1、一、零件的工藝性分析1）拉深件的結(jié)構(gòu)工藝性1拉深件形狀應(yīng)盡量簡單、對稱，盡可能一次拉深成形；2需多次拉深的零件，在保證必要的表面質(zhì)量前提下，應(yīng)允許內(nèi)、外表面存在拉深過程中可能產(chǎn)生的痕跡；3在保證裝配要求的前提下，應(yīng)允許拉深件側(cè)壁有一定的斜度；4拉深件的底或凸緣上的孔邊到側(cè)壁的距離要合適；5拉深件的底與壁、凸緣與壁、矩形件四角的圓角半徑要合適， 取拉深件底與壁的圓角半徑=1.5，拉深件凸緣與壁的圓角半徑，；6拉深件的尺寸標(biāo)注，應(yīng)注明保證外形尺寸，還是內(nèi)形尺寸，不能同時(shí)標(biāo)注內(nèi)外形尺寸。帶臺階的拉深件，其高度方向的尺寸標(biāo)注一般應(yīng)以底部為基準(zhǔn)，若以上部為基準(zhǔn)，高度尺寸不易保證。2）拉深件的公差 拉深件

2、的尺寸精度應(yīng)在T13級以下，不宜高于IT11級。查表確定此拉深件的精度等級為 IT12IT13.，拉深件毛坯厚度t=0.5mm。 拉深件壁厚公差要求一般不應(yīng)超出拉深工藝壁厚變化規(guī)律。 3）拉深件的材料 用于拉深的材料一般要求具有較好的塑性、低的屈強(qiáng)比、大的板厚方向性系數(shù)和小的板平面方向性。本拉深模具加工的零件的材料已確定為08鋼。二、沖壓零件工藝方案的擬定（選擇沖壓基本工序、工序組合及順序安排）拉深零件外形及相關(guān)尺寸如圖所示： 零件應(yīng)先沖出通孔，然后落料，零件有兩處圓筒形需要進(jìn)行拉深工序，直徑分別為和。應(yīng)先對進(jìn)行拉深，接著對進(jìn)行拉深。因?yàn)樵摾罴纳a(chǎn)批量大，所以采用落料、沖孔、拉深復(fù)合模沖壓

3、。 三、確定毛坯形狀、尺寸和下料方式及排樣設(shè)計(jì)、材料利用率計(jì)算1）確定毛坯形狀對于不變薄拉深，拉深件的平均壁厚與毛坯的厚度相差不大，因此可用等面積條件，即毛坯的表面積相等的條件計(jì)算毛坯的尺寸。毛坯的形狀和拉深件的筒部截面形狀具有一定的相似性，因此，旋轉(zhuǎn)體拉深件的毛坯形狀為圓形。毛坯尺寸計(jì)算就是確定毛坯的直徑。零件為旋轉(zhuǎn)體拉深件，因此采用圓形的毛坯件。工件采用08鋼，選取工件的加工精度為IT12IT13。2）確定毛坯尺寸大直徑處的拉深1、計(jì)算實(shí)際拉深的凸緣直徑，工件如圖所示：查表，取切邊余量，則實(shí)際拉深的凸緣直徑為：由于，所以，該零件屬于寬凸緣件的拉深。2.初算毛坯尺寸由已知：H=8mm，d=4

4、7.5mm， t=0.5mm, ,=1.5mm所以，毛坯的直徑為 =88.2mm3.判斷能否一次拉深，由查表可知，最大相對高度：0.39>0.168查表可知，首次拉深的極限拉深系數(shù)為：該拉深件的實(shí)際拉深系數(shù)為： 由于，該拉深件能一次拉深成形。3）小直徑處的拉深1.計(jì)算實(shí)際拉深的凸緣直徑，工件如圖所示：查表，取切邊余量，則實(shí)際拉深的凸緣直徑為： 由于，所以，該零件屬于寬凸緣件的拉深。2.初算毛坯尺寸由已知： H=7mm，d=41mm， t=0.5mm，所以，毛坯的直徑為： 3.判斷能否一次拉深，由查表可知，首次拉深的極限拉深系數(shù)為：該拉深件的實(shí)際拉深系數(shù)為： 由于，該拉深件也能一次拉深成形

