端盖冲压模具设计

-端盖冲压模具设计摘 要该工件采用倒装式落料拉深冲孔复合模。冲压工艺的选择是经查阅相关资料和对产品形状仔细分析的根底上确定的。在整个模具的设计中，首先对工件进展工艺分析，完成后开场确定工艺方案，根本的工序性质，对拉深次数进展确定，并确定工序的组合。模具设计中最重要的是模具构造的设计，在模具构造的设计过程中，确定模具的形式，要进展工艺的计算和校核，考需各个工序，对压力机进展初选。并在指导教师提供模具设计有关资料和同学帮助的情况下，完成了模具总装配图和所有零件图的绘制。在设计期间查阅了多种工具书和参阅模具构造图，对模具设计有了根底的认识。关键词：端盖，落料，拉深，冲孔，复合模Cover stamping mould designPick toThe workpiece using inversion type blanking deep drawing punching posite modulus. The choice is stamping process by access relevant information and product shape are determined on the basis of careful analysis. In the design of the mould, first of workpiece began after process analysis and plete process scheme, basic determined nature, deep drawing process to determine the number of times, and make sure the bination of processes. Mold design is the most important in the design of the mould structure, in the mold structure design process, determine the form of mould, want to undertake process, take an e*amination of to calculate and check for each working procedure, have been primaries. And in guiding the teacher provide mold design relevant data and classmates help, pleted the mold assembly and all total ponent drawing. During the design a variety of dictionaries and refer to consult for mould design, mould structure, a basic understanding. Key wordS：Cover, blanking, deep drawing, punching, posite modulus . z-目录前言.1第1章 冲件的工艺分析21.1 冲压件的构造形状分析.21.2 冲压件尺寸精度和外表质量的分析.2 尺寸精度.2 冲压件断面质量分析.2 冲压件材料的分析.3第2章 确定工艺方案42.1 确定根本的工序性质.42.2 确定拉深次数. .4 计算毛坯直径D.4判断拉深次数.42.3 确定工序组合.5第3章 确定模具总体构造73.1 模具的形式.73.2 定位装置.73.3 卸料装置.73.4 导向零件.73.5 模架.8第4章 工艺计算.94.1 板料尺寸.10 搭边.11 材料利用率.124.2 计算冲压力.12 拉深力的计算.12冲孔力的计算.134.3 初选压力机.134.4 模具刃口尺寸的计算.14 落料局部.14拉深局部.15冲孔局部.16第5章 模具主要零件的设计计算.195.1 落料凹模的设计算.19 凹模洞口形状的选择.20 凹模的外形尺寸.205.2 拉深凸模构造设计.215.3 卸料弹簧的构造设计.215.4 冲孔凸模的设计.215.5 冲孔凸模固定板的设计.225.6 垫板的设计.235.7 凸凹模固定板的尺寸.235.8 卸料弹簧的构造设计24 单个卸料弹簧所承受的载荷FQ24根据FQ的大小，从标准中初选弹簧规格.245.9 定位销的设计.255.10 弹性卸料装置的设计.255.11 模架的选用.25 选择标准模架.26 选择模柄.265.12 冲模闭合高度确实定.275.13 选择压力机型号.28第6章 装配图的绘制设.29第7章 模具工作原理.31总结.32辞.33参考文献.34. z-前 言本设计说明书，主要对本模具做详细说明。