寬凸緣圓筒件落料拉深復(fù)合模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

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1、 . . 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 設(shè)計(jì)題目 寬凸緣圓筒件落料拉深復(fù)合模具設(shè)計(jì) 學(xué)生 CYX 學(xué)生學(xué)號(hào) 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 學(xué)院名稱(chēng) 機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院 指導(dǎo)老師 2016年9月 9日 22 / 25 摘 要 隨著中國(guó)工業(yè)不斷地發(fā)展，模具行業(yè)也顯得越來(lái)越重要。本文針對(duì)寬凸緣圓筒零件的沖裁工藝性和拉深工藝性，分析比較了成形過(guò)程的三種不同沖壓工藝（單工序、復(fù)合工序和連續(xù)工序）。簡(jiǎn)要分析了坯料形狀、尺寸，排樣、裁板方案，拉深次數(shù)，沖壓工序性質(zhì)、數(shù)目和順序的確定。進(jìn)行了工藝力

2、、壓力中心、模具工作部分尺寸與公差的計(jì)算，并設(shè)計(jì)出模具。還具體分析了模具的主要零部件（如凸凹模、卸料裝置、拉深凸模、墊板、凸模固定板等）的設(shè)計(jì)與制造，凸凹模間隙調(diào)整。列出了模具所需零件的詳細(xì)清單，并給出了合理的裝配圖和零件圖。 關(guān)鍵詞：落料；拉深；復(fù)合模；凸緣圓筒件 目 錄 1 前言1 1.1 沖壓模具在制造業(yè)的地位1 1.2 拉深工藝概述1 2 工件尺寸與分析3 2.1 工件尺寸等基本信息3 2.2 工件材料分析3 2.3 結(jié)構(gòu)和精度分析4 3 工藝分析5 3.1工序尺寸的計(jì)算5 3.2模具類(lèi)型的選擇8 3.3排樣尺寸的計(jì)算10 4 落料拉深復(fù)合

3、模整體方案設(shè)計(jì)12 4.1整體工作原理概述12 4.2各零件作用概述12 4.3模具的形式13 4.4判斷是否選用壓邊圈13 4.5拉深模間隙13 4.6定位與卸料裝置14 5 零件具體設(shè)計(jì)15 5.1 落料凹模15 5.2 落料拉深凸凹模15 5.3 拉深凸模16 5.4 卸料板16 5.5 凸凹模固定板16 5.6 墊板的設(shè)計(jì)17 5.7 模架17 5.8 導(dǎo)柱導(dǎo)套17 6 落料拉深沖壓力的計(jì)算19 6.1沖裁力19 6.2卸料力、推件力和頂件力19 6.3壓邊力的計(jì)算19 6.4拉深力的計(jì)算19 6.5壓力機(jī)的選擇20 完畢語(yǔ)22 參考文獻(xiàn)2

4、3 1 前言 1.1 沖壓模具在制造業(yè)的地位 沖壓是使板料經(jīng)分離或成形而得到制件的加工方法。比如沖裁就是利用沖模使部分材料或工序件與另一部分材料、工（序）件或廢料分離的一種沖壓工序。而拉深則是利用拉深模具將沖裁好的平板坯料或工序件變成開(kāi)口空心件的一種成形沖壓工藝。沖壓利用沖壓模具對(duì)板料進(jìn)行加工。常溫下進(jìn)行的板料沖壓加工稱(chēng)為冷沖壓。 目前，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成形工業(yè)方法，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率和質(zhì)量。一般壓力機(jī)加工，一臺(tái)普通的壓力機(jī)設(shè)備每分鐘可成形零件幾件到幾十件，高速壓力機(jī)的生產(chǎn)率已達(dá)到每分鐘數(shù)百件甚至上千件。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，飛機(jī)、汽車(chē)、拖拉機(jī)、電機(jī)、電器、儀表、等產(chǎn)品，有60%

