升降器外壳冲孔拉伸复合模设计【7张图纸】【优秀】
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升降器外壳冲孔拉伸复合模设计
48页 15000字数+说明书+7张CAD图纸
冲孔翻边凸凹模.dwg
升降器外壳冲孔拉伸复合模设计论文.doc
升降器外壳零件图.dwg
拉深翻边凸凹模.dwg
落料拉深凸凹模.dwg
装配图.dwg
部装图.dwg
零件图.dwg
摘要
本论文主要是对落料,拉深,冲孔翻边复合模而做的设计。这套复合模不但节约了原材料，为工厂带来了利益和效率，更主要的是它把这几个原本不容易合在一起的制造工艺通过特殊装置实现了。很大程度的提高了工作效率，并把原来一套以上才能完成的工艺用这套复合模完成了。
此论文主要阐述了我国模具现状和发展趋势、对零件的工艺分析、模具结构的设计、模具装配与部装图的设计。
其中工艺分析对零件的特性和材料性能做了简单的介绍，工艺计算主要是为设计选件打基础，通过大量的计算来确定一些标准件选择的尺寸和压力机的确定等。经过第二章计算和分析后进行模具结构的选择，其中包括标准件的选择和非标准的设计等。要做到标准件的选择正确以及非标准件的设计合理。最后用CAD绘制出模具的装配图和部装图，阐明装配时需要注意的事项。
关键词 冲压工艺；模具；CAD
目录
摘要I
AbstractII
第1章 绪论1
1.1国内模具的现状和发展趋势1
1.1.1 国内模具的现状1
1.1.2 国内模具的发展趋势2
1.2 国外模具的现状和发展趋势3
1.3 模具的分类和占有量4
1.4课题研究的目的及论文主要内容5
第2章 零件的工艺性分析7
2.1 零件的特性7
2.1.1零件的工艺性7
2.1.2零件的工艺分析7
2.1.3零件的材料分析8
2.1.4零件的三维图8
2.2冲压工艺方案的拟定9
2.2.1确定加工工序9
2.2.1.1确定拉深次数9
2.2.1.2确定翻边次数10
2.2.1.3工艺方案的确定10
2.2.2模具类型11
2.2.3操作与定位方式11
2..4卸料与出件方式11
2.2.5模架类型及精度11
2.3本章小结11
第3章 冲裁力的计算、压力机的选择12
3.1 排样图的确定12
3.1.1毛坯尺寸的确定12
3.1.2搭边值的确定12
3.1.3条料宽度与导料板间距13
3.1.5排样图的设计15
3.2冲裁力的计算15
3.2.1落料工艺计算15
3.2.2拉深工艺计算16
3.2.2.1确定修边余量16
3.2.2.2拉深力的计算16
3.2.3冲孔工艺计算16
3.2.4翻边工艺计算16
3.3冲压设备的选择17
3.4压力中心的确定18
3.5本章小结18
第4章 凸凹模刃口尺寸的确定19
4.1 模具的刃口尺寸和公差确定19
4.2凸、凹模刃口尺寸计算20
4.2.1刃口尺寸计算原则20
4.2.2刃口尺寸计算21
4.2.2.1确定冲口、落料的刃口尺寸21
4.2.2.2拉深工序工作部分的尺寸及间隙23
4.2.2.3翻边刃口尺寸的计算24
4.3模具强度校核25
4.3.1冲孔凸模的强度校核25
4.3.2螺钉的强度校核26
4.4本章小结26
5.1模具的结构图27
5.2凸凹模的设计28
5.2.1落料拉深凸凹模28
5.2.2拉深翻边凸凹模29
5.2.3翻边冲孔凸凹模30
5.3模具的工作过程31
5.4本章小结32
第6章 标准件的选取33
6.1冲模标准化的意义33
6.2冲模标准模架及其标准零件33
6.2.1上模座的选择33
6.2.2下模座的选择34
6.2.3导柱导套的选择35
6.2.4模柄的选择36
6.3本章小结37
结论38
致谢39
参考文献40
附录41
- 内容简介：
-
哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）冲孔拉伸复合模设计摘要本论文主要是对落料,拉深,冲孔翻边复合模而做的设计。这套复合模不但节约了原材料，为工厂带来了利益和效率，更主要的是它把这几个原本不容易合在一起的制造工艺通过特殊装置实现了。很大程度的提高了工作效率，并把原来一套以上才能完成的工艺用这套复合模完成了。此论文主要阐述了我国模具现状和发展趋势、对零件的工艺分析、模具结构的设计、模具装配与部装图的设计。其中工艺分析对零件的特性和材料性能做了简单的介绍，工艺计算主要是为设计选件打基础，通过大量的计算来确定一些标准件选择的尺寸和压力机的确定等。经过第二章计算和分析后进行模具结构的选择，其中包括标准件的选择和非标准的设计等。要做到标准件的选择正确以及非标准件的设计合理。最后用CAD绘制出模具的装配图和部装图，阐明装配时需要注意的事项。