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前 言
改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速發(fā)展。近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。一些國?nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件。雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具依賴進(jìn)口。
導(dǎo)柱式?jīng)_裁模的導(dǎo)向比導(dǎo)板模的準(zhǔn)確可靠,并能保證沖裁間隙的均勻,沖裁的工件精度較高、模具使用壽命長，而且在沖床上安裝使用方便，因此導(dǎo)柱式?jīng)_裁模是應(yīng)用最廣泛的一種沖模,適合大批量生產(chǎn)。尤其是在我國加入WTO之后，在全球化經(jīng)濟(jì)競爭的市場的環(huán)境下，為生產(chǎn)符合“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”等要求服務(wù)的模具產(chǎn)品，研究、開發(fā)、改進(jìn)模具生產(chǎn)設(shè)備與模具設(shè)計(jì)方式更具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義和緊迫性。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是在修完所有課程內(nèi)容之后，我們走上社會之前一次綜合性設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)課題是擋蓋成型工藝與模具設(shè)計(jì)，是對以前所學(xué)課程的一個(gè)總結(jié)。
在指導(dǎo)教師周密安排和精心指導(dǎo)下，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)從確定設(shè)計(jì)課題、擬定設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)過程到畢業(yè)答辯都按照畢業(yè)設(shè)計(jì)工作計(jì)劃進(jìn)行。
第一，充分調(diào)研，確定應(yīng)用型畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。
選好畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)、保證畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的前提，我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題取自企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際。這個(gè)課題能較全面地應(yīng)用學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識或者將來工作所需的專業(yè)技術(shù)，達(dá)到綜合運(yùn)用的目的，既能夠解決企業(yè)急需解決的生產(chǎn)技術(shù)問題，又能夠培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)崗位能力，難度不是很大，符合我們所學(xué)的專業(yè)理論知識水平和實(shí)際設(shè)計(jì)能力，工作量恰當(dāng)，能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。
但是該課題是真題真做，雖然難度不是很大，但要使設(shè)計(jì)圖紙能真接用于生產(chǎn)，去造出零件，裝配成機(jī)器，并能滿足使用要求，也是不容易的。
第二，反復(fù)論證，確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。
明確課題的性質(zhì)、意義、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)要達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和完成時(shí)間，并確定好正確合理的設(shè)計(jì)方案是完成設(shè)計(jì)任務(wù)的保證，指導(dǎo)教師、企業(yè)技術(shù)員讓我們參與設(shè)計(jì)方案的討論，使我們對課題設(shè)計(jì)方案心中有數(shù)。
第三，虛心求教，仔細(xì)認(rèn)真地進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)。
