拉深擠邊復(fù)合模具設(shè)計(jì)說明

..畢業(yè)設(shè)計(jì)論文論文題目：拉深擠邊復(fù)合模具設(shè)計(jì)系部：材料工程系專業(yè)：模具設(shè)計(jì)與制造班級(jí)：學(xué)生__學(xué)號(hào)：指導(dǎo)1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的：此設(shè)計(jì)是經(jīng)過指導(dǎo)老師楊老師精心挑選的。本設(shè)計(jì)題目為拉深件,但對(duì)做畢業(yè)設(shè)計(jì)的畢業(yè)生有一定的設(shè)計(jì)意義,它概括了沖壓件零件的設(shè)計(jì)要求、內(nèi)容及方向。通過對(duì)該零件模具的設(shè)計(jì),進(jìn)一步加強(qiáng)了我的沖壓模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的沖壓模具做好了鋪墊和積累一定的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。題目：拉深擠邊復(fù)合模具設(shè)計(jì)原始資料:設(shè)計(jì)題目：拉深擠邊復(fù)合模生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)1拉深件的結(jié)構(gòu)工藝性分析,進(jìn)行工藝與模具設(shè)計(jì)。2沖壓工藝方案的確定,進(jìn)形工各藝力計(jì)算。3拉深擠邊復(fù)合模具設(shè)計(jì),繪制模具總裝圖一張及主要的模具零件圖。4.編寫設(shè)計(jì)說明書：繪制典型零件的加工工藝卡2份。2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文課題任務(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：內(nèi)容：〔1完成拉深擠邊復(fù)合模零件的工藝性分析及工藝方案制定〔2拉深擠邊復(fù)合模具裝配圖及全部零件圖的繪制〔3完成模具主要工作零件的工藝規(guī)程編制〔4編寫設(shè)計(jì)說明書畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書題目拉深—擠邊復(fù)合模內(nèi)容：〔1拉深前的準(zhǔn)備〔2沖壓工藝性分析〔3沖壓工藝方案的確定〔4計(jì)算各工序壓力、選用壓力機(jī)〔5模具工作部分尺寸的計(jì)算〔6模具總體設(shè)計(jì)〔7機(jī)械加工工藝過程卡原始資料：如下圖拉深擠邊復(fù)合模摘要我所學(xué)習(xí)的專業(yè)是模具設(shè)計(jì)與制造,這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)拉深—擠邊復(fù)合模的設(shè)計(jì)是我結(jié)合大學(xué)三年來所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)所設(shè)計(jì)的一套沖壓模具。本文首先簡(jiǎn)要的概述了沖壓模具在社會(huì)發(fā)展領(lǐng)域的作用及其以后的發(fā)展方向,點(diǎn)明了模具設(shè)計(jì)的重要意義。然后依據(jù)工件圖進(jìn)行了工藝性分析,進(jìn)而確定了設(shè)計(jì)方案,計(jì)算出了模具工作部分的尺寸,設(shè)計(jì)出工作零部件,然后依據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇出各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)零部件,最后設(shè)計(jì)出了模具的總裝配圖。在設(shè)計(jì)中,最重要的就是設(shè)計(jì)方案確定,坯料的計(jì)算和工作零部件的設(shè)計(jì),這是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,這些設(shè)計(jì)的正確與否直接關(guān)系到設(shè)計(jì)成本的高低及設(shè)計(jì)的模具能否正常工作；在設(shè)計(jì)的最后,總結(jié)了自己在設(shè)計(jì)過程中的心得和體會(huì),并對(duì)我的指導(dǎo)老師進(jìn)行致謝。為了使我的設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)明易懂,在設(shè)計(jì)過程中,我用CAD制圖軟件畫出了十幾張零件圖,安插在設(shè)計(jì)任務(wù)書中。最后畫出拉深—擠邊模具的裝配圖一張和工作零部件的零件圖九張。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我不僅掌握了沖壓模具設(shè)計(jì)一般流程,更學(xué)到了許多在課本上沒有學(xué)到的知識(shí),使我受益匪淺。關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì)與制造、CAD軟件、工藝性分析SidethedrawingpushsthesuperposabledieAbstractIwaslearningtheprofessionaldesignandmanufacturemolds,thedesignormaterialsofShaving-DrawingmodulesdesignedinconjunctionwithuniversityoverthepastthreeyearsIhavebeenstudyingexpertisetodesignaramheads.Thefirstbriefoutlinesramheadsinthefieldofsocialdevelopmentanditsroleinthefuturedevelopmentdirection,pointoutdiedesignsignificance.Then,basedonheranalysisoftheprocessesleadingtothedesignoftheprogramme,calculatedthesizeoftheinstrumentwork,designworkcomponents;Thenchooseonthebasisofvariouscriteriaforthedesignofpartsandcomponents,thefinaldesignofthelayoutofthetotalassemblymaps.Inthedesign,themostimportantthingistodesignprogrammestoidentify,semi-finishedmaterialsandsparepartsforthedesign,whichisthekeytothedesignofthedesigncorrectornotisdirectlyrelatedtothehighcostofdesignandlayoutdesigncanbenormal;Inthefinaldesign,summeduphisexperienceinthedesignprocessandexperience,andIthankguidanceteachers.Formydesignmoresimple,inthedesignprocess,IpaintedadozenorsosoftwareusedCADZhangpartsmapbookplacementinthedesigntask.Finallypaintedormaterials-intensivecomponentsoftheassembly,aLatinAmericanandpartsofnineparts.Thoughthisdesign,Igraduatedwithastampingdiedesignnotonlythegeneralflow,alotmorelearningtolearnintextbookswithouttheknowledgethatIgain.Keyword:diedesignandmanufacturing、CADsoftware、analyticaltechniques插圖清單圖〔01零件圖…………5圖〔02半成品圖………10圖〔03壓邊圈…………13圖〔04凸模……………22圖〔05凹?！?3圖〔06模柄……………25圖〔07墊板…………26圖〔08支座……………26圖〔09凹模固定板……………………26圖〔10導(dǎo)柱長(zhǎng)度與上下模的關(guān)系……27圖〔11打桿……………27圖〔12螺釘……………28插表清單表3-1…………………14表3-2………………14表3-3…………16目錄前言…………………1緒論……………………2第1章拉深前的準(zhǔn)備拉深模具設(shè)計(jì)的基本原則…………………5拉深模的設(shè)計(jì)要點(diǎn)……………………6制件材料的性能…………7計(jì)算拉深的毛坯的原則…………………7判斷窄寬凸緣筒形件……………………71.6拉深系數(shù)……………71.7判斷是否采用壓邊圈……………91.8半成品毛坯尺寸的確定………9第2章沖壓工藝方案的確定2.1幾種工藝方案的擬定……122.2復(fù)合模的特點(diǎn)…………12第3章計(jì)算各工序壓力、選用壓力機(jī)3.1壓邊力…………133.2擠邊力…………………143.3拉深力……………………143.4拉深功………………153.5壓力機(jī)公稱壓力的選擇…………………16第4章模具工作部分尺寸的計(jì)算4.1拉深模的間隙……………174.2拉深模的圓角……………184.3凸凹模工作部分尺寸及公差………………194.4凸模的通氣孔………………22第5章模具總體設(shè)計(jì)5.1凸模的設(shè)計(jì)………………215.2凹模的設(shè)………225.3支承零件…………245.4導(dǎo)向零件…………………275.5卸料零件…………285.6聯(lián)結(jié)件……………28第6章模具裝配…………29結(jié)束語……………………31致謝…………32參考文獻(xiàn)……………33附機(jī)械加工工藝過程卡前言在金屬和非金屬材料塑性加工工程中,模具是一種必不可少的工藝裝備。模具的使用性能特別是使用壽命反映著一個(gè)國(guó)家的工業(yè)水平。模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一國(guó)產(chǎn)品制造水平的重要標(biāo)志和發(fā)展程度的標(biāo)志之一。目前,我國(guó)的模具技術(shù)有了很大發(fā)展,模具的精密度、復(fù)雜程度和壽命都有很大提高。作為模具專業(yè)的學(xué)生,我們有振興我國(guó)模具工業(yè)的使命。本次設(shè)計(jì)是在三年的學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上的一次總結(jié)。本文首先簡(jiǎn)要的概述了沖壓模具在社會(huì)發(fā)展領(lǐng)域的作用及其以后的發(fā)展方向,點(diǎn)明了模具設(shè)計(jì)的重要意義。本設(shè)計(jì)是拉深擠邊復(fù)合模,從工藝性分析到工藝方案的確定再到模具結(jié)體設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中盡管我進(jìn)了最大努力,如有不妥之處,請(qǐng)老師批評(píng)指正。緒論改革開放以來,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)模具的需求不斷增長(zhǎng)。近年來,模具工業(yè)一直以15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展,模具工業(yè)企業(yè)的成分也發(fā)生了巨大變化,除了國(guó)有專業(yè)模具廠外,集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)業(yè)得到了快速發(fā)展。到目前,中國(guó)約有模具生產(chǎn)廠家2萬多家,從業(yè)人員有50多萬人,全年模具產(chǎn)值高達(dá)450億元人民幣以上。