密封墊罩沖壓工藝與模具設(shè)計

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1、 密封墊罩沖壓工藝與模具設(shè)計 目 錄 摘 要 2 Abstract 3 1．前言: 4 2．零件的工藝性分析 4 3．零件沖壓工藝方案的確定 5 3.1 沖壓工藝方案的計算 5 3．2確定工藝方案 7 4．第一副模具（落料，拉深，沖孔，翻邊復(fù)合模）的設(shè)計與計算 9 4．1沖裁排樣方式的設(shè)計及計算： 9 4．2各工序壓力的計算 10 4．3壓力機(jī)的初步選用 12 4．4模具類型及結(jié)構(gòu)形式的選擇與計算： 13 4．5模具工作部分刃口尺寸和公差的計算 14 4.6落料，拉深凸凹模高度的確定 17 4.7落料凹模外形

2、尺寸的設(shè)計與粗略計算：(具體情況根據(jù)裝配圖確定) 17 4.8模具其他零件的設(shè)計與計算 18 4.9模具壓力中心的設(shè)計與計算 19 5.第二副模具（沖孔、垂直切邊模）的設(shè)計與計算 20 5.1各工序壓力的計算與壓力機(jī)的初步選用 20 5.2模具工作部分刃口尺寸和公差的計算 20 5.3模具結(jié)構(gòu)類型及形式的選擇與設(shè)計 22 5.4壓力中心的計算 22 5.5沖模閉合高度的計算 22 5.6模座的選用： 22 6.第三副模具（水平切邊模）的設(shè)計與計算 24 6.1各工序壓力的計算與壓力機(jī)的初步選用 24 6.2模具結(jié)構(gòu)類型及形式的選擇與設(shè)計 24 6.3壓力中心的計算 2

3、5 6.4沖模閉合高度的計算 25 6.5模座的選用 25 總結(jié)與體會 27 致謝詞 27 參考文獻(xiàn) 28 摘 要 本設(shè)計是對給定的產(chǎn)品圖進(jìn)行沖壓模具設(shè)計。沖壓工序的選擇是經(jīng)查閱相關(guān)資料和對產(chǎn)品形狀仔細(xì)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行的；沖壓模具的選擇是在綜合考慮了經(jīng)濟(jì)性、零件的沖壓工藝性以及復(fù)雜程度等諸多因素的基礎(chǔ)上進(jìn)行的；產(chǎn)品毛坯展開尺寸的計算是在方便計算但不影響模具成型的前提下簡化為所熟悉的模型進(jìn)行的。文中還對沖壓模具成型零件和其他相關(guān)零件的選擇原則及選擇方法進(jìn)行了說明。沖壓件的設(shè)計首先要從沖壓生產(chǎn)工藝上對所要設(shè)計的密封墊罩進(jìn)行沖壓工藝的分析與計算，然后在分析計算的基

4、礎(chǔ)上并參看相關(guān)的沖壓設(shè)計資料確定沖壓工藝方案，再在此基礎(chǔ)上確定各工序的復(fù)合關(guān)系后，再進(jìn)入沖模各具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計。在此基礎(chǔ)上對各副沖壓模具的主要零部件的尺寸進(jìn)行設(shè)計與計算，期間要參考大量與沖壓相關(guān)的資料和翻閱各種《沖壓手冊》，并通過計算以確定各副模具具體的結(jié)構(gòu)及尺寸，通過不斷的計算與修改，并在指導(dǎo)老師的悉心關(guān)懷和耐心指導(dǎo)下進(jìn)行不間斷的反復(fù)修改，最終確定畫出了三副裝配圖和10副零件圖。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我了解和掌握了許多實際的東西，結(jié)合我在生產(chǎn)實習(xí)中所看所想的一些東西，有了自己的一些收獲。在此特別感謝學(xué)院，學(xué)校各位老師給我的這次機(jī)會和悉心指導(dǎo)。 【關(guān)鍵詞】沖壓工序、沖壓模具、毛坯展開尺寸、總布

5、置與校核。 Abstract This project is a press die design based on the original product. The election of press process is based on consulting correlation datum and analyzing the form of manufactured product meticulous; The election of press die is based on synthesis considerations on e

6、conomical efficiency、the processing property of part and complex degree iso many factors; Calculating the work blank of manufactured product unfold dimension is lined feed on the premise of calculation convenience but without contribution die confectioning simplified frequent application cast. In th

7、e text ,to introduce the election principle and means of press confectioning art and miscellaneous rapport part, otherwise also introducing calculation means on the work blank form of many kinds of product unfold dimension and simplified cast, and the means of looking up on the reference books of de

8、signing press die . Only for a pole box press the piece of the design want first from hurtled to press to produce the craft to carry on to a pole of limit box that I want to design hurtled to press the craft of analysis and calculation, then on the analytical and calculating foundation also see also

9、 relatedly hurtled to press to design the data assurance to hurtle to press the craft project, again after this foundation up made sure the compound relation of each work preface, then enter blunt the mold is each the design of the concrete structor，On this foundation to main parts of each blunt mol

10、d of size carry on the design and calculation, the period want to consult a great deal of related data and browse the manual, and pass the calculation with the concrete structure and sizes of the assurance, pass the continuous calculation and modify, and at guide the teacher to be concerned with c

11、oncentrated effort and guide patiently under carry on modifying again and again without a break, most the assurance rowed three assemble diagrams and ten spare parts diagrams. I know and grasp some positive things in the graduate-designing, combinating what I see and think in the delivery practice

12、, I have some harvest. Thanks ever teacher and the school of leaders! 【Key words】Press process , Punch die , The unfold dimension of the workblank , Total arrange to check with school, manufacture . 1．前言: 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，沖壓技術(shù)應(yīng)用應(yīng)用范圍越來越廣泛，在國民經(jīng)濟(jì)各部門中，幾乎都有沖壓加工生產(chǎn)，它不僅與整個機(jī)械行業(yè)密切相關(guān)，而且與人們的生活緊密相連。 沖壓工藝與沖壓設(shè)備正在不斷

