齿轮螺栓垫片冷冲工艺与模具设计

1、大学三年的学习即将结束，毕业设计是其中最后一个实践环节，是对以前所学的知 识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术 得到愈来愈广泛的应用。随着工业的发展，工业产品的品种和数量不断增加。换型不断 加快，使模具的需要不断增加，而对模具的质量要求越来越高。模具技术在国民经济中 的作用越来越显得更为重要。模具是一种特殊的模型，用来塑造（制造）产品；从工艺的角度，模具是一种成型制 品的特殊工艺装备。模具是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪 表、家电和通讯等产品中，60%80%的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定 着产品质量的高低，因此，模具被称

2、之为“工业之母”。模具又是“效益放大器”，用 模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。目前，我国冲 压技术与工业发达国家相比还比较的落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工 艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达的国家尚有相当大 的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模 具相比差距相当大。随着国民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。虽然模具种类繁多，但其发展重点应该是既能满足大量需要, 又有较高技术含量，特别是目前国内尚不能自给，需大量进口的模具和能代表发展方向

3、 的大型、精密、复杂、长寿命模具。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发展速度，这样才能不断提高我国模具标准化水平，从而提高 模具质量，缩短模具生产周期，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。根据上述需要量大、 技术含量高、代表发展方向、出口前景好的原则选择重点发展产品，而且所选产品必须 目前已有一定技术基础，属于有条件、有可能发展起来的产品。冲压是一种先进的少无切削加工方法，具有节能省材、效率高、产品质量好、重量

4、 轻、加工成本低等一系列优点,在汽车、航空航天、仪器仪表、家电、电子、通讯、军 工、日常用品等产品的生产中得到了广泛的应用据统计，薄板成型后，制造了相当于 原材料的12倍的附加值，在国民经济生产总值中，与其相关的产品占四分之一，在现代 汽车工业中，冲压件的产值占总产值的59%随着我国经济的迅速发展，采用模具的生 产技术得到愈来愈广泛的应用。在完成大学三年的课程学习、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机 械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全 面的理解，达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行 了大量的实习。经过生产实习，

5、我对于冷冲模具有了一个全新的认识，丰富和加深了对 各种模具的结构和动作过程方面的知识。在指导老师的细心指导下和在工厂师傅的讲解 下，我们对于模具的设计和制造工艺有了系统而深刻的认识。同时在实习现场亲手拆装 了一些典型的模具实体并查阅了很多相关资料，通过这些实践，我们熟练掌握了模具的 一般工作原理、制造、加工工艺。通过在图书馆借阅相关手册和书籍，更系统而全面了 细节问题。锻炼了缜密的思维并使我们初步具备了设计工作者应有的素质。设计中，将 充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。在设计的过程中，将有一定的困难，但有指导老师的悉心指导和自己的努力，相信 会完满的完成

6、毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中难免有不妥之 处，恳请各位老师指正。设计者：余正生2015年04 月 15日第一章零件的工艺性分析工件名称：齿轮螺栓垫片生产批量：大批量材 料：A3钢厚 度: 1mm1.1零件的总体分析该零件为齿轮螺栓垫片，材料为A3钢，即为Q235勺旧牌号，具有良好的塑性、韧 性、冷冲压性能，能够进行一般的冲压加工。零件形状较为复杂，采用圆弧过渡，但零 件对称分布，有冲孔、落料两个工序特征。外形落料的工艺性齿轮螺栓垫片属于中等尺寸零件，料厚1mm外形较为复杂，采用圆弧过渡，以便 于模具加工，减少热处理开裂，减少冲裁时尖角处的崩刃和过快磨损，尺寸精度要求一

7、般。冲孔的工艺性有两个11的孔，尺寸精度一般冲裁件的孔边距和孔间距为避免工件变形和保证模具强度，孔边距和孔间距不能过小。°其最小许可值当取: C W"。根据工件的尺寸可得C 4.5 t 1,所以工件的尺寸符合要求。冲孔时因凸模强度限制孔的尺寸不应太小，否则凸模易折断，查表知，工 件上孔的直径大于或等于0.35倍的料度即d 0.3&。由任务书零件图易于看出工件的 尺寸符合要求。尺寸精度图示零件的尺寸均未注公差的一般尺寸，按惯例取IT14级，尺寸精度较低，符合 一般冲压的经济精度要求。第二章工艺方案的确定该零件所需的基本冲压工序为落料和冲孔，可拟订出以下三种工艺方案。方

