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杯形件落料拉深冲孔复合模设计【说明书+CAD】,说明书+CAD,杯形件落料拉深,冲孔,复合,设计,说明书,CAD

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河南机电高等专科学校毕业设计（论文）任务书系 部： 材料工程系 专 业： 模具设计与制造 学生姓名: 王红亮 学 号: 0312229 设计(论文)题目：落料拉深冲孔复合模 起 迄 日 期: 2006 年 04 月 13 日 05月 14日 指 导 教 师: 原红玲 发任务书日期: 2006年 03 月 10 日任务书填写要求1毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、系主管领导签字后生效。此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生；2任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴；3任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及系主管领导审批后方可重新填写；4任务书内有关“系”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码，学生的“学号”要写全号，请规范化填写；5任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标GB 771487文后参考文献著录规则的要求书写，不能有随意性；6有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2002年4月2日”或“2002-04-02”。毕 业 设 计（论 文）任 务 书1本毕业设计（论文）课题来源及应达到的目的：工件名称：杯形件材 料：Q235料 厚：1.5mm图 纸：零号图说 明 书：一万字以上2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： （1）制件工艺性分析与方案的确定（2）工作部分尺寸分析与计算（3）工作零部件的结构设计（4）其它零部件的结构设计（5）模具装配与调试（6）总结所在专业审查意见：负责人： 年 月 日系部意见：系领导： 年 月 日机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型号零（部）件图号02产品名称落料拉深复合模零（部）件名称凸凹模共（2 ）页第（1 ）页材料牌号 Cr12MoV毛坯种类棒料毛坯外型尺寸mm 320每个毛坯可制件数4每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工时准终单件1下料剪切长80mm的棒料金工车间1锯床锯床专用夹具2052锻造反复多次镦粗拔长锻造车间1自由锻120303热处理去应力退火锻造车间5加热炉圆口钳90904车削车外圆和端面金工车间2车床车床专用夹具60605热处理高温淬火、回火锻造车间5电热炉圆口钳1201206线切割切削凹模孔金工车间6线切割机床线切割专用夹具1201207精磨磨削外圆金工车间5磨床磨床专用夹具30308修整钳工修整外部轮廓金工车间83030设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号2006.5机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号02产品名称落料拉深冲孔复合模零(部)件名称凸凹模共( 2 )页第(2 )页车间工序号工序名称材料牌号金工车间6线切割Cr12MoV毛坯种类毛坯外形尺寸每个毛坯可制件数每台件数棒料41设备名称设备型号设备编号同时加工件数线切割机床DK77101夹具编号夹具名称切削液皂化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件120120工步号工步内容工艺装备主轴转速rmin1切削速度mmin1进给量mmr1切削深度mm进给次数 工步工时机动辅助1穿丝孔的加工钻床6001.5703522工件的找正553确定电极丝中心坐标554加工13015 设 计(日期)审 核(日期)标准化(日期)会 签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期2006.5模具典型零件机械加工工序卡 河南机电高等专科学校毕业设计(论文)开题报告学生姓名： 王红亮 学 号： 0312229 专 业： 模具设计与制造 设计(论文)题目： 落料拉深冲孔复合模 指导教师： 原红玲 2006年5月8日毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写1500字左右（本科生200字左右）的文献综述(包括目前该课题在国内外的研究状况、发展趋势以及对本人研究课题的启发)：开题报告1.