开关盒冲压模具设计设计说明书论文

荆楚理工学院毕业设计(论文)I前言模具工业是国民经济的基础产业，模具工业的发展标志着一个国家工业水平及产品的开发能力，汽车工业中新型的开发与批量生产，家电工业及日用品工业的产品的开发等都与模具行业的发展息息相关，模具技术的应用为我国模具工业的发展起到了重要的推动作用。模具技术已成为技术发展中最具活力、创造效益最高的应用领域。同时，模具工业及普及、应用最成熟的行业之一[1]。近年来，模具行业结构调整步伐加快，主要表现为大型、精密、复杂、长寿命模具和模具标准件发展速度高于行业的总体发展速度。冲压工艺在成型中占有重要地位,冲压是指在常温下靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的工件的加工方法。按基本变形方式分为：冲裁、弯曲、拉伸和成形。目前，我国冲压模具在数量、质量、技术和能力等方面都有了很大的发展，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、厂寿命的高档模具每年仍大量进口。(1)模具结构日趋大型、精密、复杂及寿命日益提高。由于成型零件日趋大型及高效率生产所要求的一模多腔，使模具日趋大型化；随着零件微型化和模具结构发展的要求，今后模具加工的精度将更小，这必将促进超精密加工的发展。(2)CAD/CAE/CAM技术在模具设计制造中的广泛应用。在模具设计与制造中，开发并应用计算机辅助设计的制造系统(CAD/CAE/CAM)，发展高精度、高寿命模具和简易模具制造技术以及通用组合模具、成组模具、快速换模装置等，以适应冲压产品的更新换代和各种生产批量的要求。模具制造是设计的延续，推行模具设计与制造一体化可达到优化设计的要求。实践证明，模具CAD/CAE/CAM技术是当代最合理的模具生产方式，既可用于建模、为数控加工提供NC程序，也可针对不同的模具类型，以相应的基础理论，通过数值模拟方法达到预测产品成型过程的目的，改善模具结构。从CAD/CAE/CAM一体化的角度分析，其发展趋势是集成化、三维化、智能化和网络化，其中心思想是让用户在统一的环境中实现CAD/CAE/CAM协同作业，以充分发挥各单元的优势和功效。因此，应大力进行高端辅助设计制造软件的推广和应用[2]。(3)快速经济模具技术的推广应用。快速模具制造及快速成型技术是在近两来迅速发展起来的，并正向着高精度、更快捷的方向发展。与传统的模具技术相比，该技术具有制模周期短、成本特点，是综合经济效益较显著的模具制造技术。近年来快速模具制造商投入了很大的物力，对各种模具的快速制造工艺进行研发，对传统的快速模具制造技术进行改造，嫁接了先进的RP及NC技术，有效满足一些高精度、高寿命模具的生产需求。(4)提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，还能提高模具的质量和降低模具制造成本。模具标准件应进一步增加规格、品种、发展和完善销售网络，保证供货速度，为客户提供交货期短、精度高、生产工艺性好、使用寿命长、价格低的优质模具标准件。(5)开发优质模具材料和先进的表面处理技术。模具材料是模具工业的基础，制造冲压件用的传统金属材料，正逐步被高强钢板、塑料夹层钢板和其他复合材料或高分子材料替代。随着材料科学的发展，加强研究各种新材料的冲压成形性能，不断发展和改善冲压成形技术。当前，国外模具材料系列日趋完善与细化，国内开发的高级优质模具钢品种虽然不少，但推广应用不足，每年所需约70万吨模具钢还要有相当一分进口[3]。模具表面处理技术对模具的制造精度、模具的强度、模具的寿命、模具的制造成本等有着直接的影响。稀土表面工程技术和纳米技术表面工程技术的出现进一步推动模具制造的表面工程技术的发展。同时处理技术由大气热处理向真空热处理发展。(6)冲压成形技术将更加科学化、数字化。科学化主要体现深入研究冲压变形的基本规律、各种冲压工艺的变形理念、失稳理论与变形程度等对成形过程、产品质量、成本、效益的预测和可控程序。