毕业论文-推力滚子轴承外罩冲压工艺与模具设计.doc

分类号 密 级 编 号 本科生毕业设计说明书题 目 推力滚子轴承外罩冲压工艺与（某一工序）模具设计 学 院 工学院 专 业 材料成型及控制工程 姓 名 班 级 2010级2班 学 号 20107030225 指导教师 提交日期 2014年5月31 日 前 言模具是工业生产的基础工艺装备，模具制造技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。随着社会的不断进步、经济的不断发展，各式各样的商品被不断生产出来，其中大多数商品的生产都依赖于模具的多样化。板料冲压加工在国民经济制造行业中占有十分重要的地位，在机械、电子、汽车、航空、轻工业等领域有广泛的应用。 例如，在汽车、家电等行业中，冲压件所占的比重非常大。生产中，冲压加工可以大大的提高劳动生产效率、减轻工人劳动强度、降低生产成本、操作简单、适合大批量生产等优点，所以冲压加工具有重要的技术进步和经济价值意义。模具行业在我国现代化建设中有着非常广阔的发展前景，因而需要大量的工程技术人员，去研究和开发冲压加工新技术。本课题要求对给定的推力滚子轴承外罩零件进行模具设计，通过对零件详细地工艺分析，制定出合理的工艺设计路线，分析确定零件的冲压工艺方案并制定模具部分零件的制造工艺。通过对该课题的设计，能够掌握中等复杂程度零件的冲压模具设计和制造的一般方法，对零件冲压工艺方案的确定，工艺计算及摸具设计有更深层次的了解，并学会对模具工艺资料的检索和整合以及对现有知识充分合理的使用，该实践性课题是对学生理论学习水平的实践和检验，可对以后从事此类工作有一定指导性和实践性意义。由于时间紧迫，内容较多，且与工程实际相关，难免有疏漏和不当之处，希望各位批评指正。作者目录摘要IAbstractII1. 零件及其冲压工艺性分析11.1 冲压零件11.2 产品结构形状分析11.3 产品尺寸精度分析11.4 产品材料分析12. 确定零件的工艺方案22.1 产品的生产纲领22.2 工艺方案比较22.3 模具总体结构形式的确定32.3.1 操作方式选择32.3.2 定位方式选择32.3.3 卸料装置32.3.4 导向装置32.3.5 模架33. 零件的主要工艺计算43.1 排样43.1.1 选择排样方法43.1.2 搭边43.1.3 确定条料宽度及步距43.1.4 确定条料长度和规格43.1.5 排样图43.1.6 材料利用率53.2 零件落料工艺计算53.2.1 落料冲模刃口尺寸的计算53.2.2 冲压力的计算63.3 零件拉深工艺计算63.3.1 确定修边余量63.3.2 计算毛坯直径D63.3.3 确定拉深次数n73.3.4 进行必要的计算73.3.5 模具的总体设计及主要零件的设计93.3.6 设备的选择93.4 零件冲孔工艺计算103.4.1 冲孔刃口尺寸的计算103.4.2 冲压力的计算104. 模具零部件结构的确定114.1 凸模设计114.1.1 凸模长度114.1.2 选择凸模材料114.1.3 校核凸模强度114.2 凹模设计114.2.1 凹模刃壁的选用114.2.2 计算凹模的外型尺寸114.3 卸料、出件方式114.3.1 卸料方式114.3.2 出件方式124.4 确定送料方式与确定导向方式124.4.1 确定送料方式124.4.2 确定导向方式124.5 选择定位零件124.6 标准模架和模柄的选用124.6.1 标准模架124.6.2 模柄134.7 压料装置中弹性元件的计算134.7.1 橡胶的选用134.7.2 橡胶的厚度134.7.3 根据压边力求橡胶的截面尺寸。134.7.4 确定橡胶压缩量和厚度134.7.5 橡胶的校核134.8 压边圈144.9 卸料螺钉的选用144.10 凸模固定板154.11 垫板155. 总装配图16结 论17参考文献18专业相关文献翻译19致 谢38附表39天水师范学院工学院2014届毕业设计推力滚子轴承外罩冲压工艺与（某一工序）模具设计【摘要】本毕业设计题目为推力滚子轴承外罩零件的设计，体现了圆筒形拉深类零件的设计要求、内容及方向，具有一定的设计意义。首先，根据零件的形状结构特点、材料，制造精度等方面对零件进行全面的工艺分析，确定出合理的加工工艺方案及模具总体结构；其次，计算模具零部件尺寸，准确地定出模架、出件方式和压力机的选用。通过对该模具零部件的设计，进一步夯实了冲压模具设计的基础知识，为以后设计复杂冲压模具积累了经验。 本设计运用冲压成型工艺及模具设计的基础知识，分析了零件的成形工艺、外形特点，以及模具工作原理及结构对零件质量的影响，从而设计此模具。通过对制件进行工艺分析，可确定制件的成形加工采用简单模，从零件尺寸精度出发，对冲压模具的主要尺寸进行了理论计算，确定了各工作零部件的尺寸，从模具设计到零部件的加工工艺以及装配工艺方面进行详细的阐述， 并应用CAD进行非标准零部件及装配图的绘制。