【文章內(nèi)容簡介】 ，既不能把以上四個力加起來（再乘個系數(shù)）作為設(shè)備的噸位，也不能僅按落料力或拉深力（再乘個系數(shù)）作為設(shè)備噸位，而應(yīng)該根據(jù)壓力機說明書中所給出的允許工作負荷曲線作出判斷和選擇。經(jīng)查詢，該復(fù)合工序的工藝力可以在 250kN 的壓力機上得到。因此由《實用模具設(shè)計簡明手冊》查表得到 250kN 壓力機的主要技術(shù)參數(shù)如下表 1 所示 。 表 1 壓力機主要技術(shù)參數(shù) 名稱 參數(shù) 公稱壓力 250kN 滑塊行程 80mm 最大閉合高度 250mm 封 閉高度調(diào)節(jié)量 70mm 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)確定的工藝方案和零件的形狀特點、精度要求、所選設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)、模具的制造條件以及安全生產(chǎn)等選定其沖模的類型及結(jié)構(gòu)形式。 本次設(shè)計的第一副模具采用落料、拉深、沖孔復(fù)合模結(jié)構(gòu)，設(shè)計的沖壓件可一次拉深到所要求的高度，原則上屬于淺拉深凸緣形件，采用復(fù)合模結(jié)構(gòu)。首先要考慮凹凸模的壁厚是否過薄。本次設(shè)計的落料拉深凸凹模的壁厚 b=2 ?=,拉深沖孔凹凸模的壁厚 b=2 ?=,以上尺寸都可以保證足夠的強度，故可以采用復(fù)合模。 設(shè)計的復(fù)合模采用常用的典型結(jié)構(gòu)，即落料、沖孔采用正裝式，拉深采用倒裝式。下模座的緩沖器兼作壓邊和頂件裝置，另設(shè)有剛性推件裝置。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是操作簡單，出件暢通無阻，生產(chǎn)率高。但剛性推件仍有其缺點是拉深件留在剛性卸料板內(nèi)，不易出件，帶來操作上的不便。對于本次拉深的深度不是很大，因此可以采用剛性卸料裝置，如果使用彈性卸料裝置的話，將會使模具的結(jié)構(gòu)變得較復(fù)雜。 在上模部分，為 了不讓工件底部變形，使其不讓剛性接觸，采用了連接推桿裝置來推動推件塊來推出工件。對于此工序，由于拉深深度為 17mm，不算太大，材料厚度為 1mm 較薄，采用剛性卸料裝置。 另外在下模座下部設(shè)有氣墊裝置，它驅(qū)動托桿向上運動，使壓邊圈兼做頂件和壓邊的作用，且在上模上設(shè)有剛性推件裝置，并在下模上設(shè)有剛性卸料板裝置，采用這些結(jié)構(gòu)的特點主要是結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理且制造使用都簡單方便，唯一的不足是，拉深件有可能留在剛性卸料板內(nèi)不易出件，有時還需要工人用手工去把它拿出，帶來了操作的不便，但是只要托桿長度設(shè)計合理，氣墊壓力足夠， 就能克服這點不足 [3]。 考慮到裝模和操作方便，模具采用后側(cè)布置導(dǎo)柱的模架。 模具工作部分尺寸計算 落料凹、凸模刃口尺寸計算 圓形凹模和凸模，可采用分開加工。所落下的料（即為拉深件坯料）按未注公差的自由尺寸，按 IT9 級取極限偏差，工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造偏差原則上都按入體原則標注單向公差，故落料件的尺寸取為 0 ?? mm。于是，落料凸、凹模直徑尺寸為： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 11 a x )()( ??? ??????? mmxDD dd ?mm mmmmZxDDpp 0 i nm a x )()( ??? ????????? ? 式中， x 按工件精度為 IT9 級而定 x=1； d? 、 p? 由《沖壓手冊》表 23 查得分別為、 ；由《沖壓手冊》表 21 查得最小合理間隙 minZ =,最大合理間隙 maxZ =. 落料凹模的外形尺寸確定：凹模的壁厚為 30mm~40mm,調(diào)整到符合標準，即凹模的外徑設(shè)計為Φ 170mm,凹模的高度設(shè)計為 41mm。 落料、拉深凸凹模高度 L的確定： L= hhhh ??? 321 其中， 1h 為凸模固定板厚度，一般為凸模高度的 40%左右，取為 28mm. 2h 為卸料板的厚度，一般 2h =6~12mm，取為 8mm. 3h 為導(dǎo)料板厚度， 3h 取為 2mm. h 為附加長度，包括修模余量和安全長度，取為 48mm. 落料、拉深凸凹模零件圖如下圖 4 所示： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 圖 4 落料拉深凸凹模零件圖 拉深凹、凸模刃口尺寸計算 設(shè)計零件尺寸標注的是內(nèi)行尺寸，因此進行凹凸模設(shè)計時，以凸模為基準，間隙取在凹模上，首次拉深件按未注公差的極限偏差考慮，故拉深件的內(nèi)徑尺寸取為?? mm，于是拉深凸、凹模的直徑尺寸為： mmmmdD op p 0 )()( ??? ??????? ? mmmmCdD dd )()( ??? ?????????? ? 