墙壁三角阀装饰盖冲压模设计

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1、 学号 14102002883 毕业设计题目：墙壁三角阀装饰盖冲压模设计作 者 黄 斌 届 别 2014届 系 别 机械工程学院 专 业 材料成型及控制工程 指导教师 李铁林 职 称 讲 师 完成时间 2014年5月10日 湖南理工学院毕业设计（论文）摘要本文的中心内容是对墙壁三角阀装饰盖的冲模设计，对墙壁三角阀装饰盖零件的工艺分析，其材料为08钢。文中详细介绍了模具的设计过程以及相关的计算说明，根据零件的工艺分析确定该模具为落料、冲孔、拉深复合模，使用复合模能够达到批量生产，虽然复合模的凸凹模加工复杂且成本高，但因该零件结构简单又是对称的，所以模具加工制作并不会很困难。复合模中采用弹性橡胶卸

2、料，能够保证制件质量，但由于采用顶件装置将制件顶出，可能由于制件对拉深凸模的包紧过大，导致将制件顶出时影响制件的表面质量。 关键词：墙壁三角阀；冲压模；复合模；顶件装置ABSTRACT The central content of this thesis is to design of die wall triangle valve cover, the technology analysis of wall triangle valve trim cover parts, the material is 08 steel. This paper introduces the design p

3、rocess of the mould and the related calculation, determined according to the analysis of the die for blanking, punching, drawing compound die parts of the process, the use of compound die can achieve mass production, although the convex and concave mold processing compound die is complex and the cos

4、t is high, but the simple part structure is symmetrical, therefore the mold manufacture and not very difficult. Compound die with elastic rubber discharging, can guarantee the product quality, but the ejecting device will work out, probably due to the parts drawing punch wrapping is too large, affec

5、ting the surface quality of workpiece workpiece will lead to the ejection.Key words: wall triangle valve; stamping die; compound die; ejecting device目录摘要IABSTRACTII1 绪论11.1模具工业对现代工业的而影响11.2 现代模具在国、内外发展状况及未来发展趋势12 墙壁三角阀装饰盖制件冲压成形方案确定32.1 墙壁三角阀装饰盖冲压工艺分析32.2 墙壁三角阀装饰盖冲模成形方案分析32.3 毛坯形状，尺寸和主要参数的计算42.4 排样方案

6、确定52.5 压力机的初选83 墙壁三角阀装饰盖模具设计103.1 墙壁三角阀装饰盖凸凹模的设计103.2 定位零件的设计与选择173.3 卸料、取件零件的设计183.4 弹性元件选择与计算183.5 模架的选择194 模具工作原理及压力机的校核204.1 模具的结构组成204.2 模具的工作原理204.3 压力机的校核225 总结与展望23参考文献24致谢251 绪论 1.1模具工业对现代工业的而影响在当今工业生产中，各种工业产品的生产越来越离不开模具了，模具作为一种工业的重要工艺装备，它是通过一定的方式让原料制作成型，在当今的工业生产中，产品制造越来越多利用冲压、锻压级挤压成形。模具工业现

7、已经变成工业发展的基础，在众多国家，尤其是那些工业发达国家，他们特别重视模具技术的开发，大量投资发展模具工业，开发和引进先进技术用来加强模具的制造水平，可见模具的重要性，模具工业的地位也越来越重要。伴随着现代工业的发展，众多新产品的研发和生产都特别依赖于模具的生产，模具的作用越来越大。当代，电视机、计算机、录音机等电子产品中的大部分零件都由模具成型；自行车、手表、洗衣机、电冰箱、等产品中的零件有85%由模具成型。我们的日常生活及工业发展已越来越离不开模具工业的发展。 1.2 现代模具在国、内外发展状况及未来发展趋势（1）模具在国内发展状况模具生产技术水平的好坏，已径是衡量一个国家产品制造水平好

8、坏的重要标志，由于模具在比较大的程度上决定着产品的质量、生产率和新产品的开发能力。中国经济的快速发展对模具工业的要求越来越高，这为中国模具的发展提供了巨大的推动力。近十几年来，中国模具工业一直以每年15%左右的增长速度快速发展。虽然中国模具工业在快速发展，然而与发达国家相比，中国模具工业不管是在技术上，还是在管理上，都有很大的差距。尤其是在大型、精密、复杂和长寿命模具制造技术上，差距特别明显，中国因此每年需要买进大量此类模具，然而在模具产品上，中低精度要求的模具又供大于求，市场竞争激烈价格普遍偏低，许多模具企业的效益受到影响。然而高精度模具的生产能力又不足，高精度模具的开发、研究和生产能力很弱

