沖壓模具設(shè)計(油杯)畢業(yè)設(shè)計說明書

1、畢業(yè)設(shè)計說明書 題 目 沖壓模具設(shè)計(油杯) 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 班 級 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 2015 年 11 月 25 日目錄一、 緒論41.1 課題的來源、目的、意義41.2課題的主要內(nèi)容和工作方法51.3解決的重點問題和創(chuàng)新6二、 零件的工藝性分析62.1沖裁件的結(jié)構(gòu)與尺寸62.2沖裁件的精度62.3沖裁件的材料72.4沖壓工藝的分析與確定72.5 圓筒形拉深件工藝計算72.5.1坯料尺寸計算82.5.2排樣91）、搭邊的確定92）、條料寬度93)、材料利用率10三 、各次拉深工序尺寸的計算 103.1、確定拉深次數(shù)113.2、確定各工序直徑113.3、確定各工序高度12四、壓力計

2、算與壓力設(shè)備的選擇134.1各次拉深壓力計算134.2壓力中心的確定154.3壓力機的確定155、 模具工作尺寸的計算185.1、拉伸模凸、凹模的結(jié)構(gòu)185.2、凸、凹模的圓角半徑205.3、凸、凹間隙215.4、工作部分尺寸計算225.5、拉深凸凹模的通氣孔255.6、凸凹模輪廓計算28六、模架及模柄的選擇29七、模具零件的制造與裝配317.1、凸模制造工藝327.2、凹模制造工藝327.3、模具裝配工藝34設(shè)計總結(jié)35參考文獻(xiàn)36一、緒論1.1 課題的來源、目的、意義1、 模具行業(yè)的發(fā)展前景分析隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料的不斷涌現(xiàn)，因而因

3、而促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，國內(nèi)外對沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過程應(yīng)力應(yīng)變分析、板料變形規(guī)律研究及坯料與模具間的相互作用研究等方面均取得較大的進(jìn)展。特別是隨著計算機技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑料變形理論的進(jìn)一步完善，近年來國內(nèi)外已經(jīng)開始應(yīng)用塑料成形過程的計算機模擬技術(shù)，即利用有限源（fem）等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過程，根據(jù)分析結(jié)果，設(shè)計人員可預(yù)測某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并通過在計算機上選擇修改相關(guān)參數(shù)，可實現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設(shè)計。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費用，也縮短了制模周期。研究推廣能提高生

4、產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和擴大沖壓工藝應(yīng)用范圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向之一。沖模是實現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件，在沖模的設(shè)計制造上，目前正朝以下兩方面發(fā)展：一方面，為了適應(yīng)高速、自動精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正朝高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動化的模具加工機床和檢測設(shè)備以及模具cad/cam技術(shù)也在迅速發(fā)展：另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。1.2發(fā)展趨勢分析隨著新型學(xué)科

5、的出現(xiàn)及材料加工學(xué)科與相關(guān)學(xué)科的交叉，必將促進(jìn)板材成型技術(shù)的發(fā)展，對于板材，其總的發(fā)展趨勢如下。（1）節(jié)能，節(jié)約能源意識新時期經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個重要課題，也是板材發(fā)展的重要發(fā)展方向。其重要途徑一個是在傳統(tǒng)能源利用，通過見底拘束系數(shù)、降低流動應(yīng)力和減少成形力：另一個途徑就是新能源的利用開發(fā)。（2）精密，“近凈成形”技術(shù)可有效的減少后續(xù)加工，節(jié)省原材料，降低生產(chǎn)成本，已成為材料加工的重點發(fā)展方向。（3）柔性，為了滿足未來社會多樣化的需求和不確定的市場環(huán)境，柔性成形技術(shù)對產(chǎn)品變化有很強的適應(yīng)性，可有效、低耗的滿足多種產(chǎn)品的需求。（4）綠色，隨著制造業(yè)的發(fā)展，綠色環(huán)保將是材料技術(shù)面臨的重要課題。減少和消除

6、成形過程中對環(huán)境的污染是綠色制造的主要原因之一。（5）信息化、智能化，現(xiàn)代計算機技術(shù)、信息化技術(shù)不但促進(jìn)傳統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，而且不斷產(chǎn)生新的特種成形技術(shù)。計算機模擬成形技術(shù)（cad/cam/cae/capp/pom）在成形技術(shù)中的大量應(yīng)用已經(jīng)是工藝設(shè)計、模具設(shè)計與制造更加科學(xué)化、自動化。變形預(yù)測、組織預(yù)測已經(jīng)成為可能。成形技術(shù)已從“經(jīng)驗型”逐漸走向科學(xué)化、信息化和智能化。該課題中的零件外形為簡單的u形件。有落料、拉深，切邊，做起來有一定的難度。可以較全面的綜合運用和鞏固沖壓模具設(shè)計與制造等課程的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，培養(yǎng)從事沖壓模具設(shè)計與制造的初步能力。通過該設(shè)計可以培養(yǎng)我分析問題和解決問題的能力，

