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座椅连接板成形工艺及模具设计（太原）,座椅,连接,成形,工艺,模具设计,太原
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毕业设计 座椅连接板成形工艺及模具设计机械工程系林志雄102018225学生姓名： 学号： 材料成型及控制工程系 部： 佘银柱专 业： 指导教师： 二一四年六月座椅链接女成形工艺及模具设计摘要：本主要设计了一套落料、拉伸、冲孔和修整的模具。经过查阅资料，首先要对零件进行工艺分析，经过工艺分析和对比，采用落料、拉伸、冲孔和修整工序，通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算，确定压力机的型号。再分析对冲压件加工的模具适用类型选择所需设计的模具。得出将设计模具类型后将模具的各工作零部件设计过程表达出来。在设计说明书的第一部分，主要叙述了冲压模具的发展状况，说明了冲压模具的重要性与本次设计的意义，接着是对冲压件的工艺分析，完成了工艺方案的确定。第二部分，对零件排样图的设计，完成了材料利用率的计算。再进行冲裁工艺力的计算和冲裁模工作部分的设计计算，对选择冲压设备提供依据。最后对主要零部件的设计和标准件的选择，为本次设计模具零件图的绘制和模具的成形提供依据，以及为装配图各尺寸提供依据。关键字：落料，拉伸，冲孔，模具设计，冲压，座椅连接板Seat links female forming technology and die designABSTRACT ：This design carries on Blanking, drawing, punching and trimming dies design .The article has briefly outlined the press die at present development condition and the tendency. It has carries on the detailed craft analysis and the craft plan determination to the product. According to general step which the press die designs, calculated and has designed on this set of mold main spare part, for example: The punch, the matrix, the punch plate, the backing strip, the matrix plate, stripper plate, stop pin, pilot pin and so on .The die sets uses the standard mould bases, has selected the appropriate press equipment .In the design has carries on the essential examination computation to the working elements and the press specification .In addition, this die employs the finger stop pin and the hook shape stop pin .The mold piercing and blanking punch are fixed with the different plates separately in order to coordinate the gap conveniently ; The piercing matrix and blanking matrix are fixed by the overall plate.Key words: Blanking, drawing, punching, mold design, stamping, seat connection plate目 录1、前言12、模具工艺方案分析与确定22.1 零件工艺分析22.2 