毕业设计（论文）-手机盖冲压工艺分析及模具设计.doc

毕业设计手机盖冲压工艺分析及模具设计 王 慧 学生姓名： 学 号： 102018213机械工程系 系 部：材料成型及控制工程 专 业：韩 海 军 指导教师： 二一四年 六 月诚信声明 本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 本人签名： 年 月 日 毕业设计任务书设计题目： 手机盖冲压工艺分析及模具设计系部：机械工程系 专业：材料成型及控制工程 学号： 102018213 学生： 王慧 指导教师（含职称）：韩海军（高工）专业负责人：赵跃文 1.设计的主要任务及目标 （1）任务 1)模具装配图及零件图 2)设计说明书一本 3)电子资料一份 （2）目标以所学专业知识为基础，以实用为目的，通过对手机盖冲压工艺的分析及相关参数的计算，进一步进行模具的总装图及零件的设计，总结出并熟练掌握模具设计的规律和方法。2.设计的基本要求和内容 （1）基本要求 1）认真学习相关书籍，查阅中外文资料，制定出合理的设计方案； 2）认真做好各环节计算与分析，使零件的工艺分析正确，模具设计合理； 3）勤于思考，应用所学的专业知识来解决设计中遇到的问题； 4）翻译一篇与本课题相关的英文文献； （2）主要内容 1）对手机盖的工艺性进行科学的分析；对相关参数进行准确的计算。 2）通过查阅相关的模具图册，设计出合理的模具装配图及主要零部件图（不少于5张）。 3）探索总结出一套相关的模具设计规律和方法。3.主要参考文献 1 李名尧. 模具 CAD/CAMM.北京：机械工业出版社，2004，1 2 徐炜炯.冷冲压技术问答（上册）M.北京：机械工业出版社，1995，1 月 3 华中科技大学.模具设计基础及模具CAD M. 北京：机械工业出版社，2005 4 王秀凤等.冷冲压模具设计与制造M. ：北京航空航天大学出版社，2005，1-2 4.进度安排设计各阶段名称起 止 日 期1资料查阅，完成开题报告2013.12.172014.03.102制定工艺方案，制定模具大体结构2014.03.112014.04.233中期答辩2014.04.244绘制总体装配图、绘制零件图、 撰写毕业设计 2014.04.252014.6.12 5制作答辩PPT，准备毕业设计答辩 2014.06.132014.6.176毕业设计答辩 2014.06.185附图 手机盖冲压工艺分析及模具设计摘要:本设计详细的论述了冲压模具的全过程。首先，对零件做整体的分析。包括：材料的使用、精度的要求、工序的要求以及成本的要求等。为了降低成本，对排样方式进行了合理的设计；其次，对零件整体进行工艺设计。通过工艺目的的设计、工序的顺序设计、压力机的选择等来实现所要达到的要求；再次，想要保证制件精度的要求，就要考虑模具刃口尺寸的计算。最后，根据计算出的模具刃口尺寸设计出相应的凸凹模，并且查找资料选择冷冲压模的标准零件，符合标准后，就把凸凹模与其它各零部件进行总体装配。手机盖是一个形状相对比较简单的盒形件，需要的工序有落料、拉深、切边、冲孔。经工艺计算和分析，确定了合理的冲压工艺方案，提出用冲孔落料模及拉深切边两套模具完成该零件的生产，设计出的模具结构简单、制造容易。关键词：盒形件,模具设计,复合模,落料,拉深Mobile phone cover stamping process analysis and die designAbstract ：This paper discusses in detail the whole process of stamping dies. First of all, do a thorough analysis for the parts, which include the using of the material, the requirement of accuracy and the requirement of working procedure and costs and so on. For declining low cost, proceeded the reasonable design to the row kind method. Secondly, do