帶凸緣圓筒形件—玻璃升降器的外殼.

1、提目 錄摘 要2前 言31 工件的工藝性分析41.1 工藝分析41.2 確定工藝方案42 有凸緣筒形件的確定72.1 工藝計(jì)算72.2 排樣設(shè)計(jì)93 計(jì)算沖壓力、選擇壓力機(jī)143.1 計(jì)算沖壓力143.3 沖模的閉合高度174 拉深力和壓邊力的計(jì)算184.1 拉深力的計(jì)算184.2 壓邊力的計(jì)算195 凸、凹模尺寸的確定215.1 凸、凹模配合加工時(shí)工作部分的尺寸216 凹模設(shè)計(jì)246.1 凹模的選擇246.2 模架的選取256.3 凹模的主要技術(shù)要求257 主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)287.1 定位零件287.2 卸料與推件零件287.3 導(dǎo)柱與導(dǎo)套307.4 模柄308 模具的總裝圖31結(jié)束語(yǔ)3

2、2致 謝33參 考 文 獻(xiàn)34摘 要我本次設(shè)計(jì)的零件為帶凸緣圓筒形件玻璃升降器的外殼。外殼采用的材料08鋼及厚度保證了足夠的強(qiáng)度和剛度,該零件外形簡(jiǎn)單對(duì)稱,利于合理排樣、減小廢料，直線、曲線的連接處為圓角過(guò)渡。材料為一般用鋼,采用沖壓加工經(jīng)濟(jì)性良好。首先對(duì)零件進(jìn)行了工藝性分析，然后選復(fù)合模作為該副模具的工藝生產(chǎn)方案，經(jīng)過(guò)計(jì)算分析完成該模具的主要設(shè)計(jì)計(jì)算，凸、凹模工作部分的設(shè)計(jì)計(jì)算，還有主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選擇合適的模具材料。進(jìn)行沖壓設(shè)計(jì)就是根據(jù)已有的生產(chǎn)條件，綜合考慮影響生產(chǎn)過(guò)程順利進(jìn)行的各方面因素，合理安排零件的生產(chǎn)工序，最優(yōu)地選用，確定各工藝參數(shù)的大小和變化范圍，設(shè)計(jì)模具，選用設(shè)備等，以

3、使零件的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程達(dá)到優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，低耗，安全的目的關(guān)鍵詞：模具 落料 拉深 設(shè)計(jì)前 言模具可保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度，是產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，而且在加工中不破壞產(chǎn)品表面。用模具生產(chǎn)零件可以采用冶金廠大量生產(chǎn)的廉價(jià)的扎制鋼板或鋼帶為坯料，且在生產(chǎn)中不需要加熱，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、重量輕、成本低且節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點(diǎn)，是其他加工方法所不能比擬的。使用模具已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向?，F(xiàn)代制造工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，很大程度取決于模具工業(yè)的發(fā)展。90年代到21世紀(jì)初我國(guó)有計(jì)劃經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)過(guò)渡，也初步建立了經(jīng)濟(jì)體制的時(shí)期，國(guó)際分工不斷深化，科技技術(shù)突飛猛進(jìn)發(fā)展的時(shí)期。在經(jīng)濟(jì)和

4、科技技術(shù)、市場(chǎng)等各個(gè) 方面我們不斷與世界接軌。我們抓住機(jī)遇，迎接挑戰(zhàn)堅(jiān)決貫徹“以科技為先導(dǎo)，以質(zhì)量主體”的方針，進(jìn)一步推動(dòng)企業(yè)的振興。而要實(shí)現(xiàn)振興就必須不斷提高企業(yè)的產(chǎn)品自主開發(fā)能力和制造水平。隨著經(jīng)濟(jì)總量和工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)模具的需求量越來(lái)越大，技術(shù)要求也越來(lái)越高。由于模具標(biāo)準(zhǔn)件的種類、數(shù)量、水平、生產(chǎn)集中度等對(duì)整個(gè)模具行業(yè)的發(fā)展有重大影響。因此，一些重要的模具標(biāo)準(zhǔn)件也必須重點(diǎn)發(fā)展，而且其發(fā)展速度應(yīng)快于模具的發(fā)展速度，這樣才能不斷提高我國(guó)的模具標(biāo)準(zhǔn)化水平，從而提高模具質(zhì)量，縮短模具生產(chǎn)周期及降低成本。由于我國(guó)的模具產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上占有較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，因此對(duì)于出口前景好的模具產(chǎn)

