2964 接頭沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì),接頭,沖壓,成形,工藝,模具設(shè)計(jì) 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書11 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，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。 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。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書2第四，專業(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)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(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； 6）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、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。 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書3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"、"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 冷沖壓模具的分類冷 沖 壓 模 具 主 要 用 于 金 屬 及 非 金 屬 板 料 的 壓 力 加 工 ， 其 加 工 方 式 可 分 為 分 離 和 成 形兩 大 類 。分 離 ： 按 一 定 輪 廓 線 將 工 件 與 板 料 分 開(kāi) 。成 形 ： 在 不 破 壞 板 料 的 條 件 下 ， 通 過(guò) 塑 性 變 形 獲 得 所 需 要 求 的 形 狀 和 尺 寸 精 度 。冷 沖 壓 模 具 是 沖 壓 生 產(chǎn) 的 主 要 工 藝 裝 備 。 沖 壓 件 的 沖 壓 質(zhì) 量 、 生 產(chǎn) 效 率 以 及 生 產(chǎn) 成本 等 ， 都 與 模 具 類 型 及 其 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 有 直 接 關(guān) 系 。 沖 壓 件 的 品 種 、 式 樣 很 多 ， 所 以 沖 壓模 具 的 類 型 也 是 多 種 多 樣 的 。 為 了 研 究 方 便 ， 將 沖 壓 模 具 按 照 不 同 特 征 進(jìn) 行 分 類 ， 一般 有 以 下 幾 種 分 類 方 法 。1.3.1 按 沖 壓 工 藝 進(jìn) 行 分 類沖 裁 模 具 沖 裁 模 具 又 可 分 為 沖 孔 模 具 、 落 料 模 具 、 切 口 模 具 、 剖 切 模 具 等 。彎 曲 模 具 彎 曲 模 具 又 分 為 自 由 彎 曲 模 具 、 校 正 彎 曲 模 具 、 V 型 彎 曲 模 具 、 U 型 彎曲 模 具 等 。拉 深 模 具 拉 深 模 具 又 可 分 為 無(wú) 凸 緣 筒 形 件 拉 深 模 具 、 有 凸 緣 筒 形 件 拉 深 模 具 、 錐形 件 拉 深 模 具 、 階 梯 形 件 拉 深 模 具 、 球 面 件 拉 深 模 具 、 拋 物 面 件 拉 深 模 具 、 盒 形 件 拉深 模 具 等 。成 形 模 具 成 形 模 具 又 可 分 為 脹 形 模 具 、 翻 邊 模 具 、 縮 口 模 具 、 校 形 模 具 等 。1.3.2 按 工 序 組 合 程 度 進(jìn) 行 分 類⑴ 單 工 序 模 壓 力 機(jī) 行 程 一 次 ， 只 對(duì) 板 料 完 成 一 種 沖 壓 工 序 的 模 具 。 例 如 ： 落 料 模具 、 沖 孔 模 具 、 切 邊 模 具 、 彎 曲 模 具 、 拉 深 模 具 等 。 單 工 序 模 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 造 價(jià) 低 ，生 產(chǎn) 效 率 低 ， 形 位 精 度 低 。⑵ 復(fù) 合 模 模 具 上 僅 有 一 個(gè) 工 位 ， 安 排 有 兩 對(duì) 或 兩 對(duì) 以 上 的 凸 、 凹 模 ， 壓 力 機(jī) 行 程河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書4一 次 ， 能 對(duì) 板 料 完 成 兩 種 （ 或 兩 種 以 上 ） 的 沖 壓 的 模 具 。 其 結(jié) 構(gòu) 的 主 要 特 點(diǎn) 是 ： 具有 復(fù) 合 形 式 的 凸 凹 模 ， 它 既 是 落 料 的 凸 模 ， 又 是 沖 孔 的 凹 模 。 復(fù) 合 模 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 ， 造價(jià) 高 ， 生 產(chǎn) 率 適 中 ， 形 位 精 度 高 。⑶ 級(jí) 進(jìn) 模 模 具 上 有 n 個(gè) （ n＞ 1） 工 位 ， 在 一 直 線 上 等 距 離 安 裝 n 對(duì) 凸 、 凹 模 ，條 料 送 進(jìn) 一 次 ， 壓 力 機(jī) 行 程 一 次 ， 模 具 對(duì) 板 料 的 不 同 （ n 個(gè) ） 位 置 完 成 n 對(duì) 沖 壓 ，連 續(xù) 送 進(jìn) ， 連 續(xù) 沖 壓 。 級(jí) 進(jìn) 模 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 ， 生 產(chǎn) 率 高 ， 產(chǎn) 品 形 位 精 度 適 中 。 級(jí) 進(jìn) 模 又稱 為 級(jí) 連 續(xù) 或 跳 步 模 。1.3.3 按 上 下 模 的 導(dǎo) 向 方 式 分 類分 為 無(wú) 導(dǎo) 向 的 開(kāi) 式 模 具 、 有 導(dǎo) 向 的 導(dǎo) 板 模 具 和 導(dǎo) 柱 模 具 等 。1.3.4 按 導(dǎo) 料 或 定 位 形 式 分 類分 為 固 定 導(dǎo) 料 銷 模 具 、 活 動(dòng) 導(dǎo) 料 銷 模 具 、 導(dǎo) 正 銷 模 具 、 側(cè) 刃 定 距 模 具 等 。