原稿-YB240-链轮冲压工艺及模具设计【冲压模具设计稿】
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链轮
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xxxx学院毕业设计说明书系 部： 指导老师：专 业：模具设计与制造 班 级：小 组 号： 组 长：同 组 人：日 期： 年 月 日本科毕业设计（论文）诚 信 承 诺 书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 链轮精冲压工艺与模具设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 学 号： 作者姓名： 2015 年 4 月 25 日目 录摘 要4第一章、绪论51.1.冲压的概念、特点及应用61.2.冲压的基本工序及模具71.3.本次设计的目的：8第二章、冲裁件的工艺性分析102.1.冲压件的结构工艺性112.1.1.冲压件的形状112.1.2.零件的工艺性分析11第三章、制件排样图的设计133.1.制件排样图的设计133.1.1 搭边与料宽13第四章、确定总冲压力和选用压力机及计算压力中心154.1.压力计算154.2.压力中心的计算174.3.压力机的选用19第五章、凸、凹模刃口尺寸计算205.1.拉伸模205.2.落料，冲孔凸、凹模刃口尺寸205.2.1.计算原则205.2.2.凸模和凹模配合加工21第六章、模具整体结构形式设计236.1.落料拉伸冲孔精冲模结构形式：23第七章、模具零件的结构设计257.1.拉伸凸模的设计257.2.落料凹模的设计257.3.齿圈的设计26第八章、压力机的校核288.1.压力机的校核28第九章、模具的总装配29设计小结30致 谢31参考文献32摘 要本设计是对给定的产品图进行冲压模具设计。冲压工艺的选择是经查阅相关资料和和对产品形状仔细分析的基础上进行的；冲压模具的选择是在综合考虑了经济性、零件的冲压工艺性以及复杂程度等诸多因素的基础上进行的；产品毛坯展开尺寸的计算是在方便建设又不影响模具成型的前提下简化为所熟悉的模型进行的。文中还对冲压成型零件和其它相关零件的选择原则及选择方法进行了说明，另外还介绍了几种产品形状的毛坯展开尺寸计算的方法和简化模型，以及冲压模具设计所需要使用的几种参考书籍的查阅方法。【关键词】工艺、工艺性、冲压工序、冲压模具、尺寸AbstractThis project is a press die designation based on the original product. The election of press process is based on consulting correlation datum and analyzing the form of manufactured product meticulous; The election of press die is based on synthesis considerations on economical efficiency、the processing property of part and complex degree iso many factors; Calculating the work blank of manufactured product unfold dimension is lined feed on the premise of calculation convenience but without contribution die confectioning simplified frequent application cast. In the test, to introduce the election principle and means of press confectioning art and miscellaneous rapport part, otherwise also introducing calculation means on the work blank from of many kinds of product unfold dimension and simplified cast, and the means of looking up on the reference books of designing press die.