軸承蓋落料拉深沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD】

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Pass to make use of the modern molding tool manufacturing technique to carry on the structure improvement to the traditional machine spare parts well, excellent turn the design, the excellent chemical engineering skill method ability the significant exaltation produces the efficiency, this kind of method to similar the product has to certainly draw lessons from the function. Key words: bearing cover; stamping; process; Production batch; Production efficiency 湖南工學(xué)院2011屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)閱表 系：機(jī)械工程系 專(zhuān)業(yè)：材料成型及控制工程 學(xué)生姓名 袁剛 學(xué) 號(hào) 212070148 班 級(jí) 0701 專(zhuān) 業(yè) 材料成型及控制工程 指導(dǎo)教師姓名 張文玉 課題名稱(chēng) 軸承蓋落料，拉深，沖孔復(fù)合模 評(píng)語(yǔ)：（包括以下方面，①學(xué)習(xí)態(tài)度、工作量完成情況、材料的完整性和規(guī)范性；②檢索和利用文獻(xiàn)能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；③學(xué)術(shù)水平或設(shè)計(jì)水平、綜合運(yùn)用知識(shí)能力和創(chuàng)新能力；） 是否同意參加答辯： 是□ 否□ 指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī) 分值： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 湖南工學(xué)院2011屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯及最終成績(jī)?cè)u(píng)定表 系：機(jī)械工程系 專(zhuān)業(yè)：材料成型及控制工程 學(xué)生姓名 袁剛 學(xué)號(hào) 48 班級(jí) 0701 答辯 日期 課題名稱(chēng) 軸承蓋落料，拉深，沖孔復(fù)合模 指導(dǎo) 教師 成 績(jī) 評(píng) 定 分值 評(píng) 定 小計(jì) 劉先蘭 張文玉 容知云 張先良 課題介紹 思路清晰，語(yǔ)言表達(dá)準(zhǔn)確，概念清楚，論點(diǎn)正確，實(shí)驗(yàn)方法科學(xué)，分析歸納合理，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)，設(shè)計(jì)（論文）有應(yīng)用價(jià)值。 30 答辯 表現(xiàn) 思維敏捷,回答問(wèn)題有理論根據(jù)，基本概念清楚，主要問(wèn)題回答準(zhǔn)確大、深入,知識(shí)面寬。 必 答 題 40 自 由 提 問(wèn) 30 合 計(jì) 100 答 辯 評(píng) 分 分值： 答辯小組長(zhǎng)簽名： 答辯成績(jī)a： ×40％＝ 指導(dǎo)教師評(píng)分 分值： 指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)b： ×40％＝ 評(píng)閱教師評(píng)分 分值： 評(píng)閱教師評(píng)定成績(jī)c： ×20％＝ 最終評(píng)定成績(jī)： 分?jǐn)?shù)： 等級(jí)： 答辯委員會(huì)主任簽名： 年 月 日 說(shuō)明：最終評(píng)定成績(jī)＝a+b+c，三個(gè)成績(jī)的百分比由各系自己確定，但應(yīng)控制在給定標(biāo)準(zhǔn)的10％左右。 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作中期檢查表 題目 軸承蓋落料，拉深，沖孔復(fù)合模 學(xué)生姓名 袁剛 班級(jí)學(xué)號(hào) 212070148 專(zhuān)業(yè) 材料成型及控制工程 指 導(dǎo) 教 師 填 寫(xiě) 學(xué)生開(kāi)題情況 學(xué)生調(diào)研及查閱文獻(xiàn)情況 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原計(jì)劃有無(wú)調(diào)整 學(xué)生是否按計(jì)劃執(zhí)行工作進(jìn)度 學(xué)生是否能獨(dú)立完成工作任務(wù) 學(xué)生的英文翻譯情況 學(xué)生每周接受指導(dǎo)的次數(shù)及時(shí)間 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過(guò)程檢查記錄情況 學(xué)生的工作態(tài)度在相應(yīng)選項(xiàng)劃“√” □認(rèn)真 □一般 □較差 尚存在的問(wèn)題及采取的措施： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 系部意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯資格審查表 題 目 軸承蓋落料，拉深，沖孔復(fù)合模 學(xué)生姓名 袁剛 學(xué)??? 號(hào) 212070148 專(zhuān) 業(yè) 材料成型及控制工程 指導(dǎo)教師 張文玉 內(nèi)容綜述（對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)或論文的研究步驟和方法、主要內(nèi)容及創(chuàng)新之處進(jìn)行綜述，提出答辯申請(qǐng)）： ???? ?? ?申請(qǐng)人簽名： 日期： 資? 格? 審? 查? 項(xiàng)? 目 是 否 01 工作量是否達(dá)到所規(guī)定要求 ? ? 02 文檔資料是否齊全（任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文資料翻譯、定稿論文及其相關(guān)附件資料等） ? ? 03 是否完成任務(wù)書(shū)規(guī)定的任務(wù) ? ? 04 完成的成果是否達(dá)到驗(yàn)收要求 ? ? 05 是否剽竊他人成果或者直接照抄他人設(shè)計(jì)（論文） 指導(dǎo)教師簽名： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯資格審查小組意見(jiàn)： 符合答辯資格，同意答辯 □????? 不符合答辯資格，不同意答辯□ 審查小組成員簽名： ? ??? 年??? 月??? 日 注：此表中內(nèi)容綜述由學(xué)生填寫(xiě)，資格審查項(xiàng)目由指導(dǎo)教師填寫(xiě)。 