8、案一：单工序模生产。方案二：落料冲孔复合模。方案三：冲孔落料级进模。采用方案一，生产率低，工件的累计误差大，操作不方便，由于该工件为大批量生 产，方案二和方案三更具有优越性。该零件(t11mri的孔与外圆之间的最小距离为4.5mm大于此凸凹模允许的最小壁厚 (2.7mm，可以采用冲孔、落料复合模或冲孔、落料连续模。但复合模模具的形位精 度和尺寸精度容易保证，且生产率也高。尽管模具结构比较复杂但由于零件的几何形状 简单对称，模具制造并不困难。级进模虽生产率也高，但零件的冲裁精度稍差。欲保证 冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造、安装较复合模复杂。 通过对上述三种方按的分析比较

9、，该零件的冲压生产采用方按二的复合模为佳。第三章排样设计与计算设计复合模时，首先要设计条料排样图。根据工件的形状选择有废料排样，且为直 排的形式，虽然材料的利用率低于少废料和无废料排样，但工件的精度高，且易于保证 工件外形的圆角。3.1确定搭边与搭肩值搭边和搭肩值一般是由经验确定的，查表1,0取最小搭边值为a1 1.5mm， 最小搭肩值去2.2mm。3.2确定零件的排样方案设计模具时，条料的排样很重要。分析零件形状可知，确定排样方案：条料从右至 左送进，落料凸模的冲压力比较均匀，零件形状精度容易保证。条料的排样如图2所示。图2排样方案3.3计算送料步距和条料的宽度按如上排样方式，并根据工件的尺

10、寸确定送料步距为搭肩值与工件宽度之和。即L a27274.2mm查表可知条料宽度单向偏差为0.50mm 由公式计算如下：B0Dmax2ai0.500 072 2 1.5 0.5075 0.50 mm0所以确定条料的宽度B为75 0.50mm导料板间距离A B C 75 °.5 75.5mm （无侧压装置）Dmax 条料宽度方向冲裁件的最大尺寸印一搭边值C导料板与条料之间的间隙C °.5 （查表）3.4计算材料的利用率根据一般的市场供应情况，原材料选用1250mm 1500mm 1mm的冷扎薄钢板。每 块可剪1500mm 75mm规格条料16条，材料剪切利用率达96%。材料利

11、用率通用公式nABS100%2 式中A个冲裁剪的面积mm。n 一个步距内的冲裁件数量。2B条料宽度mm。S步距mm。978.4 95 236%材料利用率：29.2 75第四章计算冲压力和初选压力机4.1冲裁工序总力的计算由工件结构和前面所定的冲压方案可知，本模具采用弹性卸料装置和下出料方式的 冲裁模。考虑到模具刃部被磨损、凸凹模不均匀和波动、材料力学性能及材料厚度偏差等因素的影响。本模具采用普通平刃口模具冲裁，其冲裁力P按下式计算：P KLt b式中P冲裁力（KN。K系数，一般取1.3L 冲裁件剪切周边长度（mr）。t 冲裁件材料厚度（mi）被冲材料的抗剪强度MPa上式中抗剪强度 与材料种类和

12、坯料的原始状态有关，可在手册中查询，为方便计算，可取材料的0.8 b，故冲裁力表达式又可表示为:P 1.3Lt b Lt b查手册Q235的b=375何500MPa取极限值b=500MPaP 孔=2 111 500= 34.56KNP落 = 104.5 1 500 = 34.25KN£中=P孔P落 = 34.56 52.25=86.81 KN查表111卸料力系数Kx = 0.04卸料力PxKXF冲= 0.04 86.81 = 3.47KN推件力PTn KTF冲Kt 推件力系数，由手册查得Kt= 0.055n同时卡在凹模的工件（或废料）数,其中n=h/t h凹模刃部直壁洞口高度（mm,

13、t 料厚（mm）查手册【5】表可得和h=6mm故 n=6/1.5 =4PTnKtP冲 4 0.055 86.81 28.64KN工序总力 Fz P中 Px Pt 86.81 3.47 28.64118.92 KN4.2初选压力机压力机的公称压力必须大于或等于工序总力。查手册初选开式可倾压力机参数初选压力机型号为J23-16和J23-25,见表表一 所选择压力机的相关参数型号公称压力/kN滑块行程/mm最大圭寸闭高度/mm工作台尺寸/mm可倾斜 角/ °封闭咼度 调节量/mmJ23-1616055220300X 4503545J23-2525065270370X 56030554.3确