【key words】The craft； the technology capability； press process; punch die; the size.第一章、绪论模具主要类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造，塑料，橡胶加工，金属材料，铸造（凝固理论），塑性加工，玻璃等诸多学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程度显而易见。目前国内模具技术人员短缺，要解决这样的问题，关键在于职业培训。我们做为踏入社会的当代学生，就应该掌握扎实的专业基础，现在学好理论基础。毕业设计是专业课程的理论学习和实践之后的最后一个教学环节。希望能通过这次设计，能掌握模具设计的基本方法和基本理论。模具行业的发展现状及市场前景现代模具工业有“不衰亡工业”之称。世界模具市场总体上供不应求，市场需求量维持在700亿至850亿美元，同时，我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年，我国模具产业总产值保持15%的年增长率（据不完全统计，2005年国内模具进口总值达到700多亿，同时，有近250个亿的出口），到2007年模具产值预计为700亿元，模具及模具标准件出口将从现在的每年9000多万美元增长到2006年的2亿美元左右。单就汽车产业而言，一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元，而当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。2005年我国汽车产销量均突破550万辆，预计2007年产销量各突破700万辆，轿车产量将达到300万辆。另外，电子和通讯产品对模具的需求也非常大，在发达国家往往占到模具市场总量的20%之多。目前，中国17000多个模具生产厂点，从业人数约50多万。1999年中国模具工业总产值已达245亿元人民币。工业总产值中企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。模具的发展是体现一个国家现代化水平高低的一个重要标志，就我国而言，经过了这几十年曲折的发展，模具行业也初具规模，从当初只能靠进口到现在部分进口已经跨了一大步，但还有一些精密的冲模自己还不能生产只能通过进口来满足生产需要。随着各种加工工艺和多种设计软件的应用使的模具的应用和设计更为方便。随着信息产业的不断发展，模具的设计和制造也越来越趋近于国际化。现在模具的计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）技术的研究和应用。大大提搞了模具设计和制造的效率。减短了生产周期。采用模具CAD/CAM技术，还可提高模具质量，大大减少设计和制造人员的重复劳动，使设计者有可能把精力用在创新和开发上。尤其是pro/E和UG等软件的应用更进一步推动了模具产业的发展。数控技术的发展使模具工作零件的加工趋进于自动化。电火花和线切割技术的广泛应用也对模具行业起到了飞越发展。模具的标准化程度在国内外现在也比较明显。特别是对一些通用件的使用应用的越来越多。其大大的提高了它们的互换性。加强了各个地区的合作。对整个模具的行业水平的提高也起到了重要的作用。1.1.冲压的概念、特点及应用冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）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（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。(1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。冲压件、在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。1.2.冲压的基本工序及模具由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。复合冲压在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。级进冲压在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。