蓋體制件沖壓模具設(shè)計(jì),體制,沖壓,模具設(shè)計(jì) 北華航天工業(yè)學(xué)院 ?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績單 指導(dǎo)教師 評語 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 答辯小組 評語 答辯小組負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日 綜合評定 成績 答辯委員會主任: 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告(論文) 報(bào)告(論文)題目：蓋體制件沖壓模具設(shè)計(jì) 作者所在系部： 材料工程系 作者所在專業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 作者所在班級： 08811 作 者 姓 名 ： 賀建鑫 作 者 學(xué) 號 ： 20083081106 指導(dǎo)教師姓名： 張守學(xué) 完 成 時(shí) 間 ： 2011年 6月9日 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 工序方案安排 工序 名稱 工序圖 1 落 料 拉深 2 二 次 拉 深 3 三 次 拉 深 4 四 次 拉 深 5 沖 底孔 4 翻邊 5 切邊 落料拉深復(fù)合模凸模的制造工藝卡 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 1 下料 鋸床下料65×50 2 車外圓 車62×46 3 車凸模外端及倒角 車外端至53×39.5 4 熱處理 檢驗(yàn)硬度為58∽60HRC 5 磨外圓 磨外圓至52.655 6 磨右端面 磨右端面至粗糙度0.8 7 銑左端面 銑左端面至粗糙度3.2 8 打孔 打通孔5 9 修整凸模 修整凸模至圖樣尺寸 10 檢驗(yàn) 按圖樣檢驗(yàn) 落料拉深模凸凹模的制造工藝卡 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 1 下料 鋸床下料125×110 2 車外圓 車外圓至120×106 3 車臺階 車臺階至尺寸 4 鏜 找正中心孔，按圖點(diǎn)孔 5 銑左端面 銑左端面至粗糙度為6.3 6 熱處理 檢驗(yàn)硬度為58∽60HRC 7 磨右端面 磨右端面至粗糙度為0.4 8 磨左端接合面 磨左端面至粗糙度1.6 9 磨刃口 磨刃口至要求 10 修整凸凹模 修整凸凹模至圖樣尺寸 11 檢驗(yàn) 按圖樣檢驗(yàn) 翻邊模凸模的制造工藝卡 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 1 下料 鋸床下料25×50 2 車外圓 車外圓至20×47 3 車凸模外端及倒角 車外端至13 4 銑左端面 銑左端面至粗糙度滿足1.6 5 銑右端面 銑右端面至尺寸要求 6 熱處理 檢驗(yàn)硬度為58∽60HRC 7 磨外圓 磨外圓至尺寸 8 修整凸模 修整凸模至圖樣尺寸 9 檢驗(yàn) 按圖樣檢驗(yàn) 落料拉深模凹模板的制造工藝卡 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 1 備料 標(biāo)準(zhǔn)模板250×250×35 2 銑上、下端面 銑上端面粗糙度至1.6 3 劃線 劃中心線、各螺釘孔、銷孔、型孔輪廓線 4 加工各孔 各螺釘孔、銷孔與下模座板配鉆配鉸 5 銑 銑出非沖裁孔115×27 6 熱處理 檢驗(yàn)硬度為58∽60HRC 7 磨 磨上、下面，表面粗糙度達(dá)圖樣要求 8 電加工 電火花線切割沖裁型孔 9 修整 修整型腔 10 檢驗(yàn) 按圖樣檢驗(yàn)  目 錄 第1章 蓋體制件的工藝分析┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 1 第2章 工藝方案的確定┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 2 第3 章 工藝尺寸計(jì)算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 3 3.1 計(jì)算毛坯尺寸 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 3 3.2 確定拉深系數(shù)及拉深次數(shù)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 4 3.2.1 判斷能否一次拉深 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 4 3.2.2 計(jì)算首次拉深直徑 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 5 3.2.3 驗(yàn)算所選的mt是否合適 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 5 3.2.4 計(jì)算再拉深工序件的直徑 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 