锁杆导向架落料冲孔复合模设计毕业设计说明书.doc

锁杆导向架落料冲孔复合模设计摘要冷冲压是在常温下使板料经分离或成形而得到制件的加工方法。冷冲压工艺是一种生产效率高、少切屑或无切屑的先进加工方法，在经济和技术方面都具有很多优点。而冲压产品质量的好坏主要取决于冷冲压模具。模具可保证冲压产品的尺寸精度，使产品质量稳定，而且在加工中不破坏产品表面。本次设计是对给定的产品图进行冲裁模的设计。首先通过对锁杆导向架进行零件分析，了解零件结构，并利用所学的绘图软件autcad和pro.e进行二维零件图和三维零件图的绘制，然后通过所学的冲压课程的知识进行零件工艺性分析，设计出几套零件加工工序并进行分析，选择一套最合适的加工方案，最终选择了进行落料冲孔复合模的加工方案，确定加工工艺方案后，进行模具的设计，并通过计算选择合适的压力机。关键词：冲压、落料冲孔复合模、倒装复合模、工艺性分析locking lever rider,s compound blank and pierce dies designabstractcold stamping is in room temperature makes the separation or sheet forming and get the processing method. cold stamping process is a kind of high production efficiency, less scraps or no scraps of advanced processing methods in economic and technology has many advantages. quality of products and stamping mould depends on cold stamping. the product can ensure stamping mould dimension accuracy, make the product quality is stable, but also in the process of product surface damage. this project is a blanking die design based on the original product.the design of the locking lever rider, components, and use of the structure of the drawing software autcad and pro.e two-dimensional and three-dimensional drawing parts drawing, then through the course of stamping process analysis, knowledge parts design several sets of machining process and analysis, choose a suitable processing scheme, ultimately chose compound blank and pierce dies, the processing plan step after processing scheme, mold design, and choose the appropriate through calculation.key words: tamping, composite modulus, compound blank and pierce dies, compound die is flip, process of analysis毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）指导教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日洛阳理工学院毕业设计（论文）教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）年 月 日教学系意见：系主任： （签名）年 月 日目录前言1第1章 零件的工艺性分析41.1 冲裁件的工艺性分析41.1.1 冲裁件的工艺性41.1.2 冲裁件结构的工艺要求4第2章 工艺方案及模具形式6第3章 主要工艺参数计算73.1 排样的设计与计算73.1.1 排样的设计73.1.2 合理搭边值及条料宽度的确定73.1.3 计算送料步距和条料的宽度83.1.4 