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基于 ProE 小型 汽车 车架 成型 工艺 模具设计 三维 12 CAD

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目 录摘要IIAbstractIII第一章绪论11.1 冲压模具市场情况11.2 国内研究现状11.3国外研究现状21.4冲压模具未来的发展重点与展望2第二章工艺分析及模具结构设计42.1 制件的工艺性分析及工艺计算4第三章 拉延模设计103.1 概述103.2成型回弹103.3最小相对成型半径12第四章模具结构设计174.1 模具总体结构设计204.2 其他零件尺寸的确定234.3 模架的选择244.4 模具闭合高度的计算254.5模具总装图的设计25总结与展望26参考文献27致谢28I基于Pr-E的小型汽车前副车架上板的成型工艺及模具设计摘 要随着现代化社会的日益发展，能源也是越来越紧缺，所以环保的行业成为现在发展的重中之重。冲压模具就是其中一种可以循坏利用的工业。模具的应用的范畴极为广泛，在很多的轻工业当中，许多的零部件都需要依据模具才能够被生产出来，而且伴随着人们的各种需求，越来越需要冲压模具来带给我们便利。当前的社会，冲压模具的发展、精密度以及模具的使用寿命，已经是衡量一个国家机械化水平的最具有影响力的标杆。大到汽车的覆盖件，小到单手掌控的3C数码产品，都离不开冲压模具的发展。随着对产品质量的提高，也需要对模具结构的精确度来进行严格规范，从而实现模具的高效发展。模具的级数比较前沿，当前已经融合了机械工程、计算机应用、自动操控、数控技术等产业，是一种比较具有综合性的学科。在此次的设计当中，我翻阅查看了大量的模具设计资料，在汽车前副车架上板模具的设计与应用当中，和以前的设计方法相比较而言，模具的广泛应用，使得产品的质量得到了巨大的提升，模具的创新思路以及要求要紧跟现代化的步伐下，需要与未来的发展相结合。关键词：冲压，数码，车架the small car based on Pr-E are three dimensions.AbstractWith the increasing development of modern society, energy is becoming more and more in short supply. Therefore, the environmental protection industry has become the top priority in development. Stamping dies are one of the industries that can be recycled. The scope of application of molds is extremely wide. In many light industries, many parts need to be produced according to the molds, and along with peoples various needs, more and more stamping molds are needed to bring us convenience. In the current society, the development of stamping dies, precision, and the service life of the dies are already the most influential benchmarks for measuring the level of mechanization in a country. Large-scale car cover, small-to-one-control 3C digital products, are inseparable from the development of stamping dies. With