密封件复合冲压模具设计 (双孔垫片)

大连工业大学艺术与信息工程学院2015届本科生毕业设计（论文） 毕业设计（论文）任务书 2015 届 机械工程及自动化 专业题 目： 密封件复合冲压模具的设计 子 题：学生姓名： 班级学号：指导教师： 职 称：所在系（教研室）：机电与信息工程系下达日期：2014年7月4日 完成日期：2015年6月12日大连工业大学艺术与信息工程学院2015届本科生毕业设计（论文）摘 要 模具是现代工业的重要工艺设备，随着科学技术的不断进步，它在国民经济中占有越来越重要的地位，发展前景十分广阔。装备制造业在2007年的迅速发展，尤其是汽车和电子电器产品的高速增长，为模具工业的发展营造了良好的市场环境。本次综合实训设计垫片的复合冲压模具，从零件的工艺性分析到模具结构的设计再到工艺计算，一直到最后的模具装配图。同时，模具也是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备,具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点,被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器、仪表等行业。随着我国汽车工业的迅猛发展，汽车性能不断提高，汽车零部件中对高精度、形状复杂锻件的需求量越来越大，锻造新工艺、省材、节能工艺等技术的开发对于新型汽车零件的生产尤为重要。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。 本文主要是以密封件为例，设计和制定密封件的工艺设计和工艺设备的选择以及冲压模具设计。关键词：密封件；工艺设计；冲压模具；模具设计AbstractWith development of all kind of science technology and global economy, Pneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety. Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure,floatcompressedneceengththdirectionprocedurework.Theinvertedpendulumisatypicalhighordersystem,withmultivariable,non-linear, strong-coupling,fleetandabsolutelyinstable.Itisrepresentativeasanidealmodeltoprovenewcontroltheoryandtechniques.Duringthecontrolprocess,pendulumcaneffectivelyreflectmanykeyproblemssuchasequanimity,robust,follow-upandtrack,therefore.Thispaperstudiesacontrolmethodofdoubleinvertedpendulum.Firstofall,themathematicalmodelofthedoubleinvertedpendulumisestablished,thenmakeacontroldesigntodoubleinvertedpendulumonthemathematicalmodel,anddeterminethesystemperformanceindexweightmatrix,byusinggeneticalgorithminordertoattainthesystemstatefeedbackcontrolmatrix.Finally,thesimulationofthesystemismadeby.Afterseveraltestmatrixvaluetheresultsarenotsatisfactoryresponse,thenweoptimizematrixbyusingGeneticAlgorithm.Simulationresultsshow:ThesystemresponsecanmeetthedesignrequirementseffectivelyafterGeneticAlgorithmoptimization.Small twisted paper broken machine for ordinary home, not only can be used for minced meat, can also be used with crushed peanuts, crushed ice, spices and otherfood, small power requirements, powered by the motor drive, reasonable structuredesign.Key word: pneumatic manipulator； cylinder； pneumatic loop；Fout degreesfreedomII大连工业大学艺术与信息工程学院2015届本科生毕业设计（论文）目 录摘要.2Abstract.3第一章绪论9 1.1模具工业简介.5 1.2模具分类.5 1.3冲压模具简介.5 1.4我国冲压模具发展现状和趋势.6第二章零件的工艺分析拟定62.1冲裁件的工艺性分析72.2确定冲压工艺方案72.3选择模具结构形式72.3.1 模具的形式82.3.2 定位装置82.3.3卸料装置82.3.4.