軸承座沖壓模具設計【軸承端蓋】【落料拉深沖孔復合?！?/h1>
軸承座沖壓模具設計【軸承端蓋】【落料拉深沖孔復合模】,軸承端蓋,落料拉深沖孔復合模,軸承,沖壓,模具設計,落料拉深,沖孔,復合
河南機電高等?？茖W校
畢業(yè)設計（論文）任務書
系 部： 材料工程系
專 業(yè)： 模具設計與制造
學生姓名: 蘇麗娟 學 號: 0312325
設計(論文)題目： 軸承座沖壓模具設計
起 迄 日 期: 2006 年 3 月 20日~ 5 月 15日
指 導 教 師: 于智宏
發(fā)任務書日期: 2006年3月20日
任務書填寫要求
1．畢業(yè)設計（論文）任務書由指導教師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經(jīng)學生所在專業(yè)的負責人審查、系主管領導簽字后生效。此任務書應在畢業(yè)設計（論文）開始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學生；
2．任務書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網(wǎng)頁上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼；
3．任務書內(nèi)填寫的內(nèi)容，必須和學生畢業(yè)設計（論文）完成的情況相一致，若有變更，應當經(jīng)過所在專業(yè)及系主管領導審批后方可重新填寫；
4．任務書內(nèi)有關“系”、“專業(yè)”等名稱的填寫，應寫中文全稱，不能寫數(shù)字代碼，學生的“學號”要寫全號，請規(guī)范化填寫；
5．任務書內(nèi)“主要參考文獻”的填寫，應按照國標GB 7714—87《文后參考文獻著錄規(guī)則》的要求書寫，不能有隨意性；
6．有關年月日等日期的填寫，應當按照國標GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數(shù)字書寫。如“2002年4月2日”或“2002-04-02”。
畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書
1．本畢業(yè)設計（論文）課題來源及應達到的目的：
本課題來源于工廠實際生產(chǎn)。
掌握模具設計的基本步驟，提高模具設計水平。
2．本畢業(yè)設計（論文）課題任務的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等）：
名稱：軸承座 材料：08鋼 厚度：2.5mm
沖裁件的經(jīng)濟精度為IT12~IT13。未標準的尺寸公差全部為自由公差，可看作IT14級，采用復合模生產(chǎn)。
所在專業(yè)審查意見：
負責人：
年 月 日
系部意見：
系領導：
年 月 日
河南機電高等專科學校材料工程系畢業(yè)設計說明書/論文
（畢業(yè)設計/論文題目）
摘要
本課題研究的內(nèi)容主要是設計一副生產(chǎn)軸承座的模具，采用復合模，該模具中落料凸模和凹模首先接觸條料，并與推件塊一起壓住條料，先落料，再拉深沖孔同時進行，當上?；爻虝r落料后的條料由剛性卸料板從凸凹模上卸下，成型零件由打料桿打下，手動取出制件，由于是手動取出，一定程度的影響了工作效率。本模具的材料利用率為63%，材料利用率一般。
制件的尺寸較大，對沖壓設備和模架的要求較高，模具的結構也較為復雜，模具的制造成本也相應提高。
本模具能夠滿足生產(chǎn)要求。
關鍵詞：復合模、剛性卸料、凸凹模
（畢業(yè)設計/論文英文題目）
Abstract
This topic research content mainly is designs a production bearing seat the mold,Uses the superposable die,This mold declines the material raised mold and the concave mold first the contact bar material, And with pushes a block to suppress the strip material together,Falls the material first,Again also the drawing punch holes carries on, After top die return trip falls the material the strip material to unload the yard lumber by the rigidity to dismount from the convex-concave mold,Takes shape the components by to hit the material pole to overcome,Manual takes out the workpiece, Because is manual takes out,Certain degree influence working efficiency. This mold material use factor is 63%,The material use factor is ordinary. The workpiece size is big,Is high to the ramming equipment and a mold request,The mold structure is also complex,The mold production cost also correspondingly enhances.
This mold can satisfy the production request.
