落料拉深復合模具設(shè)計.doc

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1、湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 I 摘 要 隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和人們的生活不斷改善，各種新型的工具不斷地問世為人們的生 活提供方便，而在制造這些工具的過程離不開模具。各種模具在不同的時代發(fā)生著飛躍 的變化，隨之出現(xiàn)許多不同的制造方式。 由于產(chǎn)品的材料和工藝特性不同，生產(chǎn)用的設(shè)備也各異，模具種類繁多，但用的最為 廣泛的大約有以下幾種：冷沖壓模、塑料成型模、鍛造模、精密鑄造模、粉末冶金模、 橡膠成型模、玻璃成型模、窯業(yè)制品模、食品糖果模、建材用模等。其中以冷沖壓模、 塑料模的技術(shù)要求和復雜程度較高。 我的設(shè)計課題是：內(nèi)膽的拉深，主要介紹的是無凸緣筒形件拉深模的設(shè)計過程。我參考 了大量有關(guān)拉深模模具設(shè)

2、計實例等方面的資料。拉深是利用拉深模將板料制成各種空心 件的一種方法，是沖壓生產(chǎn)中應用最主要的工序之一。我設(shè)計的是無凸緣內(nèi)膽拉深模設(shè) 計和制造，材料為 08 鋼板，厚度 t=1mm。采用的工序為落料拉深復合工序和拉深單工。 設(shè)計的主要內(nèi)容：工件的工藝性分析；沖壓工藝方案的確定；模具的技術(shù)要求及材料選 用；主要設(shè)計尺寸的計算；工作部分尺寸計算；模具的總體設(shè)計；主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè) 計；模具的總裝圖；模具的裝配等。最后生成裝配工程圖和相關(guān)的零件圖。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：模具 落料 拉深 裝配圖 零件圖 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 II Abstract With the development of m

3、odern industry and peoples lives continue to improve, a variety of new tools continue to come out to provide convenience to peoples lives and in the process of manufacture of these tools can not be separated from the mold. Various molds at different times, changes in the leap, followed by a number o

4、f different manufacturing methods. Materials and workmanship of the product characteristics, production equipment also vary a wide range of mold, but the most widely used in approximately the following: cold stamping mold, plastic molding, forging mold, the mold of precision casting, powder metallur

5、gy mold, rubber molding, glass molding, ceramic products, mold, food candy mold, building materials and mold. Among them, the high technical requirements and complexity of the cold stamping mold, plastic mold. In the design, introduces the mold drawing. In this design, I made reference to the large

6、number of Die mold design example. The drawing is a drawing die as a processing method of the sheet metal stamping into a variety of hollow, is the most widely used in the stamping process. I designed the interior of no flange drawing die design and manufacturing materials for the steel plate 08, th

7、e thickness t = 1mm. Processing methods for the blanking pull deep composite processes and drawing a single process. Processing method is relatively simple. The main content of the design: the process of the workpiece analysis; program of stamping process; mold the technical requirements and materia

8、l selection; the calculation of the main design dimensions; work part size calculation; the overall design of the mold; the structural design of the main components; the mold assembly diagrams; mold assembly. Finally, to generate assembly drawings and part drawings. Keyword: mould blanking deep draw

9、ing assembly drawing parts drawing 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 III 目 錄 摘 要 I ABSTRACT .II 目 錄 III 引 言 1 一 材料分析 2 1.1 工件材料分析 2 1.2 模具材料分析 2 1.2.1 模具零件的材料2 1.2.2 要針對模具失效形式選用鋼材2 1.2.3 要根據(jù)制品批量大小2 1.2.4 要根據(jù)沖模零件的作用選擇2 1.2.5 要根據(jù)沖模精密程度選用2 二 零件工藝性分析 3 沖壓工藝方案3 三 拉深工藝參數(shù)的計算 5 3.1 確定修邊余量.5 3.2 計算毛坯直徑 D .5 3.3 判斷是否采用壓邊圈.5 3.4

10、 確定拉深系數(shù).5 3.4.1 先判斷能否一次拉出5 3.4.2 用計算法確定拉深次數(shù)5 3.4.3 由查表法確定拉深次數(shù)5 3.4.4 由推算法確定拉深系數(shù)6 3.4.5 確定各次拉深半成品尺寸6 3.5 畫出工序圖 7 四 落料拉深復合模工藝計算 .8 4.1 落料凸、凹模刃口尺寸計算 8 4.2 首次拉深凸、凹模尺寸計算 9 4.3 落料排樣設(shè)計 .9 4.4 畫出零件的排樣圖 10 五 二次拉深模工作部分尺寸計算 .11 5.1 第二次拉深凸、凹模尺寸計算 .11 5.2 第三次拉深凸、凹模尺寸計算 .11 5.3 第四次拉深凸、凹模尺寸計算 .11 六 計算工序沖壓力 .12 湖北工

11、業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 IV 6.1 落料力的計算 .12 6.2 卸料力、推件力、頂件力的計算 .12 6.3 拉深力的計算 .13 6.4 壓邊力的計算13 6.5 壓力中心的計算14 七 沖壓設(shè)備的選用 .15 7.1 落料拉深復合模設(shè)備的選用 .15 7.2 二次拉深模設(shè)備的選用 .15 八 模具零部件結(jié)構(gòu)的確定 .17 8.1 落料拉深復合模零部件設(shè)計 .17 8.1.1 標準模架的選用17 8.1.2 卸料零件的選擇18 8.1.3 定位方式的選擇19 8.1.4 其他零部件結(jié)構(gòu)20 8.2 二次拉深模零部件設(shè)計 .20 九 模具的裝配 .21 9.1 落料拉深復合模裝配圖 .21

