落料模具設(shè)計(jì)

1、第一章 引言畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等學(xué)院教學(xué)計(jì)劃中最后一個(gè)重要的、綜合性的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的繼續(xù)、深化、補(bǔ)充和檢驗(yàn)，是我們學(xué)生畢業(yè)的必備條件。1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和基本技能來分析、解決實(shí)際問題的能力和進(jìn)行科學(xué)研究的初步能力；是培養(yǎng)我們獨(dú)立工作能力、創(chuàng)新能力以及理論聯(lián)系實(shí)際和 嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)的重要途徑。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作為我們?cè)谛Ｆ陂g一次較為系統(tǒng)的工程訓(xùn)練，可以得到以下幾方面的能力培養(yǎng)：(1).綜合運(yùn)用專業(yè)理論和知識(shí)分析、解決實(shí)際問題的能力；(2).調(diào)查研究中外文獻(xiàn)檢索和閱讀能力；(3).定性、定量相結(jié)合的獨(dú)立研究與論證的能力；(

2、4).設(shè)計(jì)、計(jì)算與繪圖的能力，包括使用計(jì)算機(jī)的能力；(5).邏輯思維與形象思維相結(jié)合的文字及口頭表達(dá)能力；(6).撰寫設(shè)計(jì)說明書（論文）的能力。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)難度置中。設(shè)計(jì)是按學(xué)習(xí)、消化、吸收、創(chuàng)新的思路進(jìn)行的。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我得到了一個(gè)工程技術(shù)人員所必需的綜合訓(xùn)練，在不同程度上提高了各種能力，我們總結(jié)提高了以往所學(xué)到的基礎(chǔ)理論知識(shí)。同時(shí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)又是一個(gè)理論性較強(qiáng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，它鍛煉了我們動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力?？梢赃@樣講，畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們走上工作崗位之前的一次大練兵，是一次掃尾的機(jī)會(huì)，可以補(bǔ)充自己的不足。畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是面向經(jīng)濟(jì)建設(shè)、面向生產(chǎn)實(shí)際、堅(jiān)持教學(xué)要求，努力實(shí)現(xiàn)教學(xué)、

3、科研和生產(chǎn)三方面的有機(jī)結(jié)合，進(jìn)一步加強(qiáng)理論和技能的培養(yǎng)，使我們具備一名工程技術(shù)人員應(yīng)有的思想水平和高尚的道德品質(zhì)，認(rèn)真負(fù)責(zé)、求實(shí)創(chuàng)新、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，腳踏實(shí)地、勇于進(jìn)取的精神。讓我們懂得了學(xué)無止境，從而培養(yǎng)我們虛心學(xué)習(xí)，團(tuán)結(jié)合作的優(yōu)良作風(fēng)。愿我們以這次畢業(yè)設(shè)計(jì)為契機(jī)，努力提高自己，向?qū)W校、老師遞交一份滿意的答卷。由于以前對(duì)多復(fù)合模接觸很少，所以在設(shè)計(jì)過程中步不可能做的非常好，在設(shè)計(jì)中肯定有誤漏之處，殷切希望各位老師及領(lǐng)導(dǎo)予以批評(píng)和指正。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)書(1).設(shè)計(jì)課題：落料拉深模具設(shè)計(jì)(2).畢業(yè)設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)：拉深件零件圖 生產(chǎn)批量：100萬件 材料：08鋼(3).畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容和

4、要求（包括技術(shù)要求、圖表要求以及工作要求等）：沖壓模的設(shè)計(jì) 沖壓件的工藝分析 沖裁方式和排樣方式的經(jīng)濟(jì)性分析 確定模具的結(jié)構(gòu)形式 確定卸料與推件方式 確定送料方?jīng)_式和沖裁定位方式 選取合理的裁間隙 確定凸模結(jié)構(gòu)形式與固定方法 確定凹模結(jié)構(gòu)形式與洞口類型 合理選擇凸、凹模材料，并制定熱處理工藝 確定模具其它零部件結(jié)構(gòu)形式、材料、尺寸公差和技術(shù)要求 根據(jù)凸、凹模固定板外形尺寸選擇合適的模架(4).畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)完成的技術(shù)文件： 繪制復(fù)合模裝配圖、非標(biāo)準(zhǔn)零件圖，選取標(biāo)準(zhǔn)件。 完成各項(xiàng)必要的工藝計(jì)算 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）(5).畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度計(jì)劃（以周為單位） 第一周：確定設(shè)計(jì)方案 第二周；進(jìn)行詳