关键词：模具设计, 工艺分析, 计算零部件尺寸, 装配图The Design for Stamping Process and Mold Design of the Outer Cover of Thrust Ball BearingXu ChunlongAbstract: The project is to design parts of thrust ball and roll bearings for the intention of reflecting design request, content and direction of cylindrical arts in sheet metal drawing. First, according to the full analysis for the exterior structure of parts, reasonable process plan and global structure can be determined. Second, calculating the size of parts, mould base, output device and punch press will be selected. Though mould design of parts, it will make a further preparation for me to learn the knowledge of stamping mould design.The design is to utilize the basic knowledge about stamping process and mould design to analyze stamping process, structure and working principles of the artifact. Besides, anglicizing the influence of mould structure on the quality of the artifact will exert a great help for the mould design. The last step is to make assembly drawing by the using of CAD.Key words: mold design, process analysis, parts size calculation, assembly drawing II1. 零件及其冲压工艺性分析1.1 冲压零件推力滚子轴承外罩的材料：08F，年产量：6万件。1.1 零件图1.2 产品结构形状分析该零件为无凸缘圆筒形零件，根据零件的形状特征，该产品属于拉深件。并只要求零件的内形尺寸，没有厚度不变的要求，此零件的形状满足拉深工艺要求，故可采用先落料、拉深、最后冲孔的工序进行加工。1.3 产品尺寸精度分析零件底部圆角半径r=0.8mmt, 满足拉深对圆角半径的要求。高度和直径都为IT12级，满足拉深工序对零件公差等级的要求。1.4 产品材料分析对于用于拉深件的材料，要求具有较好的塑性，表面质量和厚度公差符合国家标准。本产品的材料是08F，属于优质碳素结构钢，其力学性能是强度、硬度和塑性指标适中，用拉深的加工方法是完全可以成形的。另外产品对于厚度和表面质量没有严格要求，所以尽可能采用国家标准的板材，其拉深出的产品经上述分析，产品的材料性能符合冷冲压加工的要求。2. 确定零件的工艺方案 2.1 产品的生产纲领 属于小批量生产。 2.2 工艺方案比较 根据该零件的形状特征，该产品属于拉深件。本零件首先需要进行落料，制成直径为D的圆片，然后以直径为D得圆板料为毛坯进行拉深，拉深成为内径为d的无凸缘圆筒，最后冲孔三道工序完成。根据落料、拉深、冲孔三道基本工序，可以对它们作不同的组合，合理排出顺序，即得出工艺方案，具体可排出以下五种方案：方案一：先落料，再拉深、最后冲孔，即单工序模。方案二：落料与拉深复合，冲孔独立完成。方案三：先落料，拉深与冲孔复合。方案四：落料、拉深、冲孔复合，组成复合模。方案五：落料、拉深、冲孔组成级进模。方案一中，由于是单工序模，复合程度低，模具结构简单，安装、调试容易，生产成本低，但是生产效率底，生产批量不大，产品的形位精度不高。方案二中，形位精度相对较底，但是模具结构较简单，制造周期较短，生产成本不高，对精度要求不太高，中小批量生产比较合适，对于模具的磨损修复也比较容易。