固定套冲压工艺制定及模具设计论文.doc

固定套冲压工艺制定及模具设计论文-作者：-日期：固定套冲压工艺制定及模具设计 摘要:冷冲压是塑性成型的基本方法之一，它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并满足一定使用要求零件的加工方法，通常在常温下进行所以称冷冲压。冷冲压有生产率高，质量稳定，较高的精度，操作方便，材料利用率高等优点。本篇毕业设计首先针对固定套的几何外形尺寸、使用性能、生产规模、经济性及变形特点等方面分析其冲压工艺，然后对几种可能的工艺方案进行比较，从优选择合理工艺方案并计算排样、冲裁力、选择压力机及标准件规格与各工序模工作部分尺寸及精度；对并落料模、拉深模、冲孔模、翻边模以及切边模的零部件的设计以及装配图进行了详细的说明。 关键词：、固定套，落料，拉深，冲孔，翻边，切边，工艺计算，模具设计The Stamp Processes Basketry and Mold Design for the fixed setAbstract: The cold stamping is one of plastic formation essential methods, which using dies in presses on (either nonmetallic) the sheet infliction pressure separate or distort to obtain certain shape to the metal and satisfy certain operation requirements components of the processing. Usually under the normal temperature carries on therefore calls cold stamping. The cold stamping has lots of merit whose production rate was birth high, quality was stable, precision was high, operation was ease, material use factor higher.This instruction booklet firstly carries on the stamp processes basketry and mold design for the Fixed set. In view of its demisional geometry, the stress characteristic, the scale of production, and efficient and so on. Designing the possible several craft plan carry on the comparison to choose the reasonable craft plan liberally. Then we calculate the craft parameter to choice press machine. Finally, it is a detailied explaintation about parts designation of drawing composite blanking die and punching die . Key words: Fixed set of, Blanking, punching, flanging, trimming, crafts, the mold design目 录引言1冲压件的工艺分析及工艺方案的确定321 材料分析322零件的冲压工艺性分析42.2.1 冲压件的尺寸精度分析42.2.2 冲压件的尺寸精度分析42.2.3 冲压件的生产批量分析42.2.3 冲压件的工艺分析523 确定工艺方案524 模具结构型式的确定626 绘画毛坯尺寸计算图73落料模工艺计算及模具设计731 落料模的工艺计算73.1.1 落料部分尺寸计算73.1.2 落料模压力机选择103.1.3 落料模压力中心的选择1232 落料模模具设计123.2.1 模具总体设计133.2.2 工作零件设计133.2.3 定位零件设计143.2.4 结构零件设计153.2.5 落料模闭合高度的校核163.2.6 落料模的模具装配图17拉深模的工艺计算及模具设计174. 