我們學(xué)生雖然有基礎(chǔ)理論知識，但設(shè)計(jì)能力較差，為了使我們很快地進(jìn)入工作狀態(tài)，指導(dǎo)教師耐心向我們介紹機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法、一般步驟和設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)。在設(shè)計(jì)中能主動(dòng)請教指導(dǎo)老師，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械制圖、工程材料與熱處理、公差配合、計(jì)算機(jī)繪圖、機(jī)械制造工藝等專業(yè)知識的能力。培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和踏實(shí)的工作作風(fēng)。明確必須有高度責(zé)任心、嚴(yán)肅認(rèn)真的工作習(xí)慣，才能做好設(shè)計(jì)工作，減少工作失誤，避免給企業(yè)生產(chǎn)造成損失。充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，積極思考，大膽創(chuàng)新。
第四，完善設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯
在此次設(shè)計(jì)中，主要用到所學(xué)的沖壓模設(shè)計(jì)，以及機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的知識。著重說明了沖壓模的一般設(shè)計(jì)流程，即沖壓成型的工藝分析、壓力機(jī)的選擇及相關(guān)參數(shù)的校核、模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)的相關(guān)計(jì)算、模具總體尺寸的確定與結(jié)構(gòu)草圖的繪制、模具結(jié)構(gòu)總裝圖和零件圖的繪制等。其中模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)，主要包括沖壓方式的選擇、間隙的確定、凸凹模的設(shè)計(jì)，以及固定板、模座、橡膠、模座等零部件的選擇和設(shè)計(jì)。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我更加了解模具設(shè)計(jì)的含義，以及懂得如何查閱相關(guān)資料和怎樣解決在實(shí)際工作中遇到的實(shí)際問題，這為我以后從事模具職業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。
1 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)
零件材料：45，退火態(tài)；料厚t=2mm；精度：IT13；大批量生產(chǎn)；沖壓件零件圖見圖1.1。
圖1.1 零件圖
2 零件及沖壓工藝性分析
2.1 結(jié)構(gòu)與尺寸
該擋蓋零件形狀簡單，結(jié)構(gòu)對稱，拉深的部分有一定斜度，并且在拉深的平面上有兩個(gè)直徑為6的螺孔，其間距為30mm。在落料的平面上有M8和M6的兩個(gè)螺孔，其工藝均為沖孔。最后在四周存在R10的圓角。
2.2 精度
該零件無尺寸精度要求，也無其他特殊尺寸要求，可采取IT13—IT14加工精度，利用普通沖裁方式可以達(dá)到零件圖樣的設(shè)計(jì)要求。
2.3 材料
45鋼淬透性好，它具有較高的硬度，韌性，較好的耐腐性，熱強(qiáng)性和冷變形性能。退回狀態(tài)下的抗剪強(qiáng)度為600Mpa，可以進(jìn)行沖裁加工。
根據(jù)以上分析，該零件工藝性較好，適合沖裁加工。
2.4 批量
該零件屬于大批量生產(chǎn)，在沖壓加工下操作簡便，勞動(dòng)強(qiáng)度低，生產(chǎn)效率高，成本低，適合沖裁。
結(jié)論：該零件的工藝性較好，可以冷沖壓加工。
3 確定沖壓工藝方案
首先根據(jù)零件形狀確定沖壓工序類型和選擇工序順序。沖壓該零件需要的基本工序有落料、拉深和沖圓孔。其中拉深和沖孔決定了零件的總體形狀和尺寸，因此選擇合理的拉深和沖孔方法直接關(guān)系到零件的精度和使用要求。
3.1 拉深工藝
該方法為一次拉深成形，其優(yōu)點(diǎn)是用一副模具成形，可以提高生產(chǎn)率，減少所需設(shè)備和操作人員。缺點(diǎn)是毛坯的整個(gè)面積幾乎都參與激烈的拉深變形，零件表面擦傷嚴(yán)重，零件形狀與尺寸都不精確，拉深處起皺嚴(yán)重，甚至拉裂，這些缺陷將隨拉深深度的增加而愈加明顯所以在設(shè)計(jì)拉深模具的過程中要特別注意。
3.2 落料工藝
落的形狀為長半徑是160mm，短半徑是40mm橢圓，其結(jié)構(gòu)對稱，形狀簡單，而且對毛坯料的精度要求不是很高，變形程度小，材料的塑性較好，這就給落料工藝提供了有利條件。
3.3 沖孔工藝
本次沖孔是在拉深工藝之后進(jìn)行的，因?yàn)闆_孔的面有兩個(gè)，所以對沖孔的位置和精度要求比較高。
3.4組合方案及比較
根據(jù)沖壓該零件需要的基本工序和拉深方法的選擇，可以作出下列各種組合方案：
（1）落料-沖孔-拉深，用單工序模生產(chǎn)。
（2）拉深—落料-沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。
