凹迷宫片零件冲压成形工艺与模具设计说明30224.pdf

《凹迷宫片零件冲压成形工艺与模具设计说明30224.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《凹迷宫片零件冲压成形工艺与模具设计说明30224.pdf（17页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、迷宫零件冲压成形工艺及模具设计 绪论 模具是用来塑造(制造)产品的特殊模型；从工艺角度看，模具是成型产品的专用工艺设备。模具是工业生产的基本工艺设备。在电子、汽车、电机、电器、仪表、家用电器、通讯产品中，60%-80%的零件是由模具成型的，模具的质量决定了产品的质量。因此，模具被称为“百业之母”。模具也是“利益放大器”，模具生产出来的最终产品价值往往是模具本身价值的几十倍甚至上百倍。目前，中国的冲压技术落后于发达国家。主要原因是我国在冲压基础理论和成形技术、模具标准化、模具设计、模具制造技术和装备等方面与发达国家还有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与发达国家有相

2、当大的差距。一、中国模具的现状及发展趋势 中国的冲压模具在数量、质量、技术和能力方面都有了很大的进步，但中国的经济需求与世界先进水平还有很大差距。一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，尤其是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依赖进口。一些低档简易冲压模具已经供过于求，市场竞争激烈。中国的模具这几年发展很快。据不完全统计，2003 年中国有 2 万多家模具厂，从业人员超过 50 万人。2004 年，模具行业发展势头良好，模具企业订单充足，任务饱满。2004年模具产值 530 亿元。模具进口 18.13 亿美元，出口 4.91 亿美元，分别比 2003 年增长18%、32.4%和

3、45.9%。2004 年进口与出口之比为 3.69:1，进出口平衡后净进口达 13.2 亿美元，是净进口大国。2 万多家生产厂有一半以上是自产的。模具企业中，产值过亿的模具企业只有 20 多家，中型企业几十家，其余都是小企业。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、长寿命的高档模具和模具标准件发展快于一般模具产品；专业模具厂增多，能力提升快；“三资”和民营企业发展迅速；国有企业改革加快。虽然中国的模具工业发展迅速，但远远不能满足国民经济发展的需要。中国还存在以下不足:一是体制不顺，基础薄弱。虽然“外资”企业对中国模具工业的发展起到了积极的推动作用，近年来民营企

4、业发展迅速，国有企业改革正在进行，但总体上看，体制机制还不适应市场经济，中国模具工业基础薄弱。所以行业的发展并不尽如人意，尤其是整体水平和高科技方面。其次，开发能力差，经济效益差。我国模具企业技术人员比例低，水平低，不注重产品开发，在市场中往往处于被动地位。中国每个模具工人的平均年产值在1 万美元左右，国外模具工业发达国家多为15 万至 20 万美元，有的高达25 万至 30 万美元。相比之下，我国相当多的模具企业仍然沿用过去的作坊式管理，真正实现现代企业管理的企业很少。三是工艺装备水平低，且配套不好，利用率低。虽然我国很多企业采用了先进的加工设备，但总体来看，装备水平与国外企业相比仍有很大差

5、距，尤其是设备的数控化率和CAD/CAM的应用覆盖率远低于国外企业。由于体制和资金原因，进口设备不配套、设备与配件不配套的现象十分普遍，设备利用率低的问题长期得不到很好的解决。装备水平低导致中国模具企业钳工比例高。第四，专业化、标准化、商品化程度低，合作性差。由于长期受“大而全”、“小而全”的影响，很多模具企业观念落后，专业化生产水平低，分工细致，商业化程度低。目前，我国每年生产的模具中，约有 45%为商用模具，其余为自产模具。模具企业之间合作不好，难以完成大规模成套模具任务，落后于国际水平。模具标准化水平低，标准件覆盖率低，对模具的质量和成本也有很大影响，尤其是对模具的制造周期。第五，模具材

6、料及相关技术落后。模具材料的性能、质量和品种往往影响模具的质量、寿命和成本。国产模具钢与进口钢相比，无论是质量还是品种规格都有较大差距。塑料、板材、设备性能不佳也直接影响模具水平的提高。巨大的市场需求将推动中国模具的产业调整和发展。虽然中国的模具工业和技术在过去十年中发展迅速，但与国外发达国家相比仍有很大差距，不能完全满足国民经济快速发展的需要。未来十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括以下几个方面:(1)模具越来越大；(2)CAD/CAE/CAM 技术广泛应用于模具设计和制造；(3)模具扫描和数字化系统；(4)在塑料模具中推广应用热流道技术、气体辅助注射成型和高压注射成型技术；(5)提高

