蓋冒墊片沖壓模具畢業(yè)設計_說明書

1、 . . . 摘要隨著中國工業(yè)不斷地發(fā)展，模具行業(yè)也顯得越來越重要。本次畢業(yè)設計的任務是蓋冒墊片沖壓工藝分析和模具的具體結構設計。通過查閱了相關文獻資料，對接觸片零件進行工藝性分析，選擇并確定符合于給定條件的最優(yōu)工藝方案，與進行了工藝與設計的有關計算，如：選擇基本工序，確定其順序、工序數目與工序組合形式。介紹了主要零部件的設計理念，詳細剖析了設計過程中一些思路，以與某些非標準零件的使用特點。闡述了復合模的設計要點, 使產品質量達到設計要求。然后以此為基礎，設計出沖壓模具主要零件的結構。并在設計中，介紹了零件的排樣圖、定位設計、沖裁力的計算和壓力中心的計算。 關鍵詞：蓋冒墊片 模具設計 復合模

2、沖壓工藝With the continuous development of Chinese industry, the mold industry has become increasingly important. The graduation project's mission is to take cover gasket stamping process analysis and design of the specific structure of the mold. By consulting the relevant literature, parts of the c

3、ontact plate process analysis, selection and determine the conditions found at the given optimum solution, and carried out the calculation and design process, such as: choice of basic processes, determine their order, the number of processes and process combinations. Introduced the main components o

4、f the design concept, detailed analysis of the design process, some ideas, and some non-standard parts to use features. Describes the design features of the composite model, so the product quality to meet the design requirements. Then this basis, design the structure of the major parts stamping die.

5、 And in the design, the layout of parts described map, locate the design, calculation and blanking force center of pressure calculations.Keywords: Take cover gasketMold Design Compound DieStamping process目錄1緒論51緒論11.1沖壓的概念、特點與應用11.2沖壓的基本工序與模具21.3沖壓技術的現(xiàn)狀與發(fā)展方向32工件工藝性分析102.1拉深工藝與拉深模有設計102.2有凸緣圓筒形件的拉深方法

6、與工藝計算112.3寬凸緣圓筒形件的工藝計算要點122.4拉深凸模和凹模的間隙132.5拉深凸模，凹模的尺寸與公差132.6凹模圓角半徑152.7凸模圓角半徑153沖裁工藝與沖裁模具的設計173.1凸模與凹模刃口尺寸的計算173.2凸、凹模刃口尺寸的計算方法173.2.1落料183.2.2沖孔193.2.3凹模洞的類形193.2.4凹模的外形尺寸194模具的其它零件224.1模架224.2模柄234.3卸料板244.4彈頂和推出裝置254.5導向裝置（導柱 導套）254.6固定零件（固定板、墊板）274.7連接零件275主要組件的裝配306模具的工作過程30體會33參考文獻351.緒論1.1沖

7、壓的概念、特點與應用沖壓是利用安裝在沖壓設備（主要是壓力機）上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程術。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產就難以進行；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設備和沖壓材料構成沖壓加工的三要素，只有它們相

8、互結合才能得出沖壓件。與機械加工與塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術方面還是經濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點。主要表現(xiàn)如下。(1) 沖壓加工的生產效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)機械化與自動化。這是因為沖壓是依靠沖模和沖壓設備來完成加工，普通壓力機的行程次數為每分鐘可達幾十次，高速壓力要每分鐘可達數百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件。（2）沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。（3）沖壓可加工出尺寸圍較大、形狀較復雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，

9、加上沖壓時材料的冷變形硬化效應，沖壓的強度和剛度均較高。（4）沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復雜零件需要數套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術要求高，是技術密集形產品。所以，只有在沖壓件生產批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經濟效益。 沖壓模具在現(xiàn)代工業(yè)生產中，尤其是大批量生產中應用十分廣泛。相當多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產品零部件，如汽車、農機、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電與輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件

10、所占的比重都相當的大，少則60%以上，多則90%以上。不少過去用鍛造=鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數也被質量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產中不諒采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產效率和產品質量、降低生產成本、快速進行產品更新?lián)Q代等都是難以實現(xiàn)的。1.2 沖壓的基本工序與模具由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不一樣，因而生產中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。概括起來，可分為分離工序和成形工序兩大類；分離工序是指使坯料沿一定的輪廓線分離而獲得一定形狀、尺寸和斷面質量的沖壓（俗稱沖裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的條件下產生塑性變形而