复合-级进在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。1.3.本次设计的目的：本次设计从零件的结构和要求入手，结合精冲工艺的特点,论述了链轮精冲工艺及模具设计时的选取和模具设计的主要技术问题。该零件材料为Q235,材料厚30.1mm，中等批量生产,该零件是对称性的,需经过一次浅拉伸，冲孔,再经一次复合精冲完成，精度较高。毕业设计是一种综合性的训练，也是一个重要的专业实训环节，它综合性强，应用知识面宽。随着社会主义市场经济的不断发展，工业产品增多，产品更新换代加快，市场竞争激烈。模具作为一种工具已广泛地应用在各行各业之中。模具是现代化工业生产的重要工艺装备。在国民经济的各个工业部门都越来越多地依靠模具来进行生产加工。模具已成为国民经济的基础工业。模具已成为当代工业的重要手段和工艺发展方向之一。现代工业产品的品种和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水平。为了更进一步加强我们的设计能力，巩固所学的专业知识，在毕业之际，特安排了此次的毕业设计。毕业计也是我们专业在学完基础理论课，技术基础课和专业课的基础上，所设置的一个重要的实践性教学环节。一、综合运用本专业所学的理论与生产实际知识，进行一次冲压模设计的实际训练，从而提高我们独立工作能力。二、巩固复习三年以来所学的各门学科的知识，以致能融贯通，进一步了解从模具设计到模具制造整个工艺流程。三、掌握模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。由于本人设计水平有限，经验不足，错误难免，敬请老师批评、指导，不胜感激。第二章、冲裁件的工艺性分析冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中，常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。 冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大，要求冲压材料厚度精确、均匀；表面光洁，无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等；屈服强度均匀，无明显方向性；均匀延伸率高；屈强比低；加工硬化性低。 在实际生产中，常用与冲压过程近似的工艺性试验，如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能，以保证成品质量和高的合格率。模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。模具制造成本和寿命则是影响冲压件成本和质量的重要因素。模具设计和制造需要较多的时间，这就延长了新冲压件的生产准备时间。 模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具(供小批量生产)、复合模、多工位级进模(供大量生产)，以及研制快速换模装置，可减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于大批量生产的先进冲压技术合理地应用于小批量多品种生产。2.1.冲压件的结构工艺性2.1.1.冲压件的形状图1.零件及尺寸此制件的外形是齿轮，形状较简单，且对称，产品材料为Q235，厚度3.0mm。2.1.2.零件的工艺性分析冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲压工艺的适应性，即冲裁件的结构、形状、尺寸及公差等技术要求。冲裁件的工艺性是否合理对冲裁件的质量、模具寿命和生产率有很大的影响。 冲裁件的形状和尺寸，冲裁件的形状应尽可能简单、对称、排样废料少。在满足质量要求的条件下，把冲裁件设计成少废料、无废料的排样形状。A. 除在少废料无废料排样或采用镶拼模结构时允许工件有尖锐的清角外冲裁件的外形或内孔交角处应采用圆角过度避免产生清角。B. 尽可能避免冲裁件上过长产生悬臂与狭槽，而应使它们的最小宽度b1.5t。C. 冲裁件中孔与孔之间孔与零件边缘之间的壁厚，因受模具强度和零件质量的限制，起值不能太小。一般要求c1.5t;ct。D. 冲裁件的孔径因受孔凸模强度和刚度的限制不宜太小，否则凸模容易折段和压弯。冲孔最小尺寸取决与材料的机械性能凸模强度和模具结构。用自由凸模和带护套的凸模冲制。 