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1、圓筒落料拉深復(fù)合模設(shè)計(jì) 緒論 隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓零件日益復(fù)雜化，沖壓模具正向高效、 精密、長(zhǎng)壽命、大型化發(fā)展，沖壓模具制造日益復(fù)雜。模具制造正由過(guò)去的勞動(dòng) 密集、依靠工人的手工技巧及采用傳統(tǒng)機(jī)械加工設(shè)備的行業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)密集型行 業(yè)，更多的依靠各種高效、高精度機(jī)床，從過(guò)去單一的機(jī)械加工轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械加工、 電加工以及其他特種加工相結(jié)合的時(shí)代。 一般來(lái)說(shuō)，沖模是專用的工藝裝備，沖模制造屬于單件生產(chǎn)。盡管采取了一些 措施，如模架標(biāo)準(zhǔn)化、毛坯專用化、零件商品化等，適當(dāng)集中模具制造中的部分 內(nèi)容，使其帶有批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，但對(duì)于整個(gè)模具制造過(guò)程，尤其對(duì)于工作零件 的制造仍屬于單件生產(chǎn)。

2、冷沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對(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（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方式。因?yàn)樗?常是在室溫下進(jìn)行加工，所以稱為冷沖壓。冷沖壓不但可以加工金屬材料，而且 還可以加工非金屬材料和復(fù)合材料。 沖模是將材料加工成所需沖件的一種工藝裝備。沖模在冷沖壓中至關(guān)重要， 一般來(lái)說(shuō)，不具備符合要求的沖模，冷沖壓就無(wú)法進(jìn)行；先進(jìn)的沖壓工藝也必須 依靠相應(yīng)的沖模來(lái)實(shí)現(xiàn)。 但由于沖模制造一般是單件小批量生產(chǎn)，精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集 型產(chǎn)品，制造成本高。因而，冷沖壓生產(chǎn)只有在生產(chǎn)批量大的情況下才能獲得較 高的經(jīng)濟(jì)效益。 綜上所述，冷沖壓與其它加工方

3、法相比，具有獨(dú)到的特點(diǎn)，所以在工業(yè)生產(chǎn) 中，尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門都越來(lái)越多地采用冷 沖壓加工產(chǎn)品零部件，如機(jī)械制造、車輛生產(chǎn)、航空航天、電子、電器、輕工、 儀表及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)大，不少過(guò) 去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在已被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件 所代替。通過(guò)沖壓加工，大大提高的生產(chǎn)率，降低了成本?？梢哉f(shuō)，如果在生產(chǎn) 中不廣泛采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率、提高質(zhì)量、降低成 本，進(jìn)行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實(shí)現(xiàn)的。 模具是大批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備。模具工業(yè)是 國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)

4、。 模具可保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，而且在加工中不破壞產(chǎn)品 表面。用模具生產(chǎn)零部件可以采用冶金廠大量生產(chǎn)的軋制鋼板或鋼帶為壞料，且 在生產(chǎn)中不需要加熱，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、質(zhì)量輕、成本低且節(jié)約能源和 原材料等一系列優(yōu)點(diǎn)，是其它加工方法所不能比擬的。使用模具已成為當(dāng)代工業(yè) 生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。現(xiàn)代制造工業(yè)的發(fā)展的技術(shù)水平的提高，很大 程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展。 目前，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率的質(zhì)量。 對(duì)于普通壓力機(jī)，每臺(tái)每分鐘可生產(chǎn)幾件到幾十件沖壓件，而高速?zèng)_床每分鐘可 生產(chǎn)數(shù)百件甚至上千件以上沖壓件。冷沖壓所獲得的零件一般無(wú)需進(jìn)行

5、切削加工, 因而是一種節(jié)省能源、節(jié)省原材料的無(wú)（或少）切削加工方法。由于冷沖壓所用 原材料多是表面質(zhì)量好的板料或帶料，沖件的尺寸公關(guān)由沖模來(lái)保證，所以產(chǎn)品 尺寸穩(wěn)定、互換性好。冷沖壓產(chǎn)品壁薄、質(zhì)量輕、剛性好，可以加工成形狀復(fù)雜 的零件，小到鐘表的秒針、大到汽車縱梁、覆蓋件等。顯而易見(jiàn)，模具作為一種 專用的工藝裝備，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)。 模具的出現(xiàn)可以追溯到幾千年前的陶器燒制和青銅器鑄造，但其大規(guī)模應(yīng)用 卻是隨著現(xiàn)代工業(yè)的崛起而發(fā)展起來(lái)的。 19 世紀(jì)，隨著軍火工業(yè)、鐘表工業(yè)、無(wú) 線電工業(yè)的發(fā)展，模具開始得到廣泛使用。第二次世界大戰(zhàn)后，隨著世界經(jīng)濟(jì)的 飛速發(fā)展，它又

