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1、圓筒落料拉深復(fù)合模設(shè)計(jì) 緒論 隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓零件日益復(fù)雜化，沖壓模具正向高效、 精密、長壽命、大型化發(fā)展，沖壓模具制造日益復(fù)雜。模具制造正由過去的勞動 密集、依靠工人的手工技巧及采用傳統(tǒng)機(jī)械加工設(shè)備的行業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)密集型行 業(yè)，更多的依靠各種高效、高精度機(jī)床，從過去單一的機(jī)械加工轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械加工、 電加工以及其他特種加工相結(jié)合的時(shí)代。 一般來說，沖模是專用的工藝裝備，沖模制造屬于單件生產(chǎn)。盡管采取了一些 措施，如模架標(biāo)準(zhǔn)化、毛坯專用化、零件商品化等，適當(dāng)集中模具制造中的部分 內(nèi)容，使其帶有批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，但對于整個(gè)模具制造過程，尤其對于工作零件 的制造仍屬于單件生產(chǎn)。

2、冷沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對材料施加壓力，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）的一種壓力加工方式。因?yàn)樗?常是在室溫下進(jìn)行加工，所以稱為冷沖壓。冷沖壓不但可以加工金屬材料，而且 還可以加工非金屬材料和復(fù)合材料。 沖模是將材料加工成所需沖件的一種工藝裝備。沖模在冷沖壓中至關(guān)重要， 一般來說，不具備符合要求的沖模，冷沖壓就無法進(jìn)行；先進(jìn)的沖壓工藝也必須 依靠相應(yīng)的沖模來實(shí)現(xiàn)。 但由于沖模制造一般是單件小批量生產(chǎn)，精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集 型產(chǎn)品，制造成本高。因而，冷沖壓生產(chǎn)只有在生產(chǎn)批量大的情況下才能獲得較 高的經(jīng)濟(jì)效益。 綜上所述，冷沖壓與其它加工方

3、法相比，具有獨(dú)到的特點(diǎn)，所以在工業(yè)生產(chǎn) 中，尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門都越來越多地采用冷 沖壓加工產(chǎn)品零部件，如機(jī)械制造、車輛生產(chǎn)、航空航天、電子、電器、輕工、 儀表及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)大，不少過 去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在已被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件 所代替。通過沖壓加工，大大提高的生產(chǎn)率，降低了成本?？梢哉f，如果在生產(chǎn) 中不廣泛采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率、提高質(zhì)量、降低成 本，進(jìn)行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實(shí)現(xiàn)的。 模具是大批量生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備。模具工業(yè)是 國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)

4、。 模具可保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度，使產(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)零部件可以采用冶金廠大量生產(chǎn)的軋制鋼板或鋼帶為壞料，且 在生產(chǎn)中不需要加熱，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、質(zhì)量輕、成本低且節(jié)約能源和 原材料等一系列優(yōu)點(diǎn)，是其它加工方法所不能比擬的。使用模具已成為當(dāng)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)展的技術(shù)水平的提高，很大 程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展。 目前，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率的質(zhì)量。 對于普通壓力機(jī)，每臺每分鐘可生產(chǎn)幾件到幾十件沖壓件，而高速沖床每分鐘可 生產(chǎn)數(shù)百件甚至上千件以上沖壓件。冷沖壓所獲得的零件一般無需進(jìn)行

5、切削加工, 因而是一種節(jié)省能源、節(jié)省原材料的無（或少）切削加工方法。由于冷沖壓所用 原材料多是表面質(zhì)量好的板料或帶料，沖件的尺寸公關(guān)由沖模來保證，所以產(chǎn)品 尺寸穩(wěn)定、互換性好。冷沖壓產(chǎn)品壁薄、質(zhì)量輕、剛性好，可以加工成形狀復(fù)雜 的零件，小到鐘表的秒針、大到汽車縱梁、覆蓋件等。顯而易見，模具作為一種 專用的工藝裝備，在生產(chǎn)中的決定性作用和重要地位逐漸為人們所共識。 模具的出現(xiàn)可以追溯到幾千年前的陶器燒制和青銅器鑄造，但其大規(guī)模應(yīng)用 卻是隨著現(xiàn)代工業(yè)的崛起而發(fā)展起來的。 19 世紀(jì)，隨著軍火工業(yè)、鐘表工業(yè)、無 線電工業(yè)的發(fā)展，模具開始得到廣泛使用。第二次世界大戰(zhàn)后，隨著世界經(jīng)濟(jì)的 飛速發(fā)展，它又

