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机械毕业设计全套

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MJC01-075@定位筐冲压模具设计毕业设计,机械毕业设计全套

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题 目 :手柄限位杆盒 冲压件设计 学 院（系） : 材料科学与工程学院 年级、 专业 : 模具专业 姓 名 : 学 号 : 指 导 教 师 : 完 成 时 间 : 年 6 月 1 日 nts - - - 第 2 页 摘 要 : 本次设计是在原有冲压件的基础上对其进行批量生产的一系列设计和加工制造的全过程。限位杆盒形 冲压件的设计首先要从冲压生产工艺上对我所要设计的限位杆盒进行冲压工艺的分析与计算，然后在分析计算的基础上并参看相关的冲压设计资料确定冲压工艺方案，再在此基础上确定各工序的复合关系后，再进入冲模各具体结构的设计。在此基础上对各副冲压模具的主要零部件的尺寸进行设计与计算，期间要参考大量与冲压相关的资料和翻阅各种冲压手册，并通过计算以确定各副模具具体的结构及尺寸，通过不断的计算与修改，并在指导老师的悉心关怀和耐心指导下进行不间断的反复修改，最终确定划出了三副装配图和 18 副零件图。并在这个基础上对各副冲模的主要 工作零件如：落料凹模，拉深凸模，凸凹模以及翻边凸模，翻边凹模和一些定位零件和固定零件进行制造工艺的设计 ，编制零件的制造加工工艺卡片。以通过制造工艺的编制来熟悉并掌握模具由设计到加工成型再到使用的整个工艺流程 ，使我们在以后的设计中能更加结合工厂的实际生产条件，使我们的设计更加合理，更具有经济价值和生产的实用性，可行性。 另外，本次毕业设计是对我大学四年所学各种知识的检验和考查，通过这次毕业设计使我了解和掌握了许多生产过程中的实际的东西，结合我在生产实习中所看所想的一些东西，有了自己的一些小体会和小心得。在此我 特别感谢学校，学院各位老师给我的这次机会和悉心指导。 关 键 词 ： 冲压工艺性、冲模设计、总布置与校核， 制造工艺的编制 Abstract: This design is at originally possessed hurtle as to its foundation of press the piece is the batch quantity produce a series design for carry on， Only for a pole box press the piece of the design want first from hurtled to press to produce the craft to carry on to a pole of limit box that I want to design hurtled to press the craft of analysis and calculation, then nts - - - 第 3 页 on the analytical and calculating foundation also see also relatedly hurtled to press to design the data assurance to hurtle to press the craft project, again after this foundation up made sure the compound relation of each work preface, then enter blunt the mold is each the design of the concrete structur，On this foundation to main parts of each blunt mold of size carry on the design and calculation, the period want to consult a great deal of related data and browse the manual, and pass the calculation with the concrete structure and sizes of the assurance, pass the continuous calculation and modify, and at guide the teacher to be concerned with concentrated effort and guide patiently under carry on modifying again and again without a break, most the assurance rowed three assemble diagrams and 18 spare parts diagrams. Thanks every teacher and the school of leaders! Key words:Hurtle to press the craft, The blunt mold design, Total arrange to check with school, manufacture . nts - - - 第 4 页 目录 第一章 前言 6 第二章 设计任务书 6 第三章 冲压件工艺分析 7 第四章 冲压件工艺方案的确定 8 第五章 模具总装图的设计与计算 10 1.落料，冲孔，拉深复合模的设计与计算 11 1）冲裁排样方式的确定与计算 11 2）工序压力的计算 13 3）模具类型及结构形式的确定与计算 14 4）模具工作部分刃口尺寸的计算 15 nts - - - 第 5 页 5）模具其它零件的结构尺寸设计与计算 17 2.第二副模具装配图的设计与计算 21 1）工序压力的计算 21 2）模具类型及结构形式的确定与计算 22 3）模具工作部分刃口尺寸的计算 22 4）模具其它零件的结构尺寸设计 23 3.第三副翻边模总装图的设计与计算 24 1）工序压力的计算及压力机的初步选用 24 2）翻边预制孔尺寸的计算 25 3）模具工作部分刃口尺寸的计算 27 4）模具类型及结构形式的确定与计算 27 5）模具其它零件的结构尺寸设计与计算 27 第六章 模具经济技术分析 30 第七章 毕业设计总结 31 第八章 设计资料的选用 32 第九章 致谢词 32 第一章 前言 大学四年的学习，使我对模具知识有了一定的了解，而本次毕nts - - - 第 6 页 业设计是对我大学四年所学的无论是基础知识还是专业知识都是一次全面的检查和考核，同时也是培养我解决具体问题的一种能力和一次深入再学习的过程。 通过上学期末对压铸模具的课程设计和本学期的模具制造课程设计，我对模具设计的思路和程序有了一定的掌握，初步具备了设计模具的能力。这次是冲压模具的设计，要求对冲压件进行冲压工艺的设计，冲模的装配图设计，利用电脑设计模具的零件图以及模具零件的制造工艺设计。这就 需要我对以前所学过的知识进行全面的、系统的复习与回顾，并且通过借助于资料、手册、图册等设计所需的工具书，在导师的指导下，进行一次全面而系统的设计，同时在设计过程中要进行反复的修改以不断改进设计的质量，以顺利完成本次毕业设计的各项任务，同时也要力求自己设计的模具尽可能地有低成本、高生产率和生产的产品高合格率的要求，使它具有较高的性价比。 