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1、目 录摘 要IAbstractII前言III第1章 冲压模具的设计步骤和结构组成11.1冲压模具的设计要求11.2冲压模具的设计步骤及内容11.3 冲压模具的结构组成和作用2第2章 轴承套冲压件32.1 冲压件的结构和工艺特点32.2 冲压件的材料及性能参数32.3 冲压件的工艺性分析42.3.1 毛坯尺寸计算42.3.2 拉深系数计算42.4 冲压件的冲压工艺方案52.4.1 冲压工艺方案分析52.4.2 冲压工艺方案的确定52.5冲压件的排样52.5.1 排样的原则52.5.2 排样方案62.5.3 条料宽度62.5.4 材料利用率7第3章 冲压力计算83.1 冲裁力的计算83.2 拉深力
2、的计算83.3 压边力的计算93.3.1 压边圈的采用93.3.2 压边力的计算93.4 冲裁工艺力的计算103.5 压力中心的确定11第4章 冲压机的选用124.1 选用冲压机的方法和原则124.2 冲压机的选用124.3 冲压机技术参数校核13第5章 冲压模具设计145.1 冲压模的总体设计145.2 凸凹模工作部分尺寸计算145.2.1 冲裁部分凸凹模刃口尺寸计算145.2.2 拉深部分凸凹模工作部分尺寸计算155.3 拉深冲孔凸凹模的结构设计175.4 拉深凸模的结构设计185.5 拉深凹模的结构设计195.6 冲孔凸模的结构设计205.7凸模固定板的结构设计215.8落料拉深凸凹模的
3、结构设计225.9 压边圈及其固定圈的结构设计235.10 落料凹模的结构设计255.11 卸料板的结构设计265.12 其它零件的结构设计27第6章 冲压模具的安装296.1 模具零件的固定方法296.1.1 凸模的固定296.1.2 落料拉深凸凹模的固定296.1.3 导柱导套的固定296.1.4 模柄的固定306.1.5 各销的固定与配合公差306.2 装配要求306.2.1本模具的装配过程如下316.2.2 典型零件的装配要求316.3 本模具的工作过程及结构特点326.3.1 本模具的工作过程326.3.2 模具结构的特点33结论34谢 辞35参考文献36轴承套冲压模具设计轴承套冲压
4、模具设计摘 要 本次毕业设计是为轴承套零件设计能制作出符合要求的模具。根据零件结构及尺寸要求，选择复合模具来完成零件的制作。设计说明书详细叙述了完成零件冲压过程所需要的工序，完成工序所需要的冲裁工艺力和拉深工艺力，并据此合理地来选用适当型号的压力机作为冲压工作的动力机；根据工序的需要对模具总体结构进行初步设计；而后对凸、凹模工作部分的尺寸进行了详尽的计算，通过计算出的参数对照各工序行程进行了模具各零件结构和尺寸的设计，零件间选择合理的配合间隙，绘制零件图纸；根据模具总体尺寸和模具行程选择上下模座，对上下模座和模板进行整合；然后严格阐述了模具的安装过程与安装技术要求，并绘制装配图；最后对模具的工
5、作过程进行了详细说明。经检验，模具完全可以生产出符合要求的制件。关键词：复合模，拉深工艺力，压力机，配合间隙，装配THE DESIGN OFBEARING SET OF STAMPING MOULDAbstractThe graduation design is set for bearing parts design can create a to meet the requirements of the products mold. According to the parts structure and size requirement, choose to use the compou
6、nd mould to complete parts production. The design specification detailed describe stamping parts needed to complete the process of working procedure, complete the process need cutting technology force and deep drawing technology force, and accordingly chosen reasonably the appropriate type of press