工艺方案的确定33、模具设计工艺计算53.1模具总体结构设计53.2计算毛坯尺寸53.3 排样、计算条料宽度及步距的确定63.3.1搭边值的确定63.3.2 条料宽度的确定73.3.3 导板间间距的确定83.3.4 排样83.3.5 材料利用率的计算94、落料模具冲裁力的计算104.1 计算冲裁力的公式104.2 总冲裁力104.3 卸料力FQ的计算114.4 推料力FQ1的计算114.5 顶件力FQ2的计算114.6 总的冲压力的计算124.7 模具压力中心与计算124.8 冲裁模间隙的确定134.9 刃口尺寸的计算164.9.1 刃口尺寸计算的基本原则164.9.2 刃口尺寸的计算174.9.3 计算凹模刃口的尺寸174.9.4 冲裁刃口高度184.10 凹模的设计185、拉伸模具设计205.1拉伸次数确定205.2拉伸力计算205.3拉伸部分工作尺寸的计算205.4 拉深模具主要零部件的设计245.4.1 工作零件的结构设计246、冲孔模具设计266.1计算冲裁力的公式266.2 总冲裁力、卸料力、推料力、顶件力、拉伸力和总冲压力266.2.1 总冲裁力：266.2.2 卸料力FQ的计算276.2.3推料力FQ1的计算276.2.4顶件力FQ2的计算276.2.5总的冲压力的计算286.3 模具压力中心与计算286.4 冲孔凸模296.5 工作零件的结构设计297、模架及其它零件的设计317.1 上下模座317.2模柄317.3模具的闭合高度：327.4 卸料橡胶设计327.5 定位零件的设计337.6 压力机的选择34模具总装图35总结36致谢37参考文献38附录39太原工业学院毕业设计1、前言 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，工业产品的品种和数量的不断增加，更新换代的不断加快，在现代制造业中，企业的生产一方面朝着多品种、小批量和多样式的方向发展，加快换型，采用柔性化加工，以适应不同用户的需要；另一方面朝着大批量，高效率生产的方向发展，以提高劳动生产率和生产规模来创造更多效益，生产上采取专用设备生产的方式。模具做为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化的特点。模具是一种技术密集、资金密集型产品，在我国国民经济巾的地位也非常重要。模具工业已被我国正式确定为基础产业，并在“十五”中列为重点扶持产业。模具技术涉及新技术、新工艺、新材料、新设备的开发与推广应用，是一门技术综合性强的精密基础工艺装备技术，是冶金、材料、理化、计量、摩擦与润滑、机电一体化、计算机等多门学科以及铸、锻、热处理、机加工、检测等诸多工种共同打造的系统工程。由于新技术、新材料、新工艺的不断发展，促使模具技术不断进步，对人才的知识、能力、素质的要求也在不断提高。用模具生产制品所表现出来的高效率、低消耗、高一致性、高精度和高复杂程度是其他任何加工制造方法所不及的。由此可见，模具制造业已成为与高新技术产业互为依托的产业，模具工业技术水平的高低已成为衡量国家制造业水平的重要标志之一。本次毕业设计的任务是座椅连接板成形工艺与模具设计，通过本次设计不仅使学生了解冲压件的结构工艺性和模具结构设计之间的关系，还可以掌握模具设计的步骤与方法。同时，设计过程本身对于我们模具专业的学生来说就是一种挑战，是一种创新，也是对自己所学知识的一次检验，对我们的设计能力和经验的积累也是有利的。还有助于我们巩固书本上所学到的理论知识，加深对专业知识的理解，将理论知识与实际生产紧密联系起来，可以大大提高我们的综合能力，为将来的工作打下良好基础。2、模具工艺方案分析与确定2.1 零件工艺分析 图2.1 零件图如图2.1 所示零件图,生产批量：大批量;图2.1为座椅连接板零件图。材料为08F钢，厚度较小，其主要作用是用于座椅的连接和固定。零件外形轮廓较简单，内外壁均为圆角过渡，无尖角和其他形状突变，系典型的板料冲压件。零件圆角半径R1mm，壁厚t=0.5mm，满足R2t，符合拉深对圆角半径的要求，没有壁厚不变要求，故可以用拉深工序进行加工。对于零件口部两个直径为2.8mm的圆孔，其边缘与零件轮廓边缘的最小距离b1=2.1mm，满足b12t，且该孔无尺寸和位置精度要求，可以用冲孔工序进行加工。