126 沖孔落料拉深復(fù)合模,沖孔,落料拉深,復(fù)合 學(xué)校代碼：10410序 號：20055015本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 題目： 沖孔落料拉深復(fù)合模 學(xué) 院： 工 學(xué) 院 姓 名： 黃學(xué)亮 學(xué) 號： 20055015 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 年 級： 機 制 051 指導(dǎo)教師： 吳彥紅 - 1 -- 1 - 二 OO 九 年 五 月沖孔落料拉深復(fù)合模目 錄前言 ·1．設(shè)計課題·········································11．1 設(shè)計任務(wù)書···································22． 工藝方案分析及確定····························32．1 件的工藝分析··································32．2 工藝方案的確定·······························42.3 沖壓件坯料尺寸的確定························42. 4 拉深次數(shù)的確定·····························42.5 排樣的確定·····································53.工藝設(shè)計與計算··································73．1 沖裁的方式與沖壓力的計算···················73.1.1、沖裁方式與沖壓力的計算························73.1.2.力的計算·······································73.1.3、卸料力、推料力和頂件力的計算··················83.1.4、 壓力中心的計沖孔落料拉深復(fù)合模- 1 - 算·······························93．2 計算各主要零件的尺寸·······················93.2.1、計算落料凸、凹模的工作部分的尺寸·············103.2.2、計算拉深凸、凹模的刃口尺寸的確定·············113.2.4、凸凹模選材，熱處理及加工工藝過程·············113.2.5、條料寬度的設(shè)計·······························123.2.6、導(dǎo)料板的導(dǎo)料尺寸為···························143.2.7、推桿的選材，熱處理工藝方案···················153.2.8、工藝方案如下·································153.2.9、模柄的確定···································153.2.10、沖壓設(shè)備的選用······························163.2.11、模具的閉合高度的計算························163.2.12、沖模模架的選用······························163.2.13 導(dǎo)向零件的選擇·····························173.2.14、定位零件的設(shè)計······························183.2.15、推桿與推板的設(shè)計····························183.2.16、壓邊圈的設(shè)計·······························243.2.17、固定方式的確定·····························243.2.18、凸模的固定·································243.2.19、凹模的固定································243.2.20、凸凹模的緊固·······························243.2.21、確定裝配基準(zhǔn)·······························24結(jié)束語 ···········································23參考文獻(xiàn) ·········································24致沖孔落料拉深復(fù)合模- 2 - 謝···············································25前 言隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要，模具已成為現(xiàn)代化不可缺少的工藝裝備，模具設(shè)計是機械專業(yè)一個最重要的教學(xué)環(huán)節(jié),是一門實踐性很強的學(xué)科，是我們對所學(xué)知識的綜合運用，通過對專業(yè)知識的綜合運用，使學(xué)生對模具從設(shè)計到制造的過程有個基本上的了解，為以后的工作及進(jìn)一步學(xué)習(xí)深造打下了堅實的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計的主要目的有兩個：一是讓學(xué)生掌握查閱查資料手冊的能力，能夠熟練的運用CAD進(jìn)行模具設(shè)計。二是掌握模具設(shè)計方法和步驟,了解模具的加工工藝過程。本書是落料沖孔拉深模設(shè)計說明書，結(jié)合模具的設(shè)計和制作，廣泛聽取各位人士的意見，經(jīng)過多次修改和驗證編制而成。為了達(dá)到設(shè)計的規(guī)范化,標(biāo)準(zhǔn)化和合理性，本人通過查閱多方面的資料文獻(xiàn)，力求內(nèi)容簡單扼要，文字順通，層次分明，論述充分。其中附有必要的插圖和數(shù)據(jù)說明。本書在編寫過程中得到了老師的精心指導(dǎo)和同學(xué)們的大力幫助,在此表示衷心的感謝。由于本人是應(yīng)屆畢業(yè)生,理論水平有限，實踐經(jīng)驗不足，書中難免有不當(dāng)和錯誤的地方，敬請各位老師與廣大讀者批評指正。1.2．設(shè)計任務(wù)書設(shè)計工件如圖1.1所示：沖孔落料拉深復(fù)合模- 3 - 圖1.1技術(shù)要求：1. 本產(chǎn)品為落料拉深件，2. 材料為08F，3. 厚度為1mm4. 工件對公差要求不高，5高度為5mm 6. 公差按IT14級制造。7. 工件外觀必須平順，8. 毛邊物等均需去除。模具的總體結(jié)構(gòu)草圖如圖1.2：沖孔落料拉深復(fù)合模- 4 - `圖1.22.工藝方案分析及確定2.1 零件的工藝分析沖裁件的工藝性是指從沖壓工藝方面來衡量設(shè)計是否合理。一般的講，在滿足工件使用要求的條件下，能以最簡單最經(jīng)濟的方法將工件沖制出來，就說明該件的沖壓工藝性好，否則，該件的工藝性就差。當(dāng)然工藝性的好壞是相對的，它直接受到工廠的沖壓技術(shù)水平和設(shè)備條件等因素的影響。以上要求是確定沖壓件的結(jié)構(gòu)，形狀，尺寸等對沖裁件工藝的實應(yīng)性的主要因素。根據(jù)這一要求對該零件進(jìn)行工藝分析。零件尺寸公差無要求，故按IT14 級選取，利用普通沖裁方式可達(dá)到圖樣要求。由于該件外形簡單，形狀規(guī)則，適于沖裁加工。材料為08F，厚度為1mm 沖孔落料拉深復(fù)合模- 5 - 2.2 工藝方案的確定確定方案就是確定沖壓件的工藝路線，主要包括沖壓工序數(shù)，工序的組合和順序等。確定合理的沖裁工藝方案應(yīng)在不同的工藝分析進(jìn)行全面的分析與研究，比較其綜合的經(jīng)濟技術(shù)效果，選擇一個合理的沖壓工藝方案。此副模具為生產(chǎn)該產(chǎn)品的第一道工序即落料拉深所用。產(chǎn)品最終成形還需要拉深模，正是由于考慮到零件拉深工藝的復(fù)雜性，若采取落料拉伸連續(xù)模，雖然、減少了產(chǎn)品的沖壓成形時間，但是模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜且精度要求高，制造周期長，制模成本高，加工也不方便。