数字化主要体现在应用有限元、边界元等技术，对冲压过程进行数字模拟分析，以预测某一工艺过程中坯料对冲压的适应性及可能出现的质量问题，从而优化冲压方案。(7)成形过程的数值模拟技术将在实用化方向取得很大的发展，并与制造系统很好地集成。人工智能技术、智能化控制将从简单形状零件成形发展到覆盖件等复杂开关零件成形，从而真正进入实用阶段。工艺方案的拟定设计任务冲制图1.1所示零件，材料为08钢，料厚1mm，中批量生产。图1.1零件图工艺性分析08是常用的冲压材料，具有良好的的塑性，查手册得：伸长率δ=35%，抗剪强度τ=300MPa，抗拉强бb=400MPa，屈服点бs=175MPa。适合加工冲裁。零件结构对称，最小孔径为3mm，最小孔边距为3.5mm，均满足最小值要求，故冲压工艺性良好。零件的拉深半径2mm，为材料2倍厚度，可以直接拉出，故该产品的拉深工艺良好。所有尺寸未注公差，普通冲压即可满足精度要求。综上所述，该零件适合冲压加工。工艺方案的拟定确定工艺方案根据基本工序的不同组合，生产该零件的方案有如下三种：（1）单工序冲压。即落料——拉深——冲孔（2）复合冲压。即落料拉深复合——冲孔。（3）级进冲压。表1.1单工序模、级进模和复合模的特点比较项目单工序模级进模复合模无导向有导向冲压精度低一般较高高零件特点尺寸、厚度不受限制中小型尺寸、厚度较厚小零件厚度（0.1-6mm）尺寸在250mm以下，可加工复杂零件形状与尺寸受模具结构与强度限制，尺寸300mm以下，厚度可达3mm零件平面度低一般中小型件不平直，高质量制件需校平由于压料制件较平，制件平面度好且具有良好的剪切断面生产效率低较低工序间自动送料，可以自动排除制件，生产效率很高冲件被顶到模具工作表面上，必须手动或者机械排除，生产效率较高安全性不安全比较安全不安全，需要有安全装置模具制造的难易程度及价格低比无导向的稍高冲裁简单的零件时比复合模低冲裁较复杂的零件时比级进模低适用场合厚度精度要求低的小批量冲件的生产大批量小型冲压件的生产形状较复杂、精度要求较高的中小型制件的大批量生产由于是大批量生产，因此方案一不满足生产效率的要求，方案二和方案三都具有较高的生产效率，虽然方案三比方案二操作方便，但方案二能得到较高的尺寸精度和较好的平面度，且由于被冲压的板料较薄并不允许产生翘曲，因此采用方案二，即采用复合冲压，见表1.1。毛坯尺寸的计算经过上述分析，冲制该零件需要的基本工序是：落料、拉深、切边、冲孔。根据各工序的变形性质，应首先完成落料拉深成形，即先拉深圆筒壁件，然后将拉深件底部的孔冲出[4]。其毛坯展开尺寸的计算可以按照下述步骤进行（板料的厚度1mm，所有拉深的计算均以中线尺寸带入公式）经过中线校计算后，零件的尺寸如下：拉深件的直径79-178mm拉深件的高度32-（12）=31.5mm拉深件的半径2+0.5=2.5mm（1）确定修边余量Δh。零件的相对高度h/d=0.4<0.5查手册得，无需修边余量。（2）计算展开毛坯尺寸DD===124.79mm125mm（3）确定是否需要压边圈（t/d）×100=1/125×100=0.8查手册得需要压边圈。（4）判定能否一次拉深成形该零件的总拉伸系数=d/D=32/78=0.624>[]故可以一次拉深成形。模具结构形式的确定（1）首次落料拉深复合模。拉深时需要压边圈防皱。本副模具采用=1\*GB3①正装结构；=2\*GB3②导料板导料，固定挡料销挡料；=3\*GB3③刚性卸料板卸料；=4\*GB3④刚性推件装置推件；=5\*GB3⑤由压边装置在拉深后进行顶件；=6\*GB3⑥中间滑动导柱导套导向。（2）冲孔模。为了便于冲孔废料的排除，采用倒装结构。拉深的半成品口部朝下，利用其內形扣在凹模上进行定位；采用切断刀卸料、刚性推件装置推件、中间滑动导柱导套导向。工艺计算排样设计因为是圆形毛坯，选用有废料的单排排样，采用手工送料。查得搭边a1=1.5mm和侧搭边a=1.5mm。于是得到条料的宽度为：125mm+1.5mm×2=128mm；进距为：125mm+1.5mm=126.5mm。查手册裁板误差Δ=0.5mm，得到排样图，如图3.1所示。