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异形 垫板 冲压 模具设计 落料模含 12 CAD 独家

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异形垫板冲压模具设计摘 要本设计是对给定的异形垫板产品图进行冲压模具设计。冲压工艺的选择是经查阅相关资料和和对产品形状仔细分析的基础上进行的；冲压模具的选择是在综合考虑了经济性、零件的冲压工艺性以及复杂程度等诸多因素的基础上进行的；产品毛坯展开尺寸的计算是在方便建设又不影响模具成型的前提下简化为所熟悉的模型进行的。文中还对冲压成型零件和其它相关零件的选择原则及选择方法进行了说明，另外还介绍了几种产品形状的毛坯展开尺寸计算的方法和简化模型，以及冲压模具设计所需要使用的几种参考书籍的查阅方法。关键词：异形垫板；冲压模具；成型；模具设计AbstractThis design is for the given special-shaped backing plate product drawing for stamping die design. The selection of stamping process is based on consulting relevant information and careful analysis of product shape; the selection of stamping die is based on comprehensive consideration of many factors such as economy, stamping process of parts, and complexity; the calculation of product blank development dimension is convenient for construction and no shadow. On the premise that the mold is molded, it is simplified to the familiar model. The selection principle and method of stamping forming parts and other related parts are explained. The calculation method and simplified model of blank unfolding dimension for several product shapes are also introduced. The consulting methods of several reference books for stamping die design are also introduced.Key words: special-shaped backing plate; stamping die; forming; mold design目录摘 要IAbstractII第一章、绪论11.1.冲压的概念、特点及应用11.2.冲压的基本工序及模具2第二章、冲裁件的工艺性分析42.1.冲压件的形状42.2.零件的工艺性分析42.3.冲裁件的尺寸精度5第三章、制件冲压工艺方案的确定5第四章、制件排样图的设计及材料利用率的计算64.1.制件排样图的设计64.2.材料利用率的计算8第五章、确定总冲压力和选用压力机及计算压力中心85.1.落料模85.1.1.落料力计算85.1.2.卸料力、推件力计算95.2.压力中心的计算105.3.压力机的选用12第六章、落料凸、凹模刃口尺寸计算136.1.计算原则136.2.凸模和凹模配合加工14第七章、模具整体结构形式设计15第八章、模具零件的结构设计178.1.落料凸模的设计178.2.落料凹模的设计178.3.卸料零件198.4.