故不宜采用。該零件屬于中小批量生產(chǎn)，工藝性較好，沖壓件尺寸精度不高，形狀簡單。根據(jù)現(xiàn)有沖模制造條件與沖壓設(shè)備，采用拉深復(fù)合模，模具制造周期短，價格低廉，工人操作安全，方便可靠。2.3 沖壓件坯料尺寸的確定坯料厚度t=1mm,材料為08F，根據(jù)零件尺寸，其相對高度為：03.175??dH根據(jù)零件的相對高度查表無需取修邊余量。坯料的直徑為：D= ??22 56.07.14rhd???依圖d=175mm. r=3mm. H=4.5mm代入公式得： D=193.8mm 2.4 拉深次數(shù)的確定坯料的相對厚度：m= %52.018.93???Dt零件的拉深系數(shù)：m= ..75??查表5-8，零件能一次拉深成形。沖壓件總坯料 mmD8.2.1935???總2.5 排樣的確定在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約金屬和減少廢料具有非常重要的意義，特別是在大批量生產(chǎn)中，較好地確定沖件尺寸和合理排樣是降低成本的有效措施之一。沖孔落料拉深復(fù)合模- 6 - （１） 、沖裁件的排樣排樣是指沖件在條料、帶料或`板料上布置的方法。沖件的合理布置（即材料的經(jīng)濟利用） ，與沖件的外形有很大關(guān)系。根據(jù)不同幾何形狀的沖件，可得出與其相適應(yīng)的排樣類型，而根據(jù)排樣的類型，又可分為少或無工藝余料的排樣與有工藝余料的排樣兩種。（2） 、材料利用率衡量材料經(jīng)濟利用的指標(biāo)是材料利用率。一個進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為η=%10*hBAn（3.1 ）式中　　　　A——沖裁件面積（包括沖出小孔在內(nèi)） （mm 2） ；n——一個進(jìn)距內(nèi)的沖件數(shù)目；B——條料寬度（mm） ；h——進(jìn)距（mm）.一張板料上總的材料利用率η ∑ 為：η∑ = %10*LAN式中　　　　N——一張板料上的沖件總數(shù)目； L——板料長度（mm） ；A——板料寬度（mm） ；（3） 、搭邊排樣時，沖件之間以及沖件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。它的作用是補償定位誤差，保證沖出合格的沖件，以及保證條料有一定剛度，便于送料。搭邊數(shù)值取決于以下因素：①件的尺寸和形狀。②材料的硬度和厚度。③排樣的形式（直排、斜排、對排等） 。④條料的送料方法（是否有側(cè)壓板） 。⑤擋料裝置的形式（包括擋料銷、導(dǎo)料銷和定距側(cè)刃等的形式） 。搭邊值一般是由經(jīng)驗再經(jīng)過簡單計算確定的。查表3—14得搭邊值： a=1.2mm, a 1=1.0mm 　　?。ā础蠢錄_模具設(shè)計指導(dǎo)〉 〉 ）計算得：步距S=D+ 228.8+1=229.8mm?1a條料寬度：B=D+2a=228.8+2 1.2=231.2mm?板料擬訂選用： 30?當(dāng)采用橫排時：裁板條數(shù)： mn98.012.3/1余?每條個數(shù)： ??35402余?沖孔落料拉深復(fù)合模- 7 - 每板總個數(shù)： 個4821??n板的利用率： %.6530.4.8??當(dāng)采用縱排時：裁板條數(shù)： mn3.042.1/1余?每條個數(shù)： ??589302 余?每板總個數(shù)： 個521?板的利用率： %.7304..5???通過以上分析和計算得出采用橫排的利用率高。故采用橫排沖裁。以圖2.1的排樣形式為最佳方案。`圖2.13. 工藝設(shè)計與計算沖孔落料拉深復(fù)合模- 8 - 3.1 沖裁方式與沖壓力的計算3.1.1、沖裁方式與沖壓力的計算：當(dāng)一次沖裁完成以后，為了能夠順利地進(jìn)行下一次沖裁，必須適時的解決出件、卸料及排除廢料等問題。選取的沖裁方式不同時，出件、卸料及排除廢料的形式也就不同。因此沖裁方式將直接決定沖裁模的結(jié)構(gòu)形式，并影響沖裁件的質(zhì)量。根據(jù)不產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和工藝性能，本副模具頂板式順出件結(jié)構(gòu)。由于本模具采用順出件式模具沖裁，省去校平工序，既可滿足工件對平面度的要求，有能保證安全生產(chǎn)。3.1.2.力的計算計算沖裁力的目的是為了確定壓力機的額定壓力，因此要計算最大沖裁力。則沖裁力可按下式計算：F=AΓ (3.1)式中，A為剪切斷面面積，Γ為板料的抗剪強度?？紤]到刃口的磨損、間隙的波動、材料力學(xué)性能的變化、板料厚度的偏差等因素的影響，可取安全系數(shù)為1.3，并取抗剪強度τ為抗拉強度σ b的0.8倍，于是在生產(chǎn)中沖裁力便可按下式計算：F=LTσb （3.2）式中 L -——沖裁輪廓的總長度 (mm);t_______板料厚度(mm);σb ______板料的抗拉強度(MPa) 。經(jīng)查的取σb=325 （沖壓工藝與模具設(shè)計）F=718.4×1.×325=215520N 3.1.3、卸料力、推料力和頂件力的計算由于影響卸料力、推加力和頂件力的因素很多，根本無法準(zhǔn)確計算。在生產(chǎn)中均采用下列經(jīng)驗公式計算：沖孔落料拉深復(fù)合模- 9 - FQ1=K1F (N) （3.3）FQ2=K2nF (N) （3.4）FQ3=K3F (N) （3.5）式中 FQ1、 FQ2、FQ3——分別為卸料力、推加力和頂件力；K1 、K2 、K3——分別為卸料力系數(shù)、推加力系數(shù)和頂件力系數(shù)，其值見表1-1n——同時卡在凹模孔內(nèi)的工件或廢料數(shù)，n=h/t h為凹模直刃高度，t 為板厚；F——沖裁力（ N） ，按式（3.1）計算。表3.1如表3.1材料種類 板料厚度/mm K1 K2 K3鋼~0.1>0.1~0.5>0.5~2.5>2.5~6.5>6.50.06~0.0750.045~0.0550.04~0.05~0.03~0.040.02~0.030.10.0650.0500.0450.0250.140.080.060.050.03黃銅、紫銅0.02~0.06 0.03~0.09鋁、鋁合金0.025~0.08 0.03~0.07查得K1=0.04 K2=0.05 K3=0.06卸料力FQ1=K1F=215520×0.04=8620.8N推件力FQ2=K2nF=215520×0.050×2=9900×2=21552NFQ3=K3F=0.06×215520=12931.2N沖孔落料拉深復(fù)合模- 10 - 3.1.4、 壓力中心的計算因為此圖形為對稱圖形,固它的壓力中心即重心就是此圖形的 對稱中心,即X=105mm,Y=0.53.1.5、 各工序壓力的計算拉深力：F=3.14d1tkσb=3.14×175×1×195×0.79= N4107.8?d:工序件直徑 t:板料厚度。查表得工件材料08的抗拉強度拉 深 材 料 的 抗 拉 強 度:b?修 正 系 數(shù)?1K MPb195??壓料力：????PrdDFAY224????=0.84 N410?: 凹模圓角半徑??mtdrA5.38.0???Ar小孔沖孔力： bKLTF?6沖= N6103.07.14. ??= N05小孔沖孔模卸料力： FKX?卸= 410.5?= N20小孔沖孔模推件力： nKF?推= 41.5?沖孔落料拉深復(fù)合模- 11 - = N4105.?大孔沖孔力： bKLTF??沖= N6103.048.3. ?= N18?小孔沖孔模卸料力： FKX?卸= 4108.= N72?小孔沖孔模推件力： nKF?推= 4108.5= N?3.1.6、壓力機的選用終上計算所知，因為選用的是彈性卸料結(jié)構(gòu)，所以總壓力為各壓力的總和。其中包括卸料力。故F =總 KFPYD301??在考慮各因素后，取安全系數(shù)0.7左右。3.2.計算各主要零件的尺寸3.2.1、計算落料凸、凹模的工作部分的尺寸 凸、凹模間隙值的確定：凸、凹模間隙對沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度、模具壽命以及沖裁力、卸料力、推件力等有較大的影響,所以應(yīng)選擇合理的間隙。