Key word:Superposable die, rigid ex-denning, convex-concave mold
前 言 1
第1章 沖壓件工藝性分析 3
1.1零件材料的力學性能 3
1.2 零件成型工藝分析 4
第2章 沖壓工藝方案的確定 5
第3章 排樣及裁板方式的經(jīng)濟性分析 6
2.1毛坯直徑的計算 6
2.2確定搭邊值 6
2.3條料寬度及送料步距的計算 6
2.4條料的剪裁 7
2.5沖壓材料板料規(guī)格的選擇 7
2.6材料的利用率 8
第4章 工藝力的計算 9
4.1壓力中心的確定 9
4.2沖裁力的計算 9
4.3壓力機的主要技術參數(shù) 10
第5章 分析選定模具結構形式 11
5.1模具結構形式 11
5.2壓邊裝置 11
5.3推件裝置 11
5.4卸料裝置 11
5.5定位方式的選擇 12
5.6上下模座的導向及模架形式的選擇 12
第6章 凸凹模工作部分尺寸的計算 13
6.1.1對于沖?8.8mm的孔的沖孔凸模 13
6.1.2對于沖?53mm的孔的沖孔凸模 13
6.1.3對于落料凸模 13
6.1.4對于拉深凸凹模 14
6.2卸料橡膠的設計 14
第7章 模具的主要零件的設計 15
7.1落料凹模的設計 15
7.1.1材料的選擇 15
7.1.2尺寸計算 15
7.1.3.方法 16
7.1.4強度的校核 16
7.2落料凸模與拉深凹模的設計 16
7.2.1材料的選擇 16
7.2.2形式及固定 16
7.2.3凸凹模壁厚 16
7.3落料凹模與拉深凸模的設計 17
7.3.1材料的選擇 17
7.3.2形式及固定 17
7.3.3凸凹模壁厚 18
7.4沖孔凸模的設計 18
7.4.1沖大孔凸模的設計 18
7.4.2沖小孔凸模的設計 19
7.5定位零件 19
7.6固定零件 20
7.6.1凸模固定板 20
7.6.2墊板 20
7.7漏料孔 21
7.8模座的選用 21
7.9導柱、導套的選用 21
7.10其它標準件的選用 22
7.10.1緊固連接上模座與固定板的螺釘、銷釘 22
7.10.2連接上下模與固定板的螺釘、銷釘 22
7.10.3緊固連接落料凹模與下模座的螺釘、銷釘 22
第8章 模具的裝配與調(diào)整 23
第9章 工件主要成型工藝問題及解決措施 24
9.1拉深成型工藝質量問題及解決措施 24
9.2拉裂分析及解決措施 24
致 謝 25
參考文獻 26
前 言
利用模具生產(chǎn)零件的方法已成為工業(yè)上進行成批或大批生產(chǎn)的主要技術手段，它對于保證制品質量，縮短試制周期，進而爭先占領市場，以及產(chǎn)品更新?lián)Q代和新產(chǎn)品開發(fā)都有決定性的意義。在現(xiàn)代工業(yè)的主要部門，如機械、電子、輕工、交通和國防工業(yè)中得到了極其廣泛的應用。如70%以上的汽車、拖拉機、電機、電器、儀表零件，80%以上的塑料制品，70%以上的日用五金及耐用消費零件，都采用模具成型的方法來生產(chǎn)[10]。
利用模具將平板毛坯變成開口空心零件的加工方法稱為拉深（或拉延）。
拉深是主要的沖壓工序之一，應用廣泛。用這種工藝方法可以制成筒形、階梯形、球形、錐形、拋物線形、盒形和其它不規(guī)則的薄壁零件，如果與其它沖壓工藝相配合，還可以制造形狀更為復雜的零件。因此在汽車、拖拉機、電器、儀表電子、輕工等行業(yè)中有相當重要的地位。
該模具適應于高矩形和高筒形件的拉深，在毛坯排樣無中間搭邊，沖裁后廢料中間自動斷開，方便送料，不用設置卸料板送料。該成型方法已經(jīng)熟練應用于工業(yè)生產(chǎn)中。但是在以前模具設計的毛坯計算中都是采用有關手冊上所給的公式進行計算，計算量不僅很大，而且當遇到形狀復雜的零件（該零件就是屬于這種情況）會比較麻煩，且容易出錯。所以在本設計中擬采用模具CAD技術對零件的毛坯進行計算，以解決以前模具設計中毛坯計算較為復雜的問題，從而縮短模具設計的周期。
從模具設計和制造技術角度來看，模具的發(fā)展趨勢可歸納為以下幾個方面：
（1）加深理論研究。 加強沖壓理論的研究，以提供更加準確、實用、方便的計算方法，正確地制定沖壓工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決沖壓變形中出現(xiàn)的各種實際問題，進一步提高工件的質量。
（2）高效率、自動化。為適應市場的發(fā)化發(fā)展，沖壓模具正向高效率、自動化、長壽命、大型化方向發(fā)展。
（3）大型、超小型及高精度。隨著工業(yè)產(chǎn)品質量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量、復雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度快等變化特點。
