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電機(jī)外殼上蓋沖壓模具設(shè)計(jì)
目錄
1緒論 1
1.1 模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與前景 1
1.2 選題的目的與意義 2
2 沖壓工藝方案的分析與確定 3
2.1沖壓件的功用與經(jīng)濟(jì)性分析 3
2.2沖壓件的工藝性分析 4
2.2.1.判斷能否一次拉成 ： 4
2.2.2.球頭部分的成形： 5
2.3 工藝方案的分析與確定 7
2.4 本章小結(jié) 12
3 零件沖壓工藝計(jì)算 14
3.1 材料的排樣和毛坯計(jì)算 14
3.1.1修邊余量的確定 14
3.1.2毛坯尺寸展開計(jì)算 14
3.1.3排樣與裁板方案的確定 15
3.2 采用或不采用壓邊圈 16
3.3 各工序沖壓力的計(jì)算 17
3.4 模具的壓力中心 20
3.5本章小結(jié) 20
4 模具主要零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 21
4.1 模具結(jié)構(gòu)的確定 21
4.1.1 模具的形式 21
4.1.2 輔助裝置 21
4.1.3 導(dǎo)向零件 21
4.1.4 模架 21
4.2 模具刃口尺寸計(jì)算 22
4.2.1落料模具部分的凸、凹模尺寸計(jì)算： 22
4.2.2拉深模具部分的凸、凹模尺寸計(jì)算： 23
4.2.3球頭預(yù)成形模具部分的凸、凹模尺寸計(jì)算： 23
4.3 凸、凹模設(shè)計(jì) 23
4.3.1凸、凹模孔口的設(shè)計(jì) 23
4.3.2凸、凹模外形尺寸設(shè)計(jì) 24
4.4 卸料彈簧設(shè)計(jì) 25
4.5 落料凸模、拉深凹模和球頭預(yù)成形凸模復(fù)合模 27
4.5.1落料凸模、拉深凹模和球頭預(yù)成形凸模復(fù)合模的分析 27
4.5.2落料凸模、拉深凹模和球頭預(yù)成形凸模復(fù)合模的長(zhǎng)度 27
4.6落料凹模 28
4.7橡膠 29
4.8卸料板 30
4.9導(dǎo)柱導(dǎo)套 30
4.10模座 31
4.11凸模固定板 32
4.12模柄 32
4.13模具總裝配圖 32
4.14模具材料的選用 33
4.15 模具的閉合高度 34
4.16沖壓設(shè)備的選擇 35
4.17模具主要零件的加工方法 36
4.18本章小結(jié) 36
參考文獻(xiàn) 39
致謝 41
附錄A 圖紙及其清單 42
附錄B沖壓工藝卡 43
43
1緒論
1.1 模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與前景
近幾十年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的迅速發(fā)展和有機(jī)結(jié)合，形成了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造（CAD/CAM）這一新型技術(shù)，而且一直在不斷的發(fā)展和提高。
CAD/CAM是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工程。它以計(jì)算機(jī)軟件的形式為用戶提供一種有效的輔助工具，使工程技術(shù)人員能借助計(jì)算機(jī)對(duì)沖壓產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及生產(chǎn)成本等進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。沖模CAD/CAM技術(shù)能顯著縮短沖模設(shè)計(jì)及制造周期、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量，這已成為人們的共識(shí)。
我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)發(fā)展已有近30多年的歷史。在“八五”、“九五”、“十五”期間，國(guó)內(nèi)幾乎所有的模具企業(yè)已推廣普及了計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來越高，并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的商業(yè)化CAD/CAM系統(tǒng)。隨著功能強(qiáng)大的專業(yè)軟件和高效集成制造設(shè)備的出現(xiàn)，以三維造型為基礎(chǔ)、基于并行工程（CE）的模具CAD/CAM/CAE技術(shù)正成為模具行業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展方向，它能實(shí)現(xiàn)面向制造和裝配的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)成形過程的模擬和數(shù)控加工過程的仿真，使設(shè)計(jì)、制造、分析（CAD/CAM/CAE）一體化。
然而，目前的模具CAD技術(shù)大多停留在計(jì)算機(jī)輔助繪圖層面上，如何實(shí)現(xiàn)真正意義上的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)CAD/CAM/CAE技術(shù)的一體化，是有關(guān)人員應(yīng)該密切關(guān)注和深入研究的重點(diǎn)。模具CAD/CAM技術(shù)應(yīng)向宜人化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，并不斷提高模具CAD/CAM系統(tǒng)專用化程度。
20世紀(jì)80年代以來，我國(guó)沖模的設(shè)計(jì)與制造能力經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在現(xiàn)代信息、計(jì)算機(jī)技術(shù)的支撐下，已具有了相當(dāng)?shù)乃?，然而我?guó)模具行業(yè)的專業(yè)化程度還比較低，模具自產(chǎn)自配比例過高，與國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。
隨著發(fā)達(dá)國(guó)家將制造業(yè)紛紛轉(zhuǎn)移到中國(guó)，中國(guó)模具工業(yè)面臨空前的發(fā)展機(jī)遇。到2005年，中國(guó)塑料模具產(chǎn)值已達(dá)到460億元，年均增長(zhǎng)速度為12%左右，模具自給率提高到80%左右，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口達(dá)2億美元左右，汽車用塑料模具進(jìn)口大量減少。
