密封垫罩冲压工艺与模具设计

密封垫罩冲压工艺与模具设计目 录摘 要2Abstract31前言:42零件的工艺性分析43零件冲压工艺方案的确定53.1 冲压工艺方案的计算532确定工艺方案74第一副模具（落料，拉深，冲孔，翻边复合模）的设计与计算941冲裁排样方式的设计及计算：942各工序压力的计算1043压力机的初步选用1244模具类型及结构形式的选择与计算：1345模具工作部分刃口尺寸和公差的计算144.6落料，拉深凸凹模高度的确定174.7落料凹模外形尺寸的设计与粗略计算：(具体情况根据装配图确定)174.8模具其他零件的设计与计算184.9模具压力中心的设计与计算195.第二副模具（冲孔、垂直切边模）的设计与计算205.1各工序压力的计算与压力机的初步选用205.2模具工作部分刃口尺寸和公差的计算205.3模具结构类型及形式的选择与设计225.4压力中心的计算225.5冲模闭合高度的计算225.6模座的选用：226.第三副模具（水平切边模）的设计与计算246.1各工序压力的计算与压力机的初步选用246.2模具结构类型及形式的选择与设计246.3压力中心的计算256.4冲模闭合高度的计算256.5模座的选用25总结与体会27致谢词27参考文献28摘 要本设计是对给定的产品图进行冲压模具设计。冲压工序的选择是经查阅相关资料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计算但不影响模具成型的前提下简化为所熟悉的模型进行的。文中还对冲压模具成型零件和其他相关零件的选择原则及选择方法进行了说明。冲压件的设计首先要从冲压生产工艺上对所要设计的密封垫罩进行冲压工艺的分析与计算，然后在分析计算的基础上并参看相关的冲压设计资料确定冲压工艺方案，再在此基础上确定各工序的复合关系后，再进入冲模各具体结构的设计。在此基础上对各副冲压模具的主要零部件的尺寸进行设计与计算，期间要参考大量与冲压相关的资料和翻阅各种冲压手册，并通过计算以确定各副模具具体的结构及尺寸，通过不断的计算与修改，并在指导老师的悉心关怀和耐心指导下进行不间断的反复修改，最终确定画出了三副装配图和10副零件图。通过这次毕业设计使我了解和掌握了许多实际的东西，结合我在生产实习中所看所想的一些东西，有了自己的一些收获。在此特别感谢学院，学校各位老师给我的这次机会和悉心指导。【关键词】冲压工序、冲压模具、毛坯展开尺寸、总布置与校核。AbstractThis project is a press die design 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 text ,to introduce the election principle and means of press confectioning art and miscellaneous rapport part, otherwise also introducing calculation means on the work blank form of many kinds of product unfold dimension and simplified cast, and the means of looking up on the reference books of designing press die . Only for a pole box press the piece of the design want first from hurtled to press to produce the craft to carry on to a pole of limit box that I want to design hurtled to press the craft of analysis and calculation, then on the analytical and calculating foundation also see also relatedly hurtled to press to design the data assurance to hurtle to press the craft project, again after this foundation up made sure the