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杯形件落料拉深沖孔復(fù)合模設(shè)計
目錄
摘要………………………………………………………………………3
Summary………………………………………………………………… 4
1 概述…………………………………………………………… ……5
1.1 冷沖壓的特點及應(yīng)用……………………………………………………… 5
1.1.1冷沖壓的特點………………………………………………………… 5
1.1.2 冷沖壓的應(yīng)用……………………………………………………… 6
1.2 冷沖壓的基本工序和沖壓工藝要求…………………………………………6
1.2.1 基本工序…………………………………………………………… 6
1.2.2 沖壓工藝要求……………………………………………………… 6
1.3 沖壓工藝新技術(shù)的發(fā)展…………………………………………………… 7
2 模具尺寸設(shè)計…………………………………………………………………9
2.1沖壓件的工藝分析………………………………………………………… 9
2.2工序分析與計算……………………………………………………………… 9
2.2.1工藝分析……………………………………………………………… 9
2.2.2 落料工藝分析與計算…………………………………………………10
2.2.3拉深工序的工藝分析與計算…………………………………………12
2.2.4沖孔工序的工藝分析與計算…………………………………………13
3 模具結(jié)構(gòu)總體設(shè)計………………………………………………………… 18
3.1 凸模和凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計與標準化……………………………………………18
3.2 固定擋料銷的設(shè)計與標準化…………………………………………………20
3.3 卸料裝置的設(shè)計與標準化……………………………………………………20
3.4 標準模架的選用………………………………………………………………21
3.5 聯(lián)接件的選用與標準化…………………………………………………… 22
3.6 壓力機的校核……………………………………………………………… 22
4 模具的裝配與調(diào)試…………………………………………… ……23
4.1模架總裝圖……………………………………………………………………23
4.2模具的裝配與調(diào)試……………………………………………………………24
總結(jié)………………………………………………………………………26
致謝………………………………………………………………………27
參考文獻…………………………………………………………………28
摘要
此次設(shè)計為落料—拉深—沖孔復(fù)合模，設(shè)計本模具充分利用了網(wǎng)上資源，圖書館藏書，更重要的是老師的諄諄教導(dǎo)，才成就了此模具。
在模具的設(shè)計過程中，首先，簡要地概述了沖壓模具的特點和在社會發(fā)展領(lǐng)域中的作用及其以后的發(fā)展前途，點明了模具的設(shè)計意義；其次進行工件的工藝分析；進而確定了工藝方案，計算出了模具工作部分的尺寸公差，設(shè)計出零部件，然后依據(jù)設(shè)計要求選擇各個標準件，最后設(shè)計出模具的總裝配圖。在設(shè)計過程中需要計算沖壓力，落料力，拉深力及推件力，卸料力，從而判斷模具各部件是否能承受壓力機的作用，更重要的是模具工作零件的設(shè)計，以此為核心的問題，工作零件的誤差將直接影響制件的質(zhì)量。最后利于繪圖工具AutoCAD制作了裝配圖和零件圖，而節(jié)省了許多時間。
通過此次設(shè)計使我不僅掌握了沖壓模具設(shè)計的一般流程，更好的學(xué)習(xí)好多在課本上沒有學(xué)習(xí)的知識。
關(guān)鍵詞 : 沖孔 拉深 計算機繪圖 工藝分析
Summary
This time design for fall to anticipate- pull deep- blunt bore compound mold, design originally the molding tool made use of the on-line resources well, the library library, the more important teacher earnestly instruct, just achieving this molding tool.
In the design process of the molding tool, first, the synopsis ground says to hurtle the characteristics of press the molding tool all and after society develop the function in the realm and it of development prospect, order the design meaning of understand the molding tool;Carry on the craft analysis of the work piece the next in order;Then made sure the craft project, compute the molding tool work the size business trip of the part, design zero partses of, then request to choose the each standard piece according to the design, designing a total assemble diagram of molding tool finally.The demand computes the blunt pressure in design process, falling to anticipate the dint, pulling the deep dint and pushing a dint, unloading to anticipate the dint, thus judging whether each parts of molding tool can bear the function of the pressure machine or not, the design of the more important molding tool work spare parts, with this for core of problem, the error margin of the work spare parts will affect the quantity of make the piece directly.Finally the benefit manufactures to assemble the diagram and the spare parts diagrams in the painting tool AutoCAD, but saved many time.
Pass this time design make me not only controled to hurtle the general process of press the molding tool design, the better study is a lot of in the lesson originally up have no knowledge of study.
