落料拉深复合模论文

1、-PAGE III. z-. z目录TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc16454 摘要 PAGEREF _Toc16454 I HYPERLINK l _Toc26666 Abstract PAGEREF _Toc26666 II HYPERLINK l _Toc3312 前言 PAGEREF _Toc3312 1 HYPERLINK l _Toc11769 第一章 绪论 PAGEREF _Toc11769 2 HYPERLINK l _Toc11964 1.1 冲压的概念、特点及应用 PAGEREF _Toc11964 2 HYPERLINK l _Toc2830

2、1.2冲模分类 PAGEREF _Toc2830 3 HYPERLINK l _Toc31673 1.2.1 根据工艺性质分类 PAGEREF _Toc31673 3 HYPERLINK l _Toc29824 1.2.2 根据工序组合程度分类 PAGEREF _Toc29824 4 HYPERLINK l _Toc22217 1.2.3依产品加工方法分类 PAGEREF _Toc22217 4 HYPERLINK l _Toc840 1.3我国冲压现状与开展方向 PAGEREF _Toc840 4 HYPERLINK l _Toc6187 1.3.3 我国冲压模具的开展方向 PAGEREF

3、_Toc6187 6 HYPERLINK l _Toc3344 1.4国外模具开展趋势及行业特点 PAGEREF _Toc3344 7 HYPERLINK l _Toc19368 1.4.1 国外模具开展趋势 PAGEREF _Toc19368 7 HYPERLINK l _Toc20534 1.4.2 模具行业特点 PAGEREF _Toc20534 8 HYPERLINK l _Toc30968 1.5模具设计及加工技术的现状 PAGEREF _Toc30968 9 HYPERLINK l _Toc13601 模具设计技术 PAGEREF _Toc13601 9 HYPERLINK l _

4、Toc4168 1.5.2.模具加工技术 PAGEREF _Toc4168 9 HYPERLINK l _Toc30499 第二章 零件的工艺性分析 PAGEREF _Toc30499 10 HYPERLINK l _Toc9233 2.1零件的工艺性分析 PAGEREF _Toc9233 10 HYPERLINK l _Toc22903 2.2 确定工艺方案 PAGEREF _Toc22903 12 HYPERLINK l _Toc8871 第三章 冲压模具总体构造设计 PAGEREF _Toc8871 13 HYPERLINK l _Toc28955 3.1 模具类型 PAGEREF _T

5、oc28955 13 HYPERLINK l _Toc5409 3.2 操作与定位方式 PAGEREF _Toc5409 13 HYPERLINK l _Toc4762 3.3 卸料与出件方式 PAGEREF _Toc4762 13 HYPERLINK l _Toc22146 3.4 模架类型及精度 PAGEREF _Toc22146 13 HYPERLINK l _Toc11006 第四章 模具工艺与设计计算 PAGEREF _Toc11006 14 HYPERLINK l _Toc3418 4.1计算毛坯尺寸 PAGEREF _Toc3418 14 HYPERLINK l _Toc1779

6、9 4.2计算拉深次数 PAGEREF _Toc17799 14 HYPERLINK l _Toc17201 4.3 拉深凸、凹模工作局部的尺寸 PAGEREF _Toc17201 15 HYPERLINK l _Toc19412 4.3.1 凹模圆角半径rd PAGEREF _Toc19412 15 HYPERLINK l _Toc4213 4.3.2 凸模圆角半径rp PAGEREF _Toc4213 15 HYPERLINK l _Toc15525 4.3.3 凸、凹模间隙c PAGEREF _Toc15525 15 HYPERLINK l _Toc18637 4.3.4 凸、凹模尺寸及

7、制造公差 PAGEREF _Toc18637 16 HYPERLINK l _Toc13664 4.4 确定拉深工序尺寸 PAGEREF _Toc13664 16 HYPERLINK l _Toc13044 4.5 拉深力及拉深工的计算 PAGEREF _Toc13044 17 HYPERLINK l _Toc19706 4.6落料工艺尺寸的计算 PAGEREF _Toc19706 18 HYPERLINK l _Toc28819 4.6.1 凸、凹模间隙值的计算 PAGEREF _Toc28819 18 HYPERLINK l _Toc29432 4.6.2 排样方法确实定 PAGEREF

8、_Toc29432 20 HYPERLINK l _Toc7595 4.7 计算工艺力，选择设备 PAGEREF _Toc7595 22 HYPERLINK l _Toc23455 第五章 模具标准件选择及闭合高度计算 PAGEREF _Toc23455 25 HYPERLINK l _Toc11405 5.1 标准模架的选择 PAGEREF _Toc11405 25 HYPERLINK l _Toc2708 5.1.1 凹模外形尺寸的计算 PAGEREF _Toc2708 25 HYPERLINK l _Toc27262 5.1.2 选择标准模架 PAGEREF _Toc27262 25 H

