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無(wú)凸緣圓筒形件沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 緒 論 沖壓使板料經(jīng)分離或成形而得到制件的加工方法。沖壓利用沖壓模具對(duì)板料進(jìn)行加工。常溫下進(jìn)行的板料沖壓加工成為冷加工。冷沖壓除部分冷擠和冷鍛等體積沖壓工序外，主要原料材料是板料（金屬和非金屬），因此，有“板料沖壓”之稱。 在沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，成為沖壓模具。沖模在實(shí)現(xiàn)沖壓加工中是必不可少的工藝設(shè)備，與沖壓件是“一模一樣”的關(guān)系，若沒(méi)有符合要求的沖模，已不能生產(chǎn)出合格的沖壓件；沒(méi)有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓成型工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。在沖壓零件的生產(chǎn)中，合理的沖壓成型工藝、先進(jìn)的模具、高效的沖壓設(shè)備是必不可少的三要素。 根據(jù)冷沖壓材料變形的基本方式不同，冷沖壓可分為沖裁、彎曲、引伸、冷擠、成型等幾種基本工序。用于上述各工序的冷從模，分別稱為沖裁模、彎曲模、引申模、冷擠模、成形模等。分析這些工序的特征，解決相應(yīng)的特征，解決相應(yīng)工序模具的設(shè)計(jì)問(wèn)題，便是本課程的基本任務(wù)。對(duì)冷沖壓的新工藝、模具的性技術(shù)及其新材料、模具壽命問(wèn)題和自動(dòng)送進(jìn)能夠料裝置等，亦將作適當(dāng)?shù)姆治觥? 沖壓加工與其他加工方法相比，無(wú)論在技術(shù)方面，還是在經(jīng)濟(jì)方面，都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。生產(chǎn)的質(zhì)檢所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。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。但需要指出的是，由于進(jìn)行沖壓成形加工必須具備相應(yīng)的模具，而模具是技術(shù)密集型產(chǎn)品，其制造屬但見(jiàn)小批量生產(chǎn)，具有難加工、精度要求高、生產(chǎn)成本高的特點(diǎn)。所以，只有在沖壓零件生產(chǎn)批量大的情況下，沖壓成形加工的情況下，沖壓成形加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。 由于沖壓加工具有上述突出的優(yōu)點(diǎn)，因此在批量生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位。板料沖壓加工在國(guó)民經(jīng)濟(jì)制造行業(yè)中占有十分重要的地位,在機(jī)械、電子、汽車、航空、輕工業(yè)(如自行車、照相機(jī)、五金、日用器皿等生產(chǎn))等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。由于沖壓加工具有生產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本低、操作簡(jiǎn)單、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)中有著廣闊的發(fā)展前景，因而需要大量的工程技術(shù)人員，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)沖壓加工技術(shù)的應(yīng)用、研究和開(kāi)發(fā)都比較重視。我國(guó)也非常重視沖壓技術(shù)人才的培養(yǎng)，全國(guó)除了有幾十所設(shè)有金屬塑性加工專業(yè)外，還有為數(shù)眾多的?？茖W(xué)校、職業(yè)技術(shù)學(xué)校培養(yǎng)沖壓工藝與模具的各級(jí)各類技術(shù)人才。并且沖壓是國(guó)防工業(yè)及民用工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的加工方法。模具使大批量生產(chǎn)同行產(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)。 