第1章沖壓工藝設計
1.1 零件的工藝分析
此零件形狀為階梯圓筒形件，需要採用落料，拉深，切邊三道工序，通過計算確定拉深次數。
零件材料為10鋼，根據參考文獻[1]表1.4.1得：10鋼的抗剪強度=210mpa。
由此可見，其塑性較好，有較高的強度，適合於成形加工。=260～440mpa、抗拉強度b=300～440mpa﹑伸長率10=29%、屈服強度=210mpa。
由此可見，其塑性較好，有較高的強度，適合與成形加工。
此零件毛坯形狀為圓形，故採用衝裁工藝中的落料工序。
首先計算出毛坯的尺寸，根據毛坯尺寸要求計算出凸凹模的尺寸，但要注意落料見的尺寸應增加修邊餘量，以保證零件的高度。後面還有拉深等其它工序，最重要的是毛坯外形尺寸精度要保證下一道工序的完成。
拉深見工藝性的好壞，直接影響到該零件能否用拉深方法生產出來，不僅能滿足產品的使用要求，同時也能夠用最簡單，最經濟和最快的方法生產出來。
拉深見外形尺寸的要求應根據零件的高度以及厚度等選擇一次拉深還是多次拉深。
1.計算落料毛坯尺寸：
t=0.5mm<1mm. 故可以按外形尺寸計算
查《指導》表4-2. 取修邊餘量=2.5mm
則零件外徑 d』=34+2×2.5=39㎜
由《指導》表4-4.將零件分為序號9和序號11兩部分
由序號9得：
取 =21.7mm =28mm =39mm r=2mm
∴ d1=38.9mm
去掉d1部分圓面積的材料
則 a1=d-d=（38.92-21.72）≈×104.2.3mm2
由序號11得: d2=
取 d1=5mm d2=9mm d3=12mm d4=21.7mm
r1=1.5mm r2=2mm h=0.5mm
∴則 a2=d=×23.72=×561.7mm2
∴ 毛坯的總面積 a=a1+a2= (1042.3+561.7)=×1604mm2
∴ 所以毛坯直徑
因此毛坯直徑為40mm
2.確定拉深次數：
查《指導》表4-8得：當×100%=1.25（＜1.5～1），一次拉深可得最大相對高度為0.84～0.65，故零件以以一次拉深成形。
3.計算拉深係數
因該零件兼有凸緣見拉深與階梯圓筒件拉深的持性，所以近似按此兩種拉深方法估算總拉深係數.
由參考文獻[2]或（4-15）得：
查參考文獻[2]表4-9 當＞2.8～3.0時 [m1]=0.16～0.20＜m總
此零件厚度為0.5mm，拉深件的底部與側壁間的圓角半徑r1為1.5mm，1.
5＞0.5mm，各階梯連線處的半徑為1.5mm，1.
5>2t=1mm，即滿足r1t,r2t ,所以拉深可以順利進行，不需要增加整形工序，零件產品尺寸為、精度為it10～it11級、，精度為it14級，其中、由拉深工序保證。拉深成形後切除零件多餘外邊，保證零件最後的外形尺寸公差，故由切邊工序保證。
1.2 制定沖壓工藝方案
1.2.1 工藝方案分析比較
此零件外殼形狀表明它為拉深件，所以拉深為基本工序，其毛坯可用落料工序完成。根據前面的計算，只需要一次拉深，故根據該零件所需基本沖壓工序，做出乙個合格的零件，可以有三種工藝方案：
第一種方案是把落料、拉深、二道工序做乙個簡單復合模，然後再以切邊工序做乙個單工序切邊模。
第二種方案是以落料、拉深、切邊工序分開，各做一副單工序模。
第三種方案是把落料、拉深、切邊三道工序並在一起，做一副多工位的級進模。
三種方案的比較：
第一種方案:落料、拉深是乙個簡單復合模，設計簡便，製造也不難生產效率高，裝夾方便，切邊工序作為單工序模，只要保證乙個尺寸精度要求，方便、簡單。
第二種方案：三道工序分開，分布鮮明，有序進行，看得懂，弄得請，但效率不高，占用裝置多，若單用乙個裝置，則需拆下來，裝上去次數多，比較麻煩。
第三種方案：三道工序一起進行，效率比較高，但是製造麻煩，周期長，成本高，只有大批量生產中才適合。
1.2.2 工藝方案確定
根據工藝方案的比較：
方案一：落料拉深復合→切邊
方案二：落料→拉深→切邊
方案三：落料、拉深、切邊級進模
綜合所有因素，此零件選用方案一。
1.3 畫工序圖
