車軸蓋沖壓工藝及模具畢業(yè)設(shè)計（全套圖紙）

1、目目 錄錄摘 要1ABSTRACT1引 言2第一章 零件的工藝分析和毛坯尺寸計算3 零件的分析以及模具選擇方案3 模具類型的選擇3第二章 設(shè)備的選擇6 落料所需要的力的計算6 拉深所需要的力的計算62.3 沖孔所需要的力的計算7 翻邊所需要的力的計算7 選擇壓力機7第三章 模架的確定和裝配草圖的設(shè)計9第四章 落料工序排樣圖的設(shè)計12 排樣圖的設(shè)計12 材料利用率的計算12第五章 工作零件的設(shè)計及加工13 工作尺寸的計算13 落料工序的計算13 拉深工序的計算14 沖孔工序的計算155.1.4 翻邊工序的計算15 復(fù)合模的設(shè)計及加工16 落料凹模的設(shè)計及加工16 落料拉深凸凹模的設(shè)計及加工175

2、.2.3 拉深翻邊凸凹模的設(shè)計及加工185.2.4 沖孔凸模的設(shè)計及加工195.2.5 翻邊沖孔凸凹模的設(shè)計及加工20第六章 輔助結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計及選用22 卸料裝置22 壓料裝置236.3 頂出裝置24 導(dǎo)向裝置26 定位裝置27 螺釘及銷釘27 模柄的選擇27 固定板和墊板27 上模座與下模座30第七章 模具材料的選擇及熱處理31第八章 裝配圖的繪制及工作過程和模具結(jié)構(gòu)的分析32 裝配圖的繪制32 模具結(jié)構(gòu)和工作過程33 模具結(jié)構(gòu)的分析33第九章 壓力機的校核35參考文獻36致 謝37附 錄車軸蓋沖壓復(fù)合模的設(shè)計車軸蓋沖壓復(fù)合模的設(shè)計 摘要：摘要：本文設(shè)計了一副車軸蓋復(fù)合模具，分析了零件的成

3、型工藝，介紹了模具的主要工作零件的設(shè)計和加工，模具材料的選擇，同時還分析了模具的工作過程。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：復(fù)合模；模具結(jié)構(gòu)；工藝分析Design of compound die for automotive shaft cup Abstract: An design of a composite die for automotive shaft cup was designed in this paper. The forming technology for the automotive shaft cup was analyzed . The structure of the die, t

4、he design of the main parts of the die and the materials of die were introduced. At the same times the working progress of the die was analyzed.Key words:compound die; die structure; technological analysi 引引 言言沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。研究推廣能提高勞動生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量、降低成和擴大沖壓工藝應(yīng)用范圍的各種沖壓新工藝，是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向之一。 沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要

5、是壓力機）上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方法。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素。 在實際生產(chǎn)中，當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量較大、尺寸較小而公差要求較小時，若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟甚至難于達到要求的。這時在工藝上多采用工序集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，稱為組合工序。根據(jù)工序的組合方法不同，又可將其分為復(fù)合、級進和復(fù)合-級進三種組合方式。 復(fù)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式。 級進沖壓在壓力機的一次工作行程中，按

6、照一定的順序在同一模具的不同工位上完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。 復(fù)合-級進沖壓在一副沖模上包含復(fù)合和級進兩種方式的組合工序。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括；提高大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的設(shè)計制造水平；在模具設(shè)計制造中廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)；大力發(fā)展快速制造成形和快速制造模具技術(shù)；在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)；提高模具標(biāo)準化水平和模具標(biāo)準件的使用率；發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進的表面

7、處理技術(shù)；逐步推廣高速銑削在模具加工的應(yīng)用；進一步研究開發(fā)模具的拋光技術(shù)和設(shè)備；研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程；開發(fā)新的成形工藝和模具。第一章第一章 零件的工藝分析和毛坯尺寸計算零件的工藝分析和毛坯尺寸計算 零件的分析以及模具選擇方案零件的分析以及模具選擇方案零件圖 1 為車軸蓋零件，料厚為 mm，材料為 10 鋼。圖 1 車軸蓋零件根據(jù)圖 1 可以知道，零件為拉深翻邊圓筒件。根據(jù) GB/T15055-2007f 沖壓件未注公差尺寸極限偏差可查得，00.6060拉深件外形尺寸為，翻邊尺寸為。要生產(chǎn)此零件，需要在模具上進行四00.5020高度尺寸為0.50025個工序，分別是落料，拉深，

