華航HKHT內(nèi)殼體沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙+三維UG+文檔】
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第一章 緒 論
1.1 引言
模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備，在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通訊等產(chǎn)品中，60％～80％的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來(lái)的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家或地區(qū)產(chǎn)品制造水平高低的重要標(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。冷沖壓是利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需要零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工方法。因?yàn)樗ǔＪ窃谑覝叵逻M(jìn)行加工，所以稱為冷沖壓。因此，我們必須加快模具行業(yè)的發(fā)展。
1.2 課題的目的
本課題主要是研究華航HKHT內(nèi)殼體的沖壓所需的模具設(shè)計(jì)以及模具的制造工藝，通過(guò)現(xiàn)有的專業(yè)知識(shí)及搜集相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)，設(shè)計(jì)出適合制造華航HKHT內(nèi)殼體的沖壓模具，并且盡量提高其生產(chǎn)和制造水平。在設(shè)計(jì)過(guò)程中要綜合考慮以下幾個(gè)方面的要求，以便設(shè)計(jì)出最佳的模具。
⑴模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，制造成本低，制造周期短（技術(shù)性）。
⑵生產(chǎn)效率高，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
⑶該模具能廣泛用于生產(chǎn)大批量精度要求高的沖裁件。
⑷模具導(dǎo)向可靠，工件質(zhì)量穩(wěn)定、精度高，壽命較高。
⑸安裝方便，操作安全。
1.3 課題的意義
通過(guò)本課題的研究能夠使我很好的的鞏固所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，系統(tǒng)地把理論知識(shí)正確地運(yùn)用到了設(shè)計(jì)中去，讓理論與實(shí)踐更好的結(jié)合，為以后的工作的打下良好的基礎(chǔ)，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我能全面理解和掌握沖壓工藝、模具設(shè)計(jì)、模具制造等內(nèi)容；掌握沖壓工藝、模具設(shè)計(jì)的基本方法和步驟、模具零件的常用加工方法及工藝規(guī)程編制；獨(dú)立解決在制定沖壓工藝規(guī)格、設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)、編制模具零件加工工藝規(guī)程中出現(xiàn)的問(wèn)題；
會(huì)查閱技術(shù)文獻(xiàn)和資料，以進(jìn)一步完善從事專業(yè)技術(shù)工作中在模具設(shè)計(jì)與制造方面所必須具備的基本能力訓(xùn)練。
沖模設(shè)計(jì)，難在結(jié)構(gòu)，因件而異，變化萬(wàn)千。設(shè)計(jì)安全、實(shí)用、先進(jìn)、可靠的沖模結(jié)構(gòu)，是現(xiàn)在沖壓技術(shù)迅速發(fā)展的需要，也是以人為本、堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀的要求。
沖模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)涉及面廣、技術(shù)含量高、富于開(kāi)拓與挑戰(zhàn)、技術(shù)綜合性和創(chuàng)造性都很強(qiáng)的設(shè)計(jì)工作。沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，是確保沖壓工藝實(shí)施并獲取高質(zhì)量沖壓零件的關(guān)鍵；是確保操作安全、節(jié)能降耗、實(shí)現(xiàn)綠色制造的基礎(chǔ)；是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)與沖壓過(guò)程機(jī)械化與自動(dòng)化的前提；也是拓寬沖壓加工范圍，廣泛推行無(wú)切割加工的重要手段 。
1.4 完成本課題的總體思路
華航HKHT內(nèi)殼體的沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)主要采用單工序模進(jìn)行生產(chǎn)，本人認(rèn)為所用到的工序：落料、拉深、整形、沖孔、翻邊、修邊、?？紤]到生產(chǎn)周期及生產(chǎn)成本等問(wèn)題，在本人以下的設(shè)計(jì)中將個(gè)別工序組合采用復(fù)合模具加工（具體的分析和比較在后面的工藝分析）。
第二章 沖壓件工藝分析
沖裁件的工藝性分析是指沖裁件的材料、形狀、尺寸精度等方面是否適應(yīng)沖裁加工的工藝要求。工藝分析包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面的內(nèi)容。技術(shù)方面，主要分析該沖壓件的形狀特點(diǎn)、尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求；經(jīng)濟(jì)方面，主要根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量，分析產(chǎn)品成本，闡明沖壓生產(chǎn)可以取得的經(jīng)濟(jì)效益。
2.1 零件的工藝性分析
圖2-1所示是內(nèi)殼體零件圖,圖2-2所示是內(nèi)殼體零件實(shí)體圖，材料為10#鋼，厚度為1.2mm 。零件尺寸精度沒(méi)做要求，都為IT13級(jí)，不高于IT11級(jí)，適合沖裁；頂部斜面上有直徑為Φ5.4的2個(gè)孔，其上偏差為-0.18，取精度等級(jí)為IT13，頂部平面上有直徑為Φ8的孔1個(gè)，其上偏差為-0.22，取精度等級(jí)為IT13級(jí)，圓周直壁上有直徑為Φ4的20個(gè)均布孔，上偏差為-0.18，取精度等級(jí)為IT13級(jí)，可通過(guò)沖孔工序?qū)崿F(xiàn)；其工件外形為圓形，直徑為Φ210，精度等級(jí)為IT11；內(nèi)側(cè)下端為Φ120mm高110mm的圓筒形件，上端為高20mm的圓筒形切了兩個(gè)對(duì)應(yīng)的60度角的斜坡面，沒(méi)有特殊要求，尺寸均取精度等級(jí)為IT13，可通過(guò)拉深和整形工序成型。零件的外緣有深度為10的翻邊，零件的精度等級(jí)都不是很高，拉深和沖孔的工序比較容易實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，通盤考慮技術(shù)和經(jīng)濟(jì)因素，在保證模具能沖壓出合格的制件的前提下，要求模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命較長(zhǎng)，成本較低。
圖2-1 內(nèi)殼體沖壓件零件圖
圖2-2 內(nèi)殼體沖壓件零件實(shí)體圖