对于壁部的4个直径为1.8mm的圆孔，其边缘与零件轮廓边缘的最小距离b2=0.9mm，b21802602603603605005000.0300.0350.0400.0500.0450.0500.0600.070根据上面讲的计算法则，采用分别加工法加工凸模和凹模，必须保证下述关凸凹ZmaxZmin 模具制造应该保证凸凹ZminZmax，否则，模具间隙已超过了允许的变动范围ZminZmax，影响模具使用寿命。查表4.2查得材料的间隙：Zmin=0.04mm，Zmax=0.06mm，Zmax-Zmin=0.06-0.04=0.02mm表4.4NO数值凸凹凸凹166.10.020.030.05229.10.020.0250.045验算：凸凹ZmaxZmin=0.03，所以此模具只能按照单配的方式加工。4.9 刃口尺寸的计算4.9.1 刃口尺寸计算的基本原则冲裁件的尺寸精度主要取决与模具刃口的尺寸的精度，模具的合理间隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及制造公差，是设计冲裁模主要任务之一。从生产实践中可以发现：1、由于凸、凹模之间存在间隙，使落下的料和冲出的孔都带有锥度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸等于凸模的尺寸。2、在尺量与使用中，落料件是以大端尺寸为基准，冲孔孔径是以小端尺寸为基准。3、冲裁时，凸、凹模要与冲裁件或废料发生摩擦，凸模越磨愈小，凹模越磨愈大，结果使间隙越来越大。由此在决定模具刃口尺寸及其制造公差时需要考虑以下原则：1、落料件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时的尺寸由凸模尺寸决定。故设计落料模时，以凹模为基准，间隙去在凹模上：设计冲孔模时，以凸模尺寸为基准，间隙去在凹模上。2、考虑到冲裁中凸、凹模的磨损，设计落料凹模时，凹模基本尺寸应取尺寸公差范围的较小尺寸；设计冲孔模时，凹模基本尺寸应取工件孔尺寸公差范围的较大尺寸。这样在凸凹麽磨损到一定程度的情况下，也能冲出合格的制件。凸凹模间隙则取最小合理间隙值。3、确定冲模刃口制造公差时，应考虑制件的公差要求。如果对刃口精度要求过高（即制造公差过小），会使模具制造困能，增加成本，延长生产周期；如果对刃口要求过低（即制造公差过大）则生产出来的制件有可能不和格，会使模具的寿命降低。若工件没有标注公差，则对于非圆形工件安国家“配合尺寸的公差数值”IT14级处理，冲模则可按IT11级制造；对于圆形工件可按IT17IT9级制造模具。冲压件的尺寸公差应按“如体”原则标注单项公差，落料件上偏差为零，下偏差为负；冲孔件上偏差为正，下偏差为零。4.9.2 刃口尺寸的计算在计算复杂形状的凸凹模工作部分的尺寸时，可以发现凸模和凹模磨损后，在一个凸模或凹模上会同时存在三种不同磨损性质的尺寸，这时需要区别对待。第一类：凸模或凹模磨损会增大的尺寸；第二类：凸模或凹模磨损或会减小的尺寸；第三类：凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸；4.9.3 计算凹模刃口的尺寸 由于本产品结构为简单的方形，所以凸模刃口、凹模刃口都按照IT12级精度加工制造。设计选择以凹模为基准。根据冲裁件的结构不同，刃口尺寸计算方法如下： 凹模磨损后变大的尺寸： 凹模磨损后变小的尺寸： 凹模磨损后不变的尺寸：式中：、-为相应的凹模刃口尺寸；-工件最大极限尺寸；-工件最小极限尺寸；C-工件基本尺寸；-工件公差；-工件偏差；落料尺寸：A1凹模磨损后变大的尺寸：mm落料尺寸A2 凹模磨损后变大的尺寸：mm图4.2 落料凹模4.9.4 冲裁刃口高度表4.5 刃口高度料厚0.50.5112244刃口高度h668810101214查表4.5，刃口高度为h6(mm),取h=5(mm)4.10 凸凹模的设计 由公式“Hd=Kb”可以确定凹模的厚度: K-系数,查表得 K=0.2；b-冲裁件最大外形尺寸，b=66mm。Hd=Kb=0.266 = 13.2mm 可根据模具的结构需要取Hd=20mm，由“C=(1.52.0)Hd”可以确定凹模的壁厚：C=(1.52.0)Hd = 30mm凹模的刃口高度的确定在不影响刃口强度的情况下由冲裁件的厚度确定，所以凸模的外边缘的尺寸等于凹模的刃口尺寸加上壁厚，则外边缘尺寸宽和长： B=2C+66.9=126.9mm L=2C+102.83=162.83mm 按照冲模设计手册查得凹模外边缘尺寸为B=340mm;L=440mm，厚度H=100mm。