6、成了大量生產(chǎn)家用電、車、電子儀器、照相機(jī)、鐘表等零件的最 佳方式。從世界范圍看，當(dāng)時(shí)美國的沖壓技術(shù)走在最前列，而瑞士的精沖、德國 的冷擠壓技術(shù)，蘇聯(lián)對塑性加工的研究也處于世界先進(jìn)行列。 20 世紀(jì) 50 年代中期 以前，模具設(shè)計(jì)多憑經(jīng)驗(yàn)，參考已有圖紙和感性認(rèn)識，根據(jù)用戶的要求，制作能 滿足產(chǎn)品要求的模具， 但對所設(shè)計(jì)模具零件的機(jī)械性能缺乏了解。 從 1955 年到 1965 年，人們通過對模具主要零件的機(jī)械性能和受力狀況進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，對金屬塑性 加工工藝駐原理進(jìn)行深入探討，使得沖壓技術(shù)得到迅猛發(fā)展。在此期間歸納出的 模具設(shè)計(jì)原則，使得壓力機(jī)械、沖壓材料、加工方法、模具結(jié)構(gòu)、模具材料、模 具制造

7、方法、自動化裝置等領(lǐng)域面貌一新，并向?qū)嵱没较蛲七M(jìn)。進(jìn)入 20 世紀(jì) 70 年代，不斷涌現(xiàn)出各種高效率、高精度、高壽命的多功能自動模具。其代表是五 十多個(gè)工位的級進(jìn)模和十幾個(gè)工位的多工位傳遞模。在此期間日本以“模具加工 精度進(jìn)入微米級”而站到世界工業(yè)的最先列。從 20 世紀(jì) 70 年代中期至今，計(jì)算 機(jī)逐漸進(jìn)入模具生產(chǎn)的設(shè)計(jì)、制造、管理等各個(gè)領(lǐng)域；輔助進(jìn)行零件圖形輸入、 毛坯展開、條料排樣、確定模座尺寸和標(biāo)準(zhǔn)、繪制裝配圖和零件圖、輸出 NC 程序 （用于數(shù)控加工中心和線切割編程）等工作，使得模具設(shè)計(jì)、加工精度與復(fù)雜性 不斷提高，模具制造周期不斷縮短。當(dāng)前國際上計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ CAD）和計(jì)

8、算機(jī) 輔助制造（CAM）的發(fā)展趨勢是：繼續(xù)發(fā)展幾何圖形系統(tǒng)，以滿足復(fù)雜零件的模具 的要求；在 CAD和CAM的基礎(chǔ)上建立生產(chǎn)集成系統(tǒng)（ CIMS）；開展塑性成形模擬技 術(shù)（包括物理模擬和數(shù)學(xué)模擬）的研究，以提高工藝分析和模具 CAD 的理論水平 和實(shí)用性；開發(fā)智能數(shù)據(jù)庫和分布式數(shù)據(jù)庫，發(fā)展專家系統(tǒng)和智能 CAD 等。 我國模具工業(yè)是 19 世紀(jì)末 20 世紀(jì)初隨著軍火和鐘表業(yè)引進(jìn)的壓力機(jī)發(fā)展起來 的。從那時(shí)到 20 世紀(jì) 50 年代初，模具多采用作坊式生產(chǎn)，憑工人經(jīng)驗(yàn)，用簡單 的加工手段進(jìn)行制造。在以后的幾十年中，隨著國民經(jīng)濟(jì)的大規(guī)模的發(fā)展，模具 業(yè)進(jìn)步很快。當(dāng)時(shí)我國大量引進(jìn)蘇聯(lián)的圖紙、

9、設(shè)備和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，其水平不低于當(dāng) 時(shí)工業(yè)發(fā)達(dá)的國家。此后直到 20 世紀(jì) 70 年代末，由于錯(cuò)過了世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的在 浪潮，我國的模具業(yè)沒有跟上世界的步伐。 20 世紀(jì) 80 年代末，伴隨家電、輕工、 汽車生產(chǎn)線模具的大量進(jìn)口和模具國產(chǎn)化的呼聲日益高漲，我國先后引進(jìn)了一批 現(xiàn)代化的模具加工機(jī)床。在此基礎(chǔ)上，參照已有的進(jìn)口模具，我國成功地復(fù)制了 一批替代品，如汽車覆蓋件模具等。模具的國產(chǎn)化雖然使我國模具制造水平逐漸 趕上了國際先進(jìn)水平，但計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面仍然存在很大差距。 我國模具 CAD/CAM 技術(shù)從 20 世紀(jì) 80 年代起步，長期處于低水平重復(fù)開發(fā)階 段，所用軟件多為進(jìn)口的圖形軟件、數(shù)據(jù)庫軟