9、，专业技术人才缺乏，模具开发及研究投入费用少等众多问题，严重拖慢了中国模具行业的发展。 因为近几年市场需求的强大拉动，中国模具工业得到了高速发展，市场广阔，产销较旺。2003年我国模具产值超过450亿元人民币，约折合50多亿美元，依据模具总量排名，中国仅落后日本、美国，位居世界第三。中国模具已经包含了各种用于金属和非1金属成形的特殊装备，被分为10大类、46小类。1996年到2002年间，中国模具制造业的产值每年平均增长14%左右，2003年增长25%左右，广东、江苏、浙江、山东等模具比较发达地方的增长甚至在25%以上。近几年，我国的模具技术有了脚大的进步，生产的模具已经开始慢慢接近国际水平。

10、从整体来看，我国技术要求低的模具已供过于求，市场利润空间较小，因竞争激烈，基本上无利润，但是技术含量较高的中、高档模具却是远不能符合国民经济发展的需要，很大一部分技术要求较高的模具还要从国外进口，国内模具企业缺乏技术含量制造高精度或复杂的模具。近五年来，我国大概每年需进口模具约11.2亿美元，2007年就进口了近13.7亿美元的模具，这其中还没有算随设备和生产线作为附件带进来的模具费用。中国如今拥有的模具企业众多，从业人数达到50多万人。中国的模具生产地目前主要分散在华南地区和华东地区，大概为全国模具制造业产值和销售额的三分之二。（2）模具在国外发展状况国外模具因工业起步高，模具发展相对国内发

11、展更快。国外的模具种类也更加繁多，国外常用的模具就有几十种，就模具的吨位而言，最重的达80吨；国外模具精度也更加高，模具的精度是指凸凹模具的尺寸精度和形位精度，当前，国外对模具的互换性要求也较高，不但对同一规格大小的不同模具所冲出的同一制件能够互换，还妖气模具的凸凹模能够进行互换。如今，美国所制造的电机铁芯模具的凸凹模已经高达0.25的精度，而且凸凹模之间还具有互换性。当今，由于产品的更新以及制造技术水平的加强，模具的精度也不断的提高。国外模具的寿命也普遍比国内模具寿命高，而导致国内模具寿命低的原因就是模具制造精度还不够高，国内没有先进技术生产高精度的凸凹模。（3）模具未来的发展趋势 当前在冲

12、模设计和模具制造上，模具结构与精度正朝着两个方面的发展，其中一方面为，为了适应高速、自动、精度、安全等大批量自动化生产的要求，冲压模目前正朝向高效、精密、长寿命、多工位、多功能的方向发展；而另一面，为了满足市场上产品的迅速更新的需求，众多快速成形方法以及简单经济冲模的设计制造也因此而快速发展。模具设计与模具制造业越来越趋向现代化，计算机技术以及信息技术等先进技术应用于模具技术中，让模具技术和模具制造得到了革命性的发展。尤其是CAD/CAE/CAM的应用于模具技术上。模具的标准化以及专业化的生产，也越来越得到模具行业的重视，因为模具的专业化生产能够提高模具质量，减小模具的制造周期。2 墙壁三角阀

13、装饰盖制件冲压成形方案确定2.1 墙壁三角阀装饰盖冲压工艺分析 图2-1 墙壁三角阀装饰盖图冲压件工艺性是指冲压零件在冲压加工过程中加工的难易度。冲压加工工艺过程包括备料冲压加工工序必要的辅助工序质量检验组合、包装各异。即便是同一个零件，也会因为生产单位的生产条件、工艺装备情况及生产的传统的全过程，但是分析工艺性的重点在冲压加工工序这一过程中。而冲压加工工序很多，各种工序中的工艺性习惯等各异，其工艺性的涵义也不尽相同。这里我们着重分析零件的结构工艺性。该零件为筒形，结构简单，中心对称，是比较经典的拉深件。在拉深过程中要注意控制拉深程度，加工时，根据零件如图2-1所示，应考虑以下几点：a 拉深件

