汽车点火器金属件冲压工艺与模具设计

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1、毕业设计（论文）题目名称：汽车点火器金属件（2）冲压工艺工艺与模具设计院系名称： 材料与化工学院班 级： 材控102学 号： 201001514230学生姓名： 张战胜指导教师： 张济洲 2014年 6 月论文编号：201001514230 汽车点火器金属件（2）冲压工艺工艺与模具设计The metal parts of auto Igniters (2)Stamping process and die designing院系名称： 材料与化工学院班 级： 材控102学 号： 201001514230学生姓名： 张战胜指导教师： 张济洲 2014年 6 月摘要本设计为一汽车点火器的冷冲压模具设

2、计。根据所要设计零件的尺寸、材料、批量等要求，可分为以下步骤：首先分析零件的工艺性，确定拉深工艺方案及模具结构方案。然后通过一定的相关工艺设计计算，确定其工作尺寸、计算冲压力、间隙、初选压力机、计算凸、凹模刃口尺寸和公差。最后设计选用零、部件、绘制模具总装草图，以及对模具主要零件的加工工艺规程进行编制。在结构设计过程中，主要对凸模、凹模、压料圈、上模座、下模座、冲压设备、固定板等进行了设计，对于部分零部件，因为所选用的是标准件，就没深入设计。并且在结构设计的同时，对部分零部件进行了加工工艺分析，最终才完成这篇毕业设计论文。关键词：模具；拉深；凸模；凹模；凸凹模AbstractThe desig

3、n for the Auto Igniters of a drawing of cold stamping die design, according to the size of the design components, materials, mass production, and so on. We can do it just like this step : the first part of the process of analysis to determine the drawing process and the die structure of the program,

4、 and then through the process design calculations, to determine the size and the stamping pressure, and also the clearance , primary presses, computing convex and concave Die Cutting Edge dimensions and tolerances. The final design selection of parts and components, drawing die assembly drawings, as

5、 well as Mold processing technology of the main parts to the preparation procedures. In which the structural design, primarily to the punch and die, a ring of pressure, the upper die seat, a die holder, stamping equipment, mold, pressing equipment, fixed plate, etc. has been designed, for the select

6、ion of some components are standard parts, there is no in-depth design, and structural design, while some parts for the processing process analysis and ultimately to complete this graduation project. Key word : Mold； drawing； punch；die； punch and die 目录第一章前言1冲压加工概况1冲压相关概念1冷冲压加工的特点：1冲压工序的分类2压力机简介23.2

7、.曲柄压力机基本原理2冲模简介3模具的分类3模具组成零件简介3国内外发展形势与趋势4国内外发展形势41.5.2 发展趋势4第二章金属件的冲压工艺与模具设计52.1 冲压零件图52.2 零件工艺分析52.2.1 结构与尺寸分析52.2.2 精度分析62.2.3 材料分析62.3 加工工艺方案6初方案的拟定62.3.2 最终的加工工艺方案72.4 零件下料展开图82.5 毛坯尺寸确定92.5.1 拉深件毛坯尺寸确定92.5.2 拉深工序件尺寸计算9模具间隙、模具刃口尺寸、冲压力132.6.1 落料冲孔132.6.2 拉深162.6.3 切边冲孔模182.6.4 翻边202.6.5 卷边21第三章单

8、套模具设计21压力机的选择213.2 压料圈的设计223.3 凸模的设计233.4 凹模的设计233.5 凸模固定板24上、下模座24导柱、导套的选用26模具的总体设计26部分零件加工工艺过程26第四章结论28参考文献29致谢30 第一章 前言冲压加工概况冲压相关概念冲压:是指利用安装在冲压设备,主要是压力机,并依靠压力机上所固定的模具对材料施加一定载荷的冲压力，使要加工的材料发生分离或发生塑性变形，以此来获得所需零件，即俗称的冲压或冲压件的一种塑性成形方法，也叫压力加工方法。而我们通常所说的冲压，则是指发生在常温下对材料进行的变形加工方法。主要采用一定尺寸的板料来加工成所需尺寸的零件或毛坯，