10、件、 NC 軟件等，自主開發(fā)的軟件缺 乏通用性，商品化價(jià)值不高，對許多引進(jìn)的 CAD/CAM 系統(tǒng)缺乏二次開發(fā)，經(jīng)濟(jì)效 益不顯著。針對上述情況，國家有關(guān)部門制定了相關(guān)政策和措施。在國家產(chǎn)業(yè)政 策和與之配套的一系列經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下， “九五”期間我國模具工業(yè)發(fā)展 迅速，模具行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有了較大改善，模具商業(yè)化水平提高了近 10 個(gè)百分點(diǎn)， 中高檔模具占模具總量的比例有了明顯提高，模具進(jìn)出口比例也逐步趨向合理。 科學(xué)技術(shù)不段在飛速發(fā)展著，我國的模具工業(yè)根據(jù)技術(shù)的不段更新也朝著新的 起點(diǎn)邁進(jìn)。雖然我國模具工業(yè)發(fā)展比較的晚，但經(jīng)過廣大模具工作者的辛勤奮斗， 模具已在向精密復(fù)雜的領(lǐng)域進(jìn)攻，而且

11、在政府的幫助下，我相信我們會逐漸的縮 短與發(fā)達(dá)國家模具工業(yè)的發(fā)展距離。向更高的方向前行。 第一章 工件分析 工件：圓筒 工件如圖：材料為 10 號鋼，料厚 1.0mm ,制件尺寸精度 IT14 級，形狀簡單， 尺寸叫小，大批量生產(chǎn)，屬普通沖壓件。 第一節(jié) 工藝分析 1.1.1 工件工藝分析 該工件為圓筒件拉深，形狀簡單，工件的厚度也無嚴(yán)格要求，易于成型。根據(jù) 尺寸對應(yīng)關(guān)系，可設(shè)計(jì)一副模具完成落料、拉深。 1.1.2 沖壓工藝方案的確定 該工件包括落料、拉深兩道工序。 方案一：先落料，在拉深，采用單工序模具。 方案二：落料、拉深復(fù)合模具。 方案三：拉深——落料級進(jìn)沖壓模具

12、。 方案比較： 方案一中，模具結(jié)構(gòu)簡單，但要做到兩副模具才能完成，對于大批量生產(chǎn)的工 件，采用單工序模具回降低工作效率。方案二中，只需要一副模具，機(jī)構(gòu)比方 案一復(fù)雜，但對于結(jié)構(gòu)對稱的工件，模具的制造也并不困難，可一次性完成落 料、拉深，生產(chǎn)效率高，適于大批量生產(chǎn)。方案三中，采用級進(jìn)模具，也只需 要一副模具， 模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 而且在送料時(shí)較困難， 拉深后工件邊緣質(zhì)量不好， 綜合考慮采用方案二較好。 第二節(jié) 毛坯的計(jì)算 1.2.1 毛坯尺寸的計(jì)算 r dr d h H d D 2 2 56 . 0 72 . 1 ) ( 4 - - ? + + = 因板料厚度為 1mm ，可按板厚

13、中徑計(jì)算。 d=34mm H=16.5mm r=3.5mm 查表得： mm h 2 . 1 = ? 計(jì)算得： D=56.20mm 1.2.2 拉深次數(shù)的確定 坯料的相對厚度為： t/D=1/56.20X100%=1.779% 根據(jù)數(shù)據(jù)查表，可用壓邊圈也可不用，但為保險(xiǎn)操作，仍需采用壓邊圈。 總的拉深系數(shù)為： 587 . 0 20 . 56 / 33 / = = = D d m 總 查表， 08 鋼首次拉深系數(shù)為 0.5mm ， m m 1 總 所以，可采用一次完成拉深。 拉深件的高度計(jì)算 : h=H+ h ? =16.5+1.2=17.2mm 1.2.3 排樣的

14、計(jì)算 [1] 沖裁件的面積 A= mm D 2 2 2 794 . 24 * 14 . 3 4 / 20 . 56 ==n [2] 條料寬度的計(jì)算 因模具中已設(shè)有壓邊圈，無需側(cè)壓裝置，則條料的寬度為： B=D+2a 查表：工件間最小料寬 ： mm a 8 . 0 1 = 側(cè)面料搭邊： a=1m 則條料的寬度為： B=56.20+2=58.20mm 查表：條料的偏差為 0.6mm ，即 2 . 58 0 6 . 0 - [3] 步距 s 的計(jì)算 s=D+ mm a 57 8 . 0 20 . 56 1 = + = [4] 材料的利用率 % 74 %

