【冲压模具设计】锥筒零件的模具设计和工艺分析【全套CAD图纸+毕业论文说明书+开题报告等】【优秀毕业设计论文】
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【冲压模具设计】锥筒零件的模具设计和工艺分析【全套CAD图纸+毕业论文说明书+开题报告等】【优秀毕业设计论文】,冲压,模具设计,零件,以及,工艺,分析,全套,cad,图纸,毕业论文,说明书,仿单,开题,报告,讲演,呈文,优秀,优良,毕业设计,论文
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重 庆 理 工 大 学 毕业设计（论文）任务书 题目 带侧凹锥形件工艺分析与模具设计 （任务起止日期 2013 年 12 月 16 日 2014 年 5 月 10 日） 应用技术学院 学院 材料成型及控制工程 专业 110219101 班 学生姓名 李明轩 学 号 11021910144 指导教师 系 主 任 二级学院院长 课题内容 1、根据给定产品进行相关工艺分析、计算； 2、对具体工序进行工序优化和排样规划； 3、完成符合生产实际应用的完整模具； 4、写出相应设计说明书和毕业论文，并写出中英文摘要。 课题任务要求 1、开题报告 2、文献综述 4500 字以上，相关参考 文献 15 篇以上 ,必须包含 5 篇以上英文； 3、翻译译文字数不少于 5000 汉字以上； 4、 设计说明书的字数不少于 字 ； 5、 工程绘图 量不少于折合成图幅为 的图纸 3 张 ， 计算机绘图 、打印 。 主要参考文献（由指导教师选定） 冲压手册 冲压图册 冲压工艺与模具设计 冲压国家标准 同组设计者 无 注： 1、任务书由指导教师填写； 2、任务书在第七学期期末下达给学生。 学生完成毕业设计（论文）工作进度计划表 序号 毕业设计（论文）工作任务 工 作 进 度 日 程 安 排 周次 13 14 15 16 17 18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 理解题目，检索相关文献 2 完成开题报告 3 继续资料检索和相关设计实习 4 完成文献综述 5 完成专业相关外文翻译 6 进行工艺设计计算、分析，模具草图 7 撰写出设计说明书或毕业论文 8 完成装配图的出图工作 9 完成零件图的绘图工作 10 完善毕业设计工作 注： 1、此表由指导教师填写； 2、此表每个学生一份，作为毕业设计（论文）检查工作进度之依据； 3、进度安排用“ ”在相应 位置画出。 毕业设计（论文）阶段工作情况检查表 时间 第 一 阶 段 第 二 阶 段 第 三 阶 段 内容 组织纪律 完 成 任 务 情 况 组织纪律 完 成 任 务 情 况 组织纪律 完 成 任 务 情 况 检 查 情 况 教师签字 签字 日期 签字 日期 签字 日期 注： 1、此表由指导教师认真填写； 2、“组织纪律”一栏根据学生具体执行情况如实填写； 3、“完成任务情况”一栏按学生是否按进度保质保量完成任务的情 况填写； 4、对违纪和不能按时完成任务者，指导教师可根据情节轻重对该生提出警告或不能参加答辩的建议。 毕业设计（论文）开题报告 题 目 ： 锥筒工件模具 设计及制造 系 （部）： 专业班级 ： 姓 名 学 号 ： 6 指导教师 ： 2014 年 一、 选题背景、研究意义 及市场前景 1、 选题背景 经过 几 年的模具设计与制造的课程学习、学校金工实训以及实习，使我对模具的制造过程、加工工艺和各类加工工具有了更深入的了解 ,加上 在 杭州老板电器股份 有限公司的实习 ，使我 对各类模具有了一定的认知 ， 对 工艺选取，各类加工工具有了深刻的了解。对整 付模具 的装配等也有了一定的认识， 本次毕业设计， 我选择了 拉伸件 模 的设计与制造 。 2、研究意义 1）通过这次的毕业设计，使我更加深刻的了解了整 付 模具的 设计与制造 ，巩固了我以前学校 的理论知识，更好的将理论与实践结合。 2）在这次的毕业设计中，我借鉴 了 许多在实习中所学到的书本上没有知识，提高了我的设计能力水平。 3）此次的毕业设计，我运用到了许多绘图软件及其他分析软件，让我更加了解及掌握各种软件的灵活运气，提高了解决实际问题的能 力。 4) 通过本次的课题研究，提升了我们综合运用能力和自我分析能力。 3、模具工业的发展现状及市场前景 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。 在电子、汽车、电机、 仪表 、仪器和通信等产品中 60% 80%的零部件都要依靠模具成型。用模具生产部件所具备的高精度、高复杂程度 模具产业的发展是体现一个国家现代化水平高低的一个重要标志。目前，世界模具市场可以说是供不应求，市场需求量维持在 700 亿至 850 亿美元，被称为“不 衰亡工业”。同时，我国的模具产业经过几十年的曲折发展，也迎来了新一轮的发展机遇 ,从以前只能靠进口到现在部分进口，已经跨越了以大步，但还有一些精密的冲模自己还不能生产，只能依靠进口来满足生产的需要。 而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。 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与进步。其主要表现在以下几个方面： 1）、随着各种加工工艺和多种 设计软件的应用使模具的设计和应用更为方便。计算 机技术与模具技术完美结合，模具计算机机辅助技术（ 助工程（ 20 世纪 70 年代迅速发展起来的，到 80 年代已进入了实用化，大大减少了模具设计与制造人员的重复劳动，使设计人员可以把主要精力放在创新和开发上。特别是 、软件的应用，数控技术的发展，以及电火花和线切割技术的推广更一步推动了模具产业的发展。 2）、简易制模工艺的研究，为了及时的更新产品的花色品种，降低成本和适应小批量产品生产的要求，开展了简易制模工艺。 3）、模具标准化， 目前发达国家模具标准化程度达到模具加工工作量的 30以上，并且有完美的标准化体系列，包括零件标准和模架标准，国际化组织已制定了国际模具系列标准，标准件品种多，规格全，质量高，而且均已商品化，特别是对一些通用件的使用越来越多，其大大提高了他们的互换性，加强了各个地区的合作。对整个模具行业水平的提高也起到了重要作用。 