此 外 ， 可 以 依 據(jù) 對(duì) 沖 裁 件 尺 寸 、 精 度 等 質(zhì) 量 的 不 同 ， 把 模 具 分 為 精 密 沖 裁 模 具 和普 通 沖 裁 模 具 ； 依 據(jù) 模 具 體 積 的 大 小 ， 把 模 具 分 為 小 型 模 具 、 中 型 模 具 和 大 型 模 具等 。 有 時(shí) 還 可 以 依 據(jù) 壓 力 機(jī) 類 型 、 送 料 方 式 、 出 件 方 式 等 對(duì) 模 具 進(jìn) 行 分 類 。 1.4　接頭模具設(shè)計(jì)與制造方面1.4.1 接 頭 模 具 設(shè) 計(jì) 的 設(shè) 計(jì) 思 路沖 孔 、 落 料 、 拉 深 是 沖 壓 基 本 工 序 之 一 ， 它 是 利 用 沖 裁 模 在 壓 力 機(jī) 作 用 下 ， 將 平板 坯 料 進(jìn) 行 沖 孔 或 落 料 的 加 工 方 法 。 一 般 情 況 下 ， 一 般 精 度 的 工 件 IT8～ IT7 級(jí) 精度 的 普 通 沖 裁 模 ； 較 高 精 度 的 工 件 采 用 IT7～ IT6 級(jí) 精 度 的 高 級(jí) 沖 裁 模 。翻 邊 是 將 工 件 的 孔 邊 緣 在 模 具 的 作 用 下 ， 翻 出 豎 直 的 或 一 定 角 度 的 邊 。只 有 加 強(qiáng) 沖 裁 件 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 沖 裁 工 藝 參 數(shù) 和 模 具 工 作 部 分 的 幾 何 形 狀 與 尺 寸 ， 解 決 沖 裁 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 。制 件 沖 孔 落 料 件 是 最 典 型 的 沖 裁 件 ， 其 工 作 過(guò) 程 很 簡(jiǎn) 單 就 沖 孔 落 料 ， 可 采 用 單工 序 模 、 復(fù) 合 模 具 或 級(jí) 進(jìn) 模 具 ， 根 據(jù) 計(jì) 算 的 結(jié) 果 和 選 用 的 標(biāo) 準(zhǔn) 模 架 。 為 了 保 證 制 件的 順 利 加 工 和 順 利 取 件 ， 模 具 必 須 有 足 夠 高 度 。 要 改 變 模 具 的 高 度 ， 只 有 從 改 變 導(dǎo)柱 和 導(dǎo) 套 的 高 度 。 導(dǎo) 柱 和 導(dǎo) 套 的 高 度 可 根 據(jù) 凸 模 與 凹 模 工 作 配 合 長(zhǎng) 度 決 定 ． 設(shè) 計(jì) 時(shí)可 能 高 度 出 現(xiàn) 誤 差 ， 應(yīng) 當(dāng) 邊 試 沖 邊 修 改 高 度 。此 設(shè) 計(jì) 分 成 兩 部 分 ， 第 一 部 分 落 料 、 拉 深 、 沖 孔 復(fù) 合 模 ， 第 二 部 分 翻 邊 模 。1.4.2 支 架 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 5 天 ；河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書52.確 定 加 工 方 案 ， 所 用 時(shí) 間 15 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 。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 。設(shè) 計(jì) 者 ： 唐 坤 鵬河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書62. 落料、沖孔復(fù)合模2.1 沖壓工件的工藝分析 ?68403515R2+.10+.12圖 2-1工件圖工件名稱：接頭生產(chǎn)批量：中批量材料：冷軋 08 鋼厚度：1.5mm對(duì)固定套翻邊件進(jìn)行分析可知， 處有內(nèi)孔翻邊成形，翻邊前應(yīng)預(yù)沖孔， 是43?68?圓筒件拉深件直徑，經(jīng)計(jì)算可一次拉深成形。工序安排為落料，沖孔，拉深,翻邊。 該 零 件 形 狀 簡(jiǎn) 單 、 對(duì) 稱 ， 是 有 圓 弧 組 成 的 。 沖 裁 件 內(nèi) 外 形 所 能 達(dá) 到 的 經(jīng) 濟(jì) 精 度 為IT11 ~IT14， 孔 中 心 與 邊 緣 距 離 尺 寸 公 差 為 .將 以 上 精 度 與 零 件 的 精 度 要 求 相 比 較 ，1m可 認(rèn) 為 該 零 件 的 精 度 要 求 能 夠 在 沖 裁 加 工 中 得 到 保 證 ， 其 他 尺 寸 標(biāo) 注 、 生 產(chǎn) 批 量 等 情況 ， 也 均 符 合 沖 裁 的 要 求 ， 故 決 定 采 用 沖 壓 方 式 可 以 得 到 落 料 、 沖 孔 、 拉 深 件 ， 然后 進(jìn) 行 翻 邊 得 到 制 件 。2.1.1 制 件 的 總 體 分 析圖示零件材料為冷軋 08 號(hào)鋼板，能夠進(jìn)行一般的沖壓加工，市場(chǎng)上也容易得到這種河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書7材料，價(jià)格適中。由工件圖可知：該工件既有落料、沖孔、拉深又有翻邊，但工件是圓形的對(duì)稱零件，總的來(lái)說(shuō)加工起來(lái)是容易的。由以上分析可知，圖示零件具有比較好的沖壓工藝性，適合沖壓生產(chǎn)。2.1.2 制 件 的 外 形 分 析該零件有冷軋 08 號(hào)鋼板組成，具有良好的塑性、韌性、冷沖壓性能，能夠進(jìn)行一般的沖壓加工。多處用圓角過(guò)度，以便于模具加工，減少熱處理開(kāi)裂，減少?zèng)_裁時(shí)尖角處的崩刃和過(guò)快磨損，尺寸精度要求一般。該零件對(duì)稱，只需要沖孔落料、拉深、沖孔工序就可以得到半成品，然后再翻邊。2.1.3 沖 裁 件 的 尺 寸 精 度 和 表 面 粗 糙 度沖裁件上的未注公差等級(jí)定為 IT14 級(jí)，查表確定工件尺寸如下：尺寸 的工件制造公差為 0.624m?尺寸 的工件制造公差為 0.7568尺寸 的工件制造公差為 0.43尺寸 的工件制造公差為 0.4315沖裁件的斷面粗糙度值與材料塑性、厚度，沖裁間隙，刃口銳鈍及沖模結(jié)構(gòu)相關(guān)，工件厚度為 1.5mm，其斷面粗糙度值為 .125m?2.2 工藝方案確定該零件所需的基本沖壓工序?yàn)槁淞?、沖孔、拉深、翻邊?？蓴M訂出以下三種工藝方案。