冲裁件的尺寸精度和表面粗槽度要求冲裁件的精度要求，冲裁件的精度要求应在经济精度范围以内，对于普通冲裁件，其经济精度不高于I711级，冲孔件比落料件高一级。冲裁件的外形与内孔尺寸公差如表2、6、5所示。如果工件精度高与上述要求，则需在冲裁件后进行整修或采用精密冲裁。 冲裁件的尺寸基准冲裁件的尺寸基准应尽可能和制模时的定位基准重合，以避免产生基准不重合误差。孔位置尺寸应尽量选择在冲裁过程中不参加变形的变形线上，切不要与参加变形的部位联系起来。产品所用的材料为Q235。属于普通碳素钢，其力学性能如下：=310380Mpa,b=440470Mpa,s=210Mpa。（冷冲压工艺与模具设计P322），零件图上未注公差等级，属自由尺寸，按IT12级确定工件尺寸的公差.该制件形状简单，尺寸较小，厚度一般，属于普通冲压件，但有几点应该注意：该冲裁件的材料，具有较好的可冲压性能。由于板料厚度一般，且在各个转角出均有圆角过渡，比较适合冲裁。有一定的生产批量，应重视模具材料的选择和模具结构的确定，保证模具的寿命。 制件较小，从安全考虑，要采取适当的取件方式，模具结构上设计好推件和取件方式。结合以上工艺分析，本次设计的课题需要采用精冲模加工。第三章、制件排样图的设计3.1.制件排样图的设计排样时需考虑如下原则：1） 提高材料利用率（不影响冲件使用性能前提下，还可适当改变冲件的形状）2） 合理排样方法使操作方便，劳动强度低且安全。3） 模具结构简单、寿命长。4） 保证冲件的质量和冲件对板料纤维方向的要求。3.1.1 搭边与料宽 1搭边 排样中相邻两个零件之间的余料或零件与条料边缘间的余料称为搭边。搭边的作用是补偿补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边值要合理确定，值过大，材料利用率低；值过小，搭边的强度与刚度不够，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲裁件毛刺，有时甚至单边拉入模具间隙，造成冲裁力不均，损坏模具刃口。因此，搭边的最小宽度大于塑性变形区的宽度，一般可取等于材料的厚度。搭边值的大小还与材料的力学性能、厚度、零件的形状与尺寸、排样的形式、送料及挡料方式、卸料方式等因素有关。搭边值一般由经验确定，根据所给材料厚度=3.0mm，由于精冲模具需要增加齿圈压板，齿圈压料处于搭边位置，所以需要增加搭边值，确定搭边工作间a1为4.5mm, a为5mm。具体可见排样图2。2. 送料步距和条料宽度的确定（1） 送料步距 条料在模具上每次送进的距离成为送料步距。每次只冲一个零件的步距S的计算公式为 S=D+a1 S=87.5+4.4=91.9mm式中 D平行于送料方向的冲裁宽度；a1冲裁之间的搭边值。采用定位销进行定距，步距精度经经验估算得到步距公差为正负0.05。（2） 条料宽度 条料宽度的确定原则：最小条料宽度要保证冲裁时零件周边有足够的搭边值，最大条料宽度要能在冲裁时顺利地在导料板之间送进，并与导料板之间有一定的间隙。当用孔定距时，可按下式计算条料宽度 B-=(Dmax+2a)- =(87.5+25)-0.5 =97.5-0.5mm式中 B条料的宽度（mm）；Dmax冲裁件垂直于送料方向的最大尺寸（mm）；a侧搭边值；条料宽度的单向（负向）公差；第四章、确定总冲压力和选用压力机及计算压力中心4.1.压力计算精冲总压力:P=Ps+Pr+Pg 式中:Ps冲裁力，KN; Pr压料力，KN; P g推件板的反压力KN; P精冲所需要的总压力，KN。精冲过程中冲裁力:为精冲时的冲裁力Ps，影响冲裁力的因素主要有:零件尺寸,材料机械性能,材料厚度等.计算公式:Ps=L.S.f式中 L裁切线周长,mm,437.16mm。 S材料厚度,mm;3.0mm。抗剪强度,KN/mm; f 系数,其值为0.60.9,常取0.9.所以Ps=437.163.03800.9 =448526.16N=448.526KN(三) 齿圈压板的压料力齿圈压料力Pr在精冲过程中的主要作用是:固定材料;对板料沿剪切力周围施加静压力,以利塑剪变形,并在冲裁完后起退料的作用.根据Pr=L.h.f式中L剪切线周长mm;h齿高度mm;抗拉强度N/mm;f系数,常取4.2.:根据其他经验:按冲裁力Ps的百分数选取,即 Pr=(40-60)Ps按齿圈和内齿根到型孔边的面积取 Pr=(F1+F2).式中F1齿形的投影面积,mm F2齿圈内齿根到型孔边间的面积,mm被冲材料的屈服极限,N/mm;因为齿形的角度是固定的,为了计算的方便,可以用齿高进行计算,可以在计算时先查出每毫米周长所需的压力,再乘以齿圈的总长度,即可得出齿圈压板的压料力。