材料的利用率（）83.2 冲压力的计算并初步选取压力机的吨位93.2.1 冲裁力的计算93.2.2 卸料力、推件力、顶件力和总冲压力的计算103.2.3压力机公称压力的确定及初选压力机113.3压力中心的确定123.4 工作部分的尺寸计算123.4.1 落料件尺寸计算123.4.2 冲孔件尺寸计算13第4章 模具总体设计154.1 模具类型的选择154.2 定位方式的选择154.3 导向方式的选择154.4 卸料方式的选择15第5章 冲裁模主要零部件设计165.1 工作零件的结构设计165.1.1 凹模的设计165.1.2 冲孔凸模的设计175.1.3 凸凹模的结构设计185.2 定位零件的设计195.3导向装置的设计205.4 卸料装置的设计205.4.1 确定橡胶的自由高度h0205.4.2 确定橡胶的横截面积a215.4.3 确定橡胶的平面尺寸215.4.4 校核橡胶的自由高度h0215.5 连接与固定装置的设计215.5.1 模柄的设计215.5.2 固定板的设计225.5.3 垫板和卸料板的设计225.5.4 螺钉与销钉的设计235.6 模架及组成零件的确定235.6.1 模架的选用235.6.2 模座的确定23第6章 模具闭合高度及压力机有关参数的校核246.1 压力机的校核246.1.1 公称压力246.1.2 滑块行程246.1.3 行程次数246.1.4 工作台面的尺寸246.1.5 滑块模柄孔尺寸246.2 闭合高度24第7章 绘制模具总装图和非标零件工作图267.1 模具设计图267.2 本模具的工作原理26结 论28谢 辞29参考文献30附录31外文资料翻译3549洛阳理工学院毕业设计（论文）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。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。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。(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。冲压在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。随着国民经济的迅速发展，人们越来越意识到模具是一个“效益放大器”。因为，模具生产的最终产品的价值，往往是模具价格的几十倍，上百倍。目前，模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的最重要标志。它决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。模具工业在我国国民经济中的重要性，主要表现在国民经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石油化工和建筑。冷冲压是各类模具中所占比例最多，应用最为广泛的一种。在汽车和家用电器等生产部门占有十分重要的地位。冷冲压是一种先进的金属加工方法，它是建立在金属塑料性变形的基础上，利用模具和冲压设备对板料金属进行加工，以获得所需要的零件形状和尺寸。它和切削加工相比较具有生产率高，加工成本低，材料利用率搞，产品尺寸精度稳定，操作简单，容易实现机械化和自动化等一系列优点。汽车、摩托车行业是冷冲模的最大市场，其占整个模具市场的一半左右。可见，随着汽车行业的发展，冷冲模在模具工业中的比例越来越大，经济的发展也将越来越迅速，这体现了模具工业在国民经济中的重要性。当前，由于产品品种增多，更新加快，市场竞争的日益激烈，因此，对模具的要求是交货期短，精度高及成本低。而模具的标准化程度直接影响着这些因素。模具的标准化程度越高，专业化生产越强，模具的生产周期就会越短，生产成本越低，模具质量越高。同时模具设计简化，交货期限缩短，产品更新换代就越迅速。通过三年的基础课程和专业课程的学习，我对本专业的理论知识已有了系统的掌握，为以后走上工作岗位打下了结实的基础。但实践经验匮乏，此次设计的冲压模具就是在这种情况下完成的，错误之处难免，敬请指正。第1章 零件的工艺性分析1.1 冲裁件的工艺性分析1.1.1 冲裁件的工艺性 要求：设计以下工件的落料冲孔复合模，工件图如下所示： 图1-1 工件图技术要求：1.制品名称：锁杆导向架 2.材料：q195-a 3.材料厚度：1.2mm 4.生产批量：大批量工艺性：支板属于中等尺寸工件，料厚1.2mm，外形复杂程度一般，尺寸精度要求一般，工件材料为q195-a，是碳素结构钢，具有良好的塑性，市场上容易得到这种材料，价格适中。