浅盒形件拉深工艺及模具设计.docx

湖 南 农 业 大 学全日制普通本科生毕业论文(设计) 浅盒形件拉深工艺及模具设计mold design and drawing process of shallow box shaped parts 学生姓名：刘子孺学 号：200840614231年级专业及班级:2008级机械设计制造及其自动化（2）班指导老师及职称：陈志亮 副教授 学 院：工学院 湖南长沙提交日期：2012年05月 目 录摘要 1关键词 11前言12冷冲压工艺方案设计2 2.1冲压件的工艺性分析 2 2.2确定工艺方案 2 2.3各工序模具结构形式的确定 32.3.1落料冲孔复合模具结构32.3.2拉深模具结构42.4毛坯展开计算 43冲孔落料复合模具设计53.1冲裁工艺计算53.1.1确定排样方案和计算材料利用率53.1.2计算各工序冲压力和选择冲压设备83.1.3冲裁凸凹模间隙值的确定 103.1.4凸凹模刃口尺寸的确定 113.2冲裁模主要零部件的结构设计133.2.1冲孔凸模的结构设计 143.2.2落料凹模的结构设计 143.2.3落料冲孔凸凹模的结构设计 153.2.4定位零件的设计 153.2.5卸料与推件零件的设计 163.2.6导向零件设计 173.2.7模柄的选用 183.2.8凸模固定板 183.2.9冲模模架的选择 184拉深工艺及拉深模设计 194.1拉深工艺194.1.1确认拉深次数 194.1.2 计算各工序冲压力和选择冲压设备194.2拉深模具结构设计要点 204.2.1拉深凸凹模的结构 204.2.2拉深凸、凹模间隙 214.2.3拉深模工作部分尺寸的确定 214.2.4拉深凸模的通气孔 214.2.5拉深模的结构选择 214.3拉深模的solidworks三维建模 224.3.1 使用solidworks对拉深模进行简单建模224.3.2 使用solidworks对拉深模进行简单的运动仿真235结论 24参考文献 24致谢25浅盒形件拉深工艺及模具设计 摘 要：典型浅盒形件在汽车、电器行业应用十分广泛。冲压工艺中，解决工艺及模具设计问题，是保证产品质量的前提。针对于解决浅盒形件成型工艺，本设计对浅盒形件的冲压工艺进行了分析论证。从实际等多方条件考虑，选择了最佳冲压方案。根据工艺特性进行了模具设计,选择了冲压设备，对主要零部件的结构进行了设计。本设计采用的方案使得模具的使用寿命较长且易于维修，能够对今后该形件的实际生产有所助益。 关键词：浅盒形件；拉深；工艺；模具设计； mold design and drawing process of shallow box shaped parts abstract: typical shallow box-shaped parts is widely used in automobile,electrical appliances industry.in stamping process,solving the forming technology and die design is the premise to ensure the product quality.aiming at solving the forming process of shallow box-shaped parts,the stamping process of the shallow box-shaped parts is analyzed in this design,from the actual conditions and various conditions to consider,the best scheme of stamping process