【正文】 拉深系數(shù)m2 K2 λ2 則 F 拉 =πKdt b=60400kN? = kN南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）30則 F 總 =F 落 +F 卸 +F 拉 =++ kN= kN圖 落料拉深件 輔助零件設(shè)計(jì) 首先根據(jù)模具尺寸選擇模架類型，選用后側(cè)導(dǎo)柱模架，再根據(jù)凹模周界和閉合高度，在表 中選擇適合的模架。表 后側(cè)導(dǎo)柱模架零件件號(hào)、名稱及標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)1 2 3 4上模座81下模座81導(dǎo)柱導(dǎo)套凹模界限 閉合高度h數(shù) 量1 1 2 2L B D 最小最大 規(guī) 格190 230 180220 2602502504525025055 21011543210 255 200250250240 2852502505025025065352303512548215 250 200245 2803152505031525060 23012548245 290 230315275 3203152505531525070 26014053215 250 200245 2804002505040025060 23012548400250—245 290 4002505 400250740230401405南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）31275 320 5 0 260 3根據(jù)表 此套模具選用的模架的規(guī)格為：190200200 設(shè)備選擇 對(duì)于淺拉深可按 F 壓 （～）F 總 ，估算公稱壓力來選取壓力機(jī)。 設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)設(shè)備名稱：400kN 的開式雙柱可傾壓力機(jī)公稱壓力：400 kN滑塊行程：100mm最大閉合高度：300mm封閉高度調(diào)節(jié)量：80mm工作臺(tái)孔徑：420mm630mm模柄孔尺寸：Φ50mm70mm墊板厚度：65mm圖 落 料 拉 深 復(fù) 合 模 三 維 總 裝 圖南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）32圖 落 料 拉 深 復(fù) 合 模 三 維 爆 炸 圖南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）33 沖中間孔和腰形孔復(fù)合模模具設(shè)計(jì) 模具結(jié)構(gòu) 第二道工序采用復(fù)合模成形,結(jié)構(gòu)示意圖如圖 所示:圖 沖中間孔腰形孔復(fù)合模1—頂桿 2—下模座 3—六角螺釘 4—凹模 5—凸模 6—凸模 7—固定板 8—內(nèi)六角螺釘 9—上模座 10—模柄 11—定位銷 12—圓柱銷 13—墊板 14—彈簧 15—頂桿 16—導(dǎo)套 17—導(dǎo)柱 18—圓柱銷 刃口尺寸計(jì)算 根據(jù)表 7 查得，沖裁刃口雙面間隙 Zmin=,Zmax=. 以未注公差按IT13 級(jí)計(jì)算，查表 4 得，其極限偏差 △=。磨損系數(shù)由表 5 得 x=,沖孔凸、凹模的制造公差由表 6 查得，δ 凸 =, δ 凹 =.校核：δ 凸 +δ 凹 =+=≤Zmax Zmin=因此，凸、凹模采用配作加工方法。則 d 凸 =（d+x△） δ 凸 =(70+ ) (410)?南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）34 = mmd 凹 =(d+x△+Zmin) +δ 凹 =+ mm (411) 工序力計(jì)算(1) 沖中間孔力計(jì)算：F 沖 = Lτt (412)式中: F 沖 ——沖中間孔力(N)； L——工件內(nèi)輪廓周長(zhǎng)（mm）, L=πD=8=.F 沖 ==320k N= kN(2) 推件力計(jì)算： F 推 =nK 推 F 沖 (413)式中:n——卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)，n=1；F 推 =nK 推 F 沖 =1 kN= kN(3)頂件力計(jì)算：F 頂 =K 頂 F 沖 = = kN (414)則 F 總 =F 沖 +F 推 +F 頂 = kN + kN + kN = kN 設(shè)備選擇根據(jù) F 總 估算公稱壓力來選取壓力機(jī)，滿足 F 總 ＜ F 公 。 設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)。