圆桶件冲压工艺及模具设计-毕业设计论文

设计（论文）专用纸II型多功能快速原型制造系统”是我国自主知识产权的世界唯一拥有两种快速成形工艺（分层实体制造SSM和熔融挤压成形MEM）的系统，它基于“模块化技术集成”之概念而设计和制造，具有较好的价格性能比。一汽模具制造公司在以CAD/CAM加工的主模型为基础，采用瑞士汽巴精化的高强度树脂浇注成形的树脂模应用在国产轿车试制和小批量生产开辟了新的途径。冲压设备和冲压生产自动化方面性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。为了满足大批量高速生产的需要目前冲压设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展，加之机械乃至机器人的大量使用，使冲压生产效率得到大幅度提高，各式各样的冲压自动线和高速自动压力机纷纷投入使用。如在数控四边弯折机中送入板料毛坯后，在计算机程序控制下便可依次完成四边弯曲，从而大幅度提高精度和生产率，在高速自动压力机上冲压电机定转字冲片时，一分钟可冲几百片，并能自动叠成定、转子铁芯，生产效率比普通压力机提高几十倍，材料利用率高达97%，公称压力为250KN的高速压力机的滑块行程次数已达2000次/min以上。在多功能压力机方面，日本田公司生产的2000KN“冲压中心”采用CNC控制，只需5min时间就可完成自动换模、换料和调整工艺参数等工作，美国惠特尼公司生产的CNC金属板材加工中心，在相同的时间内，加工冲压件的数量为普通冲压机的4~10倍，并能进行冲孔、分段冲裁、弯曲和拉深等多种作业。1.4我国模具行业前景出过国的人都会有一种体会，就是国外的产品比较精美，特别是日本、德国的产品，大到机械、小到文具，都给人一种精美绝伦的感觉，好像是一件件做工精湛的工艺品，这就是模具的功劳。我们要想成为世界制造业大国，没有先进的模具工业是不行的。在这方面我们还有很长的路要走，还有很多东西要学。首要的一条是要重视模具行业的发展，不但要有先进的技术，更要重视模具行业的商品化，让模具行业从企业中走出来，成为一个具有市场竞争力的新兴行业。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，模具被称之为“百业之母”。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。模具生产的工艺水平及科技含量的高低，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。改革开放以来，我国模具工业发展迅猛。1996至2001年间，我国模具工业的产值年平均增长14%左右。目前，全国共有模具生产厂点1.7万个，从业人员50多万人。2001年全国模具工业总产值达300亿元人民币，我国模具年产值已位居世界第四。我国模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进步。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具上了一个新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件模具为代表，已能生产部分新型轿车的覆盖件模具。体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面，已从电机、电器铁芯片模具，扩展到接插件、电子枪零件、空调器散热片等家电零件模具。在大型塑料模具方面，已能生产48英寸电视的塑壳模具、6.5Kg大容量洗衣机全套塑料模具，以及汽车保险杠、整体仪表板等模具。在精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。其他类型的模具，例如子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等，也都达到了较高的水平，并可替代进口模具。但是，我国模具工业无论是在数量还是质量上，与工业发达国家存在着很大的差距，满足不了工业发展的需要，目前国内市场的满足率仅在70%左右。我国大部分模具是企业自产自用，真正作为商品流通的模具仅占1/3。所产模具基本上以中低档为主，一些大型、精密、复杂和长寿命的高档模具，在技术上无法与发达国家相比，生产能力也远远不能满足国民经济发展的需要。近五年来，我国平均每年进口模具8.14亿美元，2001年进口模具11.12亿美元(出口模具仅1.88亿美元)，这还不包括随进口设备和生产线作为附件带来的模具。根据海关统计，近几年进出口相抵，我国已成为世界最大的模具进口国。我国模具产品的结构很不合理。我国模具产品结构中冲压模具约占50%，塑料模具约占34%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占10%；发达国家对发展塑料模普遍比较重视，塑料模所占比例一般在40%左右；大型、精密、长寿命模具所占比例为50%以上，而我国仅为25%左右；我国主要模具生产能力集中在各主机厂的模具分厂(或车间)内，所产模具商品化率很低，模具自产自销比例高达60%-70%，而国外70%以上是商品模具；即使是专业模具厂，我国也大多数是“大而全”“小而全”，国外则大多是“小而专”“小而精”，生产效率和经济效益俱佳。国内外模具的质量水平不可同日而语，开发能力和经济效益仍有差距。发达国家一个模具职工平均创造产值15万-20万美元，我国只有4万-5万元人民币。国外企业大都有一定利润，而我国模具企业大多是微利甚至亏损。据统计，2001年我国大陆制造工业对模具的市场需求量约为400亿元，今后几年仍将以每年10%以上的速度增长。大型、精密、复杂、长寿命模具需求的增长还将远远超过每年10%的增幅。汽车、摩托车行业的模具需求将占国内模具市场的一半左右。预计到2005年汽车年产量将达320万辆，保有量将达到3000万辆。这将需要各种塑料制件36万吨，而目前的生产能力仅为20多万吨，发展空间十分广阔。家用电器，如彩电、冰箱、洗衣机、空调等，在国内的市场也很大。目前，我国彩电年产量已超过3200万台，电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过了1000万台。“十五”期间家电市场预计年增辐将超过10%，家电行业的发展对模具的需求量将会很大。其他发展较快的行业，如电子、通讯和建筑材料等行业对模具的需求，都将对中国模具工业和技术的发展产生巨大的推动作用。另外，从国际市场来看，目前世界模具市场仍然是供不应求。近几年，世界模具市场总量一直保持在600亿-650亿美元之间。美、日、法、瑞等国每年出口模具约占其本国模具总产值的1/3，我国模具的出口量还不到总产值的5%，我国模具出口可以发展的空间非常广阔。