中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展在地域分布上存在不平衡性,東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū),南方的發(fā)展快于北方。模具生產(chǎn)最集中的地區(qū)在珠江三角和長(zhǎng)江三角地區(qū),其模具產(chǎn)值約占全國(guó)產(chǎn)值的三分之二以上。模具作為提高生產(chǎn)率,減少材料和消耗,降低產(chǎn)品成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段,已越來越受到各國(guó)工業(yè)部門的重視。目前世界上模具的年產(chǎn)值約為680億美元,我國(guó)20XX模具產(chǎn)值為530億元,模具出口4.91億美元,同時(shí)還進(jìn)口18.13億美元。我國(guó)已成為世界上凈出口模具最多的國(guó)家。但大型多工位級(jí)進(jìn)模、精密沖壓模具、大型多型腔精密注塑模、大型汽車覆蓋件模具等雖已能生產(chǎn),但總體技術(shù)水平不高,與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家相比,仍有很大差距。而在模具制造領(lǐng)域中占有重要地位的沖壓模具生產(chǎn)技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)落后,主要原因是我國(guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成型工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備方面與工業(yè)發(fā)達(dá)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)家相比差距相當(dāng)大。隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高,沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)具有多品種、少批量、復(fù)雜、大型、精密,更新?lián)Q代速度快等變化特點(diǎn),沖壓模具正向高效、精密、長(zhǎng)壽命、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場(chǎng)變化,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展,沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正由手工設(shè)計(jì)、依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造技術(shù)轉(zhuǎn)變。近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度,將技術(shù)進(jìn)一步視為企業(yè)發(fā)展的動(dòng)力。一些國(guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD,并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國(guó)際通用軟件,個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件,并成功應(yīng)用于沖壓模具的設(shè)計(jì)：模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品"交貨期短"、"精度高"、"質(zhì)量好"、"價(jià)格低"、等要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)：⑴全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步,普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟,各企業(yè)將加大CAD/CAM/CAE技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)力度,進(jìn)一步擴(kuò)大CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院校所在地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能,實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合,把虛擬制造成為可能。⑵高速銑削加工國(guó)外近年發(fā)展的高速銑削加工,大幅度提高了生產(chǎn)率,并可獲得極高的表面光潔度。另外還可加工高硬度模塊,還具有溫生低、熱變性小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展,對(duì)汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。⑶模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能,大大縮短了模具研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng),可快速安裝在已有的銑床及加工中心上,實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集,自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序,不同格式的CAD數(shù)據(jù),用于模具制造業(yè)的"逆向工程"。