13、地發(fā)展，特別是精密沖壓。高速沖壓、多工位自動沖壓以及液壓成形、超塑性沖壓等各種沖壓工藝的迅速發(fā)展，把沖壓的技術(shù)水平提高到了一個新高度。新型模具材料的采用和鋼結(jié)合金、硬質(zhì)合金模具的推廣，模具各種表面處理技術(shù)的發(fā)展，沖壓設(shè)備和模具結(jié)構(gòu)的改善及精度的提高，顯著地延長了模具的壽命和擴(kuò)大了沖壓加工的工藝范圍。 由于沖壓工藝具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、成本低以及可加工復(fù)雜形狀工件等一系列優(yōu)點，在機(jī)械、汽車、輕工、國防、電機(jī)電器、家用電器，以及日常生活用品等行業(yè)應(yīng)用非常廣泛，占有十分重要的地位。隨著工業(yè)產(chǎn)品的不斷發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)水平的不斷提高，沖壓模具作為個部門的重要基礎(chǔ)工藝裝備將起到越來越大的作用。 2．

14、零件的工藝性分析 本次畢業(yè)設(shè)計的是密封墊罩沖壓件的模具設(shè)計。該沖壓件是一個高14.5㎜的帶凸緣制件，其材料為1Cr18Ni9，屬奧氏體不銹鋼，具有良好的韌性、塑性、焊接性及抗腐蝕性能，但切削加工性能較差。厚度為0.5㎜，主要加工尺寸14.5㎜和Ф72㎜為IT12到IT14級，圓角半徑均為R3㎜，工件四周相隔1200分布有三個由圓弧和矩形構(gòu)成的孔，但他的外形具有對稱性。 根據(jù)工件的形狀和技術(shù)要求，進(jìn)行沖壓工藝性分析，可以認(rèn)為，該零件形狀屬旋轉(zhuǎn)體，是一般帶凸緣圓筒形件，且d凸/d和h/d都比較合適，拉深工藝性好。圓角半徑R3較大，不需要整形工序，直接可成形。主要加工尺寸14.5㎜和Ф72㎜可通

15、過增加切邊工序來達(dá)到精度要求。Ф72㎜圓周上的三個缺槽由半徑為3㎜的半圓和矩形構(gòu)成，圓中心距精度要求不高，只需采用普通沖模（即工作部分采用IT8級以下制造精度）沖制，同時為保證三個缺槽和直徑為Ф19㎜的孔的同軸度，加工時應(yīng)以Ф19㎜孔定位，三個缺槽同時沖出。 從以上對密封墊罩沖壓件的形狀分析當(dāng)中不難看出，它需要經(jīng)過落料，拉深，沖孔，翻邊，切邊等沖壓工序，但它需要幾次拉深，能否一次翻邊成形，翻邊預(yù)制孔尺寸如何計算以及沖缺槽應(yīng)該采用哪種方式和如何布置等成為本次設(shè)計的重點和難點。至于需幾次拉深，拉深的圓角半徑等以及沖壓件工藝的計算將在后面加以敘述，在此就不在敘述，（后附零件圖一份） 3．零件沖壓

16、工藝方案的確定 3.1 沖壓工藝方案的計算 1）計算毛坯尺寸 在計算毛坯尺寸前，需要先確定翻邊前的半成品的形狀和尺寸。翻邊前是否也需拉深成階梯零件，這要核算翻邊的變形程度。 Ф19㎜處的高度尺寸為： H = (143.5-10) ㎜ = 4.5 ㎜ 按照翻邊高度H的計算公式(H = D/2(1-k0)+0.43r+0.72t)，經(jīng)過變換得 到翻邊系數(shù)計算公式， k0 = 1-2/D(H-0.43r-0.72t) 其中：翻邊直徑 D = (19+0.5) ㎜ = 19.5 ㎜ r = 2 ㎜ t = 0.5 ㎜

17、 H = 4.5 ㎜ 帶入得： k0 = 1-2/19.5(4.5-0.4319.5-0.720.5) = 0.664 則預(yù)沖孔孔徑 d0 = k0D = 0.66418.5 = 13 ㎜ d0/t = 13/0.5 = 6.5, 查《沖壓手冊》表5-5，當(dāng)采用圓柱形凸模，用沖孔模沖孔時，[k0]根據(jù)(極限翻邊系數(shù))=0.5＜ k0=0.664，即一次能安全翻出H = 4.5㎜的高度。 為了計算毛坯尺寸，還需要確定修邊余量，按帶凸緣拉深件考慮 1、確定修邊余量δ值 凸緣直徑 d凸 = 72 ㎜ 拉深直徑 d = 45 +

18、0.5 = 45.5 ㎜ d凸/d = 72/45.5 = 1.6 查《沖壓手冊》表4-5，修邊余量δ = 3㎜， 切邊前凸緣直徑 dF= d凸+2δ = 72 + 6 = 78 ㎜， 初算毛坯直徑：(翻邊前的半成品形狀和尺寸如圖4-1所示) 按相應(yīng)數(shù)值代入凸緣筒形件毛坯尺寸計算公式得 d0 = = = 87 ㎜ 1、 計算拉深次數(shù) dF/d = 78/45.5 = 1.71＞ 1.4 ，屬寬凸緣筒形件 圖4-1 翻邊前的半成品形狀和尺寸 t/ d0 100 = 0.5/87 100 = 0.57 , 查《沖壓手冊》表4-20得h

