畢業(yè)設(shè)計(jì)--瓶蓋拉深模的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　前 言2</b></p><p><b>　　1工藝分析3</b></p><p>　　2 成形工藝方案的確定4</

2、p><p>　　2.1修邊余量的確定4</p><p>　　2.2毛坯尺寸的計(jì)算4</p><p>　　2.3計(jì)算毛坯相對(duì)厚度5</p><p>　　2.4總的拉深系數(shù)5</p><p><b>　　2.5排樣設(shè)計(jì)6</b></p><p>　　3 壓力機(jī)的選擇12

3、</p><p>　　3.1 計(jì)算沖裁力12</p><p>　　3.2 計(jì)算壓力中心13</p><p>　　3.3 選擇壓力機(jī)14</p><p>　　3.4 沖模的閉合高度15</p><p>　　4 拉深力和壓邊力的計(jì)算16</p><p>　　4.1 拉深力的計(jì)算16&l

4、t;/p><p>　　4.2 壓邊力的計(jì)算16</p><p>　　4.3 計(jì)算圓角半徑17</p><p>　　5 沖裁間隙的確定19</p><p>　　5.1 沖裁模確定凸凹模加工尺寸的原則20</p><p>　　5.2 凸、凹模配合加工時(shí)工作部分的尺寸20</p><p>　　

5、5.3 拉深模的間隙21</p><p>　　6 凹模設(shè)計(jì)22</p><p>　　6.1 凹模洞口形狀的選擇22</p><p>　　6.2 凹模的外形尺寸22</p><p>　　6.3 模架的選取23</p><p>　　6.4 凹模的主要技術(shù)要求24</p><p>　　6

6、.5 拉深凸模的形狀及尺寸24</p><p>　　7 主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)25</p><p>　　7.1 定位零件25</p><p>　　7.2 卸料與推件零件25</p><p>　　7.3 導(dǎo)柱與導(dǎo)套27</p><p><b>　　7.4 模柄27</b></p&g

7、t;<p>　　8 沖模零件的材料28</p><p><b>　　結(jié) 束 語29</b></p><p><b>　　致 謝30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p><b>　　摘 要</b&

8、gt;</p><p>　　當(dāng)今社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，使原有的商品已經(jīng)不能滿足人們對(duì)物質(zhì)的需求，然而有些商品的制造必須依靠模具才能夠生產(chǎn)加工出來，因此，模具的發(fā)展與人們的生活關(guān)系越來越緊密，如我們使用的電腦、手機(jī)、汽車等產(chǎn)品都要依靠模具。模具種類繁多，加工模具的方法也是多種多樣的。有鍛造模、熱鍛模、冷鍛模、金屬擠壓模、切邊模、其它造模、壓</p><p>　　力鑄造模、低壓鑄造模、失蠟鑄造模、

9、翻金屬模、粉末冶金模、沖模等.</p><p>　　在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我選擇的是瓶蓋拉深模的設(shè)計(jì)，沖壓模具主要是將板料分離或成形而得到制件的加工方法。因?yàn)槟＞叩纳a(chǎn)主要是大批量的生產(chǎn)，不但要保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，而且在加工中不破壞產(chǎn)品表面。用模具生產(chǎn)零件可以采用冶金廠大量生產(chǎn)的廉價(jià)的扎制鋼板或鋼帶為壞料，且在生產(chǎn)中不需要加熱，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、重量輕、成本低且節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點(diǎn)，是其

10、他加工方法所不能比擬的。</p><p>　　我們不僅要考慮要使做出的零件能滿足工作要求，還要保證它的使用壽命。在本次設(shè)計(jì)中我們主要是考慮到它的實(shí)際工作環(huán)境和必須完成的設(shè)計(jì)任務(wù)，模架我們采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，凹模采用洞口形狀凹模，這樣可以一次完成全部的工序加工，在設(shè)計(jì)中我們要考慮到很多關(guān)于我所設(shè)計(jì)零件的知識(shí)，包括它的使用場(chǎng)合，外觀一起等。通過這次的設(shè)計(jì)使我深深的體會(huì)到怎樣才能把所學(xué)的東西更好的運(yùn)用到實(shí)踐中，設(shè)計(jì)過程中

11、應(yīng)注意的問題，使自己在沖壓模方面有了更深更多的了解。</p><p>　　關(guān)鍵詞：模具 沖裁 拉深 沖壓 </p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要裝備，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)備，是衡量一個(gè)國(guó)家和地區(qū)工業(yè)水平的重要標(biāo)志。模具在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，是工業(yè)

12、發(fā)展的基石，被人稱為“工業(yè)之母”和“磁力工業(yè)”。</p><p>　　模具是制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，是工業(yè)化國(guó)家實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品研發(fā)所不可缺少的工具。用模具生產(chǎn)制品所表現(xiàn)出來的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高復(fù)雜程度是其他任何制造方法所不及的。換句話說，沒有高水平的模具就不會(huì)有高水平的工業(yè)產(chǎn)品。模具業(yè)是否強(qiáng)盛也反映出一個(gè)國(guó)家工業(yè)的強(qiáng)弱。     在本次設(shè)計(jì)中我

13、設(shè)計(jì)的是瓶蓋落料拉深模的設(shè)計(jì)，此模具為小型大批量生產(chǎn)，因此對(duì)模具的壽命和精密度要求都很高，所以在設(shè)計(jì)的任務(wù)主要是模具類型的選擇和工作部分的制造，模具制造時(shí)的材料選擇，在滿足模具工作負(fù)載的前提下盡量采用價(jià)格低廉的材料，多采用先進(jìn)的模具材料，這樣不僅能設(shè)計(jì)和制造合格的模具，也能充分得利用現(xiàn)代科技為工業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支持，在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過幾十年努力，現(xiàn)在我國(guó)沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造能力已達(dá)到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)

