帽盖冲压工艺及模具设计

1、太原工业学院毕业设计 毕业设计帽盖冲压工艺分析及模具设计*机械工程系学生姓名： 学号： 材料成型及控制工程系 部： *专 业： 指导教师： 二一四年六月诚信声明 本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 本人签名： 年 月 日毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目： 帽盖冲压工艺分析及模具设计 系部： 机械工程系 专业： 材料成型及控制工程 学号： * 学生： * 指导教师（含职称）： * 专业负责人： * 1设计（论文）的主要任务及目标 （1）通过毕业设计能够巩固所学的各类基础知识、初步掌握冲压模具设计的 流程,熟

2、练掌握使用各类工具书籍。 （2）通过毕业设计使学生初步达到工程师所具备的基本素质。2设计（论文）的基本要求和内容 （1）完成冲压件的工艺性分析（工艺分析、工艺方案确定、工艺计算） （2）进行冲压模具的结构设计和计算（主要零部件的结构设计、模具结构设 计及模具工作部分尺寸计算等） （3）制定模具典型零件加工的工艺规程 (4)完成模具总装配图及模具主要零部件图的绘制 （5）编写模具毕业设计论文3主要参考文献 （1）冲压设计资料 机械工业出版社 王孝培主编 （2）冲模图册 机械工业出版社 李天佑主编 （3）冷冲压模具设计指导 机械工业出版社 王芳主编 （4）实用模具技术手册 机械工业出版社 陈锡栋、

3、周小玉主编 （5）实用模具技术手册 上海科学技术出版社 李绍林、马长福主编 （6）冲模设计手册 机械工业出版社 冲模设计手册编写组4.进度安排 设计（论文）各阶段名称 起止日期1开题报告2014.3.12014.3.152工艺分析及计算2014.3.12014.4.153模具结构设计及计算2014.4.12014.5.154绘制图纸及编写设计说明书2014.5.12014.6.165毕业答辩2014年6月中旬 零件名称：帽盖材料：料厚1mm的冷轧钢Q215钢板 生产批量：小批量生产摘要 本论文课题为帽盖冲压工艺及模具分析。首先对加工零件进行了加工工艺和结构工艺的分析。通过计算毛坯尺寸和拉深系数

4、提出了五种方案，最后确定采用落料、正拉深复合模和一个反拉深单工序模。对模具的排样做出了合理的布置，使材料利用率达到较高的水平。计算了冲压过程中所需要的各种冲压工艺力，包括落料力、卸料力、压边力、拉深力、顶料力等，并对压力机进行了合理的吨位初选。复合模在结构上采用了正装的形式，计算出了落料、正拉深工作部分的尺寸。对模具的闭合高度进行了合理的确定，还设计出模具的主要零件落料凹模、凸凹模、拉深凸模、凸模固定板等。 关键词： 毕业论文，模具设计，复合模，正反拉深 ABSTRACT The topic of this paper is the cap pressing process analysis

5、and die, FanLa deep mould. Firstly the processing parts processing technology and structure analysis of the process. Through the calculation blank dimensions and drawing coefficient puts forward five kinds of solutions, the final determination by blanking, positive drawing compound die and reverse d

6、rawing die. To mould layout made reasonable decorate, make material utilization reached a high level. To calculate the stamping process need all kinds of stamping technology force, including blanking force, discharge power, blank-holder force, drawing force, lifter force, etc., and to press the reas

7、onable tonnage primaries. Composite die on the structure adopted the form of dress, calculated the blanking, are drawing and FanLa deep working portion size. To mould height on the determination of reasonable, but also to design the mould of the main parts blanking die, die and punch, FanLa deep pun

8、ch, FanLa deep concave die, die fixed plate, etc. Key words graduation thesis, mold design,superposable die, pro and con drawing目录前言1第一章 任务来源及设计目的意义21.1 设计任务来源21.2设计目的及意义2第二章 冲压工件的工艺分析42.1冲压及冲裁件的工艺性的概念42.2零件工艺性分析42.2.1 材料42.2.2 工件结构42.2.3尺寸精度5第三章 冲压工艺方案的确定63.1确定工艺方案的主要原则63.2工艺方案的确定63.2.1选定修边余量，预算毛坯直

