帽形件复合模加工工艺分析毕业设计

1、帽形件复合模加工工艺分析指导教师：刘勇2008级模具专业 学号 200810819 姓名 吴小军摘 要 本文介绍了帽形冲压复合模一些主要工艺分析过程。首先对冲压件进行了冲压成型工艺分析。其次，进行工艺方案的分析比较，以及工艺方案的确定，工序的组合和顺序的确定。然后确定模具的结构形式，工艺参数计算以及冲压设备的选择。最后，进行工艺文件的编写。另外还对一些主要零件加工工艺过程进行详细的分析。关键词：冲压复合模；帽形零件；工艺设计cap parts design and process analysis of composite modulustutor ： liu yong author： wu

2、xiao junabstracthat shapes are introduced in this paper, some main composite modulus stamping process design process. the first of stamping forming process analysis. the stamping secondly, the process scheme comparison and analysis and design, process and procedure of the order. then determine the s

3、tructure of mould pressing craft parameter calculation and the equipment selection. finally, the process of writing document. in addition to some of the main parts of the detailed design process.keywords: stamping composite modulus;t shapes parts; process design36目 录1 绪 论12 冲压件的成形工艺分析32.1明确设计任务，收集相关

4、资料32.2冲压工艺性分析42.3制定冲压工艺方案42.3.1工序性质和数量42.3.2工序顺序和组合52.3.3冲压工艺方案63 冲压模具工艺参数设计73.1模具总体结构设计73.1.1模具类型的选择73.1.2定位方式的选择73.1.3卸料方式的选择73.1.4导向方式的选择73.2模具设计工艺计算73.2.1毛坯尺寸计算73.2.2确定拉深次数73.2.3排样及材料的利用率83.3计算工序压力，选择压力机83.4模具压力中心与计算83.5冲裁模间隙的确定93.6刃口尺寸的计算93.6.1凸、凹模刃口计算的方法93.6.2计算落料凸、凹模刃口尺寸93.6.3冲裁刃口高度的确定93.6.4拉

5、深刃口尺寸的计算94 主要零件加工工艺104.1导柱、导套的加工工艺104.1.1导柱、导套的工艺性分析104.1.2加工方法及工艺方案比较114.1.3关工艺装备的准备124.1.4工艺过程的制订144.1.5机械加工工艺过程卡的制订164.2上、下模座的加工工艺184.2.1上、下模座的工艺性分析184.2.2加工方法及工艺方案比较194.2.3有关工艺装备的准备194.2.4工艺过程的制订204.2.5机械加工工艺过程卡的制订214.3模柄的加工工艺224.3.1模柄的工艺性分析224.3.2加工方法及工艺方案比较224.3.3有关工艺装备的准备234.3.4工艺过程的制订244.3.5

6、机械加工工艺过程卡的制订255 总装图266 冲压设备的校核与选定276.1冲压设备的校276.2模柄的选取276.3压力机的选取28结 论29致 谢30参考文献31附 录32附表a32附录b331 绪 论改革开放以来，随着国名经济的高速发展，工业产品的品种和数量的不断增加，更新换代的不断加快，在现代制造业中，企业的生产一方面朝着多品种、小批量和多样式的方向发展，加快换型，采用柔性化加工，以适应不同用户的需求；另一方面朝着大批量，高效率成产的方向发展，以提高劳动生产率和生产规模来创造更多效益，生产上采取专用设备成产的方式。模具，做为高效率的成产工具的一种，是工业成产中使用极为广泛与重要的工艺装

7、备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有太高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成型，不需要进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化特点。随着工业产品质量的不断提高，模具产品生产呈现的品种、少批量、复杂、大型精密更新换代速度快。模具设计与技术由于手工设备，依靠工人经验和常规机加工，技术向以计算机辅助设计，数控编程切屑加工，数控电加工的核心计算机辅助设计（cad/cam）技术转变。模具生产制件所表现出

8、来的高精度，搞复杂程度，高生产率，高一致性和低消耗是其他制造加工方面所不能充分展示出来，从而有好的经济效益，以此在批量成产中得到广泛应用，在现代生产工业中也有十分重要的地位，是我国国防工业及民用生产中必不可少的加工方法。随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压零件日趋复杂化，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲压制造难度日益增大。模具制造正由过去的劳动密集，依靠工人的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业，更多的依靠各种高效、高精度的nc机床、cnc机床、电加工机床，从过去的单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及其它特种加工相结合的时代。模具制造技

