【導讀】再次、拉深、沖孔復合模的詳細設計過程，包括工藝方案的確定，模具刃口尺寸的計算，以及壓力機校核等。這種筒形零件采用沖壓生產(chǎn)時必要的，由于零件的尺寸、結構、產(chǎn)。量限制最好采用復合模生產(chǎn)，還采用彈性壓邊圈保證壓邊圈回彈到需要的位置。螺釘擰緊在固定板上。它零件連接，故零件制造要求高。另外由于采用的標準件少，所以模具的制造成本加大。

　　

【正文】 度大，可選用肘桿式精壓機。這類壓力機的剛度大．滑塊行程小，在行程末端停留時間長。在小批量，尤其是大型厚板件的成形工藝中，多選用液壓機，此類設備壓力大，沒有固定的行程，不會因板材的厚度超差而過載。全行程中壓力恒定，這對于工作行程較大的沖壓工藝具有明顯的優(yōu)點。但是液壓機的速度低 ，生產(chǎn)效率低，制件尺寸精度因受操作的影響不太穩(wěn)定。液壓機一般不適于沖裁工藝。 對于此工件，初選用 開式曲柄壓力機 J2280。四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 19 第 四 章 模具刃口尺寸計算 沖裁模刃口尺寸計算的基本原則 沖裁件的尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度，模具的合理間隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及其制造公差，是設計沖裁模主要任務之一。從生產(chǎn)實踐中可以發(fā)現(xiàn)： （ 1）由于凸模、凹模之間存在間隙，使落下的料或沖出的孔都帶有錐度，且落料 （ 2）在測量與使用中，落料件是以大端尺寸為基準，沖孔孔徑是以小端尺寸為基準。 （ 3）沖裁時，凸模、凹模要與沖裁件或廢料發(fā)生摩擦，凸模愈磨愈小，凹模愈磨 由此在決定模具刃口尺寸及其制造公差時需考慮下述原則： （ 1）落料件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時孔的尺寸由凸模尺寸決定。故設計落料模時，以凹模為基準，間隙取在凸模上；設計沖孔模時，以凸模為基準，間隙取在凹模 （ 2）考慮到?jīng)_裁中凸模、凹模的磨損，設計落料模時，凹?；境叽鐟〕叽绻罘秶妮^小尺寸；設計沖孔模時，凸?；境叽鐒t應取工件孔尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。這樣，在凸模、凹模磨損到一定程度的情況下，仍能沖出合格制件。凸模、凹模間隙則取最小合理間隙值。 （ 3）確定沖模刃口制造公差時，應考慮制件的公差要求。如果對刃口精度要求過高 ( 即制造公差過小 )，會使模具制造困難，增加成本，延長生產(chǎn)周期；如果對刃口精度要求過低 (即制造公差過大 )，則生產(chǎn)出來的制件可能不合格，會使模具的壽命降低。制件精度與模具制造精度的關系見表 。若制件沒有標注公差，則對于非圓形件按國家標準“非配合尺寸的公差數(shù)值” IT14 級處理，沖模則可按 IT11 級制造；對于圓形件，一般可按 IT7～ IT6 級制造模具。沖壓件的尺寸公差應按“入體”原則標注，落料件上偏差為零，下偏差為負；沖孔件下偏差為零，上偏差為正 。 確定制件尺寸公差 由于 制件沒 有標注尺寸公差確定為 IT13 級，查文獻（ 4） p104 表 91尺寸公差表示如圖 41： 第四章 模具刃口尺寸計算 20 圖 41 制件的制造公差 文獻（ 2） p64 表 211 表 系數(shù) x 文獻（ 2） p63 表 210 表 制造公差 四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 21 計算沖孔凸凹模刃口尺寸 沖孔應以凸模為基準件，然后配做凹模。 使用過程中凸模磨損后，刃口尺寸的變化有增大、減小、不變?nèi)N情況，如圖 41加括號尺寸 A1,A2 是凸模磨損后變小尺寸。 （ 1）凸模尺寸 對尺寸 A1,由 文獻（ 2） p63 表 210如 表 ，查得制造公差 , ?? ??dp 對尺寸 A2,由 文獻（ 2） p63 表 210如 表 ，查得制造公差 , ?? ??dp 對尺寸 B1,由 文獻（ 2） p63 表 210如 表 ，查得制造公差 , ?? ??dp 對尺寸 B2,由 文獻（ 2） p63 表 210如 表 ，查得制造公差 , ?? ??dp 由文獻（ 2） p58 表 25 查得 mmmm ZZ 1 4 ,1 0 m a xm in ?? 