落料、拉深、沖孔復(fù)合模的課程設(shè)計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　引言5</b></p><p>　　1. 零件沖壓工藝分析6</p><p>　　1.1 制件介紹6</p><p>　　1.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀分析6</p><p>　　1.3 產(chǎn)品尺寸

2、精度、粗糙度、斷面質(zhì)量分析6</p><p>　　2. 零件沖壓工藝方案的確定7</p><p>　　2.1 沖壓方案7</p><p>　　2.2 各工藝方案特點分析7</p><p>　　2.3 工藝方案的確定7</p><p>　　3. 沖模結(jié)構(gòu)的確定7</p><p>　

3、　3.1 模具的結(jié)構(gòu)形式7</p><p>　　3.2 模具結(jié)構(gòu)的選擇8</p><p>　　4. 零件沖壓工藝計算8</p><p>　　4.1零件毛坯尺寸計算8</p><p><b>　　4.2 排樣8</b></p><p>　　4.3 拉深工序的拉深次數(shù)和拉深系數(shù)的確定9&

4、lt;/p><p>　　4.4 沖裁力、拉深力的計算9</p><p>　　4.5 拉深間隙的計算11</p><p>　　4.6 拉深凸、凹模圓角半徑的計算11</p><p>　　4.7 計算模具刃口尺寸11</p><p>　　4.8 計算模具其它尺寸12</p><p>　　4.9

5、 校核凸模強度、剛度15</p><p>　　5. 選用標(biāo)準(zhǔn)模架15</p><p>　　5.1 模架的類型15</p><p>　　5.2 模架的尺寸15</p><p>　　6. 選用輔助結(jié)構(gòu)零件16</p><p>　　6.1 導(dǎo)向零件的選用16</p><p>　　6.2

6、 模柄的選用17</p><p>　　6.3 卸料裝置17</p><p>　　6.4 推件、頂件裝置17</p><p>　　6.5 定位裝置17</p><p>　　7. 編制沖壓工作零件工藝卡18</p><p>　　7.1 落料凹模的選材、加工及熱處理工藝過程18</p><p

7、>　　7.2 上凸凹模的選材、熱處理及加工工藝過程18</p><p>　　7.3 下凸凹模的選材、熱處理及加工工藝過程19</p><p>　　7.4凸模的選材、熱處理及加工工藝過程19</p><p>　　8. 編制制件沖壓工藝卡20</p><p><b>　　9. 總結(jié)21</b></p

8、><p><b>　　參考文獻(xiàn)23</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具是生產(chǎn)各種產(chǎn)品的重要工藝裝備。80年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導(dǎo)下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速。采用模具生產(chǎn)零部件，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、成本低、節(jié)約能源和原材料等一

9、系列有點，在鑄造、鍛造、沖壓、塑料、橡膠、玻璃、粉末冶金、陶瓷制品等生產(chǎn)行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。模具工業(yè)對國民經(jīng)濟和社會發(fā)展，起著越來越重要的作用。模具制造水平的高低，也成為了衡量一個國家機械制造水平的作用標(biāo)志之一。</p><p>　　在模具工業(yè)中，沖壓模具占有重要的比重。從模具角度看，模具是現(xiàn)代制造業(yè)中不可或缺的裝備，發(fā)達(dá)國家的模具總產(chǎn)值，早已超過了工作母機（機床）的

10、總產(chǎn)值，其中為沖壓工藝服務(wù)的沖模約占模具總量的40％。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)介紹，沖壓方法的增值率達(dá)到原材料的3～12倍，具有明顯的綜合技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢。</p><p>　　以沖壓方法為主制造的零件，比較有代表性且與人們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)的有汽車覆蓋件、搪瓷和不銹鋼器皿、各種家用電器的外殼等，它們帶來了產(chǎn)品層出不窮的外觀變化。沖壓方法也能制造不少產(chǎn)品內(nèi)部的某些零件，甚至是關(guān)鍵零件，如鏈輪、汽車大梁、支架等。在制件尺寸大小、制件復(fù)

11、雜程度、等方面，沖壓方法都有非常大的適用范圍。沖模在很大范圍內(nèi)涵蓋了其它模具（冷鍛模、塑料模、壓鑄模、粉末冶金模等）的共同內(nèi)容，所以掌握沖模技術(shù)，對了解其它類模具業(yè)很有幫助。</p><p>　　1. 零件沖壓工藝分析</p><p><b>　　1.1 制件介紹</b></p><p>　　零件名稱：自行車中軸碗</p>&l

12、t;p>　　材料：15鋼（滲碳淬火78HRA，層深0.3 mm）</p><p><b>　　料厚：2.5mm</b></p><p><b>　　批量：大批量</b></p><p><b>　　零件圖：如圖1所示</b></p><p>　　1.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀分析&