5、細(xì)工藝計(jì)算 第三周：確定模具結(jié)構(gòu)，繪制裝配草圖 第四周：繪制零件圖草圖和繪制正規(guī)裝配圖 第五周：繪制全部非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖 第六周：編寫設(shè)計(jì)說明書，準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 第七周：畢業(yè)答辯第二章 課題討論2.1 復(fù)合模的構(gòu)成模具的功能與結(jié)構(gòu)是統(tǒng)一的，功能只有通過一定的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，而模具的基本結(jié)構(gòu)必須以滿足功能需要為前提。因此，根據(jù)復(fù)合模的功能，其基本構(gòu)成要素可劃分為工作單元、卸料單元、導(dǎo)向單元、定位單元、安裝單元和緊固單元等。具體如下表所示：結(jié)構(gòu)單元典型零件工作單元凸模、凹模、凸凹模卸料單元卸料板、卸料螺釘、卸料彈簧導(dǎo)向單元模架、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、導(dǎo)料板定位單元導(dǎo)料板、擋料銷、側(cè)壓、導(dǎo)正銷安裝單元模座、模柄緊

6、固單元固定板、螺釘、圓柱銷2.2 復(fù)合模特點(diǎn)（1） 生產(chǎn)效率高。復(fù)合模結(jié)構(gòu)緊湊，一套模具能完成若干個(gè)工序，大大地減少了模具和占用的沖壓設(shè)備的數(shù)量，減少了操作人員和周轉(zhuǎn)時(shí)間，從而提高了工作效率。（2） 提高沖壓件的質(zhì)量。在復(fù)合模具中的幾道沖壓工序是在同一工位上完成的，不要重新定位，可以避免重新定位產(chǎn)生的誤差，從而保證了沖壓件的位置精度。沖壓件的內(nèi)、外形的同軸度可達(dá)0.020.04mm,特別適合薄料的沖裁。（3） 復(fù)合模對(duì)用料的要求沒有連續(xù)模那樣的嚴(yán)格，不規(guī)則的邊角材料也可以使用。（4） 復(fù)合模的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。復(fù)合模的結(jié)構(gòu)不單工序模復(fù)雜，加工難度大，對(duì)模具制造的精度要求高，制造周期相對(duì)長(zhǎng)，因此模具的

7、制造成本顯著增加。（5） 某些帶狹窄面的工件受到凸凹模強(qiáng)度的限制不能用復(fù)合模。2.3 復(fù)合模的種類 按復(fù)合工序的性質(zhì)分類，復(fù)合?？煞譃橐韵聨追N：（1） 沖裁復(fù)合模 如落料、沖孔復(fù)合模，切斷、沖孔復(fù)合模等。（2） 成型復(fù)合模 如彎曲復(fù)合模等。（3） 沖裁與成型復(fù)合模具 如落料、拉深符合模具，沖孔、翻孔復(fù)合模，拉深、切邊復(fù)合模，落料拉深、沖孔、翻孔復(fù)合模等。2.4 選擇復(fù)合模的原則（1）生產(chǎn)批量 由于復(fù)合模成本較高，小批量時(shí)適宜采用單工序模，幾個(gè)單工序可能比一套復(fù)合模成本還要低，在大批量生產(chǎn)時(shí)適合使用復(fù)合模。（2）沖壓工件的精度 當(dāng)沖壓件的尺寸或同軸度、對(duì)稱度等位置精度要求較高時(shí)，應(yīng)考慮使用復(fù)合模

8、；對(duì)于形狀復(fù)雜，重新定位可能產(chǎn)生較大的誤差的沖壓工件，也應(yīng)才采用復(fù)合模。（3）復(fù)合工序的數(shù)量 一般復(fù)合模的工序數(shù)量在四工序以下，否則模具結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，同時(shí)，模具的強(qiáng)度、剛度、可靠性有隨之下降。第三章 加工方案的確定該零件結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，如用單工序模加工則需多副模具，且多次定位易造成加工零件精度低，生產(chǎn)效率低，因此將沖裁和拉深復(fù)合，將顯著提高生產(chǎn)率和工件精度。 3.1 零件沖壓工藝分析沖壓件的工藝性是指沖壓件對(duì)沖壓加工的適應(yīng)性，即是否能用最簡(jiǎn)單的模具結(jié)構(gòu)、最少的工序、最低的成本加工出符合要求的工件。著重從產(chǎn)品的幾何形狀、尺寸大小、精度高低、原材料性能等多個(gè)方面進(jìn)行考慮。(1)此沖壓件要求保證內(nèi)行結(jié)

9、構(gòu)為階梯型圓筒型拉深件，幾何形狀比較簡(jiǎn)單、規(guī)則符合沖壓條件。而且沖壓件的材料為08鋼，能夠進(jìn)行沖壓加工，市場(chǎng)上也很容易買到這種材料，價(jià)格適中。(2)零件尺寸:均為未注公差的一般尺寸，按慣例取為it10級(jí)，符合一般級(jí)進(jìn)沖壓的經(jīng)濟(jì)精度要求，模具精度沖裁模取it6級(jí)，拉深模取it9級(jí)別。(3)外形落料的工藝性：此零件外形較簡(jiǎn)單，沖裁件無小孔，符合工藝性要求。本零件的圓角半徑也符合工藝性要求。（4）為了拉深的順利進(jìn)行，要求拉深件底部的圓角的半徑滿足rp=料厚t,而此拉深件底部圓角半徑等于6，顯然滿足。 3.2 毛坯尺寸計(jì)算查課本p117表5-7，修邊余量=4.3。根據(jù)沖壓手冊(cè)圓筒型拉深件毛坯尺寸計(jì)算方