9、术，已经发展成为技术密集型的综合加工技术。本专业以培养学会从事模具设计与制造工作能力的核心，将模具成型加工原理、设备、工艺、模具设计与制造有机结合在一起，实现理论与实际相结合，突出实用性，综合性，先进性。正确掌握并运用冲压工艺参数和模具工作部分的几何形状和尺寸的综合应用，以提高我的模具设计与制造的综合能力。在以后的生产中，研究和推广新工艺，新技术。提高模具在生产生活中的运用，并进一步提高模具的设计水平。2 冲压件的成形工艺分析图2-1 零件图零件图，如图2-1所示。生产批量：大批量生产；材料：08钢；材料厚度：1mm；毛坯精度：it14级。2.1明确设计任务，收集相关资料冲压工艺设计应在收集、

10、调查、研究并掌握有关设计的原始资料的基础上的基础上进行，做到有的放矢，避免盲目性。工艺设计的原始资料包括如下内容：（1）零件图及技术要求零件图如设计任务书中要求的零件图。技术要求应明确合理。由此可以对拉伸件的结构，尺寸大小，精度要求以及装配关系，实用性等全面了解，以便制定工艺方案，选择模具类型和确定模具精度。（2）生产类型生产类型是企业生产产业程度的分类，一般分为：单件生产、成批生产、大批量生产。生产类型不同，产品制造的工艺方法、所采用的设备和工艺装备以及生产的组织形式等均不同。根据生产纲领和产品零件的特征或工作时每月负担的工序数、生产类型和生产纲领的关系，确定该零件的生产类型为大批量生产。（

11、3）生产组织形式生产类型不同，零件和产品的组织形式，采用的技术措施和达到的技术经济效果是不同的。因为该零件是大批量生产，所以其生产类型及各种生产类型的工艺性，特征其生产组织形式为零件的互换性，有修配法、钳工修配、缺乏互换性、毛配的制造方法和加工余量、手工制造或自由锻造毛配精度低、加工余量大。（4）工艺装备大批量采用专用夹具，标准附件，标准刀具和万能量具，依靠钳工画线和试切法达到精度要求。2.2冲压工艺性分析（1）材料：08钢是优质碳素结构钢，易于拉深成形，具有良好的冲裁和拉深性能。（2）制件结构：该制件为冒形拉伸件，拉深高度不大，便于成形。（3）尺寸精度：根据零件图和查表可知制件高度为，工件外

12、轮廓为、内壁尺寸为、孔尺寸为，属于it14级，对于一般冲压均能满足要求。2.3制定冲压工艺方案2.3.1工序性质和数量（1）工序性质的确定在冲压加工中，工序性质是指冲压件所需的工序种类，剪裁、落料、冲孔、切边等属于分离工序；弯曲、拉深等属于成型工序。冲压工序性质的确定主要取决于冲压件的形状尺寸和精度要求，同时还应考虑冲压变形规律及某些具体条件的限制，通常确定工序性质时应考虑一下几个方面：1）从零件图纸上直观的确定工序性质，平板件冲压加工时常采用剪裁、落料、冲孔等冲压工序。当平面度要求较高时采用较平的工序进行精压，当零件的断面精度要求较高时，需增加修整工序或采用精密冲裁工艺进行加工。2）对零件图

13、进行计算分析，根据计算结果，综合分析确定工序性质。3）为改善冲压变形条件，方便工序定位，增加附加工序，预冲工序工艺切口达到改善冲压变形条件，提高成型质量。综上所述，根据零件图纸分析需要经过落料、拉深、冲孔等工序。（2）工序数量的确定确定工序数量的基本原则是：在保证工件质量，生产率和经济性要求的前提下，工序数量应尽可能的减少。该制件精度要求较高，因此采用复合模。2.3.2工序顺序和组合（1）工序顺序各工序安排主要取决于冲压变形规律和零件质量要求，工序顺序的安排一般有以下几个方面：1）所有的孔只要其形状和尺寸不受后续工序的影响，都应该在平板坯料上冲出。2）所在位置会受到以后某工序变形的影响的孔，一

