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护罩壳冲压模具的设计与制造[工艺卡]【14张CAD图纸和说明书】

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翻译-冲压成形的特点与板材冲压成形性能(10页).doc---(点击预览)

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A0-护罩壳模具装配图.dwg

A1-下凸模固定板.dwg

A1-下凸模垫板.dwg

A2-上凸模固定板.dwg

A2-上模垫板.dwg

A2-凹模.dwg

A2-凹模体.dwg

A2-卸料板.dwg

A2-导柱.dwg

A4-凸模.dwg

A4-定位销.dwg

A4-导管.dwg

A4-工件图.dwg

A4-无头螺钉.dwg

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关键词：: 护罩冲压模具设计制造工艺 14 cad 图纸以及说明书仿单

资源描述：

摘要

随着我国国民经济的迅猛发展对模具工业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大的动力。在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。作为机械类毕业设计说明书它包含了设计者的整个设计过程以及设计的最终结果，而且还简要介绍了模具零件的加工工艺方法和模具的装配、试模。本份设计说明书步骤清晰明了，设计理念新颖，具有一定的创新成分，设计过程中较多的参考了相关资料和一些设计技术人员的制造经验，并且大量采用CAD绘图软件来提高设计效率，具有一定的指导性和实用性。

关键词：冷冲压模具，落料，冲孔，加工工艺，装配工艺

ABSTRACT

The rapid development of China's national economy in recent years the industry of mold by the increasing demands, but also for its development has provided great impetus. In China, people have to die in the growing awareness of the important manufacturing base and technical knowledge to mold the level of high or low, has become the manufacturing sector of a country's level of the important signs and to a large extent determine the quality of products, benefits and new product development capability. As a graduate mechanical design specification which includes designers throughout the design process and to design the final outcome, but also gave a briefing on the mold parts processing methods and mold assembly, Test mode. Design manual steps part clarity, the new design concept, have a certain element of innovation, the design process more information and the information technology staff and some design experience in the manufacture and use of large CAD drawing software designed to improve efficiency, a certain Guidance and practical.

Keywords: Cold stamping die, blangking, piercing, Processing Technology, Assembly Process

