【正文】 根據(jù)材料厚度，設(shè)計(jì)的壓邊圈與凸模的單面間隙在,如圖 39所示。 圖 38 彈性壓邊裝置 1凹模； 2壓邊圈； 3下模座； 4凸模； 5工作臺(tái)； 6氣墊 壓邊圈的作用主要是壓 邊防皺，但一般設(shè)計(jì)的壓邊圈還起卸料作用。而彈性壓邊圈多用于中小型拉深件使用的模具，彈性壓邊圈利用氣壓、液止、彈簧或橡皮產(chǎn)生的力為壓邊圈提供壓力。壓邊圈主要有兩種類型：剛性壓邊圈和彈性壓邊圈。因此，在不影響工件表面質(zhì)量的條件下，凸模圓角區(qū)的表面粗糙度值達(dá)到 aR 。由于以下原因，毛坯在拉深過(guò)程中受到不同程度和不同性質(zhì)的力的作用，特別是凸緣變形區(qū)除了受徑向拉力外，還受摩擦阻力與凹模圓角處的彎曲阻力的作用。筒壁部分由于凸、凹模間隙的存在，接觸面積較小。末次凹凸模尺寸，公差確定如下 : ⒈若工件拉深精度要求取外形尺寸時(shí) (如圖 34)，則： 參考文獻(xiàn) 29 dD =（ maxD ? d0??） （ 311） pD =（ maxD ? Z 0p?） （ 312） pd =（ mind +? 0p?） （ 313） d =（ mind +? +Z d0??） （ 314） 式中： dD 、 d ：凹模尺寸； pD 、 pd ：凸模尺寸； maxD 、 mind ：分別為工件的最大外形尺寸和最小內(nèi)形尺寸； Z：凸、凹模雙邊間隙； D：拉深件的制造公差； p? 、 d? ：凸、凹模的制造公差。 拉深模間隙對(duì)拉探的影響如下： ⒈拉深力：間隙愈小，拉深力愈大； ⒉工件質(zhì)量：間隙過(guò)大，容易起皺，而且口部的變厚得不到消除；間隙過(guò)小，則會(huì)使工件容易拉斷或嚴(yán)重變薄； ⒊模具壽命：間隙小，則模具磨損加劇，壽命低。由表 35，取凹凸模間隙為 ，圓角部分間隙取法如圖 35。因此，應(yīng)確定一個(gè)合理的間隙，確定間隙大小的一般原則是：既要考慮板料公差的影響，又要考慮拉深件口部增厚現(xiàn)象。 ⑵凸、凹模間隙 拉深模的間隙，是指凹凸模間橫向尺寸之差值。 n） （ 38） 故取精拉深凹模圓角半徑 ?2r =16mm。 凸、凹模的圓角半徑對(duì)拉深成形影響很大，因此： ⒈首次拉深凹模圓角半徑可按表 34來(lái)選： 表 34 首次拉深凹模圓角半徑 （ mm） 故取粗拉伸凹模圓角半徑為 20mm。凸模圓角半徑對(duì)拉深作 用的影響不象凹模圓角半徑那樣顯著，但過(guò)小的凸模圓角半徑會(huì)降低傳力區(qū)危險(xiǎn)斷面的有效抗拉強(qiáng)度。但凹模圓角半徑太大又會(huì)削弱壓迫圈的作用，可能引起起皺現(xiàn)象。 主要零部件設(shè)計(jì) （一）凹、凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹凸模結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)得是否合理，不但關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量，而且直接影響拉深變形程度。 氣缸蓋罩沖壓組合模具設(shè)計(jì) 26 （六）繪制模具結(jié)構(gòu)草圖 依據(jù)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的精拉深模具結(jié)構(gòu)草圖如圖 33所示： 圖 34 氣缸蓋罩精拉深模具結(jié)構(gòu)草圖 1下模座； 2推板； 3頂桿； ； 5推桿； 6壓料圈； 7導(dǎo)桿； 8導(dǎo)桿套； 9壓料彈簧套； 10凹模； 11上模座； 12導(dǎo)料板 圖 34所示結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)料板 12用于定位毛坯，上模下行時(shí)，壓料彈簧套 9伸出凹模，起預(yù)先壓料的作用。 由于零件屬于規(guī)則形狀，零件的壓力中心就在零件的幾何中心。 （四）導(dǎo)向方式的選擇 為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該精拉深模具中采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套滑動(dòng)導(dǎo)向的導(dǎo)向方式。