汽车升降器的冲压工艺及模具设计

汽车升降器的冲压工艺及模具设计摘 要：本模具是一个汽车玻璃升降器外壳的冲裁模，因为此工件的精度要求不是很高，所以采用普通冲裁模就可能达到要求，本零件不难加工，但所要的工序较多，需经落料、拉深、冲三小孔、冲底孔、翻边、切边和整形等。所以合理分配冲压工序，对产品性能有极大的影响。而且应尽量采用工序分散的工艺方案，用单工序模分散冲压，使得模具结构简单，制造快而且价格低廉。这次设计的落料拉伸复合模可用正装式复合模又可用倒装式复合模，正装式复合模的受力情况比倒装式复合模好，废料不在凸凹模内积聚，压力机回程时，废料即从凸凹模内推出。同时考虑到对薄料的平整度要求较高，决定采用正装式复合模。关键词：冲压工艺 排样图 模具主要零件 冲压模具 拉深模具Design Of Stamping Process For Automotive Hoist And DieStudent:Peng ZhefengTutor:Dong Liang(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)朗显示对应的拉丁字符的拼字典Abstract: This mold is a shell of the car window regulator blanking die, because this is not very high precision workpiece, so the ordinary blanking die may meet the requirement, the part is not difficult to process, but the process to be more subject to blanking, drawing, punch three holes, red bottom, flanging, trimming and shaping. Therefore, a reasonable allocation of stamping process, the product has a great impact on performance. And should maximize the use of decentralized technology solutions process, with the single-mode dispersion stamping process, making the mold structure is simple, fast and cheap manufacturing. The design tensile composite blanking die is mounted composite model can also use the flip-style compound die, compound die is mounted by the forces better than the flip-style compound die, punch and die is not the accumulation of waste materials, press return trip The waste that is released from the punch and die. Taking into account the formation of thin materials require a higher degree, decided to adopt the dress style compound module.