根据国内和国际模具市场的发展状况，有关专家预测，未来我国的模具经过行业结构调整后，将呈现十大发展趋势：一是模具日趋大型化；二是模具的精度将越来越高；三是多功能复合模具将进一步发展；四是热流道模具在塑料模具中的比重将逐渐提高；五是气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将有较大发展；六是模具标准化和模具标准件的应用将日渐广泛；七是快速经济模具的前景十分广阔；八是压铸模的比例将不断提高，同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求；九是塑料模具的比例将不断增大；十是模具技术含量将不断提高，中高档模具比例将不断增大，这也是产品结构调整所导致的模具市场未来走势的变化。第2章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、表面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成本，阐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，能否用最简单、最经济的方法冲压出来。能做到的话表明该冲压件的工艺好；反之，工艺性差。该零件为无凸缘圆桶，采用0.5mm的钢板冲压而成。要保证足够的刚度与强度（零件图2.1）。该冲压工作时受力不大，对其强度和刚度的要求不太高。该冲压件，产量属于中批量生产，外形较为复杂但分布对称，这次涉及的材料为优质炭素工具钢08-ZF钢，采用冲压加工经济型良好。查《冲压手册》[1]表8-5，可知08F钢的机械性能如下表所示：表2-1钢号拉深级别钢板厚度（mm）机械性能σb/MPa)σ10×100,不小于08FZ≤4275~39232S≤4275~41220P≤4275~41228查《冲压手册》[1]表8-2，可知08F钢的化学成分如下表所示：表2-2钢号ωC×100ωSi×100ωMn×100ωP×100ωS×100ωNi×100ωCr×100ωCu×100080.05～0.120.17～0.370.35～0.65≤0.035≤0.040≤0.25≤0.10≤0.25查《冲压手册》[1]表8-3，可知主要元素对08F钢冲压性能的影响：表2-3元素名称对冲压性能的影响C增加Fe3C的数量，提高钢板的抗拉强度和屈服强度，降低塑形，使冲压性能恶化，特别是当Fe3C出现于晶界时，不利于冲压成型SiSi溶于铁素体中，强化铁素体的作用很大，增加强度，降低塑形，含硅量越低越好，深冲钢压板不能用硅脱氧Mn锰的直接影响不大，锰和硫形成MnS夹杂物，其数量和形态对冲压性能有影响P磷显著地增加强度和脆性，并有偏析倾向，易于形成带状组织，对冲压性能不利S形成硫化物，其数量、形状和分布对冲压性能有很大影响，数量多且呈细长条状分布的硫化物对冲压性能最不利2.1零件的工艺性分析外形尺寸：零件轮廓结构简单、形状对称，外形无尖角有利于提高模具寿命，为无凸缘圆桶件；冲裁件的精度：冲裁件的精度与粗糙度：未标注公差尺寸，属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差，查《冲压手册》表2—5可得，工件基本尺寸：,，,；材料：零件材料为08F钢，它的强度、硬度很低，而塑性、韧性极高，具有良好的冲压成形性能，主要用来制造冷冲压件；属中批量生产。因此，可以采用冲压方法生产。图2-1圆桶平面零件图图2-2三维立体零件图2.2确定工艺方案2.2．1毛坯尺寸的计算查《冲压工艺学》[2]公式（4-54）D=式中，查表4-4得：，取得2.2．2确定拉深次数圆桶件的拉深系数为:由，查《冲压工艺学》表4-5得,,由于，所以需要多次拉深。；因此需要三次拉深。2.2．3凸凹模工作部分的尺寸（1）凹模圆角半径查《冲压手册》[1]表4-78得，第一次拉深凹模圆角半径；由《冲压工艺学》[2]公式（4-57）和（4-58）得：；（2）凸模圆角半径；；2.2．4确定各次拉深直径和计算拉深高度实际采用的拉深系数为（1）（2）由公式（1）和公式（2）得:，，三次拉深后的直径分别为：；；三次拉深后的高度分别为：2.2．5画出工序简图图2-32.2．6确定排样方式和计算树料利用率由,查《模具设计与制造简明手册》[3]表1-1-12，选用0.5×500×1500的板料。毛坯外形为圆形，根据材料的利用情况，有以下三种排样方式：方案一：直排由查《冲压工艺学》[2]表2-11得,送料步距条料宽度由《模具设计与制造简明手册》[3]表1-4-17查得一个步距内材料的利用率：0.5×500×1500的板料可裁剪个工件，所以总的材料利用率为(2)方案二：少废料排样送料步距条料宽度一个步距内材料的利用率：0.5×500×1500的板料可裁剪个工件，所以总的材料利用率为(3)方案三多行排由查《冲压工艺学》[2]表2-11得,送料步距条料宽度一个步距内材料的利用率：0.5×500×1500的板料可裁剪个工件，所以总的材料利用率为综上所述，排样方式选用方案一，便于送料，材料利用率比较高，工件周边也留有搭边，保证工件的质量，冲模寿命也比较长。2.2．7工艺方案的确定该工件包括落料、拉深、切边三个基本工序。方案一：先落料→首次拉深→二次拉深→三次拉深→切边；方案二：落料、首次拉深→二次拉深、三次拉深→切边；方案三：落料、首次拉深、二次拉深、三次拉深→切边。分析比较上述三种方案，可以看出：方案一：采用单工序模具生产，模具结果简单，但因工序比较多，所以需五副模具，制造周期时间长，生产纲领达不到，模具浪费，成本高，生产效率低，难以满足中批量生产需求，所以不采用第一方案。方案二：落料和拉深采用复合模生产，二次拉深和三次拉深采用复合模，其余采用单工序模具生产，需三副模具，模具结构简单，而且操作简单，成本较低，生产效率较高，工件的精度也较高；方案三：将几个工序变为复合模进行设计，虽只需两副模具，增加其精度，减少模具的制造数量，制造周期短，生产效率高，但模具结构复杂，制造成本比较高。通过以上方案的分析比较，该工件的冲压生产采用方案二为最佳。第3章冲压模具总体结构设计3.1模具类型由冲压工艺分析可知采用落料拉深复合模、二次拉深模和三次拉深模。3.2操作与定位方式落料首次拉深复合模考虑零件中批量生产,安排生产可采用手工送料方式能够达到批量生产,且能降低模具成本,因此采用手工送料方式，该模具采用的是条料，控制条料的送进方式采用导料板；控制条料的送进步距采用固定挡料销定距。第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量，可以靠操作工目测来定。拉深时，压边圈、顶杆和弹顶器构成压边装置。3.3卸料与出件方式因为工件毛坯尺寸相对比较大，故可采用刚性卸料。对于复合模生产，应采用上出件比较便于操作与提高生产效率。推杆和推件板将工件从凸凹模中推出。3.4模架类型及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滑动导向对角导柱模架。3.5导向装置的选择 无导向模导柱模导板模导向精度取决于压力机导轨导向精度IT6~IT7IT6~IT7安装调试模具安装调整较困难模具安装调整方便模具安装调整较方便冲件质量不稳定稳定较稳定模具工作部分寿命较低高导向部位磨损快，寿命较低模具工作状况定位可见，材料送进受到导柱位置限制，操作简便定位不可见，材料送进受导料板限制，操作不方便生产适应性使用于冲件精度要求不高的单工序模适用于精度、高速冲裁、薄料小间隙冲裁等模具成本较低高中等通过以上比较，根据圆桶零件的结构还有冲压工艺选用导柱和导套作为导向装置。