穿線盒沖壓工藝分析及沖孔模具設(shè)計(jì)

1、穿線盒沖壓工藝分析及沖孔模具設(shè)計(jì)摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的制造業(yè)也日趨成熟，而模具也日益成為衡 量一個(gè)國家工業(yè)發(fā)達(dá)水平的標(biāo)志。本文是對(duì)穿線盒進(jìn)行沖壓工藝分析及沖孔模具設(shè) 計(jì)，主要工作有工件的工藝分析、加工路線的擬定、毛坯尺寸的計(jì)算、模具的設(shè)計(jì)、 以及模具主要尺寸的計(jì)算等，目的在于鞏固大學(xué)四年所學(xué)的內(nèi)容，對(duì)模具設(shè)計(jì)有一個(gè) 了解，完成從課本知識(shí)到實(shí)際生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變，鞏固制圖知識(shí)及cm）軟件的運(yùn)用。通過這 次論文寫作，使自己的學(xué)習(xí)能力有了進(jìn)一步的提升，為以后在工作中做出成績奠定了 基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì)，工藝分析，尺寸計(jì)算stamping analysis and punching inje

2、ction design for threading box abstract: with the rapid development of our country's economy, the manufacturing industry is becoming more mature day by day, and the mold is also becoming a symbol of the industry developed level of a country. this paper is aimed at threading box for stampin g pro

3、cess analysis and punching mold design, the main work including analysis of workpiece process .formulation of processing route .calculation of the rough size , design of mold and calculation of mold main size. the purpose is to consolidate what they have learned in the university four years, to have

4、 an understanding of the mold design,so that complete the change from the textbook knowledge to the actual production, consolidate the use of cartographic knowledge and cad software. through this paper, to make their learning ability be further improved, laying the foundation for the future achievem

5、ent in the work.keywords: injection design, process analysis, pimensional calculation1 前言11.1穿線盒的研究及發(fā)展11.2設(shè)計(jì)內(nèi)容及意義12工藝分析32.1穿線盒零件及其工藝分析32.2零件分析32.3選擇毛坯種類32.4 ly12m材料的介紹42.5 零件沖壓工藝分析42.5.1 加工路線的擬定52.5.2毛坯尺寸的計(jì)算52.5.3材料利用率的計(jì)算73工藝參數(shù)計(jì)算93.1落料拉深模具的工藝計(jì)算93.1.1落料沖裁力的計(jì)算和壓力機(jī)的選擇93.1.2拉深次數(shù)與工件直徑的計(jì)算段103.1.3拉深凸、凹模圓角半

6、徑計(jì)算113.1.4工序件直徑計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。3.1.5工序件高度的計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。3.1.6壓邊力和拉深力的計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。3.1.7計(jì)算各次工序總壓力134落料拉深復(fù)合模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)144.1落料沖裁模尺寸計(jì)算m4.2拉深模工作部分尺寸的計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。4.2.1拉深模間隙錯(cuò)誤!未定義書簽。4.2.2凸、凹模尺寸計(jì)算154.2.3拉深凸、凹模圓角半徑的計(jì)算154.3落料拉深復(fù)合模具典型零件的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。4.3.1落料凹模即拉深凸模的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。4.3.2落料凸模即拉深凹模的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。4.3.3定位方式的選擇錯(cuò)誤!未定義書簽。4.3.4推

7、件零件的設(shè)計(jì)204.3.5 導(dǎo)向方式的選擇205側(cè)沖孔模具的工藝計(jì)算及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。5.1側(cè)沖孔模具的尺寸計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。5.2沖孔力的計(jì)算錯(cuò)誤!未定義書簽。5.3側(cè)沖孔模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。5.3.1模具的類型及定位方式的選擇錯(cuò)誤!未定義書簽。5.3.2卸料、出件方式的選擇錯(cuò)誤!未定義書簽。5.4主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。5.4.1沖孔凸模的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。5.4.2凹模的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。5.4.3導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未定義書簽。5.5其他零部件的設(shè)計(jì)與選用錯(cuò)誤!未定義書簽。5.5.1模架的選用錯(cuò)誤!未定義書簽。5.5.2模具輔助零件的材

8、料選用及熱處理305.5.3 壓力機(jī)的選用306模具的總裝配圖錯(cuò)誤!未定義書簽。6.1模具的調(diào)試336.2模具的檢測337 結(jié)論35參考文獻(xiàn)36致謝371前言1.1穿線盒的研究與發(fā)展我國的沖壓模具技術(shù)研究，大約起步于20世紀(jì)60年代。經(jīng)過40、50年的發(fā)展, 技術(shù)水準(zhǔn)有了較大的進(jìn)步。特別是近10年來技術(shù)有了很大的提高、大型、精密、復(fù) 雜、高效、長壽命模具有了新的突破。特別是摩托車、汽車行業(yè)的快速發(fā)展，推動(dòng)了 沖壓模具技術(shù)和沖壓模具的牛產(chǎn)快速發(fā)展。目前，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸罩、蓋板、變速器殼 體、摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、箱體、制動(dòng)器、等鋁合金沖壓模具、自動(dòng)扶梯沖壓模具等， 我國均能自主牛產(chǎn)，使汽車、摩托車上鋁

9、合金、鋅合金配套件的沖壓模大部分實(shí)現(xiàn)了 國產(chǎn)化。在模具設(shè)計(jì)方面，較多的模具制造企業(yè)采用了 cad/cam技術(shù)，使得模具設(shè) 計(jì)周期有了較大的縮短。同時(shí)在設(shè)計(jì)上注意到了如何解決沖壓模具的熱平衡問題，合 理的確定模具的澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、排溢系統(tǒng)以及從沖壓工藝方面考慮抽芯問題及 二次增壓結(jié)構(gòu)，總體水平有了較大提高，但其功能應(yīng)用還不夠充分，特別是cae技 術(shù)還未得到廣泛應(yīng)用。當(dāng)前，我國工業(yè)牛產(chǎn)的特點(diǎn)是：產(chǎn)品品種多、更新速度快和市場競爭激烈。在此 情況下，用戶對(duì)模具制造的要求是：交貨期短、精度高、生產(chǎn)工藝性好、使用壽命長、 價(jià)格低。因此，沖壓模技術(shù)的發(fā)展趨勢很明顯。（1）模具產(chǎn)品向大型化、精密化發(fā)展。（

