畢業(yè)論文--帶料連續(xù)拉深多工位級進模

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計為一帶料連續(xù)拉深多工位級進模，制件為電動機外殼。</p><p>　　經(jīng)過查閱資料，根據(jù)設(shè)計零件的尺寸、精度、材料、批量生產(chǎn)等要求，首先對沖壓件進行了工藝分析與制件毛坯展開計算，經(jīng)過工藝分析和對比，確定采用先拉深小孔再拉深外形的工序，接著繪制出制件毛坯展開圖。以工序安排為依據(jù)對零件進行了排樣圖的設(shè)計

2、，再進行拉深力、沖裁力、頂件力、推件力、卸料力、壓料力、整形力等相關(guān)力的計算，確定總力后選擇壓力機的型號。接著是模具工作部分的設(shè)計計算，和主要零部件的設(shè)計與標準件的選擇，其中包括上模座、下模座、上模墊板、下模墊板、上模固定板、下模固定板、浮動導料桿、卸料板、導柱、導套、小導柱、小導套、卸料螺釘、導正銷、推件裝置和頂件裝置等，并計算出非標準凸模和凹模尺寸和公差，為裝配圖各尺寸提供依據(jù)。最后對凸模和凹模的強度及長度進行了校核。</p&

3、gt;<p>　　通過前面的設(shè)計方案畫出模具各零件圖和裝配圖，以及部分零部件的三維建模與裝配。</p><p>　　關(guān)鍵詞：級進模；連續(xù)拉深；電動機外殼；</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This paper designs a deep drawing progressive die f

4、or belt materials. The workpiece is motor shell.</p><p>　　Through access to information, according to the size of the parts, precision, materials, mass production requirements, stamping process analysis and

5、rough calculation are finished first. Then the processing plan through process analysis and comparison are determined, and the blank parts graph is drawn out. At the same time the layout diagram design is finished which

6、is based on process arrangement. Then the deep drawing force, cutting force, push force, discharge force, pressure force, plastic a</p><p>　　Through the design above, the part drawings and assembly drawing f

7、inished, also some of the 3D modeling.</p><p>　　Key words: Progressive die; Deep drawing; Motor shell</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 概述</b></p>&

8、lt;p>　　模具作為特殊的工藝裝備，在現(xiàn)代制造業(yè)中扮演的角色越來越重要，它作為沖壓生產(chǎn)過程中必須的工藝裝備，是一種技術(shù)密集型的產(chǎn)品。無論是沖壓件的質(zhì)量，還是生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等，都與模具的設(shè)計和制造有直接的關(guān)系。模具設(shè)計與制造技術(shù)的水平是衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，在很大程度上決定著制件的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。大力提高制造模具水平，是提升模具技術(shù)檔次的關(guān)鍵。</p><p>　　1.1

9、 多工位級進模綜述</p><p>　　1.1.1 多工位級進模特點</p><p>　　多工位級進模是在普通級進模的基礎(chǔ)上，發(fā)展起來的一種高精度、高效率、壽命長的多工序集成模具，是技術(shù)密集型模具，是冷沖壓模具發(fā)展方向之一。這種模具除了能完成沖孔、落料等工序外，還可以根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點和成形性質(zhì)等完成壓筋、彎曲、拉深等成形工序，可以將復雜的制件外形或型孔，經(jīng)分解變成簡單的沖壓。沖壓時，

10、將帶料或條料由模具入口送進后，通過嚴格控制步距精度，按照工藝安排的順序，通過各個工位的連續(xù)沖壓，便可以沖制出符合產(chǎn)品要求的沖壓件，并且可以在無人操控的情況下進行高速沖壓。為了保證多工位級進模的正常工作，模具必須有高精度的導向裝置和準確的定距、定位裝置，配備有自動送料裝置、自動出件裝置、安全檢測裝置等。所以多工位級進模與普通模具相比要復雜一些，具有如下特點：</p><p>　?。?）在一副模具中，并在壓力機的一次

11、行程中，就可以完成包括沖裁，彎曲，拉深等多道工序；減少了使用多副模具的復雜過程，提高了勞動生產(chǎn)率和設(shè)備的利用率。 </p><p>　　（2）由于在級進模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在復合模的“最小壁厚”問題，設(shè)計時還可以根據(jù)模具的強度和模具的裝配需要留出空工位，從而保證級進模的強度和零部件裝配空間。</p><p>　　（3）多工位級進模通常具有高精度的內(nèi)、外導向（除模架

12、導向精度要求高外，還必須對細小凸模實施內(nèi)導向保護）和準確的定距定位系統(tǒng)，以保證產(chǎn)品零件的加工精度和模具壽命。 （4）多工位級進模常選用高速沖床或壓力機來生產(chǎn)沖壓件，模具采用了自動送料、自動出件、安全檢測等自動化裝置，具有操作安全、生產(chǎn)效率高的優(yōu)點。目前，世界上最先進的多工位級進模工位數(shù)多達50多個，沖壓速度達每分鐘1000 次以上。當排樣采用多排時，一次沖壓可以出多件。</p><p>　　（5）多工位級

