筒形件沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)【筒形件落料拉深復(fù)合模沖壓模具設(shè)計(jì)】

筒形件沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)【筒形件落料拉深復(fù)合模沖壓模具設(shè)計(jì)】,筒形件落料拉深復(fù)合模沖壓模具設(shè)計(jì),筒形件沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)【筒形件落料拉深復(fù)合模沖壓模具設(shè)計(jì)】,筒形件,沖壓,成形,工藝,模具設(shè)計(jì),筒形件落料拉深,復(fù)合 學(xué)校 中期檢查表 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 選題情況 課題名稱 難易程度 偏難 適中 偏易 工作量 較大 合理 較小 符合規(guī)范化的要求 任務(wù)書(shū) 有 無(wú) 開(kāi)題報(bào)告 有 無(wú) 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(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢 中期工作匯報(bào)及解答問(wèn)題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績(jī)?cè)u(píng)定： 所在專業(yè)意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 學(xué)校 任務(wù)書(shū) 系 部： 專 業(yè)： 學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào): 設(shè)計(jì)題目 ： 筒形件沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 起 迄 日 期: 指 導(dǎo) 教 師: 2013年11 月 2日 任 務(wù) 書(shū) 1．本設(shè)計(jì)課題來(lái)源及應(yīng)達(dá)到的目的： 本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)踐，在完成該課題之后，應(yīng)對(duì)注塑成形工藝（沖壓成形工藝）較為熟悉，能熟練掌握相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)的使用，能獨(dú)立完成一套模具的設(shè)計(jì)及模具工作零件加工工藝的編制，能夠運(yùn)用繪圖軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。 2．本設(shè)計(jì)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）： 原始數(shù)據(jù)如圖 材料：08鋼 大批量 工作要求： （1）完成模具的設(shè)計(jì)，編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份； （2）繪制模具裝配圖以及全套的模具零件圖； （3）編寫主要零件加工工藝卡。 所在專業(yè)審查意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 系部意見(jiàn)： 系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 學(xué)校 說(shuō)明書(shū) 題目： 筒形件沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 系 部 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 2014年 4 月 16 日 筒形件沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 摘 要 : 此次設(shè)計(jì)為落料—拉深—沖孔復(fù)合模，設(shè)計(jì)本模具充分利用了網(wǎng)上資源，圖書(shū)館藏書(shū)，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(jì)過(guò)程中，首先，簡(jiǎn)要地概述了沖壓模具的特點(diǎn)和在社會(huì)發(fā)展領(lǐng)域中的作用及其以后的發(fā)展前途，點(diǎn)明了模具的設(shè)計(jì)意義；其次進(jìn)行工件的工藝分析；進(jìn)而確定了工藝方案，計(jì)算出了模具工作部分的尺寸公差，設(shè)計(jì)出零部件，然后依據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件，最后設(shè)計(jì)出模具的總裝配圖。在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要計(jì)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(jī)的作用，更重要的是模具工作零件的設(shè)計(jì)，以此為核心的問(wèn)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(shí)間。 通過(guò)此次設(shè)計(jì)使我不僅掌握了沖壓模具設(shè)計(jì)的一般流程，更好的學(xué)習(xí)好多在課本上沒(méi)有學(xué)習(xí)的知識(shí)。 關(guān)鍵詞 : 沖孔,拉深,計(jì)算機(jī)繪圖,工藝分析 THE CYLINDRICAL PARTS FORMING TECHNOLOGY AND DIE DESIGN ABSTRACT :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 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. KEY WORDS: Blunt bore ,Pull deeply ,The calculator painting,The craft analysis 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑六面 工序號(hào) 03 零件名稱 落料凹模 零件號(hào) 00-01 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號(hào) 硬 度 種 類 重 量 Cr12 58--63HRC 鍛 件 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號(hào) 數(shù)控銑床 虎鉗 墊塊 安 裝 工 步 安裝及工步說(shuō)明 刀 具 量 