15、 100 * / = = Bs A n 第二章 模具有關(guān)計(jì)算 第一節(jié) 沖裁力的計(jì)算 2.1 沖壓力的計(jì)算 [1] 落料力的計(jì)算： t b KLt F = F—沖裁力 L一沖裁周長（L= D n ） t —材料厚度 t b －抗剪強(qiáng)度 K—系數(shù)（一般取1 .3） t B 查表取 310 MP a 則 L=3.14*56.20=176.468mm F=1.3*176.468*1*310=71116.6N [2] 拉深力的計(jì)算： F= K b dt 1 （T n d —拉深后工件的直徑（外徑的尺寸） Tb 材料的抗拉強(qiáng)度（查表取3 15 MP a ） t—板

16、料的厚度 - K 1 修正系數(shù)（查表得0 .9 3） 則 F=14*34* 1 *315*0.93 = 31275 N [3] F Y 壓邊力太小，防皺效果不好。壓邊力太大，會增加傳力區(qū)危險(xiǎn)斷面上的拉應(yīng) 力實(shí)際應(yīng)用中，在保證變形區(qū)不起皺的前提下盡量用小的壓邊力。 P d r D F A Y ] 2 [ 4 / ） （ 2 1 2 + - = n P—單位面積壓料力（查表取2 . 0）- r A 凹模圓角半徑（暫取6） 則F Y = 3.14/4 : ） 6 2 34 （ 20 . 56 2 2 + + -:* 2 = 1636.6 N [4]

17、沖壓工藝總力： F F F F Y Z + + = 拉深 落料 =71116.6+31275+1636.6=104028N [5] 卸料力的計(jì)算： x x = F落料 K x —卸料力系數(shù)（查表取0 .0 4） 則F x = 0.04*71116.6 = 2844.7 N [6] 頂件力的計(jì)算 F K F Z D D * = K D —頂件力系數(shù)（查表取0 .06） 則F D = 0.06*104028 = 6241.68 N [7] 推件力的計(jì)算： F K F T T 拉深 * = K T —推件力系數(shù)（查表取 0.55） F T = 0.55*312

18、75 = 17201 N [8] 壓力機(jī)公稱壓力 壓力機(jī)的公稱壓力要大于或等于各種沖壓工藝力的總和。 F 壓力機(jī) F T + F D + F x + F Z = 130315.38 N 第二節(jié) 工作部分尺寸的計(jì)算 2.2.1 模具刃口尺寸的計(jì)算 尺寸及 分類 凸、凹 模雙面間 隙 尺寸偏 差和磨損系 數(shù) 計(jì)算公式 結(jié)果 落料 20 . 56 $ 查表 Z max =0.14 Z min 0.1 ?= 0.62 X = 0.5 S A D D A + ? - = ) ( max S T Z D D A T - - = ) ( min 89 .

19、 55 019 . 0 0 + 79 . 55 0 013 . 0 - 0 拉深 34 0 單邊間 隙 Z/2 = 1.05mm 62 . 0 = ? D A SA D + ? - = ) 75 . 0 ( max ST Z D D A T - - = ) ( 535 . 33 05 . 0 0 + 0 435 . 31 0 03 . 0 - 0 2.2.2 拉深圓角半徑的計(jì)算 [1] 拉深凹模圓角半徑的確定： t d D r A ） （ 8 . 0 1 r A1 －凹模圓角半徑 D-坯料直徑 t—料厚 d —凹模內(nèi)徑

20、 1 ） 535 . 33 20 . 56 （ 8 . 0 1 X r A -==3.8 [2] . 拉深凸模圓角半徑的確定： r r A T 1 1 ）0 . 1 ~ 7 . 0 （=取系數(shù)為：0 .8 則： r T1 =0.8*3.8=3mm 第三節(jié) 模具總體設(shè)計(jì) 2.3.1 模具類型的選擇 分析沖壓工藝性，采用復(fù)合模具生產(chǎn)效率高，模具結(jié)構(gòu)容易制造，模具類型 為落料—拉深復(fù)合模。 2.3.2 定位方式的選擇 模具中沖壓采用條料進(jìn)給，用兩個(gè)導(dǎo)料銷導(dǎo)料，送進(jìn)步距采用擋料銷。 2.3.3 卸料、出件方式 模具中采用彈性卸料裝置，倒裝復(fù)合模，在拉深完成后，由推桿將工件從凸

21、 凹模型腔中推出，用壓力機(jī)工作臺下標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供壓邊力。 2.3.4 導(dǎo)向方式 為了便于條料從側(cè)面送進(jìn)，用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 第四節(jié) 主要零部件的設(shè)計(jì) 2.4.1 凹模周界尺寸的計(jì)算 因制件形狀簡單，制件尺寸較小，只有一個(gè)工位，故選用整體式圓形凹模比 較合理。 由于本模具為落料、拉深倒裝復(fù)合模，凹模選取的厚度要考慮到拉深見的深 度，以及考慮到拉深凸模的端面要低于落料凹模一定距離，采用標(biāo)準(zhǔn)件厚度選取 為2 8 mm ,查書《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》中凹模尺寸計(jì)算公式： W= 1.2H（ H —凹模的厚度） 貝 UW= 33.6mm 落料凹模的外形直徑為： d=2W+ 落料凹模刃口尺