因此工件外形可采用落料工艺获得。孔尺寸精度要求一般，可采用冲孔。此工件只有外形落料和冲孔两个工序。由以上分析可知，图示工件具有比较好的冲压工艺性，适合冲压生产。1.1.2 冲裁件结构的工艺要求1.冲裁件的形状冲裁件的形状应尽量简单、对称，工件的形状及尺寸应考虑到使废料尽量减少，增加材料利用率。2.冲裁件的圆角冲裁件的最小允许圆角半径与材料的厚度及种类等因素有关，一般情况下，应使r（0.31）t。由零件图知最小圆角半径为r=2，冲裁件的厚度为t=1.2。2（0.31）1.2，满足冲裁件最小圆角半径。表1-1 冲裁件最小圆角半径r零件种类黄铜、铝合金钢软钢备注/mm落料交角0.18t0.35t0.35t0.70t0.25t0.5t0.250.5冲孔交角0.2t0.4t0.45t0.90t0.3t0.6t0.30.63.为了保证冲裁模的强度及冲裁工件的品质，孔边距b1、孔间距b2不能太小，一般取b1=1.5t、b2=2t。 b1=(15-6.2)/2=4.44.41.51.2满足要求。本冲裁件只有一个孔，因此不需考虑孔间距。4.最小冲孔直径查表得无护套凸模的最小冲孔尺寸为0.81.2=0.96,已知冲裁件最小冲孔尺寸为4，所以满足条件。第2章 工艺方案及模具形式支板零件所需的基本冲压工序为落料和冲孔，可拟订出以下三种工艺方案。方案一：用简单模分两次加工，即先落料,后冲孔。采用单工序模生产。方案二：落料冲孔复合模。采用复合模生产。方案三：冲孔落料级进模。采用级进模生产。分析各方案的优缺点方案一：生产率低，工件的累计误差大，操作不方便，由于该工件为大批量生产，方案二和方案三更具有优越性。该零件6.2的孔与外边缘之间的最小距离为4.4mm，大于此零件要求的最小壁厚（lmin=2t=21.2=2.4mm），可以采用冲孔落料复合模或冲孔，落料级进模。复合模的行位精度和尺寸精度容易保证，且生产也高，尽管模具结构较复杂，但由于零件的几何形状复杂程度一般，所以模具的制造并不太困难；级进模的生产效率也高，但零件的冲裁精度稍差，预保证冲压件的行位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具的制造，安装较复合模复杂。通过对上述三种方案的分析比较，该零件的冲压生产采用方案二的复合模具为佳。第3章 主要工艺参数计算3.1 排样的设计与计算3.1.1 排样的设计该零件是矩形零件，直排时材料的利用率较高。虽没有无废料排样材料的利用率高，但制件的精度可以得到保证。排样图如图3-1所示：图3-1排样图3.1.2 合理搭边值及条料宽度的确定弯曲件展开尺寸的计算查表得，中性层位移系数k=0.440中性层半径 (3-1)圆弧部分圆弧长该制件属于四直角弯曲件，因此总展开长度按公式 (3-2)由分析图并计算知，l=2l1+2l2+l3+4s=70.28查表得沿边搭边值a=1.8，工件与工件间搭边值=1.5。3.1.3 计算送料步距和条料的宽度条料宽度的尺寸计算与条料送进时模具上有无侧压装置及是否有侧刃有关。此冲裁件选用无侧压装置，无侧压装置时，条料的宽度计算： (3-3)导板间的距离为： (3-4)式中 b条料宽度基本尺寸（）； a导板间距离尺寸（）； 垂直于送料方向冲件的基本尺寸（）； a侧面搭边值（）； z条料与导板间的最小间隙（）； 条料宽度的单向偏差，可查表3-1。表3-1条料宽度偏差条料宽度b/mm材料厚度t/mm0-11-22-33-50-500.40.50.70.950-1000.50.60.81.0100-1500.60.70.91.1150-2200.70.81.01.2220-3000.80.91.11.3由零件图可知：,经由查表3-1，3-2得到z=0.5,由前面知，a=1.8所以条料的宽度3.1.4 材料的利用率（）材料的利用率（）的计算公式为 (3-5)式中 s一个进距之间的实用面积（）； s0一个进距内所需的毛坯面积（）； a在送料方向，排样图中相邻两个制件对应点的距离（）； b板（或条）料宽度（）。该冲裁件a=15+=15+1.5=16.5,b=75.583.2 冲压力的计算并初步选取压力机的吨位3.2.1 冲裁力的计算冲裁工艺力主要包括冲裁力f、卸料力、推件力和顶件力。 