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1、模具是工业生产的主要工艺装备，模具工业是国民经济的基础工业。在现代工业 生产中，产品零件广泛采用冲压、锻压成压铸成形、挤压成形、塑料注射或其他成形 加工方法，与成形模具相配套，使坯料成形加工成符合产品要求的零件。模具已广泛 应用于电机电器产品、电子和计算机产品、仪表、家用电器、汽车、军械、通用机械 等产品的生产中。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高生产率和低 消耗，是其他加工制造方法所不能比较的。冲压模具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、 生产效率以及生产本钱等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平 的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低
2、的重要标志之一，在很大程度上决定着产 品的质量、效益和新产品的开发能力。在近几个月的冲压工艺模具毕业设计中，我完成了以下任务：1.分析“追口罩” 的冲压工艺性，提出了几种可供选择的工艺方案并进行比较；2.在方案比较的基础上, 确定选出了最优的工艺方案，并制定了详细的工艺路线3.按选择的工艺路线计算参 数，确定毛坯尺寸、各工序的制件尺寸及总工序图；4.绘制落料和冲孔的总装模具结 构设计图及其中主要的零件图。5.撰写毕业设计说明书通过此次毕业设计，让我懂得如何去提出问题、分析问题以及解决问题，让我对 模具的结构和原理有了更深层次的认识。关键词：落料、拉深、冲孔、切边、整形、模具设计、冲裁2.2确定
3、拉深次数，拉深系数和各次拉深直径(1)估算拉深系数根据 h/d=38/50=0. 76 和 t/D=l/125x 100%=0. 8,查手册得，拉深系数 n=3o(2)确定各次拉深系数查手册，初选叫=0.53;m2 - 0.76;m3 = 0.79;总拉深系数 m = d/D = 50/n5 = 0.4;而 mg2m3 =。53 x 0.76 x 0.79 = 0.318 m- 0.4 ；故需要调整初选各次拉深系数，使之与总拉深系数相等。取整后 mx - 0.6;m2 = O.81;m3 = 0.82;而 m1m2m3 = 0.56 x 0.81 x 0.82 = 0.4 = m(3)各次拉深
4、直径d = mR = 0.6 x 125d2 - m2d - 0.81 x 75 = 61mm;d3 - m3d2 = 0.82 x 61 = 50mm;底部锥形圆筒的锥口各次拉深直径d4 = mld = 0.6 x 75 = 45 mm;d5 = m2d 4 = 0.81 x 45 = 36mm;底部锥形圆筒底部的各次拉深直径=加 44 = 0.6 x 45 = 27 mm;d = mxd - 0.81 x 27 = 20mm;= m“7 - 0.82 x 20 = 16mm;(4)确定各次拉深高度计算毛坯相对厚度图 t/D%=l/125 x 100%=0. 8 e (0.5 -10);查得
5、g e (0.53-0.55) 查表冷冲模设计P169Jz/67% = 125 784x100% = 1.48 (13-1.5)/z/d = 36/82.5 = 0.436查表冷冲模设计P190得出第一次拉深许可相对高度4/g(0.45 - 0.53); /z/d = 0.436小于许可范围， 所以可以一次拉出，同理，底部锥形圆筒的高度：Zz/d = n/(36 1.5) = 0.318小于许可范围(4/4 (045 0.53),也可以一次拉出。第三章计算各工序凹凸模工艺参数3.1 计算落料工序凹凸模参数查表3-5和一些相关资料得：Zm” = 0-14/77/72； Zm. = 0.10；7i
6、m;5z/ = 0.04 mm; = 0.03 mm; in dx in inz a7 px=o.75 (工件精度在 mim3级或中等批量时) 校核间隙满足以下关系：p 1 + 闻 I Zmax - Zmin = O.O4tnm ;故不符合条件。 所以，需要调整，调整后8d =0.02 mm; Bp = 0.01mm;而 |+ 8d |= (0.01 + 0.02)mm = 0.03mm Zmax - Zinin = 0.04mm故符合条件。凹模尺寸：Dd= (Dmax -必)和=(125 - 0.75 x O.4)；002 mm = 124.7J002；凸模尺寸：Dn =(D-0.75A-2
