【正文】 在此，特向她道聲謝謝。冷沖壓模具設(shè)計(jì) .長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社， 1985 1趙孟棟主編 .冷沖模設(shè)計(jì) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 28 頁 共 31 頁 致 謝 踉踉蹌蹌地忙碌了兩個(gè)月，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題也終將告一段落。確定合理間隙的方法有理論確定法與經(jīng)驗(yàn)確定法。通常沖裁力的降低并不顯著，當(dāng)單邊間隙在材料厚度的 5～ 20％左右時(shí)，沖壓力的降低不超過 5～ 10％。所以，凸、凹模刃口的制造公差一定要按工件的尺寸要求來決定。 當(dāng)凸凹模間隙較大時(shí)，材料的彈性恢復(fù)使拉伸件尺寸向?qū)嶓w方向收縮，落料件尺寸小于凹模尺寸，沖孔孔徑大于凸模直徑。 查表 可得，修邊余量為 拉伸高度 h/mm 拉伸的相對(duì)高度 h/d 及 h/ B ＞ ＞ ＞ ＞ ≤ 10 ＞ 1020 ＞ 2050 ＞ 50100 ＞ 100150 ＞ 150200 ＞ 200250 ＞ 250 表 依圖樣零件計(jì)算尺寸 H=+= D= 22222 rrdHdd ??? =78 拉伸凸凹 模尺寸計(jì)算 凹模圓角半徑按公式得 r1d = tdD )( ? ≈ 5mm r2d =(~) r1d ≈ 4mm 凸模圓角半徑 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 23 頁 共 31 頁 r1p =(~) r1d ≈ 5mm r2p = 完成拉伸工作的總次數(shù) 1 2 3 4 5 拉伸次數(shù) 1 1 2 1 2 3 1,2 3 4 凸模與凹模的單邊間隙 Z 1~ 1~ 1~ 1~ 第一次拉伸單邊間隙 Z= 第二次拉伸單邊間隙 Z=t 查表 得 amp。所以采用拉伸成型工藝，不但可以提高零件的強(qiáng)度和剛度，還可以取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。在潤滑劑中加入石墨能起到抗粘合的作用但石墨加人后的清洗較困難。 工藝潤滑 由不銹鋼拉深特性可知，形成粘結(jié)瘤是因?yàn)榘辶吓c模具發(fā)生了直接接觸，因此選擇潤滑劑或涂覆劑的首要點(diǎn)就是在板料拉深成形過程中潤滑膜自始至終不發(fā)生破裂并且起潤滑作用。 橡膠斷面面積的確定一般是憑經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，并根據(jù)模具空間大小進(jìn)行合理布置。 彈簧和橡膠是模具中廣泛應(yīng)用的彈性零件，主要用于卸料。分開的主要是從凸模上卸下條料。對(duì)于高精度的模具，滾珠精度取 IT5，一般精度的模具取 IT6。例如：對(duì)于拉伸模，導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合可根據(jù)凸凹模間隙選擇。因此，在滿足使用性能的前提下，首先選用價(jià)格較低的，能用碳鋼就不用合金鋼，能用國產(chǎn)材料就不用進(jìn)口材料。 切削加工性 切削用量大，刀具損耗低，加工表面粗糙度低。因此，模具材料應(yīng)具有較高的抗回火穩(wěn)定性，以保證模具在工作溫度下，具有 較高的硬度和強(qiáng)度。另外，耐磨性還與材料中碳化物的種類、數(shù)量、形態(tài)、大小及分布有關(guān)。而流動(dòng)阻力的產(chǎn)生，如果僅僅是依靠壓邊力的作用，則模具和材料之間的摩擦力是不夠的。因此，實(shí)際應(yīng)用中，在保證變形區(qū)不起皺的前提下，盡量選用小的壓料力。拉深工藝必須正確處理這兩者關(guān)系，做到既不起皺又不拉裂。 b:影響極限拉深系數(shù)的因素 1) 材料的組織與力學(xué)性能 一般來說，材料組織均勻、晶粒大小適當(dāng)、屈強(qiáng)比小、塑性好、板平面方向性小、板厚方向系數(shù)大、硬化指數(shù)大的板料，都可能采用較小的極限拉深系數(shù)。