图3.1排样图则在一个步距内的材料利用率η=100%=67.97%压力中心的计算该零件形状对称，压力中心位于冲压轮廓的中心上。 工艺力的计算落料拉深复合工艺力的计算冲压过程需要落料力、拉深力、卸料力、压边力、推件力等，其中卸料力由刚性卸料装置提供，推件力由刚性推件装置提供，在选择设备吨位时无需考虑，故这里只计算落料力、拉深力和压边力[5]。（3.1）式中K——安全系数，一般取=1.3，——剪切长度，单位mm，t——板料厚度，单位mm，Τb——板料的抗剪强度，单位MPa。将数据代入（3.1）式得落料力：=1.3×π×125×1×300N=153.15KN拉深力：=0.8×π×(78+1)×1x400N=72.42KN压边力：Q在生产中，一次拉深的压边力Q我们选用拉深力的1/4，取Q72.42/4=18.105KN。则总的冲裁力153.15+72.42+18.105KN=244.028KN查手册得，初选JB23-40开式可倾斜压力机，初选设备的参数为：1,公称压力：400KN；2,最大装模高度：200mm；3,滑块的行程100mm；4,工作台板的厚度：80mm；5,工作台板尺寸630x400mm；6,工作台孔尺寸200mm；7,滑块模柄孔尺寸：Φ50x70mm。冲孔工艺力的计算该工序需要的冲压工艺力有冲孔力、卸料力、推件力。其中推件力由刚性推件装置提供，卸料由废料切断刀完成，因此计算压力时只需考虑冲孔力。将数据代入（3.1）式得冲孔力：1.3×(3×20×π+2×π×5+2×π×3+2×π×5+25×2)×1×300N124.87KN。查手册得，初选JB23-25开式可倾斜压力机，初选设备的参数为：1,公称压力：250KN；2,最大装模高度：180mm；3,滑块的行程80mm；4,工作台板的厚度：70mm；5,工作台板尺寸560x360mm；6,工作台孔尺寸180mm；7,滑块模柄孔尺寸：Φ50x70mm。表3.1冲压工艺过程卡序号工序名称工序内容加工简图设备模具工时1落料拉深落料：Φ125mm并拉深成形拉深落料复合模三2冲孔冲2个Φ5mm的孔，2个Φ3mm的孔，3个Φ20mm的孔和异形孔冲孔复合模落料拉深模工作零件的设计及选用标准落料拉深工作零件包括落料凸模、落料凹模和凸凹模。凸模、凹模、凸凹模刃口尺寸及公差的确定。凸模、凹模、凸凹模刃口尺寸及公差，直接影响冲裁件的质量。模具的合理间隙值也靠凸模、凹模、凸凹模刃口尺寸及公差来保证。因此，正确确定凸模、凹模、凸凹模刃口尺寸及公差时冲压模具设计的一项重要工作[6]。模具的加工方法通常分为分别加工法（互换加工法）和配合加工法两种，见表4.1。表4.1两种加工模具方法的比较模具加工方法分别加工法配合加工法定义凸模和凹模分别按照各自的图样加工到最后尺寸先加工基准模具，非基准模具的刃口尺寸根据已加工好的基准模刃口的实际尺寸，按照最小合理间隙配作优点凸、凹模可以并行制造，缩短了制造周期；模具零件可以互换模具间的间隙由配作保证，降低了模具加工难度；只需要绘制详细基准零件图，绘图工作量减少缺点需要分别绘制凸、凹模的零件图；模具间隙靠加工精度保证；增加了模具加工难度非基准模必须在基准模制造完成后才能制造，模具制造周期长应用情况随着模具制造技术的发展，实际生产中绝大多数的模具是采用分别加工法制造，配合加工法的应用已经越来越少本副模具采用分别加工法制造模具。模具间隙，零件的的精度要求，这里选用=2\*romanii类冲裁间隙。由手册查得C=(7.0~10.0)%t，C为冲裁合理间隙。即=0.07x1=0.07mm=0.1x1=0.1mm落料凹模、落料凸模、凸凹模的刃口尺寸Dd=（D-xΔ）0+δd（4.1）DP=(D-xΔ-2Cmin)0-δp（4.2）dp=（d+xΔ）0-δp（4.3）dd=（d+xΔ+2Cmin）0+δd（4.4）式中Dp，Dd——落料凸凹模的刃口尺寸，单位mmdp，dd——冲孔凸凹模的刃口尺寸，单位mmΔ——工件公差，单位mmX——为磨损系数，Cmin——最小合理间隙，单位mmCmax——最大合理间隙，单位mm落料凹模的设计凹模是模具最关键的零件之一[7]。