方案一：用簡(jiǎn)單模分四次加工，即落料——拉深——沖孔——翻邊。方案二：落料、沖孔復(fù)合模，拉深模、翻邊模。方案三：落料沖孔級(jí)進(jìn)模，再拉深，再翻邊。 采用方案一，生產(chǎn)率低，工件的累計(jì)誤差大，操作不方便，由于該工件為中批量生產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性。但復(fù)合模模具的行位精度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)比較復(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。級(jí)進(jìn)模雖生產(chǎn)率也高，但零件的沖裁精度稍差。欲保證沖壓件的行位精度，需要在模具河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書8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)上述三種方按的分析比較，該零件采用方案二最佳。故應(yīng)采用三副模具來(lái)完成。第一副模具為落料沖孔復(fù)合模。第二副模具為單工序拉深模。第三副模具為單工序翻邊模。2.3 必要的工藝計(jì)算2.3.1 毛 坯 尺 寸 計(jì) 算由最終制件從翻邊算起，毛坯的預(yù)沖孔直徑計(jì)算。處由內(nèi)孔翻邊成形，翻邊前應(yīng)預(yù)沖孔； 是圓筒形拉深件可4m?68m?一次拉深成形。工序安排為落料、拉深、預(yù)沖孔、翻邊等。翻邊前為 、髙為68m9.5mm的無(wú)凸緣圓筒形件，如圖2-2所示。圖2-2翻邊前毛坯圖①計(jì)算預(yù)沖孔D=41.5mm H=7mmH=H-r-t=7-2-1.5=3.5mm由式（5.1）計(jì)算翻邊前預(yù)沖孔直徑 0d????020.43.7241.57.43250.7132.0dDHrt m?????????②計(jì)算翻邊系數(shù) 由表5.1計(jì)算翻邊系數(shù)為0.30.415dmD由 查表5.2得知低碳鋼極限翻邊系數(shù)為0.65＜m,所以該零件能032.1.5dt?河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書9一次翻邊成形，預(yù)沖孔直徑 。032.dm?③計(jì)算翻邊力??1.96.4.53201.5961.56sspDtMaMpaN????????④落料毛坯直徑計(jì)算拉深件毛坯尺寸確定原則的依據(jù)：體積不變?cè)瓌t相似原則毛坯尺寸應(yīng)包括修邊余量因δ=1.5mm﹥1mm，所以應(yīng)按中線尺寸計(jì)算。（1）確定修邊余量 根據(jù)拉深件尺寸，其相對(duì)高度為h/d=(9.5-0.75)/(68-1.5)=8.75/66.5≈0.13查表4-1，得修邊余量△h=1mm 則拉深件總的高度h為：h=9.5-0.75+1=9.75mm計(jì)算毛坯展開(kāi)直徑 先判斷能否一次拉深出來(lái)，將圖4-53中提供的已知條件d =66.5mm r=2.75mm h=9.75mm 代入式（4-5）可求出毛坯的直徑D2 2 241.70.566.59.76.50.78DdHr mm????????2.3.2 排 樣 設(shè) 計(jì) 與 計(jì) 算設(shè) 計(jì) 復(fù) 合 模 時(shí) ， 首 先 要 設(shè) 計(jì) 條 料 排 樣 圖 。 根 據(jù) 工 件 的 形 狀 選 擇 有 廢 料 排 樣 ， 且 為 直排 的 形 式 ， 雖 然 材 料 的 利 用 率 低 于 少 廢 料 和 無(wú) 廢 料 排 樣 ， 但 工 件 的 精 度 高 ， 且 易 于 保證 工 件 外 形 的 圓 角 。⑴ 確 定 搭 邊 與 搭 肩 值搭 邊 和 搭 肩 值 一 般 是 由 經(jīng) 驗(yàn) 確 定 的 ， 查 表 2.9 可 知 搭 邊 值 工 件 間 ， 側(cè)1.2am?面 。1.0am?⑵ 確 定 零 件 的 排 樣 方 案河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書10設(shè) 計(jì) 模 具 時(shí) ， 條 料 的 排 樣 很 重 要 。 分 析 零 件 形 狀 可 知 ， 確 定 排 樣 方 案 ： 條 料 從 右至 左 送 進(jìn) ， 落 料 凸 模 的 沖 壓 力 比 較 均 勻 ， 零 件 形 狀 精 度 容 易 保 證 。 條 料 的 排 樣 如 圖2-3 所 示 。圖 2-3 排 樣 圖⑶ 計(jì) 算 送 料 步 距 和 條 料 的 寬 度按如上排樣方式，并根據(jù)工件的尺寸確定送料步距為搭肩值與工件寬度之和。即 ??821.3.Sm??查表 2.5.3 可知條料寬度單向偏差為 ，由公式計(jì)算如下：0.5m0.5.84B?????821.32A??⑷ 計(jì) 算 材 料 的 利 用 率 ：根 據(jù) 一 般 的 市 場(chǎng) 供 應(yīng) 情 況 ， 原 材 料 選 用 的 冷 軋 薄 鋼 板6012.5mm?（ ） 。??2每 塊 可 剪 規(guī) 格 條 料 7 條 ， 材 料 剪 切 利 用 率 達(dá) 98%。84120m?計(jì) 算 沖 壓 件 的 面 積 : 2 23.14157.34SR????河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書11由 文 獻(xiàn) ﹝ 2﹞ 一 個(gè) 步 距 的 材 料 利 用 率 通 用 計(jì) 算 公 式 ： 10%S???式 中 —一 個(gè) 步 距 內(nèi) 零 件 實(shí) 際 面 積 ;1S2m—一 張 步 距 內(nèi) 所 需 毛 坯 面 積 ；0—條 料 寬 度 ; B—送 料 步 距 ；A得 5278.3410%75.3????2.3.3 計(jì) 算 沖 壓 力 和 初 選 壓 力 機(jī)(1)落料力的計(jì)算 bFklt??落式中 —落料力；落F—沖裁件剪切周邊長(zhǎng)度 ；Lm—沖裁件材料厚度 ；t—被沖材料的抗剪強(qiáng)度 ；?MPa—系數(shù)，一般取 。K3.1落料力為： .482.50135.8bFLtmpaKN?????落(2)沖孔力的計(jì)算 1.3bFLt??沖式中 ——工件內(nèi)輪廓周長(zhǎng)（ ）Lm河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書123.142.0.57Lm???則 31.3502.8bFt MpaKN???