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端蓋的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)
摘要：此次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)是端蓋零件的模具設(shè)計(jì)。端蓋為有凸緣圓筒形件，是典型的拉深件，其拉深過(guò)程中變形區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)和變形特點(diǎn)與無(wú)凸緣圓筒形件是相同的，但有凸緣圓筒形件拉深時(shí)，胚料凸緣部分不是全部進(jìn)入凹模洞口，當(dāng)拉深進(jìn)行到凸緣外徑等于零件凸緣直徑時(shí)，拉深工作就停止。
良好的工藝性和合理的工藝方案，可以用最少的材料，最少的工序和工時(shí)，使得模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且模具壽命長(zhǎng)，能穩(wěn)定的獲得合格沖裁件，通過(guò)分析端蓋的工藝性，確定合理的工藝方案；通過(guò)計(jì)算端蓋的相對(duì)直徑或者相對(duì)高度，判斷端蓋能否一次拉深成功，從而確定拉深工藝參數(shù)以及模具工作部分的幾何形狀與尺寸；根據(jù)計(jì)算結(jié)果選用標(biāo)準(zhǔn)表架。
關(guān)鍵詞：端蓋 應(yīng)力狀態(tài) 工藝性 工藝方案 拉深次數(shù)
Gasket ramming craft and mold design
Abstract：This mission is designed graduate washers parts mold design. Gaskets for flange cylinder-shaped pieces, is typical of drawing parts, Drawing its process of deformation of stress and deformation characteristics and without flange cylinder-shaped pieces are the same. But flange cylinder-shaped drawing, blank flange is not something all entered Die holes When drawing for diameter of the flange to flange diameter parts, drawing on the work to stop.
Good technology and good process, with the least material, at least the processes and working hours. make simple structure Die Mold longevity, stability can be qualified blanking through analysis of the washers, determine reasonable process; By calculating the relative diameter washers or relative height, Can a judge washers Drawing successful, in order to determine drawing process parameters and die part of the geometric shape and size; According to the results table-selection criteria.
Keywords : Washer Strain state Manufacturability Handicraft scheme Pull deep number of times
河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書
目 錄
1 緒論 1
1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 1
1.1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀 1
1.1.2 國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì) 2
1.2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 3
1.3 端蓋拉深件模具設(shè)計(jì)與制造方面 3
1.3.1 端蓋拉深模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路 3
1.3.2 端蓋落料拉深模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度 4
2 工藝分析 5
2.1 沖壓零件的工藝性分析 5
2.1.1 外形落料的工藝性： 5
2.2 排樣設(shè)計(jì) 6
2.2.1確定零件的排樣方案 6
2.2.2 條料寬度的計(jì)算 6
2.2.3 材料利用率的計(jì)算 6
2.3 工藝方案的確定 7
3 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定 9
3.1 正倒裝結(jié)構(gòu) 9
3.2 送料方式 9
3.3 定位裝置 9
3.4 導(dǎo)向方式 9
3.5 卸料方式 9
4 沖壓力與壓力中心的計(jì)算，初選壓力機(jī) 11
4.1 沖裁工序力的計(jì)算 11
4.2 初選壓力機(jī) 12
4.3 壓力中心的計(jì)算 12
5 主要零件和主要工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 13
5.1 工作零件的尺寸計(jì)算 13
5.1.1 判斷拉深次數(shù) 13
5.1.2 拉深模的間隙 13
5.1.3 拉深模的圓角半徑 13
5.1.4 拉深凸、凹模工作部分的尺寸和公差 13
5.1.5 落料凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算 14
5.2 工作零部件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 15
5.3.1始用擋料塊的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 19
5.3.2固定擋料銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 19
5.4 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 20
5.5 卸料裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 21
5.6 聯(lián)接件的選用與標(biāo)準(zhǔn)化 22
5.7 模具裝配圖 22
6 壓力機(jī)的選擇與校核 23
7 模具工件零件的加工工藝 24
7.1 沖裁模凸、凹模的技術(shù)要求及加工特點(diǎn) 24
7.2 凸、凹模加工的工藝路線有以下幾種方案： 24
7.3 本副模具工件零件加工方案的確定 24
8深圓筒模具的安裝與調(diào)試 27
8.1 深圓筒模具的安裝 27
8.2 模具的調(diào)試 28
結(jié)束語(yǔ) 31
致謝 32
參考文獻(xiàn) 33
1 緒論
目前，我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我?guó)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(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)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(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。
1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
1.1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀
我國(guó)模具近年來(lái)發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003年我國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有2萬(wàn)多家，從業(yè)人員約50多萬(wàn)人，2004年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢(shì)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(zhǎng)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(guó)家。
在2萬(wàn)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(guò)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(lái)，?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(zhǎng)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(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速；國(guó)企股份制改造步伐加快等。
雖然說(shuō)我國(guó)模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國(guó)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(duì)中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用，私營(yíng)企業(yè)近年來(lái)發(fā)展較快，國(guó)企改革也在進(jìn)行之中，但總體來(lái)看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，再加上國(guó)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(guó)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(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬(wàn)美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是15～20萬(wàn)美元，有的高達(dá)25～30萬(wàn)美元，與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)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(guó)內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來(lái)看裝備水平仍比國(guó)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(guó)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(wèn)題長(zhǎng)期得不到較好解決。裝備水平低，帶來(lái)中國(guó)模具企業(yè)鉗工比例過(guò)高等問(wèn)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(zhǎng)期以來(lái)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(guó)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(guó)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(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響，對(duì)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(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比，無(wú)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(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)
巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國(guó)的模具工業(yè)和技術(shù)在過(guò)去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來(lái)的十年，中國(guó)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)；??
? 3）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(lái)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(cè)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(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，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(wú)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(guó)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。近幾年，全球模具市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場(chǎng)年交易總額為600～650億美元左右。美國(guó)、日本、法國(guó)、瑞士等國(guó)家年出口模具量約占本國(guó)模具年總產(chǎn)值的三分之一。?
