【導(dǎo)讀】來(lái)源于無(wú)錫金立有限公司，是電器產(chǎn)品上的一個(gè)零件。性，具有很好的發(fā)展前途和應(yīng)用前景。該產(chǎn)品外形適中，沖壓工藝。一次很好的煅練機(jī)會(huì)。1．完成模具裝配圖：2張；2．零件圖：主要是非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖；3．冷沖壓工藝卡片：1張；4．設(shè)計(jì)說(shuō)明書：1份（15000字以上，其中參考文獻(xiàn)不少于10篇，外文不少于5篇）；術(shù)資料或?qū)I(yè)文獻(xiàn)，內(nèi)容要盡量結(jié)合課題。由此可見(jiàn)，模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，決定。著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。本論文詳細(xì)的論述了沖壓模具的全過(guò)程。根據(jù)要求分析零件的工。藝性，確定沖裁工藝方案及模具結(jié)構(gòu)方案，然后通過(guò)工藝設(shè)計(jì)計(jì)算，確定排樣和裁板，其中在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主要對(duì)凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料與出件。裝置、模架、沖壓設(shè)備、緊固件等進(jìn)行了設(shè)計(jì)。生產(chǎn)使用壽命長(zhǎng)的電喇叭底座。

　　

【正文】 ～ 250 250 凸緣直徑 dt=， d=87， 相對(duì)凸緣直徑 dt/d=≈ 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 查表 22 有凸緣拉深件的修邊余量 （即查參考文獻(xiàn) [3]， P120 頁(yè)，表 43）， 得 ： 修邊余量 δ= 因此工件的外沿直徑為 dt=+ 2=≈ 132mm 含修邊余量的中性層尺 寸如下圖所示。 圖 含修邊余量的 中性層尺寸 由于工件是 凸 字型回轉(zhuǎn)體 形 狀 ，因此工件展開(kāi)后是一個(gè)圓形片，可以直接 計(jì)算 工件的實(shí)際尺寸，根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]， P121 頁(yè)，公式 42，算可知毛坯直徑 計(jì)算公式 ： ???? ni iaAD 144 ?? （ 21） 由于形狀復(fù)雜，計(jì)算很繁，故利用計(jì)算機(jī)和 三維 CAD/CAM 軟件進(jìn)行計(jì)算， 中性層面積為： S=。 因此 毛坯直徑： ????? SD 值得注意的是，在確定復(fù)雜拉深件的毛坯尺寸和形狀時(shí)，由于實(shí)際情況比較復(fù)雜，影響因素很多，如板材的厚度變化、模具的間距大小、模具的尺寸公差等，所以一般是先 根據(jù)上述公式進(jìn)行初步計(jì)算，然后在通過(guò)試驗(yàn)加以修正確定。由于條件有限不能通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行修正， 考慮拉深回彈 ， 需多拉一些， 故 毛坯直徑選為 D=155mm。 t/D=2/155≈ %， 查表 23 采用或不采用壓邊圈的條件 （即查參考文獻(xiàn) [3]， P128頁(yè)，表 410）得， 第一次拉深時(shí)必須采用壓邊圈，以后各次拉深， 如果 t/D%或拉深系數(shù) mn，仍要用 壓邊圈。 