7、Z) = (124.7 0.246)?。0】mm = 124.4什晨mm; Cz )-Z VZ 1I Ju Vz I I3.2计算首次拉深的凸凹模工艺参数.计算凹、凸模圆角半径Rq及Rp|Rd =RP| =5mm;.计算凸凹模单边间隙Z不用压边圈时：拉深Z均为(1 = 2加 (tmax为材料的最大厚度)；使用压边圈时：查表7-58 (冲压模具手册)得间隙系数lq =(0.100.12);取q =0.1; 即：Z = tmax + kt = (2 + 0.1 x 2) = 2.2mm;.计算凸凹模工作局部尺寸及公差因本次拉深件尺寸标注在内形，其查表6-31,得凸凹模制造公差：8d = 0.08m
8、m;5p = 0.05 m/n; 所以，首次拉深：d =(J + 0.5A) =(75 + 0.5x0.3). =75.1o005 mm;d = (d + 0.5A + 2z)俨=(75 + 0.5x0.3 + 2x2.2)：008 = 79.5%： mm;底部锥形圆筒的锥口首次拉深8d = 0。7 mm;Bp = 0.04 mm;dn =(d + 0.5必 )2o4=45.lf*mm;；d = (d + 0.5A + 2z)的=(45 + 0.5 x 0.3 + 2 x 2.2)产=49.5 缁 mm; vim = 0.02mm Zmax - Zmin = 0.04； 故不合条件，所以，需要
9、调整，调整后。/ =0.02mm;bp =0.01mm;而I Sp + Sd |= (0.01 + 0.02)mm = 0.03 （54588.9x 10%0）N = 109176N;IX F = 160KN;第三次拉深的公称压力为：F （42390x 1 0%n）N = 84780N;取F = 100KN;.5压力机选用1 .落料因为落料的压力机工称压力计算为25257. 75N,查表13-10 （工艺模具设计手册）， 选择公称压力为300KN的开式可倾工作台压力机，滑块行程：lOOnini；行程次数：80 次min-1;公称压力时，滑块离下死点距离：7mm；最大封闭高度：300mm；工作台
10、尺 寸：630mm （左右）、420mm （前后）。2 . 冲姬mm孔冲3x05mm孔的压力机公称压力计算为1010. 28N,查表13-10,选择公称压力： 40KN的开式可倾工作台压力机；滑块行程：40mm；行程次数：200次min-1；公称压 力时，滑块离下死点距离：3mm；最大封闭高度：160mm；工作台尺寸：280mm （左右）、 180mm （前后）。3 .第一次拉深查表选择公称压力为160KN的开式可倾工作台压力机，滑块行程：80mm；行程 次数：100次min工公称压力时，滑块离下死点距离：6mm；最大封闭高度：250mm； 工作台尺寸：560mm （左右）、300mm （前后
11、）。4 .第二次拉深查表13-10,选择公称压力为160KN的开式可倾工作台压力机，滑块行程：70mni； 行程次数：115次minT；公称压力时，滑块离下死点距离：5mm；最大封闭高度：220mm； 工作台尺寸：450mm （左右）、300mm （前后）。5 .第三次拉深查表13-10,选择公称压力为100KN的开式可倾工作台压力机，滑块行程：70mm； 行程次数：115次minT；公称压力时，滑块离下死点距离：5mm；最大封闭高度：220mm； 工作台尺寸：450mm （左右）、300mm （前后）。第五章各工序的模具设计5.1 落料模（1）模架的选用模具采用后置导柱模架，根据以上计算结果
12、，查（冲压工艺与模具设计实用 技术表265）得模架规格为： 模架：L = 315mm B = 250mm , H = 180220mm, hj =50mm , h2 = 60mm , S=280mni, R=45mmo（2）其它零部件结构落料凹模将由连接件固定在下模座上，凸模由凸模固定板固定，两者采用过渡配 合关系。模柄采用嵌入式模柄，根据设备上模柄孔尺寸，选用规格为50X91查冲压工艺与模具设计实用技术表278导柱导套选用标准件，其规格分别为： 导柱：40mmX 200mm；冲压工艺与模具设计实用技术表253导套：58mmX 120mm查冲压工艺与模具设计实用技术表255 卸料螺钉为圆柱头内
13、六角式：M12xl00;卸料弹簧：4x18x75 （如下列图04）Y彳图04 落料模5. 2 冲孔 3- 05mm（1）模架的选用模具采用后置导柱模架，根据以上计算结果，查（冲压工艺与模具设计实用 技术表265）得模架规格为： 模架：L = 250mm B = 200mm, H = 190- 220mm,=45mm, h =50mm,S=280mm, R=45mnio（2）其它零部件结构落料凹模将由连接件固定在下模座上，凸模由凸模固定板固定，两者采用过渡配 合关系。模柄采用嵌入式模柄，根据设备上模柄孔尺寸，选用规格为50X91 查冲 压工艺与模具设计实用技术表278导柱导套选用标准件，其规格分
