畢業(yè)設(shè)計（論文）-小凸緣筒形件沖壓工藝與模具設(shè)計.doc

畢業(yè)設(shè)計小凸緣筒形件沖壓工藝與模具設(shè)計楊皓藝112011429機械工程系學(xué)生姓名： 學(xué)號： 機械設(shè)計制造及其自動化系 部： 佘銀柱專 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 二零一五年 六 月誠信聲明本人鄭重聲明：本論文及其研究工作是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨立完成的，在完成論文時所利用的一切資料均已在參考文獻中列出。 本人簽名： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目： 小凸緣筒形件沖壓工藝與模具設(shè)計 系部： 機械工程系 專業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)號： 1120111429 學(xué)生： 楊皓藝 指導(dǎo)教師（含職稱）： 佘銀柱（副教授） 1課題意義及目標(biāo) 通過畢業(yè)設(shè)計，鍛煉學(xué)生綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)與專業(yè)知識分析、解決工程實際問題的能力，初步掌握沖壓模具設(shè)計的方法、流程，熟練掌握使用各種工具書籍，使學(xué)生初步達到工程師所具備的基本素質(zhì)。2主要內(nèi)容(1) 對給定工件進行工藝分析，確定出科學(xué)合理的工藝方案； (2) 進行沖壓工藝計算； (3) 參考模具圖冊，查閱相關(guān)資料，設(shè)計出合理可行的模具結(jié)構(gòu)； (4) 模具主要工作零部件的設(shè)計計算： (5) 編寫設(shè)計說明書3主要參考資料1 馬正元，等. 沖壓工藝與模具設(shè)計 M. 機械工業(yè)出版社，1998.5 2 馬朝興. 沖壓設(shè)計手冊 M. 化學(xué)工業(yè)出版社電子工業(yè)出版社，2007.2 3 肖祥芷，王孝培. 沖壓設(shè)計大典 M. 電子工業(yè)出版社，2007.3 4 吳宗澤，羅圣國. 機械設(shè)計課程設(shè)計手冊 M. 高等教育出版社，2006.64進度安排設(shè)計各階段名稱起 止 日 期1查閱文獻，完成開題報告2014.12.012014.12.312完成工藝計算、確定工藝方案2015.01.012015.03.203確定模具結(jié)構(gòu)方案，中期檢查2015.03.212015.04.304模具總體設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計2015.05.012015.05.155完善設(shè)計內(nèi)容、完成設(shè)計說明書及答辯工作2015.05.162015.06.10審核人： 年 月 日小凸緣筒形件沖壓工藝與模具設(shè)計摘 要：簡單的敘述了沖壓設(shè)計對目前工業(yè)生產(chǎn)的重要性，同時介紹了沖壓設(shè)計的基本內(nèi)容及一般的工作程序。通過對“小凸緣筒形件沖壓工藝及模具設(shè)計”畢業(yè)設(shè)計，讓我對沖壓模具設(shè)計的步驟有了以定的了解。首先對產(chǎn)品零件做工藝性分析，確定工藝方案，進行工藝計算，確定切邊余量、計算毛坯直徑、判斷能否一次成形、確定排樣圖、落料、拉深力的計算，確定沖壓設(shè)備。其次對個工序模具進行設(shè)計，落料凹模、凸凹模（落料凸模，拉深凹模）、拉深凸模的設(shè)計（凸模圓角半徑、凹模圓角半徑、間隙、凸、凹模尺寸公差、壓力中心對壓力機進行選擇）。最后選擇模架，計算凸模長度、凹模高度和壁厚、凸模固定板尺寸、校核強度。根據(jù)模架選擇其他零部件，確定模具閉合高度，對沖壓模具進行安裝調(diào)試。