13、進模內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，因此對于模具制造的精度有很高的要求，這樣模具的制造、調(diào)試及維修會有一定的難度，因此在進行模具設(shè)計時要考慮的內(nèi)容比較多，要求模具設(shè)計師水平也高。同時要求模具的零部件要具有互換性，在模具零件磨損或損壞后可以快速更換，同時方便，可靠。所以模具的工作零件如凸模、凹模等常選用優(yōu)質(zhì)、高強度、高耐磨的材料（常采用高強度的高合金工具鋼、模具鋼等材料）制造，模具的加工采用先進的CNC制模設(shè)備和合理工藝制造，必須應(yīng)用慢走絲線切割加工、成型

14、磨削、坐標鏜、坐標磨等先進加工方法制造。 一般需要經(jīng)驗豐富的理論與實踐相結(jié)合的模具專業(yè)人才和配套較為先進的精密制模設(shè)備才能有保障。</p><p>　　（6）多工位級進模主要用于沖制厚度較薄（一般不超過2mm）、產(chǎn)量大，形狀復雜、精度要求較高的中、小型零件。沖件的尺寸一致性好，均具有很好的互換性。</p><p>　　1.1.2 多工位級進模發(fā)展現(xiàn)狀</p><p&g

15、t;　　多工位級進模，是當代先進沖壓模具的代表，展示了現(xiàn)代沖壓模具水平的一個重要標志，它具有結(jié)構(gòu)復雜、制造難度大、精度高、壽命長和生產(chǎn)效率高等特點，是我國重點發(fā)展的精密沖壓模具，已成為實現(xiàn)大生產(chǎn)、降低生產(chǎn)成本的最佳選擇，被指定為我國“十一五”規(guī)劃中重點發(fā)展的模具之一。從精密多工位級進模的沖制件來看，包括電機鐵芯片級進模、空調(diào)器翅片級進模、集成電路引線框架級進模、電子連接器級進模、汽車零件級進模、家電零件級進模等?？梢哉f，級進模的沖制件已

16、經(jīng)覆蓋了電子、儀器儀表、汽車、電機電器、通訊、機械和家電等產(chǎn)品范疇。當前，國內(nèi)制造的多工位級進模的水平在模具的技術(shù)含量、制造精度、使用壽命和制造周期等方面均獲得了明顯進步。其中部分高檔優(yōu)質(zhì)模具的總體水平已經(jīng)與國際同類模具水平相當。</p><p>　　經(jīng)過幾十年的努力，我國沖壓模具的設(shè)計與制造的能力取得了長足的進步，個別企業(yè)的產(chǎn)品已具有較高水平。</p><p>　　雖然如此，我國的沖壓模

17、具設(shè)計制造能力與與國際前沿相比仍還有較大差距，總量供不應(yīng)求，進口較多。主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無論在設(shè)計還是加工工藝方面，都還有較大差距。轎車覆蓋件模具，具有設(shè)計和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計制造方法和手段方面基本達到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。</p><p>　　1.1.3 多工位級進模發(fā)展趨勢<

18、;/p><p>　　級進模在過去因技術(shù)水平的限制，工位數(shù)相對較少，3~5個常見，10個工位的就算多了，10個以上的就罕見了，近年來隨著我國與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越發(fā)的認識到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。近年來許多企業(yè)因此加大了用于技術(shù)進步的投資力度，一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD如AutoCAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Solidwo

19、rks等國際通用軟件，并成功應(yīng)用于多工位級進模的設(shè)計中。</p><p>　　專家認為，未來多工位級進模具制造技術(shù)有以下幾大發(fā)展趨勢： </p><p>　?。?）全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)</p><p>　　模具的CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。隨著計算機軟件的發(fā)展和進步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已日趨成熟，各企業(yè)都加大

20、了CAD/CAM技術(shù)培訓和技術(shù)服務(wù)的力度，進一步擴大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計算機和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正在使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所，在整個行業(yè)中的廣泛推廣成為了可能，實現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合。</p><p>　?。?）提高模具標準化程度</p><p>　　我國模具的標準化程度正在不斷的提高，估計目前我國模具的標準件使用覆蓋率已達到30%左右。國外發(fā)達國家一般為80%左右。

21、</p><p>　?。?）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)</p><p>　　高速掃描儀和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。</p><p>&l

22、t;b>　?。?）高速銑削加工</b></p><p>　　國內(nèi)外近幾年來發(fā)展的高速銑削加工技術(shù)，不僅大幅提高了加工效率和精度，并可獲得極高的表面粗糙度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點。目前它已向更高的智能化、集成化、靈活化的方向發(fā)展。</p><p>　?。?）模具研磨拋光將自動化、智能化 </p><p>　　模具表面的

23、質(zhì)量對模具的使用壽命、制件外觀、精度等方面均具有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量和精密電火花線切割、精密成型磨、坐標磨、光學曲線磨等工藝的成熟運用是多工位級進模重要的發(fā)展趨勢。 </p><p>　?。?）優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術(shù)</p><p>　　選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命十分必要。模具的熱處理和表面處理是

24、否能充分發(fā)揮模具材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。 </p><p>　　（7）模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展</p><p>　　這是我國的長遠發(fā)展目標。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)由多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具，有完整的機具、刀具數(shù)控庫，有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)，有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。<