設(shè)備名稱：400kN 的開式雙柱可傾壓力機(jī)公稱壓力：400 kN滑塊行程：100mm最大閉合高度：300mm封閉高度調(diào)節(jié)量：80mm工作臺(tái)孔徑：420mm630mm模柄孔尺寸：Φ50mm70mm墊板厚度：65mm 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）35圖 沖孔件南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）36圖 沖 中 間 孔 和 腰 型 孔 復(fù) 合 模 三 維 總 裝 圖南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）37圖 沖 中 間 孔 和 腰 型 孔 復(fù) 合 模 三 維 爆 炸 圖南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）38 內(nèi)外緣翻邊復(fù)合模模具設(shè)計(jì) 模具結(jié)構(gòu) 第三道工序采用復(fù)合模成形,結(jié)構(gòu)示意圖如圖 所示:圖 內(nèi)外緣翻邊復(fù)合模1—頂桿 2—六角螺釘 3—六角螺釘 4—下模座 5—固定板 6—卸料塊 7—凸凹模 8—凹模 9—頂桿 10—墊板 11—內(nèi)六角螺釘 12—彈簧 13—上模座 14—凸模 15—模柄 16—定位銷 17—圓柱銷 18—固定板 19—導(dǎo)套 20—導(dǎo)柱 刃口尺寸計(jì)算 根據(jù)表 查得，刃口雙面間隙 Zmin =, Zmax =. 以未注公差按IT12 級(jí)計(jì)算，查表 得，其極限偏差 △=。磨損系數(shù)由表 得 x=,凸、凹模的制造公差由表 查得，δ 凸 =, δ 凹 =. 校核：δ 凸 +δ 凹 =+=≤ZmaxZmin=因此，凸、凹模采用配作加工方法。則 d 凸 =（d+x△） δ 凸 =(70+) (415) = mmd 凹 =(d+x△+Zmin) +δ 凹 =+ mm (416)南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）39 工序力計(jì)算 (1) 推件力計(jì)算： F 推 =n K 推 F 沖 (417)式中: n——卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)，n=1；F 推 =nK 推 F 沖 =1 kN = kN （2）頂件力計(jì)算：F 頂 =K 頂 F 沖 = (418) = kN （3）翻孔力計(jì)算：F 翻 =π st(D d0) (419)?式中: s——材料的屈服強(qiáng)度，其值查表 8 可得, s=240MPa；? D——翻邊直徑（mm）。 d0——毛胚預(yù)制孔直徑（mm）.F 翻 =π st(D d0)?=240(158) =6283N （4）翻邊力的計(jì)算： F 翻邊 = btK (420)?式中: b——材料的抗拉強(qiáng)度，其值查表 8 可得, b =400MPa；? L——翻邊曲線長(zhǎng)度（mm）。 t——材料厚度（mm）. K——系數(shù)，近似取 F 翻邊 = 60400= kN則 F 總 = F 推 + F 頂 + F 翻 + F 翻邊 =++6283N+= kN 設(shè)備選擇根據(jù) F 總 估算公稱壓力來選取壓力機(jī)，滿足 F 總 ＜ F 公 。 參照資料，選用設(shè)備。設(shè)備主要參數(shù)為：設(shè)備名稱：100kN 的開式雙柱可傾壓力機(jī) 公稱壓力：100 kN南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）40 滑塊行程：45mm 最大閉合高度：180mm 封閉高度調(diào)節(jié)量：35mm 工作臺(tái)孔徑：240mm370mm 模柄孔尺寸：Φ30mm55mm 墊板厚度：35mm圖 成品件南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）41圖 內(nèi)外緣翻邊復(fù)合模三維總裝圖南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）42圖 內(nèi)外緣翻邊復(fù)合模三維爆炸圖南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）43 第 五 章 材 料 失 效 分 析 失 效 分 析 的 概 念 模 具 的 壽 命 受 多 種 因 素 影 響 ， 而 最 后 導(dǎo) 致 模 具 壽 命 的 終 結(jié) 是 由 于 模 具 發(fā) 生了 失 效 的 現(xiàn) 象 。 