滑板式送料拉伸、冲孔、翻边模毕业设计说明书-董野峰.doc

学号：0510304006Hefei University本科毕业设计（论文）BACHELOR DISSERTATION论文题目：滑板式送料拉伸、冲孔、翻边模学科专业：材料成型及控制工程作者姓名：董野峰导师姓名：周伟老师完成时间：2009.6.05 摘 要冲压模具在实际工业生产中应用广泛。冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中，冲压模具可以大大的提高劳动生产效率，减轻工人负担，具有重要的技术进步意义和经济价值。在这次设计中，首先我们使用UG软件的三维造型功能，对零件进行三维造型。对零件进行工艺性分析，绘制零件的二维和三维图，以加深对零件的理解。了解冲裁件、拉深件和成形件结构的工艺性。设定零件的工艺方案，比较工艺方案并确定工艺方案。计算毛坯的尺寸，计算拉深次数，设定各步半成品的尺寸并绘出工序简图。计算各个工序的工作压力，设计并绘出模具简图，选取各个合适的零件。了解落料模、拉深模、整形模、切边模和冲孔模的特点和需要注意的问题，在模具简图的基础上进行模具结构工艺性分析，进行模具结构设计并选择冲压设备。关键词：模具设计、工艺方案、结构设计AbstractPunching die has been widely used in industrial. more Self-acting feed technology of punching die is also used in production, punching die could increase the efficience of production and could alleviate the work burden，so it has significant meaning in technologic progress and economic value. In this design, first we use the 3D sculpt function of UG to create 3D model of the part. During the procedure, the workpieces craftwork character is analyzed ,the workpieces 2-D drawing and 3-D mold are made, so that the workpiece can be better comprehended. Learn the structural craftwork character of the workpiece, so does the drawing and forming craftwork character. Make sure the workpieces craft project, compare them and make the final disicion. Calculate the size of the roughcast and select its shape. Calculate the times of the drawings , make sure the size of the semi-manufactured workpiece of every steps, and draw the working procedures sketch. Calculate the every working pressure, design and draw dies sketch, select every appropriate parts. Comprehend every needed dies character and the issues that is needed to be payed more attention. On the base of the dies sketch ，the diesstructure is analyzed, and then go on designing their structures and selecting punch equipments. Keywords: Craft project 、manufacture 、structure design 目 录第一章 引言61.1冲压技术的发展及应用61.2本课题的目的及意义81.3本课题的主要内容8第二章 工艺分析及模具设计92.1冲压件的工艺分析92.2工艺方案的分析和确定102.2.1工艺方案分析102.2.2.