軸承座沖壓模具設計【軸承端蓋】【落料拉深沖孔復合?！俊菊f明書+CAD】

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河南機電高等?？茖W校 材料工程系 模具設計與制造專業(yè) 畢業(yè)設計/論文 設計/論文題目：軸承座沖壓模具設計 班 級： 姓 名： 指導老師： 完成時間： 畢業(yè)設計（論文）成績 畢業(yè)設計成績 指導老師認定成績 小組答辯成績 答辯成績 指導老師簽字 答辯委員會簽字 答辯委員會主任簽字 畢業(yè)設計/論文任務書 題目：軸承座復合模具設計 內容：（1）軸承座的結構工藝分析； （2）落料拉深模設計，繪制模具總裝 一張； （3）畫出非標準件的零件圖； （4）編寫設計說明書一份； （5）編制主要零件加工工藝過程卡。 原始資料: 名稱：軸承座 材料：08鋼 厚度：2.5mm 插圖清單 圖1. 零件圖……………………………………………………………………………3 圖2. 排樣圖……………………………………………………………………………7 圖3. 凸凹?！?7 圖4. 凸凹?！?8 圖5. 大孔凸?！?9 圖6. 小孔凸?！?0 圖7. 墊板………………………………………………………………………………21 表格清單 表1 08鋼的力學性能 2 機械加工工藝過程卡 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零（部）件圖號 01 產品名稱 軸承座 零（部）件名稱 落料拉深凸凹磨 共（2 ）頁第（1 ）頁 材料牌號 Cr12 毛坯 種類 棒料 毛坯外型尺寸 Φ140×80 每個毛坯可制件數 1 每臺 件數 1 備注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設備 工 藝 裝 備 工時 準終 單件 1 備料 將毛坯鍛成棒料如圖相應尺寸 鍛床 2 2 熱處理 退火 6 3 車削 按圖車削外形 車床 1 4 熱處理 調質 6 5 磨端面 工作端面留余量0.3 平面磨床 2 6 鉗工劃線 劃出各孔位置線 1 7 加工螺釘孔、銷釘孔 按位置加工螺釘孔、銷釘孔 鉆床 1 8 車削 車外圓，留單邊余量0.3 車床 1 9 熱處理 按熱處理工藝，淬火回火達到58～62HRC 6 10 磨削 精磨外圓，端面到達尺寸要求，保證端面與軸線垂直 磨床 2 11 線切割 按圖切割型孔達到尺寸要求 線切割機床 6 12 鉗工精修 全面達到設計要求 2 13 檢驗 設計日期 審核日期 標準化日期 會簽 日期 標記 記數 更改文 件號 簽字 日期 標記 處數 更該文件號 機械加工工藝過程卡 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零（部）件圖號 02 產品名稱 軸承座 零（部）件名稱 拉深落料凸凹磨 共（2 ）頁第（1 ）頁 材料牌號 Cr12 毛坯 種類 棒料 毛坯外型尺寸 Φ80×80 每個毛坯可制件數 1 每臺 件數 1 備注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設備 工 藝 裝 備 工時 準終 單件 1 備料 將毛坯鍛成棒料如圖相應尺寸 鍛床 2 2 熱處理 退火 6 3 車削 按圖車削外形 車床 1 4 熱處理 調質 6 5 磨端面 工作端面留余量0.3 平面磨床 2 6 鉗工劃線 劃出各孔位置線 1 7 加工螺釘孔、銷釘孔 按位置加工螺釘孔、銷釘孔 鉆床 1 8 車削 車外圓，留單邊余量0.3 車床 1 9 熱處理 按熱處理工藝，淬火回火達到58～62HRC 6 10 磨削 精磨外圓，端面到達尺寸要求，保證端面與軸線垂直 磨床 2 11 線切割 按圖切割型孔達到尺寸要求 線切割機床 6 12 鉗工精修 全面達到設計要求 2 13 檢驗 設計日期 審核日期 標準化日期 會簽 日期 標記 記數 更改文 件號 簽字 日期 標記 處數 更該文件號 機械加工工藝過程卡 （模具專業(yè)沖壓模具課題適用） 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零（部）件圖號 03 產品名稱 軸承座 零（部）件名稱 大孔凸模 共（ 2）頁第（ 1）頁 材料牌號 Cr12 毛坯 種類 棒料 毛坯外型尺寸 Φ75×80 每個毛坯可制件數 1 每臺 件數 1 備注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設備 工 藝 裝 備 工時 準終 單件 1 備料 將毛坯鍛成階梯狀， 鍛床 2 2 熱處理 退火 6 3 車削 按圖車削外形 刨床 1 4 熱處理 調質 6 5 磨端面 工作端面留余量0.3 平面磨床 1 8 車削 車外圓，留單邊余量0.3 車床 1 9 熱處理 按熱處理工藝，淬火回火達到58～62HRC 6 10 磨削 精磨外圓，端面到達尺寸要求，保證端面與軸線垂直 磨床 1.5 11 鉗工精修 全面達到設計要求 1 12 檢驗 設計日期 審核日期 標準化日期 會簽 日期 標記 記數 更改文 件號 簽字 日期 標記 處數 更該文件號 河南機電高等專科學校材料工程系畢業(yè)設計說明書/論文 前 言 利用模具生產零件的方法已成為工業(yè)上進行成批或大批生產的主要技術手段，它對于保證制品質量，縮短試制周期，進而爭先占領市場，以及產品更新換代和新產品開發(fā)都有決定性的意義。在現代工業(yè)的主要部門，如機械、電子、輕工、交通和國防工業(yè)中得到了極其廣泛的應用。如70%以上的汽車、拖拉機、電機、電器、儀表零件，80%以上的塑料制品，70%以上的日用五金及耐用消費零件，都采用模具成型的方法來生產[10]。 利用模具將平板毛坯變成開口空心零件的加工方法稱為拉深（或拉延）。 拉深是主要的沖壓工序之一，應用廣泛。用這種工藝方法可以制成筒形、階梯形、球形、錐形、拋物線形、盒形和其它不規(guī)則的薄壁零件，如果與其它沖壓工藝相配合，還可以制造形狀更為復雜的零件。因此在汽車、拖拉機、電器、儀表電子、輕工等行業(yè)中有相當重要的地位。 該模具適應于高矩形和高筒形件的拉深，在毛坯排樣無中間搭邊，沖裁后廢料中間自動斷開，方便送料，不用設置卸料板送料。該成型方法已經熟練應用于工業(yè)生產中。但是在以前模具設計的毛坯計算中都是采用有關手冊上所給的公式進行計算，計算量不僅很大，而且當遇到形狀復雜的零件（該零件就是屬于這種情況）會比較麻煩，且容易出錯。所以在本設計中擬采用模具CAD技術對零件的毛坯進行計算，以解決以前模具設計中毛坯計算較為復雜的問題，從而縮短模具設計的周期。 從模具設計和制造技術角度來看，模具的發(fā)展趨勢可歸納為以下幾個方面： （1）加深理論研究。 加強沖壓理論的研究，以提供更加準確、實用、方便的計算方法，正確地制定沖壓工藝參數和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決沖壓變形中出現的各種實際問題，進一步提高工件的質量。 （2）高效率、自動化。為適應市場的發(fā)化發(fā)展，沖壓模具正向高效率、自動化、長壽命、大型化方向發(fā)展。 （3）大型、超小型及高精度。隨著工業(yè)產品質量的不斷提高，沖壓產品生產正呈現多品種、少批量、復雜、大型、精密，更新換代速度快等變化特點。 （4）革新模具制造工藝。 模具制造技術現代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎。隨著科學技術的發(fā)展，計算機技術、信息技術、自動化技術等先進技術正不斷向傳統(tǒng)制造技術滲透、交叉、融合，對其實施改造，以形成先進的模具制造技術。 （5）標準化。 開展模具標準化工作，使模板導柱等通用零件標準化、商品化，以適應大規(guī)模地成批的生產塑料成型模具。 我國的模具工業(yè)發(fā)展到今天經歷了一個艱辛的歷程。 我國模具工業(yè)是19世紀末20世紀初隨軍火和鐘表業(yè)引進的壓力機發(fā)展起來的。從那時到20世紀50年代初，模具多采用作坊式生產，憑工人經驗，用簡單的加工手段制造。在以后的幾十年中，隨著國民經濟的大規(guī)模發(fā)展，模具工業(yè)進步很快。當時我國大量引進蘇聯的圖紙、設備和先進經驗，其水平不低于當時工業(yè)發(fā)達的國家。此后直到20世紀70年代末，由于錯過了世界經濟發(fā)展的大浪潮，我國模具業(yè)沒有跟上世界發(fā)展的步伐。20世紀80年代末，伴隨家電、輕工、汽車生產線模具的大量進口和模具國產化的呼聲日益高漲，我國先后引進了一批現代化模具加工機床。在此基礎上，參照以后的進口模具，我國成功地復制了一批替代品。如汽車覆蓋件模具等。模具的國產化雖然使我國模具制造水平逐漸趕上了國際先進水平，但計算機應用方面仍然存在很大的差距。 我國模具工業(yè)起步晚，基礎差，就總量來看，大型、精密、復雜、長壽命模具產需矛盾仍然十分突出。為了進一步振興模具工業(yè)，國家有關部門進一步部署。相信在政府的大力支持下，通過本行業(yè)和相關行業(yè)以及廣大模具工作者的共同努力，我國模具工業(yè)水平必將大大提高，為國家經濟建設作出更大的貢獻。 