杯形件落料、拉深、沖孔、復(fù)合模設(shè)計

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1、杯形件落料、拉深、沖孔、復(fù)合模 1. 沖壓件結(jié)構(gòu)工藝性分析 此工件有落料、拉深、沖孔三個工序。材料為Q235鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)相對簡單，有３個?２０mm的孔、２個?５mm的孔、２個?３mm的孔、還有一個不規(guī)則的孔，孔與孔、孔與邊緣之間的距離也滿足要求，最小壁厚為３mm（?20mm的孔與杯形件內(nèi)壁之間的壁厚）。工件屬于典型圓筒形件拉深，形狀基本對稱，對工件厚度變化也沒有作要求，但是零件圖上已經(jīng)給出了孔心距的公差，由公差可以查得公差等級應(yīng)為IT12級，尺寸精度較低，而工件總高度尺寸32mm可在拉深后采用修邊達(dá)到要求，普通沖裁完全能滿足要求。

2、 該工件包括落料、拉深、沖孔三個基本工序，可有以下三種工藝方案： 方案一：先落料、再拉深、最后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：沖孔、拉深、落料級進(jìn)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。 方案三：落料-拉深-沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要三道工序三副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以 滿足中批量的生產(chǎn)要求。方案二需要一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求，但是由于工件的尺寸相對較大，采用級進(jìn)模生產(chǎn)需要較大的沖裁力，模具的尺寸相對較大，對資源產(chǎn)生較大的浪費(fèi)，對成本的要求也較高，結(jié)構(gòu)比

3、較復(fù)雜，不易沖裁。方案三也只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率也較高，消除了方案二的弊端，模具制造也不困難，工件的最小壁厚也能滿足要求，且沖壓件質(zhì)量較高，成本也較低。通過對上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。 親，由于某些原因，沒有上傳完整的畢業(yè)設(shè)計（完整的應(yīng)包括畢業(yè)設(shè)計說明書、相關(guān)圖紙CAD/PROE、中英文文獻(xiàn)及翻譯等），此文檔也稍微刪除了一部分內(nèi)容（目錄及某些關(guān)鍵內(nèi)容）如需要的朋友，請聯(lián)系我的叩扣:2215891151，數(shù)萬篇現(xiàn)成設(shè)計及另有的高端團(tuán)隊絕對可滿足您的需要. 根據(jù)表面積相等原則，用解析法求該零件的毛坯直徑D，又因?yàn)楣ぜ且?guī)則的形狀

4、，所以可以根據(jù)表的公式計算毛坯直徑D，具體計算見表一。 設(shè)計復(fù)合模，首先要設(shè)計條料的排樣圖，杯形件的形狀具有對稱的特點(diǎn)。沒有必要直對排，直對排時材料的利用率也較低，應(yīng)采用有廢料直排，如圖二所示的排樣方法，可顯著地減少廢料。搭邊值取mm和mm，條料寬度為mm，步距為mm，一個步距的材料利用率為59%（相關(guān)計算見表一）。查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選1000mm1000mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為9張條料（105mm 1000mm），每張條料可沖9個工件，故每張鋼板的材料利用率為52%。 圖3-1：排樣圖 該工件為簡單的杯形件

5、，求出h/d=34/79=0.43，根據(jù)毛坯相對厚度t/D=1.5/102.4=1.5，查表發(fā)現(xiàn)h/d小于表中數(shù)值(h/d=0.84~0.65)，能一次拉深 可用可不用壓料裝置， 用壓料裝置，這樣可選擇較小拉深系數(shù)，所以用壓料裝置。修邊余量的選擇，當(dāng)零件相對高度h/d很小，并且高度尺寸要求不高時，也可以不用切邊工序，考慮到工件的精度，還是考慮采用切邊。 該模具采用正裝復(fù)合模，固定卸料與頂件，采用落料、拉深、沖孔三個工序復(fù)合，沖壓工藝總力的計算相對比較復(fù)雜，沖裁力已經(jīng)包括了拉深中的落料力，因此在計算的時候要特別的注意，不要做重復(fù)的計算，不然就會造成不必要的資源浪費(fèi)，具體沖