课题来源：现代工业的发展，对模具技术的要求也越来越高。综观现代模具技术，其集合了机械、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如下的方向发展趋势：（1）高精度现代模具的精度要求比传统的模具精度至少要高一个数量级。（2）长寿命现代模具的寿命比传统模具的寿命要高出510倍。如现代模具一般均可达到500万次以上，最高可达6亿次之多。（3）高生产率由于采用多工位的级进模、多能模、多腔注塑模和层叠注塑模等先进模具，可以极大地提高生产率，从而带来显著的经济效益。如用四工位的注塑模生产塑料汽水瓶，每小时可生产8000件以上。（4）结构复杂随着社会需求的多样化和个性化以及许多新材料、新工艺的广泛应用，对现代模具的结构形式和型腔要求也日益复杂。若采用传统的模具制造方法，不仅成本高、生产率低，而且很难保证模具的质量要求。传统模具设计制造技术，根本不能满足市场对模具的要求。因此，研制和开发新的模具设计、制造技术势在必行。模具CAD/CAM和RT技术正是在这种形势下被 开发出来的，并在现代模具的生产中发挥了重要作用。因此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。基于此，合理的设计模具有着极为重要和深远的意义。2.研究目的和意义尽管改革开放以来，模具工业有了较大发展，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需求。造成产需矛盾突出的原因：一是专业化、标准化程度低，除少量标准件外购外，大部分工作量均需模具厂去完成，再有企业管理的体制上的约束，造成模具制造周期长，不能适应市场要求；二是设计和工艺技术落后，如模具CAD/CAM技术采用不普遍，加工设备数控化率低等，亦造成模具生产效率不高、周期长。因此我们必须意识到，对模具设计的研究的目的和意义在于能够更好的认识模具工业在国民经济中的地位的重要性。利用模具生产零件的方法已经成为工业上进行成批或大批生产的主要技术手段，它对保证制品质量，缩短试用周期，进而争先占领市场，以及产品更新换代和新产品开发都具有决定性的意义。因此德国把模具称为“金属加工中的帝王”，把模具工业视为“关键工业”，美国把模具称为“美国工业的基石”，把模具工业视为“不可估量其力量的工业”，日本把模具说成是“促进社会富裕繁荣的动力”，把模具视为“整个工业发展的秘密”。因此，要使国民经济各个部门获得高速发展，加速实现社会主义四个现代化，就必须尽快将模具工业搞上去，使模具生产形成一个独立的工业部门，从而充分发挥模具工业在国民经济中的关键作用。3. 国内外现状和发展趋势3.1 我国模具工业发展主要成就我国模具工业起步较晚，基础薄弱，长期以来模具制造一直作为保证企业产品生产的手段被视为生产后方，因此发展缓慢。1984年，我国成立了中国模具工业协会，1987年模具首次被列入机电产品目录，当时全国共有模具生产厂点约6000家，总产值约30亿元。随着我国改革开放的日益深化，市场经济进程的加快，独立于产品制造企业的模具及其标准件、配套件企业大量出现，模具产业得到快速发展，在市场竞争中，模具企业生产技术不断提高和规模不断扩大，模具行业得到很快发展。目前，我国模具产值已排名世界第三，2005年达到500亿元。1988年1992年，由原国家经贸委下达计划，由机械部和中国模具工业协会实施，在全国范围内组织了上百个模具企业和有关科研单位、大专院校，共同进行模具技术攻关，取得了丰硕成果。这些成果主要有：冲压模具的设计制造技术、塑料模具的设计制造技术、铸压模具的设计制造技术、锻造模具的设计制造技术、模具表面处理技术、模具材料、模具计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术、模具标准件、模具加工关键设备、模具寿命研究等方面。由于这些成果的取得及推广应用，使我国模具技术前进了一大步。 “七五”后期和“八五”期间，国家对模具工业加大了投入，分批分期改造了一批具有特色专长的专业模具厂和模具标准件厂，引进了一大批模具加工关键设备及精密塑料模、级进模、精冲模等设计制造技术，对提高我国模具生产技术水平起到了推动作用。同时，许多大专院校开始设立模具专业，由前联邦德国、日本援建及我国自己投资兴办的模具技术培训中心也陆续建立，模具技术人员及技术工人的培养开始步入轨道。 20世纪90年代以来，在国内汽车行业的模具设计制造中开始采用CAD/CAM技术。国家科委“863”计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范厂，由华中理工大学作为技术依托单位，开发了汽车车身与覆盖件模具CAD/CAM软件系统，在模具和设计制造中实际应用，取得显著效益。