汽車前反光碗模具設(shè)計(jì)

1、XXXXXXX院畢業(yè)設(shè)計(jì)題目: 汽車前反光碗模具設(shè)計(jì)姓名： 學(xué)號(hào)： 專業(yè)： 指導(dǎo)老師： 畢業(yè)論文答辯時(shí)間： 2015-11-20 前 言隨著工業(yè)發(fā)展，沖壓模具的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。同時(shí)由于產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，除了要保證模具設(shè)計(jì)質(zhì)量以外，對(duì)模具設(shè)計(jì)效率的要求也越來(lái)越高。為了促進(jìn)我國(guó)沖壓模具技術(shù)的發(fā)展，從計(jì)算機(jī)技術(shù)、先進(jìn)加工技術(shù)及裝備、其它新技術(shù)與沖壓模具等方面分析了我國(guó)沖壓模具的技術(shù)現(xiàn)狀。結(jié)果表明：經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)的沖壓模具總量位居世界第三位，加工技術(shù)裝備基本已與世界先進(jìn)水平同步。 本文首先分析了復(fù)合模具的工藝結(jié)構(gòu)，介紹了復(fù)合模具的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)介紹了模具的結(jié)構(gòu)、凹凸模的設(shè)計(jì)、沖裁力的計(jì)算以及

2、沖壓機(jī)的選型。其次詳細(xì)闡述了落料拉深沖孔復(fù)合模的工藝設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程、對(duì)拉深凸模、落料凹模、落料拉深凹凸等模具主要的成型零件以及各種標(biāo)準(zhǔn)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和選擇，基本上確定了落料拉深沖孔復(fù)合模的整體結(jié)構(gòu)框架。本文設(shè)計(jì)的復(fù)合模具適用于加工幾何尺寸較大、形狀復(fù)雜、精度要求較高的沖壓類零件，通過(guò)理論分析和大量的工程實(shí)踐探索，在模具上采用了一些特殊機(jī)構(gòu)，可使操作簡(jiǎn)單，提高生產(chǎn)效率,對(duì)提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力有著現(xiàn)實(shí)的意義。通過(guò)了復(fù)合模具的設(shè)計(jì)，可以將傳統(tǒng)的分模加工合二為一，使落料、拉深、沖孔一次成形，避免了分模加工中定位誤差的生產(chǎn)，從而保證了質(zhì)量，降低了成本，提高了生產(chǎn)效率。- 2-1.1沖壓模具簡(jiǎn)介1.

3、1.1 沖壓成形與沖壓模具的概念沖壓成形是指利用安裝在壓力機(jī)上的模具，對(duì)模具里的板料施加壓力，使其生產(chǎn)分離或變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件加工方法。沖壓加工的對(duì)象一般為金屬板料、薄壁管、薄型材等，板厚方向變形一般不側(cè)重考慮，因此也稱為板料沖壓，并且通常是在室溫狀態(tài)下進(jìn)行，所以也稱為冷沖壓8。沖壓模具是指在沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，俗稱沖模在沖壓零件的生產(chǎn)中，合理的沖壓成形工藝、先進(jìn)的模具，高效的沖壓設(shè)備是必不可少的三要素。如圖1-1所示。 圖 1-1 沖壓零件的影響因素1.1.2 沖壓模具的分類1.根據(jù)工藝性質(zhì)分類（1）沖裁模 沿封閉

4、或敞開(kāi)的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。（2）彎曲模 使板料毛坯或其它坯料沿著直線產(chǎn)品彎曲變形，從而獲得一定角度和姓張的工件模具。（3）拉深模 是把板料毛坯制成開(kāi)口空心件，或使空心件進(jìn)一步改變形狀和尺寸的模具。（4）成形模 是將毛坯或半成品工件按照凸、凹模的形狀直接復(fù)制成形，而材料本身僅產(chǎn)生局部塑性變形的模具。如脹形模、縮口模、擴(kuò)口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等9。2、根據(jù)工序合程度分類（1）單工序模 在壓力機(jī)的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。（2）復(fù)合模 只有一個(gè)工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在同一工位上同時(shí)完成兩道或兩道以上沖壓工序的模