（3）落料—拉深—沖孔，用單工序模生產(chǎn)。
方案（1） 模具結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，成本低，操作簡單，但沖孔后拉伸不能保證孔的位置精度，且沖孔后拉深容易使孔周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中，發(fā)生變形難以滿足零件形狀和位置要求。
方案（2） 拉深后沖孔，沖孔模復(fù)雜，且產(chǎn)生的應(yīng)力集中使拉深時(shí)發(fā)生零件變形尺寸和形狀不精確，操作難度較大，生產(chǎn)效率低。
方案（3） 拉深后沖孔，可以保證孔的位置精度，且減少了拉深時(shí)的應(yīng)力集中，保證了拉深時(shí)零件的完整性，使得拉深時(shí)零件精度高，操作方便，生產(chǎn)效率高，但最后沖孔模結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，整個(gè)生產(chǎn)都是單工序模，延長了制造周期。
上所述，該零件使用時(shí)需要承受一定溫度，應(yīng)減少其應(yīng)力集中，同時(shí)為了保證其精度，減少大批量生產(chǎn)時(shí)零件的修整時(shí)間，應(yīng)采用方案（3）進(jìn)行生產(chǎn)。
4 主要工藝參數(shù)計(jì)算
4.1毛坯展開尺寸計(jì)算
(1) 毛坯直徑計(jì)算
零件的形狀如圖4.1
·
圖4.1 零件毛坯圖
該件h＝8mm, h/d=8/120=0.067，查相關(guān)設(shè)計(jì)確定修邊余量為Δh=1.5mm，
所以拉深高度H=8.15mm。
所有尺寸均視為中性層尺寸，根據(jù)拉深件計(jì)算表面積相等簡化計(jì)算得坯料直徑D== =159.68mm，取160mm。
4.2 確定排樣方案和計(jì)算材料利用率
查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表確定搭邊值
兩工件間的搭邊:a=3.0mm;
工件邊緣搭邊:a1=3.0mm;
步距為:h=42.3mm
條料寬度b=166mm
確定后排樣圖如圖4.2所示
圖4.2落料排樣圖
一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率η為:
=1×5270/(166×42.3）×100%=75.1%
式中 A—沖裁面積(包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料)；
n— 一個(gè)沖距內(nèi)沖沖裁件數(shù)目；
b—條料寬度；
h—進(jìn)距。
確定排樣方案，根據(jù)零件形狀選用合理的排樣方案，以提高材料的利用率。該零件毛坯形狀為橢圓形狀，直徑尺寸較大，為便于送料和操作方便，采用單排方案。
4.3確定板料規(guī)格
根據(jù)條料的寬度尺寸選擇合適的板料規(guī)格，使剩余的邊料越小越好，該零件直徑用料為160mm,以選擇2mm（厚度）*166（寬度）的板料為宜。
5 各工序工藝、沖壓力及零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算
5.1 落料工藝、沖壓力及零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算
5.1.1 落料工藝計(jì)算
落料工藝計(jì)算主要為凸、凹模刃口尺寸計(jì)算，落料時(shí)凸、凹模刃口尺寸的設(shè)計(jì)原則是以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，間隙取在凸模上，設(shè)計(jì)時(shí)采用最小合理間隙值Zmin。Q235含C量0.35%，為硬剛，根據(jù)材料厚度2mm查表取Zmax=0.270mm,Zmin=0.210mm
落料時(shí)落料凹模尺寸為： Dd=（Dmax-xΔ）
按IT12級去φ160mm的偏差為0.63 mm,即Δ=0.63 mm,根據(jù)厚度及工件公差查的磨損系數(shù)x為0.5， Dmax=160+0.63=160.63mm
該零件形狀簡單，刃口尺寸偏差按IT6取值：=+0.033mm, =0.020mm。
所以：Dd=（160.63-0.63*0.5）=160.315mm
凸模尺寸D=( Dd- Zmin)=(160.315-0.21)=160.105
5.1.2 落料沖壓力的計(jì)算
（1） 計(jì)算沖裁力
P=KLT=1.3**160*2*350=457184N≈457.2kN
式中：P—沖裁力，N L—沖裁周邊長度，mm L=（a+b）*180°*(（a-b）/a)/arctg((a-b)/a)
(a,b是橢圓的長軸和短軸)
——材料抗剪強(qiáng)度，MPa 查表為320——380Mpa,取350Mpa
K——系數(shù)，通常取1.3
（2） 計(jì)算卸料力、推件力
① 卸料力 P=KP=0.04*457.2KN=18.3 kN
② 推件力P=nKP=3*0.45*457.2=617.2 kN
式中：n——卡在下模洞口內(nèi)的工件數(shù)，n=h/t=10/3,取n=3
h——凹?？卓诟叨?
