-1-引出環(huán)反拉深模設(shè)計緒論冷沖 模設(shè) 計包括課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計，是在冷沖模設(shè)計理論教學(xué)之后 進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的在于鞏固所學(xué)知識，熟悉有關(guān)資料，樹 立正確的設(shè)計思想，掌握設(shè)計方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工作能力。通過沖 模結(jié)構(gòu)設(shè)計，使學(xué)生在沖壓工藝性分析，沖壓工藝方案論證，沖壓工藝 計算，沖模零件結(jié)構(gòu)設(shè)計，編寫技術(shù)文件和查閱技術(shù)文獻(xiàn)等方面受到一 次綜合訓(xùn)練。中國模具工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在我國，模具制造屬于專用設(shè)備制 造業(yè)。中國雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產(chǎn)業(yè)。 直到20世紀(jì)80年代后期，中國模 具工 業(yè)才 駛?cè)?發(fā)展 的快車道。近年， 不僅國有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個體）模具企業(yè)的 發(fā)展 也相 當(dāng)迅 速。 據(jù)不 完全 統(tǒng)計，近10年全 國（ 未含 港、澳、臺統(tǒng)計 數(shù)字 ，下 同）模 具生產(chǎn)及進(jìn)出口發(fā)展情況。雖 然中國 模具 工業(yè)發(fā)展迅速， 但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、 長壽 命模 具領(lǐng) 域。由 于在 模具 精度 、壽 命、制 造 周期 及生 產(chǎn)能力等方 面， 中國與國際平均水平和發(fā)達(dá)國家仍有較大差距，因此，每年需要大量進(jìn) 口模具。中國模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部 結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。 結(jié)構(gòu)調(diào)整方面， 主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向 專業(yè)化調(diào)整， 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展，向進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，中 高檔汽車覆蓋件模具成形分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)、多功能復(fù)合模具和復(fù)合加工 及激 光技 術(shù)在 模具 設(shè)計 制造 上的應(yīng)用、高速切削、超 精加工 及拋 光技 術(shù)、 信息 化方 向發(fā) 展。近 年，模 具 行業(yè) 結(jié)構(gòu) 調(diào)整和體制改革步伐加大，主 要表現(xiàn)在 ，大 型、 精密、復(fù)雜、長壽命、中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于一般模具 產(chǎn)品 ；塑料 模和壓鑄模 比例 增大 ；專業(yè)模具廠數(shù) 量及 其生 產(chǎn)能力增加；“三 資”及私營企業(yè)發(fā) 展迅 速；股 份 制改造步伐加快等。從 地區(qū)分布來看，以 珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)， 南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東 和浙江，江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。模具成型具有優(yōu)質(zhì)，高 產(chǎn)，低 消耗，低 成本的特點(diǎn)。因 而，在 國民 經(jīng)濟(jì)各個部門得到了極其廣泛的應(yīng)用。 在模具成型中， 塑料成型占很大 的比重。 由于塑料具有化學(xué)穩(wěn)定性好，電絕緣性強(qiáng)，力學(xué)性能高，自潤 滑，耐磨及相對密度小等獨(dú)特的優(yōu)異性能，成為工業(yè)部分必不可少的新 型材料。