圓筒沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)【無(wú)凸緣筒形件】【落料拉深復(fù)合?！?/h1>

圓筒沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)【無(wú)凸緣筒形件】【落料拉深復(fù)合?！?無(wú)凸緣筒形件,落料拉深復(fù)合模,圓筒沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)【無(wú)凸緣筒形件】【落料拉深復(fù)合模】,圓筒,沖壓,工藝,模具設(shè)計(jì),凸緣,筒形件,落料拉深,復(fù)合 中期檢查表 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 選題情況 課題名稱 圓筒沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 難易程度 偏難 適中 偏易 工作量 較大 合理 較小 符合規(guī)范化的要求 任務(wù)書 有 無(wú) 開(kāi)題報(bào)告 有 無(wú) 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差 工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢 中期工作匯報(bào)及解答問(wèn)題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績(jī)?cè)u(píng)定： 所在專業(yè)意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人： 2014 年 3 月 22 日 設(shè)計(jì)任務(wù)書 系 部： 專 業(yè)： 學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào): 設(shè)計(jì)題目 ： 圓筒沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 起 迄 日 期: 指 導(dǎo) 教 師: 2013年 11 月 2 日  畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書 1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來(lái)源及應(yīng)達(dá)到的目的： 本課題來(lái)源生產(chǎn)實(shí)際，應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)出生產(chǎn)這個(gè)零件的所有模具。 完成該課題后，應(yīng)對(duì)沖壓工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練掌握相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)的使用，能獨(dú)立完成一套模具的設(shè)計(jì)及模具的工作零件的加工工藝的編制。 2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： （1）了解國(guó)內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀； （2）沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝分析； （3）圓筒件的模具設(shè)計(jì)，并寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份； （4）繪制模具總裝圖，并繪制零件圖； （5）編制主要零件的加工工藝過(guò)程卡； 原始資料：沖壓件零件 材料：鋁A1100 產(chǎn)量：大批量 所在專業(yè)審查意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 系部意見(jiàn)： 系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡 模具號(hào) 零件號(hào) 零 件 名 稱 00-15 拉深凸模 XYZ-003 牌 號(hào) 硬 度 T10A 58---62HRC 工序號(hào) 工 序 名 稱 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時(shí) 名 稱 型 號(hào) 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 下料 02 鍛造達(dá)尺寸75 mm×50 mm×50mm 蒸汽錘 直尺 03 粗銑六面達(dá)尺寸70mm×46mm×46mm 立式銑床 虎鉗 30面銑刀, 10立銑刀 游標(biāo)卡尺 04 磨上下表面及一直角面 平面磨床 磁力夾具、精密平口鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺，刀口尺 05 熱處理（淬火、回火）保證硬度 58---62HRC 熱處理爐 