灯罩壳冲压工艺及其模具设计

1、灯罩壳冲压及其模具设计作者：*指导老师：*摘要：冲压模具在实际工业生产中的应用广泛。在传统的工业生产中，工人生产的劳动强度大、劳动量大，严重影响生产效率，采用模具生产制品及零件，具有生产效率高，节约原材料，成本低廉，保证质量等一系列优点，是现在工业生产的重要手段和主要发展方向。本文介绍了灯罩壳的冲压工艺和其中第一个个工序的模具设计。其内容首先是根据灯罩壳的结构对其制定了冲压工艺过程：本文分析了三种方案，分别对其进行了优缺点的分析，确定了第一个方案为理想的方案。并对第一个方案中的第一步工序做了模具设计。在模具设计过程中首先确定了模具的总体结构形式：倒装式落料冲孔复合模。接下来确定了排样的方案和选

2、择了压力机的型号。根据零件图上的数据和尺寸公差确定了冲裁刃口的尺寸。下面进行了模具结构的设计：首先确定出了落料凹模的轮廓尺寸，然后根据落料凹模的轮廓尺寸确定出了凸模固定板和垫板的轮廓尺寸。凸模固定板和垫板的外形尺寸通常与凹模的一致，厚度是根据凹模的厚度以相应的比例选取。根据压力机的参数确定了模架的结构为：中间导柱模架。接着选用了相应的模柄和导柱。接下来确定了卸料装置：采用弹簧弹性元件进行卸料。最后根据模具的大体的结构形状，确定了冲孔凸模的轮廓尺寸。从而设计出了相应的落料冲孔复合模来加工产品的第一步工序。并编写了部分主要零件的工艺加工过程。详细阐述了本冲压模具的装配过程和冲模试冲时常见的问题、产

3、生的原因及调整方法。经过对该零件结构及使用要求的分析研究，该方法为理想的设计方法。对冲压模具的设计充分利用了机械压力机的功用特点，在室温的条件下对坯件进行冲压成形，生产效率提高，经济效益显著。关键词：冲压工艺；结构设计；模具设计The lampshade hull is blunt to press and its molding tool designAuthor:Zhao Junfei Guide Teacher:Wang Hong BinAbstract:Blunt press a molding tool an application is extensive in the physi

4、cally industrial production.In the tradition of the industry the production, the worker produce of labor strength big, labor to have great capacity, serious influence produce the exaltation of efficiency.Along with nowadays technological development, the industry produce medium the usage of molding

5、tool has already more and more caused peoples value, but is applied to industry in great quantities to produce medium.Blunt press an automatically send of the molding tool to anticipate a technique to also throw in actual production, blunt press a molding tool can consumedly raise a labor production

6、 efficiency, ease a worker burden, have important meaning and economy of the technique progress value.This text introduced the electricity cabinet fan cover hull of blunt press a craft with among them the molding tool of a certain work preface design.Its contents first according to as to its the str

7、ucture of the fan cover hull drew up blunt press craft process.This text analyzed four kinds of projects and distinguish as to its carried on the analysis of merit and shortcoming, make sure the first project is an ideal project.Also did a molding tool design to the square one work preface in the fi

8、rst project.Made sure the total structure form of molding tool first in the molding tool the design the process.The set up wrong type falls to anticipate blunt bore compound a mold.Connected down to make sure a row the project of the kind and chose the model number of pressure machine.The making sur

9、e according to the parameter of pressure machine the lunt press the assemble process of molding tool with blunt familiar problem, output reason for mold to try blunt and adjust method.The process is to the analytical research that the spare parts structure and the usage request and that method is an

10、 ideal design method.To blunt pressed the design of molding tool to well make use of machine pressure the effect characteristics of the machine, carry on to the Pi piece under the condition of indoor temperature blunt press to take shape, produce an efficiency an exaltation, the economic performance

11、 shows Zhao.Keyword: press process；structure design；molding tool design绪论一、模具的发展现状改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。当今世界正进行着新一轮的产业调整，一些模具制造

