油挡冲压件工艺分析、计算及模具设计

1、太原科技大学毕 业 设 计（论 文）设计(论文)题目：支架冲压件工艺分析、计算与模具设计姓 名 学 院 材料成型及控制工程 专 业 成型（塑性成型） 年 级 成型 指导教师 2012年 6 月 6 日太原科技大学毕业设计（论文）任务书（由指导教师填写发给学生）学院（直属系）：材料科学与工程学院 时间：2012年3月12日学 生 姓 名指 导 教 师设计（论文）题目油挡冲压件工艺分析、计算及模具设计主要研究内容1. 油挡冲压件工艺性分析；2. 油挡冲压件工艺计算；3. 油挡冲压件模具设计与计算；4. 编写设计说明书，绘制模具总图与主要零件图。研究方法通过检索、查阅相关文献资料和设计手册，了解冲压

2、工艺与模具设计内容及方法；综合运用所学知识进行冲压件工艺性分析，制定合理的冲压工艺方案和模具设计方案，并运用计算机完成绘图和设计说明书撰写。主要技术指标(或研究目标)1 完成毕业设计说明书的撰写；2 绘制模具图（总图量折合零号图纸2.5-3张）教研室意见符合专业培养方向，同意。教研室主任（专业负责人）签字： 2012年3月15日 说明：一式两份，一份装订入学生毕业设计（论文）内，一份交学院（直属系）。油挡冲压件工艺分析、计算及模具设计摘 要 本论文题目为油挡冲压件工艺分析、计算及模具设计。首先对加工零件进行了加工工艺和结构工艺的分析。通过计算毛坯尺寸和拉深系数提出了四种方案，落料与正拉深在复合

3、模中加工成半成品，再在翻边、精整复合模上进行翻边和精整。对模具的排样做出了合理的布置，使材料利用率达到较高的水平。计算了冲压过程中所需要的各种冲压工艺力，包括落料力、卸料力、拉深力、精整力、顶料力等，并对压力机进行了合理的吨位初选。复合模在结构上采用了正装的形式，计算出了落料拉深和精整工作部分的尺寸。对模具的闭合高度进行了合理的确定，还设计出模具的主要零件落料凹模、落料拉深凸凹模、精整凹模等,以及合理的装配图。关键词 : 模具设计；复合模；落料拉深 ;精整ABSTRACTThe subject of this thesis for the oil block stampings technol

4、ogy, computing, and mold design. First of all on the processing parts carried out the the the analysis of of the processing technology and structure of the craft. The four options put forward by calculating the rough size and drawing coefficient, blanking drawing in the composite modulus for process

5、ing into semi-finished products, and then in the flange, flange and finishing finishing compound die. The nesting of the mold to make reasonable layout, material utilization to reach a higher level. Calculation of the stamping process of stamping process force, including the blanking force, the disc

6、harge power, drawing force, finishing force, ejector force, and presses the reasonable tonnage primaries. The composite modulus in the structure of a form of dress, to calculate the size of the part of the blanking, drawing and fine work.Reasonable to determine the height of the mold is closed, also

7、 designed the main parts of the mold blanking die, blanking, deep drawing punch, finishing the die, and reasonable assembly drawing. Key words :Mould design; Composite die; Blanking deep drawing;finishing 前言随着经济的发展，冲压技术应用应用范围越来越广泛，在国民经济各部门中，几乎都有冲压加工生产，它不仅与整个机械行业密切相关，而且与人们的生活紧密相连。冲压工艺与冲压设备正在不断地发展，特别是

8、精密冲压。高速冲压、多工位自动冲压以及液压成形、超塑性冲压等各种冲压工艺的迅速发展，把冲压的技术水平提高到了一个新高度。新型模具材料的采用和钢结合金、硬质合金模具的推广，模具各种表面处理技术的发展，冲压设备和模具结构的改善及精度的提高，显著地延长了模具的寿命和扩大了冲压加工的工艺范围。 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。一冲

9、压模具概述 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。（一）冲压模具的形式很多，一般可按以下几个主要特征分类： 1根据工艺性质分类 （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 使板料毛坯或其他坯料沿着直线（弯曲线）产生弯曲变形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。 （

