玻璃升降器外殼的模具設(shè)計論文

1、 . . . 玻璃升降器外殼的模具設(shè)計 設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：玻璃升降器外殼的模具設(shè)計設(shè)計要求：1.選擇合理的沖裁工藝。 2.確定正確的沖裁方案。3.計算相關(guān)的零件尺寸。4.完成合理的裝配方案與沖壓調(diào)試。設(shè)計進度要求：第一周：查閱與收集相關(guān)資料確定設(shè)計題目；第二周：分析零件結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)批量，確定模具類型；第三周：準備設(shè)計草稿的擬定，進行主要尺寸計算；第四周：模具整體與其零件的設(shè)計和繪制尺寸草圖；第五周：對草稿與模具零件圖、裝配圖的草圖進一步修改完善；第六周：電子稿的輸入與圖紙的繪制；第七周：修改、校核、提交論文、畢業(yè)答辯。指導(dǎo)教師（簽名）：目 錄摘要5前言61 工件的工藝性分析71.1 工藝分析7

2、1.2 確定工藝方案82 有凸緣筒形件的確定102.1 工藝計算102.1.1 修邊余量的確定102.1.2 確定拉深次數(shù)102.2 排樣設(shè)計122.2.1 排樣原則122.2.2 排樣圖163 計算沖壓力、選擇壓力機173.1 計算沖壓力173.2 選擇壓力機183.3 沖模的閉合高度204 拉深力和壓邊力的計算214.1 拉深力的計算214.2 壓邊力的計算214.2.1 計算圓角半徑225 凸、凹模尺寸的確定245.1 凸、凹模配合加工時工作部分的尺寸245.1.1拉深凸、凹模的間隙256 凹模設(shè)計266.1 凹模的選擇266.2 模架的選取286.3 凹模的主要技術(shù)要求287 主要零部

3、件的結(jié)構(gòu)設(shè)計327.1 定位零件327.1.1 條料方向的控制327.1.2 擋料銷的選擇327.2 卸料與推件零件327.2.1 彈性卸料裝置327.2.2 剛性推件裝置327.2.3 彈簧的選用327.3 導(dǎo)柱與導(dǎo)套347.4 模柄348 模具的總裝圖35結(jié)束語36致37參考文獻38摘 要模具生產(chǎn)的工藝水平與科技含量的高低，已成為衡量一個國家科技與產(chǎn)品制造水平的重要標志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益、新產(chǎn)品的開發(fā)能力，因此這次我的畢業(yè)設(shè)計要求設(shè)計一套模具以便檢驗自己所學(xué)模具有關(guān)方面的知識是否牢固。本套模具設(shè)計,我設(shè)計的零件為帶凸緣圓筒形件玻璃升降器的外殼。外殼采用的材料08鋼厚度t

4、=1.5mm保證了足夠的強度和剛度,該零件外形簡單對稱,利于合理排樣、減小廢料，直線、曲線的連接處為圓角過渡。材料為一般用鋼,采用沖壓加工經(jīng)濟性良好。首先對零件進行了工藝性分析，然后選復(fù)合模作為該副模具的工藝生產(chǎn)方案，經(jīng)過計算分析完成該模具的主要設(shè)計計算，凸、凹模工作部分的設(shè)計計算，還有主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，選擇合適的模具材料。進行沖壓設(shè)計就是根據(jù)已有的生產(chǎn)條件，綜合考慮影響生產(chǎn)過程順利進行的各方面因素，合理安排零件的生產(chǎn)工序，最優(yōu)地選用，確定各工藝參數(shù)的大小和變化圍，設(shè)計模具，選用設(shè)備等，以使零件的整個生產(chǎn)過程達到優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，低耗，安全的目的關(guān)鍵詞：模具 落料 拉深 設(shè)計前 言模具可保證沖壓

5、產(chǎn)品的尺寸精度，是產(chǎn)品質(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)的廉價的扎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，是其他加工方法所不能比擬的。使用模具已成為當代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向?，F(xiàn)代制造工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，很大程度取決于模具工業(yè)的發(fā)展。隨著經(jīng)濟總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對模具的需求量越來越大，技術(shù)要求也越來越高。由于模具標準件的種類、數(shù)量、水平、生產(chǎn)集中度等對整個模具行業(yè)的發(fā)展有重大影響。因此，一些重要的模具標準件也必須重點發(fā)展，而且其發(fā)展速度應(yīng)快于模具的

