【正文】 材料選擇為 45號鋼。 查 [4]表 1715選取模架： 上模 座 ： L B H=280 280 50 HT200 下模 座 ： L B H=280 280 60 HT200 導向機構的設計 為保證模具與較高精度和壽命，一般采用導向零件對上下模進行導向，以保證上下模的正確運動。 壓邊圈 的選擇需考慮 其厚度要稍大于 卸料螺栓的螺紋高度，所以選擇 H=35mm 的壓邊圈 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計（論文） 第 35 頁 共 60 頁 凸模長度 由于零件較長，將采用中墊板加高凹模的辦法，即節(jié)省材料，又能達到制造要求 ，取中墊板的厚度為 85mm，材料為 45 鋼。 壓力機的裝模高度指的是滑塊在最低工作點時，滑塊底面到工作臺上表面的距離。 采用 臺吉肩式擋料銷，它屬于 固定擋料銷， 其結構簡單、制造容易、使用方便。 卸料板導向孔的高度 h=3~5mm 取 h 導 =5mm 由 [8]表 247得 卸料板 與 凸 模 的單邊間隙 C=。 橡皮的自由高度計算 由 [1]公式 1119， 橡膠的橫切面積用公式 F=AP 來計算，其中 F 為橡膠所承受的沖壓力， A為橡膠所需要的橫切面積， P為單位面積橡膠所承受的壓力。符合這種支承條件的長度系數(shù) u=，由式得 因為凸模設計長度 maxll? ，所以凸模滿足抗壓失穩(wěn)條件。由 [6]中 913 查出 . 模具強度的校核 凸?？箟簭姸刃：? 凸 模正常工作的條件是其刃口端面承受的軸向壓應力不應超過模具材料的許用壓應力，即 ? ??? cc ?? ?SF 式中： c? —— 凸模刃口端面承受的壓應力， MPa； F? —— 作用在涂抹端面上的總沖壓力， N； 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計（論文） 第 26 頁 共 60 頁 S—— 凸模刃口端面面積， 2mm ； []c? —— 模具鋼的許用壓應力， MPa。 ⑸ 回火處理： 回火溫度 210℃ . 由 [6]中 913查出 . 3） 水平切邊模的熱處理 水平切邊模的材料選擇是 Cr12MoV ， 根據(jù) [6]中表 9 9 915查出 得： 凸模工作硬度 55~60HRC,凹模工作硬度 55~60HRC,其熱處理工藝是下限加熱，空冷淬火。由 [6]中 911查出。 模具的最終熱處理 主要有兩類： ⑴ 淬火工藝 在 模具淬火處理時的 氧化、 脫碳、內應力 及組織不均勻對 模具 性能均有顯著的影響。 工序模具熱處理 模具的主要失效形式 模具失效主要有以下幾種形式： （ 1）過載失效 由于模具材料本身承載能力不足 以抵抗工作載荷 的 作用 而 引起的失效。 在沖模的 使用 過程中， 由于 凸模磨損 導致 沖孔尺寸 減小 ，而凹模的磨損則會增大落料件的尺寸，所以為了保證零件的尺寸精度，提高模具壽命，沖孔時凸模刃口尺寸應靠近孔的公差范圍內取大尺寸，反之落料時凹模刃口尺寸應接近落料件的公差范圍內取小尺寸。 前者適合于簡單零件的制造，因為他們的互換性好。 該工件為 軸對稱 圓 筒 形件，其壓力中心在其 底部 類圓 孔 中 心。 合理 的 搭邊數(shù)值 能夠 保證沖裁件質量 、 模具 壽命 ， 以及 自動送料準確到位 由 [2]表 418取 ： 12 .5 , 2a m m a m m?? （ 3）為保證條料在導料板間順利 運送 ，規(guī)定條料寬度的公差分布是上偏差為零，下偏差為負值，當導料板之間有側壓裝置或用手扶住條料緊貼單邊導料板送進時， 根據(jù) [2]公式 411 條料的寬度計算知， 條料寬度按下式計算： B=(D+2a+△ ) 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計（論文） 第 16 頁 共 60 頁 查 [2]表 419 得 △ =，所以 B=211mm+2? +1mm=217mm （ 4）條料長度為： L=211mm+2mm=213mm （ 5） 條料在模具上每次送進的距離稱為送料步距。 