14、圆角半径：拉深件的圆角半径要适合，应尽偏量大些，以便于成形和减少拉深次数，避免在拉深过程中出现失稳现象即拉裂。拉深件底与壁的圆角半径应满足r1t。而在此设计中圆角半径Rt=2，故满足设计要求。b 考虑拉深件厚度不均匀的现象：在拉深过程中，一般为不变薄拉深，但理论分析上说是会变的，在拉深过程中壁厚会有少量的变化，但在拉深件精度要求不高时，可以忽略不计。 该制件材料是08钢，而08钢是优质碳素结构钢，易于拉伸成形，具有良好的冲性能，工件结构为圆形带孔拉深件，拉伸高度不大，孔在底部并且不在拉深变形区，如图2-1知该制件精度不高，零件图上工件高度12，孔20+0.210，工件外轮廓6400.30，属I

15、T14级，一般冲压均能满足精度要求。2.2 墙壁三角阀装饰盖冲模成形方案分析 该工件包括落料，拉深，冲孔，三道生产工序，于是有以下三种工艺方案。方案一：先落料，再拉深，最后冲孔。使用简单的单工序模生产。方案二：落料冲孔拉深复合冲压。使用复合模生产。方案三：落料拉深冲孔连续冲压。使用连续模生产。 方案一模具结构虽然简单，但需三道工序，即需要落料模，拉深模，冲孔模，三副模具，生产效率低，很难达到零件的批量生产。方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度可以得到较好的保证，并且生产效率高。尽管模具结构较方案一复杂，但是因为零件的几何形状简单对称，模具制造并不是很难。方案三也只需一副模具，生产效率

16、也较高，但零件的冲压精度比方案二差。想要保证冲压件的形位精度，必需在模具上设置导正销导正定位，故其模具制造，安装较复合模复杂。通过对上述三种方案的综合分析对比，该件的冲压生产采用方案二最好。2.3 毛坯形状，尺寸和主要参数的计算（1）毛坯尺寸计算该工件为无凸缘圆筒形件，按其直径面积相等的原则计算毛坯直径。如图2-2所示，为方便计算将工件分为三个简单的几何体，如图123部分。按工件从底层计算h=12mm,d=64mm,R=5mm。图2-2 毛坯计算图确定是否加修边余量，由于坯料的各向异性和模具间隙不均等原因的影响，拉深后工件的边缘不整齐，定位不准确，甚至出现突耳，拉深后需要进行修边，所以在计算坯

17、料直径时，要确定是否需要增加修边余量。由于其工作相对高度： 查 可知不需加修边余量。1）计算毛坯直径由图2-2毛坯计算公式如下： （2-1） （2-2） （2-3） 将三部分面积相加，并使，可得 （2-4） 式中 A-拉深件的总面积（含修边余量）； -拉深件的毛坯直径； -拉深件各组成部分的面积。将数据代入公式计算可得mm。 2）确定是否需要压边圈根据坯料相对厚度： 式中-坯料厚度， -毛坯直径，查可知，不用压边圈，因担心该冲件在拉深过程中会发生起皱，稳妥起见，采用带弹性压边装置的模具。但实际上这里的压边圈是作为定位与顶件之用。（2）确定拉深次数由于拉深件的高度与其直径的比值不同，有的拉深件用

18、一次拉深就可以制成，而有的高度大的拉深件，则需要多次拉深才能制成。可以根据工件的相对高度（）和坯料的相对厚度（）的大小两种方法来确定拉深次数 。查表可知，由于工件相对高度小于一次拉深时的相对高度，则此零件能够一次拉深成形；也可根据相对厚度查表确定出筒形件（带压边圈）极限拉深系数，而工件的拉深系数为则可一次性拉成。2.4 排样方案确定（1）排样方法 冲裁件在板料，带料或条料上的布置方法称为排样。良好的排样是降低成本,保证冲件质量,保证生产率及模具寿命的有效措施。排样方案确定时应考虑以下原则： 1）提高材料的利用率（可以在不影响冲件的使用性能的前提下适当改变冲件外形）。 2）合理排样应使操作方便，

