汽車(chē)轉(zhuǎn)向液壓油箱模具設(shè)計(jì),汽車(chē),轉(zhuǎn)向,液壓,油箱,模具設(shè)計(jì) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)中期進(jìn)展情況檢查表 學(xué)生姓名 雷呈瑜 班級(jí) 機(jī)制032 指導(dǎo)教師 李保國(guó) 王保國(guó) 論文（設(shè)計(jì)）題目 汽車(chē)轉(zhuǎn)向液壓油箱模具設(shè)計(jì) 目前已完成任務(wù) 1. 制定畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)劃。 2. 查找相關(guān)文獻(xiàn)。 3. 完成畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告。 4. 完成油箱下殼拉深模具設(shè)計(jì)。 5. 完成油箱下殼沖孔模具設(shè)計(jì)。 是否符合任務(wù)書(shū)要求進(jìn)度：符合 尚需完成的任務(wù) 1. 繼續(xù)對(duì)論文材料進(jìn)行組織和整理。 2. 按照論文提綱，有步驟有計(jì)劃的開(kāi)展論文工作，存在問(wèn)題要及時(shí)與老師及工程師溝通。 3. 對(duì)已完成的論文內(nèi)容進(jìn)行檢查審核，力求把問(wèn)題降到最少。 4. 到規(guī)定的時(shí)間完成論文初稿。 5. 根據(jù)指導(dǎo)老師的指導(dǎo)意見(jiàn)和全部材料完成論文。 能否按期完成論文（設(shè)計(jì)）：能 存在問(wèn)題和解決辦法 存 在 問(wèn) 題 由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及生產(chǎn)設(shè)備條件的限制，設(shè)計(jì)出來(lái)的模具無(wú)法加工出來(lái)。無(wú)法確定模具的耐磨情況。 擬 采 取 的 辦 法 根據(jù)存在的問(wèn)題，前往工廠現(xiàn)場(chǎng)考察學(xué)習(xí)；向工廠內(nèi)的工程師請(qǐng)教解決的方法。 指導(dǎo)教師簽 字 日期 年 月 日 教學(xué)院長(zhǎng)（主任）意 見(jiàn) 負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 題目名稱(chēng) 汽車(chē)轉(zhuǎn)向液壓油箱模具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 雷呈瑜 所學(xué)專(zhuān)業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 032班 指導(dǎo)教師 李保國(guó) 王保國(guó) 所學(xué)專(zhuān)業(yè) 機(jī)電一體化 機(jī)械設(shè)計(jì)制造 職稱(chēng) 教 授 工程師 完成期限 2007年1月20日 至 2007年6月15日 一、論文（設(shè)計(jì)）主要內(nèi)容及主要技術(shù)指標(biāo) 1.主要內(nèi)容 要求設(shè)計(jì)出能生產(chǎn)出汽車(chē)轉(zhuǎn)向液壓油箱的模具。 2.技術(shù)指標(biāo) （1）能夠拉深成型油箱上下殼。 （2）能夠完成油箱下殼沖孔。 （3）能夠完成油箱上殼沖孔翻邊。 （4）能夠完成修邊切邊。 （5）成型過(guò)程中保證精度要求。 二、 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要求 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）一份：有400字左右的中英文摘要，正文后有15篇左右的參考文獻(xiàn)，正文中要引用5篇以上文獻(xiàn)，并注明文獻(xiàn)出處。論文字?jǐn)?shù)在6000字以上。 2.有不少于2000漢字的與本課題有關(guān)的外文翻譯資料。 3.畢業(yè)設(shè)計(jì)總字?jǐn)?shù)在10000字以上。 4.模具裝配圖一套（要求：有CAD圖或手繪圖）。 三、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度安排 1. 2007年1月8日-1月20日，下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)；寒假期間完成外文資料翻譯和開(kāi)題報(bào)告。 2. 2007年3月5-3月11日（第1周），指導(dǎo)教師審核開(kāi)題報(bào)告和設(shè)計(jì)方案。 3. 2007年4月2日-5月6日（第5-9周），模具設(shè)計(jì)及CAD制圖。 4. 