防盜門鎖殼成形模及整套模具的設(shè)計(jì)（有cad圖）.doc

CM019-防盜門鎖殼成形模及整套模具的設(shè)計(jì)|沖壓模具【含CAD圖】

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cm019 防盜 門鎖 成形 整套 模具 設(shè)計(jì) 10 cad 任務(wù)書 開題 報(bào)告 講演 呈文 復(fù)合
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防盜門鎖殼 成形模及整套模具設(shè)計(jì) I 摘 要 沖壓制品已在工業(yè)，農(nóng)業(yè)，國(guó)防和日常生活等方面得到了廣泛應(yīng)用，特別是在機(jī)械業(yè)中尤為突出。機(jī)械產(chǎn)品的外殼大部分是沖壓制品，產(chǎn)品性能的提高要求高素質(zhì)的沖壓模具和沖壓性能，成型工藝和制品的設(shè)計(jì)。 沖壓制品的成型方法很多。其主要是用于落料、沖孔、彎曲、拉深 等。而沖壓模約占成型總數(shù)的 60%以上。當(dāng)然如利用電氣控制，可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化和自動(dòng)化作業(yè)。 冷沖沖裁模主要用于金屬制品的成型，它是沖壓制品生產(chǎn)中十分重要的工藝裝置。沖壓模的基本組成是：上下模座 、下模墊板、下模固定板、凹模鑲塊、抬料釘、導(dǎo)料板、卸料板、導(dǎo)柱導(dǎo)套、卸料板彈釘?shù)取?沖壓模的廣泛適用正是我們這次設(shè)計(jì) 的根本出發(fā)點(diǎn)。、 關(guān)鍵詞：沖孔；落料；拉深 in in of in is of of of of is 0 of be as or it is in of of is to of ,so of of my 言 冷沖壓是一種先進(jìn)的金屬加工方法，它建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上，采用模具和沖壓設(shè)備對(duì)板料金屬進(jìn)行加工，以獲得所需的零件形狀和尺寸。冷沖壓采用復(fù)合模，尤其是多任務(wù)級(jí)進(jìn)模，可在一臺(tái)壓力機(jī)上完成多道沖壓工序，實(shí)現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動(dòng)生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)條件好，生產(chǎn)成本低，一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。其與切削加工比較，具有生產(chǎn)率高、加工成本低、材料利用率高、產(chǎn)品尺寸精度穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn)，特別適合于大量生產(chǎn)。 由于板料沖壓加工的零件形狀、尺寸、精 度要求、批量大小、原材料性能等的不同，當(dāng)前在生產(chǎn)中所采用的板料沖壓工藝方法也是多種多樣的。但是，概括起來(lái)可以分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時(shí)保證分離斷面的質(zhì)量要求。分離工序又可分為落料、沖孔和切割等。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，成為所需形狀和尺寸的工件。成形工序可分為彎曲、拉深、翻孔、翻邊、脹形、擴(kuò)口、縮口和旋壓等。在實(shí)際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。在實(shí)際生產(chǎn)中，常用與沖壓過(guò)程近似的工藝性試驗(yàn)，如拉深性能試驗(yàn) 、脹形性能試驗(yàn)等檢驗(yàn)材料的沖壓性能，以保證成品質(zhì)量和高的合格率。 模具是賦予工業(yè)制品以一定形狀與尺寸的重要工藝裝備，它直接影響到機(jī)電產(chǎn)品的質(zhì)量、成本、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力及產(chǎn)品更新周期。