K——卸料系數(shù)，查表得K=0.03―0.04
K——推件系數(shù)，查表得K=0.45
（3） 計(jì)算沖壓力總和
P總=P+P+P=457.2+18.3+617.2=1092.7 kN
（4） 壓力機(jī)的選擇
選擇壓力為1500kN工作行程為30mm的壓力機(jī) 經(jīng)查文獻(xiàn)【11】可選用J11-50單臺式壓力機(jī)。
5.1.3 落料模主要零部件設(shè)計(jì)計(jì)算
5.1.3.1 凹模的設(shè)計(jì)計(jì)算
（1）凹?？卓谛问綖橐话闩_階式的形式其數(shù)據(jù)如下：
凹?？卓诟叨?t<0.5mm h=3-5mm
t=0.5-5mm h=5-10mm
t>5-10mm h=10-15mm
該落料件厚t=2mm,取h=10 mm
（2）凹模圓外形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
一般形刃口凹模為橢圓外形結(jié)構(gòu)也為圓形
(3) 凹模外形尺寸的計(jì)算
凹模厚度Ha==44.7mm, 取凹模厚度為45mm
凹模周界尺寸，即凹模壁厚C=（1.5—2）Ha，所以C=2Ha=90mm
5.1.3.2 固定板的設(shè)計(jì)計(jì)算
（1）凹模固定板的設(shè)計(jì)
凹模固定板的厚度與凹模一致，取90mm
（2）凸模固定板的設(shè)計(jì)
凸模固定板的外形尺寸與凹模固定板或卸料板尺寸相同，但本例采用的是橡膠直接卸料，故凸模固定板的外形尺寸可以小些。
凸模固定板的厚度H=(0.62-0.8)H=(0.6-0.8)*90, 取H=70mm
5.1.3.3 卸料版的設(shè)計(jì)計(jì)算
（1）卸料板類型選擇
一般常用的卸料板有固定卸料板和彈性卸料板兩種。
固定卸料板裝于下模，具有卸料力大、工作可靠、模具安裝方便等優(yōu)點(diǎn)；但是沖裁時(shí)卸料板壓不住材料，沖出的工件平整度差。固定卸料板與凸模的間隙一般為0.2-0.6mm,沖裁厚度大于1.5mm。
彈性卸料板除了在沖裁后卸料外，還可以在沖裁前壓住材料，使沖制的工件平整度好，一般沖制厚度小于1.5mm或材料較軟的工件。本例中的材料雖然大于1.5mm，但由于用單個(gè)毛坯，如果采用固定卸料板會給送料、定位增加難度，所以采用彈性卸料板。
彈性卸料板與凸模的雙邊間隙一般為0.1-0.2mm，或采用H9/f8等間隙配合。為了可靠卸料，彈性卸料板應(yīng)高出凸模0.2-0.5 mm。
（2）卸料板的尺寸
① 外形。彈性卸料板的外形一般與同方向上的固定板的外形一致；固定板卸料一般與凹模外形一致。
② 厚度。查《冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)》得H=40mm。
③ 成形孔?；九c凹模刃口的形狀相同。
5.1.3.4 定位零件的設(shè)計(jì)計(jì)算
本設(shè)計(jì)中定位零件采用《模具設(shè)計(jì)大典》里的定位銷和定位螺釘定位，其尺寸大小根據(jù)模具大小選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)件。
5.1.3.5 彈性元件設(shè)計(jì)計(jì)算
此沖模中彈性元件主要為聚氨酯橡膠，橡膠的壓縮量一般不能超過橡膠自由高度的30%，否則橡膠會過早失去彈性。
橡膠的自由高度H自=h/0.25-0.30=(100-120)mm, 取100mm
橡膠直徑P=A*p, p為與橡膠壓縮量有關(guān)的單位壓力，查《冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo)》得p=1.52 Mpa。所以A= P/p=106.3*10/1.52≈70*10mm,橡膠直徑：
D===53mm, 取D=55mm。
5.1.3.6 凸模的設(shè)計(jì)計(jì)算
（1）凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
① 凸模的刃口形式。 圓形凸模，可以采用加工成臺階式結(jié)構(gòu)或直接不分段結(jié)構(gòu)。
② 凸模的固定形式。 凸模根據(jù)沖制零件的形狀、尺寸、加工方法的不同而有多種固定形式。該模具以臺肩與固定板固定，凸模與凸模固定板的配合部分采用過渡配合（H7/m6或H7/n6）。
（2）凸模長度計(jì)算
L= H+H自-Y=93.0mm
式中：L——涂抹的長度，mm H——凸模固定板厚度 H自——卸料橡膠自由高度 Y——為了可靠卸料，在橡膠高度上所加的量，取2mm
5.1.3.7 其它零件的設(shè)計(jì)和計(jì)算
