3617 無凸緣圓筒形件沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì),凸緣,圓筒,沖壓,成形,工藝,模具設(shè)計(jì) 第 1 頁 共 23 頁無凸緣圓筒形件沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)緒 論沖壓使板料經(jīng)分離或成形而得到制件的加工方法。沖壓利用沖壓模具對(duì)板料進(jìn)行加工。常溫下進(jìn)行的板料沖壓加工成為冷加工。冷沖壓除部分冷擠和冷鍛等體積沖壓工序外，主要原料材料是板料（金屬和非金屬） ，因此，有“板料沖壓”之稱。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，成為沖壓模具。沖模在實(shí)現(xiàn)沖壓加工中是必不可少的工藝設(shè)備，與沖壓件是“一模一樣”的關(guān)系，若沒有符合要求的沖模，已不能生產(chǎn)出合格的沖壓件；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓成型工藝就無法實(shí)現(xiàn)。在沖壓零件的生產(chǎn)中，合理的沖壓成型工藝、先進(jìn)的模具、高效的沖壓設(shè)備是必不可少的三要素。根據(jù)冷沖壓材料變形的基本方式不同，冷沖壓可分為沖裁、彎曲、引伸、冷擠、成型等幾種基本工序。用于上述各工序的冷從模，分別稱為沖裁模、彎曲模、引申模、冷擠模、成形模等。分析這些工序的特征，解決相應(yīng)的特征，解決相應(yīng)工序模具的設(shè)計(jì)問題，便是本課程的基本任務(wù)。對(duì)冷沖壓的新工藝、模具的性技術(shù)及其新材料、模具壽命問題和自動(dòng)送進(jìn)能夠料裝置等，亦將作適當(dāng)?shù)姆治觥_壓加工與其他加工方法相比，無論在技術(shù)方面，還是在經(jīng)濟(jì)方面，都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。生產(chǎn)的質(zhì)檢所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。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。但需要指出的是，由于進(jìn)行沖壓成形加工必須具備相應(yīng)的模具，而模具是技術(shù)密集型產(chǎn)品，其制造屬但見小批量生產(chǎn)，具有難加工、精度要求高、生產(chǎn)成本高的特點(diǎn)。所以，只有在沖壓零件生產(chǎn)批量大的情況下，沖壓成形加工的情況下，沖壓成形加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。由于沖壓加工具有上述突出的優(yōu)點(diǎn)，因此在批量生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位。板料沖壓加工在國民經(jīng)濟(jì)制造行業(yè)中占有十分重要的地位,在機(jī)械、電子、汽車、航空、輕工業(yè)(如自行車、照相機(jī)、五第 2 頁 共 23 頁金、日用器皿等生產(chǎn))等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。由于沖壓加工具有生產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本低、操作簡(jiǎn)單、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在我國現(xiàn)代化建設(shè)中有著廣闊的發(fā)展前景，因而需要大量的工程技術(shù)人員，國外發(fā)達(dá)國家對(duì)沖壓加工技術(shù)的應(yīng)用、研究和開發(fā)都比較重視。我國也非常重視沖壓技術(shù)人才的培養(yǎng)，全國除了有幾十所設(shè)有金屬塑性加工專業(yè)外，還有為數(shù)眾多的?？茖W(xué)校、職業(yè)技術(shù)學(xué)校培養(yǎng)沖壓工藝與模具的各級(jí)各類技術(shù)人才。并且沖壓是國防工業(yè)及民用工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的加工方法。模具使大批量生產(chǎn)同行產(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)。冷沖壓的推廣和發(fā)展少、無且屑加工是提高機(jī)械加工、提高生產(chǎn)率的技術(shù)發(fā)展方向。