落料拉深沖側(cè)孔復(fù)合模具設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書

1、1 緒論1.1 本課題的來(lái)源目的和意義 本課題來(lái)源于指導(dǎo)教師的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，目的是在學(xué)生臨近畢業(yè)之際，很好的掌握設(shè)計(jì)的一般流程，設(shè)計(jì)思路，為適應(yīng)近年來(lái)沖壓加工技術(shù)日益廣泛的應(yīng)用形勢(shì)，培養(yǎng)急需的應(yīng)用型人才。還能讓學(xué)生了解沖壓成形的基本原理；熟悉沖壓用材料、模具用材料以及沖壓用設(shè)備等；掌握各種沖壓工藝的成形方法，并具有初步解決生產(chǎn)中常出現(xiàn)的工藝問題的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義顯著，內(nèi)容由淺入深，有利于學(xué)生理解；理論和實(shí)踐相聯(lián)系，有利于應(yīng)用能力的培養(yǎng)；內(nèi)容豐富，難度適中，有利于學(xué)生將來(lái)在企業(yè)當(dāng)中能夠積極應(yīng)對(duì)。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù) 側(cè)壁帶一小孔的落料拉深件的工藝設(shè)計(jì)，材料為08鋼，厚度1.5mm，年產(chǎn)量100萬(wàn)

2、件，設(shè)計(jì)工序及模具結(jié)構(gòu) 成果要求：1， 開題報(bào)告一份 （約3000字）；2， 繪制模具草圖3， 完成模具裝配圖一張和零件圖二張（A0）；4， 本體圖一張5， 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份 ；6， 譯文一份1.3 冷沖壓的概況 沖壓成形是一個(gè)涉及領(lǐng)域及其廣泛的行業(yè)，深入到制造業(yè)的方方面面，在國(guó)外，沖壓被稱為板料成形。沖壓成形加工是通過(guò)沖壓模具來(lái)實(shí)現(xiàn)的。沖壓模具是大批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是沖壓成形的主要工藝裝備。 采用冷沖壓模具生產(chǎn)零件，具有效率高，質(zhì)量好，成本低，節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點(diǎn)，其生產(chǎn)的制件所具備的高精度，高復(fù)雜程度，高一致性，高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的，它已成為當(dāng)代

3、工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。而整個(gè)模具工業(yè)已經(jīng)很大程度上決定著現(xiàn)代工業(yè)品的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，因此模具工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展起著舉足輕重的作用。近年來(lái)模具技術(shù)取得了很多重大成果：沖壓模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、塑料模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、鑄壓模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、鍛造模具的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、模具表面處理技術(shù)、模具材料、模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(CAD/CAM)技術(shù)、模具標(biāo)準(zhǔn)件、模具加工關(guān)鍵設(shè)備、模具壽命研究等方面。冷沖壓技術(shù)隨著新技術(shù)的不斷產(chǎn)生和革新將會(huì)愈來(lái)愈向前發(fā)展，深受用戶的青睞！2 沖壓模具的工藝分析2.1 概況該工件是一個(gè)典型的側(cè)壁帶一小孔無(wú)凸緣一次拉深件，顯然小孔的尺寸是要保證的重點(diǎn)，另外該

4、零件外觀上要求不高，只需平整。2.2 零件及其沖壓工藝性分析圖1所示拉深件材料為08 鋼,厚度為1.5mm,側(cè)壁有一5mm的小孔。通過(guò)對(duì)上述工藝方案的分析和比較,該拉深件可適合采用落料、拉深、側(cè)沖孔先復(fù)合,然后再切邊的方法生產(chǎn)。下面以此零件為例介紹在1個(gè)工位完成落料、拉深、側(cè)沖孔3個(gè)工序的復(fù)合模的設(shè)計(jì)思路和模具結(jié)構(gòu)。2.3 確定工藝方案(1)落料、拉深、沖孔、切邊單工序成形。(2)落料、拉深先復(fù)合,再?zèng)_孔、切邊單工序模成形。方案(1)模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但需要4副模具,效率很低,且不能生產(chǎn)高精度的沖壓件;方案(2)結(jié)構(gòu)稍微復(fù)雜一些,需要3副模具,效率有所提高,精度也有一定程度提高。這2種方案遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能

