蓋冒墊片落料拉深復(fù)合模具設(shè)計(jì)【說明書+CAD】,說明書+CAD,蓋冒墊片落料拉深復(fù)合模具設(shè)計(jì)【說明書+CAD】,墊片,落料拉深,復(fù)合,模具設(shè)計(jì),說明書,仿單,cad 蓋冒墊片落料拉深復(fù)合模設(shè)計(jì) 摘 要 本次設(shè)計(jì)了一套沖孔，落料的模具。經(jīng)過查閱資料，首先要對(duì)零件進(jìn)行工 藝分析，經(jīng)過工藝分析和對(duì)比，采用沖孔落料工序，通過沖裁力，頂件力，卸 料力等的計(jì)算，確定壓力機(jī)的型號(hào)。在分析對(duì)沖壓件加工的模具適用類型選擇 所需的模具。得出將設(shè)計(jì)的模具類型后將模具的各個(gè)工作零件部件的設(shè)計(jì)過程 表達(dá)出來。在文檔中第一部分，主要敘述了沖壓模具的發(fā)展?fàn)顩r，說明了沖壓 模具的重要性與本次設(shè)計(jì)的意義，接著是對(duì)沖壓件的工業(yè)分析，完成了材料利 用率的計(jì)算。在進(jìn)行沖裁工藝力的計(jì)算和沖裁模工作部分的設(shè)計(jì)計(jì)算，對(duì)選擇 沖壓設(shè)備提供依據(jù)。最后是對(duì)主要零部件的選擇。 本次設(shè)計(jì)闡述了沖壓落料復(fù)合模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作過程。本模具性能可靠， 運(yùn)行平穩(wěn)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。 關(guān)鍵字：沖壓：落料沖孔：復(fù)合模：模具結(jié)構(gòu) ABSTRACT The design of a punching, blanking die. Through access to information, we must first process the parts analysis, technology analysis and comparison by using the punch blanking process, through the blanking force, the top pieces of force, discharge force of the calculations to determine the type presses. In the analysis of the stamping process to select the desired type of mold for the mold. Types obtained after the design of the mold die parts of the various working parts of the design process of expression. In the first part of the document, the main account of the development of stamping die, stamping die shows the importance and significance of this design, then is the stamping industry analysis, completed the material utilization rate calculation. Calculation of force during the blanking process and the work of some of blanking die design calculation, provide the basis for the selection of stamping equipment. Finally, the choice of the main components. The design described blanking compound die stamping design and working process.Reliable performance of the mold, smooth operation, improved product quality and production efficiency, reduce labor intensity and production costs. Keywords: Stamping: Blanking punch: Compound Die: die structure 目 錄 1 前言 .1 1.1沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用 .1 1.2 沖壓的基本工序及模具 .2 1.3 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 .3 2 零件工藝性分析 .7 3.拉深工藝及拉深模有設(shè)計(jì) .8 設(shè)計(jì)要點(diǎn) .8 3.1有凸緣圓筒形件的拉深方法及工藝計(jì)算 .8 3.2寬凸緣圓筒形件的工藝計(jì)算要點(diǎn) .9 3.3、拉深凸模和凹模的間隙 .10 3.4拉深凸模，凹模的尺寸及公差 .10 3.5凹模圓角半徑 RD .11 3.6凸模圓角半徑 RP.12 4、沖裁工藝及沖裁模具的設(shè)計(jì) .13 4.1、凸模與凹模刃口尺寸的計(jì)算 .13 4.2、凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算方法 .13 4.3落料和沖孔。 .13 4.3.1落料 .13 4.3.2沖孔 .14 4.3.3凹模洞的類形 .15 4.4.4凹模的外形尺寸 .16 5、模具的其它零件 .17 5.1、模架 .17 5.2模柄 .18 5.3、卸料板 .19 5.4彈頂和推出裝置 .20 5.5、導(dǎo)向裝置（導(dǎo)柱 導(dǎo)套） .20 5.6、固定零件（固定板、墊板） .21 5.7、連接零件 .21 6模具總裝圖 .23 7、壓力機(jī)的選擇 .26 8.模具的裝配 .28 8.1.模具的裝配 .28 8.2凸、凹模間隙的調(diào)整 .29 9 沖壓模具零件加工工藝的編制 .30 10結(jié)論 .32 參考資料 .33 致謝 .34 0 1 前言 1.1沖壓的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用 沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(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。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來 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，隸屬于材料成型工程術(shù)。 沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。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。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求 的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無法 實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它 們相互結(jié)合才能得出沖壓件。 與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng) 濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)如下。 (1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。這是 因?yàn)闆_壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來完成加工，普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘 可達(dá)幾十次，高速壓力要每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程 就可能得到一個(gè)沖件。 （2）沖壓時(shí)由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件 的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一 模一樣”的特征。 （3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表， 大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和 剛度均較高。 （4）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備， 因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。 但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時(shí)一個(gè)復(fù)雜零件需要數(shù) 套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。 所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)， 從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。 1 沖壓地、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。相當(dāng)多 的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、儀器、儀 表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占 的比重都相當(dāng)?shù)拇?，少則 60%以上，多則 90%以上。不少過去用鍛造=鑄造和切 削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。因 此可以說，如果生產(chǎn)中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn) 品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實(shí)現(xiàn) 的。 1.2 沖壓的基本工序及模具 由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不 相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分 離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一 定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料 在不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。 上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四 種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。 在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較少而公差要求較小時(shí)，若 用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟(jì)甚至難于達(dá)到要求。這時(shí)在工藝上多采用集 中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，稱為組合 的方法不同，又可將其分為復(fù)合-級(jí)進(jìn)和復(fù)合-級(jí)進(jìn)三種組合方式。 復(fù)合沖壓在壓力機(jī)的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時(shí)完成 兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。 級(jí)進(jìn)沖壓在壓力機(jī)上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的 不同工位上完面兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。 復(fù)合-級(jí)進(jìn)在一副沖模上包含復(fù)合和級(jí)進(jìn)兩種方式的組合工序。 沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和 成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模等。但不論何 種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分 組成，上模被固定在壓力機(jī)工作臺(tái)或墊板上，是沖模的固定部分。工作時(shí)，坯 料在下模面上通過定位零件定位，壓力機(jī)滑塊帶動(dòng)上模下壓，在模具工作零件 （即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與 尺寸的沖件。上?；厣龝r(shí)，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上 卸下或推、頂出來，以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。 2 1.3 沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、 新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。其主要表 現(xiàn)和發(fā)展方向如下。 (1).沖壓成形理論及沖壓工藝方面 沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，國內(nèi)外對(duì)沖壓成形理論 的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過程應(yīng)力應(yīng)變分析、板料變 形規(guī)律研究及坯料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進(jìn)展。特 別是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進(jìn)一步完善，近年來國內(nèi)外 已開始應(yīng)用塑性成形過程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，即利用有限元（FEM）等有值分析 方法模擬金屬的塑性成形過程，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計(jì)人員可預(yù)測(cè)某一工藝方案 成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并通過在計(jì)算機(jī)上選擇修改相關(guān)參數(shù)， 可實(shí)現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費(fèi)用，也縮短了制模 具周期。 研究推廣能提高生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用范圍的 各種壓新工藝，也是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向之一。目前，國內(nèi)外相繼涌現(xiàn)出精密 沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝及無模多點(diǎn)成形工藝等精密、高 效、經(jīng)濟(jì)的沖壓新工藝。其中，精密沖裁是提高沖裁件質(zhì)量的有效方法，它擴(kuò) 大了沖壓加工范圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可達(dá) 25mm，精度可達(dá) IT1617 級(jí)；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸?；虬寄５能浤３尚喂に?，能 加工出用普通加工方法難以加工的材料和復(fù)雜形狀的零件，在特定生產(chǎn)條件下 具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果；采用爆炸等高能效成形方法對(duì)于加工各種尺寸在、形狀 復(fù)雜、批量小、強(qiáng)度高和精度要求較高的板料零件，具有很重要的實(shí)用意義； 利用金屬材料的超塑性進(jìn)行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的沖壓成 形工序，這對(duì)于加工形狀復(fù)雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無模多點(diǎn)成 形工序是用高度可調(diào)的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進(jìn)行板料曲面成形的一種先進(jìn)技 術(shù)，我國已自主設(shè)計(jì)制造了具有國際領(lǐng)先水平的無模多點(diǎn)成形設(shè)備，解決了多 點(diǎn)壓機(jī)成形法，從而可隨意改變變形路徑與受力狀態(tài)，提高了材料的成形極限， 同時(shí)利用反復(fù)成形技術(shù)可消除材料內(nèi)殘余應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)無回彈成形。無模多點(diǎn)成 形系統(tǒng)以 CAD/CAM/CAE 技術(shù)為主要手段，能快速經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)三維曲面的自動(dòng)化 成形。 (2.)沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件.在沖模的設(shè)計(jì)制造上,目前正朝著以下兩 方面發(fā)展:一方面,為了適應(yīng)高速、自動(dòng)、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要， 3 沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng) 的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動(dòng)化的模具加工機(jī) 床和檢測(cè)設(shè)備以及模具 CAD/CAM 技術(shù)也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品 更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板 沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。 精密、高效的多工位及多功能級(jí)進(jìn)模和大型復(fù)雜的汽車覆蓋件沖模代表了 現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。目前，50 個(gè)工位以上的級(jí)進(jìn)模進(jìn)距精度可達(dá)到 2 微米， 多功能級(jí)進(jìn)模不僅可以完成沖壓全過程，還可完成焊接、裝配等工序。我國已 能自行設(shè)計(jì)制造出達(dá)到國際水平的精度達(dá) 2 5 微米，進(jìn)距精度 23 微米， 總壽命達(dá) 1 億次。我國主要汽車模具企業(yè)，已能生產(chǎn)成套轎車覆蓋件模具，在 設(shè)計(jì)制造方法、手段方面已基本達(dá)到了國際水平，但在制造方法手段方面已基 本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國際水平，但在制造質(zhì)量、精 度、制造周期和成本方面與國外相比還存在一定差距。 模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自 動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)正在不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代模 具制造技術(shù)。其中高速銑削加工、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨 削及拋光技術(shù)、數(shù)控測(cè)量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術(shù)水平。高速銑削加工不 但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質(zhì)量（主軸轉(zhuǎn)速一般為 1500040000r/min）,加工精度一般可達(dá) 10 微米，最好的表面粗糙度 Ra1 微 米） ，而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工件只升高 3 攝氏度） 、切削力小， 因而可加工熱敏材料和剛性差的零件，合理選擇刀具和切削用量還可實(shí)現(xiàn)硬材 料（60HRC）加工；電火花銑削加工（又稱電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉(zhuǎn)的簡 單管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數(shù)控銑一樣） ，因此不再需要制造昂貴的 成形電極，如日本三菱公司生產(chǎn)的 EDSCAN8E 電火花銑削加工機(jī)床，配置有電極 損耗自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)、CAD/CAM 集成系統(tǒng)、在線自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)， 體現(xiàn)了當(dāng)今電火花加工機(jī)床的技術(shù)水平；慢走絲線切割技術(shù)的發(fā)展水平已相當(dāng) 高，功能也相當(dāng)完善，自動(dòng)化程度已達(dá)到無人看管運(yùn)行的程度，目前切割速度 已達(dá)到 300mm /min,加工精度可達(dá)1.5 微米，表面粗糙度達(dá) Ra=010.2 微米;2 精度磨削及拋光已開始使用數(shù)控成形磨床、數(shù)控光學(xué)曲線磨床、數(shù)控連續(xù)軌跡 坐標(biāo)磨床及自動(dòng)拋光等先進(jìn)設(shè)備和技術(shù);模具加工過程中的檢測(cè)技術(shù)也取得了很 大的發(fā)展,現(xiàn)在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)除了能高精度地測(cè)量復(fù)雜曲面的數(shù)據(jù)外,其良好的 溫度補(bǔ)償裝置、可靠的抗振保護(hù)能力、嚴(yán)密的除塵措施及簡單操作步驟，使得 現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化檢測(cè)成為可能。此外，激光快速成形技術(shù)（RPM）與樹脂澆注技術(shù)在 快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)中得到了成功的應(yīng)用。利用 RPM 技術(shù)快速成形三維原型后， 4 通過陶瓷精鑄、電弧涂噴、消失模、熔模等技術(shù)可快速制造各種成形模。如清 華大學(xué)開發(fā)研制的“M-RPMS-型多功能快速原型制造系統(tǒng)”是我國自主知識(shí)產(chǎn) 權(quán)的世界惟一擁有兩種快速成形工藝（分層實(shí)體制造 SSM 和熔融擠壓成形 MEM）的系統(tǒng)，它基于“模塊化技術(shù)集成”之概念而設(shè)計(jì)和制造，具有較好的價(jià) 格性能比。一汽模具制造公司在以 CAD/CAM 加工的主模型為基礎(chǔ)，采用瑞士汽 巴精化的高強(qiáng)度樹脂澆注成形的樹脂沖模應(yīng)用在國產(chǎn)轎車試制和小批量生產(chǎn)開 辟了新的途徑。 (3) 沖壓設(shè)備和沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化方面 性能良好的沖壓設(shè)備是提高沖壓生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件，高精度、高壽命、 高效率的沖模需要高精度、高自動(dòng)化的沖壓設(shè)備相匹配。為了滿足大批量高速 生產(chǎn)的需要，目前沖壓設(shè)備也由單工位、單功能、低速壓力機(jī)朝著多工位、多 功能、高速和數(shù)控方向發(fā)展，加之機(jī)械乃至機(jī)器人的大量使用，使沖壓生產(chǎn)效 率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動(dòng)線和高速自動(dòng)壓力機(jī)紛紛投入使用。 如在數(shù)控四邊折彎機(jī)中送入板料毛坯后，在計(jì)算機(jī)程序控制下便可依次完成四 邊彎曲，從而大幅度提高精度和生產(chǎn)率；在高速自動(dòng)壓力機(jī)上沖壓電機(jī)定轉(zhuǎn)子 沖片時(shí)，一分鐘可沖幾百片，并能自動(dòng)疊成定、轉(zhuǎn)子鐵芯，生產(chǎn)效率比普通壓 力機(jī)提高幾十倍，材料利用率高達(dá) 97%；公稱壓力為 250KN 的高速壓力機(jī)的滑 塊行程次數(shù)已達(dá) 2000 次/min 以上。在多功能壓力機(jī)方面，日本田公司生產(chǎn)的 2000KN“沖壓中心”采用 CNC 控制，只需 5min 時(shí)間就可完成自動(dòng)換模、換料和 調(diào)整工藝參數(shù)等工作；美國惠特尼公司生產(chǎn)的 CNC 金屬板材加工中心，在相同 的時(shí)間內(nèi)，加工沖壓件的數(shù)量為普通壓力機(jī)的 410 倍，并能進(jìn)行沖孔、分段沖 裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。 近年來，為了適應(yīng)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，且其更新 換代的周期大為縮短。沖壓生產(chǎn)為適應(yīng)這一新的要求，開發(fā)了多種適合不同批 量生產(chǎn)的工藝、設(shè)備和模具。其中，無需設(shè)計(jì)專用模具、性能先進(jìn)的轉(zhuǎn)塔數(shù)控 多工位壓力機(jī)、激光切割和成形機(jī)、CNC 萬能折彎機(jī)等新設(shè)備已投入使用。特 別是近幾年來在國外已經(jīng)發(fā)展起來、國內(nèi)亦開始使用的沖壓柔性制造單元 （FMC）和沖壓柔性制造系統(tǒng)（FMS）代表了沖壓生產(chǎn)新的發(fā)展趨勢(shì)。FMS 系統(tǒng) 以數(shù)控沖壓設(shè)備為主體，包括板料、模具、沖壓件分類存放系統(tǒng)、自動(dòng)上料與 下料系統(tǒng)，生產(chǎn)過程完全由計(jì)算機(jī)控制，車間實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)無人控制生產(chǎn)。同時(shí)， 根據(jù)不同使用要求，可以完成各種沖壓工序，甚至焊接、裝配等工序，更換新 產(chǎn)品方便迅速，沖壓件精度也高。 (4)沖壓標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)方面 模具的標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因?yàn)闆_模屬單件 5 小批量生產(chǎn)，沖模零件既具的一定的復(fù)雜性和精密性，又具有一定的結(jié)構(gòu)典型 性。因此，只有實(shí)現(xiàn)了沖模的標(biāo)準(zhǔn)化，才能使沖模和沖模零件的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)專業(yè) 化、商品化，從而降低模具的成本，提高模具的質(zhì)量和縮短制造周期。目前， 國外先進(jìn)工業(yè)國家模具標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)程度已達(dá) 70%80%，模具廠只需設(shè)計(jì)制造工 作零件，大部分模具零件均從標(biāo)準(zhǔn)件廠購買，使生產(chǎn)率大幅度提高。模具制造 廠專業(yè)化程度越不定期越高，分工越來越細(xì)，如目前有模架廠、頂桿廠、熱處 理廠等，甚至某些模具廠僅專業(yè)化制造某類產(chǎn)品的沖裁?；驈澢?，這樣更有 利于制造水平的提高和制造周期的縮短。我國沖模標(biāo)準(zhǔn)化與專業(yè)化生產(chǎn)近年來 也有較大發(fā)展，除反映在標(biāo)準(zhǔn)件專業(yè)化生產(chǎn)廠家有較多增加外，標(biāo)準(zhǔn)件品種也 有擴(kuò)展，精度亦有提高。但總體情況還滿足不了模具工業(yè)發(fā)展的要求，主要體 現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化程度還不高（一般在 40%以下） ，標(biāo)準(zhǔn)件的品種和規(guī)格較少，大多數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)件廠家未形成規(guī)?；a(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量也還存在較多問題。另外，標(biāo)準(zhǔn)件 生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待于進(jìn)一步提高。 設(shè)計(jì)要求:設(shè)計(jì)該零件為落料拉深沖孔復(fù)合模。 6 2 零件工藝性分析 如右圖 1 所示：工件為有凸緣圓筒形零件，且在凸緣上均勻分布 4 個(gè)相同 的孔。故可得知此工件為：落料拉深沖孔所得，其加工工藝過程為：落料拉 深沖孔,各尺寸關(guān)系如圖 1 所示 圖 1 蓋冒墊片 7 3.拉深工藝及拉深模有設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 設(shè)計(jì)確定拉深模結(jié)構(gòu)時(shí)為充分保證制件的質(zhì)量及尺寸的精度，應(yīng)注意以下 幾點(diǎn). 1）拉深高度應(yīng)計(jì)算準(zhǔn)確，且在模具結(jié)構(gòu)上要留有安全余量，以便工件稍高時(shí)仍 能適應(yīng)。 2）拉深凸模上必須設(shè)有出氣孔，并注意出氣孔不能被工件包住而失去作用。 3）有凸緣拉深件的高度取決勝于上模行程，模具中要設(shè)計(jì)有限程器，以便于模 具調(diào)整。 4）對(duì)稱工件的模架要明顯不對(duì)稱，以防止上、下模位置裝錯(cuò)，非旋轉(zhuǎn)工件的凸、 凹模裝配位置必須準(zhǔn)確可行，發(fā)防松動(dòng)后發(fā)生旋轉(zhuǎn)，偏移而影響工件質(zhì)量， 甚至損壞模具。 5）對(duì)于形狀復(fù)雜，需經(jīng)過多次拉深的零件，需先做拉深模，經(jīng)試壓確定合適的 毛坯形狀和尺寸后再做落料模，并在拉深模上按已定形的毛坯，設(shè)計(jì)安裝定 位裝置。 6）彈性壓料設(shè)備必須有限位器，防止壓料力過大。 7）模具結(jié)構(gòu)及材料要和制件批量相適應(yīng)。 8）模架和模具零件，要盡是使用標(biāo)準(zhǔn)化。 9）放入和取出工件，必須方便安全。 3.1有凸緣圓筒形件的拉深方法及工藝計(jì)算 有凸緣筒形件的拉深原理與一般圓筒形件是相同的，但由于帶有凸緣，其拉 深方法及計(jì)算方法與一般圓筒形件有一定差別。 1）在凸緣拉深件可以看成是一般圓筒形件在拉深未結(jié)束時(shí)的半成品，即只將毛 坯外徑拉深到等于法蘭邊（即凸緣）直徑 df時(shí)的拉深過程就結(jié)束。因此其 變形區(qū)的壓力狀態(tài)和變形特點(diǎn)應(yīng)與圓筒形件相同。 8 圖 2 凸緣件毛培 根據(jù)凸緣的相對(duì)直徑 df/d 比值同有凸緣筒形件可分為：窄凸緣筒形件 （d f/d=1.11.4）和寬凸緣筒形件（d f/d1.4） 。顯然此工件 df/d=50/21=2.381.4 為寬凸緣筒形件。下面著重對(duì)寬凸緣件的拉深進(jìn)行分析， 主要介紹其與直壁筒形件的不同點(diǎn)。 