9、径63.2.2工艺方案的确定9第四章 主要工艺参数计算104.1排样设计与计算104.1.1选择排样方法104.1.2确定搭边值104.1.3计算送料步距及条料宽度114.1.4计算材料利用率124.1.5画出排样图134.2计算工序压力134.2.1落料力的计算134.2.3拉深力的计算144.2.4推件力计算144.3计算凹凸模工作部分尺寸确定其制造公差164.3.1冲裁模凸、凹模刃口计算原则：164.3.2冲裁凸、凹模刃口尺寸计算164.3.3拉深凸、凹模工作零部件的设计17第五章 模具结构形式及冲压设备的选择195.1模具结构形式的选择195.1.1模架及导向方式195.1.2 毛坯定

10、位方式的选择195.1.3卸料，出件方式的选择205.1.4主要零部件的定位方式与固定方式205.2冲压设备的选择20第六章 选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸246.1落料、球形拉深、浅锥拉深复合模工作零部件设计246.1.1凸模246.1.2凹模246.1.3凸凹模256.1.4定位零件的设计266.1.5卸料部件的设计266.1.6模架及其他零部件设计276.2反拉深模主要零部件设计326.2.1工作部分结构尺寸的设计326.2.2定位零件的设计326.2.3模架及其他零部件的设计32第七章 模具总装配图357.1落料、球形拉深、浅锥拉深复合模总装配图357.2反拉深模总装配图36结

11、论37参考文献38致谢39 前言 本设计课题名为帽盖冲压工艺分析及模具设计， 根据从事冲压模具设计与制造的工程技术综合性应用型人才的实际要求，是符合大学本科模具设计专业的毕业生毕业设计需要所编写的，将冲压成形原理、冷冲压成形工艺与模具设计及模具制造工艺等三门关联课程的内容有机的融合，介绍了冲压成形工艺及模具设计与计算方法，同时在模具设计内容中融汇了冲压模具的不同加工方法、加工工艺及装配工艺，对初学冲压模具模设计者有一定的参考价值 。本设计共分七章，分别对设计题目的来源、设计意义、目的，零件工艺性分析，工艺方案的确定、 模具结构形式及冲压设备的选择，主要工艺参数计算，选择与确定模具的主要零部件的

12、结构与尺寸，模具的总体装配等几方面进行了阐述。由于编者自身水平有限，希望各位指导老师能指出错误。 第一章 任务来源及设计目的意义1.1 设计任务来源 零件名称：帽盖 材料：料厚1mm的冷轧钢Q215钢板 生产批量：小批量生产1.2设计目的及意义冷冲压模具设计是为模具设计制造专业学生在学完基础理论课，技术基础课和专业课后，所设置的一个重要的实践行教育环节。用模具生产的之间具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。本设计题目为帽盖冲压工艺及模具设计，但对做毕业审计的毕业生有一定的设计目的及意义。其目的有以下几点：1.综合运用本专业所学的课程的理论和生产实际

13、知识，全面系统巩固课堂教学的基本知识，进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练。提高综合能力的培训及扩大模具领域的新知识。从而培养和提高学生的独立工作能力。2.巩固与扩充 “冷冲压模具设计”等课程所学的内容，掌握冷冲压模具设计的方和步骤。3.掌握冷冲压模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。本课题的意义是：通过对该零件模具的设计，进一步加强冷冲压设计的基础，为设计更复杂模具做好了铺垫和吸取了更深刻的经验。第二章 冲压工件的工艺分析2.1冲压及冲裁件的工艺性的概念 冲压是在室温下，利用安装在压力机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

14、要零件的一种压力加工方法。在冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件(或半成品）的一种特殊工艺装备，称谓冲压模具（俗称冲模）。冲裁件的工艺性是指冲裁件在冲裁加工终的难易程度。所谓冲裁工艺性好是指能用普通冲裁方法，在模具寿命和生产率较高，成本低的条件下得到质量合格的冲裁件。影响冲裁件工艺的因素有很多，如冲裁件的形状特点、尺寸大小、标注方法、精度要求和材料性能等。良好的冲裁工艺性应保证消耗少、工序数目少、模具结构简单而寿命长，产品质量稳定、操作简单等。2.2零件工艺性分析2.2.1 材料Q215钢是一种优质碳素结构钢，具有高的塑性、韧性和焊接能力，良好的压力加工性能，但强度低。2.2.2 工件

15、结构 冲裁件的形状应该尽量简单，对称，最好是由圆弧和直线组成。应该避免冲裁件上有过长的悬臂和狭槽，其最小宽度要大于料厚t的两倍，即b>2t。由工件图砍，该工件有落料、拉深和反拉深三个工序，形状较为简单，结构对称。其中间凸台部分为反拉深部分，属于中等深度锥形件，故不能一次拉深而成形。首先拉深成半球形筒件，第二次采用反拉深可防止起皱。2.2.3尺寸精度为降低冲压成本，获得最佳的技术经济效果，在不影响冲压件使用要求的前提下，应尽量采用经济精度。所谓经济精度是指模具达到最大许可磨损时，其所完成的冲压加工在技术上可以实现而在经济上最合理的精度。冲裁件的精度一般满足其经济精度要求。该工件图上部分尺寸

