彈簧導(dǎo)套沖裁拉深模具及其計(jì)算程序的設(shè)計(jì)

1、圖書分類號(hào)：密 級：畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)彈簧導(dǎo)套沖裁拉深模具及其計(jì)算程序的設(shè)計(jì)THE DSEIGN OF SPRING GUIDE SLEEVE BLANKING DRAWING DIES AND THE CALCULATION PROGRAM學(xué)生姓名班 級學(xué)院名稱專業(yè)名稱指導(dǎo)教師 9 / 75學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明： 所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。論文作

2、者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)協(xié)議書本人完全了解關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：本校學(xué)生在學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸所擁有。有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫進(jìn)行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。論文作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日摘要此次課題設(shè)計(jì)是對彈簧導(dǎo)套零件進(jìn)行沖壓模具設(shè)計(jì)。沖壓模具技術(shù)在應(yīng)用廣泛。因?yàn)樗哂斜姸鄡?yōu)點(diǎn)，例如批量生產(chǎn)效率高，操作簡易，沖件的尺寸均

3、勻，適合大批量生產(chǎn)，原材料的節(jié)省率高等，在汽車，家用電器等行業(yè)中當(dāng)前主要應(yīng)用沖壓技術(shù)。本冷沖模在一次工作沖程中有落料、拉深、沖孔、翻邊四道工序，從頂件塊的設(shè)計(jì)中能夠看出來，它采取了順裝的形式，起到雙重效果，就是壓邊和頂件的效果。沖壓復(fù)合模的結(jié)構(gòu)原理在本設(shè)計(jì)中得到闡述。本模具擁有性能可靠，運(yùn)行平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)，較高的精度能夠使產(chǎn)品質(zhì)量得到保證以及生產(chǎn)成本的有效控制，復(fù)合模使生產(chǎn)效率得到提高以及勞動(dòng)強(qiáng)度的降低，能夠在生產(chǎn)中有很大的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)通過CAD繪制了零件的二維圖等，更方便，精準(zhǔn)。由于有些計(jì)算較復(fù)雜，可以用VB進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算程序設(shè)計(jì)，便于這方面的計(jì)算。關(guān)鍵詞：落料；拉深；沖孔；翻邊；復(fù)合模結(jié)構(gòu)；工

4、藝。AbstractThe design of the subject is the spring guide set parts stamping die design. Stamping die technology widely used in. Because it has many advantages, such as mass production with high efficiency, simple operation, flushes the uniform in size, and is suitable for mass production, raw materia

5、l saving rate is higher, in cars, household appliances and other industries, the main application of stamping technology.The cold dies in a working stroke fell four materials, deep drawing, punching, flanging process, from the top of a block design to see, it took a Shun installed, double effect, is

6、 the pressure of the top edge and the effect. The structure principle of the stamping die is described in this design . The mold with reliable performance, the advantages of smooth operation, high accuracy to make the product quality assurance and cost effective control, compound die for the product

7、ion efficiency is improved and labor intensity reduced , it can be applied in production.The design by the CAD drawing of the part of the two-dimensional graph, more convenient and accurate. As some of the more complicated calculation, you can use VB related computer program designed to facilitate t

8、he calculation in this regard.Key words： die；composite die；blanking；drawing；piercing；flanging；process全套圖紙 外文文獻(xiàn)扣扣 1411494633目 錄摘要IIAbstractIII1 緒論11.1 冷沖壓加工的地位11.2 冷沖壓工序的分類11.3 課題的提出21.4 模具研究概況和存在問題21.4.1模具研究概況21.4.2存在的問題21.5 本文完成的工作32 沖壓件工藝分析42.1 材料的可沖壓性42.2 零件的可拉深性能52.3 零件的翻邊性能52.4 零件的沖壓、可拉深性等綜合性能5

9、2.5 從零件的形狀及尺寸公差等級要求方面63工藝方案的對比分析及模具結(jié)構(gòu)類型74主要設(shè)計(jì)計(jì)算84.1 毛坯尺寸計(jì)算84.2 排樣及相關(guān)計(jì)算84.3 拉深次數(shù)的確定94.4 沖壓力計(jì)算104.5 翻邊工序計(jì)算114.5.1一次翻邊所能達(dá)到的極限高度124.5.2預(yù)拉深并沖底孔后的翻邊高度124.5.3 計(jì)算沖底孔直徑134.5.4計(jì)算需用拉深拉出的高度135模具工作部分尺寸計(jì)算145.1 落料部分155.2 沖孔部分155.3 拉深（翻邊）部分19 5.3.1凹模圓角半徑的確定19 5.3.2凸模圓角半徑的確定19 5.3.3 拉深模間隙19 5.3.4凸、凹模工作部分尺寸及公差195.4 落