5、。3）確定是否需要壓邊圈根據(jù)坯料相對厚度： <1.5式中 坯料厚度，mm； D毛坯直徑，mm。所以需要壓邊圈。4）確定拉深次數(shù)根據(jù)工件的相對高度（h/d）和坯料的相對厚度（）的大小查表確定拉深次數(shù)。查表可知，工件的相對高度0.37小于一次拉深時(shí)的允許拉深相對高度0.78，則可一次拉深成形。5）排樣及材料的利用率毛坯直徑為，考慮操作方便，采用單排排樣，如圖搭邊值：式中 側(cè)面搭邊值； 沖件之間的搭邊值。送料進(jìn)距： 條料寬度： 式中 D平行于送料方向的沖件寬度。板料規(guī)格的選用：0.5mm 每張鋼板裁板條數(shù)：為了操作方便，采用橫裁，即條余13mm。每條裁板上的工件數(shù)： 個(gè)式中 B鋼板寬度（每條裁

6、板的長度）1000mm。每張鋼板上的工件總數(shù)：個(gè)板料的利用率： 四、沖壓力計(jì)算，壓力中心的確定，壓力機(jī)的選擇1）沖壓力計(jì)算1）落料力：式中 材料抗剪強(qiáng)度，08鋼=260360Mpa,取=320Mpa。2）卸料力：3）拉深力：式中 修正系數(shù)，； 材料的強(qiáng)度極限，08鋼的，取。4）壓邊力：式中 凹模圓角半徑，取=1.5mm； 單位壓邊力，。5）沖孔力： =24818.56N式中 工件孔直徑，；6）推件力：3式中 沖孔時(shí)卡在凹模內(nèi)的廢料數(shù)，推件力因素，。故總沖裁力為： =130.62+5.22+11.6+15.83+24.82+3.723 =191.813KN2）沖壓設(shè)備的選擇為使壓力機(jī)能安全工作，

7、取： 故選400KN的JG23-40開式雙柱可傾式壓力機(jī)。其主要技術(shù)參數(shù)為：公稱壓力：400KN滑塊行程：100mm最大閉合高度：300mm最大裝模高度：220mm閉合高度調(diào)節(jié)量：80mm工作臺尺寸：150mmX300mm墊板尺寸：80mmX200mm模抦孔尺寸：五、確定模具類型與結(jié)構(gòu)型式工件材料為08鋼，易于拉深成形。由于產(chǎn)品批量大，不宜采用單一工序生產(chǎn)，而用級進(jìn)模結(jié)構(gòu)太復(fù)雜。經(jīng)綜合分析論證，采用落料、沖孔、拉深復(fù)合模，一套模具完成此工件的加工。根據(jù)加工零件的工藝分析，選用的模具為帶導(dǎo)柱和帶壓邊圈的復(fù)合模。彈簧墊式和橡膠墊式壓邊裝置的壓邊力隨拉深行程的增加而升高，壓邊效果受到影響，但它們的結(jié)

8、構(gòu)簡單，使用方便，在生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。本設(shè)計(jì)采用彈簧墊式壓邊裝置。六、模具工作零件尺寸及公差的計(jì)算模具的落料凹模4、落料拉深凹凸模1、拉深沖孔凹凸模3、沖孔凸模2工作部分的相互關(guān)系如圖所示。 1）落料刃口尺寸計(jì)算對于落料部分按未注公差I(lǐng)T13級計(jì)。所以落料件尺寸為。根據(jù)查表得沖裁刃口雙面間隙為。的制造公差查表得由于，故采用凸模與凹模配合加工法。磨損系數(shù)確定為。則凹模刃口尺寸為：凸模刃口尺寸按凹模實(shí)際尺寸配制，其雙面間隙為0.040.06mm。為保證模具刃口有較長的使用壽命，即保證刃口磨損后還能沖出合格的沖件來，制造時(shí)按最小間隙配制間隙。2）沖孔刃口尺寸計(jì)算1）對于的孔，工件未注公差，按IT13

