模具设计侧孔深筒冲压工艺及模具设毕业论文

1、模具设计-侧孔深筒冲压工艺及模具设-毕业论文摘 要 本次毕业设计的零件是侧孔深筒， 制定出相关工艺路线并设计出生产所需模具。 主要 工序有：a 落料，b 拉深，c 二次拉伸，d 切边，e 冲孔，去除毛刺。采用落料拉深复合模， 可以较好的实现落料， 设计过程中应当充分考虑该落料拉深复合模的刃口形状及尺寸， 否 则容易影响到落料拉深件的形状及尺寸。 本篇论文综合应用本专业所学课程的理论和生产 实际知识,并且查阅了大量课外资料，进行的一次冷冲压模具设计工作的实践训练。 在本次模具设计中，本着降低模具复杂程度及成本的原则，把落料模具、拉深模具做 成一套复合模，然后独立设计一套侧冲孔模具。本套模具性能可

2、靠，提高了产品的成品率 和生产效率，可以大幅度降低劳动强度和生产成本。在模具设计中，查阅了大量课内和课 外的文献资料， 充分利用已经掌握的知识， 使模具设计尽量简单并且能达到最大的实用效 果。 关键词：侧孔深筒 模具设计 落料 拉深 侧冲孔 Abstract The graduation project is part of deep tube side holes, to develop and design the associated process route for production molds. The main steps are: a blanking, b drawing

3、, c second stretch, d trimming, e punching, deburring. Using a composite blanking drawing die, you can achieve better blanking, the design process should take full account of the composite blanking drawing die edge shape and size, or likely to influence the shape and size of blanking drawing parts.

4、In this thesis, comprehensive application of the theoretical and practical knowledge of the production of professional learning courses, and access to a lot of extracurricular information, practical training conducted by a cold stamping die design work. In this mold design, mold principle to reduce

5、the complexity and cost of the blanking dies, molds made of a composite drawing die, and then design a separate side punching die. The sets of molds and reliable performance, improved yield and production efficiency can greatly reduce labor intensity and production costs. In the mold design, access

6、to a large literature curricular and extra-curricular, and make full use of already acquired knowledge to make the mold design as simple as possible and to achieve the greatest practical effect Key words: Side hole deep cylinder die design blanking drawing side of the punch 目 录 摘要 Abstract 第1章 1.1 1

7、.2 第2章 2.1 2.2 第3章 3.1 绪论 立项背景 设计主要技术条件及参数 冲压件的结构和工艺性分析 冲压件的结构性分析 冲压件的工艺性分析 工艺参数计算 落料拉深模的工艺计算 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.1.6 3.1.7 3.1.8 3.1.9 3.1.10 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 第4章 4.1 4.2 修边余量的确定 计算毛坯尺寸 压边圈的使用与否 拉深次数的确定 确定各次极限拉深系数及拉深直径 选定各工序的凹模圆角半径 选定各工序的凸模圆角半径 确定各次拉深高度 确定落料拉深时的排样方案 确定工艺方案 落料

8、拉深工序的计算 第二次拉深时工序的计算 切边时工序的计算 冲侧孔时工序的计算 计算各次工艺总压力 1 1 1 2 2 2 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 6 7 8 8 9 10 10 10 12 12 12 12 13 13 计算冲压力 落料拉深复合模具结构设计 落料拉深复合模具选用原则 刃口尺寸的计算 4.2.1 4.2.2 4.2.3 落料凹模刃口尺寸的计算 凸凹模刃口尺寸的计算 拉深模刃口尺寸的计算 4.3 定位零件的设计 4.3.1 4.3.2 导料板 挡料销 卸料板 推件装置 顶件装置 落料凹模外形尺寸的计算 凸凹模外形尺寸的计算 模架 导向装置 上、下模座 模柄 凸凹模、

9、凸模固定板 凸凹模垫板 压力机的选取 压力机的校核 14 14 14 14 14 14 15 15 15 16 16 16 16 17 17 17 17 17 17 18 18 18 19 19 19 19 20 20 20 20 21 22 23 4.4 卸料、顶件、推件零件的设计 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.5 工作零件的设计 4.5.1 4.5.2 4.6 模架及零件的设计 4.6.1 4.6.2 4.6.3 4.7 其他支撑零件零件的设计 4.7.1 4.7.2 4.7.3 4.8 压力机的选取与校核 4.8.1 4.8.2 4.9 第5章 5.1 5.2 第6章 6.1