硬度儀，游標(biāo)卡尺 06 磨削上下面及一直角面 平面磨床 磁力夾具、精密平口鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺，刀口尺 08 車外形 車床 車刀 游標(biāo)卡尺 09 檢驗(yàn) 游標(biāo)卡尺 編制 校對(duì) 審核 批準(zhǔn) 機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡 模具號(hào) 零件號(hào) 零 件 名 稱 00-03 落料凹模 XYZ-003 牌 號(hào) 硬 度 T10A 58---62HRC 工序號(hào) 工 序 名 稱 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時(shí) 名 稱 型 號(hào) 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 下料 02 鍛造達(dá)尺寸170 mm×170 mm×40mm 蒸汽錘 直尺 03 粗銑六面達(dá)尺寸163mm×163 mm×35mm 立式銑床 虎鉗 30面銑刀, 10立銑刀 游標(biāo)卡尺 04 磨上下表面及一直角面 平面磨床 磁力夾具、精密平口鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺，刀口尺 05 鉗工劃線去毛刺做螺紋孔 立式鉆床 虎鉗 鉆頭、鉸刀、絲錐 高度尺、游標(biāo)卡尺 06 熱處理（淬火、回火）保證硬度 58---62HRC 熱處理爐 硬度儀，游標(biāo)卡尺 07 磨削上下面及一直角面 平面磨床 磁力夾具、精密平口鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺，刀口尺 08 線切割各個(gè)型孔留余量0.02mm 線切割慢走絲機(jī)床 復(fù)式支撐 0.2mm黃銅絲 千分表，游標(biāo)卡尺 09 鉗工研磨各型孔達(dá)尺寸要求 游標(biāo)卡尺 10 檢驗(yàn) 游標(biāo)卡尺 編制 校對(duì) 審核 批準(zhǔn) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：圓筒沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 系 部 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 2014年 4 月 20 日 圓筒沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 摘要： 本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的是筒形件的落料拉深復(fù)合模，首先根據(jù)計(jì)算來(lái)確定拉深次數(shù)，通過(guò)查資料計(jì)算修邊余量、拉深毛坯直徑等。通過(guò)對(duì)沖壓力計(jì)算來(lái)初選壓力機(jī)，對(duì)工件的零件、模具工作部分（如凸凹模、拉深凸模、落料凹模等）和模具的整體設(shè)計(jì)來(lái)確定模架，最后選擇中間導(dǎo)柱模架。對(duì)壓力機(jī)和模具校核后來(lái)確定壓力機(jī)。 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為：工件的工藝性分析、沖壓工藝方案的確定、模具的技術(shù)要求和材料選用。主要尺寸計(jì)算、工作部分尺寸計(jì)算、模具整體設(shè)計(jì)和主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具裝配和模具總裝圖。 關(guān)鍵詞：模具，復(fù)合模，壓力機(jī)，拉深 Cylindrical stamping process and die design Abstract: this design is design of cylindrical parts blanking deep drawing composite modulus, first of all, according to the calculation to determine the number of deep drawing, trimming allowance by check information calculation and drawing blank diameter, etc. Primary press through hedge pressure calculation, parts, mould work part of the workpiece (such as intensive, drawing punch, blanking die, etc.) and the integral design of the mould to determine the die set, finally choose the middle column formwork. The press and die check later determined press. The main content of this design