【正文】 動應(yīng)力和減少成形力：另一個途徑就是新能源的利用開發(fā)。研究推廣能提高生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本 和擴大沖壓工藝應(yīng)用范圍的各種壓新工藝，也是沖壓技術(shù)的發(fā)展方向之一。沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎(chǔ)。目前，國內(nèi)外對沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過程應(yīng)力應(yīng)變分析、板料變形規(guī)律研究及坯料與模具間的相互作用研究等方 面均取得較大的進(jìn)展。沖模是實現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件， 在沖模的設(shè)計制造上，目前正朝以下兩方面發(fā)展：一方面，為了適應(yīng)高速、自動精密、安全等大批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正朝高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應(yīng)的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動化的模具加工機床和檢測設(shè)備以及模具 CAD/CAM 技術(shù)也在迅速發(fā)展：另一方面，為了適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。（ 2）精密，“近凈成形”技術(shù)可有效的減少后續(xù)加工，節(jié)省原材料，降低生產(chǎn)成本，已成為材料加工的重點發(fā)展方向。（ 5）信息化、智能化，現(xiàn)代計算機技術(shù)、信息化技術(shù)不但促進(jìn)傳統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，而且不斷產(chǎn)生新的特種成形技術(shù)。 該課題中的零件外形為簡單的 U 形件。 通過該設(shè)計可以培養(yǎng)模具設(shè)計過程中認(rèn)真負(fù)責(zé)、踏實細(xì)致的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，強化質(zhì)量意識和時間觀念，養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣。這時在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成稱為組合的方法不同，又可將其分為級進(jìn)和復(fù)合 級進(jìn)三種組合方式。 沖模的結(jié)構(gòu)類型也有很多，通常按工序的性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉伸模和成形模等；按工序的組合方式可分為單工序模、復(fù)合模和級進(jìn)模等。而本課題的主要類容是根據(jù)零件的形狀沖壓工藝類型和選擇工序順序。 設(shè)計前后工序的關(guān)聯(lián)，合理安排工序，模具的結(jié)構(gòu)更緊密，同時在模具的設(shè)計過程中加工性，要盡量多的選用標(biāo)準(zhǔn)件，達(dá)到規(guī)范設(shè)計的要求成為畢業(yè)設(shè)計的難點。為了減少工序，對該零件進(jìn)行詳細(xì)分析研究，并查閱有關(guān)資料，并可以滿足零件的精度要求，采用落料拉深復(fù)合模，第二次拉深，末次拉深三副模具來完成零件的成形。 、尺寸精度分析 零件上尺寸均為未注公差尺寸，普通拉深即可達(dá)到零件的精度要求。 綜上所述該零件的沖壓工藝性良好，適合拉深成形。 模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要幾套模具，幾道工序完成零件的生產(chǎn)。 同一副模具完成兩道不同的工序，大大減小了模具 規(guī)模，降低了模具成本，提高生產(chǎn)效率，也難以提高壓力機等設(shè)備的使用效率；操作簡單、方便，適合中 批量生產(chǎn)；。 根據(jù)本零件的設(shè)計要求以及各方案的特點，決定采用第 2種方案比較合理 、圓筒形拉深件工藝計算 （ 1）、坯料尺寸計算 在不變薄拉 深中，雖然在拉深過程中坯料的厚度發(fā)生一些變化，但在工藝設(shè)計時，可以不計坯料的厚度變化，概略地按拉深前后坯料的面積相等的原則進(jìn)行坯料尺寸的計算。 當(dāng) t= 時， a=， b=1。 工序件的拉深高度 在設(shè)計和制造拉深模具及選用合適的壓力機時，還必須知道各次工序的拉深高度，因此，在工藝計算中尚應(yīng)包括高度計算一項。拉深凸模的圓角半徑 pr ，除最后一次應(yīng)取與零件底部圓角半徑相等外，中間各次取值可依據(jù)公式 dp rr )( ?? 計算確定?？偫钕禂?shù)為 d/D= =，取 1m =、 2m =、 nm = 21mmm總=。 