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落料拉深復合模沖壓模設計

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更新時間：2014-09-20
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落料拉深復合模沖壓模設計
摘要
我設計的是一個落料拉深復合沖裁模，在本次設計中我參考了大量有關冷沖模模具設計實例等方面的資料。再結合老師布置的題（設計一個工件為盒形件的復合沖裁模），我充分運用了資料上所有設計模具中通用的表、手冊等，如修邊余量的確定、拉深件毛坯直徑的計算公式、盒形件用壓邊圈拉深系數、盒形件角部的第一次拉深系數等，然后再集結了自己平時的所學，還有通過對工件的零件、模具工作部分（凸凹模、拉深凸模、落料凹模）、模具裝配圖的繪制，我的繪圖功底也有了一定程度地提高。
本次設計的主要內容：工件的工藝性分析；沖壓工藝方案的確定；模具的技術要求及材料選用；主要設計尺寸的計算；工作部分尺寸計算；模具的總體設計；主要零部件的結構設計；模具的總裝圖；模具的裝配等。
我覺得通過本次的畢業設計，達到了這樣的目的：
1.綜合運用本專業所學課程的理論和生產實際知識，進行一次冷沖壓模具（落料拉深沖裁模）設計工作的實際訓練，從而培養和提高我們獨立工作的能力。
2.鞏固與擴充所學有關冷沖模具設計課程的內容，掌握冷沖壓模具設計的方法和步驟。
3.掌握冷沖壓模具設計的基本技能，如計算、繪圖、查閱設計資料和手冊，熟悉標準和規范等。

關鍵詞：冷沖壓落料拉深

前言
沖壓是使板料經分離或成形而得到制件的加工方法。沖壓利用沖壓模具對板料進行加工。常溫下進行的板料沖壓加工稱為冷沖壓。冷沖壓模具在工業生產中的地位：是大批生產同形產品的工具，同時也是工業生產的主要工藝裝備。模具工業是國民經濟的基礎工業。
模具可保證沖壓產品的尺寸精度和質量穩定，而且在加工中不破壞產品表面。用模具生產零件可以采用冶金廠大量生產的廉價的軋制鋼板或鋼帶為坯料，且在生產中不需要加熱，具有生產效率高、質量好、重量輕、成本低且節約能源和原材料等一系列優點，是其它加工方法所不能比擬的。使用模具已成為當代工業生產的重要手段和工藝發展方向。現代制造工業的發展和技術水平地提高，在很大程度上取決于模具工業的發展。
目前，工業生產中普遍采用模具成形工藝方法，以提高產品的生產效率和質量。一般采用壓力機進行零件加工，一臺普通壓力機每分鐘可生產零件幾件到幾十件，而高速壓力機的生產效率已達到每分鐘數百件甚至上千件。據不完全統計，飛機、汽車、拖拉機、電機、電器、儀器、儀表等產品，有60﹪左右的零件是利用模具加工出來的；而自行車、手表、洗衣機、電冰箱及電風扇等輕工業產品，90﹪左右的零件是利用模具生產出來的；至于日常生活所用的五金、餐具等的大批量生產基本上也是靠模具來進行生產的。顯而易見，模具作為一種專用的工藝裝備，在生產中的作用和地位正日趨上升。

1. 工件的工藝性分析
1.1 沖壓件的工藝性分析
沖壓件的工藝性是指沖壓件對沖壓工藝的適應性。在一般情況下，對沖壓件工藝性影響最大的是它的幾何形狀尺寸和精度要求。良好的沖壓工藝性應能滿足材料較省、工序較少、模具加工較容易、壽命較高、操作方便及產品質量穩定等要求。
1. 沖裁件的形狀應能符合材料合理排樣，減少廢料。
2. 沖裁各直線或曲線的連接處，宜有適當的圓角。
3. 沖裁件凸出或凹入部分寬度不宜太小，并應避免過長的懸臂與窄槽。
4. 腰圓形沖裁件，如允許圓弧半徑，則R應大于料寬的一半，即能采用少廢料排樣；如限定圓弧半徑等于工件寬度之半，就不能采用少廢料排樣，否則會有臺肩產生。
5. 沖孔時，由于受到凸模強度的限制，孔的尺寸不宜過小。
6. 沖裁件的孔與孔之間，孔與邊緣之間的距離，受到模具強度的限制，不能太小。
7. 在彎曲件或拉深件上沖孔時，其孔壁與工件之間的距離不能過小。
1.2 拉深件的工藝性分析
拉深零件的結構工藝性是指拉深零件采用拉深成形工藝的難易程度。良好的工藝性是指坯料消耗少、工序少，模具結構簡單、加工容易，產品質量穩定、廢料少和操作簡單方便等。在設計拉深零件時，應根據材料拉深時的變形特點和規律，提出滿足工藝性的要求。
1. 對拉深材料的要求
拉深件的材料應具有良好的塑性、低的屈強比、大的板厚方向性系數和小的板平面方向性。
2. 對拉深零件形狀和尺寸的要求
(1)拉深件的高度盡可能小，以便能通過1—2次拉深工序成形。
(2)拉深件的形狀盡可能簡單、對稱，以保證變形均勻。對于半敞開的非對稱件，可成雙拉深后再剖成兩件。
(3)有凸緣的拉深件，最好滿足d凸≥d+12t，而求外輪廓與直壁斷面最好形狀相似，否則，拉深困難，切邊余量大。
(4)為了使拉深件順利進行，凸緣圓角半徑r≥2t。當r＜0.5mm時，應增加整形工序。
3．對拉深零件精度的要求。
(1)由于拉深件各個部位的料厚有較大的變化，所以對零件圖上的尺寸應明確標注是外壁還是內壁。
(2)由于拉深件有回彈，所以零件橫截面的尺寸公差，一般都在IT12級以下，如零件高于T12級，應增加整形工序。
(3)多次拉深的零件對外表面或凸緣的表面，允許有拉深過程中所產生的印痕和口部的回彈變形，但必須保證精度在公差允許范圍之內。
1.3 材料的工藝性分析
在本次設計中，選用的拉深材料為鍍鋅鐵皮。選擇拉深材料時，首先應滿足拉深件的使用要求。由于該拉深件為另一零件的蓋，不屬于易損工件，對材料的耐磨度要求不高，還應滿足沖壓工藝對材料的要求，保證沖壓過程順利完成，即材料應具有良好的塑性和表面質量，以及板料厚度公差應符合規定，鍍鋅鐵皮為一種優質結構鋼，該結構鋼已退火，而退火的目的消除鋼的內應力，降低硬度提高塑性細化組織均勻化學成分，而且其抗剪和抗拉強度均不高（抗剪強度220～310 MPa，抗拉強度280～390 MPa）屈服強度亦不大（約為180 MPa）伸長率約32％，所以綜合其所有的力學性能，鍍鋅鐵皮具有良好的拉深性能，適合拉深。
拉深是把一定形狀的平板毛坯或空心件通過拉深模制成各種空心零件的工序。在沖壓生產中拉深是一種廣泛使用的工序，用拉深工序可得到的制件一般可分為三類：
1. 旋轉體零件：如搪瓷臉盆、鋁鍋等。
2. 方行零件：如飯盒、汽車油箱等。
3. 復雜形狀零件：如汽車覆蓋件等。
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