10、2）提高沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用程度，使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不僅能縮短模具制造周期, 而且提高模具質(zhì)量、降低制造成木。（3）優(yōu)質(zhì)沖壓模具材料的使用和先進(jìn)熱處理技術(shù)將受到重視，在整副模具的價(jià)格 構(gòu)成中，材料所占比重約占1/3.（4）高速銃削加工將得到廣泛應(yīng)用。（5）cad/cam/cae及capp、cat、kbe等技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用。（6）模具研磨拋光向自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展。（7）快速原型制造技術(shù)將得到更好應(yīng)用。1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容及意義木次設(shè)計(jì)是在學(xué)完了木科的全部課程之后完成的，是對(duì)整個(gè)大學(xué)專業(yè)課的一次總 的復(fù)習(xí)，對(duì)所學(xué)機(jī)械軟件的一個(gè)全面的運(yùn)用。目的分別在于：(1) 鞏固我們?cè)诖髮W(xué)里學(xué)過的知識(shí)，也是對(duì)以前所學(xué)

11、知識(shí)的綜合性的檢驗(yàn)。(2) 加強(qiáng)我們查閱資料的能力，熟悉有關(guān)資料。(3) 通過對(duì)穿線盒的沖壓工藝分析，使我熟悉了沖壓加工的特點(diǎn)，沖壓模具的類 型以及其基木工序。對(duì)沖孔模具的設(shè)計(jì)，使我對(duì)模具設(shè)計(jì)有了進(jìn)一步的了解，是對(duì)模 具部分的一次綜合性的訓(xùn)練，也提高了我的模具設(shè)計(jì)水平。(4) 通過對(duì)零件圖，模具裝配圖的繪制，使我們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的使用能得到進(jìn) 一步的提高。2工藝分析2.1穿線盒零件及其工藝分析2.2零件分析由以上剖面圖可知，該零件由鋁合金材料加工而成，零件為旋轉(zhuǎn)體且呈圓筒形， 在上圓筒面上有20個(gè)等距的圓孔，圓孔肓徑為3nmi,圓筒件各個(gè)圓角均為r2.上 圓筒拉深直徑為68mm,下圓筒拉深宜徑

12、為40mm,下圓筒拉深高度為17mm,圓 筒件整個(gè)拉深高度為33mm,其中20個(gè)小圓形成的分度圓的拉深高度為26.5n)nio2.3選擇毛坯種類選擇毛坯的制造方法一般應(yīng)當(dāng)考慮以下幾個(gè)因素：(1) 材料的工藝性能材料的工藝性能在很大程度上決定毛坯的種類和制造方法。例如，鑄鐵，鑄造青 銅等脆性材料不能鍛造和沖壓，由于焊接性能差，也不宜用焊接方法制造組合毛坯， 而只能用鑄造。低碳鋼的鑄造性能差，很少用于鑄造，但由于可鍛性能，可焊接性能 好，低碳鋼廣泛用于制造鍛件、型材、沖壓件等。(2) 毛坯的尺寸、形狀和精度要求毛坯的尺寸大小和形狀復(fù)雜程度也是選擇毛坯的重要依據(jù)。直徑相差不大的階梯 軸宜采用棒料，育

13、徑相差較大的宜采用鍛件。尺寸很大的毛坯，通常不采用模鍛或壓 鑄、特種鑄造方法制造，而適宜采用自由鍛造或是砂型鑄造。形狀復(fù)雜的毛坯，不宜 采用型材或自由鍛件，可采用鑄件、模鍛件、沖壓件和組合毛坯。(3) 零件的牛產(chǎn)綱領(lǐng)選擇毛坯的制造方法，只有與零件的牛產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，才能獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。 牛產(chǎn)綱領(lǐng)大時(shí)宜采用高精度和高牛產(chǎn)率的毛坯制造方法，如模鍛及熔模鑄造等，牛產(chǎn) 綱領(lǐng)小時(shí)，宜采用設(shè)備投資少的毛坯制造方法，如木模砂型鑄造及自由鍛造刃。 綜上所述：毛坯材料為ly12m,選擇擠壓成型來加工毛坯。2.4 ly12m材料的介紹2a12合金可以用熱處理方法劇烈強(qiáng)化。主要強(qiáng)化相是s (al2cumg)和cu

14、al2 , 合金在熱狀態(tài)和冷狀態(tài)下均能很好的變形。熱變形可以在很寬的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。無 論在退火狀態(tài)下還是在淬火狀態(tài)下，合金都能在室溫下變形。由厚緣板上切取的試樣，其0,和5,2的數(shù)值比由薄緣板上所切取的高。2a12合金可以進(jìn)行點(diǎn)焊和滾焊，但氮弧焊和氣焊的效果不好。盡管焊接接頭的強(qiáng) 度系數(shù)具有中等數(shù)值，但該合金在熔焊時(shí)，在焊縫處經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)晶裂紋。因此，不用 2a12合金制造密封結(jié)構(gòu)，該合金的半成品通常用釧接方法連接，很少采用點(diǎn)焊連接2.5零件沖壓工藝分析根據(jù)前文所述，材料為ly12m,采用擠壓成型來加工毛坯，毛坯加工成長方形 板料。開始時(shí)對(duì)毛坯進(jìn)行熱處理，使其性能更好。對(duì)毛坯件落料拉深，先落料

15、得到大 圓盤，再拉深。故采用落料拉深復(fù)合模具，落料時(shí)留有修邊余量。該零件形狀簡單、 對(duì)稱，拉深深度不大，易于拉伸，只是零件為階梯型的，可能需要多次拉深，多次拉 深是為了避免零件太薄或者厚度不一致，多次拉深的工件內(nèi)外壁上或帶凸緣拉深的凸緣表面、非工作表面會(huì)有拉伸印痕。另外，上、下圓筒下面都有圓角，圓角半徑為2, 尺寸偏小，需安排一道整形工序來保證其精度。在拉深好的圓筒形件上圓筒上打孔，孔是均勻分布在上圓筒側(cè)面的，沖孔件的形 狀己經(jīng)成型，所打圓孔直徑為3,孔徑不算小，孔與孔之間距離也符合沖孔要求， 但孔的數(shù)量比較多，h為側(cè)孔，故需注意如何設(shè)計(jì)合理的側(cè)沖孔機(jī)構(gòu)。從零件所標(biāo)注 的尺寸中可以看出各個(gè)尺寸

