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落料拉深復(fù)合模冷沖模說明書(一)
內(nèi)容提要
本論文應(yīng)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行一次冷沖壓模具設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了冷沖壓模具設(shè)計(jì)等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本的模具技能懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計(jì)算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨(dú)立思考的能力也有了提高。。采用落料拉伸復(fù)合模，能較好地實(shí)現(xiàn)落料及落料件的修邊，模具設(shè)計(jì)制造簡便易行。落料拉伸效果好，能極大地提高生產(chǎn)效率，但落料拉伸凹模設(shè)計(jì)較為重要，設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮其落料拉伸�？谛螤睿駝t易影響落料拉伸件的形狀。主要工序包括：a復(fù)合下料，沖孔，b全周壓毛邊，沖孔，小折，c沖孔，鉚螺母，d成型。本設(shè)計(jì)共分6章，分別論述了產(chǎn)品工藝分析，沖壓方案的確定，工藝計(jì)算，模板及零件設(shè)計(jì)，模具組立等問題。本論文是第三工程（沖孔）的模具。本設(shè)計(jì)的內(nèi)容是確定復(fù)合模內(nèi)型和結(jié)構(gòu)形式以及工藝性，繪制模具總圖和非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖。
前 言
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要，模具已成為現(xiàn)代化不可缺少的工藝裝備，模具設(shè)計(jì)是機(jī)械專業(yè)一個(gè)最重要的教學(xué)環(huán)節(jié),是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，是我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，通過對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用，使學(xué)生對(duì)模具從設(shè)計(jì)到制造的過程有個(gè)基本上的了解，為以后的工作及進(jìn)一步學(xué)習(xí)深造打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的有兩個(gè)：一是讓學(xué)生掌握查閱查資料手冊(cè)的能力，能夠熟練的運(yùn)用CAD進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。二是掌握模具設(shè)計(jì)方法和步驟,了解模具的加工工藝過程。
本書是落料拉深模設(shè)計(jì)說明書，結(jié)合模具的設(shè)計(jì)和制作，廣泛聽取各位人士的意見，經(jīng)過多次修改和驗(yàn)證編制而成。為了達(dá)到設(shè)計(jì)的規(guī)范化,標(biāo)準(zhǔn)化和合理性，本人通過查閱多方面的資料文獻(xiàn)，力求內(nèi)容簡單扼要，文字順通，層次分明，論述充分。其中附有必要的插圖和數(shù)據(jù)說明。
本書在編寫過程中得到了老師的精心指導(dǎo)和同學(xué)們的大力幫助,在此表示衷心的感謝。由于本人是應(yīng)屆畢業(yè)生,理論水平有限，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，書中難免有不當(dāng)和錯(cuò)誤的地方，敬請(qǐng)各位老師與廣大讀者批評(píng)指正。
1．設(shè)計(jì)課題及設(shè)計(jì)任務(wù)書
1．1設(shè) 計(jì) 課 題
設(shè)計(jì)制作零件落料拉深模具
1.1.1、課題來源： 生產(chǎn)實(shí)踐
1.1.2、課題研究的目的與主要內(nèi)容：
1..1.3、目的：
（1） 、用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，進(jìn)行一項(xiàng)冷沖模設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作的能力。