（1）模座的設(shè)計(jì)
模座的長度比凹模長度大180mm，寬度可與凹模的寬度相同或稍小些
模座厚度 Hs=Hx=(1-1.5)Ha=(180-94)mm, 取70mm。
Hs——上模座厚度 Hx——下模座厚度
(2) 模柄設(shè)計(jì)
模柄的作用是將上模與壓力機(jī)的滑塊相連接。在安裝模具時(shí)應(yīng)注意模柄直徑與壓力機(jī)模柄孔直徑要一致。模柄的形式采用壓入式模柄結(jié)構(gòu)，此模柄與上模座連接，采用過渡配合，模柄尺寸大小根據(jù)模具大小查標(biāo)準(zhǔn)模柄。
（3）墊板設(shè)計(jì)
該模具在壓力機(jī)安裝時(shí)加墊板，墊板厚度取40mm。
5.1.3.8 落料模閉合高度的計(jì)算
模具閉合高度H模=Hs+Hx+Ha+Lt-h1=70+90+40+93-1=293mm 取290mm
5.2 拉深工藝計(jì)算及零部件設(shè)計(jì)
5.2.1 拉深工藝計(jì)算
（1）確定修邊余量
由以上毛坯直徑計(jì)算時(shí)確定得修邊余量Δh=8.5mm，毛坯尺寸a=80mm b=20
（2）確定拉深次數(shù)
確定毛坯相對高度 t/D=2/160=0.125工件相對高度H/d=8/120=0.67
查相關(guān)設(shè)計(jì)資料得n=1，故初步確定需1次拉深即可。
（3）計(jì)算各拉深直徑
查表得極限拉深系數(shù)為m=0.25,初步計(jì)算拉深直徑為：d=ma=0.25*160 =40mm
（4）凸模與凹模圓角確定
拉深凹模圓角半徑ra取8t,即=8*2=16mm。由式r=(0.7-0.8)r得r=(0.7-0.8)r，確定各次拉深和凹模的圓角半徑并化整，分別為：
r=16mm
r=17mm (即工件底部圓角半徑)
（5）計(jì)算拉深工件的高度
由式H=1/4(D/d- d+1.72 r+0.57 r/ d)得：
H=1/4（160*160/120-120+1.72*17+0.57*17/120）≈8.5mm
5.2.2 拉深工藝方案的確定
擋蓋拉深后高度為8mm，板材的厚度為2mm，在拉深的過程中材料由簡單的橢圓形狀形成有凸臺的擋蓋形狀。拉深零件圖見5.1
圖5.1 拉深制件圖
5.2.3 拉深力及工作部分尺寸、零部件設(shè)計(jì)計(jì)算
5.2.3.1拉深拉深力及工作部分尺寸零部件設(shè)計(jì)計(jì)算
（1）拉深力計(jì)算
拉深所需的壓力：P=P拉+P壓
P拉=πdtk=3.14*120*3*160*0.75=135.65kN
P壓=Ap=π/4*（160-120）*4=35.19 kN
所以：P=P拉+P壓=135.65+35.19=170,84 kN
式中：P拉——拉深力，N
P壓——壓邊力，N
k——修正系數(shù)，一般取0.5—0.8，t/D與m值小時(shí)，k取大值
——拉伸件材料的抗拉強(qiáng)度，MPa，查得Q235>350 MPa，取400 MPa
A——有效壓面積，mm2
p——單位壓邊力，查得取p=4 MPa
（2）初選壓力機(jī)
壓力機(jī)的公稱壓力P0≧（1.6—1.8）P
取P0=1.8*170.84=307.5 kN
故初選壓力機(jī)的公稱壓力為450 kN，查文獻(xiàn)[11]選用J11-50壓力機(jī)
（3）凸、凹模間隙的計(jì)算
拉伸間隙是指單邊間隙，即Z=（da-dt）/2。間隙過小會增加摩擦力，是拉深件容易拉裂，且易擦傷制件表面，降低模具壽命。間隙過大則對坯料的校直作用小，影響制件的尺寸精度。因此，確定間隙的原則是，既要考慮板料厚度的公差，又要考慮圓筒形件的增厚現(xiàn)象，根據(jù)拉深時(shí)是否采用壓邊圈和制件的尺寸精度、表面粗糙度要求合理確定。
此件拉深采用壓邊裝置，經(jīng)工藝計(jì)算取間隙為Z=1.05t=2.1mm
（4）凸、凹模圓角半徑的計(jì)算
經(jīng)以上計(jì)算得，一次拉深時(shí)凹模圓角半徑r1=10mm，凸模圓角半徑r2=6mm
（5）凸、凹模工作部分尺寸計(jì)算
此工件要求的是外形尺寸，設(shè)計(jì)凸、凹模時(shí)應(yīng)以凹模尺寸以基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，即：凹模尺寸Da=（Ｄ－0.75△）=60.75mm
式中，D——拉深件的基本尺寸，mm △——拉深件尺寸公差
（6）其它零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算
① 壓邊圈的設(shè)計(jì)
