轿车后制动器挡油盘冲模设计 毕业设计

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1、毕业设计说明书（论文）中文摘要本设计主要是针对轿车后制动器挡油盘的加工进行成形模具设计。通过对某轿车后制动器挡油盘零件的结构和工艺分析，阐述了该零件的成形工艺和模具设计的要点，制定了冲孔翻孔冲孔切边一次成形的冲压工艺方案，分析确立了模具的结构形式。 然后进行了模具总体设计，包括操作和定位方式、卸料和出件方式、送料方式、导向方式等问题。接着进行了冲压设备的选择计算，主要零件的理论分析计算与设计与标准件的选择。根据以上分析和计算结果，设计出了冲孔翻孔冲孔切边一次冲压成形复合模。最后介绍了本套模具的装配和调试问题以及模具的工作过程。本模具可以实现轿车后制动器挡油盘的快速成形，即可保证加工质量，又可提

2、高生产效率。关键词 模具设计；冲孔翻孔冲孔切边复合模；轿车后制动器挡油盘毕业设计说明书（论文）外文摘要Title Design of Cars Rear Brake Oil Baffle Abstract The paper is concerned on the design of prototyping die of cars rear brake oil baffle. With respect to the structure and process of the parts of rear brake oil baffle for a certain car, the key poi

3、nts of the parts forming process and die design is demonstrated, the stamping process scheme, that is punching-hole flanging-punching-trimming-secondary forming, is proposed and the structure form is established. Then the paper pays attention on the general design of the die, which includes the oper

4、ation and location method, the unloading and ejection method, feed method, orientation method, and so on. Subsequently, the paper carries out the calculation of the punching equipment selection, the theoretical analysis of main parts and the selection between design part and standard part. Based on

5、the above analysis and calculation results, a kind of die which is formed from the process of punching-hole flanging-punching-trimming-secondary forming to a composite die is designed. In the end, the assembling and debugging problems and the working process of the designed die is introduced in this

6、 paper. The designed die can facilitate the prototyping of the cars rear brake oil baffle, which not only guarantees the quality but also increases production efficiency.Keywords die design; punching-hole flanging-punching-trimming composite die; rear brake oil baffle of the car （论文） 第 32 页 共 33 页目

7、次1 引言12 冲压件工艺分析22.1 材料22.2 工件结构形状及批量22.3 尺寸精度33 冲裁工艺方案的确定54 模具结构形式的确定75 模具总体设计85.1 操作与定位方式85.2 卸料、出件方式85.3 确定送料方式95.4 确定导向方式96 模具设计计算116.1 排样116.2 冲压力的计算和压力机的选取166.3 模具压力中心的确定196.4 工作零件刃口尺寸计算197 主要零部件设计267.1 冲孔凸模267.2 凸凹模277.3 切边凹模277.4 挡料销288 模具装配与调试299 模具总体结构与工作过程30结论31致谢32参考文献331 引言改革开放以来，随着国民经济的

8、高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家1。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生

9、存空间。 作为一种高效率的生产工具，模具是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切削加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化的特点2。设计出正确合理的模具不仅能够提高产品质量、生产率、使用寿命，还可以提高产品的经济效益。在进行模具设计师，必须清楚零件的加工工艺，设计出的零件要能加工、易加工。充分了解模具各部件作用是

10、设计者进行模具设计的前提，新的设计思路必然带来新的模具结构。2 冲压件工艺分析2.1 材料冲压生产中使用的材料相当广泛，为了满足不同产品的使用要求，必须选用合适的材料；而从冲压工艺本身出发，又对冲压材料提出冲压性能方面的要求。因此，从产品使用性能和冲压工艺两方面的要求来说，选用合适的冲压材料是生产合格冲压件的重要条件之一。冲压常用材料有：1）黑色金属：碳素结构钢、优质碳素结构钢、合金结构钢、碳素工具钢、不锈钢、电工硅钢等。2）有色金属：纯铜、黄铜、青铜、铝等。3）非金属材料：纸板、胶木板、橡胶板、塑料板、纤维板和云母等。08AL是优质碳素结构钢的一种，一般用作冷冲压薄板钢中的AL脱氧镇静钢冷轧

