畢業(yè)論文--帶料連續(xù)拉深多工位級(jí)進(jìn)模.docx

摘要本設(shè)計(jì)為一帶料連續(xù)拉深多工位級(jí)進(jìn)模，制件為電動(dòng)機(jī)外殼。經(jīng)過(guò)查閱資料，根據(jù)設(shè)計(jì)零件的尺寸、精度、材料、批量生產(chǎn)等要求，首先對(duì)沖壓件進(jìn)行了工藝分析與制件毛坯展開(kāi)計(jì)算，經(jīng)過(guò)工藝分析和對(duì)比，確定采用先拉深小孔再拉深外形的工序，接著繪制出制件毛坯展開(kāi)圖。以工序安排為依據(jù)對(duì)零件進(jìn)行了排樣圖的設(shè)計(jì)，再進(jìn)行拉深力、沖裁力、頂件力、推件力、卸料力、壓料力、整形力等相關(guān)力的計(jì)算，確定總力后選擇壓力機(jī)的型號(hào)。接著是模具工作部分的設(shè)計(jì)計(jì)算，和主要零部件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)件的選擇，其中包括上模座、下模座、上模墊板、下模墊板、上模固定板、下模固定板、浮動(dòng)導(dǎo)料桿、卸料板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、小導(dǎo)柱、小導(dǎo)套、卸料螺釘、導(dǎo)正銷(xiāo)、推件裝置和頂件裝置等，并計(jì)算出非標(biāo)準(zhǔn)凸模和凹模尺寸和公差，為裝配圖各尺寸提供依據(jù)。最后對(duì)凸模和凹模的強(qiáng)度及長(zhǎng)度進(jìn)行了校核。通過(guò)前面的設(shè)計(jì)方案畫(huà)出模具各零件圖和裝配圖，以及部分零部件的三維建模與裝配。關(guān)鍵詞：級(jí)進(jìn)模；連續(xù)拉深；電動(dòng)機(jī)外殼；AbstractThis paper designs a deep drawing progressive die for belt materials. The workpiece is motor shell.Through access to information, according to the size of the parts, precision, materials, mass production requirements, stamping process analysis and rough calculation are finished first. Then the processing plan through process analysis and comparison are determined, and the blank parts graph is drawn out. At the same time the layout diagram design is finished which is based on process arrangement. Then the deep drawing force, cutting force, push force, discharge force, pressure force, plastic and other related forces are calculated. The press machine is selected after determine the total force. Then the design calculation for the work parts and selection of the main parts and standard parts is finished, including mold bases, base plates, the fixed plates, floating guide rod, stripper plate, guide pillar, guide sleeve, discharge screw, guide pin, ejecting devices, etc. After that the standard dimension and tolerances of convex die and concave die are calculated, which provides the basis for various sizes of assembly drawings. The intensity and length of convex die and concave die are checked at last.Through the design above, the part drawings and assembly drawing finished, also some of the 3D modeling.Key words: Progressive die; Deep drawing; Motor shell目錄摘要IAbstractII第一章 概述11.1 多工位級(jí)進(jìn)模綜述11.1.1 多工位級(jí)進(jìn)模特點(diǎn)11.1.2 多工位級(jí)進(jìn)模發(fā)展現(xiàn)狀11.1.3 多工位級(jí)進(jìn)模發(fā)展趨勢(shì)21.1.4 預(yù)期目標(biāo)3第二章 制件工藝分析與總體方案設(shè)計(jì)42.1 