6、發(fā)展速度，這樣才能不斷提高我國的模具標準化水平，從而提高模具質(zhì)量，縮短模具生產(chǎn)周期與降低成本。由于我國的模具產(chǎn)品在國際市場上占有較大的價格優(yōu)勢，因此對于出口前景好的模具產(chǎn)品也應(yīng)作為重點來發(fā)展。而且應(yīng)該在目前已有一定基礎(chǔ)，有條件、有可能發(fā)展起來的產(chǎn)品。模具生產(chǎn)的工藝水平與科技含量的高低，已成為衡量一個國家科技與產(chǎn)品制造水平的重要標志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益、新產(chǎn)品的開發(fā)能力，決定著一個國家制造業(yè)的國際競爭力。沖壓工藝規(guī)程是模具設(shè)計的依據(jù)，而良好的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，又是實現(xiàn)工藝過程的可靠保證，若沖壓工藝有改動，往往會造成模具的返工，甚至報廢。沖制同樣的零件，通常可以采用幾種不同方法工藝過

7、程設(shè)計的中心就是依據(jù)技術(shù)上先進，經(jīng)濟上合理，生產(chǎn)上高效，使用上安全可靠的原則，使零件的生產(chǎn)在保證符合零件的各項技術(shù)要求的前提下，達到最佳的技術(shù)效果和經(jīng)濟效益沖壓件工藝過程的制定和模具設(shè)計是冷沖壓設(shè)計的主要容。1 工件的工藝性分析1.1 工藝分析工件名稱：玻璃升降器外殼的模具設(shè)計工件簡圖：如圖1.1所示生產(chǎn)批量：中批量材 料：鋼材料厚度：1.5 圖 1.1 工件圖拉深件的工藝性是指拉深件對拉深工藝的適應(yīng)性。在一般情況下，對拉深件工藝性影響最大的幾何形狀尺寸和精度要求。良好的拉深工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工較容易、壽命較高、操作方便與產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。該零件為玻璃器外殼。屬于大批量

8、生產(chǎn)，且其形狀簡單、對稱、有利于合理排樣、減小廢料，直線、曲線的連接處為圓角過渡。且選用08F鋼，厚度為1.5mm,其彎曲半徑均大于該種材料的最小彎曲半徑，且工件精度要求不高，不需要校形，此工件的形狀滿足拉深工件的要求，可用拉深工序加工。1.拉深時的工藝性分析拉深零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指拉深零件采用拉深成形工藝的難易程度。良好的工藝性是指坯料消耗少、工序少，模具結(jié)構(gòu)簡單、加工容易，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、廢料少和操作簡單方便等。在設(shè)計拉深零件時，應(yīng)根據(jù)材料拉深時的變形特點和規(guī)律，提出滿足工藝性的要求。對拉深材料的要求:拉深件的材料應(yīng)具有良好的塑性、低的強度比、大的板厚方向性系數(shù)和小的板平面方向性。本套模具設(shè)

9、計對拉深零件形狀和尺寸的要求：(1)拉深件的高度盡可能小，以便能通過12次拉深工序成形，(2)拉深件的形狀盡可能簡單、對稱，以保證變形均勻。對于半敞開的非對稱件，可成雙拉深后在剖成兩件(3)有凸緣的拉深件，最好滿足d凸d+12t，而求外輪廓與直壁斷面最好形狀相似，否則，拉深困難，切邊余量大。(4)為了使拉深件順利進行，凸緣圓角半徑r2t。當r0.5mm時，應(yīng)增加整形工序。對拉深零件精度的要求：由于拉深件各部位的料厚有較大的變化，所以對零件圖上的尺寸應(yīng)明確標注是外壁還是壁。由于拉深件有回彈，所以零件橫截面的尺寸公差，一般都在IT12級以下，如零件高于T12級，應(yīng)增加整形工序。1.2 確定工藝方案

10、1.工藝方案的確定，可依據(jù)表111確定表111 沖壓工藝方案項目單工序模級進模復(fù)合模無導(dǎo)柱有導(dǎo)柱沖壓精度低較低較高，相當于IT10IT13高，相當于IT8IT11制件平整程度不平整一般不平整，有時要校平因壓料較好，制件平整制件最大尺寸和材料厚度不受限制300mm以下厚度達6mm尺寸250mm厚度在0.16之間尺寸300mm厚度常在0.05m3mm沖模制造的難度程度與價格容易、價格低導(dǎo)柱、導(dǎo)套的裝配采用先進工藝后不難簡單形狀制件的級進模比復(fù)合模具制造難度低，價格亦較低形狀復(fù)雜的制件用復(fù)合模比級進模制造難度低，相對價格低生產(chǎn)率低較低可用自動送料出料裝置，效率較高工序組合后效率高使用高速沖床的可能性

