【冲压模具设计】环形罩壳件设计【冲压模】【11张CAD图纸】
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湖南工学院毕业设计 (论文 )工作中期检查表 题目 环形罩壳模具设计 学生姓名 徐石桂 班级学号 212070211 专业 材料成型及控制工程 指 导 教 师 填 写 学生开题情况 学生调研及查阅文献情况 毕业设计（论文）原计划有无调整 学生是否按计划执行工作进度 学生是否能独立完成工作任务 学生的英文翻译情况 学生每周接受指导的次数及时间 毕业设计（论文）过程检查记录情况 学生的工作态度在相应选项划“ ” 认真 一般 较差 尚存在的问题及采取的措施： 指导教师签字： 年 月 日 系部意见： 负责人签字： 年 月 日 2011 届毕业设计（论文）课题任务书 系： 机械系 专业： 材料成型及控制工程 指导教师 文健 学生姓名 徐石桂 课题名称 环形罩壳件设计 内容及任务 一： 罩壳设计 二：图 1示为零件图，材料为 20 号钢，厚度为 t=2批量生产。 图 环形罩壳件 三：原始数据 1、 冲压 件零件图（包括零件尺寸、精度、材料等）。 2、 生产批量为大批大量。 四：设计要求 1、 保证规定的生产率和高质量的冲压件的同时，力求成本低、模具寿命长。 2、 设计的冷冲模必须保证操作安全、方便。 3、 冲模零件必须具有良好的工艺性，即制造装配容易、便于管理。 4、 便于搬运、安装、紧固到冲床上并且方便、可靠。 5、 保证模具强度前提下，注意外形美观，各部分比例协调。 拟达到的要求或技术指标 二、设计内容 求编制冲压工艺卡。 制模具装配图、零件图，总图纸量达 3 张 0号图纸。 3完成设计说明书，要求文字通顺，表达清楚，图标清晰合理，字数达 20000 万左右。 进度安排 起止日期 工作内容 备注 主要参考资料 教研室 意见 系主管领导意见 年 月 日 实习总结 为期 两周 周的毕业实习结束了，总体感觉是这次我们很好地完成了实习内容，达到了实习的目的。这次实习的针对性特别强， 为我们进一步巩固了 基础知识， 让我们看到理论到实践的转变，了解了一个公司是如何从研发到生产再到销售，更重要的是 为下一步的毕业设计打下了很好的基础。 这次实习是大学期间最后一次实习了，回想以前，经历了大大小小很多次实习，可每次实习都会上升一个层次去思考，同样去一个地方，所思考的问题更深了；同样看一个设备所关注的东西更专业化。因此每次实习的收获都是不一样的。 记得第一次实习跟着带队老师从 前走到后，看到的是没有见过的巨大的设备，心里只有感慨、好奇和新鲜的感觉。后来陆续又参加了 金工 实习、生产实习，再次进到厂里时，还是看的同样的设备却没有了好奇没有了感慨，取而代之的 是思考和请教，思考车间设备生产的工艺流程，思考每一种工艺的原理 ， 请教工人师傅不懂的问题 ， 再也不象以前那样走马观花 ，看问题也看得更加深了。 这次是毕业设计实习，首先感到的是机会的难能可贵，想在走上社会走进工厂之前多积累一些经验。进厂后抓紧每一分钟尽量多的了解自己要设计的 产品 ，有一种急切的求知欲。在到达自己将要设计的 模具或产品 时，同学们都努力的去理解 相关模具 的工作原理，和自己设计部分的结构。有相机的绕着设备拍几张照片回去作为参考，没有的在现场做做记录。 总之，这次的实习看到了大四同学成熟了许多，不再有刚来时的幼稚，更多一些的是对走上工作岗位的向往。最后，在这次实习中，真诚地感谢带我们实习的老师。 湖南工学院 20 届毕业设计（论文）答辩及最终成绩评定表 系： 机械系 专业：材料成型及控制工程 学生姓名 徐石桂 学号 212070211 班级 0702 答辩 日期 2011年 6 月8 号 课题名称 环形罩壳件设计 指导 教师 文健 成 绩 评 定 分值 评 定 小计 教师 1 教师 2 教师 3 教师 4 教师 5 课题介绍 思路清晰，语言表达准确，概念清楚，论点正确，实验方法科学，分析归纳合理，结论严谨，设计（论文）有应用价值。 30 答辩 表现 思维敏捷 ,回答问题有理论根据，基本概念清楚，主要问题回答准确大、深入 , 知 识 面宽。 