is: the artifact's manufacturability analysis, the scheme determination of stamping process and die technical requirements and material selection. Main size calculation, working part size calculation, die major parts of the overall design and structure design, mold assembly and mold assembly drawing. Keywords: die，drawing，compound，die，press I 目錄 1 緒論 1 1.1.國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 1 1.2.國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 1 2 零件的工藝性分析 3 2.1.材料分析 3 2.2.結(jié)構(gòu)分析 4 3 工藝方案的確定 5 3.1.確定拉深次數(shù) 5 3.1.1.確定修邊余量 5 3.1.2.計(jì)算毛坯直徑 5 3.1.3.確定是否采用壓邊圈 5 3.1.4.確定拉深次數(shù) 5 3.2.工藝方案的確定 6 3.3.畫出工序件草圖 6 4 主要工藝計(jì)算 8 4.1.排樣設(shè)計(jì) 8 4.2.落料、拉深復(fù)合模工藝計(jì)算 9 4.2.1.落料凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 9 4.2.2.首次拉深凸、凹模尺寸計(jì)算 10 4.2.3.二次拉深凸、凹模尺寸計(jì)算 11 4.3.落料力計(jì)算 12 4.4.卸料力和頂件力計(jì)算 13 4.5.壓邊力計(jì)算 14 4.6.拉深力計(jì)算 15 4.7.壓力中心計(jì)算 16 4.8.壓力機(jī)的選擇 16 5 落料、拉深復(fù)合模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 5.1.模具工作零件設(shè)計(jì) 18 5.1.1.落料凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 5.1.2.凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 5.1.3.拉深凸模設(shè)計(jì) 19 5.1.4.凸凹模間隙 20 5.2.定位元件設(shè)計(jì) 20 5.3.彈性元件設(shè)計(jì) 21 5.4.模架選用 22 5.5.壓力機(jī)高度校核 22 6 模具整體設(shè)計(jì) 24 6.1.卸料方式 24 6.2.送料方式 24 6.3.導(dǎo)向裝置 24 7 模具裝配圖 25 結(jié)論 26 致謝 27 參考文獻(xiàn) 28 I 圓筒沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 1 緒論 隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓零件日益復(fù)雜化，沖沖壓模具正向高效、精密、長(zhǎng)壽命、大型化發(fā)展，沖壓模具制造日益復(fù)雜。模具制造正由過(guò)去的勞動(dòng)密集、依靠人工的手工技巧及采用傳統(tǒng)機(jī)械加工設(shè)備的行業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)密集型行業(yè)，更多的依靠各種高效、高精密機(jī)床，從過(guò)去單一的機(jī)械加工轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械加工、電加工以及其他特種加工相組合的時(shí)代。 1.1.國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 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)落后，主要原因是我國(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)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)周期等方面與發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命的模具依賴進(jìn)口。 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，沖壓加工作為現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)重要的生產(chǎn)手段之一，更加體現(xiàn)出其特有的優(yōu)越性。