矩形罩落料拉伸復(fù)合模具設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（或論文） 畢業(yè)設(shè)計(jì) 矩形罩落料拉伸復(fù)合模具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名_ _系（部）_ _ 專 業(yè)_ _ 指導(dǎo)老師 年 月 日 摘要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)上矩形罩落料拉伸復(fù)合模具設(shè)計(jì)的要求，分別對(duì)模具的工作零部件等幾大類零部件作詳細(xì)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括工件的工藝分析及工藝方案的確定、工藝計(jì)算、落料拉伸復(fù)合模具的設(shè)計(jì)、模具的安裝與調(diào)整等。在工藝計(jì)算部分要對(duì)沖壓力的計(jì)算、拉伸力的計(jì)算、模具壓力中心的確定、凸凹模尺寸并確定制造公差的計(jì)算、彈性元件的選取與計(jì)算等內(nèi)容詳細(xì)計(jì)算。必要時(shí)還要對(duì)模具的主要零件進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。在沖裁模的設(shè)計(jì)部分要對(duì)工作零件、定位零件、卸料與頂件零件、導(dǎo)向零件連接與固定零件等結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的

2、分析設(shè)計(jì)。要在設(shè)計(jì)過程中了解模具的工作過程和注意標(biāo)準(zhǔn)的選用，對(duì)沖裁模的結(jié)構(gòu)有進(jìn)一步的了解。在拉伸模的設(shè)計(jì)部分要確定凸模和凹模工作部分尺寸時(shí)，應(yīng)考慮模具的磨損和拉深件的彈復(fù)，其零件尺寸的公差只在最后一道工序考慮。模具的安裝與調(diào)試部分要注意因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷定距，因?yàn)榱慵某叽缇鹊囊蟛皇呛車?yán)格，此定位方法完全可以滿足要求。通過模具的安裝，了解模具的組成及各部分零部件的作用等。注意模具安裝過后的試沖過程中常見的缺陷與解決方法等。為提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。并且要提高生產(chǎn)效率，保證

3、產(chǎn)品的質(zhì)量。關(guān)鍵詞： 復(fù)合模、落料拉伸、拉伸的計(jì)算、模具壓力中心確定abstractthe graduation design is on the cover of the rectangular tensile composite material, mold design requirements of the job, mould parts to wait for a few kinds big parts for the detailed design. the main contents include design process analysis and process wor

4、kpiece design, craft calculation, composite die design, drawing mould installation and adjustment, etc.in the process of computation part to hedge pressure calculation, tensile stress calculation, the center, mold size and intensive manufacturing tolerances of calculation, the elastic elements selec

5、ting and calculation detailed calculation. when necessary the main parts of mould strength calculation.in the part of the design to work parts, components, unloading location, orientation and a parts and parts connected parts detailed analysis of structure design. in the design process to understand

6、 the working process of the mould and the standard of the hedge die structure has further understanding. tensile modulus of design in part to determine the punch and die working parts should be considered when the size of the mould and wear of deep in the size of tolerance, only in the last procedur

7、e.installation and commissioning of mould part should pay attention to the mould is adopted for the control of the material, send into direction by conducting pin, without pressure device. control the material progress by sending off from sales spacer, because the dimension precision parts, the dema

8、nd is not very strict localization method can satisfy the requirements. through understanding the installation, mould parts and components of the mould parts. after the installation of mould process of the common defects flush with the solutions.to improve the quality of life and the mold piece, eas

9、y installation, the mould adopts side guide column of spatial. and to improve the production efficiency, ensure the quality of products.key words:composite modulus, stretching, the tensile stress calculation, mould centre目 錄前言。1第一章 零件工藝性分析。1 第一節(jié) 零件材料的化學(xué)成份及力學(xué)性能。 。2第二節(jié) 零件成型工藝分析。2第三節(jié) 零件成形工藝方案的確定。4第二章 模

10、具主要設(shè)計(jì)計(jì)算 。5第一節(jié) 零件毛坯尺寸的計(jì)算。5第二節(jié) 零件毛坯排樣方式的確定。6第三節(jié) 成形次數(shù)的確定。7第四節(jié) 成形設(shè)備的選擇及其校核。7第五節(jié) 壓力中心的確定及其相關(guān)計(jì)算。8第六節(jié) 工作零件工作尺寸的確定。9第三章 模具總體設(shè)計(jì) 。10第一節(jié) 模具類型的選擇。11第二節(jié) 模具定位方式的選擇。11第三節(jié) 卸料、出件方式選擇。11第四節(jié) 模具導(dǎo)向方式的選擇。11第四章 模具主要零部件設(shè)計(jì) 。，。12第一節(jié) 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。12第二節(jié) 定位零件的設(shè)計(jì)。13第三節(jié) 卸料裝置及推件裝置。14第四節(jié) 模架及其組成零件。，。14第五節(jié) 連接與固定零件的確定。15第五章 模具裝配 。16。第一節(jié)