朗读显示对应的拉丁字符字典Key words: Hurtle to press the craft; Ling up the kind diagram; Main spare parts of molding tool. Paess molding; PadHeader molding .1 前言汽车门窗玻璃不但要保证驾驶员有足够的视角，以安全驾驶和行车；同时，为满足乘坐舒适的需要，玻璃的位置经常需要调整，因而玻璃调整的范围与操纵的灵活方便就成为重要的性能指标保证汽车玻璃灵活调整的机构就是玻璃升降器，它亦是汽车安全和舒适性的一个重要部件。中华人民共和国汽车行业标准QCT6261999汽车用玻璃升降器技术条件中对于玻璃升降器是这样定义的：“玻璃升降器是指按一定的驱动方式将汽车车窗玻璃沿玻璃导槽升起或下降，并能停留在任意位置的装置。在国外汽车行业的有关技术资料中，玻璃升降器的用词为Window Regulator其意即玻璃调整器，或许由于玻璃的位置调整多为上下运动，故通常称之为玻璃升降器。各种玻璃升降器均需通过某种形式的驱动机构以实现对玻璃运动位置的调整。对于玻璃为上下运动的玻璃升降器而言，当玻璃上升时，通过该机构将玻璃提升至需要的位置；而玻璃下降时，则可依靠玻璃自身的重力作为动力，此时驱动机构主要起限位及减缓作用。但由于实际上玻璃下降运动过程中需克服与密封件(导槽、封口胶条等)间的摩擦、及传动机构中的阻力等，因此玻璃升降器也起一部分驱动作用，以保证车窗玻璃的稳定移动.汽车玻璃升降器通常可有如下分类：单臂式升降器臂式玻璃升降器交叉臂式升降器双臂式升降器平行臂式升降器按传动结构分绳轮式升降器柔式玻璃升降器 带式升降器丝杆式玻璃升降器手动式玻璃升降器按操纵方式分电动式玻璃升降器液动式玻璃升降器根据机械升降机构的工作原理不同，电动玻璃升降器分为3种形式：绳轮式、叉臂式、软轴式。一般而论，绳轮式电动玻璃升降器可用于各种圆弧玻璃的车型中，但由于安装空间要求较大，目前主要用于玻璃圆弧较小的中高档轿车和高档面包车中叉臂式电动玻璃升降器主要用于玻璃圆弧较大的载货汽车、面包车及中低档轿车中软轴式电动玻璃升降器可用于各种玻璃圆弧的车型中，但运行噪声较大，目前主要用于玻璃圆弧适中的面包车及中低档轿车中。从技术成熟程度、工艺成热程度、运行噪声、可靠性、通用性和经济性来分析这几种结构，一般广为接受的结论.本文讨论的就是手动玻璃升降器外壳的模具设计。2汽车升降器外壳的设计2.1 设计的主要内容和方法研究对象：汽车车门玻璃升降器外壳模具具体要求：1）材料为 08 钢板，板厚 1.5mm 2）中批量生产 图1如下图1 汽车升降器外壳Figure 1 Elevator car shell目的：能综合运用在学校所学的理论和生产实际知识，进行一次冲压模具的设计工作的实际训练，从而培养和提高自身独立学习和工作的能力。能巩固和扩充在学校所学的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤。能掌握了冷冲压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。能为以后走进社会工作和更进一步深入地学习打下了良好的基础。 方法：利用冷冲压模具相关设计方法和AutoCAD2007辅助2.2 零件的工艺性分析汽车车门上的玻璃抬起或降落是靠升降器操纵的。升降器部件装配简图如图 2所示，本冲压件为其中的外壳 5 。升降器的传动机构装在外壳内，通过外壳凸缘上三个均布的小孔 3.2mm 用铆钉铆接在车门座板上。传动轴 6 以 I T11 级的间隙配合装在外壳件右端孔 16.5mm 的承托部位，通过制动扭簧 3 、联动片 9 及心轴 4 与小齿轮 11 联接，摇动手柄 7 时，传动轴将动力传递给小齿轮，然后带动大齿轮 12 ，推动车门玻璃升降。 1-轴套 2-座板 3-制动扭簧 4-心轴 5-外壳 6-传动轴 7-大齿轮 8-小齿轮 9-挡圈 10-联动片 11-油毡 12-手柄 图2 升降器部件装配简图Figure 2 Lifts parts assembly diagram朗显示对应的拉丁字符的字典该冲压件采用 1.5mm 的钢板冲压而成，可保证足够的刚度与强度。