啟 動壓力機后，上模沿導柱隨滑塊向下運動，待彈壓卸料板將條料壓緊后，凸模和凹模對條料進行沖裁，使制件與條料分離。 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計（論文） 第 14 頁 共 60 頁 圖 沖模零件的分類 落料模是指沿封閉輪廓將沖件從板料上分離的沖 模。 水平切邊模在工作是承受的主要是摩擦載荷，所以選擇 Cr12MoV 作為凹凸的材料。 （ 4） 根據(jù)制品批量選擇沖模材料 對于 沖 壓數(shù)量 大 的沖模一般選擇合金鋼制造，而對制件數(shù)量小的 則采用 碳素鋼制造。若是 大型模具，如果 材料 淬 透性不好，表面淬硬 而 心部沒有淬透， 即使回火 ，也得 不 到高的 韌性 和 強度，沖模的質量 得不到保證 。 影響模具壽命的主要有以下幾個方面：模具間隙、模具材料、潤滑劑等。 零件要求無刮痕， 所以 加工完以后 需 要平整。制造復雜的零件或者是大批量的零件就需要連續(xù)模或者復合模。 工件的相對高度 h/d=85/99 = 查 [2]表 64 得： 修邊余量 △ = 毛坯尺寸的計算 在不變薄的拉深中，材料厚度 變化 很小，其平均值與毛坯原始厚度很接近，所用毛坯 展開尺寸可根據(jù)表面積相等 的原則來求。 它的 力學性能 是 ： 抗 拉強度 ： ? ? )30(295?MPab? ， 抗剪強 度：? ? 300?MPa? ， 屈服強度 ： ? ? )18(175?MPas? ， 伸長率 ： ? ?%s? ? 35 ，斷面收縮率 ： ? ?%? ? 60， 硬度 ：未熱處理 ? 131HB。 在 我國模具工業(yè)總產值 當 中，沖壓模具 產值約 為 50%，模具技術的 發(fā)展，在很大程度上 是根據(jù) 模具標準化的程度 來進行 的。根據(jù)需要， 它可以 布置為 水平 、 垂直 和品字形 等 裝配形式 ，本 次 設計中的采用的是 垂直 式 ，外殼 的成型用沖壓方法來達到。 對于 工藝性 較 差的沖壓件， 廢品率 和 材料損耗 率會大 大的 增加， 有的甚至無法 生產出合格產品，好的沖壓工藝性 是 能 符合 材料較省， 模 具加工較易， 工序 少， 壽命 長 ，操作方便 以 及產品 質量穩(wěn)定等要求。同時要滿足毛坯在拉深 過程中 不被拉裂。 取 m1 = m2= 確定各次拉深直徑： 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計（論文） 第 4 頁 共 60 頁 第一次拉深直徑 d1 = m1 D=211 = 第二次拉深直徑 d2 = m2 d1 = =102mm 由 [2]公式 65 計算 沖壓件拉深后 高度： ? ?11111121 rddrddDH ?????????? ??= ? ?22222222 rddrddDH ?????????? ??= 其中 r1=r2= 工藝方案就是沖壓件工藝路線， 它 包括沖壓件 工序的組合 、 工序數(shù) 和順序等，其中 選 用什么類型的模具 是 工藝方案中的一個主要內容 。 加工的零件形狀為 圓筒形，用拉深 模壓力 機 來 加工， 拉深 加工次數(shù)是兩次。 經計算， 相對厚度 ??Dt ,? ?m?1 = = 由于 ﹤ ， 相對厚度過小，拉深時容易起皺， 所以要用壓邊圈 計算壓邊力： 由 [2]公式 68 得到壓邊力計算公式： FQ=Ap 即 ? ?? ?p24 212 凹rdDF Q ??? ? 其中 ： P單位壓邊力 （ MPa） ，查 [8]表 520得 P=3Mpa； D平板毛坯直徑 （ mm） ； 1d 第一次拉深直徑 （ mm） ； 凹r 拉深凹模圓角半徑 （ mm） ； 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計（論文） 第 6 頁 共 60 頁 A壓料圈下坯料的投影面積（ mm178。