10、料凹模結(jié)構(gòu)尺寸206沖壓模的設(shè)計(jì)21 6.1 計(jì)模具總體設(shè)計(jì)21 6.1.1模具類型的選擇21 6.1.2 定位方式的選擇21 6.1.3 確定送料方式21 6.1.4 卸料、出件方式的選擇21 6.1.5 選擇導(dǎo)向（模架）形式21 6.1.6 模具標(biāo)準(zhǔn)典型組合的選擇21 6.2 主要零部件設(shè)計(jì)23 6.2.1 工作零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23 6.2.2 定位零件設(shè)計(jì)25 6.2.3 卸料、出件零件設(shè)計(jì)25 6.3模架及其它零部件設(shè)計(jì)28 6.3.1 模架28 6.3.2模柄30 6.3.3凸、凹模固定板31 6.3.4墊板31 6.4 彈頂器設(shè)計(jì)327 模具閉合高度348 選擇壓力機(jī)359 繪制模具總

11、裝圖3610計(jì)算程序的設(shè)計(jì)37總結(jié)39致謝40參考文獻(xiàn)41附錄421 緒論沖壓模具是有非常廣闊的應(yīng)用，特別是在工業(yè)，尤其是在汽車制造，造彈簧導(dǎo)筒下料拉絲模的設(shè)計(jì)，介紹了沖壓模具設(shè)計(jì)，是對沖壓模具設(shè)計(jì)的未來極具參考價(jià)值的一般過程隨著加快與國際接軌的步伐，在市場競爭日益激烈的狀況下，產(chǎn)品質(zhì)量，成本和新產(chǎn)品開發(fā)能力的重要越來越明顯。模具是整個(gè)行業(yè)中最重要的一環(huán)，模具制造技術(shù)代表著一個(gè)國家制造業(yè)水平高低。因?yàn)榧夹g(shù)的進(jìn)步是企業(yè)發(fā)展的動(dòng)力，所以許多模具企業(yè)越來越重視這方面的投資。二維CAD在國內(nèi)已經(jīng)普及，并且UG、Pro/Engineer等國際通用軟件也已經(jīng)進(jìn)入國內(nèi)行業(yè)的視野內(nèi)，沖壓模的設(shè)計(jì)已經(jīng)可以通過C

12、AE軟件來完成。沖壓模具在設(shè)計(jì)過程中需要考慮裝配的可操作性以及各種來源于模具與鋼帶運(yùn)動(dòng)時(shí)可能的干擾。冷沖壓成型工藝概論是利用安裝在壓力機(jī)上的模具，把壓力施加于板料使其變形或分離，得到的零件擁有一定的尺寸，形狀和精度的一種加工工藝。別名板料沖壓，是由于主要這種方法用于制造板料零件。在冷沖壓加工中，冷沖模是實(shí)現(xiàn)先進(jìn)沖壓工藝的必備工藝設(shè)備。1.1 冷沖壓加工的地位（1）它可以沖壓出其他加工工藝不能處理的零件。（2）沖壓件尺寸精度高，品質(zhì)穩(wěn)定。因?yàn)榭磕＞叱尚?，模具加工精度高、工作使用時(shí)間長，所以沖壓件質(zhì)量能夠得到保證。因?yàn)槟軌蜻_(dá)到 IT10 IT14 級的尺寸精度，所以沖壓件的精度已經(jīng)達(dá)到要求，可以直

13、接裝配和使用。（3）能夠沖壓出較小重量、剛性較好、較小表面粗糙度的沖壓件。（4）生產(chǎn)率高。例如，像汽車覆蓋件，這種大的沖壓件每分鐘可以沖壓數(shù)件；而沖壓小型制件是其的千倍。（5）材料利用率高。一般為 70 85 。在某些情況下，甚至無廢料產(chǎn)生，剩下的廢料也能充分利用。（6）工序操作簡易，便于調(diào)整生產(chǎn)量。（7）容易機(jī)械化與自動(dòng)化生產(chǎn)。（8）缺點(diǎn)是冷沖壓模具較長的制造周期，較高的生產(chǎn)成本，不適合單件和小批量生產(chǎn)。此外，利用冷沖壓機(jī)械壓力機(jī)，由于滑塊的往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度快的時(shí)候手工操作，所以安全系數(shù)不是很高，需要針對的安全管理和必要的安全措施。 6至12。在悠久歷史中，冷沖壓模具的用途越來越廣，技術(shù)也越來越

