落料拉伸复合模具设计

洛阳理工学院毕业设计（论文）落料拉伸复合模具设计摘 要学习、研究和发展冷冲压技术，对发展我国国民经济和加速现代化工业建设具有重要意义。本文主要是对压紧弹簧座工艺分析及模具设计。首先，对传压紧弹簧座进行了工艺分析，压紧弹簧座外形是圆柱形，确定了毛坯尺寸、拉深次数、模具的结构形式及排样方式；然后选择了合适的压力机，把凹模、凸模的尺寸设计出来、选择了合适的模架、卸料装置、推件装置、导向零件、模柄、凸模和凹模的固定板及垫板，用CAD软件绘制了本模具的工程图。关键词：拉伸，圆柱形，工艺分析，冷冲压BLANKING-DRAWING-COMPOSITE MOLD DESIGNABSTRACTLearning, research and develop the cold stamping technology has a great significance to the development of Chinas national economy and the process of accelerating the modernization of industrial construction. In this paper, we mainly discuss the analysis of the process of the compression spring seat and the design of the die. First of all, we analyze the process of the compression spring seat. The shape of the compression spring seat is cylindrical, and the blank size, the number of drawing, the structure form and the arrangement mode of the die are determined. Secondly, we choose the right machine to design the size of the concave die and punch out, choose the suitable mold, discharging device, the pushing device, guide part, a die shank, a convex die and the concave die fixing plate and plate. Consequently, we use the CAD software drawn drawings of the mold.KEY WORDS: the tensile, cylindrical, process analysis，cold stampingIII目录前言5第1章 模具成型61.1 冷冲模成型特点61.1.1 冲裁模61.1.2 弯曲模61.1.3 拉伸模和多位级进模61.2 冷冲模具的发展趋势61.3 复合模71.3.1 复合模的种类71.3.2 选择复合模的原则81.3.3复合模的设计要点10第2章 冲压加工的经济性选择122.1 经济性122.2 冲压件的制造成本122.3 降低成本的措施12第3章 冲压件工艺性分析143.1 制件的工艺分析143.2 毛坯尺寸的确定153.3 拉伸次数153.4 冲裁力163.5 卸料力、推件力和顶件力163.6 排样173.7 拉伸173.7.1 拉伸力183.8 模具压力中心和闭合高度的确定183.9 压力机的选择193.10 模具主要零部件的设计193.10.1 落料凹模的结构设计203.11 模具标准件选择223.11.1 模架的选择223.11.2 挡料销243.11.3 卸料装置243.11.4 推件装置253.11.5 导向零件设计与标准253.11.6 模柄的选用253.11.7 凸模固定板与垫板263.11.8 压缩橡皮的选用273.12 拉伸模结构设计283.12.1凸、凹模间隙283.12.2 凸、凹模制造公差29结论31谢 辞32参考文献33洛阳理工学院毕业设计（论文）前言目前，我国经济仍处于高速发展阶段，国际上经济全球化发展趋势日趋明显，这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。