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，產(chǎn)品性能和質(zhì)量要求越來(lái)越高，更新?lián)Q代的速度越來(lái)越快，沖壓產(chǎn)品正朝著復(fù)雜化，多樣化高、性能、高質(zhì)量方向發(fā)展，模具也正朝著復(fù)雜化，高效率、高精度、長(zhǎng)壽命方向發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正由手工設(shè)計(jì)，依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD），數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變。 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。 科學(xué)技術(shù)不段在飛速發(fā)展著，我國(guó)的模具工業(yè)根據(jù)技術(shù)的不段更新也朝著新的 起點(diǎn)邁進(jìn)。雖然我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展比較的晚，但經(jīng)過(guò)廣大模具工作者的辛勤奮斗， 模具已在向精密復(fù)雜的領(lǐng)域進(jìn)攻，而且在政府的幫助下，我相信我們會(huì)逐漸的縮 短與發(fā)達(dá)國(guó)家模具工業(yè)的發(fā)展距離。向更高的方向前行。 27 2 零件的工藝性分析 工件名稱：圓筒 生產(chǎn)批量：大批量 材料：鋁A1100 厚度：1.0mm 工件簡(jiǎn)圖：如圖所示 工藝性分析 2.1.材料分析 鋁有較好的延展性，屬于深拉深級(jí)別材料，具有良好的拉深成型性能。 2.2.結(jié)構(gòu)分析 零件為無(wú)凸緣筒形件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，底部圓角半徑為R4，滿足筒形拉深件底部圓角半徑大于一倍料厚的要求，因此，零件具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。 3 工藝方案的確定 3.1.確定拉深次數(shù) 有圖可知：h=40mm,d=29mm,R=4mm。 3.1.1.確定修邊余量 由h=40mm,h/d=40mm/29mm=1.379,查表4.1[1]得Δh=2.5mm，則拉深件總的高度H為 H=40+2.5=42.5mm 3.1.2.計(jì)算毛坯直徑 先判斷能否一次拉出，將H=42.5mm,d=29mm,R=4mm 代入公式得 D= = ≈75mm 3.1.3.確定是否采用壓邊圈 零件的相對(duì)高度t/D×%100=1/75×%100=1.33，查表4.7【1】得1.33<1.5在采用壓邊圈的范圍內(nèi)，則需要壓邊圈。 3.1.4.確定拉深次數(shù) 毛坯的相對(duì)厚度為:×100=×100=1.33 查表4.3[1]得各次的極限拉深系數(shù)為: m1=0.50 m2=0.75 m3=0.78 m4=0.80 零件的總拉深系數(shù)為： m===0.39 m=0.39<=0.50 故該零件需經(jīng)多次拉深才能達(dá)到所需尺寸。 d=D=0.50×75=37.5mm d=d=0.75×37.5=28.125mm 因?yàn)?d<30mm,故拉深次數(shù)為兩次。 并且需要一次切邊工序。 3.2.工藝方案的確定 該零件的工序有落料和拉深，其有以下幾種工藝方案: 方案一：落料、首次拉深、再次拉深單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料-首次拉深復(fù)合，二次拉深復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：落料，拉深，再拉深采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但須多套模具，其生產(chǎn)效率低，難于滿足大批量生產(chǎn)。方案二采用復(fù)合模生產(chǎn)，大大減少了模具套數(shù)，降低了模具成本，其模具制造簡(jiǎn)單，安裝方便，能夠滿足大批量生產(chǎn)，方案三生產(chǎn)效率高，但模具制造維修非常麻煩，其要求較高。 綜合考慮，應(yīng)選方案二采用復(fù)合模生產(chǎn)。 3.3.畫出工序件草圖 4 主要工藝計(jì)算 4.1.排樣設(shè)計(jì) 制件為簡(jiǎn)單的圓形件，可以采用直排的方式，來(lái)提高材料利用率，減少?gòu)U料。 查文獻(xiàn)表2.9[1]得搭邊值為0.8mm和1.0mm。 計(jì)算條料寬度： B=D+2a =75+2×1=77mm 步距: S=D+a =75+0.8=75.8mm 式中， S---步距 B---條料寬度 a---側(cè)邊值 a---沖裁件之間的搭邊值 材料利用率的計(jì)算： 計(jì)算沖壓件毛坯的面積： A=πD2/4=4415.625mm2 一個(gè)步距的材料利用率為： η=×100 =×100% =75.65% 4.2.落料、拉深復(fù)合模工藝計(jì)算 4.2.1.落料凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 根據(jù)零件形狀特點(diǎn)，刃口尺寸計(jì)算采用分開(kāi)制造法，落料尺寸為Φ75mm，落料凹模刃口尺寸計(jì)算為： 查表2.3【1】得該零件的沖裁凸，凹模最小間隙為=0.040mm，最大間隙為=0.060mm。 （0.060-0.040）mm=0.020mm 查表2.5【1】得凸模制造公差=-0.020mm，凹模制造公=+0.030mm。 ∣δ凸∣+∣δ凹∣=0.05mm>0.020mm 故采用凸模刃口尺寸和凹模刃口尺寸配作法制造。 落料凹模的刃口尺寸計(jì)算公式為： 查表2.6【1】得x=0.5 =(75-0.5×0.45) =74.775mm 式中， x---為磨損系數(shù) Δ---沖裁件的公差 δ---凹模的制造公差 凸模刃口尺寸按凹模刃口尺寸配作，保證雙面間隙在0.040--0.060mm之間。 4.2.2.首次拉深凸、凹模尺寸計(jì)算 （1）凸、凹模尺寸計(jì)算 凸、凹模工作部分尺寸及公差，由于多次拉深，工序件尺寸無(wú)需嚴(yán)格要求，首次拉深以凹模為基準(zhǔn)，模具的制造公差按IT10級(jí)選取。 查表4.13【1】得：第一次拉深單邊間隙=1.1t=1.1,則z=2.2。 第一次拉深凸、凹模尺寸計(jì)算： 凹模尺寸計(jì)算公式為：D=d =37.5 凸模尺寸計(jì)算公式D=(d-2z) =（37.5-4.4） =33.1 式中， 、---制造公差 Z---為拉深模具雙面間隙。 （2） 選取首次拉深凸、凹模圓角半徑 考慮到實(shí)際采用的拉深系數(shù)均接近其極限值，故首次拉深凹模圓角半徑rA1可應(yīng)取大些。 由凹模圓角半徑公式 得 首次拉深的凹模圓角半徑為： = 5 因?yàn)槔畎寄A角半徑與拉深凸模圓角半徑相對(duì)應(yīng)，所以 （3）首次拉深工序件高度的確定 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 可以求得，首次拉深工序件圓底處的圓角半徑（對(duì)應(yīng)各工序中的凸模圓角半徑）：r1=5. 根據(jù)式4.14【1】求得首次拉深后獲得的工序件的高度為： h=0.25(D2 = 30.5mm 4.2.3.二次拉深凸、凹模尺寸計(jì)算 （1）二次拉深凸、凹模尺寸計(jì)算 二次拉深是最后的一次拉深，由于要求零件尺寸標(biāo)注在外形，因此，以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，模具按IT10級(jí)選取公差。 查表4.13【1】得：第二次拉深單邊間隙=（1--1.05）t,則z=2。 計(jì)算出模具的尺寸為 D=（d-0.75Δ) =( 30-0.75×0.45) =29.6625 D=(d-0.75Δ-z) =(30-0.75×0.45-2) =27.6625 式中， ---凸凹模的制造公差 Z---為拉深模具雙面間隙。 （2）選取二次拉深凸、凹模圓角半徑 最后一次拉深的模具的圓角半徑應(yīng)取工件的圓角半徑為： r=r=4mm （3）二次拉深工序件高度的確定 根據(jù)式4.14【1】求得二次拉深后的工序件高度為： 2 = 44.7mm 4.3.落料力計(jì)算 F=KLt 式中 F---落料力 K---系數(shù) L---沖裁周邊長(zhǎng)度 t---材料厚度 ---材料抗剪強(qiáng)度 系數(shù)K是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動(dòng)和不均勻、刃口的磨損、版板料力學(xué)性能和厚度波動(dòng)等因素的影響而給出的修正系數(shù)，一般取K=1.3。 查表1.3【1】得=80MP 所以， F=1.3×75π×1×80 =24492N≈25.5KN 4.4.卸料力和頂件力計(jì)算 推件力： F=KF 查表2.7【1】得K=0.03--0.08，取K=0.06 所以： F=0.06×25.5 =1.53KN 頂件力： F=KF 查表2.7【1】得K=0.03--0.07，取K=0.05 所以， F=0.05×25.5 =1.275KN 式中 K、K---卸料力、頂件力系數(shù) F---落料力 4.5.壓邊力計(jì)算 采用壓邊的目進(jìn)行而施加的力。拉深時(shí)壓邊力必須適當(dāng)，壓邊力過(guò)大會(huì)引起拉深力的增加，甚至造成制件拉裂或嚴(yán)重變??；壓邊力過(guò)小則會(huì)造成制件直壁或凸緣部分起皺。的是為了防止變形區(qū)板料在拉深過(guò)程中的起皺，保證拉深過(guò)程順利 查表4.8[1]得單位壓邊力為0.8--1.2MP，取1.0MP 第一次拉深時(shí)： F=2-（d+2r)2]p =[752-(37.5+2×5）2]×1.0 ≈2644.5N=2.6445KN 第二次拉深時(shí)： F=(d2-d2)p =(37.52-302)×1.0 ≈397.4N=0.3974KN 故總壓邊力： F壓=F壓1+F壓2 =2.6445KN+0.3974KN = 3.0419KN 式中， D---毛坯直徑 d---第一次拉深后工件直徑 d---拉深完成后工件直徑 p---單位壓邊力 r---第一次拉深圓角半徑 4.6.拉深力計(jì)算 由于采用壓邊圈，查表1.3【1】得=70--100MP，取 =100 MP。 