5、左右的零件是用模具加工出來(lái)的；而自行車(chē)、手表、洗衣機(jī)、電冰箱與電風(fēng)扇等輕工業(yè)產(chǎn)品，有90%左右的零件時(shí)用模具加工出來(lái)的；至于日用五金、餐具等物品的大批量生產(chǎn)基本上完全靠模具來(lái)進(jìn)行。顯而易見(jiàn)，模具作為一種專(zhuān)用的工藝設(shè)備，在生產(chǎn)中的決定性作用和重要地位逐漸為人們所共識(shí)。 1.2拉深工藝概述 拉深則是利用拉深模具將沖裁好的平板坯料或工序件變成開(kāi)口空心件的一種成形沖壓工藝。 拉深件幾何形狀可分為旋轉(zhuǎn)體件拉深、盒形件拉深和復(fù)雜形狀件拉深等三類(lèi)。其中，旋轉(zhuǎn)體拉深件又可分為無(wú)凸緣圓筒形件、帶凸緣圓筒形件、半球形件、錐形件、拋物線(xiàn)形件、階梯形件和復(fù)雜旋轉(zhuǎn)體拉深件等。用拉深工藝與翻邊、脹形、擴(kuò)口、縮口等其

6、他沖壓成形工藝配合，還能制造形狀極為復(fù)雜的零件。因此在汽車(chē)、飛機(jī)、拖拉機(jī)、電器、儀表、電子等工業(yè)部門(mén)的生產(chǎn)過(guò)程中，以與人民日常生活用品的生產(chǎn)中，拉深工藝占有相當(dāng)重要的地位。 為實(shí)現(xiàn)拉深工藝所使用的具叫做拉深模。與沖裁模比較，拉深模結(jié)構(gòu)相對(duì)較簡(jiǎn)單，工作部分有較大的圓角，表面質(zhì)量要求高，凸、凹模間隙略大于板料厚度，拉深模的一般結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。 圖1.1拉深模結(jié)構(gòu) 2工件尺寸與分析 2.1 工件尺寸等基本信息 工件為一寬凸緣圓筒拉深件，其具體尺寸如圖2.1， 圖2.1 寬凸緣圓筒件 拉深高度：19mm； 筒形中徑：15mm； 凸緣直徑：4

7、1mm； 圓角半徑：2mm 材料厚度：1.0mm； 生產(chǎn)批量：大批量； 材料：10鋼； 未注公差：IT14。 2.2 工件材料分析 10鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有良好的拉深成形性能。其強(qiáng)度、硬度低而塑性較好，非常適合沖裁加工。 另外產(chǎn)品對(duì)于厚度與表面質(zhì)量沒(méi)有嚴(yán)格要求，所以盡量采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的板材，其沖裁出的產(chǎn)品表面質(zhì)量和厚度公差就可以保證。 2.3結(jié)構(gòu)和精度分析 零件為一有凸緣的圓筒形件，外形為直線(xiàn)和曲線(xiàn)結(jié)合，結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，底部圓角半徑為R2，滿(mǎn)足筒形拉深件底部圓角半徑大于一倍料厚的要求，因此，零件具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。工件加工工序主要由落料工序、拉深工序組成。 零件

8、精度為IT14，由于精度要求不高，普通拉深即可達(dá)到零件的精度要求。 在零件工藝性分析的基礎(chǔ)上制定其工藝路線(xiàn)如下：零件的生產(chǎn)包括落料、、拉深（需計(jì)算確定拉深次數(shù)）、翻邊切邊等工序，為了提高生產(chǎn)效率，可以考慮工序的復(fù)合。 3 工藝分析 3.1工序尺寸的計(jì)算 （1）確定切邊余量δ： 凸緣直徑df=41mm ； 中徑d=15； df/d=41/15≈2.7 （大于1.4，為寬凸緣筒形件。）； 查 《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 （春雷主編，以下簡(jiǎn)稱(chēng)《沖模設(shè)計(jì)》 ）表5-6，取修邊余量δ=1.6mm； 則加上切邊余量的凸緣直徑為Df=df+2δ=44.2

9、mm。 （2）計(jì)算毛坯直徑D： 由《沖模設(shè)計(jì)》表5-7中的公式計(jì)算得 D= = ≈54.7mm。 （3）判斷能否一次拉深： 拉深總系數(shù)m總=d/D=15/54.7≈0.27； 毛坯相對(duì)厚度（t/D）×100=（1/54.7）×100≈1.83； Df/d=44.2/15≈2.95 ； ∴查《沖模設(shè)計(jì)》表5-8取第一次拉深系數(shù)m1 =0.31； ∵m總< m1； ∴不能一次拉深成形，必須采用多次拉深。 （4）計(jì)算首次拉深尺寸： 設(shè)第一次多拉入材料5%； 毛坯直徑修正 D1= = ≈56.5mm； 查《沖模設(shè)計(jì)》表5-8取首次極限拉深次數(shù)系數(shù)為m1

