【文章內(nèi)容簡介】 對高度 h/d=，首次拉深的極限拉深系數(shù) m1 = ～ . 查表 7— 5 無凸緣圓筒形拉深件的最大相對高度，因 m＞ m1, 所以 n=1, 故初步確定需要 1 次拉深 。 進行必要的計算 1）計算壓邊力、拉深力 壓邊力的計算公式為 qrdDF dQ ])2([4/ 212 ???? （ 1— 4） 式中， mmrr pd ?? , D=75mm, d1=, 查表 626??1 ，取 q= 把已知得數(shù)據(jù)代入上式，得壓邊力為 FQ=5316N 2)計算拉深力 由 公 式： bn tdKFFP ?1m a x ???? （ 1— 5） 已知 m=,由表 627 查得 m1=,K1=, 取 K=, 08號鋼的抗拉強度 ? b=295MPa 。 將 K=， ,d1=， t=,? b=295MPa代入上式，即 得 P= 295=25239N。 3) 計算壓力機的公稱壓力。 壓力機的公稱壓力為 )( qe FPP ?? = (25239+5316)=42777N 故壓力機的公稱壓力要大于 45kN 4）拉深模的間隙 拉深模的凸、凹模之間的間隙對拉深力、零件質(zhì)量、模具壽命等都有影響，間隙小，拉深力大，模具磨損大，過小的間隙會使零件嚴重變薄甚至拉裂；但間隙小， 沖件回彈小，精度高。間隙過大，坯料容易起皺，沖件錐度大，精度差。因此，生產(chǎn)中應根據(jù)板料厚度及公差，拉深過程板料的增厚情況，拉深次數(shù)，零件的形狀及精度要求等，正確天水師范學院工學院 2022屆 畢業(yè)設計 8 確定拉深模的間隙。 有壓料圈的拉深模，其拉伸間隙為 Z/2 =（ ~） t. 取小間隙 Z /2= t 即間隙值為 . 5） 拉深 凹模、凸模圓角半徑的確定 首次 拉深凹模圓角半徑 r， 根據(jù)式 tdDr )( ?? （ 1— 6） 得： ,)()( mmtdDr ?????? 可取為 3mm。 拉深凸模圓角半徑 pr 等于 零件 的內(nèi)圓角半徑，即 pr = r = mm, 取 mm。 6）計算 零件 的高度 根據(jù) 零件 的要求，確定 零件 的高度為零件的高度 h=。計算拉深件高度的目的是為了設計在拉深模時確定壓邊圈的高度，再拉深壓邊圈的高度應大于前道工序的高度，所以在計算拉深工序時不必很精確，可以取較大的整數(shù)值 。 7）凸 、 凹模工作部分的尺寸和公差確定。 由于 零件 要求的是內(nèi)形尺寸，故以凸模為設計基準。 間隙取在凹模上， 凸模尺寸 的計算公式 為： 0)(凸凸 ????? dd 將模具公差按 IT10 級選取，則 ? 凸 =。 將 d=, Δ =, ? 凸 = 代入上式， 則凸模尺寸為 mmd 0 )( ?? ????凸 凹模工作部分尺寸為： ????? ）（凹 Zdd 式中， d 為拉深件的基本尺寸 是 ， Δ 為拉深 件的 尺寸公差 是 ， 按 IT10 級選取的公差是 ， Z 為凸凹模間隙 。 將 d=, Δ =, ? 凸 =， Z= 代入上式， 則凹模的尺寸為 。）（凹 mmd ?? ????? 8）確定凸模的通氣孔 當凸、凹模間隙較小或制件較深時，為便于凸模下行時制件封閉的容腔內(nèi)氣體的順利排出，避免制件變形及粘膜拉裂，通常在凸模上開有排氣 孔，排氣孔直徑一般可在天水師范學院工學院 2022屆 畢業(yè)設計 9 3~8mm 之間，選取的原則一般視凸模尺寸而定，此工序通氣孔直徑選 . 模具的總體設計 及主要零件的設計 模具的總裝配圖如圖 所示， 說明：拉深模具在單動壓力機壓邊圈采用平面式的，坯料用壓邊圈上的定位銷 定位，壓邊力用彈性元件控制，模具采用倒裝結構，出件時用卸料螺釘頂出。由于此拉深模為非標準形式，需計算模具閉合高度。其中各模板的尺寸需取國標。 模具的閉合高度為 mmHHHHH dbfequdd 25????? 。 （ 1— 7） 式中， udH 為上模高度； eqH 為壓邊圈厚度； fH 為固定板厚度； dbH 為下模座高度； 25 mm是模具閉合時，壓邊圈與固定板之間 的距離 。 取 ,72)1514835( mmH ud ????? 取 ,20mmHeq ? ,20mmHf ? ,45mmHdb ? 