7、了解和熟悉沖壓模具設(shè)計與制造的一般步驟，更深入的認(rèn)識沖壓模具零件的設(shè)計和加工過程，達(dá)到“知己知彼”的效果。通過該設(shè)計可以培養(yǎng)模具設(shè)計過程中認(rèn)真負(fù)責(zé)、踏實細(xì)致的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，強化質(zhì)量意識和時間觀念，養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣。課題的主要內(nèi)容和工作方法由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序兩大類：分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質(zhì)量的沖壓的工序：成形工序是指使坯料不破裂的條件下產(chǎn)生塑性變形而獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。在實際生產(chǎn)中當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較

8、大、尺寸較少而公差要求較少時若用工序分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟(jì)甚至于難達(dá)到要求。這時在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成稱為組合的方法不同，又可將其分為級進(jìn)和復(fù)合-級進(jìn)三種組合方式。復(fù)合沖壓在壓力機的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。級進(jìn)沖壓在壓力機的一次工作行程中，按照一定的工作順序在同一模具的不同工位上完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。復(fù)合級進(jìn)在一副沖模上包含復(fù)合和級進(jìn)兩種方式的組合工序。沖模的結(jié)構(gòu)類型也有很多，通常按工序的性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉伸模和成形模等；按工序的組合方式可分為

9、單工序模、復(fù)合模和級進(jìn)模等。但不論何種類型的沖模，都可以看成是有上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機工作臺或墊板上是沖模的固定部分。工作時，坯料在下模的面上通過定位零件定位，壓力機滑塊帶動上模下壓，在模具工具零件的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上模回升時模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進(jìn)行沖壓循環(huán)。而本課題的主要類容是根據(jù)零件的形狀沖壓工藝類型和選擇工序順序。沖壓該零件的工序有落料、首次拉深、二次拉深、三次拉深、切邊。然后對零件進(jìn)行工藝分析，進(jìn)行工序組合，選擇適合的工藝方案。1.3解決重點問題和創(chuàng)新通過對零件的分析，確定工作

10、的重點注主要集中在模具工作部分零件的設(shè)計（凸模、凹模、凸凹模)各種固定板的設(shè)計和相關(guān)尺寸的計算和校核。設(shè)計前后工序的關(guān)聯(lián)，合理安排工序，模具的結(jié)構(gòu)更緊密，同時在模具的設(shè)計過程中加工性，要盡量多的選用標(biāo)準(zhǔn)件，達(dá)到規(guī)范設(shè)計的要求成為畢業(yè)設(shè)計的難點。針對此次模具設(shè)計工作量大，工作難度大的特點，擬采用計算機輔助設(shè)計autocad、ug等相關(guān)軟件來完成模具設(shè)計，從而節(jié)省時間和精力：收集相關(guān)文獻(xiàn)、期刊論文來加以輔助設(shè)計；針對自身理論上的不足抽出時間向輔導(dǎo)老師請教學(xué)習(xí)；當(dāng)然，在具體的設(shè)計中也要不斷的去實踐所設(shè)計模具的實用性與經(jīng)濟(jì)性，使設(shè)計更趨近于精確化、規(guī)范化、系統(tǒng)化。設(shè)計中所提供的材料的厚度為0.8mm的

11、08f鋼，該零件落料拉深成形。一般沖制該零件需落料及多次拉深、切邊完成。為了減少工序，對該零件進(jìn)行詳細(xì)分析研究，并查閱有關(guān)資料，并可以滿足零件的精度要求，采用落料拉深復(fù)合模，第二次拉深，末次拉深三副模具來完成零件的成形。二、零件的工藝分析2.1、零件結(jié)構(gòu)分析該零件為一無凸緣圓筒形拉深零件，要求內(nèi)型尺寸，零件厚度為0.8mm，厚度變化無特殊要求；零件形狀簡單、對稱，底部圓角半徑為2.5mm。滿足拉深件對形狀和尺寸的要求，適合拉深成形；2.2、材料分析零件材料為08f鋼，該材料塑性較好，易于拉深成形，強度低和硬度、韌性好，易于深沖。拉延抗拉強度 b （mpa）：295（30）、屈服強度 s （mp

12、a）：175（18）、伸長率 5 （%）：35、斷面收縮率 （%）：60。2.3、尺寸精度分析零件上尺寸均為未注公差尺寸，普通拉深即可達(dá)到零件的精度要求。經(jīng)上述分析，產(chǎn)品的材料性能符合冷沖壓加工要求。在零件工藝性分析的基礎(chǔ)上制定其工藝路線如下：零件的生產(chǎn)包括落料、拉深（需計算確定拉深次數(shù)）、切邊等工序，為了提高生產(chǎn)效率，可以考慮工序的復(fù)合，經(jīng)比較決定采用落料與第一次拉深復(fù)合，經(jīng)多次拉深成形后，由機械加工方法切邊保證零件高度的生產(chǎn)工藝。其未注公差按it14級公差處理。綜上所述該零件的沖壓工藝性良好，適合拉深成形。2.4沖壓工藝方案的分析與確定。根據(jù)制件的工藝分析，其基本工序有落料，拉深，切邊三種

