3760 異形件沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì),異形,沖壓,成形,工藝,模具設(shè)計(jì) 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書11 緒 論目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀在我國，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，產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度明顯加快，產(chǎn)品數(shù)量明顯的迅速增加。這使得模具的需求量增加，質(zhì)量要求越來越高，從而使模具技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用日趨重要。我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003 年我國模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有 2 萬多家，從業(yè)人員約 50 多萬人，2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004 年模具產(chǎn)值 530 億元。進(jìn)口模具 18.13 億 美元，出口模具4.91 億美元，分別比 2003 年增長 18%、32.4%和 45.9%。進(jìn)出口之比 2004 年為3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá) 13.2 億美元，為凈進(jìn)口量較大的國家。在 2 萬多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有 20 多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。 近年來， 模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國尚存在以下幾方面的不足:第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進(jìn)行之中，但總體來看，河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書2體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)，再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合 1 萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是 15～20 萬美元，有的高達(dá) 25～30 萬美元，與之相對的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長期以來受“大而全”“小而全”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。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好,難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國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模具質(zhì)量、成本有較大影響，對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，國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼相比，無論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2　國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢巨大的市場需求將推動(dòng)中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。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(dá)國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟(jì)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)展方向包括以下幾方面: 1） 模具日趨大型化； 2）在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)； 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書33）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）模具的精度將越來越高； 8）模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化； 9）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程； 10）開發(fā)新的成形工藝和模具。1.2　國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備。隨著工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域都越來越多的依賴模具來進(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％的零部件都要依靠模具成型。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所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。 隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展模具工業(yè)也迅速的發(fā)展。世界上一些發(fā)達(dá)的國家其模具工業(yè)總產(chǎn)值早已超過拉機(jī)床工業(yè)，其發(fā)展速度也超過拉機(jī)床、汽車、電子等工業(yè)。在這些國家，模具工業(yè)已經(jīng)成為國名經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)之一。美國工業(yè)界稱“模具工業(yè)是美國工業(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)特別是制造精密、復(fù)雜、長壽命模具的技術(shù)，已成為衡量一個(gè)國家機(jī)械制造水平的重要的標(biāo)志之一。