3478_封盖落料冲孔拉深翻边复合模具设计

封盖落料冲孔拉深翻边复合模具设计摘要模具是工业产品生产使用的重要工艺装备，它以其自身的特殊形状通过一定的方式使原材料成型。现代工业生产中，由于模具的加工效率高，互换性好，节省原材料。模具技术已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。模具技术能促进工业产品的发展和质量的提高，并能获得极大的经济效益。模具是效益放大器，用模具生产的产品的价值往往是模具价值的几十倍、上百倍。模具设计是模具制造的基础，合理正确的设计是正确制造模具的保证模具制造技术的发展对提高模具质量、使用寿命、精度以及缩短制造模具周期具有重要的意义模具的质量、使用寿命、制造精度及合格率在很大程度上取决于制造模具的材料及热处理工艺模具成本直接关系到制件的成本以及模具生产企业的经济效益；模具工作零件的精度决定制件的精度；模具的寿命又与模具材料及热处理、模具结构以及所加工制作材料等诸多因素有关；模具的安装与使用直接关系到模具的使用性能及安全；而模具的标准化是模具设计与制造的基础，对大规模、专业化生产模具具有极重要的作用，模具标准化程度的高低是模具工业发展水平的标志。关键词封盖落料,冲孔,拉深,翻边ABSTRACTMOLD,WHICHISUSEDTOMOULDRAWMATERIALDUETOITSSPECIALSHAPE,ISAPIECEOFIMPORTANTEQUIPMENTINTHEPROCESSOFPRODUCINGINDUSTRIALPRODUCTSITISWILDLYUSEDINMODERNINDUSTRY,BECAUSEOFITSEFFECTIVEMACHINING,EXCHANGEABLEQUALITY,SAVINGRAWMATERIALSANDLOWERCOSTSONEIMPORTANTWAYOFMESURINGTHEMANUFACTURELEVELOFCOUNTRYISTHETECHNOLOGYOFMOLD,WHICHCANADVANCETHEQUALITYOFPRODUCTSANDPROMOTEITSDEVELOPMENTANDAGINGREATECONOMICALBENEFITS,MOLDISEFFECTIVEAMPLIFIERPRODUCTSWITHTHEVALUEOFTHEMOLDISOFTENTENTIMESANDAHUNDREDTIMESTHEVALUEOFTHEMOLD,THEMOLDISAKINDOFPRECISIONMACHINERYITMAINLYCONSISTSOFMECHANICALPARTSANDMECHANISMSUCHASFORMINGWORKPARTS,GUIDEPARTS,POSITIONINGPARTS,SUPPORTINGPARTSANDFEEDINGMECHANISM,COREPULLINGMECHANISM,THEINTRODUCTIONOFINSTITUTIONS,ETCMOLDANDCORRESPONDINGFORMINGEQUIPMENTSUCHASPUNCH,PLASTICINJECTIONMACHINE,DIECASTINGMACHINEANDSOONSUPPORTINGTHEUSE,CANDIRECTLYCHANGETHEMETALORNONMETALLICMATERIALS,SHAPE,SIZE,RELATIVEPOSITIONANDPERFORMANCE,SHAPINGTHEQUALIFIEDWORKPIECEKEYWORDSSEALING,FALLSTHEMATERIAL,PUNCHHOLES,DRAWING,FLANGESUPERPOSABLEDIE目录第一章前言1第二章材料分析和模具结构的确定121冲压件工艺性分析122冲压工艺方案确定223模具结构形式的确定4第三章主要设计计算531毛坯尺寸计算5311修边余量计算6312毛坯尺寸计算732材料利用率的计算733确定排样方式834拉深次数计算935各工序冲压力的计算936冲裁工的验算1137工作零件刃口尺寸计算1138确定是否采用压边圈1239压力中心的确定13310拉深翻边工作零件尺寸计算13第四章主要零部件的设计1441工作零件的结构设计1442支撑固定及卸料零件20421上下模座20422垫板21423模柄21424限位柱22425凸凹模固定板22426弹压卸料板23第五章其他零部件的计与选用2351弹性元件2352卸料螺钉2353挡料销2354模架及其他零部件的选用2455凸凹模间隙的调整24第六章模具的总体设计2561模具类型的选择2562定位方式的选择2563卸料、出件方式的选择2564导向方式的选择2565压力机的选择25第七章模具的总装图26第八章模具加工工艺29第九章部分零部件的加工程序31第十章结束语42参考文献43致谢44第一章前言随着中国工业不断地发展，模具行业也显得越来越重要。