11、獲得一定形狀和尺寸的沖壓件的工序。上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。在實際生產中，當沖壓件的生產批量較大、尺寸較少而公差要求較小時，若用分散的單一工序來沖壓是不經濟甚至難于達到要求。這時在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具完成，稱為組合的方法不同，又可將其分為復合-級進和復合-級進三種組合方式。復合沖壓在壓力機的一次工作行程中，在模具的同一工位上同時完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方法式。級進沖壓在壓力機上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完面兩種或兩種以上不

12、同單一工序的一種組合方式。復合-級進在一副沖模上包含復合和級進兩種方式的組合工序。 沖模的結構類型也很多。通常按工序性質可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復合模和級進模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機工作臺或墊板上，是沖模的固定部分。工作時，坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機滑塊帶動上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上?；厣龝r，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進行下一次沖壓循環(huán)。1.3 沖壓技術的現(xiàn)狀與發(fā)

13、展方向隨著科學技術的不斷進步和工業(yè)生產的迅速發(fā)展，許多新技術、新工藝、新設備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進了沖壓技術的不斷革新和發(fā)展。其主要表現(xiàn)和發(fā)展方向如下。(1).沖壓成形理論與沖壓工藝方面沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術的基礎。目前，國外對沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過程應力應變分析、板料變形規(guī)律研究與坯料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進展。特別是隨著計算機技術的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進一步完善，近年來國外已開始應用塑性成形過程的計算機模擬技術，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過程，根據分析結果，設計人員可預測某一工藝方案成形

14、的可行性與可能出現(xiàn)的質量問題，并通過在計算機上選擇修改相關參數，可實現(xiàn)工藝與模具的優(yōu)化設計。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費用，也縮短了制模具周期。研究推廣能提高生產率與產品質量、降低成本和擴大沖壓工藝應用圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術的發(fā)展方向之一。目前，國外相繼涌現(xiàn)出精密沖壓工藝、軟模成形工藝、高能高速成形工藝與無模多點成形工藝等精密、高效、經濟的沖壓新工藝。其中，精密沖裁是提高沖裁件質量的有效方法，它擴大了沖壓加工圍，目前精密沖裁加工零件的厚度可達25mm，精度可達IT1617級；用液體、橡膠、聚氨酯等作柔性凸?；虬寄５能浤３尚喂に?，能加工出用普通加工方法難以加工的材料和復雜形狀的零件，在特定生

15、產條件下具有明顯的經濟效果；采用爆炸等高能效成形方法對于加工各種尺寸在、形狀復雜、批量小、強度高和精度要求較高的板料零件，具有很重要的實用意義；利用金屬材料的超塑性進行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的沖壓成形工序，這對于加工形狀復雜和大型板料零件具有突出的優(yōu)越性；無模多點成形工序是用高度可調的凸模群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進行板料曲面成形的一種先進技術，我國已自主設計制造了具有國際領先水平的無模多點成形設備，解決了多點壓機成形法，從而可隨意改變變形路徑與受力狀態(tài)，提高了材料的成形極限，同時利用反復成形技術可消除材料殘余應力，實現(xiàn)無回彈成形。無模多點成形系統(tǒng)以CAD/CAM/CAE技術為主要手段，能

16、快速經濟地實現(xiàn)三維曲面的自動化成形。(2.)沖模是實現(xiàn)沖壓生產的基本條件.在沖模的設計制造上,目前正朝著以下兩方面發(fā)展:一方面,為了適應高速、自動、精密、安全等大批量現(xiàn)代生產的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命與多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應的新型模具材料與其熱處理技術，各種高效、精密、數控自動化的模具加工機床和檢測設備以與模具CAD/CAM技術也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應產品更新?lián)Q代和試制或小批量生產的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡易沖模與其制造技術也得到了迅速發(fā)展。精密、高效的多工位與多功能級進模和大型復雜的汽車覆蓋件沖模代表了現(xiàn)代沖模

