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引出環(huán)反拉深模設(shè)計(jì) 緒論 冷沖模設(shè)計(jì)包括課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，是在冷沖模設(shè)計(jì)理論教學(xué)之后進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的在于鞏固所學(xué)知識，熟悉有關(guān)資料，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工作能力。通過沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在沖壓工藝性分析，沖壓工藝方案論證，沖壓工藝計(jì)算，沖模零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，編寫技術(shù)文件和查閱技術(shù)文獻(xiàn)等方面受到一次綜合訓(xùn)練。中國模具工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展 模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在我國，模具制造屬于專用設(shè)備制造業(yè)。中國雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀(jì)80年代后期，中國模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近年，不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個(gè)體）模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近10年全國（未含港、澳、臺統(tǒng)計(jì)數(shù)字，下同）模具生產(chǎn)及進(jìn)出口發(fā)展情況。雖然中國模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，中國與國際平均水平和發(fā)達(dá)國家仍有較大差距，因此，每年需要大量進(jìn)口模具。 中國模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展，向進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，中高檔汽車覆蓋件模具成形分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)、多功能復(fù)合模具和復(fù)合加工及激光技術(shù)在模具設(shè)計(jì)制造上的應(yīng)用、高速切削、超精加工及拋光技術(shù)、信息化方向發(fā)展。 近年，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加大，主要表現(xiàn)在，大型、精密、復(fù)雜、長壽命、中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加；“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來看，以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。 模具成型具有優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，低消耗，低成本的特點(diǎn)。因而，在國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門得到了極其廣泛的應(yīng)用。在模具成型中，塑料成型占很大的比重。由于塑料具有化學(xué)穩(wěn)定性好，電絕緣性強(qiáng)，力學(xué)性能高，自潤滑，耐磨及相對密度小等獨(dú)特的優(yōu)異性能，成為工業(yè)部分必不可少的新型材料。 根據(jù)業(yè)內(nèi)專家預(yù)測，今年中國塑料模具市場總體規(guī)模將增加13%左右，到2005年塑料模具產(chǎn)值將達(dá)到460億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的9000多萬美元增長到2005年的2億美元左右，產(chǎn)值在增長，也就意味著市場在日漸擴(kuò)大。 相當(dāng)多的發(fā)達(dá)國家塑料模具企業(yè)移師中國，是國內(nèi)塑料模具工業(yè)迅速發(fā)展的重要原因之一。