機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）筒形件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)【全套圖紙】

1、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 筒形件的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)the design of stampping process and mold for the cylindrical workpiece 學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào)：200941914326年級(jí)專業(yè)及班級(jí)：2009級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（3）班指導(dǎo)老師及職稱： 副教授 學(xué) 部：理工學(xué)部 湖南長沙 提交日期：2013年5月 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)誠信聲明本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)不含

2、任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體在文中均作了明確的說明并表示了謝意。同時(shí)，本設(shè)計(jì)的著作權(quán)由本人與湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院、指導(dǎo)教師共同擁有。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)作者簽名： 年 月 日目 錄摘要 1關(guān)鍵詞 11 前言2 2 零件的工藝性分析2 2.1 計(jì)算毛坯尺寸3 2.2 判定拉深次數(shù)3 2.3 判定是否需要壓邊圈3 2.4 確定排樣裁板方案3 2.4.1 搭邊計(jì)算4 2.4.2 送料步距、條料寬度和裁板方法的確定4 2.4.3 材料的利用率 53 確定工藝方案 54 沖裁件的工藝計(jì)算6 4.1 壓邊力6 4.2

3、 拉深力6 4.3 沖裁力6 4.4 卸料力75 模具工作部分尺寸的計(jì)算7 5.1 沖裁間隙的計(jì)算7 5.2 落料凸、凹模的尺寸計(jì)算7 5.3 沖孔凹、凸模的尺寸計(jì)算9 5.4 拉深凸、凹模的尺寸計(jì)算9 5.4.1 拉深凸、凹模間隙 9 5.4.2 拉深凸、凹模的圓角半徑 9 5.4.3 拉深凹、凸模工作部分尺寸和公差的確定 10 5.4.4 拉深凸模通氣孔的確定 10 5 .4.5 拉深凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)106 設(shè)備的初選 127 模具及其他零件的選取和設(shè)計(jì)12 7.1 模架的選擇12 7.2 校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)13 7.2.1 模具閉合高度13 7.2.2 設(shè)備的最終選定13

4、 7.3 凹模固定板的設(shè)計(jì)14 7.4 凸模固定板的設(shè)計(jì)14 7.5 推板形式的選用14 7.6 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的選用14 7.7 模柄形式的選用15 7.8 墊板的選用15 7.9 定位零件的選擇15 7.9.1 條料方向的控制15 7.9.2 擋料銷的設(shè)計(jì)16 7.10 卸料裝置的設(shè)計(jì)16 7.11 彈性壓邊裝置的選用178 設(shè)計(jì)并繪制模具總裝圖179 模具的裝配與調(diào)試18 9.1 模具的裝配18 9.1.1 沖裁間隙的裝配19 9.1.2 模架的裝配19 9.1.3 凸模和凹凸模的裝配19 9.1.4 總裝20 9.2 試沖和調(diào)試2010 結(jié)論20參考文獻(xiàn)21致謝22筒形件的沖壓工藝及模具設(shè)

5、計(jì) 學(xué) 生： 指導(dǎo)老師： （湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院，長沙410128）摘 要：本設(shè)計(jì)為小型的沖壓模具，其體積和質(zhì)量都較小。結(jié)合該零件的特點(diǎn)來確定合適的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思路，這樣就不會(huì)產(chǎn)生設(shè)計(jì)出的模具無法使用或生產(chǎn)出的零件無法滿足其使用性能等問題，結(jié)合我國近年來模具的發(fā)展歷史，雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段已經(jīng)基本達(dá)到了國際水平，但在精度、制造質(zhì)量和制作周期等方面，與國外還是有一定的差距。所以，本次設(shè)計(jì)一定要考慮全面，充分結(jié)合實(shí)際情況和自己所學(xué)知識(shí)，這樣才能設(shè)計(jì)出合格的模具產(chǎn)品，更能提高自己的專業(yè)水平。關(guān)鍵詞：筒形件；沖壓工藝；模具 全套圖紙，加153893706the design of stamp

6、ing process and mold for the cylindrical workpieceauthor: tutor:(oriental science technology college of hunan agricultural university, changsha 410128)abstract：this designed is a small stamping mould with small quality and little volume. combining with the characteristics of these parts to determine

