防盜門鎖殼成形模及整套模具的設(shè)計(jì)【落料拉深?！俊菊f明書+CAD】
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防盜門鎖殼成形模及整套模具設(shè)計(jì)
摘 要
沖壓制品已在工業(yè)，農(nóng)業(yè)，國防和日常生活等方面得到了廣泛應(yīng)用，特別是在機(jī)械業(yè)中尤為突出。機(jī)械產(chǎn)品的外殼大部分是沖壓制品，產(chǎn)品性能的提高要求高素質(zhì)的沖壓模具和沖壓性能，成型工藝和制品的設(shè)計(jì)。
沖壓制品的成型方法很多。其主要是用于落料、沖孔、彎曲、拉深等。而沖壓模約占成型總數(shù)的60%以上。當(dāng)然如利用電氣控制，可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化和自動(dòng)化作業(yè)。
冷沖沖裁模主要用于金屬制品的成型，它是沖壓制品生產(chǎn)中十分重要的工藝裝置。沖壓模的基本組成是：上下模座、下模墊板、下模固定板、凹模鑲塊、抬料釘、導(dǎo)料板、、卸料板、導(dǎo)柱導(dǎo)套、卸料板彈釘?shù)取?
沖壓模的廣泛適用正是我們這次設(shè)計(jì)的根本出發(fā)點(diǎn)。、
關(guān)鍵詞：沖孔；落料；拉深
ABSTRACT
Stamping products has been extensively applied in the industry ,agriculture,national defense and in the daily lives of area,expecially in the mechinery industry .Mechanical products is the most pressing housing products ,and the inprovement of product performance requires of high-equality performance staming molds ,stamping ,process and product design .
There are many ways of molaing products of stamping .piercing is mainly used for banking,bending,stretching ,etc.And stamping molds almost form more than 60 percent of the total number.For example,Electrical Control can be realized as semi-automatic or automatic operation.
Cold-metal stamping die mainly used for the molding products,and it is very important in the production of stamping technology devices .The basic eomponent of stamping molds is block model from top to buttom ,mould plate,fixed-plate of mold plate,die inserts ,rasing nails I and plate,plate unloding I ,introduction sets column,unloding bombs nail plate ,plate discharge ,and so on.
The widely application of blanking molding exactly the basic perpose of my degisn.
Key words: piercing ;blanking ;stretching
前言
冷沖壓是一種先進(jìn)的金屬加工方法，它建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上，采用模具和沖壓設(shè)備對(duì)板料金屬進(jìn)行加工，以獲得所需的零件形狀和尺寸。冷沖壓采用復(fù)合模，尤其是多任務(wù)級(jí)進(jìn)模，可在一臺(tái)壓力機(jī)上完成多道沖壓工序，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，一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。其與切削加工比較，具有生產(chǎn)率高、加工成本低、材料利用率高、產(chǎn)品尺寸精度穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn)，特別適合于大量生產(chǎn)。
由于板料沖壓加工的零件形狀、尺寸、精度要求、批量大小、原材料性能等的不同，當(dāng)前在生產(chǎn)中所采用的板料沖壓工藝方法也是多種多樣的。但是，概括起來可以分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時(shí)保證分離斷面的質(zhì)量要求。分離工序又可分為落料、沖孔和切割等。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，成為所需形狀和尺寸的工件。成形工序可分為彎曲、拉深、翻孔、翻邊、脹形、擴(kuò)口、縮口和旋壓等。在實(shí)際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。在實(shí)際生產(chǎn)中，常用與沖壓過程近似的工藝性試驗(yàn)，如拉深性能試驗(yàn)、脹形性能試驗(yàn)等檢驗(yàn)材料的沖壓性能，以保證成品質(zhì)量和高的合格率。
模具是賦予工業(yè)制品以一定形狀與尺寸的重要工藝裝備，它直接影響到機(jī)電產(chǎn)品的質(zhì)量、成本、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力及產(chǎn)品更新周期。模具在工業(yè)生產(chǎn)中的重要地位得到了各國的高度重視。沖壓模具目前仍居于九大類模具（沖壓、鍛造、鑄造、精鑄、壓鑄、塑料、橡膠、玻璃、陶瓷模具）之首，約占全部模具總量的30%。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，工人生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞動(dòng)量大，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率的提高。隨著當(dāng)今科技的發(fā)展。工業(yè)生產(chǎn)中模具的使用已經(jīng)越來越引起人們的重視，而被大量應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中來。沖壓模具的自動(dòng)送料技術(shù)也投入到實(shí)際的生產(chǎn)中，沖壓模具可以大大的提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，減輕工人負(fù)擔(dān)，具有重要的技術(shù)進(jìn)步意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，冷沖壓技術(shù)也不斷革新和發(fā)展，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1） 工藝分析計(jì)算方法的現(xiàn)代化；
