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河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
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)穆浜螅饕蚴俏覈?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(zhuān)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(kāi)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(kāi)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(zhuān)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(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)水平低，專(zhuān)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(kāi)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(chē)、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(kāi)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(zhuān)"、"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(jiàn)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 冷沖壓模具的分類(lèi)
冷沖壓模具主要用于金屬及非金屬板料的壓力加工，其加工方式可分為分離和成形兩大類(lèi)。
分離：按一定輪廓線將工件與板料分開(kāi)。
成形：在不破壞板料的條件下，通過(guò)塑性變形獲得所需要求的形狀和尺寸精度。
冷沖壓模具是沖壓生產(chǎn)的主要工藝裝備。沖壓件的沖壓質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等，都與模具類(lèi)型及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有直接關(guān)系。沖壓件的品種、式樣很多，所以沖壓模具的類(lèi)型也是多種多樣的。為了研究方便，將沖壓模具按照不同特征進(jìn)行分類(lèi)，一般有以下幾種分類(lèi)方法。
1.3.1按沖壓工藝進(jìn)行分類(lèi)
沖裁模具 沖裁模具又可分為沖孔模具、落料模具、切口模具、剖切模具等。
彎曲模具 彎曲模具又分為自由彎曲模具、校正彎曲模具、V型彎曲模具、U型彎曲模具等。
拉深模具 拉深模具又可分為無(wú)凸緣筒形件拉深模具、有凸緣筒形件拉深模具、錐形件拉深模具、階梯形件拉深模具、球面件拉深模具、拋物面件拉深模具、盒形件拉深模具等。
成形模具 成形模具又可分為脹形模具、翻邊模具、縮口模具、校形模具等。
1.3.2按工序組合程度進(jìn)行分類(lèi)
⑴ 單工序模 壓力機(jī)行程一次，只對(duì)板料完成一種沖壓工序的模具。例如：落料模具、沖孔模具、切邊模具、彎曲模具、拉深模具等。單工序模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，生產(chǎn)效率低，形位精度低。
⑵ 復(fù)合模 模具上僅有一個(gè)工位，安排有兩對(duì)或兩對(duì)以上的凸、凹模，壓力機(jī)行程一次，能對(duì)板料完成兩種（或兩種以上）的沖壓的模具。其結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是：具有復(fù)合形式的凸凹模，它既是落料的凸模，又是沖孔的凹模。復(fù)合模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，生產(chǎn)率適中，形位精度高。
⑶ 級(jí)進(jìn)模 模具上有n個(gè)（n＞1）工位，在一直線上等距離安裝n對(duì)凸、凹模，條料送進(jìn)一次，壓力機(jī)行程一次，模具對(duì)板料的不同（n個(gè)）位置完成n對(duì)沖壓，連續(xù)送進(jìn)，連續(xù)沖壓。級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)率高，產(chǎn)品形位精度適中。級(jí)進(jìn)模又稱(chēng)為級(jí)連續(xù)或跳步模。
1.3.3按上下模的導(dǎo)向方式分類(lèi)
分為無(wú)導(dǎo)向的開(kāi)式模具、有導(dǎo)向的導(dǎo)板模具和導(dǎo)柱模具等。
1.3.4按導(dǎo)料或定位形式分類(lèi)
分為固定導(dǎo)料銷(xiāo)模具、活動(dòng)導(dǎo)料銷(xiāo)模具、導(dǎo)正銷(xiāo)模具、側(cè)刃定距模具等。
此外，可以依據(jù)對(duì)沖裁件尺寸、精度等質(zhì)量的不同，把模具分為精密沖裁模具和普通沖裁模具；依據(jù)模具體積的大小，把模具分為小型模具、中型模具和大型模具等。有時(shí)還可以依據(jù)壓力機(jī)類(lèi)型、送料方式、出件方式等對(duì)模具進(jìn)行分類(lèi)。
1.4 接頭模具設(shè)計(jì)與制造方面
1.4.1 接頭模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路
沖孔、落料、拉深是沖壓基本工序之一，它是利用沖裁模在壓力機(jī)作用下，將平板坯料進(jìn)行沖孔或落料的加工方法。一般情況下，一般精度的工件IT8～I(xiàn)T7級(jí)精度的普通沖裁模；較高精度的工件采用IT7～I(xiàn)T6級(jí)精度的高級(jí)沖裁模。
翻邊是將工件的孔邊緣在模具的作用下，翻出豎直的或一定角度的邊。
只有加強(qiáng)沖裁件基礎(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，才能正確地確定沖裁工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決沖裁中出現(xiàn)的各種實(shí)際問(wèn)題，從而，進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。
制件沖孔落料件是最典型的沖裁件，其工作過(guò)程很簡(jiǎn)單就沖孔落料，可采用單工序模、復(fù)合模具或級(jí)進(jìn)模具，根據(jù)計(jì)算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)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)凸模與凹模工作配合長(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。
