机械毕业设计(论文)-变压器储油柜端盖复合模设计(含全套图纸).doc

完整说明书CAD图纸由QQ:249796576提供-学院全日制普通本科生毕业设计变压器储油柜端盖复合模设计DESIGN OF COMPOSITE MOULD FOR TRANSFORMER OIL STORAGE CABINETS COVER 学生姓名：学 号：2年级专业及班级：指导老师及职称： 副教授湖南长沙 提交日期：2011年 5月 -明本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业论文设计作者签名： 年 月 日目 录摘 要1关键词11前言22工件工艺性分析22.1工件图纸分析22.2工序顺序的确定33制定工艺方案43.1工艺方案的分析43.1.1修边余量的计算43.1.2毛坯尺寸的计算43.1.3确定拉深系数83.1.4确定是否使用压边圈93.2工艺方案的确定94工艺计算94.1材料排样及材料利用率的计算94.2确定板料规格和裁料方式104.3压力中心的计算104.4刃口尺寸与公差的计算114.4.1落料114.4.2拉深124.4.3冲孔124.5冲压力的计算及冲压设备的初选134.5.1落料134.5.2拉深144.5.3冲孔155模具总体分析165.1模具工作过程的分析166模具主要零部件的结构设计166.1模具工作部分零件166.1.1落料凸模166.1.2落料凹模176.1.3拉深凸模176.1.4拉深凹模176.1.5冲孔凸模186.1.6冲孔凹模186.2安装紧固零件的设计186.2.1模柄的设计186.2.2模架的设计186.2.3上、下模座的设计186.2.4固定板的设计196.2.5垫板的设计196.2.6螺钉的设计196.2.7销钉的设计206.3导向零件的设计206.3.1导柱206.3.2导套206.4卸料和顶件装置的设计216.4.1卸料装置的设计216.4.2顶件装置的设计227模具强度校核237.1冲孔凸模的强度校核237.2螺钉的强度校核238冲压设备的选定248.1压力机类型的选择248.2压力机规格的确定249结论25参考文献25致 谢26附 录26变压器储油柜端盖复合模设计学 生：刘 英指导老师：陈文凯 副教授(湖南农业大学东方科技学院，长沙 410128)摘 要：由于此次设计的变压器储油柜端盖中间有凸起结构，故在拉深过程中，需采用镶拼式凸模，使工件扯裂整形。模具采用顺装结构，即用顶杆装置从下往上使工件顶出；通过分析变压器储油柜端盖的结构和成形工艺，计算毛坯尺寸、冲压力及刃口尺寸，设计出了一套集落料、拉深、冲孔三工序为一体的复合模的模具结构。在整个设计过程中，重点设计其工艺结构零件和辅助结构零件，最后对模具的强度进行检验以论证其可能性，从而保证了制品的质量，提高端盖的生产效率。关键词：端盖复合模；落料；拉深；冲孔Design of Composite Mould For Transformer Oil Storage Cabinets CoverStudent: Liu Ying Tutor: Cheng Wenkai Professor(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract: In this design,there is a raised structure in the middle of the transformer oil storage cabinets cover. So it is needed a mosaic-style punch to make the workpiece possible to rip plastic and reshaped in the drawing process. The mould is in a smooth structure.In other words,taking the pin-lift arrangement to push out the workpiece from the bottom up to the top.Through the analysis of the structure of the transformer oil storage cabinets and the craftwork of figuration,and through the calculation the rough size,pressure and the cutting edge size A compound die structure combined with blanking,drawing,punching the three processes as an arganic whole was carried out.In this whole design process, the moulds structural components and supporting structure is the roughcast priority excogitation.At last,by checking the strength of the mould in order to prove its possibility to contribute the products high quality and develop the cover productivity.Key words: the composite mould for the cover;blanking; deep drawing; punching1 前言复合模是指在压力机的一次冲程中，于模具的同一位置上完成2个或2个以上的冲压工序，冲出一个完整制件的模具。