我國(guó)沖壓模具的發(fā)展應(yīng)加大力度研發(fā)大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的模具；進(jìn)一步發(fā)展多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具；開發(fā)和利用先進(jìn)的沖壓加工方式和裝備；大力培養(yǎng)沖模設(shè)計(jì)和制造的高級(jí)專業(yè)人才；進(jìn)一步改進(jìn)管理水平，提高組織實(shí)施能力；深入研究與沖模制造相關(guān)的技術(shù)，包括新材料的開發(fā)、表面處理新技術(shù)的應(yīng)用等。
1.2 選題的目的與意義
這次沖壓模具的設(shè)計(jì)的目的和意義在于：
當(dāng)前，高度發(fā)達(dá)的制造業(yè)和先進(jìn)的制造技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技水平的重要標(biāo)志之一，成為一個(gè)國(guó)家在競(jìng)爭(zhēng)激烈的國(guó)際市場(chǎng)上獲勝的關(guān)鍵因素。如今，隨著中國(guó)與國(guó)際接軌的步伐不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，要求企業(yè)在降低成本的同時(shí),高效率地開發(fā)新產(chǎn)品,全面提高對(duì)市場(chǎng)的快速響應(yīng)速度。而模具行業(yè)是工業(yè)的基礎(chǔ)行業(yè)，在工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域都廣泛地使用模具，模具制造成為整個(gè)鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一。
在模具行業(yè),用戶對(duì)模具的開發(fā)周期要求也越來越。許多企業(yè)都把CAD/CAM/CAE技術(shù)應(yīng)用作為提高自身設(shè)計(jì)速度的重要工具。目前CAD/CAE技術(shù)應(yīng)用于模具設(shè)計(jì)，已成為一種設(shè)計(jì)潮流。而沖壓模具設(shè)計(jì)的發(fā)展是一個(gè)不斷擺脫經(jīng)驗(yàn)依賴、提高設(shè)計(jì)效率,向快速化智能化方向發(fā)展的過程。如何提高沖壓模具設(shè)計(jì)的效率、智能化程度一直是沖壓模具CAD/CAM/CAE領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。隨著沖壓模具CAD/CAM/CAE技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，沖壓模具的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、智能化越來越顯示出其重要性。
沖壓加工在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的加工工業(yè)中占有重要的地位，廣泛應(yīng)用于汽車、軍工、家電、電機(jī)、儀表等工業(yè)領(lǐng)域，從精細(xì)的儀表指針、電子元件到重型汽車的內(nèi)、外覆蓋件以及飛機(jī)蒙皮等都需要沖壓加工。而沖壓件的質(zhì)量好壞在很大程度上取決于模具設(shè)計(jì)、制造的技術(shù)水平。為了獲得良好的沖壓制品，必須考察工件的工藝性，進(jìn)行工藝計(jì)算及制訂工藝路線，最后設(shè)計(jì)出合理的模具。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的今天，怎樣快速、高質(zhì)量地設(shè)計(jì)、制造出產(chǎn)品模具，使所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量高、成本低、上市快，已成為贏得競(jìng)爭(zhēng)的重要因素。 2 沖壓工藝方案的分析與確定
2.1沖壓件的功用與經(jīng)濟(jì)性分析
該沖壓件是某品牌生產(chǎn)的風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的外殼的上蓋，其通過將外殼的上下蓋與轉(zhuǎn)子鐵片部份相夾持，再通過4個(gè)直徑為6的孔用螺紋與螺母將電動(dòng)機(jī)外殼的機(jī)殼相連接。該沖壓件工作時(shí)受力不大，對(duì)其強(qiáng)度和剛度的要求不太高。該沖壓件產(chǎn)量屬于小批量生產(chǎn)，外形較為復(fù)雜但分布對(duì)稱，這次設(shè)計(jì)的材料為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼板08F鋼，采用沖壓加工經(jīng)濟(jì)性良好。
沖壓件的材料力學(xué)性能如表2.1：
表2.1 沖壓件的材料力學(xué)性能
材料
牌號(hào)
材料狀態(tài)
抗剪強(qiáng)度
抗拉強(qiáng)度
伸長(zhǎng)率/%
屈服強(qiáng)度
優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)
08F
已退火
220～310
280～390
32
180
圖2.1 零件圖
2.2沖壓件的工藝性分析
2.2.1.判斷能否一次拉成 ：
在生產(chǎn)實(shí)踐中，帶凸緣圓筒形的拉深件的拉深次數(shù)，可用極限拉深系數(shù)來判斷。即首先計(jì)算出拉深系數(shù)m值，然后與極限拉深系數(shù)相比較，若，則可表明可一次拉深成形。若數(shù)值時(shí)，則表明需經(jīng)過多次拉深才能成形。
工件的總拉深因數(shù)＝d/D＝79mm/150mm＝0.527。工件總的拉深相對(duì)高度H/d＝25mm/79mm＝0.32。由/d＝110mm/79mm＝1.4，t/D100＝1mm/150mm100＝0.667，查表3.3得，有凸緣圓筒形件第一次拉深的最小拉深因數(shù)＝0.50;由表3.2查得有凸緣圓筒形工件第一次拉深的最大相對(duì)高度＝0.50，由于>，H/d>，故此工件圓壁部分能一次拉出。
表2.2有凸緣圓筒件第一次拉深的最大相對(duì)高度
凸緣相對(duì)直徑
毛坯相對(duì)厚度t/D
2~1.5
1.1以下
0.90~0.75
0.82~0.65
0.70~0.57
0.62~0.50
0.52~0.45
1.3
0.80~0.65
0.72~0.56
0.60~0.50
0.53~0.45
0.47~0.40
1.5
0.70~0.58
0.63~0.50
0.53~0.45
0.48~0.40
0.42~0.35
1.8
0.58~0.48
0.53~0.42
0.44~0.37
0.39~0.34
0.35~0.29
2.0
0.51~0.42
0.46~0.36
0.38~0.32
0.34~0.29
