編號(hào)：畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 說(shuō)明書題院專目：（系）：業(yè)：消聲器后蓋復(fù)合模設(shè)計(jì)及制造工藝分析機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師單位：姓 名：職 稱：題目類型： 理論研究實(shí)驗(yàn)研究?工程設(shè)計(jì)工程技術(shù)研究軟件開發(fā)? ? ? ?摘 要本論文是關(guān)于消聲器后蓋復(fù)合模設(shè)計(jì)及制造工藝分析的研究。消聲器是允許氣流通過(guò)，卻又能阻止或減小聲音傳播的一種器件，是消除空氣動(dòng)力性噪聲的重要措施。消聲器能夠阻擋聲波的傳播，允許氣流通過(guò)，是控制噪聲的有效工具。采用復(fù)合模是因?yàn)閺?fù)合模具有生產(chǎn)效率高、沖壓件質(zhì)量高的特點(diǎn)。且使用復(fù)合摸能在一個(gè)模具上完成整個(gè)零件的加工。而消聲器的制造是通過(guò)將板類加工而成，將板類金屬加工成毛坯，然后經(jīng)過(guò)沖孔、拉深、翻孔、翻邊等工藝工序。而在研究過(guò)程中必須要經(jīng)過(guò)計(jì)算才能得出各沖孔、拉深、翻孔、翻邊的凸凹模的尺寸，然后再結(jié)合使用壽命、精度、拆裝方便等要求確定凸凹模尺寸。然后再根據(jù)計(jì)算結(jié)果選用合適的模架、螺釘?shù)绕渌慵?，并且根?jù)要求選用合適的壓力機(jī)設(shè)備，通過(guò)進(jìn)一步的計(jì)算確定所選的零件是否可以用，而壓力機(jī)設(shè)備的選用必須考慮其過(guò)載情況，因?yàn)橐坏┻^(guò)載就會(huì)造成人員和設(shè)備的危險(xiǎn)。本次零件外形簡(jiǎn)單對(duì)稱，所有尺寸均為自由公差，對(duì)與零件在拉伸等變形后的厚度變化沒有要求，只要求表面不允許有皺著、劃痕、開裂等缺陷，并且斷裂口要求平整因此該零件可以經(jīng)過(guò)冷沖壓加工成型。由于該零件是大批量生產(chǎn)，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)要注意總體結(jié)構(gòu)尺寸不能過(guò)大并且要簡(jiǎn)單。通過(guò)計(jì)算得到零件的尺寸后使用二維 CAD 軟件畫出零件圖，并通過(guò)零件圖的裝配得到整個(gè)模具的裝配圖。最后經(jīng)過(guò)修改得到總裝配圖。并制作出凹模加工工序、凸模加工工序、凸凹模加工工序。最后編寫出裝配過(guò)程。關(guān)鍵詞：模具；沖壓；拉深；翻孔；翻邊；CAD 畫圖AbstractThis paper is about the muffler back cover compound die design and manufacturingprocess analysis research.Muffler is allowed to flow through, but also can prevent or reduce the spread of voicedevice, is one of the important measures to eliminate the air dynamic noise. Muffler canprevent the spread of sound waves, allowing the airflow through, is an effective tool to controlnoise. Using composite die because composite modulus has the characteristics of theproduction of high efficiency and high quality of stamping parts. And the use of compositetouch can complete the whole parts in a mold processing. And the manufacture of muffler isby putting a plate type and plate type metal processing into blank, and then after punching anddeep drawing, turn over the hole and flanging process procedure. And in the process ofresearch must be calculated to various punching, deep drawing, double the size of the holeflanging, intensive, and then combined with the service life, accuracy, the requirement ofdismantling is convenient wait for a convex concave die size. And then according to thecalculation results to choose appropriate die set, screws and other parts, and choose properpress equipment according to the requirement, by further calculation to determine whether theselected parts can be used, and the selection of press equipment must consider its overloadsituation, because once the overload will cause the risk of personnel and equipment. Thesimple parts shape is symmetrical, all size tolerance for freedom, the changes with thethickness of the parts after the tensile deformation such as there is no requirement, onlyrequire surface are not allowed to have a wrinkly, scratches, cracking and other defects, andfracture require flat so the parts can pass cold stamping molding. Because the parts are massproduction, so in the design should pay attention to the overall structure size not too big andsimple.Is obtained by computing the size of the parts after using A two-dimensional CADsoftware draw the part drawing, and