2578 端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì),沖壓,成形,工藝,模具設(shè)計(jì) 河南機(jī)電高等專科學(xué)校學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查表學(xué)生姓名 帥凱強(qiáng) 學(xué) 號(hào) 061304433 指導(dǎo)教師 杜偉課題名稱 端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)難易程度 偏難 適中 偏易選題情況工作量 較大 合理 較小任務(wù)書 有 無(wú)開(kāi)題報(bào)告 有 無(wú)符合規(guī)范化 的要求外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢中期工作匯報(bào)及解答問(wèn)題情況優(yōu) 良 中 差中期成績(jī)?cè)u(píng)定：所在專業(yè)意見(jiàn)：負(fù)責(zé)人： 2009 年 月 日端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)摘要：設(shè)計(jì)著重介紹了制件的成型工藝，及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)制件的工藝分析，確定了工藝方案。并設(shè)計(jì)了一套倒裝復(fù)合模具。在設(shè)計(jì)同時(shí)利用參考資料，確定了各工作零件的尺寸。并較多的考慮了模具結(jié)構(gòu)的調(diào)整性、易更換性及模具成本。同時(shí)在模具設(shè)計(jì)內(nèi)容中融匯了沖壓模具的不同加工方法、加工工藝及裝配工藝，對(duì)初學(xué)沖壓模具模設(shè)計(jì)者有一定的參考價(jià)值。本設(shè)計(jì)從模具設(shè)計(jì)到零部件的加工工藝以及裝配工藝等進(jìn)行詳細(xì)的闡述，并應(yīng)用CAD進(jìn)行各重要零件的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞： 翻邊模 復(fù)合模 沖孔凸模、凹模 翻邊凸模、凹模Lamp screen pressing formed technology and mold design Abstract： The design introduced emphatically the workpiece takes shape the craft, and mold structural design. Through to the workpiece craft analysis, has determined the craft plan. And has designed set of true things compound molds. Uses the reference during the design, has determined each work components size. And many considerations mold structure adjustment, easy replacement and mold cost. Meanwhile has blended together the ramming mold different processing method in the mold design content, the processing craft and the assembly craft, to begins studies the ramming mold mold designer to have the certain reference value. This design designs from the mold to the spare part processing craft as well as the assembly craft and so on carries on the detailed elaboration, and carries on each important components using CAD the design.Key words: the turn down dims mold the compound mold. Punch holes raised mold, concave mold Curving raised mold, concave mold Press tonnage河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué) 生 姓 名 : 帥凱強(qiáng) 學(xué) 號(hào): 061304433 設(shè)計(jì)(論文) 題目： 端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 起 迄 日 期: 2009 年 3 月 12 日~ 5 月 20 日 指 導(dǎo) 教 師: 杜偉 2009 年 3 月 12 日畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題來(lái)源及應(yīng)達(dá)到的目的：該課題來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)踐。在完成該課題之后，應(yīng)對(duì)沖壓工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練掌握相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)的使用，能獨(dú)立完成一套模具的設(shè)計(jì)及模具工作零件加工工藝的編制，能夠運(yùn)用模具設(shè)計(jì)軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：（1）了解目前國(guó)內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀；（2）沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝分析；（3）墊片沖裁模設(shè)計(jì)，并編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份；（4）繪制模具總裝圖二張，并畫出所有零件的零件圖；（5）編制主要零件加工工藝過(guò)程卡。