0080-窄凸緣筒形件沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)（落料、拉深、沖孔復(fù)合模）【全套16張CAD圖】+設(shè)計(jì)說(shuō)明書,全套16張CAD圖,凸緣,筒形件,沖壓,成形,工藝,模具設(shè)計(jì),落料,沖孔,復(fù)合,全套,16,cad,設(shè)計(jì),說(shuō)明書,仿單 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：窄凸緣筒形件沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 窄凸緣筒形件沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 摘要：燈罩沖裁模模具設(shè)計(jì)是對(duì)燈罩落料拉深沖孔復(fù)合模的模具設(shè)計(jì)，其中分別對(duì)模具的工作零部件等六大類零部件作詳細(xì)設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括沖裁件的工藝分析及工藝方案的確定、工藝計(jì)算、沖裁模具的設(shè)計(jì)、模具的安裝與調(diào)整等。在工藝計(jì)算部分要對(duì)排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算、沖壓力的計(jì)算、模具壓力中心的確定、凸凹模尺寸并確定制造公差的計(jì)算與計(jì)算等內(nèi)容詳細(xì)計(jì)算。 在沖裁模的設(shè)計(jì)部分要對(duì)工作零件、定位零件、卸料與頂件零件、導(dǎo)向零件連接與固定零件等結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的分析設(shè)計(jì)。要在設(shè)計(jì)過(guò)程中了解模具的工作過(guò)程和注意標(biāo)準(zhǔn)的選用，對(duì)復(fù)合沖裁模的結(jié)構(gòu)有進(jìn)一步的了解。 模具的安裝與調(diào)試部分要注意導(dǎo)柱模具與無(wú)導(dǎo)柱模具的安裝方法及順序，通過(guò)模具的安裝，了解模具的組成及各部分零部件的作用等。注意模具安裝過(guò)后的試沖過(guò)程中常見(jiàn)的缺陷與解決方法等。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)要對(duì)復(fù)合模具有更進(jìn)一步的了解，在設(shè)計(jì)時(shí)要注意模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、模具使用方便、模具壽命高等問(wèn)題。并且要提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。 關(guān)鍵詞： 沖裁模 復(fù)合模 落料 沖孔 拉深 The narrow can extrusion with Flange press forming craft and die designing Abstract: This lesson a molding tool for is fall to anticipate to pull to the stalk bowl deep blunt the bore turn over bore compound mold molding tool designing, among them distinguish to wait to the work zero parts of the molding tool six the parts of big zeros make the detailed design. The main contents of designing includes to wash to cut a piece craft analysis and craft projects really settle, craft calculation, the gearing of the design, molding tool that wash to cut the molding tool and adjust etc.. Compute in the craft the part want to be to the row kind design and calculation, wash the calculation, molding tool pressure of the pressure center to really settle, convex and cave mold size and make sure the calculation that make the business trip and compute the detailed calculation in contents in etc.. Blanking the mold to want at the design part that wash to the work spare parts, position the spare parts and unload to anticipate with a spare parts, lead to spare parts conjunction with fix spare parts etc. construction the proceeding the detailed analysis design. Want to be in design process work process of understanding the molding tool with notice to choose to use standard, to reunite the construction that wash the understanding that cut the mold further have. The gearing of the molding tool with adjust to