本次设计包括模具总装配图三张，工件图一张，模具各零件图二十张左右，以及若干张冲模零件制造工艺卡和毕业设计说明书一份。 由于本人水平有限和失误等原因，因此在本次设计图纸中还存在 不少错误和不足之处，恳请各位老师批评、指正。 在此感谢学院各位领导特别是储凯教授的悉心指导！ 学生 高占生 nts - - - 第 7 页 2006 年 6 月 第二章 零件的冲压工艺分析 本次毕业设计的冲压件是限位杆盒冲压件的生产过程的设计。该冲压件是一个高 27mm，长 84mm，宽 75mm 的矩形件。该盒形件是 10#钢，厚度 t 为 1mm，底部圆角半径与壁与壁之间的圆角半径相等，均为 6mm。在该盒形件底部一侧有一直径为 12mm 的圆孔，另一侧有 一非规则的孔，但他的外形具有对称性，而且非规则的孔还向矩形件内部翻边深度为 3mm。此外，盒形件短边两侧壁上有四个小圆孔，直径为 5mm，均匀分布在矩形件两侧对称位置上。 从以上对限位杆盒的形状分析当中不难看出，它需要经过落料，拉深，冲孔，翻边，修边等冲压工序，但它需要几次拉深，翻边预制孔尺寸如何计算以及冲侧孔应该采用哪种方式和如何布置等成为本次设计的重点和难点。 另外从冲压件的用途分析可知，该冲压件是限位杆盒的上半件，它主要是防尘除尘的作用，因此其本身精度要求并不高，而且底部的圆孔是观察孔，两侧壁 4小孔是通气 孔，底部非规则孔是为了工艺的需要而添加的工艺孔，因此，翻边的精度要求也不是很高。综合上述可知，本次设计的模具精度并不需要很高，达到 IT10-IT9 均可满足要求。 至于需几次拉深，拉深的圆角半径等以及冲 压件工艺的计算将在后面加以叙述，在此就不在叙述，（后附零件图一份） nts - - - 第 8 页 10#定位框储 凯高占生 数 量 1比 例 1 ： 1A4材料材 料 学 院 0 2 级 模 具 （ 1 班 ）校核制图4XR64XR7第三章 零件冲压工艺方案的计算 （ 1） :展开零件毛坯形状和尺寸的计算 。 nts - - - 第 9 页 在确定毛坯的形状和尺寸之前 ,先确定盒形件的拉深高度 H. 盒形件的拉深高度为 H=h+ h,式中 h盒形 件的修边余量。查表得： h=(0.030.05)H 取 h=0.04H h=27 H=27+0.04H 得 H=28 将直边按弯曲变形 ,1/4 的圆角部分按圆筒拉深变形分别展开 ,其中弯曲部分的展开长度为： LZ=H+0.57 r d=28+0.57X7=32 拉深部分展开后的毛坯半径 R 为： 当 r= r D 时 , R=(2rH)1/2 R=(2X7X28) 1/2=20 然后平滑连接圆弧和直线 ,如图 2 1 所示 ; 1341258XR2041,1132,11504020,6320,63图 2 1 图 1 1 （ 2）零件的 必要的工艺计算 a. 拉深深度。一般拉深深度 H 一般不大于 2d，当一次可拉成时，其高度应符合如下条件： 矩形件 H （ 0.30.8） B 且 r 角 =（ 0.050.2） B 又图可知 H=27 m1min=0.53 所以该拉深件的极限拉深系数满足一次拉深成形的条件。 由以上三点可知 , 拉深件满足一次拉深成形的条件 d.翻边的工艺性的分析 翻边工艺计算有两个方面的内容：一是根据翻边工件的尺寸，计算毛坯预孔的尺寸；二是根许允许的极限翻边系数，校核一次翻边可能达到的翻边精度。 由图可知该翻边属于非圆孔翻边，可以分别按圆孔翻边、弯曲、拉深展开，然后用作图法把各展开线光滑连接即可。 1.计算毛坯预孔的尺寸。圆角处按圆孔翻边 do=D-2(H-0.43r-0.72t) do=11-2(3-0.43x1.5-0.72x1)=7.73 nts - - - 第 11 页 2.计算一次翻边的极限高度 KO= (0.0850.9)KO 查表得 KOmin=0.68 所以 KOmin=0.5780.618 Hmax=D(1- KOmin)/2+0.43r+0.72t Hmin=11(1-0.618)/2+0.43X1.5+0.72X1 =3.1253 所以可以一次翻边。尺寸如图 1-2所示 4XR74XR6图 1-2 第四章 零件冲压工艺方案的计算 根据以上的计算和对零件结构的分析，总体确定以下方案： 方案一： 落料、拉深、冲孔、翻边复合 冲孔（两侧） 修边 因为翻边高度较小，所以冲孔、 翻边不能复合。 方案二： 落料、拉深、冲孔复合 翻边、冲孔（两侧） 修边 在这个工艺方案中，翻边和冲两侧孔不能复合，因为复合以后造成顶出工件比较比较困难，所以不选用此方案。 方案三： 落料、拉伸复合 冲孔（两侧） 翻边 修边 nts - - - 第 12 页 方案三虽然工序较多，但思路较清晰，各副模具的设计比较简单，且都具有可行性。 综合分析选取方案三 第一副： 该副模具完成的主要任务为落料，拉深，冲底部圆孔及底部翻边预制孔并为后续工序做好准备。该副 模具所完成的工序内容多，比较复杂，也是本次设计的重点和难点所在，其计算工作量也是最大的。 第二副： 该副模具完成的工序内容是冲出矩形盒短边两侧壁上的 4 个小圆孔，由于该矩形盒是先拉深后再冲孔的，因此，在侧壁上冲孔的难度就比较的大，而且冲孔的直径比较的小，因此要对冲孔凸模的强度，刚度进行严格的校核。初步考虑有两种方式来完成该工序的内容。一种方案是采用侧压装置，即斜契斜滑块冲侧孔装置，采用此装置可一次性将侧壁上的 4小孔同时冲出，。第二种方案是将工件毛坯直接套在凹模支架上直接冲壁上同一侧的 2 小孔，然后，再对调冲另一 侧的 2小孔，但是效率没有前一种的高，浪费工时 .所以采用第一种方案。 第三副： 该副模具是一单工序模具，主要任务是完成工件底部上非规则形状的孔的翻边。由于该工件在底部对非规则孔翻边高度为3mm，其目的是为了避免矩形件底部的应力过于集中所引起的变形甚至是损坏，因此，它是一种工艺孔，翻边的精度要求并不高，但是本副模具的难点之处在翻边的形状是一非规则形状孔翻边，计算比较困难，故此把它作为单工序模设计，但设计比较简单，暂时不进行设计和计算。 第四副： 该副模具的主要任务是完成工件的切边修边工作，由于拉深后的工件存在修边余 量和局部凸缘，而所要求生产的工件没有凸缘，因此要进行修边工序，同时也把它作为最后的一道工序来安排。该模具主要是为了提高工件的精度和质量而设计的，结构相对复杂。设计中主要搞前一、二、四副模具的设计，第三副暂时不进行设计和计算。 nts - - - 第 13 页 第五章 模具总装图的设计与计算 1 落料，拉深，冲孔复合模的设计 1） 冲裁排样方式的设计及计算： 根据前边的作图及计算确定零件的毛坯尺寸最大为： 134x125mm，综合各种因素及查看相关的资料后决定采用单排形式，为了进料方便，采用横排方式。并根据冲压手册 p44 页表 2-17查得：搭边值 a=2mm，间距 a1=1.5mm 为 1.排样 用有搭边值的排样 :直排 搭边值查表得 a=2 a1=1.5 a 是侧边的搭边值 a1 是相邻两工件的搭边值 宽度 B=129 如图 3-1 所示排样 129图 3-1 2. 材料利用率 =FO/ FX100% =(13911X4)/(129X(134X4+1.5X5) =79.4% 2）第一副模具各工序压力的计算及压力机的初步选用 （ 1） 计算冲裁力 查看冲压 简明 手册以确定 10 号钢（优质碳素结构钢）的抗拉强度 ， nts - - - 第 14 页 b=400MPa， 则： P 落料 =1.3P 式中 P 计算冲裁力 p=L.t. cp L 冲裁周边长 t 冲件材料厚度 cp 抗剪强度（ 0.8 0.86） b（抗弯强度） 由图形用 CAD 查询面积得 L1=422.4 L2=144.78 L3=15.08 L= L1+ L2+ L3=582.26 p=582.26X1X0.8X400=186.32KN P 落料 =1.3X186.32=242.22KN （ 2）第一工序的卸料力、推件力、顶件 力 a. 