冲压工艺方案的确定112.3排样及送料方案的确定：112.3.1排样原则：112.3.2送料方案152.4 冲压各工序的压力计算和压力机选择162.4.1工件一中各工序的压力计算和压力机选择：162.4.2、工件一工艺卡片182.4.3工件二中各工序的压力计算和压力机选择：192.4.4工件二工艺卡片20第三章 模具结构及设计213.1模具类型的选择223.2模具工作零件的设计223.2.1凸模，凹模的结构和固定形式223.2.2 凸模，凹模的外形尺寸的确定223.3工件一各工序凸、凹模设计233.3.1 拉深工序：233.3.2.翻边工序：243.4工件二各工序凸、凹模设计253.4.1.落料工序：253.4.2.冲孔工序：273.5模具定位零件的选择293.6模具卸料零件的选择303.7模具固定与紧固零件的选择303.8模具导向零件的选择313.9模具材料的选择31第四章 冲压设备的选择324.1冲压设备类型的选择324.1.1冲压设备规格的选择324.1.2公称压力（吨位）324.1.3滑块行程和行程次数334.1.4装模高度334.2模具冲压设备的选择及参数334.3压力机校核：344.3.1工件一各工序所选压力机的校核344.3.2工件二各工序所选压力机的校核35第五章 结 论36参 考 文 献37谢 辞38第一章 引言1.1冲压技术的发展及应用冲压工艺在机电产品制造业中应用十分广泛，而冲模是实现冲压工艺的主要工艺装备，在制造业中占有重要的地位。特别是在汽车，拖拉机，航空航天，仪器仪表，机械制造，家用电器，石油化工，轻工日用品等工业部门得到及其广泛的应用。据统计，利用模具制造的零件，在飞机，汽车，拖拉机，电机电器等机电产品中占6070，在电视机，计算机等电子产品中占80以上，在自行车、手表、洗衣机、电冰箱等轻工产品中占85。随着社会经济的发展，人们对工业产品的品种、数量、质量及款式都有越来越高的要求。为了满足人类的需要，世界上各个工业发达国家都十分重视模具技术的开发，大力发展模具工业，积极采用先进技术和设备，提高模具制造水平，并取得了显着的经济效益。现在大家都认识到，研究和发展模具技术，对于促进国民经济的发展具有特特别重要的意义。模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。 目前，我国经济仍处于高速发展阶段，国际上经济全球化发展趋势日趋明显，这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。一方面，国内模具市场将继续高速发展，另一方面，模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显。因此，放眼未来，国际、国内的模具市场总体发展趋势前景看好，预计中国模具将在良好的市场环境下得到高速发展，我国不但会成为模具大国，而且一定逐步向模具制造强国的行列迈进。“十一五”期间，中国模具工业水平不仅在量和质的方面有很大提高，而且行业结构、产品水平、开发创新能力、企业的体制与机制以及技术进步的方面也会取得较大发展。模具技术集合了机械、电子、化学、光学、材料、计算机、精密监测和信息网络等诸多学科，是一个综合性多学科的系统工程。模具技术的发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展，模具产品的技术含量不断提高，模具制造周期不断缩短，模具生产朝着信息化、无图化、精细化、自动化的方向发展，模具企业向着技术集成化、设备精良化、产批品牌化、管理信息化、经营国际化的方向发展。我国模具行业今后仍需提高的共性技术有：(1)建立在CAD/CAE平台上的先进模具设计技术，提高模具设计的现代化、信息化、智能化、标准化水平。(2)建立在CAM/CAPP基础上的先进模具加工技术与先进制造技术相结合，提高模具加工的自动化水平与生产效率。(3)模具生产企业的信息化管理技术。例如PDM（产品数据管理）、ERP（企业资源管理）、MIS（模具制造管理信息系统）及INTERMET平台等信息网络技术的应用、推广及发展。(4)高速、高精、复合模具加工技术的研究与应用。例如超精冲压模具制造技术、精密塑料和压铸模具制造技术等。(5)提高模具生产效率、降低成本和缩短模具生产周期的各种快速经济模具制造技术。(6)先进制造技术的应用。例如热流道技术、气辅技术、虚拟技术、纳米技术、高速扫描技术、逆向工程、并行工程等技术在模具研究、开发、加工过程中的应用。(7) 先进的模具加工和专有设备的研究与开发。(8)模具及模具标准件、重要辅件的标准化技术。