2488 燈罩拉深工藝及模具設(shè)計(jì),燈罩,工藝,模具設(shè)計(jì) 河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)1燈罩拉深工藝及模具設(shè)計(jì)1 緒 論目前，我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我?guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1.1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國(guó)模具近年來(lái)發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003 年我國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有 2萬(wàn)多家，從業(yè)人員約 50 多萬(wàn)人，2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢(shì)頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿(mǎn)，2004 年模具產(chǎn)值 530 億元。進(jìn)口模具 18.13 億 美元，出口模具 4.91 億美元，分別比 2003 年增長(zhǎng) 18%、32.4%和 45.9%。進(jìn)出口之比 2004年為 3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá) 13.2 億美元，為凈進(jìn)口量較大的國(guó)家。在 2 萬(wàn)多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過(guò)億元的模具企業(yè)只有 20 多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。 近年來(lái)， 模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專(zhuān)業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速；國(guó)企股份制改造步伐加快等。雖然說(shuō)我國(guó)模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國(guó)尚存在以下幾方面的不足:第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對(duì)中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用，私營(yíng)企業(yè)近年來(lái)發(fā)展較快，國(guó)企改革也在進(jìn)行之中，但總體來(lái)看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，再加上國(guó)內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)2第二，開(kāi)發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合 1 萬(wàn)美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是 15～20 萬(wàn)美元，有的高達(dá) 25～30萬(wàn)美元，與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國(guó)內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來(lái)看裝備水平仍比國(guó)外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和 CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國(guó)外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問(wèn)題長(zhǎng)期得不到較好解決。裝備水平低，帶來(lái)中國(guó)模具企業(yè)鉗工比例過(guò)高等問(wèn)題。第四，專(zhuān)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長(zhǎng)期以來(lái)受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)水平低，專(zhuān)業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國(guó)內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國(guó)際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響，對(duì)模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后．