1拉深模的工艺计算174.1.1 拉深部分尺寸计算174.1.2 拉深模压力机选择194.1.3 拉深模压力中心的选择2142拉深模的模具设计214.2.1 模具总体设计214.2.2 工艺零件的设计224.2.3 定位零件的设计244.2.4 结构零件设计244.2.5 拉深模闭合高度的校核254.2.6 拉深模的模具装配图265冲孔模工艺计算及模具设计265. 1冲孔模的工艺计算265.1.1 冲孔部分尺寸计算265.1.2 冲孔模压力机选择285.1.3 冲孔模压力中心的选择3052 冲孔模模具设计305.2.1 模具总体设计305.2.2 工作零件设计315.2.3 定位零件设计345.2.4 结构零件设计355.2.5 冲孔模闭合高度的校核365.2.6 冲孔模的模具装配图376 其余工序模具的设计3761 翻边模主要参数的计算376.1.1 模具总体设计376.1.2 凸凹模工作部分尺寸的计算386.1.3 选择压力机386.1.4 翻边模的模具装配图3962 切边模主要参数的计算396.2.1 模具总体设计396.2.2 选择压力机40总结41参考文献42致 谢44引言冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术。板料，模具和设备是冲压加工的三要素。冲压加工是一种金属冷变形加工方法。所以，被称之为冷冲压或板料冲压，简称冲压。它是金属塑性加工（或压力加工）的主要方法之一，也隶属于材料成型工程技术1。 冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、凸台等。 冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少3。 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要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。模具制造成本和寿命则是影响冲压件成本和质量的重要因素。模具设计和制造需要较多的时间，这就延长了新冲压件的生产准备时间10。模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具(供小批量生产)、复合模、多工位级进模(供大量生产)，以及研制快速换模装置，可减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于大批量生产的先进冲压技术合理地应用于小批量多品种生产11。冲压设备除了厚板用水压机成形外，一般都采用机械压力机。以现代高速多工位机械压力机为中心，配置开卷、矫平、成品收集、输送等机械以及模具库和快速换模装置，并利用计算机程序控制，可组成高生产率的自动冲压生产线12 。全世界的钢材中，有6070%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。经过近10多年的发展，目前我国冲压模具的设计制造能力已经具有较高水平。例如，我国已能生产中档轿车的部分覆盖件模具；部分高精度多工位级进模和多功能模已达到世界水平，且模具制造周期也已达到国外同类模具水平，等等。虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际水平相比仍有较大差距，主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，这些模具无论在设计还是加工工艺和能力方面，均有较大差距4。 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。该品种目前已有一些有代表性的产品，如集机电一体化的精密自动叠片模具，已达到国际先进水平，完全可以替代进口。但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距5。冲压件的工艺分析及工艺方案的确定21 材料分析其材料为08Al碳素钢本零件所提供的材料为08Al钢，厚度t=1。，根据表8714查出08Al钢的机械性能，见表1.1所示08Al钢的机械性能。 08AL是优质碳素结构钢的一种，一般用作冷冲压薄板钢中的Al脱氧镇静钢冷轧板,其命名规则类同碳素结构钢，其两位数字表示钢中平均碳质量分数的万倍，即“08”表示钢中平均碳质量分数为0.08%，“A”表示质量等级，“L”为“拉”字的汉语拼音首字母，表示其拉伸性能好。主要力学性能(试件尺寸25mm)：正火930、s=196 MPa、b=400Mpa、5/%33、硬度(未热处理)131HB。 