compound relation of each work preface, then enter blunt the mold is each the design of the concrete structor，On this foundation to main parts of each blunt mold of size carry on the design and calculation, the period want to consult a great deal of related data and browse the manual, and pass the calculation with the concrete structure and sizes of the assurance, pass the continuous calculation and modify, and at guide the teacher to be concerned with concentrated effort and guide patiently under carry on modifying again and again without a break, most the assurance rowed three assemble diagrams and ten spare parts diagrams.I know and grasp some positive things in the graduate-designing, combinating what I see and think in the delivery practice, I have some harvest. Thanks ever teacher and the school of leaders!【Key words】Press process , Punch die , The unfold dimension of the workblank , Total arrange to check with school, manufacture .1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。由于冲压工艺具有生产效率高、质量稳定、成本低以及可加工复杂形状工件等一系列优点，在机械、汽车、轻工、国防、电机电器、家用电器，以及日常生活用品等行业应用非常广泛，占有十分重要的地位。随着工业产品的不断发展和生产技术水平的不断提高，冲压模具作为个部门的重要基础工艺装备将起到越来越大的作用。2零件的工艺性分析本次毕业设计的是密封垫罩冲压件的模具设计。该冲压件是一个高14.5的带凸缘制件，其材料为1Cr18Ni9，属奥氏体不锈钢，具有良好的韧性、塑性、焊接性及抗腐蚀性能，但切削加工性能较差。厚度为0.5，主要加工尺寸14.5和72为IT12到IT14级，圆角半径均为R3，工件四周相隔1200分布有三个由圆弧和矩形构成的孔，但他的外形具有对称性。根据工件的形状和技术要求，进行冲压工艺性分析，可以认为，该零件形状属旋转体，是一般带凸缘圆筒形件，且d凸/d和h/d都比较合适，拉深工艺性好。圆角半径R3较大，不需要整形工序，直接可成形。主要加工尺寸14.5和72可通过增加切边工序来达到精度要求。72圆周上的三个缺槽由半径为3的半圆和矩形构成，圆中心距精度要求不高，只需采用普通冲模（即工作部分采用IT8级以下制造精度）冲制，同时为保证三个缺槽和直径为19的孔的同轴度，加工时应以19孔定位，三个缺槽同时冲出。从以上对密封垫罩冲压件的形状分析当中不难看出，它需要经过落料，拉深，冲孔，翻边，切边等冲压工序，但它需要几次拉深，能否一次翻边成形，翻边预制孔尺寸如何计算以及冲缺槽应该采用哪种方式和如何布置等成为本次设计的重点和难点。至于需几次拉深，拉深的圆角半径等以及冲压件工艺的计算将在后面加以叙述，在此就不在叙述，（后附零件图一份）3零件冲压工艺方案的确定3.1 冲压工艺方案的计算1）计算毛坯尺寸在计算毛坯尺寸前，需要先确定翻边前的半成品的形状和尺寸。翻边前是否也需拉深成阶梯零件，这要核算翻边的变形程度。