無(wú)凸緣U形深圓筒形件的拉深模沖壓模具設(shè)計(jì)【含17張CAD圖帶卡片】

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無(wú)凸緣 U 形深圓筒形件的拉深模沖壓模具設(shè)計(jì)摘 要系統(tǒng)介紹了工件的成形工藝及模具成型結(jié)構(gòu)對(duì)工件質(zhì)量的影響分析，模具成型部分和總裝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。介紹了圓筒拉深模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意的要點(diǎn)，并較多的考慮了模具結(jié)構(gòu)的調(diào)整性、易更換性及模具成本。從控制制件尺寸精度出發(fā)，對(duì)圓筒拉深模具的各主要尺寸進(jìn)行了理論計(jì)算，以確定各工作零件的尺寸，從模具設(shè)計(jì)到零部件的加工工藝以及裝配工藝等進(jìn)行詳細(xì)的闡述，并應(yīng)用 CAD 進(jìn)行各重要零件的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：工藝分析；工件成型；模具結(jié)構(gòu)。The design of stretching die about cylinderAbstractThe molding process of work piece, the effect analysis to work piece quality caused by molding structure, partial and general design of mold moulding introduced respectively. The critical points of mold for work design are introduced, and the adjustable character of molding structure、exchange character as well as the molding costs are all considered farther. Starting from controlling dimensional accuracy, the brrel to the main dimensions of injection molding are carried out so as to determine the size of different parts, the molding design and the process of parts as well as assembling process and etc of injection molding are stated in details.Key words: process analysis; work piece moulding; molding structure.目 錄第一章 緒論 …………………………………………………………………………11.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)………………………………………………11.1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀………………………………………………………………11.1.2 國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)………………………………………………………21.2　 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)…………………………………………………31.3　 深圓筒拉深件模具設(shè)計(jì)與制造……………………………………………41.3.1 深圓筒拉深模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路…………………………………………41.3.2 深圓筒拉深模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度…………………………………………………4第二章 深圓筒件工藝分析 …………………………………………………………52.1 拉深件的工藝性分析………………………………………………………52.2 拉深工藝計(jì)算和工藝方案的確定…………………………………………52.2.1 工藝方案的確定……………………………………………………………62.2.2 計(jì)算毛坯尺寸………………………………………………………………62.2.3 確定是否用壓邊圈……………………………………………………………62.2.4 拉深次數(shù)的確定………………………………………………………………62.2.5 排樣及相關(guān)的計(jì)算……………………………………………………………72.3 壓力、壓力中心計(jì)算及壓力機(jī)的選用………………………………………82.3.1 壓力計(jì)算……………………………………………………………………82.3.2 壓力機(jī)的選用………………………………………………………………8第三章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………93.1 模具工作部分的計(jì)算………………………………………………………93.1.1 拉深模的間隙………………………………………………………………93.1.2 拉深模的圓角半徑…………………………………………………………93.1.3 凸凹模工作部分的尺寸和公差………………………………………93.1.4 選用模架、確定閉合高度及總體尺寸………………………………………113.2 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………123.2.1 拉深凹?！?33.2.2 拉深凸模……………………………………………………………………133.2.3 打料塊………………………………………………………………………143.2.4 壓邊圈…………………………………………………………………143.2.5 導(dǎo)柱、導(dǎo)套……………………………………………………………………143.2.6 其他零件……………………………………………………………………143.3 模具總裝圖…………………………………………………………………15結(jié)束語(yǔ)………………………………………………………………………17致謝 …………………………………………………………………………………18參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………19第 1 章 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。