Keyword: Blunt bore Pull deeply The calculator painting The craft analysis
1 概述
冷沖壓是塑性加工的基本方法之一，它是利用安裝在壓力機上的模具，在室溫下對板料施加壓力使其變形和分離，從而獲得一定形狀、尺寸的零件的加工方法。因為它主要用于加工板料零件，所以也稱板料沖壓。
在冷沖壓加工中，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，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。冷沖模在實現(xiàn)冷沖壓加工中是必不可少的工藝裝備，沒有先進的模具技術(shù)，先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。
沖壓加工在汽車、拖拉機、電機、電器、儀表和日用品的生產(chǎn)中，已占據(jù)十分重要的地位。
1.1 冷沖壓的特點及應(yīng)用
1.1.1冷沖壓的特點
(1) 能沖壓出其他加工工藝難以加工或無法加工的形狀復(fù)雜的制件。如汽車覆蓋件等。
(2) 沖壓件質(zhì)量穩(wěn)定，尺寸精度高。由于沖壓加工是靠模具成型，模具制造精度高、使用壽命長，故沖壓件質(zhì)量穩(wěn)定，制件互換性好。尺寸精度一般可達到IT10～14級，最高可達到IT16級，有的制件不需再機械加工，便可滿足裝配和使用要求。
(3) 沖壓件具有重量輕、強度高、剛性好和表面粗糙度小等特點。
(4) 生產(chǎn)效率高，如汽車覆蓋件這樣的大型件的生產(chǎn)效率，可達每分鐘數(shù)件。
(5) 材料利用率高，一般為70%～85%，因此沖壓加工能實現(xiàn)少廢料，甚至無廢料生產(chǎn)。
(6) 操作簡單，便于組織加工生產(chǎn)。
(7) 易于機械化與自動化生產(chǎn)。
(8) 冷沖壓的缺點就是模具制造周期長、制造成本高，故不適合單件小批量生產(chǎn)。另外，冷沖壓生產(chǎn)多采用機械壓力機，由于滑塊往復(fù)運動快，手工操作時，勞動強度大，易發(fā)生事故，故必須特別重視安全生產(chǎn)、安全管理以及采取必要的安全技術(shù)措施。
1.1.2 冷沖壓的應(yīng)用
沖壓加工的應(yīng)用范圍十分廣泛，不僅可以加工金屬板料，而且也可以加工非金屬材料，在汽車、拖拉機、電機、電器、儀表、玩具以及日常生活用品的生產(chǎn)方面，都占有十分重要的地位。另外，在國防工業(yè)生產(chǎn)中，如飛機、導(dǎo)彈、各種槍彈與炮彈的生產(chǎn)，沖壓加工也占有很大的比例。
隨著汽車和家用電器等行業(yè)的飛速發(fā)展，在工業(yè)發(fā)達國家，對發(fā)展冷沖壓生產(chǎn)給予了高度重視。據(jù)近年來的統(tǒng)計表明，美、日等國的模具工業(yè)年產(chǎn)值已超過機床工業(yè)年產(chǎn)值的6%～12%。冷沖壓模具歷史悠久、用途廣、技術(shù)成熟，在各種模具中所占比例最大。汽車、摩托車、家電行業(yè)是模具最大的市場，占整個模具市場的60%以上。因此沖壓工藝在我國現(xiàn)代化建設(shè)中有著非常廣闊的發(fā)展前景。
1.2 冷沖壓的基本工序和沖壓工藝要求
1.2.1 基本工序
冷沖壓基本工序按板料的變形特點，可分為分離工序和變形工序兩大類。
金屬板料在沖壓力的作用下，其應(yīng)力超過強度極限而沿一定的輪廓線斷裂，稱為分離工序。分離工序又可分為落料、沖孔和剪切等。
金屬板料在沖壓力的作用下，其應(yīng)力超過屈服極限（但低于強度極限）而產(chǎn)生塑性變形，從而獲得一定形狀和尺寸要求的制件，稱為變形工序。變形工序又可分為彎曲、拉深、翻邊、脹形和旋壓等。
1.2.2 沖壓工藝要求
沖壓過程中，沖模是對金屬板料進行沖壓加工以獲得合格產(chǎn)品的工具，沖模的凸模與凹模直接接觸被加工材料并相對運動使其產(chǎn)生塑性變形來得到預(yù)期的零件。因此要求沖模：
（1） 應(yīng)具有足夠的強度、剛度和相應(yīng)的形狀和尺寸精度；
（2） 主要零件應(yīng)有足夠的耐磨性及使用壽命；
（3） 結(jié)構(gòu)應(yīng)確保操作安全，便于使用和維修；
（4） 應(yīng)有使材料順利送進、工件方便取出、定位可靠的裝置，以保證生產(chǎn)的工件質(zhì)量穩(wěn)定；