凹模设计主要解决凹模的结构及固定方式，凹模刃口形式和凹模的外形设计。（1）凹模的结构形式及固定方式。凹模有整体式、组合式和镶块式三种。本模具采用整体式结构。整体式凹模是普通冲裁模最常用的结构形式，模具结构简单，强度较好，装配比较容易方便。（2）凹模刃口形式。采用常用的直壁刃口并带有斜度的漏料孔结构的刃口，这种形式的刃口强度较高，漏料孔由于带有斜度，有利于漏料。（3）凹模的外形设计。采用整体凹模，在冲裁模具中，矩形凹模最为常见，选择矩形凹模。各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上的位置时，需要压力中心与模柄中心重合[1]。刃口尺寸的计算。查GB/T15055-2007可得，尺寸125mm的极限偏差为±0.35mm，将其化为：125.350-0.70mm。查手册得：δd=+0.015mm，δp=-0.010mm查手册得：磨损系数X=0.5，将数据代入（5.1），（5.2）式得Dd=（D-xΔ）0+δd=（125-0.5x0.25）0+0.015mm=124.875+0.0150mmDP=(D-xΔ-2Cmin)0-δp=(124.875-2x0.007)0-0.010mm=124.7350-0.010mm由于δd+δp=0.010+0.015=0.025mm校核：2（Cmax-Cmin）=2（0.010-0.007）=0.06>0.01故模具精度合适。由装配图可知，落料凹模的高度应包含拉深件的高度，压边圈的高度、拉深结束时压边圈与凸模固定板之间的安全距离，还应保留出一定的修模量，即可得到凹模的高度32由于凹模采用螺钉销钉固定，因此在凹模上打螺孔销孔时，必须保证孔与孔之间的距离、孔与凹模外圆的距离以及孔与刃口之间的距离不能小于允许最小值，模具采用M10的螺钉紧固时，凹模壁厚最小可取30mm[8]。经过上述计算得到凹模的外形直径为：125mm+30mm+30mm=185mm，根据计算出的凹模直径和高度，查JB/T7643.4-2008，选取与此尺寸最接近的标注按尺寸为凹模的直径和高度，这里选用Φ200mmX36mm标准凹模板。凹模的零件图如图4.1所示，材料选用9Mn2V。图中未注表面粗糙度Ra6.3μm，热处理58～62HRC。图4.1落料凹模零件图拉深凸模的刃口尺寸的设计由于产品的拉深部分对外形尺寸有要求，故拉深凸凹模的凹模刃口为基准进行设计，为保证拉深部分的质量，这里拉深凸、凹模单边间隙取t，即为1mm。凹模的刃口尺寸：Dd=（Dmax-0.75Δ）0+δd=（79-0.75x0.19）0+0.050mm=78.8650+0.050mm凸模的刃口尺寸：DP=(Dmax-0.75Δ-2C)0-δp=（79-0.75x0.19-2x1）-0.0300mm=76.857-0.0300mm凸模通孔尺寸的确定由手册查得通孔的尺寸为，6.5mm拉深凸模的形状及尺寸如图4.2所示，材料选用Cr12,未注表面粗糙度Ra6.3μm，热处理58～62HRC。图4.2拉深凸模零件图凸凹模零件的设计凸凹模长度。由装配图看出，凸凹模的长度，包括固定板的厚度、卸料版的厚度、拉伸件的高度、附加长度（修模量及安全距离），由此得出25+14+32+5=76mm，取L=80mm。前面已经计算了刃口尺寸，凹凸模零件如图4.3所示。材料选用Cr12，热处理58～62HRC。图4.3凸凹模其他零件设计与标准选用凹模设计完成后，即可选择模架、固定板、垫板等零件。分别查各标准得到：模架滑动导向模架中间导柱圆形200X200~245GB/T2851-2008凸凹模固定板固定板有凸模固定板，凹模固定板两种，作用是安装并固定小型的凸模或凹模，并作为一个整体最终安装在上模座或下模座上。固定板是标准件，外形及尺寸依据凹模的外形及尺寸。本副模具采用圆形固定板。圆形固定板Φ170X25mmJB/T7643.5-2008。材料选用45钢，热处理硬度为43～48HRC。具体尺寸如图4.4所示。