畢業(yè)設(shè)計(jì)--波紋管落料拉深模設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　題目：波紋管落料拉深模設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　模具技術(shù)是一個(gè)綜合性多學(xué)科的系統(tǒng)工程。模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術(shù)含量不斷提高，模具制造周期不

2、斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、無(wú)圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營(yíng)國(guó)際化的方向發(fā)展。</p><p>　　隨著中國(guó)工業(yè)不斷地發(fā)展，模具行業(yè)也顯得越來(lái)越重要。本文針對(duì)波紋管的沖裁工藝性和拉深工藝性，分析比較了成形過(guò)程的三種不同沖壓工藝（單工序、復(fù)合工序和連續(xù)工序），確定用一幅復(fù)合模完成落料、拉深和沖孔的工序過(guò)程。介紹了波紋管冷沖壓成形過(guò)程，經(jīng)過(guò)對(duì)端蓋的批量

3、生產(chǎn)、零件質(zhì)量、零件結(jié)構(gòu)以及使用要求的分析、研究，按照不降低使用性能為前提，將其確定為沖壓件，用沖壓方法完成零件的加工，且簡(jiǎn)要分析了坯料形狀、尺寸，排樣、裁板方案，拉深次數(shù)，沖壓工序性質(zhì)、數(shù)目和順序的確定。進(jìn)行了工藝力、壓力中心、模具工作部分尺寸及公差的計(jì)算，并設(shè)計(jì)出模具。還具體分析了模具的主要零部件（如凸凹模、卸料裝置、拉深凸模、墊板、凸模固定板等）的設(shè)計(jì)與制造，沖壓設(shè)備的選用，凸凹模間隙調(diào)整和編制一個(gè)重要零件的加工工藝過(guò)程。列出了模

4、具所需零件的詳細(xì)清單，并給出了合理的裝配圖。通過(guò)充分利用現(xiàn)代模具制造技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、優(yōu)化工藝方法能大幅度提高生產(chǎn)效率，這種方法對(duì)類似產(chǎn)品具有一定的借鑒作用。</p><p>　　關(guān)鍵詞：冷沖壓工藝；復(fù)合模設(shè)計(jì)</p><p>　　ABSTRACT </p><p>　　Mold Technology is a comprehensi

5、ve multi-disciplinary systems engineering. Die technology trend was mainly molds toward larger, more sophisticated, more complex and more economical direction, the mold product technology content continues to increase, c

6、ontinue to shorten manufacturing cycle mold, mold manufacturing toward information, no map of, Fine, the direction of automation, tooling companies toward technology integration, well-equipped, product branding, informat

7、ion management, internationa</p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　第一章 緒論- 1 -</p><p>　　第二章 零件的工藝性分析- 3 -</p><p>　　第三章 確定工藝方案- 5 -</p><p>　　3.1 毛坯

8、尺寸的確定- 5 -</p><p>　　3.2 拉深工藝- 5 -</p><p>　　3.2.1 拉深時(shí)的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)- 5 -</p><p>　　3.2.2 計(jì)算拉深次數(shù)- 6 -</p><p>　　3.3 沖壓工藝方案的確定- 7 -</p><p>　　第四章 排樣論證- 8 -</p

9、><p>　　4.1 沖裁件的排樣- 8 -</p><p>　　4.1.1搭邊- 9 -</p><p>　　4.1.2 排樣方案- 9 -</p><p>　　4.2條料寬度的確定- 10 -</p><p>　　第五章 工藝尺寸計(jì)算- 10 -</p><p>　　5.1力的計(jì)算-

10、 10 -</p><p>　　5.1.1 落料力的計(jì)算- 10 -</p><p>　　5.1.2 拉深力的計(jì)算- 11 -</p><p>　　5.2 拉深壓力機(jī)選用- 11 -</p><p>　　5.2.1拉深功的計(jì)算- 11 -</p><p>　　5.3 凸凹模刀口尺寸計(jì)算- 12 -</p

11、><p>　　第六章 確定模具類型及結(jié)構(gòu)形式- 14 -</p><p>　　6.1 模具的類型及定位方式的選擇- 14 -</p><p>　　6.1.1 模具的類型選擇- 14 -</p><p>　　6.1.2 定位方式的選擇- 14 -</p><p>　　6.2 零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)- 15 -</p&

12、gt;<p>　　6.3 其他零部件的設(shè)計(jì)與選用- 16 -</p><p>　　6.3.1 彈性元件的選用- 16 -</p><p>　　6.3.2 模架的選用- 16 -</p><p>　　6.3.3 模具輔助零件的材料選用及熱處理- 17 -</p><p>　　第七章 模具的總裝圖- 18 -</p&

13、gt;<p>　　第八章 模具的裝配- 19 -</p><p>　　結(jié)束語(yǔ)- 20 -</p><p>　　參考文獻(xiàn)- 21 -</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備（主要是壓力機(jī)）上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需

14、零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來(lái)加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一，隸屬于材料成型工程術(shù)。</p><p>　　沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒(méi)有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒(méi)有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的

