套环设计毕业论文讲解

1、太原工业学院毕业论文 毕业设计套环的冲压模具设计 27 张震机械工程系 学生姓名： 学号： 材料成型及控制工程系 部： 韩海军专 业： 指导教师： 二零一三年六月太原工业学院毕业论文诚信声明 本人郑重声明：本设计及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成设计时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 本人签名： 年 月 日1毕业设计任务书设计题目： 套环的冲压工艺分析及模具设计 系部：机械工程系 专业： 材料成型及控制工程 学号： 092018127 学生： 张震 指导教师(含职称)： 韩海军（高级工程师）专业负责人： 赵跃文 1 设计的主要任务及目标 （1）设计题目：套环的冲压工艺

2、及模具设计 材料：08钢 壁厚：1.5mm 生产批量：中批量(2) 针对设计的选题，查阅了大量的国内外相关资料和文献，充分了解国内的现状，深入分析我国的行业前景。(3) 通过本次毕业设计的写作，培养和提高了我对所学的理论、知识和技能的运用能力，增强了创新意识、创新能力和创新精神的培养。既掌握了所学的各类基础知识、冲压模具设计的流程。又培养了实事求是的科学精神、严肃认真的工作态度、良好的团体协作精神和优秀的职业道德素养。2 设计的基本要求和内容 (1)对给定零件进行工艺分析并确定工艺方案； (2)模具总体结构设计及相关工艺计算；(3)进行模具零部件的设计；(4)绘制模具装配图和非标准件的零件图；

3、(5)编写设计说明书；3.主要参考文献 (1)冲压设计资料 机械工业出版社 王孝培主编 (2)冲模图册 机械工业出版社 李天佑主编 (3)冷冲压模具设计指导 机械工业出版社 王芳主编 (4)实用模具设计手册 机械工业出版社 阵锡栋、周小玉主编 (5)实用模具设计手册 上海科学技术出版社 李绍林、马长福主编 (6)冷冲模设计 机械工业出版社 丁聚松主编 (7)冲模设计手册 机械工业出版社 冲模设计手册编写组4.进度安排设计各阶段名称起 止 日 期1查阅相关资料、撰写开题报告2013.3.32013.3.152确定工艺方案，并且初步进行工艺计算2013.3.152.13.4.153完成模具的设计与

4、计算2013.4.152013.5.154绘制图纸及编写设计说明书2013.5.152013.6.105毕业答辩2013年6月中旬III套环的冲压工艺分析及模具设计摘要：本设计主要是套环的成型模具设计。通关对工件进行工艺分析及其结构分析，从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具成型部分的结构、顶出系统压力机的选择及有关参数的校核都有详细的设计。介绍了落料拉伸模具、冲孔模具等多套模具的结构组成及工作原理。通过模具设计表明该套模具能达到套环零件质量和加工工艺要求。关键词 套环；落料拉伸模具；压力机 lantern ring die designAbstract:This design is th

5、e lantern ring mold design . Clearance of the workpiece process analysis and structural analysis, from the process of product structure , the specific mold structure starting on the mold forming part of the structure , the top choice of the system presses and related parameters have detailed check o

6、f the design . Introduced blanking drawing dies , necking flanging die mold sets the structure and working principle . Through the mold design indicates that the molds can reach the front cover part quality and processing requirements.Keyword：lantern ring;Blanking drawing dies;PressesVII目 录前言11 冲压成形

7、工艺分析2 1.1 明确设计任务，收集相关资料 2 1.2冲压工艺性分析22 冲压工艺方案的制定及模具结构类型3 2.1工序性质和数量3 2.2冲压工艺方案43工艺设计及其零件尺寸计算4 4确定排样裁板方式及材料利用率计算7 4.1排样方式7 4.2 搭边与料宽8 4.3 材料的利用率95 确定冲模类型及结构形式9 5.1确定冲模类型及结构形式9 5.2工艺方案确定96 落料拉伸模具计算工序压力、压力中心的计算和压力机的选择10 6.1工序压力的计算10 6.2 计算模具压力中心12 6.3压力机的选择127 计算模具主要工作部分的刃口尺寸13 7.1刃口尺寸的计算原则13 7.2 刃口尺寸的