卸料力 查课本 P43 页表 2-9，取卸料力系数 K1=0.05 则： F 卸 = K1 F 落料 =0.05X242.22 =12.11KN b. 推件力 P2=n.K2.P =6X0.055X242.22 =79.8KN c.顶件力 P3=K3.P =0.06X242.22 =14.53KN （ 3）压边力的计算 查冲压手册 P310 页表 4 83。得单位压边力 P=2.25MPa F=PA 其中 A为冲压件的底部表面积 nts - - - 第 15 页 F 压边力 =PA 其中 A=5320mm2 故 F 压边力 =2.25XA =11.970（ KN） 其中由冲压模具简明设计手册 P33 页表 2-40查得凹模刃口高度 h=6mm， 则： n=6/t=6/1=6（个） (4)冲翻边预制孔各压力的计算 ： （ 各参数与上步取相同数据） L=5320（ mm） 2 则： F 冲 =1.3Lt b =1.3x(154+41)x1x400 =101.40（ KN） 卸料力： F=0.05x F 冲 =0.05x101.40 =5.07（ KN） 推件力： F 推 =6x0.063x101.4 =38.2（ KN） (5)压力机的选择 综上计算所知，因为选用的是弹性卸料结构 ,所以总压力 F 总 为各力的 总和，其中包括卸料力 .故 F 总 =242.22+12.11+79.8+14.53+11.970+101.40+5.07+38.2 =505.3KN 在考虑各因素后，取一安全系数 0.7 左右，所以必须选用大于 7721.86KN的公称压力机 .则根据所需总压力初选公称压力为 1250KN 的开式压力机。（参看冲压手册相关章节 543 页 nts - - - 第 16 页 技术参数如下表 1所示 合高度调节量 工作台 模柄孔尺寸 前后 左右 直 径 深度 120 970 650 60 75 表 1 3）模具类型及结构形式的选择与计算： 本次设计第一副模具采用落料，冲孔，拉深的复合模结构。虽然本次设计的冲压件可一次拉深到所要求的高度，原则上属于浅拉深矩形件，但是实际情况是该矩形件高度达到 27mm，只是由于矩形件的长宽 的参数都比较的大，因此才使拉深的相对高度，相对圆角半径比较的小。 因此，采用落料和拉深复合的装置。另外基于矩形件的长宽参数都比较的大，从而使凸凹模的壁厚能够满足强度和刚度的要求。而冲底部 2孔时，相对于冲压件外形尺寸，冲孔尺寸较小，对拉 深凸模强度影响不大，能保证该零件有足够的强度和刚度。所以无论从结构上，经济上，还是生产效率综合考虑都可采用将落料，拉深，冲孔的复合模结构。 另外在下模座下部设有缓冲器，它驱动托杆向上运动，使压边圈兼做顶件和压边的作用，且在上模上设有刚性推件装置，并在下模上设有刚性卸料板装置，采用这些结构的特点主要是，结构紧凑，布局合理且制造使用都简单方便，唯一的不足是，拉深件有可能留在刚性卸料板内不易出件，有时还需要工人用手工去把它拿出，带来了操作的不便，但是只要托杆长度设计合理，缓冲器橡皮弹力足够，就能克服这点不 足。另外考虑到装模方便，模具采用后侧布置导柱，导套的模架。 公称压力 滑块行程 /mm 行程次数/min-1 最大闭合高度 /mm 1250 140 50 430 nts - - - 第 17 页 下 附 第 一 副 模 具 装 配 简 图9工件图材 料 ： 1 0 厚 度 ： 1排 样 图30 29设计校对审核批准日期第 1 页共 1 5 页质量 比 例 1 ： 1高占生储 凯西华大学材料学院模 具 （ 1 ） 班定位框落料、拉深、冲孔复合模序号 名 称 数量 材 料 热处理 页次代 号 规 格标 准 零 件备注9下 模 座凹 模导 柱导 套上 模 座卸 料 板橡 皮固 定 板垫 板圆柱销内六角螺钉凸 模 模 柄打 杆推 板连接推杆固定板卸料螺钉凸凹模圆柱销托 杆内六角螺钉盖 板内六角螺钉凸 模压料器内六角螺钉挡料销内六角螺钉顶出器123456 7 8 9 10 11 12 13 15 16 1714 18 19 20 2122232425262728876543211011121314151617181920212223242526272829301122111112411411414112411211432467810111213141553技 术 要 求 ：. 冲 裁 凸 、 凹 模 刃口 间隙不均匀度 0 . 0 3 ；2 . 成 形 凸 、 凹 模 刃 口 间 隙 不 均 匀 度 0 . 0 64XR74XR6图表 1（ 第一副模具剖视图及主要结构） 4） .模具工作部分刃口尺寸和公差的计算 （ 1） 落料凸、凹模的刃口尺寸 由表可查出间隙范围为（ 7%-10%） t， 则 Zmin=0.07,Zmax=0.1 Zmax-Zmin=0.03 由表可查出 32.11 的 K=1， 32.11 为 IT11 精度。 =0.16。凸、凹模的制造精度都取 IT8 级，则 Tp=Td=0.039。但因为 Tp+Td=0.078 Zmax-Zmin=0.03，所以应该选用凸模和凹模配合加工。 落料冲裁模应以凹模为基准件配制凸模。 由图可知， 32.11 尺寸为凹模磨损后尺寸变大，它们在落料冲裁模上，相当于冲孔凸模计算。 Ad= 0TP-K)(A =(32.11+1x0.16)0 039.0 nts - - - 第 18 页 =32.27 0039.0 其它尺寸同理算出 20.86 0033.0、 32.27 0 039.0 、 41.11 0 039.0 、 125.19 0063.0134.19 0063.0配制凸模的图样上须注明：“凸模尺寸按凹模实际尺寸配制，保证上面间隙值 “ 0.07 0.1” 2.拉深凸、凹模的刃口尺寸 (1)凸、凹模圆角半径。矩形件拉深时，圆角部分的间隙应较直边部分间隙大0.1t。 所以 ra=7,rt=6+0.1=6.1 ra 凹模圆角半径 rt 凸模圆角半径 （ 2）凸、凹模的间隙值 Z Z=2（ 1 1.1） tmax t=1 取 Z=2.2 (3) 凸、凹模的刃口尺寸 84 为 IT11 精度。 =0.22， 凸、凹模的制造精度都取 IT9 级，则 Tp=Td=0.087。84 22.00=84.22022.0当尺寸 标注在外行时 Dd=(Dmax-0.75 )TP0=（ 84.22-0.75X0.22） 087.00=84.06 087.00Dd=(Dmax-0.75 -Z) 0Td- =（ 84.22-0.75X0.22-2.2） 0087.0=81.860087.0同理算出其它尺寸（ 75.05 074.00、 72.850074.0） 冲孔凸凹模刃口尺寸的计算： nts - - - 第 19 页 a.翻边预孔和零件的底面孔凸、凹模的刃口尺寸 a 底面孔凸、凹模的刃口尺寸 由表可查出间隙范围为（ 7%-10%） t， 则 Zmin=0.07,Zmax=0.1 Zmax-Zmin=0.03 由表可查出 12 的 K=0.75， 12 为 IT10 精度。 =0.58。凸、凹模的制造精度都取 IT7 级，则 Tp=Td=0.015。但因为 Tp+Td=0.03= Zmax-Zmin=0.03，所以凸模和凹模可以分别加工。 dp=(d+k )0TP =(12+0.75x0.058)0015.0=12.040015.0 dd=( dp +Zmin) dp0=(12.04+0.07) 015.00=12.11 015.00a 翻边预孔的凸、凹模的刃口尺寸 同上式一样由表可查出间隙范围为（ 7%-10%） t， 则 Zmin=0.07,Zmax=0.1 Zmax-Zmin=0.03 同前面公式，同理得凸、凹模尺寸。 （凸模在前，凹模在后） （ 28.330052.0， 28.40 052.00） /（ 7.80036.0、 7.87 036.00） /（ 7.820036.0、 7.89 036.00） （ 5.820036.0、 5.90 036.00） /（ 22.930052.0， 23.00 052.00） 落料，拉深凸凹模高度的确定 （ 参见课本 P61 页图 3-100） L=h+h1+h2+h3 其中： h1为凸模固定板厚度，一般为凸模高度的 40%左右 h2为卸料板的厚 度，查课本 P23 页取为 15mm。 h3橡皮的厚度，计算取为 50mm。 h为附加长度，包括修模余量和安全长度，取 30mm。 综上，则： L=0.4L+15+50+30 nts - - - 第 20 页 故： L=145mm 即凸凹模的长度为 145mm，具体长度根据实际情况调整后再确定。 落料凹模外形尺寸的设计与粗略计算 ： 具体情况根据装配图确定 参见课本 P63 页图 3-12： 凹模厚度 h=Kb（大于 15mm）， 凹模壁厚 c=（ 1.5 2h）（大于 30 40mm） 其中： b 冲裁件最大外形尺寸 K 系数，形状简单取较小值，形状复杂取较大值。 故根据课本 P64 页表 3 3取 K=0.18， 则：查冲压设计简明手册 P34 页： h=Kb=0.18x134=24（ mm）（但是本次模具不是落料单工序模，因此，落料凹模的对应尺寸应该比拉深凸模原则上高 1个料厚 t 才可满足强度要求 .但是在此模具设计，凹模里面还有卸料结构，根据作图得初 h 取 60mm） 凹模壁厚 ： c=（ 1.5 2.5） h，取 48mm。 (但因为是异行孔 ,壁厚不同 ,在此求的 为 最小壁厚 ) 5）模具其他零件的设计与计算 ： .模架的选用： 根据落料凹 模的周界尺寸，查冲压手册 P591 页相关资料，同时为了安装方便，故采用后侧导柱式模架，由于本次落料凹模的周界尺寸长度在250mm 左右，按资料中的 LXB 选用则上模座为 315x250x65mm(设计 过程中 ，厚度 50mm时，顶件的行程不够，所以加大上模座的厚度 )，下模座为 315x250x60mm的 规格，其他结构的尺寸值不变。此时，再反过来校核所初步选用的压力为1250KN 的公称压力。工作台尺寸：左右为 970mm，前后 650mm。工作台的闭合高 度为 430mm，显然可以放下该模座，且最大闭合高度也满足要求，因此所选压力机符合要求。 则模柄的规格为直径 60，高 96mm，其它结构的尺寸参见冲压 简明 手册P436 页，与此同时，在模座确定以后，导柱，导套的规格和结构尺寸也随之nts - - - 第 21 页 确定下来由冲压 简明 手册相关章节查得。 .定位零件： 本副模具采用两个导料销导向送料，为使条料顺利通过导料销的间隙，在计算排样尺寸图时一并算出，此处不在叙述。结构和规格与挡料销相同。同时在本副模具中采用固定挡料销来限制条料的送近步距，使用圆形挡料销，规格为 10X13。该结构的挡料结构简单，制造容易，使用方便，适用于固定卸料板及手工 送料的冷冲模结构。 .卸料与推（顶）件装置： 由于板料厚度为 1mm 大于 0.8mm，故要采用固定卸料板结构，其结构简单，卸料力大。卸料板只起卸料作用，卸料板的型孔与凸模的单面间隙为 0.5mm，厚度为 14mm。 打杆长度： H（模柄总长 +凸凹模高度 -推件高度） 但是由于使用了四爪推板推出机构，因此打杆长度应在（模柄总长 -推板厚度）具体情况根据装配图确定。 托杆长度： L（ l+h3） 其中： l 气垫长度 h3 气垫上平面与下平面之间隙 综上， 取 L=90mm .固定与连接零件： 采用固定板将凸凹模固定在上模座上，固定板与凸凹模之间采用阶梯固定的形式。固定板与上模座之 间采用内六角螺钉与圆柱销来连接和定位，螺钉尺寸与圆柱销尺寸根据被连接的两部分零件厚度来确定。此外，由于本副模具的尺寸所需冲裁力较大，因此采用垫板的结构。 第一副模具压力中心的设计与计算 ： 由于落料，拉深和冲圆孔的凸，凹模形状均为对称性形状，因此其压力中心均为其各自的几何形心。冲翻边预制孔凸凹模的形状虽然是不规则的形状，但是它也是对称的，因此其中心也在其形心上：（故以模座中心为原点，建立直角坐标系，则落料和拉 深的压力中心均 在原点上）。 nts - - - 第 22 页 2第二副模具的设计与计算： 1）各工序压力的计算与压力机的初步选用 ： 冲孔力的计算：冲压件的材料为 10#，查冲压手册得 : b=400MPa 则： P 冲 =1.3P 式中 P 计算冲裁力 p=L.t. cp L 冲裁周边长 t 冲件材料厚度 cp 抗剪强度（ 0.8 0.86） b（抗弯强度） L=15.08X2=30.6 p=15.08X1X0.8X400=9.12KN P 冲 =1.3X9.72=12.64KN 由于采用一次冲孔， 1次同时冲 4孔的结构设计故： 总压力： F 水平 =4x12.64=50.56（ KN） 所以 F总 =50.56/sin30 /sin60 =116.76（ KN） 则根据总压力初步选用开式压力机公称压力为 250KN，其模柄规格为直径50mm,高度 91mm具体结构尺寸参见冲压手册相关章节。 2）模具结构类型及形式的选择与设计 本次毕业设计第二副模具设计的主要目的是在拉深工序完成后，在其侧壁上完成 4个小孔的冲裁。由于前面所述，采用斜契斜滑块结构，采用弹性卸料和压料机构，因为孔的直径较小，所以凹模采用镶嵌式结 构，采用过盈配合和 环氧 树脂 连接，来降 低 加工难度。 3）凸凹模工作部分刃口及公差的计算 和 12 孔的计算方式一样， 5 的计算原理一样 5 为 IT10 精度。 =0.048。 Tp=Td=0.012，因为 Tp+Td=0.024 Zmax-Zmin=0.03，所以应该选用凸模和凹模配合加工。 冲裁模应以凸模为基准件配制凹模。 由图可知， 75 尺寸为凸模磨损后尺寸变小，应按冲孔凸模尺寸计算刃口尺寸。 AP= 0TP-K)(A =(75+1x0.074)003.0=75.074003.0其它尺寸同理算出 84.087 0035.0配制凹模的图样上须注明：“凹 模尺寸按 凸 模实际尺寸配制，保证上面间隙值 “ 0.07 0.1” .模具结构形式的选择计算 : 本副模具主要目的是为了修 边工序 , 因为材料在拉深的过程中，常因受nts - - - 第 27 页 到材料力学性能的方向性影响，模具间隙分布不均匀，磨擦阻力不均匀以及定位误差的影响，使拉深件的口部或凸圆周边不齐，以至拉深成型后不得不进行修边。 在本副修 边模的设计中 ,它需在第一次拉深时， 盒形件底部 需要一定的小凸缘 ,其目的只是 在此副模具中 利用冲裁的原理 把它切除 。 在本副修 边模的设计中 ,修 边凹模设计在上模座上。预先拉深后的矩形毛坯件也放在定位块上 ,然后 用 凸模 内六角螺钉和圆柱销钉将其连接与紧固 在凸模上。 利用 利用 台阶的方式由固定板固定 ,而固定板利用内六角螺钉和圆柱销钉将其连接与紧固在上模座上。卸料时 ,上模采用打杆和推件块的方式将坯料从修 边凹模中推 出 。废料采用废料切刀切断，排除废料。 