模具行业在“十一五”期间需要解决的重点关键技术应是模具信息化、数字化技术和精密、超精、高速、高效制造技术方面的突破。随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响。因此，一些重要的模具标准件也必须重点发展，而且其发展速度应快于模具的发展速度，这样才能不断提高我国模具标准化水平，从而提高模具质量，缩短模具生产周期，降低成本。(摘自第1、2页)本课题的目的意义（设计性课题应阐明国内外研究概况）。1.2本课题的目的及意义所选课题是滑板式拉伸、冲孔、翻边复合成型工艺与模具设计。该课题是来源于生产实际，零件结构典型，使用量大，难度适中。学生经过本模具的设计后，能较好的掌握冲压模具的设计流程和方法，使其具备一定的冲压模具设计能力，为以后走入工厂打下良好的基础。1.3本课题的主要内容本次设计中，第一个内容是根据产品特征，选择正确成型方法，在对零件有了全面的认识后，从模具类型的选择、参数计算等方面进行冲压模设计。第二个内容是合理排样，同时考虑材料的经济利用。设计的第三个内容是确定工序种类和前后次序，在满足零件要求的情况下，选择少的工序。设计的第四个内容是考虑模具结构，画出装配图，包括总装图和完整零件图。设计的第五个内容是书写设计说明书。设计的第六个内容是设计滑板式自动送料机构。根据零件图的设计要求，进行冲压工艺分析，制定工艺方案，编制零件的加工工艺过程卡。设计内容还包括：排样图设计，总的冲压力计算机压力中心计算，刃口尺寸计算，弹簧、橡胶件的计算和选用，凸、凹模或凸、凹模结构设计以及其他冲模零件的设计，绘制模具装配图和工作零件图等。编写毕业设计说明书。第二章 工艺分析及模具设计2.1冲压件的工艺分析由零件图，对冲压件的形状、尺寸、精度要求、材料性能进行分析。工艺分析就是对产品的的冲压工艺方案进行技术和经济上的可行性论证，确定冲压工艺性的好坏。凡冲压工艺性不好的，可会产品设计人员，在保证产品使用要求的前提下，对冲压件的形状、尺寸、精度要求及原材料做必要的修改。本零件采用2mm的45钢板冲压而成，可保证足够的刚度和强度。工件结构简单对称，弯曲半径合适（45钢最小弯曲半径0.5mm），冲孔半径合适。图1工件图2.2工艺方案的分析和确定2.2.1工艺方案分析此设计要求冲出二个工件：工件一和工件二的形状表明，由毛坯经过3道工序成形而成，分别为拉深、冲孔、翻边，且这3道工序几乎同时进行，大批量生产采用复合模具可有效的利用材料并提高效率。拉深前的毛坯形状和尺寸如图2所示： 图2 毛坯件拉深件的毛坯尺寸，应通过计算确定。 对于所列的各道工序，要根据其变形性质、质量要求、操作方便等因素，对工序的先后顺序作出安排。安排的一般原则为：对于带孔的或有缺口的冲裁件，如果选用单工序模，一般先落料，再冲孔或缺口。若选用级进模，则落料排为最后工序。对于带孔的弯曲件，其冲孔工序的安排，应参照弯曲件的工艺性分析进行。对于带孔的拉深件，一般是先拉深，后冲孔，但是当孔的位置在工件底部，且孔径尺寸精度要求不高时，也可先冲孔，后拉深。多角弯曲件，有多道弯曲工序，应从材料变形影响和弯曲时材料窜移趋势两方面安排先后弯曲的顺序。一般先弯外角，后弯内角。对于形状复杂的拉深件，为便于材料的流动，应先成形内部形状，再拉深外部形状,附加的整形工序、校平工序，应安排在基本成型之后。多任务序加工的冲压件，还要根据生产批量、尺寸大小、模具制造水平等多种因素，将已经初步依序而排的单工序予以必要而可能的组合。组合时，可能对原顺序做个别调整。一般而言，厚料、低精度、小批量、大尺寸的产品宜但工序生产，用简单模；薄料、小尺寸、大批量的产品宜用级进模进行连续生产；形位精度高的产品，可用复合模加工相关尺寸。2.2.2.冲压工艺方案的确定根据上述原则，对上面的各道基本工序做不同的组合，排出顺序，得出具体的工艺方案：对于工件一的工艺方案：先拉深，再冲孔，冲孔之后翻边容易定位，而且在复合模中常见，加工精度高。对于工件二的工艺方案：由工件一中落料，再进行冲孔。2.3排样及送料方案的确定：2.3.1排样原则：冲裁件在条料上的布置方法叫作排样，排样工作虽然比较简单，但很有讲究，而且非常重要。排样原则如下： 提高材料的利用率：对冲裁件来说，由于产量大、冲压的生产率高，所以材料费用常会占冲件成本的60以上。材料利用率是一项很重要的经济指标。要提高材料利用率，就必须减少废料面积。冲裁过程中所产生的废料可分为结构废料与工艺废料两种。结构废料是由工件的形状决定的，而工艺废料则是由冲方式和排样方式所决定的。因此要提高材料的利用率只要应从减少工艺废料着手，设计处合理的排样方案。有时，在不影响冲件使用性能的前提下，页可适当改变冲裁件的形状。A 使工人操作方便、安全、减轻工人的劳动强度。