3617 無凸緣圓筒形件沖壓成形工藝及模具設(shè)計

3617 無凸緣圓筒形件沖壓成形工藝及模具設(shè)計,凸緣,圓筒,沖壓,成形,工藝,模具設(shè)計 專專專專專 學(xué) 生 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 中 期 檢 查 表 學(xué) 生 姓 名 黃 華 學(xué) 號 031258 指 導(dǎo) 教 師 原 紅 玲 課 題 名 稱 落 料 拉 深 復(fù) 合 模 具 設(shè) 計 難 易 程 度 偏 難 √ 適 中 偏 易 選 題 情 況 工 作 量 較 大 合 理 √ 較 小 任 務(wù) 書 有 √ 無 開 題 報 告 有 √ 無 符 合 規(guī) 范 化的 要 求 外 文 翻 譯 質(zhì) 量 優(yōu) 良 √ 中 差 學(xué) 習(xí) 態(tài) 度 、出 勤 情 況 好 √ 一 般 差 工 作 進 度 快 按 計 劃 進 行 √ 慢 中 期 工 作 匯報 及 解 答 問題 情 況 優(yōu) 良 √ 中 差 中 期 成 績 評 定 ： 優(yōu) 所 在 專 業(yè) 意 見 ： 負(fù) 責(zé) 人 ： 06年 4月 25日 河南機電高等?？茖W(xué)校畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 評 語學(xué)生姓名： 黃 華 班級: 模具 035 班 學(xué)號： 0312508 題 目：無 凸 緣 圓 筒 形 件 的 沖 壓 成 型 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 綜合成績： 指導(dǎo)者評語：指導(dǎo)者(簽字) ： 年 月 日畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 評 語評閱者評語：評閱者( 簽字)： 年 月 日答辯委員會（小組）評語：答辯委員會（小組）負(fù)責(zé)人( 簽字)： 年 月 日專專專專專 學(xué) 生 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 中 期 檢 查 表 學(xué) 生 姓 名 黃 華 學(xué) 號 031258 指 導(dǎo) 教 師 原 紅 玲 課 題 名 稱 落 料 拉 深 復(fù) 合 模 具 設(shè) 計 難 易 程 度 偏 難 √ 適 中 偏 易 選 題 情 況 工 作 量 較 大 合 理 √ 較 小 任 務(wù) 書 有 √ 無 開 題 報 告 有 √ 無 符 合 規(guī) 范 化的 要 求 外 文 翻 譯 質(zhì) 量 優(yōu) 良 √ 中 差 學(xué) 習(xí) 態(tài) 度 、出 勤 情 況 好 √ 一 般 差 工 作 進 度 快 按 計 劃 進 行 √ 慢 中 期 工 作 匯報 及 解 答 問題 情 況 優(yōu) 良 √ 中 差 中 期 成 績 評 定 ： 優(yōu) 所 在 專 業(yè) 意 見 ： 負(fù) 責(zé) 人 ： 06年 4月 25日 河南機電高等?？茖W(xué)校畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 評 語學(xué)生姓名： 黃 華 班級: 模具 035 班 學(xué)號： 0312508 題 目：無 凸 緣 圓 筒 形 件 的 沖 壓 成 型 工 藝 及 模 具 設(shè) 計 綜合成績： 指導(dǎo)者評語：指導(dǎo)者(簽字) ： 年 月 日畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 評 語評閱者評語：評閱者( 簽字)： 年 月 日答辯委員會（小組）評語：答辯委員會（小組）負(fù)責(zé)人( 簽字)： 年 月 日 河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造 學(xué) 生 姓 名 : 黃 華 學(xué) 號: 0312508 設(shè)計(論文) 題目： 無凸緣圓筒形件沖壓成形工藝及模具設(shè)計 起 迄 日 期: 06 年 3 月 10 日~ 5 月 13 日 指 導(dǎo) 教 師: 原紅玲 發(fā)任務(wù)書日期: 06 年 3 月 10 日畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書1．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題來源及應(yīng)達到的目的：工件名稱: 無凸緣圓筒形件生產(chǎn)批量: 大批量生產(chǎn)2．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：1、了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀2、分析無凸緣圓筒形零件的沖壓成形工藝并確定其工藝方案3、無凸緣圓筒形零件的沖壓模設(shè)計4、繪制模具總裝圖，并繪制零件圖5、無凸緣圓筒形零件的模具安裝與調(diào)整6、得出設(shè)計結(jié)論所在專業(yè)審查意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日系部意見：系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日河南機電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 1 頁 共 28 頁緒 論 ...............................................................................................................................................21 零件及其沖壓工藝分析 ....................................................................................................................51.1 工藝計算 ...............................................................................................................................61.2 毛坯尺寸的計算 ...................................................................................................................61.3 拉深次數(shù)的確定 ............................................................................................................................72 工藝方案的確定 ...............................................................................................................................73 主要工藝參數(shù)的計算 .......................................................................................................................83.1 毛坯尺寸的計算 ............................................................................................................................83.2 排樣及相關(guān)尺寸的計算 ................................................................................................................83.3 沖壓工序壓力的計算 ..................................................................................................................104 模具工作部分尺寸的計算 .............................................................................................................134.1 拉深模的間隙 ..............................................................................................................................134.2 拉深模的圓角半徑 ......................................................................................................................134.3 凸凹模工作部分的尺寸和公差 ..................................................................................................134.4 確定凸模的通氣孔 ......................................................................................................................145 計算成型部件的尺寸 .....................................................................................................................145.1 沖裁凸、凹模刃口尺寸的計算 ..................................................................................................146 模具的總體設(shè)計 .............................................................................................................................156.1 模具類型的選擇 ..........................................................................................................................156.2 定位方式的選擇 ..........................................................................................................................156.3 卸料、出件方式 ..........................................................................................................................166.4 連接與固定零件的選擇 ..............................................................................................................166.5 導(dǎo)向方式的選擇 ...........................................................................................................................177 主要零部件設(shè)計 .............................................................................................................................177.