2007年5月8-13日（第10周），畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查。 5. 2007年5月14-6月3日（第11-13周），整理、撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。 6. 2007年6月4-11日（第14周）上交畢業(yè)論文，指導(dǎo)、評(píng)閱教師審查評(píng)閱論文，畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯資格審查，學(xué)生修改整理論文。 7. 2007年6月11-17日（第15周），畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯。 河南科技學(xué)院 2007屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文題目：汽車(chē)轉(zhuǎn)向液壓油箱模具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 雷呈瑜 所在院系： 機(jī)電學(xué)院 所學(xué)專(zhuān)業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 導(dǎo)師姓名： 李保國(guó) 王保國(guó) 完成時(shí)間：2007年 6月 1 5 日 河南科技學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題審核表 院（系）名稱(chēng) 機(jī)電學(xué)院 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 姓名及職稱(chēng) 李保國(guó) 王保國(guó) 教 授 工程師 課題名稱(chēng) 汽車(chē)轉(zhuǎn)向液壓油箱模具設(shè)計(jì) 課題來(lái)源 新鄉(xiāng)三利 立題理由 和所具備 的條件 用模具成型制品與采用機(jī)床分步加工成制品的方法相比具有以下優(yōu)點(diǎn)。 （1）用模具成型生產(chǎn)效率高。 （2）用模具成型的制品質(zhì)量高。 （3）用模具成型的制品原材料的利用率高。 （4） 用模具成型的制品比用別的方法獲得的制品成本更低，經(jīng)濟(jì)效益更好。 （5）用模具成型操作簡(jiǎn)單。 綜上所述，模具已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要手段，特別適用于各類(lèi)產(chǎn)品的制造和生產(chǎn)，傳統(tǒng)的用機(jī)械加工等方法自由成型的零件，很多都逐漸改成了使用模具成型，如自由鍛改成了模鍛、切削成型零件改成了壓鑄成型零件等，可以認(rèn)為模具成型是成型工業(yè)發(fā)展的一個(gè)方向。 教研室 審批意見(jiàn) 教研室主任簽字： 年 月 日 畢業(yè)論文（設(shè) 計(jì)）工作領(lǐng)導(dǎo) 小組審批意見(jiàn) 組長(zhǎng)簽字：： 年 月 日 注：本表經(jīng)教務(wù)處復(fù)審后存院（系）備查。 河南科技學(xué)院 2007屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文題目：汽車(chē)轉(zhuǎn)向液壓油箱模具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 雷呈瑜 所在院系： 機(jī)電學(xué)院 所學(xué)專(zhuān)業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 導(dǎo)師姓名： 劉法治 史光星 完成時(shí)間：2007年 6月 1 5 日 摘 要 模具是生產(chǎn)應(yīng)用中極為廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備。利用模具進(jìn)行生產(chǎn)所表現(xiàn)出來(lái)的產(chǎn)品精度高、一致性好、效率高、消耗低等一系列優(yōu)點(diǎn)，是其他加工方法不能比的。模具生產(chǎn)技術(shù)的高低，已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志。本文為汽車(chē)轉(zhuǎn)向液壓油箱模具設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容包括油箱下殼拉深模具設(shè)計(jì)、下殼沖孔模具設(shè)計(jì)、上殼拉深成形模具設(shè)計(jì)、上殼沖孔翻邊模具設(shè)計(jì)及切邊修整模具設(shè)計(jì)，共計(jì)5套模具，其中切邊修整模具為上下殼共用的一組模具。 