毕业设计（论文）无导向垫板落料模设计

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1、济源职业技术学院毕业设计目录摘要1前言21 冲压的工艺性及工艺方案的确定32 模具的技术要求及材料选用62.1 冷冲模材料的选用62.2 材料的选择原则63 排样设计与计算84 主要设计计算124.1 计算冲压力124.2 确定模具压力中心134.3 凸，凹模刃口尺寸的计算145 模具的总体设计196 模具总体设计和主要零部件设计226.1模具的闭合高度236.2冲压设备的选择237 模具检验的作用及检测的方法268 工作零件的加工工艺28总结29致谢30参考文献3131摘要我毕业设计的是无导向落料模，设计内容是从零件的工艺性分析开始的，根据工艺要求来确定设计的大体思路。冲裁是最基本的冲压工序

2、。本设计重点是在分析冲裁变形过程及冲裁件质量影响因素的基础上，介绍冲裁工艺计算、工艺方案制定和冲裁模设计。涉及冲裁变形过程分析、冲裁件质量及影响因素、间隙确定、刃口尺寸计算原则和方法、排样设计、冲裁力与压力中心计算、冲裁工艺性分析与工艺方案制定、冲裁典型结构、零部件设计及模具标准应用、冲裁模设计方法与步骤等。 主要设计内容有：1、冲裁件工艺性分析；2、确定冲裁工艺方案；3、选择模具的结构形式；4、进行必要的工艺计算；5、选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸；6、校核模具闭合高度及压力机有关参数；7、绘制模具总装图及零件图。本次设计不仅让我熟悉了课本所学的知识，而且让我做到把所学的知识运用到实

3、践当中，更让我了解了模具设计的全过程和加工实践的各种要点。使我在书本和实践当中有一个质的飞跃。关键词：单工序模 冷冲压 排样 前言冲压加工是利用安装在压力机上的模具，对放置在模具内的板料施加变形力，使板料在模具内产生变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。由于加工常在室温下进行，因此也称冷冲压。随着经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。由于产品的材料和工艺特性不同，生产用的设备也各异，模具种类繁多，但应用最广泛的以冷冲压模、塑料成型模和压铸模等，其技术要求和复杂程度也较高。据不完全统计，飞机、汽车、拖拉机、电机电器、仪器化表等产品

4、的零件，有60%左右是使用模具加工的；自行车、手表、洗衣机、电冰箱、电风扇等轻工产品，有85%的零件由模具来制造。至于标准件中紧固件、轴承、日用五金、餐具、塑料制品、玻璃器皿、皮胶鞋等的大批量生产，完全靠模具来保证。例如生产海鸥牌照相机，其占总数92%的零件就需500套模具。显而易见，模具作为一种专用的工艺设备，在生产中的决定性作用和重要地位越来越被人们所共认。我国实行对外开放政策以来，有计划引进各类专利技术和生产线，同时要求工业战线迅速上产品、上品种、上技术水平和提高经济效益，扩大产品出口，实践证明，只有依靠先进的科学技术，广泛地采用新技术，新工艺，新材料和新设备，加强科学管理，才能促进生产

5、的持续和有效发展。而要完成上述新课题和新项目就离不开精密、复杂、大型、长寿命模具的及时供应。由于种种原因，我国模具工业的现状与当前工业的发展还很不适应。无论是在设计制造技术和生产能力方面，还是在管理水平方面，均远远不能满足需要，严重影响工业产品生产的品种、质量和生产周期，削弱了在国际市场上的竞争能力，妨碍了引进技术和生产线的持续使用和扩散推广，还耗费大量外汇。为此，我国要保证国民经济发展速度，实现四个现代化的宏伟目标，成为工业发达国家，振兴和大力发展模具工业，实为当务之急。在振兴我国模具工业的许多工作中，重要的任务之一，就是对模具专业人才的培养，满足模具工业发展的人才需要，提高模具专业人才的技

6、术素质，造就掌握现代化的模具设计和制造技术的优秀后备力量，这是一项带根本性的战略措施。1 冲压的工艺性及工艺方案的确定零件名称：无导向落料模设计生产批量：小批量。材料：08钢。材料厚度：2.5mm。零件简图：如下图1所示。图1 零件图冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求。良好的冲压工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。1.冲裁件的形状应能符合材料合理排样，减少废料。2.冲裁各直线或曲线的连接处，宜有适当的圆角。3.冲裁件凸出或凹入部分宽度不宜太小，并应避免过长的悬臂与窄槽。4