冷沖壓的推廣和發(fā)展少、無(wú)且屑加工是提高機(jī)械加工、提高生產(chǎn)率的技術(shù)發(fā)展方向。介于模具是實(shí)現(xiàn)少、無(wú)切屑加工的重要工藝裝備之一，因此，隨著生產(chǎn)的高速度發(fā)展個(gè)冷沖壓、精沖壓、冷擠壓、溫（熱）擠壓、半液態(tài)擠壓、旋壓、爆炸成型等少、無(wú)且屑加工新工藝的推廣使用，對(duì)模具的產(chǎn)量和質(zhì)量提高到了很高的要求，許多企業(yè)因?yàn)槟＞哂绊憗?lái)新工藝的應(yīng)用，設(shè)置影響到產(chǎn)品試制或生產(chǎn)，以模具技術(shù)水平的先進(jìn)與落后（主要表現(xiàn)在模具制造周期、使用壽命、模具制造精度及成本等四個(gè)方面）是能否多快、好、省的發(fā)展機(jī)電工業(yè)產(chǎn)品的關(guān)鍵，也是衡量工業(yè)發(fā)展程度的重要標(biāo)志之一。“產(chǎn)品要發(fā)展，模具是關(guān)鍵”這一點(diǎn)，應(yīng)該引起我們的足夠重視。 近年來(lái)，我國(guó)模具行業(yè)的廣大工人、干部和技術(shù)人員，以實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化為奮斗目標(biāo)，在模具結(jié)構(gòu)、加工工藝新材料應(yīng)用和模具使用等方面取得來(lái)可喜的成績(jī)，為機(jī)電產(chǎn)品的生產(chǎn)和發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。 當(dāng)前各種模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的發(fā)展主要趨勢(shì)是： (1) 模具的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)綱要與成型工藝的高速自動(dòng)精密化相適應(yīng)，即發(fā)展高效率、高壽命、高精度的模具； (2) 積極開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)化工作，擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)件范圍，推行模具典型組合結(jié)構(gòu)，最大限度地縮減模具臨時(shí)的設(shè)計(jì)和制造工作量。 (3) 采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短設(shè)計(jì)周期。 (4) 減少模具制造中的手工操作比例，采用計(jì)算機(jī)輔助制造模具，提高加工自動(dòng)化程度，發(fā)展電工技術(shù)，發(fā)展反饋控制自動(dòng)仿行機(jī)床，擴(kuò)大數(shù)控銑床的應(yīng)用。 (5) 發(fā)展各類建議模具及建議模具的各類材料，以適應(yīng)小批和試制的生產(chǎn)需要； (6) 發(fā)展高強(qiáng)度、高壽命及特殊性能的模具鋼材； (7) 發(fā)展模具表面處理工藝，提高壽命。 總的來(lái)說(shuō)我國(guó)模具工業(yè)起步晚、基礎(chǔ)差，就總量來(lái)看，大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具產(chǎn)需矛盾仍然十分突出。為了進(jìn)一步振興模具工業(yè)，國(guó)家有關(guān)部門進(jìn)一步部署，相信在政府的大力支持下，通過(guò)本行業(yè)和相關(guān)行業(yè)以及廣大模具工作者的共同努力，我國(guó)模具工業(yè)水平必將大大提高，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出更大的貢獻(xiàn)。 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造課程設(shè)計(jì) 1零件及其沖壓工藝分析 圖 1-1 該零件為空心圓筒形件的拉深，形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，所有尺寸均為自由公差，對(duì)零件的厚度變化也沒(méi)有要求。在滿足工藝性要求時(shí)，進(jìn)行大批量生產(chǎn)，一般采用拉深成形。圓筒形件的毛坯為圓形板料，可以通過(guò)落料獲得。