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ..................................................................................................................17H凹——凹模固定板的厚度， 20mH凹 =； .............................................................................187.2 其他零部件的設(shè)計與選用 ..........................................................................................................188 模具總裝圖 .....................................................................................................................................209 工作零件的加工工藝 .....................................................................................................................219.1 凸模加工工藝過程 ......................................................................................................................219.2 凹模加工工藝過程 ....................................................................................................................219.3 凸凹模工作型面的機械加工方法 ..............................................................................................2110 模具的裝配 ...................................................................................................................................2210.1 裝配下模部分 .............................................................................................................................22河南機電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 2 頁 共 28 頁10.2 裝配上模部分 .............................................................................................................................2210.3 沖裁模具的試沖 ........................................................................................................................23結(jié) 論 .............................................................................................................................................24致 謝 .............................................................................................................................................26參考文獻 .............................................................................................................................................27河南機電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 3 頁 共 28 頁緒 論沖壓使板料經(jīng)分離或成形而得到制件的加工方法。沖壓利用沖壓模具對板料進行加工。常溫下進行的板料沖壓加工成為冷加工。冷沖壓除部分冷擠和冷鍛等體積沖壓工序外，主要原料材料是板料（金屬和非金屬） ，因此，有“板料沖壓”之稱。在沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，成為沖壓模具。沖模在實現(xiàn)沖壓加工中是必不可少的工藝設(shè)備，與沖壓件是“一模一樣”的關(guān)系，若沒有符合要求的沖模，已不能生產(chǎn)出合格的沖壓件；沒有先進的沖模，先進的沖壓成型工藝就無法實現(xiàn)。在沖壓零件的生產(chǎn)中，合理的沖壓成型工藝、先進的模具、高效的沖壓設(shè)備是必不可少的三要素。根據(jù)冷沖壓材料變形的基本方式不同，冷沖壓可分為沖裁、彎曲、引伸、冷擠、成型等幾種基本工序。用于上述各工序的冷從模，分別稱為沖裁模、彎曲模、引申模、冷擠模、成形模等。分析這些工序的特征，解決相應(yīng)的特征，解決相應(yīng)工序模具的設(shè)計問題，便是本課程的基本任務(wù)。對冷沖壓的新工藝、模具的性技術(shù)及其新材料、模具壽命問題和自動送進能夠料裝置等，亦將作適當(dāng)?shù)姆治?。沖壓加工與其他加工方法相比，無論在技術(shù)方面，還是在經(jīng)濟方面，都具有許多獨特的優(yōu)點。生產(chǎn)的質(zhì)檢所表現(xiàn)出來的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具可保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，而且在加工中不破壞產(chǎn)品表面。但需要指出的是，由于進行沖壓成形加工必須具備相應(yīng)的模具，而模具是技術(shù)密集型產(chǎn)品，其制造屬但見小批量生產(chǎn)，具有難加工、精度要求高、生產(chǎn)成本高的特點。所以，只有在沖壓零件生產(chǎn)批量大的情況下，沖壓成形加工的情況下，沖壓成形加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)，從而獲得好的經(jīng)濟效益。由于沖壓加工具有上述突出的優(yōu)點，因此在批量生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位。