关键词冲压工艺；模具；CAD Punching drawing Compound DieAbstractThis paper mainly for blanking, deep drawing, punching done flanging compound die design. The compound die has not only save raw materials, the factory has brought benefits and efficiency, more important is that it is not easy to put together a few original manufacturing process achieved through a special device. A large degree of improved efficiency, and to more than one set to complete the original process with this set of composite mold is complete.This paper expounds the status quo and development trend of Chinas mold on the part of the process analysis, mold structure design, mold assembly and the Ministry of loading map design.In the craft analyze the characteristics of parts and materials to do a simple introduction to the performance, technical computing is mainly laying the foundation for the design option, through a large number of calculations to determine the size of some standard parts selection and press OK and so on. After the second chapter after the calculation and analysis of die structure of the options, including the choice of standard parts and non-standard design. To achieve the correct choice of standard parts, as well as rational design of non-standard parts. At last, drawing out the mold assembly CAD drawings and installation diagram Ministry to clarify assembly required attention.Keywords stamping process; die; CAD不要删除行尾的分节符，此行不会被打印- II -目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1国内模具的现状和发展趋势11.1.1 国内模具的现状11.1.2 国内模具的发展趋势21.2 国外模具的现状和发展趋势31.3 模具的分类和占有量41.4课题研究的目的及论文主要内容5第2章 零件的工艺性分析72.1 零件的特性72.1.1零件的工艺性72.1.2零件的工艺分析72.1.3零件的材料分析82.1.4零件的三维图82.2冲压工艺方案的拟定92.2.1确定加工工序92.2.1.1确定拉深次数92.2.1.2确定翻边次数102.2.1.3工艺方案的确定102.2.2模具类型112.2.3操作与定位方式112.4卸料与出件方式112.2.5模架类型及精度112.3本章小结11第3章 冲裁力的计算、压力机的选择123.1 排样图的确定123.1.1毛坯尺寸的确定123.1.2搭边值的确定123.1.3条料宽度与导料板间距133.1.5排样图的设计153.2冲裁力的计算153.2.1落料工艺计算153.2.2拉深工艺计算163.2.2.1确定修边余量163.2.2.2拉深力的计算163.2.3冲孔工艺计算163.2.4翻边工艺计算163.3冲压设备的选择173.4压力中心的确定183.5本章小结18第4章 凸凹模刃口尺寸的确定194.1 模具的刃口尺寸和公差确定194.2凸、凹模刃口尺寸计算204.2.1刃口尺寸计算原则204.2.2刃口尺寸计算214.2.2.1确定冲口、落料的刃口尺寸214.2.2.2拉深工序工作部分的尺寸及间隙234.2.2.3翻边刃口尺寸的计算244.3模具强度校核254.3.1冲孔凸模的强度校核254.3.2螺钉的强度校核264.4本章小结265.1模具的结构图275.2凸凹模的设计285.2.1落料拉深凸凹模285.2.2拉深翻边凸凹模295.2.3翻边冲孔凸凹模305.3模具的工作过程315.4本章小结32第6章 标准件的选取336.1冲模标准化的意义336.2冲模标准模架及其标准零件336.2.1上模座的选择336.2.2下模座的选择346.2.3导柱导套的选择356.2.4模柄的选择366.3本章小结37结论38致谢39参考文献40附录41千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行- V -第1章 绪论1.1国内模具的现状和发展趋势1.1.1 国内模具的现状模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。