10、 =0.51； ∴首次拉深直徑d1=m1×D1=0.51×56.5≈28.8mm； 則首次拉深高度h1= ； rd1= =≈4.2mm； rp1= rd1=4.2mm； 代入數(shù)據(jù)得h1≈14.4mm； （5）驗(yàn)證m1是否選擇正確： 首次拉深相對(duì)高度h1/d1=14.4/28.8=0.5； Df/d1=44.2/28.8≈1.53； 毛坯相對(duì)厚度（t/D1）×100=（1/56.5）×100≈1.77； 查《沖模設(shè)計(jì)》表5-9得h1/d1=0.48~0.58 ； 首次拉深相對(duì)高度0.5在其圍，故m1選用合理。 （6）確定以后各次拉深系數(shù)與工序尺寸: 查表《沖模

11、設(shè)計(jì)》表5-10知 m2=0.73 ； d2=m2d1=0.73×28.8≈21.0mm； m3=0.75 ； d3=m3d2=0.75×21.0≈15.8mm ，取為15mm； 該零件需三次拉深成形。 （7）確定第二三次拉深的凸凹模圓角半徑： 由經(jīng)驗(yàn)公式rdn=(0.6~0.8)rd(n-1)，取rdn=0.65rd(n-1)； ∴rp2=rd2=0.65×rd1=0.65×4.2=2.73 ，取2.7； rp3=rd3=2mm（零件圓角半徑）。 （8）計(jì)算拉伸高度： 設(shè)第二次多拉入材料3% ； 毛坯直徑修正 D2= = ≈55.8mm； ∴第二次拉深

12、高度h2= = ≈16.1mm； 第三次拉深高度為工件最后成形高度，故h3=19mm。 （9）驗(yàn)算拉伸高度： 設(shè)第三次多拉入材料1.5%； 毛坯直徑修正 D3= = ≈55.2mm； ∴第三次拉深高度 h3= = ≈19.9mm； 與工件最后成型高度19相近，符合。 （10）畫(huà)出工序過(guò)程圖： 工序過(guò)程圖如圖3.1所示。 圖3.1工序過(guò)程圖 本文只選擇工序1[落料拉深]進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，該道工序?qū)?yīng)產(chǎn)出工件尺寸如圖3.2 。其余工序不進(jìn)行模具設(shè)計(jì)說(shuō)明。 圖3.2 工序1對(duì)應(yīng)工件圖 3.2模具類(lèi)型的選擇 各類(lèi)模具的優(yōu)缺點(diǎn)如表3.1所示：

13、模具類(lèi)型 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 單 工 序 模 生 產(chǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，周期短，成本低廉。 2.可利用廢料沖壓。 3.可沖制尺寸大、厚度大的零件。 缺點(diǎn)： 1.由于模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定位誤差大，因而零件精度低，沒(méi)有連續(xù)模和復(fù)合模精度高。 2.簡(jiǎn)單模多無(wú)導(dǎo)向裝置，安裝調(diào)整不方便，費(fèi)時(shí)間。 3.工作不安全。 4.工序分散，在這3種型式的模具中，生產(chǎn)率最低。 5.壽命低，易磨損。只適用于精度要求不高、形狀簡(jiǎn)單的小批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品試制 復(fù) 合 模 生 產(chǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 1.沖裁時(shí)材料處于受壓狀態(tài)，零件表面平整。 2.沖裁時(shí)材料不需進(jìn)給移動(dòng)，零件精度不

14、受送料誤差影響，其、外形同軸度較高，一般可達(dá)土(0.02—0.04)mm，在這3種型式的模具中，其零件精度最高。 3.模具結(jié)構(gòu)緊湊，外廓尺寸小。 4.用復(fù)合模沖壓時(shí)對(duì)條料形狀與尺寸的限制不嚴(yán)格，可用短料和邊角余料來(lái)沖壓零件，材料利用率比連續(xù)模高。 5.適宜沖壓薄料、軟料和脆性材料。 缺點(diǎn)： 1.模具零件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配制造困難，成本高。但形狀復(fù)雜的零件其模具制造難度比連續(xù)模低。 2.由于受到凸凹模最小壁厚的限制，對(duì)于一些孔與外緣之間與孔間距離較小的零件，不宜采用復(fù)合模。 3.生產(chǎn)率比連續(xù)模低，工作沒(méi)有連續(xù)模安全，零件出件沒(méi)有連續(xù)模方便。 連 續(xù) 模 生 產(chǎn) 優(yōu)點(diǎn)：