根据工件形状及材料。这里设计了一套落料拉深冲孔复合模。本套模具主要对三个工序确实定，工艺的制定，及零部件的设计和计算做了详细说明。由于工件需要大批量生产，所以对零部件设计有一定的要求。本书就模具的全部设计过程做了详细的说明，主要包括冲件的工艺分析，确定工艺方案 ，确定模具总体构造，工艺计算，模具主要零件的设计计算，装配图的绘制设计，零件图的设计绘制等七大局部。通过这七大局部的说明，可以使人全面了解本套模具的设计过程和工作原理。同样对本套模具的装配和维修也有很大帮助。本说明书编写简明扼要，对重点局部做了详细阐述，对一些标准件没有做过多阐述。对模具的工作原理和装配也做了详细阐述。. z-第1章 冲件的工艺分析1.1冲压件的构造形状分析零件图如下：图1-1 零件图名称：端盖材料：08钢料厚：1mm由图1-1可知：该冲压件不是简单的带凸缘的筒形件的拉深，而是由筒形件和一部孔组成，其外表无窄缝和尖角且对称，但其尺寸相对稍大一点。1.2 冲压件尺寸精度和外表质量的分析 尺寸精度查?公差与检测?得：100 IT10-IT1120 IT8- IT95 IT8- IT95*25 IT8- IT9由课本知冲压模具的精度可达IT6-IT8级，而冲压件的最高精度达IT8-IT11级，故运用冲压的方法可以保证冲件的尺寸精度。 冲压件断面质量分析当使用冲压方法加工2mm以下的金属板料时，其断面粗糙度可达Ra12.53.2m。料厚为1mm时，在生产时允许的最大毛刺高度为0.1mm，而该冲件在断面粗糙度和毛刺高度上都没有太严格的要求，所以只要模具精度到达一定要求，冲压件的断面质量就可以保证。 冲压件材料的分析对冲压材料的一般要：强度低、塑性好、外表质量和厚度公差均符合国家标准。该冲压件的材料为08钢，属于碳素构造钢，退火之后其剪切强度t=255333Mpa，抗拉强度b=294432Mpa，屈服点s=195Mpa。因此，用冲裁和拉深的加工方法是完全可以成形的。由于该冲件对厚度和外表质量没有严格要求且尺寸相对稍大一点，所以可以使用板料剪裁成小板料进展加工。综上所述：该冲压件的材料性能符合冷冲压加工要求。第2章确定工艺方案2.1确定根本的工序性质该冲压件的名称为端盖，由其形状可知：加工成其形状所选用的最终工序为冲孔，而拉冲孔用的毛坯形状为筒形，因此首先要进展落料拉深。所以完成该冲压件的加工需要三个根本工序，即落料、拉深和冲孔。2.2确定拉深次数计算毛坯直径D修边余量h：由课本表6-2查得：h/d=31.5/99=0.318 ，取h=0，取h=0mm。则实际的凸缘直径dt=100mm。估算毛坯直径D：当t1mm时，应按拉深件的中线尺寸进展计算。在拉深前后毛坯的面积不变，即拉深件面积=落料毛坯的面积，即A=pD/4。由于该冲件外形规则，故直接算出：D=d1h=0D=99+499299-0.562D=148.1mm判断拉深次数设计拉深工艺时，必须知道冲压件能否一次拉出，还是需要几道工序才能拉出。拉深次数决定于每次拉深时允许的极限变形程度。拉深系数m就是衡量变形程度的一个重要工艺次参数。拉深系数：m-每次拉深后筒形件直径与拉深前毛坯直径得比值总拉深系数；m总=dn/D1dn-零件所要求的直径，D-首次拉深时毛坯的直径，当m总m1时：则该零件只需一次就可拉出，否则就要进展屡次拉深。对于本拉伸件; dn=100 D=148.1m总= dn/D=100/148.1=0.675据?冷冲模设计?P168：由于本拉伸件料厚为1其毛坯相对厚度：t/D=0.67为了防止拉深时起皱及其他问题，并根据?冷冲模设计?P176表6-7由于本拉伸件材料为08所以查?冷冲模设计?表6-6可知:当毛坯相对厚度为0.67时其对应的首次拉深系数：m1为0.53到0.55之间这里取0.54即可由于m总= dn/D=100/148.1=0.675显然m总m1所以可以得出本拉伸件：拉深次数为一次。