19处的高度尺寸为： H = (143.5-10) = 4.5 按照翻边高度H的计算公式(H = D/2(1-k0)+0.43r+0.72t)，经过变换得到翻边系数计算公式，k0 = 1-2/D(H-0.43r-0.72t)其中：翻边直径 D = (19+0.5) = 19.5 r = 2 t = 0.5 H = 4.5 带入得： k0 = 1-2/19.5(4.5-0.4319.5-0.720.5)= 0.664则预冲孔孔径 d0 = k0D = 0.66418.5 = 13 d0/t = 13/0.5 = 6.5, 查冲压手册表5-5，当采用圆柱形凸模，用冲孔模冲孔时，k0根据(极限翻边系数)=0.5 k0=0.664，即一次能安全翻出H = 4.5的高度。为了计算毛坯尺寸，还需要确定修边余量，按带凸缘拉深件考虑1、确定修边余量值 凸缘直径 d凸 = 72 拉深直径 d = 45 + 0.5 = 45.5 d凸/d = 72/45.5 = 1.6查冲压手册表4-5，修边余量 = 3，切边前凸缘直径 dF= d凸+2 = 72 + 6 = 78 ，初算毛坯直径：(翻边前的半成品形状和尺寸如图4-1所示) 按相应数值代入凸缘筒形件毛坯尺寸计算公式得d0 = = = 87 1、 计算拉深次数dF/d = 78/45.5 = 1.71 1.4 ，属宽凸缘筒形件图4-1 翻边前的半成品形状和尺寸t/ d0 100 = 0.5/87 100 = 0.57 ,查冲压手册表4-20得h1/d1 = 0.37 0.44而h/d = 10/45.5 = 0.220.370.44，故一次可拉深成形。32确定工艺方案1、工件19孔的冲制方案此件虽然是一般带凸缘拉深件，但加工底部19孔可有多种加工方案。一种可以采用阶梯拉深后车去底部，另一种可以采用阶梯拉深后冲去底部，再一种可以采用拉深后冲底孔，再翻边。这三种方法中，第一种车底的质量高，但生产效率不高，且该零件材料切削加工性能差，且费时，该零件底部要求不高的情况下不宜采用；第二种冲底孔，要求零件底部的圆角半径压成接近清角（R0），这就需要增加一道整形工序且质量不易保证；第三种采用翻边，生产效率较高且省料，材料韧性好，翻边端部不如以上好，该零件高度14.5有精度要求，翻边后采用水平切边可达到要求，前两种都达不到所要求的尺寸精度。综合比较，采用第三种方法是比较合理的。1、 确定工序的合并与工序顺序当工序较多，不易一下确定工艺方案时，最好先确定出零件的基本工序，然后将各基本工序作各种可能的组合并排出顺序，以得出不同的工艺方案，再根据各种因素进行分析比较，找出合适于具体生产条件的最佳方案。 根据上面的分析，此件全部基本工序有落料、拉深、冲13孔、翻边、冲四周的三个缺槽、垂直切边、水平切边。 首先看一下冲13孔工序能否与翻边工序合并:模壁厚度a = (19-13)/2 = 3 由冲压手册表2-43查得凸凹模的最小壁厚1.6，模具壁厚大于最小壁厚，模具不会损坏，所以冲13孔工序能否与翻边工序可以合并。 根据以上的基本工序及所计算的，可以拟出以下几种方案：方案一：落料与拉深合并，其余按基本工序方案二：落料与拉深合并，并13孔和翻边合并，其余按基本工序方案三：落料与拉深合并，13孔和翻边合并，冲四周的三个缺槽和垂直切边合并，水平切边为单工序方案四：落料、拉深、冲13孔、翻边四个工序合并，冲四周的三个缺槽和垂直切边合并，水平切边为单工序方案五：除水平切边外，其它全部工序合并分析以上几种方案，可以看到： 方案一：虽然模具结构简单，单副模具制造成本不高，但生产效率低，工件尺寸的累积误差大。 方案五：除水平切边外，其余全部工序合并，因没个镶块都必须具有一定的厚度，这样会造成模具壁厚太薄，模具易损坏。 方案二、三可行，但同方案四比较起来，需要多副模具，同样存在方案一的问题。方案四：可保证工件尺寸精度要求，也可提高生产率，同时采用弹性压料及顶件装置，工件平整，且操作比较安全，垂直切边和水平切边两到工序还有对工件的整形作用。只有当拉深件高度较高时，才有可能采用落料，拉深复合模，因为浅拉深件若采用复合模，落料凸模（兼拉深凹模）的壁厚较薄，强度不足。此工序凸凹模壁厚b = (87-45)/2 = 21,能保证足够强度，故采用落料，拉深复合模工序是合理的，为保证尺寸精度，经过计算一次翻边成形，所以冲孔、翻边复合也是合理的，再从经济可行性考虑虽模具较复杂，单副模具制造成本高，但比加工多副模具更经济一些，应把落料，冲孔，拉深,翻边工序合并。综上所述，方案四为最佳方案。