端蓋沖壓模具設(shè)計(jì)

1、洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）I端蓋沖壓模具設(shè)計(jì)摘 要該工件采用倒裝式落料拉深沖孔復(fù)合模。沖壓工藝的選擇是經(jīng)查閱相關(guān)資料和對(duì)產(chǎn)品形狀仔細(xì)分析的基礎(chǔ)上確定的。在整個(gè)模具的設(shè)計(jì)中，首先對(duì)工件進(jìn)行工藝分析，完成后開始確定工藝方案，基本的工序性質(zhì)，對(duì)拉深次數(shù)進(jìn)行確定，并確定工序的組合。模具設(shè)計(jì)中最重要的是模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，確定模具的形式，要進(jìn)行工藝的計(jì)算和校核，考需各個(gè)工序，對(duì)壓力機(jī)進(jìn)行初選。并在指導(dǎo)老師提供模具設(shè)計(jì)有關(guān)資料和同學(xué)幫助的情況下，完成了模具總裝配圖和所有零件圖的繪制。在設(shè)計(jì)期間查閱了多種工具書和參閱模具結(jié)構(gòu)圖，對(duì)模具設(shè)計(jì)有了基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)。關(guān)鍵詞：端蓋，落料，拉深，沖孔，

2、復(fù)合模 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）IICover stamping mould designPick toThe workpiece using inversion type blanking deep drawing punching composite modulus. The choice is stamping process by access relevant information and product shape are determined on the basis of careful analysis. In the design of the mould, firs

3、t of workpiece began after process analysis and complete process scheme, basic determined nature, deep drawing process to determine the number of times, and make sure the combination of processes. Mold design is the most important in the design of the mould structure, in the mold structure design pr

4、ocess, determine the form of mould, want to undertake process, take an examination of to calculate and check for each working procedure, have been primaries. And in guiding the teacher provide mold design relevant data and classmates help, completed the mold assembly and all total component drawing.

5、 During the design a variety of dictionaries and refer to consult for mould design, mould structure, a basic understanding. Key wordS：Cover, blanking, deep drawing, punching, composite modulus 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）III目 錄前 言.1第 1 章 沖件的工藝分析21.1 沖壓件的結(jié)構(gòu)形狀分析.21.2 沖壓件尺寸精度和表面質(zhì)量的分析.21.2.1 尺寸精度. 21.2.2 沖壓件斷面質(zhì)量分析. 2

6、1.2.3 沖壓件材料的分析. 3第 2 章 確定工藝方案42.1 確定基本的工序性質(zhì).42.2 確定拉深次數(shù). .4 2.2.1 計(jì)算毛坯直徑 D.42.2.2 判斷拉深次數(shù).42.3 確定工序組合.5 第 3 章 確定模具總體結(jié)構(gòu)73.1 模具的形式.73.2 定位裝置.73.3 卸料裝置.73.4 導(dǎo)向零件.73.5 模架.8第 4 章 工藝計(jì)算.94.1 板料尺寸.10 4.1.1 搭邊.11 4.1.2 材料利用率.124.2 計(jì)算沖壓力.12 4.2.1 拉深力的計(jì)算.12 4.2.2 沖孔力的計(jì)算.134.3 初選壓力機(jī).134.4 模具刃口尺寸的計(jì)算.14洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（

7、論文）IV 4.4.1 落料部分.14 4.4.2 拉深部分.15 4.4.3 沖孔部分.16第 5 章 模具主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算.195.1 落料凹模的設(shè)計(jì)算.19 5.1.1 凹模洞口形狀的選擇.20 5.1.2 凹模的外形尺寸.205.2 拉深凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).215.3 卸料彈簧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).215.4 沖孔凸模的設(shè)計(jì).215.5 沖孔凸模固定板的設(shè)計(jì).225.6 墊板的設(shè)計(jì).235.7 凸凹模固定板的尺寸.235.8 卸料彈簧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24 5.8.1 單個(gè)卸料彈簧所承受的載荷 FQ24 5.8.2 根據(jù)FQ的大小，從標(biāo)準(zhǔn)中初選彈簧規(guī)格.245.9 定位銷的設(shè)計(jì).255.10 彈性卸料裝置的

8、設(shè)計(jì).255.11 模架的選用.255.11.1 選擇標(biāo)準(zhǔn)模架.265.11.2 選擇模柄.265.12 沖模閉合高度的確定.275.13 選擇壓力機(jī)型號(hào).28第 6 章 裝配圖的繪制設(shè).29第第 7 7 章章 模具工作原理.31總結(jié).32謝辭.33參考文獻(xiàn).34洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1前 言本設(shè)計(jì)說(shuō)明書，主要對(duì)本模具做詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)工件形狀及材料。這里設(shè)計(jì)了一套落料拉深沖孔復(fù)合模。本套模具主要對(duì)三個(gè)工序的確定，工藝的制定，及零部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算做了詳細(xì)說(shuō)明。由于工件需要大批量生產(chǎn)，所以對(duì)零部件設(shè)計(jì)有一定的要求。本書就模具的全部設(shè)計(jì)過(guò)程做了詳細(xì)的說(shuō)明，主要包括沖件的工藝分析，確定工藝方案