7、模具标准化水平和模具标准件的利用率；(6)开发高质量的模具材料和先进的表面处理技术；(7)模具的精度会越来越高；(8)模具的研磨和抛光将实现自动化和智能化；(9)研究和应用高速测量技术和模具逆向工程；10)开发新的成型工艺和模具。模具技术融合了机械、电子、化学、光学、材料、计算机、精密监控和信息网络等多门学科。它是一项综合性的多学科系统工程。模具技术的发展趋势主要是模具产品向更大型、更精密、更复杂、更经济的方向发展，模具产品的技术含量不断提高，模具制造周期不断缩短，模具生产向信息化、无图化、精细化、自动化方向发展，模具企业向技术集成、装备精良、品牌生产和审批、信息管理、国际化经营方向发展。中国

8、模具行业未来仍需改进的共性技术有:(1)基于 CAD/CAE 平台的先进模具设计技术，提高模具设计的现代化、信息化、智能化和标准化水平。(2)将基于 CAM/CAPP 的先进模具加工技术与先进制造技术相结合，提高模具加工的自动化水平和生产效率。(3)模具制造企业的信息管理技术。PDM(产品数据管理)、ERP(企业资源管理)、MIS(模具制造管理信息系统)、INTERMET 平台等信息网络技术的应用、推广和开发。(4)高速、高精、复合模具加工技术的研究与应用。例如，超精密冲压模具制造技术、精密塑料和压铸模具制造技术等。(5)各种快速经济的模具制造技术，提高模具生产效率，降低成本，缩短模具生产周期

9、。(6)先进制造技术的应用。比如热流道技术、气辅技术、虚拟技术、纳米技术、高速扫描技术、逆向工程、并行工程等技术在模具研发和加工中的应用。(7)原材料在模具中成型的模拟技术。(8)先进的模具加工和专有设备的研发。(9)模具及模具标准件和重要辅助零件的标准化技术。(10)模具及其制品检验技术。(11)优质新型模具材料的研发及其正确应用。(12)模具制造企业的现代管理技术。二、国外模具的现状及发展趋势 模具是工业生产的关键工艺设备。在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表、家用电器和通讯设备中，60%-80%的零部件依赖模具成型。模具生产所表现出来的高效率、低成本、高精度、高一致性、清洁环保等特点

10、是其他制造方式无法替代的。模具生产技术的水平已经成为衡量一个国家制造业水平的重要标志，在很大程度上决定了产品的质量、效率和开发新产品的能力。近年来，全球模具市场供不应求，世界模具市场年总营业额约为 600 650 亿美元。美国、日本、法国、瑞士等国家每年出口模具，约占国内模具年总产值的三分之一。国外模具总量中，大型、精密、复杂、长寿命模具占比超过 50%；国外模具企业的组织形式有“大而专”和“大而精”。2004 年，中国模具协会访问德国时，从德国模具行业组织德国机械制造商联合会(VDMA)模具协会了解到，德国模具企业约有 5000 家。2003 年，德国模具的产值达到 48 亿欧元。其中有 9

11、0 家(VDMA)成员模具企业，这 90 家骨干模具企业的产值占德国模具产值的 90%，可见其规模经济性。随着时代的进步，技术的发展，国外一些能够掌握和应用新技术的人才，比如模具结构设计、模具工艺设计、高级钳工、企业管理人才，他们的技术水平都比较高，所以人均产值也比较高。中国平均每个员工创造的模具年产值在 1 万美元左右，而国外模具行业发达国家大多在 15 万-20 万美元，有的达到 25-30 万美元。在先进国家，模具标准件的使用覆盖率超过 70%，而在中国只有 45%。随着国民经济和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求越来越大，技术要求也越来越高。虽然模具种类很多，但发展重点应该是

12、满足大量需求，技术含量高。特别是目前中国还不能自给自足，需要大量进口模具和能够代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具。模具标准件的种类、数量、水平和生产集中度对整个模具行业的发展影响很大。因此，一些重要的模具标准件也必须重点开发，其开发速度要快于模具，以不断提高我国模具的标准化水平，从而提高模具质量，缩短模具生产周期，降低成本。由于中国的模具产品在国际市场上有较大的价格优势，出口前景好的模具产品也应作为重点发展。按照上述需求量大、技术含量高、代表发展方向、出口前景好的原则，选择重点发展产品，所选产品目前必须具备一定的技术基础，属于有条件、有可能发展的产品。冲裁、拉伸和冲孔模具的设计与制造。