22、寸= 60+56.20 = 123.4mm 取標(biāo)準(zhǔn)為： 125mm 2.4.2 拉深凸模長度計(jì)算 為了實(shí)現(xiàn)先落料后拉深，模具裝配后，應(yīng)使拉深凸模端面的高度比落料凹模 端面低。所以拉深凸模的長度L為： L= H H H 低 凹模板 固定板 + + H 固定板 －凸模固定板的厚度 H 凹模板 －凹模板的厚度 H 低 －裝配后，拉深凸模的端面比落料凹模低的高度．根據(jù)板厚的大小，取 3 mm 則 L= 28+16 — 3 = 41mm 2.4.3 凸凹模的長度 凸凹模的長度要考慮到模具的具體結(jié)構(gòu)， 同時(shí)要考慮凸模的修磨量及固定板與 卸料板之間的安全距離等因素。 凸模長度可按下

23、式計(jì)算： L = h h h + + + S 2 1 L—凸凹模長度 h 1 —凸凹模固定板厚度 h 2 —彈性卸料板的厚度 S —板料的厚度 h —附加長度． (它包括凸凹模的修磨量，凸模進(jìn)入凹模的深度，凸模固定板 與卸料板之間的安全距離等.一般取 15?20mm) 最后算得，L= 20+16+1 + 15= 52mm 第五節(jié)模架及其他零部件的選用 2.5.1 模架及其零件選用 模具選用滑動導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架. 模架的規(guī)格：200 mmX200mmX(170~210)mm [GB/T2855.5 — 9 0《冷沖模設(shè)計(jì)指 導(dǎo)》 導(dǎo)柱 d/mm*L/mm 為 32

24、 X160 ;導(dǎo)套 d/mm*L/mm*D/mm 為 43 105 32 X X 上模座厚度取 45mm 上模墊板厚度取 6mm 上模固定板的厚度取 20mm 彈性卸料板的厚度取 16mm 下固定板的厚度取 16mm 下模墊板的厚度取 6mm 下模座的厚度取 50mm 模具的閉合高度為： H H H H H H H H 下模 下墊板 下固定 凹模 凸凹模 上墊板 上模 閉 + + + + + + = =45+6+52+28+16+6+50=203mm 壓力機(jī)的選擇： 選開式雙柱可傾壓力機(jī) J23— 25,通過校核滿足要求。壓力機(jī)的最大裝模高度 為220mm，大于模具

25、的閉合高度，可以使用。 壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)： 公稱壓力： 250KN 滑塊行程： 65mm 最大閉合高度： 270mm 連桿調(diào)節(jié)長度： 55mm 最大裝模高度： 220mm 工作臺尺寸： 370X560mm 墊板尺寸： 50X200mm 模柄孔尺寸： 0 40X60mm 最大傾斜角度： 30 0 2.5.2 標(biāo)準(zhǔn)零件的選用 [1 ].模柄的選擇 模柄的規(guī)格為：A 40X95 (GB2862.1— 81 材料：Q 235) [2 ].螺釘：上模選M 10,下模選M 12,長度根據(jù)模具結(jié)構(gòu)定。 [3 ].圓柱銷：上模選10 0 ，下模選12 0 ，長度由結(jié)構(gòu)定。 [4 ].彈

26、簧的選用：卸料力已算出為： 2844.7N,選用6個(gè)彈簧，每個(gè)彈簧要承擔(dān) 474 N的力。 壓縮量 = h I 工作拉深行程 +落料凹模高出拉深凸模的距離 +卸料板超出凸 凹模刃口的距離，則 = h I 18.2+ 3 +0.5= 21.7mm 查表選彈簧 : 外徑： D 2 = 19 鋼絲直徑： d=( D 2 — D 1 )/ 2= 4.5mm 自由高度： = h 0 63mm 根據(jù)該號彈簧壓力特性可知，彈簧最大工作載荷下 的總變形量為 23.3mm,最大載荷 F j = 800N,除去21.7mm工作壓縮量外，取 預(yù)壓 .6m m,此時(shí)彈簧的預(yù)壓力為 54.9N。

