鉤式送料連續(xù)拉深成形工藝與模具設(shè)計(jì)

1、鉤式送料連續(xù)拉深成形工藝與模具設(shè)計(jì)中文摘要在杯形件的連續(xù)拉深模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先我們使用UG軟件對(duì)零件進(jìn)行三維建模,然后對(duì)零件進(jìn)行工藝性分析，繪制零件的二維和三維圖，以加深對(duì)零件的理解。其次設(shè)定了零件的工藝方案，比較工藝方案并確定工藝方案，計(jì)算毛坯的尺寸，排樣的設(shè)計(jì)，拉深次數(shù)的計(jì)算，沖裁力的計(jì)算，凸凹模刃口尺寸的計(jì)算。然后對(duì)模具的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，繪制模具的總裝配圖及主要零件的零件圖，制作某一個(gè)主要零件的工藝卡片。本次設(shè)計(jì)中用到了自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，減輕工人負(fù)擔(dān)，具有重要的技術(shù)進(jìn)步意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，本自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)采用的是鉤式自動(dòng)送料裝置。關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì)；工藝方案；自

2、動(dòng)送料；鉤式送料The forming process and mold design of hook type automatic feeding mechanismABSTRACTDuring the continuous stretch forming mold design of the cup sheel, firstly, the three-dimensional of the part was established using UG,then the Part Drawing was drawn after part's manufacturability analy

3、sis to deepen understanding of the part. The process scheme was determined by compared with various process scheme, then Blank Dimension was calculated, nesting optimization of Parts was designed, drawing times was calculated, blanking force was calculated, the cutting edge dimension of convex and c

4、oncave die were calculated. Then, the overall structure of mold was designed,the assembly drawing and Part Drawing were drawn,the process card of an important part was made. To raising the production efficiency and lightening workers' burdens the automatic feeding mechanism was used to realize p

5、roduction automation in this paper,there are important significance on technical progress and economic value. hook type automatic feeding mechanism was used in this paper.Keywords：Mold Design;Process plan;Automatic feeding; Feeding hook目 錄第一章 緒論11.1冷沖壓與模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介11.2我國(guó)沖壓模具水平狀況11.3沖壓技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用31.4本課題的目的及意義

6、41.5本課題的主要內(nèi)容5第二章 工藝分析及工藝方案確定62.1沖壓件的工藝性分析62.2工藝方案的確定7第三章 排樣圖的設(shè)計(jì)83.1排樣的設(shè)計(jì)83.2.排樣設(shè)計(jì)原則93.3搭邊的選取93.4.工件的排樣10第四章 送料方案的確定124.1自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)124.2鉤式送料裝置12第五章 主要工藝參數(shù)計(jì)算155.1毛坯尺寸的計(jì)算155.1.1計(jì)算基本原則155.1.2計(jì)算方法155.2拉深次數(shù)的計(jì)算175.2.1拉深系數(shù)175.2.2拉深次數(shù)的確定175.3沖裁力的計(jì)算195.3.1切槽時(shí)沖裁力計(jì)算205.3.2 拉深時(shí)的拉深力計(jì)算215.3.3 沖孔時(shí)的沖裁力計(jì)算235.3.4 翻邊時(shí)的壓邊力計(jì)

7、算245.3.5 切斷時(shí)的沖裁力計(jì)算245.3.6 壓力機(jī)噸位的選擇255.4沖裁模間隙的確定255.5凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算265.5.1刃口尺寸計(jì)算的基本原則265.5.2 切槽模具的凸、凹模刃口尺寸計(jì)算275.5.3 第一次拉深模具的凸、凹模刃口尺寸計(jì)算285.5.4 第二次拉深模具的凸、凹模刃口尺寸計(jì)算305.5.5 第三次拉深模具的凸、凹模刃口尺寸計(jì)算315.5.6 整形模具的凸、凹模刃口尺寸計(jì)算325.5.7 沖孔模具的凸、凹模刃口尺寸計(jì)算345.5.8 翻邊模具的凸、凹模刃口尺寸計(jì)算345.5.9 切斷模具的凸、凹模刃口尺寸計(jì)算36第六章 主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)376.1 凸、凹模的

8、設(shè)計(jì)376.1.1凸、凹模設(shè)計(jì)原則376.1.2凸模376.1.3 凹模386.2卸料部分的設(shè)計(jì)396.3 凸、凹模固定板的設(shè)計(jì)406.4 模柄的設(shè)計(jì)406.5 上下模座及其他零件406.5 壓力機(jī)的校核41第七章 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)42第八章 零件的加工工藝44總 結(jié)47參考文獻(xiàn)48致謝49附錄50第一章 緒論1.1冷沖壓與模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介我國(guó)沖壓模具無(wú)論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國(guó)民經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車(chē)的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡(jiǎn)單沖模，已趨供過(guò)于求，市

9、場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。據(jù)中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的統(tǒng)計(jì)材料，2004年我國(guó)沖壓模具總產(chǎn)出約為220億元，其中出口0.75億美元，約合6.2億元。根據(jù)我國(guó)海關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，2004年我國(guó)共進(jìn)口沖壓模具5.61億美元，約合46.6億元。從上述數(shù)字可以得出2004年我國(guó)沖壓模具市場(chǎng)總規(guī)模約為266.6億元。其中國(guó)內(nèi)市場(chǎng)總需求為260.4億元，總供應(yīng)約為213.8億元，市場(chǎng)滿(mǎn)足率為82%。在上述供求總體情況中，有幾個(gè)具體情況必須說(shuō)明：一是進(jìn)口模具大部分是技術(shù)含量高的大型精密模具，而出口模具大部分是技術(shù)含量較低的中低檔模具，因此技術(shù)含量高的中高檔模具市場(chǎng)滿(mǎn)足率低于沖壓模具總體滿(mǎn)足率，這些模具的發(fā)展已滯后于沖壓件生產(chǎn)，而技