厚度：1.2mm材料：20 鋼生產(chǎn)批量：批量所在專業(yè)審查意見(jiàn)：負(fù)責(zé)人： 年 月 日系部意見(jiàn)：系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：端蓋沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) 模具 064 學(xué)生姓名 帥凱強(qiáng) 學(xué) 號(hào) 061304433 指導(dǎo)教師 杜偉 2009 年 5 月 10 日機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑 工序號(hào) 03零件名稱 凹模 零件號(hào) 01-11零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1材 料 毛 坯硬 度 型 號(hào) 重 量Cr12 50-62HRC設(shè) 備名 稱 型 號(hào)夾 具名 稱輔 助工 具銑床 虎鉗 游標(biāo)卡尺安 裝 工 步 安裝及工步說(shuō)明 刀 具 量 具 走 刀長(zhǎng) 度 走 刀次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸轉(zhuǎn) 速 切 削速 度 基 本工 時(shí)一次 1 銑上平面 φ75 面銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 2 1 200㎜/ min 800r/min一次 1 銑下平面 φ75 面銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 2 1 200㎜/ min 800r/min一次 2 銑兩端面 φ20 立銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min300r/min一次 2 銑兩端面 φ20 立銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min300r/min設(shè) 計(jì) 者 帥凱強(qiáng) 指 導(dǎo) 教 師 杜 偉 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè)零件號(hào) 零 件 名 稱 機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡 11 凹模工序號(hào) 工 序 名 稱 工序內(nèi)容 車間 設(shè)備 量 具 工 時(shí)1234567891011備料熱處理銑熱處理磨平面鉗工劃線加工螺釘孔、安裝孔加工中心熱處理磨平面鉗工精修鋸床下料 Φ480㎜×73㎜退火銑六面，互為直角，留單邊余量 0.5調(diào)質(zhì)磨 6 面，互為垂直，留單邊余量 0.1劃出個(gè)孔的位置線安劃線位置加工螺釘孔和銷孔，并攻螺紋按編制程序銑削主要成型部位，包括沖裁凸模、落料凹模按熱處理工藝，淬火回火達(dá)到 58～62HRC按圖紙要求，鉗工精修拋，全面達(dá)到設(shè)計(jì)下料車間熱處理車間模具車間熱處理車間模具車間模具車間模具車間熱處理車間模具車間模具車間模具車間鋸床銑床磨床銑床熱處理爐磨床線切割鋼尺硬度測(cè)量?jī)x游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺硬度測(cè)量?jī)x0.5210522512222編制 帥凱強(qiáng) 校對(duì) 審核 批準(zhǔn) 目錄1.緒 論 ..............................................................11.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) ...........................................11.1.1國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀 ...................................................11.1.2　 國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì) .............................................21.2　 國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) .........................................22. 落料沖孔拉深復(fù)合模 .................................................42.1 沖壓工件的工藝分析 ................................................42.2 工藝方案確定 ......................................................42.3 必要的工藝計(jì)算 ....................................................52.3.1 毛坯尺寸計(jì)算 ....................................................52.3.2 排樣 ............................................................62.3.3 計(jì)算工序壓力 ....................................................62.4 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................92.4.1 模具類型設(shè)計(jì) ....................................................92.4.2 模具具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................92.5 主要工作零部件設(shè)計(jì) ................................................92.5.1 主要零件尺寸計(jì)算 ................................................92.6 沖壓設(shè)備的選用 ...................................................112.7 模具的總體設(shè)計(jì)及裝配 .............................................123. 