11、板,其命名规则类同碳素结构钢，其两位数字表示钢中平均碳质量分数的万倍，即“08”表示钢中平均碳质量分数为0.08%，“A”表示质量等级，“L”为“拉”字的汉语拼音首字母，表示其拉伸性能好。主要力学性能(试件尺寸25mm)：正火930、s=185MPa、b=325MPa、5/%33、硬度(未热处理)131HB3。 主要用于制造4mm以下的各种冷冲压构件，如车身、驾驶室、各种仪表及机器外壳等。2.2 工件结构形状及批量图2-1为挡油盘零件结构图，如图1所示，该零件属于大批量生产，工件只有落料、冲孔、翻孔工序，结构形状相对简单，成中心对称，零件冲裁工艺较好，适宜冲裁加工。图2-1 挡油盘零件结构图2

12、.3 尺寸精度图2-1上所有未标注公差的尺寸属自由尺寸，可按IT10-IT14级精度补标工件尺寸,具体数值见表2-1、表2-24。表2-1 带凸缘拉深件拉深深度的极限偏差 （mm）材料厚度拉 深 深 度 范 围1818505012012018018026026050010.30.50.81.01.41.6120.40.61.01.21.61.8240.50.81.21.41.82-0460.61.01.41.62-0 表2-2 成型件圆角半径的极限偏差 （mm）圆弧半径3366101018183030极限偏差+10+1.50+2-50+30+40+50补标后尺寸如图2-2所示。图2-2 零件补

13、标后尺寸3 冲裁工艺方案的确定冲裁工艺方案可选方案有三种。方案一：落料冲孔翻孔分开进行的单工序模生产；方案二：冲孔翻孔冲孔复合模生产；方案三：冲孔拉伸冲孔级进模生产。三种方案的比较如表3-14所示。表3-1 单工序模、复合模及级进模的特点比较项目单工序模复合模级进模冲压精度一般较低中、高级精度中、高级精度原材料要求不严格除条料外，小件也可用边角料条料或卷料制件最大尺寸与材料厚度一般不受限制一般应在300mm以下通常情况下，尺寸在200mm以下，料厚在0.1-2mm之间翻转与变更冲压方向可能不能不能增加工序数可能有限度可能冲压生产率低较高高生产通用性好，适合于中、小批量生产及大型件的大量生产较差

14、，仅适合于大批量生产较差，仅适合于中小零件的大批量生产制造的复杂性和价格结构简单，制造周期短，价格低结构复杂，制造难度大，价格高结构复杂，制造难度大，价格与工位数成比例上升模具安装、调整与操作模具有导向时安装与调试方便安装、调整较级进模容易，操作简单安装、调整容易，操作简单设备能力小中大方案一：按单工序工艺设计方案需落料、冲孔、翻孔3套模具完成该工件生产，工艺流程长，模具套数多，模具成本、生产成本高且效率低，并增加了冲压车间的设备负荷，而且由于材料薄，工序过多易造成工件变形，难以达到图纸各项尺寸要求和位置度要求。方案二：按复合模设计方案，适合大批量生产，安装、调整较级进模容易，操作简单。方案三

15、：按级进模设计方案，要有两个或两个以上工位，条料以一定的步距由第一个工位逐步传送到最后一个工位，并在每一个工位上逐步将条料成形为所需零件的的冲模。经综合考虑，结合该件生产批量大、与制动底板总成焊接时对其平面度要求高等实际情况，决定采用方案二复合模工艺，使条料通过冲孔、翻孔、冲孔、切边一套复合模具一次冲压成形，既保证了质量要求，又降低了模具成本、生产成本，提高了生产效率。4 模具结构形式的确定复合模是在压力机的一次行程中，在同一个位置上同时完成几道工序，因此它至少要有一个凸凹模。按落料凹模安装位置不同，又有倒装复合模与正装复合模之分：不积聚废料的正装复合模，适用于冲制材质较软或板料较薄的平直度要

16、求较高的冲裁件，但制件和废料都是从分模面排出的，需要及时清除，并需二次清理，操作不如倒装复合模方便，且不太安全；倒装式复合模冲孔的废料由下模部分直接漏下，而制件是从上模的顶出器直接推出，两者自然分开无需二次清理，比较简单，因此操作方便安全，且倒装复合模易于安装送料装置，生产效率较高。根据零件分析，制件的形状简单，且工件产量较大，根据材料厚度，为提高经济效益和简化模具结构，保证冲模有较高的生产率，通过比较，决定实行工序集中的工艺方案，自然漏料的倒装复合结构方式。5 模具总体设计5.1 操作与定位方式5.1.1 操作方式零件的生产批量较大，为提高经济效益、合理安排生产，可采用手工送料方式。5.1.