14、定压力中心用解析法求模具的压力中心的坐标。按比例画出零件尺寸，选用坐标系XOY如下 图3 （下页）所示。因零件左右对称，即x=0。故只需计算yc。将工件冲裁周边分成 4、La L3、L4、L1。、L11基本线段，求出各段长度的重心位置：Li=40mm Yi=27mm图3 压力中心的计算L2=9.948mm Y=25.44mmLa=5.39mmL4=5mmL5=5.39mmL7=6.26mmL8=5mmY3=20.91mmY 4=17mmY5=13.09mmY7=3.92mmY 8=0mmLs=3.84mm Y6=10.05mmL9=4.87mmY9=3.38mmLio=28.29mm Y)=7

15、mmLii=34.54mm Y=17mmLi yiL2 y2L3y3 L4 y4L55 L66L7 y7Lgy8L9 y9 Lgyi。L“yii丫0Li L2 L3L4 L5 L6L7 L8 L9L10 L1140 27 9.948 25.44 5.39 20.91 5 17 5.39 13.09 3.84 10.05 6.26 3.92 5 0 4.87 3.38 28.29 7 34.54 17 40 9.948 5.39 5 5.39 3.84 6.26 5 4.87 28.29 34.5416.6第五章模具结构形式的选择与确定5.1模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用倒装复合冲压，所

16、以模具类型为倒装复合模。5.2定位方式的选择因为该模具采用的是条料，所以选用导料销和挡料销来实现对冲裁条料的定位。5.3导向方式的选择为了提高模具寿命和工作质量，方便安装调整，该复合模采用后侧导柱的导向方式。5.4卸料方式该模具采用倒装结构，冲孔废料直接由冲孔凸模从凸凹模内孔推下。工件厚度为 1mm料厚相对较厚，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料。5.5送料方式采用手动送料。凸模尺寸dTd min凹模尺寸dAdminZmin1 1 0.5 0.43 0.100 00.6 0.04 1 1.31500.024mm校核：TZmaxZmin即 0.016 0.024 0.040mm满足公差间隙条件第六

17、章模具工作零部件刃口尺寸的计算该零件属于无特殊要求的一般冲孔落料件，外形尺寸由落料获得，小孔尺寸则由冲 孔得到。杳表 可知 Zmin 0.100mm Zmax 0.140mmZmax Zmin 0.140 0.1000.040mm又模具的精度等级为IT14级。查表 2.2 0.43mm 取 X 0.56.1冲裁11孔的凸、凹模刃口尺寸的计算0 01 10.50.430.4 0.041 1.215 0.016mm6.2外形落料凸模、凹模刃口尺寸的计算此落料件为形状较为复杂的零件，所以利用凸凹模配作法，这种方法有利于获得最 小的合理间隙，放宽对模具的加工设备的精度要求。以落料凹模为基准件，由公差表

18、查得工件个尺寸的公差等，确定x采用配作法，计算凹模的刃口尺寸，首先是根据凹模磨损后轮廓变化情况正确判断 出模具刃口各个尺寸在磨损过程中是变大还是变小，还是不变这三种情况，然后分别按 不同的计算公式计算。a、凹模磨损后会增大的尺寸第一类尺寸A第一类尺寸：Aj1x)04b、凹模磨损后会减小的尺寸第二类尺寸BBj (Bmax第二类尺寸：c、凹模磨损后会保持不变的尺寸第三类尺寸C第三类尺寸：Cj (Cmin0.5 )-8其落料凹模的基本尺寸计算如下:第一类尺寸：磨损后增大的尺寸:Ai(Amax1)04(72 0.51 0.740.43)。40.18571.630 mm(Amax1)04(17 0.50

19、.43)：0.4340.107516.7850mm1)04(5 0.7510.30)°0.34.77500.075mm1)04(200.510.52)。刁0.5219.74。0.13mm第三类尺寸：磨损后基本不变的尺寸:G (Cmin 0.5 )1(400.62 0.580.62)-80.6239.69 0.0775mm图4落料凹模刃口部分尺寸落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是71.63mm 16.785mm 4.775mm 19.74mm39.69mm不必标注公差，但要在技术条件中注明：凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制， 保证最小双面合理间隙值Zmin=0.100（落料凸模、凹模刃