0.30~0.25
2.2
0.45~0.35
0.40~0.31
0.33~0.27
0.29~0.25
0.26~0.22
2.5
0.35~0.28
0.32~0.25
0.27~0.22
0.23~0.20
0.21~0.17
2.8
0.27~0.22
0.24~0.19
0.21~0.17
0.18~0.15
0.16~0.13
3.0
0.22~0.18
0.20~0.16
0.17~0.14
0.15~0.12
0.13~0.10
表3.3有凸緣圓筒件第一次拉深時(shí)的最小拉深因數(shù)
凸緣相對(duì)直徑
毛坯相對(duì)厚度t/D
2~1.5
1.1以下
0.51
0.53
0.55
0.57
0.59
1.3
0.49
0.51
0.53
0.54
0.55
1.5
0.47
0.49
0.50
0.51
0.52
1.8
0.45
0.46
0.47
0.48
0.48
2.0
0.42
0.43
0.44
0.45
0.45
2.2
0.40
0.41
0.42
0.42
0.42
2.5
0.37
0.38
0.38
0.38
0.38
2.8
0.34
0.35
0.35
0.35
0.35
3.0
0.32
0.33
0.33
0.33
0.33
2.2.2.球頭部分的成形：
本零件的主要難點(diǎn)在于球頭部分的成形。若球頭部分采用直接局部成形工藝，根據(jù)塑性變形理論，材料的變形量不應(yīng)超過其許用變形程度，利用圖2可計(jì)算出局部成形時(shí)的變形程度。經(jīng)分析，圖中各線段長(zhǎng)度計(jì)算如下：
ab段：zl=5．38mm
bc段：f2=9．66mm
cd段：z3=3．91mm
ok段：r=13．35mm
球頭直接局部成形時(shí)的變形程度為：
=【2(zl+z2+z3)一2r1／2r×100％
=【2(5．38+9．66+3 91)一2×13 35】／(2×13．35)
=42％
根據(jù)資料，08F材料的最大變形程度，
其許用變形程度[】=22．5％。
因?yàn)?,故球頭部分不能直接成形，只能先預(yù)成形一個(gè)較大的球頭，再收縮成一個(gè)小的球頭。
假設(shè)預(yù)成形變形區(qū)的尺寸擴(kuò)大到圖2中所示3點(diǎn)位置。則3點(diǎn)的橫坐標(biāo)值R應(yīng)等于球頭部分的展開毛坯半徑，R值求解如下。
利用圖2，先算出各線段重心橫坐標(biāo)。
ab段：=2．69mm，bc段： =8．59mm，cd段:=11．7mm。
根據(jù)久里金法則，球頭面積，得
=2 (5.382.69+9.668.59+3.9111.7)
=286.4
又根據(jù)面積相等原則，有：
=17mm
則預(yù)成形變形區(qū)的面積應(yīng)為：
=286.4+()
=397．2
考慮到球頭部分成形實(shí)際上是拉伸與脹形兩種變形方式的疊加。為了保證零件尺寸精度和表面質(zhì)量。在球頭最后一道工序里應(yīng)有一定的脹形成分。為此，應(yīng)使預(yù)成形面積稍小于零件實(shí)際變形區(qū)的面積。根據(jù)資料，取預(yù)成形面積為的95％。
則預(yù)成形面積為：
A_=×95％=397．2×95％=377．3
設(shè)預(yù)成形球頭高度一10mm，利用球頭面積計(jì)算公式可得預(yù)成形球頭半徑。為保證最后球頭部分成形質(zhì)量與模具結(jié)構(gòu)的合理性．預(yù)成形球面應(yīng)向內(nèi)凹進(jìn)，使最后球頭部分呈反向拉伸成形。
通過上述分析計(jì)算可知，端蓋零件的關(guān)鍵工序是拉伸及球頭部分的預(yù)成形，并將其復(fù)合在1副模具上完成。另外．圓角半徑凸緣部分R 1mm和球頭部分R2mm均較小，應(yīng)通過整形獲得。整形模凸、凹模之間單邊間隙應(yīng)小于料厚（料厚1mm)，制造精度分別取IT7和IT8級(jí)，表面粗糙度，以保證零件重要部位的精度要求。
2.3 工藝方案的分析與確定
該工件包括落料、圓筒拉深、球頭拉深、球頭反拉深、沖球頭部分孔、沖筒形上部的散熱孔、沖螺絲孔、整形和切邊九個(gè)基本工序，可有以下五種工藝方案：
方案一：落料→圓筒拉深 → 球頭拉深 → 球頭反拉深 → 沖球頭部分孔 → 沖筒形上部的散熱孔 → 整形 →沖螺絲孔→切邊。采用單工序模生產(chǎn)。工序簡(jiǎn)圖如表2.3所示。
表2.3 方案一各工序簡(jiǎn)圖
落料
圓筒拉深
球頭拉深
球頭反拉深
沖球頭部分孔
沖筒形上部散熱孔
整形
沖螺紋孔
切邊
方案二：落料圓筒拉深球頭拉深復(fù)合 → 球頭反拉深 →沖球頭部分孔 →沖筒形上部的散熱孔→整形→沖螺絲孔→切邊。采用復(fù)合模+單工序模生產(chǎn)。工序簡(jiǎn)圖如表2.4所示。
表2.4 方案二各工序簡(jiǎn)圖
落料圓筒拉深球頭拉深復(fù)合
球頭反拉深
沖球頭部分孔
沖筒形上部散熱孔
整形
沖螺紋孔
切邊
方案三：落料圓筒拉深拉深模復(fù)合→球頭拉深 → 球頭反拉深 →沖球頭部分孔 →沖筒形上部的散熱孔→整形→沖螺絲孔→切邊。采用復(fù)合模+單工序模生產(chǎn)。工序簡(jiǎn)圖如表2.5所示。
表2.5 方案三各工序簡(jiǎn)圖
落料圓筒拉深拉深模復(fù)合
球頭拉深
球頭反拉深
沖球頭部分孔
沖筒形上部散熱孔
整形
沖螺紋孔
切邊
方案四：落料圓筒拉深球頭拉深復(fù)合模 → 球頭反拉深 →沖球頭部分孔和筒形上部的散熱孔→整形→沖螺絲孔復(fù)合?！羞?。采用復(fù)合模+單工序模生產(chǎn)。工序簡(jiǎn)圖如表2.6所示。
表2.6 方案四各工序簡(jiǎn)圖
落料圓筒拉深球頭拉深復(fù)合模
球頭反拉深
沖球頭部分孔和筒形上部的散熱孔
整形
沖螺紋孔
切邊
方案五：采用帶料級(jí)進(jìn)拉深或在多工位自動(dòng)壓力機(jī)上沖壓。
分析比較上述五種方案，可以得出以下結(jié)論：
方案一各個(gè)工序模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但工序組合程度較低，生產(chǎn)效率低，難以滿足生產(chǎn)要求。
方案三符合沖壓成型規(guī)律，各工序模具的安排也比較合理。
方案四沖球頭部分孔和筒形上部的散熱孔時(shí)，這幾個(gè)孔的工作零件都不在同一個(gè)平面，模具的磨損快慢程度也不一樣，這會(huì)給修模帶來不便，修模后要保持相對(duì)位置也相對(duì)困難。
方案五采用帶料級(jí)進(jìn)拉深或在多工位自動(dòng)壓力機(jī)上沖壓，可以獲得較高的生產(chǎn)效率，而且操作比較安全，同時(shí)也避免了上述方案的缺點(diǎn)，但這一方案需要專用的壓力機(jī)或者自動(dòng)送料裝置，而且模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造周期長(zhǎng)，生產(chǎn)成本高。因此，只有在大批量生產(chǎn)中才適宜。