14、成熟。因此，冷沖壓在中國的現(xiàn)代化建設(shè)中有很大的發(fā)展空間。1.2 冷沖壓工序的分類因?yàn)闆_壓件的形狀、尺寸和精度要求不同，因此冷沖壓工序的分類不同，冷沖壓加工方法也很多。根據(jù)現(xiàn)有材料的形變特性和企業(yè)現(xiàn)在業(yè)務(wù)的習(xí)慣，兩類基本過程分別為單獨(dú)的分離過程和變形過程：（1）分離過程是讓沖壓件和板料分離，同時(shí)得到一定質(zhì)量的斷面的加工方法。（2）變形步驟是按沒有裂化條件下以獲得所需的形狀和壓部件的加工方法的大小塑性變形。為了提升工作生產(chǎn)率，往往兩個(gè)基本步驟或多個(gè)組合成一個(gè)過程，稱為復(fù)合步驟。制造過程的設(shè)計(jì)方法清楚地闡述了彈簧模具的理論設(shè)計(jì)過程和制造一些有難度的零件的工藝過程。具有緊湊的模具結(jié)構(gòu)、較高的精度、簡易

15、的操作、較高的生產(chǎn)效率等優(yōu)點(diǎn)。參照許多設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)各個(gè)深入的細(xì)節(jié)。1.3 課題的提出在現(xiàn)實(shí)工業(yè)生產(chǎn)中沖壓模被廣泛應(yīng)用。在傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中，生產(chǎn)設(shè)備的簡陋，工人工作強(qiáng)度高，工作量大，所以生產(chǎn)效率得不到提高。以現(xiàn)在的技術(shù)，工業(yè)生產(chǎn)用模具受到越來越多的人們的關(guān)注。在實(shí)際生產(chǎn)沖壓自動(dòng)送料技術(shù)可以極大的提高工作生產(chǎn)效率，工人的工作強(qiáng)度降低，體現(xiàn)出了時(shí)代的改變，技術(shù)的進(jìn)步和重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。機(jī)械壓力機(jī)功能特性充分的體現(xiàn)在沖壓模具的設(shè)計(jì)上，在常溫的環(huán)境下對坯件進(jìn)行沖壓，有著較高的生產(chǎn)效率，并能顯著提高經(jīng)濟(jì)效益。本課題主要研究企業(yè)當(dāng)前模具的生產(chǎn)、制造、加工技術(shù)狀態(tài)和聯(lián)合理論的知識(shí)來設(shè)計(jì)彈簧導(dǎo)套件復(fù)合模。讓我通過

16、這個(gè)過程更好的理解模具的通常設(shè)計(jì)階段，可以與現(xiàn)有的生產(chǎn)條件來設(shè)計(jì)模具。該過程含零件結(jié)構(gòu)，工藝和模具以及共同機(jī)構(gòu)等基本工作原理等方面的分析。1.4 模具研究概況和存在問題1.4.1模具研究概況沖壓模是一個(gè)非常普遍的應(yīng)用，特別是在工業(yè)領(lǐng)域，尤其是在汽車制造領(lǐng)域，逐漸與國際接軌。最近幾年，沖壓模具不管在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都取得了顯著的進(jìn)步，但還不足以滿足國民經(jīng)濟(jì)需求，與世界先進(jìn)水平相比還有一段距離，還是與非常大的差距，有些高檔模具每年仍然需要大量進(jìn)口來滿足國內(nèi)的發(fā)展需求。一些簡單的沖模，形成了供過于求的狀態(tài)，產(chǎn)品的市場占有競爭異常激烈。我國最近這段時(shí)間沖壓模具水平已有很大提高。國內(nèi)

17、的技術(shù)能夠生產(chǎn)為中檔轎車配套的覆蓋件模具了。國外的模具水平已經(jīng)遠(yuǎn)高于我國，特別是發(fā)達(dá)國家，不管是在模具制造設(shè)備方面還是模具制造水平方面，我們都要落后于他們，一些專家說，發(fā)達(dá)國家比發(fā)展中國家的水平遠(yuǎn)高于10年。1.4.2存在的問題該模具的主要設(shè)計(jì)方向是如何確保零件上的位置和對稱精度。這篇文章中，包括了落料、拉深、沖孔、翻邊4道工序沖壓，并且可能發(fā)生拉裂、起皺等問題。因?yàn)榧夁M(jìn)模需要進(jìn)行多次定位，不能夠確保良好的位置精度，也不能夠保證整個(gè)零件的精度，所以優(yōu)先考慮復(fù)合模。1.5 本文完成的工作通過彈簧導(dǎo)套零件的結(jié)構(gòu)、工藝性來分析彈簧導(dǎo)套件模具結(jié)構(gòu)、工藝性及工作原理，進(jìn)行必要的計(jì)算，以確定設(shè)計(jì)的基本參數(shù)

