玻璃升降器外壳的模具设计论文

1、 . . . 玻璃升降器外壳的模具设计 设计任务书设计题目：玻璃升降器外壳的模具设计设计要求：1.选择合理的冲裁工艺。 2.确定正确的冲裁方案。3.计算相关的零件尺寸。4.完成合理的装配方案与冲压调试。设计进度要求：第一周：查阅与收集相关资料确定设计题目；第二周：分析零件结构，生产批量，确定模具类型；第三周：准备设计草稿的拟定，进行主要尺寸计算；第四周：模具整体与其零件的设计和绘制尺寸草图；第五周：对草稿与模具零件图、装配图的草图进一步修改完善；第六周：电子稿的输入与图纸的绘制；第七周：修改、校核、提交论文、毕业答辩。指导教师（签名）：目 录摘要5前言61 工件的工艺性分析71.1 工艺分析7

2、1.2 确定工艺方案82 有凸缘筒形件的确定102.1 工艺计算102.1.1 修边余量的确定102.1.2 确定拉深次数102.2 排样设计122.2.1 排样原则122.2.2 排样图163 计算冲压力、选择压力机173.1 计算冲压力173.2 选择压力机183.3 冲模的闭合高度204 拉深力和压边力的计算214.1 拉深力的计算214.2 压边力的计算214.2.1 计算圆角半径225 凸、凹模尺寸的确定245.1 凸、凹模配合加工时工作部分的尺寸245.1.1拉深凸、凹模的间隙256 凹模设计266.1 凹模的选择266.2 模架的选取286.3 凹模的主要技术要求287 主要零部

3、件的结构设计327.1 定位零件327.1.1 条料方向的控制327.1.2 挡料销的选择327.2 卸料与推件零件327.2.1 弹性卸料装置327.2.2 刚性推件装置327.2.3 弹簧的选用327.3 导柱与导套347.4 模柄348 模具的总装图35结束语36致37参考文献38摘 要模具生产的工艺水平与科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，因此这次我的毕业设计要求设计一套模具以便检验自己所学模具有关方面的知识是否牢固。本套模具设计,我设计的零件为带凸缘圆筒形件玻璃升降器的外壳。外壳采用的材料08钢厚度t

4、=1.5mm保证了足够的强度和刚度,该零件外形简单对称,利于合理排样、减小废料，直线、曲线的连接处为圆角过渡。材料为一般用钢,采用冲压加工经济性良好。首先对零件进行了工艺性分析，然后选复合模作为该副模具的工艺生产方案，经过计算分析完成该模具的主要设计计算，凸、凹模工作部分的设计计算，还有主要零部件的结构设计，选择合适的模具材料。进行冲压设计就是根据已有的生产条件，综合考虑影响生产过程顺利进行的各方面因素，合理安排零件的生产工序，最优地选用，确定各工艺参数的大小和变化围，设计模具，选用设备等，以使零件的整个生产过程达到优质，高产，低耗，安全的目的关键词：模具 落料 拉深 设计前 言模具可保证冲压

5、产品的尺寸精度，是产品质量稳定，而且在加工中不破坏产品表面。用模具生产零件可以采用冶金厂大量生产的廉价的扎制钢板或钢带为坯料，且在生产中不需要加热，具有生产效率高、质量好、重量轻、成本低且节约能源和原材料等一系列优点，是其他加工方法所不能比拟的。使用模具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代制造工业的发展和技术水平的提高，很大程度取决于模具工业的发展。随着经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。由于模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响。因此，一些重要的模具标准件也必须重点发展，而且其发展速度应快于模具的

6、发展速度，这样才能不断提高我国的模具标准化水平，从而提高模具质量，缩短模具生产周期与降低成本。由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势，因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展。而且应该在目前已有一定基础，有条件、有可能发展起来的产品。模具生产的工艺水平与科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力。冲压工艺规程是模具设计的依据，而良好的模具结构设计，又是实现工艺过程的可靠保证，若冲压工艺有改动，往往会造成模具的返工，甚至报废。冲制同样的零件，通常可以采用几种不同方法工艺过