制件分析42.1.1制件的工藝分析與難點(diǎn)分析42.1.2制件毛坯展開(kāi)計(jì)算42.2 工藝方案的確定5第三章 排樣圖設(shè)計(jì)與各工序力的計(jì)算73.1 排樣、計(jì)算條料寬度及確定步距73.1.1各工序拉深尺寸計(jì)算73.1.2條料寬度及步距的確定83.2 各工序力的計(jì)算93.2.1拉深力的計(jì)算93.2.2沖裁力的計(jì)算93.2.3壓料力的計(jì)算103.2.4整形力的計(jì)算103.2.5擠孔精壓力的計(jì)算113.2.6總壓力的計(jì)算11第四章 模具設(shè)計(jì)計(jì)算124.1 壓力機(jī)的選取124.1.1壓力機(jī)的選用原則124.1.2壓力機(jī)規(guī)格計(jì)算124.2 凸、凹模尺寸計(jì)算124.2.1拉深凸、凹模尺寸計(jì)算124.2.2沖孔與落料凸、凹模尺寸計(jì)算144.2.3整形凸、凹模尺寸計(jì)算144.3 模具基本尺寸確定154.3.1模板尺寸初選154.3.2工作行程154.3.3模板厚度初選154.3.4模具工作區(qū)高度154.4 模架的選擇154.5 模柄的選擇154.6 卸料裝置的設(shè)計(jì)164.6.1卸料板的形式164.6.2卸料螺釘?shù)倪x擇164.6.3卸料彈簧的選擇164.6.4輔助導(dǎo)向形式的選擇164.7推件裝置的設(shè)計(jì)164.7.1推件裝置形式的確定164.7.2推件裝置元件的選取164.8 頂件裝置的設(shè)計(jì)174.8.1頂件裝置形式的確定174.8.2頂件裝置元件的選取174.9 定位元件的選擇174.10送料方式的選擇174.11 導(dǎo)料裝置的選擇174.11.1導(dǎo)料元件的確定174.11.2導(dǎo)料元件的選取174.12 其他零件的選擇184.13 模具零件的公差配合的選擇18第五章 凹、凸模的校核205.1凸模的校核205.1.1凸模的強(qiáng)度校核205.1.2凸模的長(zhǎng)度校核215.2 凹模的校核225.2.1凹模的強(qiáng)度校核225.2.2凹模的長(zhǎng)度校核23第六章 部分零件三維建模及裝配256.1部分零件三維建模256.1.1墊板三維建模256.1.2固定板三維建模276.1.3導(dǎo)柱、導(dǎo)套三維建模286.2裝配圖三維建模28致謝30參考文獻(xiàn)3134第一章 概述模具作為特殊的工藝裝備，在現(xiàn)代制造業(yè)中扮演的角色越來(lái)越重要，它作為沖壓生產(chǎn)過(guò)程中必須的工藝裝備，是一種技術(shù)密集型的產(chǎn)品。無(wú)論是沖壓件的質(zhì)量，還是生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等，都與模具的設(shè)計(jì)和制造有直接的關(guān)系。模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的水平是衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，在很大程度上決定著制件的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。大力提高制造模具水平，是提升模具技術(shù)檔次的關(guān)鍵。1.1 多工位級(jí)進(jìn)模綜述1.1.1 多工位級(jí)進(jìn)模特點(diǎn)多工位級(jí)進(jìn)模是在普通級(jí)進(jìn)模的基礎(chǔ)上，發(fā)展起來(lái)的一種高精度、高效率、壽命長(zhǎng)的多工序集成模具，是技術(shù)密集型模具，是冷沖壓模具發(fā)展方向之一。這種模具除了能完成沖孔、落料等工序外，還可以根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和成形性質(zhì)等完成壓筋、彎曲、拉深等成形工序，可以將復(fù)雜的制件外形或型孔，經(jīng)分解變成簡(jiǎn)單的沖壓。沖壓時(shí)，將帶料或條料由模具入口送進(jìn)后，通過(guò)嚴(yán)格控制步距精度，按照工藝安排的順序，通過(guò)各個(gè)工位的連續(xù)沖壓，便可以沖制出符合產(chǎn)品要求的沖壓件，并且可以在無(wú)人操控的情況下進(jìn)行高速?zèng)_壓。為了保證多工位級(jí)進(jìn)模的正常工作，模具必須有高精度的導(dǎo)向裝置和準(zhǔn)確的定距、定位裝置，配備有自動(dòng)送料裝置、自動(dòng)出件裝置、安全檢測(cè)裝置等。所以多工位級(jí)進(jìn)模與普通模具相比要復(fù)雜一些，具有如下特點(diǎn)：（1）在一副模具中，并在壓力機(jī)的一次行程中，就可以完成包括沖裁，彎曲，拉深等多道工序；減少了使用多副模具的復(fù)雜過(guò)程，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備的利用率。 （2）由于在級(jí)進(jìn)模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在復(fù)合模的“最小壁厚”問(wèn)題，設(shè)計(jì)時(shí)還可以根據(jù)模具的強(qiáng)度和模具的裝配需要留出空工位，從而保證級(jí)進(jìn)模的強(qiáng)度和零部件裝配空間。