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱評(píng)語(yǔ)表 題　　目 軸承蓋落料，拉深，沖孔復(fù)合模 學(xué)生姓名 袁剛 班級(jí)學(xué)號(hào) 212070148 專(zhuān)業(yè) 材料成型及控制工程 評(píng)閱 教師姓名 張文玉 職稱(chēng) 教授 工作單位 湖南工學(xué)院 評(píng)分內(nèi)容 具 體 要 求 總分 評(píng)分 開(kāi)題情況 調(diào)研論證 能獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料及從事其他形式的調(diào)研，能較好地理解課題任務(wù)并提出實(shí)施方案，有分析整理各類(lèi)信息并從中獲取新知識(shí)的能力。 10 外文翻譯 摘要及外文資料翻譯準(zhǔn)確，文字流暢，符合規(guī)定內(nèi)容及字?jǐn)?shù)要求。 10 設(shè)計(jì)質(zhì)量 論證、分析、設(shè)計(jì)、計(jì)算、結(jié)構(gòu)、建模、實(shí)驗(yàn)正確合理。 35 創(chuàng)新 工作中有創(chuàng)新意識(shí)，有重大改進(jìn)或獨(dú)特見(jiàn)解，有一定實(shí)用價(jià)值。 10 撰寫(xiě)質(zhì)量 結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，文字通順，用語(yǔ)符合技術(shù)規(guī)范，圖表清楚，書(shū)寫(xiě)格式規(guī)范，符合規(guī)定字?jǐn)?shù)要求。 15 綜合能力 能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問(wèn)題。 20 總評(píng)分 評(píng)閱教師 評(píng)閱意見(jiàn) 評(píng)閱成績(jī) 總評(píng)分ⅹ20% 評(píng)閱教師簽名 日期 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯資格審查表 題 目 把手封條注射模設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 周彪 學(xué) 號(hào) 212070156 專(zhuān) 業(yè) 材料成型及控制工程 指導(dǎo)教師 容知云 內(nèi)容綜述（對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)或論文的研究步驟和方法、主要內(nèi)容及創(chuàng)新之處進(jìn)行綜述，提出答辯申請(qǐng)）： 本次設(shè)計(jì)的課題是把手封條注射模設(shè)計(jì)，是在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際選定該課題的。PE為熱塑性塑料，故本次設(shè)計(jì)采用的是注射成型，注射成型是熱塑性加工的主要方法，就是把塑料原料放入料筒中經(jīng)過(guò)加熱熔化，使之成為高黏度的流體，用柱塞或螺桿作為加壓工具，使熔體通過(guò)噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經(jīng)過(guò)冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先對(duì)塑件進(jìn)行工藝分析，了解此類(lèi)型塑件的特性、用途等；再對(duì)模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，根據(jù)模具的基本結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行對(duì)模架的選取，然后再對(duì)各種相關(guān)的工藝參數(shù)進(jìn)行校核，根據(jù)教材以及圖書(shū)館叢書(shū)的公式和一系列表、參數(shù)等進(jìn)行對(duì)型腔和型芯等的計(jì)算，最后進(jìn)行模具的加熱、試模等。 本設(shè)計(jì)還介紹了注射成型的基本原理，即雙分型面注射模具的結(jié)構(gòu)與工作原理，對(duì)注塑產(chǎn)品提出了基本的設(shè)計(jì)原則；詳細(xì)介紹了冷流道注射模具澆注系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，并對(duì)模具強(qiáng)度要求做了說(shuō)明。 由于采用點(diǎn)澆口三板式模具結(jié)構(gòu)，要設(shè)置兩個(gè)分型面分別用于取出塑件和流道凝料。為滿(mǎn)足塑件能夠自動(dòng)脫模，流道凝料能夠自動(dòng)墜落的要求，本設(shè)計(jì)中采用順序分型結(jié)構(gòu)，用拉料桿拉斷點(diǎn)澆口，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切斷和墜落，拉桿起到限位作用。 同時(shí)，針對(duì)塑件兩側(cè)有側(cè)凹的機(jī)構(gòu)要求，采用斜頂側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，該側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)由斜桿和定位塊組成，通過(guò)斜桿借助開(kāi)模的運(yùn)動(dòng)來(lái)完成側(cè)凹的成型。經(jīng)過(guò)對(duì)各機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和計(jì)算，設(shè)計(jì)的斜頂機(jī)構(gòu)能夠按照要求準(zhǔn)確的成型所需要的側(cè)凹結(jié)構(gòu)。 以上是我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的內(nèi)容綜述，特申請(qǐng)參加畢業(yè)答辯 ? 申請(qǐng)人簽名：周彪 日期：2011年6月7日 資 格 審 查 項(xiàng) 目 是 否 01 工作量是否達(dá)到所規(guī)定要求 ? ? 02 文檔資料是否齊全（任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文資料翻譯、定稿論文及其相關(guān)附件資料等） ? ? 03 是否完成任務(wù)書(shū)規(guī)定的任務(wù) ? ? 04 完成的成果是否達(dá)到驗(yàn)收要求 ? ? 05 是否剽竊他人成果或者直接照抄他人設(shè)計(jì)（論文） 指導(dǎo)教師簽名： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯資格審查小組意見(jiàn)： 符合答辯資格，同意答辯 □????? 不符合答辯資格，不同意答辯□ 審查小組成員簽名： ? ??? 年??? 月??? 日 注：此表中內(nèi)容綜述由學(xué)生填寫(xiě)，資格審查項(xiàng)目由指導(dǎo)教師填寫(xiě)。 8 讀書(shū)筆記 1 分析零件的工藝性 沖壓件工藝性是指沖壓零件在沖壓加工過(guò)程中加工的難易程度。雖然沖壓加工工藝過(guò)程包括備料—沖壓加工工序—必要的輔助工序—質(zhì)量檢驗(yàn)—組合、包裝的全過(guò)程，但分析工藝性的重點(diǎn)要在沖壓加工工序這一過(guò)程里。 