端盖冲压成形工艺及模具设计【自行车脚蹬内板】（全套含CAD图纸）
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毕 业 设 计 说 明 书毕业设计题目：端盖冲压成形工艺及模具设计 系 部专 业班 级学生姓名学 号指导教师插图和附表清单1. 工件图72. 排样图93. 冲孔凸模图 144. 凸凹模 145. 模具总装图 226. 机械加工工艺过程卡（见附图）7. 机械加工工艺过程卡（见附图）机 械 加 工 工 序 卡 工序名称 粗铣 工序号 02零件名称 上模座 零件号 00-05零件重量 同时加工零件数 1材 料 毛 坯牌 号 硬 度 型 号 重 量HT200设 备名 称 型 号夹 具名 称辅 助工 具15032R48106245710铣床 虎钳 游标卡尺安 装 工 步 安装及工步说明 刀 具 量 具 走 刀长 度 走 刀次 数 切 削 深 度 进给量 主 轴转 速 切 削速 度 基 本工 时一次 1 铣上平面 75 面铣刀游标卡尺 0.5 2 1 200/ min800r/min一次 1 铣下平面 75 面铣刀 游标卡尺 0.5 2 1 200/ min800r/min一次 2 铣两端面 20 立铣刀游标卡尺 0.5 1 1 60/ min1300r/mi一次 2 铣两端面 20 立铣刀 游标卡尺 0.5 1 1 60/ 300r/mimin1设 计 者 叶雪吉 指 导 教 师 于智宏 共 1 页 第 1 页零件号 04 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 00-11 冲大孔凸模设 备 夹 具 刀 具 量 具工序号 工 序 名 称名 称 型 号 名 称 规 格 名 称 规 格 名 称 规 格工 时01 下料 锯床 虎钳 直尺02 锻造 空气锤 游标卡 尺03 热处理 热处理 炉 火钳 游标卡 尺04 车削 车床 三爪卡 盘 车刀 游标卡 尺05 钳工 虎钳钻刀、铰刀、攻丝刀游标卡尺06 修锉 游标卡 尺07 热处理 加热炉、 油槽 研磨工 具 游标卡 尺编制 叶雪吉 校对 审核 批准 目 录1 绪论11.1 国内模具的现状和发展趋势11.1.1 国内模具的现状11.1.2 国内模具的发展趋势31.2 国外模具的现状和发展趋势31.3端盖落料拉伸复合模具设计与制造61.3.1 端盖落料拉伸复合模具设计的设计思路62 端盖冲压工艺性分析72.1 拉深件工艺性分析72.2 冲压工艺方案分析72.2.1 冲压工艺方案的确定8 2.3 工艺计算82.3.1 计算毛坯尺寸92.3.2 确定工件能否一次拉深成形92.4 落料排样设计92.4.1 确定零件的排样方案9 2.4.2 条料宽带、导向间宽度和材料利用率的计算9 2.4.3 材料利用率的计算102.5 主要工作零件的尺寸计算112.5.1 冲孔凸凹模尺寸计算112.5.2 外形落料凸、凹模刃口尺寸计算122.5.3 拉深凸、凹模尺寸计算132.6 选取凸凹模的圆角半径133 主要零部件设计134 确定压力中心155 冲裁力计算155.1 冲裁力的计算155.2 落料冲裁力的计算155.3 卸料力、推件力及顶件力的计算165.4 拉深力的计算176. 压力机的选用177. 模具的结构设计188. 其它模具零件的结构设计198.1 固定板198.2 垫板198.3 导柱导套198.4 其他零件22 9.模具总装图2210. 结束语23致谢 24参考文献26购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q401339828目 录1 绪论11.1 国内模具的现状和发展趋势11.1.1 国内模具的现状11.1.2 国内模具的发展趋势31.2 国外模具的现状和发展趋势31.3端盖落料拉伸复合模具设计与制造61.3.1 端盖落料拉伸复合模具设计的设计思路62 端盖冲压工艺性分析72.1 拉深件工艺性分析72.2 冲压工艺方案分析72.2.1 冲压工艺方案的确定8 2.3 工艺计算82.3.1 计算毛坯尺寸92.3.2 确定工件能否一次拉深成形92.4 落料排样设计92.4.1 确定零件的排样方案9 2.4.2 条料宽带、导向间宽度和材料利用率的计算9 2.4.3 材料利用率的计算102.5 主要工作零件的尺寸计算112.5.1 冲孔凸凹模尺寸计算112.5.2 外形落料凸、凹模刃口尺寸计算122.5.3 拉深凸、凹模尺寸计算132.6 选取凸凹模的圆角半径133 主要零部件设计134 确定压力中心155 冲裁力计算155.1 冲裁力的计算155.2 落料冲裁力的计算155.3 卸料力、推件力及顶件力的计算165.4 拉深力的计算176. 