3.2 模具检测、加工设备向精密、高效和多功能方向发展(1) 模具检测设备的日益精密、高效精密、复杂、大型模具的发展，对检测设备的要求越来越高。现在精密模具的精度已达23m，目前国内厂家使用较多的有意大利、美国、日本等国的高精度三坐标测量机，并具有数字化扫描功能。 (2) 数控电火花加工机床日本沙迪克公司采用直线电机伺服驱动的AQ325L具有驱动反应快、传动及定位精度高、热变形小等优点。瑞士夏米尔公司的NCEDM具有P-E3自适应控制、PCE能量控制及自动编程专家系统。另外有些EDM还采用了混粉加工工艺、微精加工脉冲电源及模糊控制等技术。(3)高速铣削机床铣削加工是型腔模具加工的重要手段。而高速铣削具有工件温升低、切削力小、加工平稳、加工质量好、加工效率高及可加工硬材料等诸多优点。因而在模具加工中日益受到重视。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题的研究思路（包括要研究或解决的问题和拟采用的研究方法、手段（途径）及进度安排等）：研究内容、途径及技术路线 (1) 了解落料拉深冲孔复合模具的特点； (2) 对复合模具进行工艺分析，设计模具，模具制图等； (3) 技术路线：通过查阅，收集的资料的研究方法。工作的主要阶段、速度和技术指标 (1) 在1到6周完成搜索、整理资料。重要找参考资料和网址； (2) 在7到13周完成建模、计算和撰写毕业论文，提交初稿及修改等； (3) 在14到15周完成论文资料的完善并提交论文成果，准备毕业答辩； (4) 在16周 教师批阅、评阅论文成果。现有条件及必须采取的措施 在这四年里的专业学习及实习，使我对这课题有了一定的认识。由于还处于学生阶段，理论和实践不能够很好的统一起来，同时专业水平也不是很高，我必须不断的复习和查阅相关资料，听取指导老师的批评和建议，按部就班的完成各个阶段的任务，尽自己最大的能力完成毕业设计。参考文献1、卢吉连著，我国模具应用技术现状与发展，模具技术，20002、胡石玉 龚光容著，模具制造技术，南京 东南大学出版社，19973、黄毅宏著，模具知道工艺，北京 机械工业出版社，20004、李发致著，模具先进制造技术，北京 机械工业出版社，20035、陈良杰著，国外模具技术发展动态，模具工业，20056、高佩福著，实用模具制造技术，第二版，北京 中国轻工业出版社，20007、万战胜著，冲压工艺及模具设计，北京 中国铁道出版社，19958、冯晓曾 王家瑛 何世禹著，模具寿命指南，机械工业出版社，19949、郭广兴著，拉深模具磨耗分析及解决，天津汽车，200210、王德俊著，板料拉深的新工艺与新模具，机电工程技术 2005 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：本综述具有一定的广度，说明作者在撰写的过程中查阅了大量的相关文献，对目前先进的工艺进行了调查研究，并针对课题进行初步分析，提出了可行的设计方案。2对本课题的研究思路、深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 查阅资料充分，研究思路新颖，能达到预期的设计目的。 指导教师： 年 月 日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日杯形件落料拉深冲孔复合模设计目录摘要3Summary 41 概述 51.1 冷冲压的特点及应用 51.1.1冷冲压的特点 51.1.2 冷冲压的应用 61.2 冷冲压的基本工序和冲压工艺要求61.2.1 基本工序 61.2.2 冲压工艺要求 61.3 冲压工艺新技术的发展 72 模具尺寸设计92.1冲压件的工艺分析 92.2工序分析与计算 92.2.1工艺分析 92.2.2 落料工艺分析与计算102.2.3拉深工序的工艺分析与计算122.2.4冲孔工序的工艺分析与计算133 模具结构总体设计 183.1 凸模和凹模的结构设计与标准化183.2 固定挡料销的设计与标准化203.3 卸料装置的设计与标准化203.4 标准模架的选用213.5 联接件的选用与标准化 223.6 压力机的校核 224 模具的装配与调试 234.1模架总装图234.2模具的装配与调试24总结26致谢27参考文献28摘要此次设计为落料拉深冲孔复合模，设计本模具充分利用了网上资源，图书馆藏书，更重要的是老师的谆谆教导，才成就了此模具。在模具的设计过程中，首先，简要地概述了冲压模具的特点和在社会发展领域中的作用及其以后的发展前途，点明了模具的设计意义；其次进行工件的工艺分析；进而确定了工艺方案，计算出了模具工作部分的尺寸公差，设计出零部件，然后依据设计要求选择各个标准件，最后设计出模具的总装配图。