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五角星
模具设计
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五角星落片模具设计,五角星,模具设计
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编号 淮安信息职业技术学院淮安信息职业技术学院毕毕业业论论文文题 目五角星落片模具设计学生姓名王春秋学 号24414105院 系机电工程系专 业模具设计与制造班 级244141指导教师 顾问教师二一七年五月摘 要摘摘 要要模具作为重要的生产装备和工艺发展方向，具有多种加工方法。其中，冲压是一种先进的少、无切削加工方法，具有生产率高、成本低、制品尺寸稳定。该论文叙述的是五角星落片模，首先根据产品生产要求与材料属性与利用率出发确定该模具的设计方向，采用的是单工序模，保证产品的精度要求。再根据产品的材料与尺寸要求确定精度，计算冲裁力，确定定位方式，排样方式，设计计算凸模、凹模，设计各板与装配。在该论文中凸、凹模的设计尤为重要，产品材料为不锈钢料厚为 1.5mm，使得凸、凹模的材料选用等都要全面考虑模具使用性。关键词：五角星落片模、单工序模、材料、凸模、凹模。关键词：五角星落片模、单工序模、材料、凸模、凹模。AbstractIA Abstractbstract（外语专业的需要）（外语专业的需要）As an important manufacturing equipment and technological development direction, the mould has a variety of processing methods. Among them, stamping is a kind of advanced low, no cutting processing method, which has high productivity, low cost, and stable product size. The paper describes the pentagram piece, first of all, according to the product production requirements and material properties and utilization of determine the mold design direction, USES a single process model, ensure the accuracy of product requirements. Again according to the requirement of product material and size precision of blanking force calculation, determine the positioning way, layout, design and calculation, punch, concave die design of the plate and assembly. Convex and concave die design in the paper is particularly important, the product material is stainless steel material thickness is 1.5 mm, of convex and concave die material selection and so on to fully consider the mold usability.Keywords: pentagonal star falling, single process die, material, punch and concave mold.目 录II目目 录录摘摘 要要.IABSTRACT（外语专业的需要）（外语专业的需要） .II第一章第一章 绪论绪论.11.1 冲压模的概况.1第二章第二章 产品分析产品分析.22.1 产品工艺性.22.1.1 尺寸精度确认.22.1.2 产品工艺性.22.2 模具设计的确认.4第三章第三章 冲裁工艺冲裁工艺.63.1 工艺计算.63.1.1 冲孔凸模和凹模刃口尺寸计算.63.1.2 冲裁计算.73.1.2 排样的设计.83.1.3 模具材料的选择.9第四章第四章 冲裁设计冲裁设计.104.1 工作零件设计.104.1.1 凹模的设计.104.1.2 凸模设计.12第五章第五章 冲裁零部件设计冲裁零部件设计.155.1 定位零件设计.155.1.1 模具固定螺钉及定位销的计算.155.2 模板的设计.165.2.1 凸模垫板的设计.165.2.2 凸模固定板的设计.165.2.3 设计卸料板.175.2.3 装配图.18第六章第六章 加工工艺加工工艺.206.1 加工工艺.206.1.1 凸模加工工艺.206.1.2 凸模固定板的加工工艺.216.1.3 凸模垫板的加工工艺.216.1.4 凸模座的加工工艺凸模座的加工工艺.22总结与展望总结与展望.23致致 谢谢.24参考文献参考文献.25目 录III淮安信息职业技术学院毕业设计论文0第一章第一章 绪论绪论1.1 冲压模的概况冲压模的概况随着与地球村创建的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造与创新是整个链条中最重要的要素之一，模具制造与开发技术现已成为衡量一国产品制造水平的重要标志和发展程度的标志之一。 目前，我们国家的模具技术有了很大发展，模具的精密度、复杂程度和寿命都有很大提高。如，主要的汽车模具企业已能生产大型、精密的轿车覆盖件模具；体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面增加；塑料模热流道技术日渐成熟，3D 打印复杂水路的采用；压铸工艺得到发展。此外，CAD/CAM/CAE 技术得到广泛应用，高速加工、复合加工、高精密加工、3D 打印等先进的加工技术也得到进一步推广；快速原型进展很快；模具的标准化程度也有一定提高。 但是，由于我国的模具行业起步较晚，与国外相比，仍存在不小的差距。第二章 产品分析1第二章第二章 产品分析产品分析2.1 产品工艺性产品工艺性2.1.1 尺寸精度确认尺寸精度确认冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，模具的合理间隙也要靠模具刃口尺寸制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及其制造公差，是设计冲裁模的主要任务之一。确定冲模刃口制造公差时，应考虑制造的公差要求。如果对刃口尺寸精度要求过高（即制造公差过小） ，会使模具制造困难，增加成本，延长生产周期；如果对刃口尺寸精度要求过低（即制造公差过大） ，则生产出来的制件可能不合格，会使模具的寿命降低。