具 走 刀 長(zhǎng) 度 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時(shí) 二次 2 銑上、下平面 30面銑刀 游標(biāo)卡尺 2 0.2mm 200㎜/ min 2000r/min 二次 1 銑四周面 10立銑刀 游標(biāo)卡尺 2 0.5mm 60㎜/ min 2000r/mi 設(shè) 計(jì) 者 周楊京 指 導(dǎo) 教 師 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡 模具號(hào) 零件號(hào) 零 件 名 稱 00-01 落料凹模 01 牌 號(hào) 硬 度 Cr12 58---63HRC 工序號(hào) 工 序 名 稱 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時(shí) 名 稱 型 號(hào) 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 下料 02 鍛造達(dá)尺寸130 mm×130 mm×50mm 蒸汽錘 直尺 03 粗銑六面達(dá)尺寸125mm×125 mm×30mm 立式銑床 虎鉗 30面銑刀, 10立銑刀 游標(biāo)卡尺 04 鉗工劃線去毛刺做螺紋孔 立式鉆床 虎鉗 鉆頭、鉸刀、絲錐 高度尺、游標(biāo)卡尺 05 熱處理（淬火、回火）保證硬度 48---52HRC 熱處理爐 硬度儀，游標(biāo)卡尺 06 磨削上下面及一直角面 平面磨床 磁力夾具、精密平口鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺，刀口尺 07 線切割各個(gè)型孔留余量0.02mm 線切割慢走絲機(jī)床 復(fù)式支撐 0.2mm黃銅絲 千分表，游標(biāo)卡尺 08 鉗工研磨各型孔達(dá)尺寸要求 游標(biāo)卡尺 09 檢驗(yàn) 游標(biāo)卡尺 編制 周楊京 校對(duì) 審核 批準(zhǔn) 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑六面 工序號(hào) 05 零件名稱 卸料板 零件號(hào) 00-03 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號(hào) 硬 度 種 類 重 量 45鋼 35--40HRC 鍛 件 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號(hào) 數(shù)控銑床 虎鉗 墊塊 安 裝 工 步 安裝及工步說(shuō)明 刀 具 量 具 走 刀 長(zhǎng) 度 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時(shí) 二次 2 銑上、下平面 30面銑刀 游標(biāo)卡尺 2 0.2mm 200㎜/ min 2000r/min 二次 1 銑四周面 10立銑刀 游標(biāo)卡尺 2 0.5mm 60㎜/ min 2000r/mi 設(shè) 計(jì) 者 指 導(dǎo) 教 師 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡 模具號(hào) 零件號(hào) 零 件 名 稱 00-03 卸料板 01 牌 號(hào) 硬 度 45鋼 35--40HRC 工序號(hào) 工 序 名 稱 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時(shí) 名 稱 型 號(hào) 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 下料 02 鍛造達(dá)尺寸130 mm×130 mm×20mm 蒸汽錘 直尺 03 粗銑六面達(dá)尺寸125mm×125 mm×12mm 立式銑床 虎鉗 30面銑刀, 10立銑刀 游標(biāo)卡尺 04 鉗工劃線去毛刺做螺紋孔 立式鉆床 虎鉗 鉆頭、鉸刀、絲錐 高度尺、游標(biāo)卡尺 05 熱處理（淬火、回火）保證硬度 48---52HRC 熱處理爐 硬度儀，游標(biāo)卡尺 06 磨削上下面及一直角面 平面磨床 磁力夾具、精密平口鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺，刀口尺 07 線切割各個(gè)型孔留余量0.02mm 線切割慢走絲機(jī)床 復(fù)式支撐 0.2mm黃銅絲 千分表，游標(biāo)卡尺 08 鉗工研磨各型孔達(dá)尺寸要求 游標(biāo)卡尺 09 檢驗(yàn) 游標(biāo)卡尺 編制 校對(duì) 審核 批準(zhǔn) 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　深圓筒拉深件模具設(shè)計(jì)與制造方面 4 1.3.1 深圓筒拉深模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路 4 1.3.2深圓筒拉深模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度 4 2 深圓筒件的工藝分析 6 2.1 拉深件的結(jié)構(gòu)工藝性 7 2.1.1制件的總體分析 7 2.2工藝方案的確定 8 2.3主要工藝參數(shù)的計(jì)算 9 2.3.1毛坯尺寸計(jì)算 9 2.3.2確定是否加修邊余量 10 2.3.3確定是否需要壓邊圈 10 2.4確定拉深系數(shù) 10 2.5排樣及材料的利用率 11 2.5.1毛坯排樣設(shè)計(jì) 11 2.5.2條料搭邊值的確定 11 2.5.3條料的寬度與步距 12 2.5.4送料步距的確定 12 2.6相關(guān)計(jì)算 14 2.6.1沖壓工藝力的計(jì)算 14 2.6.2沖裁力的計(jì)算 14 2.6.3沖壓設(shè)備的選擇 15 2.7壓力中心的計(jì)算 16 3.模具結(jié)構(gòu)的確定 17 3.1模具的形式 17 3.1.1定位裝置 17 3.1.2卸料裝置 17 3.1.3導(dǎo)向零件 17 3.1.4送進(jìn)導(dǎo)向零件 18 3.1.5 模架 18 3.2 模具零件主要工作部分尺寸計(jì)算 18 3.2.1沖裁工序 18 3.2.2拉深工序 19 3.2.3凹模外形尺寸的確定 20 3.2.4刃壁高度 21 3.2.5 拉深凸模輪廊尺寸的確定 21 3.2.6拉深凸模的長(zhǎng)度計(jì)算 21 3.2.7彈性元件的設(shè)計(jì)計(jì)算 22 3.3 主要零部件的選擇 22 3.3.1 卸料板的選擇 22 3.3.2固定板的選擇 22 3.3.3推件裝置的選擇 23 3.3.4頂件裝置的選用 23 3.3.5壓邊裝置的選擇 23 4 標(biāo)準(zhǔn)件的選用 24 4.1模架的選擇 24 4.2 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇 24 4.3模柄的選用 24 4.4擋料銷的選用 25 4.5螺釘與銷釘?shù)倪x擇 25 5.1模具的裝調(diào) 26 5.1.1凸凹模裝配 26 5.1.2凸模裝配 26 5.1.3裝配下模 26 5.1.4裝配上模 27 5.1.5模具總裝圖 27 5.2試沖與調(diào)整 28 5.2.1.