定位筐沖壓模具設(shè)計
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定位框盒形沖壓件的模具設(shè)計
首先：自我介紹 論文題目
講解思路：
一：零件的沖壓工藝性分析
二．零件沖壓工藝的計算
三.工藝方案的選取和確定。
四：各工序的模具結(jié)構(gòu)的選取
五．模具的運動、成行和卸料方式、以及固定和定位方式的分析
六.經(jīng)驗總結(jié)
一：零件的沖壓工藝性分析
1.工藝性分析
本次畢業(yè)設(shè)計的沖壓件是定位框盒形沖壓件的生產(chǎn)過程的設(shè)計。該沖壓件是一個長84mm，，寬75mm，高27mm的矩形件。該盒形件是10號鋼，厚度t為1mm，底部圓角半徑與壁與壁之間的圓角半徑相等，均為6mm。在該盒形件底部一側(cè)有一直徑為12mm的圓孔，另一側(cè)有一非規(guī)則的孔，但他的外形具有對稱性，而且非規(guī)則的孔還向矩形件內(nèi)部翻邊深度為3mm。此外，盒形件短邊兩側(cè)壁上有四個小圓孔，直徑為5mm，均勻分布在矩形件兩側(cè)對稱位置上。
2.實際用途分析
另外從沖壓件的用途分析可知，該沖壓件是定位框盒的上半件，它主要是防塵除塵的作用，因此其本身精度要求并不高，而且底部的圓孔是觀察孔，兩側(cè)壁4小孔是通氣孔，底部非規(guī)則孔是為了工藝的需要而添加的工藝孔，因此，翻邊的精度要求也不是很高。綜合上述可知，本次設(shè)計的模具精度并不需要很高，達(dá)到IT10-IT9均可滿足要求。
從以上對定位框盒的形狀分析當(dāng)中不難看出，它需要經(jīng)過落料，拉深，沖孔，翻邊，修邊等沖壓工序，但它需要幾次拉深，翻邊預(yù)制孔尺寸如何計算以及沖側(cè)孔應(yīng)該采用哪種方式和如何布置等成為本次設(shè)計的重點和難點。
二．零件沖壓工藝的計算
此零件的沖壓工藝的計算包括
1. 毛坯的計算
修邊余量Δh的確定：（原因：由于平板毛坯在拉深成型的過程中，常因受到材料力學(xué)性能的方向性影響，模具間隙分布不均勻，磨擦阻力不均勻以及定位誤差的影響，使拉深件的口部或凸圓周邊不齊，）
（無凸緣盒形件根據(jù)工件的相對高度h0/r：注：r是盒行件側(cè)壁間的圓角半徑）
2. 拉深深度
材料的極限拉深系數(shù)的確定
（根據(jù)零件的最大相對高度H/b0和毛坯的相對厚度t/D）
3. 拉深的圓角半徑
矩形件:應(yīng)滿足rD≥t,rj≥3t,并盡可能采用rj≥1H/5,以便一次拉深成形.
式中
r D—— 拉深件的底部半徑
rj—— 拉深件的角部半徑
在該零件圖中rD=6≥t=1,
rj=6≥3t=3
而且rj=6≥1H/5=27/5=5.4
所以該拉深件的圓角半徑滿足一次拉深成形的條件
4. 翻邊的預(yù)孔計算
圓角處按圓孔翻邊計算，而其它部分按簡單翻邊計算。
5. 翻邊的拉深高度
翻邊的極限高度（查表得材料的極限翻邊系數(shù)）
通過計算呢，拉深深度和圓角半徑都可以一次成行。而且翻邊高度也可以一次成行。
三.工藝方案的選取和確定。
方案一：
落料、拉深、沖孔、翻邊復(fù)合 沖孔（兩側(cè)） 修邊
因為翻邊高度較小，所以沖孔、翻邊不能復(fù)合。
方案二：
落料、拉深、沖孔復(fù)合 翻邊、沖孔（兩側(cè)） 修邊
在這個工藝方案中，翻邊和沖兩側(cè)孔不能復(fù)合，因為復(fù)合以后造成頂出工件比較困難，所以不選用此方案。
方案三：
落料、拉伸復(fù)合 沖孔（兩側(cè)） 翻邊 修邊
方案三雖然工序較多，但思路較清晰，各副模具的設(shè)計比較簡單，且都具有可行性。
綜合分析選取方案三
四：各工序的模具結(jié)構(gòu)的選取
第一副：該副模具完成的主要任務(wù)為落料，拉深，沖底部圓孔及底部翻邊預(yù)制孔并為后續(xù)工序做好準(zhǔn)備。該副模具所完成的工序內(nèi)容多，比較復(fù)雜，也是本次設(shè)計的重點和難點所在，其計算工作量也是最大的。
