矩形拉伸件(共44頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 目 錄1 前言 32 矩形件沖壓方案制定42.1 工藝分析42.2工藝方案的分析與確定43 矩形件拉深模 53.1 矩形件拉深工藝分析53.2 毛坯尺寸及工序的計(jì)算 63.3拉深力、壓邊力的計(jì)算及壓力機(jī)的選用133.4 拉深件的工作部分尺寸計(jì)算153.5 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇183.6 模具零件的設(shè)計(jì)與選用183.7 拉深模裝配圖和零件圖204 切邊模 244.1 工藝分析 244.2 模具結(jié)構(gòu)及工作過程 244.3 凹模切割工件時(shí)移動(dòng)量計(jì)算264.4 導(dǎo)板曲線設(shè)計(jì)264.5切邊模三維圖及裝配圖324.6 切邊模設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)33附錄 35冷沖模模架零件技術(shù)要求36總結(jié)

2、與體會(huì) 38致謝 39參考文獻(xiàn) 40 1前言模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造與分析（CAD/CAM/CAE）的研究與應(yīng)用，將極大地提高模具制造效率，提高模具的質(zhì)量，使模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)CAD/CAM/CAE一體化。使用UG軟件能形象的表示出零件的結(jié)構(gòu)，本次設(shè)計(jì)利用UG繪制三維零件圖裝配圖。在生產(chǎn)過程中，我們經(jīng)常會(huì)遇到盒形件，對(duì)矩形件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。矩形件的成形，通過對(duì)工藝規(guī)程的制定，需要有落料、拉深、切邊等模具。平時(shí)我們做的設(shè)計(jì)中落料、落料拉深復(fù)合模較多，在這里我要介紹的是第二次拉深單工序模和擺動(dòng)切邊模。矩形件的拉深工藝有兩種方法：第一種是在多臺(tái)小噸位壓力機(jī)上采用單工序的簡(jiǎn)單模；第二種工藝是在較大噸

3、位壓力機(jī)上采用多工序的連續(xù)模。前者比后者具有投資小、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、產(chǎn)品成本低等優(yōu)點(diǎn)。 在矩形件的拉深過程中，拉深成形工序是矩形件生產(chǎn)的重要工序，因此拉深工藝分析、毛坯形狀及尺寸的計(jì)算和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理是直接影響矩形件質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。首先分析矩形件拉深的特殊性，其次制件拉深，需要計(jì)算出具體拉深次數(shù)。對(duì)于切邊模，我們采用的是擺動(dòng)切邊模對(duì)矩形件進(jìn)行切邊，使其達(dá)到要求。在擺動(dòng)切邊模的設(shè)計(jì)過程中，確定擺動(dòng)切邊導(dǎo)軌是尤為重要的，也是本次設(shè)計(jì)的關(guān)鍵處。綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，進(jìn)行幾次冷沖壓模具（拉深模、切邊模）設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高我們獨(dú)立工作的能力。鞏固與擴(kuò)充所學(xué)有關(guān)冷沖模

4、具設(shè)計(jì)課程的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟。掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本技能，如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。2矩形件沖壓方案制定根據(jù)條件：矩形件長(zhǎng)為100mm，寬為60mm，高為60mm，r為10mm，厚度為1.2mm確定其毛坯尺寸，工序尺寸設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)拉深模、擺動(dòng)切邊模。2.1工藝性分析： 根據(jù)制件的材料、厚度、形狀及尺寸，在進(jìn)行沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該特別注意一下幾點(diǎn)：1） 該制件為矩形拉深件，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，毛坯尺寸計(jì)算是個(gè)重點(diǎn)。2） 雖然制件不大，但是深度尺寸相對(duì)較大，可能需要經(jīng)過多次拉深。如果需要多次拉深，則拉深工序的確定以及拉深工序件尺寸的計(jì)算時(shí)正確進(jìn)行工藝

5、和模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。3） 沖裁間隙、拉深凸、凹模間隙和每道拉深的高度的確定，應(yīng)該符合制件的要求。4） 切邊模設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該保證凸、凹模間隙，正確計(jì)算導(dǎo)軌。2.2工藝方案的分析和確定：工藝方案分析：根據(jù)制件的工藝性分析，其基本工序有落料、拉深、切邊三種。按其先后順序組合，可得以下兩種方案： 方案1，落料拉深切邊（可能要經(jīng)過多次拉深，具體拉深次數(shù)由工藝計(jì)算確定）。方案2，落料、拉深復(fù)合后續(xù)拉深切邊。 方案1屬于單工序沖壓。由于此制件生產(chǎn)批量比較大而尺寸不大，因此生產(chǎn)效率比較低。 方案2改為落料、拉深復(fù)合，減少了工序數(shù)量，提高了效率，同時(shí)該制件的高度比較高，也滿足落料、拉深復(fù)合工序本身的要求，故采用方案2