所以工艺方案为：落料、拉深、冲13孔、翻边四个工序合并，冲四周的三个缺槽和垂直切边合并，水平切边为单工序2.分析各工序的的模具结构第一副：该副模具完成的主要任务为落料、拉深、冲13孔、翻边并为后续工序做好准备。该副模具所完成的工序内容多，比较复杂，也是本次设计的重点和难点所在，其计算工作量也是最大的。第二副：该副模具的主要任务是完成冲72圆周上的三个孔和工件的切边修边工作，由于拉深后的工件存在修边余量和局部凸缘，而所要求生产的工件没有凸缘，因此要进行修边工序，同时也把它作为后一道工序来安排。该模具主要是为了提高工件的精度和质量而设计的，结构相对复杂。第三副：该副模具完成的工序是水平切边。因高度尺寸14.5有精度要求，以必须有一道切边工序才能达到要求。所同时也把它作为最后的一道工序来安排。该模具主要是为了提高工件的精度和质量而设计的，结构相对复杂。4第一副模具（落料，拉深，冲孔，翻边复合模）的设计与计算：41冲裁排样方式的设计及计算：根据前边的作图及计算确定零件的毛坯尺寸为：87，综合操作方便等各种因素及查看相关的资料后决定采用单排形式。并根据冲压手册表2-17查得：沿送进方向搭边值a = 1.5，侧向搭边 a1 = 1.5则进距 A = d0 + a = 87 + 1.5 = 88.5条料宽度 B = d0 + 2a1 = 87 + 21.5 = 90 板料规格拟用 0.59001800标准钢板裁板方案有纵裁和横裁两种，比较两种方案，选用其中利用率高的一种。纵裁时，每张板料裁成条料数n1 = 900/90 = 10 条每块条料冲制的制件数 n2 = (1800-1.5)/88.5 = 20 个 (余30)每张板料冲制件数n = n1 n2 = 1020 = 200 个材料利用率 = 200/4(872-132)/(9001800) 100= 71.7横裁时，每张板料裁成条料数n/1 = 1800/90 = 20 条每块条料冲制的制件数 n/2 = (900-1.5)/88.5 = 10 个 (余5)每张板料冲制件数n = n1 n2 = 1020 = 200 个材料利用率 / = = 71.7由上述计算结果，采用横裁和纵裁时材料利用率相同，任一种方法都可以，这里我们采用横裁。如图5-1所示排样图5-1 42各工序压力的计算（1） 计算冲裁力1、落料力F落料 = 1.3F = 1.3d0tb= 1.33.14870.5480= 85232 N式中 b(抗剪强度)= 480 MPa，由冲压手册表8-7查得。F (=d0tb)计算冲裁力d0毛坯直径t冲件材料厚度2、落料的卸料力 F卸= K1 F落料= 0.0585232= 4262 N式中：K1 = 0.05， 由冲压手册表2-37查得。3、冲预制孔的力F冲 = 1.3d tb= 1.33.14130.5480= 12736 N式中：K1 = 0.05， 由冲压手册表2-37查得。b(抗剪强度)= 480 MPa，由冲压手册表8-7查得，d预制孔直径4、推件力F推=n.K2 F冲=80.06312736=6419 N式中：K2 = 0.063， 由冲压手册表2-37查得。N = 8 ,同时卡在凹模里的废料片数。(设凹模直筒口径高度 h = 4 ,n= h/t = 4/0.5 = 8)5、拉深力F拉深 = d1 t K1cp=3.1445.50.56000.22=9429 N式中：cp = 600 MPa , 由冲压手册表8-7查得。 K1 = 0.5 , 由冲压手册表4-86查得。6、压边力F压边 = /4 d02-( d1+2r)22.5= /4872-(45.5+22) 2 2.5= 10045N7、翻边力F翻边 = 1.1t(D- d0) s=1.13.140.5(19.5-13) 196=2156 N式中：s = 196 MPa , 由冲压手册表8-7查得。8、顶件力顶件力取翻边力的10，则F顶件 = 10F翻边= 102156= 216 N43压力机的初步选用综上计算所知，因为选用的是弹性卸料结构,所以总压力F总为各力的总和，其中包括卸料力.故F总= F落料+F卸+F冲+F推+F拉深+F压边+F翻边+F顶件= 85232+4262+12736+637+6419+9429+10045+2156+216= 131126 N135 KN在考虑各因素后，取一安全系数0.7左右，所以必须选用大于180KN的公称压力机.则根据所需总压力初选公称压力为250KN的开式压力机。