漏油盖冲压模具设计说明书

1、 冲压模具方案分析工件结构，漏油盖共有落料、拉深、冲孔和翻边四个工序。方案一：采用单工序模加工，单工序模在一次冲压行程中，只能完成一个冲压工序，在一个工序加工完成后，只能采用人工或是机械手将制件取出来，然后移入下一工序进行冲孔，对于本文的工件漏油盖来说，首先要经过落料工序，然后通过一定的方式移入下一个工序进行拉深，两个工序分开制作，然后进行冲孔。所以单工序模加工漏油盖需要落料、拉深、冲孔和翻边四副模具，虽然这四副模具设计简单、制作简单、维修方便，适合形状简单的工件，尺寸不受限制，但是模具结构数量增加，来回更换模具不但操作困难，使用不便，产品的报废率相应增加，生产过程中费力费时，增加时间成本和人

2、工成本。而且导致工件的精度难以保证，适合低精度IT14级以下的工件加工。方案二：采用复合模加工，复合模是在一次行程中，在冲模的同一工位上同时完成两种或两种以上的工序。对于本文的工件漏油盖来说，在同一个位置完成工件中的落料、拉深、冲孔和翻边四个工序。虽然复合模比单工序模模具零部件加工较困难，成本稍高，但是相对于其他冷冲压模具来说，工件的同轴度较好，尺寸精度较高，对称度位置精度高，表面平直。生产效率大大提高，且不受板材外形尺寸的精度限制，适合中高级精度IT8-10级的工件加工。方案三：采用级进模加工，级进模是在一个冲压行程中，在多个位置完成多个工序，一个位置只能加工一个工序，级进模也称作连续模。对

3、于本文的工件漏油盖来说，一个位置用以加工落料，一个位置用以加工拉深，一个位置用以加工冲孔，一个位置用以加工翻边，四个位置同时完成四个工序。其加工效率高，但是模具的凸、凹模用料多，增加了生产成本，通常用在形状尺寸复杂的工件的加工。此零件主要具有落料、拉深、冲孔和翻边四个工序，结构简单不复杂，由于复合模能在一副模具内完成包括落料、冲孔等多道工序，通过三个方案的详细对比和分析，没必要采用结构复杂的级进模，相对于单工序模和级进模，使用复合模具的方案比较合理，采用复合模冲压工序加工漏油盖，所以方案二更为合理。4模具结构零部件的设计4.1送料方式、定位方式的确定由于零件的生产批量是大批量及模具类型的确定，

4、合理安排生产可采用前后自动送料方式。因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料销，无侧压装置。控制条料的送进布局采用挡料销定距。而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量，可以靠操作工目测来定。4.2推件方式的确定刚性卸料是采用固定卸料板结构，常用于较硬、较厚且精度要求不高的工件冲裁后卸料。弹性卸料具有卸料与压料的双重作用，主要用在冲料厚在1mm及以下厚度的板料，由于有压料作用，冲裁件比较平整。弹压卸料板与弹性元件、卸料螺钉组成弹压装置。因为工件料厚为1.5mm，卸料力一般，可采用弹性卸料装置。4.3模架的确定方案一：采用对角导柱模架。由于导柱安装在模具压力中心对称的对角线上，所以上模座

5、在导柱上滑动平稳。常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模、复合模。方案二：采用后侧导柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比较方便。因为导柱安装在后侧，操作者可以看见条料在模具中的送进动作。但是不能使用浮动模柄。方案三：采用四导柱模架。具有导向平稳、导向准确可靠、刚性好等优点。常用于冲压件尺寸较大或精度要求较高的冲压零件及大量生产用的自动冲压模架。方案四：采用中间导柱模架。导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确。只能一个方向送料。根据以上方案比较并结合模具结构形式和送料方式，为提高模具寿命和工件质量，采用后侧导柱模架，操作者可以看见条料在模具中的送进动作。由于前面和左、右不受限制，能满

6、足工件成型的要求。即方案二最佳。5模具工艺参数的确定5.1计算毛坯直径查表可知，常用旋转体拉深毛坯直径的计算公式为： （5-1）计算得： 5.2排样方式的确定冲压件在板料或者条料上的布置方式叫做冲压的排样方式，常用的工件的排样的样式一般分为三种，有废料排样、少废料排样和无废料排样，以下是三种排样方式的特点。第一种是有废料的排样，沿冲件全部外形冲裁，在冲件周边都留有搭边，因此材料利用率低，但冲件尺寸完全由冲模来保证，因此精度高，模具寿命长，生产中绝大多数冲裁件都采用有废料排样；第二种是少废料排样，沿冲件部分外形切断或冲裁，只在冲件之间或冲件与条料侧边之间留有搭边，因受剪裁条料质量和定位误差的影响