9、YPERLINK l _Toc22385 5.2 模具的实际闭合高度计算及模架的校核 PAGEREF _Toc22385 26 HYPERLINK l _Toc14959 5.3 压力中心确实定 PAGEREF _Toc14959 26 HYPERLINK l _Toc25636 5.4 冷冲压工艺规程卡片 PAGEREF _Toc25636 27 HYPERLINK l _Toc15980 第六章 落料首次拉深复合模构造设计 PAGEREF _Toc15980 28 HYPERLINK l _Toc31498 6.1 落料凹模设计 PAGEREF _Toc31498 29 HYPERLINK

10、 l _Toc11711 6.3 凸凹模设计 PAGEREF _Toc11711 31 HYPERLINK l _Toc15143 6.4 固定卸料板设计 PAGEREF _Toc15143 32 HYPERLINK l _Toc17613 6.5 模柄设计 PAGEREF _Toc17613 33 HYPERLINK l _Toc27376 6.6 凸凹模固定板设计 PAGEREF _Toc27376 34 HYPERLINK l _Toc25912 6.7 上模座设计 PAGEREF _Toc25912 35 HYPERLINK l _Toc20089 6.8 下模座设计 PAGEREF

11、_Toc20089 36 HYPERLINK l _Toc28631 6.9 橡胶的设计 PAGEREF _Toc28631 37 HYPERLINK l _Toc1035 结论 PAGEREF _Toc1035 38 HYPERLINK l _Toc28529 总结体会 PAGEREF _Toc28529 38 HYPERLINK l _Toc17004 辞 PAGEREF _Toc17004 39 HYPERLINK l _Toc8807 参考文献40附录41-. z摘要随着中国工业不断地开展，模具行业也显得越来越重要。本文针对筒形零件的落料工艺性和拉深工艺性，确定用一幅复合模完成落料和拉

12、深的工序过程。介绍了筒形零件冷冲压成形过程，经过对筒形零件的批量生产、零件质量、零件构造以及使用要求的分析、研究，按照不降低使用性能为前提，将其确定为冲压件，用冲压方法完成零件的加工，且简要分析了坯料形状、尺寸，排样、裁板方案，拉深次数，冲压工序性质、数目和顺序确实定。进展了工艺力、压力中心、模具工作局部尺寸及公差的计算，并设计出模具。同时具体分析了模具的主要零部件如凸凹模、卸料装置、拉深凸模、垫板、凸模固定板等的设计与制造，冲压设备的选用，凸凹模间隙调整和编制一个重要零件的加工工艺过程。列出了模具所需零件的详细清单，并给出了合理的装配图。通过充分利用现代模具制造技术对传统机械零件进展构造改良

13、、优化设计、优化工艺方法能大幅度提高生产效率，这种方法对类似产品具有一定的借鉴作用。关键词：复合模；拉深；落料；动态模拟AbstractWithChinasindustriescontinuetodevelopanddieindustryisalsobeingincreasinglyimportant.BasedontheCylindersofthestampingprocessandthedeepdrawingprocess,confirmpletionofapositemodelblankinganddrawingprocesses.OntheCylindersofthecoldstamp

14、ingprocess,rightaftertheCylindersofthemassproduction,qualityponents,andtheuseofstructuralponentsoftheanalysis,research,inlinewithlowerperformanceprerequisitetotheidentificationofstampings,Stampingmethodusedtopletetheprocessingponents,andabriefanalysisoftheblankshape,size,layout,theConferenceBoard,th

15、enumberofDrawing,stampingprocessesinnature,numberandsequencedetermination.Fortheprocess,thecenterofpressure,thediesizeandthetoleranceofthecalculation,designmold.Alsoanalyzesthemoldofthemainponents(suchaspunchanddieanddumpdevices,drawingpunch,slates,Punchplate,etc.)designandmanufacturing,stampingequi

16、pmentselection,punch-gapadjustmentandestablishmentofavitalpartsmachiningprocess.Dierequirementssetoutadetailedlistofparts,andgivesareasonableassembly.Byfullyutilizingmodernmanufacturingtechnologytomoldtraditionalmechanicalpartsforstructuralimprovements,designoptimization,Processoptimizationmethodsca

17、ngreatlyenhanceproductionefficiency,themethodofsimilarproductshavesomereference.Keywords:positemolding; Drawing; Blinking;DynamicSimulatio-. z前言该设计是为了安装在电器或凸起轴端上的一个防止电漏的零件的落料拉深模具的设计。通过对这套模具的设计，把所学的专业知识和在工厂实习的实际经历结合起来，进展了一次全面的理论与实践的融合。 此套模具采用复合模，复合模是指在压力机的一次行程在模具的一个工位上完成两道以上冲压工序的模具，是一种多工序冲压模。常见的复合模有落