13、lt;/p><p>　　由圖1可知，產(chǎn)品為圓片落料、有凸緣筒形件拉深、圓片沖孔，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單對稱，孔壁與制件直壁之間的距離滿足L≥R+0.5t （查參考書[1]第75頁）的要求（L＝（35-19）÷2＝8，R+0.5t＝3+0.5×2.5＝4.25）。</p><p>　　1.3 產(chǎn)品尺寸精度、粗糙度、斷面質(zhì)量分析</p><p><b>

14、　　（1）尺寸精度</b></p><p>　　，為IT12；，查[7]第17頁表1－8，尺寸精度為IT13。零件圖上的未注尺寸公差要求為IT13。</p><p>　　（2）沖裁件斷面質(zhì)量</p><p>　　板料厚度為2.5，查[1]第49頁表2.2，生產(chǎn)時毛刺允許高度為≤0.15mm，本產(chǎn)品在斷面質(zhì)量和毛刺高度上沒有嚴(yán)格的要求，所以只要模具精度達(dá)到

15、一定要求，沖裁件的斷面質(zhì)量可以保證。</p><p><b>　?。?）產(chǎn)品材料分析</b></p><p>　　對于沖裁件材料一般要求的力學(xué)性能是強度低，塑性高，表面質(zhì)量和厚度公差符合國家標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計產(chǎn)品所用的材料是15鋼，為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其力學(xué)性能是強度、硬度和塑性指標(biāo)適中，經(jīng)熱處理后，用沖裁的加工方法是完全可以成形的。另外產(chǎn)品對于厚度和表面質(zhì)量沒有嚴(yán)格要求，所

16、以采用國家標(biāo)準(zhǔn)的板材，其沖裁出的產(chǎn)品的表面質(zhì)量和厚度公差就可以保證。</p><p><b>　　（4）生產(chǎn)批量</b></p><p>　　產(chǎn)品生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，適于采用沖壓加工的方法，最好是采用復(fù)合?；蚣夁M(jìn)模，這樣將很大地提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。</p><p>　　2. 零件沖壓工藝方案的確定</p><p&

17、gt;<b>　　2.1 沖壓方案</b></p><p>　　完成此工件需要落料、拉深、沖孔、切邊四道工序。其加工方案分為以下8種：</p><p>　?。?）方案一：落料－拉深－沖孔－切邊。</p><p>　?。?）方案二：落料、拉深復(fù)合－沖孔－切邊。</p><p>　?。?）方案三：落料、拉深復(fù)合－沖孔切邊復(fù)合

18、。</p><p>　?。?）方案四：落料、拉深、沖孔復(fù)合－切邊。</p><p>　?。?）方案五：落料、拉深、沖孔、切邊復(fù)合。</p><p>　?。?）方案六：落料、拉深級進(jìn)－沖孔－切邊。</p><p>　?。?）方案七：落料、拉深、沖孔級進(jìn)－切邊。</p><p>　?。?）方案八：落料、拉深、沖孔、切邊級進(jìn)

19、。</p><p>　　2.2 各工藝方案特點分析</p><p>　　方案一的單工序模，模具制造簡單，維修方便，但生產(chǎn)成本較低，工件精度低，不適合大批量生產(chǎn)；方案五的四工序復(fù)合模，生產(chǎn)效率高，工件精度高，但模具制造復(fù)雜，調(diào)整和維修難度大；方案八的四工序級進(jìn)模，生產(chǎn)效率高，但模具制造復(fù)雜，調(diào)整維修麻煩，工件精度較低；其余方案的特點介于上面已分析的三個方案之間。</p><

20、;p>　　2.3 工藝方案的確定 </p><p>　　結(jié)合本零件的設(shè)計要求，決定采用方案四，其生產(chǎn)效率高，制件精度高，模具制造和調(diào)整維修比較麻煩。在本設(shè)計中，將設(shè)計落料、拉深、沖孔復(fù)合模。</p><p>　　3. 沖模結(jié)構(gòu)的確定</p><p>　　3.1 模具的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　復(fù)合?？煞譃檎b式和倒裝式兩種形

21、式。</p><p>　?。?）正裝式的特點：工件和沖孔廢料都將落在凹模表面，必須清除后才能進(jìn)行下一次沖裁，造成操作不方便、不安全，但沖出的工件表面比較平直。</p><p>　?。?）倒裝式的特點：沖孔廢料由沖孔凸模落入凹模洞口中，積聚到一定的數(shù)量，由下模漏料孔排出，不必清除廢料，但工件表面平直度較差，凸凹模承受的張力較大。</p><p>　　3.2 模具結(jié)構(gòu)的

22、選擇</p><p>　　經(jīng)分析，若工件表面平直度較差，影響零件的使用，而工件和沖孔廢料在有氣源車間可以方便地清除。綜合比較兩種方式，決定采用正裝式復(fù)合模。</p><p>　　4. 零件沖壓工藝計算</p><p>　　4.1零件毛坯尺寸計算</p><p><b>　?。?）確定修邊余量</b></p>