19、1/d1 = 0.37 ～0.44 而h/d = 10/45.5 = 0.22＜0.37～0.44，故一次可拉深成形。 3．2確定工藝方案 1、工件Ф19㎜孔的沖制方案 此件雖然是一般帶凸緣拉深件，但加工底部Ф19㎜孔可有多種加工方案。 一種可以采用階梯拉深后車去底部，另一種可以采用階梯拉深后沖去底部，再一種可以采用拉深后沖底孔，再翻邊。這三種方法中，第一種車底的質(zhì)量高，但生產(chǎn)效率不高，且該零件材料切削加工性能差，且費時，該零件底部要求不高的情況下不宜采用；第二種沖底孔，要求零件底部的圓角半徑壓成接近清角（R≈0），這就需要增加一道整形工序且質(zhì)量不易保證；第三種采用翻邊，生產(chǎn)效率較高

20、且省料，材料韌性好，翻邊端部不如以上好，該零件高度14.5有精度要求，翻邊后采用水平切邊可達(dá)到要求，前兩種都達(dá)不到所要求的尺寸精度。綜合比較，采用第三種方法是比較合理的。 1、 確定工序的合并與工序順序 當(dāng)工序較多，不易一下確定工藝方案時，最好先確定出零件的基本工序，然后將各基本工序作各種可能的組合并排出順序，以得出不同的工藝方案，再根據(jù)各種因素進(jìn)行分析比較，找出合適于具體生產(chǎn)條件的最佳方案。 根據(jù)上面的分析，此件全部基本工序有落料、拉深、沖Ф13㎜孔、翻邊、沖四周的三個缺槽、垂直切邊、水平切邊。 首先看一下沖Ф13㎜孔工序能否與翻邊工序合并: 模壁厚度a = (19-1

21、3)/2 = 3 ㎜ 由《沖壓手冊》表2-43查得凸凹模的最小壁厚1.6㎜，模具壁厚大于最小壁厚，模具不會損壞，所以沖Ф13㎜孔工序能否與翻邊工序可以合并。 根據(jù)以上的基本工序及所計算的，可以擬出以下幾種方案： 方案一：落料與拉深合并，其余按基本工序 方案二：落料與拉深合并，并Ф13㎜孔和翻邊合并，其余按基本工序 方案三：落料與拉深合并，Ф13㎜孔和翻邊合并，沖四周的三個缺槽和垂直切邊合并，水平切邊為單工序 方案四：落料、拉深、沖Ф13㎜孔、翻邊四個工序合并，沖四周的三個缺槽和垂直切邊合并，水平切邊為單工序 方案五：除水平切邊外，其它全部工序合并 分析以上幾種方案，可以看

22、到： 方案一：雖然模具結(jié)構(gòu)簡單，單副模具制造成本不高，但生產(chǎn)效率低，工件尺寸的累積誤差大。 方案五：除水平切邊外，其余全部工序合并，因沒個鑲塊都必須具有一定的厚度，這樣會造成模具壁厚太薄，模具易損壞。 方案二、三可行，但同方案四比較起來，需要多副模具，同樣存在方案一的問題。 方案四：可保證工件尺寸精度要求，也可提高生產(chǎn)率，同時采用彈性壓料及頂件裝置，工件平整，且操作比較安全，垂直切邊和水平切邊兩到工序還有對工件的整形作用。只有當(dāng)拉深件高度較高時，才有可能采用落料，拉深復(fù)合模，因為淺拉深件若采用復(fù)合模，落料凸模（兼拉深凹模）的壁厚較薄，強(qiáng)度不足。此工序凸凹模壁厚b

23、 = (87-45)/2 = 21㎜,能保證足夠強(qiáng)度，故采用落料，拉深復(fù)合模工序是合理的，為保證尺寸精度，經(jīng)過計算一次翻邊成形，所以沖孔、翻邊復(fù)合也是合理的，再從經(jīng)濟(jì)可行性考慮雖模具較復(fù)雜，單副模具制造成本高，但比加工多副模具更經(jīng)濟(jì)一些，應(yīng)把落料，沖孔，拉深,翻邊工序合并。 綜上所述，方案四為最佳方案。所以工藝方案為：落料、拉深、沖Ф13㎜孔、翻邊四個工序合并，沖四周的三個缺槽和垂直切邊合并，水平切邊為單工序 2.分析各工序的的模具結(jié)構(gòu) 第一副：該副模具完成的主要任務(wù)為落料、拉深、沖Ф13㎜孔、翻邊并為后續(xù)工序做好準(zhǔn)備。該副模具所完成的工序內(nèi)容多，比較復(fù)雜，也是本次設(shè)計的重點和難

24、點所在，其計算工作量也是最大的。 第二副：該副模具的主要任務(wù)是完成沖Ф72㎜圓周上的三個孔和工件的切邊修邊工作，由于拉深后的工件存在修邊余量和局部凸緣，而所要求生產(chǎn)的工件沒有凸緣，因此要進(jìn)行修邊工序，同時也把它作為后一道工序來安排。該模具主要是為了提高工件的精度和質(zhì)量而設(shè)計的，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。 第三副：該副模具完成的工序是水平切邊。因高度尺寸14.5㎜有精度要求，以必須有一道切邊工序才能達(dá)到要求。所同時也把它作為最后的一道工序來安排。該模具主要是為了提高工件的精度和質(zhì)量而設(shè)計的，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。 4．第一副模具（落料，拉深，沖孔，翻邊復(fù)合模）的設(shè)計與計算： 4．1沖裁排樣方式的設(shè)計及計