一方面，国内模具市场将继续高速发展，另一方面，模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购的趋向也十分明显。因此，放眼未来，国际、国内的模具市场总体发展趋势前景看好，预计中国模具将在良好的市场环境下得到高速发展，我国不但会成为模具大国，而且一定逐步向模具制造强国的行列迈进。“十一五”期间，中国模具工业水平不仅在质和量的方面有很大提高，而且在行业结构、产品水平、开发创新能力、企业的体制与机制以及技术进步的方面也会取得较大发展。随着我国工业的迅速发展，工业产品的外形在满足性能要求的同时，变的越来越复杂，而产品的制造离不开模具，利用计算机辅助软件进行模具设计不但提高模具的制造精度而且还缩短了设计及加工的时间。冷冲压成形是一种历史悠久的金属加工工艺，随着工业水平的不断进步，冷冲压技术和设备日益完善，在汽车、机械制造、电子电器等行业中，冲压加工得到了广泛的应用。大到汽车的覆盖件，小到钟表以及仪器仪表元件，大多是由冷冲压方法制成的。学习、研究和发展冷冲压技术，对发展我国国民经济和加速现代化工业建设具有重要意义。传统的冲压工艺及模具设计只能在众多简化和假设的基础上进行初步的设计计算，然后依靠大量的经验，反复试模、修模来保证冲压件的成形品质。从而拖延新产品的开发，造成研发成本过高，在市场竞争中处于被动的地位。70年代起，有限元法开始应用于板料成形过程的模拟，各种成熟的CAE仿真软件应用于模具工业中，有效地用来解决模具制造中的难题如拉裂、起皱、回弹的预测。伴随冲压成形的计算机仿真技术日渐成熟，并在冲压工艺与模具设计中发挥出越来越大的作用，成熟的仿真技术可以减少试模次数，在一定条件下还可使模具和工艺设计一次合格从而避免修模。这就可以大大缩短新产品开发周期，降低开发成本，提高产品品质和市场竞争力。 第1章 模具成型1.1 冷冲模成型特点冷冲模是在温室下把金属或非金属板料放在模具内，通过压力机和模具对板料施加压力，使板料发生分离或变形制成所需零件的模具。各类冷冲压模成形特点如下： 1.1.1 冲裁模冲裁模的成形特点是：将一部分材料与另一部分材料分离。如图1.1所示的冲裁模成形过程，冲裁模分为落料模和冲孔模。落料模的成形特点是将材料封闭的轮廓分开，而最终得到的是一个平整的零件；冲孔模是将零件的材料与封闭的轮廓分离，使零件得到孔。 1.1.2 弯曲模弯曲模的成形特点是：将板料或冲裁后的坯料通过压力在模具内弯曲成一定的角度和形状。弯曲模成形过程，是将平直的板料压成带有一定角度的弯曲形状。 1.1.3 拉伸模和多位级进模（1）拉伸膜 拉深模的成形特点是：将经过冲裁得到的平板坯料，压制成开口的空心零件。拉深模成形过程，是将平板的坯料拉深成筒形零件。（2）多工位级进模多工位级进模的成形特点是：可以完成多道冲压工序，局部分离与连续成形结合；配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置；模具结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高，制造和装调难度大。1.2 冷冲模具的发展趋势随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越意识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。