【正文】 撰寫 5 論文的修改、答辯的準備 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（論文） 3 摘 要 我 所設(shè)計的 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)。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。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。 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算公式。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)濟程度。例如曲柄壓力機的標稱壓力是指其滑塊標稱壓力行程范圍內(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的滑塊施用負荷圖，以避免曲柄壓力機超載損壞。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（論文） 17 圖 6 、沖孔模的設(shè)計 、沖孔凸凹模的尺寸計算 設(shè)凸凹模分別按 IT6 和 IT7 級制造加工，由料厚 t=，查如下表 得， Zmax=，Zmin=，由《沖壓模具設(shè)計與制造》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 =+。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。 、模架及其它零部件設(shè)計 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，沖壓時可防止偏心力矩而引起的模具歪斜。 、校核壓力機得閉合高度 上模墊塊厚度取 90mm，即 H 塊 =90mm； 上模座厚度取 45mm，即 H 上模 =45mm； 凸模厚度取 70mm，即 H 凸 =70mm； 切邊凸模的厚度取 30mm，即 H 切 =30mm； 墊柱的厚度取 80mm，即 H 墊 =80mm， 下模座厚度取 55mm，即 H 下模 =55mm 模具閉合高度 H 閉 =H 塊 +H 上模 +H 凸 +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。模具上模部分主要由墊板、凸模固定座、推件板、凹模座、切邊凹模及沖孔凸模等組成。 在冷沖模生產(chǎn)中，多數(shù)選用冷拉棒料制作零件，因冷拉圓鋼棒料比熱軋棒料有較高的精度及良好的力學(xué)性能。 、沖模零件孔的加工 在沖模零件上往往有很多孔，如螺孔、螺釘孔、凸模安裝孔以及銷釘孔等。目前，常用的機械加工方法主要有成形車削、成形銑削、新恒星磨削、冷擠壓成形、鉗工整修成形等。即在上、下模板間，根據(jù)各類沖模的結(jié)構(gòu)特點，通過螺釘、銷釘，將墊板，凸模固定板與凸模的組合，凹模座、推件板、墊塊等，分別固定上、下模板上，構(gòu)成沖模整體。并且，檢查沖模零件的制造質(zhì)量，如檢查下模座的上平面與底面的平行度及凸、凹模質(zhì)量等。 （ 8）鏜削導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔。所以，插床加工后，應(yīng)留有后續(xù)加工的精加工余量。 鑄鐵件具有優(yōu)良的鑄造性能、切削性能和耐磨、潤滑性能，并有一定的強度，而且價格低廉，所以被廣泛用于表面承受壓力比較低的上、 下模板（模座）及尺寸大且性質(zhì)復(fù)雜的拉伸零件中 ② 鍛件毛坯 冷沖壓模零件如凸模、凹模、凸凹模、卸料板、導(dǎo)板、凸凹模固定板在加工成形之前，一般都需要鍛造成一定的幾何形狀、尺寸的毛坯，以達到節(jié)約原材料和節(jié)省加工工時的目的。 螺釘?shù)膹姸刃：耍? ][4d ??F? 式中 F—— 工件拉力，（ N） d—— 螺栓危險截面的直徑（ mm） [? ]—— 螺栓材料的許用拉應(yīng)力（ aMP ） 由于螺釘?shù)牟牧弦话氵x用 45 號鋼，其具體力學(xué)性能見下表 黑色金屬的力學(xué)性能 材料名稱 牌號 材料狀態(tài) 抗剪強度? / aMP 抗拉強度b? / aMP 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 … 未退火 … … 45 440~564 550~700 … … … 查表得 [? ]=550 aMP 由以前的計算得 F 卸料 =12KN 則 d mmMPKN 5 124 a ???? 所以選取 M10 螺釘和 ? 10 銷釘滿足條件。 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的尺寸規(guī)格根據(jù)所選用標準模架和模具實際閉合高度確定并保證有足夠的導(dǎo)向長度。固定板材料選用 Q235,由于該套模具的特殊性，將凸模固定板設(shè)計成 臺階式。材料采用 45 鋼，熱處理硬度調(diào)質(zhì) 42～ 45HRC。 取 H=73mm， C=(～ 2)H=（ ～ 2） =30mm。否則，沖壓時滑塊就會承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常磨損，還會使合理間隙的不到保證，從而影響制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。 、排樣圖設(shè)計 表 搭邊值 圓形或圓角 r2t 的工件 矩形件邊長 L50mm 矩形件邊長 L? 50mm或圓角 r? 2t 材料厚度 t 工件間1a 側(cè)面 a 工件間1a 側(cè)面 a 工件間1a 側(cè)面 a 以下 ～ ～ 由 表 的最小搭邊值： a1=； a=； 故步距 S＝ D+a1=166+1=167mm； 條料寬度 B０ －△ ＝（ D＋ 2a+C） ０ －△ = － 其中 D —— 沖裁件寬度方向的最大尺寸； C —— 導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙查表 取 ? ， ? —— 條料寬度的單向偏差。在實際生產(chǎn)中，極限拉深系數(shù)值一般是在一定的拉伸條件用試驗方法得出的。采用級進模生產(chǎn)。 隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)呈現(xiàn)多品種、少批量，復(fù)雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度快等變化的點，沖壓模具正向高效、精密、長壽命、大型化方向發(fā)展。 我首先對沖壓件進行了 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，再從零件的形狀、尺寸標注及生產(chǎn)批量等情況看，選擇了拉深、沖孔、切 邊復(fù)合模 的方案。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。 、主要工藝參數(shù)的計算 、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)，按體積不變原則和相似原則確定。計算前后應(yīng)先定出各工序件 底部圓角半徑。 故一個步距內(nèi)的材料利用率為： η 1=Ａ /BS 100% =∏ (D/2)2/BS 100% =% A— 實用材料面積； BS— 消耗材料面積。 一般情況下，拉深總工藝力與拉深 設(shè)備標稱壓力的關(guān)系可按下式進行概略計算： 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，還應(yīng)包括其他工藝的變形力（ N）； 壓F — 拉 深設(shè)備標稱壓力（ N）； H— 拉深件的高度（ mm）； 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 d— 拉深件的直徑（ mm）。 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，沖孔模的對象是已經(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定為、如何使半成品放進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，必須考慮凸 模水平運動方向的轉(zhuǎn)換機構(gòu)等。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推件塊，甚至直接有打桿推件。以凹模周界尺寸為依據(jù)，選著模架規(guī)格。 第 6章 模具零件的選用和必要的計算 26 校核模具閉合高度與壓力機裝模高度之間的關(guān)系，見《沖壓模具設(shè)計 與制造》圖 知，選擇沒有墊板的壓力機。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。 、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。這些孔由于要求不同，可采用鉆、擴、鉸、車、鏜等加工。 對于形狀比較簡單的旋轉(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)計的冷沖模由于零件的相對的簡單，所以模具結(jié)構(gòu)也很簡單，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。冷沖模模架分標準模架及非標準模架兩大類。 、 裝配前的準備 裝配鉗工在接到任務(wù)后，必須先仔細通讀圖樣，了解所沖零件形狀，精度要求以及模具的結(jié)構(gòu)特點、動作原理和技術(shù)要求，選擇合理的裝配順序和裝配方法 。 （ 7）磨削上下平面，加工到相應(yīng)尺寸。由于 其加工效率不高，而且對零件有沖擊現(xiàn)象，加工的精度和表面粗糙度等級都比較低。如沖模的上、下模板、大型拉延模零件全是由鑄件制成的。 螺釘規(guī)格的選用 凹模厚度 H/mm 螺釘規(guī)格 凹模厚度 H/mm 螺釘規(guī)格 ? 13 M M5 25 M M10 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 13 M M6 32 M M12 19 M M8 已知凹模座厚度 H=100mm,從而選取螺釘規(guī)格為 M銷釘?shù)墓Q直徑為 ? 10mm。導(dǎo)向零件有導(dǎo)柱、導(dǎo)套、導(dǎo)板，并且都以標準化，但生產(chǎn)中最常用的是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。固定板的凸模安裝孔與凸模采用過渡配合 H7/m H7/n6，壓裝后將凸模端面與固定板一起磨平。壓邊圈結(jié)構(gòu)與尺寸由標準中選取，壓邊圈圓角半徑 r應(yīng)比上次拉深凸模的相應(yīng)圓角半徑大 ～ 1mm，以便將工序件套在 壓邊圈上。 表 凸凹模的制造公差 、拉深凹模的結(jié)構(gòu)尺寸 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 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)驗公式來確定，由《沖壓模具設(shè)計與制造》公式（ ）、（ ）的： 凹模高度 H=kb （≥ 15mm） 凹模壁厚 C=（ ～ 2） H （≥ 30～ 40mm） 式中： b—— 凹模刃口的最大尺寸（ mm）； k—— 系數(shù)，考慮板料厚度的影響，見表 ，可取 k= 系數(shù) k 的數(shù)值 b 1 2 3 3 50 50~100 100~200 200 代入數(shù)據(jù)：由于 H= 78=﹤ 70mm，故不滿足制件高度。為了保證壓力機和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心應(yīng)與壓力機滑塊中心線重合。綜合上所述，采用有廢料排樣。計算： t/D=≈ % ②極限拉深系數(shù)的確定 由于影響極限拉深 系數(shù)的因素很多，目前難采用理論計算方法確定極限拉深系數(shù)。 方案三：拉深級進模沖壓。但是，目前我國沖壓技術(shù)與發(fā)達國家相比還相當(dāng)落后，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成型工藝、模具標準化、模具設(shè)計、模具制造工藝 以及設(shè)備等方面發(fā)達