9、，確定模具總體結(jié)構(gòu)，工藝計(jì)算，模具主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算，裝配圖的繪制設(shè)計(jì)，零件圖的設(shè)計(jì)繪制等七大部分。通過(guò)這七大部分的說(shuō)明，可以使人全面了解本套模具的設(shè)計(jì)過(guò)程和工作原理。同樣對(duì)本套模具的裝配和維修也有很大幫助。本說(shuō)明書編寫簡(jiǎn)明扼要，對(duì)重點(diǎn)部分做了詳細(xì)闡述，對(duì)一些標(biāo)準(zhǔn)件沒(méi)有做過(guò)多闡述。對(duì)模具的工作原理和裝配也做了詳細(xì)闡述。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2第 1 章 沖件的工藝分析1.1 沖壓件的結(jié)構(gòu)形狀分析零件圖如下： 圖 1-1 零件圖名稱：端蓋 材料：08 鋼 料厚：1mm 由圖 1-1 可知：該沖壓件不是簡(jiǎn)單的帶凸緣的筒形件的拉深，而是由筒形件和一部孔組成，其表面無(wú)窄縫和尖角且對(duì)稱，但其尺寸

10、相對(duì)稍大一點(diǎn)。1.2 沖壓件尺寸精度和表面質(zhì)量的分析1.2.1 尺寸精度查公差與檢測(cè)得：100 IT10-IT1120 IT8- IT95 IT8- IT95X25 IT8- IT9由課本知沖壓模具的精度可達(dá) IT6-IT8 級(jí)，而沖壓件的最高精度達(dá) IT8-IT11洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3級(jí)，故運(yùn)用沖壓的方法可以保證沖件的尺寸精度。1.2.2 沖壓件斷面質(zhì)量分析當(dāng)使用沖壓方法加工 2mm 以下的金屬板料時(shí)，其斷面粗糙度可達(dá)Ra12.53.2m。料厚為 1mm 時(shí)，在生產(chǎn)時(shí)允許的最大毛刺高度為 0.1mm，而該沖件在斷面粗糙度和毛刺高度上都沒(méi)有太嚴(yán)格的要求，所以只要模具精度達(dá)到一定要求，

11、沖壓件的斷面質(zhì)量就可以保證。1.2.3 沖壓件材料的分析對(duì)沖壓材料的一般要求是：強(qiáng)度低、塑性好、表面質(zhì)量和厚度公差均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。該沖壓件的材料為 08 鋼，屬于碳素結(jié)構(gòu)鋼，退火之后其剪切強(qiáng)度t=255333Mpa，抗拉強(qiáng)度 b=294432Mpa，屈服點(diǎn) s=195Mpa。因此，用沖裁和拉深的加工方法是完全可以成形的。由于該沖件對(duì)厚度和表面質(zhì)量沒(méi)有嚴(yán)格要求且尺寸相對(duì)稍大一點(diǎn)，所以可以使用板料剪裁成小板料進(jìn)行加工。綜上所述：該沖壓件的材料性能符合冷沖壓加工要求。第 2 章 確定工藝方案洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）42.1 確定基本的工序性質(zhì)該沖壓件的名稱為端蓋，由其形狀可知：加工成其形狀所選用

12、的最終 工序?yàn)闆_孔，而拉沖孔用的毛坯形狀為筒形，因此首先要進(jìn)行落料拉深。所以完成該沖壓件的加工需要三個(gè)基本工序，即落料、拉深和沖孔。2.2 確定拉深次數(shù)2.2.1 計(jì)算毛坯直徑 D修邊余量h：由課本表 6-2 查得：h/d=31.5/99=0.318 ，取 h=0，取h=0mm。則實(shí)際的凸緣直徑 dt=100mm。估算毛坯直徑 D：當(dāng) t1mm 時(shí)，應(yīng)按拉深件的中線尺寸進(jìn)行計(jì)算。在拉深前后毛坯的面積不變，即拉深件面積=落料毛坯的面積，即 A=pD/4。由于該沖件外形規(guī)則，故直接算出：D=d+4dh-1.72rd-0.56r1h=0D=99+4 99 31.5-1.72 2 99-0.56 2

13、D =148.1mm2.2.2 判斷拉深次數(shù)設(shè)計(jì)拉深工藝時(shí)，必須知道沖壓件能否一次拉出，還是需要幾道工序才能拉出。拉深次數(shù)決定于每次拉深時(shí)允許的極限變形程度。拉深系數(shù) m 就是衡量變形程度的一個(gè)重要工藝次參數(shù)。拉深系數(shù)：m-每次拉深后筒形件直徑與拉深前毛坯直徑得比值總拉深系數(shù)；m 總=dn/D1dn-零件所要求的直徑，D-首次拉深時(shí)毛坯的直徑，當(dāng) m 總m1 時(shí)：洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5則該零件只需一次就可拉出，否則就要進(jìn)行多次拉深。對(duì)于本拉伸件; dn=100 D=148.1m 總= dn/D=100/148.1=0.675據(jù)冷沖模設(shè)計(jì)P168：由于本拉伸件料厚為 1其毛坯相對(duì)厚度：t

14、/D=0.67為了防止拉深時(shí)起皺及其他問(wèn)題，并根據(jù)冷沖模設(shè)計(jì)P176 表 6-7由于本拉伸件材料為 08所以查冷沖模設(shè)計(jì)表 6-6 可知:當(dāng)毛坯相對(duì)厚度為 0.67 時(shí)其對(duì)應(yīng)的首次拉深系數(shù)：m1為 0.53 到 0.55 之間這里取 0.54 即可由于 m 總= dn/D=100/148.1=0.675顯然 m 總m1所以可以得出本拉伸件：拉深次數(shù)為一次。2.3 確定工序組合方案一： 先落料、后拉深、再?zèng)_孔。單工序模，這樣工序三套模具才能完成任務(wù)。特點(diǎn)：由于采用單工序模，模具制造簡(jiǎn)單，維修方便。但需要兩套模具，生產(chǎn)效率低，既不滿足產(chǎn)量要求也不經(jīng)濟(jì)，而且精度低，方案二：落料、拉深復(fù)合模。工序簡(jiǎn)圖