16、精度都為一般精度等級(jí)，公差可以按照it14級(jí)處理，這 樣也可以給模具制造帶來一系列方便。綜上所述：該零件結(jié)構(gòu)簡單，且材料成型性能優(yōu)良，尺寸公差要求亦不高，故采 取適當(dāng)?shù)睦錄_壓加工成型方法。2.5.1加工路線的擬定方案一：加工毛坯對(duì)毛坯進(jìn)行熱處理落料拉深復(fù)合模具得到圓筒件修邊整形側(cè)沖孔模具得到該零件整形工序方案二：加工毛坯對(duì)毛坯進(jìn)行熱處理落料沖孔復(fù)合模具得到大圓盤修邊整形對(duì)大圓盤進(jìn)行拉深得到該零件整形工序方案一與方案二對(duì)比，其主要區(qū)別在于先沖孔還是先拉深。方案一對(duì)毛坯進(jìn)行落料拉深，該模具技術(shù)已經(jīng)成形，且已廣泛用于機(jī)械加工成型當(dāng)中，只需對(duì)拉深的次數(shù) 進(jìn)行計(jì)算或者查表，得到圓筒形件后，在側(cè)邊上沖孔不

17、太常見，但此種模具在原來沖 孔模的基礎(chǔ)上稍作改變是可以實(shí)現(xiàn)的，并且現(xiàn)在已有很多種側(cè)沖孔的例子，故方案一 能夠加工該零件，h方便、效率高。方案二對(duì)毛坯先進(jìn)行落料沖孔，此次操作模具技 術(shù)也已廣泛應(yīng)用，然后對(duì)其進(jìn)行一次拉深或多次拉深，這樣就會(huì)使孔發(fā)生變形，即使 用了多次拉深，圓孔也會(huì)發(fā)生少量變形，故方案二可以完成加工，但孔的精度要受影 響，所以選擇方案一加工。2.5.2毛坯尺寸的計(jì)算修邊余量的確定：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。制件的相對(duì)高度包=竺=0.83,制件高度h為34.5mm,經(jīng)

18、查表得:a/?=2.5mmo d 41.5拉深件的毛坯尺寸計(jì)算是以最后一次拉伸成型的工件尺寸為基準(zhǔn)，按照拉伸前毛 坯面積等于拉深后的工作面積的關(guān)系求出的。圓筒形件為旋轉(zhuǎn)體零件，通常將旋轉(zhuǎn)體 分成幾個(gè)便于計(jì)算的簡單部分，分別求出各部分的面積，然后相加即可得到零件的總 面積。所分部分如下圖所示：圖2.2面積圖故各部分面積為:al = nx(68 + t)xhi = 3.14x69.5x14 = 3055.22jix0a2=-xr ( ndi + 4r) = 65jt2+8n = 665.922 2a3=-(- + t)2-( + t)2 = 417.35422ji、?a4=-r (40n + 8)

19、 = 40+3 = 419.52a5 = nx(d2 + t)xh2 = 1694.03a6=-(d2 + r-2t)2 =1193.96 4零件的總面積為：a】+a2 +a3 +a4 +a5 +a§ =a總旋轉(zhuǎn)體零件的毛料形狀是圓形的，圓板毛料的面積為a(產(chǎn)孚按照面積相等原則：人總二人。所以=a . +a 2 +a 3 +a 4 +a 5 +a 6 代入數(shù)據(jù)得大圓盤毛坯直徑為: d=97.38mm排樣與搭邊：毛坯料的寬度b=(d+2a)-t其中：d為落料件在條料寬度方向上的基本尺寸，也就是大圓盤直徑；a為工件與條料的側(cè)邊的搭邊值；t條料或帶料的寬度公差；經(jīng)杳表得：因t=1.5mm,

20、 >2t 故沿邊a=1.2, t=0.72所以毛坯料寬：b=99.08miti毛坯及沖裁件排樣如下圖所示：2.5.3材料利用率的計(jì)算在沖壓生產(chǎn)中，材料利用率是指在一個(gè)進(jìn)料距離內(nèi)制件面積與板料毛坯面積之 比，用百分率表示。它是衡量材料利用情況的指標(biāo)，與制件形狀和排樣方式有關(guān)。材料利用率又分為：一個(gè)進(jìn)料距內(nèi)的利用率；條料、帶料、板料的利用率等。本文采用一個(gè)進(jìn)料距內(nèi)的利用率，其公式可表示如下（）=如 xioo%=xioo%=75.56%ab°xl其中:a。一得到的制件總面積（mm2）a個(gè)進(jìn)料距內(nèi)的毛壞面積（mm? ）b。一條料或帶料寬度（mm）l進(jìn)料距里（mm）生產(chǎn)中要提高材料的利用

21、率，主要應(yīng)從減少工藝廢料著手。減少工藝廢料的有效 措施是：設(shè)計(jì)合理的排樣方案，選擇合適的板料規(guī)格和合理的裁板法，或利用廢料做 小零件等。對(duì)一定形狀的沖件，結(jié)構(gòu)廢料是不可避免的，但充分利用結(jié)構(gòu)廢料是可能的。當(dāng) 兩個(gè)不同沖件的材料和厚度相同時(shí)，在尺寸允許的情況下，較小尺寸的沖件可在較大 尺寸沖件的廢料中沖制出來。；另外，在使用條件許可下，當(dāng)取得零件設(shè)計(jì)單位同意 后，也可以改變零件的結(jié)構(gòu)形狀，提高材料的利用率。3工藝參數(shù)計(jì)算復(fù)合模是一種多工序沖裁模，指在壓力機(jī)一次行程中，在模具的同一工位上完成 數(shù)道工序。復(fù)合模的突出特征是具有一個(gè)兼作沖孔凹模和落料凸模的凸凹模。常見的 復(fù)合工序有落料與沖孔復(fù)合、落料

22、與首次拉深復(fù)合等。復(fù)合模具與單工序模具和連續(xù) 模具比較，具有以下特點(diǎn)：（1）與單工序模具比較，復(fù)合模具沖制的沖裁件的內(nèi)孔與外緣或同時(shí)完成的幾 個(gè)輪廓的相對(duì)位置精度較高；（2）與連續(xù)模具相比，復(fù)合模具對(duì)條料的送進(jìn)定位精度要求較低；（3）復(fù)合模具結(jié)構(gòu)緊湊、輪廓尺寸相對(duì)較小，其中凸凹模既是落料凸模，又是 沖孔或拉深凹模；（4）復(fù)合模具同時(shí)完成兩道或兩道以上的工序，因此牛產(chǎn)率較高；（5）模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，加工和裝配精度要求高，成木高；（6）工件的外形和內(nèi)孔之間的最小寬度，受凸凹模的最小壁厚限制，所以當(dāng)壁 厚太小時(shí)，不能使用復(fù)合模具。因此，復(fù)合模具適用于牛產(chǎn)批量大、精度要求高的薄板材料的沖壓。3.1落料拉