5、品也應(yīng)作為重點(diǎn)來(lái)發(fā)展。而且應(yīng)該在目前已有一定基礎(chǔ)，有條件、有可能發(fā)展起來(lái)的產(chǎn)品。模具生產(chǎn)的工藝水平及科技含量的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家科技與產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益、新產(chǎn)品的開發(fā)能力，決定著一個(gè)國(guó)家制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。沖壓工藝規(guī)程是模具設(shè)計(jì)的依據(jù)，而良好的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，又是實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程的可靠保證，若沖壓工藝有改動(dòng)，往往會(huì)造成模具的返工，甚至報(bào)廢。沖制同樣的零件，通常可以采用幾種不同方法工藝過(guò)程設(shè)計(jì)的中心就是依據(jù)技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理，生產(chǎn)上高效，使用上安全可靠的原則，使零件的生產(chǎn)在保證符合零件的各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，達(dá)到最佳的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益沖壓件工藝過(guò)程

6、的制定和模具設(shè)計(jì)是冷沖壓設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。1 工件的工藝性分析1.1 工藝分析拉深件的工藝性是指拉深件對(duì)拉深工藝的適應(yīng)性。在一般情況下，對(duì)拉深件工藝性影響最大的幾何形狀尺寸和精度要求。良好的拉深工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工較容易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。該零件為玻璃器外殼。屬于大批量生產(chǎn)，且其形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱、有利于合理排樣、減小廢料，直線、曲線的連接處為圓角過(guò)渡。且選用08鋼，厚度為1.5mm,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，此工件的形狀滿足拉深工件的要求，可用拉深工序加工。1.拉深時(shí)的工藝性分析拉深零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指拉深零

7、件采用拉深成形工藝的難易程度。良好的工藝性是指坯料消耗少、工序少，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、廢料少和操作簡(jiǎn)單方便等。在設(shè)計(jì)拉深零件時(shí)，應(yīng)根據(jù)材料拉深時(shí)的變形特點(diǎn)和規(guī)律，提出滿足工藝性的要求。對(duì)拉深材料的要求:拉深件的材料應(yīng)具有良好的塑性、低的強(qiáng)度比、大的板厚方向性系數(shù)和小的板平面方向性。對(duì)拉深零件形狀和尺寸的要求：(1)拉深件的高度盡可能小，以便能通過(guò)12次拉深工序成形，(2)拉深件的形狀盡可能簡(jiǎn)單、對(duì)稱，以保證變形均勻。對(duì)于半敞開的非對(duì)稱件，可成雙拉深后在剖成兩件(3)有凸緣的拉深件，最好滿足d凸d+12t，而求外輪廓與直壁斷面最好形狀相似，否則，拉深困難，切邊余量大。(4)為了

8、使拉深件順利進(jìn)行，凸緣圓角半徑r2t。當(dāng)r0.5mm時(shí)，應(yīng)增加整形工序。對(duì)拉深零件精度的要求：由于拉深件各部位的料厚有較大的變化，所以對(duì)零件圖上的尺寸應(yīng)明確標(biāo)注是外壁還是內(nèi)壁。由于拉深件有回彈，所以零件橫截面的尺寸公差，一般都在IT12級(jí)以下，如零件高于T12級(jí)，應(yīng)增加整形工序。1.2 確定工藝方案1.工藝方案的確定，可依據(jù)表111確定表111 沖壓工藝方案項(xiàng)目單工序模級(jí)進(jìn)模復(fù)合模無(wú)導(dǎo)柱有導(dǎo)柱沖壓精度低較低較高，相當(dāng)于IT10IT13高，相當(dāng)于IT8IT11制件平整程度不平整一般不平整，有時(shí)要校平因壓料較好，制件平整制件最大尺寸和材料厚度不受限制300mm以下厚度達(dá)6mm尺寸250mm厚度在0

