【正文】 （ Zmax Zmin） = = σ A ≤ （ Zmax Zmin） = = 故 DA=， DT=+ 、切邊凹模的結(jié)構(gòu)尺寸 在生產(chǎn)中，通常根據(jù)沖裁的板料厚度和沖裁件的輪廓尺寸，凹模孔口壁間距可按經(jīng)驗公式來確定，由《沖壓模具設(shè)計與制造》公式（ ）、（ ）的： 凹模高度 H=kb 凹模壁厚 C=（ ～ 2） H （≥ 15mm） 式中： b—— 凹模刃口的最大尺寸（ mm）；（≥ 30～ 40mm） k—— 系數(shù)，考慮板料厚度的影響，見表 。圓形凸?？蛇x用標(biāo)準件 AD形式（ 13— 40）。 表 初始雙面間隙 maxZ 、 minZ 材料厚度t /mm 軟鋁 純銅、黃銅、軟鋼 cw =（ ） % 杜拉鋁、中等硬鋼 cw =（ ） % 硬鋼 cw =（ ） % minZ maxZ minZ maxZ minZ maxZ minZ maxZ 、沖孔凸模 沖孔模的結(jié)構(gòu)與一般的落料模相似，但沖孔模有其特點，沖孔模的對象是已經(jīng)落料或其它沖壓加工成后的半成品，所以沖孔模要解決半成品在模具上如何認定為、如何使半成品放進模具以及沖好后取出既方便又安全；而沖小孔模具，必須考慮凸模的強度和剛度，以及快速更換凸模的結(jié)構(gòu)；成形零件上側(cè)壁孔沖壓時，必須考慮凸 模水平運動方向的轉(zhuǎn)換機構(gòu)等。凹模座的輪廓尺寸應(yīng)要保證凹模座有足夠的強度和剛度，凹模板的厚度還應(yīng)考慮修模量根據(jù)沖裁件的最大外形尺寸在標(biāo)準中選取凹模板的各尺寸為：拉深凹模固定板的高度取 100mm，外徑為 160mm，故拉深凹模座的外形尺寸為 100 160mm，結(jié)構(gòu)如圖 5 所示： t 第 5 章 模具的主要零部件的尺寸與結(jié)構(gòu)的計算 16 圖 5 、拉深凸模的結(jié)構(gòu) 根據(jù)工件外形并考慮加工將拉深凸模設(shè)計成直通式，采用線切割機床、車床、拉 削等工序加工，凸模中心有墊柱起固定作用，用 4個 M6 螺釘將凸模固定。由于考慮到切邊凹模嵌入在拉深凸模內(nèi) 的影響， C取 40mm L=D+2C =+80 ≈ 160mm 凹模座采用鑲嵌式的結(jié)構(gòu)，便于切邊凹模的更換和安裝，更節(jié)約材料。 表 凸凹模的制造公差 、拉深凹模的結(jié)構(gòu)尺寸 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 在生產(chǎn)中，通常根據(jù)沖裁的板料厚度和沖裁件的輪廓尺寸，凹?？卓诒陂g距可按經(jīng)驗公式來確定，由《沖壓模具設(shè)計與制造》公式（ ）、（ ）的： 凹模高度 H=kb （≥ 15mm） 凹模壁厚 C=（ ～ 2） H （≥ 30～ 40mm） 式中： b—— 凹模刃口的最大尺寸（ mm）； k—— 系數(shù)，考慮板料厚度的影響，見表 ，可取 k= 系數(shù) k 的數(shù)值 b 1 2 3 3 50 50~100 100~200 200 代入數(shù)據(jù)：由于 H= 78=﹤ 70mm，故不滿足制件高度。 刃口尺寸按凹模 實際尺寸配作，制件取 IT14 級，則公差 △ =。因此，生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)板料厚度及公差、拉深過程板料的增厚情況、拉深次數(shù)、零件的形狀及精度等，正確確定拉深模間隙。間隙小，拉深力大、模具磨損大，過小的間隙會使零件嚴重變薄甚至拉裂；但間隙小，沖件回彈小，精度高。根據(jù)總壓力選擇壓力機，工藝總壓力約為 400KN，查《簡明沖模設(shè)計手冊》表 A1，選擇的壓力機的型號為： J23— 63。 一般情況下，拉深總工藝力與拉深 設(shè)備標(biāo)稱壓力的關(guān)系可按下式進行概略計算： 淺拉伸（ H/d﹤ ） 總F ≤ (～ ) 壓F 深拉深（ H/d≥ ） 總F ≤ (～ ) 壓F 式中： 總F — 拉深力和壓邊力的總和，在復(fù)合模沖壓時，還應(yīng)包括其他工藝的變形力（ N）； 壓F — 拉 深設(shè)備標(biāo)稱壓力（ N）； H— 拉深件的高度（ mm）； 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 d— 拉深件的直徑（ mm）。 、壓力機的選擇 拉深總工藝力是選擇拉深設(shè)備的主要依據(jù)，但不能簡單按拉深所需的總工藝力去選擇拉深設(shè)備，而應(yīng)結(jié)合拉深設(shè)備的特點合理的選用。