12、逐渐向发展中国家转移，中国正成为世界模具大国。近年来，外资对我国模具行业投入量增大，工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化，这代表着我国模具行业迎来新一轮的发展机遇，也代表着面临国外先进技术和高品质制品的挑战。 有数据显示，我国目前模具总产值已跃居世界第三，仅次于日本和美国，其中，汽车、摩托车、家电行业是模具最大的市场。据权威报告，中国已成为第一制造大国。我国模具年生产总量虽然已位居世界第三。但设计制造水平在总体上要比工业发达国家落后许多。其差距主要表现在下列六方面： 1）国内自配率不足80%。其中中低档模具供过于求，中高档模具自配率不足60%。 2）企业组织结构、产品结构、技术结构和

13、进出口结构都不够合理。我国模具生产厂点中多数是自产自配的工模具车间（分厂），专业模具厂也大多数是“大而全”“小而全”的组织形式。国外模具企业大多是“小而专”，“小而精”；模具自产自配比例高达50%以上，国外70%以上是商品模具。国内模具总量中属大型、精密、复杂、长寿命模具的比例只有30%左右。国外在50%以上。进出口之比2003年为4.1：1；进出口相抵后净进口为10.3亿美元，为净进口量最大的国家。 3）模具产品水平和生产工艺水平总体上比国际先进水平低许多，而模具生产周期却要比国际先进水平长许多。产品水平低主要表现在精度、型腔表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度；工艺水平低主要表现在设计、加工、

14、工艺装备等方面。 4）开发能力弱，经济效益欠佳。我国模具企业技术人员比例较低，水平也较低。不重视产品开发，在市场中常处于被动地位。我国每个职工平均每年创造模具产值约合1万美元左右，而模具工业发达国家大多是15-20万美元，有的甚至达到25-30万美元。由此而来的是我国模具企业经济效益差，大都微利，国有企业总体亏损，缺乏后劲。 5）模具标准化水平和模具标准件使用覆盖率低。国外先进国家模具标准件使用覆盖率达70%以上，国内模具标准件使用覆盖率只有45%左右。6）与国际先进水平相比，模具企业的管理落后更甚于技术落后。技术落后易被发现，管理落后易被忽视。国内大多数模具企业还沿用过去作坊式管理模式。真正

15、实现现代化企业管理的还不多。（参看张立锋“十五”期间我国模具行业发展现状，2006.11）二、冲压的概念、特点及应用冲压是利用安装在冲压设备上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要是采用板料来加工成形所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成形工程技术。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。与机械加工及塑性

16、加工的其他方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。（1）冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。（2）冲压是由模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压材料的表面质量，而模具的寿命一般较长，所以冲压件的质量稳定，互换性好，具有“一模一样”的特征。（3）冲压可制造出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒针，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压件的强度和刚度均较高。（4）冲压一般没有切削碎料生成，材料的消耗较少，且不需其他的加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。但是，冲压加工所使

17、用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济利益。冲压在现代的工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压方法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、电子、航空、航天、家电、及轻工等行业。在这些部门中，冲压件所占的比重都相当大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造、铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不广泛采用冲压工艺，许多工业部门要提高生

18、产率、提高产品质量、降低生产成本、进行产品更新换代等都是难以实现的。三.冲压技术的发展趋势模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项：(1)模具设计新技术的应用(a)CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新

19、整合，使虚拟制造成为可能。(b)扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。(2)模具先进制造技术的推广及应用(a)高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。

20、高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。 (b)电火花铣削加工 电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。(c)先进表面处理技术 选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热

21、处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。(d)自动化、智能化加工系统模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。(3)模具标准化我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右1。（参看徐政坤冲压模具设计与制造，2003

22、.7）四.选题的意义专家认为，模具行业冲压模的比例将不断提高。随着车辆和电机等产品向轻量化方向发展，冲压模的数量、寿命和复杂程度将提出越来越高的要求，其精度和复杂程度也将随着相应提高。从以上的内容可以看出模具正在向一个更高精度和复杂度上发展，在这期间需要充足的理论知识来支撑这个发展。所以冲压模具的设计与制造具有很强的时代进步意义。我选择的题目正好是关于冲压这个方面的内容，通过我对冲压模具方面书籍的查阅，使我对冲压模具的设计有了系统化的理解。况且我今后要从事这个方面的工作，这次的设计也是一次很好的学习和锻炼的过程。所以我选择了灯罩壳冲压工艺及其模具设计这个题目，灯罩壳是一个普通的冲压零件，通过对