16、未标注公差，其属于自由尺寸，精度要求不高，按IT14级确定。因此，一般冲压均满足尺寸精度要求。第三章 冲压工艺方案的确定3.1确定工艺方案的主要原则 确定工艺方案的主要原则概括起来主要有一下三点： （1）保证冲裁件质量 （2）经济性原则 （3）安全性原则3.2工艺方案的确定 由工件图可知，二个拉深部位在拉深过程中能否一次成形，保证工件平整而且无裂纹是该工件的关键。下面判断改工件是否可一次拉成。由工件图可知，该工件为有凸缘的圆筒形件，要求内形尺寸，没有厚度不变要求。此工件的形状满足拉深工艺要求，可用拉深工序加工。3.2.1选定修边余量，预算毛坯直径拉深件坯料形状和尺寸是以冲裁形状和尺寸为基础，按

17、体积不变原则和相似原则确定。体积不变原则，即对于不变薄拉深，假设变性前后料厚不变，拉深前与拉深后冲件表面积近似相等，得到坯料尺寸；相似原则，即利用拉深前后坯料的形状与冲件断面形状相似，得到坯料形状。当冲件的断面是圆形、正方形、长方形或椭圆形时，其坯料的形状与冲件的断面形状相似，但坯料的周边必须是光滑的曲线连接。对于形状复杂的拉深件，利用形状相似原则只能初步确定坯料的形状，必须通过多次试压，反复修改，才能最终确定出坯料形状，因此，拉深件的坯料的设计一般是先设计拉深模，坯料形状尺寸确定后在设计冲裁模。 板料厚度t=1mm，d=79mm,d=64mm。故=1.2343。由表4-5有凸缘圆筒件拉深件的

18、修边余量查得：=1.2343<1.5,修边余量=4.3mm。（1） 对于h=15mm处的锥形拉深部位属于相对高度较小的锥形件（=0.1898<0.2），这种浅锥形件一般可以一次拉深成形的。（2） 对于h=5mm的凸台部位h>2t超过加强筋的要求，故不属于成形属于中等深度锥形件，此部分不能一次拉深而成形。首先拉深成半球形筒件，第二次采用反拉深可防止起皱。 图中各线段长度和表面积可利用简单几何图形计算出来：ab线段：线段长l=12mm, 表面积F=452.389mmbc线段：线段长l=2.62mm, 表面积F=77.241mmcd线段：线段长l=2.11mm, 表面积 F=197

19、.817mmdc线段 线段长l=2.62mm, 表面积 F=172.817mmR=15.26mm凸台部分拉深变形程度为： =2(l+l+l+l)-2r/2r×100% =2×（12+2.62+2.11+2.62）-2×15.26/（2×15.26）×100% =19.27%查表得Q215钢的伸长率为=28%，=19.27%<故可一次拉深成形。预算工件毛坯直径 F=452.389mm F=77.241mm F=197.087mm F=172.817mm F=2657.92mm F=391.33mm F=3384.26mm F=403.97m

20、m F=4601.64mm F=F+F+F+F+F+F +F+F+F=452.389mm+77.241mm+197.087mm+172.817mm+2657.92mm+391.33mm +3384.26 mm+403.97mm+4601.64mm=12338.654mmD=125.4mm，故D取125.5mm3.2.2工艺方案的确定在满足确定工艺方案的主要原则的前提下可有以下四种不同的工艺方案：1. 落料浅锥拉深球头拉深反拉深2. 落料浅锥拉深、球头拉深反拉深3. 落料、球头拉深拉深浅锥反拉深4. 落料、球头拉深拉深、浅锥反拉深5. 落料、球形拉深、浅锥拉深反拉深五种方案中方案一需要四套模具，

21、方案二和方案三需要三套模具成本较高，而方案四和方案五只需要两套复合模，前中方案五可以通过前一次拉深所形成锥面定位这样可以大大提高工作效率，并减少工作量，降低成本，所以采用方案五。第四章 主要工艺参数计算4.1排样设计与计算在冲压生产中，节约金属和减少废料具有非常重要的意义，特别是在大批量生产中，较好地确定冲裁件形状尺寸和合理排样是降低成本的有效措施之一。4.1.1选择排样方法冲裁件在条料，带料或板料上的布置方法叫排样。合理的排样是降低成本和保证冲裁件质量级模具寿命的有效措施，故排样适应考虑如下原则：（1） 提高材料利用率（2） 合理排样发放时操作方便（3） 模具结构简单，寿命长（4） 保证重建