（3）多工位級(jí)進(jìn)模通常具有高精度的內(nèi)、外導(dǎo)向（除模架導(dǎo)向精度要求高外，還必須對(duì)細(xì)小凸模實(shí)施內(nèi)導(dǎo)向保護(hù)）和準(zhǔn)確的定距定位系統(tǒng)，以保證產(chǎn)品零件的加工精度和模具壽命。 （4）多工位級(jí)進(jìn)模常選用高速?zèng)_床或壓力機(jī)來(lái)生產(chǎn)沖壓件，模具采用了自動(dòng)送料、自動(dòng)出件、安全檢測(cè)等自動(dòng)化裝置，具有操作安全、生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)。目前，世界上最先進(jìn)的多工位級(jí)進(jìn)模工位數(shù)多達(dá)50多個(gè)，沖壓速度達(dá)每分鐘1000 次以上。當(dāng)排樣采用多排時(shí)，一次沖壓可以出多件。（5）多工位級(jí)進(jìn)模內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此對(duì)于模具制造的精度有很高的要求，這樣模具的制造、調(diào)試及維修會(huì)有一定的難度，因此在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的內(nèi)容比較多，要求模具設(shè)計(jì)師水平也高。同時(shí)要求模具的零部件要具有互換性，在模具零件磨損或損壞后可以快速更換，同時(shí)方便，可靠。所以模具的工作零件如凸模、凹模等常選用優(yōu)質(zhì)、高強(qiáng)度、高耐磨的材料（常采用高強(qiáng)度的高合金工具鋼、模具鋼等材料）制造，模具的加工采用先進(jìn)的CNC制模設(shè)備和合理工藝制造，必須應(yīng)用慢走絲線切割加工、成型磨削、坐標(biāo)鏜、坐標(biāo)磨等先進(jìn)加工方法制造。 一般需要經(jīng)驗(yàn)豐富的理論與實(shí)踐相結(jié)合的模具專(zhuān)業(yè)人才和配套較為先進(jìn)的精密制模設(shè)備才能有保障。（6）多工位級(jí)進(jìn)模主要用于沖制厚度較?。ㄒ话悴怀^(guò)2mm）、產(chǎn)量大，形狀復(fù)雜、精度要求較高的中、小型零件。沖件的尺寸一致性好，均具有很好的互換性。1.1.2 多工位級(jí)進(jìn)模發(fā)展現(xiàn)狀多工位級(jí)進(jìn)模，是當(dāng)代先進(jìn)沖壓模具的代表，展示了現(xiàn)代沖壓模具水平的一個(gè)重要標(biāo)志，它具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、精度高、壽命長(zhǎng)和生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密沖壓模具，已成為實(shí)現(xiàn)大生產(chǎn)、降低生產(chǎn)成本的最佳選擇，被指定為我國(guó)“十一五”規(guī)劃中重點(diǎn)發(fā)展的模具之一。從精密多工位級(jí)進(jìn)模的沖制件來(lái)看，包括電機(jī)鐵芯片級(jí)進(jìn)模、空調(diào)器翅片級(jí)進(jìn)模、集成電路引線框架級(jí)進(jìn)模、電子連接器級(jí)進(jìn)模、汽車(chē)零件級(jí)進(jìn)模、家電零件級(jí)進(jìn)模等?？梢哉f(shuō)，級(jí)進(jìn)模的沖制件已經(jīng)覆蓋了電子、儀器儀表、汽車(chē)、電機(jī)電器、通訊、機(jī)械和家電等產(chǎn)品范疇。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)制造的多工位級(jí)進(jìn)模的水平在模具的技術(shù)含量、制造精度、使用壽命和制造周期等方面均獲得了明顯進(jìn)步。其中部分高檔優(yōu)質(zhì)模具的總體水平已經(jīng)與國(guó)際同類(lèi)模具水平相當(dāng)。經(jīng)過(guò)幾十年的努力，我國(guó)沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造的能力取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，個(gè)別企業(yè)的產(chǎn)品已具有較高水平。雖然如此，我國(guó)的沖壓模具設(shè)計(jì)制造能力與與國(guó)際前沿相比仍還有較大差距，總量供不應(yīng)求，進(jìn)口較多。主要表現(xiàn)在高檔轎車(chē)和大中型汽車(chē)覆蓋件模具及高精度沖模方面，無(wú)論在設(shè)計(jì)還是加工工藝方面，都還有較大差距。轎車(chē)覆蓋件模具，具有設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn)，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)周期等方面，與國(guó)外相比還存在一定的差距。