8、沖孔，翻邊。這四個工序可以在一副模具上完成，也可以在兩、三或者四副模具上完成，其需要在幾副上完成主要根據(jù)零件的外型和翻邊的次數(shù)以及拉深的次數(shù)來確定。 模具類型的選擇模具類型的選擇根據(jù)上面分析，生產(chǎn)該零件可用單工序模具生產(chǎn)業(yè)也可以用復(fù)合模生產(chǎn)，具體用什么模具要從經(jīng)濟性和工藝性進行選擇。1 由于生產(chǎn)的是車軸蓋零件，所以應(yīng)該是大批量生產(chǎn)的，對于以上兩種模具類型，復(fù)合模更適合一些。2 復(fù)合模生產(chǎn)率較高，壓力機在一次行程內(nèi)可完成兩道以上工序，而單工序模一次行程只能完成一道工序，所以生產(chǎn)效率較復(fù)合模要高一些。3 復(fù)合模沖壓精度較單工序模要高。4 復(fù)合模對原材料要求比單工序模要低一些。5 復(fù)合模安裝，調(diào)整與

9、操作簡單，單工序模有導(dǎo)向時安裝與調(diào)整方便。根據(jù)圖知，如要用復(fù)合模一次就把此零件成型，則四道工序要合理的進行，上一道工序的結(jié)果應(yīng)不影響下一道的工序。四道工序的先后順序應(yīng)該這樣安排：落料-拉深-沖孔-翻邊。這樣拉深不會影響翻邊預(yù)沖孔，翻邊才不受影響，計算不受影響。根據(jù)以上五點，初步選用復(fù)合模，具體用不用還要看能否一次拉深及其翻邊。以下是計算能否一次成型以上兩個工序。1 首先計算拉深毛坯的尺寸：因為 H/ =20/58.8=0.34，故可一次拉深成總mmD1m功。4 翻邊預(yù)沖孔直徑的計算 D-豎邊部分的中徑 H-翻邊的高度 r-翻邊的圓角半徑t-板料的厚度5 翻邊系數(shù)的計算 板料的相對厚度 d/t=

10、17.636/1.2=14.7 查得模具最小翻邊系數(shù)為 0.55，而：，所以可以一次翻邊成功。619. 772. 0r43. 0)1 (2/maxtmDH極工件H通過以上分析可知拉深和翻邊均能一次成形，零件可以一次實現(xiàn)落料、拉深、沖孔、翻邊 4 道工序。由于拉深為無凸緣、無壓邊圈拉深，先落料（落料尺寸為拉深毛坯尺寸），再拉深（拉深到設(shè)計深度），最后沖孔和翻邊。需要指出的是沖孔、翻邊 2 個工序必須放在拉深完成后進行，否則，會影響所沖孔的大小，并會出現(xiàn)翻邊后處開裂，翻邊高低不平的現(xiàn)象。綜上可知，模具類型選選用復(fù)合模具更為經(jīng)濟。第二章第二章 設(shè)備的選擇設(shè)備的選擇由于該零件的生產(chǎn)過程要經(jīng)過落料，拉深

11、，沖孔，還有翻邊四道工序，且是先落料，再拉深，再沖孔，最后翻邊，其模具類型選擇復(fù)合模形式。所以在選設(shè)備的時候要先計算哪個工序需要的力大些，其次還需考慮最大的力是否在壓力機安全范圍內(nèi)等等，以下是壓力機選擇要考慮的基本因素：1 沖壓設(shè)備的類型和工作形式是否使用于應(yīng)完成的的工序；是否適合安全生產(chǎn)和環(huán)保的要求；2 沖壓設(shè)備的壓力和功率是否滿足應(yīng)完成工序的需要；3 沖壓設(shè)備的裝模高度，臺面尺寸，行程等是否適合完成工序所用的模具；4 沖壓設(shè)備的行程次數(shù)是否滿足生產(chǎn)率的要求等。以下分別計算各個工序所需的力： 落料所需要的力的計算落料所需要的力的計算1 沖裁力的計算 =Lt0F其中 -沖裁力，單位為 N；0F

12、t-材料厚度，單位為 mm；-材料抗剪強度，單位為 MPa；對 10 鋼 取 296MPa；L-沖裁周長，單位為 mm?？紤]到模具刃口的磨損，凸凹模間隙的波動，材料機械性能的變化，材料厚度的偏差等因素，實際所需沖裁力還必須增加 30%，即 0F所以 0F2 頂件力：0FKF頂頂 卸料力：0FKF頂頂 因為材料為 10 鋼，查得：，（取 0.05）06. 0頂K05. 004. 0頂K 所以：，NFKF28.59820頂頂NFKF23.49100頂頂3 總沖裁力 =F+ +總F頂F卸F 拉深所需要的力的計算拉深所需要的力的計算1 拉深力的計算 1ktdPbp-工件直徑pd-材料抗拉強度極限在(3