此設(shè)計(jì)分成兩部分，第一部分落料、拉深、沖孔復(fù)合模，第二部分翻邊模。
1.4.2支架模具設(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5天；
2.確定加工方案，所用時(shí)間15天；
3.模具的設(shè)計(jì)，所用時(shí)間30天；
4．模具的調(diào)試．所用時(shí)間5天。
在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中難免有不妥之處，肯請(qǐng)各位老師指正。
設(shè)計(jì)者：唐坤鵬
2. 落料、沖孔復(fù)合模
2.1 沖壓工件的工藝分析
圖 2-1工件圖
工件名稱(chēng)：接頭
生產(chǎn)批量：中批量
材料：冷軋08鋼
厚度：1.5mm
對(duì)固定套翻邊件進(jìn)行分析可知，處有內(nèi)孔翻邊成形，翻邊前應(yīng)預(yù)沖孔， 是圓筒件拉深件直徑，經(jīng)計(jì)算可一次拉深成形。工序安排為落料，沖孔，拉深,翻邊。
該零件形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱(chēng)，是有圓弧組成的。沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為IT11 ~IT14，孔中心與邊緣距離尺寸公差為.將以上精度與零件的精度要求相比較，可認(rèn)為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證，其他尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的要求，故決定采用沖壓方式可以得到落料、沖孔、拉深件，然后進(jìn)行翻邊得到制件。
2.1.1制件的總體分析
圖示零件材料為冷軋08號(hào)鋼板，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。
由工件圖可知：該工件既有落料、沖孔、拉深又有翻邊，但工件是圓形的對(duì)稱(chēng)零件，總的來(lái)說(shuō)加工起來(lái)是容易的。
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)。
2.1.2制件的外形分析
該零件有冷軋08號(hào)鋼板組成，具有良好的塑性、韌性、冷沖壓性能，能夠進(jìn)行一般的沖壓加工。多處用圓角過(guò)度，以便于模具加工，減少熱處理開(kāi)裂，減少?zèng)_裁時(shí)尖角處的崩刃和過(guò)快磨損，尺寸精度要求一般。
該零件對(duì)稱(chēng)，只需要沖孔落料、拉深、沖孔工序就可以得到半成品，然后再翻邊。
2.1.3 沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度
沖裁件上的未注公差等級(jí)定為IT14級(jí)，查表確定工件尺寸如下：
尺寸的工件制造公差為0.62
尺寸的工件制造公差為0.75
尺寸的工件制造公差為0.43
尺寸的工件制造公差為0.43
沖裁件的斷面粗糙度值與材料塑性、厚度，沖裁間隙，刃口銳鈍及沖模結(jié)構(gòu)相關(guān)，工件厚度為1.5mm，其斷面粗糙度值為.
2.2 工藝方案確定
該零件所需的基本沖壓工序?yàn)槁淞稀_孔、拉深、翻邊。
可擬訂出以下三種工藝方案。
方案一：用簡(jiǎn)單模分四次加工，即落料——拉深——沖孔——翻邊。
方案二：落料、沖孔復(fù)合模，拉深模、翻邊模。
方案三：落料沖孔級(jí)進(jìn)模，再拉深，再翻邊。
采用方案一，生產(chǎn)率低，工件的累計(jì)誤差大，操作不方便，由于該工件為中批量生產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性。但復(fù)合模模具的行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)比較復(fù)雜但由于零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng)，模具制造并不困難。級(jí)進(jìn)模雖生產(chǎn)率也高，但零件的沖裁精度稍差。欲保證沖壓件的行位精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)正，故模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。
通過(guò)對(duì)上述三種方按的分析比較，該零件采用方案二最佳。
故應(yīng)采用三副模具來(lái)完成。
第一副模具為落料沖孔復(fù)合模。
第二副模具為單工序拉深模。
第三副模具為單工序翻邊模。
2.3 必要的工藝計(jì)算
2.3.1 毛坯尺寸計(jì)算
由最終制件從翻邊算起，毛坯的預(yù)沖孔直徑計(jì)算。
處由內(nèi)孔翻邊成形，翻邊前應(yīng)預(yù)沖孔；是圓筒形拉深件可
一次拉深成形。工序安排為落料、拉深、預(yù)沖孔、翻邊等。翻邊前為、髙為9.5mm的無(wú)凸緣圓筒形件，如圖2-2所示。
圖2-2翻邊前毛坯圖
①計(jì)算預(yù)沖孔
D=41.5mm H=7mm
H=H-r-t=7-2-1.5=3.5mm
由式（5.1）計(jì)算翻邊前預(yù)沖孔直徑
②計(jì)算翻邊系數(shù) 由表5.1計(jì)算翻邊系數(shù)為
由查表5.2得知低碳鋼極限翻邊系數(shù)為0.65＜m,所以該零件能一次翻邊成形，預(yù)沖孔直徑。
③計(jì)算翻邊力
④落料毛坯直徑計(jì)算
拉深件毛坯尺寸確定原則的依據(jù)：
體積不變?cè)瓌t
相似原則
毛坯尺寸應(yīng)包括修邊余量
因δ=1.5mm﹥1mm，所以應(yīng)按中線尺寸計(jì)算。
（1）確定修邊余量 根據(jù)拉深件尺寸，其相對(duì)高度為
h/d=(9.5-0.75)/(68-1.5)=8.75/66.5≈0.13
查表4-1，得修邊余量△h=1mm 則拉深件總的高度h為：
h=9.5-0.75+1=9.75mm
計(jì)算毛坯展開(kāi)直徑 先判斷能否一次拉深出來(lái)，將圖4-53中提供的已知條件d =66.5mm r=2.75mm h=9.75mm 代入式（4-5）可求出毛坯的直徑D
2.3.2排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算
設(shè)計(jì)復(fù)合模時(shí)，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。根據(jù)工件的形狀選擇有廢料排樣，且為直排的形式，雖然材料的利用率低于少?gòu)U料和無(wú)廢料排樣，但工件的精度高，且易于保證工件外形的圓角。
⑴確定搭邊與搭肩值
搭邊和搭肩值一般是由經(jīng)驗(yàn)確定的，查表2.9可知搭邊值工件間，側(cè)面。