is choosen,made a design of die according to the technological characteristics.the design uses the scheme that makes the service life of the die is long and easy to repair,it can be helpful to the future of the shaped pieces of actual production. keywords: shallow box shape ; technology; drawing ; mold design1 前言冲压加工是现代机械制造业中先进高效的加工方法之一。它是利用安装在压力机上的模具，在常温或加热的条件下对板材施加压力使其变形和分解，从而获得一定形状、尺寸的零件的加工方法。近些年来，随着模具技术的飞速发展，模具设计与制造得到了越来越多人的重视，也迎来了很大的机遇。此次设计是针对浅盒形件拉深进行工艺及模具设计，设计过程中，不仅用到了本专业所学课程的理论知识，也考虑到了生产实际，巩固所学的同时也扩充了对冷冲压模具设计的知识，掌握了冷冲压模具设计的方法和步骤。学习到了机械设计的基本技能，如计算、绘图、查阅资料，熟悉标准规范等等。由于种种原因本次设计也有许多不足指出，还望多多指正。2 冷冲压工艺方案设计2.1 冲压件的工艺性分析图1 零件图fig 1 falls the material punch holes superposable die该零件为端盖，材料为q235，料厚1mm,从形状看该工件属于浅盒形件拉深,比较不同的地方的是中间两个圆孔，这两个圆孔是该零件的重点。确定采用落料、拉深、冲孔三道工序成型，工件的公差要求不高，采用普通拉深便可完成。零件的质量较好，不过模具的数量比较多，装卸模花费的时间多，工序长，效率不高。经比较，采用落料冲孔拉深成型两道工序，以减少辅助性时间，提高效率。2.2 确定工艺方案根据冲压该零件所需要的基本工序以及冲压加工的方法，冲压本零件所需要的基本工序有落料、冲孔、拉深，可以列出以下两种加工组合方案：方案一：落料，拉深冲孔复合。该方案的优点是此方案加工出的产品形状尺寸较准确。缺点是冲孔凹模与拉深凸模做成一起，给模具制造及修模造成一定困难。方案二：落料冲孔复合，拉深。落料冲孔复合，拉深。该方案的优点是模具制造简单，模具使用寿命较长，零件形状尺寸较精确。缺点是需要两套模具，要增加设备和人员。据以上方案的优缺点分析，本着使用寿命较长和制造维修简单的原则，选用方案二。2.3 各工序模具结构形式的确定2.3.1 落料冲孔复合模具结构（如图2所示）图2 落料冲孔复合模fig 2 falls the material punch holes superposable die2.3.2 拉深模具结构（如图3所示）图3 拉深模fig 3 drawing mold2.4 毛坯展开计算 长圆形毛坯的圆弧半径为1：r=2r 角 2+2r 角 h-0.86r 底 r 角 -0.14r 底 2 （1） =24 2+2*4*5-0.86*2*4-0.14*2 2 =248.56 =6.94 （mm） r 角 零件侧壁内圆角r 底 零件底部内圆角h 零件高度长圆形毛坯的长度为：l=h+0.57 r 底 （2） =5+0.572=6.14 (mm)图4 零件展开图尺寸fig 4 components developed view size3 冲孔落料复合模具设计3.1 冲裁工艺计算3.1.1 确定排样方案和计算材料利用率3.1.1.1材料经济利用 一般来说衡量材料是否合理利用的技术经济指标可以用材料的利用率，材料利用率是指冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比。