processing design for the whole parts and the purpose by craft designing and order of the working procedure and by the choice of punching machine. Thirdly, consider the calculation of size of the mold cutting edge in order to meet the need of accuracy.Finally, according to the calculated the size of mold cutting edge design the corresponding punch and mold, and find information on selection criteria for cold stamping parts, meet the standards, put the punch and mold with the other components to the overall assembly. The lid of mobile phone is a relatively simple shape box. It needs five procedures to finish the workpiece, which are blanking, drawing, trimming . By using process calculation and analysis for sink, two compound dies and one simple die are designed to finish the workpiece. The dies are simple in structure and easy to manufacture. Key words: sink, die design, compound die, blanking, drawing目 录1 前 言12 工艺分析42.1 冲压工艺分析42.1.1 材料42.1.2 零件结构42.1.3 尺寸精度42.2 工艺方案及其模具结构类型4 2.3 排样设计52.3.1少废料排样52.3.2无废料排样52.4 展开尺寸的计算52.5拉深工艺分析.63 冲孔落料复合模具的设计及计算.73.1冲压力与冲压中心的计算73.1.1冲压力7 3.1.2冲压中心8 3.2压力机的选择83.2.1压力机的选择原则83.2.2冲压设备的选择83.2.3压力机的其他参数83.3 工作零件刃口的计算83.4工作零件结构尺寸103.4.1落料凹模板尺寸103.4.2落料凹模板的固定方式103.4.3凸、凹模尺寸计算113.4.4凸、凹模内外刃口壁厚的校核113.4.5冲孔凹模洞口的类型113.4.6凸、凹模的固定方式和主要技术要求123.4.7冲孔凸模尺寸计算123.4.8凹模的固定方式133.4.9标准模架和导向机构133.5有关模具的设计计算143.5.1设计和选用卸料与出件零件143.5.2定位零件的选择153.5.3选择上下模板及模柄152.8.4垫片的结构设计173.5.5卸料零件的选择183.5.6闭合高度194 拉深切边复合模具的设计及计算214.1盒形件的拉深变形过程.214.2拉深工艺及其计算214.2.1拉深次数的计算214.2.2凸、凹模的间隙214.2.3凸、凹模的圆角半径224.2.4凸、凹模工作部分尺寸的计算和公差224.3判定是否采用压边装置244.4拉深力的计算及其压力机初选244.5压力机的校核244.6切边模设计以及应用分析264.7标准件的选择27总 结36 参考文献.38致 谢.39. 太原工业学院毕业设计1前言 模具是现代工业的重要工艺设备，随着科学技术的不断进步，它在国民经济中占有越来越重要的地位，发展前景十分广阔。模具工业是技术密集型、资本密集型和投资密集型的产业，就冷冲模具而言，在冲模设计与制造上，模具结构与精度正朝着两个方面发展：一是为了适应高速、自动、精密、安全等大批量自动化生产的需要，冲模正向高效、精密、长寿命、多工位、多功能方向发展；另一方面，为适应市场上产品更新换代迅速的要求，各种快速成形方法和简易经济冲模的设计与制造也得到了迅速的发展。