15、如下圖 2-1：特點(diǎn)：采用該方法加工時(shí)，雖然需要兩套套模具，生產(chǎn)效率不太高，但沖壓件的形狀精度和尺寸精度易保證。盡管模具比第一種方案復(fù)雜，但由于沖壓件不規(guī)則，模具制造也不算復(fù)雜，但模具維修不方便。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6圖 2-1 工序簡(jiǎn)圖方案三：拉深、沖孔復(fù)合模。特點(diǎn)：和法案三差不多。方案四：落料、拉深、沖孔復(fù)合模工序簡(jiǎn)圖如圖 2-2 所示：特點(diǎn)：采用該方法加工時(shí)，只需要一套模具，生產(chǎn)效率高，符合大批量生產(chǎn)的要求，且沖壓件的形狀精度和尺寸精度易保證。模具稍比第一種方案復(fù)雜，因沖壓件比較規(guī)則，所以模具制造也不算復(fù)雜，模具維修也比較方便。所以很適合該工件的生產(chǎn)。圖 2-2 工序簡(jiǎn)圖通過(guò)以上

16、四種方案的比較，該沖壓件的生產(chǎn)采用方案四比較合適。所以決定用第四方案。第 3 章 確定模具總體結(jié)構(gòu)洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）73.1 模具的形式復(fù)合模根據(jù)落料凹模是在模具的上模還是下模，可以分為正裝復(fù)合模和倒裝復(fù)合模。其中，將落料凹模裝在上模的復(fù)合模稱為倒裝復(fù)合模，反之，則稱為正裝復(fù)合模。倒裝復(fù)合模的主要優(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，因此操作比較安全。由于倒裝復(fù)合模易于安裝送料裝置，生產(chǎn)效率高，所以倒裝復(fù)合模應(yīng)用比較廣泛。正裝復(fù)合模的主要優(yōu)點(diǎn)是頂件板、卸料板均是彈性的，條料與沖裁件同時(shí)受到壓平作用，所以對(duì)于較軟、較薄的沖裁件能達(dá)到平整要求，沖裁件的精度

17、也較高。綜合比較，由于該工件的料厚為 1mm，材料為 08 鋼，且最后一個(gè)工序?yàn)闆_孔，故決定采用倒裝式落料拉深沖孔復(fù)合模。3.2 定位裝置由于拉深件的毛坯直徑為 148.1mm，不是太大，故可以采用板料剪裁成條料進(jìn)行加工。因此在定位時(shí)可以直接采用定位板或定位銷定位，根據(jù)該板料的特點(diǎn)，決定采用定位銷定位，其結(jié)構(gòu)如零件圖所示。3.3 卸料裝置由于采用單個(gè)毛坯送料，而且料厚比較薄，且為倒裝式復(fù)合模，故采用彈性卸料裝置，并且卸料板裝在上模部分。3.4 導(dǎo)向零件導(dǎo)向零件有許多，如用導(dǎo)板導(dǎo)向，則在模具上安裝不方便，而且阻擋操作者視線，所以不采用；若用滾珠式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向，雖然導(dǎo)向精度高，壽命長(zhǎng)，洛陽(yáng)理工

18、學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以也不采用;針對(duì)這次產(chǎn)品的加工精度要求不高采用滑動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向即可。而且在壓力機(jī)上的安裝比較簡(jiǎn)單，操作又方便，還可降低成本。3.5 模架模架的形式包括后側(cè)導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架、對(duì)角導(dǎo)柱模架和四導(dǎo)柱模架。后側(cè)導(dǎo)柱模架送料方便，可以橫向、縱向送料，沖壓時(shí)如果有偏心載荷，則導(dǎo)柱導(dǎo)套會(huì)有單邊磨損。中間導(dǎo)柱模架的兩個(gè)導(dǎo)柱左、右對(duì)稱分布，受力均衡，所以導(dǎo)柱導(dǎo)套磨損均勻，但只能一個(gè)方向送料。對(duì)角導(dǎo)柱模架的導(dǎo)柱的布置對(duì)稱的。而且縱、橫都可以送料，對(duì)角導(dǎo)柱模架的兩個(gè)導(dǎo)柱間距離較遠(yuǎn)，在導(dǎo)柱、導(dǎo)套間同樣間隙的條件下，模架導(dǎo)向精度較高。四角導(dǎo)向模架的導(dǎo)向精度與剛度都較好

19、，主要用于大型沖模。綜上分析：該沖壓件的生產(chǎn)可以采用后側(cè)導(dǎo)柱模架和對(duì)角導(dǎo)柱模架，但由于沖件不是很大，沒(méi)必要采用對(duì)角導(dǎo)柱模架，且制件精度要求不高，故決定采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。第 4 章 工藝計(jì)算洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）94.1 板料尺寸4.1.1 搭邊：搭邊作用：1.起補(bǔ)償條料的剪裁誤差、送料步距誤差以及補(bǔ)償由于條料與導(dǎo)料板之間有間隙所造成的送料歪斜誤差的作用。若沒(méi)有搭邊則可能發(fā)生工件缺角、缺邊或尺寸超差等廢品。2.使凸、凹模刃口雙邊受力。由于搭邊的存在，使凸、凹模刃口沿整個(gè)封閉輪廓線沖裁，受力平衡，合理間隙不易破壞，模具壽命與工作斷面質(zhì)量都能提高。3.對(duì)于利用搭邊拉條料的自動(dòng)送料模具，搭邊使條