条料在冲裁过程中翻动要少，在材料利用率相同或相近时，应尽可能选条料宽、进距小的排样方法。它还可减少板料裁切次数，节省剪裁备料时间。B 使模具结构简单、模具寿命较高。C 排样应保证冲裁件的质量。对于弯曲件的落料，在排样时还应考虑板料的纤维方向。排样设计的内容包括选择排样方法；确定搭边的数值；计算条料宽度及送料步距；画出排样图。有必要时还应核算材料的利用率。 排样方法：根据材料经济利用的程度，排样方法可以分为：A 有废料排样法有废料排样法是在冲裁件与冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间，都有工艺余料（称搭边）存在，冲裁是闲着冲裁件的封闭轮廓进行，所以冲裁件质量较好，模具寿命较长，但材料利用率较低。B 少废料排样法少废料排样法是只有在冲裁件与冲裁件之间或只有在冲裁件与条料侧边之间留有搭边，而在冲裁件与条料侧边或在冲裁件与冲裁件之间无搭边存在。这种排样方法的冲裁只沿着冲裁件的部分外轮廓进行，材料利用率可达7090C 无废料排样法无废料排样法是在冲裁件与冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间均无搭边存在。这种排样方法的冲裁件实际上是直接由切断条料获得，所以材料利用率可达8595。采用少、无废料的排样法，材料利用率高，不但有利于一模获得多个冲裁件，而且可以简化模具结构、降低冲裁件。但少、无废料排样的应用范围有一定的局限性，受到工件形状、结构的限制、且由于条料本身的宽度公差以及条料导向与定位所产生的误差会直接影响冲裁件尺寸二使冲裁件的精度降低。同时，往往因模具单面受力而加快磨损，降低模具寿命，也会直接影响冲裁件的断面质量。因此，排样时必须全面权衡利弊。无论时采用有废料或少、无废料的排样，根据冲裁件在条料上的不同布置方法，排样方法又有直排，斜排，对排。可以根据不同的冲裁件形状加以选用。 搭边：排样时冲裁件与冲裁件之间以及冲裁件与条料之间留下的工艺余料称为搭边A 搭边的作用1. 起起补偿条料的剪裁误差、送料步距误差，以及补偿由于条料与导料板之间有间隙所造成的松辽歪斜误差的作用2. 使凸、凹模刃口双边受力。由于搭边的存在，使凸、凹模刃口沿整个封闭轮廓线冲裁。受力平衡，合理间隙不易破坏，模具寿命与工作断面质量都能提高3. 对于利用搭边拉条料的自动送料模具，搭边使条料有一定的刚度，以保证条料的连续送进。B 搭边的数值搭边过大，浪费材料。搭边过小，起不到上述应有的作用，过小的搭边还可能被拉入凸模和凹模的间隙，使模具容易磨损，甚至损坏模具刃口。搭边的合理数值就是保证冲裁件质量，保证模具较长寿命、保证自动送料时步被拉弯拉断条件下允许的最小值。搭边值通常是由经验确定的。搭边值的选取在冲模技术的第58页 表2-12 计算步距、条料宽度和材料利用率：选定排样方法和确定搭边值之后，就要计算送料步距和条料宽度，这样才能画出排样图。(1) 送料步距A条料在模具上每次送进的距离成为送料步距（简称步距或进距）。每个步距可以冲出一个零件，页可以冲出几个零件。送料步距的大小应为条料上两个对应冲裁件的对应点之间的距离。每次只冲出一个零件的步距A的计算公式为： A=D+a=50+1.5=51.5mm 式中 D平行与送料方向的冲裁件宽度 a 冲裁件之间的搭边值(2) 条料宽度B条料式由板料剪裁下料而得，为保证送料顺利，剪裁时得公差带分布规定上偏差为零，下偏差为负值。条料在模具上送进时一般都有导向，当是使用导料板导向而无测压装置时，在宽度方向也会产生送料误差。条料宽度B得计算应保证在这二种误差得影响下，仍能保证在冲裁件与条料侧边之间有一定得搭边值。当用手将条料紧贴搭边导料板时，条料宽度按下式计算： =（50+2=54.2mm 式中：D冲裁件与送料方向垂直得最大尺寸冲裁件与条料侧边之间的搭边板料剪裁时得下偏差 (3) 材料的利用率式中: -材料的利用率 A-一个步距内的工件的实际面积 S-送料步距 B-条料宽度 排样图： 根据上面所述，得出下面的排样图图3 排样图搭边值由查表得：工件间搭边a=1.5mm，侧面搭边a=1.8mm 2.3.2送料方案为了节省劳动力以及提高工作效率，采用滑板式送料机构。如图：图4 送料机构这是一套滑板式自动送料模。圆形毛坯放在料筒6内，料筒和盖板5焊接。一推板3能在盖板下的滑道4上滑动。一个在下模座槽内滑动的滑尺通过联板1与推板联成一体，滑尺另一端有滚子，与安装在上模座的斜楔接触。上模下行时，由于斜楔的作用，使送料推板3右移动，毛坯便落在滑道上，与此同时，模具进行冲压。冲压完毕，上模上行，在拉簧的作用下，送料推板左移动，于是将存在滑板上的毛坯继续推移（毛坯推毛坯），使最左边的毛坯退至凹模口，由定位板定位。