直到20世纪80年代后期，中国模具工业才驶入发展的快车道。近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速。但是存在问题和主要差距:1总量供不应求2企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构均不合理3模具产品水平大大低于国际水平，生产周期却高于国际水平4开发能力较差，经济效益欠佳。造成上述差距的原因很多，除了历史上模具作为产品长期未得到应有的重视，以及多数国有企业机制不能适应市场经济之外，还有下列几个原因：1.国家对模具工业的政策支持力度还不够2.人才严重不足，科研开发及技术攻关投入太少3.工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低4.专业化、标准化、商品化程度低，协作能力差5.模具材料及模具相关技术落后.20世纪80年代以来，国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，同时为模具的发展提供了巨大的动力。这些年来，中国模具发展十分迅速，模具工业一直以15% 左右的增长速度快速发展。振兴和发展中国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”已经取得了共识。目前，中国有17000多个模具生产厂点，从业人数约50多万。近年来，中国模具工业企业的所有制成分也发生了变化。除了国有专业厂家外，还有集体企业、合资企业、独资企业和私营企业，他们都得到了迅速的发展。许多模具企业十分重视技术发展。中国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。经过多年的努力，在模具CAD/ CAE/CAM技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料1等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作出了贡献。1.1.2 国内模具的发展趋势我国对模具工业的发展也十分重视.国务院于1989年3月颁布的中,就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。现在，我国的模具工业己初具规模,全国己有200我个模具专业厂，6000多个生产点(附属在工厂内的模具车间或模具加工班组)，年产模架30多万套。此外，还有数以万计的模具私营企业和个体劳动者,在满足模具需求方面，起着不可忽视的作用。可以主，中国在模具技术方面，己有一支较强的队伍。 近年来,我国模具技术的进步主要表现在：1研究开发了几十种模具新钢种及硬质合金，钢结硬功夫质合金等新材料,并采用了一些热处理新工艺，使模具使用寿命得到延长。2发展了一些多工位级进模和硬质合金模等新产品，并根据国内生产需要研制了一批精密塑料注射模。3研究开发了一些新技术和新工艺，如三维曲面数控仿形加工，模具表面抛光，表面皮纹加工以及皮纹辊制造技术，模具钢的超塑性成形技术和各种快速制模技术等。4模具加工设备己得到较大的发展,国内己能批量生产精密坐标磨床，计算机控制(CNC)仿形铣床，CNC电火花线切割机订以及高精度的电火花成形机床等。5模具计算机辅助设计和辅助制造(模具CAD/CAM)己在国内数十个单位得到开发应用。虽然我国模具技术己得到较大的发展，但仍然不能满足国民经济高速发展的需要，还需花费大量资金向国外进口一些模具，其原国是：1专业化和标准化程度低，目前专业化程度不到10%，而标准化程度也只有20%。2模具品种少，效率低，经济效益也差。3制造周期长，模具精度不高，制造技术较落后。4模具寿命短，新材料使用量不到10%。5力量分散，管理落后。根据我国模具技术的发展现状及存在的问题，今后应向下几个方面发展：1开发、发展精密、复杂、大型、长寿命模具,以满足国内市场的需要。国家己规划分别在山东、广东、北京、上海、广州等地的有关单位重点扶植发展热锻模、热铸模、塑料模、冷冲模、顶杆等,以便集中力量发展这些有影响的高水平模具及标准件。2加速模具标准化和商品化，以提高模具质量，缩短模具制造周期。3大力开发和推广应用模具CAD/CAM技术，提高模具制造过程的自动化程度。4积极开发模具新品种 新工艺 新技术和新材料。5发展模具加工成套设备,以满足高速发展的模具工业需要。巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括以下几方面: 1 模具日趋大型化； 2在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术； 3模具扫描及数字化系统； 4在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术； 5提高模具标准化水平和模具标准件的使用率； 6发展优质模具材料和先进的表面处理技术； 7模具的精度将越来越高； 8模具研磨抛光将自动化、智能化； 9研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程； 10开发新的成形工艺和模具。1.2 国外模具的现状和发展趋势1.模具设计技术: (1)工业发达国家在模具设计上已经大量使用计算机辅助设计软件进行模具的结构设计,并普及了计算机绘图.据有差资料介绍,美国和日本75%的模具厂已使用了技术,香港5%的模具厂也开始采用这项技术 (2)在注塑模具设计中,已开始普及应用计算机辅助工程分析软件,对塑料的流动,填充,冷却情况及模具的浇口配置,浇道大小,冷却加热系统和模具的刚度,强度等进行科学的分析和计算,从而保证注塑制品的质量与合理的生产节拍 (3)国外的注塑模具中,多型腔,多层,大型精密模具已占50%,不仅提高了生产效率,而且节省了大量塑料原料.2.模具加工技术，国外已大量使用数控机床,应用计算机辅助加工软件和数控编程技术对模具,特别是对具有复杂型腔(三维曲面)的模具进行加工,使模具的质量和附加值大为提高.模具的加工周期减少6%以上,成本降低3%以上,生产效率提高60%以上为了提高加工效率及满足各种复杂曲面加工的要求,国外已开发出四轴和五轴的数控自动编程软件并且进了实用阶段3.模具标准化程度日益提高,模具标准模架及模具标准件的应用日益普及,已实现商品化.4.模具结构更多地采用新技术,如注塑模具的热流道技术等.5.针对不同制品的要求,开发出适用于各种不同模具的专用模具钢,并实现商品化.6.根据模具生产的特点,模具企业向小而专的方向发展.如日本现有11656家模具企业,其中百人以下的小厂有11142家,占总数的95.5%,百人以上的仅有65家.占总数的0.54韩国有1570家模具企业,其中多于50人的企业仅占总数的9%，新加坡有460家模具企业,其中多于50人的企业仅占总数的3%，香港有6500家模具企业,其中多于50人,的企业倪占总数的0.46。世界模具行业的一些统计数字，如下图：1.3 模具的分类和占有量模具的一般分类可分为塑胶模具及非塑胶模具，非塑胶模具有：铸造模、锻造模、冲压模、压铸模等。塑胶模具根据生产工艺和生产产品的不同又分为： 注射成型模、吹气模、压缩成型模、转移成型模、挤压成型模、热成型模、旋转成型模。由于本次设计是冲压模,所以对此进行下简单的介绍, 冲压模的分类和占有量。根据工艺性质分为冲裁模、弯曲模、拉伸模、成型模等。根据工序组合分为单工序、复合模、级进模（也称连续模）。根据材料的变性特点分为落料模、冲孔模、切口模、切断模、切边模、弯曲模、拉伸模、成型模、压花模、冷挤压模。据中国模具工业协会发布的统计材料，2004年我国冲压模总产出约为220亿元其中出口0.75亿美元，约合6.2亿元。 根据我国海关统计资料，2004年我国共进口冲压模5.61亿美元，约合46.6亿元。从上述数字可以得出2004年我国冲压模市场总规模约为266.6亿元。其中国内市场总需求为260.4亿元，总供应约为213.8亿元，市场满足率为82%。在上述供求总体情况中，有几个具体情况必须说明：一,是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具，而出口模具大部分是技术含量较低的中低档模具，因此技术含量高的中高档模具市场满足率低于冲压模总体满足率，这些模具的发展已滞后于冲压件生产，而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模市场总体满足率；二,是由于我国的模具价格要比国际市场低格低许多，具有一定的竞争力，因此其在国际市场的前景看好，2005年冲压模出口达到1.46亿美元，比2004年增长94.7%就可说明这一点；三,是近年来港资、台资、外资企业在我国发展迅速，这些企业中大量的自产自用的冲压模无确切的统计资料，因此未能计入上述数字之中。1.4课题研究的目的及论文主要内容本论文对玻璃升降器进行了冲压的工艺分析与模具设计，详细阐述了模具的设计过程，本论文的主要研究内容如下：1冲压工艺分析和工艺计算，进行排样设计以及冲裁力的计算，并选择压力机。 2冲压模具零部件设计，包括工作零件设计、定位方式、卸料装置以及导料系统设计以及顶出装置的设计。3模具装配相关的技术要求和原则，并介绍了所设计模具的工作过程。1.5本章小节 本章简要介绍了模具行业现在的情况和未来的发展趋势，提到了国内外模具的发展状况，模具分类与占有量及冲压模具的发展重点和展望，并且写明了本次课题研究的目的及论文的主要内容。