畢業(yè)設(shè)計--汽車風扇傳動帶盤的沖壓工藝與模具設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計</b></p><p>　　題 目 汽車風扇傳動帶盤的沖壓工藝與模</p><p><b>　　具設(shè)計</b></p><p>　　學 院 機械工程學院</p><p>　　專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)&l

2、t;/p><p>　　姓 名 xxxx</p><p>　　學 號 xxxx</p><p>　　指導教師 xxxx</p><p>　　二OOx年 x 月 日</p><p>　　汽車風扇傳動帶盤的沖壓工藝與模具設(shè)計</p><p>　　Stampin

3、g process and shaping die design for the automobile fan</p><p>　　專 業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化</p><p>　　學 生：xxx</p><p><b>　　指導教師：xxx</b></p><p>　　xx大學機械工程學院</p&g

4、t;<p><b>　　二零零八年六月</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要i</b></p><p>　　ABSTRACTii</p><p><b>　　第一章 緒論1</b&

5、gt;</p><p>　　1.1 沖壓成形特點1</p><p>　　1.2 沖壓工序的分類1</p><p>　　1.3 模具發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢2</p><p>　　1.3.1 模具的發(fā)展趨勢2</p><p>　　第二章 零件的工藝性分析及方案選擇3</p><p>　　2.1

6、汽車風扇傳動帶盤零件圖分析3</p><p>　　2.2 汽車風扇傳動帶盤零件工藝3</p><p>　　2.3 盤形件的尺寸精度和表面粗糙度3</p><p>　　2.4 零件的生產(chǎn)批量4</p><p>　　2.5 材料的利用率4</p><p>　　2.6 零件的排樣4</p><

7、p>　　2.6.1確定搭邊值4</p><p>　　2.6.2確定條料毛坯尺寸的計算5</p><p><b>　　2.6.3步距6</b></p><p>　　2.6.4 條料的利用率6</p><p>　　2.7畫出排樣圖6</p><p>　　2.8畫出零件成形步驟圖7&l

8、t;/p><p><b>　　2.9方案種類7</b></p><p>　　2.10方案的分析7</p><p>　　2.11 工藝方案的確定8</p><p>　　第三章 零件的基本工序分析9</p><p>　　3.1 落料工序9</p><p>　　3.2 拉伸

9、工序9</p><p>　　3.2.1 判斷窄、寬凸緣10</p><p>　　3.2.2 拉伸次數(shù)的確定10</p><p>　　3.3 翻邊工序12</p><p>　　3.4 脹形工序13</p><p>　　3.5 擠壓工序13</p><p>　　第四章 落料拉伸復合模的設(shè)

10、計14</p><p>　　4.1 沖壓力計算14</p><p>　　4.1.1 計算落料力14</p><p>　　4.1.2第一次拉深工序14</p><p>　　4.1.3壓邊力15</p><p>　　4.1.2 4.1.5壓力中心的確定15</p><p>　　4.2

11、4.2計算凸凹模刃口尺寸16</p><p>　　4.2.1落料凸凹模尺寸16</p><p>　　4.2.2拉深凸凹模尺寸17</p><p>　　4.3 4.3凸凹模設(shè)計17</p><p>　　4.4 壓力設(shè)備的選擇及模具的閉合高度18</p><p>　　4.4.1壓力機選擇18</p>

12、<p>　　4.4.2 模具的閉合高度18</p><p>　　4.5 4.5模具總體設(shè)計及主要部件設(shè)計19</p><p>　　4.5.1卸料彈簧的設(shè)計計算19</p><p>　　第五章 第二次拉伸模具設(shè)計20</p><p>　　5.1 第二次拉伸力計算20</p><p>　　5.2 壓

13、邊力及壓邊裝置20</p><p>　　5.3 凸凹模工作部分尺寸設(shè)計20</p><p>　　5.3.1二次拉深凸凹模20</p><p>　　5.4模具總體設(shè)計21</p><p>　　5.4.1模具類型的選擇21</p><p>　　5.4.2 定位方式的選擇21</p><p&g

14、t;　　第六章 翻邊模設(shè)計22</p><p>　　6.1 翻邊力計算22</p><p>　　6.2壓力機的選擇22</p><p>　　6.3凸、凹模形狀23</p><p>　　6.4凸凹模間隙23</p><p>　　6.5計算凸凹模刃口尺寸23</p><p>　　第七章

15、脹形模具設(shè)計24</p><p>　　7.1脹形力計算24</p><p>　　7.2壓力機的選擇24</p><p>　　7.3模具結(jié)構(gòu)選擇24</p><p>　　第八章 終成形（擠壓）模具設(shè)計25</p><p>　　8.1 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計25</p><p>　　8.2 壓力機

16、的選擇25</p><p><b>　　參考文獻27</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計為汽車風扇傳動帶盤的沖壓工藝與模具設(shè)計，介紹了該零件的沖壓工藝分析、零件的沖壓工藝方案的確定、設(shè)計出合理的沖壓模具，具體介紹了該零件工藝方案確定方法，合理選取凸、凹模間隙及最佳模具的

17、設(shè)計方法和過程。此次模具設(shè)計的突出特點是嘗試設(shè)計了浮動的凹模鑲塊和雙向斜楔滑塊機構(gòu),很好的解決了橫向和縱向壓料精度不高的困難, 提高了生產(chǎn)效率,同時也使用復雜的復合模具，解決常規(guī)沖壓工藝模具套數(shù)多、工藝路線長、生產(chǎn)成本高、效率低等缺點 并且保證了零件質(zhì)量，并為以后此類零件沖壓工藝的編制及模具設(shè)計提供了可靠的依據(jù)。</p><p>　　通過查閱國內(nèi)外文獻了解國內(nèi)外模具的發(fā)展情況和及其發(fā)展趨勢，借鑒一些好的方法和原理