落料模具标准件选择19第九章、压力机的校核21第十章、模具零件的加工22第十一章、模具的装配23设计小结24致 谢25参考文献26III第一章、绪论模具主要类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造，塑料，橡胶加工，金属材料，铸造（凝固理论），塑性加工，玻璃等诸多学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程度显而易见。目前国内模具技术人员短缺，要解决这样的问题，关键在于职业培训。我们做为踏入社会的当代学生，就应该掌握扎实的专业基础，现在学好理论基础。毕业设计是专业课程的理论学习和实践之后的最后一个教学环节。希望能通过这次设计，能掌握模具设计的基本方法和基本理论。模具的发展是体现一个国家现代化水平高低的一个重要标志，就我国而言，经过了这几十年曲折的发展，模具行业也初具规模，从当初只能靠进口到现在部分进口已经跨了一大步，但还有一些精密的冲模自己还不能生产只能通过进口来满足生产需要。随着各种加工工艺和多种设计软件的应用使的模具的应用和设计更为方便。随着信息产业的不断发展，模具的设计和制造也越来越趋近于国际化。现在模具的计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）技术的研究和应用。大大提搞了模具设计和制造的效率。减短了生产周期。采用模具CAD/CAM技术，还可提高模具质量，大大减少设计和制造人员的重复劳动，使设计者有可能把精力用在创新和开发上。尤其是pro/E和UG等软件的应用更进一步推动了模具产业的发展。数控技术的发展使模具工作零件的加工趋进于自动化。电火花和线切割技术的广泛应用也对模具行业起到了飞越发展。模具的标准化程度在国内外现在也比较明显。特别是对一些通用件的使用应用的越来越多。其大大的提高了它们的互换性。加强了各个地区的合作。对整个模具的行业水平的提高也起到了重要的作用。1.1.冲压的概念、特点及应用冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使板料产生分离，或塑性变形，从而获得某个形状的零件的一种冷加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，主要是采用板料或者片料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。冲压模是将板材批量加工成所需的专用工具。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。冲压工艺，冲压模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的四大要素，只有它们相互结合才能加工出合格的产品。冲压件，在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。1.2.冲压的基本工序及模具在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。复合冲压在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。级进冲压在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。复合-级进在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。冲模的结构类型，按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉延和胀形模，成形模等；按多个工序工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。所有模具都是由上半模和下半模两部分组成，下模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模，压料板等）的作用下坯料便产生分离或产生一定的塑形形状，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。毕业设计是一种综合性的训练，也是一个重要的专业实训环节，它综合性强，应用知识面宽。