油封鋼圈沖壓工藝及模具設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 目 錄 1 緒 論 1 內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1 內(nèi)模具的現(xiàn)狀 1 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 3 油封鋼圈件模具設(shè)計與制造方面 4 封鋼圈模具設(shè)計的設(shè)計思路 4 封鋼圈件模具設(shè)計的進度 4 2 零件的工藝性分析 5 3 拉深工藝計算 6 修邊余量的確定 6 毛坯尺寸計算 6 定拉深件毛坯尺寸計算的依據(jù) 7 零件毛坯尺寸的計算 7 排樣 7 確定拉深系數(shù)及拉深次數(shù) 8 凸凹模的最小壁厚 8 4 確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)形式 9 工藝方案的確定 9 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定 10 5 沖壓設(shè)備的選擇 10 沖裁工序總力的計算 10 初選壓力機 11 壓力中心的計算 12 6 模具主要零件的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)化 12 工作零部件刃口尺寸的計算 12 工作零部件的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)化 13 孔凸模的設(shè)計 14 料凹模的設(shè)計 14 凹模的設(shè)計 16 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 其它零部件的設(shè)計與選用 16 性打件的設(shè)計 16 位零件的設(shè)計 16 料部件的設(shè)計 17 料螺釘?shù)倪x用 17 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 17 7 模具總裝圖及其工作過程分析 18 模具工作過程分析 18 模具總裝圖 18 8 工作零件的加工工藝性 21 9 結(jié)束語 23 致謝 24 參考文獻 25 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 油 封 鋼 圈 沖 壓 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 摘要 : 本設(shè)計題目為油封鋼圈沖壓工藝及模具設(shè)計 ，體現(xiàn)了典型復(fù)合模具的設(shè)計要求、內(nèi)容及方向，有一定的設(shè)計意義。通過對該零件模具的設(shè)計，進一步加強了設(shè)計者沖裁模設(shè)計的基礎(chǔ)知識，為設(shè)計更復(fù)雜的沖裁模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗。 本設(shè)計充分運用沖裁工藝及模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，首先分析了板材的性能要求，為選取模具的類型做好了準(zhǔn)備；然后計算了沖裁件的沖裁力，便于選取壓力機噸位及確定壓力機型號；最后 分析了 沖裁 件的特征，便 于確定模具的設(shè)計參數(shù)、設(shè)計要點及卸件裝置。 本 設(shè) 計 采 用 正 裝 復(fù) 合 模 ， 通 過 落 料 、 拉 伸 、 沖 孔 、 切 邊 工 序 在 一 次 行 程 中 完成 制 件 的 成 形 。 模 具 采 用 后 側(cè) 導(dǎo) 柱 導(dǎo) 向 方 式 ， 導(dǎo) 料 采 用 導(dǎo) 料 板 ， 送 進步 距 控 制 采 用 擋 料 銷 ， 采 用 固 定 卸 料 、 剛 性 打 桿 、 打 板 卸 料 方 式 。 如果 不 考 慮 經(jīng) 濟 成 本 時 ， 采 用 級 進 模 設(shè) 計 會 更 好 。 