10、術(shù)含量低的中低檔模具市場(chǎng)滿(mǎn)足率要高于沖壓模具市場(chǎng)總體滿(mǎn)足率；二是由于我國(guó)的模具價(jià)格要比國(guó)際市場(chǎng)低格低許多，具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力，因此其在國(guó)際市場(chǎng)的前景看好，2005年沖壓模具出口達(dá)到1.46億美元，比2004年增長(zhǎng)94.7%就可說(shuō)明這一點(diǎn)；三是近年來(lái)港資、臺(tái)資、外資企業(yè)在我國(guó)發(fā)展迅速，這些企業(yè)中大量的自產(chǎn)自用的沖壓模具無(wú)確切的統(tǒng)計(jì)資料，因此未能計(jì)入上述數(shù)字之中。1.2我國(guó)沖壓模具水平狀況近年來(lái)，我國(guó)沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車(chē)配套的覆蓋件模具國(guó)內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到12m，壽命2億次左右的多工位級(jí)進(jìn)模國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra

11、1.5m的精沖模，大尺寸（300mm）精沖模及中厚板精沖模國(guó)內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。1.模具CAD/CAM技術(shù)狀況  我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學(xué)院和武漢733廠于1984年共同完成的精沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國(guó)第一個(gè)自行開(kāi)發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)。由華中工學(xué)院和北京模具廠等于1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國(guó)自行開(kāi)發(fā)的第一個(gè)沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。上海交通大學(xué)開(kāi)發(fā)的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)也于同年完成。20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造中開(kāi)始采用CAD/CAM技術(shù)。國(guó)家科委863計(jì)劃將東風(fēng)汽車(chē)公司作為C

12、IMS應(yīng)用示范工廠，由華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位，開(kāi)發(fā)的汽車(chē)車(chē)身與覆蓋件模具CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)于1996年初通過(guò)鑒定。在此期間，一汽和成飛汽車(chē)模具中心引進(jìn)了工作站和CAD/CAM軟件系統(tǒng)，并在模具設(shè)計(jì)制造中實(shí)際應(yīng)用，取得了顯著效益。1997年一汽引進(jìn)了板料成型過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬CAE軟件并開(kāi)始用于生產(chǎn)。21世紀(jì)開(kāi)始CAD/CAM技術(shù)逐漸普及，現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模具企業(yè)基本都有了CAD/CAM技術(shù)。其中部分骨干重點(diǎn)企業(yè)還具備各CAE能力。模具CAD/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，已成為人們的共識(shí)。在“八五”、“九五”期間，已有一大批模具企

13、業(yè)推廣普及了計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來(lái)越高，并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)。如美國(guó)EDS的UG，美國(guó)ParametricTechnology公司的Pro/Engineer，美國(guó)CV公司的CADS5，英國(guó)DELCAM公司的DOCT5，日本HZS公司的CRADE及space-E，以色列公司的Cimatron，還引進(jìn)了AutoCAD、CATIA等軟件及法國(guó)Marta-Daravision公司用于汽車(chē)及覆蓋件模具的Euclid-IS等專(zhuān)用軟件。國(guó)內(nèi)汽車(chē)覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)。DL圖的設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)均已實(shí)現(xiàn)二維CAD，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過(guò)渡，總圖生產(chǎn)

14、逐步代替零件圖生產(chǎn)。且模具的參數(shù)化設(shè)計(jì)也開(kāi)始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域。在沖壓成型CAE軟件方面，除了引進(jìn)的軟件外，華中科技大學(xué)、吉林大學(xué)、湖南大學(xué)等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件，并已在生產(chǎn)實(shí)踐中得到成功應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的效益?？焖僭?RP)與傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟(jì)模具相結(jié)合，快速制造大型汽車(chē)覆蓋件模具，解決了原來(lái)低熔點(diǎn)合金模具靠樣件澆鑄模具，模具精度低、制件精度低，樣件制作難等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了以三維CAD模型作為制模依據(jù)的快速模具制造，并且保證了制件的精度，為汽車(chē)行業(yè)新車(chē)型的開(kāi)發(fā)、車(chē)身快速試制提供了覆蓋件制作的保證，它標(biāo)志著RPM應(yīng)用于汽車(chē)車(chē)身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。圍繞著汽

15、車(chē)車(chē)身試制、大型覆蓋件模具的快速制造，近年來(lái)也涌現(xiàn)出一些新的快速成型方法，例如目前已開(kāi)始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無(wú)模多點(diǎn)成型及激光沖擊和電磁成型等技術(shù)。它們都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點(diǎn)。2.模具設(shè)計(jì)與制造能力狀況在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)幾十年努力，現(xiàn)在我國(guó)沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造能力已達(dá)到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。雖然如此，我國(guó)的沖壓模具設(shè)計(jì)制造能力與市場(chǎng)需要和國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)在高檔轎車(chē)和大中型汽車(chē)覆蓋件模具及高精度沖模方面，無(wú)論在設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車(chē)覆蓋件模具，具有設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量

16、和精度要求高的特點(diǎn)，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面已基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國(guó)際水平，在轎車(chē)模具國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面，與國(guó)外相比還存在一定的差距。標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具，已基本達(dá)到國(guó)際水平。但總體上和國(guó)外多工位級(jí)進(jìn)模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，仍存在一定差距。汽車(chē)覆蓋件模具制造技術(shù)正在不斷地提高和完善，高精度、高效益加工設(shè)備的使用越來(lái)越廣泛。高性能的五軸高速銑床和三軸的高速銑床的應(yīng)用已越來(lái)越

