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多功能 开瓶器 冲压 工艺 模具设计 通过 答辩 毕业论文 cad 图纸

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现代模具制造 一、 冲压模具发展历史和技术水平状况 1953 年，长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间，该汽车厂于 1958年开始制造汽车覆盖件模具。我国于 20 世纪 60 年代开始生产精冲模具。走过漫长的发展道路，目前我国已形成约 300 多亿元（未包括港、澳、台的统计数字。）各类冲压模具的生产能力。形成了如浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和乡镇企业迅速崛起，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场 竞争的日益加剧，模具的生产和设计已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。目前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发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大。在国际竞争的局势下，我过的模具工业得到飞速的发展，很多的专门模具研究中心不断的建立起来，模具结构和钢材的研究取得了显著的成就，但还是存在很大的差距。 一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具，而出口模具 大部分是技术含量较低的中低档模具，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，这些模具的发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价格低许多，具有一定的竞争力，因此其在国际市场的前景看好； 三是近年来港资、台资、外资企业在我国发展迅速，这些企业中大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。 二现代模具制造技术的发展方向 现代模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精 度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项 (1)全面推广普及 术 模具 术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及 术的条件已基本成熟，各企业将加大 术培训和技术服务的力度；进一步扩大 术的应用范围。计算机和网络的发展正使术跨地区、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 国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大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、集成化方向发展。 (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 据，用于模具制造业的“逆向工程”。 (4)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达到30%左右。国外发达国家一般为 80%左右。 (5)优质材料及先进表面处理技术 选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的激光表面处理等技术。 (6)模具研磨抛光 将自动化、 智能化模具表面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，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。 (7)模具自动加工系统的发展 这是我国模具工业长远发展的目标。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。作为用户当然要选合适的设备，如果选型不当，不但不能赚钱反而令陷入为机器打工的苦涩局面。 三现代模具制造技术的发展趋势 模具技 术未来发展趋势主要是朝信息化、高速化生产与高精度化发展。因此从设计技术来说，发展重点在于大力推广 术的应用，并持续提高效率，特别是板材成型过程的计算机模拟分析技术。模具 术应向宣人化、集成化、智能化和网络化方向发展，并提高模具 统专用化程度。为了提高 术的应用水平，建立完整的模具资料库及开发专家系统和提高软件的实用性十分重要。 从加工技术来说，发展重点在于高速加工和高精度加工。