以上計算所得尺寸，換算成零件圖標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)注形式后所得的各工序草圖，如下所示 第 12 頁 坯料 。） = 37541 = 第 14 頁 卸料力、推件力及頂件力的系數(shù) 沖件材料 xK tK DK 純銅、黃銅 鋁、鋁合金 鋼（料厚 t/mm） bdKF ?? 11?拉 式中 1d — 首次拉深的工序件直徑； ?1K 修正系數(shù)； b? — 拉深件材料的抗拉強度。 故 綜上所述 以后各次拉深 ）、 nitdKF bi .. .32(2 ?? ?? 2K 修正系數(shù)； id 各拉深工序件直徑（ mm)； b? 拉深件材料的抗拉強度（ MPa） 圓筒形件以后各次拉深 ? ? 4212 pddF ii ?? ?? （ i= ...） P單位面積壓料力（ MPa)； id 各次拉深工件的直徑 單位面積壓料力 材料 單位壓料力 p/(MPa） 材料 單位壓料力 p/(MPa） KNFFFF??????? 拉壓落總? ? 4 5 7 22?????? ）（? 第 16 頁 鋁 純銅、硬鋁（已退火） 黃銅 軟鋼（ t) 軟鋼（ t) 鍍錫鋼 耐熱鋼（軟化狀態(tài)） 高合金鋼、不銹鋼、高錳鋼 第二次拉深力： KNktdF b39222?????????拉 末次拉伸力 : KNktdF b32233?????????拉 、壓力中心的確定 第 17 頁 由于是圓形工件，如圖上圖所示，該零件的壓力中心在圓心。在上述結(jié)構(gòu)中， a=510mm， b=25mm，錐形凹模的錐角一般取 30度。 b)、查表發(fā)。 故首次拉深的凹模圓角半徑 tdDrd ）?? ( 5 ??? ）（ = 第二次拉深凹模圓角半徑 )1(( ??? idd rr ） =（ ） = 這里取 第三次拉深凹模圓角半徑 第 21 頁 )1(( ??? idd rr ） =（ ） 4 = 這里取 3mm （ 2）、凸模圓角半徑 凸模圓角半徑 pr 過小，會使坯料在此受到過大的彎曲變形，導(dǎo)致危險斷面材料嚴(yán)重變薄甚至拉裂； pr 過大，會使坯料懸空部分增大，容易產(chǎn)生“內(nèi)起皺”現(xiàn)象。 故 首次拉深凸模圓角半徑 )()( 11??????? dp rr 這里取 5mm 第二次拉深凸模圓角半徑 )...43(2 21)1( nitddr iiip 、???? ?? = 2 ??? =4mm 第三次拉深凸模圓角半徑與拉深件底面圓角半徑相等， ?pr mm 、凸、凹模間隙 拉深模的凸、凹模間隙對拉深力、拉深件質(zhì)量、模具壽命等都有較大影響。 拉伸模的間隙 Z/2（單面）一般比毛坯厚度略大一些，其值按以下公式計算： 單面間隙 cttZ ?? max2/ 式中 maxt — 板料的最大厚度， ???ttmax ； Δ — 板料的正偏差； c— 間隙系數(shù)，考慮板料增厚現(xiàn)象，其值如下表。 故 間隙系數(shù)查表得第一次 c=,第二次 c=，第三次 c=. 第一次拉深 cttZ ?? max2/ =+ = 第二次拉深 cttZ ?? max2/ =+ = 第三次拉深 cttZ ?? max2/ =+ = 拉深工序數(shù) 材料厚度 t/mm 24 46 1 第一次 (0) (0) (0) 2 第一次 第二次 (0) (0) (0) 3 第 一次 第二次 第三次 (0) (0) (0) 4 第一次 第二次 第三次 (0) (0) (0) 5 第一次 第二次 第三次 (0) (0) (0) 第 23 頁 、 工作部分尺寸計算 圖 a 為拉深件標(biāo)注外形尺寸，圖 b為拉深件標(biāo)注內(nèi)形尺寸 確定凸模和凹模工作部分尺寸時，應(yīng)考慮模具的磨損和拉深件的彈復(fù)，其尺寸公差只在最后一道工序考慮。 dDD d ????? 0m a x )( mm 0m a x )( pZDD p ?????? ??? ? ???? 第 25 頁 ? ?0 0 4 ?????? 0 ?? mm 第三次拉深時， D=， Z=。對于一般中小型零件的拉深，可直接在凸模上鉆出通氣孔，孔的大小根據(jù)凸模尺寸大小而定，見下表。對于簡單對稱形狀刃口的凹模，由于壓力中心即為刃口對稱中心，所以凹模的平面尺寸即可沿刃口型孔向四周擴大一個凸 模壁厚來確定，如下圖所示。 故 L=73+2*37=147mm； B=73+2*37=147mm。隨著凹模板尺寸的增大，其厚度也應(yīng)相應(yīng)增大 整體式凹模板的厚度可按如下經(jīng)驗公式計算： 3021 FKKH ? 式中 F— 沖裁力 (N)； 1K — 凹模材料修正系數(shù)，合金工具鋼取 1K =1，碳素工具鋼取 1K =； 2K — 凹模刃口周邊長度修正系數(shù)，可參考下表選取。 凸模固定板將凸模固定在模座上，其平面輪廓尺寸除應(yīng)保證凸模安裝孔外，還需考慮螺釘與銷釘?shù)脑O(shè)置。 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 — 倍。沖裁模中用于卸料的橡膠有合成橡膠和聚氨酯直橡膠，其中聚氨酯橡膠性能比合成橡膠優(yōu)異，是常用的卸料彈性元件。因為 ??Dh ， 故 所 選 橡 膠 符 合 要 求 。 本課題選取圖 b 所示的方式卸料。 第二次拉深模模架規(guī)格為 200*200*（ 160200）的對角導(dǎo)柱模架。 根據(jù)壓力機選擇模柄 本課題選擇凸緣模柄，模柄結(jié)構(gòu) 及相關(guān)參數(shù) 如下所示 d(d11) D(h6) H h