關(guān)鍵詞：模具， 圓角半徑，尺寸及公差，單邊間隙，凸凹模The design of stamping process for the small flange cylinder paresAbstract：This paper simply describes the importance of stamping design to the current industrial production. It introduces the basic content and general working procedure of stamping design. Through the graduation design of the small flange cylinder stamping process and mold design , I have a set of steps to do the design of stamping mold. First this paper makes process analysis of the part and determines the process scheme. It makes process calculation and determines the cutting edge margin. It calculates the diameter of blank and determines whether a forming or not. It determines the layout map falls the material. It determines the stamping equipment through the drawing force calculation. Secondly this paper makes mold design of all process. It includes the design of blanking mold, punch (blanking punch, drawing mold) drawing punch (punch radius, mold fillet radius, clearance, convex and concave mold size tolerance, the pressure center of Press). Finally this paper chooses the mold. It makes the calculation of the length of the punch ,the height and thickness of the die and the plate size of the punch plate size,it check the strength. According to the selection of mold,it chooses other parts and determines the closed height of the mold .Then it makes installation and commissioning of stamping dies.Keywords: Mold, radius, dimensions and tolerances, unilateral gap,conve concave mold目 錄1 前言1 1.1 沖壓工藝及模具設(shè)計概論1 1.2 沖壓工藝及模具設(shè)計的基本內(nèi)容11.3 沖壓工藝及模具設(shè)計的一般程序1 2 沖壓件工藝分析3 2.1 產(chǎn)品零件材料分析3 2.1.1 產(chǎn)品零件的尺寸精度、斷面質(zhì)量分析3 2.1.2 產(chǎn)品零件的工藝性分析3 2.2 確定工藝方案和模具形式4 3 主要工藝參數(shù)的計算6 3.1 落料尺寸的計算6 3.1.1 切邊余量h的確定6 3.1.2 計算毛坯直徑D6 3.1.3 判斷能否一次拉伸成形6 3.2 確定排樣方案7 3.2.1 確定排樣7 3.2.2 排樣設(shè)計7 3.3 拉深沖壓力的計算8 3.3.1 落料過程8 3.3.2 拉伸過程9 3.3.3 成形過程10 3.4 沖壓設(shè)備的確定11 3.5 模具工作部分及公差計算123.5.1 落料凸凹模人口尺寸及公差計算.123.5.2 拉深凸凹模人口尺寸及公差計算.13 4 沖模零件的設(shè)計.154.1 落料凹模設(shè)計.154.1.1 凹模的尺寸計算.154.1.2 