盖板冲孔拉深冲压模具设计

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1、盖板冲孔拉深冲压模具设计摘要IAbstractII第1章 绪论1 我国模具技术的现状及发展趋势1 冲压模的现状与发展趋势2 国外模具工业的发展情况4 课题研究的内容4第2章 制件的工艺分析6 设计题目内容6 材料的性能6 成型工艺分析6 冲裁工艺方案的确定7 模具结构型式确定7 排样的确定8 排样方法的确定8 确定搭边值8 确定条料步距8 画出排样图9 毛坯材料利用率的计算9 冲裁压力中心的确定9 各部分工艺力计算10 落料力、冲孔力的计算10 翻边力的计算11.3 卸料力、顶件力、推件力的计算11 拉深力的计算12 总力的计算13 压力机的选择14 本章小结14第3章 模具的结构设计15 凸

2、、凹模刃口尺寸的计算15 落料时凸、凹模刃口尺寸的计算15 冲孔时凸、凹模刃口尺寸的计算15 拉深时凸、凹模刃口尺寸的计算16 翻边时凸、凹模刃口尺寸的计算17 选用模架、确定闭合高度及总体尺寸19 模具各零部件的设计与计算20 拉深落料凸模设计20 冲孔拉深凹模、落料凹模的设计21 冲孔凸模的设计23 凸凹模的设计24 翻边凹模的设计25 凸模固定板的设计25 垫板的设计25 定位零件的设计26 模柄的选取26 连接件与紧固件的选取27 下模板的确定27 模具材料的选用28 本章小结28第4章 模具的装配图的设计29 零件技术要求29 装配技术要求29 复合模具的安装调试要求30 复合模具安

3、装的要求30 复合模具调试的要求30 主要组件的装配30 模具的装配图31 模具的工作过程32 本章小结32结论34致谢35参考文献36绪论1.1 我国模具技术的现状及发展趋势 我国模具工业近年来发展很快。近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其产能增加较快；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来说，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，这两个省的

4、模具产值已占全国总产值的6成以上。我国模具总产值虽然已位居世界第三，但设计制造水平在总体上要比德国、美国、日本、法国、意大利等发达国家落后许多，也要比英国、加拿大、西班牙、韩国、新加坡等落后。落后和差距主要表现在下列5方面： 1.供不应求，国内自配率只有70%左右。其中中低档模具供过于求，中高档模具自配率只有50%左右。 2.组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构都不合理。我国模具生产厂点中多数是自产自配的工模具车间(分厂)，自产自配比例高达60%左右，国外70%以上是商品模具；国内模具总产值中，大型、精密、复杂、长寿命模具所占比例不足30%，国外在50%以上。3.产品水平和国际水平相比还有

5、很大差距，模具生产周期比国际水平长许多。产品水平低主要表现在精度、型腔表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度等方面。 4.能力较差，经济效益欠佳。我国模具企业技术人员比例低，水平也较低，不重视产品开发，在市场经济中常处于被动地位。随之而来的是我国模具企业经济效益差，大都微利，不少企业亏损，缺乏后劲。 5.技术水平相比，模具企业的管理落后更甚于技术落后。国内大多数模具企业还沿用过去作坊式管理模式，真正实现现代化企业管理的还不多。根据模具行业实际情况，今后发展进步的重点应放在如下方面： 1.制订法律法规，出台相应政策，引导投资方向。建议借鉴日本在20世纪六七十年代的几个振兴法(振兴措施)及其实践经验，针

6、对我国模具工业振兴的具体对象，制订我们的法律法规。2.加快体制改革，努力调整产业结构。目前模具行业产业结构不合理。主要表现在企业组织结构、产品结构、技术结构及进出口结构等方面。“十一五”期间应在有关政策的引导下，采取积极措施进行调整，使之逐步合理化。 3.坚持扩大开放，加强国内外企业之间的交流与合作，进一步加强吸收外资工作的力度，积极引进技术和装备。 4.在国家有关部门大力支持下，加强产学研合作，推进模具行业科技开发和技术攻关工作，组织行业内产学研重点单位，分工合作，联合作战，争取早出成果，多出成果，共同享受成果，并加速成果产业化，以迅速提高行业的技术水平。 5.用电子信息工程等高新技术和先进

