关 键 词：

罩拉深落料 冲孔 设计

资源描述：

罩拉深落料冲孔模设计$$,罩拉深落料,冲孔,设计

内容简介：

I设计任务书设计题目：设计题目： 罩拉深落料冲孔模设计罩拉深落料冲孔模设计设计要求：设计要求：1.按要求确定冲压工艺方案；2.设计合理的模具结构；3.合理的选用模具材料和压力机；4.采用模具排样最合理的设计；5.用合理的加工方法并保证表面粗糙度；6.以这次毕业设计要加深对实践问题的理解。设计进度要求：设计进度要求：第一周 搜集模具相关资料及前期准备工作；第二周 模具基本类型与工作部分零件尺寸计算；第三周 模具整体及其零件的设计；第四周 绘制主要工作零件结构尺寸图和排样图设计；第五周 毕业论文的整体校核、修改；第六周 论文完善、定稿及打印装订；第七周 毕业答辩。 指导教师（签名）：指导教师（签名）： II目目 录录设计任务书 .I目 录 .II摘 要 .III前 言 .IV1 冲压件工艺分析及工艺方案的确定 .11.1 冲压件工艺分析 .11.2 冲压工艺方案的确定 .22 毛坯尺寸的计算与拉深次数的确定 .63 冲压力计算.93.1 压力中心的确定： .93.2 冲压力的计算 .93.3 卸料力、顶料力的计算 .113.4 总压力的计算.114 工作部分尺寸计算.125 主要设计计算.185.1 排样及相关计算 .185.2 材料的利用率.206 模具的总体设计.226.1 定位方式的选择.226.2 卸料、出件方式的选择.226.3 导向方式的选择 .226.4 模柄的选择.226.5 闭合高度.226.6 模架及其他零部件的选用 .236.7 压力机的选用 .247 工作零件的加工工艺.268 模具总装图.279 模具的装配与调试 .28结 束 语 .29致 谢 .30III摘 要复合模是压力机的一次工作行程中，在模具同一部位同时完成数道分离工序的模具复合模是压力机的一次工作行程中，在模具同一部位同时完成数道分离工序的模具。复合模的设计难点是如何在同一工作位置上合理地布置几对凸、凹模。它在结构上主要特征是有一个既是落料凸模又是冲孔凹模的凸凹模。按照复合模工作零件的安装位置不同，分为正装复合模和倒装复合模两种。这次设计我采用正装复合模。我设计的是一个罩落料拉深冲孔复合冲裁模，在本次设计中我参考了大量有关冷冲模模具设计实例等方面的资料。我觉得通过本次的毕业设计，达到了这样的目的：1.综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行一次冷冲压模具（落料拉深冲裁模）设计工作的实际训练，从而培养和提高我们独立工作的能力。2.巩固与扩充所学有关冷冲模具设计课程的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤。3.掌握冷冲压模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。计不仅让我熟悉了课本所学的知识，而且让我做到所学的知识灵活运用到实践当中，更让我了解了冲压模具设计的全过程和加工实践中应注意的要点。使我从毕业设计中更好理解了模具实际生产中的重要性。让我更了解落料、冲孔、拉深过程和计算各个力的方法。更好的运用 CAD 绘图，在以后的工作中更好的发挥和运用。 关键词：拉深，落料，冲孔，整形前前 言言 我设计的是罩的拉深落料冲孔复合模具本设计参考了大量的拉深参考书籍和冲压课本等资料所有设计模具中通用的表、手册等，如修边余量的确定、拉深件毛坯直径的计算公式、盒形件用压边圈拉深系数、盒形件角部的第一次拉深系数等，然后再集结了自己平时的所学，还有通过对工件的零件、模具工作部分（凸凹模、拉深凸模、落料凹模） 、模具装配图的绘制，我的绘图功底也有了一定程度地提高。冲压是使板料经分离或成形而得到制件的加工方法。冲压利用冲压模具对板料进行加工。常温下进行的板料冲压加工称为冷冲压。冷冲压模具在工业生产中的地位：是大批生产同形产品的工具，同时也是工业生产的主要工艺装备。模具工业是国民经济的基础工业。模具可保证冲压产品的尺寸精度和质量稳定，而且在加工中不破坏产品表面。用模具生产零件可以采用冶金厂大量生产的廉价的轧制钢板或钢带为坯料，且在生产中不需要加热，具有生产效率高、质量好、重量轻、成本低且节约能源和原材料等一系列优点，是其它加工方法所不能比拟的。