、和擴(kuò)充“冷沖模設(shè)計(jì)”課程所學(xué)內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟。
、握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本知識(shí)。如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。
1..1.4、基本要求：
（1）、到課題研究的目的所提的要求。
（2）、重點(diǎn)放在實(shí)際生產(chǎn)中，即親自與模具的跟蹤生產(chǎn)，熟悉自己所設(shè)計(jì)模具的工藝和生產(chǎn)全過程。
以生產(chǎn)者的身份來設(shè)計(jì)模具；為求所設(shè)計(jì)模具適合在所在設(shè)備條件下生產(chǎn)， 即要綜合生產(chǎn)實(shí)際，又要滿足生產(chǎn)要求，更要提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。
生產(chǎn)實(shí)際中，熟悉所用制造模具的設(shè)備的使用。
課題研究已具備的條件（包括實(shí)驗(yàn)室，主要儀器設(shè)備）
1.1.5、實(shí)驗(yàn)室：①電火花線切割機(jī)
②電火花脈沖電壓機(jī)
③數(shù)控加工中心
④鉆床
⑤劃線尺、平臺(tái)、鉆花、半規(guī)尺、游標(biāo)卡尺
⒉校辦工廠： 車、銑、刨、磨、鉆、焊、 熱處理等設(shè)備。
1.2．設(shè)計(jì)任務(wù)書
設(shè)計(jì)工件如圖1.1所示：
圖1.1
技術(shù)要求：
1. 本產(chǎn)品為落料彎曲件，2. 材料為08F，3. 厚度為1.5mm
4. 工件對(duì)公差要求不5. 高，6. 公差按IT14級(jí)制造。
7. 工件外觀必須平順，8. 毛邊物等均需去除。
模具的總體結(jié)構(gòu)草圖如圖1.2：
圖1.2
2.工藝方案分析及確定
2.1 零件的工藝分析
沖裁件的工藝性是指從沖壓工藝方面來衡量設(shè)計(jì)是否合理。一般的講，在滿足工件使用要求的條件下，能以最簡單最經(jīng)濟(jì)的方法將工件沖制出來，就說明該件的沖壓工藝性好，否則，該件的工藝性就差。當(dāng)然工藝性的好壞是相對(duì)的，它直接受到工廠的沖壓技術(shù)水平和設(shè)備條件等因素的影響。以上要求是確定沖壓件的結(jié)構(gòu)，形狀，尺寸等對(duì)沖裁件工藝的實(shí)應(yīng)性的主要因素。根據(jù)這一要求對(duì)該零件進(jìn)行工藝分析。
零件尺寸公差無要求，故按IT14 級(jí)選取，利用普通沖裁方式可達(dá)到圖樣要求。由于該件外形簡單，形狀規(guī)則，適于沖裁加工。材料為08F，厚度為1.5mm
2.2 工藝方案的確定
確定方案就是確定沖壓件的工藝路線，主要包括沖壓工序數(shù)，工序的組合和順序等。確定合理的沖裁工藝方案應(yīng)在不同的工藝分析進(jìn)行全面的分析與研究，比較其綜合的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果，選擇一個(gè)合理的沖壓工藝方案。
此副模具為生產(chǎn)該產(chǎn)品的第一道工序即落料拉深所用。產(chǎn)品最終成形還需要拉深模，正是由于考慮到零件拉深工藝的復(fù)雜性，若采取落料拉伸連續(xù)模，雖然、減少了產(chǎn)品的沖壓成形時(shí)間，但是模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜且精度要求高，制造周期長，制模成本高，加工也不方便。故不宜采用。
該零件屬于中小批量生產(chǎn)，工藝性較好，沖壓件尺寸精度不高，形狀簡單。根據(jù)現(xiàn)有沖模制造條件與沖壓設(shè)備，采用拉深復(fù)合模，模具制造周期短，價(jià)格低廉，工人操作安全，方便可靠。
bsp; 如圖3.5
通過查找手冊(cè)確定選用凸緣式模柄，查表2-37《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》[1]
模柄的尺寸如下
d=50mm
極限扁差-0.08,-0.002 D=100mm D=100mm0
極限扁差為0,-0.002
3.2.10、沖壓設(shè)備的選用
壓力機(jī)對(duì)模具壽命的影響也不容被忽視。壓力機(jī)在不加載狀態(tài)下的精度稱為靜精度，加載狀態(tài)下的精度稱為動(dòng)精度。
當(dāng)壓力機(jī)的動(dòng)精度不好時(shí)，就等于喲暖和精度不好的壓力機(jī)進(jìn)行沖壓加工。由于測(cè)量動(dòng)精度很困難，目前還沒有壓力機(jī)動(dòng)精度的標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)廠家也只保證壓力機(jī)的靜精度。因此壓力機(jī)的動(dòng)精度一般只能根據(jù)其靜精度的好壞、框架結(jié)構(gòu)形式和尺寸以及對(duì)壓力機(jī)生產(chǎn)廠家的信任程度來推斷。
