【文章內(nèi)容簡介】 上料方式，操作安全可靠等因素。2)選擇定位基準時應盡可能與設計基準重合，如果不重合，就需要根據(jù)尺寸鏈計算，重新分配公差，把設計尺寸換算成工藝尺寸。不過，這樣將會使零件的加工精度要求提高。當零件是采用多工序分別在不同模具上沖壓時，應盡量使各工序采用同一基準。3)為使定位可靠，應選擇精度高、沖壓時不發(fā)生變形和移動的表面作為定位表面。4)沖壓件上能夠用做定位的表面隨零件的形狀不同而不同，平板零件最好用相距較遠的兩孔定位，或者一個孔和外形定位。彎曲件可用孔或形體定位。拉深件可用外形、底面或切邊后的凸緣定位。（3）選擇卸料方式為了沖壓后卡在凸模上、凸凹模上的制件或廢料卸掉。將制件從凹模中推出來（凹模在上模）或頂出來（凹模在下模），以保證下次沖壓正常進行。設計模具時，必須正確選擇卸料方式和設計卸料裝置。在選用壓料、卸料裝置的形式時，應考慮操作方式，即板料送進和定位是手動操作還是自動化操作。出料方式是上出料，還是下出料。壓料、卸料裝置根據(jù)沖壓件平整度要求或料的厚薄來決定。一般情況對于沖裁較硬、較厚且精度要求不是非常高的工件，可選擇剛性卸料方式。 以下，且要求沖裁件比較平整的，可選擇彈性卸料方式。對于彎曲、拉深等成形零件的卸料方式選擇及卸料裝置的設計，應考慮既不損壞成形部位，又能滿足卸料要求的卸料裝置。卸料裝置設計的正確與否，直接影響工件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和操作安全程度。(4）進行必要的模具設計計算：1)計算模具壓力中心。2)計算或估算模具各主要零件（凹模、凸模固定板、墊板、凸模）的外形尺寸，并確定標準模架以及卸料橡膠或彈簧的自由高度等。3)確定凸、凹模的間隙，計算凸凹模工作部分尺寸。 （5）繪制模具總圖和非標準零件圖根據(jù)上述分析，計算及方案論證后，繪制模具總裝配圖及零件圖。綜合運用和鞏固機械設計相關課程的基本理論和專業(yè)知識，培養(yǎng)從事模具設計與機械設計的初步能力，為實際工作打下良好的基礎。培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。經(jīng)過該設計環(huán)節(jié)，應該能全面理解掌握沖壓工藝，模具設計以及制造等相關機械設計的內(nèi)容。掌握模具設計的基本方法以及步驟，還有模具零件所常用加工方法和工藝規(guī)程的編制，模具裝配總工藝的制定。能夠獨立解決在制定沖壓工藝中的規(guī)程，設計沖模的結(jié)構(gòu)、編制模具零件加工工藝規(guī)程中出現(xiàn)的問題。會查閱技術(shù)文獻和資料，以完成從事沖壓技術(shù)工作的人員在模具設計與制作方面所必須具備的基本能力訓練。培養(yǎng)認真負責、踏實細致的工作作風和嚴謹科學態(tài)度，強化質(zhì)量意，識的時間觀念，養(yǎng)成良好的職業(yè)習慣。工業(yè)發(fā)展水平的不斷提高，工業(yè)產(chǎn)品更新速度加快，對模具的要求越來越高，因此我們必須意識到，對模具設計的研究的目的和意義在于能夠很好的認識模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位的重要性。 2 沖壓模具設計基礎沖壓所用的材料，不僅要滿足沖壓件的使用要求，還應滿足沖壓工藝的要求和后續(xù)加工（如切削加工、電鍍、焊接等）的要求。沖壓工藝對材料的基本要求主要是：(1)具有良好的沖壓成形性能，對于成形工序，為了有利于沖壓變形和沖壓件質(zhì)量的提高，材料應具有良好的沖壓成形性能，即應具有良好的塑性。對于分離工序，只要求材料有一定的塑性，而對材料的其他成形性能指標沒有嚴格的要求。