關(guān)鍵詞： 模具，拉深，沖孔，翻邊 Mold Design of Automobile Hydraulic Fluid Tank Abstract Mold is the based process equipment which widely used in the production. Compared the advantages of mold such as high precision, consistency, high efficiency, low cost are incomparable with other processing method. As a country, the level of the mold manufacturing technique is the sign of the manufacturing technique of the country. This design is Automobile Hydraulic Fluid Tank Mold Design, it including five parts, the under-part of the gasoline tank deep drawing mold, the under-part of the gasoline tank punching mold, the top gasoline tank drawing mold, the top gasoline tank extruding tool and the restricting dies. The restricting dies are in common for the two parts of the gasoline tank. Keywords：Mold, Drawing, Punching, Flanging 目錄 1 緒論 1 2 設(shè)計(jì)要求及模具材料選擇 1 3 油箱下殼拉深模具設(shè)計(jì) 2 3.1 拉深工藝方案的確定 2 3.2 毛坯尺寸的計(jì)算 2 3.2.1 拉深方法的確定 2 3.2.2 確定修邊余量 2 3.2.3 計(jì)算毛坯直徑 2 3.2.4 確定拉深系數(shù)及拉深次數(shù) 3 3.3 計(jì)算各部分工藝力 3 3.3.1 拉深力的計(jì)算 3 3.3.2 壓邊力的計(jì)算 3 3.3.3 壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力的計(jì)算 4 3.4 凸凹模主要工作部分尺寸的計(jì)算 4 3.4.1 凸凹模的間隙 4 3.4.2 拉深模具的圓角半徑 4 3.4.3 凸凹模的尺寸及公差 4 3.4.4 凸模通氣孔直徑的確定 5 3.5 模具結(jié)構(gòu)及主要零部件設(shè)計(jì) 5 3.5.1 壓邊圈設(shè)計(jì) 5 3.5.2 彈簧的選擇 6 3.5.3 定位板設(shè)計(jì) 6 3.5.4 模架的選用 6 3.6 沖壓設(shè)備的選擇 7 3.7 模具結(jié)構(gòu)圖 7 4 油箱下殼沖孔模具設(shè)計(jì) 8 4.1 沖壓力的計(jì)算及沖壓設(shè)備的選用 8 4.1.1 沖裁力的計(jì)算 8 4.1.2 推件力的計(jì)算 8 4.1.3 卸料力的計(jì)算 9 4.1.4 沖壓設(shè)備的選用 9 4.2 確定模具的壓力中心 9 4.3 計(jì)算凸凹模刃口尺寸 9 4.4 模具總裝置及主要零部件設(shè)計(jì) 10 4.4.1 卸料橡膠的設(shè)計(jì) 10 4.4.2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 4.5 沖壓模具結(jié)構(gòu)圖 11 5 切邊與修整模具設(shè)計(jì) 12 5.1 切邊力與整形力的計(jì)算及沖壓設(shè)備的選用 12 5.1.1 切邊力的計(jì)算 12 5.1.2 整形力的計(jì)算 12 5.1.3 卸料力的計(jì)算 12 5.1.4 沖壓設(shè)備的選用 12 5.2 計(jì)算凸凹模工作部分尺寸 12 5.3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 5.4 整形切邊模具結(jié)構(gòu)圖 14 6 上殼拉深模具設(shè)計(jì) 15 6.1 毛坯尺寸計(jì)算 15 6.1.1 毛坯直徑計(jì)算 15 6.1.2 確定修邊余量 15 6.1.3 確定拉深次數(shù) 15 6.2 各部分工藝力的計(jì)算及設(shè)備的選用 15 6.2.1 拉深力的計(jì)算 15 6.2.2 壓邊力的計(jì)算 15 6.2.3 設(shè)備的選用 16 6.3 主要工作部分尺寸計(jì)算 16 6.4 模具結(jié)構(gòu)及主要零部件設(shè)計(jì) 17 7上殼翻邊成形模具設(shè)計(jì) 19 7.1 各部分工藝力的計(jì)算及設(shè)備的選用 