若制件没有标注公差，则对于非圆形件按国家标准“非配合尺寸的公差数值”IT14 级处理，冲模则可按 IT11 级制造；对于非原形件，一般可按 IT7IT6 级制造模具。工件图图 2-1 等边五角星工件图2.1.2 产品工艺性产品工艺性由于本制件的形状简单，尺寸精度不高，只需一次冲压成型即可，利于冲压成型。经分析如图 2-1 所示，工件符合冲裁工艺；淮安信息职业技术学院毕业设计论文2冲压工艺:冲压零件的原材料厚度公差超差、材料性能波动、表面质量较差(如锈迹)或不干净(如油污)等,会造成模具工作零件磨损加剧、易崩刃等不良后果。为此,应当注意:1) 尽可能采用冲压工艺性好的原材料,以减少冲压变形力；2) 冲压前应严格检查原材料的牌号、厚度及表面质量等,并将原材料擦拭干净,必要时应清除表面氧化物和锈迹；3) 根据冲压工序和原材料种类,必要时可安排软化处理和表面处理,以及选择合适的润滑剂和润滑工序。(8) 生产作业的正确使用和合理维护。1) 脱料不顺:生产前无退磁处理,无退料梢;生产中有断针断弹簧等卡料。 2) 落料不顺:组装模时无漏屎,或滚堵屎,垫脚堵屎。 3) 生产意识:叠片冲压,定位不到位,没使用吹气枪,模板有裂纹仍继续生产。 为了保护正常生产,提高冲压件质量,降低成本,延长冲模寿命,必须正确使用和合理维护模具,严格执行冲模“三检查”制度(使用前检查,使用过程中检查与使用后检查),并做好冲模与维护检修工作。其主要工作包括模具的正确安装与调试；严格控制凸模进入凹模深度；控制校正弯曲、冷挤、整形等工序上模的下止点；及时研磨刃口；注意保持模具的清洁和合理的润滑等。 总之,在模具设计、制造、使用和维护全过程中,应用先进制造技术和实行全面质量管理,是提高模具寿命的有效保证,并且致力于发展专业化生产,加强模具标准化工作,除零件标准化外,还有设计参数标准化、组合形式标准化、加工方法标准化等,不断提高模具设计和制造水平,有利于提高模具寿命。冷冲压就是将各种不同规格的板料或坯料，利用模具和冲压设备（压力机，又名冲床）对其施加压力，使之产生变形或分离，获得一定形状、尺寸和性能的零件。一般生产都是采用立式冲床，因而决定了冲压过程的主运动是上下运动，另外，还有模具与板料和模具中各结构件之间的各种相互运动。冷冲压定义、特点及优缺点：1、定义是一种金属压力加工方法，它是在常温（冷态）下，利用冲模在压床上对金属（或非金属）板料施加压力使其分离或变形，从而得到一定形状零件的加工方法。2、特点它是无屑加工：被加工的金属在再结晶温度以下产生塑性变形，不产生切屑，变形中金属产生加工硬化。所用设备是冲床：冲床供给变形所需的力。第二章 产品分析3所用的工具是各种形式的冲模：冲模对材料塑性变形加以约束，并直接使材料变成所需的零件。所用的原材料多为金属和非金属的板料。3、优缺点1）优点：在压床简单冲压下，能得到形状复杂的零件，而这些零件用其它的方法是不可能或者很难得到的。制得的零件一般不进一步加工，可直接用来装配，而且有一定精度，具有互换性。在耗料不大的情况下，能得到强度高、足够刚性而重量轻、外表光滑美观的零件。材料利用率高，一般为 70-85%。生产率高，冲床冲一次一般可得一个零件，而冲床一分钟的行程少则几次，多则几百次。同时，毛坯和零件形状规则，便于实现机械化和自动化。冲压零件的质量主要靠冲模保证，所以操作方便，要求的工人技术等级不高，便于组织生产。在大量生产的条件下，产品的成本低。2)缺点：模具要求高、制造复杂、周期长、制造费昂贵，因而在小批量生产中受到限制。另外，冲压件的精度取决于模具精度，如零件的精度要求过高，用冷冲压生产就难以达到。冲裁工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压牢，凸模下降至与板料接触并继续下降进入凹模，凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离，然后凸、凹模分开，卸料板把工件或废料从凸模上推落，完成冲裁运动。卸料板的运动是非常关键的，为了保证冲裁的质量，必须控制卸料板的运动，一定要让它先于凸模与板料接触，并且压料力要足够，否则冲裁件切断面质量差，尺寸精度低，平面度不良，甚至模具寿命减少。2.2 模具设计的确认模具设计的确认1.根据制件图 2-1(件厚 t=1.5 材料：不锈钢 SUS)：根据工件特点，其形状简单，尺寸较小适宜采用落料单工序模具 2.如 2-1 图所示,工件的成型直接落料即可.淮安信息职业技术学院毕业设计论文4模具加工制造方法分两类：凸模和凹模分开加工（适用于简单形状或圆形的冲裁件） ；凸模和凹模配合加工（适用于形状复杂或料薄的冲裁件。特点：间隙是用配制的方法保证的，省去了公差计算，也容易加工；尺寸标注简单，只要在基准件上标尺寸和公差，配制件仅标基本尺寸和配作所留的间隙） 。第四章 冲裁设计5第三章第三章 冲裁工艺冲裁工艺3.1 工艺计算工艺计算3.1.1 冲孔凸模和凹模刃口尺寸计算冲孔凸模和凹模刃口尺寸计算如 2-1 图所示,工件形状比较简单，为保证凸模和凹模具之间的间隙值，必须采用凸模和凹模配合加工的方法。以凹模为基准件，且凹模尺寸经实际工作磨损后增大,为使模具具有一定的使用寿命,应减上一个被磨量,因此，应使凸模尺寸接近工件孔的最小尺寸,再减小凸模尺寸以保证X最小合理间隙, 仍是凸模取负偏差，凹模取正偏差minZ工件公差查国标 GB1800-79,精度等级 IT10 查表得间隙范围 18%-25%t;则，查数据得=0.375 ， =0.27maxZminZ所以；105. 027. 0375. 0-minmaxzZZ因此,冲工件凹模刃口尺寸计算如下: d）（凹KDD=（工件尺寸-系数冲裁件公差）d=60-1.00.5d=59.5； d凸模刃口尺寸计算如下:pmin-d）（凹凸ZD =59.5-0.27 =59.23； p其中,分别为凹模制造公差和凸模制造公差,一般取dp,11. 0zd。也可按 IT7 级选取 （模具制造精度一般比工件精度高 4 级上） 。z01. 0p保证冲裁间隙，必须满足；minmaxpZZd 27. 0-375. 001. 010. 0 即 105. 002. 0 既满足成立；minmaxpZZd淮安信息职业技术学院毕业设计论文63.1.23.1.2 冲裁计算冲裁计算1.冲裁力的计算计算冲裁力的目的是为了选用合适的压力机，设计模具以及检验模具的强度。压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁工艺的需求。当上模完成一次冲裁后，冲入凹模内的制件或废料因弹性扩张而梗塞在凹模内，模面上的材料因弹性收缩而紧箍在凸模上。为了使冲裁工作继续进行，必须将箍在凸模上的材料刮下，将梗塞在凹模上刮下材料所需的力，称为卸料力；从凹模内向下推出制件或废料素需的力，称为推料力；从凹模内向上顶出制件的所需的力，称为顶件力。冲裁力bKLtF=系数（1.3）冲裁的周长材料厚度材料抗剪强度4005 . 12183 . 1KN1702.冲压力的计算 经查表 3-1 可知取 0.0250.06FnKFT推TK 10.05170（KN） 8.5KN由于本制件采用钢性卸料和下出料方式，总冲压力为： 推总FFF 170+8.5（KN） 178.5KN表 3-1 推件力系数表料厚TK1 . 00.065 0.0755 . 01 . 