13、。其工序方案可分為三種：序號工藝方案結(jié)構(gòu)特點1單工序模生產(chǎn)：落料、首次拉深、二次拉深、三次拉深，切邊。模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要幾套模具，幾道工序完成零件的生產(chǎn)。單生產(chǎn)成本高，工作效率低，難以完成大批量的零件生產(chǎn)。2復(fù)合模生產(chǎn);落料-首次拉深復(fù)合模、二次拉深、三次拉深、切邊。同一副模具完成兩道不同的工序，大大減小了模具規(guī)模，降低了模具成本，提高生產(chǎn)效率，也難以提高壓力機等設(shè)備的使用效率；操作簡單、方便，適合中批量生產(chǎn)；。 3級進(jìn)模生產(chǎn);落料-拉深-拉深-拉深，切邊。同一副模具不同工位完成兩道不同的工序，生產(chǎn)效率高，模具規(guī)模相對第二種方案要大一些，模具成本要高；兩道工位之間的定位要求非常高。根據(jù)本零件

14、的設(shè)計要求以及各方案的特點，決定采用第2種方案比較合理2.5、圓筒形拉深件工藝計算 （1）、坯料尺寸計算在不變薄拉深中，雖然在拉深過程中坯料的厚度發(fā)生一些變化，但在工藝設(shè)計時，可以不計坯料的厚度變化，概略地按拉深前后坯料的面積相等的原則進(jìn)行坯料尺寸的計算。根據(jù)常見旋轉(zhuǎn)體拉伸件坯料直徑的計算公式根據(jù)查表知無凸緣圓筒形拉深件的切邊余量h=3.8mm。所以修正后的拉深件高度為88+3.8=91.8mm。無凸緣圓筒形拉深件的切邊余量h工作高度h工件的相對高度h/d附圖0.5-0.80.8-1.61.6-2.52.5-41010-2020-5050-100100-150150-200200-250250

15、1.01.22345671.21.62.53.856.37.58.51.523.356.5891022.5468101112根據(jù)零件知：d=59.2mm，h=91.8-0.4=91.4mm，r=2.5+0.4=2.9mm故 =157.63（2）、排樣1） 、搭邊零件的排樣圖如下所示查表確定零件的搭邊值a、b。當(dāng)t=0.8時，a=0.8，b=1。2）、條料寬度采用無側(cè)壓裝置，查表得z=0.5,=0.5。=（3)、材料利用率式中n板料（帶料或條料）上實際沖裁的零件數(shù)量；1f零件的實際面積； l板料（帶料或條料）長度； b板料（帶料或條料）寬度； 零件采用單直排排樣方式，查得零件間的搭邊值為1，零件

16、與條料側(cè)邊之間的搭邊值為0.8mm，若模具采用無側(cè)壓裝置的導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)，則條料上零件的步距為160.83mm故 =100%=78.15%三、各次工序尺寸的計算 工序件直徑 從前面的介紹中已知，各次工序件直徑可根據(jù)各次的拉深系數(shù)算出，即、.。此時計算所得的最后一次拉深直徑必須等于零件直徑d，如果計算所得的小于零件直徑d，應(yīng)調(diào)整各次拉深系數(shù)，使=，所以上式中的.是在查表所得.的基礎(chǔ)上調(diào)整后的實際拉深系數(shù)，調(diào)整時依照的原則為：實際拉深系數(shù)大于查表所得的極限拉深系數(shù)并且后繼拉深系數(shù)應(yīng)逐次。 工序件的拉深高度 在設(shè)計和制造拉深模具及選用合適的壓力機時，還必須知道各次工序的拉深高度，因此，在工藝計算中尚應(yīng)包

17、括高度計算一項。 在計算某工序拉深高度之前，應(yīng)確定它的底部的圓角半徑（即拉深凸模的圓角半徑）。拉深凸模的圓角半徑，通常根據(jù)拉深凹模的圓角半徑來確定。 首次拉深凹模圓角半徑，可參照公式計算確定，以后各次拉深時凹模圓角半徑。拉深凸模的圓角半徑，除最后一次應(yīng)取與零件底部圓角半徑相等外，中間各次取值可依據(jù)公式計算確定。 根據(jù)拉深后工序件面積與坯料面積相等的原則，多次拉深后工序件的高度可按下面公式進(jìn)行計算。.已經(jīng)計算坯料尺寸為157.63mm。3.1、確定拉深次數(shù)圓筒形零件的極限拉深系數(shù)（帶壓料圈）拉深次數(shù)坯料相對厚度（t/d）（100%）2.2-2.51.5-1.01.0-0.60.6-0.30.3-

18、0.150.15-0.080.48-0.500.50-0.530.53-0.550.55-0.580.58-0.600.60-0.630.73-0.750.75-0.760.76-0.780.78-0.790.79-0.800.80-0.820.76-0.780.78-0.790.79-0.800.80-0.810.81-0.820.82-0.840.78-0.800.80-0.810.81-0.820.82-0.830.83-0.850.85-0.860.80-0.820.82-0.840.84-0.850.85-0.860.86-0.870.87-0.88查得零件的各次極限拉深系數(shù)分別為=