12、 9.2 二次拉深模裝配圖 .22 十 模具的檢驗 .23 10.1 模具檢測的內(nèi)容 23 10.2 模具檢測的方法 24 結(jié) 束 語 .25 參 考 文 獻 26 致 謝 .27 附 錄 .28 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 1 引 言 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，受到政府和企業(yè)界的高度重視，發(fā)達國家有“模 具工業(yè)是進入富裕社會的源動力”之說，可見其重視的程度。當今， “模具就是經(jīng)濟效益” 的觀念，已被越來越多的人所接受。模具技術(shù)水平在很大程度上決定于人才的整體水平， 而模具技術(shù)水平的高低，又決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力，因此模具技 術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標

13、志。 沖壓是使板料經(jīng)分離或成形而得到制件的加工方法。沖壓利用沖壓模具對板料進行 加工。常溫下進行的板料沖壓加工稱為冷沖壓。冷沖壓模具在工業(yè)生產(chǎn)中的地位：是大 批生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具，同時也是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基 礎(chǔ)工業(yè)。 模具可保證沖壓產(chǎn)品的尺寸精度和質(zhì)量穩(wěn)定，而且在加工中不破壞產(chǎn)品表面。用模 具生產(chǎn)零件可以采用冶金廠大量生產(chǎn)的廉價的軋制鋼板或鋼帶為坯料，且在生產(chǎn)中不需 要加熱，具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、重量輕、成本低且節(jié)約能源和原材料等一系列優(yōu)點， 是其它加工方法所不能比擬的。使用模具已成為當代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方 向?，F(xiàn)代制造工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)水平地提高，在很

14、大程度上取決于模具工業(yè)的發(fā)展。 目前，工業(yè)生產(chǎn)中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。一 般采用壓力機進行零件加工，一臺普通壓力機每分鐘可生產(chǎn)零件幾件到幾十件，而高速 壓力機的生產(chǎn)效率已達到每分鐘數(shù)百件甚至上千件。據(jù)不完全統(tǒng)計，飛機、汽車、拖拉 機、電機、電器、儀器、儀表等產(chǎn)品，有 60左右的零件是利用模具加工出來的；而自 行車、手表、洗衣機、電冰箱及電風扇等輕工業(yè)產(chǎn)品，90左右的零件是利用模具生產(chǎn) 出來的；至于日常生活所用的五金、餐具等的大批量生產(chǎn)基本上也是靠模具來進行生產(chǎn) 的。顯而易見，模具作為一種專用的工藝裝備，在生產(chǎn)中的作用和地位正日趨上升。 拉深模可以制備各種筒形、階

15、梯形、錐形、球形、方盒形和其他不規(guī)則形狀的薄壁 零件。用拉深方法來制造內(nèi)膽等薄壁空心件生產(chǎn)效率高，而且精度高，材料消耗少，材 料利用率高，零件的強度與剛度也高。因此，在汽車、拖拉機、飛機、電器、儀表、電 子等工業(yè)部門以及日常生活用品的生產(chǎn)中，拉深工藝占據(jù)重要的地位，應用也日益廣泛。 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 2 一 材料分析 1.1 工件材料分析 本次設(shè)計所采用的材料為 08 鋼。選擇拉深材料時，首先應滿足拉深件的使用要求。 由于該件不屬于易損工件，對材料的耐磨度要求不高，還應滿足沖壓工藝對材料的要求， 保證沖壓過程順利完成，即材料應具有良好的塑性和表面質(zhì)量，以及板料厚度公差應符 合規(guī)定，

16、08 鋼為一種優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，該結(jié)構(gòu)鋼已退火，而退火的目的是消除鋼的內(nèi)應 力，以細化組織均勻化學成分降低硬度提高塑性，而且其抗剪和抗拉強度均不高，所以 綜合其所有的力學的性能，08 鋼具有良好的拉深性能，適合深拉深。 1.2 模具材料分析 1.2.1 模具零件的材料：要選擇滿足模具零件工作要求的最佳綜合性能的材料。 1.2.2 要針對模具失效形式選用鋼材：鋼材的失效是影響模具壽命的主要因素包括： （1）為防模具開裂，要選用韌性好的材料。 （2）為防磨損，應選用合金元素高的材料。 （3）對于大型沖模應選用淬透性好的材料。 （4）為保持鋼材硬度能力，要選用耐回火性高的含鉻、鉬合金鋼。 （5）為防熱

17、處理變形，對于形雜的零件應選用含碳量高、淬透性好的高合金材料。 1.2.3 要根據(jù)制品批量大小，以最低的成本的選材原則選用: 對于需沖壓數(shù)量較多模具，一般采用優(yōu)質(zhì)合金鋼，而數(shù)量少的則采用碳素鋼，以降 低成本。 1.2.4 要根據(jù)沖模零件的作用選擇： 凸、凹模具應選用優(yōu)質(zhì)的鋼材制作，對于數(shù)量不多或厚度不大的可采用有色金屬或 黑色金屬。而對于支撐板、卸料零件、導向件應選用一般鋼材。 1.2.5 要根據(jù)沖模精密程度選用： 在制造小型精密模具而又復雜時可選用優(yōu)質(zhì)合金鋼制作，而對于比較簡單，形狀、 精度有要求不高的模具應選用比較便宜的碳鋼或低合金鋼。 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 3 二 零件工藝性分析

