3291 汽车玻璃升降器外壳冲压工艺及落料拉深模具设计

3291 汽车玻璃升降器外壳冲压工艺及落料拉深模具设计,汽车玻璃,升降,外壳,冲压,工艺,落料拉深,模具设计 河南机电高等专科学校毕业设计（论文）任务书系 部： 材 料 工 程 系专 业： 模具设计与制造学生姓名: 周 东 波 学 号: 0312530设计(论文)题目： 汽车玻璃升降器外壳冲压工艺及落料拉深模具设计起 迄 日 期: 2006 年 3 月 15 日 5 月 16 日 指 导 教 师: 翟 德 梅发任务书日期: 2006年 3月 15 日毕 业 设 计（论 文）任 务 书1本毕业设计（论文）课题来源及应达到的目的：2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：所在专业审查意见：负责人： 年 月 日系部意见：系领导： 年 月 日表 冲压工艺卡片产品型号 零(部) 件名称 玻璃升降器外壳 共 1 页利明机械工业公司冷冲压工艺卡片 产品名称 零(部) 件型号 8AGT.317.032 第 1 页材料牌号及规格(厚长宽)材料技术要求毛坯尺寸（厚宽长）每毛坯可制件数毛坯重量辅助材料08 钢(1.5 0.11)mm1800mm900mm条料 1.5mm69mm1800mm 27 件工序号 工序名称 工序内容 加工简图 设备 工艺装备 工时0 下料剪床上裁板69mm1800mm1 落料拉深 落料与首次 拉深复合 J23-35 落料拉深 复合模2 拉深 二次拉深 J23-35 拉深模3 拉深 三次拉深(带整形) J23-35 拉深模4 冲孔冲底孔11mm J23-35 冲孔模5 翻边 翻底孔(带整形) J23-35 翻边模6 冲孔冲三个小孔3.2mm J23-35 冲孔模7 切边 切凸缘边达尺寸要求 J23-35 切边模8 检验 按产品零件图检验表 凸、凹模的机械加工工艺过程零件图号 09 零件名称 凸、凹模工序号 工序名称 工序内容 设备1 下料 锯床锯料 锯床2 锻造锻造坯料成长方形，保证尺寸 108mm76mm72mm 空气锤3 热处理 退火 电炉4 刨或铣 刨或铣六面，保证尺寸 100mm70mm67.5mm,4545到尺寸 刨床5 车车内外圆及端面， 64.5mm、 38.85mm 处留磨量0.3mm, 45mm、R5mm 到尺寸，上下端面各留磨量0.7mm车床6 磨 磨上下端面(单面留磨量 0.3mm) 平面磨床7 钳 划线，钻孔，攻螺纹，钻、铰销孔，去毛刺 钻床8 热处理 淬火、回火，保证 5860HRC 盐炉9 磨 磨上下端面到尺寸 平面磨床10 磨 磨外圆 64.5mm 及内孔 38.85mm 到尺寸外圆磨床11 钳 抛光内圆角 R5,精铰销孔12 检验参 考 文 献1 中国机械工业出版社 组编.冷冲模设计及制造.机械工业出版社2 郝滨海 编著.冲压模具简明设计手册.化学工业出版社3 刘建超.张宝忠 主编.冲压模具设计与制造.高等教育出版社4 薛彦成 主编.公差配合与技术测量.机械工业出版社5 高为国 主编.模具材料.机械工业出版社6 王秀凤.万良辉 主编.冷冲压模具设计与制造.北京航空航天大学出版社7 翟德梅 主编.模具制造技术8 杨玉英 主编.实用冲压工艺及模具设计手册.机械工业出版社9 王孝培 主编.冲压手册.机械工业出版社参考文献【1】 冷冲模设计及制造 中国机械工业教育协会组编【2】 中国模具设计大典 中国机械工程学会中国模具设计大典编委会【3】 冲压工艺与模具 吴伯杰编著【4】 实用模具设计与制造手册 许发樾主编【5】 实用模具技术手册 陈锡栋周小玉主编【6】 模具标准应用手册 许发樾主编【7】 模具设计与制造简明手册冯炳尧韩泰荣蒋文森主编【8】 中国机械工业标准汇编 （冲压模具卷下）中国标准出版社【9】 冲压模具与制造 薛启翔编著【10】 冲压手册 王孝培主编【11】 现代模具设计、制造、调试与维修实用手册李昂于成功【12】 冲压模具设计与制造刘建超张宝忠主编 河南机电高等专科学校毕业设计(论文)开题报告学生姓名： 周东波 学 号： 0312530 专 业： 模具设计与制造 设计 (论文 )题目：汽车玻璃升降器外壳冲压工艺及落料 拉深模具设计 指导教师： 翟德梅2006年 4 月 8 日毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写1500字左右（本科生 200字左右）的文献综述(包括目前该课题在国内外的研究状况、发展趋势以及对本人研究课题的启发 )：文 献 综 述在进行毕业设计之前，必须做好一切准备工作，而收集有关设计课题研究方面的资料、文献是最为重要的。在设计工作开始时，只有对课题研究的内容有了， 了 ， 有设计目的 方 所以收集、查阅有关文献资料是必要的。在设计之前 该对国内外的模具发展 状 发展趋势有所了 ，以 在设计、合 设计 一 模具。 面 一 国内外的模具发展 状与发展趋势以及 国的模具发展 状。