7、.腰圆形冲裁件，如允许圆弧半径，则R应大于料宽的一半，即能采用少废料排样；如限定圆弧半径等于工件宽度之半，就不能采用少废料排样，否则会有台肩产生。5.冲孔时，由于受到凸模强度的限制，孔的尺寸不宜过小。6.冲裁件的孔与孔之间，孔与边缘之间的距离，受到模具强度的限制，不能太小。7.在弯曲件或拉深件上冲孔时，其孔壁与工件之间的距离不能过小。由零件图可见，该冲压件外形简单，精度要求不高，仅需一次冲载加工即可成形。冲压件为小批量生产，且质量轻，尺寸小，为简化模具制造过程，降低生产成本，因而采用单工序、无导向落料模进行加工。无导向模的特点是结构简单、质量轻、尺寸小，模具制造简单，成本低廉。但是凸、凹模的间

8、隙配合由压力机滑块的导向精度决定。使用时调整麻烦，模具寿命低，冲裁件精度差。该类模具适用于精度要求不高，形状简单，批量小的冲裁件。冲压工艺方案的确定，可依据表1确定表1 模具类型的工艺方案项目单工序模级进模复合模无导柱有导柱冲压精度低较低较高，相当于IT10IT13高，相当于IT8IT11制件平整程度不平整一般不平整，有时要校平因压料较好，制件平整制件最大尺寸和材料厚度不受限制300mm以下厚度达6mm尺寸250mm厚度在0.186之间尺寸300mm厚度常在0.05m3mm冲模制造的难度程度及价格容易、价格低导柱、导套的装配采用先进工艺后不难简单形状制件的级进模比复合模具制造难度低，价格亦较低

9、形状复杂的制件用复合模比级进模制造难度低，相对价格低生产率低较低可用自动送料出料装置，效率较高工序组合后效率高使用高速冲床的可能性只能单冲不能连冲有自动送料装置可以连冲，但速度不能太高使用于高速冲床高达400次/分以上由于有弹性缓冲器，不宜用高速，不宜连冲材料要求可用边角料条料要求不严格条料或卷料要求严格除用条料外，小件可用边角料，但生产率低生产安全性不安全手在冲模过程区不安全比较安全手在冲模工作区不安全，要有安全装置冲模安装调整与操作调整麻烦操作不便安装、调整较容易、操作方便安装、调整较容易，操作简单安装、调整比级进模更容易，操作简单确定模具形式，应以冲裁工件的要求、生产批量、模具加工条件为

10、主要依据。冲压生产的模具制造费用比较高，往往占冲压件总成本的10%30%甚至高达40%。因此选用哪种生产方法，必须首先估算成本。即使必须采用冲压加工的方式，也须视生产批量决定采用何种模具形式进行生产。分析表1采用：单工序模最佳。2 模具的技术要求及材料选用利用模具生产制品零件，其模具质量的好坏，寿命的长短，直接关系到产品制造精度、性能和成本。是提高劳动生产率、降低消耗、创造效益，尽快使产品占领市场的重要性条件。而模具的质量、使用寿命、制造精度及合格率很大程度上取决于设计时对模具材料的选用、热处理工艺要求、模具零件配合精度及公差等级的选择和表面质量要求。2.1 冷冲模材料的选用冷冲模材料应具有的

11、性能：冷冲模包括冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模和冷挤压模等。冷冲模在工作中承受冲击、拉深、压缩弯曲、疲劳磨擦等机械的作用。模具常常发生脆断、堆塌、磨损、啃伤和软化等形成的失效。作为冷冲模的主要材料，钢材的性能：1. 应具有较高的变形抗力：主要抗力指标包括淬火、回火抗压强度、弯强度等。其中硬度是模具注意重要的抗力指标，高的硬度是保持模具耐磨性的必要条件。工作零件热处理后的硬度在60HRC强度和抗弯强度才能保证模具具有较高的变形能力。2. 应具有较高的断裂抗主要抗力指标有材料的抗冲击性能抗压强度、抗弯强度、 断裂抗力和冲击载荷下抵抗模具裂纹产生一个特性，也是作为防止断裂的一个重要依据。其基体中碳含

12、量越高冲击韧性越高。故对韧性的要求应依据载荷较大的冷冲镦及剪切模易受偏心弯曲载荷细长凸模或有应力集中的模具，都需要有较高的韧性。3. 应具有较高的耐磨性和抗疲劳性能：对于在一定条件下工作的模具钢，为了提高耐磨性，需要在硬度高的基体上均匀分布有大量细小硬的碳化物， 相同硬度下，提高钢的性能是模具在交变应力条件下产生的疲劳破坏，如模具长期使用有刮痕凹槽等。4. 应具有较好的冷、热加工工艺性：钢材的加工性能包括可锻性、可加工性、淬透性、淬硬性较小的脱碳敏感性和较小变形倾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止热处理后变形等。2.2 材料的选择原则1.要选择满足模具零件工作要求的最佳综合性能的材料：(1