2.3确定工序组合方案一： 先落料、后拉深、再冲孔。单工序模，这样工序三套模具才能完成任务。特点：由于采用单工序模，模具制造简单，维修方便。但需要两套模具，生产效率低，既不满足产量要求也不经济，而且精度低，方案二：落料、拉深复合模。工序简图如以下图2-1：特点：采用该方法加工时，虽然需要两套套模具，生产效率不太高，但冲压件的形状精度和尺寸精度易保证。尽管模具比第一种方案复杂，但由于冲压件不规则，模具制造也不算复杂，但模具维修不方便。图2-1 工序简图方案三：拉深、冲孔复合模。特点：和法案三差不多。方案四：落料、拉深、冲孔复合模工序简图如图2-2所示：特点：采用该方法加工时，只需要一套模具，生产效率高，符合大批量生产的要求，且冲压件的形状精度和尺寸精度易保证。模具稍比第一种方案复杂，因冲压件比较规则，所以模具制造也不算复杂，模具维修也比较方便。所以很适合该工件的生产。图 2-2 工序简图通过以上四种方案的比较，该冲压件的生产采用方案四比较适宜。所以决定用第四方案。第3章 确定模具总体构造3.1模具的形式复合模根据落料凹模是在模具的上模还是下模，可以分为正装复合模和倒装复合模。其中，将落料凹模装在上模的复合模称为倒装复合模，反之，则称为正装复合模。倒装复合模的主要优点是废料能直接从压力机台面落下，而冲裁件从上模推下，比较容易引出去，因此操作比较平安。由于倒装复合模易于安装送料装置，生产效率高，所以倒装复合模应用比较广泛。正装复合模的主要优点是顶件板、卸料板均是弹性的，条料与冲裁件同时受到压平作用，所以对于较软、较薄的冲裁件能到达平整要求，冲裁件的精度也较高。综合比较，由于该工件的料厚为1mm，材料为08钢，且最后一个工序为冲孔，故决定采用倒装式落料拉深冲孔复合模。3.2定位装置由于拉深件的毛坯直径为148.1mm，不是太大，故可以采用板料剪裁成条料进展加工。因此在定位时可以直接采用定位板或定位销定位，根据该板料的特点，决定采用定位销定位，其构造如零件图所示。3.3卸料装置由于采用单个毛坯送料，而且料厚比较薄，且为倒装式复合模，故采用弹性卸料装置，并且卸料板装在上模局部。3.4导向零件导向零件有许多，如用导板导向，则在模具上安装不方便，而且阻挡操作者视线，所以不采用；假设用滚珠式导柱导套进展导向，虽然导向精度高，寿命长，但构造比较复杂，所以也不采用;针对这次产品的加工精度要求不高采用滑动式导柱导套进展导向即可。而且在压力机上的安装比较简单，操作又方便，还可降低本钱。3.5模架模架的形式包括后侧导柱模架、中间导柱模架、对角导柱模架和四导柱模架。后侧导柱模架送料方便，可以横向、纵向送料，冲压时如果有偏心载荷，则导柱导套会有单边磨损。中间导柱模架的两个导柱左、右对称分布，受力均衡，所以导柱导套磨损均匀，但只能一个方向送料。对角导柱模架的导柱的布置对称的。而且纵、横都可以送料，对角导柱模架的两个导柱间距离较远，在导柱、导套间同样间隙的条件下，模架导向精度较高。四角导向模架的导向精度与刚度都较好，主要用于大型冲模。综上分析：该冲压件的生产可以采用后侧导柱模架和对角导柱模架，但由于冲件不是很大，没必要采用对角导柱模架，且制件精度要求不高，故决定采用后侧导柱模架。第4章 工艺计算4.1板料尺寸搭边：搭边作用：1.起补偿条料的剪裁误差、送料步距误差以及补偿由于条料与导料板之间有间隙所造成的送料歪斜误差的作用。假设没有搭边则可能发生工件缺角、缺边或尺寸超差等废品。2.使凸、凹模刃口双边受力。由于搭边的存在，使凸、凹模刃口沿整个封闭轮廓线冲裁，受力平衡，合理间隙不易破坏，模具寿命与工作断面质量都能提高。3.对于利用搭边拉条料的自动送料模具，搭边使条料有一定的刚度，以保证条料的连续送进。搭边的合理数值就是保证冲裁件质量、保证模具较长寿命、保证自动送料时不被拉弯拉断条件下允许的最小值。搭边的合理数值主要取决于材料厚度、材料种类、冲裁件的大小以及冲裁件的轮廓形状等。一般来说，板料愈厚，材料愈软以及冲裁件尺寸愈大，形状愈复杂，则搭边值a与a1也就愈大。 图 4-1 排样图根据?冷冲模设计?表3-10查得：当材料厚度t=1mm时，a=0.8mm，a1=1.0mm。