19、能够降低劳动强度。 3）模具结构简单并且寿命长。 4）符合冲件质量和冲件对板料纤维方向的要求。根据材料的合理利用情况，条料排样一般有废料排样，少废料排样和无废料排样；根据零件图可选用少废料排样。沿冲件部分外形切断或冲裁。只在冲件之间或冲件与条料侧边之间留有搭边。这种排样利用率较高，冲件结构简单，用于精度要求不是很高的制件排样。根据制件的形状和排样方法确定排样方案如图2-3所示；图2-3 排样图（2）搭边与料宽 1）搭边 排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料称为搭边；搭边有两个作用，其一作用为补偿定位误差，保证冲出合格的零件，其二是增加条料的刚度，方便条料的送进。由排样图知搭边

20、值式中 a-侧面搭边值 -冲件之间的搭边值搭边值的大小与下列因素有关：I 材料的力学性能 II 材料的厚度 III 零件的外形和尺寸 IV 排样方法 V 送料及挡料方式。2）送料步距和条料宽度的确定 送料步距 条料在模具上每一次送进的距离称为送料步距，其大小为条料上两个对应冲裁件的对应点之间的距离。 条料宽度 条料宽度的确定原则：最小条料宽度要满足冲裁件零件周边有足够的搭边值。最大条料宽度要保证冲裁时顺利在导料板之间送进并与导料板之间有一定的间隙。根据零件图要求，导料板之间无测压装置。送料步距： s=D+a1=83.1+1.5mm=84.6mm 条料宽度： b=D+2a=83.1+21.5mm

21、=86.1mm式中D-平行于送料方向冲裁件的宽度3）裁板方法板料规格选用2 mm1000 mm3000 mm每张钢板裁板条数n1:为了操作方便，采用横裁，即 n1 =3000/86.1=34条余72.5mm每条裁板上的工件数n2 n2=(Ba1)/s=(1000-1.5)/84.6=11个 式中B钢板宽度（每条裁板的长度）1000mm每张钢板上的工件总数： n总=n1n2=3411=374个（3）材料的利用率衡量材料的经济利用率的指标是材料的利用率 =(n总D2）/(4LB) x 100% (2-5） =(3743.1483.12）/(430001000) 100% = 67.6%2.5 压力

22、机的初选在冲裁模设计中，冲压力是指落料力，缷料力，拉深力，压边力，冲孔力，切边力和推件力的总称。冲压力是冲裁时选择压力机，进行模具设计校核强度和刚度的重要根据。（1）落料力F落1.3Dt （2-6） 1.33.1483.13202N 217097.088N217.1KN式中材料抗剪强度08钢260360MPa 取320Mpa（2）卸料力 F卸 K卸F落 （2-7） 0.04217.1KN 8.68KN 查P57 表311可知式中K卸0.4（3）拉深力 F拉 Kdtb （2-8） 0.453.14642400N 72345.6N 72.3KN查P184 表510可知式中 K-修正系数，K0.45

23、 -材料强度极限，08钢342441MPa,取400MPa（4）压边力 F压 /4D2（d+2rd）2F （2-9） 3.14/4 83.12-（64+26）22.5N 2216.9N 2.2KN式中 rd-凹模圆角半径，取rd6mm； P-单位压边力，P2.5MPa。（5）冲孔力 F冲 1.3dt （2-10） 1.33.14202320N 52249.4N 52.2KN 式中 d-工件孔直径，d20mm。（6）切边力 F切1.3Dt （2-11） 1.33.14642320N 167198.6N 167.1KN式中 D-工件外轮廓直径，D64mm。（7）推件力 F推nK推F冲 （2-12）

24、 30.0552.2KN 7.8KN式中 n-冲孔时卡在凹模内的废料数，n3； K推-推件力因素，K推0.05。 故总冲压力为： F总F落+F卸+F拉+F压+F冲+F切+F推 217.1+8.68+72.3+2.2+52.2+167.1+7.8KN527.38KN从满足冲压力要求看，初步选用J2363规格的压力机。3 墙壁三角阀装饰盖模具设计3.1 墙壁三角阀装饰盖凸凹模的设计3.1.1 凸、凹模刃口尺寸的确定凸、凹模刃口尺寸的确定原则 1）考虑落料和冲孔的区别，落料件的尺寸由凹模尺寸决定。因此，落料模应先确定凹模的尺寸，用减小凸模尺寸来控制合理的间隙。冲孔件的尺寸取决于凸模，因此，冲孔模应先