高度加工目前主要是发展高速铣削、高速研抛和高速电 加 工及快速制模技术。高精度加工目前主要是发展模具零件精度 1 m 以下和表面粗糙度 m 的各种精密加工。 四、现代模具的制造 算机辅助设计、模拟、制造一体化 体化集成技术是现代模具制造中最先进最合理的生产方式。使用计算机辅助设计、辅助工程与制造系统，按设计好的模具零件分别编制该零件的数控加工程序是从设计到制造的一个必然过程，该过程都是从 加工程序直接由联机电缆输入加工机台，在编制程序时可利用系 统中的加工模拟功能，将零件刀具、刀柄、夹具，平台及刀具移动速度、路径等显示出来，以检查程序编制的正确性。总之在 统内编制和模拟加工程序可以充分了解发现的问题，从而在加工之前，将整套加工程序作好完善修改工作，这对于高效、准确的加工模具零件有着相当重要的意义。 现代模具制造的必然趋势 ,就是机械加工尽可能地取代人工加工，尤其现在数控车床、多轴联动机床、数控模具雕刻机、电火花加工机床、数控精密磨床、三坐标测量机、扫描仪等现代设备在工厂中的 广泛使用，而且这些设备大部分所用的程序基本上都是应用 统产生的，操作人员工作按照规定的程序装夹工件 ,配备刀具和操作，机台就能自动地完成加工任务 ,并将理想的模具零件制造出来或为下一加工工序完成规定的部分。 因选材和用材不当，致使模具过早失效，大约占失效模具的 45%以上。在整个模具价格构成中，材料所占比重不大 ,一般在 20% 30%,因此，选用优质钢材和应用表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。对于模具钢来说 ,要采用电渣重熔工艺，如采用粉 末冶金工艺制造的粉末高速钢等。模具钢品种规格多样化、产品精细化、制品化，尽量缩短供货时间亦是重要发展趋势。 模具热处理的主要趋势是：由渗入单一元素向多元素共渗、复合渗（如 展；由一般扩散向 子渗入、离子注入等方向发展；另外，目前对激光强化、辉光离子氮化技术及电镀（刷镀）防腐强化等技术也日益受到重视。 五 、逆向工程 逆向工程即先对制件（所加工的产品）进行扫描生成多种格式的 据，再在另外的 件中进行改型设计，该技术是现代 模具制造中最流行的模具制造技术。英国雷尼绍公司专门为模具制造开发生产的扫描系统，就可以成功地应用于模具制造的逆向工程中，它不仅可以改善数控机床的性能，扩大数控机床的功能，而且还能提高数控机床的效率。雷尼绍公司的 R e t r o s c 速扫描机已被青岛海尔、济南轻骑、国家模具中心等单位开始使用。 六 、总结与展望 随着计算机软件的发展和进步， 术也日臻成熟，其现代模具中的应用将越来越广泛。可以预料不久的将来，模具制造业将 从机械制造业中分离出来，而独立成为国民经济中不可缺少的支柱产业，与此同时，也进一步促进了模具制造技术向集成化、智能化、益人化、高效化方向发展。 I. of 953, a 958 60 of 0th a of 00 of of of K el o n, M id e a, K on ka to of to a s an of At in or in is In I to of is a of of of so is of to of is to is to of is so in in in a of no it is in of to to to as a of (1)To is of BE of in as to of to (2) of in to a In be so in It (3) or in to of of of in of be in NC of a NC BD in (4) of to of of is of 0%. is 0%. (6) of to of it is a of of is of In to of as (7) of of so a of of in to of is (8) of is be or a NC a NC a Of as to if is of is to to in of be To a of is on At of At of of m m of AM is of of to to C of to is an is be in of of be to In of in to of of a 2. in of is to NC in of of to of in of a of be to or 3. to of in of 5% of 0% 0%, of of to of it is SR to be as of of to is an of of a to D by of to V. is of of to AD in in in is to of it be to it NC NC a I e r, I n g q i, of is in be in to to an of 湖南农业大学东方科技学院 毕业论文（设计）任务书 学生姓名 周挺 学 号 200841914432 年级专业及班级 2008 级机械设计制造及其自动化 (4)班 指导教师及职称 汤兴初 副教授 学 部 理工学部 20 11 年 9 月 20 日 毕业论文（设计）题 目 多功能开瓶器冲压工艺及模具设计 主要内容和要求： 目前，市场上销售的开瓶器各式各样，开瓶件各类比较单一，特别是在开启旋盖时，因没有相应的开瓶件，用于放开要有一定的力量，小孩和女同志根本无法开启，男同志开启时稍不注意会伤及手指。 