【導(dǎo)讀】橡膠模具成型和玻璃模具。模具生產(chǎn)和機(jī)械切削加工相比具有材料利用率高，能耗低，生產(chǎn)效率高，周期短。和成本低等特點(diǎn)。并發(fā)展成為一種獨(dú)立的行業(yè)部門，其年產(chǎn)值已經(jīng)超過(guò)機(jī)床行業(yè)的的產(chǎn)值。程和快速原型技術(shù)得到廣泛推行。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，模具行業(yè)也研制推廣了CAD/CAM. 技術(shù)、RPM技術(shù)、氣輔注塑技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)。大量統(tǒng)計(jì)表明設(shè)計(jì)費(fèi)用占成本的15%，但設(shè)計(jì)卻決定了產(chǎn)品總成本好壞的。70%，可以說(shuō)設(shè)計(jì)成為制約產(chǎn)品成功與否的根本因素。激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，必須采用。一些低檔次的簡(jiǎn)單沖模，已趨供過(guò)于求，市場(chǎng)竟?fàn)幖ち?。在信息化帶?dòng)工業(yè)化發(fā)展的今天，我國(guó)沖壓模具行業(yè)水平必須盡快提高。放在首位，我國(guó)沖壓模具也不斷提高水平，與世界先進(jìn)水平的差距也是逐漸縮小。關(guān)鍵是確定拉深次數(shù)與。便，但由于增加了沖壓工序，增加了成本，率低了生產(chǎn)效，且在第一道工序完成后，

　　

【正文】 2 個(gè) A10 的銷釘定位，采用 4 個(gè) M12 的螺栓緊固，在鉆孔時(shí)應(yīng)合理安排，注意間距，以免降低凹模的強(qiáng)度。 凸模的尺寸 凹模的直徑為 D3p =? ； 為使工件不至于緊貼在凸模上 ，凸模上應(yīng)設(shè)有通氣孔。通氣孔可選取 d=； 為了順利完成拉深，除保證凹模需與凸模進(jìn)行入體配合外，再考慮到 壓邊圈的高度，可取凸模的高度為 H=。 模座設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)選用對(duì)角導(dǎo)柱式模架，由于模具閉合高度較大，根據(jù)拉深凹模外經(jīng)尺寸以及模具的閉合高度選取合適的模架，模架的規(guī)格尺寸為： 上模架的尺寸為： 400? 315? 50mm，下模座尺寸為 400? 315? 60mm； 導(dǎo)柱規(guī)格選用： 45? 290，導(dǎo)套規(guī)格選用： 45? 150? 58mm。 最大閉合高度為 320mm。 壓力機(jī)的選取 壓力機(jī)的選取應(yīng)符合以下三個(gè)要求： （ 1）、公稱力 F? = kN （ 2）、壓力機(jī)行程 S? 2h3 =205mm （ 3）、 510 1m a x1m i n ?????? HHHHH 模 依據(jù)所選的模架可確定 H模 =352mm。 綜合以上三方面的要求，選取壓力機(jī)的型號(hào)為 J21— 400A。其技術(shù)參數(shù)為： 工稱壓力 F=4000 kN；最大閉合高度為 550mm。 模柄的選取 根據(jù)所選壓力機(jī)的模柄孔，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)的模柄直徑 d=60mm， D=115mm。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 模具材料的選用 選用的模具材料如下： （ 1）凸模、凹模、凸凹模均采用 9Mn2V，熱處理 58~62HRC； （ 2）導(dǎo)柱、導(dǎo)套采用 20 鋼，熱處理 5~60HRC； （ 3）壓邊圈、托板、彈頂板采用 45 鋼； （ 4）上、下模座采用 HT200。 部分模具材料要進(jìn)行熱處理，目的是為了消除機(jī)械加工應(yīng)力和降低電火花加工層的硬度，以利于修磨。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 6 第四套模具設(shè)計(jì) 四次拉深模的方案設(shè)計(jì) 在進(jìn)行第四次拉深后工件的零件圖如下圖 61 所示 圖 61 拉深力和壓邊力的計(jì)算 拉 深力的計(jì)算 圓筒件首次拉深后各次拉深力為： F拉 = 4b4 Ktd ?? （ ） =? 58? 2? 320? = 式中： K4— 系數(shù)，由表 41 得 K4=； d4 — 二次拉深后工件的直徑； ? b—— 材料的抗拉強(qiáng)度，取 320Mpa； t— 材料厚度，取 2t mm? 。 壓邊力的計(jì)算 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 此處應(yīng)按彎曲件壓邊力來(lái)計(jì)算： F 壓 = ???b =? ? 