图3-2 卸料力、推件力和顶件力冲裁力计算公式： (3-6)式中 p冲裁力（n） l冲裁件剪切周边长度（） t冲裁件材料厚度（） 被冲材料的抗剪强度（mpa） k系数，一般取1.3 冲裁力公式为 (3-7)式中 p孔冲孔冲裁力 p落落料冲裁力冲孔冲裁力p孔 (3-8)式中 l孔冲孔周长，28.27mm t材料厚度，t1.2mm 材料抗剪强度，mpa，查手册q195-a,t=0.8300 mpa所以 1.328.271.230013230.36n13.2kn落料冲裁力p落 (3-9)式中落料件外形周边尺寸70.28所以1.3170.561.2300=79822.08n79.8kn冲裁力3.2.2 卸料力、推件力、顶件力和总冲压力的计算 卸料力、顶件力和推件力常用以下经验公式进行计算： p卸=k卸p (3-10)p顶=nk顶p (3-11)p推=k推p (3-12)式中 k卸、k顶、k推分别为卸料力、顶件力和推件力系数； p卸、p顶、p推分别为卸料力、顶件力和推件力(n)； n同时梗塞在凹模内的工件数。冲裁力p=79.8kn,k卸、k顶、k推由表3-3查得k卸=0.05,k顶=0.06,k推=0.05。模具采用弹性卸料装置和推件结构，所以卸料力p卸、和推件力p推为 表3-3卸料力、推件力、顶件力系数材料料厚t/mm钢0.10.50.52.52.56.56.00.065-0.0750.045-0.0550.04-0.050.03-0.040.02-0.030.10.630.550.450.250.140.080.060.050.03铝、铝合金、纯铜、黄铜0.025-0.0080.02-0.060.03-0.070.03-0.09当采用弹性卸料装置和下出件的模具时,总的冲压力为 (3-13)3.2.3压力机公称压力的确定及初选压力机为保证压力足够，一般冲裁时压力机的吨位应比计算的冲裁力大30%左右，即初选开式可倾式压力机参数压力机型号为jb23-16。查手册选择压力机的主要技术参数如下：公称压力为：160kn滑块行程：35mm最大闭合高度：220 mm闭合高度调节量：45mm(标准型)工作台尺寸(左右前后)：300mm450mm(标准型)工作台孔尺寸(左右前后)：160mm240mm210mm(标准型)立柱间距离(不小于)：220mm模柄孔尺寸(直径深度)：40mm60mm床身最大可倾角()：35垫板尺寸：40mm3.3压力中心的确定用解析法求模具的压力中心的坐标。按比例画出工件尺寸，选用坐标系xoy，如图3-3所示： 图3-3 压力中心 (3-14) (3-15) 3.4 工作部分的尺寸计算刃口尺寸计算采用分开制造法。3.4.1 落料件尺寸计算落料件尺寸的基本计算公式为 (3-16) (3-17)查表得凸、凹模最小间隙=0.13mm，最大间隙=0.16mm。尺寸，查表3-4得，凸模制造公差=0.02mm,凹模制造公差=0.03mm。将以上各值代入校验是否成立，经校验，不等式成立，所以可以按上式计算工作零件刃口尺寸。表3-4 简单形状冲裁件（圆形、方形件）冲裁时的、(mm)基本尺寸凸模公差凹模公差180.0200.02018300.0200.02530800.0200.030801200.0250.035查表得：it11级时磨损系数x=1尺寸， 尺寸， 3.4.2 冲孔件尺寸计算冲孔基本公式为 (3-17) (3-18)尺寸mm,查得其凸模制造公差=0.02mm,凹模制造公差=0.02mm。经校验，满足不等式，得 尺寸， 尺寸， 尺寸r， 尺寸r， 第4章 模具总体设计4.1 模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用冲孔落料复合方式冲压，所以模具类型为复合模，为方便小孔废料和成形工件的落下，采用倒装结构。4.2 定位方式的选择本制件是大批量生产，采用手工送料方式。由于制件的精度要求不高，制件的外形复杂程度一般，所以选用挡料销和导料板进定位和导向。4.3 导向方式的选择为确保零件的质量及稳定性，选用导柱、导套导向。为了提高开敞性和导向均匀性，采用后侧导柱模架。4.4 卸料方式的选择本模具采用倒装结构，冲孔废料和工件留在凹模孔洞中，为简化模具结构，在下模座中开有通槽，使废料和工件从孔洞中落下。工件厚度为1.2mm，料厚较薄，选用弹性卸料板来卸下条料废料。第5章 冲裁模主要零部件设计5.1 工作零件的结构设计5.1.1 凹模的设计 本模具采用螺钉和销钉将凹模直接固定在支撑件上,凹模刃口为直壁式,凹模采用销钉和螺钉固定。凹模外形尺寸按照以下经验公式来确定：凹模的轮廓尺寸包括凹模板的平面尺寸lb(长宽)及厚度尺寸h。l=l+2c (5-1)b=b+2c (5-2) 式中 l沿凹模长度方向刃口型孔的最大距离，mm； b沿凹模宽度方向刃口型孔的最大距离，mm； c凹模壁厚(mm),凹模厚度 (5-3) b凹模孔的最大宽度(mm) k系数，见表5-1;表5-1 系数k的数值b/mm厚度t0.51233 501000.200.220.280.350.42 经计算，得 h21mm凹模壁厚 c=(1.52)h (5-4)取c=2h=221=42mm。