8、计算及公差的确定148 模具的主要工作部分及结构设计15 8.1模具主要工作部分的设计15 8.2 模架的选用22 8.3其他零部件的说明229 压力机的校核23 9.1闭合高度的校核23 9.2 工作台面尺寸的校核23 9.3滑块行程的校核2310 模具的装配和工作23 10.1冲裁间隙的调整23 10.2模架的装配23 10.3模具总装24 10.4模具的总装配图25 10.5模具的调试2511冲孔模具计算工序压力、压力中心的计算和压力机的选择26 11.1工序压力的计算26 11.2 计算模具压力中心27 11.3压力机的选择2712 计算模具主要工作部分的刃口尺寸27 12.1 刃口尺

9、寸的计算及公差的确定27 12.2 刃口尺寸的计算及公差的确定13 模具的主要工作部分及结构设计28 13.1模具主要工作部分的设计28 13.2 模架的选用32 13.3其他零部件的说明3314 压力机的校核33 14.1闭合高度的校核3315 模具的装配和工作33 15.1模具的调试31 15.2模具总装图3416 其他工序模具主要零件设计计算说明35 16.1 再拉深模具凹模、凸模计算、压力机及其模架的选择35 16.2 翻孔凹模、凸模计算、压力机及其模架的选择36 16.3 翻边凹模、凸模计算、压力机及其模架的选择38设计说明参考文献38设计总结39致谢39 太原工业学院毕业论文前 言

10、 目前我国模具工业与发达国家相比还比较落后。主要原因是我国在模具标准化，模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家相比有一定差距。我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竞争激烈。 随着工业产品质量的不断提高，模具产品生成呈现的品种、少批量、复杂、大型精密更新换代速度快。模具设计与技术由于手工设备，依靠人工经验和常规机加工，技 术 向以计算机辅助设计，数控编程切屑加工，数控电加

11、工核心的计算机辅助设计（CAD/CAM)技术转变。模具生产制件所表现出来的高精度，高复杂程度,高生产率，高一致性和抵消耗是其它制造加工方面所不能充分展示出来，从而有好的经济效益，因此在批量生产中得到广泛应用，在现代工业生产中有十分重要的地位，是我国国防工业及民用生产中必不可少的加工方法。 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压零件日趋复杂化，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲模制造难度日益增大。模具制造正由过去的劳动密集、依靠人工的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业，更多的依靠各种高效、高精度机床，从过去的单一的机械加工时代转变成电加工以及其他特

12、种加工相结合的时代。模具制造技术，已经发展成为技术密集型的综合加工技术。本专业以培养学生从事模具设计与制造工作能力的核心，将模具成型加工原理、设备、工艺、模具设计与制造有机结合在一起，实现理论与实际相结合，突出实用性，综合性，先进性。正确掌握并运用冲压工艺参数和模具工作部分的几何形状和尺寸的综合应用，以提高我的模具设计与制造能力的综合应用。11 冲压成形工艺分析1.1 明确设计任务，收集相关资料 冲压工艺设计应在研究设计任务，分析设计题目，了解原始数据和工作条件，明确设计内容和要求的条件下，收集调查研究并掌握有关设计的原始资料的基础上进行，做到有目的的设计，避免盲目性。工艺设计的原始资料主要包

13、括如下内容： (1)冲压件的产品图及技术要求 零件图如设计任务书中所示的零件图。技术条件应明确合理。由此可对拉深件的结构，尺寸大小，精度要求以及装配关系，实用性能等有全面了解，以便制定工艺方案，选择模具类型和确定模具精度。 (2)生产类型 生产类型是企业生产产业程度的分类，一般分为大批量生产、中批量生产、小批量生产，该零件的生产类型为中批量生产。 (3)生产组织形式生产类型不相同，零件和产品的组织形式，采用的技术措施和达到的技术经济效果也会不同。1.2冲压工艺性分析（1）材料：选取端盖所用的材料为碳素结构钢08钢，其塑性较好，其具有良好的冲压工艺性能。（2）从制件形状来看：属于阶梯拉伸件，阶梯

