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轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计论文.doc

轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计【2套模具】【21张图纸】【优秀】

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1落料拉深图纸12张

6凸凹模垫板-A3.dwg---(点击预览)

4凸凹模固定板-A2.dwg---(点击预览)

3落料凹模-A2.dwg---(点击预览)

2下模座-A1.dwg---(点击预览)

1落料拉深模装配图-A0.dwg---(点击预览)

10拉深凸模-A4.dwg---(点击预览)

10拉深凸模-A4.exb

11压边圈-A4.exb

12弹簧支承板-A4.exb

1落料拉深模装配图-A0.exb

2下模座-A1.exb

3落料凹模-A2.exb

4凸凹模固定板-A2.exb

5上模座-A1.exb

6凸凹模垫板-A3.exb

7凸凹模-A3.exb

8推件块-A4.exb

9卸料板-A2.exb

2次拉深模图纸9张

拉深凹模-A3.dwg---(点击预览)

拉深凸模-A4.dwg---(点击预览)

弹簧固定板-A4.dwg---(点击预览)

二次拉深模装配图-A0.dwg---(点击预览)

上模座-A2.dwg---(点击预览)

上模座-A2.exb

下模座-A2.exb

二次拉深模装配图-A0.exb

压边定位圈-A4.exb

弹簧固定板-A4.exb

拉深凸模-A4.exb

拉深凹模-A3.exb

推件块-A4.exb

限位销-A4.exb

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关键词：: 轴端盖罩冷冲压工艺模具设计模具 21 图纸优秀优良

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轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计

64页 32000字数+说明书+任务书+开题报告+外文翻译+21张CAD图纸【详情如下】

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1落料拉深图纸12张

2次拉深模图纸9张

10拉深凸模-A4.dwg

10拉深凸模-A4.exb

11压边圈-A4.exb

12弹簧支承板-A4.exb

1落料拉深模装配图-A0.dwg

1落料拉深模装配图-A0.exb

2下模座-A1.dwg

2下模座-A1.exb

3落料凹模-A2.dwg

3落料凹模-A2.exb

4凸凹模固定板-A2.dwg

4凸凹模固定板-A2.exb

5上模座-A1.exb

6凸凹模垫板-A3.dwg

6凸凹模垫板-A3.exb

7凸凹模-A3.exb

8推件块-A4.exb

9卸料板-A2.exb

上模座-A2.dwg

上模座-A2.exb

下模座-A2.exb

二次拉深模装配图-A0.dwg

二次拉深模装配图-A0.exb

压边定位圈-A4.exb

弹簧固定板-A4.dwg

弹簧固定板-A4.exb

拉深凸模-A4.dwg

拉深凸模-A4.exb

拉深凹模-A3.dwg

拉深凹模-A3.exb

推件块-A4.exb

限位销-A4.exb

摘要

　　　冲压生产是一种先进的金属加工方法。它是利用模具和冲压设备对板材金属进行加工，通过冲压生产可以获得所属要的零件形状和尺寸。本课题是轴端盖罩零件的冲压模具的设计，本产品外形是圆形，根据设计零件的尺寸、材料、生产批量等要求，分析零件的工艺性，根据工件的形状和批量，对模寿命有一定要求，故采用有废料排样方法，确定冲裁工艺路线方案，从而设计一套复合模具，本次模具选取的是简单的二次拉深工艺模，综合考虑冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求及冲压设备与制模条件，操作方便与安全。模具1：落料拉深复合模和模具2：第2次拉深模，第一副模具是落料拉深复合模，卸料采用弹性（弹簧）卸料结构，工件采用推件块刚性推出，推出机构装在上模部份，压边装置装在下模部份，采用弹性（弹簧）结构，同时也起向上推件作用。条料采用手动送料装置，样时工件之间以及工件与条料侧边之间留下的余料叫做搭边。搭边的作用是补偿定位误差，保证冲出合格的工件。还可以使条料有一定的刚度，便于送进。由于第一副模具是落料拉深复合模，只需考虑落料的排样，故采用单排直排方式。

　　　采用单排直排方式在保证工件的尺寸和形状位置精度要求的同时，尽量的提高材料的利用率和生产效率。随着计算机技术的不断发展，采用CAD/CAE/CAM一体化技术可以准确、快速的完成模具设计制造。本文主要是介绍说明了轴端盖罩零件成形的各个工序及其模具的设计及尺寸计算，在结构设计的同时，对主要零件的设计和装配要求技术进行了分析。设计时考虑到模具设计合理、简单，便于制造和修模，有利于缩短模具生产制造周期，降低成本。

关键词：盖罩零件；冲压工艺；复合模；模具设计

摘要III

AbstractIV

目录V

1 绪论1

1.1 本课题的研究内容和意义1

1.2 国内外的发展概况3

1.3 本课题应达到的要求5

2 冲压工艺设计6

2.1 冲压件简介6

2.2 冲压件的工艺性分析8

2.3 冲压工艺方案的确定10

2.4 冲压工艺计算11

　　2.4.1 工件的毛坯尺寸计算11

　　2.4.2 工序分析12

　　2.4.3 拉深尺寸计算13

　　2.4.4 工序汇总17

　　2.4.5 各工序尺寸公差的确定17

2.5 产品所需模具17

3 落料拉深模设计20

3.1 模具结构20

3.2 确定其搭边值20

3.3 确定排样图21

3.4 材料利用率计算22

3.5 凸、凹模刃口尺寸的确定22

　　3.5.1落料部份凸、凹模刃口尺寸的确定22

　　3.5.2 拉深凸、凹模工作部分尺寸及其公差24

3.6 落料拉深复合模冲压力25

　　3.6.1 落料部分冲压力25

　　3.6.2 拉深部分冲压力26

　　3.6.3 落料拉深复合模总冲压力27

3.7 压力机选用27

3.8 压力中心计算29

3.9 落料拉深模主要零部件的结构设计29

　　3.9.1 落料凹模的结构设计29

　　3.9.2 落料凸模的结构设计31

　　3.9.3 条料定位零件的设计31

　　3.9.4 落料卸料板设计32

　　3.9.5 凸凹模（落料凸模）固定板设计32

　　3.9.6 凸凹模（落料凸模）垫板设计33

　　3.9.7 拉深凹模的结构设计34

　　3.9.8 拉深凸模设计35

　　3.9.9 压边圈设计35

　　3.9.10 推件块设计36

3.10 标准件确定36

　　3.10.1 模架确定36

　　3.10.2 弹性组件设计37

　　3.10.3 卸料螺钉确定38

　　3.10.4 上模螺钉确定38

　　3.10.5 上模销确定38

　　3.10.6 下模螺钉确定38

　　3.10.7 下模销确定38

　　3.10.8 模柄确定39

　　3.10.9 推杆确定39

　　3.10.10 模柄上固定螺钉的确定39

　　3.10.11 拉深凸模上固定螺钉的确定39

　　3.10.12 下模推杆的确定39

　　3.10.13 弹顶器的确定39

3.11 模具闭合高度、校验压力机40

4 二次拉深模具设计41

4.1 确定模具的结构形式41

　　4.1.1 正、倒装结构的选择41

　　4.1.2 工件定位方式选择42

　　4.1.3 推件方式的选择42

　　4.1.4 压边方式的选择42

　　4.1.5 导向方式的选择42

4.2 拉深凸、凹模工作部分尺寸的确定42

　　4.2.1 拉深凸、凹模刃口尺寸确定原则42

　　4.2.2 拉深凸、凹模工作部分尺寸和公差42

4.3 二次拉深模的冲压力计算43

　　4.3.1 拉深力43

　　4.3.2 压边力43

　　4.3.3 拉深部分总冲压力44

4.4 压力机选用44

4.5 压力中心计算44

4.6 拉深模主要零部件的结构设计44

　　4.6.1 拉深凹模的结构设计44

　　4.6.2 拉深凸模设计45

　　4.6.3 压边定位圈设计46

　　4.6.4 推件块设计47

　　4.6.5 限位装置设计47

4.7 标准件确定48

　　4.7.1 模架确定48

　　4.7.2 上模螺钉确定48

　　4.7.3 上模销确定48

　　4.7.4 模柄确定49

　　4.7.5 模柄防转紧定螺钉的确定49

　　4.7.6 带螺纹推杆的确定49

　　4.7.7 带螺纹推杆螺母的确定49

　　4.7.8 弹性元件设计49

　　4.7.9 弹顶器的确定50

　　4.7.10 拉深凸模上固定螺钉的确定50

　　4.7.11 带肩推杆的确定50

4.8 模具闭合高度、校验压力机50

5 结论与展望52

5.1 结论52

5.2 不足之处及未来展望52

致谢53

参考文献54

1 绪论

1.1 本课题的研究内容和意义

　　　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。冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。

　　　近几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃。冲压作业方式的进化，冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃。结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果，由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式-计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）。把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体，将会给冲压制造业带来更好的经济效益，使现代冲压技术水平提高到一个新的高度。在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。

　　　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大要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和加入，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造。生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，已经是冲压生产的发展方向。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较高，操作方便，易于实现机械化与自动化。

　　　（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，因而是一种比较节省材料，节能的加工方法，所以冲压件的成本较低。　　　设计技术要求如下：