17、多。NC、DNC技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越成熟，可以進(jìn)行傾角加工和超精加工。這些都提高了模具型面加工精度，提高了模具的質(zhì)量，縮短了模具的制造周期。模具表面強(qiáng)化技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。工藝成熟、無(wú)污染、成本適中的離子滲氮技術(shù)越來(lái)越被認(rèn)可，碳化物被覆處理（TD處理）及許多鍍（涂）層技術(shù)在沖壓模具上的應(yīng)用日益增多。真空處理技術(shù)、實(shí)型鑄造技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)等日趨成熟。激光切割和激光焊接技術(shù)也得到了應(yīng)用。1.3沖壓技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用沖壓工藝在機(jī)電產(chǎn)品制造業(yè)中應(yīng)用十分廣泛，而沖模是實(shí)現(xiàn)沖壓工藝的主要工藝裝備，在制造業(yè)中占有重要的地位。特別是在汽車(chē)，拖拉機(jī)，航空航天，儀器儀表，機(jī)械制造，家用電器，石油化工，輕工日用品等工業(yè)

18、部門(mén)得到及其廣泛的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用模具制造的零件，在飛機(jī)，汽車(chē)，拖拉機(jī)，電機(jī)電器等機(jī)電產(chǎn)品中占6070，在電視機(jī)，計(jì)算機(jī)等電子產(chǎn)品中占80以上，在自行車(chē)、手表、洗衣機(jī)、電冰箱等輕工產(chǎn)品中占85。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的品種、數(shù)量、質(zhì)量及款式都有越來(lái)越高的要求。為了滿(mǎn)足人類(lèi)的需要，世界上各個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都十分重視模具技術(shù)的開(kāi)發(fā)，大力發(fā)展模具工業(yè)，積極采用先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，提高模具制造水平，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)在大家都認(rèn)識(shí)到，研究和發(fā)展模具技術(shù)，對(duì)于促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有特特別重要的意義。模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志之一。 目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)仍處于高速發(fā)展階段，國(guó)

19、際上經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展趨勢(shì)日趨明顯，這為我國(guó)模具工業(yè)高速發(fā)展提供了良好的條件和機(jī)遇。一方面，國(guó)內(nèi)模具市場(chǎng)將繼續(xù)高速發(fā)展，另一方面，模具制造也逐漸向我國(guó)轉(zhuǎn)移以及跨國(guó)集團(tuán)到我國(guó)進(jìn)行模具采購(gòu)趨向也十分明顯。因此，放眼未來(lái)，國(guó)際、國(guó)內(nèi)的模具市場(chǎng)總體發(fā)展趨勢(shì)前景看好，預(yù)計(jì)中國(guó)模具將在良好的市場(chǎng)環(huán)境下得到高速發(fā)展，我國(guó)不但會(huì)成為模具大國(guó)，而且一定逐步向模具制造強(qiáng)國(guó)的行列邁進(jìn)?！笆晃濉逼陂g，中國(guó)模具工業(yè)水平不僅在量和質(zhì)的方面有很大提高，而且行業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品水平、開(kāi)發(fā)創(chuàng)新能力、企業(yè)的體制與機(jī)制以及技術(shù)進(jìn)步的方面也會(huì)取得較大發(fā)展。模具技術(shù)集合了機(jī)械、電子、化學(xué)、光學(xué)、材料、計(jì)算機(jī)、精密監(jiān)測(cè)和信息網(wǎng)絡(luò)等諸多學(xué)科，是一

20、個(gè)綜合性多學(xué)科的系統(tǒng)工程。模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、無(wú)圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)批品牌化、管理信息化、經(jīng)營(yíng)國(guó)際化的方向發(fā)展。我國(guó)模具行業(yè)今后仍需提高的共性技術(shù)有：(1)建立在CAD/CAE平臺(tái)上的先進(jìn)模具設(shè)計(jì)技術(shù)，提高模具設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化、信息化、智能化、標(biāo)準(zhǔn)化水平。(2)建立在CAM/CAPP基礎(chǔ)上的先進(jìn)模具加工技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)相結(jié)合，提高模具加工的自動(dòng)化水平與生產(chǎn)效率。(3)模具生產(chǎn)企業(yè)的信息化管理技術(shù)。例如PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理

21、）、ERP（企業(yè)資源管理）、MIS（模具制造管理信息系統(tǒng)）及INTERMET平臺(tái)等信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用、推廣及發(fā)展。(4)高速、高精、復(fù)合模具加工技術(shù)的研究與應(yīng)用。例如超精沖壓模具制造技術(shù)、精密塑料和壓鑄模具制造技術(shù)等。(5)提高模具生產(chǎn)效率、降低成本和縮短模具生產(chǎn)周期的各種快速經(jīng)濟(jì)模具制造技術(shù)。(6)先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用。例如熱流道技術(shù)、氣輔技術(shù)、虛擬技術(shù)、納米技術(shù)、高速掃描技術(shù)、逆向工程、并行工程等技術(shù)在模具研究、開(kāi)發(fā)、加工過(guò)程中的應(yīng)用。(7) 先進(jìn)的模具加工和專(zhuān)有設(shè)備的研究與開(kāi)發(fā)。(8)模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件、重要輔件的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。模具行業(yè)在“十一五”期間需要解決的重點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)是模具信息化、數(shù)字

22、化技術(shù)和精密、超精、高速、高效制造技術(shù)方面的突破。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)模具的需求量越來(lái)越大，技術(shù)要求也越來(lái)越高。模具標(biāo)準(zhǔn)件的種類(lèi)、數(shù)量、水平、生產(chǎn)集中度等對(duì)整個(gè)模具行業(yè)的發(fā)展有重大影響。因此，一些重要的模具標(biāo)準(zhǔn)件也必須重點(diǎn)發(fā)展，而且其發(fā)展速度應(yīng)快于模具的發(fā)展速度，這樣才能不斷提高我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化水平，從而提高模具質(zhì)量，縮短模具生產(chǎn)周期，降低成本。(摘自<沖壓技術(shù)>第1、2頁(yè))1.4本課題的目的及意義所選課題是鉤式自動(dòng)送料連續(xù)拉深成型工藝與模具設(shè)計(jì)。該課題是來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際，零件結(jié)構(gòu)典型，使用量大，難度適中。學(xué)生經(jīng)過(guò)本模具的設(shè)計(jì)后，能較好的掌握沖壓模具的設(shè)