19、0.55-0.58、=0.78-0.79、=0.80-0.81?？偫钕禂?shù)為d/d=0.37，取=0.55、=0.79、=0.860.79。由上計算可知共需3次拉深。3.2、確定各工序件直徑 調(diào)整各次拉深系數(shù)為=0.58、=0.79，則調(diào)整后每次拉深所得筒形件的直徑為 取、，實際、，則，。3.3、確定各工序件高度根據(jù)拉深件圓角半徑計算公式，取各次拉深筒形件圓角半徑分別為、所以每次拉深后筒形件的高度為 =47.28 取47=69.49 取69=92.67第3次拉深后筒形件高度應(yīng)等于零件要求尺寸，即mm,92.67-88=4.6mm即有4.6mm 的修邊余量滿足要求。以上計算所得尺寸，換算成零件圖

20、標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)注形式后所得的各工序草圖，如下所示坯料;第一次拉深：第二次拉深：第三次拉深：拉深次數(shù)與各次拉深工序件尺寸（mm）拉深次數(shù)n凸緣直徑高度h筒體直徑d(外形尺寸）圓角半徑r（外形尺寸）r(內(nèi)形尺寸）159.247.2891.4255259.269.4972.223.53.5359.291.858.492.52.5四、壓力計算與設(shè)備的選擇4.1、各次拉深壓力計算模具為落料拉深復(fù)合模，動作順序是先落料后拉深，現(xiàn)分別計算落料力、拉深力和壓邊力：首次拉深：式中l(wèi)沖裁輪廓的總長度；t板料厚度；-板料的抗拉強度 ；k-考慮模具間隙的不均勻、刃口的磨損、材料力學(xué)性能與厚度的波動等因素引入的修正系數(shù)，一般

21、取k=1.3。08f鋼的抗剪強度為192.5266mpa這里取229mpa。故 =1.3157.630.8229 =37541n =37kn（查表得，這里取0.05。） =0.0537541 =1.8kn卸料力、推件力及頂件力的系數(shù)沖件材料純銅、黃銅鋁、鋁合金0.02-0.060.025-0.080.03-0.090.03-0.070.03-0.090.03-0.07鋼（料厚t/mm）-0.10.1-0.50.5-2.52.5-6.56.50.065-0.0750.045-0.0550.04-0.050.03-0.040.02-0.030.10.0630.0550.0450.0250.140.

22、080.060.050.03式中首次拉深的工序件直徑；修正系數(shù)；拉深件材料的抗拉強度。其中08f抗拉強度為275-380mpa，這里取275mpa。查表取0.93。修正系數(shù)的值0.550.570.600.620.650.670.700.720.750.770.80-1.00.930.860.790.720.660.600.550.500.450.4-0.700.720.750.770.800.850.900.95-1.00.950.900.850.800.700.600.50故 =0.932750.891.42=58762n=58kn式中p單位面積壓料力；d坯料直徑：首次拉深的工序件直徑；首次

23、拉深凹模的圓角半徑。故綜上所述以后各次拉深-修正系數(shù)；-各拉深工序件直徑（mm)；-拉深件材料的抗拉強度（mpa）圓筒形件以后各次拉深（i=1、2、.）p-單位面積壓料力（mpa)；-各次拉深工件的直徑單位面積壓料力材料單位壓料力p/(mpa）材料單位壓料力p/(mpa）鋁純銅、硬鋁（已退火）黃銅軟鋼（t0.5)0.8-1.21.2-1.81.5-2.02.0-2.5軟鋼（t0.5mm)鍍錫鋼耐熱鋼（軟化狀態(tài)）高合金鋼、不銹鋼、高錳鋼2.5-3.02.5-3.02.8-3.53.0-4.5第二次拉深力：末次拉伸力:4.2、壓力中心的確定由于是圓形工件，如圖上圖所示，該零件的壓力中心在圓心。4.

24、3、壓力機的選擇：對于單動壓力機，其標(biāo)稱壓力應(yīng)大于拉伸力f與壓料力之和，即對于雙動壓力機，應(yīng)使內(nèi)滑塊標(biāo)稱壓力和外滑塊標(biāo)稱壓力分別大于拉伸力f和壓料力，即 在實際生產(chǎn)中，也可以按以下公式來確定壓力機的標(biāo)稱壓力：拉深淺 淺拉深 落料拉深復(fù)合模：根據(jù)標(biāo)稱壓力，滑塊行程，確定選擇壓力機型號為jg2340開式雙柱可傾式壓力機；第二次拉深模：根據(jù)標(biāo)稱壓力=39kn，滑塊行程，選擇壓力機型號為j23-6.3開式雙柱可傾式壓力機；第三次拉深模：根據(jù)標(biāo)稱壓力=32kn,滑塊行程,選擇壓力機型號為j23-6.3開式雙柱可傾式壓力機。首次拉深壓力機參數(shù)如下表所示公稱壓力/kn400滑塊行程/mm100滑塊行程次數(shù)/

25、（次/mm)80最大封閉高度/mm300封閉高度調(diào)節(jié)量/mm80滑塊中線至床身距離/mm220立柱距離/mm300墊板尺寸/mm80工作臺尺寸/mm前后420工作臺孔尺寸/mm前后150左右630左右300滑塊底面尺寸/mm前后190模柄尺寸/mm直徑50左右210深度70第二、三次拉深壓力機參數(shù)公稱壓力/kn6.3滑塊行程/mm35滑塊行程次數(shù)/（次/mm)170最大封閉高度/mm150封閉高度調(diào)節(jié)量/mm35滑塊中線至床身距離/mm110立柱距離/mm150墊板尺寸/mm30工作臺尺寸/mm前后200工作臺孔尺寸/mm前后110左右310左右160滑塊底面尺寸/mm前后模柄尺寸/mm直徑3