5、滿足現(xiàn)代生產(chǎn)高精度、低成本、高效益的要求。為了盡量滿足現(xiàn)代生產(chǎn)的要求,對(duì)于側(cè)壁帶小孔無(wú)凸緣一次拉深件成形工藝方案可以考慮采用另外一種新方案,即落料、拉深、側(cè)沖孔先復(fù)合,然后再切邊,這樣只需要2副模具,切邊仍采用現(xiàn)有的方法。3 工藝參數(shù)的計(jì)算3.1 毛坯展開尺寸成形零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構(gòu)成沖裁件的尺寸。該工件為無(wú)凸緣圓筒形件，根據(jù)等面積原則，用解析法求毛坯直徑：計(jì)算毛坯直徑毛坯直徑D=這里d=98.5 h=38.5 r=6所以最后毛坯直徑D=154mm3.2 確定排樣方案和計(jì)算材料利用率(1)排樣方案考慮到排樣的簡(jiǎn)便性，并且該零件采用落料與沖孔復(fù)合沖壓毛坯形狀為圓形，長(zhǎng)度方向尺寸較大

6、，為便于送料，采用單排方案。圖31搭邊值a=2.0mm，b=2.5mm送料進(jìn)距s=D+a=154+2=156mm條料寬度 b=D+2a=154+2.5×2=159mm式中D平行于送料方向的沖壓件寬度板料規(guī)格選用 1.5×1000×2000裁料方式既要考慮所選板料規(guī)格、沖制零件的數(shù)量，又要考慮裁料操作的方便性，該零件以縱裁下料為宜。對(duì)于較為大型的零件，則著重考慮沖制零件的數(shù)量，以降低零件的材料費(fèi)用。（2）材料利用率a 當(dāng)采用橫裁時(shí)每張鋼板的裁板條數(shù)n=2000/159=12條每條裁板的沖壓件數(shù)m=1000/156=6個(gè)每張鋼板的沖壓件總數(shù)是N=12×6=7

7、2個(gè)b 當(dāng)采用豎裁時(shí)每張鋼板的裁板條數(shù)n=1000/159=6條每張裁板的沖壓件數(shù)m=2000/156=12個(gè)每張鋼板的沖壓件總數(shù)是N=12×6=72個(gè)因此無(wú)論是采用橫裁還是豎裁，沖壓件的總數(shù)都相同，先考慮豎裁，如果不合要求再在選擇模架時(shí)更改。板料的利用率=×100%=67% 3.3 計(jì)算材料消耗工藝定額根據(jù)排樣計(jì)算，一張鋼板可沖制的零件數(shù)量為n=12×6=72個(gè)材料消耗工藝定額4 計(jì)算沖壓力和選擇沖壓設(shè)備4.1 沖壓設(shè)備的選擇原則 主要技術(shù)參數(shù)曲柄壓力機(jī)主要技術(shù)參數(shù)反應(yīng)了一臺(tái)壓力機(jī)的工作能力、所能加工零件的尺寸范圍，以及有關(guān)生產(chǎn)率等指標(biāo)。掌握曲柄壓力機(jī)主要參數(shù)的

8、定義及數(shù)值，是我們正確選用壓力機(jī)的基礎(chǔ)。正確選用壓力機(jī)關(guān)系到設(shè)備與模具的安全、產(chǎn)品質(zhì)量、模具壽命、生產(chǎn)效率和成本等。（1） 標(biāo)準(zhǔn)壓力FG（KN）及標(biāo)稱壓力行程SG（mm）曲柄壓力機(jī)標(biāo)稱壓力是指滑塊距下死點(diǎn)某一特定距離時(shí)滑塊上所容許承受的最大作用力。與標(biāo)稱壓力行程對(duì)應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角g定義為標(biāo)稱壓力角。標(biāo)稱壓力值已經(jīng)系列化，主要取自優(yōu)先數(shù)系列，如63KN、100KN、160KN、250KN、315KN、400KN、630KN。（2） 滑塊行程S（mm）它是指滑塊從上死點(diǎn)至下死點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的距離，其值是曲柄半徑的兩倍，它隨設(shè)備的標(biāo)稱壓力值增加而增加。有些壓力機(jī)的滑塊行程是可調(diào)的。（3）滑塊行程次數(shù)N（1/m