18、料和冲孔复合模，落料和首次拉深复合模。与单工序模相比，主要优点是：生产效率高； 冲压件精度高。其的缺点是：模具构造复杂，不易制造。适用于生产精度要求较高的软材料或薄板料冲压件。通过该次设计，首先进一步培养了独立工作和综合分析问题的能力，提高了解决冷冲压模具设计与制造以及冷冲压生产过程中遇到问题的能力，同时进一步稳固和加强了在学校四年来学到的专业和相关的知识，为今后在学习和实际工作中解决问题打下良好的根底。在整个设计中我懂得了许多东西，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的困难和成功时的喜悦。第一章绪论

19、1.1 冲压的概念、特点及应用冲压是利用安装在冲压设备主要是压力机上的模具对材料施加压力，使其产生别离或塑性变形，从而获得所需零件俗称冲压或冲压件的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进展冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料金属或非金属批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进展；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互

20、结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下：1冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。2冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的外表质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有一模一样的特征。3冲压可加工出尺寸围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变

21、形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。4冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的本钱较低。但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分表达，从而获得较好的经济效益。冲压在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60

22、%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产本钱、快速进展产品更新换代等都是难以实现的。1.2冲模分类1.2.1 根据工艺性质分类1冲裁模沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生别离的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。2弯曲模使板料毛坯或其他坯料沿着直线弯曲线产生弯曲变形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。3拉深模是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。4成形模是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直

23、接复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。1.2.2 根据工序组合程度分类1单工序模在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。2复合模只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。3级进模也称连续模在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。依产品加工方法分类1冲剪模具：是以剪切作用完成工作的，常用的形式有剪断冲模、下料冲模、冲孔冲模、修边冲模、整缘冲模、拉孔冲模和冲切模具。2弯曲模具：是将平整的毛胚弯成一个角度的形

24、状，视零件的形状、精度及生产量的多寡，乃有多种不同形式的模具，如普通弯曲冲模、凸轮弯曲冲模、卷边冲模、圆弧弯曲冲模、折弯冲缝冲模与扭曲冲模等。3抽制模具：抽制模具是将平面毛胚制成有底无缝容器。4成形模具：指用各种局部变形的方法来改变毛胚的形状，其形式有凸成形冲模、卷缘成形冲模、颈缩成形冲模、孔凸缘成形冲模、圆缘成形冲模。5压缩模具：是利用强大的压力，使金属毛胚流动变形，成为所需的形状，其种类有挤制冲模、压花冲模、压印冲模、端压冲模。1.3我国冲压现状与开展方向冲压模具市场情况我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大开展，但与国发经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，

25、一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竟争剧烈。 根据中国模具工业协会发布的统计材料，2004年我国冲压模具总产出约为220亿元，其中出口0.75亿美元,约合6.2亿元。根据我国海关统计资料,2004年我国共进口冲压模具5.61亿美联社元,约合46.6亿元.从上述数字可以得出2004年我国冲压模具市场总规模约为266.6亿元.其中国市场需求为260.4亿元,总供给约为213.8亿元,市场满足率为82%.在上述供求总体情况中,有几个具体情况必须说明:一是进口模具大局部是技术含量高的大型精细模

26、具,而出口模具大局部是技术含量较低中的中低档模具,因此技术含量高的中高档模具市场满足率低于冲压模具总体满足率,这些模具的开展已滞后于冲压件生产,而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率;二是由于我国的模具价格要比国际市场低格低许多,具有一定的竟争力,因此其在国际市场前景看好,2005年冲压模具出口到达1.46亿美元,比2004年增长94.7%就可说明这一点;三是近年来港资、台资、外资企业在我国开展迅速，这些企业量的自产自用的冲压模具无确切的统计资料，因此未能计入上述数字之中。1.3.2 冲压模具技术状况随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、少批量，复杂、大

27、型、精细，更新换代速度快的变化特点，冲压模具正向高效、精细、长寿命、大型化方向开展。为适应市场变化，随着计算机技术和制造技术的迅速开展，冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经历和常规机械加工技术向以计算机辅助设计CAD、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造CAD/CAM技术转变。 至今，我国模具制造行业的产值已经超过机床工业。有关板料冲压技术方面的问题愈来愈为人们所关注，相应的冲压工艺理论的研究及冲压加工机理的探讨也随之不断深化，如何从冲压工序根本应力与变形状态的分析着手，改善冲件的质量精度，并提高模具的使用寿命也就显得愈为重要。1.3.3 我国冲压模具的开展方向模具技