當(dāng) rp=rd=r 時(shí)（圖 2）,寬凸緣件毛坯直徑的計(jì)算公式為： （1）rf dh4.7D 根據(jù)拉深系數(shù)的定義寬凸緣件總拉深系數(shù)仍可表示為： （2）drhdmf 4.3/)/(2 3.2寬凸緣圓筒形件的工藝計(jì)算要點(diǎn) 1)毛坯尺寸的計(jì)算，毛坯尺寸的計(jì)算仍按等面積原理進(jìn)行，參考無凸緣筒形 件毛坯的計(jì)算方法計(jì)算，毛坯直徑的計(jì)算公式見式（1） ，其中 df要考慮修邊余 量 ，其值可從沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 表 4.22 中查得 1.6mm 即 df=50+1.6=51.6mm 則 D= =54.75mm5.3*214.7*216.5 根據(jù)拉深系數(shù)的定義，寬凸緣件總拉深系數(shù)仍可表示為： M= 8.0.Dd 2)判斷工件是否一次拉成，這只須比較工件實(shí)際所需的總拉深系數(shù)和 h/d 與 凸緣件第一次拉深系數(shù)和極限拉深系數(shù)的相對(duì)高度即可。m 總 m 1，當(dāng) 1， h/dh 1/d1時(shí)可以一次拉成，工序計(jì)算到此結(jié)束，否則應(yīng)進(jìn)行多次拉深。m 總 =0.38 h/d= =0.33。由 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)表 4.2.6 查得此凸緣件的第2 7 9 一次拉深系數(shù) m1=0.37。由表 4.2.7 查得此凸緣件的第一次拉深最大相對(duì)高度 h1/d1=0.280.35 之間，可知 m 總 m 1，h/dh 1/d1可一次拉成。 3.3、拉深凸模和凹模的間隙 拉深模間隙是指單面間隙，間隙的大小對(duì)拉深力，拉深件的質(zhì)量，拉深模的 壽命都有影響，若 c 值大小，凸緣區(qū)變厚的材料通過間隙時(shí)，校正和變形的阻 力增加，與模具表面間的摩擦，磨損嚴(yán)重，使拉深力增加，需件變薄嚴(yán)重，甚 至拉破，模具壽命降低。間隙小時(shí)得到的零件側(cè)壁平直而光滑，質(zhì)量較好，精 度較高。 間隙過大時(shí)，對(duì)毛坯的校直和擠壓作用減小，拉深力降低，模具的壽命提高， 但零件的質(zhì)量變差，沖出的零件側(cè)壁不直。 因此拉深模的間隙值也應(yīng)合適，確定 c 時(shí)要考慮壓邊狀況，拉深次數(shù)和工件 精度高。其原則是：即要考慮材料本身的公差，又要考慮板料的增厚現(xiàn)象，間 隙一般都比毛坯厚度略大一些。不用壓邊圈時(shí)，考慮到起皺的可能性取間隙值 為： C=（11.1）tmax 有壓邊圈時(shí)，間隙數(shù)值也可按表 4.6.3 取值（沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) ） ，此工 件的拉深間隙可取， C=1.1t=1.1mm 3.4拉深凸模，凹模的尺寸及公差 工件的尺寸精度由末次拉深的凸、凹模的尺寸及公差決定，因此除最后一道 拉深模的尺寸公差需要考慮外，首次及中間各道次的模具尺寸公差和拉深半成 品的尺寸公差沒有必要做嚴(yán)格限制。這是模具的尺寸只取等于毛坯的過渡尺寸 即可。此工件內(nèi)形尺寸公差有要求，故以凸模為基準(zhǔn)，先定凸模尺寸考慮到凸 ?；静荒p， （其尺寸關(guān)系如圖 3 所示）以及工件的回彈情況，凸模開始尺寸 不要取得過大。其值為： Dp=（d+0.4）- p （3） 凸模尺寸為：D d=（d+0.4+2C）+ d （4） 10 圖 3 凹.凸模 凸、凹模的制造公差 p和 d可根據(jù)工件的公差來選定。工件公差為 TT13 級(jí) 以上時(shí) p和 d可按 TT68 級(jí)取，工件公差在 IT14 級(jí)以下時(shí)，則 p和 d 可按 IT10 級(jí)?。?Dp=（20+0.40.2） 0-0.021=20.080-0.021mm Dd=（d+0.4+2c） 0+ d =（20+0.40.2+21.1） 0+ d=22.280+0.021mm 3.5凹模圓角半徑 rd 拉深時(shí)，材料在經(jīng)過凹模圓角時(shí)不僅因?yàn)榘l(fā)生彎曲變形需要克服彎曲阻力， 還要克服因相對(duì)流動(dòng)引起的磨檫阻力，所以 rd大小對(duì)拉伸工件的影響非常大。 主要有以下影響： 1）拉伸力的大小；2）拉伸件的質(zhì)量；3）拉伸模的壽命。r d小時(shí)材料對(duì)凹模的 壓力增加，磨檫力增大，磨損加劇，使磨具的壽命降低。所以 rd的值即不能太 大，也不能太小。在生產(chǎn)上一般應(yīng)盡量避免采用過小圓角半徑，在保證工件質(zhì) 量的前提下盡量取大值，以滿足模具壽命要求。通?？砂唇?jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： rd= tD）（ 8.0 式中 D 為毛坯直徑或上道工序拉深件直徑；d 為本道拉深后的直徑 rd應(yīng)大于或 等于 2t，若其值小于 2t，一般很難拉出，只能靠拉深后整形得到所需零件，故 可取 rd=2.5mm 11 3.6凸模圓角半徑 rp 凸模圓角半徑對(duì)拉深工序的影響沒有凹模圓角半徑大，但其值也必須合格， 一般首次拉深時(shí)凸模圓角半徑為 rp=（0.71.0）r d 這里取 rp =1.0rd=2.5mm 圖 4 12 4、沖裁工藝及沖裁模具的設(shè)計(jì) 4.1、凸模與凹模刃口尺寸的計(jì)算 沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度。模具的合理間隙也要靠 模具刃口尺寸制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及其制造公差，是設(shè)計(jì) 沖裁模的主要任務(wù)之一。從生產(chǎn)實(shí)踐可發(fā)現(xiàn)：由于凸凹模之間存在間隙，使落 下的料或伸出的孔卻帶有錐度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的 小端尺寸等于凸模尺寸；在測(cè)量于使用中，落料件以大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔件 以小端尺寸為基準(zhǔn)。 4.2、凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算方法 由于加工模具的方法不同，凸模與凹模刃口部分尺寸的計(jì)算公式與制造公差 的標(biāo)注也不同，刃口尺寸的計(jì)算方法可分為以下兩種情況：凹模與凸模分開加 工，凸模和凹模配合加工，從此工件的結(jié)構(gòu)上分析，選擇凸模與凹模分開加工 的制造方法：采用這種方法，凸模和凹模分別按圖紙加工至尺寸，要分別標(biāo)注 凸模和凹模的刃口尺寸及制造公差（凸模 p、凹模 d） ，適用于圓形或簡單 形狀的制件。為了保證初始間隙值小于最大合理間隙 2Cmax，必須滿足下列條 件： minax2Cdp 或?。?（5）)(4.0 （6）i6cd 也就是說，新制造模具應(yīng)該是 ，否則制造的模具部隙已max2Cidp 超過允許變動(dòng)范圍 2Cmin2Cmax,影響模具的使作壽命。 4.3落料和沖孔。 4.3.1落料 高工件的尺寸為 D-0 ，根據(jù)計(jì)算原則，落料時(shí)以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。首先確定凹 模尺寸，凹模的基本尺寸接近或等于制件輪廓的最小極限尺寸，再減小凸模尺 13 寸以保證最小合理間隙值 2Cmin。 圖 5 落料，沖孔 名部分分配位置如圖 5（a）所示。其計(jì)算公式如下 （7）dDd0max)( (8)pCnpCpd 0minaxin )2(2 代入數(shù)據(jù)得D03.03.9654)4675.0.75.4( mdpCpd 019.min 7.8)2 校核 ；由此可知，只有縮小 、 ，提4.1.049.pd pd 高制造精度，才保證間隙在合理范圍內(nèi)，此時(shí)可取 、mp016.4.0 ，放得： d2.0.6Dd024.865Dp.75 4.3.2沖孔 設(shè)沖孔尺寸為 ，根居以上原則，沖孔時(shí)以凸模設(shè)計(jì)為基準(zhǔn)，首先確定凸0d 模刃口尺寸，使凸?