說明書-盒型保護(hù)罩工藝與模具設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書盒型保護(hù)罩沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)院（系）名稱工學(xué)院機(jī)械系專業(yè)名稱材料成型及控制工程2012年5月15日R91840,36320,58R7R51840,3610,2710,27160盒型保護(hù)罩沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)摘要隨著我國工業(yè)不斷地發(fā)展，模具行業(yè)也顯得越來越重要。本文針對盒型保護(hù)罩的沖裁工藝性和拉深工藝性，分析比較了成形過程的三種不同沖壓工藝（單工序、復(fù)合工序和連續(xù)工序），確定用一幅復(fù)合模完成落料、拉深和沖孔的工序過程。介紹了盒型保護(hù)罩冷沖壓成形過程，經(jīng)過對盒型保護(hù)罩的批量生產(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，且簡要分析了坯料形狀、尺寸，排樣、裁板方案，拉深次數(shù)，沖壓工序性質(zhì)、數(shù)目和順序的確定。本次設(shè)計(jì)進(jìn)行了工藝力、壓力中心、模具工作部分尺寸及公差的計(jì)算，并設(shè)計(jì)出模具。還具體分析了模具的主要零部件（凸凹模、卸料裝置、拉深凸模、墊板、凸模固定板）的設(shè)計(jì)，沖壓設(shè)備的選用，凸凹模間隙調(diào)整等加工工藝過程。列出了模具所需零件的詳細(xì)清單，并給出了合理的裝配圖。通過充分利用現(xiàn)代模具制造技術(shù)對傳統(tǒng)機(jī)械零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)、優(yōu)化設(shè)計(jì)等方法能大幅度提高生產(chǎn)效率，這種方法對類似產(chǎn)品具有一定的借鑒作用。關(guān)鍵詞保護(hù)罩,沖壓工藝，模具設(shè)計(jì)BOXPROTECTIVECOVERSTAMPINGPROCESSANDDIEDESIGNABSTRACTWITHCHINASINDUSTRIESCONTINUETODEVELOPANDDIEINDUSTRYISALSOBECOMINGINCREASINGLYIMPORTANTBASEDONTHEPROTECTIVECOVEROFTHESTAMPINGPROCESSANDTHEDEEPDRAWINGPROCESS,COMPARATIVEANALYSISOFTHEPROCESSOFFORMINGTHREEDIFFERENTSTAMPINGPROCESSSINGLEPROCESSES,COMPLEXPROCESSESANDCONTINUOUSPROCESSESCONFIRMCOMPLETIONOFACOMPOSITEMODELBLANKING,DRAWINGPROCESSESANDPUNCHINGPROCESSONTHEPROTECTIVECOVEROFTHECOLDSTAMPINGPROCESS,RIGHTAFTERTHEPROTECTIVECOVEROFTHEMASSPRODUCTION,QUALITYCOMPONENTS,ANDTHEUSEOFSTRUCTURALCOMPONENTSOFTHEANALYSIS,RESEARCH,INLINEWITHLOWERPERFORMANCEPREREQUISITETOTHEIDENTIFICATIONOFSTAMPINGS,STAMPINGMETHODUSEDTOCOMPLETETHEPROCESSINGCOMPONENTS,ANDABRIEFANALYSISOFTHEBLANKSHAPE,SIZE,LAYOUT,THECONFERENCEBOARD,THENUMBEROFDRAWING,STAMPINGPROCESSESINNATURE,NUMBERANDSEQUENCEDETERMINATIONFORTHEPROCESS,THECENTEROFPRESSURE,THEDIESIZEANDTHETOLERANCEOFTHECALCULATION,DESIGNMOLDALSOANALYZESTHEMOLDOFTHEMAINCOMPONENTSSUCHASPUNCHANDDIEANDDUMPDEVICES,DRAWINGPUNCH,SLATES,PUNCHPLATE,ETCDESIGNANDMANUFACTURING,STAMPINGEQUIPMENTSELECTION,PUNCHGAPADJUSTMENTANDESTABLISHMENTOFAVITALPARTSMACHININGPROCESSDIEREQUIREMENTSSETOUTADETAILEDLISTOFPARTS,ANDGIVESAREASONABLEASSEMBLYBYFULLYUTILIZINGMODERNMANUFACTURINGTECHNOLOGYTOMOLDTRADITIONALMECHANICALPARTSFORSTRUCTURALIMPROVEMENTS,DESIGNOPTIMIZATION,PROCESSOPTIMIZATIONMETHODSCANGREATLYENHANCEPRODUCTIONEFFICIENCY,THEMETHODOFSIMILARPRODUCTSHAVESOMEREFERENCEKEYWORDSPROTECTIVECOVER，STAMPINGPROCESS，DIEDESIGN目錄1緒論12分析零件的工藝性23確定工藝方案331計(jì)算毛坯尺寸332確定是否要壓邊圈433計(jì)算拉深次數(shù)434確定工藝方案54主要工藝參數(shù)的計(jì)算641確定排樣、裁板方案642計(jì)算工藝力、初選設(shè)備7421計(jì)算工藝力7422初選壓力機(jī)9423計(jì)算壓力中心10424計(jì)算凸、凹模刃口尺寸105模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1451模具工作部分尺寸計(jì)算14511落料凹模14512拉深凸模14513凸凹模1652其他主要零件尺寸18521凸模固定板厚度18522橡膠安裝厚度18523御料板18524上墊板19525壓邊圈2053模具結(jié)構(gòu)形式的選擇20531模架的選用20532模具的閉合高度236模具的整體安裝2361模具的裝配2362模具零件247選定沖壓設(shè)備248模具的裝配2681復(fù)合模的裝配2682凸、凹模間隙的調(diào)整26設(shè)計(jì)總結(jié)27參考文獻(xiàn)29致謝301緒論現(xiàn)代制造業(yè)中，企業(yè)的生產(chǎn)一方面朝著多品種、小批量和多樣式的方向發(fā)展，加快換型，采用個(gè)性化加工，以適應(yīng)不同用戶的需要；另一方面朝著大批量，高效率的方向發(fā)展，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模來創(chuàng)造更多效益，生產(chǎn)上采用專用設(shè)備生產(chǎn)。模具作為高效率的生產(chǎn)工具的一種，是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛而重要的工藝裝備。采用模具生產(chǎn)制品和零件，具有生產(chǎn)效率高，可實(shí)現(xiàn)高速大批量的生產(chǎn)；節(jié)約原材料，實(shí)現(xiàn)無切屑加工；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，具有良好的互換性；操作簡單，對操作人員沒有很高的技術(shù)要求；利用模具批量生產(chǎn)的零件加工費(fèi)用低，所加工出的零件與制件可以一次成形，不需進(jìn)行再加工；能制造出其它加工工藝方法難以加工、形狀比較復(fù)雜的零件制品；容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化的特點(diǎn)。沖壓是使板料經(jīng)分離或成形而得到制件的加工方法。沖壓利用沖壓模具對板料進(jìn)行加工。常溫下進(jìn)行的板料沖壓加工稱為冷沖壓。冷沖壓模具在工業(yè)生產(chǎn)中既是大批生產(chǎn)相同形狀產(chǎn)品的工具，同時(shí)也是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)。模具可保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度和質(zhì)量穩(wěn)定，而且在加工中不破壞產(chǎn)品表面。用模具生產(chǎn)零件可以采用冶金廠大量生產(chǎn)的廉價(jià)的軋制鋼板或鋼帶為坯料，且在生產(chǎn)中不需要加熱，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、重量輕、成本低且節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點(diǎn)，是其它加工方法所不能比擬的。使用模具已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。現(xiàn)代制造工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)水平地提高，在很大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展。目前，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。一般采用壓力機(jī)進(jìn)行零件加工，一臺(tái)普通壓力機(jī)每分鐘可生產(chǎn)零件幾件到幾十件，而高速壓力機(jī)的生產(chǎn)效率已達(dá)到每分鐘數(shù)百件甚至上千件。