18、，在老師的指導下運用自己所學的專業(yè)知識來完成任務(wù)。由于浮動模具設(shè)計難以做到標準化，通常參照沖裁模的一般設(shè)計要求和方法，查閱相關(guān)的模具技術(shù)手冊等技術(shù)資料核實相關(guān)的技術(shù)標準。</p><p>　　與汽車風扇傳動帶盤相似的還有拖拉機風扇傳動帶盤等以及其他的一些傳動到盤，它們在現(xiàn)實生活領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛，有了本設(shè)計思路可以大大提高工作效率，此外，模具設(shè)計是當今機械行業(yè)發(fā)展最迅速的行業(yè)，也是最有發(fā)展?jié)摿π袠I(yè)。選做這個課題比較

19、有實際意義，也是對我大學期間學期課程的一個檢驗。我相信通過這個設(shè)計，我的動手和實踐能力會有一個很大的提高，同時通過這個設(shè)計可以進一步加深對所學知識的認識，對以后的工作和學習打下基礎(chǔ)。</p><p>　　該模具結(jié)構(gòu)具有生產(chǎn)效率高、材料消耗低和產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點。模具設(shè)計合理, 結(jié)構(gòu)緊湊, 出模順暢, 操作方便,使用安全; 能夠滿足汽車風扇傳動帶盤零件的成形質(zhì)量要求, 生產(chǎn)效率高, 經(jīng)濟效益顯著。</p>

20、<p>　　關(guān)鍵詞：沖壓工藝分析  模具結(jié)構(gòu) 浮動模具  模具設(shè)計</p><p><b>　　ABSTRACT </b></p><p>　　The design is a designment on stamping process and shaping die design for the</p&g

21、t;<p>　　automobile fan.It introduces a machine components -- automobile fan, stamping process, stamping parts of the identification process. Design a rational stamping die on the concrete automobile fan Process me

22、thod for determining the reasonable selection of convex, Die gap and the best design methods and processes. This mold design is a prominent feature of the complex to try to use the compound die, address conventional stam

23、ping process Die Loops, Process-long route, the high production costs, low </p><p>　　By using literature domestic and international,I had understood the development of the mold and its trend of development.I

24、 also drawed on some good approaches and principles.what is more,under the guidance of our teachers ,I have learned to use my professional knowledge to complete the task. The standardization of Flanging die design is dif

25、ficult to make.We usually use the requirements and methodologies of general design. </p><p>　　Disc parts is widespreadly used in ourlives, with the help of the disk and outside edge flanging model ,it can gr

26、eatly improve the efficiency of our work.In addition, the mold design is the machinery industry the fastest growing industries in the the machinery industry , as well as, the most promising industry. I get a lot of pract

27、ical significance during the time of doing this task, in the same time,it also a semester examination during my university courses. I believe that through the design, </p><p>　　The mold structure and process

28、 is reasonable, correct, mold design is simple, reliable and easily repairing.Flanging is a die-stroke positioning.the efficiency of production is high and the precision of the workpiece is high.the die is tried in some

29、 production unit.It is proved that operating and maintaining is very convenient, safe and reliable.It is said that it has greatly reduced the labor intensity and that the use of effective and cost-effective Obviously.It

30、can be widespreadly used in th</p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　沖壓成形特點</b></p><p>　　沖壓成形是指在壓力機上通過模具對板料金屬（或非金屬）加壓，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而得到具有一定形狀、尺寸和性能要求的零件的加工方法，它屬于塑性成形

31、的加工方法之一，見圖1.1。這種加工方法又稱冷沖壓或板料沖壓，所使用的成形工具為冷沖壓模具，簡稱沖模。沖模設(shè)計師實現(xiàn)冷沖工藝的核心，一個沖壓零件往往需要幾副模具才能加工成形。</p><p>　　沖壓成形是一種先進的金屬加工方法，和其他的加工方法（如機械加工）相比具有以下特點：</p><p>　　可以獲得其他加工方法不能或難以加工的形狀復雜的零件，如汽車覆蓋件、車門等。</p>

32、;<p>　　由于尺寸精度主要有模具來保證，所以加工出的零件質(zhì)量穩(wěn)定、一致性好，具有“一模一樣”的特征。</p><p>　　材料利用率高，屬少、無切屑加工。</p><p>　　可以利用金屬板料的塑性變形提高工件的強度、剛度。</p><p>　　生產(chǎn)率高、操作簡便，易于實現(xiàn)自動化。</p><p><b>　　圖

33、1.1 </b></p><p><b>　　沖壓工序的分類</b></p><p>　　沖壓工序按變形性質(zhì)可分為分離工序和成形工序兩大類。</p><p><b>　　分離工序</b></p><p>　　被加工材料在外力作用下因剪切而發(fā)生分離，從而形成具有一定形狀和一定尺寸的零件，如

34、剪切、沖孔、落料、切邊等。</p><p><b>　　成形工序</b></p><p>　　被加工材料在外力作用下，發(fā)生塑性變形，從而得到具有一定形狀和尺寸的零件，如彎曲、拉伸、翻邊等。</p><p>　　模具發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢</p><p>　　我國沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展

35、，但與國民經(jīng)濟需求和世界先進水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、復雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進口。一些低檔次的簡單沖模，已趨供過于求，市場競爭激烈。</p><p>　　1.3.1模具發(fā)展的現(xiàn)狀</p><p>　　近年來，我國沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國內(nèi)也能生

36、產(chǎn)了。精度達到1~2μm，壽命2億次左右的多工位級進模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達到Ra?1.5μm的精沖模，大尺寸（Φ?300mm）精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達到相當高的水平。</p><p>　　1.3.2模具的發(fā)展趨勢</p><p>　　模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求服務(wù)。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項：(1)全面