14、代設(shè)計(jì)制造技術(shù)已在很多模具企業(yè)得到應(yīng)用。</p><p>　　但總體上和國(guó)外的多工位級(jí)進(jìn)模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上，我們還有相當(dāng)長(zhǎng)的一段路要走，這就要求我們的模具設(shè)計(jì)人員在工作中要刻苦努力，不斷創(chuàng)新，打造屬于自己的品牌，所以需要我們更多的努力去奮斗！</p><p><b>　　1工藝分析</b></p><p>　　該零件

15、瓶蓋拉深模的設(shè)計(jì)。屬于大批量生產(chǎn)，且其形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱、有利于合理排樣、減小廢料，直線、曲線的連接處為圓角過渡。且選用08F鋼，其彎曲半徑均大于該種材料的最小彎曲半徑，且工件精度要求不高，不需要校形，因此，該零件可以用冷沖壓加工成形。</p><p>　　沖壓該零件所需的基本工序?yàn)槁淞虾屠?。其拉深工藝方案有圖1.1所示的兩種：

16、 </p><p>　　方案一 方案二&

17、lt;/p><p><b>　　圖1.1方案比較圖</b></p><p>　　因此，沖壓該工件的工藝方案可能有以下幾種：</p><p>　　方案一：落料與拉深復(fù)合，采用正裝復(fù)合模。</p><p>　　方案二：落料與拉深復(fù)合，采用倒裝復(fù)合模。</p><p>　　比較上述各方案可以看出：方案一的優(yōu)

18、點(diǎn)是在壓力機(jī)一次行程內(nèi)，可同時(shí)完成落料及拉深工序，在完成這些工序的過程中，沖件材料無需進(jìn)給移動(dòng)；沖件精度高，不受送料誤差影響，內(nèi)外形相對(duì)位置一致性好；沖件表面較為平整；適宜沖薄料及脆性或軟性材料；可充分利用短料和邊角余料；沖壓生產(chǎn)率高，適合于大批量生產(chǎn)，缺點(diǎn)是沖模面積較小，制造復(fù)雜，價(jià)格較高。</p><p>　　方案二的優(yōu)點(diǎn)是廢料能直接從壓力機(jī)臺(tái)面落下，而沖裁件從上模推下，比較容易引出去，操作方便安全，且易于安

19、裝送料裝置，缺點(diǎn)同方案一。</p><p>　　由以上分析可知，該零件的加工選用方案一為優(yōu)。</p><p>　　2 成形工藝方案的確定</p><p>　　2.1修邊余量的確定</p><p>　　一般拉深件，在拉深成形后，工件口或凸緣周邊不齊，必須進(jìn)行修邊以達(dá)到工作的要求。因此，在按照工件圖樣計(jì)算毛坯尺寸時(shí)，必須加上修邊余量后再計(jì)算。由表

20、2.1可得：</p><p>　　表2.1 無凸緣圓筒形拉伸件的修邊余量δ (文獻(xiàn)[3]表2.9)</p><p>　　2.2毛坯尺寸的計(jì)算</p><p><b>　　毛坯尺寸的計(jì)算</b></p><p>　?。ㄎ墨I(xiàn)[4]公式3.1）</p><p><b>　　(式2.1)<

21、/b></p><p>　　所以有: </p><p><b>　　（ ） </b></p><p>　　式中：D———毛坯直徑</p><p>　　其它尺寸如圖2.1所示：</p><p>　　圖2.1 毛坯尺寸圖</p><p>　

22、　2.3計(jì)算毛坯相對(duì)厚度</p><p>　　式中h和H必須加上修邊余量。</p><p><b>　　第一次拉深：</b></p><p>　?。╰/D）%=1.5 </p><p>　　所以由表2.2可知可用壓邊圈拉深。</p><p>　　表2.2采用或不采用壓邊圈的條件 (文獻(xiàn)[5]表

23、3.6)</p><p><b>　　2.4總的拉深系數(shù)</b></p><p>　　計(jì)算總的拉深系數(shù)，并判斷能否一次拉成，根據(jù)工件直徑d和毛坯直徑D算出總拉深系數(shù) (文獻(xiàn)[5]公式2.6) 。 (式2.2)</p><p>　　由表2.3選取，如果，</p>

24、<p>　　則說明工件可以一次拉成。否則需多次拉深。</p><p><b>　　總的拉深次數(shù)</b></p><p><b>　　工件直徑 </b></p><p><b>　　毛坯直徑</b></p><p>　　表2.3無凸緣圓筒形件用壓邊圈拉深時(shí)的拉深系數(shù)

25、 (文獻(xiàn)[11]表5.1)</p><p>　　（注:當(dāng)拉深塑性較大的金屬時(shí)，應(yīng)比表中數(shù)值減小1.5%～2%。）</p><p>　　由表2.3可知：08AL—ZF的拉深塑性較大，可知m應(yīng)比表中數(shù)值減小1.5%～2%。</p><p><b>　　則：</b></p><p><b>　　即： </b

26、></p><p>　　所以： ，則工件一次拉深即可。</p><p><b>　　2.5排樣設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.5.1 排樣原則</p><p>　?、?提高材料利用率n，對(duì)沖裁件來說，由于產(chǎn)量大，沖壓的生產(chǎn)率高，所以材料費(fèi)用常會(huì)占沖件總成本的60%以上，材料利用率是一項(xiàng)很重

27、要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。要提高材料利用率，就必須減少?gòu)U料面積。沖裁過程中所產(chǎn)生的廢料可分為結(jié)構(gòu)廢料與工藝廢料兩種。結(jié)構(gòu)廢料是工件的形狀決定的，而工藝廢料則是由沖壓方式或與排樣方式所決定的。因此要提高材料利用率主要應(yīng)從減少工藝廢料著手，設(shè)計(jì)出合理的排樣方案，有時(shí)在不影響沖件使用性能的情況下,也可適當(dāng)改變沖裁件的形狀</p><p>　?、?使工人操作方便、安全、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度.條料在沖裁過程中翻動(dòng)要少,在材料利用率相同或