2 計(jì)算毛坯尺寸 由于板料在扎壓或退火時(shí)所產(chǎn)生的聚合組織而使材料引起殘存的方向性，反映到拉深過(guò)程中，就使筒形拉深件的口部形成明顯的突耳。此外，如果板料本身的金屬結(jié)構(gòu)組織不均勻、模具間隙不均勻、潤(rùn)滑的不均勻等等，也都會(huì)引起沖件口高低不齊的現(xiàn)象，因此就必需在拉深厚的零件口部和外緣進(jìn)行修邊處理。這樣在計(jì)算毛坯尺寸的時(shí)候就必需加上修邊余量然后再進(jìn)行毛坯的展開(kāi)尺寸計(jì)算。 3 計(jì)算拉深次數(shù) 多次拉深的判斷方法： 利用極限拉深系數(shù)判斷，如果零件的拉深系數(shù) 小于極限拉深系數(shù)[ ]，需要進(jìn)行多次拉深。 利用極限高度進(jìn)行判斷，零件的相對(duì)高度 大于極限高度[ ]值需要進(jìn)行多次拉深。 4.確定排樣、裁板方案 加工此零件為大批大量生產(chǎn)，沖壓件的材料費(fèi)用約占總成本的60%～80%之多。因此，材料利用率每提高1%，則可以使沖件的成本降低0.4%～0.5%。在沖壓工作中，節(jié)約金屬和減少?gòu)U料具有非常重要的意義，特別是在大批量的生產(chǎn)中，較好的確定沖件的形狀尺寸和合理的排樣的降低成本的有效措施之一。 排樣有三種： a 有廢料排樣 b 少?gòu)U料排樣 c 無(wú)廢料排樣 排樣的形式分為直排式，斜排式，直對(duì)排，斜對(duì)排，混合排等。 排樣中相鄰兩個(gè)零件之間的余量或零件與條料邊緣件的余量稱(chēng)為搭邊。 5.力的計(jì)算 平刃凸模落料力的計(jì)算公式為 卸料力 推薦力 帶凸緣圓筒形零件的拉深力近似計(jì)算公式 壓邊力的大小對(duì)拉深件的質(zhì)量是有一定影響的，如果過(guò)大，就要增加拉深力，因而會(huì)使制件拉裂，而壓邊圈的壓力過(guò)小就會(huì)使工件的邊壁或凸緣起皺，所以壓邊圈的壓力必須適當(dāng)。 6.初選壓力機(jī) 壓力機(jī)噸位的大小的選擇，首先要以沖壓工藝所需的變形力為前提。要求設(shè)備的名義壓力要大于所需的變形力，而且還要有一定的力量?jī)?chǔ)備，以防萬(wàn)一。從提高設(shè)備的工作剛度、沖壓零件的精度及延長(zhǎng)設(shè)備的壽命的觀點(diǎn)出發(fā)，要求設(shè)備容量有較大的剩余。 本零件為對(duì)稱(chēng)幾何體,其壓力中心就在它的圓心處，不必計(jì)算它的壓力中心。 7.凸、凹模具尺寸的計(jì)算 在決定模具刃口尺寸及制造公差時(shí)，需考慮以下原則： ① 落料件的尺寸取決于凹模的磨損，沖裁件的尺寸取決于凸模尺寸。 ② 考慮到?jīng)_裁時(shí)凸、凹模的磨損，在設(shè)計(jì)凸、凹模刃口尺寸時(shí)，對(duì)基準(zhǔn)件刃口尺寸在磨損后變大的，其刃口公稱(chēng)尺寸應(yīng)取工件尺寸范圍內(nèi)較小的數(shù)值。對(duì)基準(zhǔn)件刃口尺寸在磨損后減少的，其刃口公稱(chēng)尺寸應(yīng)取工件尺寸范圍內(nèi)較大的數(shù)值。這樣，在凸模磨損到一定程度的情況下，任能沖出合格的零件。 ③ 在確定模具刃口制造公差時(shí)，要既能保證工件的精度要求，又要保證合理的間隙數(shù)值。 模架的選用 采用落料、拉深、沖孔復(fù)合模，首先要考慮落料凸模（兼拉深凹模）的壁厚是否過(guò)薄。 模具的閉合高度 所謂的模具的閉合高度H是指模具在最低工作位置時(shí)，上下模座之間的距離，它應(yīng)與壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)。 軸承蓋落料、拉深、沖孔復(fù)合模 摘 要 介紹了軸承蓋冷沖壓成形過(guò)程，經(jīng)過(guò)對(duì)軸承蓋的批量生產(chǎn)、零件質(zhì)量、零件結(jié)構(gòu)以及使用要求的分析、研究，按照不降低使用性能為前提，將其確定為沖壓件，用沖壓方法完成零件的加工，沖壓基本工序?yàn)椋郝淞稀⒗?、沖孔，然后根據(jù)對(duì)工序的初步計(jì)算，確定工序數(shù)目，如沖壓次數(shù)，拉深次數(shù)，對(duì)工序順序的安排，一般根據(jù)各工序的變形特點(diǎn)，質(zhì)量要求來(lái)確定，由于本工件為帶孔的落料、拉深件，因此先落料，再拉深，最后沖孔，根據(jù)生產(chǎn)批量和條件（沖壓加工條件和模具制造條件）確定工序組合，因?yàn)樯a(chǎn)批量大，所以將各個(gè)工序組合在一起，并用復(fù)合模沖壓，這樣就提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)率。通過(guò)充分利用現(xiàn)代模具制造技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、優(yōu)化工藝方法能大幅度提高生產(chǎn)效率，這種方法對(duì)類(lèi)似產(chǎn)品具有一定的借鑒作用。 關(guān)鍵字：軸承蓋；沖壓；工序；生產(chǎn)批量；生產(chǎn)效率 ABSTRACT Introduced to carry the bearing cover cold hurtle to press to take shape the process, pass by to the batch quantity production, spare parts quantity, the spare parts structure and usage request of carry the bearing cover of analysis, study, according to not lower to use the function as premise, is certain in order to hurtle to press the piece, it uses to hurtle to press the method to complete the spare parts to process, hurtling to press basic work preface is: Fall to anticipate, pull deep, hurtle the bore, then according to the initial calculation of the work preface, make sure the work ordinal number eyes, if hurtle to press the number of times, pulling the deep number of times, to the in proper order arrangement of the work preface, general transform the characteristics according to each work preface, the quantity request to certain, because of in order to take the bore to fall to anticipate, pull the deep piece, this work piece so fall to anticipate first, then pull deeply, blunt bore of end, according to produce the batch quantity and condition( hurtle to press to process the