15、 1.在這3種型式的模具中生產(chǎn)率最高。 2.因工序不集中在一個(gè)工位上，可沖制形狀復(fù)雜的零件。模具的強(qiáng)度、耐用度高。 3.送料方便、可靠，便于實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化與機(jī)械化生產(chǎn)?？刹捎蒙?、無(wú)廢料排樣。 4.工作安全，操作者可不必把手伸入危險(xiǎn)區(qū)。 5.零件、廢料均下漏，可采用高速壓力機(jī)生產(chǎn)。 缺點(diǎn)： 1.由于多次定位，零件精度要比復(fù)合模低。 2.由于模具結(jié)構(gòu)的需要，零件搭邊值較大，材料利用率比復(fù)合模低。 3.形狀復(fù)雜的零件，模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造難度大。 表3.1 工藝方案 根據(jù)工序一工件的設(shè)計(jì)要求以與各方案的特點(diǎn)，決定采用復(fù)合模具方案完成落料拉深工序。 3.3排樣尺寸的計(jì)算 （

16、1）搭邊值的確定： 查《沖模設(shè)計(jì)》表3-7 ，確定搭邊值。工序一所對(duì)應(yīng)的毛胚直徑為56.5mm，當(dāng)t=1.0mm時(shí)，工件間a1=0.8 mm，側(cè)邊a=1mm。排樣圖如圖3.3。 圖3.3 排樣圖 （2）送料步距： s=D+a1 =56.5+0.8=57.3 mm。 式中： D—沖件寬度，即毛坯直徑； a1—沖件之間的搭邊值。 （3）條料寬度： 采用無(wú)側(cè)壓裝置，所以查《沖模設(shè)計(jì)》表3-9知Z=0.5 ,Δ=0.5； mm（后面設(shè)計(jì)計(jì)算統(tǒng)一取58.5）； 導(dǎo)料板間距離B0=B+Z=59 mm。 （4）材料利用率： 材料總利用率公式為 式中： —板料（帶料或

17、條料）上實(shí)際沖裁的零件數(shù)量； A1—零件的實(shí)際面積； —板料（帶料或條料）長(zhǎng)度； —板料（帶料或條料）寬度； 零件采用單直排排樣方式，查得零件間的搭邊值為0.8mm，零件與條料側(cè)邊之間的搭邊值為1mm，若模具采用無(wú)側(cè)壓裝置的導(dǎo)料板結(jié)構(gòu)，則條料上零件的步距為57.3mm，條料的寬度應(yīng)為58.5mm。 選用規(guī)格為1.0mm×600mm×1000mm的板料，計(jì)算裁料方式如下。 裁成寬58.5mm，長(zhǎng)1000mm的條料，則每板料所出零件數(shù)為 一個(gè)步距的材料利用率為 ； 一板料上的材料總利用率為 。 4落料拉深復(fù)合模整體方案設(shè)計(jì) 4.1整體工作原

18、理概述 凡屬模具，無(wú)論其結(jié)構(gòu)形式如何，一般都是由固定和活動(dòng)兩部分組成。固定部分是用壓鐵、螺栓等緊固件固定在壓力機(jī)工作臺(tái)面上，稱(chēng)作下模；活動(dòng)部分一般固定在壓力機(jī)的滑塊上，稱(chēng)上模。上模隨著滑塊做上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)行沖壓工作。 本次設(shè)計(jì)為落料拉深復(fù)合模，其工作過(guò)程大致如下： （1）落料拉深凸凹模向下沖壓，此時(shí)先充當(dāng)落料凸模的作用，外壁工作，與落料凹模共同完成落料的工序，沖裁出圓形件。 （2）落料拉深凸凹模繼續(xù)向下壓，此時(shí)轉(zhuǎn)而充當(dāng)拉深凹模的作用，壁工作，與拉深凸模共同完成拉深工序，將圓形件拉深成圓筒件。 （3）落料拉深凸凹模向上回程，制成的工件由頂料桿向上推出。 4.2各零件作用概述

19、 一套模具根據(jù)其復(fù)雜程度不同，一般由數(shù)個(gè)、數(shù)十個(gè)甚至更多的零件組成。但無(wú)論其復(fù)雜程度如何，或是哪種形式，根據(jù)模具零件的作用可以分成五種類(lèi)型的零件。 1． 工作零件： 完成沖壓工作的零件，如凸模、凹模。本次設(shè)計(jì)模具為復(fù)合模，故還應(yīng)有凸凹模。 2． 定位零件： 這些零件的作用是保證送料時(shí)有良好的導(dǎo)向和控制送料的進(jìn)距，如擋料銷(xiāo)、定距側(cè)刀、導(dǎo)正銷(xiāo)、定位板、導(dǎo)料板、側(cè)壓板等。 3． 卸料、推件零件： 這些零件的作用是保證在沖壓工序完畢后將制件和廢料排除，以保證下一次沖壓工序順利進(jìn)行。如頂料桿、卸料板、打料桿、打料塊等。 4． 導(dǎo)向零件： 這些零件的作用是保證上模與下模相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)有精確的導(dǎo)