23、計(jì)流程和方法，使其具備一定的沖壓模具設(shè)計(jì)能力，為以后走入工廠打下良好的基礎(chǔ)。1.5本課題的主要內(nèi)容本次設(shè)計(jì)中，第一個(gè)內(nèi)容是根據(jù)產(chǎn)品特征，選擇正確成型方法，在對(duì)零件有了全面的認(rèn)識(shí)后，從模具類(lèi)型的選擇、參數(shù)計(jì)算等方面進(jìn)行沖壓模設(shè)計(jì)。第二個(gè)內(nèi)容是合理排樣，同時(shí)考慮材料的經(jīng)濟(jì)利用。設(shè)計(jì)的第三個(gè)內(nèi)容是確定工序種類(lèi)和前后次序，在滿(mǎn)足零件要求的情況下，選擇少的工序。設(shè)計(jì)的第四個(gè)內(nèi)容是考慮模具結(jié)構(gòu)，畫(huà)出裝配圖，包括總裝圖和完整零件圖。設(shè)計(jì)的第五個(gè)內(nèi)容是書(shū)寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。設(shè)計(jì)的第六個(gè)內(nèi)容是設(shè)計(jì)滑板式自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)。根據(jù)零件圖的設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行沖壓工藝分析，制定工藝方案，編制零件的加工工藝過(guò)程卡。設(shè)計(jì)內(nèi)容還包括：排樣圖

24、設(shè)計(jì)，總的沖壓力計(jì)算機(jī)壓力中心計(jì)算，刃口尺寸計(jì)算，彈簧、橡膠件的計(jì)算和選用，凸、凹?；蛲埂寄＝Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及其他沖模零件的設(shè)計(jì)，繪制模具裝配圖和工作零件圖等。編寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。第二章 工藝分析及工藝方案確定2.1沖壓件的工藝性分析沖壓工藝性是指沖壓沖壓件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)程度，即沖壓件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、精度要求及所用材料等方面是否符合沖壓加工的工藝要求。沖壓工藝性既表征了沖壓加工方法所達(dá)到的加工程度，又表征了零件沖壓加工的難易程度。良好的沖壓工藝性，可保證材料消耗少，工序數(shù)目少，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，成本低，還能使技術(shù)準(zhǔn)備工作和生產(chǎn)的組織管理做到經(jīng)濟(jì)合理。沖壓工藝性分析的目的就是了解沖

25、壓加工的難易，為制定沖壓工藝方案奠定基礎(chǔ)。由零件圖，對(duì)沖壓件的形狀、尺寸、精度要求、材料性能進(jìn)行分析。工藝分析就是對(duì)產(chǎn)品的的沖壓工藝方案進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的可行性論證，確定沖壓工藝性的好壞。凡沖壓工藝性不好的，可會(huì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員，在保證產(chǎn)品使用要求的前提下，對(duì)沖壓件的形狀、尺寸、精度要求及原材料做必要的修改。 本零件采用1mm的H68銅板沖壓而成，可保證足夠的剛度和強(qiáng)度。工件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng)，旋轉(zhuǎn)體零件在圓周方向上的變形是均勻的，模具加工也較容易，所以其工藝性很好。零件在公差精度上沒(méi)有要求，我們可以取其精度大概定為IT14級(jí)。工件圖如下：圖2-1 工件圖 2.2工藝方案的確定確定方案就是確定沖壓件的工

26、藝路線(xiàn)，主要包括沖壓工序數(shù)，工序的組合和順序等。確定合理的沖裁工藝方案應(yīng)在不同的工藝分析進(jìn)行全面的分析與研究，比較其綜合的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果，選擇一個(gè)合理的沖壓工藝方案。沖壓工藝方案的確定是制定沖壓工藝過(guò)程的主要內(nèi)容，需要綜合考慮各方面的因素，有的還需要進(jìn)行必要的工藝計(jì)算。因此，實(shí)際確定時(shí)通常擬定出可能的幾套沖壓工藝方案，然后根據(jù)生產(chǎn)批量和企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件，通過(guò)對(duì)各種方案的綜合分析和比較，確定一個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性最佳的工藝方案。根據(jù)零件圖的形狀、尺寸大小可以得出加工出此工件大概需要拉深、整形、沖孔、翻邊這幾個(gè)工序，至于拉深幾次有待計(jì)算，并且工序的順序是拉深、整形、沖孔、翻邊。由于此模具采用的鉤式送料機(jī)構(gòu)送

27、料，所以在拉深之前要考慮拉深帶來(lái)的拉深力使材料流動(dòng)從而使材料都擠到一起造成工件起皺或斷裂，故在拉深前要加一個(gè)切槽的工序。切槽這個(gè)工序是使材料切出拉深前大概要的形狀，從而使材料跟好的流動(dòng)，保證工件不易起皺或斷裂。在所有工序完成后還要有一個(gè)切斷工序，是工件從材料板掉下來(lái)。綜合所述，得出以下幾種方案：（1） 簡(jiǎn)單模，即所有的工序都采用一副模具。 （2） 連續(xù)模（級(jí)進(jìn)模），即把所有的工序安照順序都裝在一副模具上，順序如：切槽-（幾次）拉深-整形-沖孔-翻邊-切斷。（3） 組合模具（簡(jiǎn)單模和復(fù)合模的組合），這里有分為以下幾種：A. 簡(jiǎn)單模有切槽、翻邊、切斷，復(fù)合模是拉深、整形、沖孔復(fù)合；B. 簡(jiǎn)單模有切