（4）革新模具制造工藝。 模具制造技術現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎。隨著科學技術的發(fā)展，計算機技術、信息技術、自動化技術等先進技術正不斷向傳統(tǒng)制造技術滲透、交叉、融合，對其實施改造，以形成先進的模具制造技術。
（5）標準化。 開展模具標準化工作，使模板導柱等通用零件標準化、商品化，以適應大規(guī)模地成批的生產(chǎn)塑料成型模具。
我國的模具工業(yè)發(fā)展到今天經(jīng)歷了一個艱辛的歷程。
我國模具工業(yè)是19世紀末20世紀初隨軍火和鐘表業(yè)引進的壓力機發(fā)展起來的。從那時到20世紀50年代初，模具多采用作坊式生產(chǎn)，憑工人經(jīng)驗，用簡單的加工手段制造。在以后的幾十年中，隨著國民經(jīng)濟的大規(guī)模發(fā)展，模具工業(yè)進步很快。當時我國大量引進蘇聯(lián)的圖紙、設備和先進經(jīng)驗，其水平不低于當時工業(yè)發(fā)達的國家。此后直到20世紀70年代末，由于錯過了世界經(jīng)濟發(fā)展的大浪潮，我國模具業(yè)沒有跟上世界發(fā)展的步伐。20世紀80年代末，伴隨家電、輕工、汽車生產(chǎn)線模具的大量進口和模具國產(chǎn)化的呼聲日益高漲，我國先后引進了一批現(xiàn)代化模具加工機床。在此基礎上，參照以后的進口模具，我國成功地復制了一批替代品。如汽車覆蓋件模具等。模具的國產(chǎn)化雖然使我國模具制造水平逐漸趕上了國際先進水平，但計算機應用方面仍然存在很大的差距。
我國模具工業(yè)起步晚，基礎差，就總量來看，大型、精密、復雜、長壽命模具產(chǎn)需矛盾仍然十分突出。為了進一步振興模具工業(yè)，國家有關部門進一步部署。相信在政府的大力支持下，通過本行業(yè)和相關行業(yè)以及廣大模具工作者的共同努力，我國模具工業(yè)水平必將大大提高，為國家經(jīng)濟建設作出更大的貢獻。
第1章 沖壓件工藝性分析
1.1零件材料的力學性能
圖1. 零件圖
此零件為軸承座，是典型的沖壓件。工件尺寸步太大，表面質量要求不太高。材料厚度為2.5mm，為中批量生產(chǎn)，每月2000～4000件。所用材料為08鋼，由于含碳量≤0.25％，屬于極軟低碳鋼。強度、硬度很低，塑性、韌性極好，冷加工性好，淬透性、淬硬性差。其理學性能見表1。
表1 08鋼力學性能
名稱
牌號
力學性能
抗剪強度τ（MPa）
抗拉強度（MPa）
屈服強度（MPa）
延伸率（%）
08鋼
08
260～360
380～470
200
32
由表知，材料力學性能較好，料薄，孔徑mm，為IT11級，屬于一般沖裁精度，拉深件外形直徑?62mm未注公差，按IT4級精度計算，公差要求大于它的極限偏差，精度要求不高。
該零件結構對稱，受力均勻；凸臺較高，在拉深過程中，材料補充有困難，靠變薄拉深滿足不了要求，4個孔的位置容易移動。如果先沖孔后拉深，則沖好的孔會產(chǎn)生變形。因此，應先拉深后沖孔。
1.2 零件成型工藝分析
（1）拉深件形狀應盡量簡單，對稱。從零件圖上可以看出：該零件的外形為類似矩形，而且用圓弧過渡連接，結構對稱。即工件在圓周方向上的變形是均勻的，模具容易加工，其工藝性較好，避免了急劇的輪廓變化。
（2）拉深件各部分尺寸比例要適當。從零件圖上可以看出：該零件的設計避免了寬凸緣和深度較大的尺寸（即d凸>3d,h≥2d）。這樣在成型中可以減少拉深次數(shù)甚至一次拉成。
（3）拉深件的圓角半徑要適當。拉深件的圓角半徑，應盡量大些，以便利于成型和減少拉深次數(shù)。拉深件底與壁、矩形件的四壁圓角半徑應滿足r1≥t、r2≥3t.從零件圖可以得出：該零件底與壁、矩形件的四壁圓角半徑應滿足上述值得要求。這樣就可以不用再另外增加整形工序。
（4）拉深件厚度不均勻現(xiàn)象的考慮。由于各處變形不均勻，上下壁厚的變化達1.2t至0.75t。但是只有工件有特殊的要求，才會考慮這些問題，否則可以認為零件壁厚是均勻的。由畢業(yè)設計原始資料可以不用考慮壁厚不均勻的現(xiàn)象。
此外，拉深件的尺寸精度不宜要求過高。
第2章 沖壓工藝方案的確定
該工件包括落料、拉深、沖孔三個基本工序，可以有三種工藝方案：
方案一：先落料，后拉深，再沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。
方案二：落料-拉深-沖孔復合沖壓。采用復合模生產(chǎn)。
方案三：拉深級進沖壓。采用級進模生產(chǎn)。
方案一模具結構簡單，制造周期短，工件質量容易控制并且以后工序都可以采用預沖孔定位，且定位基準一致，操作方便。但需三副模具，工序分散，但需成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足顧客的要求。
方案二只需一幅模具，工件的形位精度和尺寸精度易保證且生產(chǎn)效率高。盡管模具結構較方案一復雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造難度不大。