导向零件92.3.5.模架9第三章必要的工艺计算10 3.1排样设计与计算11 3.2计算冲压力11 3.3计算模具压力中心12 3.4计算模具刃口尺寸13第四章垫片复合模主要零件的设计计算14 4.1落料凹模16 4.2冲孔凸模长度及强度校核17 4.3凸凹模长度确定及壁厚校核18 4.4凸凹模固定板尺寸20 4.5垫板结构与设计22 4.6卸料板的设计23 4.7模座的选择23第五章压力机校核24 5.1模柄孔的校核24 5.2模具闭合高度的校核25 5.3压力机工作台尺寸的校核26 5.4冲裁力校核27第六章绘制模具总装配图29总结30致谢31参考文献32第一章绪论1.1模具工业简介 模具工业是国民经济的重要基础工业之一。模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高精密集型产品，也是高新技术产业化的重要领域，其技术水平的高低已经成为衡量一个国家制造业水平的重要标志。随着电子、信息等高新技术的不断发展，模具技术的发展呈现以下趋势。1. 模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展2.模具制造向精密、高效、复合和多功能方向发展。3.快速经济制模技术得到应用。4.特种加工技术有了进一步的发展。5.模具自动加工系统的研制和发展。6.模具材料及表面处理技术发展迅速。7.模具工业新工艺、新理念和新模式逐步得到了认同。 在专用模锻设备上利用模具使毛坯成型而获得锻件的锻造方法。此方法生产的锻件尺寸精确，加工余量较小，结构也比较复杂生产率高。1.2 模具分类 模具分为冷冲压模具、热锻模具、塑料模具、铸造模具、橡胶模具和玻璃模具等。模锻的分类根据设备不同，模锻分为锤上模锻，曲柄压力机模锻，平锻机模锻，摩擦压力机模锻等。锤上模锻所用的设备为模锻锤，通常为空气模锻锤，对形状复杂的锻件，先在制坯模腔内初步成形，然后在锻模腔内锻造。精密模锻则是在模锻基础上发展而来，能够锻造一些复杂形状，尺寸精度高的零件，如：锥齿轮，叶片，航空零件等。在模锻锤或压力机上用锻模将金属坯料锻压加工成形的工艺。 汽车和电子电器产品的高速增长，为模具工业的发展营造了良好的市场环境。除了发展速度继续提升外，我国模具行业在2007年还呈现出三大亮点： 一、是模具向大型、精密、复杂方向发展成果突出，如已生产出了单套重量达到100吨的巨型模具及型腔精度达到0.5m的超精模具和能与2500次/分高速冲床相匹配的精密多工位级进模等；模具专业化和标准化程度得到进一步提高，如广东模具企业的模具标准件使用覆盖率大都已达到或超过了80%等；行业结构进一步改善，如产品结构和进出口结构正在不断趋向合理化等，行业正在形成一个以数字化和信息化为主要内容的技术改造热潮，发展后劲充足等。 二、是行业骨干队伍正快速形成，集群式生产方式得到进一步发展，劳动生产率不断提高。模具行业目前已有80多家重点骨干企业，现在，年产模具5000万元以上的企业全行业也有100家左右。骨干队伍正在起着带动行业的作用。继2006年之后，全国的模具城得到了进一步发展。模具城的产出要比上年增长25%以上。模具行业全员劳动生产率比上年有10%以上的提高。 三、是国际合作进一步发展，中国模具正在加速融入世界，因而也为中国模具今后的进一步发展创造了更为有利的条件。无论是出展出访还是来展来访，中国模具行业2007年国际合作方面的活动都要比往年更丰富，参与的企业数和人数更多，成效更加显著。在中国模具工业2007年可喜的发展中也有隐忧。 隐忧之一是生产模具的原材料、人工等成本费用不断上涨，2007年又比上年涨了20%左右，致使模具企业利润空间进一步受挤压，利润率进一步下降，有些企业已出现亏损，显得难以为继。隐忧之二是模具人才，特别是高技能、高水平人才全行业缺乏，这已制约了模具行业的进一步发展。由于总数量的供不应求，高层次人才的正常流动现在已变得有一些不正常了，用人单位的用人成本也显著增加。同时，人才素质也亟待提高。 隐忧之三是在模具行业国内外市场前景良好和现有企业大多利好的情况下，模具行业固定资产投入年复一年不断攀升，尤其是外资和民间投资更为踊跃投入，致使某些领域已呈饱和之势和低水平的重复。