try the part want to notice to lead the pillar molding tool to lead the pillar molding tool with gearing method and sequences that have nos, passing the gearing of the molding tool, understanding the molding tool constitute and function etc. of each parts of the parts of zeros. Noticing the molding tool installs to try to wash the familiar blemish of inside of process later on and solution method etc.. Pass this time graduate the design want to have the nearer and one-step understanding to the compound molding tool, while designing to notice the molding tool construction simple, molding tool usage convenience, high etc. in life span in molding tool problem. And increase production efficiency, guarantee the quantity of the product. Keywords: blanking die compound die blanking piercing drawing 目 錄 1 緒 論 1 1.1 模具工業(yè)的地位 1 1.2 冷沖壓的應(yīng)用 1 1.3 冷沖壓發(fā)展趨勢(shì) 2 1.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的 3 2 落料拉深沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì) 5 2.1 工藝性分析和工藝方案 5 2.1.1 工藝性分析 5 2.1.2 工藝方案的確定 5 1.毛坯尺寸的計(jì)算 5 2.判斷拉深次數(shù) 6 2.2 必要工藝參數(shù)的計(jì)算 7 2.2.1 壓力中心的確定 7 2.2.2 調(diào)整各次拉深系數(shù)，使其各次拉深變形程度分配合理 7 2.2.3 確定各次拉深凸、凹模圓角半徑 7 2.2.4 根據(jù)修正后的毛坯直徑計(jì)算第一次拉深高度并校核 8 2.2.5 畫出工序圖 8 2.2.6 排樣和材料利用率 8 2.2.7 計(jì)算工序壓力 9 1.落料力的計(jì)算 9 2.卸料力的計(jì)算 9 3.沖孔力的計(jì)算 10 4.推件力的計(jì)算 10 5.拉深力的計(jì)算 10 6.壓邊力的計(jì)算 11 2.3模具總體設(shè)計(jì) 11 2.3.1模具類型的選擇 11 2.3.2定位方式的選擇 11 2.3.3卸料、出件方式 11 2.3.4導(dǎo)向方式 12 2.4工作部分尺寸計(jì)算 12 2.4.1 落料刃口尺寸計(jì)算 12 2.4.2沖孔刃口尺寸計(jì)算 13 2.4.3拉深工作部分尺寸計(jì)算 13 2.4.4彈性元件的設(shè)計(jì)計(jì)算 14 1.上卸料采用橡膠作為彈性元件 14 2.下頂塊壓邊采用橡膠作為彈性元件 15 2.4.5模架及其他零部件的選用 15 2.5模具總裝圖 19 2.6沖壓設(shè)備的選定 20 2.7工作零件的加工工藝性 21 2.7.1拉深凸模加工工藝過(guò)程卡 21 2.7.2沖孔凸模加工工藝過(guò)程卡 23 2.7.3凸凹模加工工藝過(guò)程卡 25 2.7.4凹模加工工藝過(guò)程卡 27 結(jié) 論 29 致 謝 30 參考文獻(xiàn) 31 插圖清單 1、圖1工件圖……………………………………………………………………5 2、圖2工序圖……………………………………………………………………8 3、圖3落料刃口尺寸圖…………………………………………………………13 4、圖4沖孔刃口尺圖……………………………………………………………14 5、圖5深刃口尺寸圖……………………………………………………………14 6、圖6裝配圖……………………………………………………………………16 7、圖7上模板圖………………………………………………………………16 8、圖8固定板圖………………………………………………………………17 9、圖9凹模圖……………………………………………………………………18 10、圖10下模座圖………………………………………………………………18 11、圖11模具總裝圖…………………………………………………………20 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。 1.2 冷沖壓的應(yīng)用 沖壓工藝是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有時(shí)也叫板料沖壓。沖壓不僅可以加工金屬板料，而且也可以加工非金屬板料。沖壓加工時(shí)，板料在模具的作用下，于其內(nèi)部產(chǎn)生使之變形的內(nèi)力。當(dāng)內(nèi)力的作用達(dá)到一定程度時(shí)，板料毛坯或毛坯的某個(gè)部位便會(huì)產(chǎn)生與內(nèi)力的作用性質(zhì)相對(duì)應(yīng)的變形，從而獲得一定的形狀、尺寸和性能的零件。 沖壓生產(chǎn)靠模具與設(shè)備完成加工過(guò)程，所以它的生產(chǎn)率高，而且由于操作簡(jiǎn)便，也便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。 利用模具加工，可以獲得其它加工方法所不能或難以制造的、形狀復(fù)雜的零件。 沖壓產(chǎn)品的尺寸精度是由模具保證，所以質(zhì)量穩(wěn)定，一般不需再經(jīng)過(guò)機(jī)械工業(yè)加工便可使用。 