本次设计零件比较小，外形又是齿轮，形状复杂，因此建议采用百分数的比例来计算 计算得:Pr=0.5448.526KN=224.263KN.(四) 推件板的反压力.顶件器的反压力Pg对精冲零件的弯曲,冲裁表面锥度,塌角大小,尺寸精度等都有影响.但是过大的反压力,使凸模过载,影响其寿命。反压力按下示计算:Pg=F.P式中F零件的受压面积,mmP零件的单位反压力,P=2070 N/mm;大面积零件取70N/mm,小面积薄零件取20N/mm。根据经验公式:Pg=0.2Ps按其它:Pg=(0.10.25)Ps示中Ps冲裁力,N.由原始数据取Pg=448.526N/mm计算得Pg=89.71N拉伸力用理论计算很复杂，一般采用经验计算方法，经验公式建立的基点是，拉伸力的数值略小于拉伸件危险断面的断裂力；断裂与拉伸力的比值用系数K表示；K值的大小取决于拉伸件的形状及变形方式。其数值由实验确定。拉伸力可按下式计算P=3.14Kd1t P=3.140.72543.0470=172137.312N=172.14KN式中 F拉伸力（N）；d1拉伸直径（mm）；材料抗拉强度（MPa）；440-470t材料厚度；(mm)冲孔力计算F=KL F=1.3114.73.0380=169985.4N=169.99KN所以精冲外形过程中所需的总压力为P=Ps+Pr+Pg+P+F=448.526+224.263+89.71+172.14+169.99=1104.629KN。4.2.压力中心的计算模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。 冲模的压力中心，可按下述原则来确定： （）对称形状的单个冲压件，冲模的压力中心就是冲压件的几何中心。（）工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。 （）形状复杂的零件、多孔冲模、 级进模的 压力中心可用解析计算法求出诸力的 合力对该轴的力矩。求出合力作用点的 座标 位置 O0(x0,y)，即为所求模具的压力中心。计算公式为：因冲压力与冲压周边长度成正比， 所以式中的各冲压力 P、Pn，可分别用各冲压周边长度 L、Ln代替，即：F1落料力 F1=KL，得F1=448.526KNF2拉深力 F2=3.14Kd1t，得F2=172.14KNF3冲孔力 F3=KL，得F3=169.99KNY1F1到X轴的力臂 Y1=0X1F1到Y轴的力臂 X1=0Y2F2到X轴的力臂 Y2=0X2F2到Y轴的力臂 X2=0Y3F3到X轴的力臂 Y3=0X3F3到Y轴的力臂 X3=0根据合力距定理：YG=（Y1F1+ Y2F2+ Y3F3）/（F1+ F2+ F3）XG=（X1F1+ X2F2+ X3F3）/（F1+ F2+ F3）YGF冲压力到X轴的力臂；YG=0XGF冲压力到Y轴的力臂；XG=0由于该零件形状大致对称，受力基本平衡，所以压力中心在工件中心，即模具中心。4.3.压力机的选用为能满足此压力的需要，选择公称压力为1600KN的精冲压力机。其公称参数： 滑块行程：160mm; 公称压力行程次数：32mm; 最大装模高度：480mm;导轨间距离：750mm;滑块底面尺寸 前后左右：400630mm，工作台板尺寸 前后左右：790910mm。第五章、凸、凹模刃口尺寸计算5.1.拉伸模凸凹模圆角半径对拉伸工作影响很大。毛坯经凹模圆角进入凹模时，受拉伸和摩擦作用，若凹模圆角半径过小，因径向拉力增大，易使拉伸件表面划伤或产生断裂；若过大，则压边面积小，由于悬空增大，易起内皱。因此，合理的选择凹模圆角半径很重要。具体数值查表可得。拉伸的凸凹模之间的间隙对拉伸力、制件质量、模具寿命等都有影响。间隙过大，容易起皱，制件有锥度，精度差；间隙过小，增加摩擦，导致之间边薄严重，甚至拉裂。因此，正确地确定凸模和凹模之间的间隙是很重要的。拉伸模间隙是单面间隙，即凹模和凸模直径之差的一半。本次设计的模具结构为有压边圈的，在选择间隙时可以直接查表，拉伸一次成型，所以查表可知间隙为(1-1.2t)，t为材料厚度。凸、凹模工作部分尺寸的确定，主要考虑模具的磨损和拉伸件的回弹。该产品属于浅拉伸，拉伸处带有斜面，这样很容易流进材料，所以只有一道拉伸工序。斜面上的模具间隙为3.0。凸、凹模工作表面粗造度要求：凹模工作表面和型腔表面粗造度应达到0.8；圆角处的表面粗造度一般要求0.4；凸模工作部分表面粗造度一般要求0.8-1.6。5.2.落料，冲孔凸、凹模刃口尺寸5.2.1.