工业 的，冲压 的生 currency1 “、，fi、fl 、， ” ，冲压模具 、fl 方 发展。为 的， 计 制造 的发展，冲压模具设计与制造 在 工设计、工人的 的 工 计 设计（ ）、 工 进行切 工、 切 、 ”为 的计 设计与制造（ ） 方面 。模具的发展 状及发展趋势 述：1） .CAD/CAM 的 ： CAD/CAM是一科 、 的 工“，是模具设计与制造行业的有 工具 对 、模具结、 工艺、工及 本”进行设计 。 在 与模具的设计与制造 工的， 在 发展 。2） .模具准：模具的准对 模具制造周 、降 本起到很fl的作。 国的模具准 达到 30% 以 ，而国外 进国家达到 70%80%左右。这样，仅有利于国内的模具制造的发展，有利于模具的国际发展。3） . 模具的制造：国外的制造水平 是制造公差达到 0.0030.005mm，表面的粗糙达到 Ra 0.0002 mm以 （ 10 以上） 国的制造水平可以是制造公差达到0.010.02 mm,模具表面的粗糙达到 Ra0.00160.0008 mm（ 78）。 此可见，今模具 的发展水平是很的，但可以看 国在这方面的 与国外 进国家有很fl的差距。4） .模具的使：国外的冲压模具的使，（合金钢制模）5001000万次，（硬合金制模） 2亿次 国的冲压模具的使 别为： 100400万次， 60001亿次。模具的使的 意味 模具的制造 本降 ，从而了生 。5） .模具的 工制造设备：国外 使了 工 ， 切 ， ，学腐蚀” 进的设备，flfl 了模具的制造周 。2 国的模具业的发展 状：进入 21 世纪， 科学 的发展， 国的工业 有了很fl ，别是在模具行业有了很fl 发展。：在模具设计与制造上，但自己可以制造一些fl ，fi， ，的模具， 且 口到国外，打开国外的。但是，目前 国的冲压 与工业发达国家相比相当落后，主要原因是 国在冲压基础 论及 工艺，模具准，模具设计，模具制造工艺及设备”方面与工业发达国家尚有相当fl的差距，导致 国的模具在，率， 工，生 周 ”方面与工业发达国家的模具相比差距相当fl。因此这 需要 们努力去研究，推动 国模具业的发展。3 在查阅、收集有关资料的时候，仅使 对模具业的发展 状及发展趋势、模具的设计与制造 ”有了，全面 了 而且收集到了许有关本课题的研究，与本课题相关、相似的东西，查找各“有关模具设计与制造方面的 公式， 据 查阅资料 文献 将课堂上所学习到的 论知识，与实际生 当的实例相结合去好 设计任务 且使 在课 设计上有了的设计思路，有了的考虑空间，同时使 在设计的 从方面 去考虑问题模具设计的合 性及对设计好的模具在工作 可 的问题及 决办法。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题的研究思路（包括要研究或 决的问题 拟采的研究方法、段（途径）及进安排”）：收集 查阅各“文献资料 与同学老师的交流、指导，对目前国内外的模具（冲压模具）的发展状况 发展趋势进行深入的了 ，预计时间三天 2 拿到工的结简图，对工进行结形状、尺寸、 工工艺性”方面作 细， 查阅相关资料看是否符合 零结设计，预计时两天 3 对工的结工艺性 ，拟订可行的冲压工艺方案， ，研究、比 ，一“最为合 的冲压工艺作为生 ， 计时间两天 进行主要的设计计，利各“ 公式或 据对冲压力（冲 力、 料力、冲压工艺力），压力 的 ，工作零 的 口尺寸的设计计以及 性料 的设计，预计需时间 天 根据工的结， 料，生 进行模具的 设计，包括模具的 ， 方式， 料方式，导 方式”方面的设计 在设计 ， 该综合考虑模具的安 ，生 率”，预计时间两天 对模具的主要零 进行设计，主要有 模、 模、 、 料 、模 导 导”零，根据工作需要的 设计尺寸，包括各零的图，预计需时间天 模具的 图 工作原 （有 简图）需要时间两天 模具主要零 的 工工艺 （ 模、 模、 、 料 ） 与设计，预计时间两天 模具的 与currency1，预计时两天 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述的：2对本课题的研究思路、深、及工作的意见 对设计（论文）结fi的预fl： 指导教师： 所在专业查意见： 人： 河南机电高等专科学校毕业设计/论文插图清单图 玻璃升降器外壳.1图 外壳低部成形方案.2图 冲孔翻边前工序件形状和尺寸.3图 首次拉深工序件尺寸.6图 序件尺寸.6图 外壳冲压工序图.7图 落料拉深复合模总装示意图.13图 落料凹模零件图.14图 凸凹模零件图.14摘要通过对汽车玻璃升降器的冲压工艺性分析，详细介绍了该模具的总体结构设计和主要成形零件的设计与制造，并介绍了其定位设计，冲裁力的计算，压力中心的计算，对排样设计方案作了比较与选择，论证了全理的排样方案，确定了条料的送进与导料方式及定距结构形式等。理论证明，该模具结构可靠，能保证产品的质量，对此类零件的模具设计有重要参考价值。