【文章內(nèi)容簡介】 旋轉(zhuǎn)體抽殼，得到一個厚度為 0。8 的殼。具體命令為：insert→，輸入抽殼的厚度為 3．使用切削命令生成腰形孔具體命令為：insert→，然后輸入切削的深度為 經(jīng)過上述過程，得到零件的三維圖如圖 31 所示：本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 圖 31 張力盤實體圖　　然后再用 autocad 作出零件的二維圖，由于 autocad 的使用方法簡單，作圖過程在這里不在多說，該零件的 cad 圖如圖 32 所示：圖 32 張力盤 cad 圖第５章　模具設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計　零件的簡介張力盤是用在棉、毛、麻、絹、化纖的各種環(huán)錠細紗機捻線機上錠子與滾盤之間，作錠帶張緊之用的。它適用于各種環(huán)錠細紗機、捻線機的錠帶張緊調(diào)節(jié)。具有優(yōu)良的動平衡性能，降低了因錠帶張力盤運轉(zhuǎn)不平衡造成的紗線捻度本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 不勻及掉帶等現(xiàn)象；更具有密封性能好、使用壽命長等特點　零件的工藝分析該張力盤一年的產(chǎn)量為 10 萬件，屬于大批量生產(chǎn)，材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235，厚度為 。工藝圖由上面第四章的工件圖可見，未注公差為 IT14。由該工件圖可以看到，工件需要內(nèi)外緣同時翻邊，同時需要沖裁出腰形孔，且從變形的程度來看是屬于局部的淺拉深變形的成形件。因此 ，在設(shè)計模具的時候，需要考慮的問題是該工件是否能一次成形，能否一次成形后能制出的工件保證表面平整 ，而且無裂紋是本設(shè)計的關(guān)鍵。由于該工件的年產(chǎn)量是 10 萬件，產(chǎn)品批量算比較大，所以采用一次成形不合理，而且采用級進模結(jié)構(gòu)的話，模具設(shè)計會很復(fù)雜，設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題也會很多。所以本零件采用三套模具成形來完成加工。分析工件圖的結(jié)構(gòu)后得出三套模具的設(shè)計如下：1，由于該工件需要內(nèi)孔翻邊，翻邊前孔口斷面質(zhì)量越好，就越有利于翻邊成形 。因此，翻邊前要進行預(yù)沖孔。所以第一套模具為落料，沖孔 ，局部淺拉深復(fù)合模。2，工件沖壓過程中，宜先進行沖孔再最后成形。所以第二套模具是腰形孔沖裁模。3. 最后的工序就是工件的成形工序了，所以第三套模具是內(nèi)孔外緣翻邊模?！?fù)合模工藝與結(jié)構(gòu)設(shè)計　復(fù)合模沖壓的工件圖由零件圖可知，第一套模具的工件圖如下圖所示： 圖 51本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 工藝參數(shù)的計算（ ）[1]以 下 資 料 參 考　毛坯尺寸的計算毛坯尺寸的確定方法很多，有等重量法，等體積法，等面積法等。一般形狀規(guī)則的工件可以用等面積法進行計算。所以此工件采用等面積法進行毛坯尺寸的計算。將工件分成若干規(guī)則表面，求和后的表面積等于工件的面積。又因為毛坯是圓形的，即可得到毛坯的直徑由工件圖推知，將零件分成圓 ，圓環(huán) ，圓錐臺 三個簡單的幾何體。1A23A由表 46 查得它們的計算公式分別為：圓 = = =?23.*m2圓環(huán) = = =()?(7)?22m圓錐臺 = = =()dl??24.**()?22則毛坯的展開尺寸 D= =()A2從表 44 查得局部淺拉深的修邊余量 =。則毛坯的直徑hAD=+2*=。取 D=50mm. 排樣排樣是指沖裁件在條料，帶料或板料上的布置方法。合理的排樣和選擇適當(dāng)?shù)拇钸呏?，是降低成本和保證工件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。本工件排料根據(jù)落料工序設(shè)計 ?？紤]操作方便 以及模具結(jié)構(gòu)簡單，所以采用單排排樣設(shè)計。由表 216 查得搭邊值 =， =,采用手動送料形1a式上料，則：條料寬 b=50mm+2 =53mma條料的進距 h=50mm+ =所以單件材料的利用率按式（216）計算。 　　