22、质量和冲件对板料纤维方向要求因该工件是有圆弧组成，且形状和结构对称，采用直排是材料利用率高，故选择直排。4.1.2确定搭边值排样中相邻两个零件之间的余料或零件与条料边缘间的余料称谓搭边。搭边值要合理确定，搭边值过大，材料利用率虽高，但过小时搭边的强度和刚度不够，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲裁件毛刺，有事甚至单边拉入模具间隙，造成冲裁力不均，损坏模具刃口，因此确定搭边值时应考虑如下因素：（1) 材料力学性能，软材料，脆材料，搭边值要大一些；硬材料搭边值克小一些；（2) 材料的厚度，材料越厚，搭边值也越大；（3) 零件的形状和尺寸，零件外形月复杂，圆角半径越小，搭边值越大；（4) 排样的方

23、式，对排的搭边值大于直排的搭边值；（5) 送料及挡料方法，用手工送料且有侧压装置的搭边值可小一些，用侧刃定距比用挡料销定距的搭边值小一些；（6) 卸料方式，弹性卸料比刚性卸料的搭边值小一些。由表查得搭边值a=0.8mm,a=1.0mm4.1.3计算送料步距及条料宽度（1） 送料步距：条料在模具上每次送进的距离称为送料步距。送料步距的大小应为条料上两个对应冲裁件的对应点之间的距离。每次只冲一个零件的步距s的计算公式为：s=D+a式中D平行于送料方向的冲裁件宽度 a冲裁件之间的搭边值。 s=D+a=125.5mm+0.8mm=126.3mm(2) 条料宽度：条料宽度的确定原则是：最小条料宽度要保证

24、冲裁时零件周边有足够的搭边值，最大条料宽度要能在冲裁时顺利的再导料板之间送料，并与导料板之间有一定的间隙。因此，在确定条料宽度是必须考虑到模具的结构中是否采用侧压装置和侧刃。因本副模具要求条料始终沿着导料板方向送进，所以模具结构中采用有侧压装置，则条料在有侧压装置的导料板之间送进时计算公式如下：条料宽度：B=（D+2a)导料板之间距离：A=B+C=D+2a+z式中D条料宽度方向冲裁件的最大尺寸 a侧搭边值 条料宽度方向的单向（负向）偏差 c导料板与最宽条料之间的间隙。 查表得=0.6mm，z=8mm A=B+C=D+2a+z=125.5+2×1+8=135.5mm B=（D+2a)=

25、(125.5+2×1)=127.5mm4.1.4计算材料利用率一个步距内的材料利用率为：=×100%式中F冲裁件面积， n一个步距内冲件数目,n=1 B条料宽度，B=127.5mm h进距,h=126.3mm=×100%=76.81%查板材标准，宜选用900mm×1420mm的钢板，每张钢板可剪裁7张条料(127.5mm×1420mm)，每张条料可冲11个工件。若考虑到料头、料尾和边余料的材料消耗，则一张板料上总的材料利用率=×100%，式中n一一张板料上冲裁件的总数目A一个冲裁件的实际面积L板料长度 B条料宽度=×100%

26、=×100%=75.16%4.1.5画出排样图 4.2计算工序压力4.2.1落料力的计算冲裁力是冲裁力过程中凸模对板料施加的压力，它是随凸模进入材料的深度而变化的，通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。利用平刃凸模和凹模冲裁时，其冲裁力F的计算一般按如下公式计算： F=kLt 式F冲裁力 L冲裁周边长度，L=2r=394.26mm t材料厚度，t=1mm 材料的抗剪切强度， 取值范围为335MPa450MPa，取400MPa k系数，系数k考虑到实际生产中，模具间隙值的波动和不均匀，刃口的磨损，板料力学性能和厚度波动等因素的影响而给出的修正系数。一

27、般取k=1.3 F=kLt=1.3×394.26×1×400=205015.2N卸料力F=K×F K为0.0650.075，取K=0.07F=K×F =0.07×205015.2=12300.91N4.2.3拉深力的计算（1） 对于h=15mm处的锥形拉深部位 F=kdt式中d锥形件的小直径,d=64mm t材料厚度,t=1mm 材料强度极限，一般=1.3 k修正系数，查表得k=0.93 F=kdt=0.93××64×1×1.3×400=97233.54N (2)对于h=5mm的凸台部