模具零件的制造需要注意的事項(xiàng) 29 總 結(jié) 30 感 謝 31 參考文獻(xiàn) 32 筒形件沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 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?，主要原因是我?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)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(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、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"、"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　深圓筒拉深件模具設(shè)計(jì)與制造方面 1.3.1 深圓筒拉深模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路 拉深是沖壓基本工序之一，它是利用拉深模在壓力機(jī)作用下，將平板坯料或空心工序件制成開(kāi)口空心零件的加工方法。它不僅可以加工旋轉(zhuǎn)體零件，還可以加工盒形零件及其他形狀復(fù)雜的薄壁零件，但是，加工出來(lái)的制件的精度都很底。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)。 只有加強(qiáng)拉深變形基礎(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，才能正確地確定拉深工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決拉深變形中出現(xiàn)的各種實(shí)際問(wèn)題，從而，進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。 圓筒件是最典型的拉深件，其工作過(guò)程很簡(jiǎn)單就一個(gè)拉深，根據(jù)計(jì)算確定它不能一次拉深成功.因此，需要多次拉深。在最后的一次拉深中由于制件的高度太高，根據(jù)計(jì)算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架，判斷此次拉深不能采用標(biāo)準(zhǔn)的模架。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)拉深凸模與拉深凹模工作配合長(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。 1.3.2深圓筒拉深模具設(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20天； 　　2.確定加工方案，所用時(shí)間5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． 2 深圓筒件的工藝分析 沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時(shí)保證分離斷面的質(zhì)量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。在實(shí)際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。 沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對(duì)沖壓成品的質(zhì)量影響很大，要求沖壓材料厚度精確、均勻；表面光潔，無(wú)斑、無(wú)疤、無(wú)擦傷、無(wú)表面裂紋等；屈服強(qiáng)度均勻，無(wú)明顯方向性；均勻延伸率高；屈強(qiáng)比低；加工硬化性低。 在實(shí)際生產(chǎn)中，常用與沖壓過(guò)程近似的工藝性試驗(yàn)，如拉深性能試驗(yàn)、脹形性能試驗(yàn)等檢驗(yàn)材料的沖壓性能，以保證成品質(zhì)量和高的合格率。 模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響沖壓件的成形和精度。模具制造成本和壽命則是影響沖壓件成本和質(zhì)量的重要因素。模具設(shè)計(jì)和制造需要較多的時(shí)間，這就延長(zhǎng)了新沖壓件的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。 模座、模架、導(dǎo)向件的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展簡(jiǎn)易模具(供小批量生產(chǎn))、復(fù)合模、多工位級(jí)進(jìn)模(供大量生產(chǎn))，以及研制快速換模裝置，可減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于大批量生產(chǎn)的先進(jìn)沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量多品種生產(chǎn)。 沖壓設(shè)備除了厚板用水壓機(jī)成形外，一般都采用機(jī)械壓力機(jī)。以現(xiàn)代高速多工位機(jī)械壓力機(jī)為中心，配置開(kāi)卷、矯平、成品收集、輸送等機(jī)械以及模具庫(kù)和快速換模裝置，并利用計(jì)算機(jī)程序控制，可組成高生產(chǎn)率的自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線。 在每分鐘生產(chǎn)數(shù)十、數(shù)百件沖壓件的情況下，在短暫時(shí)間內(nèi)完成送料、沖壓、出件、排廢料等工序，常常發(fā)生人身、設(shè)備和質(zhì)量事故。因此，沖壓中的安全生產(chǎn)是一個(gè)非常重要的問(wèn) 沖裁件的工藝性是指沖裁件在沖裁加工中的難易程度。所謂沖裁工藝性好是指能用普通的沖裁方法，在模具壽命和生產(chǎn)率較高、成本較低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件。因此，沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、精度等級(jí)、材料及厚度等是否符合沖裁的工藝要求，對(duì)沖裁件質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)效率有很大的影響。 