13、)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。 2.要针对模具失效形式选用钢材：钢材的失效是影响模具寿命的主要因素包括(1)为防模具开裂，要选用韧性好的材料；(2)为防磨损，应选用合金元素高的材料；(3)对于大型冲模应选用淬透性好的材料；(4)为保持钢材硬度能力，要选用耐回火性高的含铬、钼合金钢；(5)为防热处理变形，对于形杂的零件应选用含碳量高、淬透性好的高合金材料。3.要根据制品批量大

14、小，以最低的成本的选材原则选用:对于需冲压数量较多模具，一般采用优质合金钢，而数量少的则采用碳素钢，以降低成本。4.要根据冲模零件的作用选择：凸、凹模具应选用优质的钢材制作，对于数量不多或厚度不大的可采用有色金属或黑色金属。而对于支撑板、卸料零件、导向件应选用一般钢材。5.要根据冲模精密程度选用：在制造小型精密模具而又复杂时可选用优质合金钢制作，而对于比较简单，形状、精度有要求不高的模具应选用比较便宜的碳钢或低合金钢。3 排样设计与计算在冲压生产中，节约和减少废料具有重要的意义，在模具设计中，排样设计是一项极为重要的、技术性很强的设计工作，排样的合理与否直接影响到材料的利用率、制件质量、生产率

15、与成本以及模具寿命等，所以排样工作的好坏是左右冲裁经济效益的重要因素之一。冲裁所产生的废料分为两种，一是工件的各种内孔产生的废料，它取决于工件的形状，一般不能改变，称为设计废料；二是由于工件之间的搭边和工件与条料侧面的搭边、板料的料头、料尾而产生的废料，它取决于冲压方式和排样方式，称为工艺废料。提高材料利用率最主要的途径是合理排样使工艺废料尽量小，另外在满足工件使用要求的前提下，适当的改变工件的结构形状也可以提高材料的利用率。1.排样 是指冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法合理的排样和选择适当的搭边值，是降低成本和保证工件质量及模具寿命的有效措施。常用的排样方法有三种：(1) 有废料排样：指

16、沿工件全部外形冲裁，工件与工件、工件与条料边缘都留有搭边，此种排样的缺点是材料利用率低，但有了搭边就能保证冲裁件的质量，模具寿命也高。(2)少废料排样：指模具只沿着工件部分外形轮廓冲裁，只有局部搭边的存在。(3)无废料排样：指工件与工件之间及工件与条料侧边之间均无搭边的存在，模具刃口沿条料顺序切下，直接获得工件。少、无废料排样的缺点是工件质量差，模具寿命不高，但这两种排样可以节省材料，还具有简化模具结构、降低冲裁力和提高生产率等优点。并且工件须具有一定的形状才能采用少、无废料排样。上述三类排样方法，按工件的外形特征主要分为直排、斜排、直对排、斜对排、混合排、多行排等形式。根据本零件的特点，适合

17、采用有废料斜排的方式, 如图 2 所示。图2 排样图该排样方式，模具沿工件全部外形进行冲裁，工件周边都留有搭边。这种排样不仅使冲出的零件达到要求，有可以尽可能大的保证冲裁件的质量，冲模寿命也长，但材料利用率低。2.搭边排样时，工件及工件与条料侧边之间的余料叫搭边。搭边的作用是补偿定位误差和保持条料有一定的刚度，以保证冲压件质量和送料方便。搭边太宽，浪费材料，搭边太窄会引起搭边断裂或翘曲，可能“啃刀”现象或冲裁时会被拉断，有时还会拉入模具间隙中、损坏模具刃口，从而影响模具寿命。、搭边值的大小与下列因素有关：(1)材料的力学性能。硬材料可小些，软材料的搭边可要大些。(2)工件的形状与尺寸。尺寸大或

18、有尖突的复杂的形状时，搭边要取得大值。(3)材料厚度。薄材料的搭边应取的大一些。(4)送料方式及挡料方式。用手工送料、有侧压板导向的搭边值可以取小些。 查表2得最小搭边值，。表2 冲裁金属材料的搭边值料厚手送料自动送料圆形非圆形往复送料11.51.521.5321221.52.523.52.532232.5232.543.53432.53.5354434543546554565465766568657687768以上76879887计算冲裁件面积： 条料宽度：进距：一个布距材料利用率： 式中一个布距内冲裁件数目冲裁件面积（包括内形结构废料）条料宽度进距由式 提高材料利用率最主要的途径是合理排样