10、6.2 落料拉深模具装配图 二次拉深模具结构设计 二次拉深模具工作部分尺寸 5.1.1 拉深凸、凹模工作部分尺寸的计算 二次拉深模具装配图 冲侧孔模具结构设计 冲侧孔模具工作部分尺寸 6.1.1 冲孔凸、凹模工作部分尺寸的计算 冲侧孔模具装配图 结论 致谢 参考文献 第1章 1.1 立项背景 绪 论 本次毕业设计题目为侧孔深筒冲压件， 通过这次工艺分析及模具设计使我对冲压模具 设计中的常见问题有了进一步的了解和探究。 设计说明书的撰写使我更清楚的了解了模具 设计的重点和难点。通过设计过程中查阅的各种资料，不仅丰富了我的知识结构，也使我 对冷冲压技术的应用前景和发展趋势有了深刻的认识。 未来模具

11、技术的发展趋势： （1）模具产品发展将大型化精密化。 （2）3D 打印技术将 广泛应用于模具制造。 （3）模具标准件的应用将日渐广泛。 （4）在模具设计制造中将全面 推广计算机仿真技术。 （5）模具研磨抛光将向自动化方向发展。 （6）模具加工智能化系统 的研制会进一步。 1.2 设计主要技术条件及参数 本题目是侧孔深筒冲压工艺与模具设计。通过查阅课内外书籍进行该冲压模具设计, 设计出所需模具全部的零件, 画出主要零件图，最后完成装配图。 本文主要介绍侧孔件模具的设计、制造方法和步骤。在进行模具设计时，需要对零件 进行结构特点的分析以及工艺性分析。在查阅相关资料后，计算出模具各零部件的尺寸。 在

12、进行模具制造时，应综合考虑生产成本和现有的加工水平。 工艺分析主要是针对工件的生产批量确定其加工方案。 在本次设计中一共存在几种不 同的可行性方案，经过考虑综合各个因素的考虑后，最终确定了方案。确定了方案后进行 工艺计算，包括拉深次数和冲孔的计算。经过计算和校核以后，确定下来基本的工序。在 整体的方案确定后通过计算各工序所需要的冲压力去选择压力机。 计算主要包括模具主要工作部分的尺寸、模板的大小、模架的选择、定位零件的选择 和卸料零件等的选择。 计算出准确的工作尺寸并编写加工工艺方案， 并写下相对应的加工 工艺卡。随后选则落料拉深模和翻边模各个主要部件，通过参考各类资料，按照标准去选 取。 -

13、1- 第2章 冲压件的结构和工艺性分析 2.1 冲压件的结构性分析 该工件形状简单， 结构对称， 其在圆周方向上的变形是均匀的， 厚度没有不变的要求， 而且工件的形状满足拉深的工艺要求， 并且可以采用多次拉深工序加工。 该工件加工时要 考虑的几点问题有： （1） （2） 先判断是否能够一次拉深成功，如果不能则需要进行多次拉深。就该工件而 该件有四个侧孔，要注意如何设计合理的侧冲孔机构。 言，根据计算查表可以大概确定要多次拉深。 工件图如下： 图 1-1 阶梯深筒 材料： 08F 料厚： 1.5mm 2.2 冲压件的工艺性分析 冲压件的材料为 08F，属于优质碳素结构钢。其塑性、韧性非常高，而耐

14、磨性、强度 和硬度都比较低，因此具有良好的冷变形性，这类材料用于制造力学性能较低，抗腐蚀性 能较高的零件。08F 钢的塑性很好，被用来制造大量冷冲压件。其主要的力学性能如下： 抗拉强度 b （MPa） ：295 屈服强度 s （MPa） ：175 伸长率 5 （%） ：35 断面收缩率 （%） ：60 硬度 ：未热处理，131HB -2- 从零件图分析可知， 冲压件采用 1.5mm 料厚的板料经多次冲压而成， 能够保证足够的 强度和刚度。从零件所标注的尺寸（ 41mm， 44mm， 6mm，R2mm，10mm）中可以看出 各个尺寸精度都为一般精度等级，由于圆角半径为 R2，尺寸偏小，故需安排一