介于模具是實(shí)現(xiàn)少、無切屑加工的重要工藝裝備之一，因此，隨著生產(chǎn)的高速度發(fā)展個(gè)冷沖壓、精沖壓、冷擠壓、溫（熱）擠壓、半液態(tài)擠壓、旋壓、爆炸成型等少、無且屑加工新工藝的推廣使用，對(duì)模具的產(chǎn)量和質(zhì)量提高到了很高的要求，許多企業(yè)因?yàn)槟＞哂绊憗硇鹿に嚨膽?yīng)用，設(shè)置影響到產(chǎn)品試制或生產(chǎn)，以模具技術(shù)水平的先進(jìn)與落后（主要表現(xiàn)在模具制造周期、使用壽命、模具制造精度及成本等四個(gè)方面）是能否多快、好、省的發(fā)展機(jī)電工業(yè)產(chǎn)品的關(guān)鍵，也是衡量工業(yè)發(fā)展程度的重要標(biāo)志之一。 “產(chǎn)品要發(fā)展，模具是關(guān)鍵”這一點(diǎn)，應(yīng)該引起我們的足夠重視。近年來，我國模具行業(yè)的廣大工人、干部和技術(shù)人員，以實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化為奮斗目標(biāo)，在模具結(jié)構(gòu)、加工工藝新材料應(yīng)用和模具使用等方面取得來可喜的成績(jī)，為機(jī)電產(chǎn)品的生產(chǎn)和發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。當(dāng)前各種模具設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的發(fā)展主要趨勢(shì)是：(1) 模具的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)綱要與成型工藝的高速自動(dòng)精密化相適應(yīng)，即發(fā)展高效率、高壽命、高精度的模具；(2) 積極開展標(biāo)準(zhǔn)化工作，擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)件范圍，推行模具典型組合結(jié)構(gòu)，最大限度地縮減模具臨時(shí)的設(shè)計(jì)和制造工作量。(3) 采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短設(shè)計(jì)周期。(4) 減少模具制造中的手工操作比例，采用計(jì)算機(jī)輔助制造模具，提高加工自動(dòng)化程度，發(fā)展電工技術(shù)，發(fā)展反饋控制自動(dòng)仿行機(jī)床，擴(kuò)大數(shù)控銑床的應(yīng)用。第 3 頁 共 23 頁(5) 發(fā)展各類建議模具及建議模具的各類材料，以適應(yīng)小批和試制的生產(chǎn)需要；(6) 發(fā)展高強(qiáng)度、高壽命及特殊性能的模具鋼材；(7) 發(fā)展模具表面處理工藝，提高壽命。總的來說我國模具工業(yè)起步晚、基礎(chǔ)差，就總量來看，大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具產(chǎn)需矛盾仍然十分突出。為了進(jìn)一步振興模具工業(yè)，國家有關(guān)部門進(jìn)一步部署，相信在政府的大力支持下，通過本行業(yè)和相關(guān)行業(yè)以及廣大模具工作者的共同努力，我國模具工業(yè)水平必將大大提高，為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出更大的貢獻(xiàn)。沖壓模具設(shè)計(jì)與制造課程設(shè)計(jì) 1 零件及其沖壓工藝分析第 4 頁 共 23 頁圖 1-1該零件為空心圓筒形件的拉深，形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，所有尺寸均為自由公差，對(duì)零件的厚度變化也沒有要求。在滿足工藝性要求時(shí)，進(jìn)行大批量生產(chǎn)，一般采用拉深成形。圓筒形件的毛坯為圓形板料，可以通過落料獲得。因此，該零件在滿足沖壓工藝性要求的前提下，采用的沖壓工序是落料、拉深，可在最后再安排一道修邊工序達(dá)到要求。該零件的外徑為 φ20，精度等級(jí)為 IT14 級(jí)，拉深工藝容易保證。該零件的圓角半徑 R2 能滿足拉深工藝對(duì)該處圓角的要求。[R≧（2—3）t] 上所述，該零件的精度及結(jié)構(gòu)尺寸都能滿足沖壓工藝要求。在大批量生產(chǎn)時(shí)，可用沖壓加工。沖壓的基本工序是落料拉深。1.1 工藝計(jì)算由圖可知，因?yàn)椴牧系暮穸仁?0.5㎜，所以：零件的直徑為 ｄ﹦20－ ﹦ ㎜0.519.零件的高度為 ｈ﹦10－ ＝ ㎜27圓角的半徑為 ｒ﹦2 ㎜料的厚度為 　ｔ﹦0.5 ㎜ 圖 1-21.2 毛坯尺寸的計(jì)算由于板料的厚度是 0.5㎜，故可直接但工件的尺寸計(jì)算，不必按中心線尺寸計(jì)算。