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帶輪的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：李瑜指導(dǎo)老師：任國成 內(nèi)容目錄工件基本信息工件工藝分析及方案確定落料拉深模設(shè)計(jì)沖孔模設(shè)計(jì)翻邊模設(shè)計(jì)整形切邊模設(shè)計(jì)擴(kuò)口壓平模設(shè)計(jì)結(jié)論工件基本信息工件工藝分析及方案確定 該工件形狀并不復(fù)雜，但成形工序相對較多。需進(jìn)行工藝分析后才能確定工藝方案落料拉深沖孔翻邊整形切邊擴(kuò)口壓平工藝分析及方案確定方案確定 落料拉深、沖孔、翻邊、切邊整形、擴(kuò)口壓平落料拉深沖孔翻邊工藝分析及方案確定切邊整形擴(kuò)口壓平落料拉深模具設(shè)計(jì)沖孔模設(shè)計(jì)翻邊模設(shè)計(jì)切邊整形模設(shè)計(jì)擴(kuò)口壓平模設(shè)計(jì)1斜楔滑塊機(jī)構(gòu)斜楔滑塊機(jī)構(gòu)斜楔滑塊機(jī)構(gòu)結(jié)論1.設(shè)計(jì)了落料拉深、沖孔、翻邊、切邊整形、擴(kuò)設(shè)計(jì)了落料拉深、沖孔、翻邊、切邊整形、擴(kuò)口壓平復(fù)合模五套模具?？趬浩綇?fù)合模五套模具。2.對帶輪的模具設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于對帶輪的工藝分析對帶輪的模具設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于對帶輪的工藝分析和工藝方案的確定以及第五套使用斜楔滑塊結(jié)和工藝方案的確定以及第五套使用斜楔滑塊結(jié)構(gòu)的擴(kuò)口壓平模具設(shè)計(jì)構(gòu)的擴(kuò)口壓平模具設(shè)計(jì)自述結(jié)束，請各位老師批評指正山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
班 級
成型054
學(xué)生姓名
李瑜
指導(dǎo)教師
任國成
設(shè)計(jì)（論文）題目
帶輪的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)
原始
參數(shù)
葉輪零件，材料08Al—ZF，板厚1mm，大批量生產(chǎn)
設(shè)計(jì)
工作
內(nèi)容
帶輪是一種重要的傳動(dòng)零件，傳統(tǒng)的帶輪是由鑄造經(jīng)切削加工而成，現(xiàn)在國內(nèi)國外均先后改設(shè)計(jì)成沖壓帶輪。沖壓帶輪采用薄鋼板沖壓而成，具有結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量小，無需機(jī)械加工，質(zhì)量分布均勻，動(dòng)平衡好等優(yōu)點(diǎn)。本課題要求對帶輪沖壓工藝的成形過程進(jìn)行研究，分析其工藝性，進(jìn)行工藝計(jì)算確定模具總體方案，制定成形工藝的工藝流程。該課題的主要研究內(nèi)容如下：根據(jù)給定的零件圖進(jìn)行工藝分析并確定工藝實(shí)現(xiàn)方案，確定模具結(jié)構(gòu)并畫出模具裝配圖與主要零件圖。
設(shè)計(jì)工作基本要求
1. 文獻(xiàn)綜述要查閱一定的資料，反映出該研究方向發(fā)展的前沿并能提出研究的內(nèi)容，該部分不少于3000字。
2. 熟悉工藝實(shí)現(xiàn)路徑，能夠根據(jù)具體的零件圖進(jìn)行工藝分析及模具設(shè)計(jì)。
3. 具有較好的繪圖能力，能夠正確的繪制模具總裝圖以及零件圖。
4. 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書要簡潔并能概括設(shè)計(jì)的主要工作流程。
5. 設(shè)計(jì)說明書不少于20000字，文字通暢。
1～2周
查閱資料，完成開題報(bào)告及文獻(xiàn)綜述
3～4周
畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)
5～6周
查閱相關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)資料，進(jìn)行設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作
7～8周
進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，設(shè)計(jì)第一套模具
9~10周
進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，設(shè)計(jì)第一套模具
11～12周
設(shè)計(jì)第二套模具
13～14周
設(shè)計(jì)第三套模具。
15～16周
整理相關(guān)資料，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書的編寫
17周
準(zhǔn)備答辯
主要參
考資料
及文獻(xiàn)
[1] 中國機(jī)械工程協(xié)會，中國模具設(shè)計(jì)大典編委會．中國模具設(shè)計(jì)大典．江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003．15－97，772－854
[2] 鄭晨升，賀煒．CAXA電子圖版實(shí)用繪圖及二次開發(fā)．西安電子科技大學(xué)出版社，2001
[3] 王芳.冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998：15-20.
[4] 鄭家賢.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2006：35-41.