17、的技術水平。目前，50個工位以上的級進模進距精度可達到2微米，多功能級進模不僅可以完成沖壓全過程，還可完成焊接、裝配等工序。我國已能自行設計制造出達到國際水平的精度達25微米，進距精度23微米，總壽命達1億次。我國主要汽車模具企業(yè)，已能生產成套轎車覆蓋件模具，在設計制造方法、手段方面已基本達到了國際水平，但在制造方法手段方面已基本達到了國際水平，模具結構、功能方面也接近國際水平，但在制造質量、精度、制造周期和成本方面與國外相比還存在一定差距。模具制造技術現(xiàn)代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎。計算機技術、信息技術、自動化技術等先進技術正在不斷向傳統(tǒng)制造技術滲透、交叉、融合形成了現(xiàn)代模具制造技術。其中高速銑

18、削加工、電火花銑削加工、慢走絲切割加工、精密磨削與拋光技術、數控測量等代表了現(xiàn)代沖模制造的技術水平。高速銑削加工不但具有加工速度高以與良好的加工精度和表面質量（主軸轉速一般為1500040000r/min）,加工精度一般可達10微米，最好的表面粗糙度Ra1微米），而且與傳統(tǒng)切削加工相比具有溫升低（工件只升高3攝氏度）、切削力小，因而可加工熱敏材料和剛性差的零件，合理選擇刀具和切削用量還可實現(xiàn)硬材料（60HRC）加工；電火花銑削加工（又稱電火花創(chuàng)成加工）是以高速旋轉的簡單管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數控銑一樣），因此不再需要制造昂貴的成形電極，如日本三菱公司生產的EDSCAN8E電火花銑削加

19、工機床，配置有電極損耗自動補償系統(tǒng)、CAD/CAM集成系統(tǒng)、在線自動測量系統(tǒng)和動態(tài)仿真系統(tǒng)，體現(xiàn)了當今電火花加工機床的技術水平；慢走絲線切割技術的發(fā)展水平已相當高，功能也相當完善，自動化程度已達到無人看管運行的程度，目前切割速度已達到300mm/min,加工精度可達±1.5微米，表面粗糙度達Ra=010.2微米;精度磨削與拋光已開始使用數控成形磨床、數控光學曲線磨床、數控連續(xù)軌跡坐標磨床與自動拋光等先進設備和技術;模具加工過程中的檢測技術也取得了很大的發(fā)展,現(xiàn)在三坐標測量機除了能高精度地測量復雜曲面的數據外,其良好的溫度補償裝置、可靠的抗振保護能力、嚴密的除塵措施與簡單操作步驟，使得

20、現(xiàn)場自動化檢測成為可能。此外，激光快速成形技術（RPM）與樹脂澆注技術在快速經濟制模技術中得到了成功的應用。利用RPM技術快速成形三維原型后，通過瓷精鑄、電弧涂噴、消失模、熔模等技術可快速制造各種成形模。如清華大學開發(fā)研制的“M-RPMS-型多功能快速原型制造系統(tǒng)”是我國自主知識產權的世界惟一擁有兩種快速成形工藝（分層實體制造SSM和熔融擠壓成形MEM）的系統(tǒng)，它基于“模塊化技術集成”之概念而設計和制造，具有較好的價格性能比。一汽模具制造公司在以CAD/CAM加工的主模型為基礎，采用瑞士汽巴精化的高強度樹脂澆注成形的樹脂沖模應用在國產轎車試制和小批量生產開辟了新的途徑。(3) 沖壓設備和沖壓生

21、產自動化方面性能良好的沖壓設備是提高沖壓生產技術水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的沖模需要高精度、高自動化的沖壓設備相匹配。為了滿足大批量高速生產的需要，目前沖壓設備也由單工位、單功能、低速壓力機朝著多工位、多功能、高速和數控方向發(fā)展，加之機械乃至機器人的大量使用，使沖壓生產效率得到大幅度提高，各式各樣的沖壓自動線和高速自動壓力機紛紛投入使用。如在數控四邊折彎機中送入板料毛坯后，在計算機程序控制下便可依次完成四邊彎曲，從而大幅度提高精度和生產率；在高速自動壓力機上沖壓電機定轉子沖片時，一分鐘可沖幾百片，并能自動疊成定、轉子鐵芯，生產效率比普通壓力機提高幾十倍，材料利用率高達97%；公稱壓