11、只能單沖不能連沖有自動送料裝置可以連沖，但速度不能太高使用于高速沖床高達400次/分以上由于有彈性緩沖器，不宜用高速，不宜連沖材料要求可用邊角料條料要求不嚴格條料或卷料要求嚴格除用條料外，小件可用邊角料，但生產(chǎn)率低生產(chǎn)安全性不安全手在沖模過程區(qū)不安全比較安全手在沖模工作區(qū)不安全，要有安全裝置沖模安裝調(diào)整與操作調(diào)整麻煩操作不便安裝、調(diào)整較容易、操作方便安裝、調(diào)整較容易，操作簡單安裝、調(diào)整比級進模更容易，操作簡單分析表111得，采用：單工序模具結(jié)構(gòu)簡單，只需要一道工序一副模具才能完成，且生產(chǎn)效率低難以滿足該工件大量生產(chǎn)的要求。復(fù)合模要在一副模具中完成幾道沖壓工序，因此模具結(jié)構(gòu)要比單工序模復(fù)雜，而且

12、要求各零部件的動作準確可靠，不相互干涉。這要求模具的制造達到較高的精度。模具的制造成本較高，制造周期延長。級進模也需一副模具，生產(chǎn)率高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，送進料不方便，加之工件尺寸偏大。通過分析對上述三種方案的比較，該件若能一次成形，則用復(fù)合模最佳。2 有凸緣筒形件的確定2.1 工藝計算2.1.1 修邊余量的確定一般拉深件，在拉深成形后，工件口或凸緣周邊不齊，必須進行修邊以達到工作的要求。因此，在按照工件圖樣計算毛坯尺寸時，必須加上修邊余量后再計算,查表112得:表112 有凸緣圓筒形拉深件的修邊余量凸緣直徑dt凸緣的相對直徑1.5>1.52>22.5>2.5251.61.41

13、.21.0>25502.52.01.81.6>501003.53.02.52.2>1001504.33.63.02.5>1502005.04.23.52.7毛坯直徑尺寸的計算:式中H必須加上修邊余量。 文獻1 式中：毛坯直徑(mm)工件高度(mm)工件半徑(mm)工件直徑(mm)2.1.2 確定拉深次數(shù)1.毛坯厚度的計算：式中h和H必須加上修邊余量。第一次拉深：文獻1所以查表113可知可用壓邊圈拉深。表113 采用壓邊圈的條件拉深方法第一次拉深以后各次拉深（t/D）×100m1（t/D）×100mn用壓邊圈<1.5<0.60<1&l

14、t;0.80可用可不用1.52.00.6011.50.80不用壓邊圈>2.0>0.60>1.5>0.802.總的拉深系數(shù)有凸緣圓筒形件的拉深系數(shù)拉深，有凸緣圓筒形件拉深時，相當無凸緣拉深過程的中間階段。這只需要比較工作實際所需的總拉深系數(shù)和與凸緣件第一次拉深的極限拉深系數(shù)和極限拉深相對高度即可。表114 帶凸緣筒形件首次拉深時的拉深系數(shù)m1凸緣的相對直徑毛坯相對厚度>0.060.2>0.20.5>0.51.0>1.01.5>1.51.10.590.570.550.530.50>1.11.30.550.540.530.510.49>

15、;1.31.50.520.510.500.490.47>1.82.00.480.480.470.460.45根據(jù)表114查出第一次拉深允許的拉深系數(shù)為0.45，當,時，則說明工件可以一次拉成。否則需多次拉深。文獻3總的拉深次數(shù)工件直徑(mm);工件高度(mm);工件半徑(mm)根據(jù)表115查出第一次拉深允許的最大相對高度之值為0.480.58。 文獻1根據(jù)以上所算符合,。所以此工件可一次拉成。表115帶凸緣筒形件第一次拉深時最大相對高度凸緣的相對直徑毛坯相對厚度>0.060.2>0.20.5>0.51>11.5>1.51.10.450.520.500.620

16、.570.550.600.800.750.90>1.11.30.400.470.450.530.500.600.560.720.650.80>1.31.50.350.420.400.480.450.530.500.630.580.70>1.51.80.290.350.340.390.370.440.420.530.480.58>1.82.00.250.300.290.340.320.380.360.460.420.512.2 排樣設(shè)計2.2.1 排樣原則1) 提高材料利用率，對沖裁件來說，由于產(chǎn)量大，沖壓的生產(chǎn)率高，所以材料費用常會占沖件總成本的60%以上，材料利用率是