28、术的开展应该为适应模具产品交货期短、精度高、质量好、价格低的要求效劳。到达这一要求急需开展如下几项：1全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的开展方向。随着微机软件的开展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已根本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术效劳的力度；进一步扩大CAE技术的应用围。计算机和网络的开展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。2高速铣削加工国外近年来开展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的外表光洁度。另外，还可加工高硬

29、度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的开展，对汽车、家电行业型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向开展。3模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的逆向工程。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在十五期间将发挥更大的作用。4电火花铣削加工电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是

30、一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大开展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到开展。5提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已到达30%左右。国外兴旺国家一般为80%左右。6优质材料及先进外表处理技术选用优质钢材和应用相应的外表处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和外表处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的开展方向是采用真空热处理。模具外表处理除完善应开展工

31、艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。7模具研磨抛光将自动化、智能化模具外表的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具外表质量是重要的开展趋势。8模具自动加工系统的开展这是我国长远开展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。我国冲压模具与兴旺国家企业之间的差距不小，因此要发挥整体优势和综合竞争力，要加强统筹协调、完善合作机制，创造性地工作。也需要加大对模具相关专业人才的综合素质培训投入。1.4国外模

32、具开展趋势及行业特点1.4.1 国外模具开展趋势1988年美国日本,西德的模具产值分别到达62亿美元,83亿美元,4亿美元,比1957年增长了约100倍,并超过了这些国家机床工业的产值。据有关资料介绍,工业兴旺国家的工业产品生产中。对模具的需求量日益增多,美国,日本约有4050的工业产品的生产需用模具国际市场中模具的贸易量十分可观.近年来,由于工业兴旺国家的工费用增加,模具生产有向东南亚国家转移的趋势。日本的生产以高,精模具为主,需要人工劳动量大的模具则依靠进口解决.以模具出口大国日本为例,其间提高了5.3倍由此可见,中低档模具的国际市场潜力十分巨大,只要我国模具的质量能有提高,交货期能有保证

33、,模具出口的前景是十分乐观的.此外,国际市场对塑料模具模架及模具标准件的需求量也很大,目前我国只有塑料模具模架有少量出口。1.4.2模具行业特点1随着科学技术的开展,模具行业已由劳动密集型逐步3转化为技术劳动密集型。2尽管模具行业已应用了先进的数控设备,检验仪器和计算机辅助设计/分析/制造软件,但仍然需要高技艺的劳动。所以,模具行业又是高技术和高技艺严密结合的一门行业。3为适应不同制品的需要,模具的种类繁多,从设计,制造工艺,装备以至原材料都各不都各不一样所以企业生产的模具宜专而不宜全,规模宜小而不宜大。4模具根本上是单件生产。即使是生产专业化的模具企业,在生产同一类模具时,也会由于不同模具的

34、精度要求,复杂程度,加工难度等的不同而需要变化设备的配置和工程的安排。因此,模具企业还应在专业化的根底上实现生产的素性化三,市场分析据国际生产协会预测,到2009年工业品零件粗加工的75%,精加工的5%将由模具成型,可见模具在工业生产中的作用将日益重要.工业兴旺国家的模具行业在近四十年来取得了异常迅速的开展,已摆脱了属地位而成为独立的行业,并成为根底工业的重要组成局部。1.5模具设计及加工技术的现状1.5.1模具设计技术1工业兴旺国家在模具设计上已经大量使用计算机辅助设计软件进展模具的构造设计,并普及了计算机绘图。据有差资料介绍,美国和日本75的模具厂已使用了该项技术,的模具厂也开场采用这项技

35、术。2在注塑模具设计中,已开场普及应用计算机辅助工程分析软件,对塑料的流动填充,冷却情况及模具的浇口配置,浇道大小,冷却加热系统和模具的刚度,强度等进展科学的分析和计算,从而保证注塑制品的质量与合理的生产节拍。3国外的注塑模具中,多型腔,多层,大型精细模具已占50%,不仅提高了生产效率,而且节省了大量塑料原料。1.5.2.模具加工技术1国外已大量使用数控机床,应用计算机辅助加工软件和数控编程技术对模具,特别是对具有复杂型腔(三维曲面)的模具进展加工,使模具的质量和附加值大为提高。模具的加工周期减少6以上,本钱降低3以上,生产效率提高60以上为了提高加工效率及满足各种复杂曲面加工的要求,国外已开