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，飛機(jī)、汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、儀器、儀表等產(chǎn)品，有60左右的零件是利用模具加工出來的；而自行車、手表、洗衣機(jī)、電冰箱及電風(fēng)扇等輕工業(yè)產(chǎn)品，90左右的零件是利用模具生產(chǎn)出來的；至于日常生活所用的五金、餐具等的大批量生產(chǎn)基本上也是靠模具來進(jìn)行生產(chǎn)的。顯而易見，模具作為一種專用的工藝裝備，在生產(chǎn)中的作用和地位正日趨上升。2分析零件的工藝性工藝性要求材料具有良好的塑性，屈強(qiáng)比S/B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R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R面方向性能差異較小，拉深過程中材料不易變薄或拉裂，因而有利于拉深成形。設(shè)計(jì)零件為盒型保護(hù)罩，形狀和尺寸見圖21所示。該零件為帶凸緣方形件，要求內(nèi)形尺寸為1000027MM，料厚T2MM，沒有厚度不變的要求；零件的形狀簡單對稱，底部圓角半徑R5MMT,凸緣處的圓角半徑R7MMT，滿足拉深工藝對形狀和圓角半徑的要求；尺寸公差為IT12級(jí)，滿足拉深工藝對精度等級(jí)的要求；零件所用材料Q235鋼的拉深工藝性較好，易于拉深成形。綜上所述，該零件的拉深工藝性較好，可采用拉深工序加工。材料具有良好的強(qiáng)度和塑性，沖裁加工性較好。該零件的沖裁性較好，可以沖裁加工，適于大批大量。R9184036320,58R7R518403610271027160圖21工件圖3確定工藝方案31計(jì)算毛坯尺寸在拉深時(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瑒t其厚度的變化量還是并不太大。在設(shè)計(jì)工藝過程時(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程中保持體積不變，因而，在計(jì)算拉深件的的毛坯展開尺寸時(shí)，可以認(rèn)為在變形前后的毛坯和拉深間的表面積相等。毛坯的邊長可以根據(jù)毛坯拉深前后表面積不變來計(jì)算。零件屬于形狀簡單且對稱的盒型。這種情況首先分成若干簡單的幾何形狀，分別求出各部分的面積，最后相加，既得工件面積，如圖31所示。圖31零件分段求面積示意圖零件的表面積計(jì)算公式AA1A2A3A4A531所以先計(jì)算出各個(gè)部分的面積A118418410710722407MM2A2471002198MM2A332410012800MM2A4451001570MM2A595959025MM2AA1A2A3A4A5224072198128001570902548000MM2則毛坯的邊長為L219MMA480考慮到在計(jì)算毛坯尺寸的時(shí)候需加上修邊余量，凸緣盒型件的修邊余量可查文獻(xiàn)1中表42知H3MM，即毛坯的邊長為L222MM，考慮到在拉深過程中，毛坯的厚度略微變薄，因此毛坯的邊長值適當(dāng)降低，則毛坯的邊長可取為220MM。32確定是否需要壓邊圈坯料相對厚度10LT91025所以需要壓邊圈。33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程中的應(yīng)力既不超過材料的變形極限，同時(shí)還能充分利用材料的塑性。也就是說，對于每道拉深工序，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。極限拉深系數(shù)值可以用理論計(jì)算的方法確定。但在實(shí)際生產(chǎn)過程中，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，我們可以通過查文獻(xiàn)1表412來取值。由于盒型保護(hù)罩H/B32/1000380708，因此盒型保護(hù)罩屬于低盒型，然后再校核角度的拉深系數(shù)。因此零件只需要一次拉深。835692MRH34確定工藝方案根據(jù)以上分析和計(jì)算，可以進(jìn)一步明確該零件的沖壓加工需要包括以下基本工序落料、拉深、沖孔。根據(jù)這些基本工序，可以擬出如下幾種工藝方案方案一先進(jìn)行落料，再拉深，最后沖孔，以上工序過程都采用單工序模加工。用此方案，模具的結(jié)構(gòu)都比較簡單，制造很容易，成本低廉，但由于結(jié)構(gòu)簡單定位誤差很大，而且單工序模一般無導(dǎo)向裝置，安裝和調(diào)整不方便，費(fèi)時(shí)間，生產(chǎn)效率低。方案二落料與拉深在復(fù)合模中加工成半成品，再在單工序模上進(jìn)行沖孔。