(2)具有比較高的表面質(zhì)量，材料的表面應光潔平整，無氧化皮、劃傷、分層等缺陷。因為表面質(zhì)量比較好的材料，成形時是不易破裂的，也不易擦傷模具的，沖件的質(zhì)量也是不錯的。(3)材料厚度的公差應該符合國家標準的，因為一定的模具間隙適用于一定厚度的材料，若材料的厚度公差太大，不僅直接影響沖件的質(zhì)量，還可能導致模具或壓力機的損壞。沖壓模具按加工要求的不同分為沖裁，拉深，彎曲和成形模。沖裁模，也稱之為沖剪，就是將板料沿封閉或敞開的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。其中沖裁是沖壓中最基本的沖壓工藝，所有的沖壓零件都要經(jīng)過沖裁這一工序。而往往為了方便我們通常將沖裁工藝和其他工藝一起使用，使我們的零件一次性成型。所以沖裁模按工序組合一般可分為單工序沖裁模，連續(xù)沖裁模，復合沖裁模。 ：材料Q235，Rm=320MPa。本文筒形軸承保持架。其結(jié)構(gòu)簡單，材料為Q235鋼，是一種低碳鋼，可塑性還好硬度不大。為了保證軸承工作時所要求的強度以及剛度。從零件的外形來看有兩套方式來完成此零件的制作。如下：沖裁+拉深兩套模具成形；落料拉深復合模具一次性成形。其板料較厚對復合模具的凹凸模損害較大，會影響凹凸模的強度，又因為復合模具制造精度高，成本高，制造周期性長。這樣從經(jīng)費和生產(chǎn)時間考慮不適宜由復合模具完成。那么此零件便由兩個單工序模具來完成，單工序模具簡單，制造周期短，其也有一定的通用性，所以對于本產(chǎn)品的設計要求也是完全符合的。本文將會采用沖裁拉深兩道工序來完成零件加工，接下來將是對這兩套模具的設計。其中落料模具是后式有向?qū)經(jīng)_裁模，其中導柱和導套連接上模座和下模座，使凹凸模的間隙不變。其中拉伸模是用無壓邊圈式拉深模其結(jié)構(gòu)簡單便于安裝，制造周期也小。已知需要兩套模具將對兩套模具的結(jié)構(gòu)進行分析：（1）落料模，考慮到此零件的批量生產(chǎn)，要求模具的壽命要長，凹凸模之間的沖裁間隙要得到保證所以選用導柱式單工序沖裁模。該模具的上下模座通過導柱導套向?qū)?，不宜偏差。該模具的工作零件為凹、凸模；定位零件為導料板；卸料零件為固定卸料板；導向零件為導柱導套；連接固定類零件為模柄、上下模座還有凸模固定板。（2）拉伸模，塑性較好在拉伸的過程中是不易起皺的。零件值較小，則拉深模不采用壓邊裝置。該模具的工作零件為凹、凸模；定位零件是定位板；連接固定零件時模柄、上下模、凸模固定板。對于精度落料模的毛坯為圓形，一般圓形件可按ITIT7級，通過查詢標準公差表其凸、。拉深模按IT10級取值。卸料方案落料模，板料的定位分為橫向和縱向兩種。這里選擇橫向，橫向只需要保證條料的送進方向。所以只需要用導料板，使條料能夠順利不偏差的前進。落料模的卸料主要是出去緊箍在凸模上的條料或者制件。這里采用固定卸料板，其卸料力大，可以用于厚度較大的零件。同時本文落料的方式是向下，毛坯從凹模的型腔內(nèi)落下，固采用固定卸料板。拉深模的定位主要是將落料下來的半成品地位，所以只要用一個外形定位板，把毛坯直接放進定位板上面的孔，然后凸模落下進行拉深。壓力機方面壓力機規(guī)格的選擇主要依據(jù)沖壓件尺寸、變形力大小及模具尺寸等。初選壓力機時主要選擇壓力機的公稱壓力、行程次數(shù)等參數(shù)，閉合高度要在模具零件設計完成后，進行必要的校核在確定具體尺寸。沖壓設備規(guī)格的確定(1)選擇的壓力設備的類型需要根據(jù)要完成的沖壓工藝來確定以及生產(chǎn)批量的大小，沖壓件的幾何尺寸和精度要求等。一般情況中小型部裁件，采用開式機械壓力機。中型沖壓件生產(chǎn)一般采用閉式結(jié)構(gòu)形式的機械壓力機。