方案二的工序模具安排與方案三少了一副模具，經(jīng)過計(jì)算與理論可以得出工件的拉深與球頭部分拉深是可以復(fù)合一起的，所以方案二比方案三更具生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，節(jié)省生產(chǎn)時(shí)間，提高經(jīng)濟(jì)性。
綜合以上分析比較，決定采用方案二作為本沖壓件的沖壓工藝方案。
2.4 本章小結(jié)
這次沖壓件形狀比較復(fù)雜但分布對(duì)稱，在落料、拉深等部分可以減少模具所受的偏心負(fù)荷的作用，減少了對(duì)模具精度和壽命的影響；拉深部分經(jīng)過計(jì)算可以一次拉深成形，而且對(duì)于小批量生產(chǎn)的小型工廠而言，模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化將提高了生產(chǎn)的成本，因此多采用工序分散的工藝方案。這樣可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，具有一定的經(jīng)濟(jì)性，但難以保證較高精度。
3 零件沖壓工藝計(jì)算
3.1 材料的排樣和毛坯計(jì)算
3.1.1修邊余量的確定
因?yàn)樵摏_壓件的d=80，，
由公式。
因?yàn)椋虾瘢?，所以該拉伸件需要修邊余量，圓整為。
3.1.2毛坯尺寸展開計(jì)算
毛坯尺寸展開圖見圖3.1所示，
圖3.1 沖壓件展開圖
毛坯尺寸的計(jì)算如表3.1：表3.1查表數(shù)據(jù)來自[1]沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.16～4.19．
表3.1 毛坯尺寸的計(jì)算
序號(hào)
計(jì)算方法
算式與結(jié)果 /
1
各直線段和各圓弧段的長(zhǎng)度L，其中各圓弧段的長(zhǎng)度的可由表4.16或表4.17求出
各直線段重心到工件軸線的距離和各圓弧段的重心到軸線的距離x,其中各圓弧段的重心到軸線的距離可用表4.18或表4.19求出
,
2
工件的表面積
3
由公式
算出毛坯直徑
3.1.3排樣與裁板方案的確定
1.為了方便操作，采用條料單排。
取搭邊，。由[2]冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)第79頁(yè)可得。
條料寬度：
步距：
板料選用規(guī)格為：1mm8002000。由[3]冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)第339頁(yè)可得。
2.排樣設(shè)計(jì)見圖3.2
圖3.2 排樣圖
每板條料數(shù)：﹙條﹚
每條制件數(shù)：﹙件﹚
每板制件數(shù)：﹙件﹚
故一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為：
=(150/2)%=75.7
故每塊板料的利用率為：
=（653.1475）/(8002000)100
=71.8
3.2 采用或不采用壓邊圈
由表3.2知道：,。
所以決定采用壓邊圈。
表3.2 采用或不采用壓邊圈的條件
是否用壓邊圈
第一次拉伸
以后各次拉伸
用
可用可不用
不用
<1.5
1.5～2.0
>2.0
<0.6
0.6
>0.6
<1
1～1.5
>1.5
<0.8
0.8
>0.8
3.3 各工序沖壓力的計(jì)算
1、落料力的計(jì)算
F=1.3Lt
式中L—沖裁輪廓的總長(zhǎng)度；t—板料厚度；--板料的抗拉強(qiáng)度
查《冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》附表2可知：=390MPa 。故：
F=1.32（150/2）1390=238.8KN
2、 卸料力和推件力的計(jì)算
=KF
=K F
式中K為卸料力系數(shù)，K為頂件力系數(shù)
查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2-10知：K=0.04；K =0.05
故： =KF
=0.04238.8
=9.6KN
=K F
=0.05238.8
=12KN
表3.5 卸料力、推件力和頂件力系數(shù)
料厚
鋼
﹥0.1～0.5
﹥0.5～2.5
﹥2.5～6.5
﹥6.5
0.065～0.075
0.045～0.055
0.04～0.05
0.03～0.04
0.02～0.03
0.1
0.063
0.055
0.045
0.025
0.14
0.08
0.06
0.05
0.03
鋁、鋁合金
0.025～0.08
0.03～0.07
紫銅、黃銅
0.02～0.06
0.03～0.09
3、 筒形件有壓邊拉深的拉深力P計(jì)算公式：
拉深力是指拉深過程中出現(xiàn)的最大拉深力，其值等于徑向最大拉應(yīng)力與筒壁截面積的乘積。顯然，為了完成拉深加工，凸模壓力應(yīng)大于最大拉深力。因此，計(jì)算拉深力的目的是為了選擇壓力機(jī)的額定壓力。從實(shí)際出發(fā)，按公式估算
由[1]郝濱海編著．沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)第147頁(yè)表4.35可得：
（3.6）
式中 首次拉深力，N；
首次拉深直徑，；
材料厚度，；
板料抗拉強(qiáng)度，MPa；見表2.1
修正系數(shù)，按表3.4選取。
表3.4 修正系數(shù)
首次拉深系數(shù)
0.55
0.57
0.60
0.62
0.65
0.67
0.70
0.72
0.75
0.77
0.80
1.0
0.93
0.86
0.79
0.72
0.66
0.60
0.55
0.50
0.65
0.40
所以拉深筒形部分的拉深力＝3.14801390198KN
4、筒形部分拉深時(shí)壓邊力計(jì)算公式：
由[1]郝濱海編著．沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)第150頁(yè)表4.46～4.48可得：
＝ （3.8）
式中 首次拉深時(shí)的壓邊力，N；
坯料直徑，；
首次拉深直徑，；
拉深凹模圓角半徑，；
單位壓邊力，MPa；見表3.6
表3.6各種材料拉深時(shí)的單位壓邊
在單動(dòng)壓力機(jī)上拉深時(shí)的單位壓邊力
材料
鋁
紫銅
黃銅
壓軋青銅
20鋼、08鋼、鍍錫鋼板
軟化耐熱鋼
高合金鋼、高錳鋼、不銹鋼
0.8～1.2
1.2～1.8
1.5～2.0
2.0～2.5
2.5～3
2.8～3.5
3～4.5
4、 球頭預(yù)成形拉深力的計(jì)算：
由經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式
式中 凸模直徑，mm；
坯料厚度，；
板料抗拉強(qiáng)度，MPa；
所以＝3.14191390123.3KN
所以總壓力
F+++++＝407.7KN
由于制作屬于淺拉深，故確定壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)滿足：
＝（0.7~0.8）407.7＝285.39~326.16 KN