15、沖壓工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。</p><p>　　與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無(wú)論在技術(shù)方面還經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)如下：</p><p>　　(1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。這是因?yàn)闆_壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來(lái)完成加工，普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘

16、可達(dá)幾十次，高速壓力要每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個(gè)沖件。</p><p>　　(2) 沖壓時(shí)由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量，而模具的壽命一般較長(zhǎng)，所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好，具有“一模一樣”的特征。</p><p>　　(3) 沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓

17、時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。</p><p>　　(4) 沖壓一般沒(méi)有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。</p><p>　　但是沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時(shí)一個(gè)復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。所以只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的

18、優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　沖壓在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來(lái)越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇螅賱t60%以上，多則90%以上。不少過(guò)去用鍛造、鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說(shuō)，如果

19、生產(chǎn)中不采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代等都是難以實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　　第二章 零件的工藝性分析</p><p>　　零件簡(jiǎn)圖：如圖2.1</p><p><b>　　生產(chǎn)批量：大批量</b></p><p><b>　　材料：15</b&g

20、t;</p><p>　　材料厚度：0.5mm</p><p>　　圖2.1 零件圖（波紋管）</p><p>　　由圖2.1可知，產(chǎn)品為圓形落料、筒形拉深件。產(chǎn)品形狀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且對(duì)稱，無(wú)狹槽、尖角，滿足沖裁要求。</p><p>　　2.1沖壓的工藝性分析</p><p>　　沖壓的工藝性是指沖壓件對(duì)沖壓工藝的適應(yīng)性

21、。在一般情況下，對(duì)沖壓件工藝性影響最大的是它的幾何形狀、尺寸和精度要求。良好的沖壓工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工較容易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等要求。</p><p>　　1. 沖裁件的形狀應(yīng)能符合材料合理排樣，減少?gòu)U料。</p><p>　　2. 沖裁各直線或曲線的連接處，宜有適當(dāng)?shù)膱A角。</p><p>　　3. 沖裁件凸出或凹入部分寬度不

22、宜太小，并應(yīng)避免過(guò)長(zhǎng)的懸臂和窄槽。</p><p>　　4. 腰圓形沖裁件，如允許圓弧半徑，則R應(yīng)大于料寬的一半，即能采用少?gòu)U料排樣；如限定圓弧半徑等于工件寬度之半，就不能采用少?gòu)U料排樣，否則會(huì)有肩產(chǎn)生。</p><p>　　5. 沖孔時(shí)，由于受到凸模強(qiáng)度的限制，孔的尺寸不宜過(guò)小。</p><p>　　6. 沖裁件的孔與孔之見，孔與邊緣之見的距離，受到模具強(qiáng)度的限制

23、，不能太小。</p><p>　　7. 在彎曲件或拉深件上沖孔時(shí)，其孔壁與工件之間的距離不能過(guò)小。</p><p>　　第三章 確定工藝方案</p><p>　　3.1 毛坯尺寸的確定</p><p>　　由于板料在扎壓或退火時(shí)所產(chǎn)生的聚合組織而使材料引起殘存的方向性，反映到拉深過(guò)程中，就使筒形拉深件的口部形成明顯的突耳。此外，如果板料本身的

24、金屬結(jié)構(gòu)組織不均勻、模具間隙不均勻、潤(rùn)滑的不均勻等等，也都會(huì)引起沖件口高低不齊的現(xiàn)象，因此就必需在拉深厚的零件口部和外緣進(jìn)行修邊處理。這樣在計(jì)算毛坯尺寸的時(shí)候就必需加上修邊余量然后再進(jìn)行毛坯的展開尺寸計(jì)算。 </p><p><b>　　毛坯的尺寸計(jì)算：</b></p><p>　　根據(jù)等面積原理，用解析法求該零件的毛坯直徑，并且由于較小所以不考慮修

25、邊余量，又發(fā)毛坯的直徑公式：</p><p>　　嚴(yán)格的講，直徑與圓角半徑均應(yīng)取板厚中線尺寸但是由于厚度為1.5mm，與就以零件圖樣標(biāo)注的尺寸代入公式得：</p><p><b>　　毛坯直徑：</b></p><p><b>　　毛坯形狀如圖3.1</b></p><p><b>　　圖

26、2.1 毛坯圖</b></p><p><b>　　3.2 拉深工藝</b></p><p>　　3.2.1 拉深時(shí)的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)</p><p>　　(1)平面凸緣部分（主要形變區(qū)） 在拉深過(guò)程中，凸緣部分產(chǎn)生了徑向拉應(yīng)力和切向壓力，在板料厚度方向，由于模具結(jié)構(gòu)多采用壓邊裝置，則產(chǎn)生壓應(yīng)力。無(wú)壓邊圈時(shí)，。</p>