7、程设计的中心就是依据技术上先进，经济上合理，生产上高效，使用上安全可靠的原则，使零件的生产在保证符合零件的各项技术要求的前提下，达到最佳的技术效果和经济效益冲压件工艺过程的制定和模具设计是冷冲压设计的主要容。1 工件的工艺性分析1.1 工艺分析工件名称：玻璃升降器外壳的模具设计工件简图：如图1.1所示生产批量：中批量材 料：钢材料厚度：1.5 图 1.1 工件图拉深件的工艺性是指拉深件对拉深工艺的适应性。在一般情况下，对拉深件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求。良好的拉深工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便与产品质量稳定等要求。该零件为玻璃器外壳。属于大批量

8、生产，且其形状简单、对称、有利于合理排样、减小废料，直线、曲线的连接处为圆角过渡。且选用08F钢，厚度为1.5mm,其弯曲半径均大于该种材料的最小弯曲半径，且工件精度要求不高，不需要校形，此工件的形状满足拉深工件的要求，可用拉深工序加工。1.拉深时的工艺性分析拉深零件的结构工艺性是指拉深零件采用拉深成形工艺的难易程度。良好的工艺性是指坯料消耗少、工序少，模具结构简单、加工容易，产品质量稳定、废料少和操作简单方便等。在设计拉深零件时，应根据材料拉深时的变形特点和规律，提出满足工艺性的要求。对拉深材料的要求:拉深件的材料应具有良好的塑性、低的强度比、大的板厚方向性系数和小的板平面方向性。本套模具设

9、计对拉深零件形状和尺寸的要求：(1)拉深件的高度尽可能小，以便能通过12次拉深工序成形，(2)拉深件的形状尽可能简单、对称，以保证变形均匀。对于半敞开的非对称件，可成双拉深后在剖成两件(3)有凸缘的拉深件，最好满足d凸d+12t，而求外轮廓与直壁断面最好形状相似，否则，拉深困难，切边余量大。(4)为了使拉深件顺利进行，凸缘圆角半径r2t。当r0.5mm时，应增加整形工序。对拉深零件精度的要求：由于拉深件各部位的料厚有较大的变化，所以对零件图上的尺寸应明确标注是外壁还是壁。由于拉深件有回弹，所以零件横截面的尺寸公差，一般都在IT12级以下，如零件高于T12级，应增加整形工序。1.2 确定工艺方案

10、1.工艺方案的确定，可依据表111确定表111 冲压工艺方案项目单工序模级进模复合模无导柱有导柱冲压精度低较低较高，相当于IT10IT13高，相当于IT8IT11制件平整程度不平整一般不平整，有时要校平因压料较好，制件平整制件最大尺寸和材料厚度不受限制300mm以下厚度达6mm尺寸250mm厚度在0.16之间尺寸300mm厚度常在0.05m3mm冲模制造的难度程度与价格容易、价格低导柱、导套的装配采用先进工艺后不难简单形状制件的级进模比复合模具制造难度低，价格亦较低形状复杂的制件用复合模比级进模制造难度低，相对价格低生产率低较低可用自动送料出料装置，效率较高工序组合后效率高使用高速冲床的可能性

11、只能单冲不能连冲有自动送料装置可以连冲，但速度不能太高使用于高速冲床高达400次/分以上由于有弹性缓冲器，不宜用高速，不宜连冲材料要求可用边角料条料要求不严格条料或卷料要求严格除用条料外，小件可用边角料，但生产率低生产安全性不安全手在冲模过程区不安全比较安全手在冲模工作区不安全，要有安全装置冲模安装调整与操作调整麻烦操作不便安装、调整较容易、操作方便安装、调整较容易，操作简单安装、调整比级进模更容易，操作简单分析表111得，采用：单工序模具结构简单，只需要一道工序一副模具才能完成，且生产效率低难以满足该工件大量生产的要求。复合模要在一副模具中完成几道冲压工序，因此模具结构要比单工序模复杂，而且