25、算： 根據(jù)前邊的作圖及計算確定零件的毛坯尺寸為：Ф87㎜，綜合操作方便等各種因素及查看相關(guān)的資料后決定采用單排形式。并根據(jù)《沖壓手冊》表2-17查得：沿送進(jìn)方向搭邊值a = 1.5㎜， 側(cè)向搭邊 a1 = 1.5㎜ 則進(jìn)距 A = d0 + a = 87 + 1.5 = 88.5㎜ 條料寬度 B = d0 + 2a1 = 87 + 21.5 = 90 ㎜ 板料規(guī)格擬用 0.5㎜900㎜1800㎜標(biāo)準(zhǔn)鋼板 裁板方案有縱裁和橫裁兩種，比較兩種方案，選用其中利用率高的一種。 縱裁時，每張板料裁成條料數(shù) n1 = 900/90 = 10 條 每塊條料沖制的制件數(shù) n2 = (

26、1800-1.5)/88.5 = 20 個 (余30㎜) 每張板料沖制件數(shù) n = n1 n2 = 1020 = 200 個 材料利用率 η = 200∏/4(872-132)/(9001800) 100％ = 71.7％ 橫裁時，每張板料裁成條料數(shù) n/1 = 1800/90 = 20 條 每塊條料沖制的制件數(shù) n/2 = (900-1.5)/88.5 = 10 個 (余5㎜) 每張板料沖制件數(shù) n = n1 n2 = 1020 = 200 個 材料利用率 η/ = η = 71.7％ 由上述計算結(jié)果，采用橫裁和縱裁時材料利用率相同，

27、任一種方法都可以，這里我們采用橫裁。 如圖5-1所示排樣 圖5-1 4．2各工序壓力的計算 （1） 計算沖裁力 1、落料力 F落料 = 1.3F = 1.3∏d0tτb = 1.33.14870.5480 = 85232 N 式中 τb(抗剪強(qiáng)度)= 480 MPa，由《沖壓手冊》表8-7查得。 F (=∏d0tτb)——計算沖裁力 d0——毛坯直徑 t——沖件材料厚度 2、落料的卸料力 F卸= K1 F落料 = 0.0585232 = 4262 N 式中：K1 = 0.05， 由《沖壓手冊》表2-37查得

28、。 3、沖預(yù)制孔的力 F沖 = 1.3∏d tτb = 1.33.14130.5480 = 12736 N 式中：K1 = 0.05， 由《沖壓手冊》表2-37查得。 τb(抗剪強(qiáng)度)= 480 MPa，由《沖壓手冊》表8-7查得， d——預(yù)制孔直徑 4、推件力 F推=n.K2 F沖 =80.06312736 =6419 N 式中：K2 = 0.063， 由《沖壓手冊》表2-37查得。 N = 8 ,同時卡在凹模里的廢料片數(shù)。 (設(shè)凹模直筒口徑高度 h = 4 ㎜,n= h/t = 4/0.5 = 8) 5、拉深力 F拉深 = ∏d1 t K1σcp =3.1

29、445.50.56000.22 =9429 N 式中：σcp = 600 MPa , 由《沖壓手冊》表8-7查得。 K1 = 0.5 , 由《沖壓手冊》表4-86查得。 6、壓邊力 F壓邊 = ∏/4 [d02-( d1+2r)22.5 = ∏/4[872-(45.5+22) 2] 2.5 = 10045N 7、翻邊力 F翻邊 = 1.1∏t(D- d0) σs =1.13.140.5(19.5-13) 196 =2156 N 式中：σs = 196 MPa , 由《沖壓手冊》表8-7查得。 8、頂件力 頂件力取翻邊力的10％，則 F頂件 = 10％F翻邊 =

30、 10％2156 = 216 N 4．3壓力機(jī)的初步選用 綜上計算所知，因為選用的是彈性卸料結(jié)構(gòu),所以總壓力F總為各力的總和，其中包括卸料力.故 F總= F落料+F卸+F沖+F推+F拉深+F壓邊+F翻邊+F頂件 = 85232+4262+12736+637+6419+9429+10045+2156+216 = 131126 N ≈135 KN 在考慮各因素后，取一安全系數(shù)0.7左右，所以必須選用大于180KN的公稱壓力機(jī).則根據(jù)所需總壓力初選公稱壓力為250KN的開式壓力機(jī)。（參看《沖壓手冊》相關(guān)章節(jié)543頁。 公稱壓力 滑塊行程/㎜ 行程次數(shù)/min-1 最大閉合高度

31、/㎜ 250 80 100 250 技術(shù)參數(shù)如下表1所示 封高度調(diào)節(jié)量 ㎜ 工作臺 模柄孔尺寸 前后㎜ 左右㎜ 直徑㎜ 深 度 ㎜ 70 360 560 50 70 表1 4．4模具類型及結(jié)構(gòu)形式的選擇與計算： 本次設(shè)計第一副模具采用落料，沖孔，拉深,翻邊的復(fù)合模結(jié)構(gòu)。本次設(shè)計的沖壓件可一次拉深到所要求的高度，原則上屬于淺拉深凸緣形件，落料，沖孔，拉深,翻邊復(fù)合模采用典型結(jié)構(gòu)，即落料、沖孔采用正裝式，拉深、翻邊采用倒裝式。模座下的緩沖器兼作壓邊和頂件裝置，另設(shè)有彈性卸料和剛性推件裝置。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是操作方便，出件暢通無阻，生產(chǎn)率高。缺點

32、是彈性卸料裝置使模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜與龐大，特別是拉深深度大、料厚、卸料力大的情況，需要較多較大的彈簧，使模具結(jié)構(gòu)過分龐大。所以適合于拉深深度不太大，材料較薄的情況。 為了簡化上模部分，可采用剛性卸料板，但其缺點是拉深件留在剛性卸料板內(nèi)，不易出件，帶來操作上的不方便，并影響生產(chǎn)率。這種結(jié)構(gòu)適用于拉深深度較大，材料較厚的情況。 對于此工序。由于拉深深度為4.5㎜，不算太大，材料厚度為0.5㎜較薄，因此采用彈性斜料較合適。 另外在下模座下部設(shè)有緩沖器，它驅(qū)動托桿向上運動，使壓邊圈兼做頂件和壓邊的作用，且在上模上設(shè)有剛性推件裝置，并在下模上設(shè)有剛性卸料板裝置，采用這些結(jié)構(gòu)的特點主要是，結(jié)構(gòu)緊湊，布局

