轴承保持架切底模的设计

摘 要本文是关于轴承保持架切底模的设计,通过冲压模具的理论基础,对设计要求进行分析设计,简述冲压模具设计的要求,设计内容和具体步骤.在设计过程中利用Autocad,proe 出模具二维、三维图，简单、直观、充分的表达出模具的内容。冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，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.冲压模具，是在冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷挤模） 。冲压，是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。关键词: 冲压模具、设计、轴承保持架、切底模ABSTRACTThis article is about the design of bearing cage notching die , which use the theoretical basis of the design of stamping die to analysis requirements of the design ,and brief stamping die designs requirements , the design content and specific steps. In the design process use the software such as Autocad, proe to draw two-dimensional, three-dimensional map of the die,and simplely, intuitively, fully express the contentof the mold.Stamping die is indispensable process equipment in extrusion production, and its skill-intensive products. The mold design and manufacturing is the direct relation to the stamping quality, productivity and production costs and so on. The level of mold design and manufacturing technology is one important indicator that is a measure of a national product manufacturing quality, and it largely determines the product quality, efficiency and new product development capability.In stamping processing stamping die is a kind of special process equipment that materials (metallic and non-metallic) are processed into parts (or semi-finished products) , it is called cold stamping mould (known as cold extrusion die) .Stamping, at room temperature, which use the molds installed in the press to put pressure on the material to occur separation or plastic deformation, and thus to obtain a pressure processing methodof the necessary parts. Keywords：Stamping die， Design，Bearing Cage，Incision model目 录第 1 章 前 言 .11.1 冲压模具的发展现状及发展趋势 .11.1.1 冲压模具的发展现状 .11.1.2 冲压模具的发展趋势 .21.2 冲压模具在当今社会中的地位及作用 .41.3 本次设计的主要内容 .5第 2 章 冲压模具简介 .62.1 冲压模的分类 .62.1.1 根据工艺性质分类 .62.1.2 根据工序组合程度分类 .62.1.3 依产品的加工方法分类 .72.2 模具的主要零件、作用及安全要求 .72.2.1 工作零件 .72.2.2 定位零件 .82.2.3 压料、卸料及出料零件 .82.2.4 导向零件 .82.2.5 支承及夹持零件 .92.2.6 冲压工艺设计的主要内容及步骤 .9第 3 章 工艺性分析及工艺方案确定 .103.1 工艺性分析 .103.1.1 尺寸精度分析 .103.1.2 结构工艺性分析 .103.1.3 材料工艺性分析 .103.2 工艺方案的确定 .103.2.1 确定工艺方案的原则 .113.2.2 工艺方案 .11第 4 章 冲压工艺设计与计算 .124.1 排样及利用率计算 .124.2 计算冲裁工序力 .124.3 选择压力机 .134.4 冲裁压力中心计算 .134.5 计算凸凹模的刃口尺寸 .134.5.1 确定冲裁间隙 .134.5.2 凸、凹模刃口尺寸计算 .13第 5 章 模具主要零件结构设计 .145.1 凹模 .145.1.1 确定凹模的刃口形式 .145.1.2 凹模外形尺寸的确定 .145.2 凸模 .155.2.1 凸模的结构形式 .155.2.2 凸模外形尺寸的确定 .155.2.3 凸模体外形尺寸 .155.3 确定模架结构 .15第 6 章模具装配图及零件图的绘制 .176.1 模具装配图绘制原则 .176.2 零件图的绘制 .186.3 尺寸标注 .196.4 利用 SOLIDWORKS 或 AUTOCAD 完成装配图和部分零件图 .19第 7 章 结论 .207.1 收获及体会 .207.2 致谢 .20参考文献 .21英文文献 .22第 1 章 前 言1.1 冲压模具的发展现状及发展趋势1.1.1 冲压模具的发展现状随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。其主要表现和发展方向如下。(1) 冲压成形理论及冲压工艺方面冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元（FEM ）等有值分析方法模拟金属的塑性成形过程，根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题，并通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制造模具周期。目前，国内外相继涌现出精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。其中，精密冲裁是提高冲裁件质量的有效方法，它扩大了冲压加工范围，目前精密冲裁加工零件的厚度可达25mm，精度可达 IT1617 级；用液体、橡胶、聚氨酯等作柔性凸模或凹模的软模成形工艺，能加工出用普通加工方法难以加工的材料和复杂形状的零件，在特定生产条件下具有明显的经济效益；采用爆炸等高能效成形方法对于加工各种尺寸、形状复杂、批量小、强度高和精度要求较高的板料零件，具有很重要的实用意义；利用金属材料的超塑性进行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的冲压成形工序，这对于加工形状复杂和大型板料零件具有突出的优越性；无模多点成形工序是用高度可调的凸模群体代替传统模具进行板料曲面成形的一种先进技术，我国已自主设计制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备，解决了多点压机成形法，从而可随意改变变形路径与受力状态，提高了材料的成形极限，同时利用反复成形技术可消除材料内残余应力，实现无回弹成形。无模多点成形系统以 CAD/CAM/CAE 技术为主要手段，能快速经济地实现三维曲面的自动化成形。(2)冲模是实现冲压生产的基本条件.在冲模的设计制造上,目前正朝着以下两方面发展:一方面,为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展，与此相比适应的新型模具材料及其热处理技术，各种高效、精密、数控自动化的模具加工机床和检测设备以及模具 CAD/CAM 技术也在迅速发展；另一方面，为了适应产品更新换代和试制或小批量生产的需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术也得到了迅速发展。