《洗衣機(jī)內(nèi)筒拉深模設(shè)計(jì)》

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專用紙PAGE PAGE 41湖北工業(yè)大學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）題 目 洗衣機(jī)內(nèi)筒拉深模 摘 要改革開(kāi)放帶領(lǐng)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)進(jìn)入高速發(fā)展的時(shí)期，模具的市場(chǎng)的需求量也進(jìn)一步的增加。模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品交貨期短、精度高、質(zhì)量好、價(jià)格低的要求服務(wù)。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的深入，模具工業(yè)在國(guó)名經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮的作用越來(lái)越明顯。模具設(shè)計(jì)水平的高低直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率。我設(shè)計(jì)的是一套反拉深模具，在本次設(shè)計(jì)中我參考了大量有關(guān)冷沖模模具設(shè)計(jì)實(shí)例方面的資料。再結(jié)合老師布置的課題，我充分運(yùn)用了資料上設(shè)計(jì)模具中通用的表、手冊(cè)等資料，如修邊余量的確定、拉深件毛坯直徑的計(jì)算公式、沖壓工藝等，然后再

2、集結(jié)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的理論知識(shí)對(duì)模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。通過(guò)繪制裝配圖和零件圖，我的CAD繪圖功底也有了一定程度的提高。關(guān)鍵詞 反拉深 模具 沖壓工藝 CAD制圖 AbstractTo lead Chinas economic reform and opening up access to high-speed development period, the mold further market demand increases. Technology development should die mold products to meet short delivery, high precis

3、ion, good quality and low price requirements service. With the deepening global economic integration, the mold industry in the country name to play a role in the economy more and more evident. Mold design directly affect the level of product quality and production efficiency. I designed a set of dra

4、wing dies, in this design, I refer to a large number of instances on Die design information. Combined arrangement of the subject teacher, I make full use of the information on the design of a common mold table, manuals and other information, such as trimming margin determination, Blank diameter of t

5、he formula, such as stamping process, and then build their usual Theoretical knowledge of learning the structure of the mold design and calculation. Assembly drawing and parts through the map, I have a CAD drawing skills have improved to some extent.Keyword Deep drawing mould Stamping process CAD dr

6、awings目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc294598043 摘 要 PAGEREF _Toc294598043 h 2 HYPERLINK l _Toc294598045 Abstract PAGEREF _Toc294598045 h 3 HYPERLINK l _Toc294598048 1.緒論 PAGEREF _Toc294598048 h 6 HYPERLINK l _Toc294598049 1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc294598049 h 6 HYPERLINK l _Toc294598050 1.2國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)

7、 PAGEREF _Toc294598050 h 7 HYPERLINK l _Toc294598051 1.3國(guó)外模具發(fā)展現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc294598051 h 7 HYPERLINK l _Toc294598052 2.工件的工藝性分析 PAGEREF _Toc294598052 h 9 HYPERLINK l _Toc294598053 2.1沖壓件的工藝性分析 PAGEREF _Toc294598053 h 10 HYPERLINK l _Toc294598054 2.2拉深件的工藝性分析 PAGEREF _Toc294598054 h 10 HYPERLINK l _T

8、oc294598055 2.3材料的工藝性分析 PAGEREF _Toc294598055 h 11 HYPERLINK l _Toc294598056 2.4沖壓工藝方案 PAGEREF _Toc294598056 h 11 HYPERLINK l _Toc294598057 3.工藝計(jì)算 PAGEREF _Toc294598057 h 12 HYPERLINK l _Toc294598058 3.1修邊余量的確定 PAGEREF _Toc294598058 h 12 HYPERLINK l _Toc294598059 3.2毛坯尺寸的確定 PAGEREF _Toc294598059 h 1

9、3 HYPERLINK l _Toc294598060 3.3總的拉深系數(shù) PAGEREF _Toc294598060 h 13 HYPERLINK l _Toc294598061 4.壓力機(jī)的選擇 PAGEREF _Toc294598061 h 14 HYPERLINK l _Toc294598062 4.1計(jì)算拉深力 PAGEREF _Toc294598062 h 14 HYPERLINK l _Toc294598063 4.2 壓邊力與壓邊形式 PAGEREF _Toc294598063 h 14 HYPERLINK l _Toc294598064 5 拉深模工作部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGE

10、REF _Toc294598064 h 18 HYPERLINK l _Toc294598065 5.1 沖裁間隙 PAGEREF _Toc294598065 h 18 HYPERLINK l _Toc294598066 5.2 凹凸模間隙 PAGEREF _Toc294598066 h 19 HYPERLINK l _Toc294598067 5.3凹模與凸模圓角半徑 PAGEREF _Toc294598067 h 19 HYPERLINK l _Toc294598068 6 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc294598068 h 22 HYPERLINK l _Toc29459806

11、9 6.1拉深類型 PAGEREF _Toc294598069 h 23 HYPERLINK l _Toc294598070 6.2凹模設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc294598070 h 24 HYPERLINK l _Toc294598071 6.3 凹凸模底部鑲件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc294598071 h 26 HYPERLINK l _Toc294598072 6.4 凸模的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc294598072 h 27 HYPERLINK l _Toc294598073 6.5輔助油缸的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc294598073 h 32 HYPERLIN

12、K l _Toc294598074 致 謝 PAGEREF _Toc294598074 h 39 HYPERLINK l _Toc294598075 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc294598075 h 401.緒論模具工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備。先進(jìn)國(guó)家的模具工業(yè)已擺脫從屬地位，發(fā)展為獨(dú)立的行業(yè)。日本工業(yè)界認(rèn)為：“模具工業(yè)是其他工業(yè)的先行行業(yè)，是創(chuàng)造富裕社會(huì)的動(dòng)力”，美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為：“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”，在德國(guó)模具被冠以“金屬加工業(yè)中的帝王”之稱。1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀在我國(guó)，隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是20世紀(jì)80年代以來(lái)，產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度明顯加快，