13、拉延是冲压的基本工序之一，是在压力的作用下，利用模具将平板毛坯或空心工作件制成开口空心件的加工方法。它不仅能加工旋转零件，还能加工盒形零件和其它形状复杂的薄壁零件。但是，被加工零件的精度很低。通常，图纸零件的尺寸精度应低于IT13，但不高于 IT11。只有加强对拉深变形基础理论的研究，才能提供更加准确、实用、方便的计算方法，正确确定拉深工艺参数和模具工作部分的几何形状和尺寸，解决拉深变形中的各种实际问题，从而进一步提高产品质量。工件中有圆锥形拉深件，圆锥形拉深件是最典型的拉深件。它的工作流程很简单，就是一张图纸。根据计算，可以一次性画好。根据计算结果和选择的标准模架，模具必须有足够的高度，以保

14、证零件的顺利加工和零件的顺利取料。要改变模具的高度，只能通过改变导柱和导套的高度。导柱和导套的高度可根据拉伸模和拉伸模的工作配合长度来确定。设计时高度可能会有误差，要边试冲边修改高度。第一章零件冲压工艺分析 1.1 零件图纸和要求 图 1-1 工件图 名称:凹面迷宫 材料:45 钢 厚度:5 毫米 1.2 零件的工艺分析 这部分可以通过拉伸、冲孔和落料来完成。材质为 45 钢，冲压性能好，适合冲压。工件比较简单，尺寸均匀对称。根据冲压模具设计制造P27 表 1.3.6，45 钢剪切强度为 440 560 MPa，抗拉强度为 530 680 MPa，请参考冲压模具。工件的未说明公差可视为自由公差

15、，取 14 级精度。根据冲压模具简明设计手册P36 的表 2.4.8，凸、凹模最小壁厚 A=4.9mm，以下简称设计手册，工件的最小孔边为(60-50)/2=5mm，可以用符合性模具冲压。50 孔的偏差代号为 H8，80 外径的偏差代号为 g6。根据公差配合和技术测量的表 2-4 和表 2-6，偏差如下:50 ES=+0.039 EI=0 公差=0.039毫米 80 ES=-0.01 EI=-0.029 公差=0.019毫米 1.3 冲压工艺方案的选择 工件由冲压、拉伸、落料三个基本工序组成，可采用以下三种工艺方案:第一种:用简单的模具分三次加工，即拉延-落料-冲孔。用简单的模具生产 第二种:

16、拉伸、冲孔、落料复合模。复合模生产 第三种:拉伸、冲孔、落料的级进模。用级进模生产 方案一，模具结构简单，但需要三道工序两套模具，生产效率低，难以满足该零件的年产量要求。第二种方案只需要一副模具，因此冲压件的形状和尺寸精度容易保证，生产效率高。尽管模具结构比第一种方案更复杂，但是由于零件的简单和对称的几何形状，制造模具并不困难。第三种方案只需要一副模具，生产效率也很高，但零件冲压精度略差。为保证冲压件的形状和位置精度，需要在模具上设置定位销，因此模具的制造和安装比复合模具复杂。通过对以上三种方案的分析比较，第二种方案为最佳方案，故采用复合模进行冲压生产。1.4 过程计算 1.4.1 排样方案的

17、确定和毛坯尺寸的计算 该冲片为矩形冲片，几何形状简单，采用带废料的直线方式可有效减少废料。根据设计手册 P128 的表 4.14，该零件的毛坯直径公式为:D=d21+d23-d22+2L(d1+d2)1/2 公式中:D1-底部中径 D2-口中直径 D3-外径 l-斜面长度 根据零件图的尺寸:d=602+802-702+27(70+60)1/2=83.14 毫米 因此，毛坯直径为 83.14 毫米 接下来，确定工件的研磨值。每个零件的尺寸由冲压模具 P65 的表 2.5.2 确定。最小搭接值为工件之间 A=1.5mm，侧面 A1=1.8mm，工件有拉丝工艺。根据零件图尺寸，图纸尺寸略大于 7mm

