毕业设计（论文）-圆筒拉伸设备设计.doc

分类号分类号TGTH12学号学号2010022520学校代码学校代码13535密级密级内部内部毕毕业业设设计计说说明明书书圆筒拉伸设备设计圆筒拉伸设备设计学位申请人学位申请人：学科专业学科专业：机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化指导教师指导教师：答辩日期答辩日期：二二一四年五月二十四日一四年五月二十四日独独创创性性声声明明本人声明所呈交的毕业论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，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结果由本人承担。毕业论文作者签名：日期：年月日毕业论文版权使用授权书毕业论文版权使用授权书本毕业论文作者完全了解学校有关保留、使用毕业论文的规定，即：学校有权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。本人授权山西农业大学信息学院可以将本毕业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毕业论文。保密，在年解密后适用本授权书。不保密。（请在以上方框内打“”）毕业论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日本论文属于I山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计摘摘要要冲压是一种先进的金属加工方式，它是建立在金属塑性变形的基础上，使用模具和冲压设备对板料金属进行加工，从而得到所需要的零件形状和尺寸。冲压具备生产率高、产品尺寸精度稳定、操作简单、加工成本低、材料利用率高、容易实现机械化和自动化等一系列优点，特别适合于大量生产。本文首先论叙了我国目前冲压模具制造技术发展现状以及发展趋势。正文主要是根据零件的生产技术要求，设计了相应的模具。因为板料、设备和模具是构成冲压加工的三个必要因素，此三要素是冲压所必要的硬件条件，再通过人们的对他们在有机地协调，包括进行合理的工艺性设计、计算以有效的组织管理。内容主要包括：拉深原理分析、拉深工艺分析、模具结构的设计计算。在设计中充分利用了计算机辅助设计(CADCAM)：用AutoCAD2007绘制了所有零件图和装配图。在整个设计过程中，分性零件加工工艺和模具的设计是同样的重要，同时模具是为实际生产所服务，所以，设计出来的模具结构不但要可行，即达到预期目的，而且要让工人操作起来简单方便，另外还要尽量少花钱，即经济性。模具零件材料则大多取用常用材料，以减少成本。该模具易于制造，可在普通冲床上使用，适合在生产中推广应用。关键词：关键词：模具；冲压；拉深；结构设计注意摘要的页码，是罗马字母。山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计IIAbstractStampingisakindofadvancedmetalprocessingitestablishesonthemetalfoundationwithdeedplasticityprocessesusingmouldandstampingequipmentforboardmaterialmetalinordertogettheelementshapeandsizeneeded.Itisbeenproductivityhighthatstampinghasproductsizeprecisionstabilizeandoperatesimplefinishedcostlowoverallmaterialutilizationfactorhigheasyrealizationaseriesofadvantagessuchasmechanizationandautomationsuitplentyofproductionsespecially.Thistexttalksaboutourcountrypressingmoldingtoolmanufacturingtechnicalpresentconditionandthedevelopmenttrendscurrently.Thisarticleismainlyaccordingtotherequirementsofthepartsproductiontechnologydesignthecorrespondingmold.Becauseboardmaterialequipmentandmouldarethe3necessaryfactorsthatstampingprocessing3thisessentialfactorsisstampingthehardwareconditionofplacenecessityknowagainsurpassMenforthemincoordinateorganiclyincludecarryingoutreasonabletechnologydesignandcalculationsoaseffectiveorganizationmanages.Whichcontentincludesmainly