the improvement of product quality, it is also necessary to strictly regulate the precision of the mold structure so as to achieve efficient development of the mold. The die stage is comparatively frontier. Currently, it has integrated mechanical engineering, computer application, automatic control, and numerical control technology. It is a comparatively comprehensive discipline.In this design, I read through a large number of mold design data. In the design and application of gasket molds, compared with the previous design methods, the extensive application of molds has made the quality of the products tremendous. Upgrading, innovative ideas and requirements for molds must follow the pace of modernization, and need to be combined with future development.Key words: Punching, blanking, compound moldIII第一章绪论1.1 冲压模具市场情况模具的发展非常迅速，尤其是在这十年间更是迅猛。这是因为国家的大力扶持以及国人们迫切拜托科技落后的标签来实现的。一个个为科研在岗位上奋斗的科学家们为此做出了巨大的贡献。模具的生产以及被广泛的使用就是他们辛勤的劳动结果。金属模具也有着巨大的优势，能够快速的成型，并且也不会轻易变形。使得模具成为大多数厂家爱用的工【2】。模具行业是制造行业当中不可缺少的一部分，也是国家民族经济的基础，所以政府以及各大企业都十分关注着他，目前为止还是具有非常广阔的前景的。因为大家在自己的生活中需要无时无刻的用到生活用品，所以模具行业现在已经成为了一个比较大的行业。也为我国的模具产业奠定了坚实的基础。模具是最为基础的产业结构，在生产低端模具的同时也要继续研究着高端模具。低端模具比较大众化，易于生产，并且加工也比较经济实惠。但是仅仅只靠生产低端模具是往往不行的，所以为了跟随这现代化的发展，研究这高端模具并不仅仅是为了生产，还是为了显示我国的综合国力。先进的科研技术往往能够在全球有着深远的影响力，也可以使得国家屹立在世界科研技术的嘴前端。由于，模具生产出来的产品有着价格实惠，操作工艺简单，替代性好等等的优点。从价格来说，他并不要使用新的或者需要提炼的熔炼物，他可以废物利用，将一些废弃的铁料熔炼后去除杂志就可以成为新的熔炼物了。所以在保证他质量的同时，也能够不花费太多的金钱。从操作的工艺来说，他可以做出各种形状的零件，并且在他的使用寿命方面也得到的巨大的提升【5】。1.2 国内研究现状从改革开放以来，在我们国家优惠政策的支持下，我国的模具行业得到了很大的进步，发展呢也也是比较的迅速，平均每年增长的速度为百分之十四。在二十世纪末的时候，我国的工业生产总值为240亿左右，到二十世纪初期的时候，我们国家的模具的总产值预估为255-265亿元，在这不断发展的期间，模具的总体数量逐渐稳定的提高。我国发展模具到现在已经历经了半个世纪左右，从一开始的懵懵懂懂一窍不通，到现在的大规模生产运用，历经的艰辛也只有自己国家的科学研究人员才能够明白。现在为了解决这一问题，我国科研人员也在研究上花费了很大的力气，所以我相信解决这些所遇到的问题都将会指日可待。