17、一項很重要的經(jīng)濟指標。要提高材料利用率，就必須減少廢料面積。沖裁過程中所產(chǎn)生的廢料可分為結(jié)構(gòu)廢料與工藝廢料兩種。結(jié)構(gòu)廢料是工件的形狀決定的，而工藝廢料則是由沖壓方式或與排樣方式所決定的。2) 使工人操作方便、安全、減輕工人的勞動強度.條料在沖裁過程中翻動要少,在材料利用率一樣或相近時應(yīng)盡可能選條料寬、進距小的排樣方法。3) 使模具結(jié)構(gòu)簡單、模具壽命較長。4) 排樣應(yīng)保證沖裁件的質(zhì)量、對于彎曲件的落料,在排料時還應(yīng)考慮板料的纖維方向。1.排樣和材板方式的經(jīng)濟性分析1) 排樣:排樣是指沖件在條料,帶料或板料上布置的方法。排樣方法可分為有廢料排樣法和少,無廢料排樣法。2) 根據(jù)零件的外形與尺寸來看,

18、本零件最適合的排樣方法為有廢料排樣發(fā)中的直排。3) 搭邊：排樣時,沖件之間以與沖件與條料冊邊之間留下的余料叫搭邊,它的作用是補償定位誤差,保證沖出合格的沖件,以與保證條料有一定剛度,便于送材。搭邊數(shù)字取決與以下因素:沖件的尺寸和形狀；材料的硬度和厚度排樣的形式；條料的送料方法(是否由于側(cè)壓板)；擋料裝置的形式(包括擋料銷,導(dǎo)料銷和定距側(cè)刃等形式)。表116搭邊a和a1的數(shù)值（低碳鋼）圓件與圓角r>2t材料厚度t工件間a沿邊a10.25以下1.82.00.250.501.21.50.50.81.01.20.81.20.81.01.21.61.01.21.62.01.21.52.02.51.

19、51.8查表116得：文獻1工件間距，側(cè)邊距因材料為中等硬度鋼，則應(yīng)將查得數(shù)值乘以系數(shù)，則工件間距。側(cè)邊距4）送料步距與條料寬度計算：（1）送料步距。每次只沖一件，其步距的計算公式為：文獻4 式中 沖裁件平行于送料方向上的寬度，單位為沖裁件之間的搭邊值，單位為若一模出兩件，其送料步距則是工件寬度的兩倍。（2）條料寬度，當導(dǎo)料板之間（或兩個單邊導(dǎo)料銷）時，條料寬度計算按下式計算：文獻4式中 沖裁件與送料方向垂直的最大尺寸，單位為沖裁件與條料側(cè)邊之間的搭邊，單位為板料剪裁時的下偏差，單位為當條料在無側(cè)壓裝置的導(dǎo)料板之間送料時，條料寬度按下式計算：式中 條料與導(dǎo)料板之間的間隙。又因為所選模具無側(cè)壓裝

20、置，所以條料寬度為：5）條料大多由板料剪裁而得，條料寬度一經(jīng)決定，就不可以裁板。板料一般都是長方形的，所以就有縱裁（沿長邊裁，也就是沿展制纖維方向裁）和橫裁（沿短邊裁）兩種方法。因為縱裁裁板次數(shù)少，沖壓時調(diào)換條料次數(shù)少，工人操作方便，生產(chǎn)率高，所以在通常情況下應(yīng)盡可能縱裁。板料尺寸，選用標準鋼板，比較縱裁和橫裁兩種方案，選用其中材料利用率高的一種?？v裁時，每板料裁成條料數(shù)：文獻4每塊條料沖裁的制件數(shù)：每板料沖制制件數(shù)：材料利用率：橫裁時，每板料裁成條料數(shù)：每塊條料沖裁的制件數(shù)：每板料沖制制件數(shù)：材料利用率：經(jīng)計算,采用縱裁法時,材料利用率為,采用橫裁法時,材料利用率，且該零件沒有纖維方向性的考

21、慮，應(yīng)采用材料利用率高的縱裁。 6）材料的利用率的計算材料的利用率通常是以一個步距零件的實際面積與所用毛坯面積的百分率來表示：文獻4式中 一個步距零件的實際面積一個步距所需毛坯面積送料步距條料寬度準確的利用率，還應(yīng)考慮料頭、料尾以至裁板時邊料消耗情況，此時可用條料的總利用率來表示：式中 條料（或整個板料）上實際沖裁的零件數(shù)；條料（或板料）的長度；條料（或板料）的寬度；一個零件的實際面積。2.2.2 排樣圖排樣圖是排樣設(shè)計最終的表達形式，排樣圖是編制沖壓工藝與設(shè)計模具的重要工藝文件。一完整的模具裝配圖，在其右上角應(yīng)畫出沖裁件圖與其公差，送料步距與搭邊值。采用斜排方法排樣時，還應(yīng)注明傾斜角的大小，