28、位 d=24mm F=kdt=0.93××24×1.3×1×400=36462.58N4.2.4推件力计算 F=nKF 式中F冲裁力 K推件力系数 ,K=0.1 n梗塞在凹模内的冲件数,n=1 F=nKF=1×0.1×205015.2=20501.52N（3） 球形拉深部位 首次拉深球头形计算步骤为：假设预拉深变形区的尺寸扩大到图中f点，则f点的横坐标R值应等于球头部分展开毛坯的半径。故A=F+F+F+F =452.389mm+197.087mm+172.817mm+77.241mm =899.534mm根据面积相等原则A=

29、R,得：R=mm=16.92mm17mm 也就是把局部拉深区域的尺寸范围扩大到34mm的范围，即点f点以内的区域，该区域的面积为：A=907.92mm根据面积相等原则，最后可计算出球头拉深件的半径R及球头预拉深高度H。设球头预拉深高度H=5mm,根据A=2RH 得： R=28.9mm球形拉深部分的近似拉深力为： F=kdt式中d球形部位展开面积的直径,d=34mm t材料厚度,t=1mm 材料强度极限， 一般 =1.3 k修正系数，查表得k=0.75 F=kdt=0.75×34×1×1.3×400=41657.518N4.3计算凹凸模工作部分尺寸确定其制

30、造公差4.3.1冲裁模凸、凹模刃口计算原则： （1）设计落料模仙确定凹模刃口尺寸，以凹模为基准，间隙取在凹模上，即冲模间隙通过减小凸模刃口尺寸来获得。 （2）根据冲模在使用过程中的磨损规律，设计落料模是，凹模基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸。 （3）冲裁间隙一般选用最小合理间隙 （4）选择模具刃口制造公差时，要考虑工件精度与模具精度的关系，既要保证工件的精度要求，又要保证合理的间隙值。一般冲模精度较工件精度高24级。对于形状简单的圆形、方形刃口，其制造偏差可按IT6IT7级来选用。 （5）工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应按“入体”原则标注单向公差，所谓“入体”原则是指标注

31、工件尺寸公差是应想材料实体方向标注。4.3.2冲裁凸、凹模刃口尺寸计算 由工件图看。改工件是圆形的简单规则形状的工件，故冲裁此类工件的凸、凹模制造相对简单，精度易保证，所以采用分别加工。凸、凹模分别加工具有制造周期短，便于成批制造。设改工件的尺寸为D,根据计算原则得：D=(D-x)D=（D-z)=(D-x-z)式中D、D落料凹、凸模刃口尺寸 D落料件外径 工件公差 z最小合理间隙查有关资料，由于此零件的断面质量，尺寸精度要求一般，所以选用类中等间隙，材料Q215为低碳钢，查得t1.0mm时的初始单边间隙z=0.07mm。X=0.5 取-1.00 查表得 =+0.040 =-0.030D=(D-

32、x)=（125.5+0.5×1.00）=126D=（D-z)=(D-x-z)=（126-0.07)=125.934.3.3拉深凸、凹模工作零部件的设计 拉深模的间隙是指凸、凹模横向尺寸的差值。双边间隙用z来表示。确定拉深间隙的原则是：既要考虑版聊公差的影响，又要考虑毛坯口部增厚的现象，故间隙值一般比毛坯厚度略大一些。间隙过小，工件质量较好，但拉深力大，工件易断，模具磨损严重，寿命低。间隙过大，拉深力小，模具寿命虽然提高了，但工件易起皱，变厚，侧壁不直，口部分不齐，有回弹，质量不能保证。不使用压边圈拉深时z=(11.1)t,取z=1.1mm当零件尺寸标注在外形时，以凹模为基准，工件部分

33、尺寸为：D=（D-0.75）d=（D-0.75-2z)当零件尺寸标注在内形时，以凸模为基准，工件部分尺寸为：d=(d+0.4)D=(d+0.4+2z)式中D凹模尺寸 d凸模尺寸 d拉伸件内形的基本尺寸 工件公差 z凸、凹模的单边间隙（1） 对于h=15mm处的锥形拉深部位 =0.05 =0.08 .锥形件大直径部位 =+0.74 D=（D-0.75）=（79-0.75×0.74）=78.445 d=（D-0.75-2z)=（79-0.75×0.74-2×1.1）=76.245 .锥形件小直径部位 =+0.74 d=(d+0.4)=（64+0.4×0.74

