玻璃升降器外壳冲压工艺与模具设计 毕业设计.doc

毕业设计毕业设计( (论文论文) ) 题目：玻璃升降器外壳冲压工艺与模具设计题目：玻璃升降器外壳冲压工艺与模具设计 学 院工业制造与管理学院 年 级 专 业模具设计与制造 学 号 学生姓名 指导老师 20 年月 授人以渔能力为本 毕业论文(设计)诚信承诺书 题目玻璃升降器冲压工艺与模具设计 学生姓名学号 专业模具设计与制造班级 学生承诺 我承诺在毕业论文(设计)活动中，遵守学校有关规定，恪守学术 规范，本人毕业论文(设计)内容除特别注明和引用外，均为本人观点， 不存在剽窃、抄袭他人学术成果，伪造、篡改实验数据的情况，如果 有违规行为和论文抄袭率达到 30%以上，我愿意承担一切责任，接受 学校的处理。 学生(签名)： 20 年 月 日 查询毕业设计（论文）抄袭结果： % 指导教师承诺 我承诺在毕业论文(设计)活动中，遵守学校有关规定，恪守学 术规范，经过本人核查，该生毕业论文(设计)内容除特别注明和引用 外，均为本人观点，不存在剽窃、抄袭他人学术成果，伪造、篡改实 验数据的现象。 指导教师(签名)： 年 月 日 授人以渔能力为本 四川科技职业学院毕业设计（论文）评审表（指导教师用） 姓名学号题目玻璃升降器冲压工艺与模具设计 评价项目具体要求权重abcde 调查论证 能独立查阅文献和从事其他调研；能正确翻译外文资料； 能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种 信息及获取新知识的能力。 0.1 研究方案的 设计能力 论文的整体思路清晰，结构完整、研究方案完整有序。0.2 分析与解决 问题的能力 能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题；能正确处 理实验数据；能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。0.2 工作量及 工作态度 按期圆满完成规定的任务，工作量饱满，难度较大；工作 努力，遵守纪律；工作作风严谨务实。 0.2 质量 综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨 合理；试验正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准 确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整 洁、正确；论文结果有应用价值。 0.2 创新 工作中有创新意识；对前人工作有改进、突破或独特见解。 0.1 评定成绩（优、良、中、及格、不及格） 指导教师意见： 指导教师签名： 20 年 月 日 授人以渔能力为本 说明：在“a、b、c、d、e”对应的栏目下划“” 四川科技职业学院毕业设计(论文)任务书 学生姓名学号指导教师 学院名称工业制造与管理学院专业名称模具设计与制造 论文题目玻璃升降器冲压工艺与模具设计 题目来源实习实践（ ）理论研究（ ） 一、基本任务与要求 基本任务：完成玻璃升降器的冲压工艺及冲压模具。进行了零件形状，尺寸精度等 冲压工艺性分析。在工艺计算的基础上，确定了本零件的冲压工序为：落料、拉深、 冲孔、翻边、切边。分析和比较了不同工艺方案，确定用落料模拉深复合模、拉深 模、拉深切边模复合、冲孔模、翻边模来生产该零件。以及模具相关尺寸的计算。 设计和选择了模具总图和工作零件图，绘制了模具装配总图和部分零件图，并编写 了设计说明书。 要求：撰写本次毕业论文是对我们所学的基本知识、基本理论和基本技能掌握与提 高程度的一次总测试，既要系统地掌握和运用专业知识，还要有较宽的知识面并有 一定的逻辑思维能力和写作功底。同时通过撰写毕业论文，可以使自己掌握如何收 集、整理和利用材料；如何观察、如何调查、作样本分析；如何利用图书馆，检索 文献资料。通过毕业论文的写作，使自己发现自己的长处和短处，以便在今后的工 作中有针对性地克服缺点，撰写论文是结合科研课题，把学过的专业知识运用于实 际，在理论和实际结合过程中进一步消化、加深和巩固所学的专业知识，并把所学 的专业知识转化为分析和解决问题的能力。 