28、相近時(shí)應(yīng)盡可能選條料寬、進(jìn)距小的排樣方法.它還可減小板料切次數(shù),節(jié)省剪裁備料時(shí)間.</p><p>　?、?使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、模具壽命較長(zhǎng).</p><p>　?、?排樣應(yīng)保證沖裁件的質(zhì)量，對(duì)于彎曲件的落料,在排料時(shí)還應(yīng)考慮板料纖維方向.</p><p>　　2.5.2 排樣和材板方式的經(jīng)濟(jì)性分析:</p><p>　?、?排樣:排樣是指沖件在

29、條料,帶料或板料上布置的方法.排樣方法可分為有廢料排樣法和少,無廢料排樣法.</p><p>　?、?根據(jù)零件的外形與尺寸來看,本零件最適合的排樣方法為有廢料排樣發(fā)中的直排.</p><p><b>　?、?搭邊 </b></p><p>　　排樣時(shí),沖件之間以及沖件與條料冊(cè)邊之間留下的余料叫搭邊,它的作用是補(bǔ)償定位誤差,保證沖出合格的

30、沖件,以及保證條料有一定剛度,便于送材.</p><p>　　搭邊數(shù)字取決與以下因素:</p><p><b>　　沖件的尺寸和形狀.</b></p><p><b>　　材料的硬度和厚度.</b></p><p><b>　　排樣的形式.</b></p><

31、;p>　　條料的送料方法(是否由于側(cè)壓板).</p><p>　　擋料裝置的形式(包括擋料銷,導(dǎo)料銷和定距側(cè)刃等形式).</p><p>　　表2.4搭邊a和a1的數(shù)值（低碳鋼） (文獻(xiàn)[7]表7.9)</p><p><b>　　查表2.4得：</b></p><p>　　工件間距，側(cè)邊距因材料為中等硬度鋼，則應(yīng)

32、將查得數(shù)值乘以系數(shù)，則工件間距。側(cè)邊距</p><p>　?、?送料步距及條料寬度計(jì)算：</p><p>　　送料步距。每次只沖一件，其步距的計(jì)算公式為： (文獻(xiàn)[2]公式5.2)</p><p><b>　　(式2.3)</b></p><p>　　式中 沖裁見平行于送料方向上的寬度，單位為</p>

33、<p>　　沖裁件之間的搭邊值，單位為</p><p>　　若一模出兩件，其送料步距則是工件寬度的兩倍，</p><p><b>　　則本模具的步距為：</b></p><p>　　b）條料寬度，當(dāng)導(dǎo)料板之間（或兩個(gè)單邊導(dǎo)料銷）時(shí)，條料寬度計(jì)算按下式計(jì)算： (文獻(xiàn)[2]公式5.3)</p><p>　　(式2.

34、4) </p><p>　　式中：沖裁件與送料方向垂直的最大尺寸，單位為</p><p>　　沖裁件與條料冊(cè)側(cè)邊之間的搭邊，單位為</p><p>　　板料剪裁時(shí)的下偏差，單位為</p><p>　　當(dāng)條料在無側(cè)壓裝置的導(dǎo)料板之間送料時(shí)，條料寬度按下式計(jì)算： (文獻(xiàn)[2]公式5.4)</p><p><

35、;b>　　(式2.5) </b></p><p>　　式中 條料與導(dǎo)料板之間的間隙。</p><p>　　又因?yàn)樗x模具無側(cè)壓裝置，所以條料寬度為：</p><p>　　⑸ 條料大多由板料剪裁而得，條料寬度一經(jīng)決定，就不可以裁板。板料一般都是長(zhǎng)方形的，所以就有縱裁（沿長(zhǎng)邊裁，也就是沿展制纖維方向裁）和橫裁（沿短邊裁）兩種方法。因?yàn)榭v裁

36、裁板次數(shù)少，沖壓時(shí)調(diào)換條料次數(shù)少，工人操作方便，生產(chǎn)率高，所以在通常情況下應(yīng)盡可能縱裁。在以下情況可考慮橫裁：</p><p>　　a) 板料縱裁后的條料太長(zhǎng)，要沖壓車間壓力機(jī)排列的限制、移動(dòng)不便時(shí)；</p><p>　　b) 條料太重，超過12kg時(shí)（工人勞動(dòng)強(qiáng)度太高）；</p><p>　　橫裁的板料利用率顯著高于縱裁時(shí)。</p><p>

37、;　　板料尺寸，選用標(biāo)準(zhǔn)鋼板，比較縱裁和橫裁兩種方案，選用其中材料利用率高的一種。</p><p>　　縱裁時(shí)，每張板料裁成條料數(shù)：</p><p>　　每塊條料沖裁的制件數(shù)：</p><p>　　每張板料沖制制件數(shù)：</p><p><b>　　材料利用率：</b></p><p>　　橫裁時(shí)，

38、每張板料裁成條料數(shù)：</p><p>　　每塊條料沖裁的制件數(shù)：</p><p>　　每張板料沖制制件數(shù)：</p><p><b>　　材料利用率：</b></p><p>　　由上述計(jì)算結(jié)果可知，應(yīng)采用材料利用率高的橫裁。 </p>&l

39、t;p>　?、?材料的利用率的計(jì)算</p><p>　　材料的利用率通常是以一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積與所用毛坯面積的百分率來表示：</p><p>　　(文獻(xiàn)[10]公式8.4)</p><p><b>　　(式2.6)</b></p><p>　　式中： 一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積</p><