7、 the appropriate design concept and design ideas, so it wont produce some problems such as the mould cant use after designed or the parts cant satisfy its performance problems. according to the history of our molds in recent years, the methods in designing and manufacturing mould and the structure o

8、f mould have reached the international level,but there are certain gaps compared with the international level in manufacturing quality,accuracy and manufacturing cycle.so the design i designed need to consider more aspects about combining my actual situation and finding the advantages of my pwn,as i

9、t can not only designed the qualified mould product,but also can improve my professional level.keyword：cylindrical workpieces;stamping process; mold1 前言目前，我國的模具工業(yè)與發(fā)達(dá)國家相比還是相當(dāng)?shù)穆浜蟮?。主要的原因是我國在模具制造工藝及設(shè)備、模具標(biāo)準(zhǔn)化等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比差距很大。近年來，隨著模具技術(shù)的迅猛發(fā)展，模具設(shè)計(jì)與制造這一行業(yè)引來了越來越多的人們的重視。【1】隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，模具設(shè)計(jì)與制作已經(jīng)成為一個(gè)行業(yè)，越來越引起人們

10、的重視，模具產(chǎn)品的生成呈現(xiàn)出品種多、小批量、大型精密更新?lián)Q代速度快的特點(diǎn)?！?】模具設(shè)計(jì)與技術(shù)由手工設(shè)備，依靠人工經(jīng)驗(yàn)、常規(guī)機(jī)械加工，向以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、數(shù)控編程切削加工、數(shù)控電加工核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（cad/cam）技術(shù)轉(zhuǎn)變?！?】模具制造技術(shù)迅速發(fā)展，已成為現(xiàn)代制造技術(shù)的重要組成部分?！?】如模具的cad/cam技術(shù)，模具的激光快速成型技術(shù)，模具的精密成形技術(shù)，模具的超精密加工技術(shù)，模具在設(shè)計(jì)中采用有限元法、邊界元法進(jìn)行流動(dòng)、冷卻、傳熱過程的動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)，模具的ci ms技術(shù)，已在開發(fā)的模具dnm技術(shù)以及數(shù)控技術(shù)等，幾乎覆蓋了所有現(xiàn)代制造技術(shù)?！?】模具設(shè)計(jì)水平的高低、加工設(shè)備的好壞、制

11、造力量的強(qiáng)弱、模具質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著許多新產(chǎn)品的開發(fā)和老產(chǎn)品的更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高?！?】本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是針對(duì)無凸緣圓筒形件端蓋落料、拉深和沖孔進(jìn)行工藝及模具設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中綜合運(yùn)用了本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，對(duì)冷沖壓模具設(shè)計(jì)工作進(jìn)行了一次實(shí)際訓(xùn)練，培養(yǎng)和提高了獨(dú)立工作的能力，鞏固與擴(kuò)充了冷沖壓模具設(shè)計(jì)等所學(xué)的知識(shí)，掌握了冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟。掌握了冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本技能，如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。其中由于種種關(guān)系有不足之處，請批評(píng)和指正。2 零件的沖壓工藝分析拉深件的工藝性是指拉深件對(duì)拉深工藝的適應(yīng)性。在一般情況下，對(duì)拉深件工

12、藝性影響最大的是幾何形狀尺寸和精度要求。良好的拉深工藝性能滿足工序較少、材料儉省、壽命較高、模具加工容易、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。該零件為無凸緣筒形件，材料為10鋼，10鋼是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，易于拉伸成型，具有良好的沖壓性能。工件底部圓角半徑rt=8 mm,大于拉深凸模圓角半徑rp =4-6mm(查冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表4.3可知，首次拉深凹模圓角半徑rd=6t=6 mm，而rp=（0.6-1）rd=4-6 mm，rrp),滿足首次拉深對(duì)圓角半徑的要求。尺寸730+0.7 mm，查冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表7.14可知，屬于it14級(jí)，滿足拉深工序?qū)ぜ畹燃?jí)的要求。圖1 零件圖fig.1