20、向，使凸模、凹模間有均勻的間隙，提高沖壓件的質(zhì)量。如導(dǎo)柱、導(dǎo)套等。 5． 安裝、固定零件： 這些零件的作用是使上述四部分零件聯(lián)結(jié)成“整體”，以保證各零件間的相對(duì)位置，并使模具能安裝在壓力機(jī)上。如模柄、固定板、墊板、螺釘、圓柱銷(xiāo)等。 對(duì)于試制或小批量生產(chǎn)的情況，為了縮短生產(chǎn)周期、節(jié)約成本，可把模具簡(jiǎn)化成只有工作部分零件如凸模、凹模、和幾個(gè)固定部分零件即可；而對(duì)于大批量生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)率，除做成包括上述零件的沖壓模具外，甚至還附加自動(dòng)送、退料裝置等。 本次設(shè)計(jì)模具為復(fù)合模，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，上述五部分零件均應(yīng)具備，但不設(shè)計(jì)自動(dòng)送退料裝置。 詳情請(qǐng)見(jiàn)裝配圖附件。 4.3模具的形式 復(fù)合模又

21、可分為正裝式和倒裝式。 正裝式特點(diǎn)：沖出的工件表面比較平直，有利于后續(xù)加工。 倒裝式特點(diǎn)：操作方便，應(yīng)用很廣，但工件表面平直度較差，凸凹模承受的力較大，因此凸凹模的壁厚應(yīng)嚴(yán)格控制，以免強(qiáng)度不足。 經(jīng)分析，此工件若采用正裝式復(fù)合模，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，操作較為困難。另外，此工件無(wú)較高的平直度要求，工件精度要求也較低，所以從操作方便、模具制造簡(jiǎn)單等方面考慮，決定采用倒裝式復(fù)合模。 4.4判斷是否選用壓邊圈 在生產(chǎn)中，為防止圓筒形件拉深過(guò)程中起皺，通常在拉深模上設(shè)置壓邊裝置，并采用適當(dāng)?shù)膲哼吜Α? 因?yàn)槊飨鄬?duì)厚度為（t/D1）×100=（1/56.5）×100≈1.77。 查《沖模設(shè)計(jì)》 表

22、5-11知毛坯相對(duì)厚度處于1.5~2.0時(shí)，壓邊圈可用可不用，不過(guò)，為了更好地防止拉伸過(guò)程中起皺，還是選用壓邊圈。 4.5拉深模間隙 拉深模間隙的大小對(duì)拉深力、拉深件的質(zhì)量、拉深模的壽命都有影響。間隙小時(shí)得到的零件側(cè)壁平直而光滑、質(zhì)量較好、精度較高。但是過(guò)小的話(huà)會(huì)使校直與變形的阻力增加，與模具表面的磨損嚴(yán)重，還會(huì)出現(xiàn)零件變薄甚至拉裂的現(xiàn)象。 因此應(yīng)根據(jù)板料厚度、拉深次數(shù)、零件形狀等合理確定拉深間隙。 因?yàn)橛袎哼吶?，所以查《沖模設(shè)計(jì)》 表5-16，可知拉深凸模和拉深凹模之間的單邊間隙Z=1.2t=1.2mm。 4.6定位與卸料裝置 該套落料拉深復(fù)合模具采用兼有導(dǎo)料槽的卸料板進(jìn)行橫向定

23、位，縱向定位采用固定式擋料銷(xiāo)，安裝在凹模上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，工作可靠。 卸料裝置采用鋼性卸料板。此卸料板兼有導(dǎo)料槽，即卸料板與導(dǎo)料板為一個(gè)整體。 5零件具體設(shè)計(jì) 5.1 落料凹模 （1）刃口尺寸： 毛坯尺寸Ф56.5的精度等級(jí)為IT14, Δ=0.74，x取0.5。采用基軸制，上偏差為0,故。 查表知Zmax-Zmin=0.140-0.100=0.04mm ； δT=0.020mm，δA=0.030mm ； 校核：0.020+0.030=0.05>0.04（不滿(mǎn)足間隙公差條件）； 縮小δT，δA，提高制造精度 ； δT=0