中國技術(shù)人才水平的提高和平均勞動力成本低都是吸引外資的優(yōu)勢，所以中國塑模市場的前景一片輝煌，這是塑料模具市場迅速成長的重要因素所在。 按照我國國家標(biāo)準(zhǔn)，模具共分為10大類46個(gè)小類，塑料模具是10大類中的l個(gè)大類，共有7個(gè)小類：熱塑性塑料注塑模、熱固性塑料注塑模、熱固性塑料壓塑模、擠塑模、吹塑模、真空吸塑模和其他類塑料模。塑料模的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的，在我國起步較晚，但發(fā)展卻很快，特別是最近幾年，無論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上，都有很大發(fā)展。但就總體來看，與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和世界先進(jìn)水平相比，差距仍較大，一些大型、精密、復(fù)雜、高效、長壽命的塑料模具每年仍大量進(jìn)口。 據(jù)悉目前全世界年產(chǎn)出模具約650億美元，其中塑料模具約為260億美元。我國1999年模具總產(chǎn)值245億元．其中塑料模具約為82億元，2000年近100億元。七類塑料模具中，注塑模具所占比例很大，約占全部塑料模具的80%左右。 塑料模具的主要用戶是家用電器行業(yè)、汽車、摩托車行業(yè)、電子音像設(shè)備行業(yè)、辦公設(shè)備行業(yè)、建筑材料行業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)及各種塑料制品行業(yè)等。目前國內(nèi)年需塑料模具約130-140億元，真中有30多億元仍靠進(jìn)口，進(jìn)口量最多的塑料模具有汽車摩托車飾件模具、大屏幕彩電殼模具、冰箱洗衣機(jī)模具、通訊及辦公設(shè)備塑殼模具、塑料異型材模具等。 模具的CAM技術(shù)的應(yīng)用、加工仿真及制造?? 模具的計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)技術(shù)主要應(yīng)用在數(shù)控銑削加工、線切割加工、電火花加工等方面。CAM技術(shù)尤其是在復(fù)雜模具的型腔、型芯及電極的銑削加工中起著更加重要的作用。其主要的技術(shù)特點(diǎn)包括:?(1) 粗、精加工刀具軌跡的優(yōu)化規(guī)劃和NC指令的產(chǎn)生, (2) 刀具種類、特性和材料庫的建立, (3) 切削加工工藝參數(shù)的確定, (4) 普通切削和高速切削加工的特性控制, (5) 過切檢查與加工表面的精度控制, (6) 加工過程的電腦實(shí)體仿真切削, (7) 電腦控制數(shù)控機(jī)床的DNC技術(shù)及群控技術(shù)的應(yīng)用等等，模具CAD集成技術(shù)的發(fā)展趨勢:?? 綜上所述, 模具CAD集成技術(shù)就是應(yīng)用于模具制造各個(gè)環(huán)節(jié)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)和實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)信息集成的技術(shù)。顯然, 信息集成與數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理是關(guān)鍵。產(chǎn)品的信息是貫穿于設(shè)計(jì)、分析、加工、檢測、裝配等各個(gè)階段, 實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)信息的流暢、解決數(shù)據(jù)格式的標(biāo)準(zhǔn)化及數(shù)據(jù)維護(hù)與共享是未來CAD集成技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。PDM系統(tǒng)的出現(xiàn)為解決這一問題帶來了曙光。PDM系統(tǒng)的實(shí)施是模具企業(yè)應(yīng)用CAD集成技術(shù)的重要課題。在模具的設(shè)計(jì)制造方面, 含有豐富專家知識的智能化模具CAD/CAM系統(tǒng)的研究、高速切削加工及其編程等是未來研究發(fā)展的趨勢。 第1章零件工藝性分析 1.1沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 拉深件的結(jié)構(gòu)工藝性.