工業(yè)發(fā)達(dá)國家在汽車、電子、儀表、輕工等方面發(fā)展的速度，產(chǎn)品先進(jìn)、有競爭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，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為 600～650 億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。 國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到 50%以上；國外模具河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書4企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004 年中國模協(xié)在德國訪問時(shí)，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)（VDMA）工模具協(xié)會(huì)了解到，德國有模具企業(yè)約 5000 家。2003 年德國模具產(chǎn)值達(dá) 48 億歐元。其中（VDMA）會(huì)員模具企業(yè)有 90 家，這 90 家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的 90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多 15～20 萬美元，有的達(dá)到 25～30 萬美元。國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá) 70%以上，而我國才達(dá)到 45％．1.3　異形拉深模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路拉深是沖壓基本工序之一，它是利用拉深模在壓力機(jī)作用下，將平板坯料或空心工序件制成開口空心零件的加工方法。它不僅可以加工旋轉(zhuǎn)體零件，還可以加工盒形零件及其他形狀復(fù)雜的薄壁零件，但是，加工出來的制件的精度都很底。一般情況下，拉深件的尺寸精度應(yīng)在 IT13 級以下，不宜高于 IT11 級。只有加強(qiáng)拉深變形基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準(zhǔn)確、實(shí)用、方便的計(jì)算方法，才能正確地確定拉深工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決拉深變形中出現(xiàn)的各種實(shí)際問題，從而，進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書52.異形端蓋沖壓工藝的分析2.1 拉深件工藝分析原始資料：如圖所示 材 料：LY12 厚 度： 0.6mm河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書6此工件為并非一般的回轉(zhuǎn)體拉深工件，形狀也非簡單對稱，經(jīng)本人仔細(xì)分析得出半球形體拉深和淺矩形拉深件的復(fù)合拉深件，由于半球形拉深是的凸模和工件之間是一點(diǎn)接觸由于接觸點(diǎn)承受全部的拉深力，故使得接觸點(diǎn)的材料發(fā)生嚴(yán)重的變薄，另外拉深過程中材料的很大一部分未被壓住故極容易起皺而且產(chǎn)生皺紋后因間隙大而不易去除，所以比較困難。而矩形件的拉深因本工件是屬于淺拉深又因?yàn)槭卿X材料性能好，綜合分析能夠被輕易拉深成形。所有尺寸均為自由公差，對工件厚度變化也沒有作要求。由于沒有公差等級標(biāo)注，所以可以按未標(biāo)公差等級處理。零件圖上未標(biāo)注公差尺寸按 IT14 精度計(jì)算。2.2 拉深工藝方案分析 2.2.1 拉深工藝方案的確定該工件包括落料、拉深兩個(gè)基本工序，可以有以下三種工藝方案：方案一：先落料，后拉深。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：拉深-切邊復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：拉深級進(jìn)沖壓。采用級進(jìn)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序兩副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該工件大批量生產(chǎn)的要求。方案二只需一副模具，生產(chǎn)效率較高，盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的集合行裝簡不對稱，模具制造并不困難，拉深后又要保證外形尺寸選擇拉深后再切邊。方案三也只需一副模具，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，加之尺寸偏大，通過對上述三種方案的分析比較，若該工件能一次拉深，則其沖壓采用方案二為佳。2.3 主要設(shè)計(jì)計(jì)算2.3.1 排樣方式的確定與計(jì)算設(shè)計(jì)級進(jìn)模，首先要設(shè)計(jì)條件排樣圖。由于零件外形尺寸為自由尺寸對精度要求不高， ，雖然這時(shí)會(huì)使零件外形尺寸公差等級降低但是經(jīng)過籌兼顧，全面考慮。這里我們采用少廢料排樣。如圖 1－2 所示 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書7圖 2－1 有廢料排樣查板材標(biāo)準(zhǔn)【2】宜選 1250mm×1500mm 的鋁板， A1： 零件面積A2: 鋼板面積（公式 1）227314073.5.910??? ????????（ ） （ ）＝ ％ 9.6 ＝ 1250＝ 3.7％2.3.2 沖壓力的計(jì)算該模具采用級進(jìn)模，擬選用彈性卸料下出件。沖壓力的相關(guān)計(jì)算如下： 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書8由上式知 沖裁件面積 A1： A 1＝1721.1665mm 2條料寬度 B＝61mm步距 S S＝28mm一個(gè)步距的材料利用率 1?（公式 2）%18.90286/5.79%10/ ???xxBSnA?沖壓力：`沖裁力 F： F＝KLt bτ式中： F—沖裁力（KN）L—沖裁件剪切周邊長度（mm）t—沖裁件材料厚度—被沖材料的抗剪強(qiáng)度（MPa）bτK—系數(shù)，一般取 1.3.上式抗剪強(qiáng)度 與材料種類和培料的原始狀態(tài)有關(guān)，可在手冊中產(chǎn)迅查詢?