2.2工藝方案的確定
根據(jù)內(nèi)殼體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，要實(shí)現(xiàn)制件的完全成型，有落料、拉深、整形、沖孔、翻邊、修邊六個(gè)基本工序。不同的工藝路線可設(shè)計(jì)出不同的模具。經(jīng)分析，安排的工藝路線如下：
① 落料-帶料級(jí)進(jìn)拉深內(nèi)側(cè)直徑成型（幾次拉深）-整形-沖孔（頂孔和斜孔）-修邊-翻邊-沖20個(gè)均布孔；
② 落料-拉深內(nèi)側(cè)直徑成型（幾次拉深）-整形-沖孔（頂孔和斜孔）-修邊-翻邊-沖20個(gè)均布孔；
③ 落料、拉深（首次拉深）-拉深（幾次拉深）-整形-沖孔（頂孔和斜孔）-翻邊-修邊-沖20個(gè)均布孔；
④ 落料-拉深內(nèi)側(cè)直徑成型（幾次拉深）-整形-沖孔（頂孔和斜孔）-沖20個(gè)均布孔-翻邊-修邊；
⑤ 落料-拉深內(nèi)側(cè)直徑成型（幾次拉深）-整形-沖孔（頂孔和斜孔）-翻邊-修邊-沖20個(gè)均布孔；
比較以上各種工藝方案：
從工藝路線具體考慮：第①方案，由于零件較大，采用級(jí)進(jìn)模成型零件，帶料進(jìn)給不方便，不考慮采用。第②方案先進(jìn)行修邊再進(jìn)行翻邊，因?yàn)榱慵饩夐_(kāi)有凹槽，翻邊時(shí)凹槽開(kāi)口形狀無(wú)法得到保證，不宜選用；第④方案，先沖圓筒直壁上的20個(gè)均布孔再進(jìn)行修邊，由于沖20個(gè)均布孔時(shí)要設(shè)計(jì)分度裝置利用零件外緣的4個(gè)凹槽開(kāi)口進(jìn)行定位，修邊放在后面的話沖均布孔時(shí)無(wú)法精確定位。第⑤方案比第③方案多了一副模具，成本增加，出于經(jīng)濟(jì)考慮，不宜采用。
通過(guò)對(duì)比各成型方案，考慮的內(nèi)殼體生產(chǎn)批量和精度等級(jí)可知方案③更適合內(nèi)殼體制件的成型加工。
第三章 確定毛壞尺寸
3.1確定毛坯直徑
成形零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接構(gòu)成沖裁件的尺寸。該工件為有凸緣圓錐形件，根據(jù)等面積原則，用解析法求毛坯直徑：
任何形狀的母線繞軸線旋轉(zhuǎn)一周所得到的旋轉(zhuǎn)體面積,等于該母線的長(zhǎng)度與其形心繞該軸線旋轉(zhuǎn)所得周長(zhǎng)的乘積.
旋轉(zhuǎn)體面積為:
A=
根據(jù)拉深前后面積相等的原則,毛坯直徑按下式求出:
式中 A—旋轉(zhuǎn)體的面積
--旋轉(zhuǎn)體母線形心到旋轉(zhuǎn)軸線的距離(旋轉(zhuǎn)半徑)
L—旋轉(zhuǎn)體母線長(zhǎng)度(中線尺寸)
—毛坯直徑
所以最后毛坯直徑=335mm
3.2確定修邊余量
此零件為帶凸緣筒形拉深件，由毛坯尺寸和零件結(jié)構(gòu)可計(jì)算凸緣直徑，計(jì)算公式如下： =
代入數(shù)據(jù)得：
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圖3-1 內(nèi)殼體沖壓件零件形狀圖
由于, ,可得凸緣的相對(duì)直徑，查相關(guān)數(shù)據(jù)得修邊余量，故實(shí)際的凸緣的直徑
表3.1 有凸緣筒形件的修邊余量
凸緣直徑
凸緣的相對(duì)直徑/d
1.5以下
25-50
50-100
100-150
150-200
200-250
250
1.8
2.5
3.5
4.3
5.0
5.5
6
1.6
2.0
3.0
3.5
4.2
4.6
5
1.4
1.8
2.5
3.0
3.5
3.8
4
1.2
1.6
2.2
2.5
2.7
2.8
3
第四章 主要工藝參數(shù)計(jì)算
4.1 落料模具工藝計(jì)算
4.1.1排樣方案
考慮到排樣的簡(jiǎn)便性，并且該零件采用落料沖壓毛坯形狀為圓形，長(zhǎng)度方向尺寸較大，為便于送料，采用單排方案，排樣圖如圖4-1。
圖4-1 內(nèi)殼體沖壓件零件沖裁排樣圖—直排
查《沖壓手冊(cè)》表2-18，最小搭邊值是：
直排：取搭邊值2mm。
條料寬度，步距；
工件面積：
板料規(guī)格選用 1.2×1200×2400mm
裁料方式既要考慮所選板料規(guī)格、沖制零件的數(shù)量，又要考慮裁料操作的方便性，該零件以縱裁下料為宜。對(duì)于較為大型的零件，則著重考慮沖制零件的數(shù)量，以降低零件的材料費(fèi)用。
4.1.2材料利用率
a 當(dāng)采用橫裁時(shí)
每張鋼板的裁板條數(shù)n=2400/339=7條
每條裁板的沖壓件數(shù)m=1200/337=3個(gè)
每張鋼板的沖壓件總數(shù)是N=7×3=21個(gè)
b 當(dāng)采用豎裁時(shí)
每張鋼板的裁板條數(shù)n=1200/339=3條
每張裁板的沖壓件數(shù)m=2400/337=7個(gè)
每張鋼板的沖壓件總數(shù)是N=3×7=21個(gè)
因此優(yōu)先先考慮豎裁，如果不合要求再在選擇模架時(shí)更改。
材料利用率：
4.1.3 落料模沖裁力計(jì)算
1 、沖裁力：
F=Ltσb
式中 F--沖裁力(N)；
L--沖裁周長(zhǎng)(mm)；
t--材料厚度(mm)；
σb--材料抗拉強(qiáng)度(MPa)；
沖裁力：F=3.14×335×1.2×340=429175.2N=429.2KN
卸料力：
推件力：
頂件力：
KX、KT、KD-卸料力、推件力、頂件力系數(shù)，見(jiàn)表3.1。
表4.1 卸料力、推件力、和頂件力系數(shù)
材料厚度t/mm
KX
KT
KD
鋼
≤0.1
>0.1-0.5
>0.5-2.5
0.065-0.075
0.045-0.055
0.04-0.05
0.1
0.063
0.045
0.14
0.08
0.06
鋁、鋁合金
純銅、黃銅
0.025-0.08
0.02-0.06
0.03-0.07
0.03-0.09
=0.05×429.2=21.46KN
=0.055×429.2KN=23.6KN
= =0.06×429.2KN=25.75KN
總的沖裁力為：
Fz=F+=429.2+21.46=450.66KN
4.1.4 落料模壓力中心的確定
沖壓合力的作用點(diǎn)稱為模具的壓力中心，模具的壓力中心應(yīng)該通過(guò)液壓機(jī)的中心線。建立如圖3.2的坐標(biāo)系XOY：各線段和圓弧的長(zhǎng)度與重心位置如圖3.3.2所示。
圖4.2 壓力中心坐標(biāo)系
由于落料件外形為圓形，故其壓力中心坐標(biāo)為其原點(diǎn)即壓力中心坐標(biāo)
4.1.5 落料模凸凹模刃口尺寸的計(jì)算
查相關(guān)數(shù)據(jù)得間隙值 ，凸模采用配作法加工，
式中 A——相應(yīng)的凹模刃口尺寸
——工件的最大極限尺寸
——工件公差
——系數(shù)
表4.2 沖模工作部分的制造公差
基本尺寸
凸模偏差
凹模偏差
0.020
0.020
0.020
0.025
0.020
0.030
0.025
0.035
0.030
0.040
表4.3 系數(shù)
材厚t
mm
非圓形
圓形
1
0.75
0.5
0.75
0.5
工件公差△/mm
1
1-2
2-4
>4
<0.16
<0.20
<0.24
<0.30
0.17-0.35
0.21-0.41
≥0.36
≥0.42
≥0.50
≥0.60
<0.16
<0.20
<0.24
<0.30
≥0.16
≥0.20
≥0.24
≥0.30
零件毛坯直徑為335mm,取精度為IT13， 落料凸模的尺寸按凹模實(shí)際尺寸進(jìn)行配作，保證雙面間隙0.126～0.180之間
4.2拉深模具工藝計(jì)算
4.2.1 判斷能否一次拉成
板料的厚度為1.2mm,按中線計(jì)算。
（1） 工件總的拉深因數(shù)：
;
式中 d—帶凸緣的圓筒形件部分直徑.