壓邊圈的外形尺寸與凹模外形尺寸相同，壓邊圈材料與凸、凹模一致，熱處理強(qiáng)度略低于凸、凹模的硬度。取Hy =60mm
② 壓邊裝置的設(shè)計(jì)
該拉深模選在單動(dòng)壓力機(jī)上進(jìn)行拉深加工，所以必須借助彈性元件在受壓時(shí)所產(chǎn)生的壓力提供壓邊力。故選用具有通用性的彈性壓邊裝置作為彈性元件，這樣可避免每副模具都設(shè)計(jì)一套專用的彈性壓邊裝置。模具只需配備壓邊圈和頂桿并采用倒裝結(jié)構(gòu)。
（7）拉深模閉合高度的計(jì)算
拉深模的閉合高度是指滑塊在下止點(diǎn)位置時(shí)，上模座上平面與下模座下平面之間的距離，即：H=Hs+Hag+Ha+Hy+Htg+Hx+s+t
=120+100+100+120+70+60+(20-25)+3
=593—598mm, 取H=600mm
式中， Ha——上模座厚度，mm
Hx——下模座厚度，mm
Hag——凹模固定板厚度，mm
Ha——凹模厚度，mm
Hy——壓邊圈厚度，mm
Htg——凸模固定板厚度，mm
S——安全距離，mm, 一般取20—25mm
t——拉深件厚度， mm
（8）確定凸模通氣孔
通氣孔直徑一般可在3—8mm之間選取，選取的原則一般視凸模尺寸而定。此工序通氣孔直徑選5mm。
5.3沖孔工藝及零件的設(shè)計(jì)
5.3.1沖裁力的計(jì)算
1）沖孔模具沖裁力的計(jì)算
沖裁力Ｆ按下式計(jì)算：
F=KLtτb
式中 F—沖裁力；
L—沖裁周邊長度；
t—材料厚度；
τb—材料抗剪強(qiáng)度；
K—系數(shù)，系數(shù)Ｋ是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動(dòng)和不均勻，刃口磨損、板料力學(xué)性能和厚度波動(dòng)等原因的影響而給出修正系數(shù)，一般?。?1.3。
計(jì)算沖裁件輪廓周長
沖孔件是規(guī)則的圓形所以L=3.14*8
查文獻(xiàn)[11]取τb=325Mpa
所以
F=KLtτb
=1.3×25.1×2×325
=21226.4(N)
5.3.2卸料力、推料力的計(jì)算
卸料力FX
FX=KXF
推料力FT
FT =KTF
h～直刃口部分的高(mm)；
t～ 材料厚度(mm)
FX=KXF
=0.04×21226.4
=849.06(N)
（KX、KT為卸料力、推件力系數(shù)，）
FT=KTF
=0.055×21226.4
=1167.5(N)
所以總沖壓力
FZ=F+FX+FT
=21226.4N+849N+1167.5N
=23242.8(N)
根據(jù)沖壓力計(jì)算結(jié)果擬選壓力機(jī)規(guī)格為J23—25。
由于沖載力都大于10KN根據(jù)沖壓力計(jì)算結(jié)果擬選壓力機(jī)規(guī)格為J23—25
5.3.3沖孔凸模、凹模尺寸計(jì)算
該制件有沖孔，落料。其尺寸計(jì)算公式：
dT=(dmin＋x△) 0-δT
dA=( dT＋Zmin)＋δA0
查文獻(xiàn)【7】可知：
δA=0.020mm δT=0.020mm
X=0.75
校核：│δT│＋│δA│=0.040mm＜Cmax－Cmin，滿足│δT│＋│δA│≤Cmax－Cmin的條件。
將已知和查表所得的數(shù)據(jù)代入公式，即得：
Zmin=3%t=0.06
凸模dT=(4+0.75×0.24）0-0.02=4.180-0.02mm
凹模dA=(4.18+0.06)0+0.20=4.240+0.20mm
5.4工作零件間隙的確定
1）間隙對沖裁件尺寸精度的影響
沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實(shí)際尺寸與基本尺寸的差值，差值越小，則精度越高，這個(gè)差值包括兩方面的偏差，一是沖裁件相對于凸模或凹模的偏差，二是模具本身的制造偏差。
2）間隙對模具壽命的影響
模具壽命受各種因素的綜合影響，間隙是模具壽命諸因數(shù)中最主要的因數(shù)之一，沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，而且間隙越小，模具作用的壓應(yīng)力越大，摩擦也越嚴(yán)重，所以過小的間隙對模具壽命極為不利。
而較大的間隙可使凸模側(cè)面及材料間的摩擦減小，并延緩間隙由于受到制造和裝配精度的限制，出現(xiàn)間隙不均勻的不利影響，從而提高模具壽命。
3）間隙對沖裁工藝力的影響
