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1、江西工業(yè)貿(mào)易職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 畢業(yè)論文題目 冷沖壓模具設(shè)計 （2019 年 一 學(xué)期） 系 部 機(jī)電技術(shù)系 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 班 級 08模具2班 姓 名 宋小星 指導(dǎo)教師 宛強(qiáng) 2019 年 10 月 5 日 摘 要 本次課程設(shè)計的內(nèi)容為用模具生產(chǎn)無凸緣筒件，其中包括落料、拉深、脹形、二次拉

2、深、切邊、沖孔等工序。其中把落料、首次拉深和脹形用復(fù)合模完成，而其他不出圖但進(jìn)行了相關(guān)的尺寸計算，重點在復(fù)合模上，解決落料、拉深和脹形的計算問題同時對相關(guān)的模具的零件給以詳細(xì)的設(shè)計。生成裝配工程圖和相關(guān)的零件剛才圖。 關(guān)鍵詞： 落料 拉深 單排 剪切 緒論 一、概述 1、模具工業(yè)的概況 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，受到政府和企業(yè)界的高度重視，發(fā)達(dá)國家有“模具工業(yè)是進(jìn)入富裕社會的源動力”之說，可見其重視的程度。當(dāng)今，“模具就是經(jīng)濟(jì)效益”的觀念，已被越來越多的人所接受。模具技術(shù)水平在很大程度上決定于人才的整體水平，而模具技術(shù)水平的高低，又決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)

3、品的開發(fā)能力，因此模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展 近年來，我國的模具工業(yè)也有較大發(fā)展，全國已有模具生產(chǎn)廠數(shù)千個，擁有職工數(shù)十萬人，每年能生產(chǎn)上百萬套模具。多工位級進(jìn)模具和長壽命硬質(zhì)合金模具的生產(chǎn)和應(yīng)用有了進(jìn)一步擴(kuò)大。為滿足新產(chǎn)品試制和小批量生產(chǎn)的需要，我國模具行業(yè)制造了多種簡單、生產(chǎn)周期短、成本低的簡易沖模，如鋼皮沖沖模、聚氨脂橡膠模、低熔點合金模具、鋅合金模具、組合沖模、通用可調(diào)沖孔模等。數(shù)控銑床、數(shù)控電火花加工機(jī)床、加工中心等加工設(shè)備已在模具生產(chǎn)中采用。電火花和線切割加工已成為冷沖模制造的主要手段。為了對硬質(zhì)合金模具進(jìn)行精密成型磨削，

4、研制成功了單層電鍍金剛石成形磨輪和電火花成形磨削專用機(jī)床，使用效果良好，對型腔的加工正在根據(jù)模具的不同類型采用電火花加工、電解加工、電鑄加工、陶瓷型精密鑄造、冷入擠壓。超塑成形以和利用照相腐蝕技術(shù)加工型腔皮革紋表面等多種工藝。模具的計算機(jī)輔助設(shè)計和制造也已進(jìn)行開發(fā)和應(yīng)用。 盡管我國的模具工業(yè)這些年來發(fā)展較快，模具制造水平也在逐步提高，但和工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，仍存在較大差距，主要表現(xiàn)在模具品種少、精度差、壽命短、生產(chǎn)周期長等方面。 二、沖壓技術(shù)的發(fā)展趨勢 21世紀(jì)的今天,中國憑借豐富且廉價的人力資源、龐大的市場和其它許多有利條件，已成為承接工業(yè)發(fā)達(dá)國家模具業(yè)轉(zhuǎn)移的良好目的地。隨著國際交往

5、的日益增多和外資在中國模具行業(yè)的投入日漸增加，中國模具已經(jīng)與世界模具密不可分，中國模具在世界模具中的地位和影響越業(yè)越重要。據(jù)相關(guān)專業(yè)人士分析，未來十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向?qū)⒅饕性谝韵聨讉€方面： (1)模具結(jié)構(gòu)日趨大型、精密、復(fù)雜和壽命日益提高。由于成型零件日趨大型和高效率生產(chǎn)所要求的一模多腔，使模具日趨大型化；隨著零件微型化和模具結(jié)構(gòu)發(fā)展的要求，今后模具加工的精度將更小，這必將促進(jìn)超精密加工的發(fā)展。 (2)CAD/CAE/CAM 技術(shù)在模具設(shè)計制造中的廣泛應(yīng)用。在模具設(shè)計與制造中，開發(fā)并應(yīng)用計算機(jī)輔助設(shè)計的制造系統(tǒng)(CAD/CAE/CAM)，發(fā)展高精度、高壽命模具和簡易模

6、具(軟模、低熔點合金模具等)制造技術(shù)以和通用組合模具、成組模具、快速換模裝置等，以適應(yīng)沖壓產(chǎn)品的更新?lián)Q代和各種生產(chǎn)批量的要求。模具制造是設(shè)計的延續(xù)，推行模具設(shè)計與制造一體化可達(dá)到優(yōu)化設(shè)計的要求。實踐證明，模具CAD/CAE/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，也可針對不同的模具類型，以相應(yīng)的基礎(chǔ)理論，通過數(shù)值模擬方法達(dá)到預(yù)測產(chǎn)品成型過程的目的，改善模具結(jié)構(gòu)。從CAD/CAE/CAM一體化的角度分析，其發(fā)展趨勢是集成化、三維化、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)境中實現(xiàn)CAD/CAE/CAM協(xié)同作業(yè)，以充分發(fā)揮各單元的優(yōu)勢和功效。因此，應(yīng)大力進(jìn)行

