端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)【生產(chǎn)軸承座端蓋】【落料拉深復(fù)合?！?生產(chǎn)軸承座端蓋,落料拉深復(fù)合模,端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)【生產(chǎn)軸承座端蓋】【落料拉深復(fù)合?！?沖壓,成形,工藝,模具設(shè)計(jì),生產(chǎn),出產(chǎn),軸承,座端蓋,落料拉深,復(fù)合 學(xué)校 中期檢查表 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 選題情況 課題名稱 端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 難易程度 偏難 適中 偏易 工作量 較大 合理 較小 符合規(guī)范化的要求 任務(wù)書 有 無(wú) 開題報(bào)告 有 無(wú) 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差 工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢 中期工作匯報(bào)及解答問(wèn)題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績(jī)?cè)u(píng)定： 所在專業(yè)意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) ? 摘 要：本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容為用模具生產(chǎn)軸承座端蓋的坯件，制定出相關(guān)的工藝路線，設(shè)計(jì)出生產(chǎn)所用模具。工藝路線主要包括落料、拉深兩道工序，設(shè)計(jì)為落料拉深復(fù)合模。沖壓工藝的選擇是在查閱了相關(guān)資料和對(duì)產(chǎn)品外形成尺寸進(jìn)行了仔細(xì)分析的基礎(chǔ)上制定的；沖壓模具的設(shè)計(jì)綜合考慮了經(jīng)濟(jì)性、零件的沖壓工藝性和復(fù)雜程度等諸多因素；產(chǎn)品毛坯的展開尺寸計(jì)算是在方便計(jì)算又不影響零件成型的前提下轉(zhuǎn)化為熟悉的模型進(jìn)行的。模具主要部分零件給出了相應(yīng)的尺寸計(jì)算，同時(shí)給出了詳細(xì)的零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并附有相應(yīng)的零件圖，最后根據(jù)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)零件的要求生成了總裝配圖。 關(guān)鍵詞：?落料，?拉深?，復(fù)合模???????? ??????????????? ? BEARING CAP PARTS TAMPING FORMING THCHNOLOGY AND DIE DESIGN ?ABSTRACT:?The?graduation?project?contents?of?the?bearing pedestal,develop?a?process?route,?design?production?molds.?The?process?route?is?mainly?two?processes?include?blanking,?drawing,?design?drawing?composite?blanking?mode.?The?choice?of?the?stamping?process?is?developed?on?the?basis?of?careful?analysis;?stamping?die?design?took?into?account?the?economy,?parts?stamping?process?as?well?as?the?complexity?of?many?factors;?rough?dimensions?of?access?to?relevant?information?and?products?formation?commencement?size?calculation?is?convenient?without?affecting?the?parts?forming?the?premise?of?the?model?into?the?familiar.?Mold?some?parts?are?given?the?appropriate?size?calculation?gives?a?detailed?part?structure?design,?together?with?the?corresponding?parts?diagram,?according?to?the?requirements?of?part?structural?design?and?production?parts?to?generate?the?final?assembly?drawing.? KEYWORDS:?Blanking?，deep?drawing，composite?mold? I 學(xué)校 任務(wù)書 系 部： 專 業(yè)： 學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào): 設(shè)計(jì)題目： 端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 起 迄 日 期: 指 導(dǎo) 教 師: 2013年11月2日  任 務(wù) 書 1．本設(shè)計(jì)課題來(lái)源及應(yīng)達(dá)到的目的： 本設(shè)計(jì)課題來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)踐，在完成該課題之后，沖壓成形工藝較為熟悉，能熟練掌握相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)的使用，能獨(dú)立完成一套模具的設(shè)計(jì)及模具工作零件加工工藝的編制，能夠運(yùn)用繪圖軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。 2．本設(shè)計(jì)課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 原始數(shù)據(jù)如圖 材料：鍍鋅鐵皮 大批量 工作要求: (1)完成模具的設(shè)計(jì),編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份； (2)繪制模具裝配圖以及全套的模具零件圖； (3)編寫主要零件的加工工藝卡。 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 系部意見： 系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑六面 工序號(hào) 03 零件名稱 凹模 零件號(hào) 00-02 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號(hào) 硬 度 種 類 重 量 CrWMn 60---64HRC 鍛 件 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號(hào) 銑床 虎鉗 墊塊 安 裝 工 步 安裝及工步說(shuō)明 刀 具 量 具 走 刀 長(zhǎng) 度 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時(shí) 二次 2 銑上、下平面 30面銑刀 游標(biāo)卡尺 2 0.2mm 200㎜/ min 2000r/min 二次 1 銑四周面 10立銑刀 游標(biāo)卡尺 2 0.5mm 60㎜/ min 2000r/mi 設(shè) 計(jì) 者 指 導(dǎo) 教 師 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡 模具號(hào) 零件號(hào) 零 件 名 稱 00-02 凹模 XYZ-003 牌 號(hào) 硬 度 CrWMn 60---64HRC 工序號(hào) 工 序 名 稱 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時(shí) 