17、2 定位方式坯料在模具中的定位设计，以保证坯料在冲裁和成形前具有正确的位置，是模具设计的重要内容之一。定位机构必须精确、有效，便于操作，不仅要考虑坯料的静态定位，必要时还要考虑冲压过程中的动态定位。单个工序件的坯料定位主要有定位板、定位销等，条料的定位常用档料销、导料板、侧压板和侧刃等。因为倒料销和固定挡料销结构简单，制造方便。且该模具采用的是条料，根据模具具体结构兼顾经济效益，控制条料的送进方向采用导料销，控制送料步距采用固定挡料销，为简化设计导料销、挡料销采用同一型号。5.2 卸料、出件方式5.2.1 卸料方式卸料方式分为弹性卸料和刚性卸料两种。刚性卸料是通过将卸料板固定在下模的凹模上以阻

18、碍条料随凸模上移的一种卸料方式，一般用于条料较厚的情况。弹性卸料则是由卸料板、卸料螺钉和弹性元件构成卸料装置，在凸模抬起过程中，通过弹性元件的回弹力将条料从凸模上脱离的一种卸料方式。由于本材料很薄，仅0.7mm，可采用弹性卸料装置。对于大型零件冲裁或成型件切边时，如果冲裁件尺寸较大或板料厚度较大时，一般都采用圆形或长方形废料切刀以代替卸料板将废料切断，使之从凸（凹）模上靠自重自由落下。废料切刀要紧靠凹模安装，其刀刃高度要比凸（凹）模刃口低。把制件或废料从装于上模座的凹模中推出来的零件，称为推荐装置。推件装置的推件装置的推力，可以利用压力机上的打杆在打杆横梁作用下得到，或利用上模内安装弹簧或橡胶

19、得到。在模具中顶件器的作用是压紧坯料及在冲压过程结束后顶出工件，同时可以防止毛坯在弯曲过程中的移动及拉伸过程中的移动及拉伸过程中的起皱。综合考虑，采用废料切刀卸料和顶件装置进行卸料。5.2.2 出件方式一般有上出件和下出件两种。下出件为制件从凹模孔中落下，制件不够平整且由于弹性变形程度大，而使制件精度受到影响。上出件是指制件被凹模内设置的弹顶装置推出凹模洞口，制件较为平整，精度较高。因采用倒装复合模生产，冲孔的废料由下模部分直接漏下，而制件是从上模的顶出器直接推出，故为上出件。5.2.3 废料排除在冲裁过程，有可能出现废料回升或者废料堵塞的现象，这种现象的产生，轻者会使凹模被挤裂，重者会造成事

20、故，因此应注意及时排除废料。在生产中可以从以下几方面着手解决：1）在凹模上安装小弹顶器或采用压缩空气以防止废料回升。2）在凹模落料孔上作相应的处理以防止废料回升。3）采用真空吸附方式防止废料回升。因倒装式复合模冲孔的废料由下模部分直接漏下，而制件是上模的顶出器直接推出，两者自然分开无需二次清理，比较简单。5.3 确定送料方式因选用的冲压设备为开式压力机，采用纵向送料方式，即由前向后送料。5.4 确定导向方式模具导向应当合理，尤其是冲薄料的小间隙冲模、生产批量很大的冲裁模，其导向机构尤其重要，是提高模具寿命的关键。现提出四种方案，具体内容如下：方案一：采用对角柱模架。由于导柱安装在模具压力中心对

21、称的对角线上，所以上模座在导柱上滑动平稳，其有效区在毛坯进给方向的导套间。常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模、复合模。方案二：采用后侧导柱模架。由于前面和左、右不受限制，且可利用边角料加工，送料和操作比较方便。因为导柱安装在后侧，工作时，偏心距会造成导套导柱单边磨损，严重影响模具使用寿命，且不能使用浮动模柄。方案三：四导柱模架。具有导向平稳、导向准确可靠、刚性好等优点。常用于冲压件尺寸较大或精度要求较高的冲压零件，以及大量生产用的自动冲压模架。方案四：中间导柱模架。导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确。但只能一个方向送料。根据以上方案比较并结合模具结构形式和送料方式，为减小模具尺寸，采