-2-根 據(jù) 業(yè) 內(nèi) 專 家 預(yù) 測 ， 今 年 中 國 塑 料 模 具 市 場 總 體 規(guī) 模 將 增 加13%左 右，到2005年塑料模具產(chǎn) 值將 達(dá)到460億元 ，模具 及模 具標(biāo)準(zhǔn)件出口將 從現(xiàn)在的9000多萬美元增長到2005年的2億美元左右，產(chǎn)值在增長， 也就意味著市場在日漸擴(kuò)大。相當(dāng)多的發(fā)達(dá)國家塑料模具企業(yè)移師中國，是國內(nèi)塑料模具工業(yè)迅 速發(fā)展的重要原因之一。中國技術(shù)人才水平的提高和平均勞動力成本低 都是吸引外資的優(yōu)勢，所以中國塑模市場的前景一片輝煌，這是塑料模 具市場迅速成長的重要因素所在。按照我國國家標(biāo)準(zhǔn)，模 具共分為10大類46個小類，塑 料模具是10大類 中的l個大類，共有7個小 類： 熱塑 性塑 料注塑模、熱固性塑料注 塑模、熱固性塑料壓塑模、擠塑模、吹塑模、真空吸塑模和其他類塑料 模。塑料模的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的，在我國起步較晚， 但發(fā)展卻很快，特別是最近幾年，無論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上，都 有很大發(fā)展。但就總體來看，與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和世界先進(jìn)水平相比，差 距仍較大，一些大型、精密、復(fù)雜、高效、長壽命的塑料模具每年仍大 量進(jìn)口。據(jù)悉目前全世界年產(chǎn)出模具約650億美元，其中塑料模具約為260億美元。我國1999年模具總產(chǎn)值245億元其中塑料模具約為82億元，2000年近100億元。七 類塑料模具中，注 塑模具所占比例很大，約 占全 部塑 料模具的80%左右 。塑料模具的主要用戶是家用電器行業(yè)、汽車、摩托車行業(yè)、電子音 像設(shè)備行業(yè)、辦公設(shè)備行業(yè)、建筑材料行業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)及各種塑料制品 行業(yè)等。目前國內(nèi)年需塑料模具約130-140億元，真中有30多億元仍靠 進(jìn)口，進(jìn)口量最多的塑料模具有汽車摩托車飾件模具、大屏幕彩電殼模 具、冰箱洗衣機(jī)模具、通訊及辦公設(shè)備塑殼模具、塑料異型材模具等。模具 的CAM技 術(shù)的 應(yīng)用、加工仿真及制造模具 的計 算機(jī) 輔助 制造(CAM)技術(shù)主要 應(yīng)用 在數(shù) 控銑 削加 工、線切割加 工、電火花加工等方面。CAM技術(shù)尤其是在復(fù)雜模具的型腔、型芯及電 極的 銑削 加工 中起 著更 加重 要的 作用 。 其 主要 的技術(shù)特點(diǎn) 包括: (1)粗 、 精加 工刀 具軌 跡的 優(yōu)化 規(guī)劃 和NC指令的產(chǎn) 生, (2)刀具 種類 、 特 性和材 料庫 的建 立, (3)切削 加工 工藝參 數(shù)的 確定, (4)普通切削和 高速 切削 加 工的 特性 控制, (5)過 切檢 查與 加工 表面的 精度 控制, (6)加 工過 程的 電 腦實(shí) 體仿 真切 削, (7)電腦 控制 數(shù)控 機(jī)床 的DNC技術(shù)及群 控技 術(shù)的 應(yīng)用 等等 ，模具CAD集成技術(shù) 的 發(fā)展趨勢:綜上 所述,模具CAD集成技 術(shù)就 是應(yīng) 用于 模具 制造各個環(huán)節(jié)的 計算機(jī)輔 助技 術(shù)和 實(shí)現(xiàn) 各環(huán) 節(jié)信 息集 成的 技術(shù)。 顯然,信 息集 成與 數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理 是關(guān) 鍵。 產(chǎn)品 的信 息是 貫穿 于設(shè)計、 分析、 加 工 、 檢測、 裝配等 各個階 段,實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié) 信息 的流 暢、解決數(shù)據(jù) 格式的 標(biāo)準(zhǔn)化及 數(shù)據(jù)維 護(hù)與 共享 是未 來CAD集成技術(shù) 發(fā)展的 重點(diǎn)。PDM系 統(tǒng)的 出現(xiàn)為解決這一問題帶 來了 曙光 。PDM系統(tǒng)的 實(shí)施是模 具企 業(yè)應(yīng) 用CAD集-3-成技 術(shù)的 重要課題。 在模 具的 設(shè)計 制造 方面,含有 豐富 專家 知識 的智 能化模具CAD/CAM系 統(tǒng)的 研究 、 高 速切 削加 工及 其編程等 是 未來研究發(fā)展的趨勢。