根據(jù)以上原因和總的沖裁力必須小于或等于壓力機(jī)的公稱壓力，故選壓力機(jī)型號(hào)為23----25其技術(shù)規(guī)格如下:
公稱壓力 25N
滑塊行程 80mm
滑塊行程次數(shù) 6
最大的封閉高度為360mm
工作臺(tái)尺寸前后300mm
左右260mm
3.2.11、模具的閉合高度的計(jì)算
沖模的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)即模具在最低工作位置時(shí)，上模座上平面與下模座下平面之間的距離H。沖模的閉合高度必須與壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)。壓機(jī)的裝模高度 是指滑塊在下死點(diǎn)位置時(shí)，滑塊下端面至墊板上平面間的距離。當(dāng)連桿調(diào)至最短時(shí)為壓機(jī)的最大裝模高度Hmax；連桿調(diào)至最長時(shí)為為最小裝模高度Hmin。
沖模的閉合高度H應(yīng)介于壓機(jī)的最大裝模高度Hmax之間，其關(guān)系為：
Hmax-5mm≥H≥Hmin+10mm 300>H>260
如果沖模的閉合高度大于壓機(jī)最大裝模高度時(shí)，沖不能在該壓力機(jī)上使用。反之小于壓力機(jī)最小裝模高度時(shí)，可加經(jīng)過磨平的墊板。
沖模的其它外形結(jié)構(gòu)尺寸也必須和壓力機(jī)相適應(yīng)，如模具外形輪廓平面尺寸與壓力機(jī)墊板、滑塊底面尺寸，模柄與模柄孔尺寸，下模緩沖器平面尺寸與壓力機(jī)墊板孔尺寸等都必須相適應(yīng)，以便模具能正確安裝和正常使用。
3.2.12、沖模模架的選用
隨著冷沖壓技術(shù)的發(fā)展和新型模具材料的出現(xiàn)，模具結(jié)構(gòu)也發(fā)生了一定的變化，雖然模具的結(jié)構(gòu)類型很多，但對(duì)其基本要求是一致的。即不僅能沖出合格的零件，適應(yīng)生產(chǎn)批量的需要，而且要求操作方便，生產(chǎn)安全、壽命長、成本低，以及制造和維修方便。隨著冷沖模國家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來，在設(shè)計(jì)模具時(shí)對(duì)沖模模架的選擇一般都是按國家標(biāo)準(zhǔn)來選的。
一般根據(jù)凹模，定位和卸料裝制的平面布置，來選擇模座位的形狀和尺寸。模座外形尺寸應(yīng)比凹模相應(yīng)尺寸大40~70。查《模具制造與設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)》[3]
其型號(hào)為500×315×115
h1=60mm
h2=75L=500mm
B=315S=475mm
R1=115mm
H=275mm
導(dǎo)柱的型號(hào)為50×240
導(dǎo)套的型號(hào)55×150×53
3.2.13、銷釘?shù)倪x用
根據(jù)多方面的考慮，選用圓柱銷。其公稱尺寸為l=40mm 長度為，
查表《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》
其標(biāo)記為GB119——86A8 40其尺寸如下
d1=d+1-2c/50 c=1.2
d=8.6mm
如圖3.6
圖3.6
3.2.14、定位零件的設(shè)計(jì)
本副模具用擋料螺栓來定位的。它的主要目的是用來控制送料步距。
查表8——33 《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》螺紋規(guī)格 d=M12公稱長度l=80mm
標(biāo)記為GB 5782 --- 86-m12*80
其他尺寸如下
d=d+1-2c/50 mm c=1.2mm
d1=8.6mm
3.2.15、推桿與推板的設(shè)計(jì)
為了便于裝在上模內(nèi)，本副模具采用剛性推件裝置。
同時(shí)采用圓柱形推板，推板的直徑大約設(shè)計(jì)為20mm，推板的長度大約為70mm
推板的形式很多，為保證凸模的支承剛度和強(qiáng)度，該模具推板的形狀設(shè)計(jì)為梅花形狀的，且各部分的尺寸如推板的零件圖
3.2.16、打料板的設(shè)計(jì)
打料板的形狀設(shè)計(jì)為圓筒形，其工作部分的尺寸由沖落料部分的凸凹模來決定，并且與凸凹模保持1~2mm的間隙。
3.2.17、壓邊圈的設(shè)計(jì)