如图4-1所示：假设取工件数量为n=10则条料的尺寸为：L=10D+9a+2a=10148.1+110.8=1489.8mm当条料板之间有测压装置时或用手将条料紧贴单边道料板两个单边导料销时，条料宽度：B=d+2a10-=148.1+21+0.5-0.5 0=150.6-0.50mm为条料剪裁时的下偏差：查表3-11. =0.5即所选用的板料为：255255.41 材料利用率材料的利用率通常是以一个步距零件的实际面积与所选用毛坯面积的百分率来表示：=S1/S0100准确的材料利用率，还应考虑料头、料尾以至裁板时边料消耗情况，此时的材料利用率为：=nS2/LB100n条料或整个板料上实际冲裁的零件数；L条料或板料长度；B条料或板料宽度；S2一个零件的实际面积。L=10D+9a+2a=10D+11a=1048+110.8=1488.8取L=1489mm所以条料规格为：1489150.51则材料利用率为：=ns2/(BL)100%=1(3.14148/4)/(1489150)=76.74.2计算冲压力 冲裁力的计算对于普通平刃口的冲裁，其冲裁力可按下式计算：F=KLtt式中 F冲裁力N；L冲裁件周长mm；t板料厚度mm；t材料的剪切强度Mpa;K系数。是考虑到刃口钝化、间隙不均匀、材料力学性能与厚度波动等因素而增加的平安系数,常取K=1.3，查表得： t=255353 Mpa.取t=300 Mpa。L=pd=3.14148=464.7mm则落料力为：F=1.3464.71300=181233N落料时的卸料力为：F卸=K卸F查?冷冲模设计?表3-8得:当t=1mm时，K卸=0.0250.06，取K卸=0.03。F卸=0.03181.2=5.4 kN由于后落料进入拉深工序，在拉深的最后阶段又同时冲孔，冲完孔后，上模向上运动，最终工件留在拉深的凹模，被压力机打料机构打出。所以应计算推件力。F推=K推FK推根据?冷冲模设计?表3-8得:K推取0.05F推=K推F=0.05181233 =9061.65NF总1= F+ F卸+ F推 =181.2+5.4+9.061 =195.66 kN 拉深力的计算由于该冲压件不规则，其拉深力要小于带凸缘筒形件的拉深。故可按带凸缘的筒形件计算拉深力，判断是否采用压边圈：由?冷冲模设计?表6-12得;t/D=0.681.5、m=0.550.6，满足使用压边圈的条件，即在拉深时应采用压边圈。拉深力的计算：对于带凸缘的筒形件的拉深力的计算近似为：F=Kpdtb式中: d圆筒形零件的凸模直径mm；b材料强度极限Mpa；K修正系数，与拉深系数有关，由?冷冲模手册?表5-3得：K=1查表得b=294432 Mpa，取b=350 Mpa。故拉深力为：F=13.1499350=108.8kN压边力的计算：在压边圈上施加压边力的大小应适当。过大的压边力会使拉深件在凸缘圆角处断面过分变薄以致拉裂，压边力过小则起不到防止起皱的作用。FQ=Ap式中: A 压边面积mm； p单位面积上的压边力Mpa。由?冷冲模设计?表6-13得：当材料为08钢时，p=2.53.0 Mpa，取p=3.0 MpaA=p (d1/2)- (d2/2) =3.14(148/2)- (98/2)=14194.64- 7539.14=6655.5mm故压边力为:FQ=6655.53=20kN故总的拉深力为：F总2F拉=F+ FQ=108.8+20 =128.8kN 冲孔力的计算根据冲裁力近似计算公式：F=LttbL=3.14202+3.1452+3.1410+50=238.4mmTb在324441 Mpa这里取440 MpaF=Lttb=238.4440=104.896 kN由于工件留在拉深凹模，其推件力前面已经计算过了。F总3=F=104.896 kN4.3 初选压力机并确定压力中心初选压力机：浅拉深时：F总0.7-0.8F压，取F总=0.8。F压为压力机的公称压力. F总= F总1+F总2 +F总3=429.356 kN则F压F总/0.8=572.47KN初选压力机：开式双柱可倾式压力机. CJ23-63标称 压力：630KN 滑块 行程：120mm行程 次数：50 连该调节长度：80mm最大装模高度：360mm 工作 台 尺寸：480710mm模柄孔尺寸：5070 mm 电动机功率：5.5KW由于该冲压件为圆形，故其压力中心在其圆心上。4.4 模具刃口尺寸的计算4.4.1 落料局部由?冷冲模设计?表3-3查得：当t=1mm、材料为08钢时，Zmin=0.100mm，Zma*=0.140mmZma*-Zmin=0.140-0.100=0.040mm由?冷冲模设计?