10、法，計(jì)算過程如下：a1=0.7854*（4.3*2+110）-(76.5+0.8)=6354.4a2=4.94rd-6.28r=4.94*4.4*(76.5+0.8+8)-6.28*4.4=173.5a3=dh=*(76.5+0.8)*(13.6-4-4-2*.8)=971a4=4.94rd+6.28r=4.94*4.4*(76.5-8)+6.28*4.4=161.05a5=l/2=*2.21/2*(65+68.5)=46.3a6=(dl-2rh)= (71*8.792-2*8.4*7.3)=1575 , 其中h=rsin=8.3*sin60=7.3,l=*8.4*60/180=8.792a7

11、=4.94rd+6.28r=4.94*6.4*(55-12-0.8)+6.28*6.4=1591a8=0.7854*d=0.7854*(55-12-2*0.8) =1346 所以，a總=a1+a2+a8=15643.4，根據(jù)毛坯尺寸計(jì)算公式，毛坯直徑d=（4a總/）1/2=141mm 3.3 排樣的設(shè)計(jì)與計(jì)算及拉深次數(shù)的確定排樣設(shè)計(jì)：毛坯排樣就是確定沖壓件毛坯在料條上的截取方位及相鄰毛坯的關(guān)系。毛坯排樣方案對(duì)材料的利用率、沖壓加工的工藝性以及模具的結(jié)構(gòu)和壽命等有著顯著的影響。排樣設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一，不僅關(guān)系到材料的利用率，工件的精度，模具制造的難易程度和使用壽命等，而且關(guān)系到模具的協(xié)調(diào)與

12、穩(wěn)定。排樣設(shè)計(jì)是在零件沖壓工藝分析的基礎(chǔ)之上進(jìn)行的。確定排樣圖時(shí)，首先要根據(jù)沖壓件圖紙計(jì)算出展開尺寸，然后進(jìn)行各種方式的排樣。在確定排樣方式時(shí)，還必須對(duì)工件的沖壓方向、變形次數(shù)、變形工藝類型、相應(yīng)的變形程度及模具結(jié)構(gòu)的可能性、模具加工工藝性、企業(yè)實(shí)際加工能力等進(jìn)行綜合分析判斷。同時(shí)全面考慮工件精度和能否順利進(jìn)行級(jí)進(jìn)沖壓生產(chǎn)后，從幾種排樣方式中選擇一種最佳方案。完整的排樣圖應(yīng)給出工位的布置、載體結(jié)構(gòu)形式和相關(guān)尺寸等。當(dāng)帶料排樣圖設(shè)計(jì)完成后，模具的送料步距、條料的寬度和材料的利用率；導(dǎo)料方式，彈頂器的設(shè)置和導(dǎo)正銷的安排；模具的基本結(jié)構(gòu)等就基本確定。所以排樣設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的

13、依據(jù)之一。 該模具的毛坯排樣如下圖所示：材料利用率計(jì)算查沖壓工藝計(jì)算手冊(cè)p107，表3-2，確定搭邊值a=2,a1=2,采用手工送料，同時(shí)根據(jù)手冊(cè)，確定采用2000mm*1000mm的板材裁剪得到所需條料。條料寬度=141+2*2=145， 送料步距s=141+2=143, 所以一個(gè)步距內(nèi)材料利用率:1=nf/bh*100%=1*(141/2)/（145*143）*100%=76.1%條料裁剪時(shí)有橫裁和縱裁兩種方法。橫裁：可裁條料總數(shù)n=n1*n2=(2000/145)*(1000/143)=91條材料利用率=（nf/2000*1000）*100%=71%縱裁：可裁條料總數(shù)n=n1*n2=（2

14、000/143）*（1000/145）=84條綜上，可知道縱裁時(shí)比橫裁時(shí)可裁條料數(shù)少，故采用橫裁。拉深次數(shù)的確定根據(jù)帶凸緣圓筒形拉深件拉深次數(shù)的計(jì)算方法（沖壓工藝與模具p186），計(jì)算假想拉深系數(shù)，my=(13.6/2.21)*(77.3/141)+(2.21/7.19)*(68.5/141)+54.2/141/(13.6/2.21+2.21/7.19+1)=0.55根據(jù)毛坯相對(duì)厚度t/d0*100=(0.8/141)*100=0.6,以及凸緣相對(duì)直徑d凸/d=(110+4.3*2)/76.5+0.8=1.42,查沖壓工藝與模具p175,表5-5，可知極限拉深系數(shù) m在0.500.53之間，小