随着社会主义市场经济的不断发展，工业产品增多，产品更新换代加快，市场竞争激烈。模具作为一种工具已广泛地应用在各行各业之中。模具是现代化工业生产的重要工艺装备。在国民经济的各个工业部门都越来越多地依靠模具来进行生产加工。模具已成为国民经济的基础工业。模具已成为当代工业的重要手段和工艺发展方向之一。现代工业产品的品种和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水平。为了更进一步加强我们的设计能力，巩固所学的专业知识，在毕业之际，特安排了此次的毕业设计。毕业计也是我们专业在学完基础理论课，技术基础课和专业课的基础上，所设置的一个重要的实践性教学环节。本次设计的目的：一、 综合运用本专业所学的理论与生产实际知识，进行一次冲压模设计的实际训练，从而提高我们独立工作能力。二、 巩固复习三年以来所学的各门学科的知识，以致能融贯通，进一步了解从模具设计到模具制造整个工艺流程。三、 掌握模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。由于本人设计水平有限，经验不足，错误难免，敬请老师批评、指导，不胜感激。第二章、冲裁件的工艺性分析冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序。分离工序也称冲裁，是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求和产品尺寸要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。 2.1.冲压件的形状图1.零件及尺寸此制件的形状看上去比较复杂，就一平板，从产品形状看，四周无R角，这样加工凹模时，凹模热处理后由于应力集中，很容易导致凹模开裂，所以设计模具时需要增加R角，方便设计模具，增加模具寿命。根据材料厚度5.0mm，建议增加R1-R2。由于产品一边尺寸只有4，如果过度R角大，这里形状就有明显变化，所以本次设计建议增加R0.5。2.2.零件的工艺性分析产品所用的材料为Q345A，此材料低合金钢，Q代表屈服，后面的345指这种材质的屈服值，345MPa，并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。此类材料广泛应用于桥梁、车辆、船舶、建筑、压力容器等。Q345A成分：Q345A：C0.20，Mn 1.70，Si0.50，P0.035，S0.035；碳(C)0.20,锰(Mn)1.70,磷(P)0.035,硫(S)0.035,硅（Si）0.50,力学性能：抗拉强度 b (MPa) 490-670抗剪强度 (MPa) 390-540零件图上未注公差等级，属自由尺寸，按IT10级确定工件尺寸的公差。该制件尺寸较小，厚度一般，属于普通冲压件。本零件采用的是5.0mm的钢板条料冲压而成,由图而知该图的零件外形尺寸不大，尺寸要求的精度比较高。2.3.冲裁件的尺寸精度冲裁件的精度主要以其尺寸精度、冲裁断面粗糙度、毛刺高度三个方面的指标来衡量，根据零件图上的尺寸标注及公差，可以判断属于尺寸精度为IT10IT11的经济级普通冲压。第三章、制件冲压工艺方案的确定冲压工序的组合与选择冲裁工序可以分为单工序冲裁、复合工序冲裁和连续冲裁。冲裁方式根据下列因素确定：（1） 根据生产批量来确定 对于年产量需求100万件的该产品来说采用复合模或连续模较合适。（2） 根据冲裁件尺寸和精度等级来确定 复合冲裁所得到的冲裁件尺寸精度等级高，而连续冲裁比复合冲裁的冲裁件尺寸精度等级低。（3） 根据对冲裁件尺寸形状的适应性来确定 产品的尺寸较小，考虑到单工序送料不方便和生产效率低，因此常采用复合冲裁或连续冲裁。连续冲裁又可以加工形状复杂、宽度很小的异形冲裁件。（4） 根据模具制造安装调整的难易和成本的高低来确定, 对复杂形状的冲裁件来说，采用复合冲裁比采用连续冲裁较为适宜，因为模具制造简单，安装方便，调整较容易，且成本较低。（5） 根据操作方便程度，安全系数来确定 复合模冲裁脱模困难，操作不方便，排除废料也比较困难，很多都要人工操作，安全系数比较差，连续冲裁较相反，安全系数高，很多都实现全自动。