26、0左右深度55五、模具工作尺寸的計算5.1、拉伸模凸、凹模的結(jié)構(gòu)在設(shè)計拉深模時，必須合理的選擇凸、凹模的結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)拉深的特點，在實際生產(chǎn)中常用的拉深凸、凹模結(jié)構(gòu)如下圖所示：首次拉深：其中圓弧形凹模（圖a）結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，是常見的拉深凹模結(jié)構(gòu)形式；錐形凹模和漸開線凹模對抗失穩(wěn)起皺有利，但加工較復(fù)雜，主要用于拉深系數(shù)較小的拉深件。在上述結(jié)構(gòu)中，a=5-10mm，b=2-5mm，錐形凹模的錐角一般取30度。綜上所述，本課題設(shè)計首次拉深采用圖a圓弧形結(jié)構(gòu)。二次拉深及三次拉深則采用如下圖結(jié)構(gòu)形式5.2、凸、凹模的圓角半徑（1）、凹模的圓角半徑a、 公式算法。公式如下：式中凹模圓角半徑(mm)；d

27、毛坯直徑（mm)；d凹模內(nèi)徑（mm)；t材料厚度（mm).當(dāng)工件直徑時，。b)、查表發(fā)。根據(jù)材料的性能和厚度來確定，見下表，一般對于鋼的拉深件=10t，對于有色金屬（鋁、黃銅、紫銅等）拉深件=5t。上面給出的值用作首次拉深，以后各次拉深時，值應(yīng)逐漸減小，其關(guān)系式為（）材料厚度t/mm凹模圓角半徑鋼6（4-20t鋁、黃銅、紫銅6(3-1.5)t注：對與第一次拉深和較薄的材料，應(yīng)取表中上限值；對于以后各次拉深和較厚的材料，應(yīng)取表中下限值。以上計算所得的凹模圓角半徑均應(yīng)符合2t的拉深工藝性要求。故首次拉深的凹模圓角半徑=5.82mm第二次拉深凹模圓角半徑=（0.6-0.9）5.82=3.49-5.2

28、3這里取4.5mm第三次拉深凹模圓角半徑=（0.6-0.9）4=2.4-3.6這里取3mm（2）、凸模圓角半徑凸模圓角半徑過小，會使坯料在此受到過大的彎曲變形，導(dǎo)致危險斷面材料嚴(yán)重變薄甚至拉裂；過大，會使坯料懸空部分增大，容易產(chǎn)生“內(nèi)起皺”現(xiàn)象。一般,單次拉深或多次拉深的第一次拉深可?。阂院蟾鞔卫畹耐鼓A角半徑可按以下式子確定：式中各次拉深工序件的直徑。最后一次拉深時，凸模圓角半徑應(yīng)與拉深件底部圓角半徑r相等。但當(dāng)拉深件底部圓角半徑小于拉深工藝要求時，則凸模圓角半徑應(yīng)按工藝性要求確定（)，然后通過增加整形工序得到拉深件所要求的圓角半徑。故首次拉深凸模圓角半徑這里取5mm第二次拉深凸模圓角半徑

29、=4mm第三次拉深凸模圓角半徑與拉深件底面圓角半徑相等，mm5.3、凸、凹模間隙拉深模的凸、凹模間隙對拉深力、拉深件質(zhì)量、模具壽命等都有較大影響。間隙小時，拉深力大，模具磨損也大，但拉深件回彈小，會使拉深件壁部嚴(yán)重變薄甚至拉裂。間隙過大，拉深是坯料容易起皺，而且口部的變厚得不到消除，拉深件出現(xiàn)較大的錐度，精度較差。因此，拉深凸、凹模間隙應(yīng)根據(jù)坯料厚度及公差、拉深過程中坯料的增厚情況、拉深次數(shù)、拉深件的形狀及精度等要求確定。拉伸模的間隙z/2（單面）一般比毛坯厚度略大一些，其值按以下公式計算：單面間隙式中板料的最大厚度，；板料的正偏差；c間隙系數(shù)，考慮板料增厚現(xiàn)象，其值如下表。拉深工序數(shù)材料厚度

30、t/mm0.5-22-44-61第一次0.2(0)0.1(0)0.1(0)2第一次第二次0.30.1(0)0.250.1(0)0.20.1(0)3第一次第二次第三次0.50.30.1(0)0.40.250.1(0)0.350.20.1(0)4第一次第二次第三次0.50.30.1(0)0.40.250.1(0)0.350.20.1(0)5第一次第二次第三次0.50.30.1(0)0.40.250.1(0)0.350.20.1(0)間隙系數(shù)c在實際生產(chǎn)中，不用壓邊圈拉深易起皺，單邊間隙取板料厚度上限值得1-1.1倍。間隙較小值用于末次拉深或用于精密拉深件。較大值用于中間工序的拉深或不精密的拉深件。