18、。考虑到板料拉深后还有足够的压边量，工件间距 A=15mm，边间距 A1=15mm，排样示意图如图2-1 所示:带材的宽度 B=80+23.5=87mm 可以从零件图和布局图中计算出来。一个台阶的长度为S=80+3.0=83mm，可以计算出一个台阶的利用率为50%。可以获得下表:表 1-1设计布局计算表 项目 公式 结果 评论 冲裁件a 的面积 A=3.14(40+7)2-3.14252 4973.8 最小搭接值见表2.5.2。条带宽度b B=80+23.5 87 a=15 a1=15 步距 s S=80+3.0 83 一步材料利用率 n=Na/BS100%69.6%1-2布局图 1.4.2冲

19、击压力计算 模具采用正复合模，选择弹性卸料，用弹性顶杆顶出工件。冲压力的计算如下:来自“冲模”的冲压力P69 F=KLtTb 公式:F 冲裁力 l 下料周长，l=3.14 80+3.14 50=408.2mm 测试材料厚度t=2mm 材料的Tb 剪切强度为500MPa。k 系数 系数 k 是考虑实际生产中，如模具间隙的波动和不均匀、刃口的磨损、板料的力学性能和厚度波动等因素而给出的修正系数。一般K=1.3。根据以上数据计算:F=530660N牛顿 卸载力计算如下:卸载力 Fx=KxF 弹射力 FD=KDF 在公式中:f 冲裁力为 530660N。Kx 卸料力系数为 0.05，见冲压模具 P70

20、 表 2.6.1。KD 为推力系数，由表2.6.1 查得 KD=0.06。因此，Fx=0.05530660=26533N FD=0.06530660=31839N 如果零件有拉伸零件，拉伸力的计算如下:根据设计手册 P149 的表 4.44，旋转非减薄拉拔力为:P=3.14dt6b(D/d-C)该公式可以简化如下:P=A6b 在公式中:a-拉伸零件的横截面积 B-拉伸强度 因此，P=A6b=3.143.72600=25792N。因为冲裁模是在顶出器的作用下，拉延时模具处于不动状态，所以顶出器 F 的力应该大于拉延力，所以我们取 F=30,000。由于采用弹性卸料装置，零件卸料，所以:总 f=F

21、+Fx+FD+P=F+0.05F+0.06F+P=530660+26533+31839+25792=614864N 因为 F total=614864N，所以参考设计手册 P389 中的表 13.10，选择的压机型号为JH21-80。JH21-80压力机参数 公称压力/千牛 800 公称压力行程/毫米 4.5 滑块行程/毫米 160 行程数/次/毫米 40 75 最大闭合高度/毫米 320 关闭高度调节/mm 80 工作台尺寸/毫米约 310 前后 950 工作台孔径/毫米 150 模孔尺寸/毫米直径 50 深度 60 电动机功率/千瓦 7.5 1.4.3 确定压力中心 压力中心是压力的作用点

22、。为了保证压力机和模具的正常工作，模具的压力中心应与压力机滑块的中心线重合，否则滑块在冲压时会承受偏心载荷，导致滑块导轨和模具导向部分的非正常磨损，不能保证合理的间隙，影响产品质量，降低模具寿命，甚至损坏模具。从工件图中可以看出，它是一个简单对称的冲裁件，其压力中心位于冲裁件轮廓图形的几何中心上。第二章工作零件刃口尺寸的计算 在确定一个工作零件的刃口之前，首先要考虑工作零件的加工方法和模具的装配方法。结合模具的特点，工作部分的特点比较简单。Shehe 用线切割机分别加工凸模和凹模中的落料模和冲孔模。这种加工可以保证这些零件各孔的同轴度，简化装配工作。所以工作部分的刃口尺寸可以单独加工计算。2.

23、1 下料过程 在下料过程中，需要下料一个 80 的孔，由 2-2 的计算结果得出。80 ES=-0.01 EI=-0.029 公差=0.019 毫米 根据冲压模具 P55 的表 2.3.3，模具设计时的最大和最小间隙为:Zmax=0.18mm 毫米 亲爱的，由于某些原因，完整的毕业设计(完整的设计说明书、相关图纸 CAD/PROE、中英文文档及翻译等。)未上传，本文档略有删减部分内容(目录及部分关键内容)。如果你需要朋友，请联系我的敲门按钮:2215891151。上万的现成设计等高端团队绝对能满足你的需求。在这里删除 XXXXXXXX xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxx

24、xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx XXXXXXX 约 5000 字，完整说明请联系 Q2215891151。dA=50.160+0.024 毫米 表 2-1 工件零件切削刃尺寸的计算 分类 措施 计算公式 结果 空白的 80 DA=(Dmax-x)0+A DT=(DA-Zmin)-T0 DA=79.98 0+0.024毫米 DT=79.840-0.016 毫米 穿孔 50 dT=(dmin+x)-T0 dA=(dT+Zmin)0+A dT=50.02-0.0160毫米 dA=50.160+0.024毫米 2.3 排胶设计 从上面的计算可以看出，卸载力 Fx=26533N，比较大，需要

25、一个卸载力大的装置。所以用的是橡胶板，选用四块橡皮，而且四块橡皮的厚度必须一致，否则会造成受力不均和歪斜运动，影响模具的正常工作。喷射器f=3000N，可以使用整体橡胶。根据卸载求橡胶的截面积。2.3.1 橡胶选择原则 A、为保证连续正常运行，所选橡胶应满足预压力要求:F0Fx 公式中:F0 橡胶在预压压缩下的压力n。外汇排放力 n b、为保证橡胶的过早失效，其最大允许压缩量不应超过其自由高度的45%，一般取 H2=(0.350.45)H0 中等配方 H2 橡胶的允许总压缩量为mm H0 橡胶自由高度毫米 橡胶预压量一般为自由高度的10%15%。H0=(0.100.15)H0 公式中H0 为橡

26、胶的预压缩率 mm 所以 H1=H2-H0=(0.25 0.35)H0 和h1=h+h 公式中h卸料板的工作行程h=t+1，其中 t 为物料厚度。H冲头边缘磨削量 mm c、橡胶高度与直径之比应按下列公式验算:0.5H0/D1.5 其中 d 是橡胶外径 mm。橡胶选择步骤 a、根据工艺性能和模具结构确定橡胶的性能、形状和数量。下料和出料一般用硬橡胶，选用四种圆柱形橡胶。b，FxFxy=AP Fxy 应该大于或等于卸载力Fx。则可用橡胶的横截面积为a=fxy/p。在公式中，Fxy 橡胶产生的压力被设计为大于或等于排出力Fx。p 橡胶产生的单位面积压力与压缩量有关，其值可根据冲压模具P122 的图

27、 2.9.35 确定。设计中取预压缩率下的单位面积。橡胶区 卸料板的工作行程 HI=h1+t+h 公式 h1 中，冲裁后凸、凹模进入凹模的深度/mm(此处为 mm)。测试板厚度 h 拉伸深度(h=5毫米，根据零件图计算)H1=2+2+5=9毫米 橡胶的工作行程:H2=H1+h修复 H2=9+5=14毫米 其中 H 型冲头的磨削余量为5 mm。橡胶的工作高度为自由高度的25%。根据以上计算和描述，可知橡胶的自由高度为 H=4 H2=56毫米 每块橡胶承受的载荷为F1=FX/4=6633N。试取压缩量为40%，查冲模 P122 的图 2.9.35 得到:单位压力约为3MPa 由公式 A=6633/

28、3=2211 m。则 D=(d2+1.27Fxy/P)0.5 其中 d 取 12mm:D=54mm计算。类似地，可以计算出喷射器上的橡胶:直径=58 毫米 自由高度 H=36mm毫米 检查 高/宽=56/54=1.04 H/D=36/58=0.62 满足 0.5H/D1.5的要求。因此，四个圆柱形橡胶可以满足要求。表 2-2 出胶参数 项目 公式 结果 评论 屋顶工作行程 HI=h1+t+h 9 毫米 H1 冲裁后凹模进入凸凹模的深度。橡胶工作冲程 H2=h1+h 修理 14 毫米 h 冲头和冲模的磨削余量为 5 毫米。无橡胶高度 H=4 H2 56 毫米 橡胶的工作高度为自由高度的25%。橡

29、胶的预压缩收缩 H=15%H 自由 7.4 毫米 一般取自由高度的 15%25%。每块橡胶的负荷 F1=FX/4 6633N 选择 4 个圆柱形橡胶。橡胶外径 D=(d2+1.27Fxy/P)0.5 54 毫米 d 是圆柱形橡胶的直径，d=12 毫米。检查橡胶的自由高度 0.5H/D1.5 符合要求 橡胶的安装高度 H=H 自由-H 预 48.6 毫米 表 2-3 喷射器橡胶参数 项目 公式 结果 评论 卸料板的工作行程 HI=h1+t 4 毫米 H1 冲裁后凹模进入凸凹模的深度。橡胶工作冲程 H2=h1+h 修理 9 毫米 h 冲头和冲模的磨削余量为 5毫米。无橡胶高度 H=4 H2 36