（参看冲压手册相关章节543页。公称压力滑块行程/行程次数/min-1最大闭合高度/25080 100250技术参数如下表1所示封高度调节量工作台模柄孔尺寸前后左右直径深 度703605605070表144模具类型及结构形式的选择与计算：本次设计第一副模具采用落料，冲孔，拉深,翻边的复合模结构。本次设计的冲压件可一次拉深到所要求的高度，原则上属于浅拉深凸缘形件，落料，冲孔，拉深,翻边复合模采用典型结构，即落料、冲孔采用正装式，拉深、翻边采用倒装式。模座下的缓冲器兼作压边和顶件装置，另设有弹性卸料和刚性推件装置。该结构的优点是操作方便，出件畅通无阻，生产率高。缺点是弹性卸料装置使模具结构较复杂与庞大，特别是拉深深度大、料厚、卸料力大的情况，需要较多较大的弹簧，使模具结构过分庞大。所以适合于拉深深度不太大，材料较薄的情况。为了简化上模部分，可采用刚性卸料板，但其缺点是拉深件留在刚性卸料板内，不易出件，带来操作上的不方便，并影响生产率。这种结构适用于拉深深度较大，材料较厚的情况。对于此工序。由于拉深深度为4.5，不算太大，材料厚度为0.5较薄，因此采用弹性斜料较合适。另外在下模座下部设有缓冲器，它驱动托杆向上运动，使压边圈兼做顶件和压边的作用，且在上模上设有刚性推件装置，并在下模上设有刚性卸料板装置，采用这些结构的特点主要是，结构紧凑，布局合理且制造使用都简单方便，唯一的不足是，拉深件有可能留在刚性卸料板内不易出件，有时还需要工人用手工去把它拿出，带来了操作的不便，但是只要托杆长度设计合理，缓冲器橡皮弹力足够，就能克服这点不足。另外考虑到装模方便，模具采用后侧布置导柱，导套的模架。下附第一副模具装配简图图表 1（ 第一副模具剖视图及主要结构）45模具工作部分刃口尺寸和公差的计算(1)、落料凸、凹模的刃口尺寸圆形凸模和凹模可采用分开加工。落料前的毛坯未注公差尺寸的极限偏差，故取落料件的尺寸公差为87 由冲压手册表2-31的公式进行计算D凹 = （D-x）+凹=（87-0.750.087）=86.935式中： x = 0.75,由冲压手册表2-30查得， 凹 = +0.035，由冲压手册表2-28查得。D凸 = （D-x-2Cmin）-= (87-0.750.087-20.04) = 86.855式中： Cmin = 0.04，由冲压手册表2-25查得，表查得Cmax = 0.08）凸 = -0.025 ，由冲压手册表2-25查得。+ = 0.035+0.025 = 0.06 2（Cmax-Cmin） = 2（0.08-0.04）=0.08故上述计算是合理的。落料凹模模壁c ，由冲压手册表2-39查得为32，实际取为35。 (2).拉深凸 、凹模的刃口尺寸拉深件按未注公差尺寸的极限偏差考虑，并标注外形尺寸，故拉深件的尺寸为45由冲压手册表4-75的公式计算D凹 = （D-x）+凹=（45-0.750.062）=44.954式中： x = 0.75,由冲压手册表2-30查得， 凹 = +0.04由冲压手册表4-76查得d凸= （D-x-2C）-=(45-0.750.062-20.5) =43.945式中：x = 0.75,由冲压手册表2-30查得，c由冲压手册表4-74取为 c = (11.1)t = 0.5冲孔凸、凹模刃口尺寸的计算：冲孔件按未注公差尺寸的极限偏差考虑，并标注外形尺寸，故冲孔件的尺寸为13d凹 = (d+x)-=(13+0.750.043) =13.323d凸 = (d+x+2Cmin) +凹=(13+0.750.043+20.04) =13.403式中： x = 0.75,由冲压手册表2-30查得，Cmin = 0.04，由冲压手册表2-25查得，表查得Cmax = 0.08）凹 = 1/4 = 0.011.翻边凸、凹模刃口尺寸的计算：从模具装配图的设计中知道，翻边凸模基本尺寸为20。翻边件按未注公差尺寸的极限偏差考虑，并标注外形尺寸，故翻边件的尺寸为20D凹 = （D-x）+凹=（20-0.750.052）=19.961式中： x = 0.75,由冲压手册表2-30查得， 凹 = 1/4 = 0.013 d凸= （D-x-2C）-=(20-0.750.052-20.5) =18.961式中：x = 0.75,由冲压手册表2-30查得，凸=凹 = 1/4 = 0.013c由冲压手册表4-74取为 c = (11.1)t = 0.54.6落料，拉深凸凹模高度的确定L=h+h1+h2+h3其中：h1为凸模固定板厚度，一般为凸模高度的40%左右，计算取为24。