15、于求得的假想拉深系數(shù)，所以，可以一次拉深成形。3.4 沖壓力的計(jì)算（1） 落料力：f =ltb=*141*0.8*400=3.14*141*0.8*400=141.6768kn(查沖壓手冊(cè)，b=330450mpa,這里取400進(jìn)行計(jì)算，公式查自沖壓工藝與模具 p56)（2） 卸料力：f=f落*kx=141.6768*0.04=5.7kn.( 根據(jù)沖壓工藝與模具表3-11，得kx=0.04，kt=0.055。)（3） 推件力：f= f落*kt=7.8kn。（4） 拉深力：f=d1tbk1=3.14*76.5*0.8*400*1=76.9kn(根據(jù)沖壓工藝與模具表5-10，k1=1；公式來源于沖壓

16、工藝與模具p184，公式5-28)（5） 壓邊力：fq=0.25f拉=0.25*76.9=19kn（公式來源于沖壓工藝與模具）所以總的沖壓力：f總=f落+f卸+f推+f拉+f壓=251.08kn3.5 壓力中心的選擇沖壓力合力的作用點(diǎn)稱為模具的壓力中心，模具的壓力中心應(yīng)該通過壓力機(jī)滑塊的中心線。對(duì)于有模柄的沖模來說，須使壓力中心通過模柄的中心線。否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會(huì)使合理間隙得不到保證，從而影響制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。在實(shí)際生產(chǎn)中，可能出現(xiàn)沖模壓力中心在沖壓過程中發(fā)生變化的情況，或者由于沖件的形狀特殊，從模具結(jié)構(gòu)考慮不宜于使

17、壓力中心與模柄中心線相重合的情況，這時(shí)應(yīng)注意使壓力中心的偏離不至于超過所選用壓力機(jī)允許的范圍。該零件形狀對(duì)稱，其壓力中心位于沖件輪廓圖形的幾何中心。3.6 壓力機(jī)的選用沖壓設(shè)備的選用原則：（1）壓力機(jī)的行程大小，應(yīng)該能保證成型零件的取出與毛坯的放進(jìn)，例如拉深所用壓力機(jī)的行程，至少應(yīng)該大于成品零件高度的兩倍以上。（2）壓力機(jī)工作臺(tái)面的尺寸應(yīng)大于沖模的平面尺寸，且還須留有安裝的余地，但是過大的工作平面上安裝小尺寸的沖模對(duì)工作太的受力是不利的。壓力機(jī)工作臺(tái)面的尺寸大于壓力機(jī)滑塊的底面積，壓力機(jī)滑塊的底面積必須大于模具的尺寸，所以只須考慮壓力機(jī)滑塊的底面積的大小。（3）所選的壓力機(jī)的封閉高度應(yīng)與沖模的

18、封閉高度相適用。模具的閉合高度h。是指上模在最低的工作位置時(shí)，下模板的底面到上模板的頂面的距離。壓力機(jī)的閉合高度h是指滑塊在下死點(diǎn)時(shí)，工作臺(tái)面到滑塊下端面的距離。大多數(shù)壓力機(jī)，其連桿長(zhǎng)度能調(diào)節(jié)，也就是說壓力機(jī)的閉合高度可以調(diào)整，故壓力機(jī)有最大閉合高度hmax和最小閉合高度hmin。設(shè)計(jì)模具時(shí)，模具閉合高度h。得數(shù)值應(yīng)滿足下式：hmax-5mmh。hmin+10mm無特殊情況h。應(yīng)取上限值，即最好取在：h。hmin+1/3l，這是為了連桿調(diào)節(jié)過長(zhǎng)，螺紋接觸面積過小而被壓壞。如果模具逼和高度實(shí)在太小，可以在壓床臺(tái)面上加墊版。（4）沖壓設(shè)備的噸位必須大于所計(jì)算的沖壓力。根據(jù)以上原則選用： 開式雙柱可

19、傾壓力機(jī)j23-40。1.公稱壓力400kn2.滑塊行程：100mm3.行程次數(shù)：45n/min4.最大封閉高度：330mm5.最大裝模具高度：265mm6.連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：65mm7.工作臺(tái)的尺寸：左右：700mm 前后：460mm8.模柄孔尺寸：直徑*深度：5070(mmmm) 9.最大傾斜角度：303.7 模具刃口尺寸計(jì)算 凸、凹模刃口尺寸計(jì)算的依據(jù)和計(jì)算原則：在沖裁見尺寸的測(cè)量和使用中，都是以光面的尺寸為基準(zhǔn)。落料件的光面是因凹模刃口擠切材料產(chǎn)生的，而孔的光面是凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的。故計(jì)算刃口尺寸時(shí)，應(yīng)按落料和沖孔兩種情況分別進(jìn)行，其原則如下：1）落料 落料件光面尺寸與凹模尺寸一致，故