一个步距内的材料利用率： =（a/bs）*100% （3）=（4742.11/59.28*87.5）*100% = 91.4% a 冲裁件面积（mm）b 条料宽度（mm）s 进距（mm）进一步计算，考虑到料头、料尾和边余料的消耗，则单张板料总的材料利用率：=（n a/al）*100% （4） =20*4742.11/59.28*1800)*100% =88.8%n 单张板料(或带料、条料)上的冲裁件总数目a 板料 (带料、条料) 宽度 (mm)l 板料 (带料、条料) 长度 (mm) 3.1.1.2提高材料利用率的方法： 要想提高材料利用率，首先应从减少工艺废料着手。减少工艺废料的有效措施是：设计合理的排样方案，选择合适的板料规格和合理的裁板法以减少料头、料尾和边余料，利用废料作小零件。由冲裁所产生的废料可以分成两类,一是结构废料,这种废料是由工件的形状特点产生的，而另一类是冲件与条料侧边之间和冲件之间的搭边,以及料头、料尾和边余料而产生的废料,这种废料称为工艺废料。3.1.1.3冲裁件的排样 根据材料的合理利用情况，条料排样方法可分为：有废料排样，即工件与工件之间，工件与条料边缘间都有塔边存在。用于冲裁形状复杂、尺寸精度要求较高的冲裁件。少废料排样：即工件与工件间有搭边存在。工件与条料边缘大废料搭边存在。用于冲裁尺寸精度要求不太高的冲裁件。无废料的排样：即工件与工件间，工件与条料边缘之间均无搭边存在。具体的排样形式有：直排，斜排，对排，混合排样，多排冲裁搭边。对冲裁件的结构形状有要求，应用受限。冲件的合理布置与冲件的外形有很大关系，按材料利用情况该冲件为矩形选择有废料排样，排料的类形为直排。3.1.1.4选择搭边值 排样时冲裁之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料为搭边。搭边有两个作用：1)补偿定位误差，防止由于条料的宽度误差、送料步距误差、送料歪斜误差等原因而冲裁出残缺的废品。 2)还应保持条料有一定的强度和刚度，保证送料的顺利进行，从而提高制件质量，沿整个封闭轮廓线冲裁，使受力平衡，提高模具寿命和工件断面质量。搭边是废料，从节省材料出发，搭边值应愈小愈好。但过小的搭边容易挤进凹模，增加刃口磨损，降低模具寿命，并且也影响冲裁件的剪切表面质量。一般来说，搭边值是由经验确定的。考虑： 1)材料的力学性能。塑性好的材料，搭边值要大些，硬度高与强度大的材料，搭边值小一些。2)材料的厚度。材料越厚，搭边值也越大。3)工件的形状和尺寸。工件外形越复杂，圆角半径越小，搭边值也越大。4)排样的形式对排的搭边值大于直排的搭边。 5)运料及挡料方式用手工送料，有侧压板导向的搭边值可小一些。选择合理的搭边值，工作间a1=1搭边值a=2。1图5 排料图fig 5 materials arrangement3.1.1.5条料的宽度 条料的宽度和导料板之间的距离，大致可分为三种情况：有侧压装置、无侧压装置和有侧刃定距。在这里我们采用无侧压装置。无侧压时,条料理想的送进基准是零件的中心线,条料宽度为:b-=d+2(a+)+c1 （5） =56.28+2(1.5+0.5)+0.5-0.50 =59.28-0.50（mm）d 零件垂直于送料方向的尺寸a 侧搭边最小值, a=1.5 条料宽度偏差查表得=0.5mmc1 导尺与最宽条料间的单向最小间隙c1=0.53.1.2 计算各工序冲压力和选择冲压设备3.1.2.1冲裁力计算进行冲裁模的设计时，为了合理选用设备，必须计算冲裁力。冲裁力是指冲裁时凸模所承受的最大压力，包括施加给板料的正压力和摩擦阻力。基于所计算的冲裁力，合理的选择压力机的吨位。