5、具。（3）級(jí)進(jìn)模（也稱為連續(xù)模） 在毛坯的送進(jìn)方向上，具有兩個(gè)或更多的工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。1.2 本課題主要研究的內(nèi)容及意義本課題的研究對(duì)象是汽車前反光碗零件的落料拉深沖孔復(fù)合模具，做出工藝分析案，計(jì)算出工藝參數(shù)，設(shè)計(jì)模具的總體裝配圖，從而提高了理論分析能力和解決實(shí)際問(wèn)題的獨(dú)立工作能力。主要內(nèi)容具體可以分為以下幾個(gè)部分：1、對(duì)落料拉深沖孔復(fù)合模進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10。2、主要工作部分尺寸的計(jì)算。3、主要工藝參數(shù)的計(jì)算。4、模具的工作總體設(shè)計(jì)及裝配。5、設(shè)計(jì)出模具總裝配圖。隨著科學(xué)的飛速發(fā)展，沖壓模具在各行業(yè)中有著較廣泛的應(yīng)用，其組

6、成零件中標(biāo)準(zhǔn)件占有很大比重。而很多沖壓制件都是系列化產(chǎn)品，它們的模具節(jié)哦故相同或相似而尺寸不僅相同，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要反復(fù)查閱手冊(cè)以確定模具零部件的標(biāo)準(zhǔn)外形與尺寸，重復(fù)設(shè)計(jì)的工作量很大。由于產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，新產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期不斷縮短，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中占據(jù)了越來(lái)越重要的地位。國(guó)外的模具制造企業(yè)，廣泛使用先進(jìn)的高精度、高速度、專業(yè)化加工裝備，如日本豐田汽車模具公司擁有構(gòu)造面加工數(shù)控銑床39臺(tái)套、型面加工高速五軸五面銑床15臺(tái)套、其它新型一體化專門加工設(shè)備6臺(tái)套。加工工藝方法包括等高線加工、最大長(zhǎng)度順向走刀加工等，精加工走刀移行密度僅有0.3mm。同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)凹

7、圓角清根、外凸圓角加工到位等，因而可以控制模具配合的不等距間隙、最大可能的縮小型面誤差，實(shí)現(xiàn)模面的精細(xì)加工。日本、韓國(guó)、新加坡、德國(guó)、荷蘭、美國(guó)及我國(guó)臺(tái)灣、香港地區(qū)的獨(dú)資、合資企業(yè)很多，民營(yíng)模具企業(yè)很不少；蘇州蘭佩鑄造、遠(yuǎn)輕模具等企業(yè)主要生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及輪轂等部件壓鑄模和鑄模，昆山中大模架等企業(yè)專業(yè)生產(chǎn)各種大型模架、模具導(dǎo)向件、模具彈簧等標(biāo)準(zhǔn)件11。國(guó)內(nèi)的許多模具企業(yè)通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)的加工裝備，硬件上與國(guó)際水平的差距正在快速縮?。荷虾５钠嚹＞咂髽I(yè)，近年來(lái)通過(guò)大量購(gòu)置先進(jìn)的五軸高速加工機(jī)床、大型龍門加工中心和五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控高速銑床、數(shù)控車或復(fù)合加工機(jī)床、先進(jìn)的大型測(cè)量和調(diào)試設(shè)備及多軸數(shù)控激光切割機(jī)等

8、。一汽模具公司已經(jīng)擁有五軸高速數(shù)控銑床等大型高速加工設(shè)備；東風(fēng)汽車模具公司擁有高速的數(shù)控銑床。目前，資產(chǎn)過(guò)億，擁有龍門加工中心10臺(tái)以上的大型汽車模具企業(yè)已經(jīng)達(dá)到10多家。外國(guó)人都驚呼：怎么兩年之間中國(guó)大陸的汽車模具規(guī)模、數(shù)量和制造能力會(huì)有如此大的變化。我國(guó)沖壓模具產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)工藝水平，總體上比國(guó)際先進(jìn)水平低許多，而模具生產(chǎn)周期卻要比國(guó)際先進(jìn)水平長(zhǎng)許多。產(chǎn)品質(zhì)量水平低主要表現(xiàn)在精度、表面粗糙度、壽命及模具的復(fù)雜程度上；生產(chǎn)工藝水平低則主要表現(xiàn)在加工工藝，加工裝備等方面。沖壓模具加工工藝和裝備對(duì)提高加工效率、確保模具精度、縮短交貨周期有重要影響12。過(guò)去的中國(guó)沖壓模具行業(yè)，車、刨、銑、磨等傳

