【正文】 在老師嚴格要求下，加強了自己嚴謹?shù)目茖W觀，同時培養(yǎng)了自己面對難題時迎難而上的心態(tài)。 我畢業(yè)設計是汽車離合器壓盤蓋生產(chǎn)中的兩道工序：汽車離合器壓盤蓋的拉深 成型模具設計和切邊沖孔模具設計。下模部分，運用橡膠，設計卸料螺釘和卸料板，上?；爻虝r將切邊廢料從凸凹模上卸下 。 中心設計出階梯孔，方便廢料的排出。刃 口選用直筒形，刃口強度較高，刃磨后工作部分尺寸不變，相關部分重要尺寸的計算見 前面章節(jié)。沖孔凸模與固定板固定之后，再將固定板用銷釘和螺釘固定在上模座上。 4． 4． 3 模具主要零部件的結構和設計 1） 沖孔 凸模 中間大孔為圓形，選用圓形凸模。沖壓時上模下行，沖孔凸模 切邊凹模 12與 凸凹模 21 接觸，從而成型工件。它適合精度要求較高的軟材料或薄板料沖壓件。復合模是在壓力機的一次行程內在模具的一個工位上完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具，是一種多工序沖壓模具。 查沖裁模初始雙邊間隙表，根據(jù) 08F 軟鋼和料厚 查知 Zmax = Zmin= 查沖裁凸、凹模的制造公差表根據(jù)公稱尺寸查知 δp=, δd= 查系數(shù) x得 x= 查沖裁和拉深件未注公差尺寸的偏差表得 △ = 其凹模刃口尺寸計算： 1 / 4 1 . 4 0 . 3 5j m a x 0 0 0A ( ) ( 33 0 0. 5 1. 4) 32 9. 3Ax ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 凹模其他尺寸根據(jù)拉深工序件尺寸確定。 4． 3． 2 刃口尺寸的計算方法 常用的計算刃口尺寸方法有兩種：一是凸模與凹模分別注出各自的基本尺寸及其公差，簡稱公差法制模；二是只有基準件（落料時為凹模，沖孔時為凸北華大學學士學位論文 35 模）注出基本尺寸及其制造公差，而配作件（落料時為凸模，沖孔時為凹模）則只注與基準件相同的基本尺寸，不注公差，在技術要求中注明配作時應達到的合理沖裁間隙值 Zmin，簡稱為配作法制模。應注意到，凸模與凹模 刃口尺寸的制造公差影響沖裁間隙的大小。 （三） 設計時應取最小合理沖裁間隙 隨著凸模與凹模刃口磨損量的不斷增大，沖裁間隙也將不斷增大。 （二） 刃口磨損一些仍能沖出合格工件 隨著沖裁件數(shù)量的增加，凸模與凹模的刃口在不斷磨損，并不斷改變刃口尺寸。 在決定模具刃口尺寸及其制造公差時需考慮下述原則： （一） 刃口 [8]尺寸應保證沖出合格零件 由于落料件 的實際尺寸基本與凹模刃口尺寸一致，所以落料時應先計算凹模刃口尺寸，以獲得合理的沖裁間隙值。 4． 2． 2 沖壓設備的選擇 沖裁時，壓力機的公稱壓力必須大于或等于沖裁各工藝力的總和 選擇壓力機的型號是： J31400 閉式單點壓力機 北華大學學士學位論文 34 其技術參數(shù)是：公稱壓力 4000KN(400噸 ) 滑塊行程 400㎜ 滑塊行程次數(shù) 16（次每分鐘） 最大裝模高度 550 ㎜ 裝模調節(jié)量 250 ㎜ 導軌間距 1200㎜ 滑塊底面前后尺寸 1020 ㎜ 工作臺尺寸 1120*1120 4． 3 刃口尺寸的計算 4． 3． 1 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。 多孔沖模的沖孔凸模可做成不同高度，以降低沖裁力的最大值。為 了能得到平整的工件，落料時斜刃做在凸模上，如圖所示。卸料力和 頂件力還是 設計卸料裝置和彈頂裝置中彈性元件的依據(jù)。在實際生產(chǎn)中北華大學學士學位論文 33 常采用經(jīng)驗公式計算： 卸料力xP nKP?卸 推料力 tP nKP?推 頂件力 bP nKP?頂 式中 P—— 沖裁力 (N)； xK —— 卸料力系數(shù)，其值為 ～ (薄料取大值 ， 厚料取小值 )； tK —— 推料力系數(shù)，其值為 ～ (薄料取大值，厚料取小值 )； bK —— 頂件力系數(shù)，其值為 ～ (薄料取大值，厚料取小值 )； n—— 梗塞在凹模內的制件或廢料數(shù)量 (n＝ h/t)。從凸模上刮下材料所需的力，稱為卸料力 ；從凹模內向下推出 制件 或廢料所需的力，稱為推料力；從凹模內向上頂出制件需的力 。