15、道整形工 序来保证其精度。其它尺寸均无公差要求，因此该零件属于精度不高的一般性零件，公差 可以按照 IT14 级处理，这样也可以给模具制造带来一系列的方便。 综上所述，虽然该件结构简单，而且材料成型性能优良，尺寸公差要求亦不高，故采 取适当的工艺方法可以用冷冲压加工成型。 -3- 第3章 3.1 落料拉深模的工艺计算 3.1.1 修边余量的确定 工件的相对高度 边余量 ? =2.5mm 工艺参数计算 h ? 47 ? 1.11mm ，查冲压工艺及冲模设计表 5-2 选取修 d 42.5 3.1.2 计算毛坯尺寸 板料厚度等于 1.5mm，修边余量为 2.5mm。 A1 ? ? d ( H ?

16、R) ? 6562.6 mm2 A2 ? ? ? 2? (d ? 2 R) ? 8 R 2 ? ? 534.4 mm2 ? ? 4 A3 ? ? 4 (d ? 2 R) 2 ? 1256 mm2 毛坯直径 D0 ? 4 ? A? 4 ? ?A i ?1 n i ? 103.15mm 3.1.3 压边圈的使用与否 根据公式 t ? 100% D 式中 t-材料厚度，mm D-毛坯直径，mm 代入数据得：1.45，查冲压工艺及冲模设计表 5-8 得知本套模具需要压边圈。 3.1.4 拉深次数的确定 从毛坯拉深到圆筒形件的总拉伸系数 m ? d D0 ? 0.43<m1 （ m 参见冲压工艺及

17、模具 1 设计表 5-3） 。所以此工件需多次拉深。初步确定圆筒型件拉深次数的方法分为计算法、 查表法、 推算法和图析法， 其中查表法在设计中应用最为广泛， 查 冲压工艺及模具设计 表 5-4，由该件相对厚度为 1.45%，相对高度为 1.125，故需要拉深两次。 3.1.5 确定各次极限拉深系数及拉深直径 -4- 查冲压工艺及模具设计表 5-3 得: d1 ? m1 ? D0 =0.53×103.15=54.6695mm d2 ? m2 ? d1 =0.75×54.6695=41mm 由于 d 2 =41mm 小于制件直径可知，两次拉深可以成形。 表 5-3 毛坯相对厚度

18、与拉深系数 毛坯相对厚度 （t/D）% 1.51.0 各次拉深系数 m1 0.500.53 m2 0.75-0.76 m3 0.78-0.79 m4 0.80-0.81 m5 0.82-0.84 因为制件最终的直径为 d=42.5mm，所以修正时可采用逆向推算法， d2 =42.5mm。取 d m ? 1 ? 0.53 D0 m2 ? 0.76 ，则 d1 =54.67mm。所以 1 3.1.6 选定各工序的凹模圆角半径 第一次拉深时的凹模圆角半径可按经验值和计算公式两种方法取得。 按经验公式： r凹 =0.8 ( D ? d )t 确定 式中 r凹 凹模圆角半径（mm） ； D毛坯直径（mm

19、） ； d凹模内径（mm） ； t材料厚度（mm） 。 103.15 ? 44） ?1.5 7.5mm r凹1 =0.8 ( D ? d )t =0.8 （ 第二次为最终成形，所以 R凹2 ? 2mm 3.1.7 选定各工序的凸模圆角半径 在一般情况下，凸模圆角半径的取值可与凹模圆角半径的取值想进或略小。即 R凸 = （0.7-1.0） r凹 。各道拉深凹模圆角半径应逐次减小，只有当最后一道拉深工序时凸模圆 角半径和零件的圆角半径相同。所以 R凸1 =7.5mm， R凸2 =2mm。 3.1.8 确定各次拉深高度 由上可知，各次工序拉深直径为: d1 ? 54.67 mm , d 2 ? 42