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，其余為自產(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。 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　深圓筒拉深件模具設(shè)計(jì)與制造方面1.3.1 深圓筒拉深模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路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。圓筒件是最典型的拉深件，其工作過(guò)程很簡(jiǎn)單就一個(gè)拉深，根據(jù)計(jì)算確定它不能一次拉深成功.因此，需要多次拉深。在最后的一次拉深中由于制件的高度太高，根據(jù)計(jì)算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架，判斷此次拉深不能采用標(biāo)準(zhǔn)的模架。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)拉深凸模與拉深凹模工作配合長(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。1.3.2 深圓筒拉深模具設(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．第 2 章 深圓筒沖壓工藝的分析2.1 拉深件工藝分析圖 2-1 材料：08 鋼板 厚度：1mm此工件為無(wú)凸緣圓筒形工件，要求內(nèi)形尺寸，沒(méi)有厚度不變的要求。此工件的形狀滿足拉深的工藝要求，可采用拉深工序加工。工件底部圓角半徑 圖 2-1 制件圖 r＝8mm, 取拉延凹模圓角半徑 =8t=8mm.而根據(jù)式（6-13）dr=（0.6-1）r=5-8mm,現(xiàn)取 =8mm,滿足拉延對(duì)圓角半徑的要求。尺寸prp，按沖壓設(shè)計(jì)資料中公差表查得為 IT14 級(jí)，滿足拉延工序?qū)ぜ玬7.02??差等級(jí)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，可以畫出圓筒形拉深件的工序圖。2.2.1 工藝方案的確定根據(jù)制件的工藝分析,知道制件是個(gè)簡(jiǎn)單的圓筒形拉深件。所以它的工序只有一個(gè)：拉深。2.2.2 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?？砂聪旅娴墓接?jì)算： 2 22241.70.56DdHrdr????公式見(jiàn)[2]。該件 mm，查表得出修邊余量 mm。則9hmh??， ，一次拉深可以成形。mH3129??42.0731?dD= 22 856.8..47. ?????=116.3mm2.2.3 確定是否用壓邊圈相對(duì)厚度 ，查表得，需要采用壓邊圈。拉深時(shí)一般0085.13??Dt采用平面壓邊裝置。首次拉深圖 2-2 壓邊圈拉深采用形式2.2.4 拉深次數(shù)的確定采用查表法。根據(jù) 和工件相對(duì)高度0085.13??Dt，查表得 n=1。42.0731?dH2.2.5 排樣及相關(guān)的計(jì)算 圖 2-3 排樣方式采用有廢直排的排列的方式，因?yàn)闆_件與沖件之間，沖件與條料之間都存在搭邊廢料，這樣沖件尺寸完全由沖模來(lái)保證，因此精度較高，模具壽命也較長(zhǎng)，但材料的利用率較低。沖裁件的面積 A： 222 7.1064/3.1.4/ mD?????條料的寬度 B=D+2a+c=116.3+2+0.5=118.8.查表 2.5.2 得最小搭邊值a=1.0mm, ,條料與導(dǎo)料板間隙 ，n=1. ma8.01?C5.0min?步距 S=D+ =116.3+0.8=117.1mm.1一個(gè)步距的材料的利用率 000 3.761.78.16????BSA?2.3 壓力、壓力中心計(jì)算及壓力機(jī)的選用因?yàn)楸局萍禽S對(duì)稱零件，所以不用計(jì)算壓力中心。2.3.1 壓力計(jì)算由《沖壓模設(shè)計(jì)與制造》式 4.4.6 確定壓邊力的計(jì)算公式為：， 。由表 4.4.5 prdDFQ])2([412???? mDdm3.16,7.3,8??p=3.0Mpa.= =12904.5NprdQ])2([412???? 3])827.3(.16[42????查表得 。MaKb0,7.1?代入公式得 F 拉= =0.8x400x1x73.7x3.141Ktdb?=74053.76N沖裁件的面積 A： ，t=1mm， ，F(xiàn)222 7.1064/3.1.4/ mDA????? Mpab40??沖=10617.7x1x400=4025x10 .壓力機(jī)的公稱壓力N。FFQ61034.?拉沖壓2.3.2 壓力機(jī)的選用根據(jù)沖裁工藝總力的計(jì)算結(jié)合工件的高度，初選開(kāi)式雙拄可傾壓力機(jī)JH23-40 第 3 章 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 模具工作部分的計(jì)算3.1.1 拉深模的間隙深間隙對(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。