必 答 题 40 自 由 提 问 30 合 计 100 答 辩 评 分 分值： 答辩小组长签名： 答辩成绩 a： 40 指导教师评分 分值： 指导教师评定成绩 b： 40 评阅教师评分 分值： 评阅教师评定成绩 c： 20 最终评定成绩： 分数 ： 等级： 答辩委员会主任签名： 年 月 日 湖南工学院 20 11 届毕业设计（论文）指导教师 审 阅表 系： 机械系 专业： 材料成型及控制工程 学生姓名 徐石桂 学 号 212070211 班 级 0702 班 专 业 材料成型及控制工程 指导教师姓名 文健 课题名称 环形罩壳模具设计 是否同意参加答辩： 是 否 指导教师评定成绩 分值： 指导教师签字： 年 月 日 湖南工学院毕业设计 (论文 )开题报告 题 目 环形罩壳件设计 学生姓名 班级学号 专业 材料成型及控制工程 1. 对指导教师下达的课题任务的学习与理解 内容： 1. 冲压件零件图一张（包括零件尺寸、精度、材料等）。 2. 生产批量为大批量生产。 3. 零件材料为 。 4. 材料厚度为 2 任务： 1. 落料、拉深复合模总体设计。 2. 设计说明书一份。 3. 设计图纸齐全。 4. 自选一个重要模具零件编制加工工艺过程。 2. 拟达到的技术要求与技术指标 一、模具 1. 保证规定的生产率和高质量的冲压件的同时，力求成本低、模具寿命长。 2. 设计的模具必须保证操作安全、方便。 3. 冲模零件必须具有良好的工艺性，即制造装配容易、便于管理。 4. 便于搬运、安装、紧固到冲床上并且方便、可靠。 5. 保证模具强度的前提下，注意外形美观，各部分比例协调。 二、说明书 1. 资料数据充分。 2. 计算过程详细、完全。 3. 公式的字母含义应标明，有时还应标注公式的出处。 4. 内容条理清楚，按 步骤书写。 5. 说明书要求由计算机打印出来。 三、设计图纸 1. 模具总装图一张。 2. 全部模具零件图纸，总图纸量不少于 零号图面 3. 根据任务书的任务及文献调研结果，初步拟定的执行（实施）方案（含具体进度计划） 借工具书 ,拟订工作计划 ,确定设计方案。 在满足设计要求的条件下 ,查工具书 ,对零件毛坯尺寸进行计算 ,确定毛坯面积 ,确定拉深系数 ,看能否一次拉深成形 ,下一步进行主要工艺参数计算 ,确定排样、裁板方案 ,确定各中间工序尺寸 ,计算工艺力、初选设备 ,对模具的结构进行设计 ,在设计模具结构的过程中遇到一些问题 ,也是本课题的重点和难点。 1 根据设计方案，请教指导老师一些设计中的问题，设计大体上完成后，从整体设计来分析设计的过程，查看是否存在漏洞，检查图纸的尺寸标注是否合乎国家标准，写设计说明书。 检查修改说明书，准备答辩。 答辩。 1 刘 心冶主编 . 冷冲压工艺及模具设计 . 重庆：重庆大学出版社。 2 卢险峰编著 . 冲压工艺模具学 . 北京：机械工业出版社。 3 梁柄文主编 . 实用板金冲压工艺图集 . 北京：机械工业出版社。 4 模具实用技术丛书编委会编 . 冲模设计应用实例 . 北京：机械工业出版社。 5 杜东福主编 . 冷冲压工艺及模具设计 . 长沙：湖南科学技术出版社。 6 成虹主编 . 冲压工艺与模具设计 . 成都：电子科技大学出版社。 7 冯柄尧等编 . 模具设计与制造简明手册 . 上海：上海科学技术出版社。 8 王树勋、高广升编 . 冷冲 压模具结构图册大全 . 广州：华南理工大学出版社。 9 郑家贤编著 . 冲压工艺模具设计实用技术 . 北京：机械工业出版社。 指导教师批阅意见 指导教师 (签名 )： 年 月 日 2011 届毕业设计说明书 环形罩壳件设计 系 、 部： 机械工程系 学生姓名： 指导教师： 职称 副教授 专 业： 材料成型及控制工程 班 级： 完成时间： 2011 年 5 月 摘 要 （ 1） 我的设计课题是 环形罩壳件 落料、拉深、成形、修边复合模设计 此次设计包括压床型号选择，冲压工艺的选择，和模具形式的设计。其中包括对凸凹模的强度计算校核，根据零件的实际尺寸要求，合理选择搭边值，尽量采用标准件和工艺简单合理的原则，在选择卸料弹簧部分是整个设计过程的重要部分，满足卸料力同时要考虑到卸料板的尺寸和落料凹模和导柱之间不发生干涉。压力机采用 160 型号的开式压力机。 