9、.16之間尺寸300mm厚度常在0.05m3mm沖模制造的難度程度及價(jià)格容易、價(jià)格低導(dǎo)柱、導(dǎo)套的裝配采用先進(jìn)工藝后不難簡(jiǎn)單形狀制件的級(jí)進(jìn)模比復(fù)合模具制造難度低，價(jià)格亦較低形狀復(fù)雜的制件用復(fù)合模比級(jí)進(jìn)模制造難度低，相對(duì)價(jià)格低生產(chǎn)率低較低可用自動(dòng)送料出料裝置，效率較高工序組合后效率高使用高速?zèng)_床的可能性只能單沖不能連沖有自動(dòng)送料裝置可以連沖，但速度不能太高使用于高速?zèng)_床高達(dá)400次/分以上由于有彈性緩沖器，不宜用高速，不宜連沖材料要求可用邊角料條料要求不嚴(yán)格條料或卷料要求嚴(yán)格除用條料外，小件可用邊角料，但生產(chǎn)率低生產(chǎn)安全性不安全手在沖模過(guò)程區(qū)不安全比較安全手在沖模工作區(qū)不安全，要有安全裝置沖模安裝

10、調(diào)整與操作調(diào)整麻煩操作不便安裝、調(diào)整較容易、操作方便安裝、調(diào)整較容易，操作簡(jiǎn)單安裝、調(diào)整比級(jí)進(jìn)模更容易，操作簡(jiǎn)單分析表111得，采用：?jiǎn)喂ば蚰＞呓Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需要一道工序一副模具才能完成，且生產(chǎn)效率低難以滿足該工件大量生產(chǎn)的要求。復(fù)合模要在一副模具中完成幾道沖壓工序，因此模具結(jié)構(gòu)要比單工序模復(fù)雜，而且要求各零部件的動(dòng)作準(zhǔn)確可靠，不相互干涉。這要求模具的制造達(dá)到較高的精度。模具的制造成本較高，制造周期延長(zhǎng)。級(jí)進(jìn)模也需一副模具，生產(chǎn)率高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，送進(jìn)料不方便，加之工件尺寸偏大。通過(guò)分析對(duì)上述三種方案的比較，該件若能一次成形，則用復(fù)合模最佳。2 有凸緣筒形件的確定2.1 工藝計(jì)算 修邊余量的確

11、定一般拉深件，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)到工作的要求。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112得:表112 有凸緣圓筒形拉深件的修邊余量凸緣直徑dt凸緣的相對(duì)直徑1.5>1.52>22.5>2.5 251.81.61.41.2>20502.52.01.81.6>501003.53.02.52.2 >1001504.33.63.02.5>1502005.04.23.52.7圖紙尺寸均錯(cuò) 毛坯直徑尺寸的計(jì)算:式中H必須加上修邊余量。 文獻(xiàn)1 d4=50 （d4=50所以D=61.88約等于62） 式

12、中：毛坯直徑(mm) 工件高度(mm) 工件半徑(mm) 工件直徑(mm) 確定拉深次數(shù)1.毛坯厚度的計(jì)算：式中h和H必須加上修邊余量。第一次拉深： 尺寸D有錯(cuò) 查表沒(méi)有問(wèn)題（t/d=1.5/62=0.024 （t/D）%=2.40） 文獻(xiàn)1所以查表113可知可用壓邊圈拉深。表113 采用壓邊圈的條件拉深方法第一次拉深以后各次拉深（t/D）/%m1（t/D）/%mn用壓邊圈<1.5<0.60<1<0.80可用可不用1.52.00.6011.50.80不用壓邊圈>2.0>0.60>1.5>0.802.總的拉深系數(shù)有凸緣圓筒形件的拉深系數(shù)拉深，有凸緣

13、圓筒形件拉深時(shí)，相當(dāng)無(wú)凸緣拉深過(guò)程的中間階段。這只需要比較工作實(shí)際所需的總拉深系數(shù)和與凸緣件第一次拉深的極限拉深系數(shù)和極限拉深相對(duì)高度即可。表114 帶凸緣筒形件首次拉深時(shí)的拉深系數(shù)m1凸緣的相對(duì)直徑毛坯相對(duì)厚度>0.060.2>0.20.5>0.51.0>1.01.5>1.51.10.590.570.550.530.50>1.11.30.550.540.530.510.49>1.31.50.520.510.500.490.47>1.82.00.480.480.470.460.45根據(jù)表114查出第一次拉深允許的拉深系數(shù)為0.45，當(dāng),時(shí)，則說(shuō)明