沖裁間隙主要按制件質(zhì)量要求，根據(jù)經(jīng)驗數(shù)字來采用，此工件的公差要求不高，可采用較大公差。查表2-9得 Zmin=0.105mmZmax=0.135mm非圓形比圓形間隙大，對于沖件精度低于IT14級，斷面無特殊要求的沖件，所以沖孔落料拉深復(fù)合模- 12 - 取 Z=0.120mm（１）考慮落料和沖孔的區(qū)別，落料前的尺寸處決于模，用減小凸模尺寸來保證合理間隙。（２）刃口的磨損對沖件尺寸的影響，凸凹模應(yīng)取接盡沖裁件的最大極限尺寸。① 落料時 由《冷沖模設(shè)計手冊》[2]查得 〈〈互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)〉 〉[4]查得 落料凸模與凹模的基本尺寸相同，基本尺寸為228.8mm 保證雙面間隙為0.12 考慮本成品零件的結(jié)構(gòu)形狀,本凹模采用圓形局凹模,其材料和凸模一樣為T10A,熱處理的硬度為58-- 2HRC內(nèi)形尺寸即半成品的外形.外徑D=240mm. 內(nèi)徑d=228.8mm. 長度L=60. 刃口長度l=6mm凹模的計算公式：d=?????40maxD??03.412.0858.2????X=0.5 -沖裁件制造公差落料凹模如圖3.1：圖3.1沖孔落料拉深復(fù)合模- 13 - 3.2.2、計算拉深凸、凹模的刃口尺寸的確定按拉深未注公差尺寸的極限偏差考慮，并標(biāo)注外形尺寸，故拉深 的尺寸為 m074.15?拉深時的單邊隙的確定Z=（1~1.1）t=1~1.1mm 取Z=1mm拉深時的工作部分尺寸的確定凹模的尺寸： ??AxDA?????0ma2= 08.745.17?=175.185 08.?.016?AD查表5—26 系數(shù)x=0.75.5T?.8A拉深凹模如圖所示：圖3.2凸模的尺寸：??0max22TZDT????沖孔落料拉深復(fù)合模- 14 - =??05.1274.50.17???= .8305.16??TD拉深凸模如圖所示：3.2.3 沖孔凹.凸模刃口尺寸的計算沖孔模間隙： mZ135.0ax?mZ105.in???2.4iax??T?86.minA大孔凸凹模尺寸： ????012.0in 745.1????????TxdT?= mm 02.37148??AZTA??min沖孔落料拉深復(fù)合模- 15 - = mm 018.475?小孔凸凹模尺寸： mdT012.3??mm8.?A3.2.4、凸凹模選材，熱處理及加工工藝過程該零件是完成制件外形和拉深的工作零件，內(nèi)表面的加工用實配法。保證雙面間隙為0.01mm 之間。該零件的形狀簡單，外成形表面精加工可以采用電火花線切割，成形磨削，連續(xù)磨削的方法.根據(jù)一般的工廠的加工設(shè)備條件，可以采用以下兩個方案：① 備料——鍛造——退火——銑各面——磨側(cè)面及上下表面——鉗工劃線 ——熱處理——研磨內(nèi)孔——成形磨削外形。② 備料——鍛造——退火——銑各面——磨側(cè)面及上下表面——鉗工作穿絲孔——電火花線切內(nèi)外形。③ 從以上兩方案來看，方案一要經(jīng)濟一些，但熱處理變形要比方案要大一點。方案二顯然變形小一點，但在電火花時價格昂貴，為采用節(jié)省模具的制造成本。固方案一要好多了。3.2.5、條料寬度的設(shè)計B=[D+2△ +C1]0△=[80+1.2+0.2]0-△=81.40-0.12D------工件橫向尺寸△------ 條料寬度的公差c1-----條料與導(dǎo)料的單面間隙3.2.6、導(dǎo)料板的導(dǎo)料尺寸為B1+C1=D+2(△+C1)=80+2(0.6+0.2)沖孔落料拉深復(fù)合模- 16 - =80.8mm材料的利用率η=A/B*100%=360*80/81.4*363=97.5%由于送料時條料沿兩個導(dǎo)料銷進(jìn)行導(dǎo)料由擋料銷定距3.2.7、推桿的選材，熱處理工藝方案根據(jù)《冷沖壓設(shè)計手冊》 [2]一般用途的推桿的 材料選擇45鋼。他是一種優(yōu)質(zhì)碳素鋼。含磷比較少，非金屬雜質(zhì)比較少。鋼的品質(zhì)較高。它須調(diào)質(zhì)處理后使用，調(diào)質(zhì)處理后具有良好的綜合力學(xué)性能，即具有較高的的刃性和塑性，焊接性能也好。固采用此鋼比較好。3.2.8、工藝方案如下:備料——鍛造———銑——平磨工藝過程如表3.2 表3.2敘號 工序名稱 工序的主要內(nèi)容1 下料 鋸下料(Φ56*30mm)2 鍛造 鍛造(Φ22*36mm)3 銑 銑各側(cè)面面及上下表面4 平磨 平磨上下表面沖孔落料拉深復(fù)合模- 17 - 3.2.9、模柄的確定如圖3.5如圖3.5通過查找手冊確定選用凸緣式模柄，查表2-37《中國模具設(shè)計大典》模柄的尺寸如下d=85mm極限扁差0.5,-0.5 L=140mm 3.2.10、沖壓設(shè)備的選用壓力機對模具壽命的影響也不容被忽視。壓力機在不加載狀態(tài)下的精度稱為靜精度，加載狀態(tài)下的精度稱為動精度。當(dāng)壓力機的動精度不好時，就等于和精度不好的壓力機進(jìn)行沖壓加工。由于測量動精度很困難，目前還沒有壓力機動精度的標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)廠家也只保證壓力機的靜精度。因此壓力機的動精度沖孔落料拉深復(fù)合模- 18 - 一般只能根據(jù)其靜精度的好壞、框架結(jié)構(gòu)形式和尺寸以及對壓力機生產(chǎn)廠家的信任程度來推斷。根據(jù)以上原因和總的沖裁力必須小于或等于壓力機的公稱壓力，故選壓力機型號為J23-40其技術(shù) 規(guī)格如下:1.公稱壓力400KN2.標(biāo)準(zhǔn)行程次數(shù)65次/分3.滑塊行程140mm4.滑塊中心到機身的距離為100mm5.工作臺尺寸：460mm×700mm6.最大閉合高度265mm7.模柄孔尺寸φ85×140mm8.工作臺板厚65 mm 3.2.11、模具的閉合高度的計算沖模的閉合高度是指滑塊在下死點即模具在最低工作位置時，上模座上平面與下模座下平面之間的距離 H。 沖模的閉合高度必須與壓力機的裝模高度相適應(yīng)。壓機的裝模高度 是指滑塊在下死點位置時，滑塊下端面至墊板上平面間的距離。當(dāng)連桿調(diào)至最短時為壓機的最大裝模高度 Hmax；連桿調(diào)至最長時為為最小裝模高度 Hmin。沖模的閉合高度 H應(yīng)介于壓機的最大裝模高度 Hmax之間，其關(guān)系為：Hmax-5mm≥H≥Hmin+10mm 645>H>560如果沖模的閉合高度大于壓機最大裝模高度時，沖不能在該壓力機上使用。反之小于壓力機最小裝模高度時，可加經(jīng)過磨平的墊板。沖模的其它外形結(jié)構(gòu)尺寸也必須和壓力機相適應(yīng)，如模具外形輪廓平面尺寸與壓力機墊板、滑塊底面尺寸，模柄與模柄孔尺寸，下模緩沖器平面尺寸與壓力機墊板孔尺寸等都必須相適應(yīng)，以便模具能正確安裝和正常使用。沖孔落料拉深復(fù)合模- 19 - 3.2.12、沖模模架的選用隨著冷沖壓技術(shù)的發(fā)展和新型模具材料的出現(xiàn)，模具結(jié)構(gòu)也發(fā)生了一定的變化，雖然模具的結(jié)構(gòu)類型很多，但對其基本要求是一致的。即不僅能沖出合格的零件，適應(yīng)生產(chǎn)批量的需要，而且要求操作方便，生產(chǎn)安全、壽命長、成本低，以及制造和維修方便。隨著冷沖模國家標(biāo)準(zhǔn)實施以來，在設(shè)計模具時對沖模模架的選擇一般都是按國家標(biāo)準(zhǔn)來選的。 一般根據(jù)凹模，定位和卸料裝制的平面布置，來選擇模座位的形狀和尺寸。模座外形尺寸應(yīng)比凹模相應(yīng)尺寸大40~70 。查《模具中國模具設(shè)計手冊》為了便宜安裝采用對角式導(dǎo)柱模架。其上模座尺寸為500×315×55凹模周界L=500mm,B=315mm, 厚度=55mm的對角上模座。