【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 角mmtmmR 322 ??? ，則需要增加整形工序，同時(shí)整形工序應(yīng)在沖壓件基本成形之后進(jìn)行的。 拉深凹模圓角半徑 為厚度ttrd ,)10~4(? ，則可取 mmtr ????凹 。 凸模圓角半徑 應(yīng)于工件的圓角半徑相等，即 mmrrmmrr 20,10 ???? 工件大凸工件小凸 (5)壓邊力計(jì)算 壓邊力為表 481[21]所推薦的公式計(jì)算 壓邊力： ApF ?壓 ，其中 mM p apmmA ,1 9 1 2 4 2 ?? NF 4 7 8 1 9 1 2 4 ???壓邊 落料、拉深復(fù)合模壓力機(jī)選擇 (1)總的沖裁力：因?yàn)槁?料拉深這倆道工序雖然是復(fù)合在一起，但是不是同時(shí)進(jìn)行的，所以壓力機(jī)所需的總沖壓力取決于這倆道工序中的力最大的那道工序，前面已經(jīng)計(jì)算了，拉深力大于落料力，即 總的沖裁力為： KNNFFFF 9 5 09 4 9 6 4 64 7 8 1 03 4 6 8 68 6 7 1 5 0 ???????? 壓力卸落總 。 (2)壓力機(jī)類(lèi)型的選擇 壓力機(jī)類(lèi)型的選擇主要依據(jù)所要完成的沖壓性質(zhì)、生產(chǎn)批量、沖壓件的尺寸及精度要求等。該沖裁件屬于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的大型沖裁件中批量生產(chǎn)，沖裁件的尺寸級(jí)精度要求不高，故采用開(kāi)式壓力機(jī)。 (3)壓力機(jī)規(guī)格的選擇 壓力機(jī)規(guī)格的選擇 主要依據(jù)沖裁件尺寸，變形力大小及模具尺寸等，初選壓力機(jī)規(guī)格時(shí)主要選擇壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力、行程次數(shù)等參數(shù)，閉合高度要在零件模具設(shè)計(jì)完成后，進(jìn)行必要的校核后再確定尺寸。 ① 公稱(chēng)壓力的選擇。 沖裁時(shí)，壓力機(jī)的施力行程較?。ㄐ∮诠Q(chēng)壓力行程），因此所選壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力只要大于沖壓力的總和即可。 F0F 總 因?yàn)? F 總 =950 KN,由此可查表 93[21]可知可選 1600KN 或者 2020KN 的壓力機(jī)，同時(shí)由表可知這倆種壓力機(jī)的重要參數(shù)基本相同。所以，壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力可以初選為 F0=1600 KN 的開(kāi)式固定臺(tái)壓力 機(jī) ,其型號(hào)為 16021?JA 。 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 16 頁(yè) 共 40 頁(yè) ② 行程次數(shù)。 行程次數(shù)是指滑塊每分鐘沖擊的次數(shù)，即滑塊每分鐘往復(fù)運(yùn)動(dòng)的次數(shù)。主要考慮以下因素 [23]： a、為了提高生產(chǎn)率，就要增加行程次數(shù)。 b、考慮操作方式（進(jìn)、出料時(shí)間的快慢）。 c、不能忽略金屬變形速度這一因素（金屬流動(dòng)速度）。 d、行程次數(shù)太高，將縮短設(shè)備壽命。 壓力機(jī)的行程次數(shù)為 40r/min,遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足該沖裁件的生產(chǎn)效率要求。 ③ 滑塊行程。 滑塊行程是指滑塊的最大運(yùn)動(dòng)距離。 主要考慮以下因素： a、 要保證毛坯放進(jìn)和工件取出，應(yīng)使滑塊行程大于工件高度的兩倍以上。 b、 與行程次數(shù)密切相關(guān)，行程長(zhǎng)，則次數(shù)少，所以限制行程，可提高生產(chǎn)率。 所選壓力機(jī)的滑塊行程為 160mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足沖裁件的沖壓行程。 ④ 閉合高度。 壓力機(jī)的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí)，滑塊底面到工作臺(tái)上平面之間的距離。 a. 