因此，該零件在滿足沖壓工藝性要求的前提下，采用的沖壓工 序是落料、拉深，可在最后再安排一道修邊工序達(dá)到要求。 該零件的外徑為φ20，精度等級(jí)為IT14級(jí)，拉深工藝容易保證。 該零件的圓角半徑R2能滿足拉深工藝對(duì)該處圓角的要求。[R≧（2—3）t] 上所述，該零件的精度及結(jié)構(gòu)尺寸都能滿足沖壓工藝要求。在大批量生產(chǎn)時(shí)，可用沖壓加工。沖壓的基本工序是落料拉深。 1.1 工藝計(jì)算 由圖可知，因?yàn)椴牧系暮穸仁?.5㎜，所以： 零件的直徑為 ｄ﹦20－﹦ ㎜ 零件的高度為 ｈ﹦10－＝ ㎜ 圓角的半徑為 ｒ﹦2 ㎜ 料的厚度為 ?。舂?.5 ㎜ 圖1-2 1.2 毛坯尺寸的計(jì)算 由于板料的厚度是0.5㎜，故可直接但工件的尺寸計(jì)算，不必按中心線尺寸計(jì)算。因此： ﹦ 查《實(shí)用沖壓技術(shù)手冊(cè)》表4-4[10]?？刹榈茫盒捱呌嗔喀末? ㎜則 H﹦ｈ＋δ﹦＋1﹦ ㎜ 依據(jù)圓筒形件拉深時(shí)的毛坯尺寸計(jì)算公式（式4—1）[10]為： 將㎜，㎜，㎜代入上式中，即得毛坯的直徑為： ㎜ 1.3 拉深次數(shù)的確定 1.3.1 確定是否用壓邊圈 因 由《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表4.4.4[3]可查得：可以不用壓邊圈，但是為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，首次拉深仍采用壓料圈。采用壓料圈后，首次拉深可以選擇較小的拉深系數(shù)，有利于減少拉深次數(shù)。 查表4.4.3[5]可得極限拉深系數(shù)： ﹦0.50～0.53 取 ﹦0.53 ﹦0.75～0.76 取 ﹦0.76 零件所需的拉深系數(shù)： ﹦ 所以該零件能一次拉深成形。 2 工藝方案的確定 根據(jù)以上分析，沖壓該零件可能有以下三種方案： 方案一：先落料，后拉深。采用單工序模生產(chǎn)。 單工序模易于制造和維修，模具在沖床上安裝時(shí)，調(diào)整間隙的均勻度困難，凸模與凹模的相對(duì)正確位置只能靠沖床導(dǎo)軌與滑塊的配合精度來(lái)保證，因此模具的導(dǎo)向精度低，使用安全性差，不是與薄板料的沖裁。雖然模具結(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：落料—拉深復(fù)合模。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 調(diào)料在復(fù)合模中進(jìn)行沖裁時(shí)，一次定位就可以完成沖裁件的內(nèi)外形尺寸，故制件的內(nèi)外形的位置尺寸精度高，生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)效率高，適合位置精度高、生產(chǎn)批量大的制件選用。但這種模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難、周期長(zhǎng)，當(dāng)制件內(nèi)外形尺寸像差較小時(shí)也不宜選用復(fù)合模。 復(fù)合模結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是具有既是落料凸模又是沖孔凹模的所謂凸凹模。利用復(fù)合模能夠在模具的同一部位上同時(shí)完成制件的落料和沖孔工序，從未而保證沖裁件的內(nèi)孔與外援的相對(duì)位置精度和平整性、生產(chǎn)效率高；而且條料的定位精度比連續(xù)模低，模具輪廓尺寸也比連續(xù)模小。但是，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易制造，成本高，適合于大批量的生產(chǎn)。而且只需一副模具，生產(chǎn)效率高，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：拉深級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 壓力機(jī)一次沖程中，在模具不同部位上同時(shí)完成數(shù)道沖裁工序的模具，稱為連續(xù)模。使用連續(xù)模可以減少模具和設(shè)備數(shù)量，提高生產(chǎn)效率，而且容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。但連續(xù)模比簡(jiǎn)單模制造復(fù)雜，成本也高。