模具其它结构零件的设计与计算 : 模座的选用 : 在本副模具设计中根据凹模支架的尺寸来选用后侧导柱式模架选用模座的规格如下： 上模座 315x250x50mm 下模座 315x250x60m 其具体的结构尺寸如下： 上模座 L=315， B=250， H=50， h=35 L1=325， S=305， A1=160， A2=290 S2=200, R=55, d2=M16, t=32 下模座 L=315， B=250， H=60， h=45 L1=325， S=305， A1=160， A2=290 S2=280, R=55, d2=M16, t=32 导柱导套尺寸具体参数参考冲压手册 P606-612 页相关的章 节。 压力中心的计算 : 由于本副模具翻边中心位置虽然在盒行件的底部的中心位置上 ,但由于翻边的形状属于对称形状，其几何中心位置就是压力中心的位置所在处。 nts 第 1 页 西华大学毕业设计说明书 摘 要 : 本次设计是在原有冲压件的基础上对其进行批量生产的一系列设计和加工制造的全过程。限位杆盒形冲压件的设计首先要从冲压生产工艺上对我所要设计的限位杆盒进行冲压工艺的分析与计算，然后在分析计算的基础上并参看相关的冲压设计资料确定冲压工艺方案，再在此基础上确定各工序的复合关系后，再进入冲模各具体结构的设计。在此基础上对各副冲压模具的主要零部件的尺寸进行设计与计算，期间要参考大量与冲压相关的资料和翻阅各种冲压手册，并通过计算以确定各副模具具体的结构及尺寸，通过不断的计算与修改，并在指导老师的悉心关怀 和耐心指导下进行不间断的反复修改，最终确定划出了三副装配图和 18 副零件图。并在这个基础上对各副冲模的主要工作零件如：落料凹模，拉深凸模，凸凹模以及翻边凸模，翻边凹模和一些定位零件和固定零件进行制造工艺的设计 ，编制零件的制造加工工艺卡片。以通过制造工艺的编制来熟悉并掌握模具由设计到加工成型再到使用的整个工艺流程 ，使我们在以后的设计中能更加结合工厂的实际生产条件，使我们的设计更加合理，更具有经济价值和生产的实用性，可行性。 另外，本次毕业设计是对我大学四年所学各种知识的检验和考查，通过这次毕业设计使我了解和掌握 了许多生产过程中的实际的东西，结合我在生产实习中所看所想的一些东西，有了自己的一些小体会和小心得。在此我特别感谢学校，学院各位老师给我的这次机会和悉心指导。 关 键 词 ： 冲压工艺性、冲模设计、总布置与校核， 制造工艺的编制 Abstract: This design is at originally possessed hurtle as to its foundation of press the piece is the batch quantity produce a series design for carry on，Only for a pole box press the piece of the design want first from hurtled to press to produce the craft to carry on to a pole of limit box that I want to design hurtled to press the craft of analysis and calculation, then on the analytical and calculating foundation also see also relatedly hurtled to press to design the data assurance to hurtle to press the craft project, again after this foundation up made sure the compound relation of each work preface, then enter blunt the mold is each the design of the concrete structur， On this foundation to main parts of each blunt mold of size carry on the design and calculation, the period want to consult a great deal of related data and browse the manual, and pass the calculation with the concrete structure and sizes of the assurance, pass the continuous calculation and modify, and at guide the teacher to be concerned with concentrated effort and nts 第 2 页 西华大学毕业设计说明书 guide patiently under carry on modifying again and again without a break, most the assurance rowed three assemble diagrams and 18 spare parts diagrams. Thanks every teacher and the school of leaders! Key words:Hurtle to press the craft, The blunt mold design, Total arrange to check with school, manufacture . nts 第 3 页 西华大学毕业设计说明书 第一章 前言 大学四年的学习，使我对模具知识有了一定的了解，而本次毕业设计是对我大学四年所学的无论是基础知识还是专业知识都是一次全面的检查和考核，同时也是培养我解决具体问题的一种能力和一次深入再学习的过程。 通过上学期末对压铸模具的课程设计和本学期的模具制造课程设计，我对模具设计的思路和程序有了一定的掌握，初步具备了设计模具的能力。这次是冲压模具的设计，要求对冲压件进行冲压工艺的设计，冲模的装配图设计，利用电脑设计模具的零件图以及模具零件的制造工艺设计。这就需要我对以前所学过的知识进行全面的、系统的复习与 回顾，并且通过借助于资料、手册、图册等设计所需的工具书，在导师的指导下，进行一次全面而系统的设计，同时在设计过程中要进行反复的修改以不断改进设计的质量，以顺利完成本次毕业设计的各项任务，同时也要力求自己设计的模具尽可能地有低成本、高生产率和生产的产品高合格率的要求，使它具有较高的性价比。 本次设计包括模具总装配图三张，工件图一张，模具各零件图二十张左右，以及若干张冲模零件制造工艺卡和毕业设计说明书一份。 由于本人水平有限和失误等原因，因此在本次设计图纸中还存在不少错误和不足之处，恳请各位老师批评、指正。 学 生 高占生 2006 年 6 月 nts 第 4 页 西华大学毕业设计说明书 第二章 零件的冲压工艺 性 分析 本次毕业设计的冲压件是限位杆盒冲压件的生产过程的设计。该冲压件是一个高 27mm，长 84mm，宽 75mm 的矩形件。该盒形件是 10 号钢，厚度 t为 1mm，底部圆角半径与壁与壁之间的圆角半径相等，均为 6mm。在该盒形件底部一侧有一直径为 12mm 的圆孔，另一侧有一非规则的孔，但他的外形 具有对称性，而且非规则的孔还向矩形件内部翻边深度为 3mm。此外，盒形件短边两侧壁上有四个小圆孔，直径为 5mm，均匀分布在矩形件两侧对称位置上。 从以上对限位杆盒的形状分析当中不难看出，它需要经过落料，拉深，冲孔，翻边，修边等冲压工序，但它需要几次拉深，翻边预制孔尺寸如何计算以及冲侧孔应该采用哪种方式和如何布置等成为本次设计的重点和难点。 