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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除前 言模具是制造业的重要基础装备，它是“无以伦比的效益放大器”。没有高水平的模具，也就没有高水平的工业产品，因此模具技术也成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一，正因为模具的重要性及其在国民经济中重要地位，模具工业一直被提到很高的位置。从起步到现在，我国模具工业已经走过了半个多世纪。从 20 世纪以来，我国就开始重视模具行业的发展，提出政府要支持模具行业的发展，以带动制造业的蓬勃发展。有关专家表示，我国的加工成本相对较低，模具加工业日趋成熟，技术水平不断提高，人员素质大幅提高，国内投资环境越来越好，各种有利因素使越来越多国外企业选择我国作为模
2、具加工的基地。因为模具生产的最终产品的价值，往往是模具价格的几十倍，上百倍。目前，模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的最重要标志。它决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。模具工业在我国国民经济中的重要性，主要表现在国民经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石油化工和建筑。事实上，模具是属于边缘科学，它涉及机械设计制造、塑性加工、铸造、金属材料及其热处理、高分子材料、金属物理、凝固理论、粉末冶金、塑料、橡胶、玻璃等诸多学科、领域和行业。据统计资料，模具可带动其相关产业的比例大约是 1:100 ，即模具发展 1 亿元，可带动相关产业 100 亿元。通过模具加工产品，可以大大提高生产效率，
3、节约原材料，降低能耗和成本，保持产品高一致性等。如今，模具因其生产效率高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低而在各行各业得到了应用，并且直接为高新技术产业服务；特别是在制造业中，它起着其它行业无可取替代的支撑作用，对地区经济的发展发挥着辐射性的影响。当前，由于产品品种增多，更新加快，市场竞争的日益激烈，因此，对模具的要求是交货期短，精度高及成本低。而模具的标准化程度直接影响着这些因素。模具的标准化程度越高，专业化生产越强，模具的生产周期就会越短，生产成本越低，模具质量越高。同时模具设计简化，交货期限缩短，产品更新换代就越迅速。通过四年的基础课程和专业课程的学习，我对本专业的理论知识已有了系统的
4、掌握，为以后走上工作岗位打下了结实的基础。但实践经验匮乏，本套模具就是在这种情况下完成的，错误之处难免，敬请指正。第1章 绪论1.1 冲压的概念、特点及应用冲压式利用安装冲压设备（主要书压力机）上的模具对机械施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模
5、，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下：(1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的
6、质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。冲压地、在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当
7、多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现 的。1.2 冲压的基本工序及模具由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工
8、序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。 上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。 复合冲压在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同
9、时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。 级进冲压在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。复合-级进在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。 冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所