第2章 零件的工艺性分析2.1 零件的特性2.1.1零件的工艺性1. 零件的名称：玻璃升降器2. 材料：08ALZF3. 壁厚：1.5mm4. 生产批量：中批量2.1.2零件的工艺分析 图2-1 玻璃升降器零件图 冲裁件的工艺性是指冲裁件的结构，形状，尺寸等对冲裁工艺的适应性。在设计冲裁件模之前，首要对冲裁件的工艺性进行分析，冲裁件的工艺性主取决于模具的精度和加工方法 。冲裁件的工艺性包括以下几个方面：（1）冲裁件的精度等级：IT10,模具精度IT8。（2）冲裁件的形状应该力求简单、对称、圆角过渡，以便于模具加工，减少热处理或冲压时在尖角处开裂的现象，同时也能防止尖角部位刃口的过快磨损，还应该尽可能避免过长的悬臂和切口，还应该有利于排样时材料的经济实用。2.1.3零件的材料分析材料：08AI-ZF特性及使用范围：08属于极软低碳钢，硬度低，塑性，韧性好，冷加工性能好，淬透性，淬硬性极差，宜用冷轧，冷弯，冷冲等工艺成形，适用制造要求受力不大，韧性高的零件。08AL是优质冷冲压薄板钢中的Al脱氧镇静钢冷轧板，抗拉强度275-390MPa,伸长率不小于32，主要用于制造4mm以下的各种冷冲压构件。屈服强度:270-410MPa。它是塑性很好的钢L为“拉“字的汉语拼音首字母，表示其拉伸性能好。2.1.4零件的三维图 图2-2 玻璃升降器三维图2.2冲压工艺方案的拟定2.2.1确定加工工序2.2.1.1确定拉深次数 （1）拉深系数的确定 工件总的拉深系数为 m总=d/D=70/86=0.82 （2-1） （2）拉深次数的确定 毛坯相对厚度为 t/D=1.75%查冲压工艺与模具设计，首次拉深的极限拉伸系数为 m1=0.65因为 m总=0.820.65=m1所以工件可以一次拉深成型。 2.2.1.2确定翻边次数 预冲孔尺寸 经实际试模确定为：d=19.6mm （零件图中已给出） 翻边系数：K=d/(D+t)=19.6/(32+1.5)0.767 （2-2）查资料，当预孔的相对厚度： d/t= 16.1时，最小翻边系数 Kmin=0.60,其翻边的最大高度Hmax = D (1-Kmin)/2+0.43r+0.72t （2-3） =70（1-0.60）/2 +0.431.5+0.722=15mm 由于KKmin, HHmax , 故可一次翻边成功。 拉深和翻边均能一次成形，该零件可以一次实现落料、拉深、冲孔、翻边四道工序。由于拉深为无凸缘拉深，因此，先落料，落料尺寸为拉深毛坯尺寸，再拉深，最后冲孔和翻边。 2.2.1.3工艺方案的确定在冲压工艺性分析的基础上，找出工艺与模具设计的特点与难点，根据实际情况提出各种可能的冲压工艺方案，内容包括工序性质、工序数目、工序顺序及组合方式等。有时同一种冲压零件也可能存在多个可行的冲压工艺方案，通常每种方案各有优缺点，应从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度和寿命高低、生产成本、操作方便与安全程度等方面进行综合分析、比较，确定出适合于现有生产条件的最佳方案。 初步分析可以知道零件的冲压成形需要四道工序:落料、冲孔、拉深、翻边，因而制定合理的成形工艺方案十分重要。考虑到生产批量大,因此制定应在生产合格零件的基础上,尽量提高生产效率,降低生产成本.要提高生产效率,就应该尽量复合能复合的工序,但复合程度太高,模具结构复杂,而且各零件在动作时要求相互不干涉,准确可靠.这就要求模具的制造应有较高的精度,从而模具的制造成本也就提高了,制造周期延长,维修不如单工序模简便.因此零件的冲压成形主要有以下几种工艺方案:方案一:(1)落料 (2)拉深(3)冲孔（4）翻边方案二:落料、冲孔、拉深、翻边复合模方案一复合程度不高,模具结构相对简单、安装调试容易, 经过试冲，零件外观平整，毛刺小，无开裂，完全达到产品图纸要求。生产效率有很大提高。因此采用落料、拉深、冲孔、翻边复合模一次成形。方案三与方案一的主要区别是采用落料、冲孔、拉深、翻边复合工序.由于冲孔、翻边放在拉深后面进行，会影响冲孔大小，并容易在翻边后R1.5出容易开裂，翻边不平等现象，所以选择方案一。2.2.2模具类型根据零件的冲裁工艺方案,采用综合式复合冲裁模。2.2.3操作与定位方式零件为批量生产,安排生产可采用手工送料方式能够达到批量生产,且能降低模具成本,因此采用手工送料方式。零件尺寸较大，保证孔的精度及较好的定位，为了提高材料利用率采用固定挡料销。2.2.4卸料与出件方式考虑零件尺寸较大，形状较复杂采用固定卸料方式，为了便于操作，提高生产率，废料采用凸模直接从凹模洞口推下的方式。因为使用的是倒装式，所以出件方式为上出件。2.2.5模架类型及精度由于零件尺寸较大，冲裁间隙较小，工序较复杂又是复合模，因此采用导向平稳的对角导柱模架，考虑零件精度要求不是很高，冲裁间隙较小，因此采用级模架精度。2.3本章小结本文对零件的工艺、材料进行了详细的分析，确定了工艺方案，对操作方式，卸料，模架类型及精度做了简要的介绍说明。