(2)規(guī)格的確定一般根據(jù)沖壓設備部的壓件的尺寸模具的尺寸和沖壓力來確定。一般情況所選壓力機的公稱壓力必須大于沖壓所需的總沖壓力。壓力機閉合高度應與沖模的閉合高度應該相適應，就是沖模的閉合高度應該介于壓力機的最大閉合高度和最小閉合高度兩者之間。壓力機工作臺面的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸，并且要大點。3沖壓工藝設計的計算由于材料的各向異性以及拉深時金屬流動條件的差異，拉深后工件口部不平，通常拉深后需要切邊，因此計算毛坯尺寸時應在工作高度方向上增加修邊余量?？紤]到拉深中要確定修邊余量，這樣會影響我們一開始對毛坯大小的計算所以這里應該先確定下來，修邊余量可以由值查表確定。 （） 其中h為零件的整體高度；d為零件的中徑。，查表則可以不需要修邊余量。本文為直筒型拉深件，屬于簡單的拉深件，可以根據(jù)表面積相等的原則，可得面積為： （） 則拉深毛坯直徑為： （）為各個簡單形狀的表面積，部分計算公式可查表。，其為簡單的拉深件，可以通過表面積不變的原則計算沖裁毛坯尺寸。將零件分為三個部分來計算，如圖5分段。 （） （） （） 三部分的總面積: （）毛坯直徑 （） 確定毛坯直徑為93mm。 排樣其實就是沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方法。合理的排樣能夠提高材料利用率、降低成本，保證沖件質(zhì)量及提高模具壽命。排樣設計的原則(1)提高材料利用率，當然要在不影響性能的前提下；(2)改善操作性。要考慮工人操作方便、安全降低勞動強度，比如減少條料翻動次數(shù)等；(3)保證沖裁件質(zhì)量。材料利用率：沖裁件的實際面積與所用板料面積的百分比，它是衡量合理利用材料的經(jīng)濟性指標。如圖利用率公式 （）： 本文采用少量廢料排樣，這樣不會損害凹凸模的壽命也能保證材料的利用率。沖裁件之間，沖裁件與條料側(cè)邊的工藝廢料稱為搭邊。其值過大就浪費材料，過小就起不了作用，條料易被拉斷，降低模具的壽命。其值的大小通常是由經(jīng)驗確定的，當然也可以由表所得。對于落料圓半徑大于其厚度兩倍的落料圓，根據(jù)其厚度可以查表，。 排樣圖凸模與凹模工作部分的尺寸之差稱為間隙。沖裁模間隙都是指的雙面間隙。間隙值用字母Z表示。： （） 式中 —沖裁間隙，單位為mm；－凹模尺寸，單位為mm；—凸模尺寸，單位為mm。 單面間隙沖裁間隙對沖裁件的影響，： 沖裁間隙由沖裁變形過程的分析可知，沖裁時上下裂紋不一定從兩刃口同時發(fā)生。沖裁間隙值的大小對沖裁時上下裂紋的重合與否有直接的影響。模具間隙合理時，凸模與凹模處的裂紋（上下裂紋）在沖壓過程中相遇并重合，（b）所示，其塌角較小，光面所占比例較寬，對于軟鋼板及黃銅約占板厚的三分之一左右，毛刺較小，容易去除。斷面質(zhì)量較好；所示，上下裂紋未重合部分的材料將受很大的拉伸作用而產(chǎn)生撕裂，使塌角增大，毛面增寬，光面減少，毛刺肥而長，難以去除，斷面質(zhì)量較差。間隙過小時，凸模與凹模刃口處的裂紋較合理間隙時向外錯開一段距離。(a)所示，上下裂紋中間的一部分材料，隨著沖裁的進行將進行二次剪切，從而使斷面上產(chǎn)生二個光面。并且，由于間隙的減小而使材料受擠壓的成分增大，毛面及塌角都減少，毛刺變少，斷面質(zhì)量最好。因此，對于普通沖裁來說，確定正確的沖裁間隙是控制斷面質(zhì)量的一個關鍵。，所選取的零件材料為Q235，通過其厚度和材料的軟硬來查詢沖裁模刃口初始間隙表。此給出的為最小合理間隙，是在考慮的基礎上加上一個數(shù)值。同時驗算是否滿足。 （）C為系數(shù)當；t為板料厚度。拉深次數(shù)和壓邊裝置的確定