10、需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。1.3 冲压技术的现状及发展方向 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。其主要表现和发展方向如下。(1).冲压成形理论及冲压工艺方面 冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年
11、来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模拟金属的塑性成形过程，根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题，并通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制模具周期。 研究推广能提高生产率及产品质量、降低成本和扩大冲压工艺应用范围的各种压新工艺，也是冲压技术的发展方向之一。目前，国内外相继涌现出精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。其中，精密冲裁是提高冲裁件质量的有效方法，它扩大了冲压加工范围，目前精密冲裁加工零件
12、的厚度可达25mm，精度可达IT1617级；用液体、橡胶、聚氨酯等作柔性凸模或凹模的软模成形工艺，能加工出用普通加工方法难以加工的材料和复杂形状的零件，在特定生产条件下具有明显的经济效果；采用爆炸等高能效成形方法对于加工各种尺寸在、形状复杂、批量小、强度高和精度要求较高的板料零件，具有很重要的实用意义；利用金属材料的超塑性进行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的冲压成形工序，这对于加工形状复杂和大型板料零件具有突出的优越性；无模多点成形工序是用高度可调的凸模群体代替传统模具进行板料曲面成形的一种先进技术，我国已自主设计制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备，解决了多点压机成形法，从而可随意
13、改变变形路径与受力状态，提高了材料的成形极限，同时利用反复成形技术可消除材料内残余应力，实现无回弹成形。无模多点成形系统以CAD/CAM/CAE技术为主要手段，能快速经济地实现三维曲面的自动化成形。(2.)冲模是实现冲压生产的基本条件在冲模的设计制造上,目前正朝着以下两方面发展:一方面,为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展，与此相比适应的新型模具材料及其热处理技术，各种高效、精密、数控自动化的模具加工机床和检测设备以及模具CAD/CAM技术也在迅速发展；另一方面，为了适应产品更新换代和试制或小批量生产的需要，锌基合金冲模、
14、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术也得到了迅速发展。 精密、高效的多工位及多功能级进模和大型复杂的汽车覆盖件冲模代表了现代冲模的技术水平。目前，50个工位以上的级进模进距精度可达到2微米，多功能级进模不仅可以完成冲压全过程，还可完成焊接、装配等工序。我国已能自行设计制造出达到国际水平的精度达25微米，进距精度23微米，总寿命达1亿次。我国主要汽车模具企业，已能生产成套轿车覆盖件模具，在设计制造方法、手段方面已基本达到了国际水平，但在制造方法手段方面已基本达到了国际水平，模具结构、功能方面也接近国际水平，但在制造质量、精度、制造周期和成本方面与国外相比还存在一
15、定差距。 模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合形成了现代模具制造技术。其中高速铣削加工、电火花铣削加工、慢走丝切割加工、精密磨削及抛光技术、数控测量等代表了现代冲模制造的技术水平。高速铣削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面质量（主轴转速一般为1500040000r/min）,加工精度一般可达10微米，最好的表面粗糙度Ra1微米），而且与传统切削加工相比具有温升低（工件只升高3摄氏度）、切削力小，因而可加工热敏材料和刚性差的零件，合理选择刀具和切削用量还可实现硬材料（60HRC）加工；电火花铣削加工（
