门锁面板的冲压模具设计

门锁面板的冲压模具设计门锁面板的冲压模具设计摘要：本文针对门锁面板的冲压模具设计进行研究，旨在提高生产效率、降低制造成本，并确保产品质量。首先，对门锁面板的结构特点、材料选择及冲压工艺进行分析，确定合理的冲压成形工艺方案。随后，结合生产需求，选择合适的模具类型，并进行详细的模具结构设计。同时，探讨模具材料的选择及其热处理工艺，以提高模具的耐用性和使用寿命。最后，通过对模具制造、装配、试模及维护等环节的研究，提出优化措施，以提升模具的工作性能和生产稳定性。本研究为门锁面板的高效冲压成形提供了理论支持和实践指导，具有一定的工程应用价值。关键词：门锁面板；冲压模具；模具材料

DesignofstampingdiefordoorlockpanelAbstract:Thisarticlefocusesonthedesignofstampingdiesfordoorlockpanels,aimingtoimproveproductionefficiency,reducemanufacturingcosts,andensureproductquality.Firstly,analyzethestructuralcharacteristics,materialselection,andstampingprocessofthedoorlockpaneltodetermineareasonablestampingformingprocessplan.Subsequently,basedonproductionneeds,selecttheappropriatemoldtypeandconductdetailedmoldstructuredesign.Atthesametime,exploretheselectionofmoldmaterialsandtheirheattreatmentprocessestoimprovethedurabilityandservicelifeofmolds.Finally,throughresearchonthemanufacturing,assembly,testing,andmaintenanceofmolds,optimizationmeasuresareproposedtoimprovetheworkingperformanceandproductionstabilityofmolds.Thisstudyprovidestheoreticalsupportandpracticalguidancefortheefficientstampingformingofdoorlockpanels,andhascertainengineeringapplicationvalue.Keywords:doorlockpanel;Stampingmolds;Material

目录TOC\o"1-3"\h\u16546引言 引言冲压加工作为现代制造业中广泛应用的一种高效成形方法，具有生产效率高、材料利用率高、产品一致性好的优点，在家居、汽车、电子等行业得到广泛应用。门锁面板作为锁具的重要组成部分，其质量直接影响到门锁的安全性和美观性。因此，设计合理的冲压模具，以提高门锁面板的生产效率和质量，具有重要的工程应用价值。本研究围绕门锁面板的冲压模具设计展开，首先分析门锁面板的结构特点、材料特性及工艺要求，确定合理的冲压工艺流程。然后，根据生产需求和工件形状，选择适当的模具类型，并进行详细的结构设计，包括凸模、凹模、导向装置、卸料机构等关键部件的优化设计。此外，研究模具材料的选择及热处理工艺，以提高模具的耐用性和使用寿命。最后，对模具的制造、装配及维护提出优化方案，以确保模具长期稳定运行。

