【正文】 行程開始時，由壓力機(jī) 上座 帶動 模具 的 上模座板 1上模座 10以及沖頭 5 和卸料板 17下行至由卸料板 17 先和預(yù)沖孔件接觸 的 位置，而后由 沖頭 5 單獨(dú)開始 下行， 沖頭 5快速 進(jìn)入凹模 4 上 的法蘭面凹?？字羞M(jìn)行沖裁 ， 隨即 制件 法蘭面上的 36 個孔同時。 模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 它是大型非標(biāo)模具， 所以加工難，通用性能低，但能提高制品的生產(chǎn)效率。其形式有：上模座、下模座、模柄、 (凸、凹模 ) 固定板、墊板、限位器等。 其形式有：導(dǎo)柱導(dǎo)套、導(dǎo)板、導(dǎo)筒等。其形式有：卸料板、推件裝置、頂件裝置、壓邊圈、彈簧、橡膠墊等。其形式有：定位板、定位銷、擋料銷、導(dǎo)正銷、導(dǎo)尺、側(cè)刃等。 3）凸凹模：其內(nèi)外輪廓 為成形制件的工作部分 。 沖壓模具的基本結(jié)構(gòu)組成 工藝構(gòu)件 :（ 1）工作零件：用于成形制件 1）凸模：其外輪廓為成形制件的工作部分。 校平 (flattening)：指利用模具將有拱彎、翹曲的平板制件壓平的沖壓工序。 、校平 翻邊 (planging)：指利用模具將工件上的孔邊緣或外緣邊緣翻成豎立的直邊的沖壓工序。對較厚的普通制件，一般采用齒形校平模 。校平多用于沖裁件，以消除沖裁過程中拱彎造成的不平。 整形時，必須根據(jù)制件形狀的特點(diǎn)和精度要求，正確地選定產(chǎn)生塑性變形的部位、變形的大 小和恰當(dāng)?shù)膽?yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)。 整形一般用于彎曲、拉深成形工序之后。對于拉痕 , 主要 *提高凸模硬度和合理的凸模圓角半徑來控制 , 必要時采用完全潤滑方式 (前面已介紹 ) 。 (4) 外觀不良。側(cè)壁產(chǎn)生翹曲現(xiàn)象 , 主要是長度方向大頭中間部位由于彎曲變形的彈性恢復(fù)造成。底部處有隆起現(xiàn)象 , 主要是由于油箱底殼拉伸凸模排氣不暢和與成形底板接觸不良造成。 (3) 精度不良。在油箱底殼拉伸中 , 消除內(nèi)、外皺的方法是 : 對于內(nèi)皺采用減緩材料流動 ,設(shè)置拉伸筋。起皺有內(nèi)、外皺之分 ,內(nèi)皺主要指由于油箱底殼拉伸時材料流動不均勻 , 某些部位材料流入過快 , 造成斜底與平底過渡處產(chǎn)生積瘤。 b 處破裂發(fā)生在有中間拉伸的油箱底殼 ,主要是中間凹模圓角過大 ,拉直后材料產(chǎn)生急劇變薄 , c 處與 b 處基本相同 ,但也有例外 , 由于起皺內(nèi)移到圓角處的凹模 R a 附近造成拉斷。為防止油箱底殼破裂 ,一般采用模具具體部位的修理 , 毛坯的再改善 , 潤滑方式的改善 ,調(diào) 整壓邊力大小 (以利材料流動 ) 等方法。 （ c） 油箱底殼拉伸成形不良品現(xiàn)象的控制 油箱底殼不良品主要是破裂、皺紋、精度和外觀不佳。由于油箱底殼模具尺寸均較大 , 一般采用鑄件方式制造 , 經(jīng)過多次試驗(yàn) , 采用灰口鑄鐵做模具工作部分材料較合適。 (2) 模具材料。缺點(diǎn)是灰塵和雜質(zhì)易粘在制品和模具上 , 造成拉痕 , 拉伸后還要進(jìn)行除油處理。若板料拉伸性能不好 ,則加入適量動物或植物油脂減小摩擦力。一般采用粘度較高的油脂混合體進(jìn)行潤滑 , 并試過幾種拉伸液 , 但效果欠佳。潤滑是拉伸的基礎(chǔ) ,其效果是減小摩擦以利拉伸 , 并能保證制品合格。以上分析采用的近似盒形件方式 ,接近盒形件一次拉伸的最大值 ,為保證批量生產(chǎn)和拉伸的穩(wěn)定性 , 建議采用國產(chǎn)寶鋼 STl SPEC、日本 SPECN 、美國 SAEl005 鋼號的材料進(jìn)行拉伸 。 