20、口部分尺寸分别见图4、5）图5落料凸模刃口部分尺寸第七章模具主要零部件设计7.1工作零部件的结构设计落料凹模的设计凹模采用整体式凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割加工。安排凹模在模架上的位 置时，要依据计算的压力中心的数据，使压力中心与模柄中心重合。整体式凹模装于下 模座上，凹模高度可按经验公式计算，即凹模高度H=Kb凹模壁厚C=（1.52）H式中b-凹模孔的最大宽度（但B不小于15mmC-凹模壁厚，指刃口至凹模外形边缘的距离K=系数（查表2- 40K=0.22）凹模高度 H=Kb=0.22< 71.63=15.76mm按表取标准值H=16mm凹模壁厚 C= C=（1.52）H =24m3

21、2m（ C 30 40mm）凹模壁厚取32mm凹模宽度 B b 2C 71.63 2 32 135.63mm凹模上螺孔到凹模外缘的距离一般取（1.72.0） d,图6凹模上的螺孔设计与选用d为螺孔的距离，由于凹模厚度为16mm所以根据表2.46【2】查得螺孔选用4X M8 的螺钉固定在下模座。故选用如图6。螺孔到凹模外缘的最小距离【6】：a2=1.5d=1.5X 8=12mma3=1.13d=1.13 89mm凹模上螺孔到销孔的距离一般取b>2d,所以b应大于16。根据上述方法确定凹模外形尺寸须选用矩形凹模板160X 125X 16 (JB/T7643.1)冲孔凸模的设计因为所冲的孔均为

22、圆形，而且都不属于需要特别保护的小凸模，所以冲孔凸模采用 台阶式。一方面加工简单，另一方面便于装配与更换。查表1-214151冲两个11孔的圆形凸模可选用标准件B型式。如图7所示(下页)。图7冲孔凸模的结构形式凸模长度一般是根据结构上的需要而确定的，其凸模长度用下列公式计算:L=h1+h2+h3+h式中L凸模长度，mmh1凸模固定板咼度，mmh2卸料板高度，mmh3导料板高度，mmh 附加高度，一般取1520mm冲裁11mrgL凸模尺寸及其组件确定和标准化（包括外形尺寸和厚度）小凸模长度 L=20+14+6+18=58mm由小凸模刃口 d=11.15mn查手册表2.54可知h=5mm, D仁1

23、6mm, D=15mm, L=58 mm。小凸模强度校核要使凸模正常工作，必须使凸模最小断面的压应力不超过凸模材料的许用压应力，即对于圆形凸模dmin4tn式中dmin 圆形凸模最小截面直径，mmt 冲裁材料厚度，mm冲裁材料的抗剪强度，取140MpS】凸模材料许用强度，取120Mpa314t 4 1 140dmin=120=4.67mm所以承压能力足够抗纵向弯曲力校核对于圆形凸模（有导向装置）max270d2式中Lmax允许的凸模最大自由长度，mmF冲模力,N2 2270d270 4.67Lmaxd 凸模最小截面的直径，mm“F =J86.81 =631.99mm所以长度适宜凸模固定端面的压

24、力式中q凸模固定端面的压力，MPaF落料或冲孔的冲裁力，N模座材料许用压应力（查表得120160Mp）86.81112 q =4=0.91MPa凸模固定板端面压力小于120160Mpa凸模固定板承受的压力合适。落料凸模（凸凹模）的设计结合工件外形并考虑加工，外形凸模用线切割机床加工成直通式凸模，用两个M8的螺钉固定在 垫板上，凸模按下式计算：L=h1+h2+h3+h其中：h1为固定板厚度（20 mm），h2为卸料板厚度（14mm），h3为导料板厚度（6 mm）， h 为附加长度，主要考虑凸模进入凹模的深度（1mm）及模具闭合状态下卸料板到凸模固定板间的安全 距离（15m m20m m）等因素。

25、所以：L=20+14+6+1+17=58 mm凸模固定板材料可用45钢，结构形式和尺寸规格见手册【5】表15.57可得160X125X 20。7.2定位装置的设计与标准化挡料销及导料销的设计与标准化由设计结构可得该套模具所用挡料销与导料销的规格尺寸一样，根据手册【4】选用型号：JB/T7649.9 6 X 25mm材料为45钢的圆柱挡料销，硬度4348HRC挡料销与导料销位置的确定由模具整体结构设计，导料销及导料销都应通过卸料板固定于模具的凸凹模上。且 在模具闭合状态下，应高出卸料板3mm】。根据分析选用废料孔后端定位时挡料销位置如图8图8挡料销的位置L=D/2+C+d/2+0.1=72/2+

