盒體沖壓件模具設(shè)計(jì)論文

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1、 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 摘 要 本論文主要是對(duì)落料拉伸復(fù)合模而做的設(shè)計(jì)。這套復(fù)合模不但節(jié)約了原材料，為工廠帶來(lái)了利益和效率，更主要的是它把這幾個(gè)原本不容易合在一起的制造工藝通過(guò)特殊裝置實(shí)現(xiàn)了。很大程度的提高了工作效率，并把原來(lái)一套以上才能完成的工藝用這套復(fù)合模完成了。 此論文主要闡述了我國(guó)模具現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)、對(duì)零件的工藝分析、模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、模具裝配與部裝圖的設(shè)計(jì)。 其中工藝分析對(duì)零件的特性和材料性能做了簡(jiǎn)單的介紹，工藝計(jì)算主要是為設(shè)計(jì)選件打基礎(chǔ)，通過(guò)大量的計(jì)算來(lái)確定一些標(biāo)準(zhǔn)件選擇的尺寸和壓力機(jī)的確定等。經(jīng)過(guò)第二章計(jì)算和分析后進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的選擇，其中包括標(biāo)準(zhǔn)件的選擇

2、和非標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)等。要做到標(biāo)準(zhǔn)件的選擇正確以及非標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)合理。最后用CAD繪制出模具的裝配圖和部裝圖，闡明裝配時(shí)需要注意的事項(xiàng)。 關(guān)鍵詞 沖壓工藝；模具設(shè)計(jì)；CAD Abstract This paper is blanking punching and bending modulus composites do the design. The composite model not only saves raw materials for factories and the interests of efficienc

3、y, more importantly, it is not easy these few original combination of the manufacturing process through special devices has been achieved. A large degree of increase work efficiency, and above the original set to complete the process by the completion of this compound die. This thesis expounded Ch

4、inas current situation and development trend die, the part of the process, the structure of mold design, mold assembly of the equipment and the design plans. Part of the craft of the characteristics and properties of materials with a brief introduction, process calculation is the foundation for th

5、e design options through a lot of calculation to determine the criteria of choice of the size and the setting of press. After the second chapter calculation and analysis of the mold structure options, including the choice of standard and non-standard design. To achieve the correct choice of standard

6、 and non-standard pieces of rational design. Finally, a CAD drawing mold assembly of the equipment and plans to clarify when assembling need attention. Keywords： stamping process; die design; CAD 不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印 - I - 目錄 摘要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 1 1.1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀 1 1.1

7、.2 國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì) 3 1.2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 5 1.3 課題研究的目的及論文主要內(nèi)容 6 第2章 工藝分析 7 2.1 零件的特性 7 2.1.1 零件的工藝性 7 2.1.2 零件的形狀 7 2.1.3 材料性能 8 2.2 工藝計(jì)算 9 2.2.1 毛坯直徑的確定 9 2.2.2 零件錐形拉伸次數(shù)的確定 10 2.2.3 缷料力、頂件力和推件力的計(jì)算 12 2.2.4壓力機(jī)的選擇 13 2.3 本章小結(jié) 14 第3章 沖壓模具零部件的選擇與設(shè)計(jì) 15 3.1 沖裁間隙以及凸、凹模的刃口尺寸計(jì)算 15 3.1.1 沖裁模凸、凹模刃口尺寸確定

8、的原則 15 3.1.2 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 16 3.2 選用模架、確定閉合高度及總體尺寸 19 3.2.1 定位零件的選擇 21 3.2.2 固定零件的選擇 21 3.2.3 卸料裝置的選擇 22 3.2.4 導(dǎo)向零件 24 3.2.5 連接件與緊固件的選取 24 3.3 本章小結(jié) 25 第4章 模具凸凹模的設(shè)計(jì) 26 4.1 落料凹模的確定 26 4.2 各零部件的圖示： 26 4.2.1 落料凹模 26 4.2.2 拉深凹模 27 4.2.3 落料凸凹模 28 4.3本章小結(jié) 28 第5章 模具裝配圖的設(shè)計(jì) 29 5.1 復(fù)合模具的安裝調(diào)試要求 2

9、9 5.1.1 復(fù)合模具安裝的要求 29 5.1.2 復(fù)合模具調(diào)試的要求 29 5.2 主要組件的裝配 29 5.2.1 模柄的裝配 29 5.2.2 凸模和凸模固定板的裝配 30 5.2.3 彈壓卸料板的裝配 30 5.2.4 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的技術(shù)要求及裝配 30 5.3 模具的工作過(guò)程 30 5.4 落料拉深模具裝配圖 31 5.5 錐度拉伸模具裝配圖 32 5.6 本章小結(jié) 33 結(jié) 論 34 致 謝 35 參考文獻(xiàn) 36 附錄 37 千萬(wàn)不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印。在目錄上點(diǎn)右鍵“更新域”，然后“更新整個(gè)目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstra

10、ct”這一行后加一空行 - III - 第1章 緒論 目前，我國(guó)沖壓技術(shù)和發(fā)達(dá)國(guó)家在工業(yè)上相比還相當(dāng)?shù)穆浜螅饕蚴俏覈?guó)在沖壓基礎(chǔ)理論和成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與發(fā)達(dá)國(guó)家還有巨大的差距，以至于我國(guó)模具在壽命、效率、加工精度和生產(chǎn)周期等方面與發(fā)達(dá)國(guó)家的模具工業(yè)相比差距巨大。 1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 1.1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀 改革開(kāi)放以后，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增加。近年來(lái)，模具行業(yè)一直以每年15%左右的速度發(fā)展，所有制成分的模具工業(yè)企業(yè)也發(fā)生了巨大變化，除了國(guó)有專業(yè)模具廠，集體，合資，獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速的發(fā)展。浙

11、江寧波和黃巖地區(qū)更是被稱為的模具之鄉(xiāng)。　　 近年許多模具企業(yè)加大力度于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α?guó)內(nèi)一些模具企業(yè)已經(jīng)普及了二維CAD，并開(kāi)始陸續(xù)使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等在國(guó)際上通用的軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等。 　　雖然中國(guó)模具行業(yè)在過(guò)去十多年中取得了令人矚目的進(jìn)步，但在許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有比較大的差距。例如，精密加工設(shè)備模具加工設(shè)備的比重還比較低，CAD/ CAE/ CAM技術(shù)的普及率不高，許多先進(jìn)的模具技術(shù)不夠廣泛等特點(diǎn)。特別