19 7.1.1 翻邊力的計(jì)算 19 7.1.2 切邊力的計(jì)算 19 7.1.3 卸料力的計(jì)算 19 7.1.4 設(shè)備的選用 19 7.2 主要工作部分尺寸計(jì)算 19 7.2.1 壓力中心的確定 19 7.2.2 沖孔翻邊模尺寸計(jì)算 19 7.3 模具結(jié)構(gòu)及主要零部件設(shè)計(jì) 20 8 結(jié)束語(yǔ) 21 謝詞 21 參考文獻(xiàn) 22 附錄1 工件上殼 23 附錄2 工件下殼 24 1 緒論 人類(lèi)在勞動(dòng)中學(xué)會(huì)了制造工具和使用工具，人們正是利用工具創(chuàng)造了巨大的精神文明和物質(zhì)財(cái)富，生產(chǎn)工具的發(fā)展和不斷改進(jìn)代表著人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步，而模具是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展到一定程度所產(chǎn)生的一種先進(jìn)的生產(chǎn)工具，人們用它制造了成千上萬(wàn)種生活用品和生產(chǎn)用品。在近代工業(yè)中模具工業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。國(guó)民經(jīng)濟(jì)中一些重大的工業(yè)部門(mén)，如機(jī)械、電子、冶金、交通、建筑、輕工、食品等行業(yè)都大量地使用著各種各樣的模具。 用模具成型制品與采用機(jī)床分步加工成制品的方法相比具有以下優(yōu)點(diǎn)。 （1）用模具成型生產(chǎn)效率高。 （2）用模具成型的制品質(zhì)量高。 （3）用模具成型的制品原材料的利用率高。 （4） 用模具成型的制品比用別的方法獲得的制品成本更低，經(jīng)濟(jì)效益更好。 （5）用模具成型操作簡(jiǎn)單。 綜上所述，模具已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)中的重要手段，特別適用于各類(lèi)產(chǎn)品的制造和生產(chǎn)，傳統(tǒng)的用機(jī)械加工等方法自由成型的零件，很多都逐漸改成了使用模具成型，如自由鍛改成了模鍛、切削成型零件改成了壓鑄成型零件等，可以認(rèn)為模具成型是成型工業(yè)發(fā)展的一個(gè)方向。 2 設(shè)計(jì)要求及模具材料選擇 工件圖見(jiàn)附錄。 設(shè)計(jì)出的模具要求能夠滿足以下條件： （1）能夠拉深成型油箱上下殼。 （2）能夠完成油箱下殼沖孔。 （3）能夠完成油箱上殼沖孔翻邊。 （4）能夠完成修邊切邊。 （5）成型過(guò)程中保證精度要求。 冷作模具材料選用時(shí)，可按下列步驟考慮： （1）按模具的大小考慮； （2）按模具形狀和受力情況考慮； （3）按模具的使用性能考慮； （4）按模具的工作量考慮； （5）按模具的用途考慮。 汽車(chē)轉(zhuǎn)向液壓油箱由08AL碳素結(jié)構(gòu)鋼制造。綜合考慮各種因素，查《熱處理技術(shù)數(shù)據(jù)手冊(cè)》及《模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》，常用冷作模具鋼的選用參考為： 沖裁模：[輕載沖裁模（厚度2mm），大批量生產(chǎn)零件]選用Cr12 沖孔翻邊模：[沖孔翻邊模大批量生產(chǎn)用] Cr12MoV (Cr4WMo2V)硬度要求HRC 57-60 拉深模: [輕載拉深模、成形淺拉深模] 9Mn2V ;Cr12。硬度要求 60-62 HRC [重載拉深模、大批量成型拉深模] Cr12；Cr12MoV ,硬度要求60-62 HRC 故考慮各種因素，本設(shè)計(jì)模具材料均選Cr12，能符合各種性能要求，較為合適。 3 油箱下殼拉深模具設(shè)計(jì) 3.1 拉深工藝方案的確定 本工件材料為08AL，材料力學(xué)性能好，故本工件首先要落料，制成直徑為300mm的圓片，拉深成成品，然后進(jìn)行沖孔，最后進(jìn)行修邊修整[1]。 3.2 毛坯尺寸的計(jì)算 3.2.1 拉深方法的確定 工件厚度t =2mm，t >1mm,故按板厚中徑尺寸計(jì)算,工件為筒形件，即按筒形件計(jì)算[2]。 凸緣直徑d t =197mm,中徑d =193mm。則 d t/d =197mm/193mm=1.02<1.1～1.4 即該工件凸緣為窄凸緣，可按無(wú)凸緣筒形件進(jìn)行計(jì)算。 3.2.2 確定修邊余量 由表可知：h/d=75mm/193mm=0.39 查表可得，取修邊余量h=3mm。 3.2.3 計(jì)算毛坯直徑 圖1 工件圖 查手冊(cè)，由公式 D= （1） 其中，d1=179mm,d2=193mm,h1=67mm,r=6mm,h2=75mm 則毛坯直徑為： D= = =301（mm） 取D=300 mm。 