25、/p><p>　　1.1.4 預(yù)期目標</p><p>　　（1）預(yù)計達到的目標：</p><p>　?、俪浞掷斫庹莆沾髮W四年所學的專業(yè)知識，通過本次畢業(yè)設(shè)計，達到理論知識與處理實際問題相結(jié)合的目的。</p><p>　　②通過該級進模的設(shè)計，能夠比較深刻的了解連續(xù)模的設(shè)計原則及指導思想。培養(yǎng)調(diào)查研究相關(guān)文獻檢索和閱讀能力；培養(yǎng)沖壓模具設(shè)計、計

26、算與繪圖的能力；培養(yǎng)使用ProE等繪圖軟件進行三維造型和輔助AutoCAD進行二維成型的能力。</p><p>　?、弁ㄟ^工藝分析，能夠了解多工位級進模與單工序模、復合模之間的優(yōu)缺點。</p><p>　　第二章 制件工藝分析與總體方案設(shè)計</p><p><b>　　2.1 制件分析</b></p><p><

27、;b>　　圖2.1 制件圖</b></p><p>　　電動機外殼零件圖如圖1所示，零件材料為10F，該零件材料適宜沖壓加工，零件厚度為0.6mm。</p><p>　　要求：根據(jù)產(chǎn)品圖、制件的產(chǎn)量，進行工藝分析，設(shè)計排樣并繪制排樣圖，確定該模具所使用的模架形式（包括導向系統(tǒng)），卸料結(jié)構(gòu)，導料裝置，送料和定距方式，凸、凹模的結(jié)構(gòu)形式及固定方法等，繪制模具總裝圖，模具相關(guān)零

28、件圖。</p><p>　　2.1.1制件的工藝分析與難點分析</p><p>　　零件精度要求較高，整個零件需拉伸與擠孔成形，孔精度等級為IT8，要求精度很高，內(nèi)孔尺寸為 mm，公差等級IT9，精度要求也很高，拉伸后需要多次整形，考慮以上零件要求，只有用級進模才能保證精度要求。</p><p>　　的內(nèi)孔精度要求很高，需多步工藝成形才能保證精度要求，應(yīng)先設(shè)計多個工

29、位來擠高精度內(nèi)孔：先打凸包，再沖孔，然后孔成形完畢。再進行外形拉伸：先拉伸外形，再整形完成。由于工件孔的要求較高，在級進模的結(jié)構(gòu)設(shè)計和加工制造上都有一定的困難，且級進模是單件生產(chǎn)，試模失敗后很難修改，因此要精心設(shè)計，各種問題都應(yīng)該考慮周全。</p><p>　　2.1.2制件毛坯展開計算</p><p>　　根據(jù)《多工位級進模設(shè)計與制造》表4-5：</p><p>

30、　　其中d=4mm，h=2-0.8mm=1.2mm</p><p>　　其中，，r=0.5mm，d=4.15mm，</p><p><b>　　其中d=12mm，</b></p><p>　　其中，，r=0.5mm，d=10.8mm，</p><p>　　其中d=12mm，h=6.4-1.6mm=4.8mm</p&

31、gt;<p><b>　　所以</b></p><p>　　由《多工位級進模設(shè)計與制造》表4-4，修邊余量δ=1.8mm</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　圖2.2 制件毛坯展開圖</p><p>　　2.2 工藝方案的確定</p><

32、p>　　根據(jù)工件的情況，結(jié)合工件的外形尺寸和形狀，確定工件包括落料、沖孔、拉深等工序，可以有以下三種工藝方案：</p><p>　　方案一：采用單工序模生產(chǎn)。</p><p>　　若采用方案一，由于孔的精度要求較高，加工所需工序也較多，因此單算孔的加工部分就需十副模具才能完成。</p><p>　　單工序模結(jié)構(gòu)簡單，制作周期短，制作成本低廉；但生產(chǎn)效率低，沖出

33、的制件精度不高，且工人勞動強度大，不適合大批量的生產(chǎn)。因此，不采用該方案。</p><p>　　方案二：采用復合模生產(chǎn)。</p><p>　　復合模結(jié)構(gòu)緊湊，沖出的制件精度較高，適合大批量生產(chǎn)，特別是孔與制件外形的同心度容易保證。若采用方案二，根據(jù)復合模的特點，制件的精度和批量都能滿足，但要用三副以上模具，模具結(jié)構(gòu)復雜，模具制造較困難，制造周期長，使生產(chǎn)效率大大下降，且提高了生產(chǎn)成本。因此

34、，不采用該方案。</p><p>　　方案三：采用級進模生產(chǎn)。</p><p>　　在一副級進模上可對形狀十分復雜的沖壓件進行沖裁、彎曲、拉深成形等工序，故生產(chǎn)率高，便于實現(xiàn)機械化和自動化，適于大批量生產(chǎn)。由于采用條料（或帶料）進行連續(xù)沖壓，所以操作方便安全。若采用方案三，只需一副模具即可成型，能滿足生產(chǎn)所需的精度和批量，操作安全方便，且生產(chǎn)效率高。適合所加工零件精度高、大批量生產(chǎn)的要求。