18、 1) 工藝性是指：拉深件對拉深工藝的適應性。 2) 工件:此工件只有落料和拉深兩個工序.工件形狀簡單,并且工件為無凸緣圓筒件, 要求內(nèi)形尺寸,拉深時厚度不變,因此工件能滿足落料和拉深的要求.工件的底部圓角半徑 r= 3.5mmt,滿足再次拉深圓角半徑要求.零件上尺寸均為未注公差尺寸，普通拉深即可 達到零件的精度要求，即 IT14 級。 如圖 2-2 所示，材料 08 鋼，厚度 1mm。 零件立體圖 零件圖 圖 2-1 圖 2-2 3) 沖壓工藝方案的確定：可依據(jù)表 2.1 確定。 表 2.1 沖壓工藝方案 單工序模 項目 無導柱有導柱 級進模復合模 沖壓精度低較低 較高，相當于 IT10IT

19、13 高，相當于 IT8IT11 制件平整程度不平整一般不平整，有時因壓料較好， 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 4 要校平制件平整 制件最大尺寸 和材料厚度 不受限制 300mm 以下 厚度達 6mm 尺寸250mm 厚度在 0.16 之間 尺寸300mm 厚度常在 0.05m3mm 沖模制造的難 度程度及價格 容易、價格低 導柱、導套的 裝配采用先進 工藝后不難 簡單形狀制件 的級進模比復 合模具制造難 度低，價格亦 較低 形狀復雜的制 件用復合模比 級進模制造難 度低，相對價 格低 生產(chǎn)率低較低 可用自動送料 出料裝置，效 率較高 工序組合后效 率高 使用高速沖床 的可能性 只能單沖不能

20、連沖 有自動送料裝 置可以連沖， 但速度不能太 高 使用于高速沖 床高達 400 次 /分以上 由于有彈性緩 沖器，不宜用 高速，不宜連 沖 材料要求可用邊角料 條料要求不嚴 格 條料或卷料要 求嚴格 除用條料外， 小件可用邊角 料，但生產(chǎn)率 低 生產(chǎn)安全性不安全 手在沖模過程 較不安全 比較安全 手在沖模工作 較不安全，要 有安全裝置 沖模安裝調(diào)整 與操作 調(diào)整麻煩操作 不便 安裝、調(diào)整較 容易、操作方 便 安裝、調(diào)整較 容易，操作簡 單 安裝、調(diào)整比 級進模更容易， 操作簡單 4) 分析表 2.1，采用：一，單工序模具結(jié)構(gòu)簡單，只需要道工序一副模具才能完成，且 生產(chǎn)效率低難以滿足該工件大量

21、生產(chǎn)的要求；二，復合模需一副模具，生產(chǎn)率較高，盡 管模具結(jié)構(gòu)較復雜；三，級進模也需一副模具，生產(chǎn)率高，但模具結(jié)構(gòu)復雜，送進料不 方便，加之工件尺寸偏大。通過分析對上述三種方案的比較，該件若能一次成形，則采 用落料拉深復合模最佳。先落料拉深再二次拉深。 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 5 三 拉深工藝參數(shù)的計算 3.1 確定修邊余量 T=1mm，該計算全部采用中線計算 查冷沖模設(shè)計表 6-2 得：想要完整設(shè)計和電子版請加 QQ：740773248 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計等你來拿 h/d=67.5/203.4，取 6mm 3.2 計算毛坯直徑 D 由冷沖模設(shè)計中式 6-9 得： D= 22 41.720.56

22、ddhrdr = mm 22 204 20 (67.56) 1.72 4 200.56 4 78mm 3.3 判斷是否采用壓邊圈 零件的相對厚度 t/D100=1/78100=1.28，選用=0.55,=0.75。查冷沖模 1 m n m 設(shè)計表 6-12 可知，1.281.5，0.6，0.8 屬于必須用壓邊圈的范圍。所以采 1 m n m 用壓邊圈。 3.4 確定拉深系數(shù) 3.4.1 先判斷能否一次拉出 零件所要求的拉深系數(shù)(既總拉深系數(shù))：m總 =d/D=20/78=0.256m總 由冷沖模設(shè)計表 6-8 可知，=0.55， =0.75 1 m n m 可見， =0.256=0.55m總

23、1 m 由此，判斷一次不能拉深出來 3.4.2 用計算法確定拉深次數(shù) 由冷沖模設(shè)計式 6-15 可知： n =1+lg20-lg0.55 78 /lg0.75（） = 3.56 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 6 取較大整數(shù)：n=4 3.4.3 由查表法確定拉深次數(shù) 由冷沖模設(shè)計表 6-9 可查得 n=4 次 t/D= 1/78 = 1.28% h/d= 73.5/20 = 3.7 由冷沖模設(shè)計表 6-10 可查得 = 0.256m總 t/D = 1.28% 查得 n 也是 4 次 故該工件需要用 4 次拉深 3.4.4 由推算法確定拉深系數(shù) 由冷沖模設(shè)計表 6-6 可查得=0.50，=0.75