-4-第 1 章零件工藝性分析1.1 沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性分析拉深件的結(jié)構(gòu)工藝性：拉深件形狀簡單,對稱，能一次拉深成型.,拉深件 的底與壁,凸緣與壁,滿足 rd_ t, R _ 2t 拉深件的尺寸標(biāo)注，保證外形尺 寸,其高度方向的尺寸標(biāo)注以底部為基,拉深變形過程，在拉深過程中，由于外力的作用，使毛坯料凸緣區(qū)內(nèi)部的各個單元之間產(chǎn)生了相互作用 的內(nèi)應(yīng)力，徑向為拉應(yīng)力，切向為壓應(yīng)力，在，門的共同作用下，凸緣 變形區(qū)材料產(chǎn)生塑性變形，徑向伸長，切向壓縮，且不斷被拉入凹模中變 為筒壁,最后得到直徑為d高度為H的圓筒形件(H(D-d)/2)1.2 拉深件的尺寸精度和表面粗糙度從零件圖上所標(biāo)注的尺寸，查公差配合與技術(shù)測量定為為IT6級，為 一般要求，對于零件的粗糙度由于沒有標(biāo)明，所以為一般要求，只要沒 有毛刺，刮化，變形就可以滿足要求。1.3 拉深件的材料分析拉深的材料費(fèi)用往往要占沖壓件成本的60%80%，拉深件材料的質(zhì)量直接影響到拉深工藝設(shè)計和沖壓件的質(zhì)量、使用壽命與成本。因 此，除了提高拉深件的工藝性、改善沖壓變形條件、降低對材質(zhì)的要求 外，還要努力提高沖壓件材料的質(zhì)量，使其適應(yīng)拉深工藝的要求，生產(chǎn) 出優(yōu)良的拉深件。本工件的材料為復(fù)銅可伐帶，是軟材料，有利于拉深，可以避免拉深的 缺點(diǎn)。-5-第 2 章 擬訂沖壓件的工藝方案2.1 確定模具類型根據(jù)零件形狀確定拉深類型，該零件為不變薄拉深，拉深較淺，因 為制件很容易卡在凸凹模，所以采用倒裝拉深模，采用剛性推件裝置。 根據(jù)零件形狀確定拉深類型，該零件為不變薄拉深，拉深較淺，因為制 件很容易卡在凸凹模，所以采用倒裝拉深模，采用剛性推件裝置。2.2 拉深模設(shè)計要點(diǎn)設(shè)計確定拉深模結(jié)構(gòu)時為充分保證制件的質(zhì)量及尺寸的精度，應(yīng)注 意以下幾點(diǎn)：拉深高度應(yīng)計算準(zhǔn)確，且在模具結(jié)構(gòu)上要留有安全余量，以便工 件稍高時仍能適用。拉深凸模必 須設(shè) 計有 出氣 孔， 并注 意出氣孔不能被 工件包住 而失 去作 用 。有凸緣拉深 件的 高度 取決 于上 模行 程， 模 具中設(shè)計 有限 程器 ， 以 便于 模具 調(diào)整 。對稱工 件的 模架 要明 顯不 對稱 ， 以 防止上 、下模位 置裝錯。 非旋 轉(zhuǎn)工 件的 凸凹 模裝 配位 置必 須準(zhǔn) 確 可靠， 以 防止松動后發(fā)生旋轉(zhuǎn)、偏移 而影響工件質(zhì)量甚至損壞模具。對于形狀復(fù) 雜， 需經(jīng) 多次 拉深 的零 件， 需先做拉深 模， 經(jīng)試 壓確 定合 適的 毛坯 形狀 和尺 寸后 再做落料模 ， 并在 拉深模 上按已定形的毛坯 設(shè)計安裝定位裝置。彈性壓料裝 置必 須有 限位 器， 防止 壓料力過大。模具結(jié)構(gòu)及材料要與制件的批量相適應(yīng)。模架和模具 零件 ， 應(yīng) 盡量 使用 標(biāo)準(zhǔn) 件。放入或取出 工件 ， 必 須方 便安 全。2.3 拉深件的主要部分的分析凸緣部分-6-這是拉深的主要變形區(qū),材料在徑向拉應(yīng)力偽,和切向壓應(yīng)力C3的共同作 用下產(chǎn)生切向壓縮與徑向伸長變形而逐漸被拉入凹模凹模圓角部分此部分是凸緣和筒壁的過渡區(qū),材料變形復(fù)雜傳力區(qū)筒壁部分是凸緣部分材料經(jīng)塑性變形后形成的筒壁,它將凸模的作用傳 遞給凸緣變形區(qū)。過渡區(qū)凸模圓角部分,此部分是筒壁和圓筒底部的過渡區(qū)筒底部分這部分材料與凸模底面接觸,直接接受凸模施加的拉深力傳遞到筒壁,是 傳力區(qū)-7-設(shè)計主要計算3.1 壓邊與壓邊力計算壓邊圈的作用和類型，拉深過程中，凸緣部分材料受壓應(yīng)力作用， 當(dāng)材料較薄?；驂哼吜^大，都可能使材料失穩(wěn)而發(fā)生皺折，在凸緣的 整個周圍產(chǎn)生波浪形的連續(xù)彎曲，稱為起皺。為了防止拉深過程中制件邊壁或凸緣起皺，常在拉深模中采用壓邊圈。 拉深時是否采用壓邊圈：-100100=0.0036 100=0.36d135.31由表2-55可知0360.8，用壓邊圈。生產(chǎn)中常用的壓邊裝置有彈性、剛性兩大類，由于隨著拉深深度的 增加，需要壓邊的凸緣部分不斷減少，所需的壓邊力也就逐漸減少。因 此這種壓邊效果不理想，易導(dǎo)致零件斷裂，一般適用于淺拉深。氣墊式 壓邊裝置的壓邊力隨行程的變化而變化很小，可以認(rèn)為是不變的，因此 壓邊效果較好。但它結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造、使用維修都比較困難，并需使用 壓縮空氣，因此采用剛性壓邊裝置。