1779_某型錐形蓋沖壓工藝及其模具設(shè)計(jì)

1779_某型錐形蓋沖壓工藝及其模具設(shè)計(jì),錐形,沖壓,工藝,及其,模具設(shè)計(jì) 1前 言模具是現(xiàn)代化的生產(chǎn)重要工藝裝備，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門都越來(lái)越多地依模具來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)加工，越來(lái)越引起人們的重視，模具也趨向標(biāo)準(zhǔn)化。隨著模具的迅速發(fā)展，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具已經(jīng)成為生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品不可缺少的重要工藝設(shè)備。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)完所有機(jī)械課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是對(duì)我綜合能力的考核，是對(duì)我所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，也是對(duì)我所學(xué)知識(shí)的回顧與檢查。本設(shè)計(jì)主要分為兩部分，一部分是對(duì)錐形蓋進(jìn)行沖壓工藝分析與計(jì)算，一部分是對(duì)錐形蓋進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。首先，先對(duì)零件進(jìn)行工藝分析與計(jì)算，其中包含工藝分析與設(shè)計(jì)方案的確定，確定排樣，計(jì)算沖裁力與選擇沖壓設(shè)備等。其次，對(duì)錐形蓋進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，其中主要是模具主要零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算與模具的裝配。在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)零件的形狀并結(jié)合手冊(cè)循序漸進(jìn)的進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。這次模具設(shè)計(jì)是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的一次實(shí)踐。由于我沒(méi)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)所以很多東西都要依靠手冊(cè)。包括數(shù)據(jù)的選取和工藝性的確定。模具設(shè)計(jì)包括模具工作零件、定位零件、卸料及推件零件、導(dǎo)向零件和連接固定零件的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)時(shí)要使用到 AUTOCAD2007，這類計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件對(duì)于提高設(shè)計(jì)的速度和質(zhì)量很有幫助，這也是當(dāng)今模具行業(yè)發(fā)展的選擇。在近三個(gè)月的設(shè)計(jì)中，為了更好地完成任務(wù)，期間還到工廠進(jìn)行了實(shí)習(xí)，參觀了沖壓模具的生產(chǎn)加工過(guò)程，這加強(qiáng)了我們的感性認(rèn)識(shí)，更有利于我們完成模具設(shè)計(jì)。對(duì)于本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，應(yīng)該要達(dá)到以下目的：綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)的理論與生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，進(jìn)行一次冷沖壓模設(shè)計(jì)的實(shí)際訓(xùn)練，從而提高我們的獨(dú)立工作能力。鞏固復(fù)習(xí)四年以來(lái)所學(xué)的各門學(xué)科的知識(shí)，以致能融會(huì)貫通，進(jìn)一步了解從模具設(shè)計(jì)到模具制造的整個(gè)工藝流程。掌握模具設(shè)計(jì)的基本技能，如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。本次設(shè)計(jì)是在周愛(ài)嬌老師認(rèn)真、耐心的指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助、交流下，對(duì)2模具的經(jīng)濟(jì)性、模具的壽命、生產(chǎn)周期、及生產(chǎn)成本等指標(biāo)下進(jìn)行全面、仔細(xì)的分析下而進(jìn)行設(shè)計(jì)的。在此，我對(duì)他們表示衷心的感謝。沖模是模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的主要專業(yè)課程之一。