27、<p>　　(2)凸緣圓角部分（過(guò)渡區(qū)） 與凸緣部分一樣，切向被壓縮，產(chǎn)生切向壓應(yīng)力；徑向被拉伸，產(chǎn)生徑向拉應(yīng)力。</p><p>　?。?)筒壁比分（傳力區(qū)） 可看作只受凸模傳來(lái)的拉應(yīng)力的作用，變形是單向受拉，厚度變薄。</p><p>　　(4)底部圓角部分（過(guò)渡區(qū)） 一直承受筒壁傳來(lái)的拉應(yīng)力，并且受到凸模的壓力。在拉、壓應(yīng)力的綜合作用下，使這部分材料變薄最嚴(yán)重，故此

28、處最容易出現(xiàn)拉裂。</p><p>　　(5)圓筒件底部 在拉深一開始時(shí)就進(jìn)入凹模內(nèi)，始終承受雙向拉應(yīng)力，變形也是雙向拉伸變薄。由于拉伸變薄會(huì)受到凸模摩擦阻力的作用，故實(shí)際變薄很小，因此底部在拉深時(shí)的變形常忽略不計(jì)。</p><p>　　綜上分析可知，拉深時(shí)毛坯各區(qū)的應(yīng)力、應(yīng)變是不均勻的，且時(shí)刻在變化，因而拉深件的壁厚也是不均勻的。 拉深凸緣區(qū)在切向壓應(yīng)力作用下可能產(chǎn)生“起皺”和筒壁傳

29、力區(qū)上危險(xiǎn)斷面可能“拉裂”是拉深工藝能否順利完成的關(guān)鍵所在。</p><p>　　3.2.2 計(jì)算拉深次數(shù)</p><p>　　在考慮拉深的變形程度時(shí)，必需保證使毛坯在變形過(guò)程中的應(yīng)力既不超過(guò)材料的變形極限，同時(shí)還能充分利用材料的塑性。也就是說(shuō)，對(duì)于每道拉深工序，應(yīng)在毛坯側(cè)壁強(qiáng)度允許的條件下，采用最大的變形程度，即極限變形程度。</p><p>　　極限拉深系數(shù)值可

30、以用理論計(jì)算的方法確定。即使得在傳力區(qū)的最大拉應(yīng)力與在危險(xiǎn)斷面上的抗拉強(qiáng)度相等，便可求出最小拉深系數(shù)的理論值，此值即為極限拉深系數(shù)。但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，極限拉深系數(shù)值一般是在一定的拉深條件下用實(shí)驗(yàn)的方法得出的，我們可以通過(guò)查表來(lái)取值。</p><p>　　拉深系數(shù)是指每次拉深后圓筒形零件的直徑與拉深前毛坯的直徑之比，用表示。即：</p><p>　　第一次拉深系數(shù) </p>

31、<p>　　第二次拉深系數(shù) </p><p>　　…… ……</p><p>　　第次拉深系數(shù) </p><p>　　式中 </p><p><b>　　---毛坯直徑；</b></p><p>　　---圓筒形工件的直徑；</

32、p><p>　　---各次拉深后工序件的直徑。</p><p>　　該工件拉深一個(gè)過(guò)程，因此可以計(jì)算其拉深系數(shù)來(lái)確定拉深次數(shù)。</p><p><b>　　其實(shí)際拉深系數(shù)為：</b></p><p>　　零件的總拉深系數(shù)為，相對(duì)高度，毛坯相對(duì)厚度，由教材<<沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)>>上表5-3、5-4查得

33、，且工件圓角半徑，故可以一次成形。</p><p>　　3.3 沖壓工藝方案的確定</p><p>　　沖壓工藝方案的確定，可依據(jù)表3.1確定。</p><p>　　表3.1 沖壓工藝方案</p><p>　　分析表3.1，采用：?jiǎn)喂ば蚰＞呓Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序兩幅模具才能完成，且生產(chǎn)率低難以滿足該工件大量生產(chǎn)的要求。復(fù)合模需一副模具，生產(chǎn)

34、率較高，盡管模具結(jié)構(gòu)較單工序模復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，模具制造并不困難。雖然級(jí)進(jìn)模也需一副模具，且生產(chǎn)率較高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，送進(jìn)料不方便，加之工件尺寸偏大。通過(guò)分析對(duì)上述三種模具的比較，該件若能一次成形，則采用復(fù)合模最佳。</p><p>　　第四章 排樣論證 </p><p>　　4.1 沖裁件的排樣</p><p>　　在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約和減少?gòu)U

35、料具有重要的意義。在模具設(shè)計(jì)中，排樣設(shè)計(jì)是一項(xiàng)極為重要的、技術(shù)性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)工作，排樣的合理與否直接影響到材料的利用率、制件質(zhì)量、生產(chǎn)率與成本以及模具壽命等。所以，排樣工作的好壞是左右沖裁經(jīng)濟(jì)效益的重要因素之一。</p><p>　　沖裁所產(chǎn)生的廢料分為兩種：一是，工件的各種內(nèi)孔產(chǎn)生的廢料，它取決于工件的形狀，一般不能改變，稱為設(shè)計(jì)廢料；二是，由于工件之間的搭邊和工件與條料側(cè)面的搭邊、板料的料頭、料尾產(chǎn)生的廢料，它