[5] 薛啟翔.冷沖壓實(shí)用技術(shù)等[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2006：10-18.
[6] GB/T1182-1996,GB/T1183-1996,GB/T1184-1996.形狀和位置公差（代號及其標(biāo)注、術(shù)語及定義、未注公差的規(guī)定）[S]：19-20.
[7] GB/T2851-1990，GB/T2861-1990.冷沖模[S]：30-32.
[8] 田嘉生,馬正顏.沖模設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：航空工業(yè)出版社，1994：.
[9] 黃健求.模具制造[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001：45-50.
[10] 王孝培.沖壓手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990：119-120.
教務(wù)處制
指導(dǎo)教師（簽字）： 教研室主任（簽字）：
院系主任（簽字）：
! !# $ I $ !4 !! ! !# $ G $ ! ! ! ?ABCD9
1.4 屬于寬凸緣拉深件
確定能否一次拉出
相對拉深高度 h/d=0.18
凸緣相對直徑 dp/d=0.894
毛坯相對厚度 t/D=0.917
查表得 h1/d1=0.32 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于零件的h/d=0.18
故零件可一次拉深出來
2.2.2計(jì)算毛坯直徑
計(jì)算毛坯的分析圖如圖2.5，計(jì)算數(shù)據(jù)。
毛坯直徑按下式計(jì)算：
D 毛坯直徑
A0 包括修邊余量的拉深件的表面積
拉深件各部分表面積之和
代入數(shù)值計(jì)算可得 D=109mm
圖2.2 計(jì)算毛坯外形尺寸圖
第一套模具落料拉深工序復(fù)合，得到如下圖示零件
圖2.3 拉深后零件圖
第二套模具單工序沖孔后得到零件如下圖示
圖2.4 沖孔后零件圖
第三套模具單工序翻邊后得到如下圖零件
圖2.5 翻邊后零件圖
第四套模具切邊整形工序復(fù)合得到如下圖示零件
圖2.6切邊整形后零件圖
2.2.3工藝方案的確定
本次設(shè)計(jì)的加工工序包括以下基本工序：落料、拉深、沖孔、翻邊、擴(kuò)口、壓平、切邊整形等。
根據(jù)這些基本工序可以擬出以下幾種方案：
方案一，落料、拉深、沖孔、翻邊、擴(kuò)口、壓平、切邊整形依次順序進(jìn)行；
方案二，落料拉深復(fù)合、沖孔、翻邊、擴(kuò)口壓平復(fù)合、切邊整形依次順序進(jìn)行；
方案三，落料拉深沖孔翻邊復(fù)合、擴(kuò)口壓平復(fù)合、切邊整形依次順序進(jìn)行；
方案四，落料拉深復(fù)合、沖孔翻邊復(fù)合、擴(kuò)口壓平復(fù)合、切邊整形依次順序進(jìn)行；
方案五，采用級進(jìn)模進(jìn)行加工。
分析比較上述五種方案，可以看出：
各個(gè)工序分別依次進(jìn)行時(shí)，模具結(jié)構(gòu)簡單，易制造，但是生產(chǎn)周期長，精度不能保證，而且浪費(fèi)模具材料，因此，方案一被排除；
方案三最大限度的對模具進(jìn)行復(fù)合，既考慮了操作，也考慮了成本效率，似乎是最合理的方案，但是在實(shí)際設(shè)計(jì)中會出現(xiàn)問題，由于沖孔與拉深復(fù)合，會使拉深凸模的壁厚受到限制，不能達(dá)到模具最小壁厚的要求，所以被排除，同時(shí)方案四也被排除；
方案五生產(chǎn)效率高且操作安全，但是其模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造周期長，生產(chǎn)成本高，因此只有在特大量生產(chǎn)中才比較適宜，排除；
方案二沒有上述缺點(diǎn)，把結(jié)構(gòu)、成本、生產(chǎn)效率都加以考慮，結(jié)構(gòu)相對簡單，能夠節(jié)省制造費(fèi)用。因此最終確定第二種方案。各工序得到零件圖見
2.2.4排樣及搭邊
該工件展開后是以規(guī)則圓形，軸對稱，所以毛坯外形也是一規(guī)則圓形。排樣是指工件在條料、帶料或板料上布置的方法。