查表4.6【1】得修正系數(shù)K1=1; K2=0.90 則第一次拉深時(shí)拉深力： F=πdtk =3.14×37.5×1×100×1 =11775N=11.775KN 第二次拉深時(shí)拉深力： F=πdtk = 3.14×30×1×100×0.90 =8478N=8.478KN 式中， F、F ---第一次拉深力、第二次拉深力 d---第一次拉深后工件直徑 d---拉深完成后工件直徑 t---料厚 k、k---修正系數(shù) 故總拉深力： F拉深=F拉1+F拉2 =11.775KN+8.478KN =19.235KN 4.7.壓力中心計(jì)算 由于是圓形工件，如圖所示，所以工件的壓力中心應(yīng)為圓心即0。 4.8.壓力機(jī)的選擇 總壓力為： F=F+F+F+F+F =25.5+1.53+1.275+3.0419+19.235 = 50.5819KN 為了保證壓力機(jī)安全工作，一般所選壓力機(jī)的噸位應(yīng)比計(jì)算的壓力大30%，即 F'=1.3F =1.3×50.5819=65.75647KN 由于該制件屬于小型制件，且精度要求適中，則所選壓力機(jī)為J23-16的開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)。 其主要技術(shù)參數(shù)為： 公稱壓力：160KN 滑塊行程：55mm 最大封閉高度：220mm 封閉高度調(diào)節(jié)量：45mm 立柱間隙：220mm 工作臺(tái)尺寸(前后×左右）：300mm×450mm 墊板尺寸：40mm×210mm 模柄孔尺寸：Φ40mm×60mm 最大傾斜角：35° 5 落料、拉深復(fù)合模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.1.模具工作零件設(shè)計(jì) 5.1.1.落料凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模刃口采用直筒形刃口，查表2.21【1】取得刃口高度h=6mm。凹模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，則采用整體式。 落料凸模 落料凹模 查表2.22【1】得凹模厚度系數(shù)k=0.20。 即，凹模高度H=kb=0.20×75=15mm 凹模壁厚C=1.5H=1.5×15=22.5mm 凹模外形尺寸的確定：凹模外形長(zhǎng)度L=75+2×22.5=120mm 凹模外形寬度B=75+2×22.5=120mm 凹模整體尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，取為160mm×160mm×32mm。 5.1.2.凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸凹模結(jié)構(gòu)即為落料凸模拉深凹模，其主要以落料凸模的長(zhǎng)度為基準(zhǔn)，即計(jì)算公式為： L=h+h+Y 式中 L---凸模長(zhǎng)度（mm）； h---凸模固定板厚度（mm），取h=20mm h---卸料板厚度（mm），取 h=9mm Y---附加長(zhǎng)度，一般為（15mm--20mm),取Y=18mm. 所以 L=20+9+18 =47mm 5.1.3.拉深凸模設(shè)計(jì) 拉深凸模 L=H+H+Y 式中 H---拉深凸模固定板厚度（mm），取H=16mm。 H---凹模固定板厚度（mm）； Y---附加長(zhǎng)度，取Y=18mm. 所以 L=16+32+18 =66mm 拉深凸模采用臺(tái)階式，采用車床加工，與凸模固定板按H7/m6配作。 5.1.4.凸、凹模間隙 沖裁間隙是指沖裁凹模刃口橫向尺寸與凸模刃口橫向尺寸之間的差值。沖裁間隙較大時(shí)，卸料及推件時(shí)需要克制的摩擦阻力小;間隙較小時(shí)，模具作用的壓應(yīng)力越大，磨損也越嚴(yán)重。沖裁件精度要求不高時(shí)，一般采用較大的間隙值以提高模具是壽命。 該模具由于是多工序模，落料精度不高。由上可知，凸模刃口尺寸按凹模刃口尺寸配作，保證雙面間隙在0.040--0.060mm之間。 拉深模的單邊間隙為拉深凹模和凸模尺寸差值的一半：Z=1/2（Dd-Dp）。間隙不合適，會(huì)降低制件質(zhì)量。間隙過(guò)大，制件容易起皺，且對(duì)拉深件直壁的校直作用減小，制件易出現(xiàn)口大底小的錐形；間隙過(guò)小，會(huì)使制件拉斷或變薄特別嚴(yán)重，同時(shí)間隙越小，拉深力越大，模具也易磨損。 模具間隙查表4.13【1】得單邊間隙為1.1。 5.2.定位元件設(shè)計(jì) 為了防止拉深過(guò)程中的起皺，生產(chǎn)中主要采用壓邊圈。壓邊圈在模具中起到壓料和頂出件的作用。模具上定位零件的作用是使毛坯或半成品在模具上能夠正確定位，根據(jù)毛坯形狀，尺寸及模具的結(jié)構(gòu)形式，可以選用不同的定位方式。 擋料銷主要用于定位，保證條料有準(zhǔn)確的送進(jìn)距，擋料銷采用45鋼，熱處理硬度為44--48HRC。 導(dǎo)料銷來(lái)導(dǎo)正材料的送進(jìn)。 為了防止拉深過(guò)程中起皺，生產(chǎn)中主要采用壓邊圈。該套模具中壓邊圈起壓料和頂出制件的作用。 5.3.彈性元件設(shè)計(jì) 選用橡膠作為卸料的彈性元件。 