第1章 沖壓件工藝性分析 1.1零件材料的力學性能 圖1. 零件圖 此零件為軸承座，是典型的沖壓件。工件尺寸步太大，表面質量要求不太高。材料厚度為2.5mm，為中批量生產，每月2000～4000件。所用材料為08鋼，由于含碳量≤0.25％，屬于極軟低碳鋼。強度、硬度很低，塑性、韌性極好，冷加工性好，淬透性、淬硬性差。其理學性能見表1。 表1 08鋼力學性能 名稱 牌號 力學性能 抗剪強度τ（MPa） 抗拉強度（MPa） 屈服強度（MPa） 延伸率（%） 08鋼 08 260～360 380～470 200 32 由表知，材料力學性能較好，料薄，孔徑mm，為IT11級，屬于一般沖裁精度，拉深件外形直徑?62mm未注公差，按IT4級精度計算，公差要求大于它的極限偏差，精度要求不高。 該零件結構對稱，受力均勻；凸臺較高，在拉深過程中，材料補充有困難，靠變薄拉深滿足不了要求，4個孔的位置容易移動。如果先沖孔后拉深，則沖好的孔會產生變形。因此，應先拉深后沖孔。 1.2 零件成型工藝分析 （1）拉深件形狀應盡量簡單，對稱。從零件圖上可以看出：該零件的外形為類似矩形，而且用圓弧過渡連接，結構對稱。即工件在圓周方向上的變形是均勻的，模具容易加工，其工藝性較好，避免了急劇的輪廓變化。 （2）拉深件各部分尺寸比例要適當。從零件圖上可以看出：該零件的設計避免了寬凸緣和深度較大的尺寸（即d凸>3d,h≥2d）。這樣在成型中可以減少拉深次數甚至一次拉成。 （3）拉深件的圓角半徑要適當。拉深件的圓角半徑，應盡量大些，以便利于成型和減少拉深次數。拉深件底與壁、矩形件的四壁圓角半徑應滿足r1≥t、r2≥3t.從零件圖可以得出：該零件底與壁、矩形件的四壁圓角半徑應滿足上述值得要求。這樣就可以不用再另外增加整形工序。 （4）拉深件厚度不均勻現象的考慮。由于各處變形不均勻，上下壁厚的變化達1.2t至0.75t。但是只有工件有特殊的要求，才會考慮這些問題，否則可以認為零件壁厚是均勻的。由畢業(yè)設計原始資料可以不用考慮壁厚不均勻的現象。 此外，拉深件的尺寸精度不宜要求過高。 第2章 沖壓工藝方案的確定 該工件包括落料、拉深、沖孔三個基本工序，可以有三種工藝方案： 方案一：先落料，后拉深，再沖孔。采用單工序模生產。 方案二：落料-拉深-沖孔復合沖壓。采用復合模生產。 方案三：拉深級進沖壓。采用級進模生產。 方案一模具結構簡單，制造周期短，工件質量容易控制并且以后工序都可以采用預沖孔定位，且定位基準一致，操作方便。但需三副模具，工序分散，但需成本高而生產效率低，難以滿足顧客的要求。 方案二只需一幅模具，工件的形位精度和尺寸精度易保證且生產效率高。盡管模具結構較方案一復雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造難度不大。 方案三也只需要一幅模具，生產效率也高，但零件的沖壓精度稍差欲保證沖壓件的形位精度，需要在模具上設置導正銷導正。因此模具制造、安裝較復合模復雜，安裝調試，維修較困難，制造周期長。 通過對上述三種工藝方案的分析比較，綜合考慮，該工件的沖壓生產采用方案二為佳。 第3章 排樣及裁板方式的經濟性分析 2.1毛坯直徑的計算 由《沖壓設計資料》可查得以下計算公式： = 式中 —毛坯直徑； —制件直徑； —零件筒形部分的直徑； —拉深高度； R—凸緣轉角半徑。 將數值代入公式計算得 = = =138.89mm 2.2確定搭邊值 由《沖壓設計資料》表2-5-2知工件間距=1.5mm，側邊距=1.8mm。其排樣圖如圖2： 2.3條料寬度及送料步距的計算 條料寬度：B= + 式中—條料寬度方向沖裁件的最大尺寸； —側搭邊值。 將數值代入公式計算得 B= +=138.89+2×1.5=141.89mm 導料板間距：A=B+C=++C 圖2.排樣圖 式中C—導料板與寬度條料之間的間隙，其最小值查《沖壓設計資料》表2-5得C=1mm; 將數值代入公式計算得 A=B+C=++C=141.89+1=142.89mm 送料步距S=+ 式中—工件間搭邊值； 將數值代入公式得 S=+=138.89+1.5=140.89mm 由《沖壓設計資料》表2.1知△=0.5mm，則B=mm。 2.4條料的剪裁 條料是從板料剪裁得來的，條料寬度一經決定就可以裁板，板料一般都是長方形的，所以就有縱裁和橫裁兩種方法。 因為縱裁的裁板次數少，沖壓時調換條料次數少，工作操作方便，生產率高，因此，該毛坯采用總裁。 2.5沖壓材料板料規(guī)格的選擇 選用板料時應盡量使裁后所剩廢料少，同時考慮占地面積及裁板機的情況。根據條料寬度B=151.89mm，步距S=140.39mm。查《模具設計與制造簡明手冊》表1-2選用1600×2800mm的板料。 2.6材料的利用率 每塊板料可裁的制件數：n==19，則材料的利用率為 式中 A—一個步距內沖裁件的實際面積； B—條料寬度； L—板料長度； n—每塊板料所裁得的制件數。 第4章 工藝力的計算 4.1壓力中心的確定 為了保證壓力機和模具正常地工作，必須使模具的壓力中心通過模柄軸線且和壓力機滑塊的中心線重合。否則滑塊就會受到偏心載荷而導致滑塊導軌和模具的不正常磨損，降低模具壽命，甚至損壞模具。 4.2沖裁力的計算 查《冷沖模設計》表3-15得 F=KLtτ 式中 —沖裁力； —沖裁件周長； t—板料厚度； K—系數（常取K=1.3）； τ—材料的抗剪強度。 由《冷沖模設計》表2-3知τ=260～360MPa，這取τ=260 MPa。 沖孔時的沖裁力 =Ktτ =1.3×（2×3.14×）×2.5×260 =140624.9N =tτ =0.055×140624.9 =7734.36N 式中 —推件力系數。 由《沖壓設計資料》表2-38得=0.055。 =4Ktτ =1.3×2.5×（2×3.14×）×260×2 =93396N =4 =2×0.055×93396=10272.14N 落料時的沖裁力 = KLtτ =1.3×2×3.14××260×2.5 =344929N 拉深力 =πtK =3.14×62×2.5×880×0.6 =110967.6N =+++++ =694.84KN 初選750噸的壓力機，型號為J23-80。 4.3壓力機的主要技術參數 公稱壓力/KN 800 滑塊行程/mm 130 滑塊行程次數/（次·mm-1） 45 最大封閉高度/mm 380 封閉高度調節(jié)量/mm 90 工作臺尺寸/mm 前后 540 左右 800 模柄孔尺寸/mm 直徑 60 深度 80 滑塊底面尺寸/mm 前后 350 左右 370 第5章 分析選定模具結構形式 確定了沖壓工藝方案后，根據零件的形狀特點，精度要求，所選設備的主要技術參數，模具制造條件以及安全生產等選定沖模的類型及結構形式，使其盡可能滿足以下要求。 （1）能符合工件的技術要求； （2）又合乎需要的生產率； （3）模具制造和修模方便； （4）模具有足夠的強度； （5）模具易于安裝、調試且操作方便、安全。 5.1模具結構形式 由于倒裝式沖孔模的沖孔廢料可以通過凹模從壓力機工作臺孔漏出，工件由推件裝置推出，操作方便、安全，能保證較高的生產率。故沖孔選倒裝式，拉深與落料也采用倒裝式模具，廢料由卸料板卸下，落料件由頂出裝置頂出。 5.2壓邊裝置 此工件相對厚度較小，須采用壓邊裝置，此副模具采用的是剛性壓邊裝置，且其又可以起到卸料的作用。 5.3推件裝置 在此模具中，沖壓后，工件易套在沖孔凸模上，需由剛性或彈性裝置推出，考慮到剛性推件裝置可靠，結構緊湊，維護方便，故此模具采用剛性推件裝置。 5.4卸料裝置 沖裁時，廢料將卡在拉深凹模里面和沖孔凸模外面。因此，在上模需裝卸料裝置。 5.5定位方式的選擇 該模具使用的是條料，為保證毛坯的準確定位，應用導料板控制送料方向， 送料步距控制采用擋料銷。 5.6上下模座的導向及模架形式的選擇 導向零件可保證模具沖壓時上下模有準確的位置關系，在中小型模具中最廣泛采用的導向零件是導柱導套。 模架主要由上下模座、模柄及導向裝置組成。上模座通過模柄與壓力機相連，下模座則用壓板固定在壓力機上，上下模之間靠模架的導向裝置（導柱、導套）連接，保持準確位置，以引導凸模運動，保證在沖裁過程中，間隙均勻，沖出合格的制件。 模架要求有足夠的強度、剛度和精度，上下模之間的導向要精確。 模架形式對沖裁精度、模具壽命都有較大的影響，下面對各種模架形式作以比較。 （1）后側導柱模架。送料方便，但沖壓時偏心距易使導柱導套單邊磨損，不能用于模柄與上模浮動連接的模具。 （2）對角導柱模架。上下模座工作平面的橫向尺寸一般大于縱向尺寸，常用于橫向送進的級進模，縱向送料的單工序模和復合模。 （3）四導柱模架。導向精度高，剛度好，主要用于大型沖壓模。 （4）中間導柱模架。導向裝置安裝在模具的對稱線上，滑動平穩(wěn)，導向準確可靠，一般用于單工序模和復合模。 該工件的孔對稱分布，在沖裁時要求準確的導向，經分析對比，應選用中間導柱模架。 第6章 凸凹模工作部分尺寸的計算 6.1工作零件刃口尺寸計算 沖裁模初始雙面間隙值的取值如下： mm；mm。 6.1.1對于沖?8.8mm的孔的沖孔凸模 凸凹模的制造公差按表2-4-1查得mm，mm，滿足+≤+。 =（） =（8.8+0.75×0.4） =9.1mm =（+） =（9.1+0.360） =9.46mm 6.1.2對于沖?53mm的孔的沖孔凸模 查表2-4-1得mm，mm,滿足+≤-。 =（） =（53+0.75×0.6） =53.45mm =（+） =（53.45+0.360） =9.46mm 6.1.3對于落料凸模 落料凸模取IT14級精度，χ=0.5,Δ=1.0,查表2-4-1得mm，mm,滿足+≤-。 =（）=（130+0.5×1）=130.5mm =（+） =（130.5+0.360） =130.86mm 6.1.4對于拉深凸凹模 拉深凸凹模也取IT14級精度，公差取0.74。查表4-8-3得拉深凸凹模的制造公差=0.05，=0.08，查表4-8-2表單邊間隙2.5mm。 =（） =（52+0.74×0.4） =62.3mm =（++） =（62+0.4×0.74+5） =130.86mm 6.2卸料橡膠的設計 該模具選用橡膠作為彈壓卸料的彈性元件，選用4塊筒形橡膠，厚度一致，不然會造成受力不均勻，運動產生歪斜，影響模具的正常工作。 卸料板工作行程 =13.5mm 式中 —凸模凹進卸料板的高度1mm； —拉深凸模沖裁后進入凹模的深度12.5mm。 橡膠工作行程=18.5mm 式中 為凸模修磨量，取5mm。 橡膠自由高度=4×18.5=74mm。 第7章 模具的主要零件的設計 7.1落料凹模的設計 7.1.1材料的選擇 由于零件外形尺寸精度要求不高，而沖孔精度要求較高，而模具壽命與沖裁的精度、模具材料有關。 模具材料的選用應遵守如下原則。 （1）根據零件生產批量的大小來選擇模具材料。對大量生產的應選用質量較高，能耐用度高的材料。 （2）根據沖壓材料的性質、工序種類及沖模零件的工作條件和作用來選擇模具材料。 由于零件的外形尺寸精度要求較低，考慮到生產的經濟性及零件形狀尺寸等各方面因素的影響，落料凹模選用鋼，淬火HRC60～62。 7.1.2尺寸計算 （1）落料凹模厚度 H=Kb =0.15×138=20.7mm 式中 K—系數，取0.15； b—最大孔口尺寸。 取H=30mm。 （2）落料凹模壁厚 C=（1.5～2）H =2×30=60mm （3）落料凹模周界尺寸 L=b+2C =138+2×60=258mm 查《模具設計與制造簡明手冊》表1-29可選用L×B=250×250mm的模架。 7.1.3.方法 由于工件的形狀較簡單，圓角半徑較小，并且?guī)в型古_，不能用電火花線切割，用普通機床即可。 7.1.4強度的校核 由《沖壓設計資料》表2-48得 式中 =324～441MPa，取=400MPa。 7.2落料凸模與拉深凹模的設計 7.2.1材料的選擇 落料凸模與拉深凹模是一體的凸凹模，形狀復雜，容易變形，截面較大，承受載荷較重，選用高耐磨模具鋼制造，熱處理硬度HRC58～62。 7.2.2形式及固定 采用機械固定，用螺釘與銷釘直接固定在凸模固定板上。尺寸、公差與粗糙度要求見零件圖3。 7.2.3凸凹模壁厚 凸凹模壁厚a=65-33.5=31.5mm,大于最小模具壁厚2.7mm,故模具強度足夠。 圖3. 凸凹模 7.3落料凹模與拉深凸模的設計 7.3.1材料的選擇 落料凹模與拉深凸模是一體的凸凹模，形狀復雜，容易變形，截面較大，承受載荷較重，選用高耐磨模具鋼制造，熱處理硬度HRC58～62。 7.3.2形式及固定 采用凸臺固定，用螺釘與銷釘直接固定在凹模固定板上。尺寸、公差與粗糙度要求見零件圖4。 圖4.凸凹模 7.3.3凸凹模壁厚 凸凹模壁厚a==4.5mm,大于最小模具壁厚2.7mm,故模具強度足夠。 7.4沖孔凸模的設計 7.4.1沖大孔凸模的設計 （1）材料的選擇。模具刃口要有高的耐磨性，要承受沖裁時的沖擊力，應由高的硬度與適當韌性，采用T10A制造，淬火硬度HRC58～62。 （2）形式及固定。采用臺階式凸模，將凸模壓入落料凸模，拉深凹模內，采用H7/m6的過盈配合，定位精度較高。 （3）凸模長度。凸模長度根據以后公式計算得 L=20+40+2.5+10.5=73mm 凸模較粗且不長，板料又較薄不必對凸模進行強度校核。 其具體結構見圖5 7.4.2沖小孔凸模的設計 （1）材料的選擇。模具刃口要有高的耐磨性，要承受沖裁時的沖擊力，應由 圖5.大孔凸模 高的硬度與適當韌性，采用T10A制造，淬火硬度HRC58～62。 （2）形式及固定。采用臺階式凸模，將凸模壓入凸模固定板內，采用H7/m6的過渡配合，定位精度較高。 （3）凸模長度。凸模長度根據以后公式計算得 L=20+358+2.5=57.5mm 凸模較粗且不長，板料又較薄不必對凸模進行強度校核。 其具體結構見圖6 7.5定位零件 工件采用的是141×2800mm的板料，為保證工件的精度，采用擋料銷定位。因為h≥t+1=2mm，查《模具標準匯編》選用A型固定擋料銷A6×2×10，GB2868.11-81。材料為45鋼，熱處理硬度為HRC45～48。 7.6固定零件 7.6.1凸模固定板 凸模直徑?9.1mm，固定部分為?13mm，查《標準件手冊》固定板的厚度選為 圖6.小孔凸模 20mm，其與沖孔凸模的配合為H7/m6的過渡配合。材料為45鋼，淬火熱處理硬度為HRC43～48。 7.6.2墊板 墊板厚度為10mm，材料45鋼，其上的孔均為過孔，間隙較大，與銷釘間隙配合。具體尺寸與技術要求見零件圖7。 7.7漏料孔 查《沖壓設計資料》可得 =+（0.5～2）=53+2=55mm =+（0.5～2）=8.8+2=10.8mm 圖7.墊板 7.8模座的選用 由于選用標準模架，模座的尺寸也隨之確定了。由所選的模架的凹模周界尺寸查《沖壓手冊》表10-38選用下模座：250×250×55； 上模座與下模座配套使用，由《沖壓手冊》表10-38選用上模座：250×250×45。 7.9導柱、導套的選用 導柱、導套根據與之相配合的模架選用標準件，由前面所選模架知，該模架采用 導柱、導套的長度應能保證在閉合狀態(tài)下應有一定的配合長度，同時應保證在閉合后，導柱不能伸出導套，以免損壞導柱。根據模具的閉合高度，以及模架的配合導柱、導套的要求初選 導柱：Φ35×190；Φ40×190 材料：T8，淬火硬度HRC58～62 導套：Φ35×115×50；Φ40×115×55。 材料：T8，淬火硬度HRC58～62 7.10其它標準件的選用 7.10.1緊固連接上模座與固定板的螺釘、銷釘 查《沖壓設計資料》選用 圓柱頭內六角螺釘M12×70 GB70-76 圓頭銷釘?8×70 GB119-76 7.10.2連接上下模與固定板的螺釘、銷釘 查《沖壓設計資料》選用 螺釘M8×30 GB70-76 銷釘?8×40 GB119-76 7.10.3緊固連接落料凹模與下模座的螺釘、銷釘 查《沖壓設計資料》選用 螺釘M12×60 GB70-76 銷釘?8×70 GB119-76 第8章 模具的裝配與調整 沖模裝配時沖模制造中的關鍵工序，其裝配質量的好壞將直接影響之間質量，沖模的技術狀態(tài)和使用壽命。裝配前，我們應全面了解此沖模的工作性能、結構以及制件要求，并按技術要求，模具零件的精度要求的裝配工藝，提出實現設計要求的具體措施。裝配完畢應滿足模架各工作面的平行度和垂直度，壓料板的工作準確性，工件間的間隙大小和均勻性，導柱、導套間的間隙配合。 此模具裝配的模柄為凸臺式 ，下面有螺釘緊固，應先裝好模柄，模柄裝入，再加工螺釘孔。沖孔凸模與固定板采用H7/m6的配合，再在固定板上套入頂件塊，用螺釘與銷釘固定好落料拉深凸凹模，磨平沖孔凸模與固定板配合面及凸模端面，然后順序往上模座上裝入打桿，墊板、頂桿組合體。 整體裝配：先裝上模，找正下模的位置。按照沖孔凹模型孔加工出漏料子，裝入沖孔拉深凸凹模，調整間隙，加工銷釘孔，裝入銷釘，裝入落料凹模，調整間隙，加工銷釘孔，裝入銷釘，裝入上落料凹模最后進行試沖及調整當調整中發(fā)現頂件力不足時旋緊緊固螺釘以增大頂件力。 第9章 工件主要成型工藝問題及解決措施 9.1拉深成型工藝質量問題及解決措施 拉深過程中主要成型工藝質量問題為凸緣變形區(qū)的起皺和筒壁傳力區(qū)的拉裂。前者是因為切向壓應力引起板料失去穩(wěn)定產生彎曲；傳力區(qū)的拉裂是由于拉應力超過抗拉強度引起板料斷裂。同時變形區(qū)板料有所增厚，而傳力區(qū)板料有所變薄。 起皺主要取決于兩個方面:一方面是切向壓應力的大小，其值越大，越容易起皺；另一方面是凸緣變形區(qū)材料本身的抵抗失穩(wěn)的能力，凸緣寬度越大，厚度越薄，材料的E值越小，則材料的抵抗失穩(wěn)的能力越小，容易起皺。 9.2拉裂分析及解決措施 筒壁的拉裂主要取決于兩個方面：一方面是筒壁傳力區(qū)中的拉應力；另一方面是筒壁傳力區(qū)的抗拉強度。當筒壁拉應力超過該區(qū)材料允許的抗拉強度時，拉深件就會在底部圓角與筒壁相切處—“危險斷面”產生破裂。 為防止拉深過程中，工件的邊壁或凸緣起皺，應使毛坯（或半成品）被拉入凹模圓角以前保持穩(wěn)定狀態(tài)。其取決于毛坯的相對厚度。以上述值查相關手冊來決定是否采取壓邊圈來防止工件起皺的工藝質量問題。由排樣圖可以計算毛坯的相對厚度，查表4-80[1]可以得出以下結論：該工件不用采用壓邊圈來防止工件的起皺。 為防止工件在拉深過程中出現筒壁拉裂的工藝質量問題，一方面要通過改善材料的力學性能，提高筒壁的抗拉強度；另一方面是通過制定正確的拉深工藝和設計模具，合理確定拉深變形程度、凹模圓角半徑、合理改善潤滑條件，以降低筒壁傳力區(qū)的拉應力。