⑷電火花銑削加工電火花銑削加工技術(shù)也成為電火花創(chuàng)成加工技術(shù),這是一種傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù),它是由高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單的管狀電極作三維或二維輪廓加工〔像數(shù)控銑一樣,因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極,這顯然是電火花成型加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國(guó)外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到較大發(fā)展。⑸提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高,估計(jì)目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)間使用覆蓋率一般達(dá)到30%左右。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般為80%左右。[6]優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)選用優(yōu)質(zhì)材料和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積〔TIN、TIC等、等離子噴涂等技術(shù)。⑺模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響,研究自動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有的手工操作,以提高模具表質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢(shì)。⑻模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展這是我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合,配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)據(jù)庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。作為一名未來的模具設(shè)計(jì)工程師,這次冷沖模具的設(shè)計(jì),就是我進(jìn)行真實(shí)模具設(shè)計(jì)前的一次重要演練,使我對(duì)三年大學(xué)生活的所學(xué)知識(shí)的一次綜合性的應(yīng)用。使我將所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)連貫起來,在老師的指導(dǎo)下,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到自己的不足,進(jìn)而加以改進(jìn)。這次設(shè)計(jì)使我對(duì)沖壓模具的設(shè)計(jì)規(guī)程有了更加深入的理解,認(rèn)識(shí)到了模具在以后的社會(huì)生產(chǎn)領(lǐng)域中是多么的重要,也使我對(duì)自己所從事的工作充滿了希望和信心。我以后一定會(huì)盡自己最大的努力,在模具制造和設(shè)計(jì)這一行業(yè)中做出最大的貢獻(xiàn)。為我國(guó)的模具事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。盡管在設(shè)計(jì)中我盡了自己的最大努力,難免有不妥之處,懇請(qǐng)老師能夠給予批評(píng)指正。第1章拉深前的準(zhǔn)備拉深是把一定形狀的平板毛坯或空心件通過拉深模具制成各種空心零件的工序。在沖壓生產(chǎn)中拉深是一種廣泛使用的工序,用拉深工序可以得到的制件．下圖為本次設(shè)計(jì)的零件圖圖〔01１.１拉深模具設(shè)計(jì)的基本原則[1]：<1>是否采用拉深模應(yīng)與冷擠或旋壓比較的確定。<2>模具結(jié)構(gòu)和材料應(yīng)與制件批量相適應(yīng)。<3>具零件和模架盡。<4>拉深模要合理的選擇壓力機(jī)量標(biāo)準(zhǔn)化。<5>高的拉深件要注意能否在壓力機(jī)行程上死點(diǎn)取出故上下模的開啟高應(yīng)大于工件高度的2倍不能取出時(shí)要考慮鉸接凸模。<6>對(duì)稱的制件的模架要明顯不對(duì)稱,以防止上模和下模裝錯(cuò)位置。<7>拉深的高度不能算的很準(zhǔn),故模具結(jié)構(gòu)要考慮安全余量以便置件銷高時(shí)仍能適應(yīng)。<8>拉除凸模應(yīng)有透氣孔以便卸下制件。<9>彈性壓料板要有限位裝置防止最后一部分被壓材料過分壓薄。<10>不封閉拉深件不用一次拉出相互對(duì)稱的兩件然后切開。<11>凹凸模工作面宜沿軸向拋光。<12>一般來說凹模入口處圓角四周相等但對(duì)于矩形或異形拉深件有時(shí)可利用不導(dǎo)的凹模圓角控制沖壓材料的流動(dòng)。<13>放入毛坯和取出制件,必須方便安全。１.２拉深模的設(shè)計(jì)要點(diǎn)[2]：在設(shè)計(jì)拉深模時(shí)由于拉深工藝的特殊要求除了應(yīng)考慮與其他模具一樣的設(shè)計(jì)方法與步驟以外還需考慮到如下的特點(diǎn)：<1>拉制圓筒形制件時(shí)應(yīng)考慮到料厚、材料、模具圓角半徑等情況,根據(jù)合理拉深系數(shù)和以后各次拉深系數(shù)工序、拉深工藝的計(jì)算有較高的標(biāo)準(zhǔn)性。<2>要分析成型件的形狀、尺寸有沒有超過加工極限的部分。<3>在帶凸緣的拉深工序中工件的高度要取決于上模的行程使用中方便模具的調(diào)整,最好在模具上設(shè)計(jì)有行程的裝置。當(dāng)壓力機(jī)在下置點(diǎn)模具應(yīng)在限程的位置閉和。<4>設(shè)計(jì)落料拉深復(fù)合模時(shí)由于落料凹模的磨損比拉深凸模的磨損要來得快,所以在落料凹模上應(yīng)預(yù)先加大磨損余量。