h2为卸料板的厚度，查课本P23页一般为612 ，取为8。 H3为工件高度14.5 。 h为附加长度，包括修模余量和安全长度，取10。综上，则：L=24+8+14.5+10 故：L=56.5即凸凹模的长度为56.5，具体长度根据实际情况调整后再确定。4.7落料凹模外形尺寸的设计与粗略计算：(具体情况根据装配图确定)参见课本P63页图3-12： 凹模厚度h=Kb（大于15），凹模壁厚c=（1.52h）（大于3040）其中：b冲裁件最大外形尺寸 K系数，形状简单取较小值，形状复杂取较大值。故根据课本P64页表33取K=0.20，则：查冲压设计简明手册P34页：h=Kb=0.20x87=17.4（）（但是本次模具不是落料单工序模，因此，落料凹模的对应尺寸应该比拉深凸模原则上高1个料厚t才可满足强度要求.但是在此模具设计，凹模里面还有卸料结构，根据作图得初h取25）凹模壁厚 ：c=（1.52.5）h，取31。4.8模具其他零件的设计与计算：.模架的选用： 根据落料凹模的周界尺寸，查冲压手册P591页相关资料，同时为了安装方便，故采用后侧导柱式模架，由于本次落料凹模的周界尺寸长度在200左右，按资料中的LXB选用则上模座为20016045，下模座为20016045的规格，其他结构的尺寸值不变。此时，再反过来校核所初步选用的压力为250KN的公称压力。工作台尺寸：左右为560，前后360。工作台的闭合高度为250，显然可以放下该模座，且最大闭合高度也满足要求，因此所选压力机符合要求。 则模柄的规格为直径50，高70，其它结构的尺寸参见冲压简明手册P436页，与此同时，在模座确定以后，导柱，导套的规格和结构尺寸也随之确定下来由冲压简明手册相关章节查得。.定位零件： 本副模具采用两个导料销导向送料，为使条料顺利通过导料销的间隙，在计算排样尺寸图时一并算出，此处不在叙述。结构和规格与挡料销相同。同时在本副模具中采用固定挡料销来限制条料的送近步距，使用圆形挡料销，规格为46。该结构的挡料结构简单，制造容易，使用方便，适用于固定卸料板及手工送料的冷冲模结构。.卸料与推（顶）件装置：由于板料厚度为0.5小于0.8，故要采用弹性卸料结构，其结构简单，卸料力不大，用于板料厚度较薄的情况。卸料弹簧的选择：卸料力前面已算出 F卸=4262N，拟选用八个弹簧，每个弹簧负担卸料力约为533N。弹簧的工作压缩量h工h工= 10.5+a+bh工= 10.5+0.5+0.2=11.2式中：a为落料凹模高出拉深凸模刃口的距离，取a=0.5，b为卸料板超出凸凹模刃口的距离，以保证卸料，取b=0.2。查冲压手册表10-1选弹簧D2= 28，d= 5,h0=85，根据该号弹簧压力特性可知，弹簧最大工作负荷下的总变形量hj=28.8,最大工作负荷Fj为964N。除去11.2工作压缩量外，取预压量为17.6，若调整中发现卸料力不够时，可修磨落料凸模增大间隙以减小所需要的卸料力。这里没有考虑凸模修磨后会增大弹簧压缩量，为避免这种情况，可以挖深弹簧沉孔或在凸凹模上面垫以垫片。卸料板只起卸料的作用，卸料板的型孔与凸模的单面间隙为0.5，厚度为10。打杆长度：H（模柄总长+凸凹模高度-推件高度）但是由于使用了三爪推板推出机构，因此打杆长度应在（模柄总长-推板厚度）具体情况根据装配图确定。托杆长度：L（l+h3）其中：l气垫长度 h3气垫上平面与下平面之间隙综上，取L=48 。.固定与连接零件： 采用固定板将凸凹模固定在上模座上，固定板与凸凹模之间采用阶梯固定的形式。固定板与上模座之间采用内六角螺钉与圆柱销来连接和定位，螺钉尺寸与圆柱销尺寸根据被连接的两部分零件厚度来确定。此外，由于本副模具的尺寸所需冲裁力较大，因此采用垫板的结构。4.9模具压力中心的设计与计算： 由于落料，拉深和冲翻边预制孔的凸，凹模形状均为对称性形状，因此其压力中心均为其各自的几何形心，故以模座中心为原点，建立直角坐标系，则落料和拉深的压力中心均在原点上。5.第二副模具（冲孔、垂直切边模）的设计与计算：5.1各工序压力的计算与压力机的初步选用：1、 冲孔力的计算： F = 1.3dtb = 1.33.14720.5480= 70537 N式中 b(抗剪强度)= 480 MPa，由冲压手册表8-7查得。