本文针对封盖的冲裁工艺性和拉深工艺性，分析比较了成形过程的三种不同冲压工艺（单工序、复合工序和连续工序），确定用一幅复合模完成落料、拉深和冲孔的工序过程。介绍了封盖冷冲压成形过程，经过对封盖的批量生产、零件质量、零件结构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、数目和顺序的确定。进行了工艺力、压力中心、模具工作部分尺寸及公差的计算，并设计出模具。还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行结构改进、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。本套模具设计，我所设计的是生活中极为常见的是与其它零件配合使用的封盖，主要介绍的是冲压生产中应用最广泛的落料、冲孔、拉深、翻边工序，设计的模具是它整个生产过程一次成型的复合模。我首先对冲压工艺性件进行了分析，比较和确定工艺方案，然后进行主要工艺参数的计算，再进行模具的总体设计，选择合理的冲压设备，最后选择工作零件的加工工艺及模具的装配和试冲等十个步骤，完成了对整套模具的设计与制造。从而培养和提高了我的设计能力。第二章材料分析和模具结构的确定21冲压件工艺性分析工件名称封盖工件简图如下1图生产批量中批量材料F08材料厚度15M图21零件图该工件材料用冷轧型薄钢板进行拉深是适宜的，暂不变。F08M5108F冷轧钢带为冲压用钢，也称沸腾钢。08F冷轧钢带对应日本JIS标准为SPCC冷轧钢带，08F冷轧钢带对应德国DIN标注为ST12冷轧钢带，对应国际ISO标准为CR1冷轧钢带，对应前苏联标准为BR冷轧钢带。08F冷轧钢卷具有强度低和硬度、塑性、韧性好，易于深冲、拉延、弯曲和焊接等优点。主要用途是用作深冲压和深拉延的容器，如搪瓷制品、仪表板、汽车驾驶室盖板等。圆钢用作心部强度要求不高的渗碳或氰化零件。08F冷轧钢带化学成分碳C005011；铬CR010；锰MN025050；镍NI030；硅SI003；磷P0035；硫S0035；铜CU020。由图纸可知，该工件属于较典型的无凸缘圆筒形旋转拉深件，形状简单对称，两个圆口直径公差较大，精度在IT12级左右，高度方向尺寸为自由公差，对工件厚度变化也没有特殊要求，只是该工件作为另一个工件的封盖，口部直径可做的稍大些。此工件翻边高度较小，工件60的长径比（）也较小，可在一次拉深中完成，而工件总高度尺寸可在拉深后修边达DH/M15到尺寸要求。此工件的基本工序为落料、冲孔、拉深、翻边。22冲压工艺方案的确定该工件的加工从零件的形状上分析先落料冲孔、再拉深翻边。根据这一加工顺序，可有四种不同模具结构供选用方案一先进行落料，再拉深，然后翻边，最后冲孔，以上这些工序过程都是采用的单工序模加工，用这个方案，模具的结构都是比较简单的，制造起来很容易，而且成本低廉，但由于结构简单，定位误差比较大，并且单工序模一般没有导向装置，安装和调整不方便，费时间工作效率低。方案二落料和拉深与翻边在复合模中加工半成品，再在单工序模上进行冲孔，采用了落料，拉深与翻边的复合模，在生产效率上提高了，对落料以及拉深的精度也有了一定的提高，但是由于最后一道在单工序模中完成，使得最后一步冲孔工序的精度比较低，影响了整个零件的精度，而且中间过程要换模具，所以生产效率不高。方案三落料，冲孔，拉深，翻边全部在同一个复合模中一次成型。此方案把四个工序放在一副复合模中完成，使得生产效率有了很大的提升。没有了中间加工过程中取件的过程，一次冲压成型，所以精度比较高，能保证加工需求，在冲裁时材料处于受压状态，零件表面平整，模具的结构也很紧凑，外轮廓尺寸比较小，但模具的结构和装配复杂。方案四采用带料级进多工位自动压力机冲压，可以获得较高的生产效率，而且操作安全，但这个方案需要专用的压力机或自动的送料装置。模具的结构比较复杂，制造周期长，生产成本高。以上方案中的四种模具特点比较见下表1表21模具特点比较比较项目单工序模复合模连续模冲件精度较低高一般生产效率较低较高高生产批量适合、大、中、小批量适合大批量适合大批量模具复杂程度较易较复杂复杂模具成本较低较高高模具制作精度较低较高高模具制造周期较快较长长模具外形尺寸较小中等较大冲压设备能力较小中等较大工作条件一般较好好由于这样一个工艺按单工序模具来加工，则需四个工序，即需要四套模具。