大量投资的结果虽然对促进模具工业的发展有好处，但也预示着企业今后的竞争更为剧烈。竞争会不会造成今后的大调整而累及行业发展，这已引起一些业内人士的担忧。目前，在部分领域，尤其在中低档市场上，竞争已造成因相互过度压价而损害产品质量的状况。 隐忧之四是中国模具行业总体创新能力薄弱，综合水平仍比国外先进水平落后许多，这对今后发展非常不利。所谓综合水平的落后包括了技术落后、产品落后、管理落后及人的观念和水平落后等。虽然我国模具行业中也不乏可与世界先进水平相媲美的企业，有些产品也并不比世界先进水平差，但这毕竟只是少数。就大多数而言，我们必须承认落后，而且总体来说，不是落后一点点，而是落后了许多。总体落后的主要表现是我国模具在结构、精度、效能、寿命及生产周期等方面以及从业人员综合素质与水平和全员劳动生产率等方面与国际先进水平相比有着较大差距。此外，当然还存在装备及环境等方面的差距等。1.3冲压模具简介冲压模具(StampingTooling)是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。冲压模具的形式很多，一般可按以下几个主要特征分类：根据工艺性质分类（1）冲裁模沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。（2）弯曲模使板料毛坯或其他坯料沿著直线（弯曲线）产生弯曲变形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。（3）拉深模是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。（4）成形模是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。1.4我国冲压模具发展现状和趋势 改革开放以来，随着 民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增 。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造 整个链条中最基础的要素之一， 模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。例如，吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模CAD/CAE/CAM软件，上海交通大学模具CA国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模CAD软件等在国内模具行业拥有不少的用户。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服 务。达到一要求急需发展如下几项： (1)全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。(2)高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。(3)模具扫描及数字化系统 高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。 (4)电火铣削加工电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。 (5)提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。(6)优质材料及先进表面处理技术选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。(7)模具研磨抛光将自动化、智能化模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。(8)模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或 定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。CNC雕刻机在国内的发展上从最近的一两年才有较大的发展，相关加工厂和使用单位时刻以敏锐的眼光盯着厂家的动向，这也是身为雕铣机主机生产厂一点也不敢松懈的真正原因所在。作为用户当然要选合适的设备，如果选型不当，不但不能赚钱反而令陷入为机器打工的苦涩局面。那么什么样的机床才是好机床？我们认为好机床的定义是这样的：能够在短期内收回投资的机床才是好机床。数控机床的设计使用寿命一般为7年，主要是数控方面的使用寿命为准，这样花钱和挣钱的比例关系将直接影响您的生意，所以仔细分析功能进行选型是有效（CNCengravingandmillingmachine），严格地讲雕是铣的一部分，是购买雕刻机还是购买数控铣式加工中心是经常要问自己的问题。