（5） 要有導(dǎo)向裝置以使沖模上下運動準確；
（6） 零件的加工和裝配應(yīng)盡可能簡單，盡量采用標準件、普通件，以縮短模具的制造周期，降低成本；
（7） 結(jié)構(gòu)應(yīng)與沖壓設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)相適應(yīng)，以便牢固的安裝在沖壓設(shè)備上；
（8） 應(yīng)具有與沖壓設(shè)備連接的部位和搬運吊裝部位，以適應(yīng)安裝和管理的需要。
1.3 沖壓工藝新技術(shù)的發(fā)展
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步和工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，冷沖壓技術(shù)及模具不斷革新和發(fā)展，沖壓工藝新技術(shù)發(fā)展主要反映在以下5個方面。
（1） 模具的計算機輔助設(shè)計和輔助制造技術(shù)（模具CAD/CAM） 采用該技術(shù)，模具設(shè)計和制造的效率一般可提高2～3倍，模具生產(chǎn)周期可縮短1/2～2/3。目前已達到CAD/CAM一體化，模具圖紙只是作為檢驗?zāi)＞咧谩?
（2） 工藝分析中的板料成型模擬仿真技術(shù)（沖壓CAE） 對于普通沖壓工藝的制定，可根據(jù)有關(guān)資料進行工藝設(shè)計、計算；而對于復(fù)雜的曲面成型，例如汽車覆蓋件的成形，傳統(tǒng)的方法是憑設(shè)計者的經(jīng)驗，進行對比分析，初步確定工藝方案和有關(guān)參數(shù)，然后設(shè)計實驗?zāi)＞卟⑦M行試沖。因此，周期長、投資大、風(fēng)險大。近幾年來，國內(nèi)外已采用彈塑性有限元法，開發(fā)出板料成型過程的模擬軟件，供設(shè)計人員對工藝參數(shù)進行修改和選擇，以預(yù)測某一工藝方案對零件成型的可行性和可能發(fā)生的質(zhì)量問題。這一虛擬成型技術(shù)，即沖壓CAE，不僅可以節(jié)省昂貴的模具實驗費用，也可以大大縮短試制周期和提高成型件的質(zhì)量。
（3） 快速模具制造技術(shù)的發(fā)展 將快速成型技術(shù)與各種常規(guī)的鑄造、粉末燒結(jié)工藝相結(jié)合而發(fā)展起來的快速模具制造技術(shù)，以及低熔點合金模具、樹脂模具都可用于冷沖壓成型。其模具的制造周期僅為常規(guī)模具切削制造的1/5～1/3，而成本僅為后者的1/4～1/2，在精度和壽命方面又能滿足生產(chǎn)上的使用要求，非常適合于新產(chǎn)品的開發(fā)、工藝驗證或中、小批量生產(chǎn)的需要。
（4） 采用沖壓新工藝 精密沖裁、液壓成型、沖壓-焊接復(fù)合工藝等特種沖壓工藝的采用，使沖壓工藝的應(yīng)用范圍進一步擴大，沖壓制件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率大大提高，從而使生產(chǎn)成本進一步降低。
（5） 冷沖壓生產(chǎn)的機械化和自動化 為了滿足大批量生產(chǎn)的需要，沖壓設(shè)備已由單工位的低速壓力機發(fā)展到多工位的高速壓力機；在高速壓力機上采用多工位的級進模進行沖壓加工，使冷沖壓生產(chǎn)達到高度自動化。
冷沖壓工藝與模具是一門實用性很強的課程，在學(xué)習(xí)這門課之前，除了應(yīng)掌
握機械設(shè)計、金屬學(xué)、金屬塑性加工力學(xué)等基礎(chǔ)理論課程外，還應(yīng)對沖壓生產(chǎn)實踐有所了解，具有初步的感性認識，這樣才能在學(xué)習(xí)中理論聯(lián)系實際，了解模具的類型 、結(jié)構(gòu)，掌握模具的設(shè)計要點和設(shè)計方法等。
2 模具尺寸設(shè)計
工件簡圖如圖1所示
工件名稱：杯形件
材料：Q235
料厚：1.5mm
2.1沖壓件的工藝分析
由工件圖可見，該工件的加工涉及到落料、拉深、沖孔三種工序內(nèi)容，根據(jù)變形特點，對于帶孔的拉深件，尤其是的孔到直壁的距離較近，為保證小孔的精度，一般應(yīng)先拉深后沖孔。由于產(chǎn)品批量較大，不宜采用單一工序生產(chǎn)，而用級進模結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，成本較高， 故采用落料、拉深、沖孔復(fù)合模，使用其特點是：