37、推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)</p><p><b>　　(2)高速銑削加工</b></p><p>　　(3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)?</p><p>　　(4)電火花銑削加工</p><p>　　(5)提高模具標準化程度</p><p>　　(6)優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術(shù)</p>

38、;<p>　　(7)模具研磨拋光將自動化、智能化　</p><p>　　(8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展</p><p>　　零件的工藝性分析及方案選擇</p><p>　　設(shè)計模具時，首先要根據(jù)生產(chǎn)批量、零件圖樣及零件的技術(shù)要求進行工藝性分析，從而確定其進行零件加工的難易程度。對不適合零件加工或難以保證加工要求的部位提出改進建議或與設(shè)計人員協(xié)商解決。 &

39、lt;/p><p>　　汽車風扇傳動帶盤零件圖分析</p><p>　　汽車風扇傳動帶盤零件圖如圖2.1所示：</p><p>　　圖2.1 汽車風扇傳動帶盤零件圖</p><p>　　汽車風扇傳動帶盤零件工藝</p><p>　　汽車風扇傳動帶盤的形狀簡單、對稱、排樣廢料少。所以可以在滿足質(zhì)量的前提下，把零件設(shè)計成少廢料

40、、無廢料的排樣形狀。外形沒有尖角，各直線或曲線的連接處，也有適當?shù)膱A角轉(zhuǎn)接，從而便于模具加工。同時由于零件的成形材料較薄、形狀復雜特殊, 因此成形比較困難, 需要多個工序。而且由于風扇轉(zhuǎn)動帶盤零件的拉深深度較大,不能一次拉伸成形，故需要多次拉伸。然后進行折邊、脹形、擠壓的成形工序。</p><p>　　盤形件的尺寸精度和表面粗糙度</p><p>　　圖2—1所示的汽車風扇傳動帶盤的沖壓件

41、，材料為08F鋼板，料厚1.5mm，其未注公差尺寸精度等級為IT12，取△=0.40m，屬于一般沖裁模、拉伸、成形模具就能夠達到的公差等級，不需采用整修等特殊加工方式，因此，利用普通沖裁、拉伸、成形方式即可達到圖樣要求。</p><p><b>　　零件的生產(chǎn)批量</b></p><p>　　該沖壓件的月生產(chǎn)批量為1000件，屬于中低等批量的生產(chǎn)類型，因此不考慮多排、

42、或一模多件的方案(該方案較適宜大批量生產(chǎn)，約幾十萬件以上)；也不考慮采用簡易沖裁模常用的單、直排方案，根據(jù)成批生產(chǎn)的特點，再結(jié)合該沖壓的形狀特點，以直排、一模一件排樣方案為宜。</p><p><b>　　材料的利用率</b></p><p>　　在繪制排樣圖的過程中，應(yīng)注意提高沖壓原材料的利用率。但提高原材料的利用率，不能以大幅提高沖裁模結(jié)構(gòu)的復雜程度為代價。如果單

43、純?yōu)榱颂岣咴牧系睦寐识捎萌呕蛉乓陨?、一模多件的沖載方案，雖然確實有助于提高原材料的利用率，但模具制造成本卻隨之大幅提高，其結(jié)果往往得不償失[5]</p><p><b>　　零件的排樣</b></p><p>　　排樣的合理與否，不但影響到材料的經(jīng)濟利用率，而且影響到模具結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)率、制件質(zhì)量、生產(chǎn)操作方便與安全等。同時，在沖壓零件的成本中，材料費用占60%

44、以上，因此，材料的經(jīng)濟利用是一個重要問題。</p><p>　　2.6.1確定搭邊值</p><p>　　搭邊值要合理確定，從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊值愈小愈好，但搭邊值小于一定數(shù)值后，對模具壽命和剪切表面質(zhì)量不利。在搭邊值過小時，作用在凸模側(cè)表面上的法向應(yīng)力沿著落料毛坯周長的分布將不均勻[6]。</p><p>　　表 2—1 凸緣筒形件拉深修邊余量δ/mm</p

45、><p>　　由上表查得：取最小搭邊值：δ=6mm</p><p>　　表 2—2 搭邊與的值[7]</p><p>　　由上表查得：搭邊a和的數(shù)值：工件間a=1.2mm， 側(cè)面a1=1.0mm</p><p>　　2.6.2確定條料毛坯尺寸的計算</p><p>　　為了計算方便，先按分析圖中所示尺寸，工件的展開尺寸為盤

46、形，根據(jù)彎曲毛坯展開長度計算方法求出中性層母線的各段長度并將計算數(shù)據(jù)，則沖壓件展開直徑為[7]：</p><p>　　(2-1) </p><p><b>　　2.

47、6.3步距</b></p><p>　　條料寬度： B=（L+2a+b0）=(252+2×1.2+1.0)=255.2 (2-2) </p><p>　　送料步距：A=L+a1=252+1=253 (2-3) </p><p>　　B—條料寬度，mm；<

48、;/p><p>　　L—沖裁件與送料方向的最大尺寸，mm；</p><p>　　a—沖裁件與條料側(cè)邊之間的搭邊，mm； </p><p>　　2.6.4 條料的利用率</p><p>　　沖裁單件材料的利用率：</p><p><b>　　(2-4)</b></p><p>&

49、lt;b>　　2.7畫出排樣圖</b></p><p>　　該工件排樣根據(jù)落料工序設(shè)計，考慮操作方便及模具結(jié)構(gòu)簡單，故采用單排排樣設(shè)計，根據(jù)以上資料畫出排樣圖。排樣圖如圖2-2所示：</p><p><b>　　圖2—2排樣圖</b></p><p>　　2.8畫出零件成形步驟圖</p><p>　　成