14、形件的拉伸和圆筒形件的拉伸基本相同，但主要考虑的是阶梯件能否一次拉伸成型。 毛坯尺寸计算采用新方法。拉伸件体积不变原则。毛坯直径D按如下公式计算： D= 式中：T材料体积 t材料厚度按照图1计算得：D=93.3mm，毛坯的相对厚度t/D100=(1.5/93.3)100=1.6，按照小阶梯直径得拉伸系数m=(30+1.5)/93.3=0.33，查表得相应筒形件极限拉伸系数为0.50。前者小于后者，可以判断不能一次拉伸成型。 小台阶直径与大台阶直径之比d2/d1=30/44=0.68，接近极限拉伸系数0.5，按阶梯形件的多次拉伸原则，先拉出小阶梯法兰件，考虑到直接在壁部修边会使模具结构复杂，成本

15、高，不宜操作，在小阶梯法兰上修边，然后在将法兰拉伸成大台阶，以保证端口平齐。 该制件凸缘较高，可采用冲孔，或冲孔，翻孔工序。从节省材料、经济的角度来看，采用后者较好。 (3) 尺寸精度、同轴度要求较高，中零件图上内孔翻边属于IT13级，外缘翻边属于IT11级工件外轮廓所有未注公差尺寸按IT14级。精度要求不是很高，一般冲压均能满足精度要求。 (4) 为了保证孔的尺寸以及同轴度的要求，应该先修边、冲孔，再翻孔。防止孔变形由上述分析，可初步确定工序顺序为：落料拉伸(小阶梯)再拉伸(大阶梯)冲孔、修边整形翻孔翻边。共需要5套模具。 从模具结构上分析，小阶梯落料拉伸能否一次拉伸成型需要在后面进行工艺计

16、算验证。2 冲压工艺方案的制定及模具结构类型2.1工序性质和数量2.1.1工序性质的确定 在冲压加工中，工序性质指的是冲压件所需的工序种类，落料，冲孔，切边等使材料分离的工序。弯曲拉深局部成形等使材料发生变形的工序。冲压工序性质的确定主要取决于冲压零件的形状尺寸和精度要求。同时还要考虑冲压变形规律及某些具体条件的限制。通常在确定工序性质时需要考虑以下几方面： (1)零件图上直观的确定工序性质，平板件冲压加工时常采用剪裁，落料，冲孔等冲裁 工序。 (2)对零件图进行计算分析，比较后确定合理的工序性质。 (3)为改善冲压变形条件，方便工序定位，适当增加附加工序。2.1.2 工序数量的确定 确定工序

17、数量的基本原则是：在保证工件加工质量，生产效率和经效益的前提下，工序数量应尽可能地减少。 该零件精度要求较高，故采用复合模。2.2冲压工艺方案 该零件加工需先落料，然后拉深，在拉深后的底部进行冲孔翻孔。由上述分析，可初步确定工序顺序为：落料拉伸(小阶梯)再拉伸(大阶梯)冲孔、修边翻孔翻边。 从模具结构上分析，小阶梯落料拉伸能否一次拉伸成型需要在后面进行工艺计算验证。所以设计为落料拉深复合模，再拉深，冲孔修边复合模，翻孔模。3 工艺设计及其一些尺寸计算 （1）冲工件图倒推至各工序图，可确定再拉深的工序图为(b) （2）为了保证图(b)中的尺寸 30，其上道工序需要适当加大此处直径。 使壁部材料都