（2） 模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)現(xiàn)代化；
（3） 冷沖壓生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化；
（4） 為了滿足產(chǎn)品更新?lián)Q代快和生產(chǎn)批量小的發(fā)展趨勢(shì)，發(fā)展了一些新的成形工藝、簡(jiǎn)易模具、通用組合模具、數(shù)控沖壓設(shè)備和沖壓柔性制造系統(tǒng)等；
（5） 不斷改進(jìn)板料性能，以提高其成形能力和使用效果。
目 錄
1 沖壓工藝性分析 1
1.1零件的工藝性分析 1
1.2沖壓工序的確定 2
1.3估算拉伸次數(shù) 3
1.4矩形件的毛坯形狀 3
1.5 模具類型的決定 4
1.6加工方案分析 4
2 模具結(jié)構(gòu)型式的確定 6
3 矩形件坯料的形狀和尺寸的確定 7
3.1矩形件的修邊余量 7
3.2 矩形件的毛坯尺寸計(jì)算 7
3.3 排樣與搭邊 8
4 落料拉深部分工藝力計(jì)算 11
4.1 沖裁力的計(jì)算 11
4.2 卸料力和頂件力的計(jì)算 12
4.3 拉深力的計(jì)算 12
4.4 壓邊力的計(jì)算 13
4.5 總壓力計(jì)算 14
5 落料拉深模結(jié)構(gòu)及工作部分主要尺寸計(jì)算 16
5.1 刃口尺寸計(jì)算 16
5.1.1 凹模刃口尺寸計(jì)算 16
5.1.2 凸模刃口尺寸計(jì)算 17
5.1.3 沖裁間隙 18
5.2 落料凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18
5.2.1 凹模的高度 18
5.2.2 凹模壁厚 18
5.2.3 凹模的孔口型式 18
5.3 拉深凸凹模的設(shè)計(jì) 19
5.3.1 拉深凸凹模的圓角半徑 19
5.3.2 拉深間隙 20
5.3.3 拉深模的工作尺寸 22
5.3.4 拉深凸模 24
5.3.5 凸凹模的設(shè)計(jì) 25
6 設(shè)備選擇 27
6.1 壓力機(jī)的選取 28
7 其它模具零件的設(shè)計(jì) 29
7.1 定位裝置的設(shè)計(jì) 29
7.1.1 卸料裝置 29
7.1.2 凹模固定板 30
7.2 壓邊圈設(shè)計(jì) 31
7.3 打桿設(shè)計(jì) 31
7.4 拉深通氣孔設(shè)計(jì) 31
7.5 墊板的設(shè)計(jì) 32
7.6 上模板與下模板的設(shè)計(jì) 33
7.6.1 模板的表面質(zhì)量、技術(shù)要求 33
7.6.2 落料拉深復(fù)合模模板 33
7.7 模架的設(shè)計(jì) 35
7.8 螺釘及銷釘?shù)倪x擇 36
7.9 沖壓零件材料與熱處理 38
8 其它模具的粗略設(shè)計(jì) 39
8.1 切邊模 39
8.2 兩側(cè)面各孔沖模 40
8.3 沖孔翻邊模 41
8.4 整形模 41
9 部分零件的加工工藝卡 43
9.1 凸模固定板加工工藝卡 43
9.2 長(zhǎng)導(dǎo)柱加工工藝卡 44
10 模具工作原理 45
致 謝 46
參考文獻(xiàn) 48
V
1 沖壓工藝性分析
1.1零件的工藝性分析
08鋼時(shí)極軟的低碳鋼，強(qiáng)度、硬度很低，而塑性、韌性極高，具有良好的冷變形
化學(xué)成性和焊接性，正火后切削加工性尚可，退火后導(dǎo)磁率較高，剩磁較少，但淬透性、淬硬性極低。此零件為金屬鎖殼，其材料為08F鋼，08F中F表示是沸騰鋼，08表示為含碳量為萬分之八。該鋼是優(yōu)質(zhì)沸騰鋼，性能于08鋼相似，但是時(shí)效，敏感性比08鋼更好。08鋼易于軋成薄板、薄帶、冷變形材，冷拉、冷沖壓、焊接件，表面硬化。08F鋼的塑性很好，主要用來制造冷沖壓件，易于軋成薄板、薄帶、冷變形材，冷拉鋼絲。用于沖壓件，壓延機(jī)，各類不承受載荷的覆蓋件，滲碳、滲氮，制作各類套筒、靠模、支架。
主要成分： 碳 C ：0.05-0.11
硅 Si：≤0.03
錳 Mn：0.25-0.50
鉻 Cr：≤0.10
鎳 Ni：≤0.30
銅 Cu：≤0.25
力學(xué)性能： 抗拉強(qiáng)度 σb (MPa)：≥295
屈服強(qiáng)度 σs (MPa)：≥175
伸長(zhǎng)率 δ5/（%）：≥35
斷面收縮率 ψ/（%）：≥60
該零件板厚為2mm，生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)。而冷沖壓是一種先進(jìn)的金屬加工方法，這是建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上，利用模具與沖壓設(shè)備對(duì)板料金屬進(jìn)行加工，以獲得所需要的零件形狀和尺寸。冷沖壓和切削加工相比較，具有生產(chǎn)率高，加工成本低，材料得用率高，產(chǎn)品尺寸精度穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn)，特別適合大批量生產(chǎn)，因此，此零件的生產(chǎn)選用沖壓加工較為經(jīng)濟(jì)合理。
由零件圖得知，鎖殼外形尺寸較小，壁厚相對(duì)較小，形狀為矩形拉伸件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無尖角，各結(jié)合處都有是用圓角過渡。不易發(fā)生拉破、起皺等工藝問題。
此零件圖上末標(biāo)注尺寸公差，其加工精度要求不高，因此按經(jīng)濟(jì)精度IT11～14進(jìn)行加工。故模具的精度要求也不高。本設(shè)計(jì)采用IT13計(jì)算,查附表3,可得知:2,6,11.8。
由以上對(duì)零件的外形、材料、厚度、尺寸精度的分析得知，此零件在各方面都符合沖壓生產(chǎn)的要求。
1.2沖壓工序的確定
由零件圖得知，沖壓開始，毛坯材料應(yīng)先進(jìn)行落料工序，通過計(jì)算初步確定毛坯的外形尺寸，落料件為橢圓形，落料之后包括了拉深、沖孔、翻邊、整形等工序。盒形件的拉深特點(diǎn)是直邊部分是直壁平面，圓角部分則是四分之一的圓柱面。在圓筒形件的直徑d等于矩形件轉(zhuǎn)角半徑的兩倍的可比條件下，矩形件拉破的危險(xiǎn)性比圓筒件要小得多，因此允許有變形程度也要大些。由平板毛坯一次拉深矩形件的級(jí)限拉深系數(shù)與/的比較可以判斷該矩形件是否可以一次拉深成形。當(dāng)沖壓出基本的零件形狀之后，為使各部分有精度要求的尺寸達(dá)到需要，最后通過整形與車邊兩道工序完成零件的最終加工。