工件排樣根據(jù)落料工序設(shè)計(jì)，考慮操作方便及模具結(jié)構(gòu)簡單，由于件展開尺寸大于65mm，因此采用單行排列，查表2-16[13]得 搭邊值a1=2mm,a=2mm,采用擋料銷擋料，則：
條料寬：b=109+2a=113mm
條料的進(jìn)距為：h=109+a1=111mm
條料的利用率：
η=s/h??b×100﹪=16312.26/113×111×100﹪=76.45﹪ (2.2f)
圖2.7毛坯排樣圖
2.3工藝計(jì)算
2.3.1力的計(jì)算及壓力機(jī)的選擇
（1）落料拉深復(fù)合工序
落料力計(jì)算：
查式（2-7）[13]
查附錄A1[13]：τ=260~360MPa
F落=1.3×L×t×τ （2.3a）
=1.3×π·D×1.5×300
=1.3×3.14×109×1.5×300
=136.9KN
落料卸料力：
查式（2-11）[13]
F卸=k卸·F落 （2.3b）
=0.04×136.9
=5.5KN
落料總壓力：
F總= F落·F卸
=136.9+5.5
=142.4KN
拉深力計(jì)算：
P=kπd·tσb （2.3c）
由表4-18[13]查得因數(shù)k=0.95
查附錄A1[13]：σb=400MPa
P=0.95×3.14×61×1.5×400
=69KN
壓邊力計(jì)算：
查表4-16[13]得P=2.5MPa
Q=A·P
=π/4[D2-(d1+2r凹)2] P
=π/4[1092-(61+2×8)2] ×2.5
=6120.92
≈6.1KN
落料拉深復(fù)合工序總壓力：
F= F總+P+Q
=142.4+69+6.1
=218KN
F壓≥（1.6~1.8）F
≥348~3924KN
查表2-2[14]得：選用J23—400KN壓力機(jī)。
（2）沖孔工序
沖孔力：
查式（2-1）[10]
F沖=1.3L·t·τ (2.3e)
=1.3×π×31×1.5×300
≈53KN
卸料力：
查式（2-11）[13]
F卸=k卸·F落 （2.3b）
=0.04×53
=2.1KN
F壓≥（1.6~1.8）F
≥88~98KN
查表2-2[14]得：選用J23—100KN壓力機(jī)。
（3）翻邊工序
翻邊力：
查式（6-12）[10]
F翻=1.1π·t·σs·(D-d0) (2.3d)
=1.1×3.14×1.5×300×(61-43)
=24.868KN
≈25KN
F壓≥（1.6~1.8）F
≥132.8~149.4KN
查表2-2[14]得：選用J23—250KN壓力機(jī)。
（4）切邊整形工序
整修時(shí)所需的力可按照下式近似計(jì)算
式中 L 整修周邊長度
s 總得雙邊金屬切削量
n 同時(shí)卡在凹模內(nèi)的零件數(shù)
t 材料厚度
抗剪強(qiáng)度
代入數(shù)值得 Fc=40280.55N
=40KN
F壓≥（1.6~1.8）F
≥64~72KN
同時(shí)考慮到零件凹模周界等選用J23—100KN壓力機(jī)。
（5）擴(kuò)口翻邊工序
F 擴(kuò)口力
t 毛坯厚度
D 毛皮直徑
d 擴(kuò)口部分直徑
凹模與毛坯接觸面的摩擦系數(shù)
材料屈服點(diǎn)
凹模圓錐角
K 速度系數(shù)在曲柄壓力機(jī)上工作時(shí)，K=1.15
代入數(shù)值可得 F=48.52KN
同時(shí)考慮到斜楔滑塊機(jī)構(gòu)及凹模周界工作臺尺寸的問題選擇壓力機(jī)為J23-160
2.3.2主要工作部分尺寸計(jì)算
（1）落料模：
D=109 該工件不要求外形尺寸，因此以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上。
凸模與凹模單邊間隙值：
Z=1.1t （2.3f）
=1.1×1.5
=1.65mm
δd+δp≤Zmax-Zmin
查表2-10[15]得：x=0.5
落料凹模尺寸：
Dd=(D-x?)0+δd (2.3g)
=(109-0.5×1.15)0+0.035
≈108.650+0.035
落料凸模尺寸：落料凸模各部分尺寸按照上述凹模相應(yīng)部分尺寸配合加工保證雙面間隙0.025-0.035mm。
(2)拉深模：
查表5-30[16]得：
δd+δp=0.08+0.05≤Zmax-Zmin
