【正文】 撰寫(xiě) 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)。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(guò)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(jì)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(jì)程度。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。凸模 的長(zhǎng)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(jiàn)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 =+。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(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。 、校核壓力機(jī)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(jī)械加工方法主要有成形車(chē)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(diǎn)，通過(guò)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(rùn)滑性能，并有一定的強(qiáng)度，而且價(jià)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(dá)到節(jié)約原材料和節(jié)省加工工時(shí)的目的。 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核： ][4d ??F? 式中 F—— 工件拉力，（ N） d—— 螺栓危險(xiǎn)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(hào)鋼，其具體力學(xué)性能見(jiàn)下表 黑色金屬的力學(xué)性能 材料名稱 牌號(hào) 材料狀態(tài) 抗剪強(qiáng)度? / aMP 抗拉強(qiáng)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(jì)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(biāo)準(zhǔn)模架和模具實(shí)際閉合高度確定并保證有足夠的導(dǎo)向長(zhǎng)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(jì)成 臺(tái)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(shí)滑塊就會(huì)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(huì)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(jì) 表 搭邊值 圓形或圓角 r2t 的工件 矩形件邊長(zhǎng) L50mm 矩形件邊長(zhǎng) 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(shí)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(yàn)方法得出的。采用級(jí)進(jìn)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(diǎn)，沖壓模具正向高效、精密、長(zhǎng)壽命、大型化方向發(fā)展。 我首先對(duì)沖壓件進(jìn)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?gòu)牧慵男螤?、尺寸?biāo)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(jià)值，往往是模具自身價(jià)值的幾十倍、上百倍。 、主要工藝參數(shù)的計(jì)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?cè)瓌t和相似原則確定。計(jì)算前后應(yīng)先定出各工序件 底部圓角半徑。 故一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為： η 1=Ａ /BS 100% =∏ (D/2)2/BS 100% =% A— 實(shí)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(biāo)稱壓力的關(guān)系可按下式進(jìn)行概略計(jì)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(shí)，還應(yīng)包括其他工藝的變形力（ N）； 壓F — 拉 深設(shè)備標(biāo)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(jì)（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(diǎn)，沖孔模的對(duì)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(rèn)定為、如何使半成品放進(jìn)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(qiáng)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(shí)，必須考慮凸 模水平運(yùn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)換機(jī)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(dòng)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(jì)算 26 校核模具閉合高度與壓力機(jī)裝模高度之間的關(guān)系，見(jiàn)《沖壓模具設(shè)計(jì) 與制造》圖 知，選擇沒(méi)有墊板的壓力機(jī)。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(kuò)、鉸、車(chē)、鏜等加工。 對(duì)于形狀比較簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)體軸類零件及套類零件，可以采用普通車(chē)削加工，此次我設(shè)計(jì)的冷沖模由于零件的相對(duì)的簡(jiǎn)單，所以模具結(jié)構(gòu)也很簡(jiǎn)單，故主要加工零件都可以靠普通車(chē)床車(chē)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(biāo)準(zhǔn)模架及非標(biāo)準(zhǔn)模架兩大類。 、 裝配前的準(zhǔn)備 裝配鉗工在接到任務(wù)后，必須先仔細(xì)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(diǎn)、動(dòng)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(duì)零件有沖擊現(xiàn)象，加工的精度和表面粗糙度等級(jí)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(jì)（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(biāo)準(zhǔn)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(guò)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(biāo)準(zhǔn)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(jì)（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(yàn)公式來(lái)確定，由《沖壓模具設(shè)計(jì)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(jiàn)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(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心應(yīng)與壓力機(jī)滑塊中心線重合。綜合上所述，采用有廢料排樣。計(jì)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(jì)算方法確定極限拉深系數(shù)。 方案三：拉深級(jí)進(jìn)模沖壓。但是，目前我國(guó)沖壓技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)落后，主要原因是我國(guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成型工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝 以及設(shè)備等方面發(fā)達(dá)