35、因此，采用該方案。</p><p><b>　　圖2.2 排樣圖</b></p><p>　　第三章 排樣圖設(shè)計與各工序力的計算</p><p>　　3.1 排樣、計算條料寬度及確定步距</p><p>　　3.1.1各工序拉深尺寸計算</p><p><b>　　1、</b&

36、gt;</p><p>　　根據(jù)《多工位級進模設(shè)計與制造》第四章：</p><p>　　（1）總拉深系數(shù)計算：</p><p><b>　　由表4-22，</b></p><p>　?。?）切口的確定及尺寸計算：</p><p>　　由表4-11，選取序號為2的切口形式</p>&l

37、t;p>　?。?）各次拉深系數(shù)及拉深直徑的確定：</p><p>　　由《多工位級進模設(shè)計與制造》表4-17，取首次拉深系數(shù)</p><p><b>　　，取</b></p><p>　　由《多工位級進模設(shè)計與制造》表4-18，取之后各次拉深系數(shù)分別為：</p><p><b>　　所以，取</b&

38、gt;</p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　，取</b></p><p>　　（4）各次拉深高度計算：</p

39、><p><b>　　其中，，，，</b></p><p><b>　　其中，，，，</b></p><p><b>　　其中，，，，</b></p><p><b>　　其中，，，，</b></p><p><b>　　其中

40、，，，，</b></p><p><b>　　其中，，，，</b></p><p>　　還需擠孔才可達到零件圖要求尺寸。</p><p>　　校核第一次拉深的相對高度：由表4-20，</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　所

41、以上述計算合理。</b></p><p><b>　　2、</b></p><p>　　根據(jù)《多工位級進模設(shè)計與制造》第四章：</p><p>　?。?）總拉深系數(shù)計算：</p><p><b>　　由表4-22，</b></p><p>　?。?）各次拉深系數(shù)及

42、拉深直徑的確定：</p><p>　　由《多工位級進模設(shè)計與制造》表4-17，取首次拉深系數(shù)</p><p><b>　　，取</b></p><p>　　由《多工位級進模設(shè)計與制造》表4-18，取第二次拉深系數(shù)為：</p><p><b>　　所以，取</b></p><p&g

43、t;　?。?）各次拉深高度計算：</p><p><b>　　其中，，，，</b></p><p><b>　　其中，，，，</b></p><p>　　校核第一次拉深的相對高度：</p><p><b>　　由表4-20，，</b></p><p>&

44、lt;b>　　所以上述計算合理。</b></p><p>　　3.1.2條料寬度及步距的確定</p><p>　　由《多工位級進模設(shè)計與制造》表4-13，，，n=1.8~2.2，r=1</p><p><b>　　料寬</b></p><p><b>　　步距</b></p&

45、gt;<p><b>　　步距公差</b></p><p>　　其中：β為沿送料方向毛坯輪廓尺寸的精度提高3級后的公差值，n為級進模工位數(shù)，K為修正系數(shù) 查表，K=1.0</p><p>　　3.2 各工序力的計算</p><p>　　3.2.1拉深力的計算</p><p><b>　　1、&l

46、t;/b></p><p>　　根據(jù)《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》第2.3節(jié)：</p><p><b>　　首次拉深：</b></p><p>　　其中，由表2-53，，，，</p><p><b>　　第二次拉深：</b></p><p>　　其中，由表2-54，，，

47、，</p><p><b>　　第三次拉深：</b></p><p>　　其中，由表2-54，，，，</p><p><b>　　第四次拉深：</b></p><p>　　其中，由表2-54，，，，</p><p><b>　　第五次拉深：</b><

48、;/p><p>　　其中，由表2-54，，，，</p><p><b>　　第六次拉深：</b></p><p>　　其中，由表2-54，，，，</p><p><b>　　2、孔計算：</b></p><p>　　根據(jù)《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》第二章第七節(jié)：</p&g

49、t;<p><b>　　首次拉深：</b></p><p>　　其中，由表2-53，，，，</p><p><b>　　第二次拉深：</b></p><p>　　其中，由表2-54，，，，</p><p>　　3.2.2沖裁力的計算</p><p><b&

50、gt;　　1、</b></p><p><b>　　2、落料計算</b></p><p><b>　　3、工藝切口計算：</b></p><p>　　3.2.3壓料力的計算</p><p><b>　　1、</b></p><p>　　根據(jù)《

51、沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》第2.3節(jié)：</p><p>　　由表2-56，不需使用壓邊圈。</p><p><b>　　首次拉深：</b></p><p>　　其中，，，，由表2-58，</p><p><b>　　第二次拉深：</b></p><p>　　其中，，，，由表

52、2-58，</p><p><b>　　第三次拉深：</b></p><p>　　其中，，，，由表2-58，</p><p><b>　　第四次拉深：</b></p><p>　　其中，，，，由表2-58，</p><p><b>　　第五次拉深：</b>

53、;</p><p>　　其中，，，，由表2-58，</p><p><b>　　第六次拉深：</b></p><p>　　其中，，，，由表2-58，</p><p><b>　　2、</b></p><p>　　根據(jù)《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》第2.3節(jié)：</p>