采用典型组合采用弹性卸料，横向送料且凹模外形尺寸为340mmx440mmx100mm。 落料凸模的设计 根据模具的结构先确定凸模固定板的厚度: 凸模固定板其厚度查GB 2858.2-81冷冲模模板矩形模板查的:厚度为80mm,凸模外形尺寸340mmx440mmx80mm。5、拉伸模具设计5.1拉伸次数确定如果根据零件尺寸求得的拉深系数m大于盒形件首次拉深系数或者盒形件相对高度H/r小于盒形件第一次拉深许可的最大比值H/r，则可以一次拉深成形，否则就要多次拉深成形。根据此零件的尺寸，可以得到： 根据材料后t=0.5mm，可以得到此零件的第一次拉深最大可以拉深高度为4.5mm，所以此零件可以一次拉深完成。5.2拉伸力计算影响拉伸力大小的基本因素有变形材料的性能和质量、拉伸件的形状和尺寸；模具结构及凸凹模间隙；拉伸方式等，因此很难用理论的分析法进行准确的计算。实际中常用经验公式进行慨略计算，以作为拉伸工艺设计和选择冲压设备的理论。 拉伸公式为：F=KLtb =0.8x（40+17）x2x0.5x400 公式(5.1)=18.240 KN t拉伸件的厚度（mm）。 L拉伸件断面周长（mm）。 b拉伸材料的抗拉强度(MPa)(查机械手册b=400(MPa)。 K拉伸系数，取0.8根据设计手册，对于顶件或压料装置的拉伸模，顶件力或压料力可近似取拉伸力的30%80%。 FQ=80% F =80%18.240 =14.59 KN 拉伸力: F总= F+ FQ = 18.240+14.59 = 32.83 KN5.3拉伸部分工作尺寸的计算（1）回弹值 由工艺分析可知，固定夹拉伸回弹影响最大的部分是最大半径处，r/t=1.5/0.5=35。此处属于小圆角V形拉伸，故只考虑回弹值。查表5.1得,回弹值为60，由于回弹值很小，故拉伸凸、凹模均可按制件的基本尺寸标注，在试模后稍加修磨即可。表5.1铝材料校正拉伸回弹材料r/t材料厚度t(mm)0.80.822硬铝LY12220304025406080560100140（2）模具间隙 拉深模具的间隙是只凹凸模具横向尺寸的差值，单边间隙用Z表示。间隙小，工件质量好，但拉深力大，工件容易拉断，模具磨损严重，寿命低。间隙大，拉深力小，模具寿命高，但工件容易起皱，变厚，侧壁不直，口部边线不齐，有回弹，质量不能保证。因此，确定间隙时既要考虑板料厚度偏差的影响，又要考虑拉深时毛坯口部增厚的现象。有压边圈凸、凹模单边间隙Z一般可按下式计算： Z=（11.1）t =0.55mm表5.2 薄钢板、黄铜板（带）、铝板厚度公差厚度材料薄钢板黄铜板（带）铝板08FH62,H68,HP12A11、2A12B级公差C级公差冷扎带冷轧板最小公差最大公差0.20.040.06-0.03-0.03-0.02-0.040.30.040.06-0.04-0.04-0.02-0.050.40.040.06-0.07-0.07-0.03-0.050.50.050.07-0.07-0.07-0.04-0.120.60.060.08-0.07-0.08-0.04-0.120.80.080.10-0.08-0.10-0.04-0.141.00.090.12-0.09-0.12-0.04-0.171.20.110.13-0.10-0.141.50.120.15-0.10-0.16-0.10-0.272.00.150.18-0.12-0.18-0.10-0.282.50.170.20-0.12-0.18-0.20-0.303.00.180.22-0.14-0.20-0.25-0.353.50.200.25-0.16-0.23-0.25-0.364.00.220.30-0.18-0.23-0.25-0.374.5-0.20-0.265.0-0.20-0.26-0.30-0.37（3）、凸凹模横向尺寸的确定 拉伸模的凸凹模工作部分尺寸确定比较复杂，不同的工件形状其横向工作尺寸的确定方法不同。工件标注外形尺寸时，按磨损原则应以凹模为基准，先计算凹模，间隙取在凸模上。当工件为双向对称偏差时，凹模尺寸为：LA=(L-1/2)+A0 公式（5.3）当工件为单向偏差时，凹模实际尺寸为：LA=(L-3/4) +A0 公式 （5.4)凸模尺寸为：LT=(LA-Z)0-t 公式（5.5） 或者凸模尺寸按凹模实际尺寸配制，保证单向间隙Z/2。