第二副： 該副模具完成的工序內(nèi)容是沖出矩形盒短邊兩側(cè)壁上的4個小圓孔，由于該矩形盒是先拉深后再沖孔的，因此，在側(cè)壁上沖孔的難度就比較的大，而且沖孔的直徑比較的小，因此要對沖孔凸模的強度，剛度進行嚴(yán)格的校核。初步考慮有兩種方式來完成該工序的內(nèi)容。一種方案是采用側(cè)壓裝置，即斜契斜滑塊沖側(cè)孔裝置，采用此裝置可一次性將側(cè)壁上的4小孔同時沖出，。第二種方案是將工件毛坯直接套在凹模支架上直接沖壁上同一側(cè)的2小孔，然后，再對調(diào)沖另一側(cè)的2小孔。兩者比較。第一種方案，設(shè)計比較復(fù)雜，但效率比較高，而且兩邊的位置精度較高。第二種方案，設(shè)計比較簡單，但效率比較低，而且增加工人的勞動強度。綜合分析采用第一種方案。
第三副：該副模具是一單工序模具，主要任務(wù)是完成工件底部上非規(guī)則形狀的孔的翻邊。由于該工件在底部對非規(guī)則孔翻邊高度為3mm，其目的是為了避免矩形件底部的應(yīng)力過于集中所引起的變形甚至是損壞，因此，它是一種工藝孔，翻邊的精度要求并不高，但是本副模具的難點之處在翻邊的形狀是一非規(guī)則形狀孔翻邊，計算比較困難，故此把它作為單工序模設(shè)計，但設(shè)計比較簡單，暫時不進行設(shè)計和計算。
第四副：該副模具的主要任務(wù)是完成工件的切邊修邊工作，由于拉深后的工件存在修邊余量和局部凸緣，而所要求生產(chǎn)的工件沒有凸緣，因此要進行修邊工序，同時也把它作為最后的一道工序來安排。該模具主要是為了提高工件的精度和質(zhì)量而設(shè)計的，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。初步考慮有兩種方式來完成該工序的內(nèi)容。一種方案是采用水平切邊裝置，通過凹模四個方向的移動，來達(dá)到切邊的目的。第二種方案是采用直接切邊模。原理和沖裁相似。兩者比較。第一種方案，設(shè)計比較復(fù)雜，加工比較困難，例如滑塊的設(shè)計和加工很困難。因為此滑塊利用各個尺寸來控制凹模移動，所以加工精度要求較高。但是第二種方案中，要求在拉深前有一個小凸圓角。所以還要看實際當(dāng)中的設(shè)計是否滿足實際工作要求。在剛才的工藝分析中，我們已經(jīng)知道，該沖壓件是定位框盒的上半件，它主要是防塵除塵的作用，因此其本身精度要求并不高，所以這樣設(shè)計完全滿足實際工作要求。綜合分析采用第一種方案。
設(shè)計中主要搞前一、二、四副模具的設(shè)計，第三副暫時不進行設(shè)計和計算.
五．模具的運動、成行和卸料方式、以及固定和定位方式的分析
第一副模具（落料、拉伸復(fù)合模）（重點介紹）
1. 模具的運動.
2. 成行和卸料方式
本副模具采用兩個導(dǎo)料銷導(dǎo)向送料，同時在本副模具中采用固定擋料銷來限制條料的送近步距。
3. 固定和定位
第二副模具（沖孔模）
沖側(cè)孔模具的運動過程
上模包括斜楔、上固定板和上模板的零件。
沖孔凸模分別用凸模固定板安裝在斜滑塊上，斜滑塊可在斜楔的作用下作水平運動，完成沖孔、復(fù)位。
下模擋塊，對斜楔導(dǎo)向并平衡滑塊作用在斜楔上的水平分力，限制斜滑塊的回程位置。
導(dǎo)板保證斜滑塊在水平方向上滑動。
回程時，斜楔與斜滑塊的面相接觸，拉動滑塊向后滑動至檔塊面。
第四副模具（修邊模）
垂直切邊模的運動過程
如圖所示結(jié)構(gòu)為垂直切邊模的倒裝式結(jié)構(gòu)。毛坯件由定位塊定位，切邊后的工件由打桿和打板推出，廢料切刀切斷廢料并分離。廢料切刀的刃口應(yīng)該比凸模的刃口低3~5倍材料厚度。以免切邊時啃傷刃口。
直接切邊后工件口部有卷邊現(xiàn)象，外側(cè)有剪切面存在。
六.經(jīng)驗總結(jié)
通過這次對定位框盒形沖壓件的模具設(shè)計，可以總結(jié)出對工件工藝分析的重要性。比如說該工件的切邊，我們有兩種或者更多種方案，我們可以選取經(jīng)濟和實用價值最高一種方案。但是要求我們必須對零件的實用性能進行分析，不能盲目設(shè)計。以得到最快和最優(yōu)的方案。
材料：10鋼 優(yōu)質(zhì)碳素鋼
T10A T10 碳素工具鋼
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