34、）=64.296 D=(d+0.4+2z)=（64+0.4×0.74+2×1.1）=64.496（2） 对于h=5mm的凸台部位 = 0.040 =0.07 .锥形件大直径部位 =+0.52 D=（D-0.75）=（26.68-0.75×0.52）=26.29 d=（D-0.75-2z)=（26.68-0.75×0.52-2×1.1）=24.09 .锥形件小直径部位 =+0.52 d=(d+0.4)=（24+0.4×0.52+2×1.1）=26.408 D=(d+0.4+2z)=（24+0.4×0.52）=24.2

35、08第五章 模具结构形式及冲压设备的选择5.1模具结构形式的选择5.1.1模架及导向方式 根据国家标准，模架主要有两大类：一类是由上模座、下模座、导柱、导套组成的导柱模模架；一类是由弹压导板、下模座、导柱、导套组成的导板模模架 。模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受冲压过程中的全部载荷。模架的上模座通过模柄与压力机滑块相连，下模座用螺钉，压板固定在压力机工作台面上。上、下模之间靠模架的导向装置来保持其精确位置， 以引导凸模的运动，保证冲裁过程中间隙均匀。模架的基本要求：（1）要有足够的强度与刚度；（2）要有足够的精度（ 如上，下模座要平行，导柱，导套中心要与上，下模座

36、垂直，模柄要与上模座垂直等）。（3）上，下模之间的导向要精确（导向件之间的间隙要很小，上、下模之间的移动应平稳和无滞住现象）。 由上述看，选择模架非常重要。为了满足模架的基本要求及保证模具的使用寿命，且后侧导柱模架的导向装置在后侧，横向和纵向送料都比较方便。故该复合模选用后侧导柱模架。5.1.2 毛坯定位方式的选择 冲模的定位零件是用来保证条料的正确送进及在模具中的正确位置。控制送料步距的定位，称为挡料；控制条料宽度方向上的定位，称为导料。冲裁条料时，导料零件有导料板和导料销等，保证进距的挡料销和定距侧刃等。导料板、导料销对条料或卷料的侧边进行导向，以保证其正确的送进方向的板件或销。条料靠着导

37、料板或导料销的一侧导向送进，以免送偏。根据工件图，该模具采用的是条料，条料采用导料板，送进步距控制采用挡料销。5.1.3卸料，出件方式的选择卸料装置分固定卸料装置、弹压卸料装置和废料切刀三种。其中卸料板用于卸掉卡箍在凸模上或凸凹模上的冲裁件或废料的板件。固定卸料装置装于下模的凹模上，结构简单，卸料力大，使用安全可靠，一般仅起卸料作用，用于硬料、厚料。出件装置主要有刚性出件装置与弹性出件装置两种，刚性出件装置一般用于上模，它是在冲压结束后上模回程时，利用压力机滑块上的打料杆 ，撞击上模内的打杆与推件板（ 块 ），将凹模的工件推出，因次推件力大，而且工作可靠。因为工件料厚为1mm，卸料力相对较大，

38、可采用刚性卸料装置，卸料可靠。5.1.4主要零部件的定位方式与固定方式凸模用凸模固定板固定，固定方法通常是将凸模压入固定板内，其配合为台阶式凸模用H7/h6，直通式凸模用N7/h6或P7/h6；凹模用导料板定位，一般采用螺钉和销钉固定在下模座上。5.2冲压设备的选择冲压设备的选择应注意以下几点：（1）压力机的吨位应当等于或大于冲裁时的总力，即FF，式中F所选压力机的吨位，F冲裁时的总力；（2）根据模具结构选择压力机类型和行程（冲程）次数，如复合模工作需从模具中间出件，最好选用可倾式压力机。（3）根据模具尺寸大小，安装和进出料等情况选择压力机台面尺寸，如有推件时应考虑台面孔的大小使冲后有关零件能

39、自由通过。（4）选择压力机的闭合高度与模具是否匹配。（5）模柄直径，长度尺寸是否与压力机滑块模柄直径、深度尺寸相当。（6）压力机滑块行程应该是拉深深度的22.5倍 。（7）压力机的行程次数应当保证有最高的生产效率。（8）压力机应该使用方便和安全。为安全起见，防止设备的超载，可按公称压力压F （1.61.8）FJ23系列开式可倾压力机主要技术参数型 号J23-3.15J23-6.3J23-10J23-16J23-25J23-40J23-63公称压力 吨3.156.31016254063滑块行程 毫米2535455565100130滑块行程次数 次/分2001701451201054550最大闭合

40、高度 毫米120150180220270330360连杆调节长度 毫米25303545556580滑块中心线至床身距离 毫米90110130160200250260床身两立柱间距离 毫米120150180220270340350工作台尺寸：前后 毫米160200240300370460480 左右 毫米250310370450560700710垫板尺寸：厚度 毫米25303540506580 孔径 毫米110140170210200220250模柄孔尺寸：直径 毫米25303040405050 深度 毫米45505560607080最大倾斜角 度45453535303030电动机功率 千瓦0.