24、，=0.78，=0.80，=0.82 1 m 2 m 3 m 4 m 5 m 則各次的拉深直徑推算為： = 0.578mm=39mm 1 d = 0.7539mm=29.3mm 2 d = 0.7829.3mm=22.8mm 3 d = 0.822.8mm=18.3mm 4 d 因為=18.3mm 已小于 d=20mm（工件直徑） ，不必再推算下去，需拉 4 次即能拉 4 m 出來。 3.4.5 確定各次拉深半成品尺寸 1） 各次拉深把成品直徑計算： 調(diào)整各次拉深系數(shù)，使各次拉深系數(shù)均大于表 6-6 查得的相應極限拉深系數(shù)。調(diào)整后， 實際選取 =0.53，=0.76，=0.79，=0.82.所

25、以各次拉深的直徑確定為： 1 m 2 m 3 m 4 m d1 = 0.5378mm=41mm d2 = 0.7641mm=31mm d3 = 0.7924.5mm=24.5mm d4 = 0.8224.5mm=20mm 2） 各次半成品的高度計算： 取各次的（即半成品底部的內(nèi)圓角半徑） 分別為：r凸 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 7 =5mm，=4.5mm，=4mm，=3.5mm 1 r 2 r 3 r 4 r 則由冷沖模設(shè)計式 6-16 計算各次的 h：（計算式均取中線的 r 值） =0.25（/41-41） 1 h 2 78 +0.435.5/41（41+0.325.5） = 29.3m

26、m =0.25(/31-31)+0.435/31(31+0.325) 2 h 2 78 = 43.6mm =0.25(/24.5-24.5) 3 h 2 78 +0.434.5/24.5(24.5+0.324.5) = 58mm = 73.5mm 4 h 3.5 畫出工序圖 如圖 3-1 各次拉深的工序圖 工序圖 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 8 圖 3-1 四 落料拉深復合模工藝計算 4.1 落料凸、凹模刃口尺寸計算 凸模和凹分別來加工 由上節(jié)計算得落料的外形尺寸為：D=78mm 由冷沖模設(shè)計表 3-3 可查得： =0.14mm， =0.10mm max Z min Z 所以，凸凹模的制造公

27、差和分別用一下公式計算： T A =0.4（-） T max Z min Z =0.6（-） A max Z min Z 計算得： =0.4（0.14-0.1）=0.04 T =0.6（0.14-0.1）=0.06 A 以凹模的尺寸來進行計算由冷沖模設(shè)計式 3-5 得： max0 () A A DDx 0 min () T TA DDZ 0 maxmin () T DxZ 由冷沖模設(shè)計表 3-5 可查得： 修磨系數(shù) X=0.5 由冷沖壓模具設(shè)計指導表 8-14 可查得： =0.74 所以， 0.04 0 (780.5 0.74) A D = 0.04 0 77.63 T D 0 0.06 (7

28、80.5 0.740.1) = T D 0 0.06 77.53 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 9 4.2 首次拉深凸、凹模尺寸計算 第一次拉深件后零件直徑為 41mm，由冷沖模設(shè)計式 6-27，6-28 得： = A D 0 A D = T D 0 2 T DZ 由冷沖模設(shè)計表 6-15 可查得： 單邊間隙 Z=1.2t 故 Z=1.2mm 由冷沖模設(shè)計表 6-15 可查得 =0.05mm，=0.03mm A T 所以， =mm， A D +0.05 41-2 1.2（） 0.05 0 41 =mm T D 0 -0.03 41-2 1.2（） 0 0.03 38.6 4.3 落料排樣設(shè)計

29、零件采用單直排排樣方式，查得零件間的搭邊值為 1.5mm，零件與條料側(cè)邊之間的搭 邊值為 2m，若模具采用無側(cè)壓裝置的導料板結(jié)構(gòu)，則條料上零件的步距為 79.5，條料的 寬度 B 用冷沖模設(shè)計式 3-25 進行計算： B= 0 1 2DaC 式中，D沖裁件與送料方向垂直的最大尺寸 a1沖裁件與條料側(cè)邊之間的搭邊 C板料剪裁時的下偏差，由冷沖模設(shè)計表 3-11 可查得：C=1mm 所以， B=mm 0 0.52 83 選用鋼板規(guī)格為 1mm1000mm1500mm 的板料，計算裁料方式如下： 裁成寬 83mm，長 1000mm 的板料，則每張板料所出零件數(shù)為： 1500/831000/79.5=

30、1812.6=226.8 裁成寬 83mm，長 1500mm 的板料 1000/831500/79.5=1218.9=226.8 材料的利用率計算如下： 根據(jù)冷沖模設(shè)計式 3-28 進行計算： 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 10 100%=nS/LB 式中， n 條料上實際沖裁的零件數(shù)； L 條料的長度； B 條料的寬度； S 一個零件的實際面積。 所以， 2 1=226.8 3.14 78/2/1000 83（）（） =12.4 2 2=226.8 3.14 78/2/1500 83（）（） =8.2 經(jīng)比較，兩種裁料方法所出的兩件數(shù)量是一樣的，但是第一種的材料利用率較高，故采 用第一種裁料

31、方法，即裁成寬 83mm，長 1000mm 的板料。 4.4 畫出零件的排樣圖 零件的排樣圖如圖 4-1 所示： 排樣圖 圖 4-1 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 11 五 二次拉深模工作部分尺寸計算 5.1 第二次拉深凸、凹模尺寸計算 利用上述 4.2 中的公式計算得： =mm， A A210 D=D 0.05 0 31 =mm 0 T2=1- D- T （D 2Z） 0 -0.03 (41-2 1.2） 0 0.03 28.6 5.2 第三次拉深凸、凹模尺寸計算 同上得： =mm， =mm 3A D 0.05 0 24.5 3T D 0 0.03 22.3 5.3 第四次拉深凸、凹模尺寸計