7、高端輔助設(shè)計制造軟件的培訓(xùn)、推廣和應(yīng)用。 (3)快速經(jīng)濟(jì)模具技術(shù)的推廣應(yīng)用?？焖倌＞咧圃旌涂焖俪尚图夹g(shù)是在近兩來迅速發(fā)展起來的，并正向著高精度、更快捷的方向發(fā)展。與傳統(tǒng)的模具技術(shù)相比，該技術(shù)具有制模周期短、成本特點，是綜合經(jīng)濟(jì)效益較顯著的模具制造技術(shù)。近年來快速模具制造商投入了很大的人力和物力，對各種模具的快速制造工藝進(jìn)行研發(fā)，對傳統(tǒng)的快速模具制造技術(shù)進(jìn)行改造，嫁接了先進(jìn)的RP和NC技術(shù)，有效滿足一些高精度、高壽命模具的生產(chǎn)需求。 (4)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。模具標(biāo)準(zhǔn)化和模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。模具標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)進(jìn)一步增加

8、規(guī)格、品種、發(fā)展和完善銷售網(wǎng)絡(luò)，保證供貨速度，為客戶提供交貨期短、精度高、生產(chǎn)工藝性好、使用壽命長、價格低的優(yōu)質(zhì)模具標(biāo)準(zhǔn)件。 (5)開發(fā)優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)。模具材料是模具工業(yè)的基礎(chǔ)，制造沖壓件用的傳統(tǒng)金屬材料，正逐步被高強(qiáng)鋼板、涂敷鍍層鋼板、塑料夾層鋼板和其他復(fù)合材料或高分子材料替代。隨著材料科學(xué)的發(fā)展，加強(qiáng)研究各種新材料的沖壓成形性能，不斷發(fā)展和改善沖壓成形技術(shù)。當(dāng)前，國外模具材料系列日趨完善與細(xì)化，國內(nèi)開發(fā)的高級優(yōu)質(zhì)模具鋼品種雖然不少，但推廣應(yīng)用不足，每年所需約70萬噸模具鋼還要有相當(dāng)一分進(jìn)口。 模具表面處理技術(shù)對模具的制造精度、模具的強(qiáng)度、模具的壽命、模具的制造成本等有

9、著直接的影響。稀土表面工程技術(shù)和納米技術(shù)表面工程技術(shù)的出現(xiàn)進(jìn)一步推動模具制造的表面工程技術(shù)的發(fā)展。同時處理技術(shù)由大氣熱處理向真空熱處理發(fā)展。 (6)沖壓成形技術(shù)將更加科學(xué)化、數(shù)字化，可控化?？茖W(xué)化主要體現(xiàn)深入研究沖壓變形的基本規(guī)律、各種沖壓工藝的變形理念、失穩(wěn)理論與變形程度等對成形過程、產(chǎn)品質(zhì)量、成本、效益的預(yù)測和可控程序。數(shù)字化主要體現(xiàn)在應(yīng)用有限元、邊界元等技術(shù)，對沖壓過程進(jìn)行數(shù)字模擬分析，以預(yù)測某一工藝過程中坯料對沖壓的適應(yīng)性和可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，從而優(yōu)化沖壓方案。 (7)成形過程的數(shù)值模擬技術(shù)將在實用化方向取得很大的發(fā)展，并與化制造系統(tǒng)很好地集成。人工智能技術(shù)、智能化控制將從簡單形狀

10、零件成形發(fā)展到覆蓋件等復(fù)雜開關(guān)零件成形，從而真正進(jìn)入實用階段。(8)注重產(chǎn)品制造全過程，最大程度地實現(xiàn)多目標(biāo)全局優(yōu)化。優(yōu)化將從傳統(tǒng)的單一成形環(huán)節(jié)向產(chǎn)品制造全過程和全生命期的系統(tǒng)整體發(fā)展。 (9)對產(chǎn)品可制造性和成形工藝的快速分析與評估能力將有大的發(fā)展。以便宜從產(chǎn)品初步設(shè)計甚至構(gòu)思時起，就能針對零件的可成形性和所需性能的保證度，作出快速分析評估。 (10)沖壓技術(shù)將具有更大的靈活性或柔性，以適應(yīng)未來小指量多品種混流生產(chǎn)模式和市場多樣化、修改化需求的發(fā)展趨勢，加強(qiáng)企業(yè)對市場變化的快速響應(yīng)能力。推廣應(yīng)用數(shù)控沖壓設(shè)備、沖壓柔性加工系統(tǒng)(FMS)、多工位高速自動沖壓機(jī)以和智能機(jī)器人送料取件，進(jìn)行機(jī)械

11、化與自動化的流水線沖壓生產(chǎn)。 目錄 課程設(shè)計任務(wù)書 一．沖壓件工藝分析--------------------------------------------------------9 二．工藝方案和模具結(jié)構(gòu)類型 1． 工藝方案分析-----------------------------------------------------------------------9 2． 主要參數(shù)計算--------------------------------------------------------------------------9 三．確定排樣圖和裁板方案 1． 裁板

12、方案--------------------------------------------------------------------------------12 2． 排樣設(shè)計--------------------------------------------------------------------------------12 四. 計算工序沖壓力、壓力中心以和初選壓力機(jī) 1. 落料力的計算--------------------------------------------------------------------------13 2 卸料力和頂件力的計