20、料有一定的剛度，以保證條料的連續(xù)送進(jìn)。搭邊的合理數(shù)值就是保證沖裁件質(zhì)量、保證模具較長(zhǎng)壽命、保證自動(dòng)送料時(shí)不被拉彎拉斷條件下允許的最小值。搭邊的合理數(shù)值主要取決于材料厚度、材料種類、沖裁件的大小以及沖裁件的輪廓形狀等。一般來(lái)說(shuō)，板料愈厚，材料愈軟以及沖裁件尺寸愈大，形狀愈復(fù)雜，則搭邊值 a 與 a1 也就愈大。 圖 4-1 排樣圖根據(jù)冷沖模設(shè)計(jì)表 3-10 查得：當(dāng)材料厚度 t=1mm 時(shí)，a=0.8mm，a1=1.0mm。如圖 4-1 所示：洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10若取工件數(shù)量為 n=10則條料的尺寸為：L=10D+9a+2a=10 148.1+11 0.8=1489.8mm當(dāng)條料板之

21、間有測(cè)壓裝置時(shí)或用手將條料緊貼單邊道料板（兩個(gè)單邊導(dǎo)料銷）時(shí)，條料寬度：B=（d+2 a1）0-=（148.1+2 1+0.5）-0.5 0=150.6-0.5 0mm為條料剪裁時(shí)的下偏差：查表 3-11. =0.5即所選用的板料為：255 255.4 14.1.2 材料利用率材料的利用率通常是以一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積與所選用毛坯面積的百分率來(lái)表示：=S1/S0 100準(zhǔn)確的材料利用率，還應(yīng)考慮料頭、料尾以至裁板時(shí)邊料消耗情況，此時(shí)的材料利用率為：=n S2/（L B） 100n條料（或整個(gè)板料）上實(shí)際沖裁的零件數(shù)；L條料（或板料）長(zhǎng)度；B條料（或板料）寬度；S2一個(gè)零件的實(shí)際面積。L=10

22、D+9a+2a=10D+11a=10 48+11 0.8=1488.8取 L=1489mm所以條料規(guī)格為：1489 150.5 1洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11則材料利用率為：=ns2/(B L) 100%=1 (3.14 148/4)/(1489 150)=76.74.2 計(jì)算沖壓力4.2.1 沖裁力的計(jì)算對(duì)于普通平刃口的沖裁，其沖裁力可按下式計(jì)算：F=KLtt式中 F沖裁力（N） ；L沖裁件周長(zhǎng)（mm） ；t板料厚度（mm） ；t材料的剪切強(qiáng)度（Mpa）;K系數(shù)。是考慮到刃口鈍化、間隙不均勻、材料力學(xué)性能與厚度波動(dòng)等因素而增加的安全系數(shù),常取 K=1.3，查表得： t=255353 Mp

23、a.取 t=300 Mpa。L=p d=3.14 148=464.7mm則落料力為：F=1.3 464.7 1 300 =181233N落料時(shí)的卸料力為：F卸=K卸卸F查冷沖模設(shè)計(jì)表 3-8 得:當(dāng) t=1mm 時(shí)，K卸=0.0250.06，取 K卸=0.03。F卸=0.03 181.2=5.4 kN由于后落料進(jìn)入拉深工序，在拉深的最后階段又同時(shí)沖孔，沖完孔后，上模向上運(yùn)動(dòng)，最終工件留在拉深的凹模內(nèi)，被壓力機(jī)打料機(jī)構(gòu)打出。所以應(yīng)計(jì)算推件力。F 推=K 推 F洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12K推根據(jù)冷沖模設(shè)計(jì)表 3-8 得:K 推取 0.05F 推=K 推 F=0.05 181233 =9061

24、.65NF總 1= F+ F卸+ F 推 =181.2+5.4+9.061 =195.66 kN4.2.2 拉深力的計(jì)算由于該沖壓件不規(guī)則，其拉深力要小于帶凸緣筒形件的拉深。故可按帶凸緣的筒形件計(jì)算拉深力，判斷是否采用壓邊圈：由冷沖模設(shè)計(jì)表 6-12 得;t/D=0.681.5、m=0.550.6，滿足使用壓邊圈的條件，即在拉深時(shí)應(yīng)采用壓邊圈。拉深力的計(jì)算：對(duì)于帶凸緣的筒形件的拉深力的計(jì)算近似為：F=Kpdtb式中: d圓筒形零件的凸模直徑（mm） ； b材料強(qiáng)度極限（Mpa） ； K修正系數(shù)，與拉深系數(shù)有關(guān)，由冷沖模手冊(cè)表 5-3 得：K=1查表得 b=294432 Mpa，取 b=350

25、Mpa。故拉深力為：F=1 3.14 99 350=108.8kN壓邊力的計(jì)算：在壓邊圈上施加壓邊力的大小應(yīng)適當(dāng)。過(guò)大的壓邊力會(huì)使拉深件在凸緣圓角處斷面過(guò)分變薄以致拉裂，壓邊力過(guò)小則起不到防止起皺的作用。FQ=Ap式中: A 壓邊面積（mm） ； p單位面積上的壓邊力（Mpa） 。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13由冷沖模設(shè)計(jì)表 6-13 得：當(dāng)材料為 08 鋼時(shí)，p=2.53.0 Mpa，取 p=3.0 MpaA=p (d1/2)- (d2/2) =3.14(148/2)- (98/2)=14194.64- 7539.14=6655.5mm故壓邊力為:FQ=6655.5 3 =20kN故總的拉