32、算 該次拉深為最后一次拉深，由于工件要求內(nèi)形尺寸，以凸模尺寸進行計算。按照冷沖 模設(shè)計式 6-25，6-26 進行計算： 0 0.4 T T dd 00.42 A A ddZ 其中查冷沖壓模具設(shè)計指導表 8-14 得： =0.52 式中，Z 由冷沖模設(shè)計表 6-15 可查得：單邊間隙為 Z=1.02t，所以 Z=1.02mm 所以， = T d 0 0.02 (190.4 0.52) =mm 0 0.02 20.0 = A d 0.04 0 (190.4 0.522 1.02) =m 0.04 0 22.3 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 12 六 計算工序沖壓力 6.1 落料力的計算 由冷沖壓

33、模具設(shè)計指導式 2-3 得： 平口刃模具沖裁時，其理論沖裁力（N）可按照冷沖壓模具設(shè)計指導式 2-3 計算： =Lt 0 F 式中， L沖裁件周長 mm，L=3.1478=244.92mm t材料厚度 mm，t=1mm 材料抗剪強度，查冷沖壓模具設(shè)計指導表 8-1 得：=300 a MP a MP 所以， =3.1478300 0 F =73.5KN 選擇設(shè)備噸位時，考慮刃口尺寸磨損和材料厚度及力學性能波動等因素，實際沖裁力可 能增大，所以應取為： =1.3 FoF落 =1.373.5F落 =95.5KN 6.2 卸料力、推件力、頂件力的計算 由冷沖壓模設(shè)計式 3-18、3-19、3-20 得

34、： F =K F 卸卸落 F =nK F 推推落 F =K F 頂頂落 式中， 、分別為卸料力系數(shù)、推件力系數(shù)、頂件力系數(shù)，查冷沖壓K卸K推K頂 模設(shè)計表 3-8 得：=0.05、=0.05、=0.06K卸K推K頂 n 梗塞在凹模的沖件數(shù)，n=h/t=10/1=10 所以， =0.0595.5=4.775KNF卸 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 13 =0.0595.510=47.75KNF推 =0.0695.5=5.73KNF頂 所以，采用彈壓卸料裝置和下出件模具時： =95.5+4.775+47.75=148.02KN=F + F +FF總落卸推 采用彈壓卸料裝置和上出件模具時： =95.5

35、+4.775+5.73=106.0KN=F + F +FF 頂總落卸 采用剛性卸料裝置和下出件模具時候： =95.5+47.75=143KN=F + FF總落推 本次設(shè)計中采用的模具是剛性卸料和下出件，所以為 143KN。F總 6.3 拉深力的計算 對于筒形件有壓邊圈拉深時，在實用上，拉深力 F（KN）按照冷沖模設(shè)計式 6-17 進 行計算： F拉 b K dt 式中， 拉深直徑 mm 材料厚度 mm 修正系數(shù)，可由冷沖模設(shè)計表 6-11 查得 材料強度極限，查冷沖壓模具設(shè)計指導表 8-得：420 b a MP b a MP ）第一次拉深： =54.1KN 1 F拉3.1441 1 420 1

36、 ）第二次拉深： =36.79KN 2 F拉3.14 31 1 420 0.72 ）第三次拉深： =29.0KN 3 F拉3.1424.5 1 420 0.72 ）第四次拉深： = 23.7KN 4 F拉3.1420 1 0.72420 6.4 壓邊力的計算 由冷沖模設(shè)計式：=/4PF壓 22 (2 )Ddr 式中，P單位面積上的壓邊力，其值可查由冷沖模設(shè)計表 6-13 得：P=2.5 a MP 所以， =8.2KN 22 F =3.14/478 -(41+2 5.5) 2.5 壓 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 14 6.5 壓力中心的計算 如圖 6-1 所示 壓力中心圖 圖 6-1 由于是圓

37、形工件，如圖 6-1 所示，所以工件的壓力中心應為圓心 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 15 七 沖壓設(shè)備的選用 7.1 落料拉深復合模設(shè)備的選用 根據(jù)以上計算，+=62.3KN143KN =,所以，應按照總沖壓力的大小選用設(shè)F拉F壓F總 備。同時考慮拉深件的高度選取開式雙柱可傾壓力機 JH2340，其主要技術(shù)參數(shù)如下： 公稱壓力：400kN 滑塊行程：80mm 滑塊行程次數(shù)：55 次/min 最大閉合高度：330 mm 閉合高度調(diào)節(jié)量：65 mm 滑塊中心線到床身距離：250mm 立柱距離：340mm 工作臺尺寸：460 mm700 mm 工作臺孔尺寸：250 mm360 mm 模柄孔尺寸：5

38、0 mm70 mm 墊板厚度：65mm 床身最大可傾角：30 閉合高度:25 下模座固壓上模閉 HHHHH =45+20+15+50+25=155mm 可見該模具閉合高度小于所選壓力機 J23-40 的最大裝模高度（330mm） ，可以使用。 7.2 二次拉深模設(shè)備的選用 考慮零件的高度，選取開式雙柱可傾壓力機 JH2380，以保證拉深的順利操作，其 主要技術(shù)參數(shù)如下： 公稱壓力：800kN 滑塊行程：130mm 滑塊行程次數(shù)：45 次/min 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 16 最大閉合高度：380 mm 閉合高度調(diào)節(jié)量：90mm 滑塊中心線到床身距離：290mm 立柱距離：380mm 工作