同时，计算机技术、信息技术等先进技术在模具技术中得到广泛的应用，使模具设计与制造水平发生了深刻的革命性的变化。目前最为突出的是模具CAD、CAE、CAM。在这方面，国际上有许多应用成熟的计算机软件，我们不但能消化，应用国外的有关软件，少数单位还能自行开发或正在开发模具软件，尽管其总体水平与国际上的还有差距，但它代表了我国模具技术的发展成果与发展方向。 我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈。在这种情况下，用户对模具制造的要求是交货期短、精度高、质理好、价格低。因此，模具工业的发展的趋势是非常明显的。 1) 模具产品将日趋高精度化、大型化、复杂化模具产品成形零件的日渐大型化，以及由于高效率生产要求的一模多腔(塑封模已达到一模几百腔)使模具日趋大型化。随着零件微型化，以及模具结构发展的要求。 2) 模具标准件的应用将日渐广泛 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。 因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件规格品种，发展和完善联销网，保证供货迅速。 3) 在模具设计制造中将全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具CAD/CAM/CAE 技术是模具设计制造的发展方向。现在，全面普及CAD/CAM/CAE技术已基本成熟。由于模具CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件 价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，特别是微机的普及应用，更为广大模具企业普 及模具CAD/CAM技术创造了良好的条伯。随着微机软件的发展和进步，技术培训工作也日趋 简化。在普及推广模具CAD/CAM技术的过程中，应抓住机遇，重点扶持国产模具软件的开发和应用。 目前，国内模具工业发展很快，其产值已超过机床工业的产值。我国模具工业作为一个独立的新型的工业，正处于飞速发展阶段，已成为国民经济的基础工业之一，其发展前景十分广阔。据预测，未来我国将成为世界的制造中心，这更加给模具工业带来前所未有的发展机遇和空间。但由于我国模具工业起步较晚，底子薄“九五”期间虽有较快发展，但与发达国家相比，差距还相当大。许多模具还需要进口，模具制造高级 人才也供不应求。为进一步加快我国模具工业的发展，基本任务之一就是加快人才的培养，普及先进的模具设计与制造技术，培养模具专业的高级人才。 为满足模具制造业对技术工人的需求，很多职业技能培训学校都开设了模具制造相关专业，而目前我国模具制造工还没有成为独立的专业工种，还没有统一的模具制造专业教学大纲和教材，也没有统一的技能鉴定标准，各学校和企业都只能在摸索中自行组织安排，这种状况显然不利于该专业的发展和人才培养的规范性。 我国经济仍处于高速发展阶段，国际上经济全球化发展趋势日趋明显，这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。一方面，国内模具市场将继续高速发展，另一方面，模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显。因此，放眼未来，国际、国内的模具市场发展趋势前景看好，预计中国模具将在良好的市场环境下得到高速发展，我国为模具大国，而且一定逐步向模具制造强国的行列迈进。“十一五”期间，中国模具工业水平不仅在量和质的方面有很大提高，而且行业结构、产品水平、开发创新能力、企业的体制与机制以及技术进步的方面也会取得较大发展。 模具技术集合了机械、电子、化学、光学、材料、计算机、精密监测和信息网络等诸多学科，是一个综合性多学科的系统工程。模具技术的发展趋势要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展，模具产品技术含量不断提高，模具制造周期不断缩短，模具生产朝着信息化、无图化、精细化、自动化的方向发展，模具企业向着技术集成化、设备精良化、批品牌化、管理信息化、经营国际化的方向发展。