23、深模具的工藝計(jì)算3.1.1落料沖裁力的計(jì)算和壓力機(jī)的選擇落料沖裁力：f=ltq, = ;rdt6=3.14x97.38xl.5x470=215570nf v =k f=0.0525x215570.1=11317.4nxaf,=nk,f=lx0.05x215570.1=10778.5nf 產(chǎn) kf=0.05x215570.1=11778.5n其中：©=470mpa, n=l其它各項(xiàng)系數(shù)見下表嘰表3.1材料系數(shù)沖裁件材料純銅、黃銅0.02-0.060.03-0.090.03-0.09鋁、鋁合金0.025-0.080.03-0.070.03-0.07鋼（料 厚 t/mm）均0.10.065

24、-0.0750.10.140.1-0.50.045-0.0550.0630.080.5250.04-0.050.0550.062.56.50.03-0.040.0450.05>6.5d0.02-0.030.0250.03壓力機(jī)噸位選擇：根據(jù)模具結(jié)構(gòu)形式不同，沖裁時(shí)實(shí)際需耍的沖壓力總是沖裁力 與卸料力、推件力和頂件力的組合。壓力機(jī)的噸位應(yīng)大于或等于沖裁時(shí)沖壓力的 1.1-1.3 倍,即 p（l.l-1.3）fzo按總的沖壓力選擇壓力機(jī)噸位時(shí)，沖壓力計(jì)算要根據(jù)沖模的具體結(jié)構(gòu)考慮其計(jì)算 方法。（1）采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖模時(shí)f汀f+j+f,（2）采用彈性卸料裝置和上出料方式的沖模時(shí)f

25、y =f+f v +f,（3）采用剛性卸料裝置和下出料方式的沖模時(shí)f1：=f+f/本次采用的是第二種方式。故 f 工=f+f x +f =215570.1+11317.4+11778.5=238666np=1.1x238666=232532.6n式中f工為總的沖裁力，即壓力機(jī)供給的最小壓力3.1.2拉深次數(shù)與工件直徑的計(jì)算階梯圓筒形件拉深變形特點(diǎn)，基木上與圓筒形件拉深相同，但由于這類工件的多 樣性或復(fù)雜性，現(xiàn)在還沒有統(tǒng)一的方法確定拉深工序次數(shù)。此類工件能否一次拉深成 型，需要計(jì)算判斷。根據(jù)前文所述，我們采用方案二來設(shè)計(jì)拉深模，將凸凹模設(shè)計(jì)成 零件的形狀，整體拉深出所需零件。對(duì)于階梯型件的拉深，

26、可簡單歸納如下：當(dāng)工件時(shí)階梯零件時(shí)，其相隨厚度比較大(t/d>l%)，而且階梯之間的直徑相差 的零件的高度較小時(shí)，可以一次拉出，其粗略的判斷條件是：+加*山乜匕.其中的 dndh/d是拉深次數(shù)為1時(shí)候所列的值。式子成立可以一次拉出。當(dāng)大、小直徑差別小時(shí)，能一次拉深的則可同時(shí)一次拉出，或先拉小直徑，然后 大直徑，如同窄凸緣件拉深，最后第1】次把大直徑拉出。當(dāng)相鄰階梯的直徑比d2/d1, d3/d2，d/d門均大于圓筒形件的極限拉深系數(shù)時(shí), 可由大到小依次拉深，每次拉深一個(gè)階梯，其拉深次數(shù)和階梯數(shù)相等。故所以可以一次拉深成功工件直徑初次計(jì)算：計(jì)算公式如下： d? dl 冋咎 由 t h

27、9; hh233-17 + 0.75 門“ /1.51aa0/上圓茴： ffl j* t=l.5>l, - = =0.24, = xloo%dx 0 同筒+(68 + 1.5d 97.38=1.54%故經(jīng)查表得，極限拉深系數(shù)為：m.=0.48所以 d, =m 1 d=0.48x97.38=46.74<68下圓筒：由于=丄亠xl00%=2.16%d上圓筒69.5故經(jīng)查表得，極限拉深系數(shù)為：mj=0.5所以 d2 =m j d=0.5x97.38=47.69<68由設(shè)定的求解條件可以得到淬火過程900s內(nèi)零件各部分的溫度場分布，并可模擬 溫度場隨時(shí)間的不同時(shí)刻的溫度場變化過程。3

28、.1.3拉深凸、凹模圓角半徑計(jì)算凹模圓角半徑：5上圓筒=0.8d一(d上圓筒 + /)# =0.8x j(97.38 69.5)x 1.5 =6.46=0.8 jd上圓筒 - d下圓筒'7(68-40)x1.5 =5.18凸模圓角半徑:r小朗簡=0.7“上惻筒=0.7x6.46=4.53r以下圓筒下圓筒=0.7x5.18=3.63由于r=2<(2-3)t故"上陰筒下圓筒=(23)t=3工序件的圓角半徑：當(dāng)料厚c1時(shí)，應(yīng)按中線尺寸計(jì)算，這時(shí)r=r+-0 f 2所以 ri 刑筒=4.53+0.75=5.28mm下惻筒=3.63+0.75=4.38mm3丄4工序件直徑計(jì)算上圓

29、筒各次工序件直徑：由之前的極限拉深系數(shù)調(diào)整后得叫=0.69, 所以 dd m, >97.38x0.69=67.19mm下圓筒各次工序件直徑：由之前的極限拉深系數(shù)調(diào)整后得mj=0.58, 所以 d! =m i dl =0.58x68=39.44mm3丄5工序件高度的計(jì)算根據(jù)拉深后工序件表面積與坯料表面積相等的原則，可得到如下工序件高度計(jì)算 公式。上圓筒:1*h廠0.25（一山）+0.43 】上圓筒（d1+0.32r11rn）-15.48mm£d|'下圓筒:h； =0.25（務(wù) _d； ）+0.43（ d； +0.32下圓筒）=16.98mm3.1.6壓邊力和拉深力的計(jì)算確