40、p>　　一個(gè)步距內(nèi)所需毛坯面積</p><p><b>　　送料步距</b></p><p><b>　　條料寬度</b></p><p>　　準(zhǔn)確的利用率，還應(yīng)考慮料頭、料尾以至裁板時(shí)邊料消耗情況，此時(shí)可用條料的總利用率來表示： (文獻(xiàn)[10]公式8.6)</p><p><b>

41、　　(式2.7)</b></p><p>　　式中 條料（或整個(gè)板料）上實(shí)際沖裁的零件數(shù)；</p><p>　　條料（或板料）的長(zhǎng)度；</p><p>　　條料（或板料）的寬度；</p><p>　　一個(gè)零件的實(shí)際面積。</p><p><b>　　2.5.3 排樣圖</b>&l

42、t;/p><p>　　排樣圖是排樣設(shè)計(jì)最終的表達(dá)形式，排樣圖是編制沖壓工藝與設(shè)計(jì)模具的重要工藝文件。一張完整的模具裝配圖，在其右上角應(yīng)畫出沖裁件圖及其公差，送料步距及搭邊值。</p><p>　　采用斜排方法排樣時(shí)，還應(yīng)注明傾斜角的大小，必要時(shí)，還可用雙點(diǎn)劃線畫出條料在送料時(shí)定位元件的位置。對(duì)有纖維方向要求的排樣圖，則應(yīng)用箭頭表示條料的級(jí)向，如圖2.2所示：</p><p&

43、gt;<b>　　圖2.2排樣圖</b></p><p><b>　　3 壓力機(jī)的選擇</b></p><p><b>　　3.1 計(jì)算沖裁力</b></p><p>　　在沖壓過程中，壓力機(jī)除了要克服沖裁力外，往往還需要克服卸料力、推件力、頂件力等壓力。</p><p>　　

44、普通平刃的沖裁模，其沖裁力一般按下式計(jì)算：(由文獻(xiàn)[12]公式6.6)</p><p><b>　　(式3.1)</b></p><p>　　式中 沖裁力，單位為</p><p><b>　　沖裁件周長(zhǎng)，單位為</b></p><p><b>　　板料厚度，單位為</b>&

45、lt;/p><p>　　板料的抗剪強(qiáng)度，單位為</p><p>　　則本零件的沖裁力為：</p><p>　　卸料力、推件力、頂件力，在實(shí)際生產(chǎn)中常用以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：</p><p>　　式中 、、分別為卸料力、推件力、頂件力系數(shù)（0.048、0.05、0.06）</p><p>　　表3.1卸料力、推件力及頂件力系

46、數(shù) (文獻(xiàn)[12]表6.9)</p><p><b>　　沖裁力</b></p><p>　　梗塞在凹模內(nèi)的沖裁件或廢料的數(shù)目，（為凹模直壁洞口的高度，為厚度）。</p><p>　　和是選擇卸料裝置和頂件裝置的彈性元件的依據(jù)。</p><p>　　在計(jì)算沖裁所需要的總沖壓力時(shí)，應(yīng)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的具體情況去考慮、的影響。&

47、lt;/p><p>　　當(dāng)采用剛性卸料和下出件的模具（如剛性卸料的單工序?；蚣?jí)進(jìn)模等）時(shí)：</p><p>　　當(dāng)采用彈壓卸料和下出件的模具（如彈壓卸料的單工序模、級(jí)進(jìn)?；蛏夏傂酝屏系牡寡b復(fù)合模等）時(shí)：</p><p>　　用倒裝復(fù)合模沖裁時(shí)，與落料有關(guān)，與沖孔有關(guān)。</p><p>　　當(dāng)采用彈壓卸料和上出件的模具（如上模彈壓卸料、下模彈頂出

48、件的單工序?；蛏夏傂酝屏系恼b復(fù)合模等）時(shí)：</p><p>　　此時(shí)，與落料有關(guān)，單工序模的與落料力有關(guān)，正裝復(fù)合模中與沖孔力及落料力都有關(guān)。</p><p>　　而本零件則采用彈壓卸料和上出件的模具，所以：</p><p>　　3.2 計(jì)算壓力中心</p><p>　　對(duì)于級(jí)進(jìn)模以及輪廓形狀復(fù)雜或多凸模的沖裁模，必須求出沖壓力合力的作用

49、點(diǎn)即壓力中心。模具的壓力中心應(yīng)與模柄的軸線重合，否則會(huì)影響模具及壓力機(jī)的精度和壽命。</p><p>　　一切對(duì)稱沖裁件的壓力中心，均位于其輪廓圖形的幾何中心點(diǎn)上。對(duì)于該零件，由圖形可知壓力中心位于圓心上。</p><p><b>　　3.3 選擇壓力機(jī)</b></p><p>　　首先以沖裁所需的總沖壓力初步選擇壓力機(jī)，壓力機(jī)的公稱壓力必須大

50、于所計(jì)算的總沖壓力。</p><p>　　在確定了模具結(jié)構(gòu)及尺寸以后，還需對(duì)所選的壓力機(jī)的其它技術(shù)參數(shù)進(jìn)行校核，最后才能確定所需的壓力機(jī)。</p><p>　　表3.2開式雙柱可傾壓力機(jī)技術(shù)規(guī)格(由文獻(xiàn)[5]表7.2)</p><p>　　由表3.2可得，壓力機(jī)的型號(hào)為J23-10 </p><p>　　公稱壓力 滑塊行程 滑塊行程次數(shù) 最大

51、封閉高度 封閉高度調(diào)節(jié)量 滑塊中心線至床身距離 立柱距離 工作臺(tái)尺寸 前后 左右 工作臺(tái)孔尺寸 前后左右 直徑 墊板尺寸 模柄孔尺寸 直徑 深度 床身最大可傾角</p><p>　　3.4 沖模的閉合高度</p><p>　　沖模的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)，即模具在最低工作位置時(shí)，上模座上平面與下模座下平面之間的距離H。沖模的閉合高度必須與壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)。壓力機(jī)的裝模高度是指滑塊在