39、臺尺寸：540 mm800 mm 模柄孔尺寸：60mm80 mm 墊板厚度：100mm 最大可傾角：30 閉合高度:HHHHHH 工壓閉固上模下模座 =45+20+15+50+68=198 可見該模具閉合高度小于所選壓力機 J23-80 的最大裝模高度（380mm） ，可以使用。 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 17 八 模具零部件結(jié)構(gòu)的確定 8.1 落料拉深復合模零部件設(shè)計 8.1.1 標準模架的選用： 標準模架的選用依據(jù)為凹模的外形尺寸，所以應首先計算凹模周界的大小。根據(jù)凹 模高度和壁厚的計算公式得： 凹模高度： H=KB(15mm) 式中， B沖裁件的最大外形尺寸 K系數(shù)，由冷沖模設(shè)計表

40、4-3 可查得，K=0.22 所以， H=17.2mm 凸模高度： C(1.52)H(3040mm) 所以， C=34mm 以上計算僅為參考值，由于本套模具為落料拉深復合模，所以凹模高度受拉深件高度 的影響必然會有所增加，其具體高度將在繪制裝配圖時確定。另外，為了保證凹模有足 夠的強度，將其外徑增大到 200mm。 模具采用后置導柱模架如圖 8-1 所示，根據(jù)以上計算結(jié)果，查冷沖壓模具設(shè)計指導 表 2-41 得模架規(guī)格為：上模座：200mm200mm45mm，下模座： 200mm200mm50mm，導柱：32mm190mm，導套：32mm105mm43mm，閉合 高度：220mm，：265mm

41、。 min H max H 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 18 后置導柱標準模架 1，上模座 2，下模座 3，導柱 4，導套 圖 8-1 8.1.2 卸料零件的選擇 為保證條料的正確送進和毛坯在模具中的正確位置，沖裁出外行完整的合格零件， 模具設(shè)計時必須考慮條料或毛坯的定位。正確位置是依靠定位零件來保證的。由于毛坯 形式和模具結(jié)構(gòu)不同，所以定位零件的種類很多。設(shè)計時應根據(jù)毛坯形式、模具結(jié)構(gòu)、 零件公差大小、生產(chǎn)效率等進行選擇。定位包含控制送料步距的擋料和垂直方向的導料 等。以下是兩種不同的定位零件： 1. 擋料銷 擋料銷的作用是擋住條料搭邊或沖壓輪廓以限制條料的送進距離。國家標準中常見 的擋料

42、銷有三種形式：固定擋料銷、活動擋料銷和始用擋料銷。固定擋料銷安裝在凹模 上，用來控制條料的進距，特點是結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。由于安裝在凹模上，安裝孔可 能會造成凹模強度的削弱，常用的結(jié)構(gòu)有圓形和鉤形擋料銷?；顒訐趿箱N常有于倒裝復 合模中。始用擋料銷用于級進模中開始定位。 2. 定位板和定位釘 定位板和定位釘是為單個毛坯定位的元件，以保證前后工序相對位置精度或工件的 內(nèi)孔與外輪廓的位置精度要求。 因為該模具使用的條料，而且沖壓工藝采用落料拉深復合模，所以定位方式采用擋 料銷。 （如圖 8-2 所示） 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 19 擋料銷 圖 8-2 8.1.3 定位方式的選擇 設(shè)計卸料零件的

43、目的，是將沖裁后卡在凸模上或凸凹模上，或凸模上的制件或廢料 卸掉，保證下次沖壓時正常進行，常用的卸料方式有以下幾種： （1）剛性卸料 剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)，常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后 卸料，當卸料板只起卸料作用時與凸模的間隙隨著材料厚度的增加而增大，單面間隙取 ，當固定卸料板還要起到對凸模的導向作用時，卸料板與凸模的配合間隙應0.20.5 t 小于沖裁間隙，此時要求卸料后凸模不能完全脫離卸料板，保證凸模與卸料板配合大于 。5mm （2）彈性卸料板 彈性卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于沖裁料厚在以下的板料，由1.5mm 于有壓料作用，沖裁比較平整。彈壓卸料與彈性元

44、件、卸料螺釘組成彈性卸料裝置，卸 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 20 料板與凸模的配合的單邊間隙選擇，若彈壓卸料板還要起到對凸模的導向作用，0.1 0.2 t 二者的配合應小于沖裁間隙。彈性元件的選擇應滿足卸料力和沖模結(jié)構(gòu)要求。 卸料板 圖 8-3 結(jié)論：因為該模具是落料拉深復合模，所以采用固定卸料板。 （如圖 8-3 所示） 8.1.4 其他零部件結(jié)構(gòu)： 拉深凸模將直接由連接件固定在下模座上，凸凹模由凸凹模固定板固定，兩者采用 過渡配合關(guān)系。模柄采用凸緣式模柄，根據(jù)設(shè)備上模柄孔尺寸，選用規(guī)格為 A50100 的 模柄。 8.2 二次拉深模零部件設(shè)計 由于考慮到模具的標準化，所以盡量采用標準化