在滑道上还安装有一弹簧压板8，以防止毛坯推送时发生拱起堵塞，破坏送料顺利进行。2.4 冲压各工序的压力计算和压力机选择2.4.1工件一中各工序的压力计算和压力机选择：1.第一道工序-拉深拉深力：不采用压边圈时经验公式 式中： F-拉深力，KN t-板料厚度,mm D-坯料直径，mm d-拉深后的工序件直径，mm 根据第一道工序所需的冲压力，选用公称压力为63KN的压力机就能满足使用要求。2.第二道工序-冲孔该工序冲压力包括冲裁力F,卸料力Fx和顶件力Fd。冲裁力 根据公式F=KLt=1.3式中： L-冲裁件周边长度，mm t-材料厚度，mm -材料抗剪强度，MPa K-系数.一般取K=1.3卸料力 根据公式Fx=Kx式中：Kx-卸料力系数Fp-落料力，KN顶件力 根据公式Fd=Kd式中：Kd-顶件力系数F-冲裁力,KN第二道工序采用弹性卸料装置和上出料方式，Fz=F+Fx+Fd=85.31KN根据第二道工序所需的冲压力，选用公称压力为160KN的压力机就能满足使用要求。3.第三道工序-翻边翻边力 根据近似公式P=式中： D-翻边后直径,mm d-翻边预冲孔直径，mm t-材料厚度，mm -板料屈服极限，MPa根据第三道工序所需的冲压力，选用公称压力为63KN的压力机就能满足使用要求。 2.4.2、工件一工艺卡片表 1 冲压工艺过程序号工序工序图工艺装备拉深 J23-6.3冲孔J23-16翻边J23-6.32.4.3工件二中各工序的压力计算和压力机选择：1.第一道工序-落料 该工序冲压力包括冲裁力F,卸料力Fx和顶件力Fd冲裁力 根据公式F=KLt=1.3式中： L-冲裁件周边长度，mm t-材料厚度，mm -材料抗剪强度，MPa K-系数.一般取K=1.3卸料力 根据公式Fx=Kx式中：Kx-卸料力系数F-落料力，KN顶件力 根据公式Fd=Kd式中：Kd-顶件力系数F-冲裁力,KN第一道工序采用弹性卸料装置和上出料方式，Fz=F+Fx+Fd=85.31KN根据第一道工序所需的冲压力，选用公称压力为160KN的压力机就能满足使用要求。2.第二道工序-冲孔 冲裁力 根据公式 F=式中： L-冲裁件周边长度,mm t-材料厚度，mm -材料抗剪强度,MPa K-系数.一般取K=1.3根据第二道工序所需的冲压力，选用公称压力为63KN的压力机就能满足使用要求。2.4.4工件二工艺卡片表二 冲压工艺过程 序号工序工序图工艺装备落料J23-162冲孔 J23-6.3第三章 模具结构及设计冲压工艺是通过冲压模具来实现的，因此做好模具设计是冲压工艺中的一项关键工作。模具设计主要是确定模具的类型，结构和模零件的选用，设计与计算等。这是一套滑板式自动送料模。圆形毛坯放在料筒6内，料筒和盖板5焊接。一推板3能在盖板下的滑道4上滑动。一个在下模座29槽内滑动的滑尺45通过联板1与推板联成一体，滑尺另一端有滚子49，与安装在上模座的斜楔18接触。上模下行时，由于斜楔的作用，使送料推板3右移动，毛坯便落在滑道上，与此同时，模具进行冲压。冲压完毕，上模上行，在拉簧的作用下，送料推板左移动，于是将存在滑板上的毛坯继续推移（毛坯推毛坯），使最左边的毛坯退至凹模口，由定位板定位。在滑道上还安装有一弹簧压板8，以防止毛坯推送时发生拱起堵塞，破坏送料顺利进行。上模回程时，顶件块39将工件一起顶起，同时被弹簧卸料板推下8；工件二被上模的刚性推件块23推下，随即二工件被压缩空气吹到箱中。图5 模具基本结构3.1模具类型的选择按工序组合程度，模具可分为：单工序模，级进模和复合模。单工序模：在一副模具中只完成一个工序。如落料模，冲孔模，弯曲模，拉深模等。级 进 模：在一次行程中，在一副模具的不同位置上完成不同的工序。因此对工件来说，要经过几个工位也即几个行程才能完成。而对模具来说，则每一次行程都能冲压出一个制件。所以级进模生产率相当高。复 合 模：在一次行程中，一副模具的同一个位置上，能完成两个以上工序。因此复合模压出的制件精度较高，生产率也较高。根据零件大批量生产方式和零件的精度，选用复合模。 3.2模具工作零件的设计3.2.1凸模，凹模的结构和固定形式考虑到本次设计零件毛坯尺寸不是很大，而且需要加工部分的尺寸也不大。所以能采用用内六角螺钉固定在上，下固定板上。图6 固定板结构3.2.2 凸模，凹模的外形尺寸的确定凹模尺寸：对于非标准尺寸凹模受力状态比较复杂，目前还不能用理论方法计算确定，一般按照经验公式概略的计算，凹模高度H=Kb式中: b代表冲压件的最大外形尺寸，K为一系数在（冲压工艺与模具设计表8-1）查得。凸模尺寸：凸模尺寸为所加工零件外形尺寸。3.3工件一各工序凸、凹模设计3.3.1 拉深工序：（1）凸、凹模间隙凸、凹模间隙的影响有：拉深力，零件质量和模具寿命。