7、适用技术改造企业传统的生产模式，将先进技术转化为生产力。 6.制订和完善模具标准，组织模具标准件大批量规模化生产，搞好模具标准件的产需衔接，促进模具行业发展。 7.加强人才培训，提高人才素质。 8.努力发展优质模具钢和各种先进适用的模具加工和测试设备，以及刀具、夹具，努力改善模具行业和有关的周边配套条件。1.2 冲压模的现状与发展趋势近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具国内也能生产了。精度达到12m，寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高

8、的水平。在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。我国模具行业专业化程度还比较低，模具自产自配比例过高。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。 未来冲压模具制造技术发展趋势： 1.全面推广CAD/CAE/CAM技术 2.高速铣削加工 发展的高速铣

9、削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。 3.模具扫描及数字化系统 模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。 4.电火花铣削加工 削加工技术是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。5.提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高，目前我国模具标准件使用率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。6

10、.优质材料及先进表面处理技术 优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理技术是能否充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。 7.模具研磨抛光将自动化、智能化 模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。8.模具自动加工系统的发展 我国长远发展的目标：在信息化带动工业化发展的今天，在经济全球化趋向日渐加速的情况下，我国冲压模具必须尽快提高水平。通过改革与发展，采取各种有效措施，在冲压模具行业全体职工的共同努力奋斗之下

11、，我国冲压模具也一定会不断提高水平，逐渐缩小与世界先进水平的差距。“十一五”期间，在科学发展观指导下，不断提高自主开发能力、重视创新、坚持改革开放、走新型工业化道路，将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型轨道上来，我国的冲压模具的水平也必然会更上一层楼。1.3 国外模具工业的发展情况国外发达国家的模具厂大体分为独立的模具厂和隶属于一些大的集团公司的模具厂，一般规模都不大，但专业化程度高，生产效率极高。国外模具企业一般不超过100人，多数在50人以下。在人员结构上，设计、质量控制、营销人员超过30%，管理人员在5%以下。我国每个职工平均每年创造模具产值约合1万美元左右，而国外模具工业发

12、达国家大多1520万美元，有的达到 2530万美元。国外先进国家模具标准件使用覆盖率达70%以上，而我国才达到45。国内模具企业中一些私营、合资企业人员结构和国外差不多。国外模具企业对人员素质要求较高，技术人员一专多能，一般能独立完成从工艺到工装的设计；操作人员具备多种操作技能；营销人员对模具的了解和掌握很深。国内模具企业分工较细，缺乏综合素质较高的人员。国外模具企业CAD/CAE/CAM的技术的应用比较广泛,逆向工程、快速原型制造铸造模具的使用也比较多。国内模具企业中一些骨干厂家在这方面和国外差距已经不大，有些已经达到国外水平。但一些中小型模具企业与国外的差距还是很大的。不过在模具材料方面，

13、随着国外技术的引进和中国研发能力的提高，差距在逐渐缩小。国外模具总量中,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到50%以上；国外模具企业的组织形式是大而专、大而精。在模具的价格和制造周期上，国外模具价格一般是国内模具的5-10倍，制造周期是2-3倍。在这两方面应该说国内模具企业还是具有一定竞争优势的。1.4 课题研究的内容1.从老师指定的零件图入手，根据零件的材料与厚度，进行工艺分析与计算。初步确定零件的加工制造工艺。确定模具的类型，选择多工序复合模。根据制件的形状确定加工工序，本次设计采用两套复合模具。第一套为“预冲孔拉凸台落料”的工序，此套模具工序较多，且复杂，其中难点在于拉凸台部分。第二套

14、模具比较简单。采用“冲孔翻边”工序，主要对第一套生产出来的零件进行后期处理。2.要进行模具的结构设计。本次设计还需要选择模架，初步拟定选择后侧导柱模架，尺寸规格的选择还需要进一步的计算。本次设计先设计出排样图，计算出搭边值，这要考虑到提高原材料的利用率。确定模具的压力中心后计算冲裁力，顶件力，弯曲力等，算出总力后即可根据模具设计大典选择压力机的种类及型号。之后计算模具的刃口尺寸。再确定模具的主要结构要素，如确定送料方式，确定卸料方式。选择各模具零件的标准外形尺寸，有上模板、固定板、凹模、卸料板、固定板、下垫板的尺寸。再确定一下螺钉和销钉的数量与尺寸。3. 进行模具的装配图与零件图的设计。查找零