加大技术培训和技术服务的力度。应时一步扩大CAE技术的应用范围。对于已普及了 模具CAD/CAM技术的一批以家电行业代表的企业来说，应积极做好模具CAD/CAM技术的深化 应用工作，即开展企业信息化工程，可从CAPP、PDM、CIMS、VR，逐步深化和提高。本次模具设计是将大学课程书本知识与实践的一次有机结合。设计过程也是对大学所学知识的一次综合利用。整个设计过程也是一次检验，是对我大学四年学习成绩的一次检验，我将会尽最大的努力去完成它。382工艺分析 2.1冲压工艺分析2.1.1材料该冲裁件的材料是Q235钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。2.1.2零件的结构该零件的结构简单，在转角的地方有四个半径为10mm的圆角，孔和孔，孔和边元的距离也满足要求，最小的壁厚为0.5mm。由此可以看的出来该零件具有良好的冲压性能。2.1.3尺寸精度 零件的所有没有标注的公差尺寸，属于自由公差，可以按IT14级来确定工件的公差。零件的外形尺寸：700-O.74 mm 1300-1.00mm R100-0.3mm零件的内形尺寸：6+0.20 mm结论：适合冲裁 2.2方案及模具的结构类工艺型 方案一：落料、冲孔、拉深、切边单工序模 方案二：落料冲孔复合模、拉深切边复合模完成 方案三：采用多工位级进模 分析比较上述三种工艺方案，可以看出：方案一模具简单，数量多，冲压效率低。方案二相对于方案一模具较复杂，数量减少，冲压效率提高。方案三相对于前两种方案模具最复杂，制造周期长，数量最少，冲压效率最高，但是由于工序较多，设计模具和加工模具都比较困难。 通过上述方案性能的比较，考虑到产品是批量生产，采用方案二是最合理的。2.3排样设计2.3.1少废料排样指模具只沿着工件部分外形轮廓冲裁，只有局部搭边的存在。2.3.2无废料排样 指工件与工件之间及工件与条料侧边之间均无搭边的存在，模具刃口沿条料顺序切下，直接获得工件。 少废料、无废料排样的缺点是工件质量差，模具寿命不高，但这两种排样可以节省材料，还具有简化模具结构、降低冲裁力和提高生产率等优点。并且工件须具有一定的形状才能采用少、无废料排样。(参考文献1) L50, t0.5mm, r=5mm2t 所以a=1.8mm a1=2.0mm A=D+a=70+1.8=71.8mm B=D+2a1=130+2*2=134mm 其中 =100%=100%式中 一个步距内零件的实际面积 一个步距内所需毛坯面积。 A 送料步距 B 条料宽度带入数据可得： =100%=9619.74/9621.2*100%98% 确定排样图如图2-1所示：2.4展开尺寸的计算 一次拉成的低盒形件的拉深的毛坯的展开尺寸的计算，由于这类零件的拉深的时候只有微量的材料从圆角部分转移到直边的部分，所以可以认为圆角部分的拉深发生拉深变形，但是直边部分的拉深只是发生弯曲的变形(参考文献2)。计算公式及其方法如下： 1）圆角区毛坯的半径 ：将圆角区域视为以2r为直径，高度为h的四分之一的圆筒件进行计算。 R=r2+2rH-0.86r凸（r0+0.16r凸） =6*6+2*6*5-0.86*1（6+0.16*1） =9.6mm 2)直边区展开尺寸的计算 L1=120+5+5=130mm L2=60+5+5=70mm 2.5拉深工艺的分析该零件属于浅矩形件，尺寸为自由公差，取得IT=14级，底部圆角的半径r=1mmt=0.5mm。所以适合拉深工艺。 2-1排样图3冲孔落料复合模的设计及计算3.1冲压力与压力中心的计算3.1.1冲裁力的计算 F=KLt 其中 冲裁力 冲裁周边长度，cad测量682.7mm。 材料厚度 材料抗剪强度 系数 查阅手册得到 =350MPa, k取得1.3(参考文献3) (1) 落料力 落=1.3lt=1.3*400*0.5*350=273KN 材料厚度 材料抗剪强度 其中l=（130+70）*2=400mm (2) 冲孔力 冲=1.3lt=1.3*3.14*6*0.5*350=12858.3KN 材料厚度 材料抗剪强度 其中l=2*3.14*3=6*3.14 （3）卸料力 K卸=0.06，查表得知 F卸=K卸*F=0.06*273=16.38KN （4）推件力 F推=n k推f=12*0.05*12.858=70.17KN 其中h=6mm， 所以n=h/t=6/0.5=12个 （5）总压力 F总=落+冲+F推=253+12.858+7.7148=273.423.1.2 压力中心 由于工件是一个中心对称图形，所以压力中心就是它的几何中心。