名 稱 型 號(hào) 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 下料 02 鍛造達(dá)尺寸205 mm×205 mm×24mm 蒸汽錘 直尺 03 粗銑六面達(dá)尺寸200mm×200 mm×20mm 立式銑床 虎鉗 30面銑刀, 10立銑刀 游標(biāo)卡尺 04 磨上下表面及一直角面 平面磨床 磁力夾具、精密平口鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺，刀口尺 05 鉗工劃線去毛刺做螺紋孔 立式鉆床 虎鉗 鉆頭、鉸刀、絲錐 高度尺、游標(biāo)卡尺 06 熱處理（淬火、回火）保證硬度 60---64HRC 熱處理爐 硬度儀，游標(biāo)卡尺 07 磨削上下面及一直角面 平面磨床 磁力夾具、精密平口鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺，刀口尺 08 線切割各個(gè)型孔留余量0.02mm 線切割慢走絲機(jī)床 復(fù)式支撐 0.2mm黃銅絲 千分表，游標(biāo)卡尺 09 鉗工研磨各型孔達(dá)尺寸要求 游標(biāo)卡尺 10 檢驗(yàn) 游標(biāo)卡尺 編制 校對(duì) 審核 批準(zhǔn) 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑六面 工序號(hào) 02 零件名稱 上墊板 零件號(hào) 00-04 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號(hào) 硬 度 種 類 重 量 45 43---48HRC 鍛 件 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號(hào) 銑床 虎鉗 墊塊 安 裝 工 步 安裝及工步說(shuō)明 刀 具 量 具 走 刀 長(zhǎng) 度 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時(shí) 二次 2 銑上、下平面 30面銑刀 游標(biāo)卡尺 2 0.2mm 200㎜/ min 2000r/min 二次 1 銑四周面 10立銑刀 游標(biāo)卡尺 2 0.5mm 60㎜/ min 2000r/mi 設(shè) 計(jì) 者 指 導(dǎo) 教 師 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡 模具號(hào) 零件號(hào) 零 件 名 稱 00-04 墊板 XYZ-003 牌 號(hào) 硬 度 45 43---48HRC 工序號(hào) 工 序 名 稱 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時(shí) 名 稱 型 號(hào) 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 下料 02 鍛造達(dá)尺寸205 mm×205 mm×24mm 蒸汽錘 直尺 03 粗銑六面達(dá)尺寸200mm×200 mm×20mm 立式銑床 虎鉗 30面銑刀, 10立銑刀 游標(biāo)卡尺 04 磨上下表面及一直角面 平面磨床 磁力夾具、精密平口鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺，刀口尺 05 鉗工劃線去毛刺做螺紋孔 立式鉆床 虎鉗 鉆頭、鉸刀、絲錐 高度尺、游標(biāo)卡尺 06 熱處理（淬火、回火）保證硬度 43---48HRC 熱處理爐 硬度儀，游標(biāo)卡尺 07 磨削上下面及一直角面 平面磨床 磁力夾具、精密平口鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺，刀口尺 08 線切割各個(gè)型孔留余量0.02mm 線切割慢走絲機(jī)床 復(fù)式支撐 0.2mm黃銅絲 千分表，游標(biāo)卡尺 09 鉗工研磨各型孔達(dá)尺寸要求 游標(biāo)卡尺 10 檢驗(yàn) 游標(biāo)卡尺 編制 校對(duì) 審核 批準(zhǔn) 學(xué)校 說(shuō)明書 設(shè)計(jì)題目：端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 系 部 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 2014年4月16日 III 目 錄 1 緒 論 .1 1.1 模具工業(yè)的地位 .1 1.2 冷沖壓模具的歷史發(fā)展與現(xiàn)狀 .1 2 落料拉深復(fù)合模設(shè)計(jì) .3 2.1 沖壓件工藝分析 .3 2.1.1 沖 壓 件 的 工 藝 性 分 析 .3 2.1.2 沖 壓 件 的 工 藝 性 分 析 .3 2.1.3 沖 壓 件 的 工 藝 性 分 析 .4 2.2 工藝方案的確定 .5 2.3 主要設(shè)計(jì)計(jì)算 .6 2.3.1 確 定 修 邊 余 量 .6 2.3.2 毛 坯 尺 寸 計(jì) 算 .6 2.3.3 確 定 拉 深 次 數(shù) .7 2.3.4 畫 出 工 序 圖 .7 2.3.5 排 樣 及 相 關(guān) 計(jì) 算 .8 2.3.6 沖 壓 工 序 壓 力 計(jì) 算 .10 2.3.7 拉 深 間 隙 的 確 定 .13 2.3.8 壓 力 機(jī) 的 選 擇 .13 2.3.9 工 作 部 分 尺 寸 計(jì) 算 .16 2.4 模具的總體設(shè)計(jì) .20 2.4.1 模 具 類 型 的 選 擇 .20 2.4.2 定 位 方 式 的 選 擇 .20 IV 2.4.3 卸 料 出 件 方 式 的 選 擇 .20 2.4.4 導(dǎo) 向 方 式 的 選 擇 .20 2.5 主要零部件設(shè)計(jì) .20 2.5.1 工 作 零 件 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) .20 2.5.2 其 他 零 部 件 的 設(shè) 計(jì) 與 選 用 .22 2.5.2.1 打 料 裝 置 的 設(shè) 計(jì) .22 2.5.2.2 頂 件 裝 置 的 設(shè) 計(jì) .22 2.5.2.3 頂 件 塊 的 設(shè) 計(jì) .22 2.5.2.4 頂 桿 的 設(shè) 計(jì) .23 2.5.2.5 模 架 及 其 他 零 部 件 的 選 用 .23 2.5.3 其 他 零 部 件 的 說(shuō) 明 .24 2.6 壓力機(jī)的校核 .25 2.6.1 閉 合 高 度 的 校 核 .25 2.6.2 工 作 臺(tái) 面 尺 寸 的 校 核 .25 2.6.3 滑 塊 行 程 的 校 核 .25 2.7 模具總裝圖及工作原理 .26 2.7.1 模 具 總 裝 圖 .26 2.7.2 模 具 工 作 原 理 .27 2.8 模具的裝配、安裝與調(diào)試 .27 2.8.1 模 具 的 裝 配 .27 2.8.2 模 具 的 安 裝 .28 2.8.3 模 具 的 調(diào) 試 .28 3 總結(jié) . 29 致謝 . 30 參考文獻(xiàn) . 31 端蓋沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 1緒論 1.1 模具工業(yè)的地位 模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備。先進(jìn)國(guó)家的模具工業(yè)已擺脫從屬地位，發(fā)展為獨(dú)立的行業(yè)。日本工業(yè)界認(rèn)為：“模具工業(yè)是其它工業(yè)的先行工業(yè),是創(chuàng)造富裕社會(huì)的動(dòng)力”。美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為：“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”。在德國(guó)模具被冠以“金屬加工業(yè)中的帝王”之稱。 在我國(guó)，1998年3月在《國(guó)務(wù)院關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》模具被列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位，生產(chǎn)和基本建設(shè)序列第二位，把發(fā)展模具工業(yè)擺在發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要位置。