6、.3矩形件拉深模3.1矩形件拉深工藝分析 矩形件的拉深工藝有兩種方法：第一種是在多臺(tái)小噸位壓力機(jī)上采用單工序的簡(jiǎn)單模；第二種工藝是在較大噸位壓力機(jī)上采用多工序的連續(xù)模。前者比后者具有投資小、模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、產(chǎn)品成本低等優(yōu)點(diǎn)。 在矩形件的拉深過程中，拉深成形工序是矩形件生產(chǎn)的重要工序，因此拉深工藝分析、毛坯形狀及尺寸的計(jì)算和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理是直接影響矩形件質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。 圖1 矩形件的拉深 矩形件可以看成是由直邊部分和圓角部分組成的，矩形件拉深變形時(shí)，圓角部分近似于圓筒形件的拉深，直邊部分近似于板料的彎曲。因此矩形件的拉深成形是圓角部分的拉深和直邊部分的彎曲兩種變形方式復(fù)合的。但是矩形件的圓角和

7、直邊是聯(lián)系在一起的整體，因此變形時(shí)必然有相互作用和影響，以致圓角不是簡(jiǎn)單的圓筒拉深，直邊不是單純的平板彎曲。 從實(shí)驗(yàn)分析表明，矩形拉深時(shí)，直邊部分并不是單純的彎曲變形。由于圓角部分的材料要向直邊流動(dòng)，因而直邊部分產(chǎn)生了橫向壓縮、縱向伸長(zhǎng)的變形，而圓角部分，由于直邊的存在，金屬的流動(dòng)，使得圓角部分的變形程度大為減小。因此矩形變形的特點(diǎn)可以歸結(jié)為以下5點(diǎn)：1)矩形件拉深時(shí)，角部變形基本上與圓筒形件拉深變形相似，只是由于向直邊流動(dòng)，使得徑向應(yīng)力及切向應(yīng)力在角部的分布是不均勻的，圓角中部最大，逐漸向兩邊減小，如圖2所示。圖2 矩形件拉深時(shí)的應(yīng)力分布2）拉深時(shí)直邊部分除彎曲變形外，在與圓角的鏈接部分，還

8、有橫向壓縮和縱向伸長(zhǎng)。因而其應(yīng)力也包括縱向拉應(yīng)力和橫向壓應(yīng)力兩部分。3）矩形件拉深時(shí)，圓角部分的徑向拉應(yīng)力是分布不均勻的，而其平均拉應(yīng)力比其相同半徑的圓筒形徑向拉應(yīng)力要小得多。因而矩形件的極限變形程度可相應(yīng)加大，拉深系數(shù)可相應(yīng)減小。4）矩形件的最大應(yīng)力出現(xiàn)在角部，因而破裂、起皺等現(xiàn)象也多在角部產(chǎn)生。在遠(yuǎn)離角部的直邊部分一般部分不會(huì)產(chǎn)生起皺。5）矩形變形時(shí)，圓角部分和直邊部分必然存在著相互的影響，影響程度隨矩形件的形狀不同而不同。當(dāng)相對(duì)圓角半徑/B（為矩形件的圓角半徑，B為矩形件短邊邊長(zhǎng)）小時(shí)，直邊部分對(duì)圓角部分的影響大，而相對(duì)高度H/B（H為矩形件的高度）大時(shí)，圓角部分對(duì)直邊部分的影響大。 圖

9、1可見，從拉深的工藝性來看，由于=10mm，=10mm，高度=60mm，長(zhǎng)度A=100mm，高度B=60mm，長(zhǎng)寬相差較大，板料厚度t=1.2mm.矩形件的尺寸要求較高，表面要求平整美觀。3.2毛坯尺寸及工序的計(jì)算 矩形件拉深過程的應(yīng)力和變化比較復(fù)雜，沿周邊也是不均勻分布的，其不均勻程度隨相對(duì)高度及角部的相對(duì)圓角半徑的大小而變化，這兩個(gè)比值決定了圓角部分材料向零件側(cè)壁轉(zhuǎn)移的程度及側(cè)壁高度的增補(bǔ)量，所以矩形件的毛坯尺寸及其工序尺寸的計(jì)算是比普通拉深件復(fù)雜得多，其計(jì)算步驟如下： 由相對(duì)半徑/B=10/60=0.2及相對(duì)高度/B=60/60=1，從資料查得該矩形件位于區(qū)屬于高矩形件多次拉深計(jì)算工序。

10、 圖3 矩形盒狀件在不同條件（H/B和r/B）下的按性質(zhì)劃分的區(qū)域1）檢查相對(duì)厚度×100=×100=22）核算角部的拉深系數(shù)當(dāng)r=時(shí)，拉深可用比值來表示，因?yàn)椋簃=盒形件第一次拉深系數(shù)列于表1.若m，則可以一次拉成若m則不能一次拉成。表1盒形件角部的第一次拉深系數(shù)m=0.290.33所以不能一次拉成。3）初步估算拉深次數(shù) 表2 矩形盒狀零件毛坯與工序次數(shù)的近似估算因?yàn)?B，所以拉深次數(shù)選n=2對(duì)于高盒形件，一般需要多次拉深，即先拉成較大的圓角，而后逐次減小圓角半徑，直至達(dá)到工件要求。 矩形件的拉深系數(shù)為前后工序半成品角部圓角半徑之比： =故，各次拉深圓角半徑為: = =