壓邊力的計算，壓邊力的大小必須 適當(dāng)。過大，會增大拉深力，引起制件破裂；過小，拉深時制件會出現(xiàn) 邊壁或凸緣起皺。主要是凸緣變形區(qū)的起皺和筒壁，傳力區(qū)的拉裂，凸緣區(qū)起皺是由于 切向壓應(yīng)力引起板料失去穩(wěn)定而產(chǎn)生彎曲，傳力區(qū)的拉裂是由于拉應(yīng)力 超過抗拉強(qiáng)度引起板料斷裂,同時,拉深變形區(qū)板料有所增厚,而傳力區(qū)板 料有所變薄，些現(xiàn)象表明,在拉深過程中,坯料內(nèi)各區(qū)的應(yīng)力,應(yīng)變狀態(tài)是不 同的，因而出的問題也不同反拉深模力在拉深時凸模從上一次成形的半成品的底部反向壓下， 使毛坯表面翻轉(zhuǎn)，內(nèi)表面變成外表面的一種拉深模，拉深出的制件不易 起皺。反向拉深是一種很經(jīng)濟(jì)的加工方法，且制件質(zhì)量也很好。適用于 深錐形件、半球形件或有凸凹模制件的拉深。本圖為帶導(dǎo)柱的反拉深半-8-成品件，放于壓邊圈中，在反向拉深凸模和反向拉深凹模的相對運(yùn)動中 形成R1.75的凹槽。3.2圓角半徑的確定根據(jù)t=0.5由r : 5t，5t=0.5 5=2.5，所以各處圓角均小于2.5。P推二K2Pn二K2Pt卩拉=K2二dnt；bm100%PL a 2b 2c t=23 2 7.4 30 = 67.8mm53cm0.7867.8由表得 k2出8，計算拉深力系數(shù)D = , d424d2H -3.44rd2= D =一5于4 2327.4-3.44 2 23=135.313.3 拉深次數(shù)的確定及拉深的相關(guān)計算拉深系數(shù)m拉深系數(shù)是拉伸直徑與拉伸用毛坯直徑之比或第n次拉深直徑與 上一次(n-1)次拉深直徑之比即首次拉深系數(shù)m = dn/ dn 41 m2= d2/d1= 53/ 67.8二0.78= 53/135.31二0.39 g：m2材料相對厚度100t/D0.5 100/135.31 =0.36凸緣相對直徑 d凸/d,有凸緣拉深件，凸緣直徑與拉深直徑之比.53/14=3.79相對深度h/d拉深深度與拉深直徑之比,各次拉深時有不同的相對深度,分別表示為 h1/d1h2/d2hn/dng/d1= 7.4/135.31 =0.055h2/ d2= 6.5/23 = 0.28凹模D凹(Dmax-0.75厶廠凹，凸模D凸(Dmax-0.75A -F廠凸-9-深，所 以只需將毛坯拉深一次即可獲得所需制件拉深凸模出氣孔尺拉深凸模出氣孔尺寸(mm)由表2-68查得為5mm模具設(shè)計與制造黨根茂，駱志斌，李集仁編 西安電子科技大學(xué)出 版社3.4 壓邊圈的確定壓邊圈的作用和類型，拉深過程中，凸緣部分材料受壓應(yīng)力作用， 當(dāng)材料較薄?；驂哼吜^大，都可能使材料失穩(wěn)而發(fā)生皺折，在凸緣的 整個周圍產(chǎn)生波浪形的連續(xù)彎曲，稱為起皺。為了防止拉深過程中制件邊壁或凸緣起皺，常在拉深模中采用壓邊 圈。拉深時是否采用壓邊圈：t0.5100100 =0.0036 100 = 0.36d135.31由表2-55可知0360.8，用壓邊圈。生產(chǎn)中常用的壓邊裝置有彈性、剛性兩大類，由于隨著拉深深度的 增加，需要壓邊的凸緣部分不斷減少，所需的壓邊力也就逐漸減少。因 此這種壓邊效果不理想，易導(dǎo)致零件斷裂，一般適用于淺拉深。氣墊式 壓邊裝置的壓邊力隨行程的變化而變化很小，可以認(rèn)為是不變的，因此 壓邊效果較好。但它結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造、使用維修都比較困難，并需使用 壓縮空氣，因此采用剛性壓邊裝置。壓邊力的計算，壓邊力的大小必須 適當(dāng)。過大，會增大拉深力，引起制件破裂；過小，拉深時制件會出現(xiàn) 邊壁或凸緣起皺。拉深時壓邊力的計算可按表5-10計算F壓二4陽-(4十2旳)284注：rd-凹模圓角半徑可根據(jù)零件的相對高度h/d和毛料的相對厚d度00,查表得出二空=0.1253m二一100二0.78 d由表4-5查得需兩次拉-10-Fn壓=才135.312（53 + 2X.752良1.4 = 1432N拉深力計算公式p拉=k?.dnt：“b= 0.8 3.14 0.5 400 53 =26627.2N2注：t-材料厚度（mmd,-材料抗拉強(qiáng)N/mm）bFT=1 0.09 26627.2 =2396.45 NF公稱二FTF壓F拉二2396.45 14326 26627.2 = 19389.65 : 19390 N3.5 壓力中心的確定由于該制件幾何對稱，因此其壓力中心在其幾何中心。拉伸件一般 工作行程較長，特別是深度較大的拉伸件更長。在工藝上需算拉伸功的 大小，其計算按下式H-拉伸深度 R-系數(shù)，一般取 0.60.8W =0.7 26627.2 13.9/1000 -259.08J3.6 凸、凹模間隙和凹模圓角半徑拉伸凸、凹模的間隙對拉伸力和拉伸件質(zhì)量有較大的影響。