—毛坯直徑.
（2）工件總的拉深相對(duì)高度：
H/d=130mm/121.2mm=1.072；
式中 H—拉深工件的高度
d—拉深后的工件直徑
（3）凸緣的相對(duì)直徑：
由拉深后的零件圖可知，.
；
式中 —凸緣的實(shí)際直徑
d—拉深后的工件直徑
（4） 工件的相對(duì)厚度：
；
t—毛坯的厚度
D—毛坯的直徑
表4.4為帶凸緣的拉深件的極限拉深系數(shù).
首次拉深的極限相對(duì)高度見(jiàn)表4.5所示
表4.4 帶凸緣拉深件的極限拉深系數(shù)
凸緣相對(duì)直徑
毛坯相對(duì)厚度t/
2-1.5
1.5-1.0
1.0-0.6
0.6-0.3
0.3-0.1
1.3
1.5
1.8
2.0
2.2
2.5
2.8
3.0
0.51
0.49
0.47
0.45
0.42
0.4
0.37
0.34
0.32
0.53
0.51
0.49
0.46
0.43
0.41
0.38
0.35
0.33
0.55
0.53
0.50
0.47
0.44
0.42
0.38
0.35
0.33
0.57
0.54
0.51
0.48
0.45
0.42
0.38
0.35
0.33
0.59
0.55
0.52
0.48
0.45
0.42
0.38
0.35
0.33
表4.5凸緣拉深件的首次拉深極限相對(duì)高度
凸緣相對(duì)直徑
毛坯相對(duì)厚度t/
0.06-0.2
0.2-0.5
0.5-1.0
1.0-1.5
1.5
1.1-1.3
1.3-1.5
1.5-1.8
1.8-2.0
2.0-2.2
2.2-2.5
2.5-2.8
2.8-3.0
0.45-0.52
0.40-0.47
0.35-0.42
0.29-0.35
0.25-0.30
0.22-0.26
0.17-0.21
0.13-0.16
0.10-0.13
0.50-0.62
0.45-0.53
0.40-0.48
0.34-0.39
0.29-0.34
0.25-0.29
0.20-0.23
0.15-0.18
0.12-0.15
0.57-0.70
0.50-0.60
0.45-0.53
0.37-0.44
0.32-0.38
0.27-0.33
0.22-0.27
0.17-0.21
0.14-0.17
0.60-0.80
0.56-0.72
0.50-0.63
0.42-0.53
0.36-0.46
0.31-0.40
0.25-0.32
0.19-0.24
0.16-0.20
0.75-0.90
0.65-0.80
0.58-0.70
0.48-0.58
0.42-0.51
0.35-0.45
0.28-0.35
0.22-0.27
0.18-0.22
查表4.4有凸緣圓筒形件第一次拉深時(shí)的最小拉深因數(shù)得，有凸緣圓筒形件第一次的最小拉深系數(shù)m=0.45;由表4.5查得有凸緣圓筒形件第一次拉深的最大相對(duì)高度為0.31，因?yàn)?.358<0.45,1.072>0.31，故此工件不能一次拉出，需要多次拉深成型。
4.2.2確定拉深次數(shù)
為了減少拉深次數(shù),第一次拉深的圓筒形直徑應(yīng)該盡可能的小,可以先假定某一直徑d,再根據(jù)已知的的值,從圖示的曲線中求出h/d值,如果從左邊曲線中求出的h/d值稍大于從右邊曲線中求得的h/d值,即可將這假定的d值取為第一次拉深的圓筒直徑.以后的各次的圓筒直徑,可按多次拉深計(jì)算，各工序的值為：
(i=2,3,…,n)
式中 —拉深系數(shù)
有凸緣的圓筒形件的拉深系數(shù)：
式中 …. —各次拉深后的工序件的高度；
….—各次拉深后的工序件的直徑；
….—各次拉深后工序件底部圓角半徑；
….—各次拉深后工序件凸緣處圓角半徑。
確定拉深件件工序件尺寸 假定d=192則：
D/d=335/192=1.74
t/D100%=0.358%
查表確定合適.取R=7mm；r=6mm
計(jì)算后得出首次的拉深高度：
由于有凸緣件在以后拉深中的拉深因數(shù)可由表4-6選取，且取值應(yīng)略大些
表4.6 有凸緣圓筒件用壓邊圈時(shí)的拉深因數(shù)
拉深因數(shù)
毛坯的相對(duì)厚度
1.0—0.6
0.6—0.3
0.3—0.15
0.53—0.55
0.55—0.58
0.58—0.60
0.76—0.78
0.78—0.79
0.79—0.80
0.79—0.80
0.80—0.81
0.81—0.82
0.81—0.82
0.82—0.83
0.83—0.85
0.84—0.85
0.85—0.86
0.86—0.87
根據(jù)毛坯的相對(duì)厚度（t/D）×100=(1.2/335)×100=0.358，由表4.6的取值為：，，，。
各次拉深時(shí)半成品的直徑為：
（調(diào)整為150mm）
（調(diào)整為121.2mm）
由于圓筒形件直徑為Ф120mm，按中線算直徑為121.2mm。故上端只需拉三次即可成型。
以后各次工序的圓角半徑為：
, , , ,
以后各次工序的拉深高度為
=106 ,=130
4.2.3拉深壓邊力與拉深力
（1）壓邊力計(jì)算
一般來(lái)說(shuō),拉深過(guò)程中的起皺是不允許的,必須采取措施防止或消除起皺的缺陷,而最常用的防止起皺的方法就是采用壓邊圈的結(jié)構(gòu)以及選擇合適的模具結(jié)構(gòu),如應(yīng)用錐形凹模,設(shè)置壓邊圈等。
在設(shè)計(jì)拉深模時(shí)，如果拉深時(shí)不會(huì)起皺，一般不設(shè)置壓邊圈。因而準(zhǔn)確的判斷拉深時(shí)毛坯是否起皺，對(duì)于模具設(shè)計(jì)是十分重要的。
用錐形凹模時(shí)毛坯不致起皺的條件是：
用普通的平端面凹模拉深時(shí)毛坯不起皺的條件是：
式中: t—拉深板料厚度；
—毛坯尺寸；
m—拉深系數(shù)。
由上式可得0.003580.0087，所以需要用壓邊圈。也可按下表的條件來(lái)判斷是否采用壓邊圈。
表4.7 平端面凹模是否采用壓邊圈的條件
拉深次數(shù)
第一次
以后各次
采用壓邊圈
可用可不用
不用壓邊圈