；境叽缃咏虻扔诠ぜ椎淖畲髽O限尺寸，再增大凹模 尺寸，凸模制造偏差為負(fù)偏差，凹模取正偏差，名部分分配位置如圖 5.b 所示， 其計(jì)算公式如下： ddpdpccn0mininmi0i )2()2( 14 在同一工步制件上沖出兩個(gè)以上孔時(shí)，凹模型孔中心距 Ld按下式確定： （9）p125.0).(Lmind 代入數(shù)據(jù) m1.)7(p09.09.5d 校核 滿 足 間 隙 條 件 ）(0.14.02.dp 孔距尺寸： )m375.6(. 2Lin 4.3.3凹模洞的類形 常用凹模洞口的類形如圖 6 所示： 圖 6 其中圖 a、b、c 為直筒式刃的凹模，其特點(diǎn)是制造方便，刃口強(qiáng)度高，刃磨后 工作部分尺寸不變，廣泛用于沖裁公差要求較小，形狀復(fù)雜的精密制件。但因 廢料（或制件的聚集而增大了推件力和凹模的脹裂力，給凸、凹模的強(qiáng)度都帶 來了不利的影響。一般復(fù)合模上出件的沖裁模用圖 a、c 型，下出件的沖裁模用 圖 b 或圖 a 型，圖 d、e 型是錐筒式刃口，在凹模內(nèi)不聚集材料，側(cè)壁磨損小， 但刃口強(qiáng)度差，刃磨后刃口徑向尺寸略有增大（如 30 0時(shí)，刃磨 0.1mm 時(shí)， 其尺寸增大 0.0017mm 15 凹模錐角 ，后角 和洞高度 h，均隨制件材料厚度增加而增大，一般取 15302030 h=4-10mm 綜上所述及其對(duì)工件孔分析，選 擇 B 型凹模洞口，取 h=6mm20 4.4.4凹模的外形尺寸 凹模的外形一般有矩形與圓形兩種。凹模的外形尺寸應(yīng)保證凹模有足夠的強(qiáng) 度，剛度和修磨量，凹模的外形尺寸一般是根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最 大外形尺寸來確定的如圖 7 所示 凹模的厚度為: 1+ kb (15) 凹模壁厚度為 c=(1.52)H (3040mm) 圖 7 式中 b 為沖裁件的最大外形尺寸；K 為系數(shù),是考慮板料厚度影響的系數(shù)可以 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)表 282 中查得代入數(shù)據(jù)可得沖孔凹模 H=15mm c=30mm 落料凹模 H=0.3554.75=20mm c=40mm 16 5、模具的其它零件 5.1、模架 模具除簡單沖模外，一般沖模多利用模架的結(jié)構(gòu)。模架的和種類很多，要 根據(jù)模具的精度要求，模具的類別，模具的大小選擇合適的模架. 模架的選擇可從實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)P192 頁選擇標(biāo)準(zhǔn)架。根據(jù)查閱的內(nèi) 容及分析，此復(fù)合?？蛇x用后側(cè)導(dǎo)柱模架導(dǎo)、導(dǎo)柱安裝在后側(cè)，有偏心裁荷時(shí) 容易歪斜，滑動(dòng)不夠平穩(wěn)，可從左右前三個(gè)方向關(guān)料操作比較方便。常用于一 般要求的小型工件的沖裁和拉深模。所選模架的結(jié)構(gòu)及尺寸關(guān)系如圖 8 所示： 17 圖 8 模架 L =250mm B=160mm 上模座：25016045 下模座 25016050 導(dǎo)柱，32190 導(dǎo)套 3210543 Hmax=210 Hmin=170mm 其余尺寸見上下模座零件圖，可以沖壓手冊(cè)沖壓模具常用標(biāo)準(zhǔn)件選擇。 5.2模柄 模柄有多種形式，要根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選用模柄的形式模柄的直徑根據(jù) 所選壓力機(jī)的模柄孔徑確定，模柄可根據(jù)實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)P201 頁選擇， 經(jīng)查閱各種 模柄的特點(diǎn)，選用壓入式模柄，這種模柄應(yīng)用比較廣泛壓入模柄的結(jié)構(gòu)和尺寸， 可參表 11-10 制造，表中 B 型模柄中間有孔可按裝打料桿，用壓力機(jī)的打料模 桿進(jìn)行打料，模柄的結(jié)構(gòu)及尺寸關(guān)系如圖 9 所示。 18 圖 9 d=30 D=32 D1=42mm h=78mm h2=30mm h1=5mm b=2mm a=0.5mm d1(H7)=6+0.0120 d2=11mm 19 5.3、卸料板 卸料板的主要作用是將沖壓的料從凸?；蛲?、凹模上推下來，此外在進(jìn)模 比較復(fù)雜的模具中，卸料板還具有保護(hù)小凸模作用，常用的卸料板結(jié)構(gòu)形式及 適用范圍見表 11-24 和第八章級(jí)進(jìn)模表 8-10實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)卸料板的尺 寸可根據(jù)實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)表 11-25 查得，本模具選用彈壓式卸料板。卸 料板的結(jié)構(gòu)與尺寸關(guān)系如圖 10 所示， 圖 10 卸料板 ho=16mm B=150mm C=(0.10.2)t=0.2mm) 5.4彈頂和推出裝置 彈頂裝置由彈簧元件組成裝于模具的下面通過頂桿起到推料的作用，彈頂 裝置通常在壓力機(jī)的工作臺(tái)孔中，彈頂裝置結(jié)構(gòu)形式見表 11-26實(shí)用模具技 術(shù)手冊(cè) ，具體結(jié)構(gòu)及尺寸見裝配圖及零件圖所示，見圖表（10）設(shè)計(jì)模具時(shí)選 用標(biāo)準(zhǔn)的彈簧。已知沖裁時(shí)卸料為 FQ=3.8 可選圓鋼絲螺壓縮彈簧，由表 11-28 查得 d=8.0mm D2=50mm F=1990N. Dmax=38mm Dmin=62mm; 節(jié)距 P=14.9mm 20 5.5、導(dǎo)向裝置（導(dǎo)柱 導(dǎo)套） 導(dǎo)向裝置指得是模架上的導(dǎo)柱、導(dǎo)套。模具在開模，閉模過程中，導(dǎo)柱和導(dǎo) 套起導(dǎo)向的作用，使得凸凹模正確的閉合，故此，導(dǎo)柱、導(dǎo)套需要有嚴(yán)格的配 合精度及尺寸要求，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的選擇可以沖壓手冊(cè)中選取， （取 H7/h6 配 合） 如圖 11 a 導(dǎo)柱的具體尺寸為： d=32 L=190mmm016. 導(dǎo)套的具體尺寸為(圖 11 .b) 圖 11 導(dǎo)柱 導(dǎo)套 D=32mm D(r6)=45mm L=105mm h=43mm L=25mm 油槽數(shù)為 2 b=3；a=1 21 5.6、固定零件（固定板、墊板） 1）墊板的作用是承受凸模和凹模的壓力，防止過大的沖壓，在上下模座上 壓出凹坑，影響模具的正常工作，墊板厚度根據(jù)壓力機(jī)的大小選擇，一般取 5- 12mm，外形與固定板相同，材料 45 鋼，熱處理后硬度為 45-48HRC，如圖 12a .b 所示： 墊板在模具中的受力情況 圖 12 2）固定板 固定板的作用起固定凸、凹模，防止其在沖壓過程中松動(dòng)，造 成模具的損壞，固定板的形狀要根據(jù)凸、凹模而定，而外形尺寸與墊板相似。 固定板和具體形狀尺寸見零件圖所示。 5.7、連接零件 此類零件包括螺釘、銷釘?shù)?，主要作用是?lián)接其它零部伯，使之共同完成工 件的制造，螺釘和銷釘可由沖壓手冊(cè)第十章、第七、八章查選，形狀及尺 寸見七、八節(jié)圖所示現(xiàn)選螺釘 M12 圓柱銷 d=8，則沖壓模上有關(guān)螺釘孔的尺 寸見表 10-28沖壓手冊(cè)D=27 d=17.5 卸料螺釘選 M16，具體尺寸見表 10-29沖壓手冊(cè) 22 6模具總裝圖 如圖根據(jù)模具總體結(jié)構(gòu)方案及設(shè)計(jì)選用的模具零部件，繪制模具總體草圖， 檢查核對(duì)各模具零件的位置關(guān)系，相關(guān)尺寸，配合關(guān)系及結(jié)構(gòu)工藝性等是否合 適或合理，并校核壓力機(jī)的有關(guān)參數(shù)。 23 圖 13 蓋帽墊片落料拉伸模主視圖 圖 14 蓋帽墊片落料拉伸模俯視圖 24 圖 15 蓋帽墊片沖孔模主視圖 圖 16 蓋帽墊片沖孔模主視圖 25 7、壓力機(jī)的選擇 沖壓設(shè)備的規(guī)格應(yīng)根據(jù)沖壓件的尺寸、模具的尺寸和沖壓力來確定。 