9、in）指在連續(xù)工作方式下滑塊每分鐘能往返的次數(shù)，與曲柄轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)。通用曲柄壓力機(jī)設(shè)備越小滑塊行程次數(shù)越大。對(duì)高速?zèng)_床，為實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)和模具調(diào)試，可以實(shí)現(xiàn)在試模及模具初始運(yùn)行階段以低速運(yùn)行，一切正常后切換至高速運(yùn)行。（4）最大裝模高度H(mm)及裝模高度調(diào)節(jié)量H(mm)裝模高度是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí)滑塊下表面到工作臺(tái)板上表面的距離。為了提高設(shè)備的適應(yīng)性，裝模高度應(yīng)是可調(diào)節(jié)的。最大裝模高度是指當(dāng)裝模高度調(diào)節(jié)裝置到滑塊調(diào)節(jié)至最上位置時(shí)的裝模高度值。與裝模高度并行的標(biāo)準(zhǔn)還有封閉高度。是指滑塊處于下死點(diǎn)時(shí)，滑塊下表面與壓力機(jī)工作臺(tái)上表面的距離，它與裝模高度不同的是少一塊工作臺(tái)墊板厚度。 壓力機(jī)的選擇原則 在

10、沖壓工藝設(shè)計(jì)中正確選擇曲柄壓力機(jī)，是本課程學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。壓力機(jī)的承載特性由于采用了曲柄連桿機(jī)構(gòu)變得復(fù)雜，因此在設(shè)備選擇時(shí)不僅需要考慮其力能特性，同時(shí)也要考慮其作功特性。按以下步驟選擇曲柄壓力機(jī)：（1）對(duì)許用負(fù)荷圖的在認(rèn)識(shí)（2）曲柄壓力機(jī)能耗分配（3）沖壓力的計(jì)算（4）壓力機(jī)類型的選擇（5）初選設(shè)備（6）設(shè)備作功校核4.2 計(jì)算工序沖壓力 落料力 =1.3Dt=1.3×3.14×154×320×1.5=301.74kN 式中材料抗剪強(qiáng)度，08鋼 =260320Mpa t板料的厚度，t=0.5mm D毛坯直徑，D=154mm 卸料力=0.04×301

11、.74=12.07kN式中卸料力的系數(shù)，查表為0.04 拉深力 =K=0.45×3.14×98.5×1.5×400=83.5kN式中 k修正系數(shù)，k=0.45 壓邊力=22.58kN式中 沖孔力 推件力式中n沖裁件個(gè)數(shù) 推件力系數(shù)，取為0.05總沖壓力1.8）=1.7×430.18=731.3kN由于該制件不大，且精度要求不高，因此選用開式可傾壓力機(jī)。它具有工作臺(tái)三面敞開，操作方便，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。由于沖裁，拉深復(fù)合模的壓力行程的特點(diǎn)是在開始階段即需要很大的壓力，而在拉深階段所需要的反倒要小得多。因此若按總的壓力來(lái)選取壓力機(jī)，很可能出現(xiàn)雖然總的

12、壓力滿足要求，但是在開始階段沖裁時(shí)已經(jīng)超載。同時(shí)，選用拉深壓力機(jī)還要對(duì)拉深功進(jìn)行核算，否則會(huì)出現(xiàn)壓力機(jī)在力的大小滿足要求，但是功率有可能過(guò)載，飛輪轉(zhuǎn)速降低，從而引起電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低過(guò)大，損壞電動(dòng)機(jī)。因此精確確定壓力機(jī)壓力應(yīng)該根據(jù)壓力機(jī)說(shuō)明書中給出的允許工作負(fù)荷曲線，并校核功率，但是在一般條件下，可以根據(jù)生產(chǎn)條件來(lái)選取。故選壓力機(jī)型號(hào)為J23-80型的開式可傾壓力機(jī)滑塊公稱壓力：800kN滑塊行程：120mm封閉高度：440mm連桿調(diào)節(jié)量：90mm滑塊中心線至機(jī)身距離：350mm工作臺(tái)板厚度：100mm最大傾斜角度:20工作臺(tái)離地高度：850mm外形尺寸 電動(dòng)機(jī)功率:7.5kw機(jī)床質(zhì)量：7285k

13、g5 冷沖模具設(shè)計(jì)5.1 凸模與凹模刃口尺寸計(jì)算 刃口尺寸計(jì)算的基本原則沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度，模具的合理間隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度來(lái)保證。正確確定模具刃口尺寸及其制造公差，是設(shè)計(jì)沖裁模主要任務(wù)之一。從生產(chǎn)實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)：  1由于凸 、凹模之間存在間隙，使落下的料或沖出的孔都帶有錐度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。   2在測(cè)量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準(zhǔn)，沖孔孔徑是以小端尺寸為基準(zhǔn)。  3沖裁時(shí)，凸 、凹模要與沖裁件或廢料發(fā)生摩擦，凸模愈磨愈小，凹模愈磨愈大，結(jié)果使間隙愈用愈大。 &