关键词：汽车玻璃升降器，复合模，工艺分析，工位排样The automobile glass ascends and descend the machineouter shell to hurtle to press the molding tool design AbstractPass the design to the automobile glass ascends and descend themachine to hurtle to press the craft analysis, detailedly introduced the total structure design of that molding tool and mainly take shapethe spare parts and manufacturings, and introduced it positions the design, hurtling the calculation of cut the dint, the calculation of the pressure center, designed the project to make the comparison and choices to the row kind, argument the row kind project of whole reason,made sure that anticipate of send into with lead to anticipate the way and be apart from the structure form certainly.etc.The theoriespro e that the molding tool s structure credibility, can guarantee the uantity of the product, design to ha e the important reference alue to this kind of molding tool of spare parts.eyword The automobile glass ascends and descend the machine, compound mold, craft analytical, the work row kind河南机电高等专科学校模具设计与制造专业毕业生质量追踪调查表毕业时间（届）： 学生姓名 调查时间 满意 比较满意 基本满意 不满意 备注1.思想表现2.敬业精神3.工作态度4.专业知识5.工作能力与水平6.创新精神7.与同时协作精神8.工作实绩综合评价对该毕业生总体评价及对学校人才培养的意见及建议：被调查单位（盖章）：被调查人签字：年 月 日河南机电高等专科学校学生毕业设计（论文）中期检查表学生姓名 周东波 学 号 0312530 指导教师 翟德梅选题情况 课题名称 玻璃升降器的外壳冲压工艺及落料拉深模具设计难易程度 偏难 适中 偏易工作量 较大 合理 较小符合规范化的要求任务书 有 无开题报告 有 无外文翻译质量 优 良 中 差学习态度、出勤情况好 一般 差工作进度 快 按计划进行 慢中期工作汇报及解答问题情况优 良 中 差中期成绩评定：所在专业意见：设计选题合理，查阅的文献丰富，开题报告内容一般， 规范， 按 设计进度按 成设计工作，有 设计工作的开 ： 1汽车玻璃升降器外壳冲压工艺及落料拉深模具设计第一章 冲压工艺分析汽车玻璃升降器如图所示.该零件材料为 08钢,厚度 1.5mm,年产量 10万件.图 玻璃升降器外壳1.1分析零件的冲压工艺性1.1.1零件的使用条件和技术要求该零件是汽车车门上玻璃升降器的外壳.升降器的传动机构装于外壳内腔,并通过外壳凸缘上均布的三个 3.2mm小孔,以铆钉铆接在车门的座板上传动轴以IT11级的间隙配合装在外壳左端 16.5mm的承托部位，摇动手柄可通过传动轴及其他零件，推动车门玻璃升降外壳内腔主要配合尺寸 16.5 mm、 16 mm、 22.3 mm为 IT11212.02.014.0级,为使外壳与座板铆状后,保证外壳承托部位 16.5mm处于正确位置,三个小孔3.2mm与 16.5mm的相互位置要正确,小孔中心圆直径 420.1mm为 IT10级. 1.1.2冲压工艺性分析该零件是薄壁轴对称壳体零件,可采用 1.5mm厚的 08钢板冲成,保证了足够的刚度和强度.壳体形状的基本特征是一般带凸缘的圆筒件,且 d /d,h/d都较合F适,拉深工艺性较好.只是圆角半径偏小些,222.3 mm、 16.5 mm、 16 mm几个尺寸精度偏高些,这可采用末次拉深14.012.02.0时提高模具制造精度,减小模具间隙,并安排整形工序来达到.由于 3.2mm小孔中心距要求较高精度,需采用高精度冲模,工作部分采用 IT7级以上制造精度,同时冲出三个孔,且冲孔时应以 22.3mm内孔定位.