【正文】 等于諸力的 合力對該軸的力矩。為使毛坯在模具中定位， 在凸模上安裝毛坯定位銷，為方便送料，毛壞中心定位銷盡可能取大一點，據(jù)實際情況，取定位銷直徑為 ，采用H7/k6 配合，孔深 h=25mm。間隙過大，又易使拉深起皺，且影響工件精度。 凹模圖如下： 3． 2． 3 模具結(jié)構(gòu)型式的確定 根據(jù)工件尺寸和凹模刃口到外壁值 C（查表得 C=75）， 大概地算出凹模周界是 480 ㎜ 根據(jù)凹模周界查表選擇模架，由于考慮穩(wěn)定和變形因素，選擇凹模周界是500 的標準 中間導柱圓形模架 （ GB/T2851． 6— 1990）， 其具體參數(shù)就不一一列北華大學學士學位論文 29 出。工藝性是否合理，對沖裁件的質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)率有很大的影響。沖孔最小尺寸取決于材料的機械性能、凸模強度和模具結(jié)構(gòu)。 1． 生產(chǎn)批量一般來說，小批量與試制采用單工序沖裁 ， 中批和大批量生產(chǎn)采用復合沖裁或級進沖裁。因模具制造、安裝調(diào)整較易，成本較低。 當查不到抗剪強度 ? 時，可用抗拉強度 b? 代替 ? 。卸料力和 頂件力還是 設計卸料裝置和彈頂裝置中彈性元件的依據(jù)。 在決定模具刃口尺寸及其制造公差時需考慮下述原則： （一） 刃口 [8]尺寸應保證沖出合格零件 由于落料件 的實際尺寸基本與凹模刃口尺寸一致，所以落料時應先計算凹模刃口尺寸，以獲得合理的沖裁間隙值。 4． 3． 2 刃口尺寸的計算方法 常用的計算刃口尺寸方法有兩種：一是凸模與凹模分別注出各自的基本尺寸及其公差，簡稱公差法制模；二是只有基準件（落料時為凹模，沖孔時為凸北華大學學士學位論文 35 模）注出基本尺寸及其制造公差，而配作件（落料時為凸模，沖孔時為凹模）則只注與基準件相同的基本尺寸，不注公差，在技術(shù)要求中注明配作時應達到的合理沖裁間隙值 Zmin，簡稱為配作法制模。沖壓時上模下行，沖孔凸模 切邊凹模 12與 凸凹模 21 接觸，從而成型工件。 中心設計出階梯孔，方便廢料的排出。在老師嚴格要求下，加強了自己嚴謹?shù)目茖W觀，同時培養(yǎng)了自己面對難題時迎難而上的心態(tài)。刃 口選用直筒形，刃口強度較高，刃磨后工作部分尺寸不變，相關(guān)部分重要尺寸的計算見 前面章節(jié)。它適合精度要求較高的軟材料或薄板料沖壓件。應注意到，凸模與凹模 刃口尺寸的制造公差影響沖裁間隙的大小。 4． 2． 2 沖壓設備的選擇 沖裁時，壓力機的公稱壓力必須大于或等于沖裁各工藝力的總和 選擇壓力機的型號是： J31400 閉式單點壓力機 北華大學學士學位論文 34 其技術(shù)參數(shù)是：公稱壓力 4000KN(400噸 ) 滑塊行程 400㎜ 滑塊行程次數(shù) 16（次每分鐘） 最大裝模高度 550 ㎜ 裝模調(diào)節(jié)量 250 ㎜ 導軌間距 1200㎜ 滑塊底面前后尺寸 1020 ㎜ 工作臺尺寸 1120*1120 4． 3 刃口尺寸的計算 4． 3． 1 刃口尺寸計算的基本原則 沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度，模具的合理間隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。在實際生產(chǎn)中北華大學學士學位論文 33 常采用經(jīng)驗公式計算： 卸料力xP nKP?卸 推料力 tP nKP?推 頂件力 bP nKP?