为了方便开启啤酒瓶揭盖及白酒类、饮料类旋盖和罐装类拉盖，我们设计了一种同时具有以上功能的简单便携易于加工生产的开瓶器。 本课题主要是多功能开瓶器冲压工艺及模具设计： 主要技术参数： 1. 材料不锈钢 、料厚 2. 生产效率： 1 万件 /班； 3. 模具设计应满足冲压加工技术要求，操作方便 、安全； 要求： 1. 冲压件的工艺性分析，进行设计计算； 2. 绘制模具总装配，绘制全部制作零件的工程图； 3. 编制典型零件的加工工艺规程卡片； 4. 设计计算说明书一份（ 1， 5000 字） 5. 绘制 样 3 张以上零号图纸； 6. 查阅参考文献 、工具书等 20 篇以上。 主要参考资料 （具体格式以规范化要求规定为准 ） ： 1. 模具设计与制造 谢昱北 主编 ,北京大学出版社， 2005. 2. 冲压成型技术康俊远主编 ,北京理工大学出版社， 2008. 3. 冲压模具设计实用手册郑家贤主编 ,机械工业出版社， 2005. 4. 冲压工艺与模具设计钟毓斌主编 ,华北航天工业学院， 2005. 5. 实用冲压模具设计手册郑可锽主编 ,北京宇航出版社， 1990. 6. 冷冲压模具图集齐卫东主编 ,北京理工大学出版社， 2007. 7. 机械制图郭纪林 余贵英主编 ,大连理工大学出版社， 2005. 8. 互换性与技术测量韩进宏主编 ,机械工业出版社 ， 2006. 9. 模具制造工艺学胡彦辉主编 ,重庆大学出版社， 2006. 10. 机械设计手册成大先主编 ,北京化学工业出版社， 1994. 11. 冷冲压模具设计与制造（第 2 版）王秀凤 主编 ，张永春，北京航空航天大学出版社 ,2008. 12. 冲模设计应用实例许发樾主编，机械工业出版社， 1999 年 6 月出版 . 13. 冲模设计手册冲模设计手册编写组编，机械工业出版社， 1999 年 6 月出版 . 14. 中华人民共和国国家标准冷冲模国家标准局编，中国标准出版社， 1981. 15. 模具制造手册 模具手册编写组编，机械工业出版社， 1982. 16. 冲压手册王孝培编，机械工业出版社， 1990. 17. 中国知网 ， 达任务书 24 查阅文献、收集资料 成开题报告 体方案设计 装图和零件图的绘制 写设计计算说明书 交毕业设计正稿 备答辩并修改 要求完成日期： 20 12 年 5 月 15 日 指导教师签名： 接受任务日期： 20 11 年 9 月 20 日； 学生本人签名： 注：签名 栏必须 由相应责任人亲笔签名 。 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 啤酒瓶开瓶器冲压模具设计 摘 要： 本设计主要阐述了一种啤酒瓶开瓶器冲压模具的主要设计过程，主要原理是利用凸、凹模进行冲裁加工出目标零件。主要目的是设计啤酒瓶开瓶器 冲孔落料成形复合模。 文中主要分析了冲裁件的工艺性和排样方式。对冲裁过程中的工艺力以及压力中心进行了计算和分析，并对冲裁模的刃口尺寸进行的计算。对冲裁件的模具结构进行设计和计算，并同时对模具制造中的各个主要的零件结构尺寸进行了计算，根据资料选取合适的零件以保证模具的制造。对此模具绘制装配图、并对重要非标准间进行零件图绘制。 关键词： 模具； 冲孔；落料；凹模；凸模 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 目 录 摘要 1 关键词 1 1 前言 2 2 设计任务与分析 4 设计任务 4 零件的工艺性分析 4 3 零件工艺计算 4 排样计算 5 冲裁工艺力计算 6 周长的计算 6 落料力 6 冲孔力 6 落料时卸料力 6 冲孔时推件力 7 冲裁时总工艺力 7 确定模具的压力中心 7 4 凸凹模的设计 8 凸、凹模刃口尺寸计算 8 凸模、凹模、凸凹模的结构设计 10 5 模具的总体设计及主要零部件 11 上模座、下模座的设计 11 导柱、导套 13 模柄 15 凸模固定板 16 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 垫板 17 螺钉与销钉 17 卸料版 18 弹性元件的设计 18 模具总图 19 冲压设备的选择 20 凸模的长度及校核 21 冲压设备校核 21 6 冲压模具零件加工工艺的编制 22 模加工工艺过程 22 凸模加工工艺过程 22 卸料版加工工艺过程 23 凸模固定板加工工艺过程 23 上模座加工工艺过程 24 下模座加工工艺设计 24 磨齿 25 7 总结 25 参考文献 26 致谢 27 附录 27 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 1 前言 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，使其产生分离或塑性变形，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 1 。