另外，还有目前盛行的高速切削机床（HSCMACHINE）。还是让我们首先搞清楚三个机型区别：1、数控铣和加工中心用于完成较大铣削量的工件的加工设备2、数控雕铣机用于完成较小铣削量，或软金属的加工设备3、高速切削机床用于完成中等铣削量，并且把铣削后的打磨量降为最低的加工设备深入分析上述设备的结构可以帮我们做出正确的选择一、从机械角度机床的机械分为两个部分，移动部分和不移动部分：工作台，滑板，十字花台等为移动部分，床座，立柱等为非移动部分1、数控铣加工中心。非移动部分钢性要求非常好移动部分钢性要求非常好优点：能进行重切削；缺点：由于移动部分同样庞大，牺牲了机床灵活性，对于细小的部分和快速进给无能为力。2、数控雕铣机非移动部分钢性要求好移动部分钢性要以灵活为前题下，尽可能的轻一些，同时保持一定的钢性。优点：可进行比较细小的加工，加工精度高。对于软金属可进行高速加工；缺点：由于钢性差所以不可能进行重切削。第二章零件的工艺分析拟定2.1、冲裁件的工艺性分析 （1）材料 2A14是普通铝合金，具有良好的冲压性能。（2）工件结构 该零件形状简单。孔边距远大于凸、凹模允许的最小壁厚，故可以考虑采用复合冲压工序。（3）尺寸精度 零件图上尺寸未标注公差，属自由公差，按IT14级确定工件的公差，一般冲压均能满足其尺寸精度要求。2.2、确定冲压工艺方案 该零件（如右图）包括落料、冲孔两个基本工序，可以有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。 方案二：落料冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案三：冲孔落料连续冲压，采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需要两道工序两副模具，生产率低，难以满足该零件的年生产需要。方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度容易保证，且生产率也高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。方案三也只需要一副模具，生产率也高，但模具制造、安装较复合模复杂。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。2.3、选择模具结构形式2.3.1模具的形式 此工件有两个孔，若采用正装式复合模，操作很不方便；另外此工件无较高平直度要求，工件要求精度也较低，冲孔废料由冲孔凸模冲入凹模洞口中，积聚到一定数量，由下模漏料孔排出，不必清除废料，操作方便，应用很广，但工作表面平直度较差，凹凸模承受的张力较大。因此凹凸模的壁厚应严格控制，以免强度不足。所以从操作方便、模具制造简单等方面考虑，决定采用倒装式复合模。2.3.2定位装置 采用挡料销纵向定位，安装在卸料板上，并在凹模板开设让位孔。2.3.3卸料装置1.条料的卸除 采用弹性卸料板。因为是倒装式复合模，所以卸料板安装在下模。2.工件的卸除 采用打料装置将工件从上模落料凹模中推下，落在模具工作面上。3.冲孔废料的卸除 采用下模座上漏料孔排出。冲孔废料在下模的凹凸模内积聚到一定数量，便从下模座的漏料孔中排出。2.3.4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便，而且阻挡操作者视线，所以不采用；若用钢珠式导柱导套进行导向，则虽然导向精度高，寿命长，但结构比较复杂，所以不采用；针对这次加工的产品精度要求不高，采用滑动式导柱导套进行导向即可。而且模具在压力机上的安装比较简单，操作又方便，还可降低成本。2.3.5模架 若采用中间导柱模架，则导柱对称分布，受力平衡，滑动平稳，拔模方便，但只能一个方向送料。若采用后侧导柱模架，则可三方向送料。操作者视线不被挡住，结构比较紧凑,本设计决定采用后侧导柱模架。第三章 必要的工艺计算3.1排样设计与计算1、单直排a、搭边。查冲压模具设计与制造，确定搭边直a、a1t = 8 mm，工件间a1 =7 mm。 侧搭边 a = 6mm。b、条料宽度。采用无侧边装置，所以B=（D+2a）= （160+7+7）= 174mm式中条料宽度的单向偏差，mm，查表得=-0.15mmc、送料步距：S = L + a =100 +6 = 106 mmd、材料利用率利用CAD软件，查得其面积为1163.542mm条料一个步距内的面积为4534=1530 mm=100%=100%=76.04%排样图如下： 3.2计算冲压力冲裁力公式为P= P+ P式中 P 冲裁力；P 冲孔冲裁力；P落料冲裁力。（1） 冲孔冲裁力P孔。P= Pt式中 L 冲孔周长；t 材料厚度，t=8mm；材料抗拉强度，MPa，查手册，2A14，=375460MPa，取=400MPa。所以 P = Lt=（232+28）1400=35168N（2） 落料冲裁力P落。