模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比，無(wú)論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2　國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國(guó)的模具工業(yè)和技術(shù)在過(guò)去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來(lái)的十年，中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1） 模具日趨大型化； 2）在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)； 3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； 4）在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)； 5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率； 河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)36）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)； 7）模具的精度將越來(lái)越高； 8）模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化； 9）研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程； 10）開(kāi)發(fā)新的成形工藝和模具。1.2　國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車(chē)、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無(wú)法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。近幾年，全球模具市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場(chǎng)年交易總額為600～650 億美元左右。美國(guó)、日本、法國(guó)、瑞士等國(guó)家年出口模具量約占本國(guó)模具年總產(chǎn)值的三分之一。 國(guó)外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例占到 50%以上；國(guó)外模具企業(yè)的組織形式是"大而專(zhuān)"、"大而精"。2004 年中國(guó)模協(xié)在德國(guó)訪問(wèn)時(shí)，從德國(guó)工、模具行業(yè)組織--德國(guó)機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)（VDMA）工模具協(xié)會(huì)了解到，德國(guó)有模具企業(yè)約 5000 家。2003 年德國(guó)模具產(chǎn)值達(dá) 48 億歐元。其中（VDMA）會(huì)員模具企業(yè)有 90 家，這 90 家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國(guó)模具產(chǎn)值的 90%，可見(jiàn)其規(guī)模效益。 隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級(jí)鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬(wàn)美元左右，而國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多 15～20 萬(wàn)美元，有的達(dá)到 25～30 萬(wàn)美元。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá) 70%以上，而我國(guó)才達(dá)到 45％．1.3　燈罩拉深件模具設(shè)計(jì)與制造方面1.3.1 燈罩拉深模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)4拉深是沖壓基本工序之一，它是利用拉深模在壓力機(jī)作用下，將平板坯料或空心工序件制成開(kāi)口空心零件的加工方法。它不僅可以加工旋轉(zhuǎn)體零件，還可以加工盒形零件及其他形狀復(fù)雜的薄壁零件，但是，加工出來(lái)的制件的精度都很底。一般情況下，拉深件的尺寸精度應(yīng)在 IT13 級(jí)以下，不宜高于 IT11 級(jí)。只有加強(qiáng)拉深變形基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準(zhǔn)確、實(shí)用、方便的計(jì)算方法，才能正確地確定拉深工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決拉深變形中出現(xiàn)的各種實(shí)際問(wèn)題，從而，進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。燈罩是典型的拉深件，其工作過(guò)程很簡(jiǎn)單就一個(gè)拉深，根據(jù)計(jì)算確定它能一次拉深成功.根據(jù)計(jì)算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架，判斷此拉深不能采用標(biāo)準(zhǔn)的模架。1.3.2 燈罩拉深模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度1.了解目前國(guó)內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時(shí)間 20 天；2.確定加工方案，所用時(shí)間 5 天；3.模具的設(shè)計(jì)，所用時(shí)間 30 天；4．模具的調(diào)試．所用時(shí)間 5 天．2 燈罩沖壓工藝的分析2.1 拉深件工藝分析原始資料：如圖所示 河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)5材 料： 08AL-ZF 厚 度： 0.8mm圖 2-1 制件圖此工件為無(wú)凸緣拉深工件，形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng)，工件頂部圓角半徑 R=5 mm 由公差表查得尺寸 d1= 65 +00.2mm，d2= 55 +00.2mm 的公差等級(jí)為 IT11 級(jí)，d3= 28 ???