14、工件可以一次拉成。否則需多次拉深。文獻(xiàn)3 查手冊(cè)的公式一般沒(méi)有問(wèn)題，不用追究（這邊應(yīng)該是（35/50）平方+/50-3.44*5/54）（那么得到的結(jié)果是（0.49+1.104-0.344） 所以等于0.89總的拉深次數(shù) 工件直徑(mm); 工件高度(mm); 此處尺寸均有問(wèn)題，正確尺寸看原圖（h/d=13.8/50=0.28） 工件半徑(mm)根據(jù)表115查出第一次拉深允許的最大相對(duì)高度之值為0.480.58。 文獻(xiàn)1 (這里是0.890.45) （這里是0.280.480.58）根據(jù)以上所算符合,。所以此工件可一次拉成。表115帶凸緣筒形件第一次拉深時(shí)最大相對(duì)高度凸緣的相對(duì)直徑毛坯相對(duì)厚度

15、>0.060.2>0.20.5>0.51>11.5>1.51.10.450.520.500.620.570.550.600.800.750.90>1.11.30.400.470.450.530.500.600.560.720.650.80>1.31.50.350.420.400.480.450.530.500.630.580.70>1.51.80.290.350.340.390.370.440.420.530.480.58>1.82.00.250.300.290.340.320.380.360.460.420.512.2 排樣設(shè)計(jì) 排樣原則

16、1) 提高材料利用率n，對(duì)沖裁件來(lái)說(shuō)，由于產(chǎn)量大，沖壓的生產(chǎn)率高，所以材料費(fèi)用常會(huì)占沖件總成本的60%以上，材料利用率是一項(xiàng)很重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。要提高材料利用率，就必須減少?gòu)U料面積。沖裁過(guò)程中所產(chǎn)生的廢料可分為結(jié)構(gòu)廢料與工藝廢料兩種。結(jié)構(gòu)廢料是工件的形狀決定的，而工藝廢料則是由沖壓方式或與排樣方式所決定的。2) 使工人操作方便、安全、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度.條料在沖裁過(guò)程中翻動(dòng)要少,在材料利用率相同或相近時(shí)應(yīng)盡可能選條料寬、進(jìn)距小的排樣方法。3) 使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、模具壽命較長(zhǎng)。4) 排樣應(yīng)保證沖裁件的質(zhì)量、對(duì)于彎曲件的落料,在排料時(shí)還應(yīng)考慮板料的纖維方向。1.排樣和材板方式的經(jīng)濟(jì)性分析1) 排樣:排

17、樣是指沖件在條料,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(wú)廢料排樣法。2) 根據(jù)零件的外形與尺寸來(lái)看,本零件最適合的排樣方法為有廢料排樣發(fā)中的直排。3) 搭邊：排樣時(shí),沖件之間以及沖件與條料冊(cè)邊之間留下的余料叫搭邊,它的作用是補(bǔ)償定位誤差,保證沖出合格的沖件,以及保證條料有一定剛度,便于送材。搭邊數(shù)字取決與以下因素:沖件的尺寸和形狀；材料的硬度和厚度排樣的形式；條料的送料方法(是否由于側(cè)壓板)；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)。表116搭邊a和a1的數(shù)值（低碳鋼）圓件及圓角r>2t材料厚度t工件間a沿邊a10.25以下1.82.00.250.501.