2? 320? ? （ ） = kN 式中： b— 彎曲件的寬度； t— 彎曲件的厚度； b? — 材料的抗拉強(qiáng)度； K— 安全系數(shù)，可取 ； ??. — 系數(shù)，分別查表得 ,41 ?? ?? 。 總壓力的計(jì)算 F總 = F拉 + F 壓 =+ = kN 拉深模工作部分尺寸計(jì)算 拉深模工作部分的尺寸已在 節(jié)中計(jì)算， D4d = ? ； D4p =? ； r4d =5mm； r3p 由工件的成型后要求選取。 拉深模零件的設(shè)計(jì)與選用 壓邊圈的選用 由于是 U 形件的彎曲，壓邊圈的形狀設(shè)計(jì)成圓形板狀，壓 邊圈與凸模之間應(yīng)留有一定的間隙 S。 S=t+（ ~） ? 2mm，所以 壓邊圈的內(nèi)徑 d1 =54+2? 56mm； 壓邊圈的厚度取 H=15mm。 壓邊圈的外徑與凹模的直徑相同，取 d2 =74mm。 凹模的尺寸 (1)、 凹模的厚度 凹模厚度 Ha 可根據(jù)沖裁力 F= kN 由以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得出： H=kb=? 63= 為了順利完成拉深，凹模需與凸模進(jìn)行入體配 合，且考慮到推件塊的厚度與富余空間，且在此次拉深時(shí)應(yīng)該拉出法蘭邊，取 Ha = (2)、凹模的刃口尺寸與外經(jīng) 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 刃口尺寸取為 D 4d = ? 。 選用圓形凹模，以凸緣的形式增大其直徑尺寸，可以減小對(duì)模座的壓強(qiáng)，從而不再使用上墊板，此處取凸緣直徑為 D=236mm。依經(jīng)驗(yàn)取其壁厚為 50mm。 （ 3） 、固定形式： 拉深凹模通過(guò)固定板，采用 2 個(gè) A10 的銷釘定位，采用 4 個(gè) M12 的螺栓緊固。 凸模的尺寸 凹模的直徑為 D 4p =? 為使工件不至于緊貼在凸模上，凸模上應(yīng)設(shè)有通氣孔。通氣孔可選取 d=； 為了順利完成拉深，除保證凹模需與凸模進(jìn)行入體配合外，再考慮到壓邊圈的高度，可取凸模的高度為 H=195mm。 模座設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)選用對(duì)角導(dǎo)柱式模架，由于模具閉合高度較大，根據(jù)拉深凹模外經(jīng)尺寸以及模具的閉合高度選取合適的模架，模架的規(guī)格尺寸為： 上模架的尺寸為： 400? 315? 60mm，下模座尺寸為 400? 315? 75mm； 導(dǎo)柱規(guī)格選用： 45? 290，導(dǎo)套規(guī)格選用： 45? 150? 58mm。 最大閉合高度為 350mm。 壓力機(jī)的選取 壓力機(jī)的選取應(yīng)符合以下 三個(gè)要求： （ 1）、公稱力 F? = kN （ 2）、壓力機(jī)行程 S? 2h3 =250mm （ 3）、 510 1m a x1m i n ?????? HHHHH 模 依據(jù)所選的模架可確定 H模 =485mm。 綜合以上三方面的要求，選取壓力機(jī)的型號(hào)為 J23— 400A。其技術(shù)參數(shù)為： 工稱壓力 F=4000 kN；最大閉合高度為 550mm。 模柄的選取 根據(jù)所選壓力機(jī)的模柄孔，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)的模柄直徑 d=60mm， D=75mm。 模具材料的選用 選用的模具材料如下： （ 1）凸模、凹模、凸凹模均采用 9Mn2V，熱處理 58~62HRC； （ 2）導(dǎo)柱、導(dǎo)套采用 20 鋼，熱處理 5~60HRC； （ 3）壓邊圈、固定板、托板、彈頂板采用 45 鋼； 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 （ 4）上、下模座采用 HT200。 部分模具材料要進(jìn)行熱處理，目的是為了消除機(jī)械加工應(yīng)力和降低電火花加工層的硬度，以利于修 磨。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 7 結(jié) 論 （ 1）、在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)該認(rèn)真的分析沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性，分析沖壓件的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、精度要求及所用材料是否符合沖壓工藝要求。 （ 2）、在確定工藝方案和沖模類型時(shí)必須考慮到精度要求、生產(chǎn)批量、模具制造條件以及經(jīng)濟(jì)性要求。 （ 3）、在確定拉深次數(shù)與拉深系數(shù)時(shí)，一定要以安全性為重，不可都選取極限拉深系數(shù)，以免降低拉深件的質(zhì)量。 （ 4）、無(wú)論以何種方法進(jìn)行加工，都必須保證凹模與壓邊圈的工作面粗糙度盡可能的低，以減小阻力，防止危險(xiǎn)截面的尺寸変薄。 （ 5）、在拉深過(guò)程中，越靠近凸緣部分，材料的轉(zhuǎn)移量越大，所以在選用彈性壓邊裝置時(shí)，彈簧的壓力不能太大，以免加大拉深阻力。 （ 6）、導(dǎo)柱、導(dǎo)套必須有足夠的剛度，來(lái)保證配合精度。 （ 7）、選擇壓力機(jī)時(shí)壓力機(jī)的沖程、公稱力必須買足要求，且便于安裝模具。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 參 考 文 獻(xiàn) [1] 付宏生． 冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)制造 [M]． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020． 3： 161188 [2] 許發(fā)樾．模具制造工藝與裝備 [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020． 5： 153 [3] 薛啓翔．沖壓模具 與制造 [M]．北京：化學(xué)工出版社， 2020． 3： 3780 [4] 方坤禮，蔣曉英，周明安．加工套筒復(fù)合模具的設(shè)計(jì) [J]．農(nóng)機(jī)化研究， 2020， 1（ 1）： 160161 [5] 王芳．冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1999． 10： 74134 [6] 王新華，袁聯(lián)富．沖模結(jié)構(gòu)圖冊(cè) [M]．北京機(jī)械工業(yè)出版社， 2020． 1： 215255 [7] 聶蘭啟，胡建巧，宋佐濤．喇叭形零件沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) [J]．模具制造， 2020， (2)： 5053 [8] 羅金山，張志民，徐興學(xué)．某筒形件殼體冷沖 壓工藝編制及模具設(shè)計(jì) [J]．熱加工工藝， 2020，38（ 13）： 154159 [9] 鄧明，羅靜，胡仁寶．啟動(dòng)電機(jī)殼拉深成形工藝及模具 [J]．模具制造， 2020，（ 8）： 3335 [10] 陳篤炎．汽車真空筒拉深模具設(shè)計(jì) [J]．模具工業(yè)， 1999，（ 9）： 912 [11] 崔東風(fēng)．汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中固定架沖側(cè)孔模具設(shè)計(jì) [J]．模具制造， 2020，（ 10）： 4547 [12] 鐘翔山．筒套的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) [J]．模具制造， 2020，（ 6）： 2325 [13] 張如華，趙向陽(yáng)，章躍榮．沖壓工藝與模具設(shè) 計(jì) [M]．北京：清華大學(xué)出版社， 2020． 3： 90171 [14] 李紹林，馬長(zhǎng)福 .實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè) [M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社， 1998. [15] 王致中．筒形件拉深工藝改進(jìn) [J]．模具工業(yè)， 1998，（ 6）： 2021 [16] 陳為國(guó)．帶缺口筒形件沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) [J]．金屬成形工藝， 1998，（ 16）： 13 [17] JiHun Yoon， YoungChoi， YoonSo Park。 Die design system for deep drawing and ironing of high pressure gas cylinder[J]． INTERNATIONAL JOURNAL Of PRECISION ENGINEERING AND MANUFACTURING， 2020， 10（ 6）： 3136 [18] Gary Dies to Ease Maintenance Requirements [J]． MetalForming ， 2020， 9：6468