为我国的生产发展奠定一定的基础【4】。这些年以来，我国还大力研究了新的模具钢，对于模具的质量以及使用寿命来说有着非常巨大的影响，但是他的总体使用量还是很少的。其中，汽车模具的3D设计以及他的成型步骤在我国已经起到了举足轻重的巨大作用。我国对于模具这一行业来说，我国当前发展的还不是很理想，比较落后于其他的国家，模具的生产水平仅仅是其他模具生产业发达的国家的七八十年代的水平，加热处理的方式也只停留在最为普通的热处理方式，还不能够全面掌握热真空处理工艺。所以，我国在模具这一产业还需要大力发展，为了使我国工业模具得到更快的发展，不仅仅要对机器生产装置加强检测，还需要对材料的处理加工以及研究非常的重视。在这高速发展的现代化社会当中，模具已经是我们制造所需产品的重要手段之一【1】。1.3国外研究现状冲压工艺是目前现代化社会工业当中一种重要的加工工艺，而模具又在整个模具工业当中独领风骚，他的发展非常的快。全球冲压模具的产量约占模具总产量的百分之五十以上，冲压工艺能够使得形状复杂的是模具一次成型，他的尺寸精度也比较高，并且能够大规模的生产。国外科技发达的国家对发展模具非常的重视，模具的比例占到了百分之五十以上，其原因是国外的大型、精密、复杂、长寿命模具比较多，并且生产模具的企业结构也非常的合理，导致了模具的商品化比较高，高达百分之70。现代模具的生产是以处理数据为源头，伴随着模具设计以及工艺的成熟化，模具的质量、效率以及可靠性得到了很大的提【13】。CAD/CAM/CAE这些系统以及软件也是他们引以为傲的资本，如果要引进到其他的国家的话，其他国家就需要付出比较大的资金，从而才能使得CAD/CAM聚集起来。日本模具的发展也是比较早的，由于日本早期开始就发展资本主义社会，所以比较容易接受新鲜的事物，对于先进的工业发展非常的重视，尤其是对模具产业。日本是一个资源比较匮乏的国家，所以大量的资源需要从其他国家引进，但是他在技术生产上一直是处于亚洲首位的，虽然资源比较少，但是他引进其他国家资源之后，再出口到其他国家，所产生的收益往往是比较高的。当然，日本明白自身的原因，对国民也是大力宣传节约环保，所以模具的发展也非常的适合在日本。赶超他们的步伐也是我国目前的目标。1.4冲压模具未来的发展重点与展望1、冲压模具产品发展重点。我国模具行业这么多年的发展和发展速度大家也是有目共睹的，不仅在众多技术中还取得了突破性进展，并且在某一些技术层面已经达到了世界技术水平的前沿。虽然说这个个成绩不小，但我们与西方国家间的差距还不是一点点。目前我国的产品仅仅是那些科技含量不高的，因此我国任然大量的向国外进口模具。所以我们首先要改善自身的条件，可以引进先进的技术，但是要消化，我想这对我们国人来说不是难事，就只是时间问题而已。并且呢，我们要像国航一样，自主研制创造。 我国在模具行业起步的较晚，没有属于自己核心技术，但是我国的模具制造企业也是蛮争气的，目前在大力研究属于我们自己的产品。 我们国家目前的发展，主要是通过引入国外先进的技术和管理经验，同时在双方合作的同时，深入交流 ，对好的方面吸收学习，转化为我们自身的东西，提升我们国家的技术水平。虽然在模具方面上的研究史不长，但是我们有很多的一部分企业不停的跟国外企业合作，学习对方先进的技术。而且我们国家也在不停的培养我们的技术人才，将来我国才能能够自主研发，开发我国具有自主知识产权的产品和设备【14】。2. 冲压模具的技术重点。目前我国工业化程度的不停的提高，对技术的要求也不停的改进，我国的冲压行业也向高技术、低成本、易操作的层面进步。首先，我国的模具技术要与时俱进，加上一些国外高新技术的引进，使自身的发展提升进一个档次，提高自身水平。尤其是在目前这个高度网络和高度自由的世界里，cad/cam/cae及其的突出，再利用加工中心这一高自由加工，使得加工的质量越来越高，同时降低的废料率的产生，提高了效率。 CAD/CAM/CAE灯一系列绘图软件已经列入了重点开发的项目，生产量和生产率不停的提高，同时为了提高此类绘图软件的使用率，各高校也在不停的培养人才，重点是在精度和质量上下重功夫，以至于提高模具精度质量，完善冲压模具的标准生产工艺生产纲领也是我们冲压技术发展的重点【16】。