50、形流程如圖2-3所示：</p><p><b>　　圖2—3成形流程圖</b></p><p><b>　　2.9方案種類</b></p><p>　　根據(jù)制作工藝分析，其七個基本工序：落料、一次拉深、二次拉深、三次拉伸、翻邊，張形、成形。據(jù)其先后順序組合，可得到以下三種方案：</p><p>　　

51、方案一：落料—三次拉深—翻邊- 脹形-成形，完全采用單工序模生產(chǎn)。</p><p>　　方案二：落料拉伸復合模—兩次拉深—翻邊-脹形-成形進生產(chǎn)，部分采用復合模。</p><p>　　方案三：落料、三次拉深— 脹形-翻邊-成形，采用單工序模生產(chǎn)。</p><p><b>　　2.10方案的分析</b></p><p>　

52、　方案一：模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但需要七道工序，七副模具，成本相對較高，生產(chǎn)效率低，而且由于頻繁更換名模具造成重復定位誤差增大使工件精度質(zhì)量大打折扣，達不到所需的要求，難以滿足生產(chǎn)需要。故而不選此方案。</p><p>　　方案二：由于采用落料拉伸復合模和兩次拉伸復合模式模具數(shù)量由原先的 七副模具減少五副模具，降低了生產(chǎn)成本、且減少了因重復定位造成得誤差，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品得質(zhì)量，故選用此方案。</p&

53、gt;<p>　　方案三： 由于級進模具對工件的定位要求比較高，模具的制造成本也相應(yīng)的增加，故不選用此方案。</p><p>　　2.11 工藝方案的確定</p><p>　　通過以上的方案分析，可以看出：在一定的生產(chǎn)批量條件下，選用方案二：本套模具采用的兩種復合模，是比較合理的。確定了工藝方案以后，就可以進行該方案的模具結(jié)構(gòu)形式的確定、各工序沖壓力的計算和沖壓設(shè)備的選用。&

54、lt;/p><p><b>　　零件的基本工序分析</b></p><p>　　汽車風扇傳動帶盤是一個普通的盤形零件的拉伸、翻邊、脹形、成形零件， 其精度、各處圓角半徑均符合拉伸工藝要求。該零件形狀并不復雜，但由于屬于薄板成形，且拉伸深度比較大，一次拉伸不可能拉伸到零件的實際高度，因此需要計算采用幾次拉伸才能拉伸到零件的深度要求。 </p><p>

55、;<b>　　落料工序</b></p><p>　　從條料上沖下所需形狀的圓形毛胚，其直徑為D=252mm，以便以后工序進行。</p><p><b>　　拉伸工序</b></p><p>　　該零件屬于帶凸緣筒形零件的拉伸，由于凸緣有小凸緣和大凸緣之分，dt/d>1.1-1.4的凸緣件稱小凸緣件，dt/d>1

56、.4的凸緣件成為寬凸緣件，如圖3.1所示：</p><p>　?。╝）小凸緣件 （b）大凸緣件</p><p>　　圖3.1 兩種帶凸緣筒形件</p><p><b>　　判斷窄、寬凸緣</b></p><p>　　判斷dt/d 是否大于1.4</p>&l

57、t;p>　　Dt/d=148/97=1.526>1.4 （3-1）</p><p>　　此圓筒件拉伸屬于寬凸緣件拉伸。寬凸緣件的拉伸一般是第一次拉伸就把凸緣拉伸到尺寸，為了避免在以后的拉伸過程中，凸緣受拉變形，通常第一次拉伸時就把拉入凹模的材料比所需筒部材料的面積達3%-5%。而在以后的拉伸中，圖緣直徑保持不變，僅僅，減小筒部直

58、徑。</p><p><b>　　拉伸次數(shù)的確定</b></p><p>　　第一次拉伸：計算工件的dt/d,h/d,t/D×100%和總拉伸次數(shù)m1</p><p>　　相對凸緣尺尺寸：df/d1=148/143.64=1.03 （3-2）</p><p>　　相

59、對對高度： h/d=60/143.64=0.42 (3-3)</p><p>　　相對厚度： t/D×100%=1.5/252=0.595 (3-4)</p><p>　　拉伸系數(shù)： m=145/252=0.58

60、 （3-5）</p><p>　　第二次拉伸：計算工件的dt/d,h/d,t/D×100%和總拉伸次數(shù)m2</p><p>　　相對凸緣尺寸dt/d2=148/122=1.21 (3-6)</p><p>　　相對高度：h/d=75/122=0.6

61、 (3-7)</p><p>　　相對厚度：1.5/122×100%=1.2 （3-8）</p><p>　　拉伸系數(shù)：d2/d1=122/143.64=0.85 (3-9)</p><p>　　第三次拉

62、伸：計算工件的dt/d,h/d,t/D×100%和總拉伸次數(shù)m3</p><p>　　相對凸緣尺寸dt/d3=148/97=1.53 (3-10)</p><p>　　相對高度h/d=108/97=1.11 (3-11)</p><p

63、>　　相對厚度1.5/118×100%=1.2 7 （3-12）</p><p>　　拉伸系數(shù)：d3/d2=/97/118=0.82 (3-13)</p><p>　　表3—1凸緣筒形件第一次拉深時拉深系數(shù)</p><p>　　

64、表3—2 凸緣筒形件第一次拉深時極限相對高度 mm[10]</p><p>　　由上面兩個表格,可以查得:</p><p><b>　　第一次拉深： </b></p><p><b>　　第二次拉深： </b></p><p><b>　　第三次拉伸： </b>&l

65、t;/p><p>　　與前面的計算相比較:</p><p><b>　　第一次拉深</b></p><p><b>　　(3-14)</b></p><p>　?。?</p><