1门锁面板冲压模具1.1门锁面板冲压模具的研究目的与意义随着社会进步和快速变化，我国的模具行业经历了显著的进步。模具在工业生产中有着重要地位和作用。目前，大部分商品的生产主要依赖于模具制造，这样才能实现快速且低成本的生产。在经济全球化和科学技术不断进步的背景下，我国的模具行业也面临着更大的挑战，尤其是对于一些大型复杂产品的生产制造来说，模具技术的应用可以说是非常重要的。因此，模具将迎来新的机会，等待我们去探索和发现。鉴于市场需求持续上升，提升模具生产的技术标准、减少模具制造的总成本，以及推进模具的统一化生产，都成为了不可避免的发展方向。我专注于门锁面板冲压模具组的深入研究和设计工作。在门锁面板冲压件中，其结构较为复杂。为了增强模具的一致性，我们将门锁面板的冲压模具进行了模块化处理。同时可以根据需要调整各模具之间的配合关系，使其满足不同产品的需求，进而使得整个模具组有更好的通用性。鉴于模具的统一化趋势，我们对其生产流程进行了优化，并采用了与其匹配的加工技术以增强生产效益。采取这种方法的主要目的是为了降低模具在制造过程中因损坏或故障导致的经济损失。因此，对于生产模具来说，必须要将所有的零部件按照一定的规则和标准来进行分类和组合。通过采用统一的生产制式作为临时替代方案，成功地减少了因维修或重制导致的时间损失，从而提升了整体加工生产效率。由于模具组之间具有一定的独立性，因此可以根据不同类型的模具组对其进行相应的更换。另外，由于模具组内每一个模具的某些部件都是统一的，这也有助于提升生产模具的工作效率。1.2冲压模具及当前形势的介绍目前模具行业面临的挑战无疑是巨大的。在这个高速发展的时代，许多产品都是通过模具制造来完成的，这导致了大量产品依赖于模具产业。很多情况下，模具生产是降低成本的关键，这也导致了一个简单的冲压部件的成本仅为几毛钱。所以说对于模具制造来说是非常重要的。然而，某些高精度的部件是无法通过简易模具制造出来的，部分原因是精度不足，而另一部分则是由于对表面粗糙度的要求过于严格。这些情况对于中国的模具制造业来说都是非常不利的。因此，在当前阶段，我们应该更多地关注模具制造行业的进步，但同时也不能仅仅局限于模具制造业的扩张。目前限制中国模具产业发展的不是模具自身，而是与生产模具相关的产业。我们国家在模具方面起步较晚，而且一直以来都没有形成自己独特的一套完整的体系，并且在整个的行业当中也没有起到一定的作用。在模具制造领域，我国确实存在一些不足之处。从目前来看，我们国家模具工业的发展速度比较慢，并且在国际上处于相对落后的地位。因此，目前模具制造行业的进展仍然面临着巨大的挑战。1.3冲压模具研究现状1.3.1国内研究现状近年来，我国涌现出了几家在模具产业中表现出色的领军企业。他们不仅拥有自己独特的技术和产品，而且还掌握着先进的生产设备和工艺手段，这些都为其赢得了良好的经济效益。在当前的全球市场中，也有可能获得一定的地位。例如，中国的汽车配件行业就已经有许多优秀企业加入到这个行列当中，并且这些企业都拥有自己独立的品牌。中国的海尔、华威、群达行等汽车制造行业的合作伙伴，以及国盛、华富等精密零件冲压的模具制造商，都是顶尖的产业。这些企业不仅能够生产出自己所需要的产品。许多顶级制造商也有能力在各种不同的行业中展示他们独特的价值。在这些企业中，都有一批优秀的团队和技术人才。有能力发挥一个龙头企业应当具备的角色。在我国的模具产业里，众多企业都获得了他们应得的尊荣。该企业荣获了“中国重点骨干模具企业”的荣誉称号，并且每年都有企业满足这一荣誉标准，这表明我国的模具行业正在经历迅猛的增长。这种情况为我国模具产业提供了巨大的提升潜力，同时也孕育出了优秀的新星，确保了未来的发展不会出现缺乏接班人的问题。长期以来，中国模具行业的增长主要集中在南部地区，这造成了产业发展的不均衡性。现在，我国已经开始向北方转移，并且也有很多的企业将目光投向了国外的一些大型模具制造企业当中去。这种方式不仅有助于在技术层面上的沟通，还能产生一种竞争性的影响。随着时代的不断向前推进，我们必须要对传统的模具行业做出改变，通过技术创新来提高模具产品的质量和水平。这种做法将有助于推动我国新技术的研究和开发，标志着技术革新将会变得更为迅速。同时也能使行业内部的企业之间互相了解，加强合作，从而提高整体竞争力。它发挥了一个相互推动的角色。1.3.2国外研究现状经过超过一百年的技术更新和迭代，国外的冲裁模具行业至今已经展现出强大的实力，他们的各种技术已经达到了一个可以称之为非常强大的水平。尤其是最近几年来，随着科技和经济的不断提高，他们对这些先进的工艺进行了大量的研究，并将其运用于实际生产当中，取得了不错的效果。