12、在復(fù)雜、精密、大型和長(zhǎng)壽命模具技術(shù)上存在顯著差距，同時(shí)這些類型的模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國(guó)內(nèi)的需求，因此需要大量從國(guó)外進(jìn)口。目前，按照模具生產(chǎn)總量排名，我國(guó)緊隨日本、美國(guó)之后位于世界第三，是個(gè)模具生產(chǎn)大國(guó)。在模具的制造水平上，我國(guó)總體上要比德、美、日、法、意等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家落后很多。在生產(chǎn)周期方面，國(guó)外一般模具要求是 10至30 天，大型精密模具需要3到6個(gè)月；國(guó)內(nèi)模具一般需要30天至90 天，較復(fù)雜的模具至少需要10個(gè)月。國(guó)內(nèi)模具的使用壽命也只有國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的 1/2 至 1/10，甚至更短，所以我國(guó)還離模具制造強(qiáng)國(guó)之間有很大的差距。 　　利用 CAD/CAM 技術(shù)來(lái)改造模具傳統(tǒng)的

13、設(shè)計(jì)制造方法，可以明顯提高模具設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，縮短制造周期，提高模具制造水平。從 CAD/CAM/CAE 技術(shù)的應(yīng)用上來(lái)看，國(guó)外一些汽車制造公司早在 60 年代初期就開(kāi)始了模具 CAD的研究，各大汽車公司都先后建立了自己的 CAD/CAM 系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于模具設(shè)計(jì)與制造。上世紀(jì) 90 年代中后期，美國(guó)和日本塑料模具行業(yè)應(yīng)用CAD/CAM 技術(shù)的企業(yè)達(dá) 75%，采用 CAE 分析技術(shù)的企業(yè)約占 60%。而我國(guó)的模具企業(yè)應(yīng)用 CAD/CAM 技術(shù)的僅占 5％ 左右，經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的上海市模具企業(yè)中應(yīng)用模具 CAD/CAM 技術(shù)僅占 16％ 左右，與國(guó)外差距很大。隨著CAD/CAM 技術(shù)在模具工業(yè)發(fā)展

14、中的重要性被模具界所認(rèn)可，開(kāi)發(fā)模具行業(yè)專用的模具 CAD 系統(tǒng)成為模具行業(yè)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。日本 TOYOTA 汽車公司從1980 年開(kāi)始研制汽車覆蓋件模具 CAD/CAM 系統(tǒng)。DIECOMP 公司研制成功的模具 CAD 系統(tǒng)，使整個(gè)生產(chǎn)準(zhǔn)備周期由 18 周縮短為 6 周。與此同時(shí)，歐洲的一些國(guó)家在沖模 CAD/CAM 研究和應(yīng)用方面也取得了很大進(jìn)展，例如法國(guó)雷諾汽車公司應(yīng)用 Euclid 軟件系統(tǒng)作為 CAD/CAM 的主導(dǎo)軟件，目前已有 95%的設(shè)計(jì)工作量用該軟件完成，而且雷諾汽車公司在 Euclid 主導(dǎo)軟件的基礎(chǔ)上還開(kāi)發(fā)出了許多適合汽車工業(yè)需求的模塊，如用于干涉檢查的 Megavisi

15、on 和用于鈑金成形分析的 OPTRIS 等?，F(xiàn)在流行的各種通用 CAD/CAM 軟件也開(kāi)始不斷探索專用模塊的發(fā)展之路，以增強(qiáng)其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。如英國(guó) DELCAM 公司推出的Power SHAPE 系統(tǒng)，包括有 PS-Moldmaker 模塊，是面向模具制造的模具總裝設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)，可自動(dòng)將加工信息直接輸出到Power Mill模塊，自動(dòng)產(chǎn)生加工程序。日本 造船信息系統(tǒng)株式會(huì)社的三維CAD/CAM 系統(tǒng) Space-E 中也增加了專用于注塑模的設(shè)計(jì)模塊。日本 UNISYS 株式會(huì)社推出的專用于塑料模設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)的 CAD-CEUS 也頗具特色，該系統(tǒng)綜合了塑料產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到模具生產(chǎn)所需要的全部功能

16、，重點(diǎn)在于三維設(shè)計(jì)與二維視圖的關(guān)聯(lián)，體現(xiàn)了宜人化和集成化方面的技術(shù)進(jìn)步。 在我國(guó)，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到模具技術(shù)水平的高低，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。許多企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開(kāi)展模具技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)。目前，從事模具技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)和院校已達(dá) 30 余家，從事模具技術(shù)教育培訓(xùn)的院校已超過(guò) 50 余家。近年來(lái)，我國(guó)自主開(kāi)發(fā) CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)有很大發(fā)展。例如，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級(jí)進(jìn)模CAD/CAE/CAM 軟件，上海交通大學(xué)

17、模具 CAD 國(guó)家工程研究中心開(kāi)發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開(kāi)發(fā)的冷沖模和精沖模 CAD 軟件，北京機(jī)電研究所開(kāi)發(fā)的鍛模 CAD/CAE/CAM 軟件，北航華正軟件工程研究所開(kāi)發(fā)的 CAXA 軟件，吉林汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的商品化覆蓋件沖壓成型分析 KMAS 軟件等在國(guó)內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶。 汽車工業(yè)已成為各國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)。汽車車身模具，特別是大中型覆蓋件沖壓模具，其技術(shù)密集，體現(xiàn)當(dāng)代模具技術(shù)水平，是車身制造技術(shù)的重要組成部分。國(guó)外汽車覆蓋件模具 CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展已進(jìn)入實(shí)質(zhì)性的應(yīng)用階段，如美國(guó)福特汽車公司規(guī)定所有新設(shè)計(jì)的汽車沖壓成形零部件都必須經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)成形仿真分析，不僅全

18、面提高了模具設(shè)計(jì)的質(zhì)量，而且大大縮短了模具的生產(chǎn)周。目前歐美推出一種新車型需要 48 個(gè)月，日本則只需 30 個(gè)月。我國(guó)在對(duì)汽車新車型，尤其是轎車車型的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)方面比較落后。其中一個(gè)重要的原因就是模具 CAD 技術(shù)應(yīng)用并不十分顯著，尤其是在汽車覆蓋件模具 CAD 技術(shù)應(yīng)用方面，這項(xiàng)技術(shù)的巨大潛力還未充分發(fā)揮出來(lái)。國(guó)內(nèi)部分企業(yè)雖然都不惜巨資從國(guó)外引入了先進(jìn)的通用 CAD/CAM 軟件，但這些軟件未經(jīng)開(kāi)發(fā)，專用性都比較差，此外用戶界面對(duì)于國(guó)內(nèi)工程師來(lái)說(shuō)不方便，導(dǎo)致我國(guó)模具 CAD技術(shù)應(yīng)用不充分，還有很大的潛力有待發(fā)掘。對(duì)這些大型通用 CAD 軟件進(jìn)行消化吸收以及二次開(kāi)發(fā)是提高我國(guó)模具 CAD