00.045 0.055.525 . 00.04 0.05.565 . 20.03 0.04钢5 . 60.02 0.03第四章 冲裁设计73.1.23.1.2 排样的设计排样的设计1.工件冲裁排样、步距定位方式 综合考虑所选的冲裁方案，工件的尺寸大小、形状、精度等。本套模具类型选择连续模结构是较适合的。2.根据已确定的冲裁工艺方案和模具类型，工件结构特点，排料如图 3-1 所示排样是指工件在、带料或板料上布置的方法。工件的合理布置（即材料的经济利用）与零件的形状有密切的关系。按零件的不同几何形状，可得出其相适合的排样类型，而根据排样类型又可分为有搭边与无搭边两种。本产品的排样图如图：排料图图 3-1 产品排样图3.料宽 如图 3-1 工件展开尺寸 60mm45mm1.5mm四. 材料利用率计算及选择 一般一个步距内冲压件的实际面积常用的计算方法是：一个进距内的实际面积 A 跟条料宽度与步距乘积之比的百分率 %100BsA =6050=3000 =1010 Bs淮安信息职业技术学院毕业设计论文8得：1010/ 3000 34%通过以上计算可以该种排样方式的材料利用率并不高，但对于该产品的形状来说废料的产生是不可避免的，该种已经尽可能的提高了材料的利用率，后续若有小的产品可选择与该套模具设计在一起，从而更好的提高材料的利用率，并减少模具制造成本。3.1.33.1.3 模具材料的选择模具材料的选择冲模经常在频繁冲击状态下工作，因此冲模零件应具有足够的强度和韧性；而冲模工作部分零件，不但要求有足够的强度和韧性，还要有高度的硬度、耐模性、耐冲击性和淬火后变形小等特性。正确地选用冲模材料，对于产品质量，冲模寿命和成本都有直接影响。在选用冲模材料时，应考虑下列因素：（1）冲压制件生产批量的大小（2）冲压材料的性能、工序种类及冲模零件的工作条件。（3）我国冲模生产和供应情况以及本厂现有的条件，力求减少材料牌号和规格。由于拉深模具的失效主要为黏附磨损和磨粒磨损，并黏附磨损为主。因此选用的模具材料必须有较高的耐磨性和抗黏附性能以及足够的强度。所选零部件的材料如下所示：凸模 CrMoV 凹模 CrMoV 上模板 45 钢 下模板 45 钢 乘料板 45 钢 凸模垫板 45 钢 导料板 45 钢 凸凹模之所以选用 CrMoV 是由它的材料性能所决定的，CrMoV 耐磨性好，耐冲击性差，淬火不变形能好，淬硬深度深，红硬性较好，脱碳敏感性较小，切削加工性较差。第四章 冲裁设计9第四章第四章 冲裁设计冲裁设计4.1 工作零件设计工作零件设计冲裁模中工作零件主要有，凸模、凹模、凸凹模、刃口垫块等，这些零件的直接对坯料进行加工，完成板料分离或成形的零件。4.1.1 凹模的设计凹模的设计凹模采用整体凹模,轮廓全部采用数控线切割机床即可一次成型,安排凹模在模架上的位置时,要依据压力中心的数据,尽量保证压力中心与模柄中心重合.1.由于本模具属于落料单工序模具，所以工件尺寸的大小由凹模尺寸的大小决定。根据图 2-1 的尺寸大小，查国标取工件公差画凹模外形2.由经验值可知，凹模外轮廓的尺寸大小最小大于 30mm，为了方便设计和加工，凹模尺寸最终大小定为如图 4-1 所示：图 4-1 凹模图3.由于本模具属于落料单工序模具，为了防止凹模孔内有毛刺或者光洁度不够，导致下不去以至落料积压在凹模空内，所以应设计拔模角度，根据该凹模厚度可知拔模角度在 13 度，在保证落料精度的情况下，应该在凹模 58mm下方。如图 4-2 所示落料口（局部） 淮安信息职业技术学院毕业设计论文10图 4-2 落料拔模图4.凹模的高度和壁厚计算高度： 由经验值查表 4-1 可得：）（mmkbH15取 0.31 为最大孔口尺寸kb 即0.3181.325Hmm壁厚： )4030()25 . 1 (mmHC mmC5 .3725)25 . 1 (5.凹模承受的垂直压力 %30冲FF 17030% 51KN表 4-1 凹模厚度系数材料厚度mmt刀口最大尺寸mm11 33 6500.300.400.350.400.450.6050 1000.200.300.220.350.300.45100 2000.150.200.180.220.220.302000.100.150.120.180.150.226.根据工件属于一般材料，故凹模材 C12MoV，经调质处理使该材料硬度 7.加工步骤：根据图附件的尺寸选取毛坯长 180 宽 110，用线切割加工即可。第四章 冲裁设计114.1.24.1.2 凸模设计凸模设计1.根据前面的凸模与凹模刃口配合尺寸计算可知凸模的尺寸如下图 4-3 所示：2.根据凸模的结构和受力分析凸模上的固定螺丝和分布情况如下图 4-3 所示：图 4-3 凸模图3.凸模自由长度（）的计算 L 凸模固定板的高度（1）卸料板的高度(2)导尺高度（3）Lhhh附加高度（包括凸模修磨量，凸模进入凹模的深度，凸模固定板与卸料板的h安全距离一般取 1420mm）即.F1h2h3hh 22+10+16+14淮安信息职业技术学院毕业设计论文12 62mm4. 凸模强度校核 压FA 33. 0400170即符合要求5.凸模的弯曲力 由于凸模有足够的强度，所以无须计算凸模的弯曲力。6.根据工件属于一般材料，故凸模材料可用 Cr12MoV，经调质处理使该材料硬度达到 HRC5862 即可。 7.加工步骤：根据附件图的尺寸选取毛坯直径为 61mm 长为 65m 的圆柱 用线切割加工即可。第四章 冲裁设计13淮安信息职业技术学院毕业设计论文14第五章第五章 冲裁零部件设计冲裁零部件设计5.1 定位零件设计定位零件设计5.1.1 模具固定螺钉及定位销的计算模具固定螺钉及定位销的计算 1.凸模固定螺钉的长度计算 L0.8D1.5d凸凸 凸凸凸凸凸L 1298.812.2mm根据查表 L 可取 18mm根据工艺要求本模具设计用 M6 的固定螺钉 2.凸模座固定螺钉的长度计算上模座高度凸模垫板的高度1.5d0.8DL34121815.248.8mm根据查表 L 可取 55mm根据工艺要求本模具设计用 M12 的固定螺钉；3.凹模座固定螺钉的长度计算下模座高度凹模高度导料板高度承料板高度1.5d0.8DL 44251041815.275.8mm根据查表 L 可取 70mm根据工艺要求本模具设计用 M14 的固定螺钉4.承料板固定螺钉的长度计算承料板高度1.5dL 4913mm 根据工艺要求本模具设计用 M4 的固定螺钉5.定位销长度的计算 箱体、叉架、杠杆等类零件加工时，通常采用一面一孔或一面两孔的组合定位。该定位方式应用广泛，它有利于零件在加工过程中实现基准统一、减小工件加工误差、简化夹具设计工作量，有利于实现自动化，但在一些手工或半机械化操作车间，由于工件比较笨重，在安装时不太可能将工件托平后装入定位销，而是将工件一边支承在夹具支承平面上，逐渐套入定位销，在这种情况下，如定位销高度选择不当，将使工件卡在定位销边缘上而装不进去。上模=上模座+垫板高度+凸模固定板/2=60/2=30L取=55 mmL第五章 冲裁零部件设计15下模=下模座+凹模座+导料板+卸料板/2=95/2=47.5L取=60 mmL5.2 模板的设计模板的设计5.2.15.2.1 凸模垫板的设计凸模垫板的设计1. 