19、使工艺废料尽量小，另外在满足工件使用要求的前提下，适当的改变工件的结构形状也可以提高材料的利用率。冲裁所产生的废料分为两种，一是工件的各种内孔产生的废料，它取决于工件的形状，一般不能改变，称为设计废料；二是由于工件之间的搭边和工件与条料侧面的搭边、板料的料头、料尾而产生的废料，它取决于冲压方式和排样方式，称为工艺废料。4 主要设计计算4.1 计算冲压力该模具采用刚性卸料和下出料方式。1.冲裁力的计算 采用平刃口凸模和凹模冲裁时，其理论冲裁力（N）可按下式计算：式中： 冲裁力（N）冲裁件周长（mm） 材料厚度（mm） 材料抗剪强度Mpa考虑到凸、凹模刃口的磨损，模具间隙的波动，材料力学性能的变化

20、以及材料厚度偏差等因素，实际所需的冲裁力还需增加，故选择冲床时的冲裁力（N）应为：式中: 材料的抗拉强度（MPa）由式得 2.推件力式中: 推件力； 卡在凹模洞口中的工件（或废料）的数目； 推件力因数；锥形刃口凹模刃口形式：锥形刃口凹模，冲裁件或废料容易通过，凹模磨损后的修模量较小。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。 查表3 故 选择冲床时的总冲压力： 表3 卸料力、推件力和顶出力因数冲裁材料K卸K推K顶纯铜、黄铜0.020.060.030.09铝、铝合金0.0250.080.030.07钢材料厚度mm0.10.060.0750.1

21、0.140.10.50.0450.0550.0650.080.52.50.040.050.0500.062.56.50.030.040.0400.056.50.020.030.0250.034.2 确定模具压力中心选定坐标系如图3所示。图3 压力中心因冲压件对于X轴，所示。 4.3 凸，凹模刃口尺寸的计算冲裁件的尺寸精度取决于凸、凹模刃口部分的尺寸。冲裁的合理间隙也要靠凸、凹模刃口部分的尺寸来实现和保证。所以正确地确定刃口部分尺寸是相当重要的。1.尺寸计算原则 在决定模具刃口尺寸及制造公差时需考虑下述原则：（1）落料件的尺寸取决于凹模尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸。因此，设计落料模时，以凹模

22、为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模时，以凸模为基准间隙取在凹模上。（2）考虑到冲裁时凸、凹模的磨损，在设计凸、凹模刃口尺寸时，对基准件刃口尺寸在磨损后增大的，其刃口的公称尺寸应取工件尺寸公差范围内较小的数值。对基准件刃口尺寸在磨损后减小的，其刃口的公称尺寸应取工件尺寸公差范围内较大的数值。这样，在凸、凹模磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格的零件。（3）在确定模具刃口制造公差时，既要保证工件的精度要求，有能保证有合理的间隙数值。一般模具制造精度比工件精度高34级。若零件没有标注公差，则可通过书末附录D，查出冲压件未注公差尺寸的极限偏差。2.尺寸计算方法 由于模具加工和测量方法的不同，凸模与凹模

23、刃口部分尺寸的计算公式和制造公差的标注也不同，基本上可以分为两类：（1）凸模和凹模分开加工（2）凸模与凹模配合加工此工件采用（2）凸模和凹模分开加工的方法 采用此方法，要分别标注凸模和凹模刃口尺寸与制造公差，它使用于圆形或简单形状的工件。为了保证间隙值，必须满足下式：式中： 凸模的制造公差； 凹模的制造公差；查表4得间隙值：， 。表4 落料、冲孔模刃口使用间隙材料名称45磷青铜（硬）铍青铜（硬）10、15、20冷轧钢带30钢板硅钢板、钢板08、10、15钢板铜母线铝母线防锈铝软铝L2L6力学性能厚度t初始间隙Z0.10.0150.0350.010.03*0.20.0250.0450.0150.

24、0350.010.03*0.30.040.060.030.050.020.040.010.030.50.080.100.060.080.040.060.0250.0450.80.130.160.100.130.070.100.0450.0751.00.170.200.130.160.100.130.0650.0951.20.210.240.160.190.130.160.0750.1051.50.270.310.210.250.150.190.100.141.80.340.380.270.310.200.240.130.172.00.380.420.300.340.220.260.140.18

25、2.50.490.550.390.450.290.350.180.243.00.620.680.490.550.360.420.230.293.50.730.810.580.660.430.510.270.354.00.860.940.680.760.500.580.320.404.51.001.080.780.860.580.660.370.455.01.131.230.901.000.650.750.420.526.01.401.51.101.200.820.920.530.638.02.002.121.601.721.171.290.760.88102.602.722.102.221.5