23、<p>　　制件要有拉深工序，且屬于有凸緣的筒形件拉深，凸緣直徑為60mm，料厚2.5mm，查[1]第143頁表4.14，選取修邊余量為3.0mm，故修邊前凸緣直徑為dt＝60+3.0×2＝66mm。</p><p>　　確定坯料直徑（參考[1]第143頁）</p><p>　　D＝＝75.46mm，取D＝75mm。</p><p><

24、b>　　4.2 排樣</b></p><p>　?。?）單排（如圖2）</p><p><b>　　a. 搭邊</b></p><p>　　查[6]第67頁表3－20，選取a1＝1.5 mm,a＝1.8 mm。</p><p>　　b. 送料步距和條料寬度</p><p>　　送

25、料步距A＝75+1.5＝76.5 mm，條料寬度B＝75+2×1.8+2×0.6+0.8＝80.6 mm。</p><p><b>　　c. 板料利用率</b></p><p>　　查[1]第29頁表1.13,選用2.5mm×600mm×500mm的板料。采用橫裁可裁條料數(shù)為n1＝600÷80.6＝7（條），余35.8

26、mm，每條板料可沖制件數(shù)n2＝（500－1.5）÷76.5＝6（件），則每張板料可沖制件為n＝6×7＝42（件）。經(jīng)計算采用豎裁每張板料可沖制件數(shù)也是42件。板料利用率為</p><p>　　[42×3.14×35.52/（600×500）]×100%＝55.43％</p><p><b>　　交叉雙排（如圖3）<

27、/b></p><p>　　經(jīng)計算可得條料寬度為B＝145，采用橫裁可裁成條料4條，每張條料可沖制件12件，每張板料可沖制件數(shù)為48；采用豎裁可裁成條料3條，每張條料可沖制件15件，每張板料可沖制件數(shù)為45。</p><p>　　經(jīng)上述分析，應(yīng)采用交叉雙排，板料橫裁的方式。材料的利用率為</p><p>　　[48×3.14×35.52/（

28、600×500)]×100%＝63.31％</p><p>　　4.3 拉深工序的拉深次數(shù)和拉深系數(shù)的確定</p><p>　　（1）判斷能否一次拉出</p><p>　　參考[1]第142、143頁，按h/d＝11.5/37.5＝0.31，dt/d=66/37.5＝1.76，t/D＝2.5/75＝3.33％，查表可得h[1]/d[1]＝0.57

29、，h[1]/d[1]>h/d，故制件能一次拉出。</p><p>　　（2）拉深系數(shù)的確定</p><p>　　由坯料直徑D＝75和筒形件的中線尺寸d＝37.5，可得拉深系數(shù)為m＝d/D＝0.5。</p><p>　　4.4 沖裁力、拉深力的計算</p><p><b>　?。?）落料工序</b></p>

30、;<p>　　P＝＝235.5×2.5×400＝235.5 kN；</p><p>　　＝235.5×0.025＝5.89 kN；</p><p>　?。?35.5×0.06＝14.13 kN；</p><p>　?。?35.5+5.89+4.13＝255.5 kN。</p><p>　　

31、式中： P－沖裁力，N；</p><p>　　L－沖裁件受剪切周邊長度，；</p><p><b>　　t－沖裁件的料厚；</b></p><p>　?。牧峡估瓘姸?，查[1]第27頁表1.10，取值為400 MPa；</p><p><b>　　－卸料力，N；</b></p>&l

32、t;p><b>　?。敿?N；</b></p><p>　?。读狭ο禂?shù)，查[1]第52頁表2.3，取值為0.025；</p><p>　?。敿ο禂?shù)，查[1]第52頁表2.3，取值為0.06；</p><p>　?。瓫_裁工序所需力之和。</p><p><b>　　（2）拉深工序</b>

33、;</p><p>　?。絒π（752-352）/4]×2.5＝7.9 kN；</p><p><b>　　kN；</b></p><p><b>　　kN。</b></p><p>　　式中： －壓邊力，N；</p><p>　　－在壓邊圈下坯料的投影面積，mm

34、2；</p><p>　?。瓎挝粔哼吜Γ楸砣≈禐?.5 MPa；</p><p>　　－拉深工序所需力之和。</p><p><b>　?。?）沖孔工序</b></p><p>　　＝＝59.66×2.5×400＝59.66 kN；</p><p>　　＝59.66×

35、;0.05＝2.98 kN；</p><p>　?。?9.66×0.06＝3.58 kN；</p><p>　?。?9.66+2.98+3.58＝66.22 kN。</p><p>　　式中： －推件力，N；</p><p>　　－推件力系數(shù)，查表取值為0.05；</p><p>　?。瓫_孔工序所需力之和。

36、</p><p>　?。?）計算完成零件沖壓所需的力，并選擇壓力機</p><p>　　＝255.5+126.4+66.22＝448.36 kN</p><p>　　查[2]第389頁表13.10，初選公稱壓力為600 kN的JH21系列開式固定臺壓力機（型號為JH21-60）。其最大裝模高度為300mm，裝模高度調(diào)節(jié)量為70mm，工作臺孔尺寸為150mm，主電機功