隨著間隙的增大，材料所受的拉應(yīng)力增大，材料容易斷裂分離，因此沖裁力減小。通常沖裁力的降低并不顯著，當(dāng)單邊間隙在材料厚度的5~20%左右時(shí)，沖裁力的降低不超過5~10%。間隙對卸料力推料力的影響比較顯著。間隙增大后，從凸模里卸料和從凹模里推料都省力當(dāng)當(dāng)單邊間隙達(dá)到材料厚度的15~25%左右時(shí)的卸料力幾乎為零。但間隙繼續(xù)增大，因?yàn)槊淘龃?，又將引起卸料力、頂件力迅速增大?
4）間隙值的確定
由以上分析可見，凸、凹模間隙對沖裁件質(zhì)量、沖裁工藝力、模具壽命都有很大的影響。因此，設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質(zhì)量，沖裁力、模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個(gè)數(shù)值，只是彼此接近?？紤]到模具制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個(gè)范圍內(nèi)，就可以沖出良好的制件，這個(gè)范圍的最小值稱為最小合理間隙Cmin，最大值稱為最大合理間隙Cmax。考慮到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)要采用最小合理間隙值Cmin。
查文獻(xiàn)[11]45鋼： t＜1mm，C=(4%~5%)t
t=1~3mm，C=(6%~8%)t
t=3~8mm，C=(8%~13%)t
5.5模具壓力中心的確定
為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合，否則，會使沖模和力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。該擋蓋零件為中心對稱圖形，經(jīng)分析得到其幾何中心即為壓力中心。
5.6定位零件
擋料銷根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)采用固定擋料銷裝在凸模上選取直徑，露出部分長度3mm,固定擋料銷M47, 導(dǎo)料銷M47，材料45鋼，數(shù)量2個(gè)。
6 繪制模具總圖
本設(shè)計(jì)零件加工工序有落料、拉深、沖孔，其中繪制落料模、拉深模各一幅，其落料模和拉深模裝配圖如圖6.1和6.2所示：
圖6.1落料模結(jié)構(gòu)裝配圖
圖6.2拉深模結(jié)構(gòu)裝配圖
7 繪制模具非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖
非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖主要是指凸模和凹模和其它零部件，其零件圖如下：
圖7.1 落料凸模
圖7.2落料凹模
圖7.3 落料卸料板
圖7.4 拉深凸模
圖7.5拉深凹模
圖7.6 沖孔凸模
圖7.7 沖孔凸模
圖7.8沖孔凹模
結(jié)束語
任何事物的認(rèn)識過程都是從陌生到熟悉，從了解到認(rèn)知，這是每個(gè)人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，我對沖壓模具的認(rèn)識過程亦是如此。經(jīng)過幾個(gè)月的學(xué)習(xí)，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)將要結(jié)束，這為以后的工作打下了基礎(chǔ)。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)了平時(shí)在學(xué)習(xí)當(dāng)中的不足，在理論上還有很多欠缺。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)不但融合了大學(xué)四年來所學(xué)的知識，還在設(shè)計(jì)過程中查閱了很多相關(guān)資料，同時(shí)也學(xué)到了很多我們還沒有涉及到的內(nèi)容。該畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)學(xué)習(xí)的大檢查，它把以下專業(yè)課程都融合在了一起：機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、機(jī)械制圖、模具構(gòu)造等。還在設(shè)計(jì)過程中得到了從書本上無法學(xué)到的東西。
