序言

畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)三年多的綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)，目的是通過課題的設(shè)計(jì)研究,

培養(yǎng)綜合運(yùn)用各門課程知識(shí)的能力，培養(yǎng)獨(dú)立分析問題和處理問題的J能力。畢業(yè)

計(jì)也是我們專業(yè)在學(xué)完基礎(chǔ)理論課，技術(shù)基礎(chǔ)課和專'業(yè)課的基礎(chǔ)上，所設(shè)置日勺一

種重要日勺實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。

本次設(shè)計(jì)的目的：

一、綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)的理論與生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，進(jìn)行一次沖壓模設(shè)計(jì)的實(shí)

際訓(xùn)練，從而提高我們獨(dú)立工作能力。

二、鞏固復(fù)習(xí)三年以來所學(xué)的各門學(xué)科的知識(shí)，以致能融貫穿，深入理解從

模具設(shè)計(jì)到模具制造整個(gè)工藝流程。

三、掌握模具設(shè)計(jì)的基本技能，如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，熟悉

原則和規(guī)范等。

由于本人設(shè)計(jì)水平有限，經(jīng)驗(yàn)局限性，錯(cuò)誤難免，敬請(qǐng)老師批評(píng)、指導(dǎo)，

不勝感謝。

1緒論

1.1沖壓技術(shù)簡(jiǎn)介

沖壓是靠壓力機(jī)和模具對(duì)板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑

性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件（沖壓件）的成形加工措施。沖壓

和鑄造同屬塑性加工（或稱壓力加工），合稱鍛壓。沖壓日勺坯料重要是熱軋和冷軋

日勺鋼板和鋼帶。

全世界日勺鋼材中，有60?70%是板材，其中大部分是通過沖壓制成成品。汽

車的車身、底盤、油箱、散熱器片，鍋爐日勺汽包、容器的殼體、電機(jī)、電器日勺鐵

芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機(jī)械、生活器

皿等產(chǎn)品中，也有大量沖壓件。

沖壓件與鑄件、鍛件相比，具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點(diǎn)。沖壓可制出其他措

施難于制造日勺帶有加強(qiáng)筋、肋、起伏或翻邊日勺工件，以提高其剛性。由于采用精

密模具，工件精度可達(dá)微米級(jí)，且反復(fù)精度高、規(guī)格一致，可以沖壓出孔、凸臺(tái)

等。

冷沖壓件一般不再經(jīng)切削加工，或僅需要少許歐I切削加工。熱沖壓件精度和

表面狀態(tài)低于冷沖壓件，但仍優(yōu)于鑄件、鍛件，切削加工量少。

沖壓是高效日勺生產(chǎn)措施，采用復(fù)合模，尤其是多工位級(jí)進(jìn)模，可在一臺(tái)壓力

機(jī)上完畢多道沖壓工序，實(shí)現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動(dòng)生

產(chǎn)。生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)條件好，生產(chǎn)成本低，一股每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。

模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同步自身

又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家被稱為“點(diǎn)鐵成金”的“磁

力工業(yè)“；美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)日勺基石”；德國(guó)則認(rèn)為是所有

工業(yè)中的“關(guān)鍵工業(yè)”；日本模具協(xié)會(huì)也認(rèn)為“模具是增進(jìn)社會(huì)繁華富裕的動(dòng)

力”，同步也是“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”，是“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力”。日

本模具產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值到達(dá)13000億日元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過日本機(jī)床總產(chǎn)值9000億日元。

如今，世界模具工業(yè)的發(fā)展甚至己超過了新興的電子工業(yè)。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值

中，沖壓模具約占50%,塑料模具約占33%,壓鑄模具約占6%,其他各類模具

約占11%

伴隨科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，沖壓加工技術(shù)的應(yīng)用愈來愈廣

泛，模具成形已成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段。

沖壓是運(yùn)用安裝在沖壓設(shè)備（重要是壓力機(jī)）上口勺模具對(duì)材料施加壓力，使

其產(chǎn)生分離或塑性變形從而獲得所需零件（俗稱沖壓件或沖件）的一種壓力加工

措施。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素。沖壓是一

種先進(jìn)n勺金屬加工措施，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的加工工業(yè)中占有重要口勺地位。與機(jī)械加工

和塑性加工和其他措施相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多

獨(dú)特的長(zhǎng)處，重要體現(xiàn)如下？

（1）沖壓一般沒有切削碎料產(chǎn)生，材料口勺消耗較少運(yùn)用率高，一般為70%~

85%,易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化;

(3)沖壓成形可以實(shí)現(xiàn)全過程控制；

(4)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)開始即進(jìn)入控制，考慮工藝；

(5)沖壓生產(chǎn)的靈活性和柔性。

1.2本課題的來源和重要任務(wù)

本課題重要任務(wù)就是設(shè)計(jì)一落料拉深沖孔翻邊復(fù)合模，繪制出模具裝配圖和

大部分零件圖，熟悉復(fù)合模設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，并與課程設(shè)計(jì)過日勺級(jí)進(jìn)模和單工序模作比

較，理解復(fù)合模日勺構(gòu)造特點(diǎn)。

本課題任務(wù)重要有兩個(gè)特點(diǎn)：

(1)涉和沖壓模具方面日勺知識(shí)；

(2)涉和機(jī)械制造方面日勺知識(shí)。

從上述任務(wù)特點(diǎn)可以懂得，本課題知識(shí)日勺綜合性較強(qiáng)，涉和的知識(shí)面較廣。冷沖

壓:是在常溫下運(yùn)用沖模在壓力機(jī)上對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或變形，從

而獲得一定形狀、尺寸和性能的零件日勺加工措施。

沖壓可分為五個(gè)基本工序：沖裁、彎曲、拉深、成形和立體壓制。

沖壓模具:在冷沖壓加工中，將材料(金屬或非金屬)加工成零件(或半成

品)的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具(俗稱冷沖模)。

沖壓模按照工序組合分為三類：?jiǎn)喂ば蚰?、?fù)合模和級(jí)進(jìn)模。

復(fù)合模與單工序模相比減少了沖壓工藝，其構(gòu)造緊湊，面積較小：沖出日勺制

件精度高，工件表面較平直，尤其是孔與制件的外形同步精度輕易保證；適于沖

薄料，可充足運(yùn)用短料和邊角余料；適合大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)率高，因此得到廣泛

應(yīng)用，但模具構(gòu)造復(fù)雜，制造困難。

沖壓模具是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。沖壓件日勺質(zhì)

量、生產(chǎn)效率以和生產(chǎn)成本等，與模具設(shè)計(jì)和制造有直接關(guān)系。模具設(shè)計(jì)與制造

技術(shù)水平的高下，是衡量一種國(guó)家產(chǎn)品制造水平高下的重要標(biāo)志之一，在很大程

度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。

沖壓加工作為一種行業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的）加工工業(yè)中占有重要的地位。近年來,

沖壓成型工藝有了諸多新的進(jìn)展，尤其是精密沖裁、精密成形、精密剪切、復(fù)合

材料成形、超塑性成形、軟模成形以和電磁成形等新工藝日新月異，沖壓件R勺成

形精度日趨精確，生產(chǎn)率有了極大日勺提高，正把沖壓加工提高到高品質(zhì)、新的發(fā)