凹模外形总长：l=(70.28+242)mm=154.28mm凹模外形总宽：b=(15+242)mm=99mm选取凹模周界为160mm125mm。材料选用t10a制造，热处理硬度为5862hrc。凹模的结构简图如图5-1所示：图5-1 凹模的结构简图5.1.2 冲孔凸模的设计选用直通式凸模，采用线切割加工，凸模长度一般是根据结构上的需要而确定的，采用弹性卸料板，其凸模长度用下列公式计算：l=h1+h2 (5-5)式中 l凸模长度，mm h1凸模固定板厚度，mm h2凹模厚度，mm计算得，凸模长度l=15+25=40mm。凸模强度校核公式为 p孔/amin (5-6) 式中 p孔冲孔冲裁力,n,p孔=13200n amin凸模最小断面积，, amin=58.37 凸模材料的许用压力，mpa,查手册=800 mpa因为=226.14mpa,所以凸模强度符合要求。凸模固定板材料可用45钢，结构形式和尺寸规格查手册可得160mm125mm15mm。冲孔凸模的结构简图如图5-2所示： 图5-2 冲孔凸模的结构形式5.1.3 凸凹模的结构设计凸凹模是复合冲裁中的一个特殊零件，其内形刃口起冲孔凹模的作用，按凹模设计，其外形刃口其落料凸模作用，按凸模设计。根据整体模具的设计需要，凸凹模的结构简图如图所示。经校核凸凹模的强度能够满足要求。其凸凹模的结构简图如图5-3所示： 图5-3 凸凹模的结构简图5.2 定位零件的设计导料销、挡料销起导向和定位作用。本模具使用固定挡料销。 固定挡料销的设计根据标准件，选用挡料销如图5-4图5-4 固定挡料销的结构选用直径d=10mm，d1=6mm，h=3mm，l=13mm，材料为45钢的a型固定挡料销。导料销的材料采用45钢，热处理硬度为4348hrc，粗糙度在1.6m以下，装配时采用h9/d9配合。查有关资料知，导料销的尺寸为：6mm8mm。导料销结构图如图5-5所示： 图5-5 导料销的设计5.3导向装置的设计导向装置用来保证上模相对于下模正确的运动，对于生产批量较大、零件的要求较高、寿命要求较长的模具，一般需导向装置，本模具采用导柱导套装置。5.4 卸料装置的设计 橡胶允许承受的符合比弹簧大，且安装调试方便，成本低，因此选用橡胶作为弹性元件进行卸料。卸料装置中弹性元件的计算如下列举。 图5-6 橡胶板的尺寸5.4.1 确定橡胶的自由高度h0 h0=(3.54)h工 (5-7)h工=h工作+h修模=t+1+(510) (5-8)所以 h=2+1+7=10mm5.4.2 确定橡胶的横截面积aa=fx/p (5-9)查得矩形橡胶在预压量为10%15%时的单位压力为0.6mpa。所以 (5-10)5.4.3 确定橡胶的平面尺寸 b160-8225=a (5-11)5.4.4 校核橡胶的自由高度h0为满足橡胶垫的高径比要求，将橡胶垫分割成四块装入模具中，其最大外形尺寸为80mm，所以 (5-12) 5.5 连接与固定装置的设计5.5.1 模柄的设计本模具选用凸缘式模柄，通过凸缘与上模座连接并加止转销防止转动。这种模柄用螺钉、销钉与上模座紧固在一起,适用于较大的模具。材料选用q235钢，其支撑面应垂直于模柄的轴线(垂直度不应超过0.02:100)。其具体参数如下：d=40mm，l=91mm现制草图如下并标明其具体尺寸： 图5-7 模柄结构简图5.5.2 固定板的设计本模具凸模和凸凹模需要由固定板来固定。固定板的厚度一般取凹模厚度的0.60.8倍,其平面尺寸可与凹模、卸料板外形尺寸相同,需考虑紧固螺钉及销钉的位置。固定板的凸凹模安装孔与凸凹模采用过渡配合h7/m6、h7/n6，压装后将凸凹模端面和固定板一起磨平。现选用标准凸模固定板尺寸为:160mm125mm15mm，凸凹模固定板尺寸为160mm125mm25mm。固定板材料选用q235。5.5.3 垫板和卸料板的设计垫板的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力，防止模座被压出凹坑，影响凸模的正常工作。垫板的外形尺寸可与固定板相同，其厚度一般取310mm。垫板材料为t8a，淬火硬度为5458hrc。垫板上，下表面应磨平，以保证平行度要求。为了便于模具装配，垫板上的销钉通孔直径可比销钉直径增大0.310.5mm。垫板的外形尺寸为：160mm125mm10mm。卸料板的边界尺寸和固定板相同，选用材料为q235，厚度为10mm。因此卸料板的标准尺寸为：160mm125mm10mm。5.5.4 螺钉与销钉的设计模具上常用的紧固零件是螺钉和销钉，设计模具时按标准选用即可。