23、它工艺性的分析和相关尺寸的计算从而展开了对该零件的模具设计。在设计过程中通过自学和老师的讲解逐渐地掌握了相关的知识。我做这个题目的最大收获就是明白了设计的思想，在这个思想的指导下我完成了下面的设计内容。第一章冲压工艺过程制定1.1 零件的分析灯罩壳零件如下图所示，中批量生产，要求表面没有严重的划痕。图1-1 灯罩壳零件图图1-2 灯罩壳三维图1.1.1 零件的材料：08F为碳素结构刚，抗剪强度为216304Mpa,抗拉强度为275383Mpa,屈服强度177Mpa，延伸率，由此可见08F钢具有良好的冲压和拉深性能。1.1.2 零件的功用与经济性分析：该零件是灯管上的罩壳，通过孔与铆接。零件工作

24、时受力不大，对其强度和刚度的要求不高。该零件属中批量生产，外形简单对称，材料为一般冲压用钢，采用冲压加工经济性良好。1.1.3 零件的工艺性分析：罩壳有两个连接孔。其中孔的公差均为IT10级，其余尺寸为自由公差。各孔的尺寸精度在冲裁允许的精度范围以内，且孔均大于允许的最小孔径以内，故可以冲裁。但梯形孔边距弯曲变形区太近，易使孔变形，且弯曲后的回弹也影响孔距尺寸。为简化模具结构和便于弯曲时坯料定位，宜在弯曲前与坯料一起冲出。弯曲部分相对的相对圆角半径r/t均等于1，大于最小相对弯曲半径/t，可以弯曲。零件材料为08F钢，其冲压成行性能好。由此可知，该零件的冲压工艺性能良好，便于冲压成形。但应注意

25、适当控制弯曲时的回弹，并避免弯曲时划伤表面。1.2 冲压工艺方案的分析与确定1.2.1 方案的分析：由零件的结构形状可知，所需基本工序为落料、冲孔、弯曲三步。因此，可能的工艺方案有以下几种：弯曲异形孔小边到90度冲孔与落料的复合弯曲两窄边到45度窄边里边弯曲45度方案一：弯曲旁边两面，有大孔一边到90度，另一边到82度冲孔与落料的复合弯曲两边大面，一边到82度，另一边到90度。弯曲异形孔小边到90度方案二：弯曲两窄边到45度窄边里边弯曲45度冲孔与落料的复合弯曲异形孔小边到90度弯曲两窄边到45度方案三：窄边里边弯曲45度，弯曲旁边两面，有大孔一面到90度，另一面到82度方案一的优点是模具结构

26、简单，寿命长，制造周期短，投产快；除工序一外，各工序定位基准一致；零件能实现校正弯曲，故回弹容易控制，尺寸和形状准确，且坯料受凸凹模的摩檫阻力小，因而表面质量也高；操作也比较方便。缺点是工序分散，需用模具、设备和操作人员较多，劳动量较大。方案二的模具虽然也具有方案一的优点，但零件回弹不易控制，故形状和尺寸不太准确，同时也具有方案一的缺点。方案三的工序比较集中，占用设备和人员少，但弯曲摩檫大，模具寿命低，需要压力机较大，尺寸和形状不准确。综上所述，考虑一零件批量不太大，以及所需设备，为保证产品质量，所以选用方案一。1.2.2 主要工艺参数计算（1）计算坯料展开长度：中性层位移系数查2P114表4

27、-6得x=0.26看图1-1 长方向上的伸展=29.5+27+261+316=471(mm)=23.14(1.5+0.261.5)=12(mm)=471+12=483(mm)宽方向上伸展=52.5+73+53.5=179（mm）=23.14(1.5+0.261.5)=12(mm)=179+12=191(mm)(2)确定排样和裁板方案：根据材料的形状采用单排最为适宜，查2P58表2-12 取搭边a=2mm, =1.5mm 则：条料宽度B=191+22=195(mm)进距 s=229+1.5=230.5(mm)条料规格选用 查2P23表1-17：1.5mm800mm1000mm采用纵裁法时：每板条