13、算----------------------------------------------------13 3 壓邊力的計算-------------------------------------------------13 4 拉深力的計算-------------------------------------------------14 5、 壓力中心的計算-----------------------------------------------15 6 壓力機(jī)的選擇-------------------------------------------------

14、16 五．工件零件刃口尺寸的計算-----------------------------16 六．工件零件結(jié)構(gòu)尺寸和公差的確定 1 整體落料凹模板的厚度H的確定：-------------------------------17 2 凹模板長度L的計算-------------------------------------------17 3 其他零件結(jié)構(gòu)尺寸---------------------------------------------17 七、模具總裝配圖 1 首次拉深?？傃b配---------------------------------------

15、------28 2 二次拉深?？傃b配圖-------------------------------------------28 八、水杯拉深模具的制造 1、水杯拉深模拉深凸模的制造-------------------------------------29 2、水杯拉深模拉深凹模的制造-------------------------------------30 3、水杯拉深模凸模固定板的制造---------------------------------30 4、水杯拉深模凹模固定板的制造---------------------------------31 5、水杯

16、拉深模彈壓卸料板的制造---------------------------------31 6、水杯拉深模上墊板的制造-------------------------------------32 7、水杯拉深模下墊板的制造-------------------------------------32 九.參考文獻(xiàn)------------------------------------------33 十、致謝--------------------------------------------------------------------33 結(jié)論--------------

17、------------------------------------------------------------------------34 基本要求和設(shè)計步驟建議： 1、 沖裁工藝設(shè)計：對制件的結(jié)構(gòu)、尺寸、精度、數(shù)量、材質(zhì)等要素進(jìn)行分析，初步確定制件的沖裁工藝，計算搭邊尺寸、毛坯尺寸，確定排樣圖（繪在總裝圖上）； 2、 模具結(jié)構(gòu)方案設(shè)計；根據(jù)沖裁工藝方案，初步確定模具結(jié)構(gòu)方案和坯料導(dǎo)向、定位方式； 3、 計算沖裁力，初步選擇沖壓設(shè)備；了解其行程、噸位、容模尺寸等有關(guān)技術(shù)參數(shù)； 4、 計算卸料力，確定卸料方案和卸料元件的規(guī)格、尺寸； 5、 計算并確定沖裁間隙繼而確定凸模、凹

18、模等主要工作零件的尺寸、結(jié)構(gòu)形式；選擇凸模、凹?；蛲拱寄＿M(jìn)行強(qiáng)度、剛度的計算并校核； 6、 協(xié)調(diào)模具各零件的結(jié)構(gòu)、尺寸，完善導(dǎo)料、定位等輔助功能件結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計； 7、 繪制模具總裝配圖： 1)、考慮采用“半剖法”表示上模使用中的兩個極限位置； 2)、按裝配圖要求標(biāo)注尺寸和配合性質(zhì)、技術(shù)要求等； 3)、零件標(biāo)號無遺漏；明細(xì)表內(nèi)容詳實、規(guī)范； 4)、制圖遵照國家標(biāo)準(zhǔn)；排樣圖按習(xí)慣繪在總裝圖的右上角或適當(dāng)位置。 8、 繪制凸模、凹模零件圖，尺寸、粗糙度標(biāo)注齊全； 9、 編寫設(shè)計說明書一份，要求內(nèi)容詳實，措詞準(zhǔn)確，具有較好的可讀性； 10、其它詳見《“模具設(shè)計”課程設(shè)計指導(dǎo)書》。

19、 機(jī)電技術(shù)系 模具教研室 2019、9 一、沖壓件工藝分析 1、材料：該沖裁件的材料spcen是碳素工具鋼，具有較好的可拉深性能。 2、零件結(jié)構(gòu)：該制件為圓桶形拉深件，故對毛坯的計算要。 3、單邊間隙、拉深凸凹模和拉深高度的確定應(yīng)符合制件要求。 4、 凹凸模的設(shè)計應(yīng)保證各工序間動作穩(wěn)定。 5、 尺寸精度：零件圖上所有未注公差的尺寸，屬于自由尺寸，可按IT14級確定工件尺寸的公差。 查公差表可得工件基本尺寸公差為： 二、工藝方案和模具結(jié)構(gòu)類型 1、工藝方案分析 該工件包括落料、拉深兩個基本工序，可有以下三種工藝方案

20、： 方案一：先落料，首次拉深一，再次拉深。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料+拉深復(fù)合，后拉深二。采用復(fù)合模+單工序模生產(chǎn)。 方案三：先落料，后二次復(fù)合拉深。采用單工序模+復(fù)合模生產(chǎn)。 方案四：落料+拉深+再次拉深。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需三道工序三副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。方案二只需二副模具，工件的精度和生產(chǎn)效率都較高，工件精度也能滿足要求，操作方便，成本較低。方案三也只需要二副模具，制造難度大，成本也大。方案四只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求，但模具成本造價高。通過對上述四種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案二

21、為佳。 2、 主要工藝參數(shù)的計算 (1)確定修邊余量 該H=50-1=49mm, d=50-2=48mm, 則H/d=49 / 48=1.02 查表5-5無 凸緣零件切邊余量△ = 2.5mm 可 則可得拉深高度H H=h+=50+2.5=52.5mm (2)計算毛坯直徑D 由于板厚小于1mm，故可直接用工件圖所示尺寸計算，不必用中線尺寸計算。 D= (3)確定拉深次數(shù) 按毛坯相對厚度t/D=0.8/130和工件相對高度H/d=73.8/50=1.36 查《沖壓工