壓邊裝置的類型為剛性壓邊裝置，并采用壓料限位裝制限位距為s=（0.8~0.9）mm取1.2mm根據(jù)《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，其材料選用，它是一種滾動(dòng)軸承鋼。，能夠保證零件具有較高的強(qiáng)度GCr15。
3.2.18、固定方式的確定
模柄采用圓式，鑲嵌在上模座上而上模座則與墊板，凹模固定板用螺栓與銷釘緊固。打桿由螺母5瑣緊。
3.2.19、凸模的固定
本模具采用凸臺(tái)式凸模，凸臺(tái)鑲嵌在凸模固定板上，而凸模固定板用螺栓與銷釘緊固在下模座上
3.2.20、凹模的固定
凹模與固定板以及下模座用銷釘緊固
3.2.21、凸凹模的緊固
因?yàn)橥拱寄啥硕荚O(shè)計(jì)成臺(tái)階式鑲嵌在凹模1與拉深凹模內(nèi)。
3.2.22、確定裝配基準(zhǔn)
落料，拉深應(yīng)以沖材凸凹模為裝配基準(zhǔn)件。
首先確定凸凹模在模架中的位置，安裝凸凹模組件，確定凸凹組件在下模座的位置，然后用平行板將凸凹模和下模座夾緊。
沖裁模具材料的選�。�
可查《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-8和8-9：
凸模的材料為T10A，凹模的材料為T10A，熱處理硬度為58-62HRC，墊板、凸模固定板、凹模固定板的材料的45號(hào)鋼，熱處理硬度為HRC43-48。
沖裁模的常用配合：
、H7/h6的間隙定位配合，導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合。
、H7/r6的過度配合，用于較高的定位，凸模; 圖3.1
② 拉深時(shí)
落料時(shí)的凸模就是拉深時(shí)的凹模
拉深時(shí)的單間隙的確定
Z=（1~1.1）t=1.5~1.6mm 取Z=1.6mm
拉深時(shí)的工作部分尺寸的確定
D凸=(D-0.75△)0δ凹
D凹=-0.75△-Z)-δ0
查表4—34 δ=0.10mm δ=0.08mm Δ=0.74mm
D凹=(360-0.75×0.74)=359.44500.012mm
D凸=(360-0.75×0.74-1.6)=357.845-0.080mm
拉深凹模如圖3.2：
圖3.2
凸凹模的長度的確定
落料時(shí)凸模長度的確定
L=H1+H2+H
H1————凸模的固定板的厚度
H2————工件的高度
H———附加高度
L =27.5+40+8=75.5mm
拉深時(shí)凸模長度的確定
L=H-1.5
H——為凹模的高度，在下面會(huì)計(jì)算出來。其值為50mm。
拉深凸模如圖3.3：
圖3.3
3.2.3、凸模強(qiáng)度的校核
強(qiáng)度的校核的目的主要是檢查其高度是否足夠，若高度不夠，將會(huì)產(chǎn)生彎曲變形以至損壞
查《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)》[3]表2—94凹模的強(qiáng)度校核公式
σW=1.5P/h×h (3.7)
hmin= 1.5p/[σW]
其中為沖裁力
[σW]為許用應(yīng)力取[σW]=350
以最小的凸模Φ=357的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)
P=Ltτ=π357×1.5×300=50444.1N
hmin==1.5×50444.1N=14.7mm
取h=15mm
所以凸模強(qiáng)度符合強(qiáng)度要求
凹模的外形與尺寸
考慮半成品的零件的外形
B×L=78.5×358.5mm
凹模壁厚的確定
C=35--40mm 查<<沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)>> 表14--5
取 C=40mm
凹模的高度的確定
H=Kb
式中
k---- 系數(shù)
b----沖裁件的最大外形尺寸=360
查《實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造》表2—96
所以H=Kb=(0.12~0.15*360≈45`--54mm
取H=50mm
凹模板上螺釘孔和銷釘孔的確定
查〈〈冷沖模具設(shè)計(jì)與指導(dǎo)〉〉表1—26 ，可以用m8的緊固螺釘，材料為45鋼許用負(fù)載為3100N
查表14——48可得
a1=12.5d=10mm
a2=1.5d=12mm
(2)螺紋孔與銷孔或刃口的距離如圖3.4
圖3.4
查〈〈冷沖模具設(shè)計(jì)與指導(dǎo)〉〉表14—50可得c的常用值c≧2d，取c=16mm螺孔之間的中心距為80mm
3.2.4、凸凹模選材，熱處理及加工工藝過程
該零件是完成制件外形和拉深的工作零件，內(nèi)表面的加工用實(shí)配法。保證雙面間隙為0.01mm 之間。該零件的形狀簡單，外成形表面精加工可以采用電火花線切割，成形磨削，連續(xù)磨削的方法.