66、p>　　第一次拉深： </p><p><b>　　(3-14)</b></p><p><b>　　(3-15)</b></p><p>　　綜上所述三次拉伸都可以一次拉深成功</p><p><b>　　翻邊工序</b></p>

67、<p>　　利用模具把材料上孔的或圓弧毛胚外緣翻成樹邊的沖壓加工方法，翻邊有外緣翻邊和內(nèi)緣翻邊兩種，在本零件的加工中用到的是外緣翻邊。</p><p>　　外凸緣翻邊的極限變形程度主要受材料變形區(qū)失穩(wěn)起皺的限制。假如在相同翻邊高度的情況下，曲率半徑越小，和越大，變形區(qū)的切向應(yīng)力和切向應(yīng)變的絕對值越大；相反當趨向于無窮大時，和為零，此時變形區(qū)的切向應(yīng)力和切向應(yīng)變值為零，翻邊變成彎曲。</p>

68、;<p>　　表4—4外緣翻邊允許的極限變形程度[12]</p><p>　　外凸緣翻邊的變形程度用翻邊系數(shù)表示： </p><p><b>　　(3-18)</b></p><p>　　外凸緣翻邊時 ≥-R。 </p><p>　　在該零件中，R=88mm, r=76mm</p><

69、p>　　≥-R=88-76=12mm</p><p><b>　　(3-19)</b></p><p><b>　　有上表可查：</b></p><p>　　〉 (3-20)</p><p>　　由此可

70、知,內(nèi)外緣都可以一次翻邊就能達到零件高度要求。 </p><p><b>　　脹形工序</b></p><p>　　本脹興模具是將在前工序中已經(jīng)拉伸成的筒形件作為初始件進行脹形。脹形毛胚得塑性變形區(qū)局限于變形區(qū)內(nèi)，材料不上變形區(qū)外轉(zhuǎn)移，也不從外部進入變形區(qū)內(nèi)，脹形是靠毛胚局部變薄來實現(xiàn)的。</p><p><b>　　擠壓工序&l

71、t;/b></p><p>　　落料拉伸復合模的設(shè)計</p><p><b>　　沖壓力計算</b></p><p><b>　　計算落料力</b></p><p><b>　　i.計算落料力</b></p><p>　　將毛坯的周長L，厚度t=1

72、.5以及08鋼材料的抗剪強度τ＝294 MPa代入上式，得：</p><p><b>　　平刃口模具沖裁時：</b></p><p>　　F落=KLtτ=1.3π2942521.5≈350KN (4-1)</p><p>　　式中：t—材料厚度,[t]為mm </p><p>　　τ

73、—材料抗剪強度[τ]為MPa</p><p>　　L—沖裁周長[L]為mm</p><p><b>　　K-系數(shù)</b></p><p>　　考慮到模具刃口的磨損，模具間隙的波動，材料力學性能的變化及材料厚度偏差等因素，一般K取1.3[13]。 </p><p><b>　　i.i計算卸料力&

74、lt;/b></p><p>　　=K卸=0.03350KN=14.4（KN） (4-2)</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　K卸——卸料力因數(shù)，其值由《中國模具設(shè)計大典》表19.1-12查得K卸=0.03</p><p>　　i.i.i計算推件力</

75、p><p>　　推件力： F推=nK推F沖=10.05538.6N≈19.8KN (4-3) </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　K推——推件力因數(shù)，由《中國模具設(shè)計大典》表19.1-12查得K推=0.055</p><p>　　n——卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)

76、取n=1</p><p>　　4.1.2第一次拉深工序</p><p>　　按照圓筒件的拉深公式計算得拉深力為：</p><p>　　F=πd1tbK=3.141451.53921.1=249KN (4-4) </p><p><b>　　4.1.3壓邊力</b><

77、;/p><p><b>　　(4-5)</b></p><p>　　式中的值按相應(yīng)表選取為 </p><p>　　4.1.4該工序的總沖壓力</p><p>　　F總= (4-6)</p

78、><p>　　=249+33.7+360+14.4+19.8=676.9KN</p><p>　　4.1.5壓力中心的確定</p><p>　　模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點位置。為了確保壓力機和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力中心與壓力機滑塊的中心相重合。</p><p>　　沖模的壓力中心，可按下述原則來確定： </p>

79、;<p>　?。保畬ΨQ形狀的單個沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。 </p><p>　?。玻ぜ螤钕嗤曳植嘉恢脤ΨQ時，沖模的壓力中心與零件的對稱中心相重合。３．形狀復雜的零件、多孔沖模、 級進模的 壓力中心可用解析計算法求出沖模壓力中心，如圖4-1所示。解析法的計算依據(jù)是：各分力對某坐標軸的力矩之代數(shù)和 等于諸力的 合力對該軸的力矩。求出合力作用點的 座標 位置0(x0,y０)

80、，即為所求模具的壓力中心[14]。</p><p>　　圖4-1 壓力中心的計算</p><p>　　綜上所述，由此可以確定傳動帶盤零的件壓力中心為該零件的圓心。</p><p><b>　　計算凸凹模刃口尺寸</b></p><p>　　4.2.1落料凸凹模尺寸</p><p>　　表4—1

81、沖模合理雙面間隙值[15]</p><p>　　表4—2 系數(shù)K[16]</p><p>　　由上表查得：由《現(xiàn)代模具設(shè)計》的表：沖模合理雙面間隙值Z查得：</p><p>　　間隙范圍為9%～12%t,則,;</p><p>　　由上表查得：由《模具設(shè)計與制造》的表：沖裁凸、凹模制造極限偏差查得：則 </p>&

