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1、-1 -學(xué)校代碼：10410序號(hào):20055015本科畢業(yè)設(shè)計(jì)題目沖孔落料拉深復(fù)合模學(xué)院：工學(xué)院姓名：黃學(xué)亮學(xué)號(hào)：20055015專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化年級(jí)：機(jī)制051指導(dǎo)教師：吳彥紅二00九年五月-1 -沖孔落料拉深復(fù)合模刖言1 .設(shè)計(jì)課題11 .1 設(shè)計(jì)任務(wù)書22. 工藝方案分析及確定32. 1件的工藝分析32. 2工藝方案的確定42.3 沖壓件坯料尺寸的確定42. 4 拉深次數(shù)的確定42.5排樣的確定53. 工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算73. 1沖裁的方式與沖壓力的計(jì)算 73.1.1、沖裁方式與沖壓力的計(jì)算73.1.2、力的計(jì)算73.1.3、卸料力、推料力和頂件力的計(jì)算83.1.4、壓力中心
2、的計(jì)算93. 2計(jì)算各主要零件的尺寸93.2.1、計(jì)算落料凸、凹模的工作部分的尺寸103.2.2、計(jì)算拉深凸、凹模的刃口尺寸的確定113.2.4、凸凹模選材，熱處理及加工工藝過程113.2.5、條料寬度的設(shè)計(jì)123.2.6、導(dǎo)料板的導(dǎo)料尺寸為143.2.7、推桿的選材，熱處理工藝方案153.2.8、工藝方案如下153.2.9、模柄的確定153.2.10、沖壓設(shè)備的選用163.2.11、模具的閉合高度的計(jì)算163.2.12、沖模模架的選用16沖孔落料拉深復(fù)合模 QQ251133408有圖紙3.2.13 導(dǎo)向零件的選擇173.2.14、 定位零件的設(shè)計(jì)183.2.15、 推桿與推板的設(shè)計(jì)183.2
3、.16、壓邊圈的設(shè)計(jì)243.2.17、固定方式的確定243.2.18、凸模的固定243.2.19、 凹模的固定243.2.20、凸凹模的緊固243.2.21、確定裝配基準(zhǔn) 24結(jié)束語 23參考文獻(xiàn) 24致謝25、八前隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要，模具已成為現(xiàn)代化不可缺少的工藝裝備，模具設(shè)計(jì)是機(jī)械專業(yè)一個(gè)最 重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，是我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，通過對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜 合運(yùn)用，使學(xué)生對(duì)模具從設(shè)計(jì)到制造的過程有個(gè)基本上的了解，為以后的工作及進(jìn)一步學(xué)習(xí)深造 打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的有兩個(gè)：一是讓學(xué)生掌握查閱查資料手冊(cè)的能力，能夠熟練的運(yùn)用CAD進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。二是掌握模
4、具設(shè)計(jì)方法和步驟，了解模具的加工工藝過程。本書是落料沖孔拉深模設(shè)計(jì)說明書， 結(jié)合模具的設(shè)計(jì)和制作，廣泛聽取各位人士的意見，經(jīng) 過多次修改和驗(yàn)證編制而成。為了達(dá)到設(shè)計(jì)的規(guī)范化 ，標(biāo)準(zhǔn)化和合理性，本人通過查閱多方面的資 料文獻(xiàn)，力求內(nèi)容簡單扼要，文字順通，層次分明，論述充分。其中附有必要的插圖和數(shù)據(jù)說明。本書在編寫過程中得到了老師的精心指導(dǎo)和同學(xué)們的大力幫助，在此表示衷心的感謝。由于本 人是應(yīng)屆畢業(yè)生,理論水平有限，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，書中難免有不當(dāng)和錯(cuò)誤的地方，敬請(qǐng)各位老師與 廣大讀者批評(píng)指正。1.2 .設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)工件如圖1.1所示:技術(shù)要求:1.本產(chǎn)品為落料拉深件，2.材料為08F，3.厚度為1