在實際生產(chǎn)中，可能會出現(xiàn)由于沖件的形狀特殊或第 4章 計算 工序沖壓力、壓力中心以及初選壓力機 12 排樣特殊，從模具結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造考慮不宜使壓力中心與模柄中心線重合，這事還應(yīng)注意使壓力中心偏離不致超出所選 壓力機應(yīng)許的范圍內(nèi)。為了保證壓力機和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心應(yīng)與壓力機滑塊中心線重合。 4 81 = 、切邊力 由于金屬板料具有平面方向性和模具幾何形狀等因素的影響，會造成拉深件口部不平整齊，因此在多數(shù)情況下采取加大工序件高度，拉深后在經(jīng)過切邊工序以保證零件質(zhì)量。 t—— 材料厚度 。 、沖孔落料力 沖裁力 F 一般計算式： F=KLtτ b 式中： F—— 沖裁力； L—— 沖裁周邊長度； τ b—— 材料抗剪強度； K—— 系數(shù)，一般取 . 故 F= 9 400=≈ ； 、推件力 FT=nKTF 公式（ ） 式中： F—— 沖裁力； KT—— 頂件力系數(shù)，見《沖壓模具設(shè)計與制造》表 ； n—— 同時卡在凹模內(nèi)的沖裁件數(shù) (或廢料數(shù) )。 壓邊力的計算公式 注：式中 A—— 在壓邊圈下的毛坯投影面積 P— 值可在《沖壓模具設(shè)計與制造》表 中取 p=2MPa D—— 平板毛坯直徑（ mm） nd —— 第 n次的拉深直徑（ mm） 凹r—— 拉深凹模圓角半徑 （ mm） 由表確定壓邊力計算公式 PDFy ]d[4 22 ?? ? 代入數(shù)據(jù)得： Fy=∏ () 2247。 故一個步距內(nèi)的材料利用率為： η 1=Ａ /BS 100% =∏ (D/2)2/BS 100% =% A— 實用材料面積； BS— 消耗材料面積。沖壓工藝設(shè)計中，評價第 3章 確定排樣圖和裁板方案 8 材料經(jīng)濟利用率的指標(biāo)是材料利用率。查表 條料寬度偏差△ =。綜合上所述，采用有廢料排樣。同時，由于模具單邊受力，不但會加劇模具磨損，降低模具使用壽命，而且直接影響沖裁件的斷面質(zhì)量。采用少、無廢料排樣可簡化沖裁結(jié)構(gòu)、減小沖裁力，提高材料利用率。查板材表準，宜選 ? 750mm 1200mm 的軋制薄鋼板規(guī)格，每張鋼板可剪 4 張條料（ ? 1200mm），每張板料可沖 7 個工件。 綜上所述：由于該工序件是最后一次拉深，取凸、凹模圓半徑 rA=rT=15mm，故 h=70mm。計算前后應(yīng)先定出各工序件 底部圓角半徑。查《沖壓模具設(shè)計與制造》表 表 2 圓筒形件的極限拉深系數(shù)（帶壓邊圈） 拉深系數(shù) 毛坯的相對厚度 t/D 100? 2~ ~ ~ ~ ~ ~ m ~ ~ ~ ~ ~ ~ m ～ ～ ～ ～ ～ ～ ③根據(jù)已知條件，依次算出各次拉深直徑： m1=d1/D, 2m = 2d /D 代入數(shù)據(jù)得： d1=Dm1= =78mm 綜上所述：該工序件采用一次拉深，采用拉深 — 沖孔 — 切邊復(fù)合模的方案合理。當(dāng)然，并不是所有情況下都采用極限拉深系數(shù)。計算： t/D=≈ % ②極限拉深系數(shù)的確定 由于影響極限拉深 系數(shù)的因素很多，目前難采用理論計算方法確定極限拉深系數(shù)。為了防皺而增加壓料力，又會引起摩擦阻力增大。由《沖壓模具設(shè)計與制造》公式（ ）得： D= 22 rdrdHd ??? 式中： D— 坯料直徑； d， H， r— 拉深件直徑、高度、圓角半徑。 1mm， h/d=≈ ，查《沖壓模具設(shè)計與制造》表 得到修邊余量 △ h=，（如下圖表 1） 則可得該工件拉深高度： H=h+△ h=70+= 表 1 、計算表毛坯直徑 D 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 拉深件可先劃分為若干個簡單的便于計算的簡單幾何體，并分別求出各簡單幾何體的表面積。由于金屬板料具有板平面方向性和模具幾何形狀等因素的影響，會造成拉深件口部不整齊，因此在多數(shù)情況下采取加大工序件高度或凸緣寬度的方法，拉深后 在經(jīng)過切邊工序以保證零件質(zhì)量。 、主要工藝參數(shù)的計算 、確定修邊余量 拉深件坯料形狀和尺寸是以沖件形狀和尺寸為基礎(chǔ)，按體積不變原則和相似原則確定。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，但模具結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，操作不方便，加之工件尺寸偏大，模具造價高。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要三道工序三幅模具，生產(chǎn)效率低難以滿足該工件大量生產(chǎn)的要求，而且累積誤差大。 