对工序的安排，拟有以下几种方案：产品中只是一个平面，没有任何凸起，弯曲，拉伸等形状，所以无需考了弯曲，拉伸等工序，只一落料工序，所以只需要设计落料模，落料模有倒装和正装之分，正装落料模，凹模在下，下模板加工孔，落出的产品直接从下模排出，这样生产效率高，而倒装结构，是凹模在上，凸模在下，冲出的产品需要通过上模的卸料结构顶出凹模，这样明显影响生产效率，所以本次设计建议选择正装结构。综上所述分析，在满足冲裁件质量与生产率的要求下，选择单工序冲压方式，其模具寿命较长，生产率高，操作较方便和工作安全性高。产品外形要求不高，且年产量不大，属于中等批量生产，单工序模具，设计简单，维修方便，模具成本低，根据生产效率、精度、所使用的机床、卸料方式、废料出料、板料的定位方式、制造成本等方面分析，最终确定方案为正装结构。第四章、制件排样图的设计及材料利用率的计算4.1.制件排样图的设计排样时需考虑如下原则：1） 提高材料利用率（不影响冲件使用性能前提下，还可适当改变冲件的形状）2） 合理排样方法使操作方便，劳动强度低且安全。3） 模具结构简单、寿命长。4） 保证冲件的质量和冲件对板料纤维方向的要求。搭边与料宽 1搭边 排样中相邻两个零件之间的余料或零件与条料边缘间的余料称为搭边。搭边的作用是补偿补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边值要合理确定，值过大，材料利用率低；值过小，搭边的强度与刚度不够，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲裁件毛刺，有时甚至单边拉入模具间隙，造成冲裁力不均，损坏模具刃口。因此，搭边的最小宽度大于塑性变形区的宽度，一般可取等于材料的厚度。搭边值的大小还与材料的力学性能、厚度、零件的形状与尺寸、排样的形式、送料及挡料方式、卸料方式等因素有关。搭边值一般由经验确定，根据所给材料厚度=5.0mm，确定搭边工作间a1为4.0mm, a为4.5mm。从展开图形看，一头大一头小，属于典型的L形结构，所以在排样时可以考虑采用错位排样法，就是大头和小头结合的方法。具体见CAD排样图。2. 送料步距和条料宽度的确定（1） 送料步距 条料在模具上每次往前送一步的距离叫送料步距，且每次只冲一个零件，这个距离的计算公式为 S=D+a1 S=264.26mm式中 D冲裁件宽度；a1冲裁之间的搭边值。（2） 条料宽度 条料宽度的确定原则：最小条料宽度要保证冲裁时零件周边有足够的搭边值，最大条料宽度要能在冲裁时顺利地在导料板之间送进，并与导料板之间有一定的间隙。当用孔定距时，可按下式计算条料宽度 B-=(Dmax+2a)- =(50+24.5)-0.5=59-0.5mm式中 B条料的宽度（mm）；Dmax冲裁件垂直于送料方向的最大尺寸（mm）；a侧搭边值；条料宽度的单向（负向）公差；剪切条料宽度偏差=0.5, 因此B=59-0.5。具体可见排样图2。4.2.材料利用率的计算由于冲裁件的产量很大，冲压的生产率高，故材料费常会占冲裁的60%以上。材料利用率是很重要的经济因素.要提高利用率必须减少废料的产生。产生废料的原因可分为结构废料和工艺废料。结构废料是由工件的结构确定的，所以不可避免。而工艺废料是由冲压方式和排样方式所决定的。因此，要减少工艺废料来实现利用率，有时可以在不影响使用性能的情况下，可以适当的改变冲裁件的形状。一个步距内的材料利用率为=nF/Bs100% =26300/264.2659100%=80.814%式中 F一个步距内冲裁件面积（包括冲出的小孔在内）；n一个步距内冲裁件数目；2B条料宽度（mm）；59mms步距（mm）；264.26mm第五章、确定总冲压力和选用压力机及计算压力中心5.1.落料模5.1.1.落料力计算平刃口尺寸计算公式F=KL F=1.3366.085540=1284940.8N=1284.9408KN式中 F冲裁力（N）；L冲裁件周边长度（mm）；366.08材料抗剪强度（MPa）；取390-540MPa。材料厚度(mm)；5.0mmK系数，通常K=1.3；5.1.2.卸料力、推件力计算从凸模上卸下板料所需的力称为卸料力；从凹模内向下推出工件或废料所需的力称推件力。