因此：﹦hd9.750.1?第 5 頁 共 23 頁查《實(shí)用沖壓技術(shù)手冊(cè)》表 4-4[10]?？刹榈茫盒捱呌嗔?δ﹦1 ㎜則H﹦ｈ＋δ﹦ ＋1﹦ ㎜9.750.依據(jù)圓筒形件拉深時(shí)的毛坯尺寸計(jì)算公式（式 4—1） [10]為：2 2..6Ddrd???將 ㎜， ㎜， ㎜代入上式中，即得毛坯的直徑19.5d?10.7505r?為： ㎜2 29.41.7.6534??????1.3 拉深次數(shù)的確定1.3.1 確定是否用壓邊圈因 0.51.4723tD???由《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表 4.4.4[3]可查得：可以不用壓邊圈，但是為了保險(xiǎn)起見，首次拉深仍采用壓料圈。采用壓料圈后，首次拉深可以選擇較小的拉深系數(shù)，有利于減少拉深次數(shù)。查表 4.4.3[5]可得極限拉深系數(shù)：﹦0.50～0.53 取 ﹦0.531m1m﹦0.75～0.76 取 ﹦0.762 2零件所需的拉深系數(shù)：﹦ 190.573.4dD??所以該零件能一次拉深成形。2 工藝方案的確定根據(jù)以上分析，沖壓該零件可能有以下三種方案：方案一：先落料，后拉深。采用單工序模生產(chǎn)。單工序模易于制造和維修，模具在沖床上安裝時(shí)，調(diào)整間隙的均勻度困難，凸模與凹模的相對(duì)正確位置只能靠沖床導(dǎo)軌與滑塊的配合精度來保證，因此模具第 6 頁 共 23 頁的導(dǎo)向精度低，使用安全性差，不是與薄板料的沖裁。雖然模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需兩道工序兩副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該工件大批量生產(chǎn)的要求方案二：落料—拉深復(fù)合模。采用復(fù)合模生產(chǎn)。調(diào)料在復(fù)合模中進(jìn)行沖裁時(shí)，一次定位就可以完成沖裁件的內(nèi)外形尺寸，故制件的內(nèi)外形的位置尺寸精度高，生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)效率高，適合位置精度高、生產(chǎn)批量大的制件選用。但這種模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難、周期長(zhǎng)，當(dāng)制件內(nèi)外形尺寸像差較小時(shí)也不宜選用復(fù)合模。復(fù)合模結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是具有既是落料凸模又是沖孔凹模的所謂凸凹模。利用復(fù)合模能夠在模具的同一部位上同時(shí)完成制件的落料和沖孔工序，從未而保證沖裁件的內(nèi)孔與外援的相對(duì)位置精度和平整性、生產(chǎn)效率高；而且條料的定位精度比連續(xù)模低，模具輪廓尺寸也比連續(xù)模小。但是，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易制造，成本高，適合于大批量的生產(chǎn)。而且只需一副模具，生產(chǎn)效率高，盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，模具制造并不困難方案三：拉深級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。壓力機(jī)一次沖程中，在模具不同部位上同時(shí)完成數(shù)道沖裁工序的模具，稱為連續(xù)模。使用連續(xù)?？梢詼p少模具和設(shè)備數(shù)量，提高生產(chǎn)效率，而且容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。但連續(xù)模比簡(jiǎn)單模制造復(fù)雜，成本也高。雖然只需一副模具，生產(chǎn)效率高，但模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，送進(jìn)操作不方便。 通過對(duì)上述方案的分析比較，該件若能一次拉深，則其沖壓采用方案二為佳[9]。3 主要工藝參數(shù)的計(jì)算3.1 毛坯尺寸的計(jì)算根據(jù)表面積相等原則，有解析法求該零件的毛坯直徑 D。已求得D﹦ ㎜343.2 排樣及相關(guān)尺寸的計(jì)算根據(jù)零件的工藝性的要求，采用有廢料直排的排樣方式，排樣圖 3-3 所示第 7 頁 共 23 頁如下：3.2.1 沖裁件面積的計(jì)算㎜2907.46DA??3.2.2 板料厚度是ｔ﹦0.5 ㎜，則表 2.5.2 可查得工件間的搭邊值： 　　 ﹦1.2 ㎜1a側(cè)面間的搭邊值： 　　 ﹦1.5 ㎜條料與導(dǎo)料板的間隙： 　　 ﹦0.5 ㎜minC因此條料寬度的值如下：㎜B=D+2a341.5=7?3.2.3 步距 [3]㎜134.25.Sa???3.2.4 一個(gè)步距內(nèi)材料的利用率 [3]η﹦ 134907.618.352nABS????