：拉深件形狀簡單,對稱,能一次拉深成型.,拉深件的底與壁,凸緣與壁,滿足., 拉深件的尺寸標(biāo)注,保證外形尺寸,其高度方向的尺寸標(biāo)注以底部為基,拉深變形過程，在拉深過程中,由于外力的作用,使毛坯料凸緣區(qū)內(nèi)部的各個(gè)單元之間產(chǎn)生了相互作用的內(nèi)應(yīng)力,徑向?yàn)槔瓚?yīng)力,切向?yàn)閴簯?yīng)力 ,在,的共同作用下,凸緣變形區(qū)材料產(chǎn)生塑性變形,徑向伸長,切向壓縮,且不斷被拉入凹模中變?yōu)橥脖?最后得到直徑為d高度為H的圓筒形件(H>(D-d)/2) 1.2拉深件的尺寸精度和表面粗糙度 從零件圖上所標(biāo)注的尺寸，查公差配合與技術(shù)測量定為為IT6級，為一般要求，對于零件的粗糙度由于沒有標(biāo)明，所以為一般要求，只要沒有毛刺，刮化，變形就可以滿足要求。 1.3拉深件的材料分析 拉深的材料費(fèi)用往往要占沖壓件成本的60﹪——80﹪，拉深件材料的質(zhì)量直接影響到拉深工藝設(shè)計(jì)和沖壓件的質(zhì)量、使用壽命與成本。因此，除了提高拉深件的工藝性、改善沖壓變形條件、降低對材質(zhì)的要求外，還要努力提高沖壓件材料的質(zhì)量，使其適應(yīng)拉深工藝的要求，生產(chǎn)出優(yōu)良的拉深件。 本工件的材料為復(fù)銅可伐帶，是軟材料，有利于拉深，可以避免拉深的缺點(diǎn)。 第2章 擬訂沖壓件的工藝方案 2.1確定模具類型 根據(jù)零件形狀確定拉深類型，該零件為不變薄拉深，拉深較淺，因?yàn)橹萍苋菀卓ㄔ谕拱寄?，所以采用倒裝拉深模，采用剛性推件裝置。根據(jù)零件形狀確定拉深類型，該零件為不變薄拉深，拉深較淺，因?yàn)橹萍苋菀卓ㄔ谕拱寄?，所以采用倒裝拉深模，采用剛性推件裝置。 2.2拉深模設(shè)計(jì)要點(diǎn) 設(shè)計(jì)確定拉深模結(jié)構(gòu)時(shí)為充分保證制件的質(zhì)量及尺寸的精度，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ⑴拉深高度應(yīng)計(jì)算準(zhǔn)確，且在模具結(jié)構(gòu)上要留有安全余量，以便工件稍高時(shí)仍能適用。 ⑵拉深凸模必須設(shè)計(jì)有出氣孔，并注意出氣孔不能被工件包住而失去作用。 ⑶有凸緣拉深件的高度取決于上模行程，模具中設(shè)計(jì)有限程器，以便于模具調(diào)整。 ⑷對稱工件的模架要明顯不對稱，以防止上、下模位置裝錯(cuò)。非旋轉(zhuǎn)工件的凸凹模裝配位置必須準(zhǔn)確可靠，以防止松動后發(fā)生旋轉(zhuǎn)、偏移而影響工件質(zhì)量甚至損壞模具。 ⑸對于形狀復(fù)雜，需經(jīng)多次拉深的零件，需先做拉深模，經(jīng)試壓確定合適的毛坯形狀和尺寸后再做落料模，并在拉深模上按已定形的毛坯設(shè)計(jì)安裝定位裝置。 ⑹彈性壓料裝置必須有限位器，防止壓料力過大。 ⑺模具結(jié)構(gòu)及材料要與制件的批量相適應(yīng)。 ⑻模架和模具零件，應(yīng)盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件。 ⑼放入或取出工件，必須方便安全。 2.3拉深件的主要部分的分析 ⑴ 凸緣部分 這是拉深的主要變形區(qū),材料在徑向拉應(yīng)力和切向壓應(yīng)力的共同作用下產(chǎn)生切向壓縮與徑向伸長變形而逐漸被拉入凹模. ⑵凹模圓角部分 此部分是凸緣和筒壁的過渡區(qū),材料變形復(fù)雜. ⑶傳力區(qū) 筒壁部分是凸緣部分材料經(jīng)塑性變形后形成的筒壁,它將凸模的作用傳遞給凸緣變形區(qū)。 ⑷過渡區(qū) 凸模圓角部分,此部分是筒壁和圓筒底部的過渡區(qū). ⑸筒底部分 這部分材料與凸模底面接觸,直接接受凸模施加的拉深力傳遞到筒壁,是傳力區(qū) 第 3章 設(shè)計(jì)主要計(jì)算 . 3.1壓邊與壓邊力計(jì)算 壓邊圈的作用和類型，拉深過程中，凸緣部分材料受壓應(yīng)力作用，當(dāng)材料較薄。或壓邊力過大，都可能使材料失穩(wěn)而發(fā)生皺折，在凸緣的整個(gè)周圍產(chǎn)生波浪形的連續(xù)彎曲，稱為起皺。 為了防止拉深過程中制件邊壁或凸緣起皺，常在拉深模中采用壓邊圈。拉深時(shí)是否采用壓邊圈： 由表2-55可知036〈0.8，用壓邊圈。 生產(chǎn)中常用的壓邊裝置有彈性、剛性兩大類，由于隨著拉深深度的增加，需要壓邊的凸緣部分不斷減少，所需的壓邊力也就逐漸減少。因此這種壓邊效果不理想，易導(dǎo)致零件斷裂，一般適用于淺拉深。氣墊式壓邊裝置的壓邊力隨行程的變化而變化很小，可以認(rèn)為是不變的，因此壓邊效果較好。