P= Lt所以 P= Lt=（+264）14 00 =77605.3N（3） 卸料力P。P= K P式中 P卸料力；K卸料系数，查表K=0.040.05，取K=0.04。所以 P= K P=0.0477605.3N=3104.212N（4） 推件力PP = KPn式中 K推料系数，查表取K=0.055； n同时卡在凹模洞孔内的件数，取n=3。所以 P = KP n=0.055351683N=5802.72N（5） 总冲压力P总。冲裁时，压力机的压力值必须大于或等于冲裁各工艺力的总和，即大于总的冲压力。总的冲压力根据模具结构不同计算公式不同，当采用弹压卸料装置和下出件的模具时，总的冲压力为 P =P+ P+ P= P+ P+ P+ P=77605.3+3104.212+35168+5802.72 N=121680.26N122KN初选压力机型号为：JH2325。该压力机的主要参数：公称压力250KN滑块行程75mm最大封闭高度260mm封闭高度调节量55mm工作台尺寸560370模柄孔尺寸40603.3 计算模具压力中心由于该零件关于中心对称，所以模具的压力中心在几何图形的中心点上。3.4计算模具刃口尺寸落料 设工件的尺寸为,根据计算原则，落料以凹模为设计基准。首先确定凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于工件轮廓的最小极限尺寸;将凹模尺寸减去最小合理间隙值即得到凸模尺寸。=（）D=（D）=（D）冲孔 设冲孔尺寸为，根据计算原则，冲孔时以凸模为设计基准。首先确定凸模尺寸，使凸模的基准尺寸接近或等于工件孔的最大极限尺寸；将凸模尺寸增大最小合理间隙值即得到凹模尺寸。d=(d+x)d=(d+z)=(d+x+z)孔心距 孔心距属于磨损后基本不变的尺寸。在同一工步中，在工件上冲出孔距为L两个孔时，其凹模型孔中心距可按下式确定。L=L上述式中： 、D 落料凹、凸模尺寸； d、 d 冲孔凸、凹模尺寸； D 落料件的最大极限尺寸； d 冲孔件孔的最小极限尺寸； L、 L 工件孔心距和凹模孔心距的公称尺寸； 工件制造公差； z最小合理间隙； x 磨损系数； 凸或凹模的制造公差，可按IT6IT7级来选取，也可查选取，或取（），（）。为了保证初始间隙不超过Z即+,和选取必须满足以下条件：+外形由落料获得， 16由冲孔同时得到：查表得：Z=0.1mm,Z=0.14mm,则 Z-Z=(0.14-0.1)mm=0.04mm由于尺寸为自由公差，均为IT14级，所以=0.5mm设凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造，则冲16孔：d=(d+)=(16+0.50.43) =16.215mmd=( d+ Z)=(16.215+0.1)=16.315mm校核：+0.011+0.0180.14-0.10.0290.04（满足间隙公差条件）落料D=(D- )=(30-0.50.15) =29.925mmD=( D- Z)=(29.925-0.1)=29.825mm校核：+0.012+0.0080.14-0.10.0020.04（满足间隙公差条件）符合精度要求。第四章垫片复合模主要零件的设计计算4.1落料凹模1）厚度HH=K式中 K修正系数，查表K=1.25；P落料冲裁力，N，P=77605.3N=78KN。代入 H=1.25=24.7mm取H=20mm2）长度和宽度L、BL=l+2W式中 W垂直于送料方向的凹模型孔壁间最大距离。 W1.2 H=1.220=24mm所以 L= l+2W=252+12+242=110mmB= B+2W=26+242=74mm取 L=120mmB=70mm由于凹模内要设置推件块，为了使模具加工简单，将凹模分成两块：凹模板和空心垫板，每块板的厚度各为10mm。4.2 冲孔凸模长度及强度校核1）冲孔凸模长度L.L=H+lH=(0.60.8)HH=Kl= H以上各式中 H凸模固定板厚度；H冲孔凸模厚度；P冲孔冲裁力；K系数；l凸模自由长度；H落料凹模厚度，H=20mm。所以H=K=1=15.2mm，取H=16mmH=(0.6+0.8)H=(0.60.8)16 = 9.612.8mm，取H=10mml= H=20mm所以L= H+l=10+20=30mm2）凸模强度压应力校核校核公式为：式中 P冲孔冲裁力，N，P=7536N，F凸模最小断面积，F=r=3.1433=28.26mm，凸模材料的许用压应力，MPa，材料为Cr12，查手册，=(10001600)MPa,取=1200MPa.因为 =266.7MPa n所以满足最小壁厚n n的要求。4.4 凸凹模固定板尺寸凸凹模形状为矩形12070,厚度取20mm，与凸凹模过盈配合。4.5 垫板结构与设计 理论上，确定是否需要垫板的方法如下：条件：冲裁时，如果凸模的端部对模座的压应力超过模座材料的许用压应力，这时需要凸模端部与模座之间加上一块强度较高的垫板。