材料：HT200 技術(shù)條件：按JB/T2855.1的規(guī)定其他尺寸在表22.4-12沖孔落料拉深復(fù)合模- 20 - 其下模座尺寸為500×315×60沖孔落料拉深復(fù)合模- 21 - 凹模周界L=500mm,B=315mm,厚度=60mm的對角模座。材料：HT200 技術(shù)條件：按JB/T2855.2的規(guī)定其他尺寸可查表22.4-13沖孔落料拉深復(fù)合模- 22 - 3.2.13 導(dǎo)向零件的選擇根據(jù)設(shè)計及其成本的考慮，本設(shè)計采用在中，小型模具中應(yīng)用最廣的滑動導(dǎo)向副結(jié)構(gòu)。其布置形式采用對角導(dǎo)柱形式?；瑒訉?dǎo)向副主要有導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成。導(dǎo)套和上模座采用H7/r6過盈配合，導(dǎo)套孔與導(dǎo)套柱間采用H6/h5.H7/h6的間隙配合。為使導(dǎo)套內(nèi)便于儲油并經(jīng)常保持摩擦副潤滑，導(dǎo)內(nèi)孔開有油槽。導(dǎo)套,導(dǎo)柱均有國家標(biāo)準(zhǔn)，國標(biāo)中對導(dǎo)套，導(dǎo)柱的尺寸，材料，表面質(zhì)量等都有相應(yīng)的規(guī)定。本設(shè)計采A型導(dǎo)柱和A導(dǎo)套。直徑d=50 mm,公差帶h6,長度L=650mm.的A型導(dǎo)柱：016.?沖孔落料拉深復(fù)合模- 23 - 導(dǎo)套采用A型導(dǎo)套。D(r6)=62mm b=1mm a=2mm技術(shù)條件：按JB/T8070-1995規(guī)定沖孔落料拉深復(fù)合模- 24 - 3.2.14、定位零件的設(shè)計本副模具用擋料螺栓來定位的。它的主要目的是用來控制送料步距。查表8——33 《冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)》螺紋規(guī)格 d=M12公稱長度l=80mm 標(biāo)記為GB 5782 --- 86-m12*80其他尺寸如下d=d+1-2c/50 mm c=1.2mmd1=8.6mm3.2.15、推桿與推板的設(shè)計為了便于裝在上模內(nèi)，本副模具采用剛性推件裝置。同時采用圓柱形推板，推板的直徑大約設(shè)計為20mm，推板的長度大約為70mm推板的形式很多，為保證凸模的支承剛度和強度，該模具推板的形狀設(shè)計為梅花形狀的，且各部分的尺寸如推板的零件圖沖孔落料拉深復(fù)合模- 25 - 3.2.16、壓邊圈的設(shè)計壓邊裝置的類型為剛性壓邊裝置，并采用壓料限位裝制限位距為s=（0.8~0.9）mm取1.2mm根據(jù)《冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)》 ，其材料選用，它是一種滾動軸承鋼。 ，能夠保證零件具有較高的強度GCr15。3.2.17、固定方式的確定模柄采用圓式，鑲嵌在上模座上而上模座則與墊板，凹模固定板用螺栓與銷釘緊固。打桿由螺母5瑣緊。3.2.18、凸模的固定本模具采用凸臺式凸模，凸臺鑲嵌在凸模固定板上，而凸模固定板用螺栓與銷釘緊固在下模座上3.2.19、凹模的固定凹模與固定板以及下模座用銷釘緊固3.2.20、凸凹模的緊固因為凸凹模兩端都設(shè)計成臺階式鑲嵌在凹模1與拉深凹模內(nèi)。3.2.21、確定裝配基準(zhǔn)1. 落料，拉深應(yīng)以沖材凸凹模為裝配基準(zhǔn)件。首先確定凸凹模在模架中的位置，安裝凸凹模組件，確定凸凹組件在下模座的位置，然后用平行板將凸凹模和下模座夾緊。沖裁模具材料的選?。嚎刹椤独錄_壓模具設(shè)計指導(dǎo)》表8-8和8-9：凸模的材料為T10A，凹模的材料為T10A，熱處理硬度為58-62HRC，墊板、凸模固定板、凹模固定板的材料的45號鋼，熱處理硬度為HRC43-48 。沖裁模的常用配合：2 、H7/h6的間隙定位配合，導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合。沖孔落料拉深復(fù)合模- 26 - 3 、H7/r6 的過度配合，用于較高的定位，凸模與固定板的配合，導(dǎo)套與模座，導(dǎo)套與固定板，模柄與模座的配合。4 、H7/m6的過度配合，能以最好的定位精度滿足零件的剛性和定位要求，凸模的固定導(dǎo)套與模座的固定、導(dǎo)柱與固定板的固定。沖孔落料拉深復(fù)合模- 27 - 結(jié)束語通過這次模具設(shè)計，本人在多方面都有所提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計，綜合運用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際知識進(jìn)行一次冷沖壓模具設(shè)計工作的實際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨立工作能力，鞏固與擴充了冷沖壓模具設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設(shè)計的基本的模具技能懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨立思考的能力也有了提高。在這次設(shè)計過程中，體現(xiàn)出自己單獨設(shè)計模具的能力以及綜合運用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補。在此感謝我的導(dǎo)師,吳彥紅. 他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。由于本人的設(shè)計能力有限，在設(shè)計過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老師們多多指教,我十分的樂意接受你們的批評與指正，本人將萬分感謝。參 考 文 獻(xiàn)[1] 《冷沖模設(shè)計》———丁松聚主編-——北京機械工業(yè)出版社[2] 《冷沖壓模具設(shè)計手冊》——— 丁松聚主編———機械工業(yè)出版社沖孔落料拉深復(fù)合模- 28 - [3] 《典型零件模具圖冊》——— 陳曉華———機械工業(yè)出版社[4] 《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》------長沙——湖南大學(xué)出版社——1998.10[5] 《金屬材料及熱處理》———丁仁亮主編————北京機械工業(yè)出版社[6] 《機械制圖》教科書 李澄等主編 高等教育出版社[7]　 《模具制造工藝》教科書 華北航天工業(yè)學(xué)院孫鳳勤主編　機械工業(yè)出版社 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計,落料沖孔拉深復(fù)合模設(shè)計 指導(dǎo)老師：吳彥紅 工學(xué)院 機制051班 黃學(xué)亮,設(shè)計任務(wù),設(shè)計一副生產(chǎn)觀察窗的復(fù)合模具 材料選用08F 工件件尺寸如下圖：,設(shè)計思路,一、對沖件進(jìn)行工藝性分析 二、確定工藝方案 三、對模具結(jié)構(gòu)及相關(guān)尺寸進(jìn)行設(shè)計 四、繪制模具總裝配圖,,,,,總裝配圖,,,工藝分析,零件尺寸公差無要求，故按IT14 級選取，利用普通沖裁方式可達(dá)到圖樣要求。由于該件外形簡單，形狀規(guī)則，適于沖裁加工。材料為08F，厚度為1mm,,工藝方案,該零件屬于中小批量生產(chǎn)，工藝性較好，沖壓件尺寸精度不高，形狀簡單。根據(jù)現(xiàn)有沖模制造條件與沖壓設(shè)備，采用拉深復(fù)合模，模具制造周期短，價格低廉，工人操作安全，方便可靠。,,模具結(jié)構(gòu)及尺寸計算,排樣及板料的選用 沖壓力的計算 主要工作零件的設(shè)計 其他零件的設(shè)計,,,,,排樣及板料的選用,條料：落料 板料規(guī)格：1mm×460mm×930mm 材料的利用率為： η＝71.2%,,,,沖壓力的計算,,在考慮各因素后，取安全系數(shù)0.7左右,壓力機：J23-40,1.公稱壓力400KN 2.標(biāo)準(zhǔn)行程次數(shù)65次/分 3.