复合模由于不受送料误差的影响，拥有内外形相对位置及零件尺寸的一致性好，制件精度高，模具结构紧凑，要求压力机工作台面面积较小等优点，但也会受到凸凹模壁厚和强度难保障等的限制，出件问题难于解决等的缺点，故应该在设计时避免这些缺点。此次设计的是变压器储油柜端盖复合模具，端盖安装在储油柜的上端；市场需求量较大，所以这种端盖的生产批量较大，但以前其毛坯多用铸铁件，其工艺过程为铸铁机加工两大过程，工序较多，生产效率低，成本高，精度也不是很高，不能较好地适应生产发展的需要，经过近几年模具行业的发展，模具技术相当成熟，复合模的发展更让很多较为复杂的工件生产周期缩短，精度提高，成本降低。此次设计通过对零件结构及适用要求分析，通过不断计算、设计、选用及校核，并适当运用一些软件，按照不降低使用性能的前提，设计出一套集加工工艺落料、拉深、冲孔于一身的复合模具，通过利用这套复合模使加工工艺优化，性能提高，效率提高，成本降低，整个设计之经济效益显著！2 工件工艺性分析2.1 工件图纸分析变压器储油柜端盖的材料为未经退火的Q235钣金零件，材料厚度为t=2mm，生产批量较大，零件简图如下页图中所示；由图1知，该零件结构较为复杂，是由圆弧和直线组成，对称，图上尺寸在1180，据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第7页，表2.3，可知该冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT11IT14；其中零件图上孔边距孔心距为1200.5，即120mm的公差为0.5；属IT12级精度，零件图上所有未标注公差的尺寸，属于自由尺寸，据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第266页，表7.18,查标准公差数值（GB1800-79）可得各尺寸公差为：零件内形尺寸：；零件外形尺寸： 图1.端盖零件图Fig.1 Cover parts drawing根据其工件形状、精度要求及尺寸公差等易知，初步确定需采用拉深、冲孔两工序。2.2 工序顺序的确定由于本工件主体是一圆柱形，故其毛坯应为一个圆形，故首先需要落料这一工序，将板料冲裁出一圆片，然后再以此圆片为毛坯进行拉深扯裂，制成一个为的无凸缘的近似圆筒，再在中部凸起处冲出一个的圆孔；故知其主要是按“落料拉深冲孔”的复合工序顺序进行加工。3 制定工艺方案3.1 工艺方案的分析3.1.1 修边余量的计算因为据以上零件图知，工件为无凸缘的类似圆筒形件，因为高度尺寸为20mm，最大直径为180m,而其中性尺寸为180-2/22=178mm，且其相对高度为H/D=20/178=0.110.5, 其故据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第122页，表4.3,查得其修边余量为1.0；3.1.2 毛坯尺寸的计算采用解析法，将这个工件分解成若干个简单几何体；第一部分：圆柱体，如下图所示： 图2 简单几何体()Fig.2 Simple geometry () 故根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第119页，表4.1中序号3所示，其面积为A= （1）代入数据，得第一部分面积为A1=372mm2第二部分：1/4球环，如下图所示：图3 简单几何体()Fig.3 Simple geometry () 故根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第119页，表4.1中序号5所示，其面积为：A=； （2）代入数据，得第二部分面积为A2=3.144（3.14170+44）/23452.74mm2第三部分：近似圆，如下图所示 图4 简单几何体()Fig.4 Simple geometry () 故根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第119页，表4.1中序号1所示，其面积为A= （3）代入数据，得第三部分面积为A3=3.141702/422686.5 mm2第四部分：近似盒形件，如下图所示： 图5 简单几何体()Fig.5 Simple geometry () 由于它属于低盒形件，r角/B=11.5/23=0.5,一次基本可以拉深出来，故根据故根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第126页，式4.4，易知其展开长度公式为l=H+0.57r底 （4）代入数据，得l=3+0.572=4.14；故设想把盒形件四个圆角和在一起，共同组成一个圆筒，故易知其展开半径，即冷冲压模具设计与制造（第2版）第126页，式4.5， （5）代入数据，得23.23故易知其总长L=A+2l-2(r底+0.5)=143+24.14-2(2+0.5)=146.28；故易知其总宽K=B+2l-2(r底+0.5)=23+24.14-2(2+0.5)=26.28由于盒形件多次拉深往往用过渡形状拉深出来的，一般矩形是用长圆或椭圆形过渡而来，故其毛坯形状及尺寸即为如下图双点划线所示部分： 图6 简单几何体()毛坯形状和尺寸Fig.6 Simple geometry () blank shapes and sizes由于K=26.282R=223.23=46.46，故说明两圆弧连接起来了，故可近似看做两半圆与中间长方形两部分组成的近似椭圆形，如下图所示： 图7 简单几何体()毛坯近似面积图Fig.7 Simple geometry () blank approximate area charts 则第四部分的面积为以上两阴影部分的面积之和，即A4=A1+ A1”+ A2代入数据，得A4=(K/2)2+(L-K)K=3.14(26.28/2)2+(146.28-26.28)26.283695.75mm2，因为这个图形是近似形，故应将其略微加大并圆整，取之为3800 mm2综上所述，故知其毛坯尺寸总面积为A=A1+A2+A3+A4=8942.72+3452.74+22686.5+3800=38881.96mm23.1.3 确定拉深系数由上得出的毛坯的总面积，又为圆形件，故可知其毛坯直径D=222.56；将其圆整为D=225,故毛坯的面积为A=39740.625 mm2；将毛坯冲裁出后再进行落料，然后拉出无凸缘圆筒，根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第131页，图4.13，如下图： 图8 确定拉深次数及半成品尺寸的线图Fig.8 Deside deep drawing number and semi-finished products size chart在其横坐标上找到相当毛坯直径225mm的点，从此点作一垂线，再从纵坐标上找到相当于工件直径中性尺寸178mm的点，并由此点作水平线，与垂线相交，根据交点，可决定拉深次数的交点在图中一次拉深的线之上，故仅需一次拉深；且其拉深系数公式m1=d/D （6）代入数据，得m1=178/2250.79；3.1.4 确定是否使用压边圈故易知毛坯的相对厚度为：t/D=2/226=0.0088,而其上算得的拉深系数：m1=d/D=178/2250.79，故根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第150页，式4.27，相对厚度t/D0.045（1-m1） （7）代入数据，得0.045（1-0.79）=0.009450.0088，故应采用压边圈，需采用压边装置的模具拉深。3.2 工艺方案的确定由于该端盖的全部单工序有落料、拉深（整形）、冲孔，共计三道工序；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.故在确定工艺方案时应该三思。根据这三道工序，初步确定这个储油柜端盖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；方案二:(1)落料拉深复合模；(2)冲孔；方案三:落料、拉深、冲孔复合模；方案一复合程度低,模具结构简单、安装调试容易,但生产道次多、生产效率低不适合大批量生产；方案三与方案二的主要区别是采用落料、拉深、冲孔复合工序.由于采用落料、拉深、冲孔复合模,即可在一次冲压行程中完成,生产效率提高一倍,节省了人力、电力和工序间的搬运工作,而且在同一工位上冲孔无需重新定位,从而使冲压工件的位置精度得到提高。经过理论计算,由于变压器储油柜端盖的高度较小,可以采用落料、拉深、冲孔复合模一次成形，即选用方案三。4 工艺计算4.1 材料排样及材料利用率的计算从工件的外形可以看出适合直排有搭边形式，并根据其厚度为2，以及简明冲压模具设计手册P37，表2-26，知道普通钢板圆形冲裁，采用直排有搭边形式，如下图所示，图9 排样图Fig.9 Arrangement figure其搭边值为a=1.5，b=2；条料宽度BD+2b=225+22=229；进距h=D+a=225+1.5=226.5；根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第12页，式2.1，知道一个进距的材料利用率为 （8）代入数据，得=139740.625/（229226.5）77.28%；4.2 确定板料规格和裁料方式根据条料的宽度尺寸，选择合适的板料规格，使剩余的边料越小越好。该零件宽度用料为229mm，根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第254页，表7.4，选择1400mm1500mm2mm的板料规格为宜。