3.2.4 確定拉深系數(shù)及拉深次數(shù) 工件的總拉深系數(shù)：m= ==0.65 毛坯相對(duì)厚度： 100 =100=0.67 工件相對(duì)高度： ==0.404 查表得,首次拉深極限系數(shù)為：m1=0.53～0.55m 故拉深次數(shù)為：n=1 3.3 計(jì)算各部分工藝力 3.3.1 拉深力的計(jì)算 查表，由公式 P=πdtσbk1 （2） 其中，σb為材料的抗拉強(qiáng)度取410MPa[3] k1 為修正系數(shù)，查表取0.6 則拉深力為： P=πdtσbk1 =3.1419324100.6 =300（KN） 3.3.2 壓邊力的計(jì)算 由式 tD0.045(1-m) (3) 可知, D0.045(1-m)=3000.045(1-0.95)=4.725t=2mm 故需要有壓邊圈。 由公式 F=Sq (4) 其中,S為壓邊圈下毛坯的投影面積。 Q為單位壓邊力，查表取q=3N.mm2。 則壓邊力為： F=Sq =3.14（D/2）2q =3.141501503 =21（KN） 3.3.3 壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力的計(jì)算 壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力為： F壓 =1.4（F+P）=1.4（21+300）=449（KN） 故壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力應(yīng)該大于449KN。 3.4 凸凹模主要工作部分尺寸的計(jì)算 3.4.1 凸凹模的間隙 查表，選取拉深模單邊間隙為： z=1.1t=1.12mm=2.2mm 3.4.2 拉深模具的圓角半徑 由公式可知，ra=8t=82mm=16mm rt=r=6mm 3.4.3 凸凹模的尺寸及公差 由公式可知， Da =(D-0.75) (5) Dt=(D-0.7-2z) (6) 查表可知，=0.12, =0.08 則凹模長(zhǎng)軸為：aa=(195-0)=195（mm） 凸模長(zhǎng)軸為： at=(195-0-4.4)=190.6（mm） 凹模短軸為：ba= (155-0)=155（mm） 凸模短軸為：bt=(155-0-4.4)=150.6（mm） 由公式可知，凹模高度為：h=kd 其中，取系數(shù)k=0.2 則凹模高度為：h=kd=0.2195mm=39mm 取h=40mm，LB=350mm300mm 凹模厚度為：c=(1.5～2)h=60～80mm 取c=80mm 凹模結(jié)構(gòu)如圖2。 圖2 凹模 3.4.4 凸模通氣孔直徑的確定 查表取凸模通氣孔直徑為dd=8mm。 凸模結(jié)構(gòu)如圖3。 圖3 凸模 3.5 模具結(jié)構(gòu)及主要零部件設(shè)計(jì) 3.5.1 壓邊圈設(shè)計(jì) 采用彈性壓邊圈，壓邊圈與凸模、定位板需要保留一定的間隙，查表取間隙為2mm。 即d=298mm，d1=192mm，B=350mm，L=350mm，h1=15mm，h2=25mm。 壓邊圈如圖4。 圖4 壓邊圈 3.5.2 彈簧的選擇 彈簧按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選擇，根據(jù)壓邊力及凸模行程，選外徑D=40mm，材料直徑d=6mm，自由高度H0=110mm，閉合高度H1=75mm，取裝配高度H=95mm。 3.5.3 定位板設(shè)計(jì) 定位板的高度h，查表取h=5mm。 間隙μ查表取μ=0.5mm。 則定位板直徑為d=301mm，L=400mm，B=350mm。 定位板上固定選用M6型螺釘。 如下圖5。 3.5.4 模架的選用 由于此拉深模為非標(biāo)準(zhǔn)形式，需要計(jì)算閉合高度。其中，各模板的尺寸需取國(guó)標(biāo)。 上模座LBH=400mm400mm50mm 下模座LBH=400mm400mm60mm 凸模固定板LBH=400mm400mm32mm 凸模的自由高度Ht=彈簧閉合高度+壓邊圈高度+25=75+25+25=125（mm） 其中25mm為閉合時(shí)固定板和壓邊圈之間的距離。 模具的閉合高度為： H=上模座+凸模固定板+凸模自由高度+2mm+H凹+下模座=309mm 圖5 定位板 3.6 沖壓設(shè)備的選擇 設(shè)備工作行程需要考慮工件成形和方便取件。 因此工作行程S≥2.5h工件=2.575mm=188mm，查表選用JD21-100型壓力機(jī)。 3.7 模具結(jié)構(gòu)圖 模具結(jié)構(gòu)圖如下圖6所示。 其中卸料螺釘d=20mm，h=180mm。 下模座與凹模間固定螺釘選用M10。 定位板與凹模固定螺釘為M6。 圖6 油箱下殼拉深模具結(jié)構(gòu)圖 1.模柄 2.上模座 3.凸模固定板 4.彈簧 5.壓邊圈 6.固定板 7.凹模 8.下模座 9.卸料螺釘 10.