模具在工業(yè)生產(chǎn)中的重要地位得到了各國(guó)的高度重視。沖壓模具目前仍居于九大類模具（沖壓、鍛造、鑄造、精鑄、壓鑄、塑料、橡膠、玻璃、陶瓷模具）之首，約占全部模具總量的 30%。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，工人生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞動(dòng)量大，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的提高。隨著當(dāng)今科技的發(fā)展。工業(yè)生產(chǎn)中模具的使用已經(jīng)越來(lái)越引起人們的重視，而被大量應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn) 中來(lái)。沖壓模具的自動(dòng)送料技術(shù)也投入到實(shí)際的生產(chǎn)中，沖壓模具可以大大的提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，減輕工人負(fù)擔(dān)，具有重要的技術(shù)進(jìn)步意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，冷沖壓技術(shù)也不斷革新和發(fā)展，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （ 1） 工藝分析計(jì)算方法的現(xiàn)代化； （ 2） 模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)現(xiàn)代化； （ 3） 冷沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化； （ 4） 為了滿足產(chǎn)品更新?lián)Q代快和生產(chǎn)批量小的發(fā)展趨勢(shì)，發(fā)展了一些新的成形工藝、簡(jiǎn)易模具、通用組合模具、數(shù)控沖壓設(shè)備和沖壓柔性制造系統(tǒng)等； （ 5） 不斷改進(jìn)板料性能，以提高其成形能力和使用效果。 錄 1 沖壓工藝性分析 . 1 件的工藝性分析 . 1 壓工序的確定 . 2 算拉伸次數(shù) . 3 形件的毛坯形狀 . 3 具類型的決定 . 4 工方案分析 . 4 2 模具結(jié)構(gòu)型式的確定 . 6 3 矩形件坯料的形狀和尺寸的確定 . 7 形件的修 邊余量 . 7 形件的毛坯尺寸計(jì)算 . 7 樣與搭邊 . 8 4 落料拉深部分工藝力計(jì)算 . 11 裁力的計(jì)算 . 11 料力 1F 和頂件力 3F 的計(jì)算 . 12 深力 拉F 的計(jì)算 . 12 邊力 計(jì)算 . 13 壓力計(jì)算 . 14 5 落料拉深模結(jié)構(gòu)及工作部分主要尺寸計(jì)算 . 16 口尺寸計(jì)算 . 16 模刃口尺寸計(jì)算 . 16 模刃口尺寸計(jì)算 . 17 裁間隙 . 18 料凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 18 模的高度 . 18 模壁厚 c . 18 模的孔口型式 . 18 深凸凹模的設(shè)計(jì) . 19 深凸凹模的圓角半徑 . 19 V 深間隙 . 20 深 模的工作尺寸 . 22 深凸模 . 24 凹模的設(shè)計(jì) . 25 6 設(shè)備選擇 . 27 力機(jī)的選取 . 28 7 其它模具零件的設(shè)計(jì) . 29 位裝置的設(shè)計(jì) . 29 料裝置 . 29 模固定板 . 30 邊圈設(shè)計(jì) . 31 桿設(shè)計(jì) . 31 深通氣孔設(shè)計(jì) . 31 板的設(shè)計(jì) . 32 模板與下模板的設(shè)計(jì) . 33 板的表面質(zhì)量、技術(shù)要求 . 33 料拉深復(fù)合模模板 . 33 架的設(shè)計(jì) . 35 釘及銷釘?shù)倪x擇 . 36 壓零件材料與熱處理 . 38 8 其它模具的粗略設(shè)計(jì) . 