四台设备，模具制造费用大，生产效率低，且不容易保证尺寸精度，操作不便，也不够安全，所以方案一不合理。若采用模具级进则模具制造难度加大。工件的尺寸也不容易保证。生产效率也不高，所以方案四也不合理。而采用复合模制冲件时，由于这个工件的结构不太复杂而且轴对称，复合模的成本不是太高，制造的难度也不大，容易保证尺寸的精度，操作也方便，安全性好，生产效率高，所以综合考虑，方案三比较合理。23模具结构形式的确定表22复合模的比较工作零件装配位置倒装复合模顺装复合模凸模在上模部分在下模部分凹模在上模部分在下模部分凸凹模在下模部分在上模部分表23复合模的比较比较项目倒装复合模顺装复合模出件方式采用顶杆、顶杆自上模（凹模）内推出，下落到模具工作面上采用弹顶器自下模（凹模）内顶出至模具工作面上冲裁件的平整度较差较好废料排除废料凸模内积聚到一定程度后，便从下模部分的漏料孔或排出槽排出废料不在凸凹模积聚。压力机回程时既从凸凹模内推出凸凹模的强度和寿命凸凹模承受的涨力太大，凸凹模的最小壁厚应严格控制，否则会涨裂受力情况比倒装复合模好，但凸凹模的内形尺寸易磨损增大，壁厚可比倒装的薄生产操作废料自漏料孔中排出，有利于清理模具的工作面，生产操作较安全废料自上而下击落，和工件一起汇聚在模具工作面上，对生产操作不利适应性冲裁件平整要求不高，凸凹模强度足够时采用。凸凹模尺寸较大时，可直接固定要下模上，不用固定板适用于薄料的生产，平整度要求较高，以及壁厚较小，强度较差的凸凹模首先已经确定这是一套复合模，分析这个冲件结构可知，该工件是一个简单的圆形且是轴向对称的冲裁翻边件，而且最大直径可直接通过落料得到，内部需要冲中心孔和翻边，而内孔的冲裁又会产生废料，参见表2，并比较，所以总体上应将落料的凹模固定在下模座上，冲孔的凹模也固定在拉深凸模上，这样先完成落料冲孔，再随着模具的继续动作完成拉深和翻边，而冲孔产生的废料可以通过与冲孔凹模相通的通孔直接排出模具外。又由于条料只有15，较薄，而且冲压件较小，质量要求一般，属于普通冲裁，所以可M以用弹性卸料装置进行卸料，同时可以利用弹性装置来实现冲裁前凸凹模与卸料板的压力来完成压料动作，以保证工件的平整度。又由于毛坯以条料的形式送进模具，生产量又大，所以采用一个导料销和一个挡料销来完成条料送进时的正确定位和均匀正确的送料步距，同时由于冲件结构较简单，冲件又小，所以用手动送料即可。在上下模座的导向方式上，考虑到冲件的结构较简单，尺寸精度要求较一般，而且是大量的生产，应可能提高模具的使用寿命，可以用导柱和导套配合的形式来完成上下模正确的冲裁定位。第三章主要设计计算31毛坯尺寸计算在计算毛坯前先确定翻边前半成品的形状和尺寸。这里有两种情况的高度尺170528M寸太大，不能用翻边的办法把全部高度都制造出来，而有一部分靠拉深形成的。另一种情况是全部高度翻边而成，上面这两种情况，翻边前毛坯的形状尺寸是不一样的。具体计170528M算如下按照翻边高度H的计算公式，经过变换得到翻边系数计算公式，再将翻边直径翻边圆角半径值，板料厚度值代入翻边系数公式得D526128T7540275315172010640TRK表31低碳钢圆孔的极限翻边系数MINK项目加工方法比值TD/凸模形式加工方法100503520151086553107006005204504003603303103025020球形钻孔去毛刺冲孔075065057052048045044043042042圆钻000000000008070605045424037353025柱形平底孔去毛刺冲孔085075065060055052050050048047从表3查得翻边系数070（采用圆柱平底凸模冲制底孔）计算的翻边系数大于表中查得的0K翻边系数，说明全部高度可一次翻边而成。17528M为了计算毛坯尺寸，还需要确定修边余量。311修边余量计算由于板料在扎压或退火时所产生的聚合组织而使材料引起残存的方向性，反映到拉深过程中，就使桶形拉深件的口部形成明显的突耳。此外，如果板料本身的金属结构组织不均匀、模具间隙不均匀、润滑的不均匀等等，也都会引起冲件口高低不齐的现象，因此就必需在拉深厚的零件口部和外缘进行修边处理。这样在计算毛坯尺寸的时候就必需加上修边余量然后再进行毛坯的展开尺寸计算。由工件的相对高度知该工件拉深较浅，可不考虑修边余量。MDH150/312毛坯尺寸计算在计算毛坯前先确定翻边前半成品的形状和尺寸。这里有两种情况MM的高度尺170528寸太大，不能用翻边的办法把全部高度都制造出来，而有一部分靠拉深形成的。另一种情况是全部高度翻边而成，上面这两种情况，翻边前毛坯的形状尺寸是不一样的。