9、統(tǒng)普通機(jī)床和電火花線切割機(jī)床，曾經(jīng)在絕大數(shù)沖壓模具企業(yè)使用。采用加工沖壓模具時(shí)，通常需要對(duì)模具零件反復(fù)裝夾和定位，因而加工生產(chǎn)效率低。模具產(chǎn)品質(zhì)量差。模具是機(jī)械制造業(yè)中技術(shù)先進(jìn)、影響深遠(yuǎn)的重要工藝裝備、具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件質(zhì)量?jī)?yōu)良、工藝適應(yīng)性好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用與汽車，機(jī)械、航天、航空、輕共、電子、電器、儀表等行業(yè)。2005年中國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值達(dá)到610億元，增長(zhǎng)率保持在25%的高水平，行業(yè)的生產(chǎn)能力約占世界總量的10%，僅次于日本、美國(guó)而位列世界第三。目前我國(guó)大部分模具企業(yè)采用的仍然是傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，特別四中小型模具企業(yè)，設(shè)計(jì)人員進(jìn)行著大量的重復(fù)性勞動(dòng)，在通用零件和標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)過(guò)

10、程中，不得不多次重復(fù)查閱設(shè)計(jì)手冊(cè)，造成模具設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、效率低、耗資大的現(xiàn)狀，這也就影響了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力13。本課題汽車前反光碗，沖壓該零件時(shí)，普遍采用落料、拉深、沖孔，翻孔四道工序，生產(chǎn)效率低，成本也高，為此，設(shè)計(jì)了沖壓該零件的落料拉深、拉伸;沖孔;最后翻孔， 14。第2章模具總體方案的分析與確定本課題的研究對(duì)象是汽車前反光碗，材料為A3，料厚為0.5mm，是形狀規(guī)則的旋轉(zhuǎn)體零件大批量生產(chǎn)。汽車前反光碗如圖2-1所示。2.1 工藝方案分析2.1.1 工件的分析工件圖:如圖所示生產(chǎn)批量:大批量材料:A3料厚:0.5mm 圖2-1 工件的簡(jiǎn)圖圖2-1所示為汽車前反光碗，材料為A3，料厚為0.5m

11、m，是形狀規(guī)則的旋轉(zhuǎn)體零件，大批量生產(chǎn)。2.1.2 落料拉深工藝分析由圖2-1可見(jiàn)，該工件的加工涉及到落料、拉伸，翻孔，沖孔四種工序內(nèi)容。(1)落料拉深工藝分析此工件為有凸緣圓筒形，工件,要求內(nèi)形尺寸，沒(méi)有厚度不變的要求。此工件的形狀滿足拉深的工藝要求，可用拉深工序加工件底部圓角半徑r=5.5mm，大于拉深凸模圓角半徑r凸=36mm,滿足拉深對(duì)圓角半徑的要求。尺寸63mm，按公差表查得為IT14級(jí)，滿足拉深工序?qū)ぜ畹燃?jí)的要求。表6毛料計(jì)算附表（mm）序 號(hào)lrlr序 號(hào)lrlr11779.251374.25613.7531.17428.5926.6777.71518.3372285631

12、0.42870.184731.8885.8926.64156.67428.3755.1041563.3924.2512.13293.4355.2539.375206.72lr=91.5mm根據(jù)公式計(jì)算得毛坯直徑：計(jì)算相對(duì)厚度：/D*100=0.5/91.5*100=0.54確定拉深次數(shù)：根據(jù)h/dn=13.35/74=0.18/D*100=1.4查相關(guān)表得拉深次數(shù)為1，故一次能拉成。1、翻孔工序概念 翻孔是沿內(nèi)孔周圍將材料側(cè)立凸緣的沖壓工序。2、翻孔的形式 常見(jiàn)的翻孔形式，如圖1。圖1a是在材料平整未變形部分翻孔；圖1b是在拉深件上翻孔，可以向外翻，也可以向內(nèi)翻。如果高度超過(guò)一次翻孔的允許值，

13、可以先拉深，再預(yù)沖孔，然后外翻成形，如圖1c所示。圖1a圖1b圖1c3、 翻孔系數(shù) 翻孔變形程度常用翻孔系數(shù)來(lái)表示：K值越大，變形程度越??；K值越小變形程度越大。影響翻孔系數(shù)的主要因素有：1）、材料的性能，塑性越好，K值越小3）、孔的加工方法，如果是鉆出的孔，由于無(wú)撕裂面，翻孔時(shí)不易出現(xiàn)裂紋。沖出的孔有部分撕裂面，翻孔易開(kāi)裂，故K值較大。如果沖孔后對(duì)材料進(jìn)行退火或?qū)⒖渍?，可得到與鉆孔相接近的翻孔比。此外，還可以將沖孔的方向和翻孔的方向相反，使毛刺位于翻孔內(nèi)側(cè)可減少開(kāi)裂。4）、翻孔凸模的形式，球面凸模能使K值減小，增加變形程度。各種材料的翻孔系數(shù)材料（退火）翻孔系數(shù)KKmin白鐵皮 0.700