39 邊模 . 39 側(cè)面各孔沖模 . 40 孔翻邊模 . 41 形模 . 41 9 部分零件的加工工 藝卡 . 43 模固定板加工工藝卡 . 43 導(dǎo)柱加工工藝卡 . 44 10 模具工作原理 . 45 致 謝 . 46 參考文獻(xiàn) . 48 1 1 沖壓工藝性分析 件的工藝性分析 08鋼時(shí)極軟的低碳鋼，強(qiáng)度、硬度很低，而塑性、韌性極高，具有良好的冷變形 化學(xué)成 性和焊接性，正火后切削加工性尚可，退火后導(dǎo)磁率較高，剩磁較少，但淬透性、淬硬性極低。此零件為金屬鎖殼，其材料為 0808表示是沸騰鋼， 08表示為含碳量為萬(wàn)分之八。該鋼是優(yōu)質(zhì)沸騰鋼，性能于 08 鋼相似，但是時(shí)效，敏感性比 08鋼更好。 08鋼易于軋成薄板、薄帶、冷變形材，冷拉、冷沖壓、焊接件，表面硬化。 08要用來(lái)制造冷沖壓件，易于軋成薄 板、薄帶、冷變形材，冷拉鋼絲。用于沖壓件，壓延機(jī)，各類不承受載荷的覆蓋件，滲碳、滲氮，制作各類套筒、靠模、支架。 主要成 分： 碳 C ： 硅 鉻 力學(xué)性能： 抗拉強(qiáng)度 b ( 295 屈服強(qiáng)度 s ( 175 伸長(zhǎng)率 5/（ %）： 35 斷面收縮率 /（ %）： 60 該零件 板厚為 2產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)。而冷沖壓是一種先進(jìn)的金屬加工方法，這是 建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上，利用模具與沖壓設(shè)備對(duì)板料金屬進(jìn)行加工，以獲得所需要的零件形狀和尺寸。冷沖壓和切削加工相比較，具有生產(chǎn)率高，加工成本低，材料得用率高，產(chǎn)品尺寸精度穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn)，特別適合大批量生產(chǎn)，因此，此零件的生產(chǎn)選用沖壓加工較為經(jīng)濟(jì)合理。 由零件圖得知，鎖殼外形尺寸較小，壁厚相對(duì)較小，形狀為矩形拉伸件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)尖角，各結(jié)合處都有是用圓角過(guò)渡。不易發(fā)生拉破、起皺等工藝問(wèn)題。 此零件圖上末標(biāo)注尺寸公差，其加工精度要求不高，因此按經(jīng)濟(jì)精度 14 2 進(jìn)行加工 。故模具的精度要求也不高。本設(shè)計(jì)采用 算 ,查附表 3,可得知 : 2 6 由以上對(duì)零件的外形、材料、厚度、尺寸精度的分析得知，此零件在各方面都符合沖壓生產(chǎn)的要求。 壓工序的確定 由零件圖得知，沖壓開始，毛坯材料應(yīng)先 進(jìn)行落料工序，通過(guò)計(jì)算初步確定毛坯的外形尺寸，落料件為橢圓形，落料之后包括了拉深、沖孔、翻邊、整形等工序。盒形件的拉深特點(diǎn)是直邊部分是直壁平面，圓角部分則是四分之一的圓柱面。在圓筒形件的直徑 形件拉破的危險(xiǎn)性比圓筒件要小得多，因此允許有變形程度也要大些。由平板毛坯一次拉深矩形件的級(jí)限拉深系數(shù) 沖壓出基本的零件形狀之后，為使各部分有精度要求的尺寸達(dá)到需要，最后通過(guò)整形與車邊兩道工序完成零件的最終加工。 最終確定此零件主要有以下幾個(gè)工序： 1 落料； 2 拉深； 3 沖孔翻邊； 4 切邊整形； 5 沖兩側(cè)面各圓孔和方孔。 3 圖 1 零件圖 算拉伸次數(shù) H/B=28/58=； （ 2 H/8/5=； (2 0R2； (25和 0 有 種； 查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 262頁(yè) 表 4此矩形件能一次拉深成 形。 形件的毛坯形狀 此矩形件雖 然需要兩次拉深 ,但 在 一次可拉成的范圍內(nèi)，應(yīng)屬于低矩形件。 4 因此采用圖 2的毛坯。 