間隙愈 小，拉伸力愈大，拉伸件上下端尺寸較為一致。間隙較小時模具磨損會 加劇。間隙過大時，拉伸件上下端出現(xiàn)錐度，拉伸件口部材料變厚或出 現(xiàn)皺紋。對不同的拉伸件，選定凸，凹模間隙時有所區(qū)別。由于圓筒形拉伸件沿 周邊的變形程度差異較大(其轉(zhuǎn)角部位的間隙比有邊部位的間隙大0.1 t(t為材料厚度)，使拉伸成形良好。推件力FT=nKTF式中F-沖裁力KT-推件力系數(shù)kPH1000式中 W-拉伸功（J）P-拉伸力（N）-11-多次拉深時，末次拉深和前幾次拉深的凸凹模間隙也有所區(qū)別，最后一 道拉伸工序應(yīng)取較小的間隙值。查表1-145可知n=0.1 Z=2tmaxnt =2 0.5 0.1 0.5 =1.1拉深凹?？诓康膱A角半徑對材料在拉深過程的流動有很大影響。口部圓 角半徑對材料在拉深過程的流動有很大影響?？诓繄A角半徑過小時材料 不易進(jìn)入凹模，工件易拉裂。首次拉深時，若凹?？诓繄A角半徑過大,壓邊的環(huán)行面積減小,材料過早脫離壓邊圈,材料易起皺,對拉深成型不 利.拉深凹?？诓繄A角半徑允許在試模時修正.拉深凹模的圓角半徑見表2-64ra=(85)t,ra=8*0.5 =4ra n= ( 0 . 6 0岀=)漢0.8 43 . 21 23.7 凸，凹模工作部分尺寸拉深件標(biāo)注外形尺寸時,末次拉伸以凹模為基準(zhǔn)，按合理的間隙確定 凸模尺寸,拉深件標(biāo)注內(nèi)形尺寸時,末次拉伸以凸模為基準(zhǔn),按合理的間 隙確定凹模尺寸,凸凹模工作部分尺寸計算公式見表1-147標(biāo)注外形D J ,設(shè)計基準(zhǔn)，凹模，計算公式 D凹(Dmax-0.75凹*,D凸(Dmax-0.75 Z)廠注:：Dmax,dmin圓筒形件最大，最小直徑,非圓筒形件則應(yīng)按標(biāo)注形式確定每個部位的最大,最小尺寸:也拉深件公差,拉深件公差,拉深件尺寸標(biāo)注,不符合表中基本形式時,可變換成基本形式.6凸6凹凸凹模制造偏差，一般按IT9-10級值.D凹(23-0.75 )凹二 凹模制造公差/mmD凹(23-0.750.2)凹0.04=(23-0.15 )凹0.04=22.850.04-12-D凸=(23-0.75 xO.2-1.1 )凸-03= (23-0.15-1.1)凸衛(wèi)=21.75衛(wèi).3凸模的圓角半徑對拉深力的影響很小，但若過小，會使危險斷面的彎曲應(yīng) 力增加,材料強(qiáng)度減弱,除最后一次拉深工序處,其它各次拉深的凸模圓角 半徑 n =(0.6,最后一次拉深工序的凸模圓角半徑應(yīng)與工件的圓角半徑相等,但要注意,t6mm時，rt(1.52)t,如果工件的圓角半徑很小,則須增加整形工序，整小圓角3.8 凹模相關(guān)尺寸計算凹模壁厚，凹模壁厚是指凹模刃口與外緣的距離，由表11-20選擇28mm，長度為2324 2 =79凹模厚度11-6計算H二kb，式中H-凹模厚度，K因數(shù)b-凹?？?最大寬度H = 0.3 53= 15.9mm凸凹模厚度為16mm，壁厚為38.5，長度為23 2 38.5 = 100圓形墊板直徑100mm H=4mm，倒角為 1 450頂板D=20，A型，H=10mm由以上計算結(jié)果，計算出襯板厚度為28.1mm，直徑為100mm，模套厚度為30mm，直徑為120mm。固定板 厚度為 26mm ,直徑為 120mm010.054-13-0120凹模圖-14-凸模圖3.9 拉深過程的潤滑.拉深工程中會發(fā)生起皺,拉裂,硬化等現(xiàn)象,起皺變厚的板料不易被拉入 凸,凹模的間隙里,使拉深件底部圓角部分受力過大而被拉裂,即使勉強(qiáng)拉 入也會使工件留下皺痕,影響工件的質(zhì)量,它會使材料與模具之間的摩擦 加劇,損害模具的壽命拉深后工件在各個部位的厚度是不同的,在底部圓角與直壁相接部分工 件最易發(fā)生拉裂.拉深使材料發(fā)生塑性變形,必然發(fā)生加工硬化.如果工件需多次拉深才能 形成或工件是硬化效應(yīng)i|lJ.1j3n-15-強(qiáng)的金屬,則應(yīng)安排退火工序,以降低材料的硬度 和強(qiáng)度,恢復(fù)材料的塑性.潤滑在拉深工程中可以起到減小材料與模具之間的摩擦,降低拉深力,減 小拉 深因 數(shù),提 高工件 質(zhì)量,延長 模具 壽命 的作 用.潤滑在拉深過程中可以起到減小材料與模具之間的摩擦,降低拉深力,減 小拉 深因 數(shù),提 高工件 質(zhì)量,延長 模具 壽命 的作 用.潤滑 劑 只 涂在 毛 坯 料 與凹 模 接 觸的 一 面,不 允許 涂 在 與凸 模 接 觸 的表 面上,因 為 這樣 會 促使 材 料與 凸模 的滑 動.使 材料 變薄.