為方便計(jì)算，可取材料的 ＝0.8 . 故沖裁力表達(dá)方式又可表示為：F＝1.3Ltbτb?≈Lt （公式 3）bτb?式中 —被沖裁材料抗拉強(qiáng)度（MPa）查手冊【3】得 Q215 鋼的 為 334～450MPa b?取 ＝340MPab[2(103)7(12)]1.5340915.4F N??????卸料力 Fx：Fx＝KxFKx—卸料力系數(shù) 見【1】表 2.6.1 取 Kx＝0.4Fx＝0.04×119515.44＝4780.6176N河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書9推件力 FT FT＝nK TF（公式 4）KT—推件力系數(shù)見【1】表 2.6.1 取 FT＝0.055n—同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件數(shù)n=h/t式中：h—凹模洞口的直刃壁高度t—板料厚度n=h/t=0.5/1.5=6 查【1】表 2.9.4 h≥5 取 h＝5mm（公式 5）50.195.43286.7TFnKN???沖壓工藝總力 Fz:（公式 6）.0.1.46172.803Tzx N???彈性卸料：下出料方式2.3.3 壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算計(jì)算壓力中心時(shí)，先畫出凹模型腔和凸模圖，如圖 1-3 所示。 河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書10圖 2-2 壓力中心表一：壓力中心坐標(biāo)各基本要素壓力中心的坐標(biāo)值基本要素長度L/mmX YL1＝14.172 -103 0L2＝2.000 -102.263 -7.793L3＝101.586 -50.5 -8.5L4＝17.000 0 0L5=101.586 -50.5 -8.5L6=2.000 -102.293 -7.793L7=10.990 -97.5 -8.5L8=10.990 -56.5 -8.5L9=9.106 -21.5 -8.5合計(jì) 269.43河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書11（公式 7）1219031290LxLxyy?????04.730.1.5860.5210.937.51096.21.50938.644x m?????????? ??07.93210.586.10.586.27.938.5109.8.59106y?????????? ??同理得出凸模的設(shè)計(jì)尺寸為 : 2.3.2 確定工件是否能一次拉深成形（1）坯料的相對厚度 工件的相對高度10.56810.9tD????查書表 得拉深的相對高度為 1.36～1.1。零件07.59HD????243＜0.58～0.48，故可以一次拉深成形。 2.3.3 確定是否用壓邊圈板料的相對厚度 0.5/5。由書表河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書12查得用壓料裝置。防止在拉深過程中起皺。??24.2.3.4 主要工作零件的尺寸計(jì)算1.拉深凸凹模尺寸的計(jì)算由于尺寸標(biāo)注在零件內(nèi)形，所以以凸模為基準(zhǔn)，工作部分尺寸為：書（公式 8）??min0.4Td?? -δ T△（公式 9）in.A0-δ A△ +Z式中： 、 —凹、凸模的尺寸； dTdmin—拉深件內(nèi)徑的最小極限尺寸；Δ—零件的公差；δ A、δ T—凹、凸模制造公差；Z—拉深模雙面間隙。查表 Δ＝0.74mm δ A=0.10mm δ T=0.07mm 書和資料由書公式（公式 8）得 ＝（1～1.1）t max 2tmax—板料厚度的最大極限尺寸。查資料得 tmax＝1.62mm Z=2×1.1×1.62=3.564mm 則 ??76.40.734.5Tdm???? 0 0-7-.0.1.. 86A m? 0-.1+6河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書132.2.5 選取拉深凸模與凹模的圓角半徑凹模圓角半徑確定根據(jù)書（公式 9） 0.8()ADdtr??—凹模圓角半徑1—坯料直徑—凹模內(nèi)徑d其中 D=98.5mm ＝80.6mm t=1.5mm 則0.8(9.56)1.45Ar????凸模圓角半徑確定 (0.71)TArr?:所以 (.)4.53.T?河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書142.4 壓力及壓力機(jī)的選用2.4.1 壓力計(jì)算1．沖裁力的計(jì)算由于本模具落料時(shí)采用剛性卸料裝置，同時(shí)又沒有沖裁件卡在凹模內(nèi)，所以落料力就是沖裁力?！　? 由書式（公式 10） 得（公式 10）KLF?沖 裁 b＝ t式中：L—沖裁周邊長度；t—材料厚度；—材料抗剪強(qiáng)度；?bK—系數(shù)。 一般取 1.3。由書表 1.3.6 查得 ＝200～310MPa。取 ＝255MPa。?b?b則河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書151.347.5121FKN???沖 裁 ＝2．拉深力的計(jì)算應(yīng)采用壓料圈由書式（4.4.10）得（公式 11）1F?拉 深 b＝ LtK式中： L—該次模斷面周長；—坯料厚度；t—拉深件材料的抗拉強(qiáng)度?b— 首次拉深時(shí)的系數(shù)1K由書表 查得 ＝280～3900M／Pa。取 ＝355M／Pa 由表查得 ＝0.4。則 ??21.36b ?b1K3.450.451.8FKN???拉 深 ＝ 73．壓料力的計(jì)算（公式 12）????pdDraY2124????D—坯料寬度—各次拉深件寬度1dP—單位面積壓料，P 值可查 4.4.5其中 D=61mm ＝18mm P=2.5~3.0.Mpa 取 P＝2.8MPa1????KNxFY 5.48251864.32?????4．工藝總壓力工藝總壓力為（公式 13）沖拉 FYZ??河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書16—拉深力拉F—壓料力Y—沖裁力沖所以 KNFZ5.17?2.4.2 壓力機(jī)的選用在實(shí)際生產(chǎn)中可以按下式來確定壓力機(jī)的公稱壓力：（公式 14）??ZgF0.281??式中 —壓力機(jī)的公稱壓力gF??ZgF0.281??壓力機(jī)的工作行程需要考慮工件的成形和方便取件，因此，工作行程根據(jù)拉深力的計(jì)算結(jié)果和工件的高度，選擇壓力機(jī)：J23-40河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書173. 