54、;<p>　　由表2-56，不需使用壓邊圈。</p><p><b>　　首次拉深：</b></p><p>　　其中，，，，由表2-58，</p><p><b>　　第二次拉深：</b></p><p>　　其中，，，，由表2-58，</p><p>　　3

55、.2.4整形力的計算</p><p>　　其中q=50Mpa，</p><p><b>　　其中，</b></p><p>　　r=1.3mm，d=10.8mm，</p><p>　　其中q=50Mpa，</p><p><b>　　其中，</b></p>&l

56、t;p>　　r=0.8mm，d=10.8mm，</p><p>　　3.2.5擠孔精壓力的計算</p><p>　　其中q=1500Mpa，</p><p><b>　　其中，</b></p><p>　　r=0.5mm，d=10.8mm，</p><p>　　3.2.6總壓力的計算<

57、/p><p><b>　　卸料力;</b></p><p><b>　　推件力;</b></p><p><b>　　頂件力;</b></p><p>　　-卸料力系數(shù)；根據(jù)《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》表3-8，??；</p><p>　　-推件力系數(shù)；根據(jù)

58、《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》表3-8，取；</p><p>　　-頂件力系數(shù)；根《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》表3-8，??；</p><p><b>　　計算得</b></p><p><b>　　;</b></p><p><b>　　;</b></p>&l

59、t;p><b>　　;</b></p><p>　　壓力機所需的總沖壓力</p><p>　　第四章 模具設(shè)計計算</p><p>　　4.1 壓力機的選取</p><p>　　4.1.1壓力機的選用原則</p><p>　　壓力機的選擇分為類型選擇和規(guī)格兩個方面：</p>

60、<p><b>　　類型選擇</b></p><p>　　沖壓設(shè)備的類型較多，其剛度、精度、用途各不相同，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)批量、沖壓工藝的性質(zhì)、制件精度、模具大小等正確選用。一般生產(chǎn)批量較大的中小型制件多選用操作方便、生產(chǎn)效率高的開式曲柄壓力機。</p><p><b>　　規(guī)格選擇</b></p><p>　　確定

61、壓力機的規(guī)格時要遵循如下原則：</p><p>　?、賶毫C的公稱壓力必須大于總沖壓工藝力。但對工作行程較長的工序，不僅需要滿足工藝力的大小，還必須同時考慮滿足其工作負荷曲線才行。</p><p>　?、趬毫C滑塊行程應(yīng)滿足制件在高度上能獲得所需的尺寸，并在沖壓工序完成之后順利地從模具上取下來。對于拉深件，則行程應(yīng)在制件高度的兩倍以上。</p><p>　?、蹓毫C

62、的行程次數(shù)應(yīng)符合生產(chǎn)率的要求。</p><p>　?、軌毫C的閉合高度、工作臺面尺寸、滑塊尺寸、模柄孔尺寸等都要能滿足模具的正確安裝要求，對于曲柄壓力機，模具的閉合高度應(yīng)在壓力機的最大裝模高度與最小裝模高度之間。工作臺尺寸單邊一般應(yīng)大于模具下模座50-70mm，以便于安裝，墊板孔徑應(yīng)大于制件或廢料投影尺寸，以便于漏料模柄尺寸應(yīng)與模柄孔尺寸相符。</p><p>　　4.1.2壓力機規(guī)格計算

63、</p><p><b>　　壓力機電動機功率</b></p><p>　　其中，K=1.3，A=26.27J，n=300，，</p><p>　　根據(jù)以上原則，由《多工位級進模設(shè)計與制造》附錄E，選取JK21-80開式快速壓力機。</p><p>　　4.2 凸、凹模尺寸計算</p><p>

64、　　4.2.1拉深凸、凹模尺寸計算</p><p><b>　　1、</b></p><p>　　根據(jù)《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》第3.5節(jié)：</p><p><b>　?。?）第一次拉深：</b></p><p><b>　　凹模直徑</b></p><

65、p><b>　　凸模直徑</b></p><p><b>　　其中，，，，，</b></p><p>　　選取AI10.7×38 GB2863.1-81</p><p>　　選取A10.7×6×18 GB2863.5-81</p><p><b>　?。?/p>

66、2）第二次拉深：</b></p><p><b>　　凹模直徑</b></p><p><b>　　凸模直徑</b></p><p><b>　　其中，，，，，</b></p><p>　　選取AI8.15×38 GB2863.1-81</p>

67、<p>　　選取A8.15×6×18 GB2863.5-81</p><p><b>　　（3）第三次拉深：</b></p><p><b>　　凹模直徑</b></p><p><b>　　凸模直徑</b></p><p><b>

68、　　其中，，，，，</b></p><p>　　選取AI5.6×38 GB2863.1-81</p><p>　　選取A5.6×5×14 GB2863.5-81</p><p><b>　　（4）第四次拉深：</b></p><p><b>　　凹模直徑</b&g

69、t;</p><p><b>　　凸模直徑</b></p><p><b>　　其中，，，，，</b></p><p>　　選取AI4.9×36 GB2863.1-81</p><p>　　選取A4.9×5×14 GB2863.5-81</p><p

70、><b>　　（5）第五次拉深：</b></p><p><b>　　凹模直徑</b></p><p><b>　　凸模直徑</b></p><p><b>　　其中，，，，，</b></p><p>　　選取A3.8×5×14