展水平。由于引入了計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）沖壓成形已從本來對(duì)應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行

有限元分析而逐漸發(fā)展到采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行工藝過程的模擬與分析，以實(shí)現(xiàn)沖壓過

程的優(yōu)化分析設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)在模具領(lǐng)域，包括設(shè)計(jì)、制造、管理等領(lǐng)域發(fā)揮著越

來越重要的作用。

2零件工藝分析和確定工藝方案和模具構(gòu)造類型

2.1工件零件

材料為08,板厚1mm,制件精度為IT12級(jí).，形狀簡(jiǎn)樸，尺寸較大，

大批量生產(chǎn)，屬一般沖壓件。通過一模兩件，抵消彎曲產(chǎn)生的I變形。工件

如圖2.1所示:

170*

本次設(shè)計(jì)工件材料為08,該件外形簡(jiǎn)樸，形狀規(guī)則，適于沖壓加工。日?qǐng)D

2.1分析知：為極軟的碳素鋼，強(qiáng)度、硬度很低，并且韌性和塑性極高，具有良

好的深沖、拉延、彎曲和徽粗等冷加工性能、焊接性能。但存在時(shí)效敏感性，淬

硬性和淬透性極低。大多軋制成高精度啊薄板或冷軋鋼帶用以制造易加工成形，

強(qiáng)度低的深沖壓或深拉延的覆蓋零件和焊接構(gòu)件。

Q235的機(jī)械性能：

1.極軟，良好的拉延性能，塑性好。

2.抗拉強(qiáng)度324Mpa。

3.屈服強(qiáng)度196Mp<io

4.伸長(zhǎng)率85(%):>33o

5.斷面收縮率i|)(%):260o

此工件材料采用08,生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)，需要用模具進(jìn)行生產(chǎn)。分析:

工件圖得知模具包具有落料、拉深、沖孔、翻邊再?zèng)_孔的工序。由于有涉和拉深,

因此要考慮與否需要多次拉深。從材質(zhì)上看，沖裁材料為08鋼，屬低強(qiáng)度、高延

伸性、高延伸率、塑性和流動(dòng)性好日勺軟材料，有助于成型，總體來說，強(qiáng)度硬度

不高，塑性韌性很好。

2.2工藝分析

根據(jù)制件的材料、厚度、形狀和尺寸，在沖壓工藝設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)尤其注

意如下幾點(diǎn)：

(1)該制件為落料拉深翻邊沖孔件，在設(shè)計(jì)時(shí)，毛壞尺寸要計(jì)算精確；

(2)沖裁間隙、拉深凸凹模間隙應(yīng)符合制件日勺規(guī)定；

(3)各工序凸凹模動(dòng)作行程確實(shí)定應(yīng)保證各工序工作穩(wěn)妥、連貫。

沖壓工藝是塑性加工的基本加工措施之一。直要用于加工板料零件。沖壓加工時(shí),

板料在模具H勺作用下，于其內(nèi)部產(chǎn)生使之變形的內(nèi)力，當(dāng)內(nèi)力的作用到達(dá)一定程度時(shí),

板料就會(huì)產(chǎn)生與內(nèi)力的作用性質(zhì)相對(duì)應(yīng)的變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能H勺零

件。沖裁件日勺工藝性，是指沖裁件對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性，即沖裁件的形狀構(gòu)造、尺寸

大小和偏差等與否符合沖裁加工日勺工藝規(guī)定。這對(duì)沖裁件H勺質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)率

均有很大影響。沖裁組合方式要根據(jù)生產(chǎn)批量，工件尺寸公差等級(jí)，對(duì)工件尺寸、形

狀日勺適應(yīng)性，模具制造、安裝調(diào)整和成本，操作以便與安全來決定。綜上分析，要選

用在滿足工件質(zhì)量與生產(chǎn)率日勺規(guī)定下，模具制導(dǎo)致本低、壽命長(zhǎng)、操作以便又安全的

工藝方案。其詳細(xì)規(guī)定為：

對(duì)沖裁件形狀與尺寸的規(guī)定

1.沖裁件的形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)樸、對(duì)稱、最佳采月圓形、矩形等規(guī)則的幾何形狀