這里要特別注意的是：模具潤滑的部位。因為在拉深成形中，需要摩擦力小的部位（如凹模側壁和圓角與板料之間的摩擦力），除模具表面粗糙度應該小外，還必須潤滑，以減小摩擦系數，減小拉應力，提高極限變形程度。而摩擦力對拉深成形有益的部位，（如凸模側壁和圓角與板料之間的摩擦力）可以不用潤滑。并且此處的表面粗糙度也不宜過小。 致 謝 為期兩個月的畢業(yè)設計以近尾聲,伴隨著它的將是我在校學習生涯的結束.為了給我的學業(yè)畫一個圓滿的句號,設計中,我仔細制訂思索,認真細致,不敢有絲毫馬虎,努力做到詳盡、細致地設計每一個環(huán)節(jié)，每一個步驟。仔細地查閱各種資料，使公式、數據準確無誤。 此工件材料變形很復雜，尤其是在凸臺內側及兩凸臺之間的凸臺圓弧部分。在過程中，材料補充有困難靠變薄拉深不能滿足要求，很易實拉破。為了避免此情況，我采取的是預沖φ20㎜的孔改善了四個凸臺內側及凸臺之間的金屬流動；凸臺外側采取先拉深到一定嘗試再進行落料的辦法，使材料易得到補充。 通過這次畢業(yè)設計我基本掌握了如何使用工具手冊，仔細了解了模具的結構和裝配過程，熟悉了材料的性能與模具壽命的關系，完善了設計思路。 我的指導老師是于老師，設計中，于老師運載我悉心報紙雜志，細心幫助，在這里表示對于老師深深的謝意！ 我們最后一年的學習任務較重，多謝各位老師的辛勤教導，在此，對您們表示衷心的感謝！ 參考文獻 1.王孝培主編.沖壓設計資料.北京：機械工業(yè)出版社.1983 2.丁松聚主編.冷沖模設計.北京:機械工業(yè)出版社.1994 3.馮炳堯,韓泰榮,張文森主編.模具設計與制造簡明手冊.上海:科學技術出版社.1985 4.許發(fā)樾主編.模具標準應用手冊.北京:機械工業(yè)出版社1884 5.王芳主編.冷沖壓模具設計指導.北京:工業(yè)出版社1998 6.王運炎主編.機械工程材料.北京:機械工業(yè)出版社1991 7.李澄,吳天生,周百橋主編.機械制圖.北京:等教育出版社.1996 8.鄭修本,馮冠大主編.機械制造工藝學.北京:械工業(yè)出版社1991 9.徐茂功主編.公差與技術測量.北京:機械工業(yè)出版社.1995 10.王衛(wèi)衛(wèi)主編.金屬與塑料成型設備.北京:機械工業(yè)出版社.1996 11.程培源,趙仲治主編.模具壽命與材料.武漢:武漢工學院教材出版中心.1994 12.黃毅宏主編.模具制造工藝（第二版）.北京:械工業(yè)出版社1996 13.李天佑主編,沖模圖冊.北京:機械工業(yè)出版社.1988 14.模具標準協會編. 具標準協會匯編.北京:機械工業(yè)出版社.1994 第 27 頁 共 27 頁 編號 無錫太湖學院 畢業(yè)設計（論文） 相關資料 題目： 軸承保持架沖壓模具設計 機電 系 機械工程及自動化專業(yè) 學 號： 　　　 0923181　　　 學生姓名： 呂金勇 指導教師： 　 黃敏（職稱：副教授） 2013年5月25日 無錫太湖學院 畢業(yè)設計（論文） 開題報告 題目： 軸承保持架沖壓模具設計 機電 系 機械工程及自動化 專業(yè) 學 號： 0923181 學生姓名： 呂金勇 指導教師： 黃敏 （職稱：副教授） 2012年11月25日 課題來源 自擬。 科學依據（包括課題的科學意義；國內外研究概況、水平和發(fā)展趨勢；應用前景等） （1）課題科學意義 隨著與國際接軌的腳步日益放慢,市場競爭的日益加劇,人們對模具的各種要求也不斷的加大.可以說模具制造技術是用來衡量一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。則現階段的工業(yè)生產中，模具是一種非常重要的工藝裝備。其在各個行業(yè)中也演繹著非常重要的角色，其運用于汽車、機械、航天、航空、輕工、電子、電器、儀表等行業(yè)。在我國的模具行業(yè)中有50%的是沖壓模具，足以看出沖壓模具之重要。所以現階段對于沖壓模具的研究也是非常有必要的。 軸承保持架沖壓模具的研究狀況及其發(fā)展前景 隨著計算機技術的發(fā)展和普及，沖壓模具也基本實現了計算機化，其中使用最多的是cad軟件。抽高壓模具的計算機化也是日益發(fā)展趨勢下不可避免的。近些年來各種多軸數控機床，激光切割機床數控雕刻機床等等紛紛面世，這些設備在提高模具的數量，規(guī)模和制造能力上的作用是不可估量的。還有其中快速成形技術和快速模具技術這兩種先進的制造技術也越來越廣泛的應用于模具行業(yè)。 中國的模具行業(yè)每年都保持著25%的增長率，其行業(yè)的生產能力也僅次于美國日本，位列世界第三。其行業(yè)生產能力約占世界總量的10%。 然而, 與國際先進水平相比, 中國的模具行業(yè)的差距不僅表現在精度差距大、 交貨周期長等方面, 模具壽命也只有國際先進水平的 50% 左右。大型、精密、技術含量高的轎車覆蓋件沖壓模具和精密沖裁模具是現階段最需要解決的問題。綜上由于市場需求模具的現階段發(fā)展快速，應用廣其前景也是也是非?？春玫?。 研究內容 ①了解沖壓加工的工作原理，國內外的研究發(fā)展現狀； ②完成軸承保持架沖壓模具的總體方案設計； ③完成有關零部件的選型計算、結構強度校核及液壓系統(tǒng)設計； ④熟練掌握有關計算機繪圖軟件，并繪制裝配圖和零件圖紙，折合A0紙不少于3張； ⑤完成設計說明書的撰寫，并翻譯外文資料1篇。 擬采取的研究方法、技術路線、實驗方案及可行性分析 沖壓是一種利用壓力加工的方法，就是壓力機上裝上模具對材料施加壓力。使材料分離或者變形形成合格的所需產品。 沖壓模具材料的確定是一開始必須要確認的，其次是沖壓模具的結構設計分沖壓工藝的確定和模具結構的設計兩個方面，則需從這兩個方面入手。最后是對模具的壓力計算還有軟件模擬。 研究計劃及預期成果 研究計劃： 2012年11月17日-2013年1月13日：按照任務書要求查閱論文相關參考資料，填寫畢業(yè)設計開題報告書,學習并翻譯一篇與畢業(yè)設計相關的英文材料。 2013年1月11日-2013年3月5日：指導員實訓。 2013年3月8日-2013年3月14日：查閱與設計有關的參考資料不少于10篇，其中外文不少于5篇,翻譯機械方面的外文資料。 2013年3月15日-2013年3月21日：軸承保持架工藝分析。 2013年3月22日-2013年4月11日：初步繪制裝配圖和修改完成。 2013年4月12日-2013年4月25日：對凹凸模尺寸計算，繪制凹凸模及各零件。 2013年4月26日-2013年5月21日：繪制上下模及其各零件，完成設計說明書（論文）、摘要和小結，修改設計說明書開題報告格式，整理所有資料，打印后上交，準備答辯。 預期成果。 特色或創(chuàng)新之處 ① 沖模的使用便于生產自動化，操作簡單，生產率提高。 ② 減少制作軸承保持架的材料。 已具備的條件和尚需解決的問題 ① 已找到大量相關資料文獻，對軸承保持架零件有相關認識。 ② 沖壓工藝的加工工序 指導教師意見 指導教師簽名： 年 月 日 教研室（學科組、研究所）意見 教研室主任簽名： 年 月 日 系意見 主管領導簽名： 年 月 日 英文原文 Stress Analysis of Stamping Dies J. Mater. Shaping Technoi. (1990) 8:17-22 9 1990 Springer-Verlag New York Inc. R . S . R a o Abstract: Experimental and computational procedures for studying deflections, flit, andalignment characteristics of a sequence of stamping dies, housed in a transfer press, are pre-sented. Die loads are actually measured at all the 12 die stations using new load monitors and used as input to the computational procedure. A typical stamping die is analyzed using a computational code, MSC/NASTRAN, based on finite element method. The analysis is then extended to the other dies, especially the ones where the loads are high. Stresses and deflections are evaluated in the dies for the symmetric and asymmetric loading conditions. Based on our independent die analysis, stresses and deflections are found to be reasonably