10、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图凸、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、翻边模、整形模等。（二）冷冲模具主要零件冷冲模具是冲压加工的主要工艺装备，冲压制件就是靠上、下模具的相对运动来完成的。加工时由于上、下模具之间不断地分合，如果操作工人的手指不断进入或停留在模具闭合区，便会对其人身安全带来严重威胁。模具的主要零件、作用及安全要求 ： 1工作零件凸凹模是直接使坯料成形的工作零件，因此，它是模具上的关键零件。凸凹模不但精密而且复杂，它应满足如下要求：（1）应有足够

11、的强度，不能在冲压过程中断裂或破坏（2）对其材料及热处理应有适当要求，防止硬度太高而脆裂。 2定位零件定位零件是确定坯件安装位置的零件，有定位销（板）、挡料销（板）、导正销、导料板、定距侧刀、侧压器等。设计定位零件时应考虑操作方便，不应有过定位，位置要便于观察，最好采用前推定位、外廓定位和导正销定位等。 3压料、卸料及出料零件压料零件有压边圈、压料板等。 压边圈可对拉延坯料加压边力，从而防止坯料在切向压力的作用下拱起而形成皱褶。压料板的作用是防止坯料移动和弹跳。顶出器、卸料板的作用是便于出件和清理废料。它们由弹簧、橡胶和设备上的气垫推杆支撑，可上下运动，顶出件设计时应具有足够的顶出力，运动要有

12、限位。卸料板应尽量缩小闭合区域或在操作位置上铣出空手槽。暴露的卸料板的四周应设有防护板，防止手指伸入或异物进入，外露表面棱角应倒钝。 4导向零件导柱和导套是应用最广泛的一种导向零件。其作用是保证凸凹模在冲压工作时有精确的配合间隙。因此，导柱、导套的间隙应小于冲裁间隙。导柱设在下模座，要保证在冲程下死点时，导柱的上端面在上模板顶面以上最少5至10毫米。导柱应安排在远离模块和压料板的部位，使操作者的手臂不用越过导柱送取料。 5支承及夹持零件它包括上下模板、模柄、凸凹模固定板、垫板、限位器等。 6 紧固零件它包括螺钉、螺母、弹簧、柱销、垫圈等，一般都采用标准件。冷冲模具的标准件用量较多，设计选用时应

13、保证紧固和弹性顶出的需要，避免紧固件暴露在表面操作位置上，防止碰伤人手和妨碍操作。二模具设计与制造模具是制造业的重要工艺基础，在我国模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。直到20世纪80年代后期，中国模具工业才驶入发展的快车道。近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速。 虽然中国模具工业发展迅速，但与需求相比，显然供不应求，其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面，中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距，因此，每年需要大量进口模具。 中国模具产业除了

14、要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。 三冲压模具的发展 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对冷冲模具的需求量不断增长。近年来，冷冲模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，冷冲模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。 随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞

15、争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而冷冲模具制造是整个链条中最基础的要素之一，冷冲模具制造技术现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企业的生存空间。 随着科学技术的不断进步,现代工业产品的生产日益复杂与多样化,产品性能和质量也在不断提高,因而对冷冲压技术提出了更高的要求.为了使冷冲压技术能适应各工业部门的需要,冷冲压技术自身也在不断革新和发展.冷冲压技术的发展思路就是尽可能地完善和扩充冷冲压工艺的优点,克服其缺点.在冷冲压技术的发展过程中,应注意以下几方面：(1)冷冲压技术的发展过程中应正确地确定工艺参数及冷冲模具工作部分的形

16、状与尺寸,提高冲压件的质量、缩短新产品试制周期,应在加强冲压成形理论研究的基础上,使冲压成形理论达到能对生产实际起指导作用,逐步建立起一套密切结合生产实际的先进的工艺分析计算方法.国外已开始采用弹塑性有限元法对汽车覆盖零件的成形过程进行应力应变分析和计算机模拟,以预测某一工艺方案对零件成形的可能性和可能出现的问题。(2)加快产品更新换代,克服模具设计周期长的缺点.应大力开展模具计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)技术的研究.在我国,目前要特别注意加强多工位级进模CAD/CAM技术的研究。 (3)扩大冷冲压生产的运用范围.使冷冲压既适合大量生产,也适合小批量生产;既能生产一般精度的产品,也能生