第1章绪论 1

1.1 冲压行业的近况 1

1.1.1 冲压技术的应用领域 1

1.1.2 中国模具工业和技术的发展前景 1

1.1.3 冲压模具的发展现状 2

1.1.4 冲压设备的特点 3

1.2 冲压行业所面临的机遇和挑战 3

1.2.1 产品的发展 3

1.2.2 模具行业发展新特点 4

1.3 毕业设计的目的性和重要性 5

第2章工件的分析与计算 6

2.1 罩壳的工艺分析 6

2.1.1 零件图 6

2.1.2 零件图的工艺分析 6

2.2 冲裁力、卸料力、顶出力的计算 7

2.2.1 冲裁力的计算 7

2.2.2 卸料力的计算 8

2.2.3 顶件力的计算 9

2.2.4 计算总冲裁力 9

第3章初选压力机 11

3.1 压力机的选取原则 11

3.1 选取压力机 11

第4章整体设计部分 12

4.1 凸模的结构设计 12

4.1.1 凸模选取的原则 12

精确定位 12

防止拔出 12

防止转动 12

4.1.2 凸模的结构 12

4.1.3 计算凸模长度 13

4.1.4 凸模强度校核 13

凸模抗压能力校核 13

凸模纵向抗弯能力校核 13

4.2 凹模的结构设计 14

4.2.1 凹模结构 14

4.2.2 计算凹模厚度 15

4.3 刃口的尺寸计算 15

4.3.1 配作法制模刃口尺寸计算 15

凸模刃口尺寸 16

凹模刃口尺寸 16

4.4 压力中心的计算 17

4.5 定位装置的设计 17

4.5.1 挡料销 17

4.5.2 弹性定位销 18

弹簧的选取 19

4.6 卸料装置的设计 19

4.6.1 卸料板的选取 19

4.6.2 弹性元件的选取及计算 19

弹性元件选取 19

确定橡胶参数 20

4.6.3 卸料螺钉的选取 22

卸料螺钉长L的确定 22

4.7 顶料装置的设计 23

4.7.1 顶料装置的选取 23

4.7.2 圆柱弹簧参数的选取 23

4.8 冲模的导向选用 24

4.9 其他零件的设计 25

4.10 模架及其零件选用 26

4.10.1 模架 26

4.10.2 导向零件 26

4.10.3 模座 27

4.10.4 模柄的选择 27

4.10.5 固定板的选择 28

4.10.6 垫板的选择 28

4.10.7 紧固件的选择 28

4.10.8 限位圈的选择 29

4.10.9 模具主要零件的尺寸规格及闭合高度 29

第5章加工工艺 30

5．1 模具制造工艺设计 30

5.2 凸模、凹模的加工工艺过程 30

5.2.1 凸模加工工艺 30

5.2.2 凹模加工工艺 31

5.2.3 凸模固定板加工工艺 26

5.2.4 凹模固定板加工工艺 32

第6章装配 34

6.1 模具的装配 34

6.1.1 模具部件装配 34

模具零件的固定 34

紧固螺钉的选用 34

部件的装配 34

6.1.2 模具的总装 34

使用模具装配机 34

模具的试冲和调整 35

6.2 冲模的安装和安全技术 35

6.3 整个模具的动作分析 36

结论 37

致谢 39

参考文献 40

第一章绪论

1.1 冲压行业的近况

1.1.1 冲压技术的应用领域

冲压技术所覆盖的领域主要有以下几个方面：

1）.国防方面:如飞机、导弹、枪弹、炮弹等产品中。

2）.汽车行业的冲压。以拉伸为主。在我国这部份主要集中在汽车厂、拖拉机厂、飞机制造厂等大厂，独立的大型冲压拉伸厂还不多见。　　

3）.汽车等行业零部件类冲压。主要是冲剪成形。这部分的企业有许多都归在标准件厂，也有一些独立的冲压厂，目前一些汽车厂或拖拉机厂的周围都有许多这样的小厂。　

4）.电器件冲压厂。这类厂是一个新的产业，随着电器的发展而发展起来，这部分厂主要集中在南方。此次我们设计的课题就属于此类。

5）.生活日用品冲压厂。做一些工艺品，餐具等，这些厂近几年也有大的发展。　　

6）.家用电器部件冲压厂。这些厂都是在我国家用电器发展起来后才出现的，大部分分布在家电企业内。

7）.特种冲压企业。如航空件的冲压等就属于这类企业，但这些工厂也都归在一些大厂。

据统计，2003年我国生产汽车冲压件约240万吨/8亿件，摩托车冲压件约28万吨/19亿件，拖拉机、农用车冲压件约96万吨/7.1亿件，家用空调和冰箱冲压件100万吨/12.8亿件。业内专家预计，随着冲压成形行业最大用户市场——汽车行业今后继续迅猛发展，中国冲压行业已迎来了一个快速发展机遇期。

1.1.2 中国模具工业和技术的发展前景

1999年中国大陆制造工业对模具的总市场需求量约为330亿元，今后几年仍将以每年10%以上的速度增长。对于大型、精密、复杂、长寿命模具需求的增长将远超过每年10%的增幅。汽车、摩托车行业的模具需求将占国内模具市场的一半左右。1999年，国内汽车年产量为183万辆，。保有量为1500万辆，预计到2005年汽车年产量将达300万辆。汽车、摩托车行业的发展将会大大推动模具工业的高速增长，特别是汽车覆盖件模具、塑料模具和压铸模具的发展。例如，到2005年汽车行业将需要各种塑料件36万吨，而目前的生产能力仅为20多万吨，因此发展空间十分广阔。

家用电器，如彩电、冰箱、洗衣机、空调等，在国内的市场很大。目前，我国的彩电的年产量已超过3200万台，电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过了1000万台。家用电器行业的发展对模具的需求量也将会很大。

其他发展较快的行业，如电子、通讯和建筑材料等行业对模具的需求，都将对中国模具工业和技术的发展产生巨大的推动作用。早在1989年，在国务院颂布的《关于当前产业政策要点的决定》中，模具被列为机械工业技术改造序列的首位。1997年以来，又相继把模具及其加工技术和设备列入《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》和《鼓励外商投资产业目录》。经国务院批准，从1997年开始对部分模具企业实行了增值税返还70%的优惠政策。所有这些国家对模具工业采取的优惠政策也将对其发展提供有力支持。

虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括：

①提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平；

②在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术；

③大力发展快速制造成形和快速制造模具技术；

④在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术；

⑤提高模具标准化水平和模具标准件的使用率；

⑥发展优质模具材料和先进的表面处理技术；

⑦逐步推广高速铣削在模具加工的应用；

⑧进一步研究开发模具的抛光技术和设备；

⑨研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程；

⑩开发新的成形工艺和模具。

全部文件.jpg

A4-工件图.gif

A0-护罩壳模具装配图.gif

A1-下凸模垫板.gif

A1-下凸模固定板.gif

A2-凹模.gif

A2-凹模体.gif

A2-导柱.gif

A2-上模垫板.gif

A2-上凸模固定板.gif

A2-卸料板.gif

A4-导管.gif

A4-定位销.gif

A4-凸模.gif

A4-无头螺钉.gif

内容简介：: 1第一章绪论11冲压行业的近况111冲压技术的应用领域冲压技术所覆盖的领域主要有以下几个方面1）国防方面如飞机、导弹、枪弹、炮弹等产品中。2）汽车行业的冲压。以拉伸为主。在我国这部份主要集中在汽车厂、拖拉机厂、飞机制造厂等大厂，独立的大型冲压拉伸厂还不多见。3）汽车等行业零部件类冲压。主要是冲剪成形。这部分的企业有许多都归在标准件厂，也有一些独立的冲压厂，目前一些汽车厂或拖拉机厂的周围都有许多这样的小厂。4）电器件冲压厂。这类厂是一个新的产业，随着电器的发展而发展起来，这部分厂主要集中在南方。此次我们设计的课题就属于此类。5）生活日用品冲压厂。做一些工艺品，餐具等，这些厂近几年也有大的发展。6）家用电器部件冲压厂。这些厂都是在我国家用电器发展起来后才出现的，大部分分布在家电企业内。7）特种冲压企业。如航空件的冲压等就属于这类企业，但这些工厂也都归在一些大厂。据统计，2003年我国生产汽车冲压件约240万吨/8亿件，摩托车冲压件约28万吨/19亿件，拖拉机、农用车冲压件约96万吨/71亿件，家用空调和冰箱冲压件100万吨/128亿件。业内专家预计，随着冲压成形行业最大用户市场汽车行业今后继续迅猛发展，中国冲压行业已迎来了一个快速发展机遇期。112中国模具工业和技术的发展前景1999年中国大陆制造工业对模具的总市场需求量约为330亿元，今后几年仍将以每年10以上的速度增长。对于大型、精密、复杂、长寿命模具需求的增长将远超过每年10的增幅。汽车、摩托车行业的模具需求将占国内模具市场的一半左右。1999年，国内汽车年产量为183万辆，。保有量为1500万辆，预计到2005年汽车年产量将达300万辆。汽车、摩托车行业的发展将会大大推动模具工业的高速增长，特别是汽车覆盖件模具、塑料模具和压铸模具的发展。例如，到2005年汽车行业将需要各种塑料件36万吨，而目前的生产能力仅为20多万吨，因此发展空间十分广2阔。家用电器，如彩电、冰箱、洗衣机、空调等，在国内的市场很大。目前，我国的彩电的年产量已超过3200万台，电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过了1000万台。家用电器行业的发展对模具的需求量也将会很大。其他发展较快的行业，如电子、通讯和建筑材料等行业对模具的需求，都将对中国模具工业和技术的发展产生巨大的推动作用。早在1989年，在国务院颂布的关于当前产业政策要点的决定中，模具被列为机械工业技术改造序列的首位。1997年以来，又相继把模具及其加工技术和设备列入当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录和鼓励外商投资产业目录。经国务院批准，从1997年开始对部分模具企业实行了增值税返还70的优惠政策。所有这些国家对模具工业采取的优惠政策也将对其发展提供有力支持。虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平；在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术；大力发展快速制造成形和快速制造模具技术；在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术；提高模具标准化水平和模具标准件的使用率；发展优质模具材料和先进的表面处理技术；逐步推广高速铣削在模具加工的应用；进一步研究开发模具的抛光技术和设备；研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程；开发新的成形工艺和模具。113冲压模具的发展现状2003年我国（不包括港、澳、台）冲压模具总需求约为2197亿元，其中国内总供应（总产值）约为180亿元，进口397亿元。在进口模具中，大部分是技术含量高的大形精密模具，相对应的出口模具中占大部分的是技术含量低的中低档模具。标准冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具是我国重点发展的精密模具品种，该品种目前已有一些有代表性的产品，如集机电一体化的铁芯，精密自动叠片多功能模具等。在我国，冲压行业大而分散，其中，大规模的冲压生产企业又大多集中在汽车生3产领域。所以汽车冲压在冲压行业中居于重要地位。2003年，我国汽车冲压模具总产值约180亿元，另又进口冲压模具约478亿美元（进口模具中大部分是大形覆盖件模具）。目前我国技术含量低的冲压模具已供过于求，市场利润空间狭小。而技术含量较高的中、高档模具还不能适应国民经济发展的需要，精密、复杂的冲压模具，覆盖件模具等仍有很大部分依靠进口，这表明我国冲压模具发展存在有巨大潜力。114冲压设备的特点近年来锻压机床的发展已经逐渐步入数控化、高速化、高性能化。数控化如济南捷迈数控公司的PS31250数控冲剪复合机将数控转塔冲床与直角剪于一身，减少加工时间约60，节材达10。