18、、設(shè)計(jì)主體結(jié)構(gòu)、工件、卸料設(shè)備、導(dǎo)料設(shè)備、畫裝配圖、零件圖等。2 沖壓件工藝分析零件在沖壓加工中的難易程度是指該沖壓件的工藝性。技術(shù)上，主要通過對該零件的各項(xiàng)特性分析，看是否能夠達(dá)到?jīng)_壓工藝的要求。良好的工藝性應(yīng)該是指耗費(fèi)盡量低材料，較少的加工工序，簡單的模具結(jié)構(gòu)，并工作使用時(shí)間長，穩(wěn)定的產(chǎn)品品質(zhì)，工作強(qiáng)度低等。在正常情況下，沖壓件結(jié)構(gòu)尺寸和精度要求是對沖壓件工藝性影響最大的。此外，明確沖壓該零件的難點(diǎn)所在才是分析零件圖的目的，需要特別注意的是零件圖上的極限尺寸，還需要注意的因素有設(shè)計(jì)基準(zhǔn)以及變薄量，翹曲，回彈，毛刺大小和方向要求等，在沒達(dá)到這些因素的情況下，會(huì)較大影響以下判斷，對所需工序的性

19、質(zhì)，數(shù)量和順序的確定，對工件定位方法，模具制造精度和模具結(jié)構(gòu)形式的抉擇。工件名稱：彈簧導(dǎo)套材 料：H62材料厚度：t=0.8mm生產(chǎn)批量：大批本沖壓件如圖所示： 2.1 材料的可沖壓性在選擇冷沖壓原料的時(shí)候，要滿足的要求有，還有沖壓工藝的要求，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的技術(shù)要求和沖壓后的加工要求 （如切削加工、電鍍、焊接等）。為了正常的工藝進(jìn)行和提高制件質(zhì)量，選擇的原料要有的特性：較好的塑性、較小的屈強(qiáng)比、較大的板厚方向性系數(shù)、較小的板平面方向性系數(shù)、較小的材料的屈服強(qiáng)度與彈性模量的比值。沖裁件對沖裁工藝的適應(yīng)性是指沖裁件的工藝性。在滿足模具使用時(shí)間和生產(chǎn)效率較高、成本較低的前提下，用普通沖裁的方法，也能得到

20、質(zhì)量合格的沖裁件，體現(xiàn)出較好的沖裁工藝性好。所以沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、精度等級、材料及厚度等是否符合沖裁的工藝要求，影響著沖裁質(zhì)量好壞、模具使用時(shí)間和生產(chǎn)效率高低。（1）沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性簡單和對稱的形狀，合理利用材料。內(nèi)形及外形的轉(zhuǎn)角的地方應(yīng)該盡量避開圓角，借助圓弧過渡，為了方便模具加工，避免熱處理裂紋。沖裁件應(yīng)該有不是很小的懸臂和凹槽寬度。沖裁件的孔邊距與孔間距大小決定因素有工件變形和模具強(qiáng)度。在孔邊和直壁之間需要保留一定的距離，避免凸模在彎曲件或者拉深件沖孔時(shí)受水平推力而折斷?？椎某叽缣〉脑?，容易造成凸模折斷或壓彎。（2）沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度精密沖裁件一般分為兩種類型的精

21、度和經(jīng)濟(jì)的水平。為壓縮沖壓成本，滿足沖裁件使用要求的情況下，達(dá)到最好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，經(jīng)濟(jì)精度是最好的選擇。本設(shè)計(jì)的零件材料為H62銅，半硬，抗剪強(qiáng)度s=255，斷后伸長伸長率 b=38%材料H62塑性較好，較合用于拉深、成形。零件材料厚度適中，零件對稱的外形，無尖角、缺陷，部分尺寸無公差要求，根據(jù)一般精度的條件。這種材料具有高的彈性和良好的延展性，擁有更好的沖壓性能?；谝陨戏治觯眠@種工藝性較好的零件，可沖壓成形。2.2 零件的可拉深性能拉深這種零件，應(yīng)力，變形的特性，以及無凸緣的筒狀部件的變形區(qū)是相同的。但是拉深凸緣圓筒形件時(shí)，由于該毛坯凸緣部分不是所有前進(jìn)凹模口部，拉深工作停止的時(shí)刻就是