目前，我國(guó)沖壓模具在產(chǎn)值占模具總產(chǎn)值的40%以上，處于主導(dǎo)地位。目前，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成行工藝方法，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)?效率和質(zhì)量。據(jù)?不完全統(tǒng)計(jì)，飛機(jī)、汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)、儀器、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)、電冰箱及?電風(fēng)扇等輕工產(chǎn)品，有?90%左右的零件是用模具加工出來(lái)的；甚至于日用五金、餐具等物品的大批量生產(chǎn)基本上完全靠模具來(lái)完成。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)。 1.2冷沖壓模具的歷史發(fā)展與現(xiàn)狀 模具的出現(xiàn)可以追溯到幾千年前的陶器和青銅器鑄造，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，它又成了大量生產(chǎn)家用電器、 車、電子儀器、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。當(dāng)前國(guó)際上計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)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)雜零件和模具的要求；在 CAD 和 CAM 的基礎(chǔ)上建立生產(chǎn)集成系統(tǒng)（CIMS）；開展塑性成行模擬技術(shù)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)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)雜零件和模具的要求；在 CAD 和 CAM 的基礎(chǔ)上建立生產(chǎn)集成系統(tǒng)（CIMS）；開展塑性成行模擬技術(shù)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。 2落料拉深復(fù)合模設(shè)計(jì) 2.1工件的工藝性分析 2.1.1 沖壓件的工藝性分析 沖壓件的工藝性是指沖壓件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性。在一般情況下，對(duì)沖壓件工藝性影響最大的是它的幾何形狀尺寸和精度要求。良好的沖壓工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工較容易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。 （1） 沖裁各直線或曲線的連接處，宜有適當(dāng)?shù)膱A角。 （2） 沖裁件凸出或凹入部分寬度不宜太小，并應(yīng)避免過(guò)長(zhǎng)的懸臂與窄槽。 （3） 腰圓形沖裁件，如允許圓弧半徑，則R應(yīng)大于料寬的一半，即能采用少?gòu)U料排樣；如限定圓弧半徑等于工件寬度之半，就不能采用少?gòu)U料排樣，否則會(huì)有臺(tái)肩產(chǎn)生。 （4） 沖裁件的形狀應(yīng)能符合材料合理排樣，減少?gòu)U料。 （5） 沖孔時(shí)，由于受到凸模強(qiáng)度的限制，孔的尺寸不宜過(guò)小。 （6） 沖裁件的孔與孔之間，孔與邊緣之間的距離，受到模具強(qiáng)度的限制，不能太小。 （7） 在彎曲件或拉深件上沖孔時(shí)，其孔壁與工件之間的距離不能過(guò)小。 2.1.2沖壓件的工藝性分析 拉深零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指拉深零件采用拉深成形工藝的難易程度。良好的工藝性是指坯料消耗少、工序少，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、廢料少和操作簡(jiǎn)單方便等。在設(shè)計(jì)拉深零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)材料拉深時(shí)的變形特點(diǎn)和規(guī)律，提出滿足工藝性的要求。 1. 對(duì)拉深材料的要求 拉深件的材料應(yīng)具有良好的塑性、低的屈強(qiáng)比、大的板厚方向性系數(shù)和小的板平面方向性。 2. 對(duì)拉深零件形狀和尺寸的要求 （1） 拉深件的高度盡可能小，以便能通過(guò)1—2次拉深工序成形。 （2） 拉深件的形狀盡可能簡(jiǎn)單、對(duì)稱，以保證變形均勻。對(duì)于半敞開的非對(duì)稱件，可成雙拉深后再剖成兩件。 （3） 有凸緣的拉深件，最好滿足d凸≥d+12t，而求外輪廓與直壁斷面最好形狀相似，否則，拉深困難，切邊余量大。 （4） 為了使拉深件順利進(jìn)行，凸緣圓角半徑r≥2t。當(dāng)r＜0.5mm時(shí)，應(yīng)增加整形工序。 3. 對(duì)拉深零件精度的要求 （1） 由于拉深件各個(gè)部位的料厚有較大的變化，所以對(duì)零件圖上的尺寸應(yīng)明確標(biāo)注是外壁還是內(nèi)壁。 （2） 由于拉深件有回彈，所以零件橫截面的尺寸公差，一般都在IT12級(jí)以下，如零件高于T12級(jí)，應(yīng)增加整形工序。 （3） 多次拉深的零件對(duì)外表面或凸緣的表面，允許有拉深過(guò)程中所產(chǎn)生的印痕和口部的回彈變形，但必須保證精度在公差允許范圍之內(nèi)。 2.1.3沖壓件的工藝性分析 在本次設(shè)計(jì)中，選用的拉深材料為Q235。選擇拉深材料時(shí)，首先應(yīng)滿足拉深件的使用要求。由于該拉深件為另一零件的蓋，不屬于易損工件，對(duì)材料的耐磨度要求不高，還應(yīng)滿足沖壓工藝對(duì)材料的要求，保證沖壓過(guò)程順利完成，即材料應(yīng)具有良好的塑性和表面質(zhì)量，以及板料厚度公差應(yīng)符合規(guī)定，Q235為一種優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼，該結(jié)構(gòu)鋼已退火，而退火的目的消除鋼的內(nèi)應(yīng)力，降低硬度提高塑性細(xì)化組織均勻化學(xué)成分，而且其抗剪和抗拉強(qiáng)度均不高（抗剪強(qiáng)度220～310?MPa，抗拉強(qiáng)度280～390?MPa）屈服強(qiáng)度亦不大（約為180?MPa）伸長(zhǎng)率約32％，所以綜合其所有的力學(xué)性能，Q235具有良好的拉深性能，適合拉深。 拉深是把一定形狀的平板毛坯或空心件通過(guò)拉深模制成各種空心零件的工序。在沖壓生產(chǎn)中拉深是一種廣泛使用的工序，用拉深工序可得到的制件一般可分為三類： 1. 旋轉(zhuǎn)體零件：如搪瓷臉盆、鋁鍋等。 2. 方行零件：如飯盒、汽車油箱等。 3. 復(fù)雜形 4. 零件如圖所示 未注圓角R1 生產(chǎn)批量：大批量 材料：Q235 材料厚度：1mm 圖2-1 零件圖 零件的材料為Q235普通碳素鋼，抗剪強(qiáng)度350MPa，伸長(zhǎng)率30%，因此具有良好的沖壓性能，適合拉深。 該工件屬于圓筒形件拉深，形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，所有尺寸均為自由公差，對(duì)工件厚度變化也沒(méi)有作要求，只是該工件作為另一零件的蓋?？诓砍叽?69可以稍作小些。而工件總高度尺寸14mm可在拉深后采用修邊達(dá)到要求。 2.2工藝方案的確定 該工件包括落料、拉深兩個(gè)基本工序，可以有以下三種工藝方案： 方案一：先落料，后拉深。