第4章冲压设备的选用4.1落料力的计算由《冲压工艺学》[2]公式（2-10）：查《冲压工艺学》[2]公式（2-9），即：按《冲压工艺学》[2]表2-8选用查《模具设计与制造简明手册》[3]表1-1-3得：因此4.2卸料力的计算查《冲压工艺学》[2]表2-10，得：，，由《冲压工艺学》[2]公式（2-13）得，卸料力：；4.3压边力的计算根据,查《冲压工艺学》[2]表4-2可知需要采用压边圈。查《冲压工艺学》[2]表4-3，得单位压边力：,取由《冲压工艺学》[2]公式（4-50）：可得4.4拉深力的计算查《冲压工艺学》[2]表4-9，得修正系数，由《冲压工艺学》[2]公式（4-59）：可得《冲压工艺学》[2]公式（4-60）：可得，由《冲压工艺学》[2]公式（2-14）得，顶件力：首次拉深的总冲压力为4.5总冲压力的计算由于模具的动作是先落料然后再拉深，落料与拉深没有同步进行，所以最大总冲压力为：4.6压力中心的计算毛坯为圆形，对称图形，压力中心为几何中心,即圆心（100.7，100.7）4.7压力机的选择由于盖制件属于小型制件，且精度要求不高，因此可选用开式双柱可倾压力机，具有工作台面三面敞开、操作方便、容易安装机械化的附属设备和成本低廉等优点。根据查《冲压手册》[1]表9-3可选取压力机的型号为：J23-63，它的技术规格为：表4-1型号J23-63公称压力/KN630滑块行程/mm120滑块行程次数/（次/min）70最大闭合高度（mm）固定台和可倾式/mm370工作台孔尺寸左右/mm340活动台位置最低/mm460前后/mm180最高/mm220直径/mm230封闭高度调节量/mm90滑块中心线至床身距离/mm290工作台尺寸前后/mm840模柄孔尺寸/mm直径50左右/mm540深度70垫板厚度/mm80工作台板厚度/mm90立柱间距离/mm340倾斜角/度30第5章模具主要零部件的结构和设计5.1工作零件5.1．1落料凹模(1）因制件形状简单，故凹模采用整体圆凹模比较合理，冲裁的凹模孔可采用线切割机床和铣床加工，安排凹模在模架上的位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。凹模的轮廓尺寸应要保证凹模有足够的强度与刚度，凹模板的厚度还应考虑修磨量。落料凹模靠凸台由凹模固定板固定。(2）凹模的刃口形式，采用如图5-1所示：图5-1(3）凹模外形和尺寸的确定由于首次拉深的高度为53.5mm,取凹模高度为:；查《模具设计与制造简明手册》[3]表1-4-32，取凹模壁厚；落料凹模的外形直径为：查《冲压手册》[1]表10-30，凹模板周界取标准为：400×400mm。(4）落料时模具的刃口尺寸的计算凸凹模刃口尺寸的计算：由学过的冲压工艺学可知：通常凸模和凹模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。所落形状为简单的圆形板，故采用分开加工法。落料时凸凹模的刃口尺寸的计算：查《冲压工艺学》[2]表2-3得,查公差和配合表1，得由于该零件落料时落成圆形料，故查《冲压工艺学》表2—6得：本设计中落料凸、凹模制造公差为：，，而且：查《冲压工艺学》[2]表2-6得，查《冲压工艺学》[2]表2-7，得由《冲压工艺学》[2]公式（2-3），得凹模尺寸：凸模尺寸：落料凸模刃口尺寸与上述凹模相应部分的刃口尺寸配置，保证双面间隙值最小在落料凹模结构如图5-2所示：图5-25.1．2拉深凸模（1）拉深凸模采用台阶式，采用车床加工，与凸模固定板的配合按H7/m6的过渡配合。拉深凸模靠6mm的凸台由凸模固定板固定。拉深凸模应设置气孔，便于成形和脱件。由《模具设计与制造简明手册》表1-6-45，可选拉深凸模出气孔直径d为8mm。（2）拉深凸模的长度的计算：拉深凸模的长度：H1：凸模固定板的厚度；H2：凹模板的厚度；H低：装配后，拉深凸模的端面比落料凹模低的高度。取，；则（3）拉深时模具的刃口尺寸的计算：对于多次拉深的第一次拉深和中间工序的毛坯尺寸公差没有必要限制，此时，可取模具尺寸等于毛坯过渡尺寸。查表《模具设计与制造简明手册》[3]1-6-41，可得：,查表《模具设计与制造简明手册》[3]1-6-43，可得：间隙系数凸凹模间隙：以凸模为基准，则凸模尺寸：凹模尺寸：拉深凸模的结构如图5-3所示：图5-35.1．3凸凹模（1）结合工件外形并考虑加工，将凸凹模设计成带肩台阶式圆凸凹模，一方面加工简单，另一方面又便于装配与更换，采用车床加工，与凸凹模固定板的配合按H7/m6的过渡配合。（2)凸凹模的长度：凸凹模的长度要考虑到模具的具体结构，同时要考虑凸模的修模量及固定板与卸料板之间的安全距离等因素。凸凹模长度的计算公式：h1:凸凹模固定板厚度；h2：刚性固定卸料板的厚度；h3：导料板的厚度；h4：凸凹模进入凹模的深度；:附加长度（它包括凸凹模的修模量、凸凹模固定板与卸料板之间的安全距离等，一般取）凸凹模的结构如图5-4所示：图5-45.2定位零件5.2．1固定挡料销挡料销主要用于条料或带料送进时的定位，可分为固定式和活动式两种。台肩型式固定挡料销一般安装在凹模上，制造方便，工作部分与固定部分直径相差很大，挡料销压入凹模后不会削弱凹模强度。查《冲压手册》[1]表10-60，选择直径、、高度的A型固定挡料销，其结构如下图5-5所示：图5-55.2．2导料板导料零件有左右导料板和承料板。导料板沿条料送进方向安装在凹模型孔的两侧，对材料进行导向。导料板的厚度根据《模具设计与制造简明手册》[3]表2-56选取。其结构如下图5-6所示：图5-65.3卸料、压料和推料零件5.3．1刚性固定卸料板固定卸料板有一定厚度，用螺栓和销钉固定在下模上，能承受的卸料力较大，常用与后板冲压件的卸料。固定卸料板厚度与冲裁力大小、卸料尺寸等有关，一般取5～10mm。其结构如下图5-7所示图5-75.3．2压边圈表4—5采用或不采用压边圈条件拉深方法第一次拉深以后各次拉深×100拉深系数m1×100拉深系数m2用压边圈<1.5<0.6<1<0.8可用可不用1.5~2.00.61~1.50.8不用压边圈>2.0>0.6>1.5>0.8因为第一次拉深系数m1=0.6，所以首次拉深压边圈可用可不用。压边圈的结构如下图5-8所示：图5-85.3．3推件板推件装置有刚性和弹性推件装置两种，一般刚性共的较多，它有打料杆、推件板组成，它的工作原理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和推件板，将凹模内的工件推出。推板的结构如下图5-9所示图5-95.3．4推杆推件杆的长度：取长度为220mm。查《模具设计与制造简明手册》[3]表1-10-28，推件杆选择M16，D=20mm，L=220mm；弹顶器的推杆选择M12，D=15mm，L=170mm。结构如下图5-10所示：图5-105.4固定零件及其他标准零件模架的选择：由凹模周界400×400mm选用滑动导向对角导柱标准模架的规格为：400×400×（275~315）mm，其结构如下图所示5-11所示：图5-115.4．