初選壓力機(jī)：
初選壓力機(jī)公稱壓力為400kN，型號(hào)為J23-40。滑塊行程80mm，行程次數(shù)45/90次/min,最大裝模高度330，連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度65，工作臺(tái)尺寸460 700（前后左右），模柄孔尺寸（直徑深度），電動(dòng)機(jī)功率5.5KW。
3.4 模具的壓力中心
沖壓力合力的作用點(diǎn)稱為壓力中心。為了保證模具和壓力機(jī)的平穩(wěn)工作，必須使壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心線相重合，對(duì)于使用模柄的中小型模具就是要使其壓力中心與模柄相重合，否則將使沖模的壓力機(jī)滑塊承受側(cè)向力，引起凸、凹模間隙不均勻和導(dǎo)向零件加速磨損甚至還會(huì)引起壓力機(jī)導(dǎo)軌的磨損、影響壓力機(jī)精度。
由于該沖壓件是完全對(duì)稱于相互垂直的兩條對(duì)稱中心線，所以該模具的壓力中心在沖壓件的中心點(diǎn)上。
3.5本章小結(jié)
計(jì)算沖壓件的毛坯尺寸，對(duì)落料、拉深、球頭預(yù)成形等工序的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并計(jì)算各工序的沖壓力。由于要考慮壓力機(jī)的許用壓力曲線和模具的閉合高度，以上設(shè)備都是初次選定，在模具結(jié)構(gòu)確定后在來確定壓力機(jī)的型號(hào)，現(xiàn)在初選的壓力機(jī)為開式雙柱可傾壓力機(jī)。
4 模具主要零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算
4.1 模具結(jié)構(gòu)的確定
這次設(shè)計(jì)主要討論的模具是工序一的落料拉深球頭預(yù)成形復(fù)合模具。
4.1.1 模具的形式
復(fù)合模又分為正裝式和倒裝式。
這次設(shè)計(jì)的落料拉深模可用正裝式復(fù)合模又可用倒裝式復(fù)合模，正裝式復(fù)合模的沖裁件的平整度較好，廢料不在凸凹模內(nèi)積聚，壓力機(jī)回程時(shí)，廢料即從凸凹模內(nèi)推出，受力情況比倒裝復(fù)合模好，適用于薄料沖裁，以及壁厚較小、強(qiáng)度較差的凸凹模。同時(shí)考慮到工件的定位問題，決定采用正裝式復(fù)合模。
4.1.2 輔助裝置
沖壓件的定位：沖壓件的定位主要由凹模的形狀和尺寸來保證。
廢料的卸除：主要為落料后廢料，這里采用卸料板把廢料從凸模上頂下，直接落到模具下模板上。
工件的折除：這里采用頂件桿把工件從凸模上頂出，直接落到下模板上。
4.1.3 導(dǎo)向零件
導(dǎo)向零件有很多，如用導(dǎo)板導(dǎo)向，則在模具上安裝不方便，而且阻擋操作員的視線，所以不采用；若用滾珠式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向，雖然其導(dǎo)向精度高，壽命長(zhǎng)，但是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以也不采用；針對(duì)這次工件的加工工序的精度要求不高，采用滑動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向，而且使模具在壓力機(jī)上的安裝比較簡(jiǎn)單，操作又方便，還可以降低成本。
4.1.4 模架
模架有中間導(dǎo)柱模架、對(duì)角導(dǎo)柱模架、后側(cè)導(dǎo)柱模架。
若采用中間導(dǎo)柱模架，則導(dǎo)柱對(duì)稱分布，受力平衡，滑動(dòng)平穩(wěn)，拔模方便，只能從一個(gè)方向送料；若采用對(duì)角導(dǎo)柱模架，則受力平衡，滑動(dòng)平穩(wěn)，可縱向或橫向送料；若采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，則可以三方向送料，操作員視線不被阻擋，結(jié)構(gòu)比較緊湊，但模具受力不太平衡，滑動(dòng)不夠平衡。
本設(shè)計(jì)以結(jié)構(gòu)方面和減少模具材料為目的，決定采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。
4.2 模具刃口尺寸計(jì)算
4.2.1落料模具部分的凸、凹模尺寸計(jì)算：
落料單邊間隙為
凹模尺寸：
凸模尺寸：
式中 沖孔凸模的刃口尺寸，；
沖孔凹模的刃口尺寸，；
雙面間隙，（見表4.1）；
D沖孔件的尺寸，；
磨損系數(shù)，當(dāng)沖壓件尺寸公差為IT10級(jí)以上時(shí)，??；級(jí)時(shí)，?。籌T14級(jí)以下時(shí)，取；
工件公差，；
凸模和凹模的制造公差，mm，當(dāng)標(biāo)注形式為，（或，）時(shí)，；當(dāng)標(biāo)注形式為（或）時(shí)，。
表4.1 沖裁模單面間隙
材料厚度
08、10、35、09Mn、Q235、B3
Q345
40、50
65Mn
最小值
最大值
最小值
最大值
最小值
最大值
最小值
最大值
0.5
0.020
0.030
0.020
0.030
0.020
0.030
0.020
0.030
0.6
0.024
0.036
0.024
0.036
0.024
0.036
0.024
0.036
0.7
0.032
0.046
0.032
0.046
0.032
0.046
0.032
0.046
0.8
0.036
0.052
0.036
0.052
0.06
0.052
0.036
0.046
0.9
0.038
0.063
0.045
0.063
0.045
0.063
0.045
0.063
1.0
0.040
0.070
0.050
0.070
0.050
0.070
0.045
0.063
1.2
0.063
0.090
0.066
0.090
0.066
0.090
—
—
4.2.2拉深模具部分的凸、凹模尺寸計(jì)算：
凸、凹模制造公差采用IT10，制件精度取14級(jí)
拉深凸、凹模拉深間隙
凸模與凹模單邊間隙為Z/2=1.09/2=0.545
凹模尺寸：
凸模尺寸：
式中 沖孔凸模的刃口尺寸，；
沖孔凹模的刃口尺寸，；
拉深件最大外徑，；
拉深件公差，；
、凹模和凸模制造公差（見《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表4－7）
4.2.3球頭預(yù)成形模具部分的凸、凹模尺寸計(jì)算：
凹模與拉深模的凸模復(fù)合，尺寸為深度H10、半徑R19的圓頭，倒角半徑為3mm；
凸模與拉深模的凹模復(fù)合，尺寸為深度H9、半徑R18的圓頭，倒角半徑為3mm。
4.3 凸、凹模設(shè)計(jì)
4.3.1凸、凹模孔口的設(shè)計(jì)
凸凹模凹?？卓诘男问竭x直筒式孔口凹模，凹模孔口高度可按材料的厚度選?。?
，；
，；
，。
材料厚度為，取凸凹?？卓诟叨取?