在模具中，壓邊圈同時(shí)起到壓邊和沖壓完成后的卸料功能。 由于坯料在前一道工序粗拉伸中已經(jīng)基本成型，本道工序（精拉深）并不增加拉深件的高度，而主要用于整形和減小圓角半徑，故可直接將半成品零件直接套在凸模上，通過(guò)其壁面的接觸來(lái)完 成本道工序中的定位，無(wú)需定位零件。 模具總體設(shè)計(jì) （一）模具的結(jié)構(gòu)形式 倒裝模具由于其推件裝置通常是剛性的，且結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，廢料排除方便，操作安全，故精拉深模具采用倒裝的結(jié)構(gòu)。 拉深與落料、沖孔等工序復(fù)合沖壓時(shí)，其壓力機(jī)噸位結(jié)合滑塊的許用壓力曲線選擇。壓力機(jī)噸位的選擇： 對(duì)于單動(dòng)壓力機(jī)： F 1F + yF ； 對(duì)于雙動(dòng)壓力機(jī)： 1F LF ， 2F yF 。 （二）確定沖壓工藝方案 根據(jù)對(duì)氣缸蓋 罩零件的形狀特點(diǎn)，尺寸精度及材料性能分析，結(jié)合沖壓變形的規(guī)律和質(zhì)量要求，確定零件的沖壓工序?yàn)椋? ⒈粗拉深成型：使板材在壓力機(jī)和模具的作用下初步形成總體輪廓； ⒉精拉深成形：使初步成型的輪廓進(jìn)一步成型，使制件外表形狀凸凹彰顯，去除拉深圓角，為下道工序和翻邊工序作準(zhǔn)備； ⒊切邊（底邊），沖孔（四個(gè)螺孔和一個(gè)加油口）復(fù)合：去除拉深件的周邊余料的同時(shí)沖出四個(gè)螺孔和一個(gè)加油口； ⒋翻邊：將底邊上翻，形成圓弧形截面，與橡膠密封件配合。 ⒊拉深力的計(jì)算 橫截面為矩形拉深件的拉深力為： F=KLt b? =?450??350=189000（ N） （ 36） 式中 F：拉深力 ,N； K: 修正因數(shù)，可取 ； L：橫截面周邊長(zhǎng)度， mm； t：材料厚度， mm； b? ：材料的強(qiáng)度極限， MPa。 ⒉壓邊力的計(jì)算 壓邊力的計(jì)算公式： Q＝ Fq=47400?=175380(N) （ 35） 式中： F：在壓邊圈下的毛坯投影面積， 2mm ； Q：為單位壓邊力， MPa。 圖 33 毛坯尺寸圖 ⑷壓邊力和拉深力的計(jì)算 ⒈是否采用壓邊的條件可根據(jù)表 33來(lái)確定。 h/d==? ， （ 33） h=? D= 275= （ 34） 毛坯圖如圖 33，厚度 。 由相對(duì)轉(zhuǎn)角半徑 r/B=，查出 00 d/h =，得 k=([2] 圖 7118),則放大后的毛坯直徑 D=k 0D = 272=，取 283mm。可由 [2]表 736得到毛坯屬于 C類毛坯。 氣缸蓋罩沖壓組合模具設(shè)計(jì) 22 首次拉深凹模圓角半徑 dr =10mm,凸模圓角半徑 pr =（ ） ， pr 取 8mm。 綜上所述，氣缸蓋罩只需一次拉深即可成形，設(shè)計(jì)第二次拉深并不增加拉深高度，主要用于整形和減小圓角半徑。 盒形件第一次拉深系數(shù) 1m 列于 [2]表 1417。若盒形件相對(duì) 高度 H/B＜ 11/BH ，則可一次拉成；若 H／ B＞11/BH ，則需多次拉深。 根據(jù)拉深件的形狀尺寸，故取 ? =6mm。切邊余量的數(shù)值如表 32。 故取氣缸蓋罩拉深件尺寸公差等級(jí)為 .80? ；拉深件高度的極限偏差為 ? =IT14。 氣缸蓋罩沖壓組合模具設(shè)計(jì) 20 圖 32 拉深件圓角半徑 （三）拉深件的拉深精度 拉深件 的尺寸精度一般不應(yīng)超過(guò)表 31所列精度。凸緣圓角半徑一般取 ?2r 3t，盡可能使 ?2r 1/5H，此處取 2r =20mm。的斜面，四個(gè)Φ 20的 螺栓孔（用于與缸蓋的聯(lián)結(jié)）和一個(gè)Φ 40 的 加油口 ，底面為一彎曲翻邊。 精拉深模具設(shè)計(jì) 沖壓工藝分析 （一） 拉深件的形狀特點(diǎn)及尺寸 圖 31 柴油機(jī)氣缸蓋罩 氣缸蓋罩成型件的 長(zhǎng) 540mm，寬 135mm，高 85mm， 料厚為 。