13、00-440)Mpa 之間，取最大值 440Mpab-拉深系數(shù)1kt -材料厚度2 壓邊力的計算 2max0.1kt/2.51Fk FKN壓18（k-1）D 式中：拉深比：k=D/d 最大拉伸力： （近似計算）maxbktkF（-1）3 拉深總工藝力 =P+ 總PNP 沖孔所需要的力的計算沖孔所需要的力的計算沖裁力 =Lt 0F其中-沖裁力，單位為 N；0Ft-材料厚度，單位為 mm；-材料抗剪強度，單位為 MPa；對 10 鋼 (半硬)取296MPa；L-沖裁周長，單位為 mm?？紤]到模具刃口的磨損，凸凹模間隙的波動，材料機械性能的變化，材料厚度的偏差等因素，實際所需沖裁力還必須增加 30%

14、，即0F所以0F 翻邊所需要的力的計算翻邊所需要的力的計算翻邊力的計算 t st-材料的厚度-材料的屈服強度sD-翻邊后孔中徑d-預(yù)沖孔直徑 選擇壓力機選擇壓力機根據(jù)以上幾個工序所計算的結(jié)果，落料的沖裁力最大，且該沖壓件選擇的模具類型為復(fù)合模，這類模具在工作的時候是一道工序一道工序完成，在受力的時候各個工序所受的力不和其他的工序重疊，就是說在選設(shè)備的時候根據(jù)在各個工序里的最大力來選，且所受的力在安全范圍內(nèi)。所以此副模具就是根據(jù)落料工序的總工藝力來初選壓力機。 P(1.1-1.3) 總F其中 P-壓力機的公稱力F-沖裁力的總沖壓力P 2 沖壓設(shè)備的選擇 沖壓設(shè)備選擇的要求：1) 壓力機的行程大小

15、，應(yīng)能保證成型零件的取出與毛坯的放入。2) 壓力機的工作臺面尺寸應(yīng)大于沖模的平面尺寸，還需留有安裝固定的余地，但是在過大的工作臺上安裝很小尺寸的沖模時，工作臺的受力條件也是不理想的。所選的壓力機的工作臺面尺寸應(yīng)與沖模的平面尺寸相適應(yīng)。3) 模具的閉合高度：模具在閉合時，上模座的上表面到下模座的下表0H面之間的距離。壓力機的閉合高度 H：滑塊在下死點時，工作臺面到滑塊下端面的距離。該距離一般是可以調(diào)整的，故一般的壓力機均由最大閉合高度和最小閉合高度。maxHminH4) 壓力機的噸位要與總的沖壓力相適應(yīng)。根據(jù)所計算出的總沖壓力 F=1800.11kN。初步選擇公稱壓力為 2500kN 的閉式單點

16、單動壓力機 J31-250。其基本參數(shù)如下表 1：表表 1 1 J31-250J31-250 基本參數(shù)基本參數(shù)公稱壓力2500kN滑塊行程315mm標(biāo)準行程次數(shù)20 次/min最大閉合高度 490mm閉合高度調(diào)節(jié)量200mm工作臺尺寸（左右）1000mm工作臺尺寸（前后）950mm標(biāo)稱壓力行程導(dǎo)軌間距離900mm滑快底面前后尺寸850mm拉深墊壓緊力400KN第三章第三章 模架的確定和裝配草圖的設(shè)計模架的確定和裝配草圖的設(shè)計模架是標(biāo)準件，各類模架的結(jié)構(gòu)和尺寸已系列化、標(biāo)準化。模架由五部分組成，上模座、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套和模柄，但標(biāo)準模架不帶模柄。導(dǎo)柱和導(dǎo)套之間的導(dǎo)向?qū)δ＞咛峁?dǎo)向。按照導(dǎo)柱和導(dǎo)

17、套布置的位置和數(shù)量，模架分為四類。后側(cè)導(dǎo)柱式：其開敞性好，便于操作，導(dǎo)柱分布不對稱，受力不平衡，拔模不方便，適于沖裁形狀比較簡單、小型、間隙較大的零件時使用的模具。對稱導(dǎo)柱式：僅限于前后操作，受力平穩(wěn)，導(dǎo)向準確可靠，拔模方便，兩根直徑不同，防止誤裝配。對角導(dǎo)柱式：條料可從前后、左右兩個方向送進，操作教方便，導(dǎo)柱對稱分布，受力平衡，拔模方便。多用于窄長的級進模 四導(dǎo)柱式：導(dǎo)向平穩(wěn)，精度高，用于高精度級進模，重載荷沖模。經(jīng)分析考慮，車軸蓋零件屬于形狀不復(fù)雜，小型，且所選用的模具類型為復(fù)合模，各工序依次按一定順序進行，所以要求要方便操作，依次選用后側(cè)導(dǎo)柱式模架。 模架的外形尺寸主要由凹模尺寸決定。根

