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1、沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 設(shè)計(jì)題目 寬凸緣圓筒件落料拉深復(fù)合模具設(shè)計(jì) CYX 學(xué)生某某 學(xué)生學(xué)號(hào) 專業(yè)班級(jí) 學(xué)院名稱 機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院 指導(dǎo)教師 2016年9月9日 隨著中國(guó)工業(yè)不斷地開展，模具行業(yè)也顯得越來(lái)越重要。本文針對(duì)寬凸緣 圓筒零件的沖裁工藝性和拉深工藝性，分析比擬了成形過(guò)程的三種不同沖壓工藝 〔單工序、復(fù)合工序和連續(xù)工序〕。簡(jiǎn)要分析了坯料形狀

2、、尺寸，排樣、裁板方 案，拉深次數(shù)，沖壓工序性質(zhì)、數(shù)目和順序確實(shí)定。進(jìn)展了工藝力、壓力中心、 模具工作局部尺寸與公差的計(jì)算，并設(shè)計(jì)出模具。還具體分析了模具的主要零部 件〔如凸凹模、卸料裝置、拉深凸模、墊板、凸模固定板等〕的設(shè)計(jì)與制造，凸 凹模間隙調(diào)整。列出了模具所需零件的詳細(xì)清單，并給出了合理的裝配圖和零件 圖。 關(guān)鍵詞：落料；拉深；復(fù)合模；凸緣圓筒件 目錄 1前言1 1.1 沖壓模具在制造業(yè)的地位1 1.2 拉深工藝概述1 2工件尺寸與分析3 1.3 工件材料分析3 1.4 結(jié)構(gòu)和精度分析4 3工藝分析5 工序尺寸的計(jì)算5 模具類型的選擇10 排樣尺寸的計(jì)算11 4

3、落料拉深復(fù)合模整體方案設(shè)計(jì)14 整體工作原理概述14 各零件作用概述14 模具的形式15 判斷是否選用壓邊圈16 拉深模間隙16 定位與卸料裝置16 5零件具體設(shè)計(jì)17 5.1 落料凹模17 5.2 落料拉深凸凹模18 5.3 拉深凸模18 5.4 卸料板19 5.5 凸凹模固定板20 5.6 墊板的設(shè)計(jì)20 5.7 模架20 5.8 導(dǎo)柱導(dǎo)套21 沖裁力22 卸料力、推件力和頂件力22 壓邊力白計(jì)算23 拉深力的計(jì)算23 壓力機(jī)白選擇23 完畢語(yǔ)25 參考文獻(xiàn)26 1前言 1.1沖壓模具在制造業(yè)的地位 沖壓是使板料經(jīng)別離或成形而得到制件的加工

4、方法。比如沖裁就是利用沖模 使局部材料或工序件與另一局部材料、工〔序〕件或廢料別離的一種沖壓工序。 而拉深如此是利用拉深模具將沖裁好的平板坯料或工序件變成開口空心件的一 種成形沖壓工藝。沖壓利用沖壓模具對(duì)板料進(jìn)展加工。 常溫下進(jìn)展的板料沖壓加 工稱為冷沖壓。 目前，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成形工業(yè)方法，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率和質(zhì)量。 一般壓力機(jī)加工，一臺(tái)普通的壓力機(jī)設(shè)備每分鐘可成形零件幾件到幾十件，高速 壓力機(jī)的生產(chǎn)率已達(dá)到每分鐘數(shù)百件甚至上千件。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，飛機(jī)、汽車、 拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、儀表、等產(chǎn)品，有 60%左右的零件是用模具加工出來(lái)的； 而自行車、手表、洗衣機(jī)、電冰箱與電風(fēng)扇

5、等輕工業(yè)產(chǎn)品，有90%左右的零件時(shí) 用模具加工出來(lái)的；至于日用五金、餐具等物品的大批量生產(chǎn)根本上完全靠模具 來(lái)進(jìn)展。顯而易見，模具作為一種專用的工藝設(shè)備，在生產(chǎn)中的決定性作用和重 要地位逐漸為人們所共識(shí)。 拉深如此是利用拉深模具將沖裁好的平板坯料或工序件變成開口空心件的 一種成形沖壓工藝。 拉深件幾何形狀可分為旋轉(zhuǎn)體件拉深、盒形件拉深和復(fù)雜形狀件拉深等三 類。其中，旋轉(zhuǎn)體拉深件又可分為無(wú)凸緣圓筒形件、 帶凸緣圓筒形件、半球形件、 錐形件、拋物線形件、階梯形件和復(fù)雜旋轉(zhuǎn)體拉深件等。用拉深工藝與翻邊、脹 形、擴(kuò)口、縮口等其他沖壓成形工藝配合，還能制造形狀極為復(fù)雜的零件。因此 在汽車、飛機(jī)、拖