36、取決于沖壓方式和排樣方式，稱為工藝廢料。</p><p><b>　　4.1.1搭邊</b></p><p>　　排樣時(shí)，工件及工件與條料側(cè)邊之間的余料叫搭邊。搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差和保持條料有一定的剛度，以保證沖壓件質(zhì)量和送料方便。搭邊太寬，浪費(fèi)材料；搭邊太窄會(huì)引起搭邊斷裂或翹曲，可能出現(xiàn)“啃刃”現(xiàn)象或沖裁時(shí)被拉斷，有時(shí)還會(huì)拉入模具間隙中，損壞模具刃口，從而影響模

37、具壽命。</p><p>　　搭邊值的大小與下列因素有關(guān)：</p><p>　?。?）材料的力學(xué)性能 硬材料可小些，軟材料的搭邊可要大些。</p><p>　　（2）工件的形狀與尺寸 尺寸大或帶有凸尖的復(fù)雜形狀時(shí)，搭邊要取得大些。</p><p>　?。?）材料厚度 薄材料的搭邊應(yīng)取得大些</p><p>　?。?/p>

38、4）送料方式及擋料方式 用手工送料、有側(cè)壓板導(dǎo)向的搭邊值可以取小些。 </p><p>　　搭邊值得大小要合理選取。根據(jù)此零件的尺寸查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》取得：</p><p>　　搭邊值為 </p><p>　　進(jìn)距方向 </p><p>

39、;　　4.1.2 排樣方案</p><p>　　根據(jù)材料的合理利用情況，條料排樣方法可分為：</p><p>　　（1）有廢料排樣 沿沖件全部外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊，因此材料利用率低，但沖件尺寸完全由沖模來(lái)保證，因此精度高，模具壽命也高，生產(chǎn)中巨大多數(shù)沖裁件都是采用有廢料排樣。</p><p>　?。?）少?gòu)U料排樣 沿沖件部分外形切斷或沖裁，只在沖件之間

40、或沖件與條料側(cè)邊之間留有搭邊。因受剪裁條料質(zhì)量和定位誤差的影響，其沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。</p><p>　　（3）無(wú)廢料排樣 沿直線或曲線切斷條料而獲得沖件，無(wú)任何搭邊。沖件的質(zhì)量和模具壽命更差一些，但材料利用率最高。</p><p>　　少、無(wú)廢料排樣的缺點(diǎn)是工件質(zhì)量差，模具壽命不高。但這兩種排樣可以節(jié)省材料，還具有簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)、降低沖裁力和提高生產(chǎn)率等優(yōu)點(diǎn)，并且工件具有一定的形狀，才能采

41、用少、無(wú)廢料排樣。上述三類排樣方法，按工件的外形特征主要分為直排、斜排、直對(duì)排、斜對(duì)排、混合排、多排等形式。</p><p>　　根據(jù)本零件的特點(diǎn)，適合采用廢料直排的方式，這樣不僅使沖出的零件達(dá)到質(zhì)量要求，還可以在一定程度上提高材料的利用率。</p><p>　　4.2條料寬度的確定 </p><p>　　在排樣方式和搭邊值確定以后，就可以確定條料的寬度。<

42、/p><p>　　進(jìn)距 ………………………………………4.1</p><p>　　條料寬度 ………………………………4.2</p><p>　　板料規(guī)格擬用0.5mm×1200mm×1200mm熱軋鋼板，采用橫裁。</p><p><b>　　裁板條數(shù)</b></

43、p><p>　　條………………………………………………………4.3</p><p><b>　　每條個(gè)數(shù)</b></p><p>　　個(gè)……………………………………………4.4</p><p><b>　　每板總個(gè)數(shù) </b></p><p>　　個(gè)………………………………………

44、…………4.5</p><p><b>　　每條板材利用率</b></p><p>　　………………4.6 </p><p>　　每張鋼板材料總利用率</p><p>　　…………………4.7</p><p><b>　　圖4.1排樣示意圖</b><

45、/p><p>　　第五章 工藝尺寸計(jì)算</p><p><b>　　5.1力的計(jì)算</b></p><p>　　5.1.1 落料力的計(jì)算</p><p><b>　　落料力</b></p><p>　　………………………………………………………5.1</p><

46、;p>　　式中，---為材料抗剪強(qiáng)度；</p><p>　　L---為沖裁周邊總長(zhǎng)；</p><p>　　t---為材料厚度；</p><p>　　系數(shù)是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損：凸模與凹模間隙的波動(dòng)（數(shù)值的變化或分布不均），潤(rùn)滑情況、材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因數(shù)而設(shè)置的安全系數(shù)，一般取1.3。當(dāng)查不出材料抗剪強(qiáng)度時(shí)，可用抗強(qiáng)度代替，此時(shí)。</p&g