滑塊行程140mm 4.滑塊中心到機身的距離為100mm 5.工作臺尺寸：460mm×700mm 6.最大閉合高度265mm 7.模柄孔尺寸φ90×140 8.工作臺板厚65 mm,,工作零件的設(shè)計,凸模的設(shè)計 凹模的設(shè)計 模架的選用,凸模的設(shè)計,凸模刃口尺寸計算 刃口尺寸Dp=148mm 長度H=110mm 材料：Cr12,凹凸模組合的設(shè)計,計算出高度 Ｈ0=250mm 材料：Cr12 右圖為：凸凹模組合,凹凸模組合,,一般根據(jù)凹模，定位和卸料裝制的平面布置，來選擇模座位的形狀和尺寸。模座外形尺寸應(yīng)比凹模相應(yīng)尺寸大40~70。為了便宜安裝采用對角式導(dǎo)柱模架。,為了更好的展示模具的總體結(jié)構(gòu)，我們對模具采取爆炸視圖,,其他零件的設(shè)計及選用,凸模固定板：500mm×310mm ×50mm 墊板：500mm×300mm ×20mm 模架：GB/T2855.1-1990 模柄：JB/T7646.1-1994 導(dǎo)柱/導(dǎo)套：GB/T2861.1/GB/T2861.6 卸料螺釘：GB/T 3098.3-2000,,結(jié)束語,畢業(yè)設(shè)計使我受益匪淺，和同學(xué)們的互相探討，互相幫助使我感受到集體的力量，團隊合作的精神。 在此，感謝指導(dǎo)吳彥紅老師對我的悉心指導(dǎo)！使我學(xué)習(xí)到許多新的知識。,謝謝！,衷心祝愿各位老師 工作順利、 生活愉快！,,學(xué)校代碼：10410序 號：20055015本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 題目： 沖孔落料拉深復(fù)合模 學(xué) 院： 工 學(xué) 院 姓 名： 黃學(xué)亮 學(xué) 號： 20055015 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 年 級： 機 制 051 指導(dǎo)教師： 吳彥紅 - 1 -- 1 - 二 OO 九 年 五 月沖孔落料拉深復(fù)合模目 錄前言 ·1．設(shè)計課題·········································11．1 設(shè)計任務(wù)書···································22． 工藝方案分析及確定····························32．1 件的工藝分析··································32．2 工藝方案的確定·······························42.3 沖壓件坯料尺寸的確定························42. 4 拉深次數(shù)的確定·····························42.5 排樣的確定·····································53.工藝設(shè)計與計算··································73．1 沖裁的方式與沖壓力的計算···················73.1.1、沖裁方式與沖壓力的計算························73.1.2.力的計算·······································73.1.3、卸料力、推料力和頂件力的計算··················83.1.4、 壓力中心的計沖孔落料拉深復(fù)合模- 1 - 算·······························93．2 計算各主要零件的尺寸·······················93.2.1、計算落料凸、凹模的工作部分的尺寸·············103.2.2、計算拉深凸、凹模的刃口尺寸的確定·············113.2.4、凸凹模選材，熱處理及加工工藝過程·············113.2.5、條料寬度的設(shè)計·······························123.2.6、導(dǎo)料板的導(dǎo)料尺寸為···························143.2.7、推桿的選材，熱處理工藝方案···················153.2.8、工藝方案如下·································153.2.9、模柄的確定···································153.2.10、沖壓設(shè)備的選用······························163.2.11、模具的閉合高度的計算························163.2.12、沖模模架的選用······························163.2.13 導(dǎo)向零件的選擇·····························173.2.14、定位零件的設(shè)計······························183.2.15、推桿與推板的設(shè)計····························183.2.16、壓邊圈的設(shè)計·······························243.2.17、固定方式的確定·····························243.2.18、凸模的固定·································243.2.19、凹模的固定································243.2.20、凸凹模的緊固·······························243.2.21、確定裝配基準(zhǔn)·······························24結(jié)束語 ···········································23參考文獻(xiàn) ·········································24致沖孔落料拉深復(fù)合模- 2 - 謝···············································25前 言隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要，模具已成為現(xiàn)代化不可缺少的工藝裝備，模具設(shè)計是機械專業(yè)一個最重要的教學(xué)環(huán)節(jié),是一門實踐性很強的學(xué)科，是我們對所學(xué)知識的綜合運用，通過對專業(yè)知識的綜合運用，使學(xué)生對模具從設(shè)計到制造的過程有個基本上的了解，為以后的工作及進(jìn)一步學(xué)習(xí)深造打下了堅實的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計的主要目的有兩個：一是讓學(xué)生掌握查閱查資料手冊的能力，能夠熟練的運用CAD進(jìn)行模具設(shè)計。二是掌握模具設(shè)計方法和步驟,了解模具的加工工藝過程。本書是落料沖孔拉深模設(shè)計說明書，結(jié)合模具的設(shè)計和制作，廣泛聽取各位人士的意見，經(jīng)過多次修改和驗證編制而成。為了達(dá)到設(shè)計的規(guī)范化,標(biāo)準(zhǔn)化和合理性，本人通過查閱多方面的資料文獻(xiàn)，力求內(nèi)容簡單扼要，文字順通，層次分明，論述充分。其中附有必要的插圖和數(shù)據(jù)說明。本書在編寫過程中得到了老師的精心指導(dǎo)和同學(xué)們的大力幫助,在此表示衷心的感謝。由于本人是應(yīng)屆畢業(yè)生,理論水平有限，實踐經(jīng)驗不足，書中難免有不當(dāng)和錯誤的地方，敬請各位老師與廣大讀者批評指正。1.2．設(shè)計任務(wù)書設(shè)計工件如圖1.1所示：沖孔落料拉深復(fù)合模- 3 - 圖1.1技術(shù)要求：1. 本產(chǎn)品為落料拉深件，2. 材料為08F，3. 厚度為1mm4. 工件對公差要求不高，5高度為5mm 6. 公差按IT14級制造。7. 工件外觀必須平順，8. 毛邊物等均需去除。