11、模具總裝圖及組成。17第二節(jié) 主要組件的裝配與調(diào)試。17第三節(jié) 模具總裝配。18第四節(jié) 模具試模及驗(yàn)收。19第五節(jié) 模具工作原理。19第六節(jié) 模具的閉合高度及相關(guān)校核。19第六章 零件主要成型工藝問題及解決措施。20第一節(jié) 拉深件主要成形工藝質(zhì)量問題及解決措施。，。21第二節(jié) 落料件主要成形工藝質(zhì)量問題及解決措施。22致 謝。23參考文獻(xiàn)。24結(jié) 論。25 前言利用模具生產(chǎn)零件的方法已成為工業(yè)上進(jìn)行成批或大批生產(chǎn)的主要技術(shù)手段，它對(duì)于保證制品質(zhì)量，縮短試制周期，進(jìn)而爭(zhēng)先占領(lǐng)市場(chǎng)，以及產(chǎn)品更新?lián)Q代和新產(chǎn)品開發(fā)都有決定性的意義。在現(xiàn)代工業(yè)的主要部門，如機(jī)械、電子、輕工、交通和國防工業(yè)中得到了極其廣

12、泛的應(yīng)用。百分之七十以上的日用五金及耐用消費(fèi)零件，都采用模具成型的方法來生產(chǎn)。利用模具將平板毛坯變成開口空心零件的加工方法稱為拉深（或拉延）。拉深是主要的沖壓工序之一，應(yīng)用廣泛。用這種工藝方法可以制成筒形、階梯形、球形、錐形、拋物線形、盒形和其它不規(guī)則的薄壁零件，如果與其它沖壓工藝相配合，還可以制造形狀更為復(fù)雜的零件。因此在汽車、拖拉機(jī)、電器、儀表電子、輕工等行業(yè)中有相當(dāng)重要的地位。該模具適應(yīng)于高矩形和高筒形件的拉深，在毛坯排樣無中間搭邊，沖裁后廢料中間自動(dòng)斷開，方便送料，不用設(shè)置卸料板送料。該成型方法已經(jīng)熟練應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。但是在以前模具設(shè)計(jì)的毛坯計(jì)算中都是采用有關(guān)手冊(cè)上所給的公式進(jìn)行計(jì)算

13、，計(jì)算量不僅很大，而且當(dāng)遇到形狀復(fù)雜的零件（該零件就是屬于這種情況）會(huì)比較麻煩，且容易出錯(cuò)。所以在本設(shè)計(jì)中擬采用模具cad技術(shù)對(duì)零件的毛坯進(jìn)行計(jì)算，以解決以前模具設(shè)計(jì)中毛坯計(jì)算較為復(fù)雜的問題，從而縮短模具設(shè)計(jì)的周期。從模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)角度來看，模具的發(fā)展趨勢(shì)可歸納為以下幾個(gè)方面：（1）加深理論研究。 加強(qiáng)沖壓理論的研究，以提供更加準(zhǔn)確、實(shí)用、方便的計(jì)算方法，正確地制定沖壓工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決沖壓變形中出現(xiàn)的各種實(shí)際問題，進(jìn)一步提高工件的質(zhì)量。（2）高效率、自動(dòng)化。為適應(yīng)市場(chǎng)的發(fā)化發(fā)展，沖壓模具正向高效率、自動(dòng)化、長(zhǎng)壽命、大型化方向發(fā)展。（3）大型、超小型及高精度。隨著

14、工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量、復(fù)雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度快等變化特點(diǎn)。（4）革新模具制造工藝。 模具制造技術(shù)現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)正不斷向傳統(tǒng)制造技術(shù)滲透、交叉、融合，對(duì)其實(shí)施改造，以形成先進(jìn)的模具制造技術(shù)。（5）標(biāo)準(zhǔn)化。 開展模具標(biāo)準(zhǔn)化工作，使模板導(dǎo)柱等通用零件標(biāo)準(zhǔn)化、商品化，以適應(yīng)大規(guī)模地成批的生產(chǎn)沖壓模具。第一章 零件工藝性分析第一節(jié) 零件材料的化學(xué)成份及力學(xué)性能從零件圖上可以得出：零件的外形為類似矩形拉深件，成型工藝為落料、拉深。零件材料為1008鋼，查有關(guān)手冊(cè)可以得知：此為美國牌號(hào)，它

15、屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)。其中10代表優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼8，后面兩位數(shù)字代表了含碳量。由該材料的含碳量可以得知：其力學(xué)性能與08鋼很相似。由于含碳量0.25，因而屬于極軟低碳鋼。強(qiáng)度、硬度很低，塑性、韌性極好，冷加工性好，淬透性、淬硬性極差，由于硫、磷元素的作用，它比08鋼容易切削加工。退火后，導(dǎo)磁性能好，宜沖壓、冷拉深，符合零件成型工藝要求4。表1.1 08鋼化學(xué)成份及機(jī)械性能1牌號(hào)化學(xué)成份（）機(jī)械性能（mpa）csimnbse080.17-0.240.17-0.370.25-0.35353245300206第二節(jié) 零件成型工藝分析1 拉深件工藝性分析（1）拉深件形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，對(duì)稱。從零件圖上可以看出