16、又称电火花创成加工）是以高速旋转的简单管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铣一样），因此不再需要制造昂贵的成形电极，如日本三菱公司生产的EDSCAN8E电火花铣削加工机床，配置有电极损耗自动补偿系统、CAD/CAM集成系统、在线自动测量系统和动态仿真系统，体现了当今电火花加工机床的技术水平；慢走丝线切割技术的发展水平已相当高，功能也相当完善，自动化程度已达到无人看管运行的程度，目前切割速度已达到300mm/min,加工精度可达1.5微米，表面粗糙度达Ra=010.2微米;精度磨削及抛光已开始使用数控成形磨床、数控光学曲线磨床、数控连续轨迹坐标磨床及自动抛光等先进设备和技术;模具加工过程中的检测
17、技术也取得了很大的发展,现在三坐标测量机除了能高精度地测量复杂曲面的数据外,其良好的温度补偿装置、可靠的抗振保护能力、严密的除尘措施及简单操作步骤，使得现场自动化检测成为可能。此外，激光快速成形技术（RPM）与树脂浇注技术在快速经济制模技术中得到了成功的应用。利用RPM技术快速成形三维原型后，通过陶瓷精铸、电弧涂喷、消失模、熔模等技术可快速制造各种成形模。如清华大学开发研制的“M-RPMS-型多功能快速原型制造系统”是我国自主知识产权的世界惟一拥有两种快速成形工艺（分层实体制造SSM和熔融挤压成形MEM）的系统，它基于“模块化技术集成”之概念而设计和制造，具有较好的价格性能比。一汽模具制造公司
18、在以CAD/CAM加工的主模型为基础，采用瑞士汽巴精化的高强度树脂浇注成形的树脂冲模应用在国产轿车试制和小批量生产开辟了新的途径。(3) 冲压设备和冲压生产自动化方面 性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。为了满足大批量高速生产的需要，目前冲压设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展，加之机械乃至机器人的大量使用，使冲压生产效率得到大幅度提高，各式各样的冲压自动线和高速自动压力机纷纷投入使用。如在数控四边折弯机中送入板料毛坯后，在计算机程序控制下便可依次完成四边弯曲，从而大幅度提高精
19、度和生产率；在高速自动压力机上冲压电机定转子冲片时，一分钟可冲几百片，并能自动叠成定、转子铁芯，生产效率比普通压力机提高几十倍，材料利用率高达97%；公称压力为250KN的高速压力机的滑块行程次数已达2000次/min以上。在多功能压力机方面，日本田公司生产的2000KN“冲压中心”采用CNC控制，只需5min时间就可完成自动换模、换料和调整工艺参数等工作；美国惠特尼公司生产的CNC金属板材加工中心，在相同的时间内，加工冲压件的数量为普通压力机的410倍，并能进行冲孔、分段冲裁、弯曲和拉深等多种作业。 近年来，为了适应市场的激烈竞争，对产品质量的要求越来越高，且其更新换代的周期大为缩短。冲压生
20、产为适应这一新的要求，开发了多种适合不同批量生产的工艺、设备和模具。其中，无需设计专用模具、性能先进的转塔数控多工位压力机、激光切割和成形机、CNC万能折弯机等新设备已投入使用。特别是近几年来在国外已经发展起来、国内亦开始使用的冲压柔性制造单元（FMC）和冲压柔性制造系统（FMS）代表了冲压生产新的发展趋势。FMS系统以数控冲压设备为主体，包括板料、模具、冲压件分类存放系统、自动上料与下料系统，生产过程完全由计算机控制，车间实现24小时无人控制生产。同时，根据不同使用要求，可以完成各种冲压工序，甚至焊接、装配等工序，更换新产品方便迅速，冲压件精度也高。(4)冲压标准化及专业化生产方面 模具的标
21、准化及专业化生产，已得到模具行业和广泛重视。因为冲模属单件小批量生产，冲模零件既具的一定的复杂性和精密性，又具有一定的结构典型性。因此，只有实现了冲模的标准化，才能使冲模和冲模零件的生产实现专业化、商品化，从而降低模具的成本，提高模具的质量和缩短制造周期。目前，国外先进工业国家模具标准化生产程度已达70%80%，模具厂只需设计制造工作零件，大部分模具零件均从标准件厂购买，使生产率大幅度提高。模具制造厂专业化程度越不定期越高，分工越来越细，如目前有模架厂、顶杆厂、热处理厂等，甚至某些模具厂仅专业化制造某类产品的冲裁模或弯曲模，这样更有利于制造水平的提高和制造周期的缩短。我国冲模标准化与专业化生产
22、近年来也有较大发展，除反映在标准件专业化生产厂家有较多增加外，标准件品种也有扩展，精度亦有提高。但总体情况还满足不了模具工业发展的要求，主要体现在标准化程度还不高，标准件的品种和规格较少，大多数标准件厂家未形成规模化生产，标准件质量也还存在较多问题。 第2章 设计任务书和产品图本设计零件名称为外封头，材料为08钢，厚度为1.0mm。产品图如图1.1：图1.1 产品图第3章 零件的冲压工艺性分析3.1 零件的工艺性分析外封头如图1所示，零件需内孔翻边、外沿拉深，材料为08钢，厚度为1.0mm.从设计任务可以看出，制件精度要求不高.产量为大批量生产。08钢的机械性能如下：b=325MPa S=19