71、GB2863.5-81</p><p><b>　　（6）第六次拉深：</b></p><p><b>　　凹模直徑</b></p><p><b>　　凸模直徑</b></p><p><b>　　其中，，，，，</b></p><p

72、>　　凸、凹模圓角半徑的確定：</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>

73、　　，</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　2、</b></p><p>　　根據(jù)《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》第3.5節(jié)：</p><p><b>　　（1）第一次拉深：</b></p><p>&l

74、t;b>　　凹模直徑</b></p><p><b>　　凸模直徑</b></p><p><b>　　其中，，，，，</b></p><p><b>　　（2）第二次拉深：</b></p><p><b>　　凹模直徑</b></

75、p><p><b>　　凸模直徑</b></p><p><b>　　其中，，，，，</b></p><p>　　凸、凹模圓角半徑的確定：</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　，</b></p>

76、;<p>　　4.2.2沖孔與落料凸、凹模尺寸計算</p><p>　?。?）沖凸、凹模尺寸計算</p><p>　　沖孔時應(yīng)先確定凸模刃口尺寸，其大小應(yīng)取等于或接近制件孔的最大極限尺寸。制造公差可按IT6~IT7級公差值選用。</p><p><b>　　凸模直徑</b></p><p>　　其中，由表2

77、-7，X=0.75，取</p><p><b>　　凹模直徑</b></p><p>　　其中，由表2-7，X=0.75，取，由表2-3，</p><p>　?。?）沖凸、凹模尺寸計算</p><p>　　落料時應(yīng)先確定凹模刃口尺寸，其大小應(yīng)取等于或接近制件的最小極限尺寸。制造公差可按IT6~IT7級公差值選用。<

78、/p><p><b>　　凸模直徑</b></p><p>　　其中，由表2-7，X=0.5，取，由表2-3，</p><p><b>　　凹模直徑</b></p><p>　　其中，由表2-7，X=0.5，取</p><p>　　4.2.3整形凸、凹模尺寸計算</p>

79、;<p>　　孔拉深后還需通過整形才可達到制件圖尺寸要求，且每次整形圓角不應(yīng)超過50%，所以：</p><p><b>　　凹模直徑</b></p><p><b>　　凸模直徑</b></p><p><b>　　其中，，，，，</b></p><p><

80、b>　　第一次整形：取，</b></p><p><b>　　第二次整形：取，</b></p><p>　　經(jīng)整形后圓角達到制件圖尺寸要求。</p><p>　　4.3 模具基本尺寸確定</p><p>　　4.3.1模板尺寸初選</p><p>　　由工序排樣圖，凹模的工作區(qū)

81、尺寸基本在300mm左右。查《模具標準應(yīng)用手冊》P72表圓整得凹模板長度315mm,B=200mm。由于采用拼裝式，需選用兩塊模板</p><p><b>　　4.3.2工作行程</b></p><p>　　本零件沖壓時最大行程是第一次外形拉深工序，拉深行程為6mm?？紤]到模具設(shè)有浮頂裝置，故模具開啟后，凸模下表面至凹模上表面的最小距離取10mm。</p>

82、<p>　　4.3.3模板厚度初選</p><p>　　查《模具標準應(yīng)用手冊》得：</p><p>　　凹模模板厚度(p122 5-11(b)) GB 2858.1-81</p><p>　　卸料板厚度（p124 5-17） </p><p>　　凸模固定板厚度(P124 5-6) GB 2858

83、.2-81</p><p>　　墊板厚度（P126 5-8） GB 2858.3-81</p><p>　　4.3.4模具工作區(qū)高度</p><p>　　模具工作區(qū)開啟高度大于280mm</p><p>　　模具工作區(qū)閉合高度約為260mm</p><p>　　4.4 模架的選擇</p>

84、<p>　　由于該零件需要大批量生產(chǎn)，所以采用自動上料裝置。采用對角導柱模架。選擇四導柱模架GB/T 2851.7-90</p><p>　　上模座（GB/T2855.13-90）：</p><p>　　下模座（GB/T2855.14-90）：</p><p>　　導柱（GB/T2861.1）：</p><p>　　導套（GB/

85、T2861.6）：</p><p>　　模具的開啟高度為300mm，模具的閉合高度為260mm。</p><p>　　4.5 模柄的選擇</p><p>　　可采用上模用模柄固定，下模用壓板固定于壓力機下臺面的方法。</p><p>　　在這里選擇壓入式模柄。由壓力機沖頭把孔尺寸為50mm,深度為60mm。選擇模柄</p>&

86、lt;p>　　因為上模座厚度為55mm，所以選擇.</p><p>　　4.6 卸料裝置的設(shè)計</p><p>　　4.6.1卸料板的形式</p><p>　　由于彈壓卸料裝置不僅能沖壓完成后起卸料作用，沖壓開始前還能起壓料作用，防止沖壓過程中材料的滑移或扭曲，同時對小凸模還有導向保護的作用等，因此選用彈壓卸料板。將彈壓卸料板安裝在凸模一側(cè)，用卸料螺釘連接于