间隙越小拉深力越大；间隙过大，零件容易起皱，间隙过小，零件容易拉断或变形；间隙太小模具的磨损加剧，模具容易损坏。因此凸，凹模间隙应该取合理数值。根据公式：不用压边圈时，单边间隙Z=（11.1）tmax，求得凸，凹模间隙值Z=1.1tmax=t+ （2）凸，凹模圆角半径若凹模圆角半径过小，则板材在经过凹模圆角部分时的变形阻力以及在间隙内的阻力都要增大，结果势必引起总的拉深力增大和模具寿命的降低；若凹模圆角半径过大，则拉深初始阶段不与模具表面接触的毛坯宽度加大，因此这部分毛坯很容易起皱。在生产上一般在保证工件质量的前提下尽量取较大值，通常可按经验公式计算：根据公式：rd=0.8=mm因此取凹模圆角半径rd=8mm凸模圆角半径在实际设计中可取与零件底部圆角半径相等，因此取凸模圆角半径rp=r=2.5mm （3）凸，凹模刃口尺寸拉深模先确定凸模刃口尺寸，其标称尺寸应取接近或等于制件的最大极限尺寸，以保证凸模磨损到一定尺寸范围内，也能拉出合格的零件。凹模刃口的标称尺寸应比凸模大一个最小的合理间隙。当工件的内形尺寸及公差有要求时，以凸模为基准，先定凸模尺寸。考虑到凸模基本不磨损，以及工件的回弹情况，凸模的开始尺寸不要取的过大。其值为Dp=38.64mm凹模尺寸Dd=(d+0.4 =43.14mm凸、凹模制造公差可根据工件公差来选定。工件公差在IT13级以上时，可按IT68级选取。3.3.2.翻边工序：（1）预冲孔直径：由于落料产生的工件二，预冲孔的尺寸就是工件二的外形尺寸d=19mm（2）翻边力计算：翻边力一般不大，用圆柱形凸模翻边时所需压力，可按下面近似公式计算，即P=1.1=23.775KN式中：D-翻边后直径，mm d-翻边预冲孔直径，mm t-板料厚度，mm -板料屈服强度，MPa翻边间隙和凸凹模尺寸：由于翻边时壁部厚度有所变薄，因此翻边单边间隙Z一般小于材料原有的厚度，根据书本表6-6取单边间隙1.7mm。（3）凸、凹模刃口尺寸：当翻边的内孔有尺寸精度要求时，主要取决于凸模。翻边凸模的尺寸按下式计算： Dp= Dd=经计算：Dp=30.151mm Dd=33.551mm式中： Dp-翻边凸模直径,mm Dd-翻边凹模直径，mm p-翻边凸模直径的公差 d-翻边凹模直径的公差 Do-翻边竖孔最小内径，mm -翻边竖孔内径公差翻边后竖边边缘的厚度，可按下式估算 t=t式中： t-板料厚度，mm t-翻边后竖边端部厚度，mm do-预冲孔孔径，mm m-翻边系数3.4工件二各工序凸、凹模设计3.4.1.落料工序：（1）凸、凹模间隙值的确定凸、凹模间隙对冲裁件断面质量、尺寸精度、模具寿命以及冲裁力、卸料力、推件力等有较大影响，所以必须选择合理的间隙。冲裁间隙数值主要按制件质量要求，根据经验数值来选用。查冷冲压模具设计指导书表2-9，该冲裁件为45钢板，板料厚度为2mm，故冲裁模初始双边间隙 =0.16mm， =0.20mm。（2）凸、凹模刃口尺寸的确定1、确定凸、凹模刃口尺寸的原则：a、落料模先确定凹模刃口尺寸，其标称尺寸应取接近或等于制件的最小极限尺寸，以保证凹模磨损到一定尺寸范围内，也能冲出合格制件，凸模刃口的标称尺寸应比凹模小一个最小合理间隙。b、冲孔模先确定凸模刃口尺寸，其标称尺寸应取接近或等于制件的最大极限尺寸，以保证凸模磨损到一定尺寸范围内，也能冲出合格的孔。凹模刃口的标称尺寸应比凸模大一个最小合理间隙。c、选择模具刃口制造公差时，要考虑工件精度与模具精度的关系，既要保证工件的精度要求，又要保证有合理的间隙值。一般冲模精度较工件精度高23级。工件尺寸公差应按“入体”原则标注为单向公差，所谓“入体”原则是指标注工件尺寸公差时应向材料实体方向单向标注，即：落料件上偏差为零，下偏差为负；冲孔件上偏差为零，下偏差为负。2、凸、凹模配合加工时的工作部分尺寸对于冲裁复杂形状冲件的模具或薄板零件的模具，为了保证冲裁凸、凹模间有一定的间隙值，其凸、凹模常采用配合加工方法。凸、凹模工作部分尺寸计算：其落料件按凹模磨损后尺寸增大、减小和不变的规律三种；冲孔件按凸模磨损后尺寸增大、减小和不变的规律三种。计算公式见冷冲压模具设计指导书表2-14。工件尺寸为19，根据计算原则，落料时以凹模为设计基准。首先确定凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于工件轮廓的最小极限尺寸；将凹模尺寸减小最小合理间隙值即得到凸模尺寸 Dd=(Dmax-x Dp=（Dd-Zmin）经计算：Dd=18.74 Dp=19式中： Dd、Dp-落料凸、凹模基本尺寸，mm Dmax-落料件最大极限尺寸，mm Zmin-凸、凹模最小初始双面间隙，mm x-磨损系数，是为了使冲裁件的实际尺寸接近冲裁件公差带的中间尺寸，与工件制造精度有关，可查表3-7或按下列关系取值：工件精度IT10以上x=1，工件精度IT1113,x=0.75，工件精度IT14 x=0.5 为了保证间隙不超过Zmax，即，必须满足 需要说明的是，若工件尺寸没有标注公差，则按未注公差IT14级来处理，而模具则按IT11级制造，或按IT6-7制造。 