该零件底部 16.5mm区段的成形,可有三种方法:一种可以采用阶梯拉深后车去底部;另一种可以采用阶梯拉深冲底孔;再一种可以采用拉深后冲底孔,再翻边。如图所示： .图 外壳低部成形方案这三种方法中，第一种车底的质量高,但生产率低,且费料,该零件承托部位要求不高,不宜采用;第二种冲底,要求零件底部的圆角半径压成接近清角(R0),这需要加一道整形工序且质量不易保证；第三种采用翻边，生产效率高且省料，翻边端部虽不如以上好，但该零件高度 21mm为未注公差尺寸，翻边完全可以保证要求，所以采用第三种方法是较合理的1.2工艺方案的确定1.2.1计算坯料尺寸计算坯料前要确定翻边前的工序件尺寸翻边前是否需拉成阶梯零件？这要核算翻边的变形程度， 16.5mm处的高度尺寸为H=21-16=5(mm)根据翻边公式，翻边的高度 h为H= (1-K)+0.42r+0.722D经变形后K=1- (H-0.42r-0.72)=1- (5-m1820.431-0.721.5)3=0.61即翻边高度 H5mm，翻边系数 K=0.61，由此可得翻边前孔径，即d=DK=18mm0.61=11mm,d/ =11/1.5=7.3查表 6-51，当采用圆柱形凸模，用冲孔模冲孔时，K(极限翻边系数)=0.50a 所示.dF/d=50mm/23.8mm=2.10.查表 5-3，取修边余量 R=1.8mm,则实际凸缘直径为=dF+2R=50+3.6=53.6mm,取 =54mmdFd坯料直径按图b 计算，则D= 23244.rdhd= 28.35.243168.5 mmm=65mma) b)图 冲孔翻边前工序件形状和尺寸1.2.2计算拉深次数dF/d=54mm/23.8mm=2.261.4,属宽凸缘筒形件100= 100=2.3,查表 5-13，Dm65.1得 h 1/d1=0.280.35而h/d=16/23.8=0.670.35,故一次拉不出来4按图 5-23，初选 d1，当取 d=30mm则D/d=2.17, d F/d=1.8,对照图 5-32，可知首次拉深可行且m 1=d1/D=30mm/65mm=0.46,查表 5-14得 m 2=0.73,m3=0.75,则 m 1m2=0.460.73=0.336而工件总深系数 ma=23.8/65=0.3660.336,故二次可以拉出但考虑到二次拉深时，接近极限拉深系数，故需保证较好的拉深条件，而选用大的圆角半径，这对本零件材料厚度为 =1.5mm，零件直径又较小时是难以做到的况且零件所要达到的圆角半径(R=1.5mm)又偏小，这就需要在二次拉深工序后，增加一次整形工序在这种情况下，可采用三次拉深工序，以减少各次拉深的变形程度，而选用较小的圆角半径，从而可能在不增加模具套数的情况下，既能保证零件质量，又可稳定生产零件总的拉深系数为 d/D=23.8mm/65mm=0.366,调整后三次拉深工序的拉深系数为m10.56,m 2=0.805 m3=0.81m1m2m3=0.3661.2.3确定排样、裁板方案板料规格选用 1.5mm900mm1800mm由于坯料直径 65mm不算太小，考虑到操作方便，采用单排1)确定条料宽度 B：查表 3-11，得搭边值 a=2mm,a1=1.5mm,则B=D+2a=65mm+2mm2=69mm2)确定步距 s:s=D+a1=65mm+1.5mm=66.5mm3)确定裁板方法：若采用横裁，则裁板条数 n1=Lb/B=1800mm/69mm=26条，余6mm;每条冲零件个数 n2=(Bb-a1)/s=(900mm-1.5mm)/66.5mm=13个,余 34mm;每板冲零件个数 = n1n2=2613=338个板料的材料利用率为总=总bBLdD)(2总 %105= m1809)65(43822%10=67.2%若采用纵排，则裁板条数 n1=900mm/69mm=13条，余 3mm;每条冲零件个数n2=(Lb-a1)/s=(1800mm-1.5mm)/66.5mm=27个,余 3mm;每板冲零件个数=n1n2=1327=351个.板料的材料利用率为总=总9018)(42dDn总 %1= m1809)65(432210=69.5%由次可见,采用纵裁有较高的材料利用率,故用纵裁法.经计算,零件的净重 G 及材料的消耗定额 G0 为G= r= 652-112-33.22-(542-502)A410-2cm-21.510-1cm7.85g/cm3=33g式中:A零件中性层面积r密度,低碳钢取 r=7.85g/cm3;/351rbBLG0=(180010-1cm90010-1cm1.510-1cm7.85g/cm3)/351=54g=0.054kg6第二章 确定各中间工序尺寸及选用压力机2.1.