沖壓模具課程設(shè)計(jì)--旋轉(zhuǎn)體的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　題 目：旋轉(zhuǎn)體的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p><b>　　1、模具的圖樣設(shè)計(jì)</b&

2、gt;</p><p>　　1）了解制品的工藝性</p><p>　　2）了解制品的生產(chǎn)批量</p><p>　　3）了解制品所選用的沖壓設(shè)備</p><p>　　2、確定模具設(shè)計(jì)方案</p><p>　　2）確定模具設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　3）確定模具所選用的標(biāo)準(zhǔn)件類型</p

3、><p>　　4）確定模具中凸凹模的尺寸</p><p>　　5）對沖壓機(jī)進(jìn)行沖壓力的校核</p><p>　　6）完成模具圖樣的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　二、上交材料</b></p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)圖紙</b></p><p>　　

4、2、設(shè)計(jì)說明書(5000字左右，無圖紙不少于8000字)</p><p><b>　　三、進(jìn)度安排</b></p><p>　　1、熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)，收集相關(guān)資料 </p><p><b>　　2、擬定設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b>　　3、繪制圖紙</b></p&

5、gt;<p><b>　　4、編寫說明書</b></p><p><b>　　5、整理及答辯</b></p><p><b>　　四、指導(dǎo)教師評語</b></p><p>　　成 績： </p><p>　　指導(dǎo)教師　　　　　　　</

6、p><p>　　日　　期　　　　　　　</p><p><b>　　摘　要</b></p><p>　　本次模具設(shè)計(jì)是從零件的工藝分析開始的，根據(jù)工藝要求來確定設(shè)計(jì)的大體思路。其開始是確定該模具類型為落料-拉深復(fù)合模，計(jì)算毛坯尺寸，確定拉深次數(shù)，作工藝計(jì)算，計(jì)算出沖裁時(shí)的沖壓力、卸料力、推件力，以及拉深時(shí)的拉深力和壓邊力 ，確定模具的壓力中心，選擇

7、壓力機(jī)和確定沖模的閉合高度，最后根據(jù)前面所計(jì)算出的內(nèi)容確定模具的凸、凹模尺寸和形狀。設(shè)計(jì)出擋料銷、卸料板、推件裝置、彈簧、導(dǎo)柱、導(dǎo)套和模柄等模具的主要零部件，從而完成整個(gè)模具的設(shè)計(jì)工作。</p><p>　　其中模具主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是這次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，其內(nèi)容包含了凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、定位零件、彈性卸料裝置、鋼性推件裝置、彈簧的選用、導(dǎo)柱與導(dǎo)套、模柄與模架的選取等重要零部件的設(shè)計(jì)加工方法

8、和加工注意要點(diǎn)。這樣更有利于加工人員的一線操作，使其通俗易懂加工方便。本次設(shè)計(jì)不僅讓我熟悉了課本所學(xué)的知識，而且讓我做到所學(xué)的運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中，更讓我了解了沖壓模具設(shè)計(jì)的全過程和加工實(shí)踐中應(yīng)注意的要點(diǎn)。使我在此次設(shè)計(jì)中有一個(gè)質(zhì)的飛躍。</p><p>　　關(guān)鍵詞：拉深 復(fù)合模 沖壓力 沖模閉合高度 拉深力</p><p><b>　　目 錄</b></p>

9、<p>　　1 冷沖壓工藝規(guī)程的編制1</p><p><b>　　1.1工藝分析1</b></p><p>　　1.2確定工藝方案1</p><p>　　2 零件成形方案的確定3</p><p>　　2.1修邊余量的確定3</p><p>　　2.2毛坯尺寸的計(jì)算3<

10、;/p><p>　　2.3計(jì)算毛坯相對厚度4</p><p>　　2.4總的拉深系數(shù)5</p><p><b>　　3 工藝計(jì)算6</b></p><p>　　3.1凸、凹模間隙值的確定6</p><p>　　3.1.1沖裁間隙的確定6</p><p>　　3.1.2

11、拉深間隙的確定7</p><p>　　3.2凸、凹模工作部分的尺寸7</p><p>　　3.2.1總裁模凸、凹模配合加工時(shí)工作部分的尺寸7</p><p>　　3.2.2拉深模凸、凹模工作部分的尺寸8</p><p>　　3.3拉深模凸、凹模圓角半徑9</p><p>　　3.3.1 排樣和裁板方式的經(jīng)濟(jì)性

12、分析10</p><p>　　3.3.2搭邊10</p><p>　　3.3.3送料步距及條料寬度計(jì)算11</p><p>　　3.3.4裁板方式的確定12</p><p>　　3.3.5排樣方式設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.4沖裁工藝力的計(jì)算14</p><p>　　3.4.1