1).落料力：f 1 =1.3 *l*t* （6）=1.3*259.87*1*350 =118241 (n) 材料剪切强度，取350mpal 展开料周长259.87mmk 修正系数，k=1.32)冲孔力： f 2 =1.3*2*d*t （7） =1.3*350*3.14*2*6*1 =8572 (n) d 冲孔直径 3.1.2.2卸料力、推件力和顶件力的计算卸料力：k 卸 = 0.04 0.051f 卸 = k 卸*f （9）= 1182410.05= 5912.05 (n) 顶件力： k 顶 = 0.061f 顶 = k 顶*f （10） = 1182410.06 = 7094.46（n）推件力： k 推 = 0.0501 f 推 = n* k 推*f （11） = 1182410.0501 = 5912 (n)3.1.2.3冲压设备的选择：计算完各力之后，我们可以选择压力机了，选择压力机时应当注意确保压力机和模具的匹配，合理化设计，尽量避免出现重大的错误而导致实际生产中出现问题。根据模具结构选择压力机类型和行程次数；压力机的吨位应当等于或大于冲裁时的总力；模柄直径、长度尺寸是否与压力机滑块模柄孔直径、深度尺寸相当；选择压力机的闭合高度与模具是否匹配；根据模具尺寸大小、安装和进行出料等情况选择压力机台面尺寸；压力机的行程次数应当保证有最高的生产效率；压力机滑块行程应该是拉深深度的2 2.5倍；压力机应该使用方便和安全；分析可知必须满足： f 压 f 总 （12） f 压 所选压力机的吨位。 f 总 冲裁时的总压力。f 总 = f + k 推 + f 顶 + f 卸 （13）= 118241 + 7094 + 5912 + 5912 = 137159 （n） 闭合高度： h = 190 mm外廓尺寸： 280 mm * 180 mm根据所需的总冲压力分析，可选用 200kn的压力机。该压力机的主要技术参数如下 5： 工作台尺寸 ：1120 mm710 mm最大冲压力 ：200 kn滑块行程 ：160 mm再来验证条件 f 压 f 总 可得 200 kn137159 n，所以符合设计要求。3.1.2.4模具压力中心的确定 冲压力合力的作用点称为模具压力中心，冲裁模的压力中心就是冲裁合力的作用点。冲压时，模具的压力中心一定要与压力机滑块的中心线重合，否则滑块就会承受偏心载荷，使模具歪斜，间隙不均，导致压力机滑块与导轨和模具不的正常磨损，降低压力机和模具寿命。对于有模柄的冲裁模来说，在设计模具时必须要确定模具的压力中心，并使其通过模柄的轴线，从而保证模具压力中心与压力机滑块中心重合。在实际生产应用中，可能出现冲模压力中心在冲压过程中发生变化的情况，或者由于冲件的形状特殊考虑模具结构，不宜使压力中心与模柄中心线相重合的情况，这是应注意使压力中心的偏离不超出所选用的压力机允许的范围。根据已知数据，绘制出盒形件展开图，分析可知展开图成对称图形，通过采用图解法求解压力中心，压力中心与零件展开图几何中心重合。求得冲模压力中心的坐标值（x 0 ，y 0）x 0 =(l1x1+l2x2+l3x3+l4x4)/(l1+l2+13+l4) (14)y0 = (l1y1+l2y2+l3y3+l4y4)/(l1+l2+13+l4) (15) x 0 = 43.14 y 0 = 28.14图6 压力中心计算fig 6 pressure center calculation3.1.3 冲裁凸凹模间隙值的确定间隙是冲裁模设计的一个非常重要的参数，所以必须选择合理的间隙。凸凹模间隙对冲裁件断面质量、尺寸精度、模具寿命以及冲裁力、卸料力、推件力等有较大影响，不过影响的规律也不尽相同。因此，并不存在一个绝对的合理间隙数值，能同时满足断面质量最佳、尺寸精度最高、模具寿命最长以及冲裁力、卸料力、推件力最小等各个方面的要求。