第 8 頁 共 23 頁3.2.5 成形次數(shù)的確定由前所述，零件可一次拉深成形，所以采用落料—拉深復(fù)合模。3.3 沖壓工序壓力的計(jì)算3.3.1 計(jì)算壓邊力由表 4.24[3]確定壓邊力的計(jì)算： 221[()]4QdFDqr????式中， ㎜， ㎜，由表 4.25 查得: 。2dpr?19.5d1.0PMa??把各已知數(shù)據(jù)代入上式，得壓力為： 22[34(.)]47QFN??????3.3.2 計(jì)算壓邊力查表 4.17[3]計(jì)算拉深力1bFKdt???已知 ，由表 4.18 查得 ， 。代入上式得　　　　0.57m?0.7MPa??N.9.551?拉3.3.3 計(jì)算沖裁力[3]bF?沖 =Lt已知 ㎜， ， ㎜，代入上0.5t?70bMPa??2234D???907.?式為 .5701N??沖 =93.3.4 綜合以上計(jì)算可得總的沖壓力NF壓 1.4)1.4(2765Q?????拉故　　 ＝ ＋ ＋ ＝ N壓 沖 拉F3750143拉=因該副模具采用的是正裝的復(fù)合模，固定卸料與推件。第 9 頁 共 23 頁3.3.5 選用沖壓設(shè)備設(shè)備類型選擇的主要依據(jù)是所完成的從壓工序性質(zhì)、生產(chǎn)批量、沖壓件的尺寸及精度要求、現(xiàn)有設(shè)備條件等。中小型沖壓件主要選用開式單柱（或雙柱）的機(jī)械壓力機(jī)；大、中型沖壓件多選用雙柱閉式的機(jī)械壓力機(jī)。根據(jù)沖壓工序可分別選用通用壓力機(jī)、專用壓力機(jī)（擠壓壓力機(jī)、精壓力、雙動(dòng)拉伸壓力機(jī)等） ；大批量生產(chǎn)時(shí)，可選用高速壓力機(jī)或多工位自動(dòng)壓力機(jī)；小批量生產(chǎn)，尤其大型后半零件的成行時(shí)，可采用液壓機(jī)。壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)選擇主要依據(jù)是沖壓件尺寸、變形力大小及模具尺寸，并進(jìn)行必要效核。壓力機(jī)的行程，必須保證成型備料能夠放入、成型零件能夠取出。壓力機(jī)的裝模空間必須與沖?？傮w結(jié)構(gòu)尺寸相適應(yīng)。壓力機(jī)工作臺(tái)面的尺寸應(yīng)大于模具的總體平面尺寸，并留有安裝固定的余地。壓力機(jī)的裝模高度貨幣和高度應(yīng)與模具的閉合（封閉）高度相適應(yīng)。模具與壓力機(jī)相關(guān)的尺寸以在以上算出來。沖模的閉合高度是指指模具工作形成終了時(shí)，上模座的上平面只小木做得下平面之間的距離。而壓力機(jī)裝模高度是指壓力機(jī)滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊下平面之墊板上平面之間的距離。封閉高度和裝模高度相差一個(gè)墊板厚度。沒有墊板的壓力機(jī)，其封閉高度與裝模高度相等。沖模的封閉高度必須在壓力機(jī)的最大裝模高度和最小裝模高度之間。一般?。?10)(5)(min1max ????HH式中： —— 壓力機(jī)最大封閉高度（㎜） ；maxH—— 壓力機(jī)最小封閉高度（㎜） ；in—— 沖模的封閉高度（㎜） ；1—— 墊板高度（㎜） 。根據(jù)沖壓工藝力計(jì)算結(jié)果并結(jié)合工件高度，初選開式雙柱可傾壓力機(jī)。23.J?其參數(shù)如下：公稱壓力： 25 噸滑塊行程： 65 ㎜第 10 頁 共 23 頁行程次數(shù)： 120 次最大閉合高度： 220 毫米連桿的調(diào)節(jié)長(zhǎng)度： 45 毫米工作臺(tái)前后×左右： 300×450 毫米電動(dòng)機(jī)的功率： 1.5 千瓦4 模具工作部分尺寸的計(jì)算4.1 拉深模的間隙由表 查得拉深模的單邊間隙為4.28???第 11 頁 共 23 頁㎜1.052Zt?則拉深模的間隙 ㎜1.t4.2 拉深模的圓角半徑凹模的圓角半徑按表 選取， ㎜。4.3??? 2dr?4.3 凸凹模工作部分的尺寸和公差由于共建要求內(nèi)形尺寸，則以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。土木尺寸的計(jì)算見表 。4.29???max0(.75)ddD?????A將模具公差按 級(jí)選取，則 ㎜。14IT.4d??把 ㎜， ㎜， ㎜代入上式，則凹模尺寸為max20D?.52?0.d?㎜.40.40(.752)196d??????