冲压通常是在常温下对材料 进行冷变形加工，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。冲压的基本工序分为分离工序和成形工序两大类 2 。 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 3 。 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表面质量 ,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）冲压可加工出尺寸范围较大、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，冲压件的成本较低。 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体现，从而获得较好的经济效益。 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行；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，只有它们相互结合才能得出冲压件 4 。 冲模是冲压加工工艺的装备之一，被广泛地运用在汽车、飞机、电机、仪表以及在国防工业中。冲压工艺具有生产效率高、生产成本低、材料利用率高、能成形复杂零件，适合大批量生产的优点，在某些领域已取代机械加工，并正逐步扩大其工艺范围。因此，冲压技术对发展生产、增强效率、更新产品等方面具有重要的作用。但同时，冲压技术的推广受到投入成本低，模具 成本高，不适应中小生产规模的特点。但是总的说来，随着我国经济实力的进一步加强，购买后包含有 纸和论文 ,咨询 0 模具行业，包括冲模一定会得到更普及地应用。 随着冲压工艺的广泛应用于国民经济中，再加上随着数控技术和机械 模的发展更加迅速。它以生产率高、成本相对低廉被广泛应用。外国的冲压模发展水平相当高，无论是设计还是制造，都达到较高的水平。以精确的定位，合理的工艺，连续加工精度很高的薄臂零件。而国内模具行业的起步较晚，基本上以单模为主，因此，加工精度还不够高。 冲模的设计包括冲裁模设计、弯曲模设计、拉 伸、胀形等模具的设计。冲模的设计也用到材料学、机械设计、工程材料、特种加工等方面的知识。因此它是一门综合性很强的学科 5 。 落料和冲孔都属于冲裁模。冲裁模是从条料、带料或半成品上使材料烟规定的轮廓产生分离的模具，随着科学技术的发展，冲压技术也向高速化、自动化、精密化的方向发展。冲裁模一般分为简单模、级进模、和复合模 6 。简单模在国内应用比较广泛，它是 在压力机的冲压行程中完成一次冲裁工艺。简单模也分为无导向简单模、导板式简单模，和导柱式简单模；级进模是在单工序冲模基础上发展的一种多工序、高效率冲模。在压力机一次冲程中，级进模在其有规律排列的几个工位上分别完成一部分冲裁工艺，在最后工位冲出完整的工件。由于级进模是连续冲压，因此生产效率高，适用于大规模生产，但是因为其结构复杂，定位要求比较严格，因此说制造成本高。复合模是指在压力机的一次冲压行程中，经一次送料定位，在模具的同一部位可以同时完成几道冲裁工序的模具称为复合模。复合模同连续模一样，也是在简单模的基础 上发展的一种较先进的模具。与连续模相比，冲裁模冲裁件的位置精度高，对条料的定位精度要求低，复合模的轮廓尺寸较小。复合模虽然生产效率高，冲压件精度高，但模具结构复杂，制造精度要求高，适用于生产批量大，精度要求高，内外形尺寸差较大的冲裁件 7 。 本次设计零件的材料是不锈钢，适用于冷冲压加工。如何安排合理的加工工艺，确保生产的效率最高，同时也能满足零件的加工要求。这是整个设计的重点。在该零件的加工中，包括了冲孔，落料。冲孔属于冲裁加 工的一种。冲裁模的结构比较简单，冲裁过程分为弹性变形阶段，塑性变形阶段，断裂分离阶段。其断层直接关系到冲裁加工质量的好坏，一般的，断面分为四个特征区，即圆角带，光亮带，断裂带，和毛刺。我们必须有合理的冲裁模的间隔来保证良好的特征带的分布。冲裁模有刃口尺寸、冲裁力等工艺参数的确定。在设计本零件的冲孔和落料加工时，须首先确定其力学性能，然后设计主要零件，完成结构草图，最后完成装配图。 在冲压模的设计过程中，还必须考虑到模具的成本，因此在进行选材，结构设计时，必须尽量不设计形状复杂的结构，同时采用镶嵌式代替整体式 的结构。针对模具的定位要求高的特点，在零件的设计中必须要有比较高的加工精度要求。总的一句话，必须在有高的模具寿命和购买后包含有 纸和论文 ,咨询 1 满足加工精度要求的基础上，尽量降低模具材料的成本，简化模具的结构，这样才能有利于这个行业在我国的发展。 