15、件与装配的技术要求，以及各零件的材料、硬度和规格，最后用计算机绘制正式的装配图，再由指导教师指定零件图，用计算机绘出图纸，标明尺寸，技术要求以及形位公差、粗糙度等，经指导老师检查无误后，CAD出图。撰写毕业设计论文及日志，最后进行修改，工作即可完成。第2章 制件的工艺分析2.1 设计题目内容图2-1工件简图原始资料：如图2-1所示材料: 08F厚度: 1mm生产批量：大批量生产2.2 材料的性能此设计中的零件材料为08F，此种钢的强度、硬度很低，而塑性、韧性极高，具有良好的冷变形性，所以主要用来制造冷冲压件。其力学性能：抗拉强度:275383MPa295，屈服强度s ：175MPa，伸长率5

16、: 35,断面收缩率 :60。2.3 成型工艺分析此工件材料为08F，厚度为3mm。具有良好的冲压性能，适合冲裁，具有良好的冲压工艺性。但主要上艺难点在于4个凸台的成形，其相对高度较人，凸台之间距离又相对小，在成形过程中，材料变形复杂，尤其足凸台内侧及两凸台之间圆弧部分，材料补充困难，仅靠变薄拉仲难以达到要求，且易出现拉裂，经充分考虑成形条件和冲压工艺难点分析，提山改进设计后冲压工艺要点：（1）采取预冲中心孔，以改善4个凸台内侧及凸台之间的材料流动，以便从外侧补充4个凸台用料，（2）采取先将4个凸台拉伸到一定高度时再落制件外圆料的方法，使得在拉仲过程中材料易于得到补充日外圆相对准确(后一工序进

17、行前，不必再修外圆边)。2.4 冲裁工艺方案的确定此毕业设计采用两套复合模具。第一套复合模具的工作顺序为“预冲孔拉凸台落料”。取预冲中心孔，以改善4个凸台内侧及凸台之间的材料流动，以便四角从外侧补充4个凸台用料。4个凸台拉伸到一定高度时再落制件外圆料的方法，使得在拉仲过程中材料易于得到补充日外圆相对准确。第二套模具的工作顺序为“冲孔翻边”同时进行，是对第一套模具生产出的零件进行修整和补充。2.5 模具结构型式确定模具结构型式的确定是一项关键的内容。它直接关系到冲压过程的生产效率、冲压件的生产成本、冲压件的质量和尺寸精度以及模具寿命的高低。必须考虑到工件成形后，如何脱模方便。一般情况下：正装式复

18、合模成形后工件留在下模，需向上推出工件，取也不方便。倒装式复合模成形后工件留在上模，只须在上模装一推出装置，借助模具的合模力就可以轻松的将工件给卸下来。但第一套模具比较复杂，有三个凸模，情况特殊，同时零件最易粘在拉深凸模上，综合考虑采用正装结构，但须在上模装一推出装置，借助模具的合复力将工件给卸下来。第二套模具比较简单，只有一个凸凹模和一个冲孔凸模，采用正装结构，但需在下模装一个顶件环，以便取出零件。2.6 排样的确定2.6.1 排样方法的确定根据工件的形状，确定采用无废料排样的方法是不可能做到；但能采用有废料的排样方法。经多次排样计算粗画排样图，如图2-2所示。 图2-2粗排样图2.6.2

19、确定搭边值排样时，冲件之间以及冲件与条料侧边之间留下的余料叫搭边。它的作用是补偿定位误差，保证冲出合格的冲件，便于送料。搭边数值取决于以下因素：（1）件的尺寸和形状。（2）材料的硬度和厚度。（3）排样的形式（直排、斜排、对排等）。冲裁金属材料的搭边值 查得搭边值,。2.6.3 确定条料步距简单计算零件展开后的直径D=109+25+47.5/cos8.5-47.5tan8.5=145步距：L=D+=145+3=148mm （2-1）宽度：B=D+=145+21+21+1=150mm （2-2）2.6.4 画出排样图根据以上的内容，可以确定出制件的排样图，如图2-3所示。图2-3排样图2.6.5