7、，工件质量稍差，同时边缘毛刺被凸模带入间隙会影响模具寿命，但材料利用率高，冲模结构简单；第三种是无废料排样，沿直线或曲线切断条料而获得冲件，无任何搭边，冲件的质量和模具寿命更差一些。根据冲裁件在板料上的布置方式，排样形式有直排、斜排、单列排、多列排、对头排等多种多样的排列方式。因为工件外部轮廓为圆，左右结构对称，所以工件采用直排排样方式，漏油盖排样方式如图5.1所示。排样紧凑，废料少，能够节约板料或条料，减少材料的浪费，布置方式合理，节约生产成本，符合生产工件精度需求。图5.1 漏油盖单列直排排样示意图5.1.1搭边值与步距的确定搭边值与材料形状、尺寸和厚度等多因素有关，根据冲压模具设计手册查

8、表确定工件的最小搭边值为2mm，本文确定工件与工件的搭边值为2mm，工件与条料边缘的搭边值为2mm，符合冲压模具设计搭边值的基本原则。步距是在冲压生产过程中，工件或条料每次进给的距离，是生产完一个工件后进行下一个冲压生产时向前移动的距离，步距是由工件尺寸的大小和搭边值的大小来决定的，步距的大小值等于送料方向上工件轮廓尺寸的最大值与搭边值之和，步距的计算公式如5-1所示。S=L+b (5-2)式中 S冲裁步距；L在送料方向上毛坯尺寸的最大值；b沿送进方向的搭边值。步距还可以用另外一种方式确定，尤其适用于对斜排或对排的排样方式，其方法是：首先在工件上任意位置选取一点，然后再其相邻的工件的同一位置选

9、取另一点，两点之间的距离就是步距。在这里我们采用这种方法来确定漏油盖的步距，其值为72mm。5.1.2条料宽度的确定条料的宽度为制件的最大宽度与两侧搭边值之和。为保证送料顺利，不因料带过宽而发生卡死现象，料带的下料公差规定为负偏差。条料的宽度计算公式如5-3所示： (5-3)式中 B漏油盖所需条料的宽度；D工件在宽度方向的尺寸；a侧搭边最小值；宽度偏差。5.1.3材料利用率材料利用率是指冲压工件的面积与冲压所需材料的面积比值（%）。漏油盖条料的材料利用率计算公式如5-4所示： =A/(BS)100% (5-4)式中 为材料利用率；A为一个步距内工件的实际面积（mm2）根据毛坯直径计算得A为40

10、69mm2；B为条料宽度（mm）；S为冲裁步距（mm）。计算得：=4069/(7476)100%72.35%5.2冲压力的计算5.2.1冲裁力的计算冲裁力是指冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是随凸模进人材料的深度而变化的，通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计冲压模具的重要依据之一。16考虑到实际生产中考虑各种因素对冲裁力的影响，一般会在公式中加入修正系数，修正系数一般和模具刃口的磨损钝化有关系，其他影响因素还包括模具间隙的波动，材料力学性能和厚度波动等，因此冲裁力应适当增大，在一般设计的过程中我们取=1.3，漏油盖模具冲裁力计算公式如5-5所示。 或 (5-5)式中为漏油盖

11、周边长度（mm），根据毛坯直径可得落料长度L1为226mm，冲孔长度L2为21mm；为材料厚度（mm）；为材料抗减强度（）；为修正系数；为材料的抗拉强度（）取325MPa，一般情况下，材料的。落料冲裁力为：冲孔冲裁力为：5.2.2拉深力的计算拉深时，工件变形受到的作用就是拉深力。拉深力的理论计算很繁琐，在实际生产中常采用经验公式进行计算。如式5-6。 (5-6)式中：为漏油盖拉深直径（mm）；为材料厚度（mm）；为修正系数，取1；为材料的抗拉强度（），一般情况下，材料的。计算得拉深力为：5.2.3卸料力与推件力的计算冲裁时，工件或废料从凸模上卸下来的力叫卸料力，从凹模内将工件或废料顺着冲裁的方

12、向推出的力叫推件力。卸料力和推料力与板料的重量、尺寸等有关，与冲裁力成正比，冲裁力越大则卸料力和推料力越大，反之，则越小。卸料力和推料力可以依据以下公式5-7和5-8来计算： (5-7) (5-8)式中F为冲裁力（KN）；K卸、K推分别为卸料力、推件力系数，分别取0.11和0.07。5.2.4总冲压力的计算模具总冲压力为模具各个工步的冲压力总和。计算得： 6成形零件工作尺寸计算6.1凸凹模刃口尺寸的确定 随着模具技术的快速发展，对冲压工艺和模具设计提出越来越高的要求，凸模和凹模作为冲压生产中的重要结构，影响着产品质量的好坏以及模具寿命的高低。模具的刃口是指冷冲模具用来冲孔或落料的凸模和凹模的刀