表3-6查得：当d=98mm时，d凸=-0.030mm，d凹=+0.040mm则 |d凸|+|d凹|=0.030+0.045 =0.070Zma*-Zmin=0.040不满足 |d凸|+|d凹|Zma*-Zmin，即凸、凹模的加工不宜采用分别加工法，而应采用单配加工法。在落料时落料件的尺寸是由凹模决定的，即以落料凹模为设计基准。凹模的形状如图4-1所示：图 4-1 落料凹模其直径尺寸在磨损后将会增大，即属于第一类尺寸。由于148.1未标注公差，按一般等级查?公差与检测?表3-8得： 148.1第一类尺寸=冲裁件上该尺寸的最大极限尺寸-*由?冷冲模设计?表3-5查得：*=0.5则 D凹1.0=148.1落料凸模的根本尺寸与凹模一样，为148.1。但不必注明公差，注明以0.100.14mm间隙与落料凹模配合即可。拉深局部凹模圆角半径R凹：一般来说，R凹尽可能大些，大的R凹可以降低极限拉深系数，而且可以提高拉深件的质量，但是太大会削弱压边圈的作用，可能引起起皱现象。R2凹=0.82D-dt =0.82148-981 =32mm则R=5.65mm凸模圆角半径R凸：R凸对拉深工作的影响不像R凹那样显著，但是过小的R凸会降低筒壁传力区危险断面的有效抗拉强度。由于一次拉深成形，故凸模圆角半径应与零件圆角半径相等。拉深模的间隙Z:由于采用压边圈，其间隙值根据?冷冲模设计?表6-15查得：Z=11.1t =11.1mm凸凹模工作局部的尺寸：对于一次成形的拉深模，其凸模和凹模尺寸及公差应按工件的要求确定。对于该零件，其形尺寸为要求尺寸，因此应以凹模尺寸为基准进展计算。即：凹模尺寸：D凹=D-0.75+d凹0 凸模尺寸：D凸=D-0.75-2Z0-d凸由?冷冲模设计?表6-16查得：d凸=0.03mm，d凹=0.05mm取Z=1mm则： D凹=100-0.750.6+0.050 =99.55+0.050 D凸=100-0.750.6-210-0.03 =97.550-0.03 冲孔局部对于直径为20mm的孔：由于20是未注公差，查?公差与检测?表3-8：按中等等级得20+0.5-0.5查?冷冲模设计?表3-6：d凸=-0.020mm，d凹=+0.025mm|d凸|+|d凹|=0.020+0.025=0.045|d凸|+|d凹|=0.045Zma*-Zmin=0.04故不满足|d凸|+|d凹|Zma*-Zmin，所以用单配加工法。其直径尺寸在磨损后将会增大，即属于第一类尺寸。由于20未标注公差，按一般等级查?公差与检测?表3-8得：20+0.2-0.2。第一类尺寸=冲裁件上该尺寸的最大极限尺寸-*d凸0.40+0.1由?冷冲模设计?表3-5查得：*=0.5d凸0.40+0.1=200+0.1冲孔凹模的根本尺寸与凸模一样，为20。但不必注明公差，注明以0.100.14mm间隙与落料凹模配合即可。对于R5的长通孔：由于5是未注公差，查?公差与检测?表3-8:按中等等级得R5+0.2-0.2查?冷冲模设计?表3-6得d凸=-0.020mm，d凹=+0.020mm|d凸|+|d凹|=0.020+0.020=0.040 |d凸|+|d凹|=0.040Zma*-Zmin=0.040故可以采用分别加工法d凸=dmin+*0-d凸d凹=d凸+Zmin) +d凹0d凸=dmin+*0-d凸 = (9.8+0.50.4) 0-0。02=10 0-0。02d凹=d凸+Zmin) +d凹0=10+0.1) +0。0200=10.1+0。0200对于5的孔：由于5是未注公差,查?公差与检测?表3-8,按中等等级得5+0.1-0.1查?冷冲模设计?表3-6:得d凸=-0.020mm，d凹=+0.020mm|d凸|+|d凹|=0.020+0.020=0.040|d凸|+|d凹|=0.040Zma*-Zmin=0.040故可以采用分别加工法d凸=dmin+*0-d凸d凹=(d凸+Zmin) +d凹0d凸=dmin+*0-d凸=(4.9+0.50.2) 0-0。02=5 0-0。02d凹 = d凸+Zmin) +d凹0=5+0.1) +0。0200=5.1+0。0200第5章 模具主要零件的设计5.1落料凹模的设计计算 凹模洞口形状的选择凹模洞口的形状包括直壁式、斜壁式和凸台式。直壁式刃口的尺寸不随修模刃口增大，故冲件精度较高，刃口强度也较好；斜壁式刃口的特点与直壁式刃口一样，在一般的工件或废料向下落的模具中应用广泛。