雖然只需一副模具，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。 通過(guò)對(duì)上述方案的分析比較，該件若能一次拉深，則其沖壓采用方案二為佳[9]。 3 主要工藝參數(shù)的計(jì)算 3.1 毛坯尺寸的計(jì)算 　　根據(jù)表面積相等原則，有解析法求該零件的毛坯直徑D。已求得 　　　　　　　　　　　　　D﹦ ㎜ 3.2 排樣及相關(guān)尺寸的計(jì)算 　 根據(jù)零件的工藝性的要求，采用有廢料直排的排樣方式，排樣圖3-3所示如下： 3.2.1 沖裁件面積的計(jì)算 ㎜ 3.2.2 板料厚度是ｔ﹦0.5 ㎜，則表2.5.2可查得 工件間的搭邊值： 　　﹦1.2 ㎜ 　　　　　　　　側(cè)面間的搭邊值： 　　 ﹦1.5 ㎜ 　 條料與導(dǎo)料板的間隙： 　　﹦0.5 ㎜ 　　　因此條料寬度的值如下： ㎜ 　3.2.3 步距[3] ㎜ 3.2.4 一個(gè)步距內(nèi)材料的利用率[3] η﹦ 3.2.5 成形次數(shù)的確定 由前所述，零件可一次拉深成形，所以采用落料—拉深復(fù)合模。 　 3.3 沖壓工序壓力的計(jì)算 3.3.1 計(jì)算壓邊力 　　　由表4.24[3]確定壓邊力的計(jì)算： 式中， ㎜， ㎜，由表4.25查得:。 把各已知數(shù)據(jù)代入上式，得壓力為： 3.3.2 計(jì)算壓邊力 　　查表4.17[3]計(jì)算拉深力 　　　　　　　　　　 　　已知，由表4.18查得，。代入上式得　　　　 N 3.3.3 計(jì)算沖裁力 [3] 　　已知㎜，， ㎜，代入上式為 3.3.4 綜合以上計(jì)算可得總的沖壓力 N 　　 故　?。剑?N 　　因該副模具采用的是正裝的復(fù)合模，固定卸料與推件。 3.3.5 選用沖壓設(shè)備 設(shè)備類型選擇的主要依據(jù)是所完成的從壓工序性質(zhì)、生產(chǎn)批量、沖壓件的尺寸及精度要求、現(xiàn)有設(shè)備條件等。 中小型沖壓件主要選用開(kāi)式單柱（或雙柱）的機(jī)械壓力機(jī)；大、中型沖壓件多選用雙柱閉式的機(jī)械壓力機(jī)。根據(jù)沖壓工序可分別選用通用壓力機(jī)、專用壓力機(jī)（擠壓壓力機(jī)、精壓力、雙動(dòng)拉伸壓力機(jī)等）；大批量生產(chǎn)時(shí)，可選用高速壓力機(jī)或多工位自動(dòng)壓力機(jī)；小批量生產(chǎn)，尤其大型后半零件的成行時(shí)，可采用液壓機(jī)。 壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)選擇主要依據(jù)是沖壓件尺寸、變形力大小及模具尺寸，并進(jìn)行必要效核。 壓力機(jī)的行程，必須保證成型備料能夠放入、成型零件能夠取出。 壓力機(jī)的裝模空間必須與沖?？傮w結(jié)構(gòu)尺寸相適應(yīng)。壓力機(jī)工作臺(tái)面的尺寸應(yīng)大于模具的總體平面尺寸，并留有安裝固定的余地。壓力機(jī)的裝模高度貨幣和高度應(yīng)與模具的閉合（封閉）高度相適應(yīng)。模具與壓力機(jī)相關(guān)的尺寸以在以上算出來(lái)。 沖模的閉合高度是指指模具工作形成終了時(shí)，上模座的上平面只小木做得下平面之間的距離。而壓力機(jī)裝模高度是指壓力機(jī)滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊下平面之墊板上平面之間的距離。封閉高度和裝模高度相差一個(gè)墊板厚度。沒(méi)有墊板的壓力機(jī)，其封閉高度與裝模高度相等。 沖模的封閉高度必須在壓力機(jī)的最大裝模高度和最小裝模高度之間。一般取： 式中：—— 壓力機(jī)最大封閉高度（㎜）； —— 壓力機(jī)最小封閉高度（㎜）； —— 沖模的封閉高度（㎜）； —— 墊板高度（㎜）。 根據(jù)沖壓工藝力計(jì)算結(jié)果并結(jié)合工件高度，初選開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)。 其參數(shù)如下： 公稱壓力： 25 噸 滑塊行程： 65 ㎜ 行程次數(shù)： 120次 最大閉合高度： 220毫米 連桿的調(diào)節(jié)長(zhǎng)度： 45毫米 工作臺(tái)前后×左右： 300×450毫米 電動(dòng)機(jī)的功率： 1.5千瓦 4 模具工作部分尺寸的計(jì)算 4.1 拉深模的間隙 　　由表查得拉深模的單邊間隙為 ㎜ 　　則拉深模的間隙 ㎜ 4.2 拉深模的圓角半徑 凹模的圓角半徑按表選取， ㎜。 