87、上模座上，固定板和卸料板中間安裝彈簧，彈簧的預(yù)壓縮量提供卸料力。取普通彈簧32×4×35</p><p>　　4.6.2卸料螺釘?shù)倪x擇</p><p>　　將卸料螺釘安裝在彈壓卸料板與上模座之間，保證卸料板能平穩(wěn)運動和保證卸料板與上模座的連接關(guān)系。卸料螺釘與彈簧組合使用。</p><p>　　卸料螺釘選擇圓柱頭卸料螺釘。經(jīng)過計算，從墊板上表面到卸

88、料板上表面的距離為58mm。所以根據(jù)國家標準，選擇M10×35 JB/T 7650.5</p><p>　　4.6.3卸料彈簧的選擇</p><p><b>　　由3.2.6得</b></p><p><b>　　單只彈簧的卸料力</b></p><p>　　選取彈簧32×4&#

89、215;35 GB/T2089-1994</p><p>　　4.6.4輔助導向形式的選擇</p><p>　　當級進模中小凸模較多時，為了保護好小凸模，并保證卸料板與凸模固定板、凹模之間型孔與凸模相對位置的一致性，也為了提高模具的精度，再卸料板與凸模固定板、凹模制件附加輔助導向裝置，即采用小導柱、小導套導向，組成一個功能完善的彈壓卸料裝置。</p><p>　　小

90、導柱裝在凸模固定板上，卸料板、凹模上均裝有小導套，小導柱將凸模固定板、卸料板、凹模三者聯(lián)系起來成為一體，使三者的對應(yīng)孔位置始終一致。該結(jié)構(gòu)能夠增強小凸模的剛性，同時導向效果最好，對于凸、凹模的刃磨和上下模的分離十分方便。</p><p>　　所以選取小導柱：A型小導柱20×80 JB/T 7645.1 </p><p>　　小導套由于長度受卸料板與凹模固定板限制，故采用非標件。

91、</p><p>　　4.7推件裝置的設(shè)計</p><p>　　4.7.1推件裝置形式的確定</p><p>　　推件裝置的功能主要是當凸模位于下模、凹模位于上模時，對料或件起彈出的作用。由于制件孔的精度較高，所以采用剛性推件裝置，該裝置由彈簧提供彈壓力，彈壓力由推板再經(jīng)由推桿傳遞給凹模中的頂件塊，繼而將制件彈出。其優(yōu)點是推件動作靈活、可提供較大的推件力，并且平穩(wěn)可

92、靠?？梢杂陕萑A(yù)緊彈簧，調(diào)節(jié)推件力</p><p>　　4.7.2推件裝置元件的選取</p><p><b>　　由3.2.6得</b></p><p><b>　　單只彈簧推件力</b></p><p>　　選取重型強力彈簧19.5×4.5×50 GB/T2089-1994&l

93、t;/p><p>　　螺塞：開槽柱形螺塞M22 ZB T32 001.2-87</p><p>　　推板 A20 GB2867.4-81</p><p>　　中間推桿6×40 GB2867.3-81</p><p>　　4.8 頂件裝置的設(shè)計</p><p>　　4.8.1頂件裝置形式的確定</p>

94、<p>　　頂件裝置的功能主要對料或件起頂出的作用，當拉深工位工作結(jié)束后必須依靠頂出裝置將各工位中帶料的成型部分從工作型孔中頂出才能保持被沖坯料能夠沿一定方向連續(xù)送進。由于制件平整度有一定要求，會影響孔的成型與精度，所以采用剛性頂件裝置，該裝置采用彈頂結(jié)構(gòu)，彈壓力主要靠彈簧獲得，由螺塞預(yù)緊彈簧，調(diào)節(jié)推件力，其具有動作靈活、平穩(wěn)、可靠的優(yōu)點，并且可以提供較大的頂件力。</p><p>　　4.8.2頂

95、件裝置元件的選取</p><p><b>　　由3.2.6得</b></p><p><b>　　單只彈簧的卸料力</b></p><p>　　選取重型強力彈簧31.5×7.5×50 GB/T2089-1994</p><p>　　螺塞：開槽柱形螺塞M36 ZB T32 001.

96、2-87</p><p>　　推板 A32 GB2867.4-81</p><p>　　中間推桿6×40 GB2867.3-81</p><p>　　4.9 定位元件的選擇</p><p>　　由于制件孔與外形精度要求均較高，所以采取自動送料裝置與導正銷混合定位的方式，送料裝置用于粗定位，導正銷用于精定位。</p>

97、<p>　　由排樣圖設(shè)計，導正孔直徑為2mm。故選擇A型導正銷，A1×24 GB 2864.1-81。</p><p>　　4.10送料方式的選擇</p><p>　　由4.6，又由于制件大批量生產(chǎn)，所以選用自動送料裝置。</p><p>　　4.11 導料裝置的選擇</p><p>　　4.11.1導料元件的確定<

98、;/p><p>　　由于制件成型過程中含有拉深工序，必須設(shè)置能讓沖壓成型后的帶料浮離凹模平面的裝置，才能保證帶料的連續(xù)送進。所以采用浮動導料桿，該結(jié)構(gòu)較為緊湊，只能從凹模下面裝入，因而能夠保證送料的精度</p><p>　　4.11.2導料元件的選取</p><p>　　由于帶料重約781.33N</p><p>　　所以浮動導料桿單只彈簧的力為