6、拉機(jī)、電器、儀表、電子等工業(yè)部門的生產(chǎn)過(guò)程中，以與人民 日常生活用品的生產(chǎn)中，拉深工藝占有相當(dāng)重要的地位。 為實(shí)現(xiàn)拉深工藝所使用的具叫做拉深模。 與沖裁模比擬，拉深模結(jié)構(gòu)相對(duì)較 簡(jiǎn)單，工作局部有較大的圓角，外表質(zhì)量要求高，凸、凹模間隙略大于板料厚度， 拉深模的一般結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。 ?模柄 2-卜模彈 3-M模固定板 1.1 ■彈簧 5-壓邊圈 1.2 ?定位:板 ”凹模 8 -卜模明 9-卸料探釘 結(jié)構(gòu) L止凸根 2工件尺寸與分析 2.1 工件尺寸等根本信息 工件為一寬凸緣圓筒拉深件，其具體尺寸如圖2.1, 圖2.1寬凸緣圓筒件 拉深高度：19mm

7、； 筒形中徑：15mm； 凸緣直徑：41mm； 圓角半徑：2mm 材料厚度：1.0mm； 生產(chǎn)批量：大批量； 材料：10鋼； 未注公差：IT14。 2.2 工件材料分析 10鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的拉深成形性能。其強(qiáng)度、硬度低而塑 性較好，非常適合沖裁加工。 其抗剪強(qiáng)度r255 ~ 353MPA取33 0MPA 其抗拉強(qiáng)度 bb324 ~ 441MPA 取 bb 335MPA 另外產(chǎn)品對(duì)于厚度與外表質(zhì)量沒(méi)有嚴(yán)格要求，所以盡量采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的板 材，其沖裁出的產(chǎn)品外表質(zhì)量和厚度公差就可以保證。 2.3 結(jié)構(gòu)和精度分析 零件為一有凸緣的圓筒形件，外形為直線和曲線結(jié)合

8、，結(jié)構(gòu)相比照擬簡(jiǎn)單， 底部圓角半徑為R2,滿足筒形拉深件底部圓角半徑大于一倍料厚的要求，因此, 零件具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。工件加工工序主要由落料工序、拉深工序組成。 零件精度為IT14,由于精度要求不高，普通拉深即可達(dá)到零件的精度要求。 在零件工藝性分析的根底上制定其工藝路線如下：零件的生產(chǎn)包括落料、、 拉深〔需計(jì)算確定拉深次數(shù)〕、翻邊切邊等工序，為了提高生產(chǎn)效率，可以考慮 工序的復(fù)合。 3工藝分析 工序尺寸的計(jì)算 〔1〕確定切邊余量6： 凸緣直徑df=41mm ； 中徑d=15 ; df〔大于，為寬凸緣筒形件?！常? 查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》〔魏春雷主編，以下簡(jiǎn)稱《沖模

9、設(shè)計(jì)》〕表 5-6,取修邊余量； 如此加上切邊余量的凸緣直徑為 Df o 〔2〕計(jì)算毛坯直徑D: 由《沖模設(shè)計(jì)》表5-7中的公式計(jì)算得 D=1 ; =J(44,2^ +4X15X19-3.44X15X2) ?=54.7mm。 〔3〕判斷能否一次拉深: 拉深總系數(shù)m總； 毛坯相對(duì)厚度〔t/D〕X 100=〔1/54.7〕X 100 ； Df/d=44.2/15=2.95 ???查《沖模設(shè)計(jì)》表5-8取第一次拉深系數(shù) mi =0.31 ; : m 總 < m 1 ; 「?不能一次拉深成形，必須采用屢次拉深 〔4〕計(jì)算首次拉深尺寸： 設(shè)第一次多拉入材料5% ; 毛坯

10、直徑修正 D14((DfXL05)*4dh-3.44dr) = "(44,2 X L05『+ 4 父45 X 19 二 3,44 Xl5x2) =mm ； 查《沖模設(shè)計(jì)》表5-8取首次極限拉深次數(shù)系數(shù)為 m1 =0.51 ; 「?首次拉深直徑 d1=m 1 XD1=0.51 X 56.5 2 mm ; 如 此 首 次 拉 深 高 度 h1 = 等(小2 — 口/) + 0.43(%] + %]) + 等(q； rd1=:. f -, 1 =:. 一； rp1= r d1=4.2mm ； 代入數(shù)據(jù)得h1 = mm ； 〔5〕驗(yàn)證m1是否選擇正確： 首次拉深相對(duì)高度h128.