采用了落料與拉深的復(fù)合模，提高了生產(chǎn)率，對落料以及拉深的精度也有很大的提高。由于最后一道沖孔工序是在單工序模中完成，使得最后一步?jīng)_孔工序的精度降低，影響了整個(gè)零件的精度，而且中間過程序要取件，生產(chǎn)效率不高。方案三落料、拉深、沖孔全都在同一個(gè)復(fù)合模中一次加工成型。此方案把三個(gè)工序集中在一副復(fù)合模中完成，使得生產(chǎn)率有了很大的提升。沒有中間的取放件過程，一次沖壓成型，而且精度也比較高，能保證加工要求，在沖裁時(shí)材料處于受壓狀態(tài)，零件表面平整。模具的結(jié)構(gòu)也非常的緊湊，外廓尺寸比較小，但模具的結(jié)構(gòu)和裝配復(fù)雜。方案四采用帶料級(jí)進(jìn)多工位自動(dòng)壓力機(jī)沖壓，可以獲得較高的生產(chǎn)效率，而且操作安全。但這一方案需要專用的壓力機(jī)或自動(dòng)的送料裝置，模具的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造周期長，生產(chǎn)成本高。根據(jù)設(shè)計(jì)需要和生產(chǎn)批量，綜合考慮以上方案，方案三最適合。即落料、拉深、沖孔在同一復(fù)合模中完成，這樣既能保證大批量生產(chǎn)的高效率又能保證加工精度，而且成本不高，經(jīng)濟(jì)合理。因此，在本次設(shè)計(jì)中，將設(shè)計(jì)落料拉深沖孔復(fù)合模。4主要工藝參數(shù)的計(jì)算41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6080之多。因此，材料利用率每提高1，則可以使沖件的成本降低0405。在沖壓工作中，節(jié)約金屬和減少廢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。由于材料的經(jīng)濟(jì)利用直接決定于沖壓件的制造方法和排樣方式，所以在沖壓生產(chǎn)中，可以按工件在板料上排樣的合理程度即沖制某一工件的有用面積與所用板料的總面積的百分比來作為衡量排樣合理性的指標(biāo)。根據(jù)此零件的尺寸通過查文獻(xiàn)1中表21取工件間A132MM，側(cè)面A35MM；根據(jù)條料的寬度尺寸，選擇合適的板料規(guī)格，使剩余的邊料越小越好。選擇條料的排樣可知進(jìn)距A220352235MM條料寬度B2202322264MM材料的排樣圖如圖41所示。圖41排樣圖材料利用率計(jì)算10BASN面426538942計(jì)算工藝力、初選設(shè)備421計(jì)算工藝力4211落料力平刃凸模落料力的計(jì)算公式為F落LTB41式中F落沖裁力（N）L沖件的周邊長度（MM）T板料厚度（MM）B材料的強(qiáng)度極限（MPA）通過查文獻(xiàn)1中表81取Q235鋼的強(qiáng)度極限為B450MPA，因此落料力為F落LTB42202450792000N4212沖孔力沖孔力可按下式計(jì)算42BKLTF80沖式中沖孔力（N）沖K修正系數(shù)，一般取K13；L沖件的內(nèi)輪廓長度（MM）；T板料厚度（MM）；材料的抗拉強(qiáng)度（MPA）；B因此，該零件的沖孔力為0823512N；BKLTF80沖450213有零件圖可知，在沖孔過程中，需要同時(shí)對四個(gè)孔進(jìn)行沖壓，因此需計(jì)算出總的沖孔力F沖1NF沖42351294048N。4213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所需的力稱卸料力。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)算卸料力為F卸K1F落43式中F落沖裁力N頂件力及卸料力系數(shù)，其值可查文獻(xiàn)1中表217,1這里取為004。因此NF3168079204卸4124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為推件力，推件力公式為落44FNK2推式中F落沖裁力N；N同時(shí)卡在凹模的沖裁件的個(gè)數(shù)；推件力系數(shù)，其值可以通過查文獻(xiàn)1中表217得；2取為0055。K因此沖FN2推N435607920514125拉深力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準(zhǔn)確計(jì)算拉深力是筆尖困難的。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。對于帶凸緣盒型零件的拉深力近似計(jì)算公式為F拉（4B172R）TBK545式中B凸緣盒型零件的凸邊長；K5系數(shù)，其值可查文獻(xiàn)1中表424，查得K507；材料的抗拉強(qiáng)度；B材料厚度；T則拉深力F拉（4B172R）TBK4（41001725）245007246582N4126壓邊力壓邊力的大小對拉深件的質(zhì)量是有一定影響的，如果過大，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。