13、沖裁力的計(jì)算14</p><p>　　3.4.2卸料力、推件力和頂件力的計(jì)算15</p><p>　　3.4.3總沖壓力的計(jì)算16</p><p>　　3.5拉深力和壓邊力的計(jì)算16</p><p>　　3.5.1拉深力的計(jì)算17</p><p>　　3.5.2壓邊力的計(jì)算17</p><

14、;p>　　3.6計(jì)算壓力中心18</p><p>　　3.7選擇壓力機(jī)18</p><p>　　3.8 沖模的閉合高度20</p><p>　　4 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22</p><p>　　4.1凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22</p><p>　　4.1.1凹模洞口形狀的選擇22</p>&

15、lt;p>　　4.1.2凹模的外形尺寸22</p><p>　　圖4.3 凹模24</p><p>　　4.1.3凹模的主要技術(shù)要求24</p><p>　　4.2 凸模和凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24</p><p>　　4.3 定位零件26</p><p>　　4.3.1 條料方向的控制26</p&g

16、t;<p>　　4.3.2 擋料銷的選擇26</p><p>　　4.4彈性卸料裝置26</p><p>　　4.5剛性推件裝置27</p><p>　　4.6 彈簧的選用27</p><p>　　4.7 導(dǎo)柱與導(dǎo)套29</p><p><b>　　4.8 模柄29</b>

17、;</p><p>　　4.9模架的選取及裝配圖外形29</p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)32</p><p>　　1 冷沖壓工藝規(guī)程的編制</p><p><b>　　1.1工藝分析</b></p><p>　　該零件為旋轉(zhuǎn)體零件。屬于大批量生產(chǎn)，是一個(gè)不帶凸緣的圓筒形零件，且其形狀簡單、

18、對稱，有利于合理排樣、減小廢料，直線、曲線的連接處為圓角過渡。其主要的形狀、尺寸可以由沖裁和拉深工序獲得。且選用08F鋼，其彎曲半徑均大于該種材料的最小彎曲半徑，且工件精度要求不高，不需要校形，作為拉深成形尺寸，其相對值d凸/d、h/d都比較合適，拉深工藝性較好，因此，該零件可以用冷沖壓加工成形。（宋體，小四號字，行間距21磅，字間距0.9磅）</p><p><b>　　其零件如圖1.1：</b

19、></p><p><b>　　圖1.1 零件圖</b></p><p><b>　　1.2確定工藝方案</b></p><p>　　沖壓該零件所需的基本工序?yàn)槁淞虾屠?。其拉深工藝方案有以下幾種：</p><p>　　方案一：落料與拉深復(fù)合，采用正裝復(fù)合模。</p><p

20、>　　方案二：落料與拉深復(fù)合，采用倒裝復(fù)合模。</p><p>　　方案三：先落料、再拉深，采用單工序模。</p><p>　　比較上述各方案可以看出：方案一的優(yōu)點(diǎn)是在壓力機(jī)一次行程內(nèi)，可同時(shí)完成落料及拉深工序，在完成這些工序的過程中，沖件材料無需進(jìn)給移動；沖件精度高，不受送料誤差影響，內(nèi)外形相對位置一致性好；沖件表面較為平整；適宜沖薄料及脆性或軟性材料；可充分利用短料和邊角余料；沖

21、壓生產(chǎn)率高，適合于大批量生產(chǎn)，缺點(diǎn)是沖模面積較小，制造復(fù)雜，價(jià)格較高。</p><p>　　方案二的優(yōu)點(diǎn)是廢料能直接從壓力機(jī)臺面落下，而沖裁件從上模推下，比較容易引出去，操作方便安全，且易于安裝送料裝置，缺點(diǎn)同方案一。</p><p>　　方案三：優(yōu)點(diǎn)是通用性好，沖模結(jié)構(gòu)簡單、制造周期短，價(jià)格低，適合于小批量生產(chǎn)，缺點(diǎn)是沖壓生產(chǎn)率低。</p><p>　　由以上分析

22、可知，該零件的加工選用方案一為優(yōu)。</p><p>　　2 零件成形方案的確定</p><p>　　2.1修邊余量的確定</p><p>　　一般拉深件，在拉深成形后，工件口或凸緣周邊不齊，必須進(jìn)行修邊以達(dá)到工件的要求。因此，在按照工件圖樣計(jì)算毛坯尺寸時(shí)，必須加上修邊余量后再計(jì)算，查表2.1可得：。</p><p>　　表2.1無凸緣圓筒形拉

23、伸件的修邊余量δ</p><p><b>　　表出自文獻(xiàn)[2]</b></p><p>　　2.2毛坯尺寸的計(jì)算</p><p>　　出自文獻(xiàn)[2] 式[2.1] </p><p><b>　　毛坯尺寸計(jì)算公式：</b></p><p>　　式中：D———毛坯直徑</