14、#160;  由此在決定模具刃口尺寸及其制造公差時(shí)需考慮下述原則：  1落料件尺寸由凹模尺寸決定， 沖孔時(shí)孔的尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計(jì)落料模時(shí)，以凹模為基準(zhǔn) ，間隙取在凸模上；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí) ，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。  2考慮到?jīng)_裁中凸 、凹模的磨損，設(shè)計(jì)落料模時(shí) ，凹模基本尺寸應(yīng)取尺寸公差范圍的較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，凸?；境叽鐒t應(yīng)取工件孔尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。這樣，在凸 、凹模磨損到一定程度的情況下，仍能沖出合格制件。凸 、凹模間隙則取最小合理間隙值。 3確定沖模刃口制造公差時(shí)，應(yīng)考慮制件的公差要求。如果對(duì)刃口精度要求過(guò)高( 即制造公差過(guò)小 )，

15、會(huì)使模具制造困難，增加成本，延長(zhǎng)生產(chǎn)周期；如果對(duì)刃口精度要求過(guò)低(即制造公差過(guò)大 )，則生產(chǎn)出來(lái)的制件可能不合格，會(huì)使模具的壽命降低。制件精度與模具制造精度的關(guān)系查表 。若制件沒有標(biāo)注公差， 則對(duì)于非圓形件按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) “非配合尺寸的公差數(shù)值”IT14級(jí)處理，沖模則可按IT11級(jí)制造；對(duì)于圓形件，一般可按IT7 級(jí)制造模具。沖壓件的尺寸公差應(yīng)按“入體”原則標(biāo)注為單向公差，落料件上偏差為零，下偏差為負(fù)；沖孔件上偏差為正，下偏差為零。 4. 凹模結(jié)構(gòu)拉伸凸模與凹模的結(jié)構(gòu)形式取決于工件的形狀、尺寸、以及拉深方法、拉深次數(shù)等工藝要求，不同的結(jié)構(gòu)形式對(duì)拉深的變形情況，變形程度的大小及產(chǎn)品的質(zhì)量均有不同的影

16、響。當(dāng)毛坯的相對(duì)厚度較小，必須采用壓邊圈進(jìn)行拉深時(shí)，凸、凹模必須具有過(guò)渡結(jié)構(gòu)，即當(dāng)拉深直徑d100mm時(shí)，凸凹模具有圓角結(jié)構(gòu)，拉深直徑d100mm時(shí)，凸凹模具有斜角結(jié)構(gòu)采用這種有斜角的凸模和凹模，除具有改善金屬的流動(dòng)，減少變形抗力，材料不易變薄等一般錐形凹模的特點(diǎn)外，還可減輕毛坯反復(fù)彎曲變形的程度，提高零件側(cè)壁的質(zhì)量，使毛坯在下次工序中容易定位。5.凸模結(jié)構(gòu)由于沖件的形狀和尺寸不同，沖模的加工及裝配工藝條件也不同，所以在實(shí)際生產(chǎn)中使用的凸模結(jié)構(gòu)形式很多。其截面形狀有圓形和非圓形，刃口形狀有平刃和斜刃等，結(jié)構(gòu)有整體式，鑲平式，階梯式，直通式和帶護(hù)套式等。凸模的固定方法有臺(tái)肩固定，鉚接，螺釘和銷釘

17、固定，粘結(jié)劑澆注固定等。（1） 圓形凸模臺(tái)階式的凸模強(qiáng)度剛性較好，裝配修模方便，其工作部分的尺寸由計(jì)算而得，與凸模固定板配合部分的按過(guò)渡配合（H7/m6或H7/m6）制造，最大直徑的作用是形成臺(tái)肩，以便固定，保證工作時(shí)凸模不被拉出。（2） 非圓形凸模 凡是截面為非圓形的凸模，如果采用臺(tái)階式的結(jié)構(gòu)，其固定部分應(yīng)盡量簡(jiǎn)化成簡(jiǎn)單形狀的幾何截面。（3） 大，中形凸模 大，中形的沖裁凸模，有整體式和鑲拼式2種。鑲拼式不但節(jié)約貴重的模具鋼，而且減少鍛造，熱處理和機(jī)械加工的困難，因而大型凸模宜采用這種結(jié)構(gòu)。（4） 沖小孔凸模 所謂小孔，一般系指孔徑d小于被沖板材料的厚度或直徑d1mm的的圓孔和面積A1mm的