well within the tolerable limits. However, this situation could change when the stamping dies are eventually integrated with the press as a total system which is the ultimate goal of this broad research program. INTRODUCTION Sheet metal parts require a series of operations such as shearing , drawing , stretching , bending , and squeezing. All these operations are carried out at once while the double slide mechanism descends to work on the parts in the die stations, housed in a transfer press [1]. Material is fed to the press as blanks from a stock feeder. In operation the stock is moved from one station to the next by a mechanism synchronized with the motion of the slide. Each die is a separate unit which may be independently adjusted from the main slide. An automotive part stamped from a hot rolled steel blank in 12 steps without any intermediate anneals is shown in Figure 1. Transfer presses are mainly used to produce different types of automotive and aircraft parts and home appliances. The economic use of transfer presses depends upon quantity production as their usual production rate is 500 to 1500 parts per hour [2]. Although production is rapid in this way, close tolerances are often difficult to achieve. Moreover, the presses produce a set of conditions for off-center loads owing to the different operations being performed simultaneously in several dies during each stroke. Thus, the forming load applied at one station can affect the alignment and general accuracy of the operation being performed at adjacent stations. Another practical problem is the significant amount of set-up time involved to bring all the dies into proper operation. Hence, the broad goal of this research is to study the structural characteristics of press and dies combination as a total system. In this paper, experimental and computational procedures for investigating die problems are presented. The analysis of structural characteristics of the transfer press was pursued separately [3]. A transfer press consisting of 12 die stations was chosen for analysis. Typical die problems are excessive deflections, tilt, and misalignment of the upperand lower die halves. Inadequate cushioning and offcenter loading may cause tilt and misalignment of the dies. Tilt and excessive deflections may also be caused by the lack of stiffness of the die bolster and the die itself. Part quality can be greatly affected by these die problems. There are a lot of other parameters such as the die design, friction and lubrication along the die work interface, speed, etc. that play a great role in producing consistently good parts. Realistically, the analysis should be carded out by incorporating the die design and the deforming characteristics of the work material such as the elastic-plastic work hardening properties. In this preliminary study, the large plastic deformation of the workpiece was not considered for the reasons mentioned below. Large deformation modeling of a sheet stretching process was carded out using the computational code based on an elastic-plastic work hardening model of the deformation process [4]. Laboratory experiments were conducted on various commercial materials using a hemispherical punch. The coefficient of friction along the punch-sheet interface was actually measured in the experiment and used as a prescribed boundary to the numerical model. Although a good solution was obtained, it was realized that the numerical analysis was very sensitive to the frictional conditions along the interface. In the most recent work, a new friction model based on the micromechanics of the asperity contact was developed [5]. In the present problem, there are several operations such as deep drawing, several reduction drawing operations, and coining, which are performed using complex die geometries. The resources and the duration of time were not adequate to study these nonlinear problems. Hence,the