9、也叫冷冲压或板料冲压。冲压作为材料压力加工或塑性成形加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程。冲压模具是指冲压一定材料并使其成形所需的模具，简称冲模。冲模的专用工具是指将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的模具。在冲压中起到至关重要作用的是冲模，只有冲模符合一定的尺寸标准才能获得所需零件或毛坯。那些不符合要求的冲模，就难以在生产过程中进行批量冲压生产。没有先进的冲模、先进的冲压工艺就难以保证所需冲压零件的实现。冲压加工的三要素：冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料三部分构成。要想获得较好的冲压件，就需要它们三者之间的相互结合。与机械加工及塑性加工的其它塑性加工方法相比，冲压加工无论在技术成形获

10、得良好的冲压毛坯或工件方面，还是对于材料的利用以达到经济节省方面都具有许多独特的优点。冷冲压加工的特点：优点：1）冷冲压加工是一种原材料消耗较少，在加工过程中更能达到很少，甚至没有加工废料，并且其耗能少、成型效率高以至于其成本低的加工方法。 2）具有质量稳定、互换性好的特点。 3）对于那些薄壁件的冲压，以及那些质量轻、形状结构都很复杂，其他加工方法无法取代的表面质量好，具有一定刚性要求的零件的加工。 4）在整个冲压过程中，其冲压的操作比较简单，使得对普通工人的要求水平没有过多的限制，并且其生产效率较高。缺点：1）在生产过程中，设备的上下锤击使得环境差、噪音大、危险性高。 2）由于其为模具的冲压

11、成型，就不可避免造成零件的尺寸精度较低。不能满足尺寸要求过于苛刻的加工。 冲压工序的分类由于在加工过程中，各种零件的尺寸都不一样，以及它们的形状也都千差万变，况且即使是相同尺寸、形状的零件，其所要求的精度也不一样，这就使得其冲压工艺的方法也多种多样。简单的概括起来，冲压成型的冲压工艺分为两个大的类别：分离和成形。分离通俗的讲就是要的部分与不要的部分相互分开，在毛坯上按照一定的轮廓，以此来获得所需的零件的加工方法。这其中又可以分为落料、冲孔、分离等等。成形与分离有一定的区别，其中最大的区别就是：其所需要的部分并没有与母材发生分离，而是以一定的角度或其他形状与母材相连接，也可称之为分离工序的后加工

12、。这其中就包括弯曲、拉伸以及翻边等等。压力机简介 机械压力机：曲柄压力机、摩擦压力机等压力机的分类 液压机专用设备：折弯机、弯管机等3.（如图1.3）主要技术参数：公称压力：主要反映滑块下行时 冲击力的大小。滑块行程：指滑块在压力机结构上的最高位置到整个使得压力机上下相互闭合所达到的最低位置之间的距离。装模高度：滑块位于下止点时，其下表面到工作台垫板上表面之间的距离。模柄孔尺寸工作台尺寸行程次数如图1.3曲柄压力机冲模简介模具的分类（如图）简单模（单工序模）： 简单模又称单工序模，是指冲压机再一次的下落回复过程中，只能完成一道冲压工序的模具。即单工序、单工位。级进模（连续模）：级进模又称连续模

13、，是指冲压设备在一次的下压与回复过程中，在模具的不同工位而进行的不同工序的加工方法。即多工序、多工位。复合模：复合模即指在冲压设备的行程过程中，在模具的相同部位，同时完成多道冲压工序的加工模具。即多工序、单工位。 简单模级进模复合模如 图 模具分类模具组成零件简介工作零件：对具有一定塑形的材料直接施加由压力机提供的一定压力，以此来完成冲压过程，获得具有一定形状和尺寸的工作零件。主要包括凸模、凹模和凸凹模。定位零件：用以确定坯料在模具中的正确位置。卸料与出件零件：在压力机下完成整个冲压过程后，为了使得模具具有连续的冲压动作，以此来提高加工效率所需的辅助装置。导向零件：保证上模与下模之间的相对位置

