【正文】 目 錄 1 前言 ????????????????????????????? 3 2 矩形件沖壓方案制定 ???????????????????????? 4 工藝分析??????????????????????????? 4 工藝方案的分析與確定?????????????????????? 4 3 矩形件拉深模 ?????????????????????????? 5 矩形件拉深工藝分析?????????????????????? 5 毛坯尺寸及工序的計(jì)算 ??????????????????? 6 拉深力、壓邊力的計(jì)算及壓力機(jī)的選用??????????????? 13 拉深件的工作部分尺寸計(jì)算?????????????????? 15 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇?????????????????????? 18 模具零件的設(shè)計(jì)與選用????????????????????? 18 拉深模裝配圖和零件圖???????????????? ????? 20 4 切邊模 ????????????????????????? 24 工藝分析 ???????????????????????? 24 模具結(jié)構(gòu)及工作過程????????????????????? 24 凹模切割工件時(shí)移動(dòng)量計(jì)算??????????????????? 26 導(dǎo)板曲線設(shè)計(jì)???????????????????????? 26 切邊模三維圖及裝配圖???????????????????? 32 切邊模設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)?????????????????????? 33 附錄 ??????????????????????????? 35 冷沖模模架零件技術(shù)要求 ?????????????????? 36 總結(jié)與體會(huì) ??????????????????????????? 38 致謝 ????????????????????????????? 39 參考文獻(xiàn) ????????????????????????????? 40 1 1 前言 模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造與分析（ CAD/CAM/CAE）的研究與應(yīng)用，將極大地提高模具制造效率，提高模具的質(zhì)量，使模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)實(shí)現(xiàn) CAD/CAM/CAE一體化。使用 UG軟件能形象的表示出零件的結(jié)構(gòu)，本次設(shè)計(jì)利用 UG繪制三維零件圖裝配圖。 在生產(chǎn)過程中，我們經(jīng)常會(huì)遇到盒形件，對(duì)矩形件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。矩形件的成形，通過對(duì)工藝規(guī)程的制定，需要有落料、拉深、切邊等模具。平時(shí)我們做的設(shè)計(jì)中落料、落料拉深復(fù)合模較多，在這里我要介紹的是第二次拉深單工序模和擺動(dòng)切邊模。 矩形件的拉深工藝有兩種方法：第一種是在多臺(tái)小噸位壓 力機(jī)上采用單工序的簡(jiǎn)單模；第二種工藝是在較大噸位壓力機(jī)上采用多工序的連續(xù)模。前者比后者具有投資小、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、產(chǎn)品成本低等優(yōu)點(diǎn)。 在矩形件的拉深過程中，拉深成形工序是矩形件生產(chǎn)的重要工序，因此拉深工藝分析、毛坯形狀及尺寸的計(jì)算和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理是直接影響矩形件質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù) 。 首先分析矩形件拉深的特殊性，其次制件拉深，需要計(jì)算出具體拉深次數(shù)。對(duì)于切邊模，我們采用的是擺動(dòng)切邊模對(duì)矩形件進(jìn)行切邊，使其達(dá)到要求。在擺動(dòng)切邊模的設(shè)計(jì)過程中，確定擺動(dòng)切邊導(dǎo)軌是尤為重要的，也是本次設(shè)計(jì)的關(guān)鍵處。 綜合運(yùn)用本專業(yè)所 學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，進(jìn)行幾次冷沖壓模具（拉深模、切邊模）設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高我們獨(dú)立工作的能力。鞏固與擴(kuò)充所學(xué)有關(guān)冷沖模具設(shè)計(jì)課程的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟。掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本技能，如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。 