1.1.3 多工位級(jí)進(jìn)模發(fā)展趨勢(shì)級(jí)進(jìn)模在過(guò)去因技術(shù)水平的限制，工位數(shù)相對(duì)較少，35個(gè)常見(jiàn)，10個(gè)工位的就算多了，10個(gè)以上的就罕見(jiàn)了，近年來(lái)隨著我國(guó)與國(guó)際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越發(fā)的認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力的重要性。近年來(lái)許多企業(yè)因此加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，一些國(guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD如AutoCAD，并陸續(xù)開(kāi)始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Solidworks等國(guó)際通用軟件，并成功應(yīng)用于多工位級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)中。專(zhuān)家認(rèn)為，未來(lái)多工位級(jí)進(jìn)模具制造技術(shù)有以下幾大發(fā)展趨勢(shì)： （1）全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)模具的CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已日趨成熟，各企業(yè)都加大了CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度，進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正在使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所，在整個(gè)行業(yè)中的廣泛推廣成為了可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合。（2）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度我國(guó)模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷的提高，估計(jì)目前我國(guó)模具的標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般為80%左右。（3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)高速掃描儀和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。（4）高速銑削加工 國(guó)內(nèi)外近幾年來(lái)發(fā)展的高速銑削加工技術(shù)，不僅大幅提高了加工效率和精度，并可獲得極高的表面粗糙度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。目前它已向更高的智能化、集成化、靈活化的方向發(fā)展。（5）模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化 模具表面的質(zhì)量對(duì)模具的使用壽命、制件外觀、精度等方面均具有較大的影響，研究自動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量和精密電火花線切割、精密成型磨、坐標(biāo)磨、光學(xué)曲線磨等工藝的成熟運(yùn)用是多工位級(jí)進(jìn)模重要的發(fā)展趨勢(shì)。 （6）優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來(lái)提高模具的壽命十分必要。模具的熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。 （7）模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展這是我國(guó)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)由多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具，有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫(kù)，有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)，有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。1.1.4 預(yù)期目標(biāo)（1）預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo)：充分理解掌握大學(xué)四年所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，達(dá)到理論知識(shí)與處理實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合的目的。通過(guò)該級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)，能夠比較深刻的了解連續(xù)模的設(shè)計(jì)原則及指導(dǎo)思想。