08Al主要用于制造4mm以下的各种冷冲压构件，如车身、驾驶室、各种仪表及机器外壳等。该材料具有良好的冲压性能15。主要力学性能表1.1 08Al号钢机械性能材料名称牌号材料状态机 械 性 能/ Mpab/ Mpas/ Mpa10100E/ 103Mpa碳素钢08Al已退火25535332444119632186 22零件的冲压工艺性分析2.2.1 冲压件的尺寸精度分析 图2-12.2.2 冲压件的尺寸精度分析材料：该冲裁件的材料08Al，具有良好的可冲压性能。零件结构：该冲裁件的结构简单，中间翻起，相对比较简单，比较适合冲裁。尺寸精度：不允许有毛刺；未注圆角为R2；内外表涂白色醇酸磁漆C04-2HG2-590-84。结论： 适合冲裁2.2.3 冲压件的生产批量分析批量为10万件，该零件为单件大批量生产。2.2.3 冲压件的工艺分析本课题设计的零件是固定套，材料为08Al，料厚1mm, 如图2-1所示。零件图是一个固定套，零件形状规则对称，生产纲领为大批量生产。该零件从图纸要求的尺寸和使用情况看，尺寸精度要求并不太高，外形尺寸按IT14级即可。23 确定工艺方案根据制件的工艺性分析，其基本工序有落料、冲孔、翻边、切边四种。按其先后顺序组合可得以下几中方案：1).单工序模： 落料拉深冲孔翻边切边2).复合模： 落料、拉深冲孔翻边切边 落料、拉深冲孔翻边切边 落料拉深、冲孔翻边切边 3).级进模： 落料、拉深冲孔翻孔切边方案：工序复合程度低，生产效率低，适合中小批量生产，但是这零件年生产量为10万件，属于大批量生产；方案：与方案比较提高了生产效率，但是方案与方案比较还是效率低方案：与方案一比较落料、冲孔和拉深进行了复合，减少了工序，提高了生产效率，有利于大批量生产。方案：可以大幅提高生了效率，但模具的设计难度大，成本高，不做考虑。综合以上的分析可以看出，在大批量的生产条件下，选用方案是比较合理的。24 模具结构型式的确定1） 操作方式的选择 选择手动送料操作方式。2） 定位方式的选择 工件在模具中的定位主要考虑定位基准、上料方式、操作安全可靠等因素。为使定位可靠，应选择精度高、冲压时不发生变形和移动的表面作为定位表面。3） 卸料方式的选择 由于采用手动操作送进和定位，并且材料相对较薄，所以选择弹性卸料方式比较方便、合理。 以上制作粗略的选择，待工艺计算后和模具装配设计时边修改边做具体的、确定。25毛坯尺寸的计算毛坯尺寸按下列方法确定，盒形件直边按弯曲展开，圆角部分按四分之一圆筒形拉伸展开，其中直边展开为; l=H-rg+2rg4=H+0.57rg l1=4+0.572=5.14mm 式中 底部圆角； 侧边圆角； H拉伸高度；盒形件切边余量根据表9-10 盒形件的切边余量切边余量取0.05h=0.2圆角部分按1/4圆筒拉深计算，得R1=r2+2rh-0.86rg(r+0.16rg) 把数据代入得R1=12.8 毛坯边长a=82+47.14+28+12147mm26 绘画毛坯尺寸计算图3落料模工艺计算及模具设计31 落料模的工艺计算3.1.1 落料部分尺寸计算3.1.1.1排样设计复合模，首先要设计条料排样图。落料形状简单为椭圆形，查表2-1614得，可以采用直排方式，如图所示的排样方法：根据材料厚度，由表2-1714查得，搭边值为工件间a1=2.2mm，a=2.5mm。3.1.1.2条料宽度和步距计算条料宽度B（采用无侧压装置的导料板之间送料时）B=（D+2a）=147+21.5=150 mm送料步距AA=D+a=147+1.2=148.2mm查表8-1214板材标准，宜选1mm800mm1900mm的08Al板，查表8-1314厚度允许偏差为0.12。裁板条数 n1=800150=5.3；=1900150=12.7；每条个数 n2=800-1.5148.2=5.4；=1900-1.5148.2=12.8每板总个数 n=n1n2=512=60个；计算冲裁件的面积A：充分利用AutoCAD2000计算物体质量特性的功能，依次点取“工具”（Tools）菜单“查询”（Inquiry）“质量特性”（Mass Properties）,得毛坯的面积 = 20845.7737，周长 = 543.2268,毛坯总面积为S=44730.0000mm2 材料利用率为=20845.7737608001900=0.823.1.1.3 凸凹模间隙对于零件形状复杂或薄料的工件，为了保证凸、凹模间一定的间隙值，必须采用配合加工。此方法是先做好其中的一件（凸模或凹模）作为基准件，然后以此基准键为标准来加工另一件，使他们保持一定的间隙值，这样d，p不再受间隙限制。根据经验一般可取=4。