22、用后侧导柱的导向方式，即方案二而最佳。6 模具设计计算6.1 排样排样是指冲裁件在条料、带料、板料上的布置方式。选择合理的排样方式和适当的搭边值，是提高材料利用率、降低生产成本和保证工件质量及模具寿命的有效措施。6.1.1 排样设计原则一般冲裁件的排样应遵守如下原则：(1) 提高材料利用率。冲裁件生产批量大，生产效率高，材料费用一般会占总成本的60%以上，所以材料利用率是衡量排样经济型的一项重要指标。在不影响零件性能的的前提下，应合理设计零件外形及排样，提高材料利用率。(2) 改善操作性。冲裁件排样应使工人操作方便、安全、劳动强度低。一般说来，在冲裁生产时应尽量减少条料的翻动次数，在材料利用率

23、相同和相近时，应选用条料宽度及步距小的排样方式。(3) 使模具结构简单合理，使用寿命高。(4) 保证冲裁件质量。6.1.2 排样方式的选择6.1.3 计算条料宽度冲裁件与冲裁件之间、冲裁件与条料侧边之间留下的工艺余料称为搭边。搭边的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边过大，浪费材料。搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还会拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口，降低模具寿命。影响送料工作。搭边值通常由经验确定，表6-24所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。根据图2-1中零件形状，零件厚度是0.7，条料长度是96，查表6-2可得工件之间的搭边值a

24、1=1.8mm，工件与侧边之间搭边值a=2-0mm，条料是有板料裁剪下料而得，为保证送料顺利，规定其上偏差为零，下偏差为负值（查表得=-0.8）。表6-2 搭边值和侧边值的数值 （mm）材料厚度t圆件及r2t圆角矩形边长l50矩形边长l50或圆角r2工件间距a1侧边距a工件间距a1侧边距a工件间距a1侧边距a0.25以下1.82-02-22-52-83.00.250.51.21.51.82-02-22-50.50.81.01.21.51.81.82-00.81.20.81.01.21.51.51.81.21.51.01.21.51.81.82-01.62-01.21.51.82-52-02-2

25、该零件经一次拉伸即可达到所需深度。条料宽度B=D+2a+式中 D条料宽度方向冲裁件的尺寸；a冲裁件之间的搭边值；板料剪裁下的条料的宽度公差。 B=96+22-0+0.8101mm所以条料宽度为101mm。6.1.4 确定步距送料步距S：条料在模具上每次送进的距离称为送料步距，每个步距可冲一个或多个零件。进距与排样方式有关，是决定挡料销位置的依据。条料宽度的确定与模具的结构有关。进距确定的原则是，最小条料宽度要保证冲裁时工件周边有足够的搭边值；最大调料宽度能在冲裁时顺利的在导料板之间送进条料，并有一定的间隙。送料步距 S=d+a1=80+1.8=81.8mm排样图如图6-1所示。采用1250mm

26、4000mm板料，剪裁方式如图6-2所示：故板料可剪裁条料数n1=4000/10139条每条料可冲裁件数n2=1250/81.815件总件数n总=n1n2=3915=585件图6-1 排样图图6-2 裁板方法6.1.5 计算材料利用率冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比叫材料的利用率，它是衡量合理利用材料的重要指标。按照该模具结构要求，其冲压加工的工步为送条料冲孔翻孔冲4个安装孔切边，这4个工步的重点为首先要判断出是否能一次性加工出的内筒，成型方法主要有2种：冲孔、翻孔和拉深后切去筒底形成。考虑到减少坯料成形尺寸，有利于降低生产成本，采用翻孔成形当然是首选，为此，须对该零件一次最大成形翻孔高