沖壓加工不一般不需要加熱毛坯，也不像切削加工那樣大量切削材料，所以它不但節(jié)能，而且節(jié)約材料。沖壓產(chǎn)品的表面質(zhì)量較好，使用的原材料是冶金工廠大量生產(chǎn)的軋制板料或帶料，在沖壓過(guò)程中材料表面不受破壞。 因此，沖壓工藝是一種產(chǎn)品質(zhì)量較好而且成本低的加工藝。用它生產(chǎn)的產(chǎn)品一般還具有重量輕且剛性好的特點(diǎn)。 沖壓工藝在汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、儀器、儀表、各種民用輕工產(chǎn)品以及航空、航天和兵工等的生產(chǎn)方面占據(jù)十分重要的地位?，F(xiàn)代各先進(jìn)工業(yè)化國(guó)家的沖壓生產(chǎn)都是十分發(fā)達(dá)的。在我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中，沖壓生產(chǎn)占有重要的地位。 1.3 冷沖壓發(fā)展趨勢(shì)? （1）工藝分析計(jì)算方法的現(xiàn)代化。例如，生產(chǎn)汽車覆蓋件的沖壓工藝，傳統(tǒng)方法是根據(jù)已有的設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行對(duì)比分析，確定工藝方案和有關(guān)參數(shù)，然后設(shè)計(jì)模具，進(jìn)行試沖，經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和修改，才能轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)。近幾年來(lái)，國(guó)外有的公司已開(kāi)始采用有限變形的彈塑性有限元法，對(duì)覆蓋件成形過(guò)程進(jìn)行計(jì)算模擬，分析應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，從而預(yù)測(cè)某一工藝方案的可行性和可能會(huì)產(chǎn)生的問(wèn)題，并將結(jié)果顯示在圖形終端上，供設(shè)計(jì)人員進(jìn)行選擇和修改。這樣，不僅可以節(jié)省昂貴的模具試制費(fèi)用，縮短產(chǎn)品試制周期，而且可以建立符合生產(chǎn)實(shí)際的先進(jìn)設(shè)計(jì)方法；既促進(jìn)了冷沖壓工藝的發(fā)展，又可以發(fā)揮塑性成形理論對(duì)生產(chǎn)實(shí)際的知道作用。 （2）模具設(shè)計(jì)及制造技術(shù)的現(xiàn)代化。為了加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代，縮短工裝設(shè)計(jì)、制造周期，正在大力開(kāi)展模具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（CAD/CAM）技術(shù)的研究和應(yīng)用。采用這一技術(shù)，一般可以提高模具設(shè)計(jì)和制造效率2～3倍，模具生產(chǎn)周期可縮短1/2～1/3。發(fā)展這一技術(shù)的最終目標(biāo)，是要達(dá)到模具CAD/CAM一體化，而模具圖紙將只作為檢驗(yàn)?zāi)＞咧?。采用模具CAD/CAM技術(shù)，還可提高模具質(zhì)量，大大減少設(shè)計(jì)與制造人員的重復(fù)勞動(dòng)，使設(shè)計(jì)者有可能把精力用在創(chuàng)新和開(kāi)發(fā)上。 （3）沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)華。為了滿足大量生產(chǎn)的需要，沖壓設(shè)備已由單工位低速壓力機(jī)發(fā)展到多工位高速自動(dòng)壓力機(jī)。一般中小型沖壓件，既可在多工位壓力機(jī)上生產(chǎn)，也可以在高速壓力機(jī)上采用多工位連續(xù)模加工，使沖壓生產(chǎn)達(dá)到高度自動(dòng)化。大型沖壓件（如汽車覆蓋件）可在多工位壓力機(jī)上利用自動(dòng)送料和取件裝置，進(jìn)行機(jī)械化流水線生產(chǎn)，從而減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高生產(chǎn)率。 （4）為了滿足產(chǎn)品更新?lián)Q代加快和生產(chǎn)批量減小的發(fā)展趨勢(shì)，發(fā)展了一些新的成形工藝、簡(jiǎn)易模具、通用組合模具以及數(shù)控沖壓設(shè)備和沖壓柔性制造系統(tǒng)（FMS）等。這樣，就使沖壓生產(chǎn)既可適合大量生產(chǎn)，又可適用于小批量生產(chǎn)。 （5）不斷改進(jìn)板料性能，以提高其成形能力和使用效果。例如，研制高強(qiáng)度鋼板，用來(lái)生產(chǎn)汽車覆蓋件；研制新型材料板，用來(lái)生產(chǎn)航空構(gòu)件等。 1.4 畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的 畢業(yè)設(shè)計(jì)做為大學(xué)教學(xué)中的一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，是對(duì)我們?nèi)晁鶎W(xué)專業(yè)知識(shí)的最后一次也是最全面的一次檢查。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以很好的使我們辛勤的老師了解學(xué)生掌握知識(shí)的程度，也可以使我們很好的加強(qiáng)對(duì)專業(yè)知識(shí)的鞏固，對(duì)以后我們踏足社會(huì)和在實(shí)踐工作中起到了不可估量的作用。 畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的有： 綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)習(xí)知識(shí)，進(jìn)行一次拉深模具設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生自己的獨(dú)立工作能力； 鞏固“沖壓模具設(shè)計(jì)與制造”等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握模具設(shè)計(jì)的方法和步驟；掌握沖壓模具設(shè)計(jì)與基本技能，如模具相關(guān)尺寸計(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。 在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過(guò)在新飛電器有限公司、在洛陽(yáng)中國(guó)一拖、中信重型礦山機(jī)械廠的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富和加深了對(duì)各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程方面的知識(shí)，而對(duì)于模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下，我們對(duì)于模具的設(shè)計(jì)和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認(rèn)識(shí)。同時(shí)在實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體并查閱了很多相關(guān)資料，通過(guò)這些實(shí)踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過(guò)在圖書館借閱相關(guān)手冊(cè)和書籍，更系統(tǒng)而全面了細(xì)節(jié)問(wèn)題。鍛煉了縝密的思維和使我們初步具備了設(shè)計(jì)工作者應(yīng)有的素質(zhì)。設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中難免有不妥之處，肯請(qǐng)各位老師指正。 - 29 - 2 落料拉深沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì) 2.1 工藝性分析和工藝方案 2.1.1 工藝性分析 零件材料為Q235鋼板，能夠進(jìn)行一般的沖壓加工，市場(chǎng)上也容易得到這種材料，價(jià)格適中。 該零件屬于中等尺寸零件，料厚2mm，外形較復(fù)雜，尺寸精度要求一般。加工這樣的工件，傳統(tǒng)的方法是采用三個(gè)工序來(lái)完成，即第一個(gè)工序是落料，第二個(gè)工序是拉深，第三個(gè)工序是沖孔成形。 從工件圖上看，該工件形狀簡(jiǎn)單且軸對(duì)稱，主要尺寸Φ34的精度為IT11級(jí)，材料厚2mm，且為Q235，其沖裁拉深性能較好。 該零件底部孔為Φ9其精度為IT11級(jí)精度另尺寸，Φ46其精度為IT12級(jí)，普通的沖裁工藝均可以保證。 綜上所述，該零件的精度及結(jié)構(gòu)尺寸都能滿足沖壓工藝性的要求，在中等批量生產(chǎn)時(shí)可以用沖壓加工，沖壓的零件工序?yàn)槁淞稀睢獩_孔。 2.1.2 工藝方案的確定 1.毛坯尺寸的計(jì)算 由于材料厚度較大,故均按中線尺寸計(jì)算。 查表4-5[1]取修邊余量=2mm，dp=46+4=50mm 查表4-5[1]序號(hào)20所列公式計(jì)算坯料直徑，則坯料直徑 91mm 2.判斷拉深次數(shù) ， , 由表4-15[1] 查出 m1=0.46～0.50 m2=0.70～0.72 m3=0.72～0.74 由于制件直徑為34mm剛好等于d2，但考慮到拉深不一定取拉深極限，故取拉深次數(shù)為n=3。 該工件包括落料、拉深、沖孔三個(gè)基本工序，可以有以下幾種工藝方案： 方案一：先落料、后拉深，再?zèng)_孔，采用單工序模生產(chǎn)； 方案二：落料、拉深、沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)； 方案三：落料、拉深、沖孔級(jí)進(jìn)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 以上幾種方案：對(duì)于方案一，模具要求簡(jiǎn)單，但是需要三道或者更多道工序，每道工序都需一套模具，模具套數(shù)過(guò)多，生產(chǎn)效率將會(huì)降低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求；方案二采用復(fù)合模生產(chǎn)，生產(chǎn)效率較高，復(fù)合模結(jié)構(gòu)雖然較方案一復(fù)雜，但是由于零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，模具制造并不困難；方案三生產(chǎn)效率也很高，但零件的沖壓精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。 通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較，該零件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。 2.2 必要工藝參數(shù)的計(jì)算 2.2.1 壓力中心的確定 由于該零件為軸對(duì)稱件，故不必進(jìn)行壓力中心的計(jì)算。 