13、產(chǎn)品數(shù)量明顯迅速增加。這使得模具的需求量增加，質(zhì)量要求越來(lái)越高，從而使模具技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用日趨重要。雖然說(shuō)我國(guó)模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。我國(guó)尚存在以下方面的不足：第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱?！叭Y”企業(yè)雖然已經(jīng)對(duì)中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展起到了積極地推動(dòng)作用，私營(yíng)企業(yè)近年來(lái)發(fā)展較快，但總體來(lái)看，體制和機(jī)制尚不能適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)。第二，開(kāi)發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳。我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)不多。第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低。雖然國(guó)內(nèi)

14、許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來(lái)看設(shè)備水平仍比國(guó)外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國(guó)外企業(yè)低得多。第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差。由于長(zhǎng)期以來(lái)受觀念影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低，與國(guó)際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響，對(duì)模具制造周期影響尤甚。第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后。模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比，無(wú)論是直來(lái)那個(gè)還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具

15、水平的提高。1.2國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展，雖然我國(guó)的模具工業(yè)和技術(shù)在過(guò)去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來(lái)的十年，中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾個(gè)方面：1）模具日益大型化；2）在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)；3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)；4）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)；5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)；7）模具的精度將越來(lái)越高；8）模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化；9）研究和

16、應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程；10）開(kāi)發(fā)新的成型工藝和模具。1.3國(guó)外模具發(fā)展現(xiàn)狀模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)機(jī)的工藝裝備。隨著工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域都越來(lái)越多的依賴模具來(lái)進(jìn)行加工。在電子、建材、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60%-80%的零部件都要依賴模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法無(wú)法替代的。世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家其模具工業(yè)總產(chǎn)值早已超過(guò)機(jī)床工業(yè)，其發(fā)展速度也超過(guò)機(jī)床、汽車、電子等工業(yè)。美國(guó)工業(yè)界稱“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”，日本模具協(xié)會(huì)稱“模具是促進(jìn)社會(huì)富裕的動(dòng)力”。模具的價(jià)值不只是指模具

17、本身的價(jià)值，還在于它的應(yīng)用為社會(huì)創(chuàng)造的巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。模具技術(shù)他別是制造精度、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的技術(shù)，已成為衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志之一。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在汽車、電子、儀表、輕工等方面發(fā)展的速度，產(chǎn)品先進(jìn)、有競(jìng)爭(zhēng)力很大程度上取決與模具的供應(yīng)情況和先進(jìn)程度。近幾年，全球模具市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場(chǎng)年交易總額為600-650億美元左右。美國(guó)、日本、法國(guó)、瑞士等國(guó)家年出口模具量約占本國(guó)模具年總產(chǎn)值的三分之一。國(guó)外模具中，大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例占到50%以上；國(guó)外模具企業(yè)的組織形式是大而專、大而精。隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如

18、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級(jí)鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高，故人均產(chǎn)值也高。我國(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約為1萬(wàn)美元左右，而國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多15-20萬(wàn)美元。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上，而我國(guó)才達(dá)到45%。2.工件的工藝性分析零件簡(jiǎn)圖：如圖1.1生產(chǎn)批量：大批量材料：不銹鋼（1Cr13）材料厚度：1mm 圖1.1 零件圖 2.1沖壓件的工藝性分析沖壓件的工藝性分析是指沖壓件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性。一般情況下，對(duì)沖壓件工藝性影響最大的是它的幾何尺寸和精度要求。良好的沖壓工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工容易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。

19、2.2拉深件的工藝性分析1.對(duì)拉伸材料的要求拉深件的材料應(yīng)具有良好的塑性、低的屈強(qiáng)比、大的板厚方向性系數(shù)和小的板面方向性。2.對(duì)拉伸零件形狀和尺寸的要求（1）拉深件的高度盡可能小，一邊能通過(guò)1-2次拉伸工序成型。（2）拉深件的形狀盡可能簡(jiǎn)單、對(duì)稱，以保證變形均勻。對(duì)于半敞開(kāi)的拉深件，可成雙拉深后再剖成兩件。（3）有凸緣的拉深件，最好滿足d凸d+12t，要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）為了使拉深順利進(jìn)行，凸緣圓角半徑r2t。當(dāng)r0.5mm時(shí)，應(yīng)增加整形工序。3.對(duì)拉深零件精度的要求（1）由于拉深件各個(gè)部位的料厚有較大的變化，所以對(duì)零件圖上的尺寸應(yīng)明確標(biāo)注是外壁

20、還是內(nèi)壁。（2）由于拉深件有回彈，所以零件橫截面的尺寸公差，一般都在IT12一下，如零件大于IT12級(jí)，應(yīng)增加整形工序。（3）多次拉深的零件對(duì)外表面或凸緣的表面，允許有拉深過(guò)程中產(chǎn)生的印痕和口部的回彈變形，但必須保證精度在公差允許范圍內(nèi)。2.3材料的工藝性分析在本次設(shè)計(jì)中，選不用的材料為不銹鋼（1Cr13）。選擇拉深材料時(shí)，首先應(yīng)滿足拉深件的使用要求。由于該拉深件為洗衣機(jī)內(nèi)筒，不屬于易損工件，對(duì)材料的耐磨性要求不高，但是經(jīng)常與水接觸要注意防銹。該材料的抗剪強(qiáng)度為320-380MPa，抗拉強(qiáng)度為400-479MPa，伸長(zhǎng)率為21%。2.4沖壓工藝方案本工件拉深類似有凸緣筒形件的拉深一次成型拉深極