圖1
（1）生產(chǎn)效率成倍提高，而且節(jié)省人力、電力和工序間的搬運工作。
（2）在復(fù)合模中幾道工序是在同一工位上完成 的，無須重新定位，從而使沖壓工件的位置精度得到提高，同心度誤差在～以內(nèi)。
（3）由于復(fù)合模要在一副模具中完成幾道沖壓工序，所以結(jié)構(gòu)上比單工序模復(fù)雜，而且各零部件在動作時要求相互不干涉，準確可靠，這就要求模具的制造應(yīng)有較高的精度，因此模具的制造成本也就提高了，制造周期也相對延長，維修也不如單工序模簡便。
2.2工序分析與計算
2.2.1工藝分析
此工件為無凸緣圓筒形件，要求內(nèi)形尺寸，沒有厚度不變的要求。此工件的
形狀滿足拉深的工藝要求，可用拉深工序加工。工件外形尺寸無精度要求，故按
公差級滿足拉深工序?qū)ぜ畹燃壍囊?，Q235的拉深性能較好，需進行
如下計算來判斷拉深次數(shù)
（1）計算毛坯直徑D 工件如圖2所示
工件的相對高度，根據(jù)相對
圖2
高度由文獻〔2〕表4.7中查得修邊余量。由表4.14序號15查得無凸緣圓筒形拉深件的毛坯尺寸計算公式為
則將
代入上式，即得毛坯的直徑為：
（2）判斷拉深次數(shù)
工件總的拉深系數(shù)，毛坯的相對厚度。由公式來考慮設(shè)計是否需要壓邊，因，而﹤0.0171，故需壓邊圈。
由相對厚度查表4.23中得首次拉深的極限拉深系數(shù)
因﹥，故工件只需一次拉深
2.2.2 落料工藝分析與計算
本工件首先需要落料制成直徑的圓片，然后以的圓板料為毛坯進行拉深。
（1） 排樣 從條料上落下的料，要選擇合理的排樣和適當(dāng)?shù)拇钸呏担詼p低成本和保證工件質(zhì)量及模具壽命?？紤]操作方便及模具結(jié)構(gòu)簡單，故采用單排排樣設(shè)計，由表2.26查得搭邊值。采用單個固定擋料銷定位，則：
條料寬
條料進距
計算沖裁單件材料的利用率
式中 A — 一個沖裁件的面積， ；
— 一個進距內(nèi)的沖裁件數(shù)量；
B — 條料寬度，；
S — 進距，。
（2） 落料力的計算
式中 L — 工件外輪廓周長，；
— 材料厚度，；
— 材料的抗剪強度，由表14.1查得=310Mpa
則落料力為：
卸料力：
式中為卸料力系數(shù)，由表2-15查得，則卸料力：
（3） 計算落料凸、凹模的刃口尺寸
由文獻〔1〕查表2-10得間隙值
由表2-12查得凸、凹模的制造公差
校核：
不滿足的條件，故凸、凹模不可分開加工，而是采用凸、
凹模配合加工的方法，對于落料件的尺寸公差由附錄D查出尺寸的極限偏差為。由表2-13查得系數(shù)
按配合加工的方法，對于此落料件屬于A類凹模磨損后增大的尺寸，不包含B類和C類尺寸 ，則：
凹模刃口尺寸
凸模尺寸按凹模尺寸配制，保證單面間隙為～，即
凸模刃口尺寸
落料凹模的外形尺寸：
凹模厚度
凹模壁厚 C = （1.5～2）H
式中 K — 系數(shù)，由表2.41查得K=0.20；
B — 凹模孔的最大寬度，mm;
則
C = （1.5～2）H=37.5mm
2.2.3拉深工序的工藝分析與計算
以D=126mm的圓板料為毛坯進行拉深，拉深成外徑為 79mm，內(nèi)圓角r為2mm的無凸緣圓筒，最后按h=32mm進行修邊。
（1） 計算壓邊力和拉深力
a.由表4-15確定壓邊力
A — 在壓邊圈下的毛坯投影面積，；
P — 單位壓邊力，由表4-16查得p=3.0Mpa。
則壓邊力為：
b.計算拉深力
已知m=0.62，由表4-18中查得K=0.79，Q235的強度極限，將其代入公式得：
（2） 模具工作部分尺寸計算
a.拉深模的間隙 由表4-12查得拉深模的單邊間隙為，則拉深模的間隙為。
b.拉深模的圓角半徑，凹模的圓角半徑按表4-13選取，，土模的圓角半徑等于工件的內(nèi)圓角半徑，即。
c.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)計基準，則凸模尺寸，將模具公差按IT10級選取，則
，把代入上式，則凸模尺寸，間隙取在凹模上，則凹模的尺寸，把 代入上式，則凹模的尺寸為：
。
2.2.4沖孔工序的工藝分析與計算