16、：該零件的外形為類似矩形，而且用圓弧過渡連接，結(jié)構(gòu)對(duì)稱。即工件在圓周方向上的變形是均的，模具容易加工，其工藝性較好，避免了急劇的輪廓變化。（2）拉深件各部分尺寸比例要適當(dāng)。 從零件圖上可以看出：該零件的設(shè)計(jì)避免了寬凸緣和深度較大的尺寸（即d凸3d、h2d）。這樣在成型中可以減少拉深次數(shù)甚至一次拉成。（3）拉深件的圓角半徑要適當(dāng) 拉深件的圓角半徑，應(yīng)盡量大些，以便利于成型和減少拉深次數(shù)。拉深件底與壁、矩形件的四壁圓角半徑應(yīng)滿足r1t、r23t.從零件圖可以得出：該零件底與壁、矩形件的四壁圓角半徑應(yīng)滿足上述值得要求。這樣就可以不用再另外增加整形工序。（4）拉深件厚度不均勻現(xiàn)象的考慮 由于各處變形不

17、均勻，上下壁厚的變化達(dá)1.2t至0.75t。但是只有工件有特殊的要求，才會(huì)考慮這些問題，否則可以認(rèn)為零件壁厚是均勻的。由畢業(yè)設(shè)計(jì)原始資料可以不用考慮壁厚不均勻的現(xiàn)象。（5）拉深件的尺寸精度不宜要求過高 拉深件的制造精度包括直徑方向的精度和高度方向的精度，在一般情況下，拉深件的精度不宜超過表1.2中所列的數(shù)值。表1.2 拉深件的尺寸精度1材料厚度拉深件基本尺寸50501001003001.20.300.350.502 落料件工藝性分析根據(jù)體積相等，外形相似的原則，可以對(duì)該零件進(jìn)行展開，并求得毛坯的形狀及相關(guān)尺寸。（詳見排樣方式的確定）（1） 落料件形狀相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)稱。 通過排樣圖可以得知：該落料

18、件形狀相對(duì)簡(jiǎn)單、對(duì)稱，而使得排樣廢料最少。（2） 落料件外形應(yīng)避免尖銳的清角。 通過排樣圖可以得知：該落料件的外形全部用圓弧過渡連接，宜于落料工藝的進(jìn)行。（3）落料件的尺寸精度和表面粗糙度的確定 對(duì)于沖裁件的內(nèi)、外形的經(jīng)濟(jì)精度不高于gb1800-79 it11級(jí)，一般要求落料件的精度最好低于it10級(jí)1。具體數(shù)值見表1.3。表1.3 落料件的尺寸精度1（mm） 沖裁類型零件尺寸材料厚度1.2mm普通沖裁100.1810500.22501000.301503000.50沖裁件表面粗糙ra一般在12.5m以上，具體數(shù)值由零件的厚度t=1.2mm，查相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)1表2-12可得ra=6.3m。第三節(jié)

19、 零件成形工藝方案的確定該工件包括落料、拉深兩個(gè)基本工序，可以有三種工藝方案：方案一：先落料，后拉深。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料-拉深復(fù)合沖壓。采用正裝復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：拉伸級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足顧客的要求。方案二只需一幅模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高。凸、凹的最小壁厚24.5mm比凸、凹許用最小壁厚3.2mm大。但是由于零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，模具制造難度不大。方案三也只需要一幅模具，生產(chǎn)效率高，但模具比較復(fù)雜，送進(jìn)操作不方便，加之工件尺寸比較大。通過對(duì)上述三種工藝方案的分析比較，該件若能一次拉深成形，則采取第

20、二種方案為佳。第二章 模具主要設(shè)計(jì)計(jì)算第一節(jié) 零件毛坯尺寸的計(jì)算由于該拉深件的外形為類似矩形，為得到毛坯的幾何形狀和尺寸。其需要將工件分成多個(gè)部分進(jìn)行計(jì)算。而筒壁上部分的計(jì)算需要采用久里金法則（任意一個(gè)旋轉(zhuǎn)體的表面積等于該旋轉(zhuǎn)體重心x與該旋轉(zhuǎn)體弧長(zhǎng)l的乘積。）進(jìn)行計(jì)算。其他部分則可以采用文獻(xiàn)1推薦的公式求出。當(dāng)將各個(gè)部分的表面積分別求出來以后，進(jìn)行相加便可以的到毛坯的表面積。但是此過程十分的繁瑣、麻煩，從而延長(zhǎng)了模具的設(shè)計(jì)周期。為了縮短模具的設(shè)計(jì)周期，可以采用模具cad軟件（如proe軟件）對(duì)拉深件進(jìn)行展開可以很方便得到：該工件的毛坯的形狀及相關(guān)尺寸（見裝配圖），如圖2.1、2.2所示。 圖2

