圓筒形件落料拉深沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì)

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1、 圓筒形件落料拉深沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì)（論文） （說(shuō) 明 書(shū)） 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 年 月 日 畢 業(yè) 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） 任 務(wù) 書(shū) 姓名 姜鵬科 專(zhuān)業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 年 月 日 設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)始日期 年 月 日 設(shè)計(jì)（論文）完成日期

2、 年 月 日 設(shè)計(jì)（論文）題目： A·編制設(shè)計(jì) B·設(shè)計(jì)專(zhuān)題（畢業(yè)論文） 指 導(dǎo) 教 師 系（部）主 任 年 月 日 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)

3、學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)記錄 系 專(zhuān)業(yè)，學(xué)生 于 年 月 日 進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯。 設(shè)計(jì)題目： 專(zhuān)題（論文）題目： 指導(dǎo)老師： 答辯委員會(huì)根據(jù)學(xué)生提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料，根據(jù)學(xué)生答辯情況，經(jīng)答辯委員會(huì)討論評(píng)定，給予學(xué)生 畢

4、業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?yōu)? 。 答辯委員會(huì) 人，出席 人 答辯委員會(huì)主任（簽字）： 答辯委員會(huì)副主任（簽字）： 答辯委員會(huì)委員： ， ， ， ，

5、 ， ， 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ) 第 頁(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）及答辯評(píng)語(yǔ)： 圓筒形件落料拉深沖孔復(fù)合模的設(shè)計(jì) 摘要 本文首先論敘了我國(guó)目前沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)。正文部分介紹了一種直筒形殼體的落料拉深沖孔復(fù)合模具設(shè)計(jì),內(nèi)容主要包括：拉深原理分析、拉深工藝分析及方案比較選擇、模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。 為了提高生產(chǎn)效率主要采用復(fù)合沖裁或級(jí)進(jìn)沖裁兩種方式。若采用級(jí)進(jìn)模雖然生產(chǎn)效率很高，但模具的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對(duì)制造精度要求較高，一般生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本高維護(hù)也比較困

6、難。采用復(fù)合沖裁時(shí)，沖出的零件精度和平直度較好，生產(chǎn)效率也較高，模具結(jié)構(gòu)較級(jí)進(jìn)模簡(jiǎn)單生產(chǎn)成本也比級(jí)進(jìn)模的低。 在設(shè)計(jì)中充分利用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD/CAM)：用AutoCAD2000繪制了所有零件圖和裝配圖；用Pro/E2001設(shè)計(jì)了模具的三維實(shí)體造型。能更好詳細(xì)地?cái)⑹稣麄€(gè)復(fù)合模的設(shè)計(jì)過(guò)程。 關(guān)鍵詞：模具，落料拉深，沖孔彎曲，工藝分析，工藝參數(shù)，結(jié)構(gòu)方案，復(fù)合模，零件設(shè)計(jì) Abstract The cylindrical pieces drawing blanking punching die design This text talks

7、about our country hurtles to press the molding tool manufacturing technical present condition and the development trends currently.The text part introduces a design of blanking drawing piercing compound die for cylindrical shell， which is used for the case's body with frank tube shape,which cont

8、ent includes mainly :The principle analysis of Drawing ,the technical analysis for Drawing ,the scheme relatively chosen, design and calculate for the die structure. In order to improve production efficiency mainly adopts the composite blanking or progressive blanking in two ways. If the use of

9、 progressive die while the production efficiency is very high, but the mold structure is relatively complex, for the manufacture of high precision requirements in general, long production cycle, high cost and difficult maintenance. Using composite blanking, punched parts accuracy and flatness is bet

10、ter, the production efficiency is high, the die structure is simple and the production cost of progressive die progressive die is lower than. There have fully utilized CAD in the design [CAD/CAM]:Have drawn all part pictures and installation diagrams with Auto CAD 2000;Have design the three-dim

11、ensional entity's modeling of the die with pro/E2001.Still use Flash MX to be made and set out the picture in addition ,demonstrate the working process of whole die.Better detail throughout the compound die design process. Key words: die,drawing blanking, punching bending, process paramete

12、r, structure design, Composite molding ,part design 目錄 緒論 ............................................................... 1 第1章 零件的工藝分析 .............................................. 2 1.1 零件的材料分析 ...................................................................................

13、.....................................................2 1.2 零件的結(jié)構(gòu)分析 ........................................................................................................................................2 1.3 零件的工藝性分析 ........................................................................