14、.65軟鋼t=0.252mm 0.720.68軟鋼t=36mm0.780.75黃銅H62 t=0.56mm0.680.62鋁t=0.55mm 0.700.64硬鋁 0.890.80鈦合金TA1（冷態(tài)）0.680.55TA1加熱（300400）0.500.40TA5（冷態(tài)）0.900.75TA5（加熱500600）0.750.65D=14.55mm2.2工藝方案的確定根據(jù)制件的工藝性分析，其基本工序有落料、拉深和切邊?，F(xiàn)擬定以下幾種工藝方案：方案一：先落料，后拉深，沖孔，翻孔，切邊，采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料拉深沖孔復(fù)合沖壓拉伸，翻孔，采用復(fù)合模和單工序配合方案三：拉伸、沖孔，翻孔，拉伸，斷

15、料級(jí)進(jìn)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案分析：方案一模具結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但需要5副模具，成本高，生產(chǎn)效率低，難以滿足大量生產(chǎn)的生產(chǎn)要求。方案二只需要兩副模具，減少了工序數(shù)量，工件的精度及生產(chǎn)效率都比較高，但模具制造時(shí)有一定的困難。方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)的制件精度不如復(fù)合模生產(chǎn)精度高，模具本身制造也有一定的難度，生產(chǎn)效率不如復(fù)合模高，并且生產(chǎn)過(guò)程中需要克服工件的精確定位問(wèn)題。通過(guò)對(duì)上述三種方案的綜合比較，并且考慮模具的制造精度及制件的精度，該沖壓工藝方案選用方案二較優(yōu)。本工件首先需要落料，制成直徑D=91.5mm的圓片，然后D=91.5mm的原板料為毛坯進(jìn)行拉深，拉深成為內(nèi)徑為74mm、內(nèi)圓角r為5

16、mm的凸緣圓筒。根據(jù)以上工藝分析，為了提高生產(chǎn)效率，該零件的加工采用落料、拉深沖孔復(fù)合模具然后翻孔成型的方式- 10 -第3章 主要的工藝參數(shù)計(jì)算3.1 毛坯尺寸的計(jì)算 表3-1圓筒行拉深件的修邊余量 （mm） 工件高度h 工件的相對(duì)高度h/d >0.5-0.8>0.8-1.6>1.6-2.5>2.5-410>10-20>20-50>50-100>100-150>150-200>200-250>2501.01.22345671.21.62.53.856.37.58.51.523.356.5891022.5468101112圓筒形

17、拉深工件的毛坯尺寸計(jì)算公式為： D=(d2 +4dH-1.72rd-0.56r2 )1/2 （3-1） 將d=74mm，H=h+ h=13.5mm+1mm=14.5mm，r=（5+0.75）mm=5.75mm代入上式，即得毛坯的直徑為： D=91.5mm （3-2）3.2 排樣排樣：沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。合理的排樣是提高材料利用率、降低成本，保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。在排樣時(shí)應(yīng)考慮如下原則。沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法叫排樣。同一零件可以采用不同的排樣形式，排樣方式不同，材料利用率不同。大批量生產(chǎn)時(shí)，在沖裁件的成本中，材料費(fèi)用一般占60%以上，因此，材料的經(jīng)濟(jì)利

18、用是一個(gè)重要問(wèn)題，特別對(duì)貴重的有色金屬。同時(shí)排樣要考慮方便生產(chǎn)操作、沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)以及車間生產(chǎn)條件和原材料狀況等16。要提高材料利用率，主要應(yīng)從減少工藝廢料著手。減少工藝廢料的措施有：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（減少料頭、料尾和邊余料），或利用廢料作小零件。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)，較小尺寸的沖件可在較大尺寸沖件的廢料中沖制出來(lái)。例如，電機(jī)轉(zhuǎn)子硅鋼片，就是利用定子硅剛片的廢料沖出的17。（1） 提高材料利用率。（2） 使工人操作方便、安全，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。條料在沖裁過(guò)程中翻動(dòng)要少，在