28、槽、切斷，復(fù)合模是拉深、整形復(fù)合，沖孔和翻邊復(fù)合；有以上一共3中方案，其中方案（1）都采用簡(jiǎn)單模時(shí)，生產(chǎn)工件的效率很低，而且要求的工人數(shù)也將增加，制作模具的成本增加，使得整個(gè)零件的生產(chǎn)成本增加，這種方案適合使用在小型零件的小批量生產(chǎn)上。方案（2）采用的是連續(xù)模，此方案適宜用于中小型零件的大批量生產(chǎn)上，而且所有工序都在一副模具上，減少了操作人員和轉(zhuǎn)移工件所需的時(shí)間，所以此方案減少了成本并使效率得到了一定的提高。方案（3）采用的是組合模具，生產(chǎn)工件的效率較高，但是此模具復(fù)雜，制作成本將增加，而且此方案所得到工件精度得不到保證。本課題中的零件是中小型零件且是大批量生產(chǎn)，綜合上述，故而選取方案（2）作

29、為本課題設(shè)計(jì)的方案。第三章 排樣圖的設(shè)計(jì)3.1排樣的設(shè)計(jì)沖壓件在板料、條料等材料上的布置方法稱(chēng)為排樣。排樣的合理與否，影響到材料的經(jīng)濟(jì)利用率，還會(huì)影響到模具結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)率、制件質(zhì)量、生產(chǎn)操作方便與安全等，因此，排樣是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中一項(xiàng)很重要的工作。在沖壓生產(chǎn)中節(jié)約金屬和減少?gòu)U料具有非常重要的意義，特別是在大批量生產(chǎn)中，較好地確定沖件尺寸和合理排樣是降低成本的有效措施之一。沖壓件大批量生產(chǎn)成本中，毛坯材料費(fèi)用占60%以上，排樣的目的就在于合理利用原材料。衡量排樣經(jīng)濟(jì)性、合理性的指標(biāo)是材料利用率。要提高材料利用率，就必須減少?gòu)U料面積，沖裁過(guò)程中所產(chǎn)生的廢料，可分為兩種情況。1.結(jié)構(gòu)廢料 由于工

30、件結(jié)構(gòu)形狀的需要，如工件內(nèi)孔的存在而產(chǎn)生的廢料稱(chēng)為結(jié)構(gòu)廢料，它取決于工件的形狀，一般不能夠改變。2.工藝廢料 工件之間和工件與條料邊緣之間存在的搭邊，定位需要切去的料邊與定位孔，不可避免的料頭和料尾廢料稱(chēng)為工藝廢料，它決定沖壓方式和排樣方式。因此，提高材料利用率要從減少工藝廢料著手，同一個(gè)工件，可以有幾種不同的排樣方法。根據(jù)材料的利用情況，排樣的方法可以有三種：（一）有廢料排樣：沿工件的全部外形沖裁，工件與工件之間，工件與條料側(cè)邊之間都有工藝余料（搭邊）存在，沖裁后搭邊成為廢料，如圖2a所示。（二）少?gòu)U料排樣:沿工件的部分外形輪廓切斷或沖裁，只在工件之間或是工件與條料側(cè)邊之間有搭邊存在，如圖2

31、b所示。（三）無(wú)廢料排樣:工件與工件之間。工件與條料側(cè)邊之間均無(wú)搭邊存在，條料沿直線(xiàn)或曲線(xiàn)切斷而得工件。如圖2c所示。 圖3-1 排樣方法a) 有廢料排樣 b) 少?gòu)U料排樣 c)無(wú)廢料排樣有廢料的排樣法材料利用率較低，但制件的質(zhì)量和沖模壽命較高，常用于工件形狀復(fù)雜、尺寸精度要求較高的排樣。少、無(wú)廢料排樣法的材料利用率較高，在無(wú)廢料排樣時(shí)只有料頭、料尾損失，材料利用率可達(dá)85%95%，少?gòu)U料排樣法也可達(dá)70%90%。少、無(wú)廢料排樣法有利于一次沖裁多個(gè)工件，可以提高生產(chǎn)率。由于這種排樣法沖切周邊減少，所以還可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，降低沖裁力。但是，少、無(wú)廢料排樣的應(yīng)用范圍有一定的局限性，受到工件形狀結(jié)構(gòu)

32、的限制，且由于條料本身的寬度公差，條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差，會(huì)直接影響工件尺寸而使工件的精度降低。在幾個(gè)工件的匯合點(diǎn)容易產(chǎn)生毛刺。由于采用單邊剪切，也會(huì)加快模具磨損而降低沖模壽命，并直接影響工件的斷面質(zhì)量，所以少、無(wú)廢料排樣常用于精度要求不高的工件排樣。有廢料、少?gòu)U料或無(wú)廢料排樣。按工件的外形特征、排樣的形式又可分為直排、斜排、對(duì)排、混合排、多排和裁搭邊等。對(duì)于簡(jiǎn)單形狀的工件，可以用就算方法選擇合理的排樣方式，而對(duì)于形狀復(fù)雜的工件要作出正確判斷則比較困難，通常用放樣的方法，即用厚紙片剪35個(gè)樣件，擺出各種可能的排樣方案，從中選擇一個(gè)比較合理的方案。合理的排樣方法，應(yīng)是將工藝廢料減到最少?？紤]

33、到該工件的外形特征和材料的利用情況，此采用有廢料直排的排樣方式。3.2.排樣設(shè)計(jì)原則 （1）在不影響凹模強(qiáng)度的情況下，工步數(shù)選得越少越好，尤其使公差要求比較嚴(yán)的零件，排樣時(shí)工步不宜太多； （2）對(duì)孔壁較小的制件，其孔可以分步?jīng)_出，以確保凹?？妆诘膹?qiáng)度。 （3）零件孔距公差要求較嚴(yán)時(shí)，應(yīng)盡量在同一工步或在相鄰工步?jīng)_出。 （4）在多工位級(jí)進(jìn)模中，一般把分離工序如沖孔、切口放在前面；接著安排彎曲、拉深等成形工序；最后安排切斷和落料工序。3.3搭邊的選取排樣中相鄰兩工件之間的余料或工件與條料邊緣間的余料稱(chēng)為搭邊。其作用是補(bǔ)償定位誤差，防止由于條料的寬度誤差、送料步距誤差、送料歪誤差等原因而沖裁出殘缺的