23、5MPa3.2 制定零件的工艺过程：此零件的拉深工序为无凸缘的椭圆型拉深件，各尺寸均无较严格的公差要求，又是大批量生产，所以不能用剪切板料的方法进行拉深，固采用冲压加工的方法。3.3 冲压工序的确定：方案一：先落料，再拉深，最后冲孔和翻边；方案二：先落料拉深复合，最后冲孔和翻边；方案三：落料拉深冲孔翻边复合。在以上两种冲压方案中，第一种方案工序多，效率低，操作不方便，零件的位置精度不易保证，但模具结构简单，加工容易。第二种方案工序少，生产效率高，可以在压力机一次行程内模具的一个工位上完成整个零件的冲压拉深，零件的位置精度容易保证。第三种方案可以一套模具四种工序成型，效率高，但设计复杂。综合分析
24、，在大批量生产的情况下，采用第二套方案较合理。第4章 拉深工艺方案的确定4.1 修边余量的确定：在拉深过程中，常因材料机械性能的方向性，模具间隙不均，板料厚度，摩擦阻力不等及定位不准等因素的影响，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计算。因为该制件为毛坯制件，不需要进行修边。所以可以不加修边余量。4.2 计算毛坯尺寸：在不变薄的拉深中，材料厚度虽有变化，但其平均值与毛坯原始厚度十分接近。因此，毛坯的展开尺寸可根据毛坯面积与拉深件面积（加上修边余量）相等的原则求出。毛坯直径按下式确定： D=（4）A0但对于常用的拉深件，可选用冲压手册表4
25、-7所列公式直接求得其毛坯直径D。查冲压手册表4-7因制件为无凸缘的简单筒型件，所以用如下公式计算毛坯D。D=（d2-2r）2+6.28r(d-2r)+8r2+4d(h-r) 第5章 排样形式及材料利用率5.1排样形式：因为本设计的毛坯是圆形件，形状简单，所以排样初步定为单排，使废料最少，排样图如图5.1：图5.1排样图因为行数=1，=0.5。查冲压手册表2-25查得搭边值1=1.0, 边=1.2,08钢应取参数的0.9倍。所以1=1.00.9=0.9,=1.20.9=1.1为满足挡料销起到挡料的作用，1 均取2.0mm.条料宽：b=2802a=2804.0=284mm 取285mm 进距：
26、h=2801=282.0mm5.2 材料利用率的计算: =0.25D2hb=0.253.14280280285282=0.766100=76.65.3 拉深次数的确定：查冲压手册表4-23得：m1=0.530.55 ，mn=0.530.56m总=dD=226280=0.8070.56所以工件能一次拉深成形。 5.4 确定拉深直径：由于该工件能一次拉深成型,则该工件的拉深直径为:d=226mm。5.5 确定拉深高度： H=56.5mm5.5 确定是否使用压边圈： 查冲压手册表4-80（tD）100=(1.0280)100=0.357用压边圈 。 第6章 冲压工艺计算及设备选择6.1 计算冲裁力：
27、已知工件材料为08钢，料厚为1.0mmb=325MPa S=195MPa落料力： F落=1.3dt =1.33.142801.0195=222877.2N查冲压手册表2-32得： K卸=0.040.05 卸料力： F卸= K卸F落=0.05222877.2N=111438.6NF冲=F落F卸=234021.06N6.2 计算压边力：查冲压手册表4-82得： P=2.5MPa根据公式F压=0.25dn-12-(dn+2r凹n)2P 计算: F压=3.14/42802 (226+5) 2 2.5 =49139.0375N6.3 计算拉深力：根据公式Fmax=dtkb 计算：Fmax =3.1422
28、61.03251 =230633N6.4 压力机的选择：拉深模具所需工作压力：F总= F压F拉=279.772KN由以上各工序的压力计算可知：工序中所需要的压力最大为279.772KN,因此原则上所选压力机只要能满足力的要求即可，但考虑到模具的安装位置，安装空间，送料方向等因素，可以稍后再做合理选择。第7章 各工序凸、凹模刃口尺寸计算7.1 落料凸、凹模尺寸计算：查冲压手册表2-24得该冲裁大间隙: C=(0.150.20)tC=0.15mm, C=0.20mm冲裁件内外形的经济精度不高于GB1800-79IT11级，一般要求落料件精度最好低于IT10级，所以冲裁件的外形尺寸公差可参考表2-5
29、。查冲压手册表2-5得 : =0.02查冲压手册表2-30得 : 摩擦系数X=0.5查冲压手册表2-28得: 凹=0.035 凸=0.025根据表2-27得凸凹模工作部分尺寸和公差计算公式计算： D凹=（DX）+凹 =(2260.50.22)0.035 =225.890.035 D凸=（DX2C）-凸 =（2260.50.220.45）0.025 =225.44 0.025 7.2 拉深凸、凹模尺寸计算： 根据冲压手册表4-54得 拉深模工作部分计算公式计算 D凹=（D0.75）+凹 D凸=（D0.752c）-凸 一次拉深成型： D=226，查冲压手册表4-56得 凹=0.10 凸=+0.07