压力机的选用177. 模具的结构设计188. 其它模具零件的结构设计198.1 固定板198.2 垫板198.3 导柱导套19购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q4013398288.4 其他零件229.模具总装图2210. 结束语23致谢 24参考文献26购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q4013398281.绪论进入 21 世纪，制造技术发展迅猛，模具技术作为现代制造技术的一个重要组成部分，对国民经济的发展起着越来越重要的作用。模具作为重要的生产装备和工艺发展方向，在现代工业的规模生产中日益发挥着重大作用。通过模具进行产品生产具有优质、高效、节能、节材、成本低等显著特点，因而在机械、电子、轻工、家电、通信、军事和航空航天等领域的产品生产中获得了广泛应用，作用不可替代，模具被赞为“金钥匙” 、 “制造业之母” 、 “进入富裕社会的原动力”等。利用模具成形零件的方法，实质上是一种少无切削、多工序重合的生产方法。采用模具成形加工零件代替传统的切削加工工艺，可以提高生产率，保证零件质量，节约原材料，降低生产成本，从而获得很高的经济效益。据粗略统计，70%以上的汽车、拖拉机、电机电器、仪器仪表零件，80%以上的塑料制品，85%以上的计算机、电子行业产品的零件，都是采用模具成形的方法来生产。因此，利用模具生产零件的方法已经成为工业上进行成批或大量生产的主要技术手段，它对于保证制品的质量、缩短产品研发周期、加速产品的更新换代等都具有重要意义。1.1 国内模具的现状和发展趋势1.1.1 国内模具的现状我国的模具制造技术是随着现代化工业建设的发展而发展起来的。20 世纪 50 年代以前，我国的工业基础非常薄弱，大部分工业品不能自行生产，因而所需要的模具很少，也谈不上模具工业和模具技术，国内只能仿制一些简单的模具，且主要依靠钳工个人技术来实现。解放后，随着国民经济的发展，各种工业产品生产所需要的模具日益增多，模具制造水平处于参照外国模具图样进行加工，并且多为单工序模具、简单的复合模具、少工序和较低精度的级进模具和机外脱模的塑料压缩模具。随着国际经济技术合作交流的发展，国外的模具技术书刊、模具设计手册、模具制造资料等相继介绍到我国，对指导和促进模具技术的发展起到了重要作用，同时制造模具的一些专用加工设备如大型仿形铣床、坐标镗床等的引进，为制造大型模具打下了物质基础。到 1956 年，制造模具开始采用成形磨削加工，模具结构采用拼块方式，初步解决了模具钳工手工作业和热处理变形问题。这对于提高模具质量和精度、缩短制造周期起到了重要作用。20 世纪 50 年代末，电火花加工技术开始应用于模具生产，这种方法可以把模具型腔、型面的精加工放在热处理之后，避免了热处理变形对精度的影响，使模具制造技术水平又有一个较大的提高。尤其是 1963 年，国内研制成功电火花线切割加工机床，从而可以加工更为复杂、精密的冲裁模等，大大减少了模具钳工的手工作业，并应用于塑料模、压铸模和其他成形模具的型孔加工。这一技术的应用和普及是我国模具制造技术发展的又一重要里程碑。改革开放以来，随着国民经济的高速发展及相关学科的技术进步，推动了模具制造技术及模具工业的迅猛发展，模具无论是从品种、数量还是精度方面，都有了大幅度的发展，模具对工业产品生产的影响也越来越大，模具制造业也成了现代工业中一个相对独立的重要分支。模具标准化工作是代表模具工业和模具技术发展的重要标志。到目前为止，已经制定了冲压模、塑料模、压铸模和模具基础技术等 50 多项国家标准、近 300个标准号，基本满足了国内模具生产技术发展的需要。模具的商品化程度也大大提高，购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q401339828从“八五”期间的 20%提高到目前的 40%左右。