⑵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。分析零件形狀可知，確定排樣方案：條料從右至左送進(jìn)，落料凸模的沖壓力比較均勻，零件形狀精度容易保證。條料的排樣如圖2-3所示。
圖2-3 排樣圖
⑶計(jì)算送料步距和條料的寬度
按如上排樣方式，并根據(jù)工件的尺寸確定送料步距為搭肩值與工件寬度之和。即
查表2.5.3可知條料寬度單向偏差為，由公式計(jì)算如下：
⑷計(jì)算材料的利用率：
根據(jù)一般的市場(chǎng)供應(yīng)情況，原材料選用的冷軋薄鋼板（）。
每塊可剪規(guī)格條料7條，材料剪切利用率達(dá)98%。
計(jì)算沖壓件的面積:
由文獻(xiàn)﹝2﹞ 一個(gè)步距的材料利用率通用計(jì)算公式：
式中 —一個(gè)步距內(nèi)零件實(shí)際面積;
—一張步距內(nèi)所需毛坯面積；
—條料寬度 ;
—送料步距 ；
得
2.3.3計(jì)算沖壓力和初選壓力機(jī)
(1)落料力的計(jì)算
式中 —落料力；
—沖裁件剪切周邊長(zhǎng)度；
—沖裁件材料厚度；
—被沖材料的抗剪強(qiáng)度；
—系數(shù)，一般取。
落料力為：
(2)沖孔力的計(jì)算
式中 ——工件內(nèi)輪廓周長(zhǎng)（）
則
(3)卸料力的計(jì)算
式中
——卸料力系數(shù)；查手冊(cè)知
則卸料力為：
(4)推件力的計(jì)算：
按式計(jì)算
式中 ——推件力因數(shù)，查表得；
——卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)，查[7]得n=3；
則推件力為
故工序總力：
為保證沖壓力足夠，一般沖裁時(shí)壓力機(jī)噸位應(yīng)比計(jì)算的沖壓力大30%左右，即
(5)初選壓力機(jī)
查文獻(xiàn)[4]開(kāi)式可傾壓力機(jī)參數(shù)初選壓力機(jī)型號(hào)為和，見(jiàn)表一
表一 所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù)
型號(hào)
公稱(chēng)壓力
滑塊行程
最大封閉高度
工作臺(tái)尺寸
可傾斜角/。
封閉高度調(diào)節(jié)量
400
80
300
460×700
30
65
2.3.4壓力中心的確定
由于該零件是中心對(duì)稱(chēng)圖形,故壓力中心位于零件輪廓圖形的幾何中心上。
2.4 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.4.1 模具類(lèi)型設(shè)計(jì)
由沖壓工藝分析可知，零件材料為冷軋08號(hào)鋼板，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。
該零件屬于中型尺寸零件，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。
該零件有冷軋08號(hào)鋼組成，具有良好的塑性、韌性、冷沖壓性能，能夠進(jìn)行一般的沖壓加工。多處用圓角過(guò)度，以便于模具加工，減少熱處理開(kāi)裂，減
少?zèng)_裁時(shí)尖角處的崩刃和過(guò)快磨損，尺寸精度要求一般。
該零件左右對(duì)稱(chēng).所以模具類(lèi)型為倒裝復(fù)合模模。
2.4.2 模具具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(1)正倒裝結(jié)構(gòu)的確定
根據(jù)上述分析，采用倒裝復(fù)合模具可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸料可靠，便于操作。
(2)送料方式的確定
因是中批量生產(chǎn)，采用手動(dòng)送料方式。
(3)定位裝置的確定
因該制件采用的是倒裝復(fù)合模，所以直接用擋料銷(xiāo)和導(dǎo)料銷(xiāo)即可。
(4)導(dǎo)向方式的選擇
為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。由于該零件導(dǎo)尺寸不大，且精度要求不是太高，所以宜采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。
(5)卸料、壓料方式
本模具采用倒裝結(jié)構(gòu),卡于凸凹模上的廢料可由卸料板推出,而沖孔廢料則可以在下模座中開(kāi)設(shè)通槽，使廢料從孔洞中落下。頂件壓邊裝置安裝在下模妨礙了沖孔廢料的排出。
(6)出件方式
本模具采用倒裝結(jié)構(gòu)，工件留在落料凹?？锥粗?，應(yīng)在凹?？自O(shè)置推件塊推出。
2.5 主要工作零部件設(shè)計(jì)
因?yàn)椴牧蠟?8鋼，厚度為,查表2.4得間隙值，
由手冊(cè)表查得：
尺寸的工件制造公差為0.62
尺寸的工件制造公差為0.75
尺寸的工件制造公差為0.43
尺寸的工件制造公差為0.43
已知尺寸公差如下：
尺寸的工件制造公差為0.1
尺寸的工件制造公差為0.12
2.5.1沖孔凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算
由于制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開(kāi)加工的方法制作凸、凹模。
以孔為基準(zhǔn)加工凸模，計(jì)算公式如下：
設(shè)孔尺寸為
對(duì)于Φ32.03mm的孔查表2.6得
凸、凹模制造誤差由經(jīng)驗(yàn)公式：
校核：
∣∣+∣∣≦
0.043+0.065≦0.240-0.132
0.108≦0.108
2.5.2外形落料凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算
對(duì)于外輪廓的落料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開(kāi)加工的方法制作凸、凹模。以孔為基準(zhǔn)加工凸模，計(jì)算公式如下：
以凹模為基準(zhǔn)加工凸模，計(jì)算公式如下：
設(shè)工件尺寸為
對(duì)于Φ32.03mm的孔查表2.6得
凸、凹模制造誤差由經(jīng)驗(yàn)公式：
校核：
∣∣+∣∣≦
0.043+0.065≦0.240-0.132
0.108≦0.108
2.5.4落料凹模的設(shè)計(jì)
在落料凹模內(nèi)部，由于要設(shè)置推件塊，所以凹模刃口應(yīng)采用直筒形刃口。該凹模簡(jiǎn)單，宜采用整體式凹模，各沖裁的凹模孔均采用線切割加工。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。整體式凹模裝于下模座上, 凹模高度可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，即
凹模高度
凹模壁厚
式中——凹?？椎淖畲髮挾龋ǎ?
——凹模壁厚（刃口至凹模外形邊緣的距離）
——厚度系數(shù)（查表2.22?。?