12、要求各零部件的动作准确可靠，不相互干涉。这要求模具的制造达到较高的精度。模具的制造成本较高，制造周期延长。级进模也需一副模具，生产率高，但模具结构复杂，送进料不方便，加之工件尺寸偏大。通过分析对上述三种方案的比较，该件若能一次成形，则用复合模最佳。2 有凸缘筒形件的确定2.1 工艺计算2.1.1 修边余量的确定一般拉深件，在拉深成形后，工件口或凸缘周边不齐，必须进行修边以达到工作的要求。因此，在按照工件图样计算毛坯尺寸时，必须加上修边余量后再计算,查表112得:表112 有凸缘圆筒形拉深件的修边余量凸缘直径dt凸缘的相对直径1.5>1.52>22.5>2.5251.61.41

13、.21.0>25502.52.01.81.6>501003.53.02.52.2>1001504.33.63.02.5>1502005.04.23.52.7毛坯直径尺寸的计算:式中H必须加上修边余量。 文献1 式中：毛坯直径(mm)工件高度(mm)工件半径(mm)工件直径(mm)2.1.2 确定拉深次数1.毛坯厚度的计算：式中h和H必须加上修边余量。第一次拉深：文献1所以查表113可知可用压边圈拉深。表113 采用压边圈的条件拉深方法第一次拉深以后各次拉深（t/D）×100m1（t/D）×100mn用压边圈<1.5<0.60<1&l

14、t;0.80可用可不用1.52.00.6011.50.80不用压边圈>2.0>0.60>1.5>0.802.总的拉深系数有凸缘圆筒形件的拉深系数拉深，有凸缘圆筒形件拉深时，相当无凸缘拉深过程的中间阶段。这只需要比较工作实际所需的总拉深系数和与凸缘件第一次拉深的极限拉深系数和极限拉深相对高度即可。表114 带凸缘筒形件首次拉深时的拉深系数m1凸缘的相对直径毛坯相对厚度>0.060.2>0.20.5>0.51.0>1.01.5>1.51.10.590.570.550.530.50>1.11.30.550.540.530.510.49>

15、;1.31.50.520.510.500.490.47>1.82.00.480.480.470.460.45根据表114查出第一次拉深允许的拉深系数为0.45，当,时，则说明工件可以一次拉成。否则需多次拉深。文献3总的拉深次数工件直径(mm);工件高度(mm);工件半径(mm)根据表115查出第一次拉深允许的最大相对高度之值为0.480.58。 文献1根据以上所算符合,。所以此工件可一次拉成。表115带凸缘筒形件第一次拉深时最大相对高度凸缘的相对直径毛坯相对厚度>0.060.2>0.20.5>0.51>11.5>1.51.10.450.520.500.620

16、.570.550.600.800.750.90>1.11.30.400.470.450.530.500.600.560.720.650.80>1.31.50.350.420.400.480.450.530.500.630.580.70>1.51.80.290.350.340.390.370.440.420.530.480.58>1.82.00.250.300.290.340.320.380.360.460.420.512.2 排样设计2.2.1 排样原则1) 提高材料利用率，对冲裁件来说，由于产量大，冲压的生产率高，所以材料费用常会占冲件总成本的60%以上，材料利用率是

17、一项很重要的经济指标。要提高材料利用率，就必须减少废料面积。冲裁过程中所产生的废料可分为结构废料与工艺废料两种。结构废料是工件的形状决定的，而工艺废料则是由冲压方式或与排样方式所决定的。2) 使工人操作方便、安全、减轻工人的劳动强度.条料在冲裁过程中翻动要少,在材料利用率一样或相近时应尽可能选条料宽、进距小的排样方法。3) 使模具结构简单、模具寿命较长。4) 排样应保证冲裁件的质量、对于弯曲件的落料,在排料时还应考虑板料的纤维方向。1.排样和材板方式的经济性分析1) 排样:排样是指冲件在条料,带料或板料上布置的方法。排样方法可分为有废料排样法和少,无废料排样法。2) 根据零件的外形与尺寸来看,