6 3.3 確定各次拉深的圓角半徑 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 7 3.4 拉伸凸模與凹模的工作尺寸計(jì)算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 8 3.5 拉深力的計(jì)算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈9 3.6 沖裁工藝計(jì)算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈9 3.6.1 排樣與搭邊的設(shè)計(jì) ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 9 3.6.2 壓力中心的計(jì)算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 10 3.6.3 沖裁凸模與凹模刃口的計(jì)算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 10 第4章 壓力機(jī)的選擇 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 11 第5章 落料拉深復(fù)合模主要零部件的設(shè)計(jì)與選用┈┈┈┈┈┈┈ 13 5.1 工藝零件的設(shè)計(jì)與選用┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 13 5.2 卸料、頂件和推件裝置設(shè)計(jì)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 15 5.2.1 卸料板 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 15 5.2.2 橡膠塊的選用 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 15 5.3 推件與頂件裝置┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 16 5.4 定位零件設(shè)計(jì)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 16 第6章 其他沖模零件┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈16 第7章 翻孔模設(shè)計(jì) ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 17 7.1 翻孔工藝計(jì)算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 17 7.2 計(jì)算底孔直徑┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 17 7.3 首次翻孔系數(shù) ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 17 7.4 翻孔力及頂件力的計(jì)算┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 17 7.5 翻孔模刃口尺寸計(jì)算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 18 參考文獻(xiàn) ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 20 北華航天工業(yè)學(xué)院 第1章 蓋體制件的工藝分析 名稱： 蓋體 零件簡圖： 如下圖1所示 材料： H62 料厚： 1mm 圖1 材料H62的力學(xué)性能： 抗剪強(qiáng)度τ/MPa τ=412 抗拉強(qiáng)度σb/ MPa σb=412 H62為雙相黃銅，強(qiáng)度較高，有一定的耐腐蝕性，不適宜冷變形加工，可進(jìn)行熱變形加工。 1. 工件的內(nèi)、外角沒有尖銳的轉(zhuǎn)角，圓角半徑均大于板厚，容易加工 2. 工件上沒有窄長的懸臂和凹槽，拉深部分也屬于淺拉深，較易完成 3. 孔與孔之間、孔到邊緣的距離均大于兩倍的板厚，滿足加工要求 4. 孔的大小滿足所能沖至的最小孔頸 此蓋體制件為錐筒形件，形狀簡單，所有尺寸均為自有公差，對工件厚度變化也沒有作要求。制件的圓角R=2>t，滿足拉深要求。由于未注明公差等級，所以按照未標(biāo)公差等級處理，選擇IT14級進(jìn)行計(jì)算。 第2章 工藝方案的確定 制件材料為比較貴重的黃銅，要合理安排工藝，以減少廢料提高材料的利用率，降低成本。 根據(jù)制件的工藝性分析，其基本工序有落料、沖孔、拉深、翻孔、切邊五種。按其工序先后組合，可得如下幾種方案： (1) 落料—拉深—再拉深—沖孔—翻邊—切邊 單工序沖壓 (2) 落料—拉深—再拉深—切邊—沖孔—翻邊 單工序沖壓 (3) 落料沖孔—拉深—再拉深—翻邊—切邊 復(fù)合沖壓 (4) 落料拉深—再拉深—切邊—沖孔—翻邊 復(fù)合沖壓 (5) 落料拉深—再拉深—沖孔—翻邊—切邊 復(fù)合沖壓 方案(1)、(2)屬于單工序沖壓。