26、74.2+6/2+0.1mm=113.3mm723导料销位置的确定导料销位于条料的同一侧，采用从右向左的送料方式，送料的方向导料销应装在后 侧。7.3卸料装置的设计及标准化弹性卸料板的结构形式模具采用倒装结构，选用手册【6】图7- 7(b)的卸料板形式。由表7-8查得弹性卸 料板厚度为12mm装模具时卸料板孔与凸凹模得单边间隙为0.10mm在模具开启状态, 卸料板应高出模具凸凹模工作刃口 0.30.5mm以便顺利卸料，卸料板的工作行程为 3.5mm732卸料螺钉的选用采用圆柱头卸料螺钉45钢，热处理硬度3545HRC规格 M12X90 JB/T7650.5卸料弹簧的设计及选用根据模具结构初选6

27、根弹簧，每根弹簧的卸料力为:F卸F预n347 10 =578.3N6根据预压力和模具结构尺寸,查手册试选弹簧的具体参数是：D=35mm, d=6mm,H0=120mm , t=14.5mm, F午=960N, H=88.4mm,并计算如下：H 许=H0 H,120 88.431.6mmH 预=邑 H 许=5783120 88.4 =19.04mmF许960H 工作=1 1 mm=2mm H 修磨=5mmH0 H预 H工作 H修磨 19.04 2 5 mm=26.04mm校核：H许Ho所以所选弹簧是合适的。弹簧的规格为：外 径：D=35mm钢丝直径：d=6mm自由高度：H=120mm装配高度：-

28、 H) =120mm26.04mm= 93.96mm7.4推件装置的设计与标准化【5】741刚性推件装置的设计与标准化本套模具的推件装置所需推件力大，且为了推件平稳可靠，应采用刚性推件装置 其结构形式见手册【5742推件块的设计本推件块的端面外形应跟落料凹模的刃口形状一致，整体外形应设计成台阶式以便 与凹模配合完成推件，而在冲裁时不致与把推件块推出滑到模外。推件块在自由状态下 应高出凹模面0.20.5mm推件块和凹模的配合：由于外形件的相对尺寸较大，外形形状相对复杂，所以推件 内形与凹模为间隙配合H8/f8，推荐外形与凹模为非配合关系，属内导向。连接推杆的选用为了使推件装置推出平稳采用3根推杆

29、。每根推杆所承受的力为:R . 3 28.64 103 3 9546.7 N由手册查取适合本装置的推杆规格为：©6X65mm推板的设计由推出结构需要，推板适宜选用圆形即手册的A型。打杆的设计打杆选用带肩A型打杆与推板配合以起到平稳推件作用其材料45钢 热处理硬度4348HRC规格：A11X 110mmJB/T7650.17.5支撑固定零件的设计与标准化由凹模周界L=160mm,B=125m及卸料板的外形尺寸，材料选为HT200,0l级精度 的后侧导柱模架。技术要求按JB/T8070-1995的规定。模架的选用上模座标记：160X 125X40 GB/T2855.5下模座标记：160X

30、 125X50 GB/T2855.6模柄标记：B ©40X90 GB/T2862.381 （见于手册5）凸模固定板的设计因凸凹模的尺寸较大所以直接用螺钉紧固在下模座上。凸模固定板的设计：为了保证安装、固定牢靠，凸模固定板必须有一定的厚度，由经验公式【6】计算凸模 固定板厚度。H=（1 1.5） D=（1 1.5）X查手册【6】表7-2本模具取H=16m，其外形尺寸应与凹模的外形尺寸一致规格为160mm X 125mm 16mm垫板的设计在本模具采用的弹性卸料装置中，上模座中设有推板等零件的装置和让位空间，会 使的其厚度变薄，影响其抗压强度，所以应设一块垫板。其规格根据凹模外形尺寸选取

31、 160mm 125mm 12mm7.6导向零件的设计与标准化本组模具采用的是后侧导柱模座只需两对相同型号的导柱导套。本模具冲裁间隙小 应按H6/h5配合，材料选用20钢热处理要求渗碳深度0.81.2mm硬度5862HRC 技术要求按JB/T8070-1995的规定。导柱标记：B20h5 X 100X 30 GB/T2861.2导套标记：B20H6X 45X23 GB/T2861.27.7紧固零件的设计与标准化【6】本模具采用螺钉固定，销钉定位。其具体数据如下:内六角圆柱头螺钉标记：GB/T70.1 M1CX70螺钉标记：GB/T5782 MIX 35销钉标记：GB/T11.21 8m&