目前，欧美地区的模具制造企业已经广泛采纳了各种创新技术。他们的先进的设计理念和加工工艺都能够满足现代工业对冲裁模具提出的更高要求。此外，他们旗下的众多模具生产商在全球范围内都是实力雄厚的，达到了顶尖的生产标准。1.4未来发展趋势未来的发展方向首先将会是这样（1）CAD/CAM/CAE技术。（2）进行高速的铣削作业。（3）关于模具的扫描和数字化处理系统。（4）采用电火花铣削技术进行加工。（5）努力提升模具的标准化水平。（6）采用高品质的材料和尖端的表面处理方法。（7）模具的研磨和抛光过程将走向自动化和智能化。（8）模具自动化加工技术的进步。1.5主要研究内容这个课题的核心目标是设计一组门锁面板的冲压模具。本方案以某企业为背景，针对门锁面板冲压模具设计中遇到的问题进行分析，并提出相应的解决方法和解决方案，最后对该项目进行总结和展望。这涉及到门锁面板冲压模具组的深入研究和设计工作。其目的就是为了解决现有的门锁面板冲压模具之间存在的差异问题。为了增强模具的一致性，我们将门锁面板的冲压模具进行了模块化处理。同时，也使得各个模具之间具有较高的一致性以及互换性。鉴于模具的统一化趋势，我们对其生产流程进行了优化，并采用了与其匹配的加工技术以增强生产效益。通过分析工件，我们确定了冲压的工艺流程和具体的加工步骤。通过拉延筋设置获得拉深件尺寸参数。我们通过工件来确定拉伸的深度和翻边的次数，并通过计算来确定搭边的数值。利用冲裁模设计软件进行模具设计。利用料片来绘制排样图。冲裁力分析。如何计算利用率。对各个工序的冲压力进行了计算。在这次的设计和学习过程中，我们能够完成一套清晰的门锁面板冲压模具设计，这包括使用UG设计的三维图和CAD绘制的一套二维图纸。1.6本章小结这一章节着重探讨了门锁面板冲压模具的核心价值。并对该产品进行分析和设计。此外，我们可以了解冲压模具在国内外的当前研究进展。同时还介绍了冲压模具相关知识及设计方法和技巧等内容。这可以帮助我们达到一个初步的认识目标。本文首先介绍了门锁面板生产企业所需具备的条件和技术要求，然后详细说明了门锁面板冲压模具设计方案以及具体实施方案。此外，它还可以对模具在当前阶段的进展状况进行评估。通过本文的研究可以为以后的工作提供参考和借鉴作用。这也完美地展现了本研究课题所追求的目标。2门锁面板冲压模具的组成及基本原理2.1门锁面板冲压模具的组成门锁面板的冲压模具是由以下几个部分构成的：1、下模座2、上模座3、导柱4、凸模5、凸模固定板6、导套7、凹模固定板8、凹模9、定位销10、导向销11、垫板12、弹簧13、卸料板等等图2.1模具组成2.2冲压模具的工作原理冲压模具是在常温条件下完成的，它通过压力机来固定模板，实现上下的往复运动。当工件进入模腔之后，可以利用下模对其表面进行加工。这种方式可以与下方模板的凹形或凸形模具相匹配。从而使得产品成型后具有较好的质量以及美观性等优点。它还能提供有力的压迫感。对材料施加一个较大的作用力，使其变形后发生塑性变形。在凸模和凹模刃口上受到了巨大压力的影响。使得材料产生剪切应力从而使其断裂而脱离模具。通过刃口产生的剪切力来对材料进行裁剪。当冲压过程中产生的摩擦力比较大时，材料会卡到凹模当中去。随后，由于摩擦等因素，材料可能会被困在凹模中。为了能够顺利地将材料从凸模型腔内取出来。在这种情况下，打料是必要的，而如果使用的是反模，那么打料则需要借助预先设置在凹模入口的弹簧卸料装置来完成。对于这种情况可以采用弹性打料方式，即通过一个弹簧或者几个弹簧组成的机构将模具和工件之间的摩擦力转化为动力，从而完成对材料的挤压。对于正模的情况，我们可以利用固定在压力机上的打料器来实现刚性的打料操作。对于模具成型后的产品，也需要通过打料杆对其表面进行打磨处理。当使用这个打料器时，必须连接模板上的打料设备，这样才能达到预期的效果。对于凹模来说，其内部会存在一个空腔，所以在冲压成型之前会将废料从其中挤出，然后再对其进行二次加工处理。但是，这些废料可能会被卡在凸模的外侧。为了解决这个问题，可以将模具安装在带有弹性复位结构的凸模座上，从而使打料过程中产生的废料被压入到凹模里。在正模的情况下，打料操作需要借助预先安置在凹模入口的弹簧卸料装置来完成。