21、.1 零件立體圖 圖2.2 零件毛坯圖將上面的立體圖轉(zhuǎn)化為零件圖，可以得出毛坯零件圖，如圖2.3所示。*以上尺寸均為生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)而得，需要在試模時(shí)進(jìn)一步調(diào)整。第二節(jié) 零件毛坯排樣方式的確定由上面毛坯的零件圖，并參考相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)1表2-16確定其排樣方式為直排。其排樣圖如圖2.4所示：之所以采用這種排樣方式，是因?yàn)檫@是第一次拉深對(duì)毛坯尺寸要求不太嚴(yán)格，并且可以提高材料利用率。在毛坯排樣無中間搭邊，沖裁后廢料中間自動(dòng)斷開，方便送料，不用設(shè)置卸料板送料。查鋼鐵材料手冊(cè)擬采用135mm6000mm的條料進(jìn)行生產(chǎn)，其步距值為115。所以其一個(gè)步距的材料利用率步= 100= 100=74。每個(gè)條料可以沖裁52

22、個(gè)零件，每張鋼板總的材料利用率為73.9。 圖2.3 毛坯零件圖 圖2.4 零件排樣圖第三節(jié) 成形次數(shù)的確定由畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書可以得知：該零件屬于盒形件拉深。根據(jù)該零件的相對(duì)圓角半徑r/b和相對(duì)高度h/b值，查相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)1圖 4-72可以得到：該零件可以一次拉深成形。 第四節(jié) 成形設(shè)備的選擇及其校核1 沖壓力的計(jì)算查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)6可以得出沖裁力的計(jì)算公式：f=kltb fd=kdf fx=kxf將k=1.3 ，l=382mm，t=1.2mm, b=300mpa代入上述公式可得：f=178776n .同理將kd=0.06，kx=0.05代入上述公式可得：fd=10726.5n，fx=8938.8

23、n.2 拉深力的計(jì)算首先由零件的h/b、r/b值查相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)1圖4-72可以得知：該拉深件可以一次拉深成型。為簡(jiǎn)便計(jì)算出拉深力可以采用相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)1表4-84所推薦的計(jì)算公式：f拉= k1dcp1tb其中k1可以有相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)表4-851并采取插值法得到：k1 =0.70。將b=353mpa，t=1.2mm, dcp1=382代入上述公式可以得到：f拉=144396n。3 成型設(shè)備的選擇壓力機(jī)的選擇是工藝設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要內(nèi)容，它直接關(guān)系到設(shè)備的合理使用、安全、產(chǎn)品質(zhì)量、模具壽命、生產(chǎn)效率和成本等一系列問題。應(yīng)根據(jù)所完成的工藝性質(zhì)、批量大小、工件的幾何尺寸和精度等級(jí)等選定壓力機(jī)的類型和噸位。采取

24、復(fù)合沖壓生產(chǎn)，壓力機(jī)的噸位應(yīng)該是上述力的總和。f總= f+ fd + fx + f拉，將上述的值代入可以得到：f總=342873.3n。由此并根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求采用j23-40壓力機(jī)。其相關(guān)參數(shù)見圖2.13。表2.1 成型設(shè)備的參數(shù)公稱壓力/kn400發(fā)生公稱壓力時(shí)滑塊離下極點(diǎn)距離/mm7滑塊固定行程/mm100滑塊調(diào)節(jié)行程/mm100/10標(biāo)準(zhǔn)行程次數(shù)(不小于)(次/min)80(快速型)發(fā)生公稱壓力時(shí)滑塊離下極點(diǎn)距離/mm2(快速型)滑塊行程/mm40(快速型)行程次數(shù)(不小于)(次/min)200(最大閉合高度)固定臺(tái)和可傾/mm300閉合高度調(diào)節(jié)量/mm80(標(biāo)準(zhǔn)型)滑塊中心到機(jī)身距離

25、(吼深)/mm220(標(biāo)準(zhǔn)型)工作臺(tái)尺寸(左右前后)/mm630420(標(biāo)準(zhǔn)型)工作臺(tái)孔尺寸(左右前后)/mm300150(標(biāo)準(zhǔn)型)工作臺(tái)孔尺寸(直徑)/mm200活動(dòng)臺(tái)壓力機(jī)滑塊中心到機(jī)身緊固工作臺(tái)平面之距離/mm210模柄孔尺寸(直徑深度)/mm5070工作臺(tái)板厚度/mm80傾斜角(不小于)()30選擇壓力機(jī)公稱壓力時(shí)，必須注意當(dāng)拉深工作行程較大時(shí)，尤其落料拉深復(fù)合時(shí)，應(yīng)使工藝曲線位于壓力機(jī)滑塊的許用壓力之下而不能簡(jiǎn)單地按壓力機(jī)的公稱壓力大于工藝力的原則去確定壓力機(jī)的規(guī)格。否則可能會(huì)發(fā)生壓力機(jī)超載而損壞。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可以得知：該壓力機(jī)完全符合該零件生產(chǎn)工藝的要求。第五節(jié) 壓力中心的確定及其

26、相關(guān)計(jì)算為保證壓力機(jī)和模具正常工作，必須使沖模的壓力中心與壓力機(jī)的滑塊中心相重合。否則在沖壓時(shí)會(huì)使沖模與壓力機(jī)的滑塊歪斜，引起凸、凹模間隙不均勻和導(dǎo)向零件加速磨損，造成刃口和其他零件的損壞，甚至?xí)饓毫C(jī)導(dǎo)軌的磨損。影響壓力機(jī)的精度，對(duì)于形狀簡(jiǎn)單而對(duì)稱的工件如矩形、圓形、正多邊形，其沖裁的壓力中心與工件的幾何中心重合。結(jié)合零件圖，該沖裁件的壓力中心即為工件的幾何中心。該工件的沖裁力不大，為便于模具的加工和裝配，模具中心選在工件的幾何中心。此滿足j23-40的模柄孔投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。第六節(jié) 工作零件工作尺寸的確定1 落料凸凹模工作尺寸的計(jì)算 對(duì)于沖制復(fù)雜形狀的零件和單件生產(chǎn)的模具，其凸