二、工作内容及时间安排 1选题：2012 年 9 月 1 日前 2开题报告：2012 年 10 月 1 日前 3收集资料及实施研究：2012 年 11 月 1 日前 4完成初稿：2013 年 1 月 1 日前 5完成修改稿：2013 年 3 月 1 日前 6完成定稿：2013 年 4 月 1 日前 7答辩：2013 年 4 月 22 日前 授人以渔能力为本 摘 要 本论文设计了玻璃升降器的冲压工艺及冲压模具。进行了零件形状，尺寸精 度等冲压工艺性分析。在工艺计算的基础上，确定了本零件的冲压工序为：落料、 拉深、冲孔、翻边、切边。分析和比较了不同工艺方案，确定用落料模拉深复合 模、拉深模、拉深切边模复合、冲孔模、翻边模来生产该零件。本设计进行了 5 副模具（落料拉深复合模、拉深模、拉深冲孔模复合模、冲孔切边模复合、翻边 模）结构和类型的选择，以及模具相关尺寸的计算。设计和选择了模具总图和工 作零件图，绘制了模具装配总图和部分零件图，并编写了设计说明书。 关键词： 冲压；工艺设计；模具设计；玻璃升降器 授人以渔能力为本 前 言 国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，促使模具技术迅速 的发展成为一门产业。而冷冲压模具又是整个模具产业中的一个重要组成部分， 它以冲裁、弯曲、拉深为基本内容，其中冲裁和拉深又是冲压中的重要部分。 6 本次进行的冷冲压模具设计，是在通过大学全部基础课程、技术课程、以及 大部分专业课程的学习之后所进行的毕业设计。其设计内容包括：零件的工艺性 分析、零件工艺方案的拟定、排样形式、裁板方法、材料利用率计算、工序压力 计算、压力中心的确定、压力机的选择、模具类型及结构形式的选择、以及模具 零件的选用和设计等。通过这次毕业设计的综合训练，提高自己分析问题、解决 问题的能力，培养自己独立思考的习惯，并让自己掌握模具设计的一般步骤与方 法，能够设计一般的冲压模具，为自己将来的工作奠定一个良好的基础。 由于本人初次进行如此综合而全面的设计，经验不足，能力有限。故在设计 中难免会存在不足之处，敬请各位老师给予指正。 授人以渔能力为本 目 录 第 1 章 冲压零件的工艺性分析及冲压工艺拟订方案.1 1.1 冲压零件的工艺性分析 1 1.2 平板坯料翻边的工艺计算 1 1.3 冲孔凸凹模尺寸计算 2 1.3.1 冲孔 10.4 凸凹模尺寸计算 .3 1.3.2 冲孔 3.2 凸凹模尺寸计算 4 1.4 有凸边圆筒形件拉深工艺计算 5 1.5 落料凸凹模尺寸计算 7 1.6 拟定工艺方案 8 1.6.1 确定总工序8 1.6.2 提出工艺方案8 1.6.3 工艺方案的比较及确定8 第 2 章 排样形式、裁板方法、材料利用率的计算9 2.1 排样的计算 9 2.2 利用率的计算及裁板方法的确定 9 2.2.1 横排时.9 2.2.2 竖排时10 第 3 章 冲压工艺过程.11 第 4 章 落料拉深复合模设计12 4.1 模具类型及模具结构形式的选择 .12 授人以渔能力为本 4.2 模具的动作原理 .13 4.3 工序压力计算、压力中心的确定、压力机选择 .13 4.3.1 压力计算13 4.3.2 压力中心的确定14 4.3.3 压力机的选择14 4.4 模具工作零件刃口尺寸以及公差的计算 .15 4.4.1 落料凸、凹模刃口计算15 4.4.2 拉深 35 凸、凹模尺寸计算.16 4.5 模具零件的选用、设计以及必要的计算 .17 4.5.1 卸料及顶件装置17 4.5.2 落料凹模形状及尺寸的确定17 4.5.3 凸凹模形状及尺寸的确定18 4.5.4 推板的选用20 4.5.5 模架的选用20 4.5.6 模柄的选用21 第 5 章 冲孔切边复合模设计.22 5.1 模具类型及模具结构形式的选择 .22 5.2 模具的动作原理 .23 5.3 工序压力计算、压力中心的确定、压力机选择 .23 5.3.1 压力计算23 