國(guó)外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例占到50%以上；國(guó)外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004年中國(guó)模協(xié)在德國(guó)訪問(wèn)時(shí)，從德國(guó)工、模具行業(yè)組織--德國(guó)機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)（VDMA）工模具協(xié)會(huì)了解到，德國(guó)有模具企業(yè)約5000家。2003年德國(guó)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(guó)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(guó)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(jí)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(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬(wàn)美元左右，而國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多15～20萬(wàn)美元，有的達(dá)到 25～30萬(wàn)美元。
國(guó)外先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上，而我國(guó)才達(dá)到45％．
1.3 端蓋拉深件模具設(shè)計(jì)與制造方面
1.3.1 端蓋拉深模具設(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(lái)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(jí)以下，不宜高于IT11級(jí)。
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(wèn)題，從而，進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。
圓筒件是最典型的拉深件，其工作過(guò)程很簡(jiǎn)單就一個(gè)拉深，根據(jù)計(jì)算確定它不能一次拉深成功.因此，需要多次拉深。在最后的一次拉深中由于制件的高度太高，根據(jù)計(jì)算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架，判斷此次拉深不能采用標(biāo)準(zhǔn)的模架。為了保證制件的順利加工和順利取件，模具必須有足夠高度。要改變模具的高度，只有從改變導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度可根據(jù)拉深凸模與拉深凹模工作配合長(zhǎng)度決定．設(shè)計(jì)時(shí)可能高度出現(xiàn)誤差，應(yīng)當(dāng)邊試沖邊修改高度。
1.3.2 端蓋落料拉深模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度
1.了解目前國(guó)內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時(shí)間10天；
2.確定加工方案，所用時(shí)間2天；
3.模具的設(shè)計(jì)，所用時(shí)間10天；
4．模具的調(diào)試．所用時(shí)間3天．
2 工藝分析
工件名稱：端 蓋
生產(chǎn)批量：小批量
材料：08號(hào)鋼
厚度：1.5mm
工件簡(jiǎn)圖如圖1所示：
圖1 端 蓋
2.1 沖壓零件的工藝性分析
圖示零件材料為08號(hào)鋼板，具有良好的沖壓性能，能夠進(jìn)行一般的沖壓加工，市場(chǎng)上也容易得到這種材料，價(jià)格適中。
2.1.1 外形落料的工藝性：
該工件尺寸較小，料厚1.5mm，外形簡(jiǎn)單，尺寸精度要求一般，因此可采用落料工藝獲得。
2.1.1 拉深的工藝性：
此工件為有凸緣圓筒形工件，要求內(nèi)形尺寸，沒(méi)有厚度不變的要求，尺寸精度要求一般，且該工件的形狀滿足拉深的工藝要求，故可采用拉深工序加工。
此工件只有外形落料和拉深兩個(gè)工序。圖示零件尺寸mm、 mm，按慣例取IT12級(jí)，符合一般級(jí)進(jìn)沖壓的經(jīng)濟(jì)精度要求，模具精度取IT10級(jí)即可。
由以上分析可知，圖示零件具有比較好的沖壓工藝性，適合沖壓生產(chǎn)。
2.2 排樣設(shè)計(jì)
2.2.1確定零件的排樣方案
設(shè)計(jì)模具時(shí)，條料的排樣很重要。有凸緣園筒工件的形狀簡(jiǎn)單，且對(duì)稱，故可采用直排。
圖2 條料的排樣
2.2.2 條料寬度的計(jì)算
查表取得搭邊值為1.0mm和1.2mm。 計(jì)算毛坯直徑
如上圖所示，d=55.8mm, d=(31.6+1.5)mm=33.1mm, 工件的相對(duì)直徑
==1.67。根據(jù)相對(duì)直徑查表得
修邊余量 △h=2.0mm。
由表4.3.3序號(hào)11查得有凸緣圓筒形件的毛坯尺寸計(jì)算公式為：
D=
將d=（d+ △h ）mm=（55.8+2）mm=57.8mm, h=6.5mm, r=2mm , r=6mm
d =33.1mm , d=38.6mm , d=19.6mm
代入上式，即得毛坯的直徑為：
D=56mm
條料寬度的計(jì)算：擬采用無(wú)側(cè)壓裝置的送料方式，由b-Δ=〔D+2a+c1〕- Δ0
D—條料寬度方向沖裁件的最大尺寸
a—側(cè)搭邊值
c1—導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙
代入數(shù)據(jù)計(jì)算，取得條料寬度為60mm。
導(dǎo)尺間距離的計(jì)算：由s=D+2(a+c1),代入數(shù)據(jù)計(jì)算得導(dǎo)尺間距離為61 mm。
2.2.3 材料利用率的計(jì)算