关键词 落料；拉深；成形；修边 y is of of in of of of to of a of is in of an of to no 60 of 录 1 分析零件工艺性 1 2 确定工艺方案和模具形式 1 计算毛坯尺寸 2 计算拉深次数 3 确定工艺方案 3 3 主要工艺参数计算 4 确定排样，裁板方案 4 确定各中间工序尺寸 5 计算工艺力，初选设备 6 4 模具的结构设计 10 模具结构形式的选择 10 模具工作部分尺寸计算 10 5 选用模架，确定闭合高度 14 模架选用 15 模具的闭合高度 15 6 模具主要零部件的结构设计 16 工作部分零件 16 7 模具的整体安装 27 模具的总装配图 28 模具零件 28 8 选定冲压设备 29 压力机的规格 29 电动机功率的校核 30 9 附加工序 30 参考文献 致谢 附录 1 分析零件的工艺性 该零件是环形罩壳件，从图 我们 可以看出该零件的精度要求不是很高，但要求有较高的钢度和强度。在零件图中，尺寸未标注公差，可以按自由公差计算和处理。零件的外形尺寸为 120 ，属于中小型零件，料厚为 (1)拉深件侧壁与底面或凸缘连接处的圆角应合理，根据工件的尺寸来看，其圆角合乎工艺要求。 (2)除非在结构上有特殊需要，必须尽量避免异常复杂及非对称形状的拉深件，对于半敞开的空心件，应考虑设计成对的拉深，然后剖切开比较有利。针对工件来看，是环形罩壳件落料、拉深、成形、修边复 合模，满足工艺性要求。 (3)拉深件的凸缘宽度应尽可能保持一致，工件是环形罩壳件拉深，可以不必考虑。 (4)在零件的平面部分，尤其是在距边缘较远处，局部凹坑的深度与凸起的高度不宜过大，本题属于局部胀形。 (5)应尽量避免曲面空心零件的尖底形状，尤其高度大时，其工艺性更差，工件是平面环形底，满足要求。 图 1 环形罩壳件 2 确定工艺方案和模具形式 算毛坯尺寸 由于板料在扎压或退火时所产生的聚合组织而使材料引起残存的方向性，反映到拉深 过程中，就使桶形拉深件的口部形成明显的突耳。此外，如果板料本身的金属结构组织不均匀、模具间隙不均匀、润滑的不均匀等等，也都会引起冲件口高低不齐的现象，因此就必需在拉深厚的零件口部和外缘进行修边处理。这样在计算毛坯尺寸的时候就必需加上修边余量然后再进行毛坯的展开尺寸计算。 根据零件的尺寸取修边余量的值为 2查表 5 7，冲压工艺与模具设计实用技术） 在拉深时，虽然拉深件的各部分厚度要求发生一些变化，但如果采用适当的工艺措施，则其厚度的变化量还是并不太大。在设计工艺过程时，可以不考虑毛坯厚度的变化。同时 由于金属在塑性变形过程中保持体积不变，因而，在计算拉深件的的毛坯展开尺寸时，可以认为在变形前后的毛坯和拉深间的表面积相等。 因为此旋转体零件不是简单结构，我们可以用“形心法”来求得。根据久里金法则，对于任何形状的母线 轴线 Y Y 旋转所得到的旋转体面积等于母线长度 L 与其重心轴线旋转所得周长 2 x 的乘积。即 旋转体面积 F=2 （ 1） 因为表面积拉深不变薄，所以面积相等，则 20 4 即 04 （ 2） （ 冲压工艺与模具设计实用手册） 因为 3210 （ 3） 211 （ 4） 222 2 （ 5） （ 6） 由零件给出的尺寸可知： 183 121 1 所以可以计算出 D=163算拉深次数 在考虑拉深的变形程度时，必需保证使毛坯在变形过程中的应力既不超过材料的变形极限，同时还能充分利用材料的塑性。也就是说，对于每道拉深工序，应在毛坯侧壁强度允许的条件下，采用最大的变形程度，即极限变形程度。 极限拉深系数值可以用理论计算的方法确定。即使得在传力区的最大拉应力与在危险断面上的抗拉强度相等，便可求出最小拉深系数的理论值，此值即为极限拉深系数。但在实际生产过程中，极限 拉深系数值一般是在一定的拉深条件下用实验的方法得出的，我们可以通过查表来取值。 （ 1）、 对于拉深其实际拉深系数为 ： 7） 且材料的相对厚度为 16 3210 0 8） 根据相对厚度，可以从表 4 m m m （ 9） 比较 m ,m 1m 说明拉深该工件的实际变形程度比第一次容许的极限变 程度要小，所以工件可以一次拉成。 定工艺方案 艺方案 (1)该零件包括落料、拉深、起伏三种基本工序，可采用以下三种工艺方案： 方案一：先落料 、再拉深、后起伏，采用单工序模生产。 