精密、高效的多工位及多功能级进模和大型复杂的汽车覆盖件冲模代表了现代冲模的技术水平。目前，50 个工位以上的级进模进距精度可达到 2 微米，多功能级进模不仅可以完成冲压全过程，还可完成焊接、装配等工序。我国已能自行设计制造出达到国际水平的精度达 25 微米，进距精度 23 微米，总寿命达 1 亿次。我国主要汽车模具企业，已能生产成套轿车覆盖件模具，在设计制造方法、手段方面已基本达到了国际水平，但在制造方法手段方面已基本达到了国际水平，模具结构、功能方面也接近国际水平，但在制造质量、精度、制造周期和成本方面与国外相比还存在一定差距。1.1.2 冲压模具的发展趋势模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合形成了现代模具制造技术。其中高速铣削加工、电火花铣削加工、慢走丝切割加工、精密磨削及抛光技术、数控测量等代表了现代冲模制造的技术水平。高速铣削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面质量（主轴转速一般为 1500040000r/min）,加工精度一般可达 10 微米，最好的表面粗糙度 Ra1微米） ，而且与传统切削加工相比具有温升低（工件只升高 3 摄氏度） 、切削力小，因而可加工热敏材料和刚性差的零件，合理选择刀具和切削用量还可实现硬材料（60HRC）加工；电火花铣削加工（又称电火花创成加工）是以高速旋转的简单管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铣一样） ，因此不再需要制造昂贵的成形电极，如日本三菱公司生产的 EDSCAN8E 电火花铣削加工机床，配置有电极损耗自动补偿系统、CAD/CAM 集成系统、在线自动测量系统和动态仿真系统，体现了当今电火花加工机床的技术水平；慢走丝线切割技术的发展水平已相当高，功能也相当完善，自动化程度已达到无人看管运行的程度，目前切割速度已达到 300mm 2/min,加工精度可达1.5 微米，表面粗糙度达 Ra=0.10.2微米;精度磨削及抛光已开始使用数控成形磨床、数控光学曲线磨床、数控连续轨迹坐标磨床及自动抛光等先进设备和技术。模具加工过程中的检测技术也取得了很大的发展现在三坐标测量机除了能高精度地测量复杂曲面的数据外，其良好的温度补偿装置、可靠的抗振保护能力、严密的除尘措施及简单操作步骤，使得现场自动化检测成为可能。此外，激光快速成形技术（RPM ）与树脂浇注技术在快速经济制模技术中得到了成功的应用。利用 RPM 技术快速成形三维原型后，通过陶瓷精铸、电弧涂喷、消失模、熔模等技术可快速制造各种成形模。如清华大学开发研制的“M-RPMS-型多功能快速原型制造系统”是我国自主知识产权的世界惟一拥有两种快速成形工艺（分层实体制造 SSM 和熔融挤压成形 MEM）的系统，它基于“模块化技术集成”之概念而设计和制造，具有较好的价格性能比。一汽模具制造公司在以CAD/CAM 加工的主模型为基础，采用瑞士汽巴精化的高强度树脂浇注成形的树脂冲模应用在国产轿车试制和小批量生产开辟了新的途径。性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。为了满足大批量高速生产的需要，目前冲压设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展，加之机械乃至机器人的大量使用，使冲压生产效率得到大幅度提高，各式各样的冲压自动线和高速自动压力机纷纷投入使用。如在数控四边折弯机中送入板料毛坯后，在计算机程序控制下便可依次完成四边弯曲，从而大幅度提高精度和生产率；在高速自动压力机上冲压电机定转子冲片时，一分钟可冲几百片，并能自动叠成定、转子铁芯，生产效率比普通压力机提高几十倍，材料利用率高达97%；公称压力为 250KN 的高速压力机的滑块行程次数已达 2000 次/min 以上。在多功能压力机方面，日本田公司生产的 2000KN“冲压中心”采用 CNC 控制，只需5min 时间就可完成自动换模、换料和调整工艺参数等工作；美国惠特尼公司生产的CNC 金属板材加工中心，在相同的时间内，加工冲压件的数量为普通压力机的 410倍，并能进行冲孔、分段冲裁、弯曲和拉深等多种作业。