24、.4×（Zmax-Zmin）=0.016mm ； δA=0.6×（Zmax-Zmin）=0.024mm ； 所以落料凹模刃口尺寸為 DA===mm 。 （2）刃口高度和壁厚： 落料凹模刃口高度：薄料取5-7個(gè)料厚左右既可，料厚為1mm，故刃口高度取6mm。 落料凹模壁厚：c=2H=34mm。 34×2+56.13=124.13，故設(shè)計(jì)其外形尺寸為φ124mm。 （3）結(jié)構(gòu)說(shuō)明： 落料凹模通過(guò)四個(gè)M5的六角沉頭螺釘與卸料板固定。底部有四個(gè)M8的螺紋孔，用以與下模座固定，安裝時(shí)由兩個(gè)φ6的銷(xiāo)孔實(shí)現(xiàn)定位。上表面有一個(gè)深度為10mm，直徑為6mm的擋料銷(xiāo)孔用以安裝擋料銷(xiāo)，在模具工作時(shí)

25、，實(shí)現(xiàn)板料的縱向定位。 5.2 落料拉深凸凹模 （1）充當(dāng)落料凸模作用的刃口尺寸： 由上文可知 δT=0.4×（Zmax-Zmin）=0.016mm； 故充當(dāng)落料凸模作用的刃口尺寸為 DT===mm。 （2）充當(dāng)拉深凹模作用的尺寸： Dd=== ； 圓角半徑rd1=4.2mm。 5.3 拉深凸模 （1）拉深凸模尺寸： Dp=== 圓角rp1=4.2mm。 （2）結(jié)構(gòu)說(shuō)明： 拉深凸模上的通孔道為排氣孔，用以防止在拉深過(guò)程中凸模與零件之間 形成密閉空間。如果氣體被封閉在凸模與零件之間，會(huì)產(chǎn)生一定的氣壓，影響零件的成形和脫模。 5.4 卸料板 （1）尺寸設(shè)計(jì) 卸

26、料板的尺寸要和凹模的一致，所以我們計(jì)算出落料凹模的外形，也就確定了卸料板的外形，卸料板的厚度我們?cè)O(shè)計(jì)為8mm，其中導(dǎo)料槽的深度占5mm。根據(jù)落料凹模的尺寸，從而可以確定卸料板的尺寸124mm×8mm。 （2）卸料板材料的選擇 卸料板主要的功能是卸料，同時(shí)還有對(duì)凸模保護(hù)的作用，所以強(qiáng)度和硬度都有具有較高的要求，所以我們一般情況下都選擇45號(hào)鋼。45鋼是常用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理后，具有良好的綜合力學(xué)性能，即具有較高的強(qiáng)度、硬度，又具有較好的塑性、韌性。 （3）卸料板整體精度的確定 外輪廓精度要求不高，所以使用IT14級(jí)，表面粗糙度Ra6.3。 輪廓精度的要求要高于外輪廓，因此使

27、用IT11級(jí)，表面粗糙度為Ra3.2。 上下表面要經(jīng)常承受碰撞沖擊，精度要求較高。因此使用IT11級(jí)，表面粗糙度為Ra3.2。 螺釘孔和銷(xiāo)，導(dǎo)向槽具有定位功能，所以精度要求高，使用IT7級(jí)，表面粗糙度Ra3.2。 5.5 凸凹模固定板 凸凹模固定板的作用主要是固定落料拉深凸凹模，保證其有足夠的強(qiáng)度，使落料拉深凸凹模與落料凹模、上模座、墊板更好的定位。落料拉深凸凹模與凸凹模固定板的配合按H7/m6。 則凸凹模固定板的高度 H固 =（0.6～0.8）H落料凹模 。 =（0.6～0.8）×25 =15～20mm H落料凹模為落料凹模工作部分的高度，大約為25mm。 根據(jù)模具需

28、要選擇凸凹模固定板厚度15.5mm。 5.6 墊板的設(shè)計(jì) 墊板外形尺寸參考落料凹模的尺寸，選擇墊板厚度為8.5mm。故墊板尺寸為124 mm×8.5mm。 5.7模架 若采用中間導(dǎo)柱模架，則導(dǎo)柱對(duì)稱(chēng)分布，受力平衡，滑動(dòng)平穩(wěn)，拔模方便，但只能一個(gè)方向送料。若采用對(duì)焦導(dǎo)柱模架，則受力平衡，滑動(dòng)平穩(wěn)，可縱向或橫向送料。 由于本例只需一個(gè)方向送料，故采用中間導(dǎo)柱模架即可。 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用： 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸。 凹模高度H=52mm，凹模的外徑D=124mm。 根據(jù)以上選擇模架規(guī)格為： 滑動(dòng)導(dǎo)向上模座 中間導(dǎo)柱圓形125×30 GB/T 2855.1-2008；