根據(jù)一般的市場(chǎng)供應(yīng)情況，原材料選用1000 mm×2000 mm×1.5mm的冷軋薄鋼板。
每塊可剪2000mm ×60 mm規(guī)格條料16條，材料剪切利用率達(dá)94.5%。由文獻(xiàn)﹝2﹞ 材料利用率通用計(jì)算公式
=
式中 A—一個(gè)沖裁件的面積，mm2；
n—一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的沖裁件數(shù)量；
B—— 條料寬度，mm；
S——進(jìn)距， mm
且A=D+2(t=×3.1456+2×(57.5－34.6)×1.5 mm2= 2530.46mm2
代入上式 得
==70%
2.3 工藝方案的確定
工藝方案的確定
手柄零件所需的基本沖壓工序?yàn)槁淞虾屠睿蓴M訂出以下三種工藝方案。
方案一：先落料后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。
方案二：落料--沖孔復(fù)合生產(chǎn)，采用復(fù)合模生產(chǎn)。
方案三：沖孔--落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。
方案一，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需兩道工序兩副模具，生產(chǎn)率較低，難以滿足該零件的年產(chǎn)量要求。方案二只需一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何尺寸簡(jiǎn)單對(duì)稱，模具制造并不困難。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)率也很高，且易實(shí)現(xiàn)操作的機(jī)械化和自動(dòng)化，但零件的沖壓精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故模具制造，安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為最佳。
查表得，首次拉深凹模圓角半徑r凹=0.8,
式中 r凹—— 凹模圓角半徑 (mm)
D —— 毛坯直徑 (mm)
d —— 凹模內(nèi)徑 (mm)
t —— 材料厚度 (mm)
故 r凹=5 mm， r凸=（0.6~1）, r凹=3~5mm， 工件底部圓角半徑r=6mm,大于拉深凸模圓角半徑r凸=3~5mm，滿足首次拉深對(duì)圓角半徑的要求。尺寸Φ55.8mm、 mm ，由公差查公差表得模具制造精度為IT10，滿足拉深工序?qū)?duì)工件等級(jí)的要求。
3 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定
3.1 正倒裝結(jié)構(gòu)：根據(jù)上述分析，本零件的沖壓包括落料和拉深兩個(gè)工序，為操作方便，能自動(dòng)卸料，既能提高生產(chǎn)效率又能保證生產(chǎn)安全，，采用正裝結(jié)構(gòu)，即拉深凸模和落料凹模都安排在下模。
3.2 送料方式：因是小批量生產(chǎn)，零件尺寸較小，采用手工送料方式。
3.3 定位裝置：本工件在復(fù)合模中尺寸是較小的，又是小批量生產(chǎn)，采用固定擋料銷定位。
3.4 導(dǎo)向方式：為確保零件的質(zhì)量，提高模具精度、壽命以及節(jié)省調(diào)試模具的時(shí)間，選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。為送料方便，采用后側(cè)導(dǎo)柱式模架。導(dǎo)柱過(guò)盈裝在下模，導(dǎo)套過(guò)盈裝在上模，可防止灰塵落入導(dǎo)套影響導(dǎo)向精度。當(dāng)模具合攏時(shí)，配合高度>15~20mm；沖壓完畢（合模時(shí)）導(dǎo)柱不能凸出上模板的上平面。導(dǎo)柱與上、下模座之間的關(guān)系如圖3所示：
圖3 導(dǎo)柱長(zhǎng)度與上下模座的關(guān)系
3.5 卸料方式：本模具采用正裝結(jié)構(gòu)，工件易留在凹?？锥粗校瑸榱撕?jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，采用剛性推件裝置，在凸凹模內(nèi)安裝一頂件塊和推桿，推件力由模柄傳給推桿和推件塊，使工件從孔洞中落下（其結(jié)構(gòu)如圖3所示）。工件厚度為1.5mm，為了簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)和達(dá)到可靠的卸料力，使操作簡(jiǎn)便且安全，選用剛卸料板來(lái)卸下條料廢料， 既起卸料作用又起壓料作用。
圖4 剛性推件裝置
4. 沖壓力與壓力中心的計(jì)算，初選壓力機(jī)
4.1 沖裁工序力的計(jì)算
由工件結(jié)構(gòu)和前面所定的沖壓方案可知，本工件的沖裁力包括以下部分。
落外型料的力F1，向下推出工件的力F2，拉深力F，壓邊力FQ,由彈性卸料板卸條料的廢料的力不是壓力機(jī)提供的，故不用計(jì)算在內(nèi)。
考慮到模具刃部被磨損、凸凹模間隙不均勻和波動(dòng)、材料力學(xué)性能及材料厚度偏差等因素的影響，實(shí)際計(jì)算沖裁力時(shí)按下面公式：
F=KLtτ﹝3﹞
式中 F—沖裁力（kN）
L—沖裁件剪切周邊長(zhǎng)度（mm）
t—沖裁件材料厚度（mm）
τ—被沖材料的抗剪強(qiáng)度(MPa)
K—系數(shù)，一般取1.3。
上式中抗剪強(qiáng)度τ與材料種類和坯料的原始狀態(tài)有關(guān)，可在手冊(cè)中查詢。為方便計(jì)算，可取材料的τ=0.8σb,故沖裁力表達(dá)式又可表示為：P=1.3Ltτ≈Ltσb
式中 σb—被沖材料抗拉強(qiáng)度(MPa)。查手冊(cè)﹝1﹞表8—7得08鋼的σb=350MPa
F1=175.84×1.5×350=92.32kN
計(jì)算推件力 F2=nKtF
Kt—推件力系數(shù),由手冊(cè)查得Kt=0.055
n—同時(shí)卡在凹模的工件(或廢料)數(shù)
F2==5.08kN
計(jì)算壓邊力
由4.46確定壓邊力的計(jì)算公式為：
FQ=
式中，, D=56mm, d=31.6mm,由表查得p=2.8MPa.