14、............................................................2 第2章 確定沖壓工藝方案 .......................................................................................................................3 2.1 零件毛坯的尺寸計(jì)算 ................................................................................

15、................................................4 2.1.1 彎曲毛坯尺寸的確定 ....................................................................................................................4 2.1.2 拉深次數(shù)的確定及尺寸計(jì)算 .......................................................................................

16、.................4 2.2 擬定沖壓工藝方案 ....................................................................................................................................4 2.3 圓筒件拉深的變形分析 .............................................................................................................

17、...............5 2.3.1 拉深變形過(guò)程圓筒形件是最典型的拉深件 .................................................................................5 2.3.2 拉深過(guò)程中坯料內(nèi)的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài) .........................................................................................6 第3章 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案 ...............................

18、.............................................................................9 第4章 主要工藝參數(shù)的計(jì)算 ...............................................................................................................10 4.1 確定排樣與裁板方案 .....................................................................

19、.........................................................10 4.1.1 采用縱裁 ......................................................................................................................................10 4.1.2 采用橫裁 .......................................................................

20、...............................................................10 4.2 計(jì)算該工序的沖壓力及選擇設(shè)備 .......................................................................................................... 11 4.2.1 沖壓力計(jì)算 ...................................................................................

21、............................................... 11 4.2.2 壓力機(jī)標(biāo)稱(chēng)壓力的確定 ..............................................................................................................12 4.3 彈性卸料裝置的選用 ...............................................................................................

22、...............................12 4.4 出件裝置 ..................................................................................................................................................13 第5章 模具工作部分尺寸的計(jì)算 ..................................................................................

23、...................13 5.1 落料時(shí)凸、凹模尺寸計(jì)算 ......................................................................................................................13 5.2 拉深件凸、凹模尺寸計(jì)算 ...................................................................................................................

24、...14 5.3 沖孔凸、凹模尺寸計(jì)算 ..........................................................................................................................15 5.4 凸、凹模圓角半徑 ..................................................................................................................................1

25、6 5.5 彎曲凸、凹模設(shè)計(jì) ..................................................................................................................................16 5.6 沖裁間隙 .....................................................................................................................................

26、.............17 5.6.1 ..................................................................................................17 5.6.2 間隙對(duì)沖壓工藝力的影響 ......................................................................................................17 5.6.3 .........................................

27、.................................................................................17 5.7 模架的選擇 ..............................................................................................................................................18 第6章 模具零件的設(shè)計(jì) .......................................

28、...................................................................................20 6.1 工作零件 ..................................................................................................................................................20 6.1.1 動(dòng)模上的凸凹模（落料凸模與拉深凹模） .....................

29、..........................................................20 6.1.2 定模上的凸凹模（拉深凸模與沖孔凹模） ...............................................................................21 6.1.3 落料凹模 ...............................................................................................................

30、.......................22 6.1.4 沖孔凸模 ......................................................................................................................................23 6.2 模架的零件 ..........................................................................................................

31、....................................23 6.2.1 模柄 ..............................................................................................................................................23 6.2.2 上模座和下模座 ...................................................................................

32、.......................................25 6.3 導(dǎo)向零件 ..................................................................................................................................................27 6.3.1 A型導(dǎo)柱 ...............................................................................

33、........................................................27 6.3.2 A型導(dǎo)套 .......................................................................................................................................28 6.4 模具的其它零件 ......................................................................

34、................................................................28 第7章 模具裝配圖 .....................................................................................................................................29 7.1 三維裝配圖 ...................................................................

35、...........................................................................29 7.1.1 定模座 ..........................................................................................................................................29 7.1.2 動(dòng)模座 ...................................................

36、.......................................................................................29 7.1.3 模具總裝圖 ..................................................................................................................................30 7.2 二維裝配圖 .............................................

37、.................................................................................................30 7.3 模具裝配順序 ..........................................................................................................................................32 7.3.1 模架的安裝 ..........................

38、........................................................................................................32 7.3.2 凸模、凹模和凸凹模的裝配 ......................................................................................................32 7.3.3 總裝 ..................................................

39、............................................................................................32 參 考 文 獻(xiàn) .....................................................................................................................................................34 致謝 ..........................................