6、成了大量生產(chǎn)家用電、車、電子儀器、照相機(jī)、鐘表等零件的最 佳方式。從世界范圍看，當(dāng)時(shí)美國(guó)的沖壓技術(shù)走在最前列，而瑞士的精沖、德國(guó) 的冷擠壓技術(shù)，蘇聯(lián)對(duì)塑性加工的研究也處于世界先進(jìn)行列。 20 世紀(jì) 50 年代中期 以前，模具設(shè)計(jì)多憑經(jīng)驗(yàn)，參考已有圖紙和感性認(rèn)識(shí)，根據(jù)用戶的要求，制作能 滿足產(chǎn)品要求的模具， 但對(duì)所設(shè)計(jì)模具零件的機(jī)械性能缺乏了解。 從 1955 年到 1965 年，人們通過(guò)對(duì)模具主要零件的機(jī)械性能和受力狀況進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，對(duì)金屬塑性 加工工藝駐原理進(jìn)行深入探討，使得沖壓技術(shù)得到迅猛發(fā)展。在此期間歸納出的 模具設(shè)計(jì)原則，使得壓力機(jī)械、沖壓材料、加工方法、模具結(jié)構(gòu)、模具材料、模 具制造

7、方法、自動(dòng)化裝置等領(lǐng)域面貌一新，并向?qū)嵱没较蛲七M(jìn)。進(jìn)入 20 世紀(jì) 70 年代，不斷涌現(xiàn)出各種高效率、高精度、高壽命的多功能自動(dòng)模具。其代表是五 十多個(gè)工位的級(jí)進(jìn)模和十幾個(gè)工位的多工位傳遞模。在此期間日本以“模具加工 精度進(jìn)入微米級(jí)”而站到世界工業(yè)的最先列。從 20 世紀(jì) 70 年代中期至今，計(jì)算 機(jī)逐漸進(jìn)入模具生產(chǎn)的設(shè)計(jì)、制造、管理等各個(gè)領(lǐng)域；輔助進(jìn)行零件圖形輸入、 毛坯展開、條料排樣、確定模座尺寸和標(biāo)準(zhǔn)、繪制裝配圖和零件圖、輸出 NC 程序 （用于數(shù)控加工中心和線切割編程）等工作，使得模具設(shè)計(jì)、加工精度與復(fù)雜性 不斷提高，模具制造周期不斷縮短。當(dāng)前國(guó)際上計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ CAD）和計(jì)

8、算機(jī) 輔助制造（CAM）的發(fā)展趨勢(shì)是：繼續(xù)發(fā)展幾何圖形系統(tǒng)，以滿足復(fù)雜零件的模具 的要求；在 CAD和CAM的基礎(chǔ)上建立生產(chǎn)集成系統(tǒng)（ CIMS）；開展塑性成形模擬技 術(shù)（包括物理模擬和數(shù)學(xué)模擬）的研究，以提高工藝分析和模具 CAD 的理論水平 和實(shí)用性；開發(fā)智能數(shù)據(jù)庫(kù)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)展專家系統(tǒng)和智能 CAD 等。 我國(guó)模具工業(yè)是 19 世紀(jì)末 20 世紀(jì)初隨著軍火和鐘表業(yè)引進(jìn)的壓力機(jī)發(fā)展起來(lái) 的。從那時(shí)到 20 世紀(jì) 50 年代初，模具多采用作坊式生產(chǎn)，憑工人經(jīng)驗(yàn)，用簡(jiǎn)單 的加工手段進(jìn)行制造。在以后的幾十年中，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大規(guī)模的發(fā)展，模具 業(yè)進(jìn)步很快。當(dāng)時(shí)我國(guó)大量引進(jìn)蘇聯(lián)的圖紙、

9、設(shè)備和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，其水平不低于當(dāng) 時(shí)工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家。此后直到 20 世紀(jì) 70 年代末，由于錯(cuò)過(guò)了世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的在 浪潮，我國(guó)的模具業(yè)沒(méi)有跟上世界的步伐。 20 世紀(jì) 80 年代末，伴隨家電、輕工、 汽車生產(chǎn)線模具的大量進(jìn)口和模具國(guó)產(chǎn)化的呼聲日益高漲，我國(guó)先后引進(jìn)了一批 現(xiàn)代化的模具加工機(jī)床。在此基礎(chǔ)上，參照已有的進(jìn)口模具，我國(guó)成功地復(fù)制了 一批替代品，如汽車覆蓋件模具等。模具的國(guó)產(chǎn)化雖然使我國(guó)模具制造水平逐漸 趕上了國(guó)際先進(jìn)水平，但計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面仍然存在很大差距。 我國(guó)模具 CAD/CAM 技術(shù)從 20 世紀(jì) 80 年代起步，長(zhǎng)期處于低水平重復(fù)開發(fā)階 段，所用軟件多為進(jìn)口的圖形軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟

10、件、 NC 軟件等，自主開發(fā)的軟件缺 乏通用性，商品化價(jià)值不高，對(duì)許多引進(jìn)的 CAD/CAM 系統(tǒng)缺乏二次開發(fā)，經(jīng)濟(jì)效 益不顯著。針對(duì)上述情況，國(guó)家有關(guān)部門制定了相關(guān)政策和措施。在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政 策和與之配套的一系列經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下， “九五”期間我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展 迅速，模具行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有了較大改善，模具商業(yè)化水平提高了近 10 個(gè)百分點(diǎn)， 中高檔模具占模具總量的比例有了明顯提高，模具進(jìn)出口比例也逐步趨向合理。 科學(xué)技術(shù)不段在飛速發(fā)展著，我國(guó)的模具工業(yè)根據(jù)技術(shù)的不段更新也朝著新的 起點(diǎn)邁進(jìn)。雖然我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展比較的晚，但經(jīng)過(guò)廣大模具工作者的辛勤奮斗， 模具已在向精密復(fù)雜的領(lǐng)域進(jìn)攻，而且

11、在政府的幫助下，我相信我們會(huì)逐漸的縮 短與發(fā)達(dá)國(guó)家模具工業(yè)的發(fā)展距離。向更高的方向前行。 第一章 工件分析 工件：圓筒 工件如圖：材料為 10 號(hào)鋼，料厚 1.0mm ,制件尺寸精度 IT14 級(jí)，形狀簡(jiǎn)單， 尺寸叫小，大批量生產(chǎn)，屬普通沖壓件。 第一節(jié) 工藝分析 1.1.1 工件工藝分析 該工件為圓筒件拉深，形狀簡(jiǎn)單，工件的厚度也無(wú)嚴(yán)格要求，易于成型。根據(jù) 尺寸對(duì)應(yīng)關(guān)系，可設(shè)計(jì)一副模具完成落料、拉深。 1.1.2 沖壓工藝方案的確定 該工件包括落料、拉深兩道工序。 方案一：先落料，在拉深，采用單工序模具。 方案二：落料、拉深復(fù)合模具。 方案三：拉深——落料級(jí)進(jìn)沖壓模具

12、。 方案比較： 方案一中，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但要做到兩副模具才能完成，對(duì)于大批量生產(chǎn)的工 件，采用單工序模具回降低工作效率。方案二中，只需要一副模具，機(jī)構(gòu)比方 案一復(fù)雜，但對(duì)于結(jié)構(gòu)對(duì)稱的工件，模具的制造也并不困難，可一次性完成落 料、拉深，生產(chǎn)效率高，適于大批量生產(chǎn)。方案三中，采用級(jí)進(jìn)模具，也只需 要一副模具， 模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 而且在送料時(shí)較困難， 拉深后工件邊緣質(zhì)量不好， 綜合考慮采用方案二較好。 第二節(jié) 毛坯的計(jì)算 1.2.1 毛坯尺寸的計(jì)算 r dr d h H d D 2 2 56 . 0 72 . 1 ) ( 4 - - ? + + = 因板料厚度為 1mm ，可按板厚

13、中徑計(jì)算。 d=34mm H=16.5mm r=3.5mm 查表得： mm h 2 . 1 = ? 計(jì)算得： D=56.20mm 1.2.2 拉深次數(shù)的確定 坯料的相對(duì)厚度為： t/D=1/56.20X100%=1.779% 根據(jù)數(shù)據(jù)查表，可用壓邊圈也可不用，但為保險(xiǎn)操作，仍需采用壓邊圈。 總的拉深系數(shù)為： 587 . 0 20 . 56 / 33 / = = = D d m 總 查表， 08 鋼首次拉深系數(shù)為 0.5mm ， m m 1 總 所以，可采用一次完成拉深。 拉深件的高度計(jì)算 : h=H+ h ? =16.5+1.2=17.2mm 1.2.3 排樣的

14、計(jì)算 [1] 沖裁件的面積 A= mm D 2 2 2 794 . 24 * 14 . 3 4 / 20 . 56 ==n [2] 條料寬度的計(jì)算 因模具中已設(shè)有壓邊圈，無(wú)需側(cè)壓裝置，則條料的寬度為： B=D+2a 查表：工件間最小料寬 ： mm a 8 . 0 1 = 側(cè)面料搭邊： a=1m 則條料的寬度為： B=56.20+2=58.20mm 查表：條料的偏差為 0.6mm ，即 2 . 58 0 6 . 0 - [3] 步距 s 的計(jì)算 s=D+ mm a 57 8 . 0 20 . 56 1 = + = [4] 材料的利用率 % 74 %