19、應(yīng)用水平，促進(jìn)制造業(yè)發(fā)展，縮短與國(guó)外模具水平差距的切實(shí)有效的途徑之一[1]。 1.1.2 國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì) 我國(guó)對(duì)模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視.國(guó)務(wù)院于1989年3月頒布的<<關(guān)于當(dāng)前國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定>>中,就把模具技術(shù)的發(fā)展作為機(jī)械行業(yè)的首要任務(wù)。現(xiàn)在，我國(guó)的模具工業(yè)己初具規(guī)模,全國(guó)己有200我個(gè)模具專業(yè)廠，6000多個(gè)生產(chǎn)點(diǎn)(附屬在工廠內(nèi)的模具車間或模具加工班組)，年產(chǎn)模架30多萬(wàn)套。此外，還有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的模具私營(yíng)企業(yè)和個(gè)體勞動(dòng)者,在滿足模具需求方面，起著不可忽視的作用?？梢灾鳎袊?guó)在模具技術(shù)方面，己有一支較強(qiáng)的隊(duì)伍。 近年來(lái),我國(guó)模具技術(shù)的進(jìn)步主要表現(xiàn)在： 1．研究開(kāi)

20、發(fā)了幾十種模具新鋼種及硬質(zhì)合金，鋼結(jié)硬功夫質(zhì)合金等新材料,并采用了一些熱處理新工藝，使模具使用壽命得到延長(zhǎng)。 2．發(fā)展了一些多工位級(jí)進(jìn)模和硬質(zhì)合金模等新產(chǎn)品，并根據(jù)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)需要研制了一批精密塑料注射模。 3．研究開(kāi)發(fā)了一些新技術(shù)和新工藝，如三維曲面數(shù)控仿形加工，模具表面拋光，表面皮紋加工以及皮紋輥制造技術(shù)，模具鋼的超塑性成形技術(shù)和各種快速制模技術(shù)等。 4．模具加工設(shè)備己得到較大的發(fā)展,國(guó)內(nèi)己能批量生產(chǎn)精密坐標(biāo)磨床，計(jì)算機(jī)控制(CNC)仿形銑床，CNC電火花線切割機(jī)訂以及高精度的電火花成形機(jī)床等。 5．模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助制造(模具CAD/CAM)己在國(guó)內(nèi)數(shù)十個(gè)單位得到開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

21、雖然我國(guó)模具技術(shù)己得到較大的發(fā)展，但仍然不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需要，還需花費(fèi)大量資金向國(guó)外進(jìn)口一些模具，其原因是： 1．專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化程度低，目前專業(yè)化程度不到10%，而標(biāo)準(zhǔn)化程度也只有20%。 2．模具品種少，效率低，經(jīng)濟(jì)效益也差。 3．制造周期長(zhǎng)，模具精度不高，制造技術(shù)較落后。 4．模具壽命短，新材料使用量不到10%。 5．力量分散，管理落后。 根據(jù)我國(guó)模具技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，今后應(yīng)向下幾個(gè)方面發(fā)展： 1．開(kāi)發(fā)、發(fā)展精密、復(fù)雜、大型、長(zhǎng)壽命模具,以滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要。國(guó)家己規(guī)劃分別在山東、廣東、北京、上海、廣州等地的有關(guān)單位重點(diǎn)扶植發(fā)展熱鍛模、熱鑄模、塑料模、冷沖

22、模、頂桿等,以便集中力量發(fā)展這些有影響的高水平模具及標(biāo)準(zhǔn)件。 2．加速模具標(biāo)準(zhǔn)化和商品化，以提高模具質(zhì)量，縮短模具制造周期。 3．大力開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用模具CAD/CAM技術(shù)，提高模具制造過(guò)程的自動(dòng)化程度。 4．積極開(kāi)發(fā)模具新品種 新工藝 新技術(shù)和新材料。 5．發(fā)展模具加工成套設(shè)備,以滿足高速發(fā)展的模具工業(yè)需要。 巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國(guó)的模具工業(yè)和技術(shù)在過(guò)去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來(lái)的十年，中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1． 模具日趨大型化；

23、 2．在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)； 3．模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； 4．在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)； 5．提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率； 6．發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)； 7．模具的精度將越來(lái)越高； 8．模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化； 9．研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程； 10．開(kāi)發(fā)新的成形工藝和模具。 1.2 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都

24、要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無(wú)法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。近幾年，全球模具市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場(chǎng)年交易總額為600～650億美元左右。美國(guó)、日本、法國(guó)、瑞士等國(guó)家年出口模具量約占本國(guó)模具年總產(chǎn)值的三分之一。 國(guó)外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例占到50%以上；國(guó)外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004年中國(guó)模協(xié)在德國(guó)訪問(wèn)時(shí)，從德國(guó)工、模具行業(yè)組織--德國(guó)機(jī)械制造商聯(lián)

25、合會(huì)（VDMA）工模具協(xié)會(huì)了解到，德國(guó)有模具企業(yè)約5000家。2003年德國(guó)模具產(chǎn)值達(dá)48億歐元。其中（VDMA）會(huì)員模具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國(guó)模具產(chǎn)值的90%，可見(jiàn)其規(guī)模效益。 隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級(jí)鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬(wàn)美元左右，而國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多15～20萬(wàn)美元，有的達(dá)到 25～30萬(wàn)美元。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上，而我國(guó)才達(dá)到45％。 1.3 課題研究的目的及論文主要內(nèi)容 本

26、文希望通過(guò)對(duì)落料拉伸復(fù)合模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用的介紹，以點(diǎn)帶面，說(shuō)明整個(gè)沖壓模具行業(yè)近期發(fā)展的動(dòng)態(tài)及未來(lái)模具業(yè)趨于機(jī)械化、智能化的特征。 本課題的主要研究?jī)?nèi)容如下： 1．落料拉伸類產(chǎn)品的工藝性分析； 2．工藝方案的確定（含工藝計(jì)算）； 3．模具選擇及零部件設(shè)計(jì)計(jì)算。 第2章 工藝分析 2.1 零件的特性 2.1.1 零件的工藝性 1． 零件名稱：盒體沖壓件 2． 材料：08F 3． 壁厚：1.2mm 4． 生產(chǎn)批量：大批量 2.1.2 零件的形狀 盒體沖壓件形狀如圖2-1所示。 圖2-1盒體零件 加工此零件需要落料拉伸等工序,在傳統(tǒng)加工中需要落料拉伸和錐度拉伸兩套模