22、當(dāng)拉深進(jìn)行到凸緣外徑大小同于零件凸緣直徑（包括切邊量）時(shí)。所以在首次拉深中主要差別是工藝計(jì)算，無凸緣圓筒形件和拉深成形過程。 拉深的工藝性：1應(yīng)該最大可能一次拉深成形取得盡量簡單、對稱的拉深件形狀。2在達(dá)到裝配要求的前提下，可以使拉深件側(cè)壁有相對的的斜度。 3零件需要多次拉深的話，在確保一定的表面質(zhì)量基礎(chǔ)上，那些在內(nèi)、外表面拉深過程中產(chǎn)生的痕跡可以存在。4拉深件的底和壁、凸緣與壁、矩形件四角的圓角半徑（圖4.6.1）應(yīng)滿足：，2，3。不然就應(yīng)增加整形工序。5凸緣上的孔邊到側(cè)壁的距離和拉深件的底應(yīng)滿足：+0.5（或+0.5）。2.3 零件的翻邊性能翻邊是模具在孔的邊緣或沖壓成直立成型方法的空白一

23、側(cè)的外邊緣的影響下,根據(jù)邊緣狀態(tài)和應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài)下的邊緣可分為內(nèi)孔翻邊和外緣翻邊。變形程度越明顯翻邊系數(shù)K值越小。以低碳鋼為材料的圓孔翻邊的極限翻邊系數(shù)。通過表中的數(shù)值能夠看出影響極限翻邊系數(shù)的因素：材料塑性、翻邊凸模的形式、孔的加工方法和預(yù)制的孔徑與板料厚度的比值。結(jié)合材料性能，本零件可采用預(yù)制孔再翻邊的工藝過程，完成翻邊工序。2.4 零件的沖壓、可拉深性等綜合性能通過分析沖壓件的外形和結(jié)構(gòu)，這個(gè)沖壓件擁有較高的翻邊高度，中等的零件材料厚度，對稱的零件外形，沒有尖角和凹陷。對于沒有公差要求的零件外形尺寸，考慮可用一般精度要求。2.5 從零件的形狀及尺寸公差等級要求方面本工件是較典型的的圓筒形

24、件拉深，對稱簡單的形狀，采用自由公差的尺寸，沒有要求工件厚度變化，圓角R2.5相當(dāng)于R3t,在達(dá)到拉深中凸、凹模設(shè)計(jì)要求的前提下，可以直接拉深出來；通過不斷地修改可以達(dá)到工件總高度尺寸18mm的要求。通過以上分析，本零件可以采用沖壓方法生產(chǎn)。3工藝方案的對比分析及模具結(jié)構(gòu)類型該工件包括落料、拉深、沖孔、翻邊4個(gè)基本工序，可有以下五種工藝方案：方案一：采用單工序模落料模；拉深模；沖孔模；翻邊模。方案二：落料拉深復(fù)合模；沖孔模；翻邊模。方案三：落料拉深復(fù)合模；沖孔翻邊復(fù)合模。方案四：落料拉深沖孔翻邊復(fù)合模。方案五：采用級進(jìn)模。方案分析：方案一：是較簡單的單工序模設(shè)計(jì)。簡單的模具結(jié)構(gòu)，簡單的制造工序

25、，由于有4道工序4副模具，這樣生產(chǎn)成本高。而且在生產(chǎn)中需要進(jìn)行多次定位,這樣容易導(dǎo)致制造精度低，沖壓件的較低的質(zhì)量和精度低，工作量大導(dǎo)致生產(chǎn)效率低，不適合大批量生產(chǎn)。方案二：落料拉深復(fù)合模；沖孔模；翻邊模。采用一套復(fù)合模完成兩道工序，其他工序采用單工序模。雖然結(jié)構(gòu)簡單，制造簡單比較簡單，成本相對方案一底一些，在沖壓件的質(zhì)量精度和生產(chǎn)效率方面，都比采用方案一高一些，但還是不夠高。不適合該工件大批量生產(chǎn)的要求。方案三：落料拉深復(fù)合模；沖孔翻邊復(fù)合模。分別采用兩套復(fù)合模共同完成4到加工工序。模具結(jié)構(gòu)和制造相對采用單工序模方案一和方案二復(fù)雜，但其制造成本相對降底了。在沖壓件的質(zhì)量精度和生產(chǎn)效率方面，比