through the assembly to get the part drawing in the moldassembly drawing. The last modified general assembly drawing. Machining process andmaking the concave die, punch processing working procedure, intensive processing process.The last write assembly process.Keywords：mold；Stamping；Deep drawing；Double hole；Flanging；CAD drawing目 錄1 引言..11.1 模具的發(fā)展前景. 11.1.1 中國(guó)模具市場(chǎng)前景廣闊 11.1.2 模具產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不斷提升 11.1.3 模具行業(yè)發(fā)展速度持續(xù)增長(zhǎng)11.1.4 模具行業(yè)機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存11.2 冷沖模的發(fā)展22 工藝方案的分析.32.1 零件工藝性分析. 32.2 工藝方案的分析和確定32.3 確定排樣方式42.3.1 計(jì)算材料利用率42.3.2 確定排樣方案63 消聲器后蓋展開形狀及尺寸的確定 73.1 沖孔、翻邊部分展開計(jì)算.73.2 拉深件展開計(jì)算 73.2.1 確定修邊余量83.2.2 確定拉深工件毛坯直徑84 拉深工序主要工藝參數(shù)計(jì)算. 94.1 確定是否用壓邊圈 94.2 拉深次數(shù)和拉深系數(shù)的確定94.3 拉深模的圓角半徑95 四工序復(fù)合模的設(shè)計(jì) 105.1 計(jì)算總壓力105.1.1 沖裁力的計(jì)算105.1.2 卸料力的計(jì)算105.1.3 沖孔力的計(jì)算105.1.4 頂件力的計(jì)算115.1.5 拉深力的計(jì)算115.1.6 壓邊力的計(jì)算125.1.7 翻邊力的計(jì)算135.1.8 總壓力的計(jì)算135.2 壓力機(jī)噸位的選擇 135.3 確定模具壓力中心 135.4 模具工作部分尺寸計(jì)算.135.5 四工序復(fù)合模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 175.5.1 凹模5.5.21719選擇模架及確定其他沖模零件5.5.3 凸模215.5.4 沖模各零件的材料及熱處理要求225.5.5 卸料板確定235.5.6 模具結(jié)構(gòu)的計(jì)算245.5.7 沖壓設(shè)備的選擇246 四工序復(fù)合模的制造 266.1 沖模制造的概述266.2 沖模具體制造過(guò)程. 276.2.1 冷沖模模架的制造276.2.2 沖模成形零件的加工277 四工序復(fù)合模的裝配說(shuō)明書. 30總 結(jié).34謝 辭.35參考文獻(xiàn). 3611.1引言模具的發(fā)展前景1.1.1 中國(guó)模具市場(chǎng)前景廣闊由于中國(guó)的各種政策和市場(chǎng)空間擴(kuò)張的影響，中國(guó)龐大的模具用戶領(lǐng)域，如汽車，家用電器，機(jī)械，IT 信息產(chǎn)業(yè)，包裝，建筑材料，日用品行業(yè)發(fā)展迅速。同時(shí)，這些的行業(yè)對(duì)模具的要求有所提高，從而大力促進(jìn)了模具行業(yè)的發(fā)展，使得其發(fā)展速度飛速，明顯高于其他制造業(yè)?，F(xiàn)如今，世界模具市場(chǎng)處于賣方市場(chǎng)狀態(tài)，盡管近幾年來(lái)的市場(chǎng)總額一直處于 600～650 億美元的較高水平，但是我國(guó)模具出口僅占不到 8％的份額。目前，國(guó)內(nèi)外均保持看好我國(guó)模具行業(yè)，因此我國(guó)模具行業(yè)未來(lái)國(guó)際模具市場(chǎng)前景廣闊，有較大發(fā)展空間。1.1.2 模具產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不斷提升如今，我國(guó)模具行業(yè)面臨著兩重壓力。第一是來(lái)自工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，第二是來(lái)自發(fā)展中國(guó)家價(jià)格優(yōu)勢(shì)。前者在進(jìn)入我國(guó)后，依附其技術(shù)優(yōu)勢(shì)和能力，在中高檔模具方面擁有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，從而對(duì)我國(guó)的模具行業(yè)構(gòu)成了巨大挑戰(zhàn)；后者比如像印度、泰國(guó)等這些國(guó)家的模具工業(yè)成長(zhǎng)也很快，它們憑借強(qiáng)烈的價(jià)格優(yōu)勢(shì)來(lái)打擊我國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，并使之逐漸減弱。中國(guó)模具企業(yè)要想提高自身模具產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，就必須踴躍引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的模具制造技術(shù)，通過(guò)對(duì)模具產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理有效的調(diào)整和產(chǎn)品質(zhì)量的提高來(lái)達(dá)到這個(gè)目的。同時(shí)，企業(yè)也要注重其經(jīng)營(yíng)管理和人才的培養(yǎng)。1.1.3 模具行業(yè)發(fā)展速度持續(xù)增長(zhǎng)近年來(lái)，我國(guó)模具業(yè)開始出現(xiàn)一些新的模具生產(chǎn)較集中的地區(qū)，不再僅限于原來(lái)較發(fā)達(dá)的珠三角、長(zhǎng)三角地區(qū)，而是開始向內(nèi)地和北方擴(kuò)展， 。伴隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，各類模具需求大戶行業(yè)如汽車、航天航空、家電、機(jī)械和建材行業(yè)的發(fā)展也給模具行業(yè)的發(fā)展提供了牢靠的支撐。據(jù)有關(guān)資料顯示，以家電行業(yè)為例，一臺(tái)電冰箱需用模具約 350 套；而一臺(tái)全自動(dòng)洗衣機(jī)則需用模具 150 多套；以 IT 行業(yè)為例，每個(gè)型號(hào)的電腦約需模具 30 多套，加上與其配套的打印機(jī)，每臺(tái)電腦需模具 20 多副。目前，因?yàn)槭袌?chǎng)上的模型多為海外開發(fā)，中國(guó)模具進(jìn)口較多，模具的需求量也將隨著我國(guó)自身發(fā)展能力的提高而快速增長(zhǎng)。