22、力為250KN的高速壓力機的滑塊行程次數已達2000次/min以上。在多功能壓力機方面，日本田公司生產的2000KN“沖壓中心”采用CNC控制，只需5min時間就可完成自動換模、換料和調整工藝參數等工作；美國惠特尼公司生產的CNC金屬板材加工中心，在一樣的時間，加工沖壓件的數量為普通壓力機的410倍，并能進行沖孔、分段沖裁、彎曲和拉深等多種作業(yè)。近年來，為了適應市場的激烈競爭，對產品質量的要求越來越高，且其更新?lián)Q代的周期大為縮短。沖壓生產為適應這一新的要求，開發(fā)了多種適合不同批量生產的工藝、設備和模具。其中，無需設計專用模具、性能先進的轉塔數控多工位壓力機、激光切割和成形機、CNC萬能折彎機等

23、新設備已投入使用。特別是近幾年來在國外已經發(fā)展起來、國亦開始使用的沖壓柔性制造單元（FMC）和沖壓柔性制造系統(tǒng)（FMS）代表了沖壓生產新的發(fā)展趨勢。FMS系統(tǒng)以數控沖壓設備為主體，包括板料、模具、沖壓件分類存放系統(tǒng)、自動上料與下料系統(tǒng)，生產過程完全由計算機控制，車間實現(xiàn)24小時無人控制生產。同時，根據不同使用要求，可以完成各種沖壓工序，甚至焊接、裝配等工序，更換新產品方便迅速，沖壓件精度也高。(4)沖壓標準化與專業(yè)化生產方面模具的標準化與專業(yè)化生產，已得到模具行業(yè)和廣泛重視。因為沖模屬單件小批量生產，沖模零件既具的一定的復雜性和精密性，又具有一定的結構典型性。因此，只有實現(xiàn)了沖模的標準化，才能

24、使沖模和沖模零件的生產實現(xiàn)專業(yè)化、商品化，從而降低模具的成本，提高模具的質量和縮短制造周期。目前，國外先進工業(yè)國家模具標準化生產程度已達70%80%，模具廠只需設計制造工作零件，大部分模具零件均從標準件廠購買，使生產率大幅度提高。模具制造廠專業(yè)化程度越不定期越高，分工越來越細，如目前有模架廠、頂桿廠、熱處理廠等，甚至某些模具廠僅專業(yè)化制造某類產品的沖裁?；驈澢?，這樣更有利于制造水平的提高和制造周期的縮短。我國沖模標準化與專業(yè)化生產近年來也有較大發(fā)展，除反映在標準件專業(yè)化生產廠家有較多增加外，標準件品種也有擴展，精度亦有提高。但總體情況還滿足不了模具工業(yè)發(fā)展的要求，主要體現(xiàn)在標準化程度還不高（

25、一般在40%以下），標準件的品種和規(guī)格較少，大多數標準件廠家未形成規(guī)模化生產，標準件質量也還存在較多問題。另外，標準件生產的銷售、供貨、服務等都還有待于進一步提高。2、工件工藝性分析如右圖1所示：工件為有凸緣圓筒形零件，且在凸緣上均勻分布4個一樣的孔。故可得知此工件為：落料拉深沖孔所得，其加工工藝過程為：落料拉深沖孔,各尺寸關系如圖1所示2.1 拉深工藝與拉深模有設計1、 設計要點設計確定拉深模結構時為充分保證制件的質量與尺寸的精度，應注意以下幾點1） 拉深高度應計算準確，且在模具結構上要留有安全余量，以便工件稍高時仍能適應。2） 拉深凸模上必須設有出氣孔，并注意出氣孔不能被工件包住而失去作用

26、。3） 有凸緣拉深件的高度取決勝于上模行程，模具中要設計有限程器，以便于模具調整。4） 對稱工件的模架要明顯不對稱，以防止上、下模位置裝錯，非旋轉工件的凸、凹模裝配位置必須準確可行，發(fā)防松動后發(fā)生旋轉，偏移而影響工件質量，甚至損壞模具。5） 對于形狀復雜，需經過多次拉深的零件，需先做拉深模，經試壓確定合適的毛坯形狀和尺寸后再做落料模，并在拉深模上按已定形的毛坯，設計安裝定位裝置。6） 彈性壓料設備必須有限位器，防止壓料力過大。7） 模具結構與材料要和制件批量相適應。8） 模架和模具零件，要盡是使用標準化。9） 放入和取出工件，必須方便安全。2.2 有凸緣圓筒形件的拉深方法與工藝計算有凸緣筒形件