当废料位于模具下面时，就会被从进料口进入到模具里面。对于反模的情况，我们可以利用固定在压力机上的打料器来进行刚性的打料操作。当废料被输送到模具时，首先将废料推入一个带有凹槽的模腔内。接下来，将条料输送以进行下一轮的加工操作。图2.2模具工作原理解析2.3本章小结这一章节详细描述了模具的各个部分以及冲压模具的核心工作原理。通过对模具结构和作用分析，掌握模具在生产中所发挥出来的重要作用，并能运用这些知识解决实际问题。可以深入了解模具的各个组件，并对其工作机制和流程有一个初步的认识。3门锁面板冲压模具设计方案3.1门锁面板冲压模具设计原则在模具设计阶段，不仅需要对其结构进行精心设计，还需考虑其使用寿命。模具是制造产品最主要的工具之一，对产品质量有直接影响。因此，在模具的设计阶段，我们应该努力延长其使用寿命。如果结构可以简单，那么就不必过于复杂。在操作过程中，我们必须始终坚持安全为首要目标，并在确保安全性的同时，也要遵循简化的原则，确保操作简便，减少不必要的步骤。在实际生产中使用简单工艺可以降低模具的成本，缩短制造周期。节约生产过程中所需的各种材料，从而提升整体的经济回报。对于不同形状和大小的产品都可以选择不同尺寸的模具。为了满足加工生产的需求，以下这个方案是最为合适的。1）操作人员在使用过程中不应感到不稳定或不安全。2）在模具的各个阶段，如调试、安装、维修和搬运，都应确保操作简便且安全。模具的构造不应导致任何突发事件。3）在确保安全性的基础上，选择成本效益高的材料是关键，同时模具上不应出现与其性能无关的凸出部分。导柱和导套应当与操作人员保持一定的距离。由于模具的压力中心应位于中心线上，因此具有导向和定位功能的设备应确保操作人员能够清晰地看到。4）在进行模具的设计过程中，我们应当思考在安装阶段所需的相关设备的放置位置，并考虑采用机械化或自动化设备来替代传统的手工方式。5）必须确保顶料杆、打料器和卸料板等相关构件的可靠性。3.2设计分析3.2.1冲裁件工艺性分析1）选择合适的方案（1）生产流程包括落料模具、冲孔模具、拉深模具以及翻边的单一工序。（2）涉及落料模具、冲孔复合模，以及拉深模具和翻边复合模具的生产活动。（3）在落料模具和冲孔的生产过程中，我们持续地使用级进模，同时也生产拉深模具和翻边复合模具。（4）生产落料模具、冲孔模具、拉深模具以及翻边模具。方案一：尽管其结构极为简洁，但要完成零件的制造需要经过四个步骤，这导致了一个明显的问题，即生产成本相对较高。方案二：通过减少这一工艺的加工步骤，不仅有效地缩短了加工时间，提高了制造精度，还相应地降低了成本，并进一步提升了生产效率。方案三是基于方案二进行的优化，但在方案二的基础上却增加了制造成本，这导致了一种不划算的情况，在小型门锁面板冲压模具中并不适用。方案四：在方案二的基础上进行了修改，尽管这并未减少加工的步骤。然而，与之前的设计相比，现在的生产效率将会显著提高。并且由于增加了新的刀具以及夹具等零部件，使得整个设备的稳定性也得到了大大的提升。这种方法不仅可以缩短加工过程的时间，提高制造的精确度，还能增强劳动的生产效率。经过全面的分析后，我们选择了方案4。2）确定各个加工步骤的次数基于工件的具体形态、大小和极限变形的程度，我们可以做出如下决策：分别进行落料、冲孔、拉深和翻边操作一次。3）按照加工的顺序来确定的准则（1）由于，在成型完成后进行孔洞的加工会变得相当复杂，而如果零件的设计较为繁琐，甚至可能需要进行胎体的制造，这都会导致生产成本大幅上升。（2）如果这个空的位置或形状可能会受到后续某个加工步骤的影响，那么就需要在这个工序之后进行进一步的加工。（3）当一个工件上存在多个孔时，如果要比较两个空靠的部分，就需要同时进行。可以先进行小端一次加工，再对大端的孔用同样方法进行多次冲小孔。如果不能达到同时进行冲孔的要求，那么应优先选择大的孔，然后再选择小的孔。再根据零件的特点进行适当地调整。或者在最终的冲孔过程中，将误差降至最低水平，同时将尺寸精度提升至最高水平。4）最终确定为此方案。3.2.2模具材料的选定在选择模具材料时，我们始终坚持模具材料的选择准则。模具材料在生产加工时主要是通过切削方式来实现。