11、= 根據(jù)盒形件的相對(duì)高度可由表3查出所需的拉深次數(shù)。但以后的各次拉深系數(shù)必須大于表4所列的數(shù)值。此外拉深系數(shù)亦可通過盒形件多次拉深的總拉深系數(shù)來估算。 表3 盒形件多次拉深所能達(dá)到的最大相等高度表4盒形件以后各次許可拉深系數(shù)根據(jù)總拉深系數(shù)可由表5查出矩形盒件的拉深次數(shù)： 表5根據(jù)總拉深系數(shù)定矩形盒件的拉深次數(shù)4）矩形件毛坯高度當(dāng)取 表6 矩形盒切邊余量H（mm）拉深次數(shù) 1 2 3 4切邊余量0.030.05H0.040.06H0.050.08H0.080.1H5）拉深高矩形盒狀零件時(shí)的計(jì)算拉深高矩形盒狀零件時(shí)，可以有兩種不同的方法：對(duì)于不同的毛坯相對(duì)厚度，各道工序的工藝計(jì)算及其過渡工序也不同

12、。如圖4所示的是高矩形盒狀零件在不同的相對(duì)厚度的情況下所用多次拉深的幾種方法。 b) 圖4高矩形盒狀零件多次拉深的各道工序程序第一種拉深方法的毛坯和中間工序是橢圓形，由兩個(gè)不同半徑和的四個(gè)圓弧相接而成(如圖4a).其最后一次拉深較為困難。它使用于材料的相對(duì)厚度比較大（×1002）并且壁間距較小（10t）的情況。 第二種拉深方法的中間工序是長(zhǎng)圓形。它的實(shí)用范圍和第一種方法一樣。但這種方法的模具制造比較簡(jiǎn)單，因毛坯和中間工序的形狀均為長(zhǎng)圓形，它們由兩個(gè)半圓和平行的直邊相構(gòu)成。在這種情況下，最后一次的拉深也比較容易，因?yàn)榈闹当仍诘谝环N方法時(shí)要小一些（見圖4b）。 上述兩種方法的工藝計(jì)算都是

13、從確定n-1次拉深的尺寸和形狀開始的。 高矩形盒狀零件多工序拉深的計(jì)算程序和公式見表7.這些計(jì)算用在雙動(dòng)壓力機(jī)或者帶有緩沖器的普通壓力機(jī)上的多工序拉深中。當(dāng)在多軸的自動(dòng)壓力機(jī)上拉深高矩形盒狀零件時(shí)，應(yīng)采用第二種和第三種方法。這時(shí)，建議增加補(bǔ)充工序，減小、等數(shù)值，降低變形程度。H=h;B=b;1）假想的毛坯直徑：時(shí) 2）毛坯長(zhǎng)度：3）毛坯寬度：4）毛坯半徑：5）工序比例系數(shù)：6）當(dāng)角部計(jì)算尺寸：7）工序間距離：8）(n-1)道工序半徑：9）角部間隙（包含t在內(nèi)）：10）（n-1）道工序尺寸： 11）盒的高度：12）工序高度： 判斷n-1道工序拉深尺寸是否能直接由毛坯拉深而成，如果可以，則表明計(jì)算

14、和設(shè)計(jì)方案是可行的，如果不能由毛坯直接拉深而成，那么還要增加一道拉深工序。判斷的方法是計(jì)算第n-1道工序的拉深系數(shù)，如果拉深系數(shù)大于首次拉深的許用拉深系數(shù)，則可行；如果小于首次拉深的許用拉深系數(shù)，則還需增加一次拉深工序。 由于×100=2的條件下m=0.290.33所以不能一次拉成。所以與設(shè)想的拉深二次完成相同。13）對(duì)于需要進(jìn)行多次拉深的零件來說，如果凸模的圓角半徑取得太小，這時(shí)使得側(cè)壁部分材料在經(jīng)多次轉(zhuǎn)輾曲折時(shí)，經(jīng)受反復(fù)多次的變形，既增加了材料的冷作硬化，又使得變薄現(xiàn)象和折痕顯著地增加。最后使側(cè)壁部分形成“蛇皮”狀得細(xì)皺紋，造成了沖件的強(qiáng)度降低及質(zhì)量精度的下降。 在選取拉深凸模圓

15、角半徑時(shí)，最末一次拉深時(shí)的凸模圓角應(yīng)等于拉深件筒底得圓角半徑，而取其余各次拉深時(shí)的凸模圓角半徑則與相應(yīng)凹模的圓角半徑相等或略小。各次拉深凸模的圓角半徑應(yīng)隨拉深次數(shù)的增加而逐步地減小。 在有壓邊圈的多工序拉深時(shí)，凸模圓角半徑的大小一般按以下三個(gè)原則去做：（1） 第一次拉深時(shí)：1） 當(dāng)×1000.6時(shí)，拉深凸模圓角半徑=凹模圓角半徑。2） 當(dāng)×100=0.60.3時(shí)，拉深凸模圓角半徑為凹模圓角半徑的1.5倍。3） 當(dāng)×1000.3時(shí)，拉深凸模圓角半徑為凹模圓角半徑的2倍。（2） 在中間各次拉深時(shí)，可以取前一道拉深凸模圓角半徑的一半，也可按文獻(xiàn)6中的5-57所列之值進(jìn)行