模具的總體結(jié)構(gòu)草圖如圖1.2：沖孔落料拉深復(fù)合模- 4 - `圖1.22.工藝方案分析及確定2.1 零件的工藝分析沖裁件的工藝性是指從沖壓工藝方面來衡量設(shè)計是否合理。一般的講，在滿足工件使用要求的條件下，能以最簡單最經(jīng)濟的方法將工件沖制出來，就說明該件的沖壓工藝性好，否則，該件的工藝性就差。當(dāng)然工藝性的好壞是相對的，它直接受到工廠的沖壓技術(shù)水平和設(shè)備條件等因素的影響。以上要求是確定沖壓件的結(jié)構(gòu)，形狀，尺寸等對沖裁件工藝的實應(yīng)性的主要因素。根據(jù)這一要求對該零件進(jìn)行工藝分析。零件尺寸公差無要求，故按IT14 級選取，利用普通沖裁方式可達(dá)到圖樣要求。由于該件外形簡單，形狀規(guī)則，適于沖裁加工。材料為08F，厚度為1mm 沖孔落料拉深復(fù)合模- 5 - 2.2 工藝方案的確定確定方案就是確定沖壓件的工藝路線，主要包括沖壓工序數(shù)，工序的組合和順序等。確定合理的沖裁工藝方案應(yīng)在不同的工藝分析進(jìn)行全面的分析與研究，比較其綜合的經(jīng)濟技術(shù)效果，選擇一個合理的沖壓工藝方案。此副模具為生產(chǎn)該產(chǎn)品的第一道工序即落料拉深所用。產(chǎn)品最終成形還需要拉深模，正是由于考慮到零件拉深工藝的復(fù)雜性，若采取落料拉伸連續(xù)模，雖然、減少了產(chǎn)品的沖壓成形時間，但是模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜且精度要求高，制造周期長，制模成本高，加工也不方便。故不宜采用。該零件屬于中小批量生產(chǎn)，工藝性較好，沖壓件尺寸精度不高，形狀簡單。根據(jù)現(xiàn)有沖模制造條件與沖壓設(shè)備，采用拉深復(fù)合模，模具制造周期短，價格低廉，工人操作安全，方便可靠。2.3 沖壓件坯料尺寸的確定坯料厚度t=1mm,材料為08F，根據(jù)零件尺寸，其相對高度為：03.175??dH根據(jù)零件的相對高度查表無需取修邊余量。坯料的直徑為：D= ??22 56.07.14rhd???依圖d=175mm. r=3mm. H=4.5mm代入公式得： D=193.8mm 2.4 拉深次數(shù)的確定坯料的相對厚度：m= %52.018.93???Dt零件的拉深系數(shù)：m= ..75??查表5-8，零件能一次拉深成形。沖壓件總坯料 mmD8.2.1935???總2.5 排樣的確定在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約金屬和減少廢料具有非常重要的意義，特別是在大批量生產(chǎn)中，較好地確定沖件尺寸和合理排樣是降低成本的有效措施之一。沖孔落料拉深復(fù)合模- 6 - （１） 、沖裁件的排樣排樣是指沖件在條料、帶料或`板料上布置的方法。沖件的合理布置（即材料的經(jīng)濟利用） ，與沖件的外形有很大關(guān)系。根據(jù)不同幾何形狀的沖件，可得出與其相適應(yīng)的排樣類型，而根據(jù)排樣的類型，又可分為少或無工藝余料的排樣與有工藝余料的排樣兩種。（2） 、材料利用率衡量材料經(jīng)濟利用的指標(biāo)是材料利用率。一個進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為η=%10*hBAn（3.1 ）式中　　　　A——沖裁件面積（包括沖出小孔在內(nèi)） （mm 2） ；n——一個進(jìn)距內(nèi)的沖件數(shù)目；B——條料寬度（mm） ；h——進(jìn)距（mm）.一張板料上總的材料利用率η ∑ 為：η∑ = %10*LAN式中　　　　N——一張板料上的沖件總數(shù)目； L——板料長度（mm） ；A——板料寬度（mm） ；（3） 、搭邊排樣時，沖件之間以及沖件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。它的作用是補償定位誤差，保證沖出合格的沖件，以及保證條料有一定剛度，便于送料。搭邊數(shù)值取決于以下因素：①件的尺寸和形狀。②材料的硬度和厚度。③排樣的形式（直排、斜排、對排等） 。④條料的送料方法（是否有側(cè)壓板） 。⑤擋料裝置的形式（包括擋料銷、導(dǎo)料銷和定距側(cè)刃等的形式） 。搭邊值一般是由經(jīng)驗再經(jīng)過簡單計算確定的。查表3—14得搭邊值： a=1.2mm, a 1=1.0mm 　　　（〈〈冷沖模具設(shè)計指導(dǎo)〉 〉 ）計算得：步距S=D+ 228.8+1=229.8mm?1a條料寬度：B=D+2a=228.8+2 1.2=231.2mm?板料擬訂選用： 30?當(dāng)采用橫排時：裁板條數(shù)： mn98.012.3/1余?每條個數(shù)： ??35402余?沖孔落料拉深復(fù)合模- 7 - 每板總個數(shù)： 個4821??n板的利用率： %.6530.4.8??當(dāng)采用縱排時：裁板條數(shù)： mn3.042.1/1余?每條個數(shù)： ??589302 余?每板總個數(shù)： 個521?板的利用率： %.7304..5???通過以上分析和計算得出采用橫排的利用率高。故采用橫排沖裁。以圖2.1的排樣形式為最佳方案。`圖2.13. 工藝設(shè)計與計算沖孔落料拉深復(fù)合模- 8 - 3.1 沖裁方式與沖壓力的計算3.1.1、沖裁方式與沖壓力的計算：當(dāng)一次沖裁完成以后，為了能夠順利地進(jìn)行下一次沖裁，必須適時的解決出件、卸料及排除廢料等問題。選取的沖裁方式不同時，出件、卸料及排除廢料的形式也就不同。因此沖裁方式將直接決定沖裁模的結(jié)構(gòu)形式，并影響沖裁件的質(zhì)量。根據(jù)不產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和工藝性能，本副模具頂板式順出件結(jié)構(gòu)。由于本模具采用順出件式模具沖裁，省去校平工序，既可滿足工件對平面度的要求，有能保證安全生產(chǎn)。3.1.2.力的計算計算沖裁力的目的是為了確定壓力機的額定壓力，因此要計算最大沖裁力。則沖裁力可按下式計算：F=AΓ (3.1)式中，A為剪切斷面面積，Γ為板料的抗剪強度。考慮到刃口的磨損、間隙的波動、材料力學(xué)性能的變化、板料厚度的偏差等因素的影響，可取安全系數(shù)為1.3，并取抗剪強度τ為抗拉強度σ b的0.8倍，于是在生產(chǎn)中沖裁力便可按下式計算：F=LTσb （3.2）式中 L -——沖裁輪廓的總長度 (mm);t_______板料厚度(mm);σb ______板料的抗拉強度(MPa) 。經(jīng)查的取σb=325 （沖壓工藝與模具設(shè)計）F=718.4×1.×325=215520N 3.1.3、卸料力、推料力和頂件力的計算由于影響卸料力、推加力和頂件力的因素很多，根本無法準(zhǔn)確計算。在生產(chǎn)中均采用下列經(jīng)驗公式計算：沖孔落料拉深復(fù)合模- 9 - FQ1=K1F (N) （3.3）FQ2=K2nF (N) （3.4）FQ3=K3F (N) （3.5）式中 FQ1、 FQ2、FQ3——分別為卸料力、推加力和頂件力；K1 、K2 、K3——分別為卸料力系數(shù)、推加力系數(shù)和頂件力系數(shù)，其值見表1-1n——同時卡在凹模孔內(nèi)的工件或廢料數(shù)，n=h/t h為凹模直刃高度，t 為板厚；F——沖裁力（ N） ，按式（3.1）計算。表3.1如表3.1材料種類 板料厚度/mm K1 K2 K3鋼~0.1>0.1~0.5>0.5~2.5>2.5~6.5>6.50.06~0.0750.045~0.0550.04~0.05~0.03~0.040.02~0.030.10.0650.0500.0450.0250.140.080.060.050.03黃銅、紫銅0.02~0.06 0.03~0.09鋁、鋁合金0.025~0.08 0.03~0.07查得K1=0.04 K2=0.05 K3=0.06卸料力FQ1=K1F=215520×0.04=8620.8N推件力FQ2=K2nF=215520×0.050×2=9900×2=21552NFQ3=K3F=0.06×215520=12931.2N沖孔落料拉深復(fù)合模- 10 - 3.1.4、 壓力中心的計算因為此圖形為對稱圖形,固它的壓力中心即重心就是此圖形的 對稱中心,即X=105mm,Y=0.53.1.5、 各工序壓力的計算拉深力：F=3.14d1tkσb=3.14×175×1×195×0.79= N4107.8?d:工序件直徑 t:板料厚度。