这种方法不仅容易保证凸、凹模间隙很小，而且还可以放大基准件的制造公差，是制造容易，故目前工厂一般都采用此种方法。3.1.1.4 模具尺寸计算 （1）落料件尺寸的基本计算公式为由于工件属于盒形件，各部分尺寸性质不同，凸模凹模磨损情况也不同，所以基准件的刃口尺寸需要按不同的方法计算，此盒形件属于凹模磨损后尺寸增大。尺寸1470-0.3mm，可查得凸、凹模最小间隙Zmin=0.100mm，最大间隙Zmax=0.180mm，凸模制造公差T=0.030mm，凹模制造公差A=0.040mm。将以上各值代入校验是否成立，经校验，不等式成立，所以可按上式计算工作零件刃口尺寸。即 DA1=(147-0.750.3)+0.0400mm =146.78+0.0400 mm DT1=(146.775-0.100)0-0.030mm=146.680-0.030 mm尺寸240-0.12mm，可查得凸模制造公差T=0.020mm，凹模制造公差A=0.025mm。将以上各值代入校验是否成立，经校验，不等式成立，所以可按上式计算工作零件刃口尺寸。即 DA2=(24-10.12)+0.0250mm =23.88+0.0250 mm DT2=(23.88-0.100)0-0.020mm=23.780-0.020 mm3.1.1.5冲裁力 冲裁力的计算F=1.6Ltb式中 F冲裁力（N）；L冲裁轮廓的总长度，由AutoCAD“工具”查询面积，查得长度L=545mm;t板料厚度，取1mm；b板料的抗拉强度，由材料手册查得b=295MPa。将以上数据代入（2.7）式，得F=1.6Ltb=1.65481295=258656N258.7KN采用固定卸料装置的总的冲裁力为：F=F冲裁+F卸由表2-3714查得K卸=0.04 F卸=K卸F冲裁=0.04258.7=10.3KNF= F落+F卸=258.7+10.3=269KN3.1.2 落料模压力机选择总的冲压力F=269KN，也就是压力机所需的总冲压力。3.1.2.1压力机类型的选择 压力机类型的选择主要依据所要完成的冲压性质、生产批量、冲压件的尺寸及精度要求等。该冲裁件属于结构简单的中、小型冲裁件，大批量生产，冲裁件的尺寸级精度要求不高，故采用开式压力机16。3.1.2.2压力机规格的选择 压力机规格的选择主要依据冲裁件尺寸，变形力大小及模具尺寸等，初选压力机规格时主要选择压力机的公称压力、行程次数等参数，闭合高度要在零件模具设计完成后，进行必要的校核后再确定尺寸17。 公称压力的选择。 冲裁时，压力机的施力行程较小（小于公称压力行程），因此所选压力机的公称压力只要大于冲压力的总和即可。 F0F总因为 F总=269KN所以，压力机的公称压力可以初选为F0=350KN的双柱可倾式压力机。 行程次数。 行程次数是指滑块每分钟冲击的次数，即滑块每分钟往复运动的次数。主要考虑以下因素：a、为了提高生产率，就要增加行程次数。b、考虑操作方式（进、出料时间的快慢）。c、不能忽略金属变形速度这一因素（金属流动速度）。d、行程次数太高，将缩短设备寿命。压力机的行程次数为50r/min,满足该冲裁件的生产效率要求。 滑块行程。 滑块行程是指滑块的最大运动距离。主要考虑以下因素：a、 要保证毛坯放进和工件取出，应使滑块行程大于工件高度的两倍以上。b、 与行程次数密切相关，行程长，则次数少，所以限制行程，可提高生产率。所选压力机的滑块行程为80mm，远远满足冲裁件的冲压行程。 闭合高度。 压力机的闭合高度是指滑块在下死点时，滑块底面到工作台上平面之间的距离。压力机的闭合高度可以通过调节连杆长度来改变其大小，将连杆调至最短时，闭合高度最大，称最大闭合高度。将连杆调至最长时，闭合高度最小。所选压力机的最大闭合高度为250mm，连杆的调节量为75mm，故最小闭合高度为175mm。 压力机的工作台面尺寸（前后x左右）为400mm610mm 工作台孔尺寸(直径前后左右) 为200150300模柄孔尺寸（直径深度）为50mm 70mm3.1.3 落料模压力中心的选择 模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模压力中心与压力机滑块的中心重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。在设计时，必须使冲模的压力中心与冲床滑块轴线重合，否则冲模在工作中就会产生偏心负荷弯矩，模具发生弯曲歪斜，导向机构不均匀磨损，刃口迅速变钝，直接影响模具寿命和冲裁件的质量。由于落料的形状是轴对称的，股压力中心是几何中心位置32 落料模模具设计模具的工作零件、定位零件、和卸料零件、导向零件、连接和紧固零件、等要首先按冷冲模国家标准选用，若无标准，可先选用再进行设计。