22、必要時，還可用雙點劃線畫出條料在送料時定位元件的位置。對有纖維方向要求的排樣圖，則應(yīng)用箭頭表示條料的級向。3 計算沖壓力、選擇壓力機3.1 計算沖壓力在沖壓過程中，壓力機除了要克服沖裁力外，往往還需要克服卸料力、推件力、頂件力等壓力。普通平刃的沖裁模，其沖裁力一般按下式計算：式中 落料力，單位為毛坯直徑，單位為板料厚度，單位為板料的抗剪強度，單位為則本零件的沖裁力為：卸料力、推件力、頂件力，在實際生產(chǎn)中常用以下經(jīng)驗公式計算：文獻1式中 、分別為卸料力、推件力、頂件力系數(shù)（0.04、0.05、0.06）其值查表117表117卸料力、推件力與頂件力系數(shù)沖裁材料K卸K推K頂純銅、黃銅0.020.06

23、0.030.09鋁、鋁合金0.0250.080.030.07鋼材料厚度mm0.10.060.0750.10.14>0.10.50.0450.0550.0650.08>0.52.50.040.050.0500.06>2.56.50.030.040.0400.05>6.50.020.030.0250.03沖裁力梗塞在凹模的沖裁件或廢料的數(shù)目，（為凹模直壁洞口的高度，為厚度）。和是選擇卸料裝置和頂件裝置的彈性元件的依據(jù)。在計算沖裁所需要的總沖壓力時，應(yīng)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的具體情況去考慮、的影響。當采用剛性卸料和下出件的模具（如剛性卸料的單工序?；蚣夁M模等）時：當采用彈壓卸料和下出件

24、的模具（如彈壓卸料的單工序模、級進模或上模剛性推料的倒裝復(fù)合模等）時： 用倒裝復(fù)合模沖裁時，與落料有關(guān)，與沖孔有關(guān)。 當采用彈壓卸料和上出件的模具（如上模彈壓卸料、下模彈頂出件的單工序?；蛏夏傂酝屏系恼b復(fù)合模等）時： 此時，與落料有關(guān)，單工序模的與落料力有關(guān)，正裝復(fù)合模中與沖孔力與落料力都有關(guān)。 而本零件則采用彈壓卸料和上出件的模具，所以：3.2 選擇壓力機 對于級進模以與輪廓形狀復(fù)雜或多凸模的沖裁模，必須求出沖壓力合力的作用點即壓力中心。模具的壓力中心應(yīng)與模柄的軸線重合，否則會影響模具與壓力機的精度和壽命。一切對稱沖裁件的壓力中心，均位于其輪廓圖形的幾何中心點上。對于該零件，由圖形可知壓

25、力中心位于圓心上。首先以沖裁所需的總沖壓力初步選擇壓力機，壓力機的公稱壓力必須大于所計算的總沖壓力。 在確定了模具結(jié)構(gòu)與尺寸以后，還需對所選的壓力機的其它技術(shù)參數(shù)進行校核，最后才能確定所需的壓力機。表118開式雙柱可傾壓力機技術(shù)規(guī)格型號J23-3.15J23-6.3J23-10J23-16J23-16BJ23-25JC23-25公稱壓力31.563100160160250350滑塊行程25354555706580滑塊行程次數(shù)2001701451201205550最大封閉高度120150180220220270280封閉高度調(diào)節(jié)量25353545605560滑塊中心線至床身距離901101301

26、60160200205立柱距離120150180220220270300工作臺尺寸前后160200240300300370380左右250310370450450560610工作臺孔尺寸前后90110130160110200200左右120160200240210290290直徑110140170210160260260墊板尺寸厚度30303540605060直徑150模柄孔尺寸直徑25303040404050深度40555560606070滑塊底面尺寸前后90180190左右100200210床身最大可傾角由表118可得，壓力機的型號為J23-25公稱壓力 滑塊行程 滑塊行程次數(shù) 最大封閉高