21、限 有凸緣圓筒形件的拉深過(guò)程和無(wú)凸緣圓筒形件相比，其區(qū)別僅在于前者將毛坯拉深至某一時(shí)刻達(dá)到零件所要求的凸緣直徑d時(shí)不再拉深，而不是將凸緣變性去的材料全部拉入凹模內(nèi)。所以從變形過(guò)程的本質(zhì)看，兩者是形同的。如何判斷有凸緣筒形件能否一次拉出，這是首先要討論的問(wèn)題。如果有凸緣圓筒形件能一次拉出，那么久不必再專題討論他的工藝計(jì)算與拉深方法，只要將毛坯拉到工件的尺寸即可。而在拉深有凸緣筒形件時(shí)，可在同樣的m=d/D的情況下，即采用相同的毛坯直徑D和相同的工件直徑d時(shí)，拉深出各種不同凸緣直徑d和不同高度h的工件。顯然，工件的凸緣直徑和高度都影響著實(shí)際變形程度。當(dāng)工件的凸緣直徑越小，高度越大，其變形程度也越大

22、。因此，用一般的m=d/D不能表達(dá)在拉深有凸緣工件時(shí)的各種不同的d和h的實(shí)際變形程度。窄凸緣圓筒形件拉深 帶凸緣直徑與不帶凸緣直徑之比在1.1與1.4之間的凸緣件稱為窄凸緣件。這類零件因凸緣很小，可以當(dāng)做一般圓筒形件拉深，只在倒數(shù)第二道工序時(shí)才拉出凸緣或拉成具有錐形的凸緣，而最后通過(guò)校正工序壓成水平凸緣。 3.工藝計(jì)算3.1修邊余量的確定 表 3.1 修邊余量的選擇工件高度為340，根據(jù)修邊余量公式【1】h=（0.040.06）h=16.825.2圓整 取修邊余量 20mm。32毛坯尺寸的確定查閱資料得，毛坯尺寸計(jì)算公式【1】為： (3-1) 公式中各字母代表的尺寸如下： d2 ：-工件有效外

23、徑 H ：工件有效高度 r: 工件圓角半徑 D: 毛坯直徑 代入數(shù)據(jù)計(jì)算 毛坯直徑D=800mm3.3總的拉深系數(shù) 判斷總的拉深系數(shù)，可以確定工件能否一次成型。由于課題已給出是進(jìn)行第二次拉深，所以此處拉深系數(shù)不予計(jì)算。4.壓力機(jī)的選擇4.1計(jì)算拉深力 對(duì)圓筒件，拉深力計(jì)算公式【1】： FL= （4-1） 式中 FL ：拉深力（N） d: 筒形件的工序直徑 t：材料厚度 ：材料抗拉強(qiáng)度 k: 系數(shù) 黃銅為1.6-1.8，鋼為1.8-2.25 由上式可算出該零件的拉深力： 其中材料抗拉強(qiáng)度為400MPa FL= =3.14x380 x1x400 x2 =300KN 通過(guò)查表4.1得 可選擇JC23

24、-25型壓力機(jī)作為模具的壓力機(jī)4.2 壓邊力與壓邊形式 采用壓邊的條件 由前分析可知，在拉深過(guò)程中，凸緣變形區(qū)是否產(chǎn)生失穩(wěn)起皺，主要取決于材料的厚度和切應(yīng)力的大小。而切向應(yīng)力的大小又取決于材料的性能和不同時(shí)刻的變形程度。另外凹模的幾何形狀對(duì)起皺也有較大的影響。在拉深過(guò)程中，壓邊圈的作用是用來(lái)防止工件邊壁或者凸緣起皺的。隨著拉深深度的增加而需要的壓邊力應(yīng)減少。準(zhǔn)確的判斷起皺與否，是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的問(wèn)題，在實(shí)際生產(chǎn)中可以用下述公式進(jìn)行估算。用錐形凹模拉深時(shí)，材料不起皺的條件【2】是;首次拉深 t/D0.03（1-m） （4-2） 表4.1 壓力機(jī)型號(hào) 以后各次拉深 t/D0.03（1/m-1） （4

25、-3）用普通的平面凹模拉深時(shí)，毛坯不起皺的條件是：首次拉深 t/D0.045（1-m） （4-4）以后各次拉深 t/D0.045（1/m-1） （4-5） 如果不能滿足上述公式的要求，則在拉伸模設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮增加壓邊裝置。 通過(guò)計(jì)算，本次拉伸設(shè)計(jì)需要采用壓邊圈。壓邊力的計(jì)算壓邊力必須適當(dāng)，如果壓邊力過(guò)大，會(huì)增加拉入凹模的拉力，使危險(xiǎn)斷面拉裂；如果壓邊力不足，則不能防止凸緣起皺。實(shí)際壓邊力的大小要根據(jù)既不起皺也不被拉裂的原則，在試模中加以調(diào)整。設(shè)計(jì)壓邊裝置時(shí)應(yīng)考慮便于調(diào)節(jié)壓邊力。在生產(chǎn)中單位壓邊力可根據(jù)表4,2選取。壓邊力為單位壓邊力乘壓邊面積，即公式【2】 F=Ap （4-6）式中 F：壓邊力；

26、 A：在壓邊圈下毛坯的投影面積； P單位壓邊力 MPa 材料的單位壓邊力可以通過(guò)下表查得 表4.2 單位壓邊力的選擇 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得 所需壓邊力Fy=3.5KN壓邊形式1.首次拉深模 一般采用平面壓邊裝置。對(duì)于寬凸緣拉深件，為了減少毛坯與壓邊圈的接觸面積，增大單位壓邊力，可在壓邊圈上設(shè)置一個(gè)小突起；對(duì)于凸緣特別小或者半球面、拋物面零件的拉深，為了增大拉應(yīng)力，減少起皺，可采用帶拉深肋的模具；為了保持壓邊力均衡和防止壓邊圈將毛坯壓得過(guò)緊，可以采用帶限位裝置的壓邊圈。2以后各次拉深模 壓邊圈的形式為筒形。由于這是毛坯均為筒形，其穩(wěn)定性比較好，在拉深過(guò)程中不易起皺，因此一般所需的壓邊力較小。大多數(shù)以后