45號鋼為 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼 ,硬度 不高易切削加工 ,模具中常用來做 模板 ,梢子 ,導(dǎo)柱等 ,但須熱處理 。 注： 45號鋼是 GB中的叫法 ,JIS中稱為 :S45C,ASTM 中稱為 1045,080M46,DIN 稱為 :C45 。淬火 ,≥ 62HRC● 熱處理規(guī)范及金相組織：熱處理規(guī)范：試樣淬火 760～780℃ ,水冷。 注： 材料名稱：碳素工具鋼 牌號： T10A ， 標(biāo)準(zhǔn)： GB/T 12981986 ● 特性及適用范圍：此鋼強(qiáng)度及耐磨性均較 T8 和 T9 高，但熱硬性低、淬透性不高且淬火變形大。 2)淬火 1020℃ ,200℃ 回火 2h。合金工具鋼： Cr12MoV 標(biāo)準(zhǔn)： GB/T 12991985 ● 特性及適用范圍： ● 力學(xué)性能： 硬度 ：退火 ,255～ 207HB,壓 痕直徑 ～ 。可用來制造斷面較大、形狀復(fù)雜、經(jīng)受較大沖擊負(fù)荷的各種模具和工具。 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 30 (2)凹模及成型鑲塊均采用 Cr12MoV，淬火硬度 為 5862HRC。由于碳（石墨）以球狀存在于鑄鐵基體中，改善其對基體的割裂作用，球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、塑性、沖擊韌性大大提高。 成型凹模及頂件塊的設(shè)計(jì) 考慮到模具加工工藝性 及易維修性，凹模采用鑲拼結(jié)構(gòu)，與下模座 之間采用圓柱銷定位，四周設(shè)置限位鍵塊 ，確保了模具 工作時 可靠，維修后定位可靠，頂件塊同樣采用 分體模塊設(shè)計(jì)，成形部位通過 定位鍵與 頂件塊 平面定位連接，同時滿足了模具成形及模具 良好的加工工藝性的要求。由于油箱底殼長度方向兩邊流動較其它部位快 , 而為保證拉伸件兩邊壁部直而挺 , 作為一次拉伸和二次拉伸的第二道拉伸凸、凹模間隙要小些 , 單邊間隙一般取 (1. 15～ 1. 2) t , 而大頭部分圓角處和短邊的凸、凹模間隙要大些 , 一般取 (1. 8～ 2. 5) t 。對于中 間拉伸 , 由于中間部分材料成形基本上 *兩邊材料流動過來 , 其短邊 R a 角和角部R a 角要更大些 (對于小 R 過渡高、低部分要建議設(shè)計(jì)改大 ) , 而其他部分圓角也相應(yīng)增大 , 主要是板料法蘭尺寸大 , 若 R a 小則材料變薄嚴(yán)重 ,通常做法是 :兩邊及大頭一邊凹模圓角半徑取 R a = (5～ 10) t ,設(shè)計(jì)時取小些 ,以后再根據(jù)實(shí)際放大。而長度方向?qū)購澢尚?, 由于變形方式不同可小些。由于油箱底殼四邊變形方式不同 , 對于四邊圓角處(或近似圓角 ) 凹模圓角半徑 R a 應(yīng)較大。 凹模圓角半徑 及凸凹模間隙參數(shù)的確定 油箱底殼主要參數(shù)是凸、凹模間隙及凹模圓角半徑 ,這些參數(shù)的確定均要求有利于拉伸出 件。 模具 的 導(dǎo)向 為了滿足 批量生產(chǎn)的要求并保證制件的精度，在模具設(shè)計(jì)中利用下模導(dǎo)板與上模 導(dǎo)板座之間面與面的配合，保證了壓邊圈 座與凹模座的導(dǎo)向穩(wěn)定性和可靠性 。行程開始時，由邊滑塊帶動壓邊圈 12 下行至限位墊板 23位置，而后由內(nèi)滑塊 帶動成型凸模 21下行，板料緩 慢進(jìn)入凹模 11 型腔 ，制件右側(cè)部位在凸模作用下 首先成形，隨著凸模的相繼下行，制件左側(cè)區(qū)域 在頂件板成型鑲塊 15 作用下逐漸成型 ，至此一個行程結(jié)束。具體的結(jié)構(gòu)見發(fā)動機(jī)油底殼拉延模裝配圖 YDKLY01 圖 。 為使拉深過程中各處徑向拉應(yīng)力趨于一致，使得各個區(qū)段的金屬流動趨于均勻 ， 有效防止“多則皺，少則裂”的現(xiàn)象， 在凹模一周通過拉深筋 的合理排布輔助實(shí)現(xiàn)有效地控制。 