沖(3)卸料力的計(jì)算FK?卸 卸 落式中——卸料力系數(shù)；查手冊(cè)知卸K03.卸則卸料力為：0.315.84.6FKN???卸(4)推件力的計(jì)算： 按式 計(jì)算 沖推推 nKF?式中 ——推件力因數(shù)，查表得 ；推 0.5K?推——卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)，查[7]得n=3；則推件力為20.5.85.2FN???推故工序總力： ??13..46.197.F KN???總 落 卸 沖 推為 保 證 沖 壓 力 足 夠 ， 一 般 沖 裁 時(shí) 壓 力 機(jī) 噸 位 應(yīng) 比 計(jì) 算 的 沖 壓 力 大 30%左 右 ， 即1.3.197.256.47KN??總 總(5)初 選 壓 力 機(jī)查 文 獻(xiàn) [4]開(kāi) 式 可 傾 壓 力 機(jī) 參 數(shù) 初 選 壓 力 機(jī) 型 號(hào) 為 和 ， 見(jiàn) 表 一4023?JH235JC表 一 所 選 擇 壓 力 機(jī) 的 相 關(guān) 參 數(shù)河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書13型 號(hào) 公 稱 壓 力KN/滑 塊行 程m/最 大 封閉 高 度/工 作 臺(tái) 尺 寸m/可 傾斜 角/。封 閉 高 度調(diào) 節(jié) 量m/235JC?082038610?2o604H400 80 300 460×700 30 652.3.4 壓 力 中 心 的 確 定由于該零件是中心對(duì)稱圖形,故壓力中心位于零件輪廓圖形的幾何中心上。2.4 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.4.1 模 具 類 型 設(shè) 計(jì)由沖壓工藝分析可知，零件材料為冷軋08號(hào)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。該零件屬于中型尺寸零件，料厚1.5mm，外形簡(jiǎn)單，尺寸精度要求一般，因此可采用落料工藝獲得。該零件有冷軋08號(hào)鋼組成，具有良好的塑性、韌性、冷沖壓性能，能夠進(jìn)行一般的沖壓加工。多處用圓角過(guò)度，以便于模具加工，減少熱處理開(kāi)裂，減少?zèng)_裁時(shí)尖角處的崩刃和過(guò)快磨損，尺寸精度要求一般。該零件左右對(duì)稱.所以模具類型為倒裝復(fù)合模模。2.4.2 模 具 具 體 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)(1)正倒裝結(jié)構(gòu)的確定根據(jù)上述分析，采用倒裝復(fù)合模具可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸料可靠，便于操作。(2)送料方式的確定因是中批量生產(chǎn)，采用手動(dòng)送料方式。(3)定位裝置的確定河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書14因該制件采用的是倒裝復(fù)合模，所以直接用擋料銷和導(dǎo)料銷即可。(4)導(dǎo)向方式的選擇為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。由于該零件導(dǎo)尺寸不大，且精度要求不是太高，所以宜采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。(5)卸料、壓料方式本模具采用倒裝結(jié)構(gòu),卡于凸凹模上的廢料可由卸料板推出,而沖孔廢料則可以在下模座中開(kāi)設(shè)通槽，使廢料從孔洞中落下。頂件壓邊裝置安裝在下模妨礙了沖孔廢料的排出。(6)出件方式本模具采用倒裝結(jié)構(gòu)，工件留在落料凹?？锥粗?，應(yīng)在凹?？自O(shè)置推件塊推出。2.5 主要工作零部件設(shè)計(jì)因?yàn)椴牧蠟?08 鋼，厚度為 ,查表 2.4 得間隙值 ， 1.5tm?min0.132Z?max0.24Z?由手冊(cè)表查得：尺寸 的工件制造公差為 0.623?尺寸 的工件制造公差為 0.7568尺寸 的工件制造公差為 0.43m尺寸 的工件制造公差為 0.4315已知尺寸公差如下：尺寸 的工件制造公差為 0.140?尺寸 的工件制造公差為 0.1265m2.5.1 沖 孔 凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸 的 計(jì) 算由 于 制 件 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 精 度 要 求 不 高 ， 所 以 采 用 凸 模 和 凹 模 分 開(kāi) 加 工 的 方 法 制 作 凸 、凹 模 。以 孔 為 基 準(zhǔn) 加 工 凸 模 ， 計(jì) 算 公 式 如 下 ：設(shè) 孔 尺 寸 為 ??0d??minTx???凸河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書15??0Adx????凹 凸對(duì) 于 Φ 32.03mm 的 孔 查 表 2.6 得 10.5x?凸 、 凹 模 制 造 誤 差 由 經(jīng) 驗(yàn) 公 式 ：??axin.6.05Z????凹 mi0443凸 ??????0 00in .43.432.62Tdx m? ????????凸 0.650347Am??凹 凸校 核 ：∣ ∣ +∣ ∣ ≦?凹 凸 maxinZ?0.043+0.065≦ 0.240-0.1320.108≦ 0.1082.5.2 外 形 落 料 凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸 的 計(jì) 算對(duì) 于 外 輪 廓 的 落 料 ， 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 精 度 要 求 不 高 ， 所 以 采 用 凸 模 和 凹 模 分 開(kāi) 加 工 的 方法 制 作 凸 、 凹 模 。 以 孔 為 基 準(zhǔn) 加 工 凸 模 ， 計(jì) 算 公 式 如 下 ：以 凹 模 為 基 準(zhǔn) 加 工 凸 模 ， 計(jì) 算 公 式 如 下 ：設(shè) 工 件 尺 寸 為 0D????max0A???凹 inTZ??凸 凹對(duì) 于 Φ 32.03mm 的 孔 查 表 2.6 得 10.5x?