模具毕业设计82冷冲压复合模具设计与三维造型
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模具毕业设计82冷冲压复合模具设计与三维造型,机械毕业设计论文
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冷冲压复合模具设计与三维造型 1 冷冲压复合模具设计与三维造型 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生： 指导老师： 完成日期： 2014 年 6 月 2 日 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 2 中文摘要 本设计为一垫板的冷冲压模具设计，根据设计零件的尺寸、材料、批量生产等要求，首先分析零件的工艺性，确定冲裁工艺方案及模具结构方案，然后通过工艺设计计算，确定排样和裁板，计算冲压力和压力中心，初选压力机，计算凸、凹模刃口尺寸和公差，最后设计选用零、部件， 对压力机进行校核，绘制模具总装草图，以及对模具主要零件的加工工艺规程进行编制。其中在结构设计中，主要对凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料与出件装置、模架、冲压设备、紧固件等进行了设计，对于部分零部件选用的是标准件，就没深入设计，并且在结构设计的同时，对部分零部件进行了加工工艺分析，最终才完成这篇毕业设计。 关键词 ：模具；冲裁件；凸模；凹模；凸凹模； nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 3 Abstract The design for a plate of cold stamping die design, according to the size of the design components, materials, mass production, etc., the first part of the process of analysis to determine the blanking process planning and die structure of the program, and then through the process design calculations, determine the nesting and cutting board, calculate the pressure and pressure washed centers, primary presses, computing convex and concave Die Cutting Edge dimensions and tolerances, the final design selection of parts and components, to press for checking, drawing die assembly drawings, as well as Mold processing technology of the main parts to the preparation procedures. In which the structural design, primarily to the punch and die, punch and die, positioning parts, unloading and out of pieces of equipment, mold, pressing equipment, fasteners, etc. has been designed, for the selection of some components are standard parts , there is no in-depth design, and structural design, while some parts for the processing process analysis and ultimately to complete this graduation project. Key words: mold; stamping parts; punch; die; punch and die; nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 4 中文摘要 . 2 Abstract . 