22、藝與模具設(shè)計》表4-15可得n=2，初步確定需要兩次拉成，同時需增加一次整形工序。 (4)計算各次拉深直徑 由于該工件需要兩次拉深，查《沖壓工藝與模具設(shè)計》表4-11可得，首次拉深系數(shù)m和二次拉深系數(shù)m: m=0.53 m=0.76 初步計算各次拉深直徑為： d= mD=0.5313069mm d=mD=0.7613050mm (5)選取凸凹模的圓角半徑 考慮到實際采用的拉深系數(shù)均接近其極限值,故首次拉深凹模圓角半徑r應(yīng)取大些,根據(jù)《壓工藝與模具設(shè)計》表4-7知： r=10t=100.8=8 mm 由《沖壓工藝與模

23、具設(shè)計》式（4-49）和式（4-50）即： r=(0.7—0.8) r和r=(0.7—0.8)r 計算各次拉深凹模與凸模的圓角半徑，分別為： r=8 mm r=6 mm r=6 mm r=5 mm (6)計算各次工序件的高度 根據(jù)《沖壓工藝與模具設(shè)計》式（4-39）計算各次拉深高度如下： H=1/4(D) =1/4（） =49mm H=1/4=(D) =1/4=() mm (7)畫出工序件簡圖 工序簡圖如下圖2所示：

24、 圖2 三、確定排樣圖和裁板方案 1、 制件的毛坯為簡單的圓形件，而且尺寸比較小，考慮到操作方便，宜采用單排。 于t=0.8mm,查《沖壓工藝與模具設(shè)計》附表7軋制薄鋼板擬選用規(guī)格為： 0.85001000 的板料。 2、 排樣設(shè)計 圖3 查《沖壓工藝與模具設(shè)計》表2-10，確定搭邊值 兩工件間的橫搭邊a=1.2mm；兩工件間的縱搭邊a=1.0mm； 步距S=d+a=50+1=51mm； 條料寬度B=（D+2

25、a+）=52.8 故一個步距內(nèi)的材料利用率為： =A/BS100 =/BS100 =72.9 由于直板材料選取0.85001000 故每塊板料可裁剪919=171個工件 故每塊板料（0.85001000）的利用率為： =nA/LB100 =171(d/2)100 =67 四、計算工序沖壓力、壓力中心以和初選壓力機(jī) 1、落料力的計算 F=1.3Lt 式中L—沖裁輪廓的總長度；t—板料厚度；--板料的抗拉強(qiáng)度 查《沖壓工藝與模具設(shè)計》附表1可知：=40

26、0MPa 。故： F=1.3225250.8400=65.31KN 2、 卸料力和頂件力的計算 =KF =K F 式中K為卸料力系數(shù)，K為頂件力系數(shù) 查《沖壓工藝與模具設(shè)計》表1-7知：K=0.050；K =0.08 故： =KF =0.0565.31 =3.27KN =K F =0.0865.31 =5.22KN 3、壓邊力的計算 采用壓邊的目的是為力防止變形區(qū)板料在拉深過程中的起皺

27、，拉深時壓扁力必須適當(dāng)，壓邊力過大會引起拉伸力的增加，甚至造成制件拉裂，壓邊力過小則會造成制件直壁或凸緣部分起皺，所以是否采用壓邊裝置主要取決于毛坯或拉深系數(shù)m和相對厚度t/D100 由于t/D100=0.8/130100 =0.62 首次拉深系數(shù)=0.53 故：查《沖壓工藝與模具設(shè)計》表4-3知，兩次拉深均需要采用壓邊裝置。 壓邊力: 式中A為初始有效面積；為單位壓邊力（MPa） 查《沖壓工藝與模具設(shè)計》表4-4可知：=2MPa =15.2 KN =1.44 KN 4、拉深力的計算 首次

28、拉深時拉深力= 二次拉深時拉深力= 式中：為首次拉深與二次拉深時工件的直徑； 為材料抗拉強(qiáng)度（MPa）； 為修正系數(shù)。 查《沖壓工藝與模具設(shè)計》表4-1可知：=1;=0.85 首次拉深力：= =69.33 KN 二次拉深力：= =42.7 KN 故總拉深力：=+ =112.03KN 由于制件屬于深拉深，故確定壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)滿足： 故： =67.2KN 綜上所述： =202.47KN 5壓力中心的計算 圖4

29、 由于是圓形工件，如圖4所示，所以工件的壓力中心應(yīng)為圓心即o(25,25) 6、壓力機(jī)的選擇 由于該制件數(shù)億小型制件，且精度要求不高，因此選用開始可傾壓力機(jī)，它具有工作臺面三面敞開，操作方便，成本低廉的有點。根據(jù)總壓力選擇壓力機(jī)，前面已經(jīng)算得壓力機(jī)的公稱壓力為202.47 KN，查《沖壓工藝與模具模具設(shè)計》表7.3提供的壓力機(jī)公稱壓力中可選取壓力機(jī)的型號為：J23-16F 五、工件零件刃口尺寸的計算 刃口尺寸按凹模實際尺寸配作，用配作法，因此凸模基本尺寸與凹模尺寸相同，保證單邊間隙(mm) 圖5 查《沖壓工藝與模具設(shè)計》表1-3可知： 拉深模的單邊間隙為：Z==0.015 mm