18、21.50.50.81.01.20.81.20.81.01.21.61.01.21.62.01.21.52.02.51.51.8查表116得：文獻(xiàn)1工件間距，側(cè)邊距因材料為中等硬度鋼，則應(yīng)將查得數(shù)值乘以系數(shù)，則工件間距。側(cè)邊距4）送料步距及條料寬度計(jì)算：（1）送料步距。每次只沖一件，其步距的計(jì)算公式為： 文獻(xiàn)4 式中 沖裁見平行于送料方向上的寬度，單位為 D有問(wèn)題（A=D+a=62+0.9=62.9） 沖裁件之間的搭邊值，單位為若一模出兩件，其送料步距則是工件寬度的兩倍。（2）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： 文獻(xiàn)4式中 沖裁件與送料方向垂直的最大尺寸，單

19、位為 沖裁件與條料側(cè)邊之間的搭邊，單位為 板料剪裁時(shí)的下偏差，單位為當(dāng)條料在無(wú)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)算： D有問(wèn)題式中 條料與導(dǎo)料板之間的間隙。又因?yàn)樗x模具無(wú)側(cè)壓裝置，所以條料寬度為： D有問(wèn)題（62+2*1.08+2*0.5+0.5）=65.665）條料大多由板料剪裁而得，條料寬度一經(jīng)決定，就不可以裁板。板料一般都是長(zhǎng)方形的，所以就有縱裁（沿長(zhǎng)邊裁，也就是沿展制纖維方向裁）和橫裁（沿短邊裁）兩種方法。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。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

20、。縱裁時(shí)，每張板料裁成條料數(shù)：文獻(xiàn)4 每塊條料沖裁的制件數(shù)：每張板料沖制制件數(shù)：材料利用率：橫裁時(shí)，每張板料裁成條料數(shù)：每塊條料沖裁的制件數(shù)：每張板料沖制制件數(shù)：材料利用率：經(jīng)計(jì)算,采用縱裁法時(shí),材料利用率為,采用橫裁法時(shí),材料利用率由此可見,應(yīng)采用材料利用率高的縱裁。 6）材料的利用率的計(jì)算材料的利用率通常是以一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積與所用毛坯面積的百分率來(lái)表示：文獻(xiàn)4式中 一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積 一個(gè)步距內(nèi)所需毛坯面積 送料步距 條料寬度準(zhǔn)確的利用率，還應(yīng)考慮料頭、料尾以至裁板時(shí)邊料消耗情況，此時(shí)可用條料的總利用率來(lái)表示：式中 條料（或整個(gè)板料）上實(shí)際沖裁的零件數(shù)； 條料（或板料）的長(zhǎng)度

21、； 條料（或板料）的寬度； 一個(gè)零件的實(shí)際面積。 排樣圖排樣圖是排樣設(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。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(duì)有纖維方向要求的排樣圖，則應(yīng)用箭頭表示條料的級(jí)向。1013頁(yè)，查表計(jì)算尺寸問(wèn)題不大，只是式中有出現(xiàn)D的計(jì)算結(jié)果會(huì)錯(cuò)圖尺寸有誤，直徑為503 計(jì)算沖壓力、選擇壓力機(jī)3.1 計(jì)算沖壓力在沖壓過(guò)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。普通平刃的沖裁模，其沖裁力一般

22、按下式計(jì)算： D有問(wèn)題,結(jié)果影響以下各力的計(jì)算(1.3*3.14*62*1.5*294=117011N)式中 落料力，單位為 毛坯直徑，單位為 板料厚度，單位為 板料的抗剪強(qiáng)度，單位為則本零件的沖裁力為：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： 文獻(xiàn)1式中 、分別為卸料力、推件力、頂件力系數(shù)（0.04、0.05、0.06）其值查表117表117卸料力、推件力及頂件力系數(shù)沖裁材料K卸K推K頂純銅、黃銅0.020.060.030.09鋁、鋁合金0.0250.080.030.07鋼材料厚度mm0.10.060.0750.10.14>0.10.50.0450.0550.0650

23、.08>0.52.50.040.050.0500.06>2.56.50.030.040.0400.05>6.50.020.030.0250.03沖裁力 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）。和是選擇卸料裝置和頂件裝置的彈性元件的依據(jù)。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。 當(dāng)采用剛性卸料和下出件的模具（如剛性卸料的單工序模或級(jí)進(jìn)模等）時(shí)： 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(jí)進(jìn)模或上模剛性推料的倒裝復(fù)合模等）時(shí)： 用倒裝復(fù)合模沖裁時(shí)，與落料有關(guān)，與沖孔有關(guān)。 當(dāng)采用彈壓卸料和上出件的模具（如上模彈