3 第一章 绪论 . 5 1.1 冲压磨具的意义 . 5 1.2 冲压模具行业发展现 状 . 5 1.3 选题的目的与意义 . 6 第二章工艺分析 . 8 2.1 可选方案 . 8 2.1.1 冲压方案一： . 8 2.1.2 冲压方案二： . 11 2.2 方案分析 . 14 2.3 方案对比 . 15 第三章 工艺计算 . 16 3.1 落料工艺计算 . 16 3.1.1 工艺性分析 . 16 3.1.2 排样与搭边 . 16 3.1.3.冲压力计算 . 16 3.1.4.压力中心计算 . 17 3.1.5.冲裁间隙 . 17 3.1.6.凸、凹模刃口尺寸计算 . 17 3.2拉深 . 18 3.2.1.拉深毛坯的确定 . 18 3.2.3.拉深工艺计算 . 19 3.2.4.确定各次拉深凸、凹模圆角半径及筒壁高度 . 20 3.2.5.凸、凹模间隙及刃口尺寸 . 21 3.2.6.压边力和拉深力的计算 . 22 3.2.7.拉深功的计算 . 23 3.3翻边 . 24 3.3.1翻边工艺简介 . 24 3.4冲孔 . 25 3.4.1 凸缘孔： . 25 第四章 模具的结构与零件设计 . 28 4.1 模具的结构 . 28 4.2 模具的工作原理 . 28 4.3 模具主要零件设计 . 29 4.3.1 工作零件设计 . 29 4.3.2 卸料装置 . 32 4.3.3 模架 . 33 总 结 . 37 致谢 . 38 参 考 文 献 . 39 附录 . 40 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 5 第一章 绪论 1.1 冲压磨具的意义 模具是工业生产的基础工艺装备。在飞机、汽车、发动机、电机、电器、电子、仪表和通信等产品中 ,60% 80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗 ,是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器” ,用模具生产的最终产品 的价值 ,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。目前全世界模具年产值约为 600 亿美元。模具生产技术水平的高低 ,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志 ,因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力 ,并在很大程度上决定企业的生产空间。振兴和发展我国的模具工业 ,已经是人们的普遍共识。 美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”，模具的产生使得整个工业社会向前迈进了一大步。模具制造技术有别于传统的机械制造技术，模具制造的精髓是“一模一样”。其制造的精度很高，后期所需的机加工比传统制造方法少很多。更 为关键的是，模具制造的效率很高，产品的合格率高，这些都是现代工业社会所必须的。因此，模具工业很好的适应并改变了这个社会工业结构模具的产生是工业界的一场革命，目前在电子、汽车、电机、仪器仪表等工业产品中，大多数都依靠模具进行成型。模具成型具有高精度、高复杂性、高一致性以及高生产率、低消耗的特点，是其他价格制造方法无法比拟的。我国很重视模具的发展，目前模具刚也正向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能的方向发展。模具在很大程度上决定了产品的质量、效益和开发能力，因此进行模具知识的深入学习很有必要。 1.2 冲压模 具行业发展现状 一些工业发达国家的模具工业发展较快，据有关资料所载：有的国家模具的总产值已超过了机床工业的总产值。模具工业在这些国家以摆脱了产品的从属地位而发展为独立行业，是国民经济的基础工业之一。模具制造技术，特别是制造精密、负载、大型、长寿命模具技术，已成为衡量一个国家机械制造水平的nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 6 重要标志之一。目前，国外模具生产中，采用了许多新工艺、新技术、新材料和先进设备，不仅有效地提高了模具制作质量，而且提高了模具制造的机械化、自动化程度。预计工业发达国家的模具工业还将有新的发展。 我国的模具工业，近三 十年来也有较大发展，除了港、澳、台外，全国已有模具生产厂 2000余家，从业人员 60余万人，每年生产了百万套模具。其中，多工位级进模等复杂模具和长寿命硬质合金模具的生产及应用有了进一步扩大。