condition and molding tools to make the condition)s to make sure the work that the preface combine, because of produce the batch quantity big, so combine each work preface together, counteract compound the mold hurtles to press, raising the rate of production of the product thus. Pass to make use of the modern molding tool manufacturing technique to carry on the structure improvement to the traditional machine spare parts well, excellent turn the design, the excellent chemical engineering skill method ability the significant exaltation produces the efficiency, this kind of method to similar the product has to certainly draw lessons from the function. Key words: bearing cover; stamping; process; Production batch; Production efficiency 目 錄 1 分析零件的工藝性 2 1.1 沖裁工藝性 2 1.2 拉深工藝性 2 2 分析計(jì)算確定工藝方案 4 2.1 計(jì)算毛坯尺寸 4 2.2 確定是否需要壓邊圈 4 2.3 計(jì)算拉深次數(shù) 5 2.4 確定工藝方案 6 3 主要工藝參數(shù)的計(jì)算 7 3.1 確定排樣、裁板方案 7 3.2 計(jì)算工藝力、初選壓力機(jī) 8 3.2.1 計(jì)算工藝力 8 3.2.2 初選壓力機(jī) 11 3.3 計(jì)算壓力中心 11 3.4 計(jì)算凸、凹模刃口尺寸及公差 12 4 模具的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 4.1 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 14 4.2 模具總體設(shè)計(jì) 14 4.3 模具工作部分尺寸計(jì)算 15 4.3.1 落料凹模 15 4.3.2 沖孔凸模 16 4.3.3 拉深凸模 16 4.3.4 凸凹模 16 5 模具的主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 5.1 模架 18 5.2 模座 18 5.3 模柄 18 5.4 定位零件 19 5.4.1 擋料銷(xiāo) 19 5.4.2 導(dǎo)料銷(xiāo) 19 5.4.3 導(dǎo)料板 19 5.5 卸料裝置 20 5.5.1 固定卸料板 20 5.5.2 橡膠 21 5.6 其他支撐與固定零件 21 5.6.1 凸模固定板 21 5.6.2 導(dǎo)向零件 22 5.6.3 墊板 22 5.7 緊固件 22 6 確定沖壓設(shè)備 24 7 模具的裝配 25 7.1 復(fù)合模的裝配 25 7.2 凸、凹模間隙的調(diào)整 25 8 重要零件的加工工藝過(guò)程編制 26 結(jié) 論 28 致 謝 29 參考文獻(xiàn) 30 1 分析零件的工藝性 1.1 沖裁工藝性 沖裁件的工藝性是指沖裁件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性，即沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、精度等級(jí)是否符合沖裁加工的工藝要求。良好的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)保證材料消耗少，工序數(shù)目少，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而壽命高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單單等等。通常對(duì)沖裁件的工藝性影響最大的是幾何形狀尺寸和精度要求。對(duì)幾何形狀的要求是沖裁件的形狀應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、對(duì)稱(chēng)，最好采用圓形、矩形等規(guī)則的幾何形狀或由這些形狀所組成，使排樣時(shí)廢料最少；沖裁件的凸出懸臂和凹槽的寬度不宜太小，以免凸模折斷；沖裁件的外形或內(nèi)形的轉(zhuǎn)角出，要避免夾角出現(xiàn)，應(yīng)以圓弧過(guò)渡，以便于模具加工，減少熱處理或沖壓時(shí)的在尖角處開(kāi)裂的現(xiàn)象，同時(shí)可以防止尖角部位的刃口磨損過(guò)快而使模具壽命降低。對(duì)精度的要求是沖裁件的經(jīng)濟(jì)精度一般不高于IT11級(jí)，最高可達(dá)IT8~10級(jí)，沖孔比落料的精度約高一級(jí)。 該零件的形狀如圖1，其沖裁工藝性為： （1）結(jié)構(gòu)與尺寸：該零件結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、形狀對(duì)稱(chēng)，完全由圓弧和直線(xiàn)組成，沒(méi)有長(zhǎng)的懸臂和狹槽。 （2）精度：零件尺寸除中心孔和兩中心孔的距離尺寸接近IT11級(jí)外，其余尺寸均為自由尺寸且無(wú)其他特殊要求，利用普通沖裁方法可以達(dá)到零件圖樣要求。 （3）材料：該零件材料為20號(hào)鋼，屈服強(qiáng)度為450Mpa，此材料具有良好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和塑性，其沖裁加工性較好。 （4）生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)。 根據(jù)以上分析，該零件的沖裁性較好，可以沖裁加工。 1.2 拉深工藝性 影響拉深件工藝性的因素主要有拉深件的結(jié)構(gòu)與尺寸、精度和材料。拉深工藝性對(duì)結(jié)構(gòu)與尺寸的要求是拉深件因盡量簡(jiǎn)單、對(duì)稱(chēng)，并能一次拉深成形；拉深件的壁厚公差或變薄量一般不應(yīng)超出拉深工藝壁厚變化規(guī)律；當(dāng)零件一次拉深的變形程度過(guò)大時(shí)，為避免拉裂，需采用多次拉深，這時(shí)在保證必要的表面質(zhì)量前提下，應(yīng)允許內(nèi)、外表面存在拉深過(guò)程中可能產(chǎn)生的痕跡；在保證裝配要求下，應(yīng)允許拉深件側(cè)壁有一定的斜度；拉深件的徑向尺寸應(yīng)只標(biāo)注外形尺寸或內(nèi)形尺寸，而不能同時(shí)標(biāo)注內(nèi)、外形尺寸。 工藝性對(duì)精度的要求是一般情況下，拉深件的尺寸精度應(yīng)在IT13級(jí)以下，不宜高于IT11級(jí)；對(duì)于精度要求高的拉深件，應(yīng)在拉深后增加整形工序，以提高其精度，由于材料各向異性的影響，拉深件的口部或凸緣外緣一般是不整齊的，出現(xiàn)“突耳”現(xiàn)象，需要增加切邊工序。 