28、料数 =1000490=2（条），余20mm每条零件数 =(800-2)/191=4(条) 余料140mm1000mm 不能够利用每板零件数n=8(件)采用横裁法时：每板条料数 =1000380=2（条），余340mm每条零件数 =3（件）余料340mm900mm 利用件数 =2（件）每条零件数 n=+=23+2=8（件）比较两种裁法的利用率：=1两种裁法的利用率相等，但从弯曲线与纤维方向之间的关系看，故采用纵裁法。（3）计算各工序的冲压力：工序1：（冲孔落料复合）=（210.4+245.49+272+211.85+271.86+283.49+260.36+210.5+2407）1.5360=

29、（N）查1P107 式3-19图1-4落料尺寸=8（45.36+213.31+10.99+226.66）1.5360=（N）F=+=+=(N)图1-5冲孔尺寸卸料力 =0.05=41739（N）查1P107 式3-20推件力 =n=50.055=(N)查1P107 式3-21冲压总力=F+=+41739+=（N）查1P108 式3-24 压力机公称压力 P（1.11.3）=1.1=（N）查1P108式3-23工序2：（弯曲两异形孔小边到90度）按校正弯曲应力计算：=Aq查1P206式4-15= 280+2(40/2+10/2)128=44928()132+2(40/2+10.5/2)280=5

30、7038.8()=44928+57038.8=.8(N)=Aq=.850=(N)压力机公称压力 P（1.11.3）=1.1=(N) 查1P207工序3：（弯曲两窄边到46度）=+弯曲力 =20966（N）查1P205式4-13 =45864（N） =+=20966+45864=66830(N)压料力 =（0.30.8）0.666830=40098（N）冲压总力=+=(N)压力机公称压力 P（1.61.8）=1.6=(N)工序4：（窄边里边弯曲46度）=1051360=56520（N）卸料力 =0.0556520=2826（N）推件力 =n=50.05556520=15543(N)冲压总力=F+

31、=56520+2826+15543=74889（N）压力机公称压力 P（1.11.3）=1.174889=82378（N）1.2.3 选择冲压设备工序1（落料冲孔复合工序）根据压力机公称压力 P（1.11.3）=1.1=（N）查4P24，表2-5，选用J21-400A压力机。工序2（弯曲）根据压力机公称压力 P（1.11.3）=1.1=(N)查4P25，表2-6， 选用JA31-630B压力机。工序3（弯曲）根据压力机公称压力 P（1.61.8）=1.6=(N)查4P23，表2-3，选用J23-25压力机。2工序4（冲孔）根据压力机公称压力 P（1.11.3）=1.174889=82378（N

32、）查4P23，表2-3，选用J23-10压力机。1.2.4 冲压工艺过程表表1-1 冲压工艺表工序号工序名称工序内容设备工艺装备10下料剪床上裁板500800剪床20冲孔落料落料与冲梯形孔复合J21-400A冲孔落料复合模30弯曲弯曲两个带异形孔的边到90度JA31-630B弯曲模40弯曲弯曲两窄边到45度四个内角J23-25弯曲模50弯曲弯曲两窄边到45度四个内角J23-25弯曲模60弯曲弯曲旁边两面，有大孔一边到90度，另一边到82度J23-25弯曲模第二章 模具设计计算2.1 模具总体结构设计方案一的第一步工序：落料冲孔复合模具，采用倒装式复合模。2.2 排样根据零件的形状采用双排最为适

33、宜。查2P58表2-12 取搭边a=2mm, =2mm 则：条料宽度B=483+22=487(mm)进距 s=191+2=193(mm)条料规格选用 查2P23表1-17：1.5mm800mm1000mm根据前面的计算确定出排样图如下：图2-1排样图2.3 压力机的选择及计算压力中心2.3.1 压力机的选择：根据第一章的计算工序1：（落料冲孔复合工序）=（210.4+245.49+272+211.85+271.86+283.49+260.36+210.5+2407）1.5360=（N）=8（45.36+213.31+10.99+226.66）1.5360=（N）F=+=+=(N) 卸料力 =0