4.3.2凸、凹模外形尺寸設(shè)計(jì)
落料模具部分的凸、凹模外形尺寸：
由凸、凹模外形尺寸的經(jīng)驗(yàn)公式：
凹模高度：
凹模壁厚：
式中 B凹?？椎淖畲髮挾龋?，但不能小于15；
C凹模壁厚，，指刃口到凹模外形邊緣的距離；
K系數(shù)，見表4.2。
表4.2 系數(shù)K值
B/
料厚/
0.5
1
2
3
>3
<50
0.30
0.35
0.42
0.50
0.60
50～100
0.20
0.22
0.28
0.35
0.42
100～200
0.15
0.18
0.20
0.24
0.30
>200
0.10
0.12
0.15
0.18
0.22
表4.3 修正系數(shù)
凹模刃口周長(zhǎng)/mm
50～75
75～150
150～300
300～500
500以上
修正系數(shù)
1.12
1.25
1.37
1.50
1.6
由圖知B=D=150
凹模高度：H=0.18 150＝27mm
因?yàn)榘寄Ｈ锌谥荛L(zhǎng)超過50，凹模高度應(yīng)乘以表4.3中的修正系數(shù)。
所以整體落料凹模板的厚度H可根據(jù)公式
式中 凹模材料的修正系數(shù)，碳素工具鋼?。?.3；
凹模厚度按刃口長(zhǎng)度修正系數(shù)，見上表4.3；
考慮到凸凹模的受力比較復(fù)雜，為了保證足夠的強(qiáng)度和剛度，取
凸凹模壁厚：考慮結(jié)構(gòu)的需要和工件的定位，
取C=1.5 27=40.5mm
凹模板長(zhǎng)度L=D+2C=150+240.5=231
刃口高度根據(jù)《沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2.40查得h=8,
整體落料凹模和拉深凸模的固定：直接把整體落料凹模和拉深凸模用螺釘連接。
4.4 卸料彈簧設(shè)計(jì)
彈簧預(yù)壓力公式：
式中 彈簧預(yù)壓力，N；
卸料力或推件力、壓邊力，N；
彈簧根數(shù)。
彈簧允許的最大壓縮量：
式中 彈簧允許的最大壓縮量，；
彈簧需要的總壓縮量，；
彈簧預(yù)壓縮量，；
卸料板或推件塊、壓邊圈的工作行程，一般取料厚加1；
模具的修模量或調(diào)整量，mm，一般取。
卸料力：
設(shè)彈簧個(gè)數(shù)為個(gè)，
所以
表4.5 圓柱螺旋壓縮彈簧
序號(hào)
彈簧中徑
材料直徑
節(jié)距
自由高度
工作極限負(fù)荷下變形量
最大工作負(fù)荷
有效圈數(shù)
5
15
3
4.1
40
9.4
440
10
6
50
10.3
11
7
55
11.8
12.7
8
65
14.1
15
9
75
16.4
17.5
彈簧中徑；彈簧鋼絲直徑；節(jié)距；彈簧自由高度；工作極限負(fù)荷下變形量；
彈簧每圈最大壓縮量：
每圈彈簧預(yù)壓縮量：
彈簧預(yù)壓縮量：
彈簧需要的總壓縮量：
所以，所選的彈簧滿足要求。
彈簧的安裝高度：
4.5 落料凸模、拉深凹模和球頭預(yù)成形凸模復(fù)合模
4.5.1落料凸模、拉深凹模和球頭預(yù)成形凸模復(fù)合模的分析
因?yàn)樗鶝_的工件形狀不規(guī)則，而且涉及了兩個(gè)高度不同的平面。所以要求定位精準(zhǔn)和沖裁力、拉深力合理，如果球頭預(yù)成形拉深力過大，剛?cè)菀桌啤⒗?，?jīng)過上述的計(jì)算已經(jīng)得出合理的尺寸和拉深力。
所以落料凸模部分的為的圓柱凸模；球頭預(yù)成形部分凸模為長(zhǎng)度H10，半徑R19的圓球凸模，與落料凸模在圓柱底面25mm處復(fù)合在一起，接口處圓角半徑為R3。
復(fù)合模材料采用Cr12MoV，熱處理硬度為淬硬60-64HRC
4.5.2落料凸模、拉深凹模和球頭預(yù)成形凸模復(fù)合模的長(zhǎng)度
復(fù)合模具的長(zhǎng)度計(jì)算公式：
式中 L復(fù)合模的長(zhǎng)度，；
復(fù)合模固定板厚度，；
卸料板厚度，根據(jù)表4.6取18；
附加長(zhǎng)度，一般取10~20。
表4.6 彈性卸料板的厚度H
沖壓件料厚t
卸料板寬度B
8
10
12
14
16
10
12
14
16
18
沖孔凸模的長(zhǎng)度：＝32+18+20＝80mm
4.6落料凹模
落料凹模見圖4.2
圖4.2 落料凹模
切邊凹模的長(zhǎng)度：
式中 切邊凹模的長(zhǎng)度，；
凸模固定板的厚度，；
凹模自由長(zhǎng)度，，
凸凹模厚度，。
凸模固定板的厚度：
取
切邊凹模的長(zhǎng)度：
落料凹模材料采用Cr12MoV，熱處理硬度為淬硬60-64HRC
4.7橡膠
作為彈性元件，具有承受負(fù)荷比彈簧大、安全以及安裝調(diào)整等方面等優(yōu)點(diǎn)。沖壓模具選用橡膠塊作為彈壓卸料裝置的彈性元件更為多見。
1高度計(jì)算
橡膠的高度按下式計(jì)算
(沖模設(shè)計(jì)手冊(cè))
式中 H——橡膠高度（mm）；
L——工作行程，或橡膠在工作時(shí)的壓縮量（mm）；
——工作行程末的橡膠壓縮量（％）；
——橡膠預(yù)壓縮量（％）。
對(duì)于普通橡膠，可?。?0～15％，45％。對(duì)于聚氨酯橡膠，＝5～10％，＝10～35％。硬度越高，和都應(yīng)減小。
2校核高度
按上式算得高度，還需要一下式復(fù)核：
H=(0.5~1.5)D
式中 D——橡膠外徑（mm）。
故果H過小，可適當(dāng)放大。H過大，可將橡膠墊分成數(shù)塊，以免失穩(wěn)彎曲。
根據(jù)上式代入數(shù)據(jù)
因?yàn)槔詈蠊ぜ母叨燃由狭虾竦目偢叨葹?6mm，而選取壓力機(jī)的最大行程為80mm，所以橡膠墊的工作行程，為了工作效率，選取L為60mm。采用材料為普通橡膠。所以：
＝171.4 mm（調(diào)整為172mm）
橡膠外徑取為240mm
4.8卸料板
采用圓形彈性卸料板，外圓直徑為,內(nèi)圓直徑與拉深凸模的單邊間隙為。卸料板厚度為18mm。卸料板材料采用Q235。見圖4.4。
圖4.4 卸料板
表4.8 彈性卸料板孔與凸模的單邊間隙值
材料厚度
單邊間隙
4.9導(dǎo)柱導(dǎo)套
導(dǎo)柱與導(dǎo)套結(jié)構(gòu)由標(biāo)準(zhǔn)中選取，尺寸由模架中參數(shù)決定。
導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)保證沖模在最低工作位置時(shí)，導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離不小于2mm，而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離應(yīng)為0.5-2mm。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的配合為H7/h6,導(dǎo)套與上模座之間的配合為H7/r6，導(dǎo)柱與下模座之間的配合為H7/r6。導(dǎo)柱與導(dǎo)套材料采用20鋼，熱處理為滲碳淬火。上下模座材料采用HT200，熱處理硬度為調(diào)質(zhì)28-32HRC。
導(dǎo)柱導(dǎo)套按I級(jí)精度配合。見圖4.5。
采用擬標(biāo)準(zhǔn)型導(dǎo)套，直徑、、極限偏差r6、長(zhǎng)度L=125mm、H=45mm。