24、p><p>　　其它尺寸如圖2.1所示：</p><p>　　圖2.1 毛坯尺寸</p><p>　　2.3計(jì)算毛坯相對厚度</p><p>　　式中h和H必須加上修邊余量。</p><p><b>　　第一次拉深：</b></p><p>　　所以查表2.2可知可用壓邊圈拉

25、深。</p><p>　　表2.2采用或不采用壓邊圈的條件</p><p><b>　　表出自文獻(xiàn)[2]</b></p><p>　　表2.3無凸緣圓筒形件用壓邊圈拉深時(shí)的拉深系數(shù) </p><p>　　表出自文獻(xiàn)[2] （注:當(dāng)拉深塑性較大的金屬時(shí)，應(yīng)比表中數(shù)值減小1.5%～2%。）</p><p

26、>　　由表2.3可知：。08AL—ZF的拉深塑性較大，可知m應(yīng)比表中數(shù)值減小1.5%～2%。則：</p><p><b>　　2.4總的拉深系數(shù)</b></p><p>　　計(jì)算總的拉深系數(shù)，并判斷能否一次拉成，根據(jù)工件直徑d和毛坯直徑D算出總拉深系數(shù)。由表2.3選取，如果，則說明工件可以一次拉成。否則需多次拉深。</p><p>　　出

27、自文獻(xiàn)[2] 式[2.2] </p><p><b>　　總的拉深次數(shù)</b></p><p><b>　　工件直徑 </b></p><p><b>　　毛坯直徑</b></p><p><b>　　即：</b></p>&l

28、t;p>　　所以：，則工件一次拉深即可。</p><p><b>　　3 工藝計(jì)算</b></p><p>　　3.1凸、凹模間隙值的確定</p><p>　　3.1.1沖裁間隙的確定</p><p>　　沖裁間隙是指沖裁凸模和凹模之間工作部分的尺寸之間，如無特殊說明，沖裁間隙一般是指雙邊間隙。沖裁間隙對沖裁過程有

29、很大的影響，對模具壽命也有較大影響。</p><p>　　合理間隙值有一個(gè)相當(dāng)大的變動范圍，約為（5%~25%）t左右。取較小的間隙利于提高沖件的質(zhì)量，取較大的間隙有利于提高模具的壽命。因此，在保證沖件質(zhì)量的前提下，應(yīng)采用較大間隙。</p><p>　　沖裁間隙的合理數(shù)值應(yīng)在設(shè)計(jì)凸模與凹模工作部分尺寸時(shí)給予保證，同時(shí)在模具裝配時(shí)必須保證間隙，沿封閉輪廓線的分布均勻，這樣才能保證取得滿意的效

30、果。</p><p>　　表3.1沖裁模初始雙邊間隙</p><p>　　表出自文獻(xiàn)[2] 查表3.1得：</p><p>　　3.1.2拉深間隙的確定</p><p>　　拉深模的間隙是指單邊間隙，即。間隙過小增加磨擦阻力，使拉深件容易破裂，且易擦傷零件表面，降低模具壽命；間隙過大，則拉深時(shí)對毛坯的校直作用小，影響零件尺寸精度。因此，確定

31、間隙的原則是既要考慮板料厚度的公差，又要考慮筒形件口部的增厚現(xiàn)象，根據(jù)拉深時(shí)是否采用壓邊圈和零件尺寸精度要求合理確定。筒形件拉深時(shí)，間隙可按下面方法確定，有壓邊圈時(shí)其間隙為（1—1.1）t。由設(shè)計(jì)可知本模具采用有壓邊圈裝置。所以單邊間隙值為。</p><p>　　3.2凸、凹模工作部分的尺寸</p><p>　　3.2.1總裁模凸、凹模配合加工時(shí)工作部分的尺寸</p><

32、;p>　　沖裁模確定凸凹模加工尺寸的原則：</p><p>　　落料件的尺寸取決于凹模，因此落料模先決定凹模尺寸，用減小凸模尺寸來保證合理間隙。</p><p>　　刃口磨損后沖件尺寸減小，取接近或等于沖件的最大極限尺寸。</p><p>　　在選擇模具制造公差時(shí)，既要保證沖件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。一般沖模精度較沖件精度高2~3級。</p&

33、gt;<p>　　表3.2配合加工時(shí)，凸凹模尺寸的計(jì)算公式</p><p><b>　　表出自文獻(xiàn)[2]</b></p><p>　　凹模磨損后落料件尺寸增大，由表3.2得：</p><p>　　式中 凹模刃口尺寸，單位為</p><p>　　工件基本尺寸，單位為</p><p&