查表得工件材料08的抗拉強度拉 深 材 料 的 抗 拉 強 度:b?修 正 系 數(shù)?1K MPb195??壓料力：????PrdDFAY224????=0.84 N410?: 凹模圓角半徑??mtdrA5.38.0???Ar小孔沖孔力： bKLTF?6沖= N6103.07.14. ??= N05小孔沖孔模卸料力： FKX?卸= 410.5?= N20小孔沖孔模推件力： nKF?推= 41.5?沖孔落料拉深復(fù)合模- 11 - = N4105.?大孔沖孔力： bKLTF??沖= N6103.048.3. ?= N18?小孔沖孔模卸料力： FKX?卸= 4108.= N72?小孔沖孔模推件力： nKF?推= 4108.5= N?3.1.6、壓力機的選用終上計算所知，因為選用的是彈性卸料結(jié)構(gòu)，所以總壓力為各壓力的總和。其中包括卸料力。故F =總 KFPYD301??在考慮各因素后，取安全系數(shù)0.7左右。3.2.計算各主要零件的尺寸3.2.1、計算落料凸、凹模的工作部分的尺寸 凸、凹模間隙值的確定：凸、凹模間隙對沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度、模具壽命以及沖裁力、卸料力、推件力等有較大的影響,所以應(yīng)選擇合理的間隙。沖裁間隙主要按制件質(zhì)量要求，根據(jù)經(jīng)驗數(shù)字來采用，此工件的公差要求不高，可采用較大公差。查表2-9得 Zmin=0.105mmZmax=0.135mm非圓形比圓形間隙大，對于沖件精度低于IT14級，斷面無特殊要求的沖件，所以沖孔落料拉深復(fù)合模- 12 - 取 Z=0.120mm（１）考慮落料和沖孔的區(qū)別，落料前的尺寸處決于模，用減小凸模尺寸來保證合理間隙。（２）刃口的磨損對沖件尺寸的影響，凸凹模應(yīng)取接盡沖裁件的最大極限尺寸。① 落料時 由《冷沖模設(shè)計手冊》[2]查得 〈〈互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)〉 〉[4]查得 落料凸模與凹模的基本尺寸相同，基本尺寸為228.8mm 保證雙面間隙為0.12 考慮本成品零件的結(jié)構(gòu)形狀,本凹模采用圓形局凹模,其材料和凸模一樣為T10A,熱處理的硬度為58-- 2HRC內(nèi)形尺寸即半成品的外形.外徑D=240mm. 內(nèi)徑d=228.8mm. 長度L=60. 刃口長度l=6mm凹模的計算公式：d=?????40maxD??03.412.0858.2????X=0.5 -沖裁件制造公差落料凹模如圖3.1：圖3.1沖孔落料拉深復(fù)合模- 13 - 3.2.2、計算拉深凸、凹模的刃口尺寸的確定按拉深未注公差尺寸的極限偏差考慮，并標(biāo)注外形尺寸，故拉深 的尺寸為 m074.15?拉深時的單邊隙的確定Z=（1~1.1）t=1~1.1mm 取Z=1mm拉深時的工作部分尺寸的確定凹模的尺寸： ??AxDA?????0ma2= 08.745.17?=175.185 08.?.016?AD查表5—26 系數(shù)x=0.75.5T?.8A拉深凹模如圖所示：圖3.2凸模的尺寸：??0max22TZDT????沖孔落料拉深復(fù)合模- 14 - =??05.1274.50.17???= .8305.16??TD拉深凸模如圖所示：3.2.3 沖孔凹.凸模刃口尺寸的計算沖孔模間隙： mZ135.0ax?mZ105.in???2.4iax??T?86.minA大孔凸凹模尺寸： ????012.0in 745.1????????TxdT?= mm 02.37148??AZTA??min沖孔落料拉深復(fù)合模- 15 - = mm 018.475?小孔凸凹模尺寸： mdT012.3??mm8.?A3.2.4、凸凹模選材，熱處理及加工工藝過程該零件是完成制件外形和拉深的工作零件，內(nèi)表面的加工用實配法。保證雙面間隙為0.01mm 之間。該零件的形狀簡單，外成形表面精加工可以采用電火花線切割，成形磨削，連續(xù)磨削的方法.根據(jù)一般的工廠的加工設(shè)備條件，可以采用以下兩個方案：① 備料——鍛造——退火——銑各面——磨側(cè)面及上下表面——鉗工劃線 ——熱處理——研磨內(nèi)孔——成形磨削外形。② 備料——鍛造——退火——銑各面——磨側(cè)面及上下表面——鉗工作穿絲孔——電火花線切內(nèi)外形。③ 從以上兩方案來看，方案一要經(jīng)濟一些，但熱處理變形要比方案要大一點。方案二顯然變形小一點，但在電火花時價格昂貴，為采用節(jié)省模具的制造成本。固方案一要好多了。3.2.5、條料寬度的設(shè)計B=[D+2△ +C1]0△=[80+1.2+0.2]0-△=81.40-0.12D------工件橫向尺寸△------ 條料寬度的公差c1-----條料與導(dǎo)料的單面間隙3.2.6、導(dǎo)料板的導(dǎo)料尺寸為B1+C1=D+2(△+C1)=80+2(0.6+0.2)沖孔落料拉深復(fù)合模- 16 - =80.8mm材料的利用率η=A/B*100%=360*80/81.4*363=97.5%由于送料時條料沿兩個導(dǎo)料銷進(jìn)行導(dǎo)料由擋料銷定距3.2.7、推桿的選材，熱處理工藝方案根據(jù)《冷沖壓設(shè)計手冊》 [2]一般用途的推桿的 材料選擇45鋼。他是一種優(yōu)質(zhì)碳素鋼。含磷比較少，非金屬雜質(zhì)比較少。鋼的品質(zhì)較高。它須調(diào)質(zhì)處理后使用，調(diào)質(zhì)處理后具有良好的綜合力學(xué)性能，即具有較高的的刃性和塑性，焊接性能也好。固采用此鋼比較好。3.2.8、工藝方案如下:備料——鍛造———銑——平磨工藝過程如表3.2 表3.2敘號 工序名稱 工序的主要內(nèi)容1 下料 鋸下料(Φ56*30mm)2 鍛造 鍛造(Φ22*36mm)3 銑 銑各側(cè)面面及上下表面4 平磨 平磨上下表面沖孔落料拉深復(fù)合模- 17 - 3.2.9、模柄的確定如圖3.5如圖3.5通過查找手冊確定選用凸緣式模柄，查表2-37《中國模具設(shè)計大典》模柄的尺寸如下d=85mm極限扁差0.5,-0.5 L=140mm 3.2.10、沖壓設(shè)備的選用壓力機對模具壽命的影響也不容被忽視。壓力機在不加載狀態(tài)下的精度稱為靜精度，加載狀態(tài)下的精度稱為動精度。當(dāng)壓力機的動精度不好時，就等于和精度不好的壓力機進(jìn)行沖壓加工。由于測量動精度很困難，目前還沒有壓力機動精度的標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)廠家也只保證壓力機的靜精度。因此壓力機的動精度沖孔落料拉深復(fù)合模- 18 - 一般只能根據(jù)其靜精度的好壞、框架結(jié)構(gòu)形式和尺寸以及對壓力機生產(chǎn)廠家的信任程度來推斷。根據(jù)以上原因和總的沖裁力必須小于或等于壓力機的公稱壓力，故選壓力機型號為J23-40其技術(shù) 規(guī)格如下:1.公稱壓力400KN2.標(biāo)準(zhǔn)行程次數(shù)65次/分3.滑塊行程140mm4.滑塊中心到機身的距離為100mm5.工作臺尺寸：460mm×700mm6.最大閉合高度265mm7.模柄孔尺寸φ85×140mm8.工作臺板厚65 mm 3.2.11、模具的閉合高度的計算沖模的閉合高度是指滑塊在下死點即模具在最低工作位置時，上模座上平面與下模座下平面之間的距離 H。 沖模的閉合高度必須與壓力機的裝模高度相適應(yīng)。壓機的裝模高度 是指滑塊在下死點位置時，滑塊下端面至墊板上平面間的距離。當(dāng)連桿調(diào)至最短時為壓機的最大裝模高度 Hmax；連桿調(diào)至最長時為為最小裝模高度 Hmin。沖模的閉合高度 H應(yīng)介于壓機的最大裝模高度 Hmax之間，其關(guān)系為：Hmax-5mm≥H≥Hmin+10mm 645>H>560如果沖模的閉合高度大于壓機最大裝模高度時，沖不能在該壓力機上使用。