16、計(jì)算和選取，或采用45°轉(zhuǎn)角面結(jié)構(gòu)形式的凸模。（3）在最后一次拉深時(shí)，拉深凸模圓角半徑等于沖件的圓角半徑。 對(duì)于較小圓角半徑的沖件，即使是一次拉深可以完成時(shí)，為了提高拉深件的質(zhì)量，也最好采用兩次或多次拉深來完成。14）畫出工序圖圖5 矩形拉深件工序圖3.3拉深力、壓邊力的計(jì)算及壓力機(jī)的選用1) 拉深力計(jì)算 根據(jù)克列茵經(jīng)驗(yàn)公式： 首次拉深時(shí)： =350×1.2×（2×3.14×10×0.2+68.2×0.3） 13868N式中r制件口部的圓角半徑L直邊部分的全長(zhǎng)與拉深深度有關(guān)的系數(shù)，當(dāng)h=(56)r時(shí)，=0.2；當(dāng)h6r時(shí)，=

17、0.5。與拉深方式有關(guān)的系數(shù)，當(dāng)無壓邊圈并有較大圓角時(shí)，=0.2；當(dāng)有壓邊圈時(shí)=0.3。.第二次拉深時(shí)：F=（2+2b-1.72r）t =(2×100+2×60-1.72×10) ×1.2×350×0.8 =133.3KN2)壓邊力的計(jì)算壓邊力的計(jì)算拉深時(shí)壓邊力必須適當(dāng)。壓邊力過大會(huì)引起拉深力的增加；壓邊力過小則會(huì)造成制件直壁或突緣起皺。具體公式如表8所列。 表8 拉深時(shí)壓邊力的計(jì)算A壓邊圈內(nèi)的毛料面積(mm2)。p單位壓邊力(Pa)，可查表9 表9單位壓邊力p(Mpa)第一次拉深時(shí)：A=×42 ²34.1

18、5;83.8=8397mm²=Ap=8397×1.2=10.1KN第二次拉深時(shí)：Q=Fq=113.3×2.5=283.25KN在單動(dòng)壓床上拉深時(shí)單位壓力機(jī)的數(shù)值q=2.53MPa.3)壓力機(jī)的選擇壓力機(jī)的選擇選用單動(dòng)壓力機(jī)時(shí)，壓力機(jī)噸位應(yīng)等于計(jì)算的加上壓邊力，即第二次拉深時(shí)：=+=283.25+113.3396KN選用雙動(dòng)壓力機(jī)時(shí)比較簡(jiǎn)單，拉深滑塊和壓邊滑塊分別與和F壓相對(duì)應(yīng)即可。選取通用壓力機(jī)進(jìn)行拉深時(shí)，特別是對(duì)深拉深件，一定要使工藝壓力曲線低于壓力機(jī)滑塊許用負(fù)荷曲線，否則易使壓力機(jī)超載而損壞。如果無法得到拉深工藝曲線，則按下式選擇設(shè)備：淺拉深時(shí)F壓機(jī)(1618

19、)深拉深時(shí)F壓機(jī)(182)式中F壓機(jī)壓力機(jī)公稱壓力(N)。由于該制件是一件小型制件且精度要求不高，因此選用開式雙柱可傾壓力機(jī)JG23-63。公稱壓力：630KN滑塊行程：120最大閉合高度：360最大裝模高度：250閉合高度調(diào)節(jié)量：90滑塊行程次數(shù)（次/分鐘）：70工作臺(tái)尺寸（前后mm×左右mm）：480×710工作臺(tái)孔尺寸(前后mm×左右mm)：180×340×230模柄孔尺寸（直徑mm×深度mm）：50×70機(jī)身最大傾斜角度：30°工作臺(tái)板厚度：903.4拉深件的工作部分尺寸計(jì)算拉深模工作部分的凸、凹模圓角半徑

20、的確定已如前述。本節(jié)主要介紹拉深模間隙值和凸、凹模工作部分尺寸的計(jì)算。 1）拉深間隙確定矩(方)形件拉深間隙時(shí)，雖然直邊部分與轉(zhuǎn)角部分的間隙必須改變，但實(shí)際生產(chǎn)中轉(zhuǎn)角部的間隙，多趨于全周光滑連接。表10所列矩(方)形件拉深間隙值可供設(shè)計(jì)時(shí)參考。 表10矩（方）形件拉深間隙值由此可知初次拉深時(shí)：z=1.1t=1.1×1.2=1.32mm第二次拉深時(shí)：z=1.2×1.2=1.44mm表11有壓邊圈拉深模的單邊間隙值2）凸、凹模工作尺寸的計(jì)算計(jì)算凸、凹模工作部分尺寸時(shí)，對(duì)拉深制件有關(guān)尺寸的公差，只在最后一道拉深工序時(shí)予以考慮。計(jì)算原則與沖裁及彎曲工藝相同，主要考慮模具的磨損及制件