、和冲件轮廓的形状、冲裁间隙、材料种类和厚度、润滑情况、凹模洞口形状因素有关。在实际生产中常用以下经验公式计算： 式中 F冲裁力；卸料力系数；推件力系数；n梗塞在凹模内的冲件数（nh/t） h为凹模直壁洞口的高度。、可分别由表4.1查取。当冲裁件形状复杂、冲裁间隙较小，润滑较差、材料强度高时应取较大的值；反之则应取较小的值。表4.1 卸料力、推件力和顶件力系数料厚/mm0.52.50.0250.060.050.062.550.0250.040.030.04取为0.04、为0.03 =0.041284.940851.3976KN。=10.031284.940838.548KN。 综上所述，总的冲裁力为F总=1284.9408+51.3976+38.548=1374.8864KN5.2.压力中心的计算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。 冲模的压力中心，可按下述原则来确定： （）对称形状的单个冲压件，冲模的压力中心就是冲压件的几何中心。（）工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。 （）形状复杂的零件、多孔冲模、 级进模的 压力中心可用解析计算法求出诸力的 合力对该轴的力矩。求出合力作用点的 座标 位置 O0(x0,y)，即为所求模具的压力中心。计算公式为：因冲压力与冲压周边长度成正比， 所以式中的各冲压力 P、Pn，可分别用各冲压周边长度 L、Ln代替，即：该产品落料模，按解析法计算如下：F1落料力 F1=KL，得F1=4051.3540140.4KNF2落料力 F2=KL，得F2=15051.3540526.5KNF3落料力 F3=KL，得F3=451.354014.04KNF4落料力 F4=KL，得F4=67.9451.3540238.469KNF5落料力 F5=KL，得F5=9051.3540315.9KNF6落料力 F6=KL，得F6=14.1451.354049.631KNY1F1到X轴的力臂 Y1=-5X1F1到Y轴的力臂 X1=-75Y2F2到X轴的力臂 Y2=-25X2F2到Y轴的力臂 X2=0Y3F3到X轴的力臂 Y3=-23X3F3到Y轴的力臂 X3=75Y4F4到X轴的力臂 Y4=2X4F4到Y轴的力臂 X4=50Y5F5到X轴的力臂 Y5=25X5F5到Y轴的力臂 X5=-20Y6F6到X轴的力臂 Y6=20X6F6到Y轴的力臂 X6=-70根据合力距定理：YG=（Y1F1+Y2F2.）/（F1+F2）XG=（X1F1+X2F2）/（F1+F2）YGF冲压力到X轴的力臂；YG=-3.8595XGF冲压力到Y轴的力臂；XG=-5.7167该落料模压力中心为（-5.7167,-3.8595），在模柄直径范围内，符合原理。5.3.压力机的选用根据F公称F总，及模具外形大小，模具闭合高度等参数，初步确定压力机的型号：落料模为JA31-160B闭式单点压力机型号为JA31-160B压力机的基本参数如：（表一）公称压力/KN1600垫板尺寸/mm孔径430430滑块行程/mm160厚度105滑块行程次数/（次/min）32模柄孔尺寸/mm直径75最大封闭高度/mm480滑块底面积尺寸/mm封闭高度调节量120最大装模高度/mm375床身最大可倾角立柱距离/mm300工作台尺寸/mm前后790左右710第六章、落料凸、凹模刃口尺寸计算 6.1.计算原则设计落料模先确定凹模刃口尺寸，以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸，以凸模为基准，间隙取在凹模上。间隙是影响模具寿命的各种因素中占最主要的一个。冲裁过程中，凸模与被冲的孔之间，凹模与落料件之间的均有磨檫，而且间隙越小，磨檫越严重。在实际生产中受到制造误差和装配精度的限制，凸模不可能绝对垂直于凹模平面，而且间隙也不会绝对均匀分布，合理的间隙均可使凸模、凹模侧面与材料间的摩擦减小，并缓减间隙不均匀的不利影响，从而提高模具的使用寿命。冲裁间隙对冲裁力的影响：虽然冲裁力随冲裁间隙的增大有一定程度的降低，但是当单边间隙介于材料厚度 5%20%范围时，冲裁力的降低并不明显（仅降低5%10%左右）。