關(guān)鍵詞： 沖裁模 復(fù)合模 凸模 凹模 凸凹模 壓力機噸位 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 of of of a of ie to to of of of of of of of of of is by in a to by . of a a If we do of be 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 第 1 章 緒 論 沖壓是一種先進的少無切削加工方法 , 具有節(jié)能省材 , 效率高 , 產(chǎn)品質(zhì)量好 ,重量輕 , 加工成本低等一系列優(yōu)點 , 在汽車 , 航空航天 , 儀器儀表 , 家電 , 電子 ,通訊 , 軍工 , 日用品等產(chǎn)品的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計 , 薄板成型后 ,制造了相當(dāng)于原材料的 12倍的附加值 , 在國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值中 , 與其相關(guān)的產(chǎn)品占四分之一 , 在現(xiàn)代汽車工業(yè)中 , 沖壓件的產(chǎn)值占總產(chǎn)值的 59% 。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。 內(nèi)模具的 現(xiàn)狀和 發(fā)展趨勢 內(nèi)模具的 現(xiàn)狀 目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達的國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當(dāng)大。 我國模具業(yè)發(fā)展尚存在以下幾方面的不足 : 第一， 體制不順，基礎(chǔ)薄弱 。 “ 三資 ” 企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進行之中，但總體來看，體制和機制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟，再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā) 展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二， 開發(fā)能力較差，經(jīng)濟效益欠佳 。 我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合 1 萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多是 15 20萬美元，有的高達 25 30萬美元，與之相對的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工 藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低 雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控 化率和 用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 第四，專 業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差 由于長期以來受 “ 大而全 ”“ 小而全 ” 影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占45% 左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國際水平相比要落 后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響，對模具制造周期影響尤甚。 第五，模具 材料及模具相關(guān)技術(shù)落后 模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 （ 1 ）工藝分析計算方法的現(xiàn)代化。例如，生產(chǎn)汽車覆蓋件的沖壓工藝，傳統(tǒng)方法是根據(jù)已有的設(shè)計資料和設(shè)計者的經(jīng)驗，進行對比分析，確定工藝方案和有關(guān)參數(shù)，然后設(shè)計模具，進行試沖 ，經(jīng)過反復(fù)試驗和修改，才能轉(zhuǎn)入批量生產(chǎn)。近幾年來，國外有的公司已開始采用有限變形的彈塑性有限元法，對覆蓋件成形過程進行計算模擬，分析應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，從而預(yù)測某一工藝方案的可行性和可能會產(chǎn)生的問題，并將結(jié)果顯示在圖形終端上，供設(shè)計人員進行選擇和修改。這樣，不僅可以節(jié)省昂貴的模具試制費用，縮短產(chǎn)品試制周期，而且可以建立符合生產(chǎn)實際的先進設(shè)計方法；既促進了冷沖壓工藝的發(fā)展，又可以發(fā)揮塑性成形理論對生產(chǎn)實際的知道作用。 （ 2 ）模具設(shè)計及制造技術(shù)的現(xiàn)代化。