33、合理且制造使用都簡單方便，唯一的不足是，拉深件有可能留在剛性卸料板內(nèi)不易出件，有時還需要工人用手工去把它拿出，帶來了操作的不便，但是只要托桿長度設(shè)計合理，緩沖器橡皮彈力足夠，就能克服這點不足。另外考慮到裝模方便，模具采用后側(cè)布置導(dǎo)柱，導(dǎo)套的模架。 下附第一副模具裝配簡圖 圖表 1（ 第一副模具剖視圖及主要結(jié)構(gòu)） 4．5模具工作部分刃口尺寸和公差的計算 (1)、落料凸、凹模的刃口尺寸 圓形凸模和凹?？刹捎梅珠_加工。 落料前的毛坯未注公差尺寸的極限偏差，故取落料件的尺寸公差為 Ф87 ㎜ 由《沖壓手冊》表2-31的公式進(jìn)行計算 D凹 = （D-x△）+δ凹 =（

34、87-0.750.087） =86.935 式中： x = 0.75,由《沖壓手冊》表2-30查得， δ凹 = +0.035，由《沖壓手冊》表2-28查得。 D凸 = （D-x△-2Cmin）- = (87-0.750.087-20.04) = 86.855 式中： Cmin = 0.04，由《沖壓手冊》表2-25查得，表查得Cmax = 0.08） δ凸 = -0.025 ，由《沖壓手冊》表2-25查得。 + = 0.035+0.025 = 0.06 ＜ 2（Cmax-Cmin） = 2（0.08-0.04） =0.08㎜ 故上述計算是合理的。 落料凹模

35、模壁c ，由《沖壓手冊》表2-39查得為32㎜，實際取為35㎜。 (2).拉深凸 、凹模的刃口尺寸 拉深件按未注公差尺寸的極限偏差考慮，并標(biāo)注外形尺寸，故拉深件的尺寸為 Ф45㎜ 由《沖壓手冊》表4-75的公式計算 D凹 = （D-x△）+δ凹 =（45-0.750.062） =44.954 式中： x = 0.75,由《沖壓手冊》表2-30查得， δ凹 = +0.04由《沖壓手冊》表4-76查得 d凸= （D-x△-2C）- =(45-0.750.062-20.5) =43.945 式中：x = 0.75,由《沖壓手冊》表2-30查得， c由《沖壓手冊》

36、表4-74取為 c = (1～1.1)t = 0.5㎜ ⑶．沖孔凸、凹模刃口尺寸的計算： 沖孔件按未注公差尺寸的極限偏差考慮，并標(biāo)注外形尺寸，故沖孔件的尺寸為Ф13㎜ d凹 = (d+x△)- =(13+0.750.043) =13.323 d凸 = (d+x△+2Cmin) +δ凹 =(13+0.750.043+20.04) =13.403 式中： x = 0.75,由《沖壓手冊》表2-30查得， Cmin = 0.04，由《沖壓手冊》表2-25查得，表查得Cmax = 0.08） δ凹 = 1/4△ = 0.011 ⑷.翻邊凸、凹模刃口尺寸的計算： 從模

37、具裝配圖的設(shè)計中知道，翻邊凸?；境叽鐬椐?0㎜。翻邊件按未注公差尺寸的極限偏差考慮，并標(biāo)注外形尺寸，故翻邊件的尺寸為Ф20㎜ D凹 = （D-x△）+δ凹 =（20-0.750.052） =19.961 式中： x = 0.75,由《沖壓手冊》表2-30查得， δ凹 = 1/4△ = 0.013 d凸= （D-x△-2C）- =(20-0.750.052-20.5) =18.961 式中：x = 0.75,由《沖壓手冊》表2-30查得， δ凸=δ凹 = 1/4△ = 0.013 c由《沖壓手冊》表4-74取為 c = (1～1.1)t = 0.5㎜ 4.6落

38、料，拉深凸凹模高度的確定 L=h+h1+h2+h3 其中：h1為凸模固定板厚度，一般為凸模高度的40%左右，計算取為24㎜。 h2為卸料板的厚度，查課本P23頁一般為6～12 ㎜，取為8㎜。 H3為工件高度14.5 ㎜。 h為附加長度，包括修模余量和安全長度，取10㎜。 綜上，則：L=24+8+14.5+10 故：L=56.5㎜ 即凸凹模的長度為56.5㎜，具體長度根據(jù)實際情況調(diào)整后再確定。 4.7落料凹模外形尺寸的設(shè)計與粗略計算：(具體情況根據(jù)裝配圖確定) 參見課本P63頁圖3-12： 凹模厚度h=Kb（大于15㎜）， 凹模壁厚c=（1.5

39、——2h）（大于30——40㎜） 其中： b——沖裁件最大外形尺寸 K——系數(shù)，形狀簡單取較小值，形狀復(fù)雜取較大值。 故根據(jù)課本P64頁表3—3取K=0.20， 則：查《沖壓設(shè)計簡明手冊》P34頁： h=Kb=0.20x87=17.4（㎜）（但是本次模具不是落料單工序模，因此，落料凹模的對應(yīng)尺寸應(yīng)該比拉深凸模原則上高1個料厚t才可滿足強(qiáng)度要求.但是在此模具設(shè)計，凹模里面還有卸料結(jié)構(gòu)，根據(jù)作圖得初h取25㎜） 凹模壁厚 ：c=（1.5—2.5）h，取31㎜。 4.8模具其他零件的設(shè)計與計算： ⑴.模架的選用： 根據(jù)落料凹模的周界尺寸，查《沖壓手冊》P591頁相