另外从冲压件的用途分析可知，该冲压件是限位杆盒的上半件，它主要是防尘除尘的作用，因此其本身精度要求并不高，而且底部的圆孔是观察孔，两侧壁 4小孔是通气孔，底部非规则孔是为了工 艺的需要而添加的工艺孔，因此，翻边的精度要求也不是很高。综合上述可知，本次设计的模具精度并不需要很高，达到IT10-IT9 均可满足要求。 至于需几次拉深，拉深的圆角半径等以及冲 压件工艺的计算将在后面加以叙 述，在此就不在叙述，（后附零件图一份） nts 第 5 页 西华大学毕业设计说明书 10#定位框储 凯高占生 数 量 1比 例 1 ： 1A4材料材 料 学 院 0 2 级 模 具 （ 1 班 ）校核制图4XR64XR7nts 第 6 页 西华大学毕业设计说明书 第三章 零件冲压工艺方案的计算 （ 1） :展开零件毛坯形状和尺寸的计算 。 在确定毛坯的形状和尺寸之前 ,先确定盒形件的拉深高度 H. 盒形件的拉深高度为 H=h+ h,式中 h 盒形件的修边余量。查表得： h=(0.030.05)H 取 h=0.04H h=27 H=27+0.04H 得 H=28 将直边按弯曲变形 ,1/4 的圆角部分按圆筒拉深变形分别展开 ,其中弯曲部分的展开长度为： LZ=H+0.57 r d=28+0.57X7=32 拉深部分展开后的毛坯半径 R 为： 当 r= r D 时 , R=(2rH)1/2 R=(2X7X28) 1/2=20 然后平滑连接圆弧和直线 ,如图 2 1 所示 ; 1341258XR2041,1132,11504020,6320,63图 2 1 图 1 1 （ 2）零件的必要的工艺计算 nts 第 7 页 西华大学毕业设计说明书 a. 拉深深 度。一般拉深深度 H 一般不大于 2d，当一次可拉成时，其高度应符合如下条件： 矩形件 H （ 0.30.8） B 且 r 角 =（ 0.050.2） B 又图可知 H=27 m1min=0.53 所以该拉深件的极限拉深系数满足一次拉深成形的条件。 由以上三点可知 , 拉深件满足一次拉深成形的条件 d. 翻边的工艺性的分析 翻边工艺计算有两个方 面的内容：一是根据翻边工件的尺寸，计算毛坯预孔的尺寸；二是根许允许的极限翻边系数，校核一次翻边可能达到的翻边精度。 nts 第 8 页 西华大学毕业设计说明书 由图可知该翻边属于非圆孔翻边，可以分别按圆孔翻边、弯曲、拉深展开，然后用作图法把各展开线光滑连接即可。 1.计算毛坯预孔的尺寸。圆角处按圆孔翻边 do=D-2(H-0.43r-0.72t) do=11-2(3-0.43x1.5-0.72x1)=7.73 2.计算一次翻边的极限高度 KO= (0.0850.9)KO 查表得 KOmin=0.68 所以 KOmin=0.5780.618 Hmax=D(1- KOmin)/2+0.43r+0.72t Hmin=11(1-0.618)/2+0.43X1.5+0.72X1 =3.1253 所以可以一次翻边。尺寸如图 1-2所示 4XR74XR6图 1-2 第四章 冲压工艺方案的 确定 1、根据以上的计算和对零件结构的分析，总体确定以下方案： 方案一： 落料、拉深、冲孔、翻边复合 冲孔（两侧） 修边 nts 第 9 页 西华大学毕业设计说明书 因为翻边高度较小，所以冲孔、翻边不能复合。 方案 二： 落料、拉深、冲孔复合 翻边、冲孔（两侧） 修边 在这个工艺方案中，翻边和冲两侧孔不能复合，因为复合以后造成顶出工件比较困难，所以不选用此方案。 方案三： 落料、拉伸复合 冲孔（两侧） 翻边 修边 方案三虽然工序较多，但思路较清晰，各副模具的设计比较简单，且都具有可行性。 综合分析选取方案三 2.分析各工序的的模具结构 第一副： 该副模具完成的主要任务为落料，拉深，冲底部圆孔及底部翻边预制孔并为后续工序做好准备。该 副模具所完成的工序内容多，比较复杂，也是本次设计的重点和难点所在，其计算工作量也是最大的。 第二副： 该副模具完成的工序内容是冲出矩形盒短边两侧壁上的 4个小圆孔，由于该矩形盒是先拉深后再冲孔的，因此，在侧壁上冲孔的难度就比较的大，而且冲孔的直径比较的小，因此要对冲孔凸模的强度，刚度进行严格的校核。初步考虑有两种方式来完成该工序的内容。一种方案是采用侧压装置，即斜契斜滑块冲侧孔装置，采用此装置可一次性将侧壁上的 4 小孔同时冲出，。第二种方案是将工件毛坯直接套在凹模支架上直接冲壁上同一侧的 2 小孔，然后，再对调冲另 一侧的 2 小孔，但是效率没有前一种的高，浪费工时 .所以采用第一种方案。 第三副： 该副模具是一单工序模具，主要任务是完成工件底部上非 规则形状的孔的翻边。由于该工件在底部对非规则孔翻边高度为 3mm，其目的是为了避免矩形件底部的应力过于集中所引起的变形甚至是损坏，因此，它是一种工艺孔，翻边的精度要求并不高，但是本副模具的难点之nts 第 10 页 西华大学毕业设计说明书 处在翻边的形状是一非规则形状孔翻边，计算比较困难，故此把它作为单工序模设计，但设计比较简单，暂时不进行设计和计算。 第四副： 该副模具的主要任务是完成工件的切边修边工作，由于拉深后的工件存在修边 余量和局部凸缘，而所要求生产的工件没有凸缘，因此要进行修边工序，同时也把它作为最后的一道工序来安排。该模具主要是为了提高工件的精度和质量而设计的，结构相对复杂。设计中主要搞前一、二、四副模具的设计，第三副暂时不进行设计和计算。 第五章 模具总装图的设计与计算 第二副模具装配图的设计与计算 1）冲裁排样方式的设计及计算： 根据前边的作图及计算确定零件的毛坯尺寸最大为： 134x125mm，综合各种因素及查看相关的资料后决定采用单排形式，为了进料方便，采用横排方式。并根据冲压手册 p44 页表 2-17 查得：搭边值 a=2mm，间距 a1=1.5mm 为 1.排样 用有搭边值的排样 :直排 搭边值查表得 a=2 a1=1.5 a 是侧边的搭边值 a1 是相邻两工件的搭边值 宽度 B=129 如图 3-1 所示排样 129图 3-1 nts 第 11 页 西华大学毕业设计说明书 2. 材料利用率 =FO/ FX100% =(13911X4)/(129X(134X4+1.5X5) =79.4% 2） 工序压力的计算及压力机的初步选用 （ 1） 计算冲裁力 查看冲压简 明手册以确定 10 号钢（优质碳素结构钢）的抗拉强度， b=400MPa， 则： P 落料 =1.3P 式中 P 计算冲裁力 p=L.t. cp L 冲裁周边长 t 冲件材料厚度 cp 抗剪强度（ 0.8 0.86） b（抗弯强度） 由图形用 CAD 查询面积得 L1=422.4 L2=144.78 L3=15.08 L= L1+ L2+ L3=582.26 p=582.26X1X0.8X400=186.32KN P 落料 =1.3X186.32=242.22KN （ 2）第一工序的卸料力、推件力、顶件力 a.卸料 力 查课本 P43 页表 2-9，取卸料力系数 K1=0.05 则： F 卸 = K1 F 落料 =0.05X242.22 =12.11KN b.推件力 nts 第 12 页 西华大学毕业设计说明书 P2=n.K2.P =6X0.055X242.22 =79.8KN c.顶件力 P3=K3.P =0.06X242.22 =14.53KN （ 3）压边力的计算 查冲压手册 P310 页表 4 83。