壓力機(jī)的閉合高度可以通過(guò)調(diào)節(jié)連桿長(zhǎng)度來(lái)改變其大小，將連桿調(diào)至最短時(shí)，閉合高度最大，稱(chēng)最大閉合高度。將連桿調(diào)至最長(zhǎng)時(shí)，閉合高度最小。所選壓力機(jī)的最大閉合高度為 480mm，連桿的調(diào)節(jié)量為 160mm，故最小閉合高度為 320mm。 b. 當(dāng)壓力機(jī)工作臺(tái)面上有墊板時(shí)，用壓力機(jī)的閉合高度減去墊板厚度，就是壓力機(jī)的裝模高度；沒(méi)有墊板的壓力機(jī)，其裝模高度與閉合高度相等。 c. 模具的閉合高度：是指模具在最低工作位置時(shí)，上模座上平面至下模座下平面之間的距離。它與壓力機(jī)的配合應(yīng)遵守下列關(guān)系 max min( )5 ( )10ddHH HHH???? ?? 103 1 554 7 5 ???? H 325470 ??H 式中 maxH —— 壓力機(jī)的最大閉合高度， mm ； minH —— 壓力機(jī)的最小閉合高度， mm H —— 模具的閉合高度， mm ； dH —— 壓力機(jī)墊板的厚度， mm ； 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 17 頁(yè) 共 40 頁(yè) 如 果壓力機(jī)上不設(shè)墊板，該模具的閉合高度 H 在 330mm～ 475mm 之間。加上墊板，模具閉合高度 H 將減小。 ⑤ 工作臺(tái)面尺寸。壓力機(jī)的工作臺(tái)面尺寸（前后 x 左右）為 900mmx1400mm ⑥ 模柄孔的尺寸（直徑 x 深度）為 φ 70mm x 80mm，那么，設(shè)計(jì)時(shí)模具的模柄孔尺寸要與模柄尺寸 匹配 [24]。 落料、拉深復(fù)合模壓力中心選擇 模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心重合。否則，會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo) 軌間產(chǎn)生過(guò)大的磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。 在設(shè)計(jì)時(shí)，必須使沖模的壓力中心與沖床滑塊軸線重合，否則沖模在工作中就會(huì)產(chǎn)生偏心負(fù)荷彎矩，模具發(fā)生彎曲歪斜，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)不均勻磨損，刃口迅速變鈍，直接影響模具壽命和沖裁件的質(zhì)量 [25]。 該沖裁件是簡(jiǎn)單形狀，長(zhǎng)圓形刃口的壓力中心在對(duì)稱(chēng)中心。 ３ .２ 落料、拉深復(fù)合模主要零部件設(shè)計(jì) 模具的工作零件、定位零件、壓料和卸料零件、導(dǎo)向零件、連接和緊固零件、彈簧、橡膠等要首先按冷沖模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選用，若無(wú)標(biāo)準(zhǔn)，可先選用再進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于小而長(zhǎng)的沖頭，壁厚較 薄的凹模等還需要進(jìn)行強(qiáng)度校核。模具的閉合高度、輪廓大小、壓力中心應(yīng)于選用設(shè)備相適應(yīng)。 模具總體設(shè)計(jì) （ 1） 模具類(lèi)型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用落料拉深沖壓。所以模具類(lèi)型為復(fù)合模。 （ 2） 定位方式的選擇 復(fù)合模：因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖情L(zhǎng)板塊，控制板塊的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無(wú)側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用固定擋料銷(xiāo)定距。 （ 3） 卸料、出件方式的選擇 因?yàn)楣ぜ虾駷?，相對(duì)較厚，卸料力也比較大，故可采用剛性卸料。對(duì)于復(fù)合模生產(chǎn)，應(yīng)采用上出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。 （ 4） 導(dǎo)向方式的選擇 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 18 頁(yè) 共 40 頁(yè) 為了提高模具壽命和工件 質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，模具采用四導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。四導(dǎo)柱的模架沖壓時(shí)受力較均勻平衡，穩(wěn)定性和導(dǎo)向精度較高，適用于尺寸較大，精度較高的模具 [26]。 工藝零件設(shè)計(jì) (1)工作零件的設(shè)計(jì) ①凸凹模 結(jié)合工件外形并考慮加工，將凸凹模設(shè)計(jì)成帶肩臺(tái)階式凸凹模，一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面又便于裝配與更換，采用車(chē)床加工，與凸凹模固定板的配合按 H7/m6。 凸凹模長(zhǎng)度 L=132mm。材料選用 T10A 鋼，淬硬 HRC60～ 62。其結(jié)構(gòu) 。 如圖 所示。 ②拉深凸模 拉深凸模采用臺(tái)階式，也是采用車(chē)床加 工 ,與凸模固定板的配合按 H7/m6 的配合 ,材料選用 T10A 鋼，淬硬 HRC58～ 60。其結(jié)構(gòu)如圖 所示。 ③ 落料凹模 凹模采用整體凹模，沖裁的凹?？卓刹捎镁€切割機(jī)床和銑床加工，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。 凹模的輪廓尺寸應(yīng)要保證凹模有足夠的強(qiáng)度與剛度，凹模板的厚度還應(yīng)考慮修磨量，根據(jù)沖裁件的厚度和沖裁件的最大外形尺寸在標(biāo)準(zhǔn)中選取凹模板的各尺寸為： mmmm ? ，因考慮到整套模具的整體布置 要求，選其厚度為 80mm。凹模的材料選用 T10A 鋼，淬硬 HRC58～ 62。其結(jié)構(gòu)如圖 所示。 ④凸凹模固定板 凸凹模固定板與凹模外形一致，選用的材料為 45 鋼。其結(jié)構(gòu)如圖 所示： ⑤凸凹模墊板 凸凹模墊板與凸凹模固定板的外形一致，選用 45 鋼，其結(jié)構(gòu)如圖 所示： 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 19 頁(yè) 共 40 頁(yè) 圖 凸凹模 圖 拉深凸模 (2)定位零件的設(shè)計(jì) ① 固定擋料銷(xiāo) 落料凹模上部設(shè)置固定擋料銷(xiāo)，采用固定擋料銷(xiāo)的進(jìn)行定距 .擋料裝置在復(fù)合模中 ,主要作用是保持沖件輪廓的完整和適量的搭邊 ,如圖 所示。擋 料銷(xiāo)采用 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 20 頁(yè) 共 40 頁(yè) H7/r6 安裝在落料凹模端面。 ② 卸料部件設(shè)計(jì) 卸料裝置用剛性卸料板的卸料裝置，如圖 所示，卸料板內(nèi)孔每側(cè)與凸模保持間隙 C＇ ==，卸料板周界尺寸與凹模周界尺寸一樣，厚度根據(jù)沖裁件料厚 t 查模具手冊(cè)中表 1410[21]得其厚度為 14mm。卸料板采用 45 鋼制造。 ③ 壓邊圈設(shè)計(jì) 為了防止拉深過(guò)程中起皺，生產(chǎn)中主要采用壓邊圈，壓邊圈采用 45 鋼，熱處理硬度為淬硬 HRC50～ 所示。 結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì) （ 1） 模架及其他零件設(shè)計(jì) 采用滑動(dòng)導(dǎo)向四導(dǎo)柱式模架的導(dǎo)向方式，帶有導(dǎo)柱的沖裁模適合于精度要求較高，生產(chǎn)批量較大且尺寸較大的沖裁件，且導(dǎo)柱模結(jié)構(gòu)比較完善。同時(shí)四導(dǎo)柱模架沖壓時(shí)，受力比較均勻平衡，穩(wěn)定性和導(dǎo)向精度較高。故相應(yīng)選四導(dǎo)柱模架。 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)保證沖模在最低工作位置時(shí)，導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離不小于 1015mm，而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離應(yīng)為 。