一些先进、精密和高自动化程度的模具加工设备，如数控仿形铣床、数控加工中心、精密坐标磨床、连续轨迹数控坐标磨床、高精度低损耗数控电火花成型加工机床、慢走丝精密电火花线切割机床、精密电解加工机床、三坐标测量仪、挤压研磨机等模具加工和检测用的精密高效设备，由过去依靠进口到逐步自行设计制造，使模具加工工艺手段登上了一个新台阶，同时为先进加工工艺的推广奠定了物质基础。特别是模具成型表面的特种加工工艺的研究和发展，使模具加工的精度和表面粗糙度都有很大的改善。特种加工工艺设备的改进和提高，使模具加工自动化程度和效率都大大提高。模具新材料的应用，以及热处理和表面处理技术的开发和应用，使模具寿命大幅度提高。快速成型技术在模具制造上的应用，是近 20 年以来模具制造技术的又一重大发展。快速成型技术是综合了机械工程、CAD、数控机床激光技术和材料科学技术的一种全新的制造工艺，应用于模具制造，可以使模具设计和制造更加快速、经济、实用，对于多品种、小批量产品的生产及新产品敏捷开发具有重要意义。我国模具制造技术水平，从过去只能制造简单模具发展到了可以制造大型、精密、复杂、长寿命模具。例如在冲压模具方面，我国设计和制造的电机定转子硅钢片硬质合金多工位自动级进模和电子、电气行业用的 50 余工位的硬质合金多工位自动级进模，都达到了国际同类模具产品的技术水平。凹模镶件重复定位精度0.005mm,步距精度0.005mm,模具成型表面粗糙度为 Ra0.40.1m，零件可以互换，模具寿命达 1 亿冲次。级进冲裁技术和叠铆原理相结合，在高速冲床上使用，具有自动冲切、叠压、铆合、扭角、计数分组和安全保护功能。在塑料模具方面，能设计和制造汽车保险杠及整体仪表盘大型注射模，大型彩色电视机、洗衣机和电冰箱等多种精密、大型注射模。例如天津市通信广播公司模具厂设计和制造的汽车保险杠模具重达 10 余吨、模具尺寸精度可达10m、型腔表面粗糙度为 Ra0.1m，型芯表面粗糙度为 Ra3.2m、模具寿命达 30 万次以上，达到国际同类模具产品的技术水平。我国模具制造行业近十余年来的年工业产值，持续以 15%的增长速度在迅速递增，已经成为国民经济中一个举足轻重的工业分支。1.1.2 国内模具的发展趋势随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新材料、新设备不断涌现，因而，促成了冲压技术的不断革新和发展。（1）冲压成形理论及冲压工艺冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及配料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的发展，特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来我国已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元等数值分析方法模拟金属的塑性成形过程。据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成形的工艺性及可能出现的工艺问题，并通过在计算机上有选择的修改有关参数，实现工艺及模具的优化设计。（2）冲压模具的设计与制造冲压模具是实现冲压生产的基本条件。在冲压模具的设计与制造上，目前正朝着以下两方面发展：一方面，为了适应高速、自动、精密、安全等现代化生产需要，冲压模购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q401339828具正向高效率、高精度、高寿命、自动化及多工位方向发展。在我国，工位数达 50 甚至更多的级进模、寿命达亿次的硬质合金模、精度和自动化程度相当高的冲压模具都已经应用在生产中，同时，由于这样的冲压模具对加工、装配、调整、维修要求很高，因此，各种高效、精密，数控、自动化的模具加工机床和检测设备也正在迅速发展；另一方面，为了产品更新换代和试制小批量生产的需要，锌合金冲压模具、聚氨酯橡皮冲压模具、薄板冲压模具、钢带冲压模具、组合冲压模具等各种简易冲压模具及其制造工艺也得到了迅速发展。（3）模具材料模具材料及热处理与表面处理工艺对模具加工质量和寿命的影响很大，世界各主要工业国在此方面的研究取得了较大的进步，并开发了许多新的钢种，其硬度可达 HRC5870,而变形只有普通钢的 1/21/5。