【正文】 工作條件 一般 較好 好 由于這樣一個工藝按單工序模具來加工，則需三個工序，即需要三套模具。若采用模具級進則模具制造難度加大。生產(chǎn)效率也不高，所以方案三也不合理。 模具結(jié)構(gòu)形式的確定 表 2 倒、順裝復(fù)合模的比較 比較項目 倒裝復(fù)合模 順裝復(fù)合模 工作零件 裝配位置 凸模 在上模部分 在下模部分 凹模 在上模部分 在下模部分 凸凹模 在下模部分 在上模部 分 出件方式 采用頂桿、頂桿自上模（凹模）內(nèi)推出，下落到模具工作面上 采用彈頂器自下模（凹模）內(nèi)頂出至模具工作面上 沖裁件的平整度 較差 較好 廢料排除 廢料凸模內(nèi)積聚到一定程度后，便從下模部分的漏料孔或排出槽排出 廢料不在凸凹模積聚。凸凹模尺寸較大時，可直接固定要下模上，不用固定板 適用于薄料的生產(chǎn)，平整度要求較高，以及壁厚較小，強度較差的凸凹模 首先已經(jīng)確定這是一套復(fù)合模，分析這個沖件結(jié)構(gòu)可知，該工件是一個簡單的圓形且是軸向?qū)ΨQ的沖裁件，而且最大直徑可直接通過落料得到，內(nèi)部需要沖中心孔 ，而內(nèi)孔的沖裁又會產(chǎn)生廢料，參見表 2，并比較，所以總體上應(yīng)將落料的凹模固定在下模座上，沖孔的凹模也固定在拉深凸模上，這樣先完成落料沖孔，再隨著模具的 繼續(xù)動作完成拉深 ，而沖孔產(chǎn)生的廢料可以通過與沖孔凹模相通的通孔直接排出模具外。又由于毛坯以條料的形式送進模具，生產(chǎn)量又大，所以采用一個導(dǎo)料銷和一個擋料銷來完成條料送進時的正確定位和均勻正確的送料步距，同時由于沖件結(jié)構(gòu)較簡單，沖件又小，所以用手動送料即可。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 5 2 主要設(shè)計計算 毛坯尺寸計算 該工件是無凸緣圓筒形件，根據(jù)等面積的原則采用解析法求毛胚直徑。 由于其工件相對高度 :dh = ≈ 查《沖壓工藝與模具設(shè)計第二版》 成虹 P151 表 ＜ ＜ 則需要修邊余量 h= 修邊余量△ h=2mm 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 6 （ 2）計算毛 坯 直徑 毛 坯 直徑為： D= 22 rrddHd －－＋ = 22 ????? －）－＋（＋ ≈ 56 （ 3）確定是否需要壓邊圈 根據(jù) 坯 料相對厚度 Dt 100=561 100≈ t為 坯 料 厚度； D為毛坯直徑 查《沖壓工藝與模具設(shè)計第二版》 成虹 P155 表 ＜ ＜ 2 則需要壓邊圈。 所以根據(jù)工件的相對高度和 坯 料的相對厚度的大小來確定拉深次數(shù)。 裁板 方案有縱裁和橫裁兩種，比較兩種方案， 選用其中材料利用率高的一種。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 7 選取 1mm 1000mm 3000mm 的板料 橫裁： 條數(shù) 1n = 583000 =51 條 (余 ) 每塊條料沖制的制件數(shù) 2n = SaB 2－ = － =17 個 B為條料寬度 ： B=D+2 1a =56+2 1=58mm 1a 為側(cè)面搭邊值 1a = 2a 為沖件之間的搭邊值 2a = 每張板料沖制制件數(shù) n=1n 2n =51 17=867 個 豎裁： 條數(shù) 1n = 581000 =17條 每塊條料沖制的制件數(shù) 2n = SaB 2－ = － =52個 每張板料沖制制件數(shù) n=1n 2n =17 52=884 個 豎裁所得制件多，所以 采用豎裁。 排樣圖如下： 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 8 圖 2 排樣圖 查《沖壓工藝與模具設(shè)計第二版》 成虹 P48 表 得搭邊值 1a 為側(cè)面搭邊值 1a = 2a 為沖件之間的搭邊值 2a = 則 送料步距 S=D+ 2a = 條料寬度 B=D+2 1a =58mm 各工序的沖壓力計算 落料力 落F = pK tLτπ = 1 56 360N ≈ τ 材料抗剪強度 查表 τ =360Mpa pK 為安全系數(shù)一般取 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 9 卸料力 卸F = 卸K落F ≈ 卸K 為卸料力系數(shù) ～ t=1mm 卸K 取 拉深力 拉F = 拉K dtπσ = 拉K 取 查《模具設(shè)計基礎(chǔ)》 P100 表 411 σ為 抗拉強度 330～ 450 取 400 壓邊力 壓F =4π [ 2D (d+2dr )2 ]ｑ = ｑ為單位壓邊力 查《沖壓工藝與模具設(shè)計第二版》 成虹 P184 表 ｑ取 dr 