31、故間隙系數(shù)查表得第一次c=0.5,第二次c=0.3，第三次c=0.1.第一次拉深=0.8+0.50.8=1.2mm第二次拉深=0.8+0.30.8=1.04mm第三次拉深=0.8+0.10.8=0.88mm5.4、工作部分尺寸計算 圖a為拉深件標(biāo)注外形尺寸，圖b為拉深件標(biāo)注內(nèi)形尺寸確定凸模和凹模工作部分尺寸時，應(yīng)考慮模具的磨損和拉深件的彈復(fù)，其尺寸公差只在最后一道工序考慮。對最后一道工序的拉伸模，其凸模、凹模的尺寸及其公差應(yīng)按工件尺寸標(biāo)注方式的不同按下列公式進(jìn)行計算：當(dāng)拉深件標(biāo)注外形尺寸時（圖a）當(dāng)拉深件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時（圖b）式中凹模工作尺寸；凸模工作尺寸；拉深件的最大外形尺寸和最小內(nèi)形尺寸；

32、z凸、凹模單邊間隙；拉深件的公差；凸、凹模的制造公差（如下表所示）圓形凸凹模的制造公差（mm）材料厚度工件直徑的基本尺寸1010-5050-200200-5000.250.350.500.801.001.201.502.002.503.500.0150.0200.0300.0400.0450.0550.0650.0800.095-0.0100.0100.0150.0250.0300.0400.0500.0550.060-0.020.030.040.060.070.080.090.110.130.150.0100.0200.0300.0350.0400.0500.0600.0700.0850.1

33、000.030.040.050.060.080.090.100.120.150.180.0150.0200.0300.0400.0500.0600.0700.0800.1000.1200.030.040.050.060.080.100.120.140.170.200.0150.0250.0350.0400.0600.0700.0800.0900.1200.140查表取=0.06、=0.040。=0.3故第一次拉深時,d=91.42mm，z=1.2mm。mmmm第二次拉深時，d=72.22mm，z=1.04mm。mmmm第三次拉深時，d=59.2mm，z=0.88mm。mmmm5.5、拉深凸模的

34、通氣孔。工件在拉深時，由于空氣壓力的作用或者潤滑油的粘性等因素，使工件很容易粘附在凸模上。為使工件不至于緊貼在凸模上，設(shè)計凸模時，應(yīng)有通氣孔，拉深凸模通氣孔如下圖所示。對于一般中小型零件的拉深，可直接在凸模上鉆出通氣孔，孔的大小根據(jù)凸模尺寸大小而定，見下表。拉伸模通氣孔尺(mm)凸模直徑0.8-1.51.5-33-54040-5050-7070-9090-120120-15020-5022-2828-3632-4235-4540-5022-2824-3230-4035-4540-5242-5424-3228-3632-4238-4842-5445-5828-3630-4035-4540-524

35、5-5848-62根據(jù)上表取c=45mm.故 l=160+245=250mm；b=160+245=250mm。第二次拉伸取c=37mm。故l=73+2*37=147mm；b=73+2*37=147mm。第三次拉深取c=32mm。故l=60+2*32=124mm；b=60+2*32=124mm。b）、凹模板的厚度計算凹模板的厚度主要是從螺釘旋入深度和凹模剛度的需要考慮的，一般應(yīng)不小于8mm。隨著凹模板尺寸的增大，其厚度也應(yīng)相應(yīng)增大整體式凹模板的厚度可按如下經(jīng)驗公式計算：式中 f沖裁力(n)；凹模材料修正系數(shù)，合金工具鋼取=1，碳素工具鋼取=1.3；凹模刃口周邊長度修正系數(shù)，可參考下表選取。凹模刃

36、口周邊長度修正系數(shù)刃口長度/mm500修正系數(shù)11.121.251.371.51.6由上表取=1.37mm。=1.3.所以 =38.49mm 這里取40mm。綜上所述凹模板的輪廓尺寸lbh=25025040.c）、其他零件的尺寸確定墊板的外形尺寸與凸模固定板的相同，厚度可取4-12mm，這里取10mm。凸模固定板將凸模固定在模座上，其平面輪廓尺寸除應(yīng)保證凸模安裝孔外，還需考慮螺釘與銷釘?shù)脑O(shè)置。其形式有圓形和矩形兩種。厚度一般取凹模厚度的0.6-0.8倍。故本課題設(shè)計中凸模固定板的厚度為0.840=32mm。彈性卸料板的平面外形尺寸等于或稍大于凹模板的尺寸，厚度取凹模厚度的0.60.8倍。即0.

37、632=19.2mm，取20mm。彈性元件的選擇在沖裁模卸料與出件裝置中，常用的彈性元件為彈簧和橡膠。由于橡膠允許承受的荷載較大，安裝調(diào)正靈活方便，因而是沖裁中常見的彈性元件。沖裁模中用于卸料的橡膠有合成橡膠和聚氨酯直橡膠，其中聚氨酯橡膠性能比合成橡膠優(yōu)異，是常用的卸料彈性元件。本課題設(shè)計采用聚氨酯橡膠為卸料彈性元件。根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選4個圓筒形的聚氨酯橡膠，則每個橡膠所承受的預(yù)壓力為確定橡膠的截面積a：取，經(jīng)查表得=1.1mpa則確定橡膠的截面尺寸：設(shè)卸料螺釘?shù)闹睆綖?mm，橡膠上螺釘孔為10mm，則。計算并校核橡膠的自由高度：，取30mm。因為，故所選橡膠符合要求。橡膠的安裝高度。d）、凸模