:ThepricipleanalysisofDrawingthetechnicalanalysisforDrawingdesignandcalculateforthediestructure.TherehavefullyutilizedCADinthedesignCADCAM:HavedrawnallpartpicturesandinstallationdiagramswithAutoCAD2007.Inentiredesigncoursethedesignofminuteelementprocessingtechnologyandmouldissameandimportantatthesametimemouldistoserveactualproductionplacesothemouldstructurethatdevisedwillbenotonlyfeasiblereachesexpectedpurposeandtoletworkeroperatingandsimpleconvenienceisasfaraspossiblefewadditionallytospendmoneyeconomy.IntheinterestofreducingcostMostmaterialsofmouldaccessoryarechoicingtheusualmaterial.Thismouldiseasytoproduce.Itcanusedontheusualpunchandadapttogeneralizeinproducing.Keywords:diestampingpulldeeplythestructuredesignI山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计目目录录1绪论.11.1我国冲压模具业发展现状.11.2我国冲压模具制造技术发展过程及发展方向.22拉伸的工艺设计.42.1拉伸的基本原理.42.1.1拉伸的概念与分类.42.1.2拉深变形过程及特点.42.1.3拉深过程中坯料内的应力与应变状态.52.2拉深件的工艺性.72.2.1拉深件的形状、尺寸及精度.72.2.2拉深件的材料.83零件的主要参数计算.93.1计算毛坯直径D.93.2确定一次能否拉出.103.3拉深凹模与凸模的间隙.103.4凹模和凸模尺寸.103.5凹模与凸模圆角半径.103.6凸模出气孔尺寸的确定.114拉伸模各个零件的结构尺寸.124.1凹模结构设计.124.2凸模结构设计.124.3垫板的设计.134.4固定板的设计.134.5刚性卸料板的设计.144.6模柄的设计.144.7上下模座的设计.155压力机的选择.175.1相关力的计算.17山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计II5.1.1冲裁力的计算.175.1.2推件力的计算.175.1.3拉深力的计算.185.1.4压力机的选用.185.2冲压设备的选用.185.2.1模具闭合高度的计算.185.2.2设备的选用.196绘制装配图.207结论.21致谢.22参考文献.231山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计1绪论绪论1.1我国冲压模具业发展现状我国冲压模具业发展现状改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，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。从起步到现在，我国模具工业已经走过了半个多世纪。从20世纪以来，我国就开始重视模具行业的发展，提出政府要支持模具行业的发展，以带动制造业的蓬勃发展。有关专家表示，我国的加工成本相对较低，模具加工业日趋成熟，技术水平不断提高，人员素质大幅提高，国内投资环境越来越好，各种有利因素使越来越多国外企业选择我国作为模具加工的基地。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。以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CADCAECAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。例如，吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模CADCAECAM软件，上海交通大学模具CAD国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模CAD软件等在国内模具行业拥有不少的用户。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CADCAECAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一2山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。1.2我国冲压模具制造技术发展我国冲压模具制造技术发展过程及发展方向过程及发展方向我国模具标准化工作起步较晚，模具标准生产、销售、推广和应用工作也比较落后。