34、廢品。此外，還應(yīng)保持條料有一定的強(qiáng)度和剛度，保證送料順利進(jìn)行，從而提高制件質(zhì)量，使凸、凹模刃口沿整個(gè)封閉輪廓線(xiàn)沖裁，使受力平衡，提高模具壽命和工件的斷面質(zhì)量。搭邊值的選取關(guān)系到送料的順利進(jìn)行、制件的質(zhì)量、材料的利用率、模具壽命。搭邊值要合理確定。搭邊值過(guò)大，材料利用率低。搭邊值小，材料利用率雖高，但過(guò)小就不能發(fā)揮搭邊的作用，在沖裁過(guò)程中會(huì)被拉斷，造成送料困難，使工件產(chǎn)生毛刺，有時(shí)還會(huì)被拉入凸模和凹模間隙，損壞模具刃口，降低模具壽命。搭邊值過(guò)小，會(huì)使作用在凸模側(cè)面上的法向應(yīng)力沿著落料毛坯周長(zhǎng)的分布不均勻，引起模具刃口的磨損。影響搭邊值大小的因素主要有：1材料的力學(xué)性能 塑性好的材料，搭邊值要大一

35、些，硬度高與強(qiáng)度大的材料，搭邊值可小一些。2材料的厚度 材料越厚，搭邊值也越大。3工件的形狀和尺寸 工件的外形越復(fù)雜，圓角半徑越小，搭邊值越大。4排樣的形式 對(duì)排的搭邊值大于直排的搭邊。5送料及當(dāng)料方式 用手工送料，有側(cè)壓板的搭邊值可小一些。搭邊值一般由經(jīng)驗(yàn)確定，根據(jù)工件寬和材料厚度，由文獻(xiàn)沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)P72表2-13，選工件間搭邊值a=6.5mm,側(cè)面搭邊=3mm。所以通過(guò)搭邊值可以求出料寬B: (3-1)公式（3-2）中：D為毛坯直徑，為側(cè)面搭邊值。代入數(shù)據(jù)到（3-2）中得到：B=57mm。3.4.工件的排樣根據(jù)不同幾何形狀的沖件，可得出與其相適應(yīng)的排樣類(lèi)型，而根據(jù)排樣的類(lèi)型，又可分

36、為少或無(wú)工藝余料的排樣與有工藝余料的排樣兩種。 下圖是本課題零件的排樣圖：圖3-2 排樣圖此排樣圖中可以看出在拉深前進(jìn)行了切槽這部工序，其作用是切出拉深前大概形狀，從而利于材料的流動(dòng)，使其不在拉深過(guò)程中都擠到一起去形成起皺現(xiàn)象或斷裂。3.5材料的利用率的計(jì)算衡量材料經(jīng)濟(jì)利用的指標(biāo)是材料利用率。一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為： （3-2）公式（3-1）中：A工件的有效面積（mm2）；n一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的沖件數(shù)目；B條料寬度（mm）；h進(jìn)距（mm）.=78.93%所以材料利用率為78.93%。第四章 送料方案的確定 4.1自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的自動(dòng)化，是提高沖壓生產(chǎn)率、保證沖壓安全生產(chǎn)的根本途徑和措施。自

37、動(dòng)送料和安全檢測(cè)裝置則是實(shí)現(xiàn)多工位級(jí)進(jìn)模自動(dòng)沖壓生產(chǎn)的基本保障機(jī)構(gòu)。所以本課題中為了提高生產(chǎn)效率，提高自動(dòng)化程度，采用自動(dòng)送料。級(jí)進(jìn)模中使用自動(dòng)送料裝置的目的，是將原材料（鋼帶或線(xiàn)材）按所需要的步距，將材料正確地送入模具工作位置，在各個(gè)不同的沖壓工位完成預(yù)先設(shè)定的沖壓工序。自動(dòng)送料裝置可分為一次加工供料裝置和二次加工供料裝置。一次加工是指用條料或卷料直接成形零件而比經(jīng)過(guò)中間工序是指前道工序生產(chǎn)出達(dá)的半成品沖壓件，進(jìn)行再加工。復(fù)合模屬于一次加工，所以選用一次加工供料裝置。 將卷料、條料、板料或線(xiàn)材、棒料等原材料直接送入模具進(jìn)行沖壓的自動(dòng)送料裝置，稱(chēng)為一次加工自動(dòng)送料裝置。一次加工自動(dòng)送料裝置又可

38、以分為鉤式自動(dòng)送料裝置、輥式自動(dòng)送料裝置和夾持式自動(dòng)送料裝置。級(jí)進(jìn)模中常用的自動(dòng)送料裝置有：鉤式送料裝置、輥式送料裝置、夾持式送料裝置等。4.2鉤式送料裝置本課題中為了節(jié)省勞動(dòng)力以及提高工作效率選取的自動(dòng)送料裝置是鉤式送料裝置。如下圖：圖4-1自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)圖4-2 鉤式送料機(jī)的局部剖視圖這是一套鉤式自動(dòng)送料模:一對(duì)支架98焊固在導(dǎo)板103上，導(dǎo)板以螺釘43、柱銷(xiāo)93固定在卸料板49上。一帶齒條的滑板72能在導(dǎo)板103內(nèi)左右滑動(dòng)，一送料鉤69以軸銷(xiāo)70鉸接在小滑板71上，小滑板71又能在滑板72內(nèi)移動(dòng)，螺桿73和限位螺釘102能調(diào)節(jié)小滑板71的位置，從而能微調(diào)送料鉤的位置，便于調(diào)整送料位置。支架