40、.............................................................................................................................35 緒論 模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具的重要組成部分，對(duì)縮短模具設(shè)計(jì)制造周期、降低模具生產(chǎn)成本、提高模具質(zhì)量都具有十分重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。國(guó)際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應(yīng)商協(xié)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)王金玲表示，模具標(biāo)準(zhǔn)件的專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)和商品化供應(yīng)，極大地促進(jìn)了模具工業(yè)的發(fā)展。廣泛應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)件可縮短設(shè)計(jì)制造周期達(dá)25-40%；可節(jié)約由于使用者自制標(biāo)準(zhǔn)件所造成的社會(huì)

41、工時(shí)，減少原材料及能源的浪費(fèi)；可為模具CAD/CAM等現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)；可顯著提高模具的制造精度和使用性能。通常采用專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件比自制標(biāo)準(zhǔn)件其配合精度和位置精度將至少提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，并可保證互換性，提高模具的使用壽命，進(jìn)而促進(jìn)行業(yè)內(nèi)部經(jīng)濟(jì)體制、經(jīng)營(yíng)機(jī)制以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)管理方面的改革，實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)化和規(guī)?；a(chǎn)，并帶動(dòng)模具標(biāo)準(zhǔn)件商品市場(chǎng)的形成與發(fā)展?？梢哉f(shuō)沒(méi)有模具標(biāo)準(zhǔn)件的專(zhuān)業(yè)化和商品化，就沒(méi)有模具工業(yè)的現(xiàn)代化。 近年來(lái)隨著我國(guó)模具工業(yè)的迅猛發(fā)展，模具零件的標(biāo)準(zhǔn)化、專(zhuān)業(yè)化和商品化工作，已具有較高的水平，取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。自1983年全國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)成立以來(lái)，組織專(zhuān)家對(duì)模

42、具標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定、修訂和審查，共發(fā)布了90多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，其中沖模標(biāo)準(zhǔn)22項(xiàng)、塑料模標(biāo)準(zhǔn)20余項(xiàng)。這些標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布、實(shí)施，推動(dòng)了模具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展，產(chǎn)生了很大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。模標(biāo)準(zhǔn)件的研究、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)正在全面深入展開(kāi)，無(wú)論是產(chǎn)品類(lèi)型、品種、規(guī)格，還是產(chǎn)品的技術(shù)性能和質(zhì)量水平都有明顯的提高。 中國(guó)模具行業(yè)發(fā)展規(guī)劃提出：模具標(biāo)準(zhǔn)件要擴(kuò)大品種、提高精度，達(dá)到互換。其中主要品種，如模架、導(dǎo)向件、推桿、彈性元件等，要實(shí)現(xiàn)按經(jīng)濟(jì)規(guī)模大批量生產(chǎn)。2005年模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)到60%，2010年達(dá)到70%以上(其中大型模具60%零件實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化)，基本滿(mǎn)足市場(chǎng)需要，模架、導(dǎo)向件、推桿、推管、彈性

43、元件、標(biāo)準(zhǔn)組件、小型標(biāo)準(zhǔn)件(如標(biāo)準(zhǔn)凸凹模、澆口套、定位圈、拉鉤等)和熱流道元件是發(fā)展重點(diǎn)?？梢?jiàn)模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件方面之艱巨任務(wù)和美好前景。中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)件委員會(huì)提出的模具標(biāo)準(zhǔn)化工作的指導(dǎo)思想是：標(biāo)準(zhǔn)化是基礎(chǔ)。 國(guó)際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應(yīng)商協(xié)會(huì)負(fù)責(zé)人羅百輝指出，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，模具市場(chǎng)的總趨勢(shì)是平穩(wěn)向上的。汽車(chē)、摩托車(chē)行業(yè)是模具的最大市場(chǎng)。家用電器、電子通信、建筑器材、儀器儀表、塑料橡膠等行業(yè)也有相當(dāng)可觀的模具市場(chǎng)。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日益廣泛。在今后的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中模具標(biāo)準(zhǔn)件必將成為一種十分活躍而又高速發(fā)展的產(chǎn)品。從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度看，我國(guó)模具工業(yè)必將伴隨著知識(shí)