故可以知道一张板料可以冲裁个数为1400mm1500mm/229mm226.540个；材料消耗工艺定额 G=Kg 一张板料上总的材料利用率 h=76.4%4.3 压力中心的计算因为由零件图形易知压力中心就在其几何中心，即180的圆的圆心；4.4 刃口尺寸与公差的计算4.4.1 落料由于毛坯是圆形件，故采用凸凹模分开加工方式，根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第7页，表2.3，基本尺寸为225，在18500范围内，工件内外形所能达到的经济精度为IT11；根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第26页，表2.16，知落料凸模、凹模尺寸的计算公式分别为 （9） （10）式中，Dmax落料件外径最大尺寸； x 磨损系数； 工件的制造公差；Zmin最小合理间隙； 凸模制造公差； 凹模制造公差根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第21页，表2.12，查得落料模刃口适用间隙为Zmin=0.22；Zmax=0.26；根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第25页，表2.14，查得冲裁时凸、凹模的制造公差分别为；为了保证新冲模的间隙小于最大合理间隙值（Zmax），根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第27页，式2.20，凸模与凹模制造公差必须保证Zmax-Zmin （11）而0.030+0.045=0.0750.26-0.22=0.04；故不符合要求，故取=0.4（Zmax-Zmin）=0.40.04=0.016；=0.6（Zmax-Zmin）=0.60.04=0.024；而且根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第262页，表7.14，由于公差等级选用IT11，基本尺寸为225，故查得其公差=290m，即工件公差为0.29，故工件尺寸为；而且根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第27页，表2.17，因为工件公差0.290.20，料厚为2.0，故查得其磨损系数x为0.5；所以，代入其上查到的数据，得落料凸模:Dp= 落料凹模:Dd=4.4.2 拉深根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第154页，表4.29，知道其凹模及凸模径向尺寸的计算公式分别为 （12） （13）式中，Dmax落料件外径最大尺寸； 工件的制造公差；Z 双边间隙； 凸模制造公差； 凹模制造公差由于要使用压边圈，且一次拉深成功，故根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第153页，表4.28，查得其单边间隙值为：Z/2取1.1t=1.12=2.2；故拉深模双边间隙值Z=22.2=4.4；由于其相对厚度为t/D100=0.88，且无凸缘拉深，故根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第155页，表4.31，知拉深凹模的圆角半径rd=（68）t，故取6t，故rd=62=12；凸模的圆角半径即为工件内圆角半径，故从零件图易知rp=4；由于工件要求外形尺寸，故以凹模为设计基准，即间隙取在凸模上，即设计要尽可能降低凸模尺寸间隙；根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第154页，表4.30，查得=0.120；=0.080；由于零件图上180这个尺寸未注公差，故根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第262页，表7.14，由于公差等级选用IT11，基本尺寸为180，故查得其公差为250m，即工件公差为0.25；故工件尺寸为180； 代入以上查得和算得的数据，得拉深凹模径向尺寸Dd=180.062；拉深凸模径向尺寸Dp=175.662；4.4.3 冲孔根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第26页，表2.16，得冲孔凸模及凹模尺寸计算公式分别如下： （14） （15）式中，dmin冲孔件内径最小尺寸； x 磨损系数； 工件的制造公差；Zmin最小合理间隙； 凸模制造公差； 凹模制造公差根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第7页，表2.3，其基本尺寸为11，厚度为2，故知其内外形所能达到的经济精度为IT12-IT13；而孔中心据边缘距离尺寸为23,故根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第8页，表2.5知其孔中心与边缘距离尺寸公差为0.5;根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第21页，表2.12，查得落料模刃口适用间隙为Zmin=0.22；Zmax=0.26；由于采用凸模凹模分开加工，故根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第25页，表2.14，,查得=0.020；=0.020；同样根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第27页，式2.20，知凸模与凹模制造公差必须保证其 