由于金屬板料具有板平面方向性和模具幾何形狀等因素的影響，會(huì)造成拉深件口部不整齊，因此在多數(shù)情況下采取加大工序件高度或凸緣寬度的辦法，拉深后再經(jīng)過切邊工序以保證零件質(zhì)量。 從拉深過程坯料的應(yīng)力應(yīng)變的分析中可見：坯料各區(qū)的應(yīng)力與應(yīng)變是很不均勻的。拉深過程一直承受徑向拉應(yīng)力和切向拉應(yīng)力的作用，同時(shí)厚度方向受到凸模圓角的壓力和彎曲作用，形成較大的壓應(yīng)力，因此這部分 材料變薄嚴(yán)重，尤其是與筒壁相切的部位，此處最容易出現(xiàn)拉裂，是拉深的“危險(xiǎn)斷面”。如果不壓料 (=0)，或壓料力較小 (小 )，這時(shí)板料增厚比較大。這些現(xiàn)象表明，在拉深過程中，坯料內(nèi)各區(qū)的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)是不同的，因而出現(xiàn)的問題也不同。這種模具適用于拉深材料厚度較大 (t2mm)及深度較小的零件 如圖 所示為壓邊圈裝在上模部分的正裝拉深模。 筒壁會(huì)不會(huì)拉裂主要取決于兩個(gè)方面：一方面是筒壁傳力區(qū)中的拉應(yīng)力；另中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 6 頁 共 31 頁 一方面是筒壁傳力區(qū)的抗拉強(qiáng)度。由于坯料各處變形程度不同，加工硬化程度也不同，表現(xiàn)為拉深件各部分硬度不一樣，越接近口部，硬度愈大 。而與凸模圓角部分相比，該處又不象凸模圓角處那樣，存在較大的摩擦阻力。拉伸時(shí)，凸緣變形區(qū)內(nèi)各部分的變形是不均勻的，外緣的厚度，硬度最大變形亦中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 4 頁 共 31 頁 最大。 拉深所使用的模具叫拉深模。它是沖壓基本工序之一，廣泛應(yīng)用于汽車、電子、日用品、儀表、航空和航天等各種工業(yè)部門的產(chǎn)品生產(chǎn)中，不僅可以加工旋轉(zhuǎn)體零件，還可加工盒形零件及其它形狀復(fù)雜的薄壁零件，如圖 。另外還運(yùn)用 Flash MX 制作出動(dòng)畫，演示了整個(gè)模具的工作過程。 關(guān)鍵詞： 模具、殼體拉深、工藝分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、凸模角度 Abstract This text talks about our country hurtles to press the molding tool manufacturing technical present condition and the development trends the text part introduces a kind of design for drawing die which is used for the motor case39。 a) 軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)體拉深件 b)盒形件 c) 不對(duì)稱拉深件 圖 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 3 頁 共 31 頁 3 工藝方案的確定 根據(jù)上述工藝分析及計(jì)算，可確定該零件橢圓外形可以一道工序拉伸成形，考慮到零件底部各孔裝配及拉伸后端面修邊的需要，因此還需設(shè)計(jì) 底部沖孔及端面切邊模，為保證拉伸好的橢圓的外形光潔、圓滑，同時(shí)還需對(duì)拉伸好的橢圓進(jìn)行整形。拉深模結(jié)構(gòu)相對(duì)較簡單，與沖裁模比較，工作部分有較大的圓角，表面質(zhì)量要求高，凸、凹模間隙略大于板料厚度。 拉深模結(jié)構(gòu)圖 １－模柄 ２－上模座 ３－凸模固定板 ４－彈簧５－壓邊圈 ６－定位板 ７－凹模 ８－下模座９－卸料螺釘 10－凸模圖 拉深過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題主要是凸緣變形區(qū)的起皺和筒壁傳力區(qū)的拉裂。