1.5
1.5-2
2
0.6
1-1.5
0.8
設(shè)計(jì)模具時(shí)對(duì)于多次拉深的圓筒形件,壓邊力按下式計(jì)算:
式中 ….r—凹模的圓角半徑
P—單位壓邊力,可由下表查得
….—拉深的壓邊力
可得：
表4.8 單位壓邊力 p
材料名稱
材料名稱
P/Mpa
鋁
純銅,硬鋁(已退火)
黃銅
0.8-1.2
1.2-1.8
1.5-2.0
鍍錫鋼板
耐熱鋼
高合金鋼,不銹鋼
2.5-3.0
2.8-3.5
3.0-4.5
t0.5
軟鋼
2.5-3.0
2.0-2.5
（2）拉深力計(jì)算
采用壓邊圈拉深圓筒形零件所需拉深力
首次拉深
以后各次拉深
式中 d—拉深件的直徑（mm）；
t—材料厚度（mm）；
—材料的強(qiáng)度極限（MPa）;
F—拉深力（N）；
K—修正因數(shù)，見(jiàn)3.5。
表4.9 修正因數(shù)K的數(shù)值
0.55
0.57
0.60
0.62
0.65
0.67
0.70
0.72
0.75
0.77
0.80
1.00
0.93
0.86
0.79
0.72
0.66
0.60
0.55
0.50
0.45
0.40
0.70
0.72
0.75
0.77
0.80
0.85
0.90
0.95
1.00
0.95
0.90
0.85
0.80
0.70
0.60
0.50
由表4.9查出因數(shù)K。
4.2.4初選沖壓設(shè)備
拉深工序的工作行程較長(zhǎng)。對(duì)于曲柄壓力機(jī)來(lái)說(shuō)，不管工作行程有多長(zhǎng)，拉深力都必須處于壓力機(jī)滑塊的許用負(fù)荷曲線之內(nèi)。對(duì)于拉深較淺的零件，一般情況下只要實(shí)際拉深力不超過(guò)壓力機(jī)的公稱壓力即可。而對(duì)于工作行程較長(zhǎng)的拉深工序，在實(shí)際生產(chǎn)中，一般按總的拉深力小于或等于壓力機(jī)公稱壓力的50%-60%來(lái)選用。
拉深合力計(jì)算：
代入數(shù)據(jù)得：
壓力機(jī)的公稱壓力為:
由成型方案可知，首次拉深和落料工序合在一起做成落料拉深復(fù)合模，
考慮模具高度，第一次拉深選用JA45-200底傳動(dòng)雙動(dòng)拉深壓力機(jī)，其他選取型號(hào)為JA45-100底傳動(dòng)雙動(dòng)拉深壓力機(jī)。
4.2.5模具工作部分尺寸的計(jì)算
(1) 拉深模具的間隙
表4.10有壓邊圈拉深時(shí)單邊間隙
總拉深次數(shù)
拉深工序
單邊間隙
總拉深次數(shù)
拉深工序
單邊間隙
1
一次拉深
(1—1.1）t
4
第一、二次拉深
1.2t
2
第一次拉深
1.1t
第三次拉深
1.1t
第二次拉深
（1—1.05）t
第四次拉深
（1—1.05）t
3
第一次拉深
1.2t
5
第一、二、三次拉深
1.2t
第二次拉深
1.1t
第四次拉深
1.1t
第三次拉深
（1—1.05）t
第五次拉深
（1—1.05）t
由表4.10可得：
因此各次的拉深間隙為：
， ，
(2) 拉深模的圓角半徑如下：
(3) 凸、凹模工作部分的尺寸和公差
中間過(guò)渡工序的半成品尺寸，由于沒(méi)有嚴(yán)格限制的必要，模具尺寸只要等于半成品的尺寸即可，拉深以凹模為基準(zhǔn)，尺寸標(biāo)注在內(nèi)形，前兩道工序參考公式如下 ：
凸模尺寸為：
凹模尺寸為：
模具的制造公差按IT10級(jí)選取
第三次拉深是最后一次拉深，由于要求外形尺寸，因此以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，模具按IT8級(jí)選取公差。
凹模尺寸：
凸模尺寸：
計(jì)算得：
(4) 確定凸模的通氣孔
凸模應(yīng)鉆通氣孔，這樣會(huì)使卸件容易，否則凸模與工件由于真空狀態(tài)而難以卸件。故取通氣孔的直徑為Ф8mm。
4.3 整形模具工藝計(jì)算
整形（較平）力按下式計(jì)算：
P=Fq
式中 P-整形（較平）力（N）;
F-工件的整形（較平）面積（）
q-單位較平力（MPa）
單位較平力的選取，通常用如下方法：
對(duì)于光面模較平（整形），?。ú牧系那?qiáng)度），當(dāng)材料為軟鋼或黃銅時(shí)，取q=50-100MPa。
由前面的計(jì)算可知，F(xiàn)=2382.4， q=75MPa，
P=Fq=2384.2X75=178.7KN
由于該制件較大，開(kāi)模行程較遠(yuǎn)，模具閉合高度較大，考慮開(kāi)模行程和閉模高度，初選壓力機(jī)型號(hào)為J23-100型的開(kāi)式可傾壓力機(jī)。
4.4 沖孔（頂孔和斜孔）模具工藝計(jì)算
4.4.1沖孔?？偛昧Φ挠?jì)算
1 沖裁力：
F=Ltσb
式中 F-沖裁力(N)；
L-沖裁周長(zhǎng)(mm)；
t-材料厚度(mm)；
σb-材料抗拉強(qiáng)度(MPa)；
沖裁力：F=2×3.14×4×1.2×340+2×3.14×2.7×1.2×340×2/=37921.2N=39.9KN
卸料力：
推件力：
頂件力：
KX、KT、KD-卸料力、推件力、頂件力系數(shù)，見(jiàn)表4.11。
表4.11 卸料力、推件力、和頂件力系數(shù)
材料厚度t/mm
KX
KT
KD
鋼
≤0.1
>0.1-0.5
>0.5-2.5
0.065-0.075
0.045-0.055
0.04-0.05
0.1
0.063
0.055
0.14
0.08
0.06
鋁、鋁合金
純銅、黃銅
0.025-0.08
0.02-0.06
0.03-0.07
0.03-0.09
=0.05×37.9=1.895KN
=0.055×37.9KN=2.085KN
=0.06×.7.9KN=2.274KN
總的沖裁力為：
Fz=F++=37.9+1.895+2.085=41.88KN
4.4.2沖孔模壓力中心的確定
沖壓合力的作用點(diǎn)稱為模具的壓力中心，模具的壓力中心應(yīng)該通過(guò)油壓機(jī)的中心線。建立如圖坐標(biāo)系XOY：各線段和圓弧的長(zhǎng)度與重心位置如圖4.3所示。