3第二章工艺分析及模具结构设计2.1 制件的工艺性分析及工艺计算冲压零部件在冲压加工生产过程当的中加工的难易程度是冲压工艺性的泛指。即使冲压工艺当中需要备料，接着是冲压加工的生产顺序，然后是必须的辅助工作顺序，最后是质量的检查与研究，最后才能把他们组合起来，但是想要解析工艺性的特点就需要在冲压加工顺序当中。然而冲压加工的工作顺序非常的多，很多种工作顺序的的工艺性和也有很多的不同。这里我们重点分析零件的结构工艺性。2.1.1 工艺分析图2.1零件图由图可知，产品为汽车前副车架上板落料、冲孔。产品的外观以及构造都比较的复杂，孔和孔之间、孔和零部件之间的最小的远近程度应该符合C大于1.5t的条件。（1）尺寸精度：任务书对冲件的尺寸大小的精密度的条件是IT14级，查询参考文献3能够得知，平常的冲裁时关于该冲件的精密度的条件是IT14IT13级，因此尺寸大小的精密度符合所需条件。（2）冲裁件断面质量：因为平常使用到的一般冲裁方式方法冲2毫米以下的金属板材质的时候，它的断面I的粗超程度能够达到12.5到3.2，毛刺被允许在0.05到0.1毫米的高度上面；这次所设计到的产品对于断面的粗超程度来讲没有太严格的要求，仅仅只是要求轮廓的边缘没有毛刺而已，因此模具的精密度只要达到一定的条件，就需要在冲栽之后经行稍加改正，冲件的断面的质量就能够保证。（3）产品材料分析选择冲压材料是一件非常严格的事情，要求材料的强度低、塑性高，表面的质量以及厚度的公差一定要符合国家的标准。这次的设计选用的材质是W300钢，它是奥地利生产的作模钢具。其材质使用了合金真空熔炼技术，具有很高的纯净度，耐冷热疲劳性能以及抗溶蚀性能好，冷热的加工性能也比较优秀，淬透性也能够很好的满足于本次设计，还具有比较出色的热强性、抗氧化性、以及韧性和耐磨性。非常适合冲裁加工。与此同时，对于产品的厚度以及表面的质量是没有太严格的要求的，因此尽量使用到国家要求的标准的板材材质，从而使得它冲裁出来的产品的表面品质以及公差能够得到保证。通过上述的解析，所选择的产品的材质能够满足冲压加工生产的的条件。2.1.2 落料模工艺设计加工生产这个零部件需要很大的生产量，其中有百分之六十到百分之八十的费用是冲压零部件的成本材料费。所以需要提高材料的利用率，每提高百分之一，就能够使得冲压零部件的成本降低百分之零点六到百分之零点八。在冲压零部件的生产当中，一定要节约金属以及减少废料的排放，这对环境的保护有着非常重要的意义。在大批量的生产过程当中，更需要确定冲件外形的尺寸大小以及还要合理的进行排放。因为合理的利用能够使得冲压零部件的制造方式以及排放的方法更加的经济化，因此在冲压零部件的生产过程当中，能够按照制件在板材材料上的合理程度，也就是说制件有用的面积和所需要用到总面积的能够作为衡量排放的符合性的重要指标。与此同时工艺废料中的搭边对整个工艺也也有着非常大的作用。一般来说，搭边起到了补充送料以及定位误差的作用，能够防止因为条料宽度的误差、送料时候的步距的误差和送料的歪斜的误差，大大减少了生产中产生的残次品，从而能够确保冲压零部件的品质，大大的提高了零部件的合格率【15】。I图2.2 零件三维图根据零件外形的特点的利用情况，本人觉的分成三个工序冲压比较合适，其冲压工艺如下：第一步选用下料模具，冲压出预留足够余料的产品毛胚。第二步采用成型模具冲压冲压汽车前副车架上板的凹凸形状。第三步采用下料冲孔复合模具对汽车前副车架上板进行落料和冲孔。汽车前副车架上板成型过程需要三套模具，本次设计其中较为重要的第二套成型模具，冲压工艺详见图2.3。图2.3冲压工艺下料冲裁工艺尺寸分析：如上图 2.3 NO.1下料图可知，此零件因为有多段弯曲，而且方向不一致，直接下料此板件有难度，故我们可以从废料处下手，如下图2.4。6图2.4 毛坯冲裁图1但由于废料部分尺寸相差较大，故不可一次下料完成，于是就有了下图 2.5的方案。图2.5 毛坯冲裁图2由图2.5可知，由于不能一次把废料下料完成，因此可以把废料部分分为三个部分，上下两个三角形可以在一次下料过程中完成，然后再通过第二次下料，把中间类似于片状的部分切除，于是我们就可以得到我们所需要的下料板件。