式中：L拉伸件的基本尺寸（mm） LT、LA凸模、凹模工作部分尺寸（mm） 拉伸件公差 T、A凸、凹制造公差，选用IT7IT9级精度，亦可按t=A=/4选取。 2/Z凸模与凹模的单向间隙工件的外形尺寸为：mm由于双向对称偏差时，凹模尺寸为：LA=(L-1/2)+A0 凸、凹制造公差，t=A=/4=0.374=0.09根据公式5.3凹模尺寸为： LA=(L-1/2)+A0 =（54-1/20.37）+0.09 =53.815+0.090（mm）根据公式5.4凸模尺寸为： LT=(LA-Z)0-t =（53.815-0.55）0-0.09 =53.270-0.09（mm）工件的外形尺寸为：mm当工件为单向偏差时，凹模实际尺寸为：LA=(L-3/4) +A0 凸、凹制造公差，t=A=/4=0.624=0.13根据公式5.4凹模尺寸为： LA=(L-3/4)+A0 =（41-3/40.62）+0.13 =40.535+0.130（mm）根据公式5.5凸模尺寸为： LT=(LA-Z)0-t =（40.535-0.55）0-0.13 =39.760-0.13（mm）工件的外形尺寸为：mm当工件为单向偏差时，凹模实际尺寸为：LA=(L-3/4) +A0 凸、凹制造公差，t=A=/4=0.264=0.11根据公式凹模尺寸为： LA=(L-3/4)+A0 =（40-3/40.43）+0.11 = 16.68+0.110（mm）根据公式凸模尺寸为： LT=(LA-Z)0-t =（16.68-0.55）0-0.11 =15.910-0.11（mm）工件的内形尺寸为：mm，以凸模为基准计算当工件为单向偏差时，根据凸模尺寸为： lt = (l + 0.4)0-t =（40+0.62）0-0.13 = 40.620-0.13（mm）凸、凹制造公差，t=A=/4=0.624=0.13根据凹模尺寸为：la=（lt+Z）+A0 = 41.22+0.130 mm工件的内形尺寸为：当工件为单向偏差时，根据凸模尺寸为： lt = (l + 0.4)0-t =（16+0.43）0-0.11 = 16.430-0.11（mm）凸、凹制造公差，t=A=/4=0.134=0.11根据公式凹模尺寸为：la=（lt+Z）+A0 = 17.05+0.110mm根据工件的尺寸要求，凸、凹模刃口处都应有相应的圆角，为保证拉伸件的尺寸精度，圆角应按实际尺寸配制。5.4 拉深模具主要零部件的设计设计主要零部件时，首先要考虑主要零部件用什么方法加工制造及总体装配方法。结合模具的特点，本模具适宜采用线切割加工凸模固定板、卸料板、凹模及外形凸模、内孔凸模。这种加工方法可以保证这些零件各个内孔的同轴度，使装配工作简化。下面就分别介绍各个零部件的设计方法。5.4.1 工作零件的结构设计（1）凹模的设计凹模采用整体凹模，各种冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。 模具厚度的确定公式为：H=Kb式中：K系数值，考虑板料厚度的影响；b 冲裁件的最大外形尺寸；安上式计算后，选取的H值不应小于（1520）mm;表5.3 系数值Ks/mm材料厚度t/mm1336501001002002000.300.400.200.300.150.200.100.150.350.500.220.350.180.220.120.180.450.600.300.450.220.300.150.22查表5.3得：K=0.35 H=0.354 =16.2mm取H=18mm模具壁厚的确定公式为：C=(1.52)H =1.518218 =2736mm凹模壁厚取C=36mm凹模长度的确定公式为：L=b+2C =54+236 =122mm查表5.4取标准取L=150mm凹模宽度的确定公式为：B=20+236 =92mm凹模的长度要考虑导料销发挥的作用，保证送料粗定位精度。查表5.4取标准B=90mm。 （送料方向）凹模轮廓尺寸为150mm90mm18mm,考虑到实际状况：强度和寿命，凹模的厚度取45mm，凹模材料选用Cr12，热处理6064HRC。