2.2.2 調(diào)整各次拉深系數(shù)，使其各次拉深變形程度分配合理 各次極限 拉深系數(shù)[mn] 各次實(shí)際 拉深系數(shù)mn 拉深系數(shù)差 △m= mn－[mn] 各次拉深直徑 dn [m1]=0.51 m1=0.57 +0.06 d1=m1 D=0.57×91=52 [m2]=0.72 m2=0.80 +0.08 d2=m2 d1=0.80×52=42 [m3]=0.74 m3=0.81 +0.007 d3=m3 d2=0.81×42=34 2.2.3 確定各次拉深凸、凹模圓角半徑 按表4-68[1]查得 R凹1=5 R凸1=4 R凹2=4 因R凸n=(1～1.6)R凹 故 R凸2=3 R凹3=3 R凸3=2 2.2.4 根據(jù)修正后的毛坯直徑計(jì)算第一次拉深高度并校核 由式（19.4-10）[5]，第一次拉深高度 許可最大相對(duì)高度 同樣可以計(jì)算出第二、三次拉深高度 h2=39mm、h3=40mm 2.2.5 畫出工序圖 圖 2 2.2.6 排樣和材料利用率 該工件排樣根據(jù)落料工序設(shè)計(jì)?？紤]操作方便及模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故采用單排排樣設(shè)計(jì)。由表2-16[3]查得搭邊值a1=1.5mm，a=2mm，采用雙排擋料銷擋料，則： 條料寬 b=91+2a=95mm 條料的進(jìn)距 h=91+a1=92.5mm 沖裁單件材料的利用率，既 式中：A——沖裁件面積； n——一個(gè)進(jìn)距的沖裁件數(shù)量； b——條料寬度； h——進(jìn)距。 2.2.7 計(jì)算工序壓力 1.落料力的計(jì)算 F落= 式中：F落——落料力（N）； L——工件輪廓周長(zhǎng)（mm）； t——材料厚度，t=2.0mm； ——材料的抗剪強(qiáng)度（Mpa），附錄[3]得Mpa。 落料力為： F落= 2.卸料力的計(jì)算 F卸=K卸×F落 式中：K卸——卸料力因數(shù)。其值由表2-51[3]查得K卸=0.03 卸料力為： F卸=0.03×230.31=6.91KN 3.沖孔力的計(jì)算 F沖= 式中：L——工件輪廓周長(zhǎng)（mm）；mm 沖孔力則為： 4.推件力的計(jì)算 F推=nK推F沖 式中：K推——推件力因數(shù)，由表2-15[3]查得K推=0.05； n——卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)，n=2。 推件力則為： F推=2×0.05×48.09=4.81KN 5.拉深力的計(jì)算 該零件為有壓邊圈的圓筒型件拉深，則 式中：F拉——拉深力（N）； d ——拉深件的直徑，d=46mm； t——材料厚度； ——材料的強(qiáng)度極限（M）；查附錄[3]得=380Mpa K——修正系數(shù)。拉深因數(shù)m1=0.5，m2=0.74 由表4-18查得修正因數(shù)K=1 所以： F拉=1×3.14×46×2.0×380=109.77KN 6.壓邊力的計(jì)算 FQ=AP 式中：A——壓邊圈面積；mm2 P——單位壓邊力。由表4-16[3]查得P=3.0Mpa 壓邊力則為： FQ=5972×3.0=17.9KN 則總的沖壓力為： F總=F落+F卸+F沖+F推+F拉+F壓 =230.31+6.91+48.09+4.81+109.77+17.9 =417.79KN 初選壓力機(jī)為J23-63的開(kāi)式壓力機(jī) 。 2.3模具總體設(shè)計(jì) 該工作的模具結(jié)構(gòu)如圖，主要由上下模、落料凹模、凸凹模、沖孔凸模、沖孔凹模、鑲拼凹模、下頂塊、上頂塊、卸料板等零件組成。 2.3.1模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合沖壓，所以模具為類型為落料——拉深——沖孔復(fù)合模。 2.3.2定位方式的選擇 因?yàn)樵撃＞呤褂玫氖菞l料，落料為圓故采用導(dǎo)料銷，送進(jìn)步距方式采用擋料銷。 2.3.3卸料、出件方式 該模具的頂件壓邊裝置安裝在下模，妨礙了沖孔廢料的排出。下模座開(kāi)設(shè)了一個(gè)斜漏料孔，并用螺釘來(lái)限位，使拖板與下模座之間保持一定的間距，從而保證廢料能依靠自重順利排出。 出件方式可采用上下頂塊分別頂出。 2.3.4導(dǎo)向方式 該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 2.4工作部分尺寸計(jì)算 模具的落料凹模、凸凹模、沖孔凹模、沖孔凸模及鑲件，凸、凹模的工作關(guān)系：工件未注公差可按照表4[7] 計(jì)算。 根據(jù)表2-10查得，沖裁模刃口雙面間隙Zmin=0.22mm Zmax=0.26mm 2.4.1 落料刃口尺寸計(jì)算 的凸、凹模的制造公差由表2-12得凹=0.035mm 凸= 0.025mm。 由于：凹+凸＞Zmax-Zmin，故采用凸模配合加工法。因數(shù)由表2-13[3]查得X=0.5則： mm. D凸按照凹模尺寸配制。其雙面間隙為：0.22～0.26mm其工作部分結(jié)構(gòu)尺寸如圖3所示 圖3 落料刃口尺寸 2.4.2沖孔刃口尺寸計(jì)算 的凸、凹模的制造公差由表2-12查得凸=0.02mm，凹=0.03mm。 由于凹+凸＞Zmax-Zmin，故采用凸模與凹模配合加工方法。 因數(shù)由表2-13[3]查得：X=0.5，則： mm d凸按照凸模尺寸配制，雙面間隙為：0.22～0.26mm 其工作部分結(jié)構(gòu)尺寸如圖4所示： 2.4.3拉深工作部分尺寸計(jì)算 拉深凸模和凹模的單面間隙可按表4-12[3]中式 第一次拉深Z/2=1.1t。（第二次拉深Z/2=1t）計(jì)算Z/2=2.2mm。由于拉深工件的公差為IT14級(jí)，故凸、凹模的制造公差可采用IT10級(jí)精度，查得凸=凹=0.1mm?？汕笸拱寄３叽缂肮睿? 工件尺寸 d凹=(d－0.75) d凸=( d凹－Z) 其工作部分結(jié)構(gòu)尺寸如圖5所示 圖4 沖孔刃口尺寸 圖5 拉深刃口尺寸 2.4.4彈性元件的設(shè)計(jì)計(jì)算 為了得到較平穩(wěn)的工件此模具采用彈壓式卸料結(jié)構(gòu)，使條料在落料、拉深過(guò)程中始終處在一個(gè)穩(wěn)定的壓力之下，從而改善了毛坯的穩(wěn)定性，避免材料在切向應(yīng)力的作用下起皺的可能。 1.