外壳内腔的主要配合尺寸 16.5 mm 、 22.3 mm 、 16 mm 为IT11-IT12 级。为确保在铆合固定后，其承托部位与轴套的同轴度，三个 3.2mm 小孔与 16.5mm 间的相对位置要准确，小孔中心圆直径 42 0.1mm 为 T10 级。此零件为旋转体，其形状特征表明，是一个带凸缘的圆筒形件。其主要的形状、尺寸可以由拉深、翻边、冲孔等冲压工序获得。作为拉深成形尺寸，其相对值 、 都比较合适，拉深工艺性较好。 22.3 mm 、 16 mm 的公差要求偏高，拉深件底部及口部的圆角半径 R1.5 mm 也偏小，故应在拉深之后，另加整形工序，并用制造精度较高、间隙较小的模具来达到。 三个小孔 3.2 mm 的中心圆直径 42 0.1mm 的精度要求较高，按冲裁件工艺性分析，应以 22.3 mm 的内径定位，用高精度（IT7 级以上）冲模在一道工序中同时冲出。 外壳的形状表明，它为拉深件，所以拉深为基本工序。凸缘上三小孔由冲孔工序完成。该零件 16.5 mm 部分（见图 8.2.1 右侧）的成形，可以有三种方法：一种可以采用阶梯拉深后车去底部；另一种可以采用阶梯拉深后冲去底部；第三种可以采用拉深后冲底孔，再翻边的方法第一种方法车底的质量较高，但生产率低，在零件底部要求不高的情况下，不易采用。第二种方法在冲去底部之前，要求底部圆角半径接近于零，因此需要增加一道整形工序，而且质量不易保证。第三种方法虽然翻边的端部质量不及前两种好，但生产效率高，而且省料。由于外壳高度尺寸 21 mm 的公差要求不高，翻边工艺完全可以保证零件的技术要求，故采用拉深后再冲孔翻边的方案还是比较合理的。 用方案C合理 图3a) 车切 ;b) 冲切 ;c) 冲孔翻边图3 外壳底部的成形方案Figure 3 Forming the bottom shell program因此，该零件的冲压生产要用到的冲压加工基本工序有：落料、拉深可能有关、冲三小孔、冲底孔、翻边、切边和整形等。用这些工序组合可以提出多种不同的工艺方案。2.3 优化选择工艺方案及模具形式外壳的全部基本工序为：落料 65 mm ，第一次拉深、第二次拉深、第三次拉深、冲底孔 11 mm ，翻边 16.5 mm ，冲三小孔 3.2 mm ，修边 50 mm 。共计八道基本工序，据此可以排出以下五种工艺方案： 方案一：落料与首次拉深复合，其余按基本工序。 方案二：落料与首次拉深复合，冲 11 mm 底孔与翻边复合，冲三个小孔 3.2 mm 与切边复合，其余按基本工序。 方案三：落料与首次拉深复合，冲 11 mm 底孔与冲三个小孔 3.2 mm 复合，翻边与切边复合，其余按基本工序。 方案四：落料、首次拉深与冲 11 mm 底孔复合，其余按基本工序。 方案五：采用级进模或在多工位自动压力机上冲压。 分析比较上述五种方案，可以看出：方案二中，冲 11mm 孔与翻边复合，由于模壁厚度较小 mm ，小于凸凹模间的最小壁厚 3.8 mm ，模具极易损坏。冲三个小孔 3.2 mm 与切边复合，也存在模壁太薄的问题，此时 mm ，因此不宜采用。 方案三中，虽解决了上述模壁太薄的矛盾，但冲 11 mm 底孔与冲三个小孔 3.2 mm 复合及翻边与切边复合时，它们的刃口都不在同一平面上，而且磨损快慢也不一样，这会给修磨带来不便，修磨后要保持相对位置也有困难。 方案四中，落料、首次拉深与冲 11 mm 底孔复合，冲孔凹模与拉深凸模做成一体，也会给修磨造成困难。特别是冲底孔后再经二次和三次拉深，孔径一旦变化，将会影响到翻边的高度尺寸和翻边口部的质量。 方案五采用级进模或多工位自动送料装置，生产效率高。模具结构复杂，制造周期长，成本高，因此，只有大批量生产中才较适合。 方案一没有上述缺点，但工序复合程度低、生产效率也低，不过单工序模具结构简单、制造费用低，这在中小批生产中却是合理的，因此决定采用第一方案。本方案在第三次拉深和翻边工序中，于冲压行程临近终了时，模具可对工件刚性镦压而起到整形作用，故无需另加整形工序。 