凸台式刃口主要用于冲裁板料厚度0.3mm以下的小间隙、无间隙模具。综上所述：可以采用直壁式和斜壁式刃口，但是由于采用上出件，应采用直壁式刃口。其形状如图5-1所示：该形状的凹模刃口适用于冲件形状简单、材料较薄的复合模。图5-1落料凹模 凹模的外形尺寸凹模的外形尺寸应保证凹模有足够的强度和刚度。凹模的厚度还应考虑修模量。凹模的外形尺寸一般是根据被冲材料的厚度和冲裁件的最大外形尺寸来确定的。凹模厚度 H=Kb15mm凹模壁厚 c=1.21.53040mm式中：b冲裁件的最大外形尺寸； K系数，考虑板料厚度的影响。由?冷冲模设计?表4-3查得：K=0.18H=0.18148=26.64mm取H=40mmc=1.5226.64=39.9653.28mm凹模外形尺寸的长和宽分别为：L=d+2c=148+239.96=227.9mmB=d+2c=148+239.96=227.9mm根据算出的凹模外形尺寸的长与宽，然后在冷冲模标准中选取标准值。应选取B*L=250*250mm。凹模模具简图如零件图所示。凹模的固定方法:凹模一般采用螺钉和销钉固定在下模座上。螺钉与销钉的数量、规格和它们的位置尺寸均可在标准中查得。也可根据构造需要作适当调整。凹模的主要技术:要求凹模的型孔轴线与顶面应保持垂直，凹模的底面与顶面应保持平行。为了提高模具寿命与冲裁件精度，凹模的顶面和型孔的孔壁应光滑，外表粗糙度为Ra=0.80.4m。底面与销孔的Ra=1.60.8m。凹模的材料与凸模一样，其热处理硬度应略高于凸模，到达6062HRC。5.2拉深冲孔凸凹模构造设计图5-2 拉深冲孔凸凹模拉深冲孔凸凹模形式。凸模有两种形式：直通式凸模和台阶式凸模。直通式凸模的工作局部和固定局部的形状与尺寸做成一样，其加工可以采用成型磨削、线切割等方法进展加工，加工容易；台阶式凸模对圆形凸模用用最广泛。但由于拉深凸模的直径有不大，可以采用台阶式凸模压进固定板里。又涉及到冲孔的凹模局部。故其构造形状如图5-2所示：凸凹模长度:由于拉深凸凹模是固定在下模局部的，所以其长度是根据落料凹模来确定的，而且其刃口要低于落料凹模刃口1mm，主要是为了保证先落料后拉深。其构造形式如零件图所示。图5-3 落料拉深凸凹模模具刃口要有高的耐磨性，并能承受冲裁时的冲击力，因此应有高的硬度与适当的韧性。因此凸模材料应采用T8A，其热处理硬度为5860HRC。凸模工作局部的外表粗糙度Ra=0.80.4m，固定局部为Ra=1.60.8m.凸模一般不进展强度校核，只有当板料很厚、厚度很大、凸模很小、细长比大时才进展核算。由于该凸模直径有点大，所以可以不用垫板，但用垫板可以提高模具的耐用度。5.3落料拉深凸凹模长度确实定以及壁厚校核凸凹模构造简图如图5-3所示：H= H卸+H冲件=40+32=72mmH卸 卸料板的厚度;H冲件 冲压件的高度；凸凹模壁厚的校核凸凹模的外缘均为刃口，外缘之间的壁厚决定于冲裁件的尺寸。从强度考虑，壁厚受最小限制。凸凹模的最小壁厚与冲模构造有关，对于正装复合模，由于凸凹模装在上模，孔不会积存废料，胀力小，最小壁厚可以小些，而凸凹模的壁厚为c=148-100=48mm，壁厚远远满足要求。5.4 冲孔凸模的设计共三种类型的凸模参照国家标准圆形凸模得设计凸模型式如零件图所示5.5 冲孔凸模固定板的设计 参照国家标准选择凸模固定板的厚度为10 mm，材料为45钢其构造如零件图所示。5.6 垫板的设计上下垫板没什么特殊要求，主要用来减少工作时上模座的压力这里参照国家标准选择上垫板的厚度为10mm，材料为45钢，构造简图如5-4所示图5-4 垫板5.7 凸凹模固定板的尺寸凸凹模固定板包括拉深冲孔凸凹模和落料拉深凸凹。根据经历公式得：凸凹模固定板的厚度，取H凸凹模=10。其构造如零件图所示5.8 卸料弹簧的构造设计 单个卸料弹簧所承受的载荷FQ总的卸料力为：F卸=5.4 kN设卸料弹簧的个数为n=4个所以FQ= F卸/n=5.4 kN/4=1350N 根据FQ的大小，从标准中初选弹簧规格初选弹簧规格：弹簧中经D2=13mm，弹簧钢丝直径d=2mm，节距t=9.93mm，最大许用工作载荷Fj=167N，弹簧自由高度h0=65mm，弹簧有效圈数n=5.5，弹簧最大压缩量hj=20.7mm，弹簧的展开长度L=1045mm。