6、壓力的計算見表一，根據(jù)沖壓工藝總力計算，計算結(jié)果并結(jié)合工件高度，初選J23-63壓力機(jī)。 表一：主要設(shè)計計算 項目分類 項目 公式 結(jié)果 備注 毛坯 毛坯直徑 mm 排樣 沖裁件面積 mm2 查表得修邊余量 Δh=2mm ； 查表得最小搭邊值a=mm,a1=mm;采用無側(cè)壓裝置， 條料與導(dǎo)料板間隙Cmin=1mm;n=1 條料寬度 mm 步距 mm 一個步進(jìn)距的材料利用率η η= 59% 沖壓力 沖裁力 τb 375336N =mm , τb=300mPa 拉深力 σb 7441

7、8 N 查表的=0.50 , σb=400 mPa 壓邊力 初定= ， 查表得=2.3 mPa 卸料力 查表得 頂件力 查表得 沖壓工藝總力 N 彈性卸料，上出件 計算壓力中心時，先畫出凹模型口圖，如圖三所示，在圖中將xoy坐標(biāo)系建立在圖示的對稱中心線上，將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成L1~L11共11組基本線段，用解析法求得該模具的壓力中心C點(diǎn)的坐標(biāo)（0.15,8.54）。有關(guān)計算如表二所示。 圖3-2：凹模型口圖 表二：壓力中心數(shù)據(jù)表 基本要素長度L/mm 各基本要素壓力

8、中心的坐標(biāo)值 x y L1 -17.5 3 L2 0 25 L3 3 L4 15 L5 15 L6=25 0 -10 L7=25 0 20 L8 20 -23 L9 -20 23 L10 24 23 L11 -29 -16 由以上計算結(jié)果可以看出，該工件沖裁力不大，壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn)O較小，為了便于模具的加工和裝配，模具中心仍選在坐標(biāo)原點(diǎn)O。若選用J23-63 沖床，C點(diǎn)仍在壓力機(jī)模柄孔投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。 落料和拉深的凸、凹模的工作尺寸計算見表 所示，該工件要求不高，

9、為簡單方便，實(shí)際生產(chǎn)中直接按工件尺寸作拉深凸、凹模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證零件各個孔的同軸度，使裝配工作簡化，因此，工作零件刃口尺寸計算就按分開加工的方法來計算，具體計算見下表 表三：工作部分尺寸計算 尺寸及分類 凸、凹模間雙面間隙 尺寸偏差與磨損系數(shù) 計算公式 結(jié)果 備注 落料 ? 查表得，Zmax=mm Zmin=mm Δ X DA=(Dmax- XΔ)+δA 模具制造公差是查表 所得，滿足δA+δT≤（Zmax- Zmin） DT=(DA- Zmin)-δT 拉深 ?79 查表得Z=mm Δ DA=(DmaxΔ)+δ

10、A 模具制造公差是查表所得。當(dāng)零件尺寸標(biāo)注在外形時，以凹模為基準(zhǔn) DT=(DA- Z)-δT 表四：工作部分尺寸計算 尺寸及分類 尺寸轉(zhuǎn)換 計算公式 結(jié)果 備注 沖孔 ?3 dT=(dA- Zmin/2) dA=(dmin+ XΔ) dT= dA= 查表得，沖裁雙面間隙 Zmax =0.240 Zmin=0.132 ; 磨損系數(shù)X=0.75 ， 模具按IT6級、IT7級制造。校核滿足δA+δT≤（Zmax- Zmin） ?5 dT= dA= ?10 dT= dA= ?20 dT= dA=

11、 孔心距 8 LA=LΔ/8 LA= 18 LA= 20 LA= 24 LA= 35 LA= 49 LA= 卸料彈簧的設(shè)計計算見表四。選用的8根彈簧的高度務(wù)必一致，而且型號完全相同，不然會造成受力不均勻，運(yùn)動產(chǎn)生歪斜，影響模具的正常工作。由彈簧的相關(guān)規(guī)格工具書查的，初選彈簧規(guī)格為60mm10mm20mm。具體參數(shù)是：彈簧中徑D=60mm,材料直徑d=10mm,節(jié)距t=20mm,FJ=4180N,ΔHJ=, 自由高度H0=75mm,n=3, L=848mm。 表五：卸料彈簧的設(shè)計計算 項目 公式 結(jié)果 備注