或由這些基本形狀所構(gòu)成。在許可日勺狀況下，把沖裁件設(shè)計(jì)成少、無廢料排樣的I

形狀。

2.沖裁件的）外形或內(nèi)孔的轉(zhuǎn)角處、應(yīng)盡量防止有過尖的銳角，宜采用圓角連

接。

3.沖裁件的孔徑太小時(shí)，凸模易折斷或壓彎。沖孔口勺最小尺寸取決于材料的

機(jī)械性能、凸模強(qiáng)度和模具構(gòu)造。沖小孔的凸模宜采用保護(hù)套。

4.沖裁件上局部凸出或凹入部分應(yīng)防止有窄長(zhǎng)的切口和狹長(zhǎng)的槽、否則會(huì)減

少模具壽命和工件質(zhì)量。

5.沖裁件上孔與孔之間，孔至邊緣之間口勺距離不適宜過小，否則會(huì)產(chǎn)生孔與

孔間材料的扭曲或使邊緣材料變形。也會(huì)影響沖?？谏讖?qiáng)度和工件的質(zhì)量都不易保

證。

沖裁件對(duì)尺寸精度口勺規(guī)定

一般一般沖裁所得到?jīng)_裁件口勺尺寸精度在TT10-IT11級(jí)以內(nèi)。根據(jù)制件的

工藝性分析，其基本工序有落料、拉深、沖孔、翻邊四種。本工件材料為08,

厚度為1mm。具有良好日勺沖壓性能，旦沖裁件構(gòu)造形狀簡(jiǎn)樸，所有精度按照二T12

級(jí)制造。取磨損系數(shù)爛0.5。

結(jié)論

（1）材料：Q235具有良好日勺可沖壓性能。

（2）工件構(gòu)造形狀：沖裁件內(nèi)、外形應(yīng)盡量防止有鋒利清角，為提高模具

壽命，提議將所有"90°清角改為R1的圓角。

（3）尺寸精度：零件圖上所有尺寸均按IT10級(jí)確定工件尺寸的公差。

2.3確定工藝方案模具構(gòu)造類型

因該工件屬大批量生產(chǎn)，通過一模兩件，抵消彎曲產(chǎn)生的變形。根據(jù)零件的

生產(chǎn)批量，尺寸精度和材料種類與厚度，選擇模具的導(dǎo)向方式與精度，定距方式

和卸料方式等，既有如下四種模具構(gòu)造方案：

方案一：落料、拉深一沖孔一翻邊一沖孔、切斷，復(fù)合模沖壓。

即：工序集中、生產(chǎn)效率有所提高，需要模具、壓力機(jī)、操作人員較少、勞

動(dòng)強(qiáng)度較低，并且合用于大批量的生產(chǎn)、精度較易得到保證；但模具構(gòu)造較復(fù)雜、

生產(chǎn)周期長(zhǎng)、維修比較困難；

方案二：落料一拉深一沖孔一翻邊一沖孔一切斷，單工序模沖壓。

即：其模具構(gòu)造簡(jiǎn)樸、壽命長(zhǎng)、制造周期短、投產(chǎn)快、不過合用于小、中批

量生產(chǎn)，并且精度難以保證，生產(chǎn)效率低；

方案三：落料、拉深、沖孔一翻邊一沖孔一切斷，復(fù)合模沖壓。

即：工序集中、生產(chǎn)效率有所提高，需要模具、壓力機(jī)、操作人員較少、勞

動(dòng)強(qiáng)度較低，并且合用于大批量的生產(chǎn)、精度較易得到保證；但模具構(gòu)造較復(fù)雜、

生產(chǎn)周期長(zhǎng)、維修比較困難；可是在兩次翻邊中零件口勺精度不高，輕易回彈。

方案四：落料、拉深一沖孔一翻邊一沖孔一切斷，復(fù)合模沖壓。

即：長(zhǎng)處與方案一相似，不過最終一步工序?qū)α慵木扔绊戄^大，不能保

證其高度的精確性。

該工件材料為08,厚度為1mm。大批量生產(chǎn),精度規(guī)定不高，TT12級(jí)即可,

通從制件的精度和拉深是起皺口勺防止和加工工序和綜合成本與生產(chǎn)規(guī)定口勺綜合

考慮，采用第一種工藝方案。即:

落料、拉深一沖孔一翻邊一沖孔、切斷，復(fù)合模沖壓。

模具構(gòu)造形式確實(shí)定

①模具類型日勺選擇

復(fù)合模有兩種構(gòu)造形式：正裝式（落料凹模在下模）和倒裝式（落料凹模在

上模）復(fù)合模，在此處選擇正裝式復(fù)合模。

②定位方式日勺選擇

由于該模具采用的是條料，采用手工送料方式，從前面送料?？刂茥l料日勺送

進(jìn)方向采用活動(dòng)擋料銷定位裝置?？刂茥l料日勺送進(jìn)步距采用活動(dòng)擋料銷定距。

③卸料、出件方式H勺選擇

復(fù)合模沖裁時(shí)，條料將卡在凸凹模外緣，因此需要裝卸料裝置。根據(jù)此模具

沖裁的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，采用彈性卸料方式比較以便。

④導(dǎo)向方式叢J選擇

由于前面和左右不受限制，送料利操作比較以便，為了提高模具的壽命和工

件質(zhì)量，以便安裝、調(diào)整、維修模具，該復(fù)合模采用中間導(dǎo)柱模架。為了提高模

具口勺導(dǎo)向精度，選用'滑動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。

2.3.1定位裝置

為了使條料送料歸有精確口勺位置，保證沖出合格的制件,同步考慮到零件生產(chǎn)

批量不多，且規(guī)定模具構(gòu)造盡量簡(jiǎn)樸，因此采用定位銷定位。

由于板料厚度屬于較厚的板材，月.制件尺寸不大，固采用側(cè)面兩個(gè)始

用擋料銷定位導(dǎo)向，在送料方向由于受凸模和凹模的影響，為了不至于減弱模具的

強(qiáng)度,在送給方向采用一種固定擋料銷。

2.3.2卸料裝置

復(fù)合沖裁時(shí)，條料將卡在凸模外緣，因此需要在下模設(shè)置卸料裝置。

在下模日勺卸料裝置一般有三種形式：第一種剛性卸料，常用于較硬、較厚且

精度規(guī)定不太高的工件沖裁。第二種彈性卸料，常用于沖裁厚度少于1.5mm的

板料，由于有壓料作用，沖裁件平整。第三種廢料切刀卸料，重要用于大中型零

件沖裁或成形見切邊。由于該零件的條料1mm較薄，故采用第二種彈性卸料構(gòu)

造。

2.3.3導(dǎo)向裝置

方案一:采用對(duì)角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對(duì)稱的對(duì)角線上,

因此上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)。常用于橫向送料級(jí)進(jìn)?；蚩v向送料的落料模、復(fù)

合模。

方案二：采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較

以便。由于導(dǎo)柱安裝在后側(cè)，工作時(shí)，偏心距會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損，嚴(yán)重影

響模具使用壽命，且不能使用浮動(dòng)模柄。

方案三：四導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向精確可靠、剛性好等長(zhǎng)處。常用

于沖壓件尺寸較大或精度規(guī)定較高的沖壓零件，以和大量生產(chǎn)用的自動(dòng)沖玉模

架.

方案四：中間導(dǎo)柱圓形模架。導(dǎo)柱安裝在模具的I對(duì)稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、精確。

但只能一種方向送料，常用于沖壓圓形制件H勺沖模。

根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具構(gòu)造形式和送料方式，為提高模具壽命和工件

質(zhì)量，該落料模采用中間導(dǎo)柱圓形模架的導(dǎo)向方式，即方案四最佳。

3落料拉深模模具構(gòu)造設(shè)計(jì)

3.1工件展開圖

筒形形件屬于軸對(duì)稱零件，故其壓力中心在中心線上。變形區(qū)是在徑向拉應(yīng)

力與切向拉應(yīng)力口勺作用下產(chǎn)生拉深變形，而存在著變形區(qū)產(chǎn)生MJ拉應(yīng)力與傳力區(qū)

的承載能力之間H勺關(guān)系問題。根據(jù)圓形件的變形特點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)三種狀況：

第一種狀況：在拉深過程中，拉深力沒能到達(dá)傳力區(qū)筒壁的極限負(fù)荷。窄凸

緣、小高度H勺工件拉深屬于此類。此類帶凸緣筒形件可以一次拉成。

第二種狀況：拉深過程中，拉深力上升到達(dá)傳力區(qū)筒壁日勺極限負(fù)荷前，零件

己經(jīng)到達(dá)規(guī)定形狀和尺寸。寬凸緣、小高度日勺工沖拉深屬于此類。此類帶凸緣筒

形件可以一次拉成。

第三種狀況：拉深過程中，拉深力必然會(huì)超過傳力區(qū)筒壁的極限負(fù)荷，一次

拉深必然破裂，需要多次拉深。窄凸緣、大高度或?qū)捦咕?、大高度兩類帶凸緣?/p>

都也許出現(xiàn)這種狀況。

因此，應(yīng)當(dāng)對(duì)零件進(jìn)行分析，看其屬于哪一類。

3.2工藝計(jì)算

拉深件毛坯尺寸計(jì)算的原則：

（1）面積相等原則

由于拉深前和拉深后材料的體積不變，對(duì)于不變薄拉深，假設(shè)材料厚度拉深

前后不變，拉深毛坯的I尺寸按“拉深前毛坯表面積等于拉深后零件日勺表面積”的

原則來確定（毛坯尺寸確定還可按等體積，等重量原則）。

(2)形狀相似原則

拉深毛坯的形狀一般與拉深件的橫截面形狀相似。即零件的橫截面是圓形、

橢圓形時(shí)，其拉深前毛坯展開形狀也基本上是圓形或橢圓形。對(duì)于異形件拉深，

其毛坯日勺周圍輪廓必須采用光滑曲線連接，應(yīng)無急劇日勺轉(zhuǎn)折和尖角。

拉深件毛坯形狀確實(shí)定和尺寸計(jì)算與否對(duì)的，不僅直接影響生產(chǎn)過程，并且

對(duì)沖壓件生產(chǎn)有很大的經(jīng)濟(jì)意義，由于在沖壓零件的I總成本中，材料費(fèi)用一般占

到60%以上。

筒形件拉深時(shí)，確定毛坯形狀與尺寸的原則是在保證零件質(zhì)量口勺前提下，盡

量節(jié)省材料，有助于提高成形極限，由于變形區(qū)周圍上應(yīng)力應(yīng)變分布不均勻，并

且零件的幾何參數(shù)、材料性能、模具結(jié)等原因?qū)@種不均勻變形日勺影響極為復(fù)雜,

因此，目前不能精確計(jì)算出毛壞形狀和尺寸，使零件的口部非常整潔，可以大體

估計(jì)其毛壞尺寸

當(dāng)r-R時(shí)，

D=4d；+6.28，4+8/+4dJ?+6.28R0+4.56/?。+d；-d；

(4-23)