18、據(jù)模具結(jié)構(gòu)、且對于此副模具的話，主要有落料的凹模來確定長以及寬，模具的閉合高度則有設(shè)計的上模，下模，以及模具的一些配件來決定，對于此復(fù)合模，應(yīng)該先考慮他的閉合高度，其次才是它的寬度和長度，所以要合理選擇模架，就有必要考慮它的工作零件以及配件的合理高度，這樣才能合理的選擇模架。根據(jù)上面提到的要用復(fù)合模，再根據(jù)零件圖考慮用復(fù)合模到底能不能實現(xiàn)，這就要求看要設(shè)計的復(fù)合模能不能按照一定的排列在工作時能正確合理的生產(chǎn)出所需要的零件，且根據(jù)先落料，再拉深，再沖孔，最后翻邊的順序，因此要合理的設(shè)計復(fù)合模，由圖 1 分析知，應(yīng)設(shè)計復(fù)合模為落料拉深凸凹模，翻邊沖孔凸凹模，拉深翻邊凸凹模，再加落料凹模及沖孔凸模。

19、根據(jù)下圖 2 知道各工作零件的裝配關(guān)系，并且還可以知道工作行程，由此來知道橡皮的收縮長度，進而合理的設(shè)計橡皮的高度，這樣所有的關(guān)系聯(lián)系在一起，就可以合理的選擇模具的閉合高度。首先分析一下該模具的基本工作過程：（1） 第一是落料，此工序的行程大于一個厚度，即 1.2mm。（2） 再就是拉深，由圖 1 知道，需要行程大于 20mm。（3） 第三就是沖孔，也需要一個厚度左右。（5） 在此行程下的橡皮高度最小應(yīng)該在 66mm 左右，因為橡皮收縮不大于本身的 45%。（6） 根據(jù)行程和橡皮及橡膠的位置還可以大概知道落料拉深凸凹的高度，大于行程的高度+橡皮最小高度=94.4mm,而落料凹模則大于行程+10

20、=38.4mm,在加上其余的模板，（7） 閉合高度大于落料拉深凸凹模+落料凹模+上模定板+下模定板+下模固定板+上下兩模板=94.4+38.4+10+20+20+上下兩模板（100 左右）=282.8mm。根據(jù)以上可以選模架的尺寸，因為所選的模架類型為后側(cè)導(dǎo)柱模架，通過查表可以選擇模架為：凹模周界 L B 280 x280 （mm） 閉合高度 最大 320mm 最小 275mm上模座 280 x280 x55（mm）下模座 280 x280 x70（mm） GB2855.10-81 導(dǎo)柱 40 x260（mm）導(dǎo)套 40 x140 x53（mm）校核模具高度看可不可行，因為以上估算的是上下兩模

21、為 100，而選中為125，所以選的模具閉和高度應(yīng)大于 283+25=303，而 320 大于 303，所以此模架可用，所以該模具的模架就用此。根據(jù)上面的計算來設(shè)計裝配圖，裝配草圖如下圖圖 2。其中裝配草圖中零件分別為 1-下模座，2-翻邊沖孔凸凹模墊板，3-翻邊沖孔凸凹模固定板，4-落料拉深凸凹模固定板，5-落料拉深凸凹模，6壓料橡膠，7卸料橡膠， 8-卸料板，9壓料環(huán)，10-落料凹模，11-拉深翻邊凸凹模，12-上模墊板，13-沖孔凸模。圖 2 裝配草圖第四章第四章 落料工序排樣圖的設(shè)計落料工序排樣圖的設(shè)計排樣是指沖裁件在料，條料或是帶料上的布置方式。排樣是否合理，對材料利用率的大小有直接

22、的影響。 排樣圖的設(shè)計排樣圖的設(shè)計排樣分為有搭邊，少搭邊和無搭邊；安工件的外形特征又可分為直排，斜排，直對排，斜對排，混合排，多行排及搭邊排等多種形式。根據(jù)落料的零件，選用直排并且有搭邊的排樣，如下圖 3： 圖 3 落料排樣根據(jù)所選的排樣圖查 a,b 值，查的 a1.5,b2,再根據(jù)定位活動銷釘?shù)脑谛读习迳系奈恢迷O(shè)計，選 a=6,b=5。 材料利用率的計算材料利用率的計算按一個送進步距的材料利用率計算：2144.025100%100%66%98.05 94.05nABS式中 A-為沖裁件的面積；n-為一個進距內(nèi)的沖裁件數(shù)量； B-條料的寬度； S-進距。第五章第五章 工作零件的設(shè)計及加工工作零