它具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和綜合性，通過(guò)學(xué)習(xí)這門課程，使我對(duì)沖壓模具有了新的認(rèn)識(shí)，從中也學(xué)到了不少知識(shí)，激發(fā)了我對(duì)沖壓模具的愛(ài)好。由于本人水平有限，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，所以在設(shè)計(jì)中難免產(chǎn)生不足和錯(cuò)誤，望各位老師批評(píng)和指正，以使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)做到合理，同時(shí)也為我走出校門步入社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。31 沖壓工藝性分析和方案的確定1.1 零件工藝性分析工件錐形蓋為圖 1 所示的拉深件，材料 鋼，材料厚度 ，大批量生08 0.5mm產(chǎn)。圖 1 工件圖其工藝性分析內(nèi)容如下：1.1.1 材料分析08 鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，屬于深拉深級(jí)別鋼，具有良好的拉深成形性能。1.1.2 結(jié)構(gòu)分析該零件屬于旋轉(zhuǎn)體帶有凸緣的錐形件，是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單帶一個(gè)階梯的軸對(duì)稱曲面形狀拉深件，其形狀、尺寸符合工藝性要求，所以該零件沖壓工藝性較好。零件凸緣上均布著六個(gè) 的小孔和底孔 ，為了保證孔的位置準(zhǔn)確和精度，??4 ??18其加工放在拉深結(jié)束后沖裁。此外，零件口部圓角半徑均為 R1，滿足拉深件口部圓角半徑大于或等于兩倍料厚的要求。1.13 精度分析零件上尺寸均為未注公差尺寸，普通拉深即可達(dá)到零件的精度要求，選精度等級(jí)為 ，工件的所有未注明公差均由文獻(xiàn) 表 查得。????12 [1]2.101.2 工藝方案的確定零件的生產(chǎn)包括落料、拉深、切邊、沖孔等工序，其總體工藝過(guò)程有以下幾種：方案一：先落料，然后拉深，再?zèng)_孔，最后切邊。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：先落料拉深復(fù)合，后沖孔切邊復(fù)合。采用復(fù)合模生產(chǎn)。4方案三：采用級(jí)進(jìn)模或多工位自動(dòng)壓力機(jī)上生產(chǎn)。其中，方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要四副單工序模，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。方案二需要兩副復(fù)合模，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造難度加大，成本高，但工件的相對(duì)位置精度及生產(chǎn)效率都較高，滿足大批量生產(chǎn)要求，工件精度也能滿足要求，操作方便。方案三中的級(jí)進(jìn)模比單工序模生產(chǎn)率高，減少了模具和設(shè)備的數(shù)量，工件精度較高，便于操作和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。對(duì)于特別復(fù)雜或孔邊距較小的沖壓件，用簡(jiǎn)單模或復(fù)合模沖制有困難時(shí)，可用級(jí)進(jìn)模逐步?jīng)_出。但級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造較復(fù)雜，成本較高，一般適用于大批量生產(chǎn)小型沖壓件。通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較，該零件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。52 模具總體設(shè)計(jì)2.1 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合模沖壓。因?yàn)榈寡b式復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件卸件可靠，便于操作，并為機(jī)械化出件提供了有利條件，應(yīng)用十分廣泛，所以模具類型為倒裝式復(fù)合模。2.2 操作與定位方式2.2.1 操作方式零件的生產(chǎn)批量較大，但合理安排生產(chǎn)可用手工送料方式，也能滿足生產(chǎn)要求，這樣就可以降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。2.2.2 定位方式因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用兩個(gè)固定擋料銷導(dǎo)料，無(wú)側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用固定擋料銷定距。而第一件的沖壓位置因?yàn)闂l料長(zhǎng)度有一定余量，可以靠操作工目測(cè)來(lái)定。 