導(dǎo)套采用擬標(biāo)準(zhǔn)型導(dǎo)柱，直徑、、極限偏差r6、長(zhǎng)度L=230、l=65mm。
圖4.5 導(dǎo)柱導(dǎo)套
4.10模座
模架有中間導(dǎo)柱模架、對(duì)角導(dǎo)柱模架、后側(cè)導(dǎo)柱模架。
若采用中間導(dǎo)柱模架，則導(dǎo)柱對(duì)稱分布，受力平衡，滑動(dòng)平穩(wěn)，拔模方便，只能從一個(gè)方向送料；若采用對(duì)角導(dǎo)柱模架，則受力平衡，滑動(dòng)平穩(wěn)，可縱向或橫向送料；若采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，模具受力不平衡，滑動(dòng)不平衡，但可以三方向送料，操作員視線不被阻擋，結(jié)構(gòu)比較緊湊。落料拉深復(fù)合模采用滑動(dòng)導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱式模架的導(dǎo)向方式，帶有導(dǎo)柱的沖裁模適合于精度要求較高，生產(chǎn)批量較大的沖裁件，且導(dǎo)柱模結(jié)構(gòu)比較完善，對(duì)后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式可從左右和前后兩個(gè)方向進(jìn)行送料。故相應(yīng)選后側(cè)導(dǎo)柱模架。見圖
因?yàn)樗哪＞咻^高所以選取比較大一點(diǎn)的模架，模架的結(jié)構(gòu)與尺寸都直接由標(biāo)準(zhǔn)中選取，相關(guān)參數(shù)如下：
上模座，凹模周界L=315mm、B=250、厚度、
導(dǎo)套孔直徑、極限偏差。
下模座，凹模周界L=315mm、B=250mm、厚度H=60mm、
導(dǎo)柱孔直徑、極限偏差。
圖4.6 后側(cè)導(dǎo)柱模架
4.11凸模固定板
采用擬標(biāo)準(zhǔn)圓形固定板，直徑、厚度。見圖4.7
圖4.7 固定板
凸模固定板材料采用45鋼
4.12模柄
采用壓入式模柄，直徑、高度。模柄材料采用Q235。
見圖4.8
4.8 模柄
4.13模具總裝配圖
圖4.8 模具總裝配圖簡(jiǎn)圖
完整圖形見附表A的裝配圖14。
其工作過程為：在壓力機(jī)的作用下，上模向下移動(dòng)，彈性卸料板先接觸工件，復(fù)合模的落料凸模開始沖裁，落料完成時(shí)，復(fù)合模的拉深凹模與下模的拉深凸模開始進(jìn)行筒形拉深工作，當(dāng)拉深到球頭預(yù)成形凸模接觸到工件時(shí)，球頭預(yù)成形凸模與下模的球頭預(yù)成形凹模進(jìn)行球頭預(yù)成形工作，至此整個(gè)落料、拉深、球頭預(yù)成形過程完成；回程時(shí)，上模向上移動(dòng)，由卸料彈簧和卸料板將廢料頂下，推件裝置將工件推出，完成整個(gè)落料拉深預(yù)成形過程。
4.14模具材料的選用
表4.9 模具材料的選用與熱處理
零件名稱
材料牌號(hào)
熱處理
硬度
拉深凸模
淬硬
落料凹模
淬硬
凸凹模
淬硬
上、下模座
—
—
模柄
—
—
導(dǎo)柱
鋼
滲碳，表面淬火
導(dǎo)套
鋼
滲碳，表面淬火
凸凹模固定板
鋼
—
—
卸料板
—
—
擋料銷
鋼45
淬火
彈簧
淬火
螺釘
鋼
頭部淬火
銷釘
鋼
淬火
推板
鋼
淬火
螺母
—
—
螺紋推桿
鋼
淬火
4.15 模具的閉合高度
上模座厚度：；
下模座厚度：；
凸模固定板厚度：；
卸料板厚度：；
凸凹模厚度：；
工件厚度：；
彈簧的外露高度：。
模具的閉合高度：
4.16沖壓設(shè)備的選擇
因?yàn)樗鶝_裁的工件屬于小批量生產(chǎn)，精度要求不高，故選用開式雙柱可傾壓力機(jī)。
由，選用公稱壓力為的開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-40。
滑塊行程：100，滿足四倍工件高度（25）；
最大閉合高度：330；
最大裝模高度：265；
連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：65；
由公式：
式中 最大閉合高度，；
最大閉合高度，；
壓力機(jī)墊板厚度，，
最大裝模高度，；
連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度，；
模具的閉合高度，。
由：
因此要加壓力機(jī)的墊板，
由公式
符合要求。
工作臺(tái)尺寸：（前后左右）：，滿足大于下模周界；
模柄尺寸：（直徑深度）：；
最大傾斜角度：。
4.17模具主要零件的加工方法
凸凹模、凸模加工：凸凹模的外圍形狀用車削、磨削加工，孔口形狀采用穿孔機(jī)打穿絲孔，然后用線切割加工方法加工成形；凸模用線切割加工機(jī)床先加工凹模，然后根據(jù)凹模配作凸模。
卸料板加工：卸料板外圍形狀經(jīng)過鍛造、熱處理退火后，采用刨削先粗加工，再用磨削加工平磨上、下工作平面；內(nèi)孔利用凹?？着渥鳎秒娀鸹ù┛讬C(jī)打穿絲孔，先加工好凸凹模，然后根據(jù)凹模上的孔下復(fù)制卸料板孔。
凸模固定板加工：圓形凸模固定板的外圍形狀用車削、磨削加工，固定板上的固定孔可用數(shù)控銑床進(jìn)行加工，或者采用穿孔機(jī)打穿絲孔，然后用線切割加工方法加工成形。
4.18本章小結(jié)
對(duì)落料、拉深和球頭預(yù)成形復(fù)合模進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，對(duì)各部分模具凸模、凹模、凸凹模等進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算與標(biāo)準(zhǔn)的選擇，對(duì)模具的各主要部件進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)；壓力機(jī)的選擇是模設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，在此選用開式雙柱可傾壓力機(jī)，需滿足壓力機(jī)的裝模高度必須符合模具閉合高度的要求，壓力機(jī)的滑塊行程需滿足沖壓件的成形要求，壓力機(jī)的工作臺(tái)面尺寸應(yīng)大于模具尺寸，每邊大。 5 總結(jié)
走過緊張忙碌的大四最后一個(gè)學(xué)期，畢業(yè)設(shè)計(jì)也告一段落，經(jīng)過這次畢業(yè)前的這次大設(shè)計(jì)，對(duì)我們學(xué)生是一個(gè)檢驗(yàn)，同時(shí)也是一個(gè)艱難的挑戰(zhàn)，這將是對(duì)我們過去所學(xué)知識(shí)的一次綜合檢查，它要求我們將大學(xué)這四年來所學(xué)到的知識(shí)能夠融會(huì)貫通、熟練應(yīng)用，并要求我們能夠理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)我們的綜合運(yùn)用能力以及解決實(shí)際問題的能力。
這次設(shè)計(jì)討論了落料拉深球頭預(yù)成形復(fù)合模，對(duì)一個(gè)電動(dòng)機(jī)外殼從工藝分析到模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了討論。主要設(shè)計(jì)的內(nèi)容有以下方面：