為了加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代，縮短工裝設(shè)計、制造周期，正在大力開展模具 的計算機輔助設(shè)計和制造（ 技術(shù)的研究和應(yīng)用。采用這一技術(shù)，一般可以提高模具設(shè)計和制造效率 2 3 倍，模具生產(chǎn)周期可縮短 1/2 1/3 。發(fā)展這一技術(shù)的最終目標(biāo)，是要達到模具體化，而模具圖紙將只作為檢驗?zāi)＞咧?。采用模?術(shù)，還可提高模具質(zhì)量，大大減少設(shè)計與制造人員的重復(fù)勞動，使設(shè)計者有可能把精力用在創(chuàng)新和開發(fā)上。 （ 3 ）沖壓生產(chǎn)的機械化和自動華。為了滿足大量生產(chǎn)的需要，沖壓設(shè)備已由單工位低速壓力機發(fā)展到多工位高速自動壓力機。一般中小型沖壓件，既可在買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 多工位壓力機上生產(chǎn)， 也可以在高速壓力機上采用多工位連續(xù)模加工，使沖壓生產(chǎn)達到高度自動化。大型沖壓件（如汽車覆蓋件）可在多工位壓力機上利用自動送料和取件裝置，進行機械化流水線生產(chǎn)，從而減輕勞動強度和提高生產(chǎn)率。 （ 4 ）為了滿足產(chǎn)品更新?lián)Q代加快和生產(chǎn)批量減小的發(fā)展趨勢，發(fā)展了一些新的成形工藝、簡易模具、通用組合模具以及數(shù)控沖壓設(shè)備和沖壓柔性制造系統(tǒng)（ 等。這樣，就使沖壓生產(chǎn)既可適合大量生產(chǎn)，又可適用于小批量生產(chǎn)。 （ 5 ）不斷改進板料性能，以提高其成形能力和使用效果。例如，研制高強度鋼板，用來生產(chǎn)汽車覆蓋件；研制新型材料板，用 來生產(chǎn)航空構(gòu)件等。 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 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、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法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(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)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為 600 650 億美元左右。美國、 日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。 在沖模方面 : 國外多工位級進模多達 50個工位。多次拉伸成形工件發(fā)展了多工位傳遞模。多次冷擠壓工件也發(fā)展了多工位傳遞模。多次彎曲工件發(fā)展了前幾個沖裁工位用級進模接著用多向自動彎曲模。在級進模的基礎(chǔ)上發(fā)展了多功能模具。它可包含玫絲、焊接、鉚合、疊裝、組裝等工序的連續(xù)復(fù)合功能 , 加速了產(chǎn)品的生產(chǎn)、裝配周期 , 這種多功能模具生產(chǎn)出來的不是單個工件 , 而是成批的組件 。 國外模具總量中 , 大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例 占到 50% 以上 ；國外模具企業(yè) 的組織形式 是 大而專 、 大而精 。 2004年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織 模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約 5000家。 2003年德國模具產(chǎn)值達 48億歐元。其中（ 員模具企業(yè)有 90家，這 90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的90% ，可見其規(guī)模效益。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 隨著時代的進步和技術(shù)的發(fā)展， 國外的一些 掌握和能運用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝設(shè)計、高級鉗工及企業(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 國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬 美元左右， 而 國外模具工業(yè)發(fā)達國家大多 15 20萬美元，有的達到 25 30萬美元。 