2.3 卸料、出件方式2.3.1 卸料方式 剛性卸料與彈性卸料的比較：剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)。常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當(dāng)卸料板只起卸料作用時(shí)與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大，單邊間隙取 。當(dāng)固定卸料板還要起到對(duì)凸模的導(dǎo)向作用時(shí)（ 0.2～ 0.5） t卸料板與 凸模的配合間隙應(yīng)該小于沖裁間隙。此時(shí)要求凸模卸料時(shí)不能完全脫離卸料板。主要用于卸料力較大、材料厚度大于 2mm 且模具結(jié)構(gòu)為倒裝的場(chǎng)合。彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于料厚小于或等于 的2mm板料由于有壓料作用，沖件比較平整。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇（,若彈壓卸料板還要起對(duì)凸模導(dǎo)向作用時(shí)，二者的配合間隙應(yīng)小于0.1～ 0.2） t沖裁間隙。常用作落料模、沖孔模、正裝復(fù)合模的卸料裝置。工件平直度較高，料厚為 相對(duì)較薄，卸料力不大，因?yàn)閺棄盒读夏?.5????具比剛性卸料模具方便，操作者可以看見(jiàn)條料在模具中的送進(jìn)動(dòng)態(tài)，且彈性卸料板對(duì)工件施加的是柔性力，不會(huì)損傷工件表面，故可采用彈性卸料。2.3.2 出件方式6對(duì)于復(fù)合模生產(chǎn)，應(yīng)采用上出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。2.4 確定送料方式因選用的沖壓設(shè)備為開(kāi)式壓力機(jī)且垂直于送料方向的凹模寬度 B 大于送料方向的凹模長(zhǎng)度 L 故采用縱向送料方式，即由前向后送料。2.5 確定導(dǎo)向方式方案一：采用對(duì)角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對(duì)稱的對(duì)角線上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)。常用于橫向送料級(jí)進(jìn)模或縱向送料的落料模、復(fù)合模。方案二：采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便。因?yàn)閷?dǎo)柱安裝在后側(cè)，工作時(shí)，偏心距會(huì)造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損，嚴(yán)重影響模具使用壽命，且不能使用浮動(dòng)模柄。方案三：四導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。常用于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大量生產(chǎn)用的自動(dòng)沖壓模架。方案四：中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對(duì)稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。單只能一個(gè)方向送料。根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質(zhì)量，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式，即方案二最佳。73 零件的工藝計(jì)算3.1 拉深工藝計(jì)算零件材料厚度為 0.5mm，比較小，所以所有計(jì)算以毛坯直徑為準(zhǔn)。3.1.1 確定零件修邊余量 零件的凸緣相對(duì)直徑 ??????=8632=2.69式中 凸緣直徑； 錐形件中徑。????? ???查文獻(xiàn) 表 得修邊余量 ，[1]4.8 ??=2.2mm所以，修正后拉深件凸緣的直徑應(yīng)為。(86+2×2.2)mm=90.4mm3.1.2 確定坯料尺寸 D按照“拉深前毛坯面積等于拉深后工件面積”的原則，查文獻(xiàn) 表[1]得到以下表面積 的計(jì)算公式:4.13 F??1=????124=??×3224mm2=803.84mm2??2= ?22+??2= (16?6)2+(60?322)2????=17.21mm??2=????2(??2+??12)=??×17.2×(60+322)mm2=2485.09????2??3=??4[(??3?2??)2???22]=??4[(70?2×1)2?8×12]mm2=341.51????2??4 =??4[2????(??3?2??)+8??2]=??4×[2??×1(70?2×1)+8×12]mm2=341.51????2??5=????3?5=??×70×(6?2)mm2=879.20????2??6 =??4[2????(??3+2??)?8??2]=??4×[2??×1(70+2×1)?8×12]mm2=348.67????2??7=??4[??42?(??3+2??)2]=??4[90.42?(70+2×1)2]mm2=2345.71????2??