24、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)： 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)。 而本零件則采用彈壓卸料和上出件的模具，所以： 3.2 選擇壓力機(jī) 對(duì)于級(jí)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(huì)影響模具及壓力機(jī)的精度和壽命。一切對(duì)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(duì)于該零件，由圖形可知壓力中心位于圓心上。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。 在確定了模具結(jié)構(gòu)及尺寸以后，還需對(duì)所選的壓力機(jī)的其它

25、技術(shù)參數(shù)進(jìn)行校核，最后才能確定所需的壓力機(jī)。表118開式雙柱可傾壓力機(jī)技術(shù)規(guī)格型號(hào)J23-3.15J23-6.3J23-10J23-16J23-16BJ23-25JC23-25公稱壓力31.563100160160250350滑塊行程25354555706580滑塊行程次數(shù)2001701451201205550最大封閉高度120150180220220270280封閉高度調(diào)節(jié)量25353545605560滑塊中心線至床身距離90110130160160200205立柱距離120150180220220270300工作臺(tái)尺寸前后160200240300300370380左右25031037045

26、0450560610工作臺(tái)孔尺寸前后90110130160110200200左右120160200240210290290直徑110140170210160260260墊板尺寸厚度30303540605060直徑150模柄孔尺寸直徑25303040404050深度40555560606070滑塊底面尺寸前后90180190左右100200210床身最大可傾角由表118可得，壓力機(jī)的型號(hào)為J23-25 公稱壓力 滑塊行程 滑塊行程次數(shù) 最大封閉高度 封閉高度調(diào)節(jié)量 滑塊中心線至床身距離 立柱距離 工作臺(tái)尺寸 前后 左右 工作臺(tái)孔尺寸 前后左右直徑 墊板尺寸 模柄孔尺寸 直徑 深度 床身最大可傾角

27、3.3 沖模的閉合高度沖模的閉合高度是指：滑塊在下死點(diǎn)，即模具在最低工作位置時(shí)，上模座上平面與下模座下平面之間的距離H。沖模的閉合高度必須與壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)。壓力機(jī)的裝模高度是指滑塊在下死點(diǎn)位置時(shí)，滑塊下端面至墊板上平面間的距離。當(dāng)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(zhǎng)時(shí)為最小裝模高度沖模的閉合高度H應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度和最小裝模高度之間，其大小關(guān)系為：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(guò)磨平的墊板。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，

28、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)，以便模具能正確安裝和正常使用。所以加工該零件的模具閉合高度應(yīng)為：文獻(xiàn)8 所以H取4 拉深力和壓邊力的計(jì)算4.1 拉深力的計(jì)算由于影響拉深力的因素比較復(fù)雜，按實(shí)際受力和變形情況來(lái)準(zhǔn)確計(jì)算拉深力是比較困難的，所以，實(shí)際生產(chǎn)中通常是以危險(xiǎn)斷面的拉應(yīng)力不超過(guò)其材料抗拉強(qiáng)度為依據(jù)。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。采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算拉深力，對(duì)于圓筒形件： 文獻(xiàn)2 式中 拉深力 筒形件的工序直徑，根據(jù)料厚中線計(jì)算 d1 尺寸不對(duì) 材料厚度 材料抗拉強(qiáng)度 系數(shù)，與拉深系數(shù)有關(guān)見表119表

29、119筒形件第一次拉深時(shí)的系數(shù)值(08、10、15鋼)凸緣相對(duì)直徑第一次拉深系數(shù)0.350.380.450.503.01.00.90.680.562.81.11.00.750.622.51.10.280.70由上式可算出該零件的拉深力：其中為 d1 尺寸不對(duì)，具體是什么，沒(méi)找著 4.2 壓邊力的計(jì)算在拉深過(guò)程中，壓邊圈的作用是用來(lái)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。 則該零件的壓邊力為： 文獻(xiàn)8式中 壓邊力 毛坯直徑 （該零件毛坯直徑為） 尺寸有誤(D為62) 拉深件直徑 尺寸有誤（應(yīng)該是50吧） 凹模圓角半徑 單位壓邊力（P值可由表120查得）表120在雙動(dòng)壓力