由 表5-35,拉深 有色 金 屬及 不 銹 鋼用 的 潤 滑劑,用 菜油 或肥 皂與 油 的 乳濁 液（將 油與 濃 的 肥皂 水 溶液混合3.10 卸料裝置的設(shè)計由 于該 制 件是 反拉 深模 ，零件 很薄 ，可 能包 在凸 模也可 能進(jìn) 入凹 模， 所以采用了剛性和彈性卸料裝置-16-第 4 章 主要零部件的設(shè)計4.1 橡皮的選擇選取橡膠作為彈性元件的原因，是由于橡膠允許承受的載荷較大， 安裝調(diào)整靈活方便。根據(jù)工藝性質(zhì)和模具結(jié)構(gòu)確定采用較硬橡膠，形狀 是圓筒形，數(shù)量為1塊。4.1.1橡膠的選擇原則：為保證橡膠正常工作，所選橡膠必須滿足壓力要求，即F預(yù)-F卸，F(xiàn)預(yù) 橡膠在預(yù)壓縮狀態(tài)時的預(yù)壓力，F(xiàn)卸卸料力；橡膠所能產(chǎn)生的壓力F，F(xiàn)=AP,A橡膠墊的橫截面積，P橡膠的單位壓力。為保證橡膠不過早失效，所選橡膠必須滿足壓縮量的要求，即H許H預(yù)+H工，H許一橡膠的允許最大壓縮量，一般取H許=35%s45%H0，Ho 橡膠的自由高度；H預(yù)一橡膠的預(yù)壓縮量，一般可取H預(yù)=10%S15%Ho;H工一橡膠的工作行程，它包括卸料板工作行程h工作+凸?？傂弈チ縣修磨， 即H工=h工作+h修磨。其中 h工作=$+immS為材料厚度，h修磨一般可取5s10mm所選橡膠必須滿足模具結(jié)構(gòu)空間的要求，即在橡膠墊周圍應(yīng)留有足夠 的空隙，以容納橡膠壓縮時斷面尺寸的脹大量。4.1.2橡膠選用步驟： 確定橡膠墊的自由高度，由H許=35%s45%HO，H工=25%s3O%HO，則橡膠墊的自由高度HO=H工/(0.25sO.3O )=(3.5s4)H工。 確定橡膠墊的橫截面積A:為使橡膠滿足壓力的要求，F(xiàn)預(yù)=APF卸，-17-所以橡膠墊的橫截面積與卸料力及單位壓力之間存有如下關(guān)系：A=F卸/P 確定橡膠墊的平面尺寸：圓筒形橡膠墊的外徑為D,內(nèi)孔為d,則橫截二（D2-d2）面積A=4，代入上面公式A=F卸/P后，則可得外徑、d21.27F卸D=P。校核橡膠墊的自由高度，橡膠墊的自由高度H。與其直徑D之比應(yīng)在下 式范圍內(nèi),即0.5HO/D1.5。確定橡膠墊安裝高度H裝，H裝=Ho-H預(yù)橡皮允許承受的負(fù)載較大，占據(jù)空間尺寸較小，安裝調(diào)整較方便靈活， 而且成本底，是中小型沖模中彈性卸料，頂件及壓邊裝置常用的彈性元 件。選擇橡皮時應(yīng)主要確定其自由高度預(yù)壓縮量及截面積。其計算公式及步 驟可由下面決定L工-沖模的工作行程（mm）。對沖模而言，L工=t+1h修磨-預(yù)留的修磨量根據(jù)模具設(shè)計壽命一般取46mm。確定L預(yù)和H裝確定L預(yù)=（0.100.15 H自H裝二H自-L預(yù)L預(yù)-橡皮的預(yù)壓縮量H裝-沖模裝配以后橡皮的高度。確定橡皮橫截面積 A（ mm2） A =Fq所需的彈壓力（N）q橡皮在預(yù)壓縮狀態(tài)下的單位壓力：約為0.260.50MPa注F設(shè)計時取大于 或等于卸料力根據(jù)以上內(nèi)容，其計算結(jié)果如下2L預(yù)=4.8mmH裝=27.2A=4793(mm).拉深件形成外形的直徑公差.查表14 _ 0.250.3 帶凸緣拉深件的高度L工0.250.30 h修磨H自=32mm-18-公差.查表6.5 _ 0.34.2 墊板墊板的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳遞的壓力，以降低模座所受的 單位壓力，保護(hù)模座一面被凸模端面壓陷。模具中最為常見的是凸模墊 板，它被裝于凸模固定板與模座之間。墊板外形尺寸可與固定板相同， 其厚度一般取4s12mm,取H=4mm墊板材料為45鋼，淬火硬度為43s48HRC墊板上、下表面應(yīng)磨平，表面粗糙度為Ra=1.6s0.8阿，以保證 平行度要求。為了便于模具裝配，墊板上銷釘通過孔直徑可比銷釘直徑 增大0.3s0.5mm。4.3 模柄的設(shè)計本套模具的沖裁力較小，模具結(jié)構(gòu)較小，且有導(dǎo)柱，故可以選用旋 入式模柄，此模柄是通過螺紋與上模座連接，并加螺絲防止松動，拆卸 方便。具體結(jié)構(gòu)見下土所示模柄旋入式模柄，直徑為25，高度為68mm，h=10mm材料為Q2354.4 螺釘與銷釘螺釘與銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件，按標(biāo)準(zhǔn)選用。螺釘用于固定模具零件，一 般選用內(nèi)六角螺釘；銷釘起定位作用，常用圓柱銷釘。選用螺釘、銷釘 應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 螺釘 要均 勻布 置，盡量 置于 被固 定件 的外形輪廓 附近 。當(dāng)被固定件為 圓形時，一般采用3s4個螺釘，當(dāng)-19-為矩形時，一般采用4s6個。銷釘一 般都 用 兩 個， 且盡 量遠(yuǎn) 距離 錯開布置， 以保證定位可靠。 