η= 100%nAbh式中　　　　A沖裁件面積（包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料） ；本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 　　　　 n一個進距內(nèi)沖裁件數(shù)目所以本工件的材料利用率為：η= 100%= 100%=72%nAbh246D? 工序壓力的計算由公式（27）： = τF落 Lt式中 落料力（N）落 　 工件外輪廓周長， = =157mm LD? 　 材料的厚度， = 　τ材料的抗剪強度（ ） 。由沖壓材料的性能和規(guī)格表查得 τaMP=310~380 ，這里取 τ=310aMP考慮到凸，凹模刃口的磨損，模具間隙的波動，材料力學(xué)性能的變化以及材料厚度偏差等因素，實際所需的沖裁力還需增加 30%，故選擇沖床時的沖裁力（N）應(yīng)為： 　　　　　 = τF落 Lt則落料力為： 　　　　　 =157mm310 = aMPkN按式（211）：=F卸 K卸 落式中 　　　 卸料力因數(shù) ，其值查表 215 查得 = K卸所以卸料力為：= = = 卸 落 kN３．沖孔力的計算因為翻邊前，要在坯料上加工出待翻邊的孔。根據(jù)翻邊原理，翻邊后的直徑壁和圓弧部分就相當(dāng)于彎曲，因而翻邊后的高度可采用彎曲毛坯尺寸的公式近似的計算，可得出孔徑公式為： 2()dDhrt??式中 　　　 翻邊孔線的直徑， = 　　　　　　 翻邊高度， =本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 　　　　　　 翻邊圓角直徑 =1mmt t所以預(yù)沖孔的直徑為：= mm=()dDhrt??(.243*)??再計算沖壓力，按式（211）： 　　　　　　　　 = τF沖 Lt式中 　　　 工件內(nèi)輪廓的周長（mm） 。 ==所以沖孔力則為： = τ=310 = t kN 按式（211） 　　　 FnK?推 推 沖式中 　　　 推件力系數(shù)，其值由表 215 查得 = K推 　　　　　 卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)， =1n 推件力為： = N = Nn推 推 沖 310５．局部淺拉深力的計算由于該拉深為局部的淺拉深，故可以按有壓邊圈的圓筒形件近似計算。按式（435）： 　　　　　 bFKdt???拉式中 　　　 拉深力（N）拉 　　　　　 拉深件的直徑， =27mm；d 　　　　　 材料的厚度， = 　　 　　　 材料的強度極限（ ） ， =380b?aMPba 　　　　　 修正系數(shù)。由于拉深系數(shù) =，由表 418K2750dmD?查得修正系數(shù) =故拉深力為： 　　　　　　 =27380 =???拉 kN６．壓邊力的計算壓邊力的計算有公式： 　　　　　　　　　　　　 QFAp?式中 　 壓邊圈的面積， =(507)4??2m 　 單位壓邊力，由表 416 查得 =則壓邊力為：　　　 = =?kN所以總的沖壓力為：本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 =FF???壓總 拉 落 卸 沖 推 （+++++）= kN　模具主要工作部分尺寸的計算模具的工作部分有沖 孔的凸模跟凹模，有沖 孔的凸模跟凹模，還50??有局部淺拉深的凸模跟凹模。工件的公差按 IT14 來計算。再查表 210 確定沖裁模刃口間隙雙面，得起間隙值為 =， =。下面再計算各刃口的工作尺寸。minZmax 落料刃口的尺寸計算查書附錄 D1 可查得 。所以 mm 的凸，凹模50???的制造公差由表 212 得 =， =。?凹 ?凸由于 + ＞ ，故采用凸模與凹模配合加工的方法，因數(shù)由表 2?凹 凸 maxZin13 查得， =。由于落料件尺寸等于凹模刃口尺寸 ，故應(yīng)先確定凹模刃口尺寸，間隙取在凸模上所以凸模刃口尺寸的計算公式由式（23）得： 　　　　　　　　　　　　 ()Dx????A凹凹 0式中 　　　　 落料凹模刃口的基本尺寸，凹 　　　　　　 工件的制造公差A(yù) 　　　　　 因數(shù)，查表 213 得 =所以 　 = mm= mm ()D????凹凹 050.*62+（ ） ?的尺寸按凹模尺寸配制 ，保證其雙面間隙為 ~。凸其工作部分結(jié)構(gòu)尺寸下圖所示： 刃 口 尺 寸 按 凹 模 配 制圖 52本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 沖孔刃口尺寸計算查書附錄 D1 可查得 的極限偏差為+。