27、的拉深原理與一般圓筒形件是一樣的，但由于帶有凸緣，其拉深方法與計算方法與一般圓筒形件有一定差別。1） 在凸緣拉深件可以看成是一般圓筒形件在拉深未結束時的半成品，即只將毛坯外徑拉深到等于法蘭邊（即凸緣）直徑df時的拉深過程就結束。因此其變形區(qū)的壓力狀態(tài)和變形特點應與圓筒形件一樣。根據凸緣的相對直徑df/d比值同有凸緣筒形件可分為：窄凸緣筒形件（df/d=1.11.4）和寬凸緣筒形件（df/d>1.4）。顯然此工件df/d=50/21=2.38>1.4為寬凸緣筒形件。下面著重對寬凸緣件的拉深進行分析，主要介紹其與直壁筒形件的不同點。當rp=rd=r時（圖2）,寬凸緣件毛坯直徑的計算公式

28、為：（1）根據拉深系數的定義寬凸緣件總拉深系數仍可表示為：（2）2.3 寬凸緣圓筒形件的工藝計算要點1)毛坯尺寸的計算，毛坯尺寸的計算仍按等面積原理進行，參考無凸緣筒形件毛坯的計算方法計算，毛坯直徑的計算公式見式（1），其中df要考慮修邊余量，其值可從沖壓工藝與模具設計表4.22中查得1.6mm即df=50+1.6=51.6mm則D=54.75mm根據拉深系數的定義，寬凸緣件總拉深系數仍可表示為：M=2)判斷工件是否一次拉成，這只須比較工件實際所需的總拉深系數和h/d與凸緣件第一次拉深系數和極限拉深系數的相對高度即可。m總m1，當1，h/dh1/d1時可以一次拉成，工序計算到此結束，否則應進行

29、多次拉深。m總=0.38 h/d=0.33。由沖壓工藝與模具設計表4.2.6查得此凸緣件的第一次拉深系數m1=0.37。由表4.2.7查得此凸緣件的第一次拉深最大相對高度h1/d1=0.280.35之間，可知m總m1，h/dh1/d1可一次拉成。2.4 拉深凸模和凹模的間隙拉深模間隙是指單面間隙，間隙的大小對拉深力，拉深件的質量，拉深模的壽命都有影響，若c值大小，凸緣區(qū)變厚的材料通過間隙時，校正和變形的阻力增加，與模具表面間的摩擦，磨損嚴重，使拉深力增加，需件變薄嚴重，甚至拉破，模具壽命降低。間隙小時得到的零件側壁平直而光滑，質量較好，精度較高。間隙過大時，對毛坯的校直和擠壓作用減小，拉深力降

30、低，模具的壽命提高，但零件的質量變差，沖出的零件側壁不直。因此拉深模的間隙值也應合適，確定c時要考慮壓邊狀況，拉深次數和工件精度高。其原則是：即要考慮材料本身的公差，又要考慮板料的增厚現(xiàn)象，間隙一般都比毛坯厚度略大一些。不用壓邊圈時，考慮到起皺的可能性取間隙值為：C=（11.1）tmax有壓邊圈時，間隙數值也可按表4.6.3取值（沖壓工藝與模具設計），此工件的拉深間隙可取，C=1.1t=1.1mm2.5 拉深凸模，凹模的尺寸與公差工件的尺寸精度由末次拉深的凸、凹模的尺寸與公差決定，因此除最后一道拉深模的尺寸公差需要考慮外，首次與中間各道次的模具尺寸公差和拉深半成品的尺寸公差沒有必要做嚴格限制。

31、這是模具的尺寸只取等于毛坯的過渡尺寸即可。此工件形尺寸公差有要求，故以凸模為基準，先定凸模尺寸考慮到凸模基本不磨損，（其尺寸關系如圖3所示）以與工件的回彈情況，凸模開始尺寸不要取得過大。其值為：Dp=（d+0.4）-p凸模尺寸為：Dd=（d+0.4+2C）+ d凸、凹模的制造公差p和d可根據工件的公差來選定。工件公差為TT13級以上時p和d可按TT68級取，工件公差在IT14級以下時，則p和d可按IT10級?。篋p=（20+0.4×0.2）0-0.021=20.080-0.021mmDd=（d+0.4+2c）0+d =（20+0.4×0.2+2×1.1）0+d=2