7、as punching power of; According to the needs of the process on die general structure preliminary design; And then of convex, concave die the size of the working parts of the detailed calculations, through the comparison of the calculated parameters of each working procedure, the trip all parts die s
8、tructure and size of the design, the rational choice between parts with clearance, draw the parts drawings; According to the overall size and die mould travel choice mould seat up and down, and the fluctuation mould seat and template integration; Then strictly expounds the installation process of mo
9、uld and installation technology requirements and complete assembly drawing; The last of the working process of the die a detailed illustration. After examination, mould can be produced to meet the requirements of product.Key words:Compound die,Deep drawing technology force,Press machine, Clearance f
10、it,AssemblyIII前言冷冲压生产是当代金属加工领域的重要手段，冷冲模是冲压生产中必不可少的主要冲压模具。现代工业产品的发展在很大程度上在于冲模制造的发展水平，如今，模具制造行业已成为国民经济的基础工业之一。模具作为“工业之母”，目前，电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电、通讯和军工等产品中，6080的零部件，要依靠模具成型。用模具成型的制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所无法相比。我国模具行业正向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展，因此模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和开发能力。80年代以来，在国家产业政策和与之配套
11、的一系列国家经济政策的支持和鼓励下，我国模具工业发展迅速，年均增速均为13%，1999年我国模具工业产值为 245亿，至2002年我国模具总产值约为360亿元。据统计，2003年我国生产汽车冲压件约240万吨/8亿件，摩托车冲压件约28万吨/19亿件，拖拉机、农用车冲压件约96万吨/7.1亿件，家用空调和冰箱冲压件100万吨/12.8亿件。近年来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核心。许多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，部分厂家还引进了Moldflow、C-Flow、D