得单位压边力 P=2.25MPa F=PA 其中 A 为冲压件的底部表面积 F 压边力 =PA 其中 A=5320mm2 故 F 压边力 =2.25XA =11.970（ KN） 其中由 冲压模具简明设计手册 P33 页表 2-40 查得凹模刃口高度 h=6mm， 则： n=6/t=6/1=6（个） (4)冲翻边预制孔各压力的计算 ： （ 各参数与上步取相同数据） L=5320（ mm） 2 则： F 冲 =1.3Lt b =1.3x(154+41)x1x400 =101.40（ KN） 卸料力： F=0.05x F 冲 =0.05x101.40 =5.07（ KN） 推件力： F 推 =6x0.063x101.4 nts 第 13 页 西华大学毕业设计说明书 =38.2（ KN） (5)压力机的选择 综上计算所知，因为选用的是弹性卸料结构 ,所以总压力 F 总 为各力的总和，其中包括卸料力 .故 F 总 =242.22+12.11+79.8+14.53+11.970+101.40+5.07+38.2 =505.3KN 在考虑各因素后，取一安全系数 0.7 左右，所以必须选用大于 7721.86KN 的公称压力机 .则根据所需总压力初选公称压力为 1250KN 的开式压力机。（参看冲压手册相关章节 543 页 技术参数如下表 1 所示 表 3）模具类型及结构形式的选择与计算： 本次设计第一副模具采用落料，冲孔，拉深的复合模结构。虽然本次设计的冲压件可一次拉深到所要求的高度，原则上属于浅拉深矩形件，但是实际情况是该矩形件高度达到 27mm，只是由于矩形件的长宽的参数都比较的大，因此才使拉深的相对高度，相对圆角半径比较的小。因此，采用落料和拉深复合的装置。另外基于矩形件的长宽参数都比较的大，从而使凸凹模的壁厚能够满足强度和刚度的要求。而冲底部 2 孔时，相对于冲压件外形尺寸，冲孔尺寸较小，对拉深凸模强度影响不大，能保证该零件有足够的强度和刚度。所以无论从结构上，经济上，公称压力 滑块行程 /mm 行程次数 /min-1 最大闭合高度 /mm 1250 140 50 430 闭 合高度调节量 工作台 模柄孔尺寸 前后 左右 直径 深度 120 970 650 60 75 nts 第 14 页 西华大学毕业设计说明书 还是生产效率综合考虑都可采用将落料，拉深，冲孔的复合模结构。 另外在下模座下部设有缓冲器，它驱动托杆向上运动，使压边圈兼做顶件和压边的作用，且在上模上设有刚性推件装置，并在下模上设有刚性卸料板装置，采用这些结构的特点主要是，结构紧凑，布局合理且制造使用都简单方便，唯一的不足是，拉深件有可能留在刚性卸料板内不易出件，有时还需要工人用手工去把它拿出，带来了操作的不便，但是只要托杆长度设计合理，缓冲器橡皮弹力足够，就能克服这点不足。另 外考虑到装模方便，模具采用后侧布置导柱，导套的模架。 (下附第一副模具装配简图 ) 图 1 第一副模具图 4）模具工作部分刃口尺寸和公差的计算 1.落料凸、凹模的刃口尺寸 由表可查出间隙范围为（ 7%-10%） t， 则 Zmin=0.07,Zmax=0.1 Zmax-Zmin=0.03 9排 样 图材 料 ： 1 0 厚 度 ： 1工件图4XR64XR7技 术 要 求 ：. 冲 裁 凸 、 凹 模 刃口 间隙不均匀度 0 . 0 3 ；2 . 成 形 凸 、 凹 模 刃 口 间 隙 不 均 匀 度 0 . 0 635151413121110876423411211421141411411421111122113029282726252423222120191817161514131211101234567828 27 26 25 24 23 222120191814 17161513121110987654321顶出器内六角螺钉挡料销内六角螺钉压料器凸 模内六角螺钉盖 板内六角螺钉托 杆圆柱销凸凹模卸料螺钉固定板连接推杆推 板打 杆模 柄凸 模 内六角螺钉圆柱销垫 板固 定 板橡 皮卸 料 板上 模 座导 套导 柱凹 模下 模 座9备注标 准 零 件规 格代 号页次热处理材 料数量名 称序号定位框落料、拉深、冲孔复合模西华大学材料学院模 具 （ 1 ） 班储 凯高占生比 例 1 ： 1质量共 1 5 页 第 1 页日期批准审核校对设计2930nts 第 15 页 西华大学毕业设计说明书 由表可查出 32.11 的 K=1， 32.11 为 IT11 精度。 =0.16。凸、凹模的制造精度都取 IT8 级，则 Tp=Td=0.039。但因为 Tp+Td=0.078 Zmax-Zmin=0.03，所以应该选用凸模和凹模配合加工。 落料冲裁模应以凹模为基准件配制凸模。 由图可知， 32.11 尺寸为凹模磨损后尺寸变大，它们在落料冲裁模上，相当于冲孔凸模计算。 Ad= 0TP-K)(A =(32.11+1x0.16)0039.0=32.27 0039.0 其它尺寸同理算出 20.86 0033.0、 32.27 0 039.0 、 41.11 0 039.0 、 125.19 0063.0134.19 0063.0配制凸模的图样上须注明：“凸模尺寸按凹模实际尺寸配制，保证上面间隙值 “ 0.07 0.1” 2.拉深凸、凹模的刃口尺寸 (1)凸、凹模圆角半径。矩形件拉深时，圆角部分的间隙应较直边部分间隙大 0.1t。 所以 ra=7,rt=6+0.1=6.1 ra 凹模圆角半径 rt 凸模圆角半径 （ 2）凸、凹模的间隙值 Z Z=2（ 1 1.1） tmax t=1 取 Z=2.2 (3) 凸、凹模的刃口尺寸 84 为 IT11 精度。 =0.22，凸、凹模的制造精度都取 IT9 级，则 Tp=Td=0.087。84 22.00=84.22022.0当尺寸标注在外行时 nts 第 16 页 西华大学毕业设计说明书 Dd=(Dmax-0.75 )TP0=（ 84.22-0.75X0.22） 087.00=84.06 087.00Dd=(Dmax-0.75 -Z) 0Td- =（ 84.22-0.75X0.22-2.2） 0087.0=81.860087.0同理算出其它尺寸（ 75.05 074.00、 72.850074.0） 3冲孔 凸凹模刃口尺寸的计算： a.翻边预孔和零件的底面孔凸、凹模的刃口尺寸 a .底面孔凸、凹模的刃口尺寸 由表可查出间隙范围为（ 7%-10%） t， 则 Zmin=0.07,Zmax=0.1 Zmax-Zmin=0.03 由表可查出 12 的 K=0.75， 12 为 IT10 精度。 =0.58。凸、凹模的制造精度都取 IT7 级，则 Tp=Td=0.015。但因为 Tp+Td=0.03= Zmax-Zmin=0.03，所以凸模和凹模可以分别加工。 dp=(d+k )0TP =(12+0.75x0.058)0015.0=12.040015.0 dd=( dp +Zmin) dp0=(12.04+0.07) 015.00=12.11 015.00nts 第 17 页 西华大学毕业设计说明书 a .翻边预孔的凸、凹模的刃口尺寸 同上式一样由表可查出间隙范围为（ 7%-10%） t， 则 Zmin=0.07,Zmax=0.1 Zmax-Zmin=0.03 同前面公式，同理得凸、凹模尺寸。（凸模在前，凹模在后） （ 28.330052.0， 28.40 052.00） /（ 7.80036.0、 7.87 036.00） /（ 7.820036.0、 7.89 036.00） （ 5.820036.0、 5.90 036.00） /（ 22.930052.0， 23.00 052.00） 4.落料，拉深凸凹模高度的确定 （ 参见课本 P61 页图 3-100） L=h+h1+h2+h3 其中： h1为凸模固定板厚度，一般为凸模高度的 40%左右 h2为卸料板的厚度，查课本 P23 页取为 15mm。 h3橡皮的厚度，计算取为 50mm。 h为附加长度，包括修 模余量和安全长度，取 30mm。 