27、各次拉深模，都應(yīng)使用限位裝置。特別是當(dāng)深拉深件采用彈性壓邊裝置時(shí)，隨著拉深高度增加，彈性壓邊力也增加，這就可能造成壓邊力過(guò)大而拉裂。3.在雙動(dòng)力機(jī)上進(jìn)行拉深 將壓邊圈裝在外滑塊上，利用外滑塊壓邊。外滑塊通常有四個(gè)加力點(diǎn)，可調(diào)整作用于板材周邊的壓邊力。這種被稱作剛性壓邊裝置的壓邊特點(diǎn)是在拉深過(guò)程中，壓邊力可保持不變，故拉伸效果好，模具結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)單。4在單動(dòng)壓力機(jī)上進(jìn)行拉深 其壓邊力靠彈性元件產(chǎn)生，稱作彈性壓邊裝置。常用的彈性壓邊裝置有橡皮墊、彈簧墊和氣墊三種。彈簧墊和橡皮墊的壓力隨行程增大而增大，這對(duì)拉深不利，但模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，在一般中小型零件拉深模中，還是經(jīng)常使用的。 5 拉深模工作部分

28、的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1 沖裁間隙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(wú)特殊說(shuō)明，沖裁間隙一般是指雙邊間隙。沖裁間隙對(duì)沖裁過(guò)程有很大的影響，對(duì)模具壽命也有較大的影響。合理間隙值有一個(gè)相當(dāng)大的變動(dòng)范圍，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(jì)凸模與凹模工作部分尺寸時(shí)給予保證，同時(shí)在模具裝配時(shí)必須保證間隙，沿封閉輪廓線的均勻分布，這樣才能保證取得滿意的結(jié)果。 表5.1 沖裁間隙 查上表得 z=0.125.2 凹凸模間隙拉深模的間隙是指單邊間隙，即。間隙過(guò)小會(huì)增加摩擦

29、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(guò)大，則拉深時(shí)對(duì)毛坯的校直作用小，影響零件尺寸精度。因此，確定間隙的原則是既要考慮板料厚度的公差，又要考慮筒形件口部的增厚現(xiàn)象，根據(jù)拉深時(shí)是否采用壓邊圈和零件尺寸精度要求合理確定。筒形件拉深時(shí)，間隙z可按下面方法確定，有壓邊圈時(shí)其間隙為（1-1.1）t。間隙的影響如下：拉深力 間隙越小，拉深力越大。零件質(zhì)量 間隙過(guò)大容易起皺，而且毛坯口部的編號(hào)得不到消除；另外，也會(huì)使零件出現(xiàn)錐度。而間隙過(guò)小，則會(huì)使零件拉斷或變薄特別嚴(yán)重。故間隙過(guò)大或過(guò)小均會(huì)降低零件質(zhì)量。模具壽命 間隙小則磨損加劇。因此，確定間隙的原則是：既要考慮板材本身的公差，又要

30、考慮毛坯口部的增厚。拉深凸模和凹模工作部分的尺寸及其制造公差，當(dāng)工作要求內(nèi)行尺寸時(shí)以凸模尺寸為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，即公式【2】凸模尺寸： （5-1） 凹模尺寸： d： 工件內(nèi)徑，單位 mm，本工件為378mm故 5.3凹模與凸模圓角半徑在拉深過(guò)程中，板材在凹模圓角部分滑動(dòng)式產(chǎn)生較大的彎曲變形，而當(dāng)進(jìn)入壁筒后，又被重新拉直，后者在間隙內(nèi)被校直。若凹模的圓角半徑過(guò)小，則板材再經(jīng)過(guò)凹模圓角部分時(shí)的變形阻力以及在間隙內(nèi)的阻力都要增大，結(jié)果勢(shì)必影響總的拉深力的增大和模具壽命的降低。若凹模圓角半徑過(guò)大，則拉深初始階段不與模具表面接觸的毛坯寬度加大，因而這部分毛坯很容易起皺。在拉深后期，過(guò)大的凹模圓角半徑也會(huì)使毛

31、坯外邊緣過(guò)早的脫離壓邊圈的作用而成自由狀態(tài)而起皺，尤其當(dāng)毛坯的相對(duì)厚度小時(shí)，這種現(xiàn)象十分突出。凸模圓角半徑對(duì)拉深工件的影響不想凹模圓角半徑那樣顯著。正如以前所提及的那樣，過(guò)小的凸模圓角半徑，會(huì)使毛坯在這個(gè)部分受到過(guò)大的彎曲變形，結(jié)果降低了毛坯危險(xiǎn)斷面的強(qiáng)度，使極限拉深系數(shù)增大。此外，即使毛坯在危險(xiǎn)斷面不被拉裂，過(guò)小的凸模圓角半徑也會(huì)引起危險(xiǎn)斷面的局部變薄，而且這個(gè)局部變薄和彎曲的痕跡經(jīng)過(guò)以后各次拉深工序后，還會(huì)殘留在零件的側(cè)壁上，以致影響零件的表面質(zhì)量。除此，在以后各次拉深時(shí)，壓邊圈的圓角半徑等于前一次拉伸工序的凸模的圓角半徑，所以當(dāng)凸模圓角半徑過(guò)小時(shí)，在后續(xù)的拉深工序中毛坯沿壓邊圈的滑動(dòng)阻力

32、也要增大，這對(duì)拉深過(guò)程的進(jìn)行是不利的。若凸模圓角半徑過(guò)大，也會(huì)在拉深初級(jí)階段不與模具表面接觸的毛坯寬度加大，也容易使這部分毛坯起皺。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)該根據(jù)具體條件選取適當(dāng)?shù)膱A角半徑值，一般可按以下選?。喊寄A角半徑 首次拉深時(shí)凹模的圓角半徑可由下式【2】確定 或 = （5-2）式中 D：毛坯直徑 ：凹模內(nèi)經(jīng) t：材料厚度 ：考慮材料力學(xué)性能的系數(shù)；對(duì)于軟鋼=1，對(duì)于紫銅、黃銅、鋁=0.8； ：考慮材料厚度與拉深系數(shù)的系數(shù)，見(jiàn)下表： 表5.3 拉深系數(shù)材料厚度（mm）拉深件直徑（mm） 拉深系數(shù)0.480.550.550.60.6 0.55.079.567.556502008.51078.567