34、gt;　　工件的公差，本工件公差為0.3</p><p>　　磨損系數(shù)。當(dāng)沖裁件精度低于13級時(shí)，</p><p><b>　　所以凹模的尺寸為：</b></p><p><b>　　凸模尺寸為：</b></p><p>　　3.2.2拉深模凸、凹模工作部分的尺寸</p><p&

35、gt;　　拉深凸模和凹模工作部分的尺寸及其制造公差，當(dāng)工件要求內(nèi)形尺寸時(shí)以凸模尺寸為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，即：</p><p>　　出自文獻(xiàn)[1] 式[3.1]</p><p><b>　　凸模尺寸：</b></p><p><b>　　凹模尺寸：</b></p><p>　　工件內(nèi)徑，單位，本工件為&l

36、t;/p><p><b>　　故 </b></p><p>　　3.3拉深模凸、凹模圓角半徑</p><p>　　一般來說，盡可能大些，大的可以降低極限拉深系數(shù)，而且還可以提高拉深件的質(zhì)量。但太大會削弱壓邊圈的作用，可能引起起皺現(xiàn)象，因此大小要適當(dāng)。</p><p>　　筒形件首次拉深時(shí)的凹模圓角半徑可由下式確定：

37、出自文獻(xiàn)[1] 式[3.2]</p><p>　　式中 考慮材料力學(xué)性能的系數(shù)，對于軟鋼，硬鋁，， 對于純銅、黃銅、鋁</p><p>　　考慮板料厚度與拉深系數(shù)的系數(shù)，見表3.3。</p><p>　　表3.3拉深凹模圓角半徑系數(shù)</p><p><b>　　表出自文獻(xiàn)[1]</b></p>

38、<p>　　所以： </p><p>　　凸模圓角半徑過大，會使不與模具表面接觸的毛坯寬度加大，使這部分毛坯容易起皺；如果過小時(shí)，會使毛坯沿壓邊圈的滑動阻力增大，對拉深不利，又因本工件為一次拉深成形，所以凸模圓角半徑與零件底部圓角半徑的數(shù)值相等。即：。</p><p>　　3.3.1 排樣和裁板方式的經(jīng)濟(jì)性分析</p><p>　　排樣:排樣是

39、指沖件在條料、帶料或板料上布置的方法。排樣方法可分為有廢料排樣法和少、無廢料排樣法。</p><p>　　根據(jù)零件的外形與尺寸來看,本零件最適合的排樣方法為有廢料排樣法中的直排。</p><p><b>　　3.3.2搭邊</b></p><p>　　排樣時(shí),沖件之間以及沖件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。它的作用是補(bǔ)償定位誤差,保證沖出合格的

40、沖件,以及保證條料有一定剛度,便于送料。</p><p>　　搭邊數(shù)字取決于以下因素:</p><p><b>　　沖件的尺寸和形狀。</b></p><p><b>　　材料的硬度和厚度。</b></p><p><b>　　排樣的形式。</b></p><

41、;p>　　條料的送料方法(是否有側(cè)壓板)。</p><p>　　擋料裝置的形式(包括擋料銷,導(dǎo)料銷和定距側(cè)刃等形式)。</p><p>　　表3.4最小工藝搭邊值</p><p><b>　　表出自文獻(xiàn)[4]</b></p><p><b>　　查表3.4得：</b></p>&

42、lt;p><b>　　工件間距，側(cè)邊距。</b></p><p>　　3.3.3送料步距及條料寬度計(jì)算</p><p>　　送料步距。每次只沖一件，其步距的計(jì)算公式為：</p><p>　　出自文獻(xiàn)[1] 式[3.3]</p><p>　　式中 沖裁件平行于送料方向上的寬度，單位為</p><

43、;p>　　沖裁件之間的搭邊值，單位為</p><p>　　若一模出兩件，其送料步距則是工件寬度的兩倍。</p><p><b>　　則本模具的步距為：</b></p><p>　　條料寬度，當(dāng)導(dǎo)料板之間（或兩個(gè)單邊導(dǎo)料銷）時(shí)，條料寬度計(jì)算按下式計(jì)算：</p><p>　　式中：沖裁件與送料方向垂直的最大尺寸，單位為

44、</p><p>　　沖裁件與條料側(cè)邊之間的搭邊，單位為</p><p>　　板料剪裁時(shí)的下偏差，單位為，可由表3.5查出。</p><p>　　表3.5條料寬度公差△</p><p><b>　　表出自文獻(xiàn)[4]</b></p><p>　　當(dāng)條料在無側(cè)壓裝置的導(dǎo)料板之間送料時(shí)，條料寬度按下式計(jì)