凹模高度
按表取標(biāo)準(zhǔn)值
凹模壁厚（）
凹模壁厚取
凹模長(zhǎng)度
凹模寬度
凹模上螺孔到凹模外緣的距離一般取,
圖2-4 凹模上的螺孔設(shè)計(jì)與選用
d為螺孔的直徑，由于凹模厚度為，所以根據(jù)表2.46[2]查得螺孔選用4×M12的螺釘固定在下模座。故選用如圖2-4。
螺孔到凹模外緣的最小距離：
凹模上螺孔到銷(xiāo)孔的距離一般淬火材料為,不淬火材料為.
根據(jù)上述方法確定凹模外形尺寸須選用矩形凹模板
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。
選取凹模邊界為，材料用制造，熱處理硬度為。
凹模板 GB2852.1-81 材料：
2.5.5 沖孔凸模的設(shè)計(jì)
為了加強(qiáng)凸模的強(qiáng)度與剛度，凸模非工作部分直徑應(yīng)制成逐級(jí)增大的多級(jí)形式，且它的外形尺寸較大，所以落料凸模采用臺(tái)階式，A型圓凸模。一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面便于裝配與更換。凸模固定板的厚度取18mm，凸模長(zhǎng)度根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需求來(lái)確定。
凸模用線切割機(jī)床加工成直通式凸模，用墊板固定，由于采用固定卸料板，凸模按下式計(jì)算：
沖孔凸模的長(zhǎng)度
圓凸模 Ⅱ10.15×52 GB2863.1-81.
凸模材料: ; 熱處理：硬度,尾部回火
凸模固定板的材料為45鋼，結(jié)構(gòu)形式和尺寸規(guī)格見(jiàn)手冊(cè)﹝3﹞表15.57可得
2.5.6 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
本模具為復(fù)合沖裁模，除了沖孔凸模和落料凹模外，還有一個(gè)凸凹模。根據(jù)整體模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要，凸凹模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖應(yīng)如圖8-1所示。確定凸凹模安排在模架上的位置時(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。
校核凸凹模的強(qiáng)度：查表2.23得凸凹模的最小壁厚為,而實(shí)際最小壁厚為。故符合強(qiáng)度要求。凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配作，并保證雙面間隙為,凸凹模上孔中心與邊緣距離尺寸的公差，應(yīng)比零件所標(biāo)注的精度高3～4級(jí)，即定為()。
凸凹模長(zhǎng)度計(jì)算：
其中:為固定板厚度 （）
為卸料板厚度 （）
h3為料厚 （）
h為附加長(zhǎng)度，主要考慮凸模進(jìn)入凹模的深度及模具閉合狀下卸料板到凸模固定板間的安全距離（）等因素。
所以：
凸凹模材料: ; 熱處理：硬度,尾部回火
2.6定位裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
2.6.1擋料銷(xiāo)及導(dǎo)料銷(xiāo)的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
由設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可得該套模具所用擋料銷(xiāo)與導(dǎo)料銷(xiāo)的規(guī)格尺寸一樣，根據(jù)手冊(cè)[4]選用。
型號(hào): GB2866.11-81
材料：鋼； 熱處理：硬度
2.6.2擋料銷(xiāo)與導(dǎo)料銷(xiāo)位置的確定
由模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，導(dǎo)料銷(xiāo)及導(dǎo)料銷(xiāo)都應(yīng)通過(guò)卸料板固定于模具的凸凹模上。且在模具閉合狀態(tài)下，應(yīng)高出卸料板。
根據(jù)分析選用廢料孔后端定位時(shí)擋料銷(xiāo)位置如圖2-5
圖2-5 擋料銷(xiāo)的位置
導(dǎo)料銷(xiāo)位于條料的同一側(cè)，采用從右向左的送料方式，送料的方向?qū)Я箱N(xiāo)應(yīng)裝在后方。
2.7卸料裝置的設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)化
2.7.1彈性卸料板的結(jié)構(gòu)形式
模具采用倒裝結(jié)構(gòu)，選用手冊(cè)圖2的卸料板形式。由表查得彈性卸料板厚度為。裝模具時(shí)卸料板孔與凸模得單邊間隙為，在模具開(kāi)啟狀態(tài)，卸料板應(yīng) 高出模具凸模工作刃口，以便順利卸料，卸料板的工作行程為。
材料：45鋼 熱處理硬度：
2.7.2卸料螺釘?shù)倪x用
采用圓柱頭卸料螺釘45鋼，熱處理：硬度
規(guī)格12×80 GB2867.6－81
2.7.3卸料橡皮的設(shè)計(jì)和選用
橡皮允許承受的負(fù)載較大，占據(jù)空間尺寸較小，安裝調(diào)整較方便靈活，而且成本較低，是中小型沖模中彈性卸料、頂料與壓邊裝置中常用的彈性元件。
選擇橡皮時(shí)應(yīng)主要確定其自由高度預(yù)壓縮量及截面積。其計(jì)算公式與步驟如下：
1、 確定自由高度
——沖模工作行程（） 對(duì)沖裁模而言，
——預(yù)留的修模量。根據(jù)模具設(shè)計(jì)壽命一般取
2、確定和
——橡皮的預(yù)壓縮量
——沖模裝配好以后橡皮的高度
3、確定橡皮橫截面積
——所需的彈壓力（）
——橡皮在預(yù)壓縮狀態(tài)下的單位壓力:約為
2.8推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化[5]
2.8.1剛性推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
本套模具的推件裝置所需推件力大，且為了推件平穩(wěn)可靠，應(yīng)采用剛性推件裝置。其結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)手冊(cè)[5]
2.8.2推件塊的設(shè)計(jì)
本推件塊的端面外形應(yīng)跟落料凹模的刃口形狀一致，整體外形應(yīng)設(shè)計(jì)成臺(tái)階式以便與凹模配合完成推件，而在沖裁時(shí)不致與把推件塊推出滑到模外。推件塊在自由狀態(tài)下應(yīng)高出凹模面。