3.4.2.冲孔工序：凸、凹模刃口尺寸：工件尺寸为10.5，根据计算原则，冲孔时以凸模为设计基准。首先确定凸模尺寸，使凸模尺寸接近或等于工件孔的最大极限尺寸；将凸模尺寸增大最小合理间隙值即得到凸模尺寸 dp=（dmin+x dd=（dmin+xmin经计算dp=10.285dd =10.545式中： dp，dd-冲孔凹、凸模基本尺寸，mm dmin-冲孔件孔的最小极限尺寸，mm Zmin-凸、凹模最小初始双面间隙，mm x-磨损系数，是为了使冲裁件的实际尺寸接近冲裁件公差带的中间尺寸，与工件制造精度有关，可查表3-7或按下列关系取值：工件精度IT10以上x=1，工件精度IT1113,x=0.75，工件精度IT14 x=0.5 为了保证间隙不超过Zmax，即，必须满足 需要说明的是，若工件尺寸没有标注公差，则按未注公差IT14级来处理，而模具则按IT11级制造，或按IT6-7制造。3.5模具定位零件的选择常用的定位形式有以下几种：1 件的侧壁（外表面或内表面）定位。对于空间曲面变化较大的覆盖件，一般其外形已满足了定位要求。2 拉伸槛定位。空间曲面变化小的浅拉伸件采用定位方式时，即可考虑用拉伸槛定位。其优点是方便、可靠、安全；缺点是由于要保证定位块结构尺寸，修边凹模结构强度，定位稳定可靠以及坯料的拉伸条件诸因素，导致因增加补充面而带来材料消耗增加。3 工艺凸台定位。当制件形状是平滑的曲面时，只有和形状贴紧时才能定位。对于此类覆盖件，可考虑在工艺补充面上拉出凸台来定位。4 孔定位。当工件无法采用上述诸方法定位时，若本身结构上的孔可以利用，可以在拉伸的同时考虑将孔冲出，供后续工序定位用，但其可靠性要有相当的依据才可采用。用孔定位时，一般需要2个孔，孔距越远，定位越可靠。用孔定位的缺点是操作较麻烦，在拉伸模上增加冲、刺工艺孔结构，使制造比较复杂，所以应尽量少选用。5 修边轮廓定位。制件修边后，轮廓较规矩，可考虑用修边轮廓定位。定位部分零件的作用是使毛坯（条料或板料）加工时有准确的位置，保证冲出合格制件，不致冲缺造成材料的浪费。本设计模具所加工的零件，在加工中可采用定位板来实现定位。图7 定位板3.6模具卸料零件的选择卸料装置主要分为刚性（即固定卸料板）和弹性卸料板两种形式。本次设计的模具主要是拉深，弯曲和冲裁加工，因此选用弹性卸料板。弹性卸料板主要由：卸料板，卸料板座，弹簧，卸料螺钉组成。卸料零件的选择：本副模具选择用刚性推杆、卸料板和推件块将工件推出.3.7模具固定与紧固零件的选择固定板选择：对于大型的凸，凹模零件，一般通过固定板间接固定在模板上，以节约贵重的模具钢。固定板固定凸模（凹模）要求固紧可靠并有良好的垂直度。因此固定板必须有足够的厚度。可按以下经验公式计算，对于凹模固定板H=（0.60.8）H0，式中H0为凹模厚度；对于凸模固定板H=（11.5）D。式中D为凸模直径。因此选择凹模固定板厚30mm；凸模固定板厚20mm。模板的选择：模板分为带导柱和不带导柱两种情况，按其形状有适用于圆形，正方形，或长方形模具的，可按冷冲模国家标准或工厂标准，选择合适的形式和尺寸，或参照标准进行设计。螺钉和销钉的选择：螺钉是紧固模具零件的，冲模中多采用内六角螺钉。螺钉主要承受拉力，其尺寸及数量一般根据经验确定，小型和中型模具采用M6mm，M8mm，M10mm或M12mm等，选46个，要按具体位置进行布置。大型模具选M12mm或M16mm或更大规格，选用过大会给攻螺纹丝带来困难。冲摸中圆柱销起定位作用，圆柱销承受一般的错移力。一般圆柱销用两个以上，布置时候一般离模具刃口较远。对于中小型模具选d=6，8，10，12几种尺寸，错移力较大的情况可适当选大一些。根据本副模具的情况选择M10mm的内六角螺钉和d=10mm的圆柱销。3.8模具导向零件的选择为了便于装模或在精度要求较高的情况下，模具都采用导向装置，以保证精确的导向。导向装置可分为：导柱和导套导向；导板导向；套筒式导向。本设计的模具由于零件材料属导较薄（mm）采用导柱导套导向，为了保证冲模精度采用滑柱无间隙导向。导柱和导套与上下模板固定组成模架。