13、parts drawing2.1 計(jì)算毛坯直徑d如圖1所示，h=(29.5-0.5)mm=29mm，d=(73+1) mm=74mm。工件的相對(duì)高度h/d=29mm/74mm=0.39。根據(jù)相對(duì)高度查冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表4.3可知，修邊余量h=2 mm。查冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表4.2序號(hào)1可知，無凸緣圓筒形件拉深工件的毛坯尺寸計(jì)算公式為 d=(d2+4dh-1.72rd-0.56r2 ) (1) 將d=74 mm，h=h+h=(29+2)mm=31 mm,r=(8+0.5)mm=8.5 mm,代入上式中，即得毛坯的直徑 d=（742+47431-1.728.574-0.568.52）mm=1

14、16 mm。2.2 判斷拉深次數(shù)工件總的拉深系數(shù)m總=d/d=74 mm/116 mm=0.64。毛坯的相對(duì)厚度t/d=1 mm/116 mm=0.0086。2.3 判定是否需要壓邊圈查冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造式（4.27）判斷拉深時(shí)是否需要壓邊。因0.045（1-m）=0.045（1-0.64）=0.0162，而t/d=0.0086 m1=0.54 ,故該工件只需要一次拉深。2.4 確定排樣裁板方案沖裁件在板料、帶料或條料上的布置方法稱為排樣。合理的排樣是降低成本和保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。應(yīng)當(dāng)考慮一下原則：(1) 提高材料利用率（在不影響沖件的使用性能的前提下可適當(dāng)改變沖件形狀）；(2

15、) 合理排樣可使操作更簡單，勞動(dòng)強(qiáng)度降低。2.4.1 搭邊計(jì)算排樣中相鄰兩個(gè)零件之間的余量或零件與條料邊緣件的余量稱為搭邊。其作用是用來補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，從而保證零件質(zhì)量和送料方便。搭邊值的大小與下列因素有關(guān)：(1）材料的力學(xué)性能（硬材料的搭邊值可小一些，軟材料的搭邊值要大一些）；(2）工件形狀和尺寸（工件尺寸大或圓角半徑較小的凸起時(shí)，搭邊值應(yīng)取大一些）；(3）材料的厚度（材料厚度達(dá)則搭邊值取大一些）； (4）手工送料和有側(cè)壓裝置的模具，搭邊值要小一些。搭邊實(shí)質(zhì)上是廢料，從節(jié)省材料的角度出發(fā)，搭邊值應(yīng)越小越好，但過小的搭邊容易擠進(jìn)凹模，增加刃口磨損，降低模具壽命，并且也影響沖

16、裁件的剪切表面質(zhì)量。圖2 排樣和搭邊f(xié)ig.2 strip layout and take egde查冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表2.8可得a=1.5 mm，a1=1.5 mm。其中：a-側(cè)面搭邊值;a1-沖件之間的搭邊值。2.4.2 送料步距、條料寬度和裁板方法的確定（1）送料步距。條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距（簡稱步距或進(jìn)距），其大小應(yīng)為條料上兩個(gè)對(duì)應(yīng)沖裁件的對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離。 s=d+ a1=116 mm +1.5 mm =117.5 mm,其中 d-毛坯直徑； a1-沖件之間的搭邊值（2）條料寬度。條料寬度的確定原則為：最小的條料寬度要保證沖裁件零件周邊有足夠的搭邊值；最大的條料寬

17、度要能在沖裁時(shí)順利在導(dǎo)料板之間送進(jìn)并與導(dǎo)料板之間有一定的間隙。而根據(jù)零件圖的要求，得知導(dǎo)料板之間無測壓裝置。從而條料寬度為 b=d+2a+z10-, （2） 式中：b-條料寬度； d-垂直送料方向的零件尺寸；a-側(cè)面搭邊值；-條料寬度公差；z1-條料與導(dǎo)料板間的間隙。查冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表2.9可知，=0.6 mm，z1=0.2 mm。將a=1.5 mm代入上式，則該零件的條料寬度 b=116+21.5+0.20-0.6=119.20-0.6 mm。（3） 裁板方法。根據(jù)零件要求和以上計(jì)算，板料規(guī)格選用1 mm 1000 mm 2000 mm，為了操作方便，采用橫裁，即n1=2000/119

