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河南機(jī)電高等專科學(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: 郝玉輝 學(xué) 號(hào): 0312310
設(shè)計(jì)(論文)題目： 杯形件模具設(shè)計(jì)
起 迄 日 期: 06年3月20日~5月10日
指 導(dǎo) 教 師: 原紅玲
發(fā)任務(wù)書日期: 06年3月15日
任務(wù)書填寫要求
1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書由指導(dǎo)教師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經(jīng)學(xué)生所在專業(yè)的負(fù)責(zé)人審查、系主管領(lǐng)導(dǎo)簽字后生效。此任務(wù)書應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學(xué)生；
2．任務(wù)書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼；
3．任務(wù)書內(nèi)填寫的內(nèi)容，必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成的情況相一致，若有變更，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過所在專業(yè)及系主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫；
4．任務(wù)書內(nèi)有關(guān)“系”、“專業(yè)”等名稱的填寫，應(yīng)寫中文全稱，不能寫數(shù)字代碼，學(xué)生的“學(xué)號(hào)”要寫全號(hào)，請(qǐng)規(guī)范化填寫；
5．任務(wù)書內(nèi)“主要參考文獻(xiàn)”的填寫，應(yīng)按照國(guó)標(biāo)GB 7714—87《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》的要求書寫，不能有隨意性；
6．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2002年4月2日”或“2002-04-02”。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書
1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的：
本設(shè)計(jì)的課題為轉(zhuǎn)換支架，是老師從用于實(shí)際生產(chǎn)的眾多課題中篩選出來的，具有一定的代表性和可學(xué)習(xí)性。
通過對(duì)本設(shè)計(jì)的完成可使我們對(duì)模具的設(shè)計(jì)有一個(gè)初步的了解，以便使我們把所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)能夠和實(shí)際生產(chǎn)向結(jié)合，使我們?cè)诩磳⒆呱系墓ぷ鲘徫簧细斓倪M(jìn)入角色。
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）：
設(shè)計(jì)題目：杯形件
材料：Q235
料厚：1.5
內(nèi)容：（1）設(shè)計(jì)說明書
（2）杯形件模具裝配圖
（3）模具各主要零件圖
（4）典型零件的加工工藝卡
所在專業(yè)審查意見：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
系部意見：
系領(lǐng)導(dǎo)：
年 月 日
河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)生設(shè)計(jì)說明書
河南機(jī)電高等專科學(xué)校
材料工程系
模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)
畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文
設(shè)計(jì)/論文題目：杯形件落料、拉深、沖孔、復(fù)合模
班 級(jí)： 模具033班
姓 名： 郝玉輝
指導(dǎo)老師： 原紅玲
完成時(shí)間： 2006.05.10
畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文任務(wù)書
題目：杯形件落料、拉深、沖孔、復(fù)合模
內(nèi)容：（1）杯形件工藝性分析及工藝方案制定
（2）完成杯形件模具裝配圖及全部零件圖的繪制
（3）完成模具主要工作零件的工藝規(guī)程編制
（4）編寫設(shè)計(jì)說明書
原始資料:
工件名稱：杯形件
工件簡(jiǎn)圖：如圖一所示。 圖1-1：零件圖
生產(chǎn)批量：中批量
材料：Q235
材料厚度：1.5mm
插圖清單
圖1-1 產(chǎn)品零件圖-------------------------------------------------------------------1
圖3-1 排樣圖-------------------------------------------------------------------------3
圖3-2 凹模型口圖-------------------------------------------------------------------6
圖5-1 凸、凹模----------------------------------------------------------------------11
圖6-1 總裝圖-------------------------------------------------------------------------15
表格清單
表一 主要設(shè)計(jì)計(jì)算-------------------------------------------------------------------4
表二 壓力中心數(shù)據(jù)表-----------------------------------------------------------------5
表三 工作部分尺寸計(jì)算--------------------------------------------------------------6
表四 工作部分尺寸計(jì)算--------------------------------------------------------------7
表五 卸料彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算-----------------------------------------------------------8
表六 杯形件復(fù)合模的裝配-----------------------------------------------------------18
摘要
通過對(duì)制件的工藝計(jì)算及反拉深時(shí)的受力，應(yīng)力及金屬流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)并改進(jìn)了反拉深模的結(jié)構(gòu)，保證了零件尺寸的要求，消除了料厚變薄等缺陷，此模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，為保證模具沖裁間隙均勻性，凸模選用無機(jī)粘接劑，粘接固定，以消除制造誤差，同時(shí)分析了該制件的工藝性。設(shè)計(jì)了拉深模具，并介紹了所用模具材料特點(diǎn)
關(guān)鍵詞 拉深模 設(shè)計(jì) 沖孔 落料 改進(jìn)
Abstract
Through the technological calculation of the product and the analysis of the exerted force ,stree and metal flowing status when drawing for ward and backward,the back ward drawing die was desingal and improved in its structure,which ensured the requirement of the part dimensions and eliminated some defects such as the material thickness becoming thinner,The structure of the die for the technological process is simple and practical,it can increase the production efficiency,in order to ensure the uniformity of the blanking clearance of the die ,inorganic adhesive is used to bord and fix the punch to eliminate manufacturing errors,after an analysis of the technological property of the producte,the dimensions of the blank were determined and the drawing die for the part was designeal the characteristics of the die material were introduced at last.
