圓筒形件落料拉深沖孔復合模設計

畢業(yè)設計（論文）（說明書）題目：圓筒形件落料拉深沖孔復合模設計姓名：姜鵬科編號：平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院年月日平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）任務書姓名姜鵬科專業(yè)機械設計與制造任務下達日期年月日設計（論文）開始日期年月日設計（論文）完成日期年月日設計（論文）題目：A·編制設計B·設計專題（畢業(yè)論文）指導教師系（部）主任年月日平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）答辯委員會記錄系專業(yè)，學生于年月日進行了畢業(yè)設計（論文）答辯。設計題目：專題（論文）題目：指導老師：答辯委員會根據(jù)學生提交的畢業(yè)設計（論文）材料，根據(jù)學生答辯情況，經(jīng)答辯委員會討論評定，給予學生畢業(yè)設計（論文）成績?yōu)?。答辯委員會人，出席人答辯委員會主任（簽字）：答辯委員會副主任（簽字）：答辯委員會委員：，，，，，，平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）評語第頁共頁學生姓名：專業(yè)年級畢業(yè)設計（論文）題目：評閱人：指導教師：（簽字）年月日成績：系（科）主任：（簽字）年月日 畢業(yè)設計（論文）及答辯評語：平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書（論文）第頁圓筒形件落料拉深沖孔復合模的設計摘要本文首先論敘了我國目前沖壓模具制造技術發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢。正文部分介紹了一種直筒形殼體的落料拉深沖孔復合模具設計,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、模具結構的設計計算。為了提高生產(chǎn)效率主要采用復合沖裁或級進沖裁兩種方式。若采用級進模雖然生產(chǎn)效率很高，但模具的結構比較復雜，對制造精度要求較高，一般生產(chǎn)周期長，成本高維護也比較困難。采用復合沖裁時，沖出的零件精度和平直度較好，生產(chǎn)效率也較高，模具結構較級進模簡單生產(chǎn)成本也比級進模的低。在設計中充分利用了計算機輔助設計(CAD/CAM)：用AutoCAD2000繪制了所有零件圖和裝配圖；用Pro/E2001設計了模具的三維實體造型。能更好詳細地敘述整個復合模的設計過程。關鍵詞：模具，落料拉深，沖孔彎曲，工藝分析，工藝參數(shù)，結構方案，復合模，零件設計AbstractThecylindricalpiecesdrawingblankingpunchingdiedesignThistexttalksaboutourcountryhurtlestopressthemoldingtoolmanufacturingtechnicalpresentconditionandthedevelopmenttrendscurrently.Thetextpartintroducesadesignofblankingdrawingpiercingcompounddieforcylindricalshell，whichisusedforthecase'sbodywithfranktubeshape,whichcontentincludesmainly:TheprincipleanalysisofDrawing,thetechnicalanalysisforDrawing,theschemerelativelychosen,designandcalculateforthediestructure.Inordertoimproveproductionefficiencymainlyadoptsthecompositeblankingorprogressiveblankingintwoways.Iftheuseofprogressivediewhiletheproductionefficiencyisveryhigh,butthemoldstructureisrelativelycomplex,forthemanufactureofhighprecisionrequirementsingeneral,longproductioncycle,highcostanddifficultmaintenance.Usingcompositeblanking,punchedpartsaccuracyandflatnessisbetter,theproductionefficiencyishigh,thediestructureissimpleandtheproductioncostofprogressivedieprogressivedieislowerthan.TherehavefullyutilizedCADinthedesign[CAD/CAM]:HavedrawnallpartpicturesandinstallationdiagramswithAutoCAD2000;Havedesignthethree-dimensionalentity'smodelingofthedie

withpro/E2001.StilluseFlashMXtobemadeandsetoutthepictureinaddition,demonstratetheworkingprocessofwholedie.Betterdetailthroughoutthecompounddiedesignprocess.Keywords:die,drawingblanking,punchingbending,processparameter,structuredesign,Compositemolding,partdesign目錄TOC\o"1-3"\h\u22010緒論 129629第1章零件的工藝分析 2194351.1零件的材料分析 2298731.2零件的結構分析 2218581.3零件的工藝性分析 25493第2章確定沖壓工藝方案 354312.1零件毛坯的尺寸計算 4252622.1.1彎曲毛坯尺寸的確定 4117762.1.2拉深次數(shù)的確定及尺寸計算 489822.2擬定沖壓工藝方案 4102722.3圓筒件拉深的變形分析 5286192.3.1拉深變形過程圓筒形件是最典型的拉深件 5187842.3.2拉深過程中坯料內(nèi)的應力與應變狀態(tài) 619470第3章模具總體結構設計方案 929232第4章主要工藝參數(shù)的計算 1081874.1確定排樣與裁板方案 10302044.1.1采用縱裁 10220174.1.2采用橫裁 10202944.2計算該工序的沖壓力及選擇設備 1164404.2.1沖壓力計算 11218534.2.2壓力機標稱壓力的確定 12251844.3彈性卸料裝置的選用 1222734.4出件裝置 1313679第5章模具工作部分尺寸的計算 13300835.1落料時凸、凹模尺寸計算 13128615.2拉深件凸、凹模尺寸計算 14231955.3沖孔凸、凹模尺寸計算 1514205.4凸、凹模圓角半徑 1665355.5彎曲凸、凹模設計 16236465.6沖裁間隙 1781805.6.1間隙對沖壓模具壽命的影響 17224195.6.2間隙對沖壓工藝力的影響 17300795.6.3間隙值的確定 17106405.7模架的選擇 183921第6章模具零件的設計 2056026.1工作零件 20249946.1.1動模上的凸凹模（落料凸模與拉深凹模） 2028776.1.2定模上的凸凹模（拉深凸模與沖孔凹模） 2197976.1.3落料凹模 2246916.1.4沖孔凸模 23186056.2模架的零件 23246416.2.1模柄 23110226.2.2上模座和下模座 2545346.3導向零件 27218936.3.1A型導柱 27317386.3.2A型導套 28264676.4模具的其它零件 3011134第7章模具裝配圖 3092457.1三維裝配圖 3091187.1.1定模座 301097.1.2動模座 31209227.1.3模具總裝圖 31311307.2二維裝配圖 32301627.3模具裝配順序 3341157.3.1模架的安裝 3354477.3.2凸模、凹模和凸凹模的裝配 33183577.3.3總裝 3428792參考文獻 3525466致謝 36緒論模具標準件是模具的重要組成部分，對縮短模具設計制造周期、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經(jīng)濟意義。國際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應商協(xié)會副秘書長王金玲表示，模具標準件的專業(yè)化生產(chǎn)和商品化供應，極大地促進了模具工業(yè)的發(fā)展。