9、級計(jì)，則尺寸為，制造公差表得。由于>故采用凸模與凹模配合加工法。磨損系數(shù)確定為。則凸模刃口尺寸為：凹模刃口尺寸按凸模實(shí)際尺寸配制，其雙面間隙為0.040.06mm。為保證模具刃口有較長的使用壽命，即保證刃口磨損后還能沖出合格的沖件來，制造時(shí)按最小間隙配制間隙。3）拉深刃口尺寸計(jì)算對于拉深部分，工件未注公差，按IT13級計(jì)，該拉深件為階梯形圓筒零件，經(jīng)過一次拉深得到。工件尺寸如圖對于的圓筒形拉深，凹、凸模的制造公差可采用IT10級精度，查表得拉深凸模和凹模的單邊間隙查表，按，Z=1.1mm。則可求得拉深凸模和凹模的刃口尺寸為：拉深件底與壁的圓角半徑，拉深件凸緣與壁的圓角半徑，所以凹模圓角半

10、徑為，凸模圓角半徑。對于的圓筒形拉深，凹、凸模的制造公差可采用IT10級精度，查表得拉深凸模和凹模的單邊間隙查表，按，則可求得拉深凸模和凹模的刃口尺寸為：拉深件底與壁的圓角半徑=1.5，拉深件凸緣與壁的圓角半徑，所以凹模圓角半徑為，凸模圓角半徑=1.5。4）彈性元件的設(shè)計(jì)計(jì)算為了得到較平整的工件，此模具采用彈壓式卸料結(jié)構(gòu)，使條料在落料、拉深過程中始終處在一個(gè)穩(wěn)定的壓力之下，從而改善毛坯的穩(wěn)定性，避免材料在切向應(yīng)力的作用下起皺。落料卸料采用橡膠為彈性元件.橡膠的自由高度： 式中 橡膠的自由高度，mm; 工作行程與模具修模量或調(diào)整量（46mm）之和mm。 取=95mm。橡膠的裝配高度： 取橡膠的截

11、面面積，在模具裝配時(shí)按模具空間大小確定。七、模具其它零件的選用、設(shè)計(jì)以及必要的計(jì)算1) 選擇模架及確定其他沖模零件尺寸由估計(jì)的凹模周界尺寸約為160160及模架閉合高度在210255mm之間，查表選用對角導(dǎo)柱模架，標(biāo)記為I（GB/T2855.11990）。模架中導(dǎo)柱導(dǎo)套按H6h5配合。查得的各模架組成零件的尺寸參數(shù)如下：導(dǎo)柱規(guī)格：46X250; 導(dǎo)套規(guī)格：60X107X68同時(shí)可以算出上下模座的尺寸，上模座：31531550； 下模座：31531555根據(jù)凹模周界大小選擇的上下模座的平面圖示： 下模座 上模座下圖是使用pro-e軟件建立的模架三維模型。 模架2) 卸料套的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)確定為了得

12、到較平整的工件，此模具采用彈壓式卸料結(jié)構(gòu)，使條料在落料、拉深過程中始終處在一個(gè)穩(wěn)定的壓力之下，從而改善毛坯的穩(wěn)定性，避免材料在切向應(yīng)力的作用下起皺。落料卸料采用橡膠為彈性元件.橡膠的裝配高度：3) 凸模固定零件的選用1. 凸模固定板及墊板的選用根據(jù)凸模的結(jié)構(gòu)尺寸可知要選用的凸模固定板的高度H=25mm,合理選用規(guī)格為167X25的凸模固定板。查表選用規(guī)格167X6 的墊板。2.固定螺釘?shù)倪x用根據(jù)凸模尾部的斜面缺口的大小尺寸以及凸模固定板的規(guī)格，查表選用開槽圓柱頭螺釘 M12X40。4) 模柄參數(shù)大小的確定選擇400KN的JG23-40開式雙柱可傾式壓力機(jī)，由此可確定模柄孔的尺寸（直徑X深度）為