12、YNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模具设计中。国外模具发展趋势是：（1）模具设计技术方面：工业发达国家在模具设计上大量使用计算机辅助设计，并普及了计算机绘图；（2）模具加工方面：国外已大量使用数控机床，应用计算机辅助加工，将模具的加工周期减小，成本降低，为了提高加工效率同时满足各种复杂曲面加工的要求,国外已开发出四轴和五轴的数控自动编程软件并且已经到了实用阶段，随模具标准化程度日益提高，模具标准模架及模具标准件的应用日益普及，已实现商品化。随着科学技术的发展，模具行业已由劳动密集型逐步转化为技术劳动密集型。在我国，模具行业虽然已采用了先进的数控设备，
13、检验仪器与计算机辅助设计/分析/制造软件，确仍然要有高技艺的人工劳动。所以模具行业可以说是高技术与高技艺紧密结合的两个行业，为了适用于不同制品需要，模具的种类很多，从设计、制造工艺、装备以至原材料等各有差异，因此企业生产的模具宜专不宜全，规模宜小不宜大，以适应与企业的需求。（4）模具生产基本上是单件生产，即使是生产专业化的大型模具企业，在生产同一类模具的时候，也因为不同模具对精度要求、复杂程度、加工难度等的不同来变化设备的配置及工程的安排。因此，模具企业还需要在专业化的基础上进而实现生产的素性化。工业发达国家的模具行业已在近四十年来取得了越来越快的发展，并且摆脱了所属地位而形成为独立的行业，同
14、时成为其工业的重要组成。如今，在工业发达国家的人工费用增加，模具的生产正向东南亚等国家转移。本国生产以高、精模具为主，需要人工劳动量大的模具就要依靠进口解决。由此可见，中低档模具的国际市场潜力也是十分巨大，等到我国模具的质量再一步提高，交货期能有保证同时，模具出口的前景将是十分乐观的。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等国际通用制图软件，少数的大型厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模具设计中。目前我国模具生产水平和生产工艺水平
15、总体上还是比国际先进水平落后很多，而且模具生产周期也比国际先进水平长许多。而产品水平主要表现在精度、型腔等表面粗糙度、寿命长短与模具的复杂程度上；工艺水平则在与设计、加工、工艺装备几方面。本次设计主要是轴承套这一典型冲压件，如何设计的模具能生产出符合标准的制件是主要任务。通过查阅文献、计算参数、设计模具零件尺寸和模具结构，并且通过不同计算及仿真加工验证本模具制造的可行性，从而完成模具设计的最终目的，并在此过程中要力求模具结构尽量简单和模具制造较经济性。第1章 冲压模具的设计步骤和结构组成1.1冲压模具的设计要求 冲模是对金属板材通过冲压加工来获得合格产品的工具。冲压加工的过程中，由于冲模的凸模
16、与凹模通过行程直接接触使被加工材料做相对运动使材料产生塑性变形来得到合格的零件。冲模模具设计应该满足下面几条：(1) 满足冲压工艺要求，从而利于制造；(2) 应具有足够的强度、刚度、相应的形状、尺寸精度；(3) 主要零件应有足够的耐磨性及使用寿命较长；(4) 结构应尽量简单同时确保操作安全，便于使用与维修；(5) 应有使材料能顺利送进、工件方便取出、定位准确可靠的装置，以保证生产的工件质量稳定且合格；(6) 要有导向装置确保冲模上下运动准确到位；(7) 零件的加工和装配则应尽可能简单，尽量多采用标准件、通用件，利于维修及调换，以缩短模具的制造周期，同时降低了成本；(8) 结构要与冲压设备的主要
17、技术参数相适应，同时便与牢固的安装在冲压设备上，以免脱落及造成故障；(9) 必须具有与冲压设备连接的部位及搬运吊装部位，来适应安装管理等的需要。1.2冲压模具的设计步骤及内容 设计冲压模具时，要按照一定的步骤和较好的思路按顺序进行设计，防止在设计的过程中出现遗漏或逻辑顺序错乱等情况，影响最后的设计标准。现规定冲压模具的设计具体步骤及内容如下：(1) 冲压件工艺性分析。(2) 工艺方案设计。(3) 工艺计算与设计。(4) 选择冲模类型和结构形式。(5) 确定压力机型号和模具安装尺寸。(6) 绘制冲模装配图。(7) 冲模装配图评审。(8) 根据评审意见修改并完成冲模装配图（包括标注技术条件等）。(