如火焰淬火钢可局部硬化，且无脱碳；我国研制的 65Hb、LD 和 CD 等新钢种，具有热加工性能好、热处理变形小、抗冲击性能佳等特点。与此同时，还发展了一些新的热处理和表面处理工艺，主要有：气体软氮化、离子氮化、渗硼、表面涂金、化学气象沉积、物理迹象沉积、激光表面处理等。这些方法能提高模具工作表面的耐磨性、硬度和耐腐蚀性，使模具寿命大大延长。（4）冲压模具的标准化和专业化模具的标准化和专业化生产，已得到模具行业的高度重视，这是由于模具标准化是组织模具专业化生产的前提，而模具的专业化生产是提高模具质量、缩短模具制造周期、低成本的关键。我国已颁布了冷冲压术语、冷冲模零部件的国家标准，冲压模具的专业化正处在积极组织和实施中，但总的来说，我国冲压模具的标准化和专业化水平还处于较低水平。（5）冲压模具 CAD/CAE/CAM 技术模具 CAD/CAE/CAM 技术是改造传统模具生产方式的关键技术，它以计算机软件的形式为用户提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员能借助计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工及成本等进行优化设计从而显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量。随着功能强大的专业软件和高效集成制造设备的出现，以三维造型为基础、基于并行工程的模具 CAD/CAE/CAM 技术正成为发展方向，它能实现制造和装配的设计、成形过程的模拟和数控加工过程的防真，还可对模具可制造性进行评价，使模具设计与制造一体化、智能化。（6）快速模具制造技术目前，快速经济制模技术主要有低熔点合金制模技术、锌基合金制模技术、喷涂成形制模技术等。采用快速模具制造技术，能简化模具制造工艺，缩短制模周期，降低模具生产成本，在工业生产中取得了显著的经济效益。1.2 国外模具的现状和发展趋势随着市场经济发展的需要和产品更新换代不断加快，对模具制造提出了越来越高的要求，模具制造质量提高、生产周期缩短已经成为该行业发展的必然趋势。纵观模具制造业近十余年来的发展道路，其主要发展方向可以归纳为如下几个方面。1.模具生产的专业化和标准化程度不断提高购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q401339828多年来的模具制造实践表明，要使模具技术高速发展，实现专业化、标准化生产是关键，目前美国模具专业化程度已超过 90%，日本也超过了 75%。而我国模具专业化程度还处在 25%左右。2.模具粗加工技术向高速加工发展以高速铣削为代表的高速切血加工技术代表了模具零件外形表面粗加工发展的方向。高速铣削可以大大改善模具表面的质量状况，并大大提高加工效率和降低加工成本。例如 IN-GERSOLL 公司生产的 VHM 型超高速加工中心的切削进给速度为 76mmin;主轴转速为 45000rmin；瑞士 SIP 公司生产的 AFX 立式精密坐标镗床的主轴转速为30000rmin；日本森铁工厂生产的 MV-40 型立式加工中心，其转速达 40000rmin。另外，毛坯下料设备出现了高速锯床、阳极切割和激光切割等高速、高效率加工设备，还出现了高速磨削设备和强力磨削设备等。3.成形表面的加工向精度、自动化方向发展成形表面的加工向计算机控制和高精度加工方向发展。数控加工中心、数控电火花成形加工设备、计算机控制连续轨迹坐标磨床和配有 CNC 装修设备与精密测量装置的成形磨削加工设备等的推广使用，是提高模具制造技术水平的关键。4.光整加工技术向自动化方向发展当前模具成形表面的研磨、抛光等光整加工仍然以手工业为主，不仅花费工时多，而且劳动强度大、表面质量低。工业发达国家正在研制有计算机控制、带有磨料磨损自动补偿装置的光整加工设备，可以对复杂型面的三维曲面进行光整加工，并开始在模具加工上使用，大大提高了光整加工的质量和效率。5.模具 CAD/CAM 技术将有更快的发展模具 CAD/CAM 技术在模具设计和制造上的优势越来越明显，它是模具技术的又一次革命，普及和提高模具 CAD/CAM 技术的应用是模具制造业发展的必然趋势。6.研制和发展模具用材料模具材料是影响模具寿命、质量、生产效率和生产成本的重要方面。没有充足的、高质量的、品种系列齐全的模具用材料，模具工业要赶上世界先进水平就只能是纸上谈兵。