34、.05=41739（N） 推件力 =n=50.055=(N)冲压总力=F+=+41739+=（N）压力机公称压力 P（1.11.3）=1.1=（N）故压力机选择查4P24，表2-5选开式双柱固定台式压力机，其主要参数如下：表2-1压力机参数公称压力：4000KN滑块行程：200mm滑块行程次数：25最大闭和高度：550mm闭和高度调节量：150mm滑块中心线至床身距离：480mm立柱距离：896mm工作台尺寸前后：900mm工作台尺寸左右：1400mm工作台孔尺寸前后：480mm工作台孔尺寸左右：750mm工作台孔直径：600mm垫板尺寸厚度：170mm垫板尺寸直径：300mm模柄孔尺寸直径：

35、100mm模柄孔尺寸深度：120mm2.3.2 压力中心的确定：由于工件结构大体对称，并采用中间导柱模架，工件厚度很小,受力平稳，压力中心不会超出模柄端面积之外，故不必计算压力中心的位置。2.4计算冲裁刃口尺寸2.4.1 落料凹模刃口尺寸的确定：由于冲件为落料，故以凹模为基准，配作凸模。图2-2冲件及落料凸、凹模刃口尺寸（a）冲件图；（b）落料凹模刃口轮廓；（c）落料凹模尺寸标注；（d）落料凸模尺寸标注凹模磨损后其尺寸有变大、变小和不变三种情况，如上图2-2.（b）凹模磨损后变大的尺寸：、刃口尺寸计算公式为 查1P96 表3-15查1P94 表3-14 得=0.75、=0.75、=0.75、=

36、1=(mm)= (mm)= (mm)= (mm)凹模磨损后不变的尺寸：、刃口尺寸计算公式为 查1P96 表3-15= (mm)= (mm)2.4.2 冲孔凸模刃口尺寸的确定：由于冲件为冲孔，故以凸模为基准，配作凹模。孔中心距：mm=（139.85+0.50.3）=140 (mm)= (mm)尺寸增大，按下式计算3= (mm)2.4.3凸凹模刃口的计算：凸凹模外缘刃口按落料凹模实际刃口尺寸配作，保证双面间隙值0.1000.140。凸凹模内缘刃口按冲孔凸模实际刃口尺寸配作，保证双面间隙值0.1000.140。第三章 模具结构设计3.1 落料凹模的设计3.1.1 凹模尺寸的确定：落料凹模采用矩形板结

37、构和直接通过螺钉、销钉与上模座固定的结构形式，由于冲件为中批量生产考虑到凹模的磨损和保证冲件的质量，凹模刃口采用直刃壁结构，凹模的轮廓尺寸确定如下：（1）凹模壁厚：查2P82，表1-1-40，取C=48mm（2）凹模宽度：=191+248=483(mm)（3）凹模长度：=483+248=579(mm)（4）凹模厚度计算：查4P211，公式11-6得H=Kb,取k=0.12,b=483mmH=0.12483=57.96(mm)取凹模厚度为58mm所以凹模的轮廓尺寸为：LBH=579mm287mm58mm3.1.2凹模的材料选择：查2P190，表1-6-6凹模的材料可选用T10A，工作部分进行淬火

38、处理淬硬为6064HRC。3.2 冲孔凸模的设计3.2.1凸模的材料选择：查2P190，表1-6-6凸模的材料可选用T10A，工作部分进行淬火处理淬硬为5862HRC。3.2.2凸模的强度校核：（1）压应力校核：=320Mpa(2)弯曲应力校核=732（mm）L=76mm满足要求。3.3 凸凹模的设计3.3.1凸凹模的材料选择：查3P190，表1-6-6凸凹模的材料可选用T10A，工作部分进行淬火处理淬硬为5862HRC。3.3.2凸凹模的形状位置要求：凸凹模的形状根据落料凹模和冲孔凸模的形状设计。由于冲压的板材厚度较小，且凸凹模尺寸又较大，所以不对凸凹模进行强度校核。凸凹模与下固定板的配合选