47、t;<p>　　因此，該沖件的落料力的計(jì)算公式為</p><p><b>　　…………5.2</b></p><p>　　5.1.2 拉深力的計(jì)算</p><p>　　采用壓邊圈的圓筒形件</p><p>　　………………………5.3</p><p>　　式中， ---拉深件的直

48、徑；</p><p><b>　　t---材料厚度；</b></p><p>　　---材料的強(qiáng)度極限，取值；</p><p><b>　　---拉深力；</b></p><p>　　---修正因數(shù)，這里取1；</p><p>　　因此， ………………5.4<

49、;/p><p>　　5.2 拉深壓力機(jī)選用</p><p>　　拉深工序的工作行程較長(zhǎng)。對(duì)于曲柄壓力機(jī)來(lái)說(shuō)，不管工作行程有多長(zhǎng)，拉深力都必需處于壓力機(jī)滑塊的許用負(fù)荷曲線之內(nèi)。對(duì)于拉深較淺的零件，一般情況下只要實(shí)際拉深力不超過(guò)壓力機(jī)的公稱壓力即可。而對(duì)于工作行程較長(zhǎng)的拉深工序，在實(shí)際生產(chǎn)中，一般按總的拉深力小于或等于壓力機(jī)公稱壓力的50%~60%來(lái)選用。</p><p>

50、　　拉深較淺零件，對(duì)壓邊要求不高時(shí)，一般可選用通用型曲柄壓力機(jī)。在模具設(shè)計(jì)時(shí)采用彈性壓邊裝置。對(duì)于拉深零件較深，壓邊要求較高或大型零件拉深時(shí)，應(yīng)選用專用的雙動(dòng)拉深壓力機(jī)或帶氣墊的單動(dòng)曲柄壓力機(jī)。</p><p>　　5.2.1拉深功的計(jì)算 </p><p>　　由于拉深成形的行程較長(zhǎng)，消耗功較多，因此，對(duì)拉深成形除了計(jì)算拉深力外，還需要校核壓力機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率。通常按下式計(jì)算：</p&

51、gt;<p>　　………………………………………………………5.5 </p><p>　　式中 </p><p><b>　　---最大拉深力；</b></p><p><b>　　---拉深深度；</b></p><p><b>　　---拉深功</b&

52、gt;</p><p>　　---修正系數(shù)，一般取為</p><p>　　所以 </p><p>　　……………………………5.6</p><p>　　根據(jù)拉深功計(jì)算壓力機(jī)的電機(jī)功率，可以用下式計(jì)算：</p><p><b>　　式中， </b></p><p

53、><b>　　---電機(jī)功率；</b></p><p>　　---不平衡系數(shù)，；</p><p>　　---壓力機(jī)效率，；</p><p><b>　　---電機(jī)效率，；</b></p><p>　　---壓力機(jī)每分鐘行程數(shù)。</p><p>　　若選用的拉深壓力機(jī)得電

54、動(dòng)機(jī)功率小于上述計(jì)算值，則應(yīng)另選更大功率的壓力機(jī)。</p><p>　　5.3 凸凹模刀口尺寸計(jì)算</p><p>　　凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影響沖裁件的尺寸精度。模具的合理間隙值也靠凹、凸模刃口尺寸及其公差來(lái)保證。因此，正確確定凸、凹模刃口尺寸和公差，是沖裁模設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要工作。在決定模具刃口尺寸及制造公差時(shí)，需考慮以下原則：①落料件的尺寸取決于凹模的磨損，沖裁件的尺寸取決于

55、凸模尺寸。②考慮到?jīng)_裁時(shí)凸、凹模的磨損，在設(shè)計(jì)凸、凹模刃口尺寸時(shí)，對(duì)基準(zhǔn)件刃口尺寸在磨損后變大的，其刃口公稱尺寸應(yīng)取工件尺寸范圍內(nèi)較小的數(shù)值。對(duì)基準(zhǔn)件刃口尺寸在磨損后減少的，其刃口公稱尺寸應(yīng)取工件尺寸范圍內(nèi)較大的數(shù)值。這樣，在凸模磨損到一定程度的情況下，任能沖出合格的零件。③在確定模具刃口制造公差時(shí)，要既能保證工件的精度要求，又要保證合理的間隙數(shù)值。</p><p>　　根據(jù)凹、凸模的加工方法的不同看，刃口尺寸的

56、計(jì)算方法也不同，基本上課分為兩類：</p><p>　　1.凸模與凹模分別加工法；</p><p>　　2.凸模與凹模配合加工法。</p><p><b>　　（1）落料時(shí) </b></p><p>　　因?yàn)槁淞霞砻娉叽缗c凹模刃口尺寸相等或基本一致，應(yīng)該先確定凹模刃口尺寸，即以凹模刃口尺寸為基準(zhǔn)，又因?yàn)槁淞霞叽鐣?huì)

57、隨凹模刃口的磨損而增大，為了保證凹模磨損到一定程度仍能沖出合格零件，故凹?；境叽鐟?yīng)該取落料件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸，落料凸模的基本尺寸則是凹?；境叽缟蠝p去最小合理間隙。 </p><p>　　………………………………………………5.7 </p><p>　　……………………………………………5.8</p><p>　　式中 —落料凸模最大直徑&