所以的 凸，???制造公差由表 212 得 =， =。?凹 ?凸由于 + ＞ ，故采用凸模與凹模配合加工的方法。因數(shù)由表 2?凹 凸 maxZin13 查得， =。由于沖孔件尺寸等于凸模刃口尺寸 ，故應(yīng)先確定凸模刃口尺x寸，間隙取在凹模上?！　　　∷酝鼓Ｈ锌诔叽绲挠嬎愎接墒剑?3）得： d??A凸0凸 （ +x）式中 沖孔凸模刃口的基本尺寸凸則：　　 =?凸0凸 （ ） （ *36）的尺寸按凹模尺寸配制 ，保證其雙面間隙為 ~。d凸其工作部分結(jié)構(gòu)尺寸如下圖： 刃 口 尺 寸 按 凸 模 配 制圖 53 局部淺拉深工作部分尺寸的計算拉深工作部分的凸模跟凹模的單邊間隙可按表 412 中式 =1 計算 ，則2Zt=。2Z本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 對于拉深模，如果工件的公差為 IT13 級以上，凸，凹模的制造公差為IT6~IT8 級 ；若工件的公差為 IT14 級以下，則凸，凹模的制造公差為 IT10 級。所以，按 IT10 級精度 ，查書附錄的凸，凹模的制造公差為 =??凹 凸由于工件要求的是外形精度較高，所以應(yīng)以凹模為設(shè)計基準(zhǔn)，考慮到凹模磨損后尺寸增大，其尺寸計算見式（424）凹模的尺寸： max0(.75*)ddD????A凸模的尺寸： ppZ??式中 工件的外形的公稱尺寸； max 工件的制造公差；A ， 凸，凹模的制造公差。?pd查書附錄 D1 可查得 ， ?27?所以 ， 的工作尺寸為：= =max0(.75*)ddD????(.5*)???= =ppZ???的工作尺寸為：27?= =max0(.75*)ddD????(.75*)?? = =ppZ????其工作部分結(jié)構(gòu)尺寸如下圖， 圖 545,　模具主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 凹模結(jié)構(gòu)的設(shè)計1．凹模刃口的形式 常用的凹模刃口形式有以下 （a） (b) (c)圖 55圖 a 為錐形刃口，沖裁件或廢料容易通過，凹模磨損后的修磨量較小。但刃口強度較低，刃口尺寸在修磨后略有增大 。適用于要求不高，材料厚度較薄工件的沖裁。當(dāng) t＜ 時 ，a= .39。15圖 b，c 為柱形刃口筒形或錐形凹模。刃口強度較高，修磨后刃口尺寸不變。但孔容易積存工件或廢料，推件力大且磨損大。適用于形狀復(fù)雜或精度要求較高的工件的沖裁。當(dāng) t＜，時，h=~6mm；當(dāng) t=~5mm 時，h=5~10mm ；當(dāng) t=5~10mm 時，h=10~15 時， a= ~ 。035綜合上述，由于工件的厚度很薄 ，只有 ，所以翻邊的預(yù)沖孔 ?沖孔凹模用（a）圖所示的刃口模式。而對于落料凹模 mm 的刃口，由于工件50落料后就進淺拉深，而且本設(shè)計采用上卸料的形式，所以不用考慮板料卡在凹?？诘那闆r，所以可采用垂直的邊作為凹模的刃口形式。２．凹模的外形尺寸凹模的厚度計算公式見（225）： HKb?凹模壁厚（指凹模刃口與外緣的距離）的計算公式見（226）： 　　　　　 小凹模： (~2)c 　　　　　 大凹模： 3式中 b凹?？椎淖畲髮挾龋╩m） ； 　　 　K因數(shù)，考慮坯料厚度影響的系數(shù) 　　　H 凹模厚度，其值為 mm；15~20 　　　c凹模的壁厚，其值為 mm64由上可知， mm 落料凹模的厚度為： = 50mm=?HKb?mm 落料凹模的壁厚為： = =（ ）mm50(3)c?()35~2.本設(shè)計凹模的厚度跟模座工作臺的尺寸想配合，所以 mm 孔的落料凹模0?設(shè)計為：本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 160mm125mm其圖如下圖所示： 圖 56因為本設(shè)計采用凸凹模結(jié)構(gòu)，所以沖 ?的凸模部分構(gòu)成一個凸凹模。其結(jié)構(gòu)下面另行設(shè)計。３．凹模材料的選用凹模推薦用材料為 9Mn2V 、T10A 、Cr6WV 、Cr12, 熱處理硬度為 HRC58~62。這里選用 T10A 卸料零件的設(shè)計1．卸料板的選用卸料板分為剛性卸料板和彈性卸料板。剛性卸料板用螺釘和銷釘固定在下模，能承受的卸料力較大，常用于厚板沖壓件的卸料。其卸料可靠，安全；但操作不方便，生產(chǎn)效率不高。剛性卸料板和凸模的單邊間隙一般取