工藝性要求材料具有良好的塑性，屈強(qiáng)比小，板厚方向性系數(shù)r大，板平面方向性系數(shù)小。屈強(qiáng)比值越小，一次拉深允許的極限變形程度越大，拉深的性能越好；板厚方向性系數(shù)r和板平面方向性系數(shù)反映了材料的各向異性性能，當(dāng)r較大或較小時(shí)，材料寬度的變形比厚度方向的變形容易，板平面方向性能差異較小，拉深過(guò)程中材料不易變薄或拉裂，因而有利于拉深成形。 該零件可看成帶凸緣的圓筒形件，料厚t=2mm，拉深后厚度不變；零件底部圓角半徑r=3mm凸緣處的圓角半徑也為R=3mm；尺寸公差都為自由公差，滿(mǎn)足拉深工藝對(duì)精度等級(jí)的要求；零件所用材料20號(hào)鋼塑性好，易于拉深成形。 根據(jù)以上分析，該零件的拉深工藝性較好，可用拉深工序加工。 所以，該零件的加工工藝性較好。 圖1 工件圖 2 分析計(jì)算確定工藝方案 2.1 計(jì)算毛坯尺寸 由于板料在扎壓或退火時(shí)所產(chǎn)生的聚合組織而使材料引起殘存的方向性，反映到拉深過(guò)程中，就使桶形拉深件的口部形成明顯的突耳。此外，如果板料本身的金屬結(jié)構(gòu)組織不均勻、模具間隙不均勻、潤(rùn)滑的不均勻等等，也都會(huì)引起沖件口高低不齊的現(xiàn)象，因此就必需在拉深厚的零件口部和外緣進(jìn)行修邊處理。這樣在計(jì)算毛坯尺寸的時(shí)候就必需加上修邊余量然后再進(jìn)行毛坯的展開(kāi)尺寸計(jì)算。 根據(jù)零件的尺寸取修邊余量的值為3.6mm表5—7，《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)》） 在拉深時(shí)，雖然拉深件的各部分厚度要求發(fā)生一些變化，但如果采用適當(dāng)?shù)墓に嚧胧?，則其厚度的變化量還是并不太大。在設(shè)計(jì)工藝過(guò)程時(shí)，可以不考慮毛坯厚度的變化。同時(shí)由于金屬在塑性變形過(guò)程中保持體積不變，因而，在計(jì)算拉深件的的毛坯展開(kāi)尺寸時(shí)，可以認(rèn)為在變形前后的毛坯和拉深間的表面積相等。 對(duì)于該零件，可以看成是帶凸緣拉深件，其相對(duì)凸緣直徑 ……………………………………（1） 因3.6mm，故其毛坯最大直徑通過(guò)公式： …………………… （2） 得： D= 2.2 確定是否需要壓邊圈 坯料相對(duì)厚度: ……………………………………… （3） 所以需要壓邊圈。 2.3 計(jì)算拉深次數(shù) 在考慮拉深的變形程度時(shí)，必需保證使毛坯在變形過(guò)程中的應(yīng)力既不超過(guò)材料的變形極限，同時(shí)還能充分利用材料的塑性。也就是說(shuō)，對(duì)于每道拉深工序，應(yīng)在毛坯側(cè)壁強(qiáng)度允許的條件下，采用最大的變形程度，即極限變形程度。 圖2 拉深后的形狀 極限拉深系數(shù)值可以用理論計(jì)算的方法確定。即使得在傳力區(qū)的最大拉應(yīng)力與在危險(xiǎn)斷面上的抗拉強(qiáng)度相等，便可求出最小拉深系數(shù)的理論值，此值即為極限拉深系數(shù)。但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，極限拉深系數(shù)值一般是在一定的拉深條件下用實(shí)驗(yàn)的方法得出的，我們可以通過(guò)查表來(lái)取值。 零件的總拉深系數(shù)為 ……………………………（4） 其相對(duì)凸緣直徑 ……………………………（5） 屬于帶大凸緣拉深的拉深件。根據(jù) ………………………………… （6） ，（由表5—21，《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》可以查出 ，表5—22，《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》可以查出8） 因?yàn)橥咕壍南鄬?duì)高度0.266小于最大相對(duì)高度0.58，且實(shí)際拉深系數(shù)0.548大于最小極限拉深系數(shù)0.48，所以拉深過(guò)程可以一次拉深成功。 2.4 確定工藝方案 確定工藝方案就是要在工序的性質(zhì)、數(shù)量、順序和組合幾個(gè)方面加以確定。工序性質(zhì)是指某個(gè)沖壓件所需要的沖壓工序的種類(lèi)。工序性質(zhì)主要根據(jù)零件的構(gòu)造，按照工序變形性質(zhì)和應(yīng)用范圍，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件、模具形式及結(jié)構(gòu)、制作定位及加工操作等許多因素綜合分析后確定。 確定工序數(shù)量的原則是：在保證質(zhì)量的前提下，工序數(shù)量盡可能地少。工序數(shù)量主要取決于制作幾何構(gòu)造的復(fù)雜程度、精度要求以及材料的性質(zhì)等。工序數(shù)量若指同性質(zhì)工序重復(fù)進(jìn)行的次數(shù)時(shí)，工序性質(zhì)不同，其根據(jù)也不同。如拉延件主要是通過(guò)極限變形程度的計(jì)算求出所需拉延的額次數(shù)。工序數(shù)量若只不同的工序時(shí)，則應(yīng)結(jié)合工序性質(zhì)的確定，充分利用制件的工藝性狀，減少工序數(shù)，特別是減少一些輔助工序。 工序的順序主要由工序性質(zhì)、坯料的工藝性狀、制件的精度及定位要求所決定。安排工序順序的一般原則是：前后工序不應(yīng)相互妨礙，盡可能地創(chuàng)造條件，使前后工序相互有利。 工序能否合并及合并的程度主要取決于模具的可行性和經(jīng)濟(jì)性。合并形式中，復(fù)合沖壓的制件質(zhì)量好，而連續(xù)沖壓操作方便、生產(chǎn)率高。大批量生產(chǎn)中，為提高生產(chǎn)率、降低成本、操作方便，盡可能采用工序合并的方案，沖壓小沖件多用連續(xù)工序，大制件多用復(fù)合工序。 該零件包括落料和拉深兩個(gè)基本工序，可采用的加工工藝方案有單工序、復(fù)合工序和連續(xù)工序三種。由于零件屬于大批量生產(chǎn)且制件比較大，因此采用單工序效率太低，運(yùn)輸安裝成本高，占地大，且不便于操作。采用復(fù)合工序和連續(xù)工序加工出來(lái)的零件精度和平直度都較好，生產(chǎn)效率高，材料利用率也高。但制件比較大，采用連續(xù)工序時(shí)工作強(qiáng)度增加，故采用復(fù)合工序工藝方案。 3 主要工藝參數(shù)的計(jì)算 3.1 確定排樣、裁板方案 加工此零件為大批大量生產(chǎn)，沖壓件的材料費(fèi)用約占總成本的60%~80%之多。因此，材料利用率每提高1%，則可以使沖件的成本降低0.4%~0.5%。在沖壓工作中，節(jié)約金屬和減少?gòu)U料具有非常重要的意義，特別是在大批量的生產(chǎn)中，較好的確定沖件的形狀尺寸和合理的排樣是降低成本的有效措施之一。 沖裁件在板料上的布置方法稱(chēng)為沖裁工作的排樣法，通常叫做排樣。排樣的目的在于合理利用原材料，并盡可能節(jié)約材料。材料利用率是衡量排樣經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)。它是指林的實(shí)際面積與每個(gè)零件所占板料面積的百分比，即 ………………………………（7） 式中 ——材料利用率； ——零件的實(shí)際面積； ——沖裁此零件所占用的板料面積，包括零件實(shí)際面積與廢料面積。 值越大，說(shuō)明廢料越少，材料利用率就越高。 