1上下模座上、下模座已有国家标准，查《模具设计与制造简明手册》[3]表1-10-66和表1-10-67选取标准为：表5-1凹模周界h1hL1B1L2B2D（H7）d2L×B基本尺寸极限偏差上模座400×400554041041056049060+0.0300M20(6H)下模座654541041056049045-0.025-0.050M20(6H)ss1Rl2ts2D1（H7）基本尺寸极限偏差上下上模座475475651004037065+0.0300下模座475475651004037050-0.025-0.050结构如下图5-12和图5-13所示：图5-12上模座板图5-13下模座板5.4．2凸凹模固定板和垫板将凸模或凹模按一定相对位置压入固定后，作为一个整体安装在上模座或下模座上的板件称为凸模固定板或凹模固定板。固定板的外形通常为矩形或圆形，平面尺寸应与相应的凸模或凹模尺寸一致。凸模固定板的厚度应取凸模设计长度的40%，凹模固定板的厚度通常按凹模厚度的0.6～1倍选用。凸模固定板的厚度选取22mm和凸凹模固定板的厚度选取28mm.凹模固定板厚度和凹模厚度一致。结构如图A、B、C所示：垫板的厚度一般为3～10mm，选取10mm。结构如图D所示：A凸凹模固定板B凸模固定板C凹模固定板D垫板5.4．3模柄模柄将模具的上模座固定在压力机的滑块上，模柄与上模座板采用过度配合，其结构尺寸按国家标准选取。结构如图5-14所示：图5-145.4．4导柱导套对生产批量较大，要求模具寿命高、工件精度较高的冷冲压模具，一般采用导柱、导套来保证上、下模的精确导向。导柱导套间采用间隙配合，导套与上模板导套孔采用过盈配合。导柱、导套分别选用规格为50×65,45×65。结构如下图5-15所示：A导柱B导套图5-155.4．5螺钉和销钉螺钉与销钉是用于模具零部件进行固定与定位的元件。通常两者选用相同的直径，按标准选取。螺钉选用内六角形为宜。结构如图5-16所示图5-165.5弹顶装置弹顶装置通常是利用气压、液压、弹簧或橡皮产生的力提供模具所需的压边力或顶出力，通常由底板、弹性元件、连接螺栓和螺母组成。此处选用橡胶板为弹性元件。橡胶板的工作压力可按下式计算：，其中：A：橡胶板的横截面积；P：单位压力，与橡胶板压缩量、形状有关橡胶高度为：h工作：所需工作行程，即为落料凸模进入凹模的长度。则，压缩量为30%。查《冲压手册》[1]表10-7和图10-7得单位压力p为1.52MP。橡胶板的工作压力应大于顶件力，则：，取F=4KN橡胶直径为：。d为橡胶板中心孔直径，可按结构选定。取d=16mm不满足，因此需将橡胶板分成两块，每块之间用钢板分开，这样每块橡胶板则满足，这样橡胶板才能正常工作。第6章确定模具的闭合高度（1）公称压力根据公称压力选取的为开式可倾型压力机J23-63。它的公称压力为630KN>159.68KN，所以压力能满足要求。（2）滑块行程滑块行程应保证板料能顺利的放入模具和工件能顺利的从模具中取出。这里材料厚度为0.5mm，卸料板的厚度为10mm，导尺厚度为6mm凸模冲入凹模的最大深度为54mm，即S1=0.5+10+6+54=<S=120mm，所以得以校核。（3）工作台面的尺寸根据上、下模座最大轮廓为L1B1=560490mm，而压力机的工作台面L2B2=840540，故符合要求。（4）模柄孔尺寸所选模柄加持部分的直径为50mm，长度为60mm。所选压力机模柄孔直径长度=5070mm，故符合要求。（5）为使模具正常工作，模具闭合高度必须与压力机的闭合高度相适应，应介于压力机最大和最小闭合高度之间，一般可按如下关系式确定，即：模具的闭合高度为：；；满足。所以综上述可知：模具相关设计足以满足要求。第7章模具的总装配图7.1模具的工作过程该模具采用落料正装、拉深倒装的结构。模具上模部分通过模柄安装在压力机滑块上，下模部分通过螺栓、压板安装在压力机的工作台面上。模具的下模部分设有固定挡料销和导料板，用于条料送进时的定位，控制送料步距。条料进给，上模随压力机的滑块一起下行，拉深凸模的顶面稍低于落料凹模刃面约一个料厚，使落料完毕后才进行拉深。上模继续下行，拉深时由弹顶器通过推杆和压边圈进行压边，拉深完毕后，然后上模随压力机的滑块一起上行，压边圈在顶杆的推动作用下，将工件从拉深凸模上顶出，使工件随凸凹模上行，凸凹模上行一定距离，靠打杆和推板的作用将工件从拉深凸凹模腔中推出，卸料则有刚性固定板承担。7.2模具的总装配图图7-1结论这次设计与以往不同，因为这是对我们能力的一个综合考察，在这个过程中我遇到了很多问题，同时通过大家的帮助和自己的努力也解决了很多问题。第一，在设计中暴露了一个共同的问题就是我们缺乏工程意识，很多时候我们觉得这样设计是可行的，但是在生产实践中是不可靠的。例如，在设计轴类零件时经常不加退刀槽，造成加工困难；又如，对零件表面的粗糙度要求没有概念，标注时具有极强的任意性，造成有时标出来的是无法加工到。第二，在零件冲压工艺方案的编排上也存在一定的问题。由于缺乏生产加工实践，有时就是将几个工序进行简单的编排后确定方案，而有时又会漏了一些必要的过程。例如，对于一般的塑性材料，在拉深后都需要进行退火处理，改善材料的性能，保证以后工序能顺利进行。第三，针对题目所给的零件外形及尺寸需要进行冲压零件毛坯的计算，而该零件是筒形件拉深，所以在计算毛坯时需要另外学习相关的计算方法，这就需要我有一定的自学能力。在查阅资料后，得出该零件毛坯的计算方法有多种，通过比较后，最终选定一种合理的毛坯计算方法。第四，在设计的过程中，通过与外校相同专业同学的比较后，得出自己在模具设计以及工艺编排上使用计算机软件的次数比较少，所以对模具制造前沿技术的认识还不是很多，为此在今后的学习与工作要加强与同行业的沟通，把握最新的发展动向，争取学到更先进的技术。总体来说，这次设计顺利结束了，但由于我的能力有限，其中肯定存在着很多不足，还望老师多加指正。总结体会时间飞逝，四年的大学生涯即将结束，这次的毕业设计是我们四年所有的所有知识以及实践的一个汇总和概括，使我们每个人都能够学以致用，为我们的大学生活画上了一个完美的句号。通过这次毕业设计，我学到了很多知识，对模具的设计与制造有了极为深刻的认识，是一次由理论向实践的飞跃。在此过程中，我深深的体会到了一下几点：扎实的基础课、专业课是模具设计的基础。以前所学的课程难免有些遗忘、理解不深等，这次设计中又要运用，因此必须再次回顾以前的知识，加深理解，比如零件的工艺性，公差配合与测量技术中公差的正确选用，模具的加工与制造技术，材料的热处理，模具的设计与材料的选择、机械制图中的各种线性的应用等。理论与实践相结合的重要性在进行金工实习后我们就慢慢开始接触了课程设计，然后又进行了毕业实习，到现在的毕业设计，我们从中学到了不少，巩固和加深理解了课本知识，在实践中运用所学知识不断摸索和改进，如果把实践与理论相结合起来，才能更有效率的完成这次设计。熟练操作Word、CAD等相关软件这次的论文要求电子档，很多公式和图片就要求我们自己输入，因此我们必须掌握Word文档的操作。机械绘图是我们的基础课，这次设计不仅锻炼了我们的读图、画图技能，而且也培养了我们细心、严谨的思维能力。计算机的使用对提高我们的综合素质有着重要意义。谢辞回首既往，自己在学习还是思想发面都发生了巨大变化，这除了自身努力外，还与各位老师同学的关心、鼓励、支持是密不可分的。