廣泛應用標準件可縮短設計制造周期達25-40%；可節(jié)約由于使用者自制標準件所造成的社會工時，減少原材料及能源的浪費；可為模具CAD/CAM等現(xiàn)代技術的應用奠定基礎；可顯著提高模具的制造精度和使用性能。通常采用專業(yè)化生產(chǎn)的標準件比自制標準件其配合精度和位置精度將至少提高一個數(shù)量級，并可保證互換性，提高模具的使用壽命，進而促進行業(yè)內(nèi)部經(jīng)濟體制、經(jīng)營機制以及產(chǎn)業(yè)結構和生產(chǎn)管理方面的改革，實現(xiàn)專業(yè)化和規(guī)?；a(chǎn)，并帶動模具標準件商品市場的形成與發(fā)展?？梢哉f沒有模具標準件的專業(yè)化和商品化，就沒有模具工業(yè)的現(xiàn)代化。近年來隨著我國模具工業(yè)的迅猛發(fā)展，模具零件的標準化、專業(yè)化和商品化工作，已具有較高的水平，取得了長足的進步。自1983年全國模具標準化技術委員會成立以來，組織專家對模具標準進行制定、修訂和審查，共發(fā)布了90多項標準，其中沖模標準22項、塑料模標準20余項。這些標準的發(fā)布、實施，推動了模具行業(yè)的技術進步和發(fā)展，產(chǎn)生了很大的社會效益和經(jīng)濟效益。模標準件的研究、開發(fā)和生產(chǎn)正在全面深入展開，無論是產(chǎn)品類型、品種、規(guī)格，還是產(chǎn)品的技術性能和質(zhì)量水平都有明顯的提高。中國模具行業(yè)發(fā)展規(guī)劃提出：模具標準件要擴大品種、提高精度，達到互換。其中主要品種，如模架、導向件、推桿、彈性元件等，要實現(xiàn)按經(jīng)濟規(guī)模大批量生產(chǎn)。2005年模具標準件使用覆蓋率達到60%，2010年達到70%以上(其中大型模具60%零件實現(xiàn)標準化)，基本滿足市場需要，模架、導向件、推桿、推管、彈性元件、標準組件、小型標準件(如標準凸凹模、澆口套、定位圈、拉鉤等)和熱流道元件是發(fā)展重點?？梢娔＞邩藴驶澳＞邩藴始矫嬷D巨任務和美好前景。中國模具工業(yè)協(xié)會標準件委員會提出的模具標準化工作的指導思想是：標準化是基礎。國際模具及五金塑膠產(chǎn)業(yè)供應商協(xié)會負責人羅百輝指出，隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，模具市場的總趨勢是平穩(wěn)向上的。汽車、摩托車行業(yè)是模具的最大市場。家用電器、電子通信、建筑器材、儀器儀表、塑料橡膠等行業(yè)也有相當可觀的模具市場。因此，模具標準件的應用必將日益廣泛。在今后的市場經(jīng)濟中模具標準件必將成為一種十分活躍而又高速發(fā)展的產(chǎn)品。從長遠發(fā)展的角度看，我國模具工業(yè)必將伴隨著知識經(jīng)濟時代的來臨而發(fā)生深刻的變革，模具結構的典型化、零部件的標準化、標準化的專業(yè)化生產(chǎn)和商品化供應，也是今后發(fā)展的必然趨勢。因而深信模具標準件行業(yè)的發(fā)展前景是非常樂觀而美好的。零件的工藝分析零件的材料分析08F鋼強度、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，退火后導磁率較高，剩磁較少，但淬透性、淬硬性極低。零件的結構分析該零件結構簡單，尺寸沒有公差要求，尺寸均為自由公差，外形對稱。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一般的有凸緣的圓筒形件，為圓筒形件底部有一個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在IT13級以下，不宜高于IT11級。所以將內(nèi)部直徑改為Φ28+00.3。寬度10+00.2為IT11-IT12級精度。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)，零件外形簡單對稱。材料為08F鋼，采用沖壓加工經(jīng)濟性較好。零件如圖1-1：t=1mmt=1mm其余R=0.4其余R=0.4圖1-1零件圖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程的主要內(nèi)容，需要綜合考慮各方面的因素，有的還需要進行必要的工藝計算，因此，實際確定時通常先提出幾種可能的方案。再在此基礎上進行分析、比較和擇優(yōu)。