30、定壓邊圈的使用與否：由公式丄moo%,d其屮：t為材料厚度；d為毛坯直徑；代入數(shù)據(jù)計(jì)算得:1,5%.經(jīng)查表得拉深需要壓邊圈。壓邊力：在拉深過程中壓邊力起防止起皺的作用，雖然工件上凸緣處不用壓邊， 但其階梯部位可看成是壓邊。壓邊力太小，防皺效果不好，壓邊力過大，則拉深力也 增大，從而增加危險(xiǎn)斷面的拉應(yīng)力，易拉裂。所以，壓邊力的大小要適當(dāng)，在保證變 形區(qū)不起皺的情況下，盡量選用較小的壓邊力。故筒形件拉深：q1d2 -(d t +2r)2 q=7400.8n其中：q單位壓邊力；q平毛坯直徑壓邊力；«d2拉深件直徑；r凹模圓角半徑。單位壓邊力q由表可以查得：q=1.5mpa拉深力：由于拉深力

31、理論計(jì)算很繁瑣，而且計(jì)算結(jié)果與實(shí)際差別較大，故生產(chǎn)中 廣泛采用經(jīng)驗(yàn)公式。故 p=k td <tb=41228.4n式中：k修正系數(shù)，可由表查得ko.86；巧一抗拉強(qiáng)度；t工件厚度；d工件筒形部分直徑。選擇壓力機(jī)的總壓力應(yīng)該根據(jù)拉深力和壓邊力的總和，即zp1=p1+q1=48229.2n 式中：p拉深力；q壓邊力。3.1.7計(jì)算工序總壓力因?yàn)楫?dāng)模具行程過大，尤其是采用落料拉深復(fù)合模具進(jìn)行沖壓時(shí)，計(jì)算吋不能將 落料力與拉伸力簡單的疊加就輕易選擇壓力機(jī)，由于落料力大于拉深力，而沖壓時(shí)落 料與拉深不是同時(shí)發(fā)生，因此拉深時(shí)總壓力：f總嚴(yán)f+f, + f+q產(chǎn)228766.8n4落料拉深復(fù)合模具結(jié)構(gòu)

32、設(shè)計(jì)只有拉深件的高度特別高時(shí)，才有可能用落料拉深復(fù)合模具，因?yàn)楦叨容^淺的拉 深件如果采用落料拉深復(fù)合模具，凸凹模的壁厚過薄會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度不足。經(jīng)分析可知木 工件采用復(fù)合模沒有問題。落料拉深中落料采用正裝式，拉深采用倒裝式的典型模具結(jié)構(gòu)。模座下的緩沖器 兼作頂件裝置。模具采用對(duì)角導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架,?？赏赓彶⑶已b模方便。條料固定卸料板導(dǎo)向，沖裁第一個(gè)工件時(shí)用眼睛大概定位, 沖第二個(gè)時(shí)，則用扌當(dāng)料銷定位。4.1落料沖裁模尺寸計(jì)算根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式法確定沖裁模間隙值，經(jīng)查表c取0.060.1,故z = 2ct =2><0.1 x 1.5=0.3, z = 2ct = 2><0.06x 1.5

33、=0.18落料凸模刃口基木尺寸：d = (dxtz) 凹模刃口基木尺寸：d = (d-xt)因模具精度不高,僅為it14級(jí),經(jīng)查表得t=0.35, x=0.75, tp =0.2x0.35=0.071=0.25x0.35=0.0875所以，d廠(142.20.75x0.35 0.18).007=96.98io?mmd =( 142.2 0.75x0.35)+00875 =97.08 +009 mm4.2拉深模工作部分尺寸的計(jì)算421拉深模間隙拉深模的間隙是指單邊間隙，即凸、凹模具尺寸差的1/2。如果間隙過小，會(huì)增 加摩擦力，使拉深件容易破裂，且易擦傷表面，降低模具壽命；如果間隙過大，拉深 件又

34、易于起皺，且影響零件精度。因此，須根據(jù)拉深方式、工件的尺寸精度要求合理 確定間隙數(shù)值。故由旋轉(zhuǎn)體零件查表得：有壓邊圈時(shí)單邊間隙值z = l.lt = 1.65mm4.2.2凸、凹模尺寸計(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)，其尺寸 公差只在最后一道工序考慮。最后一道工序凸、凹模工作部分尺寸按標(biāo)注方式的不同 而不同，采用標(biāo)注外形尺寸的標(biāo)注方式。拉深：上凹模 d = (d-0.75t) + t = 67.78mm下凹模 d = (d075t) + t = 39.5mm上凸模 d = (d0.75t2z)t = 64.7mm下凸模 d = (d0.75t2z)t = 36.

35、4mm其中：t=035； t凸、t回為拉深凸、凹模的制造公差；z為單邊間隙值。經(jīng)查表得：t = 0.1mm t = 0.07mm4.2.3拉深凸、凹模圓角半徑的計(jì)算凹模：拉深凹模的圓角半徑對(duì)拉深過程有很大影響。毛坯進(jìn)入凹模內(nèi)要經(jīng)過彎曲 和重新又被拉直的過程。若凹模圓角過小，將增加彎曲抗力而導(dǎo)致毛坯破裂的可能。 若凹模圓角過大，將會(huì)因毛坯在壓邊圈下面積的減小和毛坯外緣過早離開壓邊圈而產(chǎn) 牛皺褶。當(dāng)這皺褶部分進(jìn)入凸、凹模的間隙，將會(huì)造成毛坯的破裂。對(duì)于凹模圓角半徑有三種方法計(jì)算，第一、對(duì)于寬凸緣拉深，凹模圓角半徑平均 值j可按下式計(jì)算：丫嚴(yán)(d-djt。第/為使用方便，還可按表查得圓角半徑數(shù)值,

36、即按毛坯相對(duì)厚度確定的凹模圓角半徑數(shù)值。第二、還可根據(jù)工件材料的種類與厚度 來確定。表4.1圓角半徑拉深方式毛坯的相對(duì)厚度（護(hù)100）2.0-1.01.0-0.30.3-0.1無凸緣(6-8)t(8-10)t(10-15)t有凸緣(10-15)t(15-20)t(20-30)t有拉深筋(4-6)t(6-8)t(8-10)t注：用于有色金屈取小值，對(duì)于鋼件取大值。對(duì)于上圓筒來說是無凸緣，故r凹上=6t=6x 1.5=9mm。對(duì)于下圓筒來說是有凸緣， 故 r凹下=10t=10xl.5=15mmo凸模：凸模也應(yīng)有較人的圓角半徑，以防危險(xiǎn)斷面處嚴(yán)重變薄。拉深吋，凸模的 圓角半徑應(yīng)盡可能與凹模圓角半徑相