本模具的拉深間隙查表得出：Z 1/2=1.2t=1.2mmZ2/2=1.1t=1.1mmZ3/2=t=1mm3.1.2 拉深模的圓角半徑凸模、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。拉深凸凹模的圓角半徑已有前面計(jì)算得出結(jié)果： 　mrpd8?3.1.3 凸凹模工作部分的尺寸和公差圖 3-1 凸 凹 模（ 1） 沖 裁 凸 凹 模 刃 口 的 尺 寸 計(jì) 算該 圓 形 零 件 ， 無(wú) 特 殊 要 求 ， 屬 一 般 落 料 件 ， 內(nèi) 形 ， 由 表 查m7.2?得 其 公 差 為mm， 查 表 得 2.32[3]得 Zmin=0.07㎜ ， Zmax=0.09㎜7.02??則 ： Zmax-Zmin=（ 0.09-0.07） ㎜ =0.02㎜由 公 差 表 查 得 為 IT10 級(jí) ， 取 X=1㎜7.2??該 凸 凹 模 分 別 按 IT6 級(jí) 和 IT7 級(jí) 加 工 制 造 ， 則 ： =（ Dmax-X ） = =A?A???1.0025.)172(??m025.67?= =T0in)(TZ? 016.016.8. ???核 查 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 合 理 。AT?,取 ： mZT 04.1.40)(4.0minax????A 6..)(6.minax??故 ： D06.72??T04.58?（ 2） 計(jì) 算 拉 深 凸 凹 模 刃 口 尺 寸① 拉 深 模 的 圓 角 半 徑 ， 凸 凹 模 的 圓 角 半 徑 按 表 選 取 ： 凸ar ,4mtrd?模 的 圓 角 半 徑 vp 80?， 即 ：等 于 工 件 的 內(nèi) 圓 角 半 徑② 拉 深 默 的 間 隙 由 查 表 得 拉 深 模 的 單 位 間 隙 Z/2=1.1t=1.1×1=1.1㎜則 拉 深 模 的 間 隙 ： Z=2×1.1=2.2㎜③ 凸 凹 模 工 作 部 分 的 尺 寸 和 公 差 由 于 工 件 要 求 外 形 尺 寸 ， 則 以 凹 模 為 設(shè) 計(jì)基 準(zhǔn) ， 凹 模 尺 寸 計(jì) 算 見(jiàn) 表 4.29[1] 0,)75.0(6max ITDd將 模 具 公 差 按????? 寸 為代 入 上 式 中 ， 則 凹 模 尺把 4.,52.0,.2,04.a ?bb m??， 間 隙 取 在 凸 模 上 ， 則 凹 模 的 尺 寸 按 表 4.29[1]計(jì) 算m04.372? mZmDZD pp p 03.,.,5.0,7.2,)75.( max0ax ?????? ??把代 入 上 式 ， 則 凸 模 尺 寸 為 ： 03.03.17)25.07.2( ????p④ 確 定 凸 模 的 通 氣 孔 由 表 4.32 查 得 凸 模 通 氣 孔 的 直 徑 為 5mm。3.1.4 選用模架、確定閉合高度及總體尺寸由于拉深凹模外形尺寸較大，為了工作過(guò)程穩(wěn)定，選用中間導(dǎo)柱模架。再按其標(biāo)準(zhǔn)選擇具體結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)表 3-1。表 3-1 模 架 規(guī) 格 選 用名稱 尺寸 材料 熱處理上模座 160x160x40 HT200下模座 160x160x45 HT200導(dǎo)柱 28x35、32x150 20 滲碳 58～62導(dǎo)套 28x100x38、32x100x38 20 滲碳 58～62Hmin=160mm,Hmax=200mm 模具的閉合高度 H 閉 =H 上 +H 凹 +H 壓 +H 下 =40+100+35+45=220mm式中：H 凹 —凹模厚度，H 凹 =100mm；H 壓 —壓邊圈的厚度，H 壓 ＝35mm；由此可見(jiàn)模具的實(shí)際閉合高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所采用模架的最大閉合高度。查標(biāo)準(zhǔn)件的資料。結(jié)果發(fā)現(xiàn)模具的實(shí)際閉合高度還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它標(biāo)準(zhǔn)的最大閉合高度。所以此制件不能采用標(biāo)準(zhǔn)模架。為了節(jié)省加工時(shí)間，只有在模具標(biāo)準(zhǔn)模架的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改。因?yàn)槟＞叩姆忾]高度 H 應(yīng)該介于壓力機(jī)的最大封閉高度 Hmax 和最小封閉高度 Hmin 之間，一般?。篐max-5mm≥H≥Hmin+10mm由此可以看出，要想讓制件順利加工和從模具上取出，只有使模具有足夠的封閉高度： Hmax≥H+5mm=220+5=225mmHmin≤H-10mm=220-10=210mm要使模具具有足夠的封閉高度，只有改變導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度：導(dǎo)柱：28x50、32x180； 導(dǎo)套：28x120x50、32x120x50為了使模座有足夠的強(qiáng)度，上，下模座的厚度應(yīng)該再增加一些。3.2 模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.2.1 拉深凹模 圖 3-2 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)以上的螺釘與上模座固定，還需要兩個(gè)與上模座同時(shí)加工的銷釘孔。3.2.2 拉深凸模圖 3-3 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 φ5mm　3.2.3 打料塊一般與打料桿聯(lián)合使用，屬于剛性卸件裝置，靠?jī)烧叩淖灾匕压ぜ虺鰜?lái)。打料塊與拉深凹模間隙配合。3.2.4 壓邊圈圖 3-4 壓邊圈在拉深工序中，為保證拉深件的表面質(zhì)量，防止拉深過(guò)程中材料的起皺，常采用壓邊圈用合適的壓邊力使毛坯的變形區(qū)部分被壓在凹模平面上，并使毛坯從壓邊圈與凹模平面之間的縫隙中通過(guò)，從而制止毛坯的起皺現(xiàn)象。