圖4.3 壓力中心坐標(biāo)系
由于落料件外形為圓形，故其壓力中心坐標(biāo)為其原點(diǎn)即壓力中心坐標(biāo)
4.4.3沖孔模凸凹模刃口尺寸的計(jì)算
頂孔和斜孔的基本尺寸為 ，。
查相關(guān)數(shù)據(jù)得間隙值 ，采用分別加工法加工，
校核：
，故符合條件。則：
=
式中 ——凸模制造公差,取
——凹模制造公差,取
——沖孔件孔的最小極限尺寸
——工件公差
——系數(shù)
表4.12 系數(shù)x
材厚t
mm
非圓形
圓形
1
0.75
0.5
0.75
0.5
工件公差△/mm
1
1-2
2-4
>4
<0.16
<0.20
<0.24
<0.30
0.17-0.35
0.21-0.41
≥0.36
≥0.42
≥0.50
≥0.60
<0.16
<0.20
<0.24
<0.30
≥0.16
≥0.20
≥0.24
≥0.30
代入數(shù)據(jù)得：
4.4.4沖孔凸模強(qiáng)度校核
在一般情況下，凸模的強(qiáng)度和剛度是足夠的，沒(méi)必要進(jìn)行校核，但當(dāng)凸模的截面尺寸很小而沖裁的板料厚度較大或根據(jù)結(jié)構(gòu)需要確定的凸模特別細(xì)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行承壓能力的校核和抗縱彎曲能力的校核?？箟簭?qiáng)度校核：
式中 dmin —凸模最小直徑（mm）；
t—材料厚度（mm）；
—材料抗剪強(qiáng)度（MPa）；
[壓]—凸模材料的許用壓應(yīng)力（MPa）。
凸模材料的許用抗壓強(qiáng)度大小取決于凸模材料及熱處理，對(duì)于T8A、T10A、Cr12MoV、GCr15等工具鋼，淬火硬度為58-62HRC時(shí)可取[]=（1.0-1.6）103MPa；如果凸模有特殊導(dǎo)向時(shí)，可取[]=（2-3）103MPa。
本課題內(nèi)殼體沖壓件沖孔凸模Cr12，淬火硬度為58-62HRC，[壓]=1.6103MPa
=4 =1.29mm；
而 故設(shè)計(jì)合理。
4.4.5沖孔模彈性元件的選擇
（1）沖孔凸模復(fù)位彈簧的選擇
由于模具結(jié)構(gòu)，彈性元件選擇彈簧較合適。初定彈簧數(shù)量，選擇3個(gè)。根據(jù)預(yù)壓力，查有關(guān)彈簧規(guī)格，初選彈簧的規(guī)格分別為為：d=3、D2=18mm和d=3.5、D2=18mm，由于D2較大，安裝位置受到限制，故采用組合彈簧，為滿足組合彈簧等變形情況，應(yīng)使每個(gè)彈簧預(yù)壓縮后的許可壓縮量相同；為保證組合彈簧同心和不致卡住，應(yīng)使其中一個(gè)彈簧為右旋，另一個(gè)為左旋。
（2） 上模座部分的橡膠選擇
上模座橡膠的主要作用是分離支承板與凸模上端，凸模的運(yùn)動(dòng)距離是3～5mm。選用橡膠的規(guī)格為D=85mm，d=30，H=27mm的同心圓柱形聚氨酯彈性體。壓縮量為30%。
4.4.6初選沖壓設(shè)備
由于該制件較大，開(kāi)模行程較遠(yuǎn)，模具閉合高度較大，考慮開(kāi)模行程和閉模高度，初選壓力機(jī)型號(hào)為J23-100型的開(kāi)式可傾壓力機(jī)。
4.5翻邊模具工藝計(jì)算
4.5.1 沖壓力的計(jì)算
外緣翻邊，其變形情況類似于淺拉深。其翻邊力按下面公式計(jì)算：
式中
代入數(shù)據(jù)得：P=41.8KN
4.5.2初選沖壓設(shè)備
由于該制件較大，開(kāi)模行程較遠(yuǎn)，模具閉合高度較大，考慮開(kāi)模行程和閉模高度，初選壓力機(jī)型號(hào)為J23-100型的開(kāi)式可傾壓力機(jī)。
4.6 修邊模具工藝計(jì)算
4.6.1 沖壓力的計(jì)算
沖裁力按下式計(jì)算
式中
經(jīng)計(jì)算得：
F=292.8KN
卸料力按下式計(jì)算
代入數(shù)據(jù)得：
4.6.2 模具工作部分尺寸的計(jì)算
修邊模的凸、凹模刃口尺寸按照配制法加工凸凹模，落料模以凹模尺寸計(jì)算。凸模刃口尺寸按照凹模實(shí)際尺寸配制，保證雙面間隙為0.126-0.180mm。
修邊工序外形尺寸如圖4.5
圖4.5 修邊工序外形尺寸
由圖可知，修邊工序凹模磨損變大尺寸有： ； 凹模磨損變小尺寸有：， 。
凹模磨損后變大尺寸計(jì)算公式：
凹模磨損后變小尺寸計(jì)算公式:
代入數(shù)據(jù)得：
4.6.3初選沖壓設(shè)備
由于該制件較大，開(kāi)模行程較遠(yuǎn)，模具閉合高度較大，考慮開(kāi)模行程和閉模高度，初選壓力機(jī)型號(hào)為J23-100型的開(kāi)式可傾壓力機(jī)。
4.7沖側(cè)孔模具工藝計(jì)算
在零件的圓筒側(cè)壁上均勻分布有20個(gè)直徑為4mm的圓孔，利用零件底邊均與分布的4個(gè)切口，設(shè)計(jì)一個(gè)合理的分度裝置，采用懸臂沖裁的方法，可以依次沖出20個(gè)均布孔。
4.7.1沖壓力計(jì)算
沖裁力按下式計(jì)算
式中
經(jīng)計(jì)算得：
F=5.124KN
代入數(shù)據(jù)得：
4.7.2 模具工作部分尺寸的計(jì)算
沖孔模的凸、凹模刃口尺寸按照配制法加工凸、凹模，落料模以凹模尺寸計(jì)算。凸模刃口尺寸按照凹模實(shí)際尺寸配制，保證雙面間隙為0.126-0.180mm。 筒壁上的孔的尺寸為： ，系數(shù)x取0.75。
凹模刃口尺寸為：
代入數(shù)據(jù)得：
4.7.3初選沖壓設(shè)備
由沖壓合力，代入數(shù)據(jù)可得：
預(yù)選機(jī)床型號(hào)為J23-10開(kāi)式雙點(diǎn)壓力機(jī)。