當(dāng)rWR時(shí)，

D=J宿+4&//-3.444,

根據(jù)等面積原理，用解析法求該零件的毛坯直徑，并且有h/d較小因此不必

考慮修邊余量，由毛松日勺直徑公式:

D=Jdj+4d,/z+6.28M1+8廣

其中3=154d,=159h=18r=2.5

D=J1542+4x159x18+6.28x2.5x154+8x2.52

=A/23716+11448+2417.8+50

=194

確定與否使用壓邊圈，毛機(jī)相對(duì)厚度t/dx100-100/194=0.52查表4-2應(yīng)采用

壓邊圈。

判斷能否一次拉深成形m=d/D=160/194=0.82有《沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)》表4-7

查n勺各次拉深系數(shù)為0.55~0.58。拉深系數(shù)不小于極限拉深系數(shù)則可以一次拉深

成形。故拉深直徑為160,拉深高度為21,圓角半徑為廠2

3.3排樣和計(jì)算條料寬度和確定步距

沖裁件在條料、帶料或板料上布置日勺措施稱為排樣，沖件的合理布置與沖件

的外形有很大的I關(guān)系。按材料日勺經(jīng)濟(jì)運(yùn)用程度或廢料的多少，排樣可分為有廢料

排樣與少、無廢料排樣兩大類。按零件在條料上日勺布置形式，排樣乂可分直排、

斜排、對(duì)排、對(duì)頭斜排、多排、混合排等形式。無廢料排樣是指工件與工件之間、

工件與條料側(cè)邊之間均無廢料。少?gòu)U料排樣是指沿工件的|部分外形切斷或沖裁，

而廢料只有沖裁刃之間日勺搭邊或側(cè)搭邊。無廢料排樣是所有沿工件外形沖裁，在

沖裁刃之間，工件與條料之間均無搭邊。

根據(jù)以上論述可見，采用少，無廢料排樣規(guī)定工件日勺對(duì)應(yīng)無搭邊部分公差等

級(jí)于板材一致或主線上無公差規(guī)定。鑒于圖示工件日勺尺寸、外形和公差等級(jí)，采

用少、無廢料排樣均不能滿足規(guī)定，因此選用有廢料排樣，且為直排法。

排樣時(shí)工件與工件之間和工件與條料側(cè)邊之間留下的余料稱為搭邊和側(cè)搭

邊。搭邊值日勺合理確定關(guān)系到工件日勺質(zhì)量和模具日勺壽命。

搭邊的作用是賠償定位誤差，保持條料有一定的I剛度，以保證零件質(zhì)量和送

料以便。搭邊過大，揮霍材料。搭邊過小，沖裁時(shí)輕易翹曲或被拉斷，不僅會(huì)增

大沖件毛刺，有時(shí)尚有拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，減少模具壽命。

搭邊值一般由表5所列搭邊值和側(cè)搭邊值確定。

表57搭邊值和側(cè)邊值的數(shù)值

矩形或類似矩形制

材料厚度1圓件和類似圓形制件矩形或類似矩形制件長(zhǎng)度＞50

件長(zhǎng)度W50

(mm)

工件間a側(cè)邊ai工件間a側(cè)邊a.工件間a側(cè)邊a.

WO.251.01.21.21.51.5~2.51.8~2.6

>0.25?

0.81.01.01.21.2~2.21.5~2.5

0.5

>0.5—1.00.81.01.01.21.5~2.51.8~2.6

〉1?

1.01.31.21.51.8~2.82.2~3.2

1.5

>1.5?2.01.21.51.51.82.0~3.02.4~3.4

>2.0-2.51.51.91.82.22.2~3.22.7~3.7

表5-2一般剪床用帶料寬度偏差△(mm)

條料厚度條料寬度b(mm)

t(mm)W50>50-100>100-200>200

W10.40.50.60.7

>1?20.50.60.70.8

>2?30.70.80.91.0

>3?50.91.01.11.2

根據(jù)零件形狀，查表4工件之間搭邊值a=0.8mm,工件與側(cè)邊之間搭邊值

bi=lmm,可以將搭邊值擴(kuò)大，a=3nun,b=3inm,取條料是有板料裁剪下料而得，為

保證送料順利，規(guī)定其上偏差為零，下偏差為負(fù)值一△

B\=(Dmax+2a.)°A公式(5-1)

式中Dmax一條料寬度方向沖裁件歐|最大尺寸;

沖裁件之間日勺搭邊值;

th-一工件與側(cè)邊之間搭邊值。

△一板料剪裁下的偏差；（其值查表5）

可得△=().8nmo

那么：條料日勺寬度：那194+條=196迎°

條料的步距:h=194+a,=194.8

排樣圖如下所示:

圖3.3落料拉伸排樣圖

3.4材料運(yùn)用率的計(jì)算

沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積日勺比例叫材料的運(yùn)用率，它是衡量合理運(yùn)

用材料H勺重要指標(biāo)。

一種步距內(nèi)的材料運(yùn)用率

n=A/BSX100%公式（5-2）

式中A——種步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積；

B一條料寬度；

S一步距；

由此可之，n值越大，材料的運(yùn)用率就越高，廢料越少。廢料分為工藝廢料

和構(gòu)造廢料，構(gòu)造廢料是由自身形狀決定的，一般是固定不變的，工藝廢料［1勺多

少?zèng)Q定于搭邊和余量的大小，也決定于排樣的形式和沖壓方式。因此，要提高材

料運(yùn)用率，就要合理排樣，減少工藝廢料。

排樣合理與否不僅影響材料的經(jīng)濟(jì)和運(yùn)用，還影響到制件的質(zhì)量、模具的的

構(gòu)造和壽命、制件口勺生產(chǎn)率和模具口勺成本等指標(biāo)。因此，排樣時(shí)應(yīng)考慮如下原則:

1）提高材料運(yùn)用率（不影響制件使用性能的前提下，還可以合適變化制件日勺形

狀）。

2）排樣措施使應(yīng)操作以便，勞動(dòng)強(qiáng)度小旦安全。

3）模具構(gòu)造簡(jiǎn)樸、壽命高。

4）保證制件質(zhì)量和制件對(duì)板料纖維方向的規(guī)定。

一種步距內(nèi)沖裁件口勺實(shí)際面積，CAD軟件-工具-面積-查詢：

314x1042

n=nA/BhX100%=nD2/4BhXl00%=—...——xlOO%?77.4%

4x196x194.8

根據(jù)計(jì)算成果懂得選用直排材料運(yùn)用率可達(dá)77.4%,滿足規(guī)定。

4模具的重要零部件設(shè)計(jì)