27、度进行判断。依据翻边的最大翻边高度计算公式：h最大=D/2(1-K0)+0.43r+0.72tK0材料的翻边系数，取0.7，h最大=64.7/2(1-0.7)+0.431.35+0.720.7 =10.834mm实际翻边高度4mm故一次翻孔能达到该件的尺寸要求。根据该零件翻孔特点和翻孔前后体积不变原则，考虑到翻孔前后材料厚度变化很小，因此，可按翻边前后中性层表面积不变进行计算。保证图2-2计算简图所示翻孔前后阴影面积相等，即：外径D1面积 - 预冲孔径D面积 = 翻边圆弧环面积 + 翻边直边圆筒面积。翻孔圆弧环面积利用“久里金法则”来计算，即任何形状的母线绕轴线旋转，所得到的旋转体面积等于母线

28、长度L与其重心绕轴线旋转所得周长2x的乘积(x是该段母线重心至轴线的距离)，根据手册查询相关公式并计算，半径R为1.35mm的圆弧重心距x为0.86mm，外径D1=64+1.72=67.4mm。图6-3 面积计算图半径R为1.35mm的圆弧的弧长L=0.51.35=2-12mm，翻孔后直边高H=4-1.7=2-3mm，代入上述等式，即：（67.42）/4-(D2)/4=2-122(67.4/2-0.86)+2-364.7计算得出预冲孔直径D=58.28mm。部分倒角面积变化很小，可以忽略不计，按图6.3近似图形计算面积一个步距内的材料利用率 =A/BS100%式中 A一个步距内冲裁件的实际面积

29、； B条料宽度； S步距根据近似图形6-3可以算出 A=6488.75-40.5(10/2)2-0.5(58.28/2)2=6014.18mm2=6014.18/(10181.8)100%=72-8%板料利用率=总A/(12504000)100%=5856014.18/(12504000)100%=70.4%6.2 冲压力的计算和压力机的选取6.2.1 冲裁力的计算用平刃冲裁时，其冲裁力F一般按下式计算： F=KLtb拉伸力 FL=Kd1tb式中 d1拉伸件直径； F冲裁力； FL拉伸力； L冲裁周边长度； t材料厚度； b材料抗剪强度； b材料抗拉强度； K系数，一般K=1.3。计算表6-3

30、 卸料力、推件力和顶件力系数料厚t/mmK卸K推K顶钢0.10.10.50.52-52-56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03铝、铝合金纯铜、黄铜0.0250.080.020.060.030.070.030.09卸料力 F卸=K卸F推料力 F推=nK推F 式中 n梗塞在凹模内的制件或废料数量(n=h/t)； H直刃口部分的高(mm)； T材料厚度(mm)； K卸、K推卸料力、推料力系数其值查表6-34可得。一条料可冲裁12件工件，为方便操作，故选

31、择冲一条料清理一次废料，即n=15。.722+60277.718=206550.39N207kN6.2.3 冲压设备的选择冲压式利用安装在冲压设备上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零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所需零件，所以又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。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料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，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

32、设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有他们相互结合才能得出冲压件。冲压设备类型的选择根据所要完成的冲压工艺性质、生产批量和冲压件的几何尺寸、精度要求等来选择冲压设备的类型。对于中小型的冲裁件、弯曲件或拉伸件的生产，主要采用开式机械压力机。虽然开式冲床的刚度差，在冲压力的作用下床身的变形可能会破坏冲裁模的间隙分布，降低模具的寿命或冲裁件的表面质量。可是，由于它提供了极为方便的操作条件和非常容易安装机械化附属装置的特点，使它成为目前中、小型冲压设备的主要形式。冲压设备规格的确定在冲压设备的类型选定之后，应该进一步根据冲压件的尺寸、模具的尺寸和冲压力来确定设备的规格。压力机的行程大小应适当。由于压

33、力机的行程影响到模具的张开高度，因此对于冲裁、弯曲等模具，其行程不宜过大，以免发生凸模与导板分离或滚珠导向装置脱开的不良后果。对于拉伸模，压力机的行程至少应大于成品零件高度的两倍以上，以保证毛坯的放进和成形零件的取出。所选压力机的闭合高度应与冲模的必和高度相适应，即满足：冲模的闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小闭合高度制件的要求。压力机工作台面的尺寸必须大于模具下模座的外形尺寸，并还要留有安装固定的余地。但在过大的工作台面上安装过下尺寸冲模是，对工作台面的受力条件也是不利的。表6-4 J23型压力机参数表 规格型号公称力（kN）公称力行程（kN）滑块行程（mm）行程次数（次/分）装模高度（