從上式可以看出，若減少?gòu)U料面積，就可以提高材料利用率。沖裁時(shí)產(chǎn)生的廢料分為工藝廢料與結(jié)構(gòu)廢料良種。搭邊和余量屬于工藝廢料，它取決于排樣形式及沖壓方式；結(jié)構(gòu)廢料是有零件本身的形狀特點(diǎn)決定的，一般不能改變。所以要提高材料利用率，主要從減少工藝廢料著手。合理的排樣是減少工藝廢料的主要手段。另外，在不影響設(shè)計(jì)要求的情況下，改善零件結(jié)構(gòu)也可以減少結(jié)構(gòu)廢料。此外，利用廢料做小零件的毛坯，也可以使材料利用率大大提高。 屬于工藝廢料的搭邊對(duì)沖壓工藝也有很大的作用。搭邊就是排樣時(shí)零件與零件之間以及零件與條料側(cè)邊間留下的余料。搭邊的作用是為了補(bǔ)充送料是的定位誤差，防止由于條料的寬度誤差、送料時(shí)的步距誤差以及送料歪斜誤差等原因而沖出殘缺的廢品，從而確保沖件的切口表面質(zhì)量，沖制出合格的工件。同時(shí)，搭邊還使條料保持有一定的剛度，保證條料的順利行進(jìn)，提高了生產(chǎn)率。搭邊值得大小要合理選取。從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊值越小越好，但搭邊小于一定數(shù)值后，對(duì)模具壽命和減切表面質(zhì)量都不利。搭邊值過(guò)小，作用在模具側(cè)表面上的法向力沿著落料毛坯周長(zhǎng)的分布不均勻，造成模具刃口磨損；同時(shí)在沖裁時(shí)，搭邊被拉斷，使零件產(chǎn)生毛刺，有時(shí)還會(huì)拉入凸模和凹模間隙中，損壞模具刃口，降低模具壽命。搭邊值過(guò)大，材料利用率低。搭邊值大小的有關(guān)因素如下： l 與材料的機(jī)械性能有關(guān)，硬材料的搭邊值可小些，軟材料、脆性材料的搭邊值要大一些； l 與材料厚度有關(guān)，厚材料的搭邊值應(yīng)取大些； l 與零件的形狀的形狀與尺寸有關(guān)，零件的形狀復(fù)雜，且有尖突及尺寸大時(shí)，搭邊值要取大些； l 與送料及擋料方式有關(guān)，有側(cè)壓板導(dǎo)向的手工送料，其搭邊值可以小些。 根據(jù)此零件的尺寸通過(guò)查《沖壓工藝學(xué)》表2—11?。? 搭邊值為 進(jìn)距方向 于是有： 間距 …………………（8） 條料寬度 …………………（9） 板料規(guī)格擬用2mm×1400mm×3000mm熱軋鋼板（表18.3—24，《沖壓模具設(shè)計(jì)》）。為了操作方便采用橫裁法： 每張鋼板條數(shù) 條…………………… （10） 每條個(gè)數(shù) 個(gè) ……………（11） 每板總個(gè)數(shù) 個(gè)……………………（12） 材料利用率： ………………………………（13） 3.2 計(jì)算工藝力、初選壓力機(jī) 3.2.1 計(jì)算工藝力 （1）落料力 落料力（的大小主要與材料的性質(zhì)、厚度和零件的展開(kāi)長(zhǎng)度有關(guān)。用平刃沖裁時(shí)，其落料力可按下式進(jìn)行計(jì)算： ……………………………………（14） 式中 F—落料力（N） L—沖件的周邊長(zhǎng)度（mm） t—板料厚度（mm） —材料的抗拉強(qiáng)度（MPa） 因此，該零件的落料力為： （2）沖孔力 沖孔力可按下式計(jì)算： …………………………………（15） 式中 —沖孔力（N） L—沖件的內(nèi)輪廓長(zhǎng)度（mm） t—板料厚度（mm） —材料的抗拉強(qiáng)度（MPa） 因此，該零件的沖孔力為： （3）卸料力 一般情況下，沖裁件從板料切下以后受彈性變形及收縮影響。會(huì)使落料件梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁后剩下的板料則箍緊在凸模上。從凸模上將沖件或廢料卸下來(lái)所需的力稱(chēng)卸料力。影響這個(gè)力的因素較多，主要有材料力學(xué)性能、模具間隙、材料厚度、零件形狀尺寸以及潤(rùn)滑情況等。所以要精確地計(jì)算這些力是困難的，一般用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： ………………………………………（16） 式中 F—沖裁力(N) —卸料力系數(shù)，其值可查表，取為0.05。 得 （4）推件力 將卡在凹模中的材料逆著沖裁力方向頂出所需要的力稱(chēng)為推件力。根據(jù)材料厚度 取凹模直壁高度h=8mm，故，則推件力為： ………………………………………（17） —推件力系數(shù)，其值可查表，取為0.055。 （5）拉深力 一般情況下拉深力隨凸模行程變化而改變，其變化曲線(xiàn)如圖3。從圖中可以看出，在拉深開(kāi)始時(shí)，由于凸緣變形區(qū)材料的變形不大，冷作硬化也小，所以雖然變形區(qū)面積較大，但材料變形抗力與變形區(qū)面積相乘所得的拉深力并不大；從初期到中期，材料冷作硬化的增長(zhǎng)速度超過(guò)了變形區(qū)面積減少速度，拉深力逐漸增大，于前中期拉深力達(dá)到最高點(diǎn)位置；拉深到中期以后，變形區(qū)面積減少的速度超過(guò)了冷作硬化增加的速度，于是拉深力逐漸下降。零件拉深完以后，由于還要從凹模中推出，曲線(xiàn)出現(xiàn)延緩下降，這是摩擦力作用的結(jié)果，不是拉深變形力。 圖3 拉深力變化曲線(xiàn) 由于影響拉深力的因素比較復(fù)雜，按實(shí)際受力和變形情況來(lái)準(zhǔn)確計(jì)算拉深力是比較困難的。所以，實(shí)際生產(chǎn)中通常是以危險(xiǎn)斷面的拉應(yīng)力不超過(guò)其材料抗拉強(qiáng)度為依據(jù)，采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于帶凸緣圓筒形零件的拉深力近似計(jì)算公式為： ……………………………………（18） 式中 —圓筒形零件的凸模直徑（mm） —系數(shù)，這里取1 —材料的抗拉強(qiáng)度（MPa） —材料厚度 因此 （6）壓邊力 壓邊力的大小對(duì)拉深件的質(zhì)量是有一定影響的，如果過(guò)大，就要增加拉深力，因而會(huì)使制件拉裂，而壓邊圈的壓力過(guò)小就會(huì)使工件的邊壁或凸緣起皺，所以壓邊圈的壓力必須適當(dāng)。合適的壓邊力范圍一般應(yīng)以沖件既不起皺、又使得沖件的側(cè)壁和口部不致產(chǎn)生顯著的變薄為原則。壓邊力的大小和很多因素有關(guān)，所以在實(shí)際生產(chǎn)中，可以根據(jù)近似的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，查《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表4—26可知： ……………………………（19） 式中 D—毛坯直徑（mm） d—沖件的外徑（mm） q—單位壓邊力（M Pa） 這里q的值取3.0。 所以 = 3.2.2 初選壓力機(jī) 壓力機(jī)噸位的大小的選擇，首先要以沖壓工藝所需的變形力為前提。要求設(shè)備的名義壓力要大于所需的變形力，而且還要有一定的力量?jī)?chǔ)備，以防萬(wàn)一。從提高設(shè)備的工作剛度、沖壓零件的精度及延長(zhǎng)設(shè)備的壽命的觀點(diǎn)出發(fā)，要求設(shè)備容量有較大的剩余。 因，故總沖壓力 ……………………（20） = = 應(yīng)選的壓力機(jī)公稱(chēng)壓力取為1.4，則公稱(chēng)壓力為： ………………………………… （21） 因此初選開(kāi)式壓力機(jī)1600KN。 