因此，模具标准件品种规格少、供应不及时、配件性等问题长期存在。从模具标准件使用覆盖率一直较低。20世纪80年代以来，中国模具工业的发展十分迅速。产值以每年15%左右的迅速增长。2000年我国模具工业总产值已达280亿元人民币。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，铸模具约占6%，其他各类模具约占11%。在冷冲模具方面，代表当代模具技术水平的汽车覆盖件模具，我国东风汽车公司模具厂、第一汽车厂模具中心等都能制造，他们在CADCAMCAE冲压件质量及模具性能方面，均以达到或接近国际先进水平，多工位连续模和多功能模具是我国重点发展的精密、高校模具品种1。目前，国内以可制造具有自动冲切、叠呀、计数、分组、转子铁心扭斜和安全保等功能的铁心精密自动叠压多功能模具生产电动机定、转子双回转叠片的硬质合金连续模的步距精度可的2微米寿命达到1亿次以上1。我国模具行业将向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。目前，电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电、通讯和军工等产品中，60%-80%的零部件，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所无法比拟。模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和开发能力。模具标准件的应用将日渐广泛，模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本。同时，快速经济模具的前景十分广阔。由于人们要求模具的生产周期越短越好，因此开发快速经济模具越来越引起人们的重视。例如研制各种超塑性材料来制作模具；用环氧、聚酯或在其中填充金属、玻璃等增强物制作简易模具这类模具制造工艺简单，精度易控制，收缩率较小，价格便宜，寿命较高2。中、低熔点合金模具，喷涂成型模具，电铸模，精铸模，层叠模，陶瓷吸塑模及光造型和使用热硬化橡胶快速制造低成本模具等快速经济模具将进一步发展快换模架、快换冲头等也将日益发展3。另外采用计算机控制和机械手操作的快速换模装置、快速试模装置技术也会得到发展和提高。3山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计在模具行业中，压铸模的比例也在不断提高。随着车辆和电机等产品向轻量化方向发展，对压铸模的数量、寿命和复杂程度将提出越来越高的要求。随着以塑料代钢、以塑代木的发展和产品零件的精度和复杂程度的不断提高，塑料模的比例将不断提高，其精度和复杂程度也将随着相应提高。国内相当多的模具企业普及了计算机绘图，应用各种CAD软件进行模具设计。目前，从事模具技术研究的机构和院校已达30余家。在模具CADCAECAM技术、冷冲模和精冲模CAD软件、模具的电加工和数控加工技术、快速成型技形（RP）和快速制模技术、新型模具材料等方面都取得了长足的进步和显著的成果3。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CADCAMCAE技术(2)高速铣削加工(3)模具扫描及数字化系统(4)电火花铣削加工(5)提高模具标准化程度(6)优质材料及先进表面处理技术(7)模具研磨抛光将自动化、智能化(8)模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。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。4山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计2拉伸的工艺设计拉伸的工艺设计2.1拉伸的基本原理拉伸的基本原理2.1.1拉伸的概念与分类拉伸的概念与分类拉深利用拉深模将一定形状的平面坯料或空心件制成开口空心件的冲压工序。拉深工艺可以在普通的单动压力机上进行，也可在专用的双动、三动拉深压力机或液压机上进行。拉深件的种类很多，按变形力学特点可以分为四种基本类型，如图2-1所示。图2-1拉深件类型2.1.2拉深变形过程及特点拉深变形过程及特点图2-2所示为圆筒形件的拉深过程。直径为D、厚度为t的圆形毛坯经过拉深模拉深，得到具有外径为d、高度为h的开口圆筒形工件。5山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计图2-2圆筒形件的拉深1.在拉深过程中，坯料的中心部分成为筒形件的底部，基本不变形，是不变形区，坯料的凸缘部分（即D-d的环形部分）是主要变形区拉深过程实质上就是将坯料的凸缘部分材料逐渐转移到筒壁的过程4。2.在转移过程中，凸缘部分材料由于拉深力的作用，径向产生拉应力，切向产生压应力。在和的共同作用下，凸缘部分金属材料产生塑性变形，其“多余的三角形”材料沿径向伸长，切向压缩，且不断被拉入凹模中变为筒壁，成为圆筒形开口空心件。3圆筒形件拉深的变形程度，通常以筒形件直径d与坯料直径D的比值来表示，即m=dD，其中m称为拉深系数，m越小，拉深变形程度越大；相反，m越大，拉深变形程度就越小。