FYAP（46）式中A初始有效壓邊面積MM；2P單位壓邊力MPA，這里經(jīng)查文獻(xiàn)1中表428，得P25MPA；所以有FYAP（220220100100）2596000N；422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儲(chǔ)備，以防萬一。從提高設(shè)備的工作剛度、沖壓零件的精度及延長設(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。故總沖壓力（47）拉沖推卸落FFF1Y792000316804356096000940482468521304140N應(yīng)選的壓力機(jī)公稱壓力取為15，則公稱壓力為FP61301313041401695382NFP310因此通過查文獻(xiàn)2附錄3，初選閉式單點(diǎn)壓力機(jī)JA31160B。423計(jì)算壓力中心本零件為對稱幾何體,其壓力中心就在它的對稱中心處，不必計(jì)算它的壓力中心。424計(jì)算凸、凹模刃口尺寸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。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，主要用于簡單，規(guī)范形狀（圖形，方法或矩形）的沖件。4241落料凹模刃口尺寸落料時(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。（48）DXAD0式中落料凹模最大直徑（MM）A工件允許最大尺寸（MM）沖裁工件要求的公差X系數(shù)凹模的制造偏差，通常取/4DD按IT12級(jí)計(jì)算，根據(jù)文獻(xiàn)1中表213查得，制件為非圓型沖裁凸凹模的制造公差029X021則/4007DMM0721A079圖42落料凹模刃口尺寸圖計(jì)算出的落料凹模刃口尺寸及公差標(biāo)注在凹模圖樣上，見圖42所示。而落料凸模尺寸則不需計(jì)算，只要在凸模圖樣上標(biāo)注基本尺寸并注明凸模刃口尺寸按凹模實(shí)際刃口尺寸配做，保證雙面最小間隙ZMIN即可。凸凹模間隙值的確定查文獻(xiàn)1中表27查得ZMAX018MM，ZMIN014MM。4242拉深模的間隙模具的制造公差取為IT12級(jí)，直邊部分的尺寸要求外形尺寸，以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。則拉深凹模尺寸為AD（A08）49D0式中AD相應(yīng)的凹模刃口尺寸A拉深外形的基本尺寸工件的公差凹模的制造偏差，一般/4DD則AD（A08）（10008048）996D0120120拉深凸模尺寸為APA082Z4100P式中AP拉深凸模尺寸Z凸凹模的間隙拉深凸模的公差值A(chǔ)PA082Z0P（10008032221）9950808工件的圓角部分要求內(nèi)型尺寸，凸模尺寸按相關(guān)式計(jì)算，即RPRA05（505032）5160P0808在實(shí)際制造過程中，為了是凹模的圓角部分方便加工，因此取圓角值為5MM。拉深凹模圓角尺寸RDRA052Z（505048221）944D0120120由于拉深直邊部分的單邊間隙按下式選取Z105T21MM圓角部分的單邊間隙比直邊部分大01T，即為拉深模的圓角半徑拉深凹模的圓角半徑選取6T，即RD12MM，凸模圓角半徑等于工件的圓角半徑5MM。4243沖孔模尺寸計(jì)算由制件圖21可知，該零件屬于無特殊要求的一般沖孔落料件。零件由落料獲得，48由沖孔同時(shí)獲得。沖孔凸模工件孔沖孔凸模尺寸公式DT（DMINX）4110T式中DT、DA沖孔凸凹模刃口尺寸DMIN沖孔件最小極限尺寸沖裁剪制造公差ZMIN最小初始雙面間隙X磨損系數(shù)根據(jù)文獻(xiàn)1中表210查得直徑尺寸為8MM時(shí)，P002MM。根據(jù)文獻(xiàn)1中表211查得X075根據(jù)文獻(xiàn)1中表818查得029MM，公差為03MM，則T0006則DT（8075029）8220606沖孔凹模工件孔沖孔凸模尺寸公式DADTZMIN822026412A002式中DT沖孔凹模刃口尺寸ZMIN最小初始雙面間隙查文獻(xiàn)1中表28得ZMIN026MM凹模制造公差，可查文獻(xiàn)1中表210，0020AA則DA822026025模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)51工作部分零件尺寸計(jì)算511落料凹模落料凹模采用矩形板結(jié)構(gòu)和直接通過螺釘、銷釘與下模座固定的固定方式。因生產(chǎn)的批量大，考慮落料凹模的磨損和保證零件的質(zhì)量，落料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MH14設(shè)計(jì)成近似于刃口輪廓的形狀，如凹模圖）。