使用模具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代制造工业的发展和技术水平地提高，在很大程度上取决于模具工业的发展。目前，工业生产中普遍采用模具成形工艺方法，以提高产品的生产效率和质量。一般采用压力机进行零件加工，一台普通压力机每分钟可生产零件几件到几十件，而高速压力机的生产效率已达到每分钟数百件甚至上千件。据不完全统计，飞机、汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表等产品，有 60左右的零件是利用模具加工出来的；而自行车、手表、洗衣机、电冰箱及电风扇等轻工业产品，90左右的零件是利用模具生产出来的；至于日常生活所用的五金、餐具等的大批量生产基本上也是靠模具来进行生产的。显而易见，模具作为一种专用的工艺装备，在生产中的作用和地位正日趋上升。 11 冲压件工艺分析及工艺方案的确定零件简图：如图.所示：生产批量：大批量零件材料：08F材料厚度：0.5mm图 1.1 罩零件图1.11.1 冲压件工艺分析冲压件工艺分析冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的是它的几何形状尺寸和精度要求。良好的冲压工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。1.冲裁件的形状应能符合材料合理排样，减少废料2.冲裁各直线或曲线的连接处，宜有适当的圆角3.冲裁件凸出或凹入部分宽度不宜太小，并应避免过长的悬臂与窄槽4.腰圆形冲裁件，如允许圆弧半径，则 R 应大于料宽的一半，即能采用少废料排样；如限定圆弧半径等于工件宽度之半，就不能采用少废料排样，否则会有台肩产生1.冲孔时，由于受到凸模强度的限制，孔的尺寸不宜过小；2.冲裁件的孔与孔之间，孔与边缘之间的距离，受到模具强度的限制，不能太小。2该工件属于锥形阶梯有凸缘圆筒形件拉深，根据图纸来看，该工件形状结构简单对称，因为该工件属于一种零件，因此它有两个外形尺寸要求比较精确，其它尺寸根据图纸上的尺寸标注均为自由公差，所以为了保证工件的那两个外形尺寸应采用先拉深后再进行落料，再冲孔.即先用拉深这道工序保证了这个外形尺寸要求。mm60从图纸上的标注来看,该工件厚度 0.5变化(尤其是筒底部份的工件厚度)没有作mm特殊要求和说明,因此采用不变薄拉深。只是该工件作为另一个零件，所以保证它的外形的平直度和外形的总高度尺寸 11可在冲孔后采用整形这道工序来进行修整、校mm形。因此对该工件整体来说首先需要拉深，然后落料，接着冲孔，最后再对工件整体外形尺寸要求还需要整形，从而达到工件的图纸所要求的内容。1.21.2 冲压工艺方案的确定冲压工艺方案的确定冲压工艺方案的确定，可依据表 1.1 确定表 1.1 冲压工艺方案单工序模项目无导柱有导柱级进模复合模冲压精度低较低较高，相当于 IT10IT13高，相当于IT8IT11制件平整程度不平整一般不平整，有时要校平 因压料较好，制件平整 制件最大尺寸和材料厚度不受限制300mm 以下厚度达 6mm尺寸250mm 厚度在0.16 之间尺寸300mm 厚度常在 0.05m3mm冲模制造的难度程度及价格容易、价格低导柱、导套的装配采用先进工艺后不难简单形状制件的级进模比复合模具制造难度低，价格亦较低形状复杂的制件用复合模比级进模制造难度低，相对价格低生产率低较低 可用自动送料出料装置，效率较高 工序组合后效率高 使用高速冲床的可能性 只能单冲不能连冲 有自动送料装置可以连冲， 使用于高速冲床高达 400由于有弹性缓冲器，不宜用3但速度不能太高次/分以上高速，不宜连冲材料要求可用边角料条料要求不严格条料或卷料要求严格除用条料外，小件可用边角料，但生产率低生产安全性不安全手在冲模过程区不安全比较安全手在冲模工作区不安全，要有安全装置冲模安装调整与操作调整麻烦操作不便安装、调整较容易、操作方便安装、调整较容易，操作简单安装、调整比级进模更容易，操作简单 分析表 2.1，采用：方案一：模具结构简单，制造容易，但需要四道工序四副模具，生产成本造价太高，生产效率低，难以满足该工件大批量生产的要求；方案二：尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状不算太复杂又是对称图形，模具制造并不困难，只需两副模具，生产效率较高，冲裁得到的冲裁件尺寸精度等级高，避免了多次单工序冲裁的定位误差，并且在冲裁过程中可以进行压料，冲裁件较平稳，可以满足大批量生产的要求；方案三也只需两副模，但模具结构比较复杂，送进操作并不方便，加上工件尺寸又偏大些，生产效率不高且冲裁精度等级低，难以保证图纸上的尺寸要求。