30、機(jī)上拉深時(shí)單位壓邊力的數(shù)值工件復(fù)雜程度單位壓邊力難加工件3.7普通加工件3易加工件2.5 計(jì)算圓角半徑一般來(lái)說(shuō)，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(huì)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)。筒形件首次拉深時(shí)的凹模圓角半徑可由下式確定： 文獻(xiàn)8 式中工件底部的圓角半徑材料的厚度凸模圓角半徑過(guò)大，會(huì)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(guò)小時(shí)，會(huì)使毛坯沿壓邊圈的滑動(dòng)阻力增大，對(duì)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：所以： D尺寸錯(cuò)誤（這里d1還是不清楚）所以總力為： 5 凸、凹模尺

31、寸的確定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(wú)特殊說(shuō)明，沖裁間隙一般是指雙邊間隙。沖裁間隙對(duì)沖裁過(guò)程有很大的影響，對(duì)模具壽命也有較大影響。合理間隙值有一個(gè)相當(dāng)大的變動(dòng)范圍，約為（5%25%）t左右。取較小的間隙有利于提高沖件的質(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。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果。表121沖裁模初始雙邊間隙材料厚度t/mm08、10、35、Q235Q34540、5065MnZminZmaxZminZmaxZmi

32、nZmaxZminZmax0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.0721.00.1000.1400.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.0240.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.320查表121得： 文獻(xiàn)25.1 凸、凹模配合加工時(shí)工作部分的尺寸沖裁件的尺寸精度主要決定于凸凹刃口尺寸及公差，模具的合

33、理間隙值也是靠凸凹刃口尺寸及其公差來(lái)保證。因此，正確確定凸凹刃口尺寸及公差，是沖裁件模設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。凸凹刃口尺寸計(jì)算原則：（1）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(lái)保證合理間隙。（2）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。（3）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一般沖模精度較沖件精度高23級(jí)。復(fù)合模中落料部分刃口尺寸計(jì)算，圓形落料凹模和凸凹模中的凸模部分可采用分別加工法制造，拉深前的坯料直徑取自由公差，可取其直徑為，落料凹模及凸模的凸凹刃口尺寸計(jì)算如下：落料凹模刃口尺寸： 文獻(xiàn)1凸凹模中落料凸模刃口尺寸為：

34、D尺寸式中 落料凸、凹模刃口尺寸 落料件的最大極限尺寸 工件的制造公差，(,為自由公差,可按IT14級(jí)精度處理) 磨損系數(shù)。當(dāng)沖裁件精度為14級(jí)時(shí)， 最小合理間隙凸、凹模制造公差,可有表122查得表122沖裁時(shí)凸、凹模的制造公差基本尺寸凸模偏差凹模偏差0.0200.020>18300.0200.025>30800.0200.030>801200.0250.035拉深凸、凹模的間隙拉深模的間隙是指單邊間隙,間隙過(guò)小增加摩擦阻力，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(guò)大，則拉深時(shí)對(duì)毛坯的校直作用小，影響零件尺寸精度。因此，拉深模的間隙單面一般比毛坯厚度略大一些。

35、筒形件拉深時(shí)，間隙可按下面方法確定:單面間隙： 文獻(xiàn)2 式中 板料最大厚度 間隙系數(shù),第一次拉深為0.2 材料厚度該拉深工序件為內(nèi)形尺寸可取自由公差，故拉深件尺寸為,由拉深模工作部分尺寸的計(jì)算公式可得：凸模工作部分尺寸： 文獻(xiàn)1凸凹模中拉深凹模工作部分尺寸： 工件內(nèi)徑，單位，本工件為 式中 沖孔凸凹模的刃口尺寸(mm) 沖孔件孔的最小極限尺寸(mm) 工件的制造公差(mm)凸凹模制造公差6 凹模設(shè)計(jì)6.1 凹模的選擇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(huì)形成倒錐形，因此沒(méi)修磨的刃磨量大，總壽命低。如圖