=??1+??2+??3+??4+??5+??6+??7=(803.84+2485.09+803.84+341.51+879.20+348.67+2345.71)mm2=8007.85????2??=4????= 4×8007.85??????≈101????其中零件凸緣部分的表面積為 8，F(xiàn)凸 =??7=2345.71????2零件除去凸緣部分的表面積為 ??‘=??1+??2+??3+??4+??5+??6=(803.84+2485.09+803.84+341.51+879.20+348.67)mm2=5662.14????2。3.1.3 判定能否一次拉深成形 因?yàn)榱慵閹б粋€(gè)階梯的錐形件，所以首先要判定錐形部分能否一次拉深成形。零件的坯料相對(duì)厚度 ????×100%=0.5101×100%=0.50%式中 柸料厚度； 柸料尺寸。??? ???零件的相對(duì)高度 ???=(16?6)32≈0.3式中 錐形件部分的高度； 錐底直徑。?? ???查文獻(xiàn) 表 得 ，符合淺錐形件拉深的條件，所以[1]4.61???≤(0.25~0.3)零件的錐形部分能一次拉深成形。又因?yàn)榱慵б粋€(gè)階梯，所以要判定階梯形部分能否一次拉深成形。零件的坯料相對(duì)厚度，????×100%=0.5101×100%=0.50%零件的相對(duì)高度 ????=16?32=0.5式中 工件高度； 錐底直徑。?? ???查文獻(xiàn) 表 得拉深次數(shù)為 次，所以零件的階梯形部分能一次拉深成[1]4.28 1形。 通過(guò)以上兩次判定可以確定零件可以一次拉深成形。3.1.4 拉深系數(shù) ??=????=32101=0.317式中 錐底直徑； 柸料尺寸。??? ???3.1.5 判定是否用壓邊圈或拉深筋 由于拉深時(shí)，毛坯的變形程度不大，拉深后回彈較大，為減小回彈常使用帶平面邊圈或拉深筋的拉深模。因?yàn)榱慵呐髁舷鄬?duì)厚度， ????×100%=0.5101×100%=0.50%拉深系度，??=????=32101=0.3179查文獻(xiàn) 表 得零件可以用壓邊圈。[1]4.313.2 落料拉深復(fù)合模工藝計(jì)算3.2.1 落料凸、凹模刃口尺寸 根據(jù)零件形狀特點(diǎn)，刃口尺寸計(jì)算采用分開(kāi)制造法。落料尺寸為，落料凹模刃口尺寸計(jì)算如下。??101+0.3?0.3????查文獻(xiàn) 表 得該零件沖裁凸、凹模最小間隙 ，最大[1]2.36 Ζ??????=0.040????間隙 ，查文獻(xiàn) 表 凸模制造公差 凹模制Ζ??????=0.060????[3] 3?6 ????=0.02????，造公差 。將上述各值代入 校驗(yàn)是否成立。經(jīng)????=0.03???? ????+????≤Ζ???????Ζ??????校驗(yàn)，不等式不成立。又因?yàn)橥?、凹模制造公差????≤0.4(Ζ???????Ζ??????)=0.4×(0.060?0.040)????=0.008????，，????≤0.6(Ζ???????Ζ??????)=0.6×(0.060?0.040)????=0.012????重新取 ， ，所以可按凸、凹模制造基本公式計(jì)算????=0.008????????=0.012????工作零件刃口尺寸凹模刃口尺寸????=(?????????ΧΔ)+???? 0=(101.3?1×0.6)+0.012 0????=100.7+0.012 0????凸模刃口尺寸????=(?????Ζ??????) 0?????=(100.7?0.040) 0?0.008????=100.66 0?0.008????3.2.2 拉深凸、凹模尺寸計(jì)算 拉深后零件標(biāo)注內(nèi)形尺寸的直徑為 ，由公式70+0.3?0.3mm??=????????+????確定拉深凸、凹模間隙值，查文獻(xiàn) 表 得間隙系數(shù) ，所以拉深凸、[1]4.52 n=0.2凹模間隙值 ，??=(0.5+0.2×0.5)????=0.51????則拉深凹模????=(????????+0.4?+??)+???? 0=(69.7+0.4×0.6+0.51)+0.03 0????=70.45+0.03 0????拉深凸模????=(????????+0.4?) 0?????=(69.7+0.4×0.6) 0?0.03????=69.94 0?0.03????3.2.3 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 1、 排樣方式的選擇方案一：有廢料排樣 沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊。沖件尺10寸完全由沖模來(lái)保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。方案二：少?gòu)U料排樣 因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量差，模具壽命較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。方案三：無(wú)廢料排樣 沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些，但材料利用率最高。通過(guò)上述三種方案的分析比較，綜合考慮模具壽命和沖件質(zhì)量，該沖件的排樣方式選擇方案一為佳?？