12、 卸料板工作行程h工 h工= h1+t+h2 h1為凸模凹進(jìn)卸料板的高度1mm, h2為凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度2mm 彈簧的工作行程H工 H工=h工+h修 h修為凸模修磨量，取4mm 彈簧自由高度H0 75mm 由彈簧的型號及凸模的工作行程 綜合考慮的 彈簧的預(yù)壓縮量H預(yù) HJ為彈簧工作極限負(fù)荷下的變形量，F(xiàn)J為工作極限負(fù)荷。為每個彈簧的預(yù)壓力 每個彈簧承受的載荷 N 選用8個標(biāo)準(zhǔn)的彈簧，由卸料力計算得到 校核彈簧的實(shí)際總壓縮量 ΔH= + h工+ h修=≤ΔHJ 滿足要求 ΔH彈簧實(shí)際總壓縮量 彈簧的安裝高度H安 H

13、安=H0-H預(yù) 60mm 4模具總體設(shè)計 此處刪除XXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXX約5000字,需完整說明書聯(lián)系Q2215891151。 通過以上設(shè)計，可得到如圖所示的模具總裝圖，模具上模部位主要有上模板、墊板、凸模（8個）、凸模固定板、落料凹模等組成，卸料方式采用彈性卸料，以彈簧為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、卸料板、落料凹模等組成。沖孔廢料由漏料孔

14、漏出。 為了實(shí)現(xiàn)先落料、后拉深，應(yīng)保證模具裝配后，拉深凸模的端面比落料凹模的端面低5mm 模具工作工程：將條料送入剛性卸料板下長方形槽中，平放在凹模面上，并靠槽的一側(cè)，壓力機(jī)滑塊帶著上模下行，凸、凹模下表面首先接觸條料，并與凸模一起壓住條料，先落料，后拉深，拉深結(jié)束后，繼續(xù)下行沖孔，沖孔完成后，上?；爻?，落料后的條料由剛性卸料板從凸凹模卸下，拉深成形后的工件，在完成沖孔后，卡在小凸模上，由于小凸模的回程，拉深成形的工件在彈簧及凸凹模作用下，由凸、凹模卸下，用手工將工件取走后，將條料往前送進(jìn)一個步距，進(jìn)行下一個工件生產(chǎn)。 圖6-1：總裝圖 通過校核。

15、選擇J23-63開式可傾壓力機(jī)能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下： 公稱壓力：630KN 滑塊行程：120mm 最大閉合高度：360mm 連桿調(diào)節(jié)長度：90mm 工作臺尺寸（厚度孔徑）：90 ? 230 mm 模柄孔尺寸：?50mm70mm 最大傾斜角度：300 發(fā)生公稱壓力時滑塊距下死點(diǎn)距離: 8mm 行程次數(shù)( /次·min-1): 70 滑塊中心到床身距離: 260mm 立柱間距離：340mm 墊板厚度：80mm 本副模具零件加工的關(guān)鍵工作零件是旋轉(zhuǎn)體，形狀比較簡單，加工

16、主要采用車削。固定板以及卸料板，采用線切割加工技術(shù)，這些零件變得相對簡單。 零件的加工工藝卡片見附表 根據(jù)復(fù)合模裝配要點(diǎn)，本副模具的裝配選凸、凹模為基準(zhǔn)件，先裝上模，再裝下模，裝配后，應(yīng)保證間隙均勻，落料凹模刃口面應(yīng)高出拉深凸模工作面5mm， 并調(diào)整間隙、試沖、返修。具體裝配見表 。 表六：杯形件復(fù)合模的裝配 序號 工序 工藝說明 1 凸、凹模預(yù)配 ① 裝配前仔細(xì)檢查各凸模形狀及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求尺寸精度、形狀。 ② 將各凸模分別與相應(yīng)的凹?？紫嗯?，檢查其間隙是否加工均勻。不適

17、合者應(yīng)重新修磨或更換 2 凸模裝配 以凹?？锥ㄎ?，將各凸模分別壓入凸模固定板的形孔中，并擠緊牢固 3 裝配下模 ① 在下模座上劃中心線，按中心預(yù)裝凹模、導(dǎo)料板； ② 在下模座、導(dǎo)料板上，用已加工好的凹模分別確定其螺孔位置，并分別鉆孔，攻絲； ③ 將下模座、導(dǎo)料板、凹模裝在一起，并用螺釘緊固，打入銷釘 4 裝配上模 ① 在已裝好的下模上放等高墊鐵，再在凹模中放入的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模； ② 預(yù)裝上模座，劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔、銷孔位置并鉆鉸螺孔、銷孔； ③ 用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，但不要擰緊； ④ 將卸料板套裝在已裝入固定板的凸模