5.3.2 压力中心的确定24 5.3.3 压力机的选择24 授人以渔能力为本 5.4 模具工作零件刃口尺寸以及公差的计算 .25 5.5 模具零件的选用、设计以及必要的计算 .26 5.5.1 卸料装置26 5.5.2 模架的选用26 5.5.3 模柄的选用27 第 6 章 翻边模设计28 6.1 模具类型及模具结构形式的选择 .28 6.2 模具的动作原理 .28 6.3 工序压力计算、压力中心的确定、压力机选择29 6.3.1 压力计算29 6.3.2 压力中心的确定29 6.3.3 压力机的选择30 6.4 模具零件的选用、设计以及必要的计算 .31 6.4.1 模架的选用31 6.4.2 模柄的选用31 总结与体会32 致谢词33 参考文献34 第 1 章 冲压零件的工艺性分析及冲压工艺拟订方案 1.1 冲压零件的工艺性分析 该零件是玻璃升降器(如图 1-1 所示)。采用 1.5mm 厚的 q235 钢板冲成，保证足 够的刚度和强度。其外形主要尺寸 60，36，r5，28 均为 it14 级 ，为 it12 0 0.18 22 级，为了使零件安装后不影响使用，表面要求平整，无明显毛刺，无起皱。据零件的 技术要求，进行冲压工艺分析，可以认为：该零件形状属于旋转体，是截面为 u 形的 双层壁筒形零件，且，都比较合适，工件尺寸不大，精度要求不高，形状/dd 凸 /h d 简单，因此拉深工艺性比较好。由于要求精度较高，必须采用水平切边模切边， 0 0.18 22 而 60，36 的精度要求不高，则采用一般精度的正反拉深模即可成型。 1 图 1-1 玻璃升降器 1.2 平板坯料翻边的工艺计算 初步拟定为采用球头形凸模翻边，翻边后零件形状如下图所示，其孔径 d 按以下 公式计算： d=d-2(h-0.43r-0.72t) =18-2(5-0.431-0.721.5) =10.02mm 授人以渔能力为本 可知一次翻边可达到的极限高度为： hmax=d/2(1-kmin)+0.43r+0.72t =18/2(1-0.43)+0.431+0.721.5 =6.64mm 式中 kmin=0.43 由手册表 5-5 查得 3 由上述计算可知 hhmax，故可一次翻出所需高度。 翻边后零件的形状如（图1-2）知： 图 1-2 翻边零件图 1.3 冲孔凸凹模尺寸计算 冲孔后零件形状如下图所示： 授人以渔能力为本 图 1-3 冲孔零件图 1.3.1 冲孔 10.4 凸凹模尺寸计算 由于公差等级不高，可分别加工凸凹模。 1.材料双面间隙z 的确定： 由于材料为q235，材料的厚度为1.5mm，查表2.3.3 得 12 zmax=0.240 zmin=0.132 2.凸凹模的制造公差的确定： 12 可由公式计算： a=0.6(zmax-zmin) =0.60.108 =0.0648mm t=0.4(zmax-zmin) =0.40.108 =0.0432mm 3.磨损系数由it14 级 得 x=0.5 12 4.零件的公差为0.43 13 5.计算凸模的尺寸： 12 dt=(dmin+x) =(11+0.50.43) =11.215mm 授人以渔能力为本 6.计算凹模的尺寸： 12 da=(da+zmin) =(11.215+0.132) =11.347mm 7.确定满足条件：t+a+zmin=0.24= zmax 成立满足条件 12 1.3.2 冲孔 3.2 凸凹模尺寸计算 由于公差等级不高，可分别加工凸凹模。 1.材料双面间隙z 的确定： 由于材料为q235，材料的厚度为1.5mm，查表2.3.3 得 zmax=0.240 zmin=0.132 12 2.凸凹模的制造公差的确定： 12 可由公式计算： a=0.6(zmax-zmin) =0.60.108 =0.065mm t=0.4(zmax-zmin) =0.40.108 =0.043mm 3.磨损系数由it14 级得 x=0.5 12 4.零件的公差为0.3 13 5.计算凸模的尺寸： 12 dt=(dmin+x) =(3.2+0.50.3) =3.35mm 6.