凹模輪廓尺寸計(jì)算如下凹模高度的計(jì)算為51MKBH3718420考慮落料凹模的實(shí)際裝配情況以及模具的閉合高度，適當(dāng)增加凸模高度，取H70MM。凹模壁厚的計(jì)算為52MHC5637150顯然由于落料凹模的高度增加，凹模壁厚也需要增加，結(jié)合實(shí)際裝配需要，考慮模架的選取，取凹模壁厚C62MM。凹模的材料選用，工作部分熱處理淬硬。如圖51為落料凹模。CRWMNHRC640512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)成矩形結(jié)構(gòu)，并將安裝部分設(shè)計(jì)成便于加工的長方形，通過螺釘緊固在固定板上，用銷釘定位。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。HRC605對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。52圖51落料凹模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2個(gè)。如圖52為拉伸凸模。MD8圖52拉深凸模513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)成便于加工的矩形，通過螺釘緊固在凸模固定板上，并用銷釘定位。凸凹模的高度計(jì)算公式為H凸H固H橡H卸TH工53式中H固凸模固定板厚度H橡橡膠安裝高度H卸卸料板厚度T材料厚度H工凸凹模工作高度H凸283620230110MM凸凹模零件圖如圖53所示。圖53凸凹模52其他主要零件尺寸計(jì)算521凸模固定板厚度凸模固定板是將凸模按一定相對位置壓入固定后，作為一個(gè)整體安裝在上模座上，凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的0608倍，其平面尺寸可與凹模、卸料板外形完全相同，固定板的凸模安裝孔與凸模采用過渡配合，壓裝后將凸模端面與固定班一起磨平。則凸模固定板厚度計(jì)算公式H固（0608）H凸54式中H凹凸模厚度。則可計(jì)算出凹模固定板的厚度H凹0611066MM，在保證固定效果的前提下，可以適當(dāng)減小凹模固定板的厚度值，考慮模具的閉合高度以及緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢?，取H高28MM。522橡膠安裝厚度選用橡膠卸料時(shí)，應(yīng)根據(jù)卸料力和要求的壓縮量校核橡膠的工作壓力和許可的壓縮量校核橡膠的工作壓力和許可的壓縮量，看能否滿足沖裁工藝的需要。為使橡膠耐久地工作，最大壓縮時(shí)不能超過其厚度的35，預(yù)壓縮時(shí)為其厚度的1035。橡膠的高度可按下式計(jì)算HHC/（02503）55式中HC所需的工作行程（壓縮量）在本次模具設(shè)計(jì)中橡膠的工作行程為32MM，則可以計(jì)算出橡膠厚度H106MM，由于在本次設(shè)計(jì)中選用了兩塊橡膠，因此橡膠的厚度為53MM。則預(yù)壓縮的厚度為16MM，則橡膠的裝配厚度為37MM。523卸料板彈性卸料板與凸模的單邊間隙可根據(jù)沖裁板料厚度由表查得，當(dāng)卸料板起導(dǎo)向作用時(shí)，卸料板與凸模按7/6配合制造，但其間隙比凸模和凹模間隙小。此外，在模具開啟狀態(tài)，卸料板應(yīng)高出模具工作零件刃口0305，以便于順利卸料。彈性卸料板與凸模的單邊間隙值可有參考文獻(xiàn)4中表328查得單邊間隙Z015MM，一般取卸料板的厚度為20MM。卸料板的零件圖如圖54。圖54卸料板524上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，防止模座被壓出陷痕而損壞。在設(shè)計(jì)中我們把墊板的外形尺寸與凸凹模的外形尺寸相匹配，其厚度我們設(shè)計(jì)為10MM。在上墊板上設(shè)計(jì)了一個(gè)推桿孔，以便安裝推桿，還有四個(gè)螺釘孔以及兩個(gè)銷孔，這些都是為了與凸凹模和拉深凸模上的各種固定零件的安裝相匹配的。在圖中標(biāo)注尺寸精度、形位公差及粗糙度。上墊板的零件圖如圖55所示。圖55上墊板525壓邊圈由于凸緣變形區(qū)的起皺和筒壁傳力區(qū)的拉裂是拉深工藝的主要缺陷，凸緣區(qū)會(huì)不會(huì)起皺，主要決定于兩個(gè)方面一方面是切向壓應(yīng)力的大小，切向壓應(yīng)力越大越容易失穩(wěn)起皺；另一方面是凸緣區(qū)板料本身的抵抗失穩(wěn)的能力，凸緣寬度越大，厚度越薄，材料彈性模量和硬化量越小抵抗失穩(wěn)能力越差5。拉深中必須采取措施防止起皺發(fā)生，因此在這個(gè)設(shè)計(jì)中,壓邊圈借助頂桿所施的頂件力，既起到壓邊的效果，又起來把拉深件頂出拉深凸模,設(shè)計(jì)高度為15MM，如圖56所示。