5、mm4.工件對(duì)公差要求不高，5高度為5mm 6.公差按IT14級(jí)制造7.工件外觀必須平順，8.毛邊物等均需去除。模具的總體結(jié)構(gòu)草圖如圖1.2:帶WWtt圖1.22.工藝方案分析及確定2.1零件的工藝分析沖裁件的工藝性是指從沖壓工藝方面來衡量設(shè)計(jì)是否合理。一般的講，在滿足工件使用要求的條 件下，能以最簡單最經(jīng)濟(jì)的方法將工件沖制出來，就說明該件的沖壓工藝性好，否則，該件的工藝性就差。當(dāng)然工藝性的好壞是相對(duì)的，它直接受到工廠的沖壓技術(shù)水平和設(shè)備條件等因素的影響。以上要求是確定沖壓件的結(jié)構(gòu)，形狀，尺寸等對(duì)沖裁件工藝的實(shí)應(yīng)性的主要因素。根據(jù)這一要求對(duì)該零件進(jìn)行工藝分析。零件尺寸公差無要求，故按IT14級(jí)
6、選取，利用普通沖裁方式可達(dá)到圖樣要求。由于該件外形簡單,形狀規(guī)則，適于沖裁加工。材料為08F，厚度為1mm2.2 工藝方案的確定確定方案就是確定沖壓件的工藝路線，主要包括沖壓工序數(shù)，工序的組合和順序等。確定合理的 沖裁工藝方案應(yīng)在不同的工藝分析進(jìn)行全面的分析與研究，比較其綜合的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果，選擇一 個(gè)合理的沖壓工藝方案。此副模具為生產(chǎn)該產(chǎn)品的第一道工序即落料拉深所用。產(chǎn)品最終成形還需要拉深模，正是由 于考慮到零件拉深工藝的復(fù)雜性，若采取落料拉伸連續(xù)模，雖然、減少了產(chǎn)品的沖壓成形時(shí)間， 但是模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜且精度要求高，制造周期長，制模成本高，加工也不方便。故不宜采用。該零件屬于中小批量生產(chǎn)，工藝性
7、較好，沖壓件尺寸精度不高，形狀簡單。根據(jù)現(xiàn)有沖模制造條 件與沖壓設(shè)備，采用拉深復(fù)合模，模具制造周期短，價(jià)格低廉，工人操作安全，方便可靠。2.3 沖壓件坯料尺寸的確定坯料厚度t=1mm材料為08F，根據(jù)零件尺寸，其相對(duì)高度為:H 5 -0.5 d 175 -1= 0.03根據(jù)零件的相對(duì)高度查表無需取修邊余量。坯料的直徑為:D= . d2 4d H-1.72r -0.56r2依圖 d=175mm. r=3mm. H=4.5mm代入公式得：D=193.8mm2.4拉深次數(shù)的確定坯料的相對(duì)厚度：t1m= -100% =0.52%D 193.8零件的拉深系數(shù)：175 m= 上 :.0.90.53193.
8、8查表5-8，零件能一次拉深成形。沖壓件總坯料。總=35mm 193.8mm = 228.8mm2.5排樣的確定在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約金屬和減少廢料具有非常重要的意義，特別是在大批量生產(chǎn)中，較好地確定 沖件尺寸和合理排樣是降低成本的有效措施之一。（1）、沖裁件的排樣排樣是指沖件在條料、帶料或 板料上布置的方法。沖件的合理布置（即材料的經(jīng)濟(jì)利用），與沖 件的外形有很大關(guān)系。根據(jù)不同幾何形狀的沖件，可得出與其相適應(yīng)的排樣類型，而根據(jù)排樣的類型，又可分為少或無 工藝余料的排樣與有工藝余料的排樣兩種。（2）、材料利用率衡量材料經(jīng)濟(jì)利用的指標(biāo)是材料利用率。一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為n * A*100%n=B*
9、h（3.1 ）式中A 沖裁件面積（包括沖出小孔在內(nèi)）（mm2）;n一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的沖件數(shù)目；B條料寬度（mm）；h進(jìn)距（mm）.一張板料上總的材料利用率 n為:* 100 %式中N 一張板料上的沖件總數(shù)目；L板料長度（mm）;A板料寬度（mm）;（3）、搭邊排樣時(shí)，沖件之間以及沖件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。它的作用是補(bǔ)償定位誤差，保證 沖出合格的沖件，以及保證條料有一定剛度，便于送料 搭邊數(shù)值取決于以下因素： 件的尺寸和形狀。 材料的硬度和厚度。 排樣的形式（直排、斜排、對(duì)排等）。 條料的送料方法（是否有側(cè)壓板）。 擋料裝置的形式（包括擋料銷、導(dǎo)料銷和定距側(cè)刃等的形式）。搭邊值一般是由經(jīng)驗(yàn)再