27、、凹模具常采用配合加工的方法。凸、凹模的尺寸計(jì)算，落料件按凹模磨損后尺寸變大，變小，不變的規(guī)律可以分為三種。具體可參見相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)1。具體公式可參見表2.2。由零件排樣圖，該落料件尺寸都屬于凹模磨損后尺寸變大的類型?？傻寐淞习寄３叽绲挠?jì)算公式。表2.2 工作零件刃口尺寸計(jì)算尺寸及分類尺寸轉(zhuǎn)換計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果備注落料r48.548.5+0.22a凹=（a-x）48.335+0.055r48.5 x=0.75；r65.9 x=0.50 見表3r65.965.9+0.3065.75+0.075* 模具的制造公差取工件公差的1/4*凸模尺寸按凹模尺寸配制，其雙面間隙為zminzmax。查相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)可

28、以得到：zmin=0.126，zmax=0.120。2 拉深凸凹模工作尺寸的計(jì)算 確定凸模和凹模工作部分尺寸時(shí)，應(yīng)考慮模具的磨損和拉深件的彈復(fù)，其零件尺寸的公差只在最后一道工序考慮。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)原始資料可以得到：此僅為第一次拉深工序，即該拉深凸、凹模尺寸的計(jì)算不用考慮尺寸公差。綜上所述，可以得到以下結(jié)論：拉深凸、凹模工作的尺寸與拉深件的外形尺寸一樣。拉深凸、凹模的工作尺寸見圖2.5 、2.6 拉深凸、凹模。 圖2.5 拉深凸模 圖2.6拉伸凹模 （1）模具的制造公差的確定。結(jié)合零件圖，對(duì)于非圓形凸、凹模制造公差可以根據(jù)零件的公差來確定。若拉深件的公差為it14級(jí)以上者，凸、凹模的制造公差則采取

29、it10級(jí)以上；當(dāng)采用配作時(shí)，只在凸模或凹模上標(biāo)注公差，另一方則按間隙配作，如拉深件是標(biāo)注外形尺寸時(shí)，則在凹模上標(biāo)注公差，反之則標(biāo)注在凸模。綜上所述，并查相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)7可以得到模具的制造公差值并列表如下：表2.3 拉深凸凹模制造公差基本尺寸 （mm）公差等級(jí)mit10級(jí)34018-30843-64830-501006-105850-8012010-187080-120140即模具的制造公差具體值分別詳見拉深凸、凹模零件圖（2）為防止真空吸附，順利頂出工件，可在拉深凸模開出氣孔。其值可以查表4-771得：d=6.5mm。（3）拉深凸、凹模的圓角半徑的確定 拉深凹模圓角半徑可以根據(jù)零件的材料與厚度

30、查有關(guān)手冊(cè)確定r凹=8mm，而拉深凸模的圓角半徑可以按下述的規(guī)定來確定。即除最后一次拉深工序外，其它各次拉深工序中，凸模圓角半徑r凸可取與凹模圓角半徑相等或略小的數(shù)值：r凸=（0.61）r凹=8mm。1（4）拉深凸、凹模間隙的確定 對(duì)于矩形件的拉深凸、凹模間隙的確定可以參照u型件的彎曲模具間的間隙，但是對(duì)于圓角部分，因?yàn)椴牧系牧虾褡兒?，所以這部分的間隙應(yīng)比直邊部分大0.1t。而在多次拉深工序中，除最后一次拉深外，間隙的取向是沒有規(guī)定的。1查相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)1可以得到：u型彎曲件凸、凹的間隙值約為：（11.1）t。綜上所述，可以得到該拉深件凸、凹間隙值：（1.21.32）mm。第三章 模具總體設(shè)計(jì)第

31、一節(jié) 模具類型的選擇由零件成型工藝方案可知，采用復(fù)合落料及拉深，所以模具類型為復(fù)合模。第二節(jié) 模具定位方式的選擇因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷定距，因?yàn)榱慵某叽缇鹊囊蟛皇呛車?yán)格，此定位方法完全可以滿足要求。第三節(jié) 卸料、出件方式選擇由排樣圖可以得知：工件間沒有設(shè)置搭邊值，本套模具因?yàn)椴挥迷O(shè)置沖裁后廢料中間自動(dòng)斷開，方便送料，不用設(shè)置卸料板送料。為防止工件不能順利頂出，所以在上模及下模都設(shè)置了出件裝置，上模采取剛性頂件裝置（即利用壓力機(jī)上的打料衡梁的作用力卸下工件），而在下模上設(shè)置彈性頂件裝置頂出工件。第四節(jié) 模具導(dǎo)向方式的選