推件塊和凹模的配合：由于外形件的相對(duì)尺寸較大，外形形狀相對(duì)復(fù)雜，所以推件內(nèi)形與凹模為間隙配合H8/f8，推薦外形與凹模為非配合關(guān)系，屬內(nèi)導(dǎo)向。
材料：45鋼 熱處理：硬度
2.8.3打桿的設(shè)計(jì)
打桿選用帶肩A型打桿與推板配合以起到平穩(wěn)推件作用。
材料:45鋼 熱處理:硬度
規(guī)格： GB2870-81
2.8.4模柄的設(shè)計(jì)
采用壓入式模柄
模柄 GB2862.2-81. 材料：Q235
2.9支撐固定零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
由凹模周,，及卸料板的外形尺寸，材料選為,0I級(jí)精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架。技術(shù)要求按JB/T8070—1995的規(guī)定。
2.9.1模架的選用
上模座標(biāo)記: GB/T2855.5-90
下模座標(biāo)記： GB/T2855.6-90
模柄標(biāo)記： GB2862.2-81 [5]
2.9.2 凸模固定板的設(shè)計(jì)
因凸凹模的尺寸較大所以直接用螺釘緊固在下模座上。
凸模固定板的設(shè)計(jì):
為了保證安裝、固定牢靠，凸模固定板必須有一定的厚度，由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算凸模固定板厚度。
查手冊(cè)本模具取，其外形尺寸應(yīng)與凹模的外形尺寸一致規(guī)格為
2.9.3墊板的設(shè)計(jì)
在本模具采用的彈性卸料裝置中，上模座中設(shè)有推板等零件的裝置和讓位空間，會(huì)使的其厚度變薄，影響其抗壓強(qiáng)度，所以應(yīng)設(shè)一塊墊板。其規(guī)格根據(jù)凹模外形尺寸選取。
2.10導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
本組模具采用的是后側(cè)導(dǎo)柱模座只需兩對(duì)相同型號(hào)的導(dǎo)柱導(dǎo)套。本模具沖裁間隙小應(yīng)按H6/h5配合，材料選用20鋼熱處理要求滲碳深度，硬度
導(dǎo)柱標(biāo)記: GB2861.1-81
導(dǎo)套標(biāo)記: GB2861.6-81
2.11緊固零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化
本模具采用螺釘固定，銷(xiāo)釘定位。其具體數(shù)據(jù)如下：
內(nèi)六角圓柱頭螺釘標(biāo)記：
螺釘標(biāo)記：
銷(xiāo)釘標(biāo)記：
銷(xiāo)釘標(biāo)記： 10×47
材料為Q235，國(guó)標(biāo)分別為
2.12 沖壓設(shè)備的的選用
通過(guò)前面的設(shè)計(jì)知道，上模座厚度，墊板厚度，凸模固定板厚度，卸料板厚度，落料凹模厚度，下模座厚度，凸凹模固定板厚度，橡膠厚度，料厚。
該模具的閉合高度：
=（40+6+18+16+45+35+17+18+2）
=
模具閉合高度,根據(jù)前面初選的壓力機(jī)，選擇型壓力機(jī)，其工作臺(tái)尺寸為,最大閉合高度為，連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度為.最終經(jīng)過(guò)校核，選擇型壓力機(jī)能滿足使用要求。
公稱(chēng)壓力：
滑塊行程：
最大閉合高度:
最大裝模高度：
連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：
工作臺(tái)尺寸（前后×左右）：
墊板尺寸（厚度×孔徑）：
模柄孔尺寸:
最大傾斜角度：
2.13模具的裝配圖
圖2-4
1、19 橡膠 2、限位釘 3、下模座 4、15 頂桿 5、凸凹模 6、下頂塊 7、鑲拼凸模 8、鑲拼凹模 9、凸凹模 10、上固定板 11、上墊板 12、上模座 13、模柄 14、打桿 16、沖孔凸模 17、蓋板 18、導(dǎo)套 20、上頂塊 21、導(dǎo)柱 22、卸料板 23、凹模 24、下固定板 25、下墊板
該工件的模具結(jié)構(gòu)如圖，主要由上?下模座，落料凹模、凸凹模、沖孔凸模、沖孔凹模、鑲拼凸模、鑲拼凹模、上、下頂塊，卸料板等零件組成。
該模具將成形部分作成鑲拼凹模8和鑲拼凸模7，這樣當(dāng)沖裁刃口變鈍后，只要將刃口部分按常規(guī)重新修磨一下，然后將鑲拼件旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度后，將反面磨去刃磨量即可裝入在使用。下頂塊6除了起到壓邊的作用，另外當(dāng)工件拉深到下頂塊觸到下固定板24時(shí)，下頂塊就起了限位的作用，當(dāng)上?；爻虝r(shí)，拉深有了一個(gè)校正的過(guò)程。
由于受開(kāi)式壓力機(jī)工作臺(tái)孔的限制，該模具的頂件壓邊裝置安裝在下模妨礙了沖孔廢料的排出。為了保證沖孔凹模與落料凹模的同心度要求，將沖孔凸模與落料凹模用螺栓連接在一起，并與固定板成的過(guò)度配合，這樣給拆卸、裝配帶來(lái)了方便。
3 拉深模
圖3-1翻孔前毛坯圖
3.1產(chǎn)品工藝分析
此工件為無(wú)凸緣筒形件，要求零件尺寸標(biāo)注在外形，零件尺寸厚度不變。此工件的形狀滿足拉伸工藝要求，可用拉伸工序加工。
各圓角r=2≧t，滿足拉深對(duì)圓角半徑的要求。工件要求不高，可取IT14級(jí)，滿足拉深工序?qū)ぜ墓畹燃?jí)要求。
08鋼拉深性能良好，此零件的拉深次數(shù)可由下列工序計(jì)算來(lái)確定。
3.1.1拉深件毛坯尺寸確定原則的依據(jù)：
體積不變?cè)瓌t
相似原則
毛坯尺寸應(yīng)包括修邊余量
3.1.2計(jì)算毛坯尺寸
因δ=1.5mm﹥1mm，所以應(yīng)按中線尺寸計(jì)算。
（1）確定修邊余量 根據(jù)拉深件尺寸，其相對(duì)高度為
h/d=(9.5-0.75)/(68-1.5)≈8.0
查表4-1，得修邊余量△h=2mm 則拉深件總的高度h為：
h=9.5-0.75+2=10.75mm
(3)確定是否用壓邊圈 根據(jù)坯料相對(duì)厚度
δ/D×100=2mm/98.3mm×100=2.03＞2
查表4—1可以不用壓邊圈，但是為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，拉深仍采用壓邊圈。采用壓邊圈后。
（5）計(jì)算圓角半徑 第一次拉深的凹模圓角半徑用下式計(jì)算
r凹=0.8
將D=82mm， d1=65.5mm，t=1.5mm代入上式，得凹模的圓角半徑r凹1=3.9mm，則r 1= r凹1+t/2=(3.9+1)mm=4.9mm,取r 1=5mm，