18、.2=17 條。 n1-每張鋼板裁板的條數(shù)。 n2=（b1-a1）/s=(1000-1.5)/117.5=8 個(gè)。式中：n2-每條裁板上的工件個(gè)數(shù)； b1-鋼板寬度；每張鋼板上的工件總數(shù)：n總=n1n2=17 8=136 個(gè)2.4.3 材料的利用率 衡量材料的經(jīng)濟(jì)利用率指標(biāo)是材料的利用率，因此排樣時(shí)，在保證工件質(zhì)量的前提下，要盡量提高材料的利用率,一張板料上總的材料利用率總= n總a/lb2100 (3)式中： n總-一張板料上沖裁件的總數(shù)目；a- 沖裁件面積（包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料）l-板料長度；b2-板料寬度。則材料利用率總=（1363.141162）/（420001000）100=71.83

19、確定工藝方案本工件首先需要落料，制成直徑d=116 mm的圓片，然后以d=116 mm 的圓板料為毛坯進(jìn)行拉深，拉深成內(nèi)徑為730+0.7 mm、內(nèi)圓角半徑r為8 mm 的無凸緣圓筒，再?zèng)_孔成內(nèi)徑為150+0.018mm，最后按h=29.5 mm 進(jìn)行修邊。具體分析如下：分析零件的特點(diǎn)可得出三套工藝方案。方案一：采用單工序模，結(jié)構(gòu)簡單，一道工序需要一副模具才能完成，生產(chǎn)效率低難以滿足該工件大量生產(chǎn)的要求。方案二：采用復(fù)合模，可在一副模具中完成幾道工序，因此模具結(jié)構(gòu)相對(duì)于單工序模較為復(fù)雜，而且要求各零部件的動(dòng)作準(zhǔn)確可靠，不相互干涉。這要求模具要達(dá)到較高的制造精度。模具的制造成本較高，制造周期延長

20、。方案三：采用級(jí)進(jìn)模，只需要一副模具，生產(chǎn)效率高，到模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，送進(jìn)料不方便。因此，綜合三個(gè)方案，方案二最好。4 沖裁件的工藝計(jì)算在設(shè)計(jì)沖裁模時(shí)，為了合理地設(shè)計(jì)模具及選用設(shè)備，必須計(jì)算出沖裁工藝力。沖裁工藝力包括沖裁力f、卸料力f卸、推薦力f推和頂件力f頂。4.1 壓邊力查冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表4.24確定壓邊力的計(jì)算公式為fq=/4d2-（d1+2rd）2p （4）再查表4.25查得p=2.7 mpa .將rd =rp=8 mm,d=116 mm,d1=74mm,代入上式。則拉深模的壓邊力為： fq=/41162-(74+28)2 2.7mpa=11 358 n 4.2 拉深力查冷沖壓模

21、具設(shè)計(jì)與制造表4.17計(jì)算拉深力 f=k1d1tb （5）由m=0.64,查表4.18，可得k1=0.75，10號(hào)鋼的強(qiáng)度極限得b=440 mpa。將k1=0.75，d=74 mm,t=1 mm, b=440 mpa代入上式，即可得 f拉=0.75 3.1474 mm 1 440 mpa =76 717 n4.3 沖裁力平刃口模具沖裁時(shí)，其理論沖裁力公式為f沖=lt, （6）式中： f沖-沖裁力；l-沖裁周邊長度；t-材料厚度；-材料抗剪強(qiáng)度。10鋼的值查沖壓成型工藝與模具設(shè)計(jì)附表2，10鋼的抗剪強(qiáng)度為220340 mpa,在此取=300 mpa,由于在選擇噸位設(shè)備時(shí)，考慮刃口磨損和材料厚度計(jì)

22、力學(xué)性能波動(dòng)等因素，實(shí)際沖裁力可能增大，所以 f落=1.3lt=1.33.141163001=142 053 n f沖=1.3lt=1.33.14153001=18 369 n4.4 卸料力查冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造公式計(jì)算卸料力：f卸=k卸 f落 （7）查冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表2.10可知，k卸=0.2，則 f卸=0.2142 053=28.41 kn按式（4.31），壓力機(jī)的公稱壓力為 f壓=1.4(f+ f落+ f沖+fq)=1.4(76 717+142 053+18 369+11 358)n =347895.8 n故f總= f+ f落+ f沖+fq =76 717+142 053+18 3