计算凹模的尺寸： 12 da=(da+zmin) =(3.35+0.13) 授人以渔能力为本 =3.48mm 7.确定满足条件：t+a+zmin=0.24= zmax 成立满足条件 12 1.4 有凸边圆筒形件拉深工艺计算 拉深后零件形状如下图所示： 首次确定拉深系数同时计算拉深系数是否合理： 12 1.凸缘相对值径：dt/d=54/23.8=2.2 2.确定修边余量：r=2 （查表 4.3.2） 12 3.计算毛坯尺寸： 12 d= drdhdt44 . 3 4 2 =5 . 1 8 . 2344 . 3 16 8 . 234542 =65 4.毛柸相对厚度：t/d=150/65=2.3 12 5.工件相对高度：h1/d1=0.450.35 (查表 4.5.1) 12 6.工件拉深系数：0.4（查表 4.5.2） 12 7.判断能否一次拉成：m=d/d=23.8/65=0.37 m0.4,不能一次拉深。 12 8.首次选择拉深系数：0.54 12 m=d1/d=0.54 其中 d=65 d1=35 9.首次确定圆角半径：r=4 r=5 拉深高度为： h1=0.25/d1(dd-dtdt)+0.43(r1+r1)+0.14/d1(r1r1-r1r1)=13.5 10.凸缘相对值径：dt/d=54/35=1.5 相对高度： h1/d1=0.7350.58(查表 4.5.1) 12 根据以上数据对比，首次选择拉深系数为 0.54 合理。 经第一次拉深完后，零件还需要经过第二次拉深，第三次拉深，其拉深看成 是圆筒形零件拉深。 1.拉深系数：m1=0.75 m2=0.78(查表 4.4.1) 12 授人以渔能力为本 d2=m1d1=0.7535=26.25mm d3=m2d2=0.7826.25=20.475mm d3=20.47522.3 所以用两次拉深。 2.调整拉深系数： 12 d2=0.7835=27.2mm d3=0.8227.2=22.3mm 3.确定底部圆角半径：r2=2.5 r2=2.5 r3=1.5 r3=1.5 12 h2=0.25/d2(dd-dtdt)+0.43(r2+r2)+0.14/d1(r1r1-r1r1) =14.15mm h3=0.25/d3(dd-dtdt)+0.43(r3+r3)+0.14/d1(r1r1-r1r1) =16mm 经过上面计算，该零件需要经过三次拉深才能满足零件尺寸。 拉深后零件形状如（图 1-4）知： 图 1-4 拉深零件图 1.5 落料凸凹模尺寸计算 落料后零件形状如下图所示： 根据前面公式计算得，毛坯的尺寸 d=65,修边余量=2，双边的修边余量=4，故 毛坯的总直径 d=69，产品落料的尺寸就为 69。 因落料形状和尺寸都要求不高，所以落料采用分开加工，其落料的尺寸由凹模决 定。 授人以渔能力为本 1.零件材料为 q235，零件厚度为 1.5mm。 12 故零件的双面间隙 zmax=0.240mm zmin=0.132mm(查表 2.3.3) 2.凸凹模的制造公差的确定： 可由公式计算： 12 a=0.6(zmax-zmin) =0.60.108 =0.065mm t=0.4(zmax-zmin) =0.40.108 =0.043mm 3.磨损系数由it14 级得 x=0.5 12 4.零件的公差为=0.74 13 5.计算凹模的尺寸： 12 da=(dmax-x) =(69-0.50.74) =68.63mm 6.计算凸模的尺寸： 12 dt=(da-zmin) =(68.63-0.132) =68.5mm 7.确定满足条件：t+a+zmin=0.24=zmax 成立满足条件 12 落料后零件形状如（图1-5）知： 图 1-5 落料零件图 授人以渔能力为本 1.6 拟定工艺方案 1.6.1 确定总工序 由以上计算过程及工艺分析得出成型该零件应有以下五道基本工序： 落料 拉深 冲孔 翻边 切边 1.6.2 提出工艺方案 方案一 落料拉深复合第二次拉深 第三次拉深 冲底孔 翻边 冲 3.2 的孔翻边复合 方案二 落料拉深复合第二次拉深 第三次拉深冲底孔复合切 边和冲3.2 的孔复合 翻边 方案三 落料 第一次拉深 第二次拉深 第三次拉深 冲底孔 翻边 冲 3.2 的孔切边复合 1.6.3 工艺方案的比较及确定 综合分析得出以上三种方案，其中方案二落料、拉深复合在一起不仅各工作部分 的强度可以得到保证，而且也提高了模具的复合程度，提高了生产效率适合于大批量 生产，同时模具较少，成本较低。