20、應(yīng)以凹模尺寸為基準(zhǔn)。又因落料件尺寸會(huì)隨凹模刃口的磨損而增大，為保證凹模磨損到一定程度仍能沖出合格零件，故落料凹?；境叽鐟?yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸。而落料凸?；境叽纾饕窗寄；境叽鐪p最小初始間隙。2）沖孔 工件光面的孔徑與凸模尺寸相等，故應(yīng)以凸模尺寸為基準(zhǔn)。又因沖孔的尺寸會(huì)隨凸模刃口的磨損而減小，故沖孔凸?；境叽鐟?yīng)取工件孔尺寸公差范圍內(nèi)的較大尺寸。而沖孔凹?；境叽纾饕赐鼓；境叽缂幼钚〕跏奸g隙。3）孔心距 當(dāng)工件上需要沖制多個(gè)孔時(shí)，孔心距的尺寸精度由凹模孔心距保證。由于凸、凹模的刃口尺寸磨損不影響孔心距的變化，故凹?？仔木嗟幕境叽缛〈ぜ仔木喙顜У闹悬c(diǎn)上，按雙向?qū)ΨQ偏

21、差標(biāo)注。4）沖模刃口制造公差 凸、凹模刃口尺寸精度的選擇應(yīng)以能保證工件的精度要求為準(zhǔn)，保證合理的凸、凹模間隙值，保證模具一定的使用壽命。根據(jù)凸、凹模的加工方法的不同，刃口尺寸的計(jì)算方法也不同，基本上可分為兩類。 1）凸模與凹模的分別加工法：這種加工方法目前多用于圓形或簡(jiǎn)單規(guī)則形狀的工件。）凸模與凹模配合加工法：配作法就是先按設(shè)計(jì)尺寸制出一個(gè)基準(zhǔn)件（凸模或凹模），然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸按間隙配制另件。這種加工方法的特點(diǎn)是，模具的間隙由配制保證，工藝比較簡(jiǎn)單，并且還可適當(dāng)放大基準(zhǔn)件的制造公差，使制造容易，故目前工廠一般都使用這種加工方法。本設(shè)計(jì)中按第一種方法設(shè)計(jì)：1、落料 外形尺寸 141 查表

22、3-4，zmin=0.104mm zmax=0.072mmp0.4（zmax- zmin）=0.4*0.032=0.0128, 取p=0.0128d0.6（zmax- zmin）=0.6*0.032= 0.0192取d=0.0192查表3-5，x=0.75,dd=(dmax-x) =(141.16-0.75*0.16) =141.04dp=(dd-zmin) =(141.04-0.072) =140.9682.拉深凸凹模工作部分尺寸因?yàn)樵摾罴梢淮卫畛尚?，所以凸凹模工作部分的尺寸與零件內(nèi)形和外形的尺寸相同。凸凹模間隙z為料厚0.8。3.8 模具主要零部件設(shè)計(jì)（1）凹模設(shè)計(jì)：決定采用整體式圓

23、形凹模，根據(jù)沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例p45，其計(jì)算如下：厚度為：h=k b=0.18*143.04=26mm.其中k為因數(shù)， b為凹?？椎淖畲髮挾葘挾葹椋篵=141.04+2*c=250,c=(23)h.但，考慮到該復(fù)合模的拉深，凸模深入凹模的長(zhǎng)度為23mm，所以調(diào)整凹模具厚度為48mm.其結(jié)構(gòu)見下圖：（2）凸凹模設(shè)計(jì)凸模長(zhǎng)度為：l=h1+h2+h3+h=18+20+4+(23+22+6)=87h1-凸模具固定板厚度；h2-卸料板厚度h3-導(dǎo)料板厚度h-凸模進(jìn)入凹模深度、固定板與卸料板之間的安全距離、修摩量凹模工作部分尺寸與拉深件外形尺寸相同。凸凹模結(jié)構(gòu)如下圖：（3）拉深凸模具的結(jié)構(gòu)尺寸如下圖：(4)

24、推件塊結(jié)構(gòu)尺寸如下圖：（5）其它部件的設(shè)計(jì)：1）非標(biāo)準(zhǔn)件的選擇：固定板的厚度為%70*h凹=18；采用剛性卸料板結(jié)構(gòu)查有關(guān)資料得卸料板厚度為0.8*h凹=20 mm，卸料板與凸模單邊間隙為0.4mm.查有關(guān)資料得，導(dǎo)料板的厚度應(yīng)定為4mm，為兩段圓弧。墊板的厚度應(yīng)定為10mm;以上部件周界均與凹模周界一致。壓邊圈：厚度=11，與凸模的間隙為0.20.5mm,取0.5mm;(采用壓邊的依據(jù)：計(jì)算出毛坯相對(duì)厚度t/d*100=0.61.5,拉深系數(shù)m=0.55=0.6,根據(jù)沖模手冊(cè)p213,表5-17，需要采用壓邊圈。)2)標(biāo)準(zhǔn)件的選擇：模架的選擇：模架選用后側(cè)導(dǎo)柱模架上模座：250*250*50