20、毛坯材料利用率的计算零件所用的 （2-3）材料的利用率为 （2-4）2.7 冲裁压力中心的确定如对毛坯进行加工必须要用到压力机。而压力机位置的确定必须先确定压力中心。其出公式如下： （2-5a） （2-5b）本次设计中制件的结构为中心对称图形，且材料分布均匀，因此压力中心的位置一定在制件的中心位置，即中心点处。2.8 各部分工艺力计算 对模具的运动过程进行分析，可知第一套模具一共要有落料力、冲孔力、卸料力、推件力、拉深力、压料力。这六种力的共同作用才能完成模具的运动。这七种力是为了压力机的选择做准备。第二套模具有冲孔力、翻边力、顶件力、卸料力四种力共同作用完成零件的成型，并为选压力机做准备。2

21、.8.1 落料力、冲孔力的计算 （2-6）式中 冲裁力（N）； 工件外轮廓、或孔的周长(mm)； 材料厚度（mm）,； 材料的抗拉强度,查得。所以 式中 分别为冲孔-拉深-落料复合模、冲孔翻边复合模中的冲孔力（N）。2.8.2 翻边力的计算 （2-7）式中 P翻边力（N）； L翻边线长度(mm)； 材料厚度(mm)，； 材料的抗拉强度)；查得； C安全系数，一般。则 所以第二套模具的冲裁力为（P取75000N） 2.8.3 卸料力、顶件力、推件力的计算 （2-8） （2-9） （2-10）式中 、分别为卸料力、顶件力、推件力系数，由表 2-1 查的查得、；F、依次冲裁力、卸料力、顶件力、推件力

22、（N）；此设计中的第一套模具当中的卸料力、顶件力、推件力分别为： 因为此模具有凸台结构，所以只能有一个零件，故n=1第二套模具的卸料力、顶件力、推件力分别为： 表2-1 卸料力、推件力和顶件力系数材料及厚度（mm)钢铝、铝合金紫铜、黄铜2.8.4 拉深力的计算（1） 拉深次数的确定： （2-11）拉深系数；拉深前毛坯直径（mm）；拉深后毛坯直径（mm）；由冲压模具应知应会查的08F钢的第一次拉深系数为，以后各次的拉深系数为。由于，所以一次拉深即可。（2） 拉深力的计算： （2-12）式中 拉深力（N）； 拉深毛坯的中性层半径（mm）；t料厚（mm）；系数，查的；材料的抗拉强度,查得。则 2.9

23、 总力的计算所有在模具工作过程中产生的力已算出，取所有力之和即求出总力则 （2-13） （2-14） 为安全起见，防止设备超载，公称压力按总压力的倍来计算2.10 压力机的选择按照公称压力选取压力机。经查阅模具大典，可选取公称压力为800kN和250kN开式压力机，其有关技术参数为如表2-2所示。表2-2压力机的技术参数公称压力/kN800250发生公称压力时滑块离下极点距离/mm96滑块固定行程/mm13080滑块调节行程/mm160标准行程次数（不小于）（次/min）60100（最大闭合高度）活动台位置（最低/最高）/mm480/240360/180闭合高度调节量/mm10070（标准型）

24、滑块中心到机身距离（孔深）/mm290190（标准型）工作台尺寸（左右前后）/mm800540560360（标准型）工作台孔尺寸（左右前后）/mm380210360130（标准型）工作台孔尺寸（直径）/mm260180（标准型）立柱间距离（不小于）/mm380260模柄孔尺寸（直径深度）/mm工作台板厚度/mm100702.11 本章小结本章节主要是对零件进行工艺分析与计算，确定了制件的冲裁方案、排样图，计算出了毛坯的尺寸和材料的利用率，选定压力机确定了压力中心，以及计算出各工艺力，最后通过计算出总压力、公称压力选择了压力机。第3章 模具的结构设计3.1 凸、凹模刃口尺寸的计算凸、凹模刃口尺寸