2.1 拉深件的結(jié)構(gòu)工藝性 2.1.1制件的總體分析 工件名稱：端蓋（如圖2-1） 生產(chǎn)批量：大批量 圖2-1 落料拉深零件圖 材料：08 該沖壓件為圓筒形拉深件，拉深高度不高。沖壓件的材料為08鋼。拉深成形性能比較好。又由于產(chǎn)品批量大。工序分散的單一工序生產(chǎn)不能滿足生產(chǎn)需要。（應(yīng)考慮工序集中的工序方法。綜合分析論證，采用落料拉深復(fù)合模。既能滿足生產(chǎn)量的要求，又能保證產(chǎn)品質(zhì)量和模具的合理性。 零件材料為08鋼，有很良好的塑性，料厚為1.5mm屬薄料，沖壓性能好。 零件的結(jié)構(gòu)：零件需要一次沖裁和一次拉深成型。零件的結(jié)構(gòu)比較對(duì)稱，沖壓性能仍然很良好。 2.2工藝方案的確定 工藝方案的內(nèi)容是確定沖裁件的工藝路線，主要包括確定工序數(shù)，工序的組合和工序的順序安排等。應(yīng)在工藝分析的基礎(chǔ)上制定幾種可能的方案，再根據(jù)工件的批量，形狀，尺寸等方面的因素，全面考慮，綜合分析，選取一個(gè)較為合理的方案。沖裁工序按工序的組合程度可分為單工序沖裁，復(fù)合沖裁和級(jí)進(jìn)沖裁。 復(fù)合沖裁是在壓力機(jī)的一次行程中，在模具的同一位置同時(shí)完成兩個(gè)或兩個(gè)以上的工序；級(jí)進(jìn)沖裁是把一個(gè)沖裁件的幾個(gè)工序，排列成一定順序，組成級(jí)進(jìn)模。在壓力機(jī)的一次行程中，模具的不同位置同時(shí)完成兩個(gè)或兩個(gè)以上的工序，除最初幾次行程外，每次沖程都可以。 方案一：先落料，再拉深，采取單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料——拉深，采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：先拉深，再落料，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，需兩道工序，兩副模具才能完成，生產(chǎn)效率也低。從經(jīng)濟(jì)的角度考慮不妥當(dāng)，難以滿足大批量生產(chǎn)要求。 方案三是一種多工位效率高的加工方法，但級(jí)進(jìn)模輪廊尺寸較大，制造復(fù)雜，成本較高，一般適用于大批量小型沖壓件，而且工作周期長(zhǎng)，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)成本過(guò)高。 綜上所述，由于產(chǎn)品批量大，工序分散的單一工序生產(chǎn)不滿足生產(chǎn)需要。應(yīng)采用方案二（模具結(jié)構(gòu)緊湊，沖出的制件精度及生產(chǎn)效率都比較高，適合大批量生產(chǎn)）。 2.3主要工藝參數(shù)的計(jì)算 2.3.1毛坯尺寸計(jì)算 計(jì)算毛坯直徑 該工件為無(wú)凸緣圓筒形件。根據(jù)等面積原則，用解析法求毛坯直徑，如圖；將工件分為三個(gè)簡(jiǎn)單的幾何體，如圖（2-2）中的第1，2，3部分，按工件厚度中心計(jì)算 圖2-2 零件圖 h=9.5mm d=43mm r=2.5mm 則毛坯直徑為： D=d2+4dh-1.72rd-0.56r2 （2-1） =43×43+4×43×9.5-1.72×2.5×43-0.56×2.5×2.5 ≈57mm 2.3.2確定是否加修邊余量 根據(jù)沖壓件相對(duì)高度：hd=9.542.50.22<0.5 可以不考慮加修邊余量。 2.3.3確定是否需要壓邊圈 根據(jù)坯料相對(duì)厚度： tD×100=157×100=1.75>1.5 所需要壓邊圈。 2.4確定拉深系數(shù) 根據(jù)沖壓件的相對(duì)高度和坯料的相對(duì)厚度的大小查表確定拉深系數(shù)。 相對(duì)高度：hd=0.22 ； 相對(duì)厚度：tD=1.75 查手冊(cè)可知:由于沖壓件相對(duì)高度0.22遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一次拉深時(shí)相對(duì)高度0.94~0.77。則可一次拉深成形。 2.5排樣及材料的利用率 2.5.1毛坯排樣設(shè)計(jì) 在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，首先先要設(shè)計(jì)條料排樣圖，條料排樣圖的設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)時(shí)的重要依據(jù)模具條料排樣圖設(shè)計(jì)的好壞，對(duì)模具設(shè)計(jì)的影響是很大的。排樣圖設(shè)計(jì)錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致制造出來(lái)的模具無(wú)法沖制零件。條料排樣圖一但確定，也就確定了被沖制零件各部分在模具中的沖制順序，模具的工位數(shù)，零件的排樣方法，模具的步距的公稱尺寸，條料解體的設(shè)計(jì)形式等一系列問(wèn)題。在本模具中，排樣設(shè)計(jì)總的原則是先進(jìn)行沖切廢料，然后拉深，最后切斷，并且考慮模具的強(qiáng)度，剛度，結(jié)構(gòu)的合理性。 沖裁件在條料，帶料或板料上的布置方法叫排樣。排樣合理就能用同樣的條料沖出更多的零件來(lái)，降低材料的消耗。大批量生產(chǎn)時(shí)，材料費(fèi)用一般占沖裁件的成本的60%以上。因此，材料的經(jīng)濟(jì)利用是一個(gè)重要的問(wèn)題，特別對(duì)貴重的有色金屬。材料的合理與否將影響到材料的經(jīng)濟(jì)利用，沖裁質(zhì)量，生產(chǎn)效率，模具結(jié)構(gòu)與壽命，生產(chǎn)操作方便與安全等。 排樣的意義就在于保證用最低的材料消耗和最高的勞動(dòng)生產(chǎn)率得到合格的零件。 毛坯在板料上可以截取的方位很多，這也就決定了毛坯排樣方案的多樣性。 典型毛坯排樣：?jiǎn)闻?，斜排，?duì)排，無(wú)廢料排樣，多排，混合排。根據(jù)該沖壓件的形狀特征，采用單排排樣，采用這種毛坯排樣的模具結(jié)構(gòu)的相對(duì)簡(jiǎn)單，模具制造較為方便。 2.5.2條料搭邊值的確定 搭邊是指排樣時(shí)零件之間以及零件與條料側(cè)邊制件留下的剩料，其作用是使條料定位，保證零的質(zhì)量和精度，補(bǔ)償定位誤差，確保沖出合格的零件，并使條料有一定的剛度，不拉深，便于送進(jìn)，并能使沖模的壽命得到提高，（如圖2-3所示）： 圖2-3 排樣圖 查設(shè)計(jì)資料選擇搭邊值：a=a’=1.5mm 2.5.3條料的寬度與步距 條料寬度：b=D+2a （2-2） =57+2×1.5=60-0.010mm 步距：沖裁模的步距是確定條料在模具中每送進(jìn)一次，所需要向前移動(dòng)的固定距離。