高速高性能化如厦门锻压机床有限公司的J21M系列高性能开式固定台压力机，机身采用钢板焊接结构；主传动采用曲轴纵放，闭式齿轮传动；采用组合式气动摩擦离合器制动器；滑块采用六面矩形导轨，设置液压过载保护装置；行程次数可调（无级调速）；气路系统采用进口安全双联阀控制，电气系统采用PC控制。大规格压力机设置装模高度机动调节装置；设有多种功能显示、监控装置。可配置光电人身安全保护装置，自动送料装置、拉伸气垫及其它附属装置和周边设备。2003年我国的锻压设备共诞生了约70种新产品，其中更有一批具有国际先进的水平。如齐齐哈尔二机床研制的E2S400MF、E2S630MF、E2S800大形机械压力机，济南二机厂研制的LD41000/600A闭式四点双动多连杆压力机等。在车身覆盖件冲压设备方面，世界上近几年冲压的自动化程度不断提高，车身覆盖件冲压正向单联线自动化，特别是大型多工位级方向发展。我国目前汽车企业的实际情况是，约有90的冲压线采用一台双动拉伸压力机（或多连杆单动拉伸压力机）和46台单动压力机组成冲压生产线。手工上下料完成大型覆盖件的冲压生产，生产效率低，生产节拍最高只有35SPM，冲压件制造成本比国外高23倍。另有10的冲压线实现了单机联线自动化，生产节拍最高68SPM。大型多工位压力机在我国工业应用几乎是空白，这也是我国冲压行业与西方发达国家的主要差距所在。12冲压行业所面临的机遇和挑战121产品的发展41）汽车、飞机发展和环保要求的提高，对冲压带来了压力。产品集约化生产、个性化发展、节能性要求、环保性要求，将促使冲压行业出现新一轮的技术革新和改造，给冲压产品带来新的发展。2）自动化和灵活性要求是冲压发展必须考虑的因素，仿真技术的发展和应用是冲压产品发展必须借助的手段，我国在这一方面的产品发展有很大的潜力。3）新工艺的出现，复合材料应用将推动冲压产品向前进步。122模具行业发展新特点相关专家认为，中国模具行业将出现新的发展特点。其一，热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节约制件的原材料。随着塑料成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注射成型工艺的模具将随之发展。其二，模具标准件的应用将日渐广泛，模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本。其三，快速经济模具的前景十分广阔。由于人们要求模具的生产周期越短越好，因此开发快速经济模具越来越引起人们的重视。例如研制各种超塑性材料来制作模具；用环氧、聚酯或在其中填充金属、玻璃等增强物制作简易模具。其四，随着以塑料代钢、以塑代模的发展和产品零件的精度和复杂程度的不断提高，塑料模的比例将不断提高，其精度和复杂程度也将随着相应提高。当前冲压模具技术发展呈现三大特点模具与压力机是决定冲压质量、精度和生产效率的两个关键因素。先进的压力机只有配备先进的模具，才能充分发挥作用，取得良好效益。模具的发展方向为1充分运用IT技术发展模具设计、制造。用户对压力机速度、精度、换模效率等方面不断提高的要求，促进了模具的发展。外形车身和发动机是汽车的两个关键部件，汽车车身模具特别是大中型覆盖件模具，其技术密集，体现当代模具技术水平，是车身制造技术的重要组成部分。车身模具设计和制造约占汽车开发周期三之二的时间、成为汽车换型的主要制约因素。目前，世界上汽车的改型换代般约需48个月，而美国仅需30个月，这车要得益于在模具业中应用了CAD/CAE/CAM技术和三维实体汽年覆盖件模具结构设计软件。另外，网络技术的广泛应用提供了可靠的信息载体、实现了异地设计和异地制造。同时，虚拟制造等IT技术的应用，也将推动模具工业的发展。2缩短金属成形模具的试模时间。当前，主要发展液压高速试验压力机和拉伸机械压力机，特别是在机械压力机上5的模具试验时间可减少80、具有巨大的节省潜力。这种试模机械压力机的发展趋势是采用多连杆拉伸压力机，它配备数控液压拉伸垫，具有参数设置和状态记忆功能。J3车身制造中的级进冲模发展迅速。在自动冲床上用级进冲裁模或组合冲模加工转子、定子板，或者应用于插接件作业，都是众所周知的冲压技术，近些年来，级进组合冲裁模在车身制造中开始得到越来越广泛的应用，用级进模直接把卷材加工为成型零件和拉伸件。加工的零件也越来越大，省去了用多工位压力机和成套模具生产所必需串接的板材剪切、涂油、板坯运输等后续工序。级进组合冲模已在美国汽车工业中普遍应用，其优点是生产率高，模具成本低，不需要板料剪切，与多工位压力机上使用的阶梯模相比，节约30。但是级进组合冲模技术的应用受拉伸深度、导向和传输的带材边缘材料表面硬化的限制，主要用于拉伸深度比较浅的简单零件，因此不能完全替代多工位压力机，绝大多数零件应优生考虑在多工位压力机上加工。13毕业设计的目的性和重要性毕业设计是教学和工程实践的重要结合点，是我们毕业前进行全面、综合、实践训练的教学环节，对培养我们的实践能力、创新能力、全面提高教学质量有着重要意义。我们通过几年的系统学习，已具备必需的基础理论知识，毕业设计选择专业范围内相关课题，通过毕业实习、市场调查、收集资料，综合运用所学过的基础知识、专业知识和基本技能，用设计、计算、绘图、实验、安装调试、操作等基本手段，做出解决一般工程技术问题的毕业设计，并撰写毕业论文。通过毕业设计，训练我们建立正确的设计思想和实事求是的工作作风，培养我们综合运用所学基础理论、专业知识、基本技能去分析和解决工程技术实际问题的能力，提高我们的综合素质水平，使我们成为合格的工程应用性人材。6第2章工件的分析与计算21护罩壳的工艺分析211零件图图21护罩壳212零件图的工艺分析冲压件工艺性是指冲压零件在冲压加工过程中加工的难易程度。虽然冲压加工工艺过程包括备料冲压加工工序必要的辅助工序质量检验组合、包装的全过程，但分析工艺性的重点要在冲压加工工序这一过程里。而冲压加工工序很多，各种工序中的工艺性又不尽相同。即使同一个零件，由于生产单位的生产条件、工艺装备情况及生产的传统习惯等不同，其工艺性的涵义也不完全一样。这里我们重点分析零件的结构工艺性。首先，我们必须清楚冲裁件的结构要素，其要素包括（选自冲压工艺与模具设计P45）1、冲裁件的内、外形转角处应避免尖锐的转角，应有适当的圆角。