20、.5 mm ? D2 ? r凸1 h1 ? 0.25? ? d ? d1 ? ? ? 0.43 d ?d1 ? 0.32r凸1 ? 1 ? 1 ? 2 ? 103.15 ? 7.5 ? 0.25 ? ? ? 54.67 ? ? 0.43 ? ? 54.67 ? 0.32 ? 7.5? ? 38.35mm 54.67 ? 54.67 ? -5- ? D2 ? r凸2 h2 ? 0.25? ? d ? d2 ? ? ? 0.43 d ?d 2 ? 0.32r凸2 ? 2 ? 2 ? ? 103.152 ? 2 ? 0.25 ? ? ? 42.5 ? ? 0.43 ? ? 42.5 ? 0.32 ?

21、 2 ? ? 52.84mm 42.5 ? 42.5 ? 计算尺寸列表如下： 表 2 尺寸预拉伸次数关系 尺寸 d r h 第一次拉深 55.92 7.6 38.35 单位（mm） 第二次拉深 42.5 2 52.84 3.1.9 确定落料拉深时的排样方案 本次冲裁过程采用直排有废料排样方案， 沿冲件的外形进行冲裁， 在冲件四周都留有 搭边，因此材料的利用率相对较低，但冲件形状和尺寸完全由模具获得，因此工件的精度 高，模具的使用寿命也高。 查中国模具工程大典第四卷表 2.1-17 得搭边值： a1 ? 1.0mm， a =1.2mm.本模具 采用无侧压装置送料。 条料宽度 导料板之间的距离 B

22、-0? ? ( D max? 2a ? Z )0 -? A ? B ? Z ? D max? 2a ? 2Z 式中 D max 条料宽度方向冲裁件的最大尺寸； a 侧搭边值； 条料宽度的单向（负向）偏差； Z导料板与最宽条料之间的间隙。 a、?、Z 值可查有关设计手册。 0 因此可得出： B-0? =106.55-0.7 mm A=107.55mm ×100%=75.27% 步距: S=103.15+1=104.15mm 一个步距内材料利用率:? = 排样图如下图： 图 3-1 排样图 -6- 3.1.10 确定工艺方案 由于拉深用材料厚度为 1.5mm，对中小尺寸件选用落料-拉深复

23、合模进行落料并初次 拉深大直径部分， 然后利用拉深模具进行第二次拉深大直径部分， 随后利用切边模具进行 切边，最后利用冲侧孔模具进行冲侧孔。 其工艺路线如下图所： -7- 图 3-2 工艺图 3.2 计算冲压力 3.2.1 落料拉深工序的计算 3.2.1.1 落料冲裁力的计算 根据冲压工艺及冲模设计公式（3-24） F落料 ? KLt? b 式中 F落料 冲裁力（N） L冲裁周边长度（mm） ? b 材料抗剪强度(MPa)，本材料值为 216304MPa，取 250MPa t材料厚度(mm) K 修正系数，一般取 1.3 代入得： F落料 157897N 3.2.1.2 落料压力中心的计算 由

24、于本套模具落料件的形状为规则的圆形，因此该件的压力中心为毛坯的圆心。 3.2.1.3 卸料力、推件力及顶件力的计算 根据冲压工艺及冲模设计公式（3-26） （3-27） （3-28） 卸料力 推件力 顶件力 式中 FX ? K X F落料 FT ? nKT F落料 FD ? KD F落料 F落料 冲裁力（N） n同时梗塞在凹模内地工件（或废料）数 查冲压工艺及模具设计表 3-11 得： K X ? 0.05 KT ? 0.055 K D ? 0.06 代入得： FX =7894.85N -8- FT =8684.335N FD =9473.82N 3.2.1.4 第一次拉深时压边力的计算 根据