14、。支撑、紧固与连接零件：为了保证模具具有一定的安全性，以及在冲压过程中模具之间的相互连接与稳固而必须采用的标准或非标准零件。国内外发展形势与趋势国内外发展形势近年来随着模具的不断发展以及更精密模具技术的发展，使得一些国内外的模具企业都基本普及了像CAD一样的相关模具设计软件。就目前而言，以汽车为首的模具加工制造就不在少数，此外其制造技术的相关开发软件，如UG、Pro/ Engineer、I DEAS等国际知名通用软件，一些具有实力的企业同样还配备了Moldflow等CAE软件，使得其竞争力大为提升。就我国的发展而言，模具的自动化加工依旧是一个长期，而任重道远的发展目标，毕竟模具的自动加工需要很

15、多相关的多台机床组合，并随着加工的不断需求，其定位、刀具、数据库等等都需要相关的配合以及更新。特别是由于高端模具行业的发展较成熟,对我国模具冲压行业带来很大挑战；由于汽车、飞机发展和环保要求的提高,对冲压同样带来了压力；而产品生产的不断集中以及资源的节约化生产模式、企业间所特有的个性化发展、国际所追求的节能性要求以及环保性等要求,都将促使冲压模具加工行业出现新一轮的技术革新，以此来满足现代社会不断发展、变化的加工需求。经过几十年不断的摸索，虽然现在我国的模具发展事业得到了一定的提升，但我国的市场发展需求与本国的制造以及与国际间的技术结合还相差很大距离。根据有关专家统计资料得知，我国2011年期

16、间汽车冲压模具的总销量为1240亿元左右，其中出口总销量为52.40亿美元左右，与2010年相比增长了23%左右。由于在冲压模具中汽车模具占主要部分，因此汽车车型的开发周期和模具的采购，以及模具质量和数量等方面都将成为我国汽车冲压模具市场关注的焦点。 发展趋势其发展趋势方面,主要表现在:第一,先进的制造辅助系统，使得模具设计的发展面向国际，即使在不同的地点，通过网络的连接，同样可以进行交流与合作。使得不同资源得到最充分的利用。第二,模具模拟的飞速发展。先进的模拟系统，使得在没有实际批量生产下能到更加直观的感受到设计者的成果。这就为资源的节约与合理始用打下了一定的基础。第三,先进加工手段的发展。

17、加工手段的不断更新，促使各种加工向着高速化、精密化、节约化的方向发展。这样不仅可以节约一定的成本，而且在一定时间内加工效率的提升也使得其利润不断的提升，其竞争力同样也会增加。同时，多种加工工艺的不断整合，使得一台设备同时完成多台设备的加工模式，也逐渐的被推而广之。例如，模具加工与热处理的结合，催生出新型的加工方式；等离子喷涂、气相沉积等相关技术也不断被引入。第二章 金属件的冲压工艺与模具设计 2.1 冲压零件图如图所示零件材料： 20mm批量： 大批量 图 零件图2.2 零件工艺分析 2.2.1 结构与尺寸分析 该零件结构简单，形状对称。拉深件的凸缘与筒壁的圆角半径ra。查冷冲压模具设计与制造

18、可知拉深件的凸缘与筒壁的圆角半径应取ra2t，材料板厚t为mm。因此ra1.5mm。为便于拉深工作顺利进行通常取ra4t,图中ra=3mm,满足ra4t,故不需要增加整形工序。拉深件底与筒壁间的圆角半径rt，查冷冲压模具设计与制造，可知拉深件底与筒壁间的圆角半径rtt，即rt0.75mm。为便于拉深工作的顺利进行，通常rt（35）t。在零件图中rt=2.25mm，满足rt（35）t，故不需要增加整形工序。2.2.2 精度分析零件图上并未标注其公差，故属自由尺寸。可按IT12级确定工件尺寸的公差。即按照普通冲压加工方式即可达到零件图样的相关精度要求，而不需采用其他辅助设备的加工。2.2.3 材料