垫板的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力，避免压出陷痕。此外，当利用压力机打杆腿件时，因上模座局部被挖空，也需采用垫板支承，由于本模具设计简单，凸模上没有镶件而且属于一次性落料。所以凸模垫板的强度只需要达到要求即可：本模具设计凸模垫板只需要要 45 号钢经调质处理使强度达到 HRC4045 即可。2.凸模垫板的尺寸可根据凸模的尺寸使符合设计要求即可，凸模垫板上螺丝空位置可根据凸模的螺丝空位置使之与凸模的螺丝空位置一致即可，凸模垫板厚度取 1015mm 为了节约材料，该板取 12mm。图 5-1 凸模垫板图5.2.25.2.2 凸模固定板的设计凸模固定板的设计 固定板外形有圆形和矩形两种，主要用于固定小型凸模和凹模，凸模固定板的内空尺寸可根据凸模尺寸查得，取凸模公差的下偏差值即可。凸模固定板的外轮廓尺寸可根据凸模垫板的外轮廓尺寸查得，凸模固定板在模具中受力不淮安信息职业技术学院毕业设计论文16大，所以本设计凸模固定板用 45 号钢即可，根据凸模固定板与凸模的配合情况，凸模固定板的尺寸如图：图 5-2 凸模固定板图5.2.35.2.3 设计卸料板设计卸料板 由于本模具设计简单，卸料板的内空尺寸可根据凸模的尺寸查得，取凸模公差的下偏差值即可。卸料板的外轮廓尺寸可根据凹外轮廓尺寸查得，卸板在模具中受力不大，所以在设计卸料板板用 Cr12 号钢即可，根据卸料板与凸模的配合情况，为了节约材料，卸料板的尺寸如图 1 12图 5-3 卸料板图第五章 冲裁零部件设计175.2.35.2.3 装配图装配图1 凸模座 2.模柄 3.凸模 4.凸模固定螺钉 5.凸模垫板 6.导柱 7.导套 8.凹模座 9.导料板 10.凹模固定螺钉 11.凹模 12.螺钉 13.卸料板 14.凸模固定板 15.凸模固定螺钉 16.承料板 17.定位销 18.定位销淮安信息职业技术学院毕业设计论文18致 谢19第六章第六章 加工工艺加工工艺6.1 加工工艺加工工艺数控加工技术已广泛应用于模具制造业，如数控铣削、镗削、车削、线切割、电火花加工等，其中数控铣削是复杂模具零件的主要加工方法。数控设备为精密复杂零件的加工提供了基本条件，但要达到预期的加工效果，编制高质量的数控程序是必不可少的，这是因为数控加工程序不仅包括零件的工艺过程，而且还包括刀具的形状和尺寸、切削用量、走刀路径等工艺信息。对于简单的模具零件，通常采用手工编程的方法，对于复杂的模具零件，往往需要借助于CAM 软件编制加工程序，如 Pro/ENGINEER、UG、Cimatron、MasterCAM 等。无论是手工编程或计算机辅助编程，在编制加工程序时，选择合理的工艺参数，是编制高质量加工程序的前提。6.1.16.1.1 凸模加工工艺凸模加工工艺图 6-1 凸模1.备料，材料 Cr12MoV, 备料, 70L=65mm 圆棒料.2.钳工,钻穿丝空4. 钻 2-M6 底空5.2 . 攻 M6 螺纹成活.3. 热处理，HRC60-62 标变形量.4.成型磨,保垂直度磨高 L65 到 L62.00 成活.5.慢走丝线切割,切上图单边缩小 0.005mm 去丝痕.总结与展望206.1.26.1.2 凸模固定板的加工工艺凸模固定板的加工工艺图 6-2 凸模固定板1.备料，材料 Cr12，170*100*172.数铣，基边拉平行基角反 0.15mm 点个孔3.钳工，4-M14 钻14.7mm。 20 钻20 深 10mm 划平。 钻线切割穿丝孔4.4.热处理，HRC60-62 标变形量.5.磨床，保平面度磨 T17 到 T16. 00.磨基边 l=170.6.慢走丝线切割， 基边找正,切上图单边放 0.01 保垂直度，去丝痕。6.1.36.1.3 凸模垫板的加工工艺凸模垫板的加工工艺图 6-3 凸模垫板致 谢211.备料，材料 45#，170*100*122.钳工，4-M12 钻10.7mm 攻 M12 螺纹。打定位削10.2mm。2-M6 用7mm 打透用12mm 的铣刀 深 6mm3.热处理，HRC43-48 标变形量.4.磨床，保平面度磨 T17 到 T16. 00.磨基边 l=170.6.1.46.1.4 凸模座的加工工艺凸模座的加工工艺图 6-4 凸模座1.备料，材料 45#，400*180*442.数铣，基边拉平行基角反 0.15mm 点个孔3.钳工，4-M14 钻12.7mm 攻 M14 螺纹。打定位削10.2mm。35 先用20 打透 。4.磨床，保平面度磨 T17 到 T16. 00.磨基边 l=170.5.线切割 慢丝切割与35 压入式导拄过盈配合。总结与展望22总结与展望总结与展望 在论文完成之际，我首先衷心地感谢指导我的指导老师*（副教授）表示衷心的感谢并致以崇高的敬意！。 。 。 。 。 。 。 。在论文工作中，遇到了。 。 。 。 。 。 。 ，一直得到*老师的亲切关怀和悉心指导，使我。 。 。 。 。 。 。 。*老师以其渊博的学识、严谨的治学态度、求实的工作作风和他敏捷的思维给我留下了深刻的印象，我将终生难忘。 。 。 。 。 。 。再一次向他表示衷心的感谢，感谢他为学生营造的浓郁学术氛围，以及学习、生活上的无私帮助! 值此论文完成之际，谨向*老师致以最崇高的谢意!。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。在学校的学习生活即将结束，回顾两年多来的学习经历，面对现在的收获，我感到无限欣慰。为此，我向热心帮助过我的所有老师和同学表示由衷的感谢!特别感谢我的师兄*、*、*，以及师姐*、*对我的学习和生活所提供的大力支持和关心!还要感谢一直关心帮助我成长的室友*、*！。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。在我即将完成学业之际，我深深地感谢我的家人给予我的全力支持！最后，衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位专家、教授!致 谢23致致 谢谢在论文完成之际，我首先衷心地感谢指导我的指导老师*（副教授）表示衷心的感谢并致以崇高的敬意！。 。 。 。 。 。 。 。在论文工作中，遇到了。 。 。 。 。 。 。 ，一直得到*老师的亲切关怀和悉心指导，使我。 。 。 。 。 。 。 。*老师以其渊博的学识、严谨的治学态度、求实的工作作风和他敏捷的思维给我留下了深刻的印象，我将终生难忘。 。 。 。 。 。 。再一次向他表示衷心的感谢，感谢他为学生营造的浓郁学术氛围，以及学习、生活上的无私帮助! 值此论文完成之际，谨向*老师致以最崇高的谢意!。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。在学校的学习生活即将结束，回顾两年多来的学习经历，面对现在的收获，我感到无限欣慰。为此，我向热心帮助过我的所有老师和同学表示由衷的感谢!特别感谢我的师兄*、*、*，以及师姐*、*对我的学习和生活所提供的大力支持和关心!还要感谢一直关心帮助我成长的室友*、*！。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。在我即将完成学业之际，我深深地感谢我的家人给予我的全力支持！