因此决定采用第二种方案为最佳。 第 2 章 排样形式、裁板方法、材料利用率的计算 2.1 排样的计算 排样：指工件在条料，板料，带料上布置的方法。 由于该零件的毛坯为圆形，从材料的经济利用及模具结构的合理性考虑，故采用 有搭边值的直排样。 授人以渔能力为本 查手册表 2.5.2 得 a=1.2； a1=1.0， 采用手工送料 由以下公式计算无侧压时条料的宽度： 12 b1=(dmax+2a+c) =(69+21.2+0.5) =71.9mm 式中 c=0.5 由手册表 2.5.5 查得 由以下公式计算导尺间距： 12 a=b+c=dmax+2a+2c =69+2.4+1 =72.4mm 故选择购买 1.5mm1000mm1500mm 的钢板裁剪下料。 图 2-1 钢材板料 2.2 利用率的计算及裁板方法的确定 材料的经济利用可用材料的利用率指标来衡量，故对横排样和竖排样进行必要的 利用率计算，以选取经济合理的排样方式剪裁下料。 2.2.1 横排时 条数 n1=l/b1=1500/71.9=20 条 余 62mm 每条个数 n2=(b-a1)/(d+a1)=(1000-1)/(69+1)=14 个 余 19mm 则 sg=201471.971.9/4=1136280.3 sb=10001500=1500000 故有 n=sg/sb=1136289.3/1500000=75.75% 2.2.2 竖排时 条数 n1=b/b1=1000/71.9=13 条 余 66mm 每条个数 n2=(l-a1)/(d+a1)=(1500-1)/(69+1)=21 个 余 30mm 则 sg=132171.971.9/4=1107873.2 sb=10001500=1500000 授人以渔能力为本 故有 n=sg/sb=1107873.2/1500000=73.85% 由以上计算可知用横排样时利用率最高，故选择用横排样 1.5mm71.9mm1000mm 在剪板机上下料。 图 2-2 排样图 授人以渔能力为本 第 3 章冲压工艺过程 表 3-1 工序卡片 授人以渔能力为本 第 4 章 落料拉深复合模设计 4.1 模具类型及模具结构形式的选择 本模具采用正装的落料、拉深两个工序复合模结构形式， 工件由上面的凸凹模冲 下并卡在下面的凹模内，然后在拉深工件，工件留在凸凹模上，再由推件装置推出。 操作方便安全，且能保持较高的生产效率。总压力为800kn，故采用后侧导柱模架即可 满足精度要求。由于板料不太厚，故而采用弹性卸料板卸料。 落料拉深复合模结构如图 4-1 所示： 图 4-1 落料拉深复合模 1-推件杆 2-压入式模柄 3-上模座 4-垫板 5-导套 6-凸凹模固定板 7-凸凹模 8-推件板 9-弹性卸料版 10-导柱 11-顶件块 12-拉深凸模 13-落料凹模 14-拉深凸凹模固定板 15-垫板 16-顶件杆 17-下模座 18-销钉 19-螺钉 授人以渔能力为本 4.2 模具的动作原理 此模具为落料、拉深复合模，初步决定采用曲柄压力机。在压力机曲柄向下运动 的过程中，首先是凸凹模与落料凹模接触完成落料工序。此时，零件进入凹模，在曲 柄压力机的作用下凸凹模继续往下运动，然后完成零件的第一次拉深。拉深完后，上 模往上运动，此时顶件块在弹性元件的作用下向上运动，把零件从拉深凸模上顶出， 然后上模继续往上运动，达到最高点时，推杆将零件从凸凹模上推出，从而实现脱模。 模具的导柱与导套在整个工作过程中一直紧密配合，在非工作过程时导柱与导套 可分开。 4.3 工序压力计算、压力中心的确定、压力机选择 4.3.1 压力计算 由于模具采用弹性卸料板卸料，则该工序有以下力：、 1.