26、采用方案二高。方案四：采用一套復(fù)合模。雖然較于其他方案模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但是本方案的優(yōu)勢很多，緊湊的模具結(jié)構(gòu)，較小的占地面積，較少的占用的沖壓設(shè)備數(shù)目，工作強(qiáng)度和工作量的降低，使得生產(chǎn)效率提高了，而且擁有較高的精度，適用于大批量生產(chǎn)。方案五：采用一套級進(jìn)模。雖然擁有較高的生產(chǎn)效率，但是送料不方便，而且需要多次定位，使得沖壓件的質(zhì)量和精度低。適合大批量生產(chǎn)。綜上所述，如果想采用一次拉深，就方案四是最佳的沖壓生產(chǎn)。選擇好沖壓工藝方案后，認(rèn)真分析后，選擇落料拉深沖孔翻邊復(fù)合模，是滿足以下要求的前提下選擇合理的模具結(jié)構(gòu)類型：（1）能使沖出的工件符合技術(shù)要求；（2）能使生產(chǎn)率得到提高；（3）便于模具制造和維

27、修；（4）模具有足夠的使用時(shí)間；（5）模具便于安裝調(diào)整，而且操作方便、安全。4主要設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 毛坯尺寸計(jì)算此拉深件凸緣比較窄，外徑尺寸又沒有要求，而且采用復(fù)合模生產(chǎn)，在定位基準(zhǔn)沒有換的情況下，一次沖壓成形，尺寸不容易變，所以本工件不加修邊余量。 在表面積相等原則下，通過解析法求該零件的毛坯直徑D0。當(dāng)r與R相等時(shí)，毛坯直徑D0計(jì)算公式如下：按中徑計(jì)算 式（4.1） 式中 D0 毛坯直徑，mm； dF 凸緣直徑，mm； dD 拉深筒的中徑，mm； R 拉深件筒底內(nèi)部圓角半徑，mm；4.2 排樣及相關(guān)計(jì)算采用有廢料直排的排樣方式， 確定搭邊值1。 通過搭邊補(bǔ)償定位誤差和剪板誤差的方法，能夠得到

28、一定剛度的條料，以便于送料，因?yàn)榇钸呉彩菑U料，所以盡量取小，但是太小的搭邊容易進(jìn)入凹模，造成刃口磨損變得嚴(yán)重的情況，從而降低了模具的使用時(shí)間。搭邊：排料時(shí)在沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間設(shè)置的工藝余料稱為搭邊。搭邊有二個(gè)用途：一是由于定位誤差使條料在送進(jìn)過程產(chǎn)生偏移，所以用來補(bǔ)償該偏移，來確保沖裁件的精度達(dá)到要求；二是搭邊能夠起到定位的作用，也能便于條料的送進(jìn)。搭邊值應(yīng)當(dāng)有合理的設(shè)置，目前主要靠豐富的經(jīng)驗(yàn)來確定數(shù)值。通常來說，硬材料的搭邊值相對小些，而軟材料則相反，而增大搭邊值為了增大其剛度和強(qiáng)度也適用于較薄板料。參閱相關(guān)資料1可得最小搭邊值：兩工件間的搭邊：a1 得a1=1工件邊緣搭邊：

29、 a 得a=1.2步距為：S（D2a1）=56+1=57 式(4.2）條料寬度B （D2 a+Z） 式(4.3) =(56+21.2+0.5) 0.50 =58.900.50（按無側(cè)壓裝置） 導(dǎo)料板間距離 B0Dmax2 a+2Z 56+21.220.5 59.4確定后排樣圖如圖4-2-1所示。一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為：A= =3.14562/4=2463.33 式（4.4） A/BS100 （A 一個(gè)步距沖裁件的實(shí)際面積） (2463.33/58.958)100% 72.1%圖4-2-1圖4-2-2則每張板材的材料利用率（如圖4-2-2所示）總為：總nA1/LB100 式（4.5） (141

30、52463.33/900800)100% 71.8%4.3 拉深次數(shù)的確定該工件為有凸緣圓筒形，故按凸緣圓筒形件拉深計(jì)算。依椐零件尺寸可得：dF41，d （31.40.8）=30.6，d056, h9.1, 其中：dF 凸緣直徑； d 工件筒形部分直徑（中徑）； d0 毛坯直徑； h 拉深高度（中徑）求出凸緣的相對直徑： dF/d=41/（31.40.8）=1.33 式（4.6） 求出毛坯相對厚度 t/d0100=0.8/56100=1.428 式（4.7）根據(jù)dF/d和t/d0100查表5142 h1/d1max0.500.63，而實(shí)際工件h/d14/30.60.45小于h1/d1max0.