凹模的結(jié)構(gòu)形式.164.2 拉深模的設(shè)計.164.2.1 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計.174.3 凹凸模的設(shè)計.184.4 壓邊圈的設(shè)計.184.5 模架的確定.194.6 彈頂器的彈性元件的選取.204.7 定位裝置.21 4.8 條料的橫向定位裝置.21 4.9 卸料裝置.22 4.9.1 固定卸料裝置的形式.22 4.9.2 固定卸料的卸料方式.22 4.10 推件裝置的設(shè)計.23 4.10.1 推件板的結(jié)構(gòu)型形式.23 4.10.2 推件板的尺寸與公差.24 4.10.3 推件板的極點位置.24 4.10.4 打桿與打板的設(shè)計.24 5 其他沖模零件設(shè)計.26 5.1 模柄的類型選擇.26 5.2 凸模固定板.26 5.3 墊板.26 5.4 緊固件.27 5.5 定位銷.27 6 模具的裝配.28 6.1 復(fù)合膜的裝配.28 6.2 凸、凹模間隙的調(diào)整.28 6.3 模具總裝配圖.29 6.4 模具工作過程.29 7 結(jié)論.31 參考文獻32 致 謝33III太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計1 前言1.1 沖壓工藝及模具設(shè)計概論隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，社會生產(chǎn)及生活的提高，因此為滿足社會需求，對沖壓工藝及模具設(shè)計的要求也就也來越高。沖壓工藝設(shè)計是需要很強技術(shù)的工作，其工藝設(shè)計過程基本上是一個重新創(chuàng)造的過程。沖壓工藝及模具設(shè)計質(zhì)量的好壞，直接影響了產(chǎn)品零件的質(zhì)量、生產(chǎn)成本及生產(chǎn)效率，并且也對沖壓生產(chǎn)的組織和管理有一定的影響。因而，沖壓工藝及模具設(shè)計不僅要求設(shè)計人員要有豐富的理論基礎(chǔ)、較多的實踐經(jīng)驗、熟練的設(shè)計技術(shù)和責(zé)任感，并且要求設(shè)計的人員你能夠在不停積累總結(jié)工藝及模具設(shè)計的基礎(chǔ)上，及時了解最新的模具設(shè)計技術(shù)知識，盡快掌握了解現(xiàn)代化的模具設(shè)計手段。只有這樣，沖壓工藝及模具設(shè)計才能適應(yīng)社會工業(yè)生產(chǎn)迅猛發(fā)展的需要。1.2 沖壓工藝及模具設(shè)計的基本內(nèi)容沖壓工藝及模具設(shè)計：工藝設(shè)計、模具設(shè)計。沖壓工藝設(shè)計是指針對所給的產(chǎn)品零件樣圖，根據(jù)其生產(chǎn)批量的大小、沖壓設(shè)備的類型規(guī)格、模具制造能力及工人技術(shù)水平等具體生產(chǎn)條件，從對產(chǎn)品零件圖的沖壓工藝分析入手，經(jīng)過必要的工藝計算，制定出合理的工藝方案，最后確定各個工序的模具類型綜合性的分析、計算、設(shè)計過程。沖壓模具設(shè)計則是依據(jù)產(chǎn)品零件制定的沖壓工藝規(guī)程，在認真考慮條料（毛坯）的定位、出件、廢料排除諸問題以及模具的制造維修方便、操作安全可靠等因素后，試確定出與沖壓設(shè)備相適應(yīng)的模具總體結(jié)構(gòu)，然后繪制出模具總體裝配圖和主要零部件（落料凹模、凸凹模、拉深模等）的整個繪圖設(shè)計過程。1.3 沖壓工藝及模具設(shè)計的一般程序在實際生產(chǎn)中，沖壓件的形狀、尺寸及其精度要求各異，且具體生產(chǎn)條件也不盡相同，這常給開始從事沖壓設(shè)計的人員帶來一定困難。另外，根據(jù)沖壓變形（分離工序、成型工序）的基本規(guī)律，理解明白沖壓基本工序的各自變形特點，盡管沖壓件的形狀、尺寸及精度、生產(chǎn)批量要求不同，沖壓工藝及模具設(shè)計的基本原則與方法則還是殊途同歸的。