但它結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造、使用維修都比較困難，并需使用壓縮空氣，因此采用剛性壓邊裝置。壓邊力的計(jì)算，壓邊力的大小必須適當(dāng)。過大，會增大拉深力，引起制件破裂；過小，拉深時(shí)制件會出現(xiàn)邊壁或凸緣起皺。 主要是凸緣變形區(qū)的起皺和筒壁,傳力區(qū)的拉裂, 凸緣區(qū)起皺是由于切向壓應(yīng)力引起板料失去穩(wěn)定而產(chǎn)生彎曲,傳力區(qū)的拉裂是由于拉應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度引起板料斷裂,同時(shí),拉深變形區(qū)板料有所增厚,而傳力區(qū)板料有所變薄,些現(xiàn)象表明,在拉深過程中,坯料內(nèi)各區(qū)的應(yīng)力,應(yīng)變狀態(tài)是不同的,因而出的問題也不同 反拉深模力在拉深時(shí)凸模從上一次成形的半成品的底部反向壓下，使毛坯表面翻轉(zhuǎn)，內(nèi)表面變成外表面的一種拉深模，拉深出的制件不易起皺。反向拉深是一種很經(jīng)濟(jì)的加工方法，且制件質(zhì)量也很好。適用于深錐形件、半球形件或有凸凹模制件的拉深。本圖為帶導(dǎo)柱的反拉深半成品件，放于壓邊圈中，在反向拉深凸模和反向拉深凹模的相對運(yùn)動中形成R1.75的凹槽。 3.2圓角半徑的確定 根據(jù)t=0.5由，，所以各處圓角均小于2.5。 由表得，計(jì)算拉深力系數(shù)==135.31 凹模，凸模 3.3拉深次數(shù)的確定及拉深的相關(guān)計(jì)算 ⑴ 拉深系數(shù)m 拉深系數(shù)是拉伸直徑與拉伸用毛坯直徑之比或第n次拉深 直徑與上一次(n-1)次拉深直徑之比即首次拉深系數(shù) ⑵ 材料相對厚度 100t/D 凸緣相對直徑,有凸緣拉深件,凸緣直徑與拉深直徑之比.53/14=3.79 ⑶ 相對深度h/d 拉深深度與拉深直徑之比,各次拉深時(shí)有不同的相對深度,分別表示為 … 可根據(jù)零件的相對高度h/d和毛料的相對厚度 ,查表得出 由表4-5查得需兩次拉深，所 以只需將毛坯拉深一次即可獲得所需制件。 ⑷ 拉深凸模出氣孔尺 拉深凸模出氣孔尺寸(mm)由表2-68查得為5mm 《模具設(shè)計(jì)與制造》 黨根茂，駱志斌，李集仁編 西安電子科技大學(xué)出版社 3.4壓邊圈的確定 壓邊圈的作用和類型，拉深過程中，凸緣部分材料受壓應(yīng)力作用，當(dāng)材料較薄?；驂哼吜^大，都可能使材料失穩(wěn)而發(fā)生皺折，在凸緣的整個(gè)周圍產(chǎn)生波浪形的連續(xù)彎曲，稱為起皺。 為了防止拉深過程中制件邊壁或凸緣起皺，常在拉深模中采用壓邊圈。拉深時(shí)是否采用壓邊圈： 由表2-55可知036〈0.8，用壓邊圈。 生產(chǎn)中常用的壓邊裝置有彈性、剛性兩大類，由于隨著拉深深度的增加，需要壓邊的凸緣部分不斷減少，所需的壓邊力也就逐漸減少。因此這種壓邊效果不理想，易導(dǎo)致零件斷裂，一般適用于淺拉深。氣墊式壓邊裝置的壓邊力隨行程的變化而變化很小，可以認(rèn)為是不變的，因此壓邊效果較好。但它結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造、使用維修都比較困難，并需使用壓縮空氣，因此采用剛性壓邊裝置。壓邊力的計(jì)算，壓邊力的大小必須適當(dāng)。過大，會增大拉深力，引起制件破裂；過小，拉深時(shí)制件會出現(xiàn)邊壁或凸緣起皺。 拉深時(shí)壓邊力的計(jì)算 可按表5-10計(jì)算 注：rd-凹模圓角半徑 拉深力計(jì)算公式 注：t-材料厚度（mm）， -材料抗拉強(qiáng)度（ ） 推件力 式中 F-沖裁力 -推件力系數(shù) 3.5壓力中心的確定 由于該制件幾何對稱，因此其壓力中心在其幾何中心。拉伸件一般工作行程較長，特別是深度較大的拉伸件更長。在工藝上需算拉伸功的大小，其計(jì)算按下式 式中 W-拉伸功（J） P-拉伸力（N） H-拉伸深度 R-系數(shù)，一般取0.6~0.8 3.6凸、凹模間隙和凹模圓角半徑 拉伸凸、凹模的間隙對拉伸力和拉伸件質(zhì)量有較大的影響。間隙愈小，拉伸力愈大，拉伸件上下端尺寸較為一致。間隙較小時(shí)模具磨損會加劇。間隙過大時(shí)，拉伸件上下端出現(xiàn)錐度，拉伸件口部材料變厚或出現(xiàn)皺紋。 對不同的拉伸件，選定凸，凹模間隙時(shí)有所區(qū)別。由于圓筒形拉伸件沿周邊的變形程度差異較大（其轉(zhuǎn)角部位的間隙比有邊部位的間隙大0.1 t（t為材料厚度），使拉伸成形良好。 多次拉深時(shí)，末次拉深和前幾次拉深的凸凹模間隙也有所區(qū)別，最后一道拉伸工序應(yīng)取較小的間隙值。 