?=0.5 D=600+0.40
查表4-75[17]得：
拉深凹模尺寸：
Dd=(D+0.4?+2C)0 +δd (2.3i)
=(60+0.4×0.4+2×0.16)0 +0.08
=63.36 0 +0.08
拉深凸模尺寸：
Dp=((D+0.4?)0 –δp (2.3j)
=60.160 -0.05
(3)沖孔模：
查表2-10[10]得：
δd+δp=0.02+0.03≤Zmax-Zmin
查表2-11[10]得：x=0.75 d=310 +0.62
沖孔凸模尺寸：
查式（2-8）[10]：
dp=(d+x?)0 -0.02
=(31+0.75×0.62)
≈42.740 -0.02
沖孔凹模尺寸：沖孔凹模各部分尺寸按照上述凸模相應(yīng)部分尺寸配合加工保證雙面間隙0.100-0.140mm
(4)翻邊模：
查表4-23[10]:
δd+δp=0.02+0.03≤Zmax-Zmin
D=600 -0.74
翻邊凹模尺寸：
dd=（D-0.75?）0 +δd
=（61-0.75×0.74）0 +0.03
=60.450 +0.03
翻邊凸模尺寸：
dp=（D-0.75?-2Z）0 -δp
=（61-2×1.65）0 -0.02
=57.70 -0.02
（5）切邊整形工序
查表5-30[16]得：
δd+δp=0.08+0.05≤Zmax-Zmin
?=0.36 D=850+0.40
查表4-75[17]得：
dd=（D-0.75?）0 +δd
=（85-0.75×0.74）0 +0.09
=84.730 +0.09
dp=（dd -0.75?-2Z）0 -δp
=（84.73-2×1.65）0 -0.09
=84.650 -0.09
3模具設(shè)計(jì)
3.1落料拉深復(fù)合模設(shè)計(jì)
3.1.1落料拉深復(fù)合模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（1）模具總體結(jié)構(gòu)選擇
在確定采用復(fù)合模后，還需考慮采用正裝式還是倒裝式復(fù)合模。采用正裝式復(fù)合模時(shí)，加工得到的工件由下模的推件裝置向上推出，而條料則由上模卸料裝置脫出，二者混雜在一起，不方便分裝，如果來不及排除廢料或工件就進(jìn)行下一次沖壓就容易導(dǎo)致模具刃口崩裂。采用倒裝式復(fù)合模時(shí)，拉深后工件嵌在上模部分的拉深凹模內(nèi)，由上模的推件裝置推出，再由壓力機(jī)上附加的接件裝置接走，條料則由下模的卸料裝置脫出。這種操作既方便又安全，同時(shí)還能保證較高的生產(chǎn)率。因此，該副落料拉深復(fù)合模采用倒裝結(jié)構(gòu)。
（2）推件裝置
該副模具采用倒裝式復(fù)合模，落料拉深后工件嵌在上模部分的落料凹模內(nèi)，需由推件裝置將其推出。推件裝置可分剛性和彈性推件裝置。彈性推件裝置在沖裁時(shí)對工件有壓平作用，故能保證工件平整度和尺寸精度。而采用剛性推件裝置式，工件平整度和尺寸精度比用彈性推件裝置時(shí)要低些，但剛性推件裝置推件可靠，可以將工件穩(wěn)當(dāng)?shù)赝瞥霭寄?。由于該工件尺寸精度要求不高，采用剛性推件裝置即可，本次設(shè)計(jì)選用45鋼材料的推件塊。
（3）卸料裝置
復(fù)合模沖裁時(shí)，條料將卡在凸凹模外緣，因此需要下模裝卸料裝置。卸料裝置有兩種形式：一種是將卸料零件裝在卸料板與凸凹模固定板之間；另一種是將卸料零件裝設(shè)在下模板下面。由于該工件卸料力不大，故采用后一種形式進(jìn)行卸料，結(jié)構(gòu)簡單，剛性卸料裝置。
（4）導(dǎo)向裝置
由于工件為拉深件，精度要求不高，而且落料凹模周界較大，工件材料厚度適中，故采用中間導(dǎo)柱模架。
（5）工作過程
該副模具在一次沖裁過程中完成落料拉深兩個(gè)工序，生產(chǎn)效率高，節(jié)省模具材料。沖壓時(shí)，13-凸凹模和5-落料凹模進(jìn)行落料。上模繼續(xù)下行，20-壓邊圈壓住板料，凸模和凸凹模對板料進(jìn)行拉深，完成一次拉深工序后，條料卡在13-凸凹模外緣，通過11-卸料板進(jìn)行卸料，工件嵌在凸凹模內(nèi)，由8-推件塊將其推出，完成一次沖壓工序。