凸 、 凹 模 制 造 誤 差 由 經(jīng) 驗(yàn) 公 式 ：??axin.6.05Z????凹 mi0443凸 ????0.650.65ax082.7817AD???????凹河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書16????000min .43.4381.57.281TDZ? ??????凸 凹校 核 ：∣ ∣ +∣ ∣ ≦?凹 凸 axmin0.043+0.065≦ 0.240-0.1320.108≦ 0.1082.5.4 落 料 凹 模 的 設(shè) 計(jì)在落料凹模內(nèi)部，由于要設(shè)置推件塊，所以凹模刃口應(yīng)采用直筒形刃口。該凹模簡(jiǎn)單，宜采用整體式凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割加工。安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合。整體式凹模裝于下模座上, 凹模高度可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，即凹模高度 Hkb?凹模壁厚 ??1.5~2C式中 ——凹?？椎淖畲髮挾龋?）bBm?——凹模壁厚（刃口至凹模外形邊緣的距離）C——厚度系數(shù)（查表 2.22 取 ）k 0.2k?凹模高度 0.26318Hkb??按表取標(biāo)準(zhǔn)值 18m凹模壁厚 （ ）????.5~7C30~4Cm?凹模壁厚取 3?凹模長(zhǎng)度 ??820142L??凹模寬度 Bm凹模上螺孔到凹模外緣的距離一般取 ,??.7~0d河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書17圖 2-4 凹模上的螺孔設(shè)計(jì)與選用d 為螺孔的直徑，由于凹模厚度為 ，所以根據(jù)表 2.46[2]查得螺孔選用 4×M1218m的螺釘固定在下模座。故選用如圖 2-4。 螺孔到凹模外緣的最小距離： 2816adm??3凹模上螺孔到銷孔的距離一般淬火材料為 ,不淬火材料為 .5m3m根據(jù)上述方法確定凹模外形尺寸須選用矩形凹模板 1605?凹模的長(zhǎng)度選取要考慮以下因素：a)保證有足夠的安裝剛性卸料板的位置。b)便于導(dǎo)尺發(fā)揮作用，保證送料粗定位精度。選取凹模邊界為 ，材料用 制造，熱處理硬度為201635m?12Cr。58~62HRC凹 模 板 GB2852.1-81 材 料 ：2.5.5 沖 孔 凸 模 的 設(shè) 計(jì) 為了加強(qiáng)凸模的強(qiáng)度與剛度，凸模非工作部分直徑應(yīng)制成逐級(jí)增大的多級(jí)形式，且它的外形尺寸較大，所以落料凸模采用臺(tái)階式，A 型圓凸模。一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面便于裝配與更換。凸模固定板的厚度取 18mm，凸模長(zhǎng)度根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需求來(lái)確定。凸模用線切割機(jī)床加工成直通式凸模，用墊板固定，由于采用固定卸料板，凸模按下式計(jì)算：沖孔凸模的長(zhǎng)度 1L??1~25Lm????凸 模 固 定 板 凹 模圓凸模 Ⅱ10.15×52 GB2863.1-81. B12Cr河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書18凸模材料: ; 熱處理：硬度 ,尾部回火12Cr58~62HRC40~5HRC凸模固定板的材料為 45 鋼，結(jié)構(gòu)形式和尺寸規(guī)格見(jiàn)手冊(cè)﹝3﹞表 15.57 可得16058m?2.5.6 凸 凹 模 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)本模具為復(fù)合沖裁模，除了沖孔凸模和落料凹模外，還有一個(gè)凸凹模。根據(jù)整體模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要，凸凹模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖應(yīng)如圖 8-1 所示。確定凸凹模安排在模架上的位置時(shí)要依據(jù)計(jì)算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合。校核凸凹模的強(qiáng)度：查表 2.23 得凸凹模的最小壁厚為 ,而實(shí)際最小壁厚為4.9m。故符合強(qiáng)度要求。凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配作，并保證雙面間隙為5m,凸凹模上孔中心與邊緣距離尺寸 的公差，應(yīng)比零件所標(biāo)注的精??0.246~.3 10度高 3～4 級(jí)，即定為( ) 。10.5?m凸凹模長(zhǎng)度計(jì)算： 123Lh??其 中 : 為 固 定 板 厚 度 （ ）182為 卸 料 板 厚 度 （ ）6mh3 為 料 厚 （ ）2h 為 附 加 長(zhǎng) 度 ， 主 要 考 慮 凸 模 進(jìn) 入 凹 模 的 深 度 及 模 具 閉 合 狀 下 卸 料 板 到 凸 模 固定 板 間 的 安 全 距 離 （ ） 等 因 素 。15~0所以： ??86251Lm???凸凹模材料: ; 熱處理：硬度 ,尾部回火Cr862HRC40~5HRC2.6定位裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化2.6.1 擋 料 銷 及 導(dǎo) 料 銷 的 設(shè) 計(jì) 與 標(biāo) 準(zhǔn) 化由 設(shè) 計(jì) 結(jié) 構(gòu) 可 得 該 套 模 具 所 用 擋 料 銷 與 導(dǎo) 料 銷 的 規(guī) 格 尺 寸 一 樣 ， 根 據(jù) 手 冊(cè) [4]選 用 。型 號(hào) : GB2866.11-818103A?材 料 ： 鋼 ； 熱 處 理 ： 硬 度4543~HRC2.6.2 擋 料 銷 與 導(dǎo) 料 銷 位 置 的 確 定由 模 具 整 體 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) ， 導(dǎo) 料 銷 及 導(dǎo) 料 銷 都 應(yīng) 通 過(guò) 卸 料 板 固 定 于 模 具 的 凸 凹 模 上 。