15、 100 * / = = Bs A n 第二章 模具有關(guān)計(jì)算 第一節(jié) 沖裁力的計(jì)算 2.1 沖壓力的計(jì)算 [1] 落料力的計(jì)算： t b KLt F = F—沖裁力 L一沖裁周長(zhǎng)（L= D n ） t —材料厚度 t b －抗剪強(qiáng)度 K—系數(shù)（一般取1 .3） t B 查表取 310 MP a 則 L=3.14*56.20=176.468mm F=1.3*176.468*1*310=71116.6N [2] 拉深力的計(jì)算： F= K b dt 1 （T n d —拉深后工件的直徑（外徑的尺寸） Tb 材料的抗拉強(qiáng)度（查表取3 15 MP a ） t—板

16、料的厚度 - K 1 修正系數(shù)（查表得0 .9 3） 則 F=14*34* 1 *315*0.93 = 31275 N [3] F Y 壓邊力太小，防皺效果不好。壓邊力太大，會(huì)增加傳力區(qū)危險(xiǎn)斷面上的拉應(yīng) 力實(shí)際應(yīng)用中，在保證變形區(qū)不起皺的前提下盡量用小的壓邊力。 P d r D F A Y ] 2 [ 4 / ） （ 2 1 2 + - = n P—單位面積壓料力（查表取2 . 0）- r A 凹模圓角半徑（暫取6） 則F Y = 3.14/4 : ） 6 2 34 （ 20 . 56 2 2 + + -:* 2 = 1636.6 N [4]

17、沖壓工藝總力： F F F F Y Z + + = 拉深 落料 =71116.6+31275+1636.6=104028N [5] 卸料力的計(jì)算： x x = F落料 K x —卸料力系數(shù)（查表取0 .0 4） 則F x = 0.04*71116.6 = 2844.7 N [6] 頂件力的計(jì)算 F K F Z D D * = K D —頂件力系數(shù)（查表取0 .06） 則F D = 0.06*104028 = 6241.68 N [7] 推件力的計(jì)算： F K F T T 拉深 * = K T —推件力系數(shù)（查表取 0.55） F T = 0.55*312

18、75 = 17201 N [8] 壓力機(jī)公稱壓力 壓力機(jī)的公稱壓力要大于或等于各種沖壓工藝力的總和。 F 壓力機(jī) F T + F D + F x + F Z = 130315.38 N 第二節(jié) 工作部分尺寸的計(jì)算 2.2.1 模具刃口尺寸的計(jì)算 尺寸及 分類 凸、凹 模雙面間 隙 尺寸偏 差和磨損系 數(shù) 計(jì)算公式 結(jié)果 落料 20 . 56 $ 查表 Z max =0.14 Z min 0.1 ?= 0.62 X = 0.5 S A D D A + ? - = ) ( max S T Z D D A T - - = ) ( min 89 .

19、 55 019 . 0 0 + 79 . 55 0 013 . 0 - 0 拉深 34 0 單邊間 隙 Z/2 = 1.05mm 62 . 0 = ? D A SA D + ? - = ) 75 . 0 ( max ST Z D D A T - - = ) ( 535 . 33 05 . 0 0 + 0 435 . 31 0 03 . 0 - 0 2.2.2 拉深圓角半徑的計(jì)算 [1] 拉深凹模圓角半徑的確定： t d D r A ） （ 8 . 0 1 r A1 －凹模圓角半徑 D-坯料直徑 t—料厚 d —凹模內(nèi)徑

20、 1 ） 535 . 33 20 . 56 （ 8 . 0 1 X r A -==3.8 [2] . 拉深凸模圓角半徑的確定： r r A T 1 1 ）0 . 1 ~ 7 . 0 （=取系數(shù)為：0 .8 則： r T1 =0.8*3.8=3mm 第三節(jié) 模具總體設(shè)計(jì) 2.3.1 模具類型的選擇 分析沖壓工藝性，采用復(fù)合模具生產(chǎn)效率高，模具結(jié)構(gòu)容易制造，模具類型 為落料—拉深復(fù)合模。 2.3.2 定位方式的選擇 模具中沖壓采用條料進(jìn)給，用兩個(gè)導(dǎo)料銷導(dǎo)料，送進(jìn)步距采用擋料銷。 2.3.3 卸料、出件方式 模具中采用彈性卸料裝置，倒裝復(fù)合模，在拉深完成后，由推桿將工件從凸

21、 凹模型腔中推出，用壓力機(jī)工作臺(tái)下標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供壓邊力。 2.3.4 導(dǎo)向方式 為了便于條料從側(cè)面送進(jìn)，用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 第四節(jié) 主要零部件的設(shè)計(jì) 2.4.1 凹模周界尺寸的計(jì)算 因制件形狀簡(jiǎn)單，制件尺寸較小，只有一個(gè)工位，故選用整體式圓形凹模比 較合理。 由于本模具為落料、拉深倒裝復(fù)合模，凹模選取的厚度要考慮到拉深見(jiàn)的深 度，以及考慮到拉深凸模的端面要低于落料凹模一定距離，采用標(biāo)準(zhǔn)件厚度選取 為2 8 mm ,查書《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》中凹模尺寸計(jì)算公式： W= 1.2H（ H —凹模的厚度） 貝 UW= 33.6mm 落料凹模的外形直徑為： d=2W+ 落料凹模刃口尺