23、69+11 358=248.497 kn故壓力機(jī)的公稱壓力至少要大于350 kn 。5 模具工作部分尺寸的計(jì)算5.1 沖裁間隙的計(jì)算沖裁模的凹、凸模刃口部分尺寸之差稱為沖裁間隙。沖裁間隙對(duì)沖裁件斷面質(zhì)量、沖裁力、推件力、模具壽命、卸料力、頂件力和沖裁件的尺寸精度都有很大的影響，是一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)。因此，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，一定要選擇合理的間隙，才能保證沖裁件斷面質(zhì)量較好，沖裁力較小，模具壽命較長。沖裁間隙的合理數(shù)值應(yīng)使沖裁時(shí)板料中的上、下兩剪面裂紋重合，正好相交于一條連線上。根據(jù)冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表2.12，得知： zmin=0.13 mm， zmax=0.16 mm5.2 落料凸、凹模的尺

24、寸計(jì)算落料件的尺寸取決于凹模的尺寸，因此落料模決定凹模的尺寸，用減小凸模尺寸來保證合理間隙。刃口的尺寸磨損，導(dǎo)致沖件尺寸的減小，因此要取接近或等于沖件的最大極限尺寸。在選擇模具制造公差時(shí)，既要保證沖件的精度要求，又要保證有合理的間隙，一般沖模精度較沖件精度高2-3級(jí)。復(fù)合模中落料模的刃口尺寸計(jì)算，由于沖件為圓形，形狀結(jié)構(gòu)簡單，故落料凹模、凸、凹模中的凸模部分采用分開加工，拉深前的坯料直接取自由公差，可定為it14級(jí)精度。落料凹凸模的制造公差查冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表2.14，則： p=0.025 mm， d=0.035 mm校核間隙： p +d=0.025+0.035=0.06 mm，zmax

25、- zmin =0.16-0.13=0.03 mm由p +d=0.06 mm zmax - zmin =0.03 mm,為了保證新沖模的間隙小于最大合理間隙zmax，凸模和凹模的制造公差必須保證：p +dzmax - zmin但是相差不大，此時(shí)可做如下調(diào)整：取p=0.4（zmax - zmin）=0.40.03=0.012 mm d=0.6（zmax - zmin）=0.60.03=0.018 m由于凸、凹模是分別加工的，故落料凹模刃口尺寸和落料凸模刃口尺寸計(jì)算公式為： dd=（dmax-x）0+d （8） dp=（dmax-x- zmin）-p0 （9） 式中：dmax 落料工件的最大極限尺

26、寸； x-磨損系數(shù)； -工件的制造公差；取=5p=50.012=0.06 mm，查冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表2.17，可得磨損系數(shù)x=0.75故 dd=（116-0.750.06）0+0.018=115.960+0.018 mm dp=（116-0.750.06-0.13）-0.0120=115.83-0.0120 mm凹模則采用整體凹模，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸如下：凹模厚度尺寸的計(jì)算： h=kb1 （10）式中： b1-垂直于送料方向凹模型孔壁間的最大距離；k-由b1和材料厚度t決定的凹模厚度系數(shù)； 查冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表2.2

27、0,可得k=0.17，則 h=0.17116=19.72 mm凹模壁厚 c=1.5h=1.519.72 =29.58 mm垂直于送料方向的凹模寬度b= b1+3h=116+319.72=175.16 mm送料方向的凹模長度a=b=175.16 mm5.3 沖孔凹、凸模的尺寸計(jì)算沖孔凸、凹模的制造公差根據(jù)冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表2.14可得 p=0.020 mm， d=0.020 mm校核間隙： p +d=0.020+0.020=0.040 mm，zmax - zmin =0.16-0.13=0.03 mm由p +d=0.04 mm zmax - zmin =0.03 mm,為了保證新沖模的間隙小