Key words backward drawing die design material thickness getting thinner improvement
前言
冷沖壓是當(dāng)代金屬加工領(lǐng)域的重要手段，冷沖模是蟲沖壓生產(chǎn)中必不可少的主要工藝裝配?，F(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展在很大程度上取決于沖模制造的發(fā)展水平，可以認(rèn)為模具制造行業(yè)已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)之一。模具高級(jí)技工在沖模制造流程中的中心地位是無可替代的，他們對(duì)保證模具質(zhì)量提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)起著非常重要的作用。
近年來國(guó)內(nèi)外都在研究如何把沖壓加工應(yīng)用于多種小批量生產(chǎn)，比如簡(jiǎn)易模具的采用，生產(chǎn)線的合理化，以及數(shù)控沖床和模具的采用，生產(chǎn)線的合理化及數(shù)控沖床和沖壓中心等，就是在這方面的具體應(yīng)用。
本設(shè)計(jì)第一章、第二章分別介紹了工藝分析及工藝方案的確定和工藝計(jì)算；第三章主要介紹了模具結(jié)構(gòu)及成形設(shè)備的選擇；第四章介紹了工作零部件的設(shè)計(jì)及其力的較核；第五章主要介紹了其他零部件的選擇；第六章介紹了模具的總裝配及其調(diào)試和試模。同時(shí)分別對(duì)設(shè)計(jì)題目的來源、設(shè)計(jì)意義、零件工藝性分析、工藝方案的確定、模具結(jié)構(gòu)及成型設(shè)備的選擇、工藝計(jì)算、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核、加工工藝等幾方面進(jìn)行了闡述
本設(shè)計(jì)在編寫過程中得到了楊占堯、翟德梅、原紅玲等幾位指導(dǎo)老師的大力支持和幫助，再此表示誠(chéng)摯的感謝，由于編者水平有限，收集資料有限，如果有不盡人意的地方，懇請(qǐng)讀者不吝賜教，提出改進(jìn)意見同學(xué)，老師的幫助與支持特在此表示衷心的感謝，由于個(gè)人水平有限，查閱資料及考慮問題不全面，所以本設(shè)計(jì)難免存在不足和缺陷，雖經(jīng)核對(duì)，但是疏忽之處再所難免，所以懇請(qǐng)老師們能給予批評(píng)與指導(dǎo)。
本書根據(jù)從事冷沖模模設(shè)計(jì)與制造的工程技術(shù)綜合性應(yīng)用型人才的實(shí)際要求，符合大專模具設(shè)計(jì)專業(yè)的畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)需要所編寫的，對(duì)初學(xué)冷沖模設(shè)計(jì)者有一定的參考價(jià)值。
編者：郝玉輝
2006年5月
畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文說明書目錄
緒 論 ---------------------------------------------------1
第1章 零件工藝性分析
1.1沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性分析---------------------------------1
1.2沖壓件的尺寸精度和表面粗糙度-------------------------1
1.3沖裁件的材料分析------------------------------------------1
第2章 擬訂沖壓件的工藝方案
2.1確定模具類型-----------------------------------------------2
2.2復(fù)合模設(shè)計(jì)要點(diǎn)--------------------------------------------2
2.3拉深件的主要部分的分析---------------------------------2
第3章 主要設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1毛坯尺寸計(jì)算-----------------------------------------------3
3.2排樣方式的確定及其計(jì)算---------------------------------3
3.3拉深次數(shù)的確定--------------------------------------------3
3.4沖壓工序壓力計(jì)算-----------------------------------------4
3.5壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算------------------------------5
3.6工作部分尺寸計(jì)算-----------------------------------------6
3.7卸料彈簧的設(shè)計(jì)--------------------------------------------7
第4章 模具總體設(shè)計(jì)
4.1模具類型的選擇------------------------------------------9
4.2定位方式的選擇-------------------------------------------9
4.3卸料、出料方式的選擇----------------------------------9
4.4導(dǎo)向方式的選擇-------------------------------------------9
第5章 主要零部件的設(shè)計(jì)
5.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-------------------------------------10
5.2定位零件的設(shè)計(jì)------------------------------------------13
5.3導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)---------------------------------------------13
5.4卸料板的設(shè)計(jì)---------------------------------------------13
5.5模架及其他零部件設(shè)計(jì)----------------------------------13
第6章 模架總裝圖
6.1模具各部分的裝配----------------------------------------15
6.2模具的總裝配---------------------------------------------15
第7章 沖壓設(shè)備的選定--------------------------------16
第8章模具零件加工工藝-------------------------------17
第9章模具的裝配---------------------------------------18
設(shè)計(jì)小結(jié)---------------------------------------------------19
致謝---------------------------------------------------------20
緒論