查表1-145可知 n=0.1 拉深凹?？诓康膱A角半徑對材料在拉深過程的流動有很大影響。口部圓角半徑對材料在拉深過程的流動有很大影響?？诓繄A角半徑過小時(shí)材料不易進(jìn)入凹模，工件易拉裂。首次拉深時(shí)，若凹?？诓繄A角半徑過大,壓邊的環(huán)行面積減小,材料過早脫離壓邊圈,材料易起皺,對拉深成型不利.拉深凹模口部圓角半徑允許在試模時(shí)修正.拉深凹模的圓角半徑見表2-64 , 3.7凸,凹模工作部分尺寸 拉深件標(biāo)注外形尺寸時(shí),末次拉伸以凹模為基準(zhǔn),按合理的間隙確定凸模尺寸,拉深件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時(shí),末次拉伸以凸模為基準(zhǔn),按合理的間隙確定凹模尺寸,凸凹模工作部分尺寸計(jì)算公式見表1-147 標(biāo)注外形,設(shè)計(jì)基準(zhǔn),凹模,計(jì)算公式, 注:: , __圓筒形件最大,最小直徑,非圓筒形件則應(yīng)按標(biāo)注形式確定每個(gè)部位的最大,最小尺寸: __拉深件公差,拉深件公差,拉深件尺寸標(biāo)注,不符合表中基本形式時(shí),可變換成基本形式. __凸凹模制造偏差,一般按IT9-10級值. 凹模制造公差/mm == == 凸模的圓角半徑對拉深力的影響很小,但若過小,會使危險(xiǎn)斷面的彎曲應(yīng)力增加,材料強(qiáng)度減弱,除最后一次拉深工序處,其它各次拉深的凸模圓角半徑,最后一次拉深工序的凸模圓角半徑應(yīng)與工件的圓角半徑相等,但要注意,t<6mm時(shí), :t>6mm時(shí), ,如果工件的圓角半徑很小,則須增加整形工序,整小圓角. 3.8凹模相關(guān)尺寸計(jì)算 凹模壁厚，凹模壁厚是指凹模刃口與外緣的距離，由表11-20選擇28mm，長度為 凹模厚度11-6計(jì)算，式中H---凹模厚度，K—因數(shù) b---凹?？鬃畲髮挾? 凸凹模厚度為16mm，壁厚為38.5，長度為 圓形墊板直徑100mm H=4mm，倒角為 頂板D=20，A型，H=10mm 由以上計(jì)算結(jié)果，計(jì)算出襯板厚度為28.1mm，直徑為100mm， 模套厚度為30mm，直徑為120mm。 固定板厚度為26mm，直徑為120mm 凹模圖 凸模圖 3.9拉深過程的潤滑 . 拉深工程中會發(fā)生起皺,拉裂,硬化等現(xiàn)象,起皺變厚的板料不易被拉入凸,凹模的間隙里,使拉深件底部圓角部分受力過大而被拉裂,即使勉強(qiáng)拉入也會使工件留下皺痕,影響工件的質(zhì)量,它會使材料與模具之間的摩擦加劇,損害模具的壽命. 拉深后工件在各個(gè)部位的厚度是不同的,在底部圓角與直壁相接部分工件最易發(fā)生拉裂. 拉深使材料發(fā)生塑性變形,必然發(fā)生加工硬化.如果工件需多次拉深才能形成或工件是硬化效應(yīng)強(qiáng)的金屬,則應(yīng)安排退火工序,以降低材料的硬度和強(qiáng)度,恢復(fù)材料的塑性. 潤滑在拉深工程中可以起到減小材料與模具之間的摩擦,降低拉深力,減小拉深因數(shù),提高工件質(zhì)量,延長模具壽命的作用. 潤滑在拉深過程中可以起到減小材料與模具之間的摩擦,降低拉深力,減小拉深因數(shù),提高工件質(zhì)量,延長模具壽命的作用. 潤滑劑只涂在毛坯料與凹模接觸的一面,不允許涂在與凸模接觸的表面上,因?yàn)檫@樣會促使材料與凸模的滑動.使材料變薄.由表5-35,拉深有色金屬及不銹鋼用的潤滑劑,用菜油或肥皂與油的乳濁液(將油與濃的肥皂水溶液混合 3.10卸料裝置的設(shè)計(jì) 由于該制件是反拉深模，零件很薄，可能包在凸模也可能進(jìn)入凹模，所以采用了剛性和彈性卸料裝置 第4章 主要零部件的設(shè)計(jì) 4.1橡皮的選擇 選取橡膠作為彈性元件的原因，是由于橡膠允許承受的載荷較大，安裝調(diào)整靈活方便。根據(jù)工藝性質(zhì)和模具結(jié)構(gòu)確定采用較硬橡膠，形狀是圓筒形，數(shù)量為1塊。 4.1.1橡膠的選擇原則： ⑴為保證橡膠正常工作，所選橡膠必須滿足壓力要求，即，—橡膠在預(yù)壓縮狀態(tài)時(shí)的預(yù)壓力，—卸料力；橡膠所能產(chǎn)生的壓力F，F(xiàn)=AP，A—橡膠墊的橫截面積，P—橡膠的單位壓力。 ⑵為保證橡膠不過早失效，所選橡膠必須滿足壓縮量的要求，即≥+，—橡膠的允許最大壓縮量，一般取=35%∽45%，—橡膠的自由高度；—橡膠的預(yù)壓縮量，一般可取=10%∽15%；—橡膠的工作行程，它包括卸料板工作行程+凸?？傂弈チ?，即=+。