【正文】 工業(yè)出版社， 1990 3．進(jìn)度安排 設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱 起 止 日 期 1 收集參考資料，查閱文獻(xiàn)，完成開(kāi)題報(bào)告 2 方案設(shè)計(jì)、工藝計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)的圖紙和相關(guān)畢業(yè)論文的撰寫 4 設(shè)計(jì)說(shuō)明書的撰寫 5 論文的修改、答辯的準(zhǔn)備 注：本表一式三份，系、指導(dǎo)教師、學(xué)生各一份 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 摘 要 我 所設(shè)計(jì)的 題目是再次拉深、沖孔、切邊 復(fù)合模， 該零件所用的材料是 08F，厚度t= 的圓筒形件工件，生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)。 我首先對(duì)沖壓件進(jìn)行了 工藝性 分析，分析該零件的尺寸精度得出用一般精度的模具即可滿足零件精度的 要求，再?gòu)牧慵男螤睢⒊叽鐦?biāo)注及生產(chǎn)批量等情況看，選擇了拉深、沖孔、切 邊復(fù)合模 的方案。 通過(guò)本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅鞏固了所學(xué)中有關(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，而且掌握了冷沖壓模具設(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，使理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)綜合運(yùn)用，從而培養(yǎng)和提高了我獨(dú)立工作的能力。此外還有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的模具私營(yíng)企業(yè)和個(gè)體戶，在滿足模具需求這方面，起著不可忽視的作用。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)向以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ CAD）、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（ CAD/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。 、尺寸精度 零件圖上所有未標(biāo)注公差的，屬于自由尺寸，可按 IT14 級(jí)確定工件尺寸的公差。 方案二：拉深 — 沖孔 — 切邊復(fù)合模。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要三道工序三幅模具，生產(chǎn)效率低難以滿足該工件大量生產(chǎn)的要求，而且累積誤差大。 、主要工藝參數(shù)的計(jì)算 、確定修邊余量 拉深件坯料形狀和尺寸是以沖件形狀和尺寸為基礎(chǔ)，按體積不變?cè)瓌t和相似原則確定。 1mm， h/d=≈ ，查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表 得到修邊余量 △ h=，（如下圖表 1） 則可得該工件拉深高度： H=h+△ h=70+= 表 1 、計(jì)算表毛坯直徑 D 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 拉深件可先劃分為若干個(gè)簡(jiǎn)單的便于計(jì)算的簡(jiǎn)單幾何體，并分別求出各簡(jiǎn)單幾何體的表面積。為了防皺而增加壓料力，又會(huì)引起摩擦阻力增大。當(dāng)然，并不是所有情況下都采用極限拉深系數(shù)。計(jì)算前后應(yīng)先定出各工序件 底部圓角半徑。查板材表準(zhǔn)，宜選 ? 750mm 1200mm 的軋制薄鋼板規(guī)格，每張鋼板可剪 4 張條料（ ? 