对于小而长的冲头，壁厚较薄的凹模等还需要进行强度校核。模具的闭合高度、轮廓大小、压力中心应于选用设备相适应18。3.2.1 模具总体设计 (1)模具类型的选择 由冲压工艺分析可知模具类型为简单模。（2）定位方式的选择 采用在凹模上安装一个定位器来定位零件的外形，从而达到定位的目的。(3)卸料方式的选择 因为工件料厚为1mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用卸料板。（4）导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，模具采用后侧导柱的导向方式。3.2.2 工作零件设计3.2.2.1落料凸模结合工件外形并考虑加工，将凸凹模设计成带肩台阶式凸模，一方面加工简单，另一方面又便于装配与更换，采用车床加工。凸模长度L=65mm。材料选用Cr12MoV钢，淬硬HRC5862。其凸模图4.1所示。3.2.2.2落料凹模凹模采用整体凹模，冲裁的凹模孔可采用线切割机床和铣床加工，安排凹模在模架上的位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。凹模的轮廓尺寸应要保证凹模有足够的强度与刚度，凹模板的厚度还应考虑修磨量，凹模的材料选用Cr12MoV钢，淬硬HRC5862。其结构如图4.2所示。 图3.1 图3.23.2.2.3凸模固定板选用的材料为45钢，热处理HRC4348,其结构如图3.3所示。3.2.2.4凸模垫板选用45钢，热处理HRC4348,其结构如图3.4所示。 图3.3 图3.43.2.3 定位零件设计3.2.3.1卸料部件设计卸料装置用刚性卸料板的卸料装置，卸料板采用45钢制造, 热处理HRC4245,其结构如图3.5所示。 图3.53.2.4 结构零件设计3.2.4.1模架及其他零件设计采用滑动导向后侧式模架的导向方式，如图所示，带有导柱的冲裁模适合于精度要求较高，生产批量较大的冲裁件，且导柱模结构比较完善，对后侧导柱的导向方式可从左右和前后两个方向进行送料。故相应选后侧导柱模架。模架的选取查冲压手册表选择后侧导柱模架。上模座：标准编号：GB2855.5 250x200x45其基本参数： L=250mm;B=200mm; H=45mm;h=30mm; L1=260mm ; A1=130 mm; L2=80mm; A2=235mm;S=250mm;R=45;DH7=450+0.025mm; d2=M14-6H mm ;t=28mm; S2=150下模座：标准编号：GB2855.6 200X200X50其基本参数：L=250mm;B=200mm; H=45mm;h=30mm; L1=260mm ; A1=130 mm; L2=80mm; A2=235mm;S=250mm;R=45;DH7=320+0.025mm; d2=M14-6H mm ;t=28mm; S2=150A型导柱：标准编号： GB/T2861.1 A32h6X160其基本参数：dh6=32-0.0110；L=190mm,。A型导套：标准编号： GB/T2861.6 A32x45x103其基本参数： d(H6)=320+0.016mm; D(r6)=45+0.034+0.050mm; =25mm; a = 1mm; b = 3mm;L=105mm;h=43mm; 油槽数为2.3.2.4.2模柄的选择压力机需d=50的模柄，查表10-4914得，选用凸缘式模柄A501003.2.5 落料模闭合高度的校核3.2.5.1 模具的闭合高度为175mmH模=235m1，根据表9-12矩形件角部的首次拉伸系数，毛坯相对厚度（t/B）100（%）与r/B可知零件符合首次拉伸系数的要求。同时根据表9-11矩形件多次拉伸所能达到的最大相对高度H/B，可知零件只需一次拉伸即可。4.1.1.4 拉深力计算对于矩形盒件，可用下面经验公式4计算：式中 F-拉深力（N）;-制件底部圆角半径（mm）;L-直边部分全长（mm）;=0.5用于拉伸很浅的工件；=2.5用于拉伸深度为56的工件；=0.2用于间隙较大，且无压边圈时；=0.3用于压边力为（1/3）时；=1.0用于拉伸很困难时。将以上数据代入（2.9）式，Fmax1=30012200.5+1680.3=33960N=33.96KN34KNFmax2=30012100.5+5400.3=58KN4.1.2 拉深模压力机选择总的冲压力F= Fmax1+Fmax2 =34+58=92KN，也就是压力机所需的总冲压力。