+00.5mm 的公差等級(jí)為 IT14 級(jí)，其他均為自由公差，滿(mǎn)足拉深工序?qū)ぜ畹燃?jí)的要求。對(duì)工件厚度變化也沒(méi)有作要求。2.2 拉深工藝計(jì)算和工藝方案拉深件的工藝計(jì)算是拉深工藝設(shè)計(jì)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，本制件的工藝計(jì)算屬于最簡(jiǎn)單的。其主要的內(nèi)容包括計(jì)算毛坯直徑、決定拉深次數(shù)及確定工序件的尺寸等。為了避免設(shè)計(jì)拉深模時(shí)出現(xiàn)尺寸錯(cuò)誤，可以畫(huà)出燈罩拉深件的工序圖。2.2.1 工藝方案的確定該工件包括落料、拉深兩個(gè)基本工序，可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)。河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)6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(mǎn)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(chēng)，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，該制件若能一次拉深，則其沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。3 主要設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 、計(jì)算毛坯尺寸根據(jù)表面積相等原則，用解析法求該零件的毛坯直徑 D。計(jì)算結(jié)果如下D=97.7mm3.2、排樣及相關(guān)計(jì)算河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)7圖 3-1采用有廢料直排的排樣方式。如圖 3-1 所示。沖裁件面積 AA=3.14×D2 /4=3.14×97.72/4=7493.1mm2由《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表 4.3.1 查得修邊余量△h=2mm查表 2.5.2 得最小搭邊值 a=1.5mm,a1=1.2mm查表 2.5.5 得條料與導(dǎo)料板間隙 Cmin=0.5mm取 n=1故條料寬度 B=D+2a+C=97.7+2×1.5+0.5=101.2mm步距 S=D+a1=97.7+1.2=98.9mm一個(gè)步進(jìn)距的材料利用率∩=(An) / (BS)×100％=75％查板材標(biāo)準(zhǔn)，易選 710mm×2000mm 的冷軋鋼板，每張鋼板可剪裁 7 張條料河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)8（97.7mm×2000mm）,每張條料可沖 20 個(gè)工件，故每張鋼板的材料利用率為（7×20×7493.1）/（710×2000）×100％=74％3.3 成形次數(shù)的確定若該工件按階梯形的拉深計(jì)算，求出h/dmin=(28+△h)/55=（28+2）/55=0.55,根據(jù)毛坯相對(duì)厚度 t/D=0.8/97.7=0.82 查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表 4.4.3 發(fā)現(xiàn) h/dmin小于表中數(shù)值，能一次拉深成形。所以能采用落料-拉深復(fù)合沖壓。3.4 沖壓工序壓力計(jì)算該模具擬采用倒裝復(fù)合模，固定剛性卸料與推件，具體沖壓力計(jì)算如下：3.4.1、落料力 F 落料 F 落料 =KLtTb L=3.14×D=3.14×97.7=306.8mm查得 Tb =300MPa,取 K=1.3。又已知 t=0.8mm,則F 落料 =1.3×306.8×0.8×300=95721N3.4.2、拉深力 FF=3. 14dt6bK1河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)9由《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表 4.4.6 查得 K1=0.4由《冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 3-5 查得 6b =350MPa已知 d1=65mm,t=0.8mm,則F=3.14×65×0.8×350×0.4=22859N3.4.3、壓邊力 FY FY =3.14［D 2 -（d1+2r A） 2］P/4 (r A ：拉深凹模的圓角半徑)查《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 4-30 得 rA =10t=8mmP=2.3MPa;FY =5388N3.4.4、沖壓工藝總力 FZFZ=F 落料 +F +FY=95721+22859+5388=123968N根據(jù)沖壓工藝總力計(jì)算結(jié)果并結(jié)合工件高度，由《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-10 初選開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī) J23-25。3.5 工作部分尺寸計(jì)算落料和拉深的凸、凹模的工作尺寸計(jì)算如下：3.5.1、落料 97.7mm?