根據(jù)一般的工廠的加工設(shè)備條件，可以采用以下兩個(gè)方案：
① 備料——鍛造——退火——銑各面——磨側(cè)面及上下表面——鉗工劃線 ——熱處理——研磨內(nèi)孔——成形磨削外形。
② 備料——鍛造——退火——銑各面——磨側(cè)面及上下表面——鉗工作穿絲孔——電火花線切內(nèi)外形。
③ 從以上兩方案來看，方案一要經(jīng)濟(jì)一些，但熱處理變形要比方案要大一點(diǎn)。方案二顯然變形小一點(diǎn)，但在電火花時(shí)價(jià)格昂貴，為采用節(jié)省模具的制造成本。固方案一要好多了。
3.2.5、條料寬度的設(shè)計(jì)
B=[D+2△+C1]0△
=[80+1.2+0.2]0-△
=81.40-0.12
D------工件橫向尺寸
△------ 條料寬度的公差
c1-----條料與導(dǎo)料的單面間隙
3.2.6、導(dǎo)料板的導(dǎo)料尺寸為
B1+C1=D+2(△+C1)
=80+2(0.6+0.2)
=80.8mm
材料的利用率η=A/B*100%=360*80/81.4*363=97.5%
由于送料時(shí)條料沿兩個(gè)導(dǎo)料銷進(jìn)行導(dǎo)料由擋料銷定距
3.2.7、推桿的選材，熱處理工藝方案
根據(jù)《冷沖壓設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [2]一般用途的推桿的 材料選擇45鋼。他是一種優(yōu)質(zhì)碳素鋼。含磷比較少，非金屬雜質(zhì)比較少。鋼的品質(zhì)較高。它須調(diào)質(zhì)處理后使用，調(diào)質(zhì)處理后具有良好的綜合力學(xué)性能，即具有較高的的刃性和塑性，焊接性能也好。固采用此鋼比較好。
3.2.8、工藝方案如下:
備料——鍛造———銑——平磨
工藝過程如表3.2
表3.2
敘號(hào) 工序名稱 工序的主要內(nèi)容
1 下料 鋸下料(Φ56*30mm)
2 鍛造 鍛造(Φ22*36mm)
3 銑 銑各側(cè)面面及上下表面
4 平磨 平磨上下表面
3.2.9、模柄的確定
如圖3.5
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2.3 排樣的確定
在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約金屬和減少廢料具有非常重要的意義，特別是在大批量生產(chǎn)中，較好地確定沖件尺寸和合理排樣是降低成本的有效措施之一。
（１）、沖裁件的排樣
排樣是指沖件在條料、帶料或`板料上布置的方法。沖件的合理布置（即材料的經(jīng)濟(jì)利用），與沖件的外形有很大關(guān)系。
根據(jù)不同幾何形狀的沖件，可得出與其相適應(yīng)的排樣類型，而根據(jù)排樣的類型，又可分為少或無工藝余料的排樣與有工藝余料的排樣兩種。
（2）、材料利用率
衡量材料經(jīng)濟(jì)利用的指標(biāo)是材料利用率。
一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的材料利用率為
η= （3.1）
式中 A——沖裁件面積（包括沖出小孔在內(nèi)）（mm2）；
n——一個(gè)進(jìn)距內(nèi)的沖件數(shù)目；
B——條料寬度（mm）；
h——進(jìn)距（mm）.