40、關(guān)資料，同時為了安裝方便，故采用后側(cè)導(dǎo)柱式模架，由于本次落料凹模的周界尺寸長度在200㎜左右，按資料中的LXB選用則上模座為20016045㎜，下模座為20016045㎜的規(guī)格，其他結(jié)構(gòu)的尺寸值不變。此時，再反過來校核所初步選用的壓力為250KN的公稱壓力。工作臺尺寸：左右為560㎜，前后360㎜。工作臺的閉合高度為250㎜，顯然可以放下該模座，且最大閉合高度也滿足要求，因此所選壓力機(jī)符合要求。 則模柄的規(guī)格為直徑50，高70㎜，其它結(jié)構(gòu)的尺寸參見《沖壓簡明手冊》P436頁，與此同時，在模座確定以后，導(dǎo)柱，導(dǎo)套的規(guī)格和結(jié)構(gòu)尺寸也隨之確定下來由《沖壓簡明手冊》相關(guān)章節(jié)查得。 ⑵.定位

41、零件： 本副模具采用兩個導(dǎo)料銷導(dǎo)向送料，為使條料順利通過導(dǎo)料銷的間隙，在計算排樣尺寸圖時一并算出，此處不在敘述。結(jié)構(gòu)和規(guī)格與擋料銷相同。同時在本副模具中采用固定擋料銷來限制條料的送近步距，使用圓形擋料銷，規(guī)格為Φ46。該結(jié)構(gòu)的擋料結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，使用方便，適用于固定卸料板及手工送料的冷沖模結(jié)構(gòu)。 ⑶.卸料與推（頂）件裝置： 由于板料厚度為0.5㎜小于0.8㎜，故要采用彈性卸料結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，卸料力不大，用于板料厚度較薄的情況。 卸料彈簧的選擇： 卸料力前面已算出 F卸=4262N，擬選用八個彈簧，每個彈簧負(fù)擔(dān)卸料力約為533N。彈簧的工作壓縮量h工 h工= 10.5+

42、a+b h工= 10.5+0.5+0.2 =11.2 式中：a為落料凹模高出拉深凸模刃口的距離，取a=0.5㎜， b為卸料板超出凸凹模刃口的距離，以保證卸料，取b=0.2㎜。 查《沖壓手冊》表10-1選彈簧D2= 28㎜，d= 5㎜,h0=85㎜，根據(jù)該號彈簧壓力特性可知，彈簧最大工作負(fù)荷下的總變形量hj=28.8㎜,最大工作負(fù)荷Fj為964N。除去11.2㎜工作壓縮量外，取預(yù)壓量為17.6㎜，若調(diào)整中發(fā)現(xiàn)卸料力不夠時，可修磨落料凸模增大間隙以減小所需要的卸料力。 這里沒有考慮凸模修磨后會增大彈簧壓縮量，為避免這種情況，可以挖深彈簧沉孔或在凸凹模上面墊以墊片。 卸料板只起卸料的作

43、用，卸料板的型孔與凸模的單面間隙為0.5㎜，厚度為10㎜。 打桿長度：H＞（模柄總長+凸凹模高度-推件高度） 但是由于使用了三爪推板推出機(jī)構(gòu)，因此打桿長度應(yīng)在（模柄總長-推板厚度）具體情況根據(jù)裝配圖確定。 托桿長度：L＞（l+h3） 其中：l——氣墊長度 h3——氣墊上平面與下平面之間隙 綜上，取L=48 ㎜。 ⑷.固定與連接零件： 采用固定板將凸凹模固定在上模座上，固定板與凸凹模之間采用階梯固定的形式。固定板與上模座之間采用內(nèi)六角螺釘與圓柱銷來連接和定位，螺釘尺寸與圓柱銷尺寸根據(jù)被連接的兩部分零件厚度來確定。此外，由于本副模具的尺寸所需沖裁力較大，因此采

44、用墊板的結(jié)構(gòu)。 4.9模具壓力中心的設(shè)計與計算： 由于落料，拉深和沖翻邊預(yù)制孔的凸，凹模形狀均為對稱性形狀，因此其壓力中心均為其各自的幾何形心，故以模座中心為原點，建立直角坐標(biāo)系，則落料和拉深的壓力中心均在原點上。 5.第二副模具（沖孔、垂直切邊模）的設(shè)計與計算： 5.1各工序壓力的計算與壓力機(jī)的初步選用： 1、 沖孔力的計算： F = 1.3∏dtτb = 1.33.14720.5480 = 70537 N 式中 τb(抗剪強(qiáng)度)= 480 MPa，由《沖壓手冊》表8-7查得。 d0——毛坯直徑 t——沖件材料厚度 2、 廢料刀切斷廢料所需壓力（兩把廢料刀

45、） F/=21.3（87-72）0.5480 =9360 N 則該工序總壓力為 F總=F+ F/ =70537+9360=79897≈80KN 則根據(jù)總壓力初步選用開式壓力機(jī)公稱壓力為160KN，其模柄規(guī)格為直徑30mm,高度50mm具體結(jié)構(gòu)尺寸參見《沖壓手冊》相關(guān)章節(jié)。 5.2模具工作部分刃口尺寸和公差的計算 孔的組成是由半徑為3㎜的半圓和矩形構(gòu)成，所以分別計算半圓和矩形的工作部分刃口尺寸和公差。半圓的刃口尺寸就計算中心圓的尺寸。 1、沖半圓孔： 沖孔件按未注公差尺寸的極限偏差考慮，并標(biāo)注外形尺寸，故沖孔件的尺寸為Ф64㎜ d凹 = (d+x△)- =(64+0.7

46、50.074) =64.056 d凸 = (d+x△+2Cmin) +δ凹 =(64+0.750.074+20.04) =64.136 式中： x = 0.75,由《沖壓手冊》表2-30查得， Cmin = 0.04，由《沖壓手冊》表2-25查得，表查得Cmax = 0.08） δ凹 = 1/4△ = 0.019 2、沖矩形孔： 沖孔件按未注公差尺寸的極限偏差考慮，并標(biāo)注外形尺寸，故沖孔件的尺寸為4㎜ d凹 = (d+x△)- =(4+0.750.030) =4.023 d凸 = (d+x△+2Cmin) +δ凹 =(4+0.750.030+20.