2.1.3拉深过程中坯料内的应力与应变状态拉深过程中坯料内的应力与应变状态拉深过程是一个复杂的塑性变形过程，其变形区比较大，金属流动大，拉深过程中容易发生凸缘变形区的起皱和传力区的拉裂而使工件报废因此，有必要分析拉深时的应力、应变状态，从而找出产生起皱、拉裂的根本原因，在设计模具和制订冲压工艺时引起注意，以提高拉深件的质量4。根据应力应变的状态不同，可将拉深坯料划分为凸缘平面区、凸缘圆角区、筒壁区、筒底圆角区、筒底区等五个区域。1凸缘平面部分(A区)这是拉深的主要变形区，材料在径向拉应力和切向压应力的共同作用下产生切向压缩与径向伸长变形而被逐渐拉人凹模。在厚度方向，由于压料圈的作用，产生了压应力，但通常和的绝对值比大得多。厚度方向的变形决定于径向拉应力和切向压应力之间的比例关系，一般板料厚度有所增厚，越接近外缘，增厚越多。如果不压料(0)，或压料力较小(小)，这时板料增厚比较大。当拉深变形程度较大，板料又比较薄时，则在坯料的凸缘部分，特别是外缘部分，在切向压应力作用下可能失稳而拱起，形成所谓起皱。6山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计图2-3拉深过程的应力与应变状态2凸缘圆角部分(B区)这是位于凹模圆角部分的材料，径向受拉应力而伸长，切向受压应力而压缩，厚度方向受到凹模圆角的压力和弯曲作用产生压应力。由于这里切向压应力值不大，而径向拉应力最大，且凹模圆角越小，由弯曲引起的拉应力越大，板料厚度有所减薄，所以有可能出现破裂。3筒壁部分(C区)这部分材料已经形成筒形，材料不再发生大的变形。但是，在拉深过程中，凸模的拉深力要经由筒壁传递到凸缘区，因此它承受单向拉应力1的作用，发生少量的纵向伸长变形和厚度减薄。4底部圆角部分(D区)这是与凸模圆角接触的部分，它从拉深开始一直承受径向拉应力和切向拉应力的作用，并且受到凸模圆角的压力和弯曲作用，因而这部分材料变薄最严重，尤其与侧壁相切的部位，所以此处最容易出现拉裂，是拉深的“危险断面”。5筒底部分(E区)筒底区在拉深开始时即被拉入凹模，并在拉深的整个过程中保持其平面形状。它受切向和径向的双向拉应力作用，变形是双向拉伸变形，厚度弱有减薄。但这个区域的材料由于受到与凸模接触面的摩擦阻力约束，基本上不产生塑性变形或者只产生不大的塑性变形。7山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计上述筒壁区、底部圆角区和筒底区这三个部分的主要作用是传递拉深力，即把凸模的作用力传递到变形区凸缘部分，使之产生足以引起拉深变形的经向拉应力1，因而又叫传力区。2.2拉深件的工艺性拉深件的工艺性2.2.1拉深件的形状、尺寸及精度拉深件的形状、尺寸及精度1.拉深件的形状与尺寸(1)拉深件应尽量简单、对称，并能一次拉深成形。(2)拉深件壁厚公差或变薄量要求一般不应超出拉深工艺壁厚变化规律。根据统计，不变薄拉深工艺的筒壁最大增厚量约为(0.20.3)t，最大变薄量约为(0.10.18)t（t为板料厚度）。(3)当零件一次拉深的变形程度过大时，为避免拉裂，需采用多次拉深，这时在保证必要的表面质量前提下，应允许内、外表面存在拉深过程中可能产生的痕迹。(4)在保证装配要求的前提下，应允许拉深件侧壁有一定的斜度。(5)拉深件的底部或凸缘上有孔时，孔边到侧壁的距离应满aR+0.5t(或r+0.5t)。(6)拉深件的底与壁、凸缘与壁、矩形件的四角等处的圆角半径应满足：rt，R2t，rg3t。否则，应增加整形工序。一次整形的，圆角半径可取r(0.10.3)t，R(0.10.3)t。(7)拉深件的径向尺寸应只标注外形尺寸或内形尺寸，而不能同时标注内、外形尺寸。带台阶的拉深件，其高度方向的尺寸标注一般应以拉深件底部为基准，如图2-4(a)所示。若以上部为基准，高度尺寸不易保证，如图2-4(b)所示。图2-4带台阶拉深件的尺寸标注8山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计2.拉深件的精度一般情况下，拉深件的尺寸精度应在IT13级以下，不宜高于IT11级。对于精度要求高的拉深件，应在拉深后增加整形工序，以提高其精度由于材料各向异性的影响，拉深件的口部或凸缘外缘一般是不整齐的，出现“突耳”现象，需要增加切边工序5。2.2.2拉深件的材料拉深件的材料用于拉深件的材料，要求具有较好的塑性，屈强比sb小、板厚方向性系数r大，板平面方向性系数r小。屈强比sb值越小，一次拉深允许的极一次拉深的最小拉深系数为m=0.480.50；65Mn钢的sb0.63，其一次拉深的最小拉深系数为m=0.680.70。所以有关材料标准规定，作为拉深用的钢板，其屈强比不大于0.66。板厚方向性系数r和板平面方向性系数r反映了材料的各向异性性能。当r较大或r较小时，材料宽度的变形比厚度方向的变形容易，板平面方向性能差异较小，拉深过程中材料不易变薄或拉裂，因而有利于拉深成形7。9山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计3零件的主要参数计算零件的主要参数计算材料是0808钢，厚度为2.0。对于冲压件材料一般要求的力学性能是强度低，塑性高，表面质量和厚度公差符合国家标准。