14、般都应在有关的成型工序完成后再冲孔。3）孔靠近或孔边缘较小时，如果模具强度够高，最好同时冲出，否则应先冲大孔和一般精度孔，后冲小孔和高精度孔或者先落料在冲孔，力求把可能产生的畸变限制在最小范围内。4）如果在同一个零件不同位置冲压时，变形区域互相不发生作用，根据模具结构定位和操作过程的难易程度来确定。5）多角弯曲件主要从材料变形和材料的运动两方面安排弯曲的顺序，一般先弯曲外角在弯曲内角，弯角更具零件图先冲裁后落料，由固定挡料销定位。（2）工序组合方式的选择冲压工序的组合是指将两个或两个以上的工序分析合并在一道工序内完成，减少工序及占用的模具设备和数量，提高效率和冲压制件的精度，在确定工序组合时，

15、首先应考虑组合的必要性和可行性，然后在决定是否组合。1）工序组合的必要性主要取决于冲压件的生产批量。2）工序组合的可行性受到多种因素的限制，应保证能冲压出形状、尺寸和精度均符合要求的图样，实现其所需动作保证有足够的强度与现有的冲压设备条件相适应。综上所述，根据零件图纸要求及批量生产，以此采用落料拉深冲孔复合模。2.3.3冲压工艺方案（1）工艺方案该制件包括落料、拉深、和冲孔三个基本工序，可以有以下六种方案：方案一：落料-拉深-冲孔，单工序冲压模；方案二：冲孔-落料-拉深，单工序冲压模；方案三：落料-拉深-冲孔，复合模；方案四：冲孔-落料-拉深，复合模；方案五：落料-拉深-冲孔，级进模；方案六：

16、冲孔-落料-拉深，级进模；（2）工艺方案的分析方案一模具结构简单，但需三道工序，即需要落料模，拉深模，及冲孔模，三幅模具，生产效率低，操作也不安全，劳动强度大，难以满足该产量的年产量要求，故不宜采用。方案二同方案一，也需要三道工序，但是其孔的尺寸精度不宜保证，故不宜采用。方案三只需要一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度容易保证，且生产效率高。虽然模具结构比方案一要复杂，但由于制件的几和形状和结构简单，模具制造并不困难，因此该方案适合。方案四与方案三有类似之处，但是由于先冲孔，制件有比较薄，容易在拉深时出现拉裂的现象，故不宜采用。方案五也只需要一副模具，生产效率高，但冲压件的精度较方案三要低些，

17、并且其模具制造精度比方案三的要高，如果想保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正或导料板，另外该方案的模具外形比方案三的要大些，故模具在制造和安装方面较方案三复杂些。方案六与方案五类似，制造加工困难，孔的精度不宜保证。综上所述，该制件采用方案三最适合。3 冲压模具工艺参数设计3.1模具总体结构设计3.1.1模具类型的选择由上面冲压工艺分析可知，采用复合模冲压，所以模具类型为复合模。3.1.2定位方式的选择因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料销，控制条料的送进步距采用固定挡料销定距。3.1.3卸料方式的选择因为工件厚1mm，相对较薄，卸料力不大，故可以采用弹性卸料装置卸料。

18、3.1.4导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调试，改复合模采用中间导柱的导向方式。3.2模具设计工艺计算3.2.1毛坯尺寸计算查冲压模具手册可知计算毛坯公式为： 根据计算与分析可得：毛坯尺寸为56mm。3.2.2确定拉深次数根据冲压模具手册有凸缘筒形件的极限拉深系数表可知，故可以一次拉深成形。3.2.3排样及材料的利用率 （1）排样图如图3-1所示：图3-1 排样图（2）材料利用率的计算根据分析与计算板料的利用率为： 3.3计算工序压力，选择压力机根据模具结构总的冲压力为：f总根据总的冲压力，由附录附表一初选用j23-16规格的开式双柱可倾压力机。3.4模具压力中心与计算由于该

19、零件是一个圆形图形，属于对称中心零件，所以该制件的压力中心在图形的几何中心o处。如图3-2所示：图3-2 压力中心简图3.5冲裁模间隙的确定查冲压模具手册可知08钢的最小双面间隙，最大双面间隙。3.6刃口尺寸的计算3.6.1凸、凹模刃口计算的方法对于该制件厚度只有1mm属于薄板零件，可以采用配合加工，但由于是圆形制件，因此这里采用分开加工。3.6.2计算落料凸、凹模刃口尺寸凸模与凹模分开加工的方法计算落料凸、凹模以及冲孔凸、凹模的刃口尺寸，根据分析与计算可得：落料：，。冲孔： ，3.6.3冲裁刃口高度的确定选择条件见表3-1所示：表3-1 刃口高度料厚0.50.5112244刃口高度h6688