圖 2 毛坯 具類型的決定 沖壓生產(chǎn)的模具制造費(fèi)用比較高，占沖壓件總成本的 10% 30%，甚至更高，所以采用沖壓加工的生產(chǎn)方式，必須視生產(chǎn)批量決定采用何種模具形式，由生產(chǎn)批量與模具形式之間的關(guān)系，參考工裝設(shè)計(jì)表 11，此工件為大批量生產(chǎn)，如果采用單工序模，雖然單工序模具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操 作安全方便，模具使用壽命高，成本低等優(yōu)點(diǎn)，但最主要是工序數(shù)較大，生產(chǎn)批量大，形狀較為復(fù)雜，采用單工序模很難達(dá)到精度要求，且生產(chǎn)率低，位置誤差較大，故不采用單工序模；所以模具形式采用級(jí)進(jìn)模與復(fù)合 模較為合理，顯然此工件滿足沖壓工藝的要求，成形時(shí)包括了落料、 拉深、沖孔、翻邊等工序，整形與車邊采用專用模具與車床進(jìn)行，且工件體積較小，拉深比較容易實(shí)現(xiàn)，但由此工件的形狀分析知不適合采用級(jí)進(jìn)模。通過(guò)工裝設(shè)計(jì)表 11進(jìn)模與復(fù)合模的比較，綜合考慮各種生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)性，確定此工件的沖壓成形模具采用復(fù)合模具。 工方案分析 確定沖裁工藝方案應(yīng)在工藝分析的基礎(chǔ)上根據(jù)沖裁件的生產(chǎn)批量、尺寸精度的高低、尺寸大小、形狀復(fù)雜程度、材料和厚薄、沖裁制造條件與沖壓設(shè)備等多方面的因素，擬訂出多種可能的不同的工藝方案，進(jìn)行全面分析與研究，比較其綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果，選取一個(gè)合理的沖壓工藝方案。方案如下： 方案一：落料拉深 切邊 沖孔、翻邊 沖兩側(cè)面各孔 整形 方案二：落料拉深 切邊 沖兩側(cè)面各孔 沖孔、翻邊 整形 方案三：落料拉深 切邊、沖兩側(cè)面各孔 沖孔、翻邊 整形 方案四：落料拉深 沖孔、翻邊 切邊 、沖兩側(cè)面各孔 整形 方案五：沖孔落料 拉深、切邊 翻邊 沖兩側(cè)面孔 整形 方案六：沖孔落料 拉深、切邊 沖兩側(cè)面孔 翻邊 整形 方案七：沖孔落料 拉深、切邊 翻邊、沖兩側(cè)面各孔 整形 方案八：沖孔落料 拉深 翻邊、切邊、沖兩側(cè)面各孔 整形 方案分析比較： 這八個(gè)方案，兩兩相對(duì)，主要是切邊，翻邊，沖孔的順序不一樣，下面就具體分析。 方案一、二：落料拉深、切邊復(fù)合，落料結(jié)束即拉深開始，首先保證了工件的外形尺寸，而后開始拉深，由凸凹模與壓邊圈進(jìn)行材料的壓緊，接著進(jìn)行拉深成形，能 5 保證 較好的精度，切邊后可以保證下一步工序的定位。方案一二之間的區(qū)別在于沖孔、翻邊工序與沖兩側(cè)面各孔工序的順序，由于此工件沒(méi)有較高的尺寸精度要求，在這里主要考慮工序的合理性，如果先安排沖孔翻邊，就得考慮好定位問(wèn)題，翻邊后，矩形件的腔內(nèi)就不規(guī)則了，對(duì)于后面沖側(cè)面孔的凹模要求就高，形狀變復(fù)雜后，成本就高，應(yīng)該相對(duì)不合理一些。所以方案一與方案二之間選擇方案二較為合理。 方案三、四：是落料拉深復(fù)合，落料結(jié)束即拉深開始，首先保證了工件的外形尺寸，而后開始拉深，成形后接下來(lái)再?zèng)_孔翻邊。方案三將切邊、沖兩側(cè)面各孔復(fù)合，即切邊后 就定位沖兩側(cè)面孔，尺寸精度會(huì)有所提高，只是兩側(cè)面孔模具已經(jīng)較復(fù)雜，如果再?gòu)?fù)合，模具會(huì)更復(fù)雜，又會(huì)提高生產(chǎn)成本。而單工序模具位置誤差大，精度不高，生產(chǎn)率低，模具使用壽命低，這樣就會(huì)影響整個(gè)生產(chǎn)的效率，在大批量生產(chǎn)中經(jīng)濟(jì)性差。方案三與方案四的不同又在于沖孔翻邊與沖側(cè)面孔的順序，理由同上，兩方案中應(yīng)選方案三。 方案五、六：落料沖孔復(fù)合，落料后就沖孔，可以保證 2和 位置精度，接著進(jìn)行切邊，這兩種方案將拉深與切邊復(fù)合 ,能有效地提高生產(chǎn)率和定位精度。這種案存在單工序模，而單工序模具位置誤差大，精度不高，生產(chǎn)率低，模具使用壽命低，這樣就會(huì)影響整個(gè)生產(chǎn)的效率，在大批量生產(chǎn)中經(jīng)濟(jì)性差。