25、的计算是本次设计需要重点解决的对象，其中包括落料的凸、凹模刃口尺寸；以及冲孔的凸、凹模刃口尺寸。3.1.1 落料时凸、凹模刃口尺寸的计算查询冲压工艺学根据公式，落料以凹模为基准 （3-1） （3-2）式中 、落料凹模刃口名义尺寸（mm）。、 凸、凹模的制造公差；由表3-1查取；最小冲裁间隙；磨损系数,与冲件精度有关；冲裁件的公差，未注公差的毛坯尺寸按照IT11设计；落料件公称尺寸（mm）；所以 3.1.2 冲孔时凸、凹模刃口尺寸的计算式中查询冲压工艺学根据公式，冲孔以凸模为基准 （3-3） （3-4） 式中 冲件的公称尺寸（mm）； 、冲孔凸、凹模刃口尺寸(mm)；、 凸、凹模的制造公差；由表

26、3-1查取； 最小双边合理间隙（mm）；磨损系数,与冲件精度有关；冲裁件的公差，未注公差的毛坯尺寸按照IT11设计；则 注：第一套模具中的冲孔为预冲孔，不必进行刃口尺寸的计算只需进行简单的加工即可，凸、凹模外形尺寸的精度等级按IT14计算。 3.1.3 拉深时凸、凹模刃口尺寸的计算 （3） 拉深时凸、凹模刃口尺寸的计算：凹模 （3-5） 凸模 （3-6） 式中 凹模尺寸（mm）； 凸模尺寸（mm）；拉深件内形基本尺寸（mm）；凹模的制造公差（mm）；由表3-1查取得；凸模的制造公差（mm）；由表3-1查取得；凸凹模的单边间隙（mm）；拉深件基本尺寸的公差（mm）；公差等级取IT12，尺寸为50

27、80时，；尺寸为80120时，所以拉深模的外形尺寸为：拉深凸模的圆角为R33.1.4 翻边时凸、凹模刃口尺寸的计算凹模 （3-7） 凸模 （3-8）式中 凹模刃口尺寸（mm）； 凸模刃口尺寸（mm）；拉深件外形基本尺寸（mm）；凹模的制造公差（mm）；由表3-1查取得；凸模的制造公差（mm）；由表3-1查取得；凸凹模的单边间隙（mm）；拉深件基本尺寸的公差（mm）；公差等级取IT12，尺寸为80120时，；所以翻边模具的外形尺寸为：翻边凸模的圆角半径，根据毛坯的外形尺寸及厚度，由模具大典查的R=4; 表3-1 规则形状冲模时凸模、凹模的制造公差 (mm）基本尺寸凸模公差凹模公差18183030

28、8080120120180180260260360360500 500 表3-2冲裁模初始双面间隙Z （mm）板料厚度软铝纯铜.黄铜含碳（0.08-0.2）%的软钢杜拉铝含碳（0.3-0.4）%的软钢硬钢含碳（0.5-0.6）%Z minZ maxZ minZ maxZ minZ maxZ minZ max1.56096750.105900.1280.1050.1352.0800.1300.1000.1400.1200.1680.1400.1802.50.1000.1600.1350.17501500.2080.1750.2253.00.1200.1940.1700.2100.1800.248

29、0.2100.2703.2 选用模架、确定闭合高度及总体尺寸根据压力机的选择就可以初步选择模架以及闭合高度。凹模高度 (3-9) 式中 ； 最大外形尺寸,。所以 取H=30mm 则凹模的最小壁厚也根据计算： （3-10）则凹模板的周界尺寸为：横向 纵向 此凹模板周界尺寸是按照最大的尺寸来计算的，这样更加有利于强度的保证，是比较保守的选择。为了工作过程的稳定，进料与卸料的过程方便，根据模具设计大典中的“后侧导柱模架的选取”选择与压力机的最大、最小闭合高度范围内相适应的模架。再按其标准选择具体结构，尺寸见表3-3。表3-3 模架规格选用名称尺寸材料热处理上模座31525055HT200下模座315

30、25060HT200导柱4023020渗碳5862HRC导套401255320渗碳5862HRC初步定义模具的闭合高度为240mm（两套均为240mm）。冲裁模总体结构尺寸必须与所选用的压力机相适应，即模具的总体平面尺寸应该与压力机工作台或垫板尺寸和滑块下平面尺寸相适应；模具的封闭（闭合）高度应与压力机的装模高度或封闭高度相适应。所谓模具的闭合高度是模具在最低工作位置时，上、下模座之间的距离。它应与压力机的装模高度相适应，即需满足如下要求。 （3-11）式中 、压力机的最大和最小装模高度； 模具的闭合高度。校核： 即 既模具的高度应该在215mm至250mm之间，不在此范围就无法满足模具开模行