preliminary study was limited to die problems basedon linear stress analysis. A detailed die analysis was carried out by using MSC /NASTRAN code based on finite ele mentmethod. Die loads were.measured at all the stations using new load monitors. Such measured data were used in the numerical model to evaluate stresses and deflections in the dies for normal operating conditions and for asymmetric loading conditions. Asymmetric loading conditions were created in the analysis by tilting the dies. In real practice, it is customary to pursue trial-and-error procedures such as placing shims under the die or by adjusting the cushion pressure to correct the die alignment problems. Such time consuming tasks can be reduced or even eliminated using the computational and experimental procedures presented here. DIE GEOMETRY AND MATERIALS The design of metal stamping dies is an inexact process. There are considerable trial-and-error adjustments during die tryout that are often required to finish the fabrication of a die that will produce acceptable parts. It involves not only the proper selection of die materials, but also dimensions. In order to withstand the pressure, a die must have proper cross-sectional area and clearances. Sharp comers, radii, fillets, and sudden changes in the cross section can have deleterious effects on the die life. In this work, the analysis was done on the existing set of dies. The dies were made of high carbon, high chromium tool steel. The hardness of this tool steel material is in the range of Rockwell C 57 to 60. Resistance to wear and galling was greatly improved by coating the dies with titanium nitride and titanium carbide. The dies were supported by several other steel holders made of alloy steels such as SAE 4140. The geometry of a typical stamping die is axisymmetric but it varies slightly from die to die depending on the operation. Detailed information about geometry andmaterials of a reduction drawing die (station number 4) was gathered from blueprints. It was reproducedin three-dimensional geometry using a preprocessor, PATRAN. One quadrant of the die is shown in Figure2. The data including geometry and elastic properties of the die material were fed to the numerical model. The work material used was hot rolled aluminumkilled steel, SAE 1008 A-K Steel and the blank thickness was about 4.5 ram. Stampings used in unexposed places or as parts of some deisgn where fine finish is not essential are usually made from hot rolled steel. The automotive part produced in this die set is a cover for a torque converter. A principal advantage of aluminum-killed steel is its minimum strain aging. EXPERIMENTAL PROCEDURES As mentioned earlier, this research involved monitoting of die loads which were to be used in the numerical model to staldy the structural characteristicsof dies. The other advantage is to avoid overloadingthe dies in practice. Off-center loading can be detected and also set-up time can be reduced. Thus, any changes in the thickness of stock, dulling of the die,unbalanced loads, or overloadings can be detected using die load monitors. Strain gage based fiat load cells made of high grade tool steel material were fabricated and supplied by IDC Corporation. Four identical load cells were embedded in a thick rectangular plate as shown in Figure 3. They were calibrated both in the laboratory and in the plant.The plate was placed on the top of the die. The knockout pin slips through the hole in the plate. Six such plates were placed on each of six dies. In this way,24 readings can be obtained at a given time. Then they were shifted to the other six dies for complete data. All the 12 die loads are presented in Table 1. COMPUTATIONAL PROCEDURES Linear static analysis using finite element method wasused to study the effect of symmetric and asymmetric loading for this problem. A finite element model of die station 4 was created using the graphical