25、确定凸模尺寸。用增大凹模尺寸来控制合理的间隙。2）考虑刃口的磨损对冲件尺寸的影响。刃口磨损后尺寸越变越大， 其刃口的基本尺寸应尽量接近或等于冲件的最小极限尺寸最好；刃口磨损后尺寸变小，应尽量接近或等于冲件的最大极限尺寸。3）考虑冲件精度与模具精度之间的关系，选择模具制造公差时，不仅要保证冲件的精度要求而且要保证有合理的间隙值。通常冲模精度较冲件精度高23级。4）凸、凹模加工时的刃口尺寸计算公式其公式如下： 落料 （3-1） （3-2） 冲孔 （3-3） （3-4）式中：，-分别为落料凸，凹模刃口尺寸 ，-分别为冲孔凸，凹模刃口尺寸 ，-分别为落料件外径和冲孔件的基本尺寸 p，d-分别为凸凹模的

26、制造公差，凸模按IT6，凹模按IT7. -制件的制造公差 -最小合理间隙 -磨损系数，其值在到之间。零件精度IT10级以上的，取，工件精度IT14以下的，取=0.5.因为要确保冲模的间隙小于最大合理间隙（Zmax），凸模和凹模制造公差需满足： 3.1.2墙壁三角阀装饰盖凸凹模尺寸计算（1）落料刃口尺寸计算对于落料部分尺寸按未注公差等级IT14级计算，所以落料件尺寸为，根据查表得冲裁刃口双面间隙为,. 的制造公差查表得，则有： 由于，故，将数据代入公式（3-2）与公式（3-3）可得到： （2）冲孔刃口尺寸计算对于的孔尺寸为，制造公差查表得由于： +即： + 则： +0.020 +0.020 （3

27、）拉深刃口尺寸计算对于拉深部分的工件高度制造公差查表得 =查拉深凸模和凹模的单边间隙查表，得按Z/2=1.1t,即Z=21.1t。则可求得拉深凸模和凹模的刃口尺寸为： 3.1.3模具结构形状设计及强度校核 （1）落料凹模结构设计 冲孔落料的凸凹模其刃口平面与工件尺寸相同，这样就会产生复合模的“最小壁厚”问题。冲孔落料复合模采用最小壁厚数据可按表3-1选取，如表3-1所示，表值为经验数据。表3-1凸凹模最小壁厚a数（单位:mm）部分如下表3-1最小壁厚系数材料厚度11.41.62最小壁厚2.32.52.73.2最小直径1518 图3-1 最小壁厚为了增强凸凹模的强度和减小孔内废料的涨力，可以采用

28、对凸凹模有效刃口以下增加壁厚或将废料反向顶出的方案如图31所示。 （2）模具材料的选择凸凹模材料选择9Mn2V钢，不仅因为该模具钢是一种综合力学性能比碳素工具钢好的低合金工具钢，而且还有较高的硬度和耐磨性，淬火时变形较小，淬透性很好，价格实惠。由于该钢中含有一定量的钒，能够细化了晶粒，减小钢的过热敏感性，同时碳化物比较细小和分布均匀。9Mn2V钢的化学成分和物理性能分别如表3-2和表3-3所示 表3-2 9Mn2V钢化学成分（GB/T 12992000）W%CSiMnVPS0.850.950.401.702.000.100.250.0300.030表3-3 临界温度临界点Ac1AcmAr1Ar

29、3温度（近似值）730760655690表3-4 综合性能耐磨性耐冲击性淬火不变形性淬硬深度 中等中等好浅 红硬性脱碳敏感性切削加工性 差较大较好（3）确定落料凹模外形尺寸凹模的刃口形式，考虑到本例生产批量较大，所以需要采用刃口强度较高的凹模，因此采用阶梯形直壁式。凹模的外形通常有矩形与圆形两种，凹模的外形尺寸应满足凹模有足够的强度与刚度，并且凹模的厚度还应考虑修模量。凹模的外形尺寸通常依据冲裁料的厚度和冲裁件的最大外形尺寸来确定。凹模厚度公式为:凹模厚度 （3-5）式中k-系数，考虑板料厚度的影响 s-冲裁件的最大外形尺寸查表3-15 系数K值,因 ,取。故 考虑到拉深高度和保证，最后取。凹