　　　1.年生产量：50万件

　　　2.要求编制的冲压规程合理

　　　3.要求设计的冲压模具满足加工要求

　　　4.要求图纸设计规范，符合制图标准

　　　5.要求毕业设计论文叙述清楚，设计计算准确，论文格式规范

　　　研究内容如下：

　　　1.轴端盖罩零件的工艺性分析及工艺方案制定

　　　2.选择模具的结构形式

　　　3.主要工艺参数计算

　　　4.选择与确定模具主要零部件的结构与尺寸

　　　5.模具总体装配及主要工作零件的工艺规程编制

　　　6.编写设计说明

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QQ截图20131203151840.gif

轴端盖罩.gif

内容简介：: 编编号号无锡太湖学院毕毕业业设设计计（论论文文）题目：题目：轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计信机系系机械工程及自动化专专业业学号：学生姓名：指导教师：（职称：副教授）（职称：）2013 年 5 月 25 日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚诚信信承承诺诺书书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。班级：机械 96 学号： 0923265 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日I摘摘要要冲压生产是一种先进的金属加工方法。它是利用模具和冲压设备对板材金属进行加工，通过冲压生产可以获得所属要的零件形状和尺寸。本课题是轴端盖罩零件的冲压模具的设计，本产品外形是圆形，根据设计零件的尺寸、材料、生产批量等要求，分析零件的工艺性，根据工件的形状和批量，对模寿命有一定要求，故采用有废料排样方法，确定冲裁工艺路线方案，从而设计一套复合模具，本次模具选取的是简单的二次拉深工艺模，综合考虑冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求及冲压设备与制模条件，操作方便与安全。模具 1：落料拉深复合模和模具 2：第 2 次拉深模，第一副模具是落料拉深复合模，卸料采用弹性（弹簧）卸料结构，工件采用推件块刚性推出，推出机构装在上模部份，压边装置装在下模部份，采用弹性（弹簧）结构，同时也起向上推件作用。条料采用手动送料装置，样时工件之间以及工件与条料侧边之间留下的余料叫做搭边。搭边的作用是补偿定位误差，保证冲出合格的工件。还可以使条料有一定的刚度，便于送进。由于第一副模具是落料拉深复合模，只需考虑落料的排样，故采用单排直排方式。采用单排直排方式在保证工件的尺寸和形状位置精度要求的同时，尽量的提高材料的利用率和生产效率。随着计算机技术的不断发展，采用 CAD/CAE/CAM 一体化技术可以准确、快速的完成模具设计制造。本文主要是介绍说明了轴端盖罩零件成形的各个工序及其模具的设计及尺寸计算，在结构设计的同时，对主要零件的设计和装配要求技术进行了分析。设计时考虑到模具设计合理、简单，便于制造和修模，有利于缩短模具生产制造周期，降低成本。关键词关键词：盖罩零件；冲压工艺；复合模；模具设计IIAbstractStamping production is a kind of advanced metal processing method. It is the use of mould and stamping equipment to carry on the processing of sheet metal. Through stamping production, we can get the shape and size of the parts which we need. This topic is about the design of the stamping mould for the shaft end cover parts. According to requirements of part size, material, production batch, etc. we should analyze the manufacturability of parts, and determine a medium manufacture route to design a set of compound mould. The mould selection of deep drawing technology is a simple quadratic model, considering the shape of the stamping characteristics, size, accuracy and stamping equipment and molding conditions, convenient operation and safety. Mold 1: blanking deep drawing die and mould 2: the second drawing die, first deputy die blanking, deep drawing composite modulus is discharging structure of elastic unloading (spring), artifacts using push a piece of rigid, launch mechanism mounted on the upper die, blank holder device installed in mold parts, the structure of elastic (spring), and push up a role as well. Manual feeding device for the strip material, article sample between artifacts and artifact and between the material side of excess stock is called on. On the position error compensation, ensure rushed out of the qualified parts. Can also make the strip material has certain rigidity, easy to into. As the first vice mould is blanking, deep drawing composite modulus, just consider the layout of blanking, the single straight line method is adopted.We not only should ensure the size and shape of the workpiece position accuracy requirements, but also try to improve material utilization and production efficiency. Along with the unceasing development of computer technology, it is accurate and fast to use the integration technology of CAD/CAE/CAM to complete the die designing and manufacturing. This paper mainly illustrates the shaft end cover parts forming process and the mold of each design and size calculation, the structural design of the main parts, meanwhile, the design and assembly required technologies are analyzed. When designing, we consider that the die structure should be reasonable and simple to manufacture and repair and advantageous to reduce the manufacturing cycle of die production and the costs. Keywords: shaft end cover parts; Stamping process; Composite modulus; Die design目目录录摘要.IIIAbstract .IV目录 .V1 绪论.11.1 本课题的研究内容和意义.11.2 国内外的发展概况.31.3 本课题应达到的要求.52 冲压工艺设计.62.1 冲压件简介.62.2 冲压件的工艺性分析.82.3 冲压工艺方案的确定.102.4 冲压工艺计算.112.4.1 工件的毛坯尺寸计算.112.4.2 工序分析.122.4.3 拉深尺寸计算.132.4.4 工序汇总.172.4.5 各工序尺寸公差的确定.172.5 产品所需模具.173 落料拉深模设计.203.1 模具结构.203.2 确定其搭边值.203.3 确定排样图.213.4 材料利用率计算.223.5 凸、凹模刃口尺寸的确定.223.5.1 落料部份凸、凹模刃口尺寸的确定.223.5.2 拉深凸、凹模工作部分尺寸及其公差.243.6 落料拉深复合模冲压力.253.6.1 落料部分冲压力.253.6.2 拉深部分冲压力.263.6.3 落料拉深复合模总冲压力.273.7 压力机选用.273.8 压力中心计算.293.9 落料拉深模主要零部件的结构设计.293.9.1 落料凹模的结构设计.293.9.2 落料凸模的结构设计.313.9.3 条料定位零件的设计.313.9.4 落料卸料板设计.32I3.9.5 凸凹模（落料凸模）固定板设计.323.9.6 凸凹模（落料凸模）垫板设计.333.9.7 拉深凹模的结构设计.343.9.8 拉深凸模设计.353.9.9 压边圈设计.353.9.10 推件块设计.363.10 标准件确定.363.10.1 模架确定.363.10.2 弹性组件设计.373.10.3 卸料螺钉确定.383.10.4 上模螺钉确定.383.10.5 上模销确定.383.10.6 下模螺钉确定.383.10.7 下模销确定.383.10.8 模柄确定.393.10.9 推杆确定.393.10.10 模柄上固定螺钉的确定.393.10.11 拉深凸模上固定螺钉的确定.393.10.12 下模推杆的确定.393.10.13 弹顶器的确定.393.11 模具闭合高度、校验压力机.404 二次拉深模具设计.414.1 确定模具的结构形式.414.1.1 正、倒装结构的选择.414.1.2 工件定位方式选择.424.1.3 推件方式的选择.424.1.4 压边方式的选择.424.1.5 导向方式的选择.424.2 拉深凸、凹模工作部分尺寸的确定.424.2.1 拉深凸、凹模刃口尺寸确定原则.424.2.2 拉深凸、凹模工作部分尺寸和公差.424.3 二次拉深模的冲压力计算.434.3.1 拉深力.434.3.2 压边力.434.3.3 拉深部分总冲压力.444.4 压力机选用.444.5 压力中心计算.444.6 拉深模主要零部件的结构设计.444.6.1 拉深凹模的结构设计.44II4.6.2 拉深凸模设计.454.6.3 压边定位圈设计.464.6.4 推件块设计.474.6.5 限位装置设计.474.7 标准件确定.484.7.1 模架确定.484.7.2 上模螺钉确定.484.7.3 上模销确定.484.7.4 模柄确定.494.7.5 模柄防转紧定螺钉的确定.494.7.6 带螺纹推杆的确定.494.7.7 带螺纹推杆螺母的确定.494.7.8 弹性元件设计.494.7.9 弹顶器的确定.504.7.10 拉深凸模上固定螺钉的确定.504.7.11 带肩推杆的确定.504.8 模具闭合高度、校验压力机.505 结论与展望.525.1 结论.525.2 不足之处及未来展望.52致谢.53参考文献.54无锡太湖学院学士学位论文01 绪论绪论1.1 本课题的研究内容和意义本课题的研究内容和意义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。冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。近几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃。冲压作业方式的进化，冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃。结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果，由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式-计算机集成制造系统 CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）。把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体，将会给冲压制造业带来更好的经济效益，使现代冲压技术水平提高到一个新的高度。在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。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大要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和加入，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造。生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，已经是冲压生产的发展方向。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较高，操作方便，易于实现机械化与自动化。（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，因而是轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计1一种比较节省材料，节能的加工方法，所以冲压件的成本较低。由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。总的概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，根据组合的方法不同，又可将其分为复合，级进，复合-级进三种组合方式。复合冲压在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法。级进冲压在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。复合级进在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件进行定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。此设计针对所给的零件进行了一套冷冲压模具的设计，其中设计内容为分析零件的冲裁工艺性（材料、工件结构形状、尺寸精度），拟定零件的冲压工艺方案及模具结构，排样，裁板，计算冲压工序压力，选用压力机及确定压力中心，计算凸凹模刃口尺寸，主要零、部件的结构设计和加工工艺编制，压力机的校核。本设计题目为轴端盖罩的冷冲压及模具设计，冷冲压模具设计是为模具设计与制造专业学生在学完基础理论课，技术基础课和专业课后所设置的一个重要的实践性教学环节。用模具生产的制件具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗性，是其他加工制造方法所不能比拟的。对做毕业设计的毕业生有一定的设计设计目的及意义。其目的有以下几点：1.综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，全面系统巩固课堂教学的基本知识，进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练，提高综合能力的培训及扩大模具领域的新知识，从而培养和提高学生独立工作的能力。2.巩固与扩充“冷冲压模具设计”等课程所学的内容，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。本课题的意义是：通过对该零件模具的设计，进一步加强了设计者冷冲模设计的基础，为设计更复杂的冷冲模具做好了铺垫和吸取了更深刻的经验。无锡太湖学院学士学位论文2本课题的要求是：1.系统总结，巩固过去所学基础课和专业课的知识。2.运用所学只是解决模具领域内的实际工程问题，一次进行综合知识的训练。3.通过某项具体工程设计和实验研究，达到多种综合能力的培养，掌握技术和科研的基本过程和基本方法。4.提高和运用于工程技术有关的人文科学，价值工程的技术经济的综合知识同时，冷冲压模具的整体过程是从分析总体方案开始直到完成全部技术设计，这些期间需要通过计算，绘图和修改等步骤。在设计过程中应注意的以下的问题：合理选择模具结构根据零件图样及技术要求，结合生产实际情况，提出模具结构方案、分析比较、选择最佳结构。采用标准零部件应尽量选用国家标准件及工厂冲模标准件。使模具设计典型化及制造简单化，缩短设计制造周期，降低成本。其它1 对导柱、导套的要求：模具完全对称时两导柱的导向直径不易设计得相等，避免合模时误装方向而损坏模具刃口。导套长度的选取应保证开始工作的导柱进入导套 1015mm。2 取放制件方便：设计拉深模时，所选设备的行程应是拉深深度（即拉深件高度）的 22.5 倍。1.2 国内外的发展概况国内外的发展概况目前，我国模具近年来发展很快，据不完全统计，2003 年我国模具生产厂点约有 2万多家，从业人员约 50 多万人，2004 年模具行业的发展保持良好势头，模具企业总体上订单充足，任务饱满，2004 年模具产值 530 亿元。进口模具 18.13 亿美元，出口模具4.91 亿美元，分别比 2003 年增长 18%、32.4%和 45.9%。进出口之比 2004 年为 3.69:1，进出口相抵后的进净口达 13.2 亿美元，为净进口量较大的国家。在 2 万多家生产厂点中，有一半以上是自产自用的。在模具企业中产值过亿元的模具企业只 20 多家中型企业几十家，其余都是小型企业。近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品，专业模具厂数量增加，能力提高较快，“三资”及私营企业发展迅速，国企股份制改造步伐加快等。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。近年来卸模具工业一直以 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的变化，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的发展。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。目前，我国冲压技术与工业发达国家相比还相当落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计3发达国家的模具相比差距相当大。远远不能适应国民经济发展的需要。我国尚存在以下几方面的不足：第一体制不顺，基础薄弱。“三资”企业虽然已经对中国模具工业的发展起了积极的推动作用，私营企业近年来发展较快，国企改革也在进行之中。但总体来看，体制和机制尚不适应市场经济，再加上国内模具工业基础薄弱，因此，行业发展还不尽如人意，特别是总体水平和高新技术方面。第二，开发能力较差，经济效益欠佳.我国模具企业技术人员比例低，水平较低，且不重视产品开发，在市场中经常处于被动地位。我国每个模具职工平均年创造产值约合 1 万美元，国外模具工业发达国家大多是 15-20 万美元，有的高达 2530 万美元。与之相对的是我国相当一部分模具企业还沿用过去作坊式管理，真正实现现代化企业管理的企业较少。第三，工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低，虽然国内许多企业采用了先进的加工设备，但总的来看装备水平仍比国外企业落后许多，特别是设备数控化率和 CAD/CAM 应用覆盖率要比国外企业低得多。由于体制和资金等原因引进设备不配套，设备与附配件不配套现象十分普遍，设备利用率低的问题长期得不到较好解决。装备水平低等带来中国模具企业钳工比例过高等问题。第四，专业化、标准化、商品化的程度低、协作差，由于长期以来受“大而全”、“小而全”影响，许多模具企业观念落后，模具企业专业化生产水平低，专业化分工不细，商品化程度也低。目前国内每年生产的模具，商品模具只占 45%左右，其余为自产自用。模具企业之间协作不好，难以完成较大规模的模具成套任务，与国际水平相比要落后许多。模具标准化水平低，标准件使用覆盖率低也对模具质量、成本有较大影响卸对模具制造周期影响尤甚。第五，模具材料及模具相关技术落后，模具材料性能、质量和品种往往会影响模具质量、寿命及成本、国产模具钢与国外进口钢相比，无论是质量还是品种规格，都有较大差距。塑料、板材、设备等性能差等也直接影响模具水平的提高。例如：精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低，AD/CAE/CAM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，致使相当一部分大型精密、复杂和长寿命的模具依赖进口。随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压加工作为现代工业领域内重要的生产手段之一，更加体现出其特有的优越性。在现代工业生产中，由于市场竞争日益激烈，产品性能和质量要求越来越高，更新换代的速度越来越快，冲压产品正朝着复杂化、多样化高、性能、高质量方向发展，模具也正朝着复杂化、高效率、高精度、长寿命方向发展。随着计算机技术和制造技术的迅速发展卸冲压模具设计与制造技术正由手工设计，依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计CAD，数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造CAD/CAM技术转变。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度卸将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/E、I-DEAS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并且成功应用于冲压模的设计中。未来冲压模具的发展趋势: 模具行业在今后的发展中。首先要更加关注其产品结构的战略性调整，使结构复杂、精密度高的高档模具得到更快的发展。我们的模具行业要紧紧的跟着市场的需求发展。没有产品的需求、产品的更新换代，就没有模具行业的技术进步，也就没有模具产品的上规模、上档次。如汽车生产中90%以上的零部件都要依赖模具成型。在电子产品中，冲压件约占80%85%，在汽车农业机械产品中，冲压件约占75%80%。在轻工产品中，冲压件约占90%以上。此外，无锡太湖学院学士学位论文4在航空及航天工业生产中，冲压件也占有很大的比例。在珠三角和长三角，为汽车行业配套的模具产值增长达40%左右。而模具技术水平的高低在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。其次要积极推进中西部地区模具产业的发展，努力缩小发达地区和不发达地区的差距。中西部很多地区已经意识到模具产业的发展对制造业的重要作用。如陕西、四川、河北等模具生产有了很大的发展，将在未来写下新的篇章。1.3 本课题本课题应达到的要求应达到的要求课题研究内容零件冲压模具设计原始资料及设计技术要求如下：图 1-1 零件图设计技术要求如下：1.年生产量：50 万件2.要求编制的冲压规程合理3.要求设计的冲压模具满足加工要求4.要求图纸设计规范，符合制图标准5.要求毕业设计论文叙述清楚，设计计算准确，论文格式规范研究内容如下：1.轴端盖罩零件的工艺性分析及工艺方案制定2.选择模具的结构形式3.主要工艺参数计算4.选择与确定模具主要零部件的结构与尺寸5.模具总体装配及主要工作零件的工艺规程编制6.编写设计说明轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计52 冲压工艺设计冲压工艺设计2.1 冲压件简介冲压件简介形状和尺寸如下图所示。材料为 08F 钢，板材厚度 0.5mm，生产批量 50 万件，带凸缘的拉深件。零件图如下：图 2.1 零件图1. 已注公差尺寸分析2. 已注公差尺寸有 1 个：，这个尺寸属于冲裁类尺寸。14. 009查表 2-1 平冲压件尺寸公差（即查参考文献1，P1P2，表 1 平冲压件尺寸公差），得 9 的公差等级为：ST7。