方案三也只需要一幅模具，生產(chǎn)效率也高，但零件的沖壓精度稍差欲保證沖壓件的形位精度，需要在模具上設置導正銷導正。因此模具制造、安裝較復合模復雜，安裝調(diào)試，維修較困難，制造周期長。
通過對上述三種工藝方案的分析比較，綜合考慮，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。
第3章 排樣及裁板方式的經(jīng)濟性分析
2.1毛坯直徑的計算
由《沖壓設計資料》可查得以下計算公式：
=
式中 —毛坯直徑；
—制件直徑；
—零件筒形部分的直徑；
—拉深高度；
R—凸緣轉角半徑。
將數(shù)值代入公式計算得
=
=
=138.89mm
2.2確定搭邊值
由《沖壓設計資料》表2-5-2知工件間距=1.5mm，側邊距=1.8mm。其排樣圖如圖2：
2.3條料寬度及送料步距的計算
條料寬度：B= +
式中—條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；
—側搭邊值。
將數(shù)值代入公式計算得
B= +=138.89+2×1.5=141.89mm
導料板間距：A=B+C=++C
圖2.排樣圖
式中C—導料板與寬度條料之間的間隙，其最小值查《沖壓設計資料》表2-5得C=1mm;
將數(shù)值代入公式計算得
A=B+C=++C=141.89+1=142.89mm
送料步距S=+
式中—工件間搭邊值；
將數(shù)值代入公式得
S=+=138.89+1.5=140.89mm
由《沖壓設計資料》表2.1知△=0.5mm，則B=mm。
2.4條料的剪裁
條料是從板料剪裁得來的，條料寬度一經(jīng)決定就可以裁板，板料一般都是長方形的，所以就有縱裁和橫裁兩種方法。
因為縱裁的裁板次數(shù)少，沖壓時調(diào)換條料次數(shù)少，工作操作方便，生產(chǎn)率高，因此，該毛坯采用總裁。
2.5沖壓材料板料規(guī)格的選擇
選用板料時應盡量使裁后所剩廢料少，同時考慮占地面積及裁板機的情況。根據(jù)條料寬度B=151.89mm，步距S=140.39mm。查《模具設計與制造簡明手冊》表1-2選用1600×2800mm的板料。
2.6材料的利用率
每塊板料可裁的制件數(shù)：n==19，則材料的利用率為
式中 A—一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積；
B—條料寬度；
L—板料長度；
n—每塊板料所裁得的制件數(shù)。
第4章 工藝力的計算
4.1壓力中心的確定
為了保證壓力機和模具正常地工作，必須使模具的壓力中心通過模柄軸線且和壓力機滑塊的中心線重合。否則滑塊就會受到偏心載荷而導致滑塊導軌和模具的不正常磨損，降低模具壽命，甚至損壞模具。
4.2沖裁力的計算
查《冷沖模設計》表3-15得
F=KLtτ
式中 —沖裁力；
—沖裁件周長；
t—板料厚度；
K—系數(shù)（常取K=1.3）；
τ—材料的抗剪強度。
由《冷沖模設計》表2-3知τ=260～360MPa，這取τ=260 MPa。
沖孔時的沖裁力
=Ktτ
=1.3×（2×3.14×）×2.5×260
=140624.9N
=tτ
=0.055×140624.9
=7734.36N
式中 —推件力系數(shù)。
由《沖壓設計資料》表2-38得=0.055。
=4Ktτ
=1.3×2.5×（2×3.14×）×260×2
=93396N
=4
=2×0.055×93396=10272.14N
落料時的沖裁力
= KLtτ
=1.3×2×3.14××260×2.5
=344929N
拉深力
=πtK
=3.14×62×2.5×880×0.6
=110967.6N
=+++++
=694.84KN
初選750噸的壓力機，型號為J23-80。
4.3壓力機的主要技術參數(shù)
公稱壓力/KN 800
滑塊行程/mm 130
滑塊行程次數(shù)/（次·mm-1） 45
最大封閉高度/mm 380
封閉高度調(diào)節(jié)量/mm 90
工作臺尺寸/mm 前后 540
左右 800
模柄孔尺寸/mm 直徑 60
深度 80
滑塊底面尺寸/mm 前后 350
左右 370
第5章 分析選定模具結構形式
確定了沖壓工藝方案后，根據(jù)零件的形狀特點，精度要求，所選設備的主要技術參數(shù)，模具制造條件以及安全生產(chǎn)等選定沖模的類型及結構形式，使其盡可能滿足以下要求。
（1）能符合工件的技術要求；
（2）又合乎需要的生產(chǎn)率；
（3）模具制造和修模方便；
（4）模具有足夠的強度；
（5）模具易于安裝、調(diào)試且操作方便、安全。
5.1模具結構形式
由于倒裝式?jīng)_孔模的沖孔廢料可以通過凹模從壓力機工作臺孔漏出，工件由推件裝置推出，操作方便、安全，能保證較高的生產(chǎn)率。故沖孔選倒裝式，拉深與落料也采用倒裝式模具，廢料由卸料板卸下，落料件由頂出裝置頂出。