53模具結(jié)構(gòu)形式的選擇531模架的選用模具采用倒裝式。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，帶來操作上的不便6，結(jié)合本次設(shè)計(jì)綜合考慮，采用彈性卸料板。圖56壓邊圈從生產(chǎn)量和方便操作以及具體規(guī)格方面考慮，選擇后側(cè)導(dǎo)柱模架，由凹模外形尺寸220220，根據(jù)文獻(xiàn)5中表829查得具體結(jié)構(gòu)尺寸如下上模座40025055ZG450下模座40025070ZG450導(dǎo)柱4026020鋼導(dǎo)套401405320鋼模架閉合高度HMAX320MMHMIN275MM圖57后側(cè)導(dǎo)柱模架532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)。模具的實(shí)際閉合高度，一般為H模H上H墊H沖H凹H凹?jí)|H下H沖凹56式中H上上模座厚度H墊墊板厚度H沖沖頭長度H凹凹模厚度H凹?jí)|凹模墊板厚度H下下模座厚度H沖凹沖頭進(jìn)入凹模深度該副模具使用上墊板厚度為10MM，凹模固定板厚度為12MM。凸凹模的長度設(shè)計(jì)為110MM，凹模（落料凹模）設(shè)計(jì)為70MM，則閉合高度為H模551011067107032290MM所以HMIN10H模HMAX5因此沖模的閉合高度與壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)。6模具的整體安裝61模具的總裝配由以上的設(shè)計(jì)計(jì)算，并經(jīng)繪圖設(shè)計(jì)，該保護(hù)罩落料、拉深、沖孔復(fù)合模裝配圖如圖61所示。圖61模具總裝配圖62模具零件該復(fù)合模的主要零部件在模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中已經(jīng)進(jìn)行了仔細(xì)的設(shè)計(jì)，其余的非標(biāo)準(zhǔn)的零件可以根據(jù)需要按國標(biāo)選取使用。所有零件的明細(xì)表見表61。7選定沖壓設(shè)備沖壓設(shè)備選擇是沖壓工藝過程設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，它直接關(guān)系到設(shè)備的安全和使用的合理，同時(shí)也關(guān)系到?jīng)_壓工藝過程的順利完成及產(chǎn)品質(zhì)量、零件精度、生產(chǎn)效率、模具壽命、板料的性能與規(guī)格、成本的高低等一系列重要問題。在前面的設(shè)計(jì)中，我們已經(jīng)對沖壓設(shè)備的噸位以及閉合高度等參數(shù)進(jìn)行了確定。這里根據(jù)前面所算出來的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。查文獻(xiàn)8表811選擇壓力機(jī)，確定選用閉式單點(diǎn)壓力機(jī)J3116B參數(shù)如下公稱壓力1600KN滑塊行程160MM公稱壓力行程816MM最大封閉距離375MM封閉高度調(diào)節(jié)量120MM工作臺(tái)尺寸790710MM導(dǎo)軌距離590MM滑塊底面尺寸560MM表61模具零件圖件號(hào)名稱數(shù)量材料規(guī)格（）備注1圓柱銷212X60GB/T119120003推板140厚度10MM4045HRC4凸緣模柄1Q23570X100JB/T7646319945打桿14015X1354348HRC6推桿3406X854348HRC7卸料螺釘4M12X105GB28676819螺釘4M10X20GB/T701200010導(dǎo)套12028X100X42滲碳5862HRC11導(dǎo)柱12028X195滲碳5862HRC13凹模固定板1454348HRC14圓柱銷212X100GB/T1191200015推件塊14510X694852HRC16頂桿26X100JB/T76503199417螺釘5M12X70GB/T701200018凸凹模固定板145250X200X224348HRC19擋料銷34516X13JB/T76491019948模具的裝配81復(fù)合模的裝配復(fù)合模一般以凸凹模作為裝配基件。其裝配順序?yàn)椋?）裝配模架，導(dǎo)套與上模座采用配合，導(dǎo)柱與下模座采用基軸制67RH67HR配合；裝配凸凹模組件（凸凹模及其固定板）和凸模組件（凸模及其固定板）；（2）將凸凹模組件用螺釘和銷釘安裝固定在指定模座（正裝式復(fù)合模為上模座，倒裝式復(fù)合模為下模座）的相應(yīng)位置上；（3）以凸凹模為基準(zhǔn)，將凸模組件及凹模初步固定在另一模座上，調(diào)整凸模組件及凹模的位置，使凸模刃口和凹模刃口分別與凸凹模的內(nèi)、外刃口配合，并保證配合間隙均勻后固緊凸模組件與凹模；（4）試沖檢查合格后，將凸模組件、凹模和相應(yīng)模座一起鉆鉸銷孔；卸開上、下模，安裝相應(yīng)的定位、卸料、推件或頂出零件，再重新組裝上、下模，并用螺釘和定位銷緊固。