14、别为：第一章零件的分析及供需方案确实定1.1分析零件的冲压工艺性图01所示“锥口罩”零件，材料10钢，大批量生产。“锥口罩”零件，形状对 称，形状复杂程度中等，高度比较高，以3个05 mm的圆孔定位在机架上，圆孔位 置是该零件需要保证的重点。另外，该零件属于盖子，外观上要求不高，只需平整， 该零件可以用冷冲压加工成形。材料为10优质碳素结构钢，其剪切、拉深等工艺性 较好。料厚1mm,产量为大批量生产，零件尺寸适中，未标注公差等级为IT12级， 其拉深需作修边处理。图01“锥口罩”零件示意图初步分析可以知道“锥口罩”零件的冲压成形需要多道工序。首先，零件中部是 有凸缘的锥形拉深件；其次，零件外圈
15、为有凸缘的圆筒拉深件，最后是3个姬mm 的圆孔。由于拉深圆角半径比较小 （0.5-1）,因此还需要整形。D外径/ d中径=84 /50.对拉深工序，按料厚中心线计算有1.681.4,所以属于宽凸缘拉深。另外，零件拉深度大（如最小价梯直径的相对高度，远大于一般带 凸缘筒形件第一次拉深许可的最大相对拉深高度），所以拉深成形比较困难，要屡次 拉深。对于冲裁边工序，考虑到零件总体尺寸较，另外拉深后零件的底部还要冲 的孔，所以模具结构设计与模具制造有一定难度，要特别注意模具的强度和刚度。综上所述，“锥口罩”零件由平板毛坯冲压成形应包括的基本工序有：冲裁（落 料、冲孔、修边）、拉深（屡次拉深）、整形等。由
16、于是多工序、多套模具成形，还导柱：40mmX 200mm；冲压工艺与模具设计实用技术表253导套：58mmX 120mm查冲压工艺与模具设计实用技术表255卸料螺钉为圆柱头内六角式：M12xl00;卸料弹簧：4x18x75 （如下列图05）图05 冲孔模总结冷冲模是冲压生产必不可少的工艺装备，被广泛地运用在机械、电子、汽车、航 空、轻工业（如自行车、照相机、五金、日用器皿等生产）等领域有广泛的应用。冲 压工艺具有生产效率高、生产本钱低、材料利用率高、能成形复杂零件，适合大批量 生产的优点，在某些领域已取代机械加工。冲压件的质量、生产效率以及生产本钱等, 与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制
17、造技术水平的高低，是衡量一个国家产 品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的 开发能力。随着我国经济实力的进一步加强，模具行业，包冷压模一定会得到更普及 地应用。通过近几个月的冲压工艺模具毕业设计，我完成了以下任务：1.分析“锥口罩” 的冲压工艺性，提出了几种可供选择的工艺方案并进行比较；2.在方案比较的基础上, 确定选出了最优的工艺方案，并制定了详细的工艺路线3.按选择的工艺路线计算参 数，确定毛坯尺寸、各工序的制件尺寸及总工序图；4.绘制落料和冲孔的总装模具结 构设计图及其中主要的零件图。5.撰写含以上内容的毕业设计说明书。通过这次毕业设计我在很多方面都得
18、到了提高。在理论上，对以前的基础知识得 到了巩固和提高，在实际操作中，熟练了一些绘图软件及一些办公软件，强化了独立 完成任务的能力，让我得到了很好的训练，为以后步入社会参加工作打下了比较坚实 的基础。由于时间和条件有限，水平和检验的缺乏，本设计还存在许多缺乏和有待改 进之处，殷切希望老师和同学们批评和指正。参考文献12004机械制图，高等教育出版社，何铭新、钱可强主编,20042模具设计与制造简明手册，上海科学技术出版社，冯炳尧、韩泰荣、殷振海、蒋文森主 编.，19853冲压成形工艺及模具设计，华南理工大学出版社，夏琴香主编，4互换性与测量技术基础，机械工业出版社，王伯平主编，20045冲压工
19、艺与模具，电子工业出版社，吴伯杰主编,200416冲压模具与制造，化学工业出版社，薛敬翔主编,20047冷冲压成形工艺与模具设计制造，化学工业出版社，付宏生主编,20058冲压工艺与模具设计实用技术，机械工业出版社，郑家贤主编,20059冲压成形工艺与模具设计，科学出版社，李奇涵主编，2007本设计在周爱娇老师的悉心指导和严格要求下业已完成。从课题选择、方案论证 到具体设计和调试，无不凝聚着周爱娇老师的心血和汗水。感谢你从设计一开始到结 束都那么认真严谨的指导，帮助我们解决那么多的问题，不断为我们开拓思路，精心 点拨并不断鼓励我们，使学生受益匪浅。在此向周爱娇老师表示深深的感谢和崇高的 敬意，