37、率為5.5 kW。</p><p>　　4.5 拉深間隙的計算</p><p>　　拉深間隙指單邊間隙，即。拉深工序采用壓邊裝置，并且可一次成形，查[1]第137頁表4.11，可得拉深間隙為Z＝1.05t＝1.05×2.5＝2.625 mm，取Z＝2.63 mm。</p><p>　　4.6 拉深凸、凹模圓角半徑的計算</p><p&g

38、t;　?。?）凹模圓角半徑的計算</p><p>　　一般來說，大的可以降低極限拉深系數(shù)，而且可以提高拉深件的質(zhì)量，所以盡可能大些但太大會削弱壓邊圈的作用，所以由下式確定： </p><p><b>　?。剑?.48</b></p><p><b>　　?。?.5。</b></p>

39、<p>　　式中： D－坯料直徑，mm；</p><p>　?。寄Ｖ睆?，由于拉深件外徑為40 mm,此處取值為40 mm。</p><p>　?。?）凸模圓角半徑的計算</p><p>　　對拉深件的變形影響，不像那樣顯著，但過大或過小同樣對防止起皺和拉裂及降低極限拉深系數(shù)不利。的取值應(yīng)比略小，可按下式進(jìn)行計算：</p><p&g

40、t;　?。?.8×7.5＝6（mm）</p><p>　　對于制件可一次拉深成形的拉深模，、應(yīng)取與零件圖上標(biāo)注的制件圓角半徑相等的數(shù)值，但如果零件圖上所標(biāo)注的圓角半徑小于、的合理值，則、仍需取合理值，待拉深后再用整形的方法使圓角半徑達(dá)到圖樣要求。</p><p>　　4.7 計算模具刃口尺寸</p><p>　?。?）落料模刃口尺寸</p>

41、<p>　　查表可得 ＝0.36 mm,=0.50 mm</p><p>　　-＝0.50-0.36＝0.14 mm</p><p>　?。?0.03 mm，＝-0.02 mm</p><p>　　由此可得 </p><p>　　故能滿足分別加工的要求。</p><p>　　查表可得磨損系

42、數(shù)X＝0.5，落料件基本尺寸為75 mm，取精度為IT13，則其公差，上偏差和下偏差分別為＝0.23mm和-0.23mm。由此可得</p><p><b>　　(mm)</b></p><p><b>　　(mm)</b></p><p>　?。?）拉深模工作部分尺寸計算</p><p>　　對于制

43、件一次拉深成形的拉深模，其凸模和凹模的尺寸公差應(yīng)按制件的要求確定。此工件要求的是外形尺寸，設(shè)計凸、凹模時，應(yīng)以凹模尺寸為基準(zhǔn)進(jìn)行計算。由此可得</p><p><b>　　(mm)</b></p><p><b>　　(mm)</b></p><p>　　式中： D－拉深件的基本尺寸，mm；</p><

44、;p>　?。罴某叽绻睿瑥牧慵D可知其值為0.05mm。</p><p>　?。?）沖孔模刃口尺寸計算</p><p>　　查表可得 ＝0.36 mm,=0.50 mm</p><p>　　-＝0.50-0.36＝0.14 mm</p><p>　　＝+0.025 mm,＝-0.02 mm</p><

45、;p>　　由此可得 。故能滿足分別加工的要求。</p><p>　　查[1]第60頁表2.6，可得磨損系數(shù)X＝0.5，孔的基本尺寸為19 mm，取精度為IT13，則公差為，上偏差和下偏差分別取值為+0.17 mm和-0.17 mm。由此可得</p><p><b>　?。╩m），</b></p><p><b>　　

46、（mm）。</b></p><p>　　4.8 計算模具其它尺寸</p><p><b>　?。?）凹模</b></p><p><b>　　a. 凹模壁厚</b></p><p>　　查[6]第630頁表14－5，由落料件的直徑為75，料厚為t＝2.5，可取凹模壁厚為40。</p

47、><p><b>　　b. 凹模厚度</b></p><p>　　查[6]第631頁圖14－15，凹模厚度h可根據(jù)沖裁力選取。由沖裁力為255.5kN，可得凹模厚度為h＝28mm。</p><p><b>　　c. 刃壁高度</b></p><p>　　查[6]第630頁刃壁高度的計算方法，垂直于凹模平

48、面的刃壁，其高度可按下列規(guī)則計算：</p><p>　　沖件料厚t≤3 mm，＝3 mm；</p><p>　　沖件料厚t>3 mm,=t。</p><p>　　由零件料厚為t＝2.5 mm,可得刃壁高度＝3 mm。</p><p><b>　　（2）上凸凹模</b></p><p>　　上