一般应有R05TT为板料厚度的圆角，否则模具寿命将明显降低。2、冲裁件上应尽量避免窄长的悬臂和凹槽。最好B2T、L01050525256565006007500450055004005003004002003010065005000450025014008006005003黄铜、紫铜002006003009铝、铝合金0025008003007那么004301441QF120576N此卸料力为单孔卸料力223顶件力的计算根据选自冲压工艺与模具设计知识，采用经验公式；233QFK式中为顶件力3为顶件力系数，其值见表（21）为冲裁力F那么；006301443Q180864N10224计算总冲裁力根据选自冲压工艺与模具设计知识，采用总冲压力的计算公式240F1Q13式中为总冲裁力43014441205761N为总卸料力1QF412057644823041为总顶件力3Q4180864472345613FN那么1205764823047234560132633611第3章初选压力机31压力机的选取原则根据总的冲压力选取大于总冲压力的压力机冲裁。选择合适的压力机型号，使之与模具行成合理的配置关系，可提高模具使用过程中的安装可靠性，从而提高产品质量、生产率和模具寿命。选择压力机型号主要是使其技术规格能符合模具成型工艺的要求，主要考虑公称压力、闭合高度、滑块行程以及工作台垫板尺寸等。根据所要完成的冲压工艺性质，生产批量的大小，冲压的集合尺寸和精度要求等来选择设备的类型。对于中小型的修边件主要采用开式机械压力机。虽然开式冲床的刚度差，在冲压力的作用下床身的变形能破坏修边模的间隙分布，降低模具的寿命和修边件的表面质量。可是它提供了极为方便的操作条件和非常容易安装的机械化附属装置的特点，使它成为目前中、小型冲压设备的主要形式。根据冲压件的尺寸、模具的尺寸和冲压力来确定冲压设备的规格。1、压力机的公称压力必须大于冲压所需要的总冲压力，即压力F总2、机的行程大小应适当。由于压力机的行程影响到模具的张开高度，对于修边等模具，其行程不宜过大，以免发生凸模与导板分离（导板模）或滚珠导向装置脱开的不良后果。3、冲模的闭合高度相适应。即满足冲模的闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小闭合高度之间。4、压力机工作台的尺寸必须大于模具下模座的外形尺寸并还要留有安装固定的余地。但在过大的工作台面上安装过小尺寸的冲模时，对工作台的受力条件也是不利的。32选取压力机根据上述原则，我们查表选用开式压力机冲模设计手册表C1开式冲压机的重要参数如下吨位KN80行程M13模柄孔7512第4章整体设计部分41凸模的结构设计411凸模选取原则为了保证凸模能够正常工作，设计任何结构形式的凸模都必须满足如下三原则。4111精确定位凸模安装到固定板上以后，在工作过程中其轴线或母线不允许发生任何的移位，否则将造成冲裁间隙不均匀，降低模具寿命，严重时造成啃模。4112防止拔出回程时，卸料力对凸模产生拉伸作用。凸模结构应能防止凸模从固定板中拔出来。4113防止转动对于一些截面比较简单的凸模，例如长圆形、半圆形、矩形等，为了使凸模固定板上安装凸模的型孔加工容易，常常将凸模固定段简化圆形。这时就必须保证凸模在工作过程中不发生转动，否则将出现啃模现象。412凸模的结构13图41413计算凸模长度根据选自冲压工艺与模具设计知识可得公式41L1H23M0式中凸模固定板厚度弹压卸料析厚度2预压状态下橡胶的高度3HM是凸模端面缩进卸料板的距离M0那么302031502L813414凸模强度校核根据选自冲压工艺与模具设计知识可以得到以下4141凸模抗压能力校核凸模能正常工作其最小截面承受的压应力必须小于凸模材料允许的压应力42AF式中凸模最小截面的压应力冲裁力凸模最小截面积2M凸模材料许用应力则1502814304142凸模纵向抗弯能力校核由欧拉公式可解得凸模不发生失稳弯曲的最小长度为MAXL1443MAXLNFEJ42式中凸模材料的弹性模量，一般模具钢可取E22MP510凸模最小截面惯性矩J4弯曲安全系数，淬火钢N32N冲裁力FN则MAXL2531409612054M831所以合格42凹模的结构设计421凹模结构根据零件图形，凹模的外形尺寸与护罩壳的内部尺寸稳合，并且一端要压入在凹模体内，凹模的中心部位为空心，为了便于废料的排出，应将制成一定的锥度，图形如下15图42凹模根据零件图的尺寸要求，不能以凹模的端面定位，那么定位基准设在凹模体侧面上。422计算凹模厚度按以下经验公式计算441032MFKH式中冲裁力F凹模材料修正系数，见表311凹模刃口周边长度修正系数，见表412那么确MH15304表41凹模厚度按刃口长度修正系数刃口长度/MM500修正系数111212513715016043刃口的尺寸计算431配作法制模刃口尺寸计算采用配作法制模时,刃口尺寸的计算与处理基本作法如下落料时，只计算凹模刃口尺寸，制造公差取工件相应尺寸公差的1/4。凸模刃口尺寸不需计算，在凸模的工作图上只注凹模相应刃口尺寸的基本尺寸，不注公差。在技术要求中注写“刃口尺寸按凹模实际尺寸配作，保证单边间隙为”。冲孔时则只计算凸模2/MIN值Z刃口尺寸并取工件相应尺寸公差的1/4为其制造公差，不计算凹模刃口尺寸，在凹模工作图上只注相应凸模刃口的基本尺寸，不注公差。并在技术要求中注写“刃口尺寸按凸模实际尺寸配作，保证单边间隙为”。2/MIN值Z对于非规则形状的冲裁，落料凹模刃口尺寸随刃口磨损量增大的变化情况，没有圆形落料凹模刃口尺寸磨损后只增大那样单一的变化规律；冲孔凸模没有圆形没有圆形冲孔凹模刃口尺寸磨损后只减小那样单一的变化规律；无论是落料凹模还是冲孔凸16模，磨损后刃口尺寸的变化均有可能有三种情况磨损后尺寸增大，简称A类尺寸；磨损后尺寸减小，简称B类尺寸；磨损后尺寸不变，简称C类尺寸。