31、500.63，說明一次拉深可達(dá)到預(yù)拉深高度。根據(jù)dF/d和t/d0100查表5132得拉深系數(shù)m=0.49； 修正系數(shù)K1=1.0。根據(jù)t/d0100=1.428,1.4281.5 因此需采用壓邊圈。4.4 沖壓力計(jì)算3落料力：F落KL tbKDtb 式（4.8） 1.33.14560.8255 46632.77（N）式中 F 沖裁力，N； L 沖件周邊長度，mm； t 材料厚度，mm； b 材料抗箭強(qiáng)度，Mpa；查表1-3得銅的b255 Mpa K 考慮模具間隙的不均勻、刃口的磨損、材料力學(xué)性能與厚度的波動(dòng)等因素引的修正系數(shù)，一般取K1.3。拉深力：F拉 k1dt 式（4.9） 3.1430

32、.60.8294 22598.96式中 F 拉深力，N； d 拉深件直徑，mm；t 材料厚度，mm； 拉深件材料的抗拉強(qiáng)度，Mpa；查表1-3得銅的294 Mpa壓邊力：F壓 = 式（4.10） （3.14/4） 0.7853136-1324.96 1.6 2347式中 F 壓邊力，N； D 坯料直徑，mm； d 拉深件直徑，mm； r 拉深凹模的圓角半徑，mm； p 單位面積壓料力，Mpa；其中：初定凹模圓角rA=2.5mm，查表58得p=1.6N/mm2沖孔力：F沖K L tb 式（4.11） 1.33.14210.825517487.29 式中 F 沖裁力，N；L 沖件周邊長度，mm；t

33、 材料厚度，mm；b 材料抗箭強(qiáng)度，Mpa；查表1-3得銅的b255 Mpa K 考慮模具間隙的不均勻、刃口的磨損、材料力學(xué)性能與厚度的波動(dòng)等因素引的修正系數(shù)，一般取K1.3。翻邊力：F翻 = 式（4.12）1.13.140.8300（30.6-21）7798.86 式中：t 毛坯厚度；材料屈服點(diǎn)；D翻邊直徑（按中線算） ； d 毛坯預(yù)制孔直徑。卸料力：F卸K1 F落 式（4.13） 0.0446632.771865.3（N） 查表29取K1 = 0.04頂件力：F頂k3F 0.06（22598.967798.86）1823.87 其中：查表29取K3 = 0.06； F 拉深力和翻邊力的總和

34、沖壓工藝總力：F總=F落+F拉+ F壓+ F沖+F翻 +F卸 + FT 式（4.14） 46632.7722598.96234717487.297798.86+1865.3+1823.87100554 N4.5 翻邊工序計(jì)算4.5.1一次翻邊所能達(dá)到的極限高度Hmax翻邊工藝預(yù)計(jì)算。首先按平板的翻邊的工藝計(jì)算方法進(jìn)行對翻邊在坯料上預(yù)先加工出待翻邊的孔5，如圖4-5-1所示。則豎邊高度為：Hmax =(D-d)/2+0.43r+0.72t 式（4.15）= D/2(1-K)+0.43r+0.72t 式中 D 翻邊后的直徑（按中線計(jì)算），mm； d 翻邊前的預(yù)孔直徑，mm； t 材料厚度，mm；

35、r 零件的圓角半徑，mm； k 翻邊系數(shù)。 一次翻邊的極限高度為： Hmax =D/2(1-Kmin)+0.43r+0.72t =30.6/2(1-0.62)+0.432.5+0.720.8 =7.465圖4-5-1通過計(jì)算翻邊高度Hmax，以及與零件的翻邊高度進(jìn)行比較，零件的翻邊高度HHmax，證實(shí)該件一次翻邊不能夠成形。本設(shè)計(jì)采取拉深完成后沖孔再翻邊的方法。4.5.2預(yù)拉深并沖底孔后的翻邊高度h通過計(jì)算允許的翻邊高度以及翻邊高度和零件的要求高度來確定拉深高度。示意圖如4-5-2所示：允許的翻邊高度： 式（4.16） =30.6/2(1-0.68)+0.572.5+0.8/2 =4.896+

36、1.653=6.549取翻邊高度:h = 6.5 mm式中 D 翻邊后的直徑（按中線計(jì)算），mm； d 翻邊前的預(yù)孔直徑，mm； t 材料厚度，mm； rT 零件的圓角半徑，mm； k 翻邊系數(shù)4.5.3 計(jì)算沖底孔直徑d0 d0=K0D 式（4.17） =0.6830.6 =20.80821式中 D 翻邊后的直徑（按中線計(jì)算），mm； d0 翻邊前的預(yù)孔直徑，mm； k 翻邊系數(shù)4.5.4計(jì)算需用拉深拉出的高度 h1 式（4.18） =18-6.549+2.5 =13.951 取h1=14式中 h1 拉深高度，mm； H 零件的高度，mm；h 翻邊高度，mm；rT 零件的圓角半徑，mm；根據(jù)