翻邊模 ............................................................153.1 固定套翻邊件工藝性分析 ..........................................163.2 固定套翻邊工藝計(jì)算 ..............................................163.2.1 毛坯預(yù)沖孔直徑計(jì)算 ............................................163.2.2 翻邊高度 H的計(jì)算 ..............................................173.2.3 翻邊力 P的計(jì)算 ................................................173.2.4翻邊模裝配圖的設(shè)計(jì)繪制 ..........................................18結(jié) 束 語(yǔ) .............................................................20致 謝 .............................................................21參 考 文 獻(xiàn) ..........................................................22 1.緒 論目前，我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我?guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)1.1.1 國(guó)內(nèi)模具的現(xiàn)狀我國(guó)模具近年來(lái)發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003 年我國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有 2 萬(wàn)多家，從業(yè)人員約 50 多萬(wàn)人，2004 年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢(shì)頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004 年模具產(chǎn)值 530 億元。進(jìn)口模具 18.13 億 美元，出口模具4.91 億美元，分別比 2003 年增長(zhǎng) 18%、32.4%和 45.9%。進(jìn)出口之比 2004 年為3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá) 13.2 億美元，為凈進(jìn)口量較大的國(guó)家。在 2 萬(wàn)多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過(guò)億元的模具企業(yè)只有 20 多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。 近年來(lái)， 模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速；國(guó)企股份制改造步伐加快等。雖然說(shuō)我國(guó)模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國(guó)尚存在以下幾方面的不足:第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對(duì)中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用，私營(yíng)企業(yè)近年來(lái)發(fā)展較快，國(guó)企改革也在進(jìn)行之中，但總體來(lái)看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，再加上國(guó)內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二，開(kāi)發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合 1 萬(wàn)美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是 15～20 萬(wàn)美元，有的高達(dá) 25～30 萬(wàn)美元，與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低．雖然國(guó)內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來(lái)看裝備水平仍比國(guó)外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國(guó)外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問(wèn)題長(zhǎng)期得不到較好解決。裝備水平低，帶來(lái)中國(guó)模具企業(yè)鉗工比例過(guò)高等問(wèn)題。第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長(zhǎng)期以來(lái)受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國(guó)內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國(guó)際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響，對(duì)模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后．