方案有了，于是就可以算模具的刃口尺寸，因为这是下料件，并不是最后的成型模，又因为此成型件各部位弯曲程度各不相同，这就导致了下料件初步确定下料尺寸的困难性，所以我们初步确定的废料件尺寸如下图2.6。图2.6 冲裁部分尺寸图对图中尺寸汇总，并标准数值公差表确定各尺寸的基本公差数值，详细如下表：表 2-1 尺寸基本公差基本尺寸（mm）70643418048727272上偏差（mm）0.740.740.021.00.620.740.740.62下偏差（mm）00000000实践证明，落料件的成型尺寸与凹模刃口尺寸相接近；冲孔件的成型尺寸与凸模刃口尺寸相接近，但是由于本次方案为冲切废料部分，所以本工序虽然是冲裁件，但实际上应与冲孔件相类似，于是就确定了计算公式，如下：由于我们计算的是落料，因此要满足公式【8】：Ad=(A-X*T)+Td Ap=（Ad-Zmin）-Tp=(A-X*T-Zmin)-Tp应满足： Tp+Td=ZMAX-ZMIN；又因为W300为作模具钢，为硬钢，且制件板料厚度为1mm，所以参考文献【12】冲压模具双面间隙表得出ZMAX=0.081,ZMIN=0.063因此Tp+Td=ZMAX-ZMIN； Tp+Td=0.081-0.063 Tp+Td=0.018对照标准数值公差表，选出以下数据：表2-2 尺寸公差数值尺寸（mm）70643418048727236公差（Tp+Td）0.0130.0130.0160.0180.0160.0130.0130.016公差等级IT5IT5IT6IT5IT6IT6IT5IT6从表中可以看出，尺寸公差基本上都为IT6以上，所以系数X=1。Tp=0.4(Zmax-Zmin)Tp=0.4*0.018Tp=0.0072Td=0.6(Zmax-Zmin)Td=0.6*0.018Td=0.0108查标准数值公差表，选出最终凸凹模制造公差:表2-3 凸凹模制造公差尺寸（mm）70643418048727236公差Tp0.0050.0050.0070.0050.0070.0050.0050.007公差等级IT3IT3IT4IT2IT4IT3IT3IT4公差Td0.0080.0080.0070.0100.0070.0080.0080.007公差等级IT4IT4IT4IT3IT4IT4IT4IT4计算：尺寸70： Ap=(A+X*T）-Tp =(70+0.013*1)-0.005=70.0130-0.005 Ad=（Ap+Zmin）+Td =(70.013+0.063)+0.008 =70.076+0.0080尺寸64：Ap=(A+X*T）-Tp=(64+1*0.013)-0.005=64.0130-0.005Ad=（Ap+Zmin）+Td=（60.013+0.063）0.008=64.0760.0080尺寸34：Ap=(A+X*T）-Tp=（34+0.016*1）-0.007=34.0160-0.007Ad=（Ap+Zmin）+Td=（34.016+0.063）0.008=34.0790.0080尺寸180：Ap=(A+X*T）-Tp=（180+1*0.018）-0.005=180.0180-0.005Ad=（Ap+Zmin）+Td=（180.018+0.063）+0.010=180.0810.0100尺寸48：Ap=(A+X*T）-Tp=（48+1*0.016）-0.007=48.0160-0.007Ad=（Ap+Zmin）+Td=（48.016+0.063）+0.007=48.0790.0070尺寸72：Ap=(A+X*T）-Tp=（72+1*0.013）-0.005=72.0130-0.005Ad=（Ap+Zmin）+Td=(72.013+0.063)+0.008=72.0760.0080尺寸36：Ap=(A+X*T）-Tp=（36+1*0.016）-0.007=36.0160-0.007Ad=（Ap+Zmin）+Td=（36.016+0.063）+0.007=36.0790.0070整理一下数据；表2-4 