d0毛坯直径t冲件材料厚度2、 废料刀切断废料所需压力（两把废料刀） F/=21.3（87-72）0.5480=9360 N则该工序总压力为F总=F+ F/=70537+9360=7989780KN则根据总压力初步选用开式压力机公称压力为160KN，其模柄规格为直径30mm,高度50mm具体结构尺寸参见冲压手册相关章节。5.2模具工作部分刃口尺寸和公差的计算孔的组成是由半径为3的半圆和矩形构成，所以分别计算半圆和矩形的工作部分刃口尺寸和公差。半圆的刃口尺寸就计算中心圆的尺寸。1、冲半圆孔：冲孔件按未注公差尺寸的极限偏差考虑，并标注外形尺寸，故冲孔件的尺寸为64d凹 = (d+x)-=(64+0.750.074) =64.056d凸 = (d+x+2Cmin) +凹=(64+0.750.074+20.04) =64.136式中： x = 0.75,由冲压手册表2-30查得，Cmin = 0.04，由冲压手册表2-25查得，表查得Cmax = 0.08）凹 = 1/4 = 0.0192、冲矩形孔：冲孔件按未注公差尺寸的极限偏差考虑，并标注外形尺寸，故冲孔件的尺寸为4d凹 = (d+x)-=(4+0.750.030) =4.023d凸 = (d+x+2Cmin) +凹=(4+0.750.030+20.04) =4.123式中： x = 0.75,由冲压手册表2-30查得，Cmin = 0.04，由冲压手册表2-25查得，表查得Cmax = 0.08）凹 = 1/4 = 0.0083、 切边凸凹模刃口尺寸和公差：取落料件的尺寸公差为72 由冲压手册表2-31的公式进行计算D凹 = （D-x）+凹=（72-0.750.074）=71.945式中： x = 0.75,由冲压手册表2-30查得， 凹 = 1/4=0.019，由冲压手册表2-28查得。D凸 = （D-x-2Cmin）-= (72-0.750.074-20.04) = 71.865式中： Cmin = 0.04，由冲压手册表2-25查得，表查得Cmax = 0.08）凸 = -0.019 ，由冲压手册表2-25查得。+ = 0.019+0.019 = 0.038 2（Cmax-Cmin） = 2（0.08-0.04）=0.08故上述计算是合理的。落料凹模模壁c ，由冲压手册表2-39查得为32，实际取为40。5.3模具结构类型及形式的选择与设计本次毕业设计第二副模具设计的主要目的是冲72圆周上的三个孔和切边以到达所需的尺寸精度。由于切边废料为宽度为3的环行，废料卡在凸模不方便取出，所以设计两把废料切刀来把废料切成两半，就容易拿掉废料。并设置限位装置来限制凹模的行程。工件由打杆推动顶出器把工件从凹模中推出。5.4压力中心的计算：由于本副模具的冲孔位置对称，因此它的压力中心就在中心距的几何中心上。5.5冲模闭合高度的计算：由于估算的冲模高度为185，而根据总压力所选的压力机闭合高度为170 215，因此初选压力机符合要求。5.6模座的选用：在本副模具设计中根据凹模支架的尺寸来选用后侧导柱式模架选用模座的规格如下：上模座16016040下模座31525060其具体的结构尺寸如下：上模座L=160， B=160， t=40 A2=195L1=170， S=170， A1=110， R=42, l2=80 D(h7):42 下模座 L=160， B=160， L2=60， L1=170 S=170， A1=110， A2=195 l2=80 R=42, d2=M16, t=45 d(r7):28 图形及具体的标注尺寸见零件图和冲压手册。导柱导套尺寸具体参数参考冲压手册P606-612页相关的章节。下附第二副模具装配图结构示意图：图表 2（ 第二副模具剖视图及主要结构）6.第三副模具（水平切边模）的设计与计算：6.1各工序压力的计算与压力机的初步选用： F = 1.3dtb = 1.33.14190.5480= 18613 N20KN式中 b(抗剪强度)= 480 MPa，由冲压手册表8-7查得。t冲件材料厚度 则根据总压力初步选用开式压力机公称压力为160KN，其模柄规格为直径30mm,高度50mm具体结构尺寸参见冲压手册相关章节。6.2模具结构类型及形式的选择与设计本次毕业设计第三副模具设计的主要目的是为了得到高度尺寸14.5的尺寸精度而进行切边。本副模具结构设计主要是对滑块21、斜契4、压料器24、固定块10及卸料装置的设计。