20、10101214该制件厚度为1mm，根据表3-1可知刃口高度为，取。3.6.4拉深刃口尺寸的计算 根据分析与计算可知道拉深凹模的尺寸为： 拉深凸模的尺寸为：4 主要零件加工工艺4.1导柱、导套的加工工艺4.1.1导柱、导套的工艺性分析 图4-1a 导柱 图4-1b 导套导柱是典型的圆柱形零件，如图4-1a所示；导套是典型套型零件，如图4-1b所示。它们在模具中起着定向和导向作用，保证凸模和凹模在工作时具有正确的相对位置。为了保证良好的导向，导柱、导套在装配后应保证模架的活动部分运动平稳、无阻滞现象。所以在加工过程中，除了保证导柱、导套配合表面的尺寸和形状精度外，还应该保持导柱、导套各自配合面之

21、间的同轴度要求。为了提高导柱、导套的耐磨性并保持较好的韧性，导柱、导套一般选用低碳钢（20）钢进行渗碳、淬火处理，也可以选用碳素工具钢（t10）淬火处理，淬火硬度为5862hrc。构成导柱、导套的基本表面是回转体圆柱面，因此导柱、导套的主要加工方法是车削、磨削，对于配合精度要求高的部位，其配合表面还要进行研磨。加工导柱、导套时，要保证与模架的上下模板过盈配合、各配合面之间的同轴度要求及其形状和位置精度。导柱加工时要采用两端中心孔定位，使各主要工序的定位基准统一，热处理后还应修正中心孔，以消除中心孔在热处理时可能产生的变形和其他缺陷。修正中心孔可采用磨、研磨和挤压等方法，淬火后的精加工可采用外圆

22、磨床加工。导套加工时，粗加工一般采用一次装夹同时加工外圆和内孔，精加工采用互为基准原则，以保证内孔和外圆满足同轴度要求。4.1.2加工方法及工艺方案比较导柱、导套零件的形状比较简单，主要是进行内、外圆柱面加工。内、外圆柱面的机械加工方法很多，常用的有车、磨、钻、扩、镗、拉等。根据零件的尺寸精度与表面粗糙度要求，可将这些加工方法进行适当的组合。一般采用普通机床进行粗加工和半精加工后再进行热处理，而磨削精加工则安排在热处理之后，以消除热处理引起的变形，提高配合表面的尺寸精度和减小配合表面粗糙度值。根据导柱、导套的结构形状、尺寸精度、配合间隙及加工条件等，可采用传统机械加工方法，一般有分别加工法和配

23、作法两种方案。由于配作法的生产类型适合于单件生产，而导柱、导套属标准件，其生产类型属于小批生产，即导柱、导套的加工分别按图样尺寸的要求、公差配合的间隙尺寸之差来保证，因此导柱、导套宜采用分别加工法进行制造。导柱和导套的加工方案为：下料粗车钻中心孔车检验热处理磨削磨削外圆和内孔。4.1.3关工艺装备的准备（1）夹具的选择 由于导柱、导套都为单件小批量生产，所以采用三爪自定卡盘、顶尖等车床通用夹具。（2）刀具的选择1）导柱加工刀具的选择如下：选用5mm中心钻钻削中心孔；粗车及平端面选用90硬质合金外圆车刀；精车选用60硬质合金外圆车刀；精磨选用砂轮。表4-1为导柱加工刀具卡：表4-1 导柱加工刀具

24、卡片产品名称零件名称零件图号序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀具半径备注1t015mm中心钻1钻5mm中心孔2t0290度的硬质合金外圆车刀1车端面及粗车轮廓右偏刀3t0360度的硬质合金外圆车刀1精车轮廓右偏刀4t04砂轮1精磨轮廓编制审核批准共1页第1页2）导套加工刀具的选择如下：车端面，选45硬质合金外圆车刀；选用5mm中心钻钻削中心孔；粗车及平端面选用90硬质合金外圆车刀；精车选用60硬质合金外圆车刀；粗、精车内轮廓选用60硬质合金内圆车刀；精磨选用砂轮。将所选的刀具参数填入表4-2所示的导套加工道具卡片中，以利于编程和操作管理。表4-2 导套加工刀具卡片产品名称零件名称导套零件图号