凸凹模最终尺寸凸模刃口尺寸凹模刃口尺寸尺寸编号基本尺寸上偏差下偏差基本尺寸上偏差下偏差70.0130-0.00570.0760.008064.0130-0.005640.008034.0160-0.007340.0080180.0180-0.0051800.010048.0160-0.007480.007072.0130-0.005720.008036.0160-0.007360.0070冲制12个10的孔：因为10的孔为配合孔，所以精度等级稍其他部位要高，查阅文献【17】发现一般孔的公差为IT6-IT8，所以我们可以定义这10孔的公差等级为IT8，因此孔的尺寸为10上偏差+0.022，下偏差为0。上诉说到凹凸模的制造公差T 应该小于等于0.018，所以T取0.015(IT7)。又因为： Tp=0.4T Tp=0.006 所以Tp取IT5 级 Tp=0.006； Td=0.6T Td=0.009所以Td取IT6 级 Td=0.009；dp=（d+x*t）-Tp =(10+1*0.015)0-0.006 =10.0150-0.006Dd=(dp+Zmin)+Td =(10.015+0.063)+0.0090=10.078+0.009026第3章 拉延模的设计3.1拉延模的类型 拉延模主要分为单动拉延模和双动拉延模，单动拉延模定位准确，拉延过程简单。而双动拉延模行程大而且压力边大而且稳定。 图3.1 单动拉延模图3.2 双动拉延模 3.2拉延模的结构拉延模的结构主要是由上模、下模和压边圈。上模：上模为凹模，凹模中有个凹模入口圆角，一般取R凹=（6-10）t，拉延的时候一般工人会做一个标记，而这个标记一般做在废料处，并且是标记在与板料较晚接触的那个部位（平面），一般是设置两个，而且距离不宜太近。其作用呢主要是为了确认拉延过程是否成型到位。排气口大小：外覆盖件4-6，内覆盖件6-8同时，凹模在原则上应该设置在最后成型墩死部位，而且在设置时应该考虑到防尘，主要是加聚乙烯排气管或者在出气口上方加整体盖板。下模：下模种类主要有整体式和分体式，整体式不用自行加工装配，但是比较浪费材料。分体式的凸模与下模座是分开的，由此能够节省合金铸件，但同时加工麻烦，装配不易。图3.3 拉延模下模从图 中可以看出，整体式下模因为构造简单模体叫大，所以不适合那种形状复杂的板件拉延，反而分体式的因为由多块凸模组成，其形状是可以多变的，而且可以多次换取，所以适合于各种复杂及大型板件的拉延成型。本次所涉及的钣金件为小型汽车前副车架上板，为中型复杂零件，所以本次拉延采用的是分体式下模。此外，因为拉延过程会有起皱现象，所以应布置压料面，方便在成型时调整料片的流入，还应布置与上模拉延筋配合，控制料片流动速度的拉延槽。行程计算 ：计算方法：根据此模具的实际使用情况，按照理想的状态估计压料的行程再加上5-10的余量就可以了，但是在实际生产中，因为考虑到工作环境的关系，常常是加10-20比较好。3.3产品工艺分析：产品：小型汽车前车副架上板；1）产品冲压工艺分析：本次课题产品已经过简化，不过此钣金件两处部位因为需要从直板冲制成带弯曲面的凸起，查阅文献【19】发现利用拉延模较为合适，产品图如下：图3.4 产品三维零件图我们从三维图上可以看出，该产品需要两处总共四个面进行拉延，该四处的特点是形状较简单，冲件边缘需要留有翻边，又因为次零件左右对称（不算冲孔），所以不需要计算其压力中心，根据要求，冲件板料的厚度为1mm，材料为08f钢。2）工艺计算及主要参数的确定：一般拉延件胚料的尺寸A1+A2=a1+a2+50在creo软件中，测得拉延件的截面长度为250mm，337.816mm，310.708mm 图3.5 数据来源图 根据上面的公式我们可以确定其毛坯理论截面长应该是300mm，388mm，260mm。所以确定上一落料工序材料的尺寸如图3.6：图3.6 拉延毛坯尺寸3） 材料的利用率：材料的利用率是冲压过程中一个衡量经济的技术指标，在整个冲压成型过程中，冲压原料钢板占经济成本的90%，我们通过在保证制件质量的基础之上，通过合理操作，制定适度的毛胚尺寸，优化整个工艺过程以及材料利用情况的改善，来降低生产成本，避免造成经济过剩。