18、9) 绘制冲模零件图（包括零件图尺寸、公差及技术条件的标注），进行必要的强度核算。完成其他技术文件，例如使用说明要求等。1.3 冲压模具的结构组成和作用 模具基本结构有上模、下模由模柄、上模座、导套、凸模、垫板、固定板、脱料版、螺钉以及销钉等零件组成；下模又由下模座、导柱、凹模、导料板、承料板、挡料板、螺钉、销钉等部分零件组成。 冲压模具零件通常可以分为两类：一类是工艺零件，这类零件将直接参与工艺过程的形成，并且和坯料进行直接接触。只对模具完成工艺过程，确不直接参与完成工艺过程，也不和坯料进行直接接触，只是对模具完成工艺过程起保证的作用，或对模具功能起完善保护作用，包括的有导向零件、紧固零件、
19、标准零件及其他个别零件等。当然不是所有的冲模都要具备上述六种零件，特别是单工序模，由于较简单，零件较少，但是工作零件和必要的固定零件则是不可缺少的。1第2章 轴承套冲压件2.1 冲压件的结构和工艺特点 制件结构及要求尺寸如图2-1所示，零件由内外圆柱面、外缘翻边及孔组成。零件图尺寸虽然完整标注，但确未标明粗糙度和对应的公差要求，因此可以按照国标GB/T 1800.3 -1998 IT14级(参阅文献4)来选取。该零件轴向长度比较长，长套筒类零件。零件所选材料为08F钢，其具有良好的塑性和抗破裂性，并且没有热处理和硬度要求 。图2-1 轴承套制件图2.2 冲压件的材料及性能参数 冲压件的所需材料
20、选用08F钢板，厚度(20.18)mm。材料性能可查参考文献1部分金属板料的基本性能，对于08F钢，材料为已退火状态，其各参数为：抗剪强度：=220310MPa抗拉强度：=280390 MPa伸长率： =32%屈服强度：=180 Mpa2.3 冲压件的工艺性分析2.3.1 毛坯尺寸计算1.确定修边余量：=1.251.4，为宽凸缘查文献1凸缘筒的首次极限拉深系数为 和凸缘筒的首次最大拉深相对高度，0.47，0.580.70显然：0.430.70，因此需要多次拉深方能达到要求综合表5-14和表5-15，取=0.57，=0.75180.752.4 冲压件的冲压工艺方案2.4.1 冲压工艺方案分析 经
21、过计算，此零件的拉深应当采取二次拉深最为合理，考虑其修边余量，则下料毛坯直径应为D=84mm，第一次拉深系数m=0.57，第二次拉深系数m=0.75。通常的情况，此零件加工步骤为落料、拉深、二次拉深、冲孔、修边五道工序。所以，可用下述两种方案加工：方案一： 设计两套模具，第一套模具切割落料、（第一次）浅拉深这两个工序；第二套模具则实现（第二次）深拉深、冲孔、修边这三个工序。两套模具配合共同实现制件的冲压过程，但缺点是较麻烦，需更多人力。方案二： 设计集5道工序于一体的复合模具，这种复合模具融合了落料、拉深、二次拉深、冲孔、修边这五道工序于一体，由这一套复合模具直接实现制件的整个冲压全过程，缺点
22、是设计及制作都比较复杂。2.4.2 冲压工艺方案的确定对比方案一和方案二，前者由于需要制造两套模具，虽然简单，却增加了生产成本，同时，零件在两模具间转换进行连续冲压时，耗费了更多时间，所以生产效率较低；而后者只需要一套模具就能够完美实现整个冲压过程，生产效率较高同时又极大地降低了生产成本。通过对比，本次设计由于第二套模具并不是特别复杂，因而选择方案二进行设计更合理。2.5冲压件的排样2.5.1 排样的原则在决定排样方案时应遵循的原则是：要保证最低的材料消耗和最高生产率的条件这两个重要条件下，仍然得到符合技术条件要求的冲裁制件，同时又要考虑方便生产的操作、生产安全、冲模结构简单、寿命长、车间生产
23、和原材料的供应情况等，总之要从多方面考虑权衡利弊，以选择最合理有效的排样方案。2.5.2 排样方案根据毛坯材料厚度和零件形状，查表2-1，选取对板料冲裁时的合理搭边值，取=2，=1.5，实际取=2。表2-1 板料冲裁时的合理搭边值板料厚度手送料自动送料圆形非圆形往复送料11.51.521.5322.521221.52.523.52.532232.5232.543.53.53排样如下图2-2。图2-2 排样图2.5.3 条料宽度条料是由板料（或带料）剪裁下料所得，为了保证送料顺利，利于生产，规定条料宽度B的上极限偏差为零，下极限偏差为负值。条料在模具上自动送进时常用导尺导向，本次设计应选择无侧压