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料-拉深復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：拉深級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需兩道工序兩副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該工件大批量生產(chǎn)的要求。方案二只需一副模具，生產(chǎn)效率較高，盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，模具制造并不困難。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，但模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，送進(jìn)操作不方便，加之工件尺寸偏大。 通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較，采用單工序模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序兩副模具才能完成，且生產(chǎn)效率低難以滿足該工件大量生產(chǎn)的要求。復(fù)合模需一副模具，生產(chǎn)率較高，盡管模具結(jié)構(gòu)較單工序模復(fù)雜，但由于零件的幾何零件形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，模具制造并不困難。雖然級(jí)進(jìn)模也需一副模具，且生產(chǎn)率較高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，送進(jìn)料不方便，加之工件尺寸偏大。通過(guò)分析對(duì)上述三種模具的比較，該件若能一次成形，則采用復(fù)合模最佳。 2.3主要設(shè)計(jì)計(jì)算 2.3.1確定修邊余量 該件h=14mm，h/d=14/40=0.35,查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表4.1可得mm，則可得拉深高度H H=h+ =14+1.2=15.2mm 2.3.2毛坯尺寸計(jì)算 根據(jù)毛坯尺寸的確定原則可知有兩種方法來(lái)計(jì)算毛坯的計(jì)算原則： 1. 面積相等原則：由于拉深前和拉深后材料的體積不變，對(duì)于不變薄拉深，假設(shè)材料厚度拉深前后不變，拉深毛坯的尺寸按“拉深前后的表面積相等”來(lái)確定。 2. 形狀相似原則：拉深毛坯的形狀一般與拉深件橫截面的形狀相似，即當(dāng)零件的形狀是圓形或橢圓形時(shí)，其拉深前毛坯的展開形狀也基本上是圓形或橢圓形。 根據(jù)本零件的特點(diǎn)：為簡(jiǎn)單形狀的旋轉(zhuǎn)體，可以采用面積相等的原則來(lái)確定。 根據(jù)表面積相等原則，用解析法求解該零件的毛坯直徑D。由于板厚大于1mm，故采用工件的中徑尺寸計(jì)算。 圖 2-2 毛坯尺寸圖 D= = =90.5mm 2.3.3確定拉深次數(shù) 該工件底部有一臺(tái)階，按階梯形件的拉深來(lái)計(jì)算，求出h/dmin=15.2/40=0.38,根據(jù)毛坯相對(duì)厚度t/D=1/90.5=0.011，查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表4.5得一次拉深n=0.84～0.65,因?yàn)?.38＜0.84～0.65，初步確定可以一次拉深成型。所以能采用落料-拉深復(fù)合沖壓。 2.3.4畫出工序圖 a） b） 圖 2-3 工序圖 2.3.5排樣及相關(guān)計(jì)算 在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約和減少?gòu)U料具有重要的意義。在模具設(shè)計(jì)中，排樣設(shè)計(jì)是一項(xiàng)極為重要的、技術(shù)性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)工作，排樣的合理與否直接影響到材料的利用率、制件質(zhì)量、生產(chǎn)率與成本以及模具壽命等。所以排樣工作的好壞是左右沖裁經(jīng)濟(jì)效益的重要因素之一。? 沖裁所產(chǎn)生的廢料分為兩種：一是工件的各種內(nèi)孔產(chǎn)生的廢料，它取決于工件的形狀，一般不能改變，稱為設(shè)計(jì)廢料；二是由于工件之間的搭邊和工件與條料側(cè)面的搭邊、板料的料頭、料尾產(chǎn)生的廢料，它取決于沖壓方式和排樣方式，稱為工藝廢料。? 提高材料利用率最主要的途徑是合理排樣，使工藝廢料盡量小。另外在滿足工件使用要求的前提下，適當(dāng)?shù)馗淖児ぜ慕Y(jié)構(gòu)形狀也可以提高材料的利用率。 ?1.搭邊? 排樣時(shí)，工件及工件與條料側(cè)邊之間的余料叫搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差和保持條料有一定的剛度，以保證沖壓件質(zhì)量和送料方便。搭邊太寬，浪費(fèi)材料；搭邊太窄會(huì)引起搭邊斷裂或翹曲，可能出現(xiàn)“啃刀”現(xiàn)象或沖裁時(shí)被拉斷，有時(shí)還會(huì)拉入模具間隙中，損壞模具刃口，從而影響模具壽命。? 搭邊值的大小與下列因素有關(guān)：? （1）材料的力學(xué)性能?硬材料可小些，軟材料的搭邊可要大些。? （2）工件的形狀與尺寸?尺寸大或帶有突尖的復(fù)雜形狀時(shí)，搭邊要取得大些。 （3）?材料厚度?薄材料的搭邊應(yīng)取得大些。? （4） 送料方式及擋料方式?用手工送料、有側(cè)壓板導(dǎo)向的搭邊值可以取小些。 查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2.9 得a=1mm，a1=0.8mm 常用的排樣方法有三種：? （1）廢料排樣：指沿工件全部外形沖裁，工件與工件、工件與條料邊緣都留有搭邊，此種排樣的缺點(diǎn)是材料利用率低，但有了搭邊就能保證沖裁件的質(zhì)量，模具壽命也高。? （2）少?gòu)U料排樣：指模具只沿著工件部分外形輪廓沖裁，只有局部搭邊的存在。? （3）無(wú)廢料排樣：指工件與工件之間及工件與條料側(cè)邊之間均無(wú)搭邊的存在，模具刃口沿條料順序切下，直接獲得工件。? 少、無(wú)廢料排樣的缺點(diǎn)是工件質(zhì)量差，模具壽命不高。但這兩種排樣可以節(jié)省材料，還具有簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)、降低沖裁力和提高生產(chǎn)率等優(yōu)點(diǎn)，并且工件須具有一定的形狀，才能采用少、無(wú)廢料排樣。上述三類排樣方法，按工件的外形特征主要分為直排、斜排、直對(duì)排、斜對(duì)排、混合排、多行排等形式。? 根據(jù)本零件的特點(diǎn)，適合采用廢料直排的方式,這樣不僅使沖出的零件達(dá)到質(zhì)量要求，還可以在一定程度上提高材料的利用率。 通過(guò)對(duì)工件的分析確定毛坯尺寸?90.5，材料厚度為1mm，由于毛坯是圓形的，所以可以采用較簡(jiǎn)單的有廢料直排方式。 查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》查表2.12得 送料最小間隙Cmin=0.5mm =0.6 沖裁面積：A=D2/4=3.14×90.52/4=6429.3mm2 步距：S=D+a1=90.5+0.8=91.3mm 條料寬度：B=D+2a+C=90.5+2×1+0.5=93mm 一個(gè)步距的材料利用率： =×100=×=76 根據(jù)以上數(shù)據(jù)畫出排樣圖如圖 圖 2-4 排樣圖 查《模具專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)手冊(cè)》板材標(biāo)準(zhǔn)，選用750mm×1000mm的冷軋鋼板，根據(jù)縱裁法計(jì)算： 每條板料數(shù)：n1=750/93=8(條)，余6mm。 