单工序模具结构简单，但需要两道工序两副模具才能完成，且生产效率低难以满足该工件大量生产的要求。复合模需一副模具，生产率较高，尽管模具结构较单工序模复杂，但由于零件的几何零件形状简单对称，模具制造并不困难。虽然级进模也需一副模具，且生产率较高，但模具结构复杂，送进料不方便，加之工件尺寸偏大。通过分析对上述三种模具的比较，该件若能一次成形，则采用复合模最佳。根据零件图纸要求和冲压工艺的分析，该工件包括拉深、落料、冲孔、整形四道基本工序，可有以下三种工艺方案：表 1.2 倒、正装复合模的比较比较项目倒装复合模正装复合模工作零件凸模在上模部分在下模部分4凹模在上模部分在下模部分装配位置凸凹模在下模部分在上模部分出件方式采用顶杆、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。压力机回程时及从凸凹模内推出。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。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拉深、冲孔件，而且最大直径可直接通过落料得到，内部需要同心冲孔和整形，而内孔的冲裁又会产生废料。参见表 1.2，并比较，所以总体上应将拉深凹模、落料凹模固定在下模座上，而拉深、冲孔的凸凹模固定在上模座上，这样先完成拉深，再随着模具的继续动作完成落料和冲孔，而落料和冲孔产生的废料可以通过卸料板和打杆与冲孔凹模相通的通5孔直接排出模具外由于条料只有 0.5，很薄，而且冲压件较大，质量要求一般，属mm于普通冲裁，同时可以利用弹性装置来实现冲裁前拉深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，又是大批量生产，所以在卸料板上加工一个与料宽一样的形槽便于送料条料送进时的正确定位，同时由于冲件结构较简单，冲件又大，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，应尽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。通过对上述方案的分析比较再考虑到生产批量为大批量和两个外形尺寸要求较高，先拉深，后落料，再冲孔，最后整形。因此用正装复合模比较合适。62 毛坯尺寸的计算与拉深次数的确定根据毛坯尺寸的确定原则可知有两种方法来计算毛坯的计算原则：1.面积相等原则：由于拉深前和拉深后材料的体积不变，对于不变薄拉深，假设材料厚度拉深前后不变，拉深毛坯的尺寸按“拉深前后的表面积相等”来确定。2.形状相似原则：拉深毛坯的形状一般与拉深件横截面的形状相似，即当零件形状是圆形或椭圆形时，其拉深前毛坯的展开形状也基本上是圆形或椭圆形。根据本零件的特点：为简单形状的旋转体，可以采用面积相等的原则来确定。在拉深过程中，常因材料平面各向异性、模具间隙不匀、板厚变化、摩擦阻力不等及定位不准等的影响，而使拉深件口部或凸缘周边不齐，所以必须进行修边。在计算毛坯尺寸时，应以加上修边余量后的拉深件尺寸进行展开计算。首先该工件形状结构比较特殊，可将拉深件划分为几个简单的便于计算的几何体，并分析求出各简单几何体的表面积，把各简单几何体面积相加即为零件总面积，然后根据表面积相等原则，求出坯料直径。计算坯料前要确定翻边前的工序件尺寸。查表 2.1，取修边余量2 . 227601mmmmddmmR8 . 1表 2.1 有凸缘圆筒形拉深件的修边余量R凸缘的相对直径 d1/d凸缘直径 d11.5 以下1.5222.52.53251.61.41.21.025502.52.01.81.6501003.53.02.52.21001504.33.63.02.51502005.04.23.52.72002505.54.63.82.82506543首先该工件形状结构比较特殊，可将拉深件划分为几个简单的便于计算的几何体，并分析求出各简单几何体的表面积，把各简单几何体面积相加即为零件总面积，然后7根据表面积相等原则，求出坯料直径。