30、模形状简图如图3-2所示： 3-2 落料凹模图（4）凹模的强度校核由于凹模外形尺寸是根据查所确定，且凹模下面拉深冲孔凸凹模固定板的洞口比凹模小，因此凹模工作时不受弯曲，所以不需做强度校核。3.1.4落料、拉深凸凹模外形尺寸及强度校核（1）落料、拉深凸凹模的高度 为了既能够满足结构要求，同时也能满足凸凹模的强度，此处采用阶梯形结构，如图3-3所示。（2）落料、拉深凸凹模的强度校核凸凹模的最小壁厚通常按经验选取，对于黑色金属与硬质合金凸凹模最小壁厚为1.5t（须大于0.7mm），即3mm，此处壁厚为6.325mm3mm，故符合要求。图3-3 落料、拉深凸凹模3.1.5冲孔、拉深凸凹模外形尺寸及强度

31、校核冲孔、拉深凸凹模的功能是完成冲孔、拉深，重要性大，其热处理硬度也相对比落料凸模大，其材料也选用9Mn2V钢，热处理硬度为6062HRC（1）冲孔、拉深凸凹模的高度冲孔、拉深凸凹模的高度=冲孔、拉深凸凹模固定板的高度+落料凹模的高度减去板料厚度及留有的一定间隙 =12mm +45mm-2mm-1mm =54mm（2）冲孔、拉深凸凹模的强度校核 1）冲孔凹模的强度校核 凹模强度计算公式 （3-6） 式中 冲孔、拉深凸凹模的最小厚度（mm） F冲压力（N） wp许用弯曲应力（MPa） d、do冲孔、拉深凸凹模刃口与支承口直径（mm）这里F=F冲=52249.4N wp= 500MPa d=20m

32、m do=64mm 而此处H=（64-20）mm=44mm，故符合要求。 2）拉深凸模稳定能力的校核 （3-7）式中 -冲孔凸模许用的最大自由长度（mm） E-冲孔凸模材料的弹性模量（MPa） d-凸模或冲孔直径（mm） -冲件材料的抗剪强度（MPa） t-冲件材料的厚度（mm）这里E=2.2105 MPa d=64mm t=2mm =300 MPa于是 而实际的冲孔、拉深凸凹模厚度为H=(64-20)=44mm，所以强度完全满足要求。冲孔、拉深凸凹模的简图如图3-4 图3-4 冲孔、拉深凸凹模3.1.6冲孔凸模外形尺寸及强度校核（1）冲孔凸模的形式因为冲孔凸模强度足够，故采用类似直通式的形式

33、，其主要受到上顶杆孔和凸模孔的影响，避免出现最小壁厚。（2）冲孔凸模的高度冲孔凸模的高度为落料、拉深凸凹模的高度加上冲孔凸模多出凸出的高度则冲孔凸模的高度为： 48mm+3mm=51mm 冲孔凸模简图如图3-5所示。 图3-5 冲孔凸模（3）强度校核 1）凸模稳定能力的校核 凸模稳定能力校核计算公式 （3-8） 式中 -冲孔凸模可以达到的最大自由长度（mm） E-冲孔凸模材料的弹性模量（MPa） d-凸模或冲孔直径（mm） -冲件材料的抗剪强度（MPa） t-冲件材料的厚度（mm）这里E=2.2105 MPa d=15.16mm t=2mm =300 MPa于是 又此处冲孔凸模的自由长度为36

34、mm，故符合要求。2）承压能力的校核 （3-9） 式中 -冲件材料的抗剪强度（MPa） t-冲件材料的厚度（mm）d-凸模或冲孔直径（mm）k-凸模刃口的接触应力（MPa）p-凸模材料的许用压应力（MPa）这里=300 MPa t=2mm d=15.16mm p=1500 MPa则: 即凸模稳定能力和承压能力均满足要求。3.2 定位零件的设计与选择定位零件的设计是为了保证模具正常工作和冲出合格的冲裁件，还为了确保坯料或工序件对模具的工作刃口处于正确的相对位置，所以必须对板料进行定位。而板料在模具送料平面中一般要考虑两个方向的限位：一是在与送料方向垂直的方向上限位，保证条料沿正确的方向送进，我们