國外先進國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達 70% 以上 ，而我國才達到 45 油封鋼圈件模具設(shè)計與制造方面 封鋼圈模具設(shè)計的設(shè)計思路 它是利用拉深模在壓力機作用下，將平板坯料或空心工序件制成開口空心零件的加工方法 ，然后再由沖孔方法得到底部的孔， 它不僅可以加工旋轉(zhuǎn)體零件，還可以加工盒形零件及其他形狀復(fù)雜的薄壁零件，但是，加工出來的制件的精度都很底。一般情況下，拉深件的尺寸精度應(yīng)在 宜高于 該零件在滿足沖壓工藝性要求的前提下，采用的沖壓工序是落料、拉深和沖孔 和切邊 。 封鋼圈件 模具設(shè)計 的進度 用時間 5 天； 用時間 5 天； 用時間 30天； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 第 2 章 油 封 鋼 圈 工 藝 分析 工件名稱： 油封鋼圈 生產(chǎn)批量：大批量 材料： 08鋼 厚度 t=工件簡圖：如圖 1示 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 拉深件的工藝性好壞，直接影響到該零件的能否用拉深方法生產(chǎn)出來，影響到零件的質(zhì)量、成本和生產(chǎn)周期等。 一個工藝性好的拉深件，不僅能滿足產(chǎn)品的使用要求，同時用最簡單的、最經(jīng)濟的和最快的方法生產(chǎn)出來。 1、 此工件為無凸緣圓筒形工件，要求外形尺寸，沒有厚度不變的要求。在滿足工藝性要求時，如進行大批量生產(chǎn)，一般是采用拉深成型的，圓筒形件的毛料為圓板料，可以通過落料獲得。零件底部的孔如滿足工藝性要求，可通過沖孔得到，因此，該零件在滿足沖壓工藝性要求的前提下，采用的沖壓工序是落料、拉深和沖孔。 2 、該零件外徑 25，厚度 其精度大致為 深工藝可以保證。 3 、該零件低部孔為 9 ，其精度為 普通的沖裁工藝均可以保證。 4 、該零件的圓角半徑 5 、該零件低部孔 9 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于沖裁工藝對最小孔徑 要求（ 10） 1 。 綜上所述，該零件的精度及結(jié)構(gòu)尺寸都能滿足沖壓工藝性的要求，在大批量生產(chǎn)時可以用沖壓加工，沖壓的零件工序為落料、拉深和沖孔。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 第 3 章 拉 深 工 藝 計算 邊 余 量 的 確 定 在拉深過程中，常用材料機械性能的方向性，模具間隙不均，板 厚變化，摩擦阻力不等及定位不準(zhǔn)等影響；而 使拉深 件口部或凸緣周邊不齊，必須進行修邊，故在計算毛坯尺寸時應(yīng)按加上修邊余量后的零件尺寸進行展開計算。 h=d= 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 根據(jù)相對高度 h/d=修邊余量的數(shù)值 查表 知 所以修邊余量 =1.0 坯 尺 寸 計 算 定拉深件毛坯尺寸計算的依據(jù) 由于板料在拉深過程中，材料沒有增減，只是發(fā)生塑性變形。在變形過程中，材料是以一定的規(guī)律轉(zhuǎn)移的，所以應(yīng)滿足以下情況。 1 、毛坯的形狀應(yīng)符合金屬在塑性 變形時的流動規(guī)律。其形狀一般與拉深件周邊的形狀相似。毛坯的周邊應(yīng)該是光滑的曲線而無急劇的轉(zhuǎn)折，所以，對于旋轉(zhuǎn)體來說，毛坯的形狀無疑是一塊圓板，只要求出它的直徑。 2 、拉深前后，拉深件與其毛坯的質(zhì)量不變、體積不變，對于不變薄拉深，其面積基本不變。 3 、由于板料具有方向性以及毛坯在拉深過程中的摩擦條件不均勻等因素的影響，拉深后的工件頂端一般都不平齊，需要修邊，所以在毛坯尺寸中，應(yīng)包括修邊余量。 零件毛坯尺寸的計算 該零件為形狀簡單的旋轉(zhuǎn)體拉深件的毛坯直徑 在不變薄的拉深中，材料厚度雖有變化，但其平 均值與毛坯原始厚度十分接近，因此，毛坯能展開尺寸可根據(jù)毛坯面積與拉深件面積（加上修邊余量）相等的原則求出。 將 d=h=7.6 入公式： 毛坯直徑按下式確定 : D = 2 = =樣 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 該工件排樣根據(jù)拉深工序設(shè)計?？紤]到操作方便及模具結(jié)構(gòu)簡單，故采用單排排樣設(shè)計，查表得搭邊值 a=1 ， 則 條料寬： b=a= 8.3 料的進距為 h=6.8 沖裁單件工件材料的利用率按公式可得： 2100% = 70% 排樣圖如圖 4示 圖 4樣圖 定 拉 深 系 數(shù) 及 拉 深 次 數(shù) 毛坯相對厚度 t/D= 2 % , 查表 可不用壓料圈裝置，但為了保險起見，首次拉深仍采用壓料裝置。