32、擇為提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。如圖3.1所示 圖3.1 后側(cè)導(dǎo)柱模架圖3.1 后側(cè)導(dǎo)柱模架第四章 模具主要零部件設(shè)計(jì)第一節(jié) 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 落料凹模的設(shè)計(jì)凹模采用整體式結(jié)構(gòu)，各沖裁的凹模孔均采用電火花線切割加工，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。其輪廓尺寸可按生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，查相關(guān)手冊(cè)1得知：壁厚值c=32mm ,高度值h=25mm。具體尺寸可參見零件圖。由于上述值的確定是按生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)而來。故可以不用進(jìn)行強(qiáng)度校核。2 凸、凹模的設(shè)計(jì)結(jié)合工件外形并考慮加工，將凸凹模設(shè)計(jì)成階梯式，采用成型磨削加工，而對(duì)其上的落料孔

33、采用電火花線切割加工，4個(gè)m12的螺釘固定直接將凸、凹模與上模座連接在一起，其與推件塊的配合為 。其總長(zhǎng)可由上模的具體結(jié)構(gòu)決定：其中h包括凸模的修模量、凸模進(jìn)入凹模的深度、等，一般取10mm。將l工件=45mm，l墊板=5mm,l推件塊=15mm代入以上公式可以得到：l=70mm。對(duì)該設(shè)計(jì)進(jìn)行強(qiáng)度及長(zhǎng)度校核，查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)可以得到相關(guān)校核公式：amin lmax1200 查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)1可以得：=9811569mpa，取=1000mpa。查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)1可以得：j=其中a=128,b=116因而j=9802426mm4由第2.3.1可以得到f=178776n代入可以得到：amin178.776

34、mm2，lmax8885mm。 用proe軟件可以很容易得到：a凸min=3350mm2。經(jīng)過以上計(jì)算可以得到以下結(jié)論：該凸凹模的設(shè)計(jì)符合使用要求。3 拉深凸模設(shè)計(jì)考慮到模具加工工藝，因而將拉深凸模設(shè)計(jì)成直通式，采用電火花線切割加工。其與頂件塊的配合為 。其長(zhǎng)度可由下模部分的具體結(jié)構(gòu)決定： 其中h1包括凸模的修模量、凸模進(jìn)入凹模的深度、推件塊的工作行程等，一般取10mm，h2為拉深凸模安裝到下模座的深度，一般取5mm。 將l工件=45mm，l頂件塊=15mm代入上述公式可以得到拉深凸模的總長(zhǎng)：l=75mm。由于上述值均是由生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)而得到，再加上拉深力并不是特別大，因而對(duì)于拉深凸模不需要進(jìn)行長(zhǎng)度

35、及強(qiáng)度的校核.第二節(jié) 定位零件的設(shè)計(jì)由于零件的外形尺寸的要求不是太嚴(yán)格且屬于第一次拉深工序，所以采用10的固定擋料銷對(duì)條料的送進(jìn)進(jìn)行定位，完全可以滿足要求，且便于模具的加工及裝配。其中此零件可以采用標(biāo)準(zhǔn)件型1（具體結(jié)構(gòu)尺寸及技術(shù)要求可查gb2866.11-81）。而在沿送料方向的垂直的方向采取8的圓柱銷對(duì)條料進(jìn)行導(dǎo)向，其具體結(jié)構(gòu)尺寸及技術(shù)要求可查gb119-761。第二節(jié) 卸料裝置及推件裝置由前面卸料、出件方式的確定，可以得知：本套模具不用設(shè)置卸料裝置，但是為了確保制件順利從模具卸下來，需要在模具的上模、下模需要設(shè)置推件、頂件裝置。其中推件塊及頂件塊的結(jié)構(gòu)尺寸及技術(shù)要求可分別參見零件圖。第四節(jié)

36、 模架及其組成零件該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱放在模具的后面?zhèn)任恢?，橫向和縱向送料都比較方便，但如果有偏心載荷，壓力機(jī)導(dǎo)向又不精確，就會(huì)造成由于偏心力矩而引起上模歪斜，導(dǎo)向裝置和凸、凹模都容易磨損，從而影響模具的壽命。故此模架常用于較小的模具。以落料凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格1見表7。凹模周界|l:2501上模座 數(shù)量1 規(guī)格:25020045凹模周界|b:2002下模座 數(shù)量1 規(guī)格:25020050閉合高度(參考)|最小:1703導(dǎo)柱 數(shù)量2 規(guī)格:32160閉合高度(參考)|最大:2104導(dǎo)套 數(shù)量2 規(guī)格:3210542表4.1 模具模架規(guī)格其中上模座、下模座的具體結(jié)構(gòu)