36、发出四轴和五轴的数控自动编程软件并且进了实用阶段。2模具标准化程度日益提高,模具标准模架及模具标准件的应用日益普及,已实现商品化。3模具构造更多地采用新技术,如注塑模具的热流道技术等。4针对不同制品的要求,开发出适用于各种不同模具的专用模具钢,并实现商品化。国有1570家模具企业仅占总数的9%；新加坡有460家模具企业仅占总数的3有6500家模具企业也占总数的0.46%。第二章 零件的工艺性分析冲压制件图如下列图所示: 图1 工件 冲压技术要求:材料: 08钢材料厚度:0.5mm生产批量:大批量未注公差:IT14.2.1零件的工艺性分析分析冲压零件的工艺性包括技术和经济两个方面。在技术方面根据

37、产品图纸，主要分析冲压件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、外表质量要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺要求；在经济方面，主要根据冲压件的生产批量分析产品本钱，说明采用冲压生产可取得的经济效益。因此，冲压件的工艺性好与差，主要是指在不影响使用要求的前提下，能否最简单最经济的方法冲压出来。能做到的，说明该冲压件的工艺好；反之，工艺性差，影响冲压件工艺性。影响冲压件工艺性的因素有很多，从技术和经济方面考虑，主要因素有：1外形尺寸：该零件材料为08钢，轮廓构造比拟简单,形状对称,是一个回转体拉深制件。该冲裁件外形和尺寸都符合要求适合冲裁。但是该零件是由材料厚0.5mm的08钢材料制成，不仅材料薄，且

38、相对高度h/d较大。其凸缘相对直径d凸/d1.4，属于宽凸缘件。所需工序繁杂，成形难度大，特别是拉深工艺成形难道更大。2冲裁件的精度与粗糙度：冲裁件的经济公差等级不高于IT14级,一般落料公差等级最好低于IT10级,此工件取公差等级IT14，查表可得其根本尺寸为： D17，65 R3。3冲裁件的材料：由模具设计与制造简明手册【2】可查得08钢为优质碳素构造钢，为极软的碳素钢，强度、硬度很低，而韧性和塑性极高，具有良好的深冲、拉延、弯曲和镦粗等冷加工性能、焊接性能。但存在时效敏感性，淬硬性及淬透性极低。大多轧制成高精度的薄板或冷轧钢带用以制造易加工成形，强度低的深冲压或深拉延的覆盖零件和焊接构件

39、。其力学性能如下：化学成份：碳 C ：0.050.12 硅 Si：0.170.37锰 Mn：0.350.65 硫 S ：0.035磷 P ：0.035 铬 Cr：0.10镍 Ni：0.25 铜 Cu：0.25力学性能：抗拉强度 b (MPa)：325(33)屈服强度 s (MPa)：195(20)伸长率 5 ()：33断面收缩率 ()：60硬度 ：未热处理,131HB由以上分析可知，该工件符合冲压工艺要求。2.2 确定工艺方案该圆筒件在首次拉深成形过程中主要工序有：下料、落料、拉深、切边。工艺方案一：下料落料首次拉深切边；工艺方案二：下料落料首次拉深复合切边；工艺方案三：下料落料首次拉深级进切

40、边；对上述三种工艺方案进展比拟并确定最正确方案：方案一：从生产效率上讲，该方案分为四个工序，工艺过于分散，需要屡次定位，将会降低零件的加工精度同时也延长了加工工时，降低了生产效率。方案二：与方案一不同的是用到了复合模将落料和拉深工序放到一个复合模具上完成，简短了加工工时，提高了生产效率，同时在一定程度上提高了零件的加工精度，完全能满足工件制造的工艺要求。方案三：这个方案与前两种方案相比最突出的特点是它的主要成形加工程序在一套级进模上完成，生产效率较高，同时还提高了零件的加工精度，但级进模具制作加工很复杂，造价很高，耗时耗力耗财。综上所述，我认为方案二是最合理可行的。第三章 冲压模具总体构造设计

41、3.1 模具类型根据零件的加工工艺方案,本次设计主要设计该工件主要工序落料拉深复合的模具，故需设计一套落料首次拉深复合模。3.2 操作与定位方式落料首次拉深复合模考虑零件大批量生产,安排生产可采用手工送料方式能够到达批量生产,且能降低模具本钱,因此采用手工送料方式.零件尺寸较小，厚度较薄，为保证孔的精度及较好的定位，可采用导尺导正，为了降低模具的复杂程度可采用固定挡料销；为降低模具复杂程度，靠手工把工件取出。3.3 卸料与出件方式考虑零件尺寸较小，厚度较薄，落料时采用刚性卸料方式，拉深工序时则采用打杆卸料和橡胶弹性卸料，为降低模具复杂程度，靠手工进展送料同时把废料和工件取出。3.4 模架类型及