82凸、凹模間隙的調(diào)整沖模中凸、凹模之間的間隙大小及其均勻程度是直接影響沖件質(zhì)量和模具使用壽命的主要因素之一，因此，在制造沖模時(shí)，必須要保證凸、凹模間隙的大小及均勻一致性。通常，凸、凹模間隙的大小是根據(jù)設(shè)計(jì)要求在凸、凹模加工時(shí)保證，而凸、凹模之間間隙的均勻性則是在模具裝配時(shí)保證的9。沖模裝配時(shí)調(diào)整凸、凹模間隙的方法很多，需根據(jù)沖模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、間隙值的大小和裝配條件來確定。這里用墊片法來調(diào)整。墊片法是利用厚度與凸、凹模單面間隙相等的墊片來調(diào)整間隙，是簡便而常用的一種方法。其方法如下（1）按圖樣要求組裝上模與下模，其中一般上模只用螺釘稍微擰緊，下模用螺釘和銷釘緊固10。（2）在凹模刃口四周墊入厚薄均勻、厚度等于凸、凹模單面間隙的墊片（金屬片或紙片），再將上、下模合模，使凸模進(jìn)入響應(yīng)的凹?？變?nèi)，并用等高墊鐵墊起。（3）觀察凸模能否順利進(jìn)入凹模，并與墊片能否有良好的接觸。若在某方向上與墊片接觸的松緊程度相差較大，表明間隙不均勻，這時(shí)可用手錘輕輕敲打凸模固定板，使之調(diào)整到凸模在各方向與凹?？變?nèi)碘片的松緊程度一致為止11。（4）調(diào)整合適后，在將上模用螺釘緊固，并配裝銷釘孔，打入定位銷。設(shè)計(jì)總結(jié)本次設(shè)計(jì)成功地設(shè)計(jì)出一副落料、拉深、沖孔復(fù)合模，在設(shè)計(jì)過程中對很多工藝力進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算，在壓力機(jī)的選擇上參照了現(xiàn)行選擇壓力機(jī)的通用法則。這次設(shè)計(jì)解決了采用閉式單點(diǎn)壓力機(jī)進(jìn)行落料、拉深、沖孔的傳統(tǒng)模式，將落料、拉深及沖孔同時(shí)在一副裝在閉式單動(dòng)壓力機(jī)上的模具中完成，很大程度的提高了生產(chǎn)效率和制造精度，很適合中國現(xiàn)在模具高速自動(dòng)化發(fā)展的趨勢。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅把知識(shí)融會(huì)貫通，而且豐富了設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)在查找資料的過程中也了解了許多課外知識(shí)，開拓了視野，認(rèn)識(shí)了將來沖壓模具的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識(shí)方面和動(dòng)手能力方面有了質(zhì)的飛躍。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我作為一名學(xué)生即將完成學(xué)業(yè)的最后一次作業(yè)，它既是對我在學(xué)校所學(xué)知識(shí)的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會(huì)的實(shí)際操作應(yīng)用鑄就了一個(gè)良好開端，畢業(yè)設(shè)計(jì)是我對所學(xué)知識(shí)理論的檢驗(yàn)與總結(jié)，能夠培養(yǎng)和提高我獨(dú)立分析和解決問題的能力；是我在校期間向?qū)W校所交的最后一份綜和性作業(yè)。畢業(yè)的時(shí)間一天一天的臨近，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。在不斷的努力下我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對這幾年來所學(xué)知識(shí)的大概總結(jié)，但是真的面對畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的想法基本是錯(cuò)誤的。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)太理論化了，面對單獨(dú)的課題的是感覺很茫然。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)?？傊?，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個(gè)結(jié)論知識(shí)必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的