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書19且 在 模 具 閉 合 狀 態(tài) 下 ， 應(yīng) 高 出 卸 料 板 。3m根 據(jù) 分 析 選 用 廢 料 孔 后 端 定 位 時(shí) 擋 料 銷 位 置 如 圖 2-5 圖 2-5 擋 料 銷 的 位 置導(dǎo) 料 銷 位 于 條 料 的 同 一 側(cè) ， 采 用 從 右 向 左 的 送 料 方 式 ， 送 料 的 方 向 導(dǎo) 料 銷 應(yīng) 裝 在 后方 。2.7卸料裝置的設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)化2.7.1 彈 性 卸 料 板 的 結(jié) 構(gòu) 形 式模 具 采 用 倒 裝 結(jié) 構(gòu) ， 選 用 手 冊(cè) 圖 2 的 卸 料 板 形 式 。 由 表 查 得 彈 性 卸 料 板 厚 度 為。 裝 模 具 時(shí) 卸 料 板 孔 與 凸 模 得 單 邊 間 隙 為 ， 在 模 具 開(kāi) 啟 狀 態(tài) ， 卸 料 板 應(yīng) 6m0.1m高 出 模 具 凸 模 工 作 刃 口 ， 以 便 順 利 卸 料 ， 卸 料 板 的 工 作 行 程 為 。??0.3~5m2.5m材 料 ： 45 鋼 熱 處 理 硬 度 ： 48HRC2.7.2 卸 料 螺 釘 的 選 用采 用 圓 柱 頭 卸 料 螺 釘 45 鋼 ， 熱 處 理 ： 硬 度 35~40規(guī) 格 12×80 GB2867.6－ 812.7.3 卸 料 橡 皮 的 設(shè) 計(jì) 和 選 用橡 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 較 低 ， 是 中 小 型 沖 模 中 彈 性 卸 料 、 頂 料 與 壓 邊 裝 置 中 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 與 步 驟 如 下 ：河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書201、 確 定 自 由 高 度170.25~.3ILHhm???自 修 ?！獩_ 模 工 作 行 程 （ ） 對(duì) 沖 裁 模 而 言 ，I 1ILt??——預(yù) 留 的 修 模 量 。 根 據(jù) 模 具 設(shè) 計(jì) 壽 命 一 般 取h修 模 ??4~6m2、 確 定 和L預(yù) H裝??0.1~.52m??預(yù) 自715?預(yù)裝 自——橡 皮 的 預(yù) 壓 縮 量L預(yù)——沖 模 裝 配 好 以 后 橡 皮 的 高 度H裝3、 確 定 橡 皮 橫 截 面 積 ??2Am26.451.703FKNAqMpa??預(yù)——所 需 的 彈 壓 力 （ ）預(yù)——橡 皮 在 預(yù) 壓 縮 狀 態(tài) 下 的 單 位 壓 力 :約 為 ??0.26~.5Mpa2.8推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化[5]2.8.1 剛 性 推 件 裝 置 的 設(shè) 計(jì) 與 標(biāo) 準(zhǔn) 化本 套 模 具 的 推 件 裝 置 所 需 推 件 力 大 ， 且 為 了 推 件 平 穩(wěn) 可 靠 ， 應(yīng) 采 用 剛 性 推 件 裝 置 。其 結(jié) 構(gòu) 形 式 見(jiàn) 手 冊(cè) [5]2.8.2 推 件 塊 的 設(shè) 計(jì)本 推 件 塊 的 端 面 外 形 應(yīng) 跟 落 料 凹 模 的 刃 口 形 狀 一 致 ， 整 體 外 形 應(yīng) 設(shè) 計(jì) 成 臺(tái) 階 式 以 便與 凹 模 配 合 完 成 推 件 ， 而 在 沖 裁 時(shí) 不 致 與 把 推 件 塊 推 出 滑 到 模 外 。 推 件 塊 在 自 由 狀 態(tài) 下應(yīng) 高 出 凹 模 面 。0.~.5m推 件 塊 和 凹 模 的 配 合 ： 由 于 外 形 件 的 相 對(duì) 尺 寸 較 大 ， 外 形 形 狀 相 對(duì) 復(fù) 雜 ， 所 以 推 件內(nèi) 形 與 凹 模 為 間 隙 配 合 H8/f8， 推 薦 外 形 與 凹 模 為 非 配 合 關(guān) 系 ， 屬 內(nèi) 導(dǎo) 向 。材 料 ： 45 鋼 熱 處 理 ： 硬 度 43~8HRC河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書212.8.3 打 桿 的 設(shè) 計(jì)打 桿 選 用 帶 肩 A 型 打 桿 與 推 板 配 合 以 起 到 平 穩(wěn) 推 件 作 用 。材 料 :45 鋼 熱 處 理 :硬 度 43~8HRC規(guī) 格 ： GB2870-81160m?2.8.4 模 柄 的 設(shè) 計(jì)采 用 壓 入 式 模 柄模 柄 GB2862.2-81. 材 料 ： Q235509A?2.9支撐固定零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化由 凹 模 周 , ， 及 卸 料 板 的 外 形 尺 寸 ， 材 料 選 為 ,0I 級(jí)160Lm?160 2HT精 度 的 后 側(cè) 導(dǎo) 柱 模 架 。 技 術(shù) 要 求 按 JB/T8070—1995 的 規(guī) 定 。2.9.1 模 架 的 選 用上 模 座 標(biāo) 記 : GB/T2855.5-9020164m?下 模 座 標(biāo) 記 ： GB/T2855.6-905模 柄 標(biāo) 記 ： GB2862.2-81 [5]59?2.9.2 凸 模 固 定 板 的 設(shè) 計(jì)因 凸 凹 模 的 尺 寸 較 大 所 以 直 接 用 螺 釘 緊 固 在 下 模 座 上 。凸 模 固 定 板 的 設(shè) 計(jì) :為 了 保 證 安 裝 、 固 定 牢 靠 ， 凸 模 固 定 板 必 須 有 一 定 的 厚 度 ， 由 經(jīng) 驗(yàn) 公 式 計(jì) 算 凸 模 固定 板 厚 度 。查 手 冊(cè) 本 模 具 取 ， 其 外 形 尺 寸 應(yīng) 與 凹 模 的 外 形 尺 寸 一 致 規(guī) 格 為18Hm?16025m?2.9.3 墊 板 的 設(shè) 計(jì)在 本 模 具 采 用 的 彈 性 卸 料 裝 置 中 ， 上 模 座 中 設(shè) 有 推 板 等 零 件 的 裝 置 和 讓 位 空 間 ， 會(huì)使 的 其 厚 度 變 薄 ， 影 響 其 抗 壓 強(qiáng) 度 ， 所 以 應(yīng) 設(shè) 一 塊 墊 板 。 