所以凹模轮廓尺寸为150mm90mm45mm 凸模外形尺寸：90mm40mm105mm表5.4 矩形和圆形凹模的外形尺寸矩形凹模的宽度和长度LB矩形和圆形凹模厚度H6350 636310、12、14、16、18、208063、8080、10063、10080、100100、1258012、14、16、18、120、22125100、125125、14080、1408014、16、18、20、22、25140125、140140、160100、160125、160140、200100、20012516、18、20、22、25、28160160、200140、200160、250125、16、20、22、25、28、326、冲孔模具设计6.1计算冲裁力的公式计算冲裁力是为了选择合适的压力机，设计模具和检验模具的强度，压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适宜冲裁的要求，普通平刃冲裁模，其冲裁力F p一般可以按下式计算：Fp=KptL 公式（6.1）式中 材料抗剪强度，见附表（MPa）；L冲裁周边总长（mm）；t材料厚度（mm）;系数Kp是考虑到冲裁模刃口的磨损，凸模与凹模间隙之波动（数值的变化或分布不均），润滑情况，材料力学性能与厚度公差的变化等因数而设置的安全系数Kp，一般取13。当查不到抗剪强度r时，可以用抗拉强度b代替，而取Kp=1的近似计算法计算。根据常用金属冲压材料的力学性能查出LY21Y的抗剪强度为280310(MPa)，取=300(MPa)6.2 总冲裁力、卸料力、推料力、顶件力、拉伸力和总冲压力由于冲裁模具采用弹压卸料装置和自然落料方式。总的冲裁力包括：F总冲压力。 Fp总冲裁力。 FQ卸料力FQ1推料力。FQ2顶件力FC拉伸力根据常用金属冲压材料的力学性能查出LY21Y的抗剪强度为280310(MPa ) 6.2.1 总冲裁力：Fp=KptL 公式(6.2)冲孔时的周边长度为：L2=2d=23.142.8+98.28=115.88（mm） F2= KptL =11.2115.880.5300 =20.858(KN)总冲裁力：Fp=20.858(KN)表6.1 卸料力、推件力和顶件力系数料厚t/mmKxKtKd钢0.10.10.50.52.52.56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03铝、铝合金纯铜，黄铜0.0250.080.020.060.030.070.030.09对于表中的数据，后的材料取小直，薄材料取值。6.2.2 卸料力FQ的计算 FQ=Kx Fp 公式(6.2) K卸料力系数。查表6.1得K0.040.05，取K0.05根据公式6.2FQ=K Fp 0.0520.8581.04(KN)6.2.3推料力FQ1的计算 FQ1=KtFp 公式(6.3) Kt推料力系数。 查表6.1得Kt0.055 根据公式6.3 FQ1=KtFp =0.05520.858 1.147(KN)6.2.4顶件力FQ2的计算 FQ2=KdFp 公式(6.4) Kd顶件力系数。 查表6.1得Kd0.06 根据公式6.4 FQ2=KdFp =0.0620.858 1.25(KN)6.2.5总的冲压力的计算 根据模具结构总的冲压力： F=Fp+FQ+FQ1+FQ2 F=Fp+FQ+FQ1+FQ2 =20.858+1.04+1.147+1.25 =24.295(KN)6.3 模具压力中心与计算模具压力中心是指诸冲压合力的作用点位置，为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。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磨损，模具导向零件加速磨损，降低了模具和压力机的使用寿命。模具的压力中心，可安以下原则来确定：1、对称零件的单个冲裁件，冲模的压力中心为冲裁件的几何中心。2、工件形状 相同且分布对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。3、各分力对某坐标轴的力矩之代数和等于诸力的合力对该轴的力矩。求出合力作用点的坐标位置0，0（x=0,y=0），即为所求模具的压力中心。Xo=L1X1+L2X2+LnXn/L1+L2+LnYo=L1Y1+L2Y2+LnYn/L1+L2+Ln由于该零件是一个矩形图形，属于非对称零件，所以该零件的压力中心需要同计算。