>　　彈性卸料板：彈性卸料板的外形尺寸一般接近于凹模固定板，其厚度等于凹模板厚的0.6-0.8倍。和凸模配合是，其間隙0.1-0.5mm。為便于卸料，卸料板工作平面比凸模刃口端面高出0.3-0.5mm，查表4-10。彈性卸料板的厚度h=30m。</p><p>　　凸模固定板：固定板為矩形，外形尺寸與凹模一樣，厚度取凹模厚度的0.6-0.8.配合間隙H7/m6，H取25mm合適.<

93、/p><p>　　墊板：墊板的厚度為16 mm，長寬與凹模尺寸一樣.</p><p>　　卸料支承板：卸料支承板厚度為10 mm，長和寬與凹模保持一致。</p><p><b>　　4.8凸模設計</b></p><p>　　4.8.1凸模強度的校核</p><p><b>　　對最小凸模校

94、核。</b></p><p>　　因孔徑遠遠大于材料厚度，所以凸模強度和剛度足夠。</p><p>　　根據(jù)表4-5計算最小直徑d滿足的條件：</p><p>　　d≧5.2*0.7*255/800=1.2mm顯然凸模強度合適。</p><p>　　凸模最大自由長度的校核：</p><p>　　L<=

95、90（3-0.049）/3428.88（-2）=4.6mm</p><p>　　所以去小凸模工作長度為3mm，大凸模工作長度為6mm。 </p><p>　　4.8.2 凸模的總長度計算</p><p>　　凸模的長度要根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)來確定，還要參考凸模修磨量，固定板，卸料板之間的安全距離等因素。</p><p>

96、　　本次設計中，用到的凸模有：沖導正孔凸模，切口凸模，二次淺拉深凸模，二次壓邊圈兼一次拉深凸模，沖中心孔凸模，沖腰圓孔凸模2個，壓印凸模，落料凸模，共八種凸模。</p><p>　　(1) 沖導正孔凸模</p><p>　　圖4-2 沖導正孔凸模尺寸及公差</p><p>　　沖導正孔凸模選用圓形凸模A型，鉚接凸模，,技術(shù)條件按JB/T763-1994的規(guī)定處理。

97、直徑d=3.3 mm，材料：9Mn2V，A型面凸模，h為II型，圓凸模，AII 3.3*70，JB/T8057.1-1995，,9Mn2V。其公差如圖4-2所示。</p><p><b>　　(2) 切口凸模</b></p><p>　　切口凸模橫截面如圖4-1俯視圖，為零件外形除去兩端腰圓孔外形，其長度為L=70+0.7+0.8=71.5 mm</p>

98、<p>　　其中 70mm —— 凸模固定板厚度，卸料支撐承板厚度，卸料板厚度及凸模固定板與 卸料支撐承板之間的安全距離；</p><p>　　0.7mm —— 材料厚度；</p><p>　　0.8mm —— 切刀在材料以下的長度。</p><p>　　(3) 二次淺拉深凸模</p><p>　　二次淺拉深凸模主要拉深

99、零件中梯形階梯的小階梯，拉深凸模長度為L=70+5-0.7=74.3mm。</p><p>　　其中 5mm —— 總拉深高度</p><p>　　(4) 二次壓邊圈兼一次拉深凸模</p><p>　　二次壓邊圈兼一次拉深凸模是拉深零件中梯形階梯中的大階梯，其長度為二次淺拉深凸模</p><p>　　的長度減去彈性元件的長度再減去二次拉

100、深的高度，即</p><p>　　L=74.3-10-1.4=62.90mm</p><p>　　(5) 沖中心孔凸模</p><p>　　沖中心孔凸模的長度為70+5+1=76mm，尺寸及公差參數(shù)可參考圖4-2。</p><p>　　(6) 沖腰圓孔凸模</p><p>　　沖腰圓孔凸模長度尺寸與沖中心孔凸模相等，L

101、=76 mm。</p><p><b>　　(7) 壓印凸模</b></p><p><b>　　圖4-3 壓印凸模</b></p><p>　　如圖4-3所示，因為壓印是在零外表面一側(cè)，所以壓印凸模在凹模板固定，其長度為40+20=60 mm，其中：</p><p>　　40 mm —— 凹模厚

102、度；</p><p>　　20 mm —— 下模座中凸模的長度。 </p><p><b>　　(8) 落料凸模</b></p><p>　　落料凸模的長度為L=70+5=75 mm</p><p>　　4.9 模架模座模柄的確定</p><p>　　模架主要有滑動導向模架和滾動導向模架兩大類，