19、材料利用率相同或相近時(shí)，應(yīng)盡可能選條料寬、進(jìn)距小的排樣方法。這樣還可以板料裁切次數(shù)，節(jié)省裁備料時(shí)間。（3） 使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、模具壽命長(zhǎng)。（4） 保證沖件的質(zhì)量。（5） 對(duì)于彎曲件的落料，在排樣時(shí)還要考慮板料的纖維方向。該工件排樣根據(jù)落料工序設(shè)計(jì)，考慮操作方便及模具結(jié)構(gòu)單，故采用單排排樣設(shè)計(jì)。搭邊值為a1=2，a=2，采用單擋料銷擋料。則： 條料寬為 b=91.5mm+2a=95.5mm 條料的進(jìn)距為 h=91.5mm+ a1 =93.5mm圖3-1 排樣圖3.3 工序壓力計(jì)算（1）落料力計(jì)算 按式（3-3） F落=1.3L t （3-3） 式中F落落料力（）工件外輪廓周長(zhǎng)，D287.5mm；t

20、 材料厚度，t=0.5mm； 材料的抗剪強(qiáng)度（MPa），由書末附錄A1查得=400MPa。落料力則為： F落=1.3×287.5mm×0.5mm×400MPa74.8kN （3-4）（2）卸料力 按公式 F卸=K卸 × F落 （3-5）式中 K卸 卸料力因數(shù)，其值K卸=0.03卸料力則為： F卸=0.03×74.8N2.4kN （3-6） （3）沖孔力計(jì)算 按式（3-7） F沖=1.3Lt （3-7）式中 L 工件內(nèi)輪廓周長(zhǎng)（mm）。L=45.7mm沖孔力則為： F沖=1.3×45.7mm×0.5mm×400MPa

21、12kN （3-8）（4） 拉深力計(jì)算 由于零件為淺拉深，故可按有壓邊圈的圓筒形近似計(jì)算。按公式： F拉=Kdtb （3-9） 式中 F拉 拉深力（N）； d 拉深件的直徑，d=56mm； t 材料厚度；b 材料的強(qiáng)度極限（MPa），b=380MPa； K 修正因數(shù)。由表查得修正因數(shù) K=0.93； 拉深力1則為： F拉=0.93×3.14×74.5×0.5×38041.3kN （3-11）P=1.1X3.14X0.5X(20-14.55)=9.4KN3.4 沖壓設(shè)備的選擇沖壓設(shè)備選用是沖壓工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。模具的設(shè)計(jì)要與沖壓設(shè)備的類型和主要

22、規(guī)格相匹配，否則不能工作。正確選擇沖壓設(shè)備，關(guān)系到設(shè)備的安全使用、沖壓工藝的順利實(shí)施及沖壓件質(zhì)量、生產(chǎn)效率、模具壽命等一系列問(wèn)題。沖壓設(shè)備屬鍛壓機(jī)械18。常見(jiàn)冷沖壓設(shè)備有機(jī)械壓力機(jī)（以Jxx表示其型號(hào)）和液壓機(jī)（以Yxx表示其型號(hào)）。主要根據(jù)所要完成的沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量、沖壓件的尺寸大小和精度要求來(lái)選擇。對(duì)于中小型沖裁件、彎曲件或拉伸件等，主要選用開(kāi)式機(jī)機(jī)械壓力機(jī)。開(kāi)式壓力機(jī)雖然剛度不高，在較大沖壓力的作用下床身的變形會(huì)改變沖模間隙分布，降低模具壽命和沖壓件表面質(zhì)量，但是由于它提供了極為方便的操作條件和易于安裝機(jī)械化附屬裝置的特或工作點(diǎn)，所以目前仍是中小型沖壓件生產(chǎn)的主要設(shè)備。另外，在中小

23、型沖壓件生產(chǎn)中，若采用導(dǎo)板模或工作時(shí)要求導(dǎo)柱導(dǎo)套不脫離的模具，應(yīng)選用行程較小的偏心軸壓力機(jī)。對(duì)于大中型沖壓件，多選用閉式機(jī)械壓力機(jī)，包括一般用途的通用壓力機(jī)和專用的精密壓力機(jī)、雙動(dòng)或三動(dòng)拉伸壓力機(jī)等。其中薄板沖裁或精密沖裁時(shí)，選用精度和剛度較高的精密壓力機(jī)；大型復(fù)雜拉深件生產(chǎn)中，應(yīng)盡量選用雙動(dòng)或三動(dòng)拉深壓力機(jī)，因其可使所用模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便19。在小批量生產(chǎn)中，多采用液壓機(jī)或摩擦壓力機(jī)。液壓機(jī)沒(méi)有固定的行程，不會(huì)因?yàn)榘辶虾穸茸兓d，而且在需要很大的施力行程加工時(shí)，與機(jī)械壓力機(jī)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，特別適合大型厚板沖壓件的生產(chǎn)。但液壓機(jī)的速度低，生產(chǎn)效率不高，而沖壓件的尺寸精度有時(shí)受到操作