综合以上分析比较，决定采用方案一作为本冲压件的冲压工艺方案。其主要工艺加工图如下a) 落料与拉深 ;b) 二次拉深 ;c) 三次拉深 ;d) 冲底孔 ;e) 翻边 ;f) 冲小孔 ;g) 切边 图4 各工序的模具结构Figure 4 The process of die structure 2.3.1 计算毛坯尺寸在计算毛坯尺寸以前需要先确定翻边前的半成品形状和尺寸，核算翻边的变形程度。参见图 5，零件 16.5 mm 处的高度尺寸为： H =21-16 =5mm 。 根据翻边工艺计算公式，翻边系数 K 为： （1）将翻边高度 H =5 mm ；翻边直径 D =16.5+1.5 =18mm ；翻边圆角半径 r = 1 mm ；材料厚度 t =1.5mm 带入上式，得翻边系数： 预冲孔孔径 d = DK =11 mm ， d/t =11/1.5=7.33 ，查翻边系数极限值表知，当用圆柱形凸模预冲孔时，极限翻边系数 K =0.5 ，现 0.610.5 ，故能由冲孔后直接翻边获得 H =5 mm 的高度。故外壳半成品可不为阶梯形。为了计算毛坯尺寸，还须确定切边余量。因为凸缘直径 d =50mm ，拉深直径 d =23.8mm ，所以d=23.8mm，查拉深工艺资料，得凸缘修边余量 =1.8 mm ，实际凸缘直径 d 凸 = d 凸 +2 = (50+3.6) mm 54 mm 。毛坯直径 D 按以下公式计算：D= = 65 mm根据以上的工艺可知翻边前的半成品图 图5 翻边前的半成品形状和尺寸Figure 5 pre-flange shape and size of semi-finished products2.3.2 计算拉深次数及工序尺寸因为 t /D= 2.3% ， 初定 r 1 ( 4 5) t , 从冲压手册中查表可得 极限拉深系数 m 1 = 0.44 ， m 2 = 0.75 ，又由 m 1 m 2 =0.44 0.75=0.33 ， 所以 m 总 m 1 m 2 。需要两次拉深，取 n =2 。 若采用接近于极限的拉深系数进行拉深，则需要选用较大的圆角半径，以保证拉深质量。目前零件的材料厚度 t =1.5mm 、圆角半径 r =2.55 mm ，约为 1.5 t ，过小，而且零件直径又较小，两次拉深难以满足零件的要求。因此需要在两次拉深后还增加一道整形工序，以得到更小的口部、底部圆角半径。 在实际应用中，可以采用三道拉深工序，依次减小拉深圆角半径，将总的拉深系数 m 总 =0.366分配到三道拉深工序中去，可以选取 m 1 = 0.56 ， m 2 = 0.805 , m 3 =0 .812 ，使 m 1 m 2 m 3 =0.56 0.805 0.812=0.366 初步计算各次拉深直径为：d= mD=0.566536.4mmd=md=0.80536.429.12mmd=md=0.81229.1223.8mm在首次拉深凹模圆角半径r,根据压工艺与模具设计表4-7知： mm,取r=5.5mm由冲压工艺与模具设计： r=(0.60.8) r （2）计算各次拉深凹模与凸模的圆角半径，分别为： =5.5 mm = 4 mm = 4mm =2.5mm = 3 mm =1.5mm1)首次拉深 首次拉深直径 d1=m1D0=0.5665=36.4(中径)首次拉深时凹模圆角半径按表计算应取9，按式计算应取5.5。由于增加了一次拉深工序，使各次拉深工序的变形程度有所减小，故允许选用较更小的圆角半径，这里取rd1=5，而冲头圆角半径r=0.8rd1=4。首次拉深高度按公式3可进行近似计算（其中R取为两个圆角半径的平均值），而实际生产中取h1=13.8。 （3）2)二次拉深d2=m2d1=0.80536.4=29.5（中径）取rd2 = rp2 = 2.5拉深高度h2，按面积相等近似计算，可得h2=143)三次拉深（兼整形）d3 = m3 d3 = 0.8129.5 = 23.8取rd3=rp3=1.5,达到零件要求，因该道工序兼有整形作用，故这样设计是合理的。