把各已知數(shù)據(jù)代入上式，得壓邊力為：
FQ==6665.215N≈6.67 KN
計(jì)算拉深力
由4.4.8確定拉深力的計(jì)算公式為： F=kd
已知m=0.56, 由表查得k=0.75，10鋼的強(qiáng)度極限=380MPa
將已知數(shù)據(jù)代入上式得
F=(33.1×3.14×1.5×380×0.75)N=44431.785N≈44.43KN
工序總力Fz=F1+F2+F+FQ =92.32+5.07+6.67+44.43=148.49kN
故壓力機(jī)的公稱壓力要大于148.49KN
4.2 初選壓力機(jī)
查文獻(xiàn)[4]開式雙柱可傾壓力機(jī)參數(shù)初選壓力機(jī)型號(hào)為J23-16和Ｊ23-25，見表一。
表 一 所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù)
型號(hào)
公稱壓力/kN
滑塊行程/mm
最大封閉高度/mm
工作臺(tái)尺寸/mm
滑塊底面尺寸/mm
可傾斜角/·
封閉高度調(diào)節(jié)量/mm
J23-16
55
10~120
220
300×450
38×500
35
45
Ｊ23-25
65
15~160
270
370×560
46×650
30
55
4.3 壓力中心的計(jì)算
模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)的中心滑塊中心線重合。否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌與模具的導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會(huì)使合理的間隙得不著保證，從而影響制件的質(zhì)量和降低模具的壽命，甚至損壞模具。
該工件形狀對(duì)稱，壓力中心位于其對(duì)稱中心線的交點(diǎn)，即幾何中心上。
5 主要零件和主要工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
5.1 工作零件的尺寸計(jì)算
5.1.1 判斷拉深次數(shù)
有凸緣圓筒形件的拉深系數(shù)取決于有關(guān)尺寸的三個(gè)相對(duì)比值即凸緣的相對(duì)直徑、零件的相對(duì)高度、相對(duì)圓角半徑。其中以影響最大，次之，影響較小。和越大，表示拉深時(shí)毛坯變形區(qū)的寬度大，拉深成形時(shí)的難度也越大。當(dāng)和超過(guò)一定值時(shí)，便不能一次拉深。
凸緣的相對(duì)直徑==1.6， 毛坯的相對(duì)厚度。查表得，有凸緣圓筒形件的第一次拉深時(shí)的極限拉深系數(shù)為0.46。有因?yàn)榱慵南鄬?duì)高度==0.24，零件的相對(duì)高度小于端蓋第一次拉深時(shí)的極限拉深系數(shù)，所以端蓋可以一次拉深
5.1.2 拉深模的間隙
由表查得拉深模的單邊間隙為
則拉深模的間隙Z=2×1.5mm=3mm
5.1.3 拉深模的圓角半徑
凹模的圓角半徑表4.8.2選取，=5mm。凸模的圓角半經(jīng)等于等于工件的內(nèi)圓角半徑，即= r=6mm
5.1.4 拉深凸、凹模工作部分的尺寸和公差。 由于工件要求內(nèi)形尺寸，則以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。凸模的計(jì)算公式為：
式中 ： —— 凸模的尺寸
—— 拉深件的內(nèi)徑的最小極限尺寸
△ —— 零件的公差
—— 凸模的制造公差
查表得 ，凸模制造公差, 把31.57mm, △=0.03mm, 代入上式，則模尺寸為mm
間隙取在凹模上，則凹模的計(jì)算公式為：
式中 ： —— 凸模的尺寸
—— 拉深件的內(nèi)徑的最小極限尺寸
△ —— 零件的公差
—— 凸模的制造公差
Z —— 拉深模的雙面間隙
查表得 凸模制造公差=0.08mm, 把31.57mm, △=0.03mm , =0.08mm代入上式, 得
=34.58mm
5.1.5 落料凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算
因此落料件為簡(jiǎn)單形狀的制件，所以利用凸凹模配合法，這種方法有利于獲得最小的合理間隙，放寬對(duì)模具的加工設(shè)備的精度要求。
采用配作法，計(jì)算凹模的刃口尺寸，首先是根據(jù)凹模磨損后輪廓變化情況正確判斷出模具刃口各個(gè)尺寸在磨損過(guò)程中是變大還是變小，還是不變這三種情況，然后分別按不同的計(jì)算公式計(jì)算。
a、凹模磨損后會(huì)增大的尺寸-------第一類尺寸A
第一類尺寸：Aj=(Amax-x△)0+0.25△
b、凹模磨損后會(huì)減小的尺寸-------第二類尺寸B
第二類尺寸：Bj=(Bmax+x△)0-0.25△
c、凹模磨損后會(huì)保持不變的尺寸 第三類尺寸C
第三類尺寸：Cj=(Cmin+0.5△)60.125△
式中 、、 ——基準(zhǔn)件尺寸（mm）
、、 ——工件極限尺寸（mm）
△ ——工件制造公差（mm）
X ——因數(shù)（mm）
其落料凹模的基本尺寸計(jì)算如下：
圖5 落料凹模刃口部分尺寸
第一類尺寸：磨損后增大的尺寸：
A1=(Amax- x△) 0+0.25△
將 △=0.03mm，x=0.75代入上式 得
A1= (56-0.75×0.03) 0+0.25×0.43=55.980+0.12
落料凸模的基本尺寸與凹模相同，為55.98mm，不必標(biāo)注公差，但要在技術(shù)條件中注明：凸模實(shí)際刃口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙值Zmin=0.22（查表得）。
圖6 落料凸模刃口尺寸
5.2 工作零部件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
5.2.1 拉深的凸模，為了增加凸模的強(qiáng)度與剛度，應(yīng)將凸模非工作部分直徑應(yīng)設(shè)計(jì)成階梯形式如圖6所示：
圖7 拉深凸模的結(jié)構(gòu)形式
凸模長(zhǎng)度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要而確定的，工藝方案采用落料拉深正裝復(fù)合模，即落料凸模設(shè)計(jì)在下模，其工作部分的長(zhǎng)度等于無(wú)凸緣圓筒件的高度和壓邊圈厚度的和。凸模長(zhǎng)度用下列公式計(jì)算：
L=h1+h2+h
式中 L—凸模長(zhǎng)度， mm
h1—圓筒形件的高度，mm
h2—壓邊圈的高度，mm
h—附加高度，一般取15~20mm
故拉深凸模的長(zhǎng)度 L=10mm+10mm+15mm=35mm
在工件拉深過(guò)程中，由于空氣壓力的作用或潤(rùn)滑油的粘性等因素，是工件很容易粘附在凸模上。為使工件不至于緊貼在凸模上，在設(shè)計(jì)凸模時(shí)應(yīng)有通氣孔。差查表得拉深凸模的通氣孔直徑為5mm.