4.1.2.1压力机类型的选择 压力机类型的选择主要依据所要完成的冲压性质、生产批量、冲压件的尺寸及精度要求等。该冲裁件属于结构简单的中、小型冲裁件，大批量生产，冲裁件的尺寸级精度要求不高，故采用开式压力机16。4.1.2.2压力机规格的选择 压力机规格的选择主要依据冲裁件尺寸，变形力大小及模具尺寸等，初选压力机规格时主要选择压力机的公称压力、行程次数等参数，闭合高度要在零件模具设计完成后，进行必要的校核后再确定尺寸17。 公称压力的选择。 冲裁时，压力机的施力行程较小（小于公称压力行程），因此所选压力机的公称压力只要大于冲压力的总和即可。 F0F总因为 F总=92KN所以，压力机的公称压力可以初选为F0=350的双柱可倾式压力机。 行程次数。 行程次数是指滑块每分钟冲击的次数，即滑块每分钟往复运动的次数。主要考虑以下因素： a、为了提高生产率，就要增加行程次数。b、考虑操作方式（进、出料时间的快慢）。c、不能忽略金属变形速度这一因素（金属流动速度）。d、行程次数太高，将缩短设备寿命。压力机的行程次数为50 r/min,满足该冲裁件的生产效率要求。 滑块行程。 滑块行程是指滑块的最大运动距离。主要考虑以下因素：c、 要保证毛坯放进和工件取出，应使滑块行程大于工件高度的两倍以上。d、 与行程次数密切相关，行程长，则次数少，所以限制行程，可提高生产率。所选压力机的滑块行程为80mm，远远满足冲裁件的冲压行程。 闭合高度。 压力机的闭合高度是指滑块在下死点时，滑块底面到工作台上平面之间的距离。压力机的闭合高度可以通过调节连杆长度来改变其大小，将连杆调至最短时，闭合高度最大，称最大闭合高度。将连杆调至最长时，闭合高度最小。所选压力机的最大闭合高度为250mm，连杆的调节量为75mm，故最小闭合高度为175mm。压力机的工作台面尺寸为（前后x左右）为400mm610mm 工作台孔尺寸(直径前后左右) 为200150300模柄孔尺寸（直径深度）为50mm 70mm4.1.3 拉深模压力中心的选择 模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模压力中心与压力机滑块的中心重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。在设计时，必须使冲模的压力中心与冲床滑块轴线重合，否则冲模在工作中就会产生偏心负荷弯矩，模具发生弯曲歪斜，导向机构不均匀磨损，刃口迅速变钝，直接影响模具寿命和冲裁件的质量。由于拉深的形状是轴对称的，股压力中心是几何中心位置42拉深模的模具设计 模具的工作零件、定位零件、压料和卸料零件、导向零件、连接和紧固零件、等要首先按冷冲模国家标准选用，若无标准，可先选用再进行设计。对于小而长的冲头，壁厚较薄的凹模等还需要进行强度校核。模具的闭合高度、轮廓大小、压力中心应于选用设备相适应18。4.2.1 模具总体设计(1)模具类型的选择 由冲压工艺分析可知模具类型为简单模。（2）定位方式的选择 采用在凹模上安装一个定位器来定位零件的外形，从而达到定位的目的。(3)卸料方式的选择 因为工件料厚为1mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用压边圈卸料。（4）导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，模具采用后侧导柱的导向方式。4.2.2 工艺零件的设计4.2.2.1拉深凸模结合工件外形并考虑加工，将凸凹模设计成带肩台阶式凸凹模，一方面加工简单，另一方面又便于装配与更换，采用车床加工，采用4个M860内六角圆柱螺钉与上模座紧固。材料选用Cr12MoV钢，淬硬HRC5862。其结构如图4.1所示。4.2.2.2拉深凹模凹模采用整体凹模，冲裁的凹模孔可采用线切割机床和铣床加工，安排凹模在模架上的位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。凹模的轮廓尺寸应要保证凹模有足够的强度与刚度，凹模板的厚度还应考虑修磨量，凹模的材料选用Cr12MoV钢，淬硬HRC5862。其结构如图4.2所示。图4.1 图4.24.2.2.3拉深凹模固定板选用的材料为45钢，HRC43484.2.2.4垫板选用45钢，热处理HRC4348其结构如图4.3所示。 图4.3 4.2.3 定位零件的设计4.2.3.1卸料部件设计卸料装置用活动的卸料装置，卸料装置采用45钢制造, 热处理HRC43484.2.4 结构零件设计4.2.4.1模架及其他零件设计采用滑动导向后侧式模架的导向方式，如图所示，带有导柱的冲裁模适合于精度要求较高，生产批量较大的冲裁件，且导柱模结构比较完善，对后侧导柱的导向方式可从左右和前后两个方向进行送料。