26、深力為：F總 2F拉=F+ FQ =108.8+20 =128.8kN4.2.3 沖孔力的計(jì)算根據(jù)沖裁力近似計(jì)算公式：F=L t tb L=3.14 20 2+3.14 5 2+3.14 10+50 =238.4mmTb在 324441 Mpa這里取 440 MpaF=L t tb =238.4 440=104.896 kN由于工件留在拉深凹模內(nèi)，其推件力前面已經(jīng)計(jì)算過(guò)了。F總 3= F=104.896 kN4.3 初選壓力機(jī)并確定壓力中心初選壓力機(jī)：淺拉深時(shí)：F 總（0.7-0.8）F 壓，取 F 總=0.8。F 壓為壓力洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14機(jī)的公稱壓力. F 總= F總 1 +

27、F總 2 +F總 3=429.356 kN則 F 壓F 總/0.8=572.47KN初選壓力機(jī)：開式雙柱可傾式壓力機(jī). CJ23-63標(biāo)稱 壓力：630KN 滑塊 行程：120mm行程 次數(shù)：50 連該調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：80mm最大裝模高度：360mm 工作 臺(tái) 尺寸：480 710mm模柄孔尺寸：50 70 mm 電動(dòng)機(jī)功率：5.5KW由于該沖壓件為圓形，故其壓力中心在其圓心上。4.4 模具刃口尺寸的計(jì)算4.4.1 落料部分由冷沖模設(shè)計(jì)表 3-3 查得：當(dāng) t=1mm、材料為 08 鋼時(shí)，Zmin=0.100mm，Zmax=0.140mmZmax-Zmin=0.140-0.100=0.040mm由冷

28、沖模設(shè)計(jì)表 3-6 查得：當(dāng) d=98mm 時(shí)，d凸=-0.030mm，d凹=+0.040mm則 |d凸|+|d凹|=0.030+0.045 =0.070Zmax-Zmin=0.040不滿足 |d凸|+|d凹|Zmax-Zmin，即凸、凹模的加工不宜采用分別加工法，而應(yīng)采用單配加工法。在落料時(shí)落料件的尺寸是由凹模決定的，即以落料凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。凹模的形狀如圖 4-1 所示：洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15 圖 4-1 落料凹模其直徑尺寸在磨損后將會(huì)增大，即屬于第一類尺寸。由于 148.1 未標(biāo)注公差，按一般等級(jí)查公差與檢測(cè)表 3-8 得： 148.15 . 05 . 0第一類尺寸=（沖裁件上該

29、尺寸的最大極限尺寸-x）)4/1(0由冷沖模設(shè)計(jì)表 3-5 查得：x=0.5則 D凹=（148.6-0.5 1.0）4/10=148.125. 00落料凸模的基本尺寸與凹模相同，為 148.1。但不必注明公差，注明以0.100.14mm 間隙與落料凹模配合即可。4.4.2 拉深部分凹模圓角半徑 R凹：一般來(lái)說(shuō)，R凹盡可能大些，大的 R凹可以降低極限拉深系數(shù)，而且可以提高拉深件的質(zhì)量，但是太大會(huì)削弱壓邊圈的作用，可能引起起皺現(xiàn)象。R2凹=0.82（D-d）t =0.82（148-98） 1 =32mm洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16則 R=5.65mm凸模圓角半徑 R凸：R凸對(duì)拉深工作的影響不像

30、 R凹那樣顯著，但是過(guò)小的 R凸會(huì)降低筒壁傳力區(qū)危險(xiǎn)斷面的有效抗拉強(qiáng)度。由于一次拉深成形，故凸模圓角半徑應(yīng)與零件圓角半徑相等。拉深模的間隙 Z:由于采用壓邊圈，其間隙值根據(jù)冷沖模設(shè)計(jì)表 6-15 查得：Z=（11.1）t =11.1mm凸凹模工作部分的尺寸：對(duì)于一次成形的拉深模，其凸模和凹模尺寸及公差應(yīng)按工件的要求確定。對(duì)于該零件，其內(nèi)形尺寸為要求尺寸，因此應(yīng)以凹模尺寸為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。即：凹模尺寸：D凹=（D-0.75）+d 凹0 凸模尺寸：D凸=（D-0.75-2Z）0-d 凸由冷沖模設(shè)計(jì)表 6-16 查得：d凸=0.03mm，d凹=0.05mm取 Z=1mm則： D凹=（100-0.75

31、0.6）+0.050 =99.55+0.050 D凸=（100-0.75 0.6-2 1）0-0.03 =97.550-0.034.4.3 沖孔部分對(duì)于直徑為 20mm 的孔：由于 20 是未注公差，查公差與檢測(cè)表 3-8：按中等等級(jí)得 20+0.5-0.5查冷沖模設(shè)計(jì)表 3-6：d凸=-0.020mm，d凹=+0.025mm|d凸|+|d凹|=0.020+0.025=0.045|d凸|+|d凹|=0.045Zmax-Zmin=0.04故不滿足|d凸|+|d凹|Zmax-Zmin，所以用單配加工法。其直徑尺寸在磨損后將會(huì)增大，即屬于第一類尺寸。由于 20 未標(biāo)注公差，按一般等級(jí)查公差與檢測(cè)表

32、3-8 得：20+0.2-0.2。第一類尺寸=（沖裁件上該尺寸的最大極限尺寸-x）洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17)4/1(0d凸=（20.2-0.5 0.4）0+0.1由冷沖模設(shè)計(jì)表 3-5 查得：x=0.5d凸=（20.2-0.5 0.4）0+0.1=200+0.1沖孔凹模的基本尺寸與凸模相同，為 20。但不必注明公差，注明以0.100.14mm 間隙與落料凹模配合即可。對(duì)于 R5 的長(zhǎng)通孔：由于 5 是未注公差，查公差與檢測(cè)表 3-8:按中等等級(jí)得 R5+0.2-0.2 查冷沖模設(shè)計(jì)表 3-6得 d凸=-0.020mm，d凹=+0.020mm|d凸|+|d凹|=0.020+0.020=0