第五章 模具工作零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.１ 落料拉深（首次拉深）復(fù)合模工作零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.1.1落料凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1)落料凹模結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)
凹?？卓诓捎谜w式，制造方便，刃口強(qiáng)度高，刃磨后工作部分尺寸不變，適合中、大批量生產(chǎn)。
2）落料凹模輪廓尺寸的確定
生產(chǎn)中，根據(jù)沖裁的板料厚度和落料件的輪廓尺寸，以及凹模的固定方式和拉深件的拉深高度，考慮壓邊圈和凸模固定板的空間位置，取凹模的總高度為H=140mm，外形直徑取500X500mm。凹模零件圖如5-1。
圖5-1 落料凹模的結(jié)構(gòu)輪廓圖
5.1.2拉深凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)本課題內(nèi)殼體工件拉深的尺寸和凸模強(qiáng)度要求等因素，凸模結(jié)構(gòu)采用模具國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的B型圓凸模，結(jié)構(gòu)形式如圖5-2。
圖5-2 拉深凸模結(jié)輪廓圖
5.1.3凹凸模模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
生產(chǎn)中，根據(jù)沖裁的板料厚度和落料件的輪廓尺寸，以及凹凸模的固定方式和拉深件的拉深高度，考慮凹凸模固定板的高度，取凹凸模的總高度為H=160mm，外形直徑取Ф345mm。凹凸模零件圖如5-3。
圖5-3 凹凸模輪廓圖
5.2 沖孔（頂孔和斜孔）模工作零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.2.1沖孔凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1）凸模結(jié)構(gòu)類型
沖孔凸模采用整體式結(jié)構(gòu)，根據(jù)零件孔的位置，的孔處于頂平面上，兩個(gè)的孔處于斜面上，故采用斜楔式?jīng)_孔，凸模結(jié)構(gòu)類型如圖5-4。
圖5-4 凸模結(jié)構(gòu)尺寸
2）沖孔凸模長(zhǎng)度設(shè)計(jì)
凸模長(zhǎng)度主要根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，裝配等的需要來(lái)定。凸模長(zhǎng)度
L=h1+ h2+ h
式中 h1-凸模固定板厚度（mm）；
h2-壓壓料板厚度（mm）；
凸模長(zhǎng)度L1=h1+ h2+ h =21+5+15=41mm
L2=h1+ h2+ h =30+5+27=62mm
3）凸模導(dǎo)向結(jié)構(gòu)
由于采用斜楔式?jīng)_孔，故該凸模需采取浮動(dòng)式?jīng)_孔，導(dǎo)向取決于凸模兩端分別與凸模固定板和壓料板斜孔的配合，采用H6/h6的配合。如圖5-5所示。
圖5-5 凸模導(dǎo)向結(jié)構(gòu)
6.2.2沖孔凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1）凹模結(jié)構(gòu)類型 采用整體式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)圖如5-6
圖5-6 凹模結(jié)構(gòu)形式
2） 凹模緊固方式 凹模的緊固方式采取臺(tái)階固定形式，并保證沖孔凹模與固定板間H67/m6的過(guò)渡配合。
6.2.3沖孔刃口的對(duì)準(zhǔn)。
由于零件的高度H=130mm,工件在取出和放入模具的時(shí)候，要求模具在開(kāi)模狀態(tài)的時(shí)候，凸模與凹模的距離大于130mm。凸模是固定在凸模固定板上，凸模固定板只有卸料螺釘連接在上模座上，并沒(méi)有固定。那么模具在工作的時(shí)候，凸模固定板會(huì)隨工作運(yùn)動(dòng)晃動(dòng)，凸模與凹模的刃口就沒(méi)不能保證一定對(duì)準(zhǔn)。為了解決此問(wèn)題，在支承板上安裝上兩個(gè)小導(dǎo)柱，在壓料板板上安裝上小導(dǎo)套。這樣，凸模固定板上下運(yùn)動(dòng)保證刃口對(duì)準(zhǔn)。其結(jié)構(gòu)如圖5-7所示：
圖5-7 導(dǎo)柱導(dǎo)套定向
第六章 模具結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)
6.1落料拉深（首次拉深）復(fù)合模結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)
6.1.1復(fù)合模模架
導(dǎo)柱模模架按導(dǎo)向結(jié)構(gòu)分滑動(dòng)導(dǎo)向和滾動(dòng)導(dǎo)向兩種，滑動(dòng)導(dǎo)向模架的精度分為I級(jí)和II級(jí)，滾動(dòng)導(dǎo)向模架的精度等級(jí)分為0I級(jí)和0II級(jí)。按導(dǎo)柱的不同位置，分為以下四中模架：
（1）中間導(dǎo)柱模架：導(dǎo)柱分布在矩形凹模的對(duì)稱中心線上，兩個(gè)導(dǎo)柱的直徑不同，可避免上模與下模裝錯(cuò)而發(fā)生啃模事故。
（2） 后側(cè)導(dǎo)柱模架：導(dǎo)柱分布在模座的后側(cè)，且直徑相同。其優(yōu)點(diǎn)是工作面敞開(kāi)，適于大件邊緣沖裁，其缺點(diǎn)是剛性與安全性最差，工作不夠平穩(wěn)，常用于小型沖模。
（3）對(duì)角導(dǎo)柱模架：導(dǎo)柱分布在矩形凹模的對(duì)角線上，即可以橫向送料，又可以縱向送料。適于各種沖裁模使用，為避免上、下模裝錯(cuò)，兩導(dǎo)柱直徑制成一大一小。