图4.4凸凹模固定板拉深凸模固定板圆形固定板拉深凸模固定板的凸模安装孔与凸模采用过渡配合H7/m5配合，压装后将凸模端面与固定板一起磨平。圆形固定板Φ170X32mmJB/T7643.5-2008。材料选用45钢，热处理硬度28~32HRC。具体尺寸如图4.5所示。图4.5拉深凸模固定板零件图凸凹模垫板、拉深凸模垫板垫板设在凸、凹模与模座之间，承受和分散冲压负荷，防止上、下模座被压出坑[9]。圆形垫板Φ170X10mmJB/T7643.5-2008。材料选用45钢，热处理硬度为48～52HRC。凸凹模垫板和拉深凸模垫板具体尺寸如图4.6和4.7所示。图4.6凸凹模垫板图4.7拉深凸模垫板导柱与导套1.导柱滑动导向导柱A32X210GB/T2861.1-2008。滑动导向导柱A35X210GB/T2861.1-2008。2.导套滑动导向导套A32X115X48GB/T2861.1-2008。滑动导向导套A35X115X48GB/T2861.1-2008。模座1.上模座200X50GB/T2855.1-2008。2.下模座200X60GB/T2855.2-2008。模架尺寸见表4.2。表4.2模架尺寸上模座下模座导柱导套GB/T2855.1-2008GB/T2855.2-2008GB/T2861.1-2008GB/T2861.1-2008200X50200X6032X21032X115X4835X21035X115X48导料板与卸料板本副模具中采用的卸料版与导料板一体式，卸料版的有关尺寸为：外形的平面尺寸与凹模一致，厚度取14mm，即卸料版的尺寸为Φ200mmX14mm。查手册得，兼做导料装置用的卸料版与凸凹模保持H7/h6的配合，且保证导料板与凸凹模外形之间的间隙小于凸模、凹模之间的冲裁间隙。查[2]表3-39得，卸料板的厚度为10mm，考虑到卸料版兼做导料板，取板厚14mm。材料选用45钢，热处理硬度45~48HRC,未注表面粗糙度Ra6.3μm。卸料版的具体外形尺寸如图4.8所示。图4.8压边圈推件块推荐块的设计，需要考虑两方面的因素[10]：（1）为了保持运动的平稳性，推件块与凸凹模的内刃口采用H8/f8的间隙配合。（2）为保证顺利推件，模具开启时推荐块的下端面低于凸模下端面0.4mm。据此设计的推件块如图4.9所示，材料选用T10A，热处理硬度为45～48HRC。图4.9推件块模柄的选用模柄的作用是把模具的上模固定在压力机的滑块上，通常应用于中小型模具。模柄是标准件，模柄的选用依据压力机模柄孔的直径，必须使压力机模柄孔的直径等于模柄的直径[11]。根据初选设备JB23-40模柄孔的尺寸，查JB/T7646.1-2008得：压入式模柄A40x100。与模座孔采用H7/m6过渡配合并加止转销钉以防转动。冲模挡料销的确定挡料销主要用于定位，保证条料有准确的送料距，挡料销分别用于不同的场合，分为固定挡料销，活动挡料销等。由于固定挡料销的固定部分和工作部分的直径相差较大，不致削弱凹模的强度。这种挡料销制造简单，一般用在带固定卸料版的模具中。因此在本套模具中采用固定挡料销。查手册得：采用固定挡料销10x13JB/T7646.10-2008，挡料销的头部高度2.5mm，材料45钢，热处理硬度43~48HRC。螺钉与销钉的选用冲压模具中常采用内六角圆柱头螺钉固定模具零件，利用圆柱销钉对模具零件进行定位。螺钉与销钉都是标准件，设计时按标准选用。通常一副模具中螺钉、销钉的直径相同，规格大小可依照凹模厚度确定。查手册，选用M10的内六角圆柱头螺钉查手册，选用Φ10mm的圆柱形销钉，销钉在上表面采用全长配合，在板的下表面中的长度l=(1.5~2)d故销钉的长度=150mm，75mm打杆、顶杆的设计打杆的长度：（4.5）式中——顶出状态，打杆在上模座平面以下的长度，单位mm；——压力机的结构尺寸，单位mm；——考虑各种误差而加的常数，一般取C=10~15mm。代入（4.5）数据得，H=83+50+15=138mm顶杆的长度：（4.6）式中——气垫在压力机上止点时，顶杆在冲模内的长度，单位mm；——压力机工作台的厚度，单位mm；——气垫上平面与工作台下平面之间的间隙；单位mm。