19、分析20钢属于碳素结构钢，查冲压模具设计实用手册表7-1，可知：20钢的抗剪强度=280400MPa、抗拉强度b=360510MPa、伸长率=25%、屈服点s=250MPa，弹性极限E=210103MPa。此材料具有良好的塑性和较高的弹性,其冲裁加工性能较好。因此，根据以上分析,该零件的冷冲压工艺性较好,可以进行冲压加工。 加工工艺方案 初方案的拟定在零件的结构以及相关工艺性分析的基础上其工艺路线包括以下相关步骤，如下：落料、冲孔、拉深（需计算确定拉深次数）、切边、翻边、卷边等工序，为了提高生产效率，可以考虑工序的复合，以便节省模具的套数，以及其设备的数量。对于落料与冲孔，其加工方案有：方案一

20、：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产。方案二：落料冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案三：落料冲孔连续冲压，采用级进模生产。方案一模具的相对结构都比较简单，但两套模具使得冲压效率降低，并且其零件的精度也难以保证，此外零件的生产量不能确定。方案二虽然只需一副模具，比方案二少一套模具的加工。零件的位置和尺寸较方案一更容易保证，但由于此次的零件加工为一对称形的圆筒零件，因此加工制造并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率与方案二一样都很高。但与方案二相比方案三的生产的零件精度稍差。为了保证冲压件的形状位置精度，需在模具上设置导正销导正，这就势必会造成模具的结构较为复杂，更会增加其模具的加工难度与制造

21、成本。所以，比较方案三，其方案二显得更为合理。同时为保证其冲孔的尺寸精度以及位置精度，方案二在落料与冲孔的加工中，其孔的加工为预冲孔的加工，到后期的加工时，可对其进行完善和修正。这样不仅能保证其各方面的要求，也为后续的加工提供一定的定位标准。对于拉深，在确保能拉深成形的前提下，尽可能降低其拉深加工次数。另外，为确保其零件的加工效率、降低模具制造成本，故采用单工序模的加工，这样会使得在整个拉深的过程中更能保证其零件的成型。翻边工序与卷边工序由于其各自结构的加工特点，在同一模具中难以成型，因此分别采用单独的简单模进行加工分开加工成型。在翻边时，由于修边余量以及在拉深过程中批料端部的变形，于是在翻边

22、前对其多余的部分进行切除。同时由于前期的预冲孔不能满足零件的要求，因此在切边时同样包括其最终冲孔。同样也可采用落料与反拉深的加工工艺方法，这样虽然省去了一些切边模与翻边模具的设计，但由于其多余的修边余量需要用机械的方法进行切除，这样就增加了人工成本。此外由于变形阻力的增大需要进行相关热处理以增大其变形量，便增加其额外的热处理费用，所以综合考虑采用落料与反拉深的复合不能有效减少材料的利用，从而节约成本。 2.3.2 最终的加工工艺方案 有以上的各种分析可知，该金属件冲压件的冲压加工工艺方案为： 多次拉深切边翻边卷边成型零件落料与冲孔2.4 零件下料展开图零件图（卷边后成型零件） 卷边毛坯图（翻边

23、后成型零件）图2.4a 零件图卷边毛坯图 切边毛坯图（加修边余量） 翻边毛坯图（切边修正后成型）切边毛坯图翻边毛坯图 毛坯尺寸确定.1 拉深件毛坯尺寸确定 对于拉深件其毛坯的形状一般与工件的横截面形状相似，如加工件的横截面是圆形、椭圆形、方形，则毛坯的形状基本上也应该是圆形、椭圆形、近似正方形。其毛坯的尺寸确定方法有很多种：有等重量法、等体积法、等面积法等。毛坯尺寸的确定如果仅依靠理论的反复计算来确定并不十分准确，特别是对于那些复杂形状的拉深件，用理论不仅计算十分困难，而且其计算的难度也相对较大。因此通常采用在理论计算的基础上初步确定毛坯，然后通过试压、修改，直到工件合格后才将毛坯确定下来。毛