25、序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀具半径/mm备注1t015mm中心钻1钻5mm中心孔2t0290度的硬质合金外圆车刀1车端面及粗车轮廓精车轮廓右偏刀3t0360度的硬质合金外圆车刀1粗、精车内轮廓右偏刀4t04砂轮1精磨轮廓编制审核批准共1页第1页（3）量具的选择量具的选择主要根据检验要求的标准硬度和生产类型来决定。所选量具能达到的准确度与零件的精度要求相适应。单件小批量生产采用通用量具，大批大量生产则采用极限量规及高生产率的检验仪器。4.1.4工艺过程的制订通过分析，导柱、导套的工艺过程大致可划分为如下几个加工阶段：下料粗车、半精车内外圆柱表面热处理（渗碳、淬火）研磨修正中心孔粗磨、精磨

26、配合表面研磨导柱、导套配合表面。导柱、导套的加工工艺过程分别见表4-3和表4-4。表4-3 导柱的加工工艺过程工序号工序名称工序内容设备工序简图1备料按尺寸25mm155mm切断锯床2车端面、钻中心孔车端面、保证长度152.5mm钻中心孔掉头车端面，保证长度150mm钻中心孔车床3车外圆车外圆至22.4mm切10mm0.5mm槽至尺寸车端部调头车外圆至22.4mm车端部车床4检验5热处理按热处理工艺进行，保证渗碳深度0.81.2mm、保证硬度5862hrc6研中心孔研中心孔，调头研另一端中心孔7磨外圆磨22h6外圆，留研磨量0.01mm调头磨22r4外圆到尺寸万能外圆车床8研磨磨外圆22h6达

27、要求抛光圆角卧式车床检验表4-4 导套的加工工艺过程工序号工序名称工序内容设备工序简图1备料按尺寸42mm70mm切断锯床2车外圆及钻中心孔车端面，保证长度68mm钻22mm的孔至20mm车35mm的外圆至35.4mm倒角车3mm0.05mm退刀槽至尺寸镗22mm孔至21.6mm镗油槽镗22mm孔至尺寸倒角车床3车外圆、倒角车38mm外圆至尺寸车床4检验5热处理热处理工艺进行，保证渗碳深度0.81.2mm、保证硬度5862hrc6磨内、外圆磨35mm外圆孔达图样要求磨22mm内孔，留研磨量0.01mm万能外圆磨床7研磨内孔研磨22mm孔达图样要求万能外圆磨床8检验4.1.5机械加工工艺过程卡的

28、制订导柱和导套的加工工艺过程卡片如表4-5和表4-6所示：表4-5 导柱加工工艺过程卡片工艺过程卡片零件名称导柱模具编号零件编号零件材料20钢毛坯尺寸25mm155mm件数1工 序 号工序名称工序内容定额工时实做工时制造人检验1备料按尺寸25155切断2车端面、钻中心孔车端面、保证长度152.5mm钻中心孔3车外圆车外圆至22.4mm切10mm0.05mm槽至尺寸车端部调头车外圆至22.4mm车端部4检验5热处理按热处理工艺进行，保证渗碳深度0.81.2mm、保证硬度5862hrc6研中心孔研中心孔7磨外圆磨22h6外圆，留研磨量0.01mm调头磨22r4外圆到尺寸8检验工艺员年 月 日零件质

29、量等级表4-6 导套加工工艺过程卡片工艺过程卡片零件名称导套模具编号零件编号零件材料20钢毛坯尺寸42mm70mm 件数1工 序 号工序名称工序内容定额工时实做工时制造人检验1备料按尺寸42mm70mm切断2车外圆及钻中心孔车端面，保证长度68mm钻22mm的孔至20mm车35mm的外圆至35.4mm倒角车3mm0.05mm退刀槽至尺寸镗22mm孔至21.6mm镗油槽镗22mm孔至尺寸倒角3车外圆、倒角车38mm外圆至尺寸4检验5热处理热处理工艺进行，保证渗碳深度0.81.2mm、保证硬度5862hrc6磨内、外圆磨35mm外圆孔达图样要求磨22mm内孔，留研磨量0.01mm7研磨内孔研磨22