A类尺寸454/0MAXAB类尺寸464INBC类尺寸478/2/MIC式中与A类尺寸对应的工件尺寸允许的最大值（MM）MAX与B类尺寸对应的工件尺寸允许的最小值（MM）INB与C类尺寸对应的工件尺寸允许的最小值（MM）MI4311凸模刃口尺寸根据选自冲压工艺与模具设计知识，采用B类尺寸用圆形冲孔凸模刃口尺寸计算公式4804MINXBB式中与B类尺寸对应的工作尺寸允许的最小值MINBM补偿刃口磨损量系数，见表32；X为工作公差数值M表42补偿刃口磨损量系数X工件尺寸公差等级XIT10级以上1IT1113级075IT14级以下05材料为20号钢，料厚T15MM未注公差尺寸为IT14级，凸模属于轴类尺寸，查标准公差数值表（GB180070）确定的公差尺寸偏差值如下1604316那么利用上面公式计算043516B170175264312凹模刃口尺寸刃口尺寸按凸模实际尺寸配作，取,保证单边间隙为0045值M162MINZ6TZ查冲压工艺与模具设计，表13金属材料冲裁间隙20号钢208CW6TZ9MIN8TZ120MAXZ44压力中心的计算为了保证压力机和模具平稳的工作，必须使冲模的压力中心与压力机滑块中心线重合，对于使用模柄的中小型模具就是要使其压力中心与模柄轴线相重合，否则将会使冲模和压力机滑块承受侧向力，产生偏移，引起凸、凹模间隙不均匀和导向零件加速磨损，还会引起压力机导轨的磨损、影响压力机精度，严重时会损坏模具和设备，造成冲压事故。任何几何图形的重心就是其压力中心。对于复杂工件和多凸模冲裁的压力中心，可利用力矩原理用计算法求得，即分力对某坐标轴力矩之和等于其合力对该坐标轴的力矩。在实际生产中，可能出现冲模压力中心在冲压过程中发生冲压变形的情况，或者由于冲压件形状的特殊性，从模具结构考虑不宜于使压力中心与滑块中心重合，这时应注意使压力中心偏离不致超出所选压力机所允许范围。该模具一次冲裁两件，对称冲孔，受力均匀平衡，所以压力中心取在称线上，不用再计算。45定位装置的设计451挡料销挡料销的作用是挡住条料搭边或冲件轮廓以限定条料送进的距离。因圆柱头挡料销结构简单，制造容易，故选用圆柱头固定挡料销，固定在凹模上。用来整体定位护罩壳的横向位置，采用凹模体两侧面定位，那么在安装凹模时，应注意与凹模体上的18定位销之间的尺寸做出相应的要求。挡料销用45号钢制造，淬火硬度为，HRC483其结构如下图图43挡料销452弹性定位销另一个定位装置是用来定位第二次冲孔时防止护罩壳旋转的定位，考虑到护罩壳的装入和取出方便，采用弹性式定位销，其结构图如下19图44弹性定位销A、B定位销的尺寸与凸模的尺寸一致，其余尺寸根据具体实体的尺寸而定。4521弹簧的选取弹簧选用按（GB208980）、尺寸参数如下材料直径弹簧中径节距工作极限载荷单圈弹簧工作极限载荷下变形量单圈弹簧刚度最大心轴直径最小导筒直径DMM2DMMPMMLIMFNJDMMK1MNMAXDMMMINMM1412050771493277218861541612046610199273037484156根据受力情况选用相应的弹簧导筒的外径为内直径以配合定位销为主。M2046卸料装置的设计461卸料板的选取弹性卸料板卸料力小，卸料均匀，工件平整，故采用弹性卸料方式。弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹性元件组成。根据凹模形状卸料板选用长方形，其平面形状尺寸等于凹模尺寸，厚度取。卸料板的成形孔形状基本上与凹模孔相同，加M20工时与凹模配合加工。卸料螺钉采用标准的圆柱头内六角卸料螺钉M16，数量为4个，各卸料螺钉的长度一致，以保证装配后卸料板水平和均匀卸料。462弹性元件的选取及计算4621弹性元件选取20根据前面的卸料力计算,卸料力不大,弹性元件可以选用安装方便的圆柱橡胶块。4622确定橡胶参数橡胶参数计算步骤为根据分折，采用橡胶块卸料,用4块聚氨酯橡胶块卸料，每块承受120576N则120576NYF考虑橡胶块的工作压缩量较大，取预压缩率，并由表33查得单位压力10YAMPQ1按公式49FQYA式中为橡胶块截面积M为橡胶块所受的压力YN为橡胶块受压时的单位压力FQAMP那么120576/11109615A2M表43橡胶压缩率与单位压力选用直径为16的卸料螺钉，选取弹体穿卸料螺钉孔的直径，则弹MMD20性体的外径D可按下式求得橡胶单位压力AQMPF橡胶压缩率（）合成橡胶聚氨酯弹性体1002611150502007025251063015242352105621410ADD4220135096M4为了保证足够的卸料力,以获得更平整的工件,需要加大压料力取MD45计算预压力411QYAF12045N136求橡胶块的自由高度412YJGHH式中为工作行程GH为橡胶块极限压缩率，对于硬度为邵氏7080A的聚氨酯橡胶，J则应取35。硬度越高，值越小。这里取30。JJJ橡胶块预压缩率，聚氨酯橡胶YY10那么取MH54210365MH45橡胶块高度的校核1D经校核合格。求极限压缩量413JHJHH则J4530M1预压缩量414HHY则450Y22橡胶块工作极限下的压缩量415JHH5134HM橡胶块预压下的高度416Y54H0工作行程的校核417YJG954138经校核合格。463卸料螺钉的选取4631卸料螺钉长L的确定直径为16的卸料螺钉经查教材附表27圆柱头内六角螺钉（GB2867681）可得螺钉的头高为H16MMM12模座沉孔深度的计算418531MHMX式中螺钉头部高度H卸料板工作行程，一般取为板料厚度；XXT,1凸模预计总刃磨量，板料厚度大时取值。MHM04则1H5246则剩余高度为0241943HHL式中固定板厚度M垫板厚析4预压后弹性元件的高度0H螺钉在上模板内的高2H度。23则ML97531203凸模经刃磨后，在重新安装弹压卸料板时，在螺钉头部应加垫圈，其厚度为刃磨量。47顶料装置的设计471顶料装置的选取根据预压力361728估算极限工作压力420YFJFY251则NJ10465823617因此选取圆柱弹簧。472圆柱弹簧参数的选取表44圆柱螺旋压缩弹簧的尺寸及参数按GB200890材料直径弹簧中径节距工作极限载荷单圈弹簧工作极限载荷下变形量单圈弹簧刚度最大心轴直径最小导筒直径DMM2DMMPMMLIMFNJDMMK1MNMAXDMMMINMM1265217638486197414882计算工作行程H5816在预压力作用下的安装高厚为43075H初求弹簧的自由高度4210KFY128367M24初求弹簧的有效圈数根据422NDPNH50则PDHN51024125480圈72取圈3N弹簧的实际高度423DPNH501273M8最小载荷的计算最小载荷是两上凹模和一个凹模体的重量。