所設(shè)計(jì)的油底殼拉深模太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 28 具在經(jīng)過拉深力及壓邊力的分析計(jì)算后，選用 500t 雙動液壓機(jī)進(jìn)行拉深成形，壓邊力可調(diào)（邊缸壓力 200t），有下頂缸裝置。雙動拉伸壓力機(jī)主要是由壓邊滑塊和凸模滑塊構(gòu)成雙動。由于所使用的設(shè)備不同 , 模具結(jié)構(gòu)有所不同 , 但模 具的工作部分是相同的。 （ b） 拉深力的計(jì)算 1. 壓力機(jī)的壓力曲線 2. 拉深力 3. 落料力 圖 拉深力與壓力機(jī)的壓力曲線 拉深力由資料 [6]表 419 得： P=KLtb?= K=， t=2mm，b?=300MP， L=2183mm。通常是使壓邊力 稍大于防皺作用所需的最低值，并按下列公式進(jìn)行計(jì)算。在生產(chǎn)中，壓邊力 都有一定的調(diào)節(jié)范圍 ( 圖 ) ，其范圍在最大壓邊力 和最小壓邊力 之間。 壓邊力是為了防止毛坯起皺，保證拉深過程順利進(jìn)行而施加的力，它的大小對拉深影響很大。 拉深工藝力的計(jì)算 （ a） 壓邊力的計(jì)算 解決拉深工作中的起皺問題的主要方法是采用防皺壓邊圈。其斷面尺寸公差等級一般都在 ITll 以下。 對拉深件的圓角半徑和拉深件精度的要求 (1)為了使拉深順利進(jìn)行，拉深件的底與壁、凸緣與壁、盒形件的四壁間的圓角半徑應(yīng)滿足 否則，應(yīng)增加整形工序。 (4) 在凸緣面上有下凹的拉深件，如下凹的軸線與拉深方向一致，可以拉出。對半敞開的或非對稱的空心太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 25 件，應(yīng)能組合成對進(jìn)行拉深，然后將其切成兩個或多個零件 。 圖 拉延模具結(jié)構(gòu)裝配圖 油底殼的拉深工藝分析 對拉深件形狀的要求 (1)設(shè)計(jì)拉深件時，應(yīng)明確注明必須保證的是外形還是內(nèi)形，不能同時標(biāo)往內(nèi)外形尺寸。前者拉深成形后的零件，其 各部分的壁厚與拉深前的坯料相比基本不變；后者拉深成形后的零件，其壁厚與拉深前的坯料相比有明顯的變薄， 這種變薄是產(chǎn)品要求的，零件呈現(xiàn)是底厚、壁薄的特點(diǎn)。 計(jì)算公式為： （ 6） （ 7） 綜上 O0=(855,245) 拉深 拉深（ 又稱拉延）是利用拉深模在壓力機(jī)的壓力作用下，將平板坯料或空心工序件制成開口空心零件的加工方法。 解析法的計(jì)算依據(jù)是：各分力對某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對該坐標(biāo)軸力矩。 （ 2）工件形狀相同且分布位置對稱時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。否則會使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 荷， 使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的磨損，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合。 壓力機(jī)公稱壓力的選取 沖裁時，壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于沖裁各工藝力的總和。 h—— 直刃口部分的高 (mm)； t—— 材料厚度 (mm)。影響卸料力、推料力和 頂件力 的因素很多，要精確地計(jì)算是困難的。為了使沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行，必須將箍在凸模上的材料料刮下 ,將梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料向下推出或向上頂出。 