本设计的产品材料是08钢，如图所示，属于低碳钢由于强度低塑性好适用于制造受力不大的冲压件和拉深件并有利于冲压成形和制件质量的提高还具有良好的冲压成形性能即有良好的抗破裂性良好的贴模和定形性所以具有良好的冲压性能8。图3-1零件图3.1计算毛坯直径计算毛坯直径D选取修边余量根据冲压手册，查表4-5，当d凸d=，取修边余量为2.5259.12734则实际外径为：d凸=34+2.52=39按表4-7序号20所列公式，初算毛坯直径为：d=20d=27r=3.5d=34d=39h=9.312341D=232421212112212156.456.428.64828.6ddrrdrhdrrdd=2222234395.356.4275.328.63.92745.38205.328.620=54.37(3-1)32.2956mm5510山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计3.2确定一次能否拉出确定一次能否拉出d凸d=444.12739604.0273.16dh678.310037.542100Dt查表4-20，得故零件可一次拉出来604.0h0.7058.011ddhd凸d=1.4441.4，拉伸系数，查表属于宽凸缘。47.049.0552711mDdm3.3拉深凹模与凸模的间隙拉深凹模与凸模的间隙拉深模间隙是指单面间隙，间隙的大小对拉深力，拉深件的质量，拉深模的寿命都有影响，若c值大小，凸缘区变厚的材料通过间隙时，校正和变形的阻力增加，与模具表面间的摩擦，磨损严重，使拉深力增加，需件变薄严重，甚至拉破，模具寿命降低间隙小时得到的零件侧壁平直而光滑，质量较好，精度较高9。间隙过大时，对毛坯的校直和挤压作用减小，拉深力降低，模具的寿命提高，但零件的质量变差，冲出的零件侧壁不直。因此拉深模的间隙值也应合适，确定c时要考虑压边状况，拉深次数和工件精度高。其原则是：即要考虑材料本身的公差，又要考虑板料的增厚现象，间隙一般都比毛坯厚度略大一些。不用压边圈时，考虑到起皱的可能性取间隙值为：C=（11.1）tmax此工件的拉深间隙可取，C=1.1t=2.2mm3.4凹模和凸模尺寸凹模和凸模尺寸零件公差查表冲压手册P307，表4-76），得：0凸模制造公差；凹模制造公差080.012.0凸凹模单边间隙值：C=2.2凹模尺寸：D凹=(3-2)12.002975.0D凸模直径：D凸=(3-3)008.06.242.22029275.0CD3.5凹模与凸模圆角半径凹模与凸模圆角半径拉深时，材料在经过凹模圆角时不仅因为发生弯曲变形需要克服弯曲阻力，还要11山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计克服因相对流动引起的磨檫阻力，所以其大小对拉伸工件的影响非常大。主要有以下影响：1.拉伸力的大小；2.拉伸件的质量；3.拉伸模的寿命。r凹小时材料对凹模的压力增加，磨檫力增大，磨损加剧，使磨具的寿命降低则r凹的值即不能太大，也不能太小10。在生产上一般应尽量避免采用过小圆角半径，在保证工件质量的前提下尽量取大值，以满足模具寿命要求。通常可按经验公式计算：r凹=0.8tdD8.077.522955凸模圆角半径对拉深工序的影响没有凹模圆角半径大，但其值也必须合格r凸=r凹=3.4616.0其中D为毛坯直径，【D】为；d为凹模直径，【d】为；t为材料厚度，【t】为。3.6凸模出气孔尺寸的确定凸模出气孔尺寸的确定查冲压手册表4-77得：拉深凸模的出气孔直径均为5mm。12山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计13山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计4拉伸模各个零件的结构尺寸拉伸模各个零件的结构尺寸4.1凹模结构设计凹模结构设计凹模的外形一般有矩形与圆形两种。凹模的外形尺寸应保证凹模有足够的强度，刚度和修磨量。本凹模采用带肩圆凹模其凹模高度h=50mm。材料和凸模一样为08钢热处理的硬度为HRC56-60。凹模结构如图4-1所示图4-1凹模4.2凸模结构设计凸模结构设计拉深凸模采用台阶式，也是采用车床加工陷入下模座配合按H7k6的配合再用螺钉固定。拉深凸模结构如图4-2所示。图4-2凸模14山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计4.3垫板的设计垫板的设计垫板的作用是承受凸模和凹模的压力，防止过大的冲压，在上下模座上压出凹坑，影响模具的正常工作，垫板厚度根据压力机的大小选择，尺寸为3032。材料45钢，热处理后硬度为HRC4348。如图4-3所示图4-3垫板4.4固定板的设计固定板的设计固定板的作用起固定凸、凹模，防止其在冲压过程中松动，造成模具的损坏，固定板的形状要根据凸、凹模而定，而外形尺寸与垫板相似。凸模固定板外径100，高度24。凹模固定板外径100，高度为25如图所示。图4-4（1）凹模固定板15山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计图4-4（2）凸模固定板4.5刚性卸料板的设计刚性卸料板的设计卸料板采用45钢制造，淬火硬度HRC4045，卸料板轮廓尺寸与凹模轮廓尺寸相同，厚度为9.7，如图所示4-5。