103、本次模架選用滑動導向模架。根據(jù)設計的要求和綜合方面的考慮，最后選用對角導柱模架。</p><p>　　凹模周界L=315 mm，B=200 mm，閉合高度H=190-230 mm，GB2851.1，階梯尺寸。</p><p>　　模柄的確定：模柄主要是把上模固定在壓力機滑塊上的同時讓模具壓力中心和滑塊的壓力中心垂直在一條直線上。</p><p>　　主要通過模具的大

104、小，模架類型，上模結(jié)構(gòu)以及精度等來選用模柄的結(jié)構(gòu)類型。然后再由壓力機滑塊上的模柄孔尺寸來選取，一般模柄直徑與模柄孔直徑應相等，長度比模柄孔深小5-10 mm。</p><p>　　模柄安安裝形式可分為：壓入式模柄，旋入式模柄，凸緣模柄等。 </p><p>　　根據(jù)壓力機型號的要求，選用之間為50mm，進入壓力機的深度不超過70mm，所以定為旋入式模柄A50</p>

105、;<p>　　4.10 其他零件的規(guī)格</p><p><b>　　4.10.1浮升銷</b></p><p>　　在多工位級進模中要求條料在被送進過程中無任何阻礙，所以，在 完成一次沖壓后條料需要抬高到一定的高度，防止其它零件對條料的阻礙，能夠順利的進行下一次送料。</p><p>　　多工位級進模中主要用的導料裝置有帶槽式浮升

106、銷，臺肩式導料板，以及浮頂裝置配合使用的導料裝置等。</p><p>　　本次設計中主要用帶槽式浮升銷，有了浮升銷，不僅可以省去導料板，而且方便使用，，采用槽式浮升銷時，必須在彈性卸料板對應的位置留有讓位孔，工作時浮升銷的頂面被讓位孔壓住，從而使條料從進料的位置送到加工的位置。其計算公式如下。</p><p>　　H=t+ (0.6-1.0)； c=1.5-1.3；A=c+(0.3-0.5

107、)；H=h0+(1.3-1.5)；h1=(3-5)t；</p><p>　　d=D-(6-10)t；</p><p>　　式中 h——導向槽的高度，mm；</p><p>　　c —— 浮升銷頭部高，mm；</p><p>　　A ——讓位孔深度，mm；</p><p>　　H1——導向槽的深度，mm；<

108、/p><p>　　t ——料厚，mm。</p><p>　　h=1.5 mm；c=3 mm；A=3.3 mm；H=7mm；d=5 mm；h1=3mm；D=8 mm。</p><p>　　浮升銷彈簧：選材料直徑d=2mm，彈簧中經(jīng)D=14mm，試驗載荷F=164.9N，總10個。</p><p><b>　　4.10.2導正銷</b

109、></p><p>　　導正銷主要用于級進模中，國家標準的導正銷主要有A型結(jié)構(gòu)，導正2-12 mm的孔；B型結(jié)構(gòu)，主要適用10 mm以內(nèi)的孔；C型結(jié)構(gòu)，主要導正4-12 mm的孔；D型結(jié)構(gòu)，主要用于導正12-50 mm的孔。根據(jù)導正孔的大小，最后選用A型導正銷。 </p><p>　　d=6 mm;d1=3 mm;d2=9 mm;c=2 mm;L=25 mm;l=1

110、6 mm。</p><p>　　4.10.3 卸料螺釘和卸料彈簧</p><p>　　用于本次采用彈性卸料裝置，所以要用彈性元件，選用彈簧。</p><p>　　卸料螺釘選用圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘M10(JB/T7650.6-94)，螺釘材料為45鋼。</p><p>　　根據(jù)卸料力Px=2*2940 N 選用四個卸料彈簧（GB/T2089-

111、1994）。</p><p>　　4.10.4壓邊裝置的配置</p><p>　　本次設計中壓邊圈有兩個，如圖4-4，其工作原理為</p><p>　　工作原理為壓邊圈1先壓邊，然后壓邊圈2進行淺拉深，所以，壓邊圈2既有壓邊作用，又是拉深凸模，最后，拉深凸模再進行淺拉深。</p><p>　　10.4.1 壓邊圈1及壓邊圈1的彈性元件<

112、/p><p>　　壓邊圈1的彈性元件為彈性橡皮。</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　式中 F —— 所需工作壓力，N；</p><p>　　P —— 壓縮至10%-3%時的單位壓力，MPa。

113、 </p><p><b>　　圖4-4 壓邊圈</b></p><p>　　a橡皮的選用原則是：</p><p>　　最大壓縮量為自由高度的百分之四十五，一般在百分之三十五至四十五之間之間，高度用下式進行計算