首先，向本次毕业设计的指导教师许老师致以衷心的谢意。在大学生涯四年中，许老师即是带领我们走进了模具专业的大门；又是给与我们悉心照顾与帮助的长者。在我人生迷茫与困惑之时，及时为我指点迷津。无论是在学习方面还是在社会交往为人处事方面，都将使我受益终身。当然，这次毕业设计的完成，离不开许老师在对我严格的要求与尽心的辅导。在此，我真心地对许老师说声：“谢谢您！”其次，我要感谢身边的每一位同学。在设计过程中同学之间互相帮助、互相扶持、互相鼓励。也感谢这么长时间以来对我的关怀与宽容，这段时间是我最快乐的时光。最后，感谢所有的任课老师在这期间给与我的辅导和帮助。是他们教会了我专业知识，教会了我如何学习，我才能够在学习上有如此大的进步。在此由衷感谢给位老师，也祝各位老师能够身体健康，桃李满天下！总之，我今天取得的成绩离不开你们对我帮助，在今后的工作和生活中，我会谨记各位老师的教诲，脚踏实地做人，认认真真做事。我会运用所学知识认真工作，不负所有老师对我的栽培之恩。参考文献[1].王孝培.《冲压手册》.第二版.机械工业出版社.2000[2].肖景容.《冲压工艺学》.第一版.机械工业出版社.2004[3].冯炳尧、韩泰荣、蒋文森.《模具设计与制造》.第三版.上海科学技术出版社.2008[4]、郝海滨.《冲压模具设计手册》.第一版.化学工业出版社.2005[5]、李天佑.《冲模图册》.第一版.机械工业出版社.1988[6]、卢剑锋.《冲压工艺模具学》.第二版.机械工业出版社.2006[7]、陈炎.《多工位级进模具设计》.第一版.机械工业出版社.2006[8]、何忠保、陈晓华、王秀英.《典型零件模具图册》.第一版.机械工业出版社.2000[9]、薛启翔.《冲压模具设计与结构图册》.第一版.化学工艺出版社.2005[10]、许发樾.《模具结构型式与应用手册》.第一版.机械工业出版社.2006[11]、万战胜.《冲压工艺及模具设计》.第一版.中国铁道出版社.1995[12]、杨玉英.《实用冲压工艺及模具设计手册》.第一版.机械工业出版社.2005[13]、邓明.《实用模具设计简明手册》.第一版.机械工业出版社.2006[14]、王伯平.《互换性与测量技术基础》.第二版.机械工业出版社.2005[15]、邓明.《实用模具设计简明手册》.第一版.机械工业出版社.2006[16]、王新华.《冲压结构图册》.第一版.机械工业出版社.2003[17].李志刚.《中国模具设计大典》数据库.中国机械工程委员会.2003附录ModernfasteconomymanufacturemoldtechnologyAlongwiththeglobaleconomydevelopment,thenewtechnologicalrevolutionmadethenewprogressandthebreakthroughunceasingly,thetechnicalleapdevelopmentalreadybecomestheimportantattributewhichtheimpetusworldeconomicsgrew.Themarketeconomyunceasingdevelopment,urgestheindustryproductmoreandmoretothemulti-varieties,highgrade,thelowcostdirectiontodevelop,inordertomaintainandstrengthenstheproductinmarketcompetitivepower,productdevelopmentcycle,productioncyclemoreandmoreshort,thereupontomakeseachkindofproducttheessentialcraftequipmentmoldrequesttobemoreandmoreharsh.Ontheonehandtheenterpriseforthepursuescalebenefit,causesthemoldtoturntowardshighspeed,isprecise,thelonglifedirectiondevelops;Ontheotherhandenterpriseinordertosatisfythemulti-varieties,,theproductrenewalquickly,winsthemarkettheneed,requeststhemoldtoturntowardsthemanufacturecycletobeshort,thecostlowfasteconomydirectiondevelops.Thecomputer,thelaser,electronic,thenewmaterial,thenewtechnicaldevelopment,causesthefasteconomicalpatternmakingtechnologyevenmorepowerful,theapplicationscopeexpandsunceasingly,thetypeincreasesunceasingly,thecreationeconomicefficiencyandthesocialefficiencyaremoreandmoreremarkable.Thefasteconomicalpatternmakingtechnologyandthetraditionalmachine-finishingcompares,hasthepatternmakingcycleshort,thecostislow,theprecisionandthelifecansatisfyintheproductiontheoperationrequirements,issynthesizesaneconomicefficiencyquiteremarkablekindtomakethemoldthetechnology,summarizesbelow,hasseveraltypestoleave.1fastprototypesmanufacturestechnologyThefastprototypemanufacturetechnologyiscalledRPM,isonekindofnewmanufacturetechnologywhichthe80'slaterperioddevelops.US,Japan,England,Israel,Germany,Chinahaveallpromotedowncommercializationproduct,andhasformedthenewindustrygradually.RPMisthecomputer,thelaser,theopticalscanning,theadvancednewmaterial,thecomputer-aideddesign(CAD),thecomputerassistanceprocessing(CAM),thenumericalcontrol(CNC)synthesizestheapplicationthehightechnologyandnewtechnology.