采用壓料裝置后，首次拉深可采用較小的拉深系數(shù)，有利于減少拉深次數(shù)。根據(jù) t/D=；查得極限拉深系數(shù) 而工件總的拉伸系數(shù) m 總 =d/D= m 總 工件可一次拉深成形， 即可采用落料 - 拉深復(fù)合沖壓模 。 凹 模 的 最 小 壁 厚 凸凹模是復(fù)合模中的一個特殊零件。其內(nèi)形刃口拉深凹模作用，外形刃口起落料凸模作用，外形按一般凸模設(shè)計，內(nèi)形按一般凹模設(shè)計。 設(shè)計的關(guān)鍵是要保證內(nèi)形和外形之間的壁厚強度，壁太薄，易發(fā)生開裂。加強凸凹模的方法有以買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 下幾種 3 ： 1 、增加有效刃口以外的壁厚。 2 、采用正裝式結(jié)構(gòu)復(fù)合模，減少凸凹模?？讖U料的積存數(shù)目，減少推件力。 3 、凸凹模設(shè)計的關(guān)鍵在于保證內(nèi)形和外形之間有一定的壁厚，使凸凹模有一定的深度。 4 、對于不積聚廢料的凸凹模。其最小壁厚 m 為：落料為硬材料時m 但不能小于 0.7 裁軟材料時 m t ，但不能小于 0.5 本零件為硬材料成形，其最小壁厚為 m 第 4 章 確 定 工 藝 方 案 及 模 具 結(jié) 構(gòu)形式 藝 方 案 的 確 定 該工件包括落料、拉深 、沖孔三 個基本工序，可以有以下幾種工藝方案： 方案一：先落料、后拉深 、再沖孔 ，采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料、拉深 、沖孔 復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三： 落料 、拉深、 沖孔 級進沖壓，采用級進模生產(chǎn)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 除此之外，還有其它 方案，這里不再一一列舉。 以上幾種方案：對于方案一，模具要求簡單，但是需要兩道或者更多道工序，每道工序都需一套模具，模具套數(shù)過多，生產(chǎn)效率將會降低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求；方案二采用復(fù)合模生產(chǎn)，生產(chǎn)效率較高，復(fù)合模結(jié)構(gòu)雖然較方案一復(fù)雜，但是由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難；方案三只須一套模具即可，生產(chǎn)效率最高，但是相比之下，模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，送進操作也不太方便 2 。 通過對上述三種方案的分析比較，若該工件拉深次數(shù)較少，采用方案二較好 ，即采用 落料拉深沖孔復(fù)合模 。 具 結(jié) 構(gòu) 形 式 的 選 擇 與 確 定 1 ）正倒裝結(jié)構(gòu) 及卸料方式 ： 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）的壁厚過薄，強度不足。本例中凸凹模壁厚 b=(2=保證足夠強度，故采用復(fù)合模是合理的。即 落料采用正裝式，拉深采用倒裝式。模座下的緩沖器兼作壓邊與頂件裝置，另設(shè)有 鋼性 卸料與推件裝置。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是操作方便，出件暢 通無 阻，生產(chǎn)效率高。 所以它適合與拉深深度不太大，材料較薄的情況 。為了使拉深件更容易從上模里推出而不影響生產(chǎn)效率，采用打料桿裝置。 2 ）送料方式：采用手動送料方式。 3 ）導(dǎo)向方式：為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。由于已經(jīng)采用了手工送料方式，為了提高 模具精度 ，采用 中間 導(dǎo)柱模架。 4 ）定位裝置：由于該模具采用的是條料，控制條料的送料方向采用擋料銷，與送料垂直的方向上用導(dǎo)料板對料進行導(dǎo)正。