preprocessor, PATRAN, and the analysis was carried outusing the code MSC/NASTRA N . The code has a wide T a b l e I. Die Loads Die Station Load Number (kN) 1 356 2 641 3 214 4 356 5 854 6 712 7 285 8 32O 9 2349 10 1139 11 214 12 2100 spectrum of capabilities, of which linear static analysis is discussed here. The NASTRAN code initially generates a structural matrix and then the stiffness and the mass matrices from the data in the input file. The theoretical formulations of a static structural problem by the displacement method can be obtained from the references [6]. The unknowns are displacements and are solved for the appropriate boundary conditions. Strains are obtained from displacements. Then they are converted into stresses by using elastic stress-strain relationships of the die material. The solution procedure began with the creation of die geometry using the graphical preprocessor, PATRAN. The solution domain was divided into appropriate hyper-patches. This was followed by the generation of nodes, which were then connected by elements. Solid HEXA elements with eight nodes were used for this problem. The nodes and elements were distributed in such a way that a finer mesh was created at the critical region of the die-sheet metal interface and a coarser mesh elsewhere. The model was then optimized by deleting the unwanted nodes. The element connectivities were checked. By taking advantage of the symmetry, only one quarter of the die was analyzed. In the asymmetric case, half of the die was considered for analysis. Although, in practice, the load is applied at the top of the die, for the purpose of proper representation of the boundary conditions to the computational code, reaction forces were considered for analysis. The displacement and force boundary conditions are shown for the two cases inFigure 4. As mentioned earlier, sheet metal was not modeled in this preliminary research. As shown in Figure 4(a),the nodes on the top surface of the die were constrained (stationary surface) and the measured load of 356 kN was equally distributed on the contact nodes at the workpiece die interface. Similar boundary conditions for the punch are shown in Figure 4(b). It is noticeable that fewer nodes are in contact with the sheet metal due to the die tilt for the asymmetric loading case as shown in Figure 4(c). In real practice, the pressure actually varies along the die contact surface. Since the actual distribution was not known, uniform distribution was considered in the present analysis. DISCUSSION OF RESULTS As described in the earlier section, the numerical analysis of die Station 4 (both the die and punch) was performed using the code MSC/NASTRAN . Two cases were considered, namely: (a) symmetric loading and (b) asymmetric loading Fig. 4. Boundary conditions. (A) Symmetric case (onequadrant of the die). (B) Symmetric case (one quadrant ofnthe punch). (C) Asymmetric case (half of the die). Symmetric Loading Numerical analysis of the die was carried out for a measured load o f 356 kN as distributed equally in Figure 4(a). The major displacements in the loading direction are shown in Figure 5(a). These displacement contours can be shown in various colors to represent different magnitudes. The m aximum displacement value is 0.01 m m for a uniformly distributed load of 356 kN. The corresponding critical stress is very small, 8.4 MPa in the y direction and 30 MPa in the x direction. The calculated displacements and stresses at the surrounding elements and nodes were of the same order, but they decreased in magnitude at the nodes away from this critical region. Thus, the die was considered very rigid under this loading condition. Symmetric loading was applied to the punch and the numerical analysis was carried out separately. The displacement values in the protruding region of the punch were high compared to the die. The maximum displacement was 0.08 m m . It should be noted that