1-下模座 2-銷釘 3-固定板 4-彈簧 5-落料凹模 6-導(dǎo)套導(dǎo)料板 7-固定板 8-上模座 9-導(dǎo)套 10-墊板 11-卸料板 12-銷釘 13-凸凹模 14-模柄 15-打桿 16-銷釘 17-推件塊 18-螺釘 19-拉深凸模 20-壓邊圈 21-導(dǎo)柱 22-螺釘 23-卸料螺釘
圖3.1.1 落料拉深復(fù)合模
3.1.2 落料拉深復(fù)合模主要零件的設(shè)計(jì)
對于復(fù)合模來說，工作部分包括凸凹模、凸模和凹模三個(gè)主要零件?，F(xiàn)在這副模具的凸凹模用電火花切割一次割出，所以要將凸凹模的刃口尺寸全部算出，其外形尺寸按落料凸模計(jì)算，內(nèi)孔尺寸按拉深凹模計(jì)算。凸模按凸凹模內(nèi)孔線切割。凹模也用線切割加工，無論是光電跟蹤還是程序控制的線切割，在制作光電跟蹤圖或者計(jì)算輸入方程是，均需以凹模刃口工作部分尺寸作為依據(jù)，因此凹模刃口尺寸也需計(jì)算。
由于凸凹模、凸模和凹模三個(gè)零件都需要進(jìn)行線切割，而且三者之間的尺寸有一定的聯(lián)系，所以可以連續(xù)加工。首先，加工一塊凹模外形尺寸的模具板材，確定壓力中心，在板材上線切割出凹模的刃口，調(diào)節(jié)線切割設(shè)備選用合適的鉬絲使切割量小于凸、凹模間隙，在切下的廢料上切割出拉深凹模刃口，接下來在切下的廢料上切割出拉深凸模，然后在數(shù)控銑床上銑出凸模曲面，完成模具工作零件的加工。
（1） 落料凹模的設(shè)計(jì)
選用材料：Cr12MoV；
外形尺寸：Φ200×50；
加工后熱處理：58—62HRC；
凹模采用兩個(gè)Φ16圓柱銷定位，通過四個(gè)M16圓柱銷固定在下模座上。
圖3.1.2落料凹模
（2） 凸凹模設(shè)計(jì)
選用材料：Cr12MoV；
內(nèi)孔圓角半徑為8mm；
加工后熱處理：58—62HRC；
凸凹模用凸凹模固定板固定，凸凹模固定板通過兩個(gè)M12螺釘定位，六個(gè)圓柱銷將其與墊板固定在上模座上。
圖3.1.3凸凹模
（3）拉深凸模設(shè)計(jì)
選用材料：Cr12MoV；
凸模圓角半徑為3mm；
拉深凸模通過三個(gè)螺釘過定在下模座上。
圖3.1.4拉深凸模
（4）壓邊圈的設(shè)計(jì)
板料在拉深時(shí)，其板料除了受到徑向拉應(yīng)力還同時(shí)受到切向壓應(yīng)力的用。這時(shí)，
圖3.1.5壓邊圈
在變形過程中，板料不僅徑向移動(dòng)，同時(shí)還伴隨著切向的壓縮變形。毛坯嚴(yán)重起皺后，不僅有損拉深件的質(zhì)量，而且常常由于起皺后的毛坯不易從凸凹模之間的間隙通過，以致增大了拉深力，而使沖件拉裂。即使輕微起皺的毛坯可以勉強(qiáng)通過凸模與凹模的間隙，但還是會在零件的側(cè)壁上遺留下痕跡，影響了拉深件的表面質(zhì)量。因此，在下模設(shè)置壓邊圈。
但是，當(dāng)壓邊力加到板料上時(shí)，整個(gè)的板料都承受著一定的壓邊力。這時(shí)的板料在凹模斷面和壓邊圈之間的摩擦力增加。當(dāng)板料逐漸進(jìn)入凹模以后，坯料的外徑逐漸減小。這時(shí)，即使壓邊力是一定值，但是受壓面積卻越來越少，因而使得單位面積上的壓力逐漸地增大。這樣，被拉深的坯料在凹模端面上的部分就受到越開越大的摩擦力，相應(yīng)的也就增大了拉深力，由此造成了沖件的側(cè)壁減薄和高度的增加，甚至很容易使沖件拉裂。因此選擇合適的壓邊力以及合理的形狀很重要。
3.2沖孔模設(shè)計(jì)
3.2.1沖孔模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（1）總體結(jié)構(gòu)選擇
該副復(fù)合模結(jié)構(gòu)較為簡單，沖孔廢料由凹模通孔落下，操作簡單安全，并能保證較高的生產(chǎn)率。
（2）導(dǎo)向裝置
由于該工件精度要求不高，材料厚度適中，故采用中間導(dǎo)柱模架
圖3.2.1沖孔模
1-下模座 2-螺釘 3-導(dǎo)柱 4-凹模 5-卸料板 6-導(dǎo)套 7- 上模座
8-彈簧 9-卸料螺釘 10-墊板 11止轉(zhuǎn)銷 12-模柄 13-凸模 14-螺釘
15-銷釘 16-固定板 17-銷釘 18-墊板
（3）工作過程
沖壓工作開始，上模板下行，13-沖孔凸模與4-凹模相配合進(jìn)行沖孔，廢料從下面通孔落出，工件加工完后上模板上行，5-卸料板在彈簧的作用下將工件推出，整個(gè)工序完成。