4.3 凸凹模工作部分的尺寸和公差 由于共建要求內(nèi)形尺寸，則以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。土木尺寸的計(jì)算見(jiàn)表。 將模具公差按級(jí)選取，則 ㎜。 把 ㎜， ㎜， ㎜代入上式，則凹模尺寸為 ㎜ 間隙取在凸模上，則凸模的尺寸按表計(jì)算，即 把 ㎜， ㎜， ㎜， ㎜代入上式，則凸模尺寸為 ＝ ㎜ 4.4 確定凸模的通氣孔 由表4.32[3]查得，凸模的通氣孔直徑為5㎜。 5 計(jì)算成型部件的尺寸 5.1 沖裁凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 由圖可知，該零件屬于無(wú)特殊要求的一般落料件。外形尺寸φ34㎜根據(jù)表查得其公差為， ㎜。 由表查的： Zmax﹦0.03㎜ Zmin﹦0.02㎜ Zmax－Zmin﹦0.03－0.02﹦0.01㎜ 由標(biāo)準(zhǔn)公差表查得： 工件尺寸φ34㎜，公差等級(jí)為IT14級(jí)。由此可得到：取x﹦0.5㎜。 設(shè)凸、凹模按IT6和IT7級(jí)加工制造, 則 　查表2.4. 1[4]可得:：﹦0.03，﹦0.02。 ﹦＝（ ㎜＝ ㎜ ﹦＝ ㎜= ㎜ 　　校核 0.016＋0.025﹦0.041㎜＞0.01㎜。（不能滿足間隙公差條件） 　　因此，只有縮小 、，提高制造精度，才能保證間隙在合理范圍內(nèi)。 　　由此可?。? ≤0.4(Zmax－Zmax) ﹦0.4×0.01﹦0.004㎜ ≤0.6(Zmax－Zmax) ﹦0.6×0.01﹦0.006㎜ ﹦φ ㎜ ﹦φ ㎜ 6 模具的總體設(shè)計(jì) 6.1 模具類型的選擇 　　由沖壓工藝分析可知，為提高生產(chǎn)率，降低模具的制造難度，減少制造成本，常用落料拉深復(fù)合模，但要求落料凸模（兼拉深凹模）的壁厚不能過(guò)薄，否則強(qiáng)度不夠，此設(shè)計(jì)中凸凹模的壁厚為： 由板料厚度t=0.5，可查的凹模的最小壁厚a=1.6，最小直徑D=15㎜。因此能保證其足夠的強(qiáng)度，采用復(fù)合模是合理的。 6.2 定位方式的選擇 為了保證模具正常工作并沖出合格的制件，要求在送進(jìn)的平面內(nèi)，毛坯（塊料、條料）相對(duì)于模具的工作零件處于正確的位置。毛坯在模具中的定位有兩方面內(nèi)容：一是在與送料方向垂直方向上的定位，通常稱為送進(jìn)導(dǎo)向；二是在送料方向上的定位，用來(lái)控制送料的進(jìn)距，通常稱為擋料。 因?yàn)樵撃＞呤褂玫氖菞l料，所以導(dǎo)料采用導(dǎo)料板。送進(jìn)步距的控制采用擋料銷。 6.3 卸料、出件方式 　由于拉深深度不能太大，材料較薄，因此可采用落料正裝式，拉深倒裝式，模座下安裝鉸沖器，兼作壓力與沖件裝置，另設(shè)有彈性卸料和剛性推件裝置模具采用固定卸料，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。 6.4 連接與固定零件的選擇 沖模的連接與固定零件大都以標(biāo)準(zhǔn)化了，設(shè)計(jì)時(shí)查閱模具零件手冊(cè)選用[7]。 6.4.4 模柄 模柄又稱為模把。通過(guò)它將上模與沖床的滑塊連在一起。模柄的結(jié)構(gòu)形式有：通用模柄；壓入式模柄，與上模板壓入時(shí)H7/h6配合，模柄裝入后要與上模板一起平頂面，并與模柄軸線有良好的垂直度；螺旋式模柄，它具有拆卸方便，又不降低上模板強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，但這種模柄軸線與上模板垂直度較差；根據(jù)以上模柄的特點(diǎn)，應(yīng)選擇壓入式模柄。 6.4.2 墊板 墊板的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳來(lái)的壓力，以減少上模板所承受的單位壓力，保護(hù)凸模頂端面的上模板面不被凸模頂端壓陷，沖模是否加墊板，要根據(jù)上模板單位承壓力的大小確定。 6.5導(dǎo)向方式的選擇 該副模具可以選用的導(dǎo)柱有后側(cè)的導(dǎo)柱和中間導(dǎo)柱，后側(cè)導(dǎo)柱一般應(yīng)用于公差等級(jí)要求不高的情況下。但是由于導(dǎo)柱在一側(cè)，沖壓時(shí)容易產(chǎn)生偏心力矩，使模具偏斜，影響模具壽命和工件的質(zhì)量。而中間導(dǎo)柱應(yīng)用于公差等級(jí)要求高的場(chǎng)合。