螺钉用于固定模具零件，一般选用内六角螺钉；销钉起定位作用，常用圆柱销钉。螺钉的规格选用m10，在根据实际要求,查标准选用m10；销钉根据标准选用a10,材料为45钢。5.6 模架及组成零件的确定5.6.1 模架的选用本模具选用由上模座,下模座,导柱,导套组成导柱模模架及其零件已经标准化，在此选用后侧导柱模架，设计时参照。5.6.2 模座的确定本模中具选用标准模架，因在前述中确定了凹模尺寸为16012525，根据标准(gb/t2851.3-1990)确定上模座尺寸为:16012540，下模座尺寸为:16012550。导柱为25mm180mm，导套为25mm95mm38mm。第6章 模具闭合高度及压力机有关参数的校核6.1 压力机的校核6.1.1 公称压力根据公称压力选取压力机型号为jb23-16,压力为160kn145.08kn,得以校核。6.1.2 滑块行程滑块行程应保证坯料能顺利地放入模具和冲压能顺利地从模具中取出.这里只是材料的厚度t=1.2,凸模冲入凹模的最大深度4mm,导料板的厚度h=12，即s1=(1.2+12+4)mm=17.2mms=100mm,所以得以校核.6.1.3 行程次数行程次数为45/min.因为生产批量为大批量,又是手工送料,不能太快,因此是得以校核.满足使用要求。6.1.4 工作台面的尺寸根据下模座lb=160125,且每边留出30mm50mm,即l1b1=200mm170mm,而压力机的工作台面l2b2=300mm450mm,冲压件和废料从下模漏出,故符合要求,得以校核。6.1.5 滑块模柄孔尺寸滑块上模柄孔的直径为40mm,模柄孔深度为60mm,而所选的模柄夹持部分直径为40mm,长度为56mm故符合要求,得以校核。6.2 闭合高度模具的闭合高度是指压力机滑块在下止点位置时,模具上模座上平面至下模座下平面间的距离。它与压力机的配合应该遵守下列关系: (hmax-hd)-5h(hmin-hd)+10式中 hmax压力机的最大闭合高度,mm; hmin压力机的最小闭合高度,mm; h模具的闭合高度,mm; hd压力机垫板厚度,mm。模具的闭合高度：h闭=h1+h2+h3+h4+h5+h6+h7+h8，代入数据计算得 h闭=（40+10+15+25+10+34+25+50）mm=205mm由压力机型号知hmax=220mm m=45mm hd=10mm hmin=hmaxm=220-45=175mm(m为闭合高度调节量/m)由公式： (hmax-hd)-5h(hmin-hd)+10得 (22010)-5205(17510)+10即205mm205mm175mm,所以所选压力机合适,即压力机得以校核。第7章 绘制模具总装图和非标零件工作图7.1 模具设计图本模具非标零件工作图见附图，本模具的装配图如下图7-1。7.2 本模具的工作原理制成该工件采用的是复合模具结构，根据前述分析采用复合模具的倒装结构，凹模9，凸模13装在上模，凸凹模5装在下模。根据装配图可知，条料沿两个导料销8从前向后送进，采用挡料销26控制送料步距。当条料送到指定位置时，上模在压力机的作用下下行，首先推件块接触坯料，上模部分继续下行，进行冲裁，导柱，导套对上，下模的运动起到可靠的导向，凹模7上需设置相应的让位孔。冲裁完毕，卡在凸凹模外的条料搭边废料由下模部分的弹性装置卸下，冲孔废料由下模部分的漏料孔落下，冲裁的工件卡在上模内，随上模一起回程，上行到一定位置，打杆碰到曲柄压力机上的打料横杆，打杆及推件块将工件推出模外。然后，再开始下一个行程；掉头冲裁时靠使用挡料销进行首次定位，以后各次使用挡料销进行定位。图7-1 模具总装图1下模座；2、12、18螺钉；3、11销钉；4凸凹模固定板；5凸凹模；6橡胶；7卸料板；8导料销；9凹模；10上模座；13凸模；14打杆；15横销；16推板；17模柄；19导柱；20导套；21止转销；22垫板；23-凸模固定板；24推杆；25推件块；26卸料螺钉；27挡料销结 论在毕业设计的两个多月中，经过查阅大量相关文献及参考书，完成了本次毕业设计的多要求的任务：设计一套锁杆导向架的落料冲孔复合模具。在这个过程中通过查阅资料，发现模具的设计可以根据不同要求和模具工作环境，设计与之相符的模具。所设计的模具具有的特点是结构简单，制造方便。因为设计零件本身要求的精度不高，所以在设计过程中坚持简单实用为基本原则。模具在结构上，除了必要的工作部件和定位出料装置，没有过多的设计其它辅助元件，降低了模具加工制造的难度和制造成本，但合理准确的结模具构设计结构确保模具在使用过程中保证产品的精度。模具在结构上采用了悬臂式落料冲孔复合模。这种结构最常用，模具不仅结构简单，而且出件也方便。为确保零件的质量及稳定性，选用导柱、导套作为