圖8 整體式凹模的局部結(jié)構(gòu)
5.2.2 落料凹模采用整體式凹模如圖7所示 凹模直接裝于下模座上，由于下模座孔口較大因而使工作時(shí)承受彎曲力矩，若凹模高度H及模壁厚度C不足時(shí)，會(huì)使凹模產(chǎn)生較大變形，甚至破壞。但由于凹模受力復(fù)雜，凹模高度可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，即
凹模高度H=KB
凹模壁厚C=(1.5~2)H
式中B----凹?？椎淖畲髮挾?，mm但B不小于15mm
C-----凹模壁厚，mm 指刃口至凹模外形邊緣的距離；
K=系數(shù)，查表取0.3
凹模高度H=KB=0.3×56=16.8mm 按表取標(biāo)準(zhǔn)值20mm
凹模壁厚C=1.5H = 1.5×20=30mm
查表得凹模刃口高度h為6mm
凹模上螺孔到凹模外緣的距離一般取（1.7~2.0）d,
圖9 凹模上的螺孔設(shè)計(jì)與選用
d 為螺孔的距離，由于凹模厚度為15mm，所以根據(jù)表2.46﹝2﹞查得螺孔選用4×M10的螺釘固定在下模座。故選用如圖8：
螺孔到凹模外緣的最小距離a2=1.5d=1.5×8=12mm
a3=1.13d≈9mm
凹模上螺孔間距由表2.47查得最小間距為40mm，最大間距為90mm。
螺孔到銷孔的距離一般取b>2d,所以b應(yīng)大于16mm。
根據(jù)上述方法確定凹模外形尺寸須選用圓形凹模板116×20（JB/T7643.1）
確定凹模組件的尺寸和示意圖
凹模采用整體式凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割加工，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合。
圖10 整體式凹模的尺寸
凹模的長(zhǎng)度選取要考慮以下因素：
a)保證有足夠的安裝剛性卸料板的位置。
b)便于導(dǎo)尺發(fā)揮作用，保證送料粗定位精度。
凹模材料選用Cr12制造，熱處理硬度為58～62HRC。
5.2.3 外形落料凸模各尺寸及其組件的確定和標(biāo)準(zhǔn)化（包括外形尺寸和厚度）
落料凸模的設(shè)計(jì)：落料凸模亦為拉深凹模，落料凸模用線切割機(jī)床加工成直通式凸模，用四個(gè)M18的螺釘固定在上模座上，由于采用彈定卸料板，凸模按下式計(jì)算：
L=h1+h2+h3+h
其中： h1為工件高度（10mm），
h2為卸料板厚度（15mm），
h3為落料凹模高度（20mm），
h為附加長(zhǎng)度（mm），
主要考慮凸模進(jìn)入凹模的深度（1mm）及模具閉合狀態(tài)下
卸料板到凸模固定板間的安全距離（15mm～20mm）等因素。
所以：L=10+15+20+1+19=65mm
查表得 復(fù)合模的凸、凹模最小壁厚為
凸模的固定有三種形式：
機(jī)械固定：螺釘緊固，鉚接
物理固定：低熔點(diǎn)合金固定（重復(fù)利用）
化學(xué)固定：有機(jī)、無(wú)機(jī)粘結(jié)劑粘結(jié)（加熱時(shí)有害氣體放出）
落料凸模采用機(jī)械固定，用螺釘和銷釘直接將落料凸模固定在上模座上，從而簡(jiǎn)化了模具結(jié)構(gòu)，如圖（b）所示：
圖（a） 圖（b）
5.3 定位裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
5.3.1始用擋料塊的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化（尺寸、位置、標(biāo)準(zhǔn)與示意圖）（包括順沖和掉頭沖兩個(gè)始用導(dǎo)料銷）
圖11 始用擋料銷的設(shè)計(jì)
擋料塊標(biāo)記： 4536 GB/T2866.1—81
材料：45鋼 GB/699—88
熱處理：硬度43～48HRC
技術(shù)條件：按GB2870—81
5.3.2固定擋料銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
固定擋料銷的設(shè)計(jì)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件，選用此擋料銷如圖
圖12 固定擋料銷的結(jié)構(gòu)
選用直徑φ6mm，h=4mm材料為45鋼A型固定擋料銷（JB/T7649.10—94）
根據(jù)分析選用廢料孔前端定位時(shí)擋料銷位置如圖
廢料孔前端定位時(shí)擋料銷位置
圖13 固定擋料銷的位置
=C-()+0.1
——擋料銷與導(dǎo)正銷的間距，mm
C——連續(xù)模的步距，mm
dr——導(dǎo)正銷的直徑，mm
d——擋料銷頭部直徑，mm
=61-()+0.1=61.1mm
5.4 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用
選取模架尺寸時(shí)要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮，一般在長(zhǎng)度及寬度上都應(yīng)比凹模大30～40mm。模板的厚度一般等于凹模的1～1.5倍。
凹模周界Ｌ＝116mm,B=116mm,閉合高度h1=220mm
材料為ZG45(ZG310-570),0I級(jí)精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架。
導(dǎo)柱標(biāo)記：223160 GB/T2861.1—90
導(dǎo)套標(biāo)記：42390338 GB/T2861.6—90
上模座標(biāo)記：2503160340 GB/T2855.1—90
下模座標(biāo)記：2503160345 GB/T2855.2—90
模柄標(biāo)記：A32395 JB/T 7646.1
圖14 后側(cè)導(dǎo)柱模架示意圖
模柄與上模座的聯(lián)接采用壓入式的結(jié)構(gòu)如圖17所示。
圖15 壓入式的模柄
5.5 卸料裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