45、算：</p><p>　　式中 條料與導(dǎo)料板之間的間隙。</p><p>　　又因?yàn)樗x模具有側(cè)壓裝置，所以條料寬度為：</p><p>　　3.3.4裁板方式的確定</p><p>　　條料大多由板料剪裁而得，條料寬度一經(jīng)決定，就可以裁板。板料一般都是長方形的，所以就有縱裁（沿長邊裁，也就是沿展制纖維方向裁）和橫裁（沿短邊裁）兩種

46、方法。因?yàn)榭v裁裁板次數(shù)少，沖壓時(shí)調(diào)換條料次數(shù)少，工人操作方便，生產(chǎn)率高，所以在通常情況下應(yīng)盡可能縱裁。在以下情況可考慮橫裁：</p><p>　　板料縱裁后的條料太長，受沖壓車間壓力機(jī)排列的限制、移動不便時(shí)；</p><p>　　條料太重，超過12kg時(shí)（工人勞動強(qiáng)度太高）；</p><p>　　橫裁的板料利用率顯著高于縱裁時(shí)。</p><p&g

47、t;　　板料尺寸，選用標(biāo)準(zhǔn)鋼板，比較縱裁和橫裁兩種方案，選用其中材料利用率高的一種。</p><p>　　縱裁時(shí)，每張板料裁成條料數(shù)：</p><p>　　每塊條料沖裁的制件數(shù)：</p><p>　　每張板料沖制制件數(shù)：</p><p><b>　　材料利用率：</b></p><p>　　橫裁時(shí)

48、，每張板料裁成條料數(shù)：</p><p>　　每塊條料沖裁的制件數(shù)：</p><p>　　每張板料沖制制件數(shù)：</p><p><b>　　材料利用率：</b></p><p>　　由上述計(jì)算結(jié)果可知，應(yīng)采用材料利用率高的縱裁。</p><p>　　3.3.5排樣方式設(shè)計(jì)</p>&l

49、t;p>　　排樣圖是排樣設(shè)計(jì)最終的表達(dá)形式，排樣圖是編制沖壓工藝與設(shè)計(jì)模具的重要工藝文件。一張完整的模具裝配圖，在其右上角應(yīng)畫出沖裁件圖及其公差，送料步距及搭邊值。</p><p>　　采用斜排方法排樣時(shí)，還應(yīng)注明傾斜角的大小，必要時(shí)，還可用雙點(diǎn)劃線畫出條料在送料時(shí)定位元件的位置。對有纖維方向要求的排樣圖，則應(yīng)用箭頭表示條料的級向。</p><p><b>　　圖3.1 排

50、樣圖</b></p><p>　　3.4沖裁工藝力的計(jì)算</p><p>　　3.4.1沖裁力的計(jì)算</p><p>　　在沖壓過程中，壓力機(jī)除了要克服沖裁力外，往往還需要克服卸料力、推件力、頂件力等壓力。</p><p>　　普通平刃的沖裁模，其沖裁力一般按下式計(jì)算：出自文獻(xiàn)[1] 式[3.4]</p><

51、p>　　式中： 沖裁力，單位為</p><p>　　系數(shù)要考慮到刃口鈍化，間隙不均勻，材料力學(xué)性能與厚度波動等因素而增加的安全系數(shù)。常取。</p><p><b>　　沖裁件周長，單位為</b></p><p><b>　　板料厚度，單位為</b></p><p>　　板料的抗剪強(qiáng)度，單位為，

52、本工件為260MPa。</p><p>　　則本零件的沖裁力為：</p><p>　　3.4.2卸料力、推件力和頂件力的計(jì)算</p><p>　　卸料力、推件力、頂件力，在實(shí)際生產(chǎn)中常用以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：</p><p>　　出自文獻(xiàn)[1] 式[3.5]</p><p>　　式中 、、分別為卸料力、推件力、頂件力

53、系數(shù)（0.048、0.05、0.06）其值查表3.6：</p><p>　　表3.6卸料力、推件力及頂件力系數(shù)</p><p><b>　　表出自文獻(xiàn)[1]</b></p><p><b>　　沖裁力</b></p><p>　　梗塞在凹模內(nèi)的沖裁件或廢料的數(shù)目，（為凹模直壁洞口的高度，為厚度）。&

54、lt;/p><p>　　和是選擇卸料裝置和頂件裝置的彈性元件的依據(jù)。</p><p>　　在計(jì)算沖裁所需要的總沖壓力時(shí)，應(yīng)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的具體情況去考慮、的影響。</p><p><b>　　則： </b></p><p>　　3.4.3總沖壓力的計(jì)算</p><p>　　當(dāng)采用剛性卸料和下出