82、lt;p>　　(4-7) </p><p><b>　　0.40</b></p><p>　　滿足 (4-8)</p><p>　　查表得磨損系數(shù) X=0.5,</p><p>　　(4-

83、9) </p><p><b>　　(4-10)</b></p><p>　　4.2.2拉深凸凹模尺寸</p><p>　　由下表查得：由《模具設(shè)計與制造》的表4.11帶壓邊圈拉伸的單邊間隙值：查得：單

84、面間隙Z/2=(1～1.1)t，取1t=1.5mm</p><p>　　由下表查得：由《模具設(shè)計與制造》的表4.21：凸模、凹模的制造公差，查得： </p><p>　　滿足 (4-11)</p><p>　　對于多次拉伸，工序尺寸無需嚴格要求，凸凹

85、模尺寸如下：</p><p><b>　　(4-12)</b></p><p><b>　　(4-13)</b></p><p>　　di —各工序的基本尺寸，mm</p><p>　　保證最小間隙Z=1.5mm</p><p>　　凹模圓角半徑按下公式計算：</p&g

86、t;<p><b>　　(4-14)</b></p><p><b>　　取11.5mm </b></p><p>　　凸模的圓角半徑 =11.5mm</p><p><b>　　凸凹模設(shè)計</b></p><p>　　對于復合模來說，工作部分包括凸凹模，凸模，凹

87、模三個零件。在確定沖模的凸模和凹模工作部分尺寸時，必須遵循以下幾項原則：</p><p>　　（1）落料制件尺寸由凹模尺寸決定，沖孔時孔的尺寸由凸模尺寸決定。故設(shè)計落料模時，以凹模為基準，間隙取在凸模上，設(shè)計沖孔模時，以凸模為基準，間隙取在凹模上。</p><p>　?。?）考慮到?jīng)_裁中凸、凹模的磨損，設(shè)計落料模時，凹?；境叽鐟?yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸；設(shè)計沖孔模時，凸?；境叽鐒t

88、應(yīng)取工件孔的尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。這樣，凸、凹模雖磨損到一定程度，仍能沖出合格零件[17]。</p><p>　　根據(jù)計算及根據(jù)工件的形狀得凹模零件圖如圖紙所示：</p><p>　　壓力設(shè)備的選擇及模具的閉合高度</p><p>　　4.4.1壓力機選擇</p><p>　　在大批量中小型沖壓件生產(chǎn)中，多采用開式機械壓力機。這類壓力機生

89、產(chǎn)效率高，質(zhì)量較穩(wěn)定，操作方便，價格低廉，擬選定開式雙柱可傾式壓力機。在壓力機的類型擬定以后，應(yīng)進一步根據(jù)變形力的大小，沖壓件尺寸和模具尺寸來確定設(shè)備的規(guī)格。</p><p>　　由總序所需壓力F總=676.9KN，估算公稱壓力,選取壓力機,初擬定選用壓力機J23-63型號的開式雙柱可傾壓力機[17]。</p><p>　　公稱壓力：1000KN 滑塊行程: 150mm

90、</p><p>　　最大封閉高度：430mm 連桿調(diào)節(jié)量：12mm</p><p>　　工作臺尺寸（前后mm左右mm）：7101080</p><p>　　墊板尺寸（厚度mm孔徑mm）：100150</p><p>　　最大傾斜角度：p20 </p><p>　　4.4.2 模具的閉合高度 </

91、p><p>　　即模具總體結(jié)構(gòu)平面尺寸應(yīng)該適應(yīng)于設(shè)備工作臺面尺寸，而模具總體封閉高度必須與設(shè)備的封閉高度相適應(yīng)，否則就不能保證正常的安裝與工作。沖模的封閉高度系指模具在最低工作位置時，上、下模板平面之間的距離。</p><p>　　模具的封閉高度H應(yīng)該介于壓力機的最大閉合高度及最小封閉高度H之間，其關(guān)系如下[18]：</p><p>　　hmin+10mm≤h?！躧ma

92、x-5mm </p><p>　　當模具的最大閉合高度小于設(shè)備的最小封閉高度時時，可采用以下兩種方法解決：①將某些模具零部件的寬度(厚度)增大，</p><p>　?、谠趬簷C工作臺板上面(下模座下平面下面)再附加墊板。</p><p>　　圖5-2 模具的閉合高度</p><

93、p>　　由上述所選壓力機知，裝模高度最大值340mm，由要求所設(shè)計的沖模的閉合高度應(yīng)小于壓力機的最大裝模高度，滿足：</p><p>　　hmin+10mm≤h?！躧max-5mm </p><p>　　即: 320mm≤h模≤425mm</p><p>　　由于考慮到希望以縮短的連桿工作和以后模具的修磨而使模具閉合高度減小，

94、故擬定模具的閉合高度為350m</p><p>　　模具總體設(shè)計及主要部件設(shè)計</p><p>　　4.5.1卸料彈簧的設(shè)計計算</p><p>　　根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初定4根彈簧，每根彈簧分擔的卸料力為，</p><p>　　結(jié)合該模具， N (4-15)</p><p>　　式中 彈簧的預

95、壓力（N）；</p><p>　　卸料力或推件力、壓邊力（N）；</p><p><b>　　彈簧根數(shù)。</b></p><p><b>　　壓縮量要足夠，即</b></p><p>　　，S總=15+3.5+5=23.5mm (4-16)</p><p>

96、;　　式中S1——彈簧允許的最大壓縮量（mm）；</p><p>　　S預——彈簧的預壓縮量（mm）；</p><p>　　S工作——卸料板或推件塊、壓邊圈的工作行程（mm）；</p><p>　　S修磨——模具的修磨量或調(diào)整量（mm）；一般取4～6mm。</p><p>　　選用37號標準圓鋼絲螺旋壓縮彈簧，自由高度H0=55mm，受負荷時