30、毫米 橡胶的工作高度为自由高度的25%。橡胶的预压缩收缩 H=15%H 自由 5.4 毫米 一般取自由高度的 15%25%。橡胶的负荷 F1=FX/4 30000 牛顿 选择 4 个圆柱形橡胶。橡胶外径 D=(d2+1.27Fxy/P)0.5 113.8 毫米 对于圆柱形橡胶的直径，D=16毫米。检查橡胶的自由高度 0.5H/D1.5 符合要求 橡胶的安装高度 H=H 自由-H 预 30.6 毫米 第三章模具总体设计 1 根据冲压工艺分析，采用了阳模复合模。2 定位方法的选择 由于模具采用条形材料，条形材料的送料方向由挡销控制，导料板用于在垂直于送料的方向上引导材料。3 卸载和卸料方法的选择

31、因为工件的厚度是 5 mm，比较薄，而且卸料力不太大，可以用弹性卸料。因为是正复合模，所以使用了下模的弹性顶杆。引导方式的选择。为了提高模具寿命，工件质量，减小模具整体尺寸，便于安装调试，复合模应采用后导柱导向。3.1 主要部件的设计 根据模具设计的基本形式，模具的基本结构示意图可以确定如下:图 3-1 装配图 3.2 冲裁模设计 冲裁模由线切割机集成加工而成，因此采用直通式模具。在模座上安装模具的位置时，根据压力中心的数据，压力中心应与模柄中心重合，其外形尺寸可根据经验公式计算。为了确保。凹模高度 H=Kb(15 mm)凹模壁厚 c=(1.5 2)h(30 40 mm)公式中:b 凹模刃口最

32、大尺寸为 b=80 mm。考虑到板材厚度的影响，从冲压模具 P104 的表 2.9.5 中，K 系数为 K=0.3。根据工件图纸，切削刃的最大尺寸为 b=80 mm。那么 H=800.3=24 mm15 mm，所以取 H=24 mm。c=(1.5 2)24=36 48 毫米 C=48mm 毫米 凹模长度 L=80+248=176 毫米 凹模宽度为 160 毫米。标准凹模的外围尺寸可从冲压模具图集 P240 的表 7-14 中获得。凹模的外形尺寸为 20016024 毫米。其结构如下图所示:图 3-2 冲裁模 3.3 卸料板的设计 其尺寸与冲裁模相同，尺寸与凸凹模相匹配。请参考设计手册 P452

33、 的表 15.31:厚度 16 mm，45 钢材质，淬火硬度 40 45hrc。如下图所示:卸荷螺钉的选择:卸荷板上有 4 个公称直径为 12 mm，螺纹为 M1045，标记为 M1045/T7650.6 的卸荷螺钉。图 3-3 卸载板 3.4 凸模和凹模的设计 从前面的计算结果可以得到尺寸，结构示意图可以设计如下:凸模和凹模的总高度与卸料板的厚度有关，橡胶的安装高度与凸模固定板和垫板的厚度有关。这里确定了卸料板和凸模固定板的厚度，卸料板的外形尺寸和边界与模具的外形尺寸和边界相同:参见设计手册P452 中的表 15.31 卸载板的厚度为16 毫米 卸料板由 45 钢制成，淬火硬度为40 45

34、hrs RC。垫板厚度为 10 毫米。冲头固定板的外形尺寸与卸料板相同，其部分尺寸与冲头下部尺寸相同，厚度为 16mm，材质为 45 钢。而橡胶安装高度为48.6 mm，那么公母模的总高度为h=16+48.6+16=80.6mm。图 3-4 凸模和凹模 3.4.1拉伸模具的设计 中间垫的厚度为 20mm，因为拉伸模从冲裁开始到结束需要下移4mm，又因为冲裁模的厚度为 H=24mm，所以拉伸模的高度H=20+24-4=40mm。图 3-5 拉伸模 3.4.2冲头的设计(冲孔冲头)根据基本设计形式和示意图，50 冲孔冲头结构为圆形，具体结构可根据具体设计要求确定。由于这里的冲孔冲头直径较大，不需要