18、異形孔，它大大超過(guò)了對(duì)一般沖孔零件的結(jié)構(gòu)工藝性要求。沖小孔的凸模強(qiáng)度和剛度差，容易彎曲和折斷，所以必須采取措施提高它的強(qiáng)度和剛度，從而提高其使用壽命。 采用凸模與凹模加工的方法 采用凸模與凹模分開加工的方法是指凸模和凹模分別按圖紙加工至尺寸。要分別標(biāo)注凸模和凹模刃口尺寸與制造公差(凸模p、凹模d)，它適用于圓形或簡(jiǎn)單形狀的制件。必須滿足下列條件： pd(Zmax Zmin) 或取p0.4(Zmax Zmin) d0.6(Zmax Zmin) 該沖孔尺寸為，根據(jù)計(jì)算原則，沖孔時(shí)以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，首先確定凸模的尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等于工件的最大極限尺寸，將凸模尺寸增大最小合理間隙值即得凸模

19、尺寸。該工件沒有表注尺寸公差，按未注公差I(lǐng)T12級(jí)精度來(lái)處理，模具則按IT6-7J級(jí)制造。 式中： dd沖孔凹?；境叽?mm)； dp沖孔凸?；境叽?mm)； dmin 沖孔件孔的最小極限尺寸(mm)； 制件公差 (mm)； p 凸模下偏差； d凹模上偏差； x系數(shù)，是為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸，與工件制造精度有關(guān) .凸模制造公差，可按IT7選用。為了保證間隙不超過(guò)選取必須滿足，相關(guān)說(shuō)明：查沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)工件尺寸沒有標(biāo)注公差，則按未標(biāo)注公差I(lǐng)T14級(jí)來(lái)處理，對(duì)圓形件模具按IT6-7級(jí)制造查表3-7， 磨損系數(shù)x=0.5表3-5， 沖裁模初始間隙值凸模制造精

20、度采用IT6級(jí)，凹模制造精度采用IT7級(jí)；拉深工序中，工件也未標(biāo)注公差，按IT14級(jí)，凸凹模制造精度采用IT9級(jí)5.2落料凹模與落料凸模的尺寸（1）刃口尺寸查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值 零件尺寸，x=0.5由于滿足間隙公差條件落料凹模 圖5-1.1（2）深度尺寸計(jì)算公式H=又因?yàn)闆_裁輪廓線全長(zhǎng)為L(zhǎng)=，超過(guò)了50mm，還要乘以一個(gè)修正系數(shù)，由模具技術(shù)指導(dǎo)表4-21，可得凹模厚度的修正系數(shù)為k=1.5，因?yàn)榘寄？卓谳喞獮閳A形，則凹模壁厚可按下式計(jì)算W=1.2則凹模外形尺寸D為制件最大尺寸與凹模雙邊壁厚之和即 D=154+2W=154+2×56.04=266.08mm根據(jù)冷沖模典型組合尺寸有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)凹模外

21、徑D取280，查模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)表5-5選取典型組合結(jié)構(gòu)315×275320。（JB/T8067.31995）。考慮到本模具采用縱向送料，故擬選用滑動(dòng)導(dǎo)向中間導(dǎo)柱圓形模架，查表5-9，可得模架規(guī)格為315×275320(GB/T2851.61990)由于沖裁件拉深時(shí)，拉深高度為40mm，顯然落料凹模的厚度不能滿足要求，考慮到還要在凹模上安裝壓料板，將凹模的厚度定為100mm基本上滿足要求。凹模的周界尺寸定為315mm。5.3 沖孔凸模與沖孔凹模的尺寸（1）刃口尺寸查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值 零件尺寸， x=0.5由于，滿足間隙公差條件下凸凹模 圖51.2（2）深度尺寸沖孔凸模的凸臺(tái)長(zhǎng)度，沖