计算原则设计落料模先确定凹模刃口尺寸，以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸，以凸模为基准，间隙取在凹模上。间隙是影响模具寿命的各种因素中占最主要的一个。冲裁过程中，凸模与被冲的孔之间，凹模与落料件之间的均有磨檫，而且间隙越小，磨檫越严重。在实际生产中受到制造误差和装配精度的限制，凸模不可能绝对垂直于凹模平面，而且间隙也不会绝对均匀分布，合理的间隙均可使凸模、凹模侧面与材料间的磨檫减小，并缓减间隙不均匀的不利影响，从而提高模具的使用寿命。冲裁间隙对冲裁力的影响：虽然冲裁力随冲裁间隙的增大有一定程度的降低，但是当单边间隙介于材料厚度 5%20%范围时，冲裁力的降低并不明显（仅降低5%10%左右）。因此，在正常情况下，间隙对冲裁力的影响不大。冲裁间隙对斜料力、推件力、顶件力的影响：间隙对斜料力、推件力、顶件力的影响较为显著。间隙增大后，从凸模上斜、从凸模孔口中推出或顶出零件都将省力。一般当单边间隙增大到材料厚度的15%25%左右时斜料力几乎减到零。冲裁间隙对尺寸精度的影响：间隙对冲裁件尺寸精度的影响的规律，对于冲孔和切边是不同的，并且与材料轧制的纤维方向有关。通过以上分析可以看出，冲裁间隙对断面质量、模具寿命、冲裁力、斜料力、推件力、顶件力以及冲裁件尺寸精度的 影响规律均不相同。因此，并不存在一个绝对合理的间隙数值，能同时满足断面质量最佳，尺寸精度最佳，冲裁模具寿命最长，冲裁力、斜料力、推件力、顶件力最小等各个方面的要求。在冲压的实际生产过程中，间隙的选用主要考虑冲裁件断面质量和模具寿命这两个方面的主要因素。但许多研究结果表明，能够保证良好的冲裁件断面质量的间隙数值和可以获得较高的冲模寿命的间隙数值也是不一致的。一般说来，当对冲裁件断面质量要求较高时，应选取较小的间隙值，而当对冲裁件的质量要求不是很高时，则应适当地加大间隙值以利于提高冲模的使用寿命。5.2.2.凸模和凹模配合加工配合加工方法，就是先按尺寸和公差制造出凹模或凸模其中一个，然后依此为基准再按最小合理间隙配做另一件。采用这种方法不仅容易保证冲裁间隙，而且还可以放大基准件的公差，不必检验d+pZmax-Zmin 。同时还能大大简化设计模具的绘图工作。目前，工厂对单件生产的模具或冲制复杂形状的模具，广泛采用配合加工的方法来设计制造。查表，精冲的模具间隙为2C=0.06,所以落料凹模尺寸按下列公式计算：落料时 Dp=(Dmax-X-Zmin)- p (5-2)式中 Dp dp分别为落料凸模的刃口尺寸（mm）；Dmax 为落料件的最大极限尺寸（mm）；工件公差；p凸模制造公差，通常取p=/4；p刃口中心距对称偏差，通常取p=/8；Lp凸模中心距尺寸（mm）；L冲件中心距基本尺寸（mm）；Zmin最小冲裁间隙（mm）；落料凹模尺寸：Aj1=(Amax-X)-/4 =87.6-0.50.2=87.5; Aj2=(Amax-X)-/4 =73.3-0.50.2=73.2;落料凸模尺寸：Ah1=(Aj1-2Z)+/4 =87.5-20.03=87.44;Ah2=(Aj2-2Z)+/4 =73.2-20.03=73.14;冲孔凸模尺寸：dp1=(dmin+X)+/4 =32+0.50.03=32.01；Dp2=(dmin+X)+/4 =35+0.50.04=35.02；冲孔凹模尺寸：Bh1=(dp1+2Z)-/4 =32+20.12=32.24，Bh2=(dp2+2Z)-/4 =35+20.12=35.24，第六章、模具整体结构形式设计根据确定的工艺方案和零件的形状特点，精度要求，预选设备的主要技术参数，模具的制造条件及安全生产等，选定模具类型及结构形式。6.1.落料拉伸冲孔精冲模结构形式：本次设计的复合模，在压力机的一次行程中，经一次送料定位，在模具的同一部位同时完成三道工序,其冲裁件的相互位置精度高,对条料的定位精度也比较高，因为需要用导料板对条料宽度进行导向。冲压件精度高, 可以很好的保证工件的形状和尺寸精度,模具结构较一般,制造精度要求比较高,制造周期短,价格相对较低，节约了成本。工序较集中排除了半成品搬运时间，提高了生产效率。这种模具适用于生产批量大,精度要求高,内外形尺寸差较大的冲裁件。这样操作方便，生产效率提高很多。所选的模架螺钉等零件都是从标准件中选取,这样可有效的降低成本。第七章、模具零件的结构设计7.1.拉伸凸模的设计（如图），凸模材料选用Cr12MoV，淬火硬度达到58-62HRC。采用台阶式凸模，凸模与固定板采用过盈配合的方式，与下模板连接，中间冲孔加工刃口台阶，废料直接从下模板排出：7.2.