3.2.2沖孔模主要零件設(shè)計(jì)
（1） 沖孔凸模的設(shè)計(jì)
選取材料：Cr12MoV；
外形尺寸：如圖示；
沖孔凸模用凸模固定板進(jìn)行固定。該凸模以臺肩與固定板固定凸模與凸模固定板的配合部分，采用過渡配合H7/m6。
圖3.2.2沖孔凸模
（2） 凹模設(shè)計(jì)
選用的模具材料：Cr12MoV；
外形尺寸：如圖示；
凸凹模用凸凹模固定板固定在下模板上。
圖3.2.3沖孔凹模
3.3 翻邊模設(shè)計(jì)
3.3.1 翻邊模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（1）總體結(jié)構(gòu)選擇
該副復(fù)合模結(jié)構(gòu)較為簡單，直接由單工序模翻邊成功，操作簡單安全，并能保證較高的生產(chǎn)率。
（2）導(dǎo)向裝置
由于該工件精度要求不高，材料厚度適中，故采用中間導(dǎo)柱模架
1-下模座 2-墊板 3-銷釘 4-凹模 5-卸料板 6-彈簧 7- 導(dǎo)套8-上模座 9-凸模固定板 10-墊板 11-卸料螺釘 12-止轉(zhuǎn)銷 13-模柄 14-凸模 15-螺釘 16-銷釘 17-螺釘 18-導(dǎo)柱
圖3.3.1沖孔模
3.3.2翻邊模主要零件設(shè)計(jì)
（1）翻邊凹模的設(shè)計(jì)
選用的模具材料：Cr12MoV；
外形尺寸：Φ160×49；
翻邊凹模用凹模固定板固定，凹模固定板用兩個(gè)圓柱銷四個(gè)螺釘固定，與墊板一同固定在上模座上。
圖3.3.2翻邊凹模
（2）翻邊凸模的設(shè)計(jì)
選用的模具材料：Cr12MoV；
外形尺寸：Φ72×67；
翻邊凸模用凸模固定板進(jìn)行固定。該凸模以臺肩與固定板固定凸模與凸模固定板的配合部分，采用過渡配合H7/m6。
圖3.3.3翻邊凸模
3.4切邊整形復(fù)合模設(shè)計(jì)
3.4.1切邊整形復(fù)合模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（1）模具總體結(jié)構(gòu)選擇
在確定采用復(fù)合模后，還需考慮采用正裝式簡單結(jié)構(gòu)。采用正裝式復(fù)合模時(shí)，加工得到的工件隨下模運(yùn)動(dòng)，而有彈簧連接的下模會把零件彈出，可以很方便的取走零件。廢料則由安裝在下模上的廢料刀切斷滑落。這種操作既方便又安全，同時(shí)還能保證較高的生產(chǎn)率。因此，該副落料拉深復(fù)合模采用正裝結(jié)構(gòu)。
（2）卸料裝置
復(fù)合模沖裁時(shí)，條料將卡在凸凹模外緣，因此需要下模裝卸料裝置。卸料裝置有兩種形式：一種是將卸料零件裝在卸料板與凸凹模固定板之間；另一種是將卸料零件裝設(shè)在下模板下面。由于該工件卸料力不大，故采用后一種形式進(jìn)行卸料，結(jié)構(gòu)簡單，剛性卸料裝置。
（3）導(dǎo)向裝置
由于工件為拉深件，精度要求不高，而且落料凹模周界較大，工件材料厚度適中，故采用中間導(dǎo)柱模架。
（4）工作過程
該副模具在一次沖裁過程中完成整形切邊兩個(gè)工序，生產(chǎn)效率高，節(jié)省模具材料。上模下行時(shí)，11-凸模和4-整形凹模進(jìn)行整形。上模繼續(xù)下行，11-切邊凸模與3-切邊凹模進(jìn)行切邊，完成一次工序后，工件在凸凹模內(nèi)，人工將其推出，完成一次沖壓工序。
1-下模座 2-銷釘 3-切邊凹模 4-整形凹模 5-固定板 6-上模座 7-墊板 8-銷釘 9-螺釘 10-模柄 11-凸模 12-螺釘 13-導(dǎo)套 14-卸料螺釘 15-導(dǎo)柱 16-彈簧 17-墊板 18-螺釘
圖3.4.1 切邊整形復(fù)合模
3.4.2 切邊整形復(fù)合模主要零件的設(shè)計(jì)
對于復(fù)合模來說，工作部分包括凸凹模、凸模和凹模三個(gè)主要零件。現(xiàn)在這副模具的凸凹模用電火花切割一次割出，所以要將凸凹模的刃口尺寸全部算出，其外形尺寸按落料凸模計(jì)算，內(nèi)孔尺寸按拉深凹模計(jì)算。凸模按凸凹模內(nèi)孔線切割。凹模也用線切割加工，無論是光電跟蹤還是程序控制的線切割，在制作光電跟蹤圖或者計(jì)算輸入方程是，均需以凹模刃口工作部分尺寸作為依據(jù)，因此凹模刃口尺寸也需計(jì)算。