选择d=16mm的滑动导柱,导柱、导套间不但没有间隙而且有0.010.02mm的过盈量.3.9模具材料的选择冲裁件板料厚度t，形状简单、批量小的凸、凹模，综合考虑冲压力和模具制造成本，选用T10A钢制造凸模、凹模和凸凹模；固定板和垫板用45钢制造；卸料板和压板用Q235；推件块、斜楔、模套和顶杆用45钢；垫板用T10A；上、下模座用HT200，适用于中、小模具用。第四章 冲压设备的选择冲压设备的选择，是冲压工艺及模具设计中的一项重要内容。它直接关系到冲压设备的安全和合理使用，页关系到冲压件的生产能否顺利进行和产品质量、模具寿命、生产率、产品成本等一系列问题。冲压设备的选用包括选择设备类型和确定设备规格两项内容。4.1冲压设备类型的选择 （摘自冲模技术第37页）冲压设备类型的选择，主要是跟据冲压工艺性质、生产批量大小、冲压件的几何形状、尺寸及精度要求等因素来确定。冲压件生产中常用的是曲柄压力机和液压机，它们在性能方面见冲模技术第31页表1-29。在中小型冲裁件、弯曲件或浅拉深件的冲压生产中，主要选用开式压力机。这种压力机具有三面敞开的操作空间、操作方便、容易安装机械化装置和成本低廉等优点。但刚度较差，工作时床身的角变形会导致冲模间隙分布不均，降低冲模的寿命和冲裁件的质量，因而适于精度要求不太高的冲压件生产。因为此零件的精度要求不太高，属于中小型冲压件，所以采用开式压力机。4.1.1冲压设备规格的选择在压力机的类型选定之后，应进一步根据变形工序的特点，变形力的大小、冲压件与毛坯的形状和尺寸、模具参数和操作上的要求来确定设备的规格。对曲柄压力及所要考虑的主要技术参数如下所述：4.1.2公称压力（吨位） 压力机的承受能力受压力机本身各主要构件强度的限制其滑块上缩容许承受的最大作用力时随曲柄转角位置的不同而变化的。公称压力是指滑块离下死点前某一特定的距离（此距离称为公称压力行程）或转到离下死点前某一特定的角度（此特定角度称为公称压力角）时，滑块上所容许承受的最大作用力。在选择压力及吨位时，应保证在全行程范围内，压力机的需用负荷在任何时刻均大于相应时刻所需变形力的总和。也就时说，应该使在一次行程内所要完成的各种冲压工序要需力的合力曲线，在全行程范围内均低于压力机的需用负荷曲线。在使用中，对于如一般的落料、冲孔等工序可直接按压力机的公称压力选择设备。对于拉深工序、不能按压力机的公称压力选用，而近试地取为：在深拉深时，最大拉深力F(0.50.6)压力机公称压力在浅拉深时，最大拉深力F(0.70.8)压力机公称压力4.1.3滑块行程和行程次数滑块从上死点到下死点所经过的距离称为滑块行程。行程次数是指滑块每分钟往复行程的次数。滑块行程大小的选择，应保证方便毛坯的放入和零件的取出。拉深和弯曲工序一般需要较大的行程，对于拉深工序其行程一般为拉深件高度的2.5倍。冲裁、精压工序所需行程较小。4.1.4装模高度压力机的装模高度是指滑块在下死点位置时，滑块下表面到工作垫板上表面的距离。装模高度加上垫板厚度即为压力机的封闭高度。没有垫板的压力机，其装模高度与封闭高度相等。模具的封闭高度是指工作行程终了时，模具上模座上表面与下模座下表面之间的距离。选择压力机时，必须使模具的封闭高度介于压力机的最大装模高度与最小装模高度之间，一般应满足 5+10 式中 连杆调节到最短时，压力机的装模高度，即最大装模高度 连杆调节到最长时压力机的装模高度，即最小装模高度 模具的封闭高度4.2模具冲压设备的选择及参数纵上所述，在选择压力及吨位时，应保证在全行程范围内，压力机的需用负荷在任何时刻均大于相应时刻所需变形力的总和。也就时说，应该使在一次行程内所要完成的各种冲压工序要需力的合力曲线，在全行程范围内均低于压力机的需用负荷曲线。查冷冲模设计第12页，选用J23-25开式双柱可倾式压力机。其参数如下： 表3 压力机参数型号J23-25公称压力/kN250滑块行程/80滑块行程次数/（次/min）100最大封闭高度/250最大装模高度/200闭合高度调节量/70床身两立柱间距离/260工作台尺寸/ 前后360左右560工作台孔尺寸/前后130 左右260直径180垫板尺寸/厚度80直径 200模柄孔尺寸/直径50深度70倾斜角（304.3压力机校核：4.3.1工件一各工序所选压力机的校核（1）第一道工序的公称压力：此工序所需的拉深力为47.1KN,即所需的公称压力为47.1KN。模具闭合高度，查模具设计与制造简明手册，选用J23-6.3开式双柱可顷式压力机。Hmax=150mm ,Hmin=115mm 。所以模具的闭合高度H应为：150-5mmH115+10mm ,即145mmH125mm（2）第二道工序的公称压力：此工序所需的冲裁力为85.31KN,即所需的公称压力为85.31KN.模具闭合高度，查模具设计与制造简明手册，选用JH23-16开式双柱可顷式压力机。Hmax=220mm ,Hmin=155mm 。所以模具的闭合高度H