加速研发急需的模具新钢种，如高强韧、高耐磨新型优质模具钢，大力发展硬质合金模具材料已经势在必行。 1.3 端盖落料拉伸冲孔复合模具设计与制造方面1.3.1 端盖落料拉伸冲孔模具设计的思路此工件形状、结构都比较简单，生产批量为大批量，用简单模分两次加工，就生产批量来说有些费时，用级进模加工要设导正销，模具加工、安装较复杂，用复合模加工既能保证精度，还能保证生产效率，所以采用复合模加工。设计此模具时，要设计好模具的工作零部件，其它的零件根据模具结构的需要添加即可，但必须要保证模具工作时的正常运行.购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q4013398281.3.2 端盖成型工艺及模具设计的进度1.了解目前国内外冲压模具的发展现状，所用时间 2 天；2.确定加工方案，所用时间 3 天；3.模具的设计，所用时间 20 天；4模具的调试所用时间 5 天2. 端盖冲压的工艺分析2.1 拉深件工艺分析原始资料：如图所示 材料：08 钢 厚度：2mm 此工件为带凸缘圆筒形工件，形状简单对称，所有尺寸均为自由公差，对工件厚度变化也没有作要求。由于没有公差等级标注，所以可以按未标公差等级处理。零件图上未标注公差尺寸按 IT14 精度计算。6.1R1R138R104825R724 +0.23018 +0.20028 0-0.28购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q4013398282.2 冲压工艺方案分析2.2.1 冲压工艺方案的确定该工件包括拉深、冲孔两个基本工序，可以有以下三种工艺方案：方案一：先拉深，后冲孔。采用单工序模生产。方案二：拉深落料冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案三：拉深级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需要两道工序两副模具，生产效率低，难以满足该工件大批量生产的要求。方案二只需一副模具，生产效率较高，尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的集合行装简单对称，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率高，但模具结构比较复杂，送进操作不方便，加之尺寸偏大，通过对上述三种方案的分析比较，若该工件能一次拉深，则其冲压采用方案二为佳。2.3 工艺计算2.3.1 计算毛坯尺寸（1）由工件图可知 t=2mm1mm,故按板厚中径尺寸计dt=68mm d=28mm H=4.1mm。凸缘相对直径 dt/d=68/28=2.43 查表 4.3.22得 修边余量h=1.4mm 故按实际外径 dp=68+1.4270.8mm 计算。（2）计算毛坯直径 D 有表 4.332得D=dp+4dh-4Rd=70.8+4284.1-3.44128所以 D=74mm2.3.2 确定工件是否能一次拉深成形板料的相对厚度 查表 4.5.1 得极限拉深系数为10.576102.dD0.580.48。零件 0.58 0.48，故可以一次拉深成形。324H2.3.3 确定是否用压边圈板料的相对厚度 d/D100=2/74=2.7。经查表得不用压料装置。2. 4 落料排样设计2.4.1 确定零件的排样方案：购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q401339828设计模具时，条料的排样很重要。由于是零件外缘是圆形的，所以采用直排，材料的利用率较高。78222排样图图 2 条料的排样 2.4.2 条料宽度、导尺间宽度和材料利用率的计算查表 2.5.2 得搭边值 a1=2mm,a=2mm。条料宽度的计算：拟采用无侧压装置的送料方式，得条料宽度 （2.5.5）00mxD2)cB (导料板间距离 （2.5.6）2aAD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，见表 2.5.3；查得0.6c导料板与最宽条料之间的间隙；其最小值见表 2.5.5 查得 cmin=0.5mm。代入数据计算，取得条料宽度为 A79mm。0B 0.6785m2.4.3 材料利用率的计算：根据一般的市场供应情况，查表 950 mm1500 mm1.5 mm 的冷轧薄钢板。