为了安全使用，气垫处于下止点位置时，要求顶杆不能脱离工作台。顶杆的长度应满足（4.7）式中——气垫的行程长度，单位mm。顶杆选择直径12mm的标准顶杆，顶杆的长度根据安装时气垫和工作台的距离以及工作台的厚度具体确定。满足上式要求即可。顶件器的设计在模具中，顶件器不仅在冲压过程结束后顶出工件，同时配合压边圈一起作用压紧坯料，还可以防止毛坯在弯曲过程中的移动及拉深过程中的起皱[12]。顶件器有橡皮、弹簧和压缩空气等三种。它们的压力特性各不相同。橡皮顶件器随着压缩行程的增加，其压力呈曲线增加，并且增加的很快；弹簧顶件器的随着压缩行程的增加，压力呈线性关系增大；而压缩空气的顶件器在整个行程过程中，压力基本不变。在本套模具中考虑到拉深时压边力，采用压缩空气顶件器，即气垫。冲孔模具工作零件的设计及选用标准工作零件刃口尺寸的计算冲孔模具工作零件包括凸模、凹模。由于零件外形规则，采用分别加工法，凸、凹模并行制造，缩短模具制造周期。1.冲孔Φ20的孔。查手册得，δd=+0.010mm，δp=0.007mm查手册得，磨损系数X=0.75，将数据代入（4.3），（4.4）式得dp=（d+xΔ）0-δp=（20+0.75x0.13）0-0.007mm=20.09750-0.007mmdd=（d+xΔ+2Cmin）0+δd=(20.0975+2x0.003)0+0.010mm=20.15750+0.010mm由于δd+δp=0.010+0.007=0.017mm2（Cmax-Cmin）=2（0.07-0.03）=0.08>0.017故模具精度合适。2.冲孔Φ50-0.075孔查手册得，δd=+0.008mm，δp=-0.006mm查手册得，磨损系数X=0.75，将数据代入（4.3），（4.4）式得dp=（d+xΔ）0-δp=（5+0.75x0.075）0-0.006mm=5.05630-0.006mmdd=（d+xΔ+2Cmin）0+δd=（5.0563+2x0.03）0+0.008mm=5.11630+0.008mm由于δd+δp=0.006+0.008=0.014mm校核：2（Cmax-Cmin）=2（0.07-0.03）=0.08>0.014故模具精度合适。3.冲Φ30-0.060孔查手册得，δd=+0.008mm，δp=-0.006mm查手册得，磨损系数X=0.75，将数据代入（4.3），（4.4）式得dp=（d+xΔ）0-δp=（3+0.75x0.060）0-0.006mm=3.0450-0.006mmdd=（d+xΔ+2Cmin）0+δd=（3.045+2x0.03）0+0.006mm=3.1050+0.008mm由于δd+δp=0.006+0.008=0.014mm校核：2（Cmax-Cmin）=2（0.07-0.03）=0.08>0.014故模具精度合适。4.冲异型孔Φ100-0.090的圆弧查手册得，δd=+0.008mm，δp=-0.006mm查手册得，磨损系数X=1，将数据代入（4.3），（4.4）式得dp=（d+xΔ）0-δp=（10+1x0.09）0-0.006mm=10.090-0.006mmdd=（d+xΔ+2Cmin）0+δd=(10.09+2x0.03)0+0.008mm=10.1500+0.008mm由于δd+δp=0.006+0.008=0.014mm校核：2（Cmax-Cmin）=2（0.07-0.03）=0.08>0.014故模具精度合适。工作零件刃口尺寸的计算见表5.1。