落料力可按手册表 2.6.1 得公式计算： 12 =klttb =1.3691.53.14310 = 2.压边力可按手册表 4.4.5 得凸圆形件用平毛坯第一次拉深时的压边力计算公式 计算： =ap =3.14x27x27x2 = 3.拉深力可按手册表 4.4.8 查得的无凸缘筒形件拉深力实用公式计算： =d1tbk1 =3.14x54x1.5x380x0.55 = 授人以渔能力为本 4.卸料力可按手册表 2.6.3 得 =kxf =0.05x131000 =6550n(其中 kx=0.05 由表 2.6.1 知) 5.推件力可按手册表 2.6.4 得 =nktf =1x0.55x131000 =72050n(其中 kt=0.55 由表 2.6.1 知，n=h/t=1) 6.顶件力可按手册表 2.6.4 得 =kdf =0.06x131000 =7860n(其中 kd=0.06 由表 2.6.1 知) 4.3.2 压力中心的确定 为了保证压力机和模具正常地工作，必须要使冲模的压力中心与压力机滑块中心 线相重合。否则在冲压时会使冲模与压力机滑块歪斜，引起凸，凹模间隙不均或导向 零件加速磨损，造成刃口和其他零件的损坏，甚至还可能引起压力机导轨磨损，影响 压力机精度。通常，对于简单而对称的工件，如圆形、正多边形、矩形，他们的压力 中心与工件的几何中心重合。对于形状复杂的工件、多凸模及连续模的压力中心则需 要计算。 而本零件为简单而对称的圆形，故压力中心与其几何中心相重合。 4.3.3 压力机的选择 这一工序的最大总压力在离下死点 62mm 处 就需达到： 授人以渔能力为本 拉推卸压落顶总 fffffff =131000+4578+53200+0.05x131000+0.06x131000+2x0.55x131000 =210.393kn 参考课本曲柄压力机许用压力曲线和材料成型设备开式压力机规格可选 p11 110 择 800kn 的开式曲柄压力机。 查得开式压力机的相关数据如下： 表4-1 开式压力机数据 公称压力 /kn 800 发生公称压力时滑块距下死点距离 /mm 9 滑块行程 /mm 130 最大封闭高度 /mm 380 封闭高度调节量 /mm 100 左右 /mm 800 工作台尺寸 前后 /mm 540 左右 /mm 380 前后 /mm 210 工作台孔尺寸 直径 /mm 260 模柄孔尺寸（直径 x 深度） /mm 21x123 4.4 模具工作零件刃口尺寸以及公差的计算 4.4.1 落料凸、凹模刃口计算 根据前面公式计算得，毛坯的尺寸 d=65,修边余量=2，双边的修边余量=4，故 毛坯的总直径 d=69，产品落料的尺寸就为 69。 因落料形状和尺寸都要求不高，所以落料采用分开加工，其落料的尺寸 由凹模决定。 1.零件材料为 q235，零件厚度为 1.5mm. 授人以渔能力为本 故零件的双面间隙 zmax=0.240mm zmin=0.132mm(查表 2.3.3) 12 2.凸凹模的制造公差的确定： 可由公式计算： 12 a=0.6(zmax-zmin) =0.60.108 =0.065mm t=0.4(zmax-zmin) =0.40.108 =0.043mm 3.磨损系数由it14 级得 x=0.5 12 4.零件的公差为=0.74 13 5.计算凹模的尺寸： 12 da=(dmax-x) =(69-0.50.74) =68.63mm 6.计算凸模的尺寸： 12 dt=(da-zmin) =(68.63-0.132) =68.5mm 7.确定满足条件：t+a+zmin=0.24=zmax 成立满足条件 12 4.4.2 拉深 35 凸、凹模尺寸计算 有压边圈拉深时的单边间隙可由以下公式计算： z/2=(11.1)t =(11.1)1.5 =1.51.65 拉深模工作部分尺寸可由以下公式计算 授人以渔能力为本 dt=(dmin+0.4) =(35+0.4x0.74) =35.3mm da=(dmin+0.4+z) =(35+0.4x0.74 +2x1.5) =38.3mm 式中 t=0.03 a=0.05 由手册表 4.8.3 查得。 