一般情況下按以下工作程序進行：（1） 搜集沖壓設(shè)計必要的原始資料；（2） 分析產(chǎn)品零件圖的沖壓工藝性；（3） 確定沖壓工藝方案；（4） 確定模具類型；（5） 選擇沖壓設(shè)備；（6） 重新審查產(chǎn)品零件圖；（7） 進行模具的總體設(shè)計；（8） 進行模具的主要零部件設(shè)計；（9） 繪制模具總裝配圖和零件圖；（10） 編寫模具設(shè)計計算說明書。2 沖壓件工藝分析 2.1 產(chǎn)品零件材料分析該產(chǎn)品零件的材料是10鋼，屬于有色金屬軟材料，該材料的力學(xué)性能強度、硬度低、塑性好，非常適合沖裁加工。（屈服點s=206Mpa、抗拉強度b=294432Mpa、抗剪強度b=255333Mpa、伸長率=29%）對產(chǎn)品零件材料10鋼的力學(xué)性能分析，主要是為了方便模具設(shè)計中的參數(shù)計算，因此，模具設(shè)計計算時參考以上數(shù)據(jù)進行計算。2.1.1 產(chǎn)品零件的尺寸精度、斷面質(zhì)量分析1.尺寸精度 任務(wù)書對產(chǎn)品零件，沒有做特殊要求，因此公差等級點為IT14級。2.沖裁件斷面質(zhì)量產(chǎn)品零件材料厚度為t=1mm，其斷面粗糙度Ra可達0.40.8，毛刺允許高度為0.050.1mm；本產(chǎn)品零件在斷面粗糙度上在任務(wù)書中沒有具體要求，因此只要模具精度達到一定要求，沖裁件斷面的質(zhì)量就可以保證。2.1.2 產(chǎn)品零件的工藝性分析沖壓件工藝性：沖壓零件在沖壓加工過程中加工的難易程度。該產(chǎn)品零件為“小凸緣筒形件”，屬于回轉(zhuǎn)體對稱零件，其公差等級定為IT14級。在拉深過程中要注意控制拉深程度，加工時，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，形狀等一些技術(shù)要求，應(yīng)考慮以下幾點：（1）拉深件圓角半徑：拉深件的圓角半徑要適合，應(yīng)盡量大些，以便于成形和減少拉深次數(shù)，避免在拉深過程中出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象即拉裂。拉深件底與壁的圓角半徑應(yīng)滿足r1t。而在任務(wù)書中設(shè)計圓角半徑R（底與壁的圓角半徑為R12，凸緣半徑R3）t，故滿足設(shè)計要求。（2）考慮拉深件厚度不均勻的現(xiàn)象：因產(chǎn)品零件的精度等級為IT14級，可以忽略不計，所以設(shè)計時不予考慮產(chǎn)品零件壁厚度的不均勻問題，便可加工出符合任務(wù)書中要求的產(chǎn)品零件。根據(jù)產(chǎn)品零件圖，初步分析可以知道產(chǎn)品零件的沖壓成形需要多道工序才能完成，首先要進行的是拉深，形成產(chǎn)品零件的外形尺寸形狀，然后進行底部成型。綜上所述，產(chǎn)品零件是由平板毛坯沖壓成形。應(yīng)包括的基本工序有：沖裁（落料）、拉深（成形）等，由于是多道工序，多套模具成形，還要特別留心注意各工序間的定位問題。2.2 確定工藝方案和模具形式確定工藝方案及模具形式：1、根據(jù)任務(wù)書中對沖壓產(chǎn)品零件要求分析得知，確定沖壓所需的基本的工序，該產(chǎn)品零件包括落料、拉深、整形三個基本工序。2、根據(jù)初步工藝計算，確定沖壓次數(shù)及拉伸次數(shù)。3、根據(jù)每個工序完成后材料變形的特點、完成質(zhì)量的要求等確定工序順序。 4、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。任務(wù)書中要求為大批量生產(chǎn)，采用復(fù)合模。由于產(chǎn)品零件的沖壓成形多道工序來完成，在制定選擇合理的成形工藝方案時期非常重要，考慮到生產(chǎn)批量大，應(yīng)在生產(chǎn)合格產(chǎn)品零件的基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。若是想要提高生產(chǎn)成本，應(yīng)該盡量選擇合理的成形工藝方案，選擇復(fù)合能復(fù)合的工序，但復(fù)合程度太高，模具的結(jié)構(gòu)就會非常的復(fù)雜，安裝調(diào)試也會非常的困難，這樣模具的成本就會提高，同時可能降低模具的強度，縮短模具壽命。本產(chǎn)品零件包括落料、成型、拉深。