32、;80第八章冲压设备的的选用通过前面的设计知道，上模座厚度H上模为40mm上模垫板厚度H垫为12mm固定 板厚度H固为16mm凸模长度L为58mm凹模厚度H凹为16mmT模座厚度H下模为50mm 凸模冲裁后进入凹模的深度h2为2mm该模具的闭合高度：H闭=H上模H垫L H凹H下模h2=35 12 58 16 40 2=159mm模具闭合高度159mm根据前面初选的压力机，选择JC23-25型压力机，其工作台 尺寸为370X 560mm最大闭合高度为270mm连杆调节长度为55mm最终经过校核，选择 JC23-25型压力机能满足使用要求。其主要技术参数如下：工称压力：250KN滑块行程：55mm

33、最大闭合高度270mm最大装模高度：250mm连杆调节长度：55mm工作台尺寸（前后X左右）：360mm 560mm垫板尺寸（厚度X孔径）：40mX210mm模柄孔尺寸：©60X 75mm最大倾斜角度：3d第九章模具总装图由以上设计，可得到模具的总装图（装配图见附图）。模具上模部分主要由上模板、 垫板、凸模固定板、凹模板、推件块等组成。推件方式由刚性推件装置凭借压力机的压 力来完成废料的推出。下模部分由下模座、凸凹模、卸料板等组成。卸料方式采用弹性 卸料，以弹簧为弹性元件。其工作过程是：条料在送进模具时由挡料销限位，导料销导向，使得条料精确定位。 模具在工作时，上模部分随压力机下行，

34、当上模部分与条料接触时，卸料板起压料作用 与凹模一起作用将条料压紧随上模下行，压力机滑块继续下行冲孔凸模进入凸凹模在压 力及刃口作用下完成冲裁。压力机滑块回程，上模部分跟着一起上行，在打料杆等一系列推件装置的作用下将 制件推出凹模腔内，冲孔废料从凸凹模型孔内落下，与此同时卸料板在弹簧恢复的作用 下也将条料从凸凹模上拨落下来，完成卸料，卸料装置复位。条料再送进一个步距等待 下一次回程冲裁。第十章零件的分析10.1零件的作用中模模柄是安装在压力机滑块的模柄孔中的，使模具的中心线与压力机的中心线重和，并把上模固定在压力机滑块的连接零件上。模柄与压力机的连接采用 H11/d11间隙配合，模柄与上模座的

35、连接采用 H7/h6通过三个螺钉固定在上模座的 窝孔内。10.2零件的工艺分析模柄的材料选用45钢，该材料具有较高的硬度、抗压强度、抗拉强度，具有 良好的锻造工艺性（热锻变形抗力低、塑性好、锻造温度范围宽）以及良好的淬 透性、淬硬性。该零件的主要加工面为 A面、B面、C面、40外圆、 85外圆。A 面与B面的平面度影响模具装配以后的接触精度和正确的位置。40和 80的外圆的尺寸精度、同轴度直接影响模具装配好以后在冲压设备 上的正确位置。由参考文献【4】中有关面孔加工的经济精度及机床能达到的位置精度。可知,上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。第十一章确定毛坯、画毛坯一零件合图根

36、据零件材料确定毛柸为锻件，根据零件的使用情况确定生产类型为单件生 产。毛柸的锻造方法选择自由锻。为消除残余应力，锻造后选择安排退火。由参考文献【6】知锻件的机械加工余量与公差为两个等级 E和F。根据使用 要求选择F级，用查表法确定各表面的加工余量如表 2 1所示：表21各加工表面总余量以及公差加工表面基本尺寸余量等级余量数值公差值A面90F93B面90F93C面90F9340外圆40F7285外圆85F93根据表21中的数据确定毛坯一零件合图如下图第十二章工艺规程的设计12.1定位基准的选择粗基准的选择：零件的加工是从车削开始的，粗基准选择毛坯的外圆表面，可 以保证各加工表面具有足够的加工余量