39、98上有一軸99，其中部以鍵101聯(lián)接一扇形齒輪100，與滑板72上的齒條嚙合，軸的兩端也以鍵各連接一搖臂97，搖臂上有滾子95，上模的兩凸輪槽板105與滾子保持接觸，于是凸輪槽板的上下運(yùn)動(dòng)使搖臂左右擺動(dòng)，從而使扇形齒輪撥動(dòng)裝有送料鉤的滑板71滑動(dòng)?；遄笠茣r(shí)，鉤子鉤住搭邊送料，這種放大機(jī)構(gòu)很適合進(jìn)距送料?；逵乙剖?，利用鉤子后端的斜面越過(guò)搭邊，為了防止鉤子右移是帶動(dòng)毛坯竄動(dòng)，還裝有止退銷(xiāo)37、68等數(shù)處止退裝置。鉤式送料裝置的特點(diǎn):鉤式送料裝置是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、低制造成本的自動(dòng)送料裝置。各種鉤式送料裝置的共同特點(diǎn)是靠拉料鉤拉動(dòng)工藝搭邊，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料。這種送料裝置只能使用在有搭邊且搭邊

40、具有一定的強(qiáng)度的沖壓生產(chǎn)中，在拉料鉤沒(méi)有鉤住搭邊時(shí)，需靠手工送進(jìn)。在級(jí)進(jìn)沖壓中，鉤式送料通常與側(cè)刃、導(dǎo)正銷(xiāo)配合使用才能保證準(zhǔn)確的送料步距。該類(lèi)裝置送進(jìn)誤差約在±0.15mm，送進(jìn)速度一般小于15米/分。鉤式送料裝置的送料運(yùn)動(dòng)一般是在上模下行時(shí)進(jìn)行，因此送料必須在凸模接觸材料前結(jié)束，以保證沖壓時(shí)材料定位在正確的沖壓位置。若送料是在上模上升時(shí)進(jìn)行，材料的送進(jìn)必須在凸模上升脫離沖壓材料后開(kāi)始。第五章 主要工藝參數(shù)計(jì)算 5.1毛坯尺寸的計(jì)算計(jì)算拉深件毛坯尺寸所依據(jù)的原理是：在拉深過(guò)程中，材料沒(méi)有增減，僅產(chǎn)生塑性變形，并且按照一定的規(guī)律發(fā)生位移。5.1.1計(jì)算基本原則1)拉深前后材料的密度不變

41、；2)毛坯的形狀和零件的形狀的相似性；3)對(duì)非旋轉(zhuǎn)體拉深件毛坯展開(kāi)計(jì)算時(shí)，在保證毛坯面積等于零件面積的前提下，毛坯的形狀必須保證材料在整個(gè)周邊上的分布符合于在零件周邊每個(gè)點(diǎn)上都形成等高的側(cè)壁的需要。5.1.2計(jì)算方法1)等面積法。適用于不變薄拉深件毛坯的計(jì)算。2)等體積法。當(dāng)拉深時(shí)材料沒(méi)有損耗，密度也不改變，即可根據(jù)毛坯的體積（含修邊量）等于零件的體積來(lái)確定毛坯的尺寸。計(jì)算公式為： （5-1）公式（5-1）中為、是零件分解后底與壁部體積， t、是零件底部與壁部材料的厚度，d、是零件外徑和中徑，h是零件高度，是修邊余量。3)等質(zhì)量法。等質(zhì)量法是按零件的質(zhì)量來(lái)決定毛坯直徑，此時(shí)應(yīng)使零件的質(zhì)量（含修

42、邊量）等于毛坯的質(zhì)量，該法適用于變薄拉深。計(jì)算公式為： （5-2）公式（5-2）中G為 毛坯質(zhì)量，為材料的密度，t是材料的厚度。4)分析圖解法。拉深形狀復(fù)雜時(shí)，采用等面積法來(lái)計(jì)算毛坯尺寸是困難的，一般宜采用分析圖解法。計(jì)算公式為： （5-3）公式（5-3）中l(wèi)是母線(xiàn)長(zhǎng)度，r是每個(gè)母線(xiàn)的重心到旋轉(zhuǎn)軸的距離。此拉深零件是一個(gè)復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)體，用等面積法來(lái)計(jì)算毛坯尺寸是困難的，所以采用分析圖解法來(lái)計(jì)算此零件的毛坯尺寸。下面是采用分析圖解法時(shí)分析此零件的分析圖：圖5-1 毛坯分析圖上圖5-1中L是母線(xiàn)長(zhǎng)度，r是每個(gè)母線(xiàn)的重心到旋轉(zhuǎn)軸的距離。毛坯尺寸的確定：(單位：mm)L1=3.9 mm r1=6.1 m

43、mL2= =2.4 mm r2=7.6 mmL3=1.2 mm r3=7.2 mmL4=10.1 mm r4=9.3 mmL5= =1.6 mm r5=7.2 mmL6=5.3 mm r6=11 mmL7= =2.1mm r7=12.5 mm= （5-4）把上面的數(shù)據(jù)代入（5-4）公式中，得到：D=48.5mm。所以毛坯直徑為48.5mm。5.2拉深次數(shù)的計(jì)算由于拉深零件的高度與其直徑的比值不同，有的零件可以用一道拉深工序制成；而有些高度大的零件，則需要進(jìn)行多次拉深工序才能制成。在進(jìn)行沖壓工藝過(guò)程設(shè)計(jì)和確定必要的拉深工序的數(shù)目時(shí)，通常都利用拉深系數(shù)作為計(jì)算的依據(jù)。5.2.1拉深系數(shù)拉深系數(shù)是表

44、示拉深變形程度的一種度量參數(shù)，是用拉深前后坯料的直徑（橫截面的尺寸）的縮小程度來(lái)表達(dá)的，其值小于1。第一次拉深的拉深系數(shù)為： （5-5）第n次拉深的拉深系數(shù)為： （5-6）式中 是第一次拉深時(shí)拉深直徑（mm）； D是拉深用毛坯直徑（mm）； 是第n次。第n-1次拉深時(shí)拉深件的直徑（mm）。拉深系數(shù)越小，變形量越大，拉深越困難。5.2.2拉深次數(shù)的確定當(dāng)，拉深件可以一次拉成，否則要多次拉深。其拉深次數(shù)的確定有以下幾種方法： （1）查表法 根據(jù)工件的相對(duì)高度即高度H與直徑d之比值，從下表4-1中得該工件拉深次數(shù)。表5-1 拉深件相對(duì)高度H/d與拉深次數(shù)的關(guān)系拉深次數(shù)坯料相對(duì)厚度（t/D）1002.