二、 研究的基本内容，拟解决的主要问题 1、 基本内容 本课题主要是将 锥筒工件 的三维图形进行科学的分析，并在此基础上给出合理的成型方法，选择材料，通过 其进行模具 凸 ,凹模 的设计，之后就开始模具设计，设计出该模具所有的零件总体结构，最后绘制出二维模具的总装图和零件图， 撰写设计 说明书 。 零件名称： 锥筒工件 生产批量： 大 批量 材料： 方法： 通过大量查阅文献资料和研究，将理论与实践结合，进行比较分析 ，完成研究。 2、 拟解决的主要问题 1） 零件冲压工艺性分析 2）确定工艺方案及模具的结构形式 3） 模具总体结构设计 4）模具设计工艺计算 5） 工步，尺寸，排样 的设计与计算 解决办法：参阅资料，根据公式计算，咨询指导老师，采用经验值进行生产操作。 三、 研究步骤、 内容 、 工作进度 1、 3 月 15 日 4 月 11 日 ： 开题阶段 ， 毕业实习，查阅资料，填写 开题报告 2、 4 月 1 5 月 7 日：设 计阶段 ： 冲压件的工艺分析 2014 2014a. 零件的结构设计及分析 2014 2014过对 零件 的原料、结构以及尺寸的分析，综合考虑经济效益，确定选择采用 复合模具和单工序配合 b. 模具总体结构设计 2014 2014过对零件结构的分析，设计模具总体结构。 c. 模具设计工艺计算 2014 2014模具结构进行工艺分析与计算 d. 模具结构总装图和零件工作图的绘制 2014 2014、毕业设计 整改 ：（ 5 月 8 日 5 月 20 日 ） 图纸修改、设计说明书修改、定稿，材料复查。 4、毕业答辩。 （ 5 月 26 日 6 月 09 日 ） 根据学校安排进行毕业答辩。 四、主要参考文献 1、成虹 主编 .冲压工艺与模具设计（第二版） 009 年 . 2、张信群 主编 .模具制造技术 主编人民邮电出版社 2009 年 . 3、王谨 刘瑞春 主编 .机械制图 008 年 . 4、程燕军 柳舟通 主编 .冲压与塑料成型设备 007 年 . 5、刘力 主编 .机械制图（第二版） 2004. 6、夏巨谌、李志刚 主编 .中国模具设计大典（电子版） 国模具设计大典编委会， 2003. 7、黄云清 主编 .公差配合与测量技术 8、林承权 余小燕 主编 .冲压模具设计指导书 . 湖北科学技术出版社 . 9、许发樾 主编 .实用模具设计与制造手册 械工业出版社， 2001. 10、王海同、孙胜、肖白白 主编 .实用冲压设计手册 械工业出版社。1995. 11、赵昌盛 主编 .实用模具材料应用手册 械工业出版社， 2005. 12、夏琴香主 编 .冲压成型工艺及模具设计 南理工大学出版社， 2004. 13、高军、李熹平、修大鹏 主编 .冲压模具标准件选用与设计指南 学工业出版社， 2007. 指导教师意见 签名 年 月 日 论文指导委员会意见 签名 年 月 日 重庆理工大学毕业论文 文献综述 重 庆 理 工 大 学 文 献 综 述 二级学院 应用技术学院 班 级 110219101 学生姓名 冉光辉 学 号 49 重庆理工大学毕业论文 文献综述 灯罩拉深成形分析 及 设计 综述 摘 要 ： 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。本文从 对拉深成形的分析 ，探讨了 拉深成形 的冲压工艺 。 冲压生产技 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，因为冲压很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力 关键词 ： 模具 复合模 拉深 技术状况 精度 冷挤压 回弹变形 1 、 前言 全国数家家具企业在灯罩的加工中还是采用传统的以塑料位原材料的工艺进行生产，存在着“三低” (材料利用率低、设备效率低及生产率低 )和“二高”(劳动强度高及制品成本高 )等严重缺点。人们逐渐走上了健康、快乐、充满新意的现代化室内装潢，铝制灯罩代替塑料灯罩明显不断扩大，与塑料灯罩相比，铝制灯罩不仅是使用寿命长，还具有自 身重量轻及外形色泽美观等特点。 目前，在我国已加入世界贸易组织的形势下，各种型号铝制灯罩的产量及价格不能满足灯具行业中剧烈竞争的要求，为了改革工艺，提高制品质量及生产效率，改善工人的劳动条件及降低制品成本，经研究表明，铝制灯罩采用冷挤压方法是一种行之有效的、具有高质量、高精度、高产量、低消耗、低投资及低成本等优点。该冷挤压技术的出现，对灯具行业的大批量生产是一场革命 1。 现在冲压板材技术的广泛应用，对铝板进行拉伸成形为复杂板件以不是一个难题，关键在于设计过程中的优化，使其更加具有经济性。 2 、 铝制品的 广泛应用 铝板，顾名思义是指用铝材或铝合金材料制成的板型材料。或者说是由扁铝胚经加热、轧延及拉直或固溶时效热等过程制造而成的板型铝制品。 目前铝板冲重庆理工大学毕业论文 文献综述 压形成的成品有各种类型： 1、 照明灯饰 2、太阳能反射片 3、建筑外观 4、室内装潢：天花板，墙面等 5、家具、橱柜 6、电梯 7、标牌、铭牌、箱包 8、汽车内外装饰 9、家用电器：冰箱、微波炉、音响设备等 10、 航空航天以及军事方面，比如中国目前的大飞机制造，神舟飞船系列，卫星等方面。 随着科学技术的发展，对压铸件产品的安全性和造型美观的要求不断提高。根据使用的不同，对 零件的质量的评价有所不同。具体来说，若零件在力学性能、几何形状、尺寸精度、缩孔、气孔、粗糙度等方面满足使用要求，就是合格品；零件比图纸要求质量稍差些，但还能勉强使用，该零件就是次品。如果完全不符合使用要求，该零件就是废品。如何生产出高质量的零件，对节约材料、能源和缩短制造工时，提高经济效益都有很大的意义 2。 3、 铝挤压材工业 的发展现状 在中国把挤压铝材按用途分为建筑及结构材（简称建筑材）与工业材（除建筑材以外的其他一切挤压铝材）。中国已跨过铝挤压强国门槛，自 2001年成为挤压材净出口国以来， 2005年的 净出口量 挤压工业的地区结构合理，与经济发展相适应；全球 21个工业发达国家 2004年的平均工业材与建筑材之比为54： 46，没有一个国家工业材的比例达 65%以上，中国 2005年工业材的比例占 34，2012年的这个比例可达 45。截止到 2006年底中国拥有 16台大挤压机，总挤压力1 170 生产能力约 140 a，不是生产能力与产量不够，而是在品质方面存在诸多 不尽如人意 。