10、經(jīng)過簡單 計(jì)算確定的。查表314得搭邊值：a=1.2mm,ai=1.0mm冷沖模具設(shè)計(jì)指導(dǎo))計(jì)算得：步距 S=D+j228.8+1=229.8mm條料寬度：B=D+2a=228.8+2 1.2=231.2mm板料擬訂選用：1000 3000 1當(dāng)采用橫排時(shí)：裁板條數(shù)：=3000/231.2 =12余 0.98mm每條個(gè)數(shù)：n2 二 1000-1 /229.8 =4余0.35mm每板總個(gè)數(shù)：n ”1 % =48個(gè)板的利用率：248 漢3 14114 42=48 q.i4 114.4=65.8%1000 漢 3000當(dāng)采用縱排時(shí)：裁板條數(shù)：=1000/ 231.2 二 4余 0.33mm每條個(gè)數(shù)：
11、n2 二 3000-1 /229.8 =13余0.05mm每板總個(gè)數(shù)：n=ni匕=52個(gè)板的利用率：252心.1454.4=712%1000 漢 3000通過以上分析和計(jì)算得出采用橫排的利用率高。故采用橫排沖裁。以圖2.1的排樣形式為最佳方案。座外形尺寸應(yīng)比凹模相應(yīng)尺寸大4070。查模具中國模具設(shè)計(jì)手冊(cè)為了便宜安裝采用對(duì)角式導(dǎo)柱模架。其上模座尺寸為500X 315X 55SD凹模周界L=500mm,B=315mm,厚度=55mm的對(duì)角上模座。 材料：HT200技術(shù)條件：按JB/T2855.1的規(guī)定其他尺寸在表22.4-12巴、沖阻標(biāo)準(zhǔn)模架及H標(biāo)準(zhǔn)冬件59續(xù)農(nóng)22412m蒐囲界D（H7）I)1（
12、H7）Lfh“1l2Ih4尺極阻尺、1極限/LHnif 22315313553254604011訥3MU松10060+ 川刃065+ U.U30(M20402KIJlint4105504乃5UU6U510655如j4UU40055614041仆-in5604734756H37U6306564078(17104807065705MI5m)5UU655105106505lW5804WJ其下模座尺寸為500X 315X 60Ik jFx7T _凹模周界L=500mm,B=315mm,厚度=60mm的對(duì)角模座。 材料：HT200技術(shù)條件：按JB/T2855.2的規(guī)定其他尺寸可查表22.4-13-10
13、-沖孔落料拉深復(fù)合模 QQ251133408有圖紙續(xù)吸224口1川模囲界d（Ii7）H扎-L-,Ji,S1.施木Rdftt限尺1.i3.2.13 導(dǎo)向零件的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)及其成本的考慮，本設(shè)計(jì)采用在中，小型模具中應(yīng)用最廣的滑動(dòng)導(dǎo)向副結(jié)構(gòu)。 其布置 形式采用對(duì)角導(dǎo)柱形式?；瑒?dòng)導(dǎo)向副主要有導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成。導(dǎo)套和上模座采用H7/r6過盈配合，導(dǎo)套孔與導(dǎo)套柱間采用H6/h5.H7/h6的間隙配合。為使導(dǎo)套內(nèi)便于儲(chǔ)油并經(jīng)常保持摩擦副潤滑， 導(dǎo)內(nèi)孔開有油槽。導(dǎo)套，導(dǎo)柱均有國家標(biāo)準(zhǔn)，國標(biāo)中對(duì)導(dǎo)套，導(dǎo)柱的尺寸，材料，表面質(zhì)量等都有相 應(yīng)的規(guī)定。本設(shè)計(jì)采A型導(dǎo)柱和A導(dǎo)套。直徑d=50；.016 mm公差帶h6,長
14、度L=650mm的A型導(dǎo)柱:標(biāo)記示例：直徑J = 20 mm*公差帶R5長度L = 120 mm的A樂導(dǎo)柱土 導(dǎo)柱 A2UK5 x J20 G1V I 21 1技術(shù)條件:按Jli/T RO7O-沖弗時(shí)規(guī)定R*由制逍F決定導(dǎo)套采用A型導(dǎo)套D(r6)=62mm b=1mm a=2m技術(shù)條件：按 JB/T8070-1995 規(guī)定0653.2.14、定位零件的設(shè)計(jì)本副模具用擋料螺栓來定位的。它的主要目的是用來控制送料步距。查表8 33冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)螺紋規(guī)格d=M12公稱長度l=80mm標(biāo)記為 GB 5782 - 86-m12*80其他尺寸如下d=d+1-2c/50 mmd1=8.6mmc=1.2m