此外，为了满足新产品试制和小批量生产的需要，我国模具行业也制造了多种结构简单、生产周期短、成本低的简单模具，如铁皮冲模、聚氨酯橡胶模、低熔点合金模和锌合金模具以及组合模具、可调冲孔模具等。特别是各种数控机床、电火花机床、线切割机床以及加工中心等先进设备使用的不断扩大，使模具品种不断增加，质量不断提高。特别是计算机辅助设计与 制造（ CAD/CAM）技术应用的逐渐扩大，为模具工业的发展带来了新的生机。 尽管我国的模具工业这些年发展较快，且制造水平有了一定程度的提高，但与工业发达国家相比仍有较大差距，主要表现在模具品种少、精度差、寿命短和生产周期长等方面。由于制造技术落后，造成模具供不应求的状态，远不能满足国民经济发展的需要，严重影响了工业产品的更新速度和质量的提高。许多模具，特别是精密、复杂、大型的模具，由于国内不能制作，不得不从国外高价引进。为了改变这种局面，国家已采取了许多措施促进模具工业的发展，争取在较短时间内使模具生产 基本适应各行业产品发展的需要，掌握生产精密，掌握生产精密、复杂、大型、高寿命模具的技术，并使模具及其零件标准化程度明显提高，降低生产成本，缩短制作周期，实现大批量生产，满足市场需要。 1.3 选题的目的与意义 本课题为冷冲压磨具设计，模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已经是衡量一个国家制作业水平高低的重要标志之一，而本题的研究将涉及一些二维及三维软件软件的应用，如 Cad等，以及相关软件的应用 。在 独立思考、独立工作能力方面获得培养和提高。随着冲压制品在机械、电子、交通、国防 、农业、等各个行业广泛应用，对冲压具的需求日益增加，塑料模在国民经济中的重要性也日益突出。同时本次毕业设计还设计流分析及数控加nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 7 工。因此通过本次设计将对我所学的知识巩固及灵活运用所学知识来解决解决实际问题有着深远的意义。 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 8 第二章工艺分析 图 2-1 零件图 由零件图可知，制造该零件，需要经落料、拉深、冲孔、翻边等一系列工艺方法的组合，因此方案也会很多。下面我将比较几种不同工艺方案的优劣，从而选出最佳方案。 2.1 可 选方案 2.1.1 冲压方案一： （ 1） 落料拉深复合 图 2-1零件拉深工艺 图 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 9 （ 2）反拉深 图 2-2零件反拉深工艺图 （ 3）再次拉伸 图 2-3零件拉深工艺图 （ 4）切边 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 10 图 2-4零件切边工艺图 （ 5）凸缘冲孔 图 2-5零件凸缘冲孔工艺图 （ 6）翻边 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 11 图 2-6零件翻边工艺图 2.1.2 冲压方案二： （ 1）落料 2-7零件落料工艺图 （ 2） 拉深 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 12 2-8零件拉深工艺图 （ 3）再次拉伸 2-9零件拉深工艺图 （ 4） 拉深 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 13 2-10零件拉深工艺图 （ 5）切边 2-11零件切边工艺图 （ 6）翻边 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 14 2-12零件翻边工艺图 （ 7）凸缘冲孔 2-13零件凸缘冲孔工艺图 2.2 方案分析 该零件所需的冲压工序为：落料，拉深，冲孔，修边。可拟定以下两套工艺方案： nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 15 方案一：用复合模和简单摸具相结合，即用一套复合模完成落料和拉深，一套完成拉深冲孔，用一套简单摸具完成修边工序用一套简单摸具完成翻边。 方案二用简单的磨具，即为四套简单的摸具分别完成落料、拉深和冲孔修边翻边四个工序。 分析几套方案的优缺点： 方案一复合模简单模相结合的方案，将简单与复合模具的优点集中在一起很好的克服了简单模具生产精度低，操作困难，复合模的生产制造和修模困难的缺点，实现了高效 率，高精度，简单操作的大量生产。 