其 規(guī) 格 根 據(jù) 凹 模 外 形 尺 寸 選 取。16056?2.10導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化本 組 模 具 采 用 的 是 后 側(cè) 導(dǎo) 柱 模 座 只 需 兩 對(duì) 相 同 型 號(hào) 的 導(dǎo) 柱 導(dǎo) 套 。 本 模 具 沖 裁 間 隙 小河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書22應(yīng) 按 H6/h5 配 合 ， 材 料 選 用 20 鋼 熱 處 理 要 求 滲 碳 深 度 ， 硬 度0.8~1.2m8~2RC導(dǎo) 柱 標(biāo) 記 : GB2861.1-81816Am?導(dǎo) 套 標(biāo) 記 : GB2861.6-8132.11緊固零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化本 模 具 采 用 螺 釘 固 定 ， 銷 釘 定 位 。 其 具 體 數(shù) 據(jù) 如 下 ：內(nèi) 六 角 圓 柱 頭 螺 釘 標(biāo) 記 ： 7085GB?1270M?螺 釘 標(biāo) 記 ： 35?銷 釘 標(biāo) 記 ： 194銷 釘 標(biāo) 記 ： 10×4785材 料 為 Q235， 國(guó) 標(biāo) 分 別 為 7GB?986?2.12 沖壓設(shè)備的的選用通 過(guò) 前 面 的 設(shè) 計(jì) 知 道 ， 上 模 座 厚 度 ， 墊 板 厚 度 ， 凸 模 固 定40Hm?上 模 6Hm?墊板 厚 度 ， 卸 料 板 厚 度 ， 落 料 凹 模 厚 度 ， 下 模 座 厚 度18Hm?固 16卸 35凹， 凸 凹 模 固 定 板 厚 度 ， 橡 膠 厚 度 ， 料 厚 。45下 模 8凸 凹 17橡 膠 2t該 模 具 的 閉 合 高 度 ： HHt????凹 凸 凹固墊 卸上 模 下 模 橡 皮=（ 40+6+18+16+45+35+17+18+2） m= 97m模 具 閉 合 高 度 ,根 據(jù) 前 面 初 選 的 壓 力 機(jī) ， 選 擇 型 壓 力 機(jī) ， 其 工 作235JC?臺(tái) 尺 寸 為 ,最 大 閉 合 高 度 為 ， 連 桿 調(diào) 節(jié) 長(zhǎng) 度 為 .最 終 經(jīng) 過(guò)38061?28060m校 核 ， 選 擇 型 壓 力 機(jī) 能 滿 足 使 用 要 求 。25JC?公 稱 壓 力 ： KN滑 塊 行 程 ： 80m河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書23最 大 閉 合 高 度 :280m最 大 裝 模 高 度 ：連 桿 調(diào) 節(jié) 長(zhǎng) 度 ： 6工 作 臺(tái) 尺 寸 （ 前 后 ×左 右 ） ： 38061m?墊 板 尺 寸 （ 厚 度 ×孔 徑 ） ： 5模 柄 孔 尺 寸 : 507m??最 大 傾 斜 角 度 ： 2o2.13 模具的裝配圖243212019817A- 91210 16345678912345JJ 1254 24025 圖2-41、19 橡膠 2、限位釘 3、下模座 4、15 頂桿 5、凸凹模 6、下頂塊 7、鑲拼凸模 8、鑲拼凹模 9、凸凹模 10、上固定板 11、上墊板 12、上模座 13、模柄 14、打桿 16、沖孔凸模 17、蓋板 18、導(dǎo)套 20、上頂塊 21、導(dǎo)柱 22、卸料板 23、凹模 24、下固定板 25、下墊板該工件的模具結(jié)構(gòu)如圖，主要由上?下模座，落料凹模、凸凹模、沖孔凸模、沖孔凹模、河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書24鑲拼凸模、鑲拼凹模、上、下頂塊，卸料板等零件組成。該模具將成形部分作成鑲拼凹模8和鑲拼凸模7，這樣當(dāng)沖裁刃口變鈍后，只要將刃口部分按常規(guī)重新修磨一下，然后將鑲拼件旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度后，將反面磨去刃磨量即可裝入在使用。下頂塊6除了起到壓邊的作用，另外當(dāng)工件拉深到下頂塊觸到下固定板24時(shí)，下頂塊就起了限位的作用，當(dāng)上?；爻虝r(shí)，拉深有了一個(gè)校正的過(guò)程。由于受 開(kāi)式壓力機(jī)工作臺(tái)孔的限制，該模具的頂件壓邊裝置安裝在下模妨礙了KN30沖孔廢料的排出。為了保證沖孔凹模與落料凹模的同心度要求，將沖孔凸模與落料凹模用螺栓連接在一起，并與固定板成 的過(guò)度配合，這樣給拆卸、裝配帶來(lái)了方便。6/7hH河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書253 拉深模9.56832.0圖3-1翻孔前毛坯圖3.1產(chǎn)品工藝分析此工件為無(wú)凸緣筒形件，要求零件尺寸標(biāo)注在外形，零件尺寸厚度不變。此工件的形狀滿足拉伸工藝要求，可用拉伸工序加工。各圓角r=2≧t，滿足拉深對(duì)圓角半徑的要求。工件要求不高，可取IT14級(jí)，滿足拉深工序?qū)ぜ墓畹燃?jí)要求。08鋼拉深性能良好，此零件的拉深次數(shù)可由下列工序計(jì)算來(lái)確定。3.1.1拉深件毛坯尺寸確定原則的依據(jù)：體積不變?cè)瓌t相似原則毛坯尺寸應(yīng)包括修邊余量3.1.2計(jì)算毛坯尺寸因δ=1.5mm﹥1mm，所以應(yīng)按中線尺寸計(jì)算。（1）確定修邊余量 根據(jù)拉深件尺寸，其相對(duì)高度為h/d=(9.5-0.75)/(68-1.5)≈8.0查表4-1，得修邊余量△h=2mm 則拉深件總的高度h為：h=9.5-0.75+2=10.75mm(3)確定是否用壓邊圈 根據(jù)坯料相對(duì)厚度δ/D×100=2mm/98.3mm×100=2.03＞2查表4—1可以不用壓邊圈，但是為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，拉深仍采用壓邊圈。采用壓邊圈后。河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書26（5）計(jì)算圓角半徑 第一次拉深的凹模圓角半徑用下式計(jì)算r凹=0.8 t)1(dD?