综上，则： L=0.4L+15+50+30 故： L=145mm 即凸凹模的长度为 145mm，具体长度根据实际情况调整后再确定。 5.落料凹模外形尺寸的设计与粗略计算 ： 具体情况根据装配图确定 参见课本 P63 页图 3-12： 凹模厚度 h=Kb（大于 15mm）， 凹模壁厚 c=（ 1.5 2h）（大于 30 40mm） 其中： b 冲裁件最大外形尺寸 K 系数，形状简单取较小值，形状复杂取较大值。 故根据课本 P64 页表 3 3 取 K=0.18， 则：查冲压设计简 明手册 P34 页： nts 第 18 页 西华大学毕业设计说明书 h=Kb=0.18x134=24（ mm）（但是本次模具不是落料单工序模，因此，落料凹模的对应尺寸应该比拉深凸模原则上高 1个料厚 t 才可满足强度要求 .但是在此模具设计，凹模里面还有卸料结构，根据作图得初 h 取 60mm） 凹模壁厚 ： c=（ 1.5 2.5） h，取 48mm。 (但因为是异行孔 ,壁厚不同 ,在此求的为最小壁厚 ) 5）模具其他零件的设计与计算 ： .模架的选用： 根据落料凹模的周界尺寸，查冲压手册 P591 页相关资料，同时为了安装方便，故采用后侧导柱式模架，由于本次落料凹模的周界 尺寸长度在 250mm 左右，按资料中的 LXB 选用则上模座为 315x250x65mm(设计过程中，厚度 50mm 时，顶件的行程不够，所以加大上模座的厚度 )，下模座为 315x250x60mm 的规格，其他结构的尺寸值不变。此时，再反过来校核所初步选用的压力为 1250KN 的公称压力。工作台尺寸：左右为 970mm，前后 650mm。工作台的闭合高度为 430mm，显然可以放下该模座，且最大闭合高度也满足要求，因此所选压力机符合要求。 则模柄的规格为直径 60，高 96mm，其它结构的尺寸参见冲压简明手册 P436页，与 此同时，在模座确定以后，导柱，导套的规格和结构尺寸也随之确定下来由冲压简明手册相关章节查得。 .定位零件： 本副模具采用两个导料销导向送料，为使条料顺利通过导料销的间隙，在计算排样尺寸图时一并算出，此处不在叙述。结构和规格与挡料销相同。同时在本副模具中采用固定挡料销来限制条料的送近步距，使用圆形挡料销，规格为 10X13。该结构的挡料结构简单，制造容易，使用方便，适用于固定卸料板及手工送料的冷冲模结构。 .卸料与推（顶）件装置： 由于板料厚度为 1mm 大于 0.8mm，故要采用固定卸料板 结构，其结构简单，卸料力大。卸料板只起卸料作用，卸料板的型孔与凸模的单面间隙为 0.5mm，厚度为nts 第 19 页 西华大学毕业设计说明书 14mm。 打杆长度： H（模柄总长 +凸凹模高度 -推件高度） 但是由于使用了四爪推板推出机构，因此打杆长度应在（模柄总长 -推板厚度）具体情况根据装配图确定。 托杆长度： L（ l+h3） 其中： l 气垫长度 h3 气垫上平面与下平面之间隙 综上， 取 L=90mm .固定与连接零件： 采用固定板将凸凹模固定在上模座上，固定板与凸凹模之间采用阶梯固定的形式。固定板与上模座之 间采用内六角螺钉与圆 柱销来连接和定位，螺钉尺寸与圆柱销尺寸根据被连接的两部分零件厚度来确定。此外，由于本副模具的尺寸所需冲裁力较大，因此采用垫板的结构。 第一副模具压力中心的设计与计算 ： 由于落料，拉深和冲圆孔的凸，凹模形状均为对称性形状，因此其压力中心均为其各自的几何形心。冲翻边预制孔凸凹模的形状虽然是不规则的形状，但是它也是对称的，因此其中心也在其形心上：（故以模座中心为原点，建立直角坐标系，则落料和拉深的压力中心均在原点上）。 2第二副模具的设计与计算： 1） 工序压力的计算与压力机的初步选用 ： 冲孔力的计 算：冲压件的材料为 10#，查冲压手册得 : b=400MPa 则： P 冲 =1.3P 式中 P 计算冲裁力 p=L.t. cp L 冲裁周边长 t 冲件材料厚度 cp 抗剪强度（ 0.8 0.86） b（抗弯强度） nts 第 20 页 西华大学毕业设计说明书 L=15.08X2=30.6 p=15.08X1X0.8X400=9.12KN P 冲 =1.3X9.72=12.64KN 由于采用一次冲孔， 1 次同时冲 4 孔的结构设计故： 总压力： F 水平 =4x12.64=50.56（ KN） 所以 F 总 =50.56/sin30 /sin60 =116.76（ KN） 则根据总压力初步选用开式压力机公称压力为 250KN，其模柄规格为直径 50mm,高度 91mm 具体结构尺寸参见冲压手册相关章节。 2）模具结构类型及形式的选择与设计 本次毕业设计第二副模具设计的主要目的是在拉深工序完成后，在其侧壁上完成 4 个小孔的冲裁。由于前面所述，采用斜契斜滑块结构，采用弹性卸料和压料机构，因为孔的直径较小，所以凹模采用镶嵌式结构，采用过盈配合和 环氧树脂 粘连剂 连接，来降低加工难度。 3）凸凹模工作部分刃口及公差的计算 和 12 孔的计算方 式一样， 5的计算原理一样 5 为 IT10 精度。 =0.048。Tp=Td=0.012，因为 Tp+Td=0.024 Zmax-Zmin=0.03，所以应该选用凸模和凹模配合加工。 冲裁模应以凸模为基准 件配制凹模。 由图可知， 75尺寸为凸模磨损后尺寸变小，应按冲孔凸模尺寸计算刃口尺寸。 AP= 0TP-K)(A =(75+1x0.074)003.0=75.074003.0其它尺寸同理算出 84.087 0035.0配制 凹模的图样上须注明：“凹模尺寸按凸模实际尺寸配制，保证上面间隙值 “ 0.07 0.1” 3） .模具 类型及 结构形式的选择 与 计算 : 本副模具主要目的是为了修边工序 , 因为材料在拉深的过程中，常因受到材料力学性能的方向性影响，模具间隙分布不均匀，磨擦阻力不均匀以及定位误差的影响，使拉深件的口部或凸圆周边不齐，以至拉深成型后不得不进行修边。 在本副修边模的设计中 ,它需在第一次拉深时，盒形件底部需要一定的小凸缘 ,其目的只是在此副模具中利用冲裁的原理把它切除。 nts 第 25 页 西华大学毕业设计说明书 在本副修边模的设计中 ,修边凹模设计在上模座上。预先 拉深后的矩形毛坯件也放在定位块上 ,然后用凸模内六角螺钉和圆柱销钉将其连接与紧固在凸模上。利用利用台阶的方式由固定板固定 ,而固定板利用内六角螺钉和圆柱销钉将其连接与紧固在上模座上。卸料时 ,上模采用打杆和推件块的方式将坯料从修边凹模中推出。废料采用废料切刀切断，排除废料。 4）。 模具其它零件 结构尺寸 设计与计算 : 模座的选用 : 在本副模具设计中根据凹模支架的尺寸来选用后侧导柱式模架选用模座的规格如下： 上模座 315x250x50mm 下模座 315x250x60m 其具体的结构尺寸如下： 上模座 L=315， B=250， H=50， h=35 L1=325， S=305， A1=160， A2=290 S2=200, R=55, d2=M16, t=32 下模座 L=315， B=250， H=60， h=45 L1=325， S=305， A1=160， A2=290 S2=280, R=55, d2=M16, t=32 导柱导套尺寸具体参数参考冲压手册 P606-612 页相关的章节。 压力中心的计算 : 由于本副模具翻边 中心位置虽然在盒行件的底部的中心位置上 ,但由于翻边的形状属于对称形状，其几何中心位置就是压力中心的位置所在处。 nts 第 26 页 西华大学毕业设计说明书 下附第四副模具装配结构简图： 1技 术 要 求 ：. 冲 裁 凸 、 凹 模 刃口 间隙不均匀度 0 . 0 3 ；2 . 成 形 凸 、 凹 模 刃 口 间 隙 不 均 匀 度 0 . 0