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 模具工作部分的計(jì)算3.1.1 拉深模的間隙深間隙對拉深過程有較大的影響。它不僅影響拉深件的質(zhì)量與尺寸精度，而且影響拉深模的壽命以及拉深是否能夠順利進(jìn)行。因此，應(yīng)該綜合考慮各種影響因素，選取適當(dāng)?shù)睦铋g隙值，既可保證工件的要求，又能使拉深順利進(jìn)行。本模具的拉深間隙查表得出：Z 1/2=1.2t=3.6mmZ2/2=1.1t=3.3mmZ3/2=t=3mm3.2 選用模架、確定閉合高度及總體尺寸由于拉深凹模外形尺寸較大，為了工作過程穩(wěn)定，選用中間導(dǎo)柱模架。再按其標(biāo)河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書18準(zhǔn)選擇具體結(jié)構(gòu)尺寸見表 3-1。表 3-1 模 架 規(guī) 格 選 用名稱 尺寸 材料 熱處理上模座 390*200*45 Q235下模座 390*200*45 Q235導(dǎo)柱 22×130、25×130 20 鋼 滲碳 0.8～1.2mm導(dǎo)套 22×80×28、25×80×28 20 鋼 滲碳 0.8～1.2mmHmin=120mm,Hmax=150mm由此可見模具的實(shí)際開模高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所采用模架的最大閉合高度，所以此制件不能采用標(biāo)準(zhǔn)模架。模具的閉合高度?。ü?20）HH?墊閉 合 下 壓 凹 上＝ ＋ ＋ ＋ ＝ 45＋ 9.＋ 70.5＋ 38＋ ＝ 2m為了節(jié)省加工時(shí)間，只有在模具標(biāo)準(zhǔn)模架的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改。因?yàn)槟Ｒ鼓＞呔哂凶銐虻姆忾]高度，只有改變導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度：3..3 其它模具零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.3.1 固定板查表 7-2[4] 固定板選用： 100×12×-45 鋼 JB/T 7643.5。落料凸模拉深凹模固定板選用： 125×125×32-45 鋼 JB/T 764 。河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書193.3.2 墊板墊板的作用是直接承受凸模的壓力，以降低模座所受的單位壓力，防止模座被局部壓陷，從而影響凸模的正常工作。是否需要用墊板，可按下式校核：'FzAp?式中：p—凸模頭部端面對模座的單位壓力（N） ；—凸模承受的總壓力（N） ；'zA—凸模頭部端面支撐面積(mm 2)。沖裁時(shí)： 2314.8016(759.pPaM?????拉深時(shí)： 6.5.83410?HT200 的許用壓應(yīng)力為 90～140Mpa。河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書20但是因?yàn)橥ㄟ^上模座固定的模柄與壓力機(jī)相連，且上模座閉下模座薄，而且下模座固定在壓力機(jī)工作臺(tái)上。為防止上模座損壞，在上模座加墊板。查表 7-4[4]選用墊板 125×125×6-45 鋼 JB/7643.3。3.3.3 卸料橡膠的設(shè)計(jì)卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算見下表。選用的 4 塊橡膠板的厚度務(wù)必一致，不然會(huì)造成受力不均勻，運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。表 二 項(xiàng)目 公式 結(jié)果 備注卸料板工作行程 h 工 h 工 =h1+t+h2 4mmh1為凸、凹模凹進(jìn)卸料板的高度1mmh2為凸、凹模沖裁后進(jìn)入凹模的深度 2mm橡膠工作行程H 工 H 工 =h 工 +h 修 9mmh 修 為凸、凹模修模量，取 5mm橡膠自由高度H 自由 H 自由 =4 H 工 36mm取 H 工 為 H 自由 的25﹪河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書21橡膠的預(yù)壓縮量 H 預(yù) H 預(yù) =15﹪H 自由 5.4mm一般 H 預(yù)=10﹪～15﹪H 自由每個(gè)橡膠承受的載荷 F1 F 卸 /4 1184.5N選用四個(gè)圓筒形橡膠橡膠的外徑 D D= /p)1.27((d?48mm校核橡膠的自由高度 H 自由0.5≤H 自由/D=0.75≤1.5 滿足要求D 為圓筒橡膠的內(nèi)徑，取d=12mm；p=0.5Mpa橡膠的安裝高度 H 安 H 安 =H 自由 -H 預(yù) 30mm3.3.4 壓邊圈壓邊圈的作用是防止凸緣部分起皺，由于該工件是有點(diǎn)接觸組成的線接觸拉深件工件極易失穩(wěn)，故用很好的材料另外獨(dú)立設(shè)計(jì)壓邊圈，使工件成形。3.3.5 導(dǎo)柱、導(dǎo)套對于生產(chǎn)批量大、要求模具壽命高的模具，一般采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套來保證上、下模的導(dǎo)向精度。導(dǎo)柱、導(dǎo)套在模具中主要起導(dǎo)向作用。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用間隙配合。根據(jù)沖壓工序性質(zhì)、沖壓的精度及材料厚度等的不同，其配合間隙也稍微不同。這里采用 H7/h6。3.3.6 其他零件模具其他零件的選用見表 3-2．表 3-2 模具其他零件的選用序號 名稱 數(shù)量 材料 規(guī)格/ mm 熱處理1 下模座 1 Q235 390*200*45×452 導(dǎo)柱 1 20 鋼 φ22×130　 滲碳58～62HR河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書22C3 導(dǎo)柱 1 20 鋼 φ25×130 滲碳58～62HRC4 導(dǎo)套 1 20 鋼 22×85×33 滲碳58～62HRC5 導(dǎo)套 1 20 鋼 25×85×33 滲碳58～62HRC6 上模座 1 Q235 390*200*457 內(nèi)六角螺釘4 Cr12 M10×45 58～62HRC8 內(nèi)六角螺釘4 Cr12 M10×100 58～62HRC9 模柄 1 Q235-1.F A50×10510 銷釘 2 45 鋼 6×1411 銷釘 2 45 鋼 8×1212 止轉(zhuǎn)銷 1 45 鋼 8×143.4 模具總裝圖河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書23模具說明：本模具使用于拉深高度比較小的拉深件，在條料上一次沖壓完成拉深成形、切邊工序。