方案二： 落料、拉深、起伏复合模冲压，采用复合模生产。 方案三：落料、拉深、起伏连续模冲压，采用级进模生产。 方案一模具结构简单，但需三道工序，三套模具，生产效率低，难以满足大量生产的要求，为了提高效率采用复合模或级进模，为了保证精度，采用级进模 ，它属于多工序模。工作部分除凸、凹模外，还有凸凹模，落料凹模在下模的称为正装复合模。 (2)本次冲压工作部分为凹模、拉深凸模、推件器、凸凹模、压料圈、修边凸模；定位及挡料部分为挡料销、卸料板；卸料及推件装置 为推件器、卸料板、压料圈；导向装置为导柱、导套、导料钉。 (3)条料自后向前沿卸料板下部送进，由导料钉导料，挡料销定位。上模下行，凸凹模与压料圈将材料压紧，凸凹模外形刃口与凹模落下 163 圆料，凸凹模起落料凸模作用，之后凸凹模内孔与拉深凸模将圆料拉深成圆筒件，这时凸凹模起拉深凹模的作用，接着推件器与拉深凸模成形零件底部环形面，随后凸凹模内孔刃口与修边凸模对零件切边，这时凸凹模又起修边凹模的作用，在压力机行程最末，推件器与上模座相抵，推件器与拉深凸模最后对零件底部环形面起 校形作用。上模回程，零件随凸凹模上升，打杆与推件器将零件推出。箍在凸凹模外形上的条料被卸料板卸下。套在修边模上的废料被压边圈从凹模中顶出 。 计本复合模考虑到以下几个问题： (1)凸凹模壁部应有足够的强度，不得小于凸凹模最小壁厚，以防壁薄开裂。 (2)冲孔 落料复合时，为便于凸、凹模刃口的刃磨，应使两工序同时进行。落料、拉深、成型、修边复合时，为使拉深工序顺利进行，不至于拉裂零件，应先落料，后拉深，再成形，最后修边。 (3)应充分考虑模具各部位的配合精度要求，凸模、凹模、凸凹模可采用窝座配合，但 上模部分与下模部分仅一方可用窝座配合，另一方应用销钉定位，以便模具安装时调整间隙。 3 主要工艺参数的计算 定排样、裁板方案 加工此零件为大批大量生产，冲压件的材料费用约占总成本的 60%80%之多。因此，材料利用率每提高 1%，则可以使冲件的成本降低 在冲压工作中，节约金属和减少废料具有非常重要的意义，特别是在大批量的生产中，较好的确定冲件的形状尺寸和合理的排样的降低成本的有效措施之一。 由于材料的经济利用直接决定于冲压件的制造方法和排样方式，所以在冲压生产中，可以按工件在板料 上排样的合理程度即冲制某一工件的有用面积与所用板料的总面积的百分比来作为衡量排样合理性的指标。 同时属于工艺废料的搭边对冲压工艺也有很大的作用。通常，搭边的作用是为了补充送料是的定位误差，防止由于条料的宽度误差、送料时的步距误差以及送料歪斜误差等原因而冲出残缺的废品，从而确保冲件的切口表面质量，冲制出合格的工件。同时，搭边还使条料保持有一定的刚度，保证条料的顺利行进，提高了生产率。搭边值得大小要合理选取。根据此零件的尺寸通过查表取 搭边值为 进距方向 于是有： 进距 1631 （ 10） 条料宽度 （ 11） 板料规格拟用 29001000轧钢板（表 24，冲压模具设计）。由于毛坯面积较大所以横裁和纵裁的利用率相同，从送料方便考虑，我们可以采用横裁 。 裁板条数 616610001 （ 12） 每条个数 h （ 13） 每板总个数 305621 （ 14） 材料利用率 % 0 01 0 0 09 0 01 6 3430%1 0 0)(422215） 计算零件的净重 G （ 16） 1 7 4 9 12 式中 密度，低碳钢取 385.7 F 毛坯面积， F= 内 的第一项为毛坯面积，第二项为底孔废料面积，第三项 （） 内为切边废料面积。 定各中间工序尺寸 整个冲压过程包括落料、拉深以及成型、修边四个过程，由于是一次冲压成型，所以拉深的凸、凹模圆角尺寸必需与零件要求相一致，则 拉深凸模圆角为 2拉深高度为 25算工艺力、初选设备 于该零件为轴对称件，故不必进行压力中心的计算。 料、拉深过程 (1)落料力 平刃凸模落料力的计算公式为 （ 17） 式中 P 冲裁力（ N） L 冲件的周边长度（ t 板料厚度（ 材料的抗冲剪强度（ K 修正系数。它与冲裁间隙、冲件形状、冲裁速度、板料厚度、润滑情况等多种因素有关。其影响范围的最小值和最大值在（ 般 在实际应用中，抗冲剪强度 的值一般取材料抗拉强度 b 的 便于估算，通常取抗冲剪强度等于该材料抗拉强度 b 的 80%。