1200mm），每張板料可沖 7 個(gè)工件。同時(shí)，由于模具單邊受力，不但會(huì)加劇模具磨損，降低模具使用壽命，而且直接影響沖裁件的斷面質(zhì)量。查表 條料寬度偏差△ =。 故一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為： η 1=Ａ /BS 100% =∏ (D/2)2/BS 100% =% A— 實(shí)用材料面積； BS— 消耗材料面積。 、沖孔落料力 沖裁力 F 一般計(jì)算式： F=KLtτ b 式中： F—— 沖裁力； L—— 沖裁周邊長(zhǎng)度； τ b—— 材料抗剪強(qiáng)度； K—— 系數(shù)，一般取 . 故 F= 9 400=≈ ； 、推件力 FT=nKTF 公式（ ） 式中： F—— 沖裁力； KT—— 頂件力系數(shù)，見(jiàn)《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表 ； n—— 同時(shí)卡在凹模內(nèi)的沖裁件數(shù) (或廢料數(shù) )。 4 81 = 、切邊力 由于金屬板料具有平面方向性和模具幾何形狀等因素的影響，會(huì)造成拉深件口部不平整齊，因此在多數(shù)情況下采取加大工序件高度，拉深后在經(jīng)過(guò)切邊工序以保證零件質(zhì)量。在實(shí)際生產(chǎn)中，可能會(huì)出現(xiàn)由于沖件的形狀特殊或第 4章 計(jì)算 工序沖壓力、壓力中心以及初選壓力機(jī) 12 排樣特殊，從模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造考慮不宜使壓力中心與模柄中心線重合，這事還應(yīng)注意使壓力中心偏離不致超出所選 壓力機(jī)應(yīng)許的范圍內(nèi)。 一般情況下，拉深總工藝力與拉深 設(shè)備標(biāo)稱壓力的關(guān)系可按下式進(jìn)行概略計(jì)算： 淺拉伸（ H/d﹤ ） 總F ≤ (～ ) 壓F 深拉深（ H/d≥ ） 總F ≤ (～ ) 壓F 式中： 總F — 拉深力和壓邊力的總和，在復(fù)合模沖壓時(shí)，還應(yīng)包括其他工藝的變形力（ N）； 壓F — 拉 深設(shè)備標(biāo)稱壓力（ N）； H— 拉深件的高度（ mm）； 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 d— 拉深件的直徑（ mm）。間隙小，拉深力大、模具磨損大，過(guò)小的間隙會(huì)使零件嚴(yán)重變薄甚至拉裂；但間隙小，沖件回彈小，精度高。 刃口尺寸按凹模 實(shí)際尺寸配作，制件取 IT14 級(jí)，則公差 △ =。由于考慮到切邊凹模嵌入在拉深凸模內(nèi) 的影響， C取 40mm L=D+2C =+80 ≈ 160mm 凹模座采用鑲嵌式的結(jié)構(gòu)，便于切邊凹模的更換和安裝，更節(jié)約材料。 表 初始雙面間隙 maxZ 、 minZ 材料厚度t /mm 軟鋁 純銅、黃銅、軟鋼 cw =（ ） % 杜拉鋁、中等硬鋼 cw =（ ） % 硬鋼 cw =（ ） % minZ maxZ minZ maxZ minZ maxZ minZ maxZ 、沖孔凸模 沖孔模的結(jié)構(gòu)與一般的落料模相似，但沖孔模有其特點(diǎn)，沖孔模的對(duì)象是已經(jīng)落料或其它沖壓加工成后的半成品，所以沖孔模要解決半成品在模具上如何認(rèn)定為、如何使半成品放進(jìn)模具以及沖好后取出既方便又安全；而沖小孔模具，必須考慮凸模的強(qiáng)度和剛度，以及快速更換凸模的結(jié)構(gòu)；成形零件上側(cè)壁孔沖壓時(shí)，必須考慮凸 模水平運(yùn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)等。