拉深工序尺寸2.1.1首次拉深首次拉深直径 d 1=m1D=0.5665mm=36.5mm(中线尺寸)首次拉深时凹模圆角半径可按式(5-11)计算,得 rd1=5mm,rp1=0.8rd1=4mm首次拉深高度按公式 5-9计算h1= (D2-dF2)+0.43(r1+R1)+ (r12-R12)5.0d4.0d= (652-542)mm2+0.43(4.75+5.75)mmm.36+ (4.752-5.752)mm25.140=13.5mm(实际生产中取 13.8mm)首次拉深工序件尺寸见图2.1.2第二次拉深d2=m2d1=0.80536.5mm=29.5mm(中线直径)取 rd2=rp2=2.5mm二次拉深高度按式(5-9)计算，得 h2=13.9mm(与生产实际相符 )二次拉深工序件尺寸见图.图 首次拉深工序件尺寸 图 序件尺寸2.1.3 第三次拉深d3=m3d2=0.8129.5mm=23.8mm(中线直径)取 rd3=rp3=1.5mm(达到零件要求圆角半径),此推荐值稍小了些,因第三次拉深兼有整形作用,此值可以达到。7三次拉深高度按式(5-10)计算,得 h3=16mm其余中间工序尺寸均按零件尺寸而定,工序尺寸如图所示的外壳冲压工序图.图 外壳冲压工序图2.2 计算各工序压力、选用压力机2.2.1 落料拉深工序落料力为=1.33.1465mm1.5mm294N/mm2DF3.1落 料=117011N式中 =294MPa落料的卸料力为=0.04117011N=4680N落 料卸卸 FK式中 =0.04由表 3-16查得.卸拉深力为=拉 深 1db=3.1436.5mm1.5mm392N/mm20.75=50543N8式中 =392MPa,K1=0.75由表 5-7查得.b压边力为D2-(d1+2rd1)2p4压 边F= 652mm2-(36.5+25.75)2mm22.5N/mm2=3772N式中 p=2.5MPa这一工序的最大总压力，在离下极点 13.8mm达到=1254639N=125.463kN压 边落 料卸总 FF根据冲压车间提供的压力机型号,选用 250kN压力机,其压力足够,压力机压力曲线也允许.2.2.2.第二次拉深工序拉深力为 2KdFb拉 深=3.14mm29.5mm1.5mm3920.52N/mm2=28323N式中 K 2=0.52可由表 5-7查得.压边力为d12-(d2+2rd2)2p4压 边F= 352mm2-(29.5+22.5)mm22.5N/mm2=69N由于采用较大拉深系数 m2=0.805,坯料的相对厚度100= 100=4.1,其值足够大,可不用压边，这里的压边圈实际上是1d5.36作为定位与顶件之用.总压力为9=28323+69=28392N压 边拉 深总 F选用 250kN压力机主要是考虑模具闭合高度.2.2.3第三次拉深兼整形工序拉深力为 23KdFb拉 深=3.1423.8mm1.5mm392N/mm20.52=22850N整形力按下式计算=Ap整F(542-25.32)mm2+(22.3-21.5)2mm280N/mm24=166000N式中 p=80MPa顶件力取拉深力的 10%=0.122850N=2285N拉 深顶 F1.0由于整形力最大,且在临近下极点拉深工序快完成时产生，可只按整形力选用压力机，这里也选用 250kN压力机.2.2.4冲 11mm孔工序冲孔力=1.33.1411mm1.5mm294N/mm2dF3.1冲=19802N卸料力=0.0419802N=792N卸推料力=50.05519802N=5446N冲推推 FnK式中 =0.055,n=5(同时卡在凹模里的废料片数).推K总压力=(19802+792+5446)N=26040N推卸冲总 选用 250kN压力机.2.2.5翻边工序10翻边力 )(1.dDFs翻=1.13.141.5mm196N/mm2(18-11)mm=7108N式中 =196MPas顶件力取翻边力的 10%=0.17108N=7119N推顶 F1.0整形力=Ap= (22.32-16.52)mm280N/mm2整 4=14200N整形力在操作时,不好控制，故压力机要选的大些,这里选用 250kN压力机.2.2.6冲三个小孔 3.2mm工序冲孔力=31.33.143.2mm1.5mm294N/mm2dF3.1冲=17282N卸料力=0.0417282N冲卸 04.=691N推料力=50.05517282N冲推推 FnK=4753N总压力为 推卸冲总 =(17282+691+4753)N=22726N结合模具结构(闭合高度)选用 250kN压力机.2.2.7切边工序= =1.33.1450mm1.5mm294N/mm2切FD3.111=90008N废料切刀切断废料力(设两把切刀)=21.3(54-50)mm1.5mm294N/mm2切F=4586N总压力为:= + =(90008+4586)N总 切 切=94594N也选用 250kN压力机.