97、的高度H1=35.5mm。</p><p>　　4.5.2卸料彈簧的設(shè)計計算</p><p>　　按已確定的模具形式及參數(shù)，從冷沖模標準中選取標準模架[19]： </p><p>　　上模座：595595mm60mm HT200</p><p>　　下模座：595250mm75mm HT200</p><p&g

98、t;　　導 柱：50330mm 20鋼</p><p>　　導 套：5017575mm 20鋼</p><p><b>　　第二次拉伸模具設(shè)計</b></p><p><b>　　第二次拉伸力計算</b></p><p><b>　?。?-1）<

99、/b></p><p>　　系數(shù)查《模具設(shè)計與制造》表4.7修正系數(shù)</p><p><b>　　取0.9</b></p><p><b>　　壓邊力及壓邊裝置</b></p><p>　　壓邊裝置的作用就是在凸緣變形區(qū)施加軸向力，以防止在拉伸過程中起皺。至于是否采用壓邊圈，是一個相當復雜的問

100、題，在實際生產(chǎn)中可按表5.1選擇：</p><p>　　表5.1采用或不采用壓邊圈的條件</p><p>　　由上表可知不用壓邊圈。</p><p>　　5.3 凸凹模工作部分尺寸設(shè)計</p><p>　　5.3.1二次拉深凸凹模</p><p>　　由下表查得：由《現(xiàn)代模具設(shè)計》的表：拉深時模具的間隙值Z，查得：&l

101、t;/p><p>　　單面間隙Z/2=(1～1.1)t</p><p>　　由下表查得：由《現(xiàn)代模具設(shè)計》的表：凸模、凹模的制造公差，查得：</p><p>　　滿足 </p><p><b>　　(5-6)</b></p><p><b>　　(5-7)</b&g

102、t;</p><p>　　保證最小間隙Z=1.6mm</p><p>　　凹模圓角半徑按下公式計算：</p><p><b>　　(5-8)</b></p><p><b>　　取=3mm</b></p><p>　　凸模的圓角半徑 =3mm</p><p

103、><b>　　5.4模具總體設(shè)計</b></p><p>　　5.4.1模具類型的選擇</p><p>　　由沖壓工藝分析可知，采用復合模具結(jié)構(gòu)。</p><p>　　5.4.2 定位方式的選擇</p><p>　　因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導料板，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進步距采用擋料銷初定距

104、，導正銷精定距。而第一件的沖壓位置因為條料長度有一定余量，可以靠操作工目測來定。</p><p>　　（1） 卸料、出件方式的選擇　　因為工件料厚為1.5mm，相對較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。又因為是級進模生產(chǎn)，所以采用下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。（2）導向方式的選擇　　為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該級進模采用中間導柱的導向方式。</p><p>&

105、lt;b>　　翻邊模設(shè)計</b></p><p>　　外緣翻邊其情況類似于淺拉伸，變形區(qū)主要受切向拉應(yīng)力，變形過程中，材料易起皺。</p><p><b>　　翻邊力計算</b></p><p>　　翻邊力可近似按帶壓料的單面彎曲力計算：</p><p><b>　　P—翻邊力（N）；<

106、/b></p><p>　　c—系數(shù)可取0.5~0.8；</p><p>　　L—彎曲線長度（mm）；</p><p>　　—抗拉強度（MPa）。</p><p><b>　　6.2壓力機的選擇</b></p><p>　　選擇翻邊沖壓設(shè)備時，首先選擇設(shè)備的臺面尺寸。因為翻邊時所需的翻邊力相

107、對不大，一般只要設(shè)備的臺面尺寸能夠安裝翻邊模具，設(shè)備的能力就能滿足翻邊要求，可以不進行翻邊力的計算。</p><p>　　由總序所需壓力P=155KN，估算公稱壓力,選取壓力機,初擬定選用壓力機J23-16型號的開式雙柱可傾壓力機,</p><p>　　公稱壓力：160KN 滑塊行程: 70mm</p><p>　　最大封閉高度:220mm

108、 連桿調(diào)節(jié)量：45mm</p><p>　　工作臺尺寸（前后mm左右mm）：300450</p><p>　　墊板尺寸（厚度mm孔徑mm）：4030</p><p>　　最大傾斜角度：350 </p><p><b>　　6.3凸、凹模形狀</b></p><p>　　凸、凹模尺寸可參照拉

109、深模的尺寸確定原則確定，只是應(yīng)注意保證翻邊間隙。凸模圓角半徑越大越好，最好用曲面或錐形凸模，對平底凸模一般取≥4。凹模圓角半徑可以直接按工件要求的大小設(shè)計，但當工件凸緣圓角半徑小于最小值時應(yīng)加整形工序。</p><p>　　凸凹模形狀見圖紙第2張。</p><p><b>　　6.4凸凹模間隙</b></p><p>　　凸凹模之間的模具間隙較

110、小時翻邊高度也可以增加,但在凸凹模作用下產(chǎn)生的擠壓變形。翻邊時的凸凹模間隙由于翻邊后材料孔邊緣變薄嚴重,變薄后豎邊邊緣厚度將減小。</p><p>　　按下表1數(shù)據(jù)選取翻邊時凸凹模間隙為1.31mm</p><p>　　表6—2翻邊時凸凹模間隙</p><p>　　6.5計算凸凹模刃口尺寸</p><p>　　凸、凹模尺寸可參照拉深模的尺寸確

111、定原則確定，只是應(yīng)注意保證翻邊間隙。凸模圓角半徑越大越好，最好用曲面或錐形凸模，對平底凸模一般取≥4。凹模圓角半徑可以直接按工件要求的大小設(shè)計，但當工件凸緣圓角半徑小于最小值時應(yīng)加整形工序。</p><p>　　由下表查得：由《模具設(shè)計與制造》的表：拉深時模具的間隙值Z，查得：</p><p>　　單面間隙Z/2=(1～1.1)t</p><p>　　由下表查得：由