近年来许多模具企业因此加大了用于技术进步的投资力度，一些国内模具企业已普及了二维CAD，并开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS等国际通用软件，个别厂家还引进了DYNAFORM等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。1.3 复合模在实际生产中常常将几个单工序冲压过程集中与一套模具来完成，这种在一副模具上、在冲床的一次行程中，在同一工位上完成两种或两种以上冲压工序的模具称为复合模。复合模的特点有：生产效率成倍提高。例如原来由两副模具分别完成的落料，冲孔工序，若使用落料、冲孔复合模时，则可以由一副模具在一次冲压行程中完成，生产效率提高了一倍。若原来由四副单工序模完成的落了、冲孔、拉深、切边的冲压工序，在采用了四合一复合模后，生产效率可提高四倍。而且还节省了人力、电力和工序间的搬运工作。提高冲压件的质量。在复合模具中几道冲压工序是在同一工位上完成的，无需重新定位，因此在完成几道冲压工序过程中冲压件的定位基准不动，从而使冲压工件的位置精度得到提高。例如当冲压件的外缘与内孔的同心度要求较高时，采用复合模就较容易满足要求。另外，对于那些尺寸较小的冲压工件或形状比较复杂而重新定位又比较困难的冲压工件，采用复合模就可以避免重新定位的困难及在重新定位时产生的误差。复合模的同心度误差在以内。对模具制造精度要求比较高。由于复合模要在一副模具中完成几道冲压工序，因此模具结构一般要比单工序模具复杂，而且个零部件在动作时要求相互不干涉、准确可靠。这就要求模具的制造应有比较高的精度。因此模具的制造成本也就提高了，制造周期相对延长，维修也不如单工序模简单。 1.3.1 复合模的种类按复合工序的性质分类，复合模可分为以下几种：冲裁类复合模： 如落料、冲孔复合模，切断、冲孔复合模等。成形类复合模： 如弯曲复合模，挤压复合模等。冲裁与成形复合模： 如落料、拉深复合模，冲孔、翻边复合模，拉深切边复合模，落料、拉深、冲孔、翻边复合模等。 1.3.2 选择复合模的原则确定是否采用复合模要考虑以下几个方面：生产批量。 复合模可以成倍地提高生产效率，生产批量越大，提高生产效率就越显得重要。因此，在大批量生产时更适合使用复合模。在单间小批量生产中应采用单工序模，这样由于模具结喉简单，几个单工序模可能比一套复合模的成本还低。冲压工件的精度。 当冲压工件的尺寸精度或同轴度、对称度等位置精度要求比较高时，应考虑采用复合模具，对于形状比较复杂，重新定位可能产生比较大加工误差的冲压工件，也可采用复合模。复合工序的数量。 一般复合模的复合工序数量在四工序以下，更多的工序将导致模具结构过于复杂，同时模具的强度、刚度、可靠性、也将随之下降，制造及维修更加困难。在分析冲压工件的特点，确定是否采用复合模时，可参照以上原则及表1-1、表1-2综合进行考虑。表1-1冲压生产批量与合理模具形式批量项目单件小批中批大批大量大件300中件1000小件5000模具成型简单模单工序模单工序模级进模，复合模，单工序模级进模，复合模级进模，复合模设备形式通用压机通用压机高速压机，自动和半自动通用压机机械化高速压机，自动机专用压机与自动机表1-2单工序模、级进模和复合模的比较比较项目单工序级进模复合模工件尺寸精度比较低一般，IT11级以下比较高，IT9以下工件形位公差工件不平整，同轴度、对称度及位置度误差大不太平整，有时要校平，同轴度、对称度及位置度误差比较大工件平整，同轴度、对称度及位置度误差小冲压生产率低，冲床一次行程内只能完成一个工序高，冲床一次行程内能完成多个工序比较高，冲床一次行程内可完成两个以上工序实现错做机械化、自动化的可能性比较容易，尤其适合多工位冲床上实现自动化容易，尤其适合与单机上实现自动化难，工件与废料排除比较复杂，只能在单机上实现部分机械化操作对材料的要求对条料宽度要求不严，可用边角料对条料或带料宽度要求严格对条料要求不严，可用边角料生产安全性安全性比较差比较安全安全性比较差模具制造的难易程度比较易，结构简单，制造周期段，价格低形状简单件，比用复合模制造难度低形状复杂件，比用级进模的制造难度低应用通用性好，适于中、小批量生产和大型件的大量生产通用性差，适与形状简单，尺寸不大，精度要求不高的大批量生产通用性差，适与形状复杂、尺寸不大、精度要求比较高的大批量生产 1.3.3复合模的设计要点复合模的设计从本质上讲，与单工序模没有什么区别，但根据实际经验，在设计复合模时需要注意以下几个方面的问题曲柄压力机的许用压力曲线与复合模压力曲线的关系。 