22、孔凸模的沖孔部分的自由長(zhǎng)度（3） 凸模強(qiáng)度壓應(yīng)力校核所以凸模強(qiáng)度復(fù)合要求（4） 凸模剛度細(xì)長(zhǎng)桿失穩(wěn)校核 顯然凸模的最大長(zhǎng)度為L(zhǎng)=13+8=21mm，而落料拉深凸凹模的壁厚有（153.82-99.35）/2=27.235mm,這明顯不滿足要求，所以凸模強(qiáng)度滿足了要求，但是它滿足不了沖孔工序要求，因而需要對(duì)凸模重新進(jìn)行考慮。5.4 拉深凸模與拉深凹模的尺寸 查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值 零件尺寸，凸凹模制造公差按IT9級(jí)制造，查表得 落料凸模和拉深凹模組成落料拉深凸凹模，拉深凸模和沖孔凹模組成拉深沖孔凸凹模上凸凹模 圖51.35.5 冷沖模模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模具結(jié)構(gòu)選用此工件為落料拉深沖孔的復(fù)合的沖裁件，采用復(fù)合

23、模，因?yàn)椋? 復(fù)合模工序的先后順序排列有利于成形及模具制造，維修；2對(duì)條料寬度要求不嚴(yán)，可用角邊料；3 工件平整，同軸度，對(duì)稱度幾位置度誤差??；4 壓力機(jī)在一次行程內(nèi)能完成兩個(gè)以上工序。 圖5-2 凹模塊的選擇 根據(jù)復(fù)合模具的機(jī)構(gòu)形式和工件尺寸選者落料凹模的尺寸為： 325×100材料為45號(hào)鋼的圓形凹模板。 定位零件的選擇板料在模具中必須有正確的位置，才能保證沖栽出外形完整的合格零件，正確的位置是依靠定位零件來(lái)保證的。此道工序不采用側(cè)壓裝置，用四個(gè)導(dǎo)正銷保證條料的正確送進(jìn)。前端用固定擋料銷保證條料的步距限位銷 圖53.1圓柱銷 圖53.2 卸料裝置的設(shè)計(jì) 此到工序?yàn)闆_孔落料復(fù)合一起

24、的，廢料和工件都不能從模具上直接的排出。所以要設(shè)計(jì)把廢料從凹模孔中排出的機(jī)構(gòu)。實(shí)際上，沖孔凸模就能將廢料從拉深沖孔凸凹模中沖出來(lái)，然后廢料按照預(yù)先在拉深沖孔凸凹模中設(shè)定好的排料孔中落下來(lái)。 模架的設(shè)計(jì)選擇模架結(jié)構(gòu)時(shí)要根據(jù)工件的受力變形特點(diǎn)，坯件定位，出件方式，材料送進(jìn)方向，導(dǎo)拄受力狀態(tài)，操作是否方便等方面進(jìn)行綜合考慮。 選擇模架尺寸時(shí)要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮，一般在長(zhǎng)度上及寬度上都應(yīng)比凹模大3043mm。模板厚度一般等于凹模厚度的11.5倍。選擇模架時(shí)還要注意到模架與壓力機(jī)的安裝關(guān)系，架的寬度應(yīng)比壓力機(jī)的工作臺(tái)孔徑每邊約大4050mm，沖壓模具的閉合高度應(yīng)大于壓力機(jī)的最小裝模高度，小于壓力機(jī)的

25、最大裝模高度。沖模模架技術(shù)條件（摘自GB/T 285490） 裝入模架的每對(duì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套（包括可卸導(dǎo)柱和導(dǎo)套）的配合間隙（或過(guò)盈量）應(yīng)符合規(guī)定，其中：級(jí)精度的模架必須符合導(dǎo)套、導(dǎo)柱配合精度為H6/h5時(shí)，按下表給定的配合間隙值：級(jí)精度的模架必須符合導(dǎo)套、導(dǎo)拄配合精度為H7/h6時(shí)，按下表給定的配合間隙值檢 查 項(xiàng) 目被測(cè)尺寸/mm模架精度等級(jí)0，級(jí)0，級(jí)公差等級(jí)A上模座上平面對(duì)下模座下平面的平行度400>4005667B導(dǎo)柱軸心線對(duì)下模座平面的垂直度160>16045 56 表 1 裝模后的模架，其上模座沿導(dǎo)拄上、下移動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)和無(wú)滯住現(xiàn)象。 裝配后的導(dǎo)拄，其固定端面與下模座下平面應(yīng)保

26、留12mm距離，選用B型導(dǎo)套時(shí)，裝配后其固定端面應(yīng)底于上模座上平面12mm。 模架的各零件工作表面不允許有裂紋和影響使用的沙眼、縮孔、機(jī)械損傷等缺陷。 在保證本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定質(zhì)量的情況下，允許其他工藝方法（如環(huán)氧樹脂，壓氧膠，底熔點(diǎn)合金澆注等）固定導(dǎo)拄、導(dǎo)套，其零件結(jié)構(gòu)尺寸允許作相應(yīng)改動(dòng)。 上下模座的選擇工件為100×40，所以可以選用滑動(dòng)導(dǎo)向中間導(dǎo)柱圓形模架上下模座。下模座 圖54.1 上模座 圖54.2材料為HT200，GB/T94361988標(biāo)記示例：凹模周界D=315mm，厚度H=50mm的中間導(dǎo)柱圓形上模座：上模座 315×50 GB/T2855.111990 模柄的選