5.2壓邊裝置
此工件相對厚度較小，須采用壓邊裝置，此副模具采用的是剛性壓邊裝置，且其又可以起到卸料的作用。
5.3推件裝置
在此模具中，沖壓后，工件易套在沖孔凸模上，需由剛性或彈性裝置推出，考慮到剛性推件裝置可靠，結構緊湊，維護方便，故此模具采用剛性推件裝置。
5.4卸料裝置
沖裁時，廢料將卡在拉深凹模里面和沖孔凸模外面。因此，在上模需裝卸料裝置。
5.5定位方式的選擇
該模具使用的是條料，為保證毛坯的準確定位，應用導料板控制送料方向，
送料步距控制采用擋料銷。
5.6上下模座的導向及模架形式的選擇
導向零件可保證模具沖壓時上下模有準確的位置關系，在中小型模具中最廣泛采用的導向零件是導柱導套。
模架主要由上下模座、模柄及導向裝置組成。上模座通過模柄與壓力機相連，下模座則用壓板固定在壓力機上，上下模之間靠模架的導向裝置（導柱、導套）連接，保持準確位置，以引導凸模運動，保證在沖裁過程中，間隙均勻，沖出合格的制件。
模架要求有足夠的強度、剛度和精度，上下模之間的導向要精確。
模架形式對沖裁精度、模具壽命都有較大的影響，下面對各種模架形式作以比較。
（1）后側導柱模架。送料方便，但沖壓時偏心距易使導柱導套單邊磨損，不能用于模柄與上模浮動連接的模具。
（2）對角導柱模架。上下模座工作平面的橫向尺寸一般大于縱向尺寸，常用于橫向送進的級進模，縱向送料的單工序模和復合模。
（3）四導柱模架。導向精度高，剛度好，主要用于大型沖壓模。
（4）中間導柱模架。導向裝置安裝在模具的對稱線上，滑動平穩(wěn)，導向準確可靠，一般用于單工序模和復合模。
該工件的孔對稱分布，在沖裁時要求準確的導向，經(jīng)分析對比，應選用中間導柱模架。
第6章 凸凹模工作部分尺寸的計算
6.1工作零件刃口尺寸計算
沖裁模初始雙面間隙值的取值如下：
mm；mm。
6.1.1對于沖?8.8mm的孔的沖孔凸模
凸凹模的制造公差按表2-4-1查得mm，mm，滿足+≤+。
=（）
=（8.8+0.75×0.4）
=9.1mm
=（+）
=（9.1+0.360）
=9.46mm
6.1.2對于沖?53mm的孔的沖孔凸模
查表2-4-1得mm，mm,滿足+≤-。
=（）
=（53+0.75×0.6）
=53.45mm
=（+）
=（53.45+0.360）
=9.46mm
6.1.3對于落料凸模
落料凸模取IT14級精度，χ=0.5,Δ=1.0,查表2-4-1得mm，mm,滿足+≤-。
=（）=（130+0.5×1）=130.5mm
=（+）
=（130.5+0.360）
=130.86mm
6.1.4對于拉深凸凹模
拉深凸凹模也取IT14級精度，公差取0.74。查表4-8-3得拉深凸凹模的制造公差=0.05，=0.08，查表4-8-2表單邊間隙2.5mm。
=（）
=（52+0.74×0.4）
=62.3mm
=（++）
=（62+0.4×0.74+5）
=130.86mm
6.2卸料橡膠的設計
該模具選用橡膠作為彈壓卸料的彈性元件，選用4塊筒形橡膠，厚度一致，不然會造成受力不均勻，運動產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。
卸料板工作行程 =13.5mm
式中 —凸模凹進卸料板的高度1mm；
—拉深凸模沖裁后進入凹模的深度12.5mm。
橡膠工作行程=18.5mm
式中 為凸模修磨量，取5mm。
橡膠自由高度=4×18.5=74mm。
第7章 模具的主要零件的設計
7.1落料凹模的設計
7.1.1材料的選擇
由于零件外形尺寸精度要求不高，而沖孔精度要求較高，而模具壽命與沖裁的精度、模具材料有關。
模具材料的選用應遵守如下原則。
（1）根據(jù)零件生產(chǎn)批量的大小來選擇模具材料。對大量生產(chǎn)的應選用質量較高，能耐用度高的材料。
（2）根據(jù)沖壓材料的性質、工序種類及沖模零件的工作條件和作用來選擇模具材料。
由于零件的外形尺寸精度要求較低，考慮到生產(chǎn)的經(jīng)濟性及零件形狀尺寸等各方面因素的影響，落料凹模選用鋼，淬火HRC60～62。
7.1.2尺寸計算
（1）落料凹模厚度
H=Kb
=0.15×138=20.7mm
式中 K—系數(shù)，取0.15；
b—最大孔口尺寸。
取H=30mm。
（2）落料凹模壁厚
C=（1.5～2）H
=2×30=60mm
（3）落料凹模周界尺寸
L=b+2C
=138+2×60=258mm
查《模具設計與制造簡明手冊》表1-29可選用L×B=250×250mm的模架。
7.1.3.方法
由于工件的形狀較簡單，圓角半徑較小，并且?guī)в型古_，不能用電火花線切割，用普通機床即可。
7.1.4強度的校核
由《沖壓設計資料》表2-48得
式中 =324～441MPa，取=400MPa。
7.2落料凸模與拉深凹模的設計
7.2.1材料的選擇
落料凸模與拉深凹模是一體的凸凹模，形狀復雜，容易變形，截面較大，承受載荷較重，選用高耐磨模具鋼制造，熱處理硬度HRC58～62。
7.2.2形式及固定