近年来，为了适应市场的激烈竞争，对产品质量的要求越来越高，且其更新换代的周期大为缩短。冲压生产为适应这一新的要求，开发了多种适合不同批量生产的工艺、设备和模具。其中，无需设计专用模具、性能先进的转塔数控多工位压力机、激光切割和成形机、CNC 万能折弯机等新设备已投入使用。特别是近几年来在国外已经发展起来、国内亦开始使用的冲压柔性制造单元（FMC）和冲压柔性制造系统（FMS）代表了冲压生产新的发展趋势。FMS 系统以数控冲压设备为主体，包括板料、模具、冲压件分类存放系统、自动上料与下料系统，生产过程完全由计算机控制，车间实现 24 小时无人控制生产。同时，根据不同使用要求，可以完成各种冲压工序，甚至焊接、装配等工序，更换新产品方便迅速，冲压件精度也高。1.2 冲压模具在当今社会中的地位及作用模具作为现代制造工业的基本工艺装备之一，对产品的质量和产量有着非常重要的作用，其制造技术水平可以衡量一个国家的产品制造水平。冲压模具广泛用于各种零件的生产，其设计的是否合理对冲压件的表面质量、尺寸精度、生产效率及经济效益等影响很大。冲 压 模 具 是 冲 压 生 产 必 不 可 少 的 工 艺 装 备 ， 是 技 术 密 集 型 产 品 。 冲压件的质 量 、 生 产 效 率 以 及 生 产 成 本 等 ， 与 模具设计和 制 造 有 直 接 关 系 。 模具设计与制造技 术 水 平 的 高 低 ， 是 衡 量 一 个 国 家 产 品 制 造 水 平 高 低 的 重 要 标 志 之 一 ， 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 。1.3 本次设计的主要内容1.3.1 主要内容：（1）调研搜集资料，进行方案设计。（2）根据所给主要参数进行选材、选型计算、校核。（3）利用 CAD（或 CAXA）软件绘图（包括：总图、零部件图） 。（4）完成有设计计算、选材和绘图的完整论文。1.3.2 主要技术指标：（1）按给定的零件图，进行工艺分析和工艺计算确定下料的尺寸及模具结构。（2）计算冲压力和模具的压力中心，计算或估算模具各主要零件的厚度。如凹模、凸模固定板、垫板的厚度。力求节约成本，简化设计。（3）选择压力机的吨位和模具的闭合高度。（4）利拆卸、安装方便、冲压灵活。（5）用 CAD（或 CAXA）软件绘制总图 1 张、零部件图若干张。1.3.3 进度安排：序号毕业设计工作进度 日期（起止周数）1 2011 年 3 月 4 日 提交开题报告 12 2011 年 4 月 29 日 提交毕业设计初稿 93 2011 年 5 月 11 日 提交毕业设计正式稿 114 2011 年 5 月 13 日 指导教师给定成绩和评语 115 2011 年 5 月 16 日 交叉评阅教师给定成绩和评语 126 2011 年 5 月 21 日 论文答辩 12第 2 章 冲压模具简介2.1 冲压模的分类2.1.1 根据工艺性质分类a.冲 裁 模 沿 封 闭 或 敞 开 的 轮 廓 线 使 材 料 产 生 分 离 的 模 具 。 如 落 料模 、 冲 孔 模 、 切 断 模 、 切 口 模 、 切 边 模 、 剖 切 模 等 。b.弯 曲 模 使 板 料 毛 坯 或 其 他 坯 料 沿 着 直 线 （ 弯 曲 线 ） 产 生 弯 曲 变形 ， 从 而 获 得 一 定 角 度 和 形 状 的 工 件 的 模 具 。c.拉 深 模 是 把 板 料 毛 坯 制 成 开 口 空 心 件 ， 或 使 空 心 件 进 一 步 改 变形 状 和 尺 寸 的 模 具 。d.成 形 模 是 将 毛 坯 或 半 成 品 工 件 按 图 凸 、 凹 模 的 形 状 直 接 复 制 成形 ， 而 材 料 本 身 仅 产 生 局 部 塑 性 变 形 的 模 具 。 如 胀 形 模 、 缩 口 模 、 扩 口 模 、 起 伏成 形 模 、 翻 边 模 、 整 形 模 等 。2.1.2 根据工序组合程度分类a.单 工 序 模 在 压 力 机 的 一 次 行 程 中 ， 只 完 成 一 道 冲 压 工 序 的 模 具 。b.复 合 模 只 有 一 个 工 位 ， 在 压 力 机 的 一 次 行 程 中 ， 在 同 一 工 位 上 同时 完 成 两 道 或 两 道 以 上 冲 压 工 序 的 模 具 。 c.