培養(yǎng)調(diào)查研究相關(guān)文獻(xiàn)檢索和閱讀能力；培養(yǎng)沖壓模具設(shè)計(jì)、計(jì)算與繪圖的能力；培養(yǎng)使用ProE等繪圖軟件進(jìn)行三維造型和輔助AutoCAD進(jìn)行二維成型的能力。通過(guò)工藝分析，能夠了解多工位級(jí)進(jìn)模與單工序模、復(fù)合模之間的優(yōu)缺點(diǎn)。第二章 制件工藝分析與總體方案設(shè)計(jì)2.1 制件分析圖2.1 制件圖電動(dòng)機(jī)外殼零件圖如圖1所示，零件材料為10F，該零件材料適宜沖壓加工，零件厚度為0.6mm。要求：根據(jù)產(chǎn)品圖、制件的產(chǎn)量，進(jìn)行工藝分析，設(shè)計(jì)排樣并繪制排樣圖，確定該模具所使用的模架形式（包括導(dǎo)向系統(tǒng)），卸料結(jié)構(gòu)，導(dǎo)料裝置，送料和定距方式，凸、凹模的結(jié)構(gòu)形式及固定方法等，繪制模具總裝圖，模具相關(guān)零件圖。2.1.1制件的工藝分析與難點(diǎn)分析零件精度要求較高，整個(gè)零件需拉伸與擠孔成形，2.95 0+0.015孔精度等級(jí)為IT8，要求精度很高，內(nèi)孔尺寸為10.80+0.03+0.08 mm，公差等級(jí)IT9，精度要求也很高，拉伸后需要多次整形，考慮以上零件要求，只有用級(jí)進(jìn)模才能保證精度要求。2.95 0+0.015的內(nèi)孔精度要求很高，需多步工藝成形才能保證精度要求，應(yīng)先設(shè)計(jì)多個(gè)工位來(lái)擠高精度內(nèi)孔：先打凸包，再?zèng)_孔，然后孔成形完畢。再進(jìn)行外形拉伸：先拉伸外形，再整形完成。由于工件孔的要求較高，在級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工制造上都有一定的困難，且級(jí)進(jìn)模是單件生產(chǎn)，試模失敗后很難修改，因此要精心設(shè)計(jì)，各種問(wèn)題都應(yīng)該考慮周全。2.1.2制件毛坯展開(kāi)計(jì)算根據(jù)多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)與制造表4-5：f1=dh=15.080mm其中d=4mm，h=2-0.8mm=1.2mmf2=dl-2rh=8.294mm其中h=r1-cos=0.5mm，l=r180=0.785mm，r=0.5mm，d=4.15mm，=90f3=4d2-d1 2=100.531mm其中d=12mm，d1=4.15mmf4=dl+2rh=28.205mm其中h=r1-cos=0.5mm，l=r180=0.785mm，r=0.5mm，d=10.8mm，=90f5=dh=180.956mm其中d=12mm，h=6.4-1.6mm=4.8mm所以F=f1+f2+f3+f4+f5=15.080+8.294+100.531+28.205+180.956mm2=333.066mm2D1=4F=19.8mm由多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)與制造表4-4，修邊余量=1.8mm所以D=D1+=21.6mm圖2.2 制件毛坯展開(kāi)圖2.2 工藝方案的確定根據(jù)工件的情況，結(jié)合工件的外形尺寸和形狀，確定工件包括落料、沖孔、拉深等工序，可以有以下三種工藝方案：方案一：采用單工序模生產(chǎn)。若采用方案一，由于孔的精度要求較高，加工所需工序也較多，因此單算孔的加工部分就需十副模具才能完成。單工序模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作周期短，制作成本低廉；但生產(chǎn)效率低，沖出的制件精度不高，且工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，不適合大批量的生產(chǎn)。因此，不采用該方案。方案二：采用復(fù)合模生產(chǎn)。復(fù)合模結(jié)構(gòu)緊湊，沖出的制件精度較高，適合大批量生產(chǎn)，特別是孔與制件外形的同心度容易保證。若采用方案二，根據(jù)復(fù)合模的特點(diǎn)，制件的精度和批量都能滿足，但要用三副以上模具，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，模具制造較困難，制造周期長(zhǎng)，使生產(chǎn)效率大大下降，且提高了生產(chǎn)成本。因此，不采用該方案。方案三：采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。在一副級(jí)進(jìn)模上可對(duì)形狀十分復(fù)雜的沖壓件進(jìn)行沖裁、彎曲、拉深成形等工序，故生產(chǎn)率高，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，適于大批量生產(chǎn)。由于采用條料（或帶料）進(jìn)行連續(xù)沖壓，所以操作方便安全。若采用方案三，只需一副模具即可成型，能滿足生產(chǎn)所需的精度和批量，操作安全方便，且生產(chǎn)效率高。適合所加工零件精度高、大批量生產(chǎn)的要求。因此，采用該方案。