26、61.681.021.04123.303.422.602.721.972.091.301.42查表5得凸凹模的制造公差： 表5规则形状（圆形、方形件）冲载时凸模、凹模制造公差基本尺寸凸模公差凹模公差基本尺寸凸模公差凹模公差0.0200.0201802600.0300.04518300.0200.0252603600.0350.05030800.0200.0303605000.0400.060801200.0250.0355000.0500.0701201800.0300.040核校: 满足： 条件 可采用分开加工的方法.对零件中未注公差尺寸,有本表6查出个尺寸的极限偏差: ， 表6 未注零件的

27、公差表基本尺寸尺寸的类型包容表面被包容表面孔中心距3+0.25-0.250.1536+0.30-0.30610+0.36-0.360.2151018+0.43-0.431830+0.52-0.520.313050+0.62-0.625080+0.74-0.740.43580120+0.87-0.87120180+1.00-1.000.575180250+1.15-1.15落料 ：设工件尺寸为。根据刃口尺寸计算原则，落料时应首先确定凹模刃口尺寸。由于基准件凹模的刃口尺寸在磨损后会增大，因此应使凹模的基本尺寸接近工件轮廓的最小极限尺寸，再减小凸模尺寸以保证最小合理间隙值。仍然是凸模取负偏差，凹模取

28、正偏差。凹模刃口尺寸其计算见下式：式中： 落料凸、凹模基本尺寸； 工件制造公差； 因数，其值查表7得；表7 因数x材料厚度非圆形x值圆形X值10.750.50.750.5工件公差 10.160.170.350.360.160.16120.200.210.410.420.200.20240.240.250.490.5040.300.210.590.600.300.30凸模的刃口尺寸：4.凹模的外形尺寸凹模的外形尺寸常用下列经验公式确定。凹模厚度的确定：凹模壁厚（指凹模刃口与外边缘的距离）的确定小凹模 大凹模 式中： b凹模孔的最大厚度（mm）； K因数，见表8；H凹模厚度（mm）；C凹模壁厚（m

29、m）；表8 因数K的数值料厚0.51230.30.350.420.500.600.20.220.280.350.420.150.180.200.240.300.100.120.150.180.22根据上式可得，凹模的厚度和外径分别为：，。5 模具的总体设计1.模具的类型的选择：由冲压工艺分析可知，采用单工序冲压，所以模具类型为单工序无导向落料模。2. 定位方式的选择为保证条料的正确送进和毛坯在模具中的正确位置，冲裁出外行完整的合格零件，模具设计时必须考虑条料或毛坯的定位。正确位置是依靠定位零件来保证的。由于毛坯形式和模具结构不同，所以定位零件的种类很多。设计时应根据毛坯形式、模具结构、零件公差

30、大小、生产效率等进行选择。定位包含控制送料步距的挡料和垂直方向的导料等。(1)挡料销挡料销的作用是挡住条料搭边或冲压轮廓以限制条料的送进距离。国家标准中常见的挡料销有三种形式：固定挡料销、活动挡料销和始用挡料销。固定挡料销安装在凹模上，用来控制条料的进距，特点是结构简单，制造方便。由于安装在凹模上，安装孔可能会造成凹模强度的削弱，常用的结构有圆形和钩形挡料销。活动挡料销常有于倒装复合模中。始用挡料销用于级进模中开始定位。(2)导正销导正销通常与挡料销配合使用在级进模中，以减少定位误差，保证孔与外形的相对位置尺寸要求。当零件上有适宜于导正销安装在落料凸模上。当零件上没有适宜于导正销正用的孔时，对

31、于工步数较多时、零件精度较高的级进模，应在条料两侧的空位处设置工艺孔，以拱导正销导正条料使用，此时，导正销固定在凸模固定板上或弹压卸料板上。(3)侧刃在级进模中，常采用侧刃控制条料步距，从而达到准确定位的目的，侧刃实质上是裁切边料凸模，通过侧刃的两侧刃口，切除条料两侧边缘部分材料，形成一台阶。条料切去部分边料后，宽度才能够继续送入到凹模，送进的距离为切去的长度，当材料送到切料后形成的台阶时，侧刃挡块阻止了材料继续送进只有通过模具下一次的工作，新的送料步长才能形成。(4)定位板和定位钉定位板和定位钉是为单个毛坯定位的元件，以保证前后工序相对位置精度或工件的内孔与外轮廓的位置精度要求。(5)送料方