板料沖壓加工在國民經(jīng)濟制造行業(yè)中占有十分重要的地位,在機械、電子、汽車、航空、輕工業(yè)(如自行車、照相機、五金、日用器皿等生產(chǎn))等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。由于沖壓加工具有生產(chǎn)率高、生產(chǎn)成河南機電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 4 頁 共 28 頁本低、操作簡單、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點，在我國現(xiàn)代化建設(shè)中有著廣闊的發(fā)展前景，因而需要大量的工程技術(shù)人員，國外發(fā)達國家對沖壓加工技術(shù)的應(yīng)用、研究和開發(fā)都比較重視。我國也非常重視沖壓技術(shù)人才的培養(yǎng)，全國除了有幾十所設(shè)有金屬塑性加工專業(yè)外，還有為數(shù)眾多的?？茖W(xué)校、職業(yè)技術(shù)學(xué)校培養(yǎng)沖壓工藝與模具的各級各類技術(shù)人才。并且沖壓是國防工業(yè)及民用工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的加工方法。模具使大批量生產(chǎn)同行產(chǎn)品的工具，是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)。冷沖壓的推廣和發(fā)展少、無且屑加工是提高機械加工、提高生產(chǎn)率的技術(shù)發(fā)展方向。介于模具是實現(xiàn)少、無切屑加工的重要工藝裝備之一，因此，隨著生產(chǎn)的高速度發(fā)展個冷沖壓、精沖壓、冷擠壓、溫（熱）擠壓、半液態(tài)擠壓、旋壓、爆炸成型等少、無且屑加工新工藝的推廣使用，對模具的產(chǎn)量和質(zhì)量提高到了很高的要求，許多企業(yè)因為模具影響來新工藝的應(yīng)用，設(shè)置影響到產(chǎn)品試制或生產(chǎn)，以模具技術(shù)水平的先進與落后（主要表現(xiàn)在模具制造周期、使用壽命、模具制造精度及成本等四個方面）是能否多快、好、省的發(fā)展機電工業(yè)產(chǎn)品的關(guān)鍵，也是衡量工業(yè)發(fā)展程度的重要標(biāo)志之一。 “產(chǎn)品要發(fā)展，模具是關(guān)鍵”這一點，應(yīng)該引起我們的足夠重視。近年來，我國模具行業(yè)的廣大工人、干部和技術(shù)人員，以實現(xiàn)四個現(xiàn)代化為奮斗目標(biāo)，在模具結(jié)構(gòu)、加工工藝新材料應(yīng)用和模具使用等方面取得來可喜的成績，為機電產(chǎn)品的生產(chǎn)和發(fā)展做出了貢獻。當(dāng)前各種模具設(shè)計和制造技術(shù)的發(fā)展主要趨勢是：(1) 模具的設(shè)計與結(jié)構(gòu)綱要與成型工藝的高速自動精密化相適應(yīng)，即發(fā)展高效率、高壽命、高精度的模具；(2) 積極開展標(biāo)準(zhǔn)化工作，擴大標(biāo)準(zhǔn)件范圍，推行模具典型組合結(jié)構(gòu)，最大限度地縮減模具臨時的設(shè)計和制造工作量。(3) 采用計算機輔助設(shè)計，提高設(shè)計質(zhì)量，縮短設(shè)計周期。(4) 減少模具制造中的手工操作比例，采用計算機輔助制造模具，提高加工自動化程度，發(fā)展電工技術(shù)，發(fā)展反饋控制自動仿行機床，擴大數(shù)控銑床的應(yīng)用。河南機電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 5 頁 共 28 頁(5) 發(fā)展各類建議模具及建議模具的各類材料，以適應(yīng)小批和試制的生產(chǎn)需要；(6) 發(fā)展高強度、高壽命及特殊性能的模具鋼材；(7) 發(fā)展模具表面處理工藝，提高壽命?？偟膩碚f我國模具工業(yè)起步晚、基礎(chǔ)差，就總量來看，大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具產(chǎn)需矛盾仍然十分突出。為了進一步振興模具工業(yè)，國家有關(guān)部門進一步部署，相信在政府的大力支持下，通過本行業(yè)和相關(guān)行業(yè)以及廣大模具工作者的共同努力，我國模具工業(yè)水平必將大大提高，為國家經(jīng)濟建設(shè)做出更大的貢獻。沖壓模具設(shè)計與制造課程設(shè)計 河南機電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 6 頁 共 28 頁1 零件及其沖壓工藝分析圖 1-1該零件為空心圓筒形件的拉深，形狀簡單對稱，所有尺寸均為自由公差，對零件的厚度變化也沒有要求。在滿足工藝性要求時，進行大批量生產(chǎn)，一般采用拉深成形。圓筒形件的毛坯為圓形板料，可以通過落料獲得。因此，該零件在滿足沖壓工藝性要求的前提下，采用的沖壓工序是落料、拉深，可在最后再安排一道修邊工序達到要求。該零件的外徑為 φ20，精度等級為 IT14 級，拉深工藝容易保證。該零件的圓角半徑 R2 能滿足拉深工藝對該處圓角的要求。[R≧（2—3）t] 上所述，該零件的精度及結(jié)構(gòu)尺寸都能滿足沖壓工藝要求。在大批量生產(chǎn)時，可用沖壓加工。沖壓的基本工序是落料拉深。1.1 工藝計算由圖可知，因為材料的厚度是 0.5㎜，所以：零件的直徑為 ｄ﹦20－ ﹦ ㎜ 0.519.圖 1-2零件的高度為 ｈ﹦10－ ＝ ㎜.2.7圓角的半徑為 ｒ﹦2 ㎜料的厚度為 ?。舂?.5 ㎜ 河南機電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 7 頁 共 28 頁1.2 毛坯尺寸的計算由于板料的厚度是 0.5㎜，故可直接但工件的尺寸計算，不必按中心線尺寸計算。因此：﹦hd9.750.1?查《實用沖壓技術(shù)手冊》表 4-4[10]。可查得：修邊余量 δ﹦1 ㎜則H﹦ｈ＋δ﹦ ＋1﹦ ㎜9.75.依據(jù)圓筒形件拉深時的毛坯尺寸計算公式（式 4—1） [10]為：2 2.0.6Ddrd???將 ㎜， ㎜， ㎜代入上式中，即得毛坯的直徑19.5d?10.7505r?為： ㎜2 29.41.7.6534??????1.3 拉深次數(shù)的確定1.3.1 確定是否用壓邊圈因 0.51.4723tD???由《沖壓模具設(shè)計與制造》表 4.4.4[3]可查得：可以不用壓邊圈，但是為了保險起見，首次拉深仍采用壓料圈。