35、把它成为横向定位；二是在送料方向上的限位，控制条料一次送进的距离（步距），称为条料纵向定位。因为本设计的墙壁三角阀装饰盖是采用复合模生产，而在复合冲裁模上，一般条料的横向定位装置采用导料销进行定位，此处也采用导料销定位，采用导料销定位的优点是它对条料的宽度没有严格的要求，并且可以使用边角料；对于条料的纵向定位，采用定位销来定位，因此处是只是单个毛坯的定位，而定位销通常用于块料，单个毛坯或工序件的定位。3.3 卸料、取件零件的设计卸料，推件和顶件装置的作用是当冲模完成一次冲压之后，将冲件从模具工作零件上卸下来，以便后续冲压工作继续进行，通常，卸料是指将冲件或废料从凸模上卸下来；推件和顶件一般是把

36、冲件或废料从凹模中卸出来。本设计需考虑冲孔废料的卸料以及制件从拉深凹模中取出。冲孔废料的卸料采用弹压卸料装置并在设计拉深冲孔凸凹模时，冲孔凹模保证有足够的刃口及修模尺寸后将凹模下端尺寸稍微加大点，以减小落料力和方便废料的卸料，弹压卸料装置既起到卸料作用还有压料作用，使冲裁零件质量较好；本设计采用顶件装置将制件取出，顶件装置通常是弹性的，顶件装置的结构一般由顶杆，顶件块和装在下模底下的弹顶器组成。顶件装置的顶件力容易调节，工作可靠，冲裁件平直度较高。3.4 弹性元件选择与计算弹性元件的选用一般选择弹簧或橡胶，在这里选用橡胶，因为橡胶允许承受的负荷较大，安装调整灵活方便，是冲裁模中常用的弹性元件。

37、 橡胶的选用及计算步骤如下：（1）橡胶的选用根据工艺性质和模具结构确定橡胶性能，数量和形状，此处为拉深所用，所以用较软的橡胶，选择聚氨酯橡胶。（2）根据卸料力确定橡胶截面尺寸 橡胶产生的压力按下式计算 （3-10） 所以，橡胶截面积为 （3-11） 式中 F-橡胶所产生的压力，设计时取大于或等于卸料力； P-橡胶所产生的单位面积压力（），与压缩量有关，其值查确定为 1 ； A-橡胶横截面积（）。 3.5 模架的选择（1）模架 模架一般分为导柱模模架和导板模模架，一般采用导柱模模架，这里也是使用导柱模模架，导柱模模架按不同的位置，又分为中间导柱模架，后侧导柱木架，对角导柱模架和四导柱模架，因设计

38、结构时是采用横向送料，所以采用后侧导柱模架，而后侧导柱模架其优点是工作面敞开，适合于大件边缘冲裁。（2）导向装置 一般所用的导向装置有导板式，导柱导套式，滚珠导向式。采用导柱导套式导向装置，将导柱导套制成小间隙配合，导柱导套与模座均为过盈配合，保证在使用过程中的安全性和可靠性。4 模具工作原理及压力机的校核4.1 模具的结构组成（1）顶件块的设计顶件块的零件图如图4-1所示： 图4-1 顶件块（2）卸料板的设计 卸料板的零件图如图4-2所示 图4-2 卸料版（3）推件块的设计推件块的零件图如图4-3所示 图4-3 推件块4.2 模具的工作原理 依据上述对工作零件的设计，模具的装配图设计如图4-

39、4所示： 图4-4 装配图 1-上模座 2-导套 3-导柱 4-落料凹模 5-落料凹模与冲孔拉深凸凹模固定板 6，8-垫板 7-下模座 9，23-紧固螺钉 10-销钉 11-推杆 12-推板 13-打杆 14-落料拉深凸凹模15-卸料螺钉 16-凸凹模固定板 17-橡胶 18-推件板 19-卸料板 20-顶件块 21-带肩顶杆22-拉深冲孔凸凹模 24-挡料销 25-导料销 26-冲孔凸模 27-模柄。工作时，条料以导料销25和挡料销24进行定位，上模下压，因弹压卸料板19比落料拉深凸凹模14高出大概0.3mm，所以先将条料压紧，落料拉深凸凹模14继续向下，此时完成了落料工序，当向下运动，落料