在冲压的实际生产中，间隙的选用应主要考虑冲裁断面质量和模具寿命这两个主要的因素。但许多研究结果和生产实际经验证明，能保证良好冲裁断面质量的间隙数值和可以获得较高冲模寿命的间隙数值也是不一致的。一般说来，当对冲裁件断面质量要求较高时，应选取较小的间隙值，而当冲裁件的质量要求不高时，则应适当地加大间隙值以利于提高冲模的使用寿命。冲裁间隙数值主要按之间质量要求，根据经验数值来选用。制造本盒形件的材料是q235 ，料厚为1 mm，得出所选的冲裁模初始双边间隙z： z min = 0.10 z max = 0.153.1.4 凸凹模刃口尺寸的确定3.1.4.1确定凸凹模刃口尺寸的原则在冲裁件尺寸的测量和使用中，都是以光面的尺寸为基准。落料件的光面是因凹模刃口挤切材料产生的，而孔的光面是凸模刃口挤切材料产生的。因此应该按照落料和冲孔两种情况分别进行刃口尺寸计算，其基本原则如下：a.落料 落料件光面尺寸与凹模刃口尺寸相等或基本一致，则应当以凹模尺寸为基准。又因落料件尺寸会随凹模刃口的磨损而增大，为保证凹模磨损到一定程度仍能冲出合格零件，落料凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小尺寸。落料凸模的基本尺寸，则按凹模的基本尺寸减去最小初始尺寸。b.冲孔 工件光面的孔径与凸模尺寸相等或基本一致，应以凸模尺寸为基准。又因冲孔的尺寸会随凸模的磨损而减小，所以冲孔凸模的基本尺寸应取工件孔尺寸公差范围内的较大尺寸。而冲孔凹模的基本尺寸则按凸模的基本尺寸加上最小初始间隙。3.1.4.2凸、凹模配合加工时的工作部分尺寸配作法是指先按设计尺寸制出一个基准件，再根据基准件的实际尺寸按间隙配制出另一件。这种加工方法的主要特点是模具的间隙由配制保证，工艺比较简单，并且还可以适当放大基准件制造公差，使得制造起来容易。根据冲裁件结构的不同，刃口尺寸的计算方法如下：图7零件展开图fig 7 parts spreading凹模未磨损前的尺寸 ：a = 86.28-0.18o (mm) b = 56.28-0.180 (mm) 凹模磨损后变大的尺寸，按照一般落料凹模尺寸公式计算6： a d = (a x * )0+0.25* （16） = (86.28-0.5*0.36)0+0.25*0.36 = 86.100+0.09 (mm)凸模磨损后变小的尺寸，按照一般冲孔凸模尺寸公式计算6： bd =(b+x*)-0.25*0.360 （17） =(56.28+0.5*0.36)-0.25*0.360 =56.46-0.090 (mm) ad 、 bd 凹、凸模的刃口尺寸 工件公差， = 0.36 x 磨损系数， x=0.5 a、b、c 零件公称尺寸冲孔时应以凸模为基准件来配作凹模。凸模刃口尺寸的计算情况与落料相似，可参照以上公式分析。凹模刃口尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双面间隙值（zmin-zmax） =(0.10-0.15)3.1.4.3凸、凹模分别加工时的工作部分尺寸凸、凹模分别加工的方法目前多用于圆形或简单规则形状的工件。其优点是凸、凹模具具有互换性，制造周期短，便于成批制造。缺点是模具的制造公差小，模具制造困难，成本高。冲孔 d0 = 60+0.1凸模尺寸：dp =（d+x*）-p0 （18） = (6+0.5*0.1)-0.020 = 6.05-0.020 (mm)凹模尺寸：dd =（d+x*+zmin）0+0.02 （19） = (6+0.5*0.1+0.1)0+0.02 = 6.150+0.02 (mm) p 、d 分别为凸、凹模的制造公差1， 取p =0.02、d =0.02dp、dd分别为冲孔凸、凹模的刃口尺寸 工件公差3， = 0.1zmin 最小合理间隙（mm）图8零件展开图fig 8 parts spreading3.2 冲裁模主要零部件的结构设计组成模具的全部零件中，根据功用可以分为两大类：1）工艺结构零件 这类零件直接参与完成工艺过程柄和毛坯直接发生作用。