從零件的結構和形狀可知，所需基本工序為落料、拉深、沖孔、彎曲四種。但工序模具生產(chǎn)效率低難以滿足大批量生產(chǎn)的要求，為了提高生產(chǎn)效率主要采用復合沖裁或級進沖裁兩種方式。若采用級進模雖然生產(chǎn)效率很高，但模具的結構比較復雜，對制造精度要求較高，一般生產(chǎn)周期長，成本高維護也比較困難。采用復合沖裁時，沖出的零件精度和平直度較好，生產(chǎn)效率也較高，模具結構較級進模簡單生產(chǎn)成本也比級進模的低。零件毛坯的尺寸計算彎曲毛坯尺寸的確定對于r<0.5t的彎曲件毛坯長度的計算公式拉深次數(shù)的確定及尺寸計算因板料厚度t為1mm故按厚度中線尺寸計算。2.1.2.1計算坯料尺寸2.1.2.2確定拉深次數(shù)根據(jù)坯料的相對厚度拉伸系數(shù)大于極限拉深系數(shù)[m]，所以一次拉深成形。擬定沖壓工藝方案根據(jù)以上的分析計算，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：落料與拉深復合→其余按基本工序。方案二：落料與拉深復合→沖孔與切邊復合→彎曲。方案一工序組合程度較低，生產(chǎn)率較低。不過各工序模具結構簡單，制造費用低，對中小批量生產(chǎn)是合適的。方案二制作出的零件尺寸精度高，需要兩個復合模具，可獲得高的生產(chǎn)率，而且操作方便。模具的結構復雜，制作周期長，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：落料與拉深復合→沖孔與切邊復合→彎曲。圓筒件拉深的變形分析拉深變形過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程如圖2-3-1

圖2-3-1

拉深拉深過程中，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)生樂內(nèi)應力，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。拉深時，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，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。

拉深過程中坯料內(nèi)的應力與應變狀態(tài)拉深過程中出現(xiàn)質(zhì)量問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)的拉裂是由于拉應力超過抗拉強度引起板料斷裂。拉深時，凸緣變形區(qū)內(nèi)各部分的變形的同時，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，在拉深過程中，坯料內(nèi)各區(qū)的應力、應變狀態(tài)是不同的，因而出現(xiàn)的問題也不同。為了更好地解決上述問題，有必要研究拉深過程中坯料內(nèi)各區(qū)的應力與應變狀態(tài)。圖2-3-2是拉深過程中某一瞬間坯料所處的狀態(tài)。根據(jù)應力與應變狀態(tài)不同，可將坯料劃分為五個部分。

圖2-3-2拉深過程的應力與應變狀態(tài)

1).凸緣部分(見圖2-3-2ａ、圖2-3-2ｂ、圖2-3-2ｃ)

這是拉深的主要變形區(qū)，材料在徑向拉應力和切向壓應力的共同作用下產(chǎn)生切向壓縮與徑向伸長變形而逐漸被拉入凹模。力學分析可證明，凸緣變形區(qū)的是按對數(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)生壓應力，通常和的絕對值比大得多。厚度方向上材料的的變形情況取決于徑向拉應力和切向壓應力之間比例關系，一般在材料產(chǎn)生切向壓縮和徑向伸長的同時，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)，這時板料增厚比較大。當拉深變形程度較大，板料又比較薄時，則在坯料的凸緣部分，特別是外緣部分，在切向壓應力作用下可能失穩(wěn)而拱起，產(chǎn)生起皺現(xiàn)象。

2).凹模圓角部分(見圖ａ、圖ｂ、圖ｄ)

此部分是凸緣和筒壁的過渡區(qū)，材料變形復雜。切向受壓應力而壓縮，徑向受拉應力而伸長，厚度方向受到凹模圓角彎曲作用產(chǎn)生壓應力。由于該部分徑向拉應力的絕對值最大，所以，是絕對值最大的主應變，為拉應變，而和為壓應變。