紤]模具結(jié)構(gòu)和制造成本有廢料排樣的具體形式選擇直排最佳。2、 排樣計(jì)算因?yàn)榱慵捎脝沃迸排艠臃绞剑圆槲墨I(xiàn) 表 得零件間的搭邊值[3] 3?14為 ，零件與條料側(cè)邊之間的搭邊值為 ，由于模具采用無(wú)側(cè)壓裝置的1mm 1.2????導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)，則條料上零件的步距為 ，條料的寬度應(yīng)為(101+1)????=102mm??=(????????+2??+??) 0??=(101.3+2×1.2+0.5) 0?0.6????=104.2 0?0.6????式中 條料寬度方向沖裁件的最大尺寸； 側(cè)搭邊值； 條料寬度的????????? ??? ??單向（負(fù)向）偏差； 導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙。???查文獻(xiàn) 表 選用規(guī)格為 的板料，計(jì)算裁料[2] 3-1 0.5????×650????×1300????方式如下采用縱裁時(shí):每板的條數(shù) 條??1=650/104.2=6每條的工件數(shù) 件??2=1300/102=12每板的工件數(shù) 個(gè)n=n1×n2=6×12=72材料利用率為：??=????1????×100%=72×??×(1012)2/650×1300×100%=68.27%式中 一張條料上的沖裁件總數(shù)目； 一個(gè)沖裁件的實(shí)際面積； 條??? ??1? ???料寬度； 條料長(zhǎng)度。???采用橫裁時(shí):每板的條數(shù)： 條??1=1300/104.2=12每條的工件數(shù)： 件??2=650/102=6每板的工件數(shù)： 個(gè)n=n1×n2=12×6=72材料利用率： ??=72×??×(1012)2/650×1300×100%=68.27%經(jīng)計(jì)算橫裁 .縱裁時(shí)板料利用率相同都為 ，為了便于工人的操作，選用68.27%第一種裁法。排樣圖如圖 2 所示。11圖 2 排樣圖3.2.4 力的計(jì)算 模具為落料拉深復(fù)合模，動(dòng)作順序是先落料后拉深，現(xiàn)分別計(jì)算落料力 、拉????深力 、和壓邊力 。??拉 ??壓??=Κ??????=1.3×??×101×0.5×300??=61813.67??≈62????式中 沖裁力； 沖裁周邊長(zhǎng)度； 材料厚度； 系數(shù)，一般取 。??? ??? ??? Κ? 1.3卸料力： ????=??????=0.05×62????≈3????頂 件力： ????=??????=0.08×62????≈5????推件力： ????=????????=16×0.063×62????≈62.5??????=???=80.5=16式中 沖裁力； 同時(shí)梗塞在凹模內(nèi)的廢料數(shù)； 凹模洞口的直壁高度，??? ??? ??取 ； 材料厚度； 卸料力、頂件力、推件力系數(shù)，查文獻(xiàn)8??????? ????、 ????、 ?????表 所得。[1]2.32因?yàn)榱慵捎脧椥孕读涎b置和上出料方式的沖裁，所以 ????=??+????+????=(62+3+5)????=70??????拉 =???????????????=??×32×0.5×380×1.21??=23112.07??≈23????式中 錐頂直徑； 材料厚度； 材料強(qiáng)度極限，查文獻(xiàn) 表 ，???? ??? ????? [2] 3?10取 ； 系數(shù)，查文獻(xiàn) 表 得380??????????? [1]4.381.21??壓 =????=[??×(90.42)2???×(702)2]×3??=7709.85??≈8????式中 開(kāi)始拉深時(shí)的壓邊面積； 單位壓邊力，查文獻(xiàn) 表 ，取??? ??? [1]4.47。3??????因?yàn)槔盍εc壓邊力的和小于落料力，即，??拉 +??壓 =(23+8)????=31????[??????] ??墊 =10????4.4.4 凸凹模固定板的設(shè)計(jì)根據(jù)工件形狀，選用標(biāo)準(zhǔn)圓形的凸凹模固定板，綜合考慮，當(dāng)為落料拉深復(fù)合模時(shí)，取其厚度為 當(dāng)為沖孔切邊復(fù)合模時(shí)，取其厚度為?3=30????；。?3=20????4.4.5 壓邊圈的設(shè)計(jì)選用剛性壓邊圈裝置，根據(jù)工件的凸緣部分，為了防止起皺，綜合考慮取壓邊圈厚度為 。19????4.4.6 卸料螺釘?shù)倪x用19卸料板上設(shè)置 個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為 ,螺紋部分為2 12????,卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間，以保證卸料的正常運(yùn)動(dòng)。??10×50????4.4.7 銷釘?shù)倪x用根據(jù)多方面的考慮，選用圓柱銷。當(dāng)為落料拉深復(fù)合模時(shí)，取其公稱尺寸為 和 ；當(dāng)為沖孔切邊復(fù)合模時(shí)，取其公稱尺寸為 。