37、尺寸及技術(shù)要求（4.1、圖4.2）可以分別參見gb2855.5-81、gb2855.6-81。導(dǎo)柱、導(dǎo)套的具體結(jié)構(gòu)尺寸及技術(shù)要求可以分別參見gb2861.1-81、gb2862.1-81。圖4.1 后側(cè)導(dǎo)柱上模座 圖4.2 后側(cè)導(dǎo)柱下模座 第五節(jié) 連接與固定零件的確定對(duì)于本套模具的連接與固定零件，擬采取4個(gè)m12的圓柱頭內(nèi)六角螺釘及2個(gè)8的圓柱銷。其結(jié)構(gòu)尺寸及技術(shù)要求可以分別gb70-76、gb119-76。其中螺釘及圓柱銷的長(zhǎng)度可由模具的具體結(jié)構(gòu)來決定，其布置最小間距可以參見表4.22。而其的具體布置位置可以詳見模具裝配圖。表4.2 螺釘孔m12s113s216s33銷釘孔8s47* s1

38、、s2 、s3 、s4所代表的含義可參見圖4.3圖4.3 簡(jiǎn)圖第五章 模具裝配第一節(jié) 模具總裝圖及組成通過以上設(shè)計(jì)，可得到這套模具的總裝圖如圖5.1所示。模具的上模部分主要有上模座、墊板、推件塊、凸凹模等組成。下部分由下模座、落料凹模、拉深凸模、頂件塊等組成。卸件方式則采用了彈性、剛性的方式，可以保證工件順利頂出。第二節(jié) 主要組件的裝配與調(diào)試1 模柄的裝配因?yàn)檫@副模具的模柄是從上模座的下邊向上壓入的，所以在安裝凸模固定板和墊板之前應(yīng)把模柄先裝好。模柄與上模座的配合要求為： 裝配時(shí)先在壓力機(jī)上將模柄壓入。再加工定位銷釘孔或螺釘孔。然后把模柄端面突出部分銼平或磨平。安裝好模柄后用角尺檢查模柄與上模

39、座上平面的垂直度。2 凸模裝配凸模與固定板之間的配合要求為： 裝配時(shí)先再壓力機(jī)上將凸模壓入固定板內(nèi)，檢查凸模的垂直度，然后將固定板的上平面與凸模尾部一起磨平。為了保持凸模刃口鋒利，還應(yīng)將凸模端面磨平第三節(jié) 模具總裝配模具的主要組件裝配完畢后，開始進(jìn)行總裝配。為了使凸模凹模易于對(duì)中，總裝配時(shí)必須考慮上下模的裝配順序，否則可能出現(xiàn)無法裝配的情況。上下模的裝配順序與模具結(jié)構(gòu)有關(guān)，通常是看上下模中哪個(gè)位置所受的限制大就先裝。用另一個(gè)去調(diào)整位置，根據(jù)這個(gè)道理，一般沖裁模的上下模裝配次序按下面的原則來選擇。（1）對(duì)于無導(dǎo)柱模具，凸凹模間隙是在模具安裝導(dǎo)機(jī)床上進(jìn)行調(diào)整的，上下模的裝配次序沒有嚴(yán)格要求，可以分

40、別進(jìn)行裝配。（2）對(duì)于凹模裝在下模上的導(dǎo)柱模一般先裝下模。（3）對(duì)于導(dǎo)柱復(fù)合模一般先裝上模，然后找正下模的位置，這樣可以保證上模中的卸料裝置于與模柄中心對(duì)正，否則將會(huì)出現(xiàn)無法裝配的困難 。如圖所示落料拉深模落料凹模裝在下模座上，為了便于操作，一般現(xiàn)裝下模。裝配步驟如下：a 在下模座上找正拉伸凸模位置，將頂件塊、落料凹模、墊塊與拉伸凸模裝配。 b. 確定上述部件后，先在下模座上投窩，加工螺紋孔。然后加工銷釘孔。裝入銷釘，擰緊螺釘。c. 在上模座上找正凸、凹模的位置,并在上模座上投銷釘孔窩、緊固螺釘過孔窩。拆開后鉆孔。攻螺紋孔并擰上緊固螺釘。d. 調(diào)整凸凹模間隙調(diào)整間隙也可以用切紙法進(jìn)行，即以紙當(dāng)

41、作零件，用手錘敲擊模柄，再紙上切出沖件的形狀來。根據(jù)紙樣有無毛刺和毛刺是否均勻，可以判斷間隙大小和均勻性。如果紙樣上輪廓沒有毛刺或毛刺均勻，說明間隙是均勻的。如果局部有毛刺說明間隙部均勻。e.調(diào)整間隙后加工銷釘孔，裝入銷釘。f.安裝其它零件。g.試沖與調(diào)整h.打標(biāo)記交付生產(chǎn)使用。第四節(jié) 模具試模及驗(yàn)收模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試沖。沖出的工件按沖壓零件產(chǎn)品圖或試樣進(jìn)行檢驗(yàn)驗(yàn)收。在檢驗(yàn)驗(yàn)收過程中，如發(fā)現(xiàn)各種缺陷，則要仔細(xì)分析，找出原因，并對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)男蘩砗驼{(diào)整，然后再適沖，直到模具正常工作并得到合格的沖件為止。以下是沖裁過程中常見的缺陷，產(chǎn)生原因及調(diào)整方法。第五節(jié) 模具工作原理?xiàng)l料送