33、.040 |d凸|+|d凹|=0.040Zmax-Zmin=0.040故可以采用分別加工法d 凸=（dmin+x ）0-d 凸d 凹=（d凸+Zmin) +d 凹0d 凸=（dmin+x ）0-d 凸 = (9.8+0.5 0.4) 0-0。02=10 0-0。02d 凹=（d 凸+Zmin) +d 凹0 =（10+0.1) +0。0200=10.1 +0。0200對(duì)于 5 的孔：由于 5 是未注公差,查公差與檢測(cè)表 3-8,按中等等級(jí)得 5+0.1-0.1 查冷沖模設(shè)計(jì)表 3-6:得 d凸=-0.020mm，d凹=+0.020mm|d凸|+|d凹|=0.020+0.020=0.040|d凸|

34、+|d凹|=0.040Zmax-Zmin=0.040故可以采用分別加工法d 凸=（dmin+x ）0-d 凸d 凹=(d凸+Zmin) +d 凹0d 凸=（dmin+x ）0-d 凸洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18 = (4.9+0.5 0.2) 0-0。02=5 0-0。02d 凹 = （d 凸+Zmin) +d 凹0 =（5+0.1) +0。0200=5.1 +0。0200洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19第 5 章 模具主要零件的設(shè)計(jì)5.1 落料凹模的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1.1 凹模洞口形狀的選擇凹模洞口的形狀包括直壁式、斜壁式和凸臺(tái)式。直壁式刃口的尺寸不隨修模刃口增大，故沖件精度較高，刃口強(qiáng)度也

35、較好；斜壁式刃口的特點(diǎn)與直壁式刃口相同，在一般的工件或廢料向下落的模具中應(yīng)用廣泛。凸臺(tái)式刃口主要用于沖裁板料厚度 0.3mm 以下的小間隙、無(wú)間隙模具。綜上所述：可以采用直壁式和斜壁式刃口，但是由于采用上出件，應(yīng)采用直壁式刃口。其形狀如圖 5-1 所示：該形狀的凹模刃口適用于沖件形狀簡(jiǎn)單、材料較薄的復(fù)合模。圖 5-1 落料凹模5.1.2 凹模的外形尺寸凹模的外形尺寸應(yīng)保證凹模有足夠的強(qiáng)度和剛度。凹模的厚度還應(yīng)考慮修模量。凹模的外形尺寸一般是根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來(lái)確定的。凹模厚度 H=Kb（15mm）凹模壁厚 c=（1.21.5） （3040mm）式中：b沖裁件的最大外形尺寸

36、； K系數(shù)，考慮板料厚度的影響。由冷沖模設(shè)計(jì)表 4-3 查得：K=0.18H=0.18 148=26.64mm洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20取 H=40mmc=（1.52） 26.64=39.9653.28mm凹模外形尺寸的長(zhǎng)和寬分別為：L=d+2 c=148+2 39.96=227.9mmB=d+2 c=148+2 39.96=227.9mm根據(jù)算出的凹模外形尺寸的長(zhǎng)與寬，然后在冷沖模標(biāo)準(zhǔn)中選取標(biāo)準(zhǔn)值。故選取 B*L=250*250mm。凹模模具簡(jiǎn)圖如零件圖所示。凹模的固定方法:凹模一般采用螺釘和銷釘固定在下模座上。螺釘與銷釘?shù)臄?shù)量、規(guī)格和它們的位置尺寸均可在標(biāo)準(zhǔn)中查得。也可根據(jù)結(jié)構(gòu)需要作

37、適當(dāng)調(diào)整。凹模的主要技術(shù):要求凹模的型孔軸線與頂面應(yīng)保持垂直，凹模的底面與頂面應(yīng)保持平行。為了提高模具壽命與沖裁件精度，凹模的頂面和型孔的孔壁應(yīng)光滑， ，表面粗糙度為 Ra=0.80.4m。底面與銷孔的 Ra=1.60.8m。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 6062HRC。5.2 拉深沖孔凸凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 5-2 拉深沖孔凸凹模拉深沖孔凸凹模形式。凸模有兩種形式：直通式凸模和臺(tái)階式凸模。直通式凸模的工作部分和固定部分的形狀與尺寸做成一樣，其加工可以采用成型磨削、線切割等方法進(jìn)行加工，加工容易；臺(tái)階式凸模對(duì)圓形凸模用用最廣泛。但由于洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21拉深凸模的

38、直徑有不大，可以采用臺(tái)階式凸模壓進(jìn)固定板里。又涉及到?jīng)_孔的凹模部分。故其結(jié)構(gòu)形狀如圖 5-2 所示：凸凹模長(zhǎng)度:由于拉深凸凹模是固定在下模部分的，所以其長(zhǎng)度是根據(jù)落料凹模來(lái)確定的，而且其刃口要低于落料凹模刃口 1mm，主要是為了保證先落料后拉深。其結(jié)構(gòu)形式如零件圖所示。圖 5-3 落料拉深凸凹模模具刃口要有高的耐磨性，并能承受沖裁時(shí)的沖擊力，因此應(yīng)有高的硬度與適當(dāng)?shù)捻g性。因此凸模材料應(yīng)采用 T8A，其熱處理硬度為 5860HRC。凸模工作部分的表面粗糙度 Ra=0.80.4m，固定部分為 Ra=1.60.8m.洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22凸模一般不進(jìn)行強(qiáng)度校核，只有當(dāng)板料很厚、厚度很大、凸