當(dāng)查不到抗剪強(qiáng)度τ時，可用抗拉強(qiáng)度σ b 代替τ，而取Kp＝ 1 的 近似計(jì)算法計(jì)算。 普通平刃沖裁模 ，其沖裁力 F 一般可按下式計(jì)算： 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 F＝ KptLτ =Lt b? = 式中 τ —— 材料抗剪強(qiáng)度 ， 查資料 [6] 見 P23 附表 16 (得 300MP)； L—— 沖裁周邊總長 (mm)； L=2 340/2+2 150 2/4+865 2+190=； t—— 材料厚度 (mm)， 2mm。 ?? ???? ）（ R340 ?? ???? ）（ 490 ?? ???? ）（ 沖裁工藝力的計(jì)算 計(jì)算沖裁力的目的是為了選用合適的壓力機(jī)、設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度。 凹模磨損后會增大的尺寸 —— 第一類尺寸 A d0xAdA ????? ）（ 制得凹模后按照其刃口實(shí)際尺寸配制凸模，保證最小間隙。 采用配作法，計(jì)算凸?；虬寄Ｈ锌诔叽纾紫仁歉鶕?jù)凸?；虬寄Ｄp后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口各個尺寸在磨損過程中是變大，變小還是不變這三種情況，然后分別按不同的公式計(jì)算。這種加工方法的特點(diǎn)是模具的間隙由配制保證，工藝比較簡單，不必校核 + ≤ 的條件，并且還可放大基準(zhǔn)件的制造公差，使制造容易。對于沖制薄材料（因 Zmax 與 Zmin的差值很?。┑臎_模，或沖制復(fù)雜形狀工件的沖模，或單件生產(chǎn)的沖模，常常采用凸模與凹模配作的加工方法。但對于磨損后無變化的尺寸，一般標(biāo)注雙向偏差。）。一般沖模精度較工件精度高 2～4 級。用 x、 Δ表示，其中 Δ為工件的公差值， x 為磨損系數(shù)， 其值在 ～１之間，根據(jù)工件制造精度進(jìn)行選?。? 工件精度 IT10 以上 X=1 工件精度 IT11～ IT13 X= 工件精度 IT14 X= ３．不管落料還是沖孔，沖裁間隙一般選用最小合理間隙值（ Zmin）。這樣，凸、凹在磨損到一定程度時，仍能沖出合格的零件。以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上，沖裁間隙通過增大凹模刃口尺寸來取得。以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上，即沖裁間隙通過減小凸模刃口尺寸來取得。 沖裁過程中，凸、凹模要與沖裁零件或廢料發(fā)生摩擦，凸模輪廓越磨越小，凹模輪廓越磨越大，結(jié)果使間隙越用越 大。 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 19 落料件的光亮帶處于大端尺寸，其光亮帶是因凹模刃口擠切材料產(chǎn)生的，且落料件的大端（光面）尺寸等于凹模尺寸。 凸、凹模具刃口尺寸計(jì)算原則 由于凸、凹模之間存在著間隙，所以沖裁件斷面都帶有錐度。模具的合理間隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差來保證。確定合理間隙的方法 計(jì)算法、經(jīng)驗(yàn)法、查表法。 (2)當(dāng)工件斷面質(zhì)量及制造公差要求較高時應(yīng)選擇較小間隙值。其上限為最大合理聞隙，下限為最小合理間隙 即合理間隙指的是一個范圍值。合理間隙指一個范圍值，最大合理間隙，最小合理間隙。 沖裁間隙的確定 沖裁間隙的概念沖裁間隙指凸模刃口與凹模刃口之間的間隙。 方案（ 3），復(fù)合模；生產(chǎn)率高，誤差小，生產(chǎn)不夠安全，模具復(fù)雜，制造困難。 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書