再查表 2-2 平冲压件尺寸公差等级选用（即查 P6，表A1），得：9 的公差等级中等；表 2-1 平冲压件尺寸公差1基本尺寸材料厚度公差等级大于至大于至ST3ST4ST5ST6ST7ST8ST9ST10ST110.50.0360.0500.0700.1000.1400.2000.2800.4000.5600.510.0500.0700.1000.1400.2000.2800.4000.5600.780130.0700.1000.1400.2000.2800.4000.5600.7801.000360.0900.1300.1800.2600.3600.4800.6800.9801.40031060.1100.1600.2200.3000.4200.6000.8401.2001.600无锡太湖学院学士学位论文6表 2-2 平冲压件尺寸公差等级选用1公差等级加工方法尺寸类型ST1ST2ST3ST4ST5ST6ST7ST8ST9ST10ST11普通冲裁外形内形孔中心距孔边距2.未注公差尺寸分析从图中分析可知，共有 5 个尺寸未注公差，35、R1、R1、20、30。查相应国标确定其公差和偏差。对照参考文献2 GB/T 150552007，P1P2，这 5 个尺寸可分为三类。第一类，未注公差冲裁件线性尺寸，尺寸有：35；第二类，未注公差成形件线性尺寸，尺寸有：20、30；第三类，未注公差成形圆角半径线性尺寸，尺寸有：2个 R1。下面查对应表确定其公差和偏差。第一类，未注公差冲裁件线性尺寸，查表 2-3 未注公差冲裁件线性尺寸的极限偏差（即参考文献2，P3，表 1 未注公差冲裁件线性尺寸的极限偏差），公差等级取 m 级，可得尺寸 35 的公差和偏差0.30，最终尺寸为：350.30。表 2-3 未注公差冲裁件线性尺寸的极限偏差2基本尺寸材料厚度公差等级大于至大于至fmcv10.050.100.150.200.53130.150.200.300.4010.100.150.200.30140.200.300.400.553640.300.400.600.8010.150.200.300.40140.300.400.550.7563040.450.600.801.2010.200.300.400.55140.400.550.751.053012040.600.801.101.50轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计7第二类，未注公差成形件线性尺寸，查表 2-4 未注公差成形件线性尺寸的极限偏差（即参考文献2，P3P4，表 2 未注公差成形件线性尺寸的极限偏差），公差等级取 m级，可得尺寸 20、30 的公差和偏差，最终这 2 个尺寸为：200.40，300.40。无锡太湖学院学士学位论文8表 2-4 未注公差成形件线性尺寸的极限偏差2基本尺寸材料厚度公差等级大于至大于至fmcv10.150.200.350.500.53140.300.450.601.0010.200.300.500.70140.400.601.001.603640.550.901.402.2010.250.400.601.00140.500.801.302.0063040.801.302.003.20第三类，未注公差成形圆角半径线性尺寸，查表 2-5 未注公差成形圆角半径线性尺寸的极限偏差（即查参考文献2，P5，表 2 未注公差成形圆角半径线性尺寸的极限偏差），可得这 2 个 R1 尺寸的公差和偏差，最终尺寸为：。00. 130. 01R表 2-5 未注公差成形圆角半径线性尺寸的极限偏差基本尺寸3366101018183030极限偏差1.000.301.500.502.500.803.001.004.001.505.002.00最终带全公差的产品图如图 2.2 所示。图 2.2 带公差的产品图2.2 冲压件的工艺性分析冲压件的工艺性分析工艺分析包括技术和经济两方面内容。在技术方面，根据产品图纸，主要分析零件的形状特点、尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求；在经济方面，主要根据冲压件的生产批量，分析产品成本，阐明采用冲压生产可以取得的经济效益。因此工艺分析，主要是讨论在不影响零件使用的前提下，能否以最简单、最经济的方法冲压出来。轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计9一、冲压件工艺性的因素很多，从技术和经济方面考虑，主要因素：1冲压件的外形为圆形，外形简单均匀，适宜冲裁。2冲压件无细长的旋臂与窄槽，模具结构简单，适合冲裁。3材料为 08F 钢，是常用的冲裁拉深材料，具有良好的冲裁性能和较好的拉深性能。4冲压件尺寸属于装配要求精确尺寸，此尺寸可定为加工尺寸。5生产批量。一般来说，大批量生产时，可选用连续和高效冲压设备，以提高生产效率；中小批量生产时，常采用简单模或复合模，以降低模具制造费用。6冲压件的拉深部分直径尺寸要求不高，不需作整形。表面粗糙度要求不大，拉深变形量很大，容量引起破裂，需作多次拉深。7圆角半径最小为 R1，满足 2t 拉深圆角半径要求，不需整形。综上所述，此工件适宜冲裁和拉深。二、冲压件工艺分析如下：1图形分析形状较简单，且左右、前后对称，主要是拉深形状。2尺寸分析尺寸公差要求不高。3材料08F，是适合拉深的钢，但拉深较深时，需考虑周全。08F 钢强度、硬度很低，而塑性、韧性极高，具有良好的冷变形性和焊接性，正火后切削加工性尚可，退火后导磁率较高，剩磁较少，但淬透性、淬硬性极低。故冷加工时，应采用消除应力热处理，或水韧处理，防止冷加工断裂。08F 钢的塑性很好，主要用来制造冷冲压件。锰的在钢中起到增加弹性强度的作用，因此在符合要求的情况下，含量可以有偏差查 GB/T 699-1999优质碳素结构钢：08F 钢为优质碳素结构钢。其化学成分：C：0.050.11%Mn：0.250.50%Si：0.03%以下S：0.035%以下P：0.035%以下。Cr：0.10 以下Ni ：0.30 以下Cu：0.20 以下力学性能:抗剪强度（MPa）：220310抗拉强度 b（MPa）：280390屈服强度 s（MPa）：175（18）伸长率 5（%）：35断面收缩率（%）：60硬度：未热处理，131HB特性：强度低和硬度、塑性、韧性好，易于深冲、拉延、弯曲和焊接。无锡太湖学院学士学位论文10用途：钢板用作深冲压和深拉延的容器，如搪瓷制品、仪表板、汽车驾驶室盖板等。圆钢用作心部强度要求不高的渗碳或氰化零件。热处理工艺：推荐热处理/ ：正火 930 正火推荐保温保温时间30min，空冷；淬火推荐保温时间30min，70.80 和 85 钢油冷，其余钢水冷；回火推荐保温时间1h。4批量50 万件，批量不是很大。5冲压工序初步分析确定为：落料、拉深、冲孔、切边。6冲裁间隙查表 2-6 冲裁模刃口初始值间隙（即查参考文献3，P35 页，表 2-13），得双面间隙：Z0.040.06mm。表 2-6 冲裁模刃口初始值间隙3材料名称45；T7，T8(退火)；磷青铜(硬)；铍青铜(硬)10，15，20 冷轧钢带；30 钢板；H62，H68(硬)；2A12，硅钢片Q215，Q235；08，10，15；H62，H68(半硬)；磷青铜(软)；铍青铜(软)H62，H68(软)；纯铜(软)；3A12，5A02，1060，1050A，1035，1200，8A06，2A12力学性能HBW190Rm600MPaHBW=140190Rm400600MPaHBW=70140Rm300400MPaHBW70Rm300MPa初始间隙厚度ZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax0.10.0150.0350.010.030.20.0250.0450.0150.0350.010.030.30.040.060.030.050.020.040.010.030.50.080.100.060.080.040.060.0250.0450.80.130.160.100.130.070.100.0450.0751.00.170.200.130.160.100.130.0650.0951.20.210.240.160.190.130.160.0750.1051.50.270.310.210.250.150.190.100.141.80.340.380.270.310.200.240.130.172.00.380.420.300.340.220.260.140.182.50.490.550.390.450.290.350.180.243.00.620.680.490.550.360.420.230.292.3 冲压工艺方案的确定冲压工艺方案的确定经过对冲压件的工艺分析后，结合产品进行必要的工艺计算，并在分析冲压工艺、冲压次数，工艺顺序组合方式的基础上，提出各种可能的冲压分析方案。方案一：单工序模。适当整合各冲压工序，需要多副模具，此类模具经济成本低，轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计11制造方便。方案二：复合模。整个产品采用一副复合模具，此模具结构复杂，设计难度大，技术难点较多，但制造方便，成本低，试模调整难度大。方案三：级进模。本零件较大，模具相对较大，模具结构复杂，模具调试难度大，制造工艺难度大、成本高，同时量不大，相对成本很高。由于方案二模具结构复杂，技术难点太大，不宜采用；方案三，由于产量太低，制造成本高，也不宜采用，因此选用方案一。2.4 冲压工艺计算冲压工艺计算2.4.1 工件的毛坯尺寸计算工件的毛坯尺寸计算由于工件主要成型的工序是拉伸，工件的变形主要在拉深处，此工件是带凸缘的零件。由于材料厚度 t=0.5，材料很薄，根据图中尺寸要求，按外形尺寸计算，先将产品尺寸转化为外形尺寸，去除与拉深无关的结构（即下部圆孔），结果如下图所示：图 2.3 外形尺寸1.修边余量拉深用的板料存在着各向异性，在实际的生产中毛坯的中心和凸、凹模的中心也不可能完全重合，因此拉深件口部不可能很整齐，通常需要有修边工序，以切去口部不整齐的部分。为此，在计算毛坯时，应预先加上修边余量。凸缘直径 dt=35，d=20，相对凸缘直径 dt/d=35/20=1.75查表 2-7 有凸缘拉深件的修边余量（即查参考文献3，P120 页，表 4-3），得：修边余量 =2.0mm因此工件的外沿直径为 dt=35+2.02=39mm表 2-7 有凸缘拉深件的修边余量3拉深相对高度 dt/d 或 Bt/B凸缘直径 dt(或 Bt)1.51.52.02.02.52.53.02506.05.04.03.0图 2.4 含修边余量外形图2.毛坯尺寸计算由于工件是凸字型回转体形状，因此工件展开后是一个圆形片，可以直接计算工件的实际尺寸，根据参考文献3，P121 页，公式 4-2，算可知毛坯直径计算公式：（2-1）niiaAD144由于形状复杂，计算有点繁，故利用计算机和 CAD/CAM 软件进行计算，计算结果总体积为：V=1468.0291mm3，根据体积不变的原理，因此毛坯直径：06.615 . 01468.029122tVD值得注意的是，在确定复杂拉深件的毛坯尺寸和形状时，由于实际情况比较复杂，影响因素很多，如板材的厚度变化、模具的间距大小、模具的尺寸公差等，所以一般是先根据上述公式进行初步计算，然后在通过试验加以修正确定。由于条件有限不能通过试验进行修正，根据前人的经验，在拉深时材料会变薄，毛坯可小一些，考虑拉深回弹，需多拉一些，综合考虑，毛坯直径选为 D=61mm，总体积 V=1461.2333mm3。3.是否采用压边圈已知相对厚度 t/D=0.5/61=0.82%，查表 2-8 采用或不采用压边圈的条件（即查参考文献3，P128 页，表 4-10）得，第一次拉深时必须采用压边圈，以后各次拉深，如果t/D1.0%或拉深系数 mn0.8，仍要用压边圈。表 2-8 采用或不采用压边圈的条件3第一次拉深以后各次拉深拉深方法(t/D)100%m1(t/D)100%mn用压边圈1.50.61.02.00.61.50.8轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计132.4.2 工序分析工序分析按照产品件的冲压工序看，主要是拉深，通过运用 CAD/CAM 三维软件仿真，初步得出冲压工序过程，落料拉深冲孔切边。这 4 个工序中难点是拉深，下面主要分析拉深次数、拉深系数、各次拉深后的形状和尺寸。2.4.3 拉深尺寸计算拉深尺寸计算1.能否一次拉出下面采用查表法。由于材料薄，转化为外形尺寸，如图 2.4 所示，d=20，高度 h=29.5，dt=dF=39t/d=t/d=0.5/20=2.5%，dF/d1=39/20=1.95，d/dt=20/39=0.74，相对高度：h/d=29.5/20=1.475，总拉深系数：m=d/D=20/610.33查表 2-8 带凸缘圆筒形件第一次拉深时的拉深系数极限值（即查参考文献4，P73页，表 2-21）得，拉深极限系数应略小于 0.42，故取 0.41，因本工序拉深系数为 0.34，故不能一次拉出来。表 2-8 带凸缘圆筒形件第一次拉深时的拉深系数极限值4材料的相对厚度 t/d100凸缘相对直径dFdl2.01.51.51.01.00.60.60.30.30.151.10.500.530.550.570.591.30.490.510.530.540.551.50.470.490.500.510.521.80.450.460.470.480.482.00.420.430.440.450.452.20.400.410.420.420.422.50.370.380.380.380.38查表 2-9 带凸缘圆筒形件第一次拉深时的相对高度极限值 h/d（即查参考文献4，P73 页，表 2-22）得，拉深相对高度极限大于 0.51，故取 0.54，本工序相对高度为1.475，故不能一次拉出来。