但整體來(lái)說(shuō)，先沖孔再拉深會(huì)影響其形狀和位置精度，相對(duì)而言是不易采取的，只是這個(gè)加工件小，而且對(duì)尺寸也沒(méi)有什么要求，固在考慮范圍內(nèi)。這兩個(gè)方案的不同也是在于翻邊和沖側(cè)面孔的順序 ,理由同上 ,方案六為較佳方案。 方案七、八：這兩個(gè)方案與前不同之處就是對(duì)于翻邊和沖側(cè)面孔的復(fù)合，而兩者之間的不同是切邊順序安排的不同。方案七，將拉深、切邊復(fù)合；翻邊、沖兩側(cè)面各孔復(fù)合。方案八則是將翻邊、切邊、沖兩側(cè)面各孔復(fù)合，模具自然復(fù)雜得多了，因此，兩者比較，前一個(gè)方案要好一些。 綜上所述，在四個(gè)較為合理的方案二、方案三、方案六、方案八之間，方案二整形之前采用兩套復(fù)合模具，精度較高，保證了零件各部分的精度要求，且工序的安排也較為合理，位置精度高，生產(chǎn)率高，模具使用壽命長(zhǎng)，安全性也相對(duì)較好，故方案二 應(yīng)為四個(gè)較合理方案中的最佳方案。確定了最佳工藝方案，從而依據(jù)此方案確定模具結(jié)構(gòu)型式及各 工序必要的工藝參數(shù)和設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)件的合理選用。 6 2 模具結(jié)構(gòu)型式的確定 通 過(guò)以上工藝分 析與工藝方案的確定，選定模具種類：落料模，拉深模，再拉深模，切邊模，沖孔模，翻邊模，整形模等，而落料與拉深復(fù)合，切邊 為一套模具 ，沖孔與翻邊復(fù)合，整形為一套模具，總共為五套模具，本設(shè)計(jì)只設(shè)計(jì)其中的落料與拉深復(fù)合模具。 綜合上面的分析，畫出模具的結(jié)構(gòu)草圖如下 圖 3 落料拉深模草圖 7 3 矩形件坯料的形狀和尺寸的確定 形件的修邊余量 在確定矩形件的毛坯之前 ,一般仍需先加修邊余量。 按沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 264頁(yè)表 4得 : h=(h2 (4 h=( 28=取 h=1.5 那么 H=h+ h2=28+9.5 (4由于 H/B=28/58=形件的毛坯尺寸計(jì)算 如果將矩形件的圓角區(qū)視為 2直徑的圓筒件的 1/4,便可仿造圓筒形件拉深系數(shù)的表達(dá)式 ,接寫出矩形件的假想拉深系數(shù) 0矩形件相鄰的轉(zhuǎn)角半徑， 0R 為直徑的 2高度與矩形件高度相同的圓 筒件和毛坯半徑。 其中： 0R = 22 2 (4由已知信息得： 15 28 種 ； 7.2 H =28 由此得出 : 01R = 22 = 02R = 22 = l =H+ (4由上式得 : = 8 經(jīng)過(guò)計(jì)算 ,得出毛坯形狀如圖 4所示 : 圖 4 毛坯圖 為了使凸凹模更加合理 簡(jiǎn)單 ,最后圓整毛坯得圖 5的長(zhǎng)圓形毛坯。 總B=B+2(l =58+2 (=110.8 總L=L+2(l =88+2 (=140.8 圓整后得到的尺寸計(jì)算如下 : b = 總B =110.8 l = 總L =140.8 毛坯 r =b /2=55.4 l =l 0 樣 與搭邊 查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 56頁(yè)表 2 a =a =2 其排樣方式有兩種： （ 1） 沖裁面積： A= 2r += 12966 22 (4條料寬度： B=l+21a = 2=取條料寬度為 150步距： S= b+a =13.3 取 步距 為 120 圖 6（ 1） 排樣 一個(gè)進(jìn)距的材料利用率： 100 % = 12015012966 =2 (4（ 2） 沖裁面積： A= 2r += 12966 22 (4條料寬度： B=l+21a = 2=取條料寬度為 120步距： 10 S= b+a=43.3 取 步距 為 150圖 6（ 2） 排樣 排 樣 一個(gè)進(jìn)距的材料利用率： 100 % = 12015012966 =2 (4壓力中心：此坯料圓整后為長(zhǎng)圓形，屬典型的規(guī)則坯料，其壓力中心在重心上。 壓邊條件 : 100 /D=100 2/ (4選擇用壓邊圈。 