2.3 方案对比 表 2 1 方案对比表 对比 方案 方案一 方案二 工序数 6 7 经济性 经济 不经济 可行性 可行 不可行 能否满足设计要求 能 不能 因此，采用方案一进行模具设计。 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 16 第三章 工艺计算 3.1 落料 工艺计算 3.1.1 工艺性分析 材料： 20号钢 料厚： 1.5mm 大批量生产。 外形最大尺寸： 123mm 形状特点：简单、结构对称、精度要求不高，可以采用冲裁加工。 冲 模类型：落料拉深复合模 冲模结构形式：倒装复合模 3.1.2 排样与搭边 排样：零件形状简单且尺寸较大，采用直排 搭边值：查表得： 条料宽度：送料采用无侧压装置 由公式得： 得： （ 3 1） B=123+2(1.5+1)+1=130 式中： B 条料宽度的公称尺寸 (mm) 条料宽度方向零件轮廓的最大尺寸 (mm) a 侧面搭边 (mm) 条料宽度方向的单向偏差 (mm)，值可查表 导料板之间的距离： 3.1.3.冲压力计算 查表得， 10号钢抗剪强度 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 17 冲裁力： （ 3 2） 式中 F 冲裁力 (N) L 冲裁件周边长度 (mm) t 材料厚度 (mm) 材料抗剪强度 (MPa) 卸料力： （ 3 3） 顶料力： （ 3 4） 式中 F 冲裁力 卸料力系数，查表得 顶料力系数，查表得 3.1.4.压力中心计算 由于落料件为圆形，所以其压力中心为其几何中心，即圆心。 3.1.5.冲裁间隙 冲裁间隙指凸、凹模刃口间缝隙的距离。冲裁间隙是冲压工艺和模具设计中的重要参数，它直接影响冲裁件的质量、模具寿命和力能的消耗。 由相关表格查得：当料厚 t=1.5mm时， 单面间隙： 3.1.6.凸、凹模刃口尺 寸计算 因为落料件的形状为圆形，规则简单，所以采用分开加工法制造凸、凹模。 落料时，以凹模尺寸为基准进行刃口尺寸计算： 凹模： （ 3 5） nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 18 凸模： （ 3 6） 式中 、 落料凹模与凸模刃口尺寸 (mm) D 落料件基本尺寸 (mm) 、 凹模上极限偏差与凸模下极限偏差 (mm) 冲裁件公差 (mm) 凸、凹模最小初始单面间隙 (mm) 磨损系数，与制造精度有关，可按下列关系选取 : 冲裁件公差等级 IT10以上时，；冲裁件公差等级 IT11IT13 时，；冲裁件公差等级 IT14以下时， 由零件图得 :冲裁件公差等级为 9级，所以所以 、 的值可由相关表查得 3.2拉深 3.2.1.拉深毛坯的确定 3.2.1.1 确定拉伸毛坯形状和尺寸的方法 由于拉深件为带凸缘的筒形件，所以选择毛坯形 状为圆形。 筒形件的拉深可以近似看成不变薄拉深，所以计算毛坯尺寸可采用等面积法。 3.2.1.2 修边余量 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 19 由于流动条件和材料的各向异性，毛坯拉深后，工件边口不齐。一般拉深后都要修边，因此在计算毛坯尺寸时，必须把修边余量计入工件。 查表得：修边余量 因拉深时毛坯会少许变薄，材料会向边缘延伸，所以修边余量取小， 。 3.2.1.3 拉深件毛坯尺寸的计算 用等面积法计算毛坯直径为： D=123mm。 3.2.2.判断是否采用压边圈 采用条件为： 满足条件 所以首次拉 深采用压边圈。 3.2.3.拉深工艺计算 由公式 可知，该筒形件为宽凸缘筒形件，其拉深工艺按照无凸缘筒形件拉深进行计算，在最后一次拉深时拉出凸缘并校平即可。 3.2.3.1 判断能否一次拉深成形 总拉深系数 查表得，首次拉深极限系数 0.43 因为 ，所以不能一次拉深成形。 3.2.3.2 初步确定拉深系数 计算毛坯相对厚度： 根据毛坯相对厚度查表 4.23 因为第一次拉深时凹模圆角半径较大，所以查得拉深系数为： nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 20 根据拉深系数算出每次拉深的直接为： 因为第二次拉深后筒形件直径小于 48.5mm，所以拉深次数为 3次。 3.2.3.3 调整拉深系数 极限拉深系数 实际拉深系数 各次拉深直径 拉深系数差值 +0.05 +0.074 +0.081 如上表所示，调整最后次拉深直径为标准直径，同时要保证调整前后拉深系数的差值 为相近数值。 3.2.4.