冷沖模設(shè)計(jì)包括課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，是在冷沖模設(shè)計(jì)理論教學(xué)之后進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的在于鞏固所學(xué)知識(shí)，熟悉有關(guān)資料，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工作能力。通過沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使學(xué)生在沖壓工藝性分析，沖壓工藝方案論證，沖壓工藝計(jì)算，沖模零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，編寫技術(shù)文件和查閱技術(shù)文獻(xiàn)等方面受到一次綜合訓(xùn)練。中國(guó)模具工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展
模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，在我國(guó)，模具制造屬于專用設(shè)備制造業(yè)。中國(guó)雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長(zhǎng)期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀(jì)80年代后期，中國(guó)模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。近年，不僅國(guó)有模具企業(yè)有了很大發(fā)展，三資企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（個(gè)體）模具企業(yè)的發(fā)展也相當(dāng)迅速。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近10年全國(guó)（未含港、澳、臺(tái)統(tǒng)計(jì)數(shù)字，下同）模具生產(chǎn)及進(jìn)出口發(fā)展情況。雖然中國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，中國(guó)與國(guó)際平均水平和發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距，因此，每年需要大量進(jìn)口模具。
中國(guó)模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展，向進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，中高檔汽車覆蓋件模具成形分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)、多功能復(fù)合模具和復(fù)合加工及激光技術(shù)在模具設(shè)計(jì)制造上的應(yīng)用、高速切削、超精加工及拋光技術(shù)、信息化方向發(fā)展。
近年，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加大，主要表現(xiàn)在，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)展速度高于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加；“三資”及私營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。從地區(qū)分布來看，以珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，江蘇、上海、安徽和山東等地近幾年也有較大發(fā)展。
模具成型具有優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，低消耗，低成本的特點(diǎn)。因而，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門得到了極其廣泛的應(yīng)用。在模具成型中，塑料成型占很大的比重。由于塑料具有化學(xué)穩(wěn)定性好，電絕緣性強(qiáng)，力學(xué)性能高，自潤(rùn)滑，耐磨及相對(duì)密度小等獨(dú)特的優(yōu)異性能，成為工業(yè)部分必不可少的新型材料。
根據(jù)業(yè)內(nèi)專家預(yù)測(cè)，今年中國(guó)塑料模具市場(chǎng)總體規(guī)模將增加13%左右，到2005年塑料模具產(chǎn)值將達(dá)到460億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的9000多萬美元增長(zhǎng)到2005年的2億美元左右，產(chǎn)值在增長(zhǎng)，也就意味著市場(chǎng)在日漸擴(kuò)大。
相當(dāng)多的發(fā)達(dá)國(guó)家塑料模具企業(yè)移師中國(guó)，是國(guó)內(nèi)塑料模具工業(yè)迅速發(fā)展的重要原因之一。中國(guó)技術(shù)人才水平的提高和平均勞動(dòng)力成本低都是吸引外資的優(yōu)勢(shì)，所以中國(guó)塑模市場(chǎng)的前景一片輝煌，這是塑料模具市場(chǎng)迅速成長(zhǎng)的重要因素所在。
按照我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，模具共分為10大類46個(gè)小類，塑料模具是10大類中的l個(gè)大類，共有7個(gè)小類：熱塑性塑料注塑模、熱固性塑料注塑模、熱固性塑料壓塑模、擠塑模、吹塑模、真空吸塑模和其他類塑料模。塑料模的發(fā)展是隨著塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的，在我國(guó)起步較晚，但發(fā)展卻很快，特別是最近幾年，無論在質(zhì)量、技術(shù)和制造能力上，都有很大發(fā)展。但就總體來看，與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和世界先進(jìn)水平相比，差距仍較大，一些大型、精密、復(fù)雜、高效、長(zhǎng)壽命的塑料模具每年仍大量進(jìn)口。
據(jù)悉目前全世界年產(chǎn)出模具約650億美元，其中塑料模具約為260億美元。我國(guó)1999年模具總產(chǎn)值245億元．其中塑料模具約為82億元，2000年近100億元。七類塑料模具中，注塑模具所占比例很大，約占全部塑料模具的80%左右。
塑料模具的主要用戶是家用電器行業(yè)、汽車、摩托車行業(yè)、電子音像設(shè)備行業(yè)、辦公設(shè)備行業(yè)、建筑材料行業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)及各種塑料制品行業(yè)等。目前國(guó)內(nèi)年需塑料模具約130-140億元，真中有30多億元仍靠進(jìn)口，進(jìn)口量最多的塑料模具有汽車摩托車飾件模具、大屏幕彩電殼模具、冰箱洗衣機(jī)模具、通訊及辦公設(shè)備塑殼模具、塑料異型材模具等。
模具的CAM技術(shù)的應(yīng)用、加工仿真及制造??
模具的計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)技術(shù)主要應(yīng)用在數(shù)控銑削加工、線切割加工、電火花加工等方面。CAM技術(shù)尤其是在復(fù)雜模具的型腔、型芯及電極的銑削加工中起著更加重要的作用。其主要的技術(shù)特點(diǎn)包括:?(1) 粗、精加工刀具軌跡的優(yōu)化規(guī)劃和NC指令的產(chǎn)生, (2) 刀具種類、特性和材料庫(kù)的建立, (3) 切削加工工藝參數(shù)的確定, (4) 普通切削和高速切削加工的特性控制, (5) 過切檢查與加工表面的精度控制, (6) 加工過程的電腦實(shí)體仿真切削, (7) 電腦控制數(shù)控機(jī)床的DNC技術(shù)及群控技術(shù)的應(yīng)用等等，模具CAD集成技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì):??