30、mm孔达图样要求8检验工艺员年 月 日零件质量等级4.2上、下模座的加工工艺4.2.1上、下模座的工艺性分析图4-2 上模座图4-3 下模座冲模的上下模座是组成模架的主要零件之一，常用来安装导柱、导套和凸凹模等零件。应保证模架的装配要求，使模架工作时上模座沿导套上、下运动平稳，无阻滞现象，保证模具能正常工作。上下模座属于板类零件，都是由平面和孔系组成。在制造过程中，主要是进行平面加工和孔系加工。为保证技术要求、加工方便及模架的装配要求，加工后应保证模座上、下表面的平行度要求及装配时有关结合的平面度要求，一般遵循先面后孔的加工原则，即先加工平面定位加工孔系。平面的加工方法有车、刨、铣、磨等，加工

31、时可根据模座的不同精度和表面粗糙度要求选用，并组成合理的加工工艺方案。一般先在铣床或刨床上进行粗加工，再在平面磨床上进行精加工，以保证模座上、下表面的平面度及表面粗糙度要求，同时作为孔加工的定位基准以保证孔的垂直度要求。模座经机械加工后应满足如下技术要求：1）模座的加工精度要求主要体现在模座上、下表面的平行度，其平行度允差在300mm范围内应小于0.03mm；模座上导柱、导套安装孔的轴线必须与模座上、下表面垂直，垂直度允差在500mm范围内应小于0.01mm。2）上 、下模座的导柱、导套安装孔的位置尺寸应保持一致，非工作面的外缘锐边倒角c1c2。3） 模座上、下工作面及导柱、导套安装孔的表面粗

32、糙度 ra值为1.60.8m，其余部位ra值为12.56.3m。4）模座的材料一般为铸铁ht200或ht250，也可用q235或q255。4.2.2加工方法及工艺方案比较不同的机械加工方法。其加工工艺方案不同，获得的加工精度也不同。加工方案的选择应根据模座的技术要求，结合工厂的生产条件等具体情况进行。加工上、下模座上、下模座的结构形式较多，不同的结构形式、不同技术要求的模座可采用的工艺方案为：备料刨（铣）平面磨平面钳工划线铣钻孔镗孔检验。4.2.3有关工艺装备的准备（1）夹具的选择对于铣削加工的夹具，一般安装在工作台上，其形式根据被加工工件的特点可多种多样，如通用虎钳、数控分度转台等。（2）刀

33、具的选择铣削加工，选用面铣刀；磨削加工，选用砂轮；钻孔加工，选用直径大小合适的钻孔刀具；镗孔加工，选用直径大小合适的镗孔刀具。（3）量具的选择量具选用千分尺。4.2.4工艺过程的制订上、下模座的加工工艺过程分别见表4-7和表4-8表4-7 上模座的加工工艺过程工序号工序名称工序内容设备工序简图1备料铸造毛坯25013535mm2刨（铣）平面刨（铣）上、下，保证尺寸30.5mm牛头刨床（铣床）3磨平面磨上、下平面达尺寸要求30mm，保证平面度要求平面磨床4钳工划线划前部、导套线及螺纹孔5铣床加工按线铣前部，铣两侧面达尺寸立式铣床6钻床加工钻导套孔至尺寸，钻螺纹底孔，攻螺纹立式钻床7镗孔和上模座重

34、叠镗孔达尺寸要求，保证垂直度镗床或铣床8检验表4-8 下模座的加工工艺过程工序号工序名称工序内容设备工序简图1备料铸造毛坯31020038mm2刨（铣）平面刨（铣）上、下，保证尺寸35.5mm牛头刨床（铣床）3磨平面磨上、下平面达尺寸要求35mm，保证平面度要求平面磨床4钳工划线划前部、导套线及螺纹孔5铣床加工按线铣前部，铣两侧面达尺寸立式铣床6钻床加工钻导套孔至尺寸，钻螺纹底孔，攻螺纹立式钻床7镗孔和上模座重叠镗孔达尺寸要求，保证垂直度镗床或铣床8检验4.2.5机械加工工艺过程卡的制订上、下模座的加工工艺过程卡片如图4-9和表4-10所示：表4-9 上模座加工工艺过程卡片工艺过程卡片零件名称