对于单工序加工来说，冲压力曲线不能超过曲柄压力机许用压力曲线每否则设备将因超载而损坏。对复合模冲压加工也应满足这一要求。但对于复合模冲压时所用压力机的行程中有各个大比例的工作行程，这样就容易造成超载。尤其是对落料、拉深复合模，落料在先，拉深在后，落料力一般比较大，拉深力比较小，而设备压力曲线的变化趋势则相反，所用极易产生超载，因此在选择设备时要特别注意。复合模中凹凸模的设计。在复合模中最具有特点的模具零件就是凹凸模。由于凹凸模的壁厚从强度上要求不能过薄，否则模具寿命太短。因此凹凸模的壁厚在设计时必须进行校核，使之大于最小壁厚值。而最小壁厚值现在一般是根据经验数据而定。并且，当凹凸模装与上模时（该结构称为正装复合模），内孔不积存废料，凹凸模受到的胀力小，此时最小壁厚可小些。当凹凸模装与下模时（该结构称为倒装复合模），凹凸模孔口中积存有废料，孔口受胀力大，此时最小壁厚要大些。复合模中的卸料、推件装置。 在复合模中由于有较多的动作要在冲床的一次形成中完成，为简化模具结构，通常将一些辅助动作，如卸料及推件动作，采用弹性装置来完成。同时弹性装置也可使冲压工件在整个冲压加工过程中始终受到压力，而使冲压工件的平整度更好。复合模选用的模架。 由于复合模的精度比较高，因此复合模的模架也应选用精度比较高的模架。滚珠式模架相对于滑动式模架具有导向精度高，寿命长的优点，因此长选用滚珠式模架。模架中的模座也常选用钢板模座，一代替普通的铸铁模座，因为钢质模座强度更高，加工工艺性好。对要求精度比较高的符合模，可采用球面浮动模柄，以减小冲压设备或模具安装时的误差对模具的不利影响。应当注意的是，当采用浮动式模柄时，导柱不能离开导套，否则可能产生严重的机床和人身事故。复合模工作部分零件的材料选用。 复合模的工作部分零件应选用加工性比较好的材质。耐磨性好、淬透性高、热处理变形小的材料，是复合模工作部分零件的理想材料。第2章 冲压加工的经济性选择2.1 经济性所谓经济性，就是以最小的耗费取得最大的经济效果。也就是生产中的“最小最大”原则。在冲压生产中，保证产品质量，完成产品数量、品种计划的前提下，产品成本越低，说明企业经济效果越大。2.2 冲压件的制造成本冲压件的制造成本为：C总=C材+C工+C模式中C总制造成本；C材材料费，包括原材料、外购件费；C工加工费，包括工人工资、设备折旧费、车间经费；C模模具费。产品成本受产量的影响较大，特别是冲压生产尤为突出。产品成本分为固定费用和变动费用两部分。固定费用是指在一定时期和一定产量范围内，它的总额不随产量的变动而变化，它是维持生产能力而基本不变的费用。变动费用是指它的总额随产量的增减而成比例的增减。2.3 降低成本的措施降低产品成本，包括增产、节约两方面。增产可减低产品成本中的固定费用，相对地减少消耗，节约便能，直接降低消耗，它们都是降低成本的重要途径。冲压件的成本包括材料费用、加工费、模具费等。因此，降低成本就是要降低以上各项费用。降低成本的措施有：（1）试制和小批量冲压生产中，降低成本中的固定费能取得较好的经济效果，其中降低模具费上降低成本的有措施。（2）冲压生产中，工艺合理化是降低成本的有力手段，一般在制定新产品工艺时进行。由于工艺的合理化能降低模具费、节约加工工时、降低材料费等，所以必然降低零件总成本。（3）产量较大时，采用多件同时冲压，可使模具费、材料费、和加工费降低，同时有利于成形表面拉力均匀化。（4）自动化生产，从安全和降低成本两个方面来看，将成为冲压加工的发展方向。（5）提高材料利用率是降低冲压件制造成本的重要措施之一。第3章 冲压件工艺性分析3.1 制件的工艺分析冲裁的工艺性是从冲压件工艺方面来衡量设计是否合理。