33、.520091081079 0.51.55.0686845.550200797956.5200810810681.535.056.54.55.5455020067.556.54.55.520078.567.556.5以后各次拉深的凹模圓角半徑可逐漸縮小，一般可取，不應(yīng)小于2t。2. 凸模圓角半徑 除最后一次應(yīng)取與零件底部圓角半徑相等的數(shù)值外，其余各次可取與相等或略小一些，并且各道拉深凸模圓角半徑應(yīng)逐次減小。即。 若零件的圓角半徑要求小于t，則最后一次拉深凸模圓角仍應(yīng)取t。然后增加一道整形來(lái)獲得零件要求的圓角半徑。 還有一點(diǎn)需要說(shuō)明的是，在實(shí)際工作中為便于生產(chǎn)調(diào)整，常先選取不計(jì)算略小一點(diǎn)的數(shù)值，

34、然后再試模具、調(diào)整時(shí)再逐漸加大，直到拉成合格零件為止。6 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)上述計(jì)算后，根據(jù)計(jì)算得到的尺寸和工件的尺寸開(kāi)始設(shè)計(jì)模具主要部分的結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)拉伸模時(shí)，由于拉伸工藝的特殊要求，除了應(yīng)考慮與其他模具一樣的設(shè)計(jì)方法與步驟外，還需要考慮如下特點(diǎn)：1） 拉深圓筒形制件時(shí)，應(yīng)考慮到料厚、材料、模具圓角半徑等情況。根據(jù)合理的拉深系數(shù)和以后各次的拉深系數(shù)確定拉深工序。拉深工藝的計(jì)算要求有較高的準(zhǔn)確性，從而拉深凸模長(zhǎng)度的確定必須滿足工件拉深高度的要求，且在拉深凸模上必須有一定尺寸要求的通氣孔。2） 要分析成型件的形狀、尺寸有沒(méi)有超過(guò)加工極限的部分。二次拉深及以后各次拉深工序用的凸模長(zhǎng)度（包括本工序中拉

35、深工件的高度與壓邊圈高度）比較長(zhǎng)，選用凸模材料時(shí)須考慮熱處理時(shí)的彎曲變形。同時(shí)需要注意凸模在板上的定位、緊固的可靠性。3） 在帶凸緣件的拉深工序中，工件的高度取決于上模的行程，使用中為方便于模具的調(diào)整，最好在模具上設(shè)計(jì)有行程限制裝置。當(dāng)壓力機(jī)在下死點(diǎn)位置時(shí)，模具應(yīng)在限程的位置閉合。4） 設(shè)計(jì)落料、拉深復(fù)合模時(shí)，由于落料凹模的磨損比拉深凸模的磨損要快，所以落料凹模上應(yīng)預(yù)先加大磨損余量。普通落料凹模應(yīng)高出拉深凸模26mm。5） 設(shè)計(jì)非旋轉(zhuǎn)體工件的拉伸模時(shí)，其凸模和凹模在模板上的裝配位置必須準(zhǔn)確可靠，以防止松動(dòng)后發(fā)生旋轉(zhuǎn)、偏移，致使影響工件的質(zhì)量。嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞模具。6） 因回彈、扭曲、局部變形等缺

36、陷所產(chǎn)生的彈性變形難于保證零件形狀的精度，此時(shí)應(yīng)采取脹形成型措施。7） 對(duì)于形狀復(fù)雜、經(jīng)多次拉深的零件，很難計(jì)算出準(zhǔn)確的毛坯形狀和尺寸。因此，再設(shè)計(jì)模具時(shí)，往往先做出拉深模，經(jīng)試壓確定合適的毛坯形狀和尺寸后再制造落料模，并在拉伸模上設(shè)定毛坯安裝定位裝置，同時(shí)要預(yù)先考慮使后面工序定位穩(wěn)定的措施。8） 壓邊圈與毛坯接觸的一面一定要平整，不應(yīng)有孔和槽。否則在拉深時(shí)毛坯起皺會(huì)陷到孔或槽里，引起拉裂。9） 拉深時(shí)由于工作行程較大，故對(duì)控制壓邊力的彈性元件（如彈簧和橡膠）的壓縮量應(yīng)仔細(xì)計(jì)算。10） 大型拉伸模的壓料筋一般都做在壓邊圈上，而把壓料筋的槽做早凹模上。對(duì)于金屬流動(dòng)容易的部位應(yīng)多加壓料筋，而在金屬

37、不易流動(dòng)的地方則少加壓料筋甚至不加壓料筋。11） 對(duì)于大型拉伸模的設(shè)計(jì)要很好的選擇沖壓方向，盡量使壓料面在平面上。12） 大型覆蓋件的模具應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)條件的不同而采用不同的類型。如在大批生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)采用金屬鑄造模具或金屬鑲塊拼模；而在中小批量生產(chǎn)時(shí)，則采用焊接拼模、鋅合金模、塑料模、橡皮模，乃至水泥模。木材模等。6.1拉深類型本次拉深采用反拉深，所謂反拉深，是指拉深方向與前一次拉深的方向相反，是將第一次拉深后的半成品倒放在第二次的拉深凹模上。因而使毛坯材料翻轉(zhuǎn)，將第一次拉深時(shí)所得半成品的外表面變成反拉深以后零件的里層。由于反拉深時(shí)毛坯與凹模圓角的接觸角較大，為，所以材料沿凹模流動(dòng)的摩擦阻力引起的徑