21、的回彈。根據(jù)拉深制件尺寸(外形或內(nèi)孔)的要求，具體計(jì)算如表12所示。圓形拉深凸、凹模的制造公差如表13所示，一般均按IT10級(jí)制造。表12 拉深模工作部分尺寸表13圓形拉深模凸、凹模制造公差（單位mm）圖6零件尺寸和模具工作尺寸按標(biāo)注內(nèi)形尺寸（如圖6a）計(jì)算時(shí)：凹模尺寸：凸模尺寸：d拉深件內(nèi)形的基本尺寸；凸模尺寸；凹模的制造公差；Z凸、凹模的單邊間隙；凸模的制造公差。第二次拉深時(shí)， 此處選擇按外形尺寸計(jì)算（如圖6b）：查文獻(xiàn)【7】表1-3-45則知=0.09；=0.06。凹模尺寸： =mm凸模尺寸：=mm3.5模具結(jié)構(gòu)形式的選擇1）模具類型該模具為有壓邊圈的拉深模2）操作與定位方式 采用圓柱銷

22、定位凸模、凹模與其對(duì)應(yīng)的模座。螺釘連接。3）卸料與出件方式 采用彈性卸料和下出件4） 模架類型選用中間導(dǎo)柱圓形模架3.6模具零件的設(shè)計(jì)和選用1）凹模的結(jié)構(gòu)形式拉深凹模結(jié)構(gòu)形式如右圖凹模厚度：HKb （15）凹模壁厚：c(1.52) H（3040）式中，b為拉深件最大外形尺寸；K是考慮板料厚度的影響系數(shù)。表14 系數(shù)值Kb/mm材料厚度t/mm0.5123>350>50100>100200>2000.30.20.150.10.350.220.180.120.420.280.20.150.50.350.240.180.60.420.30.22查表K=0.28, b=100帶

23、入數(shù)據(jù)H=0.28×80=22.4取H=30 mm C=(1.52) H=50mmA=B=b+2c=200mm 取標(biāo)準(zhǔn)值250 mm凹模的尺寸取D250mm×30mm，單由于圓形凹模板的尺寸標(biāo)準(zhǔn)查表可知H=32mm.凹模的尺寸一確定,那么固定板、卸料板的尺寸都是：D250mm2）選擇模架及確定其他沖模零件：根據(jù)凹模周界尺寸D=250mm，選取典型組合結(jié)構(gòu)240（JB/T8067.3-1995）,考慮到本模具采用縱向送料，制件精度要求不高，故擬選用滑動(dòng)導(dǎo)向中間導(dǎo)柱圓形模架。模架的規(guī)格為250×210255（GB/T2851.6-1990）3）凸模的結(jié)構(gòu)形式當(dāng)拉深后的

24、沖件從凸模上脫下時(shí)，由于受空氣的壓力而緊緊地包住在凸模上，致使不易脫下。對(duì)于材料厚度較薄的拉深件，甚至?xí)沽慵粔骸Ｒ虼?，通常都需要在凸模上留有通氣孔。通氣孔的開口高度h應(yīng)大于沖件的高度H。一般取h=H+(510) 通氣孔的直徑查表得5.56.5 mm 取d=6 mm采用彈壓卸料板的拉深模，凸模的長(zhǎng)度計(jì)算。Lh1+h2+t +（1520）（mm） 式中 h1凸模固定板的厚度，單位mm； h2卸料板的高度，單位mm； t料厚，單位mm首先確定凸模固定板的厚度：查資料知：凸模固定板的厚度一般為(0.60.8)H，所以取h1=22mm，取 h2=22mm壓邊圈得厚度取h=20mm凸模的長(zhǎng)度Lh1+h

25、2+t +（1520）（mm） =64mm。 在一般情況下，凸模的強(qiáng)度是足夠的，所以不用進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。但是對(duì)于特別細(xì)長(zhǎng)的凸?；虬辶虾穸容^大的情況下，應(yīng)進(jìn)行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核，所以此凸模不必了。3.7畫拉深模裝配圖和零件圖由于沖件的形狀和尺寸不同，沖模的加工以及裝配工藝等實(shí)際條件亦不同，所以在實(shí)際生產(chǎn)中使用的凸模結(jié)構(gòu)形式很多。其截面形狀有圓形和非圓形；刃口形狀有平刃和斜刃等；結(jié)構(gòu)有整體式、鑲拼式、階梯式、直通式和帶護(hù)套式等。凸模的固定方法有臺(tái)肩固定、鉚接、螺釘和銷釘固定，粘結(jié)劑澆注法固定等。在一般情況下，凸模的強(qiáng)度和剛度是足夠的，無須進(jìn)行強(qiáng)度校核。但對(duì)特別細(xì)長(zhǎng)的凸?；蛲鼓５慕孛娉叽绾苄《鴽_裁