41、550.754.11.52.25.55.5机床外型尺寸：前后 毫米6757768951130133516851700 左右 毫米478550651921111213251373 高低 毫米1310148816731890212024702750机床总重量 公斤1944005761055178035404800故第一套落料、球形拉深、浅锥拉深复合模总冲压力为：F=F+F+F+F+F=205015.2N+12300.91N+20501.52N+41657.518+97233.54N=377808.69N根据计算结果拟选压力机JH23-63。标称压力：630KN 滑块行程：130 滑块行程次数：50

42、最大闭合高度：360mm 闭合高度调节量：65mm 滑块中心线至床身距离：250mm立柱距离：340mm 工作台尺寸（前后×左右）：480mm×710mm工作台孔尺寸（前后×左右×直径）：250mm×360mm×320mm垫板直径（厚度×深度）：50mm×80mm 模柄孔尺寸（直径×深度）：50mm×80mm床身最大可倾斜角：30 电动机功率：5.5KW 对于第二套反拉深模的总拉深力为：F=36462.58N根据计算结果拟选压力机J23-16。标称压力：160KN 滑块行程：55mm 滑块行程次

43、数：120最大闭合高度：220mm 闭合高度调节量：45mm 滑块中心线至床身距离：160mm 立柱距离：220mm 工作台尺寸（前后×左右）：300mm×450mm工作台孔尺寸（前后×左右×直径）：200mm×290mm×260mm垫板直径（厚度×深度）：50mm×60mm 模柄孔尺寸（直径×深度）：40mm×60mm床身最大可倾斜角：35 电动机功率：1.5KW 第六章 选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸6.1落料、球形拉深、浅锥拉深复合模工作零部件设计6.1.1凸模在冲模中被冲制件或废

44、料多包容的工作零件。（1）凸模的结构形式及固定方法 拉深凸模结合该工件拉深部分的外形并考虑加工，将第一套模具的拉深凸模使用4个内六角螺钉和圆柱销直接与下模座固定，将第二套模具的拉深凸模用一个内六角螺钉直接与上模座固定。（2） 凸模长度的计算 浅锥形部位拉深凸模的长度计算拉深凸模工作部分的尺寸l=20mm，取总长L=28mm+20mm=48mm(3) 凸模强度的校核在一般情况下，凸模的强度是足够的，无需进行校核，但是特别细长的凸模或凸模的横截面积很小而冲裁的板件厚度较厚时，则必须进行承压能力和抗纵弯曲能力的校核。其目的是检查其凸模的危险断面尺寸和自由长度是否满足要求，以防止凸模纵向失稳和折断。6

45、.1.2凹模在冲压过程中，与凸模配合直接对冲裁件进行分离或成形的工作零件。（1） 落料凹模的外形结构及其固定方法 落料凹模的外形结构为矩形，采用螺钉和销钉直接固定在支撑件上。凹模采用螺钉和销钉定位时，要保证螺钉(或沉孔）之间，螺孔与销孔间及螺孔、销孔与凹模刃壁间的距离不能呢个太近，否则会影响模具寿命。（2） 落料凹模刃口形式凹模按结构分为整体式或镶拼式凹模，本副模具采用整体式凹模。冲裁凹模的刃口形式有直筒式和锥形式两种。根据冲裁件的形状、厚度、尺寸精度及模具的具体结构，本副模具采用直筒式，其优点如下：刃口强度较高，修磨后刃口尺寸不变；刃口直壁下面的扩大部分可使凹模加工简单；用于冲裁形状复杂或精

46、度要求较高的零件。（3） 落料凹模轮廓尺寸的确定凹模轮廓尺寸通常根据冲裁的板料的厚度和冲件的轮廓尺寸或凹模孔口刃壁间的距离，按经验公式来确定。凹模厚度：H=kb(H15mm)式中 k系数，k取0.18 b最大孔口尺寸H=kb=0.18×126mm=22.68mm，由于本副模具为复合模，拉深部位工作尺寸为20mm。故取H=50mm.凹模壁厚：c=（1.52）H，c3040毫米c=22.68×1.5=34.5mm凹模宽度：B=b+2c=126mm+2×34.5mm=195mm凹模长度：L取200mm凹模轮廓尺寸为：200mm×200mm×50mm6