24、因素的影響而不十分穩(wěn)定。摩擦壓力機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，不易發(fā)生超載破壞等特點(diǎn)，在小批量生產(chǎn)中常用來(lái)彎曲件，尤其適用校平、整形、壓印等成形工序。但摩擦壓力機(jī)的行程次數(shù)小，生產(chǎn)效率低，而操作也不太方便。在大批量生產(chǎn)或形狀復(fù)雜件的大量生產(chǎn)中，應(yīng)盡量選用高速壓力機(jī)或多工位自動(dòng)壓力機(jī)20。    沖壓設(shè)備分類： 1.機(jī)械壓力機(jī)按驅(qū)動(dòng)滑塊機(jī)構(gòu)的種類可分為曲柄式和摩擦式； 2.按滑塊個(gè)數(shù)可分為單動(dòng)和雙動(dòng)；   3.按床身結(jié)構(gòu)形式可分為開(kāi)式（C型床身）和閉式（型床身）；4.按自動(dòng)化程度可分為普通壓力機(jī)和高速壓力機(jī)等。落料拉伸對(duì)于淺拉深可按式 F壓

25、（1.61.8）F總，估算公稱壓力來(lái)選擇壓力機(jī)。選用公稱壓力為450 kN的方式壓力機(jī)。其主要技術(shù)參數(shù)為： 公稱壓力：450 kN 滑塊行程：65 mm- 10 -最大閉合高度：280 mm封閉高度調(diào)節(jié)量：45 mm工作臺(tái)尺寸：450mm×600mm模柄孔尺寸：50mm×80mm沖孔翻孔其主要技術(shù)參數(shù)為： 公稱壓力：400 kN 滑塊行程：55 mm最大閉合高度：270 mm封閉高度調(diào)節(jié)量：65 mm工作臺(tái)尺寸：400mm×500mm模柄孔尺寸：40mm×80mm- 10 -第4章 主要工作部分尺寸計(jì)算4.1 落料刃口尺寸計(jì)算由公差表查得143為IT14

26、級(jí)，取x=0.5mm。則：凹模 Dd =（Dmax-x）0+d =91.41 0+0.03 凸模 Dp =（Dd-2Cmin）0-P =91.360-0.0154.2 沖孔刃口尺寸計(jì)算沖裁屬于分離工序，沖裁模凸、凹模帶有鋒利刃口，凸、凹模之間的間隙較小，其加工具有如下特點(diǎn)： （1）凸、凹模材質(zhì)一般是工具鋼或合金工具鋼，熱處理后的硬度為5860HRC，凹模比凸模稍硬一些； （2）凸、凹模精度主要根據(jù)沖裁件精度決定，一般尺寸精度在IT6IT9，工作表面粗糙度在Ra=1.60.4m； （3）凸、凹模工作端帶有鋒利刃口，刃口平直（斜刃除外），安裝固定部分要符合配合要求； （4）凸、凹模裝配后應(yīng)保證均勻

27、的最小合理間隙。 （5）凸模的加工主要是外形加工，凹模的加工主要是孔（系）加工。凹模型孔加工和直通式凸模加工常用線切割方法。由公差表查得14.55為IT12級(jí)，取x=0.75mm。則： 凸模 dp =（dmin+x）0-P =14.60-0.03凹模 dd =（dp +2Cmin）0+d =14.650+0.05 采用凸、凹模分開(kāi)加工法時(shí)，為了保證凸、凹模間一定的間隙值，必須嚴(yán)格限制沖模制造公差，因此，造成沖模制造困難。對(duì)于沖制薄材料（因Zmax與Zmin的差值很?。┑臎_模，或沖制復(fù)雜形狀工件的沖模，或單件生產(chǎn)的沖模，常常采用凸模與凹模配作的加工方法。 配作法就是先按設(shè)計(jì)尺寸制出一個(gè)