27、具來(lái)完成。此次設(shè)計(jì)我們要根據(jù)學(xué)過(guò)的和參考資料做出一套模具就能完成。設(shè)計(jì)難點(diǎn)是錐度拉伸工藝。 2.1.3 材料性能 08F中F表示是沸騰鋼，08表示為含碳量為萬(wàn)分之八 它屬于優(yōu)質(zhì)碳結(jié)構(gòu)鋼，是08F。 08F的化學(xué)成分：碳 C ：0.05～0.11硅 Si：≤0.03錳 Mn：0.25～0.50硫 S ：≤0.03磷 P ：≤0.035鉻 Cr：≤0.10鎳 Ni：≤0.25銅 Cu：≤0.25 這里除了錳的含量少低外，其他的化學(xué)成分都符合，因此可以認(rèn)為它是08F。 強(qiáng)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(dǎo)磁率較高，剩磁較少，但淬

28、透性、淬硬性極低。 這種鋼的塑性很好，主要用來(lái)制造冷沖壓件。錳的在鋼中起到增加彈性強(qiáng)度的作用，因此在符合要求的情況下，含量可以有偏差。 08F是低碳鋼，而且含碳量非常低，單單淬火不能提高硬度。對(duì)于他的熱處理為滲碳加淬火處理，一般不采用滲氮處理，原因是滲氮后的有效硬化層深度太薄。滲碳淬火后其硬度可以達(dá)到HRC55～60，但要到達(dá)HRC60比較困難。 特性及適用范圍：其強(qiáng)度低、鋼質(zhì)軟、塑性和韌性好。一般使用不需進(jìn)行熱處理，但為消除因冷加工而產(chǎn)生的內(nèi)力，改善鋼的切削性能，可進(jìn)行熱處理，冷加工可增加強(qiáng)度。常用于制造沖壓件和滲碳件，如沖壓制品、套筒、搪瓷制品、汽車外殼等。 力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度 σ

29、b (MPa)：≥295，屈服強(qiáng)度 σs (MPa)：≥175，伸長(zhǎng)率 δ5 (％)：≥35，斷面收縮率 ψ (％)：≥60，硬度 ：未熱處理≤131HB。 2.2 工藝計(jì)算 2.2.1 毛坯直徑的確定 1.修邊余量的確定H/d=89/8=11.125,查資料［4］表5-3，δ=8mm，H=89+8=97mm 2.毛坯直徑D確定 （2-1） 根據(jù)面積相等原則，計(jì)算出D=143mm 圓筒形過(guò)渡毛坯拉伸次數(shù)的確定 1.圓筒形過(guò)渡毛坯拉伸次數(shù)及直徑的確定 已知D=143mm，d=54.2mm，t=1.2mm。（t/D）1

30、00=（1.2/143）100=0.84 m=d/D=54.2/143=0.379,查資料［4］表5-7對(duì)08F［m1］=0.53～0.55，［m2］=0.76～0.78 。 取m1=0.542 m1=m總/m1=0.379/0.542=0.70 第一次拉深直徑：d1=m1D=0.542143=77.5mm 第二次拉深直徑：d2=m2d1=0.777.5=54.2mm 2.確定是否壓邊 (1)第一次拉深：第一次拉深采用平端面凹模拉深。 t/D=1.2/143=0.00839,根據(jù)資料［4］。 0.045（1-m）=0.045（1-0.542）=0.02061 t/D﹤0.0

31、45（1-m）,故需壓邊裝置。 (2)第二次拉深：第二次拉深采用錐形凹模拉深。 t/d1=1.2/77.5=0.01548,根據(jù)資料［4］。 0.03（k-1）=0.03（1/0.70-1）=0.012857 t/d﹥0.03（k-1），故不需要壓邊裝置。 3.拉伸間隙Z 拉深間隙Z按1.1t選取Z=1.1t=1.11.2=1.32mm 4.計(jì)算各次拉伸高度 (1)第一次拉深高度。 h1=0.25（Dk1-d1）+0.43(r1/d1) (d1-0.32r1 )=48.8mm (2)第二次拉深高度 h2=0.25（Dk1k2-d2）+0.43（r2/d2）（d2-0.3

32、2r2 ）=82.6mm 5.拉伸力計(jì)算 (1)第一次拉深 P=Kπdtσb （2-2） 表2-1 系數(shù) 0.55 0.57 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 1.0 0.93 0.86 0.72 0.60 0.55 0.4 為保證安全，K=1.0，對(duì)08F，σb=276～383MPa。 P=Kπdtσb=1.03.1477.51.2383=111843N=111.8kN (2)第二次拉深 P=Kπdtσb為保證安全，K=1.0

33、計(jì)算 P=Kπdtσb=1.03.1454.21.2383=78218N=78.2kN 2.2.2 零件錐形拉伸次數(shù)的確定 1.零件錐形拉伸次數(shù)的確定 根據(jù)拉伸成的圓筒形毛坯，在逐次減小地步圓筒的直徑、增加錐面高度，最后得到薄壁深錐零件。當(dāng)零件錐面質(zhì)量要求較高時(shí)，一般采用整形工序。目前，一般薄壁深錐零件的拉深成形時(shí)均采用此方法。由圓筒形毛坯過(guò)渡到錐形件的拉伸次數(shù)的確定圓筒形件相同，拉深系數(shù)按底部圓筒直徑來(lái)計(jì)算。 拉深次數(shù)可按下式進(jìn)行確定：m總=8/54.2=0.1476 考慮到錐部拉深前需退火處理，第一～第五次錐部拉深系數(shù)可根據(jù)資［4］表5-7，取m1=0.53；m2=0.75；m

34、3=0.76；m4=0.77；m5=0.78 m6=m總/m1m2m3m4m5=0.1476/0.530.750.760.770.78=0.813 第一次錐部拉深直徑：d1=m1d=0.5354.2=28.7mm 第二次錐部拉深直徑：d2=m2d1=0.7528.7=21.5mm 第三次錐部拉深直徑：d3=m3d2=0.7621.5=16.4mm 第四次錐部拉深直徑：d4=m4d3=0.7716.4=12.6mm 第五次錐部拉深直徑：d5=m5d4=0.7812.6=9.83mm 整形直徑：d6=m6d5=0.81389.83=8mm 2.各次錐部拉伸圓柱部分高度計(jì)算

35、 為保證錐部拉深工序的順利進(jìn)行，根據(jù)資料［6］，在工藝計(jì)算時(shí)，必須遵循以下兩個(gè)原則：一是已成形到位的部分在后續(xù)工序中不能有大的變化；二是前道工序要為后到工序準(zhǔn)備足夠的材料，脹形變形量不能太大。根據(jù)以上原則，分別計(jì)算第一、二、三、四、五次錐部拉深毛坯小頭圓柱高度，同時(shí)，為保證零件的尺寸精度和表面質(zhì)量，在最后整形工序里保證一定的脹形成分。 （a） （b） （c） （d） （e） （f） （g） （h） (m) 圖2-1工序圖 a——落料