确定各次拉深凸、凹模圆角半径及筒壁高度 3.2.4.1 圆角半径计算 根据零件图可以看出，最后一次拉深，即第三次拉深时，筒底的圆角半径为 3mm。所以，第三次拉深时，凸模的圆角半径 凹模圆角半径可以与凸模相同，则 。 根据筒底圆角半径从首次拉深到拉深结束越来越小的原则，取第一次拉深凸、凹模圆角半径分别为 ， 取第二次拉深凸、凹模圆角半径分别为 。 因 此凸、凹模圆角半径为： nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 21 模具 拉深 首次拉深 第二次拉深 第三次拉深 凸模 r=3mm 凹模 R=3mm 3.2.4.2 筒壁高度计算 首次拉深高度 （ 3 7） 式中 D 毛坯直径 (mm) 首次拉深工件直径 (mm) 零件的凸缘直径 (mm) rpi 首次拉深件凹模处圆角半径 (mm) rdi 首次拉深件凸模处圆角半径 (mm) 代入数据计算得 ，取 30mm 所以首次拉深高度为 30mm 第二次拉深高度即为产品的高度为 第三次拉深高度即为 产品的最终高度 ， 所以三次拉深高度分别为： 3.2.5.凸、凹模间隙及刃口尺寸 3.2.5.1 凸、凹模间隙 决定凸模和凹模单边间隙 Z时，不仅要考虑材质和板厚，还要注意工件的尺寸精度和表面质量，尺寸精度高、表面粗糙度低时，模具的间隙应取得小一些，间隙值应与板料厚度相当。 用压边圈时： 式中 材料最大厚度 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 22 凸、凹模单面间隙 间隙系数，可 由表查得数值 代入数值计算得： 最后一道拉深工序的间隙应根据零件的尺寸精度和表面质量要求来取，且与板料厚度相当。 当拉深黑色金属时： 则凸、凹模单面间隙为：首次拉深： 二次拉深： 3.2.5.2 凸、凹模刃口尺寸 首次拉深：凸模 （ 3 9） 凹模 （ 3 10） 二次拉深：凸模 （ 3 11） 凹模 （ 3 12） 3.2.6.压边力和拉深力的计算 一般来说，拉深过程中的起皱是不允许的，必须采取措施防止或消除起皱缺陷。最常用的防止起皱的方法是采用合适的模具结构，如采用锥形凹模、设置压边圈等，本次设计采用压边圈的方法防止起皱。 由压边圈采用条件表格查出 首次拉深采用压边圈，第二次拉深不采用压 边圈。 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 23 3.2.6.1 压边力计 （ 3 13） 3.2.6.2 拉深力计算 首次拉深： （ 314） 二次拉深： （ 315） 3.2.7.拉深功的计算 由于拉深成形的行程较长，消耗功较多，因此，对拉深成形出了计算拉深力，还需要校核压力机的电动机功率。 拉深功 : （ 316） 式中 W 拉深功 (J) h 凸模工作行程 (mm) 最大拉深力 (包含压料力 )(N) C 系数， C=0.60.8 根据拉深功 W计算压力机的电机功率，可以用下式计算： nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 24 （ 317） （ 318） 式中 N 电机功率 (kW) K 不平衡系数， K=1.21.4 压力机效率， =0.60.8 电机效率， =0.90.95 n 压力机每分钟行程数 若选用的拉深压力机的电动机功率小于上述计算值，则应另选更大功率的压力机。 3.3 翻边 3.3.1 翻边工艺简介 在坯料的平面部分或曲面部分上，利用模具的作用，使之沿封闭或不封闭的曲线边缘形成有一定角度的 直壁或凸缘的成型方法称为翻边。 翻边是冲压工艺的一种。 翻边的种类很多，分类方法也不尽相同。其中按变形性质可以分为伸长型翻边和压缩型翻边。 翻边：是指在毛坯的平面部分或曲面部分的边缘，沿一定曲线翻起竖立直边的成形方法 。 影响极限翻边系数的主要因素有： 翻边 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 25 (1)材料的塑性 材料的延伸率 、应变硬化指数和各向异性系数越大，极限翻边系数就越小，有利于翻边。 (2)孔的加工方法 预制孔的加工方法决定了孔的边缘状况，孔的边缘无毛刺、撕裂、硬化层等缺陷时，极限翻边系数就越小，有利于翻边。目前，预制孔主要用冲孔或钻孔方法加工，数据显示，钻孔比一般冲孔的 min 小。采用常规冲孔方法生产效率高，特别适宜加工较大的孔，但会形成孔口表面的硬化层、毛刺、撕裂等缺陷，导致极限翻边系数变大。采取冲孔后进行热处理退火、修孔或沿与冲孔方向相反的方向进行翻孔使毛刺位于翻孔内侧等方法，能获得较低的极限翻边系数。