【正文】 +H 切 +H 墊 +H 下模 H 嵌入 =90+45+70+30+80+552 =368mm 式中： H 嵌入 — 固定塊嵌入切邊凸模的高度。 .考慮到本模具制件精度要求不高，故擬選用滑動(dòng)導(dǎo)向中間導(dǎo)柱圓形模架。 、模架及其它零部件設(shè)計(jì) 該套模具采用中間導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具的中間位置，沖壓時(shí)可防止偏心力矩而引起的模具歪斜。 故 H=9+18+18+705=110mm 、固定板的設(shè)計(jì) 凸模的固定形式有：采用凸模固定板固定、與上模板直接固定和采用低溶點(diǎn)合金或環(huán)氧樹脂澆注固定三種，各自的特點(diǎn)的比較如下表 。一般剛性的用得比較多，它由打桿、推板、連接推桿和推件塊組成。具體結(jié)構(gòu)，如圖 10 所示： 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 10 、切邊凸模的結(jié)構(gòu)尺寸 切邊凸模結(jié)構(gòu)簡單 ，便于加工和裝配，將其設(shè)計(jì)成帶肩式的圓形凸模，采用車加工，與墊柱的配合按 H7/m6。凸模 的長度等于工件的高度，即 H=70mm，具體結(jié)構(gòu)如圖 6所示： 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 圖 6 、沖孔模的設(shè)計(jì) 、沖孔凸凹模的尺寸計(jì)算 設(shè)凸凹模分別按 IT6 和 IT7 級(jí)制造加工，由料厚 t=，查如下表 得， Zmax=，Zmin=，由《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》公式（ ）和（ ）的： dT =(dmin+△ x) 0σ T =（ 9+ ） = mm dA=(dmin+x△ +Zmin) 0σ A =（ +） 0+=+ 式中： x—— 磨損系數(shù)，見表 ：其余不再重復(fù) 表 磨損系數(shù) 工件精度 IT10 以上 x =1 工 件精度 IT11～ IT13 x = 工件精度 IT14 x = 校核：∣σ A∣ +∣σ T∣≦ Zmax Zmin 第 5 章 模具的主要零部件的尺寸與結(jié)構(gòu)的計(jì)算 18 +≦ （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：σ T≤ （ Zmax Zmin） = = σ A ≤ （ Zmax Zmin） = = 故： dT =； dA =+。對(duì)有壓料圈的拉深模，其間隙值可查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表 可知： 2Z =（ 1～ ） t， Z=2t=。例如曲柄壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力是指其滑塊標(biāo)稱壓力行程范圍內(nèi)應(yīng)許的施加壓力，而拉深工藝特別是落料 — 拉深復(fù)合工藝時(shí)的工作行程較大，因此應(yīng)校核采用的拉深工藝的壓力曲線是否符合所選壓力機(jī)的滑塊施用負(fù)荷圖，以避免曲柄壓力機(jī)超載損壞。 故 F=250∏247。材料利用率表示沖壓件在坯料上排樣的合理程度，也就是材料利用的經(jīng)濟(jì)程度。但是，因條料本身公差以及條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差影響，沖裁件公差等級(jí)低。 確定拉深件直徑 確定拉深次數(shù)后，有查表得到各次拉深的極限拉深系數(shù)，適當(dāng)放大，并加以調(diào)整，其原則是： ①保證 m m2? mn=Dd 第 2章 工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型 4 ②使 m1m2? mn 式中： d— 零件直徑； D— 坯料直徑 . 由上可知， d= 、工序件的高度及選取凸凹模的圓角半徑 ①根據(jù)拉深后工序件表面積與坯料表面積相等的原則，可得如下工序件高度的計(jì)算公式。 代入數(shù)據(jù)得： D= 22 ???????? ≈ 166mm 、確定拉伸次數(shù) ①板料的相對(duì)厚度 t/D 當(dāng)板料相對(duì)厚度較小時(shí)，抵抗失穩(wěn)起皺能力小，容易起皺。通過上述三種方案的分析比較，若該工件能一次拉深，則其拉深生產(chǎn)采用方案二為佳。采用單工序模生產(chǎn)。模具生產(chǎn)的制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。現(xiàn)在，我國的模具工業(yè)也成規(guī)模，全國就有 200 多個(gè)模具專業(yè)廠， 6000 多個(gè)生產(chǎn)點(diǎn)，年產(chǎn)模架 30 多萬套。 2．指定查閱的主要參考文獻(xiàn)及說明 （ 1）中國模具標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè) .中國模具工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)編 .上海：上海科學(xué)普及出版社， 1989 （ 2）冷沖壓國家標(biāo)準(zhǔn) .國家標(biāo)準(zhǔn)總局 .中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 1989 （ 3）沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) .姜奎華 .機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx （ 4）模具制造工藝 .黃毅宏 .機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx （ 5）沖模圖冊(cè) .李天佑 .機(jī)械工業(yè)出版社， 1998 （ 6）冷沖模設(shè)計(jì) .丁聚松 .機(jī)械工業(yè)出版社， 1999 （ 7）模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊(cè) .馮柄亮等 .上?？萍紭I(yè)出版社， 20xx （ 8）冷沖壓與塑性成型 — 工藝與模具設(shè)計(jì) .翁其金 .機(jī)械工業(yè)出版社， 1990 （ 9）冷沖模設(shè)計(jì)（第 2 版） .趙孟棟主編 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1997 （ 10）沖壓手冊(cè) .王孝培主編 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1990 （ 11）沖壓工藝學(xué) .肖景容，姜奎華主編 .北京：機(jī)械工業(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)。 通過本次的畢業(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。為適應(yīng)市場變化，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。 、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。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，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。 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)簡單的便于計(jì)算的簡單幾何體，并分別求出各簡單幾何體的表面積。當(dāng)然，并不是所有情況下都采用極限拉深系數(shù)。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。查表 條料寬度偏差△ =。 、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《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) )。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)。間隙小，拉深力大、模具磨損大，過小的間隙會(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。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。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，凹模孔口壁間距可按經(jīng)驗(yàn)公式來確定，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，見表 。在這套模具中，壓邊圈還起定位的作用。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。 、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。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。 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。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。 各被聯(lián)接件的銷孔應(yīng)配合加工，以保證位置精度。選擇開式壓力機(jī) J2363能滿足和使用要求。特別是對(duì)要求熱處理質(zhì)量較高，使用壽命較長的零件，如凹模、凸模、凹凸模等，應(yīng)在鍛造時(shí)經(jīng)多次鐓粗、拔長，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)。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。 沖模零件經(jīng)過車、銑、刨、插后，為了提高表面質(zhì)量，一般都應(yīng)經(jīng)過磨削加工。 （ 3）毛坯件的熱處理。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。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。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。這種模柄結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，應(yīng)用的范圍比較廣。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，以構(gòu)成完整的沖模結(jié)構(gòu)。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。這類零件的加工，根據(jù)其結(jié)構(gòu)、形狀特點(diǎn)及精度要求，可以 采用不同的加工形式。 （ 4）銑削或刨削上下平面。根據(jù)沖模零件形狀，磨削加工主要平面磨削、內(nèi)圓磨削、外圓磨削、成型磨削等類別。 沖模的刨削加工主要設(shè)備是牛頭刨床和龍門刨床。推板、導(dǎo)向零件等。這些因素，在很大程度上都取決于所選的毛坯。 6． 沖模主要零件的材料及處理要求 沖模各零件的材料及熱處理要求可參照下表選取 普通模具主要零件材料及硬度要求 零件名