49、凸凹模的結(jié)構(gòu)是落料凸模和拉深凹模，其長度應(yīng)根據(jù)落料凸模的要求計算，壁厚根據(jù)落料凸模和刃口尺寸和拉深凹模直徑計算。</p><p>　　此處落料凸模采用有固定卸料板的凸模，長度可按下公式計算：</p><p>　　式中： L－上凸凹模的長度，mm；</p><p>　　H1－上凸模固定版的厚度，mm；</p><p>　　H2－卸料板的厚度

50、，mm。</p><p>　　Y－附加長度，包括凸模刃口的修磨量、凸模進(jìn)入凹模的深度、凸模固定版與卸料板的安全距離。</p><p>　　在此固定版厚度取值為H1＝25 mm。對于卸料板，查《沖模設(shè)計手冊》，根據(jù)其料厚t＝2.5，卸料板寬度與凹模外徑相當(dāng)，取其寬度為B＝155，則卸料板厚度取值為H2＝14 mm。附加長度取值為Y＝26。則上凸凹模的總長度為</p><p

51、><b>　　。</b></p><p>　　上凸凹模做拉深凹模的部分壁厚為</p><p><b>　　。</b></p><p>　　這部分的高度取值為20 mm，保證拉深件所需的深度14mm，再附加一定的長度。其余部分的壁厚取13.34mm。上凸凹模的結(jié)構(gòu)如圖4所示。</p><p>&

52、lt;b>　?。?）下凸凹模</b></p><p>　　下凸凹模的結(jié)構(gòu)是拉深凸模和沖孔凹模，其長度根據(jù)拉深凸模的要求進(jìn)行計算。根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，下凸凹模的長度可由下凸凹模固定板厚度、下推板厚度和附加長度相加取得。下凸凹模固定板的厚度取與上凸凹模固定板厚度相等的值，即25 mm。下推板此處的作用相當(dāng)于壓邊圈，其厚度取為21 mm。附加長度主要考慮滿足制件的拉深深度要求，取14 mm。由此可得下凸凹模

53、的長度為</p><p><b>　　。</b></p><p>　　下凸凹模做沖孔凹模的部分壁厚為</p><p><b>　　。 </b></p><p>　　做沖孔凹模部分的刃壁高度可參照前面凹模的計算方法，取值為3 mm。所以刃壁部分的厚度取值為7.835 mm，其余部分壁厚可取的稍小

54、，取為6 mm。下凸凹模的結(jié)構(gòu)如圖5所示。</p><p><b>　?。?）凸模</b></p><p>　　凸模即為沖孔凸模，其長度應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)確定。從模具結(jié)構(gòu)可以看出，其長度可由凸模固定板厚度、上凸凹模長度確定?？捎邢率竭M(jìn)行計算</p><p>　　式中： －凸模固定板厚度，取為25mm；</p><p>

55、;　?。贤拱寄ｉL度，mm；</p><p>　　Y－附加長度，由拉深件深度、料厚和凸模進(jìn)入下凸凹模的深度確定。凸模進(jìn)入下凸凹模的深度取為1mm，則Y＝14-2.5-1＝10.5 mm。</p><p>　　由此可得凸模的長度為</p><p><b>　　。</b></p><p>　　為增加凸模的強度，可設(shè)計成階梯式

56、沖頭段的直徑為，此段的長度為15 mm；第二段直徑為20 mm，長度為29.5 mm；第三段與凸模固定板配合，直徑取為22 mm，長度為35 mm。</p><p>　　4.9 校核凸模強度、剛度</p><p>　?。?）凸模的強度校核公式為P/Fmin≤</p><p>　　式中： P－沖孔沖裁力，N；</p><p>　　Fmin

57、－凸模最小斷面面積，；</p><p>　?。鼓２牧系脑S用壓應(yīng)力，MPa。此處材料選用Cr12，查表可得＝（1000～1600），MPa，?。?200 MPa。</p><p>　　由前可知凸模的沖裁力P＝59.66 kN＝59660 N，F(xiàn)min＝＝273.8 mm2。由此可得P/Fmin＝59660÷273.8＝217.9 MPa<，所以符合要求。</p>

58、<p>　　凸模剛度的校核公式為≤/</p><p>　　式中： －凸模最大自由長度，mm；</p><p>　　E－凸模材料彈性系數(shù)，MPa,取E＝2.1×105MPa；</p><p>　　Jmin－凸模最小斷面慣性矩，mm4,圓形斷面Jmin＝；</p><p>　?。С邢禂?shù)，取值為2；</p>

59、;<p>　　n－安全系數(shù)，鋼取n＝2～3。</p><p>　　代入公式可得＝131.4 mm。實際凸模長度L3＝79.5，即L3<,所以凸模剛度符合要求。</p><p>　　5. 選用標(biāo)準(zhǔn)模架</p><p><b>　　5.1 模架的類型</b></p><p>　　模架包括上模座、下模座、