39、用H7/n6，压装后，应将凸凹模端面与下固定板一起磨平，且凸凹模安装的位置尺寸应与落料凹模和冲孔凸模的型孔位置保持一致。3.4 模架的选择根据压力机的一些参数可以确定出模架的主要参数，另一方面根据冲压选用的落料冲孔复合模具，以及工件的结构形状，这就要求在工作中压力平稳、受力均匀、导向准确可靠的模架，所以选用中间导柱模架。落料凹模的尺寸：LBH=579mm287mm46mm模具的闭和高度：查1P35，式1-24 根据落料凹模的尺寸和模具的闭和高度范围选择模架其主要参数如下：表3-1模架参数L=650mmB=330mmH=320360mmh1=50mmh2=60mms=580mmR=80mm3.5

40、模柄的选择根据压力机中的参数：模柄孔直径100mm 模柄深度 120mm，而后根据凸、凹模的结构形状可选用压入式模柄.由于所选模柄为压入式模柄，它与上模座孔以H7/m6配合并加销钉防转，模柄轴线与上模座的垂直度要高些。查3P237，压入式模柄外形尺寸如下：表3-2模柄参数d=76mmD=78mmD1=89mmH=133mmh=55mmh1=10mmb=4mma=1mmd1=10mmd2=21mm3.6弹簧的选择选用10组，每组的受力为=56340/10=5634（N）每组有四个串联，则每个弹簧上的受力：5634/4=1408.5（N）查1P149，表3-35取=1408.5/2.5=563.4

41、由于采用10的卸料螺钉，取弹簧上的螺钉孔直径为d=12mm，则弹簧的外径尺寸D为：根据，可得=29(mm)要保证足够的卸料力取D=32mm计算并校核弹簧的自由高度因为/D=24/32=0.75，在0.51.5之间，故选择弹簧符合要求。弹簧的安装高度为：=24-0.224=19.2mm3.7固定板和上垫板的设计固定板是将凸模、凸凹模固定在上、下模座的正确位置，固定板的外形尺寸通常与凹模一致，厚度可取凹模厚度的60%80%。固定板与凸模或凸凹模为H7/n6的配合，压装后应将凸模端面与固定板一起磨平。对于凸模固定板，其凸模安装孔之间的位置尺寸应与凹模型孔相应的位置尺寸保持一致5。垫板的作用是承受并扩

42、散凸模或凹模传递的压力，以防模座被挤压损伤。垫板的外行尺寸与凸模固定板相同，厚度可取310mm.3.8装配图的三维造型图3-1整模装配 图3-2上模装配图 图3-3 下模装配第四章 模具部分零件的加工工艺过程4.1 落料凹模的加工下图为落料凹模的工程图：具体的尺寸如下：图4-1 落料凹模表4-1落料凹模的加工工艺表工序号工序名称工序内容设备10备料将毛坯锻成477mm330mm50mm20热处理退火30铣铣六面，厚度留单边磨量0.20.3mm铣床40平磨磨厚度到上限尺寸，磨侧基面保证互相垂直平面磨床50钳工划各型孔、螺孔、销孔位置线，划推件块孔轮廓线60铣铣推件块孔达到要求铣床70钳工钻铰2-

43、mm，钻攻6-M10mm,在各型孔处钻穿丝孔钻床80热处理淬火、回火，保证HRC 606490平磨模厚度及侧基面见光平面磨床100线切割按图切割各型孔，留0.0050.01mm的单边研量线切割机床110钳工研光各型孔达要求120检验第五章模具装配工艺过程5.1 装配的技术要求（1）模具上、下模座的上平面与下平面要保持互相平行，其平行度公差一般在400mm测量范围内为IT5IT6级，在400mm以上的测量范围内为IT6IT7级。（2）模柄的轴心线应与上模座的上平面垂直，其垂直度公差在全长范围内不大于0.05mm.（3）用导柱、导套导向的模具：导柱、导套的轴心线应分别垂直于下模座的下平面与上模座的

44、上平面。其垂直度公差在160mm测量范围内IT4IT5级，在160mm以上测量范围内为IT5IT6级。同时应保证导柱导套的配合间隙均匀，上模座沿导柱上、下移动时平稳无阻滞。（4）凸模与凹模的间隙沿工作型面应均匀一致，并符合设计要求。（5）保证冲压时坯料在冲模内的定位准确可靠，卸料与推件动作协调灵活，出件与退料畅通无阻，使模具各部分协调运作并冲出合格的冲压件。（6）模具的紧固件（如螺钉、销钉等）应固定可靠，且其头部均不能高出安装基面。（7）模具的闭和高度及与压力机的配合部分，均应符合所选压力机的规格要求。（8）模具装配时应考虑易损零件便于更换。5.2 模具的装配工艺过程（1）装配模架，将导套、模