由上面查得數(shù)據(jù)滿足如下條件 由文獻（ 2） p64 表 211 如圖 52查得 磨損后凸模尺寸變?。?A 類）： 由文獻（ 2） p65 公式 216 得 磨損后凸模尺寸變大（ B 類）： 由文獻（ 2） p65 公式 217 得 （ 2）凹模尺寸 由文獻（ 2） p63 公式 29 計算凹模尺寸如下 , 4321 ???? xxxx ? ??? ?? xAA Pp 0?? ? mmmmp 0 ?? ?? ??? ? mmmmp 0 ?? ?? ??ZZdp m inm ax ????? ? ?Zddp dd min 0? ?? ?? ? mmmmA d ?? ?? ?? ? mmmmd ?? ?? ?? ??? ?? xBB Pp ?0? ? ?? ?? ??p ? ? mmp ?? ?? ??第四章 模具刃口尺寸計算 22 計算拉深凸凹模刃口尺寸 凸、凹模間隙 拉深模的間隙 是指的單邊間隙。間隙的影響如下： 1. 拉深力 間隙愈小，拉深力愈大。 2. 零件質量 間隙過大，容易起皺，毛坯口部的變厚的不到消除；另外，也會使零件出現(xiàn)錐度。而間隙過小，則會使零件拉斷或變薄特別嚴重。故間隙過大或過小均會降低零件質量。 3. 模具壽命 間隙小，則磨損加劇。 因此，確定間隙的原則是：既要考慮板材本身的公差，又要考慮毛坯口部的增厚。故間隙值可按下式計算 CtZ ?? maxt =+ 1? = 式中 maxt 材料的最大厚度，其值 ???ttmax =1+=； 其中 ? 板料的正偏差； C增大系數(shù)，考慮材料的增厚以減小摩擦。其值見文獻（ 2） P159 表 421. 圖 42 凸、凹模間隙 當零件要求內(nèi)形尺寸時 (圖 b)寸。 ? ? mmmmB d ?? ?? ?? ? mmmmd ?? ??? ?PDDZ ?? d21四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 23 dZDDd ?????? 0m i n )( 模具制造公差 δ p、 δ d應根據(jù)拉深件的公差等級來選定。當零件公差為 IT3 級以上者，δ 采用 IT6— 8級；當零件公差為 IT14 級以下者， δ 采用 IT10 級。 查文獻（ 2）， P163 表 423 凸模制造公差 δ p與凹模制造公差 δ d，查得 ?? mm ?d? mm 0 )( ????PD =? mm )( ?? ??????D mm 凸模工作表面粗糙度一般要求為 R m；圓角和端面加工為 m。 凹模工作平面與模腔表面要求加工為 m；圓角表面一般要求為 m。 凹模圓角半徑 凸模圓角半徑 圖 43 拉深模工作部分的尺寸 圖 44 拉深初期毛坯與凸模、凸模的位置關系 模圓角半徑 拉深時，平板毛坯是經(jīng)過凹模圓角流入洞口形成零件的筒壁。當 較小時，材料經(jīng)過凹模圓角部分其變形阻力大，引起摩擦力增加，結果使拉深變形抗力增加，拉深力增大還容易使危險斷面材料嚴重變簿甚至于破裂，在這種情況下，材料變形受限制，必須第四章 模具刃口尺寸計算 24 采用較大的拉深系數(shù)。較小的 還會使拉深件表面刮傷，結果使工件的表面質量受損。另外， 小時，材料對凹模的壓力增加，模具磨損加劇 ,使模具的壽命降低。 太大時，毛坯變形區(qū)與凹模表面的接觸面積減小，如圖 。在拉深后期毛坯外緣過早脫離壓邊作用而起皺，使拉深件質量不好，在側壁下部 和口部形成皺褶。在生產(chǎn)上一般應盡量避免采用過小的凹模圓角半徑，在保證工件質量的前提下盡量取較大的值，以滿足模具壽命的要求。通?？砂唇?jīng)驗公式計算： ? ? 7 5 0 ????d mm 式中 ：Ｄ為毛坯直徑或上道工序拉深件直徑； D=100mm d 為本道工序拉深件的直徑 d=78mm。 凸模圓角半徑對拉深的影響不象凹模圓角半徑那樣顯著。 過小，毛坯在該處受到較大的彎曲變形，使危險斷面的強度降低，過小的 會引起危險斷面局部 變簿甚至開裂，也影響拉深件的表面質量。 過大時，凸模端面與毛坯接觸面積減小，如圖 所示，易使拉深件底部變簿增大和圓角處出現(xiàn)內(nèi)皺。 一般，第一次拉深凸模圓角半徑 以后各次拉深凸模圓角半徑 式中： 為本工序的拉深直徑； 為下道工序的拉深直徑。 四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 25 最后一次拉深時，凸模圓角半徑應等于零件圓角半徑， rpn＝ r 零件 ≮ t，否則應加整形工序，以得到 r零件。 