綜上所述, 模具CAD集成技術(shù)就是應(yīng)用于模具制造各個(gè)環(huán)節(jié)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)和實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)信息集成的技術(shù)。顯然, 信息集成與數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理是關(guān)鍵。產(chǎn)品的信息是貫穿于設(shè)計(jì)、分析、加工、檢測(cè)、裝配等各個(gè)階段, 實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)信息的流暢、解決數(shù)據(jù)格式的標(biāo)準(zhǔn)化及數(shù)據(jù)維護(hù)與共享是未來CAD集成技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。PDM系統(tǒng)的出現(xiàn)為解決這一問題帶來了曙光。PDM系統(tǒng)的實(shí)施是模具企業(yè)應(yīng)用CAD集成技術(shù)的重要課題。在模具的設(shè)計(jì)制造方面, 含有豐富專家知識(shí)的智能化模具CAD/CAM系統(tǒng)的研究、高速切削加工及其編程等是未來研究發(fā)展的趨勢(shì)。
河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
論文題目：杯形件模具設(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033
學(xué)生姓名 郝玉輝
學(xué) 號(hào) 0312310
指導(dǎo)教師 原紅玲
2006年 5 月 10 日
河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
學(xué)生姓名： 郝玉輝 學(xué) 號(hào)： 0312310
專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造
設(shè)計(jì)(論文)題目： 杯形件模具設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師： 原紅玲
2006年 5 月9 日
開題報(bào)告填寫要求
1．開題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；
2．開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見；
3． “文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打印）在本開題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，本科學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（?？粕簧儆?0篇，不包括辭典、手冊(cè)）；
4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國(guó)標(biāo)GB/T 7408—94《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2002年4月26日”或“2002-04-26”。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫1500字左右（本科生200字左右）的文獻(xiàn)綜述(包括目前該課題在國(guó)內(nèi)外的研究狀況、發(fā)展趨勢(shì)以及對(duì)本人研究課題的啟發(fā))：
文 獻(xiàn) 綜 述
在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前，必須做好一切準(zhǔn)備工作，而收集有關(guān)設(shè)計(jì)課題研究方面的資料、文獻(xiàn)是最為重要的。在設(shè)計(jì)工作開始時(shí)，只有對(duì)課題研究的內(nèi)容有了，充分地了解，才會(huì)有設(shè)計(jì)目的和方向；所以收集、查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料是必要的。
在設(shè)計(jì)之前首先應(yīng)該對(duì)國(guó)內(nèi)外的模具發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)有所了解，以便在設(shè)計(jì)過程中能夠正確、合理地設(shè)計(jì)出一套模具。下面就先分析一下國(guó)內(nèi)外的模具發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)以及我國(guó)的模具發(fā)展現(xiàn)狀。
1.隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品的生產(chǎn)正呈現(xiàn)出多品種、少批量，復(fù)雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度快等變化特點(diǎn)，沖壓模具也正向高效、精密、長(zhǎng)壽命、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場(chǎng)的變化，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正在由手工設(shè)計(jì)、依靠工人的經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)的機(jī)械加工技術(shù)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、數(shù)控加工中心進(jìn)行切削加工、數(shù)控線切割、數(shù)控電火花等為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）技術(shù)方面轉(zhuǎn)變。模具的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)如下詳述：
1）.CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用：CAD/CAM是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工種，是模具設(shè)計(jì)與制造行業(yè)的有效輔助工具；通過它能夠?qū)Ξa(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成型工藝、數(shù)控加工及成本等進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。現(xiàn)在已經(jīng)廣泛地應(yīng)用與模具的設(shè)計(jì)與制造加工的過程中，并還在不斷地發(fā)展和創(chuàng)新。
2）.模具標(biāo)準(zhǔn)件：模具的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)縮短模具制造周期、提高質(zhì)量、降低成本起到很大的作用。我國(guó)的模具標(biāo)準(zhǔn)化程度達(dá)到30%以下，而國(guó)外先進(jìn)國(guó)家達(dá)到70%—80%左右。這樣，不僅有利于國(guó)內(nèi)的模具制造的發(fā)展，也有利于模具的國(guó)際化發(fā)展。
3）.模具的制造精度：國(guó)外的制造水平能夠是制造公差達(dá)到0.003—0.005 mm，表面的粗糙度達(dá)到Ra 0.0002 mm以下（花10以上）；我國(guó)的制造水平可以是制造公差達(dá)到0.01—0.02 mm,模具表面的粗糙度達(dá)到Ra0.00160.0008 mm（花7—8）。由此可見，如今模具技術(shù)的發(fā)展水平還是很高的，但也可以看出我國(guó)在這方面的技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家還有很大的差距。