18、能变形，但是如果直径加大太多，变形量过大，势必会造成制件极易拉裂，且因变形热较大易产生高温粘结，容易划伤制件表面，无法满足产品要求。根据经验和计算，上道工序直径可定为30.2mm，圆角R1、R2mm可分别加大为R2、R3mm。 按拉伸件体积不变原则，可以计算出法兰直径：D=63mm考虑到零件尺寸精度及表面质量要求较高，拉伸间隙比较小，零件局部变薄较严重，可按计算值减少3，取法兰直径为61mm。 (3) 设计出拉伸工序图，见图(b)。 (4) 图(b)为典型的带法兰筒形拉伸件，相对 法兰直径：df/d=66/(30+1.5)=2.11.3，属宽法兰件。根据图(b)可以计算零件所用毛坯直径D。=

19、97.6mm，取毛坯直径为97mm， 根据毛坯的相对厚度tD0=1.597=0.015及相对法兰直径df/d=1.7查表得第一次极限拉伸系数为m1j=0.35，零件的拉伸系数m=d/D。= (30.2+1.5)97=0.33，小于极限拉伸系数，不能一次拉深成功，需进行多次拉深。 宽法兰筒形件第一次拉伸拉成零件要求的法兰直径，在以后的拉伸工序中法兰直径保持不变，只是逐渐地缩小圆筒部分的直径。因为即使法兰直径产生很小的收缩变形，也能引起筒壁传力区过大的拉 力使其不能承受而破坏，造成筒壁拉裂。 在保证第一次拉伸成形的法兰直径不再变化的前提下，第一次拉伸后得到根部与底部的圆角半径较大的中间毛坯，在以后

20、各道拉伸工序中毛坯的高度基本保持不变，仅缩小圆筒部分的直径和圆角半径，这种方法制成的零件表面光滑平整，厚度均匀，不存在中间工序中圆角部分的弯曲与局部变薄的痕迹。 查表得第二次极限拉伸系数m2J=0.73。 初步确定各工序拉伸直径，d1=m1j D。= 0.3797=35.9mm，d2=m2 jd1=0.7335.9=26.2mm 从上面计算可以看出，需要两次拉伸。在多工序拉伸中，拉伸系数的选取直接影响拉伸件质量。考虑到首次拉伸后材料产生硬化，使变形区变形抗力增加，第一次拉伸选取的拉伸系数可以加大一些，直径可以加大到d1=53mm，此时实际第二次拉伸系数m2=d2d1=(30.2+1.5)(53

21、1.5)=0.76，大于第二次极限拉伸系数0.73，由此可见，首次拉伸直径取 53mm是合理的。 为了确保第一次拉伸已形成的法兰直径在第二次拉伸工序中不再发生收缩变形，应把首次拉入凹模的毛坯面积加大3，这些多余材料在第二次拉伸中挤回到法兰部分，使法兰增厚。这样做一方面可以补偿计算上的误差及材料拉伸过程中的变厚，另一方面也便于试模时的调整。 图(b)中圆筒部分材料体积的1.03倍为首次拉伸圆筒部分材料的体积，计算出首次拉伸高度h=14，即可设计出落料拉伸工序图，见图(a)。 （5） 再计算预留孔直径，拉深高度 首先计算翻孔高度为： =31.52(1-0.60)+0.57 =6.78mm K极限翻

22、孔系数(查1表6-4) 预冲孔直径为： D+1.14 r2h =31.5+1.1426.78 =19.08mm 预拉深高度为： =24-6.78+1+1.5 =19.72mm 此处给得预拉伸高度为14mm 综上所述，工艺方案最终修订为：落料拉伸(小阶梯)再拉伸(大阶梯)冲孔、修边翻孔翻边。各工序图见下图。 ( a ) ( b ) ( C ) ( d ) ( e ) 图14 确定排样裁板方式及材料利用率 4.1排样方式 冲压件在配料上的布置方式称为排样。合理的确定产品的排样方式、坯料形式及尺寸，能够提高产品质量、材料利用率、冲压效率和模具寿命，同时便于冲压操作。 按照材料的利用情况，排样方式分为