上卸料采用橡膠作為彈性元件 H自由=（3.5～4）S工作 式中 H自由——橡膠的自由高度 S工作——工作行程與模具修磨量或調(diào)整量（4～6mm）之和 S工作=（3.5+1+5）=9.5mm 則 H自由=（3.5～4）×9.5=33.25～38mm 取 H自由=35mm 由式（1-50）[3]計(jì)算橡膠的裝配高度為： H2=（0.85～0.9）H自由=（0.85～0.9）×35=29.75～31.5mm 取 H2=30mm 橡膠的斷面面積，在模具裝配時(shí)按模具空間大小確定。 2.下頂塊壓邊采用橡膠作為彈性元件 H自由=（3.5～4）S工作 S工作=（3.5+5）=8.5mm 則 H自由=（3.5～4）×8.5=29.75～34mm 取 H自由=30mm 由式（1-50）[3]計(jì)算橡膠的裝配高度為： H2=（0.85～0.9）H自由=（0.85～0.9）×30=25.5～27mm 取 H2=26mm 橡膠的斷面面積，在模具裝配時(shí)按模具空間大小確定。 2.4.5模架及其他零部件的選用 據(jù)主要工作部分尺寸、結(jié)構(gòu)及彈性元件的尺寸，參照有關(guān)資料可選取I級(jí)精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架，即 上模座 160×100×40 HT200 下模座 160×100×50 HT200 導(dǎo) 柱 A25h5×130 20鋼 導(dǎo) 套 A25h5×85×38 20鋼 導(dǎo)柱、導(dǎo)套滲碳深度為0.8～1.2mm，硬度為58～62HRC。 上模座厚度取45mm，即H上模=45mm，如圖6所示 圖6 上模墊板厚度取10mm，即H墊板=10mm，如圖7所示 圖7 上固定板厚度取40mm，即H上固定板=40mm，如圖8所示 圖8 蓋板厚度取8mm，即H蓋板=8mm 卸料板厚度取12mm，即H卸料板=12mm 橡膠厚度取60mm，即H橡膠=60mm 凹模厚度取18mm，即H凹模=18mm，如圖9所示 圖9 下固定板厚度取10mm，即H下固定板=10mm 下模座厚度取55mm，即H下模=55mm，如圖10所示 圖10 模具閉合高度： H閉合=H上模+H墊板+H上固定板+H蓋板+H卸料板+H橡膠+H凹模+H下固定板+H下模 =（45+10+40+8+12+60+18+10+55）mm =258mm 可見(jiàn)該模具的閉合高度小于所選壓力機(jī)J23-63的最大裝模高度（315mm），可以使用。 2.5模具總裝圖 由以上設(shè)計(jì)，可得到如圖11所示的模具總裝圖，為了實(shí)現(xiàn)先落料，后拉深，應(yīng)保證模具裝配后，拉深凸模的端面比落料凹模的端面低2mm[2]。 將條料沿導(dǎo)料銷平放在凹模面上，并沿導(dǎo)料銷向前送進(jìn)，接觸到擋料銷時(shí)停止送進(jìn)，壓力機(jī)滑塊帶著上模下行，首先由凹模26完成落料，緊接著由凸模6和凸凹模10進(jìn)行拉深；當(dāng)拉深結(jié)束后，上?；爻?，落料后的條料靠自重卸下，拉深成形的工件在回程中由推件塊19將工件從凸凹模中剛性打下，用手將工件取走。 卸料板25兼作壓邊圈，在拉深過(guò)程中起壓邊作用，拉深結(jié)束后又能將工件頂起使其脫離凸模。 當(dāng)壓力機(jī)的閉合高度不夠時(shí)，對(duì)模具可做如下改動(dòng)：將模柄16換成凸緣式模柄，去掉墊板12；如果閉和高度還不夠，可去掉固定板11，將凸模直接嵌入下模座上。 圖11 落料—拉深—沖孔復(fù)合模 1、23—橡膠 2—限位銷 3—下模板 4—銷釘 5—沖孔凸模 6—拉深凸模 7、29—螺釘 8—下推件塊 9—擋料銷 10—凸凹模 11—上固定板 12—上墊板 13—卸料螺釘 14—銷釘 15—模柄 16—打桿 17—頂桿 18—沖孔凸模 19—上模座 20—推件塊 21—導(dǎo)套 22—蓋板 24—導(dǎo)柱 25—卸料板 26—凹模 27—下固定板 28—頂桿 2.6沖壓設(shè)備的選定 壓力機(jī)噸位可按式4-38[3] F壓≥（1.7～2）F總估算公稱壓力來(lái)選取壓力機(jī)。 選用公稱壓力為630KN的開(kāi)式壓力機(jī)。 其主要技術(shù)參數(shù)為： 公稱壓力： 630KN 滑塊行程： 130mm 最大閉和高度： 360mm 封閉高度調(diào)節(jié)量： 80mm 工作臺(tái)尺寸：（前后）480mm×（左右）710mm 最大裝模高度： 250～315mm 模柄孔尺寸： 50mm×80mm 2.7工作零件的加工工藝性 本副模具的工作零件都是旋轉(zhuǎn)體，形狀比較簡(jiǎn)單，加工主要采用車削。拉深凸模、沖孔凸模、凸凹模和落料凹模的加工工藝過(guò)程見(jiàn)加工工藝卡 2.7.1拉深凸模加工工藝過(guò)程卡 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 07 產(chǎn)品名稱 凸模 零（部）件名稱 拉深凸模 共（ ）頁(yè) 第（ ）頁(yè) 材料牌號(hào) Cr12 毛坯 種類 圓棒料 毛坯外型尺寸 Φ56mm 每個(gè)毛坯可制件數(shù) 5 每臺(tái) 件數(shù) 5 備注 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備 工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 05 下料 鋸成Φ46mm×52mm 下料車間 鋸床 10 車削 粗車外圓Φ42 模具車間 車床 15 銑 銑內(nèi)孔達(dá)圖紙要求 模具車間 銑床 20 車削 精車外圓Φ41.5達(dá)尺寸要求 模具車間 車床 25 熱處理 淬火并回火達(dá)58～62HRC 熱處理車間 30 磨外圓和右端面 磨外圓Φ62.5和Φ20.5達(dá)到要求 模具車間 磨床 35 鉗 研磨Φ41.21達(dá)圖樣要求 模具車間 標(biāo)記 記數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更該 文件號(hào) 設(shè)計(jì)日期 審 核 日 期 標(biāo)準(zhǔn)化日期 會(huì)簽 日期 2.7.2沖孔凸模加工工藝過(guò)程卡 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 08 產(chǎn)品名稱 凸模 零（部）件名稱 沖孔凸模 共（ ）頁(yè) 第（ ）頁(yè) 材料牌號(hào) Cr12 毛坯 種類 圓棒料 毛坯外型尺寸 Φ30mm 每個(gè)毛坯可制件數(shù) 5 每臺(tái) 件數(shù) 5 備注 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備 工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 05 下料 鋸割下料 Φ30mm×70mm 下料車間 鋸床 10 鍛 鍛成Φ27mm×65mm 鍛造 車間 空氣錘 15 熱處理 退火 熱處理車間 熱處理爐 20 車削 車外圓Φ20.5，留磨量0.5mm；車退刀槽2×1；掉頭車左端，留磨量0.2mm 車外圓Φ15.5，留磨量0.5mm 車外圓Φ9.18，留磨量0.5mm 模具車間 車床 25 熱處理 淬火并回火達(dá) 58～62HRC 熱處理車間 30 磨外圓和右端面 磨外圓Φ62.5和 Φ20.5達(dá)到要求 模具車間 磨床 35 鉗 研磨Φ9.18 達(dá)圖樣要求 模具車間 標(biāo)記 記數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更該 文件號(hào) 設(shè)計(jì)日期 審 核 日 期 標(biāo)準(zhǔn)化日期 會(huì)簽 日期 2.7.3凸凹模加工工藝過(guò)程卡 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 06 產(chǎn)品名稱 凸模 零（部）件名稱 凸凹模 共（ ）頁(yè) 第（ ）頁(yè) 材料牌號(hào) Cr12 毛坯 種類 圓棒料 毛坯外型尺寸 Φ105mm 每個(gè)毛坯可制件數(shù) 5 每臺(tái) 件數(shù) 5 備注 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備 工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 05 下料 鋸成Φ105mm×65mm 下料車間 鋸床 10 車削 粗車外圓Φ100mm; 車退刀槽2×1； 粗車外圓95mm 模具車間 車床 15 銑 銑內(nèi)孔Φ36mm和Φ45.61mm達(dá)圖紙要求 模具車間 銑床 20 車削 精車外圓Φ96mm和Φ91mm達(dá)尺寸要求 模具車間 車床 25 熱處理 淬火并回火達(dá)58～62HRC 熱處理車間 30 磨外圓和右端面 磨外圓Φ96mm和Φ91mm達(dá)到要求 模具車間 磨床 35 鉗 研磨外圓達(dá)圖樣要求 模具車間 標(biāo)記 記數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更該 文件號(hào) 設(shè)計(jì)日期 審 核 日 期 標(biāo)準(zhǔn)化日期 會(huì)簽 日期 2.7.4凹模加工工藝過(guò)程卡 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 05 產(chǎn)品名稱 凸模 零（部）件名稱 沖孔凸模 共（ ）頁(yè) 第（ ）頁(yè) 材料牌號(hào) Cr12 毛坯 種類 圓棒料 毛坯外型尺寸 260mm ×260mm 每個(gè)毛坯可制件數(shù) 1 每臺(tái) 件數(shù) 1 備注 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備 工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 05 下料 鋸割下料260mm×260mm×60mm 下料車間 鋸床 10 銑 粗銑252mm×252mm×52mm; 粗銑Φ95mm和Φ90mm 鍛造 車間 空氣錘 15 鉆 鉆Φ16mm銷孔和螺孔 鉆Φ6mm限位孔 鉆床 20 銑 精銑250mm×250mm×50mm；精銑93mm 熱處理車間 熱處理爐 25 電火花 電火花加工 Φ90.69mm 電火花車間 電火花 30 熱處理 淬火并回火達(dá)58～62HRC 熱處理車間 35 磨外圓和右端面 磨外形達(dá)到要求 模具車間 磨床 40 鉗 研磨達(dá)圖樣要求 模具車間 標(biāo)記 記數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更該 文件號(hào) 設(shè)計(jì)日期 審 核 日 期 標(biāo)準(zhǔn)化日期 會(huì)簽 日期 結(jié) 論 三年的大學(xué)學(xué)習(xí)生涯已接近尾聲，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。 經(jīng)過(guò)在新飛電器有限公司、洛陽(yáng)中國(guó)一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)于模具特別是塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程方面的知識(shí)，而對(duì)于模具的制造工藝更是實(shí)現(xiàn)了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書籍，設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我感覺(jué)到自己確實(shí)收獲了許多。通過(guò)這次自己設(shè)計(jì)一套模具，讓我對(duì)沖壓模有了更加深刻的了解，使我能夠綜合運(yùn)用各種沖壓模具設(shè)計(jì)資料上的知識(shí)，懂得了在遇到難題時(shí)該如何去查找資料來(lái)解決問(wèn)題，進(jìn)一步鞏固、加深和拓寬所學(xué)知識(shí)。