4）.模具的使用壽命：國(guó)外的沖壓模具的使用壽命，（合金鋼制模）500—1000萬次，（硬質(zhì)合金制模）2億次；我國(guó)的沖壓模具的使用壽命分別為：100—400萬次，6000—1億次。模具的使用壽命的加長(zhǎng)就意味著模具的制造成本降低，從而提高了生產(chǎn)效益。
5）.模具的加工制造設(shè)備：國(guó)外已經(jīng)廣泛地使用了數(shù)控加工中心，線切割，電火花，化學(xué)腐蝕等先進(jìn)的設(shè)備，大大地提高了模具的制造周期。
2.我國(guó)的模具業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀：進(jìn)入21世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的工業(yè)化程度也有了很大地提高，特別是在模具行業(yè)有了很大地發(fā)展。如：在模具設(shè)計(jì)與制造上，不但自己可以制造一些大型，精密，復(fù)雜，高效，長(zhǎng)壽命的模具，并且能夠出口到國(guó)外，打開國(guó)外的市場(chǎng)。但是，目前我國(guó)的沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)落后，主要原因是我國(guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成型工藝，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)國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)的模具在壽命，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。因此這就需要我們努力去研究，推動(dòng)我國(guó)模具業(yè)的發(fā)展。
3.在查閱、收集有關(guān)資料的時(shí)候，不僅使我對(duì)模具業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)、模具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)等有了更多，更全面地了解；而且收集到了許多有關(guān)本課題的研究，與本課題相關(guān)、相似的東西，查找各種有關(guān)模具設(shè)計(jì)與制造方面的經(jīng)驗(yàn)公式，和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)；通過查閱資料和文獻(xiàn)能夠?qū)⒄n堂上所學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)，與實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中的實(shí)例相結(jié)合去更好地成設(shè)計(jì)任務(wù)；并且使我在課程設(shè)計(jì)上有了更多的設(shè)計(jì)思路，也有了更多的考慮空間，同時(shí)也使我在設(shè)計(jì)的過程中能夠從多方面地去考慮問題——模具設(shè)計(jì)的合理性及對(duì)設(shè)計(jì)好的模具在工作過程中可能會(huì)出現(xiàn)的問題及解決辦法。
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２．本課題的研究思路（包括要研究或解決的問題和擬采用的研究方法、手段（途徑）及進(jìn)度安排等）：
1. 先通過收集和查閱各種文獻(xiàn)資料和與同學(xué)老師的交流、指導(dǎo)，對(duì)目前國(guó)內(nèi)外的模具（沖壓模具）的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行深入的了解，預(yù)計(jì)用時(shí)間三天；
2. 拿到工件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，對(duì)工件進(jìn)行結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、加工工藝性等方面作出詳細(xì)地分析，并查閱相關(guān)資料看是否符合常規(guī)零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)用時(shí)兩天；
3. 經(jīng)過對(duì)工件的結(jié)構(gòu)工藝性分析，擬訂可行的沖壓工藝方案，并經(jīng)過分析，研究、比較，選擇一種最為合理的沖壓工藝作為生產(chǎn)應(yīng)用，估計(jì)用時(shí)間兩天；
4. 進(jìn)行主要的設(shè)計(jì)計(jì)算，利用各種經(jīng)驗(yàn)公式或者經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)沖壓力（沖裁力、卸料力、總沖壓工藝力），壓力中心的位置，工作零部件的刃口尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算以及彈性卸料元件橡膠的設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)需用時(shí)間四天；
5. 根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)，材料，生產(chǎn)批量來進(jìn)行模具的總體設(shè)計(jì)，包括模具的類型，定位方式，卸料方式，導(dǎo)向方式等方面的設(shè)計(jì)；在設(shè)計(jì)中，應(yīng)該綜合考慮模具的安裝，維修，生產(chǎn)效率等，預(yù)計(jì)用時(shí)間兩天；
6. 對(duì)模具的主要零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要有凸模、凹模、定位板、卸料板、模架和導(dǎo)柱導(dǎo)套等零件，根據(jù)工作需要的強(qiáng)度來設(shè)計(jì)尺寸，包括各零件的圖紙，預(yù)計(jì)需用時(shí)間五天；
7. 模具的總裝圖和工作原理（有裝配簡(jiǎn)圖）需要用時(shí)間兩天；
8. 模具主要零部件的加工工藝過程（凸模、凹模、定位板、卸料板）分析與設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)用時(shí)間兩天；
9. 模具的裝配與調(diào)試，預(yù)計(jì)用時(shí)兩天；
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指導(dǎo)教師意見：
1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語：
2．對(duì)本課題的研究思路、深度、廣度及工作量的意見和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)：
指導(dǎo)教師：
年 月 日
所在專業(yè)審查意見：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
河南機(jī)電高等專科學(xué)校材料工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零（部）件圖號(hào)
1
產(chǎn)品名稱
凸模
零（部）件名稱
共（2）頁第（1）頁
材料牌號(hào)
Gr12
毛坯
種類
鍛件
毛坯外型尺寸
Ф50×100
每個(gè)毛坯可制件數(shù)
1
每臺(tái)
件數(shù)
1
備注
工序號(hào)
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè)備
工 藝 裝 備
工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