44、經(jīng)濟(jì)時(shí)代的來(lái)臨而 發(fā)生深刻的變革，模具結(jié)構(gòu)的典型化、零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)化的專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)和商品化供應(yīng)，也是今后發(fā)展的必然趨勢(shì)。因而深信模具標(biāo)準(zhǔn)件行業(yè)的發(fā)展前景是非常樂(lè)觀而美好的。 第1章 零件的工藝分析 1.1 零件的材料分析 08F鋼強(qiáng)度、硬度很低，而塑性、韌性極高，具有良好的冷變形性和焊接性，正火后切削加工性尚可，退火后導(dǎo)磁率較高，剩磁較少，但淬透性、淬硬性極低。 1.2 零件的結(jié)構(gòu)分析 該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸沒(méi)有公差要求，尺寸均為自由公差，外形對(duì)稱(chēng)。 1.3 零件的工藝性分析 該零件是鋼料，該零件形狀的基本特征是

45、一般的有凸緣的圓筒形件，為圓筒形件底部有一個(gè)Φ10孔，內(nèi)部圓周直徑為Φ28,尺寸均為自由公差，因一般情況下，拉深件的尺寸精度應(yīng)在IT13級(jí)以下，不宜高于IT11級(jí)。所以將內(nèi)部直徑改為Φ28 + 00.3。寬度10 +00.2為 IT11-IT12級(jí)精度。主要成形方法是沖裁、拉深、沖孔彎曲。零件的dt/d、h/d都不太大，其拉深工藝性較好。該零件為大批量生產(chǎn)，零件外形簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng)。材料為08F鋼，采用沖壓加工經(jīng)濟(jì)性較好。 零件如圖1-1： 圖1-1 零件圖 第2章 確定沖壓工藝方案 沖壓工藝方案的確定是制定沖壓工藝過(guò)程的主要內(nèi)容，需要綜合考

46、慮各方面的因素，有的還需要進(jìn)行必要的工藝計(jì)算，因此，實(shí)際確定時(shí)通常先提出幾種可能的方案。再在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析、比較和擇優(yōu)。從零件的結(jié)構(gòu)和形狀可知，所需基本工序?yàn)槁淞稀⒗?、沖孔、彎曲四種。但工序模具生產(chǎn)效率低難以滿(mǎn)足大批量生產(chǎn)的要求，為了提高生產(chǎn)效率主要采用復(fù)合沖裁或級(jí)進(jìn)沖裁兩種方式。若采用級(jí)進(jìn)模雖然生產(chǎn)效率很高，但模具的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對(duì)制造精度要求較高，一般生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本高維護(hù)也比較困難。采用復(fù)合沖裁時(shí)，沖出的零件精度和平直度較好，生產(chǎn)效率也較高，模具結(jié)構(gòu)較級(jí)進(jìn)模簡(jiǎn)單生產(chǎn)成本也比級(jí)進(jìn)模的低。 2.1 零件毛坯的尺寸計(jì)算 2.1.1 彎曲毛坯尺寸的確定 對(duì)于r&

47、lt;0.5t的彎曲件毛坯長(zhǎng)度的計(jì)算公式 Lz?5?4?5?0.6t?5?5?4?0.6?1?14.6mm 2.1.2 拉深次數(shù)的確定及尺寸計(jì)算 因板料厚度t為1mm故按厚度中線尺寸計(jì)算。 2.1.2.1計(jì)算坯料尺寸 2D?d2?4d2H?1.72rd2?0.56r2????29?29?4?29?10.5?1.72?2.5?29?0.56?2.5?2.5??43.94mm L1?LZ?2t?14.6?2?2.5?19.6mm L?L1?D?19.6?43.94?63.54mm 2.1.2.2 確定拉深次數(shù) 根據(jù)

48、坯料的相對(duì)厚度tD?43.94?2.28% 拉伸系數(shù)m?dD?34.94?0.66大于極限拉深系數(shù)[m]，所以一次拉深成形。 2.2 擬定沖壓工藝方案 根據(jù)以上的分析計(jì)算，該零件的沖壓加工需以下基本工序：落料、拉深、沖Φ10mm的孔、切邊、彎曲。 根據(jù)以上基本工序，擬定一下沖壓工藝方案。 方案一：落料與拉深復(fù)合→其余按基本工序。 方案二：落料與拉深復(fù)合→沖孔與切邊復(fù)合→彎曲。 方案一工序組合程度較低，生產(chǎn)率較低。不過(guò)各工序模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造費(fèi)用低，對(duì)中小批量生產(chǎn)是合適的。 方案二制作出的零件尺寸精度高，需要兩個(gè)復(fù)合模具，可獲