其中=δ+1mm，δ為材料厚度，一般可取5∽10mm． ⑶所選橡膠必須滿足模具結(jié)構(gòu)空間的要求，即在橡膠墊周圍應(yīng)留有足夠的空隙，以容納橡膠壓縮時(shí)斷面尺寸的脹大量。 4.1.2橡膠選用步驟： ⑴ 確定橡膠墊的自由高度，由=35%∽45%，=25%∽30%，則橡膠墊的自由高度=/（0.25∽0.30）=（3.5∽4）。 ⑵ 確定橡膠墊的橫截面積A：為使橡膠滿足壓力的要求，=AP≥，所以橡膠墊的橫截面積與卸料力及單位壓力之間存有如下關(guān)系：A=/P． ⑶ 確定橡膠墊的平面尺寸：圓筒形橡膠墊的外徑為D，內(nèi)孔為d，則橫截面積A= ，代入上面公式A=/P后，則可得外徑D=。 ⑷校核橡膠墊的自由高度，橡膠墊的自由高度與其直徑D之比應(yīng)在下式范圍內(nèi)，即0.5≤/D≤1.5。確定橡膠墊安裝高度，=-。 橡皮允許承受的負(fù)載較大，占據(jù)空間尺寸較小，安裝調(diào)整較方便靈活，而且成本底，是中小型沖模中彈性卸料，頂件及壓邊裝置常用的彈性元件。 選擇橡皮時(shí)應(yīng)主要確定其自由高度預(yù)壓縮量及截面積。其計(jì)算公式及步驟可由下面決定 --沖模的工作行程（mm）。對沖模而言，=t+1 ---預(yù)留的修磨量。根據(jù)模具設(shè)計(jì)壽命一般取4~6mm。 確定和 --橡皮的預(yù)壓縮量 --沖模裝配以后橡皮的高度。確定橡皮橫截面積 F—所需的彈壓力（N）q—橡皮在預(yù)壓縮狀態(tài)下的單位壓力：約為0.26~0.50MPa 注 F設(shè)計(jì)時(shí)取大于或等于卸料力 根據(jù)以上內(nèi)容，其計(jì)算結(jié)果如下 =32mm =4.8mm =27.2 A=4793. 拉深件形成外形的直徑公差.查表140.2 帶凸緣拉深件的高度公差.查表 4.2墊板 墊板的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳遞的壓力，以降低模座所受的單位壓力，保護(hù)模座一面被凸模端面壓陷。模具中最為常見的是凸模墊板，它被裝于凸模固定板與模座之間。墊板外形尺寸可與固定板相同，其厚度一般取4∽12mm，取H=4mm。墊板材料為45鋼，淬火硬度為43∽48HRC。墊板上、下表面應(yīng)磨平，表面粗糙度為Ra=1.6∽0.8μm，以保證平行度要求。為了便于模具裝配，墊板上銷釘通過孔直徑可比銷釘直徑增大0.3∽0.5mm。 4.3模柄的設(shè)計(jì) 本套模具的沖裁力較小，模具結(jié)構(gòu)較小，且有導(dǎo)柱，故可以選用旋入式模柄，此模柄是通過螺紋與上模座連接，并加螺絲防止松動，拆卸方便。具體結(jié)構(gòu)見下土所示模柄旋入式模柄，直徑為25，高度為68mm，h=10mm材料為Q235 4.4螺釘與銷釘 螺釘與銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件，按標(biāo)準(zhǔn)選用。螺釘用于固定模具零件，一般選用內(nèi)六角螺釘；銷釘起定位作用，常用圓柱銷釘。選用螺釘、銷釘應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ⑴ 螺釘要均勻布置，盡量置于被固定件的外形輪廓附近。當(dāng)被固定件為圓形時(shí)，一般采用3∽4個(gè)螺釘，當(dāng)為矩形時(shí)，一般采用4∽6個(gè)。銷釘一般都用兩個(gè)，且盡量遠(yuǎn)距離錯(cuò)開布置，以保證定位可靠。 ⑵ 螺釘之間、螺釘與銷釘之間的距離，螺釘、銷釘距刃口及外邊緣的距離，均不應(yīng)過小，以防降低強(qiáng)度。 ⑶內(nèi)六角螺釘通過孔及其螺釘裝配尺寸應(yīng)合理。 ⑷ 連接件的銷孔應(yīng)配合加工，以保證位置精度，銷釘孔與銷釘采用H7/m6或H7/n6過渡配合。 螺釘、銷釘規(guī)格應(yīng)根據(jù)沖壓力大小，凹模厚度等確定。螺釘規(guī)格按表2.9.14螺釘規(guī)格選用查取，凹模厚度H=15.9mm，螺釘規(guī)格M12，M10。取螺釘規(guī)格M12，由表3-6螺釘直徑與間距查得M12:min（80mm）,max（150mm）選3個(gè)螺釘，2個(gè)銷釘。 