在落料和拉深完成之后，使用沖孔模沖孔，對于所沖小孔按表 2-1查得一般沖孔模對該種材料可以沖壓的最小孔徑為，因而的孔符合工藝 要求，對于孔心距，按表2-4查得，一般精度模具可達到的兩孔中心距離公差為，因而符合尺寸精度工藝要求。孔與孔之間或孔與邊緣之間的距離a，受模具強度和沖裁件質(zhì)量的限制，其值不能過小，孔與孔之間距離工a≥1.5t=2.25mm,孔與孔之間的距離a≥1.5mm,而零件上的各孔的邊距均大于最小說的孔邊距，以上各項分析均和符合沖裁工藝要求，故可采用多孔沖裁進行加工。
(1) 計算沖壓力 本模具采用彈性卸料板。
a.沖裁力，為降低沖裁力，提高模具壽命。將多凸模作階梯形布置，小孔和做得短些，大孔和25mm×R5mm長槽做得長些，其小孔層和大孔層的高度差H=t=1.5mm。
小孔層：
大孔層：
因為 所以 選擇沖床時沖裁力為。
b. 卸料力
查表2-15取，故
c.推件力
選擇凹模刃口形式，取，則 個，查表2-15 ， 故
總的沖裁力為
(2) 確定模具壓力中心 畫出工件形狀，把沖裁周邊分成基本線段，并選定坐標系，如圖3所示。
由圖3列表得：
圖3
(3) 計算凸、凹模刃口尺寸
按表2-10查得間隙值
按表2-12查得凸、凹模的制造公差
校核：
滿足的條件，可采用凸、凹模分開加工的方法，對零件圖中未注公差的尺寸，由GB1800-79查出其極限偏差：。
查表2-13得因數(shù)
凸模刃口的計算：
凹模刃口尺寸的計算：
（4） 沖壓設(shè)備的選用原則
沖壓設(shè)備的選擇主要是根據(jù)沖壓工藝性質(zhì)、生產(chǎn)批量大小、沖壓件的幾何形狀、尺寸及精度要求等因素來確定的。沖壓生產(chǎn)中常用的沖壓設(shè)備很多，選用沖壓設(shè)備時主要考慮下述因素：
a.沖壓設(shè)備的類型和工作形式是否適應(yīng)于應(yīng)完成的工序；是否符合安全生產(chǎn)和環(huán)保的要求；
b.沖壓設(shè)備的壓力和功率是否滿足應(yīng)完成的工序要求；
c.沖壓設(shè)備的裝模高度、工作臺尺寸、行程等是否適合應(yīng)完成工序所用的模具；
d.沖壓設(shè)備的行程次數(shù)是否滿足生產(chǎn)率的要求等。
總的沖壓力
，由參照附錄選用公稱壓力為800kN的開式雙柱可傾壓力機J23-80，其主要技術(shù)參數(shù)如下表所示：
公稱壓力
800kN
滑塊行程
130mm
最大閉合高度
380mm
連桿調(diào)節(jié)長度
100mm
工作臺尺寸
800mm×540mm
模柄孔尺寸
最大可傾角
（5） 彈性元件的設(shè)計計算
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、拉深過程
中始終在一個穩(wěn)定的壓力之下，從而改善了毛坯的穩(wěn)定性，避免材料在切向應(yīng)力的作用下起皺的可能。
a.上卸料板采用橡膠作為彈性元件，計算橡膠的自由高度：
式中 — 橡膠的自由高度，mm;
— 卸料板行程與模具修磨量或調(diào)整量（4～6）之和
則：
取
計算橡膠的裝配高度：
取H2 = 42mm
橡膠的斷面面積在模具裝配時按模具空間大小確定。
b.下頂塊壓邊也采用橡膠作為彈性元件
橡膠的自由高度：
取
計算橡膠的裝配高度
取H2 = 39mm
橡膠的斷面面積在模具裝配時按模具空間大小確定。
3 模具結(jié)構(gòu)總體設(shè)計
3.1 凸模和凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計與標準化
（1）落料凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計與標準化
a.落料凹模的外形尺寸： 壁厚 C=37.5mm,取40mm
厚度 H=25mm
根據(jù)JB/T7643.1-91，落料凹模取200mm×200mm×32mm。
凹模上螺孔到凹模外緣的距離一般取（1.7~2.0）d,
d 為螺孔的尺寸，由于凹模厚度為32mm，所以根據(jù)表2.46﹝2﹞查得螺孔選用4×M8的螺釘固定在下模座。故選用如圖4：
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。
b.凸模外形尺寸：
凸模長度： 圖4
— 凸模大端凸緣厚度，mm；
— 蓋板厚度,mm；
—橡膠的安裝高度，mm；
—卸料板厚度，mm。
根據(jù)JB/T5830-94，取=10mm, =16mm, =16mm。