由于凸凹模、凸模和凹模三個(gè)零件都需要進(jìn)行線切割，而且三者之間的尺寸有一定的聯(lián)系，所以可以連續(xù)加工。首先，加工一塊凹模外形尺寸的模具板材，確定壓力中心，在板材上線切割出凹模的刃口，調(diào)節(jié)線切割設(shè)備選用合適的鉬絲使切割量小于凸、凹模間隙，在切下的廢料上切割出拉深凹模刃口，接下來在切下的廢料上切割出拉深凸模，然后在數(shù)控銑床上銑出凸模曲面，完成模具工作零件的加工。
（1）凸模的設(shè)計(jì)
選用材料：Cr12MoV；
外形尺寸：Φ96×51；
加工后熱處理：58—62HRC；
凸模用凸模固定板進(jìn)行固定。該凸模以臺肩與固定板固定凸模與凸模固定板的配合部分，采用過渡配合H7/m6。
圖3.4.2整形凸模
（2）整形凹模設(shè)計(jì)
選用材料：Cr12MoV；
加工后熱處理：58—62HRC；
整形凹模通過三個(gè)M12卸料螺釘將其固定在下模座上，通過彈簧的力使其完成整形工序
圖3.4.3整形凹模
（3）切邊凹模設(shè)計(jì)
選用材料：Cr12MoV；
拉深凸模通過四個(gè)螺釘過定在下模座上。
圖3.4.4整形凹模
3.5擴(kuò)口壓平復(fù)合模設(shè)計(jì)
3.5.1擴(kuò)口壓平復(fù)合模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（1）模具總體結(jié)構(gòu)選擇
在確定采用復(fù)合模后，主要考慮采用斜楔滑塊機(jī)構(gòu)。由于受到零件形狀的限制，需要用到斜楔滑塊機(jī)構(gòu)對擴(kuò)口翻邊處進(jìn)行支撐。這種操作方便安全，同時(shí)還能保證較高的生產(chǎn)率。因此，該副落料拉深復(fù)合模采用正裝結(jié)構(gòu)。
（2）導(dǎo)向裝置
由于工件為拉深件，精度要求不高，而且落料凹模周界較大，工件材料厚度適中，故采用中間導(dǎo)柱模架。
（4）工作過程
模具工作時(shí)上模座帶動(dòng)壓平凸模14與擴(kuò)口凸模15一起下行，擴(kuò)口凸模15接觸工件后，在彈簧力作用下，將工件預(yù)壓為喇叭口形狀，上模繼續(xù)下行，擴(kuò)口凸模15在壓平凸模14中滑動(dòng)，直到被限位圓柱銷20擋住，壓平凸模14繼續(xù)下行，將擴(kuò)口壓平，完成一次工序后，工件在凸凹模內(nèi)，人工將其推出，完成一次沖壓工序。
1-下模座 2-螺釘 3-固定底板 4-彈簧 5-卸料螺釘 6-斜楔 7-導(dǎo)套 8-上模座 9-墊板 10-螺釘 11-螺釘 12-固定板 13-銷釘 14-壓平凸模 15-擴(kuò)口凸模 16-模柄 17-彈簧 18-銷釘 19-螺釘 20-限位圓柱銷 21-凹模 22-滑塊 23-壓板 24-十字槽沉頭螺釘 25-銷釘
圖3.5.1 擴(kuò)口壓平復(fù)合模
3.5.2擴(kuò)口壓平復(fù)合模主要零件的設(shè)計(jì)
對于復(fù)合模來說，工作部分包括凸凹模、凸模和凹模三個(gè)主要零件?，F(xiàn)在這副模具的凸凹模用電火花切割一次割出，所以要將凸凹模的刃口尺寸全部算出，其外形尺寸按落料凸模計(jì)算，內(nèi)孔尺寸按拉深凹模計(jì)算。凸模按凸凹模內(nèi)孔線切割。凹模也用線切割加工，無論是光電跟蹤還是程序控制的線切割，在制作光電跟蹤圖或者計(jì)算輸入方程是，均需以凹模刃口工作部分尺寸作為依據(jù)，因此凹模刃口尺寸也需計(jì)算。
由于凸凹模、凸模和凹模三個(gè)零件都需要進(jìn)行線切割，而且三者之間的尺寸有一定的聯(lián)系，所以可以連續(xù)加工。首先，加工一塊凹模外形尺寸的模具板材，確定壓力中心，在板材上線切割出凹模的刃口，調(diào)節(jié)線切割設(shè)備選用合適的鉬絲使切割量小于凸、凹模間隙，在切下的廢料上切割出拉深凹模刃口，接下來在切下的廢料上切割出拉深凸模，然后在數(shù)控銑床上銑出凸模曲面，完成模具工作零件的加工。
（1）擴(kuò)口凸模的設(shè)計(jì)
選用材料：Cr12MoV；
加工后熱處理：58—62HRC；
擴(kuò)口凸模采用一個(gè)Φ16限位圓柱銷配合彈簧裝在壓平凸模內(nèi)。