35、上模座模具编号零件编号零件材料铸铁毛坯尺寸25013535mm件数1工 序 号工序名称工序内容定额工时实做工时制造人检验1备料铸造毛坯25013535mm2刨（铣）平面刨（铣）上下、面，保证尺寸30.5mm3磨平面磨上、下平面达尺寸要求30mm，保证平面度要求4钳工划线划前部及导套安装线5铣前部按线铣前部6钻孔按线钻导套安装孔至尺寸7镗孔和下模座重叠镗孔达尺寸要求，保证垂直度8检验工艺员年 月 日零件质量等级表4-10 下模座加工工艺过程卡片工序号工序名称工序内容设备工序简图1备料毛坯31020038mm锻件2刨（铣）平面刨（铣）上、下两平面，保证尺寸35.5mm牛头刨床（铣床）3磨平面磨上、

36、下平面达尺寸要求35mm，保证平面度要求4钳工划线划前部及导套安装线5铣平面按线铣前部铣床6钻孔按线钻导套安装孔至尺寸钻床7镗孔和下模座重叠镗孔达尺寸要求，保证垂直度铣床8检验4.3模柄的加工工艺4.3.1模柄的工艺性分析4-4 模柄 中、小型模具一般是通过模柄将上模固定在压力机滑块上。模柄是连接上摸与压力机滑块的零件。对它的基本要求是：一要与压力机滑块上的模柄孔正确配合，安装可靠；二要与上模正确而可靠地连接。图4-4所示为标准的a型压入式模柄，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，适用于各种中、小型冲模，生产中最常见。 与导

37、柱一样，构成模柄的基本表面为回转体圆柱面，因此模柄的主要加工方法也是采用车削、磨削，对于配合精度要求高的部位，还要研磨其配合表面。加工时采用两端中心孔定位，使各主要工序的定位基准统一，同时还应修正中心孔，修正中心孔可采用磨、研磨和挤压等方法，精加工可采用外圆磨床加工。4.3.2加工方法及工艺方案比较模柄零件的形状比较简单，主要是进行外圆柱面加工。外圆柱面的机械加工方法很多，常采用车、磨、研磨等，根据零件的尺寸精度与表面粗糙度要求，可将这些加工方法进行适当的组合。一般采用普通机床进行粗加工、半精加工，而后进行磨削精加工。对于配合精度要求高的部位还要进行研磨，才能达到要求的精度和表面粗糙度。在对外

38、圆柱面进行车削和磨削之前应先加工中心孔，以便为后序工序提供可靠的定位基准，保证导柱的同轴度要求。模柄的加工方案为：下料粗车钻中心空车检验磨削研磨外圆。4.3.3有关工艺装备的准备（1）夹具的选择由于模柄都为单件小批量生产，所以采用三爪自定卡盘、顶尖等车床通用夹具。（2）刀具的选择选用5mm中心钻钻削中心孔；粗车及平端面选用90硬质合金外圆车刀；精车选用60硬质合金外圆车刀；精磨选用砂轮。表4-11为模柄加工刀具卡。表4-11 模柄加工刀具卡片产品名称零件名称零件图号序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀具半径备注1t015mm中心孔1钻5mm中心孔2t0290度的硬质合金外圆车刀1车端面及粗车轮

39、廓右偏刀3t0360度的硬质合金外圆车刀1精车轮廓右偏刀4t04砂轮1精磨轮廓编制审核批准共1页第1页（3）刀具的选择量具的选择主要根据检验要求的标准硬度和生产类型来决定。所选量具能达到的准确度与零件的精度要求相适应。单件小批量生产采用通用量具，大批大量生产则采用极限量规及高生产率的检验仪器。4.3.4工艺过程的制订模柄的加工工艺过程如表4-12所示：表4.12 模柄的加工工艺过程卡片工艺过程卡片零件名称模柄模具编号零件编号零件材料q235毛坯尺寸4078mm件数工 序 号工序名称工序内容定额工时实做工时制造人检验1备料按尺寸40mm78mm切断2车端面、钻中心孔车端面、保证长度75.5mm钻

40、中心孔掉头车端面，保证长度73mm钻中心孔3车外圆车外圆，保留0.20.3mm的磨削余量4检验5磨外圆磨外圆至尺寸，磨32mm外圆，留研磨余量0.01mm6研磨研磨外圆达技术要求7检验工艺员年 月 日零件质量等级4.3.5机械加工工艺过程卡的制订 模柄的加工工艺过程卡片如表4-14所示：表4-14 模柄加工工艺过程工序号工序名称工序内容设备工序简图1下料按尺寸40mm75mm切断锯床2车端面、钻中心孔车端面、保证长度75.5mm钻中心孔掉头车端面，保证长度73mm钻中心孔车床3车外圆车外圆，保留0.20.3mm的磨削余量车床4检验5磨外圆磨外圆至尺寸，磨32mm外圆，留研磨余量0.01mm万能