<5>設(shè)計(jì)非旋轉(zhuǎn)體的工件的拉深模時(shí)其凸模和凹模在模板上的裝配位置必須準(zhǔn)確可靠以防止松動(dòng)后發(fā)生旋轉(zhuǎn)、偏移影響工件的質(zhì)量。<6>因回彈、扭曲、局部變形等的缺陷所產(chǎn)生的彈性變形難于保證零件形狀的精度,此時(shí)應(yīng)采用脹形成型措施。<7>對(duì)于形狀復(fù)雜經(jīng)多次拉深的零件很難計(jì)算出準(zhǔn)確的毛坯形狀和尺寸。<8>壓邊圈與毛坯接觸的一面要平整不應(yīng)有孔和槽。<9>拉深時(shí)由于工作行程較大故對(duì)控制壓邊力的彈性元件的壓縮量應(yīng)仔細(xì)計(jì)算。<10>大形拉深模的壓料筋一般都做在壓邊圈上,而把壓料筋的槽做在凹模上。<11>對(duì)于大型拉深模的設(shè)計(jì)要很好的選擇拉深方向盡量使壓料面在平面上。<12>大型的覆蓋件的模具應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)條件的不同而采用不同的型。１.３制件材料的性能用于拉深成形的材料應(yīng)具有良好的拉深性能,要具有高的塑性．底的屈強(qiáng)比．大的板厚方向性系數(shù)．小板平面方向性。屈強(qiáng)比值越小,一次拉深允許的極限變形程度越大,拉深的性能越好。本次拉深用的是08鋼拉深的性能好。１.４計(jì)算拉深的毛坯的原則〔1體積不變?cè)砝钋昂屠詈蟛牧系捏w積不變?！?相似原理毛坯的形狀一般與工件截面形狀相似邊余量δ。〔3計(jì)算工件表面積。１.５帶凸緣筒形件寬窄如何判斷帶凸緣筒形件根據(jù)相對(duì)凸緣直徑的大小帶凸緣筒形件分為窄凸緣筒形件<df/d=11~1.4>通過相交平面拉深件口部形狀獲得寬凸緣筒形件<df/d>1.4>對(duì)于本制件df/d=128/78=1.64>1.4因此本制件為寬凸緣筒形件在第一次拉深變形量許可的情況下,為求第一次就拉深到所要求的凸緣直徑,以后各次拉深中凸緣直徑不變而縮小筒部直徑來增大凸緣寬度。１.６拉深系數(shù)是指拉深后圓筒形件的直徑與拉深前毛坯〔或半成品的直徑之比．圓筒形件拉深的變形程度用拉深系數(shù)來表示故拉深系數(shù)是拉深工藝的基本參數(shù)。工件的直徑dn與毛坯直徑D之比叫總拉深系數(shù),即工件所需要的拉系數(shù)。拉深系數(shù)的倒數(shù)叫拉深比,其值：拉深系數(shù)表示了拉深前后毛坯直徑的變化量,反映了毛坯外邊緣在拉深時(shí)的切向壓縮變形的大小,因此可用它作為衡量拉深變形程度的指標(biāo)。１.６.１影響拉深系數(shù)的因素：總的來說。凡是能夠使筒壁傳力區(qū)的最大拉應(yīng)力減小、使危險(xiǎn)斷面強(qiáng)度增加的因素,都有利于減小拉深系數(shù)?！?材料的力學(xué)性能〔2板料的相對(duì)厚度t/D數(shù)〔3拉深條件１.６.２極限拉深系數(shù)的確定當(dāng)筒壁傳力區(qū)所承受的最大拉應(yīng)力бp和危險(xiǎn)斷面的有效抗拉強(qiáng)度бk相等時(shí),得出極限,拉深系數(shù)?！怖碚撚?jì)算影響拉深系數(shù)的因素很多,實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的極限拉深系數(shù),都是在一定的拉深條件下用實(shí)驗(yàn)方法求出。由坯料相對(duì)厚度準(zhǔn)備查表５－３[4],各邊極限拉深系數(shù)選取各次拉深系數(shù)時(shí)要比極限拉深系數(shù)稍大。根據(jù)上述分析試選m1=82m2=80m3=78１.７判斷是否采用壓邊圈在拉深過程中為防止凸緣部分材料起皺可采用壓邊的方法,壓邊力通常可以調(diào)節(jié)壓邊圈與凹模的間距,以壓邊效果最佳為合適。拉深變形程度較小時(shí),也可不使用壓邊圈,是否采用壓邊圈與制件的相對(duì)厚度有關(guān)。當(dāng)t/D×100>1.5時(shí),不采用壓邊圈,當(dāng)t/D×100<1.5時(shí),必須采用壓邊圈,本制件因t=0.8mmD=100所以t/D×100<1.5時(shí),須采用壓邊圈。１.８半成品毛坯尺寸的確定半成品的直徑dn、筒底圓角半徑rn和筒壁高度hn。半成品的直徑dn拉深次數(shù)確定后,再根據(jù)計(jì)算直徑dn應(yīng)等于工件直徑d出發(fā),對(duì)各次拉深系數(shù)進(jìn)行調(diào)整,使實(shí)際采用的拉深系數(shù)大于推算拉深次數(shù)時(shí)用的極限拉深系數(shù)。設(shè)實(shí)際采用的拉深系數(shù)為m1′、m2……mn′,應(yīng)使各次拉深系數(shù)依次m1′＜m2′＜m3′……＜mn＇要求m1m1′≈m2m2′≈……≈mnmn′調(diào)整拉深系數(shù)m1、m2……mn重新計(jì)算各次拉深的圓筒直徑即得半成品直徑。即d1=82mmd2=80mmd3=78mm計(jì)算各次拉深后零件的高度前,應(yīng)先定出各次半成品底部的圓角半徑,計(jì)算各次半成品的高度可由求毛坯直徑的公式推出。即即：求出h1=94mmh2=80mmh3=78mm各次拉深的半成品簡(jiǎn)圖圖〔02第２章沖壓工藝方案確定本制件為拉深和擠邊兩個(gè)工序,先拉深有凸緣筒形件,要求外沒有厚度不變的要求,然后進(jìn)行擠邊。此工件的形狀滿足拉深工藝的要求可用拉工藝?yán)?各圓角r=5>2t滿足拉深對(duì)圓角半徑的要求。公差為IT13級(jí)滿足拉深工序?qū)ぜ墓畹燃?jí)的要求。２.１幾種工藝方案的對(duì)比該工件為拉深擠邊兩個(gè)基本工序,可以有以下三個(gè)方案：方案一：先拉深,再擠邊。采用單工序模生產(chǎn)。方案二：拉深擠邊復(fù)合沖壓,采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：拉深擠邊級(jí)進(jìn)沖壓,采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。