即 b 因此，该冲件的落料力的计算公式为 18） (2)卸料力 一般情况下，冲裁件从板料切下以后受弹性变形及收缩影响。会使落料件梗塞在凹模内，而冲裁后剩下的板料则箍紧在凸模上。从凸模上将冲件或废料卸下来所需的力称卸料力。影响这个力的因素较多，主要有材料力学性能、模具间隙、材料厚度、零件形状尺寸以及润滑情况等。所以要精确地计算这些力是困难的，一般用下列经验公式计算： 卸料力 （ 19） 式中 F 冲裁力 (N) 1K 顶件力及卸料力系数，其值可查表。 这里取 1K 为 因此 3954卸(3)拉深力 不带凸缘圆筒形零件的拉深力近似计算公式为 拉（ 20） 式中 d 圆筒形零件的直径（ K 系数，这里取 （表 3 22，冲压模具设计与制造） b 材料的抗拉强度（ 因此 01788拉 (4)压边力 压边力的大小对拉深件的质量是有一定影响的，如果过大，就要增加拉深力，因而会使制件拉裂，而压边圈的压力过小就会使工件的边壁或凸缘起皱，所以压边圈的压力必须适当。合适的压边力范围一般应以冲件既不起皱、又使得冲件的侧壁和口部不致产生显著的变薄为原则。压边力的大小和很多因素有关，所以在实际生产中，可以根据近似的经验公式进行计算。 (4 220 （ 21） 式中 D 毛坯直径（ d 冲件的外径（ q 单位压边力（ 这里 所以 2 （ 22） (5)顶件力 逆着冲裁方向顶出卡在凹模里的料所需要的力叫顶料力，顶料力的计算公式为： （ 23） 式中 F 冲裁力（ N） 顶件力系数，查表取值 所以有 8744顶 (6)拉深功的计算 拉深所需的功可按下式计算 1000（ 24） 式中 最大拉深力（ N） h 拉深深度（ W 拉深功（ N m） C 修正系数，一般取为 C= 所以 20361000 W N m (7)初选压力机 压力机吨位的大小的选择，首先要以冲压工艺所需的变形力为前提。要求设备的名义压力要大于所需的变形力，而且还要有一定的力量储备，以防万一。 从提高设备的工作刚度、冲压零件的精度及延长设备的寿命的观点出发，要求设备容量有较大的剩余。最新的观点认为，我们只需要使用设备的 60%容量，甚至 50%，即取工艺变形力的 2倍。上述设备吨位的选择原则，对于冲裁、弯曲等工序已不存在什么问题。但对于本设计所使用的拉深，可能还不保险。因为拉深与冲裁不同，最大变形力不是发生在冲床名义压力的位置，而是发生在拉深成型的中前期，这时虽然最大变形力小于压力机的名义压力，但最大变形力发生的位置远离名义压力的位置而不保险。于是就需要用到压力机的许用力行程曲线。本次设计的工 艺力行程曲线图如图 3所示。 图 2 压力曲线图 图中零点为滑块的下死点，滑块在距下死点 86开始冲压零件。曲线 1为落料力的负荷曲线，曲线 2为拉深力的负荷曲线，曲线 3为压边力的负荷曲线，曲线 4为 1600力机的许用力 行程曲线， P 点处为压力机到达公称压力的位置。其余卸料力和顶料力由于力不大，可以放在压力机预留力中考虑。 从图中我们可以看出冲压的最大总压力，出现在离下死点 86就需达到，对于这种落料拉深复合工序，选择设备吨位尺寸时既不能把以上几个力 加起来(再乘个系数值 )作为设备的吨位、也不能仅校落料力或拉深力 (再乘个系数 )作为设备吨位。而应该根据压力机说明书中所给出的允许工作负荷曲线作出判断和选择。 对于本次设计的复合模，根据工艺力的大小和出现的位置，查表初选吨位为1600 模具的结构设计 具结构形式的选择 采用落料、拉深复合模，首先要考虑落料凸模（兼拉深凹模）的壁厚是否过薄。本次设计中凸凹模的壁厚为 2 016 3 （ 25） 能够保证足够的强度，故采用复合模。 模具的落料部分可以采用正装式，正拉深部分采用倒装式，反拉深部分采用正装式。模座下的缓冲器兼作压边与顶件，另外还设有弹性卸料装置的弹性顶件装置。这种结构的优点是操作方便，出件畅通无阻，生产效率高，缺点是弹性卸料板使模具的结构变复杂 ,要简化可以采用刚性卸料板，其缺点是拉深件留在刚性卸料板中不易取出，带来操作上的不便，结合本次设计综合考虑，采用弹性卸料板。 从导向的精度和运动的平稳以及具体规格方面考虑，可以采用中间导柱模架（ 1990）。 