58、lt;/p><p><b>　　—落料凹模最大直徑</b></p><p><b>　　—工件允許最大尺寸</b></p><p>　　— 沖裁工件要求的公差</p><p>　　—系數(shù)，為避免多數(shù)沖裁件尺寸都偏向于極限尺寸，此處可取。</p><p>　　對(duì)于未標(biāo)注公差可按IT

59、14級(jí)計(jì)算，根據(jù)教材上表2-10查得，沖裁模刃口雙面間隙：</p><p>　　……………………5.9</p><p>　　、—凹、凸模制造偏差，這里可以按IT7來(lái)選取:</p><p>　　落料刃口最大尺寸計(jì)算</p><p>　　凸模制造公差按IT8級(jí)精度選取，得落料尺寸，查表得</p><p>　　校核間隙：，故

60、采用凸模與凹模配合加工方法，因數(shù)由表</p><p><b>　　則 </b></p><p>　　按凹模尺寸配制，其雙面間隙為 </p><p>　　其工作部分如圖： </p><p><b>　?。?）拉深時(shí) </b></p><p

61、>　　拉深凸模和凹模的單邊間隙計(jì)算凸凹模制造公差，按IT10級(jí)精度選取，由附錄表4查得，，按公式可求拉深凸、凹模尺寸及公差如下：</p><p>　　因拉深件注內(nèi)形尺寸，按凸模進(jìn)行配作：</p><p><b>　　工件尺寸：</b></p><p><b>　　……………………</b></p><

62、;p><b>　　式中 </b></p><p>　　—拉深件公差，這里按IT10級(jí)精度選取，查表附錄4，可以得。</p><p><b>　　其工作部分如圖：</b></p><p>　　第六章 確定模具類型及結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　6.1 模具的類型及定位方式的選擇</p>

63、;<p>　　6.1.1 模具的類型選擇 </p><p>　　由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合沖壓，所以模具類型為落料—拉深復(fù)合模。</p><p>　　6.1.2 定位方式的選擇</p><p>　　為保證條料的正確送進(jìn)和毛坯在模具的正確位置，沖裁出外形完整的合格零件，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮條料或毛坯的定位。正確位置是依靠定位零件來(lái)保證的。由于毛坯形式

64、和模具結(jié)構(gòu)不同，所以定位零件的種類很多。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)毛坯形式、模具結(jié)構(gòu)、零件公差大小、生產(chǎn)效率等進(jìn)行選擇。定位包含控制送料步距的擋料和直垂方向的導(dǎo)料等。</p><p><b>　　1.擋料銷</b></p><p>　　擋料銷的作用是擋住條料搭邊或沖壓輪廓以限制條料的送進(jìn)距離。GB中常見的擋料銷有三種形式：固定擋料銷、活動(dòng)擋料銷和始用擋料銷。固定擋料銷安裝在凹模上，

65、用來(lái)控制條料的進(jìn)距，特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。由于安裝在凹模上，安裝孔可能會(huì)造成凹模強(qiáng)度的削弱，常用的結(jié)構(gòu)有圓形和鉤形擋料銷。活動(dòng)擋料銷常用于倒裝復(fù)合模中。始用擋料銷用于級(jí)進(jìn)模中開始定位。</p><p><b>　　2.導(dǎo)正銷</b></p><p>　　在級(jí)進(jìn)模中導(dǎo)正銷通常與擋料銷配合使用，以減少定位誤差，保證與外形的相對(duì)位置尺寸精度要求。當(dāng)零件上沒(méi)有適合于導(dǎo)正銷

66、導(dǎo)正用的孔時(shí)，對(duì)于工步數(shù)較多、零件精度要求較高的級(jí)進(jìn)模，應(yīng)在條料兩側(cè)的空位處設(shè)置工藝孔，以供導(dǎo)正銷導(dǎo)正條料使用。此時(shí)，導(dǎo)正銷固定在凸模固定板或彈壓卸料板上。</p><p><b>　　3.側(cè)刀</b></p><p>　　在級(jí)進(jìn)模中，常采用側(cè)刃控制條料步距，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的。側(cè)刃實(shí)質(zhì)上是裁切邊料凸模，通過(guò)側(cè)刃的兩側(cè)刃口，切除條料兩側(cè)邊緣部分材料，形成一臺(tái)階。條

67、料竊取部分邊料后，寬度才能夠繼續(xù)送入到凹模，送進(jìn)的距離為切去的長(zhǎng)度。當(dāng)材料送到切料后形成的臺(tái)階時(shí)，側(cè)刃擋塊阻止了材料繼續(xù)送進(jìn)，只有通過(guò)模具下一次地工作，新的送料步長(zhǎng)才能形成。</p><p><b>　　4.定位板和定位釘</b></p><p>　　定位板和定位釘是為單個(gè)毛坯定位用的元件，以保證前后工序相對(duì)位置精度或工件的內(nèi)孔與外輪廓的位置精度要求。</p&g