Zmax-Zmin，而=0.020+0.020= Zmax-Zmin=0.040=0.26-0.22=0.04，故符合要求；由于孔11未标注公差，故根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第262页，表7.14，由于公差等级选用IT11，基本尺寸为11，故查得其公差为270m，即工件公差为0.27；故工件尺寸为11；代入其上查得数据，得冲孔凸模:Dp=（11+0.50.27）=11.135 冲孔凹模:Dd=（11+0.50.27+0.22）=11.3554.5 冲压力的计算及冲压设备的初选4.5.1 落料因为是平刃口模具冲裁，根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第17页，式2.9，知其理论冲裁力 （16）由于考虑到刃口磨损和材料厚度及力学性能波动等因素，实际落料冲裁力可能增大，根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第17页，式2.10，故应取F= （17）其中其为材料抗剪强度，根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第250页，表7.1,Q235未经退火时的抗拉剪度值为304373MPa之间；故取=350MPa；代入数据，得冲裁力F=1.333645.77KN；根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第18页，式2.12,式2.13，知公式；F卸=K卸F （18）F推=nK推F （19）根据当页表2.10，查得其相应的卸料力系数K卸=0.05；推件力系数F推=0.055，代入数据，得卸料力和推件力分别为F卸= K卸F=0.05645.7732.29KN；F推=nK推F=10.055645.7735.52KN；故选择冲床时的总冲压力F总1=F +F卸+F推=645.77+32.29+35.52713.58KN4.5.2 拉深由于只需一次拉深，根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第150页，表4.24知其压边力的计算公式为 （20）其中，D毛坯直径，易知D=225；d1第一次拉深的直径，易知d1=180；rd凹模圆角半径，前已算得rd=12；p单边压边力；根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第151页，表4.25，查得p在2.53.0之间，取p=2.7；故代入以上数据，得压边力KN；根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第146页，表4.17，属于无凸缘圆筒形件，故其拉深力的实用公式为 （21）式中，d1第一次拉深的直径，易知d1=180； t 工件厚度，易知t=2； 抗拉强度； k1第一次拉深时系数；根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第250页，表7.1查得抗拉强度=460MPa；根据冷冲压模具设计与制造（第2版）第147页，表4.18，因为相对厚度t/D100%0.88%，m10.79，故知k1应该取0.32；代入以上数据，得拉深力=3.1418024600.3210-3166.39KN；故F总2=FQ+FL=（166.39+20.05）=186.44KN4.5.3 冲孔同样，因为是平刃口模具冲裁，其理论冲裁力，其实际冲裁力可能增大，故应取F=，其中其为材料抗剪强度，根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第250页，表7.1,Q235未经退火时的抗拉剪度值为304373MPa之间；故取=350MPa；代入其上数据，得冲裁力F=1.33.1411235010-331.43KN；同样，根据当页表2.10，查得其相应的卸料力系数K卸=0.05；推件力系数F推=0.055；代入数据，故卸料力和推件力分别为F卸= K卸F=0.0531.431.57KN；F推=nK推F=10.05531.431.73KN；选择冲床时的总压力为：F总3=F冲+F卸=31.78+1.75+1.73=35.08KN所以，综上所述，易知要求冲压设备所能提供的总压力为：F总= F总1+F总2+ F总3=713.58+186.44+35.08=935.1KN由于是中小型冲裁件，根据简明冲压模具设计手册第455页，表910，因为有落料拉深冲孔三工序，故选择中行程曲轴压力机，选用开式压力机，主要是操作方便，容易安装，成本较为低廉，尽管其刚度较差，冲模寿命及冲裁件质量较低，但总体来说选择开始固定台压力机具有较大优势；为安全起见，防止设备过载，一般按公称压力F压（1.61.8）F总的原则选取压力机，故F压=1.7F总=1.7935.1=1589.67KN,根据冷冲压模具设计与制造（第2版）第261页，表7.13，初步选用公称压力为2500KN的JA21-160压力机；压力机的最大封闭高度=650。