级 进 模 （ 也 称 连 续 模 ） 在 毛 坯 的 送 进 方 向 上 ， 具 有 两 个 或 更 多 的 工 位 ，在 压 力 机 的 一 次 行 程 中 ， 在 不 同 的 工 位 上 逐 次 完 成 两 道 或 两 道 以 上 冲 压 工 序 的 模具 。d.传 递 模 综 合 了 单 工 序 模 和 级 进 模 的 特 点 ， 利 用 机 械 手 传 递 系 统 ， 实 现 产品 的 模 内 快 速 传 递 ， 可 以 大 大 提 高 产 品 的 生 产 效 率 ， 减 低 产 品 的 生 产 成 本 ， 节俭 材 料 成 本 ， 并 且 质 量 稳 定 可 靠 。2.1.3 依产品的加工方法分类依 产 品 加 工 方 法 的 不 同 ， 可 将 模 具 分 成 冲 剪 模 具 、 弯 曲 模 具 、 抽 制 模 具 、 成形 模 具 和 压 缩 模 具 等 五 大 类 。a. 冲 剪 模 具 ： 是 以 剪 切 作 用 完 成 工 作 的 ， 常 用 的 形 式 有 剪 断 冲 模 、 下 料 冲 模 、冲 孔 冲 模 、 修 边 冲 模 、 整 缘 冲 模 、 拉 孔 冲 模 和 冲 切 模 具 。b.弯 曲 模 具 ： 是 将 平 整 的 毛 胚 弯 成 一 个 角 度 的 形 状 ， 视 零 件 的 形 状 、 精 度 及生 产 量 的 多 寡 ， 乃 有 多 种 不 同 形 式 的 模 具 ， 如 普 通 弯 曲 冲 模 、 凸 轮 弯 曲 冲 模 、 卷边 冲 模 、 圆 弧 弯 曲 冲 模 、 折 弯 冲 缝 冲 模 与 扭 曲 冲 模 等 。c.抽 制 模 具 ： 抽 制 模 具 是 将 平 面 毛 胚 制 成 有 底 无 缝 容 器 。d.成 形 模 具 ： 指 用 各 种 局 部 变 形 的 方 法 来 改 变 毛 胚 的 形 状 ， 其 形 式 有 凸 张 成 形冲 模 、 卷 缘 成 形 冲 模 、 颈 缩 成 形 冲 模 、 孔 凸 缘 成 形 冲 模 、 圆 缘 成 形 冲 模 。e.压 缩 模 具 ： 是 利 用 强 大 的 压 力 ， 使 金 属 毛 胚 流 动 变 形 ， 成 为 所 需 的 形 状 ， 其种 类 有 挤 制 冲 模 、 压 花 冲 模 、 压 印 冲 模 、 端 压 冲 模 。2.2 模具的主要零件、作用及安全要求2.2.1 工作零件凸 凹 模 是 直 接 使 坯 料 成 形 的 工 作 零 件 ， 因 此 ， 它 是 模 具 上 的 关 键 零 件 。 凸 模但 精 密 而 且 复 杂 ， 它 应 满 足 如 下 要 求 ：(1)应 有 足 够 的 强 度 ， 不 能 在 冲 压 过 程 中 断 裂 或 破 坏(2)对 其 材 料 及 热 处 理 应 有 适 当 要 求 ， 防 止 硬 度 太 高 而 脆 裂 。2.2.2 定位零件定 位 零 件 是 确 定 坯 件 安 装 位 置 的 零 件 ， 有 定 位 销 (板 )、 挡 料 销 (板 )、 导 正销 、 导 料 板 、 定 距 侧 刀 、 侧 压 器 等 。 设 计 定 位 零 件 时 应 考 虑 操 作 方 便 ， 不 应 有 过定 位 ， 位 置 要 便 于 观 察 ， 最 好 采 用 前 推 定 位 、 外 廓 定 位 和 导 正 销 定 位 等 。2.2.3 压料、卸料及出料零件压 料 零 件 有 压 边 圈 、 压 料 板 等 。 压 边 圈 可 对 拉 延 坯 料 加 压 边 力 ， 从 而 防 止 坯料 在 切 向 压 力 的 作 用 下 拱 起 而 形 成 皱 褶 。 压 料 板 的 作 用 是 防 止 坯 料 移 动 和 弹 跳 。顶 出 器 、 卸 料 板 的 作 用 是 便 于 出 件 和 清 理 废 料 。 它 们 由 弹 簧 、 橡 胶 和 设 备 上 的 气垫 推 杆 支 撑 ， 可 上 下 运 动 ， 顶 出 件 设 计 时 应 具 有 足 够 的 顶 出 力 ， 运 动 要 有 限 位 。卸 料 板 应 尽 量 缩 小 闭 合 区 域 或 在 操 作 位 置 上 铣 出 空 手 槽 。 暴 露 的 卸 料 板 的 四 周 应设 有 防 护 板 ， 防 止 手 指 伸 人 或 异 物 进 入 ， 外 露 表 面 棱 角 应 倒 钝 。2.2.4 导向零件导 柱 和 导 套 是 应 用 最 广 泛 的 一 种 导 向 零 件 。 其 作 用 是 保 证 凸 凹 模 在 冲 压 工 作时 有 精 确 的 配 合 间 隙 。 