17、产精密零件.应注意开发如精密冲裁(特别是厚料精冲)、高能成形、软模成形、施压和超塑性加工等新成形工艺,还要推广简易模(软模和低熔点合金模)、通用组合模、数控冲床等设备的运用。1. 冲裁件的工艺性分析冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。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影响，在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求。良好的冲压工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。 该零件是油挡，材料为10钢。从图1.1中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47-

18、0.34为IT13级，尺寸32+0.28为IT13级。其余尺寸未标注公差，可以按自由公差计算和处理。零件的外形尺寸为47，属于小型零件，料厚为1.5mm。图1.1 油挡零件图下面分析结构工艺性。因为该零件为轴对称旋转体，故落料片肯定是圆形，其冲裁的工艺性很好。零件为带法兰边圆筒形件，且DF/h、h/d都不太大，拉深工艺性较好，圆角半径R2大于1倍料厚，对于拉深都很适合。但R2.5小于2倍料厚，拉伸性能不太好，需增加精整工序。法兰边高度不大可也考虑翻边工序。因此，该壳体零件的冲压生产要用到的冲压加工基本工序有：落料、拉深、翻边、精整。用这些工序的组合可以提出多种不同的工艺方案。2 确定工艺方案2

19、1 计算拉伸次数对拉深其实际拉深系数为： 且材料的相对厚度为: 凸缘的相对直径为: 凸缘的相对高度为： 由此可以查出 ： 因为凸缘的相对高度0.21小于最大相对高度0.45，且实际拉深系数0.44大于最小极限拉深系数0.42，所以正拉深过程可以一次拉深成功。材料的相对厚度2.0,则可不采用压边圈。2.2 计算翻边次数对零件进行工业分析可知，法兰边的翻边操作属于外缘翻边的外凸翻边。其应力和应变情况类似于浅拉深。变形程度因实际拉深系数0.78大于最小极限拉深系数0.42，所以拉深过程可以一次拉深成功，即一次翻边可以完成。表2.1带凸缘筒形件第一次拉深的最大相对高度凸缘相对直径毛坯相对厚度0.060

20、.2-0.50.5-11-1.51.51.11.1-1.31.3-1.51.5-1.81.8-2.02.0-2.22.2-2.52.5-2.82.8-3.00.45-0.520.40-0.470.35-0.420.29-0.350.25-0.300.22-0.260.17-0.210.13-0.160.10-0.130.50-0.620.45-0.530.40-0.480.34-0.390.29-0.340.25-0.290.20-0.230.15-0.180.12-0.150.57-0.700.50-0.600.45-0.530.37-0.440.32-0.380.27-0.330.22-0

21、.270.17-0.210.14-0.170.60-0.800.56-0.720.50-0.630.42-0.530.36-0.460.31-0.400.25-0.320.19-0.240.16-0.200.75-0.900.65-0.800.60-0.700.48-0.580.48-0.580.35-0.450.28-0.350.22-0.270.18-0.22表2.2带凸缘筒形件第一次拉深时的拉深系数凸缘相对直径毛坯相对厚度0.060.2-0.50.5-11-1.51.51.11.1-1.31.3-1.51.5-1.81.8-2.02.0-2.22.2-2.52.5-2.82.8-3.00

22、.590.550.520.480.450.420.380.350.330.570.540.510.480.450.420.380.350.330.550.530.500.470.440.420.380.340.320.530.510.490.460.430.410.380.340.320.500.490.470.450.420.400.370.330.31 2.3确定工艺方案根据以上分析和计算，可以进一步明确该零件的冲压加工需要，可以拟出如下几种工艺方案： 方案一 先进行落料，然后正拉深，再进行反拉深，以上工序过程都采用单工序模加工。最后在精整模上精整。方案二 落料与正拉深在复合模中加工成半成

23、品，再在单工序模上进行反拉深，最后在精整模上精整。方案三 落料、正拉深和反拉深全都在同一个复合模中一次加工成型，最后在精整模上精整。方案四 落料与正拉深在复合模中加工成半成品，再在翻边、精整复合模上进行翻边和精整。分析比较上述四种方案，可以看出：方案一 用此方案，模具的结构都比较简单，制造很容易，成本低廉，但由于结构简单定位误差很大，而且单工序模一般无导向装置，安装和调整不方便，费时间，生产效率低。 方案二 采用了落料与正拉深的复合模，提高了生产率。对落料以及正拉深的精度也有很大的提高。由于最后一道反拉深工序是在单工序模中完成，使得最后一步反拉深工序的精度降低，影响了整个零件的精度，而且中间过