l=55mm l=60mm l=50mm4.5 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.5.1 凸模的結(jié)構(gòu)形式及其固定方法根據(jù)零件形狀和尺寸，采用整體式凸模，直接用螺釘和銷釘緊固在下模座內(nèi)，緊固在下模座的部分代替了凸模固定板。4.5.2 凸模長(zhǎng)度計(jì)算1、當(dāng)為落料拉深復(fù)合模時(shí)， ??凸 =?1+?凹 ???式中 凸模固定板厚度； 凸模進(jìn)入凹模的深度 ，取?1? ??? (0.5~1????)；1mm所以， 。??=(27+45?1)????=71????2、當(dāng)為沖孔切邊復(fù)合模時(shí)，所沖孔為圓孔，為方便裝配和滿足凸模強(qiáng)度將沖孔凸孔凸模設(shè)計(jì)成階梯式，采用數(shù)控銑削床加工。；??凸 1=?1+?凹 ??凸 2=?1+?凹 ????式中 凹模的高度； 工件的高度；?凹 ? ????所以，；??凸 1=(31+51)????=81????。??凸 2=(31+51?16)????=66????4.6 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件外形相對(duì)復(fù)雜，根據(jù)實(shí)際情況并考慮加工，為了滿足凸凹模強(qiáng)度和剛性，將凸凹模設(shè)計(jì)成凸臺(tái)式，使裝配修磨方便。采用成形銑、成形磨削加工。4.6.1 當(dāng)為落料拉深復(fù)合模時(shí)，凸凹模的總長(zhǎng)度為 L凸凹 =?2+?3+?4+?式中 彈性卸料板厚度； 凸凹模固定板厚度； 橡膠安裝高度；?2? ?3? ?4?增加長(zhǎng)度。它包括凸模的修磨量、凸模進(jìn)入凹模的深度 、凸模?? (0.5~1????)20固定板與卸料板之間的安全距離等，一般取 ；10~20????所以，。L=(15+30+18.5+15.5)????=79????4.6.2 當(dāng)為沖孔切邊復(fù)合模時(shí)，凸凹模的總長(zhǎng)度為 L凸凹 =?3+?5+???+?式中 凸凹模固定板厚度； 廢料切邊刀刃口高度；?3? ?5?增加長(zhǎng)度。它包括凸模的修磨量、凸模進(jìn)入凹模的深度????工件的高度； ??、凸模固定板與卸料板之間的安全距離等，一般取 ；(0.5~1????) 10~20????所以，。L=(20+15+16+7)????=58????4.7 模具閉合高度 1、 當(dāng)為落料拉深復(fù)合模時(shí)， ??=?上 +??凸凹 +??凹 ????+?下式中 上模座的高度； 凸凹模的高度； 凹模的高度；?上 ? ??凸凹 ? ??凹 ?工件的高度； 下模座的高度。???? ?下 ?所以，。??=(45+79+45?16+50)????=203????2、 當(dāng)為沖孔切邊復(fù)合模時(shí)， ??=?上 +??墊 +??凸固 +??凹 +??凸凹 +??刀 +??凸凹板 +?下式中 墊板厚度； 凸模固定板厚度； 廢料切刀刃口到切??墊 ? ??凸固 ? ??刀 ?邊凹模的高度； 凸凹模固定板高度。??凸凹板 ?所以，。??=(45+10+31+51+20+20+50)????=227????4.8 模具零部件設(shè)計(jì)4.8.1 模具采用的是后置導(dǎo)柱模架根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，查文獻(xiàn) 表 得模架規(guī)格為：1、 當(dāng)為落料拉深[2] 3?35復(fù)合模時(shí)，上模座 ，下模座 200????×200????×45????，導(dǎo)柱 ，導(dǎo)套 200????×200????×50???? 32????×160????。32????×105????×43????2、 當(dāng)為沖孔切邊復(fù)合模時(shí)，上模座 ，下 200????×200????×45????21模座 ，導(dǎo)柱 ，導(dǎo)套 200????×200????×50???? 32????×190????。32????×115????×43????4.8.2 其他零部件結(jié)構(gòu) 拉深凸模將直接由連接件固定在下模座上，凸凹模由凸凹模固定板固定，兩者采用過(guò)渡配合關(guān)系。模柄采用凸緣式模柄，根據(jù)設(shè)備上模柄孔尺寸，查文獻(xiàn) 表 選用規(guī)格為 的模柄。[2] 3?60 ??50×1004.9 確定裝配基準(zhǔn)4.9.1 落料、拉深和切邊、沖孔都應(yīng)以沖裁凸凹模為裝配基準(zhǔn)件。首先確定凸凹模在模架中的位置，安裝凸凹模組件，確定凸凹組件在下模座的位置，然后用固定板將凸凹模和下模座夾緊。4.9.2 沖裁模具材料的選取查文獻(xiàn) 表 得[1] 12.6、表 12.7表 12.8和表 12.91、 凸模的材料為 ，凹模的材料為 ，熱處理硬度為 。Cr12 Cr12 58~62HRC2、 上、下模座選用鑄鐵型，材料采用 ，滑動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套的材料采HT200用 ，熱處理硬度為 。T8 58~62??????3、 彈性卸料板、凸模固定板、凸凹模固定板、墊板的材料為 號(hào)鋼，墊45板的熱處理硬度為 ，其它的熱處理硬度為 。40~45HRC 43~48HRC4、 拉深模壓邊圈材料采用 ，熱處理硬度為 。??10?? 58~62??????5、 推件塊、模柄、打桿材料選用 號(hào)鋼，打桿的熱處理硬度為45。