4.1凸模和凹模的間隙

拉深模間隙是指單面間隙，間隙的大小對(duì)拉深力，拉深件的質(zhì)量，拉深模的

壽命均有影響，若c值大小，凸緣區(qū)變厚的材料通過間隙時(shí)，校正和變形的I阻力

增長(zhǎng)，與模具表面間的摩擦，磨損嚴(yán)重，使拉深刀增長(zhǎng)，需件變薄嚴(yán)重，甚至拉

破，模具壽命減少。間隙小時(shí)得到的零件側(cè)壁平直而光滑，質(zhì)量很好，精度較高。

間隙過大時(shí)，對(duì)毛坯時(shí)校直和擠壓作用減小，拉深力減少，模具的壽命提高,

但零件口勺質(zhì)量變差，沖出的零件側(cè)壁不直。

因此拉深模的間隙值也應(yīng)合適，確定c時(shí)要考慮壓邊狀況，拉深次數(shù)和工件

精度高。其原則是：即要考慮材料自身的公差，又要考慮板料的增厚現(xiàn)象，旬隙

一般都比毛坯厚度略大某些。不用壓邊圈時(shí)，考慮到起皺的也許性取間隙值為：

O(1—1.1)tmax

有壓邊圈時(shí)，間隙數(shù)值也可按表4.6.3取值(《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》),

此工件口勺拉深間隙可?。篊=lmmo

4.2凸模，凹模的尺寸和公差

工件的尺寸精度由末次拉深的凸、凹模日勺尺寸和公差決定，因此除最終一道

拉深模日勺尺寸公差需要考慮外，初次和中間各道次日勺模具尺寸公差和拉深半成品

的尺寸公差沒有必要做嚴(yán)格限制。這是模具的尺寸只取等于毛坯的過渡尺寸即

可。此工件內(nèi)形尺寸公差有規(guī)定，故以凸模為基準(zhǔn)，先定凸模尺寸考慮到凸?；?/p>

本不磨損，以和工件的回彈狀況，凸模開始尺寸不要獲得過大。

落料刃口尺寸計(jì)算：

0194的凸凹模的制造公差由表2-6《沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)》查得

編=0.045mn,b凸=0.030mm。由于b凹+=0.075>Zmax-Zmin=0.04,故采

用凸模與凹模配合加工措施，系數(shù)x由表2-5查得x=0.5,則：

。凹=(。-XA)*

=(194-0.5x1.15)oofrl5

=193.425”7M

。凸按凹模尺寸配制，其雙面間隙為0.03C~0.045mm,

其工作部分構(gòu)造尺寸如圖所示：

19a43

拉深工作部分尺寸計(jì)算：

拉深凸模與凹模的單邊間隙可按表中式Z/2=lt計(jì)算得Z/2=lmm由于拉深工

件日勺公差可采用mo級(jí)精度，查書附錄當(dāng)?shù)镁枚T，按公式可求拉

深凸、凹模尺寸和公差如下：

工件尺寸：。160nun

d凹=(160—0.75/\)；的=,159.25產(chǎn)mm

d凸=(4廠Z珠二加55.25，

其工作部分構(gòu)造如圖所示：

4.3凸模、凹模圓角半徑

拉深時(shí)，材料在通過凹模圓角時(shí)不僅由于發(fā)生彎曲變形需要克服彎曲阻力，

還要克服因相對(duì)流動(dòng)引起的磨梯阻力，因此rd大小對(duì)拉伸工件的影響非常大。

重要有如下影響：

1)拉伸力日勺大??；2)拉伸件H勺質(zhì)量；3)拉伸模的壽命。rd小時(shí)材料對(duì)凹

模的I壓力增長(zhǎng)，磨榛力增大，磨損加劇，使磨具日勺壽命減少。因此rd日勺值即不

能太大，也不能太小。在生產(chǎn)上一般應(yīng)盡量防止采用過小圓角半徑，在保證工件

質(zhì)量的前提下盡量取大值，以滿足模具壽命規(guī)定。一般可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：

rd二d)t

式中D為毛坯直徑或上道工序拉深件直徑；d為本道拉深后日勺直徑rd應(yīng)不小于

或等于23若其值不不小于23一般很難拉出，只能靠拉深后整形得到所需零

件，故可取

R凹2二R凸2=3mni,R凹尸R凸尸4【川n。

4.4凹模的構(gòu)造形式

凹模的材料選用T10A,查《沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)》可選用如下圖所示H勺類

型:

圖4.3凹模構(gòu)造圖

查表得〃26,

凹模外形尺寸確實(shí)定

凹模的輪廓尺寸，因其構(gòu)造形式不一，受力狀態(tài)比較復(fù)雜，目前還不能用理

論計(jì)算措施確定，在實(shí)用中，一般根據(jù)沖裁材料的厚度，按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。凹模

板的厚度一般應(yīng)不不不小于15,伴隨凹模板外形尺寸的增大，凹模板的厚度也

對(duì)應(yīng)增大。按照下面的公式進(jìn)行計(jì)算。

凹模厚度：H=Kb(mm)

式中K——系數(shù)，考慮板料厚度的影響片二0.26；

b——沖裁件的最大外形尺寸。

因此落料凹模厚度為：H=().26X16()Q42〃〃〃取45mm。

壁厚C=(1.5-2)H=2H=90mmo

Do=D+2C=340mm0

選擇中間導(dǎo)柱圓形模架，根據(jù)可以選用400mm的類型(實(shí)用沖壓模具設(shè)計(jì)

手冊(cè)表10-32),其中上模座=60mm,下模座=75mm,導(dǎo)柱A45x260,導(dǎo)套

A45x150x58,

墊板二10mm,固定板=20mm,卸料板二25mm。

4.5橡膠的選擇

根據(jù)卸料力F=981.24N,

假設(shè)選用直徑為8mmH勺卸料螺釘，取橡膠螺釘日勺直徑d=8.5mm,橡膠日勺預(yù)壓縮

量為30%,則其安裝高度為2乂).3-23取整為50mm。

則模具口勺閉合高度為上模座+下模座+2墊板+橡膠高度+凹模厚度+料厚+2固定板

+卸料板=232mm。

5落料拉深模沖壓力計(jì)算和壓力機(jī)的1選擇

5.1沖裁力和拉深力計(jì)算

壓力機(jī)日勺選擇要考慮，沖裁力、拉深力以和卸料力、推件力、頂件力，壓力

機(jī)日勺總噸位應(yīng)不小于等以上所有力之和1.3倍，一般刃沖裁模，其沖裁力F一般

可按下式計(jì)算。

F=KPtLT

式中T為材料日勺抗剪強(qiáng)度，L為沖裁周圍總長(zhǎng)(mm),t為材料厚度，系數(shù)