圖2.2 排樣圖第三章 排樣圖設(shè)計(jì)與各工序力的計(jì)算3.1 排樣、計(jì)算條料寬度及確定步距3.1.1各工序拉深尺寸計(jì)算1、2.95孔加工工序計(jì)算：根據(jù)多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)與制造第四章：（1）總拉深系數(shù)計(jì)算：由表4-22，m總=0.2m總=dD=0.22m總（2）切口的確定及尺寸計(jì)算：tD100=0.621.6100=2.78dd=10.83.5=3.09hd=6.43.5=1.83由表4-11，選取序號(hào)為2的切口形式（3）各次拉深系數(shù)及拉深直徑的確定：由多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)與制造表4-17，取首次拉深系數(shù)m1=0.53d1=m1D=21.40.53=11.34mm，取d1=11.2mm由多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)與制造表4-18，取之后各次拉深系數(shù)分別為：m2=0.75，m3=0.79，m4=0.80，m5=0.81，m6=0.82所以d2=m2d1=11.340.75=8.51mm，取d2=8.6mmd3=m3d2=8.510.79=6.63mm，取d3=6.7mmd4=m4d3=6.630.80=5.33mm，取d4=5.4mmd5=m5d4=5.330.81=4.32mm，取d5=4.4mmd6=m6d5=4.320.82=3.55mm，取d5=3.55mm（4）各次拉深高度計(jì)算：H1=0.25d1D12-d2+0.43r1+R1+0.14d1r12-R12=3.0mm其中D1=1.06D2，d=21.6mm，d1=11.4mm，r1=3mm，R1=2.7mmH2=0.25d2D22-d2+0.43r2+R2+0.14d2r22-R22=2.6mm其中D2=1.05D2，d=21.6mm，d2=8.6mm，r2=2.4mm，R2=2.1mmH3=0.25d3D32-d2+0.43r3+R3+0.14d3r32-R32=2.4mm其中D3=1.05D2，d=21.6mm，d3=6.7mm，r3=1.9mm，R3=1.6mmH4=0.25d4D42-d2+0.43r4+R4+0.14d4r42-R42=2.1mm其中D4=1.04D2，d=21.6mm，d4=5.4mm，r4=1.5mm，R4=1.3mmH5=0.25d5D52-d2+0.43r5+R5+0.14d5r52-R52=2.0mm其中D4=1.04D2，d=21.6mm，d5=4.4mm，r5=1.2mm，R5=1.0mmH6=0.25d6D62-d2+0.43r6+R6+0.14d6r62-R62=1.9mm其中D6=1.04D2，d=21.6mm，d6=3.55mm，r6=1.0mm，R6=0.8mm還需擠孔才可達(dá)到零件圖要求尺寸。校核第一次拉深的相對(duì)高度：由表4-20，h1d1=0.48，h1d1=3.611.4=0.32m總（2）各次拉深系數(shù)及拉深直徑的確定：tD100=0.621.6100=2.78dd=13.811.4=1.21由多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)與制造表4-17，取首次拉深系數(shù)m1=0.67d1=m1D=21.40.67=14.41mm，取d1=14.4mm由多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)與制造表4-18，取第二次拉深系數(shù)為：m2=0.79所以d2=m2d1=14.410.79=11.38mm，取d2=11.4mm（3）各次拉深高度計(jì)算：H1=0.25d1D12-d2+0.43r1+R1+0.14d1r12-R12=6.0mm其中D1=1.06D2，d=13.8mm，d1=14.4mm，r1=1.8mm，R1=1.5mmH2=0.25d2D22-d2+0.43r2+R2+0.14d2r22-R22=5.8mm其中D2=1.04D2，d=13.8mm，d2=11.4mm，r2=1.3mm，R2=1.1mm校核第一次拉深的相對(duì)高度：由表4-20，h1d1=0.48，h1d1=6.614.4=0.46F總=P總+F卸+F推=153336.55N153.4kN壓力機(jī)電動(dòng)機(jī)功率N=KAn1.366075012=0.31kW其中，K=1.3，A=26.27J，n=300，1=0.6，2=0.9根據(jù)以上原則，由多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)與制造附錄E，選取JK21-80開(kāi)式快速壓力機(jī)。