3).筒壁部分(見圖ａ、圖ｂ、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)。該部分受單向拉應力作用，發(fā)生少量的縱向伸長和厚度變薄。

4).凸模圓角部分(見圖ａ、圖ｂ、圖ｆ)

此部分是筒壁和圓筒底部的過渡區(qū)。拉深過程一直承受徑向拉應力和切向拉應力的作用，同時厚度方向受到凸模圓角的壓力和彎曲作用，形成較大的壓應力，因此這部分材料變薄嚴重，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)生的拉應力較大。同時，該處所需要轉移的材料較少，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。因此在拉深過程中，此處變薄便最為嚴重，是整個零件強度最薄弱的地方，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)。該處材料在拉深開始時即被拉入凹模，并在拉深的整個過程中保持其平面形狀。它受到徑向和切向雙向拉應力作用，變形為徑向和切向伸長、厚度變薄，但變形量很小。

從拉深過程坯料的應力應變的分析中可見：坯料各區(qū)的應力與應變是很不均勻的。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。模具總體結構設計方案在沖壓工藝方案確定以后，根據(jù)零件的形狀特點、生產(chǎn)批量、模具制造條件、操作與安全要求、以及利用現(xiàn)有設備的可能，確定每道工序所用模具的總體結構方案。模具總體結構方案的確定包括以下內(nèi)容：模具類型模具類型主要是指單工序模、復合模、和級進模三種，模具類型應根據(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用復合模。操作與定位方式根據(jù)生產(chǎn)批量確定采用手工操作、半自動操作或自動化操作；根據(jù)坯料或工序件的形狀、沖件精度要求、材料厚度、模具類型、操作方式等確定采用坯料的送進導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、導料銷作為定位方式。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)以及模具類型等，確定卸料選用彈性卸料裝置，出件選用剛性頂件裝置。模架類型及精度根據(jù)沖壓件尺寸與精度，材料厚度、模具類型、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稱的回轉體拉深件，則沖裁時一般不會承受大的偏心載荷又是復合模，因此選用中間導柱圓形模架。考慮到零件的精度要求不高但沖裁間隙較小，所以采用級模架精度。主要工藝參數(shù)的計算確定排樣與裁板方案板料規(guī)格擬選用1×900×1800mm（ 08F鋼板）因為坯料長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=1.8mm=1.5mm,則進距：條料寬度：采用縱裁每板條料數(shù)：條余27.18mm每條零件數(shù)：件余26.34mm每板零件數(shù)：件材料利用率：采用橫裁每板條料數(shù)：條余54.36mm每條零件數(shù)：件余42.10mm每板零件數(shù)：件材料利用率：由此可件，縱裁有較高的材料利用率，且該零件沒有纖維方向行的。故決定采用縱裁法。圖4-1-2排樣圖計算該工序的沖壓力及選擇設備毛坯如圖2-1所示：圖2-1毛坯沖壓力計算切邊力：卸料力：推件力：沖孔力：——沖裁力（N）L——沖件周邊長度（mm）t——材料厚度（mm）σB——材料抗拉強度（）——卸料力系數(shù)，數(shù)值可查表壓力機標稱壓力的確定標稱壓力是指滑塊在工作行程內(nèi)允許承受的最大負荷，而滑塊必須在到達下止點前某一特定距離內(nèi)允許承受標稱壓力。標稱壓力是壓力機的主要技術參數(shù)。對于沖裁工序，壓力機的標稱壓力應大于或等于沖裁時總沖壓力的1.1～1.3倍，即沖壓工藝總力：標稱壓力因為本工序是切邊沖孔復合，因此壓力機標稱壓力時應考慮壓力機的許用壓力曲線，本工序可選用開式雙柱可傾式壓力機J23-16壓力機。J23-16壓力機的主要技術規(guī)格為：公稱壓力：160KN滑塊行程：55mm滑塊行程次數(shù)：120次/min最大封閉高度：220mm封閉高度調(diào)節(jié)量：45mm墊塊尺寸：40mm模柄孔尺寸：直徑40mm深度60mm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。