具工作部分尺寸计算 料 冲裁模刃口是尖锐锋利的，多为直角，故冲裁模刃口尺寸是指冲头与凹模的直径尺寸。由于剪切面是工具的侧面与材料接触并挤光而得到的平滑面，所以落料件的外径尺寸应等于凹模内径尺寸，冲孔件的内径尺寸应等于冲头的外径尺寸。模具两刃口尺寸中总有一个基准尺寸，设计和制造模具时，可分别根据工件的精度要求，决定第一件为基准件，把间隙取在另一件上。故落料件以凹模为基准，冲孔以凸模为基准。 模具工作部分加工时要注意经济上的合理性，精度太高，则制造困难、成本高；精度太低，则又可能加工不出合格的产品 。因此，模具的精度应随工件的精度要求而定，这样才会有好的经济性。一般模具精度比工件精度至少高两个级别。 对于落料 d 0)( （ 26） 0m 2( （ 27） 式中 落料凸模直径（ 落料凹模直径（ D 工件外径的公称尺寸（ 冲裁工件要求的公差 X 系数，为避免多数冲裁件尺寸都偏向于极限尺寸，此处可取 X= d、p 凹、凸模制造偏差，这里可以按 d取 p取 实用间隙最小值，可以通过查表选取 C 的料（即为拉深的坯料）按未注公差的自由尺寸 选取极限偏差，故落料件的尺寸取为 ，还必须满足下列公式 m a x 22 （ 28） 有 2 4 所以满足条件。 0)(163( 0m 2( p 4 3( 落料凹模的外形尺寸的确定 凹模厚度 （ 29） 凹模壁厚 （ 30） 式中 b 冲裁件最大外形尺寸 K 系数，考虑坯料厚度 值可查表 K= 所以有 取值 7050( 调整到符合要求，考虑到下面步骤卸料板的安装尺寸布局合理，凹模外径设计尺寸为 435 主剖视图如下所示： 深 拉深模直径尺寸的确定的原则，与冲裁模刃口尺寸的确定基本相同，只是具体内容不同，这里不在复述。 拉深时，因零件是标注外形尺寸，故拉深件的外径尺寸为 。 由式 0) 31） 0)275.0(p （ 32） 以上各式中，冲头制造偏差p及d按公差 取，其值都为 隙 2 10，冲压工艺模具学） 有 0( 1 2 0( 形 起伏成形是属于在平面毛坯上进行局部胀形的一种工艺过程。他主要用于定位、装饰、或增强刚度。当平板毛坯上面压出合适的起伏成型部分、凹坑或加强筋是，可 以使材料的厚度减少一半而仍不影响其零件的刚度。 在起伏成形是，材料的塑性要受到一定的限制，因而，对塑性太差的材料或变形太大时，都可能在起伏成形的变形过程中产生裂缝。根据工件形状的复杂程度和材料的性质，起伏成形可以用一次或者多次冲压完成。材料在成形过程中，其变形程度可以概略地根据变形区域的尺寸来验算。即 )1001 l 33） 式中 起伏成形 的极限变形程度； 1l 、 l 变形后和变形前的长度； 允许的相对伸长率。 当采用刚性凸模进行起伏成行时，所需的力应略小于使材料破坏的作用力。一般可按下式计算 （ 34） 式中 P 起伏成形力（ L 筋的周边长度 （ t 板料厚度（ b 材料的抗拉强度（ K 系数。其值取为 。 计算结果： P 25920 修边 修边方向有垂直修边、水平修边、和倾斜修边。垂直修边方式所用模具结构简单应尽可能的采用。但当利用垂直修边方式不能满足修边要求时，要考虑斜楔修边方式，同时还要考虑在修边的同时进行翻边的可能性。 修边时，合理的冲裁条件应是使修边刃口的运动方向与修边型面垂直，从而形成垂直断面。修边摸的定位方式主要有按拉深件形状定位 、用拉深凸台定位、工艺孔定位等。按拉深件形状定位方式可靠，并有自动导正作用。但由于要考虑定位块的结构尺寸及凹模镶件的强度，因而增加了工艺补充部分的材料消耗。这里选择修边凸模之间装在下模窝座上面，采用两圆柱销定位，四个螺钉紧固。 5 选用标准模架、确定闭合高度 模架的选用 由凹模外形尺寸 435 ，选择中间导柱模架（ 1990）在按其标准选择具体结构尺寸如下 由凹模外形尺寸 360 ，选择中间导柱模架（ 1990）在按其标准选择具体结构尺寸如下 上模板 65500500 模板 80500500 柱 32050 32055 20钢 导 套 7016050 7016055 20钢 凸缘模柄 10070 模具闭合高度 360 305副模具没有漏料问题，故不必考虑漏料孔尺寸。 具的闭合高度 所谓的模具的闭合高度 H 是指模具在最低工作位置时，上下模座之间的距离，它应与压力机的装模高度相适应。 