这是因为它需要在一个长时间且强度极高的工作环境中进行。所以对其使用的要求也就非常严格，在实际运用中需要根据产品所需功能及结构来选择相应的材料。这决定了该材料必须具备的几个关键属性，包括硬度、强度和耐磨性。Cr12MoV的主要特性包括高度的强度、出色的耐磨能力和卓越的硬度。在众多钢中，它是一种很特殊的材料，具有很多优点。事实上，它还具有一定的韧性，这并不是一个特别脆弱的特性，这也是我选择它的主要原因。鉴于Cr12MoV具备众多与模具材料相匹配的特性，因此在这次的模具设计过程中，我们选择了Cr12MoV作为材料。3.3冲压模具总体结构设计3.3.1挡料和导正装置为了实现精确的定位，材料需要一个明确的方向。本实用新型提供一种具有高精度和高稳定性特点的导料装置。因此，需要使用一套导料销或导料板来进行导正操作。本课题所要研究的就是一种简单的自动化冲压设备上的简易导向装置的结构设计和使用方法。导料装置不仅适用于与人工进行物料输送，还能在自动进给的复合模中实现自动送料功能。所以对于落料装置来说，其结构比较简单。这个课题主要是为简单的冲压模具设计的。另外，落料时的速度和压力都会影响到产品成型的质量。因此，在最简单的场景中，选择最合适的导向装置的落料模具是基于需要精确定位和保持平行传输的简化设备，因此在此位置，落料模具可以选择使用导向销。一般都使用导正板作为辅助机构来实现这一功能。在单工序或复合模的落料过程中，挡料装置的主要职责是确保搭边值保持一致。模具的结构形态因其种类而异，具体的结构设计可以参考图3.2。通过对《misum标准件》的查询，我们得到了相关信息：挡料销A15×8×3JB/T7646.1-1994，材料为Q235；导料销A15×8×6JB/T7646.2-1994，材料为Q235。图3.1挡料销3.3.2定位装置在模具操作过程中，定位装置是一个不可或缺的组成部分，它能确保在冲压工程中实现理想的样品排列和冲压操作。所以在使用时可以对所需要的位置进行精确测量并且将其与相应的尺寸相比较后确定出来。这种方式确保了部件的外形不会与预先设定的搭边值产生冲突。从而使得零件之间的间隙可以被合理的控制，避免产生不合格的产品。此外，它还能更精确地根据事先规划好的布局来进行落料操作。因此，对于模具来说，定位装置起到重要的作用。确保模具内部位置的准确性。在生产中可以根据实际情况调整各个部件之间的距离以适应不同尺寸产品的需求。常见的定位工具主要分为定位销与定位板这两大类。在实际生产过程中，一般情况下都采用定位销作为主要的定位方式。定位销需要按照工件的形状来进行配置。通过对《misum标准件》的搜索，我们得到了如图3.2展示的结果。图3.2销3.3.3卸料及退料1）卸料板尺寸在模具中，卸料是一个不可或缺的环节。下面就简单介绍一下卸料板和凸模间配合使用时需要注意的几个问题。在选择时，应依据凹模的边缘和模具的特定结构来进行相应的设计或挑选。卸料板上设有多个小孔，这样就可以方便脱模了。在本次设计方案中，卸料板是方形的，并且其内部形状不规则，具体尺寸为240×256×20。由于卸料板与凸模之间的单边间隙通常在0.1~0.5mm范围内，因此我们选择了0.5mm。这样设计的结果是，卸料板的中间孔面积大约为6500平方毫米，并且选用了Q345作为材料。其形态如图3.1展示的那样。图3.3卸料板2）卸料的选择在仔细查阅相关资料后，我们决定采用M10作为卸料螺钉，其热处理后的硬度范围是35~40HRC。通过计算得出了卸料螺纹的扭矩和螺距等参数。然而，由于其长度太长，这是一根细长的杆子，需要进行详细的校验。通过计算得到了其最大应力值和相应位置处的位移量。因为6个螺杆各自承受了总的力量，所以QUOTEF=Px4=52378.204对于每一根杆，QUOTEL≤270dF=270×813094.55151mm经过计算满足需求。3）卸料弹簧在细致研究了相关的文献资料之后，我们选择了M10作为卸料用的螺钉，其经过热处理后的硬度介于35~40HRC之间。根据该尺寸，我们设计出一种新型的螺旋型卸料螺栓。经过精确计算，我们确定了卸料螺纹的扭矩、螺距等关键参数。根据这些数据我们设计出了一台用于煤矿井下的液压支架用锥形卸料螺杆。