式中，工件公差在 IT13 級以上， p? 、 d? 按 IT6~IT8 級精度選??； C 按 C=（ 1~） t選取，則 C=。 拉深凹模最小壁厚 c,由《沖壓手冊》表 239 查得， c=21mm。拉深凸模和沖孔凹模復(fù)合組成拉深、沖孔凸凹模，根據(jù)拉深凸模的直徑和沖孔凹 模的直徑可以得到凸凹模的壁厚為 ,能夠保證足夠的強度，在凸凹模的底部需要四個螺釘孔，以便與下模板固定，標注尺寸精度、形位公差及粗糙度。 沖孔拉深凹凸模如下圖 5 所示： 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 13 圖 5 沖孔拉深凹凸模零件圖 沖孔凹、凸模刃口尺寸計算 圓形凹模和凸模，可采用分開加工，沖孔時，應(yīng)以凸模為基準件。工件尺寸公差與沖模刃口尺寸的制造公差都按“入體”原則進行標注，沖孔件按未注公差尺寸的極限偏差考慮，按 IT9 級取極限公差，并標注內(nèi)形尺寸為 ?? mm。于是，沖孔凹凸模直徑尺寸： mmmmxddpp 0 i n )()( ??? ??????? ? mmmmZxdd dpd i n )()( ??? ????????? ? 式中， x 按 IT9 級而定 x=1； d? 、 p? 由《沖壓手冊》表 23查得分別為 ；由《沖壓手冊》表 21 查 得最小合理間隙 minZ =,最大合理間隙maxZ =. 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 采用凹凸模分別加工方法，需要分別標注凸、凹模刃口尺寸及公差，為了保證合理的間隙必須滿足：m i nm a x ZZdp ??? ??。 mmdp 0 ???? ?? mmZZ nma x ?? 得到m i nm a x ZZdp ??? ??的情況 ,但在大得不多的情況下 ,可以對凹凸模尺寸及公差進行優(yōu)化 ? ? mmZZp 01 m i nm a x ???? ? ? mmZZd 0 2 m i nm a x ???? 因此沖孔凹模刃口尺寸 mmd d 0 2 ?? ,凸模的刃口尺寸 mmd p 0 0 1 ?? 。 沖孔凸模零件圖如下圖 6所示： 圖 6 沖孔凸模零件圖 選用標準模架、確定閉合高度及總體尺寸 根據(jù)落料凹模的周界尺寸。查《沖壓手冊》中的標準，同時為了便于安裝，選用南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 15 后側(cè)滑動導(dǎo)柱導(dǎo)套模架，由于本次 落料凹模的周界尺寸長度為 170mm，按資料選用標準模架，選擇上模座尺寸為 200 200 50mm,下模座尺寸為 200 200 50mm，其他結(jié)構(gòu)的尺寸值不變，此時，再反過來校核所初步選用的公稱壓力為 250kN 的壓力機。工作臺尺寸為：左右為 560mm,前后為 360mm，工作臺的閉合高度為 250mm，顯然壓力機上可以放置所設(shè)計的模座，且最大閉合高度也滿足要求，因此所選壓力機符合要求 【 4】 。 模柄的規(guī)格選擇直徑Φ 50mm，高度為 70mm，其他結(jié)構(gòu)的尺寸由《沖壓手冊》查詢，在模座確定以后，在《沖壓簡明手冊》中選擇導(dǎo) 柱、導(dǎo)套的規(guī)格和結(jié)構(gòu)尺寸，導(dǎo)柱尺寸為Φ 30 160mm，材料為 15 鋼，導(dǎo)套的尺寸為Φ 75 110mm，材料為 15鋼。 確定該模具裝配圖的三個外形尺寸：長度為 278mm，寬度為 272mm,閉合高度為217mm,往下，便可對工作零件、標準零件及其他零件進行具體結(jié)果設(shè)計。當(dāng)然，如果在具體結(jié)果設(shè)計中牽涉到的上述三個總體尺寸需要調(diào)整，也屬于沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計中的正常過程。 模具其它輔助零件設(shè)計 定位零件 本副模具采用兩個導(dǎo)料銷導(dǎo)向送料，為使條料順利通過導(dǎo)料銷的間隙，在計算排樣尺寸圖時一并算出，此處不在敘 述。結(jié)構(gòu)和規(guī)格與擋料銷相同。同時在本副模具中采用固定擋料銷來限制條料的送進步距，使用圓形擋料銷，規(guī)格為Φ 4 6mm。該結(jié)構(gòu)的擋料結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，使用方便，適用于固定卸料板及手工送料的冷沖模結(jié)構(gòu)。 卸料與推（頂）件裝置 由于板料厚度為 1mm 〉 ，故要采用固定卸料板結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，卸料力大，用于板料厚度較薄的情況。 卸料力前面已算出 F 卸 =11901N 采用帶導(dǎo)尺的固定卸料板，卸料板只起卸料的作用，卸料板的