在满足工件零件使用要求的条件下，能够以最经济最简单的方法冲出来就说明工艺性好。但是工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术和设备等因素的影响。尺寸公差无特殊要求，所以按IT14级选取，利用普通冲裁方式可达到图样要求。由于外形简单，形状规则，适宜于冲裁加工。此工件材料为08，厚度为2mm，是优质碳素结构钢，属于低碳钢，采用板料，经下料后直接冲裁。先落料得到圆形板料再拉深成有凸缘圆桶件，最后在进行切边。图3-1图3-23.2 毛坯尺寸的确定计算带凸缘筒形拉深件的工序尺寸有两个原则：（1）对于窄凸缘拉身件，可在前几次拉深中不留凸缘，先拉成圆桶件，而在以后的拉深中形成锥形的凸缘（由于爱锥形的压边圈下拉进的结果），最后将起校成平面。（2）对于宽凸缘拉深件，则应在第一次拉深时，就拉成零件所需要的凸缘直径，而在以后各次拉深中，凸缘直径保持不变。确定毛坯直经D,因df/d=1.11.4故工件为窄凸缘筒件，窄凸缘件拉深时的工艺计算=83.29mm在拉深过程中，常因材料机械性能的方向性，模具间隙不均匀，板厚变化，摩擦阻力不等及定位不准等影响，而使拉深件口部或凸缘周边不齐，必须进行修边，故在计算毛坯尺寸时应按加上修边余量后的零件尺寸进行展开计算。因为此零件是带凸缘圆桶形拉深件，1.22所以查表得修边余量=2.5所以毛坯尺寸为 =91.3(mm) 取D=92mm3.3 拉伸次数圆形零件的拉深次数主要与它的相对高度H/d和相对厚度t/D有关。其相对高度计算值小于或等于许用数值时，可一次拉深成形，否则须采用多次拉深成形，其拉深次数可根据对于本制件，其相对高度H/d28/43=0.6511相对厚度： (t/D)100(2/92)1002.173 相对直径: 1.22由以上数据查表421【1】可得该制件的拉深次数n1，本制件属于浅圆柱形零件。3.4 冲裁力理论冲裁力（N）可按下式计算：F0=Lt式中 L冲裁件周长（mm）；(D)t材料厚度；（2mm）材料抗剪强度（Mpa）；（260360Ma）选择设备吨位时，考虑刃口磨损和材料厚度及力学性能波动等因素，实际冲裁力可能增大，所以应取F=1.3F0=1.3LtLtb式中 F最大可能冲裁力（称冲裁力）；b材料抗拉强度（Mpa）。(330450Mpa)本制件中，FLtb=3.14922450259992(N)3.5 卸料力、推件力和顶件力卸料力： 式中 卸料力（N）； 卸料系数； F冲裁力（N）。查表3-13得 0.040.05=0.045 所以 =0.045259992=11699.64 (N)顶件力：式中 顶件力（N）； 顶件系数（N）； F冲裁力（N）。查表3-13 得 0.06 所以=0.06259992=15599.52（N）推件力： 式中 推件力（N）； 推件系数（N）； F冲裁力（N）； n同时卡在凹模内的冲裁件。查表3-13得 0.55 所以10.55259992142995.6（N）3.6 排样排样是指工件在条料、带料后板料上布置的方法。工件的合理布置（即材料的经济利用）与零件的形状有密切关系。在冲压零件的成本中，材料费用约占60%，合理的排样是提高材料利用率、降低成本、保证冲件质量及模具寿命的有效措施。本零件排样方式采用单排即可。查表3-8，确实搭边值：两工件间的搭边：=1.5(mm)工件边缘的搭边：a=1.8(mm) 步距为：93.5(mm)条料宽度是：=95.6(mm)确定后排样图如图所示。图3-3 排样图3.7 拉伸为防止在拉深过冲中，工件的边壁后凸缘起皱，应使毛坯（或半成品）被拉入凸模周角以前，保持稳定状态，起稳定程度主要取决与毛坯的相对厚度或以后个次拉深半成品的相对厚度。所以查表4-50需采用压边圈。图3-4 压边圈3.7.1 拉伸力在确定拉深件所需压力机吨位时，必须先求得拉深力。由拉深力公式查表4-54和表4-55得：FL 3.144724500.6 79693.2(N)3.8 模具压力中心和闭合高度的确定由于本件是对称件，所以模具压力中心在制件的几何中心。