24、导向。使用无侧压导向装置时，条料理想的送进基准即零件的中心线，条料宽度计算为 (2-4)其中D=84mm，=2mm，=1.2mm，=1mm，代入公式(2-4)得B=mm导尺间距为 (2-5) 其中B=91.8mm，=1mm，代入公式(2-5)得S=92.8mm2.5.4 材料利用率材料的利用率通常是用一个步距内零件的实际面积与所用毛坯总面积的百分率来表示，即 (2-6)式中一个步距内制件的实际面积，； 一个步距内所需毛坯面积，； h送料步距，； B条料宽度，。故材料利用率 =70.2%6轴承套冲压模具设计第3章 冲压力计算3.1 冲裁力的计算 冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的冲压力，其力大小
25、随凸模进入材料的深度（凸模行程）而变化的。通常说的冲裁力一般指冲裁力的最大值，由它来选用压力机和设计模具。用普通平刃口的模具冲裁时，其冲裁力F一般按下式计算： F=KLt (3-1)式中 F冲裁力，N； L冲裁件周边长度, ； t 材料厚度，；材料抗剪强度，MPa； K系数，考虑冲击载荷等因素，通常取1.3。本零件在加工中有落料、冲孔和修边三个冲裁工序，其中1. 落料时，t=2mm，=220310MPa（查阅文献1部分金属板料的力学性能），L=84mm，代入公式(3-1)得=151213kN；2. 冲孔时，L=19mm，代入公式(3-1)得=3448kN；3. 修边时，L=44.5mm，代入公
26、式(3-1)得=80113kN。3.2 拉深力的计算 为了合理选用冲压设备和正确设计出模具，需要确定拉深力及拉深功。生产中为方便起见，一般采用经验公式来近似估算。查得圆筒件经验计算方法如下：首次拉深力 F=Kdt (3-2)式中 F拉深力，N； d拉深件直径, ； t 材料厚度，；材料抗拉强度，MPa； K修正系数，与拉深系数有关，m愈小，K愈大。查阅文献1部分金属板料的力学性能，得=280390MPa。查阅文献1修正系数K值，得=0.93，=0.9。零件共经过两次拉深。1. 首次拉深时：=47.88mm，t=2mm，代入式(3-2)得首次拉深力=79110kN；2. 二次拉深时：=36mm，
27、代入式(3-2)得二次拉深力=5780kN3.3 压边力的计算 3.3.1 压边圈的采用采用压边圈装置可避免生产中拉深皱曲的问题。施加压边力,同时减小凸缘周向压力，增强临界皱曲载荷，也提高毛坯的抗皱能力。是否需要采用压边装置则取决于毛坯面内周向压力强度及临界皱曲载荷能力的关系，当周向压力强度小于临界皱曲载荷能力时就不需要采用压边装置，否则就要采用。生产中可通过查阅表3-1采用压边圈的条件近似判定。表3-1 采用压边圈的范围拉深方式第一次拉深以后各次拉深用压边圈0.0150.60.020.60.0150.8第一次拉深0.6，第二次拉深0.8，故需要采用压边装置。3.3.2 压边力的计算压边力同时
28、也提高了凸缘的流动阻力，使其拉深力增大。并且过大的压边力可能会导致筒壁超过负荷而拉裂；若压边力过小，又起不到防皱作用。在生产中为方便起见，可参考文献1近似确定。08F钢可以取得p=2.02.5MPa。压边力按下式近似计算： =Ap (3-3)式中 压边力，N； A压边面积, ； P单位压边力, MPa。工业中锥形压边圈的倾角一般为，初始压边状态如图3-1所示 图3-1 压边力计算图将各数据代入式(3-3)得=5.3kN，那么压边装置初始力F= / =6.12kN3.4 冲裁工艺力的计算 根据已拟定的模具工作过程及步骤，模具在工作过程中主要产生五个阶段的力：（已经由上两小节计算出来）1. 落料冲
29、裁时 F=2. 首次拉深时 F=+3. 首次拉深和二次拉深共同进行阶梯状拉深时 F=+4. 二次拉深和冲孔同时进行 F=+5. 修边时 F=经过对比，上述5个工作力中，最大值190kN为冲裁力，拉深总工艺力为161.2kN。3.5 压力中心的确定 模具的压力中心也就是冲压力合力的作用点，生产中为了保证压力机和模具的正常工作，尽量使模具的压力中心与压力机滑块行程的中心线相重合。而对于轴对称的圆筒形制件，其它的压力中心就位于制件的轮廓图形的几何中心上（厚度一致），也就是其圆心。第4章 冲压机的选用4.1 选用冲压机的方法和原则 冲压机选择的合理关系到冲裁过程能否顺利。选择冲压机的方法原则如下：(1