55、件的模具（如剛性卸料的單工序?；蚣夁M(jìn)模等）時(shí)：</p><p>　　當(dāng)采用彈壓卸料和下出件的模具（如彈壓卸料的單工序模、級進(jìn)?；蛏夏傂酝屏系牡寡b復(fù)合模等）時(shí)：</p><p>　　用倒裝復(fù)合模沖裁時(shí)，與落料有關(guān)，與沖孔有關(guān)。</p><p>　　當(dāng)采用彈壓卸料和上出件的模具（如上模彈壓卸料、下模彈頂出件的單工序?；蛏夏傂酝屏系恼b復(fù)合模等）時(shí)：</p>

56、;<p>　　此時(shí)，與落料有關(guān)，單工序模的與落料力有關(guān)，正裝復(fù)合模中與沖孔力及落料力都有關(guān)。</p><p>　　而本零件則采用彈壓卸料和上出件的模具，所以：</p><p>　　3.5拉深力和壓邊力的計(jì)算</p><p>　　計(jì)算拉深力的目的是為了合理的選用壓力機(jī)和設(shè)計(jì)拉深模具?？偟臎_壓力為拉深力與壓邊力之和。</p><p>

57、;　　3.5.1拉深力的計(jì)算</p><p>　　出自文獻(xiàn)[2] 式[3.6]</p><p><b>　　式中 拉深力</b></p><p>　　筒形件的工序直徑，根據(jù)料厚中線計(jì)算，單位為</p><p>　　材料厚度，單位為mm</p><p>　　材料抗拉強(qiáng)度，本工件為329MPa&l

58、t;/p><p>　　系數(shù)，黃銅為1.6~1.8，鋼為1.8~2.25</p><p>　　由上式可算出該零件的拉深力：</p><p>　　3.5.2壓邊力的計(jì)算</p><p>　　在拉深過程中，壓邊圈的作用是用來防止工件邊壁或凸緣起皺的。隨著拉深深度的增加而需要的壓邊力應(yīng)減少。</p><p>　　則該零件的壓邊力為

59、：出自文獻(xiàn)[2] 式[3.7]</p><p>　　式中 壓邊力</p><p>　　毛坯直徑，單位為 （該零件毛坯直徑為）</p><p><b>　　拉深件直徑，單位為</b></p><p>　　凹模圓角半徑，單位為</p><p>　　單位壓邊力，單位為 出自文獻(xiàn)[2]&

60、lt;/p><p>　　表3.7在雙動壓力機(jī)上拉深時(shí)單位壓邊力的數(shù)值</p><p><b>　　表出自文獻(xiàn)[2]</b></p><p>　　出自文獻(xiàn)[2] 式[3.8]</p><p><b>　　所以總力為：</b></p><p><b>　　3.6計(jì)算壓力中

61、心</b></p><p>　　對于級進(jìn)模以及輪廓形狀復(fù)雜或多凸模的沖裁模，必須求出沖壓力合力的作用點(diǎn)即壓力中心。模具的壓力中心應(yīng)與模柄的軸線重合，否則會影響模具及壓力機(jī)的精度和壽命。</p><p>　　一切對稱沖裁件的壓力中心，均位于其輪廓圖形的幾何中心點(diǎn)上。對于該零件，由圖形可知壓力中心位于圓心上。</p><p><b>　　3.7選擇

62、壓力機(jī)</b></p><p>　　首先以沖裁所需的總沖壓力初步選擇壓力機(jī)，壓力機(jī)的公稱壓力必須大于所計(jì)算的總沖壓力。</p><p>　　在確定了模具結(jié)構(gòu)及尺寸以后，還需對所選的壓力機(jī)的其它技術(shù)參數(shù)進(jìn)行校核，最后才能確定所需的壓力機(jī)。</p><p>　　表3.8開式雙柱可傾壓力機(jī)技術(shù)規(guī)格</p><p><b>　　

63、表出自文獻(xiàn)[2]</b></p><p>　　由表3.8可得，選擇壓力機(jī)的型號為J23-10 。</p><p>　　3.8 沖模的閉合高度</p><p>　　沖模的閉合高度必須與壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)。當(dāng)壓力機(jī)連桿調(diào)至最短時(shí)為壓力機(jī)的最大裝模高度，連桿調(diào)至最長時(shí)為最小裝模高度。</p><p>　　沖模的閉合高度H應(yīng)介于壓力機(jī)

64、的最大裝模高度和最小裝模高度之間，其大小關(guān)系為：</p><p>　　如果沖模的閉合高度大于壓力機(jī)的最大裝模高度時(shí)，沖模不能在該壓力機(jī)上使用。反之，小于壓力機(jī)最小裝模高度時(shí)，可加減經(jīng)過磨平的墊板。</p><p>　　沖模的其它外形結(jié)構(gòu)尺寸也必須和壓力機(jī)相適應(yīng)，如模具外形輪廓平面尺寸與壓力機(jī)墊板、滑塊底面尺寸，模柄與模柄孔尺寸，下模緩沖器平面尺寸與壓力機(jī)正整板孔尺寸等 都必須相適應(yīng)，