明顯能夠預(yù)感到我國(guó)模具行業(yè)將在如此良好的條件下得到飛快的成長(zhǎng)。1.1.4 模具行業(yè)機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存全球局勢(shì)給模具行業(yè)發(fā)展帶來(lái)了史無(wú)前例的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)更帶來(lái)了加倍激烈的競(jìng)爭(zhēng)與挑戰(zhàn)。國(guó)內(nèi)許多像蕭山、寧波、上海等發(fā)達(dá)城市，都在大力發(fā)展模具制造工業(yè)，旨在滿足全球模具的高需求。如作為日本一家專業(yè)的模具企業(yè)，蕭山友成模具公司的年銷1售收入達(dá)到兩億元，并將準(zhǔn)備在香港上市；在中國(guó)模具行業(yè)里，浙江黃巖模具無(wú)論是在設(shè)備、管理、技術(shù)上都處于較高的水平；作為曾經(jīng)的全國(guó)模具行業(yè)龍頭老大的上海正想恢復(fù)往日雄風(fēng)，目前正在大力建設(shè)上海市模具中心；蘇州也打算在高新區(qū)建造一個(gè)占地面積達(dá) 2000 畝的高水平的與國(guó)際接軌的現(xiàn)代化模具工業(yè)基地；擁有三千家模具企業(yè)的汕頭塑料機(jī)械模為了提高模具的性能和質(zhì)量，積極引進(jìn)國(guó)內(nèi)外地區(qū)最新的數(shù)控模具加工裝備。世界模具行業(yè)正在蓬勃發(fā)展，面對(duì)著如此一個(gè)好機(jī)會(huì)，國(guó)內(nèi)很多的省市也都紛紛抓住機(jī)遇，努力發(fā)展模具工業(yè)，推動(dòng)中國(guó)的進(jìn)一步發(fā)展。1.2 冷沖模的發(fā)展遠(yuǎn)在 4000 年前的青銅器時(shí)期，我國(guó)古代人民就發(fā)現(xiàn)了金屬在受到錘擊后能夠產(chǎn)生形變的特性，特別是到了后來(lái)的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，我們的祖先已經(jīng)能達(dá)到練劍淬火的程度。隨著時(shí)間的推移，我們的人民也逐漸學(xué)會(huì)通過(guò)錘擊金屬制造出日常生活中所需要用到的兵器和用品。與此同時(shí)，在我國(guó)漫長(zhǎng)的歷史長(zhǎng)河中，出現(xiàn)的各種由金、銀、銅等金屬制成的產(chǎn)品，更是體現(xiàn)了我國(guó)勞動(dòng)人民的智慧和精湛的技藝水平。由此能夠看出，冷沖壓工藝在中國(guó)有著非常久遠(yuǎn)的歷史。在近代，特別是從 1920 年開始，各式各樣的金屬制品、玩具等越來(lái)越走進(jìn)人們的生活，普遍的出現(xiàn)在尋常百姓家。為了達(dá)到提高該行業(yè)社會(huì)生產(chǎn)力的目的，沖床、壓力機(jī)等基礎(chǔ)機(jī)械裝備及相應(yīng)的模具開始在工業(yè)中投入使用。但是當(dāng)時(shí)工廠投用的機(jī)械設(shè)備功率普遍較低，生產(chǎn)工藝的發(fā)展仍處于初步的階段，導(dǎo)致社會(huì)生產(chǎn)力水平低下。同時(shí)，模具加工業(yè)主要使用的是手工加工，出現(xiàn)模具精度低，損壞率大的現(xiàn)象。社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展推動(dòng)著冷沖模制造工藝的進(jìn)步，模具企業(yè)開始引入水壓機(jī)冷沖模、磨床、銑床和鋸床等各種機(jī)械設(shè)備，并通過(guò)硬度計(jì)、內(nèi)外徑測(cè)定器等高精密測(cè)量設(shè)備的使用，使得冷模具精度提高。隨后到了六七十年代，模具生產(chǎn)工廠則開始大量使用生產(chǎn)沖壓機(jī)床，如此一來(lái)促進(jìn)了冷沖模具從單沖落料單沖孔模具向落料沖孔復(fù)合模的轉(zhuǎn)變。隨著冷沖模架標(biāo)準(zhǔn)件的出現(xiàn)，冷沖模具工藝得到了很大的改進(jìn)，模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式更多樣化和模具精度更高 。隨著模具行業(yè)各種技術(shù)水平的提高，冷沖模具的使用壽命也普遍提高了 5~7 倍。到了現(xiàn)代，模具的應(yīng)用日益普遍，由于計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，CAD/CAE/CAM 技術(shù)的成熟模具發(fā)展無(wú)論在數(shù)量上還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力上得到了更快的發(fā)展，然而,因?yàn)槲覈?guó)在成長(zhǎng)期間經(jīng)驗(yàn)積攢上的落伍使得在與世界先進(jìn)水平相比還是相差甚遠(yuǎn)，包括在大型、精密、繁雜、長(zhǎng)壽命等高檔模具上仍需要大批的進(jìn)口，尤其是中高檔轎車的覆蓋件模具。但是在低端模具的供應(yīng)上則是供過(guò)于求，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。2[1]2．工藝方案的分析2.1 零件工藝性分析消聲器作為日常生活中用處比較廣泛且能夠有效控制噪聲的一種工具，其是在允許氣流通過(guò)的同時(shí)，通過(guò)消聲器前方多孔擋板的多次減壓作用，有效阻擋聲波的傳播，最終將廢氣排到外界。圖 2.1 為消聲器的后蓋，由Q235AF 材料制作，板的厚度為1.5mm。該零件制造需要經(jīng)過(guò)落料、沖孔、翻邊、拉伸而得到。該零件的側(cè)面圖屬于軸對(duì)稱圖形，外部形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，全部尺寸均為自由公差，除了零件表面不能夠有皺褶、劃痕、開裂等缺陷以外，斷裂口還需要保持平整，因而該零件能夠經(jīng)過(guò)冷沖壓加工成型。在該零件的大批量生產(chǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須注意總體結(jié)構(gòu)尺寸不能過(guò)大。2.2 工藝方案的分析和確定沖壓件的基本工序?yàn)槁淞?、沖孔、拉深和翻邊。本零件都會(huì)用到上述幾道工序，所以可以有以下幾種工藝方案：[2]方案一：先落料、拉深后沖孔，最后翻邊。采用單工序模生產(chǎn) 。方案二：落料、拉深、沖孔、翻邊級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案三：落料、拉深、沖孔、翻邊復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。通過(guò)比較方案的設(shè)計(jì)可以得出，方案一的特點(diǎn)是各個(gè)序使用的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，也能達(dá)到較高精度，但是由于工序與下一道工序容易產(chǎn)生較大誤差，而且要用到四套模具，要大批量生產(chǎn)的話會(huì)比較困難。