采用機械固定，用螺釘與銷釘直接固定在凸模固定板上。尺寸、公差與粗糙度要求見零件圖3。
7.2.3凸凹模壁厚
凸凹模壁厚a=65-33.5=31.5mm,大于最小模具壁厚2.7mm,故模具強度足夠。
圖3. 凸凹模
7.3落料凹模與拉深凸模的設計
7.3.1材料的選擇
落料凹模與拉深凸模是一體的凸凹模，形狀復雜，容易變形，截面較大，承受載荷較重，選用高耐磨模具鋼制造，熱處理硬度HRC58～62。
7.3.2形式及固定
采用凸臺固定，用螺釘與銷釘直接固定在凹模固定板上。尺寸、公差與粗糙度要求見零件圖4。
圖4.凸凹模
7.3.3凸凹模壁厚
凸凹模壁厚a==4.5mm,大于最小模具壁厚2.7mm,故模具強度足夠。
7.4沖孔凸模的設計
7.4.1沖大孔凸模的設計
（1）材料的選擇。模具刃口要有高的耐磨性，要承受沖裁時的沖擊力，應由高的硬度與適當韌性，采用T10A制造，淬火硬度HRC58～62。
（2）形式及固定。采用臺階式凸模，將凸模壓入落料凸模，拉深凹模內(nèi)，采用H7/m6的過盈配合，定位精度較高。
（3）凸模長度。凸模長度根據(jù)以后公式計算得
L=20+40+2.5+10.5=73mm
凸模較粗且不長，板料又較薄不必對凸模進行強度校核。
其具體結構見圖5
7.4.2沖小孔凸模的設計
（1）材料的選擇。模具刃口要有高的耐磨性，要承受沖裁時的沖擊力，應由
圖5.大孔凸模
高的硬度與適當韌性，采用T10A制造，淬火硬度HRC58～62。
（2）形式及固定。采用臺階式凸模，將凸模壓入凸模固定板內(nèi)，采用H7/m6的過渡配合，定位精度較高。
（3）凸模長度。凸模長度根據(jù)以后公式計算得
L=20+358+2.5=57.5mm
凸模較粗且不長，板料又較薄不必對凸模進行強度校核。
其具體結構見圖6
7.5定位零件
工件采用的是141×2800mm的板料，為保證工件的精度，采用擋料銷定位。因為h≥t+1=2mm，查《模具標準匯編》選用A型固定擋料銷A6×2×10，GB2868.11-81。材料為45鋼，熱處理硬度為HRC45～48。
7.6固定零件
7.6.1凸模固定板
凸模直徑?9.1mm，固定部分為?13mm，查《標準件手冊》固定板的厚度選為
圖6.小孔凸模
20mm，其與沖孔凸模的配合為H7/m6的過渡配合。材料為45鋼，淬火熱處理硬度為HRC43～48。
7.6.2墊板
墊板厚度為10mm，材料45鋼，其上的孔均為過孔，間隙較大，與銷釘間隙配合。具體尺寸與技術要求見零件圖7。
7.7漏料孔
查《沖壓設計資料》可得
=+（0.5～2）=53+2=55mm
=+（0.5～2）=8.8+2=10.8mm
圖7.墊板
7.8模座的選用
由于選用標準模架，模座的尺寸也隨之確定了。由所選的模架的凹模周界尺寸查《沖壓手冊》表10-38選用下模座：250×250×55；
上模座與下模座配套使用，由《沖壓手冊》表10-38選用上模座：250×250×45。
7.9導柱、導套的選用
導柱、導套根據(jù)與之相配合的模架選用標準件，由前面所選模架知，該模架采用
導柱、導套的長度應能保證在閉合狀態(tài)下應有一定的配合長度，同時應保證在閉合后，導柱不能伸出導套，以免損壞導柱。根據(jù)模具的閉合高度，以及模架的配合導柱、導套的要求初選
導柱：Φ35×190；Φ40×190
材料：T8，淬火硬度HRC58～62
導套：Φ35×115×50；Φ40×115×55。
材料：T8，淬火硬度HRC58～62
7.10其它標準件的選用
7.10.1緊固連接上模座與固定板的螺釘、銷釘
查《沖壓設計資料》選用
圓柱頭內(nèi)六角螺釘M12×70 GB70-76
圓頭銷釘?8×70 GB119-76
7.10.2連接上下模與固定板的螺釘、銷釘
查《沖壓設計資料》選用
螺釘M8×30 GB70-76
銷釘?8×40 GB119-76
7.10.3緊固連接落料凹模與下模座的螺釘、銷釘
查《沖壓設計資料》選用
螺釘M12×60 GB70-76
銷釘?8×70 GB119-76
第8章 模具的裝配與調(diào)整
沖模裝配時沖模制造中的關鍵工序，其裝配質量的好壞將直接影響之間質量，沖模的技術狀態(tài)和使用壽命。裝配前，我們應全面了解此沖模的工作性能、結構以及制件要求，并按技術要求，模具零件的精度要求的裝配工藝，提出實現(xiàn)設計要求的具體措施。裝配完畢應滿足模架各工作面的平行度和垂直度，壓料板的工作準確性，工件間的間隙大小和均勻性，導柱、導套間的間隙配合。
此模具裝配的模柄為凸臺式 ，下面有螺釘緊固，應先裝好模柄，模柄裝入，再加工螺釘孔。沖孔凸模與固定板采用H7/m6的配合，再在固定板上套入頂件塊，用螺釘與銷釘固定好落料拉深凸凹模，磨平?jīng)_孔凸模與固定板配合面及凸模端面，然后順序往上模座上裝入打桿，墊板、頂桿組合體。
整體裝配：先裝上模，找正下模的位置。按照沖孔凹模型孔加工出漏料子，裝入沖孔拉深凸凹模，調(diào)整間隙，加工銷釘孔，裝入銷釘，裝入落料凹模，調(diào)整間隙，加工銷釘孔，裝入銷釘，裝入上落料凹模最后進行試沖及調(diào)整當調(diào)整中發(fā)現(xiàn)頂件力不足時旋緊緊固螺釘以增大頂件力。