18、本零件最适合的排样方法为有废料排样发中的直排。3) 搭边：排样时,冲件之间以与冲件与条料册边之间留下的余料叫搭边,它的作用是补偿定位误差,保证冲出合格的冲件,以与保证条料有一定刚度,便于送材。搭边数字取决与以下因素:冲件的尺寸和形状；材料的硬度和厚度排样的形式；条料的送料方法(是否由于侧压板)；挡料装置的形式(包括挡料销,导料销和定距侧刃等形式)。表116搭边a和a1的数值（低碳钢）圆件与圆角r>2t材料厚度t工件间a沿边a10.25以下1.82.00.250.501.21.50.50.81.01.20.81.20.81.01.21.61.01.21.62.01.21.52.02.51.

19、51.8查表116得：文献1工件间距，侧边距因材料为中等硬度钢，则应将查得数值乘以系数，则工件间距。侧边距4）送料步距与条料宽度计算：（1）送料步距。每次只冲一件，其步距的计算公式为：文献4 式中 冲裁件平行于送料方向上的宽度，单位为冲裁件之间的搭边值，单位为若一模出两件，其送料步距则是工件宽度的两倍。（2）条料宽度，当导料板之间（或两个单边导料销）时，条料宽度计算按下式计算：文献4式中 冲裁件与送料方向垂直的最大尺寸，单位为冲裁件与条料侧边之间的搭边，单位为板料剪裁时的下偏差，单位为当条料在无侧压装置的导料板之间送料时，条料宽度按下式计算：式中 条料与导料板之间的间隙。又因为所选模具无侧压装

20、置，所以条料宽度为：5）条料大多由板料剪裁而得，条料宽度一经决定，就不可以裁板。板料一般都是长方形的，所以就有纵裁（沿长边裁，也就是沿展制纤维方向裁）和横裁（沿短边裁）两种方法。因为纵裁裁板次数少，冲压时调换条料次数少，工人操作方便，生产率高，所以在通常情况下应尽可能纵裁。板料尺寸，选用标准钢板，比较纵裁和横裁两种方案，选用其中材料利用率高的一种。纵裁时，每板料裁成条料数：文献4每块条料冲裁的制件数：每板料冲制制件数：材料利用率：横裁时，每板料裁成条料数：每块条料冲裁的制件数：每板料冲制制件数：材料利用率：经计算,采用纵裁法时,材料利用率为,采用横裁法时,材料利用率，且该零件没有纤维方向性的考

21、虑，应采用材料利用率高的纵裁。 6）材料的利用率的计算材料的利用率通常是以一个步距零件的实际面积与所用毛坯面积的百分率来表示：文献4式中 一个步距零件的实际面积一个步距所需毛坯面积送料步距条料宽度准确的利用率，还应考虑料头、料尾以至裁板时边料消耗情况，此时可用条料的总利用率来表示：式中 条料（或整个板料）上实际冲裁的零件数；条料（或板料）的长度；条料（或板料）的宽度；一个零件的实际面积。2.2.2 排样图排样图是排样设计最终的表达形式，排样图是编制冲压工艺与设计模具的重要工艺文件。一完整的模具装配图，在其右上角应画出冲裁件图与其公差，送料步距与搭边值。采用斜排方法排样时，还应注明倾斜角的大小，