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)。3.2.5 導(dǎo)柱、導(dǎo)套 對(duì)于生產(chǎn)批量大、要求模具壽命高的模具，一般采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套來(lái)保證上、下模的導(dǎo)向精度。導(dǎo)柱、導(dǎo)套在模具中主要起導(dǎo)向作用。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用間隙配合。根據(jù)沖壓工序性質(zhì)、沖壓的精度及材料厚度等的不同，其配合間隙也稍微不同。因?yàn)楸局萍暮穸葹?1mm，所以采用 H7/f6。3.2.6 其他零件模具其他零件的選用見(jiàn)表 3-2．表 3-2 模具其他零件的選用序號(hào) 名稱 數(shù)量 材料 規(guī)格/ mm 熱處理1 上模座 1 HT200 160x160x402 銷釘 2 40Cr φ25×90　3 打桿 1 40 φ25×80 40～45HRC4 螺釘 4 45 M24×545 打料塊 1 40 φ72×40 40～45HRC6 凹模 1 Cr12 160×160×100 60～62HRC7 導(dǎo)套 2 20 28x120x50 滲碳 58～62HRC8 導(dǎo)柱 2 20 28x50 滲碳 58～62HRC9 下模座 1 HT200 160x160x4510 壓邊圈 1 45 φ73×35 56～58HRC11 卸料螺釘 3 40Cr M20×100 30～35HRC12 凸模 1 T10A φ72.7×40 60～62HRC13 螺釘 3 45 M24×6014 頂桿 3 T8A M20×450 40～45HRC15 導(dǎo)套 2 20 32x120x50 滲碳 58～62HRC16 導(dǎo)柱 2 20 90×670 滲碳 58～62HRC3.3 模具總裝圖圖 3-5 模具裝配圖由以上設(shè)計(jì)，可得到模具的總裝圖，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。凹模裝在上模，凸模裝在下模。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)，零件制品在打料塊及打料桿的作用下，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。結(jié)束語(yǔ)深圓筒件屬于簡(jiǎn)單拉深件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計(jì)算確定本制件是多次拉深成的，然后相應(yīng)選取各次拉深時(shí)的壓力機(jī)。本設(shè)計(jì)主要是最后一次拉深模具設(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。深圓筒件的形狀結(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)。深圓筒模具的設(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)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)。致 謝首先感謝本人的導(dǎo)師原紅玲老師，她對(duì)我的仔細(xì)審閱了本文的全部?jī)?nèi)容并對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。原紅玲老師淵博的知識(shí)，誠(chéng)懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，特別是遇到困難時(shí)，她給了我鼓勵(lì)和幫助，在這里我向他表示真誠(chéng)的感謝！感謝母?！幽蠙C(jī)電高等?？茖W(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)，掌握了一定的操作技能。感謝和我在一起進(jìn)行課題研究的同窗廖文龍同學(xué)，和他在一起討論、研究使我受益非淺。最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識(shí)了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！參考文獻(xiàn)：[1] 陳錫棟、周小玉主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001[2] 李紹林、馬長(zhǎng)福主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè).上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998[3] 許發(fā)樾主編.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000[4] 楊玉英主編.實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004[5] 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.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1999[6] 翟德梅主編.模具制造技術(shù).河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校[7] 王芳主編.冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998[8] 任嘉卉主編.公差與配合手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000[9] 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