h3 = 163 汽车升降器外壳模具的工艺设计这次冲压件形状比较复杂但分布对称，在冲裁、翻边等部分可以减少模具所受的偏心负荷的作用，减少了对模具精度和寿命的影响；拉深部分不能一次拉深成型，而且对于中小批量生产的中小型工厂而言，模具结构的复杂化将提高了生产的成本，因此多采用工序分散的工艺方案。这样可以简化模具结构，具有一定的经济性，但精度较难保证。3.1 工序设计与工艺计算 在上面的的综合分析及所确定的模具形式基础上，悬着板料规格，进行排样，裁板方案确定，并计算每到工序加工的详细参数。3.2 排样、裁板方案确定排样、裁板方案 这里毛坯直径65不算太小，考虑到操作方便，排样采用单排。取其搭边数值：条料两边a=2、进距方向a1=1.5。于是有：进距 h = D + a1 = ( 65 + 1.5 ) = 66.5条料宽度 b = D + 2a = ( 65 + 2 2) = 69板料规格拟选用 1.59001800 （钢板） 若用纵裁：裁板条数 n1 = = = 13条余3 每条个数 n2 = =27个余3 每板总个数 n总 = n1 n2 = 13 27 = 351 个 材料利用率 总= 若横裁：条数 n1 = = = 26条余6 每条个数 n2 = = = 13个余34 每板总个数 n总 = n1 n2 = 2613 = 338个 材料利用率 总= 由此可见，纵裁有较高的材料利用率，且该零件没有纤维方向性的考虑，故决定采用纵裁。3.3 其余各中间工序其余各中间工序按零件要求尺寸而定图6 中间工序尺寸Figure 6 intermediate process size4 压力、压力中心计算及压力机选择4.1.1 落料拉深工序由1郝滨海编著冲压模具简明设计手册第19页公式2.72.10可得： 一般平刃口冲裁时，其冲裁力F可按下式计算：即 F=1.3Lt （4） 式中 t材料厚度，mm； L冲裁周长，mm； 材料的抗剪强度，MPa。见表1。卸料力可按可按下式计算：即 =F （5）式中 F冲裁力，N； 卸料力，N； 推出系数，见表1。表1 卸料力、推件力系数Table 1 The coefficient of Discharge power and push the force 料厚 钢 0.1 0.0650.075 0.10.10.5 0.0450.055 0.0630.52.5 0.040.05 0.0552.56.5 0.030.04 0.0456.5 0.020.03 0.025铝、铝合金 0.0250.08 0.030.07紫铜、黄铜 0.020.06 0.030.09由1郝滨海编著冲压模具简明设计手册第147页表4.35可得：筒形件有压边拉深的首次拉深力P计算公式：=（6）式中 首次拉深力，N； 首次拉深直径，； 材料厚度，； 板料抗拉强度，MPa；见表1 修正系数，按表2选取。首次后的各次拉深力P计算公式： （7）式中 首次后的各次拉深力，N； 第n次拉深直径，； 材料厚度，； 板料抗拉强度，MPa；见表1 修正系数，按表3选取。表2 修正系数 Table 2 Correction factor K1首次拉深系数 0.55 0.57 0.60 0.62 0.65 0.67 0.70 0.72 0.75 0.80 0.77 1.0 0.93 0.86 0.79 0.72 0.66 0.60 0.55 0.40 0.65 0.50表3 修正系数 Table 2 Correction factor K2首次拉深系数 0.70 0.72 0.75 0.77 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.70 0.60 0.50由1郝滨海编著冲压模具简明设计手册第150页表4.464.48可得：筒形件拉深件首次拉深时压边力计算公式： = （8） 式中 首次拉深时的压边力，N； 坯料直径，； 首次拉深直径，； 单位压边力，MPa；见表4.