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的配合為 H7/h6,導(dǎo)套與上模座之間的配合為 H7/r6，導(dǎo)柱與下模座之間的配合為R7/h5。導(dǎo)柱與導(dǎo)套材料采用 20 鋼，熱處理硬度為（滲碳） 5862HRC。上下模座材料采用 HT2547 硬度為調(diào)質(zhì) 2832HRC。 模架的選?。?查各種資料可知，沒(méi)有符合自己零件的標(biāo)準(zhǔn)上下模座，因此只有自己設(shè)計(jì)，其具體參數(shù)可參考對(duì)應(yīng)零件圖。 Ａ型導(dǎo)柱：查表 1039[21]，標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)： GB/— 81 20x120 其基本參數(shù)： ? ? mmLmmhd 290。60 ?? ? Ａ型導(dǎo)套：查表 1042[21]，標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)： GB/ 20x65x23 其基本參數(shù)： ? ? ? ? 215,76,61 油槽數(shù)為mmLmmrDmmHd ??? ??? a = 1mm。 b = 3mm。 65m。 23h m。 油槽數(shù)為 4. （ 2） 模柄的選擇 壓力機(jī)需 d=φ 70 的模柄，查表 1047[21]， 選用 A 型壓入式模柄，模柄與上模座采用過(guò)渡配合。 其結(jié)構(gòu)如圖 所示。 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 21 頁(yè) 共 40 頁(yè) 圖 落料凹模 圖 凸凹模固定板 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 22 頁(yè) 共 40 頁(yè) 圖 凸凹模墊板 落料拉深設(shè)備 的校核 （ 1） 模具的閉合高度為 H 模 =H1+H2+H3+ H4+Lh=， 可知滿足要求。 （ 2）壓力機(jī)臺(tái)面尺寸 由于上下模座的最大外形長(zhǎng)寬尺寸為 1042mmx860mm,而壓力機(jī)的臺(tái)面尺寸為 1400mmx900mm,所以滿足要求。 （ 3）壓力機(jī)工作臺(tái)孔尺寸 由于四根托桿左右的間距為 450mm,前后的間距為 260mm,而壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸為 700mmx400mm,因此這四根桿能放進(jìn)工作臺(tái)孔里面，滿足要求。 圖 擋料銷(xiāo) 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 23 頁(yè) 共 40 頁(yè) 圖 卸料板 圖 壓邊圈 落 料、拉深 復(fù)合模的模具裝配結(jié)構(gòu) 本模具可完成落料、拉深兩個(gè)工序。板塊送進(jìn)時(shí)，左右由起導(dǎo)向作用的導(dǎo)尺作為導(dǎo)向零件。前后用擋料銷(xiāo)定位。模具工作時(shí)，用托桿由下向上壓住壓邊圈，可獲得較大的壓邊力。落料工件制出后，上模繼續(xù)下行，完成拉深工序，剛性卸料板將料從凸凹模中推出。若留在了拉深凸模，則可以用壓邊圈向上推出工件。如圖 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 24 頁(yè) 共 40 頁(yè) 圖 模柄 圖 落料拉深復(fù)合模 1— 下模座； 2— 導(dǎo)柱； 3— 導(dǎo)套 ； 4— 導(dǎo)尺 ； 5— 卸料板； 6— 沉頭螺釘； 7— 上模座； 8— 凸凹模固定板 ； 9— 內(nèi)六角螺釘 ； 10— 凸凹模墊板 ； 11— 推件塊 ； 12— 模柄； 13— 推桿； 14— 銷(xiāo)釘； 15— 凸凹模； 16— 銷(xiāo)釘； 17— 落料凹模； 18— 銷(xiāo)釘； 19— 壓邊圈； 20— 拉深凸模； 21— 內(nèi)六角螺釘； 22— 托桿； 23— 內(nèi)六角螺釘； 中北大學(xué) 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 25 頁(yè) 共 40 頁(yè) 4 切邊沖孔模的工藝計(jì)算及模具設(shè)計(jì) 4． 1 切邊沖孔模的工藝計(jì)算 凸凹模間 隙 設(shè)計(jì)時(shí)間隙一律采用最小合理間隙值 Zmin。 由分別加工的互換性要求采用較小的制造公差來(lái)