則模具的閉合高度為 dH =72+20+20+45+25=182mm。 設備的選擇 設備工作行程需要考慮 零件 成形和方便取件， 因此， 工作行程 s? hw = =， 確定選擇壓力機的型號為 JA2135。 由表 ??1 查得標稱壓力為 250kN的開式固定臺式曲柄壓力機 JA2135參數(shù)如表 。 表 壓力機參數(shù) 型號 公稱壓力 /KN 滑塊行程 /mm 滑塊行程次數(shù) /n˙ min1 J2325 350 130 50 最大閉合高度 /mm 閉合高度調(diào)節(jié)量 /mm 工作臺尺寸 /mm 長寬 280 60 380 610 模具的閉合高度與壓力機的裝模高度的關系： 105 1m in1m a x ????? HHHH 已知 : maxH =280mm， minH =220mm， H1=60mm 模具的閉合高度應為： 215H 模 170 實際模具閉合高 dH =72+20+20+45+25=182mm。 故此次選擇的壓力機符合模具的要求。 天水師范學院工學院 2022屆 畢業(yè)設計 10 零件 沖孔工藝計算 沖孔刃口尺寸的計算 確定間隙，由附表 查得 minZ = maxZ = 由表查得 ， ? 凹 =+， ? 凸 =， 因為 ,0 3 m inm a x mmZZ ????? 凸凹 ?? 故 不能滿足分別加工的要求。沖孔部分不可以采用分別加工法，故采用配合加工。 凹模刃口尺寸計算公式： 0 4/????? ）（凸 ?DD , 式中 D=, 查表得， ? =， Δ 按 IT10 級取 Δ = . 代入上式得， D 凸 = （ + ） 凹 模按 凸 模尺寸配作并保證間隙 minZ = maxZ = 沖壓力的計算 08F 的抗剪強度 ? b=230~310Mpa, 取 ? b=250Mpa。 1）沖孔力 NK L tF b 4 5 7 32 5 ??????? ?沖 2) 卸料力 查表， K 卸 =~， K 推 =，則 ?? 沖裁力卸卸 FKF = 3） 推件力 取凹模刃口直壁高度 h=4mm,n=h/t=5，則 ?? 沖裁力推推 FnKF 5 =. 4) 總沖壓力 F 總 F 總 = F 落 +F 卸 +F 推 =++= 5）確定壓力中心。 因為 零件 圖形完全對稱，故壓力中心一定在 零件 的幾何中心上。 6）沖壓設備的選擇 根據(jù)總沖壓力的大小和沖裁工藝的要求，選用開式雙柱可傾壓力機 J2316，其公稱壓力為160kN。 天水師范學院工學院 2022屆 畢業(yè)設計 11 4. 模具零部件結構的確定 凸模設計 凸模長度 凸模長度一般根據(jù)模具結構 需要而定， 凸模長度 計算公式 ： L=H1+H2+H3+A 其中， H1為凸模固定板厚度 , H2為壓邊圈厚度 H3為凹模厚度， A為常數(shù)取 25mm。 經(jīng) 初步計算： L=20+20+15+25=80mm。 選擇凸模材料 模具刃口要求有較高的耐磨性，并能承受 拉深 時的沖擊力。因此應有較高的硬度和適當?shù)捻g性。 形狀簡單且模具壽命要求不高的凸?？蛇x用 T10A 或 T8A 等材料 ；形狀復雜且模具具有較高壽命要求的凸 模應選用 Cr1 Cr12MoV、 nrWMC 等制造 ， Cr12MoV 為高碳高鉻鋼，耐磨性較高，淬火時變形小，淬透性好， 所以凸模 制造 材料選擇 為 Cr12MoV， Cr12MoV的淬火溫度為 1020～ 1050Co ,回火溫度為 180～ 200Co 。 校核凸模強度 由于拉深凸模的 強度是足夠的，所以不 需要 進行強度 校核 。 凹模設計 凹模刃壁的選用 根據(jù)制件的特點，選用全直型孔 凹模，此制件 t=， 制件的高度為 ,故 選用 直刃壁 的 高度 應滿足拉深件的 要求 。 計算凹模的外型尺寸 凹模厚度 H 凹 = K b,查表 ： K = H 凹 =Kb = 53=，由于規(guī)定凹模厚度不得小于 15mm，故取 H 凹 =15mm， 凹模壁厚是指凹模刃口與外緣距離 ,查表 ，凹模刃口與外緣距離 W為 32mm 凹模長度 L和寬度 B,得： L= 2W+d=2 32+53=117mm。 