兩種排樣利用率一樣，所以隨便采用那種排樣 方 11 4 落料拉深部分工藝力計(jì) 算 計(jì)算沖裁力的目的是為了合理 選取壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具。壓力機(jī)的噸位心須大于計(jì)算得出和沖裁力，方可適應(yīng)沖裁工藝和要求。 裁力的計(jì)算 沖裁力是指沖裁時(shí)凸模所承受的最大壓力 ,包括施加給板料的正壓力摩擦阻力。沖裁力0拉強(qiáng)度b，抗剪強(qiáng)度 ）、板料的厚度和沖裁件內(nèi)外周界的總長(zhǎng)度。 采用傳統(tǒng)的計(jì)算方法，綜合考慮模具刃口的磨損，凸凹模間隙的波動(dòng)、材料力學(xué)性能的變化以及板料厚度偏差等影響因素 ，實(shí)際所需沖裁力 F 還需要增加一個(gè)安全系數(shù) K 。一般取 K 為 ： 沖F=. 3 L （ N ） 2 (5 板料厚度（ ； 材料的抗剪強(qiáng)度（ ； L 沖裁周長(zhǎng)（ 。 查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 259頁(yè)附錄 1 6查得 : 材料 08鋼的抗剪強(qiáng)度 為 255 353 ；取 320 。 抗拉強(qiáng)度b為 324 441 ；取 400 。 屈服強(qiáng)度s為 196 L = D +2l = 30=408.1 0F= L =2 320=261184N 2 (5沖F=L =2 320= 12 卸料力、推件力、頂件力系數(shù) 1K 、 2K 、 3K 材料種類 板料厚度 /1K 2K 3. 1 銅、紫銅 鋁、鋁合金 料力 1F 和頂件力 3F 的計(jì)算 沖裁結(jié)束后 ,將工件或廢料從凸模上卸下的力為卸料力 1F 。 采用順出件式模具時(shí) ,將落料件或沖孔廢料推出凹模所需求的力為推件力 2F 。 采用逆出件工模具時(shí) ,將落料件從凹模內(nèi)反頂出所需求的力稱為頂件力3F。 1F =1k 0F2 (53F=3k 0F2 (50F 沖裁力； 1k 卸料力系數(shù)； 3k 推 件力系數(shù)。 查 上表 得： 1k 在 1F =1k 0F =261184=3F =3k 0F =261184=深力 拉F 的計(jì)算 從凹模內(nèi)將工件或廢料順沖裁的方向推出的力為拉深力拉F。 拉F=3 (5 13 L 盒形件周長(zhǎng)（ ； 板料厚度（ ； b 拉深件材料的抗拉強(qiáng)度（ 。 K 系數(shù) , K = 取 K =F=2 400=195888N 邊力 計(jì)算 壓邊力是為了防止毛坯起皺，保證拉深過(guò)程 順利進(jìn)行而施加的 它的大小對(duì)拉深工作影響很大。壓邊力的數(shù)值也應(yīng)適當(dāng) ，太小時(shí)，坯料起皺，材料不能順利進(jìn)入沖模間隙而使拉深力加大，出現(xiàn)第二高峰，工件在危險(xiǎn)斷面處斷裂。太大時(shí)，則增加了摩擦力，拉深力增加，輕則造成工件危險(xiǎn)斷面初嚴(yán)重變薄，重則斷裂。只有壓邊力合適時(shí)拉深力才不過(guò)大，拉深件質(zhì)量也好。 在生產(chǎn)中，壓邊力 一定的變形程度（即一定的 ，壓邊力調(diào)節(jié)范圍寬則生產(chǎn)就穩(wěn)定，否則， 小一點(diǎn)又會(huì)起皺，使生產(chǎn)不能正常進(jìn)行。合理的壓邊力變動(dòng)范圍如圖所示，在最大壓邊力 間。當(dāng)拉深系數(shù)小至接近拉深系數(shù)時(shí)，這個(gè)變動(dòng)范圍就下，壓邊力變動(dòng)對(duì)拉 圖 7 凸緣起皺一化規(guī)律圖 合適太?。ㄆ鸢櫍┐筇?（斷裂） 14 深工作的影響就顯著，稍加變動(dòng)就會(huì)起皺或拉破。 拉深中凸緣起皺的規(guī)律一化規(guī)律相似， 起皺趨勢(shì)最嚴(yán)重的時(shí)刻不是拉深開始或快結(jié)束時(shí)，而是毛坯外緣縮小到 論上合理的壓邊力應(yīng)隨起皺趨勢(shì)的變化而變化。當(dāng)起皺嚴(yán)重時(shí)壓邊力變大，起皺不嚴(yán)重時(shí)，壓邊力就隨著減少。但要實(shí)現(xiàn)這種變化是很困難的。