在设计过程中需要计算冲压力，落料力，拉深力及推件力，卸料力，从而判断模具各部件是否能承受压力机的作用，更重要的是模具工作零件的设计，以此为核心的问题，工作零件的误差将直接影响制件的质量。最后利于绘图工具AutoCAD制作了装配图和零件图，而节省了许多时间。通过此次设计使我不仅掌握了冲压模具设计的一般流程，更好的学习好多在课本上没有学习的知识。关键词 : 冲孔 拉深 计算机绘图 工艺分析SummaryThis time design for fall to anticipate- pull deep- blunt bore compound mold, design originally the molding tool made use of the on-line resources well, the library library, the more important teacher earnestly instruct, just achieving this molding tool.In the design process of the molding tool, first, the synopsis ground says to hurtle the characteristics of press the molding tool all and after society develop the function in the realm and it of development prospect, order the design meaning of understand the molding tool;Carry on the craft analysis of the work piece the next in order;Then made sure the craft project, compute the molding tool work the size business trip of the part, design zero partses of, then request to choose the each standard piece according to the design, designing a total assemble diagram of molding tool finally.The demand computes the blunt pressure in design process, falling to anticipate the dint, pulling the deep dint and pushing a dint, unloading to anticipate the dint, thus judging whether each parts of molding tool can bear the function of the pressure machine or not, the design of the more important molding tool work spare parts, with this for core of problem, the error margin of the work spare parts will affect the quantity of make the piece directly.Finally the benefit manufactures to assemble the diagram and the spare parts diagrams in the painting tool AutoCAD, but saved many time.Pass this time design make me not only controled to hurtle the general process of press the molding tool design, the better study is a lot of in the lesson originally up have no knowledge of study.Keyword: Blunt bore Pull deeply The calculator painting The craft analysis1 概述冷冲压是塑性加工的基本方法之一，它是利用安装在压力机上的模具，在室温下对板料施加压力使其变形和分离，从而获得一定形状、尺寸的零件的加工方法。因为它主要用于加工板料零件，所以也称板料冲压。在冷冲压加工中，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（俗称冷冲模）。冷冲模在实现冷冲压加工中是必不可少的工艺装备，没有先进的模具技术，先进的冲压工艺就无法实现。冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪表和日用品的生产中，已占据十分重要的地位。1.1 冷冲压的特点及应用1.1.1冷冲压的特点(1) 能冲压出其他加工工艺难以加工或无法加工的形状复杂的制件。如汽车覆盖件等。(2) 冲压件质量稳定，尺寸精度高。由于冲压加工是靠模具成型，模具制造精度高、使用寿命长，故冲压件质量稳定，制件互换性好。尺寸精度一般可达到IT1014级，最高可达到IT16级，有的制件不需再机械加工，便可满足装配和使用要求。(3) 冲压件具有重量轻、强度高、刚性好和表面粗糙度小等特点。(4) 生产效率高，如汽车覆盖件这样的大型件的生产效率，可达每分钟数件。(5) 材料利用率高，一般为70%85%，因此冲压加工能实现少废料，甚至无废料生产。(6) 操作简单，便于组织加工生产。(7) 易于机械化与自动化生产。(8) 冷冲压的缺点就是模具制造周期长、制造成本高，故不适合单件小批量生产。另外，冷冲压生产多采用机械压力机，由于滑块往复运动快，手工操作时，劳动强度大，易发生事故，故必须特别重视安全生产、安全管理以及采取必要的安全技术措施。1.1.2 冷冲压的应用冲压加工的应用范围十分广泛，不仅可以加工金属板料，而且也可以加工非金属材料，在汽车、拖拉机、电机、电器、仪表、玩具以及日常生活用品的生产方面，都占有十分重要的地位。另外，在国防工业生产中，如飞机、导弹、各种枪弹与炮弹的生产，冲压加工也占有很大的比例。随着汽车和家用电器等行业的飞速发展，在工业发达国家，对发展冷冲压生产给予了高度重视。据近年来的统计表明，美、日等国的模具工业年产值已超过机床工业年产值的6%12%。冷冲压模具历史悠久、用途广、技术成熟，在各种模具中所占比例最大。汽车、摩托车、家电行业是模具最大的市场，占整个模具市场的60%以上。因此冲压工艺在我国现代化建设中有着非常广阔的发展前景。1.2 冷冲压的基本工序和冲压工艺要求1.2.1 基本工序冷冲压基本工序按板料的变形特点，可分为分离工序和变形工序两大类。金属板料在冲压力的作用下，其应力超过强度极限而沿一定的轮廓线断裂，称为分离工序。分离工序又可分为落料、冲孔和剪切等。金属板料在冲压力的作用下，其应力超过屈服极限（但低于强度极限）而产生塑性变形，从而获得一定形状和尺寸要求的制件，称为变形工序。变形工序又可分为弯曲、拉深、翻边、胀形和旋压等。1.2.2 冲压工艺要求冲压过程中，冲模是对金属板料进行冲压加工以获得合格产品的工具，冲模的凸模与凹模直接接触被加工材料并相对运动使其产生塑性变形来得到预期的零件。因此要求冲模：（1） 应具有足够的强度、刚度和相应的形状和尺寸精度；（2） 主要零件应有足够的耐磨性及使用寿命；（3） 结构应确保操作安全，便于使用和维修；（4） 应有使材料顺利送进、工件方便取出、定位可靠的装置，以保证生产的工件质量稳定；（5） 要有导向装置以使冲模上下运动准确；（6） 零件的加工和装配应尽可能简单，尽量采用标准件、普通件，以缩短模具的制造周期，降低成本；（7） 结构应与冲压设备的主要技术参数相适应，以便牢固的安装在冲压设备上；（8） 应具有与冲压设备连接的部位和搬运吊装部位，以适应安装和管理的需要。1.3 冲压工艺新技术的发展随着科学技术的不断进步和工业生产的迅猛发展，冷冲压技术及模具不断革新和发展，冲压工艺新技术发展主要反映在以下5个方面。（1） 模具的计算机辅助设计和辅助制造技术（模具CAD/CAM） 采用该技术，模具设计和制造的效率一般可提高23倍，模具生产周期可缩短1/22/3。目前已达到CAD/CAM一体化，模具图纸只是作为检验模具之用。（2） 工艺分析中的板料成型模拟仿真技术（冲压CAE） 对于普通冲压工艺的制定，可根据有关资料进行工艺设计、计算；而对于复杂的曲面成型，例如汽车覆盖件的成形，传统的方法是凭设计者的经验，进行对比分析，初步确定工艺方案和有关参数，然后设计实验模具并进行试冲。因此，周期长、投资大、风险大。近几年来，国内外已采用弹塑性有限元法，开发出板料成型过程的模拟软件，供设计人员对工艺参数进行修改和选择，以预测某一工艺方案对零件成型的可行性和可能发生的质量问题。这一虚拟成型技术，即冲压CAE，不仅可以节省昂贵的模具实验费用，也可以大大缩短试制周期和提高成型件的质量。（3） 快速模具制造技术的发展 将快速成型技术与各种常规的铸造、粉末烧结工艺相结合而发展起来的快速模具制造技术，以及低熔点合金模具、树脂模具都可用于冷冲压成型。其模具的制造周期仅为常规模具切削制造的1/51/3，而成本仅为后者的1/41/2，在精度和寿命方面又能满足生产上的使用要求，非常适合于新产品的开发、工艺验证或中、小批量生产的需要。（4） 采用冲压新工艺 精密冲裁、液压成型、冲压-焊接复合工艺等特种冲压工艺的采用，使冲压工艺的应用范围进一步扩大，冲压制件的质量和生产效率大大提高，从而使生产成本进一步降低。