34、mm）装模高度调节量（mm）滑块中心距机身距离（mm）J23-1010025014015040130J23-1616026014017040180J23-252502-5707020040180J23-4040041005023060230J23-6363041005028080260J23-80800511545240100260J23-1001000713045240100320为安全起见，防止设备的超载，可按公称压力F压(1.61.8)F总的原则，则F压2071.8=372-6kN选取压力机。查阅参考资料拟选取压力机规格为J2340，其参数如表6-45所示（由上海三立机床制造有限公司生产

35、）。6.3 模具压力中心的确定模具的压力中心，就是冲压力合力的的作用点。为了使模具能够正常又平衡地工作，特别是对于大而复杂的冲件、多凸模冲孔以及连续冲裁时，应使压力中心通过压力机滑块的中心线。该零件为左右对称图形，其压力中心位于轮廓图形的几何中心。对于复杂形状零件或多凸模冲模的压力中心可以用解析法和图解法求解。6.4 工作零件刃口尺寸计算6.4.1 冲裁间隙分析冲裁间隙是指冲裁模中凸、凹模刃口横向尺寸的差值。双面间隙用Z表示，单面间隙为Z/2。间隙对冲裁力和模具寿命均有很大影响，是冲裁工艺与冲裁模设计中的一个非常重要的工艺参数。凸、凹模间隙对冲裁件对质量、冲裁力、模具寿命都有很大的影响。因此，

36、设计模具时一定要选择合理的间隙，以保证冲裁件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求，所需冲裁力小、模具寿命高，但分别从质量，冲裁力、模具寿命等方面的要求确定的合理间隙并不是同一个数值，只是彼此接近。考虑到模具制造中的偏差及使用中的磨损、生产中通常只选择一个适当的范围作为合理间隙，只要间隙在这个范围内，就可以冲出良好的制件，这个范围的最小值称为最小合理间隙Cmin,最大值称为最大合理间隙Cmax。确定合理间隙的方法有经验法、理论确定法和查表法。根据近年的研究与使用的经验，在确定间隙值时要按要求分类选用。对于尺寸精度，断面垂直度要求高的制件应选用较小的间隙值，对于垂直度与尺寸精度，断面垂直度要求不高的

37、制件，应以降冲裁力、提高模具寿命为主，可采用较大的间隙值。由于理论法在生产中使用不方便，所以常采用查表法来确定间隙值。经验公式：软材料： t1mm时，C=(3%-4%)t； t=13mm时，C=(5%-8%)t； t=35mm时，C=(8%-10%)t。硬材料： t1mm时，C=(4%-5%)t； t=13mm时，C=(6%-8%)t； t=35mm时，C=(8%-13%)t。6.4.2 落料凹、凸模刃口尺寸计算图6-4 凹模刃口形式该制件外形适合采用凸凹模配作加工。配作法加工的特点是模具的间隙由配作保证，工艺比较简单，无需校核T+AZmax-Zmin的条件，并且还可以放大基准件的制造公差，使

38、制造容易，所以采用配作法加工。常见的凹模刃口形式如图6.4所示，图6.4中a为锥形刃口凹模，冲裁件或废料容易通过，凹模磨损后的修磨量较小。但刃口强度较低，刃口尺寸在修磨后略有增大，适用于形状简单，精度要求不高，材料厚度较薄工件的冲裁。当t2-5mm时，a=15；当采用电火花加工凹模时，a=420。图6.4中b、c为圆柱刃口筒形或锥形凹模。刃口强度较高，修磨后刃口尺寸不变。但孔口容易积存工件或废料，推件力大且磨损大。适用于形状复杂或精度要求较高工件的冲裁。当t18300.0200.02530800.0200.030801200.0250.0351201800.0300.0401802600.03

39、00.0452603600.0350.0503605000.0400.0605000.0500.07008AL钢中平均碳质量分数为0.08%，且制件精度不高，为IT8级，确定人口间隙时主要考虑模具寿命，故应该取较大间隙。查表6-8得：Zmax=0.049mm Zmin=0.035mm 所以 Z=Zmax=0.049mm mm将其转换为整数尺寸： mm6.4.3 冲孔凸模、凹模尺寸计算该制件有5个孔，适宜采用凸凹模分开加工。其尺寸计算公式： 查表6-5、6-7和6-9得：预冲孔： 其中，D凸缘外径；z 配合间隙。7 主要零部件设计一般来说，冲模都是由固定部分好活动部分组成，固定部分用压板、螺栓紧