22、寸= 60+56.20 = 123.4mm 取標(biāo)準(zhǔn)為： 125mm 2.4.2 拉深凸模長(zhǎng)度計(jì)算 為了實(shí)現(xiàn)先落料后拉深，模具裝配后，應(yīng)使拉深凸模端面的高度比落料凹模 端面低。所以拉深凸模的長(zhǎng)度L為： L= H H H 低 凹模板 固定板 + + H 固定板 －凸模固定板的厚度 H 凹模板 －凹模板的厚度 H 低 －裝配后，拉深凸模的端面比落料凹模低的高度．根據(jù)板厚的大小，取 3 mm 則 L= 28+16 — 3 = 41mm 2.4.3 凸凹模的長(zhǎng)度 凸凹模的長(zhǎng)度要考慮到模具的具體結(jié)構(gòu)， 同時(shí)要考慮凸模的修磨量及固定板與 卸料板之間的安全距離等因素。 凸模長(zhǎng)度可按下

23、式計(jì)算： L = h h h + + + S 2 1 L—凸凹模長(zhǎng)度 h 1 —凸凹模固定板厚度 h 2 —彈性卸料板的厚度 S —板料的厚度 h —附加長(zhǎng)度． (它包括凸凹模的修磨量，凸模進(jìn)入凹模的深度，凸模固定板 與卸料板之間的安全距離等.一般取 15?20mm) 最后算得，L= 20+16+1 + 15= 52mm 第五節(jié)模架及其他零部件的選用 2.5.1 模架及其零件選用 模具選用滑動(dòng)導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架. 模架的規(guī)格：200 mmX200mmX(170~210)mm [GB/T2855.5 — 9 0《冷沖模設(shè)計(jì)指 導(dǎo)》 導(dǎo)柱 d/mm*L/mm 為 32

24、 X160 ;導(dǎo)套 d/mm*L/mm*D/mm 為 43 105 32 X X 上模座厚度取 45mm 上模墊板厚度取 6mm 上模固定板的厚度取 20mm 彈性卸料板的厚度取 16mm 下固定板的厚度取 16mm 下模墊板的厚度取 6mm 下模座的厚度取 50mm 模具的閉合高度為： H H H H H H H H 下模 下墊板 下固定 凹模 凸凹模 上墊板 上模 閉 + + + + + + = =45+6+52+28+16+6+50=203mm 壓力機(jī)的選擇： 選開式雙柱可傾壓力機(jī) J23— 25,通過(guò)校核滿足要求。壓力機(jī)的最大裝模高度 為220mm，大于模具

25、的閉合高度，可以使用。 壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)： 公稱壓力： 250KN 滑塊行程： 65mm 最大閉合高度： 270mm 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度： 55mm 最大裝模高度： 220mm 工作臺(tái)尺寸： 370X560mm 墊板尺寸： 50X200mm 模柄孔尺寸： 0 40X60mm 最大傾斜角度： 30 0 2.5.2 標(biāo)準(zhǔn)零件的選用 [1 ].模柄的選擇 模柄的規(guī)格為：A 40X95 (GB2862.1— 81 材料：Q 235) [2 ].螺釘：上模選M 10,下模選M 12,長(zhǎng)度根據(jù)模具結(jié)構(gòu)定。 [3 ].圓柱銷：上模選10 0 ，下模選12 0 ，長(zhǎng)度由結(jié)構(gòu)定。 [4 ].彈

26、簧的選用：卸料力已算出為： 2844.7N,選用6個(gè)彈簧，每個(gè)彈簧要承擔(dān) 474 N的力。 壓縮量 = h I 工作拉深行程 +落料凹模高出拉深凸模的距離 +卸料板超出凸 凹模刃口的距離，則 = h I 18.2+ 3 +0.5= 21.7mm 查表選彈簧 : 外徑： D 2 = 19 鋼絲直徑： d=( D 2 — D 1 )/ 2= 4.5mm 自由高度： = h 0 63mm 根據(jù)該號(hào)彈簧壓力特性可知，彈簧最大工作載荷下 的總變形量為 23.3mm,最大載荷 F j = 800N,除去21.7mm工作壓縮量外，取 預(yù)壓 .6m m,此時(shí)彈簧的預(yù)壓力為 54.9N。