最大负荷下的单圈变形量:f=hj/n=20.7/7.5=2.76mm弹簧压缩量h*h*=hjFQ/Fj=90019.3/1390 =12.5mm校核弹簧最大压缩量hjh*+F+FF卸料板工作行程，mm，取F=料厚+1=2mm；F凸凹模修模余量，mm，F=410mm，取F=4mm则：h*+F+F=12.5+2+6=18.5mmhj=19.3mm结论：因为所选弹簧满足公式hjh*+F+F，所以所选弹簧规格符合要求，4个弹簧的分布情况如图5-5所示：5.9 定位销的设计定位销主要用于复合模和单工序模。如图5所示：是以毛坯外缘定位的。其尺寸是根据毛坯的尺寸来确定的。5.10弹性卸料装置的设计卸料板的设计:弹性卸料板具有卸料和压料的双重作用，多用于冲制薄料，使工件的平面度提高。借助弹簧、橡胶或气垫等弹性卸料装置，常兼作压边、压料装置或凸模导向。弹簧卸料为常用构造；带小导柱的卸料装置主要用于要求运动精度高的卸料，如小孔冲裁模、连续模；带橡皮的卸料装置主要用于小批量生产薄料冲裁卸料。综上分析：弹性卸料装置选择弹簧卸料装置。弹性卸料板的周界尺寸与凸凹模固定板的周界尺寸一样，其厚度可根据?冲模设计手册?查得：即当料厚t=1mm、卸料板宽度200mm时，卸料板厚度H=10mm。其构造尺寸零件图所示：卸料弹簧的安装:当卸料螺钉的数目与弹簧数目一样时，常用的构造为,如零件图所示：其中螺钉为标准卸料螺钉构造，凸模刃磨后需在卸料螺钉头下加垫圈调节。重载荷时螺纹根部有折断的危险。s的最小值为0.3mm。s螺钉圆柱局部缩入卸料板中的深度，mm。卸料板孔与凸模的单边间隙Z/2的值查?冲模设计手册?得：Z/2=0.1mm，5.11模架的选用模架由上、下模座、模柄及导向装置组成。根据此要求选择模架。对模架的根本要求为：1.要有足够的强度和刚度；2.要有足够的精度;3.上、下模之间的导向要准确。选择标准模架由于落料凹模的周界尺寸为：B*L=250*250mm，前面所选的模架为后侧导柱模架，则根据?冲模设计手册?选择模架为：A型GB/T2851.390。图5-6模柄构造简图其构造形式如零件图所示,选用标准模架：上模座的尺寸为： 25025060下模座的尺寸为： 25025055 选择模柄中小型模具都是通过模柄固定在压力机滑块上的。模柄有刚性与浮动两大类。所谓刚性模柄是指模柄与上模座是刚性连接，不能发生相对运动。所谓浮动模柄是指模柄相对上模座能作微小的摆动。常用的模柄构造如图5-6所示,本模具选用凸缘模柄型式，且是B型为GB2862.3-81。导柱与导套:导柱与导套的构造与尺寸都可直接由标准中选取。在选用时应注意导柱的长度应保证冲模在最低位置时，导柱上端面与上模座顶面的距离不小于1010mm考虑到模具修模后其闭合高度将减小，而下模座底面与导柱底面的距离应为0.51mm。如图5-7所示：根据标准模架，选择A型导柱和A型导套。但由于选择的不是非标准模架，因此，导柱导套也是标准模架。导柱：35180mm35180mm导套：5014053mm5014053mm图5-7导柱和导套配合示意图导柱与导套之间的配合根据冲裁模的间隙大小选用。当冲裁板厚为0.84mm时，选用H7/h6配合的级精度模架。5.12冲模闭合高度确实定模具的闭合高度H模具是指模具在最低工作位置时上模座的上平面与下模座的下平面之间的高度，如图5-9所示： 图5-9 模架构造简图压力机的装模高度是指滑块在下止点时，滑块底平面到工作台上的垫板上平面之间的高度。调节压力机连杆的长度，可以调节装模高度的大小。模具的闭合高度H模具应介于压力机的最大装模高度Hma*与最小装模高度Hmin之间，否则就不能保证正常的安装与工作。其关系为：Hmin+10mmH模具Hma*-5mm假设模具的闭合高度H模具Hma*，则该压力机不能用；假设H模具Hmin，则可以再加垫板。5.13选择压力机型号初选的压力机的型号为23-63。但由于下模座的周界尺寸为343*350，而23-63压力机的工作台尺寸为前后*左右480mm*710mm，压力机工作台面的尺寸符合要求，模具在压力机的工作台面上装得下，选择压力机的型号为J23-63，其局部参数为：标称压力：630kN，滑块行程：120mm，行程次数：50/次/min，连杆调节长度：80mm，最大装模高度：360mm，工作台尺寸前后*左右： 480mm*710mm，模柄孔尺寸直径*深度： 50*70mm，电动机功率：5.5kW。