因?yàn)楣ぜ墓畹燃?jí)要求一般，且工件較小，對(duì)工件的質(zhì)量無(wú)特殊要求。所以考慮到裝模力使模具采用后側(cè)布置導(dǎo)柱導(dǎo)套模架。 7 主要零部件設(shè)計(jì) 7.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 　　為了實(shí)現(xiàn)先落料后拉深，模具裝配后，使拉深凸模的端面比落料凹模端面低。圖7-1所示為拉深凸模，其長(zhǎng)度可按下式計(jì)算： 式中：——凸模固定板的厚度，； ——凹模固定板的厚度，； ——裝配后，拉深凸模的端面低于落料凹模端面的高度，根據(jù)板厚大　　　　　　小，決定； 　　凸凹模因?yàn)樾涂纵^多，為了防止淬火變形，除了采用工作部分局部淬火（硬度58~62HRC）外，材料也用淬火變形小的模具鋼。 7.2 其他零部件的設(shè)計(jì)與選用 7.2.1 彈性元件的設(shè)計(jì) 　　頂件板在成形過(guò)程中一方面起壓邊作用，另一方面還可以將成形后在拉深凸模上的工件卸下，其壓力由標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供。 7.3.2 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。 導(dǎo)柱，導(dǎo)套分別為206532。 上模座厚度取25，　　即　=25； 上模墊板厚度取10，　即　=10； 彈性卸料板厚度取10，即　=10； 下固定板厚度取10，　即　=10； 下模墊板厚度取10，　即　=10； 下模座板厚度取30，　即　=10； 模具閉合高度： = ++++++ 　 = （2.5+10+36+20+10+10+3015）=126； 式中：—— 凸、凹模的高度，=36； —— 凹模的厚度，=20； —— 凸、凹模進(jìn)入落料凹模的深度，=15； 可見(jiàn)該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)的最大裝模高度（170），可以使用。 8 模具總裝圖 由以上設(shè)計(jì)，畫(huà)出模具總裝圖（如圖8-1所示），為了實(shí)現(xiàn)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端面低3。 模具工作過(guò)程：將條料送入彈性卸料板12下長(zhǎng)條形槽中，平放在凹模面上，并靠著槽的一側(cè)，壓力機(jī)滑塊帶著上模下行，凸凹模9下表面首先接觸條料，并與壓邊圈14一起壓住條料，先落料，后拉深。當(dāng)拉深結(jié)束后，上?；爻?，落料后的條料彈性卸料板12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5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)步驟，進(jìn)行下一個(gè)工件的生產(chǎn)。 9 工作零件的加工工藝 本副模具工作零件都是旋轉(zhuǎn)體，形狀比較簡(jiǎn)單，加工主要采用車削。 9.1 凸模加工工藝過(guò)程 　　圓形凸模加工比較簡(jiǎn)單，熱處理前毛坯經(jīng)車削加工，配合面留有適當(dāng)磨削余量；熱處理后，經(jīng)外圓磨削即可達(dá)到技術(shù)要求。 9.1.1 凹模加工工藝過(guò)程 熱處理前可采用鉆、鉸（鏜）等方法進(jìn)行粗加工和半精加工。熱處理后型孔可通過(guò)研磨或內(nèi)圓磨削精加工。 9.1.2 凸凹模工作型面的機(jī)械加工方法 凸凹模零件一般由兩部分組成，即工作部分（用于沖壓工件）和非工作部分（用于裝配和連接等），非工作部分可采用普通機(jī)械加工方法，如車、銑、刨、磨、鉗 等。工作部分由于形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，經(jīng)熱處理后硬度高等原因，熱處理之前采用車、銑、刨、磨等進(jìn)行粗加工或半精加工，熱處理之后再進(jìn)行精加工[9]。 10 模具的裝配 本模具的裝配選擇凸、凹模為基準(zhǔn)件，先裝上模，再裝下模。具體裝配過(guò)程如下： 10.1裝配下模部分 10.1.1 在已裝配凹模的固定板上面安裝定位板 　　將已經(jīng)裝好凹模、定位板的固定板置于下模座上，找正中心位置，用平行夾頭夾緊，依靠固定板的螺釘孔在鉆床上對(duì)下模座預(yù)鉆螺紋孔錐窩。拆開(kāi)固定。