11、8=0.5 ; D/d1=44.2/28.8 =1.53 ; 毛坯相對(duì)厚度〔t/D1〕X 100=〔1/〕X 100 = 1.77 ; 查《沖模設(shè)計(jì)》表5-9得hi/d 1=; 首次拉深相對(duì)高度在其X圍內(nèi)，故mi選用合理。 〔6〕確定以后各次拉深系數(shù)與工序尺寸： 查表《沖模設(shè)計(jì)》表 5-10知 m2=0.73 ; d2=m 2di=0.73 x 28.8 弋 mm m3=0.75 ; d3=m 3d2=0.75 x 21.0 弋 15.8mm取為 15mm ; 該零件需三次拉深成形。 〔7〕確定第二三次拉深的凸凹模圓角半徑： 由經(jīng)驗(yàn)公式 rdn=()r d(n-1),

12、取 rdn=r d(n-1); rp2=r d2 x rd1 x 4.2=2.73 ,取； rp3=r d3=2mm〔零件圓角半徑〕。 〔8〕計(jì)算拉伸高度： 設(shè)第二次多拉入材料3% ; 毛坯直徑修正 6一1'' = “(44N X 1.0^ 2 + 4 X 15 X 19 - 3.44 X 15 X 2) =55.8mm ; ???第二次拉深高度 h2=一 D 等(55 印— 44.2 工)+ 043(27 + 2.7) + 0 ymm ； 第三次拉深高度為工件最后成形高度，故 h3=19mm 〔9〕驗(yàn)算拉伸高度： 設(shè)第三次多拉入材料1.5% ; 毛坯直徑修正 D

13、3=V?D/xl.O3) 2 + 4dh - 3.44dr) = ”(44.2 x 1.015)3 + 4x15x19-3-44 x 15 x 2) =55.2mm ; ???第三次拉深高度 h3=鄂七D『) + 043% + g) +黃儲(chǔ)-蠟) =1」 % 19.9mm ; 與工件最后成型高度19相近，符合 〔10〕畫出工序過(guò)程圖: 工序過(guò)程圖如所示 圖工序過(guò)程圖 本文只選擇工序1【落料拉深】進(jìn)展模具設(shè)計(jì)，該道工序?qū)?yīng)產(chǎn)出工件尺寸 如圖。其余工序不進(jìn)展模具設(shè)計(jì)說(shuō)明。 0442 R4.2 0288 圖工序1對(duì)應(yīng)工件圖 模具類型的選擇 各類模具的優(yōu)

14、缺點(diǎn)如表3.1所示: 模具類型 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 單 1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，周期短，本錢低廉。 工 2.可利用廢料沖壓。 序 3.可沖制尺寸大、厚度大的零件。 缺點(diǎn)： 模 1.由于模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定位誤差大，因向零件精度低，沒(méi)有連續(xù) 生 模和復(fù)合模精度高。 產(chǎn) 2.簡(jiǎn)單模多無(wú)導(dǎo)向裝置，安裝調(diào)整不方便，費(fèi)時(shí)間。 3.工作不安全。 4.工序分散，在這3種型式的模具中，生產(chǎn)率最低。 5.壽命低，易磨損。只適用于精度要求不高、形狀簡(jiǎn)單的小批量 生產(chǎn)和新產(chǎn)品試制 優(yōu)點(diǎn)： 1.沖載時(shí)材料處于受壓狀態(tài)，零件外表平整。 復(fù) —0.04)

15、mm,在這3種型式的模具中，其零件精度戢高。 合 3.模具結(jié)構(gòu)緊湊，外廓尺寸小。 模 4.用復(fù)合模沖壓時(shí)對(duì)條料形狀與尺寸的限制/、嚴(yán)格，可用短料和 生 邊角余料來(lái)沖壓零件，材料利用率比連續(xù)模高。 5.適宜沖壓薄料、軟料和脆性材料。 缺點(diǎn)： 1 .模具零件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配制造困難，本錢高。但形狀復(fù)雜 零零件具模具制造難度比連續(xù)模低。 2 .由于受到凸凹模最小壁厚的限制，對(duì)于一些內(nèi)孔與外緣之間與 孔間距離較小的零件，不宜采用復(fù)合模。 3 .生產(chǎn)率比連續(xù)模低，工作沒(méi)有連續(xù)模安全，零件出件沒(méi)有連續(xù) 模方便。 優(yōu)點(diǎn)： 1 .在這3種型式的模具中生產(chǎn)率最高。 連 續(xù)