步距的精度直接影響到?jīng)_件的精度，設(shè)計(jì)連續(xù)模時(shí)，要合理的確定步距的基本尺寸和精度。步距的基本尺寸就是模具中相鄰工位的距離，連續(xù)模任何相鄰的兩個(gè)工位距離都必須相等。 此次設(shè)計(jì)的條料為單排，步距的基本尺寸等于沖壓件的外形輪廊尺寸和兩沖壓件間的搭邊寬度之和。 2.5.4送料步距的確定 為了節(jié)約材料，應(yīng)合理的選擇搭邊值。搭邊值過(guò)小，會(huì)使作用在凸模側(cè)表面上的方向應(yīng)力沿切口分布不均，降低沖裁質(zhì)量和模具壽命，所以必須使搭邊值的最小寬度大于沖裁時(shí)塑性變形區(qū)的寬度，一般可以取材料的厚度。若搭邊值小于材料的厚度，沖裁時(shí)搭邊可能被拉斷，有時(shí)還會(huì)被拉入到凸凹模間隙中，使零件產(chǎn)生毛刺，甚至損壞模具刃口。 搭邊值的大小與材料的性能、零件的外形尺寸、材料的厚度、送料及擋料的方卸料的方式有關(guān)。硬材料的搭邊值可以小一些，軟材料和脆材料的搭邊值可以大一些。零件尺寸大或者有尖凸時(shí)，搭邊值應(yīng)答一些，厚材料的搭邊值取大一些。 送料進(jìn)距：s=D+a’ （2-3） =57+1.5=58.5mm 板料規(guī)格的選用：1mm×500mm×1500mm 每張鋼板裁板條數(shù)：n‘=1500÷57=26（為了操作方便，采用橫裁） 每條裁板上的沖壓件數(shù)： n’‘=Bs （2-4） =50058.5 =8個(gè) 每張鋼板上的沖壓件總數(shù)： N=n’×n‘’ （2-5） =26×8 =208個(gè) 板料的利用率：y=NπD24LB×100% （2-6） =91×3.14×57×574×500×1500×100%=71% 2.6相關(guān)計(jì)算 2.6.1沖壓工藝力的計(jì)算 工藝計(jì)算是模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，只有正確的計(jì)算出各道工序的凸凹模尺寸、沖壓力、毛坯尺寸等，才能設(shè)計(jì)出正確的模具，而且是選用壓力機(jī)，模具設(shè)計(jì)以及強(qiáng)度校核的重要依據(jù)。為了充分發(fā)揮壓力機(jī)的潛力，避免因超載而損壞壓力機(jī)，所以計(jì)算是非常必要的。 2.6.2沖裁力的計(jì)算 沖裁力是沖裁力、卸料力、推件力和頂料力的總稱。 沖裁力是凸模和凹模相對(duì)運(yùn)動(dòng)使工件與板料分離所需要的力，他與板料的厚度、工件的周長(zhǎng)、板料的力學(xué)性能等參數(shù)有關(guān)。沖裁力是設(shè)計(jì)模具，選擇壓力機(jī)的重要參數(shù)。計(jì)算沖裁力的大小是為了合理的利用沖壓設(shè)備和設(shè)計(jì)模具，選用沖壓設(shè)備的標(biāo)稱壓力必須大于所計(jì)算的沖裁力，所設(shè)計(jì)的模具必須能過(guò)傳遞和承受所計(jì)算的沖壓力，以便適應(yīng)沖裁的要求。（表2-1） 沖裁力的計(jì)算 類別 計(jì)算公式 結(jié)論 落料力 p落=1.3πDτt=1.3×3.14×57×320×1=74455.68≈74 τ表示材料抗剪強(qiáng)度 08鋼τ=260~360μpa 取τ=320pa p落=74.5KN 卸料力 p卸=k卸 p落=0.04×74.5≈2.98 p卸=2.98KN 拉深力 p拉kπdtτb=0.45×3.14×43×1×400=24303.6≈24.3Kn 式中k為修正系數(shù)，k=0.45 τb為材料的強(qiáng)度極限 08鋼τb=324~441 τb取400pa P拉=24.3kN 總沖壓力 p總=p落+p卸+p拉=74.5+2.98+24.3=101.78kN P總=101.8kN 2.6.3沖壓設(shè)備的選擇 沖壓設(shè)備的選擇是沖壓工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，它直接關(guān)系到設(shè)備的安全和使用的合理，同時(shí)也關(guān)系到?jīng)_壓工藝過(guò)程的順利完成及產(chǎn)品質(zhì)量、零件精度、生產(chǎn)效率、模具壽命、板料的性能與規(guī)格、成本的高低等一系列重要問(wèn)題。 為使壓力機(jī)能安全工作，取p壓機(jī)≥1.6~1.8p總 (2-7) =1.7×101.78=173.026kN 故選250KN的開(kāi)式壓力機(jī) 其主要技術(shù)參數(shù)如下： 公稱壓力：250KN 工作臺(tái)墊板孔尺寸：?260 滑塊行程：75mm 模柄孔尺寸：?40mm×60mm 最大封閉高度：260mm 工作臺(tái)墊板厚度：50mm 封閉高度調(diào)節(jié)量：55mm 工作臺(tái)尺寸：370mm×560mm 2.7壓力中心的計(jì)算 沖壓力合力的作用點(diǎn)稱為沖模壓力中心。沖模壓力中心應(yīng)盡可能和模柄的軸線以及和壓力機(jī)滑塊的中心線重合，以便使沖模穩(wěn)定的工作，減少導(dǎo)向機(jī)構(gòu)滑塊件之間的磨損，提高運(yùn)動(dòng)精度以及模具和壓力機(jī)的壽命。 沖模壓力中心線的求法：采用求平衡力系合力作用點(diǎn)的方法。由于絕大部分沖裁件沿沖裁輪廊的斷面厚度不變，輪廊各部分的沖裁力與輪廊長(zhǎng)度成正比，所以，求合力作用點(diǎn)可轉(zhuǎn)化為求輪廊線的重心，具體的方法如下： 1按比例畫(huà)出沖壓輪廊線，選定直角坐標(biāo)系。 2把圖形分成幾部分，計(jì)算出各部分的長(zhǎng)度，求出各部分重心位置的坐標(biāo)值。 3求出沖壓力中心的坐標(biāo)值。由于該零件形狀對(duì)稱，所以壓力中心在該零件的中心上。 3.模具結(jié)構(gòu)的確定 3.1模具的形式 復(fù)合模又可以分為正式和倒裝式：1.正式復(fù)合模具的特點(diǎn)：沖出的工件表面比較平直，為后續(xù)加工提供條件；2.倒裝式復(fù)合模具的特點(diǎn)：操作方便，應(yīng)用很廣，但工作表面平直度較差，凸凹模承受的張力較大，因此凸凹模的壁厚應(yīng)嚴(yán)格控制，以免強(qiáng)度不足。 3.1.1定位裝置 采用固定式擋料銷縱向定位。固定擋料銷其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，工作很方便。 3.1.2卸料裝置 設(shè)計(jì)卸料裝置的目的是沖裁后將卡在凸模外、凹模內(nèi)的工件或廢料卸掉，保證下次沖裁順利進(jìn)行。一般有彈性卸料裝置、剛性卸料裝置、廢料切刀三種形式。本設(shè)計(jì)采用彈性卸料裝置，固定卸料板的外形尺寸一般與凹模板相同，其厚度可取凹模厚度的0.8~1倍 工件卸除，采用打料裝置將工件從落料凹模中推下，落在模具表面上。 