24、坯直径公式：D=2（dp+2）2+4dH-1.72r1+r2d-0.56(r22-r12)若r1=r2则 D=2（dp+2）2+4dH-3.44d d -圆筒中径 H-筒高 dp-凸缘直径 -修边余量 r1-上部圆角半径 r2-底部圆角半径 查有关资料当板料厚度大于lmm时，应按板料厚度中线尺寸计算mm，故可不按照中心线进行计算。因此H=40mm，dp=52.5mm，r1=r2=2.25mm凸缘的相对直径dpd=52.524-0.75=2.26，查表冷冲压模具设计与制造边余量=1.8mm，取=2mmmm，取整即D=82mm。2.5.2 拉深工序件尺寸计算拉深系数与拉深次数对dpd1.4 的凸缘

25、件称为宽凸缘件，宽凸缘件的第一次拉深过程与拉深圆筒形件的拉深较为相似。只是在压力机的作用下拉深的过程中不把坯料边缘的余料全部拉人凹模，而在凹模面局部平台上形成凸缘而已。因此当冲压件底部圆角半径r2与凸缘处圆角半径r1相等，即r=r1=r2时，则拉深系数 m=d2dp2+4dH-3.44dr=12（dpd）2+4Hd-3.44rd由上式可以得出，有凸缘筒形件的拉深系数可由下列有关尺寸的三组对比值所决定： dpd 凸缘的相对直径； Hd 零件的相对高度； rd 相对圆角半径。其中以dpd影响最大，Hd影响次之，rd的影响最小。由此可见，有凸缘筒形件的拉深系数不仅与筒形件的直径有关，还与筒形件凸缘的

26、大小有关。当坯料相对直径一定时，凸缘相对直径越大，拉深系数越小，因此二者之间成反比的关系。判断能否一次拉成，用工件总的相对高度Hd和总的拉深系数与冷冲压模具设计与制造深时最大相对高度H1d1相比较，如果HdH1d1，则可一次拉成，否则多次拉深。凸缘相对直径dpd1=2.43、毛坯的相对厚度tD100=0.91、可查冷冲压模具设计与制造表。凸缘圆筒形件第一次拉深的最大相对高度H1d1=0.270.22。工件总的相对高度Hd=1.771，即Hd=1.771H1d1=0.270.22所以为多次拉深。有凸缘的圆筒件各次极限拉深系数可按无凸缘圆筒件冷冲压模具设计与制造表4.7表4.9的最大值来取，或略大

27、些。毛坯的相对厚度tD100=0.91，查表4.8 m1=0.530.55m2=0.760.78m3=0.790.80m4=0.810.82m5=0.840.85初选m1=0.55 m2=0.78 m3=0.8 m4=0.82 m5=0.85即各次拉深筒径 d1=45.1mmd2=35.2mmd3=28.14mmd4=23.1mm0.51,所以m1合理。第二次拉深凹凸模圆角半径取rA2=rT2=0.8rA1=2.8mm，取3mm。m2=0.78，d2=45.650.78=35.61mm。设第二次拉深时多拉入1%3%的材料，则毛坯直径为D=2F凸+（1.011.03）F4 =21902.4+1.