42、精度由于零件材料较薄，尺寸较小，考虑零件精度要求不是很高，冲裁间隙较小，因此采用导向平稳的后侧导柱模架。第四章 模具工艺与设计计算4.1计算毛坯尺寸查冲压工艺学【1】P88表4-4，取修边余量h=3mmH=h+h=65+3=68mmd=17+2t=18mm根据【1】P61式3-40，则：D = 4.1=72mm4.2计算拉深次数圆筒件的拉深系数为m=0.25 4.2查冲压工艺学【1】P89表4-5，得知该圆筒件的拉深系数m1=0.55 m2=0.78m3=0.80 m4 =0.82m5=0.84m1m2m3m4 m m1m2m3m4m5所以该圆筒件实际所需要的拉深次数为5次。由于此设计只设计一

43、套模具，故只考虑该工件的首次拉深。4.3 拉深凸、凹模工作局部的尺寸4.3.1 凹模圆角半径rd与毛坯厚度、零件的形状尺寸和拉深方法等有关，可查设计资料确定，也可按卡契马利克经历公式计算：4.3式中 rd 凹模圆角半径； D 毛坯直径； dd 凹模径； t 板料厚度。此处rd可查冲压工艺学【1】表4-6得 第一次拉深凹模圆角半径rd1= (710)t，因为此零件拉深高度较小，故第一次拉深圆角半径应取较小值，取rd =7t =3.5mm4.3.2 凸模圆角半径rp对于首次拉深，凸模圆角半径一般可取rp = rd = 3.5mm4.3.3 凸、凹模间隙c决定间隙c时，不仅要考虑材质和板厚，还要考虑

44、工件的尺寸精度和外表质量要求。不采用压边圈时： c =11.1tma*采用压边圈时： c = tma* + kt式中， tma*材料最大厚度，为0.5mm k间隙系数，取0.1查冲压工艺学【1】表4-2，可知该零件需要采用压边圈，故： c =0.5+0.1 * 0.5 =0.55mm4.3.4 凸、凹模尺寸及制造公差对于屡次拉深的第一次拉深和中间工序的毛坯尺寸公差没必要限制，此时，可取模具尺寸等于毛坯过渡尺寸。取凹模为基准，则：凹模尺寸 Dd = D+d凸模尺寸 Dp = (D-2c)-p查冲压工艺学【1】表4-7可得d =0.03；p =0.02。首次拉深后，圆筒直径D1 = Dm1 = 7

45、2*0.55 =39.6,取D1 =40mm故凹模尺寸 Dd =40+0.03mm 凸模尺寸 Dp =(40-2*0.6)-0.02 =38.9-0.02mm4.4 确定拉深工序尺寸首次拉深后： d = Dm1= 39.6mm ，为方便计算，取 d = 40mm；由前面计算可知凸凹模圆角半径： rp = rd = 3.5mm，此处取工件首次拉深后圆角半径等于凸凹模圆角半径，故 r = 3.5mm根据下式来计算首次拉深后工件的深度HD =代入数值，得 24mm4.5 拉深力及拉深工的计算生产中常用下面经历公式计算拉深力：首次拉深： F1 =D1tbK1 (4.5.1)式中， t =0.5mm，b

46、 =325MPa， D1 =40mmK1为修正系数，查冲压工艺学【1】表4-9，得K1 =1,则F1 =40*0.5*325*1 =20420.35N单次行程所需的拉深功可按下式计算：首次拉深： A1 = 4.5.2查冲压工艺学【1】表4-9，得修正系数1=0.8故 A1 = =392.07J拉深所需压力机的电机功率为N = kW)取不均衡系数=1.4；压力机效率 1 =0.6；电机效率 2 =0.9；压力机每分钟行程次数n=120故 N =kW =1.993 kW假设所选拉力机的电机功率小于计算值，则应该选取功率较大的压力机。4.6落料工艺尺寸的计算4.6.1 凸、凹模间隙值的计算凸模和凹模

47、尺寸计算的方法有凸模和凹模分开加工法、凸模和凹模配合加工法。凸模和凹模分开加工法，要分别标注凸模和凹模刃口尺寸与制造公差，实用于圆形或简单形状的工件；而对于形状复杂或料薄的工件，为了保证凸、凹模间一定的间隙，必须采用配合加工。所落料的形状为简单的圆形板，故采用分开加工法。毛坯外形尺寸如下： 图2 毛坯根据近年来的研究与使用经历，在确定间隙值时要按要求分类选用。对于尺寸精度、断面垂直度要求 高的制件应选用较小间隙值，对于断面垂直度与尺寸精度要求不高的制件，应以降低冲裁力、提高模具寿命为主，可采用较大间隙值。其值可按下面间隙表选用：表1冲裁模初始用间隙2c(mm)(电器、仪表行业)材料名称45T7