47、04) =4.123 式中： x = 0.75,由《沖壓手冊》表2-30查得， Cmin = 0.04，由《沖壓手冊》表2-25查得，表查得Cmax = 0.08） δ凹 = 1/4△ = 0.008 3、 切邊凸凹模刃口尺寸和公差： 取落料件的尺寸公差為Ф72 ㎜ 由《沖壓手冊》表2-31的公式進(jìn)行計算 D凹 = （D-x△）+δ凹 =（72-0.750.074） =71.945 式中： x = 0.75,由《沖壓手冊》表2-30查得， δ凹 = 1/4△=0.019，由《沖壓手冊》表2-28查得。 D凸 = （D-x△-2Cmin）- = (72-0.

48、750.074-20.04) = 71.865 式中： Cmin = 0.04，由《沖壓手冊》表2-25查得，表查得Cmax = 0.08） δ凸 = -0.019 ，由《沖壓手冊》表2-25查得。 + = 0.019+0.019 = 0.038 ＜ 2（Cmax-Cmin） = 2（0.08-0.04） =0.08㎜ 故上述計算是合理的。 落料凹模模壁c ，由《沖壓手冊》表2-39查得為32㎜，實際取為40㎜。 5.3模具結(jié)構(gòu)類型及形式的選擇與設(shè)計 本次畢業(yè)設(shè)計第二副模具設(shè)計的主要目的是沖Ф72㎜圓周上的三個孔和切邊以到達(dá)所需的尺寸精度。由于切邊廢料為寬度為3㎜的環(huán)

49、行，廢料卡在凸模不方便取出，所以設(shè)計兩把廢料切刀來把廢料切成兩半，就容易拿掉廢料。并設(shè)置限位裝置來限制凹模的行程。工件由打桿推動頂出器把工件從凹模中推出。 5.4壓力中心的計算： 由于本副模具的沖孔位置對稱，因此它的壓力中心就在中心距的幾何中心上。 5.5沖模閉合高度的計算： 由于估算的沖模高度為185㎜，而根據(jù)總壓力所選的壓力機(jī)閉合高度為170 ㎜～215㎜，因此初選壓力機(jī)符合要求。 5.6模座的選用： 在本副模具設(shè)計中根據(jù)凹模支架的尺寸來選用后側(cè)導(dǎo)柱式模架選用模座的規(guī)格如下： 上模座——16016040㎜ 下模座——31525060㎜ 其具體的結(jié)構(gòu)尺寸如下： 上模座

50、 L=160， B=160， t=40 A2=195 L1=170， S=170， A1=110， R=42, l2=80 D(h7):42 下模座 L=160， B=160， L2=60， L1=170 S=170， A1=110， A2=195 l2=80 R=42, d2=M16, t=45 d(r7):28 圖形及具體的標(biāo)注尺寸見零件圖和《沖壓手冊》。 導(dǎo)柱導(dǎo)套尺寸具體參數(shù)參考《沖壓手冊》P606-612頁相關(guān)的章節(jié)。 下附第二副模具裝配圖結(jié)構(gòu)示意圖：

51、圖表 2（ 第二副模具剖視圖及主要結(jié)構(gòu)） 6.第三副模具（水平切邊模）的設(shè)計與計算： 6.1各工序壓力的計算與壓力機(jī)的初步選用： F = 1.3∏dtτb = 1.33.14190.5480 = 18613 N ≈20KN 式中 τb(抗剪強(qiáng)度)= 480 MPa，由《沖壓手冊》表8-7查得。 t——沖件材料厚度 則根據(jù)總壓力初步選用開式壓力機(jī)公稱壓力為160KN，其模柄規(guī)格為 直徑30mm,高度50mm具體結(jié)構(gòu)尺寸參見《沖壓手冊》相關(guān)章節(jié)。 6.2模具結(jié)構(gòu)類型及形式的選擇與設(shè)計 本次畢業(yè)設(shè)計第三副模具設(shè)計的主要目的是為了得到高度尺寸14.5㎜的尺寸精度而進(jìn)

52、行切邊。本副模具結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是對滑塊21、斜契4、壓料器24、固定塊10及卸料裝置的設(shè)計。 工作時，先將毛坯放在頂件塊31上，上模下行，活動芯16及凸模17亦插入毛坯內(nèi)，壓料器壓住毛坯推動頂件塊向下運動，頂件塊、壓料裝置及頂件塊下的毛坯一方面向下移動，另一方面在水平方向（先向左，再向后，又向右，最后向前逐漸移動）從而將毛坯的余邊切去。 本模具的間隙取0.05～0.08，活動芯與凸模同心，便于插入毛坯內(nèi)。因此在滑座上的上端面作一凹窩，并有彈簧14緊壓的鋼珠13與之配合，使活動芯在切邊完畢復(fù)位時保持在中心位置。頂件塊與滑塊的回升則靠彈頂器通過三根頂桿32作用頂起。 6.3壓力中心的計算：