第6章 装配图的设计绘制该套模具为端盖落料拉深模，装配图绘制时应注意的一些问题,在计算机上绘制时，应注意图层的设置。线形的宽度等。还应注意一些配合的标注，如导柱导套之间的配合,导柱与下模座之间，导套与上模座之间的配合等。其装配简图如图6-1所示：图6-1 装配图1.下模座 2.螺钉 3.下垫板 4.定位销 5.落料凹模 6.挡料销 7.卸料板 8.定位销 9.冲孔凸模上固定板 10.上垫板 11.冲孔凸模 12冲孔凸模13.顶杆 14.上模座 15.螺钉 16.推杆 17.模柄 18.推板 19.螺钉20.冲孔凸模 21.导套 22.弹簧 23.推件板 24.落料拉深凸凹模 25导柱26.拉深冲孔凸凹模 27.压边圈 28.拉深凸模下固定板 29.顶杆上模构造：冲孔凸模通过凸模固定板固定在一起。推件板23在落料拉深凸凹模24，通过其与落料拉深凸凹模24的间隙，在顶杆13和推板18作用下完成推件工作。垫板10，凸模固定的板9，落料拉深凸凹模24。上模座14通过定位销8定位后，有螺钉19固定在一起。模柄17通过螺钉15与上模座14固定在一起。 下模构造：下模构造和上模构造类似，压边圈27在落料凹模5，在弹顶器作用下，通过顶杆29起到压边作用。拉深冲孔凸凹模26通过其固定板28被固定的，落料凹模5，固定板28，下垫板3，下模座通过销钉4的定位，在螺钉2的作用下固定在一起。第7章 模具工作原理模具的总装图如6-1。模具工作原理如下：条料在挡料销的作用下被放正，压力机开场工作，上模下行落料凸模和落料凹模共同作用完成落料，紧接着开场进入拉深阶段，在压边圈通过模具底部的弹顶器的作用起到压边作用，在拉深凹模和拉深凸模的作用下进展拉深，在拉伸的最后阶段，冲孔凸模和冲孔凹模也在相互作用，在冲孔完毕时，拉深工序也其本完成。上模继续下行，最终完成了拉深和冲孔。这样冲孔的废料通过模具上开的孔可直接落到模具下面，上模开场上行，工件被留在拉深凹模，在上模上行的过程中，条料通过弹性卸料板完成条料的卸料。同时压边装置回复到初始状态，以便下一次继续工作。在上模上行的最后阶段，压力机横杆与制动螺钉相碰。即可通过上模中的推杆推动推板，再通过顶杆作用于推件板，并最终把工件从拉深凹模推出，这样模具的一次工作就完全完成了，压力机上模再可下行，进展连续工作。结 论本套模具的优点就是能一次将毛胚加工成零件。这就解决了需多套模具进展加工的繁琐。但模具要求准确的装配。对装配人员提出了一定的技术要求。本模具在使用过程中如果出现凸模装配固定不准确，则可对凸模及其固定板重新修整，这是本套的模具要改进的地方。在设计面模具时更加注意其模具的加工制造过程，在设计的同时就考虑到了如何加工，在模具的选材方面也更加注意其可加工性和材料的经济实用性。也更加的的注意模具的装配方便性。以及维修的方便性和模具的寿命，在模架选取方面也有了更进一步的提高。在模具的制造精度。模板尺寸。凸凹模工作局部，刃口局部的尺寸计算都要力求准确。总之，本套模具的设计思路比较典型。模具所采用构造比较通俗易懂。本套模具欠缺的是实际的实模工序。相信试模后，本套模具进过修整应该比较好用。 辞本设计是在康红艳康教师的关心和悉心指导下完成的。在设计过程中，康教师为我提供了很多有关模具设计的资料，以便设计的有序开场。而且在初步完成装配图及零件图绘制后，纠正了设计中很多问题。她严谨的治学态度以及平和的人生态度是我以后工作和学习中要认真学习的.在此学生衷心的感康教师在毕业设计这段时日里对我的关心和栽培。同时，也感我的专业课有关教师，是他们将自己的所学无偿的传授给我们，使自己的毕业设计得以顺利完成。同时感同学黄伟在设计过程中给与的帮助。参考文献1丁松聚. 冷冲模设计. ：机械工业， 2007 2*德珠. 机械工程材料. 第二版. ：高等教育， 20013小年，婷. 机械制图. 第三版. ：高等教育， 20054程燕军，柳舟通. 冲压与塑料成型设备. ：科学， 20065黄毅宏，明辉. 模具制造技术. ：机械工业出版，20216齐卫. 冷冲压模具图册.： 理工大学，20077正修. 导板式冲模. ：机械工业出版，20068周大隽. 冲模机构设计要领也例. ：机械工业，20059邓明，吕琳. 冲压成型工艺及模具. ：化学工业，200610成美. 模具专业英语. ：理工大学，200711梁俊有. 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