3.2压力机的选择 标称压力：压力机标称压力是指压力机的滑块离下死点前的特地距离，压力机的曲柄旋转离下死点前某一个角度是滑块所需要的最大的工作压力。 一般情况下，压力机的标称压力应该大于冲压工艺的1.3倍在开始压力机上进行的精密冲压式亚丽家的标称压力应该大于冲压工艺的2倍。 压力机的滑块行程是指滑块从上死点到下至点所经过的距离，压力机的行程的小应该可以保证毛坯的放入以及成型料件的取出。 压机的闭合高度是指滑块到下死点是，滑块的地平面到工作台的高度，模具的闭合高度必须要适合压力机的闭合高度的范围要求。 压力机的工作台的尺寸压力机的工作台上垫片班的平面尺寸要大于模具的下模座的平面尺寸，并且有一定的充分的余量，一般每边50-70. 压机的工作台的孔的尺寸，模具底设计的漏料孔尺寸必须要小于压力机的工作台的孔的尺寸。 综上所述，压力机的选择型号是JG23-40.它的公程压力是400KN,滑块行程是100，最大的装模的高度是220，电动机的功率是4kw，工作台的尺寸是；前后是150，左右是300mm(参考文献4)。3.3工作刃口的计算 刃口尺寸计算原则: 落料件的尺寸取决于凹模尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸。因此，设计落料模时，以凹模为基准，间隙取在凸模上，设计冲孔模时，以凸模为基准，间隙取在凹模上。 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增大的，应取工件尺寸公差范围内较小的数值。对基准件刃口尺寸在磨损后减小，应取工件尺寸公差范围内较大的数值，在凸，凹模磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格的零件。 确定模具刃口制造公差时，要既能保证工件的精度要求，又能保证有合理的间隙数值，一般模具制造精度比工件精度高3-4级。 凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影响冲裁件的尺寸精度。模具的合理间隙值也靠凸凹模刃口尺寸及其公差来保证。因此，正确确定凸凹模刃口尺寸和公差，是冲裁模具设计中的一项重要工作。 凸模、凹模工作部分尺寸即凸、凹模刃口尺寸的计算，有两种计算方法，第一种计算方式是凸模与凹模图样分别加工法计算；第二种计算方法是凸模与凹模配作法。该冲件尺寸较多，若采用分开加工法计算，计算繁琐，且计算量较大，不宜采用，故采用第二种算法：凸模与凹模配作法,落料部分以落料凹模为基准计算，落料凸模按间隙值配制。冲孔部分以冲孔凸木为基准计算，冲孔凹模按间隙值配制。 由于工作图都没有公差尺寸，都属于未标注的公差尺寸，在计算的时候冲压件没有标主的极限偏差通常都是按IT14级计算。 (1)落料凹模的尺寸计算； D凹1=130mm D凹2=70mm Z min=0.312 mm Z max=0.240mm Z max-Z min=0.108mm 磨损系数；制件精度都是IT14级，所以X=0.5(参考文献5) 公式为 D=(D max-x）0+/4mm 模具的制造公差是/4. 计算的结果是Dd1=（130-0.5*1）0+0.25=125.50+0.25mm Dd2=（70-0.5*0.74）00.74/4=69.630+0.185mm 相应的凸模的尺寸按凹模的尺寸配合，保证两面的间隙在0.246-0.36之间。 （2）圆角半径的尺寸计算 制件精度都是IT14级，所以X=0.5 计算的公式是Dd=(D max-x）0+/4mm 模具的制造公差是/4. 计算的结果是Dd3=（10-0.5*0.3）0+0.075 =9.850+0.075mm 相应的凸模的尺寸按凹模的尺寸配合，保证两面的间隙在0.123-0.183之间。 （3）冲孔凸模的尺寸计算 孔的基本尺寸为D=60+0.2mm 磨损系数；制件精度都是IT14级，所以X=0.5(参考文献6)。 模具的制造公差是/4. d P=（d min+x)-/40mm d=（6+0.5*0.2）-0.050mm 相应的凹模的尺寸按凸模的尺寸配合，保证两面的间隙在0.246-0.36之间。3.4 工作零件结构的尺寸3.4.1 落料凹模板的尺寸 凹模板的厚度是H=kb， 查的k=0.28 所以H=70*0.28=19.6mm 凹模壁厚是c=（1.5-2）H 所以c= 30-40 mm 即取得c=30mm 凹模板的边长为；L=b+2c=130+2*30=200mm 凹模的板宽为；B=150mm 综上所述，凹模板的外形为200*150*36(参考文献7)。落料凹模的零件图如图3-1所示：3.4.2 落料凹模板的固定方式凹模一般采用螺钉和销钉固定。螺钉和销钉的数量、规格以及它们的位置应可根据凹模的大小，可在标准件中找到。位置可以根据结构的需要做出适当的调整。螺孔和销孔之间到模板的边缘的尺寸，应该满足要求。3.4.3 凸凹模尺寸的计算 凸凹模长度的计算：L=h1+h2+h3=16+10+24=50mm(参考文献8) 其中h1为凸凹模固定板的厚度，h2为弹性卸料版的厚度，h2为增加的长度。 3-1落料凹模零件图3.4.4 凸凹模内外刃口间壁厚的校核根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为7mm，查遍得到，该壁厚为4.9mm。3.4.5 冲孔凹模洞口的类型 冲孔凹模的孔口形式通常有如图2-3所示的几种。图中a、e为直壁形，刃口强度高，刃磨后空口尺寸不变，制造方便。但是在孔口内易于积存工件或废料，增大了凹模的胀力、推件力和孔壁的磨损；磨损后每次的修磨量大，模具的总寿命较低。此外，凹 模磨损后孔口可 能 成 倒 锥，使冲成的工件或料反跳到凹模表面上，造成操作困难。直壁形孔口凹模适用于冲裁精度较高、厚度较大的工件。对于上顶出工件（或废料）的模具也采用此种孔口形式。a适用于圆形或矩形工件；e适用于形状复杂的工件。b、c、d的孔口为锥形，孔口内不易于积存工件或废料，孔壁所受的胀力、摩擦力小，所略有增大。一般用于形状简单，精度要求不高和较薄的冲裁件。c适用于较复杂的冲裁加件；d用于冲裁薄料和凹模厚度较薄的情况。f为凸台式凹模，适用于冲裁软而薄的金属与非金属材料，这种材料一般不淬火或淬火强度不高（3538）HRC，可以用手锤敲打凸台斜面以调整模具间隙，直到试冲出以冲孔凹模的磨损及每次的饿刃磨量小。但刃口强度较低，且刃口的尺寸在修磨后。满意的冲压件为止。冲孔凹模洞口而根据上述分析本模具采用 a 为合理。(参考文献9) 3-2 刃口类型3.4.6 凸凹模的固定方式以及主要要求 凹模一般采用螺钉和销钉固定。螺钉和销钉的数量、规格以及它们的位置应可根据凹模的大小，可在标准件中找到。位置可以根据结构的需要做出适当的调整。螺孔和销孔之间到模板的边缘的尺寸，应该满足要求。凹模孔轴线应该和凹模的顶面保持垂直的高度，上下面要保证平行一致。根据这些条件得知固定方式为整体式。3.4.7 冲孔凸模尺寸的计算 凸模的长度计算：L=h1+h3=14+12+14=40mm 其中h1为凸模固定板的厚度，h2为空心垫片的厚度，h3凹模板的厚度。凸模强度校核，强度足够。(参考文献10) 凸模的零件图如图3-3所示： 3-3凸模零件图3.4.8 凸模的固定方式平面尺寸较大的凸模，可以采用螺钉和销钉固定。中小型的凸模多是采用抬肩固定。对于有的小的凸模还是可以采用粘接的方式固定的。对于大的冲模中要冲孔的尺寸较小的，可以采用快换凸模的固定方式，以方便修理和更换。综上所述，采用凸模和凹模固定板压配的方式进行固定，方便利用。3.4. 9 标准模架的选择 标准模架中，应用最广的是用导柱，导套作为导向装置的模架。根据导柱，导套的不同有以下4种基本形式： 1）后侧导柱模架：后侧导柱模架的两个导柱，导套处于模架后侧，可实现纵向，横向送料，送料方便。但是由于导柱导套偏置，易引起单边磨损，不适合浮动模柄的模具后侧导柱模架 2）中间导柱模架：中间导柱模架的两个导柱，导套位于模距左右对称线上。