27、 最后選定彈簧的規(guī)格為： 4.5mm X 19mm X 63mm [ GB2089— 1994《冷沖 模設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 ] [5 ]推桿的尺寸： 根據(jù)模柄的尺寸來(lái)確定推桿的直徑：選 12 0 的推桿。 推桿的長(zhǎng)度=模柄總長(zhǎng) +上模墊板厚度 +凸凹模高—推件塊厚 =95+6 +52—26.5=126.5mm 取1= 130mm 推件桿尺寸為： 0 12mm X 130mm ,材料取45鋼，熱處理硬度：43~48HRC [6 ] 擋料銷 選圓柱頭固定擋料銷，此種擋料銷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，當(dāng)固定部分和工作 部分的直徑差別大，不至于消弱凹模的強(qiáng)度。 尺寸為：A 10mm X 6mm X

28、3mm,[GB2866.11 — 81《冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 ] 材料： 45 鋼，熱處理： 42~46HRC 第三章 模具的裝配 模具的裝配就是根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)條件，以一定的裝配順序和方法， 將符合圖樣技術(shù)要求的零件，經(jīng)協(xié)調(diào)加工組裝成滿足使用要求的模具。在裝配的 過(guò)程中，即要保證配合零件的配合精度，又要保證零件之間的位置精度，對(duì)于具 有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件，還必須保證他們之間的運(yùn)動(dòng)精度。因此，模具裝配是最后 實(shí)現(xiàn)沖模設(shè)計(jì)和沖壓工藝意圖的過(guò)程，是模具制造中的關(guān)鍵工序。模具裝配的質(zhì) 量直接影響制件的沖壓質(zhì)量、模具的使用與維護(hù)和模具的壽命。 第一節(jié) 模具的裝配 3.1.1 主要組件的裝配

29、[1] 模柄的裝配 模柄與上模是壓入式配合，在安裝墊板前先要裝模柄，模柄與上模座的 配合要求為：H 7/n6。將模柄壓如上模座，最后將模柄的底座磨平，檢查其 平行度和垂直度。 [2] 凸凹模的裝配 凸凹模與固定板的配合要求是 H7/n6 ,裝配時(shí)，先在壓力機(jī)上將凸凹模壓 入固定板內(nèi)，檢查其垂直度，然后和固定板的上平面一起磨平。 [3] 拉深凸模的裝配 凸模和下固定板的裝配也為壓入配合，配合要求也為H 7n6,在壓力機(jī)上 將凸模壓入固定板，檢查凸模垂直度，然后將固定板的下平面與凸模尾部一 起磨平。 3.1.2 模具的總裝配 為了便于裝配，首先裝上模，再裝下模。 [1] 上模的裝配

30、 A： 將上模座倒置，然后把墊板、推桿、推件塊、壓入固定板的凸凹模一起 安放在上模座上， 用推桿將推件塊撐起， 以防止推件塊在凸凹模內(nèi)腔中傾斜。 再把卸料板套在凸凹模上， 在卸料板和上模座之間墊平行墊塊，用平行夾 板夾緊它們，根據(jù)卸料板上的螺紋孔和固定板中的螺紋孔、銷釘孔在上模座 上投窩，將墊板、固定板、卸料板拆下，最后在上模座上鉆螺釘孔和銷釘孔， 裝入銷釘，擰緊螺釘。 B： 上模間隙，安裝彈簧。 [2] 下模的裝配 A： 邊圈套在已壓入下模墊板的拉深凸模上。保證與拉深凸模合理的間隙值。 B : 料凹模上按尺寸要求加工擋料銷孔、 導(dǎo)料銷孔， 并根據(jù)配合精度裝配擋料銷、 導(dǎo)料銷。 C:

31、 在下模座上找正位置，將下模墊板、固定板、落料凹模一起裝于下模座上。 對(duì)下模座上投窩，加工螺紋孔、銷釘孔，并用螺釘、銷釘將他們連接成一 個(gè)整體。 [3] 上、下模裝配在一起，安裝其他的零件。 [4] 對(duì)模具進(jìn)行試沖、調(diào)整。 3.1.3 裝配時(shí)注意事項(xiàng) [1] 推件塊 推件塊采用剛性裝置，裝與上模，它是在沖壓結(jié)束后上?；爻虝r(shí)，利 用壓力機(jī)滑塊上的打料桿，撞擊上模內(nèi)的打桿與推件塊，將拉深凹模內(nèi)的工 件推出，推力大，工作可靠。由于推件塊的外形簡(jiǎn)單，它與拉深凹模采用間 隙配合 H8/f8 。推件塊在自由狀態(tài)下要高出凸凹模刃口面 0.2~0.5mm 。 [2] 壓邊圈 壓邊圈在模具中起壓料和

32、頂出制件的作用，出件力不達(dá)，但出件平穩(wěn)。 壓邊圈與落料凹模配合采用間隙配合 H8f8,與拉深凸模之間要留單邊間隙 為 0.1~0.2mm 。 [3] 導(dǎo)料銷的安裝： 導(dǎo)料銷是對(duì)條料導(dǎo)向，保證條料正確的送進(jìn)方向。由于條料是從右往左 邊送進(jìn)，導(dǎo)料銷要安放在模具的后側(cè)。 [4] 固定板 上模固定板和下模固定板分別與凸凹模、凸模按一定位置壓入固定，作 為一個(gè)整體安裝在上、下模座上，平面尺寸與凹模、卸料板外形相同。固定 板與凸凹模、凸模均采用過(guò)渡配合 H7m6,在壓入一起后，凸模和凸凹模的下 端面要與固定板一起磨平。固定板基面和壓裝配合面的表面粗糙度為 R a 1.6~0.8 m卩，另一