25、冲压工艺及冲模设计公式（5-26） F压边1 = ? ? D 2 -(d1 +2r凹1 ) 2 ? ? ?p 4 式中 D坯料直径 P单位压边力，由冲压工艺及冲模设计查得 p=2.5MPa。 d1 第一次拉深工序件直径 r凹1 第一次拉深凹模圆角半径 又 D=103.15mm d1 =54.67mm r凹1 =7.5mm 代入得： F压边1 =11355.05169N 3.2.1.5 第一次拉深力计算 根据冲压工艺及冲模设计公式（5-28） F拉深1 =? d1t? b K1 式中： d1 第一次拉深直径，根据料厚中心计算（mm） ，取 300Mpa ? b 材料抗拉强度（Mpa） t毛坯厚度

26、（mm） K1 修正系数，由现代冷冲模设计表 5-23 查得 K1 =1 代入得： F拉深1 F=77248.71N 3.2.2 第二次拉深时工序的计算 3.2.2.1 第二次拉深时压边力的计算 根据冲压工艺及冲模设计公式（5-27） F压边2 = ? 2 2? ? d1 -(d 2 +2r凹 ) ? ?p 4? 2 式中 P单位压边力，由冲压工艺及冲模设计查得 p=2.5MPa。 d1 第一次拉深工序件直径 d2 第二次拉深工序件直径 r凹2 第二次拉深凹模圆角半径 又 d1 =54.67mm d2 =42.5mm r凹2 =2mm 代入得： F压边1 =1622.122N -9- 3.2.

27、2.2 第二次拉深力的计算 根据冲压工艺及冲模设计公式（5-29） F拉深2 =? d2t? b K2 式中： d2 第二次拉深直径，根据料厚中心计算（mm） ，取 300Mpa ? b 材料抗拉强度（Mpa） t毛坯厚度（mm） K 2 修正系数，由现代冷冲模设计表 5-23 查得 K 2 =0.90 代入得： F拉深2 F=54047.25N 3.2.3 切边时工序的计算 根据冲压工艺及冲模设计公式（3-24） F切边 ? KLt? b 式中 F落料 冲裁力（N） L冲裁周边长度（mm） ? b 材料抗剪强度(MPa)，本材料值为 216304MPa，取 250MPa t材料厚度(mm)

28、K 修正系数，一般取 1.3 代入得： F切边 =42900N 3.2.4 冲侧孔时工序的计算 冲孔为单个冲孔，冲孔力根据冲压工艺及冲模设计公式（3-24） F冲孔 ? KLt? b 式中 F冲孔 冲裁力（N） L冲裁周边长度（mm） ? b 材料抗剪强度(MPa)，本材料值为 216304MPa，取 250MPa t材料厚度(mm) K 修正系数，一般取 1.3 代入得： F冲孔 =9184.5N 3.2.5 计算各次工艺总压力 3.2.5.1 第一次落料拉深总压力 因为当模具行程过大， 尤其是采用落料拉深复合模具进行冲压时， 计算时不能将落料 力与拉深力简单的叠加就轻易选择压力机， 由于

29、F落料 ? F拉深 而冲压时落料与拉深不是同时 - 10 - 发生，因此第一次拉深时总压力 F总1 =F落料 +FX +FT +F压边1 = 157897+7894.85+8684.335+11355.05169=185831.23669N 3.2.5.2 第二次拉深总压力 F总2 ? F拉深 2 ? F压边 2 ? 54047.25+1622.122=55669.372N 3.2.5.4 切边总压力 F切边 =42900N 3.2.5.5 冲侧孔总压力 F冲孔 =9184.5N 各工序压力，列表如下: 表 3 工序与总压力 单位（N） 工序 第一次拉深 第二次拉深 切边 冲侧孔 总力 185

30、831.23669 55669.372 42900 9184.5 - 11 - 第4章 落料拉深复合模具结构设计 4.1 落料拉深复合模具选用原则 只有拉深件的高度特别高时， 才有可能采用落料拉深复合模， 因为高度较浅的拉深件 如果采用落料拉深复合模， 凸凹模的壁厚过薄会导致强度不足。 经分析可知本工件采用复 合模没有问题。 落料拉深采用落料采用正装式， 拉深采用倒装式的典型模具结构。 模座下的缓冲器兼 作顶件装置。 模具采用对角导柱标准模架，模可外购并且装模方便。条料固定卸料板导向，冲第一 个工件时用眼睛大概定位，等到冲第二个工件时，则用挡料销定位。 4.2 刃口尺寸的计算 4.2.1 落料