間隙取在凸模上，則凸模的尺寸按表 計(jì)算，即.???max0(.75)ppDZ?????把 ㎜， ㎜， ㎜， ㎜代入上式，則凸模max20D?.52?.3p?1.?尺寸為＝ ㎜0.3(0.71)p????8.50.3??4.4 確定凸模的通氣孔由表 4.32[3]查得，凸模的通氣孔直徑為 5㎜。第 12 頁 共 23 頁5 計(jì)算成型部件的尺寸5.1 沖裁凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算由圖可知，該零件屬于無特殊要求的一般落料件。外形尺寸 φ34㎜根據(jù)表查得其公差為， ㎜。32.4?? 0.134???由表 查的：.2???Zmax﹦0.03㎜ Zmin﹦0.02㎜Zmax－Zmin﹦0.03－0.02 ﹦0.01㎜由標(biāo)準(zhǔn)公差表查得：工件尺寸 φ34㎜，公差等級(jí)為 IT14 級(jí)。由此可得到：取 x﹦0.5㎜。設(shè)凸、凹模按 IT6 和 IT7 級(jí)加工制造, 則查表 2.4. 1[4]可得:： ﹦0.03， ﹦0.02。A?T﹦ ＝（ ㎜＝ ㎜ADmax0()X???0.25341)????0.2539??﹦ ＝ ㎜= ㎜TindZ???0.16(.9??? 0.168???校核 0.016＋0.025﹦0.041㎜＞0.01㎜。 （不能滿足間隙公差條件）因此，只有縮小 、 ，提高制造精度，才能保證間隙在合理范圍內(nèi)。TA由此可?。骸?.4(Zmax－Zmax) ﹦0.4×0.01﹦0.004㎜T?≤0.6(Zmax－Zmax) ﹦0.6×0.01﹦0.006㎜A﹦φ ㎜AD0.2539??第 13 頁 共 23 頁﹦φ ㎜TD0.1638???6 模具的總體設(shè)計(jì)6.1 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，為提高生產(chǎn)率，降低模具的制造難度，減少制造成本，常用落料拉深復(fù)合模，但要求落料凸模（兼拉深凹模）的壁厚不能過薄，否則強(qiáng)度不夠，此設(shè)計(jì)中凸凹模的壁厚為： 34207Ddbm???由板料厚度 t=0.5 ，可查的凹模的最小壁厚 a=1.6 ，最小直徑 D=15㎜。因m此能保證其足夠的強(qiáng)度，采用復(fù)合模是合理的。6.2 定位方式的選擇為了保證模具正常工作并沖出合格的制件，要求在送進(jìn)的平面內(nèi)，毛坯（塊料、條料）相對(duì)于模具的工作零件處于正確的位置。毛坯在模具中的定位有兩方面內(nèi)容：一是在與送料方向垂直方向上的定位，通常稱為送進(jìn)導(dǎo)向；二是在送料方向上的定位，用來控制送料的進(jìn)距，通常稱為擋料。因?yàn)樵撃＞呤褂玫氖菞l料，所以導(dǎo)料采用導(dǎo)料板。送進(jìn)步距的控制采用擋料銷。6.3 卸料、出件方式由于拉深深度不能太大，材料較薄，因此可采用落料正裝式，拉深倒裝式，模座下安裝鉸沖器，兼作壓力與沖件裝置，另設(shè)有彈性卸料和剛性推件裝置模具采用固定卸料，剛性打件，并利用裝在壓力機(jī)工作臺(tái)下的標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供壓邊力。6.4 連接與固定零件的選擇第 14 頁 共 23 頁沖模的連接與固定零件大都以標(biāo)準(zhǔn)化了，設(shè)計(jì)時(shí)查閱模具零件手冊(cè)選用 [7]。6.4.4 模柄模柄又稱為模把。通過它將上模與沖床的滑塊連在一起。模柄的結(jié)構(gòu)形式有：通用模柄；壓入式模柄，與上模板壓入時(shí) H7/h6 配合，模柄裝入后要與上模板一起平頂面，并與模柄軸線有良好的垂直度；螺旋式模柄，它具有拆卸方便，又不降低上模板強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，但這種模柄軸線與上模板垂直度較差；根據(jù)以上模柄的特點(diǎn)，應(yīng)選擇壓入式模柄。6.4.2 墊板墊板的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳來的壓力，以減少上模板所承受的單位壓力，保護(hù)凸模頂端面的上模板面不被凸模頂端壓陷，沖模是否加墊板，要根據(jù)上模板單位承壓力的大小確定。6.5 導(dǎo)向方式的選擇該副模具可以選用的導(dǎo)柱有后側(cè)的導(dǎo)柱和中間導(dǎo)柱，后側(cè)導(dǎo)柱一般應(yīng)用于公差等級(jí)要求不高的情況下。但是由于導(dǎo)柱在一側(cè)，沖壓時(shí)容易產(chǎn)生偏心力矩，使模具偏斜，影響模具壽命和工件的質(zhì)量。而中間導(dǎo)柱應(yīng)用于公差等級(jí)要求高的場(chǎng)合。因?yàn)楣ぜ墓畹燃?jí)要求一般，且工件較小，對(duì)工件的質(zhì)量無特殊要求。