40、固在压力机的工作台上；活动部分固定在压力机的滑块上。通常紧固部分为下模，活动部分为上模。上模随着滑块作上下往复运动，从而进行冲压工作。根据各零部件在模具中所起的作用不同，一般又可将冲模主要分成以下几个部分： 工作零件：直接使被加工材料变形、分离，从而加工成工件，如凸模、凹模、凸凹模等。 定位零件：其作用是控制调料的送进方向和送进距离，确保条料在冲模中的正确位置。定位零件有挡料销、导正销、导尺、定位销、定位板、侧压板和侧刃等。 压料、卸料和顶料零件：这类零件起压住坯料的作用，并保证把箍在凸模上或卡在凹模内的废料或制件卸下，以保证冲压工作能继续进行，而拉深模中的压边圈主要作用是防止板料毛坯发生失稳

41、起皱。如卸料板、卸料螺钉、弹簧、打杆、推板、连接推杆、推荐块、压边圈等。 导向零件：确定上、下模的相对位置并保证运动导向精度提高冲压件的品质。如导柱、导套、导筒即属于这类零件。 固定零件：将上述各类零件固定在上、下模上以及将上、下模固定在压力机上的零件，如固定板、垫板、限位器、弹性元件、螺钉、销钉等。 其他零件：除上述零件以外的零件，如紧固件（主要有螺钉、销钉）。7.1 冲孔凸模为了保证冲裁模的强度及冲裁工件的质量，冲裁件的孔间距及孔道外边缘的距离不能太小，一般要大于，并不小于，如果小于上述距离，则孔形或工件边缘将会产生变形。冲裁件的孔与外边缘的距离:预冲孔 d=(78-58.28)/2=9.

42、862t所以不会产生变形。取孔径d=58.28mm 4个法兰孔 D=10-11/2=4.52t所以不会产生变形。在一般情况下，凸模的强度是足够的，所以不用进行强度计算。但是对于特别细长的凸模或板料厚度较大的情况下，应进行压力的校核，检查其危险断面尺寸和自由长度是否满足强度要求。为了提高生产率、保证零件质量，需设计合理的的模具结构，选好的模具材料和热处理方式，以保证模具零件的技术要求。直接起到成形作用的所有凸、凹模均采用优质碳素工具钢，由于该零件要冲裁和翻边的零件各孔、边间距较大，所以凸、凹模的强度是足够的，不用再进行强度计算。7.2 凸凹模凸凹模固定板厚度按常用尺寸取300.02mm。凸凹模高

43、度H=凸凹模固定板厚度(30mm)、橡皮高度(初取20mm)与托杆行程(36mm)之和，即H=30+20+36=86(mm)取H=85mm，其高度选用磨床加工，故H=850.02mm。7.3 切边凹模凹模是在冲压过程中，与凸模配合直接对冲制件进行分离或成型的工作零件。凹模的材料选取：T10A。刃口形式：选用刃口，根据冲裁件的形状、厚度、尺寸精度以及模具的具体结构决定，采用刃口形式为直通式。凹模外形尺寸通用下列经验公式确定。凹模厚度确定式： H=Kb凹模壁厚（指凹模刃口与外边缘的距离）的确定式： C=(1.52)H式中 b凹模孔的最大宽度（mm）； K因数，见表7-1； H凹模厚度，其值为152

44、0mm； C凹模壁厚，其值为2640mm。所以 H=0.29619mm C=1.519=28.5mm切边凹模内部与零件形状相同，选择凹模外形为矩形，则改矩形的长宽相同，为A=96+228.5=153mm取整为：A=150mm。表7-1 因数K的数值b/mm料 厚0.51233500.30.350.420.500.60501000.20.220.280.350.421002000.150.180.200.240.302000.100.120.150.180.22切边凹模装配后与凸凹模平齐，其高度 H=凸凹模高度-下模座槽深 =85-20=65mm故其外形尺寸为150mm150mm65mm。为节省