表4 各种材料拉深时的单位压边Table 4 A variety of materials when the unit drawing blank材料 铝 紫铜 黄铜 压轧青铜 20钢、08钢、镀锡钢板 软化耐热钢 高合金钢、高锰钢、不锈钢 0.81.2 1.21.8 1.52.0 2.02.5 2.53 2.83.5 34.5落料力：由公式（3.4） F=1.32651.5325=129.34KN 卸料力：由公式（3.5） =KF=0.05129.34=6.47KN 拉深力：由公式（3-6） =53.49 KN 压边力：由公式（3-8） =5.01 KN 所以,总压力, =+ +=174.4KN初选压力机：故初选压力机公称压力为250kN，型号为J23-25。4.1.2 第二次拉深工序拉深力：由公式（3-7）= =25.79 KN压边力：由公式（3-8）= =0.82 KN总压力： =+=36.48KN初选压力机公称压力为63kN，型号为J23-6.3。但据现场条件，一般还是用250KN压力机代替4.1.3 第三次拉深冲11mm 孔兼整形工序拉深力：由公式（3.7）= =52.69KN压边力：由公式（3.8）= =0.49KN总压力： =+=7.78KN初选压力机公称压力为63kN，型号为J23-6.3。但据现场条件，一般还是用250KN压力机代替冲11孔工序 冲孔力 P拉=显然，只要选63KN压力机即可，但根据条件只好选250KN压力4.2 翻边兼整形工序翻边兼整形工序 翻边力选择式（4-10）进行计算： P翻=整形力 P整=Fq=同上道理，按整形力选择设备，也只需63KN压机，这里选用250KN压力机。冲三个3.2孔工序P冲=选250KN压力机。切边工序P冲=设有两把废料切断刀，所需切断废料压力 P冲=20.8（54-50）1.5400N=3840N故总切边力P=P冲+ P冲=（75360+3840）N=79200N故选用250KN压力机计算冲压件的毛坯尺寸，对拉深、冲孔、翻边等工序的参数进行计算，计算各工序的冲压力。由于要考虑压力机的许用压力曲线和模具的闭合高度，以上设备都是初次选定，在模具结构确定后在来确定压力机的型号，现在初选的压力机为开式双柱可倾压力机。4.3 压力中心计算由于该冲压件是完全对称于相互垂直的两条对称中心线，所以该模具的压力中心在冲压件的中心点上。且每步的压力中心都是在圆心上，不需计算其压力中心5 模具结构选择根据确定的工艺方案和零件的形状特点、精度要求、所选设备的主要技术参数、模具制造条件以及安全生产等选定其冲模的类型及结构形式。下面仅介绍第一工序的落料拉深复合模的设计。其他各工序所用模具的设计从略。第一工序采用落料拉伸复合模，首先要考虑落料凸模的壁厚过薄。本工序凸凹模壁厚b=(66-37)/2=14.5mm，能保证足够强度，故可以采用复合模。落料，拉伸复合模常采用正装式（落料），倒装式（拉伸）。模座下的缓冲器兼作压边与顶件，另设有弹性卸料和刚性推料装置。这种结构的优点是操作方便，出件畅通，生产率高，但缺点是加了弹性卸料装置使模具结构变得复杂，特别在拉伸深度大，料厚，卸料力大时，需要更多的弹簧，使模具结构变得复杂。为了简化模具，可以设置刚性卸料板，虽然采用刚性卸料不易出件，给操作带来不便。但对于本工序，因它的拉伸深度不大，料亦不厚，故采用刚性卸料合适。考虑装模方便，模具采用后侧布置的导柱导套模架。复合模又分为正装式和倒装式。这次设计的落料拉伸复合模可用正装式复合模又可用倒装式复合模，正装式复合模的受力情况比倒装式复合模好，废料不在凸凹模内积聚，压力机回程时，废料即从凸凹模内推出。同时考虑到对薄料的平整度要求较高，决定采用正装式复合模。5.1 模具工作部分尺寸计算5.2.1 落料刃口尺寸按凹模实际尺寸配作，用配作法，因此凸模基本尺寸与凹模尺寸相同，保证单边间隙(mm)查冲压工艺与模具设计表1-3可知： 落料凹模刃口公称尺寸落料凸模刃口公称尺寸式中x为补偿刃口磨损量系数。 