表 2-9 带凸缘圆筒形件第一次拉深时的相对高度极限值 h/d4材料的相对厚度 t/d100凸缘相对直径dFd12.01.51.51.01.00.60.60.30.30.151.10.900.750.820.600.700.570.620.500.520.451.30.800.650.720.560.600.500.530.400.470.401.50.700.580.630.500.530.450.480.400.420.351.80.580.480.530.420.440.370.390.340.350.292.00.5l0.420.460.360.380.320.340.290.300.252.20.450.350.400.310.320.270.290.250.260.222.50.350.280.320.250.270.220.230.200.2l0.17无锡太湖学院学士学位论文142.80.270.220.240.190.2l0.170.180.150.160.133.00.220.180.200.160.170.140.150.120.130.10综上所述，由于拉深系数太小，高度太高，故不能一次拉出，需多次拉深。2.第 1 次拉深计算为保证拉深能顺利进行，第 1 次拉深计算时，不仅要考虑第 1 次拉深系数，还要考虑第 1 次拉深的高度极限，以后各次拉深按照拉深系数逐渐增大的原则设计。1）第 1 次拉深凹模圆角半径的确定查参考文献3，P131，首次拉深凹模圆角半径公式 4-17：（2-2）tdDrd)(8 . 01以后各次拉深凹模圆角半径：（2-3）1)8 . 06 . 0(ndndrr式中： D毛坯直径，mm； d 凹模内径，mm； t 工件厚度，mm。已知：D=61mm，d=20，t=0.5，所以，取62. 35 . 0)2061(8 . 0)(8 . 01tdDrd41dr2）第 1 次拉深凸模圆角半径的确定查参考文献3，P131，首次拉深凸模圆角半径公式 4-19：（2-4）11)0 . 17 . 0(dprr得：48 . 24)0 . 17 . 0(1rp所以取，转化为外形尺寸为 R4。5 . 31pr3）按第 1 次拉深极限系数计算第 1 次拉深后直径为：d1=610.4125第 1 次拉深高度计算制件高度利用三维 CAD/CAM 软件，按照总体积（V=1461.2333mm3）不变的原则，可计算出制件高度为：25.9mm。查表 2-9 得，拉深相对高度极限约为 0.54，所以：h1=200.54=10.825.9因此第一次按直径 25 拉深 25.9 的高度，是不可能实现的，因此必须重新计算，即采用优先保证拉深相对高度极限的原则计算。按照拉深相对高度极限 0.54，即高度为 10.8，利用三维 CAD/CAM 软件计算，拉深直径为：41，凸缘部分已经大于 39，也就是不会有完整的凸缘了，所以此时拉深件应为带小凸缘的圆筒，下面将重新计算。从上面分析可知，主要是拉深高度太高才出问题，而拉深系数没有问题，故下面仅考虑拉深高度极限。由上述查表所知，相对高度 h/d=0.54，为了保险取 h/d=0.5，利用三维 CAD/CAM 软轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计15件计算，优化计算结果得，圆筒件外直径为：37，总高度为 18，如图 2.5 所示。拉深系数验证：37/61=0.6070.41，故按这样的尺寸第 1 次拉深必能成功，如果拉深直径大于 37 将更容易实现，对应拉深高度会更短，也就更好地实现拉深。因此初定第 1 次拉深后制件形状和尺寸如下图所示。图 2.5 第 1 次拉深件外形尺寸3.以后各次拉深计算拉深次数和各次拉深系数确定按上述分析第 1 次拉深系数为：m1=37/610.61已知 t/d=2.5%，查表 2-10 带凸缘圆筒形件第二次以后各道拉深系数的极限值（即查参考文献4，P74 页，表 2-23 带凸缘圆筒形件第二次以后各道拉深系数的极限值），近似得：m2=0.71，m3=0.73，m4=0.76，m5=0.78。表 2-10 带凸缘圆筒形件第二次以后各道拉深系数的极限值材料的相对厚度 t/d100拉深系数2.01.51.51.01.00.60.60.30.30.15m20.730.750.760.780.80m30.750.780.790.800.82m40.780.800.820.830.84m50.800.820.840.850.86由于 m1=0.61，故暂定为：m2=0.73，m3=0.76，m4=0.78，m5=0.80所以：d1=37d2=m2d1=0.733727d3=m3d2=0.762720.5d4=m4d3=0.7820.51620从上述知，第 4 次小于 20，故拉深总次数为 4 次，但由于第 4 次小于 20 还需调大各次拉深系数使第 4 次直径正好为 20，将各次拉深系数调大，调整后各次拉深系数为：m1=0.70，m2=0.75，m3=0.78，m4=0.80。d1= m1D=0.706142.7d2=m2d1=0.7542.732.0d3=m3d2=0.7832.025.0无锡太湖学院学士学位论文16d4=m4d3=0.8025.020各次拉深凸、凹是圆角半径确定首次拉深凸、凹模圆角半径分别为：R3.5、R4。查参考文献3，P131，以后各次拉深凹模圆角半径公式 4-18，得公式 2-5：（2-5）1)8 . 06 . 0(dnndrr因此计算后取各次拉深凹圆角半径为：rd2=3、rd3=2、rd4=1。由于 t=0.50.8，所以各次拉深凸模圆角半径可取为比凹模圆角半径稍小一些或相等，因此凸模圆角半径为：rp2=2.5、rp3=1.5、rp4=1。计算各次拉深件尺寸利用三维 CAD/CAM 软件进行计算，在总体积（1461.2333mm3）不变的原则下，计算各次拉深尺寸。第 1 次拉深，d1=42.7，rd2=3.5，rp2=3因为 d139所以没有完整的凸缘，因此利用三维 CAD/CAM 软件进行计算，在总体积（1461.2333mm3）不变的原则下，计算出拉深高度为：13，考虑回弹等因素，稍最大一些。因，h/d=13/42.7=0.30.54，所以拉深高度成立。此时制件如下图所示。图 2.6 第 1 次拉深件外形尺寸第 2 次拉深，d2=32，rd2=3，rp2=2.5（外形圆角为 R3）因为 d2+2rd2=32+23=382t 工件矩形工件边长 L50矩形工件边长 L50或 r0.250.51.21.51.82.02.22.50.50.81.01.21.51.81.82.00.81.20.81.01.21.51.51.81.21.61.01.21.51.81.82.01.62.01.21.51.82.02.02.22.02.51.51.82.02.22.22.53.3 确定排样图确定排样图在冲压零件中，材料费用占 60%以上，排样的目的就在于合理利用原材料，因此材料的利用率是一个重要问题，必须认真计算，确保排样相对合理，以达到较好的材料利用率。排样方法可分为三种：1有废料排样2少废料样3无废料排样少废料排样的材料利用率也可达 70%90%。但采用少、无废料排样时也存在一些缺点，就是由于条料本身的公差以及条料导向与定们所产生的误差，使工作的质量和精度较低。另外，由于采用单边剪切，可影响断面质量模具寿命。根据工件的形状和批量，对模寿命有一定要求，故采用有废料排样方法。排样时工件之间以及工件与条料侧边之间留下的余料叫做搭边。搭边的作用是补偿定位误差，保证冲出合格的工件。还可以使条料有一定的刚度，便于送进。本产品外形是圆形，第一副模具是落料拉深复合模，只需考虑落料的排样，故采用单排直排方式。由于料厚为 0.5mm，比较薄，落料外形尺寸也不大，每根条料也不重，故采用手动侧压送料方式送料。工件尺寸 D 为最大尺寸，故 D=61.55mm送料步距 AD+2a1=61.55+1.262.7562.8mm。条料宽度（3-1）0)+2a+(D卸B其中：a1.5，为条料宽度公差查参考文献3，P33 页，表 2-12 条料下料宽度偏差，得：1.0mm所以B（61.55+21.5+1.0）=65.5500 . 16 .65无锡太湖学院学士学位论文22因此实际条料最小宽度为 64.6mm，最大宽度为 65.6mm，送料步距为：62.8mm。按这样计算，工件间最小搭边为 1.245mm，侧边最小搭边为 1.525mm，完全符合搭边要求。排样图如图 3.2 所示。图 3.2 排样图3.4 材料利用率计算材料利用率计算在冲压零件中，材料利用率是非常重要的，较高利用率是企业降低成本的途径之一。由于本产品采用复合工序的单副模具生产，送料采用手动送料，因此可以假设原材料为条料，查参考文献5，P2 页，5 尺寸规定，及结合目前市场，故采用尺寸为：宽1000mm，长 2500mm，厚 0.5mm 的板料。材料利用率：（3-2）%1000SnS其中：板材总面积 S0=10002500=2500000mm2S2922.47mm2 本模具实际产品面积，采用计算机计算。条料宽度 65.6mm，送料步距 62.8mm。由于原材料是板料，剪板时有两种裁剪方法，即裁长边和裁短边。1裁长边2500/65.6=38.1，共能裁：38 条1000/62.8=15.9，每条能裁 15 个共计：3815=570 个2裁短边1000/65.6=15.2，共能裁：15 条2500/62.8=39.8，每条能裁 39 个共计：1539=585 个可见在裁短边时能冲出更多的产品，从而提高材料利用率，因此采用第 2 种裁剪方法。故材料利用率%4 .68%10025000002922.47585%1000SnS材料利用率大于 60%，排样符合要求。3.5 凸、凹模刃口尺寸的确定凸、凹模刃口尺寸的确定本模具有 2 个工序组成，落料和拉深，下面分两个部分分别计算。轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计233.5.1落料部份凸、凹模刃口尺寸的确定落料部份凸、凹模刃口尺寸的确定1计算原则本产品外形是圆形，属于落料工序，因此计算原则以凹模为基准。由于形状简单，仅是圆柱类形状，故采用凸、凹分别加工方法来制造，并进行设计计算。2凸、凹模制造公差工件尺寸为，由于此尺寸为落料尺寸，转化为下偏差尺寸为：mm55. 0061055. 055.61查表 3-2 规则形状（圆形、方形件）冲裁时凸、凹模的制造公差（即查参考文献6，P63 页，表 2-10），得：凸模偏差 p=0.020mm凹模偏差 d=0.030mm表 3-2 规则形状（圆形、方形件）冲裁时凸、凹模的制造公差6基本尺寸凸模偏差 p凹模偏差 d基本尺寸凸模偏差 p凹模偏差 d180.0200.0201802600.0300.04518300.0200.0252603600.0350.05030800.0200.0303605000.0400.060801200.0250.0355000.0500.0701201800.0300.040已知冲裁双面间隙 Zmin=0.04，Zmax=0.06，Zmax-Zmin0.02因此：p+d=0.020+0.030=0.050Zmax-Zmin所以：p=0.4（Zmax-Zmin）0.40.02=0.008mmd=0.6（Zmax-Zmin）0.60.02=0.012mm3落料凸、凹模刃口尺寸计算查参考文献3，P37 页，落料公式 2-8、公式 2-9，得公式如下：（3-3）dDDd0)(凹模（3-4）0min)(ppZDD凸模式中 D61.55，0.55，Zmin=0.04根据 t=0.5mm，圆形件，工件公差 0.55，查表 3-3 磨损系数（即查参考文献3，P37 页，表 2-15），得：=0.5所以012. 00012. 00275.61)55. 05 . 055.61(dD0008. 00008. 0235.61)04. 0275.61(pD表 3-3 磨损系数 3非圆形工件值圆形工件值10.750.50.750.5材料厚度t/mm工件公差/mm无锡太湖学院学士学位论文2410.160.170.350.360.160.16120.200.210.410.420.200.20240.240.250.440.500.240.2440.300.310.590.600.300.303.5.2 拉深凸、凹模工作部分尺寸及其公差拉深凸、凹模工作部分尺寸及其公差1拉深凸、凹模间隙此产品需 4 次拉深，材料厚度 t=0.5mm，采用压边圈，查表 3-4 带压边圈拉深模的单边间隙值（即查参考文献3，P132 页，表 4-12），得各次拉深的单面间隙 C：第 1、2 次拉深：C=1.2t=0.6mm（这是本课题研究的两副模具参数）第 3 次拉深：C=1.1t=0.55mm第 4 次拉深：C=1.05t=0.525mm0.52mm表 3-4 带压边圈拉深模的单边间隙值3总拉深次数12345拉深工序1121231、2341、2、345凸、凹模之间的单边间隙11.1t1.1t 11.05t1.2t1.1t 11.05t1.2t1.1t11.05t1.2t1.1t 11.05t2凸、凹模工作部分尺寸及其公差由于本次拉深是第 1 次拉深，也可看成是中间过渡拉深，故对尺寸公差不必太严格，以凹模为基准，凸、凹模尺寸公式采用参考文献3，P133 页公式 4-26、4-27，具体如下：（3-5）didDD0凹模尺寸（3-6）0)2(pCDDip凸模尺寸式中，Dd，dd凹模的基本尺寸，mm；Dp，dp凸模的基本尺寸，mm；D拉深件的外径尺寸，mm；d拉深件的内径尺寸，mm；d凸模制造公差，mm；p凹模制造公差，mm；Di各工序的基本尺寸，mm。