计算坯料前要确定翻边前的工序件尺寸 iAAAAD.43212iAD4=44122725 .105027450608 . 3602222mm69式中：拉深件毛坯直径（）Dmm各简单几何体面积（） 321AAA、2mm坯料相对厚度72. 0100695 . 0100D5 . 0按阶梯形件的拉深来计算查表 2.2表 2.2 拉深相对高度与拉深次数的关系dH坯料相对厚度（/D）100极限拉深系数2.01.51.51.01.00.60.60.30.30.150.150.08M10.480.500.500.530.530.550.550.580.580.600.600.63M20.730.750.750.760.760.780.780.790.790.800.800.82M30.760.780.780.790.790.800.800.810.810.820.820.84求出零件总拉深系数, 根据毛坯相对厚度， 凸缘的相对直径391. 06927Ddmt，查表 2.3 发现总拉深系数大于表中数值，能一次拉深成形。 2 . 227601ddtm表 2.3 有凸缘的圆筒形件第一次拉深的极限拉深系数坯料相对厚度（/D）100凸缘的相对直径 d1/d21.51.51.01.00.60.60.31.80.580.480.530.420.440.370.390.342.00.510.420.460.360.380.320.340.292.20.450.350.400.310.330.270.290.252.50.350.280.320.250.270.220.230.202.80.270.220.240.190.210.170.180.1583.00.220.180.200.160.170.140.150.1293 3 冲压力计算冲压力计算 3.13.1 压力中心的确定压力中心的确定： 模具压力中心是指冲压合力的作用点位置，为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心和压力机的压力中心相重合。否则，冲压时滑块就会承受偏心载荷，导致滑块导轨和模具导向部分不正常磨损,还会使合理间隙得不到保证，从而影响制件质量和降低模具寿命甚至损坏模具对。冲模的压力中心，可按下述原则来确定：对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。形状复杂的零件、多凸模的压力中心可用解析计算法求出。3.23.2 冲压力的计算冲压力的计算因为为了保正外形尺寸精度要求，该工件是先拉深后落料，所以先进行拉深力的计算，再进行冲裁力的计算。 拉深力 = 拉深FbtdD)(25. 1=3605 . 0)2769(14. 325. 1（）29673N式中：坯料直经；D拉深后工件最小直经；d板料厚度；tb拉深件材料的抗拉强度。 （查表 3.1 得b=360Mpa）表 3.1 冲压常用金属材料的力学性能10力学性能材料名称牌号材料状态及代号抗剪强度/MPa抗拉强度b/MPa屈强点s/MPa伸长率/（%）F0823031027538018027300826036021541020027F102203402754101902710260340295430210261527038033547023025碳素结构钢20已退火28040035550025024 落料力：= 落料FbKLt=3005 . 06914. 33 . 1 =42249（）N式中：系数；（一般取=1.3）KK冲裁周边长度；L 材料厚度；tb材料的抗剪程度。 （查表 3.1，得b =300MPa）因为该工件底部有一个的孔，所以还应该求出冲孔力。12冲孔F 冲孔力：= 冲孔FbKLt =1.3123.140.5300 =7348（）N式中： 系数；（一般取=1.3） KK底孔的周长；L材料厚度； t11b材料的抗剪程度。 整形力：= 整形FAp = 18014. 