27、度 封閉高度調(diào)節(jié)量 滑塊中心線至床身距離 立柱距離 工作臺尺寸 前后 左右 工作臺孔尺寸 前后左右直徑 墊板尺寸 模柄孔尺寸 直徑 深度 床身最大可傾角3.3 沖模的閉合高度沖模的閉合高度是指：滑塊在下死點，即模具在最低工作位置時，上模座上平面與下模座下平面之間的距離H。沖模的閉合高度必須與壓力機的裝模高度相適應(yīng)。壓力機的裝模高度是指滑塊在下死點位置時，滑塊下端面至墊板上平面間的距離。當連桿調(diào)至最短時為壓力機的最大裝模高度，連桿調(diào)至最長時為最小裝模高度沖模的閉合高度H應(yīng)介于壓力機的最大裝模高度和最小裝模高度之間，其大小關(guān)系為：如果沖模的閉合高度大于壓力機的最大裝模高度時，沖模不能在該壓力機上使

28、用。反之，小于壓力機最小裝模高度時，可加減經(jīng)過磨平的墊板。沖模的其它外形結(jié)構(gòu)尺寸也必須和壓力機相適應(yīng)，如模具外形輪廓平面尺寸與壓力機墊板、滑塊底面尺寸，模柄與模柄孔尺寸，下模緩沖器平面尺寸與壓力機正整板孔尺寸等都必須相適應(yīng)，以便模具能正確安裝和正常使用。所以加工該零件的模具閉合高度應(yīng)為：文獻8所以H取4 拉深力和壓邊力的計算4.1 拉深力的計算由于影響拉深力的因素比較復(fù)雜，按實際受力和變形情況來準確計算拉深力是比較困難的，所以，實際生產(chǎn)常是以危險斷面的拉應(yīng)力不超過其材料抗拉強度為依據(jù)。計算拉深力的目的是為了合理的選用壓力機和設(shè)計拉深模具。總的沖壓力為拉深力與壓邊力之和。采用經(jīng)驗公式計算拉深力，

29、對于圓筒形件：文獻2 式中 拉深力筒形件的工序直徑，根據(jù)料厚中線計算材料厚度材料抗拉強度系數(shù)，與拉深系數(shù)有關(guān)見表119表119筒形件第一次拉深時的系數(shù)值(08、10、15鋼)凸緣相對直徑第一次拉深系數(shù)0.350.380.450.503.01.00.90.680.562.81.11.00.750.622.51.10.280.70由上式可算出該零件的拉深力：其中為4.2 壓邊力的計算在拉深過程中，壓邊圈的作用是用來防止工件邊壁或凸緣起皺的。隨著拉深深度的增加而需要的壓邊力應(yīng)減少。 則該零件的壓邊力為：文獻8式中 壓邊力毛坯直徑 （該零件毛坯直徑為）拉深件直徑凹模圓角半徑單位壓邊力（P值可由表120

30、查得）表120在雙動壓力機上拉深時單位壓邊力的數(shù)值工件復(fù)雜程度單位壓邊力難加工件3.7普通加工件3易加工件2.54.2.1 計算圓角半徑一般來說，盡可能大些，大的可以降低極限拉深系數(shù)，而且還可以提高拉深件的質(zhì)量。但太大會削弱壓邊圈的作用，可能引起起皺現(xiàn)象，因此大小要適當。筒形件首次拉深時的凹模圓角半徑可由下式確定：文獻8式中工件底部的圓角半徑材料的厚度凸模圓角半徑過大，會使不與模具表面接觸的毛坯寬度加大，使這部分毛坯容易起皺；如果過小時，會使毛坯沿壓邊圈的滑動阻力增大，對拉深不利，又因本工件為一次拉深成形，所以凸模圓角半徑與零件底部圓角半徑的數(shù)值相等。即：所以： 所以總力為：5 凸、凹模尺寸的

31、確定沖裁間隙是指沖裁凸模和凹模之間工作部分的尺寸之間，如無特殊說明，沖裁間隙一般是指雙邊間隙。沖裁間隙對沖裁過程有很大的影響，對模具壽命也有較大影響。合理間隙值有一個相當大的變動圍，約為（5%25%）t左右。取較小的間隙有利于提高沖件的質(zhì)量取較大的間隙有利于提高模具的壽命。因此，在保證沖件質(zhì)量的前提下，應(yīng)采用較大間隙。沖裁間隙的合理數(shù)值應(yīng)在設(shè)計凸模與凹模工作部分尺寸時給予保證，同時在模具裝配時必須保證間隙，沿封閉輪廓線的分布均勻，這樣才能保證取得滿意的效果。表121沖裁模初始雙邊間隙材料厚度t/mm08、10、35、Q235Q34540、5065MnZminZmaxZminZmaxZminZm

32、axZminZmax0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.0721.00.1000.1400.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.0240.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.320查表121得：文獻25.1 凸、凹模配合加工時工作部分的尺寸沖裁件的尺寸精度主要決定于凸凹刃口尺寸與公差，模具的合理間隙值