第9章 工件主要成型工藝問題及解決措施
9.1拉深成型工藝質量問題及解決措施
拉深過程中主要成型工藝質量問題為凸緣變形區(qū)的起皺和筒壁傳力區(qū)的拉裂。前者是因為切向壓應力引起板料失去穩(wěn)定產(chǎn)生彎曲；傳力區(qū)的拉裂是由于拉應力超過抗拉強度引起板料斷裂。同時變形區(qū)板料有所增厚，而傳力區(qū)板料有所變薄。
起皺主要取決于兩個方面:一方面是切向壓應力的大小，其值越大，越容易起皺；另一方面是凸緣變形區(qū)材料本身的抵抗失穩(wěn)的能力，凸緣寬度越大，厚度越薄，材料的E值越小，則材料的抵抗失穩(wěn)的能力越小，容易起皺。
9.2拉裂分析及解決措施
筒壁的拉裂主要取決于兩個方面：一方面是筒壁傳力區(qū)中的拉應力；另一方面是筒壁傳力區(qū)的抗拉強度。當筒壁拉應力超過該區(qū)材料允許的抗拉強度時，拉深件就會在底部圓角與筒壁相切處—“危險斷面”產(chǎn)生破裂。
為防止拉深過程中，工件的邊壁或凸緣起皺，應使毛坯（或半成品）被拉入凹模圓角以前保持穩(wěn)定狀態(tài)。其取決于毛坯的相對厚度。以上述值查相關手冊來決定是否采取壓邊圈來防止工件起皺的工藝質量問題。由排樣圖可以計算毛坯的相對厚度，查表4-80[1]可以得出以下結論：該工件不用采用壓邊圈來防止工件的起皺。
為防止工件在拉深過程中出現(xiàn)筒壁拉裂的工藝質量問題，一方面要通過改善材料的力學性能，提高筒壁的抗拉強度；另一方面是通過制定正確的拉深工藝和設計模具，合理確定拉深變形程度、凹模圓角半徑、合理改善潤滑條件，以降低筒壁傳力區(qū)的拉應力。這里要特別注意的是：模具潤滑的部位。因為在拉深成形中，需要摩擦力小的部位（如凹模側壁和圓角與板料之間的摩擦力），除模具表面粗糙度應該小外，還必須潤滑，以減小摩擦系數(shù)，減小拉應力，提高極限變形程度。而摩擦力對拉深成形有益的部位，（如凸模側壁和圓角與板料之間的摩擦力）可以不用潤滑。并且此處的表面粗糙度也不宜過小。
致 謝
為期兩個月的畢業(yè)設計以近尾聲,伴隨著它的將是我在校學習生涯的結束.為了給我的學業(yè)畫一個圓滿的句號,設計中,我仔細制訂思索,認真細致,不敢有絲毫馬虎,努力做到詳盡、細致地設計每一個環(huán)節(jié)，每一個步驟。仔細地查閱各種資料，使公式、數(shù)據(jù)準確無誤。
此工件材料變形很復雜，尤其是在凸臺內(nèi)側及兩凸臺之間的凸臺圓弧部分。在過程中，材料補充有困難靠變薄拉深不能滿足要求，很易實拉破。為了避免此情況，我采取的是預沖φ20㎜的孔改善了四個凸臺內(nèi)側及凸臺之間的金屬流動；凸臺外側采取先拉深到一定嘗試再進行落料的辦法，使材料易得到補充。
通過這次畢業(yè)設計我基本掌握了如何使用工具手冊，仔細了解了模具的結構和裝配過程，熟悉了材料的性能與模具壽命的關系，完善了設計思路。
我的指導老師是于老師，設計中，于老師運載我悉心報紙雜志，細心幫助，在這里表示對于老師深深的謝意！
我們最后一年的學習任務較重，多謝各位老師的辛勤教導，在此，對您們表示衷心的感謝！
參考文獻
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第 32 頁 共 32 頁
河南機電高等專科學校
畢業(yè)設計(論文)開題報告
學生姓名： 蘇麗娟 學 號： 0312325
專 業(yè)： 模具設計與制造
設計(論文)題目： 軸承座沖壓模具設計
指導教師： 于智宏
2006 年 4 月 10日
畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
1．結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫1500字左右（本科生200字左右）的文獻綜述(包括目前該課題在國內(nèi)外的研究狀況、發(fā)展趨勢以及對本人研究課題的啟發(fā))：
文 獻 綜 述
利用模具生產(chǎn)零件的方法已成為工業(yè)上進行成批或大批生產(chǎn)的主要技術手段，它對于保證制品質量，縮短試制周期，進而爭先占領市場，以及產(chǎn)品更新?lián)Q代和新產(chǎn)品開發(fā)都有決定性的意義。在現(xiàn)代工業(yè)的主要部門，如機械、電子、輕工、交通和國防工業(yè)中得到了極其廣泛的應用。如70%以上的汽車、拖拉機、電機、電器、儀表零件，80%以上的塑料制品，70%以上的日用五金及耐用消費零件，都采用模具成型的方法來生產(chǎn)[10]。
利用模具將平板毛坯變成開口空心零件的加工方法稱為拉深（或拉延）。
拉深是主要的沖壓工序之一，應用廣泛。用這種工藝方法可以制成筒形、階梯形、球形、錐形、拋物線形、盒形和其它不規(guī)則的薄壁零件，如果與其它沖壓工藝相配合，還可以制造形狀更為復雜的零件。因此在汽車、拖拉機、電器、儀表電子、輕工等行業(yè)中有相當重要的地位。