40、拉深凸凹模14与拉深冲孔凸凹模22接触，推件板18向上运动，而顶件块20向下运动，上模当下行一定距离时，此时冲孔与拉深完成。冲孔废料由冲孔凸模从凸凹模内孔中推下；当开模时，顶件装置将制件顶出，而板料通过卸料板从落料拉深凸凹模中卸出。4.3 压力机的校核选用的J23-63规格的压力机，它的具体参数如下：公称压力： 630KN滑块行程： 120mm最大封闭高度： 360mm最大封闭调节量： 90mm工作台尺寸规格： 480mm710mm 工作台垫板孔尺寸规格： 180mm模柄孔尺寸规格： 50mm70 mm工作台厚度尺寸： 90mm 垫板厚度尺寸： 80mm 根据装配图及J23-63的压力机参数可

41、知，选用J23-63机型的压力机符合要求。5 总结与展望通过对墙壁三角阀装饰盖的落料冲孔拉深复合模的设计，之所以采用复合模有如下几点原因：一是复合模加工工件效率高，一次就可以把工件冲压成型，达到大批量的生产；二是制件结构简单且对称的，采用复合模，对模具的加工制造并不会因结构复杂而加工困难，制造模具的成本不是很高。然而不采用级进模或是单工序模，因为采用级进模，生产效率高，但模具的加工制造困难，且精度较难保证，级进模生产也不是很安全，若采用单工序模，因工序较多，导致生产效率低，人工操作较多，并且因要加工的模具较多，模具加工成本也比较高。本设计中采用弹压卸料装置，能够保证制件有良好的表面质量，也便于

42、板料的卸出；采用顶件装置，也便于制件的脱落，使取件方便。但由于采用复合模，且复合模中有三道工序，导致模具结构复杂，不仅有弹压装置，还有推件装置以及顶件装置，使模具的装配过程复杂，调试困难，还有采用顶件装置将制件从凸凹模中顶出，容易使制件表面产生压痕，可能会破坏表面质量。 参考文献1 翁其金主编. 冲压工艺及冲模设计M. 机械工业出版社, 2004, 7.2 齐卫东主编. 简明冲压模具设计手册M. 北京: 北京理工大学出版社, 2010.3 卢险峰主编. 冲压工艺模具学M. 北京: 机械工业出版社, 1997.4 周大隽主编. 冲模结构要领与范例M. 北京: 机械工业工业出版社, 2005.5

43、叶彦邦、陈统坚主编. 机械工程英语M. 第2版.北京: 机械工业出版社,2005,10.6 彭建声主编. 简明模具工实用技术手册M. 北京: 机械工业出版社, 2004.7 冲模设计手册编写组. 冲模模设计手册M. 北京: 机械工业出版社,1999.8 郑家贤主编. 冲压工艺与模具设计实用技术M. 机械工业出版社.1999.9 李硕本主编. 冲压工艺学M. 北京: 机械工业出版社，1982.10 成虹主编. 冲压工艺与模具设计M. 北京: 高等教育出版社，2000.11 李天佑主编. 冲模图册M. 北京: 机械工业出版社，1998.12 陈炎嗣、郭景仪主编. 冲压模具设计与制造技术M.北京：北

44、京出版社，1991.13 张钧主编. 冷冲压模具设计与制造M. 西安: 西北工业大学出版社，1995.14 Intemational association for research and testing in the field of textile ecology IS. Edition 01/2003 .Oeko-Tex Standard 100. 19, February, 2003.15 Gary Hufbauer,Barbara Kotschwar, and John Wilson. Trade and Standards:A Look at Central AmericaJ .

45、The World Economy, 2002.16 Edwards Jr KS， McKee RB. Fundamentals of Mechanical Component DesignM. McGrawHill. 1991.致谢在论文即将完成之时，我要真诚的感谢李老师的耐心指导，没有李老师的指导，设计过程中遇到不少障碍和困难都难以得到解决，就因为有了李老师的耐心指导，解开我许多的困惑，才能让设计顺利完成。当然，我还得感谢本论文涉及文献的作者，因为有你们的成果，我才能顺利的完成设计。我还得感谢所有帮助和关心过我的同学，和他们一起学习，一起成长，共同经历大学四年的美好时光。与他们在一起的交流让我受益匪浅，使我在知识上，技能上都有了很大的提高。最后我要感谢我的父母和我的哥哥及所有的亲人，感谢你们多年来对我的照顾，关爱，以及对我的支持。26