t為 4㎜ 切邊力 1 pbP K tL Lt???? =（ 330π 8*20+8*10π +4*4*10π *41 +*8+8*2π *3*41 ） *4*335 =（ N） 沖孔力 2 pbP K tL Lt???? =**4*335=（ N） 12P P P??總 = 當上模完成 一次沖裁后，沖入凹模內的制件或廢料因彈性擴張而梗塞在凹模內，模面上的材料因彈性 收縮而緊箍在 凸模上 。 當查不到抗剪強度 ? 時，可用抗拉強度 b? 代替 ? 。壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適應沖裁的需求。必須對這些方案進行比較，選取在滿足工件質量與生產(chǎn)率的要求下，模具制造成本低、壽命長、操作方便又安全的工藝方案。級進沖裁較安全。因模具制造、安裝調整較易，成本較低。 所以級進沖裁可以加工形狀復雜、寬度很小等異形工件 (參見圖），且可沖裁的材料厚度比復合沖裁時要大， 但級進沖裁受壓機臺面尺寸與工序數(shù)的限制，沖裁工件尺寸不宜太大。對于尺寸中等的工件，由于制造 多副單工序模的費用 比復合模昂貴，也宜采用復合沖裁。級進沖裁所得到的工件尺寸公差等級較復合沖裁低， 在級進沖裁中采用導正銷結構，可提高沖裁件精度。 1． 生產(chǎn)批量一般來說，小批量與試制采用單工序沖裁 ， 中批和大批量生產(chǎn)采用復合沖裁或級進沖裁。組合的沖裁工序比單工序沖裁生產(chǎn)效率高，獲得的制件精度等級高。 復合沖裁是在壓機一次行程中，在模具的同一位置同時完成兩個或兩個以上的沖壓工序；級進沖裁是把沖裁件的若干個沖壓工序，排列成一定的順序，在壓機一次行程中條料在沖模的不同工序位置上，分別完成工件所要求的工序。 4． 1． 2 沖裁工藝方案的確定 在沖裁工藝分析和技術經(jīng)濟分析的基礎上根據(jù)沖裁件的特點確定沖裁工藝方案。沖孔最小尺寸取決于材料的機械性能、凸模強度和模具結構。若在彎曲或拉深件上沖孔 ，沖孔位置與件壁間距 應滿足 LR+。 3． 盡量避免沖裁件上過長的懸臂 與狹槽 4． 沖裁件孔與孔之間 、孔與零件邊緣之間的壁厚 ，因受模具強度和零件質量的限制，其值不能太小。在滿足質量要求的條件下，把沖裁件設計成少 、無廢料的排樣形狀。工藝性是否合理，對沖裁件的質量、模具壽命和生產(chǎn)率有很大的影響。良好的工藝性和合理的工藝方 案，可以用最少的材料，最少的工序數(shù)量和工時，并使模具結構簡單，模具壽命高，最終穩(wěn)定地獲得合格工作勞動量和工藝成本是衡量沖裁工藝設計的主要指標。沖壓生產(chǎn)中常用的沖壓設備種類很多，選擇沖壓設備時主要考慮下述因素： 1） 沖壓設備的類型和工作方式是否適用于應完成的工序；是否符合安全生產(chǎn)和環(huán)保的要求； 2） 沖壓設備的壓力和功率是否滿足應完成工序的需要； 3） 沖壓設備的裝模高度、工作臺面尺寸、行程等是否適合應完成工序所用的模具； 4） 沖壓設備的行程次數(shù)是 否滿足生產(chǎn)率的要求等。工序件采用四孔定位。 凹模圖如下： 3． 2． 3 模具結構型式的確定 根據(jù)工件尺寸和凹模刃口到外壁值 C（查表得 C=75）， 大概地算出凹模周界是 480 ㎜ 根據(jù)凹模周界查表選擇模架，由于考慮穩(wěn)定和變形因素，選擇凹模周界是500 的標準 中間導柱圓形模架 （ GB/T2851． 6— 1990）， 其具體參數(shù)就不一一列北華大學學士學位論文 29 出?？紤]下面工序中打裝配孔標記和多鋼印的要求，在凹模型芯中應留出標記沖頭的固定孔，為保證 沖頭在凹模型芯中的固定可靠及裝拆方便性，固定孔與沖頭采取 K7/h6 配合 ，杯記孔直徑取 φ8mm 。考慮毛坯中心定位銷在合模時的讓位和下面工序中的中心孔翻邊，在凹模型芯加工出型腔。其中 Z 為單邊間隙 ,t為制件厚度， c為修正系數(shù)。間隙過大，又易使拉深起皺，且影響工件精度。故 r 凹為 4mm。 凸模圖如下： （ 1）俯視圖 配作均布 （ 2）主視圖 PP 北華大學學士學位論文 26 （ 3）鑲塊主視圖 （ 4）鑲塊俯視圖 北華大學學士學位論文 27 （二） 凹模結構設計 采用 整體式。否則缺口部分內側高度高于直壁內側轉角高度，不利造型，甚至會造成材料在該處撕裂。