13、50X70,按照模具結(jié)構(gòu)圖，采用帶臺階的壓入式模柄，它與模座安裝孔用H7/n6配合，可以保證較高的同軸度和垂直度，適用于各種中小型模具。5) 連接上模座、墊板、凸模固定板的螺釘和銷釘（圓柱銷）的選用根據(jù)上模座、墊板、凸模固定板的形狀大小，合理選用內(nèi)六角圓柱頭螺釘，規(guī)格為M16 X 60。合理選用圓柱銷規(guī)格：M10X 52。該圓柱銷作為定位銷用，以過盈配合固定在銷孔中。6) 凹模座與下模座之間的定位和固定凹模座與下模座之間采用對角放置的四銷四螺栓來定位和固定，圓柱銷以過盈配合固定在銷孔中。選用螺釘和圓柱銷的規(guī)格如下：螺栓：M16 X70 ,（四枚）; 圓柱銷：M16 X 57,(四枚)。八、壓力

14、機(jī)技術(shù)參數(shù)校核模座外形尺寸為，閉合高度為260mm，查表得JG23-40型壓力機(jī)工作臺尺寸為，最大閉合高度為300mm，連桿長度調(diào)節(jié)量為60mm，只要調(diào)節(jié)連桿即可安裝。所以選擇JG23-40型壓力機(jī)是正確的。九、模具工作原理與使用注意事項(xiàng)1）模具工作原理落料時(shí)，上模通過模柄與沖床滑塊相聯(lián)接,下模利用壓板固定在沖床的工作臺上,上下模通過導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。工作時(shí),條料靠著擋料銷送進(jìn)定位,當(dāng)上模隨滑塊下降時(shí),脫料板先壓住板料,接著凸模沖落凹模上面的材料獲得工件。沖裁出的圓形毛坯定位放在下模上,當(dāng)凸模向下移動(dòng)時(shí)對坯料加壓，沖出圓孔，并繼續(xù)向下壓入凹模型腔,使材料在沖模內(nèi)產(chǎn)生永久變形后加工成所需工件。這時(shí)

15、工件卡在凸模與頂塊之間,廢料也緊緊箍在凸模上。在上模回升時(shí),工件由頂塊借彈簧的彈力從凹模中頂出；同時(shí)箍在凸模上的廢料,由脫料板靠彈簧的彈力卸掉,至此完成整個(gè)過程。再將條料送進(jìn)一個(gè)步距,進(jìn)行下一次過程,如此往復(fù)進(jìn)行。2）使用注意事項(xiàng)：1.操作者必須經(jīng)過學(xué)習(xí)，掌握設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能，熟悉操作規(guī)程并取得操作許可方可獨(dú)立操作。2.正確使用設(shè)備上安全保護(hù)和控制裝置，不得任意拆動(dòng)。3.檢查壓力機(jī)各傳動(dòng)、連接、潤滑等部位及防護(hù)保險(xiǎn)裝置是否正常，裝模具螺釘必須牢固，不得移動(dòng)。4.壓力機(jī)在工作前應(yīng)作空運(yùn)轉(zhuǎn)2-3分鐘，檢查腳閘等控制裝置的靈活性，確認(rèn)正常后方可使用，不得帶病運(yùn)轉(zhuǎn)。5.模具時(shí)要緊牢固，上、下模對正，保證位置正確，用手搬轉(zhuǎn)壓力機(jī)試沖（空車），確保在模具處于良好情況下工作。參考文獻(xiàn)1. 陳劍鶴. 2007.模具設(shè)計(jì)基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社2