復(fù)合模與單工序模、級(jí)進(jìn)模的特點(diǎn)比較如下[３]：〔1與單工序模相比,復(fù)合模沖出的拉深件的拉深與擠邊同時(shí)進(jìn)行,完成的幾個(gè)輪廓的相對(duì)位置精度較高。〔2與級(jí)進(jìn)模相比,復(fù)合模對(duì)條料的送進(jìn)與定位精度要求較低。〔3復(fù)合模結(jié)構(gòu)緊湊,輪廓尺寸相對(duì)較小。〔4復(fù)合模同時(shí)完成兩道或兩道以上的工序,因此生產(chǎn)效率較高?！?模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,加工和裝配精度要求較高。〔6工件的外形與內(nèi)孔之間的最小寬度受凸凹模的最小壁厚限制,所以當(dāng)壁厚太小的時(shí)候,不能使用復(fù)合模。由以上比較發(fā)現(xiàn),試用拉深擠邊復(fù)合模較為合適。２.２復(fù)合模的特點(diǎn)〔1生產(chǎn)效率成倍提高?！?提高沖壓件的質(zhì)量?！?對(duì)模具制造精度要求教高。復(fù)合模分倒裝和正裝.倒裝復(fù)合模廢料往下漏結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.操作方便.適合工件料厚較薄.而要求平整時(shí)采用彈性卸料。正裝復(fù)合模具適合工件料厚較厚。由以上比較發(fā)現(xiàn),用倒裝復(fù)合模較為合適。用,凸緣材料失去穩(wěn)定而造成起皺,起皺首先在凸緣的最外緣出現(xiàn)。拉深過程中凸緣起皺的趨勢(shì)是變化的其變化規(guī)律與σmax的變化規(guī)律很相似。因此,合理的壓邊力應(yīng)按起皺趨勢(shì)變化。目前,在生產(chǎn)實(shí)際中,常用的壓邊裝置由兩大類：３.１.１彈性壓邊裝置這種裝置多用于普通沖床。３.１.２剛性壓邊裝置這種裝置的特點(diǎn)是：壓邊力不隨行程變化,拉深效果較好,且模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。在以上分析中,本次拉深中采用剛性壓邊裝置。３.１.３壓邊力的大小圖〔03為了解決拉深中的起皺問題,當(dāng)前在生產(chǎn)實(shí)際中的主要方法是采用壓邊圈,壓邊圈只是防止拉深起皺的一種模具結(jié)構(gòu)或形式。在雙動(dòng)拉深壓力機(jī)上拉深時(shí)單位壓邊力的數(shù)值表4-1他制造復(fù)雜程度單位壓邊力制造復(fù)雜程度單位壓邊力難加工件3.7易加工件2.5M/Pa普通加工件3.0實(shí)驗(yàn)研究得到的最佳壓邊間隙C查表5-9.表中δ為坯料厚度。C=<0.95～1.10>δ所以C=〔0.95～1.10>×20=19～22取C=20mm壓邊力大小的計(jì)算公式筒形件以后各次拉深壓邊力的計(jì)算公式如下[4]Fn壓=π/4［d×dn－1<dn+2rd>×<dn+2rd>]p其中rd為凹模圓角半徑得出各次的壓邊力為F1=7204NF2=712.5NF3=712.5N３.２擠邊力拉深過程中由于拉深件帶凸緣須進(jìn)行擠邊,以切斷凸緣,從而達(dá)到制件的要求。擠邊力的計(jì)算[4]F=KLδt式中F—擠邊力〔N；K—系數(shù),通常K取1.3L—沖裁件周邊長(zhǎng)度〔mm；生產(chǎn)中常用以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算采用壓邊圈的圓筒形件[4]：F=Kπdtδb式中d—拉深件的直徑<mm>;T—材料的厚度<mm>;δb—材料的強(qiáng)度極限<MPa>;F—拉深力<N>;K—修正因素,查表4-18[4]得K1=0.8K2=0.5K3=0.5所以得出第一次拉深時(shí)F=72506N第二次拉深時(shí)F=44211N第三次拉深時(shí)F=43106N３.４拉深功的核算由于拉深成形的行程較大,僅僅按拉深力進(jìn)行設(shè)備的選擇并不一定很保險(xiǎn)。為此,選擇設(shè)備后有必要對(duì)拉深功進(jìn)行核算。拉深所需的功可按下式進(jìn)行計(jì)算[4]：W=CFmaxh/1000〔NM式中Fmax──最大拉深力,N;h──拉深深度,m;C──修正系數(shù),一般取0.5～0.8。所以W=0.8×72506×0.07/1000=4.06NM因此,壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率可按下式進(jìn)行計(jì)算[4]：N=KWn/19200η1η2〔KW式中n──壓力機(jī)行程次數(shù),次/min2──壓力機(jī)效率,η1=0.6～0.83──電機(jī)效率,η2=0.9～0.95K──不均衡系數(shù),K=1.2～1.4所以N=13×4.06×50/19200×0.6×0.9=0.025KW經(jīng)核算后,拉深所需的功率要小于壓力機(jī)電動(dòng)機(jī)所規(guī)定的額定功率。３.５壓力機(jī)公稱壓力的選擇液壓機(jī)通用特性代號(hào)表4-3通用特性自動(dòng)半自動(dòng)纏繞結(jié)構(gòu)高速精密長(zhǎng)行程冷擠壓溫?zé)釘D壓液壓數(shù)控字母代號(hào)ZBRGMCLWYK壓力機(jī)的選擇由以下公式得出F≥1.4×<F壓+F拉＋F擠>式中F為壓力機(jī)的公稱壓力F壓為壓邊力F拉為拉深力F擠為擠邊力所以得出第一次拉深時(shí)F1≥242.6KN第二次拉深時(shí)F2≥193.9KN第三次拉深時(shí)F3≥192.4KN總之壓力機(jī)公稱壓力的選擇F≥242.6KN壓力機(jī)的公稱是指滑塊接近下極點(diǎn)附近的壓力,而不是整個(gè)行程中的壓力。所以應(yīng)該注意壓力機(jī)的壓力曲線,否則,很可能出現(xiàn)壓力機(jī)超載現(xiàn)象。拉深壓力機(jī)和通用壓力機(jī)相比主要有兩個(gè)特點(diǎn)[5]：1是有可靠的壓邊裝置；2是滑塊的工作行程中的速度要求慢而平穩(wěn)；因而其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。