37、等或取略小的數(shù)值，故r|ll± =0.6r凹上=0.6><9=5.4mm, r凸下=0.6r凹下=0.6><15=9mm。4.3落料拉深復(fù)合模具典型零件的設(shè)計(jì)本次工序就是將長方形件落料拉深為階梯形，由以上計(jì)算可知，應(yīng)經(jīng)過拉深方可 達(dá)到零件要求，所以對(duì)落料拉深復(fù)合模具進(jìn)行設(shè)計(jì)。4.3.1落料凹模與拉深凸模的設(shè)計(jì)凹模洞口通常有三種類型：直筒式、錐筒式、軟模式。直筒式刃口強(qiáng)度高，制造 方便，刃磨后洞口尺寸基本不變，對(duì)沖裁間隙無明顯影響，適用于沖裁形狀復(fù)雜、精 度要求較高，以及厚度較大的零件。其洞口內(nèi)易于聚集零件或廢料，因而推件力大。錐筒式刃口鋒利，不聚集零件或廢料，

38、因而膨脹力和脹裂力均較小，刃口磨損小, 使用壽命相對(duì)增長；但刃口強(qiáng)度低，刃磨后尺寸略有增人。適用于沖裁精度要求較低、 厚度較薄、尺寸較小、形狀簡單的下出料零件。軟模適用于沖0.1mm以下的軟材料，凹模硬度不高。木文的落料凹模又是拉深的凸模，對(duì)于凸模來說，由于此零件給定的是內(nèi)側(cè)尺寸, 因此，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)以凸模為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，凸模的圓角半徑應(yīng)與零件的圓角半徑一致或 者略小，凸模的主體結(jié)構(gòu)層次也應(yīng)根據(jù)零件尺寸確定，同時(shí)考慮到定位、加工、裝配 以及加工精度等因素同。故拉深凸模和落料凹模結(jié)構(gòu)如下圖所示圖4.1凸模結(jié)構(gòu)圖圖4.2凹模結(jié)構(gòu)圖由上圖可知，落料凹模與拉深凸模是分離的，拉深凸模固定在下模板上。4.3.

39、2落料凸模即拉深凹模的設(shè)計(jì)凸模結(jié)構(gòu)基本形式有鑲拼式凸模、整體式凸模。大型零件的落料、沖孔或修邊等 工序使用的凸模，一般為鑲拼式凸模，刃口部分用優(yōu)質(zhì)工具鋼制造，用螺栓與銷釘直 接固定在用普通結(jié)構(gòu)鋼制造的基本或凸模固定板上。沖裁屮小型零件使用的凸模，一 般設(shè)計(jì)成整體式，其基本結(jié)構(gòu)還可分為階梯式和直通式兩類。本文的落料凸模又是拉深凹模，對(duì)于拉深凹模，一般來說在模具的各部件中，凹 模對(duì)整個(gè)模具的尺寸精度、生產(chǎn)效率以及加工零件的精度都有很大的影響，因此，在 進(jìn)行模具設(shè)計(jì)屮應(yīng)該著重考慮凹模的結(jié)構(gòu)及尺寸的設(shè)計(jì)，零件為階梯形，且圓角較多, 所以，設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮到應(yīng)能承受較大的沖壓力，應(yīng)有一定的厚度，還要考慮

40、加工的難易程度。凹模的尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)同時(shí)根據(jù)零件的外形及尺寸、凸模的尺寸以及相關(guān)尺 寸設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。故落料凸模即拉深凹模結(jié)構(gòu)如下所示：圖4.3結(jié)構(gòu)圖4.3.3定位方式的選擇為保證條料的正確送進(jìn)和毛坯在模具中的止確位置，沖裁岀外形完整的合格零 件，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮條料或毛坯的定位。正確的位置是依靠定位零件來保證的。 由于毛坯形式和模具結(jié)構(gòu)不同，所以定位零件的種類很多，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)毛坯形式、 模具結(jié)構(gòu)、零件公差大小、牛產(chǎn)效率等進(jìn)行選擇。常見的定位元件有扌當(dāng)料銷、導(dǎo)正銷、 側(cè)刃、定位板和定位釘、定位靠塞、靠塞復(fù)位彈簧等。木文選擇的是扌當(dāng)料銷和定位釘。其定位方式準(zhǔn)確、靈活、便于操作。4.3.4推件零

41、件的設(shè)計(jì)木文采用的是剛性卸料板配合推桿進(jìn)行卸料。頂件裝置的設(shè)計(jì)：推件和定件的作用是，將制件從凹模中推出來或頂出來，推件 力是通過壓力機(jī)的橫梁作用在一些傳力元件上，使推件力傳遞到推件板上將制品推出 凹模。推板的形狀和推桿的位置應(yīng)根據(jù)被推材料的尺寸和形狀來確定。設(shè)計(jì)在下模的 彈性頂件裝置，通過凸模下壓使彈性元件在沖壓吋存儲(chǔ)能量，模具冋程吋定件器的彈 性元件釋放能量，頂尖塊將廢料從凹模中頂出。木文采用的是頂桿和推桿配合。4.3.5導(dǎo)向方式的選擇模具上模座和下模座分別與沖裁設(shè)備的滑塊和工作臺(tái)固定。上下模間的精度由導(dǎo) 柱、導(dǎo)套的導(dǎo)向來實(shí)現(xiàn)。木文采用滑動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套模架，因其導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠，使用壽命長，方便安

42、裝調(diào)整。落料拉深復(fù)合模具如圖所示圖4.4落料拉深裝配圖其中：1、頂桿2、下模座3、下墊板4、落料凹模5、圓柱銷6、導(dǎo)柱7、卸 料板8、拉深凹模與落料凸模9、上墊板10、螺釘11、上模座12、推桿13、錢制 孔用螺栓14、導(dǎo)套15、壓邊圈16、拉深凸模模具工作過程：該模具為正裝復(fù)合模結(jié)構(gòu)，上模部分裝有凸凹模80下模部分裝 有落料凹模與拉深凸模4。從圖中可以看岀，拉深凸模低于落料凹模，所以在沖壓時(shí) 能保證先落料再拉深，件15為彈性壓邊圈，壓邊裝置安裝在下模座上。工作時(shí)，條 料放在落料凹模上，上模下行，卸料板與落料凸模接觸條料，先落料后拉深，由于是 一次拉深拉深，故拉深完成后，零件成型，推桿12將工