具体计算如下按照翻边高度H的计算公式，经过变换得到翻边系数计算公式，再将翻边直径翻边圆角半径值，板料厚度值代入翻边系数公式得MRDD475956018720363222032材料利用率的计算裁板方案有纵裁和横裁两种，比较两种方案，选用其中材料利用率高的一种。纵裁时，每张板料裁成条料数。条条1091N每块条料冲制的制件数3582782M个（余个每张板料冲制制件数个个01021N材料利用率257108903246752横裁时，每张板料裁成条料数条条901N每块条料冲制的制件数72872M个（余个每张板料冲制制件数个个0121N材料利用率2571018904752由上述计算结果知，虽然材料利用率相等，但纵裁所剩余料比横裁多，所以采用横裁。33确定排样方式加工此零件为大批大量生产，冲压件的材料费用约占总成本的6080之多。因此，材料利用率每提高1，则可以使冲件的成本降低0405。在冲压工作中，节约金属和减少废料具有非常重要的意义，特别是在大批量的生产中，较好的确定冲件的形状尺寸和合理的排样的降低成本的有效措施之一。由于材料的经济利用直接决定于冲压件的制造方法和排样方式，所以在冲压生产中，可以按工件在板料上排样的合理程度即冲制某一工件的有用面积与所用板料的总面积的百分比来作量排样合理性的指标。同时属于工艺废料的搭边对冲压工艺也有很大的作用。通常，搭边的作用是为了补充送料是的定位误差，防止由于条料的宽度误差、送料时的步距误差以及送料歪斜误差等原因而冲出残缺的废品，从而确保冲件的切口表面质量，冲制出合格的工件。同时，搭边还使条料保持有一定的刚度，保证条料的顺利行进，提高了生产率。搭边值得大小要合理选取。根据此零件的尺寸通过查表取搭边值为A115MM进距方向A22MM工件毛坯直径尺寸比较大，考虑到操作方便采用单排。M475排样图如下图31排样图查有关表得搭边值沿送进方向搭边侧向搭边MA51MA2则进距DA7470条料宽度B92板料尺寸选用标准冷轧薄钢板51901834拉深次数计算此件按无凸缘的圆筒型件的拉深来计算，求出,根据毛坯相对厚度150/MINDH查表443发现小于相应数值，能一次拉深成MDT9104751I型。35各工序的冲压力计算落料力NMPAKLTFB1086473513落材料抗剪强度查表353MPABB冲孔力NMPAKLTFB3890635141冲拉深力NKTDFB5086603143拉工件直径材料抗拉强度修正系数1DB1K查表得06，300KMPA翻边力NPATDDFS426501965813（翻翻边后直径（按中径计算）坯料预制孔直径D材料厚度T材料屈服点S压边力NPRDDFA1964/3204753223（压卸料力PKSS7605184冲压工艺总力FZNNFFFZ2509760519426508361847卸压翻拉冲落36冲裁功的验算分析工件的结构及要求用途可知，易采用平刃冲裁10/MPTA式中平刃冲裁功MN平刃冲裁时的总冲裁力材料厚度T系数，一般取值M630则NMA8092361/5237工作零件刃口尺寸计算冲裁件的尺寸精度取决于凸、凹模刃口部分的尺寸。冲裁间隙的合理也要靠凸、凹模刃口部分的尺寸来实现和保证。所以正确确定刃口部分的尺寸是相当重要的。在决定模具刃口尺寸及制造公差时，需考虑以下原则落料件的尺寸取决于凹模的磨损，冲裁件的尺寸取决于凸模尺寸。考虑到冲裁时凸、凹模的磨损，在设计凸、凹模刃口尺寸时，对基准件刃口尺寸在磨损后变大的，其刃口公称尺寸应取工件尺寸范围内较小的数值。对基准件刃口尺寸在磨损后减少的，其刃口公称尺寸应取工件尺寸范围内较大的数值。这样，在凸模磨损到一定程度的情况下，任能冲出合格的零件。在确定模具刃口制造公差时，要既能保证工件的精度要求，又要保证合理的间隙数值。采用凸凹模分别加工，凸凹模分别加工是指在凸模与凹模分别按各自图样上标注的尺寸及公差进行加工，冲裁间隙由凸凹模刃口尺寸及公差保证，这样就需要分别计算出凸模和凹模的刃口尺寸及公差，并标注在凸凹模设计图样上，这样加工方法具有互换性，便于成批制造，主要用于简单，规范形状（图形，方法或矩形）的冲件。由零件图可知，该零件属于无特殊要求的一般落料、冲孔、拉深、翻边复合模。坯料、有落料冲孔同时获得。M47518查表233得，则MZZ240,1320AXMINZ14INMAX有公差表241查得，都属于自由公差，精度等级为IT14级，取05588X。设凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造，则落料查表得MXDAA035035A174540TAT025025984IN校核满足间隙公差条件MM1063冲孔查表XDTT0404MIN1825210MZDATA0606IN24183|TAINAXM132024满足间隙公差条件108038确定是否采用压边圈有毛坯相对厚度MDT91047510表32采用或不采用压料装置的条件第一次拉深以后各次拉深拉深方法（）DT/100110/NDT2M用压料装置可用可不用不用压料装置15152020060606111515080808查表5知此工件拉深时可用可不用压边圈，但为了保证预制孔尺寸和防止板料起皱，保险起见本模具采用压边圈。39压力中心的确定为了保证压力机和模具的正常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心线重合，否则，冲压时滑块就会成受偏心载荷，导致滑块导轨和模具导向部分不正常的磨损，还会使合理间隙的不到保证，从而影响制件质量，降低模具寿命至损坏模具。该零件是圆形的结构对称件，其压力中心位于零件轮廓圆形的几何中心上。310拉深翻边工作零件尺寸计算1凹模圆角半径的确定取4MMTDDRA8351604701凹模圆角半径1AR凹模内径D2拉深凸模圆角半径一般首次拉深取MRRALT41073有压料圈的拉深模，其间隙可按表确定TZ512/4拉深凸模、凹模尺寸计算030309681274AAZDD02023AT5翻边工序凸模与凹模刃口尺寸计算MDAA0505AX81272ZTT0303AX4第四章主要零部件的设计41工作零件的结构设计由于工件形状简单对称，所以模具的工作部分零件均采用整体结构。冲孔凸模、翻边凹模、拉深凸模、落料凹模、凸凹模的结构如下所示。为了实现先落料后拉深，模具装配后，应使拉深凸模的端面比落料凹模端面低，如下3图所示，拉深凸模，拉深凸模刃口部分为非圆形，为便于凸模和固定板的加工，可设计成阶梯形结构其长度L可按下式计算MH5308低凹台材料CR12技术要求热处理5862HRC图41拉深凸模凸模固定台阶的厚度，8凹模的厚度，装配后，台H台HM凹凹M50低拉深凸模的端面低于落料凹模端面的高度根据板厚大小，决定3低落料凹模材料CR12技术要求热处理6064HRC图42落料凹模翻边凸模由于该工件尺寸精度要求不高，从利于翻边和凸模加工难易程度看，选用圆柱形平底凸模进行翻边。一次翻边可达到的极限高度为MMTRKDH17650351720432/INAX凸凹模是复合模中的关键零件，其外形作为落料凸模内形又作为拉深凹模，并且内、外形刃口部分都为非圆形，为便于凸凹模与凸模固定板的配合，凸凹模的安装部分设计成便于加工的长圆形，通过螺钉紧固在凸模固定板上，并用销钉定位。大至分为整体式和镶拼式的两种，镶拼式结构适合于大，中型和形状复杂，局部容易损坏的整体凸模式或凹模，而此处所需的凸凹模形状较简单，所以选用整体式来加工凸凹模。凸凹模结构尺寸见图5技术要求凸模的机械固定方法通常是将凸模压入固定板内，其配合为台阶式凸模用，凸模装入固定板后，其顶面要与固定板顶面一起磨平，并与模架有良好的垂直度；6/7MH落料凸模工作部分按落料凹模工作部分配作，保证两侧共有0810的均匀间隙。M材料CR12MOV技术要求热处理6064HRC图43凸凹模凸模长度计算凸模长度一般根据结构上需要确定。在采用弹压卸料板时其长度为MHL65178302通过查表可知，08ALZF玮低碳钢，且厚度为15MM，查得弹性系数为0032，冲头圆角为2981,计算公式为102VBTLCP所得冲模如下图材料CR12MOV技术要求热处理5458HRC图44冲孔凸模凹模镶块材料CR12MOV技术要求热处理6064HRC图45凹模镶块凸模固定板厚度（），一般取（凸模压力部分直径）1HMDH51卸料板厚度（）。2附加长度（）。它包括凸模的修模量。凸模进入凹模的深度和凸模固定板间的安全距离等，通常取1520。翻边凹模材料CR12MOV技术要求热处理5862HRC图46翻边凹模M568凸翻42支撑固定及卸料零件421上、下模座上、下模座要承受和传递冲压力，所以应有足够强度和刚度。刚度不足，将影响冲模寿命。因此模座应有足够厚度。铸造模座需经时效处理，下模座外形尺寸每边应至少超过压力机台面孔边约50。M模座分带导柱和不带导柱两种。带导柱一种已标准化。一般根据凹模、定位和卸料装置等平面布置，来选择模座的形状和尺寸。模座形状可选圆形或矩形的。模座外形尺寸应比凹模相应尺寸大4070。模座厚度取凹模厚度115倍。422垫板垫板的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力，以降低模座所受的单位压力，防止模座被压出陷痕而损坏。在设计中我们把垫板的外形尺寸与凸凹模的外形尺寸相匹配，其厚度我们设计为20MM。在上垫板上设计了一个推杆孔，以便安装推杆，还有四个螺钉孔以及两个销孔，这些都是为了与凸凹模和拉深凸模上的各种固定零件的安装相匹配的。