112、《模具設(shè)計與制造》的表：凸模、凹模的制造公差，查得：</p><p>　　滿足 </p><p><b>　　(6-7)</b></p><p><b>　　(6-8)</b></p><p>　　保證最小間隙Z=1.5mm</p><p>　　凹模圓角半

113、徑按下公式計算： 凸模的圓角半徑 =6mm</p><p><b>　　脹形模具設(shè)計</b></p><p>　　本脹興模具是將在前工序中已經(jīng)拉伸成的筒形件作為初始件進行脹形。脹形毛胚得塑性變形區(qū)局限于變形區(qū)內(nèi)，材料不上變形區(qū)外轉(zhuǎn)移，也不從外部進入變形區(qū)內(nèi)，脹形是靠毛胚局部變薄來實現(xiàn)的。</p><p><b>　　7.1脹形

114、力計算</b></p><p>　　該脹形零件屬于軟模脹形空心件，且兩端不固定，毛坯軸向能夠自由收縮，可按下式計算：</p><p><b>　　（7-1）</b></p><p><b>　　7.2壓力機的選擇</b></p><p>　　由于脹形所需要的力很小，因此在選擇壓力機時，主

115、要考慮設(shè)備的裝模高度和工作臺的尺寸等參數(shù)。</p><p>　　由實用模具技術(shù)手冊p23 表2-3查得：選用J23-40</p><p>　　公稱壓力：400KN 滑塊行程: 80mm</p><p>　　最大封閉高度:330mm 連桿調(diào)節(jié)量：4565mm</p><p>　　工作臺尺寸（前后mm左右mm）：

116、460700</p><p>　　墊板尺寸（厚度mm孔徑mm）：65</p><p>　　最大傾斜角度：300 </p><p>　　7.3模具結(jié)構(gòu)選擇 </p><p>　　該脹形模具結(jié)構(gòu)類似于成形模具的結(jié)構(gòu)，只是用橡膠做成脹形凸模用于脹形成所需要的零件。結(jié)構(gòu)圖見圖紙第三張。</p><p>　　終成形（擠壓）模具設(shè)

117、計</p><p>　　該稱形工序為此套模具設(shè)計的主要工序之一，它采用了浮動的凹模鑲塊和雙向斜楔滑塊機構(gòu),很好的解決了橫向和縱向壓料精度不高的困難, 提高了生產(chǎn)效率, 并且保證了零件質(zhì)量。并為以后此類零件沖壓工藝的編制及模具設(shè)計提供了可靠的依據(jù)。</p><p>　　8.1 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 </p><p>　　該工序模具結(jié)構(gòu)類似于第八章的脹形模具，其結(jié)構(gòu)圖見圖紙第3

118、張。</p><p>　　8.2 壓力機的選擇</p><p>　　與脹形模具類似，該成形模具的成形力較小，在選用壓力機是主要考慮其裝模高度和工作臺等主要尺寸。</p><p>　　由實用模具技術(shù)手冊p23 表2-3查得：選用J23-40</p><p>　　公稱壓力：400KN 滑塊行程: 80mm</p>

119、<p>　　最大封閉高度:330mm 連桿調(diào)節(jié)量：4565mm</p><p>　　工作臺尺寸（前后mm左右mm）：460700</p><p>　　墊板尺寸（厚度mm孔徑mm）：65</p><p>　　最大傾斜角度：300 </p><p><b>　　致謝</b></p>&

120、lt;p>　　通過近一個學期的畢業(yè)設(shè)計，現(xiàn)已基本完成， 在整個的畢業(yè)設(shè)計過程中我們的導師——xxx老師給我們給我們做了細心的指導，在此，我們向您說一聲：“老師，您辛苦了”。</p><p>　　經(jīng)過這段時間的畢業(yè)設(shè)計，使我充分的應(yīng)用了大學期間所學到的專業(yè)知識，對模具設(shè)計與制造有了更深刻的理解，通過這次地畢業(yè)設(shè)計使大學期間的的專業(yè)知識更加系統(tǒng)化、專業(yè)化和實際化；這次畢業(yè)設(shè)計更貼近實際工廠的生產(chǎn)狀況、設(shè)計以及生

121、產(chǎn)制造的程序，是一次對大學期間所學知識的全面檢驗。通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我學會了運用機械手冊、標準、規(guī)范等技術(shù)資料；培養(yǎng)分析問題和解決實際問題的綜合能力。</p><p>　　在這次畢業(yè)設(shè)計過程中，我們參觀了濟南國際機床展、濰坊裕元電子有限公司等單位。在國際機床展上我們看到了許許多多的新機床，有液壓機、切割機、數(shù)控加工中心等一些先進的生產(chǎn)設(shè)備。在濰坊裕元電子有限公司，我們見到了國內(nèi)先進的模具生產(chǎn)設(shè)備，對模具結(jié)構(gòu)有了

122、更直接、更直觀的認識。這對我們的畢業(yè)設(shè)計有著指導性的作用。</p><p>　　在這次畢業(yè)設(shè)計中，經(jīng)過查閱相關(guān)的技術(shù)資料，對零件進行工藝分析、設(shè)計零件的排序圖樣，零件的凸凹模設(shè)計以及對模具整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計，使我熟悉了模具的整條設(shè)計路線，對模具的制造工藝也有了更深刻的認識。對我工作后從事相關(guān)的技術(shù)工作打下了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。</p><p>　　在這次畢業(yè)設(shè)計過程中，由于自己缺乏相應(yīng)的實際設(shè)計經(jīng)