凸模圓角半徑 查《 模具設(shè)計基礎(chǔ)》 P105 表 413 dr =7t=7mm 沖孔力 沖F = dtτ = 20 1 360 = d 為工件孔直徑 切邊力 切F = Dtτ =49KN D 為工件外輪廓直徑 推件力 推F =n 推K 沖F = 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 10 n 沖孔時卡在凹模內(nèi)的廢料數(shù) n=th =4mm h 為直刃口部分的高 h取 4mm 推K 推件力系數(shù) 查模具設(shè)計基礎(chǔ) P37 表 24 取 沖壓工藝總力 總F = 落F 卸F + 拉F + 壓F + 沖F + 切F + 推F = 公稱F = 總F =337KN 從滿足沖壓力要求看，選用 400KN 開式雙柱可傾式壓力 機 主要參數(shù) ： 型號 JH2340 公稱壓力 400KN 滑塊行程 100mm 壓力行程 7mm 行程次數(shù) 80次每分鐘 最大閉合高度 300mm 最大裝模高度 220mm 閉合高度調(diào)節(jié) 80mm 立柱間距離 300mm 工作臺尺寸 前后 150mm 左右 300mm 墊板尺寸 厚度 80mm 孔徑 200mm 模柄孔尺寸 直徑 50mm 深度 70mm 電動機功率 4KW 心 的確定 模具的壓力中心就是沖裁力合力的作用點 。 沖模壓力中心的求法，采用求平行力系合力的作用點方法，由于絕大部分沖裁件沿沖裁輪廓線的斷面厚度不變，輪廓部分的沖裁力與輪廓長度成正比，所以，求合力的作用點可以轉(zhuǎn)化為求輪廓線的中心。坯料 56mm、 20mm 有落料沖孔同時獲得。 設(shè)凸、凹模分別按 IT6 和 IT7 級加工制造，則 落料尺寸 Φ 0 － 查《沖壓工藝與模具設(shè)計第二版》 成虹 P35 表 2 minC = 2 maxC = 則 2 maxC 2 minC = 凹D =（ maxD x△） 凹＋ δ0 =（ ） 凹＋ δ0 = ＋ 凸D =（ dD 2 minC ） o凸－ δ=（ ） o凸－ δ= － 校核： 凸δ + 凹δ ≤ 2 maxC 2 minC +=＞ 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 12 由此可知，只有縮小 凸δ ， 凹δ 提高制造精度 凸δ =（ 2 maxC 2 minC ） = 凹δ =（ 2 maxC 2 minC ） = 沖孔： 沖孔尺寸Φ 20 未注公差按 IT12 級計算取 x= 沖孔尺寸為Φ ＋ 查《沖壓工藝與模具設(shè)計第二版》 成虹 P35 表 2 minC = 2 maxC = 則 2 maxC 2 minC = 設(shè)凸、凹模分別按 IT6 和 IT7 級加工制造，則 凸d =（ mind +x△ ） o凸－ δ=（ 20+ ） o凸－ δ= － 凹d =（ 凸d +2 minC ） 凹＋ δ0 =（ +） 凹＋ δ0 = ＋ 校核 凸δ + 凹δ ≤ 2 maxC 2 minC +=＜ （滿足間隙公差條件） 拉深： Φ 40 未注公差按 IT14 級計算Φ － 凹凸模制造公差按 IT9級制造 查表得 凸δ = 凹δ = 拉深單邊間隙 c= 凹D =（ maxD △） 凹＋ δ0 =（ ） 凹＋ δ0 = ＋ 凸D =（ dD 2c） o凸－ δ=（ ） o凸－ δ= － 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 13 3 主要零部件的設(shè)計 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 由于工件形狀簡單對稱，所以模具的工作部分零件均采用整體結(jié)構(gòu)。 為了實現(xiàn)先落料后拉深，模具裝配后，應(yīng)使拉深凸模的端面比落料凹模端面低，如下 3圖所示，拉深凸模，其長度 L 可按下式計算 L= 固H + 凹H 低H 固H —— 凸模固定板 的厚度 ， 固H =10mm 凹H —— 凹模的厚度， 凹H = mm50 低H —— 裝配后，拉深凸模的端面低于落料凹模端面的高度根據(jù)板厚大小，決定 低H =3mm 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 14 材料： Cr12技術(shù)要求：熱處理 58～ 62HRC 圖 3拉深凸模 落料凹模 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 15 材料： Cr12 技術(shù)要求：熱處理 60～ 64HRC 圖 4 落料凹模 凸凹模是復(fù)合模中的關(guān)鍵零件，大至分為整體式和鑲拼式的兩種，鑲拼式結(jié)構(gòu)適合于大，中型和形狀復(fù)雜，局部容易損壞的整體凸模式或凹模，而此處所需的凸凹模形狀較簡單，所以選用整體式來加工凸凹模。