4 結(jié)束語河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書24本工件屬于異形件的拉深件，分析其工藝性，并確定工藝方案。由于在零件制造前進(jìn)行了預(yù)測，分析了制件在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的缺陷，采取了相應(yīng)的工藝措施。因此，模具在生產(chǎn)零件的時(shí)候才可以減少廢品的產(chǎn)生。異形模具的設(shè)計(jì)，是理論知識與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對理論知識做了更深切貼實(shí)的闡述。也使我認(rèn)識到，要想做為一名合理的模具設(shè)計(jì)人員，必須要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學(xué)習(xí)新知識新技術(shù)，樹立終身學(xué)習(xí)的觀念，把理論知識應(yīng)用到實(shí)踐中去，并堅(jiān)持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的精神，大膽創(chuàng)新，突破新技術(shù)，為國民經(jīng)濟(jì)的騰飛做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。致謝河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書25畢業(yè)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)使我在溫習(xí)學(xué)過的知識的同時(shí)又學(xué)習(xí)了許多新知識，一些原來一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識。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)測量、拉深模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解，使我進(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識運(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。在學(xué)校中，我們主要學(xué)的是理論性的知識，而實(shí)踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計(jì)就相當(dāng)于實(shí)戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可是把我們以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，使我們在溫習(xí)舊知識的同時(shí)也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補(bǔ)我們實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過對異形拉深件模具的設(shè)計(jì)，我對拉深模有了更為深刻的認(rèn)識，特別是這種拉深切邊模具的設(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、工作零件距離的調(diào)整，都可以進(jìn)行進(jìn)一步的完善，使生產(chǎn)效率提高。歷經(jīng)近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，敬請各位老師對我的設(shè)計(jì)過程作最后檢查。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過參考、查閱各種有關(guān)模具方面的資料，請教各位老師有關(guān)模具方面的問題，并且和同學(xué)的探討，模具設(shè)計(jì)在實(shí)際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時(shí)間里，對模具的認(rèn)識有了一個(gè)質(zhì)的飛躍。從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個(gè)人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的認(rèn)識過程亦是如此。經(jīng)過近三個(gè)月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個(gè)圓滿的句號，為將來的事業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在這次設(shè)計(jì)過程中得到了老師以及許多同學(xué)的幫助，我受益匪淺。在此，再次感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師楊占堯師在這一段時(shí)間給予無私的幫助和指導(dǎo)，并向他們致于深深的敬意，對關(guān)心和指導(dǎo)過我各位老師表示衷心的感謝!河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書26此致敬禮王方昌 2009.05.08參考文獻(xiàn)[1] 趙志偉等.模具發(fā)展現(xiàn)狀［J］.模具制造，2007，6：2～4[2] 劉建超 張寶忠主編. 拉深模具設(shè)計(jì)與制造 [ M]. 高等教育出版社 2004.6.1[3] 馮炳堯 韓泰榮 蔣文森 編 丁戰(zhàn)生 審. 拉深設(shè)計(jì)與制造簡明手冊 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社[ M].[4] 高軍 李熹平 修大鵬等編著 沖裁模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南[ M]. 化學(xué)工業(yè)出版河 南 機(jī) 電 高 等 專 科 學(xué) 校 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書27社 2007.7.1[5] 中國機(jī)械工程學(xué)會(huì) 中國模具設(shè)計(jì)大典編委會(huì)等主編 中國模具設(shè)計(jì)大典 江西科學(xué)技術(shù)出版社[ M].2003[6] 郝濱海編 拉深模具簡明設(shè)計(jì)手冊 化學(xué)工業(yè)出版社 2005