馬正元、韓啟主編《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社 第5章 沖壓設(shè)備的選定 5.1壓力機(jī)的噸位選擇 淺拉深時(shí) 深拉深時(shí) 式中 --壓力機(jī)的公稱壓力(N) F—拉深力(N) --壓邊力(N) 對與單動壓力機(jī),對于雙動壓力機(jī) 式中, --內(nèi)滑塊,外滑塊公稱壓力(N),P--拉深力(N),Q--壓邊力 5.2壓力機(jī)的電動機(jī)功率計(jì)算 式中N_壓力機(jī)電動機(jī)功率(kw);K-不平衡系數(shù)k=1.2~1.4:A—拉深功(J): --壓力機(jī)效率=0.6~0.8; --電動機(jī)效率=0.9~0.95 n壓力機(jī)每分鐘的行程次數(shù) 5.3壓力機(jī)的確定 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果參照許發(fā)樾主編《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》附錄B3開式雙柱可傾式壓力機(jī)主要技術(shù)規(guī)格，選取公稱壓力為400KN的開式雙柱可傾式壓力機(jī)，該壓力機(jī)與模具設(shè)計(jì)的有關(guān)系數(shù)為： 公稱壓力：400KN； 滑塊行程：100mm； 滑塊行程次數(shù)：45次/mim 最大閉合高度：330 mm； 最大裝模高度：265 mm； 封閉高度調(diào)節(jié)量：65 mm； 工作臺尺寸（前后×左右）：460 mm×700 mm； 模柄孔尺寸（直徑×深度）：φ50mm×70mm； 最大傾斜角度： 第6章 模具的裝配 6.1模具各部分的裝配 ⑴ 模柄的裝配,因?yàn)檫@副模具模具的模柄是旋入式的,所以在安裝前把打桿先裝入,然后在旋入上模座. ⑵ 凸模的裝配 凸模與固定板的配合要求為,裝配時(shí),先在壓力機(jī)上將凸模壓入固定板內(nèi),檢查凸模的垂直度,然后將固定板的上平面與凸模尾部一齊磨平. ⑶ 凹模的裝配 把凹模9從下由上裝入3中 ⑷ 凸凹模的裝配 把11頂板穿過凸凹模 6.2模具的總裝配 模具的主要組件裝配完畢后開始進(jìn)行總裝配,為了使凸模和凹模易于對中,總裝時(shí)必須考慮上,下模的裝配次序,否則,可能出現(xiàn)無法裝配的情況,上,下模的裝配次序與模具結(jié)構(gòu)有關(guān),通常是看上下模中哪一個(gè)位置所受的限制大就先裝,用另一個(gè)去調(diào)整位置,根據(jù)這個(gè)道理,對于導(dǎo)柱復(fù)合模,一般先裝上模,然后找正下模的位置,其裝配過程如下 ⑴ 把模柄旋入上模座,然后倒置 ⑵ 依次裝上墊板,和襯板2和10凸凹模,然后用裝夾裝置進(jìn)行固定,裝進(jìn)壓力機(jī). ⑶ 裝下模,在裝配好的凸模和固定板裝7墊板然后插入5頂桿. ⑷ 裝固定好9凹模3模套. ⑸ 裝彈性裝置 ⑹ 把上模裝入壓力機(jī)，根據(jù)導(dǎo)柱，導(dǎo)套位置調(diào)整適當(dāng)位置。 ⑺ 用裝夾裝置固定上下模座從壓力機(jī)上卸下進(jìn)行打螺釘孔和銷釘孔，在裝入銷釘，擰緊螺釘。 ⑻ 裝入壓力機(jī)進(jìn)行調(diào)試。 選擇模架結(jié)構(gòu)時(shí)要根據(jù)工件的受力變形特點(diǎn)，坯件定位，出件方式，材料送進(jìn)方向，導(dǎo)柱受力狀態(tài)，操作是否方便等方面進(jìn)行綜合考慮。 選擇模架尺寸時(shí)要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮，一般在長度上及寬度上都應(yīng)比凹模大30~40mm。模板厚度一般等于凹模厚度的1-1.5倍，選擇模架時(shí)還要注意到模架與壓力機(jī)的安裝關(guān)系。 根據(jù)以上敘述，選擇模架為上模座，下模座，閉合高度140mm，導(dǎo)柱，導(dǎo)套 通過以上設(shè)計(jì)，可得到如圖所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由上模座、墊板、凸模、凸模固定板組成。卸料方式采用剛性卸料，以彈頂器為卸料元件， 下模部分有下模座，套管，凹模，固定板等組成。 設(shè)計(jì)總結(jié) 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我從新系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了所學(xué)的專業(yè)知識同時(shí)也鞏固了先前學(xué)到的知識，同時(shí)感觸最深的是，所學(xué)知識只有在應(yīng)用中才能在更深刻理解和長時(shí)間記憶。對一些原來一知半解的理論也有了清楚的認(rèn)識。特別是原來所學(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)測量、塑料模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解，使制造的模具既能滿足使用要求有不浪費(fèi)材料，保證了工件的經(jīng)濟(jì)性，設(shè)計(jì)的合理性。