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 第 5 章 沖 壓 設(shè) 備 的 選 擇 裁 工 序 總 力 的 計 算 (1) 落料力的計算： 考慮到模具刃部 被磨損、凸凹模間隙不均勻和波動、材料力學(xué)性能及材料厚度偏差等因素的影響，實際計算沖裁力時按下面公式： F 落 =式中 F 落 沖裁力（ N ） ； L 沖裁件剪切周邊長度（ ； t 沖裁件材料厚度（ ； 被沖材料的抗剪強度 (，查手冊 表 8 7 得 20鋼的 =300 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 K 系數(shù)，一般取 F 落 = 300= 2 ）沖孔力的計算： F 沖 = 9 300=3) 拉深力的計算： 可按有壓邊圈的圓筒形件近似計算，按式得： F= b 式中： F 拉 拉深力（ N ） ； d 拉深件直徑 ( t 材料厚度 ( b 材料的強度極限 (查得 b=350 k 修正系數(shù)； m=由表查得修正系數(shù) k= F 拉 = 350= (4) 壓邊力的計算： 壓邊力 F 壓 可用下式計算： F 壓 = 221 2 4 D d r P A（ ）式中： P 單位面積壓料力，值可查表 P= D 坯料直徑； d 工序件直徑； 拉深凹模的圓角半徑，凹模圓角半徑可按下式計算： )D d t = 0 . 8 ( 3 5 . 3 2 3 . 2 ) 1 . 8 則 F 壓 = /4 -( （ 5 ） 推件力 F 推 = F 沖 K 推 推件力系數(shù) , 由手冊查得 K 推 = n 同時卡在凹模的工件 ( 或廢料 ) 數(shù) , 其中 n=h/t ，而 h 6 ，則 n 4 ，取 n=4. h 凹模刃部直壁洞口高度（ ， t 料厚 ( F 推 =4 （ 6 ） 卸料力 F 卸 =K 卸 F 落 由表 2 15查得 K 卸 =F 卸 = 則 工序總力 為： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 F 總 = F 落 +F 沖 +F 拉 +F 壓 +F 推 +F 卸 = 選 壓 力 機 由于復(fù)合模的特點，為防止設(shè)備超載，對于淺拉深可按公稱壓力 F 壓（ F 總 選擇壓力機，查手冊，初選公稱壓力為 250開式壓力機，型號其有關(guān)技術(shù)參數(shù)為： 表一 250 式 壓 力 機 參 數(shù) 發(fā) 生 工 程 壓 力時 滑 快 距 上 死 點 距離 /6 固 定 臺 和 可 傾 式 /最 大 封 閉 高 度 250 行 程 次 數(shù) / 次1 100 滑 快 行 程 80 封 閉 高 度 調(diào) 節(jié)量 / 70 滑 快 中 心 到 床 身 距 離 / 90 工作臺尺寸 左右/ 560 工作臺孔 尺 寸 左右/ 260 前后/ 360 前后/ 130 立 柱 間 距 離 / 60 直徑/ 180 傾 斜 角 3 模 柄 孔 尺 寸 （ 直 徑 深 5買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 0 度 ） / 070 墊 板 厚 度 / 70 工 作 臺 墊 板 厚 / 50 力 中 心 的 計 算 模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點。為了保證壓力機和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機的中心滑塊中心線重合。否則，沖壓時滑塊就會承受偏心載荷， 導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌與模具的導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會使合理的間隙得不到 保證，從而影響制件的質(zhì)量和降低模具的壽命，甚至損壞模具。 由工件圖可知，為簡單的對稱沖裁件，其壓力中心位于沖裁件輪廓圖形的幾何中心上。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 第 6 章 ： 模 具 主 要 零 件 的 設(shè) 計 與 標(biāo) 準(zhǔn)化 作 零 部 件 刃 口 尺 寸 的 計 算 落料和拉深的凸、凹模的工作尺寸見表 2 ， 求不高，為簡單方便，實際生產(chǎn)中直接按 表 2 工 作 部 分 尺 寸 計 算 2 尺寸及 分類 凸、凹模間 雙面間隙 尺寸偏差與磨損系數(shù) 計 算 公 式 結(jié)果 備注 落 料 = 0( ) 模 具 制 造公 差 是 查表 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 mm 62 X=T )( m 得 ， 能 滿足 m a x 拉 深 =2= 0- T 模 具 制 造公 差 是 查表 )+ 沖 孔 9 mm = X= (0- T 0 模 具 制 造公 差 是 查表 m a x ( 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 5 注：在實際設(shè)計工作中，拉深凸、凹模圓角半徑應(yīng)選取比計算值略小的數(shù)值，這樣便于在試模調(diào)整時逐漸加大，直到拉出合格的制件為止。 