大挤压工业型材面临的最大挑战是市场与技术，是自主创新力量薄弱。中国还需要增建 200 50 挤压机各 1台 3。 中国已建成一批如亚洲铝业集团、金桥铝业公司、忠旺铝型材公司、兴发集团、坚美铝业公司、凤铝铝业公司、丛林铝业公司、南山集团等世界级的企业，也有像经阁铝业公司那样的全自动化企业 。 可见铝制板料冲压技术将更加广泛的应用于工业生产，薄型板料拉伸冲压具有广泛的市场前景。中国在这方面的企业将会越来越多，对这方面的研究将更加具有意义。 4、 目前他人在铝制板材冲压成其它零件的相关研究设计 重庆理工大学毕业论文 文献综述 薄壁深锥零件的拉伸成形方面的研究 锥形件拉伸的特点：锥形件的拉伸远比圆筒形零件拉伸的难度大。 1)开始时 ， 凸模与坯料接触面积较小，压力集中，接触部分金属变薄严重甚至出现拉裂现象。2)凸凹模之间自由面积大，此部分金属易发生起皱现象。 3)拉伸后，零件回弹大，不易得到尺寸精确的零件。锥形零件如图 1所示。 图 1 锥形零件 锥形件拉伸成形的难易程度与其几何形状、坯料的相对厚度、材料的冲压性能值、 壁深锥零件拉伸成形中，由于坯料的变形程度较大，只靠坯料与凸模接触的局部面积传递变形力极易引起坯料局部过度变薄乃至破裂，所以一般需要经过多工序拉伸使零件逐渐成形。薄壁深锥零件多工序拉伸方法有阶梯过渡法、 曲面过渡法、圆筒过渡法等多种方法。 薄壁深锥零件拉伸工艺进行计算的步骤为： 1）毛坯直径的确定 2）圆筒形过渡毛坯拉伸次数的确定 3）零件锥形拉伸次数的确定。因圆筒过渡法有从口部开始逐渐成形法和从底部开始逐渐成形法两种，零件锥形拉伸次数的确定应按两种方法进行计算。 生产中对薄壁深锥零件的拉伸成形应注意的事项： 1)每次退火前，要求工件表面应清洗干净，不允许有油污。否则退火后工件表面被烧黑，拉伸时，工件表面容易划伤，影响外观，严重时还可能因摩擦阻力过大而产生拉裂现象。 2)每次拉伸后，应将工件表面的铝屑清洗干净。否 则在进行下一次拉伸时，工件表面极易划伤。 3)落料时，如毛刺太大，在拉伸时将其被压在毛坯内，划伤零件表面。重庆理工大学毕业论文 文献综述 4)每次退火后，零件表面应涂油均匀 特别在拉伸锥形部分时，如果涂油过多，毛坯零件极易产生起皱现象；如果不涂油或涂油过少，毛坯零件极易产生划伤现象。 5)生产所用盛具要求干净，不允许有铁屑、沙土等杂物，同时工件应摆放整齐，不得重压 4。 可见采用上述分析方法，进行了冲压工艺的编制和模具设计，模具结构简单，设计合理，试模一次成功，拉伸出的零件，完全满足产品图要求。以上分析方法可为薄壁等壁厚深锥零件工艺计算提供 借鉴。 锅冷挤压工艺及模具等类似产品的设计 成形方法的选用。图 2为铝锅的形状及尺寸。在选用冷挤压成形方法上，有如下两种：第 1种方法：按无凸缘的直接反挤压，其工艺过程如图 3所示。冷挤压后，还要进行端部翻边工序。 图 2 铝锅的形状及尺寸 图 3 第 1种方法冷挤压 a 下料 c 翻边 第 2种方法：按留凸缘的直接反挤压，其工艺过程如图 4所示。这样，通过单一冷挤压工序，就可完成制品。与第 1种方法相比，不再需要端部的翻 边工序，不仅提高了生产效率，而还可避免制品端部翻边。经上述两种冷挤压方法比较之重庆理工大学毕业论文 文献综述 后，应选用第 2种冷挤压成形方法，其生产工艺流程是：高速带锯下料 退火 酸洗 润滑 反挤压 1。 图 4 第 2种方法冷挤压 a 下料 b 反挤压 可见冷挤压技术是一项少、无切屑的金属塑性成形工艺。生产实践表明，采用冷挤压工艺代替其它加工方法，可以明显提高制件的表面质量，减少机加工工时，节约材料，大大提高了生产率，达到降低制品成本的目的。 灯罩薄壳类型 以对微型汽 车的前大灯罩壳的加工工艺进行分析 其微型汽车的前大灯罩壳模型图 5所示 : 图 5 微型汽车的前大灯罩壳模型 此模型在确定冲压方向和拉延面时应充分考虑以下三个方面： 1)保证拉延凸模能顺利拉延凹模，不应有凸模接触不到的死区，所有拉延部位要在一次拉延中成型。 2)拉延开始时，凸模和毛坯的接触面积要大，避免点、线接触，接触部位应在冲模中心，以保证在拉延时毛坯不易串动。 3)在确定拉延面时应尽量保证毛重庆理工大学毕业论文 文献综述 坯平放，拉延面各部位进料阻力要求均匀。其要求是有相等的拉延角和拉延深度。4)在确定拉延面时应尽量保证沿周整形量 的均匀，这样可保证整形的效果，从而可以获得较为准确的焊接边尺寸。综合上述各种因素，选择图 6所示冲压方向和拉延面。 图 6 所示冲压方向和拉延面 受力分析：如图 7所示，由于该件属长盒形件，从盒形件受力分析可以看出：径向拉应力沿周边分布不均匀，圆角部分最大，直边部分最小。由于上述原因，造成如图 8所示的起皱和开裂现象。 图 7 长盒形件所受的应力 重庆理工大学毕业论文 文献综述 图 8 起皱和开裂 拉延系数的影响因素：拉延系数的大小，随盒型件形状的不同而区别很大。查阅相关资料，可得以下最大一次拉延表 (材料为 08度 t=0 8 1 2)。转角半径 拉延系数的确定：根据以上分析，参照平底盒形件，采取倒推法。先将下一次拉延系数定为 1，从而确定一次拉延深度和圆角半径 r，不够的深度采用修边后整型得到，工序安排如图 9所示 5。 图 9 对平底盒形件整形和修边 可见板型件冲压成灯罩薄壳类型时，要对其变形的部分进行应力分析，来检查成形件的缺陷，防止出现起皱和开裂，在后面的工序中要对成形件进行成型和修边。 挤压模具与温挤压模具等方面的设计 实际生产中经常采用用两种类型的 挤压工艺，一种为冷挤压工艺，挤压加工时使用的模具为冷挤压模具，在室温下，使金属毛坯在三向压应力状态下产生塑性变形，从而挤出所需尺寸、形状及性能的零件；另一种为温挤压工艺，温挤压加工时使用的模具为温挤压模具。将金属毛坯加温至金属的再结晶温度以下，在压应力状态下使金属产生变形，从而挤出所需尺寸、形状及性能的零件。 挤压工艺的选择：在生产加工时具体采用哪一种挤压工艺，主要是由被加工零件所采用的金属材料的特性决定的。室温下，如果金属材料的塑性较好、挤压变形抗力较低，通常采用冷挤压加工工艺进行加工。否则，采用温挤压加 工工艺进行加工。冷挤压加工时，金属材料各种元素的含量对冷挤压加工影响较大，通常要求金属材料的含碳量不超过 0 5，含锰量不超过 1 5 ，含铬量不超过重庆理工大学毕业论文 文献综述 1 5，含镍量不超过 0 75，含钼量不超过 0 5，含硅量不超过 0 3。