第3章 冲裁力的计算、压力机的选择3.1 排样图的确定3.1.1毛坯尺寸的确定 （3-1） 经计算 =70mm =19.6mm =10mm =1.5mm解 86mm3.1.2搭边值的确定搭边是指排样时冲件之间以及冲件与条料边缘之间留下的工艺废料，搭边具有以下作用：补偿定位误差和送料误差，保证冲出合格的零件，增加条料刚度，方便条料送进，提高生产效率，避免冲裁时边缘的毛刺被接入模具间隙，提高模具寿命等。 表3-1 工件的合理搭边值 单位：mm材料厚度圆形冲裁非圆形冲裁往复送料冲裁自动送料冲裁l100200l200300大于至abababababab普通钢板冲裁件051.52.02.02.52.53.03.03.53.03.50.511.52.02.02.52.02.52.53.02.03.02.03.0121.52.02.02.52.02.52.53.03.03.5232.02.53.03.53.04.03.03.53.54.0342.53.03.54.03.54.04.04.54.05.03.04.0453.04.04.05.04.05.04.55.55.06.04.05.0563.54.54.55.54.55.55.06.06.07.05.06.0685.06.05.06.05.06.05.56.57.08.06.07.086.07.07.08.08.09.08.09.08.09.07.08.0搭边值的大小要合理，搭边值过大时，材料利用率低；搭边值过小时，达不到其在冲裁工艺中所起的作用。因此在实际确定搭边值时，应考虑以下因素。材料的机械性能冲件的形状与尺寸材料的厚度送料及挡料方式卸料方式 搭边值一般根据经验来定，推荐的合理搭边值（见表3-1） 取=1.5 =2.03.1.3条料宽度与导料板间距条料宽度与导料板间距和冲模的送料定位方式有关，应根据不同结构分别进行计算。本设计采用；用导料板导向且无侧压装置。 这种情况下，在送料过程中可能因条料在导料板之间摆动而使侧面搭边值不能保证为了补偿侧面搭边，条料宽度应增加1个条料可能的摆动量（其值为条料与导料之间的间隙）故按下列公式计算条料宽度 (3-2) 导料板间距离： (3-3) 式中 条料宽度方向冲件的最大尺寸，mm，取Dmax=86 侧搭边值，取=1.5mm 条料宽度的单向（负向）偏差，mm，见表3-2,取0.6 导料板与最宽条料之间的见隙，mm，见表3-3,取5表3-2 条料宽度偏差条料宽度材料厚度0.50.51122335约200.050.080.1020300.080.100.1530500.100.150.20约500.40.50.70.9501000.50.60.81.01001500.60.70.91.11502000.70.81.01.22003000.80.91.11.3 表3-3 导料板与条料之间的最小间隙 单位：mm材料厚度无侧压装置有侧压装置条料宽度条料宽度100100200200300100100约10.50.5158150.511583.1.5排样图的设计 图3-1 排样图3.2冲裁力的计算3.2.1落料工艺计算冲裁时，工件或废料从凸模上取下来的力叫卸料力，从凹模内将工件或废料顺着冲裁的方向推出的力叫推件力，逆冲裁方向顶出的力叫顶件力。目前多以经验公式计算：采用平刃口凸模和凹模冲裁时，冲裁力F0=Lt （3-4） 式中， L冲裁件周长（） T材料厚度（） 材料的抗剪强度（MPa）考虑冲裁厚度不一致，模具刃口的磨损、凸凹模间隙的波动、材料性能的变化等因素后，实际冲裁力还须增加30%。故F冲=1.3F0=1.3 Lt。为了便于估算，可取抗剪等于该材料强度极限b 的80%，即取 =0.8b为了简便，也可按下式估算冲裁力： F落 Ltb = 3.14861.5300= 120953N （3-5）3.2.2拉深工艺计算 3.2.2.1确定修边余量 计算拉深时，先确定修边余量 确定修边余量h：该件h=10mm,d=70mm所以h=h/d=10/70=0.14 （3-6） 因为h18300.02530800.03801200.0250.0351201800.030.041802600.0452603600.0350.053605000.040.065000.050.071落料刃口计算其中 D86, 0.120, Z最小0.22, X=1, g凸-0.02，g凹0.03 D凹（D-x)+g凹 （86-1x0.120）+0.0385.88+0.33 D凸（D凹-Z最小）g凸 （85.88-0.14）-0.0285.74-0.02验证 g凸+g凹0.01Z最大-Z最小0.18 所以，符合要求。2冲孔尺寸计算其中d=19.6，=0.070，Z最小0.22，X=1，-g凸-0.032，g凹0.025 d凸（d+x)-g凸 （19.6+0.07）-0.03219.67-0.032 d凹=(d凸+Z最小）g凹 （12.31+0.14）+0.02519.81+0.025验证 g凸+g凹0Z最大-Z最小0.18 冲裁模刃口高度 取h=10mm表4-5 冲裁刃口形式及尺寸图例特点适用场合直刃口强度好，孔口尺寸不随刃口磨损增大尺寸h见表15形状复杂或精度较高的工件，用于复合模上出料洞口可采用线切割加工方法 表4-6 冲裁刃口高度 mm料厚t0.50.5212244刃口高度h668810101214 4.2.2.2拉深工序工作部分的尺寸及间隙1.