所以考慮到裝模力使模具采用后側(cè)布置導(dǎo)柱導(dǎo)套模架。第 15 頁 共 23 頁7 主要零部件設(shè)計(jì)7.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)先落料后拉深，模具裝配后，使拉深凸模的端面比落料凹模端面低。圖 7-1 所示為拉深凸模，其長(zhǎng)度可按下式計(jì)算： 27-mLH???固 凹 低式中： ——凸模固定板的厚度，固；0m固 =——凹模固定板的厚度，凹；2凹——裝配后，拉深凸模的端面低低于落料凹模端面的高度，根據(jù)板厚大　　　　　　小，決定 ；mH低 =3凸凹模因?yàn)樾涂纵^多，為了防止淬火變形，除了采用工作部分局部淬火（硬度58~62HRC）外，材料也用淬火變形小的模具鋼。CrWMn7.2 其他零部件的設(shè)計(jì)與選用7.2.1 彈性元件的設(shè)計(jì)頂件板在成形過程中一方面起壓邊作用，另一方面還可以將成形后在拉深凸模上的工件卸下，其壓力由標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供。7.3.2 模架及其他零部件的選用模具選用中間導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架，可承受較大的沖壓力。導(dǎo)柱 ，導(dǎo)套 分別為 20 65201/mdL???//mmdLD???32。?上模座厚度取 25 ，　　即　 =25 ；H上 模上模墊板厚度取 10 ，　即　 =10 ；墊彈性卸料板厚度取 10 ，即　 =10 ；卸第 16 頁 共 23 頁下固定板厚度取 10 ，　即　 =10 ；mH下 固 定 m下模墊板厚度取 10 ，　即　 =10 ；下 墊 板下模座板厚度取 30 ，　即　 =10 ；下 固 定模具閉合高度 ：閉= + + + + + +H閉 上 模 墊 下 固 定 下 墊 板 凹 模 凸 凹 模 H?下 凹 模 ?= （2.5+10+36+20+10+10+30 15）=126 ；?m式中： —— 凸、凹模的高度， =36 ；凸 凹 模 凸 凹 ?！?凹模的厚度， =20 ；凹 模 H凹 模—— 凸、凹模進(jìn)入落料凹模的深度， =15 ；? ?可見該模具閉合高度小于所選壓力機(jī) 的最大裝模高度（170 ） ，236.J?m可以使用。8 模具總裝圖第 17 頁 共 23 頁由以上設(shè)計(jì)，畫出模具總裝圖（如圖 8-1 所示） ，為了實(shí)現(xiàn)落料，后拉深，應(yīng)保證模具裝配后拉深凸模的端面比落料凹模端面低 3 。m模具工作過程：將條料送入彈性卸料板 12 下長(zhǎng)條形槽中，平放在凹模面上，并靠著槽的一側(cè)，壓力機(jī)滑塊帶著上模下行，凸凹模 9 下表面首先接觸條料，并與壓邊圈 14 一起壓住條料，先落料，后拉深。當(dāng)拉深結(jié)束后，上?；爻?，落料后的條料彈性卸料板 12 從凸凹模上卸下，拉深成形的工件由壓力機(jī)上活動(dòng)橫梁通過推件塊 5 從凸凹模中剛性打下，用手工將工件取走后，將條料往前送進(jìn)一個(gè)步驟，進(jìn)行下一個(gè)工件的生產(chǎn)。9 工作零件的加工工藝本副模具工作零件都是旋轉(zhuǎn)體，形狀比較簡(jiǎn)單，加工主要采用車削。第 18 頁 共 23 頁9.1 凸模加工工藝過程圓形凸模加工比較簡(jiǎn)單，熱處理前毛坯經(jīng)車削加工，配合面留有適當(dāng)磨削余量；熱處理后，經(jīng)外圓磨削即可達(dá)到技術(shù)要求。9.1.1 凹模加工工藝過程熱處理前可采用鉆、鉸（鏜）等方法進(jìn)行粗加工和半精加工。熱處理后型孔可通過研磨或內(nèi)圓磨削精加工。9.1.2 凸凹模工作型面的機(jī)械加工方法凸凹模零件一般由兩部分組成，即工作部分（用于沖壓工件）和非工作部分（用于裝配和連接等） ，非工作部分可采用普通機(jī)械加工方法，如車、銑、刨、磨、鉗 等。工作部分由于形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，經(jīng)熱處理后硬度高等原因，熱處理之前采用車、銑、刨、磨等進(jìn)行粗加工或半精加工，熱處理之后再進(jìn)行精加工 [9]。 10 模具的裝配本模具的裝配選擇凸、凹模為基準(zhǔn)件，先裝上模，再裝下模。具體裝配過程如下：第 19 頁 共 23 頁10.1 裝配下模部分10.1.1 在已裝配凹模的固定板上面安裝定位板將已經(jīng)裝好凹模、定位板的固定板置于下模座上，找正中心位置，用平行夾頭夾緊，依靠固定板的螺釘孔在鉆床上對(duì)下模座預(yù)鉆螺紋孔錐窩。拆開固定。按已經(jīng)預(yù)鉆的錐窩鉆螺紋底孔并攻螺紋，再將凹模固定板重新置于下模座上找正位置，用螺釘緊固，鉆、鉸定位銷孔，裝入定位銷 [8]。