24、程序要取件，生产效率不高。方案三 此方案把三个工序集中在一副复合模中完成，使得生产率有了很大的提升。但增加了一精整工序。在冲裁时材料处于受压状态，零件表面平整。模具的结构也非常的紧凑，外廓尺寸比较小，但模具的结构和装配复杂。方案四 与前面三种方案相比，在翻边的同时对零件进行精整，简化了生产过程，提高了零件精度。且采用了落料与拉深的复合模，提高了生产率。 根据设计需要和生产批量，综合考虑以上方案，方案四最适合。即落料、拉深在同一复合模中完成，再在在翻边、精整复合模上进行翻边和精整。这样既能保证大批量生产的高效率又能保证加工精度，而且成本不高，经济合理。 24计算毛坯尺寸由于板料在扎压或退火时所产

25、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3mm。 表2.3有凸缘圆筒形拉深件的修边余量凸缘直径d凸凸缘的相对直径1.5以下1.5-22-2.52.52525-6050-100100-150150-200200-2502501.82.53.64.35.05.561.62.03.03.64.2

26、4.651.41.82.53.03.53.841.21.62.22.52.72.83 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。 在外缘翻边中，毛坯的计算与毛坯曲线性质有关。对于外凸翻边，可参考浅拉深毛坯计算方法。因为表面积拉深不变薄，所以面积相等，则即圆筒部分表面积为： 圆角球台部分的表面积为： 底部表面积为： 由零件给出的尺寸可知： 由于翻边操作在拉深之后所以

27、拉深可看作有凸缘件的拉深，在翻边操作之前需进行修边操作，修边余量为3mm。则需先求出修边部分的表面积。则可把这两步分开来计算中间尺寸。除法兰边外的有凸缘件的表面积为： 法兰边的表面积为：则翻边操作前的有凸缘拉深件（图2.1）的凸缘直径为DF, 修边量为3mmm，则修边的表面积为： 根据以上数据计算得毛坯尺寸为： 图2.1 翻边前零件图3 主要工艺参数的计算3. 1 确定排样、裁板方案 冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法叫排样。排样合理就能够用同样的材料冲出更多的零件来,降低材料的消耗。大批量生产时,材料费用一般占冲裁件的成本的60%以上。因此,材料的经济利用是一个重要问题,特别是对贵重的有色

28、金属。排样的合理与否将影响到材料的经济利用、冲裁质量、生产率、模具结构寿命、生产操作方便与安全等。排样的意义在于保证用最低的材料消耗和最高的劳动生产率得到合格的零件。 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

29、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:（冲压手册表2-17，2-18）搭边值为:工件间侧面根据条料送进时无侧压装置计算:条料宽度导尺间距进距 式中:D-零件垂直于送料方向的最大尺寸（mm） a-侧边搭边最小值（mm） -条料宽度偏差（mm） c1-导尺与最大宽条料间的单向间隙（mm） （查简明冷冲压手册表6-10）得 根据以上数据算得：板料规格拟用的热轧钢板。采用横裁时：裁板条数每条个数则总冲件数故材料利用率采用纵裁时：裁板条数每条个数则总冲件数故材料利用率故选用横向裁料图31 排样图3.2 确定各中间工序尺寸整个冲压过程包括落料、正拉深以

30、及反拉深三个过程，在正反拉深过程中，由于是一次冲压成型，所以各次拉深的凸、凹模圆角尺寸必需与零件要求相一致，则拉深凸模圆角为 2.5mm拉深凹模圆角为 6mm拉深高度为 8mm翻边凸模圆角为 2mm翻边凹模圆角为 6mm翻边高度为 8mm精整凸模圆角为 2mm精整凹模圆角为 2mm第一个过程为落料及拉深，成型后如图3.2所示。 图3.2第二个过程为切边、翻边精整，成型后如图3.2所示。图3.33.3 计算工艺力、初选设备3.3.1 落料、拉深过程(1) 落料力平刃凸模落料力的计算公式为: 式中 P 冲裁力（N） L 冲件的周边长度（mm） t 板料厚度（mm） 材料的抗冲剪强度（MPa）（根据