16、 模 生 產(chǎn) 2 .因工序不集中在一個(gè)工位上，可沖制形狀復(fù)雜的零件。模具的 強(qiáng)度、耐用度高。 3 .送料方便、可靠，便于實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化與機(jī)械化生產(chǎn)?？刹捎?少、無(wú)廢料排樣。 4 .工作安全，操作者可不必把手伸入危險(xiǎn)區(qū)。 5 .零件、廢料均下漏，可采用高速壓力機(jī)生產(chǎn)。 缺點(diǎn)： 1 .由于屢次定位，零件精度要比復(fù)合模低。 2 .由于模具結(jié)構(gòu)的需要，零件搭邊值較大，材料利用率比復(fù)合模 低。 3 .形狀復(fù)雜的零件，模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造難度大。 表3.1工藝方案 根據(jù)工序一工件的設(shè)計(jì)要求以與各方案的特點(diǎn)， 決定采用復(fù)合模具方案完成 落料拉深工序。 排樣尺寸的計(jì)算 〔1〕搭邊

17、值確實(shí)定: 查 《沖模設(shè)計(jì)》 表3-7 ,確定搭邊值。工序一所對(duì)應(yīng)的毛胚直徑為mm, 當(dāng)時(shí)，工件問(wèn)ai=0.8 mm,側(cè)邊a=1mm。排樣圖。 圖3.3排樣圖 〔2〕送料步距： s=D+ai =56.5+0.8=57.3 mm。 式中： D一沖件寬度，即毛坯直徑； a一沖件之間的搭邊值。 〔3〕條料寬度： 采用無(wú)側(cè)壓裝置，所以查《沖模設(shè)計(jì)》表 3-9知Z=0.5 , A ; B0(D 2a Z)0(56.5 2 1 0.5)°。. 559°。. 5 mm〔后面 設(shè)計(jì)計(jì)算統(tǒng)一取58.5〕； 導(dǎo)料板間距離B0=B+Z=59 mm 。 材料總利用率公式為 總上1 1

18、00% LB 式中： n—板料〔帶料或條料〕上實(shí)際沖裁的零件數(shù)量； Ai 一零件的實(shí)際面積； L —板料〔帶料或條料〕長(zhǎng)度； B—板料〔帶料或條料〕寬度； 零件采用單直排排樣方式，查得零件間的搭邊值為mm,零件與條料側(cè)邊之 間的搭邊值為1mm,假如模具采用無(wú)側(cè)壓裝置的導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)，如此條料上零件 的步距為，條料的寬度應(yīng)為mm。 選用規(guī)格為mm< 600mrK 1000mm的板料，計(jì)算裁料方式如下。 裁成寬mm長(zhǎng)1000mm勺條料，如此每X板料所出零件數(shù)為 6001000…八 170 58.557.3 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為 A/ 56.5 2 1 100% —4

19、100% 74.8%； Bs58. 5 57. 3 一 X板料上的材料總利用率為 巧 nA1 100% 心 LB 2 170 56.5 2 4 1000 600 100% 71.0%。 4落料拉深復(fù)合模整體方案設(shè)計(jì) 原理概述 凡屬模具，無(wú)論其結(jié)構(gòu)形式如何，一般都是由固定和活動(dòng)兩局部組成。 固定 局部是用壓鐵、螺栓等緊固件固定在壓力機(jī)工作臺(tái)面上，稱作下模；活動(dòng)局部一 股固定在壓力機(jī)的滑塊上，稱上模。上模隨著滑塊做上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)展 沖壓工作。 本次設(shè)計(jì)為落料拉深復(fù)合模，其工作過(guò)程大致如下： 〔1〕落料拉深凸凹模向下沖壓，此時(shí)先充當(dāng)落料凸模的作用，外壁工作，

20、與落料凹模共同完成落料的工序，沖裁出圓形件。 〔2〕落料拉深凸凹模繼續(xù)向下壓，此時(shí)轉(zhuǎn)而充當(dāng)拉深凹模的作用，內(nèi)壁工 作，與拉深凸模共同完成拉深工序，將圓形件拉深成圓筒件。 〔3〕落料拉深凸凹模向上回程，制成的工件由頂料桿向上推出。 零件作用概述 一套模具根據(jù)其復(fù)雜程度不同，一般由數(shù)個(gè)、數(shù)十個(gè)甚至更多的零件組成。 但無(wú)論其復(fù)雜程度如何，或是哪種形式，根據(jù)模具零件的作用可以分成五種類型 的零件。 1 . 工作零件： 完成沖壓工作的零件，如凸模、凹模。本次設(shè)計(jì)模具為復(fù)合模，故還應(yīng) 有凸凹模。 2 .定位零件： 這些零件的作用是保證送料時(shí)有良好的導(dǎo)向和控制送料的進(jìn)距，如擋料 銷、定距側(cè)