最終確定此零件主要有以下幾個(gè)工序：
1． 落料；
2． 拉深；
3． 沖孔翻邊；
4． 切邊整形；
5． 沖兩側(cè)面各圓孔和方孔。
圖1 零件圖
1.3估算拉伸次數(shù)
H/B=28/58=0.480.7～0.8[2]；…………（2-1）
H/=28/5=5.6[2]；…………………………(2-2)
=/[2]；………………………………(2-3)
有R5和R8；
有16.33和21.33；
就有0.3和0.38兩種；
查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 262頁
表4-19得出,此矩形件能一次拉深成
形。
1.4矩形件的毛坯形狀
此矩形件雖然需要兩次拉深,但在
一次可拉成的范圍內(nèi)，應(yīng)屬于低矩形件。
因此采用圖2的毛坯。 圖 2毛坯
1.5 模具類型的決定
沖壓生產(chǎn)的模具制造費(fèi)用比較高，占沖壓件總成本的10%～30%，甚至更高，所以采用沖壓加工的生產(chǎn)方式，必須視生產(chǎn)批量決定采用何種模具形式，由生產(chǎn)批量與模具形式之間的關(guān)系，參考《工裝設(shè)計(jì)》表11-7知，此工件為大批量生產(chǎn)，如果采用單工序模，雖然單工序模具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作安全方便，模具使用壽命高，成本低等優(yōu)點(diǎn)，但最主要是工序數(shù)較大，生產(chǎn)批量大，形狀較為復(fù)雜，采用單工序模很難達(dá)到精度要求，且生產(chǎn)率低，位置誤差較大，故不采用單工序模；所以模具形式采用級(jí)進(jìn)模與復(fù)合模較為合理，顯然此工件滿足沖壓工藝的要求，成形時(shí)包括了落料、拉深、沖孔、翻邊等工序，整形與車邊采用專用模具與車床進(jìn)行，且工件體積較小，拉深比較容易實(shí)現(xiàn)，但由此工件的形狀分析知不適合采用級(jí)進(jìn)模。通過《工裝設(shè)計(jì)》表11-8單工序模、級(jí)進(jìn)模與復(fù)合模的比較，綜合考慮各種生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)性，確定此工件的沖壓成形模具采用復(fù)合模具。
1.6加工方案分析
確定沖裁工藝方案應(yīng)在工藝分析的基礎(chǔ)上根據(jù)沖裁件的生產(chǎn)批量、尺寸精度的高低、尺寸大小、形狀復(fù)雜程度、材料和厚薄、沖裁制造條件與沖壓設(shè)備等多方面的因素，擬訂出多種可能的不同的工藝方案，進(jìn)行全面分析與研究，比較其綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果，選取一個(gè)合理的沖壓工藝方案。方案如下：
方案一：落料拉深——切邊——沖孔、翻邊——沖兩側(cè)面各孔——整形
方案二：落料拉深——切邊——沖兩側(cè)面各孔——沖孔、翻邊——整形
方案三：落料拉深——切邊、沖兩側(cè)面各孔——沖孔、翻邊——整形
方案四：落料拉深——沖孔、翻邊——切邊、沖兩側(cè)面各孔——整形
方案五：沖孔落料——拉深、切邊——翻邊——沖兩側(cè)面孔——整形
方案六：沖孔落料——拉深、切邊——沖兩側(cè)面孔——翻邊——整形
方案七：沖孔落料——拉深、切邊——翻邊、沖兩側(cè)面各孔——整形
方案八：沖孔落料——拉深——翻邊、切邊、沖兩側(cè)面各孔——整形
方案分析比較：
這八個(gè)方案，兩兩相對(duì)，主要是切邊，翻邊，沖孔的順序不一樣，下面就具體分析。
方案一、二：落料拉深、切邊復(fù)合，落料結(jié)束即拉深開始，首先保證了工件的外形尺寸，而后開始拉深，由凸凹模與壓邊圈進(jìn)行材料的壓緊，接著進(jìn)行拉深成形，能保證較好的精度，切邊后可以保證下一步工序的定位。方案一二之間的區(qū)別在于沖孔、翻邊工序與沖兩側(cè)面各孔工序的順序，由于此工件沒有較高的尺寸精度要求，在這里主要考慮工序的合理性，如果先安排沖孔翻邊，就得考慮好定位問題，翻邊后，矩形件的腔內(nèi)就不規(guī)則了，對(duì)于后面沖側(cè)面孔的凹模要求就高，形狀變復(fù)雜后，成本就高，應(yīng)該相對(duì)不合理一些。所以方案一與方案二之間選擇方案二較為合理。
方案三、四：是落料拉深復(fù)合，落料結(jié)束即拉深開始，首先保證了工件的外形尺寸，而后開始拉深，成形后接下來再?zèng)_孔翻邊。方案三將切邊、沖兩側(cè)面各孔復(fù)合，即切邊后就定位沖兩側(cè)面孔，尺寸精度會(huì)有所提高，只是兩側(cè)面孔模具已經(jīng)較復(fù)雜，如果再復(fù)合，模具會(huì)更復(fù)雜，又會(huì)提高生產(chǎn)成本。而單工序模具位置誤差大，精度不高，生產(chǎn)率低，模具使用壽命低，這樣就會(huì)影響整個(gè)生產(chǎn)的效率，在大批量生產(chǎn)中經(jīng)濟(jì)性差。方案三與方案四的不同又在于沖孔翻邊與沖側(cè)面孔的順序，理由同上，兩方案中應(yīng)選方案三。
方案五、六：落料沖孔復(fù)合，落料后就沖孔，可以保證2和11.8的位置精度，接著進(jìn)行切邊，這兩種方案將拉深與切邊復(fù)合,能有效地提高生產(chǎn)率和定位精度。這種案存在單工序模，而單工序模具位置誤差大，精度不高，生產(chǎn)率低，模具使用壽命低，這樣就會(huì)影響整個(gè)生產(chǎn)的效率，在大批量生產(chǎn)中經(jīng)濟(jì)性差。但整體來說，先沖孔再拉深會(huì)影響其形狀和位置精度，相對(duì)而言是不易采取的，只是這個(gè)加工件小，而且對(duì)尺寸也沒有什么要求，固在考慮范圍內(nèi)。這兩個(gè)方案的不同也是在于翻邊和沖側(cè)面孔的順序,理由同上,方案六為較佳方案。
方案七、八：這兩個(gè)方案與前不同之處就是對(duì)于翻邊和沖側(cè)面孔的復(fù)合，而兩者之間的不同是切邊順序安排的不同。方案七，將拉深、切邊復(fù)合；翻邊、沖兩側(cè)面各孔復(fù)合。方案八則是將翻邊、切邊、沖兩側(cè)面各孔復(fù)合，模具自然復(fù)雜得多了，因此，兩者比較，前一個(gè)方案要好一些。
綜上所述，在四個(gè)較為合理的方案二、方案三、方案六、方案八之間，方案二整形之前采用兩套復(fù)合模具，精度較高，保證了零件各部分的精度要求，且工序的安排也較為合理，位置精度高，生產(chǎn)率高，模具使用壽命長(zhǎng)，安全性也相對(duì)較好，故方案二應(yīng)為四個(gè)較合理方案中的最佳方案。確定了最佳工藝方案，從而依據(jù)此方案確定模具結(jié)構(gòu)型式及各工序必要的工藝參數(shù)和設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)件的合理選用。
2 模具結(jié)構(gòu)型式的確定
通過以上工藝分析與工藝方案的確定，選定模具種類：落料模，拉深模，再拉深模，切邊模，沖孔模，翻邊模，整形模等，而落料與拉深復(fù)合，切邊為一套模具，沖孔與翻邊復(fù)合，整形為一套模具，總共為五套模具，本設(shè)計(jì)只設(shè)計(jì)其中的落料與拉深復(fù)合模具。