26、的板料厚度較厚時(shí)，則必須進(jìn)行承壓能力和抗縱彎曲能力的校核。其目的是檢查其凸模的危險(xiǎn)斷面尺寸和自由長(zhǎng)度是否滿足要求，以防止凸?？v向失穩(wěn)和折斷。凹模類型很多，凹模的外形有圓形和板形；結(jié)構(gòu)有整體式和鑲拼式；刃口也有平刃和斜刃。（1） 圓形凹模尺寸都不大，直接裝在凹模固定板中，主要用于沖孔。 螺釘和銷釘直接固定在支承件上的凹模，這種凹模板已經(jīng)有標(biāo)準(zhǔn)，它與標(biāo)準(zhǔn)固定板、墊板和模座等配合使用?？鞊Q式?jīng)_孔凹模固定方法。凹模采用螺釘和銷釘定位固定時(shí)，要保證螺釘（或沉孔）間、螺孔與銷孔間及螺孔、銷孔與凹模刃壁間的距離不能太近，否則會(huì)影響模具壽命。(2）凹模刃口形式凹模按結(jié)構(gòu)分為整體式和鑲拼式凹模，這里介紹整體式凹

27、模。沖裁凹模的刃口形式有直筒形和錐形兩種。選用刃口形式時(shí)，主要應(yīng)根據(jù)沖裁件的形狀、厚度、尺寸精度以及模具的具體結(jié)構(gòu)來決定，(3）整體式凹模輪廓尺寸的確定 沖裁時(shí)凹模承受沖裁力和側(cè)向擠壓力的作用。由于凹模結(jié)構(gòu)形式的固定方法不同，受力情況又比較復(fù)雜，目前還不能用理論方法確定凹模輪廓尺寸。在生產(chǎn)中，通常根據(jù)沖裁的板料厚度和沖件的輪廓尺寸，或凹?？卓谌斜陂g距離，按經(jīng)驗(yàn)公式來確定中、小型模具一般是通過模柄將上模固定在壓力機(jī)滑塊上。模柄是作為上模與壓力機(jī)滑塊連接的零件。對(duì)它的基本要求是：一要與壓力機(jī)滑塊上的模柄孔正確配合，安裝可靠；二要與上模正確而可靠連接。標(biāo)準(zhǔn)的模柄結(jié)構(gòu)形式見文獻(xiàn)【5】。 壓入式模柄，它

28、與模座孔采用過渡配合H7/m6、H7/h6，并加銷釘以防轉(zhuǎn)動(dòng)。這種模柄可較好保證軸線與上模座的垂直度。適用于各種中、小型沖模，生產(chǎn)中最常見。模座一般分為上、下模座，其形狀基本相似。上、下模座的作用是直接或間接地安裝沖模的所有零件，分別與壓力機(jī)滑塊和工作臺(tái)連接，傳遞壓力。因此，必須十分重視上、下模座的強(qiáng)度和剛度。模座因強(qiáng)度不足會(huì)產(chǎn)生破壞；如果剛度不足，工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的彈性變形，導(dǎo)致模具的工作零件和導(dǎo)向零件迅速磨損，這是常見的卻又往往不為人們所重視的現(xiàn)象。在選用和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)： (1）盡量選用標(biāo)準(zhǔn)模架，而標(biāo)準(zhǔn)模架的型式和規(guī)格就決定了上、下模座的型式和規(guī)格。如果需要自行設(shè)計(jì)模座，則圓形模座

29、的直徑應(yīng)比凹模板直徑大3070mm，矩形模座的長(zhǎng)度應(yīng)比凹模板長(zhǎng)度大4070mm，其寬度可以略大或等于凹模板的寬度。模座的厚度可參照標(biāo)準(zhǔn)模座確定，一般為凹模板厚度的1.01.5倍，以保證有足夠的強(qiáng)度和剛度。對(duì)于大型非標(biāo)準(zhǔn)模座，還必須根據(jù)實(shí)際需要，按鑄件工藝性要求和鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。(2）所選用或設(shè)計(jì)的模座必須與所選壓力機(jī)的工作臺(tái)和滑塊的有關(guān)尺寸相適應(yīng)，并進(jìn)行必要的校核。比如，下模座的最小輪廓尺寸，應(yīng)比壓力機(jī)工作臺(tái)上漏料孔的尺寸每邊至少要大4050mm。(3）模座材料一般選用HT200、HT250，也可選用Q235、Q255結(jié)構(gòu)鋼，對(duì)于大型精密模具的模座選用鑄鋼ZG35、ZG45。(4）模

30、座的上、下表面的平行度應(yīng)達(dá)到要求，平行度公差一般為4級(jí)。（5）上、下模座的導(dǎo)套、導(dǎo)柱安裝孔中心距必須一致，精度一般要求在±0.02mm以下；模座的導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的軸線應(yīng)與模座的上、下平面垂直，安裝滑動(dòng)式導(dǎo)柱和導(dǎo)套時(shí)，垂直度公差一般為4級(jí)。(6）模座的上、下表面粗糙度為Ra1.6 0.8m，在保證平行度的前提下，可允許降低為Ra3.21.6m。墊板：墊板的作用是直接承受和擴(kuò)散凸摸傳遞的壓力，用以降低模座所受的單位壓力，防止模座被局部壓陷，墊板的外形尺寸與凹模相同，其固定方法也采用螺釘和銷釘固定，墊板的結(jié)構(gòu)圖如下所示：壓邊圈凹模：凹模的固定方法：采用螺釘和銷釘定位固定，保證螺釘（或沉孔