28、基準(zhǔn)件（凸?；虬寄＃?，然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸再按最小合理間隙配制另一件。這種加工方法的特點(diǎn)是模具的間隙由配制保證，工藝比較簡(jiǎn)單，不必校核 + 條件，并且還可放大基準(zhǔn)件的制造公差，使制造容易。設(shè)計(jì)時(shí)，基準(zhǔn)件的刃口尺寸及制造公差應(yīng)詳細(xì)標(biāo)注 ，而配作件上只標(biāo)注公稱尺寸，不注公差，但在圖紙上注明：“凸（凹）模刃口按凹（凸）模實(shí)際刃口尺寸配制，保證最小雙面合理間隙值Zmin”。4.3 復(fù)合模具主要零件的設(shè)計(jì)1、凸凹模的設(shè)計(jì)凸凹模是復(fù)合模具中同時(shí)具有落料凸模和沖孔凹模作用的工作零件。它的內(nèi)外緣均為刃口，內(nèi)外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸。 圖4-1 凸凹模的實(shí)體圖2、凸凹模的設(shè)計(jì)圖4-2 凸模實(shí)體圖3、

29、落料凹模的設(shè)計(jì) 圖4-3 落料凹模的簡(jiǎn)圖4、模柄的選用模柄的作用是將模具的上模座固定在壓力機(jī)的滑塊上。該模具采用凸緣式模柄，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取，標(biāo)準(zhǔn)件號(hào)為B40X85 GB2862.3-1981，材料為A3鋼，如圖4-4。圖4-4 模柄實(shí)體圖7、卸料板的設(shè)計(jì)圖4-7 卸料板的簡(jiǎn)圖8、中間固定板的設(shè)計(jì)該模具的固定板為圓形固定板，一般固定板取凹模厚度的0.60.8倍，其平面尺寸可與凹模、卸料板外形尺寸相同、但還應(yīng)考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢?。固定板的凸模安裝孔與凸模采用過(guò)渡配合。固定板的材料采用45鋼21。 圖4-8 中間固定板的簡(jiǎn)圖沖壓模具的組成零件可以分為工藝零件和結(jié)構(gòu)零件兩大類。如圖4-10所示。

30、圖4-10 沖壓模組成零件1.工藝零件工藝零件是指直接與完成沖壓工藝過(guò)程并和配料直接發(fā)生作用的零件。工藝零件進(jìn)一步又可分為：（1）工作零件：是指實(shí)現(xiàn)沖壓變形，使材料正確分離或塑性變形，保證工件或廢料脫卸下來(lái)的零件。卸料零件包括卸料板、彈簧、橡皮等。出件零件包括推件塊、推桿、頂件塊、頂桿等22。2.結(jié)構(gòu)零件結(jié)構(gòu)零件是指不直接參與完成沖壓工藝過(guò)程，也不和坯料直接發(fā)生作用，只對(duì)模具完成工藝過(guò)程起保證作用或?qū)δ＞叩墓δ芷鹜晟谱饔玫牧慵?。結(jié)構(gòu)零件進(jìn)一步又可分為：（1）導(dǎo)向零件：是保證上模對(duì)下模正確位置和運(yùn)動(dòng)的零件，一般由導(dǎo)套和導(dǎo)柱組成。（2）固定零件：是承裝模具零件或?qū)⒛＞甙惭b固定到壓力機(jī)上的零件，如上

31、模座、下模座、凸凹模固定板、模柄等。（3）緊固及其它零件。如螺釘、定位銷等。壓件形狀的零件，包括凸模、凹模、凹凸模等。（2）定位零件：是指保證條料或毛坯在模具中的正確位置的零件，包括導(dǎo)料板、導(dǎo)料銷、側(cè)壓板、導(dǎo)正銷、側(cè)刃、擋料銷等。（3）壓料零件：是指在拉深工序中防止工件起皺的零件，包括壓料板、壓料圈等。（4）卸料零件：是指將沖裁后由于彈性恢復(fù)而卡在凹?？變?nèi)或在凸模上的- 16 -第5章 模具裝配模具裝配是整個(gè)模具制造過(guò)程的最后階段，模具裝配圖或驗(yàn)收技術(shù)條件是裝配的依據(jù)，構(gòu)成模具的所有復(fù)合技術(shù)要求的零件，包括標(biāo)準(zhǔn)件、通用件及成型零件等是模具裝配的基礎(chǔ)。但是有了合格的零件，還必須制定合理的裝配工藝