43、件輕輕推下，人工取走零件, 送料進(jìn)行下一次落料拉深。5側(cè)沖孔模具的工藝計(jì)算及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1側(cè)沖孔模具的尺寸計(jì)算查丁松聚冷沖模設(shè)計(jì)表34得模具沖裁間隙值:z斷=0.105mm, z = 0.135/0iiiua查公差表得凸、凹模制造公差：爾=-0.02mm,缶=+0.02mm因?yàn)樵摴ぜ礃?biāo)注公差，按it14制造，所以因數(shù)x=0.5。取0.2。校核：不滿足校核條件8p + 8d | < z max- z min所以，不能用此方法計(jì)算，需要采用凸模和凹模單配加工時(shí)的尺寸的計(jì)算沖孔應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)，然后配做凹模按計(jì)算尺寸和公差制造凸模后，再按凸模刃 口實(shí)際尺寸并保證最小合理間隙盤-配做凹模。此零

44、件屬于第二類：凹?；蛲鼓Ｔ谀p后基木不變的尺寸第二類尺寸=（沖裁件上該尺寸的最小極限尺寸+也）人忙d = 2.9950.005查丁松聚冷沖模設(shè)計(jì)得，落料凹模的基木尺寸與凸模相同，3mmo但不必注 公差,注明以0.1050.135n）m,間隙與落料凸模配置。5.2沖孔力的計(jì)算沖壓力是沖裁力、卸料力、推件力和頂料力的總稱。由于是單工序沖裁模，其沖裁力只有沖孔沖裁力。沖裁力是沖裁過程中凸模對(duì)材料的壓力，它是隨凸模行程而變化的。通常說的沖裁力是指沖裁力的最大值。沖裁力可按以下公式計(jì)算：查丁松聚冷沖模設(shè)計(jì)可得（式 2. 1）式中f沖裁力（n）l沖裁件周邊長度（mm）t材料厚度（mm） r材料抗剪強(qiáng)度（m

45、pa）k系數(shù)，一般取k=1.3。已知零件材料ly12m,從丁松聚冷沖模設(shè)計(jì)表23查到ly12m的抗剪強(qiáng)度 為 127158,取”140mpa。材料厚度 t=1.5mm, l=3.14x3=9.42。沖孔沖裁力：f；t|j=klt = 2571.66n由于采用斜楔機(jī)構(gòu)f = 44557v5.3側(cè)沖孔模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)幾種側(cè)沖孔方案的比較：方案一：采用下圖所示模具，采用自動(dòng)分度裝置進(jìn)行分度，每次沖一個(gè)孔，二十 次沖成。圖5.1方案圖方案二：設(shè)計(jì)斜楔、斜滑塊機(jī)構(gòu)，使二十個(gè)孔同時(shí)沖壓成型。方案一和方案二對(duì)比，方案一結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要設(shè)計(jì)自動(dòng)分度裝置，制造成本高。 所以選擇第二種方案。傳統(tǒng)意義上的沖孔都是上下沖

46、，與落料一樣，比較簡單，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展, 人們要求的不斷提高，越來越復(fù)雜的沖孔開始出現(xiàn)，比如在成型件上沖孔，根據(jù)成型 件的結(jié)構(gòu)不同，側(cè)沖孔模具的結(jié)構(gòu)往往也不同，本次的沖孔就是在成形圓筒上。由于 要求沖出20個(gè)孔，孔的數(shù)量較多，若采用分度裝置一個(gè)一個(gè)沖或四個(gè)一起沖，效率 都比較低，這在工程實(shí)踐中一般都不采用。由于孔的開口方向與普通沖床沖頭的運(yùn)動(dòng) 方向垂直，要想沖出邊上的孔就必須將垂肓的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為水平的運(yùn)動(dòng)。因此，模具采 用斜楔式結(jié)構(gòu)來推動(dòng)沖頭一次性沖孔。此種模具效率高，孔精度較高，節(jié)省人力，操 作方便問。5.3.1模具的類型及定位方式的選擇模具類型主要分為三種分別是：單工序模、級(jí)進(jìn)模和復(fù)合

47、模。單工序模又稱簡單沖裁模，是指在壓力機(jī)一次行程內(nèi)只完成一種沖裁工序的模 具，如落料模、沖孔模、切斷模切口模等。級(jí)進(jìn)模是在沖壓過程中，在一個(gè)工位上只完成一個(gè)工序的沖壓。復(fù)合模是指在一次壓力機(jī)的行程中在模具的同一工位上同時(shí)完成兩道或兩到以 上不同沖裁工序的模具。復(fù)合模是一種多工序沖裁模，它在結(jié)構(gòu)上的主要特征是有一 個(gè)或幾個(gè)具有雙重作用的工作零件一一凸凹模。定位方式的選擇通俗的說既是選擇定位零件。定位零件的作用是使坯料或工序件 在模具上有正確的位置，定位零件的結(jié)構(gòu)形式很多，用于對(duì)條料進(jìn)行定位的定位零件 有扌當(dāng)料銷、導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板、側(cè)壓裝置、導(dǎo)正銷、側(cè)刃等，用于對(duì)工序進(jìn)行定位的定 位零件有定位銷、定

48、位板等。定位零件基木上都已標(biāo)準(zhǔn)化，可根據(jù)坯料和工序件形狀、尺寸、精度及模具的結(jié)構(gòu)形 式與牛產(chǎn)效率要求等選用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。5.3.2卸料、出件方式的選擇卸料與出件裝置的作用是當(dāng)沖模完成一次沖壓之后，把沖件或廢料從模具工作零 件上卸下來，以便沖壓工作繼續(xù)進(jìn)行。通常，把沖件或廢料從凸模上卸下來稱為卸料。出件裝置的作用是從凹模內(nèi)卸下沖件或廢料。我們通常把超過上模內(nèi)的出件裝置 稱為推件裝置；把裝在下模內(nèi)的稱為頂件裝置。綜合考慮該模具的結(jié)構(gòu)和使用方便，以及工件料厚為1mm,相對(duì)較薄，卸料力也 比較小，故可采用剛性卸料，單面間隙?。?.20.5）仁又因?yàn)槭菑?fù)合模牛產(chǎn)，所以采用上出件比較便于操作與提高牛產(chǎn)效率。

49、5.4主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.4.1沖孔凸模的設(shè)計(jì)沖孔凸模是沖模中起直接形成工件作用的凸形工作零件，既以外形為工作表面的 零件。其工作端面的截面形狀根據(jù)槽型確定。刃口通常為平的，優(yōu)點(diǎn)是便于修磨，為 了減輕沖床的負(fù)荷也可以磨成鋸齒形。由于木設(shè)計(jì)中沖裁力較小，因此肓接采用平口 即可。所沖孔為圓形，而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用階梯 式，其尺寸上文已算出。沖頭的固定方式有釧接法、臺(tái)肩法和低熔點(diǎn)合金、環(huán)氧樹脂澆鑄固定法。木文采 用的是凸緣固定法，釧接法，用螺釘把沖頭固定在斜楔上，然后將斜楔嵌套在墊板上。材料及熱處理選擇crl2mov鋼，crl2mov模具鋼淬透性、淬火回火后的硬度、