本設計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0.1～0.3mm（料厚時取大值，料薄時取小值）。為了便于可靠卸料，在模具開啟狀態(tài)下卸料板工作表面應高出凸模刃口端面0.3～0.5mm。卸料螺釘一般采用標準的階梯形螺釘，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8～12mm，各卸料螺釘?shù)拈L度應一致，以保證裝配后卸料板水平和均勻卸料?？紤]到模具的結構，選用6個圓筒形的聚氨酯橡膠，則每個橡膠所承受的頂件力為確定橡膠的橫截面積A:取0,查表的，則確定橡膠的截面尺寸：選用直徑為10mm的卸料螺釘，取橡膠上螺釘過孔直徑d=12mm，則橡膠外徑D根據(jù)求得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，但由于卸料力比較大經(jīng)計算選用6個。卸料螺釘?shù)闹睆礁鶕?jù)模具選用10mm。出件裝置出件裝置的作用是從把零件從模具內(nèi)卸出來。把裝在上模內(nèi)的出件裝置稱為推件裝置，裝在下模內(nèi)的稱為頂件裝置。因本設計的模具裝在下模內(nèi)所以稱之為頂件裝置。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，推件板與凹模空口配合并作相對運動，對它的要求是模具處于閉合狀態(tài)時，其背后應有一定的空間，以備修模和調(diào)整的需要。模具工作部分尺寸的計算落料時凸、凹模尺寸計算落料時，因為落料件表面尺寸與凹模刃口尺寸相等或基本一致，應該先確定凹模刃口尺寸，即以凹模刃口尺寸為基準，又因為落料件尺寸會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撊÷淞霞叽绻罘秶鷥?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：,有查得，校核間隙:因為不符合則用則符合式中—落料凸模最大直徑（mm）—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。拉深件凸、凹模尺寸計算拉深時，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《公差測量與配合》可知δd=0.070mm，δp=0.040mm，Δ=0.36mm。拉深件尺寸標注在內(nèi)徑，;;式中——凹模工作部分尺寸，mm；——凸模工作部分尺寸，mm；D——拉深件外徑基本尺寸，mm；Δ——拉深件尺寸公差，mm；——凸模制造偏差，mm;——凹模制造偏差，mm；表5-1沖裁模刃口雙面間隙沖孔凸、凹模尺寸計算查5-1表的,。因為為自由尺寸可按IT14級精度處理查得Δ=0.36mm;系數(shù)x=0.5。沖孔（Ф10mm）x=0.5；校核間隙:因為所以符合、——沖孔凸、凹模刃口尺寸x——磨損系數(shù)，查表沖件精度為IT14時，x=0.5——沖孔件的最小極限尺寸Δ——沖件的制造公差（mm）、——凸、凹模制造公差（mm）查5-3表確定；——最小合理間隙（mm）表5-3規(guī)則形狀沖裁時凸模和凹模的制造公差凸、凹模圓角半徑凹模圓角半徑凸模圓角半徑彎曲凸、凹模設計彎曲模設計很據(jù)《模具設計與制造》書籍的步驟而設計，所需的參數(shù)根據(jù)《模具設計手冊》查表得出。凹模尺寸為凸模尺寸為式中：、——分別為凸、凹模的寬度；L——彎曲件寬度的基本尺寸；Δ——彎曲件寬度的尺寸偏差；、——凸、凹模制造公差（mm）?？蓪懗梢话闱闆r下其間隙值應適當減小，取。沖裁間隙間隙對沖壓模具壽命的影響沖壓模具壽命受各種因素的綜合影響，間隙是影響沖壓模具壽命諸因素中最主要的因素之一。沖壓過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，而且間隙越小，沖壓模具作用的壓應力越大，摩擦也越嚴重。所以過小的間隙對沖壓模具壽命極為不利。而較大的間隙可使凸模側面及材料間的摩擦減小，并減緩間隙由于受到制造和裝配精度的限制，出現(xiàn)間隙不均勻的不利影響，從而提高沖壓模具壽命。間隙對沖壓工藝力的影響隨著間隙的增大，材料所受的拉應力增大，材料容易斷裂分離，因此沖裁力減小。通常沖裁力的降低并不顯著，當單邊間隙在材料厚度的5～20％左右時，沖壓力的降低不超過5～10％。間隙對卸料力、推件力的影響比較顯著。