因 此 ， 导 柱 、 导 套 的 间 隙 应 小 于 冲 裁 间 隙 。 导 柱 设 在 下 模座 ， 要 保 证 在 冲 程 下 死 点 时 ， 导 柱 的 上 端 面 在 上 模 板 顶 面 以 上 最 少 5 至 10 毫米 。 导 柱 应 安 排 在 远 离 模 块 和 压 料 板 的 部 位 ， 使 操 作 者 的 手 臂 不 用 越 过 导 柱 送 取料 。2.2.5 支承及夹持零件它 包 括 上 下 模 板 、 模 柄 、 凸 凹 模 固 定 板 、 垫 板 、 限 位 器 等 ； 上 下 模 板 是 冲 模的 基 础 零 件 ； 其 他 各 种 零 件 都 分 别 安 装 固 定 在 上 面 。 模 板 的 平 面 尺 寸 ， 尤 其 是 前后 方 向 应 与 制 件 相 适 应 ， 过 大 或 过 小 均 不 利 于 操 作 有 些 模 具 (落 料 、 冲 孔 类 模 具 )为了 出 件 方 便 ， 需 在 模 架 下 设 垫 板 。 这 时 垫 板 最 好 与 模 板 之 间 用 螺 钉 连 接 在 一 起 ，两 垫 板 的 厚 度 应 绝 对 相 等 垫 板 的 间 距 以 能 出 件 为 准 ， 不 要 太 大 ， 以 免 模 板 断 裂 。它 包 括 螺 钉 、 螺 母 ， 弹 簧 、 柱 销 、 垫 圈 等 一 般 都 采 用 标 准 件 。 冲 压 模 具 的标 准 件 用 量 较 多 ， 设 计 选 用 时 应 保 证 紧 固 和 弹 性 顶 出 的 需 要 ， 避 免 紧 固 件 暴 露 在表 面 操 作 位 置 上 ， 防 止 碰 伤 人 手 和 妨 碍 操 作 。2.2.6 冲压工艺设计的主要内容及步骤（1）冲压件工艺性分析 根据冲压件产品图，分析冲压件的形状特点，尺寸大小，精度要求、原材料尺寸规格和力学性能，结合可选用设备规格以及模具制造条件、生产批量等因素，分析零件工艺性。若工艺性不好，应在不影响产品使用前提下，向有关人员提出修改意见，对产品做出适合工艺性的修改。（2）确定工艺方案 在冲压工艺性分析的基础上，提出各种可能的冲压工艺方案，经过综合分析、比较，最后确定适合于所给生产条件的最佳方案，内容包括工序性质、工序数目、工序顺序及组合方式等。（3）选择模具类型与结构形式 根据冲压件的形状特点、精度要求、生产批量、工厂模具加工条件、操作上的习惯、现有通用机械化自动化装置的特点等确定模具类型和结构形式。（4）选择冲压设备 根据需要完成的冲压工序性质选定设备的类型，并进一步按照冲压加工所需要的变形力、变形功和零件尺寸，选定设备的吨位。第 3 章 工艺性分析及工艺方案确定3.1 工艺性分析3.1.1 尺寸精度分析 金属冲裁件的经济精度不高于 IT11 级。对于经济精度要求高的制件，外形尺寸应低于 IT10 级，内形尺寸应低于 IT9 级。而基本尺寸为 ,材料厚度 4.0mm,是1076故 IT12 满足设计要求。3.1.2 结构工艺性分析此工件只有切底和落料两个工序。工件形状简单对称,并且工件为无凸缘圆环件,形状外形均满足冲裁工艺的需求。3.1.3 材料工艺性分析材料 Q 235 钢含碳量适中综合性能好，由于强度低,塑性好,适用于制造受力不大的冲压件和拉深件,并有利于冲压成形和制件质量的提高,还具有良好的冲压成形性能,即有良好的抗破裂性,良好的贴模和定形性,所以具有良好的冲压性能。 3.2 工艺方案的确定3.2.1 确定工艺方案的原则由以上分析可知，冲裁件具有尺寸精度要求不高，板料壁厚为 4mm 等特点.为保证孔位精度。采用导正销精定位，自然漏料方式的冲裁模结构形式。3.2.2 工艺方案由该工件的设计简图可知,该工件涉及到切料,成形,切底三种工序,应设计要求,本设计只设计成形后的切底模。工艺方案流程图：切料拉伸成型切底退料。第 4 章 冲压工艺设计与计算4.1 排样及利用率计算由于材料是半成品,因而不需要进行排样及利用率的计算.4.2 计算冲裁工序力因采用刚性卸料装置和自然漏料方式,只用计算冲裁力和推件力即可。(1)计算冲裁力由采用 Q235 钢,查表 1-3 得 ,由平刃冲裁时,冲裁力MPa350 KLtFc为系数，常取 ， 为材料抗剪强度则K.1NLtFc 8.1053476.1 K47032(2)推件力包括切底和落料两个工序.查表 2-16,得 .取 n=3, 由式 可得045dKFcnt=)(21FcntF KN6.124.8305.