49、得高的生產(chǎn)率，而且操作方便。模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作周期長(zhǎng)，生產(chǎn)成本高。因此，只在大批量生產(chǎn)中才較適宜。此次生產(chǎn)就是大批量生產(chǎn)故決定采用方案二的沖壓工藝方案。 沖壓工藝方案為：落料與拉深復(fù)合→沖孔與切邊復(fù)合→彎曲。 2.3 圓筒件拉深的變形分析 2.3.1 拉深變形過(guò)程圓筒形件是最典型的拉深件 平板圓形坯料拉深成為圓筒形件變形過(guò)程如圖2-3-1 圖2-3-1 拉深拉深過(guò)程中，其底部區(qū)域幾乎不發(fā)生變化由于金屬材料內(nèi)部的相互作用，使金屬各單元體之間產(chǎn)生樂(lè)內(nèi)應(yīng)力，凸緣區(qū)的材料在發(fā)生塑性變形的條件下不斷地被拉入凹模內(nèi) 成為筒形零件的直壁

50、。拉深時(shí)，凸緣變形區(qū)內(nèi)各部分的變形被拉入凹模內(nèi)成為筒形零件的直壁。拉伸時(shí)，凸緣變形區(qū)內(nèi)各部分的變形是不均勻的，外緣的厚度，硬度最大變形亦最大。 2.3.2 拉深過(guò)程中坯料內(nèi)的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài) 拉深過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題主要是凸緣變形區(qū)的起皺和筒壁傳力區(qū)的拉裂。凸緣區(qū)起皺是由于切向壓應(yīng)力引起板料失去穩(wěn)定而產(chǎn)生彎曲；傳力區(qū)的拉裂是由于拉應(yīng)力超過(guò)抗拉強(qiáng)度引起板料斷裂。拉深時(shí)，凸緣變形區(qū)內(nèi)各部分的變形的同時(shí)，拉深變形區(qū)板料有所增厚，而傳力區(qū)板料有所變薄。這些現(xiàn)象表明，在拉深過(guò)程中，坯料內(nèi)各區(qū)的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)是不同的，因而出現(xiàn)的問(wèn)題也不同。為了更好地解決上述問(wèn)題，有必要研究拉深過(guò)程中坯料內(nèi)

51、各區(qū)的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)。圖2-3-2是拉深過(guò)程中某一瞬間坯料所處的狀態(tài)。根據(jù)應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)不同，可將坯料劃分為五個(gè)部分。 圖2-3-2拉深過(guò)程的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài) 1).凸緣部分(見(jiàn)圖2-3-2ａ、圖2-3-2ｂ、圖2-3-2ｃ) 這是拉深的主要變形區(qū)，材料在徑向拉應(yīng)力 和切向壓應(yīng)力 的共同作用下產(chǎn)生切向壓縮與徑向伸長(zhǎng)變形而逐漸被拉入凹模。力學(xué)分析可證明，凸緣變形區(qū)的是按對(duì)數(shù)曲線分布的，其分布情況如圖所示，在=r處(即凹模入口處)，凸緣上的值最大。 在厚度方向，由于壓料圈的作用，產(chǎn)生壓應(yīng)力，通常和的絕對(duì)值比大得多。厚度方向上材料的的變形情況取決于徑向拉應(yīng)力和切

52、向壓應(yīng)力之間比例關(guān)系，一般在材料產(chǎn)生切向壓縮和徑向伸長(zhǎng)的同時(shí)，厚度有所增厚，越接近于外緣，板料增厚越多。如果不壓料(=0)，或壓料力較小(小)，這時(shí)板料增厚比較大。當(dāng)拉深變形程度較大，板料又比較薄時(shí)，則在坯料的凸緣部分，特別是外緣部分，在切向壓應(yīng)力 作用下可能失穩(wěn)而拱起，產(chǎn)生起皺現(xiàn)象。 2).凹模圓角部分(見(jiàn)圖ａ、圖ｂ、圖ｄ) 此部分是凸緣和筒壁的過(guò)渡區(qū)，材料變形復(fù)雜。切向受壓應(yīng)力而壓縮，徑向受拉應(yīng)力而伸長(zhǎng)，厚度方向受到凹模圓角彎曲作用產(chǎn)生壓應(yīng)力。由于該部分徑向拉應(yīng)力 的絕對(duì)值最大，所以，是絕對(duì)值最大的主應(yīng)變，為拉應(yīng)變，而和為壓應(yīng)變。 3).筒壁部分(見(jiàn)圖ａ、圖ｂ