如图4.1所示。图3-5压力中心3.9 压力机的选择压力机的吨位应当等于或大于冲压时的总力。F压F总式中 F压所选压力机的吨位； F总冲压时的总力。F总=79693.2+259992339685.2（N）由于本模具中有打料杆，故选择带有打料杆的压力机。根据以上数据，选定压力机为压力机型号: JE23-35型公称压力/KN: 350KN滑块行程/mm 80mm滑块行程次数/： 50/最大封闭高度/mm： 300mm封闭高度调节量/mm： 60mm工作台板厚度/mm: 70mm最大可倾角 203.10 模具主要零部件的设计凸凹模刃口尺寸计算原则:(1)落料时，落料件的外径尺寸等于凹模的内径尺寸;冲孔时，冲孔件的内径等于凸模的外径尺寸。所以落料时应以凹模为设计尺寸，然后按间隙值确定凸模尺寸;冲孔模应以凸模为设计基准，然后按间隙值确定尺寸。(2)凸、凹模应考虑磨损规律。凸模刃口尺寸磨损使冲孔尺寸减小，凹模刃口尺寸磨损使落料尺寸增大，故设计落料模时，制造模具时凹模刃口尺寸应趋向于工件的最小极限尺寸;设计冲孔模时，其刃口基本尺寸应趋向于工件的最大极限尺寸。(3)凸、凹模之间应保证合理的间隙值.由于间隙在模具磨损后增大，所以在设计凸、凹模时均取最小合理间隙Zmin 。一般冲模精度较工件精度高23级。若零件没有标准公差，则对于非园件按GB非配合尺寸的IT14级处理，圆形件一般按IT10级处理。 3.10.1 落料凹模的结构设计（1）落料间隙的确定普通落料其经济精度为IT12IT14，取IT14。确定冲裁间隙Z主要有理论法和查表法。查表3-4得: =0.12 =0.16 取 Z=0.15mm 冲孔凹模应以凸模为设计基准，然后按间隙值确定其尺寸.（2）落料凸模刃口尺寸计算模具刃口尺寸及其公差的计算与加工方法有关，基本上可以分为两类：一种是分开加工，一种是配合加工。本模具零件采用配合加工的方法。配合加工就是用凸模与凹模相互单配的方法来保证合理间隙。加工后，凸模与凹模必须对号入座，不能互换。一般情况下，落料件以凹模为基准，冲孔件以凸模为基准。作为基准的模具零件图纸上标注尺寸及公差，在相配合的非基准的模具零件图纸上标注相同的基本尺寸，但不标注公差，在技术要求中要说明非基准的模具零件要按作为基准的模具零件的实际尺寸配做，保证间隙在范围内。落料凹模刃口尺寸计算公式：=（D-x）查表得凸凹模的制造偏差0.115（mm）查表得凸凹模的极限偏差=0.008查表得：x=0.5=（92-0.50.39）=91.805凸模刃口尺寸按凹模实际尺寸配做，保证双面间隙值在0.360.48之间。3)承压应力校核冲裁时，凸模承受的压应力p ，必须小于凸模材料强度允许的压应力p:p =p 对于圆形凸模，由上式可得即 dmin 式中 p 凸模承受的压应力（Mpa）； F 冲裁力； A 凸模最小截面积； p 凸模材料的许用压应力（Mpa）； d 凸模最小直径（mm）； t 毛坯厚度（mm）； 毛坯材料的抗剪强度（Mp）。对于本凸模带入数值得： dmin 10.88mm d9210.88本制件满足应力校核的条件。（3）凹凸模厚度:从强度考虑，壁厚受最小值限制。凸凹模的最小壁厚受模具结构的影响。由于本模具结构采用倒装式，内孔会积存废料，所以最小壁厚要大些。倒装式复合模的凸凹模最小壁厚:对于黑金属和硬材料约为壁厚的1.5倍，但不小于0.7mm。查表2-39得c=32(mm);h=22(mm)由以上数据可知:本凸凹模符合要求。由以上数据可知:本凸凹模符合要求。图3-6 凹凸模3.11 模具标准件选择 3.11.1 模架的选择根据合模具闭合高度H=262mm。选定模架为中间导柱模架，查模具标准手册得:图3-7 上模架图3-8 下模架 3.11.2 挡料销挡料销用于限定条料送进距离、挡住条料的搭边或工件轮廓，起定位作用。挡料销有固定挡料销和活动挡料销两类。固定挡料销分圆形与钩形两种，一般装在凹模上。圆形挡料销结构简单，制造容易，但销孔离凹模刃口较近，会削弱凹模的强度。钩形挡料销远离凹模刃口，不会削弱凹模强度。