每條制件數(shù)：n2=1000/91.3=10(件) 每板制件數(shù)：n=n1×n2=8×10=80(件) 材料利用率：===69 2.3.6沖壓工序壓力計(jì)算 由材料是Q235，查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表1.3 b=320，b=400 查表4.6 取K1=0.6 1、落料力的計(jì)算 F=KLtb 式中L—沖裁輪廓的總長(zhǎng)度； t—板料厚度； b --板料的抗拉強(qiáng)度； K—系數(shù)(一般取1.3) 故：F=1.3××90.5×1×320=118.2KN 2、推件力： 查表2.7 K推＝0.05 F推＝n K推F=1×0.05×118.2 KN=5.91KN 式中：F推——推件力（KN）； 　　　K推——推件力系數(shù)； 　　　 n——梗塞在凹模內(nèi)的沖件數(shù)； 3、卸料力： 查表2.7?。诵叮?.035 F卸＝Ｋ卸Ｆ＝0.035×118.2KN=4.14KN 式中：F卸———卸料力（KN）； 　　 Ｆ——沖裁力（KN）； 　　?。诵丁读狭ο禂?shù)； 總的沖壓力：F1=F+F推+F卸=118.2+5.91+4.14=128.25KN 4、壓力中心的計(jì)算 因該工件形狀簡(jiǎn)單的圓形，且關(guān)于x軸，y軸均對(duì)稱，故其壓力中心位于其幾何中心。 5、壓邊力的計(jì)算 采用壓邊的目的是為力防止變形區(qū)板料在拉深過(guò)程中的起皺，拉深時(shí)壓扁力必須適當(dāng)，壓邊力過(guò)大會(huì)引起拉伸力的增加，甚至造成制件拉裂，壓邊力過(guò)小則會(huì)造成制件直壁或凸緣部分起皺，所以是否采用壓邊裝置主要取決于毛坯或拉深系數(shù)m和相對(duì)厚度t/D100 由于t/D100=1/90.5100=1.1 故：查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表4.7知，需要采用壓邊裝置。 壓邊力:FY=[D2-(d1+2rA)2]p 式中A---壓邊圈下坯料的投影面積（mm2）； p---為單位壓邊力（MPa）； D---毛坯直徑（mm）； d1---第一次拉深工件的直徑（mm）； rA=各次拉深凹模圓角半徑（mm）。 查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表4.8可知：p=2.3Mpa, rA初定為rA=8mm FY=[D2-(d1+2rA)2]p =[90.52-(69+2×8)2]×2.3 =1.74KN 3、拉深力的計(jì)算 F= 式中：d1---首次拉深時(shí)工件的直徑； ---為材料抗拉強(qiáng)度（MPa）； t---材料厚度； K1---為修正系數(shù)。 查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表4.6可知：=0.6 F= = =51.24 KN 故總拉深力：= F+F+FY =118.2+1.74+51.24 =171.18KN 2.3.7拉深間隙的確定 拉深間隙是指凸凹模橫向尺寸的差值，雙邊間隙用Z表示。間隙過(guò)小，工件質(zhì)量較好，但拉深力大工件容易拉斷，模具磨損嚴(yán)重，壽命低。間隙過(guò)大，拉深力小模具壽命提高了，但工件易起皺變厚，側(cè)壁不直，口部邊線不齊，有回彈，質(zhì)量不能保證。? 因此，確定間隙的原則是：既要考慮到板料公差的影響，又要考慮毛坯口部增厚現(xiàn)象，故間隙值一般應(yīng)比毛坯厚度略大一些，其值按下式計(jì)算；? 單面間隙：?Z/2=t max +Ct+= 式中，t max ---- 板料的最大厚度，t max=t+; t ---- 板料的厚度；? --D ---- 板料的正偏差；? -- C ------ 間隙系數(shù)，考慮到板料增厚現(xiàn)象；? 由表Z=21.1t可知有壓邊圈拉深時(shí)，模具的間隙值： Z=21.1t=2.2 2.3.8壓力機(jī)的初選擇 沖壓設(shè)備的選擇直接關(guān)系到設(shè)備的合理使用，安全，產(chǎn)品質(zhì)量，模具壽命，生產(chǎn)效率和成本等一系列問(wèn)題。 選擇壓力機(jī)公稱壓力時(shí)必須注意，當(dāng)拉深行程較大，尤其是采用落料、拉深復(fù)合模時(shí)，應(yīng)使工藝曲線位于壓力機(jī)滑塊的許用壓力曲線之下，不能簡(jiǎn)單地根據(jù)落料力與拉深力之和小于壓力機(jī)公稱壓力去確定壓力機(jī)的規(guī)格，否則很有能由于過(guò)早地出現(xiàn)最大沖壓力而使壓力機(jī)超載損壞，而應(yīng)該考慮壓力機(jī)在落料、拉深的復(fù)合沖壓成形中所做的功，考慮壓力機(jī)電動(dòng)機(jī)能否負(fù)載。 對(duì)于拉深工作，由于施力行程較大，不能按壓力機(jī)的額定壓力選用，為了選用方便，可以近似得取為： 在淺拉深時(shí)，最大拉深力壓力機(jī)公稱壓力； 在深拉深時(shí)，最大拉深力。 式中 ——壓力機(jī)公稱壓力 F——拉深力和壓邊力的總和，在用復(fù)合模沖壓時(shí)，還包括其他變形力； 取落料力和拉深力中較大的一個(gè)力，根據(jù)以上原則，由于該制件大批量生產(chǎn)，且精度要求不高，初選開式可頃雙柱壓力機(jī)它具有工作臺(tái)面三面敞開，操作方便，成本低廉的有點(diǎn)。根據(jù)總壓力選擇壓力機(jī)，前面已經(jīng)算得壓力機(jī)的公稱壓力為171.18 KN，查《沖壓工藝與模具模具設(shè)計(jì)》表7.3提供的壓力機(jī)公稱壓力中可選取壓力機(jī)的型號(hào)為：JH2-25 由于拉深行程比較大，消耗功率較多，因此對(duì)拉深工作還需驗(yàn)算壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率。在此可以通過(guò)拉深功來(lái)計(jì)算電動(dòng)機(jī)的功率，與電動(dòng)機(jī)的額定功率比較，若，則所選壓力機(jī)適合。 拉深圓筒形件時(shí)的最大拉深力可按下式計(jì)算： =3（300+235）（90.5-40-8）1=68212.5N 式中， ——材料的抗拉強(qiáng)度（Mpa）； ——材料的屈服極限（Mpa）； d——拉深凹模直徑。 表4-1 公稱壓力（KN） 250 滑塊行程（mm） 75 行程次數(shù)（次/分鐘） 80 最大閉合高度（mm） 260 封閉高度調(diào)節(jié)度（mm） 55 工作臺(tái)尺寸（mmmm） 前后370左右560 模柄尺寸（mmmm） 直徑40深度60 電動(dòng)機(jī)功率（KW） 2.2 拉深功 A==c =0.77551041210=509J 式中， c——系數(shù)，由表4-84查得0.77 h——拉深高度 壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率按下式計(jì)算： N= =1.3×509×5560×103×0.7×0.9=0.96kW 式中，K——不平衡系數(shù)K=1.2~1.4，取1.3 A——拉深功（焦） ——壓力機(jī)效率0.6~0.8取為0.7 ——電動(dòng)機(jī)效率0.9~0.95取為0.9 n ——壓力機(jī)每分鐘的行程次數(shù) 因?yàn)镹=0.96kw <1.1kw（電動(dòng)機(jī)額定功率），亦即在拉深過(guò)程中不會(huì)發(fā)生過(guò)載現(xiàn)象，而且壓力機(jī)得滑塊行程大于2倍的工件高度，所以認(rèn)為所選壓力機(jī)是合適的。 2.3.9工作部分尺寸計(jì)算 1、落料凸凹模刃口尺寸計(jì)算 落料件的尺寸取決于凹模尺寸，因此落料模應(yīng)先決定凹模尺寸，用減小凸模尺寸的方法來(lái)保證合理間隙。由于工件形狀為圓形，屬于簡(jiǎn)單規(guī)則形狀的沖裁件，所以采用凸，凹模分開加工的方法。 落料時(shí)，工件尺寸為?90.50 -0.87，查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2.5得 凸=0.025mm，凹=0.035mm 由表2.6得X=0.5，=0.87，由表2.4得沖裁初始雙面間隙 Zmin=0.18mm, Zmax=0.12mm D凹=(Dmax-x?)0 +δ凹=(90.5-0.5×0.87) +0.035 0= 90.07+0.035 0 D凸=（D凹-Zmin）=（Dmax-x?