45、模架。有前面的計算以及工件的高 度可知初步選定后側(cè)導柱模架查表得（如圖 8-1 所示）： 其尺寸規(guī)格選定為上模座：200mm200mm45mm，下模座： 200mm200mm50mm，最大閉合高度為 =265mm。而所選壓力機的最大封閉高度 max H 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 21 為 380mm，故可以選用此套模架。由于零件高度較高，故選用長一點的導柱，其 max H 尺寸為導柱：32mm210mm， 導套：32mm115mm48mm。模柄采用凸緣式模柄，規(guī)格為 A6090。 九 模具的裝配 復合模是指在沖床一次行程中沖制產(chǎn)品兩道或兩道以上工序的沖模，這種模具結(jié)構(gòu) 復雜，裝配要求高，但

46、由于模具生產(chǎn)率高，各內(nèi)、外型面間的相對位置精度高，故廣泛 應用于精密零件的加工。本模具為落料拉深復合模其裝配一般按下面的步驟進行： 1. 裝配壓入式模柄，垂直上模座端面，裝后同磨大端面齊平。 2. 將拉深凸模裝在下模座上，并相對下模座底面垂直。同磨端面平齊后，作止動螺 釘孔，并安裝止動螺釘。 3. 安裝固定擋料銷和卸料板，按凹模板上的孔套在凸凹模外圓上應于凹模中心保持 一致。在用平行夾板夾緊的情況下，按凹模上的螺孔引作卸料板上的螺釘過孔，并以螺 釘固緊，其他零件的裝配均符合要求后打標記。 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 22 9.1 落料拉深復合模裝配圖（如圖 9-1 所示）： 1，下模板 4，

47、凹模 5，導柱 6，擋料銷 7，導套 8，凸凹模固定板 9，上模座 11，模 柄 13，橫銷 14，打桿 15，推件塊 17，凸凹模 18，卸料板子 19，拉深凸模 20 壓邊圈 21 頂桿 22、24，銷釘 2、3、10、12、16、23，螺釘 落料拉深復合模裝配圖 圖 9-1 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 23 9.2 二次拉深模裝配圖（如圖 9-2 所示）： 1-下模座 2-導柱 3-螺釘 4-凸模固定板 5-頂桿 6-壓邊圈 7-拉深凹模 8-推件塊 9-上模座 10-導套 11、12-螺釘 13-橫銷 14-打桿 15-模柄 16-銷釘 17-凸模 二次拉深模裝配圖 圖 9-2 湖北

48、工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 24 十 模具的檢驗 在模具制造中，模具零件的檢驗與模具裝配試模后的驗收是模具加工過程中的重要 工藝環(huán)節(jié)。模具零件加工及裝配質(zhì)量好壞，對模具的使用壽命有著較大的影響。加強模 具裝配后及模具零件加工各工序間質(zhì)量檢驗，是確保模具質(zhì)量的重要手段。因此，模具 生產(chǎn)單位在生產(chǎn)過程中，要健全模具零件及模具裝配前后的檢驗與驗收制度。即根據(jù)本 廠產(chǎn)品要求和工藝水平，編制切合實際的質(zhì)量檢驗規(guī)程。實行以檢驗人員專職檢驗與生 產(chǎn)工人自檢互檢相互結(jié)合的檢驗方法，嚴格按圖樣技術(shù)條件和有關(guān)工藝文件進行必要的 檢查。在檢驗中，除了進行工序間的檢驗和裝配后的驗收外，還加強各工序?qū)嶋H操作的 檢查，以督

49、促執(zhí)行工藝規(guī)定，防止廢品的產(chǎn)生。 模具的檢驗與驗收，和設(shè)計、制造一樣是模具制造中不可分割的部分，在模具生產(chǎn) 中起著積極的作用，是滿足現(xiàn)代模具制造業(yè)發(fā)展的需要。同時，在檢測技術(shù)對于模具制 造質(zhì)量的提高、延長模具的壽命和能生產(chǎn)出高效、優(yōu)質(zhì)制品零件，有著十分重要的意義。 10.1 模具檢測的內(nèi)容 模具生產(chǎn)過程的檢測，是模具質(zhì)量管理及控制的重要環(huán)節(jié)，模具檢測的內(nèi)容如下： 1. 組織質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，對模具生產(chǎn)過程全面檢查與監(jiān)控。 2. 檢驗共裝卡具工作及精度狀況。 3. 組織產(chǎn)品質(zhì)量分析。 4. 組織質(zhì)量教育與技術(shù)教育。 5. 組織維護、保養(yǎng)量器具。 6. 組織對模具的整體驗收。 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)

50、設(shè)計 25 10.2 模具檢測的方法 模具檢測的方法按下表所示來進行： 表 10.1 檢測表 檢測方法檢測說明特點 平臺檢測法 平臺檢測法是在檢驗臺 上利用某些通用量具和 輔助測量具，對模具零 件檢測，是一種最普遍 使用的檢測方法，它主 要用來幾種形狀比較簡 單的零件或樣板，可以 得到較高的測量精度 1 采用的是通用工具， 其量具簡單、設(shè)備成本 低、對周圍環(huán)境無特殊 要求，檢測范圍較低， 2 量精度主要取決于平 臺極其使用的 測量工 具精度和方法 3 測量速度慢，誤差需 經(jīng)分析計算，較復雜 儀器檢測法 儀器測量法是使用二維 尺寸測量儀進行平面測 量或采用三維尺寸測量 儀對復雜型面尺寸精度 曲線