13、口，一个是凸模的刀口，另一个是凹模的刀口，凸模与凹模之间的间隙称为刃口间隙，板料或材料的厚度不同则刃口间隙值也不同。凸模在磨损过程中尺寸越来越小，凹模在磨损过程中尺寸越来越大，导致凸凹模之间的间隙越来越大应当合理选择刃口间隙值，制作合理尺寸的模具、合理的刃口间隙值与合理的凸模、凹模刃口尺寸公差可以减小模具在冲压生产过程中的磨损，可以提高模具生产加工精度和工件的质量，所以需要对模具进行刃口尺寸的分析和计算。模具刃口尺寸有两种计算方式，分别加工法和配做法，在此选用配做法加工，容易保证其最小合理间隙值。翻边的预制孔直径计算公式为： （6-1）计算得：第一类尺寸A：凸凹模或者凸模在模具工作过程中尺寸会

14、不断增大； (6-2)第二类尺寸B：凹模或者凸模在模具工作过程中尺寸会不断减少； (6-3)其中，x为磨损系数，工件精度为IT14，取x=0.5尺寸类型公称尺寸计算结果备注A72保证双面间隙为0.1320.240mmB表6.1 工作零件刃口尺寸计算6.3拉深零件工作尺寸的计算6.3.1拉深凸凹模圆角半径由于工件保证内尺寸，所以由图知，取。所以凸模圆角半径为3mm。凹模圆角半径为3mm。6.3.2拉深凸模和凹模单边间隙Z根据凸模和凹模单边间隙计算公式： （6-4）其中，为材料最大厚度。计算得凸模和凹模的单边间隙。6.3.3拉深凸、凹模工作部分尺寸及公差由于工件保证内尺寸，凸、凹模工作部分尺寸及其

15、公差计算公式分别为 （6-5） （6-6）式中，为凹模的公称尺寸；为凸模的公称尺寸；为拉深件外径下极限尺寸；为拉深件公差；、为凸模、凹模的制造公差，查表得：mm、；为拉深模的间隙。计算得：、7冲压设备的校核与选定7.1压力机型号及参数确定本模具在冲裁过程中总的冲压力，根据冲压设备的类型和工作特点，结合复合模的结构形式和尺寸大小、工件的尺寸大小、冲裁力大小、复合模闭合高度等结构和参数选择型号为JH23-40压力机，JH23-40型号的机械压力机可以满足各项生产要求，其规格及参数如表7.1所示。表7.1JH-40型号压力机规格及参数型号JH23-40公称压力/KN400滑块行程/mm80最大闭合高

16、度/mm330装模高度调节量/mm66工作台尺寸/mm前后460左右700模柄孔尺寸/mm直径50深度90电动机功率/KW5.57.2冲压设备的校核在冲压设备选定之后需要对其进行校核，校核标准有多方面，但是最主要的是模具的闭合高度，它是指冲压模在最低工作位置时，上模座上平面至下模座下平面之间的最小距离，它应与压力机的装模高度相适应，应介于冲床最大和最小闭合高度之间，否则会导致模具安装不上，影响模具寿命。模具各个部件高度之和即时模具闭合高度，也可以在AutoCAD制图上直接标注得出，漏油盖冲压模具闭合高度为196mm，而JH23-40型号的压力机最大闭合高度为330mm，装模高度调节量为66mm

17、，所以压力机选用合理。8小结本文的主要内容为漏油盖的落料、拉深、冲孔和翻边的冲压工艺及模具设计。首先阐述了课题研究的主要目的、意义和国内外研究现状。通过查阅国内外文献资料，借鉴参考了模具设计手册中的设计优点，在原有的基础上加以创新和改进，在已有的模具技术研究基础上对课题进行设计，对漏油盖的冲压模具进行完整的设计。拟定模具设计方案并进行工艺参数计算，设计了一款适应目前生产技术的漏油盖的冲压模具。参考文献1 卢险峰. 冲压加工新技术第一讲 冲压加工基本工序和冲模的分类简述J. 金属加工:热加工, 1996(6):24-25.2 李大成. 冲压工艺与模具设计M. 2007.3 李文彬, 王玲军, 南庆季. 多工序冲压生产的自动化J. 锻压装备与制造技术, 2006, 41(4):26-28.4 郑家贤. 冲压工艺与模具设计实用技术M. 2005.5 洪慎章. 冲压成形设计数据速查手册M. 2015.