方案三中，形位精度相对方案二高，但是模具结构较复杂，制造周期较长，生产成本较高，由于拉伸和冲孔磨损速度不一样，修复较困难。方案四中，落料、拉伸、冲孔组成复合模，工序少，生产效率最高，形位精度较高，但是模具结构复杂，安装、调试困难，同时模具强度也较低，制造周期较长，生产成本较高，落料、拉伸、冲孔中凸凹模的磨损速度不一样，修模比较困难，适合大批量生产，生产比较安全。方案五中，采用级进，模具结构复杂，制造周期长，生产成本高，因此只有在大量生产中才较合适。根据现有的设备和技术水平、年产量及生产成本，模具强度等方面的综合考虑，故选择方案一比较合适。第一步落料:可以在下料时确定落料的尺寸规格，也可以独立地制作一副专门的落料模具。总之，应视具体情况而定。以确保产品的生产过程在总体的生产周期内。第二步零件的首次拉深：将落料所得的零件作为拉深的坯料，在拉深过程中，应该注意凸缘变形区的起皱和筒壁的拉裂。经过拉深使得圆形坯料变成无凸缘的拉深件。第三步对拉深好的零件进行冲孔：对已经拉伸成圆筒形的零件底部冲孔，冲孔完成后达到零件所要求的形状。2.3 模具总体结构形式的确定2.3.1 操作方式选择选择手工送料的操作方式。2.3.2 定位方式选择模具上的定位零件的作用是使毛坯或半成品在模具上能够正确的定位。根据毛坯的形状、尺寸及模具的结构形式，可以选用不同的定位方式。常见的定位方式有定位销、定位板、挡料销和侧刃等。为了保证凹模的强度，选用定位销定位，这种定位方式具有模具结构简单等优点。因此采用定位销定位。2.3.3 卸料装置 卸料和出件装置的作用是当冲模完成一次冲压之后，把冲件或废料从模具工作零件上卸下来，以便冲压工作继续进行。零件卸除时用卸料螺钉顶出。2.3.4 导向装置 常用的导向装置有导板式、导柱导套式、滚珠导向式和导筒等几种方式。导柱导套都是圆柱形，加工方便，容易装配。所以采用滑动式导柱导套进行导向即可。2.3.5 模架 按模架的导向方式可以分为滑动导向式、滚动导向式两类。 一般选择精度较低的滑动导向式的模架，其导柱对称分布，导柱与导套滑动平稳。3. 零件的主要工艺计算3.1 排样3.1.1 选择排样方法由于该制件的年生产批量属于小批量的生产类型，因此不考虑多排或一模多件的方案。排样方式采用单排排样形式。这种排样属于有废料排样，模具沿零件全部外形进行冲裁，零件周边都留有搭边。这种排样能保证冲裁件的质量，冲裁模具寿命也较长，但是材料利用率低。3.1.2 搭边查表2.12所示的冲裁金属材料的最小搭边值，确定搭边值。两零件间的搭边为 。零件边缘搭边为 。查表2.13确定条料公差为 =0.73.1.3 确定条料宽度及步距 条料宽度的计算公式 （11）式中：B为条料公称宽度，D为落料尺寸，为冲裁件与条料侧边之间的搭边值，为条料宽度公差，落料尺寸D即零件的平面展开尺寸，零件的基本尺寸为圆形，因此落料形状也应该为圆形，落料尺寸为拉伸坯料的直径。按表715查得有关无凸缘圆筒形拉深零件的毛坯尺寸计算公式为 （12） 代入数值计算得毛坯的直径D=75mm，即得落料尺寸为75mm。将以上数值代入（11）得条料公称宽度 。条料的步距为 h = 75+1.5 = 76.5mm。3.1.4 确定条料长度和规格 若取零件的数量为n=10件，则条料的长度为：L=10D+11a1=1075+111.5=766.5mm条料的规格为 LBt=766mm70mm0.8 mm。3.1.5 排样图排样图如下图所示排样图3.1.6 材料利用率 排样时，在保证制件质量的前提下，主要考虑如何提高材料的利用率。 一个进距的材料利用率为 =A/BS100%=4415.625/7876.5100%=74%3.2 零件落料工艺计算3.2.1 落料冲模刃口尺寸的计算 确定间隙，由附表2.1查得 =0.104mm由表2.15查得，凹=+0.030mm， 凸=-0.020mm，因为 故不能满足分别加工的要求。落料部分不可以采用分别加工法，故采用配合加工。凸、凹模配作加工是指先按图样设计尺寸加工好凸模或凹模中的一件作为基准件（落料时以凹模为基准件，冲孔时以凹模为基准件），然后根据基准件的实际尺寸按间隙要求配作另一件。这种加工方法的特点是模具的间隙由配作保证，工艺比较简单。凹模刃口尺寸计算公式： （13）式中D=75mm, 查表得，=0.5mm，按IT10级取=0.12mm .代入上式得，凸模按凹模尺寸配作并保证间隙=0.072mm , =0.104mm 3.2.2 冲压力的计算 材料08F的抗剪强度 =230310Mpa, 取=250Mpa。 1）落料力 1.33.14750.8250=61230N 2) 卸料力 查表，K卸=0.040.05，K推=0.055，则 。 3） 推件力 若取凹模刃口直壁高度h=4mm,n=h/t=5，则 =50.05561230=16838.25N. 4) 总冲压力F总 F总= F落+F卸+F推=61230+3061.5+16838.25=81129.75N 5）确定压力中心。 