38、長度的確定凸模的長度尺寸應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)確定，同時考慮凸模的修模量及固定板與卸料板之間的安全距離等因素。當(dāng)采用固定卸料時(圖a所示)，凸模長度可按下列公式計算：當(dāng)采用彈性卸料時（圖b所示）凸模長度可按下列公式計算：式中l(wèi)凸模長度（mm）；凸模固定版長度；卸料板厚度；導(dǎo)料板厚度；彈性元件的安裝高度，即卸料彈性元件被預(yù)壓后的高度；h附加長度，它包括凸模的修模量、凸模進(jìn)入凹模的深度、凸模固定板的與卸料板之間的安全距離等，一般取h=15-20mm。本課題選取圖b所示的方式卸料。綜上所述凸模長度=32+20+37=89mm仍然實際計算得凸模長度為104.28mm。六、模架的選擇根據(jù)以上計算所得數(shù)據(jù)查

39、表選擇拉深模模架規(guī)格為250*250*（220-260）的對角導(dǎo)柱模架。則上模座的尺寸為250*250*45；下模座的尺寸為250*250*55；導(dǎo)柱的尺寸35*210/40*210；導(dǎo)套尺寸為35*115*43/40*115*43。第二次拉深模模架規(guī)格為200*200*（160-200）的對角導(dǎo)柱模架。上模座的尺寸為200*200*40，下模座的尺寸為200*200*45，導(dǎo)套的尺寸為28*150/32*150，導(dǎo)柱模架為28*100*38/32*110*43。第三次拉深模模架規(guī)格為125*125*(160*190）的對角導(dǎo)柱模架。上模座的尺寸為125*125*35，下模座的尺寸為125*1

40、25*45，導(dǎo)套的尺寸為22*150/25*150，導(dǎo)柱模架為22*85*33/25*85*33。 根據(jù)壓力機選擇模柄本課題選擇凸緣模柄，模柄結(jié)構(gòu)及相關(guān)參數(shù)如下所示d(d11)d(h6)hh基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差30-0.065-0.195750-0.01964161152915940-0.080-0.024850-0.0227818136211181150100177260-0.100-0.2901150-0.02590208713.5221376136982221102七、模具零件的制造與裝配7.1、凸模制造工藝?yán)钔鼓５募庸すに嚥牧希篶r12mov，硬度：5860hrc序號工序

41、名工序內(nèi)容1備料毛坯鍛成200mm110mm的圓棒料2熱處理退火3銑平面銑上、下平面，保證尺寸外留0.8mm的余量4車削車外圓,91.19mm外圓柱留磨削余量0.4mm，其余達(dá)圖樣尺寸 5鉗工倒圓角至要求，去毛刺 6劃線劃上端及側(cè)面通氣孔線 7鉆孔鉆通氣孔 8檢驗9熱處理淬火，硬度至5862hrc 10磨削磨削表面達(dá)設(shè)計要求11檢驗其它各次拉深按以上工序按圖加工7.2凹模制造工藝?yán)钔鼓５募庸すに嚥牧希篶r12mov，硬度：5860hrc序號工序名工序內(nèi)容1備料毛坯鍛成260mm85mm的圓棒料2熱處理退火3銑平面銑上、下平面，保證尺寸外留0.8mm的余量4鉆中心孔鉆中心孔5銑削銑削外表面留0

42、.8mm的余量6鏜孔鏜內(nèi)孔保證尺寸外留0.8mm的余量7鉗工倒圓角，去毛刺8檢驗9熱處理淬火，硬度至5862hrc 10磨削磨削各表面達(dá)設(shè)計要求11檢驗其它各次拉深按以上工序按圖加工7.3模具裝配工藝7.3.1 技術(shù)要求： 1裝配好的模具其外形尺寸應(yīng)符合圖紙規(guī)定的要求； 2上模座的上平面與下模座的底面必須平衡，一般要求在300mm長度上誤差不大于0.02mm上模沿導(dǎo)柱上下滑動應(yīng)平穩(wěn)、靈活、無阻滯。 3凸模和凹模的配合間隙應(yīng)符合圖紙要求，周圍間隙應(yīng)均勻一致；凸凹模的工作行程應(yīng)符合技術(shù)要求； 4對于圓孔凹模，在鉆線切割工藝孔時，應(yīng)一并將漏料孔鉆出（若有因工藝問題不能預(yù)先鉆出，則按工藝要求執(zhí)行）；裝

43、配好的模具，落料孔或出屑槽應(yīng)暢通無阻，保證制件或廢料能自由排出； 5模柄的圓柱部分應(yīng)與上模座上平面垂直； 6導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間的相對滑動平穩(wěn)而均勻，無歪斜和阻滯現(xiàn)象； 7鉆孔、鉸孔、攻絲的技術(shù)要求： 1） 對需進(jìn)行鏜削加工的精密孔，在其預(yù)孔時應(yīng)按下表留取鏜削余量； 2）作固定銷孔時，應(yīng)按如下的要求執(zhí)行： 程序：先鉆預(yù)孔（留12mm余量），然后擴孔（留0.20.3mm余量）；最后鉸削至所需的孔徑要求（包括精度和粗糙度）。 原則： a. 對于定位要求較高的模具（如兩器端板沖孔切角模），其固定銷孔鉆，擴后應(yīng)采用手工鉸出，以保證精度要求；對于其它模具，可采用機鉸方式鉸出，但應(yīng)選擇合適的加工參數(shù)； b. 對