受力均匀，滑动平稳，拔模方便,但是只能前后单方向送料3）对角导柱模架：对角导柱模架的两个导柱，导套布置于模具的对角线上，不但受力均衡而且能实现纵横两个方向送料4）四导柱模架：四导柱模架具有四个沿四角分布的导柱，导套，不但受力均衡，导向功能强，且刚度大，适合大型模具模具的闭合高度是指模具在最低工作位置时上模座上表面与下模座下表面 之间的距离。 综上所述，采用后侧导柱模架。 模架规格的选择，根据凹模尺寸从标准件中选择。经过估算，可以看出，L=250mm,B=200mm，H=40mm。所以查出模架的规格是250*200*40mm。 导柱和导套都是圆柱状的，加工方便，容易装配，是模具行业应用广泛的导向装置。在上下模座上分别设置两对或者是四对导柱，导套对凸、凹模具进行导向。后置导柱的两个导柱直径相同，中间配置的和对角配置的导套，两个导柱的导向直径不相同，可以避免和模具的时候武装方向而导致凸凹模具的破坏。 导柱和导套的结构还有大小都是从国家标准中选择的，在选择是要注意在冲裁的时候导致最好不要脱离导套的导向孔，导柱的长度要保证模具闭合后，导柱上端与下模座顶面的距离不小于10-15mm， 导柱和导套的配合要根据冲裁模具的间隙大小确定。当冲裁件的厚度在0.8以下的时候选用H6/h5.(参考文献11)导柱的尺寸为28mm，导套的尺寸为42mm。3.5 其他的有关模具的设计计算3.5.1 卸料和出件零件的选择 卸料用固定卸料的方式，出件是用凸模往下冲的方式。所以不用设计出件零件。固定方式卸料版的平面外形尺寸一般都是和凹模的相同。它的厚度可以采用凹模厚度的0.8-1倍。所以得到卸料板的规格是L*B*H=200*200*35.(参考文献12)凸模和卸料板间的双边间隙一般取0.2-0.5，所以最后取值为0.5mm。3.5.2 定位零件的选择 冲模的定位装置室用来保证才练的正确送进以及在冲模的正确位置，单个毛坯的定位用定位销或者是定位板。使用条料的时候，保证条料送进的导向零件有导料板，倒料销等，保证条料进距的零件有胆量小、定居侧刃等零件的选择。在连续模中，使用导正销保证工件孔的加工与外形的位置。采用条料或者是带料的冲裁的时候，一般选用导料板或者是导料销来导正材料的送进方向。(参考文献13)3.5.3 上下模柄以及模板的选择 模柄作用：将上模固定在压力机的滑块上。 要求：模具的压力中心与模柄中心线重合。 应用：常用于1000KN以下的中小型模具上。 类型及应用场合： 旋入式：下图a）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：下图b）所示，它与模座孔采用过渡配合H7/m6，并加销钉防转。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：下图c）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/js6过渡配合。多用于较大型的模具。(参考文献14) 槽型模柄和通用模柄：下图d）、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：根据模具的大小及零件精度等方面的要求，决定采用压入式的模柄，根据所选压力机的模柄孔尺寸确定模柄的直径为40mm，与模柄孔采用间隙配合H11/d ll，模柄长度小于模柄孔深度5l0mm。 由于压力机的选择为JG-23-40，所以得知模柄孔的直径为52mm。深度是65mm，由装配要求知道配合要求为H7/m6，模柄长度和模柄深度为5-10mm。 综上所述，由于采用固定卸料的方式，上下座的回程是受力较大，所以采用压入式模柄。 模柄的零件图如图3-4所示： 3-4模柄的零件图3.5.4 垫片的选择 考虑到推件装置的结构，采用垫片的方式进行加固。上垫片的厚度采用8mm，下垫片的厚度采用6mm。 如图3-5所示： 3-5垫板零件图3.5.5 卸料零件的选择 卸料与出件装置的作用是当冲模完成一次冲压之后，把冲件或废料从模具工作零件上卸下来，以便冲压工作继续进行。通常，把冲件或废料从凸模上卸下来称为卸料。 卸料装置按卸料的方式分为固定卸料装置弹性卸料装置和废料切刀三种。 