通過塑料模手冊、模具制造簡明手冊、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊等了解到許多原來未知的知識。由于能力有限，設(shè)計(jì)中難免有疏漏之處，懇請老師給予指正。我在此衷心謝謝原老師的大力幫助與指導(dǎo)。此模具為簡單的反拉深模，此模具結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，采用了剛性卸料，，且此模具生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高，適用于大中小型企業(yè)及大批量生產(chǎn)。 本次設(shè)計(jì)我查閱了大量的資料，特別是有關(guān)冷沖模方面的。這無疑拓寬了我在這方面的知識，對今后的發(fā)展將會起到一定的幫助，通過翻閱大量的模具書籍，使我對模具設(shè)計(jì)有了近一步的了解，在其方法上有了深刻的體會，由于本設(shè)計(jì)設(shè)及模具的安裝、調(diào)試等知識，在查閱過程中又從新對它們進(jìn)行了一遍系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，進(jìn)一步加強(qiáng)了所學(xué)知識。使它們系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化。 限于水平和經(jīng)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)和不足之處在所難免，希望老師和同學(xué)提出批評和建議?？傊?，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我認(rèn)識到學(xué)與用之間還差很多。對于論文中存在的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤敬請老師批評指正。 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在楊占堯老師的指導(dǎo)下完成的，楊老師除了給出了參考題目外，又幫助解釋論文格式。在設(shè)計(jì)論文的過程中，又幫助分析題目，給出具體的設(shè)計(jì)方案和思路，分析設(shè)計(jì)過程中存在的問題和解決方法，并幫助找到相關(guān)方面的書籍。同時(shí)在本設(shè)計(jì)中得到了翟老師，原老師的幫助對于老師門給與的熱情幫助，再次表示衷心的感謝！ 在完成本論文的過程中還得了廣大同學(xué)的熱情幫助，才使論文得以順利完成。在此對各位老師和同學(xué)們表示衷心的感謝！由于本人能力有限，論文中難免存在一些漏洞，還請指導(dǎo)老師加以指正。 ， 參考文獻(xiàn) [1]、劉建超 張寶忠 主編。沖壓模具設(shè)計(jì)與制造。高等教育出版社 [2]、翟德梅 主編。模具制造技術(shù) [3]、薛翔 主編。沖壓模具與制造 化學(xué)工業(yè)出版社。 [4]、許發(fā)樾 主編 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊 機(jī)械工業(yè)出版社 [5]、馮炳堯 朝泰榮 蔣文森 主編 模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊，（第二版）。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998 [6]、陳錫棟 主編。實(shí)用模具技術(shù)手冊。 [7]、許發(fā)樾 主編。實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊。機(jī)械工業(yè)出版社，2002 [8]、史鐵梁 主編。冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo) 機(jī)械工業(yè)出版社 1996 [9]、王樹勛 主編。模具實(shí)用技術(shù)綜合手冊。華南理工大學(xué)出版社， [10]、徐起賀 孟玲琴 劉靜香 主編?，F(xiàn)代機(jī)械原理。陜西科學(xué)技術(shù)出版社，2004 [11] 肖祥芷 主編 中國模具設(shè)計(jì)大典 江西科學(xué)技術(shù)出版社 [12] 王孝培 主編 模具設(shè)計(jì)簡明手冊 機(jī)械工業(yè)出版社 2000.06 [13] 馬正元、韓啟 主編《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社 - 26 -