45、材料，减小模具重量且不影响其强度，故选择倒角5045。7.4 挡料销完成该工序时，零件的坯料在冲压过程中极易滑动，必须采用定位措施。根据中国模具工程大典第4卷冲压模具设计7数据库198页表22-558选用A型固定挡料销。具体的方法是采用三点定位来达到定位的效果。在零件加工时，可直接将坯料放在落料凹模上进行加工。这样的定位方式既安全又可靠。其尺寸参考JB/T 7649.10-19948，选用M12挡料销。8 模具装配与调试对于导柱复合模装配，应以凸凹模作为装配基准件。先将装有凸凹模的固定板用螺栓和销钉安装、固定在制定的模座的相应位置上；再按凸凹模的内形装配、调整冲孔凸模固定板（即切边凹模）的相对

46、位置，使冲孔凸、凹模间的间隙趋于均匀，用螺钉固定；然后再以凸凹模的外形为基准，装配、调整落料凹模相对凸凹模的位置，调整间隙，用螺钉固定。然后再安装其它的零件。安装顺序：组件装配模架的组装，凸模及凸凹模在固定板上的组装。总装配先装上模，再以上模为基准装下模。调整凸凹模的间隙安装其它辅助零件检查、试件9 模具总体结构与工作过程模具的总体结构如图9-1所示。模具用上下模座、导柱导向，件18凸凹模2沿件15小导柱、件17凸凹模1滑动与件7切边凹模等完成压料、冲孔、翻孔、冲孔、切边工作。模具的工作过程：将条料送入，随上模下行。凸凹模2与翻孔凹模及顶料杆将条料压紧，上模继续下行由小凸模5与凸凹模1等完成冲

47、孔，然后上摸继续下行凸凹模l与翻孔凹模翻孔至与定高柱贴合完成翻孔工序，上模继续下行，与凸凹模2贴合并压缩橡皮，至与下定高柱贴合后完成冲孔、切边过程。冲孔废料通过漏料孔落入废料盒内，切边废料由废料刀切断分离，然后上模上行，靠卸料橡皮推动凸凹模2、翻孔凹模9中的顶料杆11，将工件卸下，上模回到上死点，取出工件完成一个冲孔、翻孔、冲孔、切边的循环过程。图9-1 模具的总体结构图1.上模座 2.螺钉 3.上模垫板 4.凸模固定板 5.小凸模1 6.上模定高柱 7.切边凹模8.橡皮 9.翻孔凹模 10.顶杆 11.螺塞 12.废料切刀 13.小导柱 14.下模定高柱15.凸凹模1 16.凸凹模2 17.

48、凸凹模固定板 18.垫板 19.下模座 20.圆柱销21.卸料螺钉 22.挡料销 23.小凸模2 24.导柱 25.导套结论现在模具技术的应用越来越广泛。本文针对轿车后制动器挡油盘进行了冲模设计。所做工作如下：（1）对冲压件进行工艺分析，并确定冲裁工艺方案和模具结构形式。（2）对模具结构进行总体设计。（3）对模具设计涉及到的数据进行计算。（4）对主要零部件进行设计。（5）对各零部件进行装配和调试。通过毕业设计，我系统地巩固了模具结构设计、机械制图、机械制造基础、机械设计基础、互换性与技术测量等许多课程。从分析零件图到模具的设计与装配图的绘制，在指导老师的带领下，每一个环节都是我自己设计制作的。

49、在这次毕业设计中通过参考、查阅各种有关模具方面的资料，特别是模具在实际中可能遇到的具体问题，使我在这短暂的时间里，对模具的认识有了一个质的飞跃。使我对冲压模具设计的整个过程，主要零件的设计，主要工艺参数的计算，模具的总体结构设计及零部件的设计等都有了进一步的理解和掌握。模具在当今社会生活中运用得非常广泛，掌握模具的设计方法对我们以后的工作和发展有着十分重要的意义。致谢本毕业设计是在江琴老师的精心指导下完成的，在此，向她表示衷心的感谢。从陌生到开始接触，从了解到熟悉，这是每个人学习事物所必经的一般过程，我对模具的认识过程亦是如此。经过几个月的努力，这次毕业设计划上了了一个圆满的句号，为以后的工作打下了基础。通过此次毕业设计，我发现了平时在学习中的不足，