通常是使壓邊 力 按下面的公式進(jìn)行計(jì)算 。 YA p 3 (5 開始拉深時(shí)不考慮凹模圓角 時(shí)的壓邊面積 2 p 單位壓邊力 （ 。 查簡(jiǎn)明沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 229頁(yè)表 7邊壓邊力 取 p = L=1296658=7862 2 圖 8 壓邊裝置 YA p =7862 N ) 其壓邊裝置如圖 8所示 ： 壓力計(jì)算 有 落料時(shí) ,采用彈性 橡膠 卸料 逆出件 結(jié)構(gòu)： 落F = 沖F + 1F + 2F 2 (5= ) 拉深時(shí) ,有壓邊裝置 : 拉F = 拉F + 2 (5=195888 + ) 拉深功 W : W =1000)2 (5P 拉F 拉深力 ； h 拉深深度（ ； 15 c 系數(shù)，一般取 W =10000 00 18 =) 16 5 落料拉深模結(jié)構(gòu)及工作部分主要尺寸計(jì)算 模具主要工作部分有落料凹模、 凸 凹模、拉深凸模三部 分 。 口尺寸計(jì)算 模具凸凹模刃口尺寸精度直接影響沖裁生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效 果 ,模具的合理間隙也要靠凸凹模刃口尺寸及其工差來(lái)保證。應(yīng)該根據(jù)沖裁變形規(guī)律、沖裁的磨損規(guī)律和經(jīng)濟(jì)的合理性綜合考慮，并遵循如下原則： （ 1）設(shè)計(jì)落料模時(shí) ,應(yīng)以凹模尺寸為基準(zhǔn) ,間隙取在凸模上 ,靠減小其尺寸獲得。 （ 2）根據(jù)沖模的磨損規(guī)律 ,凹模的磨損使落料件輪廓尺寸增大 ,因此設(shè)計(jì)落料模時(shí) ,凹模的刃口尺寸應(yīng)等于或接近于工件的下極限尺寸。 （ 3）沖裁模在使用中，由于磨損間隙值將不斷增大，因此設(shè)計(jì)時(shí)，新模都必須選取最小合理間隙 使模具具有較長(zhǎng)的壽命。 （ 4）根據(jù)工件尺寸公差 的要求，確定模具刃口尺寸的公差等級(jí)，如附表 2。 模刃口尺寸計(jì)算 零件圖上全末標(biāo)注公差 ,按經(jīng)濟(jì)精度 。 凸凹模刃口尺寸確定方法按配合加工的方法，所謂配合加工就是在凸模和凹模中先選取定一件為基準(zhǔn)件，制造好后用它的實(shí)際刃口尺寸來(lái)配合做另一件，使它們之間達(dá)到最小合理間隙值。凸凹模配合加工方法有利于獲得最小合理間隙，放寬對(duì)模具加工設(shè)備的精度要求。落料時(shí)，先做凹模，以它為基準(zhǔn)件配作凸模，保證最小的合理間隙值。 查簡(jiǎn)明沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 55頁(yè)表 5c ，得材料厚度為 2， 查簡(jiǎn)明沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 59頁(yè)表 5形、方形）沖裁凸模、凹模的極限偏差，得凸模偏差 p =,凹模偏差 d =+采用凸模與凹模配合加工的方法，并以落料凹模為基準(zhǔn)，凸模按凹模尺寸配制 ,保證單邊間隙為 凹模尺寸如圖 9 17 圖 9 凹模尺寸圖 圖中 標(biāo)注公差的零件尺寸 用 得公差為 : 30 按公式 A ) d03 (6 計(jì)算 凹模的刃口尺寸； A 落料件的基本尺寸 x 系數(shù)，當(dāng)精度為 13時(shí)，取 工件的公差。 1凹A=( 1A ) d0=(2凹A=( 2A ) d0=(1凹C=C d=30 模刃口尺寸計(jì)算 因 采用凸模與凹模配合加工的方法 ,凸模的尺寸計(jì)算公式為 : A -2 0p3 (6 凸模的刃口尺寸。 1凸A=( 1A -2 0p=( 2凸A =( 2A -2 0p =(= 1凸C=C d=30 1 1落料件 凹模 18 裁間隙 由于沖裁件斷面質(zhì)量 應(yīng)優(yōu)先采用大間隙 ,以利于提高沖模壽命 ,查簡(jiǎn)明沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 54頁(yè)表 5屬材料 裁模間隙 值表 ,得知低碳鋼 08(10 =料凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模的高度 凹模的厚度主要不是從強(qiáng)度需要考慮的 ,而是從連接螺絲釘旋入深度與凹模剛度的需要考慮的。