2 设计任务与分析 设计任务 本次所设计产品如图 1所示： 图 1 工件图 术要求： 1）材料：不锈钢； 2）材料厚度： 3）生产批量：大量 生产； 4）生产效率： 1万件 /班； 5）未标注公差：按 零件的工艺性分析 该零件形状简单，有直线和圆弧组成，由冷冲压模具设计与制造（第 2版）表 、表 裁件内外形所能达到的经济精度为 中心与边缘距离尺寸公差为 以上精度与工件图中所标注的尺寸公差相比较，可认为该工件的精度能够在冲裁加工过程中得到保证。故决定采用冲孔落料复合模进行加工，且一次才冲压成形。 3 零件工艺计算 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 2 排样计算 根据的冲压件的形状，本冲裁件采用有废料直排，模具沿工 件全部外形进行冲裁，工件周边都有搭边。这种排样既能保证冲裁件的质量，又能保证冲模的寿命。排样图如图 2。 图 2 排样图 据冲压件的尺寸，由冷冲压模具设计与制造（第 2 版）表 出，最小搭边值 3a , 21a 。 本次模具采用同侧导料销装置进行导料的模具看，条料在导料销装置的引导下始终沿同一侧运行，故 条料的宽度为 1 83282 因冲裁件外形复杂，故冲压件毛胚面积采用估值计算 222 12411021201021341020204042 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 3 进距： 2240 一个进距的材料利用 率 %1002 %40%1004288 8521 冲裁工艺力计算 该模具采用弹性卸料和上出料方式 , 由冷冲压模具设计与制造（第 2版）表 得，50 周长的计算 冲裁件外轮廓周长 i 1冲裁件孔周长 落料力 11 3 4 0 9 4 0 4 5 11 冲孔力 22 4 1580 落料时卸料力 15 由冷冲压模具设计与制造（第 2版）表 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 卸 冲孔时推件力 2推 6 取冷冲压模具设计与制造（第 2版）图 a）的凹模洞口形式，如图 3所示。取 5h ，则 图 3 凹模洞口类型 冷冲压模具设计与制造（第 2版）表 1 64 1 5 8 推 冲裁时总工艺力 推卸总 217 总 确定模具的压力中心 按比例画出零件的形状，选定坐标系 图 11工件冲裁周边分成 1321 , 基本线段，分别求出各线段长度及各段的中心位置。 01 02 23 3 13 84 34 54 55 26 06 46 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 5 图 4 压力中心 力中心到 X、 Y 轴的距离为 112111112211 c 8 112111112211 c 9 以模具的压力中心为： （ x,y） =（ 4 凸、凹模的设计 凸、凹模刃口尺寸计算 查冷 冲压模具设计与制造（第 2 版）表 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 6 零件的冲孔形状较为复杂，并且零件厚度较为薄，为了保证凸、凹模之间一定的间隙值，必须采用配合加工。用该方法加工凸模或凹模时，在图纸上只需要标注作为基准件的落料凹模或冲孔凸模的尺寸和公差。这种加工方法的特点是模具间隙在配制中保证，因此不需要校核p+d。 当以凸模为基准时，凸模磨损后，刃口尺寸都减小，因此属于 零件图中未标注公差的尺寸，查 冷冲压模具设计与制造（第 2版） 表 极限偏差分别为 : ;4;7;12 R。 查 冷冲压模具设计与制造（第 2版） 表 当 时， x= 时， x=1 按 冷冲压模具设计与制造（第 2版） 表 p 10 0 6 6 0 0 4 4 0 3 3 冲孔凹模的尺寸按凸模尺寸配制，保证其双面间隙 对外轮廓的落料，由于形状较复杂，故采用配合加工方法，其凸、凹模的刃口尺寸计算如下。 当以凹模为基准时，凹模磨损后，刃口尺寸都增大，因此属于 零件图中未标注公差的尺寸，查 冷冲压模具设计与制造（第 2版） 表 极限偏差分别为 : ;42;10;20 查 冷 冲压模具设计与制造（第 2版） 表 x 为： 当 时， x= 冷冲压模具设计与制造（第 2版） 表 a x 11 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 7 落料凸模的尺寸按凹模尺寸配制，保证其双面间隙 模、凹模、凸凹模的结构设计 冲孔的凸模，由于需要在凸模外面装推件块，因此设计成直柱的形状。尺寸标注如图5所示。 凹模的刃口形式，考虑到本次生产批量较大，所以采 用刃口强度较高的凹模，即冷冲压模具设计与制造 （第 2版）图 a）所示的刃口形式。凹模的外形尺 寸得 凹模厚度： 12 凹模壁厚： 13 查冷冲压模具设计与制造（第 2版）表 = 因此可得 H =2=16.4 取 H =18 C =8=39 图 5 凸模 得垂直于送料方向的凹模宽度 14 因工件边界形状复杂，且具有尖角，所以系数去 垂直于送料方向的凹模宽度 B 为 B =82+8=154 取 B =160 料方向的凹模长度 11 2 15 式中： 1L 沿送料方向凹模型孔壁间最大距离， 1l 沿送料方向凹模型孔壁至凹模边缘的最小距离， 冷冲压模具设计与制造（第 2版）表 5。