工作时，先将毛坯放在顶件块31上，上模下行，活动芯16及凸模17亦插入毛坯内，压料器压住毛坯推动顶件块向下运动，顶件块、压料装置及顶件块下的毛坯一方面向下移动，另一方面在水平方向（先向左，再向后，又向右，最后向前逐渐移动）从而将毛坯的余边切去。本模具的间隙取0.050.08，活动芯与凸模同心，便于插入毛坯内。因此在滑座上的上端面作一凹窝，并有弹簧14紧压的钢珠13与之配合，使活动芯在切边完毕复位时保持在中心位置。顶件块与滑块的回升则靠弹顶器通过三根顶杆32作用顶起。6.3压力中心的计算：由于本副模具的冲孔位置对称，因此它的压力中心就在中心距的几何中心上。6.4冲模闭合高度的计算：在装配图上标出的冲模高度为208，而根据总压力所选的压力机闭合高度为170 215，因此初选压力机符合要求。6.5模座的选用：在本副模具设计中根据凹模支架的尺寸来选用后侧导柱式模架选用模座的规格如下：上模座20020045下模座20020050其具体的结构尺寸如下：上模座L=200， B=200， t=45 A2=235L1=210， S=210， A1=130， R=45, l2=80 D(h7):45 下模座L=200， B=200， L2=60， L1=210 S=210， A1=130， A2=235 l2=80 R=45, d2=M16, t=50 d(r7):32 图形及具体的标注尺寸见零件图和冲压手册。导柱导套尺寸具体参数参考冲压手册P606-612页相关的章节。下附第三副模具装配图结构示意图：图表 3（ 第三副模具剖视图及主要结构）总结与体会：本次毕业设计的主要任务是在老师的指导下完成密封垫罩的冲压工艺分析与模具设计。通过本次毕业设计，在理论知识的指导下，结合认识实习和生产实习中所获的实践经验，在老师和同学的帮助下，认真地完成了本次毕业设计。在本次设计的过程中，通过自己实际的操作计算，我对以前所学过的专业知识有了更进一步更深刻的认识，也认识到了自己的不足之处。到此时才深刻体会到，以前所学的专业知识还是有用的，而且都是模具设计与制造最基础、最根本的知识。本次毕业设计历时三个月左右，从最初的领会毕业设计的要求，到对拿到自己手上的冲压件的冲压性能的分析计算，诸如冲压件对结构的分析，对形状的分析等，通过不断地分析计算，对要进行设计的冲压件有了一个比较全面深刻的认识，并在此基础上综合考虑生产中的各种实际因素，最后确定本次毕业设计的工艺方案。然后是对排样方式的计算，直到模具总装配图的绘制，历时近两个月左右。在这段时间里，我进行了大量的计算：从材料利用率的计算，到工序压力的计算，再工作部分刃口尺寸及公差的计算，到各种零件结构尺寸的计算以及主要零部件强度刚度的核算。其间在图书馆翻阅了许多相关书籍和各种设计资料。因此从某种意义上讲，通过本次毕业设计的训练，也培养和锻炼了一种自己查阅资料，获取有价值信息的能力。使我对模具设计与模具制造的整个过程都有了比较深刻的认识和全面的掌握，对以后的工作奠定了基础，总之是受益非浅。致谢词：首先感谢学校及学院各位领导的悉心关怀和耐心指导，特别要感谢赵平教授给我的指导，在模具设计和论文写作过程中，我始终得到赵老师的悉心教导和认真指点，使得我的理论知识和动手操作能力都有了很大的提高与进步，对模具设计与制造的整个工艺流程也有了一个基本的掌握。在他身上，时刻体现着作为科研工作者所特有的严谨求实的教学风范，勇于探索的工作态度和求同思变、不断创新的治学理念。他不知疲倦的敬业精神和精益求精的治学要求，端正了我的学习态度，使我受益匪浅。另外，还要感谢和我同组的其他同学，他们在寻找资料，解答疑惑，实验操作、论文修改等方面，都给了我很大的帮助和借鉴。最后，感谢所有给予我关心和支持的老师和同学使我能如期完成这次毕业设计。谢谢各位老师和同学！感谢学校对我这四年的培养和教导，感谢材料学院各位领导各位老师四年如一日的谆谆教导！【参考文献】1 王孝培主编。冲压手册，机械工业出版社，1988年2 李晓沛编著。尺寸极限与配合的设计与选用，中国标准出版社，2002年3 黄毅宏主编。模具制造工艺，机械工业出版社2000年4 冲模图册5 冲压工艺与模具设计教材第二副模具图纸密封垫罩冲孔、垂直切边模上模座第一副模具图纸复合模第三副模具图纸水平切边模上模座压料器谢谢朋友对我文章的赏识，充值后就可以下载说明书，我这里还有一个压缩包，里面有相应的word说明书和CAD图纸。下载后请留上你的邮箱号或QQ号或给我的QQ留言：1459919609。我可以将压缩包送给你。欢迎朋友下次光临！