工序的組合方案及比較方案一：1）落料； 2）拉深； 3）成型。方案二：1）落料與拉深復(fù)合； 2）成型。方案三：1）落料； 2）拉深與成型復(fù)合。方案四：1）落料、拉深與成型復(fù)合。方案一：復(fù)合程度較低，模具結(jié)構(gòu)簡單，安裝、調(diào)試容易，但生產(chǎn)道次多，效率低，不適合大批量生產(chǎn)。故很少使用。方案二：將落料與拉深進行復(fù)合，工序少，生產(chǎn)效率較高，但模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，安裝、調(diào)試難于控制，同時模具強度較低。方案三：將拉深與成型復(fù)合方案四：復(fù)合程度最高，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)效率最高。根據(jù)以上四個沖壓工藝方案的比較，四種沖壓工藝方案各有其優(yōu)點和缺點，為了提高生產(chǎn)率，便于操作，在保證加工質(zhì)量的前提下，選擇經(jīng)濟合理的工藝方案。故在此設(shè)計中選擇方案四。3 主要工藝參數(shù)的計算 3.1 落料尺寸的計算 3.1.1 切邊余量h的確定根據(jù)產(chǎn)品零件的尺寸，經(jīng)查表5-8取修邊余量為h=4.3mm，df=d凸+2h=170+24.3=178.6mm。（沖壓工藝及模具設(shè)計 主編 翁其金 徐新成 機械工業(yè)出版社 P146） 3.1.2 計算毛坯直徑D設(shè)計過程工藝時，不用考慮毛坯厚度的變化。毛坯尺寸按公式查表4.2（冷沖壓模具設(shè)計與制造 主編 王秀鳳 萬良輝 北京航空航天大學(xué)出版社P121） .(式3.1)3.1.3 判斷能否一次拉伸成形 工件總拉伸相對高度： .(式3.2) 工件總拉深系數(shù)：.(式3.3) 毛坯相對厚度： .(式3.4) 查表4.11、表4.12（冷沖壓模具設(shè)計與制造 主編 王秀鳳 萬良輝 北京航空航天大學(xué)出版社P132、P133）工件最小拉伸系數(shù)為0.540.52 因此，只需要一次拉伸成形。3.2 確定排樣方案 3.2.1 確定排樣 排樣是模具設(shè)計的核心部分，同樣也是進行設(shè)計符合模具重要的依據(jù)。工件排樣圖設(shè)計的好壞，是設(shè)計凸模的重要因素之一，尤其是在產(chǎn)品零件的大批量生產(chǎn)中，較好的確定沖件的形狀尺寸和合理的排樣也是提高生產(chǎn)效率、降低成本的有效措施之一。 產(chǎn)品零件的毛坯為簡單的圓形件，并且尺寸適中，考慮到操作方便，適合采用單排的排樣方式，毛坯材料厚度t=1.0mm。3.2.2 排樣設(shè)計 查表3-10（冷沖模設(shè)計 主編 丁松聚 機械工業(yè)出版社P61） 搭邊數(shù)值 a=0.8mm a1=1.0mm 進距 A=D+a=275+0.8mm=275.8mm.(式3.5) 條料寬度 B=D+2a1=275+21mm=277mm.（式3.6） 其排樣圖如圖3.1所示：圖3.1排樣圖3.3 拉深沖壓力的計算 3.3.1 落料過程 （1）. 落料力 落料力的計算公式： .（式3.7）式中 F沖裁力（N） t板料厚度（mm） 材料的抗沖剪強度（MPa） K修正系數(shù)。一般k取為1.251.3，這里k=1.3。 抗沖剪強度的值一般取材料抗拉強度的0.70.85。這里取抗沖剪強度等于毛坯材料抗拉強度的80%。即（）。 F落=1.30.83.14257335N=300.84KN （2）. 卸料力 卸料力的經(jīng)驗計算公式：F卸=k1F落.（式3.8）式中 F沖裁力(N) 頂件力及卸料力系數(shù)，其值可查表4.18，取為0.04。 （冷沖壓模具設(shè)計與制造 主編 王秀鳳 萬良輝 北京航空航天大學(xué)出版社P57） F卸=0.04300.84KN=12.03KN3.3.2 拉深過程 （1）. 拉深力 帶凸緣圓筒形零件的拉深力近似計算公式為 .（式3.9） 式中 圓筒形零件的凸模直徑（mm） 系數(shù)，查表4.18，取=1.0。（冷沖壓模具設(shè)計與制造 主編 王秀鳳 萬良輝 北京航空航天大學(xué)出版社P146） 材料的抗拉強度（MPa） 因此 =13.141511335N =158.83KN （2）. 