KP是考慮到?jīng)_裁模刃口日勺磨損，凸模與凹模間隙H勺波動(dòng)(數(shù)值的變化或分布不

均勻）

潤(rùn)滑狀況，材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等原因而設(shè)置的安全系數(shù)，一般

取1.3,當(dāng)查不到強(qiáng)度T時(shí)，可用強(qiáng)度，。b替代，而取KP=1日勺近似計(jì)算法計(jì)算,

材料鋼日勺強(qiáng)度可以《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表1.4.1查得?，F(xiàn)取，ob=255MPa

Fl=l.3X74X1X255=24.531KN

影響卸料力、推料力和頂件力口勺原因諸多，要精確的計(jì)算出很困難，在實(shí)際

生產(chǎn)采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：

卸料力：FQ=KFp

推料力:FQ1=nKIFp

頂件力:FQ2=K2Fp

式中：

卸料力系數(shù)，其值為0.02?0.06（薄料取大值，厚料取小值）

推件力系數(shù)，其值為0.03?0.07（薄料取大侑，厚料取小俏）

頂件力系數(shù)，其值為0.04?0.08（薄料取大值，厚料取小值）

n為梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料數(shù)量，n=h/t,h為直刃口部分的高，t為

材料的厚度，h取4?：0mm,現(xiàn)取h=6mm。

本模具中的力的計(jì)算

1、落料力口勺計(jì)算：

.13LIT

F落二

F落-落料力（N）；

L二工件外輪廓周長(zhǎng)L=nD=3.14xl94?609

t-材料厚度t=l

r一材料抗剪強(qiáng)度（MPa）-r=260Mpa;

F,ivt.=1.3X6O9X1X260=205.8KN

2、卸料力的計(jì)算：F卸二K知F落

K卸-卸料力因數(shù)，由表4-6（沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)）查日勺K和二0.04

F卻=0.04X205.8=8.2KN

3、拉深力的計(jì)算：有壓邊圈的圓筒形見的拉深公式

F..=kmli（yh

生一拉深力

d-拉深件的直徑，d=160mm

5材料厚度

內(nèi).材料的強(qiáng)度極限（MPa）（沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)）

）查得—=330Mpa

k-修正系數(shù)

拉深系數(shù)：m=d/D=160/194=0.82

F"0.82X3.14X160X1X330=135.95KN

4、壓邊力的計(jì)算：壓邊力F壓二AP

A-壓邊圈面積A=-n（1942-1602）=9448.26mm2

4

P-單位壓邊力查《沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)》105P=3.0MPa

Fre=AP=9448.26X3.0=28.345KN

故總的壓邊力為

F.H=疥F苓+卻F知+lFx帶+小Flf=205.8+8.2+135.95+28.345=378.295

5.2壓力機(jī)的選擇

由《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》P22頁，應(yīng)用壓力機(jī)的選擇查表2-3選用公稱壓力

為630KN的開式雙柱可傾式壓力機(jī)J23-63,其重要技術(shù)參數(shù)為：

公稱壓力：630KN

滑塊行程：130mni

最大閉合高度：360mm

工作臺(tái)板厚度：70mm

行程次數(shù)：50次/min

連桿調(diào)整長(zhǎng)度：80mm

工作臺(tái)尺寸：前后480nlm,左右710nmi孔徑250mni

模柄孔尺寸：直徑50mm,深度80mm

電動(dòng)機(jī)功率：5.5KW

模柄尺寸：①50x91

5.3壓力機(jī)的校核

壓力機(jī)的公稱壓力之(1.1-1.3)F總，因此滿足。

模具閉合高度H應(yīng)當(dāng)滿足

Hn】in—Hi+10WHWHmax-H1一5公式(7?1)

式中Hmax—壓力機(jī)最大閉合高度；Hmin—壓力機(jī)最小閉合高度；

乩一墊板厚度。

根據(jù)擬選壓力機(jī)J23—63,查開式壓力機(jī)參數(shù)表得:

Hmax=360nm,Hmin=160mm,H】=7Omm.

將以上數(shù)據(jù)帶入公式7T,得85VHV300

H=250mm

經(jīng)計(jì)算該模具閉合高度H=250mm,在85mm?300nlm內(nèi)，且開式壓力機(jī)J23—25

最大裝模高度360mm,大小于模具閉合高度232mm,可以使用。

6模具輔助零件設(shè)計(jì)

6.1擋料銷

擋料銷用于限定條料的送進(jìn)距離、抵住條料的搭邊或工件輪廓，起定位作用。

擋料銷有固定擋料銷和活動(dòng)擋料銷，而固定擋料銷分為圓形和鉤形，一般安裝在

凹模上，圓形擋料銷，構(gòu)造簡(jiǎn)樸，制造輕易，根據(jù)所設(shè)計(jì)的模具選用圓形固定擋

料銷。材料為45鋼，經(jīng)熱處理硬度HRC42?48。與凹模H勺銷孔為H力m6配合。

查《沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)》表3.8知，擋料俏高度為3mm,其直徑為10mm.

6.2導(dǎo)料銷

導(dǎo)料銷日勺作用是使條料在橫向可以對(duì)的定位，即沖裁時(shí)條料可貼在導(dǎo)料板的I

一側(cè)向前送進(jìn)，以防偏斜，本設(shè)計(jì)采用始用導(dǎo)料銷，其直徑為lOnrni。

6.3卸料板

卸料板是將材料或工件從凸模上卸脫的固定式或活動(dòng)式板形零件。本次設(shè)計(jì)

考慮到該工件的工藝性極其模具的規(guī)定等原因，決定選用固定卸料板構(gòu)造，固定

卸料裝置安全可靠，構(gòu)造簡(jiǎn)樸，卸料力大。根據(jù)沖裁件厚度，則采用封閉式剛性

卸料板。且和導(dǎo)料板做為一體，兼作導(dǎo)向裝置，卸料板孔應(yīng)按照凸模配做。固定

卸料板與凸模之間的單邊間隙取(0.1?0.5)〃加〃，通過計(jì)算，凸模與卸料板上形

孔日勺單邊間隙可取0.5mm。卸料板與凸模配合的孔下面應(yīng)保證是銳角，否則卸

料時(shí)條料易擠進(jìn)間隙內(nèi)而損壞凸模。卸料板厚度一般為凹模厚度的0.5?1.0倍。

6.4導(dǎo)向零件

導(dǎo)向零件是指上、下模的導(dǎo)向裝置零件。對(duì)生產(chǎn)批量大、規(guī)定模具壽命長(zhǎng)、

工件精度高口勺沖裁模，一般采用導(dǎo)向裝置，以保證上、下?？谏拙_導(dǎo)向。常用導(dǎo)

柱導(dǎo)套構(gòu)造。

參照模具設(shè)計(jì)手冊(cè)，本模具采用對(duì)角導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱分布在矩形凹模的對(duì)稱