該模具適應于高矩形和高筒形件的拉深，在毛坯排樣無中間搭邊，沖裁后廢料中間自動斷開，方便送料，不用設置卸料板送料。該成型方法已經(jīng)熟練應用于工業(yè)生產(chǎn)中。但是在以前模具設計的毛坯計算中都是采用有關手冊上所給的公式進行計算，計算量不僅很大，而且當遇到形狀復雜的零件（該零件就是屬于這種情況）會比較麻煩，且容易出錯。所以在本設計中擬采用模具CAD技術對零件的毛坯進行計算，以解決以前模具設計中毛坯計算較為復雜的問題，從而縮短模具設計的周期。
從模具設計和制造技術角度來看，模具的發(fā)展趨勢可歸納為以下幾個方面：
（1）加深理論研究。 加強沖壓理論的研究，以提供更加準確、實用、方便的計算方法，正確地制定沖壓工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決沖壓變形中出現(xiàn)的各種實際問題，進一步提高工件的質量。
（2）高效率、自動化。為適應市場的發(fā)化發(fā)展，沖壓模具正向高效率、自動化、長壽命、大型化方向發(fā)展。
（3）大型、超小型及高精度。隨著工業(yè)產(chǎn)品質量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量、復雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度快等變化特點。
（4）革新模具制造工藝。 模具制造技術現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎。隨著科學技術的發(fā)展，計算機技術、信息技術、自動化技術等先進技術正不斷向傳統(tǒng)制造技術滲透、交叉、融合，對其實施改造，以形成先進的模具制造技術。
（5）標準化。 開展模具標準化工作，使模板導柱等通用零件標準化、商品化，以適應大規(guī)模地成批的生產(chǎn)塑料成型模具。
我國的模具工業(yè)發(fā)展到今天經(jīng)歷了一個艱辛的歷程。
我國模具工業(yè)是19世紀末20世紀初隨軍火和鐘表業(yè)引進的壓力機發(fā)展起來的。從那時到20世紀50年代初，模具多采用作坊式生產(chǎn)，憑工人經(jīng)驗，用簡單的加工手段制造。在以后的幾十年中，隨著國民經(jīng)濟的大規(guī)模發(fā)展，模具工業(yè)進步很快。當時我國大量引進蘇聯(lián)的圖紙、設備和先進經(jīng)驗，其水平不低于當時工業(yè)發(fā)達的國家。此后直到20世紀70年代末，由于錯過了世界經(jīng)濟發(fā)展的大浪潮，我國模具業(yè)沒有跟上世界發(fā)展的步伐。20世紀80年代末，伴隨家電、輕工、汽車生產(chǎn)線模具的大量進口和模具國產(chǎn)化的呼聲日益高漲，我國先后引進了一批現(xiàn)代化模具加工機床。在此基礎上，參照以后的進口模具，我國成功地復制了一批替代品。如汽車覆蓋件模具等。模具的國產(chǎn)化雖然使我國模具制造水平逐漸趕上了國際先進水平，但計算機應用方面仍然存在很大的差距。
我國模具工業(yè)起步晚，基礎差，就總量來看，大型、精密、復雜、長壽命模具產(chǎn)需矛盾仍然十分突出。為了進一步振興模具工業(yè)，國家有關部門進一步部署。相信在政府的大力支持下，通過本行業(yè)和相關行業(yè)以及廣大模具工作者的共同努力，我國模具工業(yè)水平必將大大提高，為國家經(jīng)濟建設作出更大的貢獻。
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14.模具標準協(xié)會編. 具標準協(xié)會匯編.北京:機械工業(yè)出版社.1994
畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
２．本課題的研究思路（包括要研究或解決的問題和擬采用的研究方法、手段（途徑）及進度安排等）：
本課題研究的內(nèi)容主要是設計一副生產(chǎn)軸承座的模具，采用復合模，該模具中落料凸模和凹模首先接觸條料，并與推件塊一起壓住條料，先落料，再拉深沖孔同時進行，當上?；爻虝r落料后的條料由剛性卸料板從凸凹模上卸下，成型零件由打料桿打下，手動取出制件，由于是手動取出，一定程度的影響了工作效率。本模具的材料利用率為63%，材料利用率一般。
制件的尺寸較大，對沖壓設備和模架的要求較高，模具的結構也較為復雜，模具的制造成本也相應提高。
本模具能夠滿足生產(chǎn)要求
畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告
指導教師意見：
1．對“文獻綜述”的評語：
2．對本課題的研究思路、深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測：
指導教師：
年 月 日
所在專業(yè)審查意見：
負責人：
年 月 日