查模具结构设计表2可知：磨损系数x=0.5 ，取制件公差为=0.4mm。查模具结构设计表可知：凹模偏差=0.030mm，凸模偏差=0.020mm所以，落料凹模刃口公称尺寸为： =（65-0.50.2） =64.99mm落料凸模刃口公称尺寸为： =5.2.2拉深零件要求内型尺寸时,拉深凸模刃口公称尺寸为:拉深凹模刃口公称尺寸为: 所以,首次拉深凸模刃口公称尺寸为: =(36.4-1.5+0.4x0.2) =34.98 首次拉深凹模刃口公称尺寸为: =(36.4+1.5+0.4x0.2) =37.895.3 凹凸模设计凹模孔口的形式选直筒式孔口凹模，凹模孔口高度可按材料的厚度选取：，；，；，。材料厚度为1.5mm，取凹模孔口高度h=8mm。如图4.1。凹模孔口的形式选直筒式孔口，凹模孔口高度可根据凹模空口的标准选取：材料厚度为1.5mm，取凸凹模孔口高度h=8mm。5.3.1 凹模外形尺寸设计整体式凹模外形尺寸的经验公式：凹模高度：凹模壁厚：式中 B凹模孔的最大宽度，但不能小于15； C凹模壁厚，指刃口到凹模外形边缘的距离； K系数，见表5表5 系数K值Table 6 The factor K料厚 0.5 1 2 3 3 B/ 200 0.15 0.18 0.20 0.24 0.30100200 0.10 0.12 0.15 0.18 0.22表6 修正系数Table 6 Correction factor凹模刃口周长/mm 5075 75150 300500 150300 500以上修正系数 1.12 1.25 1.37 1.50 1.6B=D=65凹模高度：H=0.22 6514.3mm 因为凹模刃口周长超过50，凹模高度应乘以表6中的修正系数。 所以整体落料凹模板的厚度H可根据公式式中 凹模材料的修正系数，碳素工具钢取1.3； 凹模厚度按刃口长度修正系数，见上表5；考虑到凸凹模的受力比较复杂，为了保证足够的强度和刚度，取=44mm凹模壁厚：考虑结构的需要和工件的定位，取C=215=30mm凹模板长度L=D+2C=65+230=125刃口高度根据冲压模具简明设计手册表2.40查得h=8,整体落料凹模和拉深凸模的固定：直接把整体落料凹模和拉深凸模用螺钉连接。凸凹模的固定：用固定板将凸凹模压在上模座。6 选定标准模架、确定闭合高度及总体尺寸6.1 卸料弹簧设计弹簧预压力公式： （9）式中 弹簧预压力，N； 卸料力或推件力、压边力，N； 弹簧根数。弹簧允许的最大压缩量： 式中 弹簧允许的最大压缩量，； 弹簧需要的总压缩量，； 弹簧预压缩量，； 卸料板或推件块、压边圈的工作行程，一般取料厚加1； 模具的修模量或调整量，mm，一般取。卸料力： 设弹簧个数为个，所以由一个弹簧预压力，从标准中初选弹簧规格：弹簧中径35mm，弹簧钢丝直径d=5mm,节距7.93mm，弹簧自由高度mm表7 圆柱螺旋压缩弹簧Table 7 Cylindrical helical compression spring序号 弹簧中径 材料直径 节距 自由高度 最大工作负荷5 406 507 25 5 7.93 55 10488 659 80料得不到压紧，因此常用来较硬，较厚且精度要求不太高的工件冲裁。6.2 固定卸料板固定卸料板的平面外形尺寸一般与凹模板相同，其厚度可取凹模厚度的0.8-1倍，当卸料板起作用时，卸料孔和凸模之间的单边间隙可取板料厚度0.1-0.5倍，当固卸料板兼起导板作用时，凸模与导板之间按H7/h6配合，但应保证导板与凸模之间的间隙小于凹、凸模之间冲裁间隙，以保证凹、凸模的正确配合，故取固定板厚度为35mm.6.3 导柱导套导柱与导套结构由标准中选取，尺寸由模架中参数决定。 导柱的长度应保证冲模在最低工作位置时，导柱上端面与上模座顶面的距离不小于10-15mm，而下模座底面与导柱底面的距离应为0.5-1mm。导柱与导套之间的配合为H6/h5,导套与上模座之间的配合为H7/r6，导柱与下模座之间的配合为R7/h5。导柱与导套材料采用20钢，热处理硬度为（渗碳）56-62HRC。