60、導(dǎo)柱和導(dǎo)套。沖壓模具的全部零件都安裝在模架上，為縮短模架制造周期，降低成本，我國已制定出模架標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)模架導(dǎo)向用的導(dǎo)柱和導(dǎo)套間的配合性質(zhì)，模架分為滑動導(dǎo)向模架和滾動導(dǎo)向模架兩大類。每類模架中，由于導(dǎo)柱安裝位置和數(shù)量的不同，由有多種模架類型，如：后側(cè)導(dǎo)柱式、中間導(dǎo)柱式、對角導(dǎo)柱式和四角導(dǎo)柱式。</p><p>　　選擇模架結(jié)構(gòu)時，要根據(jù)工件的受力變形特點、坯料定位和出件方式、板料送進(jìn)方向、導(dǎo)柱受力狀態(tài)和操作是否方便

61、等方面進(jìn)行綜合考慮。</p><p>　　在此選用滑動導(dǎo)向型的后側(cè)導(dǎo)柱式模架。</p><p><b>　　5.2 模架的尺寸</b></p><p>　　選擇模架尺寸時要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮，一般在長度及寬度上都應(yīng)比凹模大30～40mm，模版厚度一般等于凹模厚度的1～1.5倍。選擇模架時，還要考慮模架與壓力機的安裝關(guān)系，例如模架與壓力機工作

62、臺孔的關(guān)系，模座的寬度應(yīng)比壓力機工作臺的孔徑每邊約大40～50mm。</p><p>　　在本設(shè)計中，凹模采用圓形的結(jié)構(gòu)，其工作部分基本尺寸為mm，壁厚為40mm，所以其外徑基本尺寸為155 mm，厚度為h＝28 mm。模具的閉合高度H應(yīng)介于壓力機的最大裝模高度與最小裝模高度之間，其關(guān)系為：</p><p><b>　?。?0≤H≤－5</b></p>

63、<p>　　由上面壓力機的選擇可知道=300 mm，= －70=230 mm。所以H應(yīng)介于225mm～310mm之間。</p><p>　　查[2]第416～419頁表15.2，選用的模架為、上模座、下模座分別為：</p><p>　　模架： 250×250×（240～285） GB/T2851.3</p><p>　　上模座：2

64、50×250×50 GB/T2855.5</p><p>　　下模座：250×250×65 GB/T2855.6</p><p>　　由此可知其最大裝模高度為285mm，最小裝模高度為240mm，符合H的要求。下模座周界尺寸為250×250，而凹模的外徑為155mm，所以周界尺寸符合要求。下模座厚

65、度為65mm，而凹模的厚度為28mm，也符合要求。工作臺孔尺寸為150mm，模座的寬度也比工作臺孔尺寸大，也符合要求。</p><p>　　根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)，可知其閉合高對為</p><p>　　式中： －模具的閉合高度，mm；</p><p>　?。夏Ｗ穸龋琺m，由前可知＝50 mm；</p><p>　?。蠅|板厚度，mm，此處選＝5

66、 mm；</p><p>　?。鼓９潭ò搴穸龋琺m，由前可知＝25 mm；</p><p>　?。贤拱寄ｉL度，mm，由前可知＝65 mm；</p><p>　?。萍穸?，mm，此處＝2.5 mm；</p><p>　?。峦瓢搴穸?，mm，由前可知＝21 mm；</p><p>　?。峦拱寄９潭ò搴穸龋琺m，由前

67、可知＝25 mm；</p><p>　?。聣|板厚度，mm，選?。? mm；</p><p>　?。履Ｗ穸?，mm，由前可知=65 mm。</p><p>　　綜上可得 ＝50+5+25+65+2.5+21+25+5+60＝263.5 mm，所以介于225mm和310mm之間，符合設(shè)計要求。</p><p>　　6. 選用輔助結(jié)構(gòu)零件&l

68、t;/p><p>　　6.1 導(dǎo)向零件的選用</p><p>　　導(dǎo)向裝置可提高模具精度、壽命以及工件的質(zhì)量，而且還能節(jié)省調(diào)試模具的時間，導(dǎo)向裝置設(shè)計的主意事項：</p><p>　?。?）導(dǎo)柱與導(dǎo)套應(yīng)在凸模工作前或壓料板接觸到工件前充分閉合，且此時應(yīng)保證導(dǎo)柱上端距上模座上平面有10～15 mm的間隙；</p><p>　?。?）導(dǎo)柱、導(dǎo)套與上、

69、下模板裝配后，應(yīng)保持導(dǎo)柱與下模座的下平面、導(dǎo)套上端與上模座的上平面均留2～3 mm的間隙；</p><p>　　（3）對于形狀對稱的工件，為避免合模安裝時引起的方向錯誤，兩側(cè)導(dǎo)柱直徑或位置應(yīng)有所不同；</p><p>　?。?）當(dāng)沖模有較大的側(cè)向壓力時，模座上應(yīng)裝設(shè)止推墊，避免導(dǎo)套、導(dǎo)柱承受側(cè)向壓力；</p><p>　?。?）導(dǎo)套應(yīng)開排氣孔以排除空氣。</p