34126922 () 652382NA压料圈下坯料的投影面积 P单位面积压料力，由表 4.3 可知 ampp1803.33.3 卸料力、顶料力的计算卸料力、顶料力的计算 在冲裁结束时，由于材料的弹性回复（包括径向弹性回复和弹性翘曲的回复）及摩擦的存在，将使冲落部分的材料梗塞在凹模内，而冲裁剩下的材料则紧箍在凸模上。为使冲裁工作继续进行，必须将箍在凸模上的料卸下，将卡在凹模内的料推出，从凸模上卸下箍着的材料所需要的力称卸料力；将梗塞在凸模内的料顺冲裁方向推出所需要的力称卸料力；该模具预采用正装复合模，成形顶板（拉深凹模）在下模座上装着，拉深后工件会梗塞在凹模内，则需要计算顶件力，而且落料后板料会箍在凸模上，则还需要计算卸料力。卸料力= 式DFXK落料F（49） N21134224905. 0式中：卸料力系数；（查表 3.2，得=0.05）XKXK表 3.2 卸料力和顶件力系数 料厚 t/mmKXKD0.10.0650.0750.140.10.50.0450.0550.080.52.50.040.050.062.56.50.030.040.05钢6.50.020.030.03顶件力= DFDK拉深F12 =N23742967308. 0式中：顶件力系数。 （查表 3.2，得=0.08）DKDK3.43.4 总压力的计算总压力的计算该工件是先拉深后落料再冲孔，三道工序进行完后才是卸料力和顶件力等。辅助取件装置所产生的力。因此，工艺总压力 DXFFFFFF冲孔落料拉深总=29673+42249+7348+2113+2374=83757N134 4 工作部分尺寸计算工作部分尺寸计算该工件尺寸标落料凸、凹模工作部分尺寸的确定：所以以凹模为设计基准。查表 4.1 初始双面间隙可知，。 04. 0maxZ5 . 0,06. 0min取xmmZ表 4.1 初始双面间隙 Zmax、Zmin08、10、3508F、Q235Q34540、5065Mn材料厚度 t/mmZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmaxZmin小于0.5极小间隙0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.0720.70.0640.0920.0640.0920.0640.0920.0640.0920.80.0720.1040.0720.1040.0720.1040.0640.0920.90.0900.1160.0900.1260.0900.1260.0900.1261.00.1800.1200.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.3202.00.2460.3600.2600.3800.2600.380注在外形，而且全部为自由公差尺寸，可看作14 级（见表 4.2）IT 14表 4.2 标准公差数值 拉深=ADAD0max)75. 0( =03. 0074. 075. 060= mm03. 00445.59拉深= TD0max75. 0TZD=002. 0174. 075. 060mm002. 0445.58式中：拉深件外径的最大极限尺寸；maxD 零件的公差；A、凹、凸模制造公差；（查表 4.3，得A =0.03, =0.02）TmmTmm拉深模双面间隙。，即=1ZmmZZZ5 . 022minmaxZmm表 4.3 凸模制造公差与凹模制造公差A Tmm拉深件直径 d2020100100材料厚度tATATAT0.50.020.010.030.020.51.50.040.020.050.030.080.05标准公差等级基本尺寸/mmIT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15IT16大于至mmm310142540600.10.140.250.40.63612183048750.120.180.30.480.7561015223658900.150.220.360.580.91018182743701100.180.270.430.71.11830213352841300.210.330.520.841.330502539621001600.250.390.6211.650803046741201900.30.460.741.21.9801203554871402200.350.540.871.42.2151.50.060.040.080.050.100.06表 