我们可以利用冲压件的实用面积与毛坯面积的百分比来计算：=S1/S2*100%；S1=冲裁件实际面积（mm2）；S0=毛坯面积（mm2）；利用UG软件里面的分析功能测得：拉延件的面积S1=30216.7mm2；毛胚面积S0=52300mm2；=S1/S2*100%=57.7%；次数值为理论值，不具有实际意义，但是可以参考其数值。4） 成型力的确定：拉延力的计算： ； ； ； ；通用系数如表3-1所示:表3-1 通用系数C内容C例外浅零件3.5DOOR OTR、HOOD OTR深零件4.0FENDER内一般件4.5形状深、形状多的零件5.0DOOR INT 测得压料面积为SB=15954.9; 图3.7 压料面积 又因为一般件Vn=0.22;压料力：PB(kg)=15954.9*0.22=3510(kg)=3.5(t)=3500（kg）=34300（N）;凸模周长: L=3302(mm);则P1=4.5*212*1*3302=3.1MPa;所以Ps/S1=34300/（30216/1000000)=1.1Mpa;1.13.1 符合，第四章 模具结构设计4.1 模具总体结构设计冲孔的废料是通过冲孔凸模冲入凹模的洞口当中，在积累到一定数量的时候，会通过下模漏料孔来排出，不需要去除废料，并且它的操作起来非常方便，而且应用的非常很广，但是零部件的表面平直度比较差，凸凹模承受的张力比较大，所以凸凹模的壁厚应该要被严格控制，从而免强度不足。4.1.1定位机构设计挡料销来进行纵向定位，安装在橡胶垫和活动卸料板的中间。工作运行的时候能够随凹模下行而压入孔内，工作起来非常的方便。4.1.2 卸料机构设计1）条料的卸除:使用弹性卸料板。由于是倒装式复合模，因此卸料板需要安装在下模。2）工件的卸除:使用打料的设备把制件从落料凹模当中推下来，落在模具工作的表面之上。3） 冲孔废料的卸除:下模座上采用漏料孔排出。在设计弹簧的时候，它大致的计算方式是：（1）按照工作运行的条件，从而规定了弹簧的载荷种类，选择材质，并且获得许用切应力；（2）根据要求，初选旋绕比C；（3）计算材质的直径d，并且计算出弹簧的中径D；（4）计算有效圈数n；（5）最后进行弹簧性能校核。一弹簧材料及许用应力:弹簧多数在变应力下工作，它的性能和使用寿命在很大程序上取决于材料的选择。（1）圆柱螺旋弹簧按所受载荷分类:圆柱螺旋弹簧按所受载荷的情况分为三类。三类弹簧的允许应用切应力以及许用断差的应力有的数值，按照表格3.2来进行选取（2）对许用应力的修正:在选取使用的材质以及规定允许使用应力的时候，如果有以下的状况就应该稍作修改；1）对于重要的弹簧而言，如果他损坏了就会对整个机械有着重大影响；2）经过喷丸处理的弹簧，能够提高疲劳强度或者疲劳寿命，它的许用应力能够提高20%；3）当工作温度超过60的时候，应对切应变模量G进行修正，它的修正公式是 ; 式中 G常温下的切变模量；工作温度下的切变模量；温度修正系数。表格4.1 弹簧许用应力表钢丝类型或材料碳素钢丝琴钢丝不锈钢丝65Mn55Si2Mn55Si2MnB60Si2Mn60Si2MnA50CrVA55CrMnA60CrMnA拉伸弹簧许用切应力类（）0.40.36380495475类(0.300.36)(0.270.30)325420405类(0.240.30)(0.220.27)285370360注：试验切应力；试验断差应力；材料抗拉强度。零部件需要大批量的生产加工，选择I的型号，它的材质是65Mn。许用应力223MPa。三弹簧相关几何尺寸的计算:（1）计算弹簧直径d及中径D: 计算公式 ;式中： K曲度系数； C弹簧指数；许用应力，MPa。查询文献6， 表格22-6 ，选取弹簧力；弹簧力F的运行计算：弹簧拉力F等于导材质和凹模之间的摩擦力。 =mg，m= =0.1，45钢=，g= =0.1222150=1.7N在乘以一个安全系数1.6的时候，那么=1.61.8N=2.48N； 故 F=2.55N； 所以 =0.42mm；选取d=4.5m,D=Cd=6.43=19.2mm。（2）有效圈数n的计算:（4.2）式中： G剪切弹性模数，G=8000；f弹簧的工作变形量。