方案二是級(jí)進(jìn)模，級(jí)進(jìn)模的特點(diǎn)是可以在一副模具上完成工件所需要的所有工序，并且因?yàn)槎酁樽詣?dòng)送料連續(xù)工作，手沒必要入危險(xiǎn)區(qū)域，較方案一安全，同時(shí)可以比方案一少用壓力機(jī)，減少了占地面積，減少半成品的周轉(zhuǎn)，但是材料利用率較低，多使用條料和帶料，載體要有足夠的強(qiáng)度，且模具成本較高。方案三為復(fù)合模，復(fù)合模雖然結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但是相對(duì)于其他模具工藝來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)效率高。在加工過(guò)程中，復(fù)合膜的全部工序都是在一套模具上完成，很大程度降低了沖壓設(shè)備的占用率，使周轉(zhuǎn)時(shí)間縮短，生產(chǎn)率提高，同時(shí)提高了沖壓件的位置精度。對(duì)比方案一，復(fù)合膜因?yàn)榱慵庑问呛?jiǎn)單的對(duì)稱形狀，因此制造簡(jiǎn)單。對(duì)比方案二，復(fù)合膜具有結(jié)構(gòu)較小且操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。綜上考慮分析，故采用方案三比較合適。經(jīng)過(guò)確定，本零件采用的模具是：落料、拉深、沖孔及翻邊的符合模具。3圖 2.1 消聲器后蓋2.3 確定排樣方式根據(jù)零件外形，決定采用直排和多行排。樣式如圖 A，圖 B 兩種。圖 A2.3.1 計(jì)算材料利用率計(jì)算沖裁件面積：A ??D 2圖 B/ 4 ?18136.64mm 2表 2.1 沖裁金屬材料的搭邊值查表 2.1 選間距值。（1） 、方式 A 時(shí)：①手送料搭邊 a1 ??1.5mm a ??2mm條料寬度B ??D ??2a ??c式中 D ：沖裁件與送料方向垂直的最大尺寸， (mm ) ；a ：沖裁件與條料側(cè)邊的搭邊， (mm) ；4手送料 自動(dòng)送料料 厚邊距 a 工件間距a1 邊距 a 工件間距 a1… … … … …1～2 2 1.5 3 2… … … … …[3]c ：條料下料時(shí)的下偏差， (mm) ， c ??1mm ；則 B ??152 ??2 ??2 ? 1 ??157mm步距S ??D ??a1式中 D ：平行于送料方向的沖裁件寬度， (mm) ；1則 S ??152 ??1.5 ? ?153.5mm一個(gè)步距的材料利用率BS 157 ?153.5②自動(dòng)送料搭邊 a1 ??2mm a ??3mm條料寬度B ??D ??2a ??c??152 ??2 ??3 ??1 ??159mm步距S ??D ??a1??152 ??2 ??154mm則一個(gè)步距的材料利用率BS 159?154（2）方式 B 時(shí)：①手送料搭邊 a1 ??1.5mm a ??2mm條料寬度B ??3D ??2a ??2a1 ??c則 B ??3?153??2? ?2 ??2?1.5 ?1 ??464mm步距S ??D / 2 ??a1??152 ??2??1.5 ??77.5mm一個(gè)步距的材料利用率BS 464 ??77.5②自動(dòng)送料搭邊 a1 ??2mm a ??3mm 條料寬度B ??3D ??2a ??2a1 ??c5：沖裁件之間的搭邊值， ；nA 1??18136.64?????????100% ???????????????100% ??75.257%nA 1?18136.64????????100% ?????????????100% ??74.069%nA 1.5?18136.64????????100% ?????????????????100% ??75.653%步距??3 ?152 ??2 ??3 ??2 ??2 ??1??467mmS ??D / 2 ??a1??152 ??2 ??2 ??78mm則一個(gè)步距的材料利用率BS1.5?18136.64467??78 ?100% ??74.686%2.3.2 確定排樣方案經(jīng)過(guò)計(jì)算，不管是自動(dòng)送料還是手動(dòng)送料，采用方式 B 比使用方式 A 的材料利用率高，但我們也可看到方式 B 的模具結(jié)構(gòu)必然會(huì)增加，使得尺寸增大，并且再利用率上提高不到 1% ，所以綜合考慮排樣方式還是決定選用方式 A。6nA????????100% ?33.1消聲器后蓋展開形狀及尺寸的確定沖孔、翻邊部分展開計(jì)算工序順序應(yīng)該是先沖孔后翻邊。所謂的沖孔工序就是要先在毛坯上做出孔，并計(jì)算出它的大小。在計(jì)算孔的大小時(shí)，應(yīng)該從翻邊直徑和翻邊高度兩個(gè)方面來(lái)考慮。但是因?yàn)榉叢牧鲜且詸M截面操作為主，對(duì)徑向的影響很小，所以，我們可依據(jù)彎曲工件中性層長(zhǎng)度不變的原理近似計(jì)算出孔的直徑。(1)預(yù)沖孔直徑按下式計(jì)算：d ??D ??2( H ??0.43r ??0.72t)式中 D ：翻孔后孔的中徑 (mm) ；H ：翻孔后直邊的高度 (mm) ；r ：圓角半徑 (mm) ；t ：材料厚度 (mm) ；則 d ??43.5??2? ?(8??0.43??3??0.72 ?1.5) ??32.24mm(2)翻孔因數(shù):D 43.5(3)翻邊高度：表 3.1 低碳鋼的極限翻孔因數(shù)查表 3.1 得 mmin ??0.52 ??m ??0.741則最大翻邊高度：2D??0.43r ??0.72t? 2 (1??mmin ) ??0.43r ??0.72t? 43.52 ??(1??0.52) ??0.43??3 ??0.72?1.5??13.2mm ??h ??8mm因此，要想達(dá)到高度為 8mm 的邊通過(guò)一次翻孔就可以了，所以預(yù)制孔的直徑d=32.24mm。3.2 拉深件展開計(jì)算在拉伸過(guò)程中，物料會(huì)發(fā)生較大的物質(zhì)流動(dòng)，但是經(jīng)過(guò)試驗(yàn)表明，在形狀上，操作7比 值 d / t孔的加工方法50 35 20鉆孔去毛刺 0.60 0.52 0.45用沖孔模沖孔 0.65 0.57 0.52m ???????????????0.741d 32.24D ??dh ?時(shí)所用到的坯料和拉深件橫截面輪廓通常相差不大。工件橫截面輪廓的形狀可以分為圓形、方形、長(zhǎng)方形三種，而坯料的形狀可分成圓形、類似方形、類似長(zhǎng)方形三種。毛坯的周邊理應(yīng)是平滑的弧線，因此，對(duì)于旋轉(zhuǎn)體來(lái)講，毛坯的形狀毫無(wú)疑問是一塊圓形的木板，我們只需求它的直徑。經(jīng)過(guò)拉深后，拉深件和坯料在重量、體積上沒有發(fā)生變化，對(duì)于在拉伸過(guò)沉重材料厚度不改變的拉伸，即使材料會(huì)有厚度上的改變，但經(jīng)過(guò)試驗(yàn)表明，這種變化時(shí)細(xì)微的，所以，我們?cè)诖_定坯料尺寸時(shí)，可以近似地認(rèn)為坯料面積等于拉深件表面積。通常在拉伸件的整個(gè)拉深過(guò)程當(dāng)中，其口部或凸緣周邊處會(huì)出現(xiàn)不齊的現(xiàn)象，所以，我們需要對(duì)拉伸件有一個(gè)修邊操作，因此在計(jì)算毛坯尺寸時(shí)需要將修邊余量后的零件尺寸加上再進(jìn)行展開計(jì)算 。