31、凹模刃口尺寸的计算 工件光面尺寸与凹模尺寸相同， 因此以凹模尺寸为基准， 但是加工工件过多时凹模磨 损后该处尺寸逐步增大， 为了加工出更多的工件， 落料凹模的尺寸应该选取工件尺寸公差 范围内的小尺寸。凹模基本尺寸减最小初始间隙就是落料凸模的基本尺寸。 查表 4-1 得凹模的制造公差 ? d ? 0.035mm 凸凹模的制造公差 ? P ? 0.025mm 查冲压工艺及模具设计表 3-4 知： Z min ? 0.132mm 因为 Z max ? 0.240mm ? Z p P + ? d =0.025+0.035=0.06mm - Z min =0.240-0.132=0.108mm max

32、而 ? +? d ? Z max - Z min 所以采用凸凹模和凹模配合加工 落料凹模刃口尺寸，根据冲压工艺及冲模设计公式（3-8） D凹 ? (d0 ? x?)0 4 ? ? 式中 ? 冲裁件的制造公差，由表 4-2 查得 ? =0.75 X系数，由冲压工艺及冲模设计表 3-5 查得 X=0.5 ?0.1875 代入得 Dd ? 102.7750 mm - 12 - 基本尺寸 凸模偏差 18 1830 3080 80120 表 4-1 规则形状冲裁凸模、凹模的极限偏差 基本尺寸 凹模偏差 ?d ?p 凸模偏差 ?p 0.020 0.025 0.030 0.035 120180 180160

33、 160360 1360500 50030 凹模偏差 ?d 0.020 0.030 0.035 0.040 0.050 0.040 0.045 0.050 0.060 0.070 0.025 表 4-2 尺寸未注公差GB/T15055-1994 冲 基本尺寸 材料厚 度 1 13 1 3 6 14 4 1 6 30 14 4 1 14 30120 4 14 4 裁 C ±0.15 ±0.30 ±0.20 ±0.40 ±0.60 ±0.30 ±0.55 ±0.80 ±0.40 ±0.75 

34、7;1.10 ±1.40 ±2.10 成 v ±0.20 ±0.40 ±0.30 ±0.55 ±0.80 ±0.40 ±0.75 ±1.20 ±0.55 ±1.05 ±1.50 ±2.00 ±2.90 型 C ±0.35 ±0.60 ±0.50 ±1.00 ±1.40 ±0.60 ±1.30 ±2.00 ±0.80 ±1.60 ±2.50

35、 ±2.80 ±4.50 公 差 等 级 f ±0.05 ±0.15 ±0.10 ±0.20 ±0.30 ±0.15 ±0.30 ±0.45 ±0.20 ±0.40 ±0.60 ±0.70 ±1.05 公 差 等 级 f ±0.15 ±0.30 ±0.20 ±0.40 ±0.55 ±0.25 ±0.50 ±0.80 ±0.30 ±0.60 

36、7;1.00 ±1.10 ±1.70 m ±0.10 ±0.20 ±0.15 ±0.30 ±0.40 ±0.20 ±0.40 ±0.60 ±0.30 ±0.55 ±0.80 ±1.00 ±1.45 m ±0.20 ±0.45 ±0.30 ±0.60 ±0.90 ±0.40 ±0.80 ±1.30 ±0.50 ±1.00 ±1.60

37、77;1.70 ±2.80 v ±0.50 ±1.00 ±0.70 ±1.60 ±2.20 ±1.00 ±2.00 ±3.20 ±1.30 ±2.50 ±4.00 ±4.50 ±7.00 0.53 4.2.2 凸凹模刃口尺寸的计算 由于采用凸凹模和凹模配合的方法进行加工，所以 D 凸 按落料凹模的实际尺寸应保证 ?0.1875 双面间隙值为 0.1320.240mm，取 102.3750 mm 4.2.3 拉深模刃口尺寸的计算 - 13 - 由于工件的成品