27、用采用凸緣模柄，如圖標(biāo)記示例：直徑d=60mm，D=115mm，材料為Q235的A型凸緣模柄：模柄 A60×115 JB/T7646.31994。Q235 圖556 拉深模具設(shè)計(jì)6.1 拉深件的工藝性（1） 拉深件的形狀盡量簡(jiǎn)單，對(duì)稱。軸對(duì)稱拉深件在圓周方向上的變形是均勻的模具加工與比較的方便，其工藝性能最好。其他形狀的拉深件盡量避免急劇的輪廓變化。對(duì)于半敞及非對(duì)稱的拉深件，工藝上還可以采用雙拉深，然后剖切成兩件的方法，以改善拉深時(shí)的受力狀況。（2） 拉深個(gè)部分尺寸比例要適當(dāng)，應(yīng)盡量避免設(shè)計(jì)寬凸緣和寬度大的餓拉深件，因?yàn)檫@類工件需要較多的拉深次數(shù)。要使它符合工藝要求，可將它分為兩部分

28、分別制造，然后在連接起來(lái)。如果工件空腔不深，但凸緣直徑很大，制造也麻煩。（3） 拉深件的圓角半徑要適合。拉深件的圓角半徑應(yīng)盡量大些，有利于成型和減少拉深次數(shù)拉深件底與壁，矩形件的四壁間圓角半徑應(yīng)滿足 （t為板料厚度），否則應(yīng)增加整形工序。如增加一次整形的工序，其圓角半徑可取。（4） 拉深件厚度的不均勻現(xiàn)象要考慮。多次拉深的工件內(nèi)外壁上或帶凸模拉深件的凸緣表面，應(yīng)允許有拉深過(guò)程中所產(chǎn)生的印痕。（5） 拉深件厚度的不均勻現(xiàn)象要考慮。多次拉深的工件內(nèi)外壁上或帶凸緣拉深件的凸緣表面，應(yīng)允許有拉深過(guò)程中所產(chǎn)生的印痕，除非工件有特殊要求時(shí)才采用整形或趕形的方法來(lái)消除這些印痕。（6） 拉深件上的孔位置要布置

29、合理。拉深件上的孔位應(yīng)設(shè)置在與主要結(jié)構(gòu)面（凸緣面）同一水平面上，或使孔壁垂直于該平面，以便沖孔和修邊同時(shí)在一道工序中完成，（7） 拉深件的尺寸精度不宜要求過(guò)高。6.2 圓筒形件的拉深 修邊余量的確定在拉深過(guò)程中，常因材料力學(xué)性能的方向性，模具間隙不均，板厚變化，摩擦阻力不等及定位不準(zhǔn)確等影響，而使拉深件口部凸緣周邊不齊，必須進(jìn)行修邊，故計(jì)算毛坯尺寸時(shí)按加上修邊余量。修邊余量可查下表：工件尺寸工件的相對(duì)高度h/d附表0.50.80.81.61.62.52.54101.81.61.41.225502.52.01.81.6501003.53.02.52.21001504.33.63.02.51502

30、005.04.23.52.72002505.54.63.82.8>2506543表2a 確定是否加修邊余量根據(jù)沖壓件相對(duì)高度 h/d=38.5/98.5=0.390.5可不考慮加修邊余量 確定是否加壓邊圈根據(jù)坯料相對(duì)厚度 t/d×100=1.5÷154×100=0.971.5需要壓邊圈 確定拉深次數(shù)查沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)，圓筒形件（帶壓邊圈）拉深系數(shù)=0.50.53，而工件的拉深系數(shù)為d/D=98.5/154=0.63,則可一次拉深成型。6.3 拉深模設(shè)計(jì) 凸 凹模間隙的確定 拉深模的雙邊間隙Z=。(2) 間隙值應(yīng)合理選取，Z過(guò)小會(huì)增加摸擦力，使拉深件容易破