4.2 凸、凹模尺寸計(jì)算4.2.1拉深凸、凹模尺寸計(jì)算1、2.95孔計(jì)算：根據(jù)沖模設(shè)計(jì)與制造實(shí)用計(jì)算手冊(cè)第3.5節(jié)：（1）第一次拉深：凹模直徑Dd=(d1+0.4+2Z) 0+d=10.836 0+0.006mm凸模直徑dp=(d1+0.4)-p 0=10.806-0.006 0mm其中，d1=10.8mm，=0.015mm，Z=0.015mm，d=0.006mm，p=0.006mm選取AI10.738 GB2863.1-81選取A10.7618 GB2863.5-81（2）第二次拉深：凹模直徑Dd=(d2+0.4+2Z) 0+d=8.036 0+0.006mm凸模直徑dp=(d2+0.4)-p 0=8.006-0.006 0mm其中，d2=8.0mm，=0.015mm，Z=0.015mm，d=0.006mm，p=0.006mm選取AI8.1538 GB2863.1-81選取A8.15618 GB2863.5-81（3）第三次拉深：凹模直徑Dd=(d3+0.4+2Z) 0+d=5.536 0+0.006mm凸模直徑dp=(d3+0.4)-p 0=5.506-0.006 0mm其中，d3=5.5mm，=0.015mm，Z=0.015mm，d=0.006mm，p=0.006mm選取AI5.638 GB2863.1-81選取A5.6514 GB2863.5-81（4）第四次拉深：凹模直徑Dd=(d4+0.4+2Z) 0+d=4.836 0+0.006mm凸模直徑dp=(d4+0.4)-p 0=4.806-0.006 0mm其中，d4=4.8mm，=0.015mm，Z=0.015mm，d=0.006mm，p=0.006mm選取AI4.936 GB2863.1-81選取A4.9514 GB2863.5-81（5）第五次拉深：凹模直徑Dd=(d5+0.4+2Z) 0+d=3.836 0+0.008mm凸模直徑dp=(d5+0.4)-p 0=3.806-0.006 0mm其中，d5=3.8mm，=0.015mm，Z=0.015mm，d=0.008mm，p=0.006mm選取A3.8514 GB2863.5-81（6）第六次拉深：凹模直徑Dd=(d6+0.4+2Z) 0+d=2.986 0+0.006mm凸模直徑dp=(d6+0.4)-p 0=2.956-0.006 0mm其中，d6=2.95mm，=0.015mm，Z=0.015mm，d=0.006mm，p=0.006mm凸、凹模圓角半徑的確定：r凸1=35t=3mm，r凹1=0.60.9r凸1=2.7mmr凸2=0.70.8r凸1=2.4mm，r凹2=0.70.8r凹1=2.1mmr凸3=0.70.8r凸2=1.9mm，r凹3=0.70.8r凹2=1.6mmr凸4=0.70.8r凸3=1.5mm，r凹4=0.70.8r凹3=1.3mmr凸5=0.70.8r凸4=1.2mm，r凹5=0.70.8r凹4=1.0mmr凸6=0.70.8r凸5=1.0mm，r凹6=0.70.8r凹5=0.8mm2、10.8孔計(jì)算：根據(jù)沖模設(shè)計(jì)與制造實(shí)用計(jì)算手冊(cè)第3.5節(jié)：（1）第一次拉深：凹模直徑Dd=(d1+0.4+2Z) 0+d=13.836 0+0.011mm凸模直徑dp=(d1+0.4)-p 0=13.806-0.006 0mm其中，d1=13.8mm，=0.015mm，Z=0.015mm，d=0.011mm，p=0.006mm（2）第二次拉深：凹模直徑Dd=(d2+0.4+2Z) 0+d=10.836 0+0.011mm凸模直徑dp=(d2+0.4)-p 0=10.806-0.006 0mm其中，d2=10.8mm，=0.015mm，Z=0.015mm，d=0.011mm，p=0.006mm凸、凹模圓角半徑的確定：r凸1=35t=1.8mm，r凹1=0.60.9r凸1=1.5mmr凸2=0.70.8r凸1=1.3mm，r凹2=0.70.8r凹1=1.1mm4.2.2沖孔與落料凸、凹模尺寸計(jì)算（1）沖2.95孔凸、凹模尺寸計(jì)算沖孔時(shí)應(yīng)先確定凸模刃口尺寸，其大小應(yīng)取等于或接近制件孔的最大極限尺寸。制造公差可按IT6IT7級(jí)公差值選用。凸模直徑dt=d+X-t=2.94-0.006 0mm其中，由表2-7，X=0.75，取t=0.006mm凹模直徑da=d+X+Zmin+a=2.96 0+0.006mm其中，由表2-7，X=0.75，取a=0.006mm，由表2-3，Zmin=0.030mm（2）沖10.8孔凸、凹模尺寸計(jì)算落料時(shí)應(yīng)先確定凹模刃口尺寸，其大小應(yīng)取等于或接近制件的最小極限尺寸。制造公差可按IT6IT7級(jí)公差值選用。=0.27凸模直徑Dt=d+X-Zmin-t=13.90-0.018 0mm其中，由表2-7，X=0.5，取t=0.018mm，由表2-3，Zmin=0.030mm凹模直徑da=d-X+a=13.93 0+0.011mm其中，由表2-7，X=0.5，取a=0.011mm4.2.3整形凸、凹模尺寸計(jì)算10.8孔拉深后還需通過(guò)整形才可達(dá)到制件圖尺寸要求，且每次整形圓角不應(yīng)超過(guò)50%，所以：凹模直徑Dd=(d2+0.4+2Z) 0+d=10.836 0+0.006mm凸模直徑dp=(d2+0.4)-p 0=10.806-0.006 0mm其中，d2=10.8mm，=0.015mm，Z=0.015mm，d=0.006mm，p=0.006mm第一次整形：取r凸1=0.8mm，r凹1=0.8mm第二次整形：取r凸2=0.5mm，r凹2=0.5mm經(jīng)整形后圓角達(dá)到制件圖尺寸要求。4.3 模具基本尺寸確定4.3.1模板尺寸初選由工序排樣圖，凹模的工作區(qū)尺寸基本在300mm30mm左右。查模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)P72表圓整得凹模板長(zhǎng)度L=315mm,B=200mm。由于采用拼裝式，需選用兩塊模板4.3.2工作行程本零件沖壓時(shí)最大行程是第一次外形拉深工序，拉深行程為6mm?？