凸模 4 油箱下殼沖孔模具設(shè)計(jì) 4.1 沖壓力的計(jì)算及沖壓設(shè)備的選用 4.1.1 沖裁力的計(jì)算 由于兩孔的大小相同，所以沖裁力相等。 由式 F1=Ltσb （7） 其中，σb為材料的抗拉強(qiáng)度取380MPa，L為沖裁件的周長(zhǎng)[4]。 則沖裁力為：F1=Ltσb=3.1416mm2mm380MPa=38KN 故F=2F1=76（KN） 4.1.2 推件力的計(jì)算 由式 F推=nK推F （8） 選凹模刃口形狀如7圖，取h=6mm，則n=h/t=3個(gè)，查表取K推=0.05 則推件力為： F推=nK推F=30.0576KN=11.4KN 圖7 凹模刃口形狀 4.1.3 卸料力的計(jì)算 由式 F卸=K卸F （9） 查表取K卸=0.05，則，F(xiàn)卸=K卸F=0.0576KN=3.8KN 故選擇沖床的總沖壓力為：F總=F+F卸+F推=76+3.8+11.4=91.2（KN） 4.1.4 沖壓設(shè)備的選用 選用開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)J23-10型壓力機(jī)。 4.2 確定模具的壓力中心 畫(huà)出工件形狀，把沖裁周邊分成基本線段，并選定坐標(biāo)系X0Y，如圖， L1=πD=3.1416mm=50.24mm L2=L1=50.24mm X1=-28，Y1=0，X2=32，Y2=15 則X0==2 Y0==7.5 即壓力中心為圖8虛線坐標(biāo)中心。 圖8 壓力中心 4.3 計(jì)算凸凹模刃口尺寸 查表可知，Zmin=0.22，Zmax=0.26，凸凹模的制造公差=0.02，=0.02 校核：Zmax-Zmin=0.26-0.22=0.04，δa+δt=0.02+0.02=0.04 滿足Zmax-Zmin≥δa+δt的條件，可以采用凸凹模分開(kāi)加工的方法進(jìn)行加工[5]。 凸模刃口尺寸： dt=（d+X） （10） 凹模刃口尺寸： da=（dt+Zmin） （11） 查表得：X=0.75，已知=0.1 則，dt=（d+X） =（16+0.750.1）=16.075（mm） da=（dt+Zmin）=（16.075+0.22）=16.295（mm） 沖孔凸模要在外面裝推件塊，因此設(shè)計(jì)成直柱的形狀。 凹模的厚度取h=25mm，壁厚取c=40mm，凹模直徑D=180mm，d=140mm凸凹模結(jié)構(gòu)如圖9，圖10， 圖9 沖孔凸模 圖10 凹模結(jié)構(gòu)圖 4.4 模具總裝置及主要零部件設(shè)計(jì) 4.4.1 卸料橡膠的設(shè)計(jì) 橡膠的自由高度為：H自由=（3.5～4）S工作 （12） 取修模量為5mm， S工作=t+1mm+修模量=2mm+1mm+5mm=8mm 故橡膠的自由高度取28mm～30mm，橡膠的裝配高度取H=25mm。 4.4.2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 上模座：LBH=200mm200mm45mm 下模座：LBH=200mm200mm50mm 模架的閉合高度：170mm～210mm 墊板厚度：10mm 凸模固定板厚度：18mm 卸料板厚度：20mm 模具高度：H=45+10+18+25+10+75+2+25+50=260（mm） 凸模的自由長(zhǎng)度：L=25mm+20mm+75mm+2mm+1mm+5mm=128mm 其中，凸模進(jìn)入凹模的深度為1mm，凸模的修磨量為5mm。 Lmax=95=95=394（mm） LLmax，故滿足彎曲強(qiáng)度要求。 4.5 沖壓模具結(jié)構(gòu)圖 模具結(jié)構(gòu)如下圖11。 圖11 下殼沖孔模具結(jié)構(gòu)圖 1.螺栓 2.下模座 3.凹模 4.定位板 5.卸料板 6.橡膠 7.凸模固定板 8.上模座 9.螺栓 10.模柄 11.卸料螺釘 12.墊板 13.凸模 14.圓柱銷(xiāo) 5 切邊與修整模具設(shè)計(jì) 5.1 切邊力與整形力的計(jì)算及沖壓設(shè)備的選用 5.1.1 切邊力的計(jì)算 由式（7）可知， F=Ltσb =π[1.5（a+b）]tσb 其中a，b為橢圓的半軸，a=98.5mm，b=77.5mm，L為沖裁件的周長(zhǎng)。 則，F(xiàn)=Ltσb =π[1.5（a+b）]tσb=422（KN） 5.1.2 整形力的計(jì)算 由式 P=Fp （13） 其中，F(xiàn)為整形面積，p為單位壓力，查表取p=100MPa。 則P=Fp=L1mm100MPa=55.7KN 5.1.3 卸料力的計(jì)算 查表取系數(shù)K卸=0.05 由式可知，F(xiàn)卸=K卸P=0.0555.7KN=2.78KN 5.1.4 沖壓設(shè)備的選用 根據(jù)各工藝力的計(jì)算，F(xiàn)總=F+P+F卸=480.48（KN），選用JD21-100型壓力機(jī)。 