故相应选后侧导柱模架。模架的选取查冲压手册表选择后侧导柱模架。上模座：标准编号：GB2855.5 250x200x45其基本参数： L=250mm;B=200mm; H=45mm;h=30mm; L1=260mm ; A1=130 mm; L2=80mm; A2=235mm;S=250mm;R=45;DH7=450+0.025mm; d2=M14-6H mm ;t=28mm; S2=150下模座：标准编号：GB2855.6 200X200X50其基本参数：L=250mm;B=200mm; H=45mm;h=30mm; L1=260mm ; A1=130 mm; L2=80mm; A2=235mm;S=250mm;R=45;DH7=320+0.025mm; d2=M14-6H mm ;t=28mm; S2=150A型导柱：标准编号： GB/T2861.1 A32h6X160其基本参数：dh6=32-0.0110；L=190mm,。A型导套：标准编号： GB/T2861.6 A32x45x103其基本参数： d(H6)=320+0.016mm; D(r6)=45+0.034+0.050mm; =25mm; a = 1mm; b = 3mm;L=105mm;h=43mm; 油槽数为2.4.2.4.2模柄的选择压力机需d=50的模柄，查表10-4914得，选用凸缘式模柄A501004.2.5 拉深模闭合高度的校核4.2.5.1 模具的闭合高度为 175mmH模=235F总因为 F总=137KN所以，压力机的公称压力可以初选为F0=350的双柱可倾式压力机。 行程次数。 行程次数是指滑块每分钟冲击的次数，即滑块每分钟往复运动的次数。主要考虑以下因素： a、为了提高生产率，就要增加行程次数。b、考虑操作方式（进、出料时间的快慢）。c、不能忽略金属变形速度这一因素（金属流动速度）。d、行程次数太高，将缩短设备寿命。压力机的行程次数为50 r/min,满足该冲裁件的生产效率要求。 滑块行程。 滑块行程是指滑块的最大运动距离。主要考虑以下因素：e、 要保证毛坯放进和工件取出，应使滑块行程大于工件高度的两倍以上。f、 与行程次数密切相关，行程长，则次数少，所以限制行程，可提高生产率。所选压力机的滑块行程为80mm，远远满足冲裁件的冲压行程。 闭合高度。 压力机的闭合高度是指滑块在下死点时，滑块底面到工作台上平面之间的距离。压力机的闭合高度可以通过调节连杆长度来改变其大小，将连杆调至最短时，闭合高度最大，称最大闭合高度。将连杆调至最长时，闭合高度最小。所选压力机的最大闭合高度为250mm，连杆的调节量为75mm，故最小闭合高度为175mm。压力机的工作台面尺寸为（前后x左右）为400mm610mm 工作台孔尺寸(直径前后左右) 为200150300模柄孔尺寸（直径深度）为50mm 70mm故综上可得，所选的350KN压力机满足要求。5.1.3 冲孔模压力中心的选择 模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模压力中心与压力机滑块的中心重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。在设计时，必须使冲模的压力中心与冲床滑块轴线重合，否则冲模在工作中就会产生偏心负荷弯矩，模具发生弯曲歪斜，导向机构不均匀磨损，刃口迅速变钝，直接影响模具寿命和冲裁件的质量。由于冲孔的形状是轴对称的，压力中心是几何的中心位置52 冲孔模模具设计模具的工作零件、定位零件、和卸料零件、导向零件、连接和紧固零件、等要首先按冷冲模国家标准选用，若无标准，可先选用再进行设计。对于小而长的冲头，壁厚较薄的凹模等还需要进行强度校核。模具的闭合高度、轮廓大小、压力中心应于选用设备相适应18。5.2.1 模具总体设计 (1)模具类型的选择 由冲压工艺分析可知模具类型为简单模。（2）定位方式的选择 采用在凹模上安装一个定位器来定位零件的外形，从而达到定位的目的。(3)卸料方式的选择 因为工件料厚为1mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用推件器卸料。（4）导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，模具采用后侧导柱的导向方式。5.2.2 工作零件设计5.2.2.1冲孔凸模1结合工件外形并考虑加工，将