中心上，兩個(gè)導(dǎo)柱日勺直徑不一樣，可防止上模與下模裝錯(cuò)而發(fā)生啃模事故。合用

與單工序模。導(dǎo)柱與導(dǎo)套、下模座的配合關(guān)系采月基軸制。導(dǎo)柱和與之相配合的

導(dǎo)套，分別壓入下模座和上模座H勺安裝孔中，分別采用R7"6和H7/V6過盈配

合，工作可靠，應(yīng)用較為廣泛。為防止因調(diào)整不妥，使壓力機(jī)滑塊與導(dǎo)柱上端面

碰撞，在選擇導(dǎo)柱長(zhǎng)度和導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝時(shí)，應(yīng)保證模座在閉合狀態(tài)時(shí)，上模座

上平面與導(dǎo)柱上端面應(yīng)保留10?15mm的距離，導(dǎo)柱下端面與下模座下平面應(yīng)

留2?5mm的距離。導(dǎo)套與上模座上平面應(yīng)留不不不小于3mm的距離。

6.5連接與固定零件

6.5.1上、下模座

上、下模座上不僅要安裝沖模的所有零件，并且要承受和傳遞沖壓力。因此

模座不僅要有足夠日勺強(qiáng)度，還要有足夠的剛度。模座日勺剛度局限性，會(huì)減少?zèng)_模

壽命。因此，模座要有足夠日勺厚度，一般取為凹模厚度的1-1.5倍。在該模具

中可選用滑動(dòng)導(dǎo)向中間導(dǎo)柱模架的模座。上、下模座日勺導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的軸心

線應(yīng)與基準(zhǔn)面垂直，其垂直度誤差按為模座的上、下平面的表面

100:0.01mmo

粗糙度為0.8,只有在保證平行度規(guī)定下才容許減少為1.6。由于采用了導(dǎo)柱導(dǎo)套

導(dǎo)向，應(yīng)為其留出足夠的安裝位置。以和采用了模柄日勺上模座，由于不用留出安

裝壓板日勺凸臺(tái)，其外形尺寸可合適縮小。

6.5.2模柄

選用壓入式模柄。它與上模座孔采用〃7/加6過渡配合。模柄口勺直徑與長(zhǎng)度

應(yīng)與所選用沖床的安裝模柄孔直接相匹配，模柄裝入上模座后，模柄的軸心線對(duì)

上模上平面的垂直度誤差在全長(zhǎng)范圍內(nèi)不不小于0.05mm,材料可采用Q23E鋼。

6.5.3螺釘與銷釘

螺釘與銷釘用于零件安裝時(shí)H勺固定和定位，銷釘一般用兩個(gè)，螺釘H勺大小根

據(jù)凹模厚度選擇，查表選用螺釘?shù)男吞?hào)為M10。

6.6模具裝配圖的繪制

模具裝配圖如圖6.6：

圖6.6裝配圖

7預(yù)制沖孔模的設(shè)計(jì)

7.1零件的沖裁工藝性分析

①構(gòu)造形式、尺寸大小

此沖孔模是沖一種簡(jiǎn)樸口勺小圓孔，此孔是為后續(xù)工序翻邊所沖，其中工件最

大尺寸為160mm,屬于中型零件。滿足沖壓工藝規(guī)定。

②尺寸精度、粗糙度、位置精度

孔尺寸公差為0103.31皿，零件圖中未標(biāo)注粗糙度、位置精度。

③沖裁件材料性能

該零件材料為08綱，查資料可知其抗剪強(qiáng)度為255-340MPa,具有良好日勺沖

壓性能，滿足沖壓工藝條件。

④沖壓加工H勺經(jīng)濟(jì)性分析

該產(chǎn)品屬于中小批量生產(chǎn)，采用沖裁模進(jìn)行沖壓生產(chǎn)，不僅能保證產(chǎn)品日勺質(zhì)

量，滿足生產(chǎn)率規(guī)定，還能減少生產(chǎn)成本。

7.2沖孔模構(gòu)造形式確實(shí)定

①操作方式選擇。選擇手工送料（單個(gè)毛坯）操作方式。

②定位方式選擇。此例選擇定位圈定位方式。

③卸料方式選擇。由于此例是單個(gè)毛坯，手動(dòng)操作送進(jìn)和定位，工件平直度

規(guī)定較高，因此選擇彈性卸料方式。

以上只做粗略日勺選擇，待工藝計(jì)算后和模具裝配圖設(shè)計(jì)時(shí)邊修改邊作詳細(xì)

時(shí)、最終確實(shí)定。

7.3凸凹模的刃口計(jì)算

該零件屬于一般沖孔、落料件，根據(jù)零件形狀特點(diǎn)，沖裁模FI勺凸、凹模采用

分開加工措施制造。通過計(jì)算需要沖d=103mmo查表得凸、凹模最小間隙

Zmin=0.1mm,最大間隙Zmax=0?14mm,則Zmax-Zm.=O.14-0,1=0.04mm。

凸、凹模按1T8級(jí)制造，查表可知，沖孔尺寸①103曹7nlm的凸、凹模制造

公差§尸。.025mmd4=0.035mm；

沖孔凸、凹模刃口尺寸：

d「(dinin+-A)二廣(103+-X0.87)l018=103.74^O25mm

J.J

dd=(dp+Zmin)5二(103.74+0.1):浮5=103.84曹35mm

校核不等式57+5AWZmux—Zmin，代入數(shù)據(jù)得C.025+0.035=0.07>0.04o所取

的15J?與8八不合適。從新分派》產(chǎn)0.016mm,3^=0.024mmo

故沖孔凸凹模刃口尺寸：d0=103.74，脩mmdd=103.84*儂mm

7.2沖壓力H勺計(jì)算

按沖裁力公式計(jì)算沖裁力：

P,=KLtT(3.5)

其中：K為系數(shù)見《沖壓模具手冊(cè)》表3T3

L為工件的輪廓長(zhǎng)度(mm)

r為材料日勺抗剪強(qiáng)度)

/mm

t為材料的厚度(mm)

查沖壓模具設(shè)計(jì)抗剪切強(qiáng)度表T=255MPa

P}=KLtr

=1.3X160X1X255

=53.040(KN)

按卸料力公式計(jì)算卸料力Pt：

P尸K2P(3.6)

心值一般取0.06,因此

P尸0.06X53.040=3.182(KN)

。孔=3.14X2/3XdXIXT=3.14X2/3X103X1X255=49.5(KN)

因此總的沖裁力為：F=49.5+3.182=52.682KN

7.3壓力機(jī)H勺選擇

由《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》P22頁，應(yīng)用壓力機(jī)日勺選擇查表2-3可選擇J23一

25型壓力機(jī)。

其重要技術(shù)參數(shù)為：

公稱壓力：250kN

滑塊行程：100mm

行程次數(shù)：40次/min

最大封閉高度：360mm

連桿調(diào)整長(zhǎng)度：80mm

I：作臺(tái)板厚度：70mm

工作臺(tái)尺寸：480x710mm

電動(dòng)機(jī)功率：5.5KW

模柄尺寸：040x70

7.4壓力機(jī)日勺校核

壓力機(jī)日勺公稱壓刀2(1.1-1.3)F總，因此滿足。

模具閉合高度H應(yīng)當(dāng)滿足

Hmin-Hi+10WHWHmax-HL5公式(7-1)

式中Umax一壓力機(jī)最大閉合高度：Hmin一壓力機(jī)最小閉合高度：

乩一墊板厚度。

根據(jù)擬選壓力機(jī)J23-25,查開式壓力機(jī)參數(shù)表得：

llmax=360nm,Hmin=160mm,H)=70inni.