21、刀、導(dǎo)正銷、定位板、導(dǎo)料板、側(cè)壓板等。 3 . 卸料、推件零件： 這些零件的作用是保證在沖壓工序完畢后將制件和廢料排除，以保證下 一次沖壓工序順利進(jìn)展。如頂料桿、卸料板、打料桿、打料塊等。 4 . 導(dǎo)向零件： 這些零件的作用是保證上模與下模相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)有準(zhǔn)確的導(dǎo)向，使凸模、 凹模間有均勻的間隙，提高沖壓件的質(zhì)量。如導(dǎo)柱、導(dǎo)套等。 5 . 安裝、固定零件： 這些零件的作用是使上述四局部零件聯(lián)結(jié)成 整體〃，以保證各零件間的 相對(duì)位置，并使模具能安裝在壓力機(jī)上。如模柄、固定板、墊板、螺釘、 圓柱銷等。 對(duì)于試制或小批量生產(chǎn)的情況，為了縮短生產(chǎn)周期、節(jié)約本錢，可把模具簡(jiǎn) 化成只有工作局部零

22、件如凸模、凹模、和幾個(gè)固定局部零件即可；而對(duì)于大批量 生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)率，除做成包括上述零件的沖壓模具外，甚至還附加自動(dòng)送、 退料裝置等。 本次設(shè)計(jì)模具為復(fù)合模，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，上述五局部零件均應(yīng)具備，但不設(shè)計(jì) 自動(dòng)送退料裝置。 詳情請(qǐng)見裝配圖附件。 模具的形式 復(fù)合模又可分為正裝式和倒裝式。 正裝式特點(diǎn)：沖出的工件外表比擬平直，有利于后續(xù)加工。 倒裝式特點(diǎn)：操作方便，應(yīng)用很廣，但工件外表平直度較差，凸凹模承受的 X力較大，因此凸凹模的壁厚應(yīng)嚴(yán)格控制，以免強(qiáng)度不足。 經(jīng)分析，此工件假如采用正裝式復(fù)合模，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，操作較為困難。另 外，此工件無(wú)較高的平直度要求，工件精度要求也較低

23、，所以從操作方便、模具 制造簡(jiǎn)單等方面考慮，決定采用倒裝式復(fù)合模。 判斷是否選用壓邊圈 在生產(chǎn)中，為防止圓筒形件拉深過(guò)程中起皺，通常在拉深模上設(shè)置壓邊裝置， 并采用適當(dāng)?shù)膲哼吜Α? 因?yàn)槊飨鄬?duì)厚度為〔t/D1〕X 100=〔1/56.5〕X100?1.77。 查《沖模設(shè)計(jì)》 表5-11知毛坯相對(duì)厚度處于1.5~2.0時(shí)，壓邊圈可用可不 用，不過(guò)，為了更好地防止拉伸過(guò)程中起皺，還是選用壓邊圈。 拉深模間隙 拉深模間隙的大小對(duì)拉深力、拉深件的質(zhì)量、拉深模的壽命都有影響。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。但是過(guò)小的話會(huì)使校直 與變形的阻力增加，與模具外表的磨損嚴(yán)重，

24、還會(huì)出現(xiàn)零件變薄甚至拉裂的現(xiàn)象。 因此應(yīng)根據(jù)板料厚度、拉深次數(shù)、零件形狀等合理確定拉深間隙。 因?yàn)橛袎哼吶?，所以查《沖模設(shè)計(jì)》表5-16,可知拉深凸模和拉深凹模之 問(wèn)的單邊間隙Z=1.2t=1.2mm。 定位與卸料裝置 該套落料拉深復(fù)合模具采用兼有導(dǎo)料槽的卸料板進(jìn)展橫向定位，縱向定位采 用固定式擋料銷，安裝在凹模上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，工作可靠。 卸料裝置采用鋼性卸料板。此卸料板兼有導(dǎo)料槽，即卸料板與導(dǎo)料板為一個(gè) 整體。 5零件具體設(shè)計(jì) 5.1 落料凹模 〔1〕刃口尺寸： 毛坯尺寸 ①等級(jí)為IT14, U0.74, x取0.5。采用基軸制，上偏差為 0,故 ?56. 5