因此，在正常情况下，间隙对冲裁力的影响不大。冲裁间隙对斜料力、推件力、顶件力的影响：间隙对斜料力、推件力、顶件力的影响较为显著。间隙增大后，从凸模上斜、从凸模孔口中推出或顶出零件都将省力。一般当单边间隙增大到材料厚度的15%25%左右时斜料力几乎减到零。冲裁间隙对尺寸精度的影响：间隙对冲裁件尺寸精度的影响的规律，对于冲孔和切边是不同的，并且与材料轧制的纤维方向有关。通过以上分析可以看出，冲裁间隙对断面质量、模具寿命、冲裁力、斜料力、推件力、顶件力以及冲裁件尺寸精度的 影响规律均不相同。因此，并不存在一个绝对合理的间隙数值，能同时满足断面质量最佳，尺寸精度最佳，冲裁模具寿命最长，冲裁力、斜料力、推件力、顶件力最小等各个方面的要求。在冲压的实际生产过程中，间隙的选用主要考虑冲裁件断面质量和模具寿命这两个方面的主要因素。但许多研究结果表明，能够保证良好的冲裁件断面质量的间隙数值和可以获得较高的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，而当对冲裁件的质量要求不是很高时，则应适当地加大间隙值以利于提高冲模的使用寿命。6.2.凸模和凹模配合加工配合加工方法，就是先按尺寸和公差制造出凹模或凸模其中一个，然后依此为基准再按最小合理间隙配做另一件。采用这种方法不仅容易保证冲裁间隙，而且还可以放大基准件的公差，不必检验d+pZmax-Zmin 。同时还能大大简化设计模具的绘图工作。目前，工厂对单件生产的模具或冲制复杂形状的模具，广泛采用配合加工的方法来设计制造。本次设计选择双边间隙为8%t=0.085=0.4。落料凹模尺寸按下列公式计算：落料时凹模 Dp=(Dmax-X)-p 落料时凸模 dp=(Dmax-X-Zmin)+p 式中 Dp dp分别为落料凸模的刃口尺寸（mm）；Dmax 为落料件的最大极限尺寸（mm）；工件公差；p凸模制造公差，通常取p=/4；p刃口中心距对称偏差，通常取p=/8；Lp凸模中心距尺寸（mm）；L冲件中心距基本尺寸（mm）；Zmin最小冲裁间隙（mm）；本次设计按经验计算0.08t=0.16落料凹模尺寸：Dp1=(Dmax-X)- =150.2-0.50.4=;Dp2=(Dmax-X)- =50.1-0.50.2=;Dp3=(Dmax-X)- =4.1-0.50.2=;Dp4=(Dmax-X)- =100.2-0.50.4=;Dp5=(Dmax-X)- =10.1-0.50.2=;落料凸模尺寸：dh1=(Dp1-Z)+ =150-0.4=;dh2=(Dp2-Z)+ =50-0.4=;凸模因结构形式不同有多种加工方法。在留出不小于0.02mm研磨量的情况下，采用线切割的机床加工凹模时，各型孔尺寸和孔距尺寸的制造公差均可标注为0.01（为机床的一般能达到的加工精度）。凸凹模的材料根据性能特点选用Cr12MoV。第七章、模具整体结构形式设计根据确定的工艺方案和零件的形状特点，精度要求，预选设备的主要技术参数，模具的制造条件及安全生产等，选定模具类型及结构形式。落料模结构形式本次设计的单工序落料模，在压力机的一次行程中，经一次送料定位，在模具的同一部位完成一道工序,此类模具称为单工序模具，一次定位，其冲裁件的相互位置精度高,对条料的定位精度也比较高，因为需要用挡料销对条料宽度进行导向。凹模和凸模设计成整体结构，冲压件精度高, 可以很好的保证工件的形状和尺寸精度,模具结构较一般,制造精度要求比较高,制造周期短,价格相对较低，节约了成本。这种模具适用于生产批量大,精度要求高,操作方便，生产效率提高很多。所选的模架螺钉等零件都是从标准件中选取,这样可有效的降低成本。第八章、模具零件的结构设计8.1.落料凸模的设计（如图），凸模材料选用Cr12MoV，淬火硬度达到58-62HRC。采用螺钉与上模板链接，凸模与固定板采用过盈配合的方式，与上模板连接：8.2.落料凹模的设计凹模材料选用Cr12MoV，淬火硬度达到58-62HRC。与下模板螺钉和销钉固定，定位销孔与凹模型腔一起线割，保证其位置度。凹模材料选用Cr12MoV，淬火硬度达到58-62HRC。凹模采用螺钉固定结构，与下模板配合，这样简化了模具的结构，节省了材料的成本。