52、下死點(diǎn)位置時(shí)，滑塊下端面至墊板上平面間的距離。當(dāng)連桿調(diào)至最短時(shí)為壓力機(jī)的最大裝模高度，連桿調(diào)至最長(zhǎng)時(shí)為最小裝模高度</p><p>　　沖模的閉合高度H應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度和最小裝模高度之間，其大小關(guān)系為： </p><p>　　如果沖模的閉合高度大于壓力機(jī)的最大裝模高度時(shí)，沖模不能在該壓力機(jī)上使用。反之，小于壓力機(jī)最小裝模高度時(shí)，可加減經(jīng)過磨平

53、的墊板。</p><p>　　沖模的其它外形結(jié)構(gòu)尺寸也必須和壓力機(jī)相適應(yīng)，如模具外形輪廓平面尺寸與壓力機(jī)墊板、滑塊底面尺寸，模柄與模柄孔尺寸，下模緩沖器平面尺寸與壓力機(jī)正整板孔尺寸等都必須相適應(yīng)，以便模具能正確安裝和正常使用。</p><p>　　所以加工該零件的模具閉合高度應(yīng)為：</p><p><b>　　則H值為：</b></p&g

54、t;<p>　　所以 H取</p><p>　　4 拉深力和壓邊力的計(jì)算</p><p>　　計(jì)算拉深力的目的是為了合理的選用壓力機(jī)和設(shè)計(jì)拉深模具?？偟臎_壓力為拉深力與壓邊力之和。</p><p>　　4.1 拉深力的計(jì)算</p><p>　　拉深力的計(jì)算: (文獻(xiàn)[3]公式4.3)</p>

55、<p><b>　　(式4.1)</b></p><p>　　式中 拉深力</p><p>　　筒形件的工序直徑，根據(jù)料厚中線計(jì)算</p><p><b>　　材料厚度</b></p><p><b>　　材料抗拉強(qiáng)度</b></p>&l

56、t;p>　　系數(shù)，黃銅為1.6~1.8，鋼為1.8~2.25</p><p>　　由上式可算出該零件的拉深力：其中為</p><p>　　4.2 壓邊力的計(jì)算</p><p>　　在拉深過程中，壓邊圈的作用是用來防止工件邊壁或凸緣起皺的。隨著拉深深度的增加而需要的壓邊力應(yīng)減少。</p><p>　　則該零件的壓邊力為： (文獻(xiàn)[13]

57、公式7.9)</p><p><b>　　(式4.2)</b></p><p>　　式中 壓邊力</p><p>　　毛坯直徑 （該零件毛坯直徑為）</p><p><b>　　拉深件直徑</b></p><p><b>　　凹模圓角半徑</b>

58、;</p><p>　　單位壓邊力（P值可由表4.1查得）</p><p>　　表4.1在雙動(dòng)壓力機(jī)上拉深時(shí)單位壓邊力的數(shù)值</p><p>　　4.3 計(jì)算圓角半徑</p><p>　　一般來說，盡可能大些，大的可以降低極限拉深系數(shù)，而且還可以提高拉深件的質(zhì)量。但太大會(huì)削弱壓邊圈的作用，可能引起起皺現(xiàn)象，因此大小要適當(dāng)。</p>

59、<p>　　筒形件首次拉深時(shí)的凹模圓角半徑可由下式確定： (文獻(xiàn)[5]公式2.6)</p><p><b>　　(式4.3)</b></p><p>　　考慮材料力學(xué)性能的系數(shù)，對(duì)于軟鋼、硬鋁， 對(duì)于純銅、黃銅、鋁</p><p>　　考慮板料厚度與拉深系數(shù)的系數(shù)，見表4.2。</p><p>　　表4.2

60、拉深凹模圓角半徑系數(shù) (文獻(xiàn)[2]表4.9)</p><p>　　凸模圓角半徑過大，會(huì)使不與模具表面接觸的毛坯寬度加大，使這部分毛坯容易起皺；如果過小時(shí)，會(huì)使毛坯沿壓邊圈的滑動(dòng)阻力增大，對(duì)拉深不利，又因本工件為一次拉深成形，所以凸模圓角半徑與零件底部圓角半徑的數(shù)值相等。即：</p><p>　　所以： </p><p><b>　　所以

61、總力為：</b></p><p>　　5 沖裁間隙的確定</p><p>　　沖裁間隙是指沖裁凸模和凹模之間工作部分的尺寸之間，如無特殊說明，沖裁間隙一般是指雙邊間隙。沖裁間隙對(duì)沖裁過程有很大的影響，對(duì)模具壽命也有較大影響。</p><p>　　合理間隙值有一個(gè)相當(dāng)大的變動(dòng)范圍，約為（5%~25%）t左右。取較小的間隙喲利于提高沖件的質(zhì)量取較大的間隙有

62、利于提高模具的壽命。因此，在保證沖件質(zhì)量的前提下，應(yīng)采用較大間隙。</p><p>　　沖裁間隙的合理數(shù)值應(yīng)在設(shè)計(jì)凸模與凹模工作部分尺寸時(shí)給予保證，同時(shí)在模具裝配時(shí)必須保證間隙，沿封閉輪廓線的分布均勻，這樣才能保證取得滿意的效果。</p><p>　　表5.1沖裁模初始雙邊間隙 （文獻(xiàn)[7]表3.5）</p><p><b>　　查上表得：</b&g

63、t;</p><p>　　5.1 沖裁模確定凸凹模加工尺寸的原則</p><p>　　落料件的尺寸取決于凹模，因此落料模先決定凹模尺寸，用減小凸模尺寸來保證合理間隙。</p><p>　　刃口磨損后沖件尺寸減小，取接近或等于沖件的最大極限尺寸。</p><p>　　在選擇模具制造公差時(shí)，既要保證沖件的精度要求，又要保證有合理的間隙值。一般沖模