25、口 ￡,74 O mm ； 加=0.020mm ,決=0.030mm ; 校核：0.020+0.030>0.04 〔不滿足間隙公差條件〕； 縮小8T,生，提高制造精度； 濟(jì)=0.4 x〔Zmax-Zmin〕=0.016mm ; M=0.6 x〔Zmax-Zmin〕=0.024mm ； 17 / 31 所以落料凹模刃口尺寸為 Da= fDnKJx-xxA) =^A= (565 -0,5 x 0.74)+。產(chǎn)，=田,13 +喂' mm。 〔2〕刃口高度和壁厚： 落料凹模刃口高度：薄料取5-7個(gè)料厚左右既可，料厚為1mm,故刃口高 度取6mm。 落料凹模壁厚：c=2H=34

26、mm 。 34X2,故設(shè)計(jì)其外形尺寸為小124mm。 〔3〕結(jié)構(gòu)說(shuō)明： 落料凹模通過(guò)四個(gè)M5的內(nèi)六角沉頭螺釘與卸料板固定。 底部有四個(gè)M8的 螺紋孔，用以與下模座固定，安裝時(shí)由兩個(gè)小6的銷孔實(shí)現(xiàn)定位。上外表有一個(gè) 深度為10mm,直徑為6mm的擋料銷孔用以安裝擋料銷，在模具工作時(shí)，實(shí)現(xiàn) 板料的縱向定位。 5.2 落料拉深凸凹模 〔1〕充當(dāng)落料凸模作用的刃口尺寸： 由上文可知 濟(jì)=0.4 x〔Zmax-Zmin〕=0.016mm ； 故充當(dāng)落料凸模作用的刃口尺寸為 Dt= ^T=(56.13-0.100)：4I6=56. OS mm 〔2〕充當(dāng)拉深凹模作用的尺寸:

27、Dd= 8心 - 0,75 a 用=(2魄-075X S52)咿= 28.4啃 圓角半徑rd1=4.2mm 。 5.3 拉深凸模 〔1〕拉深凸模尺寸: Dp=(DmHX - 0,75區(qū)一22式=(空8 -0,75 X 0.52 — 2 X1.2)蹌垂 煙 圓角 rpi=4.2mm 。 〔2〕結(jié)構(gòu)說(shuō)明： 拉深凸模上的通孔道為排氣孔，用以防止在拉深過(guò)程中凸模與零件之間 形成密閉空間。如果氣體被封閉在凸模與零件之間， 會(huì)產(chǎn)生一定的氣壓，影響零 件的成形和脫模。 5.4 卸料板 〔1〕尺寸設(shè)計(jì) 卸料板的尺寸要和凹模的一致，所以我們計(jì)算出落料凹模的外形，也就確定 了卸料板的外形，卸

28、料板的厚度我們?cè)O(shè)計(jì)為 8mm,其中導(dǎo)料槽的深度占5mm。 根據(jù)落料凹模的尺寸，從而可以確定卸料板的尺寸 124mmx 8mm。 〔2〕卸料板材料的選擇 卸料板主要的功能是卸料，同時(shí)還有對(duì)凸模保護(hù)的作用，所以強(qiáng)度和硬度都 有具有較高的要求，所以我們一般情況下都選擇 45號(hào)鋼。45鋼是常用的優(yōu)質(zhì)碳 素結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理后，具有良好的綜合力學(xué)性能，即具有較高的強(qiáng)度、硬 度，又具有較好的塑性、韌性。 〔3〕卸料板整體精度確實(shí)定 外輪廓精度要求不高，所以使用IT14級(jí)，外表粗糙度Ra。 內(nèi)輪廓精度的要求要高于外輪廓，因此使用IT11級(jí)，外表粗糙度為Ra。 上下外表要經(jīng)常承受碰撞沖擊，精度要

29、求較高。因此使用 IT11級(jí)，外表粗 糙度為Ra。 螺釘孔和銷，導(dǎo)向槽具有定位功能，所以精度要求高，使用 IT7級(jí)，外表粗 糙度Ra3.20 5.5 凸凹模固定板 凸凹模固定板的作用主要是固定落料拉深凸凹模，保證具有足夠的強(qiáng)度，使 落料拉深凸凹模與落料凹模、上模座、墊板更好的定位。落料拉深凸凹模與凸凹 模固定板的配合按H7/m6 如此凸凹模固定板的高度 Hb〕 H§料凹模 。 =〔0.6 ?0.8〕X25 =15 ?20mm H落料凹模為落料凹模工作局部的高度，大約為25mm。 根據(jù)模具需要選擇凸凹模固定板厚度15.5 mm。 5.6 墊板的設(shè)計(jì) 墊板外形尺寸參考落料凹