按已經(jīng)預(yù)鉆的錐窩鉆螺紋底孔并攻螺紋，再將凹模固定板重新置于下模座上找正位置，用螺釘緊固，鉆、鉸定位銷孔，裝入定位銷[8]。 10.2裝配上模部分 （1）將卸料板套裝在凸凹模上，兩者之間墊入適當(dāng)高度的等高墊鐵，用平行夾頭夾緊。以卸料板上的螺孔定位，在上墊板上鉆出錐窩。 （2）將已裝入卸料板的凸凹模插入凹?？字?，在凹模和卸料板之間放等高墊鐵，并將墊板置于固定板上，再裝上上模座。用平行夾頭夾緊上模座和卸料板，以卸料板上的孔定位，在上模座上鉆錐窩。然后拆開(kāi)以錐窩定位鉆孔后，用螺釘將上模座、墊板、卸料板連接并稍加緊固。 （3）調(diào)整凸、凹模的間隙 將已裝好的上模部分套裝在導(dǎo)柱上，調(diào)整位置使凸凹模插入凹模孔中，根據(jù)配合間隙采用前述調(diào)整配合間隙的適當(dāng)方法，對(duì)凸、凹莫間隙調(diào)整均勻。并以紙片作材料進(jìn)行試沖。如果紙樣輪廓整齊、無(wú)毛刺或周邊毛刺均勻，說(shuō)明配合間隙均勻。如果只有局部有毛刺，說(shuō)明配合間隙不均勻，需重新調(diào)整均勻?yàn)橹埂? （4）配合間隙調(diào)整好，將凸凹模卸料板螺釘緊固。鉆鉸定位銷孔，賓桿狀定位銷定位[10]。 　 （5）在橡膠圈的作用下卸料板處于最低位置時(shí)，凸凹模下端應(yīng)比卸料板下沿短0.5，并上下靈活運(yùn)動(dòng)。 10.3 沖裁模具的試沖 模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試沖。通過(guò)試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)和制造的不足，并找出原因以利改正。并能夠?qū)δ＞哌M(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理，直到模具正常工作沖出合格之間為止。 沖裁模具經(jīng)試沖合格后，應(yīng)在模具模座正面打刻編號(hào)、沖模圖號(hào)、制件號(hào)、使用壓力機(jī)型號(hào)、制造日期等。并涂油防銹后經(jīng)檢驗(yàn)合格入庫(kù)。 結(jié) 論 本課程設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對(duì)我們?nèi)陙?lái)所學(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我再?gòu)?fù)習(xí)老知識(shí)的同時(shí)學(xué)到了許多新知識(shí)，對(duì)一些原來(lái)一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識(shí)。特別是原來(lái)所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測(cè)量、冷沖模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解，使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。同時(shí)還使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮的問(wèn)題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費(fèi)材料，保證工件的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中通過(guò)沖壓手冊(cè)、模具制造簡(jiǎn)明手冊(cè)、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)等隊(duì)要設(shè)計(jì)的問(wèn)題進(jìn)行查詢，我了解了通過(guò)更多的途徑去了解我要做的設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)更具合理性。也使我學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)資料的查詢和運(yùn)用。 通過(guò)對(duì)落料拉深模的設(shè)計(jì)，使我對(duì)拉深模有了深刻的認(rèn)識(shí)，特別是這種帶有落料拉深復(fù)合模具的設(shè)計(jì)。