4.5 模具零件的选用、设计以及必要的计算 4.5.1 卸料及顶件装置 图 4-2 卸料及顶件装置 4.5.2 落料凹模形状及尺寸的确定 由于落料凹模的尺寸比较大，能比较方便的采用销钉定位，螺钉紧固，因此选择 用销钉定位，螺钉紧固。这样可减小凹模外壁的加工精度，减少加工时间和成本。 凹模用整体结构，直刃口形式，这种刃口强度好，孔口尺寸不随刃口的刃磨而增 大，适用于精度高的工件。 授人以渔能力为本 图 4-3 落料凹模 4.5.3 凸凹模形状及尺寸的确定 从模具的总体结构和高度考虑，宜用固定板定位，螺钉紧固。其结构尺寸由工件 的尺寸决定。 授人以渔能力为本 图 4-4 凸凹模 授人以渔能力为本 4.5.4 推板的选用 选用刚性推荐装置，是利用压力计滑块上的打料杆，撞击上模内的打杆与推件板， 将凹模内的工件推出，其推件力大，工作可靠，如（图4-5）。 图 4-5 推件板 4.5.5 模架的选用 图4-6 模架 授人以渔能力为本 4.5.6 模柄的选用 选用压入式模柄，它与模座孔采用过渡配合 h7/m6、h7/h6,并加销钉以防转动。这 种模柄可较好地保证轴线与上模座的垂直度。 图4-7 压入式模柄 授人以渔能力为本 第 5 章 冲孔切边复合模设计 5.1 模具类型及模具结构形式的选择 本模具采用倒装冲孔切边复合模结构形式。工件由凹模内孔定位，可避免由于安 装定位销而造成凸凹模壁较薄，降低了凸凹模强度。由于冲孔和切边后，工件会留在 凸凹模上，故采用推件装置，在压力机回程时可将工件从凸凹模上自然推出，提高冲 裁件的断面质量。又由于总压力为 250kn，可采用一般的后侧导柱模架即可满足精度要 求。 冲孔模结构如图 5-1 所示： 图5-1 切边冲孔复合模 1-推件杆 2-压入式模柄 3-上模座 4-垫板 5-凸模固定板 6-导套 7-冲孔凸模 8-切边模 9-推件块 10-导柱 11-冲孔凸模 12-废料切刀 13-下模座 14-螺钉 15-销钉 授人以渔能力为本 5.2 模具的动作原理 在压力机下行到离下死点 1.5mm 处时凸凹模开始接触坯料，进入冲裁状态，在到 达下死点时，模具处于闭合状态，冲裁和切边完成。由于磁铁的作用坯料会吸在凸凹 模上，回程中在推件板的推力作用下使坯料从凸凹模上推出。 模具的导柱与导套在整个工作过程中一直紧密配合，在非工作过程时导柱与导套 可分开。 5.3 工序压力计算、压力中心的确定、压力机选择 5.3.1 压力计算 由于模具结构可知该工序有以下力： 1.冲孔力可按手册表 2.6.1 查得的公式计算： =klttb =1.33.21.53.14310 =6074n 2.推件力可按手册表 2.6.4 查得的公式计算： =nktf =10.0556074 =334n 其中 n=h/t=1.5/1.5=1(h凹模洞口的直刃壁高度，t材料厚度),kt=0.55 可由 表 2.6.1 查得。 3.切边力可按手册表235查得的公式计算： =klttb =1.31.5503.14310=94906.5n 式中 tb=303-327 取 tb=310 由手册表 1.3.6 可查得mpampa 授人以渔能力为本 5.3.2 压力中心的确定 本零件为简单而对称的圆形，故压力中心与其几何中心相重合，即在圆形孔的中 心。 5.3.3 压力机的选择 这一工序的最大总压力： =+ 总 f 切 f 推 f 冲 f =94906.5+6074+334 =101.31kn 参考课本曲柄压力机许用压力曲线和材料成型设备开式压力机规格可选 p11 110 择 250kn 的开式曲柄压力机。 由可查得开式压力机的相关数据如下： 表5-1 开式压力机数据 公称压力 /kn 250 发生公称压力时滑块距下死点距离 /mm 6 滑块行程 /mm 80 最大封闭高度 /mm 250 封闭高度调节量 /mm 70 左右 /mm 560 工作台尺寸 前后 /mm 360 左右 /mm 260 前后 /mm 130 工作台孔尺寸 直径 /mm 180 模柄孔尺寸（直径 x 深度） /mm 21x123 授人以渔能力为本 5.4 模具工作零件刃口尺寸以及公差的计算 由于公差等级不高，可分别加工凸凹模。 