表5.1工作零件刃口尺寸的计算单位（mm）零件尺寸磨损系数模具制造公差刃口尺寸凹模凸模Φ200-0.130.75δd=+0.010δp=0.007dd=（d+xΔ+2Cmin）0+δd=(20.0975+2x0.003)0+0.01=20.15750+0.010dp=（d+xΔ）0-δp=（20+0.75x0.13）0-0.007=20.09750-0.007Φ50-0.0750.75δd=+0.008δp=-0.006dd=（d+xΔ+2Cmin）0+δd=（5.0563+2x0.030+0.008=5.11630+0.008dp=（d+xΔ）0-δp=（5+0.75x0.0750-0.006）=5.05630-0.006Φ30-0.0600.75δd=+0.008δp=-0.006dd=（d+xΔ+2Cmin）0+δd=（3.045+2x0.03）0+0.006=3.1050+0.008dp=（d+xΔ）0-δp=（3+0.75x0.060）0-0.006=3.0450-0.006Φ100-0.091δd=+0.008δp=-0.006dd=（d+xΔ+2Cmin）0+d=(10.09+2x0.03)0+0.008=10.1500+0.008dp=（d+xΔ）0-δp=（10+1x0.09）0-0.006=10.090-0.006异形孔凸模零件的设计冲孔凸模的刃口尺寸已经计算，现在计算凸模的外形尺寸。由于异形凸模加工较为困难，采用直通式凸模，装入凸模固定板后，采用用M12x10的沉头螺钉将凸模与凸模固定板的垫板连接，装配后与凸模固定板的垫板一起磨平。凸模的长度：（5-1）式中——凸模长度，单位mm——落料凹模的厚度，单位mm——凸模固定板厚度，单位mmT——板料厚度，单位mm——增加的安全长度，单位mm，一般取经验值10~20mm代入式中得，L=20+15+0.5+14=49.5mm，取标准值50mm。零件简图如图5.1所示图5.1冲孔异形凸模冲孔凹模零件的设计落料凹模采用整体式结构，外形为圆形。由零件图得，最小的孔边距为3.5mm。查表手册得，板料厚度为1mm的板材，凸凹模最小间隙为0.5mm，满足要求。首先凹模外形尺寸以拉深件的内壁尺寸为参考尺寸，与拉深件保持间隙配合，落料凹模底部设计为凸缘，便于固定安装。再查阅标准得到凹模外形的标准尺寸。材料选用Cr12MoV，热处理硬度60~64HRC。模具总装图图6.1装配图通过以上的设计，可得到模具总装图，如图6.1。模具的上模部分由上模座、上模垫板、凸凹模、凸模固定板等组成。卸料方式是采用的固定卸料板卸料。上模座、上模垫板、凸凹模固定板、及卸料板用4个M10螺钉和4个φ8圆柱销固定。螺钉选取：M10×60mm的标准件。采用45钢，热处理淬火硬度24~28HRC。圆柱销选取：φ6×70mm的标准件。采用45钢，热处理淬火硬度40~45HRC。下模部分由下模座、落料凹模、拉深凸模固定板、垫板、卸料板等组成。下模座、凹模、卸料板用4个M10的螺钉和2个φ8的圆柱销固定。螺钉选取：M10×70mm的标准件。采用45钢，热处理淬火硬度24~28HRC。圆柱销选取：φ8×70mm的标准件。采用45钢，热处理淬火硬度40~45HRC。冲孔废料由漏料孔漏出。表6.1为冲压模具装配工序卡片。表6.1冲压模具装配工序卡片工号工序工艺说明1凸、凹模凸凹模预配1、装配前仔细检查各凸模、凹模、凸凹模的形状及尺寸，是否符合图纸要求和尺寸精度，形状；2、将凸模分别于相应的凹模孔配合，检查间隙是否加工均匀，不合适者应重新修磨或更换。2凸模装配以凹模孔定位，将各凸模分别压入凸模固定板的孔中，并挤紧牢固。3装配下模1、在下模座1上画中心线，按中心线装配下垫板凸凹模和卸料板；2、在下模座、卸料板上，用机加工好的凹模分别确定其螺孔位置，并分别钻孔，攻丝；3、将下模、卸料板、下垫板、凸凹模装在一起，打入销钉，用螺钉钉紧。4装配上模1、在已装好的下模上放等高垫铁，并在凹模中放入0.12的纸片，装上落料凹模，空心垫板，然后将凸模与固定板组合并转入凹模中；2、预装上模，画出与凸模固定板相应的螺孔、销孔位置并钻绞螺孔销孔；3、用螺钉将固定板组合、垫板、上模座连接在一起，但不要拧紧；4、复查凸、凹模间隙并调整合适，紧固螺钉；5、切纸检查，合适打入销钉，宁静螺钉。5试冲与调整装机试冲并根据试冲结果作相应调整。设备的选择与校核设备的选择由前述计算出来的落料力、拉深力和压边力等工艺力，确定模具的结构形式后，可以得到总的冲压力153.15+72.42+18.105KN=244.028KN选择JB23-40压力机，主要参数如下：公称力400KN