在图中标注尺寸精度、形位公差及粗糙度。材料HT200技术要求热处理4348HRC图47垫板423模柄中、小型冲模通过模柄固定在压力机的滑块上，外经按H11/D11配合。模柄的结构形式较多，本模具采用凸缘螺钉固定式，它有较大凸缘，用34个螺钉固定于上模板查表可选标准件为GB2862181。Q235的模柄。705A技术要求与模板压入时呈配合，模柄装入后要与上模板一起磨平顶面，并与模柄6/7NH轴线有良好的垂直度。424限位柱限位柱的作用，主要是在调整上模时，以其作为限定冲压行程的极限标志，有时也为模具存放时，免得将上模重量压在上模的弹簧上。425凸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模具凸模或凹模尺寸一致。凸模和一般钢质凹模与固定板选用或配合。压入固定后应将底面与固定板一起磨平。6/7NH/M固定板通常选用或钢制造，压装配合面的表面粗糙度应达。固定3A45MRA816板的厚度此处取30。外型尺寸比凹模的对应尺寸略小或一样。凹固定板80材料45技术要求热处理4348HRC图48凸凹模固定板426弹压卸料板弹压卸料板既起卸料作用又起压料作用，所得冲裁零件质量较好平直度较高。弹压卸料板与凸模的单边间隙可根据冲裁板厚度按表2911选用。模具在开启状态下，卸料板应M150高出模具工作零件刃口，以便顺利卸料。M503材料45技术要求热处理4348HRC图49卸料板第五章其他零部件的设计与选用51弹性元件压边圈在成型过程中一方面起压边作用另一方面还可将成型后包在拉深凸模上的工件卸下，其压力由标准缓冲器提供。52卸料螺钉根据模具的需要选择，长度的圆柱头内六角卸料螺钉MD10ML10卸料螺钉GB28676811053挡料销定位零件分两类一类是在送料方向垂直方向的定位，即送进导向，另一类是要送料方向上定位用来控制送料进距。在本套模具中，导料装置和挡料装置均采用销钉的形式，共两个，其中一个作为导料销压装在凸凹模的一侧另外一个作为挡料销压装在凸凹模上与送料方面一致的前方，其销头的高度为（T1）,即25，根据模具的需要选择直径，MMD6，高度的A型固定挡料销GB28661181MD3H336A54模架及其他零部件的选用模具选用后侧导柱标准模架，可以方便送料。1导柱20钢MLD/20352导套20钢D/M50183上模座24020060HB/4下模座24020070L/5上模座厚度取即200M6060上模T6下模座厚度取即20077下模7上模垫板厚度取即1045钢1垫H8固定卸料板取18即45钢M18卸模具的闭合高度所谓的模具的闭合高度H是指模具在最低工作位置时，上下模座之间的距离，它应与压力机的装模高度相适应。M209HH入下模凹模凸凹模垫上模闭H式中凸凹模的高度,65凸凹模凸凹模HM凹模的厚度,50凹模凹模凸凹模进入落料凹模的深度,10入H入可见该模具闭合高度小于所选压力机的最大装模高度（）KN40M3055凸、凹模间隙的调整冲模中凸、凹模之间的间隙大小及其均匀程度是直接影响冲件质量和模具使用寿命的主要因素之一，因此，在制造冲模时，必须要保证凸、凹模间隙的大小及均匀一致性。通常，凸、凹模间隙的大小是根据设计要求在凸、凹模加工时保证，而凸、凹模之间间隙的均匀性则是在模具装配时保证的。冲模装配时调整凸、凹模间隙的方法很多，需根据冲模的结构特点、间隙值的大小和装配条件来确定。这里用垫片法来调整。垫片法是利用厚度与凸、凹模单面间隙相等的垫片来调整间隙，是简便而常用的一种方法。其方法如下按图样要求组装上模与下模，其中一般上模只用螺钉稍微拧紧，下模用螺钉和销钉紧固。在凹模刃口四周垫入厚薄均匀、厚度等于凸、凹模单面间隙的垫片（金属片或纸片），再将上、下模合模，使凸模进入响应的凹模孔内，并用等高垫铁垫起。观察凸模能否顺利进入凹模，并与垫片能否有良好的接触。若在某方向上与垫片接触的松紧程度相差较大，表明间隙不均匀，这时可用手锤轻轻敲打凸模固定板，使之调整到凸模在各方向与凹模孔内碘片的松紧程度一致为止。调整合适后，在将上模用螺钉紧固，并配装销钉孔，打入定位销。第六章模具的总体设计61模具类型的选择由冲压工艺分析可知。采用复合冲压，所以模具类型为落料冲孔拉深翻边复合模62定位方式的选择因为该模具使用的是条料，所以导料装置采用导料销，送进步距控制采用挡料销。63卸料、出件方式的选择模具采用弹压卸料，刚性打件，并利用装在压力机工作台下的标准缓冲器提供压边力。64导向方式的选择由于该模具冲裁力不大，为了方便送料和安装调整，该复合模采用后侧导柱的导向方式。