28、011.0364=82.382.78mm取82.5mm拉深高度h2=0.25d2D2-dF2+0.43r1+r2 =0.2535.6182.52-56.52+0.4323=27.95mm第三次拉深凹凸模圆角半径取rA3=rT3=0.8rA2=2.4mm。m0.8=0.78，d2=35.610.8=28.51mm。设第三次拉深时多拉入1%3%的材料，则毛坯直径为D=2F凸+（1.011.03）F4 =21902.4+1.011.0364=82.382.78mmmm拉深高度h3=0.25d2D2-dF2+0.43r3+r3 =0.2528.582.52-56.52+0.4322.4=33.766m

29、m 第四次拉深为零件要求尺寸。各次拉深如图：图2.5.2 各次拉伸图2.6模具间隙、模具刃口尺寸、冲压力 2.6.1 落料冲孔计算原则：（1）在测量和装配中，都以光面的尺寸为基准。（2）落料件的光面，是因凹模刃口挤切材料产生的；而孔的光面，是凸模刃口挤切材料产生的。（3）设计落料模时为使具有一定的尺寸精度，一般先确定凹模刃口尺寸，之后在凹模的尺寸基础上减去一定数值间隙得出凸模尺寸。设计冲孔模时同样可先确定凸模刃口尺寸，然后在凸模的基础上加上一定数值间隙得出凹模尺寸。（4）模具在使用过程中都不可避免的会发生一定的磨损，因此在根据其磨损规律的基础上，可使落料模具的凹模尺寸尽量与最小尺寸相接近，而冲

30、孔模具的凸模的尺寸则尽量与最大尺寸相接近。（5）无论是落料还是冲孔，冲裁间隙一律采用最小合理间隙值(Zmin )，以此来保证在整个加工过程中的相对精度和尺寸要求。（6）为使得模具的磨损与冲压件的精度考虑在一定的范围之内，可使其凹凸模间隙的公差在一定的范围，如。而磨损的相对磨损量可用x表示，其中x为磨损系数。 尺寸计算方法： 凸模和凹模的加工可采用分开加工的方法。这种方法不仅具有互换性、制造周期短的特点，而且其所加工的零件主要为圆形或简单刃口。设计时应充分保证冲模的制造公差与冲裁间隙之间应满足以下的条件： A+TZmax-Zmin否则取 A=0.6Zmax-ZminT=0.4Zmax-Zmin落

31、料、冲孔模具刃口始用间隙，可查冷冲压模具设计与制造Zmin=0.1mm、Zmax=0.13mm圆形冲裁时凸、凹模制造公差，查冷冲压模具设计与制造公称尺寸80120mm 时A=0.035mm，T=0.025mm；公称尺寸18mm时A=0.02mm，T=0.02mm。凸凹模工作部分尺寸计算：表1 凸凹模工作部分尺寸工序性质工件尺寸凸模尺寸凹模尺寸落料D-0DT=Dmax-X-Zmin-T0DA=Dmax-X0+A冲孔d0+dT=dmin+X-T0dA=dmin+X+Zmin0+AdA，dT冲孔凹凸模刃口尺寸DA，DT落料凹凸模刃口尺寸D，d-落料件外径和冲孔内径基本尺寸磨损系数X查表可知表2 磨损

32、系数X材料厚度/mm圆形工件公差13080mm 时A=0.030mm，T=0.020mm；公称尺寸18mm时A=0.02mm，T=0.02mm。凸凹模工作部分尺寸计算：表1 凸凹模工作部分尺寸工序性质工件尺寸凸模尺寸凹模尺寸切边（落料）D-0DT=Dmax-X-Zmin-T0DA=Dmax-X0+A冲孔d0+dT=dmin+X-T0dA=dmin+X+Zmin0+AdA，dT冲孔凹凸模刃口尺寸DA，DT切边凹凸模刃口尺寸D，d-切边件外径和冲孔内径基本尺寸磨损系数X查表可知表2 磨损系数X材料厚度/mm圆形工件公差11.72mm，故能翻成良好的筒壁。向外曲的翻边，其变形分析与不用压边圈的浅拉深