綜合上面的分析，畫出模具的結(jié)構(gòu)草圖如下
圖3 落料拉深模草圖
3 矩形件坯料的形狀和尺寸的確定
3.1矩形件的修邊余量
在確定矩形件的毛坯之前,一般仍需先加修邊余量。
按《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》264頁表4-22查得:
h=(0.04～0.06)h[2] …………………………… (4-1)
h=(0.04～0.06)×28=1.12～1.68
取h=1.5
那么
H=h+h[2]=28+1.5=29.5 ……………………(4-2)
由于
H/B=28/58=0.48
3.2 矩形件的毛坯尺寸計(jì)算
如果將矩形件的圓角區(qū)視為2為直徑的圓筒件的1/4,便可仿造圓筒形件拉深系數(shù)的表達(dá)式,接寫出矩形件的假想拉深系數(shù)= 式中為矩形件相鄰的轉(zhuǎn)角半徑，為直徑的2、高度與矩形件高度相同的圓筒件和毛坯半徑。
其中：
=[2]…………(4-3)
由已知信息得：
有=5 和=8 兩種；=7.2 ；H =28
由此得出:
=
=16.33
=
=21.33
=H+0.57………………………………………(4-4)
由上式得:
=29.5+0.57×7.2=33.604 33.6
經(jīng)過計(jì)算,得出毛坯形狀如圖4所示:
圖 4 毛坯圖
為了使凸凹模更加合理
簡(jiǎn)單,最后圓整毛坯得圖5的長(zhǎng)圓形毛坯。
=B+2(-)
=58+2×(33.6-7.2)
=110.8
=L+2(-)
=88+2×(33.6-7.2)
=140.8
圓整后得到的尺寸計(jì)算如下:
==110.8
==140.8 .圖5毛坯
=/2=110.8/2=55.4
=-2=140.8-2×55.4=30
3.3 排樣與搭邊
查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》56頁表2-10得最小工藝搭邊值為:
=2.5 =2
其排樣方式有兩種：
（1） 沖裁面積：
A=+b=12966[2]……(4-5)
條料寬度：
B=l+2=140.8+2×2=144.8
取條料寬度為150
步距：
S=b+=110.8+2.5=113.3
取步距為120
圖6（1） 排樣
一個(gè)進(jìn)距的材料利用率：
% ==72.3%[2]………………………(4-6)
（2） 沖裁面積：
A=+b=12966[2]………(4-5)
條料寬度：
B=l+2=110.8+2×2=114.8
取條料寬度為120
步距：
S=b+a=140.8+2.5=143.3
取步距為150
圖6（2）排樣
排樣一個(gè)進(jìn)距的材料利用率：
% ==72.3%[2]……………(4-6)
壓力中心：此坯料圓整后為長(zhǎng)圓形，屬典型的規(guī)則坯料，其壓力中心在重心上。
壓邊條件:
100/D=100×2/140.8＜1.5[2] ………………(4-7)
選擇用壓邊圈。兩種排樣利用率一樣，所以隨便采用那種排樣方
4 落料拉深部分工藝力計(jì)算
計(jì)算沖裁力的目的是為了合理選取壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具。壓力機(jī)的噸位心須大于計(jì)算得出和沖裁力，方可適應(yīng)沖裁工藝和要求。
4.1 沖裁力的計(jì)算
沖裁力是指沖裁時(shí)凸模所承受的最大壓力,包括施加給板料的正壓力摩擦阻力。沖裁力的大小取決于材料的強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度，抗剪強(qiáng)度）、板料的厚度和沖裁件內(nèi)外周界的總長(zhǎng)度。
采用傳統(tǒng)的計(jì)算方法，綜合考慮模具刃口的磨損，凸凹模間隙的波動(dòng)、材料力學(xué)性能的變化以及板料厚度偏差等影響因素，實(shí)際所需沖裁力還需要增加一個(gè)安全系數(shù)。一般取為1.3,得：
==1. 3（）[2]……………(5-1)
——板料厚度（）；
——材料的抗剪強(qiáng)度（）；
——沖裁周長(zhǎng)（）。
查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》259頁附錄1～6查得:
材料08鋼的抗剪強(qiáng)度為255～353 ；取320 。
抗拉強(qiáng)度為324～441 ；取400 。
屈服強(qiáng)度為196 。
=+2=×110.8+2×30=408.1
==408.1×2×320=261184[2]………(5-2)
==1.3=1.3×408.1×2×320=339539.2
卸料力、推件力、頂件力系數(shù)、、
材料種類
板料厚度/
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
0.02~0.06
0.025~0.08
0. 1
0.065
0.050
0.045
0.025
0.14
0.08
0.06
0.05
0.03
黃銅、紫銅
鋁、鋁合金
0.03~0.09
0.03~0.07
4.2 卸料力和頂件力的計(jì)算
沖裁結(jié)束后,將工件或廢料從凸模上卸下的力為卸料力。
采用順出件式模具時(shí),將落料件或沖孔廢料推出凹模所需求的力為推件力。
采用逆出件工模具時(shí),將落料件從凹模內(nèi)反頂出所需求的力稱為頂件力。
=
[2]…………………………………(5-3)
=[2]…………………………………(5-4)
——沖裁力；
——卸料力系數(shù)；
——推件力系數(shù)。
查上表得：在0.04～0.05之間，取0.04；
==0.04×261184=10447.4
取0.055
==0.055×261184=14365.1
4.3 拉深力的計(jì)算
從凹模內(nèi)將工件或廢料順沖裁的方向推出的力為拉深力。
=[3]………………………………(5-5)
——盒形件周長(zhǎng)（）；
——板料厚度（）；
——拉深件材料的抗拉強(qiáng)度（）。
——系數(shù), =0.5～0.8。
取=0.6
==0.6×408.1×2×400=195888
4.4 壓邊力的計(jì)算
壓邊力是為了防止毛坯起皺，保證拉深過程順利進(jìn)行而施加的它的大小對(duì)拉深工作影響很大。壓邊力的數(shù)值也應(yīng)適當(dāng)，太小時(shí)，坯料起皺，材料不能順利進(jìn)入沖模間隙而使拉深力加大，出現(xiàn)第二高峰，工件在危險(xiǎn)斷面處斷裂。太大時(shí)，則增加了摩擦力，拉深力增加，輕則造成工件危險(xiǎn)斷面初嚴(yán)重變薄，重則斷裂。只有壓邊力合適時(shí)拉深力才不過大，拉深件質(zhì)量也好。
在生產(chǎn)中，壓邊力Q都有一個(gè)調(diào)節(jié)范圍，在一定的變形程度（即一定的m值）下，壓邊力調(diào)節(jié)范圍寬則生產(chǎn)就穩(wěn)定，否則，Q稍大就拉破，稍小一點(diǎn)又會(huì)起皺，使生產(chǎn)不能正常進(jìn)行。合理的壓邊力變動(dòng)范圍如圖所示，在最大壓邊力Q和最小壓邊力Q之間。當(dāng)拉深系數(shù)小至接近拉深系數(shù)時(shí)，這個(gè)變動(dòng)范圍就下，壓邊力變動(dòng)對(duì)拉