10.2 裝配上模部分（1）將卸料板套裝在凸凹模上，兩者之間墊入適當(dāng)高度的等高墊鐵，用平行夾頭夾緊。以卸料板上的螺孔定位，在上墊板上鉆出錐窩。（2）將已裝入卸料板的凸凹模插入凹?？字?，在凹模和卸料板之間放等高墊鐵，并將墊板置于固定板上，再裝上上模座。用平行夾頭夾緊上模座和卸料板，以卸料板上的孔定位，在上模座上鉆錐窩。然后拆開以錐窩定位鉆孔后，用螺釘將上模座、墊板、卸料板連接并稍加緊固。（3）調(diào)整凸、凹模的間隙將已裝好的上模部分套裝在導(dǎo)柱上，調(diào)整位置使凸凹模插入凹?？字校鶕?jù)配合間隙采用前述調(diào)整配合間隙的適當(dāng)方法，對(duì)凸、凹莫間隙調(diào)整均勻。并以紙片作材料進(jìn)行試沖。如果紙樣輪廓整齊、無毛刺或周邊毛刺均勻，說明配合間隙均勻。如果只有局部有毛刺，說明配合間隙不均勻，需重新調(diào)整均勻?yàn)橹?。?）配合間隙調(diào)整好，將凸凹模卸料板螺釘緊固。鉆鉸定位銷孔，賓桿狀定位銷定位 [10]。（5）在橡膠圈的作用下卸料板處于最低位置時(shí)，凸凹模下端應(yīng)比卸料板下沿短 0.5 ，并上下靈活運(yùn)動(dòng)。m10.3 沖裁模具的試沖模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試沖。通過試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)和制造的不足，并找出原因以利改正。并能夠?qū)δ＞哌M(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理，直到模具正常工作沖出合格之間為止。沖裁模具經(jīng)試沖合格后，應(yīng)在模具模座正面打刻編號(hào)、沖模圖號(hào)、制件號(hào)、使用壓力機(jī)型號(hào)、制造日期等。并涂油防銹后經(jīng)檢驗(yàn)合格入庫。第 20 頁 共 23 頁結(jié) 論本課程設(shè)計(jì)是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)課程后進(jìn)行的，它是對(duì)我們?nèi)陙硭鶎W(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我再復(fù)習(xí)老知識(shí)的同時(shí)學(xué)到了許多新知識(shí)，對(duì)一些原來一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識(shí)。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測(cè)量、冷沖模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻第 21 頁 共 23 頁的理解，使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。同時(shí)還使我更清楚了模具設(shè)計(jì)過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費(fèi)材料，保證工件的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。在設(shè)計(jì)的過程中通過沖壓手冊(cè)、模具制造簡(jiǎn)明手冊(cè)、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)等隊(duì)要設(shè)計(jì)的問題進(jìn)行查詢，我了解了通過更多的途徑去了解我要做的設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)更具合理性。也使我學(xué)會(huì)了設(shè)計(jì)過程中對(duì)資料的查詢和運(yùn)用。通過對(duì)落料拉深模的設(shè)計(jì)，使我對(duì)拉深模有了深刻的認(rèn)識(shí)，特別是這種帶有落料拉深復(fù)合模具的設(shè)計(jì)。在模具的設(shè)計(jì)過程中也遇到了一些難以處理的問題，雖然設(shè)計(jì)中對(duì)它們做出了解決 ，但還是感覺這些方案中還是不能盡如人意，如壓力計(jì)算時(shí)的公式的選用、凸凹模間隙的計(jì)算、卸件機(jī)構(gòu)選用等。 一個(gè)多月斷斷續(xù)續(xù)的設(shè)計(jì)與研究，修改再修改，終于可以暫時(shí)畫上個(gè)句號(hào)，但由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)一些零部件的設(shè)計(jì)以及相關(guān)尺寸的計(jì)算，壓力計(jì)的選用等方面還存在很多疑惑，難免有疏漏之處，懇請(qǐng)老師給予指正。