其輪廓尺寸可按公式 、 計(jì)算： 凹模厚度 H=kb= 9=（查表 的 K=） 凹模壁厚 C=（ ～ 2） H=～ 由于沖孔凹模安裝在拉深凸模中，故： 取凹模厚度 H=30mm，凹模壁厚 C= 結(jié)構(gòu)如圖 8所示： 圖 8 、切邊凸凹模設(shè)計(jì) 、切邊凸凹模的基本尺寸的計(jì)算 第 5 章 模具的主要零部件的尺寸與結(jié)構(gòu)的計(jì)算 20 設(shè)凸凹模分別按 IT6 和 IT7 級(jí)制造加工，由料厚 t=；查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表 ， Zmax=， Zmin=，由于切 邊凸凹模是嵌入拉深凸模中為了避免對(duì)制件壁精度的影響，應(yīng)以拉深凹模 dA 為基準(zhǔn)，因此：由公式（ ）和（ ）得 落料： DA=+； 圖 9 DT=( DmaxX△ Zmin) 0σ T =()= 校核：∣σ A∣ +∣σ T∣≤ Zmax Zmin +≤ （不滿足間隙公 差條件） 因此，只有縮小σ A、σ T，提高制造精度，才能保證間隙在合理范圍內(nèi)，由此可取σ T≤（ Zmax Zmin） = = σ A ≤ （ Zmax Zmin） = = 故 DA=， DT=+ 、切邊凹模的結(jié)構(gòu)尺寸 在生產(chǎn)中，通常根據(jù)沖裁的板料厚度和沖裁件的輪廓尺寸，凹?？卓诒陂g距可按經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定，由《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》公式（ ）、（ ）的： 凹模高度 H=kb 凹模壁厚 C=（ ～ 2） H （≥ 15mm） 式中： b—— 凹模刃口的最大尺寸（ mm）；（≥ 30～ 40mm） k—— 系數(shù)，考慮板料厚度的影響，見(jiàn)表 。切邊凸模的高度可取 H=20mm，由于該套模具采用卸料的方式排出廢料該。在這套模具中，壓邊圈還起定位的作用。有的剛性裝置不需要推板和連接推桿組成中間傳遞結(jié)構(gòu)，而是由打桿直接推動(dòng)推件塊，甚至直接有打桿推件。由于該模具的沖孔凸模在中間，所以選著由打桿、連接推桿、推件塊組成的剛性推件裝置。 表 固定形式的特點(diǎn)比較 固定形式 固定方法 特點(diǎn) 凸模固定板固定 一般采用 H7/p6過(guò)渡配合，圓形凸模則采用凸肩固定 定位精度高，牢靠，但固定孔精度高，加工困難 與上模板直接連接 采用螺釘，銷釘直接把凸模固定在上模板上 適用于大型凸模的固定 低熔點(diǎn)合金澆注固定 或環(huán)氧樹(shù)脂澆注固定 使低熔點(diǎn)合金或氧樹(shù)脂溶化，像 粘結(jié)劑一樣固定在凸模上 適用于沖裁 ～ 2mm 的板料 第 6章 模具零件的選用和必要的計(jì)算 24 由于本工件是大批量的生產(chǎn)，且內(nèi)孔有一定的精度要求，模具采用的是復(fù)合模，則從上表的比較中可選用凸模固定板固定的形式固定凸模。 、墊板的設(shè)計(jì) 墊板的作用是直接承受凸模的壓力，以降低模座所承受的單位壓力，防止模座局部被壓陷，從而影響凸模的正常工作。以凹模周界尺寸為依據(jù)，選著模架規(guī)格。沖模架已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，除去特殊類型外，盡可能按標(biāo)準(zhǔn)選 擇。它常用于電機(jī)行業(yè)沖模，或用于沖壓圓形件的沖模。 由于模架的規(guī)格為 315? 315? 50，查表得導(dǎo)柱、導(dǎo)套的規(guī)格為： 導(dǎo)柱 d/mm L/mm 分別為Ф 28 200，Ф 32 200，導(dǎo)套 d/mm L/mm D/mm 分別為Ф 28110 43， ,32 110 43。 第 6章 模具零件的選用和必要的計(jì)算 26 校核模具閉合高度與壓力機(jī)裝模高度之間的關(guān)系，見(jiàn)《沖壓模具設(shè)計(jì) 與制造》圖 知，選擇沒(méi)有墊板的壓力機(jī)。所以在實(shí)用上為： Hmin＋ 10mm≤ H≤ Hmax5mm 代入數(shù)據(jù)： 335mm≤ 368mm≤ 375mm 由此可見(jiàn)該模具閉合高度小于所選壓力機(jī) J23— 63的最大裝模高度（ 380mm），可以使用。螺釘和銷釘?shù)囊?guī)格應(yīng)根據(jù)沖壓工藝力的大小和凹模厚度等條件確定。 