-Zmin)-δ凸0=（90.5-0.5×0.87-0.1）0 -0.025 =89.950 -0.025 式中D凸,D凹——分別為落料凸，凹模的刃口尺寸（mm）； Zmax，Zmin——最大最小合理間隙（mm）； X——磨損系數(shù)； 凸, 凹——分別為凸凹模的制造公差，由標(biāo)準(zhǔn)公差表查得其值 ——工件的公差（mm） 為了保證沖模的最大合理間隙，凸模和凹模制造公差必須保證： 這里， 0.035+0.025=0.06≤0.18-0.12=0.06 所以滿足分別制造的要求 畫出落料凹模如圖： 圖 2-5 落料凹模 2、拉深凸凹模尺寸計(jì)算 拉深時(shí)工件尺寸?69 ，查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2.5得 凸=0.02mm，凹=0.03mm ，=0.74 查表4.13得拉深模的單邊間隙為:Z/2=（1～1.1）t 則 Z=2～2.2 取Z=2 由于工件進(jìn)行多次拉深，所以首次拉深的半成品尺寸公差沒(méi)有嚴(yán)格限制，這時(shí)模具的尺寸只需取半成品的過(guò)度尺寸即可。 凹模尺寸：D凹=（D-0.75?)0 +δ凹=（69-0.75×0.74）+0.08 0=68.4+0.08 0 凸模尺寸：D凸=（D-0.75-Z)-δ凸0=(69-0.75×0.74-2)0 -0.05=66.40 -0.05 式中凸——凸模制造公差； 凹——凹模制造公差； Z——凸，凹模的單邊間隙（mm）。 其中因?yàn)樵摴ぜ诓砍叽缫笈c另一件配合，所以在設(shè)計(jì)時(shí)可將其尺寸作小些，即拉深凹模尺寸取?68.1+0.08 0mm，相應(yīng)拉深凸模尺寸取?66.10 -0.05mm。工件底部尺寸?43mm、?40mm、3mm與R2mm因?yàn)閷儆谶^(guò)渡尺寸，要求不高，為簡(jiǎn)單方便，實(shí)際生產(chǎn)中直接按工件尺寸作拉深凸、凹模該尺寸。 畫出拉深凸模如圖： 圖 2-6 拉深凸模 落料拉深凸凹模： 圖 2-7 落料拉深凸凹模 3、圓角半徑的確定 3.1 圓角半徑對(duì)拉深過(guò)程的影響 拉深力是通過(guò)凸模圓角傳遞到被拉深工件上的，位于凸模圓角處的工件材料是最容易破裂的，“危險(xiǎn)斷面”凸模圓角半徑r增大，則該處拉深件材料因厚度變薄量減小而強(qiáng)度增大，所傳遞的極限拉深力F也增大，因而可以減小拉深系數(shù)m。? 拉深模的凹模圓角半徑要取得適當(dāng)，如果增大凹模圓角半徑ra則材料拉入凹模時(shí)的阻力減小，拉深系數(shù)m也減小，但當(dāng)如果當(dāng)ra取得過(guò)大，則有更多的材料未被壓料圈壓住，而容易起皺。在拉深工件時(shí)，對(duì)于變形量較大處，就需要用較大的ra，由于在矩形件拉深時(shí)，角部的變形量最大，為了使金屬的流動(dòng)性較為均勻，角部的凹模圓角半徑應(yīng)比直邊處的凹模圓角半徑大。 3.2 圓角半徑數(shù)值 一般應(yīng)按經(jīng)驗(yàn)公式取得凹模的最小圓角半徑； Ra=0.8 式中，D --- 毛坯或上道工序的拉深直徑； d --- 本道工序的拉深直徑； T --- 材料厚度。 Ra=0.8 =0.8 =5.7mm 2.4模具的總體設(shè)計(jì) 2.4.1模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合沖壓，所以模具類型為落料—拉深復(fù)合模。 2.4.2定位方式的選擇 因?yàn)樵撃＞呤褂玫氖菞l料，所以導(dǎo)料采用導(dǎo)板（本副模具固定卸料板與導(dǎo)料板一體），送進(jìn)步距控制采用擋料銷。 2.4.3卸料出件方式的選擇 模具采用固定卸料，剛性打件，并利用裝在壓力機(jī)工作臺(tái)下的標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供壓邊力。 2.4.4導(dǎo)向方式的選擇 導(dǎo)向裝置用來(lái)保證上模相對(duì)于下模正確的運(yùn)動(dòng)，對(duì)于生產(chǎn)批量較大，零件的要求較高，.為了提高模具壽命和工作質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，一般都需要采用導(dǎo)向裝置，本模具中應(yīng)用導(dǎo)柱導(dǎo)套裝置來(lái)完成導(dǎo)向該復(fù)合模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 2.5主要零部件設(shè)計(jì) 2.5.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、落料凹模高度的確定? 由于工件形狀對(duì)稱簡(jiǎn)單，所以模具的工作零部件均采用整體式結(jié)構(gòu)，落料凹模厚度及壁厚查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表2.9.5得K=0.2 凹模厚度：H=kb=0.2×90.1=18mm 但毛坯拉深高度14，考慮到還需要空間安裝壓邊圈，查《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.62選用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，H=40。 凹模壁厚：C=(1.5～2)H=(1.5～2)×40=60～80 取C=70mm 式中：b---凹模刃口的最大尺寸（mm）； k---系數(shù)。 ?根據(jù)?GB2858.4—81，并考慮總體布局，選擇圓形凹模板，尺寸為D×H=200mm×40mm，刃口高度選擇17mm，材料采用CrWMn，工作部分熱處理硬度為60~64HRC，結(jié)構(gòu)圖如下： ???2、拉深凸模? 根據(jù)工件外形并考慮加工，將凸模設(shè)計(jì)成帶肩臺(tái)階式圓凸凹模，一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面又便于裝配與修模，采用車床加工，與凸模固定板的配合按H7/m6。材料選用T10A，淬火硬度為58~62HRC，根據(jù)凸模直徑，選擇其上通氣孔直徑為6.5mm，為了實(shí)現(xiàn)先落料后拉深，模具裝配后，應(yīng)使拉深凸模的端面比羅料凹模端面低。凸模長(zhǎng)度：???????????? L=H固+H凹-H低 =20+40-3 =57mm 式中：H固——凸模固定板厚度（mm），H固=20mm； ?H凹——凹模厚度（mm），H凹=40mm；? H低——裝配后，拉深凸模的端面低于落料凹模端面高度，根據(jù)板厚大小，決定H低=3mm。 3、凸凹模? 結(jié)合工件外形并考慮加工，將凸凹模設(shè)計(jì)成帶肩圓凸凹模，一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面又便于裝配與更換，采用車床加工，與凸凹模固定板的配合按H7/n6，凸凹模長(zhǎng)度L=52mm,具體結(jié)構(gòu)可如下圖6所示。 4、依據(jù)凹模尺寸，查國(guó)標(biāo)GB2858.6—81，選擇圓形上墊板尺寸為D×H=200mm×20mm，下墊板尺寸為D×H=200×10材料為45鋼，熱處理硬度43～48HRC。 5、固定板設(shè)計(jì)???????????? ?凸模的固定方式有直接固定在模座、用固定板固定和快換式固定三種固定方式，這里選用固定板固定，固定板與凸模為過(guò)渡配合（H7/n6），根據(jù)GB2858.5—81及凹模尺寸選取凸模固定板尺寸D×H=200mm×20mm。 6、模柄的設(shè)計(jì)? ??模柄選擇壓入式模柄，材料選用Q235，熱處理硬度43～48HRC，依據(jù)模具設(shè)計(jì)尺寸，參考GB2862.1—90，選用B型。 2.5.2其他零部件的設(shè)計(jì)與選用 2.5.2.1打料裝置的設(shè)計(jì) 在本模具中采用打桿推動(dòng)連接推桿來(lái)完成打料動(dòng)作，打桿穿過(guò)模柄凸露在模具的外面，當(dāng)完成一次沖裁時(shí)壓力機(jī)滑塊回程，打桿與壓力機(jī)的打料橫桿相碰，打桿推動(dòng)連接推桿將卡在凸凹模的凹?？變?nèi)的圓形廢料打下，當(dāng)注意的是： 第一：需要保證打桿在模柄內(nèi)的順利滑動(dòng)，須間隙配合。 第二：需要保證連接推桿在凸凹模內(nèi)的順利滑動(dòng)，須間隙配合。 2.5.2.2頂件裝置的設(shè)計(jì) 頂件裝置一般是彈性的，在本模具中是由頂桿、頂件塊和裝在下模座下面的彈頂器組成，這種結(jié)構(gòu)的頂件力容易調(diào)節(jié)，工作可靠。 