65、以便模具能正確安裝和正常使用。 </p><p>　　所以加工該零件的模具閉合高度應(yīng)為：</p><p><b>　　則H值為：</b></p><p><b>　　所以H取。</b></p><p>　　4 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1凹模的結(jié)

66、構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1.1凹模洞口形狀的選擇</p><p>　　直壁式的孔壁垂直于頂面，刃口尺寸不隨修磨刃口增大。故沖件精度較高，刃口強(qiáng)度較高，刃口強(qiáng)度也較好。直壁式刃口沖裁時(shí)磨損大，洞口磨損后會形成倒錐形，因此修磨的刃磨量大，總壽命低。</p><p><b>　　圖4.1 凹模形狀</b></p><p&g

67、t;　　如圖4.1所示的洞口形狀適用于沖件形狀簡單，材料較薄的復(fù)合模，所以本模具選用此形狀的洞口形狀。</p><p>　　4.1.2凹模的外形尺寸</p><p>　　凹模的外形尺寸應(yīng)保證凹模有足夠的強(qiáng)度和剛度。凹模的厚度還應(yīng)考慮修磨量。凹模的外形尺寸一般是根據(jù)沖件材料的厚度和沖裁的最大外形尺寸來確定的。</p><p>　　出自文獻(xiàn)[1] 式[4.1]<

68、/p><p>　　凹模的厚度： 凹模的壁厚： </p><p>　　式中 沖裁件的最大外形尺寸</p><p>　　系數(shù)，考慮板料厚度的影響，本模具的系數(shù)取</p><p>　　則凹模厚度 </p><p>　　則取 </p><p&

69、gt;<b>　　所以 </b></p><p>　　凹模外形尺寸的長與寬可根據(jù)凹模壁厚由圖4.2可算出：</p><p><b>　　圖4.2</b></p><p>　　則凹模的外形尺寸的長與寬為：</p><p>　　根據(jù)模具結(jié)構(gòu)和工件尺寸的要求，凹模的實(shí)際尺寸如圖4.3所示：&l

70、t;/p><p><b>　　圖4.3 凹模</b></p><p>　　4.1.3凹模的主要技術(shù)要求</p><p>　　凹模的型孔軸線與頂面應(yīng)保持垂直。凹模的底面與頂面應(yīng)保持平行。</p><p>　　為了提高模具壽命與沖裁件精度，凹模的底面和型孔的孔壁光滑，表面粗糙度為，底面與銷孔的為。</p><

71、p>　　凹模的材料與凸模一樣，其熱處理硬度應(yīng)略高于凸模，達(dá)到60～64HRC。</p><p>　　4.2 凸模和凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)凸凹模的工作要求及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及工作的尺寸，拉深凸模和凸凹模的實(shí)際尺寸如圖4.4和圖4.5所示：</p><p><b>　　圖4.4 拉深凸模</b></p><

72、p><b>　　圖4.5 凸凹模 </b></p><p><b>　　4.3 定位零件</b></p><p>　　4.3.1 條料方向的控制</p><p>　　條料的送料方向一般都是靠著導(dǎo)料板或?qū)Я箱N一側(cè)導(dǎo)向送料，以免送偏。用導(dǎo)料銷控制送料方向時(shí)，一般要用兩個(gè)。由于本沖壓模具采用手工送料，為此，不可以省去側(cè)壓裝

73、置。手工直接送料進(jìn)入凸模刃口。</p><p>　　4.3.2 擋料銷的選擇</p><p>　　固定擋料銷分為圓形與鉤形兩種。一般裝在凹模上，活動擋料銷，其常用于倒裝復(fù)合模中，裝于卸料板上可以伸縮。由于本模具裝置要求簡單，所以可以采用圓形擋料銷，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡單，制造加工方便。</p><p><b>　　4.4彈性卸料裝置</b></p

74、><p>　　彈性卸料裝置一般由卸料板、彈性元件（彈簧或橡皮）和卸料螺釘組成。常用于沖裁厚度小于1.5mm的板料，由于有壓料作用，沖裁件平整。廣泛用于復(fù)合模中。卸料板與凸模之間的單邊間隙?。?.1~0.2）t。</p><p><b>　　4.5剛性推件裝置</b></p><p>　　常用于倒裝復(fù)合模中的推件裝置，裝于上模部分。將沖出的工件或落料