所以，得送料方向的凹模长度 A 为 A =40+236=112 取 A =125 模的尺寸标注如图 6所示。 本模具为复合冲裁模，因此除了冲孔凸模和落料凹模以 外，必然还有一个凸凹模。凸凹模的结构简图如图 7所示。 校核凸凹模的强度：校核凸凹模的强度：按冷冲压模具设计与制造（第 2版）表 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 8 图 6 凹模 .2 实际最小壁厚为 8 符合强度要求。凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配制，并保证双面间隙 凹模上孔中心与边缘距离尺寸 公差，应比零件图所标精度高 3 4级，即定位 20 5 模具总体设计及主要零部件设计 模具的连接与固定 零件有模柄、固定板、垫板、销钉、螺钉等。这些模具的连接与固定零件有模柄、固定板、垫板、销钉、螺钉等这些零件大多有国家准，设计时可按国家标准选用。 上模座、下模座的设计 通常所说的模架是由上模座、下模座、导柱、导套四个部分组成，一般标准模架不包括模柄。模架是整副模具的骨架，它是连接冲模主要零件的载体。模具的全部零件都固定在它的上面，并承受冲压过程的全部载荷。模架的上模座和下模座分别与冲压设备的滑块和工作台固定。上、下模间的精确位置，由导柱，导套的导向来实现 8 。 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 9 图 7 凸凹模 据模架的导向机构摩擦性质的不同，模架分为滑动和滚动导向模 架两大类。每类模架中，由于导柱的安装位置和导柱数量不同，又分为多种模架形式。冲模滑动导向模架有对角导柱模架、后侧导柱模架、后侧导柱窄型模架、中间导柱模架、中间导柱圆形模架、四导柱模架；冲模滚动导向模架有对角导柱模架、中间导柱模架、四导柱模架、后侧导柱模架。滑动导向模架的导柱、导套结构简单，加工、装配方便，应用最广泛。各类模架的主要特点和应用场合见表 1。 本次模架选用中等精度，中、小尺寸冲压件的中间导柱模架，从前往后送料，操作方便。 根据最大轮廓尺寸选项进行规格标准模板 ,查 冷冲压模具设计与制造（第 2版） 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 0 表 1 滑动导向模架的主要形式、特点及应用 of 架形式 主要特点 应用场合 滑动导向对角导柱模架 在凹模面积的对角线上，装有一个前导柱和一个后导柱，其有效区在毛坯进给方向导套间。受力平衡，上模座在导柱上运动平稳。 适用纵向和横向送料用面宽，常用于级进模和复合模。 滑动导向后置导柱模架 两导柱、导套分别装于上、下模座后侧，凹模面积是导套前的有效区域 。可用于冲较宽条料。送料及操作方便。由于导柱、装在一侧，会因偏心载荷产生力矩，上模座在导柱上运动不够平稳。 可纵向、横向送料。主要适用于一般精度要求的冲模，不适于大型模具。 滑动导向中间导柱模架 在模架的左、右中心线上装有两个不同尺寸的导柱，其凹模面积是导套间的有效区域，有导向精度高，上模座在导柱上运动平稳等特点。 仅能纵向送料，常用于弯曲模和复合模。 动导向四角导柱模架 模架的四个角上分别装有导柱。模架受力平衡，导向精度高。 用于大型冲件，精度很高冲模，以及大批量生产的 自动冲压线上的冲模 表 择标准模座： 上（下）模座 160 125 40 81（ 81）凹模周界为 L =160B =125度 H =40够符合工件对模具的加工要求。 模座材料：铸铁 度要求：模座上、下表面的平行度应达要求，常用公差等级为 4级。 上模座导套孔的轴线垂直于上模座的上表面，下模座导柱孔的轴线垂直于下模座的下表面，且垂直度公差等级一般为 4级。 上、下模座的导套、导柱安装孔中心距必须一致，精度一般要求在 0. 02 查冷冲压模具设计与制造（第 2版）表 在保证平行度的前提下， 得 模座的上、下面表粗糙度为 m 。取 模座的上、下面表粗糙度为 座尺寸标注分别如图 8、图 9所示。 导柱、导套 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 1 图 8 上模座 On 向零件是用来保证上模相对于下模的正确运动。考虑到方便加工，装配容易， 根据设计选取 用基轴制配合。由 冷冲压模具设计与制造（第 2版）表 得：在冲压材料为 4柱与导套的配合宜选用间隙配合 H7/模座与导套配合宜选用过盈配合 H7/模座与导柱配合宜选用过盈配合 R6/ 选择常用准件，故根据 冷冲压模具设计与制造（第 2版）表 取 :直径 d =28差为 度 L =160 的 导柱 160 81. 20 钢； 故根据 冷冲压模具设计与制造（第 2版）表 取 :直径 d=40差为 度 H =53 B 型导套： 导套 10038 81. 20 钢。 