35、特殊保护的冲头，所以冲孔冲头采用B 型圆形冲头，其总长度可根据具体设计计算如下:L=H1-H2+H3+H4 在 H1 公式中，拉伸模的高度为40 毫米 H2 工件拉伸深度为5 毫米。图 3-6 冲孔冲头 H3 打孔固定板厚度为16 毫米 H4 冲头进入凹模，深度为 4 毫米。L=45-5+16+4=60mm。3.5 定位部件的设计 3.5.1 导向销设计 板料在凸模和凹模上的进给台阶由止动销定位，板料在进给方向上的位置精度由导向销保证。可从设计手册P467的表 15.48中获得。导料销取d=6mm l=6mm。其结构图如下:/T7649.10-94材料 45 钢硬度 43 48 HRC采用 H

36、8/d9匹配。图 3-7 导向销 导向销用于引导材料的进给，并固定在冲裁模上。其长度比冲裁模表面即板材厚度高2mm，可避免在冲裁板上加工屈服孔。3.5.2止动销设计 止动销的设计形状和尺寸与导向销一致。3.6 模板和其他部件的设计 该模具采用带后导柱的模架，后导柱位于模具的后侧，可以减小模具的整体框架尺寸。基于冲裁模的外围尺寸来选择模架规格。上模座的厚度h 为 50 毫米。上模垫的厚度h 在垫上为 10mm。冲头厚度 h 为 80.6 毫米凸凹。下模底座厚度h 为 65 毫米。拉伸模的高度h 为 40 毫米。凸模固定板的厚度h 为 16 毫米。下芯片焊盘h 下方 10 毫米 模具的闭合高度为:

37、H=H上+h 垫+H 实+H 凸凹+H 拉+H 实+H 垫下。=50+10+80.6+65+40+16+10=271.6 毫米 因为材料厚度是2mm。h=271.6+2=273.6毫米。因此，模板为200200240285 IGB/t 2851.6 可以看出，模具的闭合高度小于所选压力机JH21-80的最大闭合高度(320mm)。导向柱 d/mmL/mm分别为 35230。导套 d/mmL/mmD分别为 3512548。第四章模具零件加工工艺 4.1 冲裁模的加工工艺 表 4-1 模具加工工艺 过程号 进程名 加工能力 一个 准备好材料 将毛坯锻造成 21017024 2 热处理 锻炼 三 龙

38、门刨床 刨六个面，互相成直角，留 0.5 的单边余量。四 热处理 调质 五 平面磨削 打磨六个互相成直角的面。六 标杆管理 画出冲裁孔、销孔和螺纹孔的位置线 七 加工螺纹孔、销孔和螺纹孔 根据位置加工螺纹孔、销孔和穿线孔。八 热处理 淬火和回火达到 58 62 HRC。九 平面磨削 精磨上下平面 10 线切割 按下料轮廓切割，满足尺寸要求。11 钳工修整 完全满足设计要求。12 试验 4.2 凸模和凹模的加工工艺 表 4-2 凸、凹模加工工艺表 过程号 进程名 加工能力 一个 准备好材料 将毛坯锻造成 9585 2 热处理 退火，消除应力 三 工厂 铣立车外轮廓，留 0.5 的单边余量。四 热

39、处理 调质 五 平面磨削 打磨每个平面，保证上下表面平行。六 标杆管理 画六条冲压轮廓线。七 卖 销穿线孔 八 热处理 淬火和回火达到 60 64 HRC。九 平面磨削 精磨上下平面 10 线切割 按下料轮廓切割，满足尺寸要求。11 令 扩大下料孔下端的孔径，保证上部 12 钳工修整 冲头边缘磨削量为 8mm，使孔的尺寸满足设计要求。13 试验 4.3 拉伸模 表 4-3 拉伸模加工工艺表 过程号 进程名 加工能力 一个 准备好材料 将毛坯锻造成 9545 2 热处理 退火，消除应力 三 工厂 铣立车外轮廓，留 0.5 的单边余量。四 热处理 调质 五 平面磨削 打磨每个平面，保证上下表面平行