53、、圖ｅ) 這部分是凸緣部分材料經(jīng)塑性變形后形成的筒壁，它將凸模的作用力傳遞給凸緣變形區(qū)，因此是傳力區(qū)。該部分受單向拉應(yīng)力作用，發(fā)生少量的縱向伸長(zhǎng)和厚度變薄。 4).凸模圓角部分(見(jiàn)圖ａ、圖ｂ、圖ｆ) 此部分是筒壁和圓筒底部的過(guò)渡區(qū)。拉深過(guò)程一直承受徑向拉應(yīng)力和切向拉應(yīng)力的作用，同時(shí)厚度方向受到凸模圓角的壓力和彎曲作用，形成較大的壓應(yīng)力，因此這部分材料變薄嚴(yán)重，尤其是與筒壁相切的部位，此處最容易出現(xiàn)拉裂，是拉深的“危險(xiǎn)斷面”。原因是：此處傳遞拉深力的截面積較小，因此產(chǎn)生的拉應(yīng)力較大。同時(shí)，該處所需要轉(zhuǎn)移的材料較少，故該處材料的變形程度很小，冷作硬化較低，材料的屈服極

54、限也就較低。而與凸模圓角部分相比，該處又不象凸模圓角處那樣，存在較大的摩擦阻力。因此在拉深過(guò)程中，此處變薄便最為嚴(yán)重，是整個(gè)零件強(qiáng)度最薄弱的地方，易出現(xiàn)變薄超差甚至拉裂。 5).筒底部分(見(jiàn)圖ａ、圖ｂ、圖ｇ) 這部分材料與凸模底面接觸，直接接收凸模施加的拉深力傳遞到筒壁，是傳力區(qū)。該處材料在拉深開(kāi)始時(shí)即被拉入凹模，并在拉深的整個(gè)過(guò)程中保持其平面形狀。它受到徑向和切向雙向拉應(yīng)力作用，變形為徑向和切向伸長(zhǎng)、厚度變薄，但變形量很小。 從拉深過(guò)程坯料的應(yīng)力應(yīng)變的分析中可見(jiàn)：坯料各區(qū)的應(yīng)力與應(yīng)變是很不均勻的。即使在凸緣變形區(qū)內(nèi)也是這樣，越靠近外緣，變形程度越大，板料增厚也越

55、多。拉深成形后制件壁厚和硬度分布情況可以看出，拉深件下部壁厚略有變薄，壁部與圓角相切處變薄嚴(yán)重，口部最厚。由于坯料各處變形程度不同，加工硬化程度也不同，表現(xiàn)為拉深件各部分硬度不一樣，越接近口部，硬度愈大。 第3章 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案 在沖壓工藝方案確定以后，根據(jù)零件的形狀特點(diǎn)、生產(chǎn)批量、模具制造條件、操作與安全要求、以及利用現(xiàn)有設(shè)備的可能，確定每道工序所用模具的總體結(jié)構(gòu)方案。 模具總體結(jié)構(gòu)方案的確定包括以下內(nèi)容： （1） 模具類(lèi)型 模具類(lèi)型主要是指單工序模、復(fù)合模、和級(jí)進(jìn)模三種，模具類(lèi)型應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)批量、沖件形狀與尺寸等因素確定。及根據(jù)沖壓工藝方案確定采

56、用復(fù)合模。 （2） 操作與定位方式 根據(jù)生產(chǎn)批量確定采用手工操作、半自動(dòng)操作或自動(dòng)化操作；根據(jù)坯料或工序件的形狀、沖件精度要求、材料厚度、模具類(lèi)型、操作方式等確定采用坯料的送進(jìn)導(dǎo)向與送料定距方式或工序件的定位方式。雖然此零件的生產(chǎn)批量較大但合理的安排生產(chǎn)可用手工送料方式能夠達(dá)到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料。為了便于操作和保證零件的精度且零件不太小所以采用擋料銷(xiāo)、導(dǎo)料銷(xiāo)作為定位方式。 （3） 卸料與出件方式 根據(jù)材料的厚度、尺寸與質(zhì)量要求、沖壓工藝性質(zhì)以及模具類(lèi)型等，確定卸料選用彈性卸料裝置，出件選用剛性頂件裝置。 （4） 模架類(lèi)