圖7 凸緣起皺一變化規(guī)律圖
深工作的影響就顯著，稍加變動(dòng)就會(huì)起皺或拉破。
拉深中凸緣起皺的規(guī)律一變化規(guī)律相似，
起皺趨勢(shì)最嚴(yán)重的時(shí)刻不是拉深開始或快結(jié)束時(shí)，而是毛坯外緣縮小到R=0.85R時(shí)。理論上合理的壓邊力應(yīng)隨起皺趨勢(shì)的變化而變化。當(dāng)起皺嚴(yán)重時(shí)壓邊力變大，起皺不嚴(yán)重時(shí)，壓邊力就隨著減少。但要實(shí)現(xiàn)這種變化是很困難的。通常是使壓邊力Q稍大于防皺作用所需的最低值，并按下面的公式進(jìn)行計(jì)算。
=[3]………………………………………………(5-6)
——開始拉深時(shí)不考慮凹模圓角時(shí)的壓邊面積；
——單位壓邊力（）。
查《簡(jiǎn)明沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》229頁表7-41 單邊壓邊力
取=2.2（）
=A-B×L=12966-88×58=7862 圖8 壓邊裝置
= =7862×2.2=17296.4 ()
其壓邊裝置如圖8所示：
4.5 總壓力計(jì)算
有落料時(shí),采用彈性橡膠卸料逆出件結(jié)構(gòu)：
=+ + [2]………………………(5-7)
=339539.2+10447.4+14365.1=364351.7()
拉深時(shí),有壓邊裝置:
=+[2]………………………………(5-8)
=195888 +17296.4=213184.4()
拉深功:
= ()[2]…………………………(5-9)
——拉深力；
——拉深深度（）；
——系數(shù)，一般取0.6～0.8。
= ==4178.4()
5 落料拉深模結(jié)構(gòu)及工作部分主要尺寸計(jì)算
模具主要工作部分有落料凹模、凸凹模、拉深凸模三部分。
5.1 刃口尺寸計(jì)算
模具凸凹模刃口尺寸精度直接影響沖裁生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果,模具的合理間隙也要靠凸凹模刃口尺寸及其工差來保證。應(yīng)該根據(jù)沖裁變形規(guī)律、沖裁的磨損規(guī)律和經(jīng)濟(jì)的合理性綜合考慮，并遵循如下原則：
（1）設(shè)計(jì)落料模時(shí),應(yīng)以凹模尺寸為基準(zhǔn),間隙取在凸模上,靠減小其尺寸獲得。
（2）根據(jù)沖模的磨損規(guī)律,凹模的磨損使落料件輪廓尺寸增大,因此設(shè)計(jì)落料模時(shí),凹模的刃口尺寸應(yīng)等于或接近于工件的下極限尺寸。
（3）沖裁模在使用中，由于磨損間隙值將不斷增大，因此設(shè)計(jì)時(shí)，新模都必須選取最小合理間隙，使模具具有較長(zhǎng)的壽命。
（4）根據(jù)工件尺寸公差的要求，確定模具刃口尺寸的公差等級(jí)，如附表2。
5.1.1 凹模刃口尺寸計(jì)算
零件圖上全末標(biāo)注公差,按經(jīng)濟(jì)精度IT13算。
凸凹模刃口尺寸確定方法按配合加工的方法，所謂配合加工就是在凸模和凹模中先選取定一件為基準(zhǔn)件，制造好后用它的實(shí)際刃口尺寸來配合做另一件，使它們之間達(dá)到最小合理間隙值。凸凹模配合加工方法有利于獲得最小合理間隙，放寬對(duì)模具加工設(shè)備的精度要求。落料時(shí)，先做凹模，以它為基準(zhǔn)件配作凸模，保證最小的合理間隙值。
查《簡(jiǎn)明沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》55頁表5-3沖裁模初始間隙，得材料厚度為2時(shí)，=0.060 =0.080
查《簡(jiǎn)明沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》59頁表5-5規(guī)則形狀（圓形、方形）沖裁凸模、凹模的極限偏差，得凸模偏差=-0.030 ,凹模偏差=+0.040
采用凸模與凹模配合加工的方法，并以落料凹模為基準(zhǔn)，凸模按凹模尺寸配制,保證單邊間隙為0.060～0.080。
凹模尺寸如圖9
圖9凹模尺寸圖
圖中A類尺寸是磨損后增大的尺寸,C類尺寸是磨損不變的尺寸。未標(biāo)注公差的零件尺寸用IT13按附表3得公差為:140.8；110.8 ； 30 。
按公式 =(-)[3]……………………………(6-1) 計(jì)算
——凹模的刃口尺寸；
——落料件的基本尺寸
——系數(shù)，當(dāng)精度為IT11～13時(shí)，取0.75；
——工件的公差。
=(-)=(140.8-0.75×0.63)=140.3
=(-)=(110.8-0.75×0.54)=110.3
==300.040
5.1.2 凸模刃口尺寸計(jì)算
因采用凸模與凹模配合加工的方法,凸模的尺寸計(jì)算公式為:
=(--2)[3]…………………………(6-2)
——凸模的刃口尺寸。
=(--2)=(140.8-0.75×0.63-2×0.060)= 140.3
=(--2)=(110.8-0.75×0.54-2×0.060)= 110.3
==300.040
5.1.3 沖裁間隙
由于沖裁件斷面質(zhì)量.尺寸精度要求不高時(shí),應(yīng)優(yōu)先采用大間隙,以利于提高沖模壽命,查《簡(jiǎn)明沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》54頁表5-2沖金屬材料裁模間隙值表,得知低碳鋼08F的初始間隙>(10～12.5)% =0.2～0.25
5.2 落料凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.2.1 凹模的高度
凹模的厚度主要不是從強(qiáng)度需要考慮的,而是從連接螺絲釘旋入深度與凹模剛度的需要考慮的。凹模板的厚度一般應(yīng)不小于10，特別是小型的模具可取8。隨著凹模板外形尺寸的增大，凹模板的厚度也相應(yīng)增大。
整體凹模的高度按如下經(jīng)驗(yàn)公式估算：
=（）[3]……………………………………(6-3)
——考慮材料板厚影響的系數(shù)，按附表4查得為0.2；
——沖裁件最大外形尺寸。
==0.2×140.8=28.16（）
如圖,考慮到剛度和修磨量以及配合,取=90（）
5.2.2 凹模壁厚
凹模壁厚主要考慮布置連接螺釘孔和銷釘孔的需要,同時(shí)也能保證凹模的強(qiáng)度的剛度:
=(1.5～2)=(105～140) [3]…………………(6-4)
根據(jù)模具設(shè)計(jì)手冊(cè),最小壁厚為4.9。
5.2.3 凹模的孔口型式