32、2.280+0.021mm2.6 凹模圓角半徑 rd拉深時，材料在經過凹模圓角時不僅因為發(fā)生彎曲變形需要克服彎曲阻力，還要克服因相對流動引起的磨檫阻力，所以rd大小對拉伸工件的影響非常大。主要有以下影響：1）拉伸力的大?。?）拉伸件的質量；3）拉伸模的壽命。rd小時材料對凹模的壓力增加，磨檫力增大，磨損加劇，使磨具的壽命降低。所以rd的值即不能太大，也不能太小。在生產上一般應盡量避免采用過小圓角半徑，在保證工件質量的前提下盡量取大值，以滿足模具壽命要求。通常可按經驗公式計算：rd=式中D為毛坯直徑或上道工序拉深件直徑；d為本道拉深后的直徑rd應大于或等于2t，若其值小于2t，一般很難

33、拉出，只能靠拉深后整形得到所需零件，故可取rd=2.5mm2.7 凸模圓角半徑rp凸模圓角半徑對拉深工序的影響沒有凹模圓角半徑大，但其值也必須合格，一般首次拉深時凸模圓角半徑為rp=（0.71.0）rd這里取rp =1.0rd=2.5mm3. 沖裁工藝與沖裁模具的設計3.1 凸模與凹模刃口尺寸的計算沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度。模具的合理間隙也要靠模具刃口尺寸制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸與其制造公差，是設計沖裁模的主要任務之一。從生產實踐可發(fā)現(xiàn)：由于凸凹模之間存在間隙，使落下的料或伸出的孔卻帶有錐度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，沖孔件的小端尺寸等于凸模尺寸；在測量于

34、使用中，落料件以大端尺寸為基準，沖孔件以小端尺寸為基準。3.2 凸、凹模刃口尺寸的計算方法由于加工模具的方法不同，凸模與凹模刃口部分尺寸的計算公式與制造公差的標注也不同，刃口尺寸的計算方法可分為以下兩種情況：凹模與凸模分開加工，凸模和凹模配合加工，從此工件的結構上分析，選擇凸模與凹模分開加工的制造方法：采用這種方法，凸模和凹模分別按圖紙加工至尺寸，要分別標注凸模和凹模的刃口尺寸與制造公差（凸模p、凹模d），適用于圓形或簡單形狀的制件。為了保證初始間隙值小于最大合理間隙2Cmax，必須滿足下列條件：或?。?也就是說，新制造模具應該是，否則制造的模具部隙已超過允許變動圍2Cmin2Cmax,影響模

35、具的使作壽命。下面對落料和沖孔兩咱情況分別進行討論。3.2.1落料高工件的尺寸為D-0，根據計算原則，落料時以凹模為設計基準。首先確定凹模尺寸，凹模的基本尺寸接近或等于制件輪廓的最小極限尺寸，再減小凸模尺寸以保證最小合理間隙值2Cmin。名部分分配位置如圖5（a）所示。其計算公式如下（3） (4)代入數據得校核；由此可知，只有縮小、，提高制造精度，才保證間隙在合理圍，此時可取、，放得：3.2.2沖孔設沖孔尺寸為，根居以上原則，沖孔時以凸模設計為基準，首先確定凸模刃口尺寸，使凸?；境叽缃咏虻扔诠ぜ椎淖畲髽O限尺寸，再增大凹模尺寸，凸模制造偏差為負偏差，凹模取正偏差，名部分分配位置如圖5.b所

36、示，其計算公式如下：在同一工步制件上沖出兩個以上孔時，凹模型孔中心距Ld按下式確定：代入數據校核孔距尺寸： 3.2.3凹模洞的類形常用凹模洞口的類形如圖6所示： 圖 6其中圖a、b、c為直筒式刃的凹模，其特點是制造方便，刃口強度高，刃磨后工作部分尺寸不變，廣泛用于沖裁公差要求較小，形狀復雜的精密制件。但因廢料（或制件的聚集而增大了推件力和凹模的脹裂力，給凸、凹模的強度都帶來了不利的影響。一般復合模上出件的沖裁模用圖a、c型，下出件的沖裁模用圖b或圖a型，圖d、e型是錐筒式刃口，在凹模不聚集材料，側壁磨損小，但刃口強度差，刃磨后刃口徑向尺寸略有增大（如300時，刃磨0.1mm時，其尺寸增大0.0