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 2 图 9 下模座 模柄 类型及应用场合： 旋入式：图 10a）所示， 通过螺纹与上模座连接，为防止松动，常用防转螺钉紧固。这种模柄装拆方便，但模柄轴线与上模座的垂直度较差，多用于有导柱的小型冲模。 压入式： 图 10b）所示， 它与模座孔采用过渡配合 H7/加销钉防转这种模柄可较好保证轴线与上模座的垂直度。适用于各种中、小型冲模，生产中最常用。 凸缘式： 图 10c）所示， 用 3 4个螺钉固定在上模座的窝孔 内，模柄的凸缘与上模座的窝孔采用 H7/用于较大型的模具。 槽型模柄和通用模柄： 图 10d）、 e）所示， 均用于直接固定凸模，也称为带模座的模柄，它更换凸模方便，主要用于简单模。 模柄的选用： 首先应根据模具的大小及零件精度等方面的要求，确定模柄的类型，然 后根据所选压力机的模柄孔尺寸确定模柄的规格。选择模柄时模柄安装直径 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 3 图 10 模柄 与滑块模柄孔尺寸相适应。模柄直径取 与模柄孔相等，采用间隙配合 H7/柄长度不得大于压力机滑块里模柄孔的 深度。根据选择的压力机型号尺寸，模柄选择为凸缘模85 81. 凸模固定板 将凸模或凹模按一定相对位置压人固定后，作为一个整体安装在上模座或下模座的板件上。模具中最常见的是凸模固定板，固定板分为圆形固定板和矩形固定板两种，主要用于固定小型的凸模和凹模。 固定板的设计主要有以下几点： 1)凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的 凸模固定板厚度为 15平面尺寸与相应的整体凹模、卸料板外形尺寸一致，但还应考虑紧固螺钉及销钉的位置 。 2)固定板上的凸模安装孔与凸模采用过渡配合 H8/模压装后端面要与固定板一起磨平。 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 4 3)固定板的上、下表面应磨平，并与凸模安装孔的轴线垂直。固定板基面和压装配合面的表面粗糙度为 一非基准面可适当降低要求。 4)固定板材料一般采用 235钢制造，无需热处理淬硬。 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，防止模座被局部压陷。模具中最为常见的是凸模垫板，它被装于凸模固定板与模座之间。模具是否加装垫板，要根据模座所受压力 的大小进行判断，若模座所受单位压力大于模座材料的许用压应力，则需加垫板。 垫板外形尺寸可与凸模固定板相同，其厚度一般取 4板材料为 45钢，淬火硬度为 8。垫板上、下表面应磨平，表面粗糙度为 Ra 保证平行度要求。另外为了便于模具装配，垫板上销钉通过孔直径可比销钉直径增大 钉通过孔也类似。 螺钉与销钉 螺钉与销钉都是标准件，设计模具时按标准选用即可。螺钉用于固定模具零件，而销钉则起定位作用。模具中广泛应用的是内六角螺钉和圆柱销钉，其中 12 10 在模具设计中，选用螺钉、销钉应注意以下几点： 1)螺钉要均匀布置，尽量置于被固定件的外形轮廓附近。当被固定件为圆形时，一般采用 34个螺钉，当为矩形时，一般采用 46个，根据 冷冲压模具设计与制造（第 2版）表 用螺钉 小间距 60大间距 115 钉一般都用两个，且尽量远距离错开布置，以保证定位可靠。螺钉的大小应根据凹模厚度选用。 2)螺钉之间、螺钉与销钉之间的距离，螺钉、销钉距刃口及外边缘的距离，均不应过小，以防 降低强度。 3)内六角螺钉通过孔及其螺钉装配尺寸应合理，其具体数值可由相关资料查得。 4)圆柱销孔形式及其装配尺寸可参考相关资料。连接件的销孔应配合加工，以保证位置精度，销钉孔与销钉采用 H7/7/ 5)弹压卸料板上的卸料螺钉，用于连接卸料板，主要承受拉应力。根据卸料螺钉的头部形状，也可分为内六角和圆柱头两种。圆形卸料板常用 3 个卸料螺钉，矩形卸料板一般用 4 或 6 个卸料螺钉。由于弹压卸料板在装配后应保持水平，故卸料螺钉的长度应控制在 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 5 一定的公差范围内，装配时选用同一长度的螺钉 9 。 卸料板 弹压卸料板的外形一般与同方向上的固定板的外形一致；固定卸料板一般与 凹模外形一致。本次设计采用带小导柱的弹压卸料板，这种卸料板可兼作凸模导向用。查 冷冲压模具设计与制造（第 2版）表 H =16 成形孔基本与 凹模刃口的形状相同。 弹性元件的设计 弹簧是模具中广泛应用的弹性零件，主要用于卸料、推件、和压边等工作。 模具设计时，弹簧一般是按标准选用的。选择的弹簧要满足两个条件。 1） 压力要足够。即 预16 式中：预F 弹簧的预压力， N； F 卸料力、推件力或压边力， N； n 弹簧根数。 2）压缩量要足够。即 修模工作预总 17 式中： h 弹簧允许的最大压缩量， 总h 弹簧需要的总压缩量， 预h 弹簧的预压缩量， 工作h 卸料版 、推件块或压边圈的工作行程， 修模h 模具的修模量或调整量， 般取 46 卸料力卸228作行程为 8根的卸F=705N。 