30、因为该制件公差在IT14级以下，所以拉深模具凸凹模制造公差采用IT10级精度 。 查冲压手册表10-8得 : =0.1 查冲压手册表4-74得 : 单边间隙c=1.1=1.1mmD凹=(D0.75) +凹=(2260.750.10)0.010=225.9250.10D凸=（D0.752C）-凸=（2260.750.102.2）0.070=223.7250.0707.3 凸模出气孔尺寸的确定：查冲压手册表4-77得：每套拉深凸模的出气孔直径均为5mm。7.4 冲孔凸、凹模尺寸计算:查冲压手册表2-24得该凸凹模双面间隙2C=0.20mm, 2C=0.26mm冲裁件内外形的经济精度不高于GB180
31、0-79IT11级，一般要求落料件精度最好低于IT10级，所以冲裁件的外形尺寸公差可参考表2-5。查冲压手册表2-5得 : =0.02查冲压手册表2-30得 :摩擦系数X=0.5查冲压手册表2-28得 :凹=0.035 凸=0.025坯料预留冲孔直径:d=D+1.14r-2h其中r为零件圆角半径r=15;h为圆弧高度h=15.5d=90+1.142.5-215.5 =76.1根据表2-27得凸凹模工作部分尺寸和公差计算公式计算： d凹=（d + X）+凹 =(76.1 + 0.50.22)0.035 =76.210.035 d凸=（d + X + 2C）-凸 =（76.1 + 0.50.22
32、+ 0.20）0.025 =76.41 0.025 7.5翻边凸、凹模尺寸计算凸模圆角半径:rR=(D-d-t)/2=(90-76.1-1.0)/2=6.45,即取r=5mm凸凹模翻边间隙C=1.1mm外缘翻边的翻边力:F=1.25Ltb k F=1.2515.51.03250.2 =1.259KN7.6 压力中心的计算：该零件为椭圆形落料拉深件，其压力中心为几何中心;该零件亦为圆筒形冲孔翻边件,其压力中心为几何中心。第8章 模具结构形式的选择和设计模具实际要根据上述确定的工艺方案，零件的形状特点，精度要求，模具制造条件以及安全生产等选定其冲模的类型几结构形式。下面就分析最主要的工序-拉深模的
33、设计、翻边模具的设计。 8.1 模具结构形式的选择：8.1.1总体结构本套模具采用拉深模倒装结构。模座下的弹顶器兼起压边和顶件的作用，另设有弹性卸料板和推件块，落料的废料由弹性卸料板从凸模上推出，而制件由顶件块推出。该结构具有操作方便，出件畅通，生产率高等优点，但弹性卸料装置使模具结构复杂化且体积较庞大。因此，要选择工作台面尺寸较大的压力机。8.1.2卸料装置卸料装置分为刚性卸料和弹性卸料装置。落料卸料采用弹性卸料装置是因为刚性卸料装置尽管可以缩小模具的闭合高度，模具的尺寸，但会使拉深件开模后留在刚性卸料板内，不易出件，操作不便，从而影响生产率，且噪音较大。拉深卸料采用推件块推出。刚性卸料装置
34、一般适用于拉深深度较大，材料厚度较厚的制件，弹性卸料装置常用于复合冲裁模。本套模具中用刚性卸料装置提供弹力。8.1.3 导向装置本套模具采用导柱导套导向，分别装在上下模座上。综上所述，该零件的拉深模具结构草图如图8.1：图8.1模具总装图1此模具用从右向左的方式送料。其工作过程为：压力机滑块下行，上下模合模，坯料在拉深凸模、凹模和压边圈的作用下进行拉深。8.2 压力机的选择：设计可知，凸、凹模的闭合高度是120mm左右，再加上两个8mm、10mm的垫板，取标准的上下模座，厚度分别为50mm、60mm，所以整套模具的闭合高度在248mm左右。因此，本模具选择400KN的开式压力机。其主要参数如下
35、：公称压力（KN）：400滑块行程（mm）：100滑块行程次数（nmin1）：80最大封闭高度（mm）：300封闭高度调节量（mm）：80模柄孔尺寸（直径深度）（mm）：5070设计中应使模具闭合高度满足： h10h模h5 即 230mmh模295mm本设计装模高度为248mm，故满足设计要求。8.3 模具工作零件和非标准零件的设计：8.3.1 凸模设计凸模草图如图8.2：图8.2凸模8.3.2 凹模设计凹模结构简图如图8.3：查冲压手册表2-39 凹模最小壁厚a=32,h min =22所以Dmin=100+2a=164而凹模外径=250，h=60所以凹模的设计合理。图8.3凹模8.3.3
36、模具非标准零件本设计中模具非标准零件除工作零件外，还有：垫板、推件块、顶杆、压边圈、打杆等。这些零件相对较简单，容易设计，在此不做说明。8.3.4 模具标准零件的选择本设计中模具主要零件有：上模座、下模座、螺钉、销钉、导柱、导套等，其规格如下：上模座31525050下模座31525060螺钉a.上模座与垫板，凹模固定螺钉（共4个）圆柱头螺钉 M1090b.下模座与凸模固定板固定螺钉（共4个）圆柱头螺钉 M1058c.压边圈固定螺钉（共4个）圆柱头螺钉 M10160销钉a.上模座与垫板，凹模定位销钉（共2个） M1090b.凸模固定板与下模座定位销钉（共2个） M1060c.导柱（共2个） 32