凹模的孔口型式：凹模一般有以下幾種常用的孔口型式。①斜壁式，該型式?jīng)_裁件容易通過，凹模磨損后的修磨量較小，但刃口強(qiáng)度較低，孔口尺寸在修磨后略有增大。一般用于形狀簡(jiǎn)單且精度要求不高的零件沖裁；②直壁式，此型特點(diǎn)是制造方便,刃口強(qiáng)度較高，刃磨后工作部分尺寸不變，但在孔口內(nèi)可能積存沖裁件而增加沖裁力和孔口的磨損?？卓谀p后每次修磨量較大。所以模具的總壽命較低。適用于沖裁形狀復(fù)雜且精度要求較高的沖壓件，在落料模、沖孔模、復(fù)合模中廣泛采用；③凸臺(tái)式，其淬火硬度為35～40HRC,是一種低硬度的凹模刃口?？捎缅N打斜面的方法來調(diào)整間隙,直至試出合格的沖件為止。主要用于沖裁材料厚度要 0.3以下的小間隙、無間隙模具。本設(shè)計(jì)中選②直壁式孔口。凹模的結(jié)構(gòu)圖如下圖10:
圖10凹模孔口
5.3 拉深凸凹模的設(shè)計(jì)
5.3.1 拉深凸凹模的圓角半徑
拉深模的凸模及凹模圓角半徑與拉深成形有很大的影響，如果凹模圓角半徑過小，材料流過它就困難，彎曲變形阻力，摩擦力，反向彎曲的校直力都大，會(huì)使拉深力增大，工件筒壁容易掛傷，變薄嚴(yán)重。甚至在危險(xiǎn)斷面處拉破，同時(shí)，材料對(duì)凹模的壓力增加，磨損增大，影響模具壽命；這樣，材料變形受限制，必須采用較大的拉深系數(shù)。在生產(chǎn)上一般應(yīng)盡量避免采用過小的凹模圓角半徑。r過大則會(huì)減小壓邊面積，拉深初期不與模具表面接觸的毛坯寬度加大, 在拉深后期，毛坯外緣過早地離開壓邊圈，容易起皺，甚至拉裂，并且在側(cè)壁下部和口部都形成皺折。尤其當(dāng)毛坯的相對(duì)厚度小時(shí)，這個(gè)現(xiàn)象更嚴(yán)重。因此對(duì)于變形量大處，就需用較大的。如圖11
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)法,參照《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》242頁表4-7首次拉深凹模圓角半徑(） 得當(dāng)材料板厚3時(shí),
=(10～6)t=(10～4)×2=(20～8 )
取=8
圖11凹模圓角
凸模圓角半徑r對(duì)拉深工作也有影響，但沒有凹模圓角半徑的影響大，但其值也要合適才行。r太小，則毛坯在r處彎曲變形大，使危險(xiǎn)斷面強(qiáng)度降低，極限拉深系數(shù)增大。即使工件不在危險(xiǎn)斷面處被拉裂，其厚度也會(huì)嚴(yán)重變薄，在多次拉深時(shí)，
這個(gè)局部變薄和彎曲變形的痕跡，會(huì)在成品零件的側(cè)壁上遺留下來，影響零件的質(zhì)量；而且，多工序拉深時(shí)，后繼工序的壓邊圈圓角半徑等于前道工序的凸模圓角半徑；所以，當(dāng)r過小時(shí)，在以后的拉深工序中毛坯沿壓邊圈滑動(dòng)的阻力會(huì)增大，這對(duì)拉深過程是不利的，因而，凸模圓角半徑不能太小。r過大后會(huì)使r處在拉深初期不與模具表面接觸，處與壓邊圈作用之外的毛坯寬度增加，因而這部分材料很容易起皺。如圖12
當(dāng)r過大時(shí)，則毛坯底部的承壓面積減小，懸空部分過大，容易產(chǎn)生底部的局部拉深和內(nèi)皺。按經(jīng)驗(yàn)公式r=（0.7～1），一次拉深成形時(shí)，r應(yīng)等于零件的內(nèi)圓角半徑，但 圖12凸模圓角
不得小于材料的厚度，故對(duì)于此一次拉深成形的工件，取r
等于零件的內(nèi)圓角半徑。即:r=7.2
5.3.2 拉深間隙
拉深凹模與凸模直徑之差的一般叫間隙。拉深模的凸模及凹模之間的單面間隙Z/2影響拉深力與拉深件的質(zhì)量。拉深時(shí)由凹模圓角區(qū)流過的材料經(jīng)間隙校直后就變成工件的筒壁，因而間隙對(duì)拉深過程和工件質(zhì)量有較大影響，其數(shù)值也應(yīng)合理。如拉深模間隙取的太小，凸緣區(qū)變厚的材料通過它校直與變形阻力增加，與模具表面之間的接觸壓力加大，摩擦磨損增加，從而引起拉深力增加，零件變薄嚴(yán)重，甚至拉破，模具壽命降低，這時(shí)只好采用稍大一些的拉深系數(shù)。但是間隙小時(shí)得到的零件側(cè)壁平直而光滑，質(zhì)量較好，精度較高。
拉深模的凸、凹模間隙Z/2大，對(duì)毛坯的校直和擠壓作用變小，則磨擦小，能減少拉深力，但間隙大，精度不易控制；拉深過大時(shí)，沖出的零件側(cè)壁不直，形成彎曲形狀，拉深后因回彈較大，形成口大底小的錐形，工件上部厚度大，小的皺紋得不到擠平而保留下來，甚至零件口部呈曲線形狀，零件成桶狀；零件的高度小于要求得到的高度，模具的壽命提高，但零件的質(zhì)量變差。
如果拉深模的凸、凹模間隙Z/2小，則磨擦大，拉深力增加，因此許用拉深系數(shù)m數(shù)值較大，凸模與凹模的間隙小于材料厚度時(shí)，帶有變薄拉深的影響，拉深件的精度及表面粗糙度較低。
拉深模的間隙數(shù)值主要決定于拉深方法、零件的形狀及尺寸精度等。合理的間隙值應(yīng)使變厚的材料流進(jìn)凹模后拉深力不出現(xiàn)第二高峰，確定間隙的原則是：即要考慮板料本身的公差，又要考慮板料的增厚現(xiàn)象，間隙一般都比毛坯厚度略大一些。采用壓邊拉深時(shí)其值可按下式計(jì)算：
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，拉深時(shí)凸模與凹模間每側(cè)的間隙一般都大于材料厚度，以減小磨擦力,單邊間隙為Z, 可按下式進(jìn)行計(jì)算：
[3] ……………………………(6-4)
——材料厚度()；
——材料最大厚度， =+ 為板厚的上偏差 ()
——系數(shù)，見《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》246頁表4-8拉深間隙系數(shù)由表查得=0.10~0.12；
圖13外形尺寸有要求的拉深件
查得板厚的上偏差為 0.14 ；取0.1
=2+0.14+0.1×2=2.34()
5.3.3 拉深模的工作尺寸
對(duì)于外形有尺寸要求的，
如圖13所示， 按公式：
[3]……………………………(6-6)
[3]………………………………(6-7)
進(jìn)行計(jì)算；對(duì)于內(nèi)形有尺寸要求的，如圖14所示，按公式：
[3]……………………………(6-8)
[3]………………………………(6-9)
進(jìn)行計(jì)算。
其中： ——拉深凹模尺寸 ()；
——拉深凸模尺寸()；
△——工件制造公差()。
在零件圖上,拉深件標(biāo)注的是外形尺寸, 故以凹模為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。《簡(jiǎn)明沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》226-227頁表7-37查得拉深凸凹模的制造公
圖14內(nèi)形尺寸有要求的拉深件
差為：。,查附表3可知,
=88的△為0.54；=58的△為0.46:
=(-0.75△+2)=(88-0.75×0.54+4)=91.60
=(-0.75△+2)=(58-0.75×0.46+4)=61.66
=(-)=(87.60-2.34)=85.26
=(-)=(57.66-2.34)=55.32
拉深凸模和凸凹模的工作尺寸如圖15所示：