（5） 冷冲压生产的机械化和自动化 为了满足大批量生产的需要，冲压设备已由单工位的低速压力机发展到多工位的高速压力机；在高速压力机上采用多工位的级进模进行冲压加工，使冷冲压生产达到高度自动化。冷冲压工艺与模具是一门实用性很强的课程，在学习这门课之前，除了应掌握机械设计、金属学、金属塑性加工力学等基础理论课程外，还应对冲压生产实践有所了解，具有初步的感性认识，这样才能在学习中理论联系实际，了解模具的类型 、结构，掌握模具的设计要点和设计方法等。2 模具尺寸设计工件简图如图1所示工件名称：杯形件材料：Q235料厚：1.5mm2.1冲压件的工艺分析由工件图可见，该工件的加工涉及到落料、拉深、冲孔三种工序内容，根据变形特点，对于带孔的拉深件，尤其是的孔到直壁的距离较近，为保证小孔的精度，一般应先拉深后冲孔。由于产品批量较大，不宜采用单一工序生产，而用级进模结构过于复杂，成本较高， 故采用落料、拉深、冲孔复合模，使用其特点是： 图1（1）生产效率成倍提高，而且节省人力、电力和工序间的搬运工作。 （2）在复合模中几道工序是在同一工位上完成 的，无须重新定位，从而使冲压工件的位置精度得到提高，同心度误差在以内。（3）由于复合模要在一副模具中完成几道冲压工序，所以结构上比单工序模复杂，而且各零部件在动作时要求相互不干涉，准确可靠，这就要求模具的制造应有较高的精度，因此模具的制造成本也就提高了，制造周期也相对延长，维修也不如单工序模简便。2.2工序分析与计算2.2.1工艺分析 此工件为无凸缘圆筒形件，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。工件外形尺寸无精度要求，故按公差级满足拉深工序对工件公差等级的要求，Q235的拉深性能较好，需进行如下计算来判断拉深次数（1）计算毛坯直径D 工件如图2所示 工件的相对高度，根据相对 图2高度由文献2表4.7中查得修边余量。由表4.14序号15查得无凸缘圆筒形拉深件的毛坯尺寸计算公式为 则将代入上式，即得毛坯的直径为：（2）判断拉深次数 工件总的拉深系数，毛坯的相对厚度。由公式来考虑设计是否需要压边，因，而0.0171，故需压边圈。由相对厚度查表4.23中得首次拉深的极限拉深系数因，故工件只需一次拉深2.2.2 落料工艺分析与计算 本工件首先需要落料制成直径的圆片，然后以的圆板料为毛坯进行拉深。（1） 排样 从条料上落下的料，要选择合理的排样和适当的搭边值，以减低成本和保证工件质量及模具寿命。考虑操作方便及模具结构简单，故采用单排排样设计，由表2.26查得搭边值。采用单个固定挡料销定位，则：条料宽 条料进距 计算冲裁单件材料的利用率 式中 A 一个冲裁件的面积， ； 一个进距内的冲裁件数量；B 条料宽度，； S 进距，。（2） 落料力的计算 式中 L 工件外轮廓周长，； 材料厚度，； 材料的抗剪强度，由表14.1查得=310Mpa 则落料力为： 卸料力： 式中为卸料力系数，由表2-15查得，则卸料力： （3） 计算落料凸、凹模的刃口尺寸由文献1查表2-10得间隙值 由表2-12查得凸、凹模的制造公差 校核： 不满足的条件，故凸、凹模不可分开加工，而是采用凸、凹模配合加工的方法，对于落料件的尺寸公差由附录D查出尺寸的极限偏差为。由表2-13查得系数按配合加工的方法，对于此落料件属于A类凹模磨损后增大的尺寸，不包含B类和C类尺寸 ，则：凹模刃口尺寸 凸模尺寸按凹模尺寸配制，保证单面间隙为，即凸模刃口尺寸 落料凹模的外形尺寸： 凹模厚度 凹模壁厚 C = （1.52）H式中 K 系数，由表2.41查得K=0.20；B 凹模孔的最大宽度，mm;则 C = （1.52）H=37.5mm2.2.3拉深工序的工艺分析与计算以D=126mm的圆板料为毛坯进行拉深，拉深成外径为 79mm，内圆角r为2mm的无凸缘圆筒，最后按h=32mm进行修边。 （1） 计算压边力和拉深力a.由表4-15确定压边力A 在压边圈下的毛坯投影面积，；P 单位压边力，由表4-16查得p=3.0Mpa。则压边力为：b.计算拉深力 已知m=0.62，由表4-18中查得K=0.79，Q235的强度极限，将其代入公式得： （2） 模具工作部分尺寸计算a.拉深模的间隙 由表4-12查得拉深模的单边间隙为，则拉深模的间隙为。b.拉深模的圆角半径，凹模的圆角半径按表4-13选取，土模的圆角半径等于工件的内圆角半径，即。c.凸、凹模工作部分的尺寸和公差。由于工件要求内形尺寸，则以凸模为设计基准，则凸模尺寸，将模具公差按IT10级选取，则，把代入上式，则凸模尺寸，间隙取在凹模上，则凹模的尺寸，把 代入上式，则凹模的尺寸为：。2.2.4冲孔工序的工艺分析与计算在落料和拉深完成之后，使用冲孔模冲孔，对于所冲小孔按表 2-1查得一般冲孔模对该种材料可以冲压的最小孔径为，因而的孔符合工艺 要求，对于孔心距，按表2-4查得，一般精度模具可达到的两孔中心距离公差为，因而符合尺寸精度工艺要求。