22、必要时，还可用双点划线画出条料在送料时定位元件的位置。对有纤维方向要求的排样图，则应用箭头表示条料的级向。3 计算冲压力、选择压力机3.1 计算冲压力在冲压过程中，压力机除了要克服冲裁力外，往往还需要克服卸料力、推件力、顶件力等压力。普通平刃的冲裁模，其冲裁力一般按下式计算：式中 落料力，单位为毛坯直径，单位为板料厚度，单位为板料的抗剪强度，单位为则本零件的冲裁力为：卸料力、推件力、顶件力，在实际生产中常用以下经验公式计算：文献1式中 、分别为卸料力、推件力、顶件力系数（0.04、0.05、0.06）其值查表117表117卸料力、推件力与顶件力系数冲裁材料K卸K推K顶纯铜、黄铜0.020.06

23、0.030.09铝、铝合金0.0250.080.030.07钢材料厚度mm0.10.060.0750.10.14>0.10.50.0450.0550.0650.08>0.52.50.040.050.0500.06>2.56.50.030.040.0400.05>6.50.020.030.0250.03冲裁力梗塞在凹模的冲裁件或废料的数目，（为凹模直壁洞口的高度，为厚度）。和是选择卸料装置和顶件装置的弹性元件的依据。在计算冲裁所需要的总冲压力时，应根据模具结构的具体情况去考虑、的影响。当采用刚性卸料和下出件的模具（如刚性卸料的单工序模或级进模等）时：当采用弹压卸料和下出件

24、的模具（如弹压卸料的单工序模、级进模或上模刚性推料的倒装复合模等）时： 用倒装复合模冲裁时，与落料有关，与冲孔有关。 当采用弹压卸料和上出件的模具（如上模弹压卸料、下模弹顶出件的单工序模或上模刚性推料的正装复合模等）时： 此时，与落料有关，单工序模的与落料力有关，正装复合模中与冲孔力与落料力都有关。 而本零件则采用弹压卸料和上出件的模具，所以：3.2 选择压力机 对于级进模以与轮廓形状复杂或多凸模的冲裁模，必须求出冲压力合力的作用点即压力中心。模具的压力中心应与模柄的轴线重合，否则会影响模具与压力机的精度和寿命。一切对称冲裁件的压力中心，均位于其轮廓图形的几何中心点上。对于该零件，由图形可知压

25、力中心位于圆心上。首先以冲裁所需的总冲压力初步选择压力机，压力机的公称压力必须大于所计算的总冲压力。 在确定了模具结构与尺寸以后，还需对所选的压力机的其它技术参数进行校核，最后才能确定所需的压力机。表118开式双柱可倾压力机技术规格型号J23-3.15J23-6.3J23-10J23-16J23-16BJ23-25JC23-25公称压力31.563100160160250350滑块行程25354555706580滑块行程次数2001701451201205550最大封闭高度120150180220220270280封闭高度调节量25353545605560滑块中心线至床身距离901101301

26、60160200205立柱距离120150180220220270300工作台尺寸前后160200240300300370380左右250310370450450560610工作台孔尺寸前后90110130160110200200左右120160200240210290290直径110140170210160260260垫板尺寸厚度30303540605060直径150模柄孔尺寸直径25303040404050深度40555560606070滑块底面尺寸前后90180190左右100200210床身最大可倾角由表118可得，压力机的型号为J23-25公称压力 滑块行程 滑块行程次数 最大封闭高

27、度 封闭高度调节量 滑块中心线至床身距离 立柱距离 工作台尺寸 前后 左右 工作台孔尺寸 前后左右直径 垫板尺寸 模柄孔尺寸 直径 深度 床身最大可倾角3.3 冲模的闭合高度冲模的闭合高度是指：滑块在下死点，即模具在最低工作位置时，上模座上平面与下模座下平面之间的距离H。冲模的闭合高度必须与压力机的装模高度相适应。压力机的装模高度是指滑块在下死点位置时，滑块下端面至垫板上平面间的距离。当连杆调至最短时为压力机的最大装模高度，连杆调至最长时为最小装模高度冲模的闭合高度H应介于压力机的最大装模高度和最小装模高度之间，其大小关系为：如果冲模的闭合高度大于压力机的最大装模高度时，冲模不能在该压力机上使