圖15 拉深凸凹模刃口尺寸
5.3.4 拉深凸模
凸、凹模的結(jié)構(gòu)形式對(duì)拉深時(shí)的變形情況和變形程度的大小以及產(chǎn)品質(zhì)量均
有重要影響。當(dāng)拉深的方法、變形程度、零件的形狀、尺寸不同時(shí)，則拉深模的結(jié)構(gòu)應(yīng)不同。因?yàn)榱慵鞯南鄬?duì)厚度小，采用壓邊圈,壓邊裝置如圖8。采用圖16所示的直壁凹模模具結(jié)構(gòu)。
圖 16 逆出件直壁凹模結(jié)構(gòu)
拉深凸模還應(yīng)鉆一通氣孔，如上圖所示。拉深時(shí)凸模被材料包緊，工件與凸模間會(huì)形成真空狀態(tài)，如果不開通氣孔，增加額外的卸料力,則拉深后工件不易從凸模上取下來，是卸件困難，而且造成工件底部不平。拉深凸模通氣孔尺寸可查表取得其直徑為6.5。（參考《模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》）
凸模按橫斷面形狀分為圓形和非圓形，按刃口形狀分為平刃和斜刃等，凸模模架內(nèi)的固定應(yīng)滿足如下要求：①保證足夠的穩(wěn)定性；②工作的可靠性；③當(dāng)損壞和修理時(shí)應(yīng)保證拆卸方便。（參考《模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》）
凸模長(zhǎng)度L應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)確定。采用固定卸料結(jié)構(gòu)，凸模長(zhǎng)度應(yīng)該為：
式中 ——固定板厚度,可取凸模定位板厚為凹模板厚的0.8～1倍取；
——卸料板厚度,可取凹模厚度的0.8倍,固定卸料板形孔與凸模的單邊間隙可以取0.2～0.5 ；
——導(dǎo)料扳厚度,采用固定擋料銷,導(dǎo)料板厚度取6～8 ?。?
——附加長(zhǎng)度。
主要考慮凸模進(jìn)入凹模的深度，模具閉合狀態(tài)下，卸料板到凸模固定板間的安全距離以及總修磨量等因素后確定,一般取15～20 。
此復(fù)合模采用推板卸料,但考慮壓邊圈的厚度, 取拉深凸模的長(zhǎng)度為:
=115
一般情況下，凸模的強(qiáng)度是足夠的，不必作強(qiáng)度校驗(yàn)。但是，在凸模特別細(xì)長(zhǎng)而坯料厚度較大的情況下，必須進(jìn)行承壓能力和失穩(wěn)彎曲應(yīng)力校驗(yàn)。
由以上的分析，結(jié)合模具的結(jié)構(gòu)、拉深模刃口尺寸及應(yīng)用公式計(jì)算，拉深凸模的結(jié)構(gòu)尺寸如圖17所示:
圖17 拉深凸模的結(jié)構(gòu)尺寸
5.3.5 凸凹模的設(shè)計(jì)
凸凹模包含了落料凸模與拉深凹模，而落料凸模與落料凹模配制，所以，凸凹模的設(shè)計(jì)最重要還是拉深凹模的設(shè)計(jì)。拉深凹模的設(shè)計(jì)也可近似按照落料凹模的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)公式:，可以算出拉深凹模的厚度。
其中： ——凹模厚度；
——系數(shù)；
——沖裁件最大外形尺寸。
考慮板料厚度的影響,附表4查得為0.2，
又由：b=140.8m ，
所以： ==0.2×140.8=28.16（）
實(shí)際上，拉深凹模的高度還要根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，以便保證模具的安全性能，故使用拉深凹模的厚度＞28 ,考慮安裝頂板取120 。
凸凹模的刃口還必須設(shè)計(jì)圓角以讓拉深能很好的進(jìn)行并不影響拉深工件的質(zhì)量，而且，加上工件的修邊余量，根據(jù)后面各主要零件尺寸的確定及前面模具的結(jié)構(gòu)和刃口尺寸的計(jì)算，得到凸凹模的結(jié)構(gòu)尺寸如圖18
圖18 凸凹模的結(jié)構(gòu)尺寸
6 設(shè)備選擇
根據(jù)所要完成的沖壓工藝的性質(zhì)，生產(chǎn)批量的大小 ，沖壓件的幾何尺寸和精度要求等來選擇設(shè)備的類型。
對(duì)于中小型的沖裁件，彎曲件或拉深件的生產(chǎn)，主要應(yīng)采用開式機(jī)械壓力機(jī)。雖然開式?jīng)_床的剛度差，在沖壓力的作用下床身的變形能夠破壞沖裁模的間隙分布，降低模具的壽命或沖裁件的表面質(zhì)量，可是由于它提供了極為方便的操作條件和非常容易安裝的機(jī)械化附屬裝置的特點(diǎn)，使它成為目前中、小型沖壓設(shè)備的主要形式。
對(duì)于大中型沖壓件的生產(chǎn)，多采用閉式結(jié)構(gòu)形式的機(jī)械壓力機(jī)，其中有一般用途的通用壓力機(jī)，也有臺(tái)面較小而剛度大的專用擠壓壓力機(jī)、精壓機(jī)等。在大型拉深件的生產(chǎn)中，應(yīng)盡量選用雙動(dòng)拉深壓力機(jī)，因其可使所用的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便。
摩擦壓力機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、不易發(fā)生超負(fù)荷損壞等特點(diǎn)，所以在小批量生產(chǎn)中常用來完成彎曲、成形等沖壓工作。但是，摩擦壓力機(jī)的行程式次數(shù)較少，生產(chǎn)率低，而且操作也不太方便。在大批量生產(chǎn)或形狀復(fù)雜零件的大量生產(chǎn)中，應(yīng)盡量選取高速壓力機(jī)或多工位自動(dòng)壓力機(jī)。綜合考慮以上因素，在這里沖壓此零件選用開式機(jī)械壓力機(jī)。在沖壓設(shè)備的類型選定之后，應(yīng)該進(jìn)一步根據(jù)沖壓件的尺寸、模具尺寸和沖壓力來確定設(shè)備的規(guī)格。
首先，所選壓力機(jī)的公稱壓力必須大于沖壓所需的總沖壓力，即：；
其次，壓力機(jī)的行程大小應(yīng)適當(dāng)。由于壓力機(jī)的行程影響到模具的張開高度，因此對(duì)于沖裁、彎曲等模具，其行程不宜過大，以免發(fā)生凸模與導(dǎo)板分離或滾珠導(dǎo)各裝置脫開的不良后果。對(duì)于拉深模，壓力機(jī)的行程至少應(yīng)大于成品零件高度兩倍以上，以保證毛坯的放進(jìn)和成形零件取出。第三，所選取壓力機(jī)的閉合高度與沖模閉合高度相適應(yīng)，即滿足：沖模的閉合高度介于壓力機(jī)的最大閉合高度與最小閉合高度之間的要求。
最后，壓力機(jī)的工作臺(tái)面的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸，并還要留有安裝固定的余地，但在過大的工作臺(tái)面上安裝過小尺寸的沖模時(shí)，對(duì)工作臺(tái)的受力條件也是不利的。
6.1 壓力機(jī)的選取
通過以上對(duì)沖壓件力的計(jì)算，可以看出，由于沖裁與拉深工序不是同時(shí)進(jìn)行的，所以，應(yīng)該根據(jù)相對(duì)大一點(diǎn)的力來進(jìn)行壓力機(jī)的選擇，因?yàn)椋?