壓邊力 采用壓邊圈的目的：限制板料的變形區(qū)會在拉深時出現(xiàn)褶皺（導(dǎo)致零件不合格），合適壓邊力的取值范圍的原則：沖件在拉深時不出現(xiàn)褶皺、沖件的側(cè)壁和口部不出現(xiàn)明顯變薄。壓邊力計算公式：.（式3.10）式中 D毛坯直徑（mm） d沖件的外徑（mm） 凹模圓角角半徑（mm） p單位壓邊力（MPa）查表5-10，p=3MPa（沖壓工藝及模具設(shè)計 主編 翁其金 徐新成 機械工業(yè)出版社 P146）=2752-(151+23)23N=120.05KN （3）. 頂件力 頂件力的計算公式可按下式： =.(式3.11)式中 頂件力（N）； 頂件力系數(shù)；查表3-8，取 = 0.08。（冷沖模設(shè)計 主編 丁松聚 機械工業(yè)出版社P57） = = 0.08158.83KN = 12.71K （4）. 拉深功的計算 拉深所需的功可按下式計算： .（式3.12）依據(jù)（冷沖壓模具設(shè)計與制造 主編 王秀鳳 萬良輝 北京航空航天大學(xué)出版社P146）式中 最大拉深力（N） h 拉深深度（mm） W拉深功（Nm） C修正系數(shù)，一般取為C=0.60.8。 所以 =10038.5Nm3.3.3 成形過程 采用平頭凸模對塑性較好的低碳鋼板、行脹形所能達到的深度h見表5-1（冷沖壓模具設(shè)計與制造 主編 王秀鳳 萬良輝 北京航空航天大學(xué)出版社P120）按毛坯在剛性凸模脹形時所需的脹形力F按下式估算脹形力 .（式3.13） =11261335N =42.21KN式中 L 脹形區(qū)周邊長度 t 板料厚度 K 變形程度大小的系數(shù)，一般K=0.71，此處取K=1 板料抗拉強度 工序為先落料后拉深，所以最大沖壓力是在沖裁階段，選用落料拉深成型復(fù)合模結(jié)構(gòu)，最大沖壓力為： Fmax = F +F1 + F2.（式3.14） =F落 +F拉 + =300.84+158.83+12.71KN =472.38KN3.4 沖壓設(shè)備的確定確保安全，防止設(shè)備的超載，對于沖裁工序，壓力機的公稱壓力PFmax的1.11.3倍。即： P （1.11.3）Fmax.（式3.15） 取 P = 1.3 Fmax P = 1.3 Fmax = 614.094KN可以選擇公稱壓力噸位在630KN以上的壓力機，因為拉深成形的行程很大，選定壓力機時需參考壓力機最大封閉高度。查表13.9（沖壓模具簡明設(shè)計手冊 主編 郝濱海 化學(xué)工業(yè)出版社P389）選取公稱壓力為800KN的開式壓力機，表3.4為其技術(shù)參數(shù)表3.4名稱量值公稱壓力（10KN）80發(fā)生公稱壓力時滑塊離下極點距離/mm9滑塊行程固定行程/mm130調(diào)節(jié)行程/mm13013標(biāo)準(zhǔn)行程次數(shù)（不小于）/（次/min）60最大閉合高度/mm固定臺和可傾/mm380活動臺位置最低/mm480最高/mm240閉合高度調(diào)節(jié)量/mm100滑塊中心到機身距離（喉深）/mm290工作臺尺寸/mm左右800前后540工作臺孔尺寸/mm左右380前后210直徑260立柱間距離（不小于）/mm380模柄孔尺寸（直徑x深度）/mm60 x 75工作臺板厚度/mm903.5 模具工作部分尺寸及公差計算3.5.1 落料凸、凹模刃口的尺寸及公差的計算： 對于落料： .（式3.16） .（式3.17） 式中 落料凸模直徑（mm） 落料凹模直徑（mm） D 工件外徑的公稱尺寸（mm） 沖裁工件要求的公差 X 系數(shù)，取X=0.5。 、凹、凸模制造偏差,查表2.14其值分別為+0.040、-0.030 （冷沖壓模具設(shè)計與制造 主編 王秀鳳 萬良輝 北京航空航天大學(xué)出版社P25）實用間隙最小值，通過查表2.35，（沖壓模具簡明設(shè)計手冊 主編 郝濱海 化學(xué)工業(yè)出版社P28）選取 拉深的坯料按公差等級IT14級選取極限偏差，落料件的尺寸取為，還必須滿足下列公式： .（式3.18） 所以滿足條件。 3.5.2 拉深凸、凹模刃口的尺寸及公差的計算 由式 .（式3.19） .