64、精度較沖件精度高2~3級(jí)。</p><p>　　5.2 凸、凹模配合加工時(shí)工作部分的尺寸</p><p>　　表5.2配合加工時(shí)，凸凹模尺寸的計(jì)算公式 (文獻(xiàn)[8]表5.6)</p><p>　　凹模磨損后落料件尺寸增大，由表5.2得：</p><p>　　式中 凹模刃口尺寸</p><p><b&

65、gt;　　工件基本尺寸</b></p><p>　　工件的公差，本公差為0.3</p><p>　　磨損系數(shù)。當(dāng)沖裁件精度低于13級(jí)時(shí)，</p><p><b>　　所以凹模的尺寸為：</b></p><p><b>　　凸模尺寸為：</b></p><p>　　

66、5.3 拉深模的間隙</p><p>　　拉深模的間隙是指單邊間隙，即。間隙過小增加摩擦阻力，使拉深件容易破裂，且易擦傷零件表面，降低模具壽命；間隙過大，則拉深時(shí)對(duì)毛坯的校直作用小，影響零件尺寸精度。因此，確定間隙的原則是既要考慮板料厚度的公差，又要考慮筒形件口部的增厚現(xiàn)象，根據(jù)拉深時(shí)是否采用壓邊圈和零件尺寸精度要求合理確定。筒形件拉深時(shí)，間隙可按下面方法確定，有壓邊圈時(shí)其間隙為（1—1.1）t。由設(shè)計(jì)可知本模具

67、采用有壓邊圈裝置。所以單邊間隙值為</p><p>　　拉深凸模和凹模工作部分的尺寸及其制造公差，當(dāng)工件要求內(nèi)形尺寸時(shí)以凸模尺寸為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，即</p><p><b>　　凸模尺寸： </b></p><p><b>　　凹模尺寸： </b></p><p>　　工件內(nèi)徑，單位，本工件為&l

68、t;/p><p>　　故 </p><p><b>　　6 凹模設(shè)計(jì)</b></p><p>　　6.1 凹模洞口形狀的選擇</p><p>　　直壁式的孔壁垂直于頂面，刃口尺寸不隨修磨刃口增大。故沖件精度較高，刃口強(qiáng)度較高，刃口強(qiáng)度也較好。直壁式刃口沖裁時(shí)磨損大，洞口磨損后會(huì)形成倒錐形，因此每修磨的刃磨量

69、大，總壽命低。</p><p><b>　　圖6.1洞口形狀圖</b></p><p>　　如圖6.1所示的洞口形狀適用于沖件形狀簡(jiǎn)單，材料較薄的復(fù)合模，所以本模具選用此形狀的洞口形狀。</p><p>　　6.2 凹模的外形尺寸</p><p>　　凹模的外形尺寸應(yīng)保證凹磨有足夠的強(qiáng)度和剛度。凹模的厚度還應(yīng)考慮修模量。

70、凹模的外形尺寸一般是根據(jù)沖件材料的厚度和沖裁的最大外形尺寸來確定的。</p><p>　　凹模的厚度：(文獻(xiàn)[14]公式3.8) (式6.1) 凹模的壁厚：(文獻(xiàn)[14]公式3.9) </p><p><b>　　(式6.2)</b></p><p>　　式中 沖裁件

71、的最大外形尺寸</p><p>　　系數(shù)，考慮板料厚度的影響，本模具的系數(shù)取</p><p>　　則凹模厚度 </p><p>　　則 </p><p>　　凹模外形尺寸的長(zhǎng)與寬可根據(jù)凹模壁厚由圖6.2可算出：</p><p><b>　　圖6.2凹模尺寸圖</b>

72、;</p><p>　　則凹模的外形尺寸的長(zhǎng)與寬為：</p><p>　　6.3 模架的選取</p><p>　　模架是由上、下模座、模柄及導(dǎo)向裝置（最常用的是導(dǎo)柱、導(dǎo)套）組成。</p><p>　　模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受沖壓過程中的全部載荷。模架的上模座通過模柄與壓力機(jī)滑塊相連，下模座用螺釘壓板固定

73、在壓力機(jī)工作臺(tái)面上。上、下模之間靠模架的導(dǎo)向裝置來保持其精確位置，以引導(dǎo)凸模的運(yùn)動(dòng)，保證沖裁過程中間隙均勻。后側(cè)導(dǎo)柱模架送料方便，可以縱向、橫向送料。所以本模具選取后側(cè)導(dǎo)柱模架。如表6.1所示</p><p><b>　　表6.1</b></p><p>　　6.4 凹模的主要技術(shù)要求</p><p>　　凹模的型孔軸線與頂面應(yīng)保持垂直。凹模的

74、底面與頂面應(yīng)保持平行。</p><p>　　為了提高模具壽命與沖裁件精度，凹模的底面和型孔的孔壁光滑，表面粗糙度為，底面與銷孔的為。</p><p>　　凹模的材料與凸模一樣，其熱處理硬度應(yīng)略高于凸模，達(dá)到60～64HRC。</p><p>　　6.5 拉深凸模的形狀及尺寸</p><p>　　拉深凸模的零件圖如圖6.3所示：</p&g

75、t;<p><b>　　圖6.3拉深凸模</b></p><p>　　由表5.2 、公式可知：</p><p>　　拉深凸模的總深度為： </p><p>　　進(jìn)入下模座的深度為：15mm</p><p>　　7 主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>

76、　　7.1 定位零件</b></p><p>　　7.1.1 條料方向的控制</p><p>　　條料的送料方向一般都是靠著導(dǎo)料板或?qū)Я箱N一側(cè)導(dǎo)向送料，以免送偏。用導(dǎo)料銷控制送料方向時(shí)，一般要用兩個(gè)。由于本沖壓模具采用手工送料，為此，可以省去側(cè)壓裝置。手工直接送料進(jìn)入凸模刃口。</p><p>　　7.1.2 擋料銷的選擇</p><