2.5.2.3頂件塊的設(shè)計(jì) 本模具采用頂件塊將制件從卡在凹模內(nèi)小凸模上刮下，頂件塊在沖裁的過(guò)程中實(shí)在凹模中運(yùn)動(dòng)的零件，對(duì)它有如下的要求：模具處于閉合狀態(tài)時(shí)其背后有一定的空間，以備修磨和調(diào)整的需要；模具處于開啟狀態(tài)時(shí)，必須順利復(fù)位，工作面高出凹模平面，以便繼續(xù)沖裁；它與凹模和凸模的配合應(yīng)保證順利滑動(dòng)，不發(fā)生干涉。為此頂件塊與凹模為間隙配合，其外形尺寸一般按公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)h8制造。頂件塊與凸模的配合一般呈較松的間隙配合。 2.5.2.4頂桿的設(shè)計(jì) 在本模具中選用四個(gè)頂桿與彈頂器上的托板相配合，四個(gè)頂桿均勻分布，傳送的橡皮的推件力較為平穩(wěn)，在此需要注意的是：頂桿、的直徑不能太小，以免在克服橡皮彈力時(shí)發(fā)生撓曲。還有頂桿與下模上的孔相配合，必需保證其在孔內(nèi)順利的滑動(dòng)，所以頂件塊與凹模為間隙配合，其外形尺寸一般按公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)h8制造 2.5.2.5模架及其他零部件的選用 模具選用中間導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架，可承受較大的沖壓力。為了防止裝模時(shí)，上模誤轉(zhuǎn)180°裝配，將模架中兩對(duì)導(dǎo)柱與導(dǎo)套作成粗細(xì)不等： 導(dǎo)柱與導(dǎo)套結(jié)構(gòu)從標(biāo)準(zhǔn)中選取，尺寸由模架中的參數(shù)決定。導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)保證沖模在最低工作位置時(shí)，導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離不小于10~15mm，而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離應(yīng)為1~2mm。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的配合為H7/h6,導(dǎo)套與上模座之間、導(dǎo)柱與下模座之間采用過(guò)渡配合H7/m6。導(dǎo)柱與導(dǎo)套材料采用20鋼，熱處理硬度為（滲碳）56~62HRC。上下模座材料采用45鋼，熱處理硬度為調(diào)質(zhì)28~32HRC????????????????????????? 模具的閉合高度是指模具在最低工作位置時(shí)上下模座之間的距離，它應(yīng)與壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)，從生產(chǎn)量、模具結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品規(guī)格和操作方便等方面考慮，選擇滑動(dòng)導(dǎo)向中間導(dǎo)柱圓形模架，查GB2851.6-81，所選模架具體參數(shù)如下： ?凹模周界D0：200mm D2=280? 閉合高度(參考)最?。?40mm? 閉合高度(參考)最大：200mm? 上模座厚度取35mm，即H上模=45mm 上模墊板厚度取20mm，即H墊=20mm 固定卸料板厚度取15mm，即H卸=15mm 下固定板厚度取20mm，即H下固定=20mm 下模墊板厚度取10mm，即H下墊板 =10mm 下模座厚度取45mm，即H下模=50mm 導(dǎo)柱?數(shù)量2? 規(guī)格：25mm×170mm? ???????? 27mm×170mm 導(dǎo)套 數(shù)量2 規(guī)格：?25mm×90mm×41mm ?28mm×90mm×45mm 模具閉合高度H閉=H上模+H墊+H凸凹模+H凹模+H下固定+H下墊板+H下模-H入 =（45+20+52+40+20+10+50-19）mm =218mm 式中：H凸凹模---凸、凹模的高度，H凸凹模=52mm； H凹模---凹模的厚度，H凹模=40mm； H入---凸凹模進(jìn)入落料凹模的深度，H入=19mm。 綜上計(jì)算該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)JH2-25的最大裝模高度（260），可以使用。 2.5.3其他零部件的說(shuō)明 選用4個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為8mm；凸凹模緊固螺釘選取M12x80mm，選用四個(gè)；凹模緊固螺釘選取M10x90mm選用四個(gè)；擋料銷采用A型固定擋料銷，d=6mm；導(dǎo)料板與卸料板設(shè)計(jì)為一體；圓柱銷選取?10x90mm，上下模座各一個(gè)。選用四個(gè)頂桿，取?8x100mm。? ????頂件裝置兼起壓邊的作用，由于壓邊力和工作行程過(guò)大，不宜采用彈簧或橡膠式頂件裝置，所以選擇氣墊式頂件裝置。 2.6壓力機(jī)的校核? 2.6.1閉合高度的校核? ??所選壓力機(jī)的最大閉合高度為260mm，閉合高度調(diào)節(jié)量為55mm，墊板高度為50mm，所以：Hmin=260mm-50mm=210mm? 本次模具設(shè)計(jì)的閉合高度為H=203mm，? ??????????????Hmax－5mm=255mm????=+Hmin+10mm=220mm? 滿足???????Hmin+10≤H≤Hmax－5?? 所選壓力機(jī)閉合高度滿足要求。 ?2.6.2工作臺(tái)面尺寸的校核? 所選壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸為?：前后370mm，左右560mm?，模具外形尺寸為D=280mm，模具底座外形尺寸為：前后250mm?，左右320mm，根據(jù)工作臺(tái)面尺寸一般應(yīng)大于模具底座尺寸50~70mm，其工作臺(tái)孔徑尺寸為D=260mm，大于廢料尺寸，可以漏料，所以工作臺(tái)尺寸滿足要求。? 2.6.3滑塊行程的校核? 滑塊行程應(yīng)保證能夠方便地放入毛坯和取出零件，對(duì)于拉深工序，滑塊行程應(yīng)大于零件高度的2倍，零件高度×2=14mm×2=28mm，所選壓力機(jī)的滑塊行程為75mm，所以滑塊行程滿足要求。 2.7模具總裝圖及工作原理 2.7.1模具總裝圖 圖 2-8 裝配圖 2.7.2模具工作原理 將條料送入剛性卸料板下長(zhǎng)條形槽中，平放在凹模面上，并靠槽的一側(cè)，壓力機(jī)滑塊帶著上模下行，凸凹模下表面首先接觸條料，并與頂件塊一起壓住條料，先落料，后拉深；當(dāng)拉深結(jié)束后，上?；爻?，落料后的條料由剛性卸料板從凸凹模上卸下，拉深成形的工件由壓力機(jī)上活動(dòng)橫梁通過(guò)推件塊從凸凹模中剛性打下，用手工將工件取走后，將條料往前送進(jìn)一個(gè)步距，進(jìn)行下一個(gè)工件的生產(chǎn)。 2.8模具的裝配、安裝與調(diào)試 2.8.1模具的裝配 1.裝配好的沖模，其閉合高度應(yīng)符合要求。 2.模柄裝入上模座后，其軸心線對(duì)上模座上平面的垂直度誤差，在全長(zhǎng)范圍內(nèi)不大于0.05mm。 3.裝入模架的每對(duì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合間隙（或過(guò)盈）應(yīng)符合手冊(cè)的規(guī)定。 4.導(dǎo)柱與導(dǎo)套裝配后，其軸心線應(yīng)分別垂直于下模座的底平面和上模座的上平面。 5.上模座的上平面應(yīng)于下模座的底平面平行。 6.裝配好的導(dǎo)柱，其固定端面與下模座下平面應(yīng)保留1～2mm距離，選用B型導(dǎo)套時(shí)，裝配后其固定端面應(yīng)低于上模座上平面1～2mm。 7.裝配好的模架，其上模座沿導(dǎo)柱上、下移動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)，無(wú)阻滯現(xiàn)象。 8. 凸模和凹模的配合間隙應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，沿整個(gè)刃口輪廓應(yīng)均勻一致。 9. 定位裝置要保證定位正確可靠，卸料、頂料裝置要?jiǎng)幼黛`活、正確，出料孔要暢通無(wú)阻，保證制件或廢料不卡在凹模內(nèi)或凸模上。 10. 