而且在冷挤压加工前必须进行中间热处理 (软化处理 )，使金属材料软化。因此，针对以上两种加工工艺，在设计模具型腔时，挤压模具设计必须充分考虑金属的变形原理，然后对模具型腔进行冷挤压加工时，金属材料 (常温状态 )在压力作用 设计和确定。由于金属冷挤压加工退模后，金属回弹，下被挤入模具型腔，进 而充满模具型腔，当零件退出 导致的结果是尺寸增大，因此设计模具时，模具型腔尺寸的设计应根据该种材料的弹性性能进行计算，表 1为几种常用金属材料的弹性性能系数 7。计算出该种材料在相应的直径下的弹性变形量。 表 1 为几种常用金属材料的弹性性能系数 6 用零件成品尺寸减去相应的弹性变形量，即可计算出相应的模具型腔的尺寸。而温挤压加工退模后，由于零件温度的下降，金属收缩，因此设计模具时，模具型腔尺寸应根据该种材料在某一成型温度下的线膨胀系数进行计算，表 2为几种常用金属材料的线膨胀系数，计算出该种材 料在相应的直径下的线膨胀量。再用零件成品尺寸加上相应的热膨胀量，即可计算出相应的模具型腔的尺寸 6。 表 2 为几种常用金属材料的线膨胀系数 6 重庆理工大学毕业论文 文献综述 可见在生产加工时具体采用哪一种挤压工艺需要了解所加工零件的材料。根据材料特性，可了解到在成形过程中的零件的回弹量，对其的冲压模具的设计具有一定参考作用 8。 锥形零件的设计以深双锥形零件的冲压工艺及模具设计 深双锥形零件尺寸图 10所示： 图 10 深双锥形零件尺寸图 在深双锥形零件的拉伸成形过程中，为了防止板料在成型过程中出 现起皱和开裂，对其成形部分分为多道工序来加工。具体的工序步骤可见工序图 11： 重庆理工大学毕业论文 文献综述 图 11 工序图 a 落料、冲压、拉伸毛坯 b 一次冲尖毛坯 c 二次冲尖毛坯 d 三次冲尖毛坯 e 四次冲尖毛坯 f 整形毛坯 模具结构在工作过程中造成凹模大、小锥部硬度不均匀，且硬度低，使用寿命低，为此设计了具有预紧力的组合凹模，如图 12所示。 图 12 组合凹模 校形模如图 13所示，为便于工件定位，采用凸模在下凹模在上的反冲型式，在摩擦压力机上镦压校形。 重庆理工大学毕业论文 文献综述 图 13 校形模 3、 5. 校形凹模 组合凹模由模套和内腔组成，这样可减少凹模大、小锥的壁厚差，有利于大小锥处淬火后硬度的一致。同时，内腔在淬火时为保证其小锥顶部的硬度，采用图 14 所示的方法，在内腔浸人冷却水的过程 中，用水泵对内腔小锥顶部进行喷射冷却水的同时内腔缓慢浸人冷却液中的办法进行淬火，使大、小锥的硬度得到了提高。另外在校形时，凹模所承受的冲击力为径向压力，为保证凹模不致破裂，采用了对组成凹模的内腔施加预加应力的方法，以抵消工作时的拉应力。预加应力的施加一般采用过盈配合法而获得，过盈配合的方法常用热套法和冷压法两种，冷压法可保持模套具有较高的强度，可获得更大的预加应力，操作也方便，故我厂在选取了合适的过盈量后采取冷压法压合而成。该凹模经上述方法加工后，在使用中取得了理想的效果，提高了凹模的使用寿命，节约了生产成 本 9。 重庆理工大学毕业论文 文献综述 图 14 淬火冷却方式 可见在对锥形零件的设计以深双锥形零件的冲压工艺及模具设计中，从板料冲压成型的不同程度来考虑需要几次冲压变形，有利于金属材料微粒在变形中稳定的流动，同时这样可以减少成品件的回弹变形 10。 5 、 总结 中国铝挤压工业 中 小 的 挤压企业还是多了些，单位企业的生产能力比大多数工业发达国家的小得多，还有相当 大的调整空间。尽管国外铝挤压生产能力大量过剩，但中国铝挤压材还是有相当大的国外市场待开发。中国挤压材有很强的市场竞争力， 2005年出口 口到 153 个地区与国家，也就是说哪里用挤压铝材哪里就有 “ 的这类材料。当然在出口中还有一些有待改进之处，如材料性能的均匀性与稳定性差一些，交货期不能完全得到保证，运输过程中破损率大一些，高附加值产品比例较小。 可见铝材板料拉伸成型行业还有很大的提升和发展空间，需要更多的科学技术和实践试验，对此方面的课题研究是相当有意义的。越来越多的 生活用品考虑到使用铝板冲压成形，铝制用品也受到人们的喜好，可见灯罩选用铝材冲压成型是很好的选择，这样更加具有经济性。 重庆理工大学毕业论文 文献综述 参考文献 1 洪慎章 . 铝锅冷挤压工艺及模具设计 .模具制造， 2008年，第 10期， 623 王孝培 北京：机械工业出版社， 1990 4 翁其金 机械工业出版社， 2004 5 肖景容，姜奎华 械工业出版社， 1988 6 唐德修 . 薄壁金属冲压拉深成型工艺的研究 2008 年 6 月（第 3期） 7 马正元 ,韩启 械工业出版社， 1998 8 徐政坤 学工业出版社， 2001 9 聂兰启，聂伯扬 . 薄壁深锥零件的拉伸成形 .模具制造， 2008 10 王修保，叶泽敏 . 浅谈冷挤压模具与温挤压模具设计 .模具制造， 2008 11 文斌，桑宏利 . 深双锥形零件的冲压工艺及模具设计 .模具制造， 2008 12 崔崑国内外模具用钢发展概况金属热处理， 2007 13 张鲁阳我国冷作模具选材的趋向金属热处理， 1999 14 牟红霞模具材料的发展与动向现代制造技术与装备， 2006 15 陈剑鹤，吴云飞模具设计基础北京：机械工业出版社， 2009 院毕业设计 题目 :锥筒零件 模具 设计 分院： 院 姓名： 学号： 专业： 指导老师： 毕业论文答辩时间： 2014 毕业设计说明书（论文）中文摘要 本次设计的工件名称是 锥筒零件 。主要工序有冲孔、落料、 拉伸，凹坑四 种工序。零件尺寸精度要求高，大批量生产，因而采用复合模具和单工序配合生产。 冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中，工人生产的劳动强度大、劳动量大，严重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展， 工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视，而被大量应用到工业生产中来。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 关键词 冲孔、落料、 拉伸 工序 毕业设计说明书（论文）外文摘要 is of in In so is of of in be in of is in of so it in 目 录 前 言 . 