32、向的控制条料的送料方向是条料靠着一侧导料板，沿着设计的送料方向导向送料，为使条料靠紧一侧的导料板，保证送料的精度，可采用侧压装置。因为该模具使用的条料，所以导料采用导料板（本副模具固定卸料板与导料板一体），送进步距控制采用挡料销。3. 卸料零件的确定设计卸料零件的目的，是将冲裁后卡在凸模上或凸凹模上，或凸模上的制件或废料卸掉，保证下次冲压时正常进行，常用的卸料方式有以下几种：(1)刚性卸料刚性卸料是采用固定卸料板结构，常用于较硬、较厚且精度要求不高的工件冲裁后卸料，当卸料板只起卸料作用时与凸模的间隙随着材料厚度的增加而增大，单面间隙取，当固定卸料板还要起到对凸模的导向作用时，卸料板与凸模的配合

33、间隙应小于冲裁间隙，此时要求卸料后凸模不能完全脱离卸料板，保证凸模与卸料板配合大于。常用的固定卸料板有一些几种：1）卸料与导料为一体的整体式卸料板；2）卸料板与导料板分开的组合式卸料板，在冲裁中应用最广泛；用于窄长零件的冲孔或切口卸件的悬臂式卸料板；3）在冲孔底部用来卸空心件或弯曲的拱形卸料板。(2)弹性卸料板弹性卸料板具有卸料和压料的双重作用，主要用于冲裁料厚在以下的板料，由于有压料作用，冲裁比较平整。弹压卸料与弹性元件，卸料螺钉组成弹性卸料装置，卸料板与凸模的配合的单边间隙选择，若弹压卸料板还要起到对凸模的导向作用，二者的配合应小于冲裁间隙。弹性元件的选择应满足卸料力和冲模结构要求。该模具

34、采用钢性卸料和下出料方式。4.顶件装置的确定推件和顶件的作用是，将制件从凹模中推出来（凹模在上模）或顶出（凹模在写模）。推件力是通过压力机的横梁作用在一些传力元件上，使推件力传递到推件板上将制品（或废料）推出凹模。推板的形状和推杆的位置应根据被推材料的尺寸和形状来确定。设计在下模的弹性顶件装置，通过凸模下压使弹性元件在冲压时储存能量，模具回程时顶件器的弹性元件释放能量，顶件块将废料从凹模中顶出。模具采用固定卸料，刚性打件，并利用装在压力机工作台下的标准缓冲提供压边力。5.导向方式的选择常用的模架有：滑动式导柱导套模架、滚动式导柱导套模架，模架有上、下模座和导向零件组成，是整副模具的骨架，模具的

35、全部零件都固定它的上面，并承受冲压全过程的全部载荷。模具上模座和下模座分别与冲压设备的滑块和工作台固定。上、下模间的精度由导柱、导套的导向来实现。对角模架：由于导柱安装在模具的中心对称的对角线上，所以上模座在导柱上滑动平稳，常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模、复合模。后侧导住模架：由于前面和左右不受限制，送料和操作比较方便，因导住安装在后侧，工作时偏心距会造成导柱导套单边磨损，并且不能用浮动模柄结构。中间导柱模架：导柱安装在模具的对称线上，导向平稳，准确，但只能在一个方向送料。四导柱模架：具有平稳、导向准确可靠、刚性好等优点，常用于冲压尺寸较大或精度较高的冲压件。滚动式导柱导套模架的导向精

36、度高，使用寿命长，主要用于高精度、高寿命的精密模具及薄材料的冲裁模具。根据标准模架的选择，为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该复合模采用中间导柱的导向方式。6 模具总体设计和主要零部件设计图4 所示为模具总图。图4 总装图模具的上部分有凸缘式模柄4、凸模3、凸模固定板5和螺钉、销钉等组成。下部分由固定卸料板2、挡料销9、导尺7、凹模1、下模板8及顶丝、螺钉等组成。两侧的导迟控制送料的方向，挡料销保证条料的送料进距。该挡料设置在下模座上并为可调结构，本冲压件的批量较小，以后经过调整还可用于其它冲裁件的挡料。上模板厚度： 30mm凸模固定板厚度： 18mm固定卸料板厚度： 5mm尺寸厚度：

37、 7mm凹模厚度： 17mm下模座厚度： 35mm另外，凸模的修模量为，凸模进入凹模的深度为，因此，凸模的全长为：。6.1模具的闭合高度模具的闭合高度是指模具在最低工作位置时，上、下模之间的距离。在确定模具闭合高度之前，应先了解冲床的闭合高度。冲床的闭合高度是指滑块在下止点时，滑块底平面到工作台（不包括冲床垫板厚度）的距离。冲床的调节螺杆可以上、下调节，当滑块在下止点位置，调节螺杆向上调节，将滑块调整到最上位置时，滑块底面到工作台的距离，称为冲床的最大闭合高度。当滑块在下止点位置，调节螺杆向下调节，将滑块调整到最下位置时，滑块底面到工作台的距离，称为冲床的最小闭合高度。为使模具正常工作，模具闭