70、><p>　　根據(jù)所選擇的模架，選用導(dǎo)柱的規(guī)格為：35×230（GB/T 2861.1），選用導(dǎo)套的規(guī)格為35×125×48（GB/T 2861.6）。</p><p><b>　　6.2 模柄的選用</b></p><p>　　根據(jù)壓力機模柄孔的尺寸：直徑: 50 mm，深度: 60 mm，選擇凸緣式模柄，查[2]第

71、437頁表15.20，可知其參數(shù)如下：</p><p>　　d=50㎜，極限偏差±0.05 mm，d1=132 mm,總高度L=91 mm，凸緣高L1=23 mm，模柄倒角高度L2=5 mm，打桿孔d2=15 mm，凸緣螺釘環(huán)繞直徑d3=91 mm，凸緣固定螺釘沉孔的直徑d4=11 mm，沉孔臺階直徑d5=18 mm，臺階高度h=11 mm，材料為Q235。</p><p>&l

72、t;b>　　6.3 卸料裝置</b></p><p>　　固定卸料板的主要作用是把材料從凸模上卸下，有時也可作壓料板用以防止材料變形，并能幫助送料導(dǎo)向和保護凸模。設(shè)計時應(yīng)保證卸料板有足夠的剛度，其厚度H=（0.5～0.8）落料凹模的厚度。前面已對固定卸料板進(jìn)行選擇，其厚度為14 mm，寬度為155 mm。</p><p>　　6.4 推件、頂件裝置</p>

73、<p>　　推件裝置裝在上模內(nèi)，通過沖床滑塊內(nèi)的打料機構(gòu)完成推件的動作。利用彈性元件定出。剛性推件裝置的典型結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮推力均衡分布和盡可能減少對模柄和模座強度的削弱的原則來設(shè)計。頂件裝置的作用是將工件從凹模中定出，利用彈簧和氣墊驅(qū)動頂桿訂出工件。</p><p>　　上模座的3個頂桿查[2]第463頁表15.44，選取的規(guī)格為：直徑d＝12 mm，長度L=80 mm，材料45鋼，頂桿12×80

74、 JB/T7650.3。</p><p><b>　　6.5 定位裝置</b></p><p>　　為限定被沖材料的進(jìn)給步距和正確地將工件安放在沖模上完成下一步的沖壓工序，必須采用各種形式的定位裝置。用于沖模的定位零件有導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板、擋料銷、定位板、導(dǎo)向銷。定位裝置應(yīng)可靠并具有一定的強度，以保證工作精度、質(zhì)量的穩(wěn)定；定位裝置應(yīng)可以調(diào)整并設(shè)置在操作者容易觀察和便

75、于操作的地方；定位精度要求高時，要考慮粗定位和精定位兩套裝置。</p><p><b>　　固定擋料銷的選用：</b></p><p>　　落料凹模上部設(shè)置固定擋料銷，采用固定擋料銷進(jìn)行定距。擋料裝置在復(fù)合模中,主要作用是保持沖件輪廓的完整和適量的搭邊。在此選鉤形擋料銷,因其固定孔離刃口較遠(yuǎn),因凹模強度要求,結(jié)構(gòu)上帶有防轉(zhuǎn)定向銷。</p><p&g

76、t;　　查[2]第468頁表15.49，選取的固定擋料銷的具體參數(shù)為：</p><p>　　大頭端直徑：d＝8 mm,極限偏差為；</p><p>　　銷部直徑：d1＝4 mm，極限偏差為；</p><p>　　頭部高度：h＝3 mm；</p><p>　　總長度：L＝13 mm。</p><p>　　標(biāo)記為：固定擋料

77、銷 A8 JB/T 7649.10。</p><p>　　7. 編制沖壓工作零件工藝卡</p><p>　　7.1 落料凹模的選材、加工及熱處理工藝過程</p><p>　　沖裁模的凹模承受較大的拉應(yīng)力，凸模承受較大的壓應(yīng)力。凸、凹模正常失效一般是由于刃口部位的磨損。因為這類磨具，特別是工件批量、加工板料強度高的模具，要求模具材料必須具有較高的強度和耐磨性。根據(jù)

78、沖壓的板料和批量情況表，選取落料凹模的材料為GrWMn。其加工工藝過程卡如表1所示：</p><p><b>　　表 1</b></p><p>　　7.2 上凸凹模的選材、熱處理及加工工藝過程</p><p>　　上凸凹模的結(jié)構(gòu)是落料凸模和拉深凹模?？紤]到上凸凹模有階梯結(jié)構(gòu)，所以不能采用線切割方法加工，外表面屬凸模加工，采用成形磨削，內(nèi)表面屬