3.1.3導(dǎo)向零件 導(dǎo)向零件有許多種，如用導(dǎo)板導(dǎo)向，則在模具上安裝不便而且阻擋操作者視線，所以不采用，若用滾珠式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向，雖然導(dǎo)向精度高，壽命長(zhǎng)，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以不采用；針對(duì)本次加工的產(chǎn)品的精度要求不高，采用滑動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套極限導(dǎo)向即可，而且模具在壓力機(jī)上的安裝比較簡(jiǎn)單，操作又方便，還可以降低成本。 3.1.4送進(jìn)導(dǎo)向零件 送進(jìn)導(dǎo)向零件有導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板、承料板等。本設(shè)計(jì)采用導(dǎo)料銷作為送進(jìn)導(dǎo)向零件。導(dǎo)料銷一般有兩個(gè)，設(shè)在條料的同側(cè)，條料沿著兩個(gè)導(dǎo)料銷確定的直線送進(jìn)。從右向左送料時(shí)，導(dǎo)料銷在后側(cè)；從前向后送料時(shí)，導(dǎo)料銷在左側(cè)。固定導(dǎo)料銷一般設(shè)在凹模面上，活動(dòng)導(dǎo)料銷一般設(shè)在彈壓卸料板上，導(dǎo)料螺釘一般設(shè)在固定板或下模座平面上。 3.1.5 模架 模架是由上下模座，模柄及導(dǎo)向裝置（最常用的是導(dǎo)柱導(dǎo)套）組成。 標(biāo)準(zhǔn)模架中，應(yīng)用最廣泛的是導(dǎo)柱、導(dǎo)套作為導(dǎo)向裝置的模架。根據(jù)導(dǎo)柱導(dǎo)套配置不同，模架分為四種基本形式：對(duì)角導(dǎo)柱模架、后側(cè)導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架，四導(dǎo)柱模架。 若采用中間導(dǎo)柱模架，則導(dǎo)柱對(duì)稱分布，受力平衡，滑動(dòng)平穩(wěn)，拔模方便，但是只能一個(gè)方向送料；若采用對(duì)角導(dǎo)柱模架，則受力平衡、滑動(dòng)平穩(wěn)，可以縱向和橫向送料；若采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，則可分為三方向送料，操作者視線不被阻擋，結(jié)構(gòu)比較緊湊，但是受力不平衡，滑動(dòng)不平穩(wěn)。綜合考慮，采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。 3.2 模具零件主要工作部分尺寸計(jì)算 3.2.1沖裁工序 工件尺寸精度查公差表均為IT14級(jí)，查表的X=0.5. Zmax=0.14mm Zmin=0.10mm Zmax-Zmin=0.04;凸模制造精度采用IT6級(jí)，凹模制造精度采用IT7級(jí)。 3.2.2拉深工序 工件未注公差，按IT14級(jí)，凸凹模的制造精度采用IT9級(jí)；拉深單邊間隙Zz=1.1t (表3-1) 模具零件主要工作部分計(jì)算 沖壓性質(zhì) 零件尺寸 計(jì)算公式 凹模尺寸 凸模尺寸 落料 ?51-0.10 查表得：δ凸=0.03 δ凹=0.02 δ凹-δ凸=0.03+0.02=0.05mm D凹=（D-x?）0+δ凹=（57-0.5×0.1）0+0.03=56.950+0.03 D凸=（D凹-Zmin）-δ凸0=（56.95-0.01）-0.020=56.85-0.020 由于δ凹+δ凸>Zmax-Zmin不滿足間隙公差條件，應(yīng)縮小δ凹δ凸提高制造精度，才能保證間隙在合理范圍內(nèi)。取 δ凸=（Zmax--Zmin）=0.016 δ凹=0.6Zmax-Zmin=0.024 故 D凹=56.950+0.04 D凸=56.85-0.0160 D凹=56.950+0.024 D凸=56.85-0.0160 拉深 ?44-0.870 凸凹模制造公差按IT9級(jí)制造。查表得： δ凸=δ凹=0.087mm D凹=（D-0.75?）0+δ凹=(44-0.75×0.87)0+0.087≈43.350+0.87 D凸=(D凹-Z)-δ凸0=（43.35-2×1.1×1）-0.0870≈41.15-0.0870 D凹=43.350+0.087 D凸=41.15-0.0870 3.2.3凹模外形尺寸的確定 凹模厚度的確定： H=kb （H≥15mm），其中b為最大型孔的寬度尺寸，取57mm；k為系數(shù)。查沖壓設(shè)計(jì)手冊(cè)，取0.28，則 H=0.25×57=15.96mm 查表確定凹模厚度H=22mm 凹模長(zhǎng)度的確定：L=l+2c （l是沿凹模長(zhǎng)度方向刃口型孔的最大距離)，查表確定c取30mm，則L=57+60=117mm 凹模寬的確定：B=b+2c（b 是沿凹模寬度方向刃口型孔的最大距離），查表確定c取30mm，則 B=57+60=117mm。 凹模采用螺釘和銷釘直接固定在凹模固定板上，凹模的刃口為直筒式，這種刃口為直筒式，這種刃口的強(qiáng)度高，修磨后刃口尺寸不變。 3.2.4刃壁高度 垂直于凹模平面的刃壁，其高度h0可以按下列規(guī)則計(jì)算： 沖件料厚：t≤3mm h0=6mm 沖件料厚：t>3mm h0=t 所以，取 h0=6mm 3.2.5 拉深凸模輪廊尺寸的確定 根據(jù)零件的形狀可以選擇圓形凸模，刃口采用平刃，凸模的固定方法采用臺(tái)肩固定，凸模與凸模固定板的配合部分按過(guò)度配合（H7n6）制造。 3.2.6拉深凸模的長(zhǎng)度計(jì)算 凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的0.6~0.8倍，所以經(jīng)計(jì)算取h=15mm;本設(shè)計(jì)采用剛性卸料板，查表取其厚度為h=12mm；導(dǎo)料板厚度h取決于導(dǎo)料方式和板料厚度，因?yàn)椴捎霉潭〒趿箱N，所以查表得h=4mm。 則：凸模長(zhǎng)度L=h1+h2+h3+h（h為附加長(zhǎng)度，主要考慮凸模進(jìn)入凹模的深度0.5mm~1mm，以及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板的安全距離15mm~20mm等因素） 所以L=4+12+15+19=50mm 3.2.7彈性元件的設(shè)計(jì)計(jì)算 為了得到平整的工件，此模具采用彈壓卸料結(jié)構(gòu)，使條料在落料和拉深過(guò)程始終處在一個(gè)穩(wěn)定的壓力作用之下，從而改善毛坯的穩(wěn)定性，避免材料在切向應(yīng)力的作用下起皺的可能，橡膠在這個(gè)過(guò)程中起卸料和壓力料的作用。在模具裝配時(shí)按模具空間大小確定，為保證橡膠墊墊不過(guò)早失去彈性而破壞，一般取自由高度的35%-45%，橡膠墊的預(yù)縮量一般取自由高度的10%-15%。 3.3 主要零部件的選擇 3.3.1 卸料板的選擇 卸料板的選擇是根據(jù)凸凹模的外形尺寸來(lái)確定的。即125×125×12 3.3.2固定板的選擇 凸模固定板的作用是將凸模或凸凹模固定在上模座或下模座的正確位置上。