37、上述分析計(jì)算可以畫出翻邊前需要拉深成的工序圖，如圖4-5-4-1所示。取值結(jié)果如圖4-5-4-2所示：拉深高度取其值為 h1=14；圖4-5-2沖底孔直徑取其值為d0=21；翻邊高度取其值為 h=6.5；圖4-5-4-1圖4-5-4-25模具工作部分尺寸計(jì)算5.1 落料部分基本尺寸：56 按IT14級確定工件尺寸的公差。查公差表5可得尺寸公差為：0.74 ，則560.74； K=0.5。 查閱資料可知，間隙配合范圍為（710）t 則Zmin=0.056、 Zmax=0.08；Zmax Zmin=0.080.056=0.024mm通過凸模與凹模配合加工法計(jì)算落料凸凹模刃口尺寸，以凹模為基準(zhǔn)的條件

38、下，按間隙配制計(jì)算凸模。據(jù)對零件的分析，確定落料部分按A類尺寸計(jì)算。得：落料凹模刃口尺寸： DA= 式（5.1） 式中 DA 落料凹模尺寸，mm； Dmax落料件的極限尺寸，mm； K 磨損系數(shù)； 落料件的公差。（沖件為自由尺寸，按IT14設(shè)計(jì)）在落料凸模刃口尺寸是通過凹模實(shí)際尺寸配作的前提下，保證雙面間隙在0.0560.08之間。5.2 沖孔部分基本尺寸：21 按IT14級確定工件尺寸的公差。查公差表可得尺寸公差為：0.52 則210.52 ；從表265查得 K=0.5。查表22查得間隙配合范圍為（710）t 則Zmin=0.056、 Zmax=0.08Zmax Zmin=0.080.056

39、=0.024mm根據(jù)選擇不同的零部件的尺寸精度和加工方法，有分開加工計(jì)算和配作加工計(jì)算兩種方法來計(jì)算沖裁模凸、凹模刃口尺寸技術(shù)方法。本設(shè)計(jì)復(fù)雜的零件形狀和要求為IT7級的尺寸精度，屬于中高精度公差等級，所以通過配作加工加工計(jì)算方法計(jì)算刃口尺寸。（1）配作加工計(jì)算方法的特點(diǎn)。配作加工的方法是通過計(jì)算的尺寸，先制造凸模或凹模，在以其中的一件作為基準(zhǔn)件的條件下，配制另一件凹?；蛲鼓?。配作加工方法多適用于沖裁復(fù)雜形狀的模具。采用配作加工方法，計(jì)算凸模和凹模刃口尺寸的特點(diǎn)如下：如果采用級進(jìn)模的話，凸模的數(shù)量就會(huì)較多，在分別加工法中，凸與凹模之間的間隙得不到確保，這可能會(huì)影響凸、凹模的正常工作。不同形狀的

40、凸、凹模采取不一樣的加工方法才能保證凸、凹模之間的間隙。在基準(zhǔn)件的加工時(shí)，可通過適當(dāng)放寬公差，使得加工變得簡易。模具間隙是在配作加工中保證，因此計(jì)算時(shí)不需要校核凸+凹Z最大-Z最小關(guān)系式。尺寸標(biāo)注比較簡單。凸模和凹模是是不能互換的，是因?yàn)槠渫ㄟ^配作加工方法制造的。（2）配作加工計(jì)算時(shí)的零件尺寸特征凸模和凹模刃口尺寸的計(jì)算，要考慮到尺寸有磨損后增大、減小和不變?nèi)N規(guī)律的現(xiàn)象。凹模尺寸磨損后，落料件發(fā)生的變化：a)尺寸增大，為a類尺寸；b)尺寸增大，為b類尺寸；c)尺寸不變，為c類尺寸。凸模磨損變化后，沖孔件的尺寸：a)尺寸減小，為a類尺寸；b)尺寸增大，為b類尺寸； c)尺寸不變，為c類尺寸。表5.2 配作加工計(jì)算凸、凹模刃口尺寸方法工序性質(zhì)工作尺寸凹模尺寸凸模尺寸落料以凹模為基準(zhǔn)件按凹模尺寸配制，其雙面間隙為c以凸模為基準(zhǔn)件按凸模尺寸配制，其雙面間隙為c沖孔以凹模為基準(zhǔn)件按凹模尺寸配制，其雙面間隙為c以凸模為基準(zhǔn)件按凸模尺寸配制，其雙面間隙為c注：表中計(jì)算公式各符號(hào)的含義為 a, b, c-工件尺寸 -工件公差；-凸模尺寸 -凹模尺寸； x-磨損系數(shù)，詳見表2；-凸、凹模制造公差，