4.4 规则形状（圆形、方形）冲裁时凸、凹模的制造偏差 mm基本尺寸凸模偏差凹模偏差180.0200.02018300.0200.02530800.0200.030801200.0250.0351201800.0300.040校核：+ =0.030+0.020=0.05 TAmmmmmm=0.060.04=0.02, minmaxZZmmmmmm不能满足间隙公差条件: +ATminmaxZZ因此,只有缩小、提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，TA由此可知，0.4（） TminmaxZZ=mmmm040. 0060. 04 . 0 =mmmm008. 002. 04 . 0 0.6（） AminmaxZZ =mmmm040. 0060. 06 . 0 =mmmm012. 002. 06 . 0 故：落料：=AD012. 00445.59mm = TDmm0008. 0445.58 图 1 落.料凹模16图 2.冲孔凸凹模 冲孔：= Td0minTxd =mm002. 043. 05 . 012 =mm002. 021.12 = AdTZxd0minmin =mm02. 0004. 043. 05 . 012 =mm02. 0025.12式中：冲孔件孔的最小极限尺寸；mind 摩擦系数；（根据工件精度14，取=0.5）xITx 工件制造公差；17，凸、凹模的制造公差；（查表 4.4 得=0.020,=0.02）TATmmAmm 最小合理间隙。 （查表 4.1 得=0.060, =0.040）minZmaxZmmminZmm 校核：+=0.02+0.02=0.04TAmmmmmm=0.06-0.04=0.02 minmaxZZmmmmmm不能满足间隙公差条件: +，ATminmaxZZ因此,只有缩小、提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，TA因此可取, 0.4（）TminmaxZZ =mmmm040. 0060. 04 . 0 =mmmm008. 002. 04 . 0 0.6（Zmax-Zmin）A =mmmm040. 0060. 06 . 0 =mmmm012. 002. 06 . 0 故：冲孔=Tdmm0008. 021.12=Admm012. 0025.1219图 3 冲孔凸模205 主要设计计算5.15.1 排样及相关计算排样及相关计算在冲压生产中，节约和减少废料具有重要的意义，在模具设计中，排样设计是一项极为重要的、技术性很强的设计工作，排样的合理与否直接影响到材料的利用率、制件质量、生产率与成本以及模具寿命等，所以排样工作的好坏是左右冲裁经济效益的重要因素之一。排样的方法有三种：有废料排样，少废料排样和无废料排样。少、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。上述三类排样方法，按工件的外形特征主要分为直排、斜排、直对排、斜对排、混合排、多行排等形式。冲裁所产生的废料分为两种，一是工件的各种内孔产生的废料，它取决于工件的形状，一般不能改变，称为设计废料；二是由于工件之间的搭边和工件与条料侧面的搭边、板料的料头、料尾而产生的废料，它取决于冲压方式和排样方式，称为工艺废料，提高材料利用率最主要的途径是合理排样使工艺废料尽量小，另外在满足工件使用要求的前提下，适当的改变工件的结构形状也可以提高材料的利用率。搭边-排样时，工件及工件与条料侧边之间的余料叫搭边。搭边的作用是补偿定位误差和保持条料有一定的刚度，以保证冲压件质量和送料方便。搭边太宽，浪费材料；搭边太窄会引起搭边断裂或翘曲，可能出现“啃刀”现象或冲裁时被拉断，有时还会拉入模具间隙中，损坏模具刃口，从而影响模具寿命。搭边值的大小与下列因素有关：(1)材料的力学性能硬材料可小些，软材料的搭边可要大些；(2)工件的形状与尺寸尺寸大或带有突尖的复杂形状时，搭边要取得大些。(3)材料厚度薄材料的搭边应取得大些；(4)送料方式及挡料方式用手工送料、有侧压板导向的搭边值可以取小些；在排样方式和搭边值确定以后，就可以确定条料的宽度查表 5.1 搭边值，mma5 . 121。