38、向拉應(yīng)力要比普通拉深的方法大得多。這樣相應(yīng)的減少了引起起皺現(xiàn)象的切向應(yīng)力，是材料不容易產(chǎn)生起皺，為此，對(duì)于一般的反拉深甚至可以不用壓邊圈，這可避免由于壓邊力不適當(dāng)或壓邊力不均勻而造成的拉裂。同時(shí)，由于拉應(yīng)力的作用是板料緊靠在凸模的表面上，這還會(huì)使其更好的按凸模的形狀成型。反拉深的拉深系數(shù)一般要比普通拉伸方法的小10%15%。在反拉深過(guò)程中，由于把原來(lái)應(yīng)力大的內(nèi)層翻到了外層，毛坯側(cè)壁反復(fù)彎曲的次數(shù)減少，引起材料硬化的程度比正拉時(shí)的降低。這時(shí)的殘余應(yīng)力要比一般的拉伸方法有所減少。由此可使沖件的形狀更為精確，表面粗糙度和零件的尺寸精度則均有所提高。6.2凹模設(shè)計(jì)6.2.1根據(jù)工件形狀和尺寸，凹模上表

39、面形狀如下圖 圖 6.1 凹模洞口形狀凹模洞口形狀簡(jiǎn)單且符合工件形狀尺寸要求，便于加工。6.2.2凹模的外形尺寸應(yīng)保證凹模具有足夠的強(qiáng)度和剛度。凹模的厚度還應(yīng)該考慮修模量。凹模的外形尺寸一般是根據(jù)沖件材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸確定的。公式【2】凹模的厚度： H=Kb （6-1） K：系數(shù)，考慮板厚的影響，本模具的系數(shù)取K=0.12 b: 沖裁件的最大外形尺寸則凹模厚度 H=38.4mm 圓整取H=凹模上表面的壁厚 C=(1.5-2)H （6-2） =（1.5-2）X40=60-80mm取C=70mm。 圖6.2 凹模外形尺寸圖 凹模的高度計(jì)算由于工件的高度為420mm，拉深完成后，在工件

40、成形的情況下，還要考慮能夠容納凹模底部鑲件和橡膠墊。通過(guò)計(jì)算和調(diào)整，取凹模高度為490mm6.2.3凹模的中心軸線與地面應(yīng)保持垂直，凹模的地面與頂面應(yīng)保持平行。制作凹模的鑄件不得有氣孔、夾渣、裂紋等缺陷。與其他零件有接觸的表面，表面粗糙度應(yīng)達(dá)到標(biāo)注要求。6.3 凹凸模底部鑲件設(shè)計(jì)6.3.1由于工件底部有形狀要求，所以在凹凸模上各鑲嵌一個(gè)底部成型鑲件。其大致結(jié)構(gòu)如下圖： 圖6.3 凹凸模結(jié)構(gòu)圖6.3.2通過(guò)工件底部外形形狀及尺寸可大致確定凹模底部鑲件的尺寸。凹模底部鑲件直接鑲嵌在凹模下部，其外形尺寸如下： 長(zhǎng)L=46 寬B=460mm 高H=130mm由于凹模底部鑲件與凹模有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以它們直

41、接存在一定的配合要求。選取間隙配合H8/f7作為它們的配合。6.3.3對(duì)于有內(nèi)行要求的零件，其圓角尺寸校正如圖： 圖6.4 圓角尺寸校正圖 圖中所示，校正后的圓角半徑R與凹模圓角半徑相差0.1t。6.3.4 凹凸模底部鑲件的材料選用7GrSiMnMoV,俗稱空冷鋼。這種材料的特點(diǎn)是它隨溫度的變形很小。在制作模具時(shí)，可先加工外形后在進(jìn)行熱處理，然后直接投入使用。加工用的鑄件不允許有氣孔、夾渣、裂紋等缺陷。凹凸模的表面應(yīng)達(dá)到標(biāo)注的粗糙度要求。6.4 凸模的設(shè)計(jì) 6.4.1如果凸模工作部分的尺寸較大，且其形狀特別復(fù)雜，這時(shí)可將凸模由幾件拼塊結(jié)合而成。這樣不僅可以節(jié)省模具材料，而且易于加工制造。對(duì)于不

42、規(guī)則的沖裁形狀及狹窄孔的加工，如果采用整體式的凸模，這往往由于模具在熱處理時(shí)引起的變形而失去尺寸精度及形狀精度。至于大、中型零件沖裁凸模的加工，即使是線切割機(jī)床等已較普遍的被采用，而凸模拼塊的方式仁安還被廣泛的采用。拼塊在分段時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：模塊應(yīng)取矩形、圓形或接近直線的形狀要確切的決定凸模各部分拼塊的位置，并能加以固定。拼塊部分應(yīng)該考慮機(jī)械加工和熱處理的工藝要求以及加工是否簡(jiǎn)單方便，而便于磨削。分割線應(yīng)取在拐角處或直線與曲線的交點(diǎn)。由于尖角加工困難，而且在淬火是容易開(kāi)裂，因此經(jīng)常在刃口的尖角處拼接鑲塊。當(dāng)工件有對(duì)稱軸時(shí)，為便于加工，應(yīng)沿對(duì)稱軸線分開(kāi)。圓形零件可用徑向線來(lái)分割。此處，分割線應(yīng)

43、過(guò)最狹窄的截面區(qū)域。拼接的凸模不要有局部的凸面。個(gè)別凹進(jìn)或凸出容易磨損的部分，應(yīng)單獨(dú)做成一塊，一以便于加工和更換。同時(shí)，還應(yīng)該考慮在更換易損的拼塊時(shí)，必須不影響其尺寸精度和各拼塊部分的完整性。拼塊模塊得分割線方向原則上與沖裁輪廓取成直角，不允許作成鋒利的尖角。拼塊部分應(yīng)牢固的鑲?cè)胝w的模箍?jī)?nèi)，并保證有一定的配合精度和強(qiáng)度。為了防止模具在沖壓過(guò)程中可能產(chǎn)生的相對(duì)移動(dòng)，各拼塊應(yīng)作成能相互鎖住。在分塊時(shí)，還碧血考慮便于布置緊固螺釘孔及銷釘孔的位置。通過(guò)分析計(jì)算，凸模的結(jié)構(gòu)圖如下： 圖6.5 凸模結(jié)構(gòu)圖圖中1 壓板 2 壓頭支軸 3 蓋板 4 擋銷 5 瓦形塊 6 壓頭底座 7 凸模底部鑲件 8 凸模