23、件的設(shè)計及加工 工作尺寸的計算工作尺寸的計算 落料工序的計算落料工序的計算沖裁件的尺寸精度主要決定于凸、凹模刃口尺寸及公差，模具的合理間隙也是靠凸、凹模刃口尺寸及其公差來保證。其計算方法是：（1）因為沖出的孔，落下的料都有錐度，且落料件的大端尺寸等于凹模刃口尺寸，而沖孔的小端尺寸等于凸模刃口尺寸。（2）在測量與使用中，沖孔能測量到小端尺寸，落料件能測量大端尺寸。（3）從產(chǎn)品的使用性能看，孔必須控制最小端尺寸，落料的外形尺寸要控制最大端尺寸。（4）凸、凹模的設(shè)計原則 沖孔時，設(shè)計計算以凸模為準，間隙放大在凹模刃口上。 落料時，設(shè)計計算以凹模為準，間隙縮小在凸模刃口上。（5）考慮磨損（名義尺寸）

24、沖孔時，凹模越磨越小，凸模設(shè)計應(yīng)取制件尺寸公差范圍內(nèi)移大尺寸 落料時，凹模越磨越大，凹模設(shè)計應(yīng)取制件尺寸公差范圍內(nèi)移小尺寸（6）凸、凹模刃口的制造公差：制件上未注公差，非圓形件按級精度，14IT模具比其高 23 精度即級或級，圓形件按級精度12IT11IT6IT7IT凸、凹模刃口尺寸的計算與加工方法有關(guān)，有分開加工和配合加工，分開加工是指凸模和凹模分別按各自圖樣上標(biāo)注的尺寸及公差進行加工，沖裁間隙由凸、凹模刃口尺寸及公差保證。其可以凸、凹模具有互換性，便于成批制造，但受沖裁間隙的限制，要求凸、凹模的制造公差較小，主要適用于簡單規(guī)則形狀（圓形、方形或矩形）的沖件。配合加工是指先按圖樣設(shè)計制造其中

25、一件（沖孔先做好凸模，落料先做好凹模） ，再以此件做為基準件，以基準件為標(biāo)準來加工另一件，使它們之間保持一定的間隙，圖紙上只要在基準件上標(biāo)注尺寸和公差；另一件只需要標(biāo)注基本尺寸（名義尺寸） ，并在技術(shù)要求中注明此件與那件（基準件圖號）配合加工，保證雙面間隙，此時，和不受限制，minZd和p取.=這種方法不僅容易保證凸、凹模間隙很小，而且還可放大基準件的4/制造公差，使制做容易，故目前一般工廠都采用此種方法。在此模具中，用分開加工較為經(jīng)濟。根據(jù)上面的計算，拉深毛坯所要的沖裁的尺寸及形狀如下圖 4：圖 4 拉深毛坯由表查得： =0.072 =0.096 則：-minZmaxZmaxZninZ又：=

26、0.6(-)=0.0144 =0.4(-dmaxZninZpmaxZninZx=0.5 所以：0.014400()87.85ddDDx 00min0.0096()87.778ppdDDZ其中：-模具的最大(最小)間隙maxmin()ZZ -落料凹模（凸模）尺寸()dpDD -凹模（凸模）的制造公差()dp -磨損量x 拉深工序的計算拉深工序的計算（1）凹模圓角半徑dr與毛坯厚度、零件的形狀尺寸和拉深方法有關(guān)，可查設(shè)計資料確定，當(dāng)dr無法蘭拉深且料厚在 1.5-1.0 時：=（5-8）t=6-9.6 取=6drdr（2）凸模的圓角半徑pr 原則上，=，但是由于本制件由一次拉深而成，所以等于零件的

27、圓角prdrpr半徑，即：=2pr（3）凹、凸模的間隙 C 決定間隙 C 時，不僅要考慮材質(zhì)和料厚，還要考慮工件的尺寸精度和表面質(zhì)量要求。用壓邊圈時，C=kt，查表得 k=1.2，所以 C=。（4）凹、凸模的工作尺寸由于零件是外形尺寸有要求，故拉深以凹模為基準，按合理間隙確定凸模尺寸。查得： 所以： 0.05d0.03p凹模尺寸：0.050.05000(0.75 )(600.75 0.60)59.55ddDD凹模尺寸：0000.030.03(0.752 )(600.75 0.602 1.44)56.67ppdDC 其中：-凹模（凸模）工作部分尺寸()dpD d - 凹模（凸模）的制造公差()d

28、p -磨損量x C-拉深時凹、凸模的單面間隙 D-拉深件的外形尺寸 沖孔工序的計算沖孔工序的計算在第一章已計算沖孔的孔徑，根據(jù)本章的落料工序的敘述可以計算出沖孔的凹、凸的刃口尺寸。由表查得： =0.072 =0.096 則：-minZmaxZmaxZninZ又：=0.6(-)=0.0144 =0.4(-dmaxZninZpmaxZninZx=0.5 所以：000.0096()17.786ppddx 0.0144min00()17.858ddpddZ其中：-模具的最大(最小)間隙maxmin()ZZ -沖孔凹模（凸模）尺寸()dpdd -凹模（凸模）的制造公差()dp -磨損量x5.1.5.1.