所以
（2） 拉深凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計與標準化
拉深凸模的長度
—落料凹模板厚度，mm；
—拉深凸模固定板厚度，據(jù)JB/T5830-94取=24mm。
所以
由于拉深凸模即為沖孔凹模，￠3mm和￠5mm的凹模孔離凸模外壁較近，應(yīng)進行強度校核，選擇材料為Cr12MOV
（3） 沖孔凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計與標準化
a. mm的凸、凹模 根據(jù)GB2863.2-81 凸模取B型圓凸模如下圖所示
圖5
凸模長度
—沖孔凸模固定板厚度，據(jù)JB/T5830-94取=36mm；
—蓋板厚度，mm；
—橡膠的安裝高度，mm；
—卸料板厚度，mm；
—工件高度，mm。
所以
b.mm的凸模長度 L=70mm
c. mm與R5長槽的長度 L=70+1.5=71.5mm
(4) 小凸模強度校核 要使凸模正常工作，必須使凸模最小斷面的壓應(yīng)力不超過凸模材料的許用壓應(yīng)力，即
對于圓形凸模 dmin≥
式中 dmin — 圓形凸模最小截面直徑，mm
t — 沖裁材料厚度，mm
— 沖裁材料的抗剪強度，MPa
—凸模材料許用強度，?。?.0~1.6）×103MPa
dmin≥==2.01mm 所以承壓能力足夠。
抗縱向彎曲力校核 對于圓形凸模（有導(dǎo)向裝置）
Lmax≤270d2/
式中 Lmax —— 允許的凸模最大自由長度，mm
F —— 沖模力,N
ｄ —— 凸模最小截面的直徑，mm
Lmax≤270d2/=270×3.092/=35.1mm 所以長度適宜。
凸模固定端面的壓力
q =<
式中 q — 凸模固定端面的壓力，Mpa
F — 落料或沖孔的沖裁力，N
— 模座材料許用壓應(yīng)力，Mpa
q ==84.9Mpa
凸模固定板端面壓力超過了80～90Mpa，為此應(yīng)在凸模頂端與模座之間加一個淬硬的墊板。矩形墊板材料可用45鋼，結(jié)構(gòu)形式和尺寸規(guī)格見JB/T5830-94，查得200mm×200mm×16mm
3.2 固定擋料銷的設(shè)計與標準化
固定擋料銷的設(shè)計根據(jù)標準件，選用此擋料銷如圖6
根據(jù)JB/T7649.10—94選用直徑φ8mm，h=16mm材料為45鋼A型固定擋料銷
根據(jù)分析選用廢料孔前端定位時擋料銷位置如圖7
廢料孔前端定位時擋料銷位置
=C-()+0.1 圖6
式中 —擋料銷與導(dǎo)正銷的間距，mm
C——送料步距，mm
dr——凸模直徑，mm
d——擋料銷頭部直徑，mm
=127-()+0.1=116.6mm
3.3 卸料裝置的設(shè)計與標準化 圖7
在前面已經(jīng)確定了采用彈性卸料板，設(shè)計卸料板為一整體板。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[2]表15.27得：
卸料板長度L =200mm,寬度B=200mm厚度h0=16mm
此模具中，卸料板對落料凸模起導(dǎo)向作用，卸料板和凸模按H7/h6配合制造
卸料螺釘選用圓柱頭卸料螺釘，根據(jù)JB/T7650.5-94選取M12×100，材料為45鋼
3.4 標準模架的選用
模架包括上模座、下模座、導(dǎo)柱和導(dǎo)套，選擇模架結(jié)構(gòu)時要根據(jù)工件的受力變形特點，坯料定位、出件方式，材料的送進方向，導(dǎo)柱受力狀態(tài)，操作是否方便等方面進行綜合考慮。選擇模架尺寸時要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮，一般在長度上及寬度上都應(yīng)比凹模大30~40mm。模板厚度一般等于凹模厚度的1~1.5倍。選擇模架時還要注意模架與壓力機的安裝關(guān)系，模座的寬度比壓力機工作臺孔的孔徑每邊約大40~50mm。沖壓模具的閉合高度應(yīng)大于壓力機的最小裝模高度，小于壓力機的最大裝模高度等。根據(jù)主要工作部分尺寸、結(jié)構(gòu)以及彈性元件的尺寸，參照有關(guān)資料，由GB/T2855.5-90選取I級精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架（滑動導(dǎo)向型）：由凹模周界選用標準模架如圖8所示