44、鑲塊 工作時(shí)，壓力機(jī)通過(guò)壓板把力傳給壓頭支軸和壓頭底座 ，從模具最大封閉高下降到模具最小封閉高，這時(shí)候工件拉深深度僅達(dá)到80mm。拔掉擋銷，壓力機(jī)帶動(dòng)壓板上行，壓頭支軸和壓頭底座隨之上行，其他零件不動(dòng)。當(dāng)上行距離達(dá)到340mm時(shí)，壓板帶動(dòng)壓頭支軸和壓頭底座旋轉(zhuǎn)90度，塔頭底座就與瓦形塊重合了。此時(shí)，壓板再往下可繼續(xù)下行340mm，完成工件的拉深。工件拉深完成后，凸模上行，將工件退出凹模。當(dāng)升高到達(dá)340時(shí)，壓頭旋轉(zhuǎn)90度回原位，使壓邊圈不動(dòng)，壓頭支軸隨滑塊下行，當(dāng)回到原位時(shí)插入擋銷，然后凸模整體上行，工件由壓邊圈底部使其脫離凸模，最后壓邊圈上升到480高，即可取出工件。壓頭支軸，壓頭底座和瓦形

45、塊的在工作時(shí)的位置關(guān)系如下圖：形態(tài)1：壓力通過(guò)壓板壓頭支軸壓頭底座傳給凸模鑲塊 圖6.6 凸模工作狀態(tài)1 形態(tài)2：壓力通過(guò)壓頭支軸壓頭底座瓦形塊傳給凸模底部鑲塊 圖6.7 凸模工作狀態(tài)26.42強(qiáng)度校核模具設(shè)計(jì)出來(lái)要滿足一定的強(qiáng)度要求，否則模具無(wú)法達(dá)到規(guī)定的壽命，無(wú)法加工出合格的工件，甚至?xí)＜暗讲僮魅藛T的生命安全。壓頭支軸的強(qiáng)度校核壓頭支軸的尺寸如下：外徑D=200mm，內(nèi)徑d=80mm，高度H=405mm壓頭支軸在工作中主要是受壓，所以只需校核其抗壓強(qiáng)度。查閱資料得Q235-A的抗壓強(qiáng)度為440470MPa，有上述計(jì)算得知，壓頭支軸所受最大壓力即拉深力F=300KN，壓應(yīng)力【15】 （6-

46、3）式中 F：所受壓力 A：受力面積代入數(shù)據(jù)得 =132MPa【】滿足強(qiáng)度要求。擋銷強(qiáng)度校核擋銷的作用是讓凸模鑲塊和瓦形塊隨著壓頭支軸一起下行以及在完成拉深后又讓其隨壓頭支軸上行。所以它主要受剪力，需要校核其抗剪強(qiáng)度。擋銷尺寸：直徑D=20mm 查閱資料得，其抗剪極限強(qiáng)度為440600MPa剪應(yīng)力 （6-4）式中 ：所受剪力 A：剪力橫截面積分析得知，擋銷所受的剪力即凸模鑲塊，瓦形塊和凸模底部鑲件三者的重量之和。所以 =2500N帶入數(shù)據(jù)得 =7MPa滿足強(qiáng)度要求。6.5輔助油缸的設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的模具帶有壓邊圈，壓邊圈的壓力由輔助油缸提供。 6.5.1 缸的類型選擇缸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，與杠杠

47、、連桿、齒輪齒條、棘輪棘爪、凸輪等機(jī)構(gòu)配合使用還能實(shí)現(xiàn)多種機(jī)械運(yùn)動(dòng)或與其他傳動(dòng)形式作何滿足各種要求，因此在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。缸有多種類型，按照其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同它可以分為活塞式，柱塞式和擺動(dòng)式三大類；按照作用方式它又可以分為單作用和雙作用兩種。單作用活塞缸只能使活塞做單方向的運(yùn)動(dòng)，即液體只是通向缸的一腔，而反方向運(yùn)動(dòng)則必須依靠外力來(lái)實(shí)現(xiàn)；雙作用缸在兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)都由液體的推動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)?；钊资且簤簜鲃?dòng)中最常用的執(zhí)行原件。在分析各種油缸的優(yōu)劣之后，選用單桿雙作用活塞缸。其一端伸出活塞缸，兩腔有效面積不相等，當(dāng)向缸兩腔分別供液體，且壓力和流量都不變時(shí)，活塞在兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)速度和推力都

48、不相等。在無(wú)桿腔輸入液體時(shí)，活塞的運(yùn)動(dòng)速度和推力【4】分別為 （6-5） （6-6）有桿腔輸入液體時(shí)，活塞運(yùn)動(dòng)速度和推力【4】分別為： （6-6） （6-7）式中： q：缸的輸入流量； ：有桿腔的活塞作用有效面積； ：缸的容積效率； D：活塞直徑； d：活塞桿直徑； ：缸的進(jìn)口壓力； ：缸的出口壓力； ：無(wú)桿腔的活塞有效作用面積； ：缸的機(jī)械效率。比較上述各式，由于,所以所以油缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度比為： （6-8）上式表明，當(dāng)活塞桿直徑越小時(shí)，速度比越接近1，在兩個(gè)方向上缸的運(yùn)動(dòng)速度差值就越小。6.5.2 缸的結(jié)構(gòu)活塞缸通常由后端蓋、缸筒、活塞、活塞桿和前端蓋等主要部分組成。為防止工作介質(zhì)向缸