致 謝本 次 設(shè) 計(jì) 是 一 次 學(xué) 期 總 結(jié) ， 也 是 對(duì) 所 學(xué) 專 業(yè) 的 總 結(jié) 。 收 筆 之 余 ， 首 先 感 謝專 業(yè) 老 師 的 指 導(dǎo) ， 特 別 是 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 老 師 原 老 師 ， 在 她 的 指 點(diǎn) 和 教 誨 下 ， 我順 利 完 成 了 設(shè) 計(jì) 。隨 著 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 的 結(jié) 束 ， 大 學(xué) 三 年 學(xué) 習(xí) 也 將 畫 上 句 號(hào) ， 此 時(shí) 此 刻 心 情 復(fù) 雜 。三 年 來 作 為 學(xué) 生 ， 當(dāng) 然 最 重 要 的 任 務(wù) 就 是 學(xué) 習(xí) ， 尤 其 要 重 視 專 業(yè) 課 的 學(xué) 習(xí) ， 沒有 過 硬 的 知 識(shí) 在 將 來 人 才 的 競(jìng) 爭(zhēng) 中 就 要 成 為 弱 者 。 通 過 這 三 年 的 學(xué) 習(xí) ， 我 已 經(jīng)徹 底 的 適 應(yīng) 了 大 學(xué) 這 種 “師 傅 領(lǐng) 進(jìn) 門 ， 修 行 在 個(gè) 人 ”的 教 學(xué) 方 式 。 我 覺 得 這 種 方式 非 常 好 ， 讓 我 們 在 得 到 老 師 正 確 指 導(dǎo) 的 同 時(shí) ， 還 可 以 自 己 安 排 時(shí) 間 進(jìn) 行 自 學(xué) ，讓 我 們 懂 得 應(yīng) 該 抓 緊 時(shí) 間 充 實(shí) 自 己 ， 盡 量 多 學(xué) 一 些 東 西 。 給 了 我 們 充 分 的 學(xué) 習(xí)自 由 ， 在 也 不 會(huì) 機(jī) 械 的 “填 鴨 ”了 ， 讓 我 們 多 了 許 多 可 以 充 實(shí) 自 己 的 時(shí) 間 。 我 認(rèn)為 學(xué) 問 未 必 全 在 書 本 上 ， 很 多 知 識(shí) 都 需 要 自 己 的 探 索 ， 在 探 索 中 掌 握 ， 所 以 我第 22 頁 共 23 頁認(rèn) 為 別 管 做 什 么 都 要 靠 自 己 獨(dú) 立 完 成 ， 這 樣 才 能 好 的 鍛 煉 自 己 。就 本 次 設(shè) 計(jì) ， 基 本 上 是 自 己 獨(dú) 立 完 成 ， 在 圖 書 館 的 來 回 奔 波 中 ， 使 我 體 會(huì)到 時(shí) 間 的 緊 迫 。 通 過 自 己 的 努 力 ， 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 也 圓 滿 結(jié) 束 ， 不 管 結(jié) 果 如 何 ， 拿 著自 己 的 勞 動(dòng) 成 果 ， 心 中 有 一 種 成 就 感 ， 我 知 道 這 當(dāng) 然 離 不 開 老 師 們 的 諄 諄 教 導(dǎo) 。這 次 設(shè) 計(jì) 不 但 是 對(duì) 所 學(xué) 知 識(shí) 的 鞏 固 和 演 練 ， 也 為 以 后 的 事 業(yè) 打 下 一 定 基 礎(chǔ) ， 受益 匪 淺 ！參考文獻(xiàn)⑴ 鐘毓斌.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社⑵ 翁其金.冷沖壓與塑料成型.機(jī)械工業(yè)出版社⑶ 沖壓模具設(shè)計(jì)編寫組.沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社⑷ 任嘉卉.公差與配合手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社⑸ 劉建超，張寶忠.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.高等教育出版社⑹ 王秀鳳，萬良輝.冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.北京航空大學(xué)出版⑺ 史鐵糧.模具零件設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社⑻ 楊玉英,崔令江.實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社⑼ 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