28、于最大合理間隙zmax，凸模和凹模的制造公差必須保證：p +dzmax - zmin但是相差不大，此時(shí)可做如下調(diào)整：取p=0.4（zmax - zmin）=0.40.03=0.012 mm d=0.6（zmax - zmin）=0.60.03=0.018 mm 由于凸、凹模是分別加工的，故沖孔凹模刃口尺寸和落料凸模刃口尺寸計(jì)算公式為： dd=（dmin+x+zmin）0+d （11） dp=（dmin+x）-p0 （12）式中： dmin 沖孔工件的最小極限尺寸； x-磨損系數(shù)； -工件的制造公差。取=5p=50.012=0.06 mm，查冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表2.17，可得磨損系數(shù)x=0.7

29、5。故dd=（14.78+0.750.06+0.13）0+0.018=15.010+0.018 mm dp=（14.78+0.750.06）-0.0120=14.88-0.0120 mm5.4 拉深凸、凹模的尺寸計(jì)算5.4.1 拉深模的間距由冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表4.28查得拉深模的單邊間隙為 z/2=1.1t=1.11=1.1 mm。則拉深模的雙邊間隙值z=2.2 mm。5.4.2 拉深模的圓角半徑凹模圓角半徑rd對(duì)拉深件工件的影響很大。當(dāng)圓角半徑rd 過小時(shí)，則毛坯被拉入凹模的阻力就越大，拉深力就增大，容易使工件產(chǎn)生劃痕、變薄甚至拉裂，從而降低模具的使用壽命；當(dāng)圓角半徑rd過大時(shí)，則會(huì)使壓

30、邊圈下的毛坯懸空，從而使有效壓邊面積減小，易使工件起皺。在不產(chǎn)生起皺的前提下，凹模圓角半徑rd則是越大越好。因此，凹模的圓角半徑rd按冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表4.31選取，rd=8t=8 mm。凸模的圓角半徑rp對(duì)拉深工作同樣有很大的影響。當(dāng)凸模的圓角半徑rp過小時(shí)，則工件彎曲變形大，危險(xiǎn)斷面容易拉斷；當(dāng)凸模的圓角半徑rp過大時(shí)，則毛坯底部的承壓面積減小，懸空部分加大，容易產(chǎn)生底部的局部變薄和內(nèi)皺。因此，按冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表4.31選取，凸模的圓角半徑rp等于工件的內(nèi)圓角半徑，即rp=r=8 mm。5.4.3 凹、凸模工作部分的尺寸和公差由于工件要求內(nèi)形尺寸，故以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)按表（4.29

31、），求得凸模尺寸dp=（dmin+0.4）-p 0 （13）將模具公差按it10級(jí)選取，則p=0.12mm;將dmin=73mm,=0.7mm, p=0.12mm代入上式，則凸模尺寸為 dp=（73+0.40.7）0-0.12 =73.280-0.12 mm。間隙取在凹模上，則凹模的尺寸按表（4.29）計(jì)算，即dp=（dmin+0.4+z）0+d （14）查表4.30可得，d=0.12 mm,將dmin=73 mm,=0.7 mm, d=0.08mm，z=2.2 mm代入上式，則凹模的尺寸為 dp=（73+0.40.7+2.2）0+0.12 =75.480+0.12 mm5.4.4 確定凸模的

32、通氣孔工件在拉深時(shí)，由于空氣壓力的作用或者潤滑油的粘性等因素，使工件很容易粘附在凸模上。為使工件不至于緊貼凸模，設(shè)計(jì)凸模時(shí)，應(yīng)有通氣孔。對(duì)于一般中小型件的拉深，可直接在凸模上鉆出通氣孔，孔的大小根據(jù)凸模尺寸大小而定，用表4.32查得，凸模的通氣孔直徑為6.5 mm。5.4.5 拉深模徑向尺寸的計(jì)算根據(jù)冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表4.28，查得拉深凸模和凹模的單邊間隙按z/2=1.1t，即得z=21.1t=2.2 mm。查冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表4.30，得 p=0.050 mm， d=0.080 mm， 從而求得拉深凸模和凹模的刃口尺寸。凹模徑向尺寸： dd=dmax 0+d =730+0.12 mm