37、。精基准的选择：使用粗加工以后的外圆表面作为定位基面，零件的轴心线既是 设计基准又是装配基准，可以遵循“基准重合”的原则。12.2制定工艺路线根据各表面加工要求和各种加工方法能达到经济精度，确定各表面的加工方 法如下：A面：粗车半精车一精车B面：粗车一半精车一精车C面：粗车一半精车一精车40夕卜圆：粗车半精车精车85夕卜圆：粗车半精车精车9和 12的台阶孔：钻铰锪底平面11的通孔：钻铰根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将端面 和外圆面的粗加工放在前面，然后钻孔；再接着进行精加工。拟定工艺路线如表3 1（下页）:表3 1 加工工艺路线序号工序内容简要说明锻造退火消除应力

38、10粗车 40外圆、B面和C面先加工基准20粗车 85外圆、A面先加工面30钻 11的通孔后加工孔40钻 9的孔粗加工结束50半精车、精车40外圆、B面和C面，倒圆角精加工开始60半精车、精车85外圆、A面，倒圆角提高基准精度70铰 11的通孔先加工面80铰 9的孔，锪12的台阶孔后加工孔检验12.3选择加工设备以及刀、夹、量具因为生产类型确定为单件生产，故加工设备宜用通用机床。其生产方式为通用 机床配合专用夹具，工件在各机床上的装卸以及各机床间的传送均由人工完成。 各表面加工装备选择如下：A面：车削加工时选用普通车床，型号为 CA6140加工刀具选择45°车道,夹具使用三爪卡盘，量

39、具使用游标卡尺。 扩孔钻倒角。选择锥柄机用铰刀，专用夹具，快换钻头，游标卡尺，塞规。B面：车削加工时选用普通车床，型号为夹具使用三爪卡盘，量具使用游标卡尺。C面：车削加工时选用普通车床，型号为夹具使用三爪卡盘，量具使用游标卡尺。40外圆：车削加工时选用普通车床, 道，夹具使用三爪卡盘，量具使用游标卡尺。85外圆：车削加工时选用普通车床, 道，夹具使用三爪卡盘，量具使用游标卡尺。11的通孔：选用摇臂钻床，型号为CA6140加工刀具选择45°车道，CA6140加工刀具选择90°车道，型号为CA6140加工刀具选择90°车型号为CA6140加工刀具选择45°车

40、Z3025,刀具选择锥柄麻花钻，锥柄铰 9与12的台阶孔：选用摇臂钻床，型号为 Z3025,刀具选择锥柄麻花 钻，锥柄机用铰刀；台阶孔的加工选用直径为12m m带可换导柱的锥柄平底锪钻，导柱的直径为 9mm12.4加工工序的设计1. 工序10粗车及工序50半精车、精车A面查文献【6】中端面的加工余量，取精车时端面的加工余量为 0.7mm半精车 端面的加工余量为1.3 mm，已知A面总的加工余量为 9mm，故粗车削时的加工 余量为 9-0.7-1.3=7 mm。查文献【7】取粗车时的进给量f = 0.5mm/r，半精车时的进给量f= 0.25mm/r，精车时的进给量彳=0.1mm/r。粗车走刀三

41、次，背吃刀量为 3mm 2mm 2mm半精车走刀一次，背吃刀量为1.3mm精车走刀一次，背吃刀量为 0.7mm查文献【7】取粗车时的主轴转速为 n=400r/min，取半精车时的主轴转速为 n=600r/min，取精车时的主轴转速为 n=800r/min，据此算取相应的切削速度分别 为：vDn3.144740059m / min10001000vDn3.144460079m / min10001000vDn3.1441800102.9m / min100010002. 工序20粗车及工序60半精车、精车B面查文献【6】中端面的加工余量，取精车时端面的加工余量为 0.7mm半精 车端面的加工余量

42、为1.3 mm，已知B面总的加工余量为9mm，故粗车削时的加 工余量为9-071.3=7 mm。查文献【7】取粗车时的进给量f = 0.5mm/r，半精车时的进给量f= 0.25mm/ r,精车时的进给量彳=0.1mm/r。粗车走刀三次，背吃刀量为 3mm 2mm 2mm 半精车走刀一次，背吃刀量为1.3mm精车走刀一次，背吃刀量为 0.7mm查文献【7】取粗车时的主轴转速为 n=400r/min，取半精车时的主轴转速为 n=600r/min，取精车时的主轴转速为 n=800r/min，据此算取相应的切削速度分别 为：vDn3.144740059m / min10001000vDn3.1444