25、下模座：250*250*55導(dǎo)柱、導(dǎo)套： 導(dǎo)柱：b35h6*210*50導(dǎo)套：a35h7*115*48擋料銷選擇：選擇a型擋料銷,如圖： 緊固件的選擇： 采用m12的內(nèi)六角螺釘, a12銷釘模柄：選用壓入式模柄：b50*110。（6）模具閉合高度為237mm.3.9 模具裝配圖及結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是確定沖壓件成型所需的功能和實(shí)現(xiàn)功能所需的模具各結(jié)構(gòu)單元的具體形式和連接方式，確定零件明細(xì)表。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要素是容易組裝分解、容易調(diào)整、零件便于加工、容易更換、便于維修、安全可靠、精度穩(wěn)定、滿足產(chǎn)量要求。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)果是模具裝配圖和零件明細(xì)表 倒裝結(jié)構(gòu) 卸料方式：此零件質(zhì)量要求不高，使用剛性卸料裝置。

26、 使用彈頂器和壓邊圈進(jìn)行壓邊。裝配圖如下：結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)：本模具可完成落料、拉深兩道工序。條料送進(jìn)時(shí)，由兩段圓弧導(dǎo)料板05進(jìn)行導(dǎo)向，由擋料銷11進(jìn)行定位，沖出第一個(gè)零件，沖第二個(gè)零件時(shí)，條料抬起，由第一次沖出來的孔進(jìn)行定位，并由固定卸料板07進(jìn)行卸料。模具工作時(shí)，用壓力機(jī)的氣墊進(jìn)行壓邊，可獲得較大的壓邊力，壓力和行程的大小也很容易調(diào)節(jié)，另外也可以使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。氣墊壓力是通過頂桿01傳遞到壓邊圈20上進(jìn)行壓邊的，工件制出后，上模上行，打桿12和推件塊24共同作用，把工件從凸凹模17中推出。（1）工作單元結(jié)構(gòu)：由于采用倒裝式結(jié)構(gòu)，凸凹模固定在上方凸模固定板上，拉深凸模固定在下方凸模固定板上，落料凹

27、模固定在下模座上。（2）卸料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：由于零件對(duì)表面的平整度無要求和整體的沖裁力不是很大，所以采用剛性卸料裝置。其周界尺寸與凹模周界尺寸一致。（3）定距機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：為了保證工序件能按設(shè)計(jì)要求等距向前送進(jìn)，常采用定距機(jī)構(gòu)。這里采用固定擋料銷方式。（4）導(dǎo)正機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：使用導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行位置的導(dǎo)正。（5）導(dǎo)料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)： 采用導(dǎo)料板進(jìn)行導(dǎo)料。（6）固定機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：模板采用螺釘固定銷釘定位，銷釘采用圓柱銷釘，螺釘使用內(nèi)六角螺釘。由于各凸模形狀比較簡(jiǎn)單且沖裁力小，所以采用直通式的凸模。該模具的凹模形式為整體式，凹模板的固定采用銷釘定位、螺釘緊固的方式。同樣，銷釘采用帶螺紋孔的銷釘，螺釘使用內(nèi)六角螺釘。（7）安全

28、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 安全第一是沖壓生產(chǎn)的基本要求，所以在模具設(shè)計(jì)的時(shí)候就要充分考慮安全機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。（8）零件選材：該模具用于大批量生產(chǎn)，綜合各方面考慮，凸模和凹模選用cr12mov，因?yàn)樵摬牧嫌杏捕雀?，耐磨性好，熱膨脹系?shù)小，熱處理變形系數(shù)小，抗壓強(qiáng)度高，剛性好等優(yōu)點(diǎn)，比較適合本模具的要求。而且該材料有高淬透性，截面為300-400mm以下者可以完全淬透，在300-400mm以上者可保持良好硬度和耐磨性，淬火時(shí)體積變化最小。在模座選材方面由于ht200有很好的減震性，所以選用ht200，卸料板選用q235，導(dǎo)料板用q235。3.10 模具零件的熱處理工藝沖壓模常用材料選擇及其熱處理要求零 件 名 稱及

29、用 途選 用 材 料熱處理硬度hrc沖裁模形狀簡(jiǎn)單，且尺寸較小t8a、t10a、9mn2v、crwmn、gcr15、9crsi5862形狀復(fù)雜，但尺寸較小crwmn、cr12、cr12mov、cr6wv5862形狀復(fù)雜，且尺寸較大crwmn、cr6wv、9crsi、65cr4w3mo2vnb（65nb）、cr12mov、yg15、yg205460硅鋼片沖模cr12mov、cr4w2mov、ct35、ct33、tlmw50、yg15、yg206068精密沖裁模cr12mov、w18cr4v5862熱沖裁3cr2w8、5crnimo6cr4mo、3ni2wv(gg-2)6064大型模鑲塊t10a、