河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)10由《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表 2.3.3 查得 Zmin=0.104mmZmax=0.072mm由《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 8-14 查得其尺寸偏差△=0.22mm由于工件精度 IT11 級(jí)故磨損系數(shù)取 X=0.75由《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表 2.4.1 查得 eA=0.035，eT=0.025按式 2.4.1 計(jì)算 DA=（Dmax-X△） 0+eA=97.54+00.035 mm按式 2.4.2 計(jì)算 DT=（DA-Zmin） 0- eT=97.47-0.0025 mm校核：eA+eT=0.035+0.025=0.06mmZmax -Zmin=0.104-0.072=0.032mm所以 0.06mm>0.032mm故 eA+eT> Zmax –Zmin(不能滿(mǎn)足間隙公差條件)因此,只有縮小 eT, eA,提高制造精度,才能保證間隙在合理范圍內(nèi),由此可取eT≤0.4(Zmax –Zmin)=0.4×0.032=0.013mmeA≤0.6(Zmax –Zmin)=0.6×0.032=0.019mm故 DA=97.54 +00.019 mmDT=97.47-0.0130 mm3.5.2、拉深 65mm?拉深間隙對(duì)拉深過(guò)程有較大的影響。它不僅影響拉深件的質(zhì)量與尺寸精度，而且影響拉深模的壽命以及拉深是否能夠順利進(jìn)行。因此，應(yīng)該綜合考慮各種影響因素，選取適當(dāng)?shù)睦铋g隙值，既可保證工件的要求，又能使拉深順利進(jìn)行。本模具的拉深間隙由《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表 4.8.2 查得間隙值：Z/2=1.1t=0.88mm 所以 Z=1.76mm由《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 8-14 查 得其尺寸偏差△=0.19mm河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)11由《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表 4.8.3 查得模具制造公差 eA=0.05mmeT=0.03mm按式 4.8.12 計(jì)算 DADA=（Dmax-0.75△） 0+eA=（65.2-0.75×0.19） 0+0.05 =65.10+0.05按式 4.8.13 計(jì)算 DTDT=（DA-Z） 0- eT=（65.1-1.6） 0- 0.03=63.50- 0.03mm工件局部尺寸 22mm、2mm、與 R5mm 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處尺寸。3.6 確定是否用壓邊圈相對(duì)厚度 t/D=0.8/97.7=0.82，查表得，需要采用壓邊圈。一次拉深時(shí)一般采用平面壓邊裝置。在拉深過(guò)程中，壓邊圈的作用是用來(lái)防止工件邊緣起鄒的。本模具中的壓邊圈既起壓邊作用也起頂件作用，此外還起毛坯定位作用。另外還起落料凹模的作用。拉深過(guò)程中壓邊圈和凹模之間始終保持一定的距離 S，由于拉深件為鋁合金件，所以 S=1.1t=1.1×0.8=0.88mm壓邊圈的內(nèi)形與拉深凸模間隙配合，外形套有半成品制件。一般與頂料桿(三根以上)、橡皮等構(gòu)成彈性卸料系統(tǒng)。圖 3-2 壓邊圈采用形式3.7 選取凸模與凹模的圓角半徑河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)12考慮到實(shí)際采用的拉深系數(shù)均接近其極限值，有上述知拉深凹模圓角半徑rA=8mm,由于該工件精度要求不高，所以凸模圓角半徑可取 R5mm?！　　　　　　　　? 4 模具的總體設(shè)計(jì)4.1 模具類(lèi)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(lèi)型為落料-拉深復(fù)合模。4.2 定位方式的選擇因?yàn)樵撃＞呤褂玫氖菞l料，所以導(dǎo)料采用壓邊圈，送進(jìn)步距控制采用擋料銷(xiāo)。河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)134.3 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。5 主要零部件的設(shè)計(jì)5.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凸模、凹模的選用在制件拉深過(guò)程中有著很大的作用。凸模圓角半徑的選用可以大些，這樣會(huì)減低板料繞凸模的彎曲拉應(yīng)力，工件不易被拉裂，極限拉深因數(shù)會(huì)變小些；凹模的圓角半徑也可以選大些，這樣沿凹模圓角部分的流動(dòng)阻力就會(huì)小些，拉深力也會(huì)減小，極限拉深因數(shù)也會(huì)相應(yīng)減小。但是凸、凹模的圓角半徑也不易過(guò)大，過(guò)大的圓角半徑，就會(huì)減少板料與凸模和凹模端面的接觸面積及壓邊圈的壓料面積，板料懸空面積增大，容易產(chǎn)生失穩(wěn)起皺。河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)14拉深凸凹模的圓角半徑已有前面計(jì)算得出結(jié)果凸模的圓角半徑為 5mm凹模的圓角半徑為 8mm5.1.1 凹模由于凹模既起拉深凹模的作用同時(shí)又起落料凸模的作用，其磨損比拉深凸模磨損快，所以凹模不應(yīng)該制成整體而應(yīng)是組合的，且鑲有凹模拼塊，如圖 5-1 所示。這樣便于機(jī)械加工，另外鑲塊部分容易磨損，這樣既便于更換又節(jié)省金屬材料，且又提高了模具的精度與壽命。