68、t;<p><b>　　5.送料方向的控制</b></p><p>　　條料的送料方向是條料靠著一側(cè)導(dǎo)料板，沿著設(shè)計(jì)的送料方向?qū)蛩土希瑸槭箺l料靠進(jìn)一側(cè)的導(dǎo)料板，保證送料的精度，可采用側(cè)壓裝置。</p><p>　　因?yàn)樵撃＞呤褂玫氖菞l料，所以倒料采用導(dǎo)料板，采用擋料銷控制送進(jìn)距。</p><p>　　6.2 零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)<

69、;/p><p>　　由于工件形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，所以模具的工作零件均采用整體結(jié)構(gòu)，拉深凸模、落料凹模的結(jié)構(gòu)如下圖：</p><p><b>　　圖6.1 落料凹模</b></p><p><b>　　圖6.2 拉深凸模</b></p><p><b>　　圖6.3 凹凸模 </b><

70、;/p><p>　　6.3 其他零部件的設(shè)計(jì)與選用</p><p>　　6.3.1 彈性元件的選用</p><p>　　該模具中的彈性元件主要采用彈簧，頂件塊在成形過(guò)程中一方面起壓邊力作用，另一方面還可將成形后報(bào)在拉深凸模上的工件卸下。其壓邊力由標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供。</p><p>　　6.3.2 模架的選用 </p><p&

71、gt;　　采用落料、拉深、沖孔復(fù)合模，首先要考慮落料凸模（兼拉深凹模）的壁厚是否過(guò)薄。本次設(shè)計(jì)中凸凹模的最小壁厚為，滿足鋼材最小壁厚的要求能夠保證足夠的強(qiáng)度，故采用復(fù)合模。</p><p>　　模具采用倒裝式。模座下的緩沖器兼作壓邊與頂件，另外還設(shè)有彈性卸料裝置的彈性頂件裝置。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是操作方便，出件暢通無(wú)阻，生產(chǎn)效率高，缺點(diǎn)是彈性卸料板使模具的結(jié)構(gòu)變復(fù)雜,要簡(jiǎn)化可以采用剛性卸料板，其缺點(diǎn)是拉深件留在剛性卸

72、料板中不易取出，帶來(lái)操作上的不便，結(jié)合本次設(shè)計(jì)綜合考慮，采用彈性卸料板。</p><p>　　從生產(chǎn)量和方便操作以及具體規(guī)格方面考慮，選擇后則導(dǎo)柱模架，由凹模外形尺寸，（GB/T2851.5—1990）在按其標(biāo)準(zhǔn)選擇具體結(jié)構(gòu)尺寸如下</p><p>　　上模板 HT250</p><p>　　下模板

73、 ZG450</p><p>　　導(dǎo) 柱 20鋼 </p><p>　　導(dǎo) 套 20鋼</p><p>　　模具閉合高度 MAX 245mm MIN 200mm</p><p>　　所謂的模具的閉合

74、高度H是指模具在最低工作位置時(shí)，上下模座之間的距離，它應(yīng)與壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)。</p><p>　　模具的實(shí)際閉合高度，一般為：</p><p>　　H=凹模墊板+下模板厚度—沖頭進(jìn)入凹模深</p><p>　　該副模具使用上墊板厚度為10mm，凹模固定板厚度為12mm。如果沖頭（凸凹模）的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為110mm，凹模（落料凹模）設(shè)計(jì)為70mm，則閉合高度為：&l

75、t;/p><p>　　6.3.3 模具輔助零件的材料選用及熱處理</p><p>　　模具輔助零件的材料選用及熱處理，見表6.1。</p><p>　　表6.1 模具輔助零件的材料選用及熱處理</p><p>　　第七章 模具的總裝圖</p><p>　　由以上設(shè)計(jì)可得如圖7.1所示的模具總裝圖。</p>&

76、lt;p>　　為了實(shí)現(xiàn)先落料，后拉深，應(yīng)保證模具裝配后，拉深凸模的端面比落料凹模端面低</p><p>　　1-打料桿；2-模柄；4-銷釘；5-固定板；6-凸凹模；7-固定卸料板；8-卸料螺釘；9-落料凹模；10-頂件桿；11-凸模固定板；12-墊板；13-下模座；14-導(dǎo)柱；15-拉深凸模；16-頂件塊；17-推件塊；18-導(dǎo)套。</p><p>　　模具的工作過(guò)程：將調(diào)料送入剛性

77、卸料板下長(zhǎng)條形槽中，平放哎凹模面上，并靠槽的一側(cè)，壓力機(jī)滑塊帶著上模下行，凸凹模下表面先接觸條料，并與頂件塊一起壓住條料，先落料后拉深；當(dāng)拉深結(jié)束后，上?；爻?，落料后的條料由剛性卸料板從凸凹模上卸下，拉深成形的工件由壓力機(jī)上活動(dòng)橫梁通過(guò)推件塊從凸凹模中剛性打下，手工將工件取走后，將條料往前送進(jìn)一個(gè)步距，進(jìn)行下一個(gè)工件生產(chǎn)。</p><p>　　第八章 模具的裝配 </p><p>　　復(fù)合