因為這是最后一次拉深，所以凸模圓角半徑 應等于零件圓角半徑 =15mm。 棘塊凸凹模尺寸公差標注 如圖 45 和 圖 46 圖 45（凸模） 第四章 模具刃口尺寸計算 26 圖 46（凹模）四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 27 第五 章 模具總體結構設計 模具類型 因生產(chǎn)批量大，我們采用了復合模具。 所謂復合模具結構，就是在沖床的一次行程內(nèi)，完成兩道以上的沖壓工序。復合模具結構的優(yōu)點 ： （ 1）制件精度高。由于是在沖床的一次行程內(nèi)，完成數(shù)道沖壓工序。因而不存在累積定位誤差。使沖出的制件內(nèi)外形相對位置及各件的尺寸一致性非常好，制件平直。適宜沖制薄料和脆性或軟質材料。 （ 2）生產(chǎn)效率高。 （ 3）模具結構緊湊，面積較小。 按照落料凹模安裝的位置，復合?？煞譃檎b和倒裝兩種形式。落料凹模安裝在下模，為正裝復合模；落料凹模安裝在上模，為倒裝復合模。 倒裝模具結構的選用原則 ： 只有當工件表面要求平整、外形輪廓較復雜、外形輪廓不對稱、或坯料較薄時的沖裁，以及旋轉體件拉伸時，才選用倒裝模具結構。 倒裝模具結構的優(yōu)點 ： （ 1）由于采用打料桿將工件或廢料從凹模孔中打下，因而工件或廢料不在凹?？變?nèi)積聚，可減少工件可廢料對孔的漲力。從而可減少凹模的壁厚，使凹模的外形尺寸縮小，節(jié)約模具材料。 （ 2）由于工件或廢料不在凹?？變?nèi)積聚，可減少工件或廢料對模刃口的磨損，減少凹模的刃磨次數(shù)，從而提高了凹模的使用壽命。 （ 3）由于工件或廢料不在凹模也內(nèi)積聚，因此也就沒有必要加工凹模的反面孔（出料孔）?？煽s短模具制作周期，降低模具加工費用。 （ 4）由于壓邊力只在平板坯料沒有完全被拉入凹模前起作用，所以適用于旋轉體體的拉伸。 倒裝復合模工作時所產(chǎn)生的沖孔廢料直接由下模部分漏出，故操作方便，且安全。制件被嵌在上模部分的落料凹模內(nèi)，回程時由剛性推料裝置將制件推下。沖裁過程中對制件不起壓緊作用。 我們將彈簧壓邊圈裝在下部，采用倒裝拉深模具。由于彈性元件裝在模座下壓力機工作臺的孔中，因此空間較大，允許彈性元件有較大的壓縮行程，可以拉深深度較大第五章 模具總體結構設計 28 的零件。此工件的拉深深度為 70mm,故采用倒裝拉深模具。 綜上所述，此制件采用倒裝復合模。 操作與定位方式 零件雖屬于大批量生產(chǎn)，但在此安排手工送料方式能夠達到批量生產(chǎn)，且能夠降低模具的成本。 由于零件輪廓 為圓筒形 ，厚度較 低，可以用壓邊圈的外沿輪廓 進行精確定位。 卸料與出件方式 設計卸料零件的目的，是將沖裁后卡箍在凸模上或凸凹模上的制件或廢料卸掉，保證下次沖壓正常進行。 此制件沖孔產(chǎn)生的廢料從模具中的圓形通道漏出。 推件和頂件的目的，是將制件從凹模中推出來 (凹模在上模 )或頂出 (凹模在下模 )。推件力是通過壓力機的橫梁作用在一些傳力元件上，使推件力傳遞到推件板上將制件(或廢料 )推出凹模。推板的形狀和推桿的布置應根據(jù)被推材料的尺寸和形狀來確定。 此制件我們采用了 剛性推沖件裝置 ， 如 圖 61。 圖 51 1—打桿； 2—推板； 3—推桿； 4—推件塊 剛性推件裝置 四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 29 模架類型及精度 采用后側 滑動導柱模架 。 模架按 GB/T 制造，模架精度達到Ⅲ級。 模架 主要有以下幾種用途和功能如下： 四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 31 第 六 章 模具 零件 設計 拉深 凹模設計 、 沖孔凹模洞口形狀的選擇 凹模的洞口形狀是指凹模型孔的軸剖面形狀，其基本形式有直壁式、斜壁式和凸臺式三種。直壁式其孔壁垂直于頂面，刃口尺寸不隨修磨刃口增大。故沖件精度高，刃口強度也較好。但刃口沖裁時磨損大，每次修磨的刃磨量大，總的壽命較低。斜壁式其特點與直壁式相反，在一般的工件或廢料向下落的模具中應用廣泛。凸臺式是一種低硬度的凹模刃口。又稱鉚刀口凹模，主要用于沖裁板料厚度 以下的小間隙、無間隙模具。 凹模洞口形狀如圖 61： 圖 61 凹模洞口形狀 沖孔時選擇直壁式如上圖中 a。 、沖孔凹模的外形尺寸