圖8
凹模周界L＝200mm,B=200mm,（用標準寫法）閉合高度h1=220mm
材料為ZG45(ZG310-570),0I級精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架。
導(dǎo)柱標記：283200 GB/T2861.1—90
323200 GB/T2861.1—90
導(dǎo)套標記：283110338 GB/T2861.6—90
323110338 GB/T2861.6—90
上模座標記：2003200345 GB/T2855.1—90
下模座標記：2003200350 GB/T2855.2—90
模柄標記：B603125 JB/T 7646.1
3.5 聯(lián)接件的選用與標準化
本模具采用螺釘固定，銷釘定位。具體講
內(nèi)六角螺釘標記：GB70—85 M12385 45鋼
螺釘標記：GB68—76 M12365 45鋼
圓柱銷釘標記：GB 119—86 10385 45鋼
止動圓柱銷標記：GB119—86 8340 45鋼
3.6 壓力機的校核
模座外形尺寸210×235mm,閉合高度260mm,有文獻[4]中，J23—80型壓力機工作臺尺寸為800×540mm,最大閉合高度為380mm，連桿調(diào)節(jié)長度為100mm,所以在工作臺上加一35～90mm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。
4 模具的裝配與調(diào)試
4.1模架總裝圖
圖9
通過以上設(shè)計，可得到如圖所示的模具總裝圖，模具上模部位主要有上模板、墊板、卸料板、蓋板、凸模（8個）、凸模固定板、落料凸模等組成，卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、落料凹模、拉深凸模等組成。沖孔廢料由漏料孔漏出。
為了實現(xiàn)先落料、后拉深，應(yīng)保證模具裝配后，拉深凸模的端面比落料凹模的端面低5mm。
模具工作工程：將條料送入彈性卸料板下長方形槽中，平放在凹模面上，并
靠槽的一側(cè)，壓力機滑塊帶著上模下行，凸、凹模下表面首先接觸條料，并與凸模一起壓住條料，先落料，后拉深，拉深結(jié)束后，繼續(xù)下行沖孔，沖孔完成后，上?；爻蹋淞虾蟮臈l料由彈性卸料板從凸凹模卸下，拉深成形后的工件，在完成沖孔后，卡在拉深凹模內(nèi)，上?；爻蹋?、沖孔后成形的工件一起隨上模上行，當(dāng)頂桿碰到壓力機打桿后，頂桿推動滑塊將卡在凸凹模中的工件卸下，然后用手工將工件取走后，將條料往前送進一個步距，進行下一個工件生產(chǎn)。
4.2模具的裝配
根據(jù)復(fù)合模裝配要點，本副模具的裝配選凸、凹模為基準件，先裝下模，再裝上模，裝配后，應(yīng)保證間隙均勻，落料凹模刃口面應(yīng)高出拉深凸模工作面5mm，
并調(diào)整間隙、試沖、返修。具體裝配如下：
凸、凹模預(yù)配
（1） 裝配前仔細檢查各凸模形狀及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。
（2） 將各凸模分別與相應(yīng)的凹模孔相配，檢查其間隙是否加工均勻。不適合者應(yīng)重新修磨或更換。
凸模裝配
以凹?？锥ㄎ?，將各凸模分別壓入凸模固定板的形孔中，并擠緊牢固。
裝配下模
（1） 在下模座上劃中心線，按中心預(yù)裝凹模、導(dǎo)料板；
（2） 在下模座、導(dǎo)料板上，用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲；
（3）將下模座、導(dǎo)料板、凹模裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘。
裝配上模
（1） 在已裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入0.12mm的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模；
（2） 預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔、銷孔位置并鉆鉸螺孔、銷孔；
（3） 用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，但不要擰緊；