77、p>　　固定擋料銷分為圓形與鉤形兩種。一般裝在凹模上，活動(dòng)擋料銷，其常用于倒裝復(fù)合模中，裝于卸料板上可以伸縮。由于本模具裝置要求簡(jiǎn)單，所以可以采用圓形擋料銷，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造加工方便。</p><p>　　7.2 卸料與推件零件</p><p>　　7.2.1 彈性卸料裝置</p><p>　　彈性卸料裝置一般由卸料板、彈性元件（彈簧或橡皮）和卸料螺釘組成

78、。常用于沖裁厚度小于1.5mm的板料，由于有壓料作用，沖裁件平整。廣泛用于復(fù)合模中。卸料板與凸模之間的單邊間隙?。?.1~0.2）t。</p><p>　　7.2.2 剛性推件裝置</p><p>　　常用于倒裝復(fù)合模中的推件裝置，裝于上模部分。將沖出的工件或落料從上模的凹模型孔內(nèi)向下推出使用的裝置稱為推件裝置。剛性推料裝置推件力大，工件可靠，便于維修。</p><p&

79、gt;　　7.2.3 彈簧的選用</p><p>　　在選用時(shí)必須同時(shí)滿足沖裁工藝（包括力和行程）和沖模結(jié)構(gòu)的要求，圓柱螺旋壓縮彈簧已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了，每個(gè)型號(hào)彈簧的主要技術(shù)參數(shù)是能承受的工作極限負(fù)荷與其相對(duì)應(yīng)的工作極限符合下的變形量。設(shè)計(jì)模具時(shí)，根據(jù)所需的卸料力或推件力以及所需的最大壓縮行程來計(jì)算與，然后在標(biāo)準(zhǔn)中選用相應(yīng)規(guī)格的彈簧。</p><p><b>　　選用步驟如下：<

80、/b></p><p>　　根據(jù)模具結(jié)構(gòu)與尺寸，確定可裝置彈簧的數(shù)目n，本模具安裝A個(gè)彈簧。</p><p>　　計(jì)算每個(gè)彈簧的卸料或頂件載荷。(文獻(xiàn)[7]公式2.9)(式7.1).也就是卸料或頂料裝置中每個(gè)彈簧所受的預(yù)壓力。則本模具中彈簧的卸料載荷</p><p>　?、?計(jì)算卸料或頂件時(shí)所需的最大壓縮行程(文獻(xiàn)[7]公式3.1)</p>&l

81、t;p><b>　　(式7.2)</b></p><p>　　式中 卸料板高出凸模端面的高度，一般為1mm</p><p>　　凸模進(jìn)入凹模的深度，一般為0.5~1mm</p><p>　　凸模的總修磨量，一般為4~10mm</p><p><b>　　沖裁件厚度mm</b><

82、;/p><p>　　所以本模具卸料時(shí)所需的最大壓縮行程為：</p><p>　?、?計(jì)算所需彈簧的工作極限負(fù)荷下的變形量 (文獻(xiàn)[7]公式3.5)</p><p>　　由胡克定律： (式7.3)</p><p>　　令，一般取K為60%左右，對(duì)于沖裁模，K可

83、取大些，對(duì)于拉深或彎曲模，K要取小些。</p><p>　　則： </p><p>　　于是 </p><p>　　由 </p><p>　　于是 </p><p>　　由上述兩式和已知與，求出與。</p><p>&l

84、t;b>　　則本模具為：</b></p><p>　　根據(jù)求出與從標(biāo)準(zhǔn)中選擇彈簧型號(hào)。</p><p><b>　　則應(yīng)選彈簧為：</b></p><p><b>　　GB2089—80</b></p><p><b>　　7.3 導(dǎo)柱與導(dǎo)套</b></

85、p><p>　　在選用時(shí)應(yīng)注意導(dǎo)柱的長(zhǎng)度，應(yīng)保證沖模在最低工作位置時(shí)，導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離不小于10~15mm。而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離應(yīng)為0.5~1mm。</p><p>　　導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的配合根據(jù)沖裁模的間隙大小選用。當(dāng)沖裁板厚在0.8mm以下的模具時(shí)，選用H6/h5配合的I級(jí)精度模架，當(dāng)沖裁板厚為0.8mm~4mm時(shí)，選用H7/h6配合的Ⅱ級(jí)精度模架。</p>

86、<p><b>　　7.4 模柄</b></p><p>　　中小型模具都是通過模柄固定在壓力機(jī)滑塊上的，對(duì)于大型模具則可用螺釘、壓板直接將上模座固定在滑塊上。</p><p>　　剛性模柄是只模柄與上模座是剛性連接，不能發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。本模具采用剛性模柄中的帶凸緣模柄。</p><p>　　8 沖模零件的材料</p>

87、<p>　　表8.1沖模零件的材料及其熱處理硬度(由文獻(xiàn)[1]表2.9)</p><p><b>　　結(jié) 束 語</b></p><p>　　這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)三年中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是對(duì)三年的學(xué)習(xí)生活中所學(xué)知識(shí)的一個(gè)匯總和概括，使我們每個(gè)人都能了解自己學(xué)到了什么，理解多少，會(huì)運(yùn)用多少，還有多少知識(shí)不了解，需要進(jìn)一步加深理解。 </p>&l

88、t;p>　　在校期間，開設(shè)有《機(jī)械制圖及AUTOCAD》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械制造》、《模具制造工藝與工裝》、《數(shù)控機(jī)床及編程》、《塑料模具設(shè)計(jì)與制造》、《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》等課程，這些課程對(duì)我們搞好這次畢業(yè)設(shè)計(jì)有很大的幫助，綜合運(yùn)用好這些課程，加之我們平時(shí)的知識(shí)積累和老師的極大幫助和指導(dǎo)，為這次畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了非常有利的保障。</p><p>　　即將畢業(yè)的我，在以后的工作中難免會(huì)遇到一些問題或麻煩，如模