30、9mn2v、cr12mov5862上下模座（板）ht400、zg310-570、45（45）調(diào)質(zhì)2832模 柄（普通模柄）（浮動(dòng)模柄）q27545導(dǎo)柱、導(dǎo)套（滑動(dòng)）（移動(dòng)）20gcr155662（滲碳）6266（滲碳）固定板、卸料板、推件板、頂板、側(cè)壓板、承料板等45、q275墊 板45（一般）t8a、9mn2v、crwmn、cr6wv、cr12mov（重載）43485262定 位 板t8a5458頂桿、推桿、（一般）拉桿、打桿（重載）45cr6wv、crwmn43485860擋料銷、導(dǎo)料銷454348壓邊圈45、t8a、t10a43484852導(dǎo)正銷、側(cè)刃、廢料切刀、斜楔、滑塊、導(dǎo)向塊等t8

31、a、t10a、9mn2v、cr12、cr6wv5062護(hù)套、襯板20彈簧、簧片65mn、60si2mna4246螺母、墊圈q235螺釘、螺栓、銷釘454348凸模和凹模選用cr12mo q235v，因?yàn)樵摬牧嫌杏捕雀?，耐磨性好，熱膨脹系?shù)小，熱處理變形系數(shù)小，抗壓強(qiáng)度高，剛性好等優(yōu)點(diǎn)，比較適合本模具的要求。而且該材料有高淬透性，截面為300-400mm以下者可以完全淬透，在300-400mm以上者可保持良好硬度和耐磨性，淬火時(shí)體積變化最小。（模具設(shè)計(jì)大典）熱處理工藝：下料-鍛造球化退火-挖穿絲孔-淬火-零件進(jìn)行加工后正火。第四章 沖模的裝配與調(diào)試沖模裝配后應(yīng)該達(dá)到以下技術(shù)要求：模具的上下模座的

32、上平面與下平面要保持相互平行，其平行度公差一般在400mm測(cè)量范圍內(nèi)為it5-it6級(jí)，在400mm以上測(cè)量范圍內(nèi)為it6-it7級(jí)。模柄的軸心線應(yīng)與上模座的上平面垂直，其垂直度公差在全長(zhǎng)范圍內(nèi)不大于0.05mm。用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的模具，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的軸心線應(yīng)分別垂直于下模座的下模座的下底面與上模座的上平面，其垂直度公差在160mm測(cè)量范圍內(nèi)為it4-it5級(jí)，在160mm以上測(cè)量范圍內(nèi)為it5-it6級(jí)。同時(shí)保證導(dǎo)柱、導(dǎo)套的配合間隙均勻，上模座沿導(dǎo)柱上、下模座沿導(dǎo)柱下無阻滯現(xiàn)象。凸模與凹模的間隙沿工作型面應(yīng)均勻一致，并符合設(shè)計(jì)要求。保證沖壓時(shí)坯料在沖模內(nèi)的定位準(zhǔn)確可靠，卸料協(xié)調(diào)靈活，出件與退料

33、暢通無阻，使模具各部分能協(xié)調(diào)的工作并且能夠沖出合格的工件。模具的緊固件應(yīng)固定得牢固可靠，且頭部均不得高出安裝基面。模具裝配時(shí)應(yīng)考慮易損零件便于更換。附：沖模零件的配合和間隙要求：導(dǎo)柱與上、下模座配合要求：h7/r6，為過盈配合；導(dǎo)柱與導(dǎo)套配合要求：h7/h6,為間隙配合；凸模與凸模固定板的配合要求：h7/m6,為過渡配合；模柄與上模座的配合要求：h7/m6,為過渡配合；圓柱銷與固定板、上下模座等的配合要求：h7/n6；螺釘與螺釘孔的單邊間隙：1mm；卸料板與凸凹模的間隙：0.4mm；頂桿與下模座的間隙：0.5mm；推桿與模柄中孔的間隙：1mm；壓邊圈與拉深凸模的間隙：0.5mm.第五章 沖模的

34、安全問題與防范5.1 沖壓模具結(jié)構(gòu)對(duì)安全的影響沖壓模具是沖壓加工的主要工藝裝備，沖壓制件就是靠上、下模具的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來完成的。加工時(shí)由于上、下模具之間不斷地分合，如果操作工人的手指不斷進(jìn)入或停留在模具閉合區(qū)，便會(huì)對(duì)其人身安全帶來嚴(yán)重威脅。（一）模具的主要零件、作用及安全要求1.工作零件凸凹模是直接使坯料成形的工作零件，因此，它是模具上的關(guān)鍵零件。凸凹模不但精密而且復(fù)雜，它應(yīng)滿足如下要求：（1）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，不能在沖壓過程中斷裂或破壞；（2）對(duì)其材料及熱處理應(yīng)有適當(dāng)要求，防止硬度太高而脆裂。2.定位零件定位零件是確定坯件安裝位置的零件，有定位銷（板）、擋料銷（板）、導(dǎo)正銷、導(dǎo)料板、定距側(cè)刀、側(cè)壓