31、程与压力机的封闭高度之间的关系。校核成功，满足条件。240mm符合要求 。 3.3 模具各零部件的设计与计算3.3.1 拉深落料凸模设计由于每种制件的形状和尺寸不同，因此冲模的加工以及装配工艺等实际条件也有许多不同，所以在实际生产中使用的凸模结构形式很多。第一套模具的拉深-落料凸模结构如下图3-1所示：图31 拉深-落料凸模3.3.2 冲孔拉深凹模、落料凹模的设计冲孔拉深凹模比较特殊，制造困难，并非按照推荐结构设计，且拉深部分较难且很重要，应选较高的制造等级。落料凹模为一般结构，其结构、形状尺寸依次为图3-2、3-3所示。图32 冲孔拉深凹模 图33 落料凹模3.3.3 冲孔凸模的设计圆形凸模

32、 按标准规定，圆形凸模有以下3种形式如图35所示。图34 圆形凸模型式在本设计中的第二套模具，即冲孔-翻边复合模具中，冲孔凸模选用B型结构。其结构及尺寸如图35所示：图35 冲孔凸模 在冲孔拉深落料复合模具中，其冲孔凸模是镶在拉深落料凸模当中，较为特殊，不能按标准凸模结构设计，只能设计成简单的圆柱结构，其结构如图36所示：图36 冲孔凸模3.3.4 凸凹模的设计该凸凹模为冲孔凹模、翻边凸模。翻边凸模中，圆角半径为R4，防止在翻边过程中拉裂。凹凸模结构及尺寸如图37所示。图37 凸凹模3.3.5 翻边凹模的设计 在本设计中的第二套中，翻边凹模为典型结构，形状简单制造方便，其结构形状如图3-8.图

33、38 翻边凹模3.3.6 凸模固定板的设计根据常规设计经验，凸模固定板厚度一般取38mm，材料为45钢。3.3.7 垫板的设计在设计冲模时，由模板所承受压力的大小来判断是否加装垫板。因为模板承受的压应力大于模板材料所承受压力大小，所以使用垫板。在凸模固定板和模板之间加置一淬硬的垫板，从而提高了冲模耐用度。其外形与固定板相同。材料采用45号钢。凸模垫板的厚度取15mm。 3.3.8 定位零件的设计定位零件是用来保证条料的正确送进及在模具中的正确位置。条料在模具送料平面中必须有两个方向的限位：一是送进导向；二是送料定距。送进导向的定位零件有导正销、导料板、侧压板等；送料定距的定位零件有用挡料销、侧

34、刃等；在本次设计中使用的是导正销与挡料销。1. 送料定距的定位零件的选取选用挡料销作为送料定距的定位零件。挡料销是一种比较简单的定位零件。它用于限定条料的送进距离、抵住条料的搭边或工件的轮廓，起定位作用，在此选用活动挡料销。选用直径10mm的A型活动挡料销，标记为：活动挡料销A102. 在此选用导正销作为送进导料的定位零件，导正销一般设两个，选用直径10mm，长度10mm的导正销，标记为：活动导正销 10。3.3.9 模柄的选取模柄的直径根据所选压力机的模柄孔径确定,模柄孔的尺寸为。根据此次设计的特点，选取B型凸缘模柄，如图3-9所示。图39 凸缘模柄3.3.10 连接件与紧固件的选取上模座与

35、落料凹模的固定选用M12120的内六角螺钉，定位销选用公称直径10mm、长度110mm的B型圆柱销。下模座和凹凸模的固定选用M880的内六角螺钉。模柄和上模座的固定选用M1254的内六角螺钉。上模座与凸模固定板、凸模垫板的固定选用M894的内六角螺钉，定位销选用公称直径10mm、长度62mm的B型圆柱销。上模座与弯曲凹模的固定选用M673的内六角螺钉，定位销选用公称直径8mm、长度73mm的B型圆柱销。下模座与工作台的固定选用M8110的内六角螺钉。3.3.11 下模板的确定在上文中模架的尺寸已经确定，下面来确定下模板的尺寸。如图3-10所示。图310 下模座上模座的尺寸与形状与下模座基本相同