79、凹模加工，采用電火花成形加工。選取凸凹模的材料為Gr5Mo1V，其加工工藝過程為： （1） 外表面加工工藝過程：準(zhǔn)備毛坯－車削外形－熱處理（硬度要求達(dá)到58～62HRC）－成形磨削－精修。</p><p>　?。?）內(nèi)表面加工工藝過程：準(zhǔn)備毛坯－粗車內(nèi)形面－熱處理（硬度要求達(dá)到58～62HRC）退磁處理－電火花加工型孔。</p><p>　　7.3 下凸凹模的選材、熱

80、處理及加工工藝過程</p><p>　　下凸凹模的結(jié)構(gòu)是拉深凸模和沖孔凹模，結(jié)構(gòu)和上凸凹模類似，所以可采用與之相似的工藝過程進(jìn)進(jìn)行加工。材料也選用Gr5Mo1V。</p><p>　　7.4凸模的選材、熱處理及加工工藝過程</p><p>　　沖裁沖孔凸模必須具有良好的韌性，以防止由于承受較強的彎曲和沖擊載荷造成折斷、崩刃而早起失效。更加應(yīng)該重視模具材料的淬透性，形

81、狀復(fù)雜的模具應(yīng)重視其熱處理變形性、可加工性和磨削性。查表選凸模的材料為Cr12，加工工藝過程如表2所示：</p><p><b>　　表 2</b></p><p>　　8. 編制制件沖壓工藝卡</p><p>　　該制件的沖壓工藝過程卡及相應(yīng)沖壓工藝說明如表3所示：</p><p><b>　　表 3<

82、;/b></p><p><b>　　9. 總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過一個星期的努力，我完成了沖壓模具設(shè)計的課程設(shè)計。通過這次課程設(shè)計，我獲得了不小的收獲。</p><p>　　這個學(xué)期開設(shè)了《沖壓工藝與模具設(shè)計》的課程，了解了一定的沖壓模具設(shè)計基礎(chǔ)知識。但是由于沒有深入地應(yīng)用，對所學(xué)的知識都沒能很好地掌握，比如對于一些計算

83、公式的適用，就沒有很好地了解。在這次課程設(shè)計中，進(jìn)行了大量的計算，比如沖裁力的計算、模具刃口尺寸的計算和模具長度的計算等。通過這些計算，我對課程基礎(chǔ)知識有了比較深入的理解，達(dá)到了鞏固理論知識的目的。</p><p>　　在課程設(shè)計中，參考了不少的文獻(xiàn)，對知識的擴充有了很大的幫助。在實際中我基本沒有接觸過沖壓模具，所以對沖壓模具的了解很少。在參考文獻(xiàn)中，通過閱讀大量的模具裝配圖，對模具的結(jié)構(gòu)有了一定的了解，對以后走

84、向工作有很大的幫助。</p><p>　　課程設(shè)計要求用Auto CAD出圖，通過繪制模具裝配圖和部分零件圖，我的Auto CAD操作水平也有所提高。這次課程設(shè)計要求很嚴(yán)格，很多是按照畢業(yè)設(shè)計的要求來操作的，為以后的畢業(yè)設(shè)計打下了很好的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　謝 辭</b></p><p>　　在這次課程設(shè)計中，通過兩個星期的努力

85、，我得到了很大的收獲，多方面的知識得到了鞏固和提高。但我的收獲離不開老師的知道和同學(xué)們的幫助，在此我對他們致以衷心的感謝。</p><p>　　首先感謝我的指導(dǎo)老師－－**老師，他們給我指明了課程設(shè)計的大致結(jié)構(gòu)和方向，在設(shè)計過程中，遇到困難時也得到了他們的悉心指導(dǎo)。</p><p>　　在此也對宿舍里的同學(xué)表示衷心的感謝，遇到困難時除了老師的指導(dǎo)，也有和同學(xué)們討論解決的，并且在整個課程設(shè)計

86、的過程中，宿舍里一直保持著很好的學(xué)習(xí)氛圍，為完成課程設(shè)計創(chuàng)造了良好的環(huán)境。</p><p>　　再次對關(guān)心和指導(dǎo)過我各位老師和幫助過我的同學(xué)表示衷心的感謝!</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張如華，趙向陽，章躍榮.沖壓工藝與模具設(shè)計[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006.3.</p>&

87、lt;p>　　[2] 郝濱海.沖壓模具簡明設(shè)計手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.1.</p><p>　　[3] 付建軍.模具制造工藝學(xué)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.11.</p><p>　　[4] 周玲.沖模設(shè)計實例詳解[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.3.</p><p>　　[5] 周本凱.沖壓模具設(shè)計實踐100例[M

88、].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.3.</p><p>　　[6] 《沖模設(shè)計手冊》編寫組.沖模設(shè)計手冊－模具手冊之四[M].北京：機械工業(yè)出版社，</p><p><b>　　1988.7.</b></p><p>　　[7] 廖念釗，莫雨松，李碩根，等.互換性與技術(shù)測量[M].北京：中國計量出版社，2007.6.</p>