38、合高度必须与冲床的闭合高度相适应，应介于冲床最大和最小闭合高度之间，一般按下式确定：如果模具闭合高度小于冲床的最小闭合高度时，可以采用垫板，其厚度为。则关系式见式：其中，和分别为模具安装在冲床垫板上时，冲床的最大和最小装模高度。模具的闭合高度：6.2冲压设备的选择1. 冲压设备类型的选择 根据所要完成的冲压工艺的性质，生产批量的大小，冲压件的几何尺寸和精度要求等来选择设备的类型。对于中小型的冲栽件，弯曲件或拉深件的生产，主要应用开式机械压力机，虽然开式冲床的刚性差，在冲压力的作用下床身的变形能够破坏冲裁间隙分布，降低模具的寿命或冲裁件的质量。可是，由于它提供了极其方便的操作条件和非常容易安装机

39、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。对于大、中型冲压件的生产，多采用闭式结构形式的机械压力机，其中有一般用途的通用压力机，也有台面较小而刚度大的挤压压力机、精度机等。在大型拉深件的生产中，应尽量选用双动拉深压力机，因其可使所用模具结构简单，调整方便。在小批量生产中，尤其是是大型冲压件的生产多采用液压机。液压机没有固定的行程，不会因为板料厚度变化而超载，而且在需要很大的施力行程加工时，与机械压力机相比具有明显的优点。但是，液压机的速度小，生产率低，而且零件的尺寸精度有时因受到操作因素的影响而不十分稳定。磨擦压力机具有结构简单、造价低廉、不易发生超负荷损坏等特点，所以在小批

40、量生产中常用来完成弯曲、成形等冲压工序。但是，摩擦压力机的行程次数少，生产率低，而且操作不太方便。在大批量或形状复杂零件的大量生产中，应尽量选用高速压力机或多工位自动压力机。2. 冲压设备规格的确定。在冲压设备的类型选定以后，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。(1)与冲模的闭模柄孔尺寸。所选压力机的公称压力必须大于冲压所需的总冲压力，即： (2)压力机的行程应适当。由于压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（导板模）或滚珠导向装置脱开的不良后果。对于拉深模，压力机的行程至少应大于成品零件高度的两倍以上，以

41、保证毛坯的放进和成形零件的取出。(3)所选压力机的闭合高度应与冲模合高度相适应。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之间。(4)压力机的工作台面的尺寸必须大于模具下模座的外形尺寸，并且还要留有安装固定的余地。但在过大的台面上安装过小尺寸的冲模时，对工作台的受力条件也是不利的。选择单柱固定台压力机 ：。公称压力： 滑块行程： 最大闭合高度： 闭合高度调节量： 垫板厚度 ： 7 模具检验的作用及检测的方法在模具制造中，模具零件的检验与模具装配试模后的验收是模具加工过程中的重要工艺环节。模具零件加工及装配质量好坏，对模具的使用寿命有着较大的影响。加强模具装配后及模具零件加工各

42、工序间质量检验，是确保模具质量的重要手段。因此，模具生产单位在生产过程中，要健全模具零件及模具装配前后的检验与验收制度。即根据本厂产品要求和工艺水平，编制切合实际的质量检验规程。实行以检验人员专职检验与生产工人自检互检相互结合的检验方法，严格按图样技术条件和有关工艺文件进行必要的检查。在检验中，除了进行工序间的检验和装配后的验收外，还加强各工序实际操作的检查，以督促执行工艺规定，防止废品的产生。模具的检验、验收和设计、制造一样是模具制造中不可分割的部分，在模具生产中起着积极的作用，是满足现代模具制造业发展的需要。同时，在检测技术对于模具制造质量的提高、延长模具的寿命和能生产出高效、优质制品零件

43、，有着十分重要的意义。 模具检测的方法按表9所示来进行：表9 模具的检测方法检测方法检测说明特点平台检测法平台检测法是在检验台上利用某些通用量具和辅助测量具，对模具零件检测，是一种最普遍使用的检测方法，它主要用来几种形状比较简单的零件或样板，可以得到较高的测量精度1采用的是通用工具，其量具简单、设备成本低、对周围环境无特殊要求，检测范围较低，2量精度主要取决于平台极其使用的 测量工具精度和方法3测量速度慢，误差需经分析计算，较复杂仪器检测法仪器测量法是使用二维尺寸测量仪进行平面测量或采用三维尺寸测量仪对复杂型面尺寸精度曲线测量，测量方法直接，并直接读取误差。1测量精度高，多为对零件直接测量，误