23、三种： (1)有废料排样 产品与产品之间、产品与坯料边缘之间均有搭边。 (2)少废料排样 仅在产品与产品(或产品与坯料边缘)之间有搭边 (3)无废料排样 产品与产品之间、产品与坯料边缘之间均无搭边。 根据零件图可以选取少废料排样。这种排样利用率高，用于某些精度要求不是很高的冲裁件排样。 按照产品在坯料上的布置方式分类，排料方式可以分为直排、斜排、多排、对排、混排等。根据零件图可以选取为直排排样。 4.2 搭边与料宽 搭边是指排样时产品与产品之间、产品与坯料之间留下的余料。它可以补偿坯料的定位误差，保证模具具有足够的强度，使条料具有足够的刚度，以便送料。 综合考虑材料的力学性能和厚度，及零件的外

24、形尺寸和排样方式，初步选取搭边值为a=1.00.9=0.9mm a1=1.20.9=1.08mm 送料步距为A=D+a=93.3+0.9=94.2mm。 图2 零件排样图 条料宽度的选取原则：最小条料宽度要能够保证冲裁件周边有足够的搭边值。最大条料宽度要保证冲裁时在导料板之间顺利送行并与导料板之间有一定的间隙。 条料在模具上每次送进的距离称为送料步距(简称为步距或进距)其大小为条料上两个对应冲裁件的对应点之间的距离。 条料宽度 b=D+2a1=93.3mm+21.08mm=95.46mm 送料步距 s=D+a=93.3mm+1.5mm=94.2mm 4.3材料的利用率 材料的利用率是指产品的实

25、际面积与所用坯料面积的百分比，但通常是以一个步距内零件的实际面积与所用毛坯面积的百分比来表示： =S1/AB100% =()/(4AB)100% =(3.1493.3)/(494.295.46)100% =75.99% 材料利用率 ； S1 一个步距内零件的实际面积(mm2)； A 送料步距(mm)； B 送料宽度(mm)；5 确定冲模类型及结构形式 5.1确定冲模类型及结构形式 冲压工艺性分析之后拟定冲压工艺方案时选择复合模，因为零件的几何形状简单对称，工件之间无搭边值。故可以用 （1）落料、拉深、再拉深、拉伸大台阶、冲孔，采用单工序模生产； （2）先落料拉深复合、再拉深、冲孔、翻孔、翻边，

26、复合模生产； （3）拉深、再拉深、冲孔、翻孔，翻边，落料，采用连续模生产； 5.2工艺方案确定 若采用方案一的单工序模，虽然模具结构简单，但需要工序较多，即需要落料模、拉深模、冲孔模、翻边模、翻孔模，五副模具，生产效率低，难以满足该零件的生产要求。若采用方案三的连续模生产，生产效率也很高，但结构极其复杂，模具成本高，调整维护困难，同时五个工位之间的定位要求非常高，否则无法保证形位精度和尺寸精度。若采用方案二的复合模具生产，大大减小了模具规模，提高生产效率，操作简单、方便，能可靠地保证形位精度和尺寸精度。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。6 工序压力、压力中心的计算和压

27、力机的选择6.1工序压力的计算 已知工件的材料08钢,是普通炭素结构钢，其力学性能如下：=255353Mpa, =324441Mpa, =196Mpa。 在冲压模具设计时，冲压力是指落料力、卸料力、拉深力、压边力、切边力、冲孔力、推件力和顶件力的总称。它是冲压时选择压力机，进行模具设计时校核强度和刚度的重要依据。 (1)落料力的计算 KLt =1.3Dt =1.33.14971.5353N 210KN 落料力(KN)； K 安全系数，一般可取K=1.3； L 冲裁轮廓周长(mm)； T 料厚(mm)； 材料的抗剪强度(Mpa)； (2)卸料力的计算 F卸=K卸F落 =0.06210KN 12.