33、（15）凸模徑向尺寸： dp=（dmax-z） -p0 =70.8-0.080 mm（16）綜上所述，各個(gè)模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖如下：圖3 落料拉深凸凹模fig.3 blanking deep drawing punch-die圖4 沖孔凸模figuer4 punching punch圖5 拉深沖孔凸凹模fig.5 deep drawing punch-die6 設(shè)備的初選設(shè)備工作行程需要考慮工件成形個(gè)方便取件，工作行程h=2.5h工作=2.531.5=78mm。根據(jù)冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表7.13的壓力機(jī)型號(hào)，綜合考慮，初步確定為單柱固定臺(tái)式j(luò)11-50壓力機(jī)。7 模具及其他零件的選取和設(shè)計(jì)7.1 模

34、架的選擇模架的選擇一部是根據(jù)凹模定位和卸料裝置的平面而定的，選擇模座的形狀和尺寸，模座的外形尺寸應(yīng)比凹模相應(yīng)的尺寸大40-70 mm。而模座的厚度一般取凹模厚度的1-1.5倍。下模座外形尺寸至少超過壓力機(jī)大約50 mm，同時(shí)選擇的模架與閉合后的模具設(shè)計(jì)的高度適應(yīng)。通常所說的模架是由上模座、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套四部分組成，一般標(biāo)準(zhǔn)模架不包括模柄，模架是整個(gè)模具的骨架，它是連接沖模主要零件的載體，模具的全部零件都固定在它上面，并承受沖壓過程的全部載荷。分析沖裁件可知，該零件是一個(gè)簡單的對(duì)稱的圓形的沖件，而且最大直徑為73mm，可直接通過落料得到。所以總體上應(yīng)將落料凹模固定在下模上，先完成落料，再隨著

35、模具的繼續(xù)動(dòng)作完成拉深。由于料板的厚度只有1 mm ，較薄，沖裁件較小，質(zhì)量要求一般，可用彈性卸料裝置進(jìn)行卸料，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)沖裁前壓料動(dòng)作，保證工件的平整度。又由于毛坯以條料的形式送進(jìn)模具，大批量生產(chǎn)，所以可用兩個(gè)導(dǎo)料銷和一個(gè)擋料銷完成條料送進(jìn)時(shí)的正確定位和送料步距，同時(shí)由于沖裁件結(jié)果較為簡單，尺寸較小，故手動(dòng)送料即可，在上下模的導(dǎo)向方式上，考慮到?jīng)_裁件的結(jié)構(gòu)簡單，尺寸精度要求一般，且是大批量生產(chǎn)，應(yīng)盡可能提高使用壽命，可用導(dǎo)柱、導(dǎo)套完成上下模的沖裁定位。此拉深模具是在單動(dòng)壓力機(jī)上拉深。壓邊圈采用平面式的，坯料用壓邊圈的凹槽定位，凹槽深度小于1 mm，以便壓料，壓邊力用彈性元件，模具采用倒裝結(jié)構(gòu)

36、，出件采用卸料板推出?？傮w而言，模架的選擇應(yīng)從三方面入手：(1)依據(jù)產(chǎn)品零件精度，模具工作零件配合精度的高低確定模架精度；(2)根據(jù)產(chǎn)品零件的精度要求、形狀和板料送料方向選擇模架類型；(3)根據(jù)凹模周界尺寸確定模架的大小規(guī)格。由于此拉深模為非標(biāo)準(zhǔn)形式，故需要計(jì)算模具的閉合高度。其中各模座的尺寸需按國標(biāo)取值。則模具的閉合高度為:h模具=h上模座+h壓邊圈+h固定板+ h下模座+25 mm式中25mm是模具閉合時(shí)，壓邊圈與固定板之間的距離。取h上模座=（30+8+14+30）mm=82mm,取h壓邊圈=20mm,h固定板=20mm, h下模座=40mm， 則模具的閉合高度為： h模具=82mm+2

37、0mm+20mm+40mm+25mm=187 mm7.2 校核模具閉合高度及壓力機(jī)有關(guān)參數(shù)7.2.1 模具閉合高度 式中: hmax壓力機(jī)最大閉合高度； hmin壓力機(jī)最小閉合高度； h墊板墊板厚度。根據(jù)前面初選壓力機(jī)j11-50，查冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表7.10得： hmax=270 mm hmin=235 mm h墊板=70 mm將以上數(shù)據(jù)帶入公式，得175 mm h模具 單根的卸料力f卸=2.841 kn工作極限負(fù)荷下變形量hj=35.5 mm彈簧每圈最大壓縮量： hj/n=35.3/7.5=4.71 mm彈簧每圈預(yù)壓縮量： h預(yù)/n=2.841/4.264.71=3.14 mm彈簧每圈