包括工作零件（直接对毛坯进行加工的零件）、定位零件（用以确定加工中毛坯证券位置的零件）、卸料、压料以及出件零部件。2) 辅助结构零件 这类零件不直接参与完成工艺过程，也不和毛坯直接发生作用，只对模具完成工艺工程保证作用和对模具的功能起完善作用。它包括导向零件（保证模具上下部分正确的相对位置）、固定零件（用以承装模具零件或将每亩据安装固定到压机上）、紧固零件和其他零件（连接紧固工艺零件与辅助零件）。此次设计的模具采用手工送料的正装式冲孔落料复合模，导向装置采用导柱导套，卸料装置采用弹出装置。凸凹模直接采用圆柱销与螺钉固定，冲孔凸模用固定板固定，凹模可直接用螺钉固定。3.2.1 冲孔凸模的结构设计本模具采用直径 d = 6.1 mm 高度l =70 mm 材料t10a h为ii型的a型圆凸模：圆凸模aii 6.1x70 gb2863.1-81.t10a。23.2.2 落料凹模的结构设计1) 整体式凹模轮廓尺寸的确定冲裁时凹模承受冲裁力和侧向挤压力的作用。由于凹模结构形式和固定方法不同，受力情况比较复杂，目前尚不用理论计算方法确定凹模轮廓尺寸。在生产中，通常根据冲裁的板料厚度和冲件的轮廓尺寸，或凹模孔口刃壁间距离，按照经验公式确定。结构形式如图9所示。2) 凹模外形结构及其固定方法 在实际生产中，由于冲裁件的形状和尺寸经常发生变化，因而大量使用外形为圆形或矩形的凹模板，在其上面开设所需要的凹模口，用螺钉和销钉直接固定在模板上。凹模采用螺钉和销钉定位固定时，要保证螺孔（或沉孔）间、螺孔与销钉间及螺孔、销钉与凹模刃壁间的距离不能太近，否则会影响模具的寿命。孔距的最小值可参考相关设计手册。凹模型孔侧壁的形状有两种基本类型：与凹模面垂直的直刃壁；与凹模面稍微倾斜的斜刃壁。 图9落料凹模剖面图fig 9 blanking dies.the section3.2.3 落料冲孔凸凹模的结构设计在复合模冲裁模中，由于内外缘之间的壁厚是决定于冲裁件的孔边距，因此当冲裁件孔边距较小时必须要考虑凸凹模强度。为保证凸凹模强度，其壁厚不应小于允许的最小值。相比来说，正装复合模的冲孔废料由装在上模的挡料装置推出，凸凹模型孔内不积存废料，胀力小，最小壁厚可小于倒装复合模最小壁厚值。倒装复合模的冲孔废料容易积存在凸凹模型孔内，所受胀力打，凸凹模最小壁厚要大些。结构形式如下图10所示：图10落料冲孔凸凹模剖面图fig 10 lanking punching die and punch section3.2.4 定位零件的设计为保证模具正常工作并冲出符合要求的冲裁件，必须保证坯料和工序间对模具的工作刃口处于正确的相对位置，即必须进行定位。在模具送料平面中条料必须有两个方向限位：在与送料方向垂直的方向上限位，保证条料沿正确的方向送进；在送料方向上的限位，控制条料一次送进的距离。与固定卸料板制成一体，为整体式导料板。但是，这样一来固定卸料板的加工量较大，而且安装调整起来比较不方便。为了使条料顺利通过，两导料板间距离应等于条料最大宽度加上一个间隙值。优点在于采用整体式导料板的模具，结构较为简单。导料板的高度取决于板料厚度和挡料方式。导料板为长度 l = 100 mm ,宽度 b =30mm ,厚度h =8mm，材料为q235的导料板：导料板100308 gb28655-81.q235。2 挡料销为直径 d = 12 mm ,d = 8 mm ,高度 h = 3 mm 的a型固定挡料销：挡料销a1583 gb2866.11-81。