32、，才能裝配符合設(shè)計(jì)要求的模具23。在裝配過(guò)程中，即要保證配合零件的配合精度，又要保證零件之間的位置精度。對(duì)于具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件，還必須保證它們之間的運(yùn)動(dòng)精度。模具裝配的高低及質(zhì)量好壞，直接影響零件能否正常生產(chǎn)以及零件的尺寸、形狀精度和成本。所以說(shuō)，模具的裝配是模具制造過(guò)程中重要環(huán)節(jié)。沖壓模具裝配完成后，各模具零件組成模具的上模部分和下模部分。沖壓模具工作時(shí)，下模部分安裝在壓力機(jī)的工作臺(tái)上，是模具的固定部分；上模部分通過(guò)模柄安裝在壓力機(jī)滑塊上，是模具的活動(dòng)部分24。5.1 沖壓模具裝配的技術(shù)要求 （1）模具各組成零件的材料、尺寸精度、幾何形狀精度、表面粗糙度和熱處理工藝以及相對(duì)位置精度等都要復(fù)

33、合圖樣要求，零件的工作表面不允許有裂紋和機(jī)械傷痕等缺陷。（2）模具裝配后，所有模具的活動(dòng)部位都應(yīng)該保證位置準(zhǔn)確、配合間隙適當(dāng)、動(dòng)作可靠、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。固定的零件應(yīng)牢固可靠，在使用過(guò)程中不得出現(xiàn)松動(dòng)和脫落。（3）凸模和凹模的配合間隙應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，沿整個(gè)刃口輪廓間隙應(yīng)均勻一致。（4）模柄裝入上模座后，其軸心線對(duì)上模座上平面的垂直度誤差，在全長(zhǎng)范圍內(nèi)不大于0.05mm。（5）上模座的上平面應(yīng)和下模座的底平面平行。導(dǎo)柱和導(dǎo)套裝配后，其軸心線應(yīng)分別垂直度于下模座的底平面和上模座的上平面。（6）裝配好的模架，其上模座沿導(dǎo)柱上、下移動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)，無(wú)阻滯現(xiàn)象。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合精度應(yīng)符合規(guī)定要求。（7）定位裝置要保證

34、毛坯定位正確可靠。（8）卸料裝置和頂件裝置應(yīng)靈活，正確，出料孔暢通無(wú)阻，保證制件及廢料不卡在沖模內(nèi)。（9）模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，沖出的制件應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求25。5.2模具裝配的特點(diǎn)落料拉深復(fù)合模在結(jié)構(gòu)上分為上模部分和下模部分，所以裝配過(guò)程的總的思路是：將模具零件分別裝配成上模部分和下模部分，然后將上模部分和下模部分裝配成完整的模具。本模具的彈頂裝置屬于下模部分，包括橡膠、底板、聯(lián)接螺釘、螺母等零件，裝配時(shí)可以將這些零件先裝配成彈頂裝置，再作為一個(gè)整體裝入下模部分26。5.3模具的總體設(shè)計(jì)該件的模具結(jié)構(gòu)主要由上、下模座，落料凹模，凸凹模，上、下固定板，中間固定板，投料器，卸料板，墊板組成2

35、7。落料拉伸根據(jù)主要工作部分尺寸，結(jié)構(gòu)以及彈性元件的尺寸。即：上模座：380mm×340mm×35mm HT200下模座：380mm×340mm×45mm HT200導(dǎo) 柱：28mm×170mm 20 鋼導(dǎo) 套：28mm×110mm×43mm 20 鋼 導(dǎo)柱、導(dǎo)套滲碳深度為0.81.0.5mm，硬值為5862HRC。落料凹模、凸凹模材料均采用Cr12，熱處理硬度5862HRC。卸料板、墊板、固定板材料均采用45鋼。翻孔根據(jù)主要工作部分尺寸，結(jié)構(gòu)以及彈性元件的尺寸。即：上模座：320mm×280mm×35mm HT200下模座：320mm×280mm×45mm HT200導(dǎo) 柱：28mm×170mm 20 鋼導(dǎo) 套：28mm×110mm×43mm 20 鋼 導(dǎo)柱、導(dǎo)套滲碳深度為0.81.0.5mm，硬值為5862HRC。落料凹模、凸凹模材料均采用Cr12，熱處理硬度5862HRC。卸料板、墊板、固定板材料均采用45鋼。5.4模具總裝配通過(guò)以上的設(shè)計(jì)可以得到落料拉伸沖孔復(fù)合模具的總裝圖，如圖所示。模具的上模部分主要由上模座、落料拉伸凸凹模、卸料板、