（4）四導(dǎo)柱模架：4個(gè)導(dǎo)柱分布在矩形凹模的對(duì)角線上。模架剛性很好，導(dǎo)向平穩(wěn)可靠，但價(jià)格較高。一般用于大型沖模和要求模具剛性和精度都很高的精密沖裁模，以及同時(shí)要求模具壽命很高的多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模。
本課題內(nèi)殼體沖裁件形狀，模具采用中間導(dǎo)柱模架，模具加工方便，工作面敞開(kāi)、易操作。
6.1.2復(fù)合模模座
上、下模座的作用是直接或間接地安裝沖模的所有零件，分別與壓力機(jī)滑塊和工作臺(tái)連接并傳遞壓力。因此，必須十分重視上、下模座的強(qiáng)度和剛度。
根據(jù)國(guó)標(biāo)GB2851.6-81選用標(biāo)準(zhǔn)模架,標(biāo)準(zhǔn)模架的型式和規(guī)格查得上、下模座的型式和規(guī)格：上模座：500500×55 GB2855.11
下模座：500500×65 GB2855.12
6.1.3復(fù)合模模柄
中、小型模具一般是通過(guò)模柄將上模固定在壓力機(jī)滑塊上。常用模柄型式有以下幾種：
（1）旋入式模柄 這種模柄裝卸方便，但與上模座的垂直度誤差較大、主要用于中、小型有導(dǎo)柱的模具上。
（2）壓入式模柄 固定段與上模座孔采用H7/h6配合，并加騎縫銷防止轉(zhuǎn)動(dòng)。裝配后模柄軸線與上模座垂直度比旋入式模柄好，主要用于上模座較厚而又沒(méi)有開(kāi)設(shè)推板孔的場(chǎng)合。
（3）凸緣模柄 上模座的沉孔與凸緣為H7/h6配合，并用3-4個(gè)內(nèi)六角螺釘進(jìn)行固定。由于沉孔底面的表面粗糙度較差，與上模座的平行度也較差，所以裝配后模柄的垂直度遠(yuǎn)不如壓入式模柄。
（4）槽型模柄 槽型模柄便于固定非圓凸模，并使凸模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易加工。凸模與模柄槽可取H7/h6 配合，在側(cè)面打入兩個(gè)橫銷，防止拔出。槽型模柄主要用于彎曲模，也可以用于沖非圓孔沖孔模、切斷模等。
本課題內(nèi)殼體沖裁模模柄選用凸緣式模柄，固定段與上模座孔采用H7/m6配合，并加防轉(zhuǎn)銷防止轉(zhuǎn)動(dòng)。
模柄規(guī)格：B60115 GB2862.3—81
凸緣式模柄結(jié)構(gòu)圖如圖7-1所示。
圖6-1 凸緣式模柄結(jié)構(gòu)圖
6.1.4復(fù)合模導(dǎo)向裝置
這里使用的是導(dǎo)柱導(dǎo)套式導(dǎo)向裝置，導(dǎo)柱導(dǎo)套與模座均為H6/r6過(guò)盈配合，導(dǎo)柱導(dǎo)套為H6/h6間隙配合。為了保證使用中安全性與可靠性，設(shè)計(jì)與裝配模具時(shí)，還應(yīng)注意下列事項(xiàng)：
當(dāng)模具處于閉合時(shí)，導(dǎo)柱上端面與上模座的上平面應(yīng)留10-15mm的距離；導(dǎo)柱下端面與下模座下平面應(yīng)至少留2-5mm距離。導(dǎo)套與上模座上平面應(yīng)留不小于3mm的距離，同時(shí)上模座開(kāi)橫槽，以便排氣和出油。
本課題內(nèi)殼體沖裁模導(dǎo)柱導(dǎo)套規(guī)格如下：
導(dǎo)柱一 直徑d=55mm、極限偏差為h6、長(zhǎng)度L=320m的A型導(dǎo)柱
導(dǎo)柱 A55h6320 GB/T2861.1
導(dǎo)套一 直徑d=55mm、極限偏差為H6、長(zhǎng)度L=170、H=73mm的A型導(dǎo)套
導(dǎo)套 A 55H6X170X73 GB/T2861.6
導(dǎo)柱，導(dǎo)套結(jié)構(gòu)圖如圖6-2所示。
圖6-2 A型導(dǎo)柱,導(dǎo)套結(jié)構(gòu)圖
6.1.5復(fù)合模壓料裝置
本課題內(nèi)殼體沖壓件的拉深模，需壓邊。壓料裝置的作用是當(dāng)凸模在拉深前壓住坯料保證拉深模正常工作，防止坯料過(guò)多拉入凹模，造成模具磨損，甚至破壞模具等后果，故采用彈壓壓料裝置。
彈壓壓料圈的型孔與凸模之間應(yīng)有合適的間隙。當(dāng)壓料圈板無(wú)精確導(dǎo)向時(shí)，其型孔與凸模之間的雙邊間隙可取0.1-0.3mm。壓邊圈通過(guò)4根托桿接收氣墊的壓力進(jìn)行壓邊。
壓邊圈規(guī)格：直徑Ф=335mm、厚度H=20mm材料為45鋼，壓邊圈結(jié)構(gòu)如6-3所示。
圖6-3 壓料圈結(jié)構(gòu)圖
6.2沖孔（頂孔和斜孔）模結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)
6.2.1沖孔模模架
本課題內(nèi)殼體沖壓件沖孔模具，由于零件外形屬于圓形，因此模架采用中間導(dǎo)柱圓形模架，導(dǎo)柱分布在凹模的對(duì)稱中心線上。本沖孔模具的設(shè)計(jì)，采用了兩對(duì)導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向的方式。第一對(duì)導(dǎo)柱導(dǎo)套用來(lái)導(dǎo)向模座，第二對(duì)導(dǎo)柱導(dǎo)套用來(lái)導(dǎo)向凸模固定板和壓料板，保證刃口對(duì)準(zhǔn)。
6.2.2沖孔模模座
根據(jù)國(guó)標(biāo)GB2851.5-81選用標(biāo)準(zhǔn)模架,標(biāo)準(zhǔn)模架的型式和規(guī)格查得上、下模座的型式和規(guī)格：上模座：315×50 GB2855.11
下模座：315×60 GB2855.12
6.2.3沖孔模模柄
本課題內(nèi)罩沖孔模模柄選用壓入式模柄，這種模柄裝卸方便，其結(jié)構(gòu)圖7-4。
模柄規(guī)格：A500110 GB2862.1
圖6-4 壓入式模柄結(jié)構(gòu)圖
6.2.4沖孔模導(dǎo)向裝置