模具應(yīng)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試模，沖出的制件應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。 2.8.2模具的安裝 1）安裝沖壓模熟悉沖壓工藝和沖壓模具圖樣，檢查所要安裝的模具和壓力機(jī)是否完好正常。 2）沖壓模放入壓力機(jī)之前，清除黏附在沖壓模上下表面、壓力機(jī)滑塊的地面與工作臺(tái)面的雜物。 3）測(cè)量沖壓模的閉合高度，并根據(jù)測(cè)量的尺寸調(diào)整壓力機(jī)滑塊的高度，使滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊底面與壓力機(jī)工作臺(tái)面之間的距離略大于沖壓模的閉合高度。 4）取下模柄鎖緊塊，將沖壓模推入，使模柄進(jìn)入壓力機(jī)滑塊的模柄孔內(nèi)，合上鎖緊塊，將壓力機(jī)滑塊停在下止點(diǎn)，并調(diào)整壓力機(jī)滑塊高度，使滑塊與沖壓模頂面貼合。 5）開動(dòng)壓力機(jī)，并逐步調(diào)整滑塊的高度，現(xiàn)將上下模之間放入紙片，使紙片剛好切斷后再放入試沖材料，剛好沖下零件后，將可調(diào)連桿螺釘鎖緊。 6）安裝好后進(jìn)行試沖，如出現(xiàn)故障，則要從分析原因入手，進(jìn)行模具的調(diào)整或修理，直至模具工作正常并沖出合格的沖壓件為止。 2.8.3模具的調(diào)試 1）將裝配后的模具順利地裝在指定的壓力機(jī)上。 2）用指定的材料穩(wěn)定的在模具上制出合格的制品零件。 3）檢查制品零件的質(zhì)量，若發(fā)現(xiàn)制品零件存在缺陷，分析原因，設(shè)法對(duì)模具進(jìn)行修理和調(diào)制，直到能生產(chǎn)出一批完全符合圖樣的零件為止。 4）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，進(jìn)一步確定某些模具需經(jīng)試驗(yàn)后所確定的尺寸。并修整這些尺寸，直到符合要求為止。 5）在試模后，應(yīng)排除影響生產(chǎn)、安全、質(zhì)量和操作等各種不利因素，使模具達(dá)到能穩(wěn)定、批量生產(chǎn)的目的。 3總結(jié) 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我熟悉了沖壓模具的整個(gè)過(guò)程，掌握了冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟，并且了解了在做沖壓模具之前首先要對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形態(tài)，模具的結(jié)構(gòu)形態(tài)。也就是要對(duì)產(chǎn)品的工藝性進(jìn)行合理的分析，從而才能采取更合適模具，節(jié)約成本的同時(shí)還能保證加工零件的精度要求。其次，考慮好產(chǎn)品的批量以及精度要求以及材料的造價(jià)。最后完成產(chǎn)品的模具設(shè)計(jì)、模具的裝配圖、零件圖。掌握了冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本技能，如計(jì)算，繪圖，查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，使自己各方面知識(shí)都有所提高。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的成功完成使我個(gè)人的所有專業(yè)中學(xué)術(shù)上的一次難忘的歷程，因?yàn)橥ㄟ^(guò)我本人的長(zhǎng)時(shí)間的思考、設(shè)計(jì)以及老師多次細(xì)心的指導(dǎo)使我知道一套合格的沖壓模具設(shè)計(jì)的完成以及一套合格的圖紙的完成都需要付出多少次的心血和汗水，通過(guò)它可以說(shuō)明一個(gè)人最基本的學(xué)習(xí)工作態(tài)度，我認(rèn)為要立志成為一個(gè)模具行業(yè)的佼佼者首先要從每一個(gè)細(xì)節(jié)做起，做事要有堅(jiān)忍不拔的毅力，有耐心、謙虛、謹(jǐn)慎這樣才能成為一名出色的模具工程師。 ?本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成是我個(gè)人專業(yè)學(xué)習(xí)中的一次難忘經(jīng)歷，通過(guò)老師多次細(xì)心的指導(dǎo)以及自己長(zhǎng)時(shí)間的思考、設(shè)計(jì)讓我知道一套合格的沖壓模具的設(shè)計(jì)以及一套合格圖紙的完成都需要付出很多心血和汗水。畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，教會(huì)了我自己解決問(wèn)題的方法，從細(xì)微之處一點(diǎn)一滴的指導(dǎo)我。通過(guò)這次實(shí)踐，我進(jìn)一步熟悉了模具的設(shè)計(jì)，鍛煉了模具設(shè)計(jì)實(shí)踐能力和自己的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。? ????現(xiàn)在即將走向工作崗位，在今后的工作中，我會(huì)繼續(xù)加強(qiáng)理論的學(xué)習(xí)，再接再勵(lì)，將所學(xué)的知識(shí)付諸實(shí)踐，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷進(jìn)步！ 致謝 首先感謝本人的導(dǎo)師丁海老師，他對(duì)我的仔細(xì)審閱了本文的全部?jī)?nèi)容并對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。丁海老師淵博的知識(shí)，誠(chéng)懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，特別是遇到困難時(shí)，他給了我鼓勵(lì)和幫助，在這里我向他表示真誠(chéng)的感謝！ 感謝母校——河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)，掌握了一定的操作技能。 感謝和我在一起進(jìn)行課題研究的同窗同學(xué)，和他在一起討論、研究使我受益非淺。 最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識(shí)了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！ 參考文獻(xiàn) [1] 原紅玲主編.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008 [2] 陳華杰、李憲麟編著.實(shí)用冷作工計(jì)算手冊(cè)[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998 [3] 魏春雷、朱三武主編.模具專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].天津：天津大學(xué)出版社，2010 [4] 王秀鳳、張永春編著.冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2012 [5] 柯旭貴、張榮清主編.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012 [6] 寇世瑤主編.機(jī)械制圖[M].北京：高等教育出版社，2007 [7] 史鐵梁主編.冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999 [8] 馬霄主編.互換性與技術(shù)測(cè)量[M].南京：南京大學(xué)出版社，2012 [9] 王孝培主編.中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典之沖壓模具設(shè)計(jì)[M].江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003 [10] 王孝培主編.沖壓手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1988 29