將D=82mm， d1=65.5mm，t=1.5mm代入上式，得凹模的圓角半徑r凹1=3.9mm，則r 1= r凹1+t/2=(3.9+1)mm=4.9mm,取r 1=5mm，并取r凸1= r凹1， ，則r2= r 1=5mm，根據(jù)工件圓角重新調(diào)整凸、凹模的圓角半徑，為r凸1= r凹1=（5-1）mm=4mm。3.2.模具工作部分尺寸計(jì)算因?yàn)楸玖慵禽S對(duì)稱零件，所以不用計(jì)算壓力中心。3.2.1模具間隙。有壓料圈拉深時(shí)單邊間隙值查表得Z/2=1.2t=1.2×1.5mm=1.8mm3.2.2拉深模圓角半徑r凸1= r凹1=（4-0）mm=4mm3.2.3 拉深工作部分尺寸的計(jì)算拉伸凸模和凹模的單邊間隙可按表中式 計(jì)算， ，故 。由于拉深/21zt?/21.5zm?3z?工件的公差為 級(jí)，故凸凹模的制造公差可采用 級(jí)的精度，查表得 、14IT4IT0.7m?凸0.m??凹按下式可計(jì)算凸模、凹模的尺寸及公差： ??min0.4AADZ???iTTd???代入公式得： ??0.1min0.4685AAZ?????3.3.必要的計(jì)算為了解決拉深過(guò)程中的起皺問(wèn)題，生產(chǎn)實(shí)際中的主要方法是在模具結(jié)構(gòu)上采用壓料裝置。3.3.1計(jì)算壓邊力壓邊力用 計(jì)算，APFq?式中： ——壓邊圈面積；河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書27P——單位壓邊力，由表查得 ;MPa6.2?2 21(8)54Am??壓邊力則為 .614qFPKN?3.3.2計(jì)算拉深力拉深力計(jì)算由于零件為淺拉深，可按有壓邊圈的圓筒形件近似計(jì)算。按下式計(jì)算： bdtkF???拉式中 ——拉深力（ ） ；拉 N——拉深件直徑， ；a68dm?——材料厚度；t——材料的強(qiáng)度極限（ ）,查手冊(cè)σb= ；b?MPa350MPa——修正因數(shù)。k拉伸系數(shù)680.32dmD?查表得修正因數(shù) 7.k則 0.31468578.4FKN???拉3.3.3計(jì)算公稱壓力F壓≥1.6（F+ Fq）代入壓邊力，拉深力，得：F壓≥79.87KN。 3.4壓邊裝置為了得到較平整的工件，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，避免材料在切向壓力的作用下產(chǎn)生起皺的可能。上、下卸料均采用橡膠作為彈性元件，其高度和斷面面積在模具裝配時(shí)按模具空間大小確定。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書283.5模具的總體設(shè)計(jì)拉深模具是在單動(dòng)壓力機(jī)上拉深，采用標(biāo)準(zhǔn)后座模架，壓邊圈是通過(guò)頂件桿由氣墊來(lái)壓邊的，氣墊的壓邊提供的壓邊力恒定，是較為理想的彈性壓邊裝置。由限位圈來(lái)防止壓邊圈被頂出，盡量減小壓邊面積，以增大單位壓邊力。模具認(rèn)為倒裝結(jié)構(gòu)，由打桿頂出工件。3.5.1拉深模主要零部件的設(shè)計(jì)拉深凹模 拉深凹模內(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)螺釘與上模座固定，還需要兩個(gè)與上模座同時(shí)加工的銷釘孔。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)螺紋孔，以便與下模座固定。拉深凸模上一般開(kāi)有通氣孔，這樣會(huì)使卸料容易些，否則凸模與工件由于真空狀態(tài)而無(wú)法卸料。本凸模通氣孔的直徑為φ5mm。3.5.2沖壓設(shè)備的選擇查 文 獻(xiàn) [4]開(kāi) 式 可 傾 壓 力 機(jī) 參 數(shù) 初 選 壓 力 機(jī) 型 號(hào) 為 和 ， 見(jiàn) 表 一235J?235JC表 一 所 選 擇 壓 力 機(jī) 的 相 關(guān) 參 數(shù)型 號(hào) 公 稱 壓 力KN/滑 塊行 程m/最 大 封閉 高 度/工 作 臺(tái) 尺 寸 m/可 傾斜 角/。封 閉 高 度 調(diào)節(jié) 量 m/235JC?082038610?2o55mm250mm 65mm 270mm 370mm×560mm 30 55mm經(jīng)校核拉深時(shí)，選用壓力機(jī)型號(hào)為： 5J?3.5.3模具總裝圖拉深件模具圖如圖3-2所示。河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書2917165413210984321567 圖3-2拉深模其工作過(guò)程是：模具在工作時(shí)，將前一道工序拉深后所得的半成品坯件套在壓邊圈上，凹模裝在下模。待凹模隨上模下降時(shí)，首先將坯件壓住，然后坯件和壓邊圈同時(shí)向下推，凸模逐漸露出壓邊圈，而將坯料上端一部分材料壓入凹模內(nèi)，使坯件在凸、凹模作用下，產(chǎn)生塑性變形而制成所要求的零件。當(dāng)凹模隨上?；厣龝r(shí)，零件制品在打板及打桿的作用下，將其從凹模內(nèi)推出。而壓邊圈在緩沖器系統(tǒng)作用下又回到原位，準(zhǔn)備下一次拉深。4 翻邊模4.1 固定套翻邊件工藝性分析河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書30對(duì)固定套翻邊件進(jìn)行分析可知， 處有內(nèi)孔翻邊成形，翻邊前應(yīng)預(yù)沖孔， 是43?17?圓筒件拉深件直徑，可一次拉深成形。工序安排為落料，拉深,沖孔，翻邊等。翻邊前為高 的無(wú)法蘭圓筒形制件。82m?9.54.2固定套翻邊工藝計(jì)算處由內(nèi)孔翻邊成形，翻邊前應(yīng)預(yù)沖孔； 是圓筒形拉深件，可一次拉深43 68m?成形。工序安排為落料、拉深、預(yù)沖孔、翻邊等。翻邊前為 、髙為9.5mm的無(wú)凸緣圓筒形件。①計(jì)算預(yù)沖孔D=41.5mm H=7mmH=H-r-t=7-2-1.5=3.5mm由式（5.1）計(jì)算翻邊前預(yù)沖孔直徑 0d????020.43.7241.57.43250.7132.0dDHrt m?????????②計(jì)算翻邊系數(shù) 由表5.1計(jì)算翻邊系數(shù)為03..145dmD?由 查表5.2得知低碳鋼極限翻邊系數(shù)為0.65＜m,所以該零件能032.1.5dt?一次翻邊成形，預(yù)沖孔直徑 。02.d③計(jì)算翻邊力??1.96.4.53201.596