最后，衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位专家、教授!参考文献24参考文献参考文献1.刘名 .现代模具设计与制造M.北京：人民出版社. 2005.112.陈宗泽.模具设计课程手册M.北京：高等教育出版社 1998.103.王波.机械制图基础M.北京：科学出版社 1998.64.郝伯林.模具设计与制造基础M.北京：宇航出版社 2002.85.李衍达.机械制造基础M.北京：人民出版社 2003.16. 蒋文森.模具设计与制造简明手册M.上海:上海科学技术出版社.20087. 贾润礼.实用模具设计手册M.北京:中国轻工业出版社.20078.孙凤琴.模具制造工艺与设备M.北京:中国轻工业出版社.20069.金龙建.冲压模具排样工艺图册M.北京:化学工业出版社.2013.110.林承全.典型冲压工艺及模具设计M.北京:化学工业出版社.2014.9No：G037天津轻工职业技术学院毕业 设计(论文)课题 ： 五角星落片模具设计 专业 模具设计与制造 班级 03模三（模数） 学生姓名 陈诚 学生学号 34号 指导教师 赵秀文 提交日期 成绩 答辩日期 答辩教师 总评成绩 课题设计要求设计五角星落片模具一套， 并绘制出模具的装配图一张及其它需要补充加工的模具零件的工作图若干张。2、装配图和零件图的绘制要符合国家机械制图标准，结构表达要合理、正确，尺寸标注要全面、清晰。3、模具的设计要求：（1） 要保证所成型的制品满足使用要求和精度尺寸要求；（2） 模具结构要求合理，操作要安全可靠、使用方便；（3） 模具零件要便于加工制造，成本尽可能低。（4） 尽量选用标准模架和国家标准推荐的零部件。4.制品所用材料为：USU 料厚1.55.生产条件：批量生产设计题目五角星落片模具设计指导教师综合阅评意见平时成绩020材料成绩030指导教师开题报告冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，模具的合理间隙也要靠模具刃口尺寸制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及其制造公差，是设计冲裁模的主要任务之一。确定冲模刃口制造公差时，应考虑制造的公差要求。如果对刃口尺寸精度要求过高（即制造公差过小），会使模具制造困难，增加成本，延长生产周期；如果对刃口尺寸精度要求过低（即制造公差过大），则生产出来的制件可能不合格，会使模具的寿命降低。若制件没有标注公差，则对于非圆形件按国家标准“非配合尺寸的公差数值”IT14级处理，冲模则可按IT11级制造；对于非原形件，一般可按IT7IT6级制造模具。由于本制件的形状简单，尺寸精度不高，只需一次冲压成型即可，利于冲压成型。经分析如图1-1所示，工件符合冲裁工艺；冲压工艺:冲压零件的原材料厚度公差超差、材料性能波动、表面质量较差(如锈迹)或不干净(如油污)等,会造成模具工作零件磨损加剧、易崩刃等不良后果。为此,应当注意:1) 尽可能采用冲压工艺性好的原材料,以减少冲压变形力；2) 冲压前应严格检查原材料的牌号、厚度及表面质量等,并将原材料擦拭干净,必要时应清除表面氧化物和锈迹；3) 根据冲压工序和原材料种类,必要时可安排软化处理和表面处理,以及选择合适的润滑剂和润滑工序。(8) 生产作业的正确使用和合理维护。1) 脱料不顺:生产前无退磁处理,无退料梢;生产中有断针断弹簧等卡料。 2) 落料不顺:组装模时无漏屎,或滚堵屎,垫脚堵屎。 3) 生产意识:叠片冲压,定位不到位,没使用吹气枪,模板有裂纹仍继续生产。 为了保护正常生产,提高冲压件质量,降低成本,延长冲模寿命,必须正确使用和合理维护模具,严格执行冲模“三检查”制度(使用前检查,使用过程中检查与使用后检查),并做好冲模与维护检修工作。其主要工作包括模具的正确安装与调试；严格控制凸模进入凹模深度；控制校正弯曲、冷挤、整形等工序上模的下止点；及时研磨刃口；注意保持模具的清洁和合理的润滑等。 总之,在模具设计、制造、使用和维护全过程中,应用先进制造技术和实行全面质量管理,是提高模具寿命的有效保证,并且致力于发展专业化生产,加强模具标准化工作,除零件标准化外,还有设计参数标准化、组合形式标准化、加工方法标准化等,不断提高模具设计和制造水平,有利于提高模具寿命。 此工件为等边5角星图 A-1冷冲压就是将各种不同规格的板料或坯料，利用模具和冲压设备（压力机，又名冲床）对其施加压力，使之产生变形或分离，获得一定形状、尺寸和性能的零件。一般生产都是采用立式冲床，因而决定了冲压过程的主运动是上下运动，另外，还有模具与板料和模具中各结构件之间的各种相互运动。冷冲压定义、特点及优缺点：1、定义是一种金属压力加工方法，它是在常温（冷态）下，利用冲模在压床上对金属（或非金属）板料施加压力使其分离或变形，从而得到一定形状零件的加工方法。(P1)2、特点它是无屑加工：被加工的金属在再结晶温度以下产生塑性变形，不产生切屑，变形中金属产生加工硬化。所用设备是冲床：冲床供给变形所需的力。所用的工具是各种形式的冲模：冲模对材料塑性变形加以约束，并直接使材料变成所需的零件。所用的原材料多为金属和非金属的板料。3、优缺点（P1）1）优点：在压床简单冲压下，能得到形状复杂的零件，而这些零件用其它的方法是不可能或者很难得到的。制得的零件一般不进一步加工，可直接用来装配，而且有一定精度，具有互换性。在耗料不大的情况下，能得到强度高、足够刚性而重量轻、外表光滑美观的零件。材料利用率高，一般为70-85%。生产率高，冲床冲一次一般可得一个零件，而冲床一分钟的行程少则几次，多则几百次。同时，毛坯和零件形状规则，便于实现机械化和自动化。冲压零件的质量主要靠冲模保证，所以操作方便，要求的工人技术等级不高，便于组织生产。在大量生产的条件下，产品的成本低。2)缺点：模具要求高、制造复杂、周期长、制造费昂贵，因而在小批量生产中受到限制。另外，冲压件的精度取决于模具精度，如零件的精度要求过高，用冷冲压生产就难以达到。冲裁工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压牢，凸模下降至与板料接触并继续下降进入凹模，凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离，然后凸、凹模分开，卸料板把工件或废料从凸模上推落，完成冲裁运动。卸料板的运动是非常关键的，为了保证冲裁的质量，必须控制卸料板的运动，一定要让它先于凸模与板料接触，并且压料力要足够，否则冲裁件切断面质量差，尺寸精度低，平面度不良，甚至模具寿命减少。1.根据制件图A-1(件厚t=1.5 材料：不锈钢SUS)：根据工件特点，其形状简单，尺寸较小适宜采用落料单工序模具 2.如1-1图所示,工件的成型直接落料即可.模具加工制造方法分两类：凸模和凹模分开加工（适用于简单形状或圆形的冲裁件）；凸模和凹模配合加工（适用于形状复杂或料薄的冲裁件。特点：间隙是用配制的方法保证的，省去了公差计算，也容易加工；尺寸标注简单，只要在基准件上标尺寸和公差，配制件仅标基本尺寸和配作所留的间隙）。 