（4） 將卸料板套裝在已裝入固定板的凸模上，裝上橡膠和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約1mm；
（5） 復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘；
（6） 安裝導(dǎo)正銷、承料板；
（7） 切紙檢查，合適后打入銷釘。
試沖與調(diào)整
裝機試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整
總結(jié)
轉(zhuǎn)眼間，大學(xué)生活就要結(jié)束，作畢業(yè)設(shè)計將成為我們以后對大學(xué)生活的美好回憶。這次我的任務(wù)是設(shè)計一套生產(chǎn)杯形件的落料拉深沖孔復(fù)合模，畢業(yè)設(shè)計不同于課程設(shè)計，畢業(yè)設(shè)計是一件很辛苦的工作，如果沒有一定的意志和毅力是很難堅持下去的。
由于以前課程設(shè)計的基礎(chǔ)，所以對模具設(shè)計的基本流程還不很陌生，我們拿到任務(wù)書以后，首先對制件進行工藝性分析，然后選擇加工方案，進而計算坯料的面積，接著根據(jù)制件尺寸計算出模具的工作部分尺寸，從而設(shè)計出模具的工作零件，最后根據(jù)國標選擇模架，及其他標準零部件，畫出裝配圖及部分零件圖，至此模具設(shè)計宣告結(jié)束。
雖然有過做課程設(shè)計的經(jīng)驗，但這次做畢業(yè)設(shè)計還是令我感觸頗深。在這段日子里，我?guī)缀醵荚谒奚岷蛨D書館之間來回奔波，查閱大量的工具書，因為在畢業(yè)設(shè)計中每一個公式，每一套數(shù)據(jù)都要有根據(jù)或標準可言，如果其中某一項出錯，都將會影響到下面設(shè)計的正常進行，所以馬虎不得。這使我認識到以后從事工作的嚴謹性和高度的責(zé)任感。
做畢業(yè)設(shè)計雖然很艱辛，但做什么事情都是兩面的，俗話說的好只要付出就會有回報。這次畢業(yè)設(shè)計使我將以前的所學(xué)知識系統(tǒng)的連貫了起來，好多快遺忘的東西又被拾了回來，從而更加深了對這些知識的理解。更主要的是以前在課堂上講的都是些空虛的理論知識，沒有進行過實際的、系統(tǒng)的設(shè)計練習(xí)，對所學(xué)的理論、公式運用不是很熟練，很多實際上應(yīng)該很熟悉的東西到用的時候卻感到了陌生，而畢業(yè)設(shè)計給了我們這么一個鍛煉的平臺，讓我們把空洞的理論在設(shè)計中反復(fù)的運用，使我們把這些知識真正轉(zhuǎn)換為我們自己的東西，讓它在我們腦子里生根。這次在鍛煉我們設(shè)計能力的同時，也使我們積累了寶貴的設(shè)計經(jīng)驗，對我們以后從事的設(shè)計工作奠定了一定的基礎(chǔ)。
總之，畢業(yè)設(shè)計雖然辛苦，但是在設(shè)計中不斷的思考問題、研究問題，咨詢問題，從而一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時也汲取了更加完整的專業(yè)知識，鍛煉了我獨立設(shè)計的能力，真的使我受益匪淺。
致謝
時光如梭，三年的大學(xué)生活轉(zhuǎn)眼過去，而我也即將離開可敬的老師和熟悉的同學(xué)朋友們，溶入到社會的大潮中去。在這之際，我們將完成最后的使命——做畢業(yè)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計是一項非常繁雜的工作，它涉及的知識非常廣泛，由于資質(zhì)有限，很多知識掌握的不是很牢固，因此在設(shè)計中遇到了很多的問題。但這并沒有成為我的絆腳石，在指導(dǎo)老師不時的精心指導(dǎo)和同學(xué)們的熱心幫助下，并通過在圖書館的仔細查閱，使我克服了一個又一個的困難，從而使我的畢業(yè)設(shè)計日趨完善。
最后，再次感謝我的指導(dǎo)老師原紅玲的精心指導(dǎo)和各位老師和同學(xué)的大力幫助，使我順利完成任務(wù)，并向你們致意深深的敬意，在以后的生活中我一定努力工作，不辜負你們寄予我的厚望！
參考文獻
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