并取r凸1= r凹1，，則r2= r 1=5mm，根據(jù)工件圓角重新調(diào)整凸、凹模的圓角半徑，為r凸1= r凹1=（5-1）mm=4mm。
3.2.模具工作部分尺寸計(jì)算
因?yàn)楸玖慵禽S對(duì)稱(chēng)零件，所以不用計(jì)算壓力中心。
3.2.1模具間隙。有壓料圈拉深時(shí)單邊間隙值查表得
Z/2=1.2t=1.2×1.5mm=1.8mm
3.2.2拉深模圓角半徑
r凸1= r凹1=（4-0）mm=4mm
3.2.3 拉深工作部分尺寸的計(jì)算
拉伸凸模和凹模的單邊間隙可按表中式計(jì)算，，故。由于拉深工件的公差為級(jí)，故凸凹模的制造公差可采用級(jí)的精度，查表得、
按下式可計(jì)算凸模、凹模的尺寸及公差：
代入公式得：
3.3.必要的計(jì)算
為了解決拉深過(guò)程中的起皺問(wèn)題，生產(chǎn)實(shí)際中的主要方法是在模具結(jié)構(gòu)上采用壓料裝置。
3.3.1計(jì)算壓邊力
壓邊力用計(jì)算，
式中： ——壓邊圈面積；
P——單位壓邊力，由表查得;
壓邊力則為
3.3.2計(jì)算拉深力
拉深力計(jì)算
由于零件為淺拉深，可按有壓邊圈的圓筒形件近似計(jì)算。按下式計(jì)算：
式中 ——拉深力（）；
——拉深件直徑，；
——材料厚度；
——材料的強(qiáng)度極限（）,查手冊(cè)σb=；
——修正因數(shù)。
拉伸系數(shù)
查表得修正因數(shù)
則
3.3.3計(jì)算公稱(chēng)壓力
F壓≥1.6（F+ Fq）
代入壓邊力，拉深力，得：
F壓≥79.87KN。
3.4壓邊裝置
為了得到較平整的工件，此模具采用彈壓式卸料結(jié)構(gòu)，使條料在落料、拉深過(guò)程中始終在一個(gè)穩(wěn)定的壓力之下，從而改善了毛坯的穩(wěn)定性，避免材料在切向壓力的作用下產(chǎn)生起皺的可能。上、下卸料均采用橡膠作為彈性元件，其高度和斷面面積在模具裝配時(shí)按模具空間大小確定。
3.5模具的總體設(shè)計(jì)
拉深模具是在單動(dòng)壓力機(jī)上拉深，采用標(biāo)準(zhǔn)后座模架，壓邊圈是通過(guò)頂件桿由氣墊來(lái)壓邊的，氣墊的壓邊提供的壓邊力恒定，是較為理想的彈性壓邊裝置。由限位圈來(lái)防止壓邊圈被頂出，盡量減小壓邊面積，以增大單位壓邊力。模具認(rèn)為倒裝結(jié)構(gòu)，由打桿頂出工件。
3.5.1拉深模主要零部件的設(shè)計(jì)
拉深凹模 拉深凹模內(nèi)、外形尺寸和厚度已由前面的計(jì)算確定；拉深凹模需要有三個(gè)螺釘與上模座固定，還需要兩個(gè)與上模座同時(shí)加工的銷(xiāo)釘孔。
拉深凸模 拉深凸模的外形尺寸（工作尺寸）由前面的計(jì)算確定，它需要三個(gè)螺紋孔，以便與下模座固定。拉深凸模上一般開(kāi)有通氣孔，這樣會(huì)使卸料容易些，否則凸模與工件由于真空狀態(tài)而無(wú)法卸料。本凸模通氣孔的直徑為φ5mm。
3.5.2沖壓設(shè)備的選擇
查文獻(xiàn)[4]開(kāi)式可傾壓力機(jī)參數(shù)初選壓力機(jī)型號(hào)為和，見(jiàn)表一
表一 所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù)
型號(hào)
公稱(chēng)壓力
滑塊行程
最大封閉高度
工作臺(tái)尺寸
可傾斜角/。
封閉高度調(diào)節(jié)量
55mm
250mm
65mm
270mm
370mm×560mm
30
55mm
經(jīng)校核拉深時(shí)，選用壓力機(jī)型號(hào)為：
3.5.3模具總裝圖
拉深件模具圖如圖3-2所示。
圖3-2拉深模
其工作過(guò)程是：模具在工作時(shí)，將前一道工序拉深后所得的半成品坯件套在壓邊圈上，凹模裝在下模。待凹模隨上模下降時(shí)，首先將坯件壓住，然后坯件和壓邊圈同時(shí)向下推，凸模逐漸露出壓邊圈，而將坯料上端一部分材料壓入凹模內(nèi)，使坯件在凸、凹模作用下，產(chǎn)生塑性變形而制成所要求的零件。
當(dāng)凹模隨上?；厣龝r(shí)，零件制品在打板及打桿的作用下，將其從凹模內(nèi)推出。而壓邊圈在緩沖器系統(tǒng)作用下又回到原位，準(zhǔn)備下一次拉深。
4 翻邊模
4.1 固定套翻邊件工藝性分析
對(duì)固定套翻邊件進(jìn)行分析可知，處有內(nèi)孔翻邊成形，翻邊前應(yīng)預(yù)沖孔，是圓筒件拉深件直徑，可一次拉深成形。工序安排為落料，拉深,沖孔，翻邊等。翻邊前為高的無(wú)法蘭圓筒形制件。
4.2固定套翻邊工藝計(jì)算
處由內(nèi)孔翻邊成形，翻邊前應(yīng)預(yù)沖孔；是圓筒形拉深件，可一次拉深成形。工序安排為落料、拉深、預(yù)沖孔、翻邊等。翻邊前為、髙為9.5mm的無(wú)凸緣圓筒形件。
①計(jì)算預(yù)沖孔
D=41.5mm H=7mm
H=H-r-t=7-2-1.5=3.5mm
由式（5.1）計(jì)算翻邊前預(yù)沖孔直徑
②計(jì)算翻邊系數(shù) 由表5.1計(jì)算翻邊系數(shù)為
由查表5.2得知低碳鋼極限翻邊系數(shù)為0.65＜m,所以該零件能一次翻邊成形，預(yù)沖孔直徑。
③計(jì)算翻邊力
④落料毛坯直徑計(jì)算
拉深件毛坯尺寸確定原則的依據(jù)：
體積不變?cè)瓌t
相似原則
毛坯尺寸應(yīng)包括修邊余量
計(jì)算毛坯尺寸
因δ=1.5mm﹥1mm，所以應(yīng)按中線尺寸計(jì)算。
（1）確定修邊余量 根據(jù)拉深件尺寸，其相對(duì)高度為
h/d=(9.5-0.75)/(68-1.5)=8.75/66.5≈0.13
查表4-1，得修邊余量△h=1mm 則拉深件總的高度h為：
h=9.5-0.75+1=9.75mm
計(jì)算毛坯展開(kāi)直徑 先判斷能否一次拉深出來(lái)，將圖4-53中提供的已知條件d =66.5mm r=2.75mm h=9.75mm 代入式（4-5）可求出毛坯的直徑D
4.3翻邊模裝配圖的設(shè)計(jì)繪制
翻邊模采用倒裝結(jié)構(gòu)，使用大圓角圓柱形翻邊凸模，工件預(yù)沖孔套在導(dǎo)正銷(xiāo)上定位，壓邊靠壓力機(jī)標(biāo)準(zhǔn)彈頂器壓邊，工件若留在上模由頂件器推出，選用對(duì)角滑動(dòng)導(dǎo)向模架。
根據(jù)固定板尺寸和閉合高度選用250KN雙柱可傾壓力機(jī)。
選用JC23-35開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)。有關(guān)參數(shù)如下表三：
表三 所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù)