采用壓料圈后，首次拉深可以選擇較小的拉深系數(shù)，有利于減少拉深次數(shù)。查表 4.4.3[5]可得極限拉深系數(shù)：﹦0.50～0.53 取 ﹦0.531m1m河南機電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 8 頁 共 28 頁﹦0.75～0.76 取 ﹦0.762m2m零件所需的拉深系數(shù)：﹦ 1190.573.4dD??所以該零件能一次拉深成形。2 工藝方案的確定根據(jù)以上分析，沖壓該零件可能有以下三種方案：方案一：先落料，后拉深。采用單工序模生產(chǎn)。河南機電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 9 頁 共 28 頁單工序模易于制造和維修，模具在沖床上安裝時，調(diào)整間隙的均勻度困難，凸模與凹模的相對正確位置只能靠沖床導(dǎo)軌與滑塊的配合精度來保證，因此模具的導(dǎo)向精度低，使用安全性差，不是與薄板料的沖裁。雖然模具結(jié)構(gòu)簡單，但需兩道工序兩副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該工件大批量生產(chǎn)的要求方案二：落料—拉深復(fù)合模。采用復(fù)合模生產(chǎn)。調(diào)料在復(fù)合模中進行沖裁時，一次定位就可以完成沖裁件的內(nèi)外形尺寸，故制件的內(nèi)外形的位置尺寸精度高，生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)效率高，適合位置精度高、生產(chǎn)批量大的制件選用。但這種模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難、周期長，當(dāng)制件內(nèi)外形尺寸像差較小時也不宜選用復(fù)合模。復(fù)合模結(jié)構(gòu)上的特點是具有既是落料凸模又是沖孔凹模的所謂凸凹模。利用復(fù)合模能夠在模具的同一部位上同時完成制件的落料和沖孔工序，從未而保證沖裁件的內(nèi)孔與外援的相對位置精度和平整性、生產(chǎn)效率高；而且條料的定位精度比連續(xù)模低，模具輪廓尺寸也比連續(xù)模小。但是，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易制造，成本高，適合于大批量的生產(chǎn)。而且只需一副模具，生產(chǎn)效率高，盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難方案三：拉深級進沖壓。采用級進模生產(chǎn)。壓力機一次沖程中，在模具不同部位上同時完成數(shù)道沖裁工序的模具，稱為連續(xù)模。使用連續(xù)模可以減少模具和設(shè)備數(shù)量，提高生產(chǎn)效率，而且容易實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。但連續(xù)模比簡單模制造復(fù)雜，成本也高。雖然只需一副模具，生產(chǎn)效率高，但模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，送進操作不方便。 通過對上述方案的分析比較，該件若能一次拉深，則其沖壓采用方案二為佳[9]。河南機電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 10 頁 共 28 頁3 主要工藝參數(shù)的計算3.1 毛坯尺寸的計算根據(jù)表面積相等原則，有解析法求該零件的毛坯直徑 D。已求得D﹦ ㎜343.2 排樣及相關(guān)尺寸的計算根據(jù)零件的工藝性的要求，采用有廢料直排的排樣方式，排樣圖 3-3 所示如下：3.2.1 沖裁件面積的計算㎜2907.46DA??3.2.2 板料厚度是ｔ﹦0.5 ㎜，則表 2.5.2 可查得工件間的搭邊值： 　　 ﹦1.2 ㎜1a河南機電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 11 頁 共 28 頁側(cè)面間的搭邊值： 　　 ﹦1.5 ㎜a條料與導(dǎo)料板的間隙： 　　 ﹦0.5 ㎜minC因此條料寬度的值如下：㎜B=D+2a341.5=7?3.2.3 步距 [3]㎜134.25.Sa???3.2.4 一個步距內(nèi)材料的利用率 [3]η﹦ 134907.618.352nABS????3.2.5 成形次數(shù)的確定由前所述，零件可一次拉深成形，所以采用落料—拉深復(fù)合模。3.3 沖壓工序壓力的計算3.3.1 計算壓邊力由表 4.24[3]確定壓邊力的計算： 221[()]4QdFDqr????式中， ㎜， ㎜，由表 4.25 查得: 。2dpr?19.5d1.0PMa??把各已知數(shù)據(jù)代入上式，得壓力為： 22[34(.)]47QFN??????3.3.2 計算壓邊力查表 4.17[3]計算拉深力河南機電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 12 頁 共 28 頁1bFKdt???已知 ，由表 4.18 查得 ， 。代入上式得　　　　0.57m?0.7MPa??N.9.551?拉3.3.3 計算沖裁力[3]bF?沖 =Lt已知 ㎜， ， ㎜，代入上0.5t?70bMPa??2234D???907.?式為 .5701N??沖 =93.3.4 綜合以上計算可得總的沖壓力NF壓 1.4)1.4(2765Q?????拉故　　 ＝ ＋ ＋ ＝ N壓 沖 拉F3750143拉=因該副模具采用的是正裝的復(fù)合模，固定卸料與推件。3.3.5 選用沖壓設(shè)備設(shè)備類型選擇的主要依據(jù)是所完成的從壓工序性質(zhì)、生產(chǎn)批量、沖壓件的尺寸及精度要求、現(xiàn)有設(shè)備條件等。中小型沖壓件主要選用開式單柱（或雙柱）的機械壓力機；大、中型沖壓件多選用雙柱閉式的機械壓力機。根據(jù)沖壓工序可分別選用通用壓力機、專用壓力機（擠壓壓力機、精壓力、雙動拉伸壓力機等） ；大批量生產(chǎn)時，可選用高速壓力機或多工位自動壓力機；小批量生產(chǎn)，尤其大型后半零件的成行時，可采用液壓機。壓力機技術(shù)參數(shù)選擇主要依據(jù)是沖壓件尺寸、變形力大小及模具尺寸，并進行必要效核。壓力機的行程，必須保證成型備料能夠放入、成型零件能夠取出。壓力機的裝?？臻g必須與沖模總體結(jié)構(gòu)尺寸相適應(yīng)。壓力機工作臺面的尺寸應(yīng)大于模具的總體平面尺寸，并留有安裝固定的余地。壓力機的裝模高度貨幣和高度應(yīng)與模具的閉合（封閉）高度相適應(yīng)。模具與壓力機相關(guān)的尺寸以在以上算出來。