頂 式中 P—— 沖裁力 (N)； xK —— 卸料力系數(shù)，其值為 ～ (薄料取大值 ， 厚料取小值 )； tK —— 推料力系數(shù)，其值為 ～ (薄料取大值，厚料取小值 )； bK —— 頂件力系數(shù)，其值為 ～ (薄料取大值，厚料取小值 )； n—— 梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料數(shù)量 (n＝ h/t)。壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適應沖裁的需求。 所以級進沖裁可以加工形狀復雜、寬度很小等異形工件 (參見圖），且可沖裁的材料厚度比復合沖裁時要大， 但級進沖裁受壓機臺面尺寸與工序數(shù)的限制，沖裁工件尺寸不宜太大。組合的沖裁工序比單工序沖裁生產(chǎn)效率高，獲得的制件精度等級高。若在彎曲或拉深件上沖孔 ，沖孔位置與件壁間距 應滿足 LR+。良好的工藝性和合理的工藝方 案，可以用最少的材料，最少的工序數(shù)量和工時，并使模具結(jié)構(gòu)簡單，模具壽命高，最終穩(wěn)定地獲得合格工作勞動量和工藝成本是衡量沖裁工藝設計的主要指標?？紤]下面工序中打裝配孔標記和多鋼印的要求，在凹模型芯中應留出標記沖頭的固定孔，為保證 沖頭在凹模型芯中的固定可靠及裝拆方便性，固定孔與沖頭采取 K7/h6 配合 ，杯記孔直徑取 φ8mm 。故 r 凹為 4mm。拉深凸模采用分體式結(jié)構(gòu)，即凸模中有鑲塊，這樣節(jié)省材料，互換性強，維修方便，加工周期短，經(jīng)濟性好。 2． 工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。圓筒形工件采用壓邊拉深時可用下式計算拉深力： 第一次拉深 1 1 1bF lt k??? （ 17） 第二次拉深 n n b nF l t k??? （ 18） 式中 b? 為材料的抗拉強度； 1k ， 2k 為系數(shù)，查表 拉深 力的計算 1FbP K d t??? （ 19） 式中： P— 最 大 拉深 力 (N) FK — 系數(shù)； 1d — 圓筒部分的直徑 。理論上合理的壓邊力應隨起皺趨勢的變化而變化。 壓邊力是為了防止毛坯起皺，保證拉深過程順利進行而施加的力，它的大小對拉深影響很大。其值為： ( ) ddDD ??? ? ? （ 7） 凸模尺寸為： ( 0. 75 2 )ppD D c ??? ? ? ? (8) 當工件的內(nèi)形尺寸及公差有要求時 ，以凸模為基準，先定凸模尺寸。若凸模圓角半徑過 pr 大，會使 pr 處材料在拉深初期不與凸模表面接觸，易產(chǎn)生底部變薄和內(nèi)皺，如圖 所示。通?？砂唇?jīng)驗公式計 算： 0. 8 ( )dr D d t?? （ 3） 式中 ： D— 毛坯直徑或上道工序拉深件直徑 (mm) d — 本道拉深后的直徑 (mm) 。 (2) 拉深件的質(zhì)量 當 dr 過小時，坯料在滑過凹模圓角時容易被刮傷，結(jié)果使工件的表面質(zhì)量受損。 圓筒件第 n次拉深系數(shù)為 nm = nd / 1nndd? (n=1,2,3,? ) 制定 拉深 工藝是為減少 拉深 次數(shù)，希望 拉深 系數(shù)越小越好，但根據(jù)力學分析可知。 總結(jié)上述影響極限拉深系數(shù)的因素可知：凡是能增加筒壁傳力區(qū)危險斷 面的強度，降低筒壁傳力區(qū)拉應力的因素，均會使極限拉深系數(shù)減小；反之將使極限拉深系數(shù)增加。 ⑤ 凹模形狀 如果是 錐形凹模，因其支撐材料變形區(qū)的面是錐形而不是平面，防皺效果好，可以減小包角 α ，從而減少材料流過凹模圓角時的摩擦阻力和彎曲變形力，因而極限拉深系數(shù)降低。