本設(shè)計(jì)凸模固定板采用方形板件，外形尺寸通常與凹模一致。厚度可取凹模厚度0.6~0.8倍，固定板與凸?；蛲拱寄Ｖg為H7n6或H7m6配合。壓裝后應(yīng)將凸模端面與固定板一起磨平。 h=（0.6~0.8）×22 （3-1） =13.2~17.6mm 所以，取15mm. 平面尺寸為125×125×15，固定板材料選用Q235鋼制造，無(wú)需熱處理淬硬 3.3.3推件裝置的選擇 推件裝置主要是剛性推件裝置和彈性推件裝置兩種。一般剛性推件裝置用的較多，基本零件有：推桿、推板、連接推桿和推件塊。有的剛性推件裝置由推桿直接推動(dòng)推件塊，甚至直接由推桿推件。剛性推件裝置裝于上模部分，在沖壓結(jié)束后上模回程時(shí)，利用壓力機(jī)滑塊上的打料橫桿，撞擊上模內(nèi)的推桿，推桿傳給推件板，將凹模內(nèi)的工件推出，其推件力大而且可靠。推板長(zhǎng)短要一致，分布要均勻。推板要有足夠的剛度，一般裝在上模座的孔內(nèi)。本設(shè)計(jì)采用剛性推件裝置，由推桿直接推動(dòng)推件塊使制件推出。 3.3.4頂件裝置的選用 頂件裝置一般是彈性的，由頂桿頂件塊和裝在下模底下的彈頂器組成。彈頂器可以做成通用的，其彈性元件是彈簧和橡皮，大型壓力機(jī)本身有氣墊作為彈頂器，模具采用這種結(jié)構(gòu)能使沖裁件具有較高的平直度。 此設(shè)計(jì)采用頂桿，使包在凸模上的制件在氣墊的推動(dòng)下由壓邊圈頂出。 3.3.5壓邊裝置的選擇 目前，在生產(chǎn)實(shí)際中常用的壓邊裝置有以下兩大類：1.彈性壓邊裝置，這種壓邊裝置多用于普通沖床，通常有三種結(jié)構(gòu)形式，橡皮壓邊裝置、彈簧壓邊裝置、氣墊式壓邊裝置。2.剛性壓邊裝置，這種結(jié)構(gòu)用于雙動(dòng)壓力機(jī)，凸模裝在壓力機(jī)的內(nèi)滑塊上，壓邊裝置裝在外滑塊上，在拉深過(guò)程中，外滑塊保持不動(dòng)，所以其剛性壓邊力不隨行程變化，拉伸效果好，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。綜合考慮，本設(shè)計(jì)采用剛性壓邊裝置。 4 標(biāo)準(zhǔn)件的選用 4.1模架的選擇 根據(jù)凹模的周界尺寸選擇模架。因此，選擇I級(jí)精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架：模架 125×125×120~150I,以及上模座尺寸為： 125×125×30 GBT2855.5 (材料HT200 數(shù)量 1)，下模座尺寸為：125×125×35 GBT2855.6(材料 HT200 數(shù)量 1) （查?沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)?表10—29） 注意： 1模座的上下表面平行度應(yīng)達(dá)到要求，平行度公差一般為4級(jí)。 2上下模座到導(dǎo)柱導(dǎo)套安裝孔距離一般一致，精度一般要求在?0.02mm以下;模座的導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的軸線應(yīng)與模座的上下平面垂直。安裝滑動(dòng)式導(dǎo)柱和導(dǎo)套時(shí)，垂直度公差一般為4級(jí)。 3模座的上下表面的粗糙度Ra值為1.6~0.8um，在保證平行度的前提下，可允許Ra值降低為3.2~1.6um。 4.2 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇 根據(jù)模架的選取，選擇導(dǎo)柱22mm×110mm 導(dǎo)套22mm×80mm×28mm，其中導(dǎo)柱和導(dǎo)套一般采用過(guò)盈配合H7r6分別壓入模座和上模座的安裝孔內(nèi)，導(dǎo)柱導(dǎo)套之間采用H7h6的間隙配合，其配合間隙小于沖裁間隙。為了增加表面硬度和耐磨性，應(yīng)進(jìn)行表面滲碳處理，滲碳后的淬火硬度為58~62HRC. 4.3模柄的選用 根據(jù)實(shí)際情況，查?沖壓模具手冊(cè)?表10—45.可知：選用B型凸緣模柄，凸緣式模柄用3~4個(gè)螺釘緊固于上模座，模柄的凸緣與上模座的孔采用H7m6的過(guò)渡配合，這種模柄多用于大型的模具或上模座中開(kāi)設(shè)推板孔的中小型模具 4.4擋料銷的選用 根據(jù)沖壓件的工藝性選擇B型固定擋料銷。材料：45 數(shù)量：1 熱處理硬度 43~48HRC.這種擋料銷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，廣泛的用于中小型沖裁件的擋料定距。 4.5螺釘與銷釘?shù)倪x擇 沖模中用到的緊固件主要是螺釘和銷釘，其中螺釘起連接固定作用，銷釘起定位作用。螺釘和銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件。沖模中廣泛的使用螺釘是內(nèi)六角螺釘，緊固牢靠，螺釘頭不外露且模具外形美觀，銷釘常用圓柱銷。 模具設(shè)計(jì)時(shí)，螺釘和銷釘選用應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1同一組合中，螺釘?shù)臄?shù)量一般不少于3個(gè)（對(duì)中小型沖模，被連接件為圓形是用3~6個(gè)）并盡量沿被連接件的外緣均勻分布，銷釘?shù)臄?shù)量一般都為兩個(gè)，且盡量遠(yuǎn)距離錯(cuò)開(kāi)分布，以保證定位可靠。 2銷釘?shù)墓Q直徑可按與螺釘大徑相同或小一規(guī)格來(lái)選取。螺釘?shù)男肷疃群弯N釘?shù)呐浜仙疃榷疾荒芴珳\，也不能太深，一般取公稱直徑的1.5~2倍。 3螺釘之間、螺釘與銷釘之間的距離，螺釘、銷釘距凹模刃口及外緣的距離，均不應(yīng)過(guò)小，以防降低模具強(qiáng)度。 4各被連接件的銷孔應(yīng)配合加工，以保證位置精度，銷釘與銷孔之間采用H7m6或H7n6配合。 查表選取 螺釘M8×45 數(shù)量為兩個(gè) M5×40 數(shù)量為一個(gè) M5×20 數(shù)量為兩個(gè) ；圓柱銷 M10×60 材料為鋼，數(shù)量一個(gè) M10×50 數(shù)量一個(gè)。銷釘孔與銷釘采用H7m6的過(guò)渡配合。 5模具的裝配和模具的制造注意事項(xiàng) 5.1模具的裝調(diào) 復(fù)合模一般以凸凹模作為裝配基件。其裝配順序?yàn)椋?裝配模架，導(dǎo)套與上模座采用H7r6配合，導(dǎo)柱與下模座采用R7h6基軸制配合；2裝配凸凹模組件（凸凹模及其固定板）和凸模組件（凸模及其固定板）；3將凸凹模組件用螺釘和銷釘安裝固定在指定模座（正裝式復(fù)合模為上模座，倒裝式復(fù)合模為下模座）的相應(yīng)位置上；4 以凸凹模為基準(zhǔn)，將凸模組件及凹模初步固定在另一模座上，調(diào)整凸模組件及凹模的位置，使凸模刃口分別與凸凹模的內(nèi)外刃口配合，并保證配合間隙均勻后緊固凸模組件與凹模；5 試沖檢查合格后，將凸模組件、凹模和相應(yīng)模座一起鉆鉸銷孔；6 卸開(kāi)上下模，安裝相應(yīng)的定位、卸料、推件或頂出零件，再重新組裝上下模，并用螺釘和定位銷緊固。 