模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比，無(wú)論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。1.1.2　國(guó)內(nèi)模具的發(fā)展趨勢(shì)巨大的市場(chǎng)需求將推動(dòng)中國(guó)模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國(guó)的模具工業(yè)和技術(shù)在過(guò)去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來(lái)的十年，中國(guó)模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面: 1） 模具日趨大型化； 2）在模具設(shè)計(jì)制造中廣泛應(yīng)用 CAD/CAE/CAM 技術(shù)； 3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)； 4）在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)； 5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率； 6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)； 7）模具的精度將越來(lái)越高； 8）模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化； 9）研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程； 10）開(kāi)發(fā)新的成形工藝和模具。1.2　國(guó)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無(wú)法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。近幾年，全球模具市場(chǎng)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場(chǎng)年交易總額為 600～650 億美元左右。美國(guó)、日本、法國(guó)、瑞士等國(guó)家年出口模具量約占本國(guó)模具年總產(chǎn)值的三分之一。 國(guó)外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具的比例占到 50%以上；國(guó)外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004 年中國(guó)模協(xié)在德國(guó)訪問(wèn)時(shí)，從德國(guó)工、模具行業(yè)組織--德國(guó)機(jī)械制造商聯(lián)合會(huì)（VDMA）工模具協(xié)會(huì)了解到，德國(guó)有模具企業(yè)約 5000 家。2003 年德國(guó)模具產(chǎn)值達(dá) 48 億歐元。其中（VDMA）會(huì)員模具企業(yè)有 90 家，這 90 家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國(guó)模具產(chǎn)值的 90%，可見(jiàn)其規(guī)模效益。 隨著時(shí)代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具工藝設(shè)計(jì)、高級(jí)鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國(guó)每個(gè)職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬(wàn)美元左右，而國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多 15～20 萬(wàn)美元，有的達(dá)到 25～30 萬(wàn)美元。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá) 70%以上，而我國(guó)才達(dá)到 45％．2. 落料沖孔拉深復(fù)合模2.1 沖壓工件的工藝分析圖一工件名稱：端蓋生產(chǎn)批量：批量材料：20 鋼厚度：1.5mm對(duì)固定套翻邊件進(jìn)行分析可知， 處有內(nèi)孔翻邊成形，翻邊前應(yīng)預(yù)沖孔，30?是圓筒件拉深件直徑，經(jīng)計(jì)算可一次拉深成形。工序安排為落料，拉深,沖孔，翻41?邊等該工件。 2.2 工藝方案確定該零件所需的基本沖壓工序?yàn)槁淞?、沖孔、拉深、翻邊。可擬訂出以下三種工藝方案。方案一：用簡(jiǎn)單模分四次加工，即落料——拉深——沖孔——翻邊。方案二：落料拉深沖孔復(fù)合模，再翻邊。方案三：落料沖孔級(jí)進(jìn)模，再拉深，再翻邊。 采用方案一，生產(chǎn)率低，工件的累計(jì)誤差大，操作不方便，由于該工件為中批量生產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性。但復(fù)合模模具的行位精度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜但由于零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，模具制造并不困難。級(jí)進(jìn)模雖生產(chǎn)率也高，但零件的沖裁精度稍差。欲保證沖壓件的行位精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過(guò)對(duì)上述三種方按的分析比較，該零件采用方案二最佳。故應(yīng)采用兩副模具來(lái)完成。第一副模具為落料拉深沖孔復(fù)合模，第二副模具為單工序翻邊模。2.3 必要的工藝計(jì)算2.3.1 毛坯尺寸計(jì)算由最終制件從翻邊算起，毛坯的預(yù)沖孔直徑計(jì)算。由文獻(xiàn)[7]公式可知 ??trHDdo 72.043.2??=325mm根據(jù)等面積原則，用解析法求該零件的毛坯直徑。首先將零件分為圓、圓環(huán)兩個(gè)簡(jiǎn)單的幾何體。π mm2?1A64.5)37(.124(??????22 r8dr/）（ππ=243.85mm2A3=π /4 2)34(??=1074.66mm2A4=π =307.75mm220)(dA5=A3-A4=766.91mm2則毛坯展開(kāi)尺寸 ?DmA47)(521???