但是，由于它的长度过长，这实际上是一根细长的杆，因此需要进行深入的验证。因此，我们首先对整个系统进行模态分析并确定各部件是否存在共振现象，然后再分别计算出它们所受到的外力大小。经过精确计算，我们确定了该物体的最大应力值以及在相应位置的位移情况。为了使这一结果更加精确，在设计中采用了有限元分析软件对其强度进行了校核。由于这6根螺杆各自承载了整体的力量，因此。预计压力QUOTEF0≥52.38/4F0≥32.38/4，取8.729KN。取凸凹模刃磨量为6mm，则弹簧工作的时候的压缩量为：ℎ+图3.4卸料弹簧3.3.4模架确定经过在《冲压工艺及冲模设计》中的查询确定，模具用导向平稳的对立导柱模架。导柱和导套之间采用间隙配合H7ℎ图3.5导柱导套实例3.4本章小结在本章中，我们对模具的设计进行了简洁的探讨，并确定了相应的设计策略。在此基础上根据实际情况提出一些具体可行的措施来保证模具能够顺利生产出来。经过对模具设计、精度评估以及材料选择的全面分析。在保证产品尺寸要求下，完成模具制造工作。这样便能明确模具的基础构造。根据实际情况来完成对零件加工工艺路线的制定。进一步地，我们对模具中的定位设备、卸料设备和导正设备进行了详细的分析和计算。4冲压工艺与设计计算4.1排样设计与计算4.1.1计算拉伸深度和翻遍次数零件的翻边系数经过查表得：Kl根据《冲压工艺与模具设计》查表得Kl=0.52，于是4.1.2确定搭边值1）比较软的零件和比较脆的材料其搭边值应该取的大一些，比较硬的材料的搭边值可以适当的取的小一些。2）形状复杂大，形状简单的小。尺寸大的要大些，尺寸小的要小些。3）材料厚度的影响：比较厚的材料的搭边值要大，反之则要小。卸料方式：弹性卸料比刚性卸料搭边值小一些。综上所述，根据《冲压工艺与模具设计》确定其搭边值：前后：a1=9.6mm两边：a=4.8mm料体的宽度：B≈169mm4.1.3确定利用率1）利用率合理的利用材料就成了一个重要的问题。冲裁件的排版过程叫做排样。合理的排样，能够充分的利用现有的材料是有重大意义的，能够最大限度的来提升材料的利用率。在排样的经济计算中排样的利用率K表示为：K=ns零件搭边值：a1=9.6mm；两侧搭边值：a=4mm。As=πr一块板料上冲10个，那么取n=10；则利用率：K=83.5%(4-4)2）确定排样图根据搭边值，那么排样图如图4.1所示：图4.1排样图4.2冲压力计算1）裁剪力我们需要计算裁剪力公式为：P0=δLt(4-5)本次设计中，冲裁力包括：落料力、冲孔力、拉深力、翻边力。一般K取1.3，那么落料：P冲孔：P拉深：P翻边：P其中d——拉深毛坯的直径，mmK——修正系数K1Dmd0σs2）卸料力把卡在凸模上的材料打下来的力叫卸料力，公式如下：PX=式中Px——卸料力（KN）；Kx——卸料力系数，查表取0.05；Pl则P3）卸件力把卡在凹模上的零件打下来的力叫卸件力。公式如下：PT式中KT经过查表为0.055P4）顶料力把卡在凹模上的材料打下来的力顶料力。公式如下：PD式中PDKDPD则根据式2.6得出，总的冲压工艺力为：F=Pl则压力为F=2100.3KN。4.3冲裁力、压力中心、压力机的初步选定4.3.1冲裁力因为C=528.892τ=186Mpa，t=0.3mm,取K=1.3,则根据式F=KLtτ，F=1.3×528.892×0.3×186=38366N(4-9)卸料力:查表2.10,取Kx=0.5,则Fx=K×F=0.5×38366=19183N(4-10)故n=h/t=6/0.3=20,查表2.10,取KT=0.065，则FT=nKTF=205×0.065×38366=511226.9N(4-11)顶件力：查表2.10得KD=0.08,则FD=0.08×38366=3069.28N(4-12)由于采用固定卸料和上出件方式,所以F∑=F+FT+FD=38366+511226+3069=33532N(4-13)由式3-23应选取的压力机公称压力为:P0≥(1.1～1.3)F∑=(1.1～1.3)×33532=552661N(4-14)闭合高度在：346mm~500mm之间，确定压力机为15吨。