修邊余量用 ?h 表示。3.2.1 確定修邊余量按照中線尺寸計(jì)算，確定修邊余量2 2 ??20.25mmd ??126 ??t ??126 ?1.5 ??124.5mm則工件的相對(duì)高度h / d ??20.25/124.5 ??0.163因?yàn)楸戎递^小，所以可不進(jìn)行修邊。3.2.2 確定拉深工件毛坯直徑拉伸工件毛坯的外部形狀通常和工件的橫切面基本一樣，均可看成是圓形。因?yàn)椴挥?jì)拉伸后變薄現(xiàn)象，即面積不變，則可通過(guò)等面積法計(jì)算出毛坯直徑 。將工件分為五個(gè)簡(jiǎn)單幾何體：A1 ???Ddh ??3.14?126??9 ??3560.76mm2 24 4A4 ???dh ??3.14??42??5 ??659.40mm2 2???????????i ?1 ?8[4]t 1.5h??21??????21?[5]2??????????????3.14A ????r(?d ??4r ) ????????12??(3.14?102 ??4 ?12) ??6938.40mm????????A ????d ????d ??0.785d ??0.785d ??6358.50mm2???????????????3.14A ????r (?d ??4r) ?????????3 ??(3.14 ??48 ??4 ?3) ??635.37mm54 4 4D??????A ?????????A ??????(3560.76 ??6938.40 ??6358.50 ??659.40 ??635.37) ??152mm144.1拉深工序主要工藝參數(shù)計(jì)算確定是否用壓邊圈D 152D 152表 4.1 采用壓邊圈的基本區(qū)分范圍拉伸方式 tD ?100用壓邊圈不用壓邊圈用（或不用）壓邊圈??1.5??2.01.5 ~ 2.0查表 4.1 由于 0.99 ??1.5 ，故需要壓邊圈4.2 拉深次數(shù)和拉深系數(shù)的確定因需要壓邊圈，則根據(jù)表格 4.2表 4.2 無(wú)凸緣圓桶用壓邊圈拉深時(shí)的極限拉深因數(shù)拉深因數(shù)毛坯的相對(duì)厚度 tD ?100m1…2 ~ 1.50.48 ??0.50…1.5 ~1.00.50??0.53…1.0 ~ 0.60.53 ??0.55…0.6 ~ 0.30.55 ??0.58…0.3 ~ 0.150.58??0.60…0.08 ~ 0.150.60 ??0.63…由表格 4.2 查得 m1d??0.53m1 ??0.53 ? D ??0.82 ，即而已一次拉深成型。4.3 拉深模的圓角半徑凹模圓角半徑 r 凹對(duì)拉深作業(yè)具有重大影響。無(wú)論是 r 凹過(guò)大還是過(guò)小，結(jié)果都不太好。當(dāng) r 凹太小時(shí)，工件很容易發(fā)生劃痕、變薄乃至是拉裂的現(xiàn)象，降低模具的使用年限。r 凹太大時(shí)，壓邊圈下的毛坯會(huì)懸空，毛坯會(huì)因壓邊面積的減少而產(chǎn)生易起皺的現(xiàn)象。但毛坯若是不起皺，r 凹的數(shù)值相對(duì)越大越好。我們可由經(jīng)驗(yàn)公式求得 r 凹的最小值。r 凹 ??0.8 (D ??d)t??0.8? (152 ?124.5) ?1.5 ??5.13由于凹模圓角半徑要比 r 凹大，且為了易于加工制造，可取 r 凹 ??10mm和凹模圓角半徑 r 凹一樣，凸模圓角半徑 r[6]凸在拉伸過(guò)程中對(duì)拉深也是有影響的。當(dāng)r 凸太小時(shí)，角部彎曲變形大，容易拉斷 。當(dāng) r 凸太大時(shí)，毛坯則容易發(fā)生局部的厚度變[7]薄和內(nèi)皺現(xiàn)象?？扇⊥鼓A角半徑等于凹模圓角半徑，即 r 凸 ??r 凹 ??10mm 。9d 124.5拉深因數(shù)m ?????????????? ?0.82t 1.5毛坯相對(duì)厚度?????100 ? ??????100 ??0.9955.1四工序復(fù)合模的設(shè)計(jì)計(jì)算總壓力該模具采用彈性卸料和上出料的方式5.1.1 沖裁力的計(jì)算沖裁力計(jì)算公式?jīng)_LF）沖 ??1.3Lt? b ( N )：沖裁件的周長(zhǎng)（ mm ）t ：材料厚度（ mm ）b a表 5.1 黑色金屬的力學(xué)性能材料名稱普通碳素鋼牌號(hào)Q195Q215Q235Q225材料狀況未退火抗剪強(qiáng)度??/ MPa260-320270-340310-380340-420抗拉強(qiáng)度?b / MPa320-400340-420380-470420-520查表 a則沖裁力為： F 沖 ??1.3??477.3?1.5??310??288527.85N??288.53KN5.1.2 卸料力的計(jì)算卸料力計(jì)算公式KF 卸 = K 卸 F 沖 ( N )式中 卸：卸料力因數(shù)表 5.2 卸料力因數(shù)查表 5.2，取 K 卸 ??0.07卸料力則為：K 卸 ??0.07 ??288.53 ??20.20 KN5.1.3 沖孔力的計(jì)算沖孔力計(jì)算公式 F 沖孔 ??1.3Lt? b (N )10材料厚度 / mm K 卸??1 0.02 ~ 0.061 ~ 5 0.06 ~ 0.08式中 ：沖裁力（：材料剪切強(qiáng)度（ ）5.1式中 L ：工件外輪廓周長(zhǎng)L ??3.14 ?32.24 ??101.2mm則沖孔力為：F 沖孔 ??1.3?101.2?1.5? 310??61175.4N ??61.18KN5.1.4 頂件力的計(jì)算頂件力計(jì)算公式 F 頂 ??K 頂 F 沖孔式中 K 頂為頂料力因數(shù)表 5.3 推件力和頂出力的因數(shù)查表得 K 頂 ??0.08頂件力為：F 頂 ??0.08 ??61.18 ??4.89KN因?yàn)椴捎脧椥孕读虾蜕铣隽系姆绞剿詻_壓工藝總力F 總 ??F 沖 ? ?F 卸 ??F 沖孔 ??F 頂 ??288.53 ??20.20 ??61.18 ??4.89 ??374.8KN5.1.5 拉深力的計(jì)算采用壓邊圈的圓桶形件，其拉深力為b式中 F 拉：拉深力 ( N )K ：修正因數(shù)，見表 5.4d ：拉深件直徑 (mm) ， d ??124.5mmt ：材料厚度( mm) ， t ? ?1.5mm??b ：材料的強(qiáng)度極限( mpa ) ，查表 5.1 得?表 5.4 修正因數(shù) K 的數(shù)值b ??380MPa11料厚 / mm K 推 K 頂??0.1 0.1 0.14??0.1 ~ 0.5 0.065 0.08??0.5 ~ 2.5 0.05 0.06m1 0.55 0.57 0.60 0.62 0.65 0.67 0.70 0.72 0.75 0.77 0.80K1 1.00 0.93 0.86 0.79 0.72 0.66 0.60 0.55 0.50 0.45 0.40m2 0.70 0.72 0.75 0.77 0.80 0.85 0.90 0.95K2 1.00 0.95 0.9 0.85 0.80 0.70 0.60 0.50F ??K?dt?查表 5.4 得 K ??0.80則 F 拉 ??0.80??3.14?124.5? 