第 1 章 绪 论 . 1 压模具简介 . 2 压成形与冲压模具的概念 . 2 压模具的分类 . 2 课题主要研究的内容及意义 . 3 第 2 章模具总体方案的分析与确定 . 5 艺方案分析 . 5 件的分析 . 5 料拉深工艺分析 . 5 艺方案的确定 . 6 第 3 章 主要的工艺参数计算 . 7 坯尺寸的计算 . 7 样 . 7 序压力计算 . 8 压设备的选择 . 9 第 4 章 主要工作部分尺寸计算 . 11 料刃口尺寸计算 . 11 孔刃口尺寸计算 . 11 具主要零件的设计 . 12 第 5 章 模具 装配 . 18 压模具装配的技术要求 . 18 具 装配的特点 . 19 具的总体设计 . 19 具总装配 . 19 总结与展望 . 24 参考文献 . 25 致 谢 . 26 - - 前 言 随着工业发展，冲压模具的应用越来越广泛。同时由于产品更新换代速度的加快，除了要保证模具设计质量以外，对模具设计效率的要求也越来越高。 为了促进我国冲压模具技术的发展，从计算机技术、先进加工技术及装备、其它新技术与冲压模具等方面分析了我国冲压模具的技术现状。结果表明：经过几十年的发展，我国的冲压模具总量位居世界第三位，加工技术装备基本已与世界先进水平同步。 本文首先分析了模具的工艺结构，介绍了模具的设计，重点介绍了模具的结构、凹凸模的设计、冲裁力的计 算以及冲压机的选型。其次详细阐述了落料拉深冲孔复合模的工艺设计与结构设计过程、对拉深凸模、落料凹模、落料拉深凹凸等模具主要的成型零件以及各种标准零件进行设计计算和选择，基本上确定了落料拉深冲孔复合模的整体结构框架。本文设计的模具适用于加工几何尺寸较大、形状复杂、精度要求较高的冲压类零件，通过理论分析和大量的工程实践探索，在模具上采用了一些特殊机构，可使操作简单，提高生产效率 ,对提高企业的市场竞争力有着现实的意义。通过了模具的设计，可以将传统的分模加工合二为一，使落料、拉深、冲孔一次成形，避免了分模加工中定位 误差的生产，从而保证了质量，降低了成本，提高了生产效率。 毕业设计说明书（论文） - 5 - 第 1 章 绪 论 在现代工业生产中，模具是生产各种产品的重要工艺装备。它是以其特定的形状通过一定方式将原材料加工成为零件。采用模具成形方法生产零件，具有优质、高效、省料、低成本等优点，因此在国民经济各个部门，尤其是在机械制造、汽车、家用电器、仪器仪表、石油化工、轻工产品等工业部门得到了极其广泛的应用 1。据统计，利用模具制造的零件，在汽车、飞机、电机电器、仪器仪表等机电产品中占 70%；在电视机、录音机、计算机等电子产品中占 80%以上；在手表、洗衣机、电冰箱等轻工产品中占 85%以上。经过几十年的发展 ,我国的冲压模具总量位居世界第三位 ,加工技术装备基本已与世界先进水平同步。以汽车覆盖件为代表的大型、复杂、精密冲压模 2。用 件进行三维设计和模拟，靠高速、精密的加工设备生产 ,用新型研磨或抛光代替传统的手工研磨抛光，提高模具质量。这些都代表了冲压模具发展的趋势 3。中国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产大屏幕彩电塑壳注射模具、大容量洗衣机全 套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具 具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。进入 21 世纪，在经济全球化的新形势下，随着资本、技术和劳动力市场的重新整合，中国装备制造业在加入 后，将成为世界装备制造业的基地。而在现代制造业中，无论哪一行业的工程装备，都越来越多采用由模 具工业提供的产品。为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本的迫切要求。 随着工业发展，工业产品的品种、数量越来越多；对产品质量和外观的毕业设计说明书（论文） - 7 - 要求，更是日趋精美。由于每副模具是特定产品零件生产用的专用工装，因此，模具设计是随工业产品零件的形状、尺寸及其精度，表面质量要求及成型工艺条件的变化而变化的。所以每副模具都必须进行创造性的设计，工业生产中普遍采用模具成形工艺方法，以提高产品的生产率和质量。一般压力机加工，一台普通压力机设计每分钟可生产零件几件到几十件，高速压力机的生产率已达到每分钟数百件甚至上千件。显 而易见，模具作为一种专用的工艺装备，在生产中的决定性作用和重要地位逐渐为人们所共识。 压模具简介 压成形与冲压模具的概念 冲压成形是指利用安装在压力机上的模具，对模具里的板料施加压力，使其生产分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件加工方法。冲压加工的对象一般为金属板料、薄壁管、薄型材等，板厚方向变形一般不侧重考虑，因此也称为板料冲压，并且通常是在室温状态下进行，所以也称为冷冲压 8。 冲压模具是指在冲压加工中，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，俗 称冲模 在冲压零件的生产中，合理的冲压成形工艺、先进的模具，高效的冲压设备是必不可少的三要素。如图 1示。 毕业设计说明书（论文） - 7 - 图 1冲压零件的影响因素 压模具的分类 （ 1）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。 （ 2）弯曲模 使板料毛坯或其它坯料沿着直线产品弯曲 变形，从而获得一定角度和姓张的工件模具。 （ 3）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。 （ 4）成形模 是将毛坯或半成品工件按照凸、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 9。 2、根据工序合程度分类 （ 1）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。 （ 2）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。 （ 3）级进 模（也称为连续模） 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。 课题主要研究的内容及意义 本课题的研究对象是 锥筒零件 零件的落料拉深冲孔复合模具 和凹坑成毕业设计说明书（论文） - 7 - 型模具的设计 ，做出工艺分析案，计算出工艺参数，设计模具的总体装配图，从而提高了理论分析能力和解决实际问题的独立工作能力。主要内容具体可以分为以下几个部分： 1、对落料拉深冲孔复合模进行工艺设计和结构设计 10。 2、主要工作部分尺寸的计算。 3、主要工艺参数的计算。 4、 模具的工作总体设计及装配。 5、设计出模具总装配图。 随着科学的飞速发展，冲压模具在各行业中有着较广泛的应用，其组成零件中标准件占有很大比重。而很多冲压制件都是系列化产品，它们的模具节哦故相同或相似而尺寸不仅相同，在设计过程中，设计人员需要反复查阅手册以确定模具零部件的标准外形与尺寸，重复设计的工作量很大。由于产品的功能、结构日趋复杂，新产品的更新换代周期不断缩短，设计环节在产品的整个生命周期中占据了越来越重要的地位。国外的模具制造企业，广泛使用先进的高精度、高速度、专业化加工装备，如日本丰田汽车模具公司拥 有构造面加工数控铣床 39 台套、型面加工高速五轴五面铣床 15 台套、其它新型一体化专门加工设备 6 台套。加工工艺方法包括等高线加工、最大长度顺向走刀加工等，精加工走刀移行密度仅有 时，可以实现内凹圆角清根、外凸圆角加工到 位等，因而可以控制模具配合的不等距间隙、最大可能的缩小型面误差，实现模面的精细加工。日本、韩国、新加坡、德国、荷兰、美国及我国台湾、香港地区的独资、合资企业很多，民营模具企业很不少；苏州兰佩铸造、远轻模具等企业主要生产汽车发动机及轮毂等部件压铸模和铸模，昆山中大模架等企业专业生产各种大 型模架、模具导向件、模具弹簧等标准件 11。 国内的许多模具企业通过引进先进的加工装备，硬件上与国际水平的差距正在快速缩小：上海的汽车模具企业，近年来通过大量购置先进的五轴高速加工机床、大型龙门加工中心和五轴联动数控高速铣床、数控车或复合加毕业设计说明书（论文） - 7 - 工机床、先进的大型测量和调试设备及多轴数控激光切割机等。一汽模具公司已经拥有五轴高速数控铣床等大型高速加工设备；东风汽车模具公司拥有高速的数控铣床。目前，资产过亿，拥有龙门加工中心 10 台以上的大型汽车模具企业已经达到 10 多家。外国人都惊呼：怎么两年之间中国大陆的汽车模具 规模、数量和制造能力会有如此大的变化。我国冲压模具产品的质量和生产工艺水平，总体上比国际先进水平低许多，而模具生产周期却要比国际先进水平长许多。产品质量水平低主要表现在精度、表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度上；生产工艺水平低则主要表现在加工工艺，加工装备等方面。冲压模具加工工艺和装备对提高加工效率、确保模具精度、缩短交货周期有重要影响 12。过去的中国冲压模具行业，车、刨、铣、磨等传统普通机床和电火花线切割机床，曾经在绝大数冲压模具企业使用。采用加工冲压模具时，通常需要对模具零件反复装夹和定位，因而加工生 产效率低。模具产品质量差。模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备、具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点，被广泛应用与汽车，机械、航天、航空、轻共、电子、电器、仪表等行业。 2005年中国模具工业产值达到 610 亿元，增长率保持在 25%的高水平，行业的生产能力约占世界总量的 10%，仅次于日本、美国而位列世界第三。目前我国大部分模具企业采用的仍然是传统的设计方法，特别四中小型模具企业，设计人员进行着大量的重复性劳动，在通用零件和标准件的设计过程中，不得不多次重复查阅设计手册，造 成模具设计周期长、效率低、耗资大的现状，这也就影响了企业的市场竞争力 13。 本课题 锥筒零件 ，冲压该零件时，普遍采用落料、拉深、冲孔三道工序，生产效率低，成本也高，为此，设计了冲压该零件的落料、拉深、冲孔复合模，是原三道工序合三为一，大大提高了生产效率 14。 毕业设计说明书（论文） - 7 - 第 2 章 复合模具总体方案的分析与确定 本课题的研究对象是 锥筒零件 ，材料为 ，料厚为 形状规则的旋转体零件大批量生产。 锥筒零件 如图 2示。 艺方案分析 件的分析 工件图 :如图所示 2产批 量 :大批量 材料 : 料厚 : 2件的简图毕业设计说明书 （论文） - 11 - 料拉深工艺分析 由图 2见，该工件的加工涉及到落料、拉伸、冲孔 和凹坑四 种工序内容。根据变形特点，对于带孔的拉深件，一般应先拉深后冲孔。 (1)落料拉深工艺分析 此工件为无凸缘圆筒形，工件 ,要求内形尺寸，没有厚度不变的要求。此工件的形状满足拉深的工艺要求，可用拉深工序加工件底部圆角半径r=于拉深凸模圆角半径 r 凸 =26足拉深对圆角半径的要求。尺寸 30公差表查得为 ，满足拉深工序 对工件公差等级的要求。 （ 2）冲孔工艺分析 对于所冲孔 15般冲孔模对该种材料以冲压的最小孔径为 dt，t=而 15 孔符合工艺要求。 艺方案的确定 根据制件的工艺性分析，其基本工序有落料、拉深和切边。现拟定以下几种工艺方案： 方案一：先落料，后拉深，冲孔， 最后成型 采用单工序模生产。 方案二：落料拉深冲孔复合冲压 采用复合模 和单工序配合 生产。 方案三：落料、拉深级进冲压，冲孔，采用级进模生产。 方案分析：方案一模具结构较为简单，但需要 四 副模具和 四 道工序，成本高，生产效率低，难以满足 大量生产的生产要求。 方案二只需要 一 副模具，减少了工序数量，工件的精度及生产效率都比较高，但模具制造时有一定的困难。 方案三也只需要一副模具，生产的制件精度不如复合模生产精度高，模具本身制造也有一定的难度，生产效率不如复合模高，并且生产过程中需要克服工件的精确定位问题。 毕业设计说明书（论文） - 12 - 通过对上述三种方案的综合比较，并且考虑模具的制造精度及制件的精度，该冲压工艺方案选用方案二较优。 本工件首先需要落料，制成直径 D=后 D=深成为内径为 30圆角 r 为 无凸缘圆筒，最后按 h=行修边。根据以上工艺分析，为了提高生产效率，该零件的加工采用落料、拉深和冲孔复合、一次成型的方式 15。 