每块可剪 1500mm 78.5 mm 规格条料 12 条，材料剪切利用率达 99.2%。由材料利用率通用计算公式= %10BsnA式中 A一个步距内冲裁件的面积，mm 2；n一个进距内的冲裁件数量；B条料宽度，购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q401339828mm s进距， mm。得= =77.6%4839.10%75一张板料上总的材料利用率 10nALB总式中 n一张板材上冲裁件的总数目；A 1一个冲裁件的实际面积，mm 2；n一个进距内的冲裁件数量； B板料宽度，mm； L板料长度 mm得 可见材料的利用率较高。2164839.0%87.15总2.5 主要工作零件的尺寸计算2.5.1 冲孔凸、凹模尺寸的计算该零件冲裁部分为一般冲孔落料件，外形尺寸由落料 获得，而中间的小孔尺寸则是由冲孔得到。查表而知：Zmin = 0.246,Zmax = 0.360mmZmax Zmin = 0.114mm因为模具的精度等级为IT14级 取 磨损系数X = 0.5设凸、凹模分别按IT9、IT10级精度制造，分别计算Dt、Da如下：冲18mm的孔冲孔时，间隙取在凹模上，则：凸模尺寸： td=(dmin+ )0凹模尺寸： a=( t+ Zmin)0式中： t-冲孔凸模刃口尺寸ad-冲孔凹模刃口尺寸dmin-冲孔件孔的最小极限尺寸，mm, d min=18mmZmin双面间隙，mm工件公差，mm，=0.43mm购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q401339828x磨损系数，查表得IT14级时x=0.5凸模和凹模的制造公差，mm,查表=0.02mm所以 td=(18+0.50.43) 0-0.02 =18.215 0-0.02 mma=(18.215+0.246) + 0.020=18.46+ 0.020mm校核：|T|+|A|= 0.02 mm +0.02 mm =0.04 mmZmax Zmin=0.114mm满足间隙公差条件。2.5.2 外形落料凸模、凹模刃口尺寸的计算因此落料件为复杂的制件，所以利用配作法计算凸凹模刃口尺寸，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。采用配作法，计算凸凹模的刃口尺寸，首先是根据凸模或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：A j=(Amax-x) 0+b、凹模磨损后会减小的尺寸-第二类尺寸B第二类尺寸：B j=(Bmax+x) 0-0.25c、凹模磨损后会保持不变的尺寸 第三类尺寸C第三类尺寸：C= 。凸minC38增大：A a=37.69 mm At=37.444 0-0.02 mm 02.R10增大： A a=9.74 mm At=9.494 0-0.02 mm .0R7减小： B a=7.215 0-0.02 mm Bt=7.461 mm 2.48不变： C a=Ct=C =48 0.022.5.3 拉深凸凹模尺寸的计算由于零件的内形尺寸及公差有要求，所以以凸模为基准，根据磨损定律，工作部分尺寸为：d =(dmin+0.4) d =(dmin+0.4+ Zmin) 凸0凸凹 凹0式中 d 、d 凹、凸模的尺寸；凸 凹dmin拉深件内径的最小极限尺寸；购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q401339828零件的公差； 、 凹、凸模制造公差；凹 凸Z拉深模双面间隙。查表 0.23mm 查表 t=0.06mm a=0.09mm 由公式（4.8.8） 2得 （11.1）t t板料厚度 mm。2ZZ=2（11.1）2=44.4mm 取 Z=4.2 mm 则 d =(dmin+0.4)=( 24+0.40.23) mm=24.1 mm凸0凸06.da =(dmin+0.4+ Zmin)=(24+0.40.62+4.2) =28.3 mm凹09.02.6 选取凸模与凹模的圆角半径因为圆角 R1mm 属于过渡尺寸，要求不高且 R1mm2t=4 可以一次成形，为简单方便，设计生产中直接按工件尺寸作为拉深凸、凹模该处尺寸。3. 