作 零 部 件 的 設(shè) 計 與 標(biāo) 準(zhǔn) 化 孔凸模的設(shè)計 由于工件形狀簡單對稱，所以模具的工作零件均采用整體結(jié)構(gòu)， 沖孔 凸模、落料凹模和凸、凹模的結(jié)構(gòu)如下圖 6 1 、 6 2 、 6 3 所示。凸、凹模因為型孔較多，為防止淬火變形，除采用工作部分局部淬火（硬度 58 62外，材料也選用淬火變形小的 具鋼。 為了實現(xiàn)先落料后拉深，模具裝配后，應(yīng)使 沖孔 凸模的端面比落料凹模端面低至少一個料厚的距離，所以拉深凸模的長度 L 可按照下式計算 9 ： L=低凹固 H 007其中：固h 凸模固定板厚度，固h=20 凹模的厚度， 0 低H 裝配后， 沖孔 凸模的端面低于落料凹模端面的高據(jù)板厚的大小，決定低H=3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 圖 6 1 沖孔 凸模 材 料 ： 熱處理： 58 62 落料凹模的設(shè)計 落料凹模采用整體式，用普通機械加工制造，選用凸臺式凹模，安裝凹模在模架上的 位置時，要依據(jù)壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。凹模裝與下模座上時，由于下模座孔口較大因而使凹模工作時承受彎曲力矩，若凹模高度H 及模壁高度 C 不足時，會使凹模產(chǎn)生較大變形，甚至破壞。但由于凹模受力復(fù)雜，很難按理論方法精確計算，對于非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的凹模一般不作強度核算，可用經(jīng)驗公式確定其尺寸。 凹模高度 H=模壁厚 C=（ H 式中 B 凹?？椎淖畲髮挾?不小于 15 凹模壁 厚， 指刃口至凹模外形邊緣的距離 K 系數(shù)，查表知 K=模高度按表取標(biāo)準(zhǔn)值 40 凹模長度 L=25+2 40=105 ； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 24 圖 6 2 落 料 凹 模 材 料 ： 熱 處 理 ： 工 作 部 分 局 部 淬 火 ， 硬 度 58 62 凸凹模 的設(shè)計 結(jié)合工件外形并考慮加工，凸凹模采用整體凸凹模，將落料凸凸模設(shè)計成直通式，沖裁的凸凹模外形及孔均采用線切割機床加工， 1 個 副模具中共有 兩 個凸凹模，與凸模固定板配合按 H6/ 其結(jié)構(gòu)簡圖分別如下 所示 ： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25 圖 6 3 凸 凹 模 材 料 ： 熱 處 理 ： 工 作 部 分 局 部 淬 火 ， 硬 度 58 62 它 零 部 件 的 設(shè) 計 與 選 用 1 、 剛性打件的設(shè)計 起到把工件從凸凹模里推出的作用，并利用裝在壓力機工作臺下的標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供壓邊力 2 。 2 、 定位零件的設(shè)計 沖壓的定位裝置零件用以保證材料的正確送進及在沖模中的正確位置。使用條料時，保證條料送進導(dǎo)向的零件有導(dǎo)料板、導(dǎo)料銷等，保證條料進距的有擋料銷、定距側(cè)刃等零件。 落料凹模上部設(shè)置兩個導(dǎo)料銷和一個擋料銷，尺寸分別為 6 5落料凹模上 安裝孔的配合采用 H7/使用導(dǎo)料銷時，為使條料順利通過導(dǎo)料板間的距離應(yīng)等于條料的最大寬度加上一個間隙值（一般大于 。 導(dǎo)尺的高度 H 視導(dǎo)板厚 h 與擋料銷的高度而定。使用固定擋料銷時，導(dǎo)料板高度較大，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 26 擋料銷之上要有適當(dāng)?shù)目臻g，使條料易于通過，送料不受阻礙時，導(dǎo)料板高度可小些。 擋料銷用于定位條料送進距離，抵住條料的搭邊和工具輪廓，起定位作用 2 。 3 、 卸料部件的設(shè)計 卸料部件有剛性卸料和彈性卸料等形式，本設(shè)計采用剛性卸料裝置。卸料板和凸模之間的單邊間隙：對于固定卸料板（一般僅起卸料作用 ）， ?。?卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為 10料板采用 45鋼制造，淬火硬度為 40 。 