凹模21057240133MG695凹模体384218G6395694NG103最小工作载荷下的高度HM420716883在预压力时的高度HY61274极限压缩高度424JJDJNFM85193弹簧的校核425HYJ1满足要求校核合格。规格标记为弹簧802983652GB48冲模的导向选用在前面已提到考虑到取入工件的方便选用后侧导柱导向机构，采用普通型的后侧导柱。25其上模坐的公差配合为67RHD导套与导柱的公差配合为HD导柱与下模坐的公差配合为R49其它零件的设计模具的联接螺钉、卸料螺钉、卡圈、圆柱销等零件全部采用标准零件，而有的特殊螺钉需要单独加工，如固定侧向定位的销的螺钉就需要单独设计加工而得。至于垫板、卸料板、凸模固定板可根据冲压工艺与模具设计知识或经验方法设计加工而得，其图分别如下图45上模垫板26图46上模卸料板图47上凸模固定板410模架及其零件选用4101模架模架选用后侧导柱模架，这种模架的导柱分布在模座的一侧，两个导柱的直径相同，可避免上模与下模错装而发生啃模事故。该模架滑动平稳、导向准确牢靠，可保证均匀的冲裁间隙，提高模具的刃磨寿命，并使模具的调试简单化。此类模架只适用于横向送料，其优点是工作面开敞，适于大件边缘冲裁和冲孔。模架的选用参照标准模架选购。4102导向零件该工件生产批量大、公差要求较高，为保证模具有较高的精度和寿命，故采用导向零件对上、下模进行导向，以保证上模相对与下模的正确运动。常用的导向零件有导柱、导套和导板，这里选用导柱和导套，其配合精度为，材料选用20号钢，6/7HH淬火硬度为。导柱下部长度与下模板导柱孔采用过盈配合，上部长度与HRC6258导套孔径间隙配合。导套孔径有油槽，用以存油润滑，外径与上模板采用过盈配合，27配合使导套孔径会收缩，所以导套过盈配合部分的孔径应比导套和导柱间隙配合部分导套孔径增大。选择导柱长度时，应考虑模具闭合时导柱上端面和上模板平面的M1距离不小于，导套的上端面与上模板上平面的距离应大于，用以排气和52M3出油。本模具采用的导柱与导套的结构形式初定为滑动导向式，如下图所示。并且左右两边的导柱导套尺寸不同，用以避免上模与下模错装而发生啃模事故，具体尺寸见后述。導柱導套上模座下模座图48导向装置4103模座模座的尺寸规格根据模架类型、凹模周界尺寸和安装要求确定。对于矩形模座，其长度应比凹模长度大，宽度等于或略大于凹模宽度，深度取凹模板厚度M704的倍。考虑受力情况，上模座厚度可比下模座小。510M1054104模柄的选择中小型模具一般都用模柄将上模与压力机滑块相连接，模柄工作段的直径应与所选的压力机滑块孔的直径相一致。且两者的下平面垂直度要好。如果垂直度不好，则就不可能得到凸模和凹模正确的相关运动，因而会使模具破损或产生其他的事故。设计模具时，选择模柄的类型要考虑到模具结构的特点和使用要求，本模具选用的是如下图所示的压入式模柄，固定段与上模座孔采用H7/M6过渡配合。28图49压入式模柄4105固定板的选择凸模通常用固定板固定在模板上。凸模固定板有圆形和矩形两种，其平面尺寸除保证能安装凸模外，还要考虑到螺钉和销钉孔的设置。其外形与尺寸通常与凹模板相同，厚度一般取等于凹模厚度的081倍。固定板与凸模采用过渡配合（H7/M6），压入后将凸模尾端与固定板一起磨平。4106垫板的选择垫板的作用是直接承受和分散凸模传来的压力，以降低模板单位面积上的压力。在凸模固定板与上模之间加一块淬硬的垫板，可避免硬度较低的模座因局部受凸模较大的冲击压力而出现凹陷，致使凸模松动，垫板的形状与尺寸应与固定板相同，其厚度一般取610。4107紧固件的选择冲模上的紧固件包括连接螺钉和定位销钉。受力较大的连接螺钉一般采用内六角螺钉，其特点是用45号钢制造，并淬火3540HRC，因此可承受较大的拉应力，而且这种螺钉紧固牢靠，且螺钉头埋在凹模内，使结构紧凑，外形美观。螺钉的位置尽可29能对称，以使零件受力均匀。销钉起定位作用，防止零件之间发生错移，其本身受剪应力。销钉一般用两个，多采用圆柱销钉，与零件上的销孔采用过渡配合，若零件受到的错移力大的时候则选用较大的销钉。当零件采用窝座定位的时候，则不用销钉。4108限位圈的选择根据凸模的伸出高度设计，其图如下图4104109模具主要零件的尺寸规格及闭合高度综上分析，确定本模具的主要零部件的尺寸规格为上模座5048/MHAB下模座6上模垫板13/下模垫板上凸模固定板05/AB下凸模固定板4MH卸料板2163/凹模7D限位圈539/小大橡胶工作压缩后高度32模具闭合高度MH536703015605模30第5章加工工艺51模具制造工艺设计在完成该连续模的结构设计和零件设计后，即投产加工。模具的制造涉及模具非标准零件的加工和模具的装配，主要说明凸模，凹模，凸模固定板等的加工工艺过程。因为这类零件在连续模中，不但尺寸精度和位置精度要求高，而且加工过程比较复杂，也是模具中最关键的零件，他们的质量直接影响正副模具的质量。另外，这类零件中有的还有一定的互换要求，往往作为易损零件供给用户。52凸模、凹模的加工工艺过程521零件图冲30凸模，其加工工艺过程见表51。表51工序号工序名称工艺说明1锻锻成圆柱体，77163，要求碳化屋偏析2级2热处理球化退火3粗车车各个阶梯及端面留余量05064半精车磨各个阶梯及端面留余量03504，检查垂直度5精车车成形，车成形部分留磨余量02036热处理淬火与回火，5862HRC7半精磨半精磨3037段，留精磨余量0100158热处理时效处理9精磨精磨各面，位置精度达到技术要求10光学磨保证刃口段表面粗糙度RA04UM11工具磨保证MM31031522零件图整体式凹模，其加工工艺过程见表52。表52工序号工序名称工艺说明1锻锻造整体凹模1637737,要求碳化屋偏析2级2热处理球化退火3铣铣六面,留磨余量035044钳钻孔155、135热处理淬火与回火,5862HRC6磨磨六面,留精磨余量010157线切割切T形通孔,成型通孔,留010精磨余量8镗扩孔16、14下端到设计标准9热处理时效处理10精磨精磨外形达到图样要求,位置精度按技术要求执行11光学磨磨刃口部分形状,表面粗糙度达RA04UM12工具磨磨刃口部分漏料斜度523凸模固定板,其加工工艺过程见表53。表53工序号工序名称工艺说明1锻锻造凸模板35034030,要求碳化屋偏析2级2热处理球化退火323铣铣六面,留加工余量2254热处理调质4348HRC5铣铣外形，留余量0608，固定孔留余量115，检查垂直度的要求6平磨粗磨六面，留磨余量0406，基准面垂直度0017坐标镗镗销钉孔，螺钉孔。