=8.9,取整数n=9;（3） 节距P图4.1 节距图如图4.2所展示： b=4.69mm节距P=d+b=3+4.69=7.69mm;（4）弹簧的自由长度及工作长度式子当中 ;=;（5）弹簧丝展开长度L；钩环展开部分；+24.1.3 出件机构设计卸料板的主要是起到了把材料从凸模上卸下的作用，有时候也能够防止材料变形，并且能够帮助送料导向来保护凸模。设计时应注意以下几方面：（1）卸料力一般取5%20%冲裁力；（2）卸料板应该有足够的刚度，它的厚度能够按照下列的式子来进行计算，也就是说： H=（0.81）Hd 式中 H卸料板厚度，mm；凹模板厚度，mm。 可取 H=0.8 Hd4.2 其他零件尺寸的确定4.2.2 凸凹模固定板但根据模具的实际情况把凸、凹模固定板设计为160x200mm的非标准件，厚度H=20，材料45钢。采用螺钉和销钉将其固定与模具的上模座上，由文献7 选用螺钉 M840；销钉BGB11986A840。根据需要其分别为4个。4.2.3 凸模固定板凸模固定板的形状是圆形的，厚度通常都是选取凹模厚度的0.650.85倍，它的材质是Q23520mm4.2.4 垫板冲裁的时候，需要垫一块较高的垫板。即下列情况下雨加垫板。 式子当中 凸模端面的压应力，它的数值是；冲裁力；凸模上端面面积。下面校核一下凸凹模与下模座之间是否需要加垫板。所以 ；模座采用铸铁，所以不用加垫板。4.3 模架的选择使用落料、冲孔复合模具，首先要思量落料凸模的壁厚到底薄不薄。这次的设计过程当中凸凹模的最小壁厚是，复合钢材的最小壁厚.的要求能够保证足够的强度，所以使用复合模具。模具采用倒装式。从生产量和方便操作以及模具底座下面和顶件之间有缓冲，此外还没有弹性的卸料设备以及顶件的设备。这样的构造有着操作便捷，出件畅通没有阻力，生产的效率也比较高的优势，但是凡是都是有利有弊，它的缺点就是弹性的卸料板的构造比较繁杂，在冲裁件当中的料板不容易被取出来，带来看操作上面的不方便，结合这次的设计，进行了充分的思量，我们选择了弹性卸料板。生产的产量以及方便操作过程来考虑，选择后者的导柱模架，需要结合所选的具体尺寸大小如下所展示：上模板 Cr12MnV；下模板 Cr12MnV；导柱 1060；导套 1060；凸缘模柄 Q235；模具闭合高度:190.35mm。4.4 模具闭合高度的计算通过参考文献5表格15.2选择使用之后侧导柱模架(GB/T2451.3-60)。L=200mm，B=260mm，闭合高度187mm,导柱孔距S=200mm。卸料板厚20mm，凹模板厚25mm。材料SLD。4.5 模具总装图的设计图4.2 模具总装图总结与展望大学短暂时期在这里匆匆要走向末端，然这对我的仅仅是人生其中的一个里程碑，新的旅途已然在前方向我挥手。大学期间的学识历程都有着老师长辈、朋友以及亲人的鼓励，旅途虽然艰辛但也会收货许多许多，于论文即将划上一个完美的句号时，又开始对这完美犹豫，此时五味陈杂。我会仰慕许多名人，但是我却急迫想要把我心中无限仰慕送给一个普普通通的人，那就是我的师长。我也许在你眼中并不出类拔萃，但是你在我心中却又重要的地位。您教学负责，您的思想和博学都无时无刻不在影响这我，让我有了一个上升的积极态度。您能够让我受到了创新的思维观念的影响，创建了伟大的学习标准，明白了最基础的考量方式，由课题题目的断定至论文写作的学习,通过您耐性的解说,进而通过考量后的心领神会,往往使我豁然开朗这次的课题设计就要完了，六月毕业季里，是有很多的内心感触。我进行死板的学习知识，其实在实际的运用中行就是一片空白。这次的课题毕业设计让我明白，实际做要比说起来难的多。回头看看毕业设计的整个过程，我感觉到这个过程是非常困难的，好的是，还是取得了一定的成效。第一我需要感谢我的指导老师，在毕业的课题设计当中，我会遇到许多许多的困难，在遇到困难后，我想到的第一个办法就是找我的指导老师，让指导老师给我建议，让我可以解决我所遇到的问题。由这次的课题毕业设计，我也是很清楚的明白了自己的不足和自己需要改正的地方，只有理论知识的学习，才能够发现自己的知识缺乏的程度，其实我们都懂得一个道理就是在理论跟实际之间是由很大的差距。这次课题设计相比较对我而言是