型號(hào)
公稱(chēng)壓力
滑塊行程
最大封閉高度
工作臺(tái)尺寸
可傾斜角/。
封閉高度調(diào)節(jié)量
55mm
4.4固定套翻邊模如圖所示。
圖4-4
1、導(dǎo)柱 2、頂料桿 3、導(dǎo)套 4、上模座 5、螺釘 6、推件板 7、推桿 8、模柄 9、防轉(zhuǎn)銷(xiāo) 10、銷(xiāo)釘 11、凹模墊板 12、凸模 13、凹模 14、壓料板 15、導(dǎo)套 16、導(dǎo)柱 17、銷(xiāo)釘、螺釘 18、凸模固定板 19、下模座
結(jié) 束 語(yǔ)
接頭屬于復(fù)雜的零件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計(jì)算確定該制件的沖裁力及模具刃口尺寸，然后選取相應(yīng)的壓力機(jī)。本設(shè)計(jì)主要是沖孔凸、凹模以及拉深工藝的設(shè)計(jì)，需要計(jì)算凸凹模的間隙、工作零件的尺寸和公差。此外,還需要確定模具工藝零件和結(jié)構(gòu)零件以及模具的總體尺寸，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。
接頭的形狀結(jié)構(gòu)一般，但是其尺寸相對(duì)較大不適合選用標(biāo)準(zhǔn)模架。要保證零件的順利加工和取件，模具必須有足夠的長(zhǎng)度，因此需要改變上、下模座的長(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)化模具結(jié)構(gòu)。便于以后的操作、調(diào)整和維護(hù)。
接頭沖壓成形工藝及模具的設(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，要想做為一名合格的模具設(shè)計(jì)人員，必須要有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)新技術(shù)，樹(shù)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
時(shí)光如電，歲月如梭，三年的大學(xué)生活即將結(jié)束，而我也即將離開(kāi)可敬的老師和熟悉的同學(xué)踏入不是很熟悉的社會(huì)中去。在這畢業(yè)之際，作為一名工科院校的學(xué)生，做畢業(yè)設(shè)計(jì)是一件必不可少的事情。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常繁雜的工作，它涉及的知識(shí)非常廣泛，很多都是書(shū)上沒(méi)有的東西，這就要靠自己去圖書(shū)館查找自己所需要的資料；還有很多設(shè)計(jì)計(jì)算，這些都要靠自己運(yùn)用自己的思維能力去解決，可以說(shuō)，沒(méi)有一定的毅力和耐心是很難完成這樣復(fù)雜的工作。
在學(xué)校中，我主要學(xué)的是理論性的知識(shí)，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)前的一次總演練。畢業(yè)設(shè)計(jì)不但把我以前學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的連貫起來(lái)，也使我在溫習(xí)舊知識(shí)的同時(shí)也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識(shí)；這不但提高了我們解決問(wèn)題的能力，開(kāi)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)。
由于本人資質(zhì)有限，很多知識(shí)掌握的不是很牢固，因此在設(shè)計(jì)中難免要遇到很多難題，在有課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)及老師的不時(shí)指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下，克服了一個(gè)又一個(gè)的困難，使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)日趨完善。畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然很辛苦，但是在設(shè)計(jì)中不斷思考問(wèn)題，研究問(wèn)題，咨詢問(wèn)題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時(shí)也汲取了更完整的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，鍛煉了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，使我受益匪淺，我相信這些經(jīng)驗(yàn)對(duì)我以后的工作一定有很大的幫助，而且也鍛煉我的吃苦耐勞的精神，讓我在這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的社會(huì)里有立足之地。
最后，我衷心感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師劉軼老師在這一段時(shí)間給予我無(wú)私的幫助和指導(dǎo)，并向你們致意崇高的敬意，以后到社會(huì)上我一定努力工作，不辜負(fù)你們給予我的知識(shí)和對(duì)我寄予的厚望！
參 考 文 獻(xiàn)
[1]薛彥成主編. 公差配合與技術(shù)測(cè)量。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.10
[2]中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典編委會(huì)主編. 中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典。南昌江西科學(xué)技術(shù)出版社， 2003.1
[3]郝濱海主編. 沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.11
[4]王樹(shù)勛主編. 模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)手冊(cè)。華南理工大學(xué)出版社， 1995.6
[5]楊玉英主編. 實(shí)用沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)手冊(cè)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.7