1.5?380??178264.08N??178.26KN5.1.6 壓邊力的計(jì)算壓邊力的選擇要適當(dāng)，壓邊力過(guò)大，工件會(huì)被拉斷；壓邊力過(guò)小，工件凸緣會(huì)起皺。壓邊力的計(jì)算公式見表 5.5、表 5.6 。表 5.5 壓邊力的計(jì)算公式拉深情況拉伸任何形狀的工件?公FQ2式??Ap2圓筒件第一次拉深（用平板毛坯） FQ ? 4 [ D4??( d12??2r2凹 ) ] p圓筒件以后各次拉深（用圓筒形毛坯） FQ ? ? ( dn?1 ??dn ) p表 5.6 在單動(dòng)壓力機(jī)上拉深時(shí)單位壓邊力的數(shù)值式中 A：在壓邊圈下的毛坯投影面積 (mm)：?jiǎn)挝粔哼吜?( MP a ) ，見表 5.6D ：平板毛坯直徑 (mm)：第 n 次拉深直徑 (mm)凹由表確定壓邊力計(jì)算公式4由前面的計(jì)算有， D ??152mm ，查表 5.6 得 p ??3MPa?????2 2 3.14d ??126mm則 F 壓邊 ? 4 [ D ??d ] p ? 4 [152?126] ??3MPa??17.0KN12材料名稱 單位壓邊力 p/ MPa… …08 鋼、20 鋼、鍍錫鋼板 2.5 ~ 3.0… …[8]pdr?F ????[ D ??d ] p5.1.7 翻邊力的計(jì)算F 翻 ??1.1???s ( D ??d )式中 ? s ：材料的屈服強(qiáng)度，查手冊(cè)得 ? s ??235MPaD :翻邊直徑， （按中線計(jì)） ， D ??4 ??1.5 ??43.5mmd ：毛坯厚度 (mm)翻頂件力取翻邊力的 10% 為F 頂 ??0.1??F 翻 ??0.1?13.7 ??1.37KN5.1.8 總壓力的計(jì)算總壓力 F 總 ??F 拉 ??F 壓邊 ? F 翻 ? F 頂F 總??178.26 ?17.0 ??13.7 ?1.37 ??210.33KNMAX ??374.8KN5.2 壓力機(jī)噸位的選擇為了防止過(guò)載，壓力機(jī)設(shè)備的公稱壓力 F 壓 ??(1.6 ~ 1.8) F 總 MAX，所以 F 壓??586.3 ~ 659.5KN5.3 確定模具壓力中心由于本零件為簡(jiǎn)單對(duì)稱結(jié)構(gòu)，如圖 5.1O所示，壓力中心應(yīng)選擇坐標(biāo)系中心，即零件中心 O 點(diǎn)處。5.4 模具工作部分尺寸計(jì)算 圖 5.1 壓力中心沖壓模具主要的工作部件為落料凹模、落料拉深凸凹模、沖孔凸模、沖孔翻邊凸凹模等組成。沖裁間隙指的是沖裁模凸、凹模刃口的尺寸之差，其雙面間隙用 Z 表示，單面間隙為 Z / 2 ；作為沖模設(shè)計(jì)中的一個(gè)及其重要的工藝參數(shù)，沖裁間隙的大小對(duì)沖裁件的斷面質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等的影響是巨大的 。設(shè)計(jì)模具時(shí)必須對(duì)間隙值進(jìn)行合理的選擇，使能夠提高模具的使用壽命和加工精度。間隙值的選取要在最大間隙值和最小間隙值之間。13則[9]表 5.7 落料沖孔模刃口始用間隙查表 5.7 得Zmin ??0.132mm Z max ??0.240mmZmax ??Z min ??0.240 ??0.132 ??0.108mm（1）落料刃口尺寸計(jì)算表 5.8 規(guī)則形狀（圓形、方形件）沖裁時(shí)凸模與凹模制造公差 ( mm)查表 5.8 得? 凸 ??0.030 ? 凹??a??0.040； 0凹模尺寸為 Da ??( D ??x?) 0 凸模尺寸為 Dt ??(Da ??Z min)?? t式中 Dt 、 D??、 ?a ：落料凸、凹模尺寸( mm)：分別為凸模公差、凹模公差t a?： 工件制造公差 (mm) ， ????1mmx ：因數(shù)，可查表 5.914… 08、10、15、鋼板、Q235 …材料名稱… Zmin Zmax …厚度 t … …… … … … …1.5 … 0.32 0.240 …… … … … …基本尺寸 凸模公差 ??凸 凹模公差 ??凹??18 0.020 0.020??18 ~ 30 0.020 0.025??30 ~ 80 0.020 0.030??80 ~ 120 0.025 0.035??120 ~ 180 0.030 0.040表 5.9 因數(shù) x材料厚度 t / mm11~ 2…0.75??0.16??0.20…圓形 x 值工件公差 ??/ mm0.5??0.16??0.20…由表 5.9 得 x ??0.5Da ??(152 ??0.5?1) 0.04000??151.500校核：??a ???t ??Z maxDt??Z??(151.5 ??0.240)min?0.030 ??151.26 ?0.0300.040 ??0.030 ??0.070 ??0.240 ??0.132 ??0.108經(jīng)計(jì)算證明所取的??凸、? ?凹 是合適的，并且凸模與凹?？梢詥为?dú)加工，但是考慮到零件要求和模具制造情況，可以適當(dāng)放大制造公差為：??t ??0.4(Z max ??Z min ) ??0.4??0.108 ??0.043mm??a ??0.6( Zmax ??Zmin ) ??0.6??0.108 ??0.065mm所以 Da ??151.50 mmDt ??151.38?0.043 mm(2)沖孔刃口尺寸計(jì)算查上表得??t ??0.020mm凸模尺寸為： d ??( d ??x? ) 0?a ??0.030mmt a ?? t凹模尺寸為： d a ??(d t ??Z min)??0a式中 d a 、 dt ：沖孔凹、凸?；境叽? mm)??：工件制造公差 ( mm) ， ????0.62mmx ：因數(shù)，可查表 5.4.1.1-20 0則 dt ??(32.24 ??0.5??0.62)?0.030?0.020?0.030??32.55??0.020 mmda ??(32.55??0.132) 0 ??32.680 mm校核： ?a ??? t ??Z max ??Z min0.030 ??0.020 ??0.050mm ??0.240??0.132 ??0.108mm經(jīng)計(jì)算證明所取的??a 、??t 是合適的，且凸凹?？梢詥为?dú)加工，考慮零件要求和模具制造情況，可以適當(dāng)放大制造公差為：??t ??0.4(Z max ??Z min ) ??0.4??0.108 ??0.043mm150.040?0.0650?a ??0.6( Z max ??Z min ) ??0.6??0.108 ??0.065mm0 0所以 dt ??(32.24 ??0.5??0.62)?0.065 ?0.065?0.043 ??32.55?0.043 mmda ??(32.55??0.132) 0 ??32.680 mm(3)拉深刃口尺寸計(jì)算拉深模的間隙是指凸模和凹模在配合時(shí)工作時(shí)橫向尺寸的差值。間隙過(guò)小會(huì)使得工件的質(zhì)量較好，但是由于間隙過(guò)小時(shí)工件由于不易進(jìn)入沖壓間隙而使得其被拉斷，且容易導(dǎo)致模具磨損嚴(yán)重，壽命低。