36、。在导柱导套的配合方面有细微差别。3.4 模具材料的选用选择模具材料应遵循如下原则：1. 根据模具种类及其工作条件，选用材料要满足使用要求，应具有较高的强度、硬度、耐磨性、耐冲击、耐疲劳性等；2. 根据冲压材料和冲压件生产批量选用材料；3. 满足加工要求，应具有良好的加工工艺性能，便于切削加工，淬透性好、热处理变形小； 4. 满足经济性要求。模具材料的种类很多，应用也极为广泛。冲压模具所用材料主要有碳钢、合金钢、铸钢、硬质合金、钢结硬质合金以及锌基合金、低熔点合金、环氧树脂、聚氨酯橡胶等。冲压模具中凸、凹模等工作零件所用的材料主要是模具钢，常用的模具钢包括碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢、高速工

37、具钢、硬质合金和钢结硬质合金等（可参见GB/T6991999、GB/T12981986、GB/T12992000、JB/T58261991、JB/T58251981等）。由于冲裁模主要用于各种板料的冲切成形,其刃口在工作过程中受到强烈的摩擦和冲击,所以要求模具工作材料具有高的耐磨性、冲击韧性以及耐疲劳断裂性能。在本套工件冲孔落料复合模中，工件所用材料较硬，且模具工作时的冲裁力较大，所以要选用抗冲击韧性大的模具钢。所有凸模及凹凸模均采用耐磨性和耐冲击性极强的Cr12材料。所有凹模也采用Cr12材料。垫板、凸模固定板、弹顶器、打料杆、挡料销、卸料板、内六角螺钉均采用45钢。导正销采用9Mn2V材料

38、。弹簧采用65Mn材料，硬度为43-48HRC。3.5 本章小结本章主要是凸、凹模刃口尺寸的计算及凸、凹模的结构设计。其第一套模具中的凸模结构比较复杂，包含拉深凸模、落料凸模。但为预冲孔需在凸模结构中加工出一个孔，以便安装预冲孔凸模。同时为方便卸料，也需加工出顶料杆和推板所需要的空间，加工难度大。首套模具中的拉深-冲孔凹模加工也比较难，特别是拉深凹模，加工需要特别注意。其他结构比较简单。第4章 模具的装配图的设计4.1 零件技术要求1冲模零件不允许有裂纹，工作表面不允许有划痕、机械损伤、锈蚀等表面缺陷。经热处理后的零件硬度应均匀、不允许有软点和脱碳区，并清除氧化物等。2冲模各零件的材料和热处理

39、硬度应优先按模具大典中表22.2-3、表22.2-4选用，允许采用性能高于两表规定的其他钢种。3零件图中普通螺纹的基本尺寸应符合GB/T196的规定，选用极限与配合应符合GB/T197的规定。4固定板、凹模、垫板、卸料板的形状和位置公差按GB/T1182-1996等的规定。5冲模各零件的几何形状、尺寸精度、表面粗糙度等应符合设计图样的要求。6零件图中未注公差尺寸的极限偏差按GB/T1804的规定。7零件图中未注的形状和位置公差按GB/T1184-1996的规定。8冲裁模之凸、凹模刃口及侧刃必须锋利，不允许有崩刃、缺刃和机械损坏。9冲裁模凹模工作孔不允许有倒锥度。4.2 装配技术要求1装配时应保

40、证凸、凹模之间的间隙均匀一致，配合间隙符合设计要注，不允许采用使凸、凹模变形的方法来修正间隙。-1mm。4各接合面保证密合。-2mm6.冲模所有活动部分的移动应平稳灵活，无滞止现象，滑块、楔埠在固定滑动面移动时，其最小面积不少于其面积的一半。7各紧固用的螺钉、锁钉不得松动，并保证螺钉和销钉的端面不突出上、下模座平面。8各卸料螺钉沉孔深度应保证一致。9各卸料螺钉、顶杆的长度应保证一致。10凸模的垂直度必须在凸凹模间隙值允许范围内。11冲模的装配必须符合模具装配图、明细表及技术条件规定。12凸模、凸凹模等与固定板的配合一般按H7/h6或H7/m6，保证工作稳定可靠。4.3 复合模具的安装调试要求4