公称力行程2.5mm

滑块行程100mm

滑块行程次数80次/min

最大装模高度200mm

装模高度调节量80mm

滑块中心到机身距离220mm

工作台尺寸（前后X左右）630x420mm

工作台板孔尺寸Φ200mm

工作台板厚度80mm

滑块底面尺寸（前后X左右）170X220mm

模柄孔尺寸（直径X深度）Φ50X70mm

立柱间距300mm

电动机型号Y100L-4

功率3Kw

机身最大倾斜角度25°

整机重量2100Kg设备校核主要验收工作尺面和闭合高度。由滑动导向下模座中间导柱32X115X48GB/T2855.2-2008查:[2]表7-25得下模座平面的最大外形尺寸为；280X430，长度方向单边小于压力机工作台面尺寸，下模座平面尺寸单边大于压力机工作台面尺寸，因此满足模具安装要求。模具的闭合高度：150，小于压力机的最大闭合高度200，因此所选设备合适。结论为期1个多月的毕业设计马上就要结束了，这段时间忙碌而充实，让我觉得是大学里最有意义的一段时光。它不仅是对四年知识的总结学习归纳，也是为即将走向工作岗位的我提供一次良好的锻炼机会，让我学会如何独立分析、设计并完成任务，让我所学知识有了更进一步的深入了解。本次设计的内容主要包括：冲压工艺分析，冲压方案选择，模具类型选择，冲压设备的选择，模具零件的相关设计计算及强度校核计算，模具标准的选择，非标模具零件的生产加工工艺及工艺卡片，模具装配工艺及装配工艺卡片。在设计中充分利用了AutoCAD2010绘制了模具所有装配图和零件图，本模具的性能可靠，操作简单方便，提高了冲压产品的质量和生产的效率，降低了劳动强度和生产成本。在本次设计时，翻阅了许多的专业书籍，对专业知识有