29、 滑動(dòng)導(dǎo)向下模座 中間導(dǎo)柱圓形125×35 GB/T 2855.2-2008。 5.8導(dǎo)柱導(dǎo)套 針對(duì)本次加工的產(chǎn)品的精度要求不高，采用滑動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套極限導(dǎo)向即可。而且模具在壓力機(jī)上的安裝比較簡(jiǎn)單，操作又方便，還可降低成本。 如用導(dǎo)板導(dǎo)向，則在模具上安裝不便而且阻擋操作者視線(xiàn)，所以不采用；若用滾珠式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向，雖然導(dǎo)向精度高、壽命長(zhǎng)，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以也不采用。 根據(jù)上下模座對(duì)導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行選型，選型如下： 導(dǎo)柱選型：滑動(dòng)導(dǎo)向?qū)е鵄 22×150 GB/T 2861.1-2008； 滑動(dòng)導(dǎo)向?qū)е鵄 25×150 GB/T 2861.1-2008。 導(dǎo)套選型：滑動(dòng)導(dǎo)向

30、導(dǎo)套A 22×80×28 GB/T 2861.1-2008； 滑動(dòng)導(dǎo)向?qū)е鵄 25×80×28 GB/T 2861.1-2008。 6落料拉深沖壓力的計(jì)算 6.1沖裁力 計(jì)算沖裁力一般按以下公式計(jì)算： F=k×τ×L×t ； 式中: F為沖裁力，亦稱(chēng)落料力； k一般取1.3； τ為材料的抗剪強(qiáng)度，取τ=330Mpa； t為料厚，為1mm； L為材料輪廓長(zhǎng)度，即沖裁剪圓周長(zhǎng)。 所以p0=1.3×330×π×56.5×1≈76147.5 N 。 6.2卸料力、推件力和頂件力 查 《沖模設(shè)計(jì)》表3-15，取K卸=0.

31、04，K推,0.055，K頂=0.06 。 因?yàn)樗O(shè)計(jì)落料凹模為直刃口，直刃口部分的高度h=6mm，故n=h/t=6/1=6。 F卸= K卸F=0.04×76147.5=3045.9 N F推= nK推F=6×0.055×76147.5≈25128.7 F頂= K頂F=0.06×76147.5≈4568.9 6.3壓邊力的計(jì)算 10號(hào)鋼屬于軟鋼，查 《沖模設(shè)計(jì)》表5-12取單位壓邊力為2Mpa。 ∴壓邊力大小為 Q= = ≈2840.6 N 6.4拉深力的計(jì)算 10號(hào)鋼的抗拉強(qiáng)度σb=335 Mpa，根據(jù)《沖模設(shè)計(jì)》表5-13取修正系數(shù)k1取1。 根據(jù)首次拉深力的計(jì)算

32、公式計(jì)算得 P=π×d1×t×σb×k1=π×28.8×1× 335×1≈30310.1 N 其中: d1—拉深后直徑； t —板料厚度； 6.5壓力機(jī)的選擇 對(duì)于中小型沖裁件，彎曲件或拉深件的生產(chǎn)，主要應(yīng)采用開(kāi)式機(jī)械壓力機(jī)。雖然開(kāi)式?jīng)_床的剛度差，在沖壓力的作用下床身的變形會(huì)破壞沖裁模的間隙分布，降低模具的壽命或沖裁件的表面質(zhì)量。不過(guò)，開(kāi)式機(jī)械壓力機(jī)操作條件的極為方便，容易安裝機(jī)械化附屬裝置。這使它成為目前中、小型沖壓設(shè)備的主要形式。 對(duì)于大中型沖壓件的生產(chǎn)，則多采用閉式結(jié)構(gòu)形式的機(jī)械壓力機(jī)。 液壓機(jī)常用于在小批量生產(chǎn)當(dāng)中，尤其是大型厚板沖壓件的生產(chǎn)。液壓機(jī)沒(méi)有固定的行程，不會(huì)