落料凹模的设计形状结构：（如图）凸凹模材料选用Cr12MoV，淬火硬度达到58-62HRC。采用台阶式，与固定板采用过盈配合的方式，与上模板连接：7.3.齿圈的设计齿圈压板的作用就是在精冲前用它先压入材料,增加对材料的三向压力,克服精冲中的拉应力,防止产生材料的撕裂现象。 齿圈的形状应与型孔的 形状一样,即沿型孔形状等距离放大一圈,但型孔形状复杂时,为了加工方便,齿圈形状也可以简化为相似形状。 齿圈压板上的齿形有尖齿、凸台状和斜面齿形三种形式,从齿形的强度加工工艺性能以及对精冲件的质量效果来看,各有优点,而目前最多采用的就是尖齿形,它的效果较好,在本设计中,就是采用这种形式的齿形。精冲模的齿形压板相似于普通冲裁的卸料板,但它除了起卸料作用外更重要的是对精冲材料在剪切过程中施加压力,并对凸模起导向作用,是精冲模具的一个高精度和高强度的重要构件。必须选用高强度?火变形小的合金钢。它最大优点就是端面有尖齿圈,其齿形为铣加工,顶部呈尖齿,允许在长期使用之后变钝,且不用整修。齿圈压板的外形结构及尺寸固定方法均与凹模相同.在设计中,齿高,护板高及材料厚度的尺寸关系为hHt。齿圈压板是凸模的导向体,在精冲过程中作相对运动,齿圈压板的型孔深度与凸模的工作长度须结合起来设计,保证在二者之间有适当的距离。齿形参数，本次设计材料厚度3毫米，所以可以采用单面齿圈,齿高或各取材料厚度的20%即h=h=r=r=0.2t,设计中的齿圈压板的齿形参数。齿圈的分布，齿圈与刃口形状的关系,凹入的缺口比突出部分易于精冲。例如,缺口宽度为材料厚度的1.5倍时,不必沿刃口做齿圈,可以越过缺口。小的内孔精冲时不需要齿圈,对于教大的孔(直径30-40或更大)可以在顶杆面上作齿圈.这时,应在顶杆中间开孔,安装弹簧顶销,以便顶出废料。顶杆带齿圈时,精冲模最好用凸模固定式。因为固定式顶出机构的刚性较好,由原始数据查得,本精冲模将采用凸模固定式,且越过缺口。根据已知条件选择中间导柱圆形模架作为精冲模的模架，其数据参数为：D=200mm; 闭合高度 最小：200mm，最大240mm； 上模座：GB2855.5-81 38027040 1; 下模座：GB2855.6-81 38027045 1; 导柱： GB2861.1-81 32200 35200 2; 导套： GB2861.6-81 3210545 3510550 2。 第八章、压力机的校核8.1.压力机的校核1、闭合高度的校核所选压力机的最大装模高度为480mm，闭合高度的调节量为120mmHmin=480-120=360mm本次设计模具的的闭合高度H=H上模座+H垫板+H垫板+H凸模+H顶料板+H下固定板+H下垫板+H下模座+2=40+35+18+35+50+10+45+3-3.5 =232.5Hmax-5=475 Hmin+5=365不能满足 Hmax-5Hmin-5，所以在调试模具时下模需要增加等高铁。2、工作台面尺寸的校核所选压力机的工作台尺寸为：左右：910 前后：790而模具的外形尺寸为：380270根据工作台面尺寸一般应大于模具底座4070mm，工作台面尺寸满足。 滑块行程的校核滑块行程应保证方便地放入毛坯和取出零件，所选压力机滑块行程为75mm,满足。综上，所选压力机J23-160满足需要。第九章、模具的总装配模具的质量取决于模具零件质量和装配质量。装配质量又与零件质量有关，也与装配工艺有关。装配工艺视模具结构以及零件加工工艺而有所不同，拼合结构的比整体结构的装配工艺复杂；级进模和复合模的装配比单工序模要求高。关于本次设计的模具装配，大致有以下几个要点：1、 装配时先要选择基准件，原则上按照模具主要零件加工时的依赖关系来确定。可作装配时基准件的有：导向板、固定板、凹模和凸模。2、 装配次序是按照基准件装有关零件：以导向板作基准件进行装配时，通过导向板将凸模装入固定板，再装入上模座，然后再装凹模和下模座。 当模具零件装入上、下模座时，先装作为基准的零件，在装妥检查无误后，钻铰销钉孔，打入销钉。后装的在装妥无误后要在试冲达到要求后再钻铰销钉孔及打入销钉。3、 控制凸模、凹模的间隙装配时必须控制间隙均匀。4、 冲模试冲冲模在装配并检查间隙符合要求后，可进行切纸试冲，检查切下处是否都是光边或毛边。如不一致时说明间隙不够均匀，需要校正后再切纸，直到合乎要求为止。然后将在装配时未固定销钉的上模座或下模座用销钉固定，进行试冲，如不符合要求时再进行调整间隙，重新钻铰销钉孔。设计小结毕业设计是一种综合性较强的专业实践环节
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