螺釘 之間 、螺 釘與銷 釘之間的距 離，螺 釘、銷 釘 距刃口及外邊 緣的 距 離， 均不 應(yīng)過 小， 以防 降低 強(qiáng)度。內(nèi)六角螺釘通過孔及其螺釘裝配尺寸應(yīng)合理。 連接 件的 銷孔 應(yīng)配合加工，以保證位置 精度 ，銷 釘孔 與銷 釘采 用H7/m6或H7/n6過渡配合。螺 釘 、銷 釘 規(guī)格 應(yīng)根 據(jù) 沖壓力 大小 ， 凹模 厚度 等確定。 螺 釘 規(guī)格 按 表2.9.14螺釘規(guī)格選用查取， 凹模厚度H=15.9mm,螺釘規(guī)格M12,M10。取 螺 釘 規(guī) 格M12，由 表3-6螺 釘 直 徑 與 間 距 查 得M12:min（80mm）,max（150mm）選3個螺釘，2個銷釘。馬正元、韓啟主編沖壓工藝與模具設(shè)計機(jī)械工業(yè)出版社-20-第 5 章沖壓設(shè)備的選定5.1 壓力機(jī)的噸位選擇淺拉深時F壓.（1. 25 1）4（F+FQ）深拉深時F壓.（1. 7 ）（F+FQ）式中F壓-壓力機(jī)的公稱壓力（N）F 拉深力（N）FQ-壓邊力（N）對與單動壓力機(jī)py p q,對于雙動壓力機(jī)py1p py2q式中，pyPy1Py2-內(nèi)滑塊,外滑塊公稱壓力（N）,P-拉深力（N）,Q-壓邊力5.2 壓力機(jī)的電動機(jī)功率計算N =KAN/60 X750漢3漢J 36式中 N_壓力機(jī)電動機(jī)功率（kw）;K-不平衡系數(shù) k=1.21.4:A 拉深功（J）:1-壓力機(jī)效率1=0.60.8;2-電動機(jī)效率2=0.90.95n 壓力機(jī)每分鐘的行程次數(shù)5.3 壓力機(jī)的確定根據(jù)以上計算結(jié)果參照許發(fā)樾主編沖模設(shè)計應(yīng)用實(shí)例附錄B3開 式雙柱可傾式壓力機(jī)主要技術(shù)規(guī)格，選取公稱壓力為400KN的開式雙柱 可傾式壓力機(jī)，該壓力機(jī)與模具設(shè)計的有關(guān)系數(shù)為：公稱壓力：400KN；滑塊行程：100mm；滑塊行程次數(shù)：45次/mim最大閉合高度：330 mm；最大裝模高度：265 mm；圭寸閉高度調(diào)節(jié)量：65 mm；工作臺尺寸（前后X左右）：460 mmX700 mm；模柄孔尺寸（直徑X深度）：50mnX70mm最大傾斜角度：30-21-第 6 章 模具的裝配6.1 模具各部分的裝配 模柄 的裝 配,因為 這副模具 模具 的模柄是 旋入 式的,所 以在 安裝 前把 打 桿先 裝入,然后在旋入上模 座. 凸模 的裝 配凸模與固定板的配合要求為H7/m6,裝配時，先在壓力機(jī)上將凸模壓入固 定板內(nèi),檢查凸 模的垂直度,然后將固 定板的上平面與凸 模尾部一齊磨平. 凹模的裝 配把凹模9從下由上 裝入3中 凸凹模的 裝配把11頂 板 穿 過凸 凹 模6.2 模具的總裝配模具的主要 組件裝配 完畢后開始進(jìn)行總裝配,為 了使凸 模和凹模易 于對中,總裝時必須考慮上,下模的 裝配次序,否則,可能出現(xiàn)無法裝配的情 況,上,下模的裝配次序與模具結(jié)構(gòu)有關(guān),通常是看上下模中哪一個位置所 受的限制大就先裝,用另一個去調(diào)整位置,根據(jù)這個道理,對于導(dǎo)柱復(fù)合模,一般先裝 上模,然后找正下模的位置,其裝 配過程如下 把模柄旋入上 模座,然后倒置 依次裝上 墊板,和襯板2和10凸凹模,然后用裝夾裝置進(jìn)行固 定,裝 進(jìn) 壓力機(jī). 裝下模,在裝 配好的凸 模和固定 板裝7墊板然后插入5頂桿. 裝固 定好9凹模3模套. 裝彈性裝 置 把上 模裝 入壓 力機(jī)，根據(jù)導(dǎo)柱，導(dǎo)套位置調(diào)整適當(dāng)位置。-22- 用裝夾裝置固定上下模座從壓力機(jī)上卸下進(jìn)行打螺釘孔和銷釘孔，在 裝入銷釘，擰緊螺釘。裝入壓力機(jī)進(jìn)行調(diào)試。選擇模架結(jié)構(gòu)時要根據(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)柱受力狀態(tài)，操作是否方便等方面進(jìn)行綜合考慮。選擇模架尺寸時要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮，一般在長度上及寬度 上都應(yīng)比凹模大3040mm。模板厚度一般等于凹模厚度的1-1.5倍，選 擇模架時還要注意到模架與壓力機(jī)的安裝關(guān)系。根據(jù)以上敘述，選擇模架為上模座125 80 30，下模座12580 40閉合高度140mm，導(dǎo)柱20 130，導(dǎo)套20 65 23通過以上設(shè)計，可得到如圖所示的模具總裝圖。模具上模部分主要 由上模座、墊板、凸模、凸模固定板組成。卸料方式采用剛性卸料，以 彈頂器為卸料元件，下模部分有下模座，套管，凹模，固定板等組成。