3.3 計(jì)算壓力中心 為了保證壓力機(jī)和模具平穩(wěn)的工作，必須使沖模的壓力中 心與壓力機(jī)滑塊中心線(xiàn)重合，對(duì)于使用模柄的中小型模具就是 要使其壓力中心與模柄軸線(xiàn)相重合，否則將會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊承受側(cè)向力，產(chǎn)生偏移，引起凸、凹模間隙不均勻和導(dǎo)向零件加速磨損，還會(huì)引起壓力機(jī)導(dǎo)軌的磨損、影響壓力機(jī)精度，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞模具和設(shè)備，造成沖壓事故。 任何幾何圖形的重心就是其壓力中心。對(duì)于復(fù)雜工件和多凸模沖裁的壓力中心，可利用力矩原理用計(jì)算法求得，即分力對(duì)某坐標(biāo)軸力矩之和等于其合力對(duì)該坐標(biāo)軸的力矩。 在實(shí)際生產(chǎn)中，可能出現(xiàn)沖模壓力中心在沖壓過(guò)程中發(fā)生沖壓變形的情況，或者由于沖壓件形狀的特殊性，從模具結(jié)構(gòu)考慮不宜于使壓力中心與滑塊中心重合，這時(shí)應(yīng)注意使壓力中心偏離不致超出所選壓力機(jī)所允許范圍。 因?yàn)楸玖慵閳A形其壓力中心就在其圓心，所以不必計(jì)算它的壓力中心。 3.4 計(jì)算凸、凹模刃口尺寸及公差 沖裁件的尺寸精度取決于凸、凹模刃口部分的尺寸。沖裁間隙的合理也要靠凸、凹模刃口部分的尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)和保證。所以正確確定刃口部分的尺寸是相當(dāng)重要的。在決定模具刃口尺寸及制造公差時(shí)，需考慮以下原則：①落料件的尺寸取決于凹模的磨損，沖裁件的尺寸取決于凸模尺寸。②考慮到?jīng)_裁時(shí)凸、凹模的磨損，在設(shè)計(jì)凸、凹模刃口尺寸時(shí)，對(duì)基準(zhǔn)件刃口尺寸在磨損后變大的，其刃口公稱(chēng)尺寸應(yīng)取工件尺寸范圍內(nèi)較小的數(shù)值。對(duì)基準(zhǔn)件刃口尺寸在磨損后減少的，其刃口公稱(chēng)尺寸應(yīng)取工件尺寸范圍內(nèi)較大的數(shù)值。這樣，在凸模磨損到一定程度的情況下，任能沖出合格的零件。③在確定模具刃口制造公差時(shí)，要既能保證工件的精度要求，又要保證合理的間隙數(shù)值。 采用凸凹模分別加工，凸凹模分別加工是指在凸模與凹模分別按各自圖樣上標(biāo)注的尺寸及公差進(jìn)行加工，沖裁間隙由凸凹模刃口尺寸及公差保證，這樣就需要分別計(jì)算出凸模和凹模的刃口尺寸及公差，并標(biāo)注在凸凹模設(shè)計(jì)圖樣上，這樣加工方法具有互換性，便于成批制造，主要用于簡(jiǎn)單，規(guī)范形狀（圖形，方法或矩形）的沖件 ①落料時(shí)，因?yàn)槁淞霞砻娉叽缗c凹模刃口尺寸相等或基本一致，應(yīng)該先確定凹模刃口尺寸，即以凹模刃口尺寸為基準(zhǔn)，又因?yàn)槁淞霞叽鐣?huì)隨凹模刃口的磨損而增大，為了保證凹模磨損到一定程度仍能沖出合格零件，故凹?；境叽鐟?yīng)該取落料件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸，落料凸模的基本尺寸則是凹?；境叽缟蠝p去最小合理間隙 對(duì)于未標(biāo)注公差可按IT14級(jí)計(jì)算，根據(jù)《沖壓工藝學(xué)》表2-3查得，沖裁模刃口雙面間隙 落料刃口尺寸計(jì)算 凸模制造公差按IT8級(jí)精度選取，由《沖壓工藝學(xué)》表2-6查得，對(duì)于落料尺寸， 校核間隙：｜｜+｜｜>條件，但相差不大，可作如下調(diào)整： ………………………………… （22） = ………………………………… （23） 則 ………………………………（24） ……………………………………（25） 式中因數(shù)由表2-13查得：，=1.15按IT14級(jí)選取。 ②拉深時(shí)，拉深凸模和凹模的單邊間隙可按表4-12中計(jì)算凸凹模制造公差，按IT8級(jí)精度選取，由表4查得，對(duì)于拉深尺寸，，按IT14級(jí)精度選取，查附錄表4，可以得，由于工件給定了內(nèi)部尺寸因此可以按公式 ……………………………………（26） ……………………………… （27） ③沖孔時(shí)，對(duì)于沖孔孔， 按IT14級(jí)精度選取，查附表4得：校核間隙：｜｜+｜｜=，滿(mǎn)足條件，故可以采用凸模與凹模配合加工方法，因數(shù)由表2-13查得，，則為： ………………………………………（28） …………………………… （29） 4 模具的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 采用落料、拉深、沖孔復(fù)合模，首先要考慮落料凸模（兼拉深凹模）的壁厚是否過(guò)薄。本次設(shè)計(jì)中凸凹模的最小壁厚為，滿(mǎn)足鋼材最小壁厚的要求能夠保證足夠的強(qiáng)度，故采用復(fù)合模。 模具采用正裝式。模座下的緩沖器兼作壓邊與頂件，另外還設(shè)有彈性卸料裝置的彈性頂件裝置。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是操作方便，出件暢通無(wú)阻，生產(chǎn)效率高，缺點(diǎn)是彈性卸料板使模具的結(jié)構(gòu)變復(fù)雜,要簡(jiǎn)化可以采用剛性卸料板，其缺點(diǎn)是拉深件留在剛性卸料板中不易取出，帶來(lái)操作上的不便，結(jié)合本次設(shè)計(jì)綜合考慮，采用固定卸料板。 從導(dǎo)向的精度和運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)以及具體規(guī)格方面考慮，可以采用滑動(dòng)導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架（GB/9436—88）。 4.2 模具總體設(shè)計(jì) 模具閉合高度： 模具總裝圖的草圖如圖4 圖4 軸承蓋沖孔、落料、拉深復(fù)合模 4.3 模具工作部分尺寸計(jì)算 4.3.1 落料凹模 落料凹模采用圓形板結(jié)構(gòu)和直接通過(guò)螺釘、銷(xiāo)釘與下模座固定的固定方式。因生產(chǎn)的批量大，考慮凹模的磨損和保證零件的質(zhì)量，凹模刃口采用直刃壁結(jié)構(gòu)，刃壁高度，漏料部分沿刃口輪廓適當(dāng)擴(kuò)大（為便于加工，落料凹模漏料孔可設(shè)計(jì)成近似于刃口輪廓的形狀）。凹模輪廓尺寸計(jì)算如下： 凹模厚度 ……………………（30） 凹模壁厚 沿送料方向的凹模長(zhǎng)度為 L= 根據(jù)算得的凹模輪廓尺寸，選取與計(jì)算值相近的凹模板，其尺寸為。 凹模的材料選用，工作部分熱處理淬硬。 4.3.2 沖孔凸模 沖孔凸模加工部分為圓形，對(duì)于較大的凸模采用臺(tái)肩式固定并與固定 板配合按 配合。 沖孔凸模長(zhǎng)度過(guò)短則不能插入凹模刃口內(nèi)對(duì)板料進(jìn)行沖切，但若凸模過(guò)長(zhǎng)又會(huì)降低工作時(shí)候的穩(wěn)定性，故凸模長(zhǎng)度要適中，可以按公式 ～ …………………………（31） ——凸模固定板的厚度（） ——卸料板厚度（） ——導(dǎo)料板厚度（） 凸模的熱處理凸模材料選用Cr12MoV，工作部分熱處理為淬硬HRC56～62。 