40、。六 标杆管理 画六条冲压轮廓线。七 卖 销穿线孔 八 热处理 淬火和回火达到 60 64 HRC。九 平面磨削 精磨上下平面 10 线切割 按下料轮廓切割，满足尺寸要求。11 令 扩大下料孔下端的孔径，保证上部 12 钳工修整 冲头边缘磨削量为 8mm，使孔的尺寸满足设计要求。13 试验 4.4 其他零件的加工 卸料板和冲孔凸模的加工方法与冲裁模和凸模的加工方法基本相同，因此可以按照上述加工方法进行加工，其原理也是一样的。结束语 迷宫零件属于一般难度的落料、拉深、冲孔零件。本文分析了其工艺性，确定了工艺方案。本次设计主要是计算拉深时的间隙、工作零件的圆角半径、尺寸和公差，同时还要确定模具的整

41、体尺寸和模具零件的结构，然后根据以上设计绘制模具的总装图。由于零件制造前的预测，分析了零件在生产过程中可能出现的缺陷，并采取了相应的工艺措施。因此，该模具可以减少生产零件时废品的产生。台阶圆柱形部分的形状和结构相对简单，模具的工作部分也相对简单，可以相应地简化模具结构。以便将来操作、调整和维护。落料、拉伸、冲孔模具设计是理论知识与实践的有机结合，对理论知识的阐述更加系统和深入。也让我认识到，要想成为一名合格的模具设计师，必须有扎实的专业基础，并不断学习新的知识和技术，树立终身学习的理念，将理论知识应用于实践，坚持科学、严谨、大胆的精神，大胆创新，突破新技术，为国民经济做出应有的贡献。通过这次毕

42、业设计，我们对所学的知识有了更深入的理解和掌握，更完整的巩固和复习。通过实际的设计过程，锻炼了自己的动手能力和实际操作能力，为以后的工作做了一些实际动手能力，让自己更加方便快捷的适应工作。从设计中可以总结出一定的设计经验，取其所长，避其所短，让以后的工作少走弯路，提高工作效率。致谢 时光荏苒，大学三年一晃而过，我即将离开我们尊敬的老师，友好的同学，熟悉的校园步入社会。在毕业之际，作为一名工科学生，毕业设计是必不可少的事情。毕业涉及的知识面很广，很多知识是我们课本上没有的，需要去图书馆查找所需资料。在设计中，很多涉及到计算的问题只能通过所学的知识、相关的资料和不断的努力来解决。在学校，我们学的主

43、要是理论知识，实用性相对欠缺，毕业设计相当于实战前的一次演练。通过毕业设计，可以将之前学过的专业知识系统的联系起来，这样不仅可以刷新记忆还可以学到更多的新知识；这不仅提高了我们解决问题的能力，开阔了我们的视野，在一定程度上弥补了我们实践经验的不足，为以后的工作打下了坚实的基础。由于资质有限，很多知识掌握不牢，在设计过程中难免会遇到很多问题。不过经过课程设计，我们有了一些设计经验。同时，在老师的悉心指导和同学们的热心帮助下，我克服了一个又一个困难，使我的毕业设计不断完善。在这里，我不断思考、研究、咨询设计中的问题，学到了更系统的专业知识，大大提高了自己的能力，提升了自己。同时学到了更完整的专业知

44、识，锻炼了自己独立设计的能力，让我受益匪浅。相信这些经历对我以后的工作会有很大的帮助，也锻炼了我吃苦耐劳的精神，让我能在这个竞争激烈的社会立足。经过一段时间的努力，今天毕业设计顺利完成。在这里，我想对在我的设计工作中给予我的一些巨大帮助表示忠诚。最后，再一次感受到指导老师就是我的老师，尤其是我的老师在最近设计期间的指导和帮助，尤其是她在离校期间的关心。参考 1简超，包忠，主编。冲压模具设计和制造。高等教育，2006年 4 月 2薛彦成主编。公差配合与技术测量。机械工业，2005年 2 月 3郝海滨主编。冲压模具简明设计手册。化学工业，2004年 3 月 4王芳，主编。冷冲压模具设计指南。机械工业，2005年 6 月 5詹瑶。冲压模具图册。高等教育，2006年 4 月 6王树勋，主编。冷冲压模具结构图集。华南理工大学，1999年 6 月，7姚兵，荣泰和罗宇胜合编。模具设计与制造简明手册第二版:科学与技术，1998 8剑圣，肖钢主编。模具技术测验。:机械工业，1996年 9翟德美主编。模具制造技术。机电学院 10夏居石，志刚主编。2003 年第三届中国模具设计盛典