5.1.1凸凹模裝配 裝配前仔細(xì)檢查各凹模形狀及尺寸以及凹模型孔，是否符合圖紙要求尺寸精度，形狀。將各模分別于相應(yīng)的凹?？紫嗯?，檢查其間隙是否加工均勻，不合適者應(yīng)重新修?；蚋鼡Q。 5.1.2凸模裝配 以凹模孔定位，將凸模壓入凸模固定板的型孔中，并擠緊牢固。 5.1.3裝配下模 在下模座畫(huà)上中心線，按中心預(yù)裝凹模、導(dǎo)料板；在下模座、導(dǎo)料板上，用已經(jīng)加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔攻絲，將下模座、導(dǎo)料板、凹模、固定擋料銷裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘。 5.1.4裝配上模 在已經(jīng)裝好的下模上放等高墊鐵，再在凸凹模中放入0.12mm的紙片，然后將凹模與固定板組合裝入凹模。預(yù)裝上模座，劃線與凸模固定板相應(yīng)螺孔。銷孔位置并鉆鉸螺孔、銷孔，用螺釘將凸凹模、墊板、上模座連接在一起，但不要擰緊；將彈性卸料板裝置安裝在以裝入的凸凹模上，裝上墊圈和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)。復(fù)查凸凹模與各個(gè)零件的問(wèn)題并調(diào)整合適后，緊固螺釘切紙檢查，合適后打入銷釘。 5.1.5模具總裝圖 圖5-1 落料拉深復(fù)合模總裝配圖 5.2試沖與調(diào)整 裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整。沖模中凸凹模之間的間隙大小及其均勻程度是直接影響沖件的質(zhì)量和模具使用壽命的主要因素之一，因此，在制造沖模時(shí)，必須要保證凸凹模間隙的大小及均勻一致性。通常，凸凹模間隙的大小是根據(jù)設(shè)計(jì)要求在凸凹模加工時(shí)保證，而凸凹模之間間隙的均勻性則是在模具裝配時(shí)保證的。 沖模裝配時(shí)調(diào)整凸凹模間隙的方法很多，需根據(jù)沖模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、間隙值得大小和裝配條件來(lái)確定。這里用墊片法來(lái)調(diào)整。 墊片法是利用厚度與凸凹模單面間隙相等的墊片來(lái)調(diào)整間隙，是簡(jiǎn)便而常用的一種方法。其方法如下： 1按圖樣要求組裝上模與下模，其中一般上模只用螺釘稍微擰緊，下模用螺釘和銷釘緊固。 2在凹模刃口四周墊入厚薄均勻、厚度等于凸凹模單面間隙的墊片（金屬片或紙片），再將上下模合模，使凸模進(jìn)入相應(yīng)的凹模孔內(nèi)，并用等高墊鐵墊起。 3觀察凸模能否順利進(jìn)入凹模，并與墊片能否有良好的接觸。若在某方向上與墊片接觸的松緊程度相差較大，表明間隙不均勻，這時(shí)可用手錘輕輕敲打凸模固定板，使之調(diào)整到凸模在各個(gè)方向與凹?？變?nèi)墊片的松緊程度一致為止。 4調(diào)整合適后，再將上模用螺釘緊固，并配裝銷釘孔，打入定位銷。 5.2.1.模具零件的制造需要注意的事項(xiàng) a．全面清理和初檢已經(jīng)準(zhǔn)備好的標(biāo)準(zhǔn)件、原料毛坯等。 b．清理和整理在加工過(guò)程中需要用到的刀具、夾具和工具。 c．估計(jì)每個(gè)模具零件的加工工時(shí)，制定加工生產(chǎn)中的生產(chǎn)計(jì)劃。 d．根據(jù)模具零件的圖紙和加工工藝過(guò)程逐一加工每個(gè)模具零件。 e．檢驗(yàn)加工出的模具零件是否符合要求。 總 結(jié) 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過(guò)在新飛電器有限公司、在洛陽(yáng)中國(guó)一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富和加深了對(duì)各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程方面的知識(shí)，而對(duì)于模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下，我們對(duì)于模具的設(shè)計(jì)和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認(rèn)識(shí)。同時(shí)在實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體并查閱了很多相關(guān)資料，通過(guò)這些實(shí)踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過(guò)在圖書(shū)館借閱相關(guān)手冊(cè)和書(shū)籍，更系統(tǒng)而全面了細(xì)節(jié)問(wèn)題，鍛煉了縝密的思維和使我們初步具備了設(shè)計(jì)工作者應(yīng)有的素質(zhì)。設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 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)中不妥之處在所難免，肯請(qǐng)各位老師指正 感 謝 首先感謝我的導(dǎo)師文秀海老師，他對(duì)我的仔細(xì)審閱了本文的全部?jī)?nèi)容并對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性的意見(jiàn)。文秀海老師淵博的知識(shí)，誠(chéng)懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，特別是遇到困難時(shí)，他給了我鼓勵(lì)和幫助，在這里我向他表示真誠(chéng)的感謝！ 感謝母?！幽蠙C(jī)電高等?？茖W(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)，掌握了一定的操作技能。 感謝和我在一起進(jìn)行課題研究的同窗陳科萌同學(xué)，和他在一起討論、研究使我受益非淺。 最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識(shí)了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！ 參考文獻(xiàn) [1]王孝培.沖壓手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990. 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