37、210d.导套（共2个） 3211048第9章 翻边模具设计模具结构简图如图9.1：图9.1 模具总装图29.1 对模具结构的说明：该工序的模具为单一的翻边模，采用反装形式，结构简单。为了在拉深过程中控制压边间隙，防止压边力过大，在固定板上装调节可以调节的特种螺栓与压边接触器。制件由推块顶出,其顶出力由模座上的推杆提供。9.2 压力机的选择：由上面设计可知，凸、凹模的闭合高度是155mm左右，取标准的上下模座，厚度分别为50mm、55mm，所以整套模具的闭合高度在260mm左右。因此，本模具选择400KN的开式压力机。其主要参数如下：公称压力（KN）：400 滑块行程（mm）：100 滑块行程
38、次数（nmin1）：80 最大封闭高度（mm）：300模柄孔尺寸（直径深度）（mm）：5070封闭高度调节量（mm）：80设计中应使模具闭合高度满足： h10h模h5 即 230mmh模295mm本设计装模高度为260mm，故满足设计要求。9.3 模具工作零件和非标准零件的设计：9.3.1凸模设计凸模草图如图9.2：图9.2 凸模9.3.2 凹模设计凹模结构简图如图9.3： 图9.3凹模查冲压手册表2-39 凹模最小壁厚a=32,h min =22所以Dmin=92+2a=156而凹模外径=252，h=110所以凹模的设计合理。9.3.3 模具非标准零件本设计中模具非标准零件除工作零件外，还有
39、：托料板、固定板、推块、顶杆、模柄等。这些零件相对较简单，容易设计，在此不做说明。9.3.4 模具标准零件的选择本设计中模具主要零件有：上模座、下模座、螺钉、销钉、弹簧、导柱、导套等，其规格如下：1. 上模座如图9.4315250502. 下模座如图9.531525055 图9.4 上模座 图9.5 下模座3. 螺钉a.上模座与凹模固定螺钉（共4个）圆柱头螺钉 M1040b.下模座与凸模固定板固定螺钉（共4个）圆柱头螺钉 M10354. 销钉a.上模座与凹模定位销钉（共2个） M1040b.凸模固定板与下模座定位销钉（共2个） M1040c.导柱（共2个） 40260d.导套（共2个） 401
40、4053第10章 结 论本文对所给的外封头制件从毛坯到成型的成形过程进行了全面细致的研究分析，结合实际情况，设计了工序中的两套模具。第一套模具可完成拉深工序，其特点主要是压边力是由压力机的气垫提供，这样压边力的大小不受行程的影响，力的大小和行程可以调节，另外模具结构简单，且模具结构得到最优化。第二套模具的主要工作是对完成前三道工序的修正和翻边成型，同时采用压力机提供压边力。这两套模具结构灵活、可靠，并能保证产品的质量。对此类零件的模具设计有很重要的参考价值。尤其是气垫压边比其他压边方式的优势表现的淋漓尽致，大大简化了模具结构。用最简单的模具生产出最经济的合格产品。在整个设计过程中，由于缺乏实践
41、经验，大部分思维方式还停留在理论阶段，尤其是在压力机的选择等要结合实际情况的一些方面。作者花费了不少时间，当然，最后得到了比较理想的设计结果。经过这次设计，作者认为自己的理论知识和实际经验远远不够，在今后需要更加努力，力求作到解决方法简单化，系统化与解决结果最优化的统一。参考文献1 王孝培.冲压手册，北京，机械工业出版社.2000.52 吴诗谆.冲压工艺学，西安，西北工业大学出版社3 冲模图册， 机械工业出版社4张琳娜.精度设计与质量控制基础，北京，中国计量出版社，1996.115何忠保 陈晓华 王秀英.典型零件模具图，北京，机械工业出版社6 马正元.冲压工艺与模具设计，北京，机械工业出版社7
42、陈锡栋 靖颖怡 李天佑.冲模设计应用实例，北京，机械工业出版社8 丁聚松.冲模设计，北京，机械工业出版社9许发樾.模具标准应用手册，北京，机械工业出版社10卢险峰.冲压工艺模具学，北京，机械工业出版社11肖景容 姜奎华.冲压工艺学，北京，机械工业出版社12吴国强 陈国良.金属材料学，冶金工业出版社13陈剑鹤.冲压工艺及模具设计，北京，机械工业出版社14梁炳文.实用板金冲压工艺图集. 北京，机械工业出版社15冲模设计应用实例，北京，机械工业出版社致 谢本设计是在史东才老师的直接关怀和悉心指导下完成的。在设计过程中张老师的渊博知识和严谨的治学态度以及平和的人生态度是学生终生学习、工作的楷模. 在此，学生衷心的感谢导师在这半年毕业设计时日里的关怀和栽培。在此，学生衷心的感谢张老师在这半年毕业设计时日里的关怀和栽培。在一起做毕业设计的同学中，陈丽英、霍崇、徐俊召、周亚溥等都给了我很大的帮助。在此，一并表示感谢。【精品文档】第 22 页