7.1 壓力機(jī)的公稱壓力必須大于沖壓所需要的總沖壓力，即 。F壓 力 7.2 壓力機(jī)應(yīng)有足夠的行程，以保證毛坯的放進(jìn)和工件在高度上能獲得所需的 尺寸，并使工件能方便地從模具中取出。 7.3 沖模的閉合高度與壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)。即滿足：沖模的閉合高度介 于壓力機(jī)的最大閉合高度和最小閉合高度之間。 7.4 滑塊的張開高度應(yīng)適當(dāng)。對(duì)于沖裁模，張開高度不宜過大，以免上模板與 壓力機(jī)導(dǎo)軌相撞或滾珠導(dǎo)向裝置脫開；對(duì)于拉深模，張開高度不宜過小，以便 取出工件。 7.5 壓力機(jī)工作臺(tái)的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸并要留有安裝固定的 余地。但在過大的工作臺(tái)面上安裝過小的尺寸的沖模時(shí)，對(duì)工作臺(tái)的受力條件 是不利的。 壓力機(jī)的選擇要考慮，沖裁力、拉深力以及卸料力、推件力、頂件力，壓 力機(jī)的總噸位應(yīng)大于等以上所有力之和 1.3 倍，普通刃沖裁模，其沖裁力 FP一 般可按下式計(jì)算。 FP= KPtL（10） 26 式中 為材料的抗剪強(qiáng)度，L 為沖裁周邊總長（mm）,t 為材料厚度，系數(shù) KP 是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙的波動(dòng)（數(shù)值的變化或分布不均 勻） 潤滑情況，材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因素而設(shè)置的安全系數(shù)，一般取 1.3，當(dāng)查不到強(qiáng)度 時(shí)，可用強(qiáng)度，b 代替，而取 KP=1 的近似計(jì)算法計(jì)算， 材料鋼的強(qiáng)度可以沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)表 1.4.1 查得 =260MPa360MPa。 現(xiàn)取 =340MPa FP1=1.313.1454.75340=76KN FP2=1.313.145340=7KN 影響卸料力、推料力和頂件力的因素很多，要精確的計(jì)算出很困難，在實(shí)際生 產(chǎn)采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 卸料力：F Q=KFp 推料力：F Q1=nK1Fp 頂件力：F Q2=K2Fp 式中： 卸料力系數(shù)，其值為 0.020.06 （薄料取大值，厚料取小值） 推件力系數(shù)，其值為 0.030.07 （薄料取大值，厚料取小值） 頂件力系數(shù)，其值為 0.040.08 （薄料取大值，厚料取小值） n 為梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料數(shù)量，n=h/t，h 為直刃口部分的高，t 為材 料的厚度，h 取 410mm , 現(xiàn)取 h=6mm 本模具中只有卸料力和推件力即可則： FQ=0.0576=3.8KN FQ1=6/10.067=2.52KN 2）拉深力 理論計(jì)算拉深力可以推導(dǎo)，但它使用不便，生產(chǎn)中常利用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算拉深 力，第次拉深（一次拉深成形時(shí)） F1=d 1t bk1（11） 式中 b 為材料的抗拉強(qiáng)度，K 1為系數(shù)，查表 4.5.4（沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) ） 代入數(shù)據(jù)可得 F1=3.142113901=25.7KN 壓邊力:F Q=0.2525.7=6.4KM 卸料力: F Q=KF=0.0425.7=1.02KN 綜上所述：F 總 =76+7+3.8+2.25+25.7+6.4+1.02=123KN F 壓力 =1.3 F 總 =1.3123=160 KN 由實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)P22 頁，應(yīng)用壓力機(jī)的選擇查表 2-3 可選擇 J2316 27 型壓力機(jī)，其參數(shù)可參考表 23 8.模具的裝配 8.1.模具的裝配 1模柄的裝配，因?yàn)樗灸＞叩哪１菑囊陨夏Ｗ南露蛏蠅喝氲?，?以在安裝凸模固定板和墊板之前，應(yīng)先把模柄裝好。 模柄與上模座的配合要求是 H7/m6.裝配時(shí)，先在壓力機(jī)上將模柄壓入，再 加工定儉銷孔或螺紋孔。然后把模柄端面突出部分銼平或磨平，安裝好模柄后， 用角尺檢查模柄與上模座上平面的垂有度。 2、凸模和裝配，凸模與固定板的配合要求為 H7/m6.。裝配時(shí)，先在壓力機(jī) 上將凸模固定板內(nèi)，檢查凸模的垂直度，然后將固定板的上平面與凸模尾部一 起磨平，為了保持凸模刀口鋒利還應(yīng)將凸模的端面磨平。 3、彈壓卸料板的裝配，彈壓卸料板起壓料和卸料的作用。裝配的保證它與 凸模之間具有適當(dāng)?shù)拈g隙，其裝配方法是，將彈壓卸料板 裝入固定板的凸模 內(nèi)，在固定板與卸料板之間墊上平行墊塊，并用平等夾板將它們夾緊，然后按 28 卸料板上的螺孔在固定板上抽窩，拆開后鉆固定板上的螺釘穿過孔。 4、模架的技術(shù)要求及裝配 組成模架的各零件均應(yīng)符合相應(yīng)的技術(shù)條件，其中特別重要的是每對(duì)導(dǎo)柱，導(dǎo) 套的配合間隙應(yīng)符合要求。 裝配成套的模架，多項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)（上模座上平面對(duì)下模座下平面的平行度）導(dǎo) 柱軸心線對(duì)下模座下平面的垂直度和導(dǎo)套孔軸心線對(duì)上模座下面垂直度）應(yīng)符 合相應(yīng)精度等級(jí)要求。 裝配后的模架，上模座沿導(dǎo)柱上、下移動(dòng)平穩(wěn)無阻滯現(xiàn)象， 壓入上、下模座的導(dǎo)柱導(dǎo)柱離其它裝表面應(yīng)有 12mm 距離，壓入后就牢固。裝 配成套的模架，各零件的工作表不應(yīng)有碰傷，裂 以及其它機(jī)械損傷 模架的裝配主要指導(dǎo)柱導(dǎo)套的裝配，目前大多數(shù)導(dǎo)柱，導(dǎo)套與模座之間采用過 盈配合，但也有少數(shù)采用粘 工藝的，即將上下模座孔擴(kuò)大，降低其加工要求， 同時(shí)將導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間冷入粘結(jié)劑，即可使用導(dǎo)柱，導(dǎo)套固定，滑動(dòng)導(dǎo)向模架 常用的裝配工藝和檢驗(yàn)方法有壓入導(dǎo)套、壓入導(dǎo)套安、裝導(dǎo)套。 8.2凸、凹模間隙的調(diào)整 沖模中凸、凹模之間的間隙大小及其均勻程度是直接影響沖件質(zhì)量和模具 使用壽命的主要因素之一，因此，在制造沖模時(shí)，必須要保證凸、凹模間隙的 大小及均勻一致性。沖模裝配時(shí)調(diào)整凸、凹模間隙的方法很多，需根據(jù)沖模的 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、間隙值的大小和裝配條件來確定。這里用墊片法來調(diào)整。 墊片法是利用厚度與凸、凹模單面間隙相等的墊片來調(diào)整間隙，是簡便而 常用的一種方法。其方法如下： 按圖樣要求組裝上模與下模，其中一般上模只用螺釘稍微擰緊，下模用 螺釘和銷釘緊固。 在凹模刃口四周墊入厚薄均勻、厚度等于凸、凹模單面間隙的墊片（金 屬片或紙片） ，再將上、下模合模，使凸模進(jìn)入響應(yīng)的凹?？變?nèi)，并用等高墊鐵 墊起。 觀察凸模能否順利進(jìn)入凹模，并與墊片能否有良好的接觸。 。 調(diào)整合適后，在將上模用螺釘緊固，并配裝銷釘孔，打入定位銷。 29 9 沖壓模具零件加工工藝的編制 在機(jī)械制造中，采用各種機(jī)械加工方法將毛坯加工成零件，再將這些零件 裝配成機(jī)器。