沖模的閉合高度是指指模具工作形成終了時，上模座的上平面只小木做得河南機電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 13 頁 共 28 頁下平面之間的距離。而壓力機裝模高度是指壓力機滑塊在下止點時，滑塊下平面之墊板上平面之間的距離。封閉高度和裝模高度相差一個墊板厚度。沒有墊板的壓力機，其封閉高度與裝模高度相等。沖模的封閉高度必須在壓力機的最大裝模高度和最小裝模高度之間。一般?。?10)(5)(min1max ????HH式中： —— 壓力機最大封閉高度（㎜） ；maxH—— 壓力機最小封閉高度（㎜） ；in—— 沖模的封閉高度（㎜） ；1—— 墊板高度（㎜） 。根據(jù)沖壓工藝力計算結(jié)果并結(jié)合工件高度，初選開式雙柱可傾壓力機。23.J?其參數(shù)如下：公稱壓力： 25 噸滑塊行程： 65 ㎜行程次數(shù)： 120 次最大閉合高度： 220 毫米連桿的調(diào)節(jié)長度： 45 毫米工作臺前后×左右： 300×450 毫米電動機的功率： 1.5 千瓦河南機電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 14 頁 共 28 頁4 模具工作部分尺寸的計算4.1 拉深模的間隙由表 查得拉深模的單邊間隙為4.28???㎜1.052Zt?則拉深模的間隙 ㎜1.t4.2 拉深模的圓角半徑凹模的圓角半徑按表 選取， ㎜。4.3??? 2dr?4.3 凸凹模工作部分的尺寸和公差由于共建要求內(nèi)形尺寸，則以凹模為設(shè)計基準(zhǔn)。土木尺寸的計算見表 。4.29???max0(.75)ddD?????A將模具公差按 級選取，則 ㎜。14IT.4d??河南機電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 15 頁 共 28 頁把 ㎜， ㎜， ㎜代入上式，則凹模尺寸為max20D?.52?0.4d??㎜.0.40(.752)196d??????間隙取在凸模上，則凸模的尺寸按表 計算，即4.???max0(.75)ppDZ?????把 ㎜， ㎜， ㎜， ㎜代入上式，則凸模max20D?.52?.3p?1.?尺寸為＝ ㎜0.3(0.71)p????8.50.3??4.4 確定凸模的通氣孔由表 4.32[3]查得，凸模的通氣孔直徑為 5㎜。河南機電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 16 頁 共 28 頁5 計算成型部件的尺寸5.1 沖裁凸、凹模刃口尺寸的計算由圖可知，該零件屬于無特殊要求的一般落料件。外形尺寸 φ34㎜根據(jù)表查得其公差為， ㎜。32.4?? 0.134???由表 查的：.2???Zmax﹦0.03㎜ Zmin﹦0.02㎜Zmax－Zmin﹦0.03－0.02 ﹦0.01㎜由標(biāo)準(zhǔn)公差表查得：工件尺寸 φ34㎜，公差等級為 IT14 級。由此可得到：取 x﹦0.5㎜。設(shè)凸、凹模按 IT6 和 IT7 級加工制造, 則查表 2.4. 1[4]可得:： ﹦0.03， ﹦0.02。A?T﹦ ＝（ ㎜＝ ㎜ADmax0()X???0.25341)????0.2539??﹦ ＝ ㎜= ㎜TindZ???0.16(.9??? 0.168???校核 0.016＋0.025﹦0.041㎜＞0.01㎜。 （不能滿足間隙公差條件）因此，只有縮小 、 ，提高制造精度，才能保證間隙在合理范圍內(nèi)。TA由此可?。汉幽蠙C電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 17 頁 共 28 頁≤0.4(Zmax－Zmax) ﹦0.4×0.01﹦0.004㎜T?≤0.6(Zmax－Zmax) ﹦0.6×0.01﹦0.006㎜A﹦φ ㎜AD0.2539??﹦φ ㎜T0.168???6 模具的總體設(shè)計6.1 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，為提高生產(chǎn)率，降低模具的制造難度，減少制造成本，常用落料拉深復(fù)合模，但要求落料凸模（兼拉深凹模）的壁厚不能過薄，否則強度不夠，此設(shè)計中凸凹模的壁厚為： 34207Ddbm???由板料厚度 t=0.5 ，可查的凹模的最小壁厚 a=1.6 ，最小直徑 D=15㎜。因m此能保證其足夠的強度，采用復(fù)合模是合理的。6.2 定位方式的選擇為了保證模具正常工作并沖出合格的制件，要求在送進的平面內(nèi)，毛坯（塊料、條料）相對于模具的工作零件處于正確的位置。毛坯在模具中的定位有兩方面內(nèi)容：一是在與送料方向垂直方向上的定位，通常稱為送進導(dǎo)向；二是在送料河南機電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 18 頁 共 28 頁方向上的定位，用來控制送料的進距，通常稱為擋料。因為該模具使用的是條料，所以導(dǎo)料采用導(dǎo)料板。送進步距的控制采用擋料銷。6.3 卸料、出件方式由于拉深深度不能太大，材料較薄，因此可采用落料正裝式，拉深倒裝式，模座下安裝鉸沖器，兼作壓力與沖件裝置，另設(shè)有彈性卸料和剛性推件裝置模具采用固定卸料，剛性打件，并利用裝在壓力機工作臺下的標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供壓邊力。6.4 連接與固定零件的選擇沖模的連接與固定零件大都以標(biāo)準(zhǔn)化了，設(shè)計時查閱模具零件手冊選用 [7]。6.4.4 模柄模柄又稱為模把。通過它將上模與沖床的滑塊連在一起。模柄的結(jié)構(gòu)形式有：通用模柄；壓入式模柄，與上模板壓入時 H7/h6 配合，模柄裝入后要與上模板一起平頂面，并與模柄軸線有良好的垂直度；螺旋式模柄，它具有拆卸方便，又不降低上模板強度等優(yōu)點，但這種模柄軸線與上模板垂直度較差；根據(jù)以上模柄的特點，應(yīng)選擇壓入式模柄。6.4.2 墊板墊板的作用是直接承受和擴散凸模傳來的壓力，以減少上模板所承受的單位壓力，保護凸模頂端面的上模板面不被凸模頂端壓陷，沖模是否加墊板，要根據(jù)上模板單位承壓力的大小確定。河南機電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 19 頁 共 28 頁6.5 導(dǎo)向方式的選擇該副模具可以選用的導(dǎo)柱有后側(cè)的導(dǎo)柱和中間導(dǎo)柱，后側(cè)導(dǎo)柱一般應(yīng)用于公差等級要求不高的情況下。但是由于導(dǎo)柱在一側(cè)，沖壓時容易產(chǎn)生偏心力矩，使模具偏斜，影響模具壽命和工件的質(zhì)量。而中間導(dǎo)柱應(yīng)用于公差等級要求高的場合。