由于此制件尺寸較小，這兩種方案生產(chǎn)效率低，操作也不安全，故不宜采用。 方案(3)（4）（5）均屬于復(fù)合沖壓。 對于方案(3)，如果先沖孔，在后續(xù)的拉深過程中孔會變形，特別是凸緣部分的四個(gè)Φ5.2的孔發(fā)生變形后，不符合制件的工作要求。故不選擇方案(3)。 對于方案(4)，沖孔安排在后面，解決了方案(3)中孔變形的問題，但是先切完邊后，在后續(xù)的沖孔過程中，有效的壓邊表面積減小，使工件的定位受到影響，不利于后續(xù)的工序。 對于方案(5)，既解決了方案（1）（2）的生產(chǎn)率低的問題，又避免了（3）（4）中的問題。 綜上所述，選擇方案(5)最為合適。 第3章 工藝尺寸的計(jì)算 3.1 計(jì)算毛坯尺寸 沖裁是為拉深沖制毛坯，其形狀與尺寸需要根據(jù)拉深件進(jìn)行計(jì)算，拉深件為一個(gè)簡單的旋轉(zhuǎn)體圓錐筒，拉深過程中料厚不變，可按拉深前后面積不變的原則進(jìn)行計(jì)算。按照面積不變原則求解 ， 整理，得 D0= 式中 A——拉深件的總面積； D0——拉深件的毛坯直徑； Ai——拉深件各組成部分的面積。 為方便計(jì)算，將制件分為A、B、C、D、E、F六部分，分段計(jì)算，最后求和，得出毛坯的總面積。如下圖2所示： 圖2 特別說明的是，制件的凸緣是矩形的，但是在生產(chǎn)過程中，如果在下料時(shí)就下成矩形的落料件，不利于后續(xù)的拉深成形，故下料時(shí)的落料件為圓形，矩形是在最后經(jīng)切邊工序得到的。故為方便計(jì)算，在計(jì)算毛坯時(shí)，凸緣按圓周處理。 B段：r=2.5 d=40 AB=πr (πd-4r) /2 = 454.21mm2 C段 d0=29 d=35 h=20 AC=??l（d0+d）/2=2033.11mm2 D段 d=29 h=13 AD=πdh=1184.38mm2 E段 d=24 r=2.5 AE=πr(πd+4r) /2=335.358mm2 F段 d=24 AF=π4d2=452.39mm2 查表得凸緣的修邊余量為δ=2.2 故凸緣的可看作圓環(huán) 外圓直徑D=522+2.2 內(nèi)圓環(huán)直徑d=40 AA=π4(D2-d2)=3588.01 A毛坯=AA+AB+AC+AD+AE+AF=8047.454mm2 又A毛坯=π4D毛坯2 解得 D毛坯=101mm 3.2 確定拉深系數(shù)及拉深次數(shù) 3.2.1 判斷能否一次拉深 df/d=74/30=2.466，t/D=1/101=0.99，查表得首次拉深允許的最大相對高度為h1/d1=0.22∽0.27。而制件的相對高度h/d=1.2，所以一次拉不成。 決定實(shí)際采用的毛坯直徑 考慮到板料的厚度，為了防止后續(xù)拉伸出現(xiàn)拉破的現(xiàn)象，決定首次拉深按表面積計(jì)算多拉入5％的材料，在后續(xù)拉深再將多拉入的料返還到凸緣，就可以防止再拉深時(shí)因凸緣材料再流入凹模而出現(xiàn)拉破現(xiàn)象。則實(shí)際采用的毛坯直徑D1為 D1=1.05D=103.49≈103.5mm 3.2.2 計(jì)算首次拉深直徑 要確定帶凸緣件的首次拉深系數(shù)mt，需已知df/d1，單但首次拉深直徑d1尚未拉出，只好先假定一個(gè)df/d1值，計(jì)算出d1后，再驗(yàn)算所取mt是否合適。 設(shè)df/d1=1.54，由表查的mt=0.47則首次拉深直徑為 d1=mtD1=0.47×103.5=48.64mm 3.2.3 驗(yàn)算所選的mt是否合適 由表查的首次拉深允許的最大相對高度為h/d，再計(jì)算首次拉深工序件的相對高度h1/d1。 為了計(jì)算首次拉深工序件的高度，需要首先確定拉深的圓角半徑rp與rd。 取rp=rd=r1 r1=0.8(D1-d1)t=7.45mm 則h1=0.25(D12-df2)d1+0.86r1 其中D1=103.5mm df=74mm d1=48mm t=1mm 代入數(shù)字，解得h1=33.3424mm h1/d1=0.686 表中所給h/d=0.37∽0.44 h1/d1>h/d 顯然所選取的mt不合適。 重新選取df/d1=1.48 查的mt=0.5 則d1=mtD1=0.5×103.5=51.75≈51mm 取rp=rd=r1 r1=0.8(D1-d1)t 則h1=0.25(D12-df2)d1+0.86r1 其中D1=103.5mm df=74mm d1=51mm t=1mm 代入數(shù)字，解得h1=30.8mm h1/d1=0.6 表中所給h/d=0.45∽0.53 h1/d1>h/d 顯然所選取的mt還不合適。重新選取。 設(shè)df/d1=1.3，由表查的mt=0.53則首次拉深直徑為 d1=mtD1=0.53×103.5=54.8mm≈55mm 取rp=rd=r1 r1=0.8(D1-d1)t 則h1=0.25(D12-df2)d1+0.86r1 其中D1=103.5mm df=74mm d1=55mm t=1mm r1=5mm 代入數(shù)字，解得h1=28.97mm h1/d1=0.53 表中所給h/d=0.5∽0.6 h1/d1

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