mma2 . 11表 5.1 最小搭边值 mm材料厚度t工件间1a侧面a工件间1a侧面a工件间1a侧面a0.25 以下1.82.02.22.52.83.00.250.51.21.51.82.02.22.50.50.81.01.21.51.81.82.00.81.20.81.01.21.51.51.81.21.61.01.21.51.81.82.0 查表 5.1 得条料与导料板的最小间隙 。 mmC5 . 0表 5.2 导料板与条料之间的最小间隙 minCmm无测压装置有测压装置条料宽度 B条料宽度 B 材料厚度100以下100200200300100 以下100以上0.50.511223340.50.50.50.50.50.50.5111111115555588888冲裁件面积= A2224 .37374694mmD条料宽度= BmmCaD5 .725 . 05 . 12692min步距= SmmaD2 .702 . 1691 根据板材的标准，查表 5.2 可知 750mm1500mm 的冷轧钢板，每张钢板可以剪裁为 10 张条料（751500mm） ，每张钢板可以冲出 21 个工件。5.3 表格板材标准（708GBmm22宽度厚度50060071075080085090095010000.2，0.25,0.3，0.41000150012001800200014201800200015001800200015001800200015001800200015001800150020000.5， 0.55,0.6100015001200180020001420180020001500180020001500180020001500180020001500180015002000冷轧0.7，0.75100015001200180020001420180020001500180020001500180020001500180020001500180015002000 图 4 排样图5.2.5.2.材料的利用率材料的利用率 排样的目的在于节约原材料尽可能降低成本，利用率是衡量排样经济性的指标，一般以一个进距内的材料利用率 来表示，也可以用一张板料的总利用率 来表示。由上述公式可知： 越大，材料废料越少，材料的利用率就越高式中，冲S裁件的面积（包括冲出的小孔在内）；2mm一个步距内的冲件数；N条料的宽度；Bmm进距；H一张板料上的冲件数；N板料长度；Lmm23板料的宽度；1Amm冲裁件的面积： 一个步进距的材料利用率%732 .705 .724 .3737%100BSnA 每张钢板的材料利用率%1001LANAZ %70150075214 .3737246 模具的总体设计6.16.1 定位方式的选择定位方式的选择因为该模具使用的是条料，而且对条料是先拉深后落料，所以导料采用开有形槽的导料板。采用活动挡料销中的弹簧弹顶挡料装置，安装在弹性卸料板上便于送料和定位，减小排样废料。6.26.2 卸料、出件方式的选择卸料、出件方式的选择因为工件外形质量要求较高并且板料较薄，所以冲裁使用固性卸料装置，这样，既起到卸料作用又起到压料作用，落料冲得的零件质量较好，平直度较高。因为最后一道工序整形结束后工件是在凸凹模上升的时候由卸料块卸料因此采用固定卸料装置。6.36.3 导向方式的选择导向方式的选择导向零件是用来保证上模相对于下模的正确运动，为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该复合模采用中间导柱的导向方式。6.46.4 模柄模柄的选择的选择本模具属于较大形冲模，采用压入式标准核模柄，材料，并加销钉防转。技235Q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6/7 nH柄轴线有良好的垂直。6.5 闭合高度落料凹模高度， 所以取=20 mmKbH84.17012. 0445.5930. 