27、 最后選定彈簧的規(guī)格為： 4.5mm X 19mm X 63mm [ GB2089— 1994《冷沖 模設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 ] [5 ]推桿的尺寸： 根據(jù)模柄的尺寸來確定推桿的直徑：選 12 0 的推桿。 推桿的長度=模柄總長 +上模墊板厚度 +凸凹模高—推件塊厚 =95+6 +52—26.5=126.5mm 取1= 130mm 推件桿尺寸為： 0 12mm X 130mm ,材料取45鋼，熱處理硬度：43~48HRC [6 ] 擋料銷 選圓柱頭固定擋料銷，此種擋料銷結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，當(dāng)固定部分和工作 部分的直徑差別大，不至于消弱凹模的強(qiáng)度。 尺寸為：A 10mm X 6mm X

28、3mm,[GB2866.11 — 81《冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 ] 材料： 45 鋼，熱處理： 42~46HRC 第三章 模具的裝配 模具的裝配就是根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)條件，以一定的裝配順序和方法， 將符合圖樣技術(shù)要求的零件，經(jīng)協(xié)調(diào)加工組裝成滿足使用要求的模具。在裝配的 過程中，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，對于具 有相對運(yùn)動的零部件，還必須保證他們之間的運(yùn)動精度。因此，模具裝配是最后 實(shí)現(xiàn)沖模設(shè)計(jì)和沖壓工藝意圖的過程，是模具制造中的關(guān)鍵工序。模具裝配的質(zhì) 量直接影響制件的沖壓質(zhì)量、模具的使用與維護(hù)和模具的壽命。 第一節(jié) 模具的裝配 3.1.1 主要組件的裝配

29、[1] 模柄的裝配 模柄與上模是壓入式配合，在安裝墊板前先要裝模柄，模柄與上模座的 配合要求為：H 7/n6。將模柄壓如上模座，最后將模柄的底座磨平，檢查其 平行度和垂直度。 [2] 凸凹模的裝配 凸凹模與固定板的配合要求是 H7/n6 ,裝配時(shí)，先在壓力機(jī)上將凸凹模壓 入固定板內(nèi)，檢查其垂直度，然后和固定板的上平面一起磨平。 [3] 拉深凸模的裝配 凸模和下固定板的裝配也為壓入配合，配合要求也為H 7n6,在壓力機(jī)上 將凸模壓入固定板，檢查凸模垂直度，然后將固定板的下平面與凸模尾部一 起磨平。 3.1.2 模具的總裝配 為了便于裝配，首先裝上模，再裝下模。 [1] 上模的裝配

30、 A： 將上模座倒置，然后把墊板、推桿、推件塊、壓入固定板的凸凹模一起 安放在上模座上， 用推桿將推件塊撐起， 以防止推件塊在凸凹模內(nèi)腔中傾斜。 再把卸料板套在凸凹模上， 在卸料板和上模座之間墊平行墊塊，用平行夾 板夾緊它們，根據(jù)卸料板上的螺紋孔和固定板中的螺紋孔、銷釘孔在上模座 上投窩，將墊板、固定板、卸料板拆下，最后在上模座上鉆螺釘孔和銷釘孔， 裝入銷釘，擰緊螺釘。 B： 上模間隙，安裝彈簧。 [2] 下模的裝配 A： 邊圈套在已壓入下模墊板的拉深凸模上。保證與拉深凸模合理的間隙值。 B : 料凹模上按尺寸要求加工擋料銷孔、 導(dǎo)料銷孔， 并根據(jù)配合精度裝配擋料銷、 導(dǎo)料銷。 C:

31、 在下模座上找正位置，將下模墊板、固定板、落料凹模一起裝于下模座上。 對下模座上投窩，加工螺紋孔、銷釘孔，并用螺釘、銷釘將他們連接成一 個(gè)整體。 [3] 上、下模裝配在一起，安裝其他的零件。 [4] 對模具進(jìn)行試沖、調(diào)整。 3.1.3 裝配時(shí)注意事項(xiàng) [1] 推件塊 推件塊采用剛性裝置，裝與上模，它是在沖壓結(jié)束后上模回程時(shí)，利 用壓力機(jī)滑塊上的打料桿，撞擊上模內(nèi)的打桿與推件塊，將拉深凹模內(nèi)的工 件推出，推力大，工作可靠。由于推件塊的外形簡單，它與拉深凹模采用間 隙配合 H8/f8 。推件塊在自由狀態(tài)下要高出凸凹模刃口面 0.2~0.5mm 。 [2] 壓邊圈 壓邊圈在模具中起壓料和

32、頂出制件的作用，出件力不達(dá)，但出件平穩(wěn)。 壓邊圈與落料凹模配合采用間隙配合 H8f8,與拉深凸模之間要留單邊間隙 為 0.1~0.2mm 。 [3] 導(dǎo)料銷的安裝： 導(dǎo)料銷是對條料導(dǎo)向，保證條料正確的送進(jìn)方向。由于條料是從右往左 邊送進(jìn)，導(dǎo)料銷要安放在模具的后側(cè)。 [4] 固定板 上模固定板和下模固定板分別與凸凹模、凸模按一定位置壓入固定，作 為一個(gè)整體安裝在上、下模座上，平面尺寸與凹模、卸料板外形相同。固定 板與凸凹模、凸模均采用過渡配合 H7m6,在壓入一起后，凸模和凸凹模的下 端面要與固定板一起磨平。固定板基面和壓裝配合面的表面粗糙度為 R a 1.6~0.8 m卩，另一