30、) 中、小型冲压件一般选用开式机械压力机；(2) 大、中型冲压件一般选用双柱闭式机械压力机；(3) 导板模或要求导套导柱一起的模具选用偏心压力机；(4) 大量生产的冲压件应选用高速压力机或多工位自动压力机；(5) 校平、整形可选用摩擦压力机；(6) 精密冲裁则选用刚度高的精密压力机；(7) 大型、形状复杂的拉深件需选用双动或三动压力机；(8) 多品种、小批量冲裁件常选用数控冲模回转头压力机；(9) 小批量生产中的大型厚板件的成形工序则多采用液压压力机。4.2 冲压机的选用 一般状况下，拉深产生的总工艺力与拉深设备标称压力的比较可按下式进行概略计算：深拉深(H/d0.5) (0.60.7) (4
31、-1)式中 拉深力和压边力的总和，在复合模冲压时，还应包括其他工艺的变形力，N； 拉深设备标称压力，N； H拉深件的高度，mm； D拉深件的直径，mm。代入拉深总工艺力（上章已作计算），230kN。根据冲压设备的选用原则，中、小型冲压件则选用开式机械压力机即可。因此，综合上述，参阅文献5选择型号J23-25型开式机械压力机，主要参数如下：公称压力： 250滑块行程： 65行程次数： 60次/min最大闭合高度： 270（无垫板）最小闭合高度： 215（无垫板）滑块中心线到机身距离： 210mm工作台尺寸 前后 370mm 左右 560mm工作台孔尺寸： 120mm模柄孔尺寸 直径： 40 深度
32、： 60mm打杆 直径： 16mm 孔深： 60mm 4.3 冲压机技术参数校核 模具闭合高度与压力机装模高度的数学关系为 (4-2) (4-3)式中 、M模具闭合高度、垫板厚度、连杆调节量； 、压力机的最小和最大闭合高度； 、压力机的最小和最大装模高度。经检验，215mm，270mm，而=217mm，显然满足(4-2)与(4-3)的要求，故冲压机选择合理。27第5章 冲压模具设计5.1 冲压模的总体设计 由于零件是圆形的轴对称制件，故可采用中间导柱为圆形模架，上模部分则由模柄、顶杆、上模板、推杆、凸模垫板、凸模固定板面、落料拉深凸凹模、推件块、冲孔凸模等部分组成；模具下模部分则由导料板面、拉
33、深凸模、拉深冲孔凸模、拉伸冲孔凹模、压边圈、固定圈、顶杆、下模座等部分组成。模具类型的选择：由对冲压的工艺分析，可以采用复合模冲压，所以模具类型选择复合模。定位方式的选择：该模具是采用条料，而控制条料的送进方向是采用导板装置，切无侧压装置系统。对于卸料、出件方式的选择：因为工件厚只有2，比较薄，同时卸料力也比较小，但拉深行程确很长，故应该采用打杆卸料，防止生产过程中进料卡死。至于导向方式的选择：为了尽量提高模具的寿命和保证成品工件质量，同时方便安装与调整，该复合模应当采用中间导柱导向5.2 凸凹模工作部分尺寸计算5.2.1 冲裁部分凸凹模刃口尺寸计算对于冲裁工艺凸凹模刃口尺寸计算，参阅文献1得
34、到下列计算公式：落料 (5-1) (5-2)冲孔 (5-3) (5-4) 式中 、落料凸模和凹模的基本尺寸，mm； 、落料凸模和凹模的基本尺寸，mm； 落料件最大极限尺寸，mm； 冲孔件最小极限尺寸，mm； 冲裁件的公差，mm； 磨损系数，mm（按文献1选取）； 、凸、凹模的制造公差，按文献1选取。由文献1表2-5查得 =0.246mm，=0.360mm =0.114mm1. 落料模由文献1查得： =0.035mm = mm由于=0.06mm0.114mm，故满足分别加工法的要求。由文献1查得X=0.5，则代入公式(5-1)得=mm，代入公式(5-2)得=mm。2. 冲孔模由文献1查得： =0
35、.020mm = mm由于=0.040mm0.114mm，故满足分别加工法的要求。由文献1查得X=0.5，则代入公式(5-3)得= mm，代入公式(5-4)得= mm。3. 修边模由文献1查得： =0.030mm = mm由于=0.05mm0.114mm，故满足分别加工法的要求。由文献1查得X=0.5，则代入公式(5-1)得=mm，代入公式(5-2)得=mm。5.2.2 拉深部分凸凹模工作部分尺寸计算1. 凸、凹模间隙使用压边圈时，其间隙按文献1表5-8选取（Z为单边间隙）第一次拉深：=1.1t=1.12=2.2mm第二次拉深：=(11.05)t=22.1mm2. 凸、凹模圆角半径 筒形件首次