33、非基準(zhǔn)面可適當(dāng)降低要求。 [5] 墊板 墊板的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳遞的壓力，以降低模座所受的單位 壓力，防止模座被局部壓陷。墊板外形和固定板相同，其厚度一般取 3~10mm 。 墊板的材料為 45鋼，淬火硬度為 43~48HRG墊板上、下表面應(yīng)磨平，表面 粗糙度為 R a 1.6~0.8 m卩，以保證平行度要求。為了便于模具裝配，墊板上 銷釘通過(guò)孔直徑可比銷釘直徑大 0.3~0.5mm。 [6] 該模具采用了彈性卸料板，在裝配時(shí)，要保證它和凸模之間的單邊間隙 (0 .1mm~0.2mm ),卸料板在自由狀態(tài)下應(yīng)高出凸凹模刃口面 0.5~1.0mm., 以便利于卸料。 [7]

34、 模具裝配后要保證間隙合理均勻，落料凹模刃口面要高出拉深凸模工作 端面3mm，保證先落料后拉深。 3.1.4 模具裝配技術(shù)要求 [1] .裝配時(shí)要保證凸凹模間隙均勻一致 .配合間隙符合設(shè)計(jì)要求 ,不允許采用使 凸、凹模變形的方法修正間隙 [2] 推料、卸料機(jī)構(gòu)必須靈活，卸料板和推件塊在沖模開啟狀態(tài)時(shí)，一般應(yīng)突出 凸、凹模表面 0.5~1.0mm. [3] 落料、沖孔的凹模刃口高度，按設(shè)計(jì)要求制造。 [4] 沖模所有活動(dòng)部分應(yīng)平穩(wěn)靈活，各緊固用的螺釘、銷釘不得松動(dòng)，并保證螺 釘和銷釘?shù)亩嗣娌煌怀錾舷履１砻妗? [5] 個(gè)卸料螺釘沉孔深度保證一致，卸料螺釘、頂桿的長(zhǎng)度應(yīng)保證一致。 [6

35、] 拉深凸模的垂直度必須在凸凹模間隙允許的范圍內(nèi)。 [7] 沖模的裝配必須符合模具裝配圖、明細(xì)表及技術(shù)條件的規(guī)定。 第二節(jié)模具的調(diào)試及工作 3.2.1 模具的調(diào)試 模具按圖樣技術(shù)要求加工與裝配后，必須在符合實(shí)際生產(chǎn)條件的環(huán)境中 進(jìn)行試沖壓生產(chǎn)。通過(guò)試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)制造中的缺陷，找出產(chǎn)生原因， 對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理后再進(jìn)行試沖，直到模具能正常工作。 模具調(diào)試的要點(diǎn)： [1] . 模具閉合高度的調(diào)試。模具應(yīng)與沖壓設(shè)備配合好，保證模具應(yīng)有的閉合 高度和開啟度。 [2] . 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)試。導(dǎo)柱、導(dǎo)套要有好的配合精度，保證模具運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、 可靠。 [3] 凸、凹模刃口的調(diào)試。沖裁

36、刃口鋒利，間隙均勻。 [4] . 定位裝置的調(diào)試。定位要準(zhǔn)確、可靠。 [5] . 卸料及出件裝置的調(diào)試。卸料及出件要暢通，不能有卡住的現(xiàn)象。 3.2.2 模具的工作過(guò)程 模具上模部分通過(guò)模柄安裝在壓力機(jī)滑塊上，下模部分通過(guò)螺栓、壓板 安裝在壓力機(jī)的工作臺(tái)面上。模具的下模部分設(shè)有擋料銷和導(dǎo)料銷，用于條 料送進(jìn)時(shí)定位，控制送料步距離。條料送給，上模隨壓力機(jī)的滑塊一起下行， 先完成落料，在拉深。完成一次沖壓后，上模隨壓力機(jī)的滑塊一起上行，壓 邊圈在頂桿的推動(dòng)作用下，將工件從拉深凸模上頂出，使工件隨凸凹模一起 上行，卸料板將卡在凸凹模上的廢料卸下，凸凹模上行一定距離，靠推件塊 的作用將工件從拉深