33、也是靠凸凹刃口尺寸與其公差來保證。因此，正確確定凸凹刃口尺寸與公差，是沖裁件模設(shè)計中的一項重要工作。凸凹刃口尺寸計算原則：（1）落料件的尺寸取決于凹模，因此落料模先決定凹模尺寸，用減小凸模尺寸來保證合理間隙。（2）刃口磨損后沖件尺寸減小，取接近或等于沖件的最大極限尺寸。（3）在選擇模具制造公差時，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23級。復(fù)合模中落料部分刃口尺寸計算，圓形落料凹模和凸凹模中的凸模部分可采用分別加工法制造，拉深前的坯料直徑取自由公差，可取其直徑為，落料凹模與凸模的凸凹刃口尺寸計算如下：落料凹模刃口尺寸： 文獻1凸凹模中落料凸模刃口尺寸為：式中 落

34、料凸、凹模刃口尺寸落料件的最大極限尺寸工件的制造公差，(,為自由公差,可按IT14級精度處理)磨損系數(shù)。當沖裁件精度為14級時，最小合理間隙凸、凹模制造公差,可有表122查得表122沖裁時凸、凹模的制造公差基本尺寸凸模偏差凹模偏差0.0200.020>18300.0200.025>30800.0200.030>801200.0250.0355.1.1拉深凸、凹模的間隙拉深模的間隙是指單邊間隙,間隙過小增加摩擦阻力，使拉深件容易破裂，且易擦傷零件表面，降低模具壽命；間隙過大，則拉深時對毛坯的校直作用小，影響零件尺寸精度。因此，拉深模的間隙單面一般比毛坯厚度略大一些。筒形件拉深時

35、，間隙可按下面方法確定:單面間隙： 文獻2式中 板料最大厚度間隙系數(shù),第一次拉深為0.2材料厚度該拉深工序件為形尺寸可取自由公差，故拉深件尺寸為,由拉深模工作部分尺寸的計算公式可得：凸模工作部分尺寸：文獻1凸凹模中拉深凹模工作部分尺寸：工件徑，單位，本工件為式中 沖孔凸凹模的刃口尺寸(mm)沖孔件孔的最小極限尺寸(mm)工件的制造公差(mm)凸凹模制造公差6 凹模設(shè)計6.1 凹模的選擇直壁式的孔壁垂直于頂面，刃口尺寸不隨修磨刃口增大。故沖件精度較高，刃口強度較高，刃口強度也較好。直壁式刃口沖裁時磨損大，洞口磨損后會形成倒錐形，因此沒修磨的刃磨量大，總壽命低。如圖1.3所示的洞口形狀適用于沖件形

36、狀簡單，材料較薄的復(fù)合模，所以本模具選用此形狀的洞口形狀。一般有矩形和圓形兩種,凹模的外形尺寸應(yīng)保證凹模有足夠的強度和剛度。凹模的厚度還應(yīng)考慮修磨量。凹模的外形尺寸一般是根據(jù)沖件材料的厚度和沖裁的最大外形尺寸來確定的。凹模的厚度： 文獻4凹模的壁厚： 式中 沖裁件的最大外形尺寸系數(shù)，考慮板料厚度的影響，本模具的系數(shù)取則凹模厚度 則 凹模外形尺寸的長與寬可根據(jù)凹模壁厚由下圖可算出：則凹模的外形尺寸的長與寬為：文獻16.2 模架的選取模架是由上、下模座、模柄與導(dǎo)向裝置（最常用的是導(dǎo)柱、導(dǎo)套）組成。模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受沖壓過程中的全部載荷。模架的上模座通過模

37、柄與壓力機滑塊相連，下模座用螺釘壓板固定在壓力機工作臺面上。上、下模之間靠模架的導(dǎo)向裝置來保持其精確位置，以引導(dǎo)凸模的運動，保證沖裁過程中間隙均勻。后側(cè)導(dǎo)柱模架送料方便，可以縱向、橫向送料。所以本模具選取I級精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架。所以：文獻1后側(cè)導(dǎo)柱模架:上模座： HT300下模座： HT300導(dǎo) 柱： 20鋼導(dǎo) 套： 20鋼6.3 凹模的主要技術(shù)要求凹模的型孔軸線與頂面應(yīng)保持垂直。凹模的底面與頂面應(yīng)保持平行。為了提高模具壽命與沖裁件精度，凹模的底面和型孔的孔壁光滑，表面粗糙度為，底面與銷孔的為。凹模的材料與凸模一樣，其熱處理硬度應(yīng)略高于凸模，達到6064HRC。根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)要求，確定了落料凹