28、6KN F卸 卸料力(N)； K卸 卸料力系数(查表)； F落 冲裁力(N)； (3)拉深力的计算 = =13.14531.5210N 28.3KN 拉深力(N)； K 首次拉深修正系数(查1表5-10)； D拉伸件直径(mm) 材料抗拉强度(Mpa)； (4) 压边力的计算 圆筒形件第一次拉深时压边力 =p =93.3-(53+25)2.5 11.6KN 首次拉深凹模圆角半径； P 单位压边力(查1表5-9)； 第一次拉深时的压边力(N)； (5)推件力的计算 = nF落 =10.05210KN =10.5KN 推件力(N)； 推件力系数(查1表3-11)； F落 冲裁力(N)； (6)顶件

29、力的计算 = F落 =0.06210KN =12.6KN 顶件力(N)； 顶件力系数； F落 冲裁力(N)；6.2 计算模具压力中心 冲压力合理的作用点称为模具的压力中心。模具的压力中心应该通过压力机滑块的中心线。对于有曲柄的冲模来说，虚实压力中心通过曲柄的中心线。以便于冲模平稳工作，减少导向件的磨损，从而提高模具的寿命。 由于该工件的毛坯和各工序工件均为轴对称图形，而且只有一个工位，因此压力机的中心必定与制件的几何中心重合，所以模具的压力中心就在圆心部位，无需再次计算。6.3压力机的选择 压力机的公称压力必须大于或等于冲压力。计算总冲压力原则上只计算同时发生的力。拉深力出现在落料力之后，因此

30、最大冲压力出现在冲裁阶段，模具采用弹性卸料装置和上出料方式，故总冲压力为： =+ =(210+12.6+12.6)KN =235.2KN 对于冲孔、落料等施力行程较小的冲压工序，可以直接选用公称压力大于所需冲压力总和的压力机，对于深拉深、深弯曲等施力行程较大的冲压工序，应按所需工艺力小于或等于压力机公称压力50%60%的条件选取压力机。从满足冲压力要求看，可以初选250KN的开式压力机，其主要技术参数为： 公称压力： 250KN 滑块行程： 80mm 最大封闭高度： 250mm 封闭高度调节量： 70mm 工作台尺寸： 560mm360mm 模柄孔尺寸： 50mm70 mm 工作台厚度： 70

31、mm 最大倾斜角： 30 7 计算模具主要工作部分的刃口尺寸7.1刃口尺寸的计算原则： (1)刃口尺寸应保证能冲出合格工件 由于落料件的实际尺寸基本与凹模刃口尺寸一致，设计落料模时应以凹模尺寸为基准。因此，落料模应先决定凹模的尺寸，间隙取在凸模上，用减小凸模尺寸来保证合理的间隙。冲孔模的尺寸取决于凸模，因此，冲孔模应先决定凸模尺寸。间隙取在凹模上，用增大凹模尺寸来保证合理的间隙。 (2)刃口磨损一些仍能冲出合格件 考虑刃口的磨损对冲件尺寸的影响。刃口磨损后尺寸变大，设计模具时其刃口的基本尺寸应接近或等于冲件的最小极限尺寸；刃口磨损后尺寸变小，设计模具时其刃口基本尺寸应接近或等于冲件的最大极限尺

32、寸。 (3)设计模具时应取最小合理冲裁间隙 随着凸模与凹模磨损量的不断增大，冲裁间隙也会不断增大。所以模具设计时冲裁间隙应取其允许的最小值。 (4)设计时考虑精度关系 考虑冲件精度与模具精度之间的关系，选择模具制造公差时，既要保证冲件的精度要求又要保证有合理的间隙值。一般冲模精度较冲件精度高23级。采用分别制造法制造凹凸模。7.2 刃口尺寸的计算及公差的确定(1)落料刃口尺寸的计算： =(93.3-0.750.20)mm =mm =(93.30.144)mm =mm 、分别为落料凹、凸模刃口尺寸； D落料件外径的最大极限尺寸； 冲裁件的公差； 磨损系数，其值在0.51之间，与冲裁件精度等级有关

33、，在设计中取0.75 最小初始双面间隙； 、分别为凹、凸模的制造公差，取=0.6() =0.4()； (2) 拉深部分凹凸模尺寸的计算： =(53+0.50.04)mm =mm (53.02+2.11.5) mm =mm 其中，拉深模的圆角半径=5mm； 、 分别为落料凹、凸模尺寸； d 拉伸件内形的基本尺寸； 拉深件制造公差； Z凹凸模单边间隙； 查表得，落料凹模制造公差等级选择IT8级，凸模制造公差等级选择IT7级。8 模具的主要工作部分及结构设计8.1模具主要工作部分的设计 本设计采用落料拉深复合模，首先要考虑凹凸模的壁厚是否过薄，本次设计凹凸模为保证强度，所以采用复合模。(1)落料凹模