間隙增大后，從凸模上卸料和從凹模里推出零件都省力，當單邊間隙達到材料厚度的15～25%左右時卸料力幾乎為零。但間隙繼續(xù)增大，因為毛刺增大，又將引起卸料力、頂件力、迅速增大。間隙值的確定由以上分析可見，凸、凹模間隙對沖壓件質(zhì)量、沖壓工藝力、沖壓模具壽命都有很大的影響。因此，設計沖壓模具時一定要選擇一個合理的間隙，以保證沖壓件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求、所需沖裁力小、沖壓模具壽命高。但分別從質(zhì)量、沖壓力、沖壓模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個數(shù)值，只是彼此接近?？紤]到?jīng)_壓模具制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個適當?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個范圍內(nèi)，就可沖出良好的制件，這個范圍的最小值稱為最小合理間隙min，最大值稱為最大合理間隙max。考慮到?jīng)_裁模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設計與制造新沖壓模具時要采用最小合理間隙值min。確定合理間隙的方法有理論確定法與經(jīng)驗確定法。模架的選擇模架包括上模座、下模座、導柱和導套。沖壓模具的全部零件都安裝在模架上。為了縮短模具制造周期，降低成本所以選用標準模架。選擇模架結構時要根據(jù)工件的受力變形特點，坯件定位、出件方式、送料方向，導柱受力狀態(tài)操作是否方便等方面進行綜合考慮。選擇模架尺寸時要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮，一般在長度上及寬度上都應比凹模大30-40mm。模架厚度一般等于凹模厚度的1-1.5倍。沖壓模具的閉合高度應大于壓力機的最小裝模高度，小于壓力機的最大裝模高度。模具的閉合高度是指模具在最低工作位置時，上模座上表面與下模座下表面之間的距離。為使模具正常工作，模具閉合高度H必須與壓力機的裝模高度相適應，使之介于壓力機最大裝模高度與最小裝模高度之間，一般可按下式確定：根據(jù)所選壓力機可知,,?！獕毫C最大封閉高度；——壓力機最小封閉高度；T——壓力機工作墊板厚度；H——模具的閉合高度。所以確定模具的閉合高度為H=235～330mm。所以符合要求。查5-7表得標準模架的尺寸及各零件尺寸:表5-7標準模架及各零件的尺寸凹模周界Φ200mm定模上的凸凹模長度動模上的凸凹模長度6085配用模架閉合高度H最大330最小235零件件號、名稱及標準編號1墊板GB2858.3-81數(shù)量2規(guī)格Φ200mm×62固定板GB2858.2-811Φ200mm×203凹模GB2858.1-811Φ200mm×504卸料板GB2858.2-81Φ200mm×185固定板GB2858.2-811Φ200mm×206上模座GB/T2855.1-901Φ200mm×457下模座GB/T2855.2-901Φ200mm×509卸料螺釘GB70-856M12×4510導柱GB70-81132×19011導柱GB70-81135×19012導套GB119-86132×105×4313導套GB119-86135×105×43模具零件的設計中小型冷沖模制訂了GB/T2851.1～2861.16-1990、GB/T1861.17-1981等標準。這些標準根據(jù)模具類型、導向方式、凹模形狀等不同，規(guī)定了14中典型組合形式。每一種典型組合中，又規(guī)定了多種模架類型及相應的凹模周界尺寸（長×寬或直徑）、凹模厚度、凹模長度、和固定板、卸料板、墊板、導料板等模板的具體尺寸，還規(guī)定了選用標準件的種類、規(guī)格、數(shù)量、布置方式、有關的尺寸及技術條件等。這樣，在模具設計時，重點就只需放在工作零件的設計上。工作零件動模上的凸凹模（落料凸模與拉深凹模）尺寸如圖6-1-1所示。凸凹模是復合膜中的主要工作零件，工作端的內(nèi)外緣都是刃口，一般內(nèi)緣與凹模刃口結構形式相同，外緣與凸模刃口結構形式相同。凸凹模采取整體式結構，臺肩固定方式。凸凹模與固定板按H7/m6配合。圖6-1-1凸凹模定模上的凸凹模（拉深凸模與沖孔凹模）如圖6-1-2所示的尺寸。此凸凹模采用整體式結構，與固定板的連接方式為鉚接固定。沖孔凹模采用筒狀凹模，為了使廢料順利了落下，廢料孔采用階梯擴大。