如图5.1所示：图6.1 零件图Xo=（5+42+47）/3=31.333Yo=(-1.5+10+11.5)/3=6.67通过以上计算得到该零件的几何中心为(31.33，6.67).6.4 冲孔凸模查得材料的间隙：Zmin=0.04mm，Zmax=0.06mm，材料的间隙：|凸|+|凹|=0.02+0.03=0.05mm 冲孔凸模尺寸：d凸 =（2.8+0.75x0.3）-00.075 =3.02 0-0.075 mm冲孔凹模尺寸与凸模基本尺寸相同，为3.02 mm。但不必注公差，注明以0.02mm-0.03mm间隙的落料凹模配制。冲孔凸模2尺寸： B1=（13 + 0.75x0.3）0 -0.075 = 13.220 -0.075 mm B2= （37 + 0.75x0.3）0 -0.075 = 37.220 -0.075 mm冲孔凹模尺寸与凸模基本尺寸相同。6.5 工作零件的结构设计（1）凹模的设计凹模采用整体凹模，各种冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。 模具厚度的确定公式为：H=Kb式中：K系数值，考虑板料厚度的影响；b 冲裁件的最大外形尺寸；安上式计算后，选取的H值不应小于（1520）mm;查表得：K=0.35 H=0.341 =12.3mm取H=18mm模具壁厚的确定公式为：C=(1.52)H =1.518218 =2736mm凹模壁厚取C=36mm凹模长度的确定公式为：L=b+2C =54+236 =122mm查表5.4取标准取L=150mm凹模宽度的确定公式为：B=20+236 =92mm凹模的长度要考虑导料销发挥的作用，保证送料粗定位精度。查表取标准B=90mm。 （送料方向）凹模轮廓尺寸为150mm90mm18mm,考虑到实际状况：强度和寿命，凹模的厚度取44mm，凹模材料选用Cr12，热处理6064HRC。所以凹模轮廓尺寸为150mm90mm44mm凸模2外形尺寸：37mm13mm101mm凸模1外形尺寸：2.8mm x 101mm（2）修边模设计的基本原则1）模具结构和模具材料应与制件批量相适应。2）尽量选用标准模架和模具零件。3）模架的平面尺寸，除与凹模尺寸相符，还应与压力机台面尺寸及开孔大小相符。4）刃口尖角处宜用镶块，既便于加工，也可防止应力集中导致开裂。5）修边模的定位。6）对于大型落料与修边模或冲件内孔有窄小凸出与凹槽时，应采用镶块结构。（3）废料刀设计修边废料是废料刀切断的，镶块式废料刀是利用修边凹模镶块的结合面作为一个废料刀刃口。7、模架及其它零件的设计7.1 上下模座模座分带导柱和不带导柱两种，根据生产规模和生产要求确定是否带导柱的模座。本模具采用对角导柱、导套来保证模具上、下模的精确导向。滑动导柱、导套都是圆柱形的，其加工方便，可采用车床加工，装配容易。导柱的长度应保证上模座最底位置时（闭合状态），导柱上端面与上模座顶面的距离15mm。而下模座底面与导柱底面的距离为5mm。导柱的下部与下模座导柱孔采用R7/h5的过盈配合,导套的外径与上模座导套孔采用R7/h5的过盈配合。导套的长度，需要保证冲压时导柱一定要进入导套10mm以上。导柱与导套之间采用H7/h6的间隙配合，导柱与导套均采用20钢，热处理硬度渗碳淬硬5660HRC。导柱的直径、长度，按标准选取。导柱：d/mmL/mm为32mm235mm；导套：d/mmL/mmDmm为43mm32mm105mm。模座的的尺寸L/mmB/mm为400mm250mm。模座的厚度应为凹模厚度的1.52倍，上模座的厚度为45mm，上垫板厚度取40mm，固定板厚度取40，下模座的厚度为50mm。7.2模柄模柄的作用是将模具的上模座固定在冲床的滑块上。常用的模柄形式有：（1）整体式模柄，模柄与上模座做成整体，用于小型模具。（2）带台阶的压入式模柄，它与模座安装孔用H7/n6配合，可以保证较高的同轴度和垂直度，适用于各种中小型模具。（3）带螺纹的旋入式模柄，与上模连接后，为防止松动，拧入防转螺钉紧固，垂直度较差，主要用于小型模具。（4）有凸缘的模柄，用螺钉、销钉与上模座紧固在一起，使用与较大的模具。（5）浮动式模柄，它由模柄，球面垫块和连接板组成，这种结构可以通过球面垫块消除冲床导轨位差对对冲模导向精度的影响，适用于滚珠导柱、导套导向的精密冲裁。本模具采用带台阶的压入式模柄。在设计模柄时模柄长度不得大于冲床滑块内模柄孔的深度，模柄直径应与模柄孔径一致。