在模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中也遇到了一些難以處理的問(wèn)題，雖然設(shè)計(jì)中對(duì)它們做出了解決 ，但還是感覺(jué)這些方案中還是不能盡如人意，如壓力計(jì)算時(shí)的公式的選用、凸凹模間隙的計(jì)算、卸件機(jī)構(gòu)選用等。 一個(gè)多月斷斷續(xù)續(xù)的設(shè)計(jì)與研究，修改再修改，終于可以暫時(shí)畫(huà)上個(gè)句號(hào)，但由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)一些零部件的設(shè)計(jì)以及相關(guān)尺寸的計(jì)算，壓力計(jì)的選用等方面還存在很多疑惑，難免有疏漏之處，懇請(qǐng)老師給予指正。 致 謝 本次設(shè)計(jì)是一次學(xué)期總結(jié)，也是對(duì)所學(xué)專業(yè)的總結(jié)。收筆之余，首先感謝專業(yè)老師的指導(dǎo)，特別是畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師原老師，在她的指點(diǎn)和教誨下，我順利完成了設(shè)計(jì)。 隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)束，大學(xué)三年學(xué)習(xí)也將畫(huà)上句號(hào)，此時(shí)此刻心情復(fù)雜。三年來(lái)作為學(xué)生，當(dāng)然最重要的任務(wù)就是學(xué)習(xí)，尤其要重視專業(yè)課的學(xué)習(xí)，沒(méi)有過(guò)硬的知識(shí)在將來(lái)人才的競(jìng)爭(zhēng)中就要成為弱者。通過(guò)這三年的學(xué)習(xí)，我已經(jīng)徹底的適應(yīng)了大學(xué)這種“師傅領(lǐng)進(jìn)門，修行在個(gè)人”的教學(xué)方式。我覺(jué)得這種方式非常好，讓我們?cè)诘玫嚼蠋熣_指導(dǎo)的同時(shí)，還可以自己安排時(shí)間進(jìn)行自學(xué)，讓我們懂得應(yīng)該抓緊時(shí)間充實(shí)自己，盡量多學(xué)一些東西。給了我們充分的學(xué)習(xí)自由，在也不會(huì)機(jī)械的“填鴨”了，讓我們多了許多可以充實(shí)自己的時(shí)間。我認(rèn)為學(xué)問(wèn)未必全在書(shū)本上，很多知識(shí)都需要自己的探索，在探索中掌握，所以我認(rèn)為別管做什么都要靠自己獨(dú)立完成，這樣才能好的鍛煉自己。 就本次設(shè)計(jì)，基本上是自己獨(dú)立完成，在圖書(shū)館的來(lái)回奔波中，使我體會(huì)到時(shí)間的緊迫。通過(guò)自己的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)也圓滿結(jié)束，不管結(jié)果如何，拿著自己的勞動(dòng)成果，心中有一種成就感，我知道這當(dāng)然離不開(kāi)老師們的諄諄教導(dǎo)。這次設(shè)計(jì)不但是對(duì)所學(xué)知識(shí)的鞏固和演練，也為以后的事業(yè)打下一定基礎(chǔ)，受益匪淺！ 參考文獻(xiàn) ⑴ 鐘毓斌.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社 ⑵ 翁其金.冷沖壓與塑料成型.機(jī)械工業(yè)出版社 ⑶ 沖壓模具設(shè)計(jì)編寫組.沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社 ⑷ 任嘉卉.公差與配合手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社 ⑸ 劉建超，張寶忠.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.高等教育出版社 ⑹ 王秀鳳，萬(wàn)良輝.冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.北京航空大學(xué)出版 ⑺ 史鐵糧.模具零件設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社 ⑻ 楊玉英,崔令江.實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社 ⑼ 吳伯杰．沖壓工藝及模具.電子工業(yè)出版社 ⑽ 許發(fā)樾．實(shí)用沖壓技術(shù)手冊(cè)．機(jī)械工業(yè)出版社 第 23 頁(yè) 共 23 頁(yè)