49、外或由高壓腔向低壓腔泄漏，在缸筒與缸蓋、活塞與活塞桿、活塞與缸筒、活塞桿與前缸蓋之間均設(shè)有密封裝置。在前端蓋外側(cè)還裝有防塵裝置。為防止活塞快速運(yùn)動(dòng)到行程終端時(shí)撞擊缸蓋，缸的端部還可設(shè)有緩沖裝置。一般說(shuō)來(lái)，缸由缸體組件、活塞組件、密封件和連接件等基礎(chǔ)部分組成。此外，根據(jù)需要缸還設(shè)有緩沖裝置和排氣裝置。在進(jìn)行缸的設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)工作壓力、運(yùn)動(dòng)速度、工作條件、加工工藝及裝拆檢修等方面的要求綜合考慮缸的各部分結(jié)構(gòu)。缸體組件缸體組件通常由缸筒、缸底、缸蓋、導(dǎo)向環(huán)和支承環(huán)等組成。缸體組件與活塞組件構(gòu)成密封的容腔，承受壓力。因此缸體組件要有足夠的強(qiáng)度、較高的表面精度和可靠的密封性。常見(jiàn)的缸體組件連接形式有法蘭式

50、連接、半環(huán)式連接、螺紋式連接、拉桿式連接、焊接時(shí)連接。這里我們采用法蘭式連接，這種連接方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，連接可靠，但要求缸筒端部有直徑足夠大的凸緣，用以安裝螺栓或旋入螺釘。缸筒端部一般用鑄造、鐓粗或焊接方式制成粗大的缸筒凸緣。缸筒式液壓缸的主體，其內(nèi)孔一般采用鏜削、餃孔、滾壓等精密加工工藝制造，要求表面粗糙度為0.10.4微米，以使活塞及其密封件、支撐件能順利滑動(dòng)和保證密封效果，減少磨損。缸筒要承受很大的壓力，因此應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。端蓋裝在缸筒兩端，與缸筒形成密封油腔，同樣承受很大的壓力，因此他們及其連接件都應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。設(shè)計(jì)時(shí)既要考慮強(qiáng)度，又要選擇工藝性較好的結(jié)構(gòu)形式。導(dǎo)向套對(duì)

51、活塞桿起導(dǎo)向和支承作用，有些缸不設(shè)導(dǎo)向套，直接用端蓋孔導(dǎo)向，這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但磨損后必須跟換端蓋。活塞組件1）活塞組件由活塞、活塞桿和連接件組成，活塞通常制成與桿分析的形式，目的是易于加工和選材，但也有制成一體的。隨著缸的工作壓力、安裝方式和工作條件的不同，活塞組件有多種結(jié)構(gòu)形式。主要有螺紋式連接、半環(huán)式連接、整體式連接和焊接式連接。焊接式連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸向尺寸緊湊，只是損壞后需進(jìn)行整體更換。適用于行程較短或尺寸不大的液壓缸。2）活塞受壓力作用在缸筒內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，一次，活塞必須具有一定的強(qiáng)度和良好的耐磨性?；钊话阌描T鐵或鋼制造?；钊麠U是連接活塞和工作部件的傳力零件，它必須有足夠的強(qiáng)度和剛度?；?/p>

52、塞桿無(wú)論是實(shí)心還是空心的，通常都用鋼制造。活塞在導(dǎo)向套內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其外圓表面英愛(ài)耐磨并具有防銹功能，故活塞外表面有事需鍍鉻。3）活塞與筒壁應(yīng)具有良好的密封性，所以要使用密封圈。密封圈的類型通常有O型密封圈、L型密封圈、Y型密封圈及小Y型密封圈。O型密封圈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封可靠，摩擦阻力小。所以我們采用O型密封圈密封6.5.3缸的設(shè)計(jì)計(jì)算1）缸主要尺寸的計(jì)算對(duì)于活塞缸，鋼的直徑指缸的內(nèi)徑。缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d可根據(jù)最大總負(fù)載和選取的工作壓力來(lái)確定。對(duì)單桿缸無(wú)桿腔僅液體時(shí)，不考慮機(jī)械效率，可得【4】： （6-9）有桿腔進(jìn)液體時(shí)，不考慮機(jī)械效率，可得： （6-10）式中： ：背壓，一般選背壓為0.這

53、時(shí)，上面兩式便可簡(jiǎn)化，即無(wú)桿腔進(jìn)液體時(shí)： （6-11）有桿腔進(jìn)液體時(shí)： （6-12）若綜合考慮排液對(duì)活塞產(chǎn)生的背壓，活塞和活塞桿處密封及導(dǎo)套產(chǎn)生的摩擦力，以及運(yùn)動(dòng)件質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力等的影響，一般去機(jī)械效率=0.80.9.桿徑d可根據(jù)設(shè)備類型或工作壓力選取，見(jiàn)下表 表6.1 工作壓力與活塞直徑工作壓力/MPa 5 57 7活塞桿直徑d （0.50.55）D (0.60.7)D 0.7D 表6.2 設(shè)備類型與活塞直徑設(shè)備類型磨床、研磨機(jī) 插、拉、刨床鉆、鏜、車、銑床活塞桿直徑 （0.20.3）D 0.5D 0.7D液壓缸的缸筒長(zhǎng)度由活塞最大行程、活塞長(zhǎng)度、活塞桿導(dǎo)套長(zhǎng)度、活塞桿密封圈長(zhǎng)度和特殊要求的其他長(zhǎng)度尺寸確定。其中活塞長(zhǎng)度B=（0.61.0）D；導(dǎo)向套長(zhǎng)度A=（0.61.00）d；為減少加工難度，一般液壓缸缸筒長(zhǎng)度不應(yīng)大于內(nèi)徑的2030倍。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，輔助油缸的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下：最大工作負(fù)載F=7KN，最大壓力P=5Mpa，進(jìn)給速度v=10mm/s.代入數(shù)據(jù)計(jì)算圓整得 缸筒內(nèi)徑D=100mm，活塞桿