31、間、螺孔與銷孔間及螺孔、銷孔與凹模刃壁間的距離不能太近，否則會(huì)影響壽命。凸模上模座三維裝配圖4切邊模4.1工藝分析圖1所示為一矩形盒，材料為08鋼，厚度為t=1.2mm，零件本身并不復(fù)雜，由于拉深件周邊高度不平齊，為了使周邊平整美觀達(dá)到工件所需的高度，必須采用輔助工序修邊，采用模具修邊比機(jī)械切削加工效率高，而且切邊后工件不變形，表面光潔度高、平整、高度一致，而且薄壁件采用機(jī)械加工對(duì)機(jī)床及刀具要求都較高。由于拉深模的間隙不均勻、拉深材料各向異性等因素的影響，拉深后的零件口部將出現(xiàn)不整齊，為此，拉深件在拉深完成后均需將其不平的頂端毛邊切去。由于該零件料較薄，生產(chǎn)批量又不大，根據(jù)零件結(jié)構(gòu)，可設(shè)計(jì)單工

32、序切邊模完成。圓筒形拉深件的余邊通常是利用滾切的方法切除，而盒形件則需要通過分幾次單邊沖切才能完成。擺動(dòng)水平切邊模是采用凸模固定，凹模能在XY兩水平方向前后左右移動(dòng)，使圓筒形或盒形拉深件的余邊在一次沖程中順序切下的一種模具。相比之下，擺動(dòng)式水平切邊模操作簡(jiǎn)單、效率較高、切邊質(zhì)量好，特別是大批量生產(chǎn)中有較高的使用價(jià)值。在這里我們選用擺動(dòng)水平切邊模即分體固定式浮動(dòng)切邊模。圖2.1矩形拉深件4.2模具結(jié)構(gòu)及工作過程 切邊模具結(jié)構(gòu)如圖2所示。凸模和凹模都設(shè)計(jì)成可快速更換的結(jié)構(gòu)。 模具工作過程：切邊模中4，除對(duì)凸模8件垂直運(yùn)動(dòng)外，還在左右導(dǎo)板3和11，前后導(dǎo)板21和20的作用下，在水平方向作相對(duì)的3個(gè)方

33、向移動(dòng)，即切去工件的周邊，見圖3所示，當(dāng)凹模下降向左和向前移動(dòng)時(shí)，即切除圖3中A、B、C；當(dāng)凹模繼續(xù)下降向右移動(dòng)時(shí)，即切除圖3中A、D邊；當(dāng)凹模再繼續(xù)下降向后移動(dòng)時(shí)，即切除圖3中D、C邊；當(dāng)凹模降至最后位置時(shí)，則切除圖3中工件的最后一部分C邊，此時(shí)工件的全部周邊被切除。 圖3 切邊示意圖4.3 凹模切割工件時(shí)移動(dòng)量計(jì)算 根據(jù)凹模和凸模的相對(duì)移動(dòng)關(guān)系，考慮料厚t的因素對(duì)移動(dòng)量的影響，凹模對(duì)凸模的相對(duì)移動(dòng)量保證足夠切斷產(chǎn)品材料，一般?。?2.5）mm+t，本實(shí)例實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)取3.5mm，即：（1） 沿左、右方向移動(dòng)量：a=3.5mm（2） 沿前、后方向移動(dòng)量：b=3.5mm凹模的運(yùn)動(dòng)斜度設(shè)計(jì)如圖4所

34、示。凹模的運(yùn)動(dòng)側(cè)面斜度大阻力也大，斜度小，則需要較大的凹模的垂直方向移動(dòng)量，才能使凹模在水平方向移動(dòng)需要的距離，側(cè)面斜度一般?。ㄖ本€段高度一般取2mm）。凹模斜面部分的高度設(shè)計(jì)如圖4所示。凹模的斜面部分和導(dǎo)板斜面部分相配合，而導(dǎo)板的斜面高度與每個(gè)階段的凹模移動(dòng)量a和b有關(guān)，故：為便于制造，高度取整數(shù)24mm。 圖4凹模的運(yùn)動(dòng)斜度及斜面高度4.4導(dǎo)板曲線設(shè)計(jì) 擺動(dòng)式水平切邊模的設(shè)計(jì)中，最關(guān)鍵的是導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)。4.4.1 左導(dǎo)板（見圖7） 圖7左導(dǎo)板4.4.1.1所求線段ab ab斜線傾斜角和凹模端面斜角配合。（1） ab斜線在水平面上投影長(zhǎng)度=凹模端面斜度投影長(zhǎng)度+凹模向左移動(dòng)量=mm。（2） a