在实际选择压力机规格时,尚需考虑装模空间，生产现场设备的配置情况，工艺流程等,再作合第三章 冲压工艺方案的确定根据上面的分析计算，冲压外壳需要的基本工序是落料、首次拉深、二次拉深、三次拉深兼整形，冲 11mm孔，翻边，冲三个 3.2mm孔、切边根据以上基本工序，可以拟订出以下 5种冲压工艺方案：方案一：落料与首次拉深复合，其余按基本工序方案二：落料与首次拉深复合，冲 11mm底孔与翻边复合，冲三个小孔3.2mm与切边复合，其余按基本工序方案三：落料与首次拉深复合，冲 11mm底孔与冲小孔 3.2mm复合，翻边与切边复合，其余按基本工序方案四：落料、首次拉深与冲 11mm底孔复合，其余按基本工序方案五：带料连续拉深或多工位自动压力机上冲压分析比较上述五种方案，可以看到：方案二冲 11mm孔与翻边复合，由于模壁厚度较小 a=(16.5-11)/2=2.75(mm),小于表 3-362所列的凸凹模最小壁厚3.8mm，模具容易损坏，冲三个 3.2mm小孔与切边复合，也存在模壁太薄的问题a=(50-42-3.2)/2=2.4mm，模具也容易损坏方案三中，虽然解决了上述模壁太薄的矛盾，但冲 11mm底孔与冲 3.2mm的小孔复合与翻边切边复合时，它们的刃口都不在同一平面上，而且磨损快慢也不一样，这样会给修磨带来不便，修磨后要保持相对位置也有困难12方案四中,落料、首次拉深与冲 11mm底孔复合，冲孔凹模与拉深凸模做成一体，也给修磨造成困难特别是冲底孔后再经两次和三次拉深，孔径一旦变化，将会影响到翻边高度尺寸和翻边口部质量方案五生产率高安全性好，避免了上述方案的缺点，但这一方案需要专用压力机或自动送料装置，而且模具结构复杂，制造周期长，生产成本高，因此，只有在大量生产中才较适宜方案一,没有上述的缺点，但其工序复合程度低，生产率低不过单工序模具结构简单，制造费用低，这在生产批量不大的情况下是合理的。因此决定采用第一方案。本方案在第三次拉深和翻边工序中，在冲压行程临近终了时，模具才对零件产生刚性打击而起到整形作用，故无需另加整形工序第四章 模具机构设计4.1模具结构形式选择4.1.1按工序模具结构形式选择如下:工序一,为落料、拉深复合工序.由于凸凹模壁厚 a=(65-38)mm/2=13.5mm,采用落料、拉深复合模强度足够，故本工序采用落料、拉深复合模结构，模具总体结构见图模具总装示意图。该结构落料采用正装式,拉深采用倒装式.模座下的弹顶器兼作压边与顶件装置，另设有弹性卸料和推件装置.工序二,采用二次拉深模(倒装式).工序三，采用三次拉深模,也用倒装式结构。由于此道工序兼有整形功能,故在拉深完了模具要进行刚性打击，以达到整形的目的，其模具结构稍复杂于二次拉深模.工序四,冲底孔,模具采用正装式结构。工件用定位板定位，采用弹性卸料,废料由工作台落下。工序五,翻边。由前面工序分析，为减少整形工序，让工序 3和工序 5兼有整形的作用.为使翻边工序兼有整形的功能，在模具结构上让定位套在冲压终了时受刚性打击，起到整形口部的作用.工序六,冲小孔,模具采用正装式结构。由于工件较小,冲孔废料直接落入工作台孔.工件用定位销以内孔定位，弹压卸料板起到压料和出件作用。为节省模具材料，凹模采用镶入式结构，凸模用固定板固定.工序七,切边，模具采用倒装式结构。切边后，用废料切刀去除切边废料,工13件在凹模中用打料杆及推件器推出.图 落料拉深复合模总装示意图4.2模具工作零件设计以下仅讨论第一道工序所用的落料和首次拉深复合模的设计要点，其他各工序所用模具的设计与此相仿，不再赘述.4.2.1复合模中落料部分刃口尺寸计算:圆形落料凹模和凸凹模中的凸模部分，可采用分开加工.拉深前的坯料直径取自由公差，可定为 IT14级精度，故取落料件的直径为1465mm.落料凹模及凸模的刃口尺寸可按式(2.4.1)、(2.4.2) 3,并结合查表2.4.1,计算如下:落料凹模刃口尺寸Dd=(Dmax-X) d0=(65mm-0.50.74mm) 03.=64.63 mm03.凸凹模中落料凸模刃口尺寸Dp=(Dmax-X-Z min)0p=(65mm-0.50.74mm-0.132mm)02.=64.50 mm02.由于 + =0.03mm+0.02mm=0.05mm所示.15图 落料凹模零件图 图 凸凹模零件图4.2.2复合模中拉深工作部分尺寸计算:首次拉深件内形尺寸取自由公差，故拉深件尺寸公差为 35mm.由拉深模工作部分尺寸的计算式(5-16)、(5-17),可得凸模工作部分尺寸dp=(dmin+0.4) 0p=(35mm+0.40.62mm) 03.=35.25 mm03.式中 可查表 5-26,取 =0.03mm.pp凸凹模中拉深凹模工作部分尺寸dd=(dmin+0.4+2Z) d0=(35mm+0.40.62mm+3.6mm) 05.=38.85 mm05.式中 Z单面间隙, =1.5mm+0.21.5mm=1.8mm,dkZmaxk=0.2(见表 5-25)可查表 5-26,取 =0.05mm.dd按凸凹模的工作要求及结构特点，实际确定凸凹模的尺寸如图所示.4.3.3模架选择 由凹模周界尺寸 D=65mm+230mm=125(mm),选级精度的后侧导柱模架.