57、型及精度 根據(jù)沖壓件尺寸與精度，材料厚度、模具類(lèi)型、送料與操作等因素確定，由于零件厚度薄，沖裁間隙較小且零件為對(duì)稱(chēng)的回轉(zhuǎn)體拉深件，則沖裁時(shí)一般不會(huì)承受大的偏心載荷又是復(fù)合模，因此選用中間導(dǎo)柱圓形模架?？紤]到零件的精度要求不高但沖裁間隙較小，所以采用級(jí)模架精度。 第4章 主要工藝參數(shù)的計(jì)算 4.1 確定排樣與裁板方案 板料規(guī)格擬選用1×900×1800mm（ 08F鋼板）因?yàn)榕髁祥L(zhǎng)L=63.54mm、寬b=43.94mm，不算太小考慮到操作方便采用條料單排，取搭邊值a=1.8mm a1=1.5mm,則 進(jìn) 距：S?b?a1?43.94?1.5?45.

58、44mm 條料寬度：B?L?2a?63.54?2?1.8?67.14mm 4.1.1 采用縱裁 每板條料數(shù)：n1?900?67.14?13條 余27.18mm 每條零件數(shù)：n2??1800?1.5?/45.44?39件 余26.34mm 每板零件數(shù)：n1?n2?13?39?507件 材料利用率：???507?1725?/900?1800?54% .5456 4.1.2 采用橫裁 每板條料數(shù)：n1?1800?67.14?26條 余54.36mm 每條零件數(shù)：n2??900?1.5?/45.44?19

59、件 余42.10mm 每板零件數(shù)：n1?n2?26?19?494件 材料利用率：???494?1725?/900?1800?52% .5456 由此可件，縱裁有較高的材料利用率，且該零件沒(méi)有纖維方向行的。故決定采用縱裁法。 圖 4-1-2 排樣圖 4.2 計(jì)算該工序的沖壓力及選擇設(shè)備 毛坯如圖2-1所示： 圖2-1 毛坯 4.2.1 沖壓力計(jì)算 切邊力：F1?Lt?b?135.7?1?304?1.3?53628.64N 卸料力：F??K?F1?0.05?53628.64?2681.432N

60、 推件力：FT?KTF1?0.05?53628.64?2949.58N 沖孔力：F3?Lt?B?10??2?395?24806N F1——沖裁力（N） L——沖件周邊長(zhǎng)度（mm） t ——材料厚度（mm） σB——材料抗拉強(qiáng)度（MPa） K? ——卸料力系數(shù)，數(shù)值可查表 4.2.2 壓力機(jī)標(biāo)稱(chēng)壓力的確定 標(biāo)稱(chēng)壓力是指滑塊在工作行程內(nèi)允許承受的最大負(fù)荷，而滑塊必須在到達(dá)下止點(diǎn)前某一特定距離內(nèi)允許承受標(biāo)稱(chēng)壓力。標(biāo)稱(chēng)壓力是壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。對(duì)于沖裁工序，壓力機(jī)的標(biāo)稱(chēng)壓力應(yīng)大于或等于沖裁時(shí)總沖壓力的1.1～1.

61、3倍， 即Fg??1.1~1.3??F? 沖壓工藝總力：F??F1?F??FT?F3?84065.652N 標(biāo)稱(chēng)壓力Fg?1.3?F??110KN 因?yàn)楸竟ば蚴乔羞厸_孔復(fù)合，因此壓力機(jī)標(biāo)稱(chēng)壓力時(shí)應(yīng)考慮壓力機(jī)的許用壓力曲線，本工序可選用開(kāi)式雙柱可傾式壓力機(jī)J23-16壓力機(jī)。 J23-16壓力機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格為： 公稱(chēng)壓力：160 KN 滑塊行程：55 mm 滑塊行程次數(shù)：120次/min 最大封閉高度：220 mm 封閉高度調(diào)節(jié)量：45 mm 墊塊尺寸：40 mm 模柄孔尺寸：直徑40 mm