各被聯(lián)接件的銷孔應(yīng)配合加工，以保證位置精度。采用剛性下卸料方式排出廢料，推件裝置由打桿、連接推桿及推件塊組成。選擇開(kāi)式壓力機(jī) J2363能滿足和使用要求。冷沖模零件常用的毛坯主要有鑄件、鍛件和型材三大類。特別是對(duì)要求熱處理質(zhì)量較高，使用壽命較長(zhǎng)的零件，如凹模、凸模、凹凸模等，應(yīng)在鍛造時(shí)經(jīng)多次鐓粗、拔長(zhǎng)，以使材料組織細(xì)密，碳化物分布和流線合理，提高其使用性能 由于此次是大批量生產(chǎn)，所以我們采用模鍛件，其精度高，表面光整，余量小，纖維組織又比較均勻，比并可提高機(jī)械強(qiáng)度，生產(chǎn)效率高，所以合適于模具零件大 批量的生產(chǎn)。 、冷沖模通用零件的加工 冷沖模通用零件主要包括定位零件、導(dǎo)向零件、卸料零件、支承零件、壓料裝置零件等。如第 9章 工作零件的加工工藝 32 沖模中導(dǎo)柱、模柄、圓柱銷、導(dǎo)套等，都是車床加工的。 銑削加工中應(yīng)用最廣泛的就是立體銑床和萬(wàn)能工具銑床，加工的主要對(duì)象是各種沖模零件的平面及型孔。 沖模零件經(jīng)過(guò)車、銑、刨、插后，為了提高表面質(zhì)量，一般都應(yīng)經(jīng)過(guò)磨削加工。這些孔由于要求不同，可采用鉆、擴(kuò)、鉸、車、鏜等加工。 （ 3）毛坯件的熱處理。 （ 5）粗鉆導(dǎo)套導(dǎo)柱孔時(shí)，應(yīng)各留 2mm的最后鏜孔余量。在鏜孔時(shí)，上下模板的導(dǎo)套及導(dǎo)柱孔，應(yīng)配合加工；其余螺釘、銷釘孔應(yīng)與凸模固定板、凹模配鉆加工，以保證零件的同軸度要求。 對(duì)于形狀比較簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)體軸類零件及套類零件，可以采用普通車削加工，此次我設(shè)計(jì)的冷沖模由于零件的相對(duì)的簡(jiǎn)單，所以模具結(jié)構(gòu)也很簡(jiǎn)單，故主要加工零件都可以靠普通車床車削而成，具體如： 表 6所示凹模座的加工工藝如表所示。復(fù)合模的裝配程序和裝配方法相當(dāng)于在同一工位上先裝配沖孔凸模，然后以沖孔凸模為基準(zhǔn)，在裝配拉深模。 裝配有模架的模具時(shí)，一般總是先將模架裝配好，在進(jìn)行工作零件和其它結(jié)構(gòu)零件的裝配。備好必要的標(biāo)準(zhǔn)零件，如螺釘、銷釘及裝配用的輔助工具等。冷沖模模架分標(biāo)準(zhǔn)模架及非標(biāo)準(zhǔn)模架兩大類。這種模柄結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，應(yīng)用的范圍比較廣。將導(dǎo)套 20 導(dǎo)柱 22 壓入上模板 16 和下模板 28，壓入后導(dǎo)柱與導(dǎo)套間滑動(dòng)要平穩(wěn)，無(wú)阻滯現(xiàn)象，并檢查上、下模板之間平行度誤差，使其合乎標(biāo)準(zhǔn)模架要求。模架在沖模中的作用是把沖模的工作零件及輔助零件聯(lián)接起來(lái)，以構(gòu)成完整的沖模結(jié)構(gòu)。 、 裝配前的準(zhǔn)備 裝配鉗工在接到任務(wù)后，必須先仔細(xì)通讀圖樣，了解所沖零件形狀，精度要求以及模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、動(dòng)作原理和技術(shù)要求，選擇合理的裝配順序和裝配方法 。先裝有凸、凹模的固定板用螺栓和銷釘安裝、固定在指定模座的相應(yīng)位置上：再按凸凹模的內(nèi)形裝配、調(diào)整沖孔凸模固定板的位置，使沖孔凸、凹模間隙趨于均勻，用螺栓固定；然后再以凸、凹模 的外形為基準(zhǔn)，裝配、調(diào)整落料凹模相對(duì)凸凹模的位置，調(diào)整間隙，用螺栓固定。 表 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 工序內(nèi)容（工序示意圖） 1 備料 將毛坯鑄成圓棒 Ф170 100 2 熱處