主要零部件设计由于工件形状简单对称，所以模具的工作零件均采用整体结构，拉深凸模、冲孔凹模、冲孔凸模拉深凹模的结构如零件图所示。(1)冲孔 5、18 凸模的设计。为了增加凸模的强度和刚度，凸模非工作部分直径应制成逐渐增大的多级形式，且它的外形尺寸较大，所以以采用 B 形凸模。购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q40133982850-0.023451221 8 R1.5A0.025A25(2)凸凹模的设计。将拉深凸模与冲孔凹模设计成一个整体，其结构图如下图所示：253240-0.0618.5+0.02068780.80.80.80.80.8图示 凸凹模零件图4. 压力、压力中心计算及压力机的选用购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q401339828为了保证压力机和模具的正常工作，应使模具的压力中心和压力机滑块的中心线相重合。否则冲压时滑块会承受偏心载荷，导致滑块的滑轨和模具的导向部分不正常磨损，还会使合理间隙得不到保证，从而影响制件的质量降低模具寿命甚至损坏模具。而本模具所冲裁的制件形状完全对称于相互垂直的 两条对称线，所以模具的压力中心在几何图形的中心点上。因为本制件是轴对称零件，所以不用计算压力中心。模具的压力中心就是冲压力合力的作用点。5. 压力计算5.1 冲裁力的计算由于本模具未采用弹性卸料装置，所以冲裁力由式 2.25 得F 冲裁 =F+F 卸 +F 顶 =F（1+K 卸 +K 顶 ）=KLt 式中：L冲裁周边长度；t材料厚度； 材料抗剪强度；bK系数。 一般取 1.3。由查表得 260360MPa。取 310MPa。则bb1.3475.231042.8FKN冲 裁 5.2 落料冲裁力 F 落F落 KL落 t式中 落 落料件外形周边尺寸落 3.1438+3.1410150.72mm所以F 落 KLt1.3150.722.0300=117560N取F 落 117.56KN5.3 卸料力、推件力及顶件了力的计算：卸料力是将废料或工件从凸凹模上刮下的力。而推件力是将梗塞在凹模内的料顺冲裁方向推出所需的力。顶件力逆冲裁方向将料从凹模内顶出所需的力。卸料力、推件力和顶件力是由压力机和模具卸料装置或顶件装置传递的，所以在选择设备公称压力或设计冲裁的时候应分别予以考虑，影响这些力的因素较多，主要有材料的力学性能、厚度、模具间隙、凹模洞口结构、搭边大小、润滑情况、制件的形状和尺寸等。现在按照下面的经验公式计算：卸料力F xFx K F落购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q401339828式中F x卸料力K卸料系数，查表 xK0.0250.06，取 xK0.05所以F x0.05117.565.9KN 推料力F tFt tF孔 n式中 tK推料系数,查表取 tK=0.05n同时卡在凹模洞孔内的件数,取n=10所以F t=0.0568.5810=34.29KN顶件力F dFd=K(F孔 F 落 ）式中F d顶件力=顶件系数,查表取 dK=0.06所以F d=0.06(68.58+117.56)=11.2KN5.4 拉深力的计算采用压料圈得 d拉 深 b1 t式中 t材料厚度； d拉深后的工件直径； 拉深件材料的抗拉强度。b修正系数；由查表得 215410MPa。取 300MPa。1Kb由查表得 K11.27 则 3.46.2301.2764.9FKN拉 深 56.压力机的选用冲裁时,压力机的压力值必须大于或者等于冲裁各工艺力的总和,即大于总的冲压力,总的冲压力根据模具结构不同计算公式不同,当采用弹性卸料装置和下出件的模具时,总的冲压力为： F=F +F落 + Fx+Ft 冲 裁Ft+F =142.8+117.56+5.9+11.2+64.96=342.42KN拉 深根据拉深力的计算结果和工件的高度，选择压力机：JH23-40购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q401339828公称压力/KN 滑块行程/mm 最大闭合高度/mm 最大装模高度/mm400 100 330 265连杆调节长度/mm 模柄孔尺寸/mm65 50707. 模具的结构设计7.1 选用模架、确定闭合高度及总体尺寸由于拉深凹模外形尺寸较大，为了工作过程稳定，选用中间导柱模架。