圖6-1-2凸凹模落料凹模如圖6-1-3所示尺寸及形狀。高度為50mm。采用緊固螺釘與固定板連接。要保證螺孔間、螺孔與凹模刃口間的距離不能太近，否則會影響模具的壽命。一般螺孔與凹模刃口間的距離去大于二倍孔徑值。圖6-1-3落料凹模沖孔凸模凸模的長度長度尺寸應根據(jù)模具的模具結構確定，同時要考慮凸模的修摩量及固定板與卸料板之間的安全距離因素。本設計采用的彈性卸料及凸模計算公式為L——凸模長度（mm）；h1——凸模固定板厚度（mm）；h2——卸料板的厚度（mm）；ha——卸料彈性元件的安裝高度，即卸料彈性元件被預壓后的高度（mm）；本設計的凸模安裝在定模座上的凸凹模上，所以不需要加凸模固定板的尺寸。計算的沖孔凸模的長度為40mm，比較長，但裝配時沖孔凸模與動模上的凸凹模配合，因此不需要校核沖孔凸模的強度。圖6-1-4凸模模架的零件模柄模柄的作用是把上模固定在壓力機滑塊上，同時使模具中心通過模塊的壓力中心。如圖6-2-1所示：中小型模具一般都通過模柄與壓力機滑塊相連接。此模具選用的是壓入式模柄，它與上模座孔以H7/m6配合并加銷釘防轉，模柄軸線與上模座的垂直度較好，使用于上模座較厚的各種中小型模具，生產(chǎn)中最常用。圖6-2-1模柄模柄的尺寸如表6-2-1所示：d(d11)D(m6)D1Hhh1bad1(H7)基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差50-0.080-0.24052+0.030+0.011618545820.58+0.0150上模座和下模座上模座的尺寸如表6-2-2所示：Dstt1DBD2SRR120045302102802605085l2D(H7)D1(H7)d2tS210045+00.02550+00.025M14-6H28180上模座圖6-2-2上模座下模座的尺寸如表6-2-3所示：DsHhDBD2SRR120050402102802605085l2d(H7)d1(H7)d2tS210032+00.02535+00.025M14-6H28180下模座圖6-2-3下模座上、下模座的作用是直接或間接地安裝沖模的所用零件，并分別于壓力機的滑塊和工作臺連接，以傳遞壓力。設計沖模時，模座的尺寸規(guī)格根據(jù)模架類型和凹模周界尺寸從標準中選取的。導向零件對于批量較大的沖件的沖件為保證模具具有較高的精度和壽命，一般都采用導向零件對上、下模進行導向，以保證上模對下模的正確運動。導向零件由導柱、導套和導板，并已經(jīng)標準化，但生產(chǎn)中常用的是導柱和導套。A型導柱結構較簡單，與模座為過盈配合（H7/m6）,拆裝比較麻煩。A型導套與模座也為過盈配合（H7/r6）,與導柱配合的內(nèi)孔開有出游環(huán)槽，以便儲油潤滑，擴大的內(nèi)孔是為了避免導套與模座過盈配合時孔徑縮小而影響導柱與導套的配合。導柱、導套的尺寸規(guī)格根據(jù)標準模架和模具的實際閉合高度確定，還應保證有足夠的導向長度。A型導柱（左Φ32）規(guī)格為32×190熱處理：硬度42-46HRC技術條件：按GB70-81的規(guī)定。圖6-3-1左導柱（右Φ35）L=190圖6-3-2右導柱A型導套（左Φ45）規(guī)格為32×105×43圖6-3-3左導套（右Φ50）規(guī)格為35×105×43圖6-3-4右導套模具的其它零件固定板、卸料板、墊板固定板的作用是將凸模、凸凹模固定在上模座和下模座的正確位置上。固定板為圓形板件，外形尺寸通常與凹模一致。固定板的厚度可取凹模厚度的60%～80%。固定板與凸?；蛲拱寄镠7/n6或H7/m6配合，壓裝后應將凸?；蛲拱寄５亩嗣媾c固定板一起磨平。卸料版的作用是把廢料從模具工作零件（定模上的凸凹模）上卸掉。外形尺寸一般與凹模的相同。墊板的作用是承受并擴散凸?；虬寄鬟f夫人壓力，以防止模座被擠壓損傷。墊板的外形尺寸與定模上的凸凹模固定板相同，厚度可取3～10mm。經(jīng)查標準模架得：凸、凹模固定板選用的厚度為H=20mm，墊板選用厚度H=8mm,卸料板選用厚度為H=18mm。模具裝配圖三維裝配圖定模座圖7-1-1定模座動模座圖7-1-2動模座模具總裝圖圖7-1-3模具總裝圖二維裝配圖圖7-2圓筒形件切邊沖孔復合模裝配圖1.下模座2、22.導柱3.凸凹模固定板4.導套5.上模座6.上模板7、25.螺釘8、10、14、24.銷釘9.模柄固定板11、13.連接螺釘12.模柄15.墊板16.凸模固定板17.橡皮墊18.沖孔凸模19.動模上的固定板20.卸料板21.定模上的固定板23.活動擋銷26.螺栓模具裝配順序如上圖所示，沖壓模在使用時，下模座部分