5 模具工作过程的分析首先，冲床滑块带动上模从最高点开始向下运动，板料因此被压入开始向下运动，卸料板压着板料下行，板料碰到凹模后卸料板停止运动，而冲床滑块继续向下运动，上模压卸料板弹簧开始压缩，从而使卸料板受弹簧压力压紧条料，落料和拉深凸模开始工作，然后，滑块继续下行，在接近下死点（闭模状态）时，冲头完全进入下模孔内，完成冲孔拉深工序，冲孔废料则从凹模到凹模垫板，再到下模座落料孔落出，此时，冲床滑块到下止点后，带动上模开始回升，凸模退回一段距离后，此时模具最下面的橡胶弹顶器推工件出凹模，而其上的活动凹模则将工件推出凸模，滑块继续带动上模上行，回到开模状态的最高等完成一次冲压过程，然后板料推进一个步距，准备下一个工作循环。6 模具主要零部件的结构设计6.2 模具工作部分零件6.2.1 落料凸模由于工件毛坯尺寸为225，为中小型零件，故使用的凸模一般设计为整体式，采用阶梯式凸模，其凸模也是采用固定板固定在上模座上，并且是用螺钉连接，由于落料凸模:Dp=224.635，故凸模冲裁部分最大直径为224.635，最小直径为拉深凹模径向尺寸180.062，其圆角半径设计为R=3；采用弹压卸料板导向，故根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第48页，式2.37， （22）故代入数据，得9.92凸模伸出固定板外的实用设计长度必须满足llmax=9.92；具体形状请详见附录装配图。6.2.2 落料凹模据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第49页，图2.48，由于其落料从上往下，顺着冲裁方向，故为顺出件，且其形状较为复杂，精度要求较高，又为复合模，故据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第48页中间文字，故采用阶梯形直壁式的凹模型口类型结构，其特点是刃口强度高，制造方便，刃磨后型孔尺寸基本不变，对冲裁间隙无明显影响；据49页文字知，采用整体式结构，且采用销钉和螺钉紧固在下模座上；根据零件的材料厚度和排样图来确定凹模型孔壁件最大距离，再根据型孔壁间最大距离来求得凹模外形尺寸；根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第53页，式2.38，知凹模厚度H=Kb1（H8），其中，b1为垂直于送料方向凹模型孔壁间最大距离，K为凹模厚度系数，查表2.20知，K=0.15，b1即为板料的条料宽度的一半，即B/2=230/2=115,故H=0.15115=17.25，而据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第55页，式2.43，知H= （23）40.12，比刚算得的17.25大很多，故应该取两者的中间值以使设计更为合理，选定为厚度H=30；具体尺寸请详见附录中落料凹模零件图。6.2.3 拉深凸模由于中间部分为近似长方形的凸起，故采用镶块以之成形，即镶拼式凸模，且深凸模径向尺寸Dp=175.662；其圆角半径为工件的内圆角半径，即rp=3；根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第156页，表4.32，查得出气孔的直径d=8，按圆周直径5060均布47个一组；其他具体结构尺寸见附录拉深凸模零件图。6.2.4 拉深凹模由于其上已得拉深凹模径向尺寸Dd=180.062；而凹模圆角半径为工件外圆角半径，即rd=4；其他具体结构尺寸见附录拉深凹模零件图。6.2.5 冲孔凸模由上面算得冲孔凸模刃口尺寸为11.135；根据接下来要算的垫板和卸料板及橡胶弹压装置的厚度，以及闭合高度来算凸模长度；其尺寸其下可以算得并校核其合理性；其他具体尺寸可参考附录冲孔凸模零件图。6.2.6 冲孔凹模其上，算冲孔凹模刃口尺寸就已得到，冲孔凹模Dd=11.155；其厚度尺寸由于其计算方法存在局限性，与实际值存在较大的差异，由于其上算落料凹模时，用到第23式，故知凹模厚度H=；代入数据，得H=45.39；初步取定为H=46；其下会对这厚度进行校核；其他具体结构尺寸见附录拉深凹模零件图。6.3 安装紧固零件的设计6.3.1 模柄的设计由于其模具初步成型，然后知其模具基本尺寸也不大，故根据冲模结构设计要领与范围第363页，表9-1，故选取螺钉凸缘模柄；冷冲压模具设计与制造（第2版）第295页，表7.39，选用直径d=70，D=152，高度H=112；名称代号为A70152 GB2862.3-81.Q235；6.3.2 模架的设计并根据冲模结构设计要领与范围第364页，表9-2，根据其特征，以及冷冲压模具设计与制造（第2版）第73页中间一段文字知，选对角导柱模架，它在冲压时可防止由于偏心距而引起的模具歪斜。