30、模的尺寸，選擇墊板厚度為mm。故墊板尺寸為124 mmx 。 5.7 模架 假如采用中間導(dǎo)柱模架，如此導(dǎo)柱對(duì)稱分布，受力平衡，滑動(dòng)平穩(wěn)，拔模方 便，但只能一個(gè)方向送料。假如采用對(duì)焦導(dǎo)柱模架，如此受力平衡，滑動(dòng)平穩(wěn)， 可縱向或橫向送料。 由于本例只需一個(gè)方向送料，故采用中間導(dǎo)柱模架即可。 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用： 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸。 凹模高度H=52mm ,凹模的外徑D=124mm。 根據(jù)以上選擇模架規(guī)格為: 滑動(dòng)導(dǎo)向上模座 中間導(dǎo)柱圓形125X； 滑動(dòng)導(dǎo)向下模座 中間導(dǎo)柱圓形125X。 5.8 導(dǎo)柱導(dǎo)套 針對(duì)本次加工的產(chǎn)品的精度要求不高，采用滑動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套極限導(dǎo)

31、向即可。 而且模具在壓力機(jī)上的安裝比擬簡(jiǎn)單，操作又方便，還可降低本錢。 如用導(dǎo)板導(dǎo)向，如此在模具上安裝不便而且阻擋操作者視線，所以不采用; 假如用滾珠式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)展導(dǎo)向，雖然導(dǎo)向精度高、壽命長(zhǎng)，但結(jié)構(gòu)比擬復(fù)雜, 所以也不米用。 根據(jù)上下模座對(duì)導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)展選型，選型如下： 導(dǎo)柱選型：滑動(dòng)導(dǎo)向?qū)е?A 22X150 GB/; 滑動(dòng)導(dǎo)向?qū)е?A 25X150 GB/0 導(dǎo)套選型：滑動(dòng)導(dǎo)向?qū)?A 22X80X28 GB/; 滑動(dòng)導(dǎo)向?qū)е?A 25X 80X28 GB/0 6落料拉深沖壓力的計(jì)算 6 .1沖裁力 計(jì)算沖裁力一般按如下公式計(jì)算： F=kx tX L x t ; 式中

32、： F為沖裁力，亦稱落料力； k 一般取1.3; t■為材料的抗剪強(qiáng)度，取i=330Mpa； t為料厚，為1mm； L為材料輪廓長(zhǎng)度，即沖裁剪圓周長(zhǎng)。 X330X $ X 1 = 76147.5 N 。 K 頂=0.06 。 7 .2卸料力、推件力和頂件力 查 《沖模設(shè)計(jì)》表3-15,取K卸二，K推, 因?yàn)樗O(shè)計(jì)落料凹模為直刃口， 直刃口局部的高度h=6mm ,故口=卜上=6/1=6 F卸二K卸N F推=nK推= F頂=K頂= 8 .3壓邊力的計(jì)算 10號(hào)鋼屬于軟鋼，查《沖模設(shè)計(jì)》表5-12取單位壓邊力為2Mpa。 「?壓邊力大小為 Q=. =1:1 =

33、2840.6 N 9 .4拉深力的計(jì)算 10號(hào)鋼的抗拉強(qiáng)度6b=335 Mpa,根據(jù)《沖模設(shè)計(jì)》表 5-13取修正系數(shù)ki 取1。 根據(jù)首次拉深力的計(jì)算公式計(jì)算得 P=Tt XdX t 淤Xk=Tt X 28.8 X 1 X 33530310.1 N 其中： d1一拉深后直徑； t 一板料厚度； 10 5壓力機(jī)的選擇 對(duì)于中小型沖裁件，彎曲件或拉深件的生產(chǎn)，主要應(yīng)采用開式機(jī)械壓力機(jī)。 雖然開式?jīng)_床的剛度差，在沖壓力的作用下床身的變形會(huì)破壞沖裁模的間隙分 布，降低模具的壽命或沖裁件的外表質(zhì)量。不過(guò)，開式機(jī)械壓力機(jī)操作條件的極 為方便，容易安裝機(jī)械化附屬裝置。這使它成為目前中、