37、凹模腔中推出。 結(jié)論 這次設(shè)計(jì)已做到尾聲，經(jīng)過(guò)的大量的計(jì)算、設(shè)計(jì)、畫圖，我感到這段時(shí)間雖然 短，但學(xué)習(xí)到的知識(shí)卻并不少。回想剛開始做的時(shí)候的迷茫，手中拿著題目。但 就是不知道該從那里入手，于是開始看看參考書中的一些例子，根據(jù)自己的題目 也開始進(jìn)行慢慢的分析，思路才逐漸的明朗起來(lái)。在設(shè)計(jì)中，需要學(xué)習(xí)的東西很 多，而且需要查閱當(dāng)量的相關(guān)資料。從查閱模具的計(jì)算公式到查閱模具工作零件 的配合精度，再到模具的裝配調(diào)試，都需要一一的認(rèn)真的查閱參考。查閱的過(guò)程 也是我們知識(shí)積累的過(guò)程，在平時(shí)的學(xué)習(xí)中我們都很少去參考相關(guān)的一些資料， 都只拿學(xué)好自己的課本為目的，但這些東西在做設(shè)計(jì)時(shí)才發(fā)現(xiàn)這些知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不 夠

38、的。我相信在這次設(shè)計(jì)中每個(gè)人的專業(yè)水平都上了一個(gè)檔次。這對(duì)我們以后發(fā) 展非常有利。大量的計(jì)算、畫圖是少不了的，每個(gè)人的感覺(jué)都是累，說(shuō)這段時(shí)間 很痛苦難熬，但經(jīng)過(guò)這些之后才逐漸的發(fā)現(xiàn)還有一些成就感在其中。做完設(shè)計(jì)的 同學(xué)都很得意的讓別的同學(xué)瀏覽自己的作品，因?yàn)榇藭r(shí)有很大的成就感。 次我設(shè)計(jì)的為落料拉深復(fù)合模具，現(xiàn)在對(duì)沖裁及拉深模具有最基本的認(rèn)識(shí)， 了解到模具工作零件的尺寸計(jì)算方式，間隙的計(jì)算方式，一些需要配合的零件的 配合精度，工作零件、定位零件、卸料和頂件裝置、連接和固定零件的計(jì)算，模 具中標(biāo)準(zhǔn)零件的選擇。但我們所設(shè)計(jì)的模具只是把參考書中的一些公式和數(shù)據(jù)學(xué) 會(huì)應(yīng)用，沒(méi)有自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，如果要能

39、把自己的設(shè)計(jì)做出成品，可能還要很遠(yuǎn) 的距離，需要自己真正的去實(shí)踐，了解一些模具應(yīng)用中的性能，模具材料的一些 性質(zhì)，如何將模具結(jié)構(gòu)根據(jù)產(chǎn)品的要求做到最合理，最經(jīng)濟(jì)，這些都需要我們一 一的考慮。也就是說(shuō)我們以后要成為一個(gè)優(yōu)秀的模具設(shè)計(jì)人員，我們要付出的還 很多，要走的路還很曲折漫長(zhǎng)。 致謝 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)順利的完成，但回想起來(lái)如果單憑個(gè)人的力量是很難完成 的。首先我要感謝我的老師，是老師們?cè)谄綍r(shí)對(duì)工作的敬業(yè)，對(duì)我們的負(fù)責(zé)，把 自己所知知道的知識(shí)毫不保留的傳授給我們，幫我們打好了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。尤其是 指導(dǎo)我的翟德梅老師，對(duì)我的設(shè)計(jì)仔細(xì)的審查，指導(dǎo)，并指出設(shè)計(jì)中的許多不足 的地方。其次，我感謝許多幫

40、助過(guò)我的同學(xué)，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)中遇到許多棘手的問(wèn)題， 是他們給我許多建議，提供我一些資料，讓我把設(shè)計(jì)做的更完善。這些師長(zhǎng)、同 學(xué)在關(guān)鍵時(shí)給我許多的幫助，我在這里想表示我最真誠(chéng)的謝意。 參考文獻(xiàn) [1] 王孝培主編 . 沖壓手冊(cè) . 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1990 [2] 王同海等 實(shí)用沖壓技術(shù) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1995 [3] 成紅主編 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 北京 電子科技大學(xué)出版社 2000 [4] 史鐵梁主編 冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 [5] 趙孟棟主編 冷沖模設(shè)計(jì)（第 2 版）北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1997 [6] 黃毅宏主編 模具制造工藝 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1986 [7] 高佩福主編 實(shí)用模具制造技術(shù) 北京 中國(guó)輕工業(yè)出版社 1999 [8] 陳孝康等編著 實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè) 北京 中國(guó)輕工業(yè)出版社 2001 [9] 中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)組編 冷沖模設(shè)計(jì)及制造 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 [10] 翟德梅主編 模具制造技術(shù) 河南機(jī)電高等專科學(xué)校自編教材 2001 [11] 劉建超、張寶忠主編 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造 北京 高等教育出版社 2002 [12] 中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)件委員會(huì)編 中國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè) 上海 科學(xué)普 及出版社 1989 [13] 李天佑主編 沖壓圖冊(cè) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1988