6.3.3 上、下模座的设计由于一般模座尺寸L大于凹模尺寸4070，模座厚度为凹模厚度的11.5倍，下模座的外形尺寸没变超出压力机上孔边4050；而且上下模座现已有国家标准；根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第73页，各种模座形式的介绍，选用对角导柱模座，此导柱装在对角线上，便于纵向或横向送料，而且导柱装在模具中心对称位置，冲压时可防止偏心矩而引起的模具倾斜，其长度范围在63500，故取上模座外形尺寸为：DLH：50050065；下模座外形尺寸为：DLH：50050080；材料都采用HT200。6.3.4 固定板的设计根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第75页，固定板的设计要求中，知道凸模固定板厚度应取凸模设计厚度的40%，故拉深凸模固定板工作部分的厚度为20；凸模和一般钢制凹模镶块与固定板选用H7/n6或H7/m6,压入固定后应将底面与固定板一起磨平，细小凸模与固定板应取H7/h6配合；且固定板通常选用A3或A5钢制造，压装配合面的表面粗糙度应达到Ra=1.60.8；具体尺寸请详见附录凸模固定板零件图；6.3.5 垫板的设计根据冷冲压模具设计与制造（第2版）第75页，垫板设计要求的描述中，垫板的厚度一般在412之间，故取垫板厚度取12；外形尺寸与凸模固定板相同，为便于模具装配，销钉通孔直径可以比销钉直径大0.30.5，垫板材料可以选用45#钢，淬火硬度HRC4348；或选用T7A、T8A，淬火硬度为HRC5458；此次设计选用45#钢，淬火硬度HRC4348；具体尺寸请详见附录垫板零件图。6.3.6 螺钉的设计根据冷冲压模具设计与制造（第2版）第77页，表2.34，故知是按凹模厚度选定，螺钉选用六角形为宜，一般设计时，不少于3个，拧入被连接件深度，铸铁为2d螺钉，钢为1.5d螺钉；螺钉在工作时，主要承受拉应力。根据螺钉的最小断面积和许用应力，即可求出螺钉的许用负荷.其计算公式为 （24） 故螺钉的最小直径式中 P一个螺钉的许用负荷(KN); 许用应力(MPa).对于上模座与落料凸模的紧固螺钉,取内六角圆柱头螺钉，材料为45#,取=120MPa,选用公称压力为2500KN的压力机，故许用负荷P=2500KN；代入数据，得故取d=12的螺钉，其公称长度l在20-120间，根据模具模座和垫板以及落料凸模厚度决定其公称长度为90，即M1290的螺钉，需要四个此螺钉。同样，用类似方法，得出螺钉-凸缘模柄与上模座的紧固螺钉选用4个M1240；镶块与拉深凹模间的紧固螺钉选用2个M210；对于卸料螺钉，取=80MPa,由于其下会对卸料装置进行计算设计，故在此对选用卸料螺钉不予详细介绍；其他紧固螺钉尺寸尺寸与类型在附录中装配图上有显示。6.3.7 销钉的设计根据冷冲压模具设计与制造（第2版）第76页，螺钉和销钉的设计要求中，知连接件的销钉孔应同时钻、铰，销钉与孔采用H7/m6的过渡配合，孔壁的表面粗糙度应达Ra1.6，压入连接件与被压入连接件的深度，由于选用钢，故为1.5d螺钉：销钉长度主要根据国标和与之配合的模具、连接件的厚度决定，故拉深凸模与垫板和下模座间的销选用2个的圆柱销，上模座与工作台之间的连接销采用2个的圆柱销，挡料销采用弹簧弹顶挡料销。6.4 导向零件的设计6.4.1 导柱根据冲模结构设计要领与范围第365页，表9-3，并根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）第72页中间一段文字知，导柱直径一般在1660之间，长度在90320之间，而且L按标准选用时，应保证上模座在最低位置时（即闭合状态），导柱上端面与上模座顶面距离不小于1015，而下模座的底面与导柱面的距离S不小于5；根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）的第283页，采用A型导柱，选用导柱直径为50，长度为300的A型导柱，即A50h5300 GB2861.1-81；其他具体结构外形和配合尺寸可参见附录装配图。6.4.2 导套根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）的第289页，采用B型导套，而且导套的长度L须保证在冲压开始时导柱一定要进入导套10以上，根据导柱尺寸，故导套选用直径为55，偏差为H6，长度为160，H为63，即B55H616063 GB2861.7-81；其他具体尺寸及外形可参见附录装配图。6.5 卸料和顶件装置的设计6.5.1 卸料装置的设计落料过程中，采用弹压卸料装置，此弹压装置是由卸料板、卸料板螺钉和弹簧组成；据表2.29，知弹压卸料板厚度H为18，为安全起见选用20；再据第65页，表2.30，知卸料板孔与凸模的单边间隙Z1/2应取0.15，由于当页其下文字说明一般卸料板导向孔的高度h=35,故取h=4，卸料板底面高出凸模底面的尺寸K=0.20.8，故取0.5，弹压卸料板凸台高度h=a-t=（0.10.3）t，取t=0.2t=0.4；由于工件厚度t=2,且落料凸模的尺寸225.635，条料宽度为230，再根据教材冷冲压模具设计与制造（第2版）的第64页，表2.27，选择卸料