4.3.2压力中心首先定X=0L1=30mm,L2=28mm,L3=10mm,L4=16mm,L5=13mm,L6=14mm,Y1=0,Y2=30,Y3=28,Y4=20,Y5=12,Y6=28根据排样得：Y0=J2cos=(28×30×28+16×20+13×12+14×28)/（30+28+20+12+28)=13.53压力中心为G(0,13.53)4.3.3计算刃口尺寸及公差由材料厚度可得Zmin=0.03mm,Zmax=0.05mm1）落料凹模磨损后变大：A1=60−0.120,2=28−0.0840,=14−0.070，由表可得磨损系数X=0.5所以:=(max-x△)0+Δ/4=(60-0.5×0.12)0+0.12/4=(max-x△)0+Δ/4=(28-0.5×0.084)0+0.084/4=(max-x△)0+Δ/4=(14-0.5×0.07)0+0.07/4=(max-x△)0+Δ/4=(10-0.5×0.07)0+0.07/4由于,间隙值为0.32～0.400mm.2）磨损变小:=2.5±0.05,=(min+1)−Δ/40=(3.2+0.5×0.05)−0.012503）凸凹模磨损后不变的尺寸=3.2±0.1,=18±0.1,查表得公式:=(±Δ/4),所以:=(±Δ/4)Δ/8=3.2±0.05=(Cmin±Δ/4)=18±0.05凸凹落料部分尺寸：13−0.0840，600+0.12，280查表得公式：=(-Δ/4-)0-△/4(4-16)所以：4.4本章小结在这一章节中，我们主要探讨了如何确认模具的拉伸翻边次数，并通过查阅表格等手段来确定部件的搭边值，同时也确定了其拉伸的深度。对冲裁力、压力中心和压力机的基本参数进行了详细的计算和分析。5压力机选择计算5.1压力机运动计算5.1.1滑块和力臂计算图5.1压力机机构示意图1）滑块行程和转角关系滑块行程S由下式求得S=R[(1−式中：R—曲轴半径R=250mmα—曲轴转角0-360度L—连杆长度L=1050mmλ—连杆系数λ=R在不同α值求得S值列于表5.1：表5.1曲轴转角α和求出来的值S关系表单位（毫米）当发生公称力时，曲轴转角由下式求得：cosα式中：SpS代入得cosαp=2）滑块速度与转角的关系V=ω⋅式中V—滑块的速度ω—曲柄等速旋转时的角速度ω=πω=0.105n=0.105×10=1.05弧度/秒(5-7)ω⋅根据上式可列下表：表5.2曲轴转角α和求出来的值V关系表单位（毫米/秒）3）滑块的加速度与曲转角的关系J=−α—曲柄旋转角度0-360度ω—曲柄等速旋转时的角速度，ω=πn—滑块每分钟行程次数10次/分J—滑块加速度米/秒2\表5.3曲轴转角α和求出来的值J关系表由上式可知：当α＝0度和α＝180度时具有最大加速度ＪｍａｘJ2cos＝－1.0472×1.0472×250×（1+0.238）＝-339.4m/s24）曲柄上最大扭矩的计算摩擦力臂的计算M=p(m式中：p—公称压力p=630000kgmμmμ=0.03×[(1+0.238)×0.86+0.238×0.15+0.26]

=μ—摩擦系数，μ＝0.06dAddBdd0dmtmt=0.25(sin16.7°+=0.088227m将以上数值代入上式：曲轴传递的扭矩：Mk=630000×=81270表5.4曲轴转角α和力臂m关系表对双点压力机，每个齿轮承受的扭矩为总扭矩的５／８＝０．６２５每个齿轮承受的扭矩Ｍ单单个曲轴传递的扭矩：M单=585）传动轴上的扭距Mc取6）离合器轴的扭距ML取7）允许载荷最大扭距MK=Pg⋅Pg=MKmk(5-19)5.1.2惯量计算1）行程计算：E=P==52500×[0.24832−0.02530+0.12815]