橡膠的自由高度計(jì)算： H= 式中， H---橡膠的自由高度 H---橡膠的壓縮工作行程 卸料板工作行程: H=h+h+t =4mm 橡膠工作行程： H=H+h =4+5=9mm 式中，　　 h－－為凸模凹進(jìn)卸料板的高度１ｍｍ 　　　 h－－為凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度２ｍｍ 　　　 h－－為凸模修磨量為５ｍｍ 所以， H==30mm 橡膠預(yù)壓縮量： H=(0.1--0.15)H 所以， H=0.15H=0.15×30 =4.5mm 橡膠裝模高度：H=H- H=30-4.5=25.5mm，取H=26mm。 5.4.模架選用 模架： 160×160×（210--255） 上模座：160×160×45 下摸座：160×160×55 墊板：160×160×8 導(dǎo)柱： Φ25mm×130mm、Φ28mm×130mm 導(dǎo)套： Φ25mm×85mm×Φ33mm、Φ28×85mm×Φ33mm 模柄： Φ40mm×80mm 5.5.壓力機(jī)高度校核 模具的閉合高度H=H+H+h+H+h+H+H+H =45+8+20+26+9+32+16+55 =211mm 模具的閉合高度應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度和最小裝模高度之間，并且應(yīng)留有適當(dāng)余量。 （220-5）mm≥H≥(220-35+10)mm 215mm≥H≥195mm 由計(jì)算可知，此壓力機(jī)可以使用。 6 模具整體設(shè)計(jì) 6.1.卸料方式 采用彈性卸料裝置，進(jìn)行卸料。 6.2.送料方式 采用從前往后送料。 6.3.導(dǎo)向裝置 為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)套的導(dǎo)向方式。 7 模具裝配圖 1.下模座 2.銷 3.導(dǎo)柱 4.落料凹模 5.卸料板 6.導(dǎo)套 7.橡膠 8.螺釘 9.上模座 10.銷 11.螺釘 12.打桿 13.模柄 14.墊板 15.凸凹模固定板 16.凸凹模 17.推件塊 18.導(dǎo)料銷 19.拉深凸模 20.壓邊圈 21.拉深凸模固定板 22.螺釘 23.頂桿 24.擋料銷 結(jié)論 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我熟悉了沖壓模具的整個(gè)過(guò)程，并且了解了在做沖壓模具之前首先要對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形態(tài)，模具的結(jié)構(gòu)形態(tài)。也就是要對(duì)產(chǎn)品的工藝性進(jìn)行合理的分析，從而才能采取更合適模具，節(jié)約成本的同時(shí)還能保證加工零件的精度要求。其次，考慮好產(chǎn)品的批量以及精度要求以及材料的造價(jià)。最后完成產(chǎn)品的模具設(shè)計(jì)、模具的裝配圖、零件圖。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的成功完成使我個(gè)人有專業(yè)中學(xué)術(shù)上的一次難忘的歷程，因?yàn)橥ㄟ^(guò)我本人的長(zhǎng)時(shí)間的思考、設(shè)計(jì)以及老師多次細(xì)心的指導(dǎo)使我知道一套合格的沖壓模具設(shè)計(jì)的完成以一套合格的圖紙的完成都需要付出多次的心血和汗水，通過(guò)它可以說(shuō)明一個(gè)人最基本得學(xué)習(xí)工作態(tài)度。我認(rèn)為要立志成為一個(gè)模具行業(yè)的佼佼者首先要從每一個(gè)細(xì)節(jié)作起，做事要有堅(jiān)韌不拔的毅力，有耐心，謙虛，謹(jǐn)慎，這樣才能成為一名出色的模具設(shè)計(jì)師。 致謝 首先感謝本人的導(dǎo)師翟德梅老師，他對(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。翟德梅老師淵博的知識(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)，他給了我鼓勵(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)電高等專科學(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)行課題研究的同窗宿舍同學(xué)，和他們?cè)谝黄鹩懻?、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】 原紅玲主編. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008 【2】 廖偉主編. 沖模設(shè)計(jì)技法及典型實(shí)例解析[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012 【3】薛啟翔主編.沖壓模具與制造[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004 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