為使毛坯在模具中定位， 在凸模上安裝毛坯定位銷，為方便送料，毛壞中心定位銷盡可能取大一點，據(jù)實際情況，取定位銷直徑為 ，采用H7/k6 配合，孔深 h=25mm。拉深凸模采用分體式結構，即凸模中有鑲塊，這樣節(jié)省材料，互換性強，維修方便，加工周期短，經(jīng)濟性好。拉深件圓弧處及圓 角過 渡處要 合理 ，以使產(chǎn)品有良好的外觀，故在凸模側壁處成型圓角取 R3mm 和 R8mm，在頂部成型圓角取 R2mm 和 R4mm。 3． 2 模具結構設計 3． 2． 1 模具草圖的繪制 初定凸模厚度為 80，凹模厚度 90，凹模型芯厚度為 66。解析法的計算依據(jù)是：各分力對某坐標軸的力矩之代數(shù)和 等于諸力的 合力對該軸的力矩。 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，會使沖模和壓力機滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導軌間產(chǎn)生過大的磨損，模具導向零件加速磨損，降低模具和壓力機的使用壽命。 1h ， nh —— 第一次和以后各次的拉深高 度 (mm) 北華大學學士學位論文 23 3． 1． 9 壓力中心的確定 模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點位置。則 對應的 FK 是 北華大學學士學位論文 21 b? 從沖壓常用材料的力學性能表中查找 可知炭素結構鋼 08F對應的 b? 值是 280 至 390；取其中間值 335MPA。圓筒形工件采用壓邊拉深時可用下式計算拉深力： 第一次拉深 1 1 1bF lt k??? （ 17） 第二次拉深 n n b nF l t k??? （ 18） 式中 b? 為材料的抗拉強度； 1k ， 2k 為系數(shù)，查表 拉深 力的計算 1FbP K d t??? （ 19） 式中： P— 最 大 拉深 力 (N) FK — 系數(shù)； 1d — 圓筒部分的直徑 。 北華大學學士學位論文 20 (2) 剛性壓邊裝置 這種裝置的特點是壓邊力不隨行程變化，拉深效果較好，且模具結構簡單。通常有三種： 橡皮壓邊裝置；彈簧壓邊裝 置；氣墊式壓邊裝置。但要實現(xiàn)這種變化是很困難的。理論上合理的壓邊力應隨起皺趨勢的變化而變化。 在生產(chǎn)中，一次拉深時的壓邊力 QF 也可按拉深力的 1/4 選取，即： ? (16) 拉深中凸緣起皺的規(guī)律與 1max? 的變化規(guī)律相似。通常是使壓邊力 QF 稍大于防皺作用所需的最低值，并按下列公式進行計算 總壓邊力：QFAq? （ 13） 式中 A 為在開始拉深瞬間不考慮凹模圓角時的壓邊面積( ) 。在生產(chǎn)中，壓邊力都有一定的調節(jié)范圍 ( 圖 2) ，其范圍在最大壓邊力 maxQF 和最小壓邊力 minQF 之間。 壓邊力是為了防止毛坯起皺，保證拉深過程順利進行而施加的力，它的大小對拉深影響很大。 凹模尺寸： 0( ) ddDD ??? ? ? 0 . 0 5 0 . 0 500( 2 9 2 0 .7 5 0 .5 ) 2 9 1 .6 2 5??? ? ? ? 3． 1． 7 拉深 力的計算 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。 （三） 凸模、凹模 刃口尺寸 本拉深件尺寸 以 外 形尺寸為主，故模具 設計時以凸模為基準。其值為： ( 0. 4 ) ppDd ??? ? ? （ 9） 凹模尺寸為： ( 0 .4 2 ) dpD d c ??? ? ? ? (10) 凸、凹模的制造公差 p? 和 d? 可根據(jù)工件的公差來選定。其值為： ( ) ddDD ??? ? ? （ 7） 凸模尺寸為： ( 0. 75 2 )ppD D c ??? ? ? ? (8) 當工件的內形尺寸及公差有要求時 ，以凸模為基準，先定凸模尺寸。 當工件的外形尺寸及公差有要求時 ， 以凹模為基準。 （二） 凸模、凹模的尺寸及公差 工件的尺寸精度由末 次拉深的凸、凹模的尺寸及公差決定，因此除最后一道拉深模的尺寸公差需要考慮外，首次及中間各道次的模具尺寸公差和拉深半成品的尺寸公差沒有必要作嚴格限制，這時模具的尺寸只要取等于毛坯的過渡尺寸即可。 ( ? ～