在前面已經(jīng)確定了采用彈性卸料板和頂件塊，設(shè)計(jì)卸料板為一整體板。本模具的卸料板不僅有卸料作用，還具有外形凸模的導(dǎo)向作用，。卸料板的邊界尺寸經(jīng)查手冊(cè)[2]表15.28得：
卸料板直徑=150mm厚度h0=15mm
此模具中，卸料板對(duì)落料拉深復(fù)合模起導(dǎo)向和卸料作用，卸料板和凸模按H7/h6配合制造
5.6 聯(lián)接件的選用與標(biāo)準(zhǔn)化
本模具采用螺釘固定，銷釘定位。具體講
內(nèi)六角螺釘標(biāo)記：35鋼M8365 GB70—85
35鋼M8335 GB70—85
螺釘標(biāo)記：35鋼M8345 GB68—76
圓柱銷釘標(biāo)記：35鋼6365 GB 119—86
35鋼6345 GB 119—86
止動(dòng)圓柱銷標(biāo)記：35鋼636 GB119—86
5.7 模具裝配圖
前面各節(jié)已經(jīng)設(shè)計(jì)好了無(wú)凸緣圓筒形件的落料拉深復(fù)合模各零件，根據(jù)前面的設(shè)計(jì)，無(wú)凸緣圓筒形件的落料拉深復(fù)合模的總裝圖如下
6 壓力機(jī)的選擇與校核
Hmin=160mm,Hmax=180mm
模具的閉合高度H閉=H+H上+H凹+H卸+H下 =15+40+45+10+45=155mm
式中：H凹—凹模厚度，H凹=45mm；
H卸—壓邊圈的厚度，H卸＝10mm；
H —凸模的凸緣高度，H=15 mm
由此可見模具的實(shí)際閉合高度小于所采用模架的最大閉合高度。查標(biāo)準(zhǔn)件的資料。結(jié)果發(fā)現(xiàn)模具的實(shí)際閉合高度還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它標(biāo)準(zhǔn)的最大閉合高度。所以此制件不能采用標(biāo)準(zhǔn)模架。
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＞叩姆忾]高度H應(yīng)該介于壓力機(jī)的最大封閉高度Hmax和最小封閉高度Hmin之間，一般?。? Hmax-5mm≥H≥Hmin+10mm
由此可以看出，要想讓制件順利加工和從模具上取出，只有使模具有足夠的封閉高度： Hmax≥H+5mm=155+5=160mm
Hmin≤H-10mm=155-10=145mm
要使模具具有足夠的封閉高度，只有改變導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度：
為了使模座有足夠的強(qiáng)度，上，下模座的厚度應(yīng)該再增加一些。
前面已經(jīng)初選了壓力機(jī)。由5.4可知，模座外形尺寸260 mm×160mm,閉合高度160mm,有文獻(xiàn)[4]中，JC23—35型壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸為300×450mm,最大閉合高度為220mm，連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度為45mm,所以在工作臺(tái)上加一10～35mm的墊板，即可安裝。模柄孔尺寸也于本副模具所選模柄尺寸相符。
7 模具工件零件的加工工藝
7.1 沖裁模凸、凹模的技術(shù)要求及加工特點(diǎn)
沖裁屬于分離工序，沖裁模凸、凹模帶有鋒利刃口，凸、凹模之間的間隙較小，其加工具有如下特點(diǎn)：
①凸、凹模材質(zhì)一般是工具鋼或合金工具鋼，熱處理后的硬度一般為58∽64HRC，凹模比凸模稍硬一些。
②凸、凹模精度主要根據(jù)沖裁件精度決定，一般尺寸精度在IT6∽IT9，工作表面粗糙度在Ra值為1.6∽0.4μm。
③凸、凹模工作端帶有鋒利刃口，刃口平直（斜刃除外），安裝固定部分要符合配合要求。
④凸、凹模裝配后應(yīng)保證均勻的最小合理間隙。
⑤凸模的加工主要是外形加工，凹模的加工主要是孔（系）加工。凹模型孔加工和臺(tái)階式凸模加工常用線切割方法。【1】
7.2 凸、凹模加工的工藝路線有以下幾種方案：
方案一：下料→鍛造→退火→毛坯外形加工（包括外形粗加工、精加工、基面磨削）→劃線→刃口輪廓粗加工→刃口輪廓精加工→螺孔、銷孔加工→淬火與回火→研磨或拋光；
方案二：下料→鍛造→退火→毛坯外形加工（包括外形粗加工、精加工、基面磨削）→劃線→刃口輪廓粗加工→螺孔、銷孔加工→淬火與回火→采用成形磨削進(jìn)行刃口輪廓精加工→研磨或拋光；
方案三：下料→鍛造→退火→毛坯外形加工→螺孔、銷孔、穿絲孔加工→淬火與回火→磨削加工上、下面及基準(zhǔn)面→線切割加工→鉗工修整；
具體分析：
方案一，鉗工工作量大，技術(shù)要求高，適用于形狀簡(jiǎn)單，熱處理變形小的零件；
方案二，能消除熱處理變形對(duì)模具精度的影響，使凸、凹模的加工精度容易保證，可用于熱處理變形大的零件；
方案三，主要用于以線切割加工為主要工藝的凸、凹模加工，尤其適用形狀復(fù)雜，熱處理變形大的直通式凸模、凹模零件。
7.3 本副模具工件零件加工方案的確定
本副沖裁模具設(shè)計(jì)，模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件。由于本副模具的工作零件形狀相對(duì)比較簡(jiǎn)單，凸凹模，落料凹模熱處理變形大，故采用方案三；拉深凸模和落料凸模形狀簡(jiǎn)單，且熱處理變形小，故采用方案一。例如：表（7—1）拉深凸模加工工藝過(guò)程、表（7—2）凹模加工工藝過(guò)程。
模具典型零件機(jī)械加工工序卡
零件圖號(hào)
08
零件名稱
沖孔凸模II
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成圓棒φ65mm×45mm
2
熱處理
退火
3
車削
按圖車全形，單邊留0.2mm精加工余量
車床
4
熱處理
按熱處理工藝，淬火、回火達(dá)到58∽62HRC
5
磨削
磨外圓，兩端面達(dá)到設(shè)計(jì)要求
磨床
6
鉗工精修
全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求
7
檢驗(yàn)
表（7—1）沖孔凸模II加工工藝過(guò)程