1.材料双面间隙z 的确定： 由于材料为q235，材料的厚度为1.5mm，查表2.3.3 得 zmax=0.240 zmin=0.132 12 2.凸凹模的制造公差的确定： 12 可由公式计算： a=0.6(zmax-zmin) =0.60.108 =0.065mm t=0.4(zmax-zmin) =0.40.108 =0.043mm 3.磨损系数由it14 级得 x=0.5 12 4.零件的公差为0.3 13 5.计算凸模的尺寸： 12 dt=(dmin+x) =(3.2+0.50.3) =3.35mm 6.计算凹模的尺寸： 12 da=(da+zmin) =(3.35+0.13) =3.48mm 7.确定满足条件：t+a+zmin=0.24= zmax 成立满足条件 12 授人以渔能力为本 5.5 模具零件的选用、设计以及必要的计算 5.5.1 卸料装置 图5-2 卸料装置 5.5.2 模架的选用 图5-3 模架 授人以渔能力为本 5.5.3 模柄的选用 选用压入式模柄，它与模座孔采用过渡配合 h7/m6、h7/h6,并加销钉以防转动。这 种模柄可较好地保证轴线与上模座的垂直度。 图 5-4 模柄 授人以渔能力为本 第 6 章 翻边模设计 6.1 模具类型及模具结构形式的选择 本模具采用翻边单工序模结构形式， 工件放在下模座的定位销上，上模座向下移 动，然后对工件进行翻边，工件留在翻边凹模上，再由推件装置推出。操作方便安全， 且能保持较高的生产效率。总压力为 100kn，故采用后侧导柱模架即可满足精度要求。 图 6-1 翻边模 1-推件杆 2-压入式模柄 3-上模座 4-翻边凹模固定板 5-翻边凸模 6-导套 7-推件块 8-导柱 9-顶件板 10-翻边凸模 11-翻边凸模固定板 12-下模座 13-螺钉 14-销钉 授人以渔能力为本 6.2 模具的动作原理 工作时，坯料放在翻边凸模上定位，然后翻边凹模在压力机的作用下向下运动， 接触坯料后，开始翻边，直到翻边结束，压力机带动上模向上运动，由于翻边时顶件 板被压缩，这时顶件板向上运动把坯料顶出翻边凸模，使坯料留在翻边凹模内，这时 压力机继续向上运动，当推杆达到一定位置时，就不在上升，上模向上运动，使推件 板将坯料从翻版凹模中推出，从而实现脱模。 6.3 工序压力计算、压力中心的确定、压力机选择 6.3.1 压力计算 由于模具结构可知该工序有以下力： 1.翻边力可按手册表5.3.9查得的公式计算： =1.1(d-d)ts =1.13.14(18-10.4)1.5235 =9253n 2.推件力可按手册表 2.6.4 查得的公式计算： =nktf =10.0559253 =509n 其中 n=h/t=1.5/1.5=1(h凹模洞口的直刃壁高度，t材料厚度),kt=0.55 可由 表 2.6.1 查得。 3.顶件力可按手册表 2.6.5 查得的公式计算： =kdf =0.069253 =555n 其中 kd=0.06 可由表 2.6.1 查得。 授人以渔能力为本 6.3.2 压力中心的确定 本零件为简单而对称的圆形，故压力中心与其几何中心相重合，即在圆形孔的中 心。 6.3.3 压力机的选择 这一工序的最大总压力： = 总 f 顶翻推 fff =9253+555+509 =10.317kn 参考课本曲柄压力机许用压力曲线和材料成型设备开式压力机规格可选 p11 110 择 100kn 的开式曲柄压力机。 由材料成型设备可查得开式压力机的相关数据如下： 表6-1 开式压力机数据 公称压力 /kn 100 发生公称压力时滑块距下死点距离 /mm 4 滑块行程 /mm 60 最大封闭高度 /mm 220 封闭高度调节量 /mm 60 左右 /mm 450 工作台尺寸 前后 /mm 300 左右 /mm 220 前后 /mm 110 工作台孔尺寸 直径 /mm 160 模柄孔尺寸（直径 x 深度） /mm 21x123 授人以渔能力为