34、高度的确定 落料凹模高度为 H=Kb (15mm) =(0.293.3)mm=18.86mm 此处取凹模的高度取35mm b最大孔口尺寸(mm)； K凹模厚度系数凹模壁厚：c=(1.52)H(3040mm) =1.718.86 =32mm 根据零件要求，并考虑总体布局，选择圆形凹模板，刃口高度选择8mm，材料采用T10A，工作部分热处理硬度为6064HRC，结构图如下： 图3 落料凹模 (2)拉深凸模的设计 根据工件外形并考虑加工，将凸模设计成带肩台阶式圆凸凹模，一方面加工简单，另一方面又便于装配与修模，采用车床加工，与凸模固定板的配合按H7/m6。材料选用T10A，淬火硬度为5862HRC，

35、根据凸模直径，选择其上通气孔直径为6 mm，凸模长度 L=h1+h2+h =10mm+15mm+20mm =45mm 压边圈厚度(mm)； 工作长度(mm) h附加长度，一般取10mm具体结构如下：图4 拉深凸模 (3) 依据凹模尺寸，查国标GB2858.681，选择圆形垫板尺寸为DH=200mm10mm，材料为45钢， 热处理硬度5348HRC，垫板的结构简图如下： 图5 垫板(4)卸料装置的设计 卸料板内孔每侧与凸模保持间隙距离0.15mm；卸料板周界尺寸与凹模周界尺寸一样，厚度根据冲裁件料厚和卸料板宽度取10mm，选择圆形卸料板，其尺寸为DH=200mm20mm，卸料板采用45钢制造，淬

36、火硬度为5348HRC。结构简图如下： 图6 卸料板 卸料板上设置4个卸料螺钉，公称直径为16mm，螺纹部分为M1218mm。卸料钉尾部需要留下足够的行程空间。卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凸模端面1mm有误差时可以通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调节。 (5)固定板设计 凸模的固定方式有直接固定在模座、用固定板固定和快换式固定三种固定方式，这里选用固定板固定，固定板与凸模为过渡配合(H7/n6)，根据国标及凹模尺寸选取凸模固定板尺寸DH=200mm20mm，其结构简图如下： 图7 凸模固定板同理，选择凹凸模固定板尺寸为DH=200mm20mm，其结构简图如下：图8 凹凸模固定板 (6)压边圈

37、的设计 为了防止拉深时起皱，需用压边圈，压边圈与凸模的单面间隙选为0.3mm，与凹模的单边间隙取0.5mm，压边圈采用45钢制造，热处理硬度为4245HRC。高度选为10mm，其结构如下图： 图9 压边圈 (7)凹凸模设计 结合工件外形并考虑加工，将凸凹模设计成带肩台阶式圆凸凹模，一方面加工简单，另一方面又便于装配与更换，采用车床加工，与凸凹模固定板的配合按H7/m6，材料采用T10A，工作部分热处理淬硬6064HRC，其高度为： L= =57.54mm+25mm+32.46mm =115mm 弹簧安装高度； 卸料板高度； 凹凸模工作高度； 结构图如下： 图10 凹凸模8.2 模架的选用 模具

38、的闭合高度是指模具在最低工作位置时上下模座之间的距离，它应与压力机的装模高度相适应，从生产量、模具结构、产品规格和操作方便等方面考虑，选择滑动导向中间导柱圆形模架，查GB/T 2851.690，所选模架具体参数如下： 凹模周界：200mm 闭合高度(参考)最小：200mm 闭合高度(参考)最大：240mm 上模座 数量1 规格：200mm200mm45 下模座 数量1 规格：200mm200mm50 导柱 数量2 规格：32mm190mm 导套 数量2 规格：32mm105mm43mm 导柱与导套结构从标准中选取，尺寸由模架中的参数决定。导柱的长度应保证冲模在最低工作位置时，导柱上端面与上模座