5.2 計(jì)算凸凹模工作部分尺寸 整形凸模尺寸與拉深凸模尺寸相同，即at1=190.6mm，bt1=150.6mm，r1=1mm，r2=6mm。 查表取Zmin=0.22，Zmax=0.26，凸凹模的制造公差=0.02，=0.02 校核：Zmax-Zmin=0.26-0.22=0.04，δa+δt=0.02+0.02=0.04 滿足Zmax-Zminδa+δt的條件，可以采用凸凹模分開(kāi)加工的方法進(jìn)行加工。取X=0.75。 由式（10）（11）可知， at2=（197+0.750）=197（mm） bt2=（157+0.750）=157（mm） aa2=（at2+Zmin）=197.22（mm） ba2=（bt2+Zmin）=157.22（mm） 凹模圓角ra=1mm 取凹模高度h=25mm，凹模厚度c=40mm。 凸凹模結(jié)構(gòu)如圖12，圖13。 5.3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 卸料板厚度：20mm 上模座：LBH=200mm200mm45mm 下模座：LBH=200mm200mm60mm 凸模固定板厚度：18mm 凸模自由長(zhǎng)度：L=25mm+25mm=50mm 螺釘選用M10。 壓邊圈與下殼拉深模具上的壓邊圈相同。 其他標(biāo)準(zhǔn)件按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選用。 圖12 凸模結(jié)構(gòu)圖 圖13 凹模結(jié)構(gòu)圖 5.4 整形切邊模具結(jié)構(gòu)圖 如圖14。 圖14 整形切邊模具結(jié)構(gòu)圖 1.模柄 2.上模座 3.凸模固定板 4.彈簧 5.定位板 6.凹模 7.下模座 8.卸料螺釘 9.凸模 6 上殼拉深模具設(shè)計(jì) 6.1 毛坯尺寸計(jì)算 6.1.1 毛坯直徑計(jì)算 由式（1）可知， D= = =230（mm） 6.1.2 確定修邊余量 毛坯的修邊余量為：==0.13 查表取h=2mm 6.1.3 確定拉深次數(shù) 工件的拉深系數(shù)：m===0.83 毛坯的相對(duì)厚度：==0.87 毛坯的相對(duì)高度：==0.14 查表得首次拉深極限為：m1=0.53～0.55m，所以拉深次數(shù)為n=1。 6.2 各部分工藝力的計(jì)算及設(shè)備的選用 6.2.1 拉深力的計(jì)算 由公式（2） F=πdtσbk1 其中，σb為材料的抗拉強(qiáng)度取380MPa k1 為修正系數(shù)，查表取0.4 則拉深力為： F=πdtσbk1 =3.1419223800.4 =183（KN） 6.2.2 壓邊力的計(jì)算 由式 tD0.045(1-m) 可知, D0.045(1-m)=2300.045(1-0.87)=1.345t=2mm 故不需要有壓邊圈。 6.2.3 設(shè)備的選用 設(shè)備工作行程需要考慮工件成形和方便取件。查表選用JD21-100型壓力機(jī)。 6.3 主要工作部分尺寸計(jì)算 查表可知，拉深模單邊間隙Z=1.1t=2.2mm。 取凹模圓角為：ra=6mm3t=6mm，故合理。 取凸模圓角為：rt=6mm 由式（5）（6）可知， Da =(D-0.75) Dt=(D-0.75-2z) 查表可知，=0.12, =0.08 則凹模長(zhǎng)軸為：aa1=(195-0)=195（mm） aa2=(188-0)=188（mm） 凸模長(zhǎng)軸為： at1=(195-0-4.4)=190.6（mm） at2=(188-0-4.4)=183.6（mm） 凹模短軸為：ba1= (155-0)=155（mm） ba2= (148-0)=148（mm） 凸模短軸為：bt1=(155-0-4.4)=150.6（mm） bt2=(148-4.4)=143.6（mm） 取凹模高度h=35mm，h1=9mm，h2=25mm，凹模厚度c=40mm，凹模上濾網(wǎng)定位孔及環(huán)形孔為非主要要求部分，故取r=6mm，環(huán)形孔D=4.5mm，凹模上濾網(wǎng)定位孔高度h=2mm。凸模上濾網(wǎng)定位孔及環(huán)形孔尺寸分別取r=4mm，D=6.5mm，凸模上濾網(wǎng)定位孔深度h=4mm。 凸模結(jié)構(gòu)如圖15。 圖15 凸模結(jié)構(gòu)圖 凹模結(jié)構(gòu)如圖16。 6.4 模具結(jié)構(gòu)及主要零部件設(shè)計(jì) 上模座：LBH=200mm200mm40mm 下模座：LBH=200mm200mm50mm 凸模固定板厚度：20mm 凸模自由長(zhǎng)度：L=20mm+25mm+25mm+20mm=90mm 凹模與下模座固定螺釘為M12。 卸料板結(jié)構(gòu)與下殼拉深模具的卸料板相同。 卸料板高度為：20mm 定位板結(jié)構(gòu)下殼拉深模具的定位板相同，其內(nèi)圓孔徑d=231mm。 定位板：BLH=280mm240mm10mm 模具結(jié)構(gòu)如圖17。 