（式3.20） 以上各式中，查表4.30，（冷沖壓模具設(shè)計與制造 主編 王秀鳳 萬良輝 北京航空航天大學(xué)出版社P153）分別為+0.040、-0.020。間隙C查表4.53（沖壓模具簡明設(shè)計手冊 主編 郝濱海 化學(xué)工業(yè)出版社P154）有 .（式3.21） 4 沖模零件的設(shè)計4.1 落料凹模的設(shè)計4.1.1 凹模的尺寸計算 凹模厚度H： H=KB.（式4.1） B凹?？椎淖畲髮挾?，mm。 K系數(shù)。查表2.41，（沖壓模具簡明設(shè)計手冊 主編 郝濱海 化學(xué)工業(yè)出版社P34）取K=0.12。 H=0.12275mm=33mm凹模壁厚C： C=（1.52）H.（式4.2）因材料厚度為t=1mm，取C=1.5H=1.533mm=49.5mm凹模的外形的尺寸： 凹模長L=275+2 x 49.5 =374mm 凹模寬B=275+2 x 49.5 =374mm 凹模板外形尺寸：L x B x h=37437433 需要向國標(biāo)靠攏，將上述凹模板外形尺寸改為: 400 x 400 x 40mm凹模外形尺寸形狀如下圖4.1所示: 圖4.1 凹模外形 4.1.2 凹模的結(jié)構(gòu)形式.凹模外緣到螺孔中心的尺寸。.（式4.3）根據(jù)凹模的壁厚C，可以初步選擇M12的螺紋。（d=12mm，a1=20mm。）.螺孔與凹模孔、圓柱銷釘之間的尺寸。螺孔與凹?？住A柱銷釘之間的標(biāo)注尺寸是F2d=24mm，最小允許尺寸是1.13d=13.5mm。.螺孔及銷釘?shù)臄?shù)目。初定螺孔數(shù)目為4個，銷釘數(shù)目為2個。 產(chǎn)品零件的落料凹模結(jié)構(gòu)簡單，因此采用整體式結(jié)構(gòu)。其凹模結(jié)構(gòu)圖如下圖4.2所示： 圖4.2 落料凹模4.2 拉深模的設(shè)計 (1) 拉深模的凹模圓角半徑: . .（式4.4）t為材料厚度1mm，取=12mm。 (2) 拉深模的凸模圓角半徑: 一般與取相等，拉深成形時，應(yīng)等于零件的內(nèi)圓半徑，取=12mm。 （3）拉深間隙: 有壓邊圈拉深時單邊間隙值查表4.28（冷沖壓模具設(shè)計與制造 主編 王秀鳳 萬良輝 北京航空航天大學(xué)出版社P152） .（式4.5） t為材料厚度1mm，取=1.1mm 4.2.1 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計的三原則 精確定位 固定板上安裝了凸模時，凸模在工作過程中其軸線（或母線）不允許發(fā)生任何方向的移位否則將造成沖裁間隙不均勻（是材料變形），降低模具壽命，嚴(yán)重時將造成啃模。 防止拔出 回程時，對凸模產(chǎn)生拉伸作用。凸模的結(jié)構(gòu)應(yīng)做到防止凸模從固定板中拔出來。 防止轉(zhuǎn)動 工作段截面為圓形的凸模：不存在防止轉(zhuǎn)動的問題。工作截面為較簡單的凸模：長圓形、半圓形、矩形等，為了防止造成啃模，將凸模固定板簡化為圓形來防止轉(zhuǎn)動 在設(shè)計各種凸模結(jié)構(gòu)的時，需注意全部都要滿足這三條原則。 （2）拉深凸模結(jié)構(gòu)通氣孔直徑一般可適當(dāng)（在38mm之間）選取，取8mm。凸模結(jié)構(gòu)如下圖4.3 圖4.3 拉深凸模4.3 凹凸模的設(shè)計 凹凸模結(jié)構(gòu)如圖4.4所示 圖4.4 凹凸模（落料凸模與拉深凹模）4.4 壓邊圈的設(shè)計 經(jīng)計算已知產(chǎn)品零件只需要一次拉伸就能成形，為防止出現(xiàn)起皺情形，確定使用壓邊圈進行防止起皺。 產(chǎn)品材料的相對厚度t/D=0.0036,工件的拉伸系數(shù)為確定為m=0.54，選取普通平端面凹模拉深,(0.090.17)(1-)=0.01650.0246，t/D0.01650.0246,所以需要使用壓邊圈。 分析可知，拉深時所需的，在拉深開始階段要求是比較大的，然而隨著拉深深度h的加大，壓邊力將會隨之減小，這樣才會有利于拉深的進行。因而選擇氣墊裝置和平面形壓料圈。 大噸位的壓力機的壓力是可以根據(jù)具體情況調(diào)節(jié)的，工作平穩(wěn)，壓縮空氣的壓力p一般為。=120.05kN，所以氣缸面積=0