凹模板的厚度一般應(yīng)不小于 10特別是小型的模具可取 8隨著凹模板外形尺寸的增大，凹模板的厚度也相應(yīng)增大。 整體凹模的高度按如下經(jīng)驗(yàn)公式估算： H =k b （ 3 (6k 考慮材料板厚影響的系數(shù)，按附表 4查得 k 為 b 沖裁件最大外形尺寸。 H =k b = 如圖 ,考慮到剛度和修磨量以及配合 ,取 H =90（ 模壁厚 c 凹模壁厚主要考慮布置連接螺釘孔和銷釘孔的需要 ,同時(shí)也能保證凹模的強(qiáng)度的剛度 : C =(2)H =(105 140) 3 (6根據(jù)模具設(shè)計(jì)手冊(cè) ,最小壁厚為 模的孔口型式 凹模的孔口型式：凹模一般有以下幾種常用的孔口型式。 斜壁式 ，該型 式 沖裁件容易通過(guò)，凹模磨損后的修磨量較小，但刃口強(qiáng)度較低，孔口尺寸在修磨后略有增大。一般用于形狀簡(jiǎn)單且精度要求不高的零件沖裁； 直壁式 ， 此 型 特點(diǎn)是制造方便 ,刃口強(qiáng)度較高， 刃 磨后 工 作部分 尺寸不變，但在孔口內(nèi)可能積存沖裁件而增加沖裁力和孔口的磨損?？卓谀p后每次修磨量 較大。所以模具的總壽命較低。適用于沖裁形狀復(fù)雜且精度要求較高的沖壓件，在落料模、沖孔模、復(fù)合模中廣泛采用； 凸臺(tái)式 ， 19 其 淬火硬度為 35 40一種低硬度的凹模刃口 。 可用錘打斜面的方法來(lái)調(diào)整 間隙 ,直至試出合格的沖件為止。主要用于沖裁材料厚度要 下的小間隙、無(wú)間隙模 具。本設(shè)計(jì)中選直壁式孔口。凹模的結(jié)構(gòu)圖如下圖 10: 圖 10 凹?？卓?深凸凹模的設(shè)計(jì) 深凸凹模的圓角半徑 拉 深模的凸模及凹模圓角半徑與拉深成形有很大的影響，如果凹模圓角半徑料流過(guò)它就困難，彎曲變形阻力，摩擦力，反向彎曲的校直力都大，會(huì)使拉深力增大，工件筒壁容易掛傷，變薄嚴(yán)重。甚至在危險(xiǎn)斷面處拉破，同時(shí)，材料 對(duì)凹模的壓力增加，磨損增大，影響模具壽命；這樣，材料變形受限制，必須采用較大的拉深系數(shù)。在生產(chǎn)上一般應(yīng)盡量避免采用過(guò)小的凹模圓角半徑。 深初期不與模具表面接觸的毛坯寬度加大 , 在拉深后期， 毛坯外緣過(guò)早地離開壓邊圈，容易起皺，甚至拉裂，并且在側(cè)壁下部和口部都形成皺折。尤其當(dāng)毛坯的相對(duì)厚度小時(shí)，這個(gè)現(xiàn)象更嚴(yán)重。因此對(duì)于變形量大處，就需用較大的如圖 11 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)法 ,參照 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 242頁(yè) 表 4 得當(dāng)材料板厚 3 , 20 10 6)t=(10 4) 2=(20 8 ) 取 圖 11 凹模圓角 凸模圓角半徑 沒(méi)有凹模圓角半徑的影響大，但其值也要合適才行。 毛坯在 危險(xiǎn)斷面強(qiáng)度降低，極限拉深系數(shù)增大。即使工件不在危險(xiǎn)斷面處被拉裂，其厚度也會(huì)嚴(yán)重變薄，在多次拉深時(shí)， 這個(gè)局部變薄和彎曲變形的痕跡，會(huì)在成品零件的側(cè)壁上遺留下來(lái)，影響零件的質(zhì)量；而且，多工序拉深時(shí)，后繼工序的壓邊圈圓角半徑等于前道工序的凸模圓角半徑；所以，當(dāng) 以后的拉深工序中毛坯沿壓邊圈滑動(dòng)的阻力會(huì)增大，這對(duì)拉深過(guò)程是不利的，因而，凸模圓角半徑不能太小。 與壓邊圈作用之外的毛坯寬度增加，因而這部分材料很容易起皺。 如圖 12 當(dāng) 毛坯底部的承壓面積減小，懸空部分過(guò)大，容易產(chǎn)生底部的局部拉深和內(nèi)皺。 按經(jīng)驗(yàn)公式 1）次拉深 成形 時(shí)，
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