模具的实际闭合高度，一般为： 冲头进入凹模深度下模板厚度凹模垫板厚度凹模厚度冲头长度垫板厚度上模板厚度模H 该副模具 使用上垫板厚度为 10垫板厚度为 12果冲头（凸凹模）的长度设计为 141模（落料凹模）设计为 83闭合高度为： 3 5 0 m m 2 . 0 )-( 4 3模160050闭调节高度为 130因为模具的闭合高度绝对不能大于所选的压力机，所以初选的 1250里我们采用 1600 故实际设计模具的闭合高度为 350H 压力机的装模高度必须符合模具闭合高度的要求。其关系式为 105m a x 35） 式中 压力机的最大和最小装模高度 H 模具的闭合高度 所以有 10)130450(3505450 故闭合高度设计合理。 初步选择模架闭合高度为 350模座高度 65模座高度 80保证冲压过程，各个零部件不受干涉，先选择大一点的导柱间距 580述数据可在 冲压工艺学 查得 6 模具主要零部件的结构设计 作部分零件： 凹模结构形式的设计及固定形式的选择 目前 ,用于模具工作零件的材料有普通碳素工具钢，工具钢、硬质合金钢以及铸铁、铸钢、锌基合金，低熔点合金，聚氨脂，合成树脂等。其中工具钢是 模具工作零件的主要材料。材料的种类繁多，使用性能又各有异，在选用工作零件的材料时候，则应根据材料的基本特性和冲件的具体要求和模具的结构特点来作不同的选择。可根据冲压工艺及模具设计使用技术表 2得所需要的类型，现选择高合金工具钢。在选择模具材料的时可以按模具材料的性质，模具种类，冲件的产量，冲件的材料等几个方面考虑。凸凹模材料可采用 由于模具材料的种类很多，同时，冲压工序和被冲材料的种类也很多，实际生产条件又不尽相同 。为此，出了合理的选择模具材料外热处理效果的好坏也直接关系到冲压的成败和 模具的寿命及冲件的质量。因此，必须根据模具的工作条件，生产量，模具市场的供应情况等才采用相应的热处理工艺。模具形状和尺寸的正确度直接影响到产品的质量。一些模具零件往往由于热处理后在其内部产生内应力，当应力达到材料的屈服强度时，使零件产生变形，而当内应力达到或超过材料的破坏抗力时，则将发生开裂或最终发生破断而使零件报废。因此，模具零件进行热处理时，必须在保证提高力学性能的同时，应尽量减少变形和避免开裂。 在选择凸凹模尺寸的时候，在满足加工工艺性能最优的同时，还应满足整个设计尺寸协调一致，其结构图如下所示： 图 3 凸凹模 如上图所示，凸凹模直接固定在上模板上，由两个圆柱销定位，四个 料凹模结构形式的设计及固定形式的选择 在设计凹模的尺寸时，应依据：冲裁变形规律，即落料件尺寸与凹模尺寸相等；零件的尺寸精度；合理的间隙值；磨损的规律，即凹模尺寸磨损后变大，凸模磨损后变小，间隙磨损后变大。在落料时以凹模为基准件。基准件的尺寸应在零件的公差范围内。 新模具的间隙应是最小的合理间隙，磨损后到最大合理间隙。落料 时凹模尺寸冲裁件没有标注公差，对于非圆形件按国家标准“非配合尺寸的公差数值” 模则按 造。对于圆形件，一般按照 7 精度制造模具。配做法是落料以凹模为基准件。这种加工方法的特点是模具间隙由配制保证，模具制造公差不受间隙限制，还可放大基准件的制造公差，使加工容易，模具制造公差不必查表，直接右零件偏差求得，因而运用广。其结构尺寸如下图所示： 图 4 落料凹模 如上图所示，凸凹模直接固定在上模板上，中间放置下垫板，由两个圆柱销定位，四个 深凸模结构形式的设计及固定形式的选择 对于拉深凸模的工作深度，必须从几何形状上做得正确，为了使冲件容易在拉深后被脱下，在凸模的工作深度可以做成带有一定锥度 。对于大中型的冲件在多次拉深时，其前几道工序的拉深凸模可以做成带有锥形侧角的结构。转角处用 45 的斜面，在斜面和圆柱形想连接的地方倒成圆角。这样可以 避免在圆角处的过分变薄。针对本题所涉及到的实际问题，在保证产品形状精度的要求下，拉深系数不是很小的情况下，采用一般设计原则。其结构尺寸如下图所示： 图 5 拉深凸模 边凸模结构形式的设计及固定形式的选择 在选择修边凸模时，首先要考虑到与落料凸模的公差配合，保证落料凸模的固定，这里考虑到尺寸受限制，装一个 螺钉固定，配合采用过盈配合，材料采用 8尺寸结构图如下所示： 图 6 修边凸模 本结构采用两个圆柱销进行定位，加上四个对称分布的 用窝座配合。 