31、表3.1选取） 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（1.01.3）P的范围内，k取1.3。 在实际应用中，抗冲剪强度的值一般取材料抗拉强度的0.70.85。通常取抗冲剪强度等于该材料抗拉强度的80%。根据表3.1选取得=400Mpa。 因此，该冲件的落料力的计算公式为 (2) 拉深力带凸缘圆筒形零件的拉深力计算公式为: 表3.1 部分常用冲压材料的力学性能材料名称 牌号 材料状态 抗剪强度/Mpa 抗拉强度 /MPa 伸长率 /% 屈服强度 /MPa 普通碳素钢 Q195 未退火 260320 320400 2833

32、200 Q235 310380 380470 2125 240 Q275 400500 500620 1519 280 优质碳素结构钢 08F 已退火 220310 280390 32 180 08 260360 330450 32 200 10 260340 300440 29 210 45 440560 550700 16 360 65Mn 已退火 600 750 12 400 不锈钢 1Cr13 已退火 320380 400470 21 1Cr18Ni9Ti 热处理退软 430550 540700 40 200 铝 L2、L3、L5 已退火 80 75110 25 5080 冷作硬化 1

33、00 120150 4 铝锰合金 LF21 已退火 70110 110145 19 50 式中 d1筒形件的第一次工序尺寸（mm） K3系数，这里取0.75。(查冲压手册表4-87) 材料的抗拉强度（MPa）（根据表3.1选取）因此 (3)顶料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，顶料力的经验计算公式为： 式中 F冲裁力（N） 顶料力系数，这里查表取0.06。（根据表3.2选取）所以有: 表3.2卸料力、推件力、顶件力系数料厚t/mmKXKTKD钢0.10.10.50.52.52.56.56.50.060.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.03

34、0.10.0630.0500.0450.0250.140.080.060.050.03铝、铝合金纯铜，黄铜0.0250.080.020.060.030.070.030.09对于表中的数据，厚材料取小值，薄材料取大值。3.3.2 切边过程(1) 切边力此处切边相当于平刃凸模落料过程，则切边力的计算公式为: 式中 P 冲裁力（N） L 冲件的周边长度（mm） t 板料厚度（mm） 材料的抗冲剪强度（MPa）（根据表3.1选取） （2）卸料力 式中 卸料系数，取0.04（根据表3.2选取） F 冲裁力3.3.3翻边、精整(1)翻边力: 此处翻边相当于与凸缘件的拉深过程 式中 d1筒形件的第一次工序尺

35、寸（mm） K3系数，这里取0.75。(查冲压手册表4-87) 材料的抗拉强度（MPa）（根据表3.1选取）因此 (2)推件力: 式中 F冲裁力（N） 顶料力系数，取0.10。（根据表3.2选取）所以有: (3)精整力:整形力按下列公式计算： 式中： A工件整形面积 P单位压力，取80MPa3.3.4 拉深功的计算拉深所需的功可按下式计算 式中 最大拉深力（N） h 拉深深度（mm） W拉深功（Nm） C修正系数，一般取为C=0.60.8。（查冲压手册表4-91）所以 : (1)落料拉深过程:(2) 翻边过程:3.3.5 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

36、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%-70%的容量，甚至50%，即取工艺变形力的2倍。（1）落料拉深复合模 拟选用250kN的压力机查压力机表（冲压手册表表9-3）可知250kN压力机；最大闭合高度最小闭合高度（2）切边模 拟选用250kN的压力机查压力机表（冲压手册表表9-3）可知250kN压力机；最大闭合高度最小闭合高度(3)翻边精整复合模 拟选用160kN的压力机查压力机表（冲压手册表表9-3）可知250kN压力机；最大闭

37、合高度最小闭合高度4 . 模具的结构设计4.1 模具结构形式的选择1.落料、拉深采用复合模，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: 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，模座下的缓冲器兼作压边与顶件，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，采用刚性卸料板。从导向的精度和运动的平稳以及具体规格方面考虑，可以采用中间导柱圆形模架（GB/2851.6-81）。2.切边采用单工序模,采用中