48、，T8退火 65Mm退火 磷青铜硬 铍青铜硬10、15、20、30钢板，冷轧钢带 H62、H65硬 LY12硅钢片Q215、Q235钢板08、10、15钢板 H62、H68半硬磷青铜软 铍青铜软H62、H68软 紫铜软 L21LF2硬铝 LY12退火力学性能HBS1901401907014070b/MPa600400600300400300厚度 t()2cmin2cma*2cmin2cma*2cmin2cma*2cmin2cma*0.30.040.060.030.050.020.040.010.030.50.080.100.060.080.040.060.0250.0450.80.120.16

49、0.100.130.070.100.0450.0751.00.170.200.130.160.100.130.0650.0951.20.210.240.160.190.130.160.0750.1051.50.270.310.210.250.150.190.100.141.80.340.380.270.310.200.240.130.172.00.380.420.300.340.220.260.140.182.50.490.550.390.450.290.350.180.243.00.620.650.490.550.360.420.230.293.50.730.810.580.660.430.

50、510.270.354.00.860.940.680.760.500.580.320.404.51.001.080.780.860.580.660.370.455.01.131.230.901.000.650.750.420.52查上表可得厚度t0.5的08钢应取间隙值为Zma*=0.06，Zmin=0.04。查冲压工艺学【1】表2-6，得根本尺寸为72的圆形毛坯的偏差为：凸模偏差：p=0.020；凹模偏差d=0.030由于p+d=0.050Zma*Zmin故此处凸凹模的制造偏差应取p=0.4Zma*Zmin=0.008； d=0.6Zma*Zmin=0.012查冲压工艺学【1】教材表27得：

51、系数*=0.5,凹模尺寸：Dd = ( D* )+d0 = (72-0.50.740+0.012mm=71.630+0.012mm凸模尺寸：Dp= (DdZmin)0-p=(71.63-0.04)0-0.008mm=71.590-0.008mm4.6.2 排样方法确实定该冲裁件材料厚度较薄，尺寸小，圆形，因此可采用以下几种排样方式： 图3 排样方案一 图4 排样方案二对图3和图4两种拍案方案，显然其利用率是一样的，为计算简便且减少模具制造难度，此处选择排样方案一：查冲压工艺学【1】表2-11知：a=1.5mm,a1 =1.2mm因此，条料的宽度为：B0 = D+2a = 72+2*1.5 =7

52、5mm原型材钢板的厚度0.5mm，计算材料利用率： = *100% =74.16%4.7 计算工艺力，选择设备冲裁力的计算：F0= 1.3Lt =1.3720.5325N = 47783.6N卸料力的计算：F卸=nK卸F0=10.0347783.6=1433.5N首次拉深力的计算：F1 = D1tbK1 = 400.53251=20420.35N压边力的计算：压边力按下式计算，q取2.2 4.7 Q = = 6189.6N故总压力 F总= F0 + F卸 + F1 + Q = 75827N因此采用100KN压力机即可，但考虑模具的的闭合高度及取产品方便，最终选择160KN压力机。该模具采用模具

53、直接安装在压力机垫板上，选用开式可倾工作台压力机。型号为：J23-16B 该压力机的具体参数如下表格：表2 所选压力机规格参数标称压力160KN封闭高度调节量60mm立柱间距离220mm标称压力时，滑块离下死点的距离5mm最大封闭高度固定台和可倾式220mm工作台孔尺寸左右 210mm前后110mm活动台最低300mm直径160mm位置最高 160mm滑块行程70mm滑块中心到床身的距离160mm活动台压力机滑块中心到床身紧固工作台平面距离150mm行程次数115次/min工作台尺寸左右450mm模柄孔尺寸前后300mm第五章 模具标准件选择及闭合高度计算5.1 标准模架的选择5.1.1 凹模

54、外形尺寸的计算凹模厚度 H = Kb = 0.272 = 14.4mm取凹模厚度 H=15mm凹模壁厚 C = (1.52)H = (22.530)mm取凹模壁厚 C=30mm故计算凹模尺寸为 BLH = 13213215mm查标准模架表可选标准凹模尺寸为 BLH = 16012515mm5.1.2 选择标准模架 由前面已选后侧式滑动导柱导套模架，再按所选标准凹模尺寸选择具体模具构造尺寸，查标准模架表，选取 上模座 16012540mm 下模座 16012545mm 导柱 25180mm 导套 259038mm 上垫板 1601258mm 凸凹模固定板 16012520mm固定卸料板 1601