[6]王孝培主編. 實(shí)用沖壓技術(shù)手冊(cè)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2001.3
[7]劉建超、張寶忠主編. 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造。北京：高等教育出版社，2002.3
[8]吳伯杰編著. 沖壓工藝與模具。北京：電子工業(yè)出版社，2001.5
[9]周玲編著. 沖模設(shè)計(jì)實(shí)例詳解?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2003.4
[10模具實(shí)用技術(shù)叢書(shū)編委會(huì)。沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例。機(jī)械工業(yè)出版社，2001.8
[11]馬正元. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)。機(jī)械工業(yè)出版社，2000.6
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 冷沖壓模具的分類(lèi) 4
1.3.1按沖壓工藝進(jìn)行分類(lèi) 4
1.3.2按工序組合程度進(jìn)行分類(lèi) 4
1.3.3按上下模的導(dǎo)向方式分類(lèi) 5
1.3.4按導(dǎo)料或定位形式分類(lèi) 5
1.4 接頭模具設(shè)計(jì)與制造方面 5
1.4.1 接頭模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路 5
1.4.2支架模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度 5
2. 落料、拉深、沖孔復(fù)合模………………………………………………………7
2.1 沖壓工件的工藝分析 7
2.1.1制件的總體分析 8
2.1.2制件的外形分析 8
2.1.3 沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度 8
2.2 工藝方案確定 8
2.3 必要的工藝計(jì)算 9
2.3.1 毛坯尺寸計(jì)算 9
2.3.2排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 11
2.3.3計(jì)算沖壓力和初選壓力機(jī) 13
2.3.4壓力中心的確定 15
2.4 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15
2.4.1 模具類(lèi)型設(shè)計(jì) 15
2.4.2 模具具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16
2.5 主要工作零部件設(shè)計(jì) 16
2.5.1沖孔凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 17
2.5.2外形落料凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 18
2.5.3 拉深工作部分尺寸的計(jì)算 18
2.5.4落料凹模的設(shè)計(jì) 19
2.5.5 沖孔凸模的設(shè)計(jì) 20
2.5.6 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21
2.6定位裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 22
2.6.1擋料銷(xiāo)及導(dǎo)料銷(xiāo)的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 22
2.6.2擋料銷(xiāo)與導(dǎo)料銷(xiāo)位置的確定 22
2.7卸料裝置的設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)化 22
2.7.1彈性卸料板的結(jié)構(gòu)形式 23
2.7.2卸料螺釘?shù)倪x用 23
2.7.3卸料橡皮的設(shè)計(jì)和選用 23
2.8推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化[5] 24
2.8.1剛性推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 24
2.8.2推件塊的設(shè)計(jì) 24
2.8.3打桿的設(shè)計(jì) 24
2.8.4模柄的設(shè)計(jì) 25
2.9支撐固定零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 25
2.9.1模架的選用 25
2.9.2 凸模固定板的設(shè)計(jì) 25
2.9.3墊板的設(shè)計(jì)………24
2.10導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 25
2.11緊固零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 26
2.12 沖壓設(shè)備的的選用 26
2.13模具的裝配圖…………………………………………………………27
3. 拉深模 30
3.1 產(chǎn)品工藝性分析 30
3.2模具工作部分的尺寸計(jì)算 31
3.3必要的計(jì)算 32
3.4 壓邊裝置……………………………………………………………………33
3.5模具的總體設(shè)計(jì)……………………………………………………………33
3.5.1 拉伸模主要零部件的設(shè)計(jì)……………………………………………33
3.5.2 沖壓設(shè)備的選擇………………………………………………………34
3.5.3 模具總裝圖……………………………………………………………34
4. 翻邊?！?6
4.1固定套翻邊件工藝性分析…………………………………………………36
4.2固定套翻邊工藝計(jì)算………………………………………………………36
4.3翻邊模裝配圖的設(shè)計(jì)繪制…………………………………………………37
結(jié) 束 語(yǔ)……………………………………………………………………………39
致 謝………………………………………………………………………………40
參 考 文 獻(xiàn)………………………………………………………………………41
36