62、 深度60 mm 4.3 彈性卸料裝置的選用 彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件（彈簧和橡膠）組成。本設(shè)計(jì)選用彈性元件是橡膠。彈性卸料板的平面外形尺寸等于或稍大于凹模板的尺寸，厚度取凹模厚度的0.6～0.8倍。卸料板與凸模的雙邊間隙根據(jù)沖件料厚確定，一般取0.1～0.3 mm（料厚時(shí)取大值，料薄時(shí)取小值）。為了便于可靠卸料，在模具開(kāi)啟狀態(tài)下卸料板工作表面應(yīng)高出凸模刃口端面0.3～0.5 mm。卸料螺釘一般采用標(biāo)準(zhǔn)的階梯形螺釘，取數(shù)量按卸料板形狀與大小確定。卸料螺釘?shù)闹睆礁鶕?jù)模具大小可選用8～12 mm，各卸料螺釘?shù)拈L(zhǎng)度應(yīng)一致，以保證裝配后卸料板水平和均勻卸料。

63、 考慮到模具的結(jié)構(gòu)，選用6個(gè)圓筒形的聚氨酯橡膠，則每個(gè)橡膠所承受的頂件力為 Fy?F?/n?2681.432/6?447N 確定橡膠的橫截面積A:取hy?10%h00,查表的p?1.1MPa，則 A?Fyp?447N/1.1N/mm2?406.4mm2 則橡膠外徑D根據(jù) 求得 D??d?4A2 確定橡膠的截面尺寸：選用直徑為10 mm的卸料螺釘，取橡膠上螺釘過(guò)孔直徑d=12 mm，??D2?d2?/4?A ?12?4?44?2?18mm 為了保證足夠卸料力，可取D=20mm。 卸料板為圓形的常選用3-4個(gè)

64、，但由于卸料力比較大經(jīng)計(jì)算選用6個(gè)。卸料螺釘?shù)闹睆礁鶕?jù)模具選用10 mm。 4.4 出件裝置 出件裝置的作用是從把零件從模具內(nèi)卸出來(lái)。把裝在上模內(nèi)的出件裝置稱(chēng)為推件裝置，裝在下模內(nèi)的稱(chēng)為頂件裝置。因本設(shè)計(jì)的模具裝在下模內(nèi)所以稱(chēng)之為頂件裝置。此模具選用的是剛性出件裝置利用推件板和推桿把零件從模內(nèi)推出。在頂件裝置中，推件板與凹?？湛谂浜喜⒆飨鄬?duì)運(yùn)動(dòng)，對(duì)它的要求是模具處于閉合狀態(tài)時(shí)，其背后應(yīng)有一定的空間，以備修模和調(diào)整的需要。 第5章 模具工作部分尺寸的計(jì)算 5.1 落料時(shí)凸、凹模尺寸計(jì)算 落料時(shí)，因?yàn)槁淞霞砻娉叽缗c凹模刃口尺寸相等或基本一致，應(yīng)該

65、先確定凹模刃口尺寸，即以凹模刃口尺寸為基準(zhǔn)，又因?yàn)槁淞霞叽鐣?huì)隨凹模刃口的磨損而增大，為了保證凹模磨損到一定程度仍能沖出合格零件，故凹?；境叽鐟?yīng)該取落料件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸，落料凸模的基本尺寸則是凹?；境叽缟蠝p去最小合理間隙。 根據(jù)下表5-1查得，沖裁模刃口雙面間隙： Zmin?0.100 ,Zmax?0.140 有查得?d?0.030mm，?p?0.020mm 校核間隙:因?yàn)?p??d?0.020?0.03?0.050mm?Zmax?Zmin?0.04mm 不符合?p??d?Zmax?Zmin 則用?p?0.4?Zmax?Zmin

66、??0.4?0.14?0.100??0.016mm ?d?0.6?Zmax?Zmin??0.6?0.14?0.100??0.024mm 則符合?p??d?Zmax?Zmin?0.040mm Dd??D????0??d 0??43.94?0.5?1?0?0.0240?0.024?42.940mm Dp??Dd?Zmin???p??42.94?0.100??0.016?41.940 ?0.016mm 式中 Dp —落料凸模最大直徑（mm） Dd—落料凹模最大直徑（mm） D—工件允許最大尺寸（mm） ?— 沖裁工件要求的公差 X—系數(shù)，為避免多數(shù)沖裁件尺寸都偏向于極限尺寸，此處可取X=0.5。 5.2 拉深件凸、凹模尺寸計(jì)算 拉深時(shí)，拉深模直徑尺寸的確定的原則，與沖裁模刃口尺寸的確定基本相同。 拉深凸模和凹模的單邊間隙Z=1.1t=1.1mm，凸凹模制造公差查《公差測(cè)量與配合》可知δd = 0.070mm，δp =0.040mm，Δ=0.36mm。 拉深件尺