考慮到切邊時伴有彎曲、拉伸發(fā)生，以及一些如刃口變鈍等實際因素，取 k 為 k= 計算周邊長度： L= r?2 =2 51= 實際剪切厚度 ： 1t = 3= 切邊力： F= 1Ltk b? = 70 = 510? N 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計（論文） 第 11 頁 共 60 頁 ?總F F+F 頂 = 510? + 310? = 510? N 查 [2]表 35，壓力機選用規(guī)格： 選用開式雙柱可傾壓力機 JB2363 公稱壓力 630KN 滑塊行程 100mm 最大封閉高度 400mm 封閉高度調節(jié)量 80mm 滑塊中心線至床身距離 310mm 工作臺尺寸 570 860mm 墊板厚度 80mm 模柄孔尺寸 50mm? 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計（論文） 第 12 頁 共 60 頁 模具材料的確定 模具材料是模具制造技術的關鍵因素之一，材料的好壞，是否合適，很大程度上決定了模具以及零件的質量。 （ 3） 材料 抗熱處理變形 性好 零件經 熱處理 后 變形， 主要是由于材料的特性造成 的。 在工作中承受強烈沖擊的沖模，可采用 T10A 鋼； 對于不承受強烈沖擊的沖模，可采用抗磨能力強的 T8A 鋼；對于生產批量較大的沖模、凹模可采用 Cr12鋼來制造。包括：直接對毛坯進行加工的 工作零件 ，用以確定加工中毛坯正確位置的 定位零件 ，壓料、卸料及出件零部件。 安裝時 上模經模柄安裝在壓力機滑塊的固定孔內，可隨滑塊上下運動。） A— 條料面積 （ mm178。 4) 模具壓力中心的確定 沖 裁力合力的作用點稱為沖模壓力中心，沖模壓力中心應盡可能和模柄軸線以及壓力機滑塊中心線重合，以便沖模平穩(wěn)地工作，減少導向件的磨損，提高模具及壓力機的壽命。 凸、凹模工作部分尺寸計算有兩種情況： 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計（論文） 第 19 頁 共 60 頁 一是凸模凹模分開加工。 (3)落料 ： 由 [2]公式 43 ， 凹模 ? ? dxDDd ????? 0ma x 由 [2]公式 44 ， 凸模 ? ?0mi n pZDD dP ???? 從 [3]表 21 知，工件精度 IT12 ，模具精度 IT9 maxD 為落料件中最大極限尺寸，取 211mm X— 磨損 系數(shù) ，查 [2]表 414， x= Δ — 工件公差， 從 [3]表 21 查得△ = p? d? 凸模、凹模的制造偏差 由上知， minmax ZZ ? == 對于落料尺寸的凸、凹模的偏差查 [2]表 413得： p? = d? =+ 則，︳ p? ︳ +︳ d? ︳ =＞ minmax ZZ ? 因此， ? ? dxDDd ????? 0ma x = ? mm 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計（論文） 第 20 頁 共 60 頁 ? ?0min pZDD dP ????= 0 ? mm 首次拉深模工作部分計算 拉深模間隙 確定間隙的原則是：既要考慮板料公差的影響，又要考慮毛坯口部增厚的現(xiàn)象，故間隙值一般應比毛坯厚度略大些。 定位芯外形尺寸計算 （ 1）定位芯的作用有兩個： 第一就是保證零件的剪切高度； 第二就是當上模下行時，壓住零件使其貼合凹模，使零件和凹模一起做向下 和水平復合移動，完成剪切。 工序熱處理 模具 的 熱處理一般包括 兩類： 模具預備熱處理和模具最終熱處理。 ⑵ 退火處理： 加熱