所以不需要修边 第 3 章 主要的工艺参数计算 坯尺寸的计算 计算毛坯直径 D 如图 3件图所示。 h=（ d=（ 30+ 31件的相对高度 h/d= 圆筒形拉深工件的毛坯尺寸计算公式为： D=(1/2 （ 3 将 d=30H=h+ h=1r=（ 得毛坯的直径为： D= （ 3 拉深次数与拉深力的计算 d = 业设计说明书（论文） - 12 - 由于13230= 100=100=表 4模设计应用实例） 得 以 m总故 凸缘工件能一次拉深出来。 样 排样：冲裁件在条料、带料或板 料上的布置方法。合理的排样是提高材料利用率、降低成本，保证冲件质量及模具寿命的有效措施。在排样时应考虑如下原则。冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法叫排样。同一零件可以采用不同的排样形式，排样方式不同，材料利用率不同。大批量生产时，在冲裁件的成本中，材料费用一般占 60%以上，因此，材料的经济利用是一个重要问题，特别对贵重的有色金属。同时排样要考虑方便生产操作、冲模结构简单、寿命长以及车间生产条件和原材料状况等 16。 要提高材料利用率，主要应从减少工艺废料着手。减少工艺废料的措施有：设计合理的排样方案，选 择合适的板料规格和合理的裁板法（减少料头、料尾和边余料），或利用废料作小零件。对一定形状的冲件，结构废料是不可避免的，但充分利用结构废料是可能的。当两个不同冲件的材料和厚度相同时，较小尺寸的冲件可在较大尺寸冲件的废料中冲制出来。例如，电机转子硅钢片，就是利用定子硅刚片的废料冲出的 17。 如图 3 1） 提高材料利用率。 （ 2） 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。这样还可以板料裁切次数，节省裁备料时间。 （ 3） 使模具结构简单、模具 寿命长。 （ 4） 保证冲件的质量。 毕业设计说明书（论文） - 12 - （ 5） 对于弯曲件的落料，在排样时还要考虑板料的纤维方向。 该工件排样根据落料工序设计，考虑操作方便及模具结构单， 故采用单排排样设计。搭边值为 ， a=用单挡料销挡料。则： 条料宽为 b=a=条料的进距为 h= 3样图 毕业设计说明书（论文） - 14 - 序压力计算 （ 1） 落料力计算 按式（ 3 （ 3 式 中 落料力（） 工件外轮廓周长， D t 材料厚度， t= 材料的抗剪强度（ 由书末附录 00 落料力则为： 400227.4 （ 3 （ 2）卸料力 按公式 （ 3 式中 卸料力因数，其值 料力则为： 6.8 （ 3 （ 3）冲孔力计算 按式（ 3 （ 3 式中 L 工件内轮廓周长（ L=孔力则为： 40049 （ 3 （ 4） 拉深力计算 由于零件为浅拉深，故可按有压边圈的圆筒形近似计算。按公式： 毕业设计说明书（论文） - 16 - K b （ 3 式中 拉深力（ N）； d 拉深件的直径， d=30 t 材料厚度； b 材料的强度极限（ ， b=400 K 修正因数。由表查得修正因数 K= （ 3 拉深力则为： 30 2 400 71 （ 3 压设备的选择 冲压设备选用是冲压工艺设计过程中的一项重要内容。模具的设计要与冲压设备的类型和主要规格相匹配，否则不能工作。正确选择冲压设备，关系到设备的安全使用、冲压工艺的顺利实施及冲压件质量、生产效率、模具寿命等一系 列问题。冲压设备属锻压机械 18。常见冷冲压设备有机械压力机（以 示其型号）和液压机（以 示其型号）。主要根据所要完成的冲压工艺性质、生产批量、冲压件的尺寸大小和精度要求来选择。 对于中小型冲裁件、弯曲件或拉伸件等，主要选用开式机机械压力机。开式压力机虽然刚度不高，在较大冲压力的作用下床身的变形会改变冲模间隙分布，降低模具寿命和冲压件表面质量，但是由于它提供了极为方便的操作条件和易于安装机械化附属装置的特或工作点，所以目前仍是中小型冲压件生产的主要设备。另外，在中小型冲压件生产中，若采用导板模 或工作时要求导柱导套不脱离的模具，应选用行程较小的偏心轴压力机。对于大中型冲压件，多选用闭式机械压力机，包括一般用途的通用压力机和专用的精密压力机、双动或三动拉伸压力机等。其中薄板冲裁或精密冲裁时，选用精度和刚度较高的精密压力机；大型复杂拉深件生产中，应尽量选用双动或三动毕业设计说明书（论文） - 16 - 拉深压力机，因其可使所用模具结构简单，调整方便 19。 在小批量生产中，多采用液压机或摩擦压力机。液压机没有固定的行程，不会因为板料厚度变化而超载，而且在需要很大的施力行程加工时，与机械压力机相比具有明显的优点，特别适合大型厚板冲压件的生 产。但液压机的速度低，生产效率不高，而冲压件的尺寸精度有时受到操作因素的影响而不十分稳定。摩擦压力机具有结构简单，造价低廉，不易发生超载破坏等特点，在小批量生产中常用来弯曲件，尤其适用校平、整形、压印等成形工序。但摩擦压力机的行程次数小，生产效率低，而操作也不太方便。在大批量生产或形状复杂件的大量生产中，应尽量选用高速压力机或多工位自动压力机20。 冲压设备分类： （ C 型床身）和闭式（ 型床身） ； 对于浅拉深可按式 （ 估算公称压力来选择压力机。选用公称压力为 630 主要技术参数为： 公称压力： 630 块行程： 55 大闭合高度： 220 闭高度调节量： 45 作台尺寸： 300450业设计说明书（论文） - 17 - 模柄孔尺寸： 5060 4 章 主要工作部分尺寸计算 料刃口尺寸计算 由公差表查得 x= 则： 凹模 （ 0+ d =+凸模 =（ 0 =孔刃口尺寸计算 冲裁属于分离工序，冲裁模凸、凹模带有锋利刃口，凸、凹模之间的间隙较小，其加工具有如下特点： （ 1）凸、凹模材质一般是工具钢或合金工具钢，热处理后的硬度为 5860模比凸模稍硬一些； （ 2）凸、凹模精度主要根据冲裁件精度决定，一般尺寸精度在 作表面粗糙度在 （ 3）凸、凹模工作端带有锋利刃口，刃口平直（斜刃除外），安装固定部分要符合配合要求； （ 4）凸、凹模装配后应保证均匀的最小合理间隙。 （ 5）凸模的加工主要是外形加工，凹模的加工主要是孔（系）加工。凹模型孔加工和直通式凸模加工常用线切割方法。 由公差表查得 15为 x= 则： 凸模 =（ 0 = 模 （ 20+ d = 采用凸、凹模分开加工法时，为了保证凸、 凹模间一定的间隙值，必须 毕业设计说明书（论文） - 14 - 严格限制冲模制造公差，因此，造成冲模制造困难。