38、剩余壓縮量： h余/n=4.71-3.14=1.57 mm彈簧的預(yù)壓縮量： （h預(yù)/n）n=3.147.5=23.55 mm彈簧的剩余壓縮量： （h余/n）n=1.57 7.5=11.78 mm h工作=31.5mm，由于彈簧的剩余壓縮量小于工作行程，故預(yù)選的彈簧不可用。改改剛性卸料裝置。剛性卸料板可用于材料厚度大于0.5 mm、平面度要求不高的工件，特別適用于卸料力較大的情況。剛性卸料板分為固定式、懸臂式和鉤形，考慮工件的特點(diǎn)本次設(shè)計(jì)選用固定式剛性卸料板。剛性卸料板用螺釘和銷釘固定在下模座上。7.11 彈性壓邊裝置的選用彈性壓邊裝置包括氣墊、橡膠和彈簧墊三種。氣墊雖然效果好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易

39、制造，必須采用壓縮空氣。橡皮墊結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，且能很好的滿足使用要求，故本次模具設(shè)計(jì)選用橡皮墊。8 設(shè)計(jì)并繪制模具總裝圖為了實(shí)現(xiàn)先落料，后拉深，在保證模具裝配后，應(yīng)使拉深凸模的端面比落料凹模低3mm。沖裁模的工作原理：上模部分通過模柄安裝在壓力機(jī)滑塊上面，而下模部分則通過螺栓和壓板裝置安裝在壓力機(jī)的工作臺(tái)面上。剛性卸料板用銷釘和螺栓固定在下模上，卸料板的槽可用于導(dǎo)料，下模部分設(shè)有導(dǎo)料銷等。條料沿著剛性卸料板槽送進(jìn)，由擋料銷控制其送料步距。壓力機(jī)行程一次，沖裁模完成沖壓一次。壓力機(jī)滑塊回程時(shí)，帶動(dòng)上模部分上行，卡在凹、凸模內(nèi)的工件由推件塊卸下，卡在凹、凸模外的條料則由卸料板卸下，從而完成一次

40、完整的沖壓行程工序。圖8 模具總裝圖fig.8 the mold assembly diagram1.推桿 2.模柄 3.螺釘 4.圓柱銷 5.上模座 6.推板 7.墊板 8.上模固定板 9.落料拉深凸凹模 10.固定卸料板 11.擋料銷 12.落料凹模 13.頂件塊 14.頂桿 15.下模座 16.托板 17.橡膠 18.托板 19.螺母 20.螺栓 21.導(dǎo)柱 22.導(dǎo)套 23.沖孔凸模 24.拉深沖孔凸9 模具的裝配與調(diào)試按照本次設(shè)計(jì)的方案裝配的模具，在裝配時(shí)應(yīng)要符合如下的基本要求。9.1 模具的裝配（1）保證相關(guān)零件的位置精度。例如動(dòng)定模之間、上下模之間的位置精度；型腔、型孔與型芯之間的位置精度；定位和擋料裝置的相對(duì)位置精度；卸料和頂料裝置的相對(duì)位置精度等。（2）保證相關(guān)零件的運(yùn)動(dòng)精度。它包括直線運(yùn)動(dòng)精度、圓周運(yùn)動(dòng)精度以及傳動(dòng)精度，例如進(jìn)料裝置的送料精度，頂塊和卸料裝置的運(yùn)動(dòng)是否靈活可靠，導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間的配合精度等。（3) 保證相關(guān)零件的配合精度。它包括相互配合零件之間的間隙和過盈程度是否符合技術(shù)要求。（4）保證相關(guān)零件的接觸精度。例如模具分型面的接觸狀態(tài)是個(gè)符合技術(shù)要求，彎曲模的上下成型 表面的吻合是否一致等。（5) 模具的標(biāo)準(zhǔn)件能互換。緊固螺栓和定位銷釘與其孔的配合要符合技術(shù)要求。（6）模具在設(shè)備上的安裝尺寸必須符合