因為工件的公差等級要求一般，且工件較小，對工件的質(zhì)量無特殊要求。所以考慮到裝模力使模具采用后側(cè)布置導(dǎo)柱導(dǎo)套模架。7 主要零部件設(shè)計7.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計為了實現(xiàn)先落料后拉深，模具裝配后，使拉深凸模的端面比落料凹模端面低。圖 7-1 所示為拉深凸模，其長度可按下式計算： 27-mLH???固 凹 低式中： ——凸模固定板的厚度，固；0m固 =凹 ——凹模固定板的厚度，；2凹——裝配后，拉深凸模的端面低低于落料凹模端面的高度，根據(jù)板厚大　　　　　　小，決定 ；mH低 =3凸凹模因為型孔較多，為了防止淬火變河南機電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 20 頁 共 28 頁形，除了采用工作部分局部淬火（硬度 58~62HRC）外，材料也用淬火變形小的模具鋼。CrWMn7.2 其他零部件的設(shè)計與選用7.2.1 彈性元件的設(shè)計頂件板在成形過程中一方面起壓邊作用，另一方面還可以將成形后在拉深凸模上的工件卸下，其壓力由標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供。7.3.2 模架及其他零部件的選用模具選用中間導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架，可承受較大的沖壓力。導(dǎo)柱 ，導(dǎo)套 分別為 20 65201/mdL???//mmdLD???32。?上模座厚度取 25 ，　　即　 =25 ；H上 模上模墊板厚度取 10 ，　即　 =10 ；墊彈性卸料板厚度取 10 ，即　 =10 ；卸下固定板厚度取 10 ，　即　 =10 ；m下 固 定 m下模墊板厚度取 10 ，　即　 =10 ；下 墊 板下模座板厚度取 30 ，　即　 =10 ；下 固 定模具閉合高度 ：H閉= + + + + + +閉 上 模 墊 下 固 定 下 墊 板 H凹 模 凸 凹 模 ?下 凹 模 H?= （2.5+10+36+20+10+10+30 15）=126 ；?m式中： —— 凸、凹模的高度， =36 ；凸 凹 模 凸 凹 ?！?凹模的厚度， =20 ；凹 模 凹 ?！?凸、凹模進入落料凹模的深度， =15 ；? ?可見該模具閉合高度小于所選壓力機 的最大裝模高度（170 ） ，236.J?m可以使用。河南機電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 21 頁 共 28 頁8 模具總裝圖由以上設(shè)計，畫出模具總裝圖（如圖 8-1 所示） ，為了實現(xiàn)落料，后拉深，應(yīng)保證模具裝配后拉深凸模的端面比落料凹模端面低 3 。m模具工作過程：將條料送入彈性卸料板 12 下長條形槽中，平放在凹模面上，并靠著槽的一側(cè)，壓力機滑塊帶著上模下行，凸凹模 9 下表面首先接觸條料，并河南機電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 22 頁 共 28 頁與壓邊圈 14 一起壓住條料，先落料，后拉深。當(dāng)拉深結(jié)束后，上?；爻蹋淞虾蟮臈l料彈性卸料板 12 從凸凹模上卸下，拉深成形的工件由壓力機上活動橫梁通過推件塊 5 從凸凹模中剛性打下，用手工將工件取走后，將條料往前送進一個步驟，進行下一個工件的生產(chǎn)。9 工作零件的加工工藝本副模具工作零件都是旋轉(zhuǎn)體，形狀比較簡單，加工主要采用車削。9.1 凸模加工工藝過程圓形凸模加工比較簡單，熱處理前毛坯經(jīng)車削加工，配合面留有適當(dāng)磨削余量；熱處理后，經(jīng)外圓磨削即可達到技術(shù)要求。9.2 凹模加工工藝過程熱處理前可采用鉆、鉸（鏜）等方法進行粗加工和半精加工。熱處理后型孔可通過研磨或內(nèi)圓磨削精加工。河南機電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 23 頁 共 28 頁9.3 凸凹模工作型面的機械加工方法凸凹模零件一般由兩部分組成，即工作部分（用于沖壓工件）和非工作部分（用于裝配和連接等） ，非工作部分可采用普通機械加工方法，如車、銑、刨、磨、鉗 等。工作部分由于形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，經(jīng)熱處理后硬度高等原因，熱處理之前采用車、銑、刨、磨等進行粗加工或半精加工，熱處理之后再進行精加工 [9]。 10 模具的裝配本模具的裝配選擇凸、凹模為基準(zhǔn)件，先裝上模，再裝下模。具體裝配過程如下：10.1 裝配下模部分10.1.1 在已裝配凹模的固定板上面安裝定位板將已經(jīng)裝好凹模、定位板的固定板置于下模座上，找正中心位置，用平行夾頭夾緊，依靠固定板的螺釘孔在鉆床上對下模座預(yù)鉆螺紋孔錐窩。拆開固定。按已經(jīng)預(yù)鉆的錐窩鉆螺紋底孔并攻螺紋，再將凹模固定板重新置于下模座上找正位置，用螺釘緊固，鉆、鉸定位銷孔，裝入定位銷 [8]。河南機電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 24 頁 共 28 頁10.2 裝配上模部分（1）將卸料板套裝在凸凹模上，兩者之間墊入適當(dāng)高度的等高墊鐵，用平行夾頭夾緊。以卸料板上的螺孔定位，在上墊板上鉆出錐窩。（2）將已裝入卸料板的凸凹模插入凹?？字校诎寄：托读习逯g放等高墊鐵，并將墊板置于固定板上，再裝上上模座。用平行夾頭夾緊上模座和卸料板，以卸料板上的孔定位，在上模座上鉆錐窩。然后拆開以錐窩定位鉆孔后，用螺釘將上模座、墊板、卸料板連接并稍加緊固。（3）調(diào)整凸、凹模的間隙將已裝好的上模部分套裝在導(dǎo)柱上，調(diào)整位置使凸凹模插入凹模孔中，根據(jù)配合間隙采用前述調(diào)整配合間隙的適當(dāng)方法，對凸、凹莫間隙調(diào)整均勻。并以紙片作材料進行試沖。如果紙樣輪廓整齊、無毛刺或周邊毛刺均勻，說明配合間隙均勻。如果只有局部有毛刺，說明配合間隙不均勻，需重新調(diào)整均勻為止。（4）配合間隙調(diào)整好，將凸凹模卸料板螺釘緊固。鉆鉸定位銷孔，賓桿狀定位銷定位 [10]。（5）在橡膠圈的作用下卸料板處于最低位置時，凸凹模下端應(yīng)比卸料板下沿短 0.5 ，并上下靈活運動。m10.3 沖裁模具的試沖模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進行試沖。通過試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計和制造的不足，并找出原因以利改正。