45、柄、导柱分别装入上、下模座，并注意安装后使导柱、导套配合间隙均匀，上、下模座相对滑动时无发涩及卡住现象，模柄与上模座上平面保持垂直。（2）装配凸凹模组件（凸凹模及其固定板）和凸模组件（凸模及其固定板），注意安装后配合间隙均匀，尾部与固定板一起磨平，同时为了保持刃口锋利，还应将工作端面在平面磨床上刃磨。（3）将凸凹模组件用螺钉和销钉安装固定在指定下模座的相应位置上。（4）以凸凹模为基准，将凸模组件及凹模初步固定在上模座上，调整凸模组件及凹模的位置，使凸模刃口和凹模刃口分别与凸凹模的内、外刃口配合，并保证配合间隙均匀后固紧凸模组件与凹模。（5）试冲检查合格后，将凸模组件、凹模和相应模座一起钻铰销孔

46、。（6）卸开上、下模，安装相应的定位、卸料、推件、或顶出零件，再从新组装上、下模，并用螺钉和定位销紧固。5.3模具中的主要零部件的组装方法（1）模柄的装配。压入式模柄的装配方法，先将上模座翻转并用等高垫铁支撑后将模柄压入，然后用角尺检查模柄轴线与上模座上平面的垂直度，符合要求后再加工防转销孔，并装入防转销，最后在平面磨床上将模柄端面与上模座的下平面一起磨平。（2）导柱、导套的装配。因为导柱导套与模座的配合均为过盈配合，所以一般都是在压力机上将导柱、导套压入模座的。压入时应通过百分表或角尺校正导柱和导套对模座底面的垂直度要求，压入后导柱、导套其固定端端面应比相应模座的底面低23mm。压入导套时，

47、先将上模座反置套在导柱上，以导柱为引导件将导套适量压入上模座，再取走下模座，继续将导套的配合部分继续压入。第六章 冲裁模的调试6.1送料不通畅或被卡死6.1.1产生的原因：1.两导料板之间的尺寸过小或有斜度；2.凸模与卸料板之间的间隙过大，使搭边翻扭；3.用侧刃定距的冲裁模导料板的工作面与侧刃不平行形成毛刺，使条料卡死；4.侧刃与侧刃挡块不密合形成方毛刺，使条料卡死。6.2.2调整方法：1.根据情况修整或重装导料板；2.根据情况采取措施减小凸模与卸料板的间隙；3.重装导料板或修整侧刃；4.修整侧刃挡块消除间隙。6.2卸料不正常，退不下料6.2.1产生的原因：1.由于装配不正确，卸料装置不能动作

48、，如卸料板与凸模配合过紧，或因卸料板倾斜而卡紧；2.弹簧或弹簧的弹力不足；3.凹模和下模座的漏料孔没有对正，凹模孔有倒锥度造成工件堵塞，料不能排出；4.顶件块（或推件块）过短，或卸料板行程不够6.2.2调整方法：1.修整卸料板、顶板等零件或重新装配。2.更换弹簧或弹簧；3.修整漏料孔，修整凹模；4.加长顶件块的顶出量，加深卸料螺钉的沉孔深度。6.3凸、凹模的刃口相碰6.3.1产生原因：1.上模座、下模座、固定板、凹模、垫板等零件安装面不平行；2.凸、凹模错位；3.凸模、导柱等零件安装不垂直；4.导柱、导套配合间隙过大使导向不准确；5.卸料板的孔位不正确或歪料，使冲孔凸模移位。6.3.2调整方法

49、：1.修整有关零件，重装上模或下模；2.重新安装凸、凹模，使之对正；3.重装凸模或导柱；4.更换导柱或导套；5.修理或更换卸料板。6.4凸模折断6.4.1产生原因：1.冲裁时产生的侧向力未抵消；2.卸料板倾斜。6.4.2调整方法：1.在模具上设置挡块抵消侧向力；2.修整卸料板或增加凸模导向装置。6.5凹模被胀裂6.5.1产生原因：凹模孔有倒锥度现象。6.5.2调整方法：修整凹模孔，消除倒锥度现象。6.6冲件的形状尺寸不正确6.6.1产生原因：凸模和凹模的刃口形状尺寸不正确。6.6.2调整方法：先将凸模和凹模的形状及尺寸修准，然后调整冲模的间隙。6.7落料外行和冲孔位置不正，出现偏移现象6.7.