55、2510mm落料凹模 16012515mm 凹模垫板 16012530mm 拉深凸模固定板 16012516.5mm 下垫板 1601255mm凸凹模 7268.5mm拉深凸模 4060mm 压入式模柄 3280mm 该副模具没有漏料问题，故不必虑漏料孔尺寸。5.2 模具的实际闭合高度计算及模架的校核H模 = 上模座厚度+上垫板厚度+凸凹模长度+凹模垫板厚度 + 拉深凸模固定板厚度+下垫板厚度+下模座厚度 = 40 + 8 + 68.5 + 30 + 16.5 + 5 + 45mm = 213mm由表2可知开式压力机规格，160KN压力机的滑块行程为70mm，压力机最大闭合高度为300mm，最

56、小闭合高度为160，实际设计的模具闭合高度H模=213mm，故此设计符合要求。上、下模最大为尺寸246196小于压力机工作台尺寸，模柄尺寸为与模柄孔尺寸相对应，有一定的配合要求，模柄高出上模座40mm小于模柄孔高度60mm。橡胶直径为小于工作台孔。综上所述，经校核可知该模具设计合格。5.3 压力中心确实定由于该零件落料、拉深均为轴对称形状，压力中心都是在圆心位置，故不必进展压力中心的计算。其压力中心即是毛坯圆心。5.4 冷冲压工艺规程卡片表3 冷冲压工艺规程卡片理工大学城市学院10级机械产品名称工件名称 电器壳产量第1页产品图号工件图号大批量共 1页材料牌号及技术规格08毛料形状及尺寸选用板料

57、 10003001 纵裁成 1000751工序号工序名称工 序 草 图工装名称设备检验要求工种备注1下料1751000剪床2落料拉深落料拉深复合模160KN压力机按草图检验3修边车床4检验按冲压件图检验原底图总号日期更改标记编制校对核对文件号签名 底图 总号签字签名日期日期第六章落料首次拉深复合模构造设计 该模具采用落料正装、拉深倒装的构造，卸料构造采用弹性卸料板将毛坯从落料凸模上卸、拉深凹模置的打杆可将有可能卡在拉深凹模的零件打落、拉深凸模外布置的弹性推板可将可能包紧在拉深凸模上的零件顶出，落料凹模靠凸台由凹模固定板固定，落料凸模也靠凸台由凸模固定板固定。模具构造图如下所示： 图56.1 落

58、料凹模设计设计要点：设计有四个M8螺纹孔，以便与下模座固定； 设计有两个与下模板同时加工的M8销钉孔； 设计有一个挡料销用的孔； 、外形尺寸和厚度如下列图所示亦可详见零件图。图66.2 拉深凸模设计设计要点：设计有一横一竖两条至今为4mm的出气孔； 采用直径为46.9mm的凸台嵌在拉深凸模固定板，匹配磨平下外表； 采用直径为38.9H7/m6过渡配合紧配合固定于凸模固定板；零件具体尺寸如下列图所示亦可详见零件图。图 76.3 凸凹模设计设计要点：部设计有打料板，打料板与其部留有一定间隙； 设计采用直径为78mm的凸台嵌在凸凹模固定板，匹配磨平上外表； 设计采用直径为74H7/m6过渡配合紧配合

59、固定于凸凹模固定板； 零件具体尺寸如下列图所示亦可详见零件图。 图86.4 固定卸料板设计设计要点：形大孔与凸凹模留有间隙； 设计有四个M8螺纹孔，与下模座螺钉固定以保持与凹模的固定间隙； 下外表切槽兼作导料板，考虑到定位销头部高度，设计切槽深度为3mm； 具体尺寸及零件材料等相关信息见零件图亦可详见零件图。图96.5 模柄设计设计要点：根据冷冲模GB2862.1-81进展设计； 部设计有打杆孔，与打杆有一定的间隙； 具体尺寸如下列图所示亦可详见零件图。 图 106.6凸凹模固定板设计设计要点：上外表设计有圆槽，用以嵌入凸凹模，圆槽与凸凹模留有一定间隙； 设计采用直径为74H7/m6过渡配合紧

60、配合将凸凹模固定于板； 设计有四个M8螺纹孔，用以连接上模座； 设计有两个与上模座同时加工的M8销孔； 具体尺寸如下列图所示亦可详见零件图。图 116.7 上模座设计设计要点：根据冲模滑动导向模座后侧导柱上模座GB-T2855.6-90进展设计； 具体尺寸如下列图所示亦可详见零件图。图 126.8 下模座设计设计要点：根据冲模滑动导向模座后侧导柱下模座GB-T2855.6-90进展设计； 设计有一个与模具底部螺柱连接的M14螺纹孔； 具体尺寸如下列图所示亦可详见零件图。图 136.9 橡胶的设计 取卸料力P=4000N。橡胶的自由高度为： H= 其中，L为顶件的行程高度，其值为顶板的工作行程高