模架规格:160mm125mm(160190)mmGB/T2851.31990冲模滑动导向模架 后侧导柱模架4.4.4模具其他零件的选取和设计4.4.4.1模具闭合高度:H 闭 =上模座厚+下模座厚+落料凹模厚+凸、凹模高-(落料凹模与凸模的刃口高度差+首次拉深工件高-料厚)=35+40+48+65-(1+13.8-1.5)=174.7mm.根据设备载荷情况和模具的闭合高度，可选用 JA23-25型压力机，该压力机的最大装模高度为 200mm,最小装模高度为 130mm.模具闭合高度满足 +10 -5,故认为合适。minH闭 max164.4.4.2模柄选择:由压力机模柄 50mm70mm,选压入式模柄,其模柄规格为A5095(GB2862.11981.Q235).4.4.4.3螺钉:选 M10mm螺钉,其长度根据模具结构定.4.4.4.4圆柱销:选 10mm,长度由结构定.4.4.4.5卸料弹簧选用:卸料力前面已算出 =4680N,拟选用 8个弹簧，每个弹簧卸F担负卸料力约为 585N.弹簧的压缩量 h1=工作拉深行程+落料凹模高出拉深凸模的距离(1mm)+卸料板超出凸凹模刃口距离(0.5mm),则 h1=13.8+1+0.5=15.3(mm).查表选用弹簧为 D2=28mm,d=5mm,h0=85mm,根据该号弹簧压力特性可知,弹簧最大工作载荷下的总变形量 hj=28.8mm,最大工作载荷 Fj=964N.除去 15.3mm工作压缩量外,取预压量为 13.5mm,此时弹簧预压力约为 455N,这比计算值要小，若在调整中发现卸料力不足时,可修磨落料凸模增大间隙减小卸料力.这里没有考虑凸模修磨后会增大弹簧压缩量。为避免这种情况，可以挖深弹簧沉孔,或在凸凹模上面垫以垫片。最后选弹簧规格为:弹簧 5mm28mm85mmGB20891994圆柱螺旋压缩弹簧尺寸及参数4.4.4.6打料推杆尺寸:推杆直径根据打料力选 12mm.推杆的长度为 L 杆 模柄总长+凸凹模高-推件块厚=95+65-25=135mm取 =140mm杆最后选打料推杆尺寸为 12mm140mm,材料取 40钢,热处理硬度 4045HRC.第五章 工作零件的加工工艺 冲压汽车玻璃升降器外壳的各副模具结构并不复杂,非标零件也不难制造,表为落料拉深复合模中的关键零件之一，即凸、凹模的机械加工工艺过程，该零件所用材料为 T10A。加工关键在工作零件、固定板以及卸料板，若采用线切割与成形电极加工技术，这些零件的加工就变得相对简单了。第六章 编写冲压工艺卡片 见表第七章 冲压模具具的试冲与调整177.1 调整凸模进入凹模的深度模具的上下模安装到压力机上，要调整模具闭合高度大小适应设计要求，冲裁模凸凹模间隙合适时，为能冲下合格零件，凸模进入凹模的深度要适当。冲孔，落料等冲裁模具，将凸模调整进入凹模刃口的深度为其被冲料厚的 2/3或略深一些就可以了。7.2 调整冲裁间隙冲裁间隙在冲裁模设计与制造中是一个很重要的技术参数，其大小和调整的均匀性，不仅会影响到冲件的质量（尺寸精度，毛刺大小和断面的光亮带） ，模具的使用寿命和模具使用经济性等许多问题。冲裁间隙的调整是指冲模装配时凸、凹模之间间隙如何做到均匀一致，本模具采用切纸法来检验。7.3 试模验证所用的设备是否正确，它包括冲压力是否足够和模具是否不用任何修改就能顺利地装到设备上使用；(1) 验证该模具所生产的冲件在形状，尺寸精度，毛刺等质量方面是否符合设计要求；(2) 验证该模具在卸料、定位、顶出件、排废料、送出料和安全生产方面是否正常可靠，能否进行生产性使用；(3) 验证冲压工艺流程是否合理；(4) 为冲模投入正常生产作准备。7.4模具在试模过程中出现的问题及调整方法7.4.1 送料不通畅或卡死产生原因:两导料板之间的尺寸过小或有斜度；板料裁得不规矩，宽窄不均匀；导料板间隙不合理。调整方法：重新安装导料板或修大两导料板之间尺寸，做到两导料板之间导向面相互平行，送料通畅；控制裁板宽度；调整导料板间隙，重新调整导料板的安装位置。7.4.2 卸不下料来产生原因：卸料装置该动作没有动作，卸料螺钉与螺钉孔配合太紧，或卸料螺钉有卡死现象；卸料弹力不够；卸料孔不通畅，废料卡在排料孔内；凹模有倒锥度。调整方法：重新装配和修整扩大螺钉孔，做到没有卡死现象；更换弹性18元件，保证弹力足够；加大排料孔，并检查凹模的排料孔与下模座上相应的排料孔位置是否对正；修整凹模。7.4.3 制件有毛刺产生原因：刃口不锋利，或刃口硬度不够高；凸、凹模配合间隙过大或过小，间隙不均匀。调整方法：刃口硬度不够应重新更换淬火硬度够的凸模或凹模；合理的调整凸、凹模间隙及刃磨工作部分的刃口，保持刃口锋利，间隙均匀。7.4.4 制件的形状和尺寸不正确产生原因是凸模与凹模的形状尺寸不正确。调整方法是修整凸模或凹模的形状和尺寸不正确的部分，再调整冲模的合理间隙。7.4.5 凹模被涨裂产生原因是凹模孔口有倒锥现象，上口大，下孔小；或者是冲裁间隙过小，凹模本身设计强度不够。调整方法是修整凹模孔，合其消除倒锥现象，更换强度足够的凹模。