35、b斜線在垂直平面上投影長(zhǎng)度=凹模端面斜度高度+凹模向左移動(dòng)量mm。4.4.1.2 所求線段bc bc直線高度=3倍凹模斜端面直邊厚度+0.2=。4.4.1.3 所求線段cdcd斜線傾斜角和凹模端面斜角相配合。（1） cd斜線在水平面上投影長(zhǎng)度=凹模向右移動(dòng)距離=2a=7mm。（2） cd斜線在垂直平面上投影高度=mm。4.4.1.4 所求線段de de直線高度=凹模向前移動(dòng)7mm時(shí)垂直下降行程=2×3.5×1.732=12.1244.4.1.5 所求線段efef斜線的傾角和凹模端面斜角相配合。（1） ef斜線在水平面上投影長(zhǎng)度=凹模從右向左移動(dòng)距離=2a=7mm。（2） e

36、f斜線在垂直平面上投影高度=。4.4.1.6 所求線段fgfg直線高度=12凹模厚度+12凹模斜端面直邊厚度+空隙=12×24+12×2+0.2=12+1+0.2=13.2mm。4.4.1.7 所求線段ag ag垂直高度=左導(dǎo)板各線垂直高度總和=17.1+6.2+12.124+12.124+12.124+13.2=72.872mm4.4.2 右導(dǎo)板（見圖8） 圖8右導(dǎo)板4.4.2.1 所求線段abab斜線傾斜角和凹模端面斜角配合。ab斜線在垂直平面上投影長(zhǎng)度=凹模端面斜線垂直高度+mm。4.4.2.2 所求線段bcbc直線高度=凹模斜端面直邊高度-0.2=2-0.2=1.8

37、mm。4.4.2.3 所求線段cdcd斜線傾斜角和凹模端面斜角配合。（1） cd斜線在水平面上投影長(zhǎng)度=凹模向左移動(dòng)量+=3.5+0.1×0.577=3.56mm。（2） cd斜線在垂直平面上投影高度=mm。4.4.2.4 所求線段dede直線高度=凹模斜端面直邊高度+0.2=2+0.2=2.2mm。4.4.2.5 所求線段efef斜線的傾角和凹模端面斜角相配合。（1） ef斜線在水平面上投影長(zhǎng)度=凹模從右向左移動(dòng)距離=2a=7mm。（2） ef在垂直平面上投影高度=mm。4.4.2.6 所求線段fg fg直線高度=左導(dǎo)板de直線高度+2×凹模斜端面直邊厚度=12.124+

38、2×2=16.124mm。4.4.2.7所求線段gh gh斜線在水平面上投影長(zhǎng)度=凹模從右向左移動(dòng)距離=2a=7mm。 gh斜線在垂直平面上投影高度=mm。4.4.2.8所求線段hi Hi直線高度=凹模厚度凹模斜端面直邊厚度空隙=12×24120.2=11.2。4.4.2.9所求線段aiai垂直高度=右導(dǎo)板各線垂直高度總和=11.1+1.8+6.2+2.2+12.124+16.124+12.124+11.2=72.872mm。4.4.3前導(dǎo)板（見圖9） 圖9前導(dǎo)板4.4.3.1 所求線段abab斜線傾斜角和凹模端面斜角配合。（1） ab斜線在水平面上投影長(zhǎng)度=凹模端面斜度投

39、影長(zhǎng)度+凹模向前移動(dòng)量=mm。（2） ab斜線在垂直平面上投影長(zhǎng)度=凹模端面斜度垂直高度+凹模向左移動(dòng)量=mm。4.4.3.2 所求線段bc bc直線高度=左導(dǎo)板的（bc直線高度+cd斜線在垂直平面上投影高度）直線高度+1倍凹模斜端面直邊厚度=6.2+12.124+2=20.3mm。4.4.3.3 所求線段cdcd斜線傾斜角和凹模端面斜角配合。（1） cd斜線在水平面上投影長(zhǎng)度=凹模向前向后移動(dòng)距離=2b=7mm。（2） cd斜線在垂直平面上投影高度=mm。4.4.3.4 所求線段de 前導(dǎo)板垂直總高度ae與左/右導(dǎo)板垂直總高度應(yīng)相同，因此：de直線高度=導(dǎo)板各垂線直總高度-前導(dǎo)板的（ab+b

40、c+cd）各線垂直高度=72.872-（17.1+20.3+12.124）=23.3mm。4.4.4 后導(dǎo)板（見圖10） 圖10后導(dǎo)板4.4.4.1 所求線段abab斜線傾斜角和凹模端面斜角配合。ab斜線在垂直平面上投影長(zhǎng)度=凹模端面斜度垂直高度+=11+0.1=11.1mm。4.4.4.2 所求線段cdcd斜線傾斜角和凹模端面斜角配合。（1） cd斜線在水平面上投影長(zhǎng)度=凹模向前移動(dòng)量+3.50.1×0.577=3.56mm。（2） cd斜線在垂直平面上投影高度=cd斜線在水平面上投影長(zhǎng)度3.56×1.732=6.2mm.。4.4.4.4 所求線段dede直線高度=前導(dǎo)板bc直線高度-凹模斜端面直邊厚度=mm。4.4.4.5 所求線段efef在水