拉深的壓力機(jī)選用雙動(dòng)壓力機(jī)[6]：JA45-100公稱壓力為1000KN630KN<外滑塊>最大裝模高度為580mm<內(nèi)滑塊>530mm<外滑塊>滑塊行程次數(shù)為15內(nèi)外滑塊裝模高度調(diào)節(jié)量100mm前后左右560×560mm<內(nèi)滑塊>850×850mm<外滑塊>模柄孔的尺寸Φ26×73mm第４章模具工作部分尺寸的計(jì)算４.１拉深模的間隙４．１．１間隙對(duì)拉深過程的影響拉深模的間隙2Z是指凹模與凸模的橫向尺寸差值,間隙的大小對(duì)拉深力與拉深件的質(zhì)量有一定的影響。拉深模的凸模.凹模之間的單面間隙Z小,則磨察大而增大拉深力。因此許用拉深系數(shù)M數(shù)值較大。凸模和凹模的單面間隙Z小于材料厚度時(shí),帶有變薄拉深的影響,拉深件的精度及表面較高。拉深模間隙過大,拉深力小,模具壽命雖然提高了,但工件易起皺.變厚,側(cè)壁不直,口部邊線不齊,有回彈,質(zhì)量不能保正。因此,確定間隙的原則是：既要考慮板料公差的影響,又要考慮毛坯口部增厚的現(xiàn)象,所以間隙值一般應(yīng)比毛坯厚度少大一些。４.１.２拉深模的間隙拉深時(shí),凸模.凹模之間的單面間隙,一般都大于材料厚度,以減小磨檫力,單面間隙Z可按下式計(jì)算[4]：Z=δmax+Kδ式中δmax——材料的最大厚度；δ——材料的公稱厚度；K——系數(shù),查表５－２５[7]查出拉深第一次時(shí)K取０.５拉深第二次時(shí)K?。?３拉深第三次時(shí)K?。?１代人公式得第一次拉深時(shí)Z＝１.２mm第二次拉深時(shí)Z＝１.０４mm第三次拉深時(shí)Z＝０.８８mm４．１．３拉深模間隙取向的規(guī)則對(duì)于最后一次拉深工序規(guī)定如下：〔１當(dāng)工件外形尺寸要求一定時(shí),以凹模為準(zhǔn),凸模尺寸按凹模減小以取得間隙?！玻伯?dāng)工件內(nèi)形尺寸要求一定時(shí),以凸模為準(zhǔn),凹模尺寸按凸模放大以取得間隙。除最后一次工序外,對(duì)其他工序間隙的取向不作規(guī)定。４.２拉深模的圓角半徑拉拉深模的圓角半徑是指拉深模中凸.凹模的圓角半徑。凸模.凹模的圓角半徑對(duì)拉深工作影響很大,其中尤以凹模的圓角半徑rd為甚。當(dāng)凹模圓角半徑較小時(shí),必須采用較大的拉深系數(shù),在生產(chǎn)中,一般應(yīng)盡量避免采用過小的凹模圓角半徑。凹模圓角半徑過大,使在拉深初始階段不與模具表面接觸的坯料寬度加大,因而這部分坯料很容易起皺。在拉深后期,過大的凹模圓角半徑也會(huì)使坯料外緣過早地脫離壓邊圈的作用而起皺,尤其當(dāng)坯料的相對(duì)厚度較小時(shí),這個(gè)現(xiàn)象十分突出。因此,在設(shè)計(jì)模具時(shí),應(yīng)該根據(jù)具體條件,選取適當(dāng)?shù)膱A角半徑值。凸模圓角半徑rp對(duì)拉深工件的影響不像凹模圓角半徑那樣顯著。但是,過小凸模圓角半徑,會(huì)使坯料在這個(gè)部位上受到過大的彎曲變形,結(jié)果降低了坯料危險(xiǎn)斷面的強(qiáng)度,這也使極限拉深系數(shù)增大。假如凸模圓角半徑過大,也會(huì)使在拉深初始階段不與模具表面接觸的坯料寬度加大,因而這部分坯料容易起皺。４.２．１拉深凹模的圓角半徑可按下式確定[4]rd=0.8式中rd——凹模圓角半徑<mm>;D——坯料直徑<mm>;dd——凹模內(nèi)徑<mm>;δ——板料厚度<mm>;適合D—d≤30mm,上式才可以用。因?yàn)楸緵_件D—d=100-82=18≤30mm,所以可以用上式進(jìn)行計(jì)算。對(duì)以后各次拉深,rd可由下式?jīng)Q定[4]：rd2=<0.6～0.8>rd1rdn=<0.7～0.9>rd<n-1>式中rd2——第一次拉深凹模的圓角半徑：rdn——第n次拉深凹模的圓角半徑。對(duì)于第一次拉深凹模的圓角半徑也可以由經(jīng)驗(yàn)查出：查表5-24得出第一次拉深凹模的圓角半徑為8～10.8mm４.２．２凸模圓角半徑單次或多次拉深中的第一次：rp=<0.7～1.0>rd多次拉深中的以后各次:rp<n-1>=dn-1-dn-2δ/2式中dn-1.dn——前后兩次工序中工序件的過度直徑。最后一次拉深的凸模圓角半徑既等于沖件的圓角半徑,但不得小于<2～3>δ。如沖件的圓角半徑要求小于<2～3>δ,則凸模的圓角半徑仍應(yīng)取<2～3>δ,最后用一次整形來得到?jīng)_件要求的圓角半徑。在生產(chǎn)當(dāng)中,要根據(jù)具體條件對(duì)以上所列數(shù)值做必要的修正。在實(shí)際設(shè)計(jì)中也可以先選取比表中洛小一些的數(shù)值。然后在試模調(diào)整時(shí)再逐漸加大,直到?jīng)_成合格零件時(shí)為止。４．３凸.凹模工作部分的尺寸與公差對(duì)于多次拉深的第一次拉深及中間各次拉深,工序尺寸沒有必要嚴(yán)格要求,其凸.凹模尺寸取工序件尺寸既可。若以凹模為基準(zhǔn),則Dd=Dp=式中dd——凹模的基本尺寸；dp——凸模的基本尺寸；D——工序件的基本尺寸；Z——凸.凹模的單面間隙；δp.δd——凸.凹模的制造公差；最后一次拉深模的尺寸公差決定了沖件的尺寸精度,故其尺寸公差應(yīng)按沖件要求來確定。當(dāng)沖件外形尺寸有要求時(shí),以凹模為基準(zhǔn)件,考慮到凹模易磨損,可取Dd=Dp==當(dāng)沖件內(nèi)形尺寸有要求時(shí),以凸模為基準(zhǔn)件,考慮到工件的回彈及凸模幾乎不磨損,可取[４]dp=dd==式中Dd.dd——凹模的基本尺寸；Dp.dp——凸模的基本尺寸；Dmax.dmin——拉深件最大外徑和最小內(nèi)徑尺寸；Z——凸.凹模的單面間隙；δp.δd——凸.凹模的制造公差；凸.凹模的制造公差,可按IT6～I(xiàn)T9級(jí)選取,或查表5-26,也可以按沖件公差1/3～1/4的選取。與沖裁模類似,凸.凹模若采用配作時(shí),只在凸模或凹模上標(biāo)注公差,另一方面按間隙配作。如拉深件是標(biāo)注外形尺寸時(shí),則在凹模上標(biāo)注公差；反之,標(biāo)注內(nèi)形尺寸時(shí),則在凸模上標(biāo)注公差。