41、.3.1 复合模具安装的要求1.上模座上平面对下模座下平面的平行度，导柱轴心线对下模座下平面的垂直度和导套孔轴心线对上模座上平面的垂直度均应达到规定的精度要求。2.模架的上模沿导柱上、下移动应平稳，无阻滞现象。3.装配好的复合模,其封闭高度应符合图样规定的要求。4.3.2 复合模具调试的要求模具按图纸技术要求加工与装配后，必须在符合实际生产条件的环境中进行试模，可以发现模具设计与制造的缺陷，发现问题必须及时解决。找出产生的原因，进行改正。对模具进行适当的调整和修理后再进行试模，直到模具能正常工作，才能将模具正式交付生产使用。4.4 主要组件的装配1模柄的装配，在安装凸模固定板和垫板之前，应先把

42、模柄装好,用角尺检查模柄与上模座上平面的垂直度。2. 凸模和凸模固定板的装配配合要求为H7/m6。装配时，先在压力机上将凸模压入凸模固定板内，检查凸模的垂直度，然后将固定板的上平面与凸模尾部一起磨平，为了保持凸模刃口锋利还应将凸模的端面磨平。3. 导柱与导套的技术要求及装配，组成模架各零件均应符合相应的技术条件，其中特别重要的是每对导柱，导套的配合间隙应符合要求。压入上、下模座的导柱、导柱离其它安装表面应有1-2 mm的距离，压入后就应牢固。装配成套的模架，各零件的工作表不应有碰伤，裂纹以及其它机械损伤。4.5 模具的装配图根据以上的数据可以确定出模具的装配图，如图4-1、4-2。 图41 冲

43、孔拉深落料复合模装配图 图42 冲孔翻边装配图4.6 模具的工作过程第一套模具：冲孔-拉伸-落料复合模，采取后侧滑动导向模架，正装式结构。其工作过程是：开模状态下，先将板料放在落料凹模及冲孔凹模上，挡料销定位，起动压力机，滑块下行，弹压卸料板在橡胶的作用下将板料压紧，随着滑块的下降，对板料先冲中心预孔，随后拉深4个凸台，当凸台拉深基本成形即拉深深度为5mm后，落料凸模与落料凹模作用开始落料。开模后，弹压卸料板将废料卸下，打料板将制件推下，中心预孔废料从下模中漏下，完成第一道工序的加工。第二套模具：冲孔-翻边复合模，采用后侧滑动导向架，倒装式结构。工作过程为：开模状态下，先将首套模具成型零件放在

44、凸凹模上，起动压力机，模具下行，同时完成冲孔和翻边工序。开模后，零件在顶件环和打杆的同时作用下取出零件。4.7 本章小结本章简单的介绍了模具安装和调试的要求和注意事项，整套模具组件的装配技术要求，和一些重要的配合尺寸。绘制出两套模具的装配图，并说明了模具的工作过程。其中第一套模具：冲孔-拉伸-落料复合模装配须保证。开始工作的顺序为：冲中心预孔-拉伸4个凸台-落料，即图中下模中落料凹模、冲孔凹模上平面下齐时，上模冲孔凸模下作面最低，落料凸模成形部分次之，卸料部分经试模调整应保证压边及卸料力适当，动作顺畅，功能满足模具工作要求。千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。“结论”以前的所有正文内容都

45、要编写在此行之前。结论本次设计的制件属于改进后的端盖冲压件，首先对该制件材料进行分析，确定适合冷冲，然后确定制件的冲裁方案与排样图，计算出毛坯的尺寸以及材料的利用率，通过各种工艺力的计算来选择压力机，并确定卸料弹簧的数量与型号，为模具标准件与非标准件选择做铺垫。经过对工件的工艺分析，设计采用了两套复合模具：冲孔-拉深-落料正装复合模、冲孔-翻边倒装式复合模。复合模具工作零件的结构较为复杂，模具的成本较高，但模具结构型式选用合理，可行性好，生产效率高，制品尺寸稳定性增加，材料消耗、制造成本有所降低，经济效益显著。凸、凹模刃口尺寸的计算也是很重要的，还要通过压力机的最大最小闭合高度来选择模架，接下来进行模具结构与尺寸的设计，并且还需要确定模具的总体尺寸和模具零件的结构，查询并确定模具安装和调试的要求及注意事项，整套模具组件的装配技术要求，和一些重要的配合尺寸。最后根据这些资料设计绘出模具的总装图，并说明模具的工作过程。