75、從上模的凹模型孔內(nèi)向下推出使用的裝置稱為推件裝置。剛性推料裝置推件力大，工件可靠，便于維修。</p><p><b>　　4.6 彈簧的選用</b></p><p>　　在選用時(shí)必須同時(shí)滿足沖裁工藝（包括力和行程）和沖模結(jié)構(gòu)的要求，圓柱螺旋壓縮彈簧已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了，每個(gè)型號彈簧的主要技術(shù)參數(shù)是能承受的工作極限負(fù)荷與其相對應(yīng)的工作極限符合下的變形量。設(shè)計(jì)模具時(shí)，根據(jù)所需的卸

76、料力或推件力以及所需的最大壓縮行程來計(jì)算與，然后在標(biāo)準(zhǔn)中選用相應(yīng)規(guī)格的彈簧。</p><p><b>　　選用步驟如下：</b></p><p>　　(1)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)與尺寸，確定可裝置彈簧的數(shù)目n，本模具安裝8個(gè)彈簧。</p><p>　　(2) 計(jì)算每個(gè)彈簧的卸料或頂件載荷。也就是卸料或頂料裝置中每個(gè)彈簧所受的預(yù)壓力。則本模具中彈簧的卸料載

77、荷</p><p>　　(3) 計(jì)算卸料或頂件時(shí)所需的最大壓縮行程</p><p>　　式中 卸料板高出凸模端面的高度，一般為1mm</p><p>　　凸模進(jìn)入凹模的深度，一般為0.5~1mm</p><p>　　凸模的總修磨量，一般為4~10mm</p><p><b>　　沖裁件厚度mm&l

78、t;/b></p><p>　　所以本模具卸料時(shí)所需的最大壓縮行程為：</p><p>　　(4) 計(jì)算所需彈簧的工作極限負(fù)荷下的變形量</p><p><b>　　由虎克定律：</b></p><p>　　令，一般取K為60%左右，對于沖裁模，K可取大些，對于拉深或彎曲模，K要取小些。</p>&

79、lt;p>　　則： </p><p>　　于是 </p><p>　　由 </p><p>　　于是 </p><p>　　由上述兩式和已知與，求出與。</p><p><b>　　則本模具為：</b></p>

80、<p>　　(5) 根據(jù)求出與從標(biāo)準(zhǔn)中選擇彈簧型號。</p><p>　　出自文獻(xiàn)[2] 式[4.2]</p><p>　　則應(yīng)選彈簧為： GB2089—80 </p><p><b>　　4.7 導(dǎo)柱與導(dǎo)套</b></p><p>　　在選用時(shí)應(yīng)注意導(dǎo)柱的長度，應(yīng)保證沖模在最低工作位置時(shí)，導(dǎo)

81、柱上端面與上模座頂面的距離不小于10~15mm。而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離應(yīng)為0.5~1mm。</p><p>　　導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的配合根據(jù)沖裁模的間隙大小選用。當(dāng)沖裁板厚在0.8mm以下的模具時(shí)，選用H6/h5配合的I級精度模架，當(dāng)沖裁板厚為0.8mm~4mm時(shí)，選用H7/h6配合的Ⅱ級精度模架。</p><p><b>　　4.8 模柄</b></p>

82、;<p>　　中小型模具都是通過模柄固定在壓力機(jī)滑塊上的，對于大型模具則可用螺釘、壓板直接將上模座固定在滑塊上。</p><p>　　剛性模柄是指模柄與上模座是剛性連接，不能發(fā)生相對運(yùn)動。本模具采用剛性模柄中的帶凸緣模柄。</p><p>　　4.9模架的選取及裝配圖外形</p><p>　　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

83、成。</p><p>　　模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受沖壓過程中的全部載荷。模架的上模座通過模柄與壓力機(jī)滑塊相連，下模座用螺釘壓板固定在壓力機(jī)工作臺面上。上、下模之間靠模架的導(dǎo)向裝置來保持其精確位置，以引導(dǎo)凸模的運(yùn)動，保證沖裁過程中間隙均勻。后側(cè)導(dǎo)柱模架送料方便，可以縱向、橫向送料。所以本模具選取后側(cè)導(dǎo)柱模架。所以：</p><p><b>　　

84、裝配圖外形</b></p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 丁松聚．冷沖模具設(shè)計(jì)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社．2001.10</p><p>　　[2] 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．1998.10</p><p>　　[3] 馬正元．沖壓

85、工藝與模具設(shè)計(jì)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社．1998.5</p><p>　　[4] 虞傳寶．冷沖壓及塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)資料[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社．1993.7</p><p>　　[5] 葉偉昌．刀量模具設(shè)計(jì)簡明手冊[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社．1999.5</p><p>　　[6] 李德群．冷沖壓模具設(shè)計(jì)[M]．武漢：華中理工大學(xué)出版社．199