表 23 采用或不采用壓邊圈的條件 [3] 拉深方法 第一次拉深 以后各次拉深 (t/D) 100% m1 (t/D) 100% mn 用壓邊圈 可用壓邊圈 ～ ～ 不用壓邊圈 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 工序 分析 按照產(chǎn)品件的沖壓工序看，通過(guò)運(yùn)用 CAD/CAM 三 維 軟件仿真，初步得出沖壓工序過(guò)程，落料→拉深→整形→切邊。 下面主要分析拉 深和整形 工序。 拉深工序及尺寸計(jì)算 下面采用查表法。 由于材料厚，轉(zhuǎn)化為中性尺寸，如圖 所示， d=47，高度 h=， dt=dF=132 t/d=t/d=2/47= %， dF/d1=132/47=， d/dt=47/132=， 相對(duì)高度： h/d=， 總拉深系數(shù)： m=d/D=47/155≈ 查 表 24 帶凸緣圓筒形件第一次拉深時(shí)的拉深系數(shù)極限值 （即查參考文獻(xiàn) [4]， P73頁(yè)，表 221）得，拉深極限系數(shù)應(yīng)略小于 ，故 取 ，因本工序拉深系數(shù)為 ，故 不 能一次拉出來(lái) ， 雖然 拉深件是有兩個(gè)臺(tái)階， 但 為了保險(xiǎn)還是認(rèn)為不能一次拉出 。 表 24 帶凸緣圓筒形件第一次拉深時(shí)的拉深系數(shù)極限值 [4] 凸緣相對(duì)直徑 dF／ dl 材料的相對(duì)厚度 t/d 100 ～ ～ ～ ～ ～ 查表 25 帶凸緣圓筒形件第一次拉深時(shí)的相對(duì)高度極限值 h/d（即查參考文獻(xiàn) [4]，P73 頁(yè)，表 222）得，拉深相對(duì)高度極限大于 ，故取 ，本工序相對(duì)高度為 ，故能一次拉出。 表 25 帶凸緣圓筒形件第一次拉深時(shí)的相對(duì)高度極限值 h/d[4] 凸緣相對(duì)直徑 dF／ d1 材料的相對(duì)厚度 t/d 100 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 綜上所述，由于拉深系數(shù)太小，高度太高，故不能一次拉出，需多次拉深。 由于產(chǎn)品是臺(tái)階形，為了方便拉深故第 1 次拉深直徑為 87mm，第 2 次拉深直徑取為 47。 1 臺(tái)階 拉深計(jì)算 為保證拉深能順利進(jìn)行，第 1 次拉深計(jì)算時(shí)，不僅要考慮第 1 次 拉深系數(shù)，還要考慮第 1 次拉深的高度極限，以后各次拉深按照拉深系數(shù)逐漸增大的原則設(shè)計(jì)。 1）第 1 次拉深凹模圓角半徑的確定 查參考文獻(xiàn) [3]， P131，首次拉深凹模圓角半徑公式 417： tdDrd )( ?? （ 22） 以后各次拉深凹模圓角半徑： 1)( ?? ndnd r～r （ 23） 式中： D—— 毛坯直徑， mm； d —— 凹模內(nèi)徑， mm； t —— 工件厚度， mm。 已知： D=155mm， d=87， t=2， 所以 )87155()(1 ?????? tdDr d， 由于 該 直徑拉深僅 此 一次故可取小些， 取 61?dr 2） 第 1 次拉深凸模圓角半徑的確定 查參考文獻(xiàn) [3]， P131，首次拉深凸模圓角半徑公式 419： 11 )( dp r～r ? （ 24） 得： )(1 ～～r p ??? 所以取 61?pr 3）第 1 次拉深 計(jì)算 ① 驗(yàn)證拉深系數(shù)系數(shù)。 第 1 次拉深后直徑為： 87，拉深系數(shù)為： m1=87/155=（第 1 次拉深極限系數(shù)） ，故第 1 次拉深系數(shù)滿足要求 。 ② 第 1 次拉深高度計(jì)算 制件高度利用三維 CAD/CAM 軟件，按照總體積（ V=）不變的原則，可計(jì)算出制件高度為： 25mm。 查表 25 得，拉深相對(duì)高度極限約為 ，所以： h1=87 =25 因此第一次按直徑φ 87 拉深 25 的高度，是能實(shí)現(xiàn)的 ， 因此初定第 1 次拉深后制件形狀和尺寸如下圖所示。 