对于冲制薄材料（因冲模，或冲制复杂形状工件的冲模，或单件生产的冲模，常常采用凸模与凹模配作的加工方法。 配作法就是先按设计尺寸制出一个基准件（凸模或凹模），然后根据基准件的实际尺寸再按最小合理间隙配制另一件。这种加工方法的特点是模具的间隙由配制保证，工艺比较简单，不必校核 + 的条件，并且还可放大基准件的制造公差，使制造容易。设计时，基准件的刃口尺寸及制造公差应详细标注 ，而配作件上只标注公称尺寸， 不注公差，但在图纸上注明：“凸（凹）模刃口按凹（凸）模实际刃口尺寸配制，保证最小双面合理间隙值 。 拉深时 落料时的凸模就是拉深时的凹模 拉深时的单间隙的确定 Z=（ 1t=1 取 Z=深时的工作部分尺寸的确定 由于拉深工件的公差为 ，故凸、凹模的制造公差可取 精度，查书末附录 模设计应用实例）得凸=凹=式（ 4 24）、式（ 4 25）可求拉深凸、凹模尺寸及公差如下表 工件尺寸 ) 凹0 Z)0凸 具主要零件的 设计 1、凸凹模的设计 (如图 4毕业设计说明书（论文） - 18 - 凸凹模是复合模具中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的工作零件。它的内外缘均为刃口，内外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸。 图 4凹模 2、凸模的设计 （如图 4 毕业设计说明书（论文） - 18 - 图 4模实体图 3、落料凹模的设计 （如图 4 毕业设计说明书（论文） - 18 - 图 4料凹模的简图 4、模柄的选用 （如图 4 模柄的作用是将模具的上模座固定在压力机的滑块上。该模具采用凸缘式模柄，按照国家标准选取，标准件号为 料为，如图 4 毕业设计说明书（论文） - 18 - 图 4柄实体图 7、卸料板的设计 （如图 4 毕业设计说明书（论文） - 15 - 图 4料板的简图 8、中间固定板的设计 （如图 4 该模具的固定板为圆形固定板，一般固定板取凹模厚度的 平面尺寸可与凹模、卸料板外形尺寸相同、但还应考虑紧固螺钉及销钉的位置。固定板的凸模安装孔与凸模采用过渡配合。固定板的材料采用 45钢 21。 图 4间固定板的简图 冲压模具的组成零件可以分为工艺零件和结构零件两 大类。如图 4 毕业设计说明书（论文） 图 4压模组成零件 工艺零件是指直接与完成冲压工艺过程并和配料直接发生作用的零件。 工艺零件进一步又可分为： （ 1）工作零件：是指实现冲压变形，使材料正确分离或塑性变形，保证冲压件形状的零件，包括凸模、凹模、凹凸模等。 （ 2）定位零件：是指保证条料或毛坯在模具中的正确位置的零件，包括导料板、导料销、侧压板、导正销、侧刃、挡料销等。 （ 3）压料零件：是指在拉深工序中防止工件起皱的零件，包括压料板、压料圈等。 （ 4）卸料零件：是指将冲裁后由于弹性恢复而卡在凹模孔内 或在凸模上的工件或废料脱卸下来的零件。卸料零件包括卸料板、弹簧、橡皮等。出件零件包括推件块、推杆、顶件块、顶杆等 22。 结构零件是指不直接参与完成冲压工艺过程，也不和坯料直接发生作用，只对模具完成工艺过程起保证作用或对模具的功能起完善作用的零件。 结构零件进一步又可分为： （ 1）导向零件：是保证上模对下模正确位置和运动的零件，一般由导毕业设计说明书（论文） 套和导柱组成。 （ 2）固定零件：是承装模具零件或将模具安装固定到压力机上的零件，如上模座、下模座、凸凹模固定板、模柄等。 （ 3）紧固及其它零件。如螺钉、定位销 等。 毕业设计说明书（论文） - 20 - 第 5 章 模 具 装配 模具装配是整个模具制造过程的最后阶段，模具装配图或验收技术条件是装配的依据，构成模具的所有复合技术要求的零件，包括标准件、通用件及成型零件等是模具装配的基础。但是有了合格的零件，还必须制定合理的装配工艺，才能装配符合设计要求的模具 23。 在装配过程中，即要保证配合零件的配合精度，又要保证零件之间的位置精度。对于具有相对运动的零部件，还必须保证它们之间的运动精度。模具装配的高低及质量好坏，直接影响零件能否正常生产以及零件的尺寸、形状精度和成本。所以说，模具的装配是模具制造过程中 重要环节。 冲压模具装配完成后，各模具零件组成模具的上模部分和下模部分。冲压模具工作时，下模部分安装在压力机的工作台上，是模具的固定部分；上模部分通过模柄安装在压力机滑块上，是模具的活动部分 24。 压模具装配的技术要求 （ 1）模具各组成零件的材料、尺寸精度、几何形状精度、表面粗糙度和热处理工艺以及相对位置精度等都要复合图样要求，零件的工作表面不允许有裂纹和机械伤痕等缺陷。 （ 2）模具装配后，所有模具的活动部位都应该保证位置准确、配合间隙适当、动作可靠、运动平稳。固定的零件应牢固可靠，在使用过 程中不得出现松动和脱落。 （ 3）凸模和凹模的配合间隙应符合设计要求，沿整个刃口轮廓间隙应均匀一致。 （ 4）模柄装入上模座后，其轴心线对上模座上平面的垂直度误差，在全长范围内不大于 （ 5）上模座的上平面应和下模座的底平面平行。导柱和导套装配后，其轴心线应分别垂直度于下模座的底平面和上模座的上平面。 （ 6）装配好的模架，其上模座沿导柱上、下移动应平稳，无阻滞现象。毕业设计说明书（论文） - 22 - 导柱和导套的配合精度应符合规定要求。 （ 7）定位装置要保证毛坯定位正确可靠。 （ 8）卸料装置和顶件装置应灵活，正确，出料孔畅通无阻，保证 制件及废料不卡在冲模内。 （ 9）模具应在生产的条件下进行实验，冲出的制件应符合设计要求 25。 具 装配的特点 模具 在结构上分为上模部分和下模部分，所以装配过程的总的思路是：将模具零件分别装配成上模部分和下模部分，然后将上模部分和下模部分装配成完整的模具。本模具的弹顶装置属于下模部分，包括橡胶、底板、联接螺钉、螺母等零件，装配时可以将这些零件先装配成弹顶装置，再作为一个整体装入下模部分 26。 具的总体设计 该件的模具结构主要由上、下模座，落料凹模，凸凹模，上、下固定板，中间固定板，投 料器，卸料板，垫板组成 27。 根据主要工作部分尺寸，结构以及弹性元件的尺寸。即： 上模座： 32028030 模座： 32028040 柱： 28170 20 钢
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