7 编号 淮安信息职业技术学院淮安信息职业技术学院毕毕业业论论文文题 目五角星落片模具设计学生姓名王春秋学 号24414105院 系机电工程系专 业模具设计与制造班 级244141指导教师顾问教师二一七年五月摘 要I摘摘 要要模具作为重要的生产装备和工艺发展方向，具有多种加工方法。其中，冲压是一种先进的少、无切削加工方法，具有生产率高、成本低、制品尺寸稳定。该论文叙述的是五角星落片模，首先根据产品生产要求与材料属性与利用率出发确定该模具的设计方向，采用的是单工序模，保证产品的精度要求。再根据产品的材料与尺寸要求确定精度，计算冲裁力，确定定位方式，排样方式，设计计算凸模、凹模，设计各板与装配。在该论文中凸、凹模的设计尤为重要，产品材料为不锈钢料厚为 1.5mm，使得凸、凹模的材料选用等都要全面考虑模具使用性。关键词关键词：五角星落片模、单工序模、材料、凸模、凹模。五角星落片模、单工序模、材料、凸模、凹模。AbstractIIA AbstractbstractAs an important manufacturing equipment and technological development direction, the mould has a variety of processing methods. Among them, stamping is a kind of advanced low, no cutting processing method, which has high productivity, low cost, and stable product size. The paper describes the pentagram piece, first of all, according to the product production requirements and material properties and utilization of determine the mold design direction, USES a single process model, ensure the accuracy of product requirements. Again according to the requirement of product material and size precision of blanking force calculation, determine the positioning way, layout, design and calculation, punch, concave die design of the plate and assembly. Convex and concave die design in the paper is particularly important, the product material is stainless steel material thickness is 1.5 mm, of convex and concave die material selection and so on to fully consider the mold usability.Keywords: pentagonal star falling, single process die, material, punch and concave mold.目 录III目目 录录摘摘 要要.IABSTRACT.II第一章第一章 绪论绪论.11.1 冲压模的概况.1第二章第二章 产品分析产品分析.22.1 产品工艺性.22.1.1 尺寸精度确认.22.1.2 产品工艺性.22.2 模具设计的确认.4第三章第三章 冲裁工艺冲裁工艺.53.1 工艺计算.53.1.1 冲孔凸模和凹模刃口尺寸计算.53.1.2 冲裁计算.63.1.2 排样的设计.73.1.3 模具材料的选择.8第四章第四章 冲裁设计冲裁设计.94.1 工作零件设计.94.1.1 凹模的设计.94.1.2 凸模设计.11第五章第五章 冲裁零部件设计冲裁零部件设计.135.1 定位零件设计.135.1.1 模具固定螺钉及定位销的计算.135.2 模板的设计.145.2.1 凸模垫板的设计.145.2.2 凸模固定板的设计.145.2.3 设计卸料板.155.2.3 装配图.16第六章第六章 加工工艺加工工艺.176.1 加工工艺.176.1.1 凸模加工工艺.176.1.2 凸模固定板的加工工艺.186.1.3 凸模垫板的加工工艺.186.1.4 凸模座的加工工艺.19第七章第七章 总结与展望总结与展望.20致致 谢谢.21参考文献参考文献.22第一章 绪论1第一章第一章 绪论绪论1.1 冲压模的概况冲压模的概况随着与地球村创建的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造与创新是整个链条中最重要的要素之一，模具制造与开发技术现已成为衡量一国产品制造水平的重要标志和发展程度的标志之一。 目前，我们国家的模具技术有了很大发展，模具的精密度、复杂程度和寿命都有很大提高。如，主要的汽车模具企业已能生产大型、精密的轿车覆盖件模具；体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面增加；塑料模热流道技术日渐成熟，3D 打印复杂水路的采用；压铸工艺得到发展。此外，CAD/CAM/CAE 技术得到广泛应用，高速加工、复合加工、高精密加工、3D 打印等先进的加工技术也得到进一步推广；快速原型进展很快；模具的标准化程度也有一定提高。 但是，由于我国的模具行业起步较晚，与国外相比，仍存在不小的差距。淮安信息职业技术学院毕业设计论文2第二章第二章 产品分析产品分析2.1 产品工艺性产品工艺性2.1.1 尺寸精度确认尺寸精度确认冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，模具的合理间隙也要靠模具刃口尺寸制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及其制造公差，是设计冲裁模的主要任务之一。确定冲模刃口制造公差时，应考虑制造的公差要求。如果对刃口尺寸精度要求过高（即制造公差过小） ，会使模具制造困难，增加成本，延长生产周期；如果对刃口尺寸精度要求过低（即制造公差过大） ，则生产出来的制件可能不合格，会使模具的寿命降低。若制件没有标注公差，则对于非圆形件按国家标准“非配合尺寸的公差数值”IT14 级处理，冲模则可按 IT11 级制造；对于非原形件，一般可按 IT7IT6 级制造模具。工件图图 2-1 等边五角星工件图2.1.2 产品工艺性产品工艺性由于本制件的形状简单，尺寸精度不高，只需一次冲压成型即可，利于冲压成型。经分析如图 2-1 所示，工件符合冲裁工艺；第二章 产品分析3冲压工艺:冲压零件的原材料厚度公差超差、材料性能波动、表面质量较差(如锈迹)或不干净(如油污)等,会造成模具工作零件磨损加剧、易崩刃等不良后果。