65压力机的选择表61主要技术参数（长度单位）M压力机型号J23231023J16F23H2523J4011J5063C6363公称压力/KN63100160250400500630滑块行程35K457075801090120滑块每分钟行程次数17014512080559050最大装模高度150180205260330270360闭合高度调节量30304555657580电动机功率/KN075111515225575因为总工艺压力为250592（已算出），压力机的公称压力必须大于等于180，即公称F总F大于等于451065，再考虑到模具的闭合高度应小于所选压力机的最大装模高度，因此，查手册应选用J2340F开式压力机（最大装模高度）（见表5）。在此选用江苏省南京市南M30京克劳斯数控机械有限公司所生产的设备，价格175万。第七章模具的总装图复合模一般以凸凹模作为装配基件。其装配顺序为装配模架，导套与上模座采用67RH配合，导柱与下模座采用67HR基轴制配合；装配凸凹模组件（凸凹模及其固定板）和凸模组件（凸模及其固定板）；将凸凹模组件用螺钉和销钉安装固定在指定模座（正装式复合模为上模座，倒装式复合模为下模座）的相应位置上；以凸凹模为基准，将凸模组件及凹模初步固定在另一模座上，调整凸模组件及凹模的位置，使凸模刃口和凹模刃口分别与凸凹模的内、外刃口配合，并保证配合间隙均匀后固紧凸模组件与凹模；试冲检查合格后，将凸模组件、凹模和相应模座一起钻铰销孔；卸开上、下模，安装相应的定位、卸料、推件或顶出零件，再重新组装上、下模，并用螺钉和定位销紧固。由以上的设计计算，并经绘图设计，该封盖落料、拉深、冲孔复合模装配图如图图71总装图1下模座2限位柱3导柱4导套5上模座6卸料板7弹簧8圆柱销9推料块10固定板11凹模12凸模13螺钉14打杆15模柄16打板17推杆18螺钉19卸料螺钉20垫板21凸凹模22固定板23螺钉24支架25垫块26顶杆27沉头螺钉28凹模镶块29凸模30盖板31螺钉32压边圈33挡料销34螺钉35凹模由以上设计，可得到如图12所示模具的总装图。为了实现先落料冲孔，再拉深应保证模具装配后，拉深凸模端面29比落料凹模端面21低3。模具工作过程M将条料送入刚性卸料板6下长条形槽中，平放在凹模面上，并靠槽的一侧。压力机滑块带着上模下行，凸、凹模21下表面首先接触条料，并与压边圈一起压住条料，先落料，再冲孔，后拉深，翻边；当翻边结束后，为了保证工件的平面度，需要进行整形工序，即上模下到最低处时停留片刻，结束后上模回程。落料后的条料由刚性卸料板6从凸凹模上卸下，拉深成型的工件由压力机上的打杆通过打板推杆顶件块9从凸、凹模中刚性打下，用手工将工件取走后，将条料往前送一个步距，进行下一个工件的生产。第八章模具零件加工工艺在机械制造中，采用各种机械加工方法将毛坯加工成零件，再将这些零件装配成机器。为了使上述制造过程满足“优质、高产、低成本”的要求，首先要指定零件的机械加工工艺规程和机器的装配工艺规程，然后按照所制订的工艺规程来进行机械加工和装配。由于零件的工艺过程可以是多种多样的，工艺人员的任务是从现有生产条件出发，制订出一个切合实际的最优工艺过程，并将其有关内容用文件的形式规定下来。规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件称为机械加工工艺规程。机械加工工艺规程是指导生产的主要技术文件。按照工艺规程进行生产，才能保证达到产品质量、生产率和经济性的要求。合理的工艺规程在编制后应要满足下述要求1零件所需的工序数量要尽量少，并且要减少或不再采用其他加工方法加工。2零件各工序所采用的设备结构要简单、寿命要长。3工序中所占用的设备要少，尽可能采用生产机械化与自动化。4生产准备周期要短，所需材料要少，成本要低廉。5零件的生产工艺流程要合理，做到安全生产。6制出的零件应符合技术要求，并且尺寸精度要高，表面质量要好。7尽量采用技术等级不高的工人生产，以降低成本。制订机械加工工艺规程的原则是在一定的生产条件下，以最低的成本，按计划规定的速度，可靠地加工出图纸要求的零件。在编制工艺规程时，应注意以下几个问题1技术上的先进性在编制工艺规程时，应尽量采用新工艺、新技术、先进设备和新材料，以获得较高的生产率，但不应加大操作工人的劳动强度，而应依靠设备的先进性来保证。2经济上的合理性在一定的生产条件下，可能有几种能保证零件技术要求的加工工艺方案，此时应全面考虑，应根据工序数量、机械加工难易程度、通过核算或分析选择经济效益最佳的加工方案，以使零件减少工序及降低成本。同时，加工精度要求不高的零件，尽量不使用高精度的加工设备。