33、相同。外曲翻边的变形程度用 E外=bR+b100% 表示。如右图b翻边高度R外凸缘半径所以E外=bR+b100% =10.27810.278+34.52100%=37.34 22（外缘翻边允许的极限变形）所以可一次翻成所需形状。翻边力F可按公式 外曲翻边F=Ltbk+F压1.25Ltbk F压0.250.3F；系数k所以 F=1.2552.5-28.50.755000.25=8835.73N8.9KN凸凹模径向尺寸DA=Dmax-0+ADT=Dmax-Z-T0A；T数值可参考凸凹模制造公差，Z为双面间隙翻遍过程材料沿切向伸长，因此其端面的材料变薄非常严重，近似厚度t1=t2K，t1、 t为翻遍

34、后和翻边前的厚度；K为翻边系数，查冷冲压模具设计与制造表5.4得K=0.54。所以t1=0.7520.54=0.553mm平板毛坯翻边时的凸凹模间隙，查冷冲压模具设计与制造z2=0.65mm已知34.5-0.0740mm，查表知A=0.02mm；T=0.03mm；=0.074mm。所以其模具径向尺寸：DA=34.5-0.0740+0.03=34.4260+0.03mmDT=34.5-0.074-1.3-0.020=33.126-0.020mm2.6.5 卷边卷边是整个加工工序的最后成形工序，其成型依靠上下模具的挤压使得材料发生塑性变形，克服其屈服强度并沿着模具所设定的固有模腔进行弯曲成型。其冲

35、压力以及冲压间隙可参考弯曲模的相关计算。第三章 单套模具设计由于课题任务量的限制，在本次的设计中，只针对第四次拉伸单套模具的设计进行设计说明。由以上分析计算可知，四次拉深的拉深力分别为F总1=F1+FQ1=48.5+7.6=56.1KNF总2=F2+FQ2=34.4+1.6=36KNF总3=F3+FQ3=23.5+0.9=24.4KNF总4=F4+FQ4=15.7+0.5=16.2KN而第四次拉深的凸、凹模间隙以及凸凹模工作径向尺寸为DA4=23.7750+0.06mm，DT4=21.925-0.0350 mm ，Z42=0.75+0.1+0.10.75=0.925mm。 根据工程压力机PF总

36、max=56.1KN，滑块行程S2h工件=240=80mm，查冲压模具设计与制造表1-7确定其型号为JC23-35，其相关参数为：工程压力350KN滑块行程80 mm滑块行程次数50次/min最大闭合高度280 mm闭合高度调节量60 mm滑块中心线到床身的距离205 mm工作台前后尺寸380 mm、左右61 mm工作台孔直径260 mm、前后200 mm、左右290 mm垫板尺寸厚度60 mm、直径150 mm模柄孔尺寸直径50 mm、深度70 mm床身最大可倾斜角20压力机的选择，必须使模具的闭合高度介于压力机的最大装模高度和最小装模高度之间，即满足Hmax-H1-5HHmin-H1+10

37、。H1为压力机工作垫板厚度。由装配图可知模具的闭合高度为192mm，已知模具的最大闭合高度Hmax=280mm，最小闭合高度Hmin=220mm，压力机工作垫板厚度H1=60mm，所以Hmax-H1-5=215mmH=192mmHmin-H1+10=170mm。满足其闭合要求。3.2 压料圈的设计滑块行程S2h工件是为了便于工件的安装与取出。为了便于使工件在安放时处于稳定的冲压状态，故其设计为倒装式的冲压。由于此次设计的零件工艺过程包括4次的拉深过程，因此所需的压边力将逐渐变小，而提供压边的弹性力却随行程而增加，故采用限位装置（冲模设计应用实例）。同时，在冲压结束后能够推动其成形零件的上移，与

38、凸模进行分离，达到卸料的目的。材料选用45钢，热处理硬度为200230HBW，故在整个第四次拉深所需的压料圈如图3-1：图3-1 压料圈 图3-2凸模3.3 凸模的设计凸模与凸模固定板的配合可按H7/m6进行装配。而凸模的长度应包含凸模固定板的厚度、压料圈的高度以及凸模刃口修磨量和凸模进入凹模的深度，即L=H1+H2+Y。当板料的厚度t1.5 mm时，其固定板的厚度H1为1520 mm，故去其为19 mm mm；Y为附加长度，包括凸模刃口修磨量和凸模进入凹模的深度。因此其凸模的总长度取82 mm即可达到所需要求。而其凸模工作直径按前期的计算数据进行处理，以此来保证其拉深尺寸的精确。材料选用T1