the displacement values in this critical range of the punch were of the same order ranging from 0.05 mm to 0.08 ram. Although the load acting on the punch (bottom half) was the same as the die (upper half), that is, 356 kN, the values of displacements and stresses were higher in the punch because of the differences in the geometry. This is especially true for the protruding part of the punch. The corresponding maxim u m stress was 232 MPa. This part of the punch is still in the elastic range as the yield strength of tool steel is approximately 1034 MPa. The critical stress value might be varied for different load distributions. Since the actual distribution of the load was not known,the load was distributed equally on all nodes. As the die (upper half) is operating in a region which is extremely safe, a change in the load distribution may not produce any high critical stresses in the die. Although higher loads are applied at other die stations(see Table 1), it is concluded that the critical stresses are not going to be significantly higher due to the appropriate changes in the die geometries. Asymmetric Loading For the purpose of analysis, an asymmetric loading situation was created by tilting the die. Thus, only 15 nodes were in contact with the workpiece compared to 40 nodes for the symmetric loading case. As shown in Figure 4(c), a 356 kN load was uniformly distributed over the 15 nodes that were in contact with the workpiece. Although the pressure was high, because of the geometry at the location where the load was acting, the critical values of displacement and stress were found to be similar to the symmetric case. The predicted displacement and stress values were not significantly higher than the values predicted for the symmetric case. Fig. 5. Displacement contours in the loading direction. (A) Symmetric case (one quadrant of the die). (B) Symmetric case (one quadrant of the punch). (C)Asymmetric case (half of the die). CONCLUSIONS In this preliminary study, we have demonstrated the capabilities of the computational procedure, based on finite element method, to evaluate the stresses and deflections within the stamping dies for the measured loads. The dies were found to be within the tolerable elastic limits for both symmetric and asymmetric loading conditions. Thus the computational procedure can be used to study the tilt and alignment characteristics of stamping dies. In general, the die load monitors are very useful not only for analysis but also for on-line tonnage control. Future research involves the integration of the structural analysis of stamping dies with that of the transfer press as a total system. ACKNOWLEDGMENTS Professor J.G. Eisley, W.J. Anderson, and Mr. D.Londhe are thanked for their comments on this paper. REFERENCES 1. R.S. Rao and A. Bhattacharya, "Transfer Process De-flection, Parallelism, and Alignment Characteristics,"Technical Report, January 1988, Department of Mechanical Engineering and Applied Mechanics, the University of Michigan, Ann Arbor. 2. Editors of American Machinist, "Metalforming: Modem Machines, Methods, and Tooling for Engineers and Operating Personnel," McGraw-Hill, Inc., 1982, pp. 47-50. 3. W.J. Anderson, J.G. Eisley, and M.A. Tessmer,"Transfer Press Deflection, Parallelism, and Alignment Characteristics," Technical Report, January 1988, Department of Aerospace Engineering, the University of Michigan, Ann Arbor. 4. B.B. Yoon, R.S. Rao, and N. Kikuchi, "Sheet Stretching: A Theoretical Experimental Comparison," International Journal of Mechanical Sciences, Vol. 31, No.8, pp. 579-590, 1989. 5. B.B. Yoon, R.S. Rao, and N. Kikuchi, "Experimental and Numerical Comparisons of Sheet Stretching Using a New Friction Model," ASME Journal of Engineering Materials and Technology, in press. 6. MSX/NASTRAN, McNeal Schwendler Corporation.22 9 J. Materials Shaping Technology, Vol. 8, No. 1, 1990 中文譯文 沖壓模具的受力分析 R.S.Rao J.Mater.Shaping Tec