45、0-1.51.5-1.01.0-0.60.6-0.30.3-0.150.15-0.0810.94-0.770.84-0.650.71-0.570.62-0.50.52-0.450.46-0.3821.88-1.51.60-1.321.36-1.11.13-0.940.96-0.830.9-0.733.5-2.72.8-2.22.3-1.81.9-1.51.6-1.31.3-1.145.6-4.34.3-3.53.6-2.92.9-2.42.4-2.02.0-1.558.9-6.66.6-5.15.2-4.14.1-3.33.3-2.72.7-2.0根據(jù)本零件的相關(guān)數(shù)據(jù)得：坯料相對(duì)厚度（t/D）

46、100=（1/48.5）1002.06，拉深件相對(duì)高度H/d=24/24.50.98，查表5-1可以得出加工次零件需要拉深3次。 （2）計(jì)算方法 拉深次數(shù)的確定也可以采用計(jì)算方法進(jìn)行確定，其計(jì)算公式如下： （5-7）式中：d是沖件直徑； D是毛坯直徑； 是第一次拉深系數(shù)； 是第一次拉深以后各次的平均拉深系數(shù)。根據(jù)此零件的材料黃銅H68、厚度t=1mm、毛坯直徑D=48.5mm，t/D=1/48.5=2.06>1.5時(shí)，查表得：=0.50，=0.72，=0.74，=0.76，=0.78將上列數(shù)據(jù)代入公式（5-7）得出：所以此工件需要拉深3次。5.3沖裁力的計(jì)算 計(jì)算沖裁力是為了選擇合適的壓

47、力機(jī)，設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度，壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力一般可以按下式計(jì)算： （5-8） 式中 材料抗剪強(qiáng)度，見(jiàn)附表（MPa）；L沖裁周邊總長(zhǎng)（mm）；t材料厚度（mm）;系數(shù)是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動(dòng)（數(shù)值的變化或分布不均），潤(rùn)滑情況，材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因數(shù)而設(shè)置的安全系數(shù)，一般取1.3。當(dāng)查不到抗剪強(qiáng)度r時(shí)，可以用抗拉強(qiáng)度b代替，而取=1的近似計(jì)算法計(jì)算: （5-9）式中為材料的抗拉強(qiáng)度。 根據(jù)常用金屬?zèng)_壓材料的力學(xué)性能查出H68的抗剪強(qiáng)度為300400(MPa)，此處取=400(MPa)由于沖裁模具采用

48、彈壓卸料裝置和自然落料方式?？偟臎_裁力包括F總沖壓力。 Fp總沖裁力 卸料力： （5-10）推料力： （5-11）頂件力： （5-12）式中、為卸料力、推料力、頂件力系數(shù)；n為同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件（或廢料）數(shù)，n=h/t；h為凹模洞口的直刃壁高度； t為材料厚度。根據(jù)常用金屬?zèng)_壓材料的力學(xué)性能查出H68的抗剪強(qiáng)度為300400(MPa ) 表5-2 卸料力、推件力和頂件力系數(shù)料厚t/mmKxKtKd鋼0.10.10.50.50.252.56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.0550.0450.0250.140

49、.080.060.050.03鋁、鋁合金純銅，黃銅0.0250.080.020.060.030.070.030.095.3.1切槽時(shí)沖裁力計(jì)算1此處查不到抗剪強(qiáng)度r時(shí)，可以用抗拉強(qiáng)度b代替，而取=1的近似計(jì)算法計(jì)算,所以總沖裁力為公式（5-9）如下： 公式中L是切槽時(shí)的周長(zhǎng)， 為材料的抗拉強(qiáng)度，此處=400(MPa)；t為材料厚度。代入數(shù)據(jù)到公式（5-9）得：F=59258N2此時(shí)的卸料力系數(shù)=0.05，代入到公式（5-10），所以卸料力為：推料力系數(shù)=0.05，代入到公式（5-11），所以推料力為：頂料力系數(shù)=0.05，代入到公式（5-12），所以頂料力為：5.3.2 拉深時(shí)的拉深力計(jì)算在生

50、產(chǎn)中常用以下經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算：采用壓料圈時(shí)首次拉深 （5-13）以后各次拉深 （i=1,2,n） （5-14）不采用壓料圈時(shí)首次拉深 （5-15） 以后各次拉深 （i=1,2,n） （5-16）式中：F為拉深力； t為材料厚度； D為毛坯直徑； 為各次拉深后的工序件直徑； 為拉深件材料的抗拉強(qiáng)度； 、為修正系數(shù)，其值見(jiàn)下表5-3。表5-3 修正系數(shù)、0.550.570.600.620.650.670.700.720.750.770.801.00.930.860.790.720.660.600.550.50.450.400.700.720.750.770.800.850.901.00.950.9

51、0.850.70.60.5因?yàn)榇四＞叩睦钍遣徊捎脡毫先Φ?，所以采用公式?-15）和（5-16）來(lái)計(jì)算拉深力。5.3.2.1 第一次拉深拉深力的計(jì)算此處根據(jù)公式（5-15）來(lái)計(jì)算此次拉深力， 由上面資料得出D=48.5，=26.5，將數(shù)據(jù)代入到公式（5-15）中，得出拉深力如下：所以第一次拉深的拉深力是34540N。5.3.2.2 第二次拉深拉深力的計(jì)算此處根據(jù)公式（5-16）來(lái)計(jì)算此次拉深力， 由上面資料得出=26.5，=21，將數(shù)據(jù)代入到公式（5-16）中，得出拉深力如下：所以第二次拉深的拉深力是8980.4N。5.3.2.3 第三次拉深拉深力的計(jì)算此處根據(jù)公式（5-16）來(lái)計(jì)算此次拉深力， 由上面資