用钻孔后去毛刺的方法，也能获得较低的极限翻边系数，但生产效率要低一些。 (3)预制孔的相对直径 预制孔的相对直径 /越小，极限翻边系数越小，有利于翻边。这是因为同样的预制孔径，材料的厚度越大，厚度方向压应的允许绝对值增大，根据体积不变定律，所以翻边时变形区边缘将要开裂时的极限切向应变值增大，由可知，极限翻边系数就越小。 (4)凸模的形状 球形凸模的极限翻边系数比平底凸模的小。此外，抛物面、锥形面和较大圆角半径的凸模也比平底凸模的极限翻边系数小。因为在翻边变形时，球形或锥形凸模是凸模前端最先与预制孔口接触，在凹模口区产生的 弯曲变形比平底凸模的小，更容易使孔口部产生塑变形。所以相同翻边孔径 D 和材料厚度 t 时，可以翻边的预制孔径更小，因而极限翻边系数就越小。 翻边 的制造标准： MSS SP-43、 ASME B16.9、 GB/T12459 等标准。材质有碳钢、不锈钢、合金钢等。 3.4冲孔 3.4.1 凸缘孔： 3.4.1.1.冲压力的计算 查表得， 20号钢抗剪强度 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 26 冲裁力： （ 319） 式中 F 冲裁力 (N) L 冲裁件周边长度 (mm) t 材料厚度 (mm) 材料抗剪强度 (MPa) 卸料力： （ 320） 顶料力： （ 321） 式中 F 冲裁力 卸料力系数，查表得 顶料力系数，查表得 3.4.1.2.压力中心 端面孔整体成中心对称，所以压力中心为对称中心， 即为圆心。 3.4.1.3.冲裁间隙 由相关表格查得：当料厚 t=1.5mm时， 单面间隙： 3.4.1.4.刃口尺寸计算 因为冲孔的形状为圆形，规则简单，所以采用分开加工法制造凸、凹模。 冲孔时，以凸模尺寸为基准进行计算。 凸模： （ 322） 凹模： （ 323） nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 27 式中 、 冲孔凹模与凸模刃口尺寸 (mm) d 冲孔件基本尺寸 (mm) 、 凹模上极限偏差与凸模下极限偏差 (mm) 冲裁件公差 (mm) 凸、凹模最小初始单面间隙 (mm) 磨损系数，与制造精度有关，可按下列关系选取 : 冲裁件公差等级 IT10以上时，；冲裁件公差等级 IT11IT13 时，；冲裁件公差等级 IT14以下时， 由零件图得 :冲裁件公差等级为 9级，所以 、 的值可由相 关表查得。 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 28 第四章 模具的结构与零件设计 本设计采用了两套模具，分别为首次拉深的落料拉深复合模和第二次拉深的拉深模。后者较为简单，因此本节只介绍第一套模具的结构与零件组成。 4.1 模具的结构 落料拉深复合模分为两种结构形式：正装式和倒装式。若凸凹模在上模部分则为正装复合模，凸凹模在下模部分则为倒装复合模。下面比较两种结构形式的优缺点： 序号 正装 倒装 1 对于薄工件能达到平整要求 不能达到平整要求 2 操作不便，不安全，孔的废料由打 棒打出 操作方便，能装自动拨料装置，既能提高生产效率又能保证安全生产。孔的废料通过凸凹模的孔往下漏 3 废料不会再凸凹模孔内积聚，可减少孔内废料的涨力，有利于凸凹模减小最小壁厚 废料在凸凹模孔内积聚，凸凹模要求有较大的壁厚以增加强度 4 凹模的面积较大，有利于冲压复杂工件的结构 如凸凹模较大，可直接将凸凹模固定在底板，不需固定板 因为本套模具不存在冲孔工艺，所以不需要考虑孔的废料问题。且正装可以保证更高的平整度，另外正装结构也比较简单，所以决定采用正装结构。 4.2 模具的工作原理 如图所示为正装式落料拉深复合模，处在上模部分的工作零件既是落料凸模也是拉深凹模，即凸凹模。处在下模部分的工作零件为落料凹模、拉深凸模。 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 29 工作时，条料送进，由带导料板的固定卸料板导向，冲首件时，以目测定位。以后各次，则以挡料销定位。拉深压边力靠下部的弹件器的弹簧提供，通过四根顶杆和压边圈进行传递，冲压后把工件顶起。若工件被顶起后卡在凸凹模内，则由推件块推出。卸料靠固定卸料板进行。其中，落料凹模高于拉深凸模的距离应大于一个料厚，以保证先落料后拉深。 插图一张 图 4 1 落料拉深复合模 4.3 模具主 要零件设计 4.3.1 工作零件设计 4.3.1.1 拉深凸模 凸模是直接与毛坯接触，使其发生变形从而得到所需形状的工作零件。拉深凸模与拉深凹模配合才能进行工作。 