30、 式中x為補(bǔ)償刃口磨損量系數(shù)。查《沖壓工藝與模具設(shè)計》表2-21可知：x=0.5 取落料的尺寸公差I(lǐng)T14，則公差為=0.4mm 所以落料凹模的尺寸為： =（130-0.50.4） =129.8mm 六、工件零件結(jié)構(gòu)尺寸和公差的確定 1、整體落料凹模板的厚度H的確定： H= 式中為凹模材料的修正系數(shù)，碳素工具鋼取=1.3； 為凹模厚度按刃口長度修正系數(shù)，查《沖壓工藝與模具設(shè)計》表2-18可知：=1 H= =1.31

31、 =52.35mm 2、凹模板長度L的計算 L=D+2C 查《沖壓工藝與模具設(shè)計》表2-17可知：C取28—36mm，根據(jù)要求C值可取30mm 故： L=D+2C =50+230 =110 mm 故確定凹模板外形尺寸為：11011052（mm）。凸模板尺寸按配作法計算。 3、 其他零件結(jié)構(gòu)尺寸 序號 名稱 長寬厚（mm） 材料 數(shù)量 1 上墊板 T8A 1 2 凸模固定板 45鋼 1 3 空心墊板 45鋼 1 4 卸料版

32、 45鋼 1 5 凸凹模固定板 45鋼 1 6 下墊板 T8A 1 7 壓邊圈 45鋼 1 (1)第一次拉深 ①拉深凸模 第一次拉深模,由于其毛坯尺寸與公差沒有必要予以嚴(yán)格的限制,這時凸模和凹模尺寸只要取等于毛坯的過渡尺寸即可,以凸模為基準(zhǔn).取公差等級為IT10=0.12mm. d凸=d -0δ凸=690-0.12mm d凹=( d凸+ 2Z) 0+δ凹=(69+2×0.015)0+0.12=69.03 0+0.12mm 拉深凸模采用臺階式，也是采用車床加工,與凸模固定板的配合按H7/m6的配合,拉深凸模結(jié)構(gòu)如下圖6所示。 圖6

33、②凸凹模 結(jié)合工件外形并考慮加工，將凸凹模設(shè)計成帶肩臺階式圓凸凹模，一方面加工簡單，另一方面又便于裝配與更換，采用車床加工，與凸凹模固定板的配合按H7/m6，凸凹模長度L=99mm,具體結(jié)構(gòu)可如下圖7所示。 圖7 ③落料凹模 凹模采用整體凹模，各沖裁的凹模孔均采用線切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上的位置時，要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。凹模的輪廓尺寸應(yīng)要保證凹模有足夠的強(qiáng)度與剛度，凹模板的厚度還應(yīng)考慮修磨量，根據(jù)沖裁件的厚度和沖裁件的最大外形尺寸在標(biāo)準(zhǔn)中選取凹模板的各尺寸為：長230mm，寬200mm，因考慮到整套模具的整體布置要求，選其厚度為52mm，結(jié)構(gòu)如下圖8

34、所示。 圖8 (2)第二次拉深模 ①凸模 根據(jù)工件外形并考慮加工，將凸模設(shè)計成帶肩臺階式圓凸凹模，一方面加工簡單，另一方面又便于裝配與修模，采用車床加工，與凸模固定板的配合按H7/m6。 凸模長度 L=H1+H2+Y 式中 H1——凸模固定板厚度 H2——壓邊圈高度 Y——附加長度，包括凸模刃口修磨量，凸模進(jìn)入凹模的深度73.8mm， 因此凸模長度L=48+60+73.8=181.8mm。具體結(jié)構(gòu)可參見下圖9所示。 圖9 ②凹模 凹模采用整體凹模，各沖裁的凹模孔均采用線切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上的位置時，要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。取凹模輪

35、廓尺寸為φ160mm×73.8mm，結(jié)構(gòu)如下圖10所示。 拉深凸模和凹模工作部分的尺寸和其制造公差: 查表得凸凹的制造公差為:δ凸=0.02mm δ凹=0.03mm 當(dāng)工件要求內(nèi)形尺寸:凸模尺寸: d凸=(dmin+0.4△)-0δ凸 =(50+0.4×0.4)0-0.02mm=50.160-0.02 mm 凹模尺寸: d凹=( dmin+0.4△+2Z) 0+δ凹 =(50+0.4×0.4+2×0.015)0+0.03 =50.19 0+0.03mm 圖10 ③固定擋料銷 落料凹模上部設(shè)置固定擋料銷，采用 固定擋料銷的進(jìn)行定距.擋料裝置在復(fù)合模 中,主要作用是保持

36、沖件輪廓的完整和適量 的搭邊.,如圖11所示為鉤形擋料銷,因其固定孔 離刃口較遠(yuǎn),因此凹模強(qiáng)度要求,結(jié)構(gòu)上帶有 防轉(zhuǎn)定向銷. 擋料銷采用H7/r6安裝在落料 凹模端面 圖11 ④導(dǎo)料板的設(shè)計 導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，查表知導(dǎo)料板與條料之間的間隙取0.5mm，這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度查表可知選擇。導(dǎo)料板采用45鋼制作，熱處理硬度為28～32HRC，用螺釘固定在凹模上。 ⑤卸料部件設(shè)計 卸料裝置用彈壓卸料板的卸料裝置，如下圖12所示，卸料板內(nèi)孔每側(cè)與凸模保持間隙C＇=0.1~0.2t