28、用。反之，小于压力机最小装模高度时，可加减经过磨平的垫板。冲模的其它外形结构尺寸也必须和压力机相适应，如模具外形轮廓平面尺寸与压力机垫板、滑块底面尺寸，模柄与模柄孔尺寸，下模缓冲器平面尺寸与压力机正整板孔尺寸等都必须相适应，以便模具能正确安装和正常使用。所以加工该零件的模具闭合高度应为：文献8所以H取4 拉深力和压边力的计算4.1 拉深力的计算由于影响拉深力的因素比较复杂，按实际受力和变形情况来准确计算拉深力是比较困难的，所以，实际生产常是以危险断面的拉应力不超过其材料抗拉强度为依据。计算拉深力的目的是为了合理的选用压力机和设计拉深模具。总的冲压力为拉深力与压边力之和。采用经验公式计算拉深力，

29、对于圆筒形件：文献2 式中 拉深力筒形件的工序直径，根据料厚中线计算材料厚度材料抗拉强度系数，与拉深系数有关见表119表119筒形件第一次拉深时的系数值(08、10、15钢)凸缘相对直径第一次拉深系数0.350.380.450.503.01.00.90.680.562.81.11.00.750.622.51.10.280.70由上式可算出该零件的拉深力：其中为4.2 压边力的计算在拉深过程中，压边圈的作用是用来防止工件边壁或凸缘起皱的。随着拉深深度的增加而需要的压边力应减少。 则该零件的压边力为：文献8式中 压边力毛坯直径 （该零件毛坯直径为）拉深件直径凹模圆角半径单位压边力（P值可由表120

30、查得）表120在双动压力机上拉深时单位压边力的数值工件复杂程度单位压边力难加工件3.7普通加工件3易加工件2.54.2.1 计算圆角半径一般来说，尽可能大些，大的可以降低极限拉深系数，而且还可以提高拉深件的质量。但太大会削弱压边圈的作用，可能引起起皱现象，因此大小要适当。筒形件首次拉深时的凹模圆角半径可由下式确定：文献8式中工件底部的圆角半径材料的厚度凸模圆角半径过大，会使不与模具表面接触的毛坯宽度加大，使这部分毛坯容易起皱；如果过小时，会使毛坯沿压边圈的滑动阻力增大，对拉深不利，又因本工件为一次拉深成形，所以凸模圆角半径与零件底部圆角半径的数值相等。即：所以： 所以总力为：5 凸、凹模尺寸的

31、确定冲裁间隙是指冲裁凸模和凹模之间工作部分的尺寸之间，如无特殊说明，冲裁间隙一般是指双边间隙。冲裁间隙对冲裁过程有很大的影响，对模具寿命也有较大影响。合理间隙值有一个相当大的变动围，约为（5%25%）t左右。取较小的间隙有利于提高冲件的质量取较大的间隙有利于提高模具的寿命。因此，在保证冲件质量的前提下，应采用较大间隙。冲裁间隙的合理数值应在设计凸模与凹模工作部分尺寸时给予保证，同时在模具装配时必须保证间隙，沿封闭轮廓线的分布均匀，这样才能保证取得满意的效果。表121冲裁模初始双边间隙材料厚度t/mm08、10、35、Q235Q34540、5065MnZminZmaxZminZmaxZminZm

32、axZminZmax0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.0721.00.1000.1400.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.0240.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.320查表121得：文献25.1 凸、凹模配合加工时工作部分的尺寸冲裁件的尺寸精度主要决定于凸凹刃口尺寸与公差，模具的合理间隙值