7.4.6 凸模折断产生原因：冲裁时产生的侧向力未抵消；卸料板倾斜；凸、凹模位置变化。调整方法：采用反侧压块来抵消侧向力；修整卸料板或使凸模加导向装置；调整凸、凹模相应位置。7.4.7 外形与内孔偏移产生原因是导正销位置不正确或者是导正销过小或者导料板与凹模送料中心线不平行使孔偏斜。调整方法是修正导正销的位置或者修正导正销或者修正导料板。19第八章 设计总结毕业设计作为三年大学学习中极为重要的一部分，是衡量一个学生专业课水平的重要标志。毕业设计是我们所学课程的一次系统而深入的综合性的总复习，是一次理论联系实践的训练，也是我们步入工作前的一次检验。就我个人而言，通过这次毕业设计，使我学习到了许多知识，对模具的设计与制造有了极为深刻的认识，是一次由理论向实践的飞跃，回顾一个多月的设计生活，让我感慨颇深，主要体会有以下几点：1，扎实的基础课，专业课是模具设计的基础。由于以前所学的课程难免有些理解不深，遗忘等，而本次设计又或多或少的用到了这些知识，从而迫使我认真扎实的学习了以前的课程，并加深了对这些课程的理解、真正有一种温故而知新的感觉，如机械制图中的各种线型的特点应用，材料力学中的应力校核，热处理中各种材料与热处理性能，公差配合与测量技术中公差的正确选用，模具的加工与制造技术。塑料模具的设计与制造步骤，模具材料的正确选用等。2，理论与实践相结合的重要性以前的学习中，基本上是纯理论的学习，虽然有金工实习、毕业实习等实践的体味，但却停留在表面上，没有进行过真正的设计，从而使理论与实践严重脱节，而现在我们是在经历了金工实习、毕业实习后的一次真正的练兵。我认真回顾了以前所见所学的塑料模知识，在脑海里反复了思考了塑料模的步骤，然后开始到图书馆查资料作设计。在作设计的过程中，我才真正感觉到眼高手低的含义，同时也“窥一斑而知全豹” ，自己的学习中的不足和薄弱环节暴露无遗，但是在老师们的帮助下以及自己的努力下，我终于克服了重重困难，使设计得以顺利的进行。通过向老师们请教，我了解到设计要面向企业，面向市场的原则，毕业设计正是对实践能力的一次强有力的训练，是我们独立工作的前凑，将对我们以后的工作产生深远的影响。3，对模具设计中的安全性，经济性加深了认识在设计工作中，要不断对安全性进行分析，从操作者的角度进行设计，在设计中，需要考虑到模具的成本问题，经济效益是工业生产的前提，成本的高直接决定了产品的竞争力，故在设计中尽可能的选用标准件。204，电脑成为设计中重要的辅助工具。由于工件形状复杂，在设计中计算塑件的体积出现了很大的难度，后经苏老师指点迷津，通过 Pro/E绘图和计算才得以解决。另外在绘零件和装配图时采用电脑也更方便快捷。采用电脑处理，精度高，方便快捷，在本次设计时，要求机械绘图，电子文档文本，从而对 AUTOCAD的学习有了很大的进展，对 WORD，WPS等各种文字处理工具有了更为熟练的操作，而模具 CAD技术已成为该行业的发展趋势，电脑终将成为设计的必备工具，这对提高学生的综合素质着极为重要的现在意义。5，设计态度直接决定着设计质量毕业设计一般时间都足够，但足够的时间不一定都能设计出优秀的模具。这就除了能力水平的问题外，极为重要的一点便是态度问题，作为学生必须要态度谦虚、工作认真、勤学好问、实事求是，才能正确对待设计，才有可能取得设计的圆满成功。总之，通过毕业设计使我对模具的设计与制造有了更深的认识，得到了许多有益的启示，这对毕业后的过渡转变有极重要的影响。在以后的工作中，我将继续保持谦虚谨慎的工作作风，扬长避短，多与人交流，提高自己的个人素质和技能，积累经验，诚实守信，争取在事业上更上一层楼，芝麻开花节节高。致 谢通过这次毕业设计，使我对所学的注射模知识有了更进一步的巩固，同时也加强了学习的效果，培养了我们独立自主地去阅读资料，完全自主地完成设计，也为将来的工作做好了准备。当然这些成果的取得与每天与我们朝夕相处的老师们的教诲和同学们的帮助密不可分。我们的老师们对工作兢兢业业，对学生更是严格要求，一丝不苟。老师们的敬业精神更是首屈一指，即使在课程安排很满的情况下也不辞辛苦地为同学们解答疑难，有些问题暂时解决不了，下去解决后又不厌其烦为我们讲解，我心里万分感激，在此我对老师们的教诲和同学们的帮助表示最衷心的感谢，尤其对我们的杨老师、翟老师、原老师、苏老师、于老师等表示最诚挚的问候，并道一声：“老师们，您们辛苦了！”21参考文献【1】 冷冲模设计及制造 中国机械工业教育协会组编【2】 中国模具设计大典 中国机械工程学会中国模具设计大典编委会【3】 冲压工艺与模具 吴伯杰编著【4】 实用模具设计与制造手册 许发樾主编【5】 实用模具技术手册 陈锡栋周小玉主编【6】 模具标准应用手册 许发樾主编【7】 模具设计与制造简明手册 冯炳尧韩泰荣蒋文森主编【8】 中国机械工业标准汇编 （冲压模具卷下）中国标准出版社【9】 冲压模具与制造 薛启翔编著【10】 冲压手册 王孝培主编【11】 现代模具设计、制造、调试与维修实用手册 李昂 于成功【12】 冲压模具设计与制造 刘建超张宝忠主编