15、m3.2.15、推桿與推板的設(shè)計(jì)為了便于裝在上模內(nèi)，本副模具采用剛性推件裝置。同時(shí)采用圓柱形推板，推板的直徑大約設(shè)計(jì)為 20mm，推板的長度大約為70mm推板的形式很多，為保證凸模的支承剛度和強(qiáng)度，該模具推板的形狀設(shè)計(jì)為梅花形狀的，且各部 分的尺寸如推板的零件圖3.2.16、壓邊圈的設(shè)計(jì)壓邊裝置的類型為剛性壓邊裝置，并采用壓料限位裝制限位距為s= (0.80.9) mm取1.2mmB據(jù)冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)，其材料選用，它是一種滾動(dòng)軸承鋼。，能夠保證零件具有較高的強(qiáng)度GCr15。3.2.17、固定方式的確定模柄采用圓式，鑲嵌在上模座上而上模座則與墊板，凹模固定板用螺栓與銷釘緊固。打桿由螺母5瑣緊。
16、3.2.18、凸模的固定本模具采用凸臺(tái)式凸模，凸臺(tái)鑲嵌在凸模固定板上，而凸模固定板用螺栓與銷釘緊固在下模座上3.2.19、凹模的固定凹模與固定板以及下模座用銷釘緊固3.2.20、凸凹模的緊固因?yàn)橥拱寄啥硕荚O(shè)計(jì)成臺(tái)階式鑲嵌在凹模 1與拉深凹模內(nèi)。3.2.21、確定裝配基準(zhǔn)1.落料，拉深應(yīng)以沖材凸凹模為裝配基準(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，然后用平行 板將凸凹模和下模座夾緊。沖裁模具材料的選?。嚎刹槔錄_壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)表8-8和8-9：凸模的材料為T10A，凹模的材料為T10A，熱處理硬度為58-62HRC，墊板、凸模固定板、凹 模固定板的材料的45
17、號(hào)鋼，熱處理硬度為HRC43-48。沖裁模的常用配合:2 、H7/h6的間隙定位配合，導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合。3 、H7/r6的過度配合，用于較高的定位，凸模與固定板的配合，導(dǎo)套與模座，導(dǎo)套與固定板， 模柄與模座的配合。4 、H7/m6的過度配合，能以最好的定位精度滿足零件的剛性和定位要求，凸模的固定導(dǎo)套與模 座的固定、導(dǎo)柱與固定板的固定。結(jié)束語通過這次模具設(shè)計(jì)，本人在多方面都有所提高。通過這次畢業(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
18、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)過程中，體現(xiàn)出自己單獨(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)。在此感謝我的導(dǎo)師，吳彥紅.他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循 循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。由于本人的設(shè)計(jì)能力有限，在設(shè)計(jì)過程中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤，懇請(qǐng)老師們多多指教,我十分的樂意接受你們的批評(píng)與指正，本人將萬分感謝。參考文獻(xiàn)1 冷沖模設(shè)計(jì)丁松聚主編-北京機(jī)械工業(yè)出版社2 冷沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)丁松聚主編機(jī)械工業(yè)出版社3典型零件模具圖冊(cè)-陳曉華-機(jī)械工業(yè)出版社4互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)-長沙一-湖南大學(xué)出版社1998.10金屬材料及熱處理一-丁仁亮主編-北京機(jī)械工業(yè)出版社6機(jī)械制圖教科書李澄等主編 高等教育出版社7模具制造工藝教科書華北航天工業(yè)學(xué)院孫鳳勤主編機(jī)械工業(yè)出版社-17 -
沖孔落料拉深復(fù)合模.