紤]到模具設(shè)有浮頂裝置，故模具開(kāi)啟后，凸模下表面至凹模上表面的最小距離取10mm。4.3.3模板厚度初選查模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)得：凹模模板厚度(p122 5-11(b) 31520020 GB 2858.1-81卸料板厚度（p124 5-17） 31520015凸模固定板厚度(P124 5-6) 31520030 GB 2858.2-81墊板厚度（P126 5-8） 31520035 GB 2858.3-814.3.4模具工作區(qū)高度模具工作區(qū)開(kāi)啟高度大于280mm模具工作區(qū)閉合高度約為260mm4.4 模架的選擇由于該零件需要大批量生產(chǎn)，所以采用自動(dòng)上料裝置。采用對(duì)角導(dǎo)柱模架。選擇四導(dǎo)柱模架630315260300 GB/T 2851.7-90 上模座（GB/T2855.13-90）：63031555下模座（GB/T2855.14-90）：63031565導(dǎo)柱（GB/T2861.1）：50240導(dǎo)套（GB/T2861.6）：5015053模具的開(kāi)啟高度為300mm，模具的閉合高度為260mm。4.5 模柄的選擇可采用上模用模柄固定，下模用壓板固定于壓力機(jī)下臺(tái)面的方法。 在這里選擇壓入式模柄。由壓力機(jī)沖頭把孔尺寸為50mm,深度為60mm。選擇模柄A50115 GB 2862.1-81H=115mm,h=55mm 因?yàn)樯夏Ｗ穸葹?5mm，所以選擇h=55mm.4.6 卸料裝置的設(shè)計(jì)4.6.1卸料板的形式由于彈壓卸料裝置不僅能沖壓完成后起卸料作用，沖壓開(kāi)始前還能起壓料作用，防止沖壓過(guò)程中材料的滑移或扭曲，同時(shí)對(duì)小凸模還有導(dǎo)向保護(hù)的作用等，因此選用彈壓卸料板。將彈壓卸料板安裝在凸模一側(cè)，用卸料螺釘連接于上模座上，固定板和卸料板中間安裝彈簧，彈簧的預(yù)壓縮量提供卸料力。取普通彈簧324354.6.2卸料螺釘?shù)倪x擇將卸料螺釘安裝在彈壓卸料板與上模座之間，保證卸料板能平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)和保證卸料板與上模座的連接關(guān)系。卸料螺釘與彈簧組合使用。卸料螺釘選擇圓柱頭卸料螺釘。經(jīng)過(guò)計(jì)算，從墊板上表面到卸料板上表面的距離為58mm。所以根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，選擇M1035 JB/T 7650.54.6.3卸料彈簧的選擇由3.2.6得F卸=6301.5N單只彈簧的卸料力Fe1=F卸n=393.9N選取彈簧32435 GB/T2089-19944.6.4輔助導(dǎo)向形式的選擇當(dāng)級(jí)進(jìn)模中小凸模較多時(shí)，為了保護(hù)好小凸模，并保證卸料板與凸模固定板、凹模之間型孔與凸模相對(duì)位置的一致性，也為了提高模具的精度，再卸料板與凸模固定板、凹模制件附加輔助導(dǎo)向裝置，即采用小導(dǎo)柱、小導(dǎo)套導(dǎo)向，組成一個(gè)功能完善的彈壓卸料裝置。小導(dǎo)柱裝在凸模固定板上，卸料板、凹模上均裝有小導(dǎo)套，小導(dǎo)柱將凸模固定板、卸料板、凹模三者聯(lián)系起來(lái)成為一體，使三者的對(duì)應(yīng)孔位置始終一致。該結(jié)構(gòu)能夠增強(qiáng)小凸模的剛性，同時(shí)導(dǎo)向效果最好，對(duì)于凸、凹模的刃磨和上下模的分離十分方便。所以選取小導(dǎo)柱：A型小導(dǎo)柱2080 JB/T 7645.1 小導(dǎo)套由于長(zhǎng)度受卸料板與凹模固定板限制，故采用非標(biāo)件。4.7推件裝置的設(shè)計(jì)4.7.1推件裝置形式的確定推件裝置的功能主要是當(dāng)凸模位于下模、凹模位于上模時(shí)，對(duì)料或件起彈出的作用。由于制件孔的精度較高，所以采用剛性推件裝置，該裝置由彈簧提供彈壓力，彈壓力由推板再經(jīng)由推桿傳遞給凹模中的頂件塊，繼而將制件彈出。其優(yōu)點(diǎn)是推件動(dòng)作靈活、可提供較大的推件力，并且平穩(wěn)可靠?？梢杂陕萑A(yù)緊彈簧，調(diào)節(jié)推件力4.7.2推件裝置元件的選取由3.2.6得F推=7001.7N單只彈簧推件力Fe=F推n=1167.0N選取重型強(qiáng)力彈簧19.54.550 GB/T2089-1994螺塞：開(kāi)槽柱形螺塞M22 ZB T32 001.2-87推板 A20 GB2867.4-81中間推桿640 GB2867.3-814.8 頂件裝置的設(shè)計(jì)4.8.1頂件裝置形式的確定頂件裝置的功能主要對(duì)料或件起頂出的作用，當(dāng)拉深工位工作結(jié)束后必須依靠頂出裝置將各工位中帶料的成型部分從工作型孔中頂出才能保持被沖坯料能夠沿一定方向連續(xù)送進(jìn)。由于制件平整度有一定要求，會(huì)影響孔的成型與精度，所以采用剛性頂件裝置，該裝置采用彈頂結(jié)構(gòu)，彈壓力主要靠彈簧獲得，由螺塞預(yù)緊彈簧，調(diào)節(jié)推件力，其具有動(dòng)作靈活、平穩(wěn)、可靠的優(yōu)點(diǎn)，并且可以提供較大的頂件力