预选弹簧 ，由 冷冲压模具设计与制造（第 2 版）表 得弹簧的工作极限负荷 86 705N， 工作极限负荷下变形量 弹簧每圈最大压缩量 簧每圈预压缩量 6/7 0 5/ 簧每圈剩余压缩量 簧的预压缩量 簧的剩余压缩量 买后包含有 纸和论文 ,咨询 6 弹簧的总压缩量 修模工作预总 核 以选取的弹簧尺寸合适。 弹簧的安装长度 预自由安 =取整安h=52模具总图 本次设计的模具总图如图 11所示。 1导套； 2上模座； 3螺钉； 4推杆； 5凸缘模柄； 6推板； 7推销； 8螺钉； 9销钉； 10垫板； 11凸模固定板； 12 推件块； 13 落料凹模； 14 卸料版； 15 凸模； 16 导柱； 17 下模座； 18 凸凹模； 19 卸料弹簧； 20 销钉； 21 螺钉； 22 卸料螺钉； 23导料销； 24 挡料销 图 11 倒装复合模 买后包含有 纸和论文 ,咨询 7 该复合冲裁模将凹模及凸模装在上模座上，是典型的倒装结构。两个导料销控制条料送进的导向，固定挡料销控制送料的进距。卸料采用弹性卸装置，弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹簧组成。 冲制的工件由推杆、推板、推销和推件块组成的刚性推件装置推出。冲孔的废料可通过图凹模的内孔从压力机台面孔漏下。 模具的闭合高度与压力机的选用： 上模座： L/ H/5016040 下模座： L/ H/6012550 导 柱： d/200 导 套： d/L/D/401 4053 垫板厚度取： 12 模固定板厚度： 15 模的厚度已定为： 18 料板的厚度取： 16 具 的闭合高度： 模H=（ 40+12+15+18+6+57+50） 09.2 冲压设备的选择 总F=195 压力机的吨位必须大于所计算的冲裁总工艺力，以适应冲裁间隙的要求。且考虑到压力机的使用安全，选择压力机的吨位时，总工艺力总0%， 参照 冷冲压模具设计与制造（第 2版）表 选开式可倾压力机 技术参数如表 2。 表 2 开式可倾压力机 术参数 23目 尺寸 项目 尺寸 公称压力 /50 工作台尺寸 /后 370 左右 560 滑块行程 /65 工作台孔尺寸 /后 200 左右 290 直径 260 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 8 续表 2 项目 尺寸 项目 尺寸 滑块行程次数 /（次 /） 55 垫板尺寸 /度 50 直径 最大封闭高度 /60 模柄孔尺寸 /径 40 深度 60 封闭高度调节量 /5 滑块底面尺寸 /后 左右 滑块中心线至床身距离 /00 床身最大可倾角 /（ ） 30 立柱距离 /70 凸模 的长度及校核 凸模的的 过对模具的总体设计，采用弹性卸料板，凸模的长度为 321 式中： 1H 固定板厚度， 2H 凹模厚度， 3H附加长度， 要考虑凸模进入凹模的深度（ 0总修模量（ 1015模具闭合状态下卸料板到凸模固定板间的安全距离（ 1020因素的影响，取3H=24 可取凸模的长度 L=（ 15+18+26） 7 冲压设备校核 1）公称压力的校核，根据初选的压力机 得其技术参数为 250本套模具的总冲压力前面已算出总F=195 故公称压力得以校核。 2）做工校核：设备在设计时所依据的工件变形为 计算不同的类型的压 力机有不同的算法，如通用曲柄压力机是以一个典型冲载力为依据，而冷压机则是以一个 典型挤压力为依据。如果我们选择的压力机类型是与所进行的冲压工艺相对应，则设备做 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 9 功可不校核，如在通用曲柄压力机上进行冲载，在拉深压力机上进行拉深；若在通用曲柄 压力机上进行拉深，挤压复合工序等，则 需进行设备做功校核 10 。 3） 行程次数：工效为 20件 /是手工送料且为大批量所以行程次数不能太大。 参见曲柄压力机技术参数表可得以校核。 4）工作台面尺寸的校核：查得所选模架底座 L B=160 台面尺寸为 L B=370 560，可知符合要求。 5）滑块模柄孔尺寸：滑块上模柄孔直径是 40 柄孔深为 60 所选的模 柄夹持部分长度为 18以符合要求。 6）闭合高度的校核 ：由压力机技术参数可知：最大封闭高度 260 大调节量 55 以压力机闭合高度范围是 205 260模具的闭合高度（参见复合膜装配图）为 以安装到压力机上，符合要求。 6 冲压模具零件加工工艺的编制 凹模加工工艺过程 表 3 凹模加工工艺过程 序号 工序名称 工序内容 设备 1 备料 将毛坯锻成 16012518 2 热处理 退火 铣床 3 铣 铣六面 ,厚度留单边磨量 面磨床 4 平磨 磨厚度到上限尺寸 ,磨侧基面保证互相垂直 5 线切割 按图切割各型孔 ,留 线切割机床 6 钳工 划各型孔 ,螺孔 ,销孔位置划漏孔轮廓线 7 钳工 型孔半精加工 铣床 8 铣 型孔精加工 钻床 9 热处理 淬火 ,回火 ,保