為 了 保證凹模的強度 ， 故 初步確定凹模的周界尺寸為 125mm，故選 擇凹模的規(guī)格為125mm 15mm，凹模的制作材料 選擇為 Cr12MoV。 卸料、出件方式 卸料方式 天水師范學院工學院 2022屆 畢業(yè)設計 12 零件 卸除時用卸料螺釘頂出， 所以采用彈性卸料 。 出件方式 因 為 生產(chǎn) 批量不大 ，故采用 手工 出件 的方式 出件 。 確定送料方式與確定導向方式 確定送料方式 因選用的沖壓設備為開式 單動 壓力機 ， 故采用橫向送料方式，即由前向后（或由后向前 ）送料。 確定導向方式 方案一：采用對角導柱模架。由于導柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線上，所 以上模座在導柱上滑動 平穩(wěn)。常用于橫向送料級進?；蚩v向送料的落料模、復合模。 方案二： 采用后側導柱模架。 由于前面和左、 右不受限制，送料和操作比較方便。 因為導柱安裝在后側，工作時，偏心距會造成導套導柱單邊磨損，嚴重影響模具使用 壽命，且不能使用浮動模柄。 方案三： 采用 四導柱模架。具有導向平穩(wěn)、導向準確可靠、剛性好等優(yōu)點。常于沖 壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大量生產(chǎn)用的自動沖壓模架。 方 案四： 采用 中間導柱模架。導柱安裝在模具的對稱線上，導向平穩(wěn)、準確。 根據(jù)以上方案比較并結 合模具結構形式和送料方式， 為提高模具壽命和 零件 質(zhì)量，該 副簡單 模采用 中間導柱模架的導向方式，即方案四 。 選擇定位零件 采用定位 銷 定位， 在 壓邊圈 上固定了 3 個 定位 銷 ,用于 對 送進 坯料 的定位 ， 工作時，定位銷不但 起定位作用，還起限位作用 。 標準模架和模柄的選用 標準模架 標準模架的選用依據(jù)為凹模的周界 尺寸，所以 首先 應 計算凹模周界的大小。由凹模高度和壁厚的計算公式得，凹模高度 H=15mm， 凹模直徑 D為 125mm。 模具采用 中間導柱 模架，根據(jù)以上計算結果，可查得模架規(guī)格為 上模座 125mm 35mm 下模座 125mm 45mm 天水師范學院工學院 2022屆 畢業(yè)設計 13 導柱 22mm 150mm， 25mm 150mm 導套 22mm 85mm 33mm ， 25mm 85mm 33mm 模柄 由壓力機的型號 JA2135， 可查得模柄孔的直徑為 50,深度為 70,由裝配要求 ,模柄與模座 孔 采用過渡配合 H7/m6并 加銷釘防轉(zhuǎn) ,模柄長度比模柄孔深度小 5~10mm, 由于采用固定卸料 裝置， 上模座回程時受力較大，因此選用壓入式模柄較合理。 壓 料裝置中彈性元件的計算 制件所需 的 壓邊 力 為 F=5316N，因為該力較大不 易選用彈簧做彈性元件，應選用可承受較大載荷的橡膠做為彈性元件 。 橡膠的選用 在單動壓力機上進行拉深，多采用彈性壓邊裝置 ，其壓邊力由彈性元件產(chǎn)生， 選用較軟得橡膠。 由于 聚氨脂橡膠 的單位壓力比合成橡膠 的 大， 故 確定采用聚氨 脂 橡膠 。 橡膠的 厚度 一般壓邊裝置中橡膠的厚度不小于拉深行程的 5倍，該 零件 拉深時拉深行程為 14mm，所以初步確定橡膠的厚度為 70mm。 根據(jù)壓邊力求 橡膠 的截面尺寸 。 考慮模具結構，取壓縮量為 30%，查表得， p=, 故 A=F/p=5316/=，若橡膠為圓柱形，其 半徑 選 為 d=50mm。 確定 橡膠 壓縮量和 厚度 橡膠 壓縮量不能過大，否則會影響其壓力和壽命。生產(chǎn)實踐表明，橡膠最大壓縮量一般應不超過其厚度的 45%，而模具安裝時橡膠應預先壓縮 10%～ 15%。 橡膠厚度與其許可的壓縮量之間的關系為 )~(LH ? ，式中， L 為所需的工作行程（壓縮量） 。 根據(jù) 零件 尺寸要求確定 L為 14mm, H=14/=56mm， 計算所得的橡膠厚度小于壓邊裝置中所要求的橡膠厚度，故橡膠的厚度為 70mm。 橡膠的校核 為了保證橡膠工作時的穩(wěn)定，橡膠的自由厚度 H與橡膠外徑 D應滿足 ?? DH ,由于 H/D=70/100=， 所以該選擇符合要求。 天水師范