39、0A钢，热处理硬度为5862HRC。如图3-2。3.4 凹模的设计凹模除了与凸模进行配合达到所需的尺寸要求外，还需满足其最后的卸料以及与上模座的固定连接。因此其整体的径向尺寸为直径80 mm，与上模座连接部分还需进行螺纹孔的加工和定位销孔的加工，以此来保证其与上模架的连接强度和凸模与凹模中心位置的确定，避免其凸凹模由于中心线的不重合造成整个冲压工艺的破坏。同时，其中心孔除保证其拉深的高度40 mm外，还需留出一部分的高度来确保推件块的运行效果。材料选用T10A钢，热处理硬度为6064HRC。如图3-3。 图3-3凹模 35 凸模固定板凸模固定板的作用是为了将凸模与下模座连接在一起，以此来保证凸

40、模的稳固性。同时保证其凸模不向某一方向倾倒，造成凸凹模两侧的间隙不一致，使得冲深件的壁厚不均匀问题。同时要留出顶杆的位置间隙，保证其顶杆的顺利工作。材料45钢，热处理200230HBW，如图3-4 。 图3-4 凸模固定板上、下模座由于拉深次数较多，其采用标准模架难以达到其预期要求，故采用非标准模架。 下模座为整个冲模提供支撑，两侧分别有导柱导套，以此来保证其整个深冲过程沿着确定的路线反复进行，同时也保证其凹凸模中心线的重合，整个拉深工艺的质量稳定。由于其顶杆是从整个冲压装置的下面依靠聚氨酯弹簧的回复过程来实现其顶杆的上下往复运动，因此其下模座与凸模固定板一样都包含其顶杆孔，且其孔径大小、位置

41、一致。如图3-5所示。上模座连接模柄、凹模以及导套。在拉深过后，其回复上移过程要依靠打杆所连接的推件块，保证其拉伸件与凹模的分离。因此，上模座中心位置处要有打杆的运行空间，不能太过于紧密，使得整个拉伸的过程较为困难。同时凹模上的定位装置，使得上模座与凹模的连接位置更加精确，以此来保证其位置精度。保证其拉深工艺的有效进行。上模座与下模座所对应的导柱、导套位置要一致，并控制导套的相应位置处具有整个装置完全闭合时导柱的最大移动空间，避免拉深时模具尚未达到完全闭合，而由于导柱在上模座的空间不足，使得拉深不能够有效进行。如图3-6所示图3-5下模座 图3-6 上模座 3.7导柱、导套的选用 导柱、导套的

42、选用可采用简单滑动导柱组件，参考冲压模具设计师速查手册商品化的冲压模具配件，选用油润滑型。如图3-7，其各尺寸查冲压模具设计师速查手册10.15.1。模具的总体设计结构如图3-8所示。其工作基本过程为：第三次拉深坯料放在压料圈上进行初步定位，当与压料圈充分接触时可进行拉深，当拉深完成后依靠压力机的回程使凹凸模上下分离，同时聚氨酯弹簧的回复，通过顶杆使得压料板上移过程使成型零件与凸模发生分离；而上模座上升到一定距离后依靠打杆所连接的推件块的作用使得成型件与凹模分离，即可取出所得零件。图3-7 导柱、导套 图3-8 总体设计凸模加工工艺1 备料 将毛坯锻成35mm90mm圆料2 热处理 退火3 车两端面，保持长度83 mm，钻中心孔4 车外圆、圆角、切槽，钻5mm轴向通气孔（深59 mm），21.925-0.0350 mm以及23mm留单面磨量 mm5 钻5mm径向通气孔6 热处理 淬火、回火，保温保证5862HRC7 研中心孔8