通 過 對(duì) 模 具 的 失 效 進(jìn) 行 分 析 ， 找 出 模 具 失 效 的 主 要 原 因 ， 采 取相 應(yīng) 的 措 施 進(jìn) 行 改 進(jìn) ， 可 以 達(dá) 到 提 高 模 具 使 用 壽 命 的 目 的 。 沖 裁 模 主 要 失 效 形 式 磨 損 失 效磨 損 失 效 是 指 模 具 工 作 部 位 與 被 加 工 材 料 之 間 的 摩 擦 損 耗 ， 使 工 作 部 位（ 刃 口 、 型 腔 ） 形 狀 和 尺 寸 發(fā) 生 變 化 引 起 的 失 效 。 造 成 過 量 磨 損 的 原 因 是 模 具工 作 零 件 的 硬 度 偏 低 ， 坯 料 硬 度 偏 高 ， 模 具 材 料 耐 磨 性 不 高 ； 模 架 精 度 不 高 ；安 裝 和 潤(rùn) 滑 不 良 ； 間 隙 不 均 造 成 局 部 磨 損 ； 被 沖 材 料 表 面 氧 化 等 均 會(huì) 導(dǎo) 致 模 具早 期 磨 損 失 效 等 。磨 損 失 效 可 分 為 正 常 磨 損 失 效 和 非 正 常 磨 損 失 效 兩 類 ： （ 1） 正 常 磨 損 。模 具 工 作 部 位 與 被 加 工 材 料 之 間 的 均 勻 摩 擦 損 耗 ， 使 工 作 部 位 （ 刃 口 、 型 腔 ）形 狀 和 尺 寸 發(fā) 生 變 化 引 起 的 失 效 。 （ 2） 非 正 常 磨 損 。 在 局 部 高 壓 力 作 用 下 模 具工 作 部 位 與 被 加 工 材 料 間 發(fā) 生 咬 合 （ 被 加 工 材 料 “冷 焊 ”到 模 具 表 面 ， 或 模 具材 料 “冷 焊 ”到 加 工 材 料 表 面 ） ， 引 起 被 加 工 產(chǎn) 品 （ 或 模 具 材 料 ） 表 面 形 狀 和尺 寸 發(fā) 生 突 變 ， 或 者 在 被 加 工 產(chǎn) 品 表 面 出 現(xiàn) 嚴(yán) 重 劃 痕 等 導(dǎo) 致 失 效 。 在 拉 伸 、 彎曲 模 具 及 冷 擠 壓 模 具 中 易 發(fā) 生 此 類 失 效 。 斷 裂 失 效斷 裂 失 效 是 模 具 最 嚴(yán) 重 的 一 種 失 效 形 式 。 模 具 工 作 零 件 的 斷 裂 有 多 種 形 式 ，按 斷 裂 性 質(zhì) 分 為 脆 性 斷 裂 和 塑 性 斷 裂 ； 按 斷 裂 機(jī) 理 分 為 一 次 性 斷 裂 和 疲 勞 斷 裂 ；按 斷 裂 原 因 分 為 過 載 斷 裂 和 裂 紋 擴(kuò) 展 斷 裂 。 疲 勞 失 效冷 作 模 具 所 承 受 載 荷 均 為 具 有 一 定 沖 擊 速 度 的 周 期 性 載 荷 ， 若 模 具 工 作 零 件的 疲 勞 強(qiáng) 度 較 差 或 在 接 近 其 壽 命 末 期 時(shí) ， 就 會(huì) 產(chǎn) 生 疲 勞 裂 紋 甚 至 疲 勞 斷 裂 。 疲勞 裂 紋 萌 生 多 在 材 料 表 面 薄 弱 環(huán) 節(jié) ， 如 晶 界 、 縮 孔 、 碳 化 物 和 應(yīng) 力 集 中 部 位 等 。所 以 防 止 疲 勞 失 效 的 措 施 主 要 有 ： 提 高 鍛 件 鍛 造 比 ， 均 勻 內(nèi) 部 組 織 ； 增 加 退 火南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）44和 回 火 工 序 ， 以 細(xì) 化 晶 粒 和 消 除 內(nèi) 應(yīng) 力 ； 作 噴 丸 、 滾 壓 等 表 面 強(qiáng) 化 處 理 。 變 形 失 效 在 大 負(fù) 荷 下 ， 模 具 易 產(chǎn) 生 變 形 失 效 ， 如 凹 模 出 現(xiàn) 型 腔 塌 陷 、 型 孔 擴(kuò) 大 、 棱角 倒 塌 陷 以 及 凸 模 鐓 粗 、 縱 向 彎 曲 等 。 防 止 措 施 就 是 要 提 高 其 受 力 部 位 的 強(qiáng) 度 ，包 括 選 用 高 強(qiáng) 度 材 料 、 提 高 熱 處 理 硬 度 和 對(duì) 工 作 表 面 進(jìn) 行 強(qiáng) 化 處 理 等 。 失 效 分 析 基 本 方 法 由 于 模 具 失 效 形 式 不 同 ， 因 此 失 效 分 析 的 方 法 和 過 程 也 有 所 區(qū) 別 。 對(duì) 于 模具 斷 裂 失 效 的 分 析 過 程 主 要 包 括 以 下 幾 個(gè) 步 驟 ： 現(xiàn) 場(chǎng) 調(diào) 查 、 斷 裂 件 的 收 集 和 處 理 首 先 應(yīng) 對(duì) 事 故 現(xiàn) 場(chǎng) 進(jìn) 行 保 護(hù) ； 分 析 人 員 盡 早 進(jìn) 入 現(xiàn) 場(chǎng) 察 看 模 具 斷 裂 失 效 的部 位 與 形 式 ； 詢 問 生 產(chǎn) 設(shè) 備 的 使 用 情 況 、 操 作 情 況 和 模 具 失