40~45??????6、 緊固螺釘、銷釘、卸料釘材料為 號(hào)鋼，緊固螺釘、卸料釘?shù)念^部淬45火，熱處理硬度為 ，銷釘?shù)臒崽幚碛捕葹?。40~45?????? 43~48??????4.9.3 模具零件的配合1、因?yàn)橥?、凹模間隙小于 ，所以導(dǎo)柱與導(dǎo)套間采用 的間隙配0.3mm H6/h5合；導(dǎo)板與凸模間采用 的間隙定位配合；因?yàn)闆_裁件的內(nèi)形尺寸不大，H7/h6所以推件塊內(nèi)形與凸模間為 的間隙配合。H8/??82、導(dǎo)套、導(dǎo)柱與底座間采用 的過(guò)盈配合。H7/??63、圓柱銷與銷孔，凸模與凸模固定板，模柄與上模座間采用 的過(guò)H7/??6渡配合。225 沖壓設(shè)備的選用與校核5.1 落料拉深復(fù)合模壓力機(jī)設(shè)備的選用根據(jù)以上計(jì)算，同時(shí)考慮拉深件的高度選取開(kāi)式雙柱可傾壓壓力機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如下：J23?16公稱壓力 160kN滑塊行程 70mm最大閉合高度 220mm閉合高度調(diào)節(jié)量 60mm滑塊中心線到床身距離 160mm工作臺(tái)尺寸 300mm×450????工作臺(tái)孔尺寸 110????×210????模柄孔尺寸 ??40????×60????墊板厚度 60????5.2 沖孔切邊復(fù)合模設(shè)備的選用考慮零件的高度，選用開(kāi)式雙柱可傾壓壓力機(jī) ，以保證沖孔切邊J23?25的順利操作，其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力 250kN滑塊行程 65mm最大閉合高度 270mm閉合高度調(diào)節(jié)量 55mm滑塊中心線到床身距離 200mm工作臺(tái)尺寸 370mm×560????工作臺(tái)孔尺寸 200????×290????模柄孔尺寸 ??40????×60????墊板厚度 50????235.3 校核模具閉合高度模具閉合高度 應(yīng)該滿足?? ??最大 ?5≥??≥??最小 +10式中 壓力機(jī)的最大裝模高度； 壓力機(jī)的最小裝模高度；??最大 ? ??最小 ?當(dāng)為落料拉深復(fù)合模時(shí)， ，即220?5≥203≥(220?60)+10，所選的壓力機(jī) 滿足要求，可以使用。215>203>170 J23?16當(dāng)為沖孔切邊復(fù)合模時(shí)， ，即270?5≥227≥(270?55)+10，所選的壓力機(jī) 滿足要求，可以使用。265>227>225 J23?25246 模具的工作原理6.1 落料拉深復(fù)合模的工作原理落料拉深復(fù)合模的總裝配圖如圖 5 所示。圖 5 落料拉深復(fù)合模本模具是一套倒裝式的落料、拉深的復(fù)合模。模具的工作過(guò)程為：上模下行凸凹模 17 與落料凹模 4 接觸開(kāi)始落料。上模繼續(xù)下行凸凹模 17 與拉深凸模 20 接觸開(kāi)始拉深。工件成形后，上模上行打桿 14 推動(dòng)推件塊 15 把零件從凸凹模 17 中打出，落料廢料由橡膠 18 推動(dòng)卸料板 19 推出。此模具為前后送料，在送料中有擋料銷 6 限位和導(dǎo)料。6.2 沖孔切邊復(fù)合模工作原理沖孔切邊復(fù)合模的總裝配圖如圖 6 所示。25圖 6 沖孔切邊復(fù)合模本模具是一套沖孔、切邊的復(fù)合模。模具的工作過(guò)程為：上模下行沖孔凸模 5 和 6 與凸凹模 4 接觸開(kāi)始孔的沖制。上模繼續(xù)下行切邊凹模 7 與凸凹模 3接觸開(kāi)始切邊。孔的廢料沖裁力的作用小直接落下，切邊廢料則由廢料切刀 3切去并直接漏出。26結(jié)論設(shè)計(jì)是源頭，設(shè)計(jì)雖然只占模具成本的 10%左右，卻決定了整個(gè)模具成本的 70%--80%。所以，作者在設(shè)計(jì)時(shí)充分地考慮了模具結(jié)構(gòu)，考慮提高生產(chǎn)率，如何方便維修。通過(guò)這次模具設(shè)計(jì)，本人在多方面都有所提高。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行一次冷沖壓模具設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了冷沖壓模具設(shè)計(jì)等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本的模具技能，懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計(jì)算能力、繪圖能力，熟悉了設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨(dú)立思考的能力也有了提高。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，體現(xiàn)出自己?jiǎn)为?dú)設(shè)計(jì)模具的能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，體會(huì)了學(xué)以致用、突出自己勞動(dòng)成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。