外形尺寸如图，凹模反面加工锥度，方便落料件从下模中排出模具，与下模板采用4-M10螺钉连接凹模周界 由冷冲压工艺与模具设计得出凹模周界的计算公式厚度H=Kb（15mm）式中：b冲裁件的最大外形尺寸，b=150 K系数，查表得K=0.26则 H=0.26150=39mm凹模壁厚c=（1.01.5）H（3040mm）=3958.5mmD=150+2(3958.5)=228267mmH=50+2(3958.5)=128167mm由模具设计指导表5-43矩形凹模标准可查到较为靠近的凹模周界尺寸为270mm160mm确定其他零件的尺寸参数由模具设计指导表5-4，方便的确定其他冲模零件的数量、尺寸及主要参数。其零件参数如下表所示：凹模周界凸模长度配用模架闭合高度H孔距尺寸最小最大SS1S2S3270160170零件名称及标准编号卸料板凸模凹模固定板上垫板270160181505060270160352701601827016010螺钉圆柱销卸料螺钉弹簧螺钉圆柱销圆柱销M860850M860M108010801080选择标准模架由凹模周界尺寸及模架闭合高度在169189mm之间，查模具设计指导表5-7选用模架：29#后侧两导柱标准模架GB/T2851.11990，上模座厚度40，下模座厚度50，模架材料为灰口铸铁。8.3.卸料零件压料用弹性元件常用的主要由弹簧、橡胶及气垫三种，但查有关资料了解到，目前国内中小型压力机中安装气垫的较少，所以常用的弹性元件是弹簧和橡胶。本设计中由于材料比较小，卸料力小，考虑压缩量的大小，建议选择弹簧或者树脂，其优点是购买方便，更换方便，安装调整也很方便，卸料压边能力都很强。8.4.落料模具标准件选择上、下模座螺钉选取由凹模周界27016035选用M10的内六角圆柱头螺钉参照模具各零件的具体情况，上模座选用4颗M10X50的内六角圆柱头螺钉固定。下模座选用4颗M10X60的内六角圆柱头螺钉固定。 ( 螺钉) 根据模具的实际情况 上模座选用两颗1050的圆柱销钉定位 下模座选用两颗1060的圆柱销钉定位 (圆柱销钉)参照模具各零件的具体情况，合理布置螺钉、圆柱销的位置，从GB7076和GB11976中选适当的规格与尺寸。导向装置本模具采用圆形导柱、导套式的导向装置。导柱与导套之间采用间隙配合，配合精度为H7/R6。导柱与导套相对滑动，要求配合表面有足够的强度，又要有足够的韧性。所以材料选用20钢，表面经渗碳淬火处理，表面硬度为4548HRC。导柱、导套的配合精度、上模座上平面对下模座下平面的平行度、导柱轴心线对下模座下平面的垂直度等都要规定一定的公差等级。这些技术条件可保证整个模架具有一定的精度，也是保证冲裁间隙均匀性的前提。有了这一前提，加上工作零件的制造精度和装配精度达到一定的要求，整个模具达到一定的精度就有了基本的保证。导柱选用GB2861.281中的B型导柱，直径d=35mm极限偏差为R7、长度L=180mm。导套选用GB2861.681中的A型导套，直径d=35mm、D=50mm；极限偏差为H7、长度L=80mm。由于为减少模具成本，选择的是常见后侧导柱标准模架，由于此模架的导柱在后侧，模具平稳。第九章、压力机的校核压力机的校核1、闭合高度的校核落料模所选压力机的最大装模高度为375mm，闭合高度的调节量为120mmHmin=375-120=255mm本次设计的落料拉伸模具的闭合高度H=H上模座+H垫板+H凸模+H凹模+H下模座-t=40+8+60+35+50-2=191Hmax-5=370 Hmin+5=260不满足Hmax-5Hmin-5，在调试模具时，需要增加垫板。2、工作台面尺寸的校核落料模具所选压力机的工作台尺寸为：左右：710 前后：790而落料模具的外形尺寸为：380285。根据工作台面尺寸一般应大于模具外形4070mm，计算，模具最大外形尺寸为710630。工作台面尺寸满足落料模具。3、滑块行程的校核滑块行程应保证方便地放入毛坯和取出零件，所选压力机JA31-160B的滑块行程为160mm。综上，所选压力机均满足需要。第十章、模具零件的加工普通零件的加工是按产品零件图要求全部加工完毕，再进行总装。而模具零件的加工有些是不能按模具零件图全部加工完毕的，要待部件组装或整模组装时修配或配钻，所以模具零件图上的形状和尺寸是否全部加工出来，还要根据模具加工的装配方法而定。