78、模是指在沖床一次行程中沖制產(chǎn)品兩道或兩道以上工序的沖模，這種模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配要求高，但由于模具生產(chǎn)率高，各內(nèi)、外型面間的相對(duì)位置精度高，故廣泛應(yīng)用于精度零件的加工。本模具為落料—拉深復(fù)合模，其裝配一般按下面的步驟進(jìn)行：</p><p>　　1. 裝配壓入式模柄，垂直上模座端面，裝后同磨大端面齊平。</p><p>　　2. 將拉深凸模裝在下模座上，并相對(duì)下模座底面垂直。同磨端面平齊后，作

79、止動(dòng)螺釘孔，并安裝止動(dòng)螺釘。</p><p>　　3. 以頂件塊定心，將凹模裝在下模座下，經(jīng)調(diào)整與拉深凸模同軸后，用平行夾板夾緊，做螺釘孔和銷釘，并擰緊螺釘，配入適當(dāng)過(guò)盈的定位銷。</p><p>　　4. 將凸凹模裝在固定板上，并保持垂直，同磨大的端面齊平。</p><p>　　5. 用平行夾板將圖凹模上的固定板與上模板座加緊后合模，使導(dǎo)柱緩慢進(jìn)入導(dǎo)套。在凸凹模的

80、外圓對(duì)正凹模后，配作螺釘和螺釘過(guò)孔，并擰如螺釘?shù)灰o。用輕輕敲打固定板得方法進(jìn)行細(xì)致地調(diào)整，待凸凹模和凹模的間隙均勻后，配作凸凹模固定板和上模座得銷孔，并配入相應(yīng)過(guò)盈量得銷釘。</p><p>　　6. 加工頂件塊時(shí)，外圓按凹模的孔實(shí)配，內(nèi)孔按拉深凹模的外圓實(shí)配，保持要求的間隙。裝配后，頂件塊的頂面須高于凹模0.1mm，而拉深凸模的頂面不得高于凹模。</p><p>　　7. 安裝固定

81、擋料銷和卸料板，按凹模板生的孔套在凸凹模外圓上應(yīng)于凹模中心保持一致。在用平行夾板夾緊的情況下，按凹模上的螺孔引作卸料板上的螺釘過(guò)孔，并以螺釘固緊，其它零件的裝配均符合要求后打標(biāo)記。</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)兩個(gè)月忙碌而又緊張的設(shè)計(jì)，在老師的精心指導(dǎo)下，我終于完成了老師布置的題目：波紋管落料拉深模設(shè)計(jì)。</p>

82、<p>　　通過(guò)這次設(shè)計(jì)我再次把所學(xué)的專業(yè)知識(shí)用于實(shí)踐當(dāng)中，可以說(shuō)這次設(shè)計(jì)就是對(duì)我們所學(xué)知識(shí)的一次大檢閱，也是一個(gè)查漏補(bǔ)缺的過(guò)程；同時(shí)讓我們初步地掌握了沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)，懂得了如何查閱和運(yùn)用技術(shù)資料。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我遇到了許多的困難。首先是計(jì)算的復(fù)雜，計(jì)算中還涉及很多符號(hào)；還有計(jì)算拉深力等時(shí)要查閱大量的表。其次是知識(shí)的結(jié)合上面有很多漏洞，有些基礎(chǔ)知識(shí)不牢固加大了設(shè)計(jì)的難度。這是我第一次獨(dú)立完成一個(gè)設(shè)計(jì)課題，盡管，這次設(shè)計(jì)不

83、能算作成功之作，但是它給我?guī)?lái)的收獲是巨大的，影響是深遠(yuǎn)的。</p><p>　　在這里我還得特別感謝xx老師——我的指導(dǎo)老師，他時(shí)常與我進(jìn)行設(shè)計(jì)上的交流，不耐其煩地幫我找出論文中的確定與不足。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 翁共金，徐新成.沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004<

84、/p><p>　　[2] 劉鴻文.材料力學(xué)（第四版）. 北京：高等教育出版社，2004</p><p>　　[3] 甘永立，幾何量公差與檢測(cè)（第七版）. 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2005</p><p>　　[4] 郭景儀，陳炎嗣.沖壓模具技術(shù)手冊(cè). 北京：北京出版社，1992</p><p>　　[5] 肖景容，將奎華.沖壓工藝學(xué). 北京：機(jī)

85、械工業(yè)出版社，1993</p><p>　　[6] 成虹. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì). 成都: 電子科技大學(xué)出版社, 2000.</p><p>　　[7] 馮柄堯. 模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè). 上海: 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社, 1998.</p><p>　　[8] 王樹勛, 高廣升. 冷沖壓模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)大全. 廣州: 華南理工大學(xué)出版社, 1988.</p>