4 、 卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設(shè)置 4 個卸料螺釘，公稱直徑為 8紋部分為 10料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，又誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整 2 。 準(zhǔn) 模 架 的 選 用 模具選用中間導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架，可承受交大的沖壓力，以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。 導(dǎo)柱 d/L/5 170 ，導(dǎo)套 d/L/D/5 90 41 ； 上模座厚度取 35 =35 上模墊板厚度取 8墊H=8 固定卸料板厚度取 15 5 下固定伴厚度取 20 =20 下模墊板厚度取 10 板=10 下模座厚度取 45 =45 模具閉合高度 閉H= +墊H+凸凹模H+ + 板+ 35+20+52+40+20+10+45 =200 式中：凸凹模H 凸凹模高度，凸凹模H=52 凹模的厚度， 0 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 27 入H 凸凹模進入落料凹模的深度， 入H=10 可見該模具閉合高度小于所選開式壓力機 250最大裝模高度（ 250 ）， 所以，所選的開式壓力機可以使用。 由于凹模周界 L=250.1 B=200 閉合高度 H=200250 ， 架 250 200 200 ， 第 7 章 模 具 總 裝 圖 及 其 工 作 過 程 分 析 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 28 具工作過程分析 將條料沿導(dǎo)料銷平放在凹模面上，并沿導(dǎo)料銷向前送進，接觸到擋料銷時停止送進，壓力機滑塊帶著上模下行，首先由 凸 凹模 13和凹模 3 完成落料，緊接著由凸模 5 和凸凹模 1 進行拉深，之 后， 由 1 ， 14完成沖孔。然后 上?；爻?，落料后的條料 由卸料板 卸下，成形的工件在回程中由 頂出器 將工件打下，用手將 工件取走。 具總裝圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 29 1234568910- 頂桿； 11- 圓柱銷； 12- 導(dǎo)柱； 13- 凸凹模； 14- 推件塊； 15- 導(dǎo)套； 16- 上模座； 17- 螺釘； 18- 圓柱銷； 19- 打桿；20- 模柄； 21- 上墊板； 22- 上固定板； 23- 擋料銷； 24- 導(dǎo)料銷 模具材料的選用 24 導(dǎo)料銷 2 35鋼 23 擋料銷 1 22 上固定板 1 35鋼 21 上墊板 1 40 20 模柄 1 19 打桿 1 40 18 圓柱銷 2 85 17 螺釘 4 16 上模座 1 85 15 導(dǎo)套 1 20鋼 14 推件塊 1 45鋼 13 凸凹模 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 30 12 導(dǎo)柱 1 20鋼 11 圓柱銷 1 40 10 頂桿 1 45鋼 9 下墊板 1 40 8 螺釘 8 90 7 下模座 1 85 6 下固定板 1 40 5 沖 孔凸模 1 B/90 4 壓邊圈 1 20 90 3 落料凹模 1 B/90 2 螺母 1 40 1 凸凹模 1 90 序號 名稱 件數(shù) 材料 備注 第 8 章 工 作 零 件 的 加 工 工 藝 性 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 31 本副模具的工作零件都是旋轉(zhuǎn)體，形狀比較簡單，加工主要采用車削。 下表所示沖孔凸模的加工工藝過程見加工工藝卡。 機械加工工藝過程卡 機 械 加 工 工藝 過 程 卡 片 產(chǎn) 品 型 號 零 （ 部 ） 件圖號 12 產(chǎn) 品 名 稱 凸模 零 （ 部 ） 件名稱 沖 孔 凸 模 共（ 1 ）第（ 1 ）頁 材 料 牌 號 坯 種類 圓棒料 毛坯外型尺寸 10 每 個 毛 坯 可制 件 數(shù) 每臺 件數(shù) 4 備注 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備 工時 準(zhǔn)終 單件 01 下料 鋸 割 下 料 12 60 下 料 車間 鋸床 2 鍛 鍛成 10 58 鍛 造 車間 空氣錘 2 03 熱處理 退火 熱 處 理車間 熱處理爐 10 04 車削 車 外 圓 9 達 尺寸 要 求 ； 車 退 刀模 具 車間 車床 5 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 32 槽 2 1 ； 車 外圓 8 ，； 掉 頭