39、模很小、細(xì)長(zhǎng)比大時(shí)才進(jìn)行核算。由于該凸模直徑有點(diǎn)大，所以可以不用墊板，但用墊板可以提高模具的耐用度。5.3 落料拉深凸凹模長(zhǎng)度的確定以及壁厚校核凸凹模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 5-3 所示：H= H卸+H沖件 =40+32 =72mmH卸 卸料板的厚度;H沖件 沖壓件的高度；5.3.1 凸凹模壁厚的校核凸凹模的內(nèi)外緣均為刃口，內(nèi)外緣之間的壁厚決定于沖裁件的尺寸。從強(qiáng)度考慮，壁厚受最小限制。凸凹模的最小壁厚與沖模結(jié)構(gòu)有關(guān)，對(duì)于正裝復(fù)合模，由于凸凹模裝在上模，孔內(nèi)不會(huì)積存廢料，脹力小，最小壁厚可以小些，而凸凹模的壁厚為 c=148-100=48mm，壁厚遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足要求。5.4 沖孔凸模的設(shè)計(jì)共三種類型的凸模參照

40、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圓形凸模得設(shè)計(jì)凸模型式如零件圖所示5.5 沖孔凸模固定板的設(shè)計(jì) 參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選擇凸模固定板的厚度為 10 mm，材料為 45 鋼其結(jié)構(gòu)如零件圖所示。5.6 墊板的設(shè)計(jì)洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23上下墊板沒(méi)什么特殊要求，主要用來(lái)減少工作時(shí)上模座的壓力這里參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選擇上墊板的厚度為 10mm，材料為 45 鋼，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如 5-4 所示圖 5-4 墊板5.7 凸凹模固定板的尺寸凸凹模固定板包括拉深沖孔凸凹模和落料拉深凸凹。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式得：凸凹模固定板的厚度，取 H凸凹模=10。其結(jié)構(gòu)如零件圖所示5.8 卸料彈簧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）245.8.1 單個(gè)卸料彈簧所承受的

41、載荷 FQ已知總的卸料力為：F卸=5.4 kN設(shè)卸料彈簧的個(gè)數(shù)為 n=4 個(gè)所以 FQ= F卸/n=5.4 kN/4=1350N5.8.2 根據(jù) FQ的大小，從標(biāo)準(zhǔn)中初選彈簧規(guī)格初選彈簧規(guī)格：彈簧中經(jīng) D2=13mm，彈簧鋼絲直徑 d=2mm，節(jié)距 t=9.93mm，最大許用工作載荷 Fj=167N，彈簧自由高度 h0=65mm，彈簧有效圈數(shù) n=5.5，彈簧最大壓縮量 hj=20.7mm，彈簧的展開長(zhǎng)度 L=1045mm。最大負(fù)荷下的單圈變形量:f=hj/n=20.7/7.5=2.76mm彈簧壓縮量 hxhx=hjFQ/Fj =900 19.3/1390 =12.5mm校核彈簧最大壓縮量hj

42、hx+F+FF卸料板工作行程，mm，取 F=料厚+1=2mm；F凸凹模修模余量，mm，F(xiàn)=410mm，取 F=4mm則：hx+F+F=12.5+2+6=18.5mmhj=19.3mm結(jié)論：因?yàn)樗x彈簧滿足公式 hjhx+F+F，所以所選彈簧規(guī)格符合要求，4 個(gè)彈簧的分布情況如圖 5-5 所示：5.9 定位銷的設(shè)計(jì)定位銷主要用于復(fù)合模和單工序模。如圖 5 所示：是以毛坯外緣定位的。其尺寸是根據(jù)毛坯的尺寸來(lái)確定的。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）255.10 彈性卸料裝置的設(shè)計(jì)卸料板的設(shè)計(jì):彈性卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，多用于沖制薄料，使工件的平面度提高。借助彈簧、橡膠或氣墊等彈性卸料裝置，常兼

43、作壓邊、壓料裝置或凸模導(dǎo)向。彈簧卸料為常用結(jié)構(gòu)；帶小導(dǎo)柱的卸料裝置主要用于要求運(yùn)動(dòng)精度高的卸料，如小孔沖裁模、連續(xù)模；帶橡皮的卸料裝置主要用于小批量生產(chǎn)薄料沖裁卸料。綜上分析：彈性卸料裝置選擇彈簧卸料裝置。彈性卸料板的周界尺寸與凸凹模固定板的周界尺寸相同，其厚度可根據(jù)沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)查得：即當(dāng)料厚 t=1mm、卸料板寬度200mm 時(shí)，卸料板厚度H=10mm。其結(jié)構(gòu)尺寸零件圖所示：卸料彈簧的安裝:當(dāng)卸料螺釘?shù)臄?shù)目與彈簧數(shù)目相同時(shí)，常用的結(jié)構(gòu)為,如零件圖所示：其中螺釘為標(biāo)準(zhǔn)卸料螺釘結(jié)構(gòu)，凸模刃磨后需在卸料螺釘頭下加墊圈調(diào)節(jié)。重載荷時(shí)螺紋根部有折斷的危險(xiǎn)。s 的最小值為 0.3mm。s螺釘圓柱部分縮入