上下模座材料采用45钢，热处理硬度为调质28-32HRC6.4 模座采用滑动导向模座，后侧导柱模座。上模座，凹模周界L=200mm、B=160、厚度H=40mm、导套孔直径、极限偏差。下模座，凹模周界L=220mm、B=160mm、厚度H=45mm、导柱孔直径、极限偏差。其压入式模柄 直径40mm6.5 螺钉与销钉螺钉是用于紧固模具传统零件，主要承受拉应力。冲模上的螺钉常用圆柱头内六角螺钉（GB/T70-1985）。这种螺钉紧固牢靠，且螺钉埋在凹模内，外形美观。销钉起固定作用，防止零件之间发生错移，销钉本身承受切应力。销钉一般用两个或多个圆柱销（GB/T119-1986），与零件上的销孔采用过渡配合，其直径与螺钉相同，螺钉拧入最小深度：采用钢时与螺钉直径相等；采用铁时为螺纹直径1.5倍，销钉的最小配合长度是其直径的2倍。6.6确定模具闭合高度及总体尺寸由凹模外形尺寸140，选后侧滑动导柱导套模架，再按其标准选择具体结构尺寸：上模板 16016040 HT250 （按GB/T258.61990）下模板 16016045 ZG45导 柱 28170 20钢 渗碳5862HRC导 套 2810038 20钢 渗碳5862HRC压入式模柄 5070 Q235模具闭合高度 最大220，最小180该副模具没有漏料问题，故不必 考虑漏料孔尺寸。模具的实际闭合高度，一般为： H 模=上模板厚度+垫板厚度+冲头长度+凹模厚度+凹模垫块厚度+下模板厚度+冲头进入凹模深度该副模具因上模部分未用模垫块（经计算，模板上所受到的压应力小于模座材料所允许的压应力，故允许这种设计）；如果冲头（这里具体指凸凹模）的长度设计为65。凹模（落料凹模）厚度设计为44。则该模具的实际闭合高度为： H模=40+65+44+45-（1+13.8-1.5）=183.5184查设备参数表9-6开式压力机规格知，250KN压力机最大闭合高度为：固定台和可倾式最大闭合高度为250（封闭高度调节量70）、活动台式最大为360、最小为180。故实际设计的模具闭合高度H模=190，故闭合高度设计合理。取最优值：上模座厚度：40；下模座厚度：45；凹模厚度：44；工件厚度：1.5；凸凹模的外露高度：66-13=53模具的闭合高度：6.7 冲压工艺卡 厂冷 冲 压 工 艺 卡 片 车间零件草图工序工序说明加工草图设 备型号名称0下条料剪床1落料与首次拉深350KN压力机2二次拉深250KN压力机3三次拉深（带整形）630KN压力机4冲11底孔250KN压力机5翻边（带整形）250KN压力机6冲三个小孔3.2250KN压力机7切边350KN压力机7 结论 大学的最后一学期即将结束，毕业设计也将告一段落，在这次设计中，充分地考验我们的自学能力和运用知识的能力，让我们能更清晰地认识自己。认识到自己不足，该扎实学习，不应浮在表面。这次设计讨论了落料拉深模，对一个汽车玻璃升降器外壳从工艺分析到模具的结构设计进行了讨论。主要设计的内容有以下方面：1、对汽车玻璃升降器外壳进行工艺性分析；2、对汽车玻璃升降器外壳的冲压成形工艺方案进行分析，确定最优的冲压工艺方案；3、以所选择的方案为基础，进行工艺计算和冲压力的计算；4、以所选方案的其中一个工序进行模具结构的设计。这次设计中，让我了解了冲压模具的设计过程和模具的基本知识。冲裁变形过程分为弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂分离阶段。其中毛刺的形成是在塑性变形阶段后期发生的，合理的冲裁间隙会使毛刺的高度较小，容易去除。在同一平面上冲孔时，尽量要先冲大孔后冲小孔，冲孔时要满足孔的最小尺寸要求，孔与孔、孔与周边界的距离要满足冲裁的工艺性，避免模具强度不足或使冲裁件变形。这次设计采用普通精度的模具，由模具精度与冲压件精度的关系可知：普通精度的模具的精度等级为IT5IT12，相对应小批量生产的冲压件的精度等级为IT6IT13，用精度等级为IT7的模具可以