2）主电机功率的确定NHNH取主电机NH=75KW3）离合器消耗的功E从Ei取Ei=25000kgf.m4）电机恢复时间的计算tA5）飞轮所需转动惯量的计算J=2EW2式中：ω—飞轮轴的角速度ω=πK3—飞轮的速度系数，受电机临界的转差率影响。K3对通用的异步电动机,SK一般为0.08-0.12，故S对线绕式异步电机，在转子电路中串入电阻，故K3高转差率电机，SK值一般不小于0.3，故取K35.1.3齿轮强度1）在设计阶段，如果齿轮的齿数、两个曲柄的中心位置或各个齿轮的位置出现错误，这可能会导致齿轮无法完美啮合。这样就容易造成整个传动系统出现故障，甚至还会影响到整体机构的正常运行。可能会出现齿顶摆动至齿顶的状况。因此，我们必须明确偏心齿轮在低速传动中的位置参数：m=22z小=17Z大=86A=1149.71，确保两个偏心轮能够同心旋转。图5.2齿轮啮合机构图设K2=Z大−α180m=sin滑块要进行悬挂的布置方式，B滑块导轨左右尺寸的3/5左右即B=2014.03sinαα=61.347m=61.347取整m=35故：B=2A2）低速齿轮强度核算σ=6.37K.式中：M单M单m—齿轮模数m=22mmZ大Z大K—载荷系数K=KK1--载荷集中系数当BdK2—动载荷系数当齿轮的线速度V=πdnK3—当量载荷系数K3=0.8K=Kσ大==17.29kgf/mσ小小齿轮材料40Cr调质[σ]=2400-3400kgf/cm2大齿轮材料ZG45[σ]=2560kgf/cm23）低速副接触应力核算σj式中：M2—大齿轮扭矩（kg.cm）M2Mn—齿轮模数（cm）Mn=2.2cmB—齿轮宽度（mm）B=23cmK—载荷系数。K=i—低速副传动比i=5.06σj=C.==[σj]=12600kgf/cm24）高速副齿轮弯曲应力的核算σ=4.13K.式中：Mc—中间轴上的扭矩MC=MiMn—齿轮模数Mn=14mmz大—大齿轮的齿数z=123K—载荷系数K=K1--载荷集中系数当BdK2—动载荷系数，当齿轮的线速度V=πdnK2=1.1K3—当量载荷系数，对闭式双点压力机不是长期满载工作K3=0.8K=Kσ大=6.456kgf/mσ小高速副齿轮强度比较富裕，安全系数比较大tgαα5.2皮带轮传动计算1）电机功率75KW，转速n=1395r/min小皮带轮直径：D小大皮带轮直径：D大皮带轮传动比：i两班制，起动负荷为正常负荷的1.25倍。2）选择三角皮带：类型为D。3）飞轮转速n飞4）飞轮轮缘线速v=πD5）根据实际尺寸，确定中心距为1200mm6）计算皮带长度l=2a=2×=取周长5000mm7）小带轮包角α=180α＞120O8）皮带扰曲次数μ=v9）皮带根数Z≥Pd式中：Pd—计算功率PdKa—工况系数Ka=1.2PdKl—带长修正系数Kl=0.96Z≥P取皮带根数为5根10）单根皮带的初张紧力F0F0=500×p式中：q—单位长度质量q=0.6PdPKaKaF0=500=1042N11）作用在轴上的力[21]F≈2ZF0Sin(α/2)=2×5×1042×sin(135.75/2)=9653N(5-53)5.3压力机参数确定表5.5压力机参数表序号名称单位技术参数1公称力kN63002公称力行程mm133滑块行程mm10004滑块行程次数min-1105最大装模高度mm6006滑块底面尺寸（左右×前后）mm1300×8007工作台面尺寸（左右×前后）mm1450×8008滑块打料行程mm1009电动机功率kW7510转速r/min13955.4本章小结本章的核心内容是关于压力机的计算，目的是确定哪种类型的压力机最适合本次制作的模具。电机功率及传动比在设计中首先要考虑到电机功率和传动机构之间的关系，并将其作为一个重要参数来加以研究。通过测量电动机的功率和齿轮与滑块啮合的最大行程，我们可以判断压力机是否适合使用。6模具的总体零件设计与图纸6.1冲压零件的模型基于UG进行零件的建模，如下图6.1、6.2所示。图6.1冲压零件1示意图图6.2冲压零件示2意图6.2模具1整体的装配展示如下图6.2所示，冲压模具的整机装配是通过三维建模后经过各部分的装配完成的，装配过程有序紧密，尺寸配合准确无误。图6.3螺杆机整机装配示意图6.3模具2的装配渲染图展示我所设计的装配渲染图是用UG进行渲染，该软件有良好的渲染效果，色彩清晰透亮，有极好的观赏性。在制作渲染图的时候我对整体图进行了渲染，如下图6.4所示。图6.4模具整机渲染示意图6.4模具3的截面图展示截面图的设计目的是为了能够更加直观的观察内部结构和零部件的安装方式，让人能够在不深入了解的情况下直观地看出内部构造，如图6.5所示。图6.5模