４.４凸模的通氣孔沖件在拉深時(shí),由于拉深力的作用或遵化潤(rùn)滑油等因素,使得沖件很容易被粘附在凸模上。在沖件與凸模形成真空,會(huì)增加卸件的困難,造成沖件底部不平。為此,凸模應(yīng)設(shè)計(jì)有通氣孔,以便拉深后的沖件容易卸脫。拉深不銹鋼或大沖件時(shí),由于粘附力大,可在通氣孔中通高壓氣體或液體第５章模具總體設(shè)計(jì)模具零件的分類：按其作用不同,將其分為如下兩大類。1．工藝零件——在完成工序時(shí),與材料或制件直接發(fā)生接觸它包括：工作零件：凸模、凹模；定位零件：定位板、定位銷等；壓料、出件、卸料零部件：壓料板、卸料板、推件與頂件裝置等；2．結(jié)構(gòu)零件——在模具的制造和使用中起裝配、安裝作用,以及制造和使用兩種基本類型：直通式凸模和臺(tái)階式凸模５.１.２凸模的長(zhǎng)度：凸模按下式計(jì)算[4]L=h1+h2+h3+h其中：h1為固定板厚度,h2為卸料板厚度,h3為導(dǎo)料板厚度,h為附加長(zhǎng)度,主要考慮凸模進(jìn)入凹模的深度〔0.5～1mm>及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的安全距離〔15mm～20mm等因素。L=169㎜拉深凸模Φ78×169㎜圖〔04５．１．３凸模材料：刃口要有高的耐磨性,并能承受沖裁時(shí)的沖擊力,因此應(yīng)有高的硬度及適當(dāng)?shù)捻g性。凸模工作部分的表面粗糙度Ra=0.8～0.4um,固定部分的表面粗糙度Ra=1.6～0.8um５．１．４凸模的固定三種形式：機(jī)械固定.物理固定.化學(xué)固定；５．１．５凸模強(qiáng)度核算本凸模不需要核算５．２凹模的設(shè)計(jì)５．２．１凹模形式a>直壁式刃口凹模b>斜壁式刃口凹模c>凸臺(tái)式５.２.２凹模的固定型式凹模一般采用螺釘、銷釘固定在下模座上,小型凹模也可用凹模固定板固定。５．２.３凹模外形和尺寸的確定圓形凹?？捎衫錄_模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或工廠標(biāo)準(zhǔn)中選用。非標(biāo)準(zhǔn)凹模按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算[４]：凹模高H=Kb<≥15mm>凹模壁厚c=<1.5～2>H<≥30～40mm>式中b——沖壓件最大外形尺寸,K——系數(shù),考慮板材厚度的影響,其值可查。得出h=26mmc=36mmL=150mmb=150mm５.２.４凹模材料凹模材料與凸模一樣,其熱處理硬度應(yīng)稍高于凸模達(dá)到60—64HRC圖〔05５.３支承零件模柄,凸凹模固定板,墊板５.３.１墊板：裝在固定板和上模座間用來承受和分散凸模傳遞的壓力,降低模板所受的單位壓力,防止模板在與凸模接觸的平面壓出凹坑。作用：防止凸模尾端擠壞上下模座。尺寸：厚5—8mm材料：淬火鋼板,45鋼或T8A淬火５.３.２模柄作用：中,小型沖壓模具通過模柄將上模部分固定在壓機(jī)的滑塊上,并起對(duì)中作用。形式：模柄有剛性和浮動(dòng)兩種模柄尺寸<GB/T2862.1—81>Φ26×73mm圖〔06５.３.３模架形式：模架是由上下模座,模柄及導(dǎo)向裝置組成。根據(jù)導(dǎo)柱、導(dǎo)套配置的不同,模架有以下四種基本形式：a后側(cè)導(dǎo)柱模架：b中間導(dǎo)柱模架：c對(duì)角導(dǎo)柱模架d四導(dǎo)柱模架：５.３.４、模座選用后側(cè)導(dǎo)拄模架<GB/T2851.4-1990>a上模座：用來固定上模部分零件,并通過模柄把上模固定到壓機(jī)滑塊上,同時(shí)又起傳遞并承受沖裁力的作用。上模座尺寸<GB/T2835.7>500×280×55mmb下模座：用來固定下模部分零件,通過螺栓,壓板將下模座固定在壓機(jī)工作臺(tái)面上,并起著承受并分散沖裁力的作用。下模座尺寸<GB/T2855.8>500×280×70mm５.３.５墊板圖〔07５.３.６固定零件支座圖〔08５.３.７凹模固定圖〔09５.４導(dǎo)向零件上下模的導(dǎo)向零件有導(dǎo)板及標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)柱、導(dǎo)套等。導(dǎo)柱過盈配合裝于下模座導(dǎo)套過盈配合裝于上模座〔防止落入灰塵〔即壓入下模座和上模座的安裝孔內(nèi)兩者之間,間隙配合尺寸：GB〔柱,套直徑選d時(shí),注意合模的唯一性。即只能在一個(gè)方向上合?！惨话阋褬?biāo)準(zhǔn)化,選擇標(biāo)準(zhǔn)模架柱長(zhǎng)〔L系列：當(dāng)一副模具合攏時(shí),配合高度>15~20mm,沖壓完畢〔合模時(shí)導(dǎo)柱不能凸出上模板的上平面?！矊?dǎo)柱長(zhǎng)度與上下模座的關(guān)系導(dǎo)柱尺寸<GB/T2861.1>Φ50×230mm導(dǎo)套尺寸<GB/T2861.6>Φ63×140mm５.５卸料裝置如打桿圖〔10圖〔11５.６聯(lián)接件螺釘和銷釘螺釘是緊固模具零件用的,沖模中多采用內(nèi)六角頭或圓頭螺釘。螺釘主要承受應(yīng)力,其尺寸及數(shù)量一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定,選用4～6個(gè),要按位置具體布置而定。圓柱銷起定位作用,圓柱銷承受一般的錯(cuò)移力。一般圓柱銷用兩個(gè),對(duì)稱布置。圖〔12繪制零件圖第６章模具裝配根據(jù)復(fù)合模裝配要點(diǎn),選凸模作為裝配基準(zhǔn)件,先裝上模,再裝下模,并調(diào)整間隙、試沖、返修。裝配的要求如下：〔1模具上下平面的平行度偏差不大于0.05mm,分型面處需密合。〔2推件時(shí)推件桿和卸料裝置動(dòng)作要同步。裝配順序如下：〔1預(yù)配：裝配前仔細(xì)檢查凸模與凹模形狀及尺寸以及凹模形孔,是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。不合適者應(yīng)該重新修磨或更換?！?凸