38、间导柱圆形模架（GB/2851.6-81）。3.翻边、精整采用复合模,采用中间导柱圆形模架（GB/2851.6-81）。4.2 模具工作部分尺寸计算4.2.1 落料 凸、凹模刃口尺寸精度决定得合理与否，直接影响冲裁件的尺寸精度及合理间隙值能否保证，也关系模具的加工成本和寿命。因此，计算凸、凹模刃口是一项重要的工作。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。 冲裁件的尺寸精度取决于凸、凹模刃口部分的尺寸。冲裁间隙的合理也要靠凸、凹模刃口部分的尺寸来实现和保证。所以正确确

39、定刃口部分的尺寸是相当重要的。在决定模具刃口尺寸及制造公差时，需考虑以下原则： a落料件的尺寸取决于凹模尺寸，冲裁件的尺寸取决于凸模尺寸。b考虑到冲裁时凸、凹模的磨损，在设计凸、凹模刃口尺寸时，对基准件刃口尺寸在磨损后增大的，其刃口公称尺寸应取工件尺寸范围内较小的数值。对基准件刃口尺寸在磨损后减小的，其刃口公称尺寸应取工件尺寸范围内较大的数值。这样，在凸模磨损到一定程度的情况下，能冲出合格的零件。c在确定模具刃口制造公差时，要既能保证工件的精度要求，又要保证合理的间隙数值。一般模具制造精度比工件精度高24级。对于落料 式中 落料凸模直径（mm） 落料凹模直径（mm） D 工件外径的公称尺寸（m

40、m） 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=0.5。、凹、凸模制造偏差，查表得=+0.017、=-0,012。 实用间隙最小值，可以通过查(表4.1)选取 2cmax=0.012， 2cmin=0.008所落下的料（即为拉深的坯料）按未注公差的自由尺寸IT14级选取极限偏差，故落料件的尺寸取为，还必须满足下列公式: 有 所以满足条件。 落料凹模的外形尺寸的确定凹模厚度: 凹模壁厚: 式中 b冲裁件最大外形尺寸 K系数，考虑坯料厚度t的影响，其值可查 (冲压手册表2-40)取，K=0.28。 所以有: 调整到符合标准，凹模外径设计尺寸为160mm。表4.

41、1 冲裁模初始用间隙2c(mm)材料厚度08、10、35、09Mn、Q23516Mn40、5065Mn22222222小于0.5极小间隙0.50.60.70.80.91.01.21.51.752.02.12.52.753.0.3.54.04.55.56.00.0400.0480.0640.0720.0920.1000.1260.1320.2200.2460.2600.2600.4000.4600.5400.6100.7200.9401.0800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.5000.5600.6400.7400.

42、8801.0001.2801.4400.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.6800.7800.8400.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9200.9601.1001.2000.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.7800.9801.

43、1400.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9201.0401.3201.5000.0400.0480.0640.0640.0900.0900.0600.0720.0920.0920.1260.1264.2.2 拉深 拉深中，工件的精度由末次拉深的凸、凹模的尺寸及公差决定，因此除最后一道拉深模的尺寸需要考虑之外，首次及中间各道的模具尺寸公差和拉深半成品尺寸公差都没有必要做严格限制，这时模具尺寸只要等于毛坯的公称尺寸即可。当工件的外形尺寸及公差有要求时，以凹模为准，先确定凹模尺寸，

44、因凹模尺寸在拉深中随磨损的增加而逐渐增大，故模具尺寸开始应取小些，为： 凸模尺寸为 :以上各式中: 冲头制造偏差及，分别为=+0.09、=-0.06 间隙C可查(表4.1)取,有 取C=1.65mm 4.2.3修边对于落料: 式中 落料凸模直径（mm） 落料凹模直径（mm） D 工件外径的公称尺寸（mm） 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=0.75。、凹、凸模制造偏差，查表得=+0.017、=-0.012。 实用间隙最小值，可以通过查(表3.3)选取 2cmax=0.012， 2cmin=0.008所落下的料（即为拉深的坯料）按未注公差的自由尺寸IT14级选取极限偏差，故落料件的尺寸取为，还必须满足下列公式 有 所以满足条件。 则有: 落料凹模的外形尺寸的确定凹模厚度: 凹模壁厚: 式中 b冲裁件最大外形尺寸 K系数，考虑坯料厚度t的影响，其值可查(冲压手册表2-40)取，K=0.28。所以有 ： 调整到符合标准，凹模外径设计尺寸为125mm。4.2.3翻边对零件进行工业分析可知，法兰边的翻边操作属于外缘翻边的外凸翻边。其应力和应变情况