件器的结构形式的设计及固定形式的选择 推件器在工作时，起到成形凹模的作用，在冲压成形完毕后起到推件的作用，其外表面与凸凹模内表面接触，其配合采用间隙配合，选择润滑油进行润滑，材料选取 尺寸结构示意图如下所示： 图 7 推件器 性卸料板 弹性卸料板的尺寸可以根据弹簧的数目以及外径来计算。 作为冲模卸料或推件用的 弹簧，是属于标准零件。标准中给出了弹簧的有关数据和特性曲线，我们可以按需要选取。一般选用弹簧（材料为 65簧钢）的原则，应该是在满足模具结构要求的前提下，保证所选用的弹簧能够给出要求的作用力和行程。 为了保证冲模的正常工作，在冲模不工作的时候，弹簧也应该在预紧力0时预紧力应为 0（ 36） 为了保证冲模正常工作所必需的弹簧最大压紧量 F 为： 0 （ 37） 式中 F 弹簧最大许用压缩量 0F 弹簧预紧量 F 工艺行程 F 余量，主要考虑模具的刃磨量和调整量，一般取510于卸料力为 23954N，初定弹簧的根数为 8根，则每根弹簧上的卸料力为 99582 3 9 54 根据所需的预紧力和弹簧的总压缩量，参照弹簧的选取表，初选弹簧的规格，弹簧的直径 D=90簧丝的直径 d=14号为 98号。如图 示 图 8 卸料板 垫板 垫板的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力，以降低模座所受的单位压力，防止模座被压出陷 痕而损坏。在设计中我们把垫板的外形尺寸与凸凹模的外形尺寸相匹配，其厚度我们设计为 10上垫板上设计了打杆孔，以便安装推杆，还有四个螺钉孔以及两个销孔，这些都是为了与凸凹模和上模座模上的各种固定零件的安装相匹配的。 垫板 垫板的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力，以降低模座所受的单位压力，防止模座被压出陷痕而损坏。在设计中我们把垫板的外形尺寸与凸凹模的外形尺寸相匹配，其厚度我们设计为 12上垫板上设计了推杆孔，以便安装推杆，还有四个螺钉孔以及两个销孔，这些都是为了与落料凹模和下模座上 的各种固定零件的安装相匹配的。在图中标注尺寸精度、形位公差及粗糙度。下垫板的零件图如图 示。 图 9 下垫板 边圈 根据凸凹模的结构尺寸，和修边凸模的配合来确定压边圈的尺寸，如 图 10 压边圈 7 模具的整体安装 具的总装配 由以上的设计计算，并经绘图设计，该环形罩壳件落料、拉深、成形、修边复合模装配图如图 图 11 装配 图 具零件 该复合模的主要零部件在模具的结构设计中已经进行了仔细的设计，其余的非标准的零件可以根据需要按国标选取使用。所有零件的明细表见表 表 落料、拉深、成形、修边复合模零件表 件号 名 称 数量 材 料 规 格（） 标 准 热 处 理 1 螺 钉 4 45 B/3 48 下垫板 1 70 3 修边凸模 1 60 4 螺 钉 4 B/3 48 拉深凸模 1 7058 62 螺 钉 1 45 B/3 48 定位销 2 16B/8 顶杆 3 45 3 48 压边圈 1 48 520 定位销 2 16B/11 下模座 1 质 28 322 左导柱 1 20 5043 483 落料凹模 1 36058 624 卸料板 4 15 左导套 1 20 50渗碳 58 626 98号弹簧 1 6517 上模座 1 质 28 328 定位销 2 16 19 螺 钉 1 45 B/3 480 打杆 1 21 凹缘模柄 1 45 70B/22 上垫板 1 45 3 483 螺 钉 4 45 B/3 484 卸料钉 3 45 16B/3 485 推件器 1 9858 626 凸凹模 1 58 627 右导套 1 20 55B/碳 60 628 右导柱 1 20 55B/碳 60 629 导料销 2 45 16B/3 480 挡料销 1 45 16B/3 48 选定冲压设备 压力机的规格 冲压设备选择是冲压工艺过程设计的一项重要内容，它直接关系到设备的安全和使用的合理，同时也关系到 冲压工艺过程的顺利完成及产品质量
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