36、拉深时的凹模圆角半径可由下式确定： =t (5-5) 式中 考虑材料力学性能的系数（对软钢、硬铝取1；对纯铜、黄铜、铝取0.8）； 考虑板料厚度与拉深系数的拉伸凹模圆角半径系数。凹模圆角半径：取1，查文献1取=5.5，代入式(5-5)得=11mm，=（0.60.8）=6.68.8mm。凸模圆角半径： =（0.71.0） (5-6)代入数据得=7.711mm，=4.628.8mm；末次拉深时，应等于工件底部圆角半径，且不小于材料厚度。3. 凸、凹模工作部分尺寸一次拉深模或多次拉深的末次拉深模生产的工件，及其凸、凹模工作部分尺寸与公差确定的方法如下：（工件要求内形尺寸时）凸模尺寸 (5-7)凹模尺
37、寸 (5-8)(1) 一次拉深查阅文献2，对于落料拉深凸凹模，如果当其作用为第一次拉深凹模时，只需要取中间毛坯的过渡尺寸即可，因此 =mm(2) 二次拉深 由文献1查得：=0.030mm = mmd=34mm，=0.62mm，代入公式(5-7)得凸模尺寸 mm凹模尺寸 =mm 5.3 拉深冲孔凸凹模的结构设计 此凸凹模一方面要作为二次拉深的凸模，同时另一方面又要作为冲孔的凹模，同时还要求其对拉深凸模的移动方向起了导向作用。其中工作部分尺寸已由上一部分进行了详尽的计算。现就其中其他的尺寸进行计算设计。因此，初步确定其总高H=102mm，=18mm，D=90mm。冲孔后产生的废料需要及时清理排除，
38、故需在轴线的位置上钻一个卸料孔方便卸料，冲孔刃口高度还需要大于零件厚度，不可以小于2mm，且卸料孔直径要大于冲孔凹模刃口直径，防止堵塞，易于清理冲孔废料。而且压边装置的顶杆穿过此零件，可顶杆取3个直径为8mm的顶杆，则需要在拉深冲孔凸凹模上对应位置开3个的孔。同时还需要有三个匀布螺孔对应，以便于模具运转时能固定其位置在下模座上，防止错位。由以上分析可得，确定此模具拉深冲孔凸凹模的各个尺寸和结构如图5-1所示。 图5-1 螺孔及顶杆孔 因为制件形状要求需要，冲孔及拉深必须保证在同一条轴线上，所以必须要求其同轴度精度较高。5.4 拉深凸模的结构设计 拉深凸模的作用是通过冲压压出制件的外缘，同时又能
39、够在拉深冲孔凸凹模上的导向作用下按预定方向移动，即当压力机在上升时被压边圈带动顶出制件。而其内径尺寸由拉深冲孔凸凹模即可得到，高度为H减去制件的高度（由模具闭合时成形的相对位置可知）。先确定出凸缘的位置，进而在后续冲压工序的压边圈结构和尺寸上以基准尺寸计算出压边圈尺寸。 由以上分析，确定拉深凸模模具的各个尺寸和结构如图5-2所示。图5-2 拉深凸模定位和外缘拉深必须保证于同一条轴线上，要求同轴度精度。5.5 拉深凹模的结构设计 拉深凹模模具的行程部分尺寸及圆角已由5.2节有详尽的计算。由于需要将制件从凹模模腔内推出，需要设计一个推件块来和凹模模具配合，且不能从凹模模腔内被推出去，故可将其设计成
40、结构如图5-3所示。 图5-3 拉深凹模要用外圆定位，内圆拉深，因此保证在同一条轴线上，要求同轴度精度。5.6 冲孔凸模的结构设计冲孔凸模的行程部分尺寸已由小节5.2进行了计算，参阅文献2表2.55得到部分尺寸。同时由于凸模模具的外圆柱面需要精磨，粗糙度要求高，故需要设置方便的退刀槽。其结构及尺寸如图5-4所示。 图5-4 冲孔凸模材料选用T8A，经过淬火处理，硬度HRC5862。热处理后仍需要精磨外圆达到对应粗糙度要求，因此在热处理前的机加工时要保留适合的磨削余量并作退刀槽。热处理后工件按需要去氧化皮，成型零件在装配前必须清理和清洗干净，以免影响寿命，不得有毛刺、飞边、氧化皮、锈蚀、油污、着色剂和灰尘等杂物。装配前应对零、部件的关键配合尺寸，特别是过盈配合的尺寸及相关精度进行多次复查，以免安装出错。零件可采用压入式方法装配，由凸模的固定板面和垫板面固定。垫板厚度需保留磨削的余量，以保证在装入凸模模具后，上表面高于落料拉深凸凹模模具，而后磨削至和落料拉深凸凹模应当处于同一平面，然后在落料拉深凸凹模和上模座的固定过程中将垫板也固定，凸模固定板面和拉深凹模模具就随之固定。5.7凸模固定板的结构设计作为冲孔凸模的固定板面，其内圆柱面尺寸形状都需要和冲孔凸模的工作部分尺寸形状相配合。同时均匀分布的三根直