44、差计算方法简单，有的可直接读取读数2工件一般不需夹紧，检测速度快，但仪表投资大，成本高，而且检测受环境影响大辅助材料见表10表10 冷冲模中辅助材料的选用表零件名称选用材料热处理硬度HRC下模座HT200、HT250Q235、ZG230-450模柄Q275凹模。Q275、45挡料销45、T8A淬火4548（45钢）5256（T8A）卸料板Q235、Q2754凸模固定板Q275、45导尺Q275、45淬火凸模Q275、45顶丝45淬火43488 工作零件的加工工艺本模具工作零件都是旋转体，形状简单，加工主要采用车削来进行加工，所以其工艺也比较简单。表11 凸、凹模的加工工艺过程工序号工序名称工序

45、内容工序简图1备料将毛坯锻成2热处理退火3车削按图车削外形4热处理调质5磨端面工作端留单边余量.36钳工划线划出各孔位置线7加工螺钉孔销钉孔按位置加工螺钉孔，销钉孔8车削按零件图车削内外形、留单边余量0.3，其余车至尺寸9热处理按热处理工艺，淬回火，达到10磨削精磨内、外面、端面到尺寸，保证端面与轴线垂直11钳工精修全面达到设计要求12检验总结在本次设计中，我查阅了大量的资料、总结概括将零碎的知识化为有机的整体，以及对每个具体问题的分析。实践经验的缺乏，使我不停的反复校核，其过程繁杂而单调。尽管设计过程中有很多的困难，图纸画的还不尽善尽美，可是每一步都是经过我的反复思考而得出的结论。总之，设计

46、是再创造的过程，同时也认识到了自己的不足，为今后的设计、工作打下了坚实的基础。这次毕业设计的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了，有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。致谢转眼间三年的学习生活已到尽头，时间的流逝及其过程中经历的坎坷使我慢慢成熟，对过去的日子和曾给过我鼓励、帮助的人们我总是满怀感激，时刻不能忘记。所经历的一切将让我倍加珍惜未来的生活。通过此次毕业设计，使我学到了许多知识，比如说模具整体的设计过程和你设计模具的实用性，你

47、所设计的模具的最终目的是用模具来生产出合格的产品，其中还包括许多课本上学不到的知识。当然，本课题的研究是在张九强老师的悉心指导下完成的，从系统总体方案的提出到实验方案的确定及系统调试的完成，每一步都得到了张老师的精心指导，他严谨的治学态度、勤勉的工作作风、和蔼大度的学者风范和对我的严格要求使我受益匪浅、享用终生。无论在学业上，还是在生活上，张老师都给予了我耐心的指导和无私的帮助，在此，对张老师表示我最真诚的尊敬和最诚挚的感谢。并向本文所参考的文献的作者们表示我最真诚的谢意。向在百忙之中评阅本方案并提出宝贵意见的各位领导、老师们表示最诚挚的谢意，同时向所有关心、帮助和支持我的老师和同学表示衷心的

48、感谢，祝他们工作顺利，万事如意！由于本人的学识水平、时间和精力的局限，文中肯定有许多不尽人意和不完善之处，恳请前辈学者、同辈学友不吝赐教，我将在以后的工作、学习中不断以思考和完善。 李朝国 2006年12月22日参考文献1丁松聚.冷冲模设计北京：化学工业出版社19942 罗学科.模具识图与制图北京：化学工业出版社 2003.63 韩洪涛.机械制造技术北京：化学工业出版社 2003.74万本善.实用冲模结构图解与冲压新工艺详图及常用数据速查速用手册北京：科大电子出版社 2004.85 李铭杰.冲模设计应用实例北京：机械工业出版社 2003.86 王立刚.冲模设计手册北京：机械工业出版社 2002.57郭书彬.最新冲压新工艺新技术与冲模设计图集及典型疑难实例应用手册北京：机械工业出版社 2003.9 8 王芳.冷冲压模具设计指导北京：机械工业出版社 1998.10 9 袁国定.模具常用机构设计北京：机械工业出版社 2003.1010 王秀凤，万良辉.冷冲压模具设计与制造北京：北京航空航天大学出版社2005.411 成虹.冲压工艺与模具设计北京：高等教育出版社 2006.7 12 杨玉英，崔令江.实用冲压工艺及模具设计手册北京：机械工业出版社2005.1 13 彭建生.模具设计与加工速查手册北京：机械工业出版社2005.714 徐政坤.冲压模具及设备北京：机械工业出版社2005.1