36、 b——第一次拉伸 c——第二次拉深 d——第一次錐部拉深 e——第二次錐部拉深 f——第三次錐部拉深 g——第四次錐部拉深 h——第五次錐部拉深 m——整形 3.錐部拉伸力計(jì)算 P=Kπdtσb為保證安全，K=1.0，對(duì)08F，σb=276～383MPa 第一次錐部拉深： P1=Kπd1tσb=1.03.1428.71.2383=41418N 第二次錐部拉深： P2= Kπd2tσb=1.03.1421.51.2383=31028N 第三次錐部拉深： P3= Kπd3tσb=1.03.1416.41.2383=23668N

37、第四次錐部拉深： P4= Kπd4tσb=1.03.1412.61.2383=18184N 第五次錐部拉深： P5= Kπd5tσb=1.03.149.831.2383=14186N 整形：根據(jù)資料［4］，整形力按下式進(jìn)行計(jì)算： P=Fq （2-3） 式中 P——整形力，N F——整形面投影面積，mm2 F=（π/4）d2=（π/4）532=2205mm2 q——單位整形力，MPa 查資料［4］，q=150～200MPa 將以上數(shù)

38、值帶入上式： P=Fq=2205(150～200)=330750～441000N=330.8～441Kn. 2.2.3 缷料力、頂件力和推件力的計(jì)算 沖裁件在沖裁過(guò)程完成后，材料會(huì)沿向產(chǎn)生彈性回復(fù)，使處于凸模周邊的材料箍在凸模上，而沖斷后落入凹模的材料則因彈性回復(fù)而梗塞在凹模內(nèi)，從凸模上將工件（或廢料）缷下來(lái)的力稱為料力Fx，從凹模內(nèi)向沖模反方向?qū)⒐ぜɑ驈U料）頂出的力稱為頂件力FD，從凹模內(nèi)向沖裁反方向?qū)⒐ぜɑ驈U料）推出的力稱為拒體力FT，在選擇沖裁設(shè)備及沖裁模設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮這些力。 　　影響這些力的因素很多，主要有材料的力學(xué)性能與厚度，沖件形狀與尺寸、沖模間隙與凹?？卓诮Y(jié)構(gòu)

39、，排樣的搭邊大小及潤(rùn)滑情況等，在實(shí)際計(jì)算時(shí)，常用到下列經(jīng)驗(yàn)公式： (2-4) (2-5) (2-6) 式中 ，，——分別為缷料力，頂件力推件力系數(shù)見(jiàn)表2-2 ——沖裁力，N 　　　 ，，——分別為缷料力，頂件力和推件力，N 　　　　——同時(shí)R在?？變?nèi)的沖件（或廢料）數(shù)

40、，n＝h/t, h 為凹模刃部直壁洞口高度，mm, t為料厚，mm 表2-2 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 材料及厚度（mm) 鋼 ≤0.1 0.065～0.075 0.1 0.14 ＞0.1～0.5 0.045～0.055 0.063 0.08 ＞0.5～2.5 0.04～0.05 0.055 0.06 ＞2.5～6.5 0.03～0.04 0.045 0.05 ＞6.5 0.02～0.03 0.025 0.03 鋁、鋁合金 0.025～0.08 0.03～0.07 紫銅、黃銅

41、 0.02～0.06 0.03～0.09 2.2.4壓力機(jī)的選擇 1.壓力機(jī)選擇 根據(jù)以上計(jì)算，第一、二次拉深工序安排在底傳動(dòng)雙動(dòng)拉深壓力機(jī)J44-55B上進(jìn)行，落料、第一次～第五次錐部拉深及整形工序均安排在曲柄壓力機(jī)JB23-63上進(jìn)行。由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取63t開(kāi)式壓力機(jī)，壓力機(jī)參數(shù)如下： 表2-3J44-55B壓力機(jī)參數(shù) 公稱壓力/kN 550 發(fā)生公稱壓力時(shí)滑塊離下極點(diǎn)距離/mm 12 滑塊行程/mm 120 行程次數(shù)（不小于）（次/min） 50 （最大閉合高度）活動(dòng)臺(tái)位置（最低/最高）/mm 270 閉合高度調(diào)節(jié)量/mm 80 （標(biāo)準(zhǔn)型）滑塊中心

42、到機(jī)身距離（孔深）/mm 380 工作臺(tái)尺寸（左右前后）/mm 720500 活動(dòng)臺(tái)壓力機(jī)滑塊中心到機(jī)身緊固工作臺(tái)平面之距離/mm 150 模柄孔尺寸（直徑深度）/mm Ф5080 2. 壓力機(jī)的校核 ⑴公稱壓力 根據(jù)公稱壓力的選取壓力機(jī)型號(hào)為J44-55B,它的壓力為550>65,所以壓力得以校核; ⑵行程次數(shù) 行程次數(shù)為50/min.因?yàn)樯a(chǎn)批量為中批量,又是手工送料,不能太快,因此是得以校核； 　　⑶工作臺(tái)面的尺寸 根據(jù)下模座LB=250250,且每邊留出60～100,即L1B1=315315,而壓力機(jī)的工作臺(tái)面L2B2=315315,故符合要求,得以校

43、核； 3. 壓力中心角的確定 （2-7） （2-8） 根據(jù)以上公式可計(jì)算出壓力中心由于我設(shè)計(jì)的是幾何形狀，所以壓力中心位于幾何中心。 2.3 本章小結(jié) 本章主要介紹了零件材料的性質(zhì)對(duì)沖壓工藝進(jìn)行了分析，確定排樣工序，計(jì)算沖裁力、根據(jù)沖裁力初選壓力機(jī)和確定壓力中心。對(duì)模具各個(gè)部分工作所受到的力進(jìn)行了計(jì)算與校和，計(jì)算了毛坯尺寸，沖裁力，頂件力，壓料力。對(duì)各受力位置進(jìn)行了強(qiáng)度的校和，都能滿足設(shè)計(jì)的要求。 第3章 沖壓模具零部件的選擇與設(shè)計(jì) 3.1 沖裁間隙以及凸、凹模的刃口

44、尺寸計(jì)算 3.1.1 沖裁模凸、凹模刃口尺寸確定的原則 （1）落料模設(shè)計(jì)時(shí)，以落料凹模刃口尺寸與沖件尺寸基本一致，作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)尺寸，凸、凹模間隙靠減小凸模刃口尺寸得到。 模具在沖裁過(guò)程中不斷被磨損，致使凹模刃口尺寸逐漸增大，故設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選用接近或等于工件的最小極限尺寸作為凹模刃口尺寸。 （2）沖孔模設(shè)計(jì)時(shí)，以沖孔凸模刃口尺寸與沖件孔徑基本一致，作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)尺寸，凸、凹模間隙靠加大凹模刃口得到。 （3）其他沖裁模尺寸的計(jì)算,依照其沖裁過(guò)程變形規(guī)律與落料或沖孔相同,來(lái)確定基準(zhǔn)尺寸及間隙取向。 （4）沖裁模的凸、凹模在沖制中會(huì)磨損，從而使沖裁間隙增大，故設(shè)計(jì)模具時(shí)，一般應(yīng)依照磨損的規(guī)律，