模具典型零件機(jī)械加工工序卡
零件圖號(hào)
11
零件名稱
凹模
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
備料
將毛坯鍛成圓柱形125mm×50mm
空氣錘
2
熱處理
退火
3
車外圓
車外圓直徑達(dá)到116mm×50mm
車床
4
熱處理
調(diào)質(zhì)
5
磨平面
磨兩端面
磨床
6
鉗工劃線
劃出各孔位置線，型孔輪廓線
7
銑漏料孔
達(dá)到設(shè)計(jì)要求
銑床
8
加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲孔
按位置加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲孔
鉆床
9
熱處理
按熱處理工藝，淬火、回火達(dá)到60∽64HRC
10
磨平面
磨光上、下平面
磨床
11
線切割
按圖紙切割型孔達(dá)到尺寸要求
電火花線切割機(jī)床
12
鉗工精修
全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求
13
檢驗(yàn)
表（7—2）凹模加工工藝過(guò)程
8深圓筒模具的安裝與調(diào)試
8.1 深圓筒模具的安裝
8.1.1 拉深模的安裝要求
1.上模座上平面對(duì)下模座下平面的平行度，導(dǎo)柱軸心線對(duì)下模座下平面的垂直度和導(dǎo)套孔軸心線對(duì)上模座上平面的垂直度均應(yīng)達(dá)到規(guī)定的精度要求。
2.模架的上模沿導(dǎo)柱上、下移動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)，無(wú)阻滯現(xiàn)象。
3.裝配好的拉深模,其封閉高度應(yīng)符合圖樣規(guī)定的要求。
4.拉深凸模和拉深凹模之間的配合間隙應(yīng)符合圖樣的要求，周圍的間隙應(yīng)均勻一致。
5.模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下試驗(yàn)，進(jìn)行零件試沖，然后調(diào)試，直到符合圖樣要求。
6.安裝模具的螺栓及螺母和壓板，應(yīng)采用專用件，最好不要代用。
7.用壓板將下模緊固在工作臺(tái)上時(shí)，其緊固用的螺栓擰入螺孔中的長(zhǎng)度大于螺栓直徑的1.5～2倍。
8.壓板的壓置應(yīng)使壓板的基面平行于壓力機(jī)的工作臺(tái)面，不準(zhǔn)偏斜。
9.拉深凸模的中心線應(yīng)與凹模的工作平面垂直。
10.拉深凸模和凹模的間隙應(yīng)該均勻。
8.1.2 拉深模的安裝
本模具屬于帶有壓邊圈的拉深模，應(yīng)對(duì)壓邊力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。這是因?yàn)閴哼吜^(guò)大，則制件易被拉裂；壓邊力過(guò)小，又易于起皺。因此，在裝置模具時(shí)，應(yīng)邊試驗(yàn)，邊調(diào)整，直到合適為止。下面是具體的安裝過(guò)程：
1.開動(dòng)壓力機(jī)，把壓力機(jī)滑塊上升到極點(diǎn)；
2.把壓力機(jī)滑塊底面、壓力機(jī)的臺(tái)面和模具的上下面擦試干凈；
3.把模具放在壓力機(jī)臺(tái)面規(guī)定的位置上，用壓力機(jī)行程尺檢查壓力機(jī)滑塊底面至模具上平面之間距離是否大于壓力機(jī)的行程。必要時(shí)，調(diào)節(jié)滑塊高度，以保證該距離大于壓力機(jī)行程。因本模具有打桿，所以應(yīng)先按圖樣位置將其插入壓力機(jī)臺(tái)面的孔內(nèi)，并把模具位置放正。
4.將滑塊降下到極點(diǎn)，并調(diào)節(jié)滑塊高度，使其與拉深模上平面接觸。
5.通過(guò)壓板、墊塊和螺釘?shù)?，將上模緊固在壓力機(jī)的滑塊上，并將下模初步固定在壓力機(jī)的臺(tái)面上?！膊灰獕旱奶o〕
6.將滑塊稍微往上調(diào)一點(diǎn)〔以免模具頂死〕，然后開動(dòng)壓力機(jī)，把滑塊上升到上極點(diǎn)，松開下模的安裝螺絲，讓滑塊空行程數(shù)次，再把滑塊下降到下極點(diǎn)停止。
7.擰緊下模的安裝螺釘。再開動(dòng)壓力機(jī)使滑塊上升到上極點(diǎn)位置。
8.在導(dǎo)柱上加潤(rùn)滑油，并檢查拉深模工作部分有無(wú)異物，然后開動(dòng)壓力機(jī)，再使滑塊空行程數(shù)次，從中檢查導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合情況。若發(fā)現(xiàn)導(dǎo)柱不垂直或者導(dǎo)套配合不合適時(shí)，應(yīng)拆下模具進(jìn)行修理。
9.進(jìn)行試?yán)?，并逐步調(diào)節(jié)滑塊到所需的高度。
10.調(diào)節(jié)壓力機(jī)上的打料螺栓到適合的高度，使打料桿能正常工作。
11.如果拉深模使用氣墊，則應(yīng)調(diào)節(jié)壓縮空氣到合適壓力。
12.重新檢查模具及壓力機(jī)，無(wú)誤后可進(jìn)行試?yán)睢?
8.2 模具的調(diào)試
模具按圖紙技術(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?yán)?，可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)與制造的缺陷，找出產(chǎn)生原因，對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理后再進(jìn)行試?yán)?，直到模具能正常工作，才能將模具正式交付生產(chǎn)使用。
8.2.1 拉深模的調(diào)試要點(diǎn)
8.2.1.1 進(jìn)料阻力的調(diào)整
拉深模進(jìn)料阻力很大，易使制件被拉裂；進(jìn)料阻力很小時(shí)，易使制件產(chǎn)生皺紋。故在調(diào)整模具時(shí)，關(guān)鍵是調(diào)整好拉深阻力的大?。?