固定卸料装置 , 固定卸料装置仅由固定卸料板构成，一般安装在下模的凹模上；弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹性元件（弹簧或弹簧）组成；弹性卸料装置可安装于上模或下模，依靠弹簧或弹簧的弹力来卸料，卸料力不太大但冲压时可兼起压料作用，故多用于冲裁料薄及平面度要求较高的冲件；废料切刀是在冲裁过程中冲裁废料切断成数块，从而实现卸料的一种卸料零件。 可采用弹性卸料装置，卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹簧组成。冲制的工件由推板、推销和推件块组成的刚性推件装置，冲孔的废料可通过凸凹模的内孔从冲床台面孔漏下。(参考文献15) 卸料板的如图3-6所示： 3-6卸料板零件图3.5.6 闭合高度的计算 模具的闭合高度的计算要考虑的方面有，上下模座，上垫片，下垫片，凸凹模的固定板的厚度，凹模板的厚度，凸模固定板的厚度，卸料板厚度的总和。所以： H=(35+30+10+8+6+14+12+14+14) -0.5=159.5mm（-0.5mm是考虑到凸模今天进入凹模的深度，根据生产的要求，其可以做出适当的调整，）(参考文献11) 综上所述，压力机的闭合高度为：H Max=300，H min=300-160=140,H max-5HH min+10mm。根据复合模装配要点，本副模具的装配选凸、凹模为基准件，先装下模，再装上模，装配后，应保证间隙均匀，切边凹模刃口面应高出拉深凸模工作面5mm，并调整间隙、试冲、返修。具体装配如下：凸、凹模预配 （1）装配前仔细检查各凸模形状及尺寸以及凹模形孔，是否符合图纸要求尺寸精度、形状。 （2）将各凸模分别与相应的凹模孔相配，检查其间隙是否加工均匀。不适合者应重新修磨或更换。凸模装配 以凹模孔定位，将各凸模分别压入凸模固定板的形孔中，并挤紧牢固。装配下模 ： （1）在下模座上划中心线，按中心预装凹模、导料板； （2）在下模座、导料板上，用已加工好的凹模分别确定其螺孔位置，并分别钻孔，攻丝； （3）将下模座、导料板、凹模装在一起，并用螺钉紧固，打入销钉。装配上模 ： （1）在已装好的下模上放等高垫铁，再在凹模中放入0.12mm的纸片，然后将凸模与固定板组合装入凹模； （2）预装上模座，划出与凸模固定板相应螺孔、销孔位置并钻铰螺孔、销孔； （3）用螺钉将固定板组合、垫板、上模座连接在一起，但不要拧紧； （4）将卸料板套装在已装入固定板的凸凹模上，装上橡胶和卸料螺钉，并调节橡胶的预压量，使卸料板高出凸模下端约1mm； （5）复查凸、凹模间隙并调整合适后，紧固螺钉； （6）切纸检查，合适后打入销钉。试冲与调整： 装机试冲并根据试冲结果作相应调整。 模具的装配图如3-7 3-7冲孔落料复合模装配图 4拉深切边复合模的设计及计算4.1 盒形件的拉深变形程度 盒形件属于非旋转体的零件，包括方形件、矩形件、椭圆件。盒形件拉深的变形时不均匀的，与旋转体零件拉深比较，拉深是毛坯变形区的变形发布要复杂的多，圆角部分变形大，直边部分的变形不是很大，甚至接近弯曲变形。但是在拉伸的过程中，圆角部分和直边部分必然存在真相互影响，影响的程度随着盒形件的形状不同而不同，可以用相对圆角半径的方法，相对高度的方法来表示盒形件的形状，拉伸的的时候，盒形件的圆角与直边部分的相互影响体现在一下的几个方面: 1)相对圆角半径越小时，直边部分对圆角部分的变形影响就越小，反之，影响越大。当盒形件变成筒形件的时候，上述的变形差别也就不再存在了。 2)相对高对越大的时候，在同样的r下，圆角部分的拉深变形大，则直边部分的变形必然也会多一些。所以，圆角部分对于直边部分的影响就越大。 这两个因素决定了圆角部分材料向直角部分转移的程度和直角部分高度的增加量。(参考文献17) 可以将盒形件的拉深分为一次拉深的低盒形件的拉深和多次拉深的高盒形件的拉深。他们的毛坯展开尺寸的计算方法是不同的。拉深的方法也是不一样的。根据不同的盒形件的不同特点，采用不同的拉深方法最后达到所要求的的目标。经过分析以及计算可以得到结论，该零件的加工属于低盒形件的一次拉深。4.2 拉深工艺以及计算4.2.1拉深次数的计算t/D=0.5/130*100%=0.38%,其中在0.3-0.5之间。所以得到该零件结构经过一次拉深就可以达到要求。4.2.2 凸凹模的间隙 1）直边部分的单边间隙： Z/2 = 1， 05t=0.525 所以直边部分的间隙为1.05mm