45、選擇最小合理間隙值。但是，對(duì)于高彈性材料或某些材質(zhì)較軟的厚板，由于在沖制完成后彈性恢復(fù)較大，而使工件尺寸變化較大。這時(shí)就不宜選取，而選擇較大的初始間隙。 （5）選擇凸、凹模刃口尺寸公差，應(yīng)依照沖件的精度要求，以經(jīng)濟(jì)合理為原則。一般模具精度應(yīng)比沖件精度要求至少高兩個(gè)級(jí)別。 根據(jù)以上確定原則進(jìn)行尺寸計(jì)算。 沖裁間隙的理論計(jì)算公式： （3-1） 式中 ——上、下裂紋會(huì)合時(shí)，凸模沖入材料的深度（mm）； T——材料厚度（mm）； ——最大剪應(yīng)力方向與垂線間的夾角。 沖裁間隙的經(jīng)驗(yàn)公式: C=mt （3-2） 式中

46、M——與材料的性能及厚度相關(guān)的系數(shù),m值一般按不同的經(jīng)驗(yàn)選取。 3.1.2 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算是本次設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)解決的對(duì)象，其中包括沖圓孔的凸、凹模刃口尺寸；以及沖方孔的凸、凹模刃口尺寸。 表3-1沖裁模初始雙面間隙Z （mm） 板料 厚度 軟鋁 純銅.黃銅含碳（0.08-0.2）%的軟鋼 杜拉鋁含碳（0.3-0.4）%的軟鋼 硬鋼含碳（0.5-0.6）% Z min Z max Z min Z max Z min Z max Z min Z max 0.5 0.0

47、20 0.030 0.025 0.035 0.030 0.048 0.035 0.045 1.0 0.040 0.064 0.050 0.070 0.060 0.088 0.070 0.090 1.5 0.060 0.096 0.075 0.105 0.090 0.128 0.105 0.135 2.0 0.080 0.130 0.100 0.140 0.120 0.168 0.140 0.180 2.5 0.100 0.160 0.135 0.175 0150 0.208 0.175 0.225 3.0

48、 0.120 0.194 0.170 0.210 0.180 0.248 0.210 0.270 注：1初始的最小值相當(dāng)于間隙的公稱數(shù)值 2初始間隙應(yīng)考慮到凸模和凹模的制造公差帶所增加的數(shù)值. 3在使用的過(guò)程中，由于模具工作部分的磨損，間隙將有所增加，因此間隙使用最大值要超過(guò)數(shù)值。 表3-2 規(guī)則形狀沖模時(shí)凸模、凹模的制造公差(mm） 基本尺寸 凸模公差 凹模公差 ≤18 0.020 0.020 >18～30 0.020 0.025 >30～80 0.020 0.030 >80～120 0.025 0.035 >120～180 0.0

49、30 0.040 >180～260 0.030 0.045 >260～360 0.035 0.050 >360～500 0.040 0.060 >500 0.050 0.070 （1）對(duì)于軟鋼、黃銅、純銅取1/20，中硬鋼取1/16，硬鋼取1/14，極硬鋼取1/12-1/10； （2）當(dāng)材料較薄時(shí)，對(duì)于軟鋼、純鐵取m=6%-9%,銅鋁合金取m=6%-10%,硬鋼取m=8%-12%。當(dāng)材料厚度大于3時(shí)，可以適應(yīng)放大系數(shù)，當(dāng)斷面質(zhì)量沒(méi)有特殊要求時(shí)，可以放大1.5倍。 也可以通過(guò)查P69 表3-9來(lái)完成。 計(jì)算結(jié)果：c=0.125 查表結(jié)果：間隙在0.14-0

50、.2之間取0.15。 則沖裁模的初始間隙為0.3mm。 根據(jù)模具精度與沖裁件精度關(guān)系見(jiàn)表3-1,模具精度選IT8厚度為2,則沖裁件精度應(yīng)為IT12,此零件形狀上下對(duì)稱,構(gòu)成簡(jiǎn)單。按表3-2選取沖裁凸模和凹模的極限偏差。 零件總長(zhǎng)度為：143ｍｍ 查出結(jié)果為:凸模 凹模 查P66表3-6得出: 為了保證新制模具間隙小于最大合理間隙值,在選擇制造公差時(shí)應(yīng)滿足下式關(guān)系: （3-3） 得出: IT12精度其磨損系數(shù)為0.75。 根據(jù)P72表3-14可查得工件公差為0.21-0

51、.41取0.4即 再根據(jù)表3-15中的計(jì)算公式求出落料和拉深的尺寸和公差。 落料:凸模長(zhǎng)度： （3-4） = 凹模長(zhǎng)度： （3-5） = 凸模寬度： = 凹模寬度： = 拉深：凸模： （3-6）

52、 = = 凹模： （3-7） = 凸模與凹模間的間隙值： （3-8） 式中 ——材料最大厚度（mm）； C——系數(shù)，按沖壓手冊(cè)P94頁(yè)表5-9選取，經(jīng)過(guò)查表得c為0.1即: Z=2+20.1=2.2mm 拉深時(shí)產(chǎn)生的切向伸長(zhǎng)率變形為： （3-9） = 變薄系數(shù)：值為0.97

53、5。 中性層曲率半徑:經(jīng)查表取K值為0.32 （3-10） =2.5+0.322 =3.14 3.2 選用模架、確定閉合高度及總體尺寸 根據(jù)壓力機(jī)的選擇就可以初步選擇模架以及閉合高度。 根據(jù)資料[8]的凹模高度（≥15mm） 式中K——系數(shù)，； ——最大外形尺寸，。 代入公式得： 取30mm 。 （3-11） 則凹模的最小壁厚也根據(jù)計(jì)算： （3-12）

54、 則 取45 mm。 由邊界尺寸可知： 橫向 縱向 這樣的尺寸是很大的，這是按照最大的尺寸來(lái)計(jì)算的，這樣更加有利于強(qiáng)度的保證，比較保守的選擇。 從材料較大的長(zhǎng)方形的尺寸看，為了工作過(guò)程的穩(wěn)定，進(jìn)料與卸料的過(guò)程方便，可以定義選用后側(cè)導(dǎo)柱模架， “后側(cè)導(dǎo)柱窄型模架的選取”里找到與壓力機(jī)的最大、最小閉合高度范圍內(nèi)相適應(yīng)的模架。再按其標(biāo)準(zhǔn)選擇具體結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)表3-3。 表3-3 模架規(guī)格選用 名稱 尺寸 材料 熱處理 上模座 25025050 HT200 下模座 25025060 HT200 導(dǎo)柱 40230 40 滲碳58～