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 30 图 4 2 拉深凸模零件图 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 31 4.3.1.2 落料拉深上模 图 4 3 落料拉深凸模零件图 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 32 4.3.1.3 落料下模 图 4 3 拉落料下模零件图 4.3.2 卸料装置 卸料板的主要作用是把材料从凸模上 卸下，有时也可作压料板用以防止材料变形，并能帮助送料导向和保护凸模等等。 卸料板常用结构： （ 1）固定卸料板：用于厚料或硬材，卸料力大，使用安全。但送料操作受约束，常用于料厚大于 0.5mm，平面度要求不高的工件。 （ 2）弹性卸料板：具有卸料和压料的双重作用，多用于冲制薄料，使工件的平面度提高。 因为本套模具已有压料装置，且固定卸料板可以用于送料，所以采用固定卸料板。 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 33 图 4 4 卸料板零件图 4.3.3 模架 模架包括上模座、下模座、导柱和导套。根据模架导向用的导柱和导套间的配合性质， 模架可分为滑动导向模架和滚动导向模架两大类。本套模架采用滑动导向模架。滑动导向模架又有 4中结构形式，即对角导柱模架、中间导柱模架、四角导柱模架和后侧导柱模架。 对角导柱模架、中间导柱模架、四角导柱模架的共同特点是：导向装置都安装在模架的对称线上，滑动平稳，导向准确可靠。所以要求导向精确可靠的都采用这 3种结构形式。对角导柱模架上、下模座的工作平面的横向尺寸 L一般大于纵向尺寸 B，常用于横向送料的级进模、纵向送料的单工序模或复合模；中间导柱模架只能纵向送料，一般用于单工序模或复合模；四导柱模架常用于精度要求较高或 尺寸较大的生产及大批量生产用的自动模；后侧导柱模架的特点是导向装置在后侧，横向和纵向送料都比较方便，但如果有偏心载荷，压力机导向又不准nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 34 确，就会造成上模歪斜，导向装置和凸、凹模都容易磨损，从而影响模具寿命，故一般用于较小的冲模。 本套模具采用中间导柱式模架。 4.3.3.1 模座 模座主要起支撑和固定的作用 模座是安装与固定工作零件、导向零件、顶出零件、紧固和定位零件，并与设备滑块、工作台相连接的重要部件，须有足够的强度和精度。模座一般是通用的，设计时根据设备的模具空间，再结合零件的形状合理确定结构。 图 4 5 模座零件图 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 35 4.3.3.2 导柱导套 导柱与导套结构有标准中选取，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，导柱上端与上模座顶面的距离不小于 2mm，而下模座底面与导柱底面的距离应为 0.5 2mm。导柱与导套之间的配合为 H7/h6，导套与上模座之间的配合为 H7/r6,导套与下模座之间的配合为H7/r6.导柱与导套材料为 20钢，热处理硬度为 HRC58 62. 图 4 6 导柱零件图 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 36 图 4 7 导 套零件图 nts 冷冲压复合模具设计与三维造型 37 总 结 历经两个月的毕业设计即将结束，敬请各位老师对我的设计过程作最后检查。 在这次毕业设计中通过参考、查阅各种有关模具方面的资料，请教工厂中极具经验的模具设计人员和工人师傅以及各位老师有关模具方面的问题，是我第一次真正接触和我专业模具设计的课题，通过它可以让我更好的锻炼和巩固我在大学四年来所学的知识。特别是模具在实际中可能遇到的具体问题，使我在这短暂的时间里，对模具的认识有了一个质的飞跃。使我对冲压模具设计的各种成型方法，成型零件的设计，成型零件 的加工工艺，主要工艺参数的计算，产品缺陷及其解决办法，模具的总体结构设计及零部件的设计等都有了进一步的理解和掌握。模具在当今社会生活中运用得非常广泛，掌握模具的设计方法对我们以后的工作和发展有着十分重要的意义。 从陌生到开始接触，从了解到熟悉，这是每个人学习事物所必经的一般过程，因为是第一次设计模具，时间和我的工作经验少的因素，从中也许
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