37、017mm凹模錐角，后角和洞高度h，均隨制件材料厚度增加而增大，一般取15302030 h=4-10mm綜上所述與其對工件孔分析，選擇B型凹模洞口，取h=6mm203.2.4凹模的外形尺寸凹模的外形一般有矩形與圓形兩種。凹模的外形尺寸應保證凹模有足夠的強度，剛度和修磨量，凹模的外形尺寸一般是根據被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定的如圖7所示凹模的厚度為:1+ kb (15)凹模壁厚度為c=(1.52)H (3040mm)式中b為沖裁件的最大外形尺寸；K為系數,是考慮板料厚度影響的系數可以沖壓工藝與模具設計表282中查得代入數據可得沖孔凹模 H=15mm c=30mm落料凹模H=0.35

38、×54.75=20mm c=40mm4. 模具的其它零件4.1模架1、模具除簡單沖模外，一般沖模多利用模架的結構。模架的和種類很多，要根據模具的精度要求，模具的類別，模具的大小選擇合適的模架.模架的選擇可從實用模具技術手冊P192頁選擇標準架。根據查閱的容與分析，此復合?？蛇x用后側導柱模架導、導柱安裝在后側，有偏心裁荷時容易歪斜，滑動不夠平穩(wěn)，可從左右前三個方向關料操作比較方便。常用于一般要求的小型工件的沖裁和拉深模。所選模架的結構與尺寸關系如圖8所示：L =250mm B=160mm 上模座：250×160×45 下模座250×160×50導

39、柱，32×190 導套 32×105×43 Hmax=210 Hmin=170mm 其余尺寸見上下模座零件圖，可以沖壓手冊沖壓模具常用標準件選擇。4.2模柄模柄有多種形式，要根據模具的結構特點，選用模柄的形式模柄的直徑根據所選壓力機的模柄孔徑確定，模柄可根據實用模具技術手冊P201頁選擇，經查閱各種 模柄的特點，選用壓入式模柄，這種模柄應用比較廣泛壓入模柄的結構和尺寸，可參表11-10制造，表中B型模柄中間有孔可按裝打料桿，用壓力機的打料模桿進行打料，模柄的結構與尺寸關系如圖9所示。 圖 9d=30D=32D1=42mmh=78mmh2=30mmh1=5mmb=2

40、mma=0.5mmd1(H7)=6+0.0120d2=11mm4.3 卸料板卸料板的主要作用是將沖壓的料從凸?；蛲?、凹模上推下來，此外在進模比較復雜的模具中，卸料板還具有保護小凸模作用，常用的卸料板結構形式與適用圍見表11-24和第八章級進模表8-10實用模具技術手冊卸料板的尺寸可根據實用模具技術手冊表11-25查得，本模具選用彈壓式卸料板。卸料板的結構與尺寸關系如圖10所示，ho=16mmB=150mmC=(0.10.2)t=0.2mm)4.4 彈頂和推出裝置彈頂裝置由彈簧元件組成裝于模具的下面通過頂桿起到推料的作用，彈頂裝置通常在壓力機的工作臺孔中，彈頂裝置結構形式見表11-26實用模具技

41、術手冊，具體結構與尺寸見裝配圖與零件圖所示，見圖表（10）設計模具時選用標準的彈簧。已知沖裁時卸料為 FQ=3.8 可選圓鋼絲螺壓縮彈簧，由表11-28查得d=8.0mm D2=50mm F=1990N. Dmax=38mmDmin=62mm; 節(jié)距P=14.9mm4.5 導向裝置（導柱 導套）導向裝置指得是模架上的導柱、導套。模具在開模，閉模過程中，導柱和導套起導向的作用，使得凸凹模正確的閉合，故此，導柱、導套需要有嚴格的配合精度與尺寸要求，導柱、導套的選擇可以沖壓手冊中選取，（取H7/h6配合）如圖11 a導柱的具體尺寸為：d=32 L=190mm導套的具體尺寸為(圖11 .b) 圖11D

42、=32D(r6)=45L=105mmh=43mmL=25mm油槽數為2b=3；a=14.6固定零件（固定板、墊板）1）墊板的作用是承受凸模和凹模的壓力，防止過大的沖壓，在上下模座上壓出凹坑，影響模具的正常工作，墊板厚度根據壓力機的大小選擇，一般取5-12mm，外形與固定板一樣，材料45鋼，熱處理后硬度為45-48HRC，如圖12a .b所示：墊板在模具中的受力情況2）固定板 固定板的作用起固定凸、凹模，防止其在沖壓過程中松動，造成模具的損壞，固定板的形狀要根據凸、凹模而定，而外形尺寸與墊板相似。固定板和具體形狀尺寸見零件圖所示。4.7連接零件此類零件包括螺釘、銷釘等，主要作用是聯(lián)接其它零部伯，