4.3.3 拉深凸模 拉深凸模刃口部分為非圓形，為便于凸模和固定板的加工，可設(shè)計(jì)成階梯形結(jié)構(gòu)，并將安裝部分設(shè)計(jì)成便于加工的長(zhǎng)圓形，通過(guò)螺釘緊固在固定板上，用銷(xiāo)釘定位。凸模的尺寸根據(jù)刃口尺寸、卸料裝置和安裝固定要求確定。凸模的材料選用T8A，工作部分熱處理淬硬。 對(duì)于拉深凸模的工作深度，必須從幾何形狀上做的正確。為了使零件容易在拉深后被脫下，在凸模的工作深度可以作成一定錐度。 為了防止拉深件被凹模內(nèi)壓縮空氣頂癟及拉深件與凸模之間發(fā)生真空現(xiàn)象而緊箍在凸模上，故在凸模上設(shè)計(jì)通氣孔，以使拉深后容易從凸模上取下。根據(jù)凸模尺寸取出氣孔直徑，數(shù)量為4個(gè)。 拉深凸模的自由長(zhǎng)度為：L=凸模工作高度+固定板厚度=10+38=48mm。 4.3.4 凸凹模 該復(fù)合模中的凸凹模是主要工作零件，其外形作為落料凸模內(nèi)形又作為拉深凹模，并且內(nèi)、外形刃口部分都為非圓形，為便于凸凹模與凸模固定板的配合，凸凹模的安裝部分設(shè)計(jì)成便于加工的長(zhǎng)圓形，通過(guò)螺釘緊固在凸模固定板上，并用銷(xiāo)釘定位。 凸凹模的自由長(zhǎng)度為：L=凸模固定板厚度+橡膠安裝高度+卸料板厚度+材料厚度+凸凹模工作高度=22+26+20+2+35=105mm。凸凹模的材料選用Cr12MoV，工作部分熱處理滲碳58~62HRC。 圖5 凸凹模 5 模具的主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.1 模架 模架選用中間滑動(dòng)導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱裝在模具中心對(duì)稱(chēng)位置，沖壓時(shí)可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜，兩個(gè)導(dǎo)柱的直徑不同，可避免上模與下模錯(cuò)裝而發(fā)生啃模事故。該模架滑動(dòng)平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確牢靠，可保證均勻的沖裁間隙，提高模具的刃磨壽命，并使模具的調(diào)試簡(jiǎn)單化。 5.2 模座 模座是沖模全部零件安裝的基體，又承受和傳遞沖壓力，因此要求它們具有足夠的強(qiáng)度、剛度和足夠大的外形尺寸。模座的尺寸規(guī)格根據(jù)模架類(lèi)型、凹模周界尺寸和安裝要求確定。對(duì)于圓形模座，其長(zhǎng)度應(yīng)比凹模長(zhǎng)度大，寬度等于或略大于凹模寬度，深度取凹模板厚度的倍?？紤]受力情況，上模座厚度可比下模座小。模座的前側(cè)面需進(jìn)行機(jī)械加工，以便在此面打上該模具的標(biāo)記。上模座導(dǎo)套孔的外側(cè)面要加工一淺窄槽，便于沖模工作時(shí)對(duì)導(dǎo)套潤(rùn)滑。模座常用灰口鑄鐵制造。該材料有較好的吸震性，這里選用HT200。 5.3 模柄 圖6 模柄 模柄的作用是把上模固定在壓力機(jī)滑塊上，同時(shí)使模具中心通過(guò)滑塊的壓力中心。選擇模柄時(shí)，先根據(jù)模具大小、上模結(jié)構(gòu)、模架類(lèi)型及精度等確定模丙的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，再根據(jù)壓力機(jī)滑塊上模柄孔尺寸確定模柄的尺寸規(guī)格。一般模柄直徑應(yīng)與模柄孔直徑相等，模柄長(zhǎng)度應(yīng)比模柄孔深度小5~10mm。根據(jù)工件結(jié)構(gòu)選用凸緣式模柄，用4個(gè)螺釘固定在上模座的窩孔內(nèi)。模柄的凸緣與上模座窩孔以配合。其結(jié)構(gòu)形式如圖6。 5.4 定位零件 5.4.1 擋料銷(xiāo) 擋料銷(xiāo)的作用是擋住條料搭邊或沖件輪廓以限定條料送進(jìn)的距離。因圓柱頭擋料銷(xiāo)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，故選用圓柱頭固定擋料銷(xiāo)，并固定在凹模上。擋料銷(xiāo)用45號(hào)鋼制造，淬火硬度為，其結(jié)構(gòu)如圖7。 圖7 擋料銷(xiāo) 5.4.2 導(dǎo)料銷(xiāo) 導(dǎo)料銷(xiāo)的作用是保證條料沿正確的方向送進(jìn)。導(dǎo)料銷(xiāo)一般設(shè)兩個(gè)，并位于條料的同一側(cè)。導(dǎo)料銷(xiāo)安裝在凹模上，與凹模過(guò)渡配合，配合面均要求。導(dǎo)料銷(xiāo)用T8鋼制造，淬火硬度為。 5.4.3 導(dǎo)料板 導(dǎo)料板作用是保證條料沿正確的方向送進(jìn)，在用固定卸料的沖模中必須用導(dǎo)料板導(dǎo)向，導(dǎo)料板間的距離應(yīng)該等于條料的最大寬度加上一間隙值（一般大于），其高度H由料厚可以查表2-42得，導(dǎo)料板其他尺寸可以查表2-43得： …………………………………（32） 式中： ——導(dǎo)料板長(zhǎng)度 ——導(dǎo)料板直徑 導(dǎo)正銷(xiāo)的作用是消除送料時(shí)用擋料銷(xiāo)等定位零件做粗定位時(shí)的誤差，保證沖件在不同工位上沖出的內(nèi)形與外形之間的相對(duì)位置公差要求，導(dǎo)正銷(xiāo)通常設(shè)置在落料凸模上與擋料銷(xiāo)配合使用，可以用于導(dǎo)正的孔。導(dǎo)正銷(xiāo)頭部由圓錐形的導(dǎo)入部分和圓柱形的導(dǎo)正部分組成，導(dǎo)正部分的直徑可以按以下公式計(jì)算： ………………………………………………（33） 式中 ——導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)正部分的直徑 ——導(dǎo)正孔的沖孔凸模直徑 ——導(dǎo)正銷(xiāo)直徑與沖孔凸模直徑的差值 根據(jù)料厚 可以查表3-33得： 導(dǎo)正部分的直徑公差，可以按～選取，導(dǎo)正部分的高度，可以按表3-34選取 即： ………………………………（34） 其他尺寸可以查表3-34得： 由于導(dǎo)正銷(xiāo)常常與擋料銷(xiāo)配合使用，擋料銷(xiāo)只能起到粗定位的作用，故擋料銷(xiāo) 導(dǎo)正銷(xiāo)的位置關(guān)系可以按公式計(jì)算，擋料銷(xiāo)與導(dǎo)正銷(xiāo)的中心距為： ………………………………（35） 式中 ——擋料銷(xiāo)與導(dǎo)正銷(xiāo)的中心距 ——送料進(jìn)距 ——落料凸模直徑 ——擋料銷(xiāo)頭部直徑 5.5 卸料裝置 5.5.1 固定卸料板 固定卸料板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，卸料力大，適用于平整度要求不高或厚料板制件的卸料，由于沖裁時(shí)容易產(chǎn)生翹曲，因此當(dāng)料厚時(shí)，采用固定卸料板，并且采用卸料板與導(dǎo)板分開(kāi)，此類(lèi)型在復(fù)合模中廣泛應(yīng)用。 卸料板之卸料孔與凸模之間的單邊間隙，可以取料厚的～倍 取： 固定卸料板厚度h，可以查表9-15得： 固定卸料板的長(zhǎng)，寬尺寸和凹模尺寸相同，所以其輪廓尺寸為： …………………………（36） 根據(jù)算得卸料板輪廓尺寸，選取與計(jì)算