并逐步樹立了正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)了創(chuàng)新意識(shí)，熟悉掌握沖壓模具設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，培養(yǎng)了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖以及運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)等有關(guān)設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行了全面的沖壓模具設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練。真正設(shè)計(jì)出一套模具是辛苦的，但設(shè)計(jì)的過(guò)程是充實(shí)的，這正是我在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中深刻感受到的。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，肯請(qǐng)各位老師指正。 致 謝 時(shí)光如電，歲月如梭，三年的大學(xué)生活即將結(jié)束，而我也即將離開(kāi)可敬的老師和熟悉的同學(xué)踏入不是很熟悉的社會(huì)中去。在這畢業(yè)之際，作為一名工科院校的學(xué)生，做畢業(yè)設(shè)計(jì)是一件必不可少的事情。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常繁雜的工作，它涉及的知識(shí)非常廣泛，很多都是書上沒(méi)有的東西，這就要靠自己去圖書館查找自己所需要的資料；還有很多設(shè)計(jì)計(jì)算，這些都要靠自己運(yùn)用自己的思維能力去解決，可以說(shuō)，沒(méi)有一定的毅力和耐心是很難完成這樣復(fù)雜的工作。 在學(xué)校中，我主要學(xué)的是理論性的知識(shí)，而實(shí)踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計(jì)就相當(dāng)于實(shí)戰(zhàn)前的一次總演練。畢業(yè)設(shè)計(jì)不但把我以前學(xué)的專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的連貫起來(lái)，也使我在溫習(xí)舊知識(shí)的同時(shí)也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識(shí)；這不但提高了我們解決問(wèn)題的能力，開(kāi)闊了我們的視野，在一定程度上彌補(bǔ)我們實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 由于本人資質(zhì)有限，很多知識(shí)掌握的不是很牢固，因此在設(shè)計(jì)中難免要遇到很多難題，在有課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)及老師的不時(shí)指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下，克服了一個(gè)又一個(gè)的困難，使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)日趨完善。畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然很辛苦，但是在設(shè)計(jì)中不斷思考問(wèn)題，研究問(wèn)題，咨詢問(wèn)題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時(shí)也汲取了更完整的專業(yè)知識(shí)，鍛煉了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，使我受益匪淺，我相信這些經(jīng)驗(yàn)對(duì)我以后的工作一定有很大的幫助，而且也鍛煉我的吃苦耐勞的精神，讓我在這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的社會(huì)里有立足之地。 最后，我衷心感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師韓艷艷老師在這一段時(shí)間給予我的幫助和指導(dǎo)，并向你們致意崇高的敬意，以后到社會(huì)上我一定努力工作，不辜負(fù)你們給予我的知識(shí)和對(duì)我寄予的厚望！ 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 參考文獻(xiàn) [1] 王孝培主編.沖壓手冊(cè)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社.1990 [2] 中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)組編.冷沖模設(shè)計(jì)與制造.機(jī)械工業(yè)出版社 [3] 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì).沖壓設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例[M].機(jī)械工業(yè)出版社.1999 [4] 王芳主編.冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.機(jī)械工業(yè)出版社.1998 [5] 中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典編委會(huì).中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典[M].江西科學(xué)技術(shù)出版社. 2002 [6] 翁其金主編.冷沖壓技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社. 1999 [7] 翟德梅主編.模具制造技術(shù)[M]. 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校.2001