23.2.5 卸料与推件零件的设计3.2.5.1 卸料装置的分类及选择1) 固定卸料装置 固定卸料板与导料板制成一体的卸料板，结构简单，但装配调整不便；分体式卸料板，导料板装配方便，应用较多。悬臂式卸料板用于窄长件的冲孔或切口后的卸料；拱桥式卸料板用于空心件或弯曲件冲底孔后的卸料。当卸料板仅起卸料作用时，凸模与卸料板的双边间隙取决于板料厚度，一般在0.20.5 mm之间，板料薄时取最小值，板料厚时取最大值。当固定卸料板兼起导板作用时，与凸模一般按h7/h6 配合制造，但应保证导板与凸模之间间隙小于凸、凹模之间间隙，以保证凸、凹模的正确配合。固定卸料板的厚度应取凹模厚度的0.8 倍，板料厚度超过3mm 时，可与凹模厚度一致。固定卸料板的卸料力大，卸料可靠。因此，当冲裁板料厚度较厚（大于0.5 mm）、平直度要求不是很高的冲裁件时，一般采用固定卸料板装置。2) 弹压卸料装置 弹压卸料装置卸料力较小，但它既起卸料作用又起到压料作用，所得冲裁零件质量较好，平直度较高。因此，质量要求较高的冲裁件或薄板冲裁（t 1.5 mm）宜用弹压卸料装置。弹压卸料板得型孔与凸模之间应有合适的间隙，当弹压卸料板无精确导向时，其型孔与凸模之间的双边间隙可取0.1-0.3 mm 。为了确保卸料可靠，装配模具时，弹压卸料板的压料面应凸出凸模端面0.20.5 mm。当弹压卸料板起导向作用时（卸料板本身又以两个以上小导柱导向），其型孔与凸模按h7/h6配合制造，但其间隙应比凸、凹模间隙小。此时，凸模与固定板以h7/h6或h8/h7配合。3) 废料切刀装置 对于落料或成形件的切边，如果冲件尺寸大或板料厚度大，卸料力大，则采用废料切刀代替卸料板，将废料切开而卸料。当凹模向下切边时，同时把已切下的废料压向废料切刀上，从而将其切开。对于冲件形状简单的冲裁模，一般设两个废料切刀，冲件形状复杂的冲裁模，可以用弹压卸料加废料切刀进行卸料。该卸料装置由卸料板、卸料螺钉、卸料弹簧组成。3.2.5.2推件与顶件装置1)顶件装置 顶件装置一般是弹性的。推件块和顶件块与凹模为间隙配合，其外形尺寸一般公差与配合按国家标准h8制造，也可以根据板料厚度取适当间隙。推件块和顶件块与凸模的配合呈较松的间隙配合，也可以根据板料厚度取适当间隙。该推件装置由弹顶器、顶杆、顶件器构成。2)推件装置 一般是刚性的，由打杆、推板、连接推杆和推件块组成。有些刚性推件装置不需要推板和连接推杆组成中间传递结构，而由打杆直接推动推件块，甚至直接由打杆推件。由于刚性推件装置推件力大，工作可靠，所以应用十分广泛，不但用于倒装式冲模中的推件，而且也用于正装式冲模中的卸件或推出废料，尤其冲裁板料较厚的冲裁模，宜用这种推件装置。对于板料较薄且平直度要求较高的冲裁件，宜用弹性推件装置，以弹性元件的弹力代替打杆给予推件块的推力。采用这种结构，冲件质量高，但冲件容易嵌入边料中，取出零件繁琐。冲孔完成后，通过上模座上升，而打杆顶端碰到压力机的下底面而产生一个向下的力，同时打杆向下运动推动打板，这样滞留在凹模中的废料就会被推出，就完成了废料的排出。3.2.6 导向零件的设计对生产批量大，要求模具寿命高，工件精度较高的冲模，一般采用导柱、导套来保证上下模的精确导向。导柱、导套的结构形式有滑动和滚动两种：1）滑动导柱、导套滑动导柱导套都是圆柱形。其加工方便，容易装配，是模具行业应用最广的导向装置。2）滚珠导柱、导套滚珠导柱、导套是一种无间隙、精度高。寿命较长的导向装置，适用于高速冲模、精密冲裁模以及硬质合金模具的冲压工作。