18、上，裝上彈簧和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓量，使卸料板高出凸模下端約1mm; ⑤ 復(fù)查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘； ⑥ 安裝導(dǎo)正銷、承料板； ⑦ 切紙檢查，合適后打入銷釘。 5 試沖與調(diào)整 裝機(jī)試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應(yīng)調(diào)整 設(shè)計總結(jié) 通過這次畢業(yè)設(shè)計使我從新系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了所學(xué)的專業(yè)知識同時也鞏固了先前學(xué)到的知識，同時感觸最深的是，所學(xué)知識只有在應(yīng)用中才能在更深刻理解和長時間記憶。對一些原來一知半解的理論也有了清楚的認(rèn)識。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測量、塑料模具設(shè)計與制造等有了更深刻的理解，使制造的模具既能滿足

19、使用要求有不浪費(fèi)材料，保證了工件的經(jīng)濟(jì)性，設(shè)計的合理性。通過塑料模手冊、模具制造簡明手冊、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊等了解到許多原來未知的知識。由于能力有限，設(shè)計中難免有疏漏之處，懇請老師給予指正。我在此衷心謝謝原老師的大力幫助與指導(dǎo)。 此模具為簡單的拉深模，此模具結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，采用了剛性卸料，，且此模具生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高，適用于大中小型企業(yè)及大批量生產(chǎn)。 本次設(shè)計我查閱了大量的資料，特別是有關(guān)冷沖模方面的。這無疑拓寬了我在這方面的知識，對今后的發(fā)展將會起到一定的幫助，通過翻閱大量的模具書籍，使我對模具設(shè)計有了近一步的了解，在其方法上有了深刻的體會，由于本設(shè)計設(shè)及模具的安裝、調(diào)試等知識

20、，在查閱過程中又從新對它們進(jìn)行了一遍系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，進(jìn)一步加強(qiáng)了所學(xué)知識。使它們系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化。 限于水平和經(jīng)驗(yàn)，本設(shè)計的缺點(diǎn)和不足之處在所難免，希望老師和同學(xué)提出批評和建議?？傊?，通過這次畢業(yè)設(shè)計使我認(rèn)識到學(xué)與用之間還差很多。對于論文中存在的缺點(diǎn)和錯誤敬請老師批評指正。 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計是在原紅玲老師的指導(dǎo)下完成的，原老師除了給出了參考題目外，又幫助解釋論文格式。在設(shè)計論文的過程中，又幫助分析題目，給出具體的設(shè)計方案和思路，分析設(shè)計過程中存在的問題和解決方法，并幫助找到相關(guān)方面的書籍。同時在本設(shè)計中得到了翟老師，楊老師的幫助，對于

21、老師門給與的熱情幫助，再次表示衷心的感謝！ 在完成本論文的過程中還得了廣大同學(xué)的熱情幫助，才使論文得以順利完成。在此對各位老師和同學(xué)們表示衷心的感謝！由于本人能力有限，論文中難免存在一些漏洞，還請指導(dǎo)老師加以指正。 參考文獻(xiàn) [1]、劉建超 張寶忠 主編。沖壓模具設(shè)計與制造。高等教育出版社 [2]、翟德梅 主編。模具制造技術(shù) [3]、薛翔 主編。沖壓模具與制造 化學(xué)工業(yè)出版社。 [4]、許發(fā)樾 主編 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊 機(jī)械工業(yè)出版社 [5]、馮炳堯 朝泰榮 蔣文森

22、 主編 模具設(shè)計與制造簡明手冊，（第二版）。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998 [6]、陳錫棟 主編。實(shí)用模具技術(shù)手冊。 [7]、許發(fā)樾 主編。實(shí)用模具設(shè)計與制造手冊。機(jī)械工業(yè)出版社，2002 [8]、史鐵梁 主編。冷沖模設(shè)計指導(dǎo) 機(jī)械工業(yè)出版社 1996 [9]、王樹勛 主編。模具實(shí)用技術(shù)綜合手冊。華南理工大學(xué)出版社， [10]、徐起賀 孟玲琴 劉靜香 主編?，F(xiàn)代機(jī)械原理。陜西科學(xué)技術(shù)出版社，2004 [11]、劉明保 李宏德 王志偉 等編著。吉林科學(xué)技術(shù)出版社，2003 [12]、肖祥芷 主編 中國模具設(shè)計大典 江西科學(xué)技術(shù)出版社 [13]、王孝培 主編 [14]、馬正元、韓啟 主編《沖壓工藝與模具設(shè)計》機(jī)械工業(yè)出版社