Intakesshapeintheconcepttaketheplaneseparate,pilesupastheinstruction,inthecontroltakethecomputerandthenumericalcontrolasthefoundation,takebiggestflexibilityasgeneralgoals.Ithasabandonedthetraditionalmachine-finishingmethod,tothemanufacturingindustrytransformationisasignificantbreakthrough,usestheRPMtechnologytobepossibledirectlyorindirectlythefastpatternmaking,thistechnologyalreadybyprofessionwidespreadapplicationandsoonautomobile,aviation,electricalappliances,ships,medicalservice,mold.2surfacestakeshapethepatternmakingtechnologyThesurfacetakesshapethepatternmakingtechnology,mainlyistheusespurtsspreads,theelectrolyticcasting,chemistrycorrosionandsoonthenewtechniqueformationcavitysurfaceandthefinepatternonekindofcrafttechnology,inthepracticalapplicationincludingfollowingseveralkindoftypes.electricarcsspurtspreadtakeshapethepatternmakingtechnologyTheelectricarcspurtsspreadstakesshapethetechnicalprincipleis:Hastheelectricarcquantityofheatusingbetween2circulartelegramstinseltomeltthetinsel,dependsuponthecompressedgasitsfullatomization,andgivesthecertainkineticenergy,highspeedspraysinthetypemoldsurface,layeruponlayermounts,formsametalshell,namelythecavityinternalsurface,usestofillthesubstratematerialagain(generallyformetalsiltandresincompoundmaterials)performstosupportthereinforcement,enhancesitsintensityandtherigidity,combinesthemoldtogetherwiththemetalpatternframe.Thiskindofpatternmakingtechnologycraftsimple,costlow,manufacturecycleextremelyshort,thecavitysurfacetakesshapeonlyneedsforseveralhours,savestheenergyandthemetalmaterial,generalcavitysurface2-3mmisonlythick,simulationgreatlystrengthened,thepatternprecisionmayachieve0.5mum.Atpresentthistechnologywidelyusesinsuperficialshapeandsoonairplane,automobilemold,electricalappliances,furniture,shoemaking,fineartshandicraftiscomplexandthepatternfineeachkindofpolyurethaneproductblowmolding,attractsmodels,thePVCinjection,PUbecomesspongyandeachkindofinjectiontakesshapeinthemold.electrolyticcastingstakeshapethetechnologyTheelectrolyticcastingtakesshapethetechnicalprincipletobesamewiththegalvanization,isaccordingtomodelthemold(ready-madeproductorfemalemoldwhichmakesaccordingtoproductblueprint)isthedatum(negativepole),placesintheelectrolyticcastingfluid(anode),causesintheelectrolyticcastingfluidthemetalliciontoreturntooriginalstatealatterplacedepositiononthetypemold,formsthemetalshell,afterstripsit,contactsthesurfacewiththetypemoldnamelyforthemoldthecavityinternalsurface.Thistechnicalmaincharacteristicissavesmaterial,themoldmanufacturecycleshort,electrolyticcastingleveldegreeofhardnessmayreach40HRC,enhancedtheresistancetowearandthelife,roughness,thesizeprecisioniscompletelyconsistentwiththetypemold,issuitablefortheinjection,attractsmodels,theblowmolding,keepsoutmodels,moldcavityandtheelectricsparkandsoonbakelitemold,glassmold,compressioncastingmoldtakesshapetheelectrodemanufacture.cavitiessurfacesfinepatterntakesshapeetchingtechnologyTheetchingtechnologyisoptics,chemistry,themachiningsynthesisapplicationonekindoftechnology,itsbasicprincipleismakesfirstthepatterndesignthefilm,theninhasspreadthefilmonpatterndesignduplicationthephotosensitivematerialonthemoldcavitysurface,processchemistryprocessing,themoldcavitysurfacedoesnotformbytheetchingpartialprotectors,thenactsaccordingtothemoldmaterialquality,thechoicecorrespondingetchingcraft,patterndesignetchinginmoldinternalsurface.Thistechnicalmaincharacteristicisthetimeshort,theexpenseislow,patchingdamagesthepatterndesigntobepossibletoachieveflawlessly.3sprinkletocastintothetypesystemmoldtechniqueSprinklingtocastintotechnicalandcommoncharacteristicsofthetypesystemmoldisaccordingtothekindpieceforbasis,sprinkleaconvexandcavemold,asurfacedonotneedthemachinetoprocess.Makephysicallytomainlyhavefollowingseveralcategoriestypeinthemold.4extrusionstakesshapethetechnologyUsingtheberylliuimcopperalloygoodthermalconductivityandthestability,afterthesolidmeltagingtreatmentofmetal,usetheswagingpressuretomakethemoldconcavemodelcavity.Itscharacteristicismakesthecycleshort,thecavityprecisionishigh(theIT7level),surfaceroughnessRa=0.025mum,Theintensityishigh,thelifemayreach500,000times,doesnothavetheenvironmentalpollution.Thistechnologyisusingthemetalmaterialinthethincrystalgrain,certainlytakesshapethetemperature,underthelowdistortionspeedcondition,whenthematerialhasthebestsuperplasticity,toesattendtocarryoutraisedmoldwhichtheinitiativefinishes,thenmayextrudetheconcavemoldwiththesmallstrengthonekindoffasteconomicalpatternmakingtechnology.UltramodelstakesshapematerialtypicalrepresentativeisZn-22%AL.5doesnothavethemoldmulti-spotsformingtechnologyDoesnothavethemoldmulti-spotsfastformingtechnologyisbyCAD/CAM/CATThetechnologyisthemainmethodabout,mayadjustthebasemainbodygrouphighlyusingthecomputercontroltoformformsthesurface,replacesthetraditionalmoldtocarryonthethreedimensionalcurvedsurfaceformingtothesheetanmodernadvancedmanufacturetechnology.Thistechnologymaychangethedistortionwayandthestressfulconditionatwill,enhancesthematerialtheformedlimit,mayformrepeatedly,bythiseliminationmaterialinteriorremainingstress,therealizationdoesnothavethesnappingbackforming6triumphantUygurbrightsteelbeltblankingfallsthematerialpatternmakingtechnologyThenewsteelbeltblankingfallsthematerialpatternmakingtechnologyisonekindisdifferentwithhasraised,theconcavemoldstructuresteelbeltmoldgenerally,itiswithspeciallymakesthenewfasteconomicalpatternmakingtechnologybythesingleedgesteelbeltwhichthebackingstripiscomposed.Thiskindofmoldweightislight,onlythen200kg,theprocessingprecisionfor±0.35-0.50mm,maysuiteachkindofblackandthenon-ferrousmetal0.5-0.65mmthicksheetprocessinggenerally.Thelifemayachieve5-25tenthousand,theproductioncostislow.7moldssemifinishedmaterialsfastmanufacturetechnologysolidcastingBecausethemassivemoldsarebelongtothesingleunitortheproduction,themoldsemifinishedmaterialsmanufacturequalityandthecycleandthecosttothefinalmoldqualityandcyclicalandthecostinfluenceareveryimportant.Themodernmoldsemifinishedmaterialswidelyhaveusedtheseedscastingtechnology,theso-calledsolidcastingis(polystyrenePSeitherpolymethacrylatePMMA)manufacturesusingthefoamplasticsreplacestraditionalthewoodenmoldorthemetalpattern,afterthemodellingdoesnothavetotakeoutthemodel,thenmaythecasting,underthefoamplasticsmodelhightemperatureliquidmetalfunction,deflagratethegasificationbuttovanish,themoltenmetalsubstitutionoriginalfoamplasticsmodelholdstheposition,afterthecondensationformsthecasting.8otheraspectstechnologiesinordertosimplifythemoldthestructuraldesign,reducesthemoldcost,reducesthemoldmanufacturecycle,indomesticandforeignalsosuccessivelyappearedsomeotheraspectsnewtechnologyapplication,liketradesthemoldframe,therammingunit,thecuttingedgebuilt-upweldingquickly,inlaystheblockcasting,thenitrogenspringandsoon.nitrogenspringsonmoldapplicationThenitrogenspringisonekindofnewelasticfunctionpart,replacesthespring,therubber,thepolyurethaneortheaircushionwithitside,itcanaccuratelyprovidepressesthestrength,thenmayhavethegreatlyinitialballpressureinthesmallspace,doesnotneedpre-tightly,isbasicallyhitthepressurebasicallyinthemoldentireworkprocesstobeconstant.Theballpressuresizeandtheworkingpointpositionmay,accurate,convenientlyadjustasnecessary,simplifiesthemoldtostretch,nearbythepressure,ex-denningisostructuralism,simplifiesthemolddesign,reducesthepatternmakingcycle,debugsthemoldtobeconvenient,reducesthereplacementmoldtime,enhancestheproductionefficiency.fasttradesthemoldtechnologyBecauseproductvarietyincreasing,causesthemoldintheproductionthetransmutationextremelyfrequently,howthereuponreducestherammingequipmentthedowntime,enhancestheproductionefficiency,fasttradedthemoldtechnologytoreceivepeople'sattention.Atpresentdevelopedindustrialnationsomebigcompaniestradedthemoldspeedtoachieveastonishingdegree,whetherhadfasttradesthemoldtechnologytobecomeforanenterprisetechnologyadvancementsign.Thealwaystendencyisreducesthemoldtoinstallontheequipment,tobefixed,theadjustmenttime,thisbothmustgiveintheequipmentstructuraldesigntoconsider,andmustinthemoldstructuraldesign,thestandardizedaspectconsider,machineonworkasfaraspossibleplacingmachineunderwilldo.rammingunitscombinationtechnologyTherammingunitcombinationtechnologyisdiesaresolveintoeachonesimpleunittheconventiontodie,accordingtotheworkingprocedurerequest,thearrangementcombination,completesthemanykindsoframmingworkingprocedurewhentheidenticalinferiorstrokethenewcraftequipment,theworktherammingunitnotwiththepunchpressslidejoint,onlyneedstheslideattackthentocompletetherammingwork.Whenindependentemploymentitis1completemold.Itmayusefortoprocessthesheetorthemoldingpunchholes,fallsthematerial,cutstheangle,thegrooving,shutsoffandtheshallowstretchandsoon.Hastheassemblystrongly,theeasytooperate,theversatility,theefficiencyisquicklygoodandsoonthecharacteristic,suitsthemulti-varietiesspecially,centertheproduction.mayprocesstheplasticinmoldmanufactureapplicationMayprocesstheplastictobecommoninthedevelopedindustrialnationapplication,speciallyinmanufacturingindustryandsoonautomobile,airplane,mainlyreplacesthelumberorthemetalmanufactureautomobilebodyhostmodel,theprofile,examineshasandthecastingmodelandsoon.Mayprocesstheplasticthemaincharacteristicishasboththelumberandthemetalfineworkability,them