一張板料上總的材料利用率η∑為：
η∑ =
式中 N——一張板料上的沖件總數(shù)目；
L——板料長度（mm）；
A——板料寬度（mm）；
（3）、搭邊
排樣時(shí)，沖件之間以及沖件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊。它的作用是補(bǔ)償定位誤差，保證沖出合格的沖件，以及保證條料有一定剛度，便于送料。
搭邊數(shù)值取決于以下因素：
①件的尺寸和形狀。
②材料的硬度和厚度。
③排樣的形式（直排、斜排、對(duì)排等）。
④條料的送料方法（是否有側(cè)壓板）。
⑤擋料裝置的形式（包括擋料銷、導(dǎo)料銷和定距側(cè)刃等的形式）。搭邊值一般是由經(jīng)驗(yàn)再經(jīng)過簡單計(jì)算確定的。
查表2—18得搭邊值：
a=1.8mm,
a1=2.0mm �。ā础蠢錄_模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)〉〉）
通過以上分析和計(jì)算得出以圖2.1的排樣形式為最佳方案。
圖2.1
3. 工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算
3.1 沖裁方式與沖壓力的計(jì)算
3.1.1、沖裁方式與沖壓力的計(jì)算：
當(dāng)一次沖裁完成以后，為了能夠順利地進(jìn)行下一次沖裁，必須適時(shí)的解決出件、卸料及排除廢料等問題。選取的沖裁方式不同時(shí)，出件、卸料及排除廢料的形式也就不同。因此沖裁方式將直接決定沖裁模的結(jié)構(gòu)形式，并影響沖裁件的質(zhì)量。根據(jù)不產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和工藝性能，本副模具頂板式順出件結(jié)構(gòu)。由于本模具采用順出件式模具沖裁，省去校平工序，既可滿足工件對(duì)平面度的要求，有能保證安全生產(chǎn)。
3.1.2.力的計(jì)算
計(jì)算沖裁力的目的是為了確定壓力機(jī)的額定壓力，因此要計(jì)算最大沖裁力。則沖裁力可按下式計(jì)算：
F=AΓ (3.1)
式中，A為剪切斷面面積，Γ為板料的抗剪強(qiáng)度。
考慮到刃口的磨損、間隙的波動(dòng)、材料力學(xué)性能的變化、板料厚度的偏差等因素的影響，可取安全系數(shù)為1.3，并取抗剪強(qiáng)度τ為抗拉強(qiáng)度σb的0.8倍，于是在生產(chǎn)中沖裁力便可按下式計(jì)算：
F=LTσb （3.2）
式中 L -——沖裁輪廓的總長度(mm);
t_______板料厚度(mm);
σb ______板料的抗拉強(qiáng)度(MPa)。
經(jīng)查的取σb=300 （沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)）
F=440×1.5×300=198000N
3.1.3、卸料力、推料力和頂件力的計(jì)算
由于影響卸料力、推加力和頂件力的因素很多，根本無法準(zhǔn)確計(jì)算。在生產(chǎn)中均采用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：
FQ1=K1F (N) （3.3）
FQ2=K2nF (N) （3.4）
FQ3=K3F (N) （3.5）
式中 FQ1、FQ2、FQ3——分別為卸料力、推加力和頂件力；
K1 、K2 、K3——分別為卸料力系數(shù)、推加力系數(shù)和頂件力系數(shù)，其值見表1-1
n——同時(shí)卡在凹�？變�(nèi)的工件或廢料數(shù)，n=h/t h為凹模直刃高度，t為板厚；
F——沖裁力（N），按式（3.1）計(jì)算。
表3.1
如表3.1
材料種類 板料厚度/mm K1 K2 K3
鋼 ~0.1
>0.1~0.5
>0.5~2.5
>2.5~6.5
>6.5 0.06~0.075
0.045~0.055
0.04~0.05
~0.03~0.04
0.02~0.03 0.1
0.065
0.050
0.045
0.025 0.14
0.08
0.06
0.05
0.03
黃銅、紫銅 0.02~0.06 0.03~0.09
鋁、鋁合金 0.025~0.08 0.03~0.07
查得K1=0.04 K2=0.05 K3=0.06
卸料力FQ1=K1F=198000×0.04=7920N
推件力FQ2=K2nF=198000×0.050×n=9900×n=39681N
FQ3=K3F=0.06×198000=1188N
3.1.4、裁力的計(jì)算
固定卸料順出件時(shí)的總沖壓F0為：
F0=F+FQ2 (3.6)
根據(jù)朔件的要求已及對(duì)模具的要求固選用卸料順出件的總沖壓力為(如式3.6)
F0=F＋FQ2=19800＋39681=237681N
初選壓力,根據(jù)壓力機(jī)型號(hào)為 J23-25,其公稱壓力為25KN
3.1.5、 壓力中心的計(jì)算