為了使上述制造過程滿足“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本”的要求，首先 要指定零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)器的裝配工藝規(guī)程，然后按照所制訂的工 藝規(guī)程來進(jìn)行機(jī)械加工和裝配。由于零件的工藝過程可以是多種多樣的，工藝 人員的任務(wù)是從現(xiàn)有生產(chǎn)條件出發(fā)，制訂出一個(gè)切合實(shí)際的最優(yōu)工藝過程，并 將其有關(guān)內(nèi)容用文件的形式規(guī)定下來。規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法 等的工藝文件稱為機(jī)械加工工藝規(guī)程。 機(jī)械加工工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件。按照工藝規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)， 才能保證達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的要求。合理的工藝規(guī)程在編制后應(yīng) 要滿足下述要求： 1.零件所需的工序數(shù)量要盡量少，并且要減少或不再采用其他加工方法加 工。 2.零件各工序所采用的設(shè)備結(jié)構(gòu)要簡單、壽命要長。 3.工序中所占用的設(shè)備要少，盡可能采用生產(chǎn)機(jī)械化與自動(dòng)化。 4.生產(chǎn)準(zhǔn)備周期要短，所需材料要少，成本要低廉。 5.零件的生產(chǎn)工藝流程要合理，做到安全生產(chǎn)。 30 6.制出的零件應(yīng)符合技術(shù)要求，并且尺寸精度要高，表面質(zhì)量要好。 7.盡量采用技術(shù)等級(jí)不高的工人生產(chǎn)，以降低成本。 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則是：在一定的生產(chǎn)條件下，以最低的成本， 按計(jì)劃規(guī)定的速度，可靠地加工出圖紙要求的零件。在編制工藝規(guī)程時(shí)，應(yīng)注 意以下幾個(gè)問題： 1.技術(shù)上的先進(jìn)性 在編制工藝規(guī)程時(shí)，應(yīng)盡量菜油新工藝、新技術(shù)、先進(jìn)設(shè)備和新材料，以 獲得較高的生產(chǎn)率，但不應(yīng)加大操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而應(yīng)依靠設(shè)備的先進(jìn)性 來保證。 2.經(jīng)濟(jì)上的合理性 在一定的生產(chǎn)條件下，可能有幾種能保證零件技術(shù)要求的加工工藝方案， 此時(shí)應(yīng)全面考慮，應(yīng)根據(jù)工序數(shù)量、機(jī)械加工難易程度、通過核算或分析選擇 經(jīng)濟(jì)效益最佳的加工方案，以使零件減少工序及降低成本。同時(shí)，加工精度要 求不高的零件，盡量不使用高精度的加工設(shè)備。 3.創(chuàng)造必要的良好工作條件 在編制工藝規(guī)程時(shí)，必須保證操作人員有良好而安全的工作條件，并保證 所加工的零件的質(zhì)量合格及減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 本模具選用導(dǎo)套來編制其加工工藝過程。導(dǎo)套在模具中起定位和導(dǎo)向作用，保 證凸、凹模工作時(shí)具有正確的相對(duì)位置。為了保證良好的導(dǎo)向，導(dǎo)套在裝配后 應(yīng)保證模架的活動(dòng)部分移動(dòng)平穩(wěn)。所以，在加工過程中除了保證導(dǎo)套配合表面 的尺寸和形狀精度外，還應(yīng)保證導(dǎo)套各配合面之間的同軸度要求。為了提高導(dǎo) 套的耐磨性并保持較好的韌性，導(dǎo)套一般選用低碳鋼（20 鋼）進(jìn)行滲碳、淬火 處理， 4、模具的工作過程 本模具是一套倒裝的落料拉深的復(fù)合模。前后送料，擋料銷 19 限位，導(dǎo)向 銷 20 導(dǎo)正。上模下行凸凹模 11 與拉深凹模 18 接觸進(jìn)行拉深，工件成型后，上 模上行，打桿 1 推動(dòng)打板 12 把工件從凸凹模 11 中打出。落料廢料有彈簧 8 推 動(dòng)卸料板 10 推出。 31 10結(jié)論 經(jīng)過整個(gè)設(shè)計(jì)過程我發(fā)現(xiàn)在設(shè)計(jì)連續(xù)模時(shí)，排樣圖的確定既是最基礎(chǔ)的 一步也是最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。排樣圖設(shè)計(jì)的質(zhì)量將直接影響后面的凹模的尺寸 和整個(gè)模具的結(jié)構(gòu)等。另外沖同一個(gè)工件可以有很多不同的方案不同的模具可 以選用，我們應(yīng)該盡量選擇一種最經(jīng)濟(jì)最安全合理的方法來做。導(dǎo)料方式、卸 料方式的確定應(yīng)根據(jù)板厚和沖裁力的大小來綜合考慮不能片面分析。還有定位 裝置的確定應(yīng)根據(jù)實(shí)際來，那本設(shè)計(jì)舉例在初定位的時(shí)候可以采用側(cè)刃定位也 可以采用擋料銷定位，但是考慮到本連續(xù)模的步距較大造成側(cè)刃過長所以最終 采用了活動(dòng)擋料銷。所以，設(shè)計(jì)必須從實(shí)際出發(fā)綜合考慮選擇最佳方案。 32 參考資料 、 冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 劉心治主編重慶大學(xué)出版社 、 沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)萬戰(zhàn)勝主編 鐵道出版社 、 沖模設(shè)計(jì) 吉林人民出版社 、 實(shí)用沖壓技術(shù) 機(jī)工出版社 、 冷沖壓及塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)資料 機(jī)工出版社 、 模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊(cè) 馮炳堯等編 上海出版社 7、 沖壓工藝模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)鄭家賢編機(jī)械工業(yè)出版社 8、 實(shí)用板金沖壓工藝圖集梁炳文主編機(jī)械工業(yè)出版社 9、 幾何量公差與檢測(cè)甘永立主編上海科學(xué)技術(shù)出版社 10、 機(jī)械制造專業(yè)英語章躍主編機(jī)械工業(yè)出版社 33 致謝 所有在這次設(shè)計(jì)中幫助過我的老師同學(xué)們： 我在這里對(duì)你們表示真誠的謝意。 特別是我的指導(dǎo)老師黃繼承老師，郭雪娥老師，曾利平老師。自去年 12 月 份發(fā)放課題以來，他為我解決了許多模具設(shè)計(jì)方面的疑難點(diǎn)。我一遇到不懂的 問題和拿不準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方案，就去請(qǐng)教他，他總是態(tài)度和藹地給我分析解決，使 我少走了許多彎路。在這次設(shè)計(jì)中，我不僅對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了一次系統(tǒng) 性的復(fù)習(xí)，鞏固了書本知識(shí)同時(shí)也學(xué)會(huì)了以前很多被忽略過的細(xì)節(jié)方面的知識(shí)， 加深了對(duì)課本知識(shí)的理解，更重要的是讓我更加明了了很多書本上沒有的知識(shí)： 其一，對(duì)待知識(shí)、技術(shù)來不得半點(diǎn)馬虎必須嚴(yán)肅、認(rèn)真；其二，不僅僅是設(shè)計(jì)， 生活中任何事情封閉就會(huì)落后，我們?nèi)绻朐谧疃痰臅r(shí)間做主最好的成績，少 不了別人的幫助，少不了合作。感謝湖南工學(xué)院的老師同學(xué)和幫助過我的學(xué)校 其它工作人員為我這個(gè)即將踏入社會(huì)的學(xué)子上了這么生動(dòng)的一堂課！再次真心 的謝謝你們！ 34