33、也是靠凸凹刃口尺寸与其公差来保证。因此，正确确定凸凹刃口尺寸与公差，是冲裁件模设计中的一项重要工作。凸凹刃口尺寸计算原则：（1）落料件的尺寸取决于凹模，因此落料模先决定凹模尺寸，用减小凸模尺寸来保证合理间隙。（2）刃口磨损后冲件尺寸减小，取接近或等于冲件的最大极限尺寸。（3）在选择模具制造公差时，既要保证冲件的精度要求，又要保证有合理的间隙一般冲模精度较冲件精度高23级。复合模中落料部分刃口尺寸计算，圆形落料凹模和凸凹模中的凸模部分可采用分别加工法制造，拉深前的坯料直径取自由公差，可取其直径为，落料凹模与凸模的凸凹刃口尺寸计算如下：落料凹模刃口尺寸： 文献1凸凹模中落料凸模刃口尺寸为：式中 落

34、料凸、凹模刃口尺寸落料件的最大极限尺寸工件的制造公差，(,为自由公差,可按IT14级精度处理)磨损系数。当冲裁件精度为14级时，最小合理间隙凸、凹模制造公差,可有表122查得表122冲裁时凸、凹模的制造公差基本尺寸凸模偏差凹模偏差0.0200.020>18300.0200.025>30800.0200.030>801200.0250.0355.1.1拉深凸、凹模的间隙拉深模的间隙是指单边间隙,间隙过小增加摩擦阻力，使拉深件容易破裂，且易擦伤零件表面，降低模具寿命；间隙过大，则拉深时对毛坯的校直作用小，影响零件尺寸精度。因此，拉深模的间隙单面一般比毛坯厚度略大一些。筒形件拉深时

35、，间隙可按下面方法确定:单面间隙： 文献2式中 板料最大厚度间隙系数,第一次拉深为0.2材料厚度该拉深工序件为形尺寸可取自由公差，故拉深件尺寸为,由拉深模工作部分尺寸的计算公式可得：凸模工作部分尺寸：文献1凸凹模中拉深凹模工作部分尺寸：工件径，单位，本工件为式中 冲孔凸凹模的刃口尺寸(mm)冲孔件孔的最小极限尺寸(mm)工件的制造公差(mm)凸凹模制造公差6 凹模设计6.1 凹模的选择直壁式的孔壁垂直于顶面，刃口尺寸不随修磨刃口增大。故冲件精度较高，刃口强度较高，刃口强度也较好。直壁式刃口冲裁时磨损大，洞口磨损后会形成倒锥形，因此没修磨的刃磨量大，总寿命低。如图1.3所示的洞口形状适用于冲件形

36、状简单，材料较薄的复合模，所以本模具选用此形状的洞口形状。一般有矩形和圆形两种,凹模的外形尺寸应保证凹模有足够的强度和刚度。凹模的厚度还应考虑修磨量。凹模的外形尺寸一般是根据冲件材料的厚度和冲裁的最大外形尺寸来确定的。凹模的厚度： 文献4凹模的壁厚： 式中 冲裁件的最大外形尺寸系数，考虑板料厚度的影响，本模具的系数取则凹模厚度 则 凹模外形尺寸的长与宽可根据凹模壁厚由下图可算出：则凹模的外形尺寸的长与宽为：文献16.2 模架的选取模架是由上、下模座、模柄与导向装置（最常用的是导柱、导套）组成。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

37、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。后侧导柱模架送料方便，可以纵向、横向送料。所以本模具选取I级精度的后侧导柱模架。所以：文献1后侧导柱模架:上模座： HT300下模座： HT300导 柱： 20钢导 套： 20钢6.3 凹模的主要技术要求凹模的型孔轴线与顶面应保持垂直。凹模的底面与顶面应保持平行。为了提高模具寿命与冲裁件精度，凹模的底面和型孔的孔壁光滑，表面粗糙度为，底面与销孔的为。凹模的材料与凸模一样，其热处理硬度应略高于凸模，达到6064HRC。根据模具的结构要求，确定了落料凹