36、1.3所示的洞口形狀適用于沖件形狀簡(jiǎn)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。一般有矩形和圓形兩種,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(lái)確定的。凹模的厚度： 文獻(xiàn)4凹模的壁厚： 式中 沖裁件的最大外形尺寸 系數(shù)，考慮板料厚度的影響，本模具的系數(shù)取則凹模厚度 則 凹模外形尺寸的長(zhǎng)與寬可根據(jù)凹模壁厚由下圖可算出： 則凹模的外形尺寸的長(zhǎng)與寬為： 文獻(xiàn)16.2 模架的選取模架是由上、下模座、模柄及導(dǎo)向裝置（最常用的是導(dǎo)柱、導(dǎo)套）組成。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

37、壓過(guò)程中的全部載荷。模架的上模座通過(guò)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(tái)面上。上、下模之間靠模架的導(dǎo)向裝置來(lái)保持其精確位置，以引導(dǎo)凸模的運(yùn)動(dòng)，保證沖裁過(guò)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I級(jí)精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架。所以：文獻(xiàn)1后側(cè)導(dǎo)柱模架:上模座： HT300下模座： HT300導(dǎo) 柱： 20鋼導(dǎo) 套： 20鋼6.3 凹模的主要技術(shù)要求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。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。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6064H

38、RC。根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)要求，確定了落料凹模的壁厚和厚度，實(shí)際尺寸如圖1.5所示 圖中為什么有六個(gè)圓，原圖只有3個(gè)，尺寸也存在問(wèn)題圖1.5 落料凹模零件圖材料：CrWMn 熱處理：6064HRC按凸凹模的工作要求及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定拉深凸模和凸凹模的實(shí)際尺寸如圖1.6、圖1.7所示：圖1.6 拉深凸模零件圖材料：T10A 熱處理：5862HRC圖1.7凸凹模零件圖材料：CrWMn 熱處理：5862HRC7 主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.1 定位零件 條料方向的控制 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，可以省去

39、側(cè)壓裝置。手工直接送料進(jìn)入凸模刃口。 擋料銷的選擇 固定擋料銷分為圓形與鉤形兩種。一般裝在凹模上，活動(dòng)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(jiǎn)單，所以可以采用圓形擋料銷，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造加工方便。7.2 卸料與推件零件 彈性卸料裝置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?。?.10.2）t。 剛性推件裝置常用于倒裝復(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

40、推件力大，工件可靠，便于維修。 彈簧的選用在選用時(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(hào)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(duì)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)所需的卸料力或推件力以及所需的最大壓縮行程來(lái)計(jì)算與，然后在標(biāo)準(zhǔn)中選用相應(yīng)規(guī)格的彈簧。選用步驟如下：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A個(gè)彈簧。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荷3) 計(jì)算卸料或頂件時(shí)所需的最大壓縮行程文獻(xiàn)4 式中 卸料板高出凸模端面的高度，一般為1mm凸

41、模進(jìn)入凹模的深度，一般為0.51mm凸模的總修磨量，一般為410mm沖裁件厚度mm所以本模具卸料時(shí)所需的最大壓縮行程為： 1 計(jì)算所需彈簧的工作極限負(fù)荷下的變形量由虎克定律： 令，一般取K為60%左右，對(duì)于沖裁模，K可取大些，對(duì)于拉深或彎曲模，K要取小些。則： 于是 由 于是 由上述兩式和已知與，求出與。則本模具為：2 根據(jù)求出與從標(biāo)準(zhǔn)中選擇彈簧型號(hào)。則應(yīng)選彈簧為： GB208980 文獻(xiàn) 7.3 導(dǎo)柱與導(dǎo)套在選用時(shí)應(yīng)注意導(dǎo)柱的長(zhǎng)度，應(yīng)保證沖模在最低工作位置時(shí)，導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離不小于1015mm。而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離應(yīng)為0.51mm。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(jí)精度模架，當(dāng)沖裁板厚為0.8mm4mm時(shí)，選用H7/h6配合的級(jí)精度模架。7.4 模柄中小型模具都是通過(guò)模柄固定在壓力機(jī)滑塊上的，直接將上模座固定在滑塊上。本模具屬于小形沖模,選壓入式模柄,它與上模座采用過(guò)度配合,并加銷釘防轉(zhuǎn),模柄規(guī)格:。利用的模柄,配以模柄套。文獻(xiàn)18 模具的總裝圖由以上設(shè)計(jì)，可得到如圖1.8所示的模具總裝圖。為了實(shí)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