为防止形状不对称的钩头转动，需要加定向销，因此增加了制造的工作量。综合以上两种挡料销选用固定挡料销。查表10-60，选用如下图所示的A型固定挡料销图3-9 挡料销 3.11.3 卸料装置卸料装置的型式较多，它包括固定卸料板、活动卸料板、弹压卸料板和废料切刀等几种。卸料板除把材料从凸模上卸下外，有时也起压料或为凸模导向的作用。因此，在大批量生产用的模具上，要用淬硬得的卸料板。固定卸料板适用于冲制材料厚度大于和等于0.8mm的带料或条料。弹压卸料板主要用于冲制薄件和要求平整的冲件。此卸料板常用于复合冲裁模。其弹力来源于弹簧或橡皮。本模具采用橡皮作为弹性装置，选用橡皮有以下几种原则（1）为保证橡皮不至过早失去弹性而损坏，起允许最大压缩量不应超过起自由高度45%，一般取=（0.350.45），橡皮的预压缩量一般取起自由高低的1015%。(2)橡皮所产生的压力 F=AP式中F-压力，A-橡皮横截面积，P-与橡皮压缩量有关的单位压力。(3)对橡皮高度与知觉之比按下式进行核算: 式中D-橡皮直径。如果用适当将橡皮分成若干块，在其垫以钢垫圈。 3.11.4 推件装置推件装置有刚性和弹性两种。弹性推件器一般装于模座下面，与下模板相连。这种装置除有推出工件的作用外，还能压平工件，还可以用于卸料和缓冲。刚性推件器一般置于上模，推件力大且可靠，其推件力通过打杆推板推杆推块传至工件。推杆常选用34个且分布均匀、长短一致。推杆装载上模板的孔内，为保证凸模支承刚度和强度，放推杆的孔不能全挖空，推板的形状要按被拆下的工件形状来设计。 3.11.5 导向零件设计与标准导向零件可保证模具冲压时，上、下模有一精确的位置关系。在中、小型模具中广泛采用的导向零件是导柱和导套。导柱（导套）常用两个。对中型冲模或冲制精度要求高的自动化冲模，则采用四个导柱。在安装圆形冲件等一类无方向性的冲模时，为避免装错，将对角模架和中间模架上的两个导柱，做成直径不等的型式；四导柱的模架，可做成前后导柱的间距不同的模座。对可能产生侧向推力时，要设置止推块，使导柱不受弯曲力。一般导柱安装在下模座，导套安装在上模座，分别采用过盈配合。高速冲裁、精密冲裁或硬质合金冲裁模具，要求采用滚珠导向结构。查表10-39，本模具选用A型导柱 3.11.6 模柄的选用中、小型冲模通过模柄将上模板固定在压力机的滑块上。常用的模柄形式如下。(1）压入式模柄 它与上模座孔采用H7/s6的过渡配合，并加销钉防转。如图4.6所示。(2）旋入式模柄 通过螺纹与模座联接，用螺钉防松，装卸方便，多用于有导模的冲模。(3）凸缘模柄 用34个螺钉固定在上模座的窝孔内，多用于较大型的模具上。(4）浮动模柄 通过凹球面模柄与凸球面垫块联接，装入压力机滑块后，允许模柄与模柄轴心线之间的偏离，可减少滑块误差对模具导向精度的影响。查表10-49，本模具采用比较常见的B型凸缘式模柄。图3-10 模柄 3.11.7 凸模固定板与垫板凸模固定板将凸模固定在模座上，其平面轮廓尺寸除应保证凸模安装孔外还要考虑螺钉与销钉孔的位置。其型式有圆形和矩形两种。厚度一般取凹模厚度的0.60.8倍。垫板的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力，以降低模座所受的单位压力，保证模座以免被凸模端面压陷。 3.11.8 压缩橡皮的选用橡胶能承受的负荷比弹簧大，且安装调整方便，价格不贵，是模具中广泛使用的弹性元件。橡胶所能产生的压力：F=AP式中 F橡胶所能产生的压力(N)； A橡胶的横截面积(mm2)； P与橡胶压缩量有关的单位压力(MPa)，可由下表查出，这里选取压缩量为20%时的p=0.7MPa。表3-1橡胶压缩量与单位压力值压缩量(%)101520253035单位压力/MPa0.260.50.741.061.522.10为了保证橡胶的正常使用，不至于过早损坏，应控制其最大的压缩量S总为自由高度H自由的35%45%。而橡胶的预压缩量S预，一般取H自由的10%15%。