为此,应当注意:（1） 尽可能采用冲压工艺性好的原材料,以减少冲压变形力；（2） 冲压前应严格检查原材料的牌号、厚度及表面质量等,并将原材料擦拭干净,必要时应清除表面氧化物和锈迹；（3）根据冲压工序和原材料种类,必要时可安排软化处理和表面处理,以及选择合适的润滑剂和润滑工序。生产作业的正确使用和合理维护。（1） 脱料不顺:生产前无退磁处理,无退料梢;生产中有断针断弹簧等卡料。 （2） 落料不顺:组装模时无漏屎,或滚堵屎,垫脚堵屎。 （3） 生产意识:叠片冲压,定位不到位,没使用吹气枪,模板有裂纹仍继续生产。 为了保护正常生产,提高冲压件质量,降低成本,延长冲模寿命,必须正确使用和合理维护模具,严格执行冲模“三检查”制度(使用前检查,使用过程中检查与使用后检查),并做好冲模与维护检修工作。其主要工作包括模具的正确安装与调试；严格控制凸模进入凹模深度；控制校正弯曲、冷挤、整形等工序上模的下止点；及时研磨刃口；注意保持模具的清洁和合理的润滑等。 总之,在模具设计、制造、使用和维护全过程中,应用先进制造技术和实行全面质量管理,是提高模具寿命的有效保证,并且致力于发展专业化生产,加强模具标准化工作,除零件标准化外,还有设计参数标准化、组合形式标准化、加工方法标准化等,不断提高模具设计和制造水平,有利于提高模具寿命。冷冲压就是将各种不同规格的板料或坯料，利用模具和冲压设备（压力机，又名冲床）对其施加压力，使之产生变形或分离，获得一定形状、尺寸和性能的零件。一般生产都是采用立式冲床，因而决定了冲压过程的主运动是上下运动，另外，还有模具与板料和模具中各结构件之间的各种相互运动。冷冲压定义、特点及优缺点：（1）定义 是一种金属压力加工方法，它是在常温（冷态）下，利用冲模在压床上对金属（或非金属）板料施加压力使其分离或变形，从而得到一定形状零件的加工方法。（2）特点它是无屑加工：被加工的金属在再结晶温度以下产生塑性变形，不产生切屑，变形中金属产生加工硬化。所用设备是冲床：冲床供给变形所需的力。所用的工具是各种形式的冲模：冲模对材料塑性变形加以约束，并直接使材料变成所需的零件。淮安信息职业技术学院毕业设计论文4所用的原材料多为金属和非金属的板料。（3）优点：在压床简单冲压下，能得到形状复杂的零件，而这些零件用其它的方法是不可能或者很难得到的。制得的零件一般不进一步加工，可直接用来装配，而且有一定精度，具有互换性。在耗料不大的情况下，能得到强度高、足够刚性而重量轻、外表光滑美观的零件。材料利用率高，一般为 70-85%。生产率高，冲床冲一次一般可得一个零件，而冲床一分钟的行程少则几次，多则几百次。同时，毛坯和零件形状规则，便于实现机械化和自动化。冲压零件的质量主要靠冲模保证，所以操作方便，要求的工人技术等级不高，便于组织生产。在大量生产的条件下，产品的成本低。（4）缺点：模具要求高、制造复杂、周期长、制造费昂贵，因而在小批量生产中受到限制。另外，冲压件的精度取决于模具精度，如零件的精度要求过高，用冷冲压生产就难以达到。冲裁工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压牢，凸模下降至与板料接触并继续下降进入凹模，凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离，然后凸、凹模分开，卸料板把工件或废料从凸模上推落，完成冲裁运动。卸料板的运动是非常关键的，为了保证冲裁的质量，必须控制卸料板的运动，一定要让它先于凸模与板料接触，并且压料力要足够，否则冲裁件切断面质量差，尺寸精度低，平面度不良，甚至模具寿命减少。2.2 模具设计的确认模具设计的确认（1）根据制件图 2-1(件厚 t=1.5 材料：不锈钢 SUS)：根据工件特点，其形状简单，尺寸较小适宜采用落料单工序模具 （2）如 2-1 图所示,工件的成型直接落料即可.模具加工制造方法分两类：凸模和凹模分开加工（适用于简单形状或圆形的冲裁件） ；凸模和凹模配合加工（适用于形状复杂或料薄的冲裁件。特点：间隙是用配制的方法保证的，省去了公差计算，也容易加工；尺寸标注简单，只要在基准件上标尺寸和公差，配制件仅标基本尺寸和配作所留的间隙） 。第三章 冲裁工艺5第三章第三章 冲裁工艺冲裁工艺3.1 工艺计算工艺计算3.1.1 冲孔凸模和凹模刃口尺寸计算冲孔凸模和凹模刃口尺寸计算如 2-1 图所示,工件形状比较简单，为保证凸模和凹模具之间的间隙值，必须采用凸模和凹模配合加工的方法。以凹模为基准件，且凹模尺寸经实际工作磨损后增大,为使模具具有一定的使用寿命,应减上一个被磨量,因此，应使凸模尺寸接近工件孔的最小尺寸,再减小凸模尺寸以保证X最小合理间隙, 仍是凸模取负偏差，凹模取正偏差minZ工件公差查国标 GB1800-79,精度等级 IT10 查表得间隙范围 18%-25%t;则，查数据得=0.375 ， =0.27maxZminZ所以；105. 027. 0375. 0-minmaxzZZ因此,冲工件凹模刃口尺寸计算如下: d）（凹KDD=（工件尺寸-系数冲裁件公差）d=60-1.00.5d=59.5； d凸模刃口尺寸计算如下:pmin-d）（凹凸ZD =59.5-0.27 =59.23； p其中,分别为凹模制造公差和凸模制造公差,一般取dp,11. 0zd。也可按 IT7 级选取 （模具制造精度一般比工件精度高 4 级上） 。z01. 0p保证冲裁间隙，必须满足；minmaxpZZd 27. 0-375. 001. 010. 0 即 105. 002. 0 既满足成立；minmaxpZZd淮安信息职业技术学院毕业设计论文63.1.23.1.2 冲裁计算冲裁计算（1）冲裁力的计算计算冲裁力的目的是为了选用合适的压力机，设计模具以及检验模具的强度。压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁工艺的需求。当上模完成一次冲裁后，冲入凹模内的制件或废料因弹性扩张而梗塞在凹模内，模面上的材料因弹性收缩而紧箍在凸模上。为了使冲裁工作继续进行，必须将箍在凸模上的材料刮下，将梗塞在凹模上刮下材料所需的力，称为卸料力；从凹模内向下推出制件或废料素需的力，称为推料力；从凹模内向上顶出制件的所需的力，称为顶件力。冲裁力bKLtF=系数（1.3）冲裁的周长材料厚度材料抗剪强度4005 . 12183 . 1KN170（2）冲压力的计算 经查表 3-1 可知取 0.0250.06FnKFT推TK 10.05170（KN） 8.5KN由于本制件采用钢性卸料和下出料方式，总冲压力为： 推总FFF 170+8.5（KN） 178.5KN表 3-1 推件力系数表料厚TK0.10.065 0.075 0.1 0.50.045 0.055 0.5 2.50.04 0.05 2.5 6.50.03 0.04钢 6.50.02 0.03第三章 冲裁工艺73.1.23.1.2 排样的设计排样的设计（1）工件冲裁排样、步距定位方式 综合考虑所选的冲裁方案，工件的尺寸大小、形状、精度等。本套模具类型选择连续模结构是较适合的。（2）根据已确定的冲裁工艺方案和模具类型，工件结构特点，排料如图 3-1 所示排样是指工件在、带料或板料上布置的方法。工件的合理布置（即材料的经济利用）与零件的形状有密切的关系。按零件的不同几何形状，可得出其相适合的排样类型，而根据排样类型又可分为有搭边与无搭边两种。