查表得拉伸的修邊余量 h0.?則毛坯的直徑 。m47127.4????2.3.2 排樣該工件排樣根據(jù)落料工序設(shè)計(jì)。考慮操作方便及模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故采用單排排樣設(shè)計(jì)。由表查得搭邊值 采用雙排擋料銷擋料。則：條料寬a0.1?ma2.1?，條料的進(jìn)距 。mb7.4827.46??s9.476?則沖裁單件材料的利用率可按下式計(jì)算，即%10??bsnA?式中 —一個(gè)沖裁件的面積， ；A2m—一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的沖裁件數(shù)量；n—條料寬度， ；b—進(jìn)距， 。sm得： %109.478)2/6(%10?????bsnA4.73?設(shè)計(jì)模具時(shí)，條料的排樣很重要。分析零件形狀可知，確定排樣方案：條料從右至左送進(jìn)，落料凸模的沖壓力比較均勻，零件形狀精度容易保證。條料的排樣如圖 2所示 排 樣 圖圖 22.3.3 計(jì)算工序壓力1. 落料力的計(jì)算 ?kltF?落式中 —落料力；落F—沖裁件剪切周邊長(zhǎng)度 ；Lm—沖裁件材料厚度 ；t—被沖材料的抗剪強(qiáng)度 ；?MPa—系數(shù)，一般取 。K3.1落料力為： =π?kltF?落 405.?=82.9KN2. 沖孔力的計(jì)算 ?LtF3.1?沖式中 ——工件內(nèi)輪廓周長(zhǎng)（ ）Lm則 KNF7.605.8914.3???沖3. 拉深力計(jì)算由于零件為淺拉深，可按有壓邊圈的圓筒形件近似計(jì)算。按下式計(jì)算： bdtkF???拉式中 ——拉深力（ ） ；拉FN——拉深件直徑， ；amd41——材料厚度；t——材料的強(qiáng)度極限（ ）,查手冊(cè)σ b= ；b?MPaMPa40——修正因數(shù)。k拉伸系數(shù) 。 93.07461?Ddm查表得修正因數(shù) 5.k 則 KNF03.45.142.350????拉4. 壓邊力的計(jì)算 壓邊力用 計(jì)算，APq式中： ——壓邊圈面積；——單位壓邊力，由表查得 ;MPa6.2?2289.1)47.6(4mA??π壓邊力則為 KNPFq 30.89.1??5. 卸料力的計(jì)算 落卸卸 F式中——卸料力系數(shù)；查手冊(cè)知卸K05.?卸K則卸料力為： NF2.49.805.???卸6. 推件力的計(jì)算： 按式 計(jì)算 沖推推 FnK式中 ——推件力因數(shù)，查表得 ；推 05.?推K——卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)，查[7]得n=3；n則推件力為 KNF5.129.805.3???推故工序總力：KNFFF 67.15.237.64.02.498 ???????推沖壓拉卸落總2.3.4 壓力中心的確定由于該零件是中心對(duì)稱圖形,故壓力中心位于零件輪廓圖形的幾何中心上。2.4 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.4.1 模具類型設(shè)計(jì)經(jīng)分析,應(yīng)采用復(fù)合模結(jié)構(gòu)。2.4.2 模具具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.正倒裝結(jié)構(gòu)的確定根據(jù)上述分析，采用倒裝復(fù)合模具可直接利用壓力機(jī)的打桿裝置進(jìn)行推件，卸料可靠，便于操作。2.送料方式的確定因是大批量生產(chǎn)，采用手動(dòng)送料方式。3.定位裝置的確定因該制件采用的是倒裝復(fù)合模，所以直接用擋料銷和導(dǎo)料銷即可。4.導(dǎo)向方式的選擇為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。由于該零件導(dǎo)尺寸不大，且精度要求不是太高，所以宜采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。5. 卸料、壓料方式本模具采用倒裝結(jié)構(gòu),卡于凸凹模上的廢料可由卸料板推出,而沖孔廢料則可以在下模座中開(kāi)設(shè)通槽，使廢料從孔洞中落下。頂件壓邊裝置安裝在下模妨礙了沖孔廢料的排出。6. 出件方式本模具采用倒裝結(jié)構(gòu)，工件留在落料凹?？锥粗校瑧?yīng)在凹?？自O(shè)置推件塊推出。2.5 主要工作零部件設(shè)計(jì)由表2.4查得沖裁模刃口雙面間隙 。 mZZ24.0,132.0axmin??Z84.inmax?2.5.1 落料刃口尺寸的計(jì)算的凹模的制造公差由表查得 。05.47?? m02.,03.?凸凹 ??05.??凸凹 ?落料部分： m03.凹?m2.凸=0.05 0.108凹凸 ?沖孔部分： 25.?凹 0.?凸?=0.045 0.108凹凸 ??所以都能滿足分別加工時(shí) 凹凸 ?minaxZ??由表2.6可查得 X=0.52.5.2 沖孔刃口部分 落料 =46.75凹凹 ）（ ?????0maxD03.?=47.62凸凹凸 ）（ ??inZ02.?沖孔 =20凸凸 ）（ ??0mixd5.?=20.13凹凸凹 ）（ ?0in02.按凸模尺寸配制，其雙面間隙為 。其工件結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示：凹d m13..到圖32.5.3 拉深工作部分尺寸的計(jì)算拉伸凸模和凹模的單邊間隙可按表中式 計(jì)算， ，故 。tz12/?mz12/?z2由于拉深工件的公差為 級(jí)，故凸凹模的制造公差可采用 級(jí)的精度，查14IT4IT表得 ,按下式可計(jì)算凸模、凹模的尺寸及公差：m0.?凹凸 ?該零件的內(nèi)形尺寸及公差有要求，則以凸模為基準(zhǔn)，根據(jù)磨損規(guī)律，凸模的基本尺寸為：=41.04凸（凸 ?????0)4.dD14.0?凹模的基本尺寸為： =43.04凹凹 ）（ ?0Z.?式中 D——零件外徑的最大極限尺寸d——零件內(nèi)徑的最小極限尺寸---零件的公差?Z-----拉深模具的雙面間隙為了得到較平整的工件，此模具采用彈壓式卸料結(jié)構(gòu)，使條料在落料、拉深過(guò)程中始終在一個(gè)穩(wěn)定的壓力之下，從而改善了毛坯的穩(wěn)定性，避免材料在切向壓力的作用下產(chǎn)生起皺的可能。