20、同时也要向那些在毕业设计中指导和协助我的同学表示衷心的感谢。不积度步何以至千里，本设计能够顺利的完成，也归功于各位任课老师的认真负 责，使我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以表达。正是有了他们的悉 心帮助和支持，才使我的毕业论文工作顺利完成，在此向南昌大学科技学院机械系的 全体老师表示由衷的谢意。感谢他们四年来的辛勤栽培。附录：UG建模图A僦t B0等新胭 标国K标度：1要特别注意各工序间的定位。1. 2确定工艺方案由于“锥口罩”零件冲压成形需多道次完成，因此制定合理的成形工艺方案十分 重要。考虑到生产批量大，应在生产合格零件的基础上尽量提高生产率效率，降低生 产本钱。要提高生产效率
21、，应该尽量复合能复合的工序。但复合程度太高，模具结构 复杂，安装、调试困难，模具本钱提高，同时可能降低模具强度，缩短模具寿命。根 据叶轮零件实际情况，可能复合的工序有：落料与第一次拉深；最后一次拉深和整形; 冲孔。根据“锥口罩”零件形状，可以确定成形顺序是先拉深中间的锥形圆筒，然后成 形外圈圆筒。这样能保持已成形部位尺寸的稳定，同时模具结构也相对简单。冲孔在最后成形外圈圆筒进行。为保证3个姬mm的圆孔均匀，冲孔不要逐冲 裁。因此“锥口罩”零件的冲压成形主要有以下几种工艺方案：方案一：1）方案二:2)3)4)5)6)1)2)3)4)5)落料；第一次拉深；整形；后续拉深；切边；冲孔。落料与第一次拉
22、深复合;整形；后续拉深；切边；冲孔。方案三:1）落料与第一次拉深复合;方案四:2)3)4)5)1)2)3)4)冲孔；整形；后续拉深；切边。落料与第一次拉深复合;后续拉深；冲孔；整形；5）切边。方案一复合程度低，模具结构简单，安装、调试容易，但生产道次多，效率低， 不适合大批量生产。方案二至四将落料、拉深复合，主要区别在于整形、后续拉深、冲孔的组合方式 以及顺序不同。冲小孔此工序提前进行，使之在最后完成所有工序时容易造成孔的精 度要求降低，达不到要求，且在其他工序在进行加工时，小孔易变形，另外，这也加 大了工人的劳动时间，易造成较多废料，不经济。需要注意的是，只有当拉深件高度 较高，才有可能采用
23、落料、拉深复合模结构形式，因为浅拉深件假设采用落料、拉深复 合模具结构，落料凸模（同时又是拉深凹模）的壁厚太薄，强度不够。综上所述，从制造、投产、操作和经济效益等各方面考虑，采用最终的方案如1）落料;2）首次拉深;3）整形;4）后续拉深;5）切边；6）冲孔。具体方案如下：工序1：落料;工序2：首次拉深。50加根的圆筒;4-R5工序3：首次拉深锥口为。36根根的锥形圆筒;工序4：整形；0111一0756-R1/I工序5 ：第二次拉深姬。加利的圆筒;工序6：第二次拉深锥口为036mm的锥形圆筒;工序8：工序9：切边;工序10：冲孔。（三出肺）第二章主要工艺参数计算2.1计算毛坯尺寸1落料尺寸落料尺
24、寸即零件平面展开尺寸，“锥口罩”零件基本形状为圆形，因此 落料形状也应该为圆形，需确定的落料尺寸为圆的直径。带有凸缘的筒形拉 深成形件，展开尺寸可按有关公式计算。(1)修边余量制件的相对高度h/d=37/49=0.755,查表4-5,可取修边余量为2。(2)毛坯尺寸根据冲件毛坯尺寸计算简图见图2,利用久里金公式计算毛坯尺寸：D = ,8、LiXi = 8(L %) +L2X2+- + LiXi)首先将母线分成8段，并计算出各线段的长度L,再计算出各线段重心与回转轴 线的距离X,最后计算出LjXj和图02毛坯尺寸计算简图线段 1: Lx =16 + 2 = 18;%1 =38-4 = 34;-X
25、 =18x34 = 612;线段 2: L. = 0.5x3.14xl = L57;X2 =25.5;L2X2 =1.57 x 25.5 = 40.035;线段 3: L3 =38-4 = 34;X3 =25;L3X3 =34x25 =850;线段 4: L4 =0.5x3.14x1 = 1.57;X4 =24.5;4X4 =1.57x24.5 = 38.465;线段 5: L5 =6;X5 =21;L5X5 =21x6 = 126;线段 6: L6 =0.5x3.14x1 = 1.57;X6 =17.5;L6X6 =1.57x17.5 = 27.475;线段 7: L7 =V224-1 = 13.96;X7 =13;7X7 =13.96x13 = 190.06;线段 8: =8;Xg =4;L8X8 =8x4 = 32;将上面计算出的数据代人公式得：D = J8L,X,= J8(612 + 40.035 + 850 + 38.465 + 126 + 27.475 +190.06 + 32): 124.6mm取整得。=125mm。