44、卸料板中的深度，mm。卸料板孔與凸模的單邊間隙 Z/2 的值查沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)得：Z/2=0.1mm，5.11 模架的選用模架由上、下模座、模柄及導(dǎo)向裝置組成。根據(jù)此要求選擇模架。對(duì)模架的基本要求為：1.要有足夠的強(qiáng)度和剛度；2.要有足夠的精度;3.上、下模之間的導(dǎo)向要精確。5.11.1 選擇標(biāo)準(zhǔn)模架由于落料凹模的周界尺寸為：B*L=250*250mm，前面所選的模架為后側(cè)導(dǎo)柱模架，則根據(jù)沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇模架為：A 型 GB/T2851.390。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）26 圖 5-6 模柄結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖其結(jié)構(gòu)形式如零件圖所示,選用標(biāo)準(zhǔn)模架：上模座的尺寸為： 250 250 60下模座的尺寸為： 2

45、50 250 555.11.2 選擇模柄中小型模具都是通過(guò)模柄固定在壓力機(jī)滑塊上的。模柄有剛性與浮動(dòng)兩大類。所謂剛性模柄是指模柄與上模座是剛性連接，不能發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。所謂浮動(dòng)模柄是指模柄相對(duì)上模座能作微小的擺動(dòng)。常用的模柄結(jié)構(gòu)如圖 5-6 所示,本模具選用凸緣模柄型式，且是 B 型為 GB2862.3-81。導(dǎo)柱與導(dǎo)套:導(dǎo)柱與導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)與尺寸都可直接由標(biāo)準(zhǔn)中選取。在選用時(shí)應(yīng)注意導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)保證沖模在最低位置時(shí)，導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離不小于 1010mm（考慮到模具修模后其閉合高度將減?。?，而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離應(yīng)為 0.51mm。如圖 5-7 所示：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模架，選擇 A 型導(dǎo)柱

46、和 A 型導(dǎo)套。但由于選擇的不是非標(biāo)準(zhǔn)模架，因此，導(dǎo)柱導(dǎo)套也是標(biāo)準(zhǔn)模架。導(dǎo)柱：35 180mm 35 180mm導(dǎo)套：50 140 53mm 50 140 53mm洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）27 圖 5-7 導(dǎo)柱和導(dǎo)套配合示意圖導(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)沖裁板厚為 0.84mm時(shí)，選用 H7/h6 配合的級(jí)精度模架。5.12 沖模閉合高度的確定模具的閉合高度（H模具）是指模具在最低工作位置時(shí)上模座的上平面與下模座的下平面之間的高度，如圖 5-9 所示： 圖 5-9 模架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖壓力機(jī)的裝模高度是指滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊底平面到工作臺(tái)上的墊板上平面之間的高度。調(diào)節(jié)壓力機(jī)連桿

47、的長(zhǎng)度，可以調(diào)節(jié)裝模高度的大小。模具的閉合高度 H模具應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度 Hmax 與最小裝模高度Hmin 之間，否則就不能保證正常的安裝與工作。其關(guān)系為：Hmin+10mmH模具Hmax-5mm若模具的閉合高度 H模具Hmax，則該壓力機(jī)不能用；若 H模具Hmin，則可以再加墊板。5.13 選擇壓力機(jī)型號(hào)洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）28初選的壓力機(jī)的型號(hào)為 JB23-63。但由于下模座的周界尺寸為 343*350，而JB23-63 壓力機(jī)的工作臺(tái)尺寸為（前后*左右）480mm*710mm，壓力機(jī)工作臺(tái)面的尺寸符合要求，模具在壓力機(jī)的工作臺(tái)面上裝得下，選擇壓力機(jī)的型號(hào)為 J23-63，

48、其部分參數(shù)為：標(biāo)稱壓力：630kN，滑塊行程：120mm，行程次數(shù)：50/（次/min） ，連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：80mm，最大裝模高度：360mm，工作臺(tái)尺寸（前后*左右）： 480mm*710mm，模柄孔尺寸（直徑*深度）： 50*70mm，電動(dòng)機(jī)功率：5.5kW。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）29第 6 章 裝配圖的設(shè)計(jì)繪制該套模具為端蓋落料拉深模，裝配圖繪制時(shí)應(yīng)注意的一些問(wèn)題,在計(jì)算機(jī)上繪制時(shí)，應(yīng)注意圖層的設(shè)置。線形的寬度等。還應(yīng)注意一些配合的標(biāo)注，如導(dǎo)柱導(dǎo)套之間的配合,導(dǎo)柱與下模座之間，導(dǎo)套與上模座之間的配合等。其裝配簡(jiǎn)圖如圖 6-1 所示：圖 6-1 裝配圖1.下模座 2.螺釘 3.下墊板

49、4.定位銷 5.落料凹模 6.擋料銷 7.卸料板 8.定位銷 9.沖孔凸模（上）固定板 10.上墊板 11.沖孔凸模 12 沖孔凸模 13.頂桿 14.上模座 15.螺釘 16.推桿 17.模柄 18.推板 19.螺釘 20.沖孔凸模 21.導(dǎo)套 22.彈簧 23.推件板 24.落料拉深凸凹模 25 導(dǎo)柱 26.拉深沖孔凸凹模 27.壓邊圈 28.拉深凸模（下）固定板 29.頂桿上模結(jié)構(gòu)：沖孔凸模 11.12.20 通過(guò)凸模固定板固定在一起。推件板 23 在落料拉深凸凹模 24 內(nèi)，通過(guò)其與落料拉深凸凹模 24 的間隙，在頂桿 13 和推板 18作用下完成推件工作。墊板 10，凸模固定的板 9，落料拉深凸凹模 24。上模座洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3014 通過(guò)定位銷 8 定位后，有螺釘 19 固定在一起。模柄 17 通過(guò)螺釘 15 與上模座14 固定在一起。 下模結(jié)構(gòu)：下模結(jié)構(gòu)和上模結(jié)