材料的厚向異性系數(shù) r 和硬化指數(shù) n 大時易于拉深，可以采用較小的拉深系數(shù)。假如采用的拉深系數(shù)過大，則拉深變形 程度小，材料的塑性潛力未被充分利用，每次毛坯只能產(chǎn)生很小的變形，拉深次數(shù)就要增加，沖模套數(shù)增多，成本增加而不經(jīng)濟 . 拉深系數(shù)取得過小，則拉深變形程度過大，工件局部嚴重變薄甚至材料被拉破，得不到合格的工件。 將 m=， ? 代入上式 不 滿足條件 ，故需采用壓邊裝置。若毛坯的厚度 t ≥ 1 mm ，則各個尺寸應以零件厚度的中線尺寸代人而進行計算。 當工件的重量、體積或面積已知時，其毛坯的尺寸就可以求 得。而保證離合器可靠地安裝在發(fā)動機與變速器之間，靈活接合與分離，以傳遞和切斷發(fā)動機輸出到變速器的動力，使汽車起步及換檔時工作平 穩(wěn)，且在汽車急剎車時防止傳動系統(tǒng)過載。 （ 4）具有較高的表面質(zhì)量。 北華大學學士學位論文 8 工序 表面處理。 工序 翻邊整形。 用剪板機剪裁 390mm1454mm 尺寸的條料，以備后工序使用 。 （ 4） 不斷改進板料性能，以提高成型能力和使用效果。 隨科學技術(shù)的不斷進步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，冷沖壓技術(shù)也在不斷的革新和發(fā)展，主要表現(xiàn)在以下幾個方面 ： （ 1） 工藝分析計算現(xiàn)代化。因此是一種高效率的 加工方法。 這主要包括了引領模具行業(yè)未來發(fā)展方向的模具數(shù)字化設計制造技術(shù) (含模塊化、集成化、協(xié)同化設計技術(shù) )和網(wǎng)絡化報務平臺兩個方面內(nèi)容，以集成創(chuàng)新為主，將創(chuàng)新成果應用到生產(chǎn)中，達到提高模具行業(yè)整體水平和核心 競爭力 及縮短模具生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本等目的 。但技術(shù)現(xiàn)狀令人擔憂，模具技術(shù)水平要比工業(yè)發(fā)達國家落后許多，總體水平與德、美、日等相比，約要落后 15年左右。 在模具業(yè)的上下游配套環(huán)節(jié)中，加工設備大都依賴進口，而機床是一薄弱環(huán)節(jié)。 模具業(yè)產(chǎn)值與其相關(guān)業(yè)產(chǎn)值比約為 1∶ 100，即每 1 億元模具即可帶動約 100 億元的相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，被稱為 “ 金鑰匙 ” 的模具業(yè)的整體發(fā) 展 態(tài)勢成為折射相關(guān)行業(yè)發(fā)展的一面鏡子 。今年來， 這兩種工業(yè)差距越來越大，而且模具年產(chǎn)值更是飛速上漲。 汽車、 IC 顯著帶動模具業(yè)增長 我國模具業(yè)雖然有了長足的發(fā)展，取得了巨大進步，但不容回避的是，我國模具業(yè)總體水平還比較落后， 先 進國家相比總體落后 15 年 20 年，還需要奮起直追 。 為我國模具業(yè)來年及未來的發(fā)展帶來新思路我國模具行業(yè)的生產(chǎn)能力已約占世界總量的近 10%，位列世界第三，僅次于日、美。模具業(yè)有十項左右的關(guān)鍵技術(shù)，可綜合成 兩個重大項目： （ 1） 模具數(shù)字化設計制造技術(shù)及網(wǎng)絡化服務平臺研究開發(fā)和應用 。 （ 2） 對于普通壓力機每分鐘可生產(chǎn) 幾十件，而高速壓力機每分鐘可高達千件以上。用 拉深 制造的零件很多，通常將其歸納成三大類：旋轉(zhuǎn)體零件（汽車等）、盒形零件（如汽車油箱）、復雜形狀零件（如汽車的覆蓋件）。例如：高能成型和旋壓、簡易模具、通用組合模具、數(shù)控 沖壓設備和沖壓柔性系統(tǒng)（ FMS）。 工序 剪料 。用壓力機及沖孔切邊模具，以工件型腔定位，沖截中心孔 Ф ，切除四周弧邊。用壓力機及標記模具在規(guī)定位置上打出鋼印。對 拉深 件的質(zhì)量有明顯的影響，對碳鋼和合金鋼來說，碳化物的形態(tài)和分布至關(guān)重要以球化完全、彌散良好，分布均勻的細球狀炭化組織為佳。另外，此零件外觀要求較高，圓角處，圓孤處要明顯，壓印要清晰，表面無皺折及明顯傷痕，毛刺要少，凸緣處要平整，凸臺成型要到位。如工件的橫斷面是圓形的、橢圓形 的，則拉深前毛坯的形狀基本上也是圓形的和橢圓形的，北華大學學士學位論文 10 并且毛坯的周邊必須制成光滑曲線 ,急劇的轉(zhuǎn)折。 注意：對于上式，若毛坯的厚度 t1 mm ，且以外徑和外高或內(nèi)部尺寸來計算時，毛坯尺寸的誤差不大。 普通平端面凹模拉深時，毛 坯不起皺的條件是： 首次拉深 (1 )t mD ?? 如果不能滿足要求，則應考慮采用壓邊裝置。 在實際生產(chǎn)中采用的拉深系數(shù)值的合理與否更關(guān)系到拉深工藝的成敗。材料的塑性差即伸長率 值小時，因塑性變形能力差，則拉深系數(shù)要取大些。 ④ 模具表面質(zhì)量 模具表面光滑，粗糙度小，則摩擦力小，極限拉深系數(shù)低。在生產(chǎn)中則應注意潤滑以減少摩擦力。 （二） 拉深次數(shù)的確定 圓筒件的拉深系數(shù)為 m=Dd （ 1） D 是平面毛坯直徑 ； d是拉深后圓筒直徑。在這種情況下，材料變形受限 制，必須采用較大的拉深系數(shù)。在生產(chǎn)上一般應盡量避免采用過小的凹模圓角半徑，在保證工件質(zhì)量的前提下盡量取大值，以滿足模具壽命的要求。因而，凸模圓角半徑不能太小。先確定凹模尺寸因凹模尺寸在拉深中隨磨損的增加而逐漸變大，故凹模尺寸開始時應取小些。至于是否需要北華大學學士學位論文 19 采用壓邊圈，可按表 1 的條件決定。起皺趨勢最嚴重的時刻是毛坯外緣縮小到 時。這種結(jié)構(gòu)用于雙動壓力機，凸模裝在壓力機的內(nèi)滑塊上，壓邊裝置裝在外滑塊上 生產(chǎn)中常用經(jīng)驗公式計算拉深力。 沖模的壓力中心，可按下述原則來確定： 1． 對稱形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。為使拉深件蓋頂處壓印清晰，在凸模設計時取壓印凹深度 ，形狀及尺寸取與壓盤蓋零件圖壓北華大學學士學位論文 25 印形狀及尺寸一致。 因本拉深模為一次拉深成型，后面工序中的整體也在此模具上進行，不再另制整形模，故凹模圓角應盡量符合零件圖中零件圓角的要求，因零件圖上圓角半徑 r 為 mm，為防止零件在拉深時底部拉脫或拉裂，適當增加圓角半徑 。為保證有足夠的讓位空間，型腔深度取 h為 15mm，直徑 ?? ㎜ (按 IT7 級精度 )。 3． 3． 2 沖壓設備的確定 考慮總的力、閉合高度、生產(chǎn)批量和模具尺寸大小 選擇壓力機的型號是：Y32300 其技術(shù)參數(shù)是：公稱壓力 3000KN， 滑塊行程 800 ㎜ 頂出力 300KN 工作臺尺寸 1140 1210 700 工作行程速度 4 ㎜ /s 活動橫梁至工作臺最大距離 1240 液體工作壓力 2021MPa 北華大學學士學位論文 30 第四 章 汽車壓盤蓋切邊沖孔模具設