因为零件形状完全对称，故压力中心一定在零件的几何中心上。 6）冲压设备的选择 根据总冲压力的大小和冲裁工艺的要求，选用开式双柱可倾压力机J23-16，其公称压力为160kN。3.3 零件拉深工艺计算3.3.1 确定修边余量由于材料性能及模具的几何形状等因素在不同方向上存在着一定的差异，拉深后零件的边缘是不平齐的，尤其经多道拉深工序得到的零件，边缘质量就很差。所以在多数情况下，拉深后经修边工序保证零件的质量。计算毛坯时应预先加上修边余量，并决定于板料性能、拉深件几何形状、拉深次数等。该零件高度 h=13.5mm, 零件的相对高度 h/d=13.5/52.4=0.2576。查表无凸缘圆筒形拉深件的修边余量h，该表里没有对应要查的对应数值。当零件的相对高度h/d很小时，并且高度尺寸要求不高时，也可以不用切边工序。3.3.2 计算毛坯直径D由于板厚小于1mm， 所以可以直接用零件图标注的尺寸进行计算，不必用中性线尺寸计算。按表715查得有关无凸缘圆筒形拉深零件的毛坯尺寸计算公式为 ，计算得D=75mm。即得毛坯的直径为75mm。3.3.3 确定拉深次数n零件总的拉深系数m=d/D=52.4/75=0.69。 毛坯的相对厚度t/D100=0.8/75 100=1.06。判断拉深时是否需要压边圈: 查表6-1，因t/D1001.5，m10.60,故需加压边圈。零件相对高度 h/d=13.5/52.4=0.257，首次拉深的极限拉深系数m1 = 0.530.55.查表75无凸缘圆筒形拉深件的最大相对高度，因mm1, 所以n=1,故初步确定需要1次拉深。 3.3.4 进行必要的计算 1）计算压边力、拉深力 压边力的计算公式为 （14） 式中，, D=75mm, d1=52.4mm, 查表6-26，取q=2.5MPa把已知得数据代入上式，得压边力为 FQ=5316N 2)计算拉深力由公式： （15）已知m=0.69,由表6-27查得m1=0.70,K1=0.60,取K=0.65, 08号钢的抗拉强度b=295MPa 。将K=0.65，,d1=52.4mm，t=0.8mm,b=295MPa代入上式，即得P=0.653.1452.40.8295=25239N。 3) 计算压力机的公称压力。压力机的公称压力为 =1.4(25239+5316)=42777N 故压力机的公称压力要大于45kN 4）拉深模的间隙拉深模的凸、凹模之间的间隙对拉深力、零件质量、模具寿命等都有影响，间隙小，拉深力大，模具磨损大，过小的间隙会使零件严重变薄甚至拉裂；但间隙小，冲件回弹小，精度高。间隙过大，坯料容易起皱，冲件锥度大，精度差。因此，生产中应根据板料厚度及公差，拉深过程板料的增厚情况，拉深次数，零件的形状及精度要求等，正确确定拉深模的间隙。有压料圈的拉深模，其拉伸间隙为 Z/2 =（0.90.95）t. 取小间隙Z /2=0.9 t 即间隙值为1.44mm.5）拉深凹模、凸模圆角半径的确定 首次拉深凹模圆角半径r， 根据式 （16） 得：可取为3mm。 拉深凸模圆角半径等于零件的内圆角半径，即 = r =0.8 mm, 取0.8mm。6）计算零件的高度 根据零件的要求，确定零件的高度为零件的高度h=13.5mm。计算拉深件高度的目的是为了设计在拉深模时确定压边圈的高度，再拉深压边圈的高度应大于前道工序的高度，所以在计算拉深工序时不必很精确，可以取较大的整数值。7）凸、凹模工作部分的尺寸和公差确定。 由于零件要求的是内形尺寸，故以凸模为设计基准。间隙取在凹模上，凸模尺寸的计算公式为：将模具公差按IT10级选取，则凸=0.040mm。将d=52.4mm, =0.19mm, 凸=0.040mm代入上式， 则凸模尺寸为凹模工作部分尺寸为：式中，d为拉深件的基本尺寸是52.4mm， 为拉深件的尺寸公差是0.19，按IT10级选取的公差是0.040，Z为凸凹模间隙1.44mm。将d=52.4mm, =0.19mm, 凸=0.040mm，Z=1.44mm代入上式，则凹模的尺寸为8）确定凸模的通气孔 当凸、凹模间隙较小或制件较深时，为便于凸模下行时制件封闭的容腔内气体的顺利排出，避免制件变形及粘膜拉裂，通常在凸模上开有排气孔，排气孔直径一般可在38mm之间，选取的原则一般视凸模尺寸而定，此工序通气孔直径选4.6mm.3.3.5 模具的总体设计及主要零件的设计模具的总装配图如图5.1所示，说明：拉深模具在单动压力机压边圈采用平面式的，坯料用压边圈上的定位销定位，压边力用弹性元件控制，模具采用倒装结构，出件时用卸料螺钉顶出。由于此拉深模为非标准形式，需计算模具闭合高度。其中各模板的尺寸需取国标。 模具的闭合高度为 。 （17）式中，为上模高度；为压边圈厚度；为固定板厚度；为下模座高度；25 mm是模具闭合时，压边圈与固定板之间的距离。取 取 则模具的闭合高度为 =72+20+20+45+25=182mm。3.3.6 设备的选择设备工作行程需要考虑零件成形和方便取件，因此，工作行程 s2.5 hw = 2.515.5=38.75mm，确定选择压力机的型号为JA21-35。由表1.17查得标称压力为250kN的开式固定台式曲柄压力机JA21-35参数如表3.1。表3.1 压力机参数型号公称压力/KN滑块行程/mm滑块行程次数/nmin-1J23-2535013050最大闭合高度/mm闭合高度调节量/mm工作台尺寸/mm 长宽28060380610模具的闭合高度与压力机的装模高度的关系： 已知: =280mm， =220mm，H1=60mm模具的闭合高度应为：215H模170实际模具闭合高 =72+20+20+45+25=182mm。故此次选择的压力机符合模具的要求。 3.4 零件冲孔工艺计算3.4.1 冲孔刃口尺寸的计算 确定间隙，由附表2.1查得 =0.072mm =0.104mm由表查得，凹=+0.030mm， 凸=-0.020mm，因为故不能满足分别加工的要求。冲孔部分不可以采用分别加工法，故采用配合加工。 凹模刃口尺寸计算公式： ,式中D=30.1mm, 查表得，=0.5mm，按IT10级取=0.10mm .代入上式得，D凸= （30.1+0.50.10）0-0.10/4=30.150-0.025 mm. 凹模按凸模尺寸配作并保证间隙=0.072mm =0.104mm 3.4.2 冲压力的计算 08F的抗剪强度b=230310Mpa, 取b=250Mpa。 1）冲孔力 2) 卸料力 查表，K卸=0.040.05，K推=0.055，则 0.0524573.64=1228.682N 3） 推件力 取凹模刃口直壁高度h=4mm,n=h/t=5，则 50.05524573.64=6757.751N. 4) 总冲压力F总 F总= F落+F卸+F推=24573.64+1228.682+6757.751=32560.073N 5）确定压力中心。 因为零件图形完全对称，故压力中心一定在零件的几何中心上。 6）冲压设备的选择 根据总冲压力的大小和冲裁工艺的要求，选用开式双柱可倾压力机J23-16，其公称压力为160kN。4. 模具零部件结构的确定4.1 凸模设计4.1.1 凸模长度凸模长度一般根据模具结构需要而定，凸模长度计算公式： L=H1+H2+H3+A 其中， H1为凸模固定板厚度, H2为压边圈厚度 H3为凹模厚度，A为常数取25mm。经初步计算：L=20+20+15+25=80mm。4.1.2 选择凸模材料模具刃口要求有较高的耐磨性，并能承受拉深时的冲击力。因此应有较高的硬度和适当的韧性。形状简单且模具寿命要求不高的凸模可选用T10A或T8A等材料；形状复杂且模具具有较高寿命要求的凸模应选用Cr12、Cr12MoV、等制造，Cr12MoV为高碳高铬钢，耐磨性较高，淬火时变形小，淬透性好，所以凸模制造材料选择为Cr12MoV，Cr12MoV的淬火温度为10201050,回火温度为180200。4.1.3 校核凸模强度由于拉深凸模的强度是足够的，所以不需要进行强度校核。4.2 凹模设计4.2.1 凹模刃壁的选用 根据制件的特点，选用全直型孔凹模，此制件t=0.8mm，制件的高度为13.5mm,故选用直刃壁的高度应满足拉深件的要求。4.2.2 计算凹模的外型尺寸 凹模厚度 H凹 = K b,查表2.20得：K = 0.22H凹=Kb = 0.2253=11.66mm，由于规定凹模厚度不得小于15mm，故取H凹=15mm，凹模壁厚是指凹模刃口与外缘距离,查表 2.24 ，凹模刃口与外缘距离W为32mm凹模长度L和宽度B,得：L= 2W+d=232+53=117mm。为了保证凹模的强度，故初步确定凹模的周界尺寸为125mm，故选择凹模的规格为125mm15mm，凹模的制作材料选择为Cr12MoV。4.3 卸料、出件方式4.3.1 卸料方式 零件卸除时用卸料螺钉顶出，所以采用弹性卸料。4.3.2 出件方式 因为生产批量不大，故采用手工出件的方式出件。4.4 确定送料方式与确定导向方式4.4.1 确定送料方式 因选用的冲压设备为开式单动压力机，故采用横向送料方式，即由前向后（或由后向前）送料。4.4.2 确定导向方式方案一：采用对角导柱模架。由于导柱安装在模具压力中心对称的对角线上，所 以上模座在导柱上滑动平稳。常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模、复合模。 方案二： 采用后侧导柱模架。 由于前面和左、 右不受限制，送料和操作比较方便。 