33、非基準(zhǔn)面可適當(dāng)降低要求。 [5] 墊板 墊板的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳遞的壓力，以降低模座所受的單位 壓力，防止模座被局部壓陷。墊板外形和固定板相同，其厚度一般取 3~10mm 。 墊板的材料為 45鋼，淬火硬度為 43~48HRG墊板上、下表面應(yīng)磨平，表面 粗糙度為 R a 1.6~0.8 m卩，以保證平行度要求。為了便于模具裝配，墊板上 銷釘通過孔直徑可比銷釘直徑大 0.3~0.5mm。 [6] 該模具采用了彈性卸料板，在裝配時(shí)，要保證它和凸模之間的單邊間隙 (0 .1mm~0.2mm ),卸料板在自由狀態(tài)下應(yīng)高出凸凹模刃口面 0.5~1.0mm., 以便利于卸料。 [7]

34、 模具裝配后要保證間隙合理均勻，落料凹模刃口面要高出拉深凸模工作 端面3mm，保證先落料后拉深。 3.1.4 模具裝配技術(shù)要求 [1] .裝配時(shí)要保證凸凹模間隙均勻一致 .配合間隙符合設(shè)計(jì)要求 ,不允許采用使 凸、凹模變形的方法修正間隙 [2] 推料、卸料機(jī)構(gòu)必須靈活，卸料板和推件塊在沖模開啟狀態(tài)時(shí)，一般應(yīng)突出 凸、凹模表面 0.5~1.0mm. [3] 落料、沖孔的凹模刃口高度，按設(shè)計(jì)要求制造。 [4] 沖模所有活動部分應(yīng)平穩(wěn)靈活，各緊固用的螺釘、銷釘不得松動，并保證螺 釘和銷釘?shù)亩嗣娌煌怀錾舷履１砻妗? [5] 個(gè)卸料螺釘沉孔深度保證一致，卸料螺釘、頂桿的長度應(yīng)保證一致。 [6

35、] 拉深凸模的垂直度必須在凸凹模間隙允許的范圍內(nèi)。 [7] 沖模的裝配必須符合模具裝配圖、明細(xì)表及技術(shù)條件的規(guī)定。 第二節(jié)模具的調(diào)試及工作 3.2.1 模具的調(diào)試 模具按圖樣技術(shù)要求加工與裝配后，必須在符合實(shí)際生產(chǎn)條件的環(huán)境中 進(jìn)行試沖壓生產(chǎn)。通過試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)制造中的缺陷，找出產(chǎn)生原因， 對模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理后再進(jìn)行試沖，直到模具能正常工作。 模具調(diào)試的要點(diǎn)： [1] . 模具閉合高度的調(diào)試。模具應(yīng)與沖壓設(shè)備配合好，保證模具應(yīng)有的閉合 高度和開啟度。 [2] . 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)試。導(dǎo)柱、導(dǎo)套要有好的配合精度，保證模具運(yùn)動平穩(wěn)、 可靠。 [3] 凸、凹模刃口的調(diào)試。沖裁

36、刃口鋒利，間隙均勻。 [4] . 定位裝置的調(diào)試。定位要準(zhǔn)確、可靠。 [5] . 卸料及出件裝置的調(diào)試。卸料及出件要暢通，不能有卡住的現(xiàn)象。 3.2.2 模具的工作過程 模具上模部分通過模柄安裝在壓力機(jī)滑塊上，下模部分通過螺栓、壓板 安裝在壓力機(jī)的工作臺面上。模具的下模部分設(shè)有擋料銷和導(dǎo)料銷，用于條 料送進(jìn)時(shí)定位，控制送料步距離。條料送給，上模隨壓力機(jī)的滑塊一起下行， 先完成落料，在拉深。完成一次沖壓后，上模隨壓力機(jī)的滑塊一起上行，壓 邊圈在頂桿的推動作用下，將工件從拉深凸模上頂出，使工件隨凸凹模一起 上行，卸料板將卡在凸凹模上的廢料卸下，凸凹模上行一定距離，靠推件塊 的作用將工件從拉深