孔与孔之间或孔与边缘之间的距离a，受模具强度和冲裁件质量的限制，其值不能过小，孔与孔之间距离工a1.5t=2.25mm,孔与孔之间的距离a1.5mm,而零件上的各孔的边距均大于最小说的孔边距，以上各项分析均和符合冲裁工艺要求，故可采用多孔冲裁进行加工。(1) 计算冲压力 本模具采用弹性卸料板。a.冲裁力，为降低冲裁力，提高模具寿命。将多凸模作阶梯形布置，小孔和做得短些，大孔和25mmR5mm长槽做得长些，其小孔层和大孔层的高度差H=t=1.5mm。小孔层： 大孔层： 因为 所以 选择冲床时冲裁力为。b. 卸料力 查表2-15取，故c.推件力 选择凹模刃口形式，取，则 个，查表2-15 ， 故 总的冲裁力为(2) 确定模具压力中心 画出工件形状，把冲裁周边分成基本线段，并选定坐标系，如图3所示。 由图3列表得：图3 (3) 计算凸、凹模刃口尺寸按表2-10查得间隙值 按表2-12查得凸、凹模的制造公差 校核：满足的条件，可采用凸、凹模分开加工的方法，对零件图中未注公差的尺寸，由GB1800-79查出其极限偏差：。查表2-13得因数 凸模刃口的计算：凹模刃口尺寸的计算：（4） 冲压设备的选用原则 冲压设备的选择主要是根据冲压工艺性质、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的。冲压生产中常用的冲压设备很多，选用冲压设备时主要考虑下述因素：a.冲压设备的类型和工作形式是否适应于应完成的工序；是否符合安全生产和环保的要求；b.冲压设备的压力和功率是否满足应完成的工序要求；c.冲压设备的装模高度、工作台尺寸、行程等是否适合应完成工序所用的模具；d.冲压设备的行程次数是否满足生产率的要求等。总的冲压力，由参照附录选用公称压力为800kN的开式双柱可倾压力机J23-80，其主要技术参数如下表所示：公称压力800kN滑块行程130mm最大闭合高度380mm连杆调节长度100mm工作台尺寸800mm540mm模柄孔尺寸最大可倾角（5） 弹性元件的设计计算为了得到较平整的工件，此模具采用弹压式卸料结构，使条料在落料、拉深过程中始终在一个稳定的压力之下，从而改善了毛坯的稳定性，避免材料在切向应力的作用下起皱的可能。a.上卸料板采用橡胶作为弹性元件，计算橡胶的自由高度： 式中 橡胶的自由高度，mm; 卸料板行程与模具修磨量或调整量（46）之和 则：取计算橡胶的装配高度：取H2 = 42mm橡胶的断面面积在模具装配时按模具空间大小确定。b.下顶块压边也采用橡胶作为弹性元件橡胶的自由高度： 取计算橡胶的装配高度取H2 = 39mm橡胶的断面面积在模具装配时按模具空间大小确定。3 模具结构总体设计3.1 凸模和凹模的结构设计与标准化（1）落料凸、凹模的结构设计与标准化a.落料凹模的外形尺寸： 壁厚 C=37.5mm,取40mm 厚度 H=25mm根据JB/T7643.1-91，落料凹模取200mm200mm32mm。凹模上螺孔到凹模外缘的距离一般取（1.72.0）d, d 为螺孔的尺寸，由于凹模厚度为32mm，所以根据表2.462查得螺孔选用4M8的螺钉固定在下模座。故选用如图4： 螺孔到凹模外缘的最小距离a2=1.5d=1.58=12mm a3=1.13d9mm凹模上螺孔间距由表2.47查得最小间距为40mm，最大间距为90mm。 螺孔到销孔的距离一般取b2d,所以b应大于16mm。b.凸模外形尺寸： 凸模长度： 图4 凸模大端凸缘厚度，mm； 盖板厚度,mm； 橡胶的安装高度，mm； 卸料板厚度，mm。根据JB/T5830-94，取=10mm, =16mm, =16mm。所以 （2） 拉深凸、凹模的结构设计与标准化拉深凸模的长度 落料凹模板厚度，mm； 拉深凸模固定板厚度，据JB/T5830-94取=24mm。所以 由于拉深凸模即为冲孔凹模，3mm和5mm的凹模孔离凸模外壁较近，应进行强度校核，选择材料为Cr12MOV（3） 冲孔凸、凹模的结构设计与标准化a. mm的凸、凹模 根据GB2863.2-81 凸模取B型圆凸模如下图所示 图5 凸模长度 冲孔凸模固定板厚度，据JB/T5830-94取=36mm； 盖板厚度，mm； 橡胶的安装高度，mm； 卸料板厚度，mm； 工件高度，mm。所以 b.mm的凸模长度 L=70mm c. mm与R5长槽的长度 L=70+1.5=71.5mm(4) 小凸模强度校核 要使凸模正常工作，必须使凸模最小断面的压应力不超过凸模材料的许用压应力，即 对于圆形凸模 dmin式中 dmin 圆形凸模最小截面直径，mm t 冲裁材料厚度，mm 冲裁材料的抗剪强度，MPa 凸模材料许用强度，取（1.01.6）103MPadmin=2.01mm 所以承压能力足够。抗纵向弯曲力校核对于圆形凸模（有导向装置）Lmax270d2/ 式中 Lmax 允许的凸模最大自由长度，mmF 冲模力,N 凸模最小截面的直径，mmLmax270d2/=2703.092/=35.1mm 所以长度适宜。