在此感謝我的指導(dǎo)老師：賀紅林老師，這次設(shè)計(jì)的每個(gè)細(xì)節(jié)和每個(gè)數(shù)據(jù)，都離不開(kāi)你的細(xì)心指導(dǎo)。同時(shí)也感謝對(duì)我?guī)椭^(guò)的同學(xué)們。由于本人的設(shè)計(jì)能力有限，在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤，懇請(qǐng)老師們多多指教,我十分的樂(lè)意接受你們的批評(píng)與指正，本人將萬(wàn)分感謝。27參考文獻(xiàn)（ References）[1] 郝濱海. 沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)[S]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.11.[2] 王嘉. 冷沖模設(shè)計(jì)與制造實(shí)例[C]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.7.[3] 翁其金. 冷沖壓技術(shù)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.11.[4] 翁其金，徐新成. 沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.7.[5] 王伯平. 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[S]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.4。[6] 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組. 沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)[S]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.[7] 王孝培. 實(shí)用沖壓技術(shù)手冊(cè)[S]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.3.[8] 周大雋. 沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要領(lǐng)與規(guī)范[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.28致謝隨著社會(huì)的發(fā)展，機(jī)械行業(yè)的模具專業(yè)在我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中成為一個(gè)越來(lái)越重要的分支。模具滲透著整個(gè)社會(huì)。不管在那個(gè)行業(yè)，都有模具的存在。日常生活中輕重工業(yè)，都離不開(kāi)模具生產(chǎn)，模具就是為了得到所需要的產(chǎn)品。要什么樣的產(chǎn)品，就可以生產(chǎn)什么樣的模具，如（塑料模具 、冷沖壓模具、壓鑄模、橡膠模 ） 。而目前形勢(shì)的需要，產(chǎn)品更新?lián)Q代更快更易，所以模具行業(yè)的發(fā)展空間很大，有待我們?nèi)ヅ?，去探索。模具生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，生產(chǎn)模具過(guò)程中可能用到的的機(jī)器有很多種類，如（電火花成型機(jī)、數(shù)控線切割、車床、銑床、刨床、磨床、鏜床等） 。四年的學(xué)習(xí)，我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、模具設(shè)計(jì)與制造有了深刻的認(rèn)識(shí)。面臨畢業(yè)期間，此次單獨(dú)設(shè)計(jì)一個(gè)模具，讓我了解了很多的模具結(jié)構(gòu)、模具加工工藝、模具的用途。并且學(xué)到不少的書本上沒(méi)有的知識(shí)，就拿沖壓模來(lái)說(shuō)，對(duì)于影響模具壽命的因素，主要是模具的加工精度和材料的剛度，還有模具的材料，模具生產(chǎn)批量，模具結(jié)構(gòu)等。影響模具的產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素也是模具的制造精度。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我從理論和實(shí)踐上又更進(jìn)一步的加深。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)。中國(guó)面臨世界的挑戰(zhàn)，在模具行業(yè)這方面，我希望日后能在模具這一行有所貢獻(xiàn)。再次衷心感謝賀紅林老師和答辯組的各位老師的教誨，對(duì)我的構(gòu)思以及論文的內(nèi)容不厭其煩的進(jìn)行多次指導(dǎo)和悉心指點(diǎn)，使我在完成論文的同時(shí)也深受啟發(fā)和教育。我也在努力地積蓄著力量，盡自己的微薄之力回報(bào)母校的培育之情，爭(zhēng)取使自己的人生對(duì)社會(huì)產(chǎn)生些許積極的價(jià)值！