38、需要经过多次拉深，因此第一次拉深的半成品尺寸公差并不十分严 格，因此模具的零件尺寸取半成品的过度尺寸就能够达到要求。 凹模尺寸： Dd ? d1?d 凸模尺寸： Dp ? ( D ? Z ) 0 ? p 式中 ? p 凸模制造公差，根据表 5-1 取 0.020mm ? d 凹模制造公差，根据表 5-1 取 0.030mm Z凸，凹模的单边间隙（mm） ，Z=2×1.2t ?0.030 计算得 Dd ? 54.670 mm Dp ? 51.070 ?0.020 mm 4.3 定位零件的设计 为了使模具能够正常工作并且冲出合格工件， 必须让坯料和半成品工件的位置比较精 确，所以我们需要

39、添加定位零件。 4.3.1 导料板 冲模的定位装置用以保证材料的正确送进及在冲模中的正确位置。 单个毛坯定位用定 位销。使用条料时，保证条料送进的导向零件有导料板。查冲压工艺及冲模设计表 3-17 取导料板厚度 4mm。 4.3.2 挡料销 国标中常见的挡料销氛围三种：固定挡料销，活动挡料销和始用挡料销。结合本模具 的设计要求。我使用的是固定挡料销。 4.4 卸料、顶件、推件零件的设计 4.4.1 卸料板 卸料板较常用的是刚性卸料板和弹性卸料板。 固定卸料板的卸料力比较大， 卸料方便 可靠，适合冲裁件较厚（大于 0.5mm） ，而且对平直度要求不很高的冲裁件。所以本模具 选用的是固定卸料板。

40、4.4.2 推件装置 推件装置大多数是刚性的， 由推件块和打杆组成， 刚性推件装置力比较大， 工作稳定， - 14 - 所以应用比较普及。本套落料拉深复合模同样采用刚性推件装置。 4.4.3 顶件装置 顶件装置一般都是弹性顶件的，由顶杆，顶件块还有下模底下的弹顶器三部分组成。 这样的结构可以比较容易的调节顶件力，冲裁件的平直度较高。 在模具设计装配的时候，要让顶件块高出凹模面 0.2-0.5mm，这样可以提高推件的可 靠性。 4.5 工作零件的设计 4.5.1 落料凹模外形尺寸的计算 由于工件形状比较简单，料厚为 1.5mm，所以凹模结构使用刃壁无斜度的这种结构适 用于复合模和薄料冲裁模。其结

41、构下图所示，采用螺钉紧固，销钉定位。 图 4-1 落料凹模 凹模外形尺寸： 凹模厚度 ，根据冲压工艺及冲模设计公式（3-46） H=ks 式中 s垂直送料方向的凹模刃壁间的最大距离（mm） ，取 103mm K系数，考虑板料厚度的影响，由冲压工艺及模具设计表 3-15 查得 0.2 代入得 H=20.6mm，取 21mm 垂直于送料方向的凹模宽度，根据冲压工艺及冲模设计公式（3-47） B=s+(2.5-4.0)H - 15 - 代入得 B=154.5-185.4mm 送料方向的凹模长度，根据冲压工艺及冲模设计公式（3-48） L= s1 ? 2s2 式中 s1 送料方向的凹模刃壁间最大距离（

42、mm） s2 送料方向的凹模刃壁至凹模边缘的最小距离（mm） 查冲压工艺及模具设计表 3-14 得 s1 =103mm s2 =45mm 代入得 L=193mm 根据中国模具设计大典表 22.5-13，凹模板的长宽高分别为 200mm 160mm 和 22mm。 因此，卸料板的厚度为 17mm 4.5.2 凸凹模外形尺寸的计算 凸凹模长度主要根据模具结构，并考虑修磨，操作安全，装配等的需要来确定。采用弹性 卸料板和导料板冲模，其凸凹模长度按下式计算 L= h1 ? h 2 ? h 3 ? h 式中 h 1 凸凹模固定板高度(mm)，一般为凹模厚度的 60%-80%； h 2 固定卸料板厚度(m