53、由于本副模具的沖孔位置對稱，因此它的壓力中心就在中心距的幾何中心上。 6.4沖模閉合高度的計算： 在裝配圖上標(biāo)出的沖模高度為208㎜，而根據(jù)總壓力所選的壓力機(jī)閉合高度為170 ㎜～215㎜，因此初選壓力機(jī)符合要求。 6.5模座的選用： 在本副模具設(shè)計中根據(jù)凹模支架的尺寸來選用后側(cè)導(dǎo)柱式模架選用模座的規(guī)格如下： 上模座——20020045㎜ 下模座——20020050㎜ 其具體的結(jié)構(gòu)尺寸如下： 上模座 L=200， B=200， t=45 A2=235 L1=210， S=210， A1=130， R=45, l2=80 D

54、(h7):45 下模座 L=200， B=200， L2=60， L1=210 S=210， A1=130， A2=235 l2=80 R=45, d2=M16, t=50 d(r7):32 圖形及具體的標(biāo)注尺寸見零件圖和《沖壓手冊》。 導(dǎo)柱導(dǎo)套尺寸具體參數(shù)參考《沖壓手冊》P606-612頁相關(guān)的章節(jié)。 下附第三副模具裝配圖結(jié)構(gòu)示意圖： 圖表 3（ 第三副模具剖視圖及主要結(jié)構(gòu)） 總結(jié)與體會： 本次畢業(yè)設(shè)計的主要任務(wù)是在老師的指導(dǎo)下完成密封墊罩的沖壓工藝分析與模具設(shè)計。通過本次畢業(yè)設(shè)計，在理論知識的指導(dǎo)下，

55、結(jié)合認(rèn)識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)中所獲的實踐經(jīng)驗，在老師和同學(xué)的幫助下，認(rèn)真地完成了本次畢業(yè)設(shè)計。在本次設(shè)計的過程中，通過自己實際的操作計算，我對以前所學(xué)過的專業(yè)知識有了更進(jìn)一步更深刻的認(rèn)識，也認(rèn)識到了自己的不足之處。到此時才深刻體會到，以前所學(xué)的專業(yè)知識還是有用的，而且都是模具設(shè)計與制造最基礎(chǔ)、最根本的知識。 本次畢業(yè)設(shè)計歷時三個月左右，從最初的領(lǐng)會畢業(yè)設(shè)計的要求，到對拿到自己手上的沖壓件的沖壓性能的分析計算，諸如沖壓件對結(jié)構(gòu)的分析，對形狀的分析等，通過不斷地分析計算，對要進(jìn)行設(shè)計的沖壓件有了一個比較全面深刻的認(rèn)識，并在此基礎(chǔ)上綜合考慮生產(chǎn)中的各種實際因素，最后確定本次畢業(yè)設(shè)計的工藝方案。然后是對排

56、樣方式的計算，直到模具總裝配圖的繪制，歷時近兩個月左右。在這段時間里，我進(jìn)行了大量的計算：從材料利用率的計算，到工序壓力的計算，再工作部分刃口尺寸及公差的計算，到各種零件結(jié)構(gòu)尺寸的計算以及主要零部件強(qiáng)度剛度的核算。其間在圖書館翻閱了許多相關(guān)書籍和各種設(shè)計資料。因此從某種意義上講，通過本次畢業(yè)設(shè)計的訓(xùn)練，也培養(yǎng)和鍛煉了一種自己查閱資料，獲取有價值信息的能力。使我對模具設(shè)計與模具制造的整個過程都有了比較深刻的認(rèn)識和全面的掌握，對以后的工作奠定了基礎(chǔ)，總之是受益非淺。 致謝詞： 首先感謝學(xué)校及學(xué)院各位領(lǐng)導(dǎo)的悉心關(guān)懷和耐心指導(dǎo)，特別要感謝趙平教授給我的指導(dǎo)，在模具設(shè)計和論文寫作過程中，我始終得

57、到趙老師的悉心教導(dǎo)和認(rèn)真指點，使得我的理論知識和動手操作能力都有了很大的提高與進(jìn)步，對模具設(shè)計與制造的整個工藝流程也有了一個基本的掌握。在他身上，時刻體現(xiàn)著作為科研工作者所特有的嚴(yán)謹(jǐn)求實的教學(xué)風(fēng)范，勇于探索的工作態(tài)度和求同思變、不斷創(chuàng)新的治學(xué)理念。他不知疲倦的敬業(yè)精神和精益求精的治學(xué)要求，端正了我的學(xué)習(xí)態(tài)度，使我受益匪淺。 另外，還要感謝和我同組的其他同學(xué)，他們在尋找資料，解答疑惑，實驗操作、論文修改等方面，都給了我很大的幫助和借鑒。 最后，感謝所有給予我關(guān)心和支持的老師和同學(xué)使我能如期完成這次畢業(yè)設(shè)計。謝謝各位老師和同學(xué)！ 感謝學(xué)校對我這四年的培養(yǎng)和教導(dǎo)，感謝材料學(xué)院各位領(lǐng)導(dǎo)各位老師四

58、年如一日的諄諄教導(dǎo)！ 【參考文獻(xiàn)】 ［1］ 王孝培主編?！稕_壓手冊》，機(jī)械工業(yè)出版社，1988年 ［2］ 李曉沛編著。《尺寸極限與配合的設(shè)計與選用》，中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002年 ［3］ 黃毅宏主編?！赌＞咧圃旃に嚒罚瑱C(jī)械工業(yè)出版社2000年 ［4］ 《沖模圖冊》 ［5］ 《沖壓工藝與模具設(shè)計》教材 第二副模具圖紙 密封墊罩沖孔、垂直切邊模 上模座 第一副模具圖紙 復(fù)合模 第三副模具圖紙 水平切邊模 上模座 壓料器 謝謝朋友對我文章的賞識，充值后就可以下載說明書，我這里還有一個壓縮包，里面有相應(yīng)的word說明書和CAD圖紙。下載后請留上你的郵箱號或QQ號或給我的QQ留言：1459919609。我可以將壓縮包送給你。歡迎朋友下次光臨?。?！