33、因?yàn)榘辶虾穸茸兓d。在需要很大的施力行程時(shí)，液壓機(jī)與機(jī)械壓力機(jī)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。但是，液壓機(jī)的速度小，生產(chǎn)效率低。而且，由于某些操作因素的影響，零件的尺寸精度不太穩(wěn)定。 摩擦壓力機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、不易發(fā)生超負(fù)荷損壞等特點(diǎn)，所以在小批量生產(chǎn)中常用來(lái)完成彎曲、成形等沖壓工作。但是，摩擦壓力機(jī)的行程次數(shù)較少，生產(chǎn)率低，而且操作也不太方便。 綜合以上因素，由于本文所加工工件為中小型沖裁拉深件，對(duì)表面質(zhì)量的要求不是很高，板料較薄，應(yīng)選用開(kāi)式壓力機(jī)比較適宜。 壓力機(jī)公稱(chēng)壓力P0應(yīng)大于總的工藝力，總工藝力為拉深力與壓邊力的和。即 P總=P+Q=30310.1+2840.6

34、=33150.7 N。 一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于淺拉伸，有P0≥（1.6~1.8）P總 ；對(duì)于深拉伸，有P0≥（1.8~2.0）P總 。所以選取P0=1.8P總=59671.26 N≈60 KN。 按照公稱(chēng)壓力的大小，按照下表6.1選用設(shè)備。初選壓力機(jī)設(shè)備型號(hào)為J23—25。該壓力機(jī)其余技術(shù)參數(shù)亦見(jiàn)下表： 型號(hào) J23-25 J23-35 J23-40 J23-63 公稱(chēng)壓力/KN 250 350 400 630 滑塊行程/mm 65 100 100 130 最大閉合高度/mm 270 290 330 360 閉合高度調(diào)節(jié)/mm 55 60 65 8

35、0 滑塊中心線(xiàn)至床身 距離/mm 200 200 250 260 工作臺(tái)板厚度/mm 50 55 65 80 模柄孔尺寸/mm 直徑 40 40 50 50 深度 60 60 70 80 表6.1 開(kāi)式壓力機(jī)規(guī)格與參數(shù) 完畢語(yǔ) 通過(guò)對(duì)帶凸緣圓筒件的相關(guān)工序計(jì)算和具體模具的設(shè)計(jì)、計(jì)算，我對(duì)落料拉深復(fù)合模的設(shè)計(jì)流程有了更深的了解，包括零件的工藝分析、工藝方案的確定、模具結(jié)構(gòu)的形式的選擇、必要的工藝計(jì)算、主要的零件設(shè)計(jì)、總裝配圖與零件圖的繪制。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，有些數(shù)據(jù)、尺寸是一點(diǎn)也馬虎不得的，只要一個(gè)數(shù)據(jù)有誤，就得全部的改動(dòng)，使設(shè)計(jì)難度大大的

36、增加。幾番修改之后，才算完成了初步設(shè)計(jì)。本文中也許仍然存在一些小紕漏，望讀者見(jiàn)諒。 在這次設(shè)計(jì)中，我感覺(jué)要完成設(shè)計(jì)不僅要有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)的知識(shí)，還要有過(guò)硬的計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)保障，方才能很好的完成這次設(shè)計(jì)。所以我們今后的學(xué)習(xí)中不僅要學(xué)習(xí)好應(yīng)該所學(xué)的，還要盡可能多的去擴(kuò)展我們的其他方面的領(lǐng)域，只有這樣我們才能做得過(guò)更好。除了復(fù)合模之外，在查閱資料的過(guò)程中對(duì)連續(xù)模和單工序模也有了簡(jiǎn)單的了解。越是了解得多越發(fā)現(xiàn)沖壓和模具這門(mén)課的博大精深，產(chǎn)生越來(lái)越濃厚的興趣。在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到許多疑問(wèn)，比如導(dǎo)料銷(xiāo)、卸料板、導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)等等，這方面的資料相對(duì)于模架等零件較為稀少，感老師的幫助，才得以完成了這幾部分的設(shè)計(jì)。 參考文獻(xiàn) [1]春雷主編．沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)(第二版)[M]．：理工大學(xué).2008 [2]建，杜東福編．沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)技術(shù)問(wèn)答[M]．：科學(xué)技術(shù).2005. [3]沿平主編．機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)(第2版)[M]．：機(jī)械工業(yè).2012. [4]朱冬梅，何建英，胥北瀾主編．畫(huà)法幾何與機(jī)械制圖(第六版)[M]．：高等教育.2008.