29、4 4 翻邊工序的計算翻邊工序的計算（1）第一章計算了該零件可以一次翻邊完成，且在根據(jù)圖 1 知翻邊凸模的直徑：D=25（2）凸模的圓角半徑 R=4.335 R 取 4(dt)/2D 其中：D-翻邊孔直徑d-預(yù)沖孔直徑t-材料厚度 復(fù)合模的設(shè)計及加工復(fù)合模的設(shè)計及加工所設(shè)計的模具類型為復(fù)合模，所以在設(shè)計模具的時候，一個工作零件應(yīng)該有不同的作用，就是在一個工序的凸模里含有另一個工序的凹模，根據(jù)第四章的裝配草圖知道，共需設(shè)計五個工作模，分別是落料凹模，落料拉深凸凹模，拉深翻邊凸凹模，沖孔凸模，翻邊沖孔凸凹模。 落料凹模的設(shè)計及加工落料凹模的設(shè)計及加工1）落料凹模的設(shè)計（1）刃口形式：由于所設(shè)計的模

30、具類型是復(fù)合模具，所以落料凹?？卓诓捎弥蓖彩娇卓诎寄?。（2）凹模高度：凹模高度可以根據(jù)沖裁力的大小按以下公式計算： H=5230.1F 其中：H-凹模高度，單位 mm F-沖裁力，單位 N（3）凹模類型和緊固方式：選用整體式凹模，采用螺釘緊固和銷釘定位的方式，因為凹模的高度大于 32，所以選 M12 的螺釘和相匹配的銷釘。（4）凹?？走吘嗟?C 的最小值根據(jù)零件的厚度和條料的寬度可以查到 C。42（4）螺孔到凹模外緣距離的最小尺寸：螺孔到外緣等距時，因為模具淬火硬化，距離為 1.25d 即 15；螺孔到外緣不等距時，到左（右）邊上的距離為1.5d 即 18，到上（下）邊上的距離為 1.13d

31、即 16.95。（5）螺孔到凹?？?、銷孔的距離的最小尺寸：當(dāng)模具材料淬火硬化時，=1.3d=15.6。螺孔間距最小距離 80，最大距離 150。minb根據(jù)以上計算和選取的刃口尺寸可以得到落料凹模如圖 5 所示：圖 5 落料凹模2）強度的校核由設(shè)計過程可以知道，所有尺寸都符合理論。且對于落料凹模，強度不用校核，充分滿足要求。3）模具的加工模具的型孔為圓形，其工藝過程如下：下料鍛造退火刨或銑六個面磨基準面鉆、鏜工作型孔畫線鉆出所需的孔再攻所需的螺紋孔磨削底面、頂面和型孔。 落料拉深凸凹模落料拉深凸凹模的的設(shè)計及加工設(shè)計及加工1）模具的設(shè)計（1）由于是復(fù)合模設(shè)計，則必須考慮復(fù)合凸凹模的最小壁厚，由

32、于此復(fù)合模裝于下模，通過查表最小壁厚 m=3.2,最小直徑 D=18。（2）高度不小于 94.4。（3）螺孔間距最小距離 80，最大距離 150。=1.3d=15.6。minb（5）此復(fù)合模和固定板的配合選取過渡配合。76Hm根據(jù)以上計算和選取的工作尺寸可以得到落料拉深凸凹模如圖 6：圖 6 落料拉深凸凹模2）抗彎強度的校核L=94=147.47 所以穩(wěn)定290dFL -為凸模的長度-為凸模半徑2d-實際沖裁力 F3）模具的加工根據(jù)模具的形狀，此模具用電火花加工落料的凸模部分，用線切割加工拉深凹模部分，型孔類和螺紋類用鉗工或是機加工。5.2.5.2.3 3 拉深翻邊凸凹拉深翻邊凸凹模的模的設(shè)計

33、及加工設(shè)計及加工1）模具設(shè)計 根據(jù)草裝配圖知道拉深翻邊凸凹裝于上模，最小壁厚為 1.5t 即 1.8。復(fù)合模工作尺寸上在本章第一節(jié)已經(jīng)計算，根據(jù)裝配關(guān)系，設(shè)計如下圖 7：圖 7 拉深翻邊凸凹模2）模具的加工此模具較簡單，用車加工加工凸模即可，然后再用線切割加工凹模部分，型孔用鉗工或機加工。5.2.5.2.4 4 沖孔凸模的設(shè)計及加工沖孔凸模的設(shè)計及加工1）模具的設(shè)計根據(jù)裝配草圖的裝配關(guān)系，此沖孔凸模采用采用圓柱頭直桿圓凸模。由本章第一節(jié)計算的工作尺寸和選取的其他尺寸可以設(shè)計出沖孔凸模，且此模不需校正，如下圖 8：圖 8 沖孔凸模2）抗彎強度的校核L=43=44.7 所以穩(wěn)定290dFL -為凸