37、=0.16mm;卸料板周界尺寸與凹模周界尺寸一樣，厚度根據(jù)沖裁件料厚t和卸料板寬度B查模具手冊之四[2]中表14-10得其厚度為16mm。卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為43～48HRC。 圖12 ⑥卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設(shè)置2個卸料螺釘，公稱直徑為12mm，螺紋部分為M8×16mm。卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后， 應(yīng)使卸料板超出凸模端面lmm，有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。 ⑦壓邊圈設(shè)計 1)首次拉深: 為了防止拉深過程中起皺，生產(chǎn)中主要采用壓邊圈，查《沖壓工藝與模具設(shè)計》表4-3知，兩次拉深均需要采用壓邊裝置。壓邊圈采用45鋼制造，熱處理硬度

38、為42～45HRC。其結(jié)構(gòu)如下圖13所示。 圖13 2)二次拉深: 壓邊圈結(jié)構(gòu)與尺寸由標(biāo)準(zhǔn)中選取，壓邊圈圓角半徑rY應(yīng)比上次拉深凸模的相應(yīng)圓角半徑大0.5～1mm,以便將工序件套在壓邊圈上.材料采用45鋼，熱處理硬度為調(diào)質(zhì)42-45HRC.其結(jié)構(gòu)如下圖14所示。 圖14 ⑧凸模固定板 圖15 技術(shù)要求：a.上、下平行度為0.02，粗糙度為1.6 b.材料為45#鋼，調(diào)質(zhì)為24~28HRC c.帶*號尺寸按凸模實際尺寸配作并保證凸模呈H7/m6配合 ⑨凸凹模固定板 圖16 技術(shù)要求：a.上、下平行

39、度為0.02，粗糙度為1.6 b.材料為45#鋼，無需熱處理 ⑩落料拉深復(fù)合模架與二次拉深模架 采用滑動導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱式模架的導(dǎo)向方式，如圖 17所示，帶有導(dǎo)柱的沖裁模適合于精度要求較高，生 產(chǎn)批量較大的沖裁件，且導(dǎo)柱模結(jié)構(gòu)比較完善，對后 側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式可從左右和前后兩個方向進(jìn)行送料。故相應(yīng)選后側(cè)導(dǎo)柱模架。 因為它的模具較高所以選取比較大一點的模架模 架的結(jié)構(gòu)與尺寸都直接由標(biāo)準(zhǔn)中選取，相關(guān)參數(shù)如下： 凹模周界L：315 凹模周界B：250 圖17 閉合高度(

40、參考)|最小：275 閉合高度(參考)|最大：320 a上模座 數(shù)量1 規(guī)格：315×250×55 b下模座 數(shù)量1 規(guī)格：315×250×70 c導(dǎo)柱 數(shù)量1 規(guī)格：40×260 d導(dǎo)套 數(shù)量1 規(guī)格：40×140×53 導(dǎo)柱與導(dǎo)套結(jié)構(gòu)由標(biāo)準(zhǔn)中選取，尺寸由模架中參數(shù)決定。 導(dǎo)柱的長度應(yīng)保證沖模在最低工作位置時，導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離不小于10-15mm，而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離應(yīng)為0.5-1mm。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的配合為H7/h6,導(dǎo)套與上模座之間的配合為H7/r6，導(dǎo)柱

41、與下模座之間的配合為R7/h5。導(dǎo)柱與導(dǎo)套材料采用20鋼，熱處理硬度為（滲碳）56-62HRC。上下模座材料采用45鋼，熱處理硬度為調(diào)質(zhì)28-32HRC。 二次拉深模采用滑動導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱式模架的導(dǎo) 向方式，如圖18所示，模架的結(jié)構(gòu)與尺寸都直接由 標(biāo)準(zhǔn)中選取，因為它的模具較高所以選取比較大一 點的模架相關(guān)參數(shù)如下： 凹模周界L：250 凹模周界B：250 閉合高度(參考)|最?。?40 閉合高度(參考)|最大：285 a上模座 數(shù)量1 規(guī)格：250×250×50 b下模座 數(shù)量1 規(guī)格：250×250×65 圖

42、18 c導(dǎo)柱 數(shù)量1 規(guī)格：35×230 d導(dǎo)套 數(shù)量1 規(guī)格：35×125×48 導(dǎo)柱與導(dǎo)套結(jié)構(gòu)由標(biāo)準(zhǔn)中選取，尺寸由模架中 參數(shù)決定。導(dǎo)柱的長度應(yīng)保證沖模在最低工作位置時，導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離不小于10-15mm，而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離應(yīng)為0.5-1mm。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的配合為H7/h6,導(dǎo)套與上模座之間的配合為H7/r6，導(dǎo)柱與下模座之間的配合為R7/h5。導(dǎo)柱與導(dǎo)套材料采用20鋼，熱處理硬度為（滲碳）56-62

43、HRC。上下模座材料采用45鋼，熱處理硬度為調(diào)質(zhì)28-32HRC。 5、彈頂器的彈性元件的選取 ①落料拉深復(fù)合模 選用橡皮作為彈性元件，橡皮一般為聚氨膠，因為它允許承受的載荷較彈簧大，并且安裝調(diào)理方便。 因為聚氨脂橡膠的總壓縮量一般≤35%,所以取30%，剛聚氨膠的高度根據(jù) h=0.3×H計算。h為壓邊圈運(yùn)行的高度，h=60mm。 所以橡膠的高度H=60/0.3=200mm 選取三塊同樣的橡膠.中間加上鋼墊圈,防止失穩(wěn)彎曲.其結(jié)構(gòu)圖如下圖19。 圖19 ②二次拉深模 選用彈簧作為彈性元件.選用圓柱螺旋彈簧,它的主要技術(shù)參數(shù)是工作極限負(fù)荷Fj與其相對應(yīng)的工作極限負(fù)荷下的變形量