再按其标准选择具体结构尺寸见表 3-1。表 3-1 模 架 规 格 选 用名称 尺寸 材料 热处理上模座 16012540 HT200下模座 16012540 HT200导柱 25170、32170 20 渗碳 5862导套 2511043、321104320 渗碳 5862Hmin=180mm,Hmax=220mm模具的闭合高度=HH闭 模 上 垫 上 固 卸 落 下 固 下 + 40 6 32 1.5 28 45 1.m开 模 闭 模 卸 制 件 h 2 18.5 8 由此可见模具的实际开模高度远远大于所采用模架的最大闭合高度，所以此制件不能采用标准模架。为了节省加工时间，只有在模具标准模架的基础上进行修改。因为要使模具具有足够的封闭高度，只有改变导柱和导套的高度：购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q401339828导柱：20200、32200； 导套：2011043、30110438.其它模具零件的结构设计8.1 固定板查表凸模固定板选用： 12010010-45 钢 JB/T 7643.2。落料凸模拉深凸模固定板选用： 12010010-45 钢 JB/T 7643.2。8.2 垫板垫板的作用是直接承受凸模的压力，以降低模座所受的单位压力，防止模座被局部压陷，从而影响凸模的正常工作。是否需要用垫板，可按下式校核： 式中：pFzA凸模头部端面对模座的单位压力（N） ； 凸模承受的总压力（N） ； A凸模头部端zF面支撑面积(mm 2)。冲裁时： 2314.8043.86(759.1pPaM拉深时： 6.9.340HT200 的许用压应力为 90140Mpa。但是因为通过上模座固定的模柄与压力机相连，且上模座闭下模座薄，而且下模座固定在压力机工作台上。为防止上模座损坏，在上模座加垫板。查表 7-44选用垫板 1251256-45 钢 JB/7643.3。8.3 导柱、导套对于生产批量大、要求模具寿命高的模具，一般采用导柱、导套来保证上、下模的导向精度。导柱、导套在模具中主要起导向作用。导柱与导套之间采用间隙配合。根据冲压工序性质、冲压的精度及材料厚度等的不同，其配合间隙也稍微不同。这里采用H7/h6。8.4 其他零件模具其他零件的选用见表 3-2表 3-2 模具其他零件的选用序号 名称 数量 材料 规格/ mm 热处理1 下模座 1 HT200 160160购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q401339828452 导柱 1 20 钢 28200 渗碳5862HRC3 导柱 1 20 钢 32200 渗碳5862HRC4 导套 1 20 钢 2811043渗碳5862HRC5 导套 1 20 钢 3211043渗碳5862HRC6 上模座 1 HT200 160160407 内六角螺钉4 Cr12 M1045 5862HRC8 内六角螺钉4 Cr12 M10100 5862HRC9 模柄 1 Q235-1.F A5011010 销钉 2 45 钢 66011 销钉 2 45 钢 88012 打杆 1 45 钢 M1422013 紧定螺钉6 45 钢 M41214 固定挡 1 45 钢 A6 4348HR购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q401339828料销 C9. 模具总装图由以上设计，可得到模具的总装配图购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q401339828其工作过程是：模具在工作时，压力机滑块下行，通过模柄带动上模座下行，凸凹模先拉深，紧接着进行落料，最后进行冲孔。冲孔完成以后，压力机滑块上行，通过模柄带动上模座上行，当凹模随上模回升时，零件制品在打料块的作用下，将其从凹模内推出，准备下一次行程。10. 结束语端盖属于拉深件，分析其工艺性，并确定工艺方案。由于在零件制造前进行了预测，购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q401339828分析了制件在生产过程
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