本产品的排样图如图：排料图图 3-1 产品排样图（3）料宽 如图 3-1 工件展开尺寸 60mm45mm1.5mm材料利用率计算及选择 一般一个步距内冲压件的实际面积常用的计算方法是：一个进距内的实际面积 A 跟条料宽度与步距乘积之比的百分率 %100BsA =6050=3000 =1010 Bs得：淮安信息职业技术学院毕业设计论文81010/ 3000 34%通过以上计算可以该种排样方式的材料利用率并不高，但对于该产品的形状来说废料的产生是不可避免的，该种已经尽可能的提高了材料的利用率，后续若有小的产品可选择与该套模具设计在一起，从而更好的提高材料的利用率，并减少模具制造成本。3.1.33.1.3 模具材料的选择模具材料的选择冲模经常在频繁冲击状态下工作，因此冲模零件应具有足够的强度和韧性；而冲模工作部分零件，不但要求有足够的强度和韧性，还要有高度的硬度、耐模性、耐冲击性和淬火后变形小等特性。正确地选用冲模材料，对于产品质量，冲模寿命和成本都有直接影响。在选用冲模材料时，应考虑下列因素：（1）冲压制件生产批量的大小（2）冲压材料的性能、工序种类及冲模零件的工作条件。（3）我国冲模生产和供应情况以及本厂现有的条件，力求减少材料牌号和规格。由于拉深模具的失效主要为黏附磨损和磨粒磨损，并黏附磨损为主。因此选用的模具材料必须有较高的耐磨性和抗黏附性能以及足够的强度。所选零部件的材料如下所示：凸模 CrMoV 凹模 CrMoV 上模板 45 钢 下模板 45 钢 乘料板 45 钢 凸模垫板 45 钢 导料板 45 钢 凸凹模之所以选用 CrMoV 是由它的材料性能所决定的，CrMoV 耐磨性好，耐冲击性差，淬火不变形能好，淬硬深度深，红硬性较好，脱碳敏感性较小，切削加工性较差。第四章 冲裁设计9第四章第四章 冲裁设计冲裁设计4.1 工作零件设计工作零件设计冲裁模中工作零件主要有，凸模、凹模、凸凹模、刃口垫块等，这些零件的直接对坯料进行加工，完成板料分离或成形的零件。4.1.1 凹模的设计凹模的设计凹模采用整体凹模,轮廓全部采用数控线切割机床即可一次成型,安排凹模在模架上的位置时,要依据压力中心的数据,尽量保证压力中心与模柄中心重合.（1）由于本模具属于落料单工序模具，所以工件尺寸的大小由凹模尺寸的大小决定。根据图 2-1 的尺寸大小，查国标取工件公差画凹模外形（2）由经验值可知，凹模外轮廓的尺寸大小最小大于 30mm，为了方便设计和加工，凹模尺寸最终大小定为如图 4-1 所示：图 4-1 凹模图（3）由于本模具属于落料单工序模具，为了防止凹模孔内有毛刺或者光洁度不够，导致下不去以至落料积压在凹模空内，所以应设计拔模角度，根据该凹模厚度可知拔模角度在 13 度，在保证落料精度的情况下，应该在凹模 58mm 下方。如图 4-2 所示落料口（局部） 淮安信息职业技术学院毕业设计论文10图 4-2 落料拔模图（4）凹模的高度和壁厚计算高度： 由经验值查表 4-1 可得：）（mmkbH15取 0.31 为最大孔口尺寸kb 即0.3181.325Hmm壁厚： )4030()25 . 1 (mmHC mmC5 .3725)25 . 1 (（5）凹模承受的垂直压力 %30冲FF 17030% 51KN表 4-1 凹模厚度系数材料厚度mmt刀口最大尺寸mm11 33 6500.300.400.350.400.450.6050 1000.200.300.220.350.300.45100 2000.150.200.180.220.220.302000.100.150.120.180.150.22（6）根据工件属于一般材料，故凹模材 C12MoV，经调质处理使该材料硬度 （7）加工步骤：根据图附件的尺寸选取毛坯长 180 宽 110，用线切割加工即可。第四章 冲裁设计114.1.24.1.2 凸模设计凸模设计（1）根据前面的凸模与凹模刃口配合尺寸计算可知凸模的尺寸如下图 4-3所示：（2）根据凸模的结构和受力分析凸模上的固定螺丝和分布情况如下图 4-3所示：图 4-3 凸模图（3）凸模自由长度（）的计算 L 凸模固定板的高度（1）卸料板的高度(2)导尺高度（3）Lhhh附加高度（包括凸模修磨量，凸模进入凹模的深度，凸模固定板与卸料板的h安全距离一般取 1420mm）即.F1h2h3hh 22+10+16+14 62mm（4） 凸模强度校核 压FA 33. 0400170即符合要求（5）凸模的弯曲力 由于凸模有足够的强度，所以无须计算凸模的弯曲力。淮安信息职业技术学院毕业设计论文12（6）根据工件属于一般材料，故凸模材料可用 Cr12MoV，经调质处理使该材料硬度达到 HRC5862 即可。 （7）加工步骤：根据附件图的尺寸选取毛坯直径为 61mm 长为 65m 的圆柱 用线切割加工即可。第五章 冲裁零部件设计13第五章第五章 冲裁零部件设计冲裁零部件设计5.1 定位零件设计定位零件设计5.1.1 模具固定螺钉及定位销的计算模具固定螺钉及定位销的计算（1）凸模固定螺钉的长度计算 L0.8D1.5d凸凸 凸凸凸凸凸L 1298.812.2mm根据查表 L 可取 18mm根据工艺要求本模具设计用 M6 的固定螺钉（2）凸模座固定螺钉的长度计算上模座高度凸模垫板的高度1.5d0.8DL34121815.248.8mm根据查表 L 可取 55mm根据工艺要求本模具设计用 M12 的固定螺钉；（3）凹模座固定螺钉的长度计算下模座高度凹模高度导料板高度承料板高度1.5d0.8DL 44251041815.275.8mm根据查表 L 可取 70mm根据工艺要求本模具设计用 M14 的固定螺钉（4）承料板固定螺钉的长度计算承料板高度1.5dL 4913mm根据工艺要求本模具设计用 M4 的固定螺钉（5）定位销长度的计算 箱体、叉架、杠杆等类零件加工时，通常采用一面一孔或一面两孔的组合定位。该定位方式应用广泛，它有利于零件在加工过程中实现基准统一、减小工件加工误差、简化夹具设计工作量，有利于实现自动化，但在一些手工或半机械化操作车间，由于工件比较笨重，在安装时不太可能将工件托平后装入定位销，而是将工件一边支承在夹具支承平面上，逐渐套入定位销，在这种情况下，如定位销高度选择不当，将使工件卡在定位销边缘上而装不进去。上模=上模座+垫板高度+凸模固定板/2=60/2=30L取=55 mmL下模=下模座+凹模座+导料板+卸料板/2=95/2=47.5L淮安信息职业技术学院毕业设计论文14取=60 mmL5.2 模板的设计模板的设计5.2.15.2.1 凸模垫板的设计凸模垫板的设计（1）垫板的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力，避免压出陷痕。此外，当利用压力机打杆腿件时，因上模座局部被挖空，也需采用垫板支承，由于本模具设计简单，凸模上没有镶件而且属于一次性落料。所以凸模垫板的强度只需要达到要求即可：本模具设计凸模垫板只需要要 45 号钢经调质处理使强度达到 HRC4045 即可。（2）凸模垫板的尺寸可根据凸模的尺寸使符合设计要求即可，凸模垫板上螺丝空位置可根据凸模的螺丝空位置使之与凸模的螺丝空位置一致即可，凸模垫板厚
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