因为导柱安装在后侧，工作时，偏心距会造成导套导柱单边磨损，严重影响模具使用 寿命，且不能使用浮动模柄。 方案三：采用四导柱模架。具有导向平稳、导向准确可靠、刚性好等优点。常于冲 压件尺寸较大或精度要求较高的冲压零件，以及大量生产用的自动冲压模架。 方案四：采用中间导柱模架。导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确。 根据以上方案比较并结合模具结构形式和送料方式， 为提高模具寿命和零件质量，该副简单模采用中间导柱模架的导向方式，即方案四。4.5 选择定位零件采用定位销定位，在压边圈上固定了3个定位销,用于对送进坯料的定位，工作时，定位销不但起定位作用，还起限位作用。4.6 标准模架和模柄的选用4.6.1 标准模架标准模架的选用依据为凹模的周界尺寸，所以首先应计算凹模周界的大小。由凹模高度和壁厚的计算公式得，凹模高度H=15mm，凹模直径D为125mm。模具采用中间导柱模架，根据以上计算结果，可查得模架规格为上模座125mm35mm下模座125mm45mm导柱22mm150mm，25mm150mm导套22mm85mm33mm ，25mm85mm33mm 4.6.2 模柄 由压力机的型号JA21-35，可查得模柄孔的直径为50,深度为70,由装配要求,模柄与模座孔采用过渡配合H7/m6并加销钉防转,模柄长度比模柄孔深度小510mm, 由于采用固定卸料装置，上模座回程时受力较大，因此选用压入式模柄较合理。4.7 压料装置中弹性元件的计算 制件所需的压边力为F=5316N，因为该力较大不易选用弹簧做弹性元件，应选用可承受较大载荷的橡胶做为弹性元件。4.7.1 橡胶的选用在单动压力机上进行拉深，多采用弹性压边装置，其压边力由弹性元件产生，选用较软得橡胶。由于聚氨脂橡胶的单位压力比合成橡胶的大，故确定采用聚氨脂橡胶。4.7.2 橡胶的厚度一般压边装置中橡胶的厚度不小于拉深行程的5倍，该零件拉深时拉深行程为14mm，所以初步确定橡胶的厚度为70mm。4.7.3 根据压边力求橡胶的截面尺寸。考虑模具结构，取压缩量为30%，查表得，p=4.2MPa,故A=F/p=5316/4.2=1265.7mm，若橡胶为圆柱形，其半径选为d=50mm。4.7.4 确定橡胶压缩量和厚度 橡胶压缩量不能过大，否则会影响其压力和寿命。生产实践表明，橡胶最大压缩量一般应不超过其厚度的45%，而模具安装时橡胶应预先压缩10%15%。橡胶厚度与其许可的压缩量之间的关系为 ，式中，L为所需的工作行程（压缩量）。根据零件尺寸要求确定L为14mm, H=14/0.25=56mm， 计算所得的橡胶厚度小于压边装置中所要求的橡胶厚度，故橡胶的厚度为70mm。4.7.5 橡胶的校核为了保证橡胶工作时的稳定，橡胶的自由厚度H与橡胶外径D应满足,由于H/D=70/100=0.7，所以该选择符合要求。4.8 压边圈压边圈的设计，压边圈选用T10A制造压边圈不需要淬硬处理。初步选取H压=20mm，压料圈的上下表面应加工成Ra=1.60.4m，而其余各部分要求Ra1.25m. 压料圈4.9 卸料螺钉的选用 卸料螺钉规格的选用:根据标准GB-699选取材料为45钢.热处理硬度值3540HRC， 卸料螺钉选用圆柱头内六角卸料螺钉下模座上设置3个卸料螺钉,公称直径为10mm,选用M1090的卸料螺钉,卸料螺钉头部淬硬。4.10 凸模固定板 凸模固定板: 凸模固定板的材料选用45,凸模固定板的尺寸与垫板的尺寸一致,厚度为20mm,规格为125mm20mm。 凸模固定板4.11 垫板 垫板外形尺寸与凹模周界尺寸一致，其厚度尺寸参照凹模周界尺寸，按国标确定，高度一般为315mm，材料为45钢，热处理后硬度为43-48HRC。垫板规格为125mm8mm，中垫板的规格为125mm14mm。 中垫板5. 总装配图 图5.1 有压料装置的拉深模1.打杆 2.模柄 3.螺钉 4. 上模座 5.垫板 6.中垫板 7.凹模8.压边圈 9.定位销 10.凸模 11.凸模固定板 12.下模座 13.螺钉 14.17.托板15.卸料橡胶 16.双头螺柱 18.螺母 19.卸料螺钉 20.24.销钉 21.导柱 22.导套 23.打料板 模具的运动结构：设计的圆筒形拉深简单模结构如图5.1所示。模具工作时，将毛坯放在压料圈上面，靠定位销定位，当压力机的滑块下行时，压料圈和凹模将毛坯压牢进行拉深，为保证在拉深过程中不因行程的加大而使压料力加大，可能导致拉深件的拉裂，定位销不但起定位作用，还起限位作用。结 论本设计运用冲压成型工艺及模具设计的基础知识，分析了零件的成形工艺、外形特点、工作原理及模具成形结构对制件质量的影响，从而设计出此模具，通过对制件进行工艺分析，可确定制件的成形加工采用简单模。