10
下料
鋸床下料
金工
G7116
20
鍛造
鍛成圓形
金工
30
時(shí)效
對(duì)鍛件進(jìn)行時(shí)效退火
熱
40
車削
粗車Ф20、Ф5的圓柱及端面
金工
C0618
三爪卡盤
50
車削
精車Ф20、Ф5的圓柱
金工
C0618
三爪卡盤
60
銑削
粗銑另一端的五個(gè)面
金工
X50A
專用銑夾具
70
磨削
磨基準(zhǔn)面
金工
M1040
專用磨夾具
80
電火花
加工凸模的工作部分
D7125
專用電火花加工夾具
90
淬火回火
對(duì)凸的要加工的部分進(jìn)行熱處理
熱
100
研磨
對(duì)凸模進(jìn)行進(jìn)一步的修整
金工
110
檢驗(yàn)
設(shè)計(jì)日期
審核日期
標(biāo)準(zhǔn)化日期
會(huì)簽
日期
標(biāo)記
記數(shù)
更改文
件號(hào)
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日期
標(biāo)記
處數(shù)
更該文件號(hào)
模具典型零件機(jī)械加工工序卡
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(gè)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(duì)簡(jiǎn)單，有３個(gè)?２０mm的孔、２個(gè)?５mm的孔、２個(gè)?３mm的孔、還有一個(gè)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(duì)稱，對(duì)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(jí)應(yīng)為IT12級(jí)，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.沖壓工藝方案的確定
該工件包括落料、拉深、沖孔三個(gè)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(jí)進(jìn)沖壓，采用級(jí)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(jiǎn)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(duì)較大，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)需要較大的沖裁力，模具的尺寸相對(duì)較大，對(duì)資源產(chǎn)生較大的浪費(fèi)，對(duì)成本的要求也較高，結(jié)構(gòu)比較復(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(duì)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。
3.主要設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1毛坯尺寸的計(jì)算
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，所以可以根據(jù)表4.3.3的公式計(jì)算毛坯直徑D，具體計(jì)算見表一。
3.2排樣方式的確定及其計(jì)算
設(shè)計(jì)復(fù)合模，首先要設(shè)計(jì)條料的排樣圖，杯形件的形狀具有對(duì)稱的特點(diǎn)。沒有必要直對(duì)排，直對(duì)排時(shí)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?gòu)U料。搭邊值取1.0mm和1.2mm，條料寬度為105.8mm，步距為103.4mm，一個(gè)步距的材料利用率為59%（相關(guān)計(jì)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(gè)工件，故每張鋼板的材料利用率為52%。
圖3-1：排樣圖
3.3成形次數(shù)的確定
該工件為簡(jiǎn)單的杯形件，求出h/d=34/79=0.43，根據(jù)毛坯相對(duì)厚度t/D=1.5/102.4=1.5，查表4.4.3發(fā)現(xiàn)h/d小于表中數(shù)值(h/d=0.84~0.65)，能一次拉深
成形，所以采用落料拉深復(fù)合沖壓，因?yàn)閠/D=1.5查表4.4.4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(duì)高度h/d很小，并且高度尺寸要求不高時(shí)，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。
3.4沖壓工序壓力計(jì)算
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(gè)工序復(fù)合，沖壓工藝總力的計(jì)算相對(duì)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(jì)算的時(shí)候要特別的注意，不要做重復(fù)的計(jì)算，不然就會(huì)造成不必要的資源浪費(fèi)，具體沖壓力的計(jì)算見表一，根據(jù)沖壓工藝總力計(jì)算，計(jì)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(jì)計(jì)算
項(xiàng)目分類
項(xiàng)目
公式
結(jié)果
備注
毛坯
毛坯直徑
102.4mm
排樣
沖裁件面積
6411.6mm2
查表4.3.1得修邊余量
Δh=2mm ；
查表2.5.2得最小搭邊值a=1.2mm,a1=1.0mm;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
105.8mm
步距
103.4mm
一個(gè)步進(jìn)距的材料利用率η
η=
59%
沖壓力
沖裁力
τb
375336N
=641.6mm ,
τb=300mPa
拉深力
σb
74418 N
查表4.4.6的=0.50 ,
σb=400 mPa
壓邊力
7058.7N
初定=5.5mm ，
查表4.4.5得=2.3 mPa
卸料力
18766.8N
查表2.6.1得 =0.05
頂件力
22520.2N
查表2.6.1得 0.06
沖壓工藝總力
498099.7 N
彈性卸料，上出件
3.5壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算
計(jì)算壓力中心時(shí)，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(duì)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(jì)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(zhǎng)度L/mm
各基本要素壓力中心的坐標(biāo)值
x
y
L1=62.8
-17.5
3
L2=62.8
0
25
L3=62.8
17.5
3
L4=15.7
12.5
15
L5=15.7
-12.5
15
L6=25
0
-10
L7=25
0
20
L8=15.7
20
-23
L9=15.7
-20
23
L10=9.42
24
23
L11=9.42
-29
-16
合計(jì)320.04
0.15
8.54
由以上計(jì)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。
3.6工作部分尺寸計(jì)算
落料和拉深的凸、凹模的工作尺寸計(jì)算見表 所示，該工件要求不高，為簡(jiǎn)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(gè)孔的同軸度，使裝配工作簡(jiǎn)化，因此，工作零件刃口尺寸計(jì)算就按分開加工的方法來計(jì)算，具體計(jì)算見下表
表三：工作部分尺寸計(jì)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(jì)算公式