間隙過(guò)大時(shí)模具壽命雖提高，但由于間隙過(guò)大時(shí)不能壓住工件的邊而引起工件起皺、變厚，側(cè)壁不直等問題，此時(shí)工件質(zhì)量不能得到保障。因此，在確定間隙大小時(shí)，我們要考慮到板料公差和毛坯口部增厚現(xiàn)象對(duì)間隙大小的影響，因此間隙值通常會(huì)比毛坯厚度略大一些[10]。拉深凸模、凹模計(jì)算公式如表 5.10。表 5.10 拉深凸、凹模工件部分尺寸計(jì)算公式t式中 Dmax 、 Dmin ：圓筒形件最大直徑和最小直徑，非圓筒形件則應(yīng)按標(biāo)注形式確定[11]每個(gè)部位的最大、最小尺寸 。??：拉深件公差，默認(rèn) ????1??t 、 ??a ：凸、凹模制造偏差，一般按照 IT 9 ~ IT10 級(jí)取值根據(jù)表 5.11 和 5.12 計(jì)算間隙值。表 5.11 有壓邊圈拉深時(shí)單邊間隙值16總拉深次數(shù) 拉深工序 單邊間隙 Z / 21 一次拉深 (1 ~ 1.1)t第一次拉深 1.1t2第二次拉深 (1 ~ 1.05)t… …尺寸標(biāo)注形式 設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 計(jì)算公式標(biāo)注外形 D ?? 凹模 Da ??(Dmax ??0.75?) ??aDt ??(Dmax ??0.75????z )??標(biāo)注內(nèi)形 D ? ?? 凸模 dt ??(dmin ??0.4?) ??tda ??(dmin ??0.4????z )??a表 5.12 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值由表 5.11 拉深凸模和凹模的單邊間隙可按式由表 5.12 得??t ??0.16mm ? ?a ??0.16mm則凹模尺寸為： Dmax ??126mmZ2 ??1t 計(jì)算,Z2 ??1?1.5mm ??1.5mm所以 Da(126 ??0.75?1) ?0.160 ??125.250 mm凸模尺寸為： Dmax ??126mm ， Z ??3mm0 0所以 Dt ??(126??0.75?1??3) ?0.160 ??122.25??0.160 mm(4)翻邊刃口尺寸計(jì)算凸模尺寸為： dt ??(dmin ??0.4?)0?? t ??a凹模尺寸為： da ??( dmin ??0.4????z ) 0查上表得 ?t ??0.02mmZ?a ??0.03mmZ2 ??(0.75 ~ 0.85)t ??1.125 ~ 1.275mm所以取 2 ??1.2mm 即 Z ??2.4 mm則 dt ??(42 ??0.4??0.62) 0?0.020 ??42.25?0.020 mmda ??( 42.25 ??2.4) ?0.0300 ??44.65 ?0.0300 mm5.5 四工序復(fù)合模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)5.5.1 凹模(1)凹模的外形結(jié)構(gòu)與固定方法凹模的結(jié)構(gòu)形式較多，按外形可分為標(biāo)準(zhǔn)圓凹模和板狀凹模；按結(jié)構(gòu)可分為整體式和鑲拼式 。當(dāng)凹模選用螺釘和銷釘定位固定的時(shí)候，我們要確保鏍孔間、鏍孔與銷孔及鏍孔或銷孔與凹?？陂g的間隔不可以太近，不然會(huì)對(duì)模具壽命造成影響 。通常的鏍釘孔與銷孔、鏍孔或銷孔與凹模口之間采取的間隔是超過(guò)孔的兩倍的直徑，其最小允許值可參考表 5.13 。17基本尺寸 / mm 公差等級(jí) / ?m… IT10 …… … … …??80 ~ 120 … 140 …??120 ~ 180 … 160 …… … … …?0.160[12][13][14]表 5.13 鏍孔、銷孔之間及至刃壁的最小距離／mm(2)凹模的外形尺寸計(jì)算：在計(jì)算凹模的外形尺寸時(shí)，我們可由以下經(jīng)常使用的經(jīng)驗(yàn)公式確定。凹模的厚度：H ??kb ( H ??15mm)凹模的壁厚：c ??( 2 ~ 3) H式中b ：凹模孔的最大寬度( mm) ；K ：因數(shù)；可查表 5.14H :凹模厚度 (mm) ；c ：凹模壁厚 ( mm) ；表 5.14 系數(shù) k 的數(shù)值2000.50.30.20.150.1010.350.220.180.1220.420.280.200.1530.500.350.240.1830.600.420.300.2218取 K ??0.19則 H ??0.19 ? 152 ??29mm ，致使拉深凹模厚度的選擇應(yīng)該選擇 H ??29mm 的厚度。c ??60 ~ 90mm此處取凹模壁厚 c ??60 mm則凹模外形尺寸 D 為制件最大尺寸與凹模雙邊壁厚之和，即D ??b ??2c ??152 ??2??60 ??272mm依據(jù)冷沖模典型組合尺寸的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，凹模外徑 D 取 315mm5.5.2 選擇模架及確定其他沖模零件（1）模架的選擇模架分為上模座和下模座，通過(guò)導(dǎo)柱和導(dǎo)套將上下模座連接起來(lái)，而沖壓零件必須安裝在模架上才能使模具具備完整的功能。模架的規(guī)格尺寸依據(jù)凹模周界尺寸和安裝要求確定。通常應(yīng)取模座的尺寸 L 大于凹模尺寸 40 ~ 60mm ，下模座的外形尺寸每邊應(yīng)超過(guò)沖床臺(tái)面孔邊 40 ~ 50mm 。模架分為鑄鐵和鑄鋼兩種材料。因?yàn)槲铱紤]到了經(jīng)濟(jì)性和加工性，故選用鑄鐵模架。根據(jù)凹模周界尺寸 D ??315mm ，查表取其凹模周界范圍為63mm ?100 mm ~ 630mm ??380mm 。查冷沖模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，取得上、下模座的規(guī)格為：上模座 315 ??315 ?50 GB /T 2855.1 ??81下模座 315 ??315 ??60 GB /T 2855.2 ??81（2）導(dǎo)向零件為了達(dá)到確保模具具備較高的精度和壽命的目的，在操作過(guò)程中都會(huì)對(duì)批量較大、公差要求較高的沖件，通常都先采用導(dǎo)向零件對(duì)上、下模進(jìn)行導(dǎo)向，以確保上模相對(duì)于下模的準(zhǔn)確活動(dòng)模式。導(dǎo)向零件可分為導(dǎo)柱、導(dǎo)套、導(dǎo)板三種，導(dǎo)柱和導(dǎo)套是生產(chǎn)中最經(jīng)常使用的導(dǎo)向零件。在選取導(dǎo)柱、導(dǎo)套的尺寸規(guī)格的時(shí)候，要考慮到所選的標(biāo)準(zhǔn)模架和模具現(xiàn)實(shí)閉合高度來(lái)，還要確保它們有充足的導(dǎo)向長(zhǎng)度[15]。查手冊(cè)得導(dǎo)柱、導(dǎo)套的規(guī)格為：導(dǎo)柱 A 45 ??200 GB /T 2861.1??81；導(dǎo)柱 A 50 ??200 GB /T 2861.6 ??81；導(dǎo)套 45 ?125 ??48 ；導(dǎo)套 A 50 ?125 ??48 GB /T 2861.6 ??81因?yàn)槁淞夏５墓ぷ髀烦滩⒉恍。