99、</p><p>　　故選取輕型強力彈簧12.5×1.375×50 GB/T2089-1994</p><p>　　螺塞：開槽柱形螺塞M14 ZB T32 001.2-87</p><p>　　4.12 其他零件的選擇</p><p>　　廢料切斷刀：20×8×46 GB2868.1-81</p&

100、gt;<p>　　上緊固螺釘：開槽沉頭螺釘M10×75 GB/T830-1988</p><p>　　下緊固螺釘：開槽沉頭螺釘M10×95 GB/T830-1988</p><p>　　上固定板定位銷：銷16×90 GB/T 119.1 </p><p>　　下固定板定位銷：銷16×100 GB/T 11

101、9.1 </p><p>　　4.13 模具零件的公差配合的選擇</p><p>　　表4.1模具零件的公差配合要求表</p><p><b>　　圖4.1總裝圖</b></p><p>　　第五章 凹、凸模的校核</p><p><b>　　5.1凸模的校核</b>

102、;</p><p>　　5.1.1凸模的強度校核</p><p><b>　　1、</b></p><p>　　根據(jù)《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》第4.1節(jié)：</p><p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　其中，</b><

103、/p><p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　2、</b>

104、</p><p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p>　　所以，凸模滿足強度要求</p

105、><p>　　5.1.2凸模的長度校核</p><p><b>　　1、</b></p><p>　　根據(jù)《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》第4.1節(jié)：</p><p>　　其中，，由《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》表4-2，C=0.214</p><p>　　其中，，由《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》表4-

106、2，C=0.214</p><p>　　其中，，由《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》表4-2，C=0.214</p><p>　　其中，，由《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》表4-2，C=0.214</p><p>　　其中，，由《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》表4-2，C=0.210</p><p>　　其中，，由《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》表4-

107、2，C=0.210</p><p><b>　　2、</b></p><p>　　其中，，由《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》表4-2，C=0.214</p><p>　　其中，，由《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》表4-2，C=0.214</p><p>　　其中，，由《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》表4-2，C=0.214&l

108、t;/p><p>　　其中，，由《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》表4-2，C=0.214</p><p>　　所以，凸模滿足長度條件，不需使用凸模套。</p><p>　　5.2 凹模的校核</p><p>　　5.2.1凹模的強度校核</p><p><b>　　1、</b></p>

109、<p>　　根據(jù)《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》第4.1節(jié)：</p><p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　其中，</b></p

110、><p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　2、</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　其中，</b>&l

111、t;/p><p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p>　　所以，凹模滿足強度要求</p><p>　　5.2.2凹模的長度校核</p><p><b>　　1、</b></p><p&g

112、t;　　根據(jù)《沖模設(shè)計與制造實用計算手冊》第4.1節(jié)：</p><p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　其中，</b></p>&

113、lt;p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　2、</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　其中，</b></p>

114、;<p><b>　　其中，</b></p><p><b>　　其中，</b></p><p>　　所以，凹模滿足最小厚度要求。</p><p>　　綜上所述，該級進模中凸、凹模均滿足正常工作要求。</p><p>　　第六章 部分零件三維建模及裝配</p><

115、p>　　6.1部分零件三維建模</p><p>　　6.1.1墊板三維建模</p><p><b>　　圖6.1左上墊板</b></p><p><b>　　圖6.2右上墊板</b></p><p><b>　　圖6.3左下墊板</b></p><p&

116、gt;<b>　　圖6.4右下墊板</b></p><p>　　6.1.2固定板三維建模</p><p><b>　　圖6.5左上固定板</b></p><p><b>　　圖6.6右上固定板</b></p><p>　　6.1.3導柱、導套三維建模</p>&l

117、t;p>　　圖6.7導柱 圖6.8導套</p><p>　　6.2裝配圖三維建模</p><p><b>　　圖6.9裝配圖</b></p><p><b>　　圖6.10拆解圖</b></p><p>&

118、lt;b>　　致謝</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計的過程是艱辛復雜而又富有挑戰(zhàn)的，在此特別要感謝我的指導老師鐘建琳老師，她給了我耐心的指導和無私的幫助。為了指導我的畢業(yè)設(shè)計，她放棄了自己的休息時間，一遍又一遍的指出每張圖中的具體問題，嚴格把關(guān)，循循善誘，她的這種無私奉獻的敬業(yè)精神令人欽佩，在此我向她表示我最誠摯的謝意。</p><p>　　在設(shè)計過程當中，我還得到了

119、各位同學的支持以及在軟件應(yīng)用、參考資料提供等方面的具體性指導和幫助，在此我向他們表示深深的謝意。非常感謝他們同我一起學習和生活，在美麗的大學校園里留下我們真摯的友誼。</p><p>　　也要感謝曾經(jīng)的任課教師，是他們的精心指導和教學才使我的畢業(yè)設(shè)計能夠按期完成，感謝學校給予的大力支持，同時要感謝百忙之中參加畢業(yè)答辯的各位評審老師！</p><p><b>　　參考文獻</

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