55、62HRC 導(dǎo)套 4012553 40 滲碳58～60HRC 模具的閉合高度 （3-13） 初步定義模具的閉合高度為245～280mm。沖裁?？傮w結(jié)構(gòu)尺寸必須與所選用的壓力機(jī)相適應(yīng)，即模具的總體平面尺寸應(yīng)該與壓力機(jī)工作臺(tái)或墊板尺寸和滑塊下平面尺寸相適應(yīng)；模具的封閉（閉合）高度應(yīng)與壓力機(jī)的裝模高度或封閉高度相適應(yīng)。 所謂模具的閉合高度是模具在最低工作位置時(shí)，上、下模座之間的距離。它應(yīng)與壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)，即需滿足如下要求。 （3-14） 式中 、——壓力機(jī)的最大和最小

56、裝模高度，mm； －模具的閉合高度，mm。 校核由公式（4-14）得： 則。 既模具的高度應(yīng)該在255 mm至275 mm之間，不在此范圍就無(wú)法滿足模具開(kāi)模行程與壓力機(jī)的封閉高度之間的關(guān)系。 3.2.1 定位零件的選擇 連續(xù)模的定距方式有擋料銷定距、側(cè)刃定距、導(dǎo)正銷定距及自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)定距四種類型。為了提高定位精度可以將兩種或兩種以上定距方式聯(lián)合使用。很多連續(xù)模采用自動(dòng)擋料機(jī)構(gòu)或側(cè)刃作粗定距，導(dǎo)正銷作精定距的組合定位方式，便必須保證粗、精定距離互不干涉。本設(shè)計(jì)采用自動(dòng)送料做粗定距導(dǎo)正銷作精定距的組合定位方式。 定位零件的設(shè)計(jì)原則是： 1．定位至少有三個(gè)支撐點(diǎn)，即兩個(gè)導(dǎo)向點(diǎn)

57、和一個(gè)定距點(diǎn)。定位的支承點(diǎn)（面）間應(yīng)有足夠的距離，保證條料和毛坯定位準(zhǔn)確； 2．定位的方向和位置必須與人們的操作習(xí)慣相適應(yīng)，如右手比左手操作可靠有力； 3．某些非軸對(duì)稱外形的毛坯定位時(shí)，應(yīng)有防反措施； 4．連續(xù)模應(yīng)設(shè)有初始定位和最終定位； 5．為保證毛坯在送進(jìn)初期和沖壓過(guò)程中定位的穩(wěn)定性，有時(shí)必須考慮毛坯的夾緊措施。 3.2.2 固定零件的選擇 模柄作用是固定上模座與壓力機(jī)滑塊上時(shí)使模具的壓力中心與壓力機(jī)的壓力中心保證一致。所以，模柄的長(zhǎng)度不得大于壓力機(jī)滑塊里模柄孔的深度，模柄的長(zhǎng)度不得大于壓力機(jī)滑塊里模柄孔的深度，模柄直徑應(yīng)與模柄孔一致。為了使模柄的穩(wěn)定性好些，這里我們選擇帶凸緣

58、的模柄。 其形狀尺寸如圖3-1所示。 圖3-1模柄 3.2.3 卸料裝置的選擇 卸料裝置除起卸料作用外，對(duì)于不同沖壓工序還有不同的作用。沖裁工序中，可起壓料作用；在彎曲工序中，可起到局部成型的作用；在拉深工序中同是起到壓邊圈作用。卸料裝置對(duì)各凸模還可起到導(dǎo)向和保護(hù)作用。 卸料裝置可分為固定卸料和彈性卸料兩種。在多工位連續(xù)模中，多數(shù)采用彈性卸料裝置。只有當(dāng)工位數(shù)較少及料厚大于1.5mm的沖件，或是在某些特定條件下才采用固定卸料裝置。 在連續(xù)模中使用彈性卸料裝置時(shí)，一般要在卸料板與固定板之間安裝小導(dǎo)柱、導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向。 在設(shè)計(jì)多工位連續(xù)模卸料裝置時(shí)，要注意以下原則： 1在多工位連續(xù)模

59、中，卸料板極少采用整體結(jié)構(gòu)，一般采用鑲拼結(jié)構(gòu)。 這利于保證形孔精度、孔距精度、配合間隙、熱處理等要求，它的鑲拼原則基本上與凹模相同。在卸料板基體上加工一個(gè)通槽，各拼塊對(duì)此通槽按基孔制配合加工，所以基準(zhǔn)性好。 2、卸料板各工作形孔誚與凹模的配合間隙只有凸凹模沖裁間隙的1/3～1/4。高速?zèng)_壓時(shí)，卸料板與凸模間隙要求取較小值。 3、卸料板各工作形孔應(yīng)較光潔，其表面粗糙度值一般取Ra0.4 ～0.1 。沖壓速度越高，表面粗糙度值越小。 4、多工位連續(xù)模卸料板應(yīng)具有良好的耐磨性能。卸料板采用高速綱或 合金工具鋼制造，淬火硬度56～58 HRC。一般速度沖壓時(shí)，卸料板可選用中碳鋼或碳素工具

60、鋼制造，淬火硬度40～45HRC； 5、卸料板應(yīng)具有必要的強(qiáng)度和鋼度，卸料板內(nèi)形孔與大小不同凸模配 合高度。卸料板凸臺(tái)高度：h=導(dǎo)料板厚度-板料厚度+(0.30～0.50)mm。當(dāng)壓緊較大時(shí)，為防止卸料板產(chǎn)生較大變形、甚至損壞卸料板和凸模，可在卸料釘區(qū)之內(nèi)各凸模之間適當(dāng)增加彈壓裝置，如彈簧、聚氨橡膠等。為保持卸料力的平穩(wěn)、均衡，卸料螺釘也應(yīng)均衡布置。 6、卸料螺釘沉孔深度應(yīng)有足夠的活動(dòng)量。 7、導(dǎo)正銷有效工作直壁露出卸料板底面不過(guò)長(zhǎng)，以防回程時(shí)，將制件 帶起，影響連續(xù)作業(yè)。 8、卸料螺釘?shù)墓ぷ鏖L(zhǎng)度L在一副模內(nèi)應(yīng)嚴(yán)格一致，以免造成不平衡卸料，損壞凸模。 9、卸料彈簧的選用。根據(jù)所