凸模固定端面的压力q =式中q 凸模固定端面的压力，Mpa F 落料或冲孔的冲裁力，N 模座材料许用压应力，Mpa q =84.9Mpa凸模固定板端面压力超过了8090Mpa，为此应在凸模顶端与模座之间加一个淬硬的垫板。矩形垫板材料可用45钢，结构形式和尺寸规格见JB/T5830-94，查得200mm200mm16mm3.2 固定挡料销的设计与标准化固定挡料销的设计根据标准件，选用此挡料销如图6根据JB/T7649.1094选用直径8mm，h=16mm材料为45钢A型固定挡料销根据分析选用废料孔前端定位时挡料销位置如图7废料孔前端定位时挡料销位置=C-()+0.1 图6式中 挡料销与导正销的间距，mm C送料步距，mm dr凸模直径，mm d挡料销头部直径，mm =127-()+0.1=116.6mm3.3 卸料装置的设计与标准化 图7在前面已经确定了采用弹性卸料板，设计卸料板为一整体板。本模具的卸料板不仅有卸料作用，还具有外形凸模的导向作用。卸料板的边界尺寸经查手册2表15.27得：卸料板长度L =200mm,宽度B=200mm厚度h0=16mm此模具中，卸料板对落料凸模起导向作用，卸料板和凸模按H7/h6配合制造卸料螺钉选用圆柱头卸料螺钉，根据JB/T7650.5-94选取M12100，材料为45钢3.4 标准模架的选用模架包括上模座、下模座、导柱和导套，选择模架结构时要根据工件的受力变形特点，坯料定位、出件方式，材料的送进方向，导柱受力状态，操作是否方便等方面进行综合考虑。选择模架尺寸时要根据凹模的轮廓尺寸考虑，一般在长度上及宽度上都应比凹模大3040mm。模板厚度一般等于凹模厚度的11.5倍。选择模架时还要注意模架与压力机的安装关系，模座的宽度比压力机工作台孔的孔径每边约大4050mm。冲压模具的闭合高度应大于压力机的最小装模高度，小于压力机的最大装模高度等。根据主要工作部分尺寸、结构以及弹性元件的尺寸，参照有关资料，由GB/T2855.5-90选取I级精度的后侧导柱模架（滑动导向型）：由凹模周界选用标准模架如图8所示 图8凹模周界L200mm,B=200mm,（用标准写法）闭合高度h1=220mm材料为ZG45(ZG310-570),0I级精度的后侧导柱模架。导柱标记：283200 GB/T2861.190 323200 GB/T2861.190导套标记：283110338 GB/T2861.690 323110338 GB/T2861.690上模座标记：2003200345 GB/T2855.190下模座标记：2003200350 GB/T2855.290模柄标记：B603125 JB/T 7646.13.5 联接件的选用与标准化本模具采用螺钉固定，销钉定位。具体讲内六角螺钉标记：GB7085 M12385 45钢螺钉标记：GB6876 M12365 45钢圆柱销钉标记：GB 11986 10385 45钢 止动圆柱销标记：GB11986 8340 45钢3.6 压力机的校核模座外形尺寸210235mm,闭合高度260mm,有文献4中，J2380型压力机工作台尺寸为800540mm,最大闭合高度为380mm，连杆调节长度为100mm,所以在工作台上加一3590mm的垫板，即可安装。模柄孔尺寸也于本副模具所选模柄尺寸相符。4 模具的装配与调试4.1模架总装图 图9 通过以上设计，可得到如图所示的模具总装图，模具上模部位主要有上模板、垫板、卸料板、盖板、凸模（8个）、凸模固定板、落料凸模等组成，卸料方式采用弹性卸料，以橡胶为弹性元件。下模部分由下模座、凹模板、落料凹模、拉深凸模等组成。冲孔废料由漏料孔漏出。为了实现先落料、后拉深，应保证模具装配后，拉深凸模的端面比落料凹模的端面低5mm。模具工作工程：将条料送入弹性卸料板下长方形槽中，平放在凹模面上，并靠槽的一侧，压力机滑块带着上模下行，凸、凹模下表面首先接触条料，并与凸模一起压住条料，先落料，后拉深，拉深结束后，继续下行冲孔，冲孔完成后，上模回程，落料后的条料由弹性卸料板从凸凹模卸下，拉深成形后的工件，在完成冲孔后，卡在拉深凹模内，上模回程，拉深、冲孔后成形的工件一起随上模上行，当顶杆碰到压力机打杆后，顶杆推动滑块将卡在凸凹模中的工件卸下，然后用手工将工件取走后，将条料往前送进一个步距，进行下一个工件生产。4.2模具的装配根据复合模装配要点，本副模具的装配选凸、凹模为基准件，先装下模，再装上模，装配后，应保证间隙均匀，落料凹模刃口面应高出拉深凸模工作面5mm，并调整间隙、试冲、返修。具体装配如下：凸、凹模预配（1） 装配前仔细检查各凸模形状及尺寸以及凹模形孔，是否符合图纸要求尺寸精度、形状。（2） 将各凸模分别与相应的凹模孔相配，检查其间隙是否加工均匀。不适合者应重新修磨或更换。凸模装配 以凹模孔定位，将各凸模分别压入凸模固定板的形孔中，并挤紧牢固。装配下模 （1） 在下模座上划中心线，按中心预装凹模、导料板；（2） 在下模座