上、下卸料均采用橡膠作為彈性元件，其高度和斷面面積在模具裝配時(shí)按模具空間大小確定2.5.4 定位裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化2.5.4.1 擋料銷及導(dǎo)料銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化由設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可得該套模具所用擋料銷與導(dǎo)料銷的規(guī)格尺寸一樣，根據(jù)手冊(cè) 【4】 選用。型號(hào)：JB/T7649.9 6×25mm材料為 45 鋼的圓柱擋料銷,硬度 43～48HRC2.5.4.2 擋料銷與導(dǎo)料銷位置的確定由模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，導(dǎo)料銷及導(dǎo)料銷都應(yīng)通過(guò)卸料板固定于模具的凸凹模上。且在模具閉合狀態(tài)下，應(yīng)高出卸料板 3mm【1】 。根據(jù)分析選用廢料孔后端定位時(shí)擋料銷位置如圖 8 圖四 擋料銷的位置2.5.4.3 導(dǎo)料銷位置的確定導(dǎo)料銷位于條料的同一側(cè)，采用從右向左的送料方式，送料的方向?qū)Я箱N應(yīng)裝在后側(cè)。2.5.5 卸料裝置的設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)化2.5.5.1 卸料板的結(jié)構(gòu)形式模具采用倒裝結(jié)構(gòu)，選用手冊(cè) 【6】 圖 7－7（b）的卸料板形式。由表 7－8 查得卸料板厚度為 11mm。裝模具時(shí)卸料板孔與凸凹模得單邊間隙為 0.10mm，在模具開(kāi)啟狀態(tài)，卸料板應(yīng)高出模具凸凹模工作刃口 0.3～0.5mm，以便順利卸料，卸料板的工作行程為3.5mm。2.5.5.2 卸料螺釘?shù)倪x用采用圓柱頭卸料螺釘 45 鋼，熱處理硬度 35～45HRC規(guī)格 M12×90 JB/T7650.2.5.6 推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化2.5.6.1 剛性推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化本套模具的推件裝置所需推件力大，且為了推件平穩(wěn)可靠，應(yīng)采用剛性推件裝置。其結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)手冊(cè) 【5】2.5.6.2 推件塊的設(shè)計(jì)本推件塊的端面外形應(yīng)跟落料凹模的刃口形狀一致，整體外形應(yīng)設(shè)計(jì)成臺(tái)階式以便與凹模配合完成推件，而在沖裁時(shí)不致與把推件塊推出滑到模外。推件塊在自由狀態(tài)下應(yīng)高出凹模面 0.2～0.5mm。推件塊和凹模的配合：由于外形件的相對(duì)尺寸較大，外形形狀相對(duì)復(fù)雜，所以推件內(nèi)形與凹模為間隙配合 H8/f8，推薦外形與凹模為非配合關(guān)系，屬內(nèi)導(dǎo)向。2.5.6.3 連接推桿的選用為了使推件裝置推出平穩(wěn)采用 3 根推桿。每根推桿所承受的力為：326.41087TPN???由手冊(cè)查取適合本裝置的推桿規(guī)格為：φ6×65mm 2.5.6.4 推板的設(shè)計(jì)由推出結(jié)構(gòu)需要，推板適宜選用圓形即手冊(cè)的 A 型。2.5.6.5 打桿的設(shè)計(jì)打桿選用帶肩 A 型打桿與推板配合以起到平穩(wěn)推件作用。其材料 45 鋼 熱處理硬度 43～48HRC 規(guī)格： A11×110mm JB/T7650.12.5.7 支撐固定零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化由凹模周界 L＝180mm,B=100mm，及卸料板的外形尺寸，材料選為 HT200,0I 級(jí)精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架。技術(shù)要求按 JB/T8070—1995 的規(guī)定。2.5.7.1 模架的選用上模座標(biāo)記：750×260×125 下模座標(biāo)記：750×650×150 模柄標(biāo)記： Bφ118×350 2.5.7.2 凸模固定板的設(shè)計(jì)因凸凹模的尺寸較大所以直接用螺釘緊固在下模座上。凸模固定板的設(shè)計(jì):為了保證安裝、固定牢靠，凸模固定板必須有一定的厚度，由經(jīng)驗(yàn)公式 【6】 計(jì)算凸模固定板厚度。H=（1～1.5）D=（1～1.5）×10.215mm＝10.215mm～15.3225mm查手冊(cè) 【6】 表 7-2 本模具取 H=16mm，其外形尺寸應(yīng)與凹模的外形尺寸一致規(guī)格為180mm×100mm×15mm2.5.7.3 墊板的設(shè)計(jì) 【6】在本模具采用的彈性卸料裝置中，上模座中設(shè)有推板等零件的裝置和讓位空間，會(huì)使的其厚度變薄，影響其抗壓強(qiáng)度，所以應(yīng)設(shè)一塊墊板。其規(guī)格根據(jù)凹模外形尺寸選取 140mm×90mm×6mm。2.5.8 導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化本組模具采用的是后側(cè)導(dǎo)柱模座只需兩對(duì)相同型號(hào)的導(dǎo)柱導(dǎo)套。本模具沖裁間隙小應(yīng)按 H6/h5 配合，材料選用 20 鋼熱處理要求滲碳深度 0.8～1.2mm，硬度 58～62HRC ，技術(shù)要求按 JB/T8070—1995 的規(guī)定。導(dǎo)柱標(biāo)記： B20h5×100×30 GB/T2861.2導(dǎo)套標(biāo)記： B20H6×45×23 GB/T2861.22.5.9 緊固零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化本模具采用螺釘固定，銷釘定位。