圖16 凹模結(jié)構(gòu)圖 圖17 上殼拉深成形模具 1.模柄 2.上模座 3.凸模固定板 4.橡膠 5.定位板 6.凹模 7.下模座 8.卸料板 9.凸模 7上殼翻邊成形模具設(shè)計(jì) 7.1 各部分工藝力的計(jì)算及設(shè)備的選用 7.1.1 翻邊力的計(jì)算 由式可知， F翻=1.1πtσs（D-d0） （14） 其中，σs 為材料的屈服強(qiáng)度，查表取σs=200MPa d0為預(yù)制孔直徑，取d0=0，當(dāng)d0=0時(shí)，翻邊力F=1.3F翻。 則翻邊力為：F=1.3F ==110.5（KN） 7.1.2 切邊力的計(jì)算 由式可知， F切=1.3Ltτ （15） 其中L為切件的周長(zhǎng)，τ為材料的抗剪強(qiáng)度，查表取280MPa。 則切邊力為：F切=1.3Ltτ==137（KN） 7.1.3 卸料力的計(jì)算 由式可知， F卸=K卸F切 （16） 查表取K卸=0.03 則卸料力為：F卸=K卸F切 =0.03137KN=4.1KN 7.1.4 設(shè)備的選用 總沖裁力為：F總=F+ F卸+ F切=336.6KN 故選用J23-63型壓力機(jī)。 7.2 主要工作部分尺寸計(jì)算 7.2.1 壓力中心的確定 由于沖孔翻邊件為圓，所以壓力中心為圓心。 7.2.2 沖孔翻邊模尺寸計(jì)算 查表可知，Zmin=0.22，Zmax=0.26，凸凹模的制造公差=0.02，=0.02 校核：Zmax-Zmin=0.26-0.22=0.04，δa+δt=0.02+0.02=0.04 滿足Zmax-Zminδa+δt的條件，可以采用凸凹模分開(kāi)加工的方法進(jìn)行加工。 查表取X=0.75 由式（10）（11）可知，dt=（d+X）=60（mm） Da=（dt+Zmin）=60.22（mm） 取凹模高度為25mm，d1=80mm，d2=110mm。 凸凹模結(jié)構(gòu)如圖18，圖19。 圖18 凸模 圖19 凹模 7.3 模具結(jié)構(gòu)及主要零部件設(shè)計(jì) 上模座：LBH=200mm200mm30mm 下模座：LBH=200mm200mm35mm 凸模固定板厚度：20mm 凸模自由長(zhǎng)度：L=20mm+25mm+25mm+30mm=100mm 凸模修模量為10mm 凹模與下模座固定螺釘為M10，上模座與凸模固定板螺釘為M12，圓柱銷(xiāo)直徑為d=8mm。 模具結(jié)構(gòu)如圖20。 圖20 上殼沖孔翻邊模具 1.螺栓 2.下模座 3.凹模 4.凸模固定板 5.上模座 6.螺栓 7.模柄 8.墊板 9.凸模 10.定位板 11.圓柱銷(xiāo) 8 結(jié)束語(yǔ) 本套生產(chǎn)設(shè)備共計(jì)5套模具，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，由這5套模具能夠生產(chǎn)出符合要求的工件，現(xiàn)與工廠內(nèi)投入生產(chǎn)的設(shè)備相差無(wú)幾，生產(chǎn)可靠。 謝詞 經(jīng)過(guò)了兩個(gè)多月的努力，終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，感謝院系領(lǐng)導(dǎo)給我們創(chuàng)造良好的環(huán)境和機(jī)會(huì)，讓我們能夠?qū)⑺鶎W(xué)得的知識(shí)學(xué)以所用；更感謝指導(dǎo)老師的不倦教導(dǎo)和大力幫助，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師的認(rèn)真輔導(dǎo)和細(xì)心幫助下完成的，他知識(shí)淵博、治學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)而且有很高的責(zé)任心，認(rèn)真批閱，細(xì)心指導(dǎo)，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給我提供了很大的幫助，特別是我在設(shè)計(jì)當(dāng)中遇到困難不知道如何解決時(shí)，他給我提出了很多有建設(shè)性的意見(jiàn)。值此畢業(yè)論文完成之際，特向不辭辛苦教導(dǎo)我的老師和在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予我?guī)椭耐M同學(xué)表示衷心的感謝！ 參考文獻(xiàn) [1]劉潔.現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005 [2]鄧明.實(shí)用模具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006 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