〔1〕調(diào)節(jié)壓力滑塊的壓力，使之正常；
〔2〕調(diào)節(jié)壓邊圈的壓邊面配合松緊；
〔3〕凹模圓角半徑要適中；
〔4〕采用良好的潤(rùn)滑劑，調(diào)整潤(rùn)滑次數(shù)。
8.2.1.2 拉深深度及間隙調(diào)整
1.調(diào)整時(shí)，先將較淺的一段調(diào)整后，再往下調(diào)整，直到所需深度。
2.因本模具是對(duì)稱的。所以在調(diào)整時(shí)，可先將上模緊固在壓力機(jī)滑塊上，下模放在工作臺(tái)上，先不緊固。在凸模上放置樣件，再使上、下模吻合對(duì)中后，即可保證間隙的均勻性。調(diào)整好閉合位置后，再把下模固緊在工作臺(tái)上。
8.2.2調(diào)整方法
8.2.2.1 拉深時(shí)的破裂
拉深時(shí)，材料變形所需要的拉深力超過(guò)了材料的強(qiáng)度極限時(shí)，即形成破裂。拉深時(shí)的破裂部位多發(fā)生在鄰近凸模圓角處的筒壁處。
防止拉深破裂的工藝措施有：增大凹模圓角、增大凸模和凹模之間的間隙、提高凹模工作表面和凹模圓角半徑處的表面質(zhì)量、調(diào)整壓邊力、選用塑性好的材料和進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑等。
8.2.2.2 拉深高度不夠
制件拉深結(jié)束后，結(jié)果高度達(dá)不到圖樣要求。其產(chǎn)生原因有拉深間隙太大、凸模圓角半徑太小。
防止拉深高度不夠的措施有：調(diào)整拉深間隙、加大凸模圓角半徑。
8.2.2.3 制件底部被拉脫
制件在拉深過(guò)程中由于凹模圓角半徑太小，使材料被處于切割狀態(tài)以至于制件底部被拉脫。
防止制件底部被拉脫的措施有：加大凹模圓角半徑。
8.2.2.4 制品口緣折皺
制件在拉深過(guò)程中由于凹模圓角半徑太大、壓邊圈不起壓邊作用，造成制件口緣折皺。
防止制件口緣折皺的措施有：減小凹模圓角半徑、調(diào)整壓邊圈結(jié)構(gòu)，加大壓邊力。
8.2.2.5 拉深高度太大
制件拉深結(jié)束后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)制件的高度達(dá)不到圖樣的要求。其產(chǎn)生原因有拉深間隙太小、凸模圓角半徑太大。
防止拉深高度太大的措施有：加大拉深間隙、減小凸模圓角半徑。
8.2.2.6 零件拉深后壁厚與高度不均
零件拉深后發(fā)現(xiàn)壁厚與高度不均，其造成原因有凸模與凹模不同心，向一面偏斜、定位不正確、凸模不垂直、壓邊力不均、凹模形狀不對(duì)。
防止零件拉深后壁厚與高度不均的措施有：調(diào)整凸模與凹模位置，使之間隙均勻、調(diào)整定位零件、重新裝配凹模、調(diào)整壓邊力、更換凹模。
9 結(jié)束語(yǔ)
有凸緣圓筒形件屬于簡(jiǎn)單拉深件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計(jì)算確定本制件是一次拉深成的，然后相應(yīng)選取各次拉深時(shí)的壓力機(jī)。本設(shè)計(jì)主要是最后一次拉深模具設(shè)計(jì)，需要計(jì)算拉深時(shí)的間隙、工作零件的圓角半徑、尺寸和公差，并且還需要確定模具的總體尺寸和模具零件的結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)上面的設(shè)計(jì)繪出模具的總裝圖。
由于在零件制造前進(jìn)行了預(yù)測(cè)，分析了制件在生產(chǎn)過(guò)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?gòu)U品的產(chǎn)生。
有凸緣圓筒形件的形狀結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但是高度太高不適合選用標(biāo)準(zhǔn)模架。要保證零件的順利加工和取件，必須有足夠的高度，因此需要改變導(dǎo)柱、導(dǎo)套的長(zhǎng)度，以達(dá)到要求。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單，它可以相應(yīng)的簡(jiǎn)化了模具結(jié)構(gòu)。便以以后的操作、調(diào)整和維護(hù)。
有凸緣圓筒形件模具的設(shè)計(jì)，是理論知識(shí)與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對(duì)理論知識(shí)做了更深切貼實(shí)的闡述。也使我認(rèn)識(shí)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(shí)新技術(shù)，樹立終身學(xué)習(xí)的觀念，把理論知識(shí)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(guó)民經(jīng)濟(jì)的騰飛做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
致謝
沖壓技術(shù)是材料加工技術(shù)中不可缺少的重要加工手段之一，目前在國(guó)內(nèi)正處于蓬勃發(fā)展時(shí)期，具有廣泛的發(fā)展前景。在大學(xué)三年學(xué)習(xí)即將結(jié)束之際，能夠按照老師的指導(dǎo)并綜合運(yùn)用三年來(lái)的所學(xué)所知設(shè)計(jì)一套沖壓模具,必將為日后的獨(dú)立工作創(chuàng)造一個(gè)良好的開始。
在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中于余智宏老師一直扮演著導(dǎo)向者的角色，從接到設(shè)計(jì)題目那一刻起就給我指明了方向，讓我明白了設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)中可能遇到的問(wèn)題以及解決方法等，并不厭其煩的糾正設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤，詳細(xì)檢查設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)及重點(diǎn)，對(duì)設(shè)計(jì)方案提出了寶貴的修正意見，一步步完善了我的設(shè)計(jì)。在此對(duì)原老師表示衷心的感謝！
此外在設(shè)計(jì)過(guò)程中參考了一些同學(xué)的設(shè)計(jì)實(shí)例，并向他們請(qǐng)教，得到他們的大力幫助，為我提供了許多有關(guān)設(shè)計(jì)的資料,在此一并表示深深的謝意！
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