留余量0258钳钻孔，攻螺纹，扩孔9热处理淬火与回火，5860HRC10磨粗磨上下两面，留精磨量0202511热处理时效处理12磨半精磨上下两面，留精磨量00801013热处理时效处理14钳用硬质合金无刃绞刀清螺钉孔内的污物或对孔修正15磨保证基准垂直度要求16线切割以相互垂直的直角为基准切安装孔，留磨量0080117坐标磨以相互垂直的直角为基准精磨各个孔18钳清理螺纹孔524凹模固定板，其加工工艺过程见表54。表54工序号工序名称工艺说明1锻锻造凹模板35034015,要求碳化屋偏析2级2热处理球化退火3铣或刨粗加工六面,留加工余量2254热处理调质4348HRC5铣铣外形，留余量0608，固定孔留余量115，33检查垂直度的要求6平磨粗磨六面，留磨余量0406，基准面垂直度0017坐标镗镗255孔，42，螺钉孔。留余量0258钳钻孔，攻螺纹，扩孔9热处理淬火与回火，5660HRC10磨粗磨上下两面，留精磨量0080111热处理时效处理12平磨半精磨上下两面，留精磨量00801013热处理时效处理14钳用硬质合金无刃绞刀清螺钉孔内的污物或对孔修正15磨保证基准垂直度要求16钳清理螺纹孔34第6章装配61模具的装配连续模装配就是将所有零件按设计要求组装在一起的过程，多工位连续模装配的核心是凹模与凸模固定板及卸料板上的型孔尺寸和位置精度的协调，其关键是同时保证多个凸、凹模的工作间隙和位置符合要求。611模具部件装配6111模具零件的固定模具中凸模、凹模、导正销等容易损坏，为便于拆装和快速更换，一般都采用压入在固定板中后用螺钉、压板压紧的方法，压入时应该应用小铜棒轻轻地敲入，假如压入过盈量较大，应由装配钳工精磨加工后再装入。6112紧固螺钉的选用由于受模具结构及空间位置的限制，一般紧固零件比较小，故只能使用较小直径的螺钉，而螺钉所承受的拉力比较大，尤其在高速冲压的情况下，为防止螺钉松动，螺钉必须拧紧，因此，多工位连续模对紧固螺钉的性能有较高要求，选用高强度的螺钉是必要的。在这次的设计中螺钉材料一般选择合金结构钢，具体来说选CRMOV,且使用时应具备3438HRC硬度。6113部件的装配部件的装配和总装一样，为了消除温度差对装配精度的不良影响，应该在恒温（20度左右）净化的装配车间进行。部件装配主要时指凸模固定板、凹模固定板及卸料板的装配，他们的装配质量决定整副模具的质量，也同各部件的制造质量和装配工艺有关。612模具的总装6121使用模具装配机35为了提高模具的装配的质量和装配的机械化程度，压缩装配周期，减轻劳动强度，国外以及比较普遍采用模具装配机，国内也已有开发使用。精密连续模总装，一般都在模具装配机完成紧固、调整、试模等工序。6122模具的试冲和调整试冲可用冲件条料在模具装配机上进行，首先分步位冲裁，检查各步冲裁间隙的均匀程度及断面质量，如某工位对冲件的质量有影响时，还可以再进一步调整，对于弯曲工位及压凸包等成形工位，要在分步位冲压的同时，调整压凸包凸模高度及修正弯曲凸、凹模角度。试冲合格后在装入废料切断刀等其他的有关零件。装配成一副完整的模具。62冲模的安装和安全技术冲模的使用寿命、工作安全和冲件质量等与冲模的正确安装有着极密切的关系。冲模在压力机上的安装程序是首先上模固定在压力机滑块上，根据上模位置固定下模。冲模安全技术包括人身安全技术和装备安全技术两个方面。前者主要是保障操作者的人身、特别是双手的安全，也包括降低冲压噪声，后者主要是防止装备事故，保证模具或压力机不受意外损伤。压力机所采用的安全措施主要有以下几种A装设固定防护罩，不使操作者接近危险区。在踏脚板上装防护罩，以免重物坠落冲击踏脚板而意外开机，从而造成滑快下降而引起工伤事故。B使操作者因进行操作等必要动作而离开危险区。如采用双手操作装置，装设互锁操作系统等各种安全装置。对于双手操作装置，只能是双手同时按下按钮时，才能使离合器工作。这样，当模具进行动作时，双手必然离开危险区。C采用机械和电器的方法使压力遇到危及人身安全时实现紧急停车并予以排除，如采用微动开关、光电安全装置、电容式保护装置等。D使用防止由于操作者误操作而造成连冲的装置及防止由机械、电气故障所造成滑块下落的紧急制动器。E不使操作者的手进入危险区。如采用自动送料装置、半自动送料装置及各种手工工具等。在取件和清除废料等也常用机械手等自动装置及气动排除装置。3663整个模具的动作分析此模具的总装配图如下图61模具装配图该模具一次对称冲两件，工作平稳，两个凹模7从侧压入凹模体12内，并由销钉13定位，凹模体12由两导柱5进行精确导向，不工作时由弹簧4顶起，并由卡圈15限位，因此凹模7是浮动的，随上模的下行，在固定板与卸料板之间的橡胶压缩到极限、凹模体与限位圈相互抵住之前，可由冲孔凸模完成上、下两孔的冲裁，回程时凹模体由弹簧顶起使下冲孔凸模与工件脱离，弹压卸料板压紧工件，可使上冲孔凸模脱离工件时，减小孔周边不必要的变形冲孔废料顺凹模的锥面排出。37结论在毕业设计之前，我也完成过夹具设计、液压课程设计与机械设计。经过这些设计之后，使我对模具这门专业有了浓厚的性趣，对设计有了深刻的认识和提高。使我对设计的过程和前期的准备工作有了一定的经验，也为我这次的毕业设计奠定了其础，经过老师的指导，我基本上能够独立完成毕业设计。虽然经过这么多次的设计，但也存在着不少的问题，经总结归纳有以下几点一、没有设计经验虽然完成过多次设计，但是都是纸上谈兵，没有实实在在的设计经验。在设计过程中，有许多零件尺寸取值不会，因为模具设计与制造这门专业实践性比较强，许多知识都是从经验中总结而出的，比如说凸模一修模余量一般取410MM，凸模与卸料板之间一般凸模缩进卸料板01MM，公差的配合选用，各零件的表面粗糙度的要求等等，都需要我们具有丰富的工作经验，这一点在学校可能是得不到提高了，只有在以后的工作中不断总结和提高。二、知识还非常的欠缺机械、模具这个行业知识面是非常的广泛，它涉及到力学、热处理学、电学、化学、数学、经济学等知识，尤其是力学、数学和热处理学最为突出，常常要计算凸模等零件的刚度、强度，弹簧、橡胶的弹性等。在这次的毕业设计中，就是因为力学知识欠缺才使我的毕业设计花费了大量的时间，这是对于我们从事模具设计这行业的人来说是很不利

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