89、具損壞或零件老化等一系列問題時(shí)，這時(shí)就要靠自己以前所學(xué)的知識(shí)和積累的經(jīng)驗(yàn)去解決它。隨著科學(xué)技術(shù)的高度發(fā)達(dá)，一些質(zhì)量?jī)?yōu)、性能好、效率高、能耗低、價(jià)格低廉的產(chǎn)品將開發(fā)出來并淘汰那些老的生產(chǎn)技術(shù)或設(shè)備。因此，我們應(yīng)該樹立良好的設(shè)計(jì)思想，重視對(duì)自己進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)；善于利用各種信息資源，擴(kuò)展知識(shí)面和能力；培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)、艱苦奮斗的企業(yè)精神，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)意識(shí)，做到清潔生產(chǎn)和文明生產(chǎn)，以最大限度的獲得企業(yè)效益和社會(huì)效益。</

90、p><p>　　所以，在以后的工作中，需要繼續(xù)學(xué)習(xí)和加深。在此我非常感謝李秀副老師在設(shè)計(jì)過程中對(duì)我的指導(dǎo)和幫助，在此向李老師致以誠(chéng)摯的謝意！</p><p>　　因水平有限，設(shè)計(jì)中必然有所許多不足之處，還望老師批評(píng)指正。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　三年的學(xué)習(xí)生活轉(zhuǎn)眼即逝，在外求學(xué)經(jīng)歷的坎

91、坷使我慢慢成熟，對(duì)在過去的日子里曾給予過我鼓勵(lì)、幫助的人們我滿懷感激，時(shí)刻沒有忘記。所經(jīng)歷的一切將讓我倍加珍惜未來的生活。</p><p>　　首先，非常感謝李秀副老師在這次設(shè)計(jì)過程中給予我的悉心的指導(dǎo)與幫助。</p><p>　　其次，感謝同學(xué)們對(duì)我的支持，在我進(jìn)行資料查找時(shí)，是他們給了我信心和力量！從接受課題到現(xiàn)在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，我得到了李秀副老師精心的指導(dǎo)和無微的幫助，尤其是在課題

92、設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作和設(shè)計(jì)的過程中，導(dǎo)師提出了許許多多寶貴的設(shè)計(jì)意見，在最后的論證修改過程中李老師還在百忙之中，抽出時(shí)間為我們提供了必要的指導(dǎo)和幫助。老師他淵博的學(xué)術(shù)知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、勤勉的工作作風(fēng)、敏銳的思路和實(shí)事求是的工作作風(fēng)，對(duì)我的嚴(yán)格要求使我受益匪淺、享用終生。無論在學(xué)業(yè)上，還是在生活上，李老師都給予了我耐心的指導(dǎo)和無私的幫助，這也將對(duì)我不久的工作，起到很大的鼓動(dòng)作用，將使得我終身受益，在此，對(duì)李老師表示我最真誠(chéng)的尊敬和最誠(chéng)摯

93、的感謝。</p><p>　　并向本文所參考的文獻(xiàn)的作者們表示我最真誠(chéng)的謝意。</p><p>　　向在百忙之中評(píng)閱本方案并提出寶貴意見的各位評(píng)委老師表示最誠(chéng)摯的謝意，同時(shí)向所有關(guān)心、幫助和支持我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝，祝他們工作順利，萬事如意！</p><p>　　完成此次設(shè)計(jì)使我明白,設(shè)計(jì)一樣?xùn)|西并不是單一的依靠一門學(xué)科,某種東西,它可能需要多方面的東西，是

94、通過各個(gè)方面的知識(shí)積累以及動(dòng)手實(shí)踐做出來,而絕非憑空想出來的,它是實(shí)實(shí)在在不摻一點(diǎn)水兒的,只有自己掌握了各方面的知識(shí)才能更好的去制造去設(shè)計(jì),使我更加明白不論做什么都要認(rèn)真,一點(diǎn)一滴去積累,踏踏實(shí)實(shí)去做才能慢慢走向成功。</p><p>　　由于本人的學(xué)識(shí)水平、時(shí)間和精力有限，文中肯定有許多不盡人意和不完善之處，我將在以后的工作、學(xué)習(xí)中不斷以思考和完善。</p><p><b>　

95、　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 模具實(shí)用技術(shù)從書編委會(huì)《沖模設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例》.機(jī)械工業(yè)出版社1986</p><p>　　[2] 丁松聚 .《冷沖模具設(shè)計(jì)》.機(jī)械工業(yè)出版社 2003.6</p><p>　　[3] 沖模設(shè)計(jì)編.《沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)之四》.機(jī)械工業(yè)出版社.</p><p>　　[4] 楊占堯.《

96、沖壓模具圖冊(cè)》.高等教育出版社</p><p>　　[5] 徐政坤. 《沖壓模具及設(shè)備》.機(jī)械工業(yè)出版社2005</p><p>　　[6] 肖景容、姜奎華.《沖壓工藝學(xué)》.機(jī)械工業(yè)出版社1993</p><p>　　[7] 馬正元 .《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》.機(jī)械工業(yè)出版社 1998.5</p><p>　　[8] 孫鳳勤.《模具制

97、造工藝與設(shè)備》.機(jī)械工業(yè)出版社．</p><p>　　[9] 李銘杰.《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》 .機(jī)械工業(yè)出版社 2003.8</p><p>　　[10] 侯維芝、楊金風(fēng).《模具制造工藝與工裝》.高等教育出版社</p><p>　　[11] 陳炎嗣等編．沖壓模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)．北京出版社．1991．</p><p>　　[12] 鄭可銓