43、m)； h 3 导料板厚度(mm)； h增加高度。它包括凸凹模的修磨量，凸凹模进入凹模的深度(0.51mm)，凸 凹模固定板与卸料板之间的安全距离（一般取 1020mm）等。 本次设计中 h 1 =16mm h 2 =17mm h 3 =4mm h=61mm 取 L 为 98mm 4.6 模架及零件的设计 4.6.1 模架 此落料拉深复合模采用对角导柱模架。 对角导柱模架在任何模具上都可以使用， 模具 的两导柱直径是一大一小的，这样可以防止模具安装错误。 4.6.2 导向装置 - 16 - 常用的导向装置有滚珠导向式、 导柱导套式和导板式。 本套落料拉深模考虑到其经济 性及冲压件的精密程度选择

44、导柱导套式。 4.6.3 上、下模座 上、 下模座的作用是直接或间接地安装冲模的所有零件， 连接压力机滑块和工作台使 模具工作。本套模具选择的是标准模架。 4.7 其他支撑零件零件的设计 4.7.1 模柄 中小型模具一般时通过模柄将上模固定在压力机滑块上的。 且模柄为标准件， 本次毕 业设计三套模具均采用压入式模柄。 4.7.2 凸凹模、凸模固定板 凸模、凸凹模固定板主要是为了固定小型凸模、凹模等工作零件。其外形与凹模轮廓 尺寸大致相同。其厚度大概是凹模厚度的 60%-80%。 4.7.3 凸凹模垫板 在凸凹模固定板的作用是防止凸凹模松动。 其平面形状尺寸与固定板一样， 其厚度一 般是 610

45、mm。 本套模具取 6mm。 模具基本零件尺寸如表 4-3 表 4-3 尺寸图 长 凹模 凸凹模固定板 垫板 凸模固定板 导料板 卸料板 200 200 200 200 160 160 160 160 宽 22 16 6 16 4 17 高 （mm） 4.8 压力机的选取与校核 - 17 - 4.8.1 压力机的选取 按拉深件高度选用压力机。为使拉深后的工件能从模具中取出，应满足压力机滑块行 程>2 ? 拉深件高度。 根据以上选用原则，第一次拉深时总工艺力为 185831.23669N，算出 F公称 ? 167KN。 查冲模设计指导表 8-9，压力机选取 J23-80 公称压力 800K

46、N 滑块行程 130mm 行程次数 45 次/min 模柄孔尺寸 60x80 工作台尺寸 540x800mm 闭合高度 380mm 闭合高度调节量 90mm 4.8.2 压力机的校核 为了使模具适应压力机，冲模的闭合高度 H 应介于压力机的最大装模高度 H max 和最 小装模高度 H min 之间，H=223mm, H max =380mm, H min =290mm. Hmin ? H 因此应在工作台上加垫铁。此压力机符合要求。 4.9 落料拉深模具装配图 图 4-2 落料拉伸复合模 - 18 - 第5章 二次拉深模具结构设计 5.1 二次拉深模具工作部分尺寸 5.1.1 拉深凸、凹模工作

47、部分尺寸的计算 由公式知拉深凸凹模尺寸为： ? d 凹模尺寸：D d ? D0 凸模尺寸： Dp ? ( D ? Z ) 0 ? p 式中 ? p 凸模制造公差，取 0.20mm ? d 凹模制造公差，取 0.20mm Z凸，凹模的单边间隙（mm） ，Z=2×1.1t D0 为 41mm ?0.20 代入得， Dd ? 410 mm Dp ? 37.70 ?0.20 mm 5.2 二次拉深模具装配图 该模具与上面落料拉伸模其他部件基本相似， 其设计中由于该工件是无凸缘件， 经计 算可知二次拉伸成型时不需要压边圈。 图 5-1 二次拉伸模具 - 19 - 第6章 冲侧孔模具结构设计 6.1 冲侧孔模具工作部分尺寸 6.1.1 冲孔凸、凹模工作部分尺寸的计算 ? d 0 冲孔凹模尺寸按公式： dd =(dmin +x? ? Zmin） 式中， dmin 冲孔件孔的最小极限尺寸。 ? d 凹模制造公差，为 0.020 ? 冲裁件的制造公差，由表 4-2 查得 ? =0.40 X系数，由冲压工艺及冲模设计表 3-5 查得 X=0.5 ?0.020 代入得 Dd