50、強(qiáng)度、韌性比 cr12高，肓徑為300400mm以下的工件可完全淬透，淬火變形小，但高溫塑性較差。 crl2mov多用于制造截面較大、形狀復(fù)雜、工作負(fù)荷較重的合種模具和工具。如沖 孔凹模、切邊模、滾邊模、鋼板等。凹模硬度6065 hrc熱處理 淬火1020°c, 200°c回火2h凸模高度計(jì)算凸模的長度應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)確定，同時(shí)要考慮凸模的修磨量以及固 定板與卸料板之間的安全距離等因素。木模具設(shè)計(jì)采用彈性卸料板，凸模的長 度計(jì)算可按下式：查冷沖模設(shè)計(jì)（丁松聚主編）書得厶二耳+比+弘+ 丫 = 64.5式中h|凸模固定板的厚度mm；h2 卸料板的厚度mm；h3材料的厚度m

51、m；y附加長度mmo包括凸模的修磨量，凸模進(jìn)入凹模的深度，凸 模固定板與卸料板之間的安全距離等。一般取h=15至20mmo凸模長度可以進(jìn) 行必要的加長或縮短。故沖孔凸模零件圖如下所示：仏.5i圖5.2沖孔凸模5.4.2凹模的設(shè)計(jì)側(cè)沖孔的凹模設(shè)計(jì)比較特殊，凹模上孔比較多，故其強(qiáng)度一定受到影響，采用整 體式凹模裝于下模座上，凹模的長度選取要考慮以下因素：(1) 保證有足夠的安裝彈性卸料板的位置；(2) 便于導(dǎo)尺發(fā)揮作用，保證送料粗定位精度。材料及熱處理選擇crl2mov鋼，crl2mov模具鋼淬透性、淬火冋火后的硬度、強(qiáng)度、韌性比 cr12高，直徑為300400mm以下的工件可完全淬透，淬火變形小

52、，但高溫塑性較差。凹模硬度6065 hrc熱處理 淬火1020°c, 200°c回火2h凹模的結(jié)構(gòu)與尺寸查實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)(許發(fā)極主編)書得凹模高度：h = kb(h>5)式中k-系數(shù)，此書表291b最大孔口尺寸（mm） 凹模壁厚：c = （1.5 2）h,c n 30 40mm k 取 0.385, /? = 0.385x3<15 h 取 15 凹模厚度：h = i5凹模壁厚：c = （1.5 2）/?（> 30 40卅）=100凹模的結(jié)構(gòu)如下圖所示:圖5.3凹模結(jié)構(gòu)圖5.4.3導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)導(dǎo)向零件的形式有很多種，其形式和尺寸可以通過常用冷沖模零

53、件標(biāo)準(zhǔn) gb2861選用，也可以根據(jù)實(shí)際的需要自行設(shè)計(jì)】。本文將導(dǎo)向零件設(shè)計(jì)成斜楔式的，既可以導(dǎo)向又可以推動(dòng)沖頭沖孔。設(shè)計(jì)圖如下:本次設(shè)計(jì)采用斜楔式復(fù)位，設(shè)計(jì)圖如下:圖5.5斜楔導(dǎo)柱5.5其他零部件的設(shè)計(jì)與選用5.5.1模架的選用常用的模架有：滑動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套模架、滾動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套模架，模架由上、下模座 和導(dǎo)向零件組成，是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定它的上面，并承受沖壓 全過程的全部載荷。模具上模座和下模座分別與沖壓設(shè)備的滑塊和工作臺(tái)固定。上、 下模間的精度由導(dǎo)柱、導(dǎo)套的導(dǎo)向來實(shí)現(xiàn)。對(duì)角模架：由于導(dǎo)柱安裝在中心對(duì)稱的對(duì)角線上，沖壓時(shí)可避免由于偏心力矩引 起的模具歪斜，便于橫向送料或縱向送料

54、，適用于在快速行程的壓力機(jī)上；后側(cè)導(dǎo)柱模架：由于導(dǎo)柱位于模架后側(cè)，前面和左右不受限制，工作面敞開，方 便送料和操作，但由于剛性差工作時(shí)偏心距會(huì)造成導(dǎo)柱導(dǎo)套單邊磨損，并h不能用浮 動(dòng)模柄結(jié)構(gòu)；中間導(dǎo)柱模架：安裝在對(duì)稱線上的導(dǎo)柱，導(dǎo)向平穩(wěn)，準(zhǔn)確，但送料方向單一；四導(dǎo)柱模架：模架受力平衡，運(yùn)行平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確、剛性好，適用于大尺寸或高 精度沖壓件的沖壓，但價(jià)格較高；滾軸式導(dǎo)柱導(dǎo)套模架的導(dǎo)向精度高，使用壽命長，主要用于高精度、高壽命的精 密模具及薄材料的沖裁模具。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架的選擇，為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模 采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。后側(cè)導(dǎo)柱模架：兩導(dǎo)柱，導(dǎo)套分別裝在模架后側(cè)，可以實(shí)用

55、寬度較大的條料沖制, 且可用邊角料，送料和操作方便，但因?qū)е谝粋?cè)，上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)不夠平穩(wěn)， 影響模具壽命，只適用于中等復(fù)雜和一般精度要求的模具。導(dǎo)柱d/mm x l/mm分別為20x200導(dǎo)套 d/mmx l； mmx dmm 分別為 28x85x42 上模座厚度取65mm ,即h 模=65mm 上模墊板厚度取20mm ,即h恰=20mm 下固定板厚度取5mm ,即h下固定=85加加 下模墊板厚度取20mm,即h下墊板=20/77/7?下模座厚度取80mm ,即h下模=80mm模具閉合高度h閉=丹上模+h墊+ h凸凹模+ h凹模+ h下固定h入=319mm式中h凸凹模凸、凹模的高度h凹模凹模的厚度h入凸、凹模進(jìn)入落料凹模的深度5.5.2模具輔助零件的材料選用及熱處理表5.1輔助零件模具輔助零件的材料選用及熱處理零件名稱選用材料熱處理硬度i1rc上模座、下模座ht200模柄q235凸、凹模固定板45側(cè)面導(dǎo)板4528 32導(dǎo)柱20滲碳58-62導(dǎo)套20滲碳58 62定位銷4543 48墊板4543 48螺釘45頭