3创造必要的良好工作条件在编制工艺规程时，必须保证操作人员有良好而安全的工作条件，并保证所加工的零件的质量合格及减轻工人的劳动强度。1装配压入式模柄，垂直上模座端面，装后同磨大端面齐平。2将凹模镶块28装入拉深凸模29内3将拉深凸模29装在下模座1上，并相对下模座底面垂直。同磨端面齐平后，作止动螺钉孔，并安装止动螺钉314以压边圈32定心，将凹模34装在下模座上，经调整与拉深凸模同轴后，用平行夹板夹紧，作螺钉孔并拧紧螺钉，配入适当过盈的定位销。5将凸凹模21装于固定板22上，并保持垂直，然后装入固定块10装入凹模11和冲孔凸模12，使其保持垂直，同磨大端平齐。6确定凸凹模固定板在上模座上的位置，用平行夹板夹紧后合模，使导柱缓慢进入导套。在凸凹模21的外圆对正凹模35后配作螺孔和螺钉过孔，并拧紧螺钉，但不要太紧。用轻轻敲打固定板的方法进行细致的调整，待凸凹模21和凹模35的间隙均匀后，配作凸凹模固定板22与上模座的销孔，并配作具有适当过盈间隙的销钉。7加工压边圈32时外圆按凹模35的孔实配，内孔按拉深凸模29的外圆实配，保持要求的间隙。装配后，压边圈的顶面需高于凹模01MM，而拉深凸模的顶面不得高于凹模。8安装固定挡料销33及卸料板6。卸料板上的孔套在凸凹模外圆上应与凹模35中心保持一致。在用平行夹板夹紧的情况下，按凹模上的螺钉孔作卸料板上的螺钉过孔，并以螺钉固定。表81凸、凹模加工工艺过程工序号工序名称工序内容1备料将毛坯锻成圆棒10570M2热处理退火3车削按图车削外形4热处理调质5磨端面工作端留单边余量036钳工划线划出内孔位置线7车削按零件图车削内外形，8537，729,留单边余量03，其余车至尺寸8热处理按热处理工艺，淬火回火达到HRC62589磨削精磨内外，端面尺寸，保证端与轴线垂直10钳工精修全面达到设计要求11检验第九章部分零部件的加工程序加工设备参考的是沈阳机床厂生产的一台西门子系统的数控加工系统，由于加工设备生产已经长期的服役，因此在各方面性能和现在的高性能加工机床有比较大的差距。在加工过程中，粗加工的Z轴下刀量为03MM,精加工01MM，主轴转速600到1500转（根据加工的需要）需要预留磨量时一般预留0203MM。编程采用的是MASTERCAM编程，下面是垫板的加工程序编辑。M150垫板曲面粗加工外形铣削图91图92图93输出程序为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垫板曲面精加工平行铣削图94图95图96图97输出加工程序0001N100G21N110G0G17G40G49G80G90N120T3M6N130G0G90G54X5226Y936S0M5N140G43H0Z13N150Z11N3450Z13N3460X21692Y912N3470Z11N3480G1Z10F0N3490X21692F3N3500G0Z11N3510Z13N3520X15832Y924N3530Z11N3540G1Z10F0N3550X15811F3N3560G0Z11N3570Z13N3580X5159Y936N3590Z11N3600G1Z10F0N3610X5206F3N3620G0Z11N3630Z13M150垫板简单钻孔图98图99图910输出程序为0001N100G21N110G0G17G40G49G80G90N120T1M6N130G0G90G54X60Y0S0M5N140G43H0Z15N150G99G81Z10R15F3N160X40311Y4463N170X43766Y42038N180X27589Y16732N190X0Y325N200X27862Y16732N210X40102Y4463N220X60Y0N230X42811Y42038N240G80N250M5N260G91G28Z0N270G28X0Y0N280M30M150简单钻孔图911图912图913输出的程序N100G21N110G0G17G40G49G80G90N120T1M6N130G0G90G54X60Y0S0M5N140G43H0Z15N150G99G81Z10R15F3N160X40311Y4463N170X43766Y42038N180X27589Y16732N190X0Y325N200X27862Y16732N210X40102Y4463N220X60Y0N230X42811Y42038N240G80N250M5N260G91G28Z0N270G28X0Y0N280M30第十章结束语本次设计成功地设计出一副落料、拉深、冲孔翻边复合模，在设计过程中对很多工艺力进行了详细的计算，在压力机的选择上参照了现行选择压力机的通用法则。这次设计解决了采用双动压力机进行冲孔、