若以凸模凹模为基准装配时，零件图上的导柱孔在零件加工时就不加工，若以四导柱导套作型腔，凸模相对位置控制基准时，则凹模及凸模固定板的导柱孔应与凹模或凸模固定板的型孔在各板之上同时加工出来。使用铣床加工一个零件时，必须先把零件的相关尺寸、材料、使用刀具、加工参数确定下来，保证加工能顺利完成，同时，设计方面也要考虑到加工的难易程度，以减少加工的困难，在加工模具零件之前要慎重考虑各种细节。在买回来的模板里，要确定模板的加工基准，哪些面是基准面，这一般在订购模板时会标明哪几个面是经过打磨，之后就是把加工基准定下来，当然事前必须准备好零件图，根据零件图来定位加工方案，如果要用到数控编程，就必须把加工原点定出来。定好加工方案后，就可以开始加工，先把工件装夹到虎口钳上，使用铜锤敲击以使工件被夹紧，然后打表，在打表时要非常小心，当表很靠近工件时，不能使用加速进给，否则很容易碰坏仪器，在校平行度时，最好先来回走几遍，观察大概偏向，然后要小心敲击工件，使其保持在很小的偏差范围就行了，把两个基准方向的平行度定好后，就要用分中器确定原点坐标，在设置坐标时要将分中器的半径算进去，这样才能使主轴对应工件原点，x-y平面的坐标定下来后，就要把刀具装到铣床上，使用半径范围内的夹具把刀具夹紧，装上道具后就是确定z方向上的原点，一般选择工件表面为0以方便编程。之后就是加工，如果是选用数控加工，必须使程序和当前铣床的刀具起点相一致，否则加工位置就会错误，同时还要察看刀具路线是否会超出铣床的工作行程，防止出事故。如果程序没错，就可以传到数控铣床运行。不同刀具要使用不同转速，钻孔要比铣槽的转速慢，进给速度要根据观察来手动调试，加工时要时刻观察走刀情况，同时适当加冷却液及扫除铁屑，若发生事故，必须马上停止。当程序完成后，刀具就会回原点，继续做下一工序。第十一章、模具的装配根椐装配要点，选凹模作为装配基准件，先装下模，再装上模，并调整间隙、试冲、返修。序号工序工艺说明凸、凹模预配装配前仔细检查各凸模尺寸以及凹模形孔，是否符合图纸要求尺寸精度、形状。将各凸模分别与相应的凹模孔相配，检查其间隙是否加工均匀。不合适者应重新修磨或更换凸模装配以凹模孔定位，将各凸模分别压入凸模固定板的形孔中，并挤紧牢固装配下模在下模座上划中心线，按中心预装凹模、固定板；在下模座上，用已加工好的凹模板分别确定其螺孔位置，并分别钻孔，攻丝；装配上模在已装好的下模上放等高垫铁，再在凹模中放入 0.3mm的纸片，然后将凸模与固定板组合装入凹模；预装上模座，划出与凸模固定板相应螺孔、销孔位置并钻铰螺孔、销孔；用螺钉将固定板组合、垫板、上模座连接在一起，但不要拧紧；将卸料板装在已装入固定板的凸模上，装上橡胶和卸料螺钉，并调节橡胶的预压量，使卸料板高出凸模下端约1mm；复查凸、凹模间隙并调整合适后，紧固螺钉；安装导料板；切纸检查，合适后打入销钉试冲与调整装机试冲根椐试冲结果作相应调整设计小结毕业设计是一种综合性较强的专业实践环节，它具知识面宽、学科广、综合性强，通过这次毕业设计，我巩固了以前学过的知识，提高了查阅资料的能力，使我更加认识到毕业设计的重要性，从而提高了我理论联系实际的设计能力和动手能力。为我今后走向工作岗位打下了一定的基础。在本次设计中，我学到了许多的东西。首先对于AUTOCAD的应用更加熟练；其次，通过模具设计我对于模具设计的流程基本上熟悉。了解到冲裁间隙，拉深系数，拉深间隙的计算，复合模的设计过程，这次设计是对以前所学的专业知识的一次综合性的实践。涉及到机械制图、机械设计、模具设计、互换性以及CAD/CAM各个方面的内容。本次毕业设计历时一个月左右，从最初的领会毕业设计的要求，到对拿到自己手上的冲压件的冲压性能的分析计算，诸如对冲压件结构的分析，对形状的分析等，不断地分析计算，对要进行设计的冲压件有了一个比较全面深刻的认识，并在此基础上综合考虑生产中的各种实际因素，最后确定本次毕业设计的工艺方案。然后是对排样方式的计算，直到模具总装配图的绘制，用时近一个月。在这段时间里，我进行了大量的计算：从材料利用率的计算，到工序压力的计算，再工作部分刃口尺寸及公差的计算，到各种零件结构尺寸的计算以及主要零部件强度刚度的核算。其间在图书馆翻阅了