34、模的長度-為凸模半徑2d-實際沖裁力 F3）模具的加工此模具比較簡單，可以先車削加工，然后再用磨削。5.2.5.2.5 5 翻邊沖孔凸凹模翻邊沖孔凸凹模的設(shè)計的設(shè)計及加工及加工1）模具的設(shè)計（1）此模裝于下模，所以通過查表最小壁厚 m=3.2,最小直徑 D=18，高度大于 6。（2）此復(fù)合模和固定板的配合選取過渡配合。76Hm（3）根據(jù)裝配關(guān)系來設(shè)計，由本章第一節(jié)計算的工作尺寸，再考慮其他零件，此模具設(shè)計為如圖 9：圖 9 翻邊沖孔凸凹模2）模具的加工及強度的論述此模具先在車床上車凸模部分，在用電火花線切割加工凹模部分，最后用磨削精加工凸凹模。模具設(shè)計為直通式，因為高度的關(guān)系，會彎曲，設(shè)計為此

35、結(jié)構(gòu)，可以使模具難以彎曲，在沖孔和翻邊的時候得到精確的零件。由于設(shè)計為臺階式，此模具可以不用校核，以為沖孔和翻邊的是時候力不是很大，且增加了臺階，可以說高度減小了，則彎曲的傾向就減小了。第六章第六章 輔助結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計及選用輔助結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計及選用由裝配草圖可以看出，除了工作零件外，還有一些輔助的結(jié)構(gòu)的零件設(shè)計，這些零件為： 卸料裝置卸料裝置卸料零件（卸料板，卸料螺釘，卸料橡膠） ，這些零件所起的作用是在落料工序的時候起卸料的做用。 根據(jù)落料凹模的邊界尺寸選擇的卸料板尺寸為280280，再根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)，選用兩個卸料螺釘，尺寸為 M10，再設(shè)計 3 個擋料銷，所以卸料板選擇及螺孔、銷釘孔布局如

36、圖 10，卸料橡膠如圖 11：圖 10 卸料板圖 11 卸料橡膠 壓料裝置壓料裝置壓料裝置（壓料環(huán) ，壓料橡膠） ，所起的做用是拉深時壓料和翻邊時卸料。壓料環(huán)和壓料橡膠的總高度要等于落料拉深的高度，徑向尺寸要小于拉深凹模的尺寸，內(nèi)孔尺寸大于翻邊沖孔凸凹模尺寸，再考慮橡膠收縮長度小于其45%，所以設(shè)計壓料橡膠如下圖 12，壓料環(huán)如下圖 13：圖 12 壓料橡膠圖 13 壓料環(huán) 頂出裝置頂出裝置頂出裝置（打桿，頂桿，頂板，卸料環(huán)） ，它起的作用是把所加工的零件從模具中頂出來。頂板與頂出桿設(shè)計和推桿有一定的關(guān)系，設(shè)計的時候考慮到他們的相互影響，所設(shè)計頂桿如圖 14，打桿如圖 15，卸料環(huán)如圖 16，

37、頂板如圖17：圖 14 頂桿圖 15 打桿圖 16 卸料環(huán) 圖 17 頂板 導(dǎo)向裝置導(dǎo)向裝置此裝置與模架連為一體，在選模架就選了，根據(jù)模架的選擇導(dǎo)柱導(dǎo)套的設(shè)計：導(dǎo)套：A40H6140 導(dǎo)柱：A40h5 圖 18 導(dǎo)套圖 19 導(dǎo)柱 定位裝置定位裝置此裝置設(shè)計見卸料板的設(shè)計。選用活動擋料銷，是標(biāo)準件，國標(biāo)和尺寸見裝配圖中的明細欄。 螺釘及銷釘螺釘及銷釘銷釘及螺釘之類的選擇見裝配圖中的明細欄。 模柄的選擇模柄的選擇選用凸緣模柄，設(shè)計如下：模柄：A30A3 圖 20 凸緣木柄 固定板和墊板固定板和墊板 固定板有落料拉深凸凹模固定板和翻邊沖孔凸凹模固定板，設(shè)計固定板是為了加工方便和節(jié)約材料，落料拉深凸

38、凹模固定板設(shè)計如下圖 21；翻邊沖孔凸凹模固定板設(shè)計如下圖 22；墊板有翻邊沖孔凸凹模墊板和上模墊板，設(shè)計墊板是為了更好的傳遞和承受力，翻邊沖孔凸凹模墊板設(shè)計如下圖 23；上模墊板設(shè)計如下圖 24：圖 21 落料拉深凸凹模固定板圖 22 翻邊沖孔凸凹模固定板圖 23 翻邊沖孔凸凹模墊板圖 24 上模墊板 上模上模座座與下模與下模座座根據(jù)模具的確定，上模座與下模座的設(shè)計如下圖 25 和圖 26：圖 25 上模座圖 26 下模座第七章第七章 模具材料的選擇及熱處理模具材料的選擇及熱處理沖模（主要是工作零件）的工作條件比較惡劣，一般要承受高壓、沖擊、振動、摩擦、彎扭等載荷，磨損、變形、疲勞、斷裂時有