不僅要求其達(dá)到設(shè)計(jì)性能和可靠性要求，同時(shí)還要求外形美觀、成本低。 選用沖壓設(shè)備準(zhǔn)則 選用沖壓設(shè)備的準(zhǔn)則為： ⒈ 在大批量生產(chǎn)中，應(yīng)盡量選用高速壓力機(jī)或多工位自動(dòng)壓力機(jī)； ⒉ 在小批量生產(chǎn)中，尤其是大型厚板沖壓件的生產(chǎn)中，多采用液壓機(jī) ； ⒊ 沖壓設(shè)備除了厚板用水壓機(jī)成形外，一般都采用機(jī)械壓力機(jī) ； ⒋在缺少設(shè)備的情況下，可用摩擦壓力機(jī)及大噸位的液壓機(jī)。 冷擠壓用壓力機(jī)的要求 冷擠壓用壓力機(jī)的要求為： ⒈壓力機(jī)必須有足夠的強(qiáng)度和剛度； ⒉導(dǎo)向精確，滑塊行程調(diào)節(jié)精度范圍小于 ； ⒊具有較大的行程和足夠的能量； ⒋具有可靠的自動(dòng)下上料裝置； 氣缸蓋罩沖壓組合模具設(shè)計(jì) 18 ⒌具有適合的擠壓速度，使坯料取得大的熱效應(yīng)提高模具壽命。 在每分鐘生產(chǎn)數(shù)十、數(shù)百件沖壓件的情況下，在短暫時(shí)間內(nèi)完成送料、沖壓、出件、排廢料等工序，常常發(fā)生人身、設(shè)備和質(zhì)量事故。由于這類壓力機(jī)床身臺(tái)面上有大孔，床面強(qiáng)度薄弱，剛度較差，故應(yīng)加厚冷擠模的底板； ⒊開(kāi)式壓力機(jī)：剛度很差，只有對(duì)擠壓力不大的 工件才能應(yīng)用； ⒋閉式壓力機(jī)：剛性較好，適宜用于冷擠壓加工，但對(duì)臺(tái)面上的孔應(yīng)更換臺(tái)面加以封閉，加厚模具底板； ⒌液壓機(jī)：用于降擠壓是比較理想的設(shè)備，但其主要缺點(diǎn)是行程不易控制，擠壓速度也較慢，必要時(shí)要進(jìn)行改裝。 圖 25 各種材料的硬化曲線 第二章 沖壓工藝與沖壓設(shè)備 17 沖壓設(shè)備 沖壓設(shè)備主要有機(jī)械壓力機(jī)和液壓機(jī)。 從圖 25可知，不同材料的硬化曲線差別很大，為了使用上的需要，必須將實(shí)際材料的硬化曲線進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化，變成既能寫(xiě)成簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)表達(dá)式，又只需要少量試驗(yàn)數(shù)據(jù) 就能確定下來(lái)的近似硬化曲線。它是控制扳料成形極限的一個(gè)重要依據(jù)； 點(diǎn)，此時(shí)變形達(dá)到極限應(yīng)變 max? 。真實(shí)應(yīng)力曲線與假象應(yīng)力曲線的不同之處可以從圖 24中看出。繪制硬化曲線時(shí)，如果應(yīng)力指標(biāo)采用假象應(yīng)力來(lái)表示則稱為假象應(yīng) 力曲線。 （二）硬化曲線 在冷變形中材料的變形抗力隨變形程度而變化的情況是用硬化曲線來(lái)表示的。例如在脹形工藝中，板材的硬化能夠減少過(guò)大的局部集中變形，使變形趨向均勻，增大成形極限；而在翻孔工序中，翻邊前沖孔邊緣部分材料的硬化容易導(dǎo)致翻邊時(shí)產(chǎn)生開(kāi)裂，則降低了極限變形程度。隨變形程度的增加，所合強(qiáng)度指標(biāo)均增加，硬度也增加，同時(shí)塑性指標(biāo)降低，這種現(xiàn)象稱為加工硬化。在受到二向以上應(yīng)力作用時(shí)的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下，其應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系是相當(dāng)復(fù)雜的。但是，當(dāng)外載荷所引起的應(yīng)力超過(guò) F物體的屈服點(diǎn)以后，其應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系就不同了。這是