39、顶面的距离不小于1015mm，而下模座底面与导柱底面的距离应为12mm。导柱与导套之间的配合为H7/h6,导套与上模座之间、导柱与下模座之间采用过渡配合H7/m6。导柱与导套材料采用20钢，热处理硬度为(渗碳)5662HRC。上下模座材料采用45钢，热处理硬度为调质2832HRC。 模具的实际闭合高度为： H=上模座厚度+垫板厚度+冲头长度+凹模厚度+下固定板厚度+下模座厚 度冲头进入凹模的深度 =45mm+20mm+20mm+35mm+10mm+55mm10mm =165mm8.3其他零部件的说明 凹凸模紧固螺钉选取M16x80mm，选用四个；凸模紧固螺钉选取M16x90mm选用四个；挡料销

40、采用A型固定挡料销，d=6mm；导料销选用两个，取d=6mm；圆柱销选取16x100mm，上下模座各一个。选用四个顶杆，取8x100mm。 顶件装置兼起压边的作用，由于压边力和工作行程过大，因此采用推件杆顶件装置。 9 压力机的校核9.1闭合高度的校核 所选压力机的最大闭合高度为240mm，闭合高度调节量为50mm，垫板高度为90mm，所以： 240mm-50mm=190mm本次模具设计的闭合高度为H=200mm， 5mm=235mm 210mm 满足 H5 所选压力机闭合高度满足要求。9.2 工作台面尺寸的校核 所选压力机工作台尺寸为：前后200mm，左右200mm ，模具外形尺寸为D=28

41、0mm，模具底座外形尺寸为：前后300mm ，左右300mm，根据工作台面尺寸一般应大于模具底座尺寸5070mm，其工作台孔径尺寸为D=100mm，大于废料尺寸，可以漏料，所以工作台尺寸满足要求。9.3滑块行程的校核 滑块行程应保证能够方便地放入毛坯和取出零件，对于拉深工序，滑块行程应大于零件高度的2倍，零件高度2=14mm2=28mm，所选压力机的滑块行程为120mm，所以滑块行程满足要求。10 模具的装配和工作 模具的装配就是按照规定的技术要求，将若干个零件结合形成零部件，再将若干个零件和部件组合成模具的整个工艺过程，装配工作通常可以分为部件装配和总装配。10.1冲裁间隙的调整对于冲裁模，

42、即便模具零件的加工精度已经得到保证，但是在装配时，如不能保护冲裁间隙仍然会影响制件的质量和模具的使用寿命。10.2模架的装配(1)模柄的装配 此模具采用的是凸缘模柄中B型压入式模柄，模柄与上模座的配合为H7/h6，将模柄装上模座，用角尺检查模柄圆柱面和上模座上平面的垂直度，其误差不大于0.05mm，然后用螺钉将其固定在上模座上，应该在装模柄前先装入推板。(2)导柱和导套的装配 导柱导套与上下模座均采用压入式连接，导套和导柱与模座的配合分别为H7/h6和H7/m6压入时要注意校正导柱对模座底面的垂直度，装配后的导柱的固定端面与下模座底面距离要求不小于12mm。 (3)凸模和凹凸模的装配 该模具的凸模与凸模固定板的配合按H7/m6，凸模装入固定板后，其固定端面应和固定板的支承面应处于同一平面内，在压力机上调整好凸模与固定板的垂直度，将凸模压入固定板内，凸模对固定支承面的垂直度经检查合格后将凸模上端铆合，装配前在平面磨床上将凸模的上端面和固定板一起磨平，并以固定板支承面定位将凸模工作端面磨平。凹凸模与固定板的配合按H7/m6，总装前应将凹凸模压入固定板内，压在平面磨床将上下平面磨平。10.3 模具总装 (1) 把组装上了凸模的固定板放在下模座上，按中心线打正固定板的位置，用