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 圖 第 1 次拉深件 中性 尺寸 2 臺(tái)階 拉深計(jì)算 ① 拉深系數(shù)計(jì)算 拉深前直徑為： d1=87，拉深后直徑 d2=47。 所以拉深系數(shù)為： m2=d2/d1=47/87= 故第 2 臺(tái)階能 1 次拉成。 ② 拉深凸、凹是圓角半徑確定 拉深凸、凹模圓角半徑 取最小半徑，即 分別為： R R4，中性層為： R R5。 ③計(jì)算拉深件尺寸 利用三維 CAD/CAM 軟件進(jìn)行計(jì)算，在總體積（ ）不變的原則下，計(jì)算 出 拉深 高度為 。 此時(shí)φ 87 的高度由 25mm變短為 19mm。 此時(shí)制件如下圖所示。 圖 第 2 次拉深件 中性 尺寸 整形分析 由圖 可知，僅圓角 R5 和 2 處 R7 沒(méi)有達(dá)到要求，因此可采用整形一次完成，整形后工件如下圖所示。 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 圖 整形后工 件 中性 尺寸 工序匯總 根據(jù)以上分析，可以總結(jié)出各工序順序?yàn)椋? 落料→第 1 次拉深→第 2 次拉深→整形 →切邊。 各工序尺寸公差的確定 落料的大小直接影響拉深件的修邊余量，因此必須要 有公差要求 ； 第 1 次拉深 直徑直接到位，因此需要公差，也就是產(chǎn)品公差，高度隨后續(xù)拉深還會(huì)變化，故不需標(biāo)注公差；第 2 次拉深 后直徑也直接到位，故也需要公差要求，高度還不是最后尺寸因此不需標(biāo)注 僅是中間過(guò)程不需設(shè)置公差；整形除外緣直徑外全部到位，因此需標(biāo)注公差；最后切邊 尺寸 需標(biāo)注 公差， 即產(chǎn)品公差。 下面主要確定落料直徑的公差。 根據(jù)落料直徑 Φ 155， 對(duì)照參考文獻(xiàn) [2]， P1～ P2，它屬于未注公差沖裁件線性尺寸，查參考文獻(xiàn) [2]， P3，表 1 未注公差沖裁件線性尺寸的極限偏差，公差等級(jí)取 m 級(jí)，可得尺寸 φ 155 的偏差為177。 ， 故 最終尺寸為： ?? 。 產(chǎn)品所需模具 在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，適當(dāng)將各工序組合，可以節(jié)省模具數(shù)量及生產(chǎn)制造成本，主有 一 處工序組合，落料和第 1 次拉深組合，結(jié)果共有 4 副模具，各副模具制品尺寸和形狀分別如下： 模具 1：落料拉 深復(fù)合模。落 料尺寸 ?? 2mm，第 1 次拉深后尺寸和形狀如下 圖 所示。 （ a） 中性層 尺寸 （ b）產(chǎn)品尺寸 圖 第 1 次 拉深件 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 模具 2： 第 2 次 拉深 模具，尺寸和形狀如下 圖 所示 。 （ a） 中性層 尺寸 （ b）產(chǎn)品尺寸 圖 第 2 次拉深件 模具 3： 整形 模具，尺寸和形狀如下 圖 所示 。 （ a） 中性層 尺寸 （ b）產(chǎn)品尺寸 圖 整形后工 件 模具 4： 切邊模具，φ 是切邊尺寸，尺寸和形狀如下 圖 所示 。 圖 切邊 后工 件 本課題研究 第 4 副模具，即模具 1： 落料拉 深復(fù)合模和模具 4： 切邊 模 具 ， 以下所有計(jì)算和設(shè)計(jì)僅做這兩副模具。 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 3 落料拉深模 設(shè)計(jì) 模具結(jié)構(gòu) 落料凹模裝在下模上，落料凸模（確切說(shuō)是凸凹模）裝在上模部份，拉深凹模（即凸凹模）裝在上模部份，拉深凸模裝在下模部份。