由《冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)》凹模厚度計(jì)算公式 H=（F 沖 ×10-1）1/3=21.23mm，由《冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 3-8 凹模厚度的修正系數(shù) K 取 K=1.37，則H‵ =1.37×21.23=30mm，由于此模具為拉深模，因此 H‵ 僅能作為計(jì)算凹模外形尺寸的依據(jù)。凹模外形直徑為 d=97.7mm,按凹模板尺寸系列取靠近值 D=100mm。 其 內(nèi)、外形尺寸和厚度已由前面的計(jì)算確定；拉深凹模需要有三個(gè)以上的螺釘與上模座固定，還需要兩個(gè)與上模座同時(shí)加工的銷(xiāo)釘孔。5.1.2 拉深凸模拉深凸模的外形尺寸〔工作尺寸〕由前面的計(jì)算確定。它需要三個(gè)以上的螺紋孔，以便與下模座固定。拉深凸模上一般開(kāi)有出氣孔，這樣會(huì)使卸件容易些，否則凸模與工件由于真空狀態(tài)而無(wú)法卸件。查表，本凸模出氣孔的直徑為 φ10mm　由于工件形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng)，所以拉深凸模采用整體式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如圖 5-2 所示。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落料凹模的端面低，所以拉深凸模的長(zhǎng)度 L 可按下式計(jì)算：L=H 固 +H 凹 -H 低 =20mm+40mm-3mm=57mm式中 H 固------------ 凸模固定板的厚度，H 固 =20mmH 凹 -------------凹模的厚度，H 凹 =40mm河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)15H 低-------------- 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 H 低 =3mm。5.2 其他零部件的設(shè)計(jì)與選用5.2.1 橡膠的選用本模具為拉深模，故選用較軟的橡膠。根據(jù)工件材料厚度為 0.8mm，沖裁時(shí)凸模進(jìn)入凹模深度取 1mm，考慮模具維修時(shí)刃磨留量取值范圍 4-6mm，這里取中間值 5mm，再考慮開(kāi)啟時(shí)卸料板高出凸模 1mm，則總的工作行程 h 工件 =0.8+1+5+1=7.8mm，根據(jù)《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》式 8-5；橡膠的自由高度H 自由 =h 工件 /（0.25---0.30）=7.8/（0.25---0.30）=26----31.2mm取 H 自由 =31mm模具在組裝時(shí)橡膠的預(yù)壓量為H 預(yù) =(10％---15％)×H 自由 =3.1---4.65mm取 H 預(yù) =4mm由此可算出模具中安裝橡膠的空間高度尺寸為 H 自由 - H 預(yù) =27mm5.2.2 剛性推件裝置推件采用剛性推件裝置推件塊，由于推件塊又是拉深件底部的成形凹模，因而拉深終了推件塊上頂面必須與模柄下底緊密接觸。凹模采用硬質(zhì)合金以提高壽命。一般與頂桿聯(lián)合使用，屬于剛性卸件裝置，靠?jī)烧叩淖灾匕压ぜ虺鰜?lái)。推件塊與拉深凹模間隙配合。河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)16圖 5-1 推件塊5.2.3 模架及其他零部件的選用模具無(wú)導(dǎo)向拉深模選用整體式模柄使更換凹模拼塊方便。如圖 5-2 所示：上模座厚度取 35mm, 即 H 上模 =35mm下模座厚度取 45mm, 即 H 下模 =45mm凹模固定板厚度 15mm ，即 H 凹固 =15mm壓邊圈厚度取 45mm，即 H 壓邊圈 =45mm模具的閉和高度 H 閉 =H 上模 ++H 凹 +H 凹固 +H 壓邊圈 +H 下模 +H 出=35+40+15+45+45+13=193mm式中 H 凹 ---------凹模的厚度，H 凹 =40mmH 入 ---------凸模露出的高度，H 出 =13mm可見(jiàn)該模具閉和高度小于所選壓力機(jī) J23-25 的最大裝模高度（220mm） ，可以使用。模具其他零件的選用見(jiàn)表 6-2．河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)17表 6-2 模具其他零件的選用序號(hào) 名稱(chēng) 數(shù)量 材料 熱處理1 模柄 1 HT2002 卸料螺釘 4 45 35～40HRC3 擋料螺釘 2 45 30～35HRC4 推件塊 1 T8A 62～64HRC5 凹模拼塊（一） 1 T8A 62～64HRC6 凹模拼塊（二） 1 T8A 62～64HRC河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)187 下模座 1 HT2008 壓邊圈 1 45 56～58HRC9 頂桿螺釘 2 45 30～35HRC10 凸模 1 T8A 58～62HRC11 橡膠 自定 40～45HRC12 凹模固定板 1 Q2356 模具總裝圖由以上設(shè)計(jì)可得到附圖 1 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，拉深凸模的端面比凹模端面低 3mm。模具工作過(guò)程：將條料送入壓邊圈上的長(zhǎng)方形槽中，平放并靠槽的一側(cè)，壓力機(jī)滑塊帶著上模下行，在彈頂器的作用下，凹模拼塊（一）與下表面首先接觸條件，并與推件塊一起壓住條料，先落料后拉深；當(dāng)拉深結(jié)束后，上?；爻?，落料后的條料由凹模固定塊從凹模拼塊（一）上卸下，拉深成形的工件由壓力機(jī)上活動(dòng)橫梁通過(guò)推件塊從凹模中剛性打下，此外壓邊圈在彈頂器作用下頂出拉深件，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)。