7.3模具的闭合高度：该模具的闭合高度为：H闭=H上模+H垫+L+H+H下模-h2式中：L凸模长度， H凹模厚度， h2凸模冲裁后进入凹模的深度，h2=2模具的闭合高度分别为: 7.4 卸料橡胶设计在冲裁模卸料与出件装置中，常用的元件是弹簧和橡胶，考虑模具的结构，该模具采用的弹性元件为橡胶。橡胶承受负载较大，占据空间尺寸较小，安装调整较方便灵活，而且成本低，是中小型冲模中弹性卸料、顶件及压边装置常用的弹性元件。卸料橡胶的选用与计算步骤： （1）确定自由高度H自 H自=L工/(0.250.30)+h修模 式中：L工-冲模的工作行程，对冲裁模而言，L工=t+1， h修模-预留的修模量，根据模具设计寿命一般取46 mm。根据公式得： 设计取整数 H自=60mm（2）求橡胶工作压缩量： H橡胶的自由状态下的高度， 橡胶的工作压缩量；（3）确定橡胶橫截面积A：A=F/p F橡胶所产生的压力，取大于或等于卸料力。 P橡胶所产生的单位面积压力（N/mm）与压缩量有关，橡胶的预压量为厚度的10%15%，查模具制造图4-75，得P=0.5MP。7.5 定位零件的设计定位零件采用活动挡料销定位。采用活动挡料销制造简单、使用方便。活动挡料销固定在卸料板上，挡料销的位置应保证导正销在导正条料过程中条料活动的可能，活动挡料销的位置可以由公式确定。 e=c-D/2+d/2+0.1 公式(7.1)式中：c送料步距；D在送料方向上工件的尺寸；d挡料销头部直径；0 .1导正销往前推的活动余量；根据公式7.1 e=31.3-29.1/2+10+0.1 =16.85mm即活动挡料销的位置在距导正销16.85mm处。采用45钢制造，热处理硬度4348HRC。7.6 压力机的选择通过校核，该冲裁件所需的冲裁力为108.03KN，选择开式双柱可倾压力机J2325能够满足使用要求。其主要技术参数如下：公称压力：250KN滑块行程：65mm 最大闭合高度：300mm最大装模高度；220mm作台尺寸（前后左右）：370mm560mm垫板尺寸（厚度孔径）：50mm200mm模柄孔尺寸：40mm60mm最大倾角高度：30模具总装图 通过以上的设计，可得到模具总装图。模具的上模部分由上模座、上模垫板、凸模、凸模固定板、及卸料板等组成。卸料方式是采用的弹性卸料板卸料。上模座、上模垫板、凸模固定板、及卸料板用4个M81螺钉和4个6圆柱销固定。螺钉选取：M860mm的标准件。采用45钢，热处理淬火硬度2428HRC。圆柱销选取：670mm的标准件。采用45钢，热处理淬火硬度4045HRC。下模部分由下模座、凸凹模、卸料板等组成。下模座、凹模、卸料板用4个M8的螺钉和4个6的圆柱销固定。螺钉选取：M870mm的标准件。采用45钢，热处理淬火硬度2428HRC。圆柱销选取：670mm的标准件。采用45钢，热处理淬火硬度4045HRC。冲孔废料由漏料孔漏出。总结在这次的毕业设计中，我综合了两年多来所学的所有专业知识，使我受益匪浅。不仅使自己的专业技能有所发挥并且掌握的更为熟练，也加强了在大学阶段所学专业理论知识的巩固。在做毕业设计的过程中，在设计和绘图都遇到方面遇到了一些问题，经过老师和同学的指导帮住，再加上自身不懈的努力，问题得到了及时解决。这次的毕业设计使我对冲压模具设计有了一定的认识，在模具设计过程中，不仅把大学四年所学到知识加深了，还学会了查有关书籍和资料，能够把各科灵活的运用到设计中去。这次的毕业设计不仅是对自己大学四年的考核，也是在工作之前对自身的一次全面、综合型的测试。这为今后的工作做好了铺垫和奠定了一定的基础。致谢这次毕业设计说明书及其模具装配图的完成，首先要感谢我的指导老师佘银柱在毕业设计装配图及其说明书编制过程中，给予了精心的指导，并讲解了各项专业要领，提出了宝贵的专业意见，模具设计过程中，也要感谢曾经的科任教师，是他们的精心指导和教学才使我的毕业设计能够按期完成，感谢学校给予的支持和机会，感谢同学的无私帮助。同时要感谢百忙之中参加毕业答辩的评审老师。参考文献1黄毅宏、李明辉主编，模具制造工艺，北京：机械工业出版社出版; 2丁松聚主编，冷冲模设计，北京：机械工业出版社出版； 3王树勋著，模具实用技术设计综合手册，华南理工大学出版社出版； 4责任主编刘彩英，冲模设计手册，北
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