凸模和凹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Z值太小，凸缘区变厚的材料通过间隙时，校直与变形的阻力增加，与模具表面间的摩擦、磨损严重，使拉深力增加，零件变薄严重，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。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Z时要考虑压边状况、拉深次数和工件精度等。其原则是：既要考虑板料本身的公差，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。此模具为无压料装置的拉深模，其凸凹模间隙按下式确定Z=（1-1.1t）=1.65 (4-1) 2.拉深模的圆角半径（1）t/D=1.5/860.10.3，且无凸缘，查表知：r凹=10t=15（2）凸模的圆角半径及尺寸公差等于工件的内圆角半径。3.工作部分尺寸 凸模和凹模的尺寸及公差应按零件的要求来确定，由于要求外形尺寸，因此以凹模设计为准。查表得：凸=0.019、凹=0.02凹模部分： D凹=（D-x）+凹 （4-2） =（70-0.750.025）+0.019 = 69.85 +0.019mm 凸模部分： D凸= （4-3） = （69.85-0.750.750.025）-0.02 = 69.82-0.02mm 4.2.2.3翻边刃口尺寸的计算翻边凸凹模制造公差查表得：凸=0.025、凹=0.025凸模部分： d凸=（d +x）-凸 （4-4） =（29+0.750.025）-0.025=29.016-0.025mm凹模部分： d凹=（d+ 2Z ）+凹 （4-5） =29.022+0.0254.3模具强度校核4.3.1冲孔凸模的强度校核冲裁时，凸模应承受了全部压力，所以它承受了相当大的压应力。而在卸料时，又承受有拉应力。因此，在一次冲裁过程中，其应力为拉伸和压缩反复交变作用。在一般情况下，凸模的强度是足够的，因此没有必要作强度校核。由于在本套模具中，凸模比较长而且凸模的断面尺寸又很小，因此有必要对凸模的强度包括凸模的最小断面（危险断面）的承压能力和抗纵向弯曲能力进行校核。图4-2 冲孔凸模为了提高凸模的强度，设计成如图（4-2）所示。在校核中运用冲模设计手册软件版R1.0对凸模进行强度和长度的校核。凸模的材料为T10A，它具有很好的硬度、强度，又对他进行热处理HRC55-60，运用冲模设计手册软件版输入材料和凸模的参数，可以验证凸模的强度是够的。4.3.2螺钉的强度校核螺钉在工作时，主要承受拉应力。根据螺钉的最小断面面积和许用应力，即可求出螺钉的许用负荷.其计算公式为 式中 P一个螺钉的许用负荷(KN); 螺钉的最小直径(); 许用应力(MPa).对于紧固螺钉,材料为35#,取=100MPa,则许用负荷列于下表.表4-7 紧固螺钉的许用负荷（单位：kN）M6 M8 M10 M12 M16 3.1 5.8 9.2 13.225对于卸料螺钉,取=80MPa,则许用负荷列于下表. 表4-8 卸料螺钉的许用负荷（单位：kN）M6 M8 M10 M12 M161.27 2.4 3.5 5.711 经校核,固定螺钉和卸料螺钉的强度是足够的。 4.4本章小结本章讲述了排样的原则，压力机如何的选取、压力中心对规则形状在几何中心处，落料力、拉深力、翻边力、冲孔力、卸料力、推件力、顶件力分别算出，然后选择压力机，压力机的压力应大算出的总压力，冲孔、翻边、落料、拉深凸凹模刃口尺寸的确定，合理的间隙值和冲孔凸模的校核。第5章 模具结构设计5.1模具的结构图 图5-1 装配图5.2凸凹模的设计5.2.1落料拉深凸凹模落料模设计时，以落料凹模刃口尺寸与冲件尺寸基本一致，作为设计基准尺寸，凸凹模间隙靠减小凹模刃口尺寸得到。冲孔模设计时，以冲孔凸模刃口尺寸与冲件尺寸基本一致，作为设计基准尺寸，凸凹模间隙靠增大凹模刃口尺寸得到。冲裁模的凸、凹模在冲制中均有磨损。而使冲裁间隙增大，故设计模具时，一般应依照磨损的规则选择最小合理间隙值凹模高度： H=Kb (5-1) 凹模厚度（或由刃口到外边缘的距离） C=(1.5-2)H (5-2)式中 b冲裁件最大外形尺寸； K系数，考虑坯料厚度的影响，其值可取0.2。 因为本模为综合式复合模，所以落料凸模也是冲小孔、拉深和翻边的凹模。所以不能按正常的凸模来设计，所以经过计算凸模的结构如图5-2图5-2 落料拉深凸凹模5.2.2拉深翻边凸凹模由于模具结构需要，所以拉深凸模也是中空的。为了让翻边凸模可以成型所以模具结构如图5-3所示 图5-3 拉深翻边凸凹模5.2.3翻边冲孔凸凹模同时，翻边凸模也是冲孔凹模，所以为中空的。