44、于淬硬件的固定孔，應(yīng)在淬硬前在相應(yīng)的位置上個鉸預(yù)配鑲件（材料45鋼）裝上，然后再在鑲件上制出銷孔（要保證對中）。 8 各零件外形棱邊（工作棱邊除外）及銷孔，螺釘沉孔必須倒角；9沖裁模具，其凸凹模具在裝配前必須先用油石進(jìn)行修磨；10各種附件應(yīng)按圖紙要求裝配齊備； 11模具在壓力機上的安裝尺寸需符合選用設(shè)備的要求，起吊零件安全可靠； 12模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下試模，試模所得制件應(yīng)符合工序圖要求，并能穩(wěn)定地沖出合格的制件。7.3.2裝配程序： 1裝配前必須仔細(xì)分析研究圖紙，根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)要求，確定合理的裝配程序和裝配方法。 2裝配前須認(rèn)真按圖檢查模具零件的加工質(zhì)量，合格的投入裝配，不合格返工

45、或重制。 3裝配過程中，不能用手錘直接敲打模具零件，而用紫銅棒進(jìn)行。 4裝配步驟： 1）模柄裝配：先將模柄按h7/m6配合要求壓裝在上模座上，并用精密直角尺檢查模柄相對上模座上平面的垂直公差小于0.02：100mm；然后鉆定位銷孔并裝配定位銷，車模柄時控制好級位尺寸，保證模柄端面與上模座持平或低0.10.2mm。 2） 壓入式導(dǎo)向件裝配； 螺釘緊固式導(dǎo)柱、導(dǎo)套的裝配：導(dǎo)柱、導(dǎo)套與下模座、上模座均采用基孔制h7/m6過盈配合裝配；裝配時用手錘墊著銅棒分別將導(dǎo)柱、導(dǎo)套打入下、上模座上；裝配也后檢查其垂直度，若不符合要求則應(yīng)重新配制。 3）上模裝配（凸模裝配）：凸模與固定板采用h7/m6配合，若無臺

46、階的凸模，還要求涂上厭氧膠以增強其結(jié)合力；若是直接用螺釘聯(lián)接的，則應(yīng)注意其位置準(zhǔn)確度，并保證聯(lián)接牢固。上模裝配好后，應(yīng)檢查其相互間的垂直度，然后將固定板的上平面與凸模尾部一齊磨平；為了保證凸模刃口鋒利和平齊（指沖裁模）應(yīng)將凸模的工作端面磨平。 4）卸料板裝配：卸料板起壓料和卸料作用。裝配時應(yīng)保證它與凸模之間有適當(dāng)?shù)拈g隙，其裝配方法是：將卸料板套入已裝在固定板上的凸模內(nèi)，在固定板之間墊上平行墊塊，并用平行夾將它夾緊，然后按卸料板上的沉孔在固定板上投窩，拆開后鉆、攻固定板上的螺孔。 5）凹模裝配：將凹模放在下模座上，根據(jù)外形或標(biāo)記線找正凹模在下模座上的位置，將凹模上的螺栓通過孔位置投在下模座上，并

47、標(biāo)出漏料孔位置，鉆孔、攻絲，加工出漏料孔，將凹模用螺釘固定在下模座上，按凹模上的銷孔的位置，鉆鉸下模座上的銷孔，打入定位銷。 6）裝配凸模固定板：將壓在固定板上凸模小心放入凹模型孔內(nèi)（型面上），并在固定板與凹模間墊上適當(dāng)高度的等高鐵。粗調(diào)凸、凹模間的相對位置后，將上模座放在凸模固定板上，并將上模座和固定板夾緊。由導(dǎo)柱上取下后，在上模座上投螺釘孔，拆開后鉆孔。 7）調(diào)整模具間隙：用透光法或墊片法檢查凸、凹模間隙分布是否均勻，如有偏差應(yīng)用于手錘輕敲固定板的側(cè)邊，調(diào)整凸模相對位置，使間隙趨于均勻，然后擰緊螺釘。 8）裝配附件：裝配橡膠或彈簧以及其他附件。 9）對一些加工時難于倒角的異形邊或裝模后方能倒角的拼件，由鉗工裝配后進(jìn)行倒角。7.3.3試模： 1試模前的模具必須進(jìn)行退磁； 2盡可能按工裝總圖所指明的規(guī)格選定試模用沖床，如不滿足，應(yīng)根據(jù)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)檢查裝夾位置是否合適； 3將模具裝上沖床，安裝時應(yīng)保證模具的上模座的上平面和下模座的下底面分別與沖床滑塊及工作臺貼平整，并碼夾牢固； 4調(diào)整試模：將滑塊行程調(diào)到適合程度，放上合符材質(zhì)及尺寸規(guī)格的板料，然后試沖，并根據(jù)試沖出的制件的相關(guān)尺寸情況及毛刺情況精調(diào)模