37、凹模腔中推出。 結(jié)論 這次設(shè)計(jì)已做到尾聲，經(jīng)過的大量的計(jì)算、設(shè)計(jì)、畫圖，我感到這段時(shí)間雖然 短，但學(xué)習(xí)到的知識卻并不少。回想剛開始做的時(shí)候的迷茫，手中拿著題目。但 就是不知道該從那里入手，于是開始看看參考書中的一些例子，根據(jù)自己的題目 也開始進(jìn)行慢慢的分析，思路才逐漸的明朗起來。在設(shè)計(jì)中，需要學(xué)習(xí)的東西很 多，而且需要查閱當(dāng)量的相關(guān)資料。從查閱模具的計(jì)算公式到查閱模具工作零件 的配合精度，再到模具的裝配調(diào)試，都需要一一的認(rèn)真的查閱參考。查閱的過程 也是我們知識積累的過程，在平時(shí)的學(xué)習(xí)中我們都很少去參考相關(guān)的一些資料， 都只拿學(xué)好自己的課本為目的，但這些東西在做設(shè)計(jì)時(shí)才發(fā)現(xiàn)這些知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不 夠

38、的。我相信在這次設(shè)計(jì)中每個(gè)人的專業(yè)水平都上了一個(gè)檔次。這對我們以后發(fā) 展非常有利。大量的計(jì)算、畫圖是少不了的，每個(gè)人的感覺都是累，說這段時(shí)間 很痛苦難熬，但經(jīng)過這些之后才逐漸的發(fā)現(xiàn)還有一些成就感在其中。做完設(shè)計(jì)的 同學(xué)都很得意的讓別的同學(xué)瀏覽自己的作品，因?yàn)榇藭r(shí)有很大的成就感。 次我設(shè)計(jì)的為落料拉深復(fù)合模具，現(xiàn)在對沖裁及拉深模具有最基本的認(rèn)識， 了解到模具工作零件的尺寸計(jì)算方式，間隙的計(jì)算方式，一些需要配合的零件的 配合精度，工作零件、定位零件、卸料和頂件裝置、連接和固定零件的計(jì)算，模 具中標(biāo)準(zhǔn)零件的選擇。但我們所設(shè)計(jì)的模具只是把參考書中的一些公式和數(shù)據(jù)學(xué) 會應(yīng)用，沒有自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，如果要能

39、把自己的設(shè)計(jì)做出成品，可能還要很遠(yuǎn) 的距離，需要自己真正的去實(shí)踐，了解一些模具應(yīng)用中的性能，模具材料的一些 性質(zhì)，如何將模具結(jié)構(gòu)根據(jù)產(chǎn)品的要求做到最合理，最經(jīng)濟(jì)，這些都需要我們一 一的考慮。也就是說我們以后要成為一個(gè)優(yōu)秀的模具設(shè)計(jì)人員，我們要付出的還 很多，要走的路還很曲折漫長。 致謝 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)順利的完成，但回想起來如果單憑個(gè)人的力量是很難完成 的。首先我要感謝我的老師，是老師們在平時(shí)對工作的敬業(yè)，對我們的負(fù)責(zé)，把 自己所知知道的知識毫不保留的傳授給我們，幫我們打好了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。尤其是 指導(dǎo)我的翟德梅老師，對我的設(shè)計(jì)仔細(xì)的審查，指導(dǎo)，并指出設(shè)計(jì)中的許多不足 的地方。其次，我感謝許多幫

40、助過我的同學(xué)，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)中遇到許多棘手的問題， 是他們給我許多建議，提供我一些資料，讓我把設(shè)計(jì)做的更完善。這些師長、同 學(xué)在關(guān)鍵時(shí)給我許多的幫助，我在這里想表示我最真誠的謝意。 參考文獻(xiàn) [1] 王孝培主編 . 沖壓手冊 . 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1990 [2] 王同海等 實(shí)用沖壓技術(shù) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1995 [3] 成紅主編 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 北京 電子科技大學(xué)出版社 2000 [4] 史鐵梁主編 冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 [5] 趙孟棟主編 冷沖模設(shè)計(jì)（第 2 版）北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1997 [6] 黃毅宏主編 模具制造工藝 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1986 [7] 高佩福主編 實(shí)用模具制造技術(shù) 北京 中國輕工業(yè)出版社 1999 [8] 陳孝康等編著 實(shí)用模具技術(shù)手冊 北京 中國輕工業(yè)出版社 2001 [9] 中國機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會組編 冷沖模設(shè)計(jì)及制造 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 [10] 翟德梅主編 模具制造技術(shù) 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校自編教材 2001 [11] 劉建超、張寶忠主編 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造 北京 高等教育出版社 2002 [12] 中國模具工業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)件委員會編 中國模具標(biāo)準(zhǔn)件手冊 上海 科學(xué)普 及出版社 1989 [13] 李天佑主編 沖壓圖冊 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1988