其具體數(shù)據(jù)如下：內(nèi)六角圓柱頭螺釘標(biāo)記：GB/T70.1 M10×70螺釘標(biāo)記：GB/T5782 M12×35銷釘標(biāo)記：GB/T11.21 8m6×802.6 沖壓設(shè)備的選用根據(jù)公稱壓力來(lái)選取壓力機(jī)參照手冊(cè)適用壓力型號(hào)為J23-63,其主要參數(shù)如下： 公稱壓力：630KN滑塊行程：130mm最大閉和高度：360mm封閉高度調(diào)節(jié)量：80mm工作臺(tái)尺寸：480mm×710mm模柄孔尺寸：Φ30mm×66mm2.6 模具總裝圖1、下模座 2、拉深凸凹模 3、下頂塊 4、鑲拼凸模 5、鑲拼凹模6、落料凸凹模 7、上固定板 8、上墊板 9、上模座 10、模柄 11、打桿 12、頂桿 13、沖孔凸模 14、蓋板 15、導(dǎo)套 16、橡膠 17、導(dǎo)柱 18、卸料板 19、凹模 20、拉深凸模固定板 21、下墊板該工件的模具結(jié)構(gòu)如圖，主要由上?下模座，落料凹模、凸凹模、沖孔凸模、沖孔凹模、鑲拼凸模、鑲拼凹模、上、下頂塊，卸料板等零件組成。根據(jù)主要工作部分尺寸結(jié)構(gòu)參照有關(guān)資料，可選取I級(jí)精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架，即：上模座： ; m1256075?下模座： ; 導(dǎo)柱： ; hA3導(dǎo)套： 。 m5015?導(dǎo)柱、導(dǎo)套滲碳深度為0.8～1.2mm.硬度為 。HRC640?落料凹模、凸凹模、沖孔凸模、沖孔凹模、鑲拼凸模、凹模材料均采用適合其自身的材料，熱處理硬度為 。640?卸料板、上頂塊、下頂塊、墊板、固定板材料均采用45鋼。 該模具將成形部分作成鑲拼凹模8和鑲拼凸模7，這樣當(dāng)沖裁刃口變鈍后，只要將刃口部分按常規(guī)重新修磨一下，然后將鑲拼件旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度后，將反面磨去刃磨量即可裝入在使用。下頂塊6除了起到壓邊的作用，另外當(dāng)工件拉深到下頂塊觸到下固定板24時(shí)，下頂塊就起了限位的作用，當(dāng)上?；爻虝r(shí)，拉深有了一個(gè)校正的過(guò)程。由于受 開(kāi)式壓力機(jī)工作臺(tái)孔的限制，該模具的頂件壓邊裝置安裝KN30在下模妨礙了沖孔廢料的排出。為了保證沖孔凹模與落料凹模的同心度要求，將沖孔凸模與落料凹模用螺栓連接在一起，并與固定板成 的過(guò)度配合，6/7hH這樣給拆卸、裝配帶來(lái)了方便。3. 翻邊模3.1 固定套翻邊件工藝性分析對(duì)固定套翻邊件進(jìn)行分析可知， 處有內(nèi)孔翻邊成形，翻邊前應(yīng)預(yù)沖孔，30?是圓筒件拉深件直徑，可一次拉深成形。工序安排為落料，拉深,沖孔，翻邊等。41?翻邊前圓筒形制件，如圖所示：圖63.2 固定套翻邊工藝計(jì)算在平板毛坯上沖底孔后進(jìn)行翻邊，工藝計(jì)算包括兩方面的內(nèi)容：一是確定底孔直徑。二是核算翻邊高度H。 圖五3.2.1 計(jì)算毛坯的預(yù)沖孔直徑，翻邊工藝參數(shù)如圖所示。預(yù)沖孔直徑 （式1） ??trFDdo 72.043.2??m8.193.2.2 高度H變換式1可得翻邊高度H的計(jì)算公式2 (式2)??trDd72.043./5.0???將翻邊系數(shù) 帶入式1中可得Kf/(式3)trHf...將式3中的翻邊系數(shù)K f以極限翻邊系數(shù)K fmin代替，可得最大翻邊高度H max計(jì)算公式: maxH??trDf 72.043.15.0min???.固定套翻邊高度 H5.9?由于H＜H max所以能夠一次翻邊形成。翻邊前毛坯如圖所示： 3.2.3 翻邊力P的計(jì)算=??stdD????14.3N175.2940以上各式中 ：——-翻邊系數(shù)；fK----極限翻邊系數(shù)；minf當(dāng) 時(shí)， 。5.9/?tdo 35.0min?fK——翻邊前毛坯預(yù)沖孔直徑， ；——-翻邊后孔口的直徑， ；D——-翻邊圓角半徑， ；rm——-翻邊高度， ；h——翻邊后工件高度， ；H——-翻邊力， ；PNt——-材料厚度， ；m——材料的屈服強(qiáng)度，MPa；這里 。S? MPas250??3.3 翻邊模裝配圖的設(shè)計(jì)繪制翻邊模采用倒裝結(jié)構(gòu)，使用大圓角圓柱形翻邊凸模，工件預(yù)沖孔套在導(dǎo)正銷上定位，壓邊靠壓力機(jī)標(biāo)準(zhǔn)彈頂器壓邊，工件若留在上模由頂件器推出，選用對(duì)角滑動(dòng)導(dǎo)向模架。根據(jù)固定板尺寸和閉合高度選用250KN雙柱可傾壓力機(jī)，固定套翻邊模如圖所示。 1、導(dǎo)柱 2、橡膠 3、導(dǎo)套 4、上模座 5、螺釘 6、推件板 7、推桿 8、模柄 9、防轉(zhuǎn)銷 10、銷釘 11、凹模墊板 12、凸模 13、凹模 14、壓料板 15、導(dǎo)套 16、導(dǎo)柱 17、銷釘、螺釘 18、凸模固定板 19、下模座4.結(jié) 束 語(yǔ)軸碗屬于復(fù)雜的零件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計(jì)算確定該制件的沖裁力及模具刃口尺寸，然后選取相應(yīng)的壓力機(jī)。本設(shè)計(jì)主要是沖孔凸、凹模以及拉深工藝的設(shè)計(jì)，需要計(jì)算凸凹模的間隙、工作零件的尺寸和公差。此外,還需要確定模具工藝零件和結(jié)構(gòu)零件以及模具的總體尺寸，然后根據(jù)上面的設(shè)計(jì)繪出模具的總裝圖。由于在零件制造前進(jìn)行了預(yù)測(cè)，分析了制件在生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的缺陷，采取了相應(yīng)的工藝措施。因此，模具在生產(chǎn)零件的時(shí)候才可以減少?gòu)U品的產(chǎn)生。軸碗的形狀結(jié)構(gòu)一般，但是其尺寸相對(duì)較大不適合選用標(biāo)準(zhǔn)模架。要保證零件的順利加工和取件，模具必須有足夠的長(zhǎng)度，因此需要改變上、下模座的長(zhǎng)度，以達(dá)到要求。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單，它可以相應(yīng)的簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)。便于以后的操作、調(diào)整和維護(hù)。軸碗沖壓成形工藝及模具的設(shè)計(jì)，是理論知識(shí)與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對(duì)理論知識(shí)做了更深切貼實(shí)的闡述。