圖3.5.2擴(kuò)口凸模
（2）壓平凸模設(shè)計(jì)
選用材料：Cr12MoV；
加工后熱處理：58—62HRC；
壓平凸模用凸模固定板固定，凸模固定板通過兩個(gè)圓柱銷定位，四個(gè)M12螺釘將其與墊板固定在上模座上。
圖3.5.3壓平凸模
（3）凹模設(shè)計(jì)
選用材料：Cr12MoV；
凹模通過三個(gè)螺釘固定在下模座上，用兩個(gè)圓柱銷定位。
圖3.5.4凹模
（3） 滑塊設(shè)計(jì)
選用材料：T10A；
拉深凸模通過滑槽定固定底板上活動(dòng)。
圖3.5.5滑塊
（4） 固定底板設(shè)計(jì)
選用材料：45；
拉深凸模通過三個(gè)螺釘過定在下模座上。
圖3.5.6固定底板
4結(jié) 論
（1）為圓筒拉深件設(shè)計(jì)模具時(shí)，首先要計(jì)算毛坯直徑，通過計(jì)算分析加工工序，確定工藝方案的可行性。
（2）落料拉深復(fù)合工序采用倒裝式復(fù)合模，拉深后工件嵌在上模部分的拉深凹模內(nèi)，由上模的推件裝置將其推出，再由壓力機(jī)上附加的接件裝置接走，條料則由下模的卸料裝置脫出。該工序操作方便安全，生產(chǎn)效率較高。由于工件對尺寸精度要求不高，因此采用剛性推件裝置即可。沖裁后，條料會卡在凸凹模外緣，下模需采用剛性卸料裝置。另外，由于工件材料厚度適中，凹模周界較大，所以選用中間導(dǎo)柱模架。
（3）沖孔、翻邊工序采用正裝式簡單單工序模。將毛坯卡在下模板的凸凹模和壓邊圈上，沖孔廢料由凸凹模通孔落下，操作簡單安全，并能保證較高的生產(chǎn)率。由于工件尺寸精度要求高，因此采用彈性壓邊圈和推件裝置即可。毛坯裝卡在壓邊圈上，沖裁后，壓邊圈在推桿的作用下將卡在凸凹模上的工件推出，工件材料厚度適中，所以采用中間導(dǎo)柱模架。
（4）切邊整形模具，修邊工序是將為保證拉深成型而在沖壓零件的周圍增加的工藝補(bǔ)充部分沖裁剪切的沖壓工序，對于此零件的修邊是垂直修邊，所用模具結(jié)構(gòu)簡單，廢料處理也較方便。
（5）擴(kuò)口是將空心件或管子端部直徑加以擴(kuò)大的的沖壓工序，擴(kuò)口能力的大小取決于材料的種類、坯料的厚度和擴(kuò)口角度等多種因素，對于其模具設(shè)計(jì)，受零件形狀的影響，此模具需要用到斜楔滑塊機(jī)構(gòu)，來保證擴(kuò)口翻邊工序的完成。
（6）兩套模具都采用復(fù)合模形式，主要工作部分有：凸模、凹模、凸凹模三個(gè)零件，都需要采用線切割進(jìn)行加工，而且三者之間的尺寸有一定的聯(lián)系，可以連續(xù)進(jìn)行加工。
謝 辭
通過幾個(gè)月的查資料、計(jì)算分析驗(yàn)證、不斷修改后，終于完成了模具設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)說明書。在設(shè)計(jì)過程中遇到很多困難，在解決困難的過程中不斷的改進(jìn)設(shè)計(jì)中的不合理之處，盡自己最大努力做一份合格的畢業(yè)設(shè)計(jì)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成也表示著大學(xué)學(xué)習(xí)過程的結(jié)束，幾個(gè)月的設(shè)計(jì)過程讓我領(lǐng)悟很多也進(jìn)步很多，從剛開始的無從下手到慢慢找到思路，每一次進(jìn)步對我來說都是極大地收獲。在這里最要感謝任國成老師，任老師帶的學(xué)生不少，又有教學(xué)任務(wù)，他在百忙之中還要督促指導(dǎo)我們畢業(yè)設(shè)計(jì)，在這里向任老師表示崇高的敬意和忠心的感謝。
設(shè)計(jì)過程中也要感謝學(xué)校圖書館為我們提供了那么多的資料，對我們開拓思路、解決問題有極大地幫助，同時(shí)還要感謝同組的等同學(xué)以及舍友們對我的幫助。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)總結(jié)的過程，是對這四年所學(xué)知識的綜合應(yīng)用，在這里也要感謝這四年中傳授我知識的所有老師！
謝謝！
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