其结构形式如图5-4。 图5-4翻边冲孔凸凹模5.3模具的工作过程 图5-5 部装图1.冲压时条料由导尺中通过，通过落料拉深凸凹模20和落料凹模24进行落料。2.上模座下降时，由落料拉深凸凹模20和拉深凸模23完成拉深。3.当落料拉深凸凹模20将工件拉伸到一定高度时，冲孔凸模17对工件进行冲孔，再由落料拉深凸凹模20和翻边冲孔凸凹模3对工件进行翻边并达到所需尺寸。4.冲制完成后，冲孔废料直接落下，而工件则有推件块9进行推出。5.4本章小结本章讨论了凸凹模设计的基本原则，分别对凸凹模进行了总体的设计、装配图以及部装图的设计，讲述了模具的运动过程。第6章 标准件的选取6.1冲模标准化的意义冲模标准化是指在模具设计与制造中应遵循和应用的技术规范与基准。实现标准化的意义主要体现在四个方面：（1） 可缩短模具设计与制造周期；（2） 有利于保证质量；（3） 有利于实现模具的计算机辅助设计与制造；（4） 有利于国内和国际的合作交流。6.2冲模标准模架及其标准零件根据落料凹模的外形尺寸及弹簧尺寸，参照有关标准，可选择滑动导向对角导柱模架。6.2.1上模座的选择图6-1 上模座根据落料凹模的外形尺寸及弹簧尺寸，参照有关标准，选择上模座。上模座：32026045 HT2006.2.2下模座的选择图6-2 下模座根据落料凹模的外形尺寸及弹簧尺寸，参照有关标准，选择上模座。下模座：32026050 HT2006.2.3导柱导套的选择图6-3 导柱 图6-4根据落料凹模的外形尺寸及弹簧尺寸，参照有关标准，选择导柱导套：导柱：32h6（230-260） ， 35h6（230-260） . 导套：43H714055，48H714055.6.2.4模柄的选择由压力机.可查得模柄孔的直径为50,深度为70,由装配要求,模柄与模柄孔配合为H7/m6,模柄长度比模柄孔深度小510mm,由于采用固定卸料，上模座回程时受力较大，因此选用压入式模柄较合理，所以根据GB2862.1-81得图所示: 图6-5 模柄6.3本章小结 本章对模具的标准件进行了选择，选取了包括上、下模座、导柱、导套、模柄等。4.2千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。“结论”以前的所有正文内容都要编写在此行之前。- 43 -结论通过对国内外模具的对比，分析出我国的模具无论在精度还是质量上与国外还是有一定差距。为解决模具的这一落后情况必须要走精密化，大型化，计算机化等现代高科技之路。本文在查阅国内外大量有关冲压模具设计的资料与实例的基础上，通过模具结构的设计与计算，得出如下结论：1 本设计通过对冲压件材料的分析，对材料的性能，如何提高材料的利用率，节省原材料，工艺性能，抗剪强度，抗拉强度等作了详细的阐述。2 对此冲压件的拉深次数和翻边次数确定后，工艺方案确定为落料、拉深、冲孔、翻边复合模。3 排样的原则，压力机的选取、压力中心对于规则形状在几何中心处，落料、拉深、冲孔、翻边凸凹模刃口尺寸的确定。4 对怎么加工零件有了较详细的了解，以及上模板怎么运动，如何实现落料、拉深、冲孔、翻边等工序的具体工作过程。 本设计通过完善和适当修改方可进行正常的生产。致谢本毕业设计是在我的指导老师刘颖辉老师的精心指导和悉心关怀下完成的，在我的学业和论文的研究工作中无不倾注着导师辛勤的汗水和心血。刘老师的严谨治学态度、渊博的知识、无私的奉献精神使我深受启迪。从刘老师身上，我不仅学到了扎实、宽广的专业知识，也学到了做人的道理。在我毕业设计期间，刘颖辉老师在学习上、生活上都给与了我极大的关怀照顾和鼓励。从论文选题、装配图、总装图、零件图到最后论文的撰写，刘老师都做了悉心的指导，并提出了许多宝贵的意见。藉此毕业设计完成之际，借此机会谨向尊敬的刘颖辉老师致以最衷心的感谢。同时也要感谢张伟老师及陈伟民老师在绘图期间给予我的帮助和指导。衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位教授、老师！二OO九年十二月于哈尔滨工业大学华德应用技术学院参考文献1中国模具设计大典编委会.中国模具设计大典.江西出版社,2003.12曹立文,王冬,丁海娟,郭士清.新编实用冲压模具设计手册.北京：人民邮电出版社,2007.103李硕本.冲压工艺学.北京: 机械工业出版社,19924 杨占尧.冲压模具型结构图例.北京:化学工业出版社,2008.15 中国机械工业教育协会.冷冲模设计及制造M.机械工业出版社,2005.15 6 姜奎华.冲压工艺与模具技术M.机械工业出版社,2005.157 郑家贤.冲压工艺与模具设计实用技术M.机械工业出版社,2005.58 模具实用技术丛书编委会.冲模设计应用实例M.机械工业出版社,2004.9 彭建声.冷冲压技术问答M.机械工业出版社，2003.810 梁炳文,胡世光.板料成型塑性理论M.机械工业出版社，1997.3附录差与配合（摘自GB1800180
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