图4-5卸料板4.6模柄的设计模柄的设计模柄有多种形式，要根据模具的结构特点，选用模柄的形式模柄的直径根据所选压力机的模柄孔径确定，经查阅各种模柄的特点，选用下图模柄，这种模柄应用比较广泛11。模柄中间有孔可按装打料杆，模柄的结构尺寸关系，如图4-6所示。图4-6模柄16山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计4.7上下模座的设计上下模座的设计冷冲压技术的发展和新型模具材料的出现，模具结构也发生了一定的变化，虽然模具的结构类型很多，但对其基本要求是一致的。即不仅能冲出合格的零件，适应生产批量的需要，而且要求操作方便，生产安全、寿命长、成本低，以及制造和维修方便随着冷冲模国家标准实施以来，在设计模具时对冲模模架的选择一般都是按国家标准来选的12。模架的选择可从冲压手册P596选择标准架。根据查阅的内容及分析，可选用中间导柱模架，这种模架的导柱在模具中间位置，冲压时可防止由于偏心力矩引起的模具歪斜，以凹模轮廓尺寸为依据，选择模架规格13。表4-1中间导柱圆形上模座尺寸凹模周界0DtBDSR2l7HD71HD1003011014535603232图4-7（1）上模座17山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计表4-2中间导柱圆形下模座尺寸凹模周界0Dt1tBD2DSR1R1l2ld10040251101601453560506022图4-7（2）下模座导柱为：22130导套为：22702818山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计5压力机的选择压力机的选择5.1相关力的计算相关力的计算5.1.1冲裁力的计算冲裁力的计算在冲裁过程中，冲裁力是随凸模进入凹模材料的深度而变化的。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具重要依据之一。冲裁力计算公式：F冲=1.3Lt式中：F冲裁力；L冲裁轮廓的总长度；t板料厚度；材剪料的抗强度材料为08钢，故取250，所以F冲=1.3Lt=1.3553.142250=112255N(5-1)5.1.2推件力的计算推件力的计算F推=K推，F冲=F冲=25605N(5-2)n055.0264.8查模具工程大典6表2-37：表2-37卸料力、推件力和顶件力系数料厚tmmKXKTKD钢650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.0319山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计铝、铝合金纯铜，黄铜0.0250.080.020.060.030.070.030.095.1.3拉深力的计算拉深力的计算查模具工程大典表2.4-53得6:K3=1.1b=330MP拉深力:F拉=K3dtb=1.13.14272330=66646.8N(5-3)5.1.4压力机的选用压力机的选用F总=F冲+F拉+F推=112255N25605N66646.8N=204506.8N(5-4)故压力机所需的总冲压力为F总=204506.8N因此，压力机公称压力应大于或等于冲压力，根据冲压力计算结果拟选压力机为开式双柱可倾式压力机J2325。5.2冲压设备的选用冲压设备的选用5.2.1模具闭合高度的计算模具闭合高度的计算模具闭合高度:HH卸H凹固H凸固H1H2H3H4H其它163.4(5-5)冲模的闭合高度是指滑块在下死点即模具在最低工作位置时，上模座上平面与下模座下平面之间的距离H，冲模的闭合高度必须与压力机的装模高度相适应14。选用压力机的装模高度与模具的闭合高度应满足下列关系式：Hmax-5mmHHmin+10mm式中Hmax压力机的最大装模高度，；Hmin压力机的最小装模高度，；H模具的闭合高度，。上式表明，压力机选择后所安装的模具应该使其闭合高度H不能大于压力机最大装模高度，否则模具就不能在该压力机上使用；反之，模具的闭合高度小于压力机的最小装模高度Hmin时，可以在压力机工作台加垫板使用15。经计算该模具闭合高度H=163.4mm，且开式压力机J2325最大装模高度220mm大20山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计于模具闭合高度163.4mm可以使用。5.2.2设备的选用设备的选用通过较核，选择开式双柱可倾式压力机J2325能满足使用要求。其主要技术参数如下：公称压力：250KN滑块行程：65mm最大闭合高度：270mm最大装模高度：220mm工作台尺寸（前后左右）：370mm560mm垫板尺寸（厚度直径）：50mm200mm模柄孔尺寸：40mm60mm最大倾斜角度：30度21山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计6绘制装配图绘制装配图根据已确定的零件结构及参数，按照制图标准绘制装配图，见附图1#图纸。6-1装配图22山山西西农农业业大大学学信信息息学学院院毕毕业业设设计计7结结论论通过这次模具设计，让我在多方面都有所提高。模具的利用，与切削加工相比，可以提高材料利用率，能耗低，而且生产效率高，成本低。通过这次毕业设计，综合