即下列情况需要加垫板。式中 凸模端面压应力，MPa；模座材料许用压应力，铸铁约为100MPa，钢约为200MPa；P冲裁力，N；F凸模上端面面积，mm；D凸模上端面直径，mm。垫板形状和凸模固定板一致，矩形，垫板厚度一般为310mm。垫板材料常用T7或T8工具钢，热处理硬度为4852HRC。垫板淬硬后两面应磨平，表面粗糙度R0.320.63um。本例中上模部分已有垫板。下面确定凸凹模与下模板之间是否需要垫板：本例中，由于凸凹模和固定板的配合为过盈配合，所以其表面积按固定板面积计算，很显然不需要加垫板。因为加垫板之后与没加之前（下表面积）没有区别。4.6卸料板的设计 1）卸料板的形状和尺寸。卸料板取矩形板，厚度为H=10mm，卸料板材料选A3或（45钢），不用热处理淬硬。2）卸料板上成形孔的设计。取弹压卸料板与凸模的双面间隙为0.10.3mm。 4.7 模座选择由于模板周界为12070mm，所以选上模座 1258030 GB/T2855.51990下模座 1258030 GB/T2855.61990材料 HT200 GB943688 闭合高度最小140mm，最大165mm。导柱20130 GB/T2861.11990导套207028 GB/T2861.61990第五章压力机校核 初选压力机型号为：JH2325.该压力机的主要参数：公称压力250KN 滑块行程75mm 最大封闭高度260mm封闭高度调节量55mm 工作台尺寸560370 模柄孔尺寸40601.模柄孔的校核 模柄的尺寸为4080，上模座厚度为30mm，则模柄伸出上模座的高度为50mm60mm，因此合适。2.模具闭合高度的校核模具的闭合高度H=30+15+10+10+10+60+30-1=164mm，而压力机的最大封闭高度260mm，其调节量为55mm，则压力机的最小闭合高度为205mm，大于模具的闭合高度，可以在模具下模座下加垫板，所以此项也可满足要求。3.压力机工作台尺寸的校核查手册，该型号模座的外形尺寸为：194142mm，压力机的工作台尺寸为560370mm，符合每边留出60100mm的要求，用来安装固定模具用的螺栓、垫块和压板，所以合适。4.冲裁力校核冲裁合格产品所需的冲裁力P为122KN压力机的公称压力250KN，所以合适。综上所述：型号为JH2325的压力机符合要求。第六章 绘制模具总装配图结 论在最近的一段时间的毕业设计，使我们充分把握的设计方法和步骤，不仅复习所学的知识，而且还获得新的经验与启示，在各种软件的使用找到的资料或图纸设计，会遇到不清楚的作业，老师和学生都能给予及时的指导，确保设计进度本文所设计的是管套压装专机的设计，通过初期的定稿，查资料和开始正式做毕设，让我系统地了解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研，不断进取才可要做的好，总之，本设计完成了老师和同学的帮助下，在大学研究的最后，感谢帮助过我的老师和同学，是大家的帮助才使我的论文得以通过。参考文献1王孝培主编. 冲压手册. 机械工业出版社 1990.11 2王一梅主编.典型实用模具图册.江苏科学技术出版社1991.83模具实用技术丛书编委会主编. 冲模设计应用实例.机械工业出版社.2000.44丁松聚主编.冷冲模设计. 机械工业出版社. 2001.105徐政坤主编. 冲压模具设计与制造. 化学工业出版社.2005.16付宏生主编. 冷冲压成形工艺与模具设计制造. 化学工业出版社.2005.37K.Stoeckhert/G.Menning 编著.模具制造手册. 化学工业出版社.2003.28杨占尧主编.现代模具工手册. 化学工业出版社.2007.79高军、李嘉平、修大鹏等编著.冲压模具标准件选用与设计指南. 化学工业出版社.2007.210杨占尧主编.冲压模具图册.高等教育出版社.2008.311周本凯编著.冲压模具设计实践. 化学工业出版社.2008.312中国就业培训技术指导中心组织编写.模具设计师.中国劳动社会保障出版社.2008.5致 谢在论文完成之际，我首先向我的导师致以衷心的感谢和崇高的敬意！在这期间，导师在学业上严格要求，精心指导，在生活上给了我无微不至的关怀，给了我人生的启迪，使我在顺利的完成学业阶段的学业的同时，也学到了很多做人的道理，明确了人生目标。导师严谨的治学态度，渊博的学识，实事求是的作风，平易近人、宽以待人和豁达的胸怀，深深感染着我，使我深受启发，必将终生受益。经过近半年努力的设计与计算，论文终于可以完成了，我的心里无比的激动。虽然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因为它是我用心、用汗水成就的，也是我在大学四年来对所学知识的应用和体现。四年的学习和生活，不仅丰富了我的知识，而且锻炼了我的能力，更重要的是从周围的老师和同学们身上潜移默化的学到了许多。在此，向他们表示深深的谢意与美好的祝愿。22