本課題內(nèi)殼體沖壓件沖孔模導(dǎo)柱導(dǎo)套規(guī)格如下：
導(dǎo)柱一 直徑d=50mm、極限偏差為h6、長(zhǎng)度L=300mm的B型導(dǎo)柱
導(dǎo)柱 B 50h6X300X65 GB/T2861.2
導(dǎo)套一 直徑d=50mm、極限偏差為H6、長(zhǎng)度L=160、H=50mm的B型導(dǎo)套
導(dǎo)套 B 50H6X160X50 GB/T2861.7
導(dǎo)柱二 直徑d=10mm、長(zhǎng)度L=55mm的A型小導(dǎo)柱
導(dǎo)柱 A10X55 GB 2861.4
導(dǎo)套二 直徑d=10mm、長(zhǎng)度L=14mm的小導(dǎo)套
導(dǎo)套 10X14 GB 2861.9
6.2.5 沖孔模支承板
尺寸為315×20mm，其結(jié)構(gòu)示意圖如下：
6.2.6沖孔模壓料板
尺寸為315×20mm，其結(jié)構(gòu)示意圖如下：
6.2.7沖孔模凸模固定板
尺寸為315×10mm，其結(jié)構(gòu)示意圖如下：
6.3編寫工藝文件
沖壓工藝過(guò)程卡
工序號(hào)
工序名稱
加工簡(jiǎn)圖
沖壓設(shè)備
工藝設(shè)備
1
落料
拉深
JA45-200
落料拉深復(fù)合模
2
二次拉深
JA45-100
拉深模
3
三次拉深
JA45-100
拉深模
4
整形
J23-100
整形模
5
沖孔
J23-100
沖孔模
6
翻邊
J23-100
翻邊模
7
修邊
J23-100
修邊模
8
沖均布孔
J23-10
懸臂沖孔模
結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)本課題“內(nèi)殼體沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)”的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)模具設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程有了全面的掌握和了解。首先，分析沖壓件的工藝性。本課題內(nèi)殼體沖壓件是航天航空上的一個(gè)零件，材料是T10鋼，有良好的韌性和塑性，適合沖裁和拉深；大體形狀是圓筒形件，在圓筒上部有兩個(gè)側(cè)面整平，在底部外緣有翻邊，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，適合沖壓，尺寸精度不高，滿足沖壓要求。其次，確定沖裁件的毛坯尺寸和最佳排樣方案。
本課題沖壓件根據(jù)展開(kāi)后的尺寸和形狀，以及材料利用率，確定了直排為最佳方案樣方案。第三，確定最佳工藝方案。本課題沖壓件經(jīng)過(guò)落料、拉深、整形、沖孔、翻邊、修邊、和沖均布孔等模具成形。落料和首次拉深采用正裝復(fù)合模，采用固定卸料板卸料和導(dǎo)料板導(dǎo)料，利用打桿推動(dòng)推件快從上模頂出工件；沖孔模采用斜楔式?jīng)_孔，頂部中心孔和兩斜孔一次成形。第四，進(jìn)行主要工藝計(jì)算。本課題工藝計(jì)算主要包括沖壓力的計(jì)算、沖裁模壓力中心的計(jì)算、模具工作部分尺寸的計(jì)算、拉深次數(shù)和拉深系數(shù)的確定以及根據(jù)沖壓力等選擇合適的沖床并進(jìn)行適當(dāng)?shù)男：说鹊?。這些力和尺寸的計(jì)算是設(shè)計(jì)本課題模具的基礎(chǔ)，在整個(gè)模具設(shè)計(jì)過(guò)程中是不可缺少的。第五，工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。工作零件是一副模具的核心，工作零件的設(shè)計(jì)是否合理，尺寸是否正確，直接關(guān)系到模具沖出的產(chǎn)品是否合格，主要設(shè)計(jì)了復(fù)合模凹模、凸模、凹凸模和沖孔模凹模、凸模。復(fù)合模采用彈性壓邊圈壓邊、拉深凸模進(jìn)行坯料的拉深，固定卸料板卸料，形狀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；而沖孔模具相對(duì)來(lái)講，要復(fù)雜的多，沖孔模采用斜楔式?jīng)_孔，凸模處于浮動(dòng)狀態(tài)，并保證間隙配合，保證沖壓件形狀和位置精度。第六，結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)。通過(guò)查標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)手冊(cè)，結(jié)合前面的計(jì)算，選擇合適的模架、按照模架標(biāo)準(zhǔn)選擇模座、模柄、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和其他各種結(jié)構(gòu)。編寫沖壓工藝過(guò)程卡。
總之，模具設(shè)計(jì)不是一個(gè)簡(jiǎn)單的過(guò)程，不僅需要有扎實(shí)的知識(shí)功底，還要有動(dòng)手查閱資料的能力；不僅要學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，還要學(xué)會(huì)靈活積極的處理問(wèn)題。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了自己的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了很多的不足。知道了堅(jiān)持到底的毅力是做成一件事情必不可少的動(dòng)力,在今后的生活中,我也會(huì)堅(jiān)持這樣去做。
參考文獻(xiàn)
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[4] 陳
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