35、器等。設(shè)計(jì)定位零件時(shí)應(yīng)考慮操作方便，不應(yīng)有過定位，位置要便于觀察，最好采用前推定位、外廓定位和導(dǎo)正銷定位等。3.壓料、卸料及出料零件壓料零件有壓邊圈、壓料板等。壓邊圈可對(duì)拉延坯料加壓邊力，從而防止坯料在切向壓力的作用下拱起而形成皺褶。壓料板的作用是防止坯料移動(dòng)和彈跳。頂出器、卸料板的作用是便于出件和清理廢料。它們由彈簧、橡膠和設(shè)備上的氣墊推桿支撐，可上下運(yùn)動(dòng)，頂出件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)具有足夠的頂出力，運(yùn)動(dòng)要有限位。卸料板應(yīng)盡量縮小閉合區(qū)域或在操作位置上銑出空手槽。暴露的卸料板的四周應(yīng)設(shè)有防護(hù)板，防止手指伸入或異物進(jìn)入，外露表面棱角應(yīng)倒鈍。4.導(dǎo)向零件導(dǎo)柱和導(dǎo)套是應(yīng)用最廣泛的一種導(dǎo)向零件。其作用是保證凸凹

36、模在沖壓工作時(shí)有精確的配合間隙。因此，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的間隙應(yīng)小于沖裁間隙。導(dǎo)柱設(shè)在下模座，要保證在沖程下死點(diǎn)時(shí)，導(dǎo)柱的上端面在上模板頂面以上最少5至10毫米。導(dǎo)柱應(yīng)安排在遠(yuǎn)離模塊和壓料板的部位，使操作者的手臂不用越過導(dǎo)柱送取料。5.支承及夾持零件它包括上下模板、模柄、凸凹模固定板、墊板、限位器等。上下模板是沖模的基礎(chǔ)零件，其他各種零件都分別安裝固定在上面。模板的平面尺寸，尤其是前后方向應(yīng)與制件相適應(yīng)，過大或過小均不利于操作。有些模具（落料、沖孔類模具）為了出件方便，需在模架下設(shè)墊板。這時(shí)墊板最好與模板之間用螺釘連接在一起，兩墊板的厚度應(yīng)絕對(duì)相等。墊板的間距以能出件為準(zhǔn)，不要太大，以免模板斷裂。6.

37、緊固零件它包括螺釘、螺母、彈簧、柱銷、墊圈等，一般都采用標(biāo)準(zhǔn)件。沖壓模具的標(biāo)準(zhǔn)件用量較多，設(shè)計(jì)選用時(shí)應(yīng)保證緊固和彈性頂出的需要，避免緊固件暴露在表面操作位置上，防止碰傷人手和妨礙操作。5.2 模具設(shè)計(jì)的安全要點(diǎn)在結(jié)構(gòu)上應(yīng)盡量保證進(jìn)料、定料、出件、清理廢料的方便。對(duì)于小型零件的加工要嚴(yán)禁操作者的手指、手腕或身體的其他部位伸入模區(qū)作業(yè)；對(duì)于大型零件的加工，若操作者必須手入模內(nèi)作業(yè)時(shí)，要盡可能減少入模的范圍，盡可能縮短身體某部位在模內(nèi)停留的時(shí)間，并應(yīng)明確模具危險(xiǎn)區(qū)范圍，配備必要的防護(hù)措施和裝置。模具上的各種零件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度及剛度，防止使用過程中損壞和變形，緊固零件要有防松動(dòng)措施，避免意外傷害操作者

38、。不允許在加工過程中發(fā)生廢料或工件飛彈現(xiàn)象，影響操作者的注意力，甚至擊傷操作者。另外要避免沖裁件毛刺割傷人手。不允許操作者在進(jìn)行沖壓操作時(shí)有過大的動(dòng)作幅度，避免出現(xiàn)使身體失去穩(wěn)定的姿勢(shì)；不允許在作業(yè)時(shí)有過多和過難的動(dòng)作。應(yīng)盡量避免沖壓加工時(shí)有強(qiáng)烈的噪聲和振動(dòng)。模具設(shè)計(jì)應(yīng)在總圖上標(biāo)明模具重量，便于安裝，保障安全。20千克以上的零件加工應(yīng)有起重搬運(yùn)措施，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。裝拆模具零件時(shí)應(yīng)方便安全，避免有夾手、割手的可能；模具要便于解體存放?？傊＞咧械哪呐率羌?xì)微的問題都會(huì)影響安全，只有對(duì)每種作業(yè)中的具體問題進(jìn)行分析，才能提出模具中的安全注意事項(xiàng)。沖壓生產(chǎn)中容易出現(xiàn)的安全問題主要有以下幾種:1. 操作者疏忽大意，在壓力機(jī)滑塊下降時(shí)將手、臂、頭等伸入模具危險(xiǎn)區(qū)。2. 模具結(jié)構(gòu)不合理，模具給手指進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)造成方便，在沖壓過程中工件或廢料回升而沒有預(yù)防措施，耽擱毛坯或工件在模具上定位不