0Hmm式中： 凹模刃口的最大尺寸（）, bmm 系数（查表 6.1 得=0.30） kk25 表 6.1 凹模厚度系数 k mm材料厚度 t板料宽度s11336500.300.400.350.500.450.6501000.200.300.220.350.300.451002000.150.200.180.220.220.302000.100.150.120.180.150.22落料凹模壁厚 =220=40HC2mm为了实现先拉深后落料，在拉深前，拉深凹模在弹顶器的作用下,端面应比落料凹模端面高，拉深凹模的高度可按以下计算： 高中垫凹拉凹HHHH =20+25-11=34mmmmmmmm式中：落料凹模的高度，已算出=20，凹H凹Hmm 中垫板的厚度, =25中垫H中垫Hmm装配后在拉深前，高出落料凹模的高度，根据零件的外形高度，决高H定=11。高Hmm拉深冲孔凸凹模厚度 = 凸凹Hhthh21 =20+15+0.5+14.5=50mm式中：凸凹模固定板厚度，取=20,1h1hmm 卸料板厚度，取=152h2hmm 材料厚度，取 =0.5ttmm 增加长度，取 =14.5hhmm冲孔凸凹模的高度 hHHHH拉凹凸固凸 =15+34-10.5+3.5=33mm式中：冲孔凸模固定板的厚度，取=15凸固H凸固Hmm 拉深凹模的高度，已算出=34拉凹H拉凹Hmm26 工件的外形尺寸除去一个料厚 ,=10.5HtHmm 刃口的高度，取 =3.5hhmm6.66.6 模架及其他零部件的选用模架及其他零部件的选用模架选用中间导柱标准架，安装调试方便，可承受较大的冲压力。导柱 d/L/为 35180；mmmmmmmm导套 d/L/D/为 3512045；mmmmmmmmmmmm上模座 LBH=20020040；mmmmmm下模座 LBH=20020045；mmmmmm上模垫板厚度取 10, 即=10；mm上垫Hmm凸凹模固定板的厚度取 20, 即20；mm凸凹固Hmm弹性卸料板的厚度取 15, 即=15；mm卸Hmm中垫板的厚度取 30, 即=30；mm中垫Hmm冲孔凸模固定板的厚度取 15,即=15；mm凸固Hmm下模垫板的厚度取 10, 即=10；mm下垫Hmm凸凹模的高度取 50, 即=50；mm凸凹Hmm成形顶板的高度取 34, 即=34；mm成形Hmm落料凹模的厚度取 20, 即=20；mm落凹Hmm冲孔凸模的厚度取 33, 即=33；mm冲凸Hmm模具的闭合高度 入下模下垫凸固成形凸凹上垫上模闭HHHHHHHHH =40+10+50+34+15+10+45-mmmmmmmmmmmmmm12mm =192mm276.76.7 压力机的选用压力机的选用因为总工艺压力为 83757（已算出） ，压力机的公称压力必须大于等于 100%N公称F ，即大于等于 167514，再考虑到模具的闭合高度应小于所选压力机的最大装模总FN高度，因此，查手册应选用2325 开式压力机（最大装模高度 260） （见表 6.2） 。JH表 6.2 部分开式压力机的主要技术参数（长度单位：）mm压力机型号23J6.323J1023J16F23JH2523JH4011J5063JC63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/KN0.751.11.51.52.25.57.5287 工作零件的加工工艺本副模具工作零件都是旋转体，形状比较简单，加工主要表用车削、磨削加工。表 7.1 采凸凹模的加工工艺过程：序号工序名称工序内容工序简图（示意图）1备料将毛坯锻成圆棒100552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 0.36车削按零件图车削内外形,留单边余量 0.3,其余车至尺寸.7热处理按热处理工艺,淬火,回火到 6062HRC8磨削精磨内外圆端面至尺寸,保证端面与轴线垂直9钳工精修全面达到设计要求288 模具总装图图 5 装配图1橡胶；2顶板；3下模座垫板；4冲孔凸模；5成形顶板；6弹簧；7推杆；8凸凹模；9打杆；10模柄；11上模座；12导套；13导柱；14上模垫板；15凸凹模固定板；16卸料板；17落料凹模；18中垫板；19凸模固定板；20下模座；21顶杆22挡料销299 模具的装配与调试模具装配以后，必须在生产条件下进行试冲。通过试冲可以发现模具设计和制造的不足，并找出原因给与纠正。并能够对模具进行适当的调整和修理，直到模具正常工作中生产出合格的制件为止。拉深模在试冲过程中常见的问题及调整方法见表 9.2表 9.1 拉深模试冲时常见的缺陷、产生原因和调整方法存在问题产生原因调整方法制件高度太大