44、Lj。根據(jù)所需要的卸料力或推件力FQ以和所需要的量大壓縮行程L0，來計算Fj 與Lj，然后就可以在標(biāo)準(zhǔn)中選取相應(yīng)的規(guī)格彈簧。 1） 確定彈簧的數(shù)目為1 2） 頂件載荷FQ=壓邊力=1440N 3） 最大壓縮行程L0=h1 + h2 + h3 + t =1+46.8+7+0.8=55.6mm 4） 計算所需的彈簧的工作極限負(fù)荷Fj 與工作極限負(fù)荷下的變形量Lj，K取40% Fj = FQ/K=1440/0.4=3600N Lj= L0/(1-K)=55.6/(1-0.4)=92.67N 由上述二式查彈簧標(biāo)準(zhǔn)表得：彈簧材料直徑為10mm，彈簧中徑為75mm

45、，節(jié)距為t=26.5,工作極限負(fù)荷Fj =3500N,變形量Lj=111mm,有效圈數(shù)為7.5 七、模具總裝配圖 1、首次拉深?？傃b配圖如下圖20所示。 圖20 2、二次拉深模總裝配圖如下圖21所示。 八、水杯拉深模具的制造 1、水杯拉深模拉深凸模的制造 拉深凸模的加工工藝過程 材料：Cr12，硬度：58～62HRC 序號 工序名 工序內(nèi)容 1 備料 毛坯鍛成φ145mm×65mm的圓棒料 2 熱處理 退火 3 銑平面 銑上、下平面，保證尺寸60.8mm 4 車削 車外圓,φ129.

46、6mm外圓柱留磨削余量0.4mm，其余達(dá)圖樣尺寸 5 鉗工 倒圓角至要求，去毛刺 6 劃線 劃上端和側(cè)面通氣孔線 7 鉆孔 鉆通氣孔 8 檢驗 9 熱處理 淬火，硬度至58～62HRC 10 磨削 磨削各表面達(dá)設(shè)計要求 11 檢驗 2、水杯拉深模拉深凹模的制造 拉深凹模的加工工藝過程 材料：Cr12，硬度：58～62HRC 序號 工序名 工序內(nèi)容 1 備料 毛坯鍛成φ200mm×135mm的圓棒料 2 熱處理 退火 3 銑平面 銑上、下平面，保證高度尺寸130.8mm 4 鉆中心孔 鉆中心孔 5 車削 車削

47、外表面并留0.4mm的磨削余量 6 鏜孔 鏜內(nèi)孔，φ133.25mm的孔留0.4mm的磨削余量 7 鉗工 倒圓角至要求，去毛刺 8 檢驗 9 熱處理 淬火、回火，硬度至58～62HRC 10 磨削 磨削φ133.25mm內(nèi)表面和φ188mm外表面達(dá)設(shè)計要求, 11 檢驗 3、水杯拉深模凸模固定板的制造 凸模固定板的加工工藝過程 材料：45鋼，硬度：調(diào)質(zhì)24～28HRC 序號 工序名 工序內(nèi)容 1 備料 毛坯鍛成355mm×285mm×25mm的平行六面體 2 熱處理 退火 3 銑平面 銑六面達(dá)350.3mm×280.3mm×

48、20.3mm，并使兩大平面與相鄰兩側(cè)面基本垂直 4 劃線 劃型孔、銷孔、螺紋孔中心線 5 鉆孔 鉆各孔，φ188mm、φ28mm留0.4mm的磨削余量 6 鉗工 攻螺紋，去毛刺 7 檢驗 8 熱處理 調(diào)質(zhì)24～28HRC 9 磨削 磨削φ188mm、φ28mm內(nèi)表面達(dá)設(shè)計要求 10 檢驗 4、水杯拉深模凹模固定板的制造 凹模固定板的加工工藝過程 材料：45鋼，硬度：58～60HRC 序號 工序名 工序內(nèi)容 1 備料 毛坯鍛成355mm×285mm×25mm的平行六面體 2 熱處理 調(diào)質(zhì)，硬度24～28HRC 3 銑平面

49、 銑六面達(dá)350.3mm×280.3mm×20.3mm，并使兩大平面與相鄰兩側(cè)面基本垂直 4 鉗工 劃型孔、銷孔、螺紋孔中心線，鉆穿絲孔，攻螺紋 5 線切割 割安裝固定孔 6 銑削 銑削固定孔背面的沉孔到要求 7 磨削 磨削表面達(dá)設(shè)計要求 8 檢驗 5、水杯拉深模彈壓卸料板的制造 彈壓卸料板的加工工藝過程 材料：45鋼，硬度：43～48HRC 序號 工序名 工序內(nèi)容 1 備料 毛坯鍛成285mm×120mm×15mm的平行六面體 2 熱處理 退火 3 銑平面 銑六面達(dá)280.3mm×120.3mm×15.3mm，并使兩大平面與相鄰兩