瑸榱舜_保導(dǎo)向零件有充足的導(dǎo)向長(zhǎng)度，我們對(duì)導(dǎo)柱、h619GB /T 2861.6 ??81H 7導(dǎo)套進(jìn)行加長(zhǎng)操作，加長(zhǎng)導(dǎo)柱至340mm ，加長(zhǎng)導(dǎo)套至 140mm 。導(dǎo)柱、導(dǎo)套間選用 的間隙配合，導(dǎo)柱與下模座選用（3）凸模固定板與墊板H 7r6 過(guò)盈配合，導(dǎo)套與上模座配合為H 7r6 的過(guò)盈配合 。要想將凸模固定在上模座或下模座的正確的位置上，那就要用到凸模固定板。凸模固定板其外形尺寸一般與凹模保持一致，通常為長(zhǎng)方形或圓形的板件，其厚度可選取凹模厚度的 3/5~4/5。固定板與凸模為 H 7 / m6 或 H 7/ n6 過(guò)渡配合配合，壓裝后必須將凸模端面與固定板一并磨平。為了預(yù)防模座被擠壓從而產(chǎn)生損傷，可以通過(guò)墊板的使用來(lái)承受并擴(kuò)散凸?；蛩哪魉偷膲毫?。本次墊板厚度分別選取 30mm 和 45mm 。由于國(guó)家已經(jīng)建立了標(biāo)準(zhǔn)，所以可從標(biāo)準(zhǔn)中選取固定板和墊板的尺寸。查表得：固定板的尺寸為 315?10 ??20 鋼 JB / T 7642.5 ?1994 ，而上、下墊板的尺寸為 315?10 ??35 鋼JB / T 7643.6 ??1994。（4）緊固件螺釘和銷釘是沖模過(guò)程中必備的緊固件，兩者均屬標(biāo)準(zhǔn)件，類型有許多，它們?cè)跊_模過(guò)程中分別起到的作用是聯(lián)接固定和定位。在現(xiàn)實(shí)操作中，較為廣泛使用的螺釘和銷釘分別是內(nèi)六角螺釘和圓柱銷。螺釘規(guī)格可參照下表 5.15 選擇。銷釘?shù)墓Q直徑可選取與螺釘差不多一樣或小一號(hào)的規(guī)格尺寸 。表 5.15 螺釘規(guī)格的選用已知凹模厚度 H ??30mm ，查表 5.15 選取規(guī)格為 M 10 的螺釘，?[??]式中： F ：工作拉力， ( N ) ；d ：螺栓危險(xiǎn)截面的直徑， (mm) ；a螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：由于螺釘?shù)牟牧弦话氵x用 45 號(hào)鋼，其抗剪強(qiáng)度??為 440 ~ 560 MPa ，抗拉強(qiáng)度?aa由以前的計(jì)算得， F ??13KNb 為20凹模厚度 H / mm 螺釘規(guī)格 凹模厚度 H / mm 螺釘規(guī)格??13 M 4 、 M 5 ??25 M 8 、 M 10??13 ~ 19 M 5 、 M 6 ??32 M 10 、 M 12??19 M 6 、 M 8[16][17]4Fd?：螺栓材料的許用拉應(yīng)力， ；。取則 d ? 4?13KN3.14??550MPa??6mm所以選取 M 10 螺釘和?10 銷釘。銷釘與銷孔之間選用 H 7 / m6 或 H 7 / n6 的過(guò)渡配合配合。（5）傳力桿表 5.16 傳力桿及項(xiàng)桿承載能力由于卸料力 F 卸 ??13KN ，由表 5.16 得頂桿的直徑選為 8mm 。5.5.3 凸模（1）凸模的結(jié)構(gòu)形式與固定方法因?yàn)闆_壓件多種多樣，所以在設(shè)計(jì)上凸模類型也多種多樣。凸模的結(jié)構(gòu)形式按整體結(jié)構(gòu)分，有整體式和護(hù)套式等；按工作截面形狀分為有圓形、方形等。本次設(shè)計(jì)采用直通式凸模，凸模固定板做成臺(tái)階式，凸模固定板與凸模在臺(tái)階處使用 H 7 / m6 或 H 7 / n6的過(guò)渡配合。（2）凸模長(zhǎng)度計(jì)算凸模的長(zhǎng)度尺寸在確定時(shí)必須考慮模具的具體結(jié)構(gòu)、修磨量以及固定板與卸料板之間的安全距離。凸模長(zhǎng)度可按下式計(jì)算Lt ??t1 ??t2 ??t3 ??ltt1 ：凸模固定板的厚度， mm ；t2 ：卸料板的厚度， mm ；3l ：附加長(zhǎng)度，包括：凸模進(jìn)入凹模的深度 0.5 ~ 1mm ；總修磨量 6 ~ 12mm ；13由前面的選擇得 t1 ??20mm ， t2 ??20mm ， t3 ??30mm ， l ??72 ??9??1 ??82mm 。則凸模21直徑 / mm 截面積 / mm2承載能力 / KN 直徑/ mm 截面積 / mm2承載能力 / KN6 82 11 16 200 808 50 20 18 254 10110 78 31 20 314 12512 113 45 22 380 15214 153 61 26 530 212L mm ；t mm ；[18]h ??21mm t ??30mm長(zhǎng)度為 Lt ??20 ??20 ??30 ??82 ??152mm 。5.5.4 沖模各零件的材料及熱處理要求零件材料及熱處理模具的要求可參照下表選擇，詳情見表 5.17。表 5.17 普沖模具主要零件材料及硬度要求零件名稱上、下模座凸模凹模凹凸模模柄導(dǎo)柱導(dǎo)套凸、凹模固定板托料板卸料板導(dǎo)尺擋料銷導(dǎo)正銷、定位銷墊板螺釘銷釘推桿、頂桿頂板拉深模壓邊圈螺母、墊圈、螺塞定位側(cè)刀、廢料切刃側(cè)刃擋板定位板楔塊與滑塊彈簧選用材料牌號(hào)HT200、HT250ZG230-450、ZG310-570Q2359CrSi、CrWMn、Cr12. Cr12MoVQ27515、2015、20Q275、45Q235、Q275、45Q235、Q275Q275、4545、T8A9Mn2V. T8A45、T8A45454545鑄鐵、T8AQ235T10AT8A、T10A、T10A45、T845、T8A65Mn. 60Si2MnA熱處理------------淬硬----滲碳淬火滲碳淬火------------淬火淬火淬火淬火頭部淬火淬火淬火淬火淬火----淬火淬火淬火淬火淬火硬度 HRC58～6260～6460～6458～6258～6243～48 (45 鋼) 、52～56(T8A)52～5643～48 (45 鋼) 、54～58(T8A)43～4843～4843～4843～48 (45 鋼) 、54～58(T8A)56～60 (T8A)5 6～605 6～6043～48 (45 鋼) 、52～56 (T8)43～48 (45 鋼) 、52～59(T8A)40～48225.5.5 卸料板確定卸料板一般分為剛性卸料板和彈性卸料板。剛性卸料板通過(guò)銷釘確定好位置后用螺釘將其牢固地固定在上模，剛性卸料板能承受較大的卸料力，因而經(jīng)常使用于厚板料沖壓件的卸料。彈性卸料工作空間敞開，相比剛性卸料板具有操作簡(jiǎn)易方便，生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)，且可在沖壓前對(duì)毛坯進(jìn)行預(yù)壓，沖壓后也可以沖壓件平穩(wěn)卸料[19]。但因受到彈簧、橡膠等零件的限制和結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的原因，彈性卸料的卸料力較小，可靠安全性相對(duì)剛性卸料板較低。盡管本次設(shè)計(jì)的模具卸料力較小，可力還是需要分散，因此決定選用彈性卸料。彈簧是模具制造中普遍使用