目前是第 1 次拉深，故：D1=42.7，C=0.6查表 3-5 凸、凹模制造公差（即查参考文献3，P134 页，表 4-13），得凸、凹模制造公差：d=0.03，p=0.02表 3-5 凸、凹模制造公差磨3轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计25拉深件直径 d材料厚度 t2020100100pdpdpd0.50.010.020.020.030.51.50.020.040.030.050.050.081.50.040.060.050.080.060.10所以凸、凹模工作部分尺寸及其公差为：002. 003. 005 .417 .42pdDD凸模尺寸凹模尺寸凹模圆角 rd1=4mm凸模圆角 rp1=3.5mm3.6 落料拉深复合模冲压力落料拉深复合模冲压力冲压力大小是保证冲压完成的主要动力，同时也是选择压机的主要依据之一，因此必须认真计算冲压力。本模具冲压力（F总）有二大部分组成，即落料部分力（F落）和拉深部分力（F拉）组成，故只需考虑压力机在整个冲压运动过程中是否有足够的动力提供，由于落料结束后才开始拉深，因此取两者大者为总的冲压力，下面分别进行计算。3.6.1 落料部分冲压力落料部分冲压力根据本模具的结构，冲压力包括落料冲裁力、卸料力。已知材料 08F 钢，板材厚度 t=0.5mm。材料的抗剪强度，查表 3-6 部分冲压常用金属材料及其力学性能（即查参考文献3，P10 页，表 1-3 部分冲压常用金属材料及其力学性能），取中间值 =265MPa。表 3-6 部分冲压常用金属材料及其力学性能3材料名称材料牌号热处理状态抗剪强度b/MPa抗拉强度Rm/MPa下屈服强度ReL/MPa伸长率11.3/(%)电工用纯铁wc0.025DT1，DT2，DT3已退火18023026电工用硅钢D11，D21，D31已退火19023026Q2152703403404202202631Q2353103803804702402125普通碳素钢Q275未退火400500550620280151908F22031028039018032082603603304502003210260340300440210292028040036051025025碳素结构钢45已退火44056055070036016无锡太湖学院学士学位论文26优质碳素钢65Mn已退火60075040012碳素工具钢T7T12已退火600750101Cr13320380400470212Cr13已退火32040040050020不锈钢1Cr18Ni9Ti热处理退软430550540700200401冲裁力（3-7）KLtF冲009N332655 . 0613 . 1冲F式中 L落料件的周长，mm D落料件的直径，61mm t 板料厚度，0.5mm 材料抗剪强度，MPa2卸料力1485N00933045. 0x卸冲FKF式中 K卸卸料力系数，N 查表 3-7（即查参考文献3，P41 页，表 2-16），得 K卸=0.045表 3-7 卸料力、推件力、顶件力系数3材料、料厚 t/mmKxKtKd0.10.0650.0750.10.140.10.50.0450.0550.0650.080.52.50.040.050.0550.062.56.50.030.040.0450.05钢6.50.020.030.0250.03铝、铝合金0.0250.080.030.070.030.07纯铜、黄铜0.020.060.030.090.030.093落料部分总冲压力F落=F冲+F卸=33009+1485=34494N3.6.2 拉深部分冲压力拉深部分冲压力拉深部分冲压力主要有拉深力（F1）和压边力（F压）二部分组成，即F拉=F1 +F压（3-8）1拉深力（3-9）N111mtRdkF式中 t 板料厚度，0.5mm d1拉深件直径，44mm Rm材料的强度极限，MPa，查参考文献3，P10 页，表 1-3，取中间轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计27值：335MPa k1修正系数，查 3-8 修正系数 k1，1，k2，2（即查参考文献3，P128 页，表 4-9），得 k1=0.6013482N3355 . 07 .4260. 01F表 3-8 修正系数 k1，1，k2，2 3拉深系数数 m10.550.570.600.620.650.670.700.720.750.770.80修正系数 k11.000.930.860.790.720.660.600.550.500.450.40系数 10.800.770.740.700.670.64拉深系数数 m20.700.720.750.770.800.85修正系数 k21.000.950.900.850.800.70系数 20.800.800.752压边力（3-9）ApF压式中 A压边圈下毛坯的投影面积，mm2 A=D2-（Dd+2rd）2/4=612-(42.7+24) 2/4903.6mm2 q单位压边力，MPa，查表 3-9 单位压边力 q（即查参考文献3，P129页，表 4-11），得 q=2.5表 3-9 单位压边力 q3材料名称单位压边力 q材料名称单位压边力 q铝0.81.2镀锡钢板2.53.0紫铜、硬铝（已退火）1.21.8黄铜1.52.0高合金钢不锈钢3.04.5t0.5mm2.02.5高温合金2.83.5N22595 . 26 .903 AqF压3拉深部分总冲压力F拉=F1+F压=13482+2259=15741N3.6.3 落料拉深复合模总冲压力落料拉深复合模总冲压力由上述计算可以看出 F落=34494N 远大于 F拉=15741N。同时落料在前，拉深在后，所以 F总=F落=34494N3.7 压力机选用压力机选用在压力机工作时，由于落料在前，首先冲裁，此后还有很长的拉深，因此压力在冲裁时压力还没有到达名义压力，开始拉深后压力机的压力还在不断增大，模具后继还需无锡太湖学院学士学位论文28拉深约 13mm，因此压力机的行程必须足够长，加上落料必须大于 14mm。同时考虑冲压力的保险量，因此压力机在最后不少于 16mm 的行程内必须保证有足够的冲压力。压力机的冲压力选用 2 倍总冲压力以上，即：F2F总=234494N69KN。综合上述，查表 3-10 开式可倾式曲柄压力机的主要技术参数（即查参考文献3，P15 页，表 1-5），选得开式可倾式曲柄压力机型号为：J23-16。表 3-10 开式可倾式曲柄压力机的主要技术参数3型号J23-6.3J23-16J23-25J23-40J23-63J23-80J23-100公称压力/kN6.31602504006308001000达到公称压力时滑块距下止点的距离/mm3.55678910滑块行程/mm507080100120130140行程次数/(次/分钟)16011510080706060最大封闭高度/mm170220250300360380400封闭高度调节量/mm4060708090100110滑块中心到床身距离/mm110160190220260290320前后315450560630710800900工作台尺寸/mm左右200300360420480540600前后150220260300340380420左右70110130150180210230工作台孔尺寸/mm直径110160180200230260300立柱间距离/mm150220260300340380420模柄孔尺寸(直径深度)mm23050507050705070507060756075工作台板厚度/mm4060708090100110倾角/()30303030302525J23-16 压力机参数如下：公称压力：160KN达到公称压力时滑块距下止点的距离为：5滑块行程：70mm封闭高度调节量：60mm行程次数：115 次/分钟最大封闭高度：220mm工作台尺寸：300mm450mm工作台孔尺寸：160mm轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计29模柄孔尺寸：50mm70mm床身最大可倾角：30图 3.3 双柱可倾式压力机3.8 压力中心计算压力中心计算一副模具的压力中心就是冲模各个压力的合力作用点，一般都指平面投影。冲模的压力中心，应尽可能与压力机滑块的中心在同一垂直线上。否则冲压时会产生偏心载荷，导致模具以及压力机滑块与导轨的急剧磨损，这不仅降低模具和压力机的使用寿命，而且也影响冲压件的质量，因此必须计算其压力中心。对于对称形状的压力中心就是其几何中心，对于复杂形状工件或多凸模冲压的模具，其压力机中心的计算，是采用平行力系合力作用线的求解方法，即某点“合力对某轴的力矩之和”的力学原理求得。本次设计的工件是对称的，所以压力中心就是工件的几何中心。由于本产品是回转体类对称形状，故压力中心就在它对称中心上，不用计算。3.9 落料拉深模主要零部件的结构设计落料拉深模主要零部件的结构设计3.9.1 落料凹模的结构设计落料凹模的结构设计1凹模及刃口形状凹模刃中采用直刃口，下方为台阶形。根据 t=0.5mm，查参考文献3，P50 页，第 6行，得：刃口高度取 h=5mm，形状如下图所示。又考虑到在凹模腔内增加拉深压边圈，故需增大刃口高度，最后取 h=9mm。刃口下方为较大直径的圆孔，连接处采用 45 度倒角。图 3.4 凹模刃口形状2凹模材料和热处理无锡太湖学院学士学位论文30查参考文献3，P403 页，附录 A 冲模零件常用材料及热处理要求，得：材料为Cr12 MoV，热处理淬火硬度达 5862HRC。3凹模外形尺寸凹模外形是圆柱体形根据参考文献3，P51 页，公式 2-30、2-31凹模厚度：，且 Ha15mm （3-10）31 . 0 FHa凹模壁厚：c=（1.32.0）Ha，且 c3040mm）（3-11）式中，Ha凹模厚度，mm；F冲裁力，N；c凹模壁厚（指最小壁厚），mm。已知：F=34494N所以：16（取大整数）1 .15344941 . 01 . 033FHac=2.0Ha=2.016=32（考虑还有拉深压边圈的影响，取系数 2.0）凹模直径为：61+232=125mm考虑拉深需要在落料凹模腔内放置压边圈（也是顶件块），同时保证拉深充分成形的条件下，对落料凹模高度作适当调整。由于落料凹模内部掏空，因此外径也需调大。对凹模高度的调整：考虑拉深压边圈的需要，凹模高度调高为：43mm。对凹模直径的调整：考虑落料拉深凸、凹模的需要，凹模直径调大为：150mm。最终凹模尺寸为：15043。4凹模固定和定位方式凹模直接放在下模座上，用螺钉固定，再用销与下模座定位。凹模结构和尺寸如下图所示。轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计31图 3.5 落料凹模3.9.2 落料凸模的结构设计落料凸模的结构设计由于此凸模不仅是落料，还要充当拉深凹模的作用，因此它是一个凸凹模，故它的内部是拉深部分凹模，同时在其内部还要放置推件块，故它的长度还需由拉深部分最后确定，此处在考虑拉深后已作调整，计算如下。1凸模形状及长度圆柱台阶形已知凸模刃口直径为：，0008. 0235.61故配合部分直径必须大一些，为：80，凸模总长度：L=H固+h压+H卸+t+t+0.5+H拉=40+20.1+15+0.5+0.5+0.5+14.4=91mm注：H固、h压、H卸、H卸分别为固定板厚度、模具闭合后凸模固定板与卸料板间的高度、卸料板高度、拉深高度，具体各长度见后面各相应部分计算。2凸模定位、固定方式凸模靠圆柱配合面定位，凸台固定。凸台部分直径为：88，高为：8mm。圆柱配合面直径为：80，高为：32mm无锡太湖学院学士学位论文32图 3.6 落料凸模3凸模材料和热处理查参考文献3，P403 页，附录 A 冲模零件常用材料及热处理要求，得：材料为Cr12MoV，热处理淬火硬度达 5862HRC。3.9.3 条料定位零件的设计条料定位零件的设计由于采用手动送料，故条料不必另外再增加定位装置，只需前后配置 3 个固定挡料销起导向作用。固定挡料销安装在凹模面上，与凹模上圆柱孔成 H7/m6 过渡配合。固定挡料销形状和尺寸如下图所示。图 3.7 固定挡料销固定挡料销规格为：A 8 JB/T 7649.102008材料为：45 钢，热处理 4348HRC。3.9.4 落料卸料板设计落料卸料板设计1卸料板形状确定外形为圆柱体，查参考文献3，P403 页，附录 A 冲模零件常用材料及热处理要求，得：材料为 45 钢，热处理淬火硬度达 4045HRC。2卸料板尺寸计算周界与凹模尺寸相同，直径为 150。厚度取：H卸=（0.81）1615mm轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计333单面间隙查参考文献3，P59 页，得：卸料板与落料凸模间单面间隙为：0.050.1mm。孔径为：61.235+0.05261.34mm卸料板形状和尺寸如下图所示。图 3.8 卸料板3.9.5 凸凹模（落料凸模）固定板设计凸凹模（落料凸模）固定板设计1凸凹模固定板确定外形为圆柱形，中间有配合的沉孔，查参考文献3，P403 页，附录 A 冲模零件常用材料及热处理要求，得：材料为 45 钢，热处理淬火硬度达 4045HRC。2凸凹模固定板尺寸确定周界与凹模尺寸相同，直径为 150mm，厚度为 40mm。中间沉孔小孔直径为 80mm，与落料凸模构成 H7/m6 过渡配合，沉孔大径为90mm，深度为 8mm。凸凹模固定板形状和尺寸如下图所示。无锡太湖学院学士学位论文34图 3.9 凸凹模固定板3.9.6 凸凹模（落料凸模）垫板设计凸凹模（落料凸模）垫板设计1凸凹模垫板确定外形为圆柱形，查参考文献3，P403 页，附录 A 冲模零件常用材料及热处理要求，得：材料为 45 钢，热处理淬火硬度达 4045HRC。2凸凹模垫板尺寸确定周界与凹模尺寸相同，直径为 150mm，厚度为 8mm。凸凹模垫板形状和尺寸如下图所示。轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计35图 3.10 凸凹模垫板3.9.7 拉深凹模的结构设计拉深凹模的结构设计由于本模具落料凸模和拉深凹模合为一个零件即凸凹模，因此外形尺寸就是落料凸模尺寸，见落料凸模设计部分，内部结构和形状是完成拉深所需的形状、结构和尺寸，因此此处只需考虑内部结构和尺寸。拉深凹模内部形状带圆角的直壁孔，由于在内部还需放置推件块，故应是台阶孔。最终落料拉深凸凹模如下图所示。图 3.11 落料拉深凸凹模，圆角半径 R4，拉深刃口深度 48mm。03. 007 .42dD凹模尺寸大孔直径为 54mm。无锡太湖学院学士学位论文363.9.8 拉深凸模设计拉深凸模设计1拉深凸模形状及长度拉深凸模形状采用圆柱台阶形，由于拉深距离不是很长，故凸模长度也不必很长，同时拉深力也不是很大，因此不采用凸模固定板的方式来定位拉深凸模，而采用拉深凸模直接与下模座配合，用螺钉与下模座连接。为了使产品在拉深时不形成真空，能顺利推出，在凸模中间开一个小孔，以便通气，查 3-11 拉深凸通气孔直径（见参考文献3，P135 页，表 4-14 拉深凸模出气孔直径）得通气孔直径为：5mm。已知拉深凸模直径为：002. 05 .41凸台部分配合，取直径：51mm，凸台高度：10mm。凸模总长度：L=H拉+H台+H压+（510）=51.5mm（取整数）注：H拉、H台、H压、10 分别为：拉深高度、凸台高度、压边圈高度，压边圈与凸模凸台间空隙距离一般为 510mm，具体尺寸见后面计算。表 3-11 拉深凸通气孔直径3 mm凸模直径505010010200200通气孔直径56.589.52凸模定位、固定方式凸模靠凸台圆柱面配合定位，2 个螺钉与下模座连接固定。图 3.12 拉深凸模3拉深凸模材料和热处理查参考文献3，P403 页，附录 A 冲模零件常用材料及热处理要求，得：材料为Cr12MoV，热处理淬火硬度达 5862HRC。3.9.9 压边圈设计压边圈设计1压边圈材料和热处理查参考文献3，P403 页，附录 A 冲模零件常用材料及热处理要求，得：材料为T10A 钢，热处理淬火硬度达 5458HRC。2压边圈形状及尺寸带凸台的圆柱形回转体，中间有一个孔，与拉深凸模成间隙配合 F8/h7。根据推出、拉深距离计算和画图，得到小端部分尺寸为：直径 61mm，高 8.5mm。轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计37大端部分直径为：72mm压边圈总高度为：20mm结果如下图所示。图 3.13 压边圈3.9.10 推件块设计推件块设计1推件块材料和热处理查参考文献3，P403 页，附录 A 冲模零件常用材料及热处理要求，得：材料为 45钢，热处理淬火硬度达 4045HRC。2推件块形状及尺寸带凸台的圆柱形回转体，根据推出计算和画图，知小端部分尺寸为：42.746，与拉深凹模孔形成在间隙配合，轴的公差带代号为f8。结果如下图所示。大端部分直径为：52推件块总高度为：60mm结果如下图所示。图 3.14 推件块3.10 标准件确定标准件确定本小节主要进行模架、弹性组件、卸料螺钉、螺钉、销、模柄等标准件的确定。3.10.1 模架确定模架确定根据凹模外形尺寸 150 等，查参考文献7 P9 页，表 2 后侧导柱模架（续）得，选用 LB 为 160160 GB/T 28512008 的后侧滑动导柱模架。因此上模座尺寸为16016040，GB/T 2855.12008，下模座尺寸为 16016045，GB/ T2855.22008，闭合高度为 180220，导柱尺寸为 28170，GB/T 2861.12008，导套尺寸为无锡太湖学院学士学位论文382810038，GB/T 2861.32008。上模座、下模座材料为：HT200。导柱材料为：20Cr，热处理硬度为：渗碳 6064HRC。导套材料为：20Cr，热处理硬度为：渗碳 5862HRC。模具闭合高度为 40+126.6+45=211.610/2，所以在上模座上可以加工沉孔，直径为 17，深度为：31.5。卸料螺钉规格：1090 JB/T 7650.62008。卸料螺钉材料：45 钢，热处理硬度达：3540HRC。3.10.4 上模螺钉确定上模螺钉确定根据凸凹模固定板的大小尺寸 150，上模座高度、凸凹模垫板高度，查参考文献4 P254 页，表 5-14 得，采用 4 个均匀分布的内六角螺钉 M10，定位尺寸为 120，内螺纹做在凸凹模固定板上。查参考文献9 P4 页，表 1 得：螺钉规格为：M1055 GB/T 70.12008。材料 45 钢，热处理硬度 4348HRC。3.10.5 上模销确定上模销确定同上，根据凸凹模固定板的大小尺寸 150，上模座高度、凸凹模垫板高度，查参考文献4 P253-254 页，表 5-13、5-14 得，采用 2 个对称分布的圆柱销 10，定位尺寸为120。查参考文献10，P2 页，表 1 得：圆柱销规格为：销 GB/T 119.12000 10m650。材料 45 钢，热处理硬度 4348HRC。3.10.6 下模螺钉确定下模螺钉确定根据凹模板的大小尺寸 150，下模座高度，查参考文献4 P254 页，表 5-14 得，采用 4 个均匀分布的内六角螺钉 M10，内螺纹做在凹模板上，定位尺寸为 120。查参考文献9 P4 页，表 1 得：螺钉规格为：M1050 GB/T 70.12008。材料：45 钢。热处理硬度：4348HRC。3.10.7 下模销确定下模销确定同上，根据凸凹模固定板的大小尺寸 150，下模座高度、落料凹模高度，查参考文献4 P253-254 页，表 5-13、5-14 得，采用 2 个对称分布的圆柱销 10，定位尺寸为：120。查参考文献10 P2 页，表 1 得：圆柱销规格为：销 GB/T 119.12000 10m650。材料 45 钢，热处理硬度 4348HRC。无锡太湖学院学士学位论文403.10.8 模柄确定模柄确定根据本复合模的结构特点，选用凸缘式模柄，用内六角螺钉与上模座固定，同时为了保护模柄，在模柄外加一个弹性模套，故模柄直径可比模柄孔小一个规格。根据压力机的参数，模柄孔为 5070，再查参考文献11 P623 得，选用 40 的模柄，规格为：C40 GB 2862.381。材料为 Q235A。该模柄与上模座之间成 H7/h6 间隙配合，配合部分直径为 85mm，高度 h=18，用3 个 M8 内六角螺钉固定，定位尺寸为 62mm。同时为方便打杆穿过，模柄中间有 1 个通孔，此孔直径为 11mm。3.10.9 推杆确定推杆确定推杆是为了防止拉深件在模具开启时留在拉深凹模内不方便推出而设的，其作用是在模具上行时，推杆顶到压力的栋梁，迫使推杆不动，从而顶住推件块，再顶住工件，而此时模仍在上行，从而使工件推出拉深凹模。推杆形状是带凸台的圆柱棒，有凸台的一端顶住推件块，根据模柄孔和整个推出过程确定推杆尺寸，查参考文献12，JB/T 7650.1-2008 冲模卸料装置第 1 部分：带肩推杆，P12，得推杆为：直径 10mm，总长 150mm，头部圆柱凸台尺寸为 13mm4mm推杆规格为：A10150 JB/T 7650.12008数量：1 个。材料 45 钢，热处理硬度 4348HRC。3.10.10 模柄上固定螺钉的确定模柄上固定螺钉的确定根据凸缘模柄的规格，必须用 3 个内六角螺钉与上模座固定。此 3 个内六角螺钉规格为：M1025 GB/T70.12008。材料 45 钢，热处理硬度 4348HRC。3.10.11 拉深凸模上固定螺钉的确定拉深凸模上固定螺钉的确定根据下模座高度和拉深凸模，固定只须用 2 个内六角螺钉与上模座固定。此 2 个内六角螺钉规格为：M545 GB/T70.12008。材料 45 钢，热处理硬度 4348HRC。3.10.12 下模推杆的确定下模推杆的确定根据下模座高度、推出距离和一定的余量，必须用 4 个均布的带肩推杆，定位尺寸为 62mm。此 4 个推杆规格为：867.5 JB/T 7650.12008材料 45 钢，热处理硬度 4348HRC。3.10.13 弹顶器的确定弹顶器的确定为了使工件能顺利从拉深凸模上推出，必须设置可靠、有足够弹性的推出装置，其共有 4 种零件，共 6 个零件组成。弹簧 1 个，固定盘 2 个，螺母 2 个，双头螺柱 1 个。弹簧在前已经确定了，此处直接采用。1矩形截面弹簧规格为：TL50125。弹簧材料：50CrVA，热处理硬度达 4048HRC。轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计41模具闭合时高度为：76mm，活动距离为：14.9mm。2双头螺柱旋入端连接的是下模座，其材料为铸铁，因此旋入端长度取：1.5d。规格为：M12140 GB/T 8991988材料 45 钢，热处理硬度 4045HRC。3弹簧支承板尺寸为直径 808，凸台 238，材料 45 钢，热处理硬度 4045HRC。4螺母规格：GB/T 61702000 M12材料 45 钢，热处理硬度 3540HRC。3.11 模具闭合高度、校验压力机模具闭合高度、校验压力机1模具闭合高度计算根据以上计算得模具闭合高度 H闭=211.6mm，模架闭合高度为 180220mm，模架闭合高度符合模具要求。2校验压力机主要参数压力机闭合高度调节量为 60mm，最大闭合高度为 220mm，最小闭合高度为170mm。最大闭合高度 220211.6+5，最小闭合高度为 170+10211.6，故在此压力机工作台面上不需放置垫块，就能保证压力机对模具正常工作。所以模具闭合高度也符合压力机要求。实际模具工作行程为 16.4mm，滑块高度调节量为 60mm，因此符合要求。压力机的行程为 70mm，足于保证模具打开和对模具观察等清理工作。压力机工作台面尺寸：450mm300mm，模具外形尺寸：254mm240mm，足于模具安放。压力机工作台孔尺寸：160mm，模具不需漏料，但需安放弹顶器 80mm，能满足要求。因此压力机主要参数符合要求。无锡太湖学院学士学位论文424 二次拉深模具设计二次拉深模具设计4.1 确定模具的结构形式确定模具的结构形式(a) 二次拉深前产品图 (b) 二次拉深后产品图图 4.1 二次拉深前后产品图形和尺寸根据冲压工艺方案，本次是第 2 次拉深，后续还有拉深，因此拉深后的尺寸公差可不作要求，按图所注尺寸计算，如图 4.1(b)所示。本次模具选取的是简单的二次拉深工艺模，综合考虑冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求及冲压设备与制模条件，操作方便与安全，下面主要确定模具结构形式，主要解决模具的正、倒装结构选择，定位、压边、推件、导向方式的选择等等。模具结构图如图 4.2 所示。图 4.2 二次拉深模具结构4.1.1 正、倒装结构的选择正、倒装结构的选择此次二次拉深仅是起中间一道拉深作用，因此考虑零件的大小，参照参考文献中的资料，决定选用倒装结构，即拉深凹模装在上模，拉深凸模装在下模。轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计434.1.2 工件定位方式选择工件定位方式选择为保证冲压质量和稳定冲压生产过程，基本保证产品的同轴度或壁厚的匀称，以第一次拉深后得到的拉深内径为基准，进行定位，即设计一个以第 1 次拉深件内径为定位的零件，从模具整体结构考虑，此定位件也起压边和推件作用。4.1.3 推件方式的选择推件方式的选择在整个拉深过程中工件可能会留在两处，一是在本次拉深凸模上，其次是在拉深凹模内。因此本模具推出工件应考虑两处，首先是从拉深凸模上推出，其次是在拉深凹模内推出。1拉深凸模上推出结构由于此推出与工件定位合二为一，因此只须在结构上考虑其可行性。采用弹性推出，弹力来源于在模具下部安装弹顶器，弹顶器主要有弹簧等组成。2拉深凹模内推出结构若工件嵌在凹模内，采用推块、推杆刚性推出，推出力来源于冲床横梁。