38、模的壁厚和厚度，实际尺寸如图1.5所示图1.5 落料凹模零件图材料：CrWMn 热处理：6064HRC按凸凹模的工作要求与结构特点，确定拉深凸模和凸凹模的实际尺寸如图1.6、图1.7所示：图1.6 拉深凸模零件图材料：T10A 热处理：5862HRC图1.7凸凹模零件图材料：CrWMn 热处理：5862HRC7 主要零部件的结构设计7.1 定位零件7.1.1 条料方向的控制 条料的送料方向一般都是靠着导料板或导料销一侧导向送料，以免送偏。用导料销控制送料方向时，一般要用两个。由于本冲压模具采用手工送料，为此，可以省去侧压装置。手工直接送料进入凸模刃口。7.1.2 挡料销的选择 固定挡料销分为圆

39、形与钩形两种。一般装在凹模上，活动挡料销，其常用于倒装复合模中，装于卸料板上可以伸缩。由于本模具装置要求简单，所以可以采用圆形挡料销，因为其结构简单，制造加工方便。7.2 卸料与推件零件7.2.1 弹性卸料装置弹性卸料装置一般由卸料板、弹性元件（弹簧或橡皮）和卸料螺钉组成。常用于冲裁厚度小于1.5mm的板料，由于有压料作用，冲裁件平整。广泛用于复合模中。卸料板与凸模之间的单边间隙取（0.10.2）t。7.2.2 刚性推件装置常用于倒装复合模中的推件装置，装于上模部分。将冲出的工件或落料从上模的凹模型孔向下推出使用的装置称为推件装置。刚性推料装置推件力大，工件可靠，便于维修。7.2.3 弹簧的选

40、用在选用时必须同时满足冲裁工艺（包括力和行程）和冲模结构的要求，圆柱螺旋压缩弹簧已经标准化了，每个型号弹簧的主要技术参数是能承受的工作极限负荷与其相对应的工作极限符合下的变形量。设计模具时，根据所需的卸料力或推件力以与所需的最大压缩行程来计算与，然后在标准中选用相应规格的弹簧。选用步骤如下：1) 根据模具结构与尺寸，确定可装置弹簧的数目n，本模具安装A个弹簧。2) 计算每个弹簧的卸料或顶件载荷。也就是卸料或顶料装置中每个弹簧所受的预压力。则本模具中弹簧的卸料载荷3) 计算卸料或顶件时所需的最大压缩行程文献4 式中 卸料板高出凸模端面的高度，一般为1mm凸模进入凹模的深度，一般为0.51mm凸模

41、的总修磨量，一般为410mm冲裁件厚度mm所以本模具卸料时所需的最大压缩行程为：1 计算所需弹簧的工作极限负荷下的变形量由胡克定律：令，一般取K为60%左右，对于冲裁模，K可取大些，对于拉深或弯曲模，K要取小些。则： 于是 由 于是 由上述两式和已知与，求出与。则本模具为：2 根据求出与从标准中选择弹簧型号。则应选弹簧为： GB208980 文献7.3 导柱与导套在选用时应注意导柱的长度，应保证冲模在最低工作位置时，导柱上端面与上模座顶面的距离不小于1015mm。而下模座底面与导柱底面的距离应为0.51mm。导柱与导套之间的配合根据冲裁模的间隙大小选用。当冲裁板厚在0.8mm以下的模具时，选用H6/h5配合的I级精度模架，当冲裁板厚为0.8mm4mm时，选用H7/h6配合的级精度模架。7.4 模柄中小型模具都是通过模柄固定在压力机滑块上的，直接将上模座固定在滑块上。本模具属于小形冲模,选压入式模柄,它与上模座采用过度配合,并加销钉防转,模柄规格:。利用的模柄,配以模柄套。文献18 模具的总装图由以上设计，可得到如图1.8所示的模具总装图。为了实现先落料，后拉深，应保证模具装配后，拉深凸模的端面比落料凹模端面低。图1.8模具的总装图1-定位