114、：</p><p>　　H=h/(0.25-0.3)</p><p>　　式中 H —— 橡皮自由狀態(tài)下的高度，mm；</p><p>　　h —— 所需工作行程，mm。</p><p>　　b橡皮產(chǎn)生的壓力計算公式如下：</p><p><b>　　F=Ap</b></p>

115、;<p>　　式中 F —— 壓力，N； </p><p>　　A —— 橡皮截面面積，mm²；</p><p>　　P —— 橡皮壓縮量有關(guān)的單位壓力。 </p><p><b>　　c壓邊力的計算</b></p><p>　　根據(jù)表公式Fq=Ap&l

116、t;/p><p>　　A 在壓邊圈下的毛坯投影面積；A=405.6mm²</p><p>　　P 單位壓邊力 見表4-17， p=3.0；</p><p>　　F=3.0*405.6=1216N </p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)及公式，計算出的橡皮外徑D=43.3，為使橡皮1與其它零件的配合及設計需要，橡皮的外徑

117、D=43.6 mm。H=17 mm，壓縮之后為12 mm。</p><p>　　d 壓邊圈2及壓邊圈2上的彈性元件</p><p>　　因為壓邊圈2及是壓邊圈，又是拉深凸模，如圖4-3所示，其彈性元件應該選聚氨酯橡膠，由于聚氨酯橡膠具有高硬度，高彈性，高強度等特性，在封閉框內(nèi)收到壓力時具有液體靜壓的特性，各個方向受力相等，所以，當達到一定的單位壓力時，封閉的彈性體變形很小時，可以沖壓形成零

118、件。拉深工序選用8260,8270,和8280等牌子，壓縮量在10%-35%之間。</p><p>　　根據(jù)工作行程h=5，則其自由高度h=15mm，壓縮之后為10 mm。</p><p>　　圖中都為壓縮后的尺寸。</p><p>　　4.10.5 凹模固定及定位零件</p><p>　　凹模與下模座固定時用內(nèi)六角花形圓柱頭螺釘-GB 61

119、90-86 ，M80*80,四個圓柱螺釘。定位零件用圓柱銷圓柱銷 - GB 120-86，10*85，六個圓柱銷。</p><p>　　4.11壓力機的校核</p><p>　　選擇壓力機時，壓力機的最大裝模尺寸300mm必須大于模具的閉合高度，壓力機的最小裝模尺寸220mm必須小于模具的裝模高度。</p><p>　　而本次設計的模具閉合高度為226.70mm，在

120、壓力機裝模尺寸極值之間，所以符合設計要求。</p><p><b>　　圖4-5模具總裝配</b></p><p>　　圖4-6沖中心孔凸模 圖4-7 拉深凹模</p><p>　　圖4-8 一次壓邊圈二次拉深凸模</p><p><b>　　總結(jié)

121、</b></p><p>　　畢業(yè)設計以接近尾聲了，在這段繁忙而又充實的時間里，讓我認識學習的重要性，以及對以后工作提前有了一定的了解。在我們看來，一個簡單而又平常的零件竟然成形不易，先經(jīng)過材料分析，然后進行排樣設計，零件如何加工，加工注意事項，模具的設計，模具的壽命，以及零件的精度等多方面。也充分掌握了沖壓工藝及模具設計，清楚掌握了零件的排樣最優(yōu)和材料的合理利用。也學會了在圖書館查閱資料的習慣，更懂

122、得了網(wǎng)絡的重要性。主要合理的利用網(wǎng)絡，我相信網(wǎng)絡是我們學習最方便最實用學習工具。此次主要下載的圖書資料來源于標準分享網(wǎng)，以及圖書館借閱的圖書資料。</p><p>　　模具設計部分主要運用了CAD制圖，通過這段時間的繪圖，使我學會了熟練運用CAD制圖軟件，我相信對以后的工作有很大的幫助，</p><p>　　但是也有不足之處，由于個人水平有限，時間的不足，以及查閱圖書的不全面，使此次設計有

123、很多不足之處，我希望在未來的時間里，可以花大量的時間由于學習中。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本次設計主要是在韓興瑞老師的指導下順利的完成了，沒有老師艱辛的指導，沒有老師的耐心鼓勵，就沒有本次的畢業(yè)設計。在這段時間里，我們畢業(yè)設計做的好，老師比我們更高興。我們畢業(yè)設計做的進度慢，老師比我們更著急。而且老師利用雙休日幫我們輔導，我覺得我