39、發(fā)生，而且工作溫度有時很高，精度要求也比較高。沖模材料種類很多，要做到合理選用模具材料，提出恰當(dāng)?shù)臒崽幚硪?。?jīng)分析比較，下表 2 是零件的材料選用及熱處理要求：表表 2 2 零件的材料選用及熱處理要求零件的材料選用及熱處理要求零件名稱材料熱處理硬度 HRC落料拉深凸凹模T10A淬硬6062上、下模座HT200模柄Q235淬火4348導(dǎo)套20滲碳深淬火回火5862導(dǎo)柱20滲碳深淬火回火5862翻邊沖孔凸凹模固定板45淬火4348卸料板Q235淬火4348壓料環(huán)T10A淬硬5458落料凹模T10A淬硬6064墊板45淬火4348螺釘45頭部淬火回火4348銷釘45淬火4348沖孔凸模T10A淬火

40、5062拉深翻邊凸凹模T10A淬硬6264卸料環(huán)Q235淬火4348落料拉深凸凹模固定板45淬火4348第八章第八章 裝配圖的繪制及工作過程和模具結(jié)構(gòu)的分析裝配圖的繪制及工作過程和模具結(jié)構(gòu)的分析 裝配圖的繪制裝配圖的繪制圖 27 裝配圖有以上幾章的設(shè)計可以繪出正確的裝配圖，裝配圖如圖 27 所示。其中圖示中零件分別為：1-下模座，2-銷 1，3-連接螺釘 1，4-翻邊沖孔凸凹模墊板，5-翻邊沖孔凸凹模固定板，6-落料拉深凸凹模固定板，7-卸料板，8-擋料銷，9-落料凹模，10-上模墊板，11-上模座，12-連接螺釘 2，13-連接螺釘 3，14-打桿，15-凸緣模柄，16-頂板，17-沖孔凸模

41、，18-頂桿，19-銷 2，20-導(dǎo)套，21-卸料環(huán)，22-拉深翻邊凸凹模，23-導(dǎo)柱，24-落料拉深凸凹模，25-壓料環(huán)，26-壓料橡膠，27-卸料橡膠，28-翻邊沖孔凸凹模，29-卸料螺釘。 模具結(jié)構(gòu)和工作過程模具結(jié)構(gòu)和工作過程模具結(jié)構(gòu)如圖 27，考慮到有落料以及沖孔兩個工序，上下模采用導(dǎo)柱導(dǎo)向，模具一次完成四道工序，除了落料凹模和沖孔凸模外，其他的模塊應(yīng)具有多重功能，即設(shè)計為落料凸模又是拉深凹模，拉深凸模又是翻邊凹模，翻邊凸模又是沖孔凸模。還有就是要考慮進料，卸料，漏料的方便。所以將沖孔凸模，落料凹模，拉深翻邊凸凹模和卸料環(huán)，頂桿等放在上模。翻邊沖孔凸凹模，落料拉深凸凹模以及壓料環(huán)，卸料

42、板，橡膠等放在下模。工作的時候，把剪好的板料放在卸料板上。由設(shè)計好的活動擋料銷進行定位，沖床滑塊下行，落料凹模下行與落料拉深凸凹模進行落料，滑快繼續(xù)下行，此時拉深翻邊凸凹模與落料拉深凸凹模進行拉深，滑快繼續(xù)下行，沖孔凸模和翻邊沖孔凸凹模進行沖孔，滑塊繼續(xù)下行，翻邊沖孔凸凹模和拉深翻邊凸凹模進行翻邊，就這樣完成了落料，拉深，沖孔，以及翻邊四道工序。拉深時由壓料橡膠通過壓料環(huán)進行壓料，壓制成型后，下模有壓料橡膠和壓料環(huán)進行卸料；上模通過剛性頂件器卸料，滑塊上的打料橫梁通過打桿，頂板，頂桿和卸料環(huán)將零件打出；落料廢料由卸料橡膠和卸料板從下模中推出；沖孔廢料有翻邊沖孔凸凹模和下模座漏料孔中漏出。 模具結(jié)構(gòu)的分析模具結(jié)構(gòu)的分析按照模具的工作順序，落料凹模應(yīng)高出拉深翻邊凸凹模（1-1.2）t，可實現(xiàn)先落料后拉深。同樣，沖孔凸模應(yīng)高出拉深翻邊凸凹模（1-1.2）t，但這在拉深前，沖孔凸模將材料中間頂起，不利拉深。根據(jù)沖裁凸模進入材料