50、1产生原因：1.挡料销或定位销位置不正；2.落料凸模上导正销尺寸过小；3.导料板和凹模送料中心线不平行，使孔位偏移；4.侧刃定距不准。6.7.2调整方法：1.修整挡料销；2.更换导正销；3.修整导料板；4.修磨或更换侧刃.6.8冲件不平整6.8.1产生原因：1.落料凹模型孔呈上大下小的倒锥行，冲件从孔中通过时被压弯；2.冲模结构比不合理，落料时没有弹性顶件或推件装置压住工件；3.在级进模中，导正销与预冲孔配合过紧，将工件压出凹陷，或导正销与挡料销的间距过小，导正销使条料前移，被挡料销挡住。6.8.2调整方法：1.修磨凹模孔，去除倒锥度现象；2.增加弹性顶件或推件装置；3.修小挡料销。6.9冲件

51、毛刺较大6.9.1产生原因：1.刃口不锋利或淬火硬度低；2.凸、凹模配合间隙过大或间隙不均匀。6.9.2调整方法：1.修磨工作部分刃口；2.重新调整凸、凹模间隙，使其均匀。总 结本次设计在王老师的指导下在所规定的时间内完成了任务书所给定的任务。在王老师的指导下学习和掌握了冷冲压成型工艺，了解了压力机的结构，熟悉了冲压模具的结构及设计规范、设计方法和设计要求。完成了冲压件产品的三维造型设计，对该产品进行了工艺分析，制定了该产品的冲压工艺过程，分析了产品对冲压模具设计的影响。完成了以下的内容：1.分析了冲裁件的工艺性2.确定了冲裁工艺方案3.确定了模具总体结构方案（1）模具类型：倒装式落料冲孔复合

52、模（2）操作与定位方式：采用导料销和挡料销进行定位（3）卸料与出件方式：弹簧弹性卸料装置，下出料形式。（4）模架的类型：中间导柱式模架，运行平稳4.进行了有关工艺的计算（1）排样设计与计算（2）计算了冲压力与压力中心（3）计算了凸凹模刃口尺寸和公差5.设计选用了模具的零部件6.绘制了模具的总装图和零件图7.确定了模具装配工艺过程8.编写了这份说明书另外利用三维实体设计软件，进行了产品模具设计最后根据设计的过程和内容完成了这份毕业论文。参考文献：1 徐政坤主编冲压模具设计与制造北京：化学工业出版社，20032 彭建声，秦晓刚主编。模具技术问答第二版。机械工业出版社，20033 王忠洲. 国内外模

53、具发展概况四川工业学院学报, 1992,(02)4 白德茂. 钻薄壁管用钻头J. 工具技术, 1982,(07)5 李应明, 谢桂兰, 肖良红. 锌基合金凸模固定板在冲模中的应用J. 热加工工艺, 2003,(05)6 吴燕敏. 锥柄固定凸模法的应用J. 现代制造工程, 1992,(01)7 陈绍坤. 如何保证小孔冲裁模中凸模的强度及刚度J. 机械工人(冷加工), 2006,(05)8 宋定修. 参照进口模具设计凸模固定板的体会J. 模具工业, 1983,(04)9 么廷先. 变截面凸模的临界载荷及其失稳核算J. 模具技术, 1990,(06)10 拾零. 装圆刀头的端铣刀J. 工具技术, 1981,(12)11 黄乐精. 凸模的铆接和接头尺寸的确定J. 机械工人.热加工, 1996,(11)12 Ruys,Andrew J Nanoparticle-coating process:A potential sol-gel r