50、側(cè)面基本垂直 4 鉗工 劃各孔中心線 5 鉆孔 鉆各孔 6 銑削 銑削固定孔背面的沉孔到要求 7 熱處理 淬火，硬度43～48HRC 8 磨削 磨削表面達(dá)設(shè)計要求 9 檢驗 6、水杯拉深模上墊板的制造 上墊板的加工工藝過程 材料：T8A，硬度：淬火54～58HRC 序號 工序名 工序內(nèi)容 1 備料 毛坯鍛成355mm×285mm×15mm的平行六面體 2 熱處理 退火 3 銑平面 銑六面達(dá)350.3mm×280.3mm×12mm，并使兩大平面與相鄰兩側(cè)面基本垂直 4 磨削 磨上、下平面，厚度達(dá)10.6mm,并磨兩相鄰側(cè)面

51、使四面垂直 5 劃線 劃型孔、銷釘孔、螺紋孔中心線 6 鉆孔 鏜大孔，鉆各孔到要求 7 鉗工 攻螺紋，去毛刺 8 檢驗 9 熱處理 淬火硬度54～58HRC 10 磨削 磨削φ140mm和兩大平面達(dá)設(shè)計要求 11 檢驗 7、水杯拉深模下墊板的制造 下墊板的加工工藝過程 材料：T8A，硬度：淬火54～58HRC 序號 工序名 工序內(nèi)容 1 備料 毛坯鍛成355mm×285mm×45mm的平行六面體 2 熱處理 退火 3 銑平面 銑六面達(dá)350.3mm×280.3mm×42mm，并使兩大平面與相鄰兩側(cè)面基本垂直 4 磨

52、削 磨上、下平面，厚度達(dá)40.6mm,并磨兩相鄰側(cè)面使四面垂直 5 鉗工 ①劃型孔、銷釘孔、螺紋孔中心線 ②鉆銷孔、螺紋孔、穿絲孔 ③攻螺紋到要求 6 線切割 線切割型孔 7 熱處理 淬火硬度54～58HRC 8 磨削 磨削厚度和型孔到要求 9 檢驗 九.參考文獻(xiàn) 【1】.魏春雷，徐彗明。 沖壓工藝與模具設(shè)計 北京理工大學(xué)出版社 , 【2】.涂序斌 模具制造技術(shù)，北京理工大學(xué)出版社，（第二版） 【3】.鄧德清，胡紹平 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程指導(dǎo)書， 【4】.魏春雷，朱三武，章南編. 模具專業(yè)畢業(yè)設(shè)計手冊. 天津大學(xué)出版社

53、, 【5】.馮炳堯、韓泰榮、蔣文森編. ＜模具設(shè)計與制造簡明手冊(第二版)＞. 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社, 2019　 【6】. 宛強(qiáng)《沖壓模具設(shè)計和實例精解》化學(xué)工業(yè)出版社 【7】 .魏斯亮 李時駿 互換性與技術(shù)測量， 北京理工大學(xué)出班社 200 十、致謝 在即將走上工作崗位的時候，有這樣一次設(shè)計、有這樣的一個總結(jié)，很高興，很興奮，也很感激。雖然它還不是很成熟，但已散發(fā)著淡淡的香氣。感謝默默付出的老師們！關(guān)心支持我的同學(xué)、朋友們！ 　　畢業(yè)設(shè)計的完成，我要感謝我的指導(dǎo)老師們的大力支持。是他們的耐心指正和教導(dǎo)才使我的畢業(yè)設(shè)計逐漸趨于完善。更重要的是他們給了我自己解決問題

54、的方法,鼓勵我提出針對性的有用的問題,從細(xì)微之處一點一滴的指導(dǎo)我們。通過這次實踐，我更進(jìn)一步熟悉模具的設(shè)計，鍛煉了工程設(shè)計實踐能力，培養(yǎng)自己獨(dú)立設(shè)計能力。 即將走向工作崗位，在今后的工作中，我將繼續(xù)加強(qiáng)理論的學(xué)習(xí)，再接再厲，將所學(xué)的知識付諸實踐，總結(jié)經(jīng)驗，不斷進(jìn)步！ 在此感謝,宛強(qiáng)等老師在設(shè)計過程給我的幫助和鼓勵，謝謝！ 結(jié)論 通過這次畢業(yè)設(shè)計使我熟悉了沖壓模具的整個過程，并且了解了在做沖壓模具之前首先要對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形態(tài)，模具的結(jié)構(gòu)形態(tài)。也就是要對產(chǎn)品的工藝性進(jìn)行合理的分析，從而才能采取更合適模具，節(jié)約成本的同時還能保證加工零件的精度要求。其次，考慮好產(chǎn)品的批量以和精度要求以和材料的造價。最后完成產(chǎn)品的模具設(shè)計、模具的裝配圖、零件圖。 本次畢業(yè)設(shè)計的成功完成使我個人的所有專業(yè)中學(xué)術(shù)上的一次難忘的歷程，因為通過我本人的長時間的思考、設(shè)計以和老師多次細(xì)心的指導(dǎo)使我知道一套合格的沖壓模具設(shè)計的完成以和一套合格的圖紙的完成都需要付出多少次的心血和汗水，通過它可以說明一個人最基本的學(xué)習(xí)工作態(tài)度，我認(rèn)為要立志成為一個模具行業(yè)的佼佼者首先要從每一個細(xì)節(jié)做起，做事要有堅忍不拔的毅力，有耐心、謙虛、謹(jǐn)慎這樣才能成為一名出色的模具工程師。 第 19 頁