41、外圆磨床6研磨研磨外圆达技术要求7检验5 总装图通过前面的分析，画出二维装配图和三维装配图，如图5-1和5-2所示：图5-1 装配简图图5-2 三维造型6 冲压设备的校核与选定6.1冲压设备的校由以上设计可知，该模具的闭合高度由以下零件高度相加之和求得。该模具闭合高度为： （6-1） 式中： 拉深后制件的内壁高度，。根据公式（6-1）有：可见该模具的闭合高度在所选模具闭合高度之间，则该模架可以使用，该模具的闭合高度小于所选压力机型号为j23-16的最大装模高度为220mm，因此选取j23-16满足使用条件（选取条件见附附表一）。6.2模柄的选取模柄的作用是将模具的上模座固定在冲床的滑块上。常用

42、的模柄形式有：（1）整体式模柄，模柄与上模座做成整体，用于小型模具；（2）台阶的压入式模柄，它与模座安装孔用h7/n6配合，可以保证较高的同轴度和垂直度，适用于各种小型模具；（3）带螺纹的旋入式模柄，与上模座连接后，为防止松动，拧入防转螺钉紧固，垂直度较差，主要用于小型模具；（4）有凸缘的模柄，用螺钉、销钉与上模座固定在一起，适用于较大的模具；（5）浮动式模柄，它由模柄、球面垫块和连接板组成，这种结构可以通过球面垫块消除冲床导轨位差，影响冲模的导向精度，适用于滚珠导柱、导套导向的精密冲裁中。根据模具结构大小与冲件精度要求，该模具中采用的是带台阶的压入式模柄。据所选压力机模柄孔尺寸来确定，根据所

43、选压力机的模柄直径为，选取标准gb2862.1-81可得模柄的尺寸为，中间孔为13mm的通孔。6.3压力机的选取通过校核，该冲裁件所需的冲裁力为95.695kn，选择开式双柱可倾压力机j23-16能够满足使用要求。其主要技术参数如下：公称压力：160kn；滑块行程：55mm；封闭高度：220mm； 连杆调节量：45mm；工作台尺寸：300mm450mm；模柄孔尺寸：40mm60mm；最大倾角高度：35；滑块地面尺寸：180mm200mm。结 论通过对帽形件毛坯的复合模设计，主要是通过对冲压件的工艺性分析、冲压工艺方案确定、工艺过程的制定、排样及材料利用率的确定、冲裁力相关计算、模具压力中心的确

44、定、凸凹模刃口尺寸计算、模具主要零部件设计、冲压设备的校核与选定、绘制模具结构示意图等的分析的整个过程以及加工零件，重点在于参数的计算，模具结构复杂程度和直接决定了冲裁件的精度和质量。在设计帽形件毛坯的复合模时一定要保证模具结构的合理性。所以，该模具的结构合理，能达到冲裁的各种要求。但由于选择模柄时需要压块的厚度与选择模架时有点出入，这点在设计没有做好。致 谢这次毕业设计说明书、工艺性分析、工艺方案的确定、工艺过程的制定及模具制造的完成，首先要感谢我的指导教师刘勇和曾欣老师，在编写毕业设计说明和工艺性分析、工艺方案的确定、工艺过程的制定以及模具制造过程中，对我不懂知识及模糊地方的无微不致的指导

45、和帮助，再次向他表示衷心的感谢。还要感谢曾经的任课教师袁永富、刘光虎、王信、唐永艳、罗宗平、张锐丽等教师，是他们让我学到了很多知识才使我的毕业设计能够按时按量完成，感谢学校给予的支持和帮助，感谢同学们的无私帮助。同时也要感谢来参加我毕业答辩的评审老师们。参考文献1成虹主编.冲压工艺与模具设计.北京：高等教育出版社，20072徐政坤主编.冲压模具设计与制造.北京：化工业出版社，20033史铁梁主编.冷冲模设计指导.北京：机械工业出版社，20084王甫茂主编.机械制造基础.上海：上海交通大学出版社，20055李云程主编.模具制造工艺学.北京：机械工业出版社，20006林昌杰主编.模具制造工艺实训.