34、小型沖壓設(shè)備的主要形 對(duì)于大中型沖壓件的生產(chǎn)，如此多采用閉式結(jié)構(gòu)形式的機(jī)械壓力機(jī)。 液壓機(jī)常用于在小批量生產(chǎn)當(dāng)中， 尤其是大型厚板沖壓件的生產(chǎn)。 液壓機(jī)沒(méi) 有固定的行程，不會(huì)因?yàn)榘辶虾穸茸兓d。在需要很大的施力行程時(shí)，液壓 機(jī)與機(jī)械壓力機(jī)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。但是，液壓機(jī)的速度小，生產(chǎn)效率低。而 且，由于某些操作因素的影響，零件的尺寸精度不太穩(wěn)定。 摩擦壓力機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、不易發(fā)生超負(fù)荷損壞等特點(diǎn)，所以在 小批量生產(chǎn)中常用來(lái)完成彎曲、成形等沖壓工作。但是，摩擦壓力機(jī)的行程次數(shù) 較少，生產(chǎn)率低，而且操作也不太方便。 綜合以上因素，由于本文所加工工件為中小型沖裁拉深件， 對(duì)外表

35、質(zhì)量的要 求不是很高，板料較薄，應(yīng)當(dāng)選用開式壓力機(jī)比擬適宜。 壓力機(jī)公稱壓力P0應(yīng)大于總的工藝力，總工藝力為拉深力與壓邊力的和 即 PmP+Q=30310.1+2840.6=33150.7 N。 一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于淺拉伸，有 Po>〔1.〕P總；對(duì)于深拉伸，有Po>] P總 所以選取P0P總60 KN。 按照公稱壓力的大小，按照下選用設(shè)備。初選壓力機(jī)設(shè)備型號(hào)為J23—25。 該壓力機(jī)其余技術(shù)參數(shù)亦見下表： 型號(hào) J23-25 J23-35 J23 40 J2363 公稱壓力/KN 250 350 400 630 滑塊行程/mm 65 100 100 130

36、 最大閉合高度/mm 270 290 330 360 閉合圖度調(diào)節(jié)/mm 55 60 65 80 滑塊中心線至床身 距離/mm 200 200 250 260 工作臺(tái)板厚度/mm 50 55 65 80 模柄孔尺寸/mm 直徑 40 40 50 50 深度 60 60 70 80 表6.1開式壓力機(jī)規(guī)格與參數(shù) 完畢語(yǔ) 通過(guò)對(duì)帶凸緣圓筒件的相關(guān)工序計(jì)算和具體模具的設(shè)計(jì)、計(jì)算，我對(duì)落料拉 深復(fù)合模的設(shè)計(jì)流程有了更深的了解，包括零件的工藝分析、工藝方案確實(shí)定、 模具結(jié)構(gòu)的形式的選擇、必要的工藝計(jì)算、主要的零件設(shè)計(jì)、總裝配圖與零

37、件圖 的繪制。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，有些數(shù)據(jù)、尺寸是一點(diǎn)也馬虎不得的，只要一個(gè)數(shù)據(jù) 有誤，就得全部的改動(dòng)，使設(shè)計(jì)難度大大的增加。幾番修改之后，才算完成了初 步設(shè)計(jì)。本文中也許仍然存在一些小批漏，望讀者見諒。 在這次設(shè)計(jì)中，我感覺(jué)要完成設(shè)計(jì)不僅要有扎實(shí)的專業(yè)的知識(shí)， 還要有過(guò)硬 的計(jì)算機(jī)的根底保障，方才能很好的完成這次設(shè)計(jì)。所以我們今后的學(xué)習(xí)中不僅 要學(xué)習(xí)好應(yīng)該所學(xué)的，還要盡可能多的去擴(kuò)展我們的其他方面的領(lǐng)域，只有這樣 我們才能做得過(guò)更好。除了復(fù)合模之外，在查閱資料的過(guò)程中對(duì)連續(xù)模和單工序 模也有了簡(jiǎn)單的了解。越是了解得多越發(fā)現(xiàn)沖壓和模具這門課的博大精深，產(chǎn)生 越來(lái)越濃厚的興趣。在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到許多疑問(wèn)，比如導(dǎo)料銷、卸料板、導(dǎo)料板 的設(shè)計(jì)等等，這方面的資料相對(duì)于模架等零件較為稀少， 感謝教師的幫助，才得 以完成了這幾局部的設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) ［1］魏春雷主編.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)（第二版）［M］理工大學(xué).2008 ［2］謝建，杜東福編.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)技術(shù)問(wèn)答［M］ .某某：某某科學(xué)技術(shù).2005. ［3］楊沿平主編.機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)技術(shù)根底（第2版）［M］.：機(jī)械工業(yè).2012. ［4］朱冬梅，何建英，胥北瀾主編.畫法幾何與機(jī)械制圖（第六版）［M］高等教育.2008.