并能夠?qū)δ＞哌M行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理，直到模具正常工作沖出合格之間為止。沖裁模具經(jīng)試沖合格后，應(yīng)在模具模座正面打刻編號、沖模圖號、制件號、使用壓力機型號、制造日期等。并涂油防銹后經(jīng)檢驗合格入庫。河南機電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 25 頁 共 28 頁結(jié) 論本課程設(shè)計是我們進行完了三年的模具設(shè)計與制造專業(yè)課程后進行的，它是對我們?nèi)陙硭鶎W(xué)課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實踐的訓(xùn)練。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我再復(fù)習(xí)老知識的同時學(xué)到了許多新知識，對一些原來一知半解的理論也有了進一步的的認(rèn)識。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測量、冷沖模具設(shè)計與制造等有了更深刻的理解，使我進一步的了解了怎樣將這些知識運用到實際的設(shè)計中。同時還使我更清楚了模具設(shè)計過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費材料，保證工件的經(jīng)濟性，加工工藝的合理性。在設(shè)計的過程中通過沖壓手冊、模具制造簡明手冊、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊等隊要設(shè)計的問題進行查詢，我了解了通過更多的途徑去了解我要做的設(shè)計，使設(shè)計更具合理性。也使我學(xué)會了設(shè)計過程中對資料的查詢和運用。通過對落料拉深模的設(shè)計，使我對拉深模有了深刻的認(rèn)識，特別是這種帶有落料拉深復(fù)合模具的設(shè)計。在模具的設(shè)計過程中也遇到了一些難以處理的問題，雖然設(shè)計中對它們做出了解決 ，但還是感覺這些方案中還是不能盡如人意，如壓力計算時的公式的選用、凸凹模間隙的計算、卸件機構(gòu)選用等。 河南機電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 26 頁 共 28 頁一個多月斷斷續(xù)續(xù)的設(shè)計與研究，修改再修改，終于可以暫時畫上個句號，但由于缺乏實踐經(jīng)驗，對一些零部件的設(shè)計以及相關(guān)尺寸的計算，壓力計的選用等方面還存在很多疑惑，難免有疏漏之處，懇請老師給予指正。致 謝本 次 設(shè) 計 是 一 次 學(xué) 期 總 結(jié) ， 也 是 對 所 學(xué) 專 業(yè) 的 總 結(jié) 。 收 筆 之 余 ， 首 先 感 謝專 業(yè) 老 師 的 指 導(dǎo) ， 特 別 是 畢 業(yè) 設(shè) 計 指 導(dǎo) 老 師 原 老 師 ， 在 她 的 指 點 和 教 誨 下 ， 我順 利 完 成 了 設(shè) 計 。隨 著 畢 業(yè) 設(shè) 計 的 結(jié) 束 ， 大 學(xué) 三 年 學(xué) 習(xí) 也 將 畫 上 句 號 ， 此 時 此 刻 心 情 復(fù) 雜 。三 年 來 作 為 學(xué) 生 ， 當(dāng) 然 最 重 要 的 任 務(wù) 就 是 學(xué) 習(xí) ， 尤 其 要 重 視 專 業(yè) 課 的 學(xué) 習(xí) ， 沒有 過 硬 的 知 識 在 將 來 人 才 的 競 爭 中 就 要 成 為 弱 者 。 通 過 這 三 年 的 學(xué) 習(xí) ， 我 已 經(jīng)徹 底 的 適 應(yīng) 了 大 學(xué) 這 種 “師 傅 領(lǐng) 進 門 ， 修 行 在 個 人 ”的 教 學(xué) 方 式 。 我 覺 得 這 種 方式 非 常 好 ， 讓 我 們 在 得 到 老 師 正 確 指 導(dǎo) 的 同 時 ， 還 可 以 自 己 安 排 時 間 進 行 自 學(xué) ，讓 我 們 懂 得 應(yīng) 該 抓 緊 時 間 充 實 自 己 ， 盡 量 多 學(xué) 一 些 東 西 。 給 了 我 們 充 分 的 學(xué) 習(xí)自 由 ， 在 也 不 會 機 械 的 “填 鴨 ”了 ， 讓 我 們 多 了 許 多 可 以 充 實 自 己 的 時 間 。 我 認(rèn)為 學(xué) 問 未 必 全 在 書 本 上 ， 很 多 知 識 都 需 要 自 己 的 探 索 ， 在 探 索 中 掌 握 ， 所 以 我認(rèn) 為 別 管 做 什 么 都 要 靠 自 己 獨 立 完 成 ， 這 樣 才 能 好 的 鍛 煉 自 己 。就 本 次 設(shè) 計 ， 基 本 上 是 自 己 獨 立 完 成 ， 在 圖 書 館 的 來 回 奔 波 中 ， 使 我 體 會到 時 間 的 緊 迫 。 通 過 自 己 的 努 力 ， 畢 業(yè) 設(shè) 計 也 圓 滿 結(jié) 束 ， 不 管 結(jié) 果 如 何 ， 拿 著自 己 的 勞 動 成 果 ， 心 中 有 一 種 成 就 感 ， 我 知 道 這 當(dāng) 然 離 不 開 老 師 們 的 諄 諄 教 導(dǎo) 。這 次 設(shè) 計 不 但 是 對 所 學(xué) 知 識 的 鞏 固 和 演 練 ， 也 為 以 后 的 事 業(yè) 打 下 一 定 基 礎(chǔ) ， 受益 匪 淺 ！河南機電高等?？茖W(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 27 頁 共 28 頁參考文獻⑴ 鐘毓斌.沖壓工藝與模具設(shè)計.機械工業(yè)出版社⑵ 翁其金.冷沖壓與塑料成型.機械工業(yè)出版社⑶ 沖壓模具設(shè)計編寫組.沖壓模具設(shè)計手冊.機械工業(yè)出版社⑷ 任嘉卉.公差與配合手冊.機械工業(yè)出版社⑸ 劉建超，張寶忠.沖壓模具設(shè)計與制造.高等教育出版社⑹ 王秀鳳，萬良輝.冷沖壓模具設(shè)計與制造.北京航空大學(xué)出版⑺ 史鐵糧.模具零件設(shè)計手冊.機械工業(yè)出版社⑻ 楊玉英,崔令江.實用沖壓工藝及模具設(shè)計手冊.機械工業(yè)出版社⑼ 吳伯杰．沖壓工藝及模具.電子工業(yè)出版社⑽ 許發(fā)樾．實用沖壓技術(shù)手冊．機械工業(yè)出版社河南機電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計說明書第 28 頁 共 28 頁