將以上數(shù)據(jù)帶入公式7-1,得85VHV300

經(jīng)計(jì)算該模具閉合高度H=205mm,在85nlm?300nlm內(nèi)，且開式壓力機(jī)J23—25

最大裝模高度360mm,大小于模具閉合高度225mm,可以使用。

7.5零部件的初步設(shè)計(jì)

在初步設(shè)計(jì)階段，重要是根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范或標(biāo)精確定凸、凹模的構(gòu)造形式

和尺寸，以和各模板日勺輪廓尺寸，螺釘、銷釘、橡膠、模架、模柄等原則件日勺規(guī)

格，校核模具歐I閉合高度，為下一步的詳細(xì)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。

(1)凹模的初步設(shè)計(jì)

根據(jù)查表有凹模高度：H=46mm,凹模壁厚：C=46mm。根據(jù)此些數(shù)據(jù)，可確定

落料凹模構(gòu)造尺寸為170nlmX214mniX46nm1。

（2）定位零件的初步?jīng)]計(jì)

對(duì)單個(gè)毛坯的定位，采用定位圈定位，定位板日勺外輪廓尺寸根據(jù)凹模的I外輪

廓尺寸確定。根據(jù)板料日勺厚度1mm,查表可確定定位板日勺厚度h=3mm。

（3）凸模的初步設(shè)計(jì)

凸模構(gòu)造形式：由于沖裁直徑不大，為了改善凸模強(qiáng)度和剛度，采用A型原

則凸模。

凸模的固定形式：對(duì)于圓形凸模，采用臺(tái)肩固定。

凸模長(zhǎng)度：L=65mno

（5）凸模固定板日勺初步設(shè)計(jì)

厚度取為28mm,平面尺寸與凹模外形尺寸相似，查表可確定凸模固定板的

構(gòu)造尺寸為214mmX214mmX28mm。

（6）彈性卸料裝置啊初步設(shè)計(jì)

①卸料板。查表確定卸料板的厚度為10mm,卸料板構(gòu)造尺寸為214mmX214mm

XlOmmo

②橡膠。根據(jù)模板形狀和卸料時(shí)卸料力口勺需要，選用矩形聚氨酯橡膠作彈性

元件，橡膠輪廓尺寸與凹模板一致。

卸料板工作行程：H匚作=t+l=l+l=2mm

根據(jù)資料確定橡膠口勺自由高度：

H二」lt+h核糜=二-+6-12=14—20mm,合適放大取整為16mm。

°0.25氐*0.25

根據(jù)資料確定橡膠日勺安裝高度:

H=H.-AHn=16-0.1X16=14.4mm,取為15mm。

③卸料螺釘。根據(jù)卸料板周界尺寸選擇M8/J卸料螺釘，根據(jù)各模板的相對(duì)

位置關(guān)系可得：卸料螺釘?shù)拈L(zhǎng)度為55nlm。

（7）原則模座選用

根據(jù)凹模周界尺寸可確定模座LXB=100mmX63mm,根據(jù)模座厚度為凹模厚

度的1?1.5倍，可確定下模座厚度為20?30mm。

查附錄，選用后側(cè)導(dǎo)柱模架，參數(shù)為：

上模座：315X250X45GB/T2855.5-1990

下模座：315X250X50GB/T2855.6-1990

（8）導(dǎo)柱、導(dǎo)套『、J選用

根據(jù)模具所需和資料選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套型號(hào)為：

導(dǎo)柱A28h5X150X40GB/T2861.1

導(dǎo)套B28H6X90

（10）模柄的選用

采用B型壓入式模柄，根據(jù)壓力機(jī)滑塊的模柄孔尺寸，選用模柄規(guī)格為B40

X70JB/T7646.1-1994

（11）螺釘、銷釘?shù)倪x用

根據(jù)資料確定螺釘，銷釘?shù)囊?guī)格

凸模固定板固定：內(nèi)六角螺釘2718X30,圓柱銷釘2-06X25。

凹模固定：內(nèi)六角螺釘2-M8X50,圓柱銷釘2-06X30。

7.6模具裝配圖E向繪制

模具裝配圖如圖7.6：

8翻邊模設(shè)計(jì)

8.1沖壓工藝分析

(1)構(gòu)造形式

該零件材料厚度t=lnmK3.2mm,屬于薄板沖裁，尺寸精度

尺寸120mm屬于PHO級(jí)。

(2)材料性能

該零件材料為08鋼，查資料可知其抗剪強(qiáng)度為255-340MPa,具有良好H勺沖

壓性能，滿足沖壓工藝條件。

(3)沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性分析

該產(chǎn)品屬于中小批量生產(chǎn)，采用沖裁模進(jìn)行沖壓生產(chǎn)，不僅能保證產(chǎn)品H勺質(zhì)

量，滿足生產(chǎn)率規(guī)定，還能減少生產(chǎn)成本。

8.2模具構(gòu)造形式確實(shí)定

①操作方式選擇

由于是單個(gè)毛坯，因此選擇手工送料操作方式。

②定位方式選擇

此例中，由于零件前一道工序制成日勺是圓筒形工件，在此站

件的I制造規(guī)定，凹模形狀做的是異形歐I，因此采月凹模來進(jìn)行定位，這樣

充足運(yùn)用凹模的異形缺陷，又能節(jié)省成本，減少模具日勺復(fù)雜將度

③卸料方式選擇

由于此例是單個(gè)毛坯，手動(dòng)操作送進(jìn)和定位，工件平直度規(guī)定較高，因此選

擇彈性卸料方式。

④導(dǎo)向方式『'J選擇

由于前面和左右不受限制，送料和操作比較以便，為了提高模具的壽命和工

件質(zhì)量，以便安裝、調(diào)整、維修模具，該模具采用中間導(dǎo)柱模架。為了提高模具

的導(dǎo)向精度，選用滑動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。

以上只做粗略口勺選擇，待工藝計(jì)算后和模具裝配圖設(shè)計(jì)時(shí)邊修改邊作詳細(xì)

的、最終確實(shí)定。

8.3翻邊間隙的計(jì)算

運(yùn)用模具把板材上的孔緣或外緣翻成豎邊或只把坯料中某一部分的孔徑

加以擴(kuò)大的成形措施，稱為翻邊。

根據(jù)制件的有關(guān)數(shù)據(jù)可以得知:D=121mm,h=10,

R=1mm>t（）二1mni。

==

則doDnto）103.3nun

Hmax=0.5D?（l-kl+0.43R+0.72t0,

其中k=[0.8-0.85]（表5-3）

=10.225mm不小于翻邊高度lOnun,

因此可以一次翻邊成形。

圖6.2翻邊示意圖

翻邊凸、凹模n勺間隙

取單邊間隙c=（0.75~0.85）,若翻邊成螺紋底孔或需與軸

配合的小孔，則取■0.7左右。

翻邊凸、凹模的形狀和尺寸

翻邊凸模啊形狀有平底形、曲面形（球形、拋物線形等）

圖6.3幾種常見的翻邊凸模

本設(shè)計(jì)采用圖a所