42、進(jìn)時(shí)采用固定擋料銷進(jìn)行定位，而有導(dǎo)料銷保證送料沿正確的方向送進(jìn)。當(dāng)條料送到指定位置時(shí)，上模在壓力機(jī)的作用下進(jìn)行沖壓。當(dāng)沖壓及拉深工藝完成時(shí)，上模上行回程，卡在凸凹模里的制件由推件塊推下，當(dāng)模具上的打料桿碰到壓力機(jī)上的打料橫梁時(shí)，打料橫梁給模具打料桿一個(gè)作用力，在此作用力的作用下，將制件推出來。假如制件卡在拉深凸模上，則有設(shè)在下模上的頂件塊定出制件。當(dāng)上述的工藝完成以后，模具就再開始下一個(gè)工作行程。第六節(jié) 模具的閉合高度及相關(guān)校核壓力機(jī)的閉合高度是指滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊底面到工作臺(tái)上平面的距離（即墊板下平面）的距離。它可以通過調(diào)節(jié)連桿的長(zhǎng)度在一定范圍內(nèi)變化，由表4可以得知：所選壓力機(jī)的最大閉合高

43、度為300，其調(diào)節(jié)量為80。模具的閉合高度是指模具在最低工作位置時(shí)，上模座上平面至下模座下平面的距離。模具的閉合高度與壓力機(jī)的閉合高度的關(guān)系在實(shí)際應(yīng)用上為：hhmax -5mm6 =295mm 式中：hmax代表壓力機(jī)的最大閉合高度； 通過以上設(shè)計(jì)可以求得模具的閉合高度：h =h上+h下+h凸凹模+h拉深凸模-48=45+40+75+70-48=192mm將求得模具的閉合高度代入上式進(jìn)行校核可以得出以下結(jié)論：模具的安裝符合壓力機(jī)的要求。 圖5.1 模具裝配簡(jiǎn)圖第六章 零件主要成型工藝問題及解決措施第一節(jié) 拉深件主要成形工藝質(zhì)量問題及解決措施1 拉伸件起皺分析及解決措施拉深過程中主要成型工藝質(zhì)量

44、問題為凸緣變形區(qū)的起皺和筒壁傳力區(qū)的拉裂。前者是因?yàn)榍邢驂簯?yīng)力引起板料失去穩(wěn)定產(chǎn)生彎曲；傳力區(qū)的拉裂是由于拉應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度引起板料斷裂。同時(shí)變形區(qū)板料有所增厚，而傳力區(qū)板料有所變薄。起皺主要取決于兩個(gè)方面:一方面是切向壓應(yīng)力3的大小，其值越大，越容易起皺；另一方面是凸緣變形區(qū)材料本身的抵抗失穩(wěn)的能力，凸緣寬度越大，厚度越薄，材料的e值越小，則材料的抵抗失穩(wěn)的能力越小，容易起皺。2 拉伸件拉裂分析及解決措施筒壁的拉裂主要取決于兩個(gè)方面：一方面是筒壁傳力區(qū)中的拉應(yīng)力；另一方面是筒壁傳力區(qū)的抗拉強(qiáng)度。當(dāng)筒壁拉應(yīng)力超過該區(qū)材料允許的抗拉強(qiáng)度時(shí)，拉深件就會(huì)在底部圓角與筒壁相切處“危險(xiǎn)斷面”產(chǎn)生破裂。為

45、防止拉深過程中，工件的邊壁或凸緣起皺，應(yīng)使毛坯（或半成品）被拉入凹模圓角以前保持穩(wěn)定狀態(tài)。其取決于毛坯的相對(duì)厚度 。以上述值查相關(guān)手冊(cè)來決定是否采取壓邊圈來防止工件起皺的工藝質(zhì)量問題。由排樣圖可以計(jì)算毛坯的相對(duì)厚度 ，查表4-801可以得出以下結(jié)論：該工件不用采用壓邊圈來防止工件的起皺。為防止工件在拉深過程中出現(xiàn)筒壁拉裂的工藝質(zhì)量問題，一方面要通過改善材料的力學(xué)性能，提高筒壁的抗拉強(qiáng)度；另一方面是通過制定正確的拉深工藝和設(shè)計(jì)模具，合理確定拉深變形程度、凹模圓角半徑、合理改善潤(rùn)滑條件，以降低筒壁傳力區(qū)的拉應(yīng)力。這里要特別注意的是：模具潤(rùn)滑的部位。因?yàn)樵诶畛尚沃?，需要摩擦力小的部位（如凹模?cè)壁和圓角與板料之間的摩擦力），除模具表面粗糙度應(yīng)該小外，還必須潤(rùn)滑，以減小摩擦系數(shù)，減小拉應(yīng)力，提高極限變形程度。而摩擦力對(duì)拉深成形有益的部位，（如凸模側(cè)壁和圓角與板料之間的摩擦力）可以不用潤(rùn)滑。并且此處的表面粗糙度也不宜過小。第二節(jié) 落料件主要成形工藝質(zhì)量問題及解決措施落料件工藝質(zhì)量問題主要包括沖裁試沖時(shí)缺陷、卸料不正常、沖件質(zhì)量不好等。解決措施主要有更換彈簧，修正凹模，更換頂件器等。詳見下表格：沖裁試沖時(shí)缺陷產(chǎn)生原因調(diào)整方法送料不暢通或料被卡死