也使我認(rèn)識(shí)到，要想做為一名合格的模具設(shè)計(jì)人員，必須要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)新技術(shù)，樹(shù)立終身學(xué)習(xí)的觀念，把理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去，并堅(jiān)持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的精神，大膽創(chuàng)新，突破新技術(shù)，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的騰飛做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。致 謝時(shí)光如電，歲月如梭，三年的大學(xué)生活即將結(jié)束，而我也即將離開(kāi)可敬的老師和熟悉的同學(xué)踏入不是很熟悉的社會(huì)中去。在這畢業(yè)之際，作為一名工科院校的學(xué)生，做畢業(yè)設(shè)計(jì)是一件必不可少的事情。畢業(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常繁雜的工作，它涉及的知識(shí)非常廣泛，很多都是書上沒(méi)有的東西，這就要靠自己去圖書館查找自己所需要的資料；還有很多設(shè)計(jì)計(jì)算，這些都要靠自己運(yùn)用自己的思維能力去解決，可以說(shuō)，沒(méi)有一定的毅力和耐心是很難完成這樣復(fù)雜的工作。在學(xué)校中，我主要學(xué)的是理論性的知識(shí)，而實(shí)踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計(jì)就相當(dāng)于實(shí)戰(zhàn)前的一次總演練。畢業(yè)設(shè)計(jì)不但把我以前學(xué)的專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的連貫起來(lái)，也使我在溫習(xí)舊知識(shí)的同時(shí)也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識(shí)；這不但提高了我們解決問(wèn)題的能力，開(kāi)闊了我們的視野，在一定程度上彌補(bǔ)我們實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于本人資質(zhì)有限，很多知識(shí)掌握的不是很牢固，因此在設(shè)計(jì)中難免要遇到很多難題，在有課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)及老師的不時(shí)指導(dǎo)和同學(xué)的熱心幫助下，克服了一個(gè)又一個(gè)的困難，使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)日趨完善。畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然很辛苦，但是在設(shè)計(jì)中不斷思考問(wèn)題，研究問(wèn)題，咨詢問(wèn)題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時(shí)也汲取了更完整的專業(yè)知識(shí)，鍛煉了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，使我受益匪淺，我相信這些經(jīng)驗(yàn)對(duì)我以后的工作一定有很大的幫助，而且也鍛煉我的吃苦耐勞的精神，讓我在這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的社會(huì)里有立足之地。最后，我衷心感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師韓艷艷老師在這一段時(shí)間給予我無(wú)私的幫助和指導(dǎo)，并向你們致意崇高的敬意，以后到社會(huì)上我一定努力工作，不辜負(fù)你們給予我的知識(shí)和對(duì)我寄予的厚望！參 考 文 獻(xiàn)[1]薛彥成主編. 公差配合與技術(shù)測(cè)量。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.10[2]中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典編委會(huì)主編. 中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典。南昌江西科學(xué)技術(shù)出版社， 2003.1[3]郝濱海主編. 沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.11[4]王樹(shù)勛主編. 模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)手冊(cè)。華南理工大學(xué)出版社， 1995.6[5]楊玉英主編. 實(shí)用沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)手冊(cè)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.7[6]王孝培主編. 實(shí)用沖壓技術(shù)手冊(cè)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2001.3[7]劉建超、張寶忠主編. 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造。北京：高等教育出版社，2002.3[8]吳伯杰編著. 沖壓工藝與模具。北京：電子工業(yè)出版社，2001.5[9]周玲編著. 沖模設(shè)計(jì)實(shí)例詳解。化學(xué)工業(yè)出版社，2003.4[10模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì)。沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例。機(jī)械工業(yè)出版社，2001.8[11]馬正元. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)。機(jī)械工業(yè)出版社，2000.6