在設(shè)計(jì)過程中我發(fā)現(xiàn)了許多問題，也解決了許多問題。就是在這個(gè)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程中，我將自己在模具方面的知識進(jìn)行了系統(tǒng)的運(yùn)用和提升，將理論知識很好的運(yùn)用到了實(shí)踐中，提高了自己的設(shè)計(jì)能力。更重要的是，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我對模具行業(yè)的前景和現(xiàn)狀有了更深入的了解，掌握了模具設(shè)計(jì)的一般方法和主要設(shè)計(jì)思想以及設(shè)計(jì)過程中的注意事項(xiàng)，在思想上，我們樹立起了工程思想，不在死扣書本上的公式和理論，一切以實(shí)際生產(chǎn)為主，一切不再是簡單的，死板的知識，而是一個(gè)活靈活現(xiàn)的真實(shí)的例子。
在這次設(shè)計(jì)中，我受益匪淺！首先，它讓我知道了什么是一絲不茍，為什么要一絲不茍。在一次次的計(jì)算，繪圖的修改中，我認(rèn)識到了認(rèn)真的力量，沒有踏踏實(shí)實(shí)的工作，不會有最后的成功。其次，我知道了什么是態(tài)度決定一切！倘若有一個(gè)良好的工作心態(tài)、態(tài)度，那么你的成功就完成了一半。
至此，通過本次設(shè)計(jì)證明了自己的綜合能力，能將所學(xué)專業(yè)知識應(yīng)用在對實(shí)際問題的具體分析和解決上。在設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)常會遇到因考慮問題不周而導(dǎo)致前后矛盾，甚至使下一步工作無法進(jìn)行。然而經(jīng)查閱許多相關(guān)資料和在老師的精心指導(dǎo)下，問題都一一得到了解決，使整個(gè)大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識也得到了系統(tǒng)的鞏固和提高。設(shè)計(jì)過程中用AutoCAD繪制總裝圖和所有零件圖，現(xiàn)已熟練掌握AutoCAD繪圖軟件的使用技巧。
同時(shí)，由于時(shí)間倉促，有不對的地方，希望廣大讀者批評和提出寶貴的意見和建議。 還要感謝我曾經(jīng)翻閱過的這些書的讀者，如果沒有他們的幫住，我不敢想像要完成這項(xiàng)設(shè)計(jì)是何等難。所以，我要感謝在設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過我的老師和書籍?！凹埳系脕斫K覺淺，覺知此事要躬行”，我想這句話也就充分的說明了我們此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要性。
致 謝
首先我要感謝學(xué)校里的領(lǐng)導(dǎo)，正是有了他們的熱情工作，才為我們在大學(xué)時(shí)光的美好生活創(chuàng)造了條件，才為我們在學(xué)校學(xué)習(xí)創(chuàng)造了可能，才為我們?nèi)蘸蟮墓ぷ鞯於藞?jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
其次我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師屈少敏老師，在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，從開始的開題報(bào)告、文獻(xiàn)的采集、框架的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)的布局到最終的論文定稿最后的論文答辯，他們始終孜孜不倦的教導(dǎo)著我，不厭其煩的給我灌輸專業(yè)知識，這不僅給我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)帶來了技術(shù)和知識上的指導(dǎo)，更是我在艱難時(shí)刻的精神支柱，沒有你們的幫助，我是不可能獨(dú)立戰(zhàn)勝設(shè)計(jì)過程中的困難的。
最后要感謝我的家人以及我的同學(xué)對我的理解、支持、鼓勵(lì)和幫助，正是因?yàn)橛辛怂麄?，我所做的一切才更有意義；也正是因?yàn)橛辛怂麄?，我才有了追求進(jìn)步的勇氣和信心。
時(shí)間的倉促及自身專業(yè)水平的不足，整篇論文肯定存在尚未發(fā)現(xiàn)的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤。懇請閱讀此篇論文的老師、同學(xué)，多予指正，不勝感激！
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