1.工序1：落料拉深
(1)毛坯圖
圖1-1
(2)工序圖
圖1-2
(3)排樣圖
a.計算開料寬度及步距
由參考文獻[1]表2.5.2 取搭邊值=1.5mm =1.2mm
由表2.5.3得減料公差=0.4mm 導料間隙c=0.1mm
考慮落料後需自然卸下條料單惻需沖開0.5mm深缺口
則開料寬度 b=(d-0.5++2+c)
40-0.5+1.5+2×0.4+0.1)
41.9mm
取b=41.9mm
步距a=d+=40+1.2=41.2mm. 取a=42mm
b.畫排樣圖
圖1-3
2.工序2：切邊
圖1-4
1.4 初選沖壓裝置
(1)計算拉深工藝力，相對厚度=1.25%<1.5%
t=0.5mm 根據參考文獻[1]表4.5.2 拉深時需採用壓邊圈。在該模具中可利用凸凹模與成型頂塊進行壓邊。
由於該零件只一次拉深因此拉深時需兼整形。拉深工藝力應按整形力計算。參考彎曲校正力進行計算。查參考文獻[1]表3.3.3。取單位校正力q=40mpa
則(2)計算衝裁工藝力
f衝=ltb=×40×0.5×440=27632n
由參考文獻[1]取頂件力係數k頂=0.08
則 f頂=k頂f衝=0.08×27632=2210.6n
f總2=f衝+f頂=27632+2210.6=29842.6n
(3)計算沖壓工藝力
f總=f總1+f總2=47759.4+29842.6=77602n
按f總=77602n,以及f總≤(0.7～0.8)f公
得 f公≥97002.5～110860n
查參考文獻[2]表8-10 初選壓力機為j23-16
1.5 編制沖壓工藝卡
表1-1 沖壓工藝過程卡
續表1-1
第2章沖壓模具設計
2.1 衝模型別及結構形式
此零件形狀為階梯圓筒形件，分為落料拉深（c003-1）、切邊（c003-2）兩副模具，本人設計c003-1模具，即落料拉深復合模，採用正裝式。利用擋料釘定距，模具本身利用m8螺釘固定及ф8銷釘定位，本模具採用彈頂器以及打杆作為卸料裝置。
2.2 模具設計計算
1．壓力中心
此零件為階梯圓筒形件，即屬於旋轉體件，結構對稱，所以壓力中心應該在其幾何中心。
2．各主要零件外形尺寸
(1)落料凹模外形尺寸
由參考文獻[1]式（2.8.8） h=kb
查表2.8.2 k取0.3 b=40mm
h1=kb=0.3×40=12mm 按要求需滿足h1≥15mm
因為是復合模，另有拉深工序，零件高度為6mm，材料厚度為0.5mm，加之有凸模進入凹模的深度，綜上所述，查參考文獻[2]，h=25mm
由式(2.8.9)凹模壁厚c=(1.5-2）h1=(1.5～2)×15=22.5～30mm
按要求需滿足c≥30～40mm 故取 c=30mm
為便於加工模板取圓形
則d=2×30+40=100
(2)固定板外形尺寸
直徑d與凹模相同為100mm
厚度h2=(0.6～0.8)h1(0.6～0.8)×25
15～20)mm
取h2=20mm
(3)墊板外形尺寸
直徑d=100mm
厚度h3=(6～12)mm
取h3=8mm
各模板採用φ8與m8螺釘定位與連線
根據參考文獻[4] 孔距取76mm
(4)凸凹模、凸凹模型芯、成形頂塊、拉深凸模外形尺寸
根據成型要求凸凹模、凸凹模型芯、成形頂塊以及拉深凸凹模長度分別為41mm、35.5mm、18.5和42.5mm。
綜上所述，歸納所得 (單位:mm)
落料凹模ф100×25 gb2858.4-81
上、下固定板ф100×20 gb2858.5-81
上、下墊板ф100×8 gb2858.5-81
凸凹模： ф46×40
凸凹模型芯：ф9×35.5
成形頂塊：ф40×18.5
拉深凸模：ф14×42.5
聯接螺釘：m8gb70-85
定位銷釘：ф8gb119-86
孔距ф76
3.凸凹模間隙及凸凹模工作部分尺寸
(1)落料凸凹模尺寸及公差
因為毛坯尺寸d=40mm，無公差要求
拉深模具設計說明書
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