43、使之共同完成工件的制造，螺釘和銷釘可由沖壓手冊第十章、第七、八章查選，形狀與尺寸見七、八節(jié)圖所示現(xiàn)選螺釘M12 圓柱銷 d=8，則沖壓模上有關螺釘孔的尺寸見表10-28沖壓手冊D=27 d=17.5卸料螺釘選M16，具體尺寸見表10-29沖壓手冊五、壓力機的選擇壓力機的選擇要考慮，沖裁力、拉深力以與卸料力、推件力、頂件力，壓力機的總噸位應大于等以上所有力之和1.3倍，普通刃沖裁模，其沖裁力FP一般可按下式計算。FP= KPtL式中為材料的抗剪強度，L為沖裁周邊總長（mm）,t為材料厚度，系數KP是考慮到沖裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙的波動（數值的變化或分布不均勻）潤滑情況，材料力學性能與厚度

44、公差的變化等因素而設置的安全系數，一般取1.3，當查不到強度時，可用強度，b代替，而取KP=1的近似計算法計算，材料鋼的強度可以沖壓工藝與模具設計表1.4.1查得=260MPa360MPa。 現(xiàn)取=340MPaFP1=1.3×1×3.14×54.75×340=76KNFP2=1.3×1×3.14×5×340=7KN影響卸料力、推料力和頂件力的因素很多，要精確的計算出很困難，在實際生產采用經驗公式計算：卸料力：FQ=KFp 推料力：FQ1=nK1Fp頂件力：FQ2=K2Fp式中： 卸料力系數，其值為 0.020.06

45、 （薄料取大值，厚料取小值）推件力系數，其值為0.030.07 （薄料取大值，厚料取小值） 頂件力系數，其值為0.040.08 （薄料取大值，厚料取小值） n為梗塞在凹模的制件或廢料數量，n=h/t，h為直刃口部分的高，t為材料的厚度，h取410mm , 現(xiàn)取h=6mm 本模具中只有卸料力和推件力即可則：FQ=0.05×76=3.8KN FQ1=6/1×0.06×7=2.52KN2）拉深力理論計算拉深力可以推導，但它使用不便，生產中常利用經驗公式計算拉深力，第次拉深（一次拉深成形時）F1=d1tbk1式中b為材料的抗拉強度，K1為系數，查表4.5.4（沖壓工藝與模

46、具設計）代入數據可得F1=3.14×21×1×390×1=25.7KN壓邊力:FQ=0.25×25.7=6.4KM卸料力: FQ=KF=0.04×25.7=1.02KN綜上所述：F總=76+7+3.8+2.25+25.7+6.4+1.02=123KNF壓力=1.3 F總=1.3×123=160 KN由實用模具技術手冊P22頁，應用壓力機的選擇查表2-3可選擇J2316型壓力機，其參數可參考表235.主要組件的裝配1模柄的裝配，因為所示模具的模柄是從以上模座的下而向上壓入的，所以在安裝凸模固定板和墊板之前，應先把模柄裝好。模柄

47、與上模座的配合要H7/m6.裝配時，先在壓力機上將模柄壓入，再加工定儉銷孔或螺紋孔。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座上平面的垂有度。2、凸模和裝配，凸模與固定板的配合要求為H7/m6.。裝配時，先在壓力機上將凸模固定板，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，為了保持凸模刀口鋒利還應將凸模的端面磨平。3、彈壓卸料板的裝配，彈壓卸料板起壓料和卸料的作用。裝配的保證它與凸模之間具有適當的間隙，其裝配方法是，將彈壓卸料板 裝入固定板的凸模，在固定板與卸料板之間墊上平行墊塊，并用平等夾板將它們夾緊，然后按卸料板上的螺孔在固定板上抽窩，拆開后鉆固定板上的螺釘穿過孔。4、模架的技術要求與裝配組成模架的各零件均應符合相應的技術條件，其中特別重要的是每對導柱，導套的配合間隙應符合要求。裝配成套的模架，多項技