47、.1.3凸凹模 在复合模中，必定有一个凸凹模。凸凹模的内外边缘均为刃口， 缘之间的壁厚决定于冲裁件的尺寸。从强度考虑，壁厚受最小值限制。凸凹模的最小壁厚与冲模结构有关，对于正装复合模，由于凸凹模装于上模，孔内不会积存废料，胀力小，最小壁厚可以小些；对于倒装复合模，因为孔内悔积存废料，所以最小壁厚要大些。（1）凸凹模模长度的计算 本副模具中凸凹模既起到落料凸模的作用又起到拉深凹模的作用。其长度可按落料凸模部分确定。 凸模长度计算公式：L=h+h+h 式中：L凸模长度 h凸模固定板厚度 h= h卸料板厚度,h取10mm h附加长度，它包过凸模的修磨量(7mm)，凸模进入凹模的深度（21mm)，凸模

48、固定板与卸料板的安全距离(6mm)等。 L=h+h+h =+10mm+34mm得：L=66mm6.1.4定位零件的设计冲模的定位零件是用来保证条料的正确送进及在模具中的正确位置。条料在模具送料平面中必须有两个方向的限位：一是在与条料方向垂直的方向上限位，保证条料沿正确的方向送料，称为送进导向；二是在送料方向上的限位，控制条料一次送进的距离(步距）称为送料定距。控制送料步距的定位，称为挡料；控制条料宽度方向上的定位，称为导料。根据坯料形式、模具结构、冲件精度和生产率等要求，控制条料的方向采用固定挡料销。6.1.5卸料部件的设计（1）卸料板的设计卸料板厚度为10mm，外形为的带缺口的环状（尺寸内径

49、×外径：172mm×126mm）,卸料板采用Q235钢制造，淬火硬度为4045HRC。（2）卸料板的固定卸料板上设置3个沉头螺钉，公称直径为10mm，通过卸料板下方的支架固定在凹模上。6.1.6模架及其他零部件设计（1）模架根据主要工作部分尺寸和结构的尺寸，参照有关资料，可选取I级精度的后侧导柱模架。以凹模周界尺寸为依据，选择模架规格，即：上模座尺寸：240mm×240mm×45mm，GB2855·5-81下模座尺寸：240mm×240mm×55mm，GB2855·6-81导柱尺寸：35mm×180mm，

50、20钢导套尺寸：35mm×115mm×43mm，20钢因为钢质模座强度较高，加工工艺好，故采用钢质模座代替普通的铸铁模座。导柱、导套渗碳深度为0.81.2mm，硬度为5862HRC。凹凸模、拉深凸模、落料凹模材料均采用Cr12MoV，热处理硬度为6064HRC。导向零件的制造：模具导向零件是模具重要零件之一，其质量的好坏，对模具的制造精度、使用寿命和产品成形质量有着非常重要的作用。导柱和导套属于轴类和套类零件，一般是由内、外圆柱表面组成。其加工精度要求主要体现在：内、外圆柱表面的表面粗糙度及尺寸精度 ，各配合圆柱表面的同轴度等 。导向零件的配合表面都必须进行精加工，而且要有

51、较好的耐磨性。一般导向零件配合表面的精度可达IT6，表面粗糙度Ra =0.20.1m。对精密的导向零件配合表面的精度可达IT5，表面粗糙度Ra =0.10.05m。导向零件的形状比较，加工方法一般采用普通机床进行粗加工和半精加工后在进行热处理，最后用磨床进行精加工，消除热处理引起的变形，提高配合表面的尺寸精度和减少配合表面的粗糙度。对于配合要求高、精度高的导向零件，还要对配合表面进行研磨，才能达到要求的精度和表面粗糙度。模具的闭合高度： 该模具的闭合高度：H=H+H+H+H-h+t式中H一模具闭合高度H一上模座高度，H=45mmH一凸凹模高度，H=66mmH一落料凹模高度,H=50mmH一下模座高度,H=55mmh一凹凸模冲裁后进入凹模的深度，h=22mmt一料厚，t=1mm H=H+H+H+H-h+t =45mm+66mm+50mm+55mm-22mm+1mm =195mm可见该模具闭合高度小于所选择压力机JH23-63的最大装模高度，可以使用。（2） 模柄 模柄