因?yàn)榇藞D形為對(duì)稱圖形,固它的壓力中心即重心就是此圖形的 對(duì)稱中心,即X=180MM,Y=0.75
確定修邊余量
該該件H=40mm H/D=40/357=0.112查表4-10可知無需留修邊余量
3.1.6、 計(jì)算毛胚直徑
由于板厚等于1.5 mm故D=d＋4dH－1.72rd-0.56r=428mm
拉深次數(shù)與拉深力的計(jì)算
根據(jù)毛胚相對(duì)厚度T/D=0.35%和工件相對(duì)高度H/D=0.112查表4-11__<<沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)>> 初步確定一次拉成
3.1.7、 拉深力和壓邊力的計(jì)算
Fl=3.14d1tkσb
=3.14×357×1.5×0.3×300
=151332.3N
F=AP
=1/4×3.14×D×P
查表4-4(沖壓工藝與模具設(shè)計(jì))得知:
Fq=2.5MP
A=360×80
=28800
FQ=2888000×2.5
=72000N
3.2.計(jì)算各主要零件的尺寸
3.2.1、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
考慮本成品零件的結(jié)構(gòu)形狀,本凹模采用矩形局凹模,其材料和凸模一樣為
08F,熱處理的硬度為58--62HRC內(nèi)形尺寸即半成品的外形.
B×L=78.5×360mm
凹模高度h=27.5mm
凹模外形尺寸
L=360＋2×40=440mm
L×B×H=440×160×27.5
3.2.2、計(jì)算凸、凹模的工作部分的尺寸
凸、凹模間隙值的確定：
凸、凹模間隙對(duì)沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度、模具壽命以及沖裁力、卸料力、推件力等有較大的影響,所以應(yīng)選擇合理的間隙。沖裁間隙主要按制件質(zhì)量要求，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)字來采用，此工件的公差要求不高，可采用較大公差。
查表2-9得
Zmin=0.105mm
Zmax=0.135mm
非圓形比圓形間隙大，對(duì)于沖件精度低于IT14級(jí)，斷面無特殊要求的沖件，所以
取 Z=0.120mm
（１）考慮落料和沖孔的區(qū)別，落料前的尺寸處決于模，用減小凸模尺寸來保證合理間隙。
（２）刃口的磨損對(duì)沖件尺寸的影響，凸凹模應(yīng)取接盡沖裁件的最大極限尺寸。
① 落料時(shí) 由《冷沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)》[2]查得
〈〈互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)〉〉[4]查得
落料凸模與凹模的基本尺寸相同，基本尺寸為440mm 保證雙面間隙為0.12
落料凹模如圖3.1：
與固定板的配合，導(dǎo)套與模座，導(dǎo)套與固定板，模柄與模座的配合。
、H7/m6的過度配合，能以最好的定位精度滿足零件的剛性和定位要求，凸模的固定導(dǎo)套與模座的固定、導(dǎo)柱與固定板的固定。
結(jié)束語
通過這次模具設(shè)計(jì)，本人在多方面都有所提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行一次冷沖壓模具設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了冷沖壓模具設(shè)計(jì)等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟，掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本的模具技能懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計(jì)算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨(dú)立思考的能力也有了提高。
在這次設(shè)計(jì)過程中，體現(xiàn)出自己單獨(dú)設(shè)計(jì)模具的能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，體會(huì)了學(xué)以致用、突出自己勞動(dòng)成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。
在此感謝我的導(dǎo)師,戴正強(qiáng)講師. 他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。