4.1.4 压边方式的选择压边方式的选择由于本模具仍是拉深，故在整个拉深过程中为了保证拉深顺利完成，必须采用压边，防止起皱和开裂。本模具上压边圈可以采用与定位、推出三者合一，故在结构上只要可行，具体只须考虑压边力的大小即可，压边由弹顶器保证，因此关键是弹顶器上弹簧的设计。4.1.5 导向方式的选择导向方式的选择一般来说，对于拉深模，由于凸凹模的单边间隙较大，压力机滑块导轨的导向精度一般能满足凸凹模对中的要求，故各类模具大都不采用导向装置。对于生产批量较小，工件精度较低，冲裁厚料的单工序模，也不考虑导向装置。无导向模的主要优点是加工制造简单，模具成本低，缺点是模具在压力机上的安装调整不方便，且模具寿命和工件的质量不如有导向的模具高。由于本产品壁厚较薄，故对压力机滑块导轨的导向精度要求精度较高，故本模具还是采用导向装置为好，选择滑动导柱导套为导向装置。4.2 拉深凸、凹模工作部分尺寸的确定拉深凸、凹模工作部分尺寸的确定此处主要确定拉深凸、凹模刃口尺寸和公差，拉深间隙，凸、凹圆角尺寸等等。4.2.1 拉深凸、凹模刃口尺寸确定原则拉深凸、凹模刃口尺寸确定原则由于产品件上注的是外径尺寸，因此以下计算都以外径计算为原则，即首先计算拉深凹模刃口尺寸，再根据拉深间隙计算凸模刃口尺寸。4.2.2 拉深凸、凹模工作部分尺寸和公差拉深凸、凹模工作部分尺寸和公差此时产品件尺寸如下图 4.1(b)所示。1拉深凸、凹模间隙第 2 次拉深单面间隙见 3.5.2 所述：C2=1.2t=0.6mm2凸、凹模直径及其公差由于本次拉深是第 2 次拉深，也是中间过渡拉深，故对尺寸公差不必太严格，以凹模为基准，凸、凹模尺寸公式采用参考文献3，P133 页公式 4-26、4-27，具体如下：（4-1）didDD0凹模尺寸无锡太湖学院学士学位论文44 （4-2）0)2(piipCDD凸模尺寸式中，Dd，dd凹模的基本尺寸，mm；Dp，dp凸模的基本尺寸，mm；D拉深件的外径尺寸，mm；d凸模制造公差，mm；p凹模制造公差，mm；Di各工序的基本尺寸，mm；Ci各次拉深的单面间隙，mm。目前是第 2 次拉深，故：D2=32，C2=0.6查表 3-5 凸、凹模制造公差，得凸、凹模制造公差：d=0.03，p=0.02所以凸、凹模工作部分尺寸及其公差为：002. 003. 008 .3032pdDD凸模尺寸凹模尺寸凹模圆角 rd2=3mm凸模圆角 rp2=2.5mm3凸、凹模圆角尺寸凹模圆角 rd2=3mm凸模圆角 rp2=2.5mm4.3 二次拉深模的冲压力计算二次拉深模的冲压力计算冲压力大小是保证能否冲压完成的主要动力，同时也是选择压机的主要依据之一，因此必须认真计算冲压力。本模具冲压力（F总）有二项组成，即拉深力（F拉）和压边力（F压）组成。F总=F拉+F压4.3.1 拉深力拉深力公式选用参考文献3，P127 页公式 4-10，即（4-3）mtRdkF22N119882655 . 02390. 0F式中 t 板料厚度，mm d2第 2 次拉深件直径，mm 材料的强度极限，MPa，取中间值：265MPab k2修正系数，查参考文献3P128 页，表 4-9，得 k2=0.904.3.2 压边力压边力N18935 . 205.750 ApF压式中 A在压边圈上毛坯的投影面积，mm2 A=(d外2-d内2/4=41.32-30.82/4750.05mm2轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计45 p单位压边力，MPa，查参考文献1P129 页，表 4-11，得 p=2.54.3.3 拉深部分总冲压力拉深部分总冲压力F拉=F+F压=11988+1893=13881N4.4 压力机选用压力机选用本模具总拉深量为 20mm，相对直径 32mm 不是太长，同时考虑压力的保险量，因此压力行程最好采用不少于 50mm 或更大。压力机的冲压力选用 2 倍总冲压力以上。F=2F总=13881228KN。综合上述，查参考文献4P478 页，表 A-7，选得开式双柱固定台压力机型号为：J23-6.3。J23-6.3 压力机参数如下：公称压力：63KN发生在名义压力时滑块离下死点的距离：3.5mm滑块行程：50mm（调节量：650mm）标准行程次数：不小于 160 次最大封闭高度：170mm闭合高度调节量：40mm工作台尺寸：左右 315mm前后 200mm工作台孔尺寸：110mm模柄孔尺寸：30mm50mm工作台板厚度：40mm4.5 压力中心计算压力中心计算由于本产品是回转体类对称形状，故压力中心就在它对称中心上，不用计算。4.6 拉深模主要零部件的结构设计拉深模主要零部件的结构设计主要进行拉深凸模、凹模、压边定位圈（即起压边、定位、推件作用）、凸模固定板、弹顶器、弹性组件等等。4.6.1 拉深凹模的结构设计拉深凹模的结构设计1拉深凹模材料和热处理查参考文献3P403 页，附录 A-8 得，材料为 Cr12MoV，6064HRC。2拉深凹模形状及长度为了降低模具高度，减少零件数量，拉深凹模外形为圆柱体，内部有一个拉深的直壁圆柱形孔，此尺寸在前面已经计算过了，此处不再重复计算。此直孔在拉深起始处带圆角，由于在内部还需放置推件块，故孔应有足够的深度。已知拉深凹模孔直径，圆角 rd2=3mm03. 0032由于拉深力远小于相同直径的冲裁力，所以可参照冲裁，值可适当取小一些。凹模外形尺寸：直径取 100mm，高度：40mm最终落料拉深凹模的形状尺寸如下图所示。3拉深凹模定位、固定方式无锡太湖学院学士学位论文46拉深凹模与上模座采用 2 个销定位，用 3 个螺钉连接固定，由于拉深凹模外形较大，中间的垫板可以省去。图 4.3 拉深凹模4.6.2 拉深凸模设计拉深凸模设计1拉深凸模材料和热处理查参考文献3P403 页，附录 A，得材料为 Cr12MoV，5862HRC。2拉深凸模形状及长度圆柱台阶形，由于拉深距离比较长，故凸模长度也一定比较长，因此不采用凸模固定板的方式来定位拉深凸模，而采用拉深凸模的凸台直接与下模座配合，用螺钉与下模座连接。为了使产品在拉深时不因形成真空，能顺利推出，在凸模中间开一个小孔，以便通气，查表 3-11 得：通气孔为 5。已知拉深凸模直径：，凸模圆角 rp2=2.5mm002. 08 .30凸台部分配合直径为：60mm，凸台高度：H台=10mm凸模有效长度：L=H拉+H压+（510）=20+26+（510）54mm凸模总长度：L总=L+H台=64mm注：H拉、H台、H压分别为：拉深内高度、凸台高度、压边定位圈总高度，具体长度见后面计算确定。3拉深凸模定位、固定方式拉深凸模靠凸台部分与下模座直接配合定位，用 2 个螺钉与下模座连接固定，凸台轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计47高度 10mm。图 4.4 二次拉深凸模4.6.3 压边定位圈设计压边定位圈设计此压边定位圈主要阻止材料流动太快，从而起到防皱作用。此压边圈还起工件的定位作用，同时还起拉深结束后推出工件作用，因此下面的设计必须三者兼顾。1压边定位圈材料和热处理查参考文献3P403 页，附录 A 得，材料为 T10A 钢，热处理硬度 5862HRC。2压边定位圈形状及尺寸带大凸台的圆柱形回转体。中间有一个孔，与拉深凸模成小间隙配合，外面是工件定位用的，与工件间有一合适的间隙方便安放，否则起不能定位作用，容易造成拉深件偏心。主要尺寸如下：内孔直径：03. 008 .30定位部分外径为：，高度为：18mm002. 030.41带圆角，半径为：R3.5mm（必须不小于上次拉深件的内圆角半径 R3.5，定位可靠和便于取放）凸台部分外径为：70，高度为：8mm压边定位圈总高度为：26mm无锡太湖学院学士学位论文48结果如下图所示。图 4.5 压边定位圈4.6.4 推件块设计推件块设计1推件块材料和热处理查参考文献3P403 页，附录 A 得，材料为 45 钢，热处理硬度 4045HRC。2推件块形状及尺寸由于拉深件较小，为了节省凹模材料，推件块形状设计成圆柱体，中间加工 1 个内螺纹与螺纹推杆采用螺纹连接。推杆上端加工外螺纹，拧 2 个螺母，起限位作用，防止推杆掉下。推件块尺寸如下：尺寸为：3110（与拉深凹模孔成较大间隙，方便其运动）中间内螺纹尺寸：M8结果如下图所示。图 4.6 推件块4.6.5 限位装置设计限位装置设计1限位装置材料和热处理为防止在拉深过程中因压边力增大，导致材料被压薄、流动受阻，导致拉深件壁厚变薄或破裂，需增设限位装置，即限位销，查参考文献3P403 页，附录 A 得，材料为T10A，热处理硬度 5862HRC。2限位销形状及尺寸轴端盖罩冷冲压工艺及模具设计49由本模具考虑与压边结构一致，设计 3 个定位销，尺寸如下：尺寸为：818.30（有效长度取最大尺寸）结果如下图所示。图 4.7 限位销4.7 标准件确定标准件确定本小节主要进行模架、弹性组件、螺钉、推杆螺钉、销、模柄等标准件的确定。4.7.1 模架确定模架确定模架的确定主要依据凹模外形尺寸，闭合高度，冲压件精度，导向精度，冲压次数等等。本模具拉深凹模外形直径为 100，采用后侧导柱滑动模架。查参考文献7，P8 页，表 2（续）得，选用 LB 为 100100 GB/T 28512008 的后侧滑动模架。因此上模座尺寸为 10010030，GB/T 2855.12008，下模座尺寸为10010040，GB/T 2855.22008，闭合高度为 120145，导柱尺寸为 20110，GB/T 2861.12008，导套尺寸为 207028，GB/T 2861.32008。H=H上+H下+77.5=142.5120142.5145模具闭合高度符合要求。上模座、下模座材料为：HT200。导柱材料为：20Cr，热处理硬度为：渗碳 6064HRC。导套材料为：20Cr，热处理硬度为：渗碳 5862HRC。4.7.2 上模螺钉确定上模螺钉确定根据凹模尺寸为 100，高度 40mm，上模座高度 30mm，查参考文献4 P253 页表5-12，P254 页表 5-13、5-14 得，采用 3 个均匀分布的 M8 的内六角螺钉，定位尺寸为76，内螺纹做在凹模上。查参考文献9得：螺钉规格为：M830 GB/T70.12000。材料 45 钢，热处理硬度 3540HRC。4.7.3 上模销确定上模销确定同上，根据凹模尺寸为 100，高度 40mm，上模座高度 30mm，查参考文献4 P253页表 5-12，P254 页表 5-13、5-14 得，采用 2 个均匀分布的 8 的圆柱销，定位尺寸为76。查参考文献10得：圆柱销规格为：8m640 GB/T 119.12000。材料 45 钢，热处理硬度 4348HRC。无锡太湖学院学士学位论文504.7.4 模柄确定模柄确定根据本模具的结构特点，固定拉深凹模的螺钉定位尺寸比较小，不适合用凸缘模柄，由于下模座下面就是拉深凹模，凹模中间有一个 32 的凹模孔选，它比较压入式模柄还大，故压入式模柄也不合适，最后只能采用旋入模柄，同时为了保护模柄，在模柄外加一个弹性模套，故模柄直径可比模柄孔小一些，约 510mm。根据压力机的参数，模柄孔为 3050，再查参考文献13 P1-2 页得，选 25 的模柄，规格为：B25 JB/T 7646.22008。材料为 Q235。此模柄中间开一个通孔，直径为 11mm。该模柄与上模座通过螺纹 M161.5 连接，为防止转动用一个骑缝的紧定螺钉止转。4.7.5 模柄防转紧定螺钉的确定模柄防转紧定螺钉的确定为防止模柄与上模座之间转动，用 M616 的开槽锥端紧定螺钉止转。紧定螺钉规格：开槽锥端紧定螺钉 M616 B/T 711985材料：45 钢，热处理：3035HRC。4.7.6 带螺纹推杆的确定带螺纹推杆的确定带螺纹推杆是为了防止拉深件在模具开启时留在拉深凹模内而设的，其作用是在模具上行时，推杆顶到压力机的横梁，迫使推杆不动，从而顶住推件块，再顶住工件，此时模具仍在上行，从而使工件推出拉深凹模。推杆形状类似于双头螺柱，即两端都有螺纹，螺纹短的一端与推件块连接，另一端拧两个螺母，起限位作用。根据模柄孔和整个推出过程确定推杆尺寸为：直径 10mm，总长度为 140mm，上端螺纹尺寸为：M1040，小端螺纹尺寸为M810mm。规格：带螺纹推杆 M10140 JB/T 7650.22008材料：45 钢，热处理硬度：4348HRC。4.7.7 带螺纹推杆螺母的确定带螺纹推杆螺母的确定为了防止打杆和推件板掉下，并控制打杆的活动距离，在打杆上部设置两个螺母，材料 45 钢，热处理硬度 3540HRC。规格为：螺母 M10 GB/T 61702000。4.7.8 弹性元件设计弹性元件设计1弹性元件形式选用本模具是二次拉深，弹性只须为压边和推出工件设置，因此在模具下方设置一弹顶器。由于拉深距离较长，故不宜采用橡皮为弹性元件，弹性元件采用弹簧，由于力较大作用距离较长，因此采用矩形弹簧。2压边圈弹顶弹簧确定主要力是压边力，因此仅考虑压边力。F压=1893N假设弹簧预压量为 10%25%，此时能作用于拉深起压边作用，克服最大压边力1893N，在拉深结束后又能起到弹顶产品件作用，克服包紧力，因此弹簧在模具闭合时最大弹簧力为大于 1893N，从预压到闭合状态再压缩量为 20mm。根据矩形弹簧手册，现采用 1 根大的弹簧就

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