31、裂，且易擦傷表面和降低模具壽命；Z過(guò)大，有易使拉深件起鄒，影響工件精度。（3） 在確定間隙時(shí)，由于在拉深過(guò)程中毛坯外緣有變厚現(xiàn)象，故應(yīng)考慮材料厚度偏差及拉深件的精度要求。（4） 拉深時(shí)不用壓邊圈，取Z=（2-2.2），末次拉深用小值，中間拉深用大值。拉深時(shí)使用壓邊圈，Z=2（。式中為板料厚度的最大極限尺寸，mm；t為板料厚度的基本尺寸，mm；k為間隙系數(shù)。見下表；拉深次數(shù)板料厚度/mm0.5224461第一次0.20.10.12第一次0.30.250.2第二次0.10.10.13第一次0.50.40.35第二次0.30.250.2第三次0.10.10.14第一次0.60.40.35第二次0.3

32、0.250.2第三次0.10.10.15第一次0.50.40.35第二次0.30.250.2第三次0.10.10.1表3 拉深凸凹模的刃口尺寸 查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值 零件尺寸，凸凹模制造公差按IT9級(jí)制造，查表得 落料凸模和拉深凹模組成落料拉深凸凹模，拉深凸模和沖孔凹模組成拉深沖孔凸凹模6.4 卸料，壓邊彈性元件的確定沖壓工藝中常用的彈性元件有彈簧和橡膠等，但是由于這副模具所需的卸料力較大，如果選用彈簧，即使使用8個(gè)彈簧，每個(gè)彈簧所承擔(dān)的負(fù)荷也將達(dá)到 橡膠的尺寸（1）確定橡膠的高度選用橡膠卸料或頂件時(shí)，與彈簧選用方法相似，也應(yīng)根據(jù)卸料力和要求的壓縮量校核橡膠的工作壓力和許可的壓縮量，看能否滿足沖裁工

33、藝的需要。由于橡膠的壓縮特性為非線性，故壓縮量不能過(guò)大。為使橡膠耐久的工作，最大壓縮時(shí)不能超過(guò)其厚度的35%,預(yù)壓縮時(shí)約為其厚度的10%15%. 圖61 確定壓邊彈性元件在拉深中可以采用的彈性元件有橡膠，彈簧，氣墊，氮?dú)鈴椈傻?。但是該工件是一件拉深件，拉深件壓邊時(shí)，要求壓邊力基本恒定，若采用橡膠，彈簧等作為彈性元件，隨著壓力機(jī)行程的增大，壓力也將急劇增加。此時(shí)壓邊力很難控制適當(dāng)，不是過(guò)大，使工件拉裂，就是壓邊力過(guò)小，使工件邊壁或凸緣起皺。氣墊基本能夠保持穩(wěn)定的壓力，并且大型壓力機(jī)上有，正好適合這里的要求。氣墊充的是低壓空氣，有單獨(dú)的壓縮空氣源供應(yīng)系統(tǒng)。 壓料板 圖62 確定導(dǎo)向元件導(dǎo)向零件是用

34、來(lái)保證上，下模正確的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，模具中應(yīng)用最廣泛的是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。（1） 導(dǎo)柱 導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)有四類：即普通導(dǎo)柱，小導(dǎo)柱，可卸導(dǎo)柱和壓圈固定導(dǎo)柱。普通導(dǎo)柱的特點(diǎn)是在長(zhǎng)度方向上，用以固定和導(dǎo)向部分直徑的基本尺寸相同，只是極限偏差不同，這樣，即便于裝配又便于加工。 導(dǎo)柱 圖6-3（2） 導(dǎo)套 導(dǎo)套標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)形式有三類：即普通導(dǎo)套，小導(dǎo)套和壓圈固定導(dǎo)套。 導(dǎo)柱和導(dǎo)套配套用于滑動(dòng)或滾動(dòng)導(dǎo)向，導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間采用H7/h6或H7/h5的間隙配合，但必須小于沖裁間隙。導(dǎo)柱和導(dǎo)套一般采用過(guò)盈配合H7/r6分別壓入下模座和上模座的安裝孔中，導(dǎo)柱導(dǎo)套一般選用20鋼制造，為了增加表面硬度和耐磨性，應(yīng)進(jìn)行表面滲碳處理，滲碳后的淬火硬度為58-62HRC。 導(dǎo)套 圖647 總 結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)應(yīng)用和總結(jié)，也是為將來(lái)走向畢業(yè)崗位所作的基本準(zhǔn)備工作。經(jīng)過(guò)十二周的設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)，我們從開始分析工藝