38、模的壁厚和厚度，實際尺寸如圖1.5所示圖1.5 落料凹模零件圖材料：CrWMn 熱處理：6064HRC按凸凹模的工作要求與結(jié)構(gòu)特點，確定拉深凸模和凸凹模的實際尺寸如圖1.6、圖1.7所示：圖1.6 拉深凸模零件圖材料：T10A 熱處理：5862HRC圖1.7凸凹模零件圖材料：CrWMn 熱處理：5862HRC7 主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計7.1 定位零件7.1.1 條料方向的控制 條料的送料方向一般都是靠著導(dǎo)料板或?qū)Я箱N一側(cè)導(dǎo)向送料，以免送偏。用導(dǎo)料銷控制送料方向時，一般要用兩個。由于本沖壓模具采用手工送料，為此，可以省去側(cè)壓裝置。手工直接送料進入凸模刃口。7.1.2 擋料銷的選擇 固定擋料銷分為圓

39、形與鉤形兩種。一般裝在凹模上，活動擋料銷，其常用于倒裝復(fù)合模中，裝于卸料板上可以伸縮。由于本模具裝置要求簡單，所以可以采用圓形擋料銷，因為其結(jié)構(gòu)簡單，制造加工方便。7.2 卸料與推件零件7.2.1 彈性卸料裝置彈性卸料裝置一般由卸料板、彈性元件（彈簧或橡皮）和卸料螺釘組成。常用于沖裁厚度小于1.5mm的板料，由于有壓料作用，沖裁件平整。廣泛用于復(fù)合模中。卸料板與凸模之間的單邊間隙?。?.10.2）t。7.2.2 剛性推件裝置常用于倒裝復(fù)合模中的推件裝置，裝于上模部分。將沖出的工件或落料從上模的凹模型孔向下推出使用的裝置稱為推件裝置。剛性推料裝置推件力大，工件可靠，便于維修。7.2.3 彈簧的選

40、用在選用時必須同時滿足沖裁工藝（包括力和行程）和沖模結(jié)構(gòu)的要求，圓柱螺旋壓縮彈簧已經(jīng)標準化了，每個型號彈簧的主要技術(shù)參數(shù)是能承受的工作極限負荷與其相對應(yīng)的工作極限符合下的變形量。設(shè)計模具時，根據(jù)所需的卸料力或推件力以與所需的最大壓縮行程來計算與，然后在標準中選用相應(yīng)規(guī)格的彈簧。選用步驟如下：1) 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)與尺寸，確定可裝置彈簧的數(shù)目n，本模具安裝A個彈簧。2) 計算每個彈簧的卸料或頂件載荷。也就是卸料或頂料裝置中每個彈簧所受的預(yù)壓力。則本模具中彈簧的卸料載荷3) 計算卸料或頂件時所需的最大壓縮行程文獻4 式中 卸料板高出凸模端面的高度，一般為1mm凸模進入凹模的深度，一般為0.51mm凸模

41、的總修磨量，一般為410mm沖裁件厚度mm所以本模具卸料時所需的最大壓縮行程為：1 計算所需彈簧的工作極限負荷下的變形量由胡克定律：令，一般取K為60%左右，對于沖裁模，K可取大些，對于拉深或彎曲模，K要取小些。則： 于是 由 于是 由上述兩式和已知與，求出與。則本模具為：2 根據(jù)求出與從標準中選擇彈簧型號。則應(yīng)選彈簧為： GB208980 文獻7.3 導(dǎo)柱與導(dǎo)套在選用時應(yīng)注意導(dǎo)柱的長度，應(yīng)保證沖模在最低工作位置時，導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離不小于1015mm。而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離應(yīng)為0.51mm。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的配合根據(jù)沖裁模的間隙大小選用。當沖裁板厚在0.8mm以下的模具時，選用H6/h5配合的I級精度模架，當沖裁板厚為0.8mm4mm時，選用H7/h6配合的級精度模架。7.4 模柄中小型模具都是通過模柄固定在壓力機滑塊上的，直接將上模座固定在滑塊上。本模具屬于小形沖模,選壓入式模柄,它與上模座采用過度配合,并加銷釘防轉(zhuǎn),模柄規(guī)格:。利用的模柄,配以模柄套。文獻18 模具的總裝圖由以上設(shè)計，可得到如圖1.8所示的模具總裝圖。為了實現(xiàn)先落料，后拉深，應(yīng)保證模具裝配后，拉深凸模的端面比落料凹模端面低。圖1.8模具的總裝圖1-定位