卸料采用 剛 性卸料結(jié)構(gòu)，工件采用推件塊剛性推出，推出 機(jī)構(gòu) 裝在上模部份，壓邊裝置裝在下模部份，采用彈性（彈簧）結(jié)構(gòu)，同時(shí)也起向上推件作用。 條料采用手動(dòng)送 料 裝置。 本模具結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。 圖 落料拉深復(fù)合模結(jié)構(gòu) 確定其搭邊值 考慮到成型范圍，應(yīng)考慮以下因素： 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 1．材料的機(jī)械性能 ： 軟件、脆件搭邊值取大一些，硬材料的搭邊值可取小一些。 2．沖件的 形狀尺寸 ： 沖件的形狀復(fù)雜或尺寸較大時(shí)，搭邊值大一些。 3．材料的厚度 ： 厚材料的搭邊值要大一些。 4．材料及擋料方式 ： 用手工送料，無(wú)側(cè)壓裝置的。 5．卸料方式 ： 剛性卸料。 6．材料為： 08 鋼 ，產(chǎn)品形狀是圓形。 綜上所述， 查表 31 搭邊值 a 和 a1（即查 參 考文獻(xiàn) [5]， P31 頁(yè)，表 216 搭邊值 a 和a1） ， 確定其搭邊值 為 ： 兩工件間的搭邊值： a1=2mm 工件側(cè)面搭邊值： a= 表 31 搭邊值 a 和 a1[5] 材料厚度 手工送料 自動(dòng)送料 圓形 非圓形 往復(fù)送料 a a1 a a1 a a1 a a1 1 2 3 2 3 2 1～ 2 2 2 3 2 2～ 3 2 3 4 3 2 3～ 4 3 3 5 4 4 3 4～ 5 4 3 5 4 6 5 5 4 5～ 6 5 4 6 5 7 6 6 5 6～ 8 6 5 7 6 8 7 7 6 8 7 6 8 7 9 8 8 7 確定排樣圖 在沖壓零件中，材料費(fèi)用占 60%以上， 排樣的目的就在于合理利用原材料， 因此材料的利用 率 是一個(gè)重要問(wèn)題 ，必 須認(rèn)真計(jì)算，確保排樣相對(duì)合理，以達(dá)到較好的材料利用率。 排樣方法可分為三種： 1． 有廢料排樣 2． 少?gòu)U料樣 3． 無(wú)廢料排樣 少?gòu)U料排樣的材料利用率也可達(dá) 70%－ 90%。但采用少、無(wú)廢料排樣時(shí)也存在一些缺點(diǎn)，就是由于條料本身的公差以及條料導(dǎo)向與定們所產(chǎn)生的誤差，使工作的質(zhì)量和精度較低。另外，由于采用單邊剪切，可影響斷面質(zhì)量模具壽命。 根據(jù)工件的 形狀和 批量，對(duì)模壽命有一定要求， 故 采用有廢料排樣方法。 排樣時(shí)工件之間以及工件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫做搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保證沖出合格的工件。還可以使條 料有一定的剛度，便于送進(jìn)。 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 本產(chǎn)品外形是圓形，第一副模具是落料拉深復(fù)合模，只需考慮落料的排樣，故采用單排直排方式。由于料厚為 2mm，落料外形尺寸也較大，每根條料比較重，故采用手動(dòng)前后送料方式送料。 落料尺寸為 ?? 。 送料步距： A=Dmax+a1 （ 31） Dmax為工件最大尺寸，故 Dmax= A=Dmax+a1=+2= 條料寬度（剛 性卸料有導(dǎo)向無(wú)側(cè)壓）： 0m ax Z)2a+D＝(B ?? （ 32） 其中： a＝ ， Δ＝ ，查表 32 條料寬度偏差Δ（即查 參考文獻(xiàn) [5]， P31頁(yè) ， 表 217 條料寬度偏差Δ） Z=1，查