51、測量，測量方法直 接，并直接讀取誤差。 1 測量精度高，多為對 零件直接測量，誤差計 算方法簡單，有的可直 接讀取讀數(shù) 2 工件一般不需夾緊， 檢測速度快，但儀表投 資大，成本高，而且檢 測受環(huán)境影響大 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 26 結(jié) 束 語 經(jīng)過近兩個月忙碌又緊張地設(shè)計，我終于完成了本課題（內(nèi)膽拉深模的設(shè)計）的設(shè) 計。 在本次設(shè)計的過程中，從開始接到題目到計算，再到裝配圖的完成，每走一步對我 來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學期間獨立完成的最大的項目。在這段時間里， 我學到了很多知識也有很多感受，從對設(shè)計的一知半解，我開始了獨立的學習和試驗， 查看相關(guān)的資料和書籍，讓自己頭腦中模

52、糊的概念逐漸清晰，使自己非常稚嫩作品一步 步完善起來，每一次改進都是我學習的收獲，每一次試驗的成功都會讓我興奮好一段時 間。從中我也充分認識到了設(shè)計給我們專業(yè)帶來的挑戰(zhàn)與樂趣。 做畢業(yè)設(shè)計的過程中我體會出，理論知識與應用的銜接存在很大的問題，在此之前 對各門學科的學習只是在理論層面上的研究，并沒有在應用領(lǐng)域的擴展。因此導致在設(shè) 計的前期遇到很多不懂的問題，也不知道從何著手。通過查找一些資料和經(jīng)驗數(shù)據(jù)以及 一些標準，慢慢地有了設(shè)計的頭緒。在這過程中就是在不斷的學習和研究，最后完成了 設(shè)計，使我對相關(guān)的知識有了更深刻的掌握。 雖然我的設(shè)計作品不是很成熟，還有很多不足之處，但我可以自豪的說，這里面的

53、 每一點，都是我的勞動成果。同時在設(shè)計中，我也總結(jié)了許多： 1.綜合運用本專業(yè)所學課程的理論和生產(chǎn)實際知識，進行一次冷沖壓模具（落料拉深 復合模）設(shè)計工作的實際訓練，從而培養(yǎng)和提高我們獨立工作的能力。 2.鞏固與擴充所學有關(guān)冷沖模具設(shè)計課程的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計的方法和步驟。 3.掌握冷沖壓模具設(shè)計的基本技能，如計算、繪圖、查閱設(shè)計資料和手冊，熟悉標準 和規(guī)范等。 4.對我今后的工作也是一個實踐之前對理論知識的提前整合，它將對我的工作做下鋪 墊，是我對相關(guān)領(lǐng)域的設(shè)計有了相關(guān)的設(shè)計經(jīng)驗。 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 27 參 考 文 獻 1 王芳.冷沖壓模具設(shè)計指導.機械工業(yè)出版社,201

54、0.9 2 丁松聚等，冷沖模設(shè)計，機械工業(yè)出版社，2009.6 3 郭景儀，陳炎嗣.沖壓模具技術(shù)手冊.北京出版社,1992 4 徐政坤等,沖壓模具設(shè)計與制造，化學工業(yè)出版社，2003.8 5 唐金松等,簡明機械設(shè)計手冊，上?？茖W技術(shù)出版社，1994.12 6 模具設(shè)計與制造技術(shù)教育叢書編委會編，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，機械工業(yè)出版社， 2004.8 7 鄭可.實用沖壓模具設(shè)計手冊.宇航出版社,2003 8 陳萬林.實用模具技術(shù).機械工業(yè)出版社,2000 9 機械設(shè)計編寫組.實用機械設(shè)計手冊.機械工業(yè)出版社,1985 10 成虹.沖壓工藝與模具設(shè)計.高等教育出版社,1987 11 胡禮木、王衛(wèi)衛(wèi)，材料成形

55、及控制工程專業(yè)英語閱讀，機械工業(yè)出版社， 2004.2 12 吳樹森、柳玉起，材料成形原理，機械工業(yè)出版社，2008.1 13 傅建軍，模具制造工藝，機械工業(yè)出版社，2004.7 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 28 致 謝 在即將走上工作崗位的時候，有這樣一次設(shè)計、有這樣的一個總結(jié)，很高興，很興 奮，也很感激。雖然它還不是很成熟，但已散發(fā)著淡淡的香氣。感謝默默付出的老師們！ 關(guān)心支持我的同學、朋友們！ 畢業(yè)設(shè)計的完成，我要感謝我的指導老師伍冬生教授的大力支持。是他的耐心指正 和教導才使我的畢業(yè)設(shè)計逐漸趨于完善。更重要的是他給了我自己解決問題的方法,鼓勵 我提出針對性的有用的問題,從細微之處一點一滴的指導我們。通過這次實踐，我更進一 步熟悉模具的設(shè)計，鍛煉了工程設(shè)計實踐能力，培養(yǎng)自己獨立設(shè)計能力。 即將走向工作崗位，在今后的工作中，我將繼續(xù)加強理論的學習，再接再厲，將所學 的知識付諸實踐，總結(jié)經(jīng)驗，不斷進步！ 在此感謝,伍冬生等老師在設(shè)計過程給我的幫助和鼓勵，謝謝！ 湖北工業(yè)大學商貿(mào)學院畢業(yè)設(shè)計 29 附 錄 落料拉深裝配圖 1 張 卸料板零件圖 1 張 凸凹模零件圖 1 張 上模座板零件圖 1 張 壓邊圈零件圖 1 張