1、對(duì)電動(dòng)機(jī)外殼進(jìn)行工藝性分析，包括電動(dòng)機(jī)的功用、精度的要求。
2、對(duì)電動(dòng)機(jī)外殼的沖壓成形工藝方案進(jìn)行分析，確定最優(yōu)的沖壓工藝方案。
3、以所選擇的方案為基礎(chǔ)，進(jìn)行工藝計(jì)算和沖壓力的計(jì)算。
4、以所選方案的其中的主要工序進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)中，讓我充分了解了沖壓模具的基礎(chǔ)知識(shí)和模具的設(shè)計(jì)流程。
在模具設(shè)計(jì)制造前，要對(duì)零件結(jié)構(gòu)工藝和材料的成形性能做一些準(zhǔn)備工作，對(duì)零件的綜合分析，決定采用的排樣方案，沖壓工藝方案和計(jì)算等，采用模具固定板具有高精度、長(zhǎng)壽命，可快速更換凸模和凹模鑲塊，并且重復(fù)裝配精度高，可延長(zhǎng)模具的使用壽命。因此模具投入生產(chǎn)后使用正常，產(chǎn)品質(zhì)量符合圖紙要求。
模具設(shè)計(jì)雖然只占模具成本的10%左右，卻決定了整個(gè)模具成本的70%～80%。所以，在設(shè)計(jì)時(shí)詳盡地考慮了模具結(jié)構(gòu)，考慮提高生產(chǎn)率，如何方便維修。但是，又不能完全依賴于設(shè)計(jì)，在實(shí)際生產(chǎn)中要具體問題具體分析，根據(jù)實(shí)際狀況進(jìn)行模具調(diào)整也是必需的。在生產(chǎn)中模具的維修、保養(yǎng)也是很重要的。在模具維修時(shí)，應(yīng)該多注意細(xì)節(jié)，找出根本原因，針對(duì)其維修。在拆裝模具時(shí)，要認(rèn)真仔細(xì)，以防損傷模具。定期的維護(hù)、保養(yǎng)也可以大大提高模具壽命。
從模具設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)時(shí)，在沖壓件的工藝方案的確定時(shí)如果可以采用全單工序的工藝路線，應(yīng)盡量采用工序分散的工藝方案，用單工序模分散沖壓，使得模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造快而且價(jià)格低廉，用焊接、機(jī)械加工和鈑金等方法就可制造出來，從而降低成本。
由于這是本人第一次沖壓模具設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中存在很多的不足之處，同時(shí)由于自身的原因，對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)沒有很強(qiáng)的理論知識(shí)和認(rèn)知，使得在此次沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上還存在很多欠缺和錯(cuò)誤。在模具設(shè)計(jì)的時(shí)候，模具零部件應(yīng)盡可能選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)件和工廠沖模標(biāo)準(zhǔn)件，使模具設(shè)計(jì)典型化和制造簡(jiǎn)單化，從而縮短設(shè)計(jì)制造周期，降低成本。
此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們從大學(xué)畢業(yè)生走向未來設(shè)計(jì)工作的重要一步。如從最初的選題，開題到計(jì)算、繪圖直到完成設(shè)計(jì)。其間，查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，反復(fù)修改圖紙，每一個(gè)過程都是對(duì)自己能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也使我明白了自己知識(shí)還很淺薄，雖然大學(xué)畢業(yè)了，但自己的求學(xué)之路還很長(zhǎng)，應(yīng)該本著活到老，學(xué)到老的精神，在以后的工作和生活中不斷繼續(xù)學(xué)習(xí)，充實(shí)自己。
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致謝
畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)生綜合應(yīng)用自己在大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)的一個(gè)最好的工具，同時(shí)也是在走向社會(huì)之前的一扇鍛煉之門，是對(duì)自己各方面能力的一種檢驗(yàn)。
通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我熟悉了沖壓模具的整個(gè)過程，并且了解了在做沖壓模具之前首先要對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形態(tài)，模具的結(jié)構(gòu)形態(tài)。也就是要對(duì)產(chǎn)品的工藝性進(jìn)行合理的分析，從而才能采取更合適模具，節(jié)約成本的同時(shí)還能保證加工零件的精度要求。其次，考慮好產(chǎn)品的批量以及精度要求以及材料的造價(jià)。最后完成產(chǎn)品的模具設(shè)計(jì)、模具的裝配圖、零件圖。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)還存在著很多不足的地方，還有很多問題有待去解決。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的成功完成是我個(gè)人的所學(xué)專業(yè)中和學(xué)術(shù)上的一次難忘的歷程，因?yàn)橥ㄟ^我本人的長(zhǎng)時(shí)間的思考、設(shè)計(jì)以及老師多次細(xì)心的指導(dǎo)使我知道一套合格的沖壓模具設(shè)計(jì)的完成以及一套合格的圖紙的完成都需要付出多少次的心血和汗水，通過它可以說明一個(gè)人最基本的學(xué)習(xí)工作態(tài)度。設(shè)計(jì)過程中也暴露了自己有些方面知識(shí)尚有所欠缺，讓我能夠更清晰地認(rèn)識(shí)自己的短處，并加以補(bǔ)充和加強(qiáng)。
在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我要特別感謝吳曉丹老師和班里做沖壓模具同學(xué)的幫助，在吳老師悉心的教導(dǎo)，細(xì)心的指導(dǎo)下，并通邊與班里做沖壓模具的同學(xué)的相互討論，讓我能夠更清晰地和順得地解決了這個(gè)課題中的一個(gè)又一個(gè)難點(diǎn)。因?yàn)橛辛四銈兊膸椭?，我的設(shè)計(jì)才圓滿地結(jié)束，再一次對(duì)你們表示致謝！
附錄A 圖紙及其清單
序號(hào)
代號(hào)
名稱
數(shù)量
備注
1
01
導(dǎo)柱
1
零件圖A4
2
02
導(dǎo)套
1
零件圖A4
3
03
卸料板
1
零件圖A2
4
04
螺紋推桿
1