JL設(shè)計總結(jié)通過這次畢業(yè)設(shè)計使我從新系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了所學(xué)的專業(yè)知識同時也鞏 固了先前學(xué)到的知-23-識，同時感觸最深的是，所學(xué)知識只有在應(yīng)用中才能 在更深刻理解和長時間記憶。對一些原來一知半解的理論也有了清楚的 認(rèn)識。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公 差配合與技術(shù)測量、塑料模具設(shè)計與制造等有了更深刻的理解，使制造 的模具既能滿足使用要求有不浪費(fèi)材料，保證了工件的經(jīng)濟(jì)性，設(shè)計的 合理性。通過塑料模手冊、模具制造簡明手冊、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊等了 解到許多原來未知的知識。由于能力有限，設(shè)計中難免有疏漏之處，懇 請老師給予指正。我在此衷心謝謝原老師的大力幫助與指導(dǎo)。此模具為 簡單的反拉深模，此 模具結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，采用了剛性卸料，且此 模具生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高，適用于大中小型企業(yè)及大批量生產(chǎn)。本次設(shè)計我查閱了大量的資料，特別是有關(guān)冷沖模方面的。這無疑拓寬 了我在這方面的知識，對今后的發(fā)展將會起到一定的幫助，通過翻閱大 量的模具書籍，使我對模具設(shè)計有了近一步的了解，在其方法上有了深 刻的體會，由于本設(shè)計設(shè)及模具的安裝、調(diào)試等知識，在查閱過程中又 從新對它們進(jìn)行了一遍系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，進(jìn)一步加強(qiáng)了所學(xué)知識。使它們系 統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化。限于水平和經(jīng)驗，本設(shè)計的缺點(diǎn)和不足之處在所難免，希望老師和同學(xué) 提出批評和建議。總之，通過這次畢業(yè)設(shè)計使我認(rèn)識到學(xué)與用之間還差 很多。對于論文中存在的缺點(diǎn)和錯誤敬請老師批評指正。-24-本次畢業(yè)設(shè)計是在楊占堯老師的指導(dǎo)下完成的,楊老師除了給出了 參考題目外，又幫助解釋論文格式。在設(shè)計論文的過程中，又幫助分析 題目，給出具體的設(shè)計方案和思路，分析設(shè)計過程中存在的問題和解決 方法，并幫助找到相關(guān)方面的書籍。同時在本設(shè)計中得到了翟老師，原老師 的幫助對于老師門給與的熱情幫助，再次表示衷心的感謝！在完成本論文的過程中還得了廣大同學(xué)的熱情幫助，才使論文得以順 利完成。在此對各位老師和同學(xué)們表示衷心的感謝！由于本人能力有限， 論文中難免存在一些漏洞，還請指導(dǎo)老師加以指正。-25-參考文獻(xiàn)劉 建超 張寶 忠 主編 。沖壓模具設(shè)計與制造。高等教育出版社翟 德梅 主 編。 模具 制造技術(shù)1、2、3、4、5、6、7、8、9、10111213薛 翔 主編 。沖 壓模 具與制造化學(xué)工業(yè)出版社。許 發(fā)樾 主 編模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊機(jī)械工業(yè)出版社馮炳堯 朝 泰榮蔣文森 主編 模具設(shè)計與制造簡明手冊，（第 二版 ）。 上海 科學(xué) 技 術(shù)出 版 社，1998陳錫棟主編。許發(fā)樾主編。史鐵梁主編。王樹勛主編。、徐 起 賀孟玲琴肖祥芷主編王孝培主編馬正元、韓啟實(shí)用模具技術(shù)手冊。實(shí) 用 模具 設(shè)計 與制 造手 冊。機(jī) 械工業(yè)出版社 ，2002冷沖模設(shè)計指導(dǎo)機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社1996模具實(shí)用技術(shù)綜合手冊。華南理工大學(xué)出版社，劉靜香 主編?，F(xiàn) 代機(jī)械原理。陜 西科學(xué)技術(shù)出版 社，2004中國模具設(shè)計大典江西科學(xué)技術(shù)出版社模具 設(shè)計簡明 手冊機(jī) 械工業(yè)出 版社2000.06主編沖壓工藝與模具設(shè)計機(jī)械工業(yè)出版社- 25 -26 -28-需要全套答辯通過的設(shè)計，或按任務(wù)書要求定00(3)0請掃描加00做的同學(xué)，請聯(lián)系000)或-29-