結(jié)果
備注
落料
?102.4
查表2.3.3得，Zmax=0.240mm
Zmin=0.132mm
Δ=0.35
X=0.75
DA=(Dmax- XΔ)+δA
模具制造公差是查表2.4.1 所得，滿足δA+δT≤（Zmax- Zmin）
DT=(DA- Zmin)-δT
拉深
?79
查表4.8.2得Z=3.3mm
Δ=0.30
DA=(Dmax-0.75Δ)+δA
模具制造公差是查表4.8.3所得。當(dāng)零件尺寸標(biāo)注在外形時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)
DT=(DA- Z)-δT
表四：工作部分尺寸計(jì)算
尺寸及分類
尺寸轉(zhuǎn)換
計(jì)算公式
結(jié)果
備注
沖孔
?3
dT=(dA- Zmin/2)
dA=(dmin+ XΔ)
dT=
dA=
查表2.3.3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(jí)、IT7級(jí)制造。校核滿足δA+δT≤（Zmax- Zmin）
?5
dT=
dA=
?10
dT=
dA=
?20
dT=
dA=
孔心距
8
LA=LΔ/8
LA=
18
LA=
20
LA=
24
LA=
35
LA=
49
LA=
3.7卸料彈簧的設(shè)計(jì)
卸料彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算見表四。選用的8根彈簧的高度務(wù)必一致，而且型號(hào)完全相同，不然會(huì)造成受力不均勻，運(yùn)動(dòng)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=27.1mm, 自由高度H0=75mm,n=3, L=848mm。
表五：卸料彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算
項(xiàng)目
公式
結(jié)果
備注
卸料板工作行程h工
h工= h1+t+h2
4.5mm
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
8.5mm
h修為凸模修磨量，取4mm
彈簧自由高度H0
75mm
由彈簧的型號(hào)及凸模的工作行程 綜合考慮的
彈簧的預(yù)壓縮量H預(yù)
15.2mm
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(gè)彈簧的預(yù)壓力
每個(gè)彈簧承受的載荷
2345.9N
選用8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的彈簧，由卸料力計(jì)算得到
校核彈簧的實(shí)際總壓縮量
ΔH= + h工+
h修=23.7mm≤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安=H0-H預(yù)
60mm
4模具總體設(shè)計(jì)
4.1模具類型的選擇
由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合沖壓，所以模具類型為復(fù)合模。
4.2定位方式的選擇
因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷初定距，導(dǎo)正銷精定距。而第一件的沖壓位置因?yàn)闂l料長(zhǎng)度有一定余量，可以靠操作工目測(cè)來定。
4.3卸料、出料方式的選擇
因?yàn)楣ぜ虾駷?.5mm，相對(duì)較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。
又因?yàn)槭菑?fù)合模生產(chǎn)，所以采用上出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。
4.4導(dǎo)向方式的選擇
為了提高模具的壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。
5主要零部件的設(shè)計(jì)
5.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
由于工件形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，所以模具的工作零件均采用整體結(jié)構(gòu)，拉深凸模、落料凹模和凸凹模、沖孔凸模的結(jié)構(gòu)如圖 所示。
為了實(shí)現(xiàn)先落料，次拉深，模具裝配后，應(yīng)使拉深凸模的端面比落料端面低，所以圖 所示拉深凸模，其長(zhǎng)度L1可按下式計(jì)算：
L1=H固+H凹-H低=20+40-5=55mm
式中H固--凸模固定板的厚度，H固=20mm
H凹—凹模的厚度，H凹=40mm
H低—裝配后，拉深凸模的端面低于落料凹模端面的高度，根據(jù)板厚大小決定H低=5mm
圖三所示，凸凹模因?yàn)樾涂纵^多，為了防止淬火變形，除了采用工作部分局部淬火（硬度58-62HRC）外，材料也用淬火變形小的CrwMn模具鋼。
圖5-1：凸、凹模
5.1.1沖孔凸模
因?yàn)樗鶝_的孔均為圓形，而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模（一般指孔徑小于被沖板料的厚度或直徑d<1mm的圓孔和面積A〈1mm2的異形孔〉所以沖孔凸模采用臺(tái)階式，一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面便于裝配與更換，又因?yàn)椴捎玫氖菑?fù)合模沖裁，沖孔凸模相對(duì)比較細(xì)長(zhǎng)，因此，必須對(duì)它的強(qiáng)度進(jìn)行校核，采用階梯凸?？梢栽谙嗤瑳_壓力的條件下，加長(zhǎng)了凸模的長(zhǎng)度，沖?3 ?5 ?20的孔的凸模結(jié)構(gòu)如零件圖所示
沖孔凸模強(qiáng)度校核：
由于凸模形狀為圓形，采用有導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)，所以根據(jù)以下公式校核彎曲應(yīng)力，校核壓應(yīng)力。
彎曲應(yīng)力校核 L-凸模允許的最大自由長(zhǎng)度（mm）
d-凸模最小直徑（mm）
A-凸模最小斷面（mm2）
F-沖裁力（N）
壓應(yīng)力校核 t-沖壓材料厚度（mm）
-沖壓材料抗剪強(qiáng)度(Mpa)
-凸模材料的許用壓應(yīng)力(Mpa)，碳素工具鋼淬火后的許用壓應(yīng)力一般為淬火前的1.5～3倍
根據(jù)以上公式的特點(diǎn)，彎曲應(yīng)力主要受到凸模最小直徑d的影響，其他的條件我們無法決定，例如：τb K-常數(shù)，t-材料厚度，τb-沖壓材料抗剪強(qiáng)度，因此，只要，最小的直徑能滿足要求，其他的都不用在校核了。
通過計(jì)算，直徑為3mm的凸模的最大長(zhǎng)度為32.75mm,因此，必須采用階梯形凸模才能滿足要求。
壓應(yīng)力主要受到凸模材料的制約，因此，必須根據(jù)-凸模材料的許用壓應(yīng)力選擇相應(yīng)的材料，根據(jù)公式計(jì)算得到，凸模材料的許用壓應(yīng)力≥600 Mpa，
根據(jù)有關(guān)材料，凸模材料應(yīng)選用T10A。
5.1.2凹模
凹模采用整體凹模，各沖裁的凹模孔均采用線切割機(jī)加工，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合，又因?yàn)闆_孔凹模型孔是開在拉深凸模上，這樣拉深凸模的強(qiáng)度受到影響，因此，在進(jìn)行沖孔是必須對(duì)沖孔的凹模進(jìn)行強(qiáng)度校核，以及最小壁厚的核實(shí)，讓它盡可能的滿足使用要求，又沖孔凹模厚度H=Kb=55mm，由表2.9.5查得K=0.02～0.35，b=35(b-凹模刃口的最大尺寸)，最小壁厚為3mm（由工藝性分析可知）
凹模校核公式： d-凹模型口直徑（mm）
d0-凹模墊板孔直徑（mm）
F-沖裁力（N）
-許用彎曲應(yīng)力
通過計(jì)算得到，=30mm,為了使凹模能滿足要求，我們?nèi)“寄５暮穸葹閔=60mm.