方案三：拉深級進模沖壓。 方案二：拉深 — 沖孔 — 切邊復(fù)合模。 方案一：先拉深，在沖孔，最后切邊。 、尺寸精度 零件圖上所有未標(biāo)注公差的，屬于自由尺寸，可按 IT14 級確定工件尺寸的公差。 、結(jié)構(gòu) 工件的內(nèi)外形應(yīng)該要盡量避免有尖銳清角，以免產(chǎn)生毛刺和塌角，避免過緊公差。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。如汽車模具、電子和通訊 IT 模具、家電模具以及建材、醫(yī)藥、廚衛(wèi)器械模具都有一個很大的發(fā)展。為適應(yīng)市場變化，隨著計算機技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù)正由手工設(shè)計、依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機械加工技術(shù)向以計算機輔助設(shè)計（ CAD）、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計算機輔助設(shè)計與制造（ CAD/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變。但是，目前我國沖壓技術(shù)與發(fā)達國家相比還相當(dāng)落后，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成型工藝、模具標(biāo)準化、模具設(shè)計、模具制造工藝 以及設(shè)備等方面發(fā)達國家相比還有很大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當(dāng)大。此外還有數(shù)以萬計的模具私營企業(yè)和個體戶，在滿足模具需求這方面，起著不可忽視的作用。國務(wù)院于 1989 年 3 月頒布的《關(guān)于當(dāng)前國家產(chǎn)業(yè)政策要點的決定》中，就把模具技術(shù)的發(fā)展作為機械行業(yè)的首要任務(wù)。 通過本次的畢業(yè)設(shè)計，我不僅鞏固了所學(xué)中有關(guān)冷沖模具設(shè)計課程的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計的方法和步驟，而且掌握了冷沖壓模具設(shè)計的 基本技能，如計算、繪圖、查閱設(shè)計資料和手冊，熟悉標(biāo)準和規(guī)范等，使理論和生產(chǎn)實際知識綜合運用，從而培養(yǎng)和提高了我獨立工作的能力。因為由模具生產(chǎn)的產(chǎn)品主要是成批生產(chǎn)，而且模具可以保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度和產(chǎn)品質(zhì)量，所以模具的設(shè)計與制造主要考慮到模具的設(shè)計能否滿足工件的工藝性設(shè)計，能否加工出合格的零件，以及后來的維修和存放是否合理等。 我首先對沖壓件進行了 工藝性 分析，分析該零件的尺寸精度得出用一般精度的模具即可滿足零件精度的 要求，再從零件的形狀、尺寸標(biāo)注及生產(chǎn)批量等情況看，選擇了拉深、沖孔、切 邊復(fù)合模 的方案。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 再次拉深、沖孔、切邊復(fù)合模 學(xué) 生：郭 明 奎 學(xué) 號： 08012050108 專 業(yè)：模具設(shè)計與制造 班 級： 指導(dǎo)教師：袁 泉 四川理工學(xué)院機械工程學(xué)院 二 O 一一 年六月 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 四 川 理 工 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 設(shè)計（論文）題目： 再次拉深、沖孔、切邊復(fù)合模 設(shè)計 系 ： 機電工程 專業(yè)： 模具設(shè)計與制造 班級： 081 學(xué)號： 08012050108 學(xué)生： 郭明奎 指導(dǎo)教師： 袁 泉 接 受 任 務(wù) 時 間 教 研 室 主 任 （簽名） 系 主 任 （簽名） 1．畢業(yè)設(shè)計（論文）的主要內(nèi)容及基本要求 內(nèi)容： 生產(chǎn)批量：大批 量 材料： 08 t= 要求： （ 1）要求有目錄、設(shè)計任務(wù)書及產(chǎn)品圖； （ 2）零件工藝性、經(jīng)濟性分析； （ 3）沖壓零件工藝方案的擬訂； （ 4）模具類型及結(jié)構(gòu)形式的選擇