61、需要的確良?jí)毫?，并考慮一定的預(yù)壓力選 用彈簧。預(yù)壓縮量一般取彈簧自由長(zhǎng)度的20%，對(duì)應(yīng)的彈壓力應(yīng)于或等于卸料力。在工作狀態(tài)時(shí)，彈簧撓度不能超過(guò)其自由長(zhǎng)度70%。要求較高時(shí)，可采用矩形截面或扁圓截面彈簧。 10、卸料裝置的輔助導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。輔助導(dǎo)向機(jī)構(gòu)俗稱小導(dǎo)柱和小導(dǎo)套。它 們多數(shù)是在卸料板與固定板之間增設(shè)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。小導(dǎo)柱和小導(dǎo)套之間的配合間隙應(yīng)當(dāng)更小，一般為凸模與卸料板配合間隙的1/2。該套模具采用彈性卸料裝置，介質(zhì)為彈簧。 表3-4卸料裝置導(dǎo)向精度 (mm) 序號(hào) 模具沖裁間隙Z 卸料板與凸模間隙Z 導(dǎo)柱與導(dǎo)套Z 1 >0.015～0

62、.025 >0.005～0.007 0.003 2 >0.025～0.05 >0.007～0.015 0.006 3 >0.05～0.10 >0.015～0.025 0.01 4 >0. 10～0.15 >0.025～0.035 0.02 從表3-4可看出，間隙Z值都很小。實(shí)際上沖裁間隙Z等于或小于0.05mm時(shí)，模具中的輔助導(dǎo)向機(jī)構(gòu)必須設(shè)計(jì)成滾珠導(dǎo)向機(jī)構(gòu)方能有導(dǎo)向效果。間隙Z為1.01～0.02mm時(shí)，導(dǎo)柱與導(dǎo)套可以設(shè)計(jì)成間隙配合，表中序號(hào)3應(yīng)當(dāng)為H6/h5配合；序號(hào)4可以取H7/h6配合。 3.2.4 導(dǎo)向零件 對(duì)批量生產(chǎn)大、要求模具壽命和制件精度較高

63、的沖模，一般應(yīng)采用導(dǎo)向裝置來(lái)保證上、下模精確導(dǎo)向。上、下模導(dǎo)向，在凸、凹模開(kāi)始閉合前或壓料板接觸制件前就應(yīng)充分合上。小型模具通常選擇導(dǎo)柱、導(dǎo)套來(lái)導(dǎo)向。原則上導(dǎo)柱應(yīng)裝在下模上。 1.導(dǎo)柱和導(dǎo)套 導(dǎo)柱和導(dǎo)套形狀分別如圖3-2所示。 圖3-2 導(dǎo)柱和導(dǎo)套 3.2.5 連接件與緊固件的選取 上模座與落料凹模的固定選用M2085的內(nèi)六角螺釘，定位銷選用公稱直徑＝12mm、長(zhǎng)度＝85mm的B型圓柱銷。 下模座和凹凸模的固定選用M1275的內(nèi)六角螺釘。 上模座與凸模固定板、凸模墊板的固定選用M2085的內(nèi)六角螺釘，定位銷選用公稱直徑＝12mm、長(zhǎng)度＝75mm的B型圓柱銷。 上模座與彎

64、曲凹模的固定選用M1275的內(nèi)六角螺釘，定位銷選用公稱直徑＝10mm、長(zhǎng)度＝75mm的B型圓柱銷。 下模座與工作臺(tái)的固定選用M1285的內(nèi)六角螺釘。 3.3 本章小結(jié) 本章主要介紹了零件材料的性質(zhì)對(duì)沖壓工藝進(jìn)行了分析，確定排樣工序，計(jì)算沖裁力、根據(jù)沖裁力初選壓力機(jī)和確定壓力中心。對(duì)模具各個(gè)部分工作所受到的力進(jìn)行了計(jì)算與校和，計(jì)算了毛坯尺寸，沖裁力，頂件力，壓料力。對(duì)各受力位置進(jìn)行了強(qiáng)度的校和，都能滿足設(shè)計(jì)的要求。 千萬(wàn)不要?jiǎng)h除行尾的分節(jié)符，此行不會(huì)被打印?！敖Y(jié)論”以前的所有正文內(nèi)容都要編寫在此行之前。 - 38 - 第4章 模具凸凹模的設(shè)計(jì) 4.1 落料凹模的確定 1.凹模外形

65、尺寸的確定 凹模尺寸包括凹模厚度和壁厚等。一般應(yīng)根據(jù)沖件形狀和尺寸按標(biāo)準(zhǔn)JB/T7643.1——7643.6-1994選用。在非標(biāo)準(zhǔn)尺寸凹模的設(shè)計(jì)時(shí)，可按經(jīng)驗(yàn)公式的方法確定。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算法可以確定其厚度和壁厚等數(shù)據(jù) 凹模厚度： H=KB（） （4-1） 式中 B——凹?？鬃畲髮挾龋╩m）； K——系數(shù)，見(jiàn)P130表3-65。 經(jīng)過(guò)查表可得K為0.20。 H=0.2144.5=28.9mm 壁厚C： C=（1.52）H =(4560)mm 也可根據(jù)表3-66查出即： C=40

66、 H=28 直徑：55.5mm 4.2 各零部件的圖示： 4.2.1 落料凹模 圖4-1落料凹模 4.2.2 拉深凹模 拉深凹模如圖4-2所示。 圖4-2拉伸凹模 4.2.3 落料凸凹模 落料凸凹模如圖4-3所示。 圖4-3落料凸凹模 4.3本章小結(jié) 本章主要是圍繞標(biāo)準(zhǔn)件的選擇與非標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，要做到標(biāo)準(zhǔn)件的選擇正確以及非標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)合理。 此模具的難點(diǎn)是轉(zhuǎn)動(dòng)板與滑塊、活動(dòng)凸模塊之間的設(shè)計(jì).要考慮到滑塊行程、轉(zhuǎn)動(dòng)板轉(zhuǎn)動(dòng)角度和壓力機(jī)滑塊行程之間的關(guān)系，以保證零件的精度。 第5章 模具裝配圖的設(shè)計(jì) 5.1 復(fù)合模具的安裝調(diào)試要求 5.1.1 復(fù)合模具安裝的要求 1．上模座上平面對(duì)下模座下平面的平行度，導(dǎo)柱軸心線對(duì)下模座下平面的垂直度和導(dǎo)套孔軸心線對(duì)上模座上平面的垂直度均應(yīng)達(dá)到規(guī)定的精度要求。 2．模架的上模沿導(dǎo)柱上、下移動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)，無(wú)阻滯現(xiàn)象。 3．裝配好的復(fù)合模,其封閉高度應(yīng)符合