河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)197 沖壓設(shè)備的選定通過(guò)校核，選擇開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī) J23-25 能滿(mǎn)足使用要求。河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)208 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(chē)削。附圖 2 所示凸模的加工工藝過(guò)程如表一所示。凹模的加工方法與凸模相似，在此就不多說(shuō)了。表一 凸模加工工藝過(guò)程工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 工序簡(jiǎn)圖（示意圖）1 備料 將毛坯鍛成圓棒￠70×60 　河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)212 熱處理 退火 　3 車(chē)削 按圖車(chē)削外形4 熱處理 調(diào)質(zhì) 　5 磨端面 工作端留單邊余量 0.3 　6 鉗工劃線(xiàn) 劃出各孔位置線(xiàn) 　加工螺釘孔7通氣孔按位置加工螺釘孔、通氣孔 　按零件圖車(chē)削外形，￠63.2、￠28、留 　8 車(chē)削 單邊余量 0.3，其余車(chē)至尺寸 　9 熱處理 按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到 58-62HRC 　精磨外圓，端面至尺寸，保證端面與10 磨削 軸線(xiàn)垂直 　11 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求 　12 檢驗(yàn) 　 　河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)229 填寫(xiě)沖壓工藝卡產(chǎn)品型號(hào) 　 零（部）件 名稱(chēng) 　河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 冷沖壓工藝卡片產(chǎn)品名稱(chēng) 　 零（部）件 型號(hào) 　材料牌號(hào)及規(guī)格 材料技術(shù)要求 毛坯尺寸 每毛坯可制 件數(shù) 毛坯質(zhì)量08AL-ZF710×2000×0.8 　條料 101.2×2000 20 　工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 加工簡(jiǎn)圖 設(shè)備 工藝設(shè)備Q11-6 　0 下料 剪床上裁板101.2×2000×2500 　1 沖壓 落料、拉深復(fù)合沖壓 　 J23-25 落料拉深河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)23（一次一件） 復(fù)合模2 檢驗(yàn) 按產(chǎn)品圖紙檢驗(yàn) 　 　3 　 　 　 　4 　 　 　 　5 　 　 　 　6 　 　 　 　7 　 　 　 　8 　 　 　 　10 結(jié)束語(yǔ)燈罩屬于簡(jiǎn)單拉深件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計(jì)算確定本制件是一次拉深成的，然后選取拉深時(shí)的壓力機(jī)。本設(shè)計(jì)主要是一次拉深模具設(shè)計(jì)，需要計(jì)算拉深時(shí)的間隙、工作零件的圓角半徑、尺寸和公差，并且還需要確定模具的總體尺寸和模具零件的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)上面的設(shè)計(jì)繪出模具的總裝圖。由于在零件制造前進(jìn)行了預(yù)測(cè)，分析了制件在生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的缺陷，采取了相應(yīng)的工藝措施。因此，模具在生產(chǎn)零件的時(shí)候才可以減少?gòu)U品的產(chǎn)生。燈罩的形狀結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但是高度太高不適合選用標(biāo)準(zhǔn)模架。要保證零件的順利加工和取件，必須有足夠的高度，因此需要改變導(dǎo)柱、導(dǎo)套的長(zhǎng)度，以達(dá)到要求。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單，它可以相應(yīng)的簡(jiǎn)化了模具結(jié)構(gòu)。便以以后的操作、調(diào)整和維護(hù)。燈罩模具的設(shè)計(jì)，是理論知識(shí)與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對(duì)理論知識(shí)做了更深切貼實(shí)的闡述。也使我認(rèn)識(shí)到，要想做為一名合理的模具設(shè)計(jì)人員，必須要有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)新技術(shù)，樹(shù)立終身學(xué)習(xí)的觀念，把理論知識(shí)應(yīng)河 南 機(jī) 電 高 等 專(zhuān) 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)24用到實(shí)踐中去，并堅(jiān)持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的精神，大膽創(chuàng)新，突破新技術(shù)，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的騰飛做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。