从控制制件尺寸精度出发，轴承外罩冲压模具的各主要尺寸进行了理论计算，以确定各工作零件的尺寸，从模具设计到零部件的加工工艺以及装配工艺等进行详细的阐述， 并应用CAD进行各重要零件及装配图的绘制。通过此次的设计使我把冲压工艺与模具设计等书中的内容综合地加以应用，使这些知识得到巩固发展，初步为我对冲压工艺与模具设计的独立设计打下坚实基础，树立正确的设计思路。参考文献1 王信友编冲压工艺与模具设计M北京：清华大学出版社，2010.62 刘华刚编冲压工艺与模具M北京：化学工业出版社，2008.23 王孝培编实用冲压技术手册M北京：机械工业出版社，2013.84 王新华，袁联富编冲模结构图册M北京：机械工业出版社，2003.15 徐政坤编冲压模具及设备M北京：机械工业出版社，2005.16 吴兆祥编模具材料及表面热处理M北京：机械工业出版社，20057 杨占晓编冲压模具图册M北京：高等教育出版社，2004.78 李云程编模具制造工艺学M北京：机械工业出版社，2001.39 许发樾编模具设计与制造实用手册M北京：机械工业出版社，2005.910 付宏生编冷冲压成形工艺与模具设计制造M北京：化学工业出版社，2005.311 黄云清编公差配合与测量技术M北京：机械工业出版社，2001.3 12 刘航编模具价格估算M北京：机械工业出版社，2007.613 毛昕，黄英，肖平阳编画法几何及机械制图M北京：高等教育出版社，2010.7 专业相关文献翻译Basic Stamping DieMost stamping dies are constructed of several basic components, including die plates, shoes, die sets, guide pins, bushings, heel blocks, heel plates, screws, dowels, and keys. Dies also need stripper, pressure, drawing pads and the devices used to secure them: spools, shoulder blots, keepers, retainers, and gas, coil, or urethane spring.1. Die Plates, shoes, and Die SetsDie plates, shoes, and die sets are steel or aluminum plates that correspond to the size of the die. They serve as the foundation for mounting the working die components. These parts must be machined-milled or ground-so that they are parallel and flat within a critical tolerance.Most die shoes are made from steel. Aluminum also is a popular die shoe material. Aluminum is one-third the weight of steel, it can be machined very quickly, and special alloys can be added to it to give it greater compressive strength than low-carbon steel.The upper and lower die shoes assembled together with guide pins create the die set. The lower die shoe often has machined or flame-cut holes that allow slugs and scrap create in the die to fall freely through the die shoe onto the press bed. The holes also may serve as clearances for gas springs and other die components. The die shoe thickness is based on how much force can be expected during cutting and forming.2. Guide Pins and BushingGuide pins, sometimes referred to as