+ + > [3]…………………(8-1)
故應(yīng)該用沖裁力來進(jìn)行壓力機(jī)的選擇。由式4-37[2]估算壓力機(jī)的公稱壓力
[3]………………………(8-2)
=（1.6～1.8）×364351.7=582962.7～655833.1（）
根據(jù)估算出來的值參照《實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)》 選取用公稱壓力為800()的開式壓力機(jī)，其有關(guān)技術(shù)參數(shù)為：
公稱壓力： 800()
滑塊行程： 130
最大封閉高度： 380
封閉高度調(diào)節(jié)量： 90
工作臺(tái)尺寸（前后×左右）： （540×800）
工作臺(tái)孔尺寸（前后×左右×直徑）： （230×360×280）
立柱間距： 380
7 其它模具零件的設(shè)計(jì)
7.1 定位裝置的設(shè)計(jì)
7.1.1 卸料裝置
定位的基本形式有三種,一是導(dǎo)向定位,條料在先個(gè)導(dǎo)料銷之間送進(jìn),可保存證送料的方向正確,但實(shí)際上只有兩個(gè)定位銷起作用,加上凹模上的3個(gè)點(diǎn),屬于不完全定位。二是接觸定位，當(dāng)條料同時(shí)接觸兩面三刀個(gè)導(dǎo)料銷和1個(gè)擋料銷時(shí)，便可達(dá)到完全定位。三是形狀定位，形狀定位是單件工件的定位，因?yàn)榇嬖陂g隙，其精度低于接觸定位。
卸料板有剛性、彈性和廢料切力等型式。其功能例如：懸臂式用于窄長(zhǎng)沖壓件卸料；鑲有襯套的卸料板，除卸料外，對(duì)凸模有導(dǎo)向作用，適用于沖精密小孔或高速?zèng)_壓；剛性卸料板的卸料力大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但有時(shí)零件要變形，適用于厚料。固定卸料板有一定厚度，用螺釘和銷釘固定在下模座上，能承受的卸料力較大，常用于厚板沖壓件的卸料。此工件要求的卸料力較大，板料也較厚，根據(jù)模具的外形結(jié)構(gòu)，采用固定卸料板，固定卸料板與凸模的單邊間隙一般取0.1～0.5mm，固定卸料板的厚度一般取5～10mm，而且此卸料板與定位板安裝在一起。定位板有兩種型式（參考《模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》），分為毛坯外形定位和毛坯內(nèi)孔或內(nèi)徑定位。此處采用毛坯外形定位；固定卸料板可兼起定位作用，由經(jīng)驗(yàn)公式c=0.1～0.5t 計(jì)算，得：c=0.35mm，厚度由表查取得：h=15mm。見圖19
圖19 卸料板 圖20 壓邊圈
7.1.2 凹模固定板
對(duì)于落料拉深復(fù)合模,其拉深凸模固定板和凸凹模固定板如下圖21,圖22。
圖21凸模固定板 圖22凸凹模固定板
7.2 壓邊圈設(shè)計(jì)
對(duì)于落料拉深復(fù)合模,工件要求的卸料力較大，板料也較厚，壓邊圈兼作頂板,在拉深過程式中起壓邊作用,拉深結(jié)束后又能將工件頂起,使其脫離凸模。壓邊圈的內(nèi)孔尺寸比凸模尺寸大千分之一，即：
[2]……………………………(8-3)
寬邊: =1.001×85.26=85.34
短邊: =1.001×55.32=55.38
壓邊圈的外徑和落料凹模配合,保持間隙0.1～0.5。壓邊圈的結(jié)構(gòu)尺寸如圖8.2
7.3 打桿設(shè)計(jì)
打桿一般先用45號(hào)鋼，熱處理后硬度為40～45HRC，在設(shè)計(jì)時(shí)，頂出器應(yīng)略高于凹模上平面0.5～1mm，參照[5]中關(guān)于頂桿設(shè)計(jì)的內(nèi)容，由公式確定打桿的長(zhǎng)度。由公式： [2]………………………………(8-4)
——打桿的長(zhǎng)度，[]為；
——打桿在上模座上平面以下的長(zhǎng)度，[]為；
——壓力機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸，從壓力機(jī)說明書中查得，[]為；
C——常數(shù)，一般可取10～15。
打桿的長(zhǎng)度一般都經(jīng)過試沖時(shí)來確定，打桿與模柄孔的配合不能過松或過緊，一般可加工成H10/C11配合形式；此模具的打桿與上模座孔的配合也可以參照這個(gè)配合形式，并取打桿直徑16。
7.4 拉深通氣孔設(shè)計(jì)
工件在拉深時(shí)，由于空氣壓力的作用或者潤滑油的粘性等因素，使用權(quán)工件很容易粘附在凸模上，為使工件不至于緊貼在凸模上，設(shè)計(jì)拉深凸模時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)通氣孔，由于通氣孔按表查直徑為6.5,整個(gè)凸模長(zhǎng)為95,難以一次打通,故用在側(cè)面開個(gè)孔連通的方式開通氣孔,如圖23所示：
圖23通氣孔
7.5 墊板的設(shè)計(jì)
沖模在工作時(shí)，作用于在沖模上的沖壓力對(duì)模板產(chǎn)生壓應(yīng)力，當(dāng)凸模作用在
模板上的壓應(yīng)力超過模板上的許用應(yīng)力時(shí)，就會(huì)把模板壓出凹坑，從而使固定板上的凸模自動(dòng)脫出，影響沖壓工作的正常進(jìn)行，為了防止凸模由于壓力過大而損傷模板，則在凸模與固定板之間加置一淬硬的墊板，從而提高沖模的耐用度。墊板
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