因此在拉深過程中，此處變薄便最為嚴(yán)重，是整個(gè)零件強(qiáng)度最薄弱的地方，易出現(xiàn)變薄 超差甚至拉裂。 拉深件的起皺及拉裂 凸緣變形區(qū)的 “ 起皺 ” 和筒壁傳力區(qū)的 “ 拉裂 ” 是拉深工藝能否順利進(jìn)行的主要障礙。當(dāng)筒壁拉應(yīng)力超過筒壁材料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，拉深件就會(huì)在底部圓角與筒壁相切處 —— “ 危險(xiǎn)斷面 ” 產(chǎn)生破裂 要防止筒壁的拉裂，一方面要通過改善材料的力學(xué)性能，提高筒壁抗拉強(qiáng)度；另一方面是通過正確制定拉深工藝和設(shè)計(jì)模具，合理確定拉深變形程度、凹模圓角半徑、合理改善條件潤滑等，以降低筒壁傳力區(qū)中的拉應(yīng)力。由于彈性元件裝在上模，因此凸模要比較長，適宜于拉深深度不大的工件。為了更好地解決上述問題，有必要研究拉深過程中坯料內(nèi)各區(qū)的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)。當(dāng)拉深變形程度較大，板料又比較薄時(shí)，則在坯料的凸緣部分，特別是外緣部分，在切向壓應(yīng)力 作用下可能失穩(wěn)而拱起，產(chǎn)生起皺現(xiàn)象。原因是：此處傳遞拉深力的截面積較小，因此產(chǎn)生的拉應(yīng)力較大。即使在凸緣變形區(qū)內(nèi)也是這樣，越靠近外緣，變形程度越大，板料增厚也越多。 當(dāng)零件的相對(duì)高度Ｈ /ｄ很小，并且高度尺寸要求不高時(shí)，也可以不用切邊工序。 2)板料的相對(duì)厚度 當(dāng)板料相對(duì)厚度較小時(shí)，抵抗失穩(wěn)起皺的能力小，容易起皺。為此，必須正確調(diào)整壓料力，即應(yīng)在保證不起皺的前堤下，盡量減少壓料力，提高工藝的穩(wěn)定性。 隨著拉深系數(shù)的減小，所需壓料力是增大的。 為此，還須在壓邊圈上設(shè)置能產(chǎn)生較大阻力的拉伸筋，以增加進(jìn)料的阻力，從而使材料產(chǎn)生較大的塑性變形，以滿足材料的塑性變形和塑性流動(dòng)的要求。 (2)強(qiáng)韌性 模具的工作條件大多十分惡劣，有些常承受較大的沖擊負(fù)荷，從而導(dǎo)致脆性斷裂。 (5)耐冷熱疲勞性能 有些模具在工作過程中處于反復(fù)加熱和冷卻的狀態(tài)，使型腔表面受拉、壓力變應(yīng)力的作用，引起表面龜裂和剝落，增大摩擦力，阻礙塑性變形，降低了尺寸精度，從而導(dǎo)致模具失效。 氧化、脫碳敏感性 高溫加熱時(shí)抗氧化懷能好，脫碳速度慢，對(duì)加熱介質(zhì)不敏感，產(chǎn)生麻點(diǎn)傾向小。 導(dǎo)向頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱和導(dǎo)套對(duì)批量生 產(chǎn)大，要求模具壽命長，工件精度較高的沖模一般采用導(dǎo)柱，導(dǎo)套來保證上，下模的精確導(dǎo)向。凸凹模間隙小于 毫米時(shí)，采用 H6h5 配合；大于 毫米時(shí)，采用 H7h6配合。滾珠應(yīng)排列對(duì)稱，分布均勻，與中心線傾斜角一般取 5度到 10 度。適用與沖壓材料厚度較厚、沖裁力較大的落料模和級(jí)進(jìn)模。圓鋼絲螺旋壓縮彈簧在模具設(shè)計(jì)時(shí)，彈簧按標(biāo)準(zhǔn)選用首先壓力要足夠即彈簧的預(yù)壓力要大于卸料力除以彈簧的個(gè)數(shù)。同時(shí)，在橡膠裝上模具后，周圍要留有足夠的空隙位置，以允許橡膠壓縮時(shí)斷面尺寸的脹大！ (2)在拉伸工序中，為保證拉伸件的表面質(zhì)量，防止拉伸過程中材料的起皺，常采用壓邊圈把零件的變形區(qū)部分壓在凹 模平面上，并使零件從壓邊圈與凹模平面之間的間隙中通過，從而防止零件起皺現(xiàn)象的產(chǎn)生?！胺勒辰的Α笔沁x擇潤滑劑的基本出發(fā)