2 2 矩形件沖壓方案制定 根據(jù)條件：矩形件長(zhǎng)為 100mm，寬為 60mm，高為 60mm， r為 10mm，厚度為 確定其毛坯尺寸，工序尺寸設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)拉深模、擺動(dòng)切邊模。 ： 根據(jù)制件的材料、厚度、形狀及尺寸，在進(jìn)行沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該特別注意一下幾點(diǎn)： 1） 該制件為矩形拉深件，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，毛坯尺寸計(jì)算是個(gè)重點(diǎn)。 2） 雖然制件不大，但是深度尺寸相對(duì)較大，可能需要經(jīng)過多次拉深。如果需要多次拉深，則拉深工序的確定以及拉深工序件尺寸的計(jì)算時(shí)正確進(jìn)行工藝和模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。 3） 沖裁間隙、拉深凸、凹模間隙和每道拉深的高度的確定，應(yīng)該符合制件的要求。 4） 切邊模設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該保證凸、凹模間隙，正確計(jì)算導(dǎo)軌。 ： 工藝方案分析：根據(jù)制件的工藝性分析，其基本工序有落料、拉深、切 邊三種。按其先后順序組合，可得以下兩種方案： 方案 1，落料 — 拉深 — 切邊（可能要經(jīng)過多次拉深，具體拉深次數(shù)由工藝計(jì)算確定）。 方案 2，落料、拉深復(fù)合 — 后續(xù)拉深 — 切邊。 方案 1 屬于單工序沖壓。由于此制件生產(chǎn)批量比較大而尺寸不大，因此生產(chǎn)效率比較低。 方案 2改為落料、拉深復(fù)合，減少了工序數(shù)量，提高了效率，同時(shí)該制件的高度比較高，也滿足落料、拉深復(fù)合工序本身的要求，故采用方案 2. 3 3 矩形件拉深模 矩形件的拉深工藝有兩種方法：第一種是在多臺(tái)小噸位壓力機(jī)上采用單工序的簡(jiǎn)單模；第二種工藝是在較大噸位壓力機(jī)上采用多工序的連續(xù)模。前者比后者具有投資小、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、產(chǎn)品成本低等優(yōu)點(diǎn)。 在矩形件的拉深過程中，拉深成形工序是矩形件生產(chǎn)的重要工序，因此拉深工藝分析、毛坯形狀及尺寸的計(jì)算和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理是直接影響矩形件質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù) 。 圖 1 矩形件的拉深 矩形件可以看成是由直邊部分和圓角部分組成的，矩形件拉深變形時(shí)，圓角部分近似于圓筒形件的拉深，直邊部分近似于板料的彎曲。因此矩形件的拉深成形是圓角部分的拉深和直邊部分的彎曲兩種變形方式復(fù)合的。但是矩形件的圓角和直邊是聯(lián)系在一起的整體，因此變形時(shí)必然有相互作用和影響，以致圓角不是簡(jiǎn)單的圓筒拉深，直邊不是單純的平板彎曲。 從實(shí)驗(yàn)分析表明，矩形拉深時(shí)，直邊部分并不是單純的彎曲變形。由于圓角部分的材料要向直邊流動(dòng)，因而直邊部分產(chǎn)生了橫向壓縮、縱向伸長(zhǎng)的變形，而圓角部分，由于直邊的存在，金屬的流動(dòng)，使得圓角部分的 變形程度大為減小。因此矩形變形的特點(diǎn)可以歸結(jié)為以下 5 點(diǎn)： 4 1)矩形件拉深時(shí)，角部變形基本上與圓筒形件拉深變形相似，只是由于向直邊流動(dòng)，使得徑向應(yīng)力及切向應(yīng)力在角部的分布是不均勻的，圓角中部最大，逐漸向兩邊減小，如圖 2 所示。 圖 2 矩形件拉深時(shí)的應(yīng)力分布 2）拉深時(shí)直邊部分除彎曲變形外，在與圓角的鏈接部分，還有橫向壓縮和縱向伸長(zhǎng)。因而其應(yīng)力也包括縱向拉應(yīng)力和橫向壓應(yīng)力兩部分。 3）矩形件拉深時(shí)，圓角部分的徑向拉應(yīng)力是分布不均勻的，而其平均拉應(yīng)力比其相同半徑的圓筒形徑向拉應(yīng)力要小得多。因而矩形件的極限變形程 度可相應(yīng)加大，拉深系數(shù)可相應(yīng)減小。 4）矩形件的最大應(yīng)力出現(xiàn)在角部，因而破裂、起皺等現(xiàn)象也多在角部產(chǎn)生。在遠(yuǎn)離角部的直邊部分一般部分不會(huì)產(chǎn)生起皺。 5）矩形變形時(shí)，圓角部分和直邊部分必然存在著相互的影響，影響程度隨矩形件的形狀不同而不同。當(dāng)相對(duì)圓角半徑 /B（為矩形件的圓角半徑， B為矩形件短邊邊長(zhǎng)）小時(shí)，直邊部分對(duì)圓角部分的影響大，而相對(duì)高度 H/B（ H 為矩形件的高度）大時(shí)，圓角部分對(duì)直邊部分的影響大。 圖 1可見，從拉深的工藝性來(lái)看，由于 =10mm， =10mm，高度 =60mm，長(zhǎng)度 A=100mm，高度 B=60mm，長(zhǎng)寬相差較大，板料厚度 t=，表面要求平整美觀。 矩形件拉深過程的應(yīng)力和變化比較復(fù)雜，沿周邊也是不