guide posts or pillars, function together with guide bushing to align both the upper and lower die shoes precisely. They are precision-ground components, often manufactured within 0.0001 in. Although numerous specialty mounting methods can be used to install these components, there are only two basic types of guide pins and bushing-friction pins and ball bearing-style pins.Friction pins are precision-ground pins that are slightly smaller than the guide bushing inside diameter. Pins are made from hardened tool steel, while bushing often are made from or lined with a special wear-resistant material. Friction pins also help to heel the die shoes and prevent them from moving from side to side.Precision or ball bearing-style guide pins comprise precision-hardened pins,ball cages, ball bearings, and bushings. Unlike friction pins, these pins ride on a series of ball bearings contained in a special aluminum ball cage that permits the bearings to rotate without falling out.Remember, guide pins are meant to align the upper and lower die shoes, not to align a poorly maintained or sloppy ram in a press!3. Heel Blocks and Heel PlatesHeel blokes are special steel blokes that are precision-machined, screwed, doweled, and often welded to both the upper and lower die shoes. They contain components called wear plates and function to adsorb any side thrust that may be generated during the cutting and forming processes. They are especially important if the generated force is one-directional. Too much force generated from one direction only can cause the guide pins to deflect, which results in misalignment of critical cutting and forming components.Most heel blocks have steel heel plates, and the heel block on the opposite shoe has a wear plate made from aluminum-bronze or some other dissimilar metal. The plate selection process is critical. Using two opposing plates made of the same metal type can result in high friction, heat, and eventually galling or cold welding of the wear plates.4. Screws, Dowels, an