43、60079m / min10001000vDn3.1441800102.9m / min100010003. 工序10粗车及工序50半精车、精车C面查文献【6】中端面的加工余量，取精车时端面的加工余量为 0.7mm半精车 端面的加工余量为1.3 mm，已知C面总的加工余量为9mm，故粗车削时的加工 余量为 9-0.7-1.3=7 mm。查文献【7】取粗车时的进给量f = 0.5mm/r，半精车时的进给量f= 0.25mm/ r，精车时的进给量彳=0.1mm/r。粗车走刀三次，背吃刀量为 3mm 2mm 2mm 半精车走刀一次，背吃刀量为1.3mm精车走刀一次，背吃刀量为 0.7mm查文献【7】

44、取粗车时的主轴转速为 n=400r/min，取半精车时的主轴转速为 n=600r/min，取精车时的主轴转速为 n=800r/min，据此算取相应的切削速度分别 为：vDn3.144740059m / min10001000vDn3.144460079m / min10001000vDn3.1441800102.9m / min100010004. 工序10粗车及工序50半精车、精车 40外圆面查文献【6】中外圆的加工余量，取外圆精加工余量为0.5mm，取外圆半精加工余量为1.5mm已知 40外圆的总加工余量为 7mm故粗车时的加工余量为7-0.5-1.5=5mm。查文献【7】取粗车时的进给量

45、f = 0.5mm/r,半精车时的进给量f= 0.25mm/r,精车时的进给量彳=0.1mm/r。粗车走刀二次，背吃刀量为2.5mm半精车走刀一次，背吃刀量为1.5mm精车走刀一次，背吃刀量为 0.5mm查文献【7】取粗车时的主轴转速为n=400r/min，取半精车时的主轴转速为n=600r/min，取精车时的主轴转速为 n=800r/min，据此算取相应的切削速度分别Dn3.14 5440010001000Dn3.14 4940010001000Dn3.14 4460010001000Dn3.14 4180010001000vvvv67.8m / min61.5m / min82.9m /

46、min102.9m / min5. 工序20粗车及工序60半精车、精车 85外圆面查文献【6】中外圆的加工余量，取外圆精加工余量为 0.5mm，取外圆半精 加工余量为1.5mm已知 85外圆的总加工余量为 9mm故粗车时的加工余量为 9-0.5-1.5=7mm。查文献【7】取粗车时的进给量f = 0.5mm/r，半精车时的进给量f= 0.25mm/ r，精车时的进给量彳=0.1mm/r。粗车走刀三次，背吃刀量为 3、2、2mm半精 车走刀一次，背吃刀量为1.5mm精车走刀一次，背吃刀量为 0.5mm查文献【7】取粗车时的主轴转速为 n=400r/min，取半精车时的主轴转速为 n=600r/m

47、in，取精车时的主轴转速为 n=800r/min，据此算取相应的切削速度分别 为：Dn 3.14 103 400v129.4m / min1000 1000121.8m / min116.8m / min167.7m / min216m / minDn 3.14 97 400v1000 1000Dn 3.14 93 400v1000 1000Dn 3.14 89 600v1000 1000Dn 3.14 86 800v1000 10006. 工序30钻及工序70铰 11的孔查文献【6】孔的加工余量，取钻孔尺寸为10.8 ,铰孔时达到11。查文献【7】钻削时的切削用量，取钻孔时的进给量f=0.4

48、mm/r ,，取铰孔时的进给量f=0.2mm/r 。查文献【7】取钻孔时的主轴转速为n=500r/min，取铰孔时的主轴转速为n=600r/min。据此算取相应的切削速度分别为17.3m / min20.7m / minDn 3.14 11 500 v1000 1000Dn 3.14 11 600v1000 10007. 工序40钻 9孔及工序80锪 12的台阶孔查文献【6】孔的加工余量，取钻孔尺寸为8.8，铰孔时达到 9，12的台阶孔一次性用锪钻加工出来。查文献【7】钻削时的切削用量，取钻孔时的进给量f=0.4mm/r ,，取锪台阶孔时的进给量f=0.2mm/r 。查文献【7】取钻孔时的主轴转速为n=500r/min，取锪台阶孔时的主轴转速为n=600r/min。据此算取相应的切削速度分别为：14.1m / min16.9m / min22.6m / minDn 3.14 9 500v 1000 1000Dn 3.14 9 600v 1000 1000Dn 3.14 12 600v1000 100012.