选定以下导向零件：a 号导套：选定直径d=25mm，长度l=85mm，偏差h6的a型导套，导套a25h6*85*35 gb2861.6-812a 号导柱：选定直径d=25mm，长度l=150mm，偏差h5的a型导柱，导柱a25h5*150 gb2861.1-812b 号导套：选定直径d=28mm，长度l=85mm，偏差h6的a型导套，导套a28h6*85*35 gb2861.6-812b 号导柱：选定直径d=28mm，长度l=150mm，偏差h5,的a型导柱，导柱a28h5*150 gb2861.1-8123.2.7 模柄的选用常用的模柄型式有以下几种：a.通用模柄 将快换凸模插入模柄孔内，配合为h7/h6，再用螺钉从模柄侧面将其紧固，防止卸料时拔出，根据需要可更换不同直径的凸模。b.旋入式模柄 通过螺纹与上模座连接。启封螺钉用于防止模柄转动。这种模柄装卸方便，但与上模座的垂直度误差较大，主要用于中、小型有导柱的模具。场合。c.压入式模柄 固定段与上模座孔采用h7/h6 过盈配合并加启封螺钉防止转动。装配后模柄轴线与上模座垂直度比旋入式模柄好，主要用于上模座较厚而又没有开设推板孔的板。d.凸缘模柄 上模座的沉孔与凸缘为h7/h6配合，并用3到4个内六角螺钉进行固定。由于沉孔底面的表面粗糙度较差，与上模座的平行度也较差，所以装配后模柄的垂直度远不如压入式模柄。这种模柄的优点在于凸缘的厚度一般不到模座厚度的一半，凸缘模柄以下的莫作部分仍可加工出型孔，以便容纳推件装置的推 在这里选用：直径d=30mm ，h=85mm ，材料为q235钢的b型压入式模柄，模柄b3085 gb2862.1-81.q235。23.2.8 凸模固定板标准凸模固定板有矩形、圆形和单凸模固定板等多种形式。选用时根据凸模固定和紧固件合理布置的需要确定其轮廓尺寸，其厚度一般为凹模厚度的60%-80%。固定板与凸模为过渡配合（h7/n6或h7/m6），压装后将凸模端面与固定板一起磨平。对于弹压导板等模具，浮动凸模和固定板采用间隙配合。3.2.9 冲模模架的选择1)导柱模模架：导柱模模架按导向结构分滑动导向和滚动导向两种。2)后侧导柱模架：导柱分布在模座的后侧，且直径相同。优点是工作面敞开，适于大件边缘冲裁。其缺点是刚性与安全性最差，工作不够平稳，常用于小型冲模。3)中间导柱模架：导柱分布在矩形凹模的对称中心线上，两个导柱直径不同，可避免上模与下模装错而发生啃模事故。适用于单工序模和工位少的级进模。4)对角导柱模架：导柱分布在矩形凹模的对角线上，既可以横向送料又可以纵向送料。适于各种冲裁模使用，特别适于级进冲裁模使用。为避免上、下模的方向装错，两导柱直径制成一大一小。5)四导柱模架：四个导柱分布在矩形凹模的两对角上。模架刚性很好，导向非常平稳准确可靠，但价格较高。一般用于大型冲模和要求模架刚性与精度都很高的精密冲裁模，以及同事要求模具寿命很高的多工位自动级进模。6)导板模模架：导板模模架有两种形式。导板模模架的特点，作为凸模导向用的弹压导板与下模座以导柱导套为导向构成整体结构。凸模与固定板是间隙配合而不是过渡配合，因此凸模在固定板中有一定的浮动量。这种结构形式可以起到保护凸模的作用，一般用于带有小凸模的级进模。落料、冲孔复合模选用a型对角导柱模架导柱对角分布，操作方便,两个方向均可送料，导柱与导套滑动平稳。选定凹模l=250 mm ，b=200 mm ，厚度h=50 mm，材料为ht200的a型导柱上（下）模座：上（下）模座a25020050 gb2855.1-81 (gb2885.2-81) ht200。24 拉深工艺及拉深模设计4.1 拉深工艺4.1.1 确认拉深次数由于拉深零件的高度与直径的比值不同，有的零件可以用一次拉深工序制成；而有些高度大的零件，则需要进行多次拉深工序才能制成。在进行冲压工艺过程设计和确定必要的拉深工序的数目时，通常都利用拉深系数作为计算的依据。毛坯相对厚度： t / d = 21.5盒形件一次拉深最大相对高度： h