感謝我的羅玉梅老師，這片論文的每個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和每個(gè)數(shù)據(jù)，都離不開你的細(xì)心指導(dǎo)。而你開朗的個(gè)性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很快的融入我們這個(gè)新的實(shí)驗(yàn)室。
同時(shí)感謝對(duì)我?guī)椭^的同學(xué)們.由于本人的設(shè)計(jì)能力有限，在設(shè)計(jì)過程中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤，懇請(qǐng)老師們多多指
教,我十分的樂意接受你們的批評(píng)與指正，本人將萬分感謝。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 《冷沖模設(shè)計(jì)》———丁松聚主編-——北京機(jī)械工業(yè)出版社
[2] 《冷沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》——— 丁松聚主編———機(jī)械工業(yè)出版社
[3] 《典型零件模具圖冊(cè)》——— 陳曉華———機(jī)械工業(yè)出版社
[4] 《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》------長沙——湖南大學(xué)出版社——1998.10
[5] 《金屬材料及熱處理》———丁仁亮主編————北京機(jī)械工業(yè)出版社
[5] 《機(jī)械制圖》教科書 李澄等主編 高等教育出版社
[6] 《模具制造工藝》教科書 華北航天工業(yè)學(xué)院孫鳳勤主編 機(jī)械工業(yè)出版社
致 謝
隨著社會(huì)的發(fā)展，機(jī)械行業(yè)的模具專業(yè)在我國現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中成為一個(gè)越來越重要的分支。模具滲透著整個(gè)社會(huì)。不管在那個(gè)行業(yè)，都有模具的存在。日常生活中輕重工業(yè)，都離不開模具生產(chǎn)，模具就是為了得到所需要的產(chǎn)品。要什么樣的產(chǎn)品，就可以生產(chǎn)什么樣的模具，如（塑料模具 、冷沖壓模具、壓鑄模、橡膠模 ）。而目前形勢(shì)的需要，產(chǎn)品更新?lián)Q代更快更易，所以模具行業(yè)的發(fā)展空間很大，有待我們?nèi)ヅΓヌ剿鳌?br />
模具生產(chǎn)過程是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，生產(chǎn)模具過程中可能用到的的機(jī)器有很多種類，如（電火花成型機(jī)、數(shù)控線切割、車床、銑床、刨床、磨床、鏜床等）。
三年的學(xué)習(xí)，我對(duì)模具設(shè)計(jì)與制造有了深刻的認(rèn)識(shí)。面臨畢業(yè)期間，此次單獨(dú)設(shè)計(jì)一個(gè)模具，讓我了解了很多的模具結(jié)構(gòu)、模具加工工藝、模具的用途。并且學(xué)到不少的書本上沒有的知識(shí)，就拿塑料模來說，對(duì)于影響模具壽命的因素，主要是模具的加工精度和材料的剛度，還有模具的材料，模具生產(chǎn)批量，模具結(jié)構(gòu)等。影響模具的產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素也是模具的制造精度。。
通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我從理論和實(shí)踐上又更進(jìn)一步的加深。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)。中國面臨世界的挑戰(zhàn)，在模具行業(yè)這方面，我希望日后能在模具這一行有所貢獻(xiàn)。
感謝我的導(dǎo)師羅玉梅老師，她嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。 再次感謝我的羅玉梅老師，這片論文的每個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和每個(gè)數(shù)據(jù)，都離不開你的細(xì)心指導(dǎo)。而你開朗的個(gè)性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很快的融入我們這個(gè)新的實(shí)驗(yàn)室。在她的幫助下，經(jīng)過不懈的努力，論文的質(zhì)量得到了一個(gè)質(zhì)的飛躍！
本課程設(shè)計(jì)還有許多可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在我迷惑的時(shí)候給予了我點(diǎn)撥，在這里真心的感謝你們！
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