(3)计算冲裁工序力由于采用则性卸料装置和下出件时,Fx 由模具来承担,所以不予考虑。则冲裁工序力为：F Fc1-Fc2+Ft=1005.8-171.4+112.6=946.2KN, 约为 946KN。4.3 选择压力机选用压力机的公称压力应大于冲裁工序力，即 ；最大闭合高2.135.Fp度应大于冲裁模闭合高度 5mm；工作台面尺坟应能满足模具的正确安装。综上所述，查表 1-5 可得，可选 J23-125 开式可倾式曲柄压力机。4.4 冲裁压力中心计算因为工件图形对称，所以落料时的压力中心在对称中心上。4.5 计算凸凹模的刃口尺寸4.5.1 确定冲裁间隙 为了保证冲裁模有一定的使用寿命，设计时的初始间隙就必须选用适中间隙范围内的最小冲裁间隙 。合理最小冲裁间隙的确定可以采用查表法。即查模具minZ设计与制造表 2-13 确定冲裁间隙为 Zmin=0.5mm,Zmax=0.58mm。4.5.2 凸、凹模刃口尺寸计算计算的刃口尺寸为冲孔刃口尺寸，采用配制加工，刃口尺寸以凸模为基准，凹模尺寸按相应的凸模实际尺寸进行配制，保证双面间隙为 0.5mm0.58mm。查模具设计与制造表 2-15，确定所有尺寸的磨损系数为 。冲孔刃口5.0x尺寸均为 B 类尺寸，取 ，则4d第 5 章 模具主要零件结构设计5.1 凹模 5.1.1 确定凹模的刃口形式 本设计为圆形切底模的设计，其形状简单、精度要求不高、材料厚度不高。故采用锥形刃口凹模，因为冲裁件或废料容易通过而不留在凹模磨损小。其缺点是刃口强度较低，刃口尺寸在修磨后增大。由于 t=4.0，故其 。m8h30， 5.1.2 凹模外形尺寸的确定凹模的外形尺寸应保证凹模有足够的强度、刚度和修模量。其凹模厚度尺寸可由如下经验公式计算：，且KbHama15。83.2.763.0 查资料圆整取标准值 ma5凹模壁厚： ，且 ，则aHc)0.231(9mc40375c式中 冲裁件的最大外形尺寸， ；b系数，参考板料厚度的影响，其值见冷冲压模具设计表 2-21。 K凹模宽度 B 的确定：B=b+2c=176+265=306 取 310。凹模长度 L 的确定：L ，取 310。30652176因此，确定凹模外形尺寸为 31031050。5.2 凸模5.2.1 凸模的结构形式 凸模采用组合式凸模。即凸模体+凸模的结构形式。5.2.2 凸模外形尺寸的确定 由于物件是圆形底模，且半成品中含有 的通孔。要求切底成形 的通孔。30176则,凸模的高度为 h1.5Ha= 环形凸模的大直径为：D 176 750.1环形凸模的小直径为：d305.2.3 凸模体外形尺寸凸模体采用空心圆柱凸模，其尺寸为：高度 H 60。大直径 D176，小直径d30。5.3 确定模架结构模架是组合体，由上模座、下模座、导柱、导套等四部分组成。本设计采用四导柱模架。下模座厚度 Hx=1.0Ha=50mm上模座厚度 HsHx-5=45mm凹模周界：L310，B310闭合高度：H50-5+50+30+60+50-10+45270mm表 5-1零件件号、名称及标准编号1 2 3 4凹模周界 闭合高度 H上模座 下模座 导柱 导套数量1 1 2 2L B规格310 310270550550455505505020160 207030定位圈：Hg=0.8Ha=40mm.定位圈外形尺寸采用：39039040。第 6 章模具装配图及零件图的绘制6.1 模具装配图绘制原则装 配 图 是 表 达 机 器 或 部 件 的 图 样 ， 主 要 表 达 其 工 作 原 理 和 装 配 关 系 。 在 机 器设 计 过 程 中 ， 装 配 图 的 绘 制 位 于 零 件 图 之 前 ， 并 且 装 配 图 与 零 件 图 的 表 达 内 容不 同 ， 它 主 要 用 于 机 器 或 部 件 的 装 配 、 调 试 、 安 装 、 维 修 等 场 合 ， 也 是 生 产 中 的一 种 重 要 的 技 术 文 件 。在 产 品 或 部 件 的 设 计 过 程 中 ， 一 般 是 先 设 计 画 出 装 配 图 ， 然 后 再 根 据 装 配 图进 行 零 件 设 计 ， 画 出 零 件 图 ； 在 产 品 或 部 件 的 制 造 过 程 中 ， 先 根 据 零 件 图 进 行 零件 加 工 和 检 验 ， 再 按 照 依 据 装 配 图 所 制 定 的 装 配 工 艺 规 程 将 零 件 装 配 成 机 器 或 部件 ； 在 产 品 或 部 件