5.2定位零件的設(shè)計(jì)
起粗定距的活動(dòng)擋料銷、彈簧、和螺塞選用標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格為816。
5.3導(dǎo)料板的設(shè)計(jì)
導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導(dǎo)料板與條料之間的間隙取 1mm,這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度按表2.9.7選擇。因?yàn)榱虾駷閠=1.5mm,固定導(dǎo)料銷，因此選取H=7mm的導(dǎo)料板，導(dǎo)料板采用45鋼制作，熱處理硬度為40-45HRC，用螺釘和銷釘固定在凹模上。導(dǎo)料板的進(jìn)料端安裝有承料板。
5.4卸料部件的設(shè)計(jì)
5.4.1卸料板的設(shè)計(jì)
因?yàn)闆_裁板料較厚（大于0.5mm）卸料力較大，采用固定卸料板，當(dāng)固定卸料板兼起導(dǎo)料作用時(shí)，一般按H7/h6配合制造，但應(yīng)保證導(dǎo)板與凸模之間間隙小于凸、凹模之間的沖裁間隙，以保證凸、凹模的正確配合。
卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為H卸=20mm。
卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為40-45HRC。
5.4.2卸料螺釘?shù)倪x用
卸料板上設(shè)置8個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為12mm。螺紋部分為M10 10mm。卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面1mm，有誤差是通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。
5.5模架及其他零部件設(shè)計(jì)
該模具采用中間導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具中間位置，沖壓時(shí)可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜?？沙惺茌^大的沖壓力，為防止裝模時(shí)，上模誤轉(zhuǎn)180度裝配，將模架中兩對(duì)導(dǎo)柱與導(dǎo)套作成粗細(xì)不等，以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。
導(dǎo)柱d/mmL/mm分別為?50300，?55300；導(dǎo)套d/mmL/mmD/mm分別為?5016063，?5516063。
上模座厚度H上模取65mm，上模墊板厚度H墊取10mm,固定板厚度H固取20mm,下模座厚度H下模取80mm,那么，該模具的閉合高度：
H閉=H上模+H墊+L+h + H固+H墊+H下模-h2
=（65+10+116+60+20+ 10+80-2）mm=359mm
式中：L–沖孔凸模長(zhǎng)度，L=116mm;
h-落料凹模厚度，h=60 mm;
h2-凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，h2=2mm
可見該模具閉合高度小于所選壓力機(jī)J23-63B的最大裝模高度（360mm），可以使用。
6.模架總裝圖
通過以上設(shè)計(jì)，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(gè)）、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(zhǎng)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?；爻蹋淞虾蟮臈l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(gè)步距，進(jìn)行下一個(gè)工件生產(chǎn)。 圖6-1：總裝圖
7.沖壓設(shè)備的選定
通過校核。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(zhǎng)度：90mm
工作臺(tái)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(shí)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
8.模具零件加工工藝
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(jiǎn)單，加工主要采用車削。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(duì)簡(jiǎn)單。
零件的加工工藝卡片見附表
9.模具的裝配
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(hào)
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0.12mm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(jì)總結(jié)
通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我從新系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了所學(xué)的專業(yè)知識(shí)同時(shí)也鞏固了先前學(xué)到的知識(shí)，同時(shí)感觸最深的是，所學(xué)知識(shí)只有在應(yīng)用中才能在更深刻理解和長(zhǎng)時(shí)間記憶。對(duì)一些原來一知半解的理論也有了清楚的認(rèn)識(shí)。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(cè)量、塑料模具設(shè)計(jì)與制造等有了更深刻的理解，使制造的模具既能滿足使用要求有不浪費(fèi)材料，保證了工件的經(jīng)濟(jì)性，設(shè)計(jì)的合理性。通過塑料模手冊(cè)、模具制造簡(jiǎn)明手冊(cè)、模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)等了解到許多原來未知的知識(shí)。由于能力有限，設(shè)計(jì)中難免有疏漏之處，懇請(qǐng)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(jiǎn)單的拉深模，此模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jì)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(shí)，對(duì)今后的發(fā)展將會(huì)起到一定的幫助，通過翻閱大量的模具書籍，使我對(duì)模具設(shè)計(jì)有了近一步的了解，在其方法上有了深刻的體會(huì)，由于本設(shè)計(jì)設(shè)及模具的安裝、調(diào)試等知識(shí)，在查閱過程中又從新對(duì)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(shí)。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(jì)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(píng)和建議。總之，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到學(xué)與用之間還差很多。對(duì)于論文中存在的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤敬請(qǐng)老師批評(píng)指正。
致 謝
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)論文的過程中，又幫助分析題目，給出具體的設(shè)計(jì)方案和思路，分析設(shè)計(jì)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(shí)在本設(shè)計(jì)中得到了翟老師，楊老師的幫助，對(duì)于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(duì)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(qǐng)指導(dǎo)老師加以指正。
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