则橡胶的工作行程为：S工作=S总 - S预 =(0.250.3) H自由所以橡胶的自由高度为：式中 S工作卸料板或推件块、压边圈等的工作行程与模具修磨量或调整量(46mm)之和再加1。橡胶的高度H与直径D之比必须下式的范围内。如果超过1.5，应将橡胶分成若干段，在其间加钢垫圈，并使每段橡胶的H/D值仍在上述范围内。橡胶所能产生的工作压力，由于缺乏橡胶的性能资料，很少作详细计算。所以橡胶断面面积的确定，一般是凭经验估计，并根据模具空间的大小进行合理布置。同时，在橡胶装上模具后，周围要留有足够的空隙位置，以允许橡胶压缩是断面尺寸的胀大。选用橡胶的计算步骤如下：（1） 根据工作行程S工作计算橡胶的自由高度H自由=(3.54)S工作本套模具中，工作形成S工作为40mm，取H自由=3.5 S工作=140mm。（2） 根据H自由计算橡胶的装配高度HH=(0.850.9) H自由这里取H=0.85 H自由=0.85140mm=119mm。根据冲压手册选择圆柱形橡胶，如图5-2所示，d按结构选用，图3-11橡胶计算得：D=110mm。（3） 校核橡胶高度与直径比 表明橡胶满足要求。3.12 拉伸模结构设计 3.12.1凸、凹模间隙拉深模得间隙z/2(单面)一般比毛坯略大些，其值按下式计算:单面间隙z/2=tmax+uttmax板料得最大厚度， tmax=t+;板料得正偏差; u间隙系数.查表5-18得: u=0.1=0.25故有，单面间隙: z/2=2+0.25+0.12 =2.45(mm) 3.12.2 凸、凹模制造公差凸、凹模的制造公差可根据工件公差确定，若拉深件公差为IT12级以上，则凸、凹模制造公差采用IT8、IT9级精度;若为IT14以下时，则凸、凹模制造公差采用IT10级精度。若采用配合时，只在凸模或凹模上标注公差，另外一个按间隙配作。本制件为IT11。对于凸、凹模的制造公差，根据工件的材料的厚度与工件直径来选定，其数值查表4-761得:=0.04=0.03=0.25凸模尺寸Dd公式: =(D-0.75-2Z)=(43.3-0.750.25-22.45)=38.2125工件在拉深时，由于空气压力的作用或者润滑油的粘性等因素，使工件很容易粘贴附在凸模上。为使工件不至于紧贴在凸模上，设计凸模时，应有通气孔。图3-12 拉深凸模29 结论本次设计将近历时一个学期，我学习了几乎所有的与模具相关的知识，并翻阅了大量相关的资料，在这个学期里我从一个从没接触过模具的门外汉到现在也可以说得上是对模具有了初步的理解，这对我将来出去工作是很有用处的。这次设计是实践与理论相结合的一次锻炼，为以后走上工作岗位的奠定了坚实的基础，在设计前期，首先对将要用到的知识进行一次系统的学习，使自己对设计过程有一个大概的方案，在设计过程中我从相关资料中学习大量的相关理论知识，确定了设计方案，明确了自己的设计思路，使得自己在设计过程中少走了不少弯路。所以这次的毕业设计是对我在学校学习的一个完善。在这毕业前的一次锻炼，使我的知识得到了扩充，开拓了创造思维能力，对-以后的工作充满的信心，也是我从这次的设计中发现了自己欠缺的一面，使我在今后的工作中能弥补、完善。30洛阳理工学院毕业设计论文谢 辞衷心感谢宋晓玲老师的精心教导，我受益终生。在本次毕业设计中，我从宋老师身上学到了很多东西。宋老师认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我受益匪浅。无论在理论上还是在实践中，都给予我很大的帮助，使我得到不少的提高.这对我以后的工作和学习都是一种巨大的帮助。同时也感谢有关老师和同学的热心帮助。在此向各位老师和同学致谢。参考文献1 杨占尧. 冲压模具图册. 北京 ：高等教育出版社，2004.72 王再生. 冲模设计手册. 北京 ：机械工业出版社，1988.73 许发樾. 实用模具设计与制造手册. 北京 ：机械工业出版社，2001.24 刘彩云. 冲模设计手册. 北京 ：机械工业出版社，2002.85 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