反之小于壓力機最小裝模高度時，可加經(jīng)過磨平的墊板。沖模的其它外形結(jié)構(gòu)尺寸也必須和壓力機相適應(yīng)，如模具外形輪廓平面尺寸與壓力機墊板、滑塊底面尺寸，模柄與模柄孔尺寸，下模緩沖器平面尺寸與壓力機墊板孔尺寸等都必須相適應(yīng)，以便模具能正確安裝和正常使用。沖孔落料拉深復(fù)合模- 19 - 3.2.12、沖模模架的選用隨著冷沖壓技術(shù)的發(fā)展和新型模具材料的出現(xiàn)，模具結(jié)構(gòu)也發(fā)生了一定的變化，雖然模具的結(jié)構(gòu)類型很多，但對其基本要求是一致的。即不僅能沖出合格的零件，適應(yīng)生產(chǎn)批量的需要，而且要求操作方便，生產(chǎn)安全、壽命長、成本低，以及制造和維修方便。隨著冷沖模國家標(biāo)準(zhǔn)實施以來，在設(shè)計模具時對沖模模架的選擇一般都是按國家標(biāo)準(zhǔn)來選的。 一般根據(jù)凹模，定位和卸料裝制的平面布置，來選擇模座位的形狀和尺寸。模座外形尺寸應(yīng)比凹模相應(yīng)尺寸大40~70 。查《模具中國模具設(shè)計手冊》為了便宜安裝采用對角式導(dǎo)柱模架。其上模座尺寸為500×315×55凹模周界L=500mm,B=315mm, 厚度=55mm的對角上模座。材料：HT200 技術(shù)條件：按JB/T2855.1的規(guī)定其他尺寸在表22.4-12沖孔落料拉深復(fù)合模- 20 - 其下模座尺寸為500×315×60沖孔落料拉深復(fù)合模- 21 - 凹模周界L=500mm,B=315mm,厚度=60mm的對角模座。材料：HT200 技術(shù)條件：按JB/T2855.2的規(guī)定其他尺寸可查表22.4-13沖孔落料拉深復(fù)合模- 22 - 3.2.13 導(dǎo)向零件的選擇根據(jù)設(shè)計及其成本的考慮，本設(shè)計采用在中，小型模具中應(yīng)用最廣的滑動導(dǎo)向副結(jié)構(gòu)。其布置形式采用對角導(dǎo)柱形式。滑動導(dǎo)向副主要有導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成。導(dǎo)套和上模座采用H7/r6過盈配合，導(dǎo)套孔與導(dǎo)套柱間采用H6/h5.H7/h6的間隙配合。為使導(dǎo)套內(nèi)便于儲油并經(jīng)常保持摩擦副潤滑，導(dǎo)內(nèi)孔開有油槽。導(dǎo)套,導(dǎo)柱均有國家標(biāo)準(zhǔn)，國標(biāo)中對導(dǎo)套，導(dǎo)柱的尺寸，材料，表面質(zhì)量等都有相應(yīng)的規(guī)定。本設(shè)計采A型導(dǎo)柱和A導(dǎo)套。直徑d=50 mm,公差帶h6,長度L=650mm.的A型導(dǎo)柱：016.?沖孔落料拉深復(fù)合模- 23 - 導(dǎo)套采用A型導(dǎo)套。D(r6)=62mm b=1mm a=2mm技術(shù)條件：按JB/T8070-1995規(guī)定沖孔落料拉深復(fù)合模- 24 - 3.2.14、定位零件的設(shè)計本副模具用擋料螺栓來定位的。它的主要目的是用來控制送料步距。查表8——33 《冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)》螺紋規(guī)格 d=M12公稱長度l=80mm 標(biāo)記為GB 5782 --- 86-m12*80其他尺寸如下d=d+1-2c/50 mm c=1.2mmd1=8.6mm3.2.15、推桿與推板的設(shè)計為了便于裝在上模內(nèi)，本副模具采用剛性推件裝置。同時采用圓柱形推板，推板的直徑大約設(shè)計為20mm，推板的長度大約為70mm推板的形式很多，為保證凸模的支承剛度和強度，該模具推板的形狀設(shè)計為梅花形狀的，且各部分的尺寸如推板的零件圖沖孔落料拉深復(fù)合模- 25 - 3.2.16、壓邊圈的設(shè)計壓邊裝置的類型為剛性壓邊裝置，并采用壓料限位裝制限位距為s=（0.8~0.9）mm取1.2mm根據(jù)《冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)》 ，其材料選用，它是一種滾動軸承鋼。 ，能夠保證零件具有較高的強度GCr15。3.2.17、固定方式的確定模柄采用圓式，鑲嵌在上模座上而上模座則與墊板，凹模固定板用螺栓與銷釘緊固。打桿由螺母5瑣緊。3.2.18、凸模的固定本模具采用凸臺式凸模，凸臺鑲嵌在凸模固定板上，而凸模固定板用螺栓與銷釘緊固在下模座上3.2.19、凹模的固定凹模與固定板以及下模座用銷釘緊固3.2.20、凸凹模的緊固因為凸凹模兩端都設(shè)計成臺階式鑲嵌在凹模1與拉深凹模內(nèi)。3.2.21、確定裝配基準(zhǔn)1. 落料，拉深應(yīng)以沖材凸凹模為裝配基準(zhǔn)件。首先確定凸凹模在模架中的位置，安裝凸凹模組件，確定凸凹組件在下模座的位置，然后用平行板將凸凹模和下模座夾緊。沖裁模具材料的選取：可查《冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)》表8-8和8-9：凸模的材料為T10A，凹模的材料為T10A，熱處理硬度為58-62HRC，墊板、凸模固定板、凹模固定板的材料的45號鋼，熱處理硬度為HRC43-48 。沖裁模的常用配合：2 、H7/h6的間隙定位配合，導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合。沖孔落料拉深復(fù)合模- 26 - 3 、H7/r6 的過度配合，用于較高的定位，凸模與固定板的配合，導(dǎo)套與模座，導(dǎo)套與固定板，模柄與模座的配合。4 、H7/m6的過度配合，能以最好的定位精度滿足零件的剛性和定位要求，凸模的固定導(dǎo)套與模座的固定、導(dǎo)柱與固定板的固定。沖孔落料拉深復(fù)合模- 27 - 結(jié)束語通過這次模具設(shè)計，本人在多方面都有所提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計，綜合運用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際知識進(jìn)行一次冷沖壓模具設(shè)計工作的實際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨立工作能力，鞏固與擴充了冷沖壓模具設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設(shè)計的基本的模具技能懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨立思考的能力也有了提高。在這次設(shè)計過程中，體現(xiàn)出自己單獨設(shè)計模具的能力以及綜合運用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補。在此感謝我的導(dǎo)師,吳彥紅. 他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。由于本人的設(shè)計能力有限，在設(shè)計過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老師們多多指教,我十分的樂意接受你們的批評與指正，本人將萬分感謝。參 考 文 獻(xiàn)[1] 《冷沖模設(shè)計》———丁松聚主編-——北京機械工業(yè)出版社[2] 《冷沖壓模具設(shè)計手冊》——— 丁松聚主編———機械工業(yè)出版社沖孔落料拉深復(fù)合模- 28 - [3] 《典型零件模具圖冊》——— 陳曉華———機械工業(yè)出版社[4] 《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》------長沙——湖南大學(xué)出版社——1998.10[5] 《金屬材料及熱處理》———丁仁亮主編————北京機械工業(yè)出版社[6] 《機械制圖》教科書 李澄等主編 高等教育出版社[7]　 《模具制造工藝》教科書 華北航天工業(yè)學(xué)院孫鳳勤主編　機械工業(yè)出版社