模具设计说明书

毕业设计说明书

题

年级、姓 学 指 导 完 成

目:轴碗冲压工艺及模具设计 专业: 名: 号: 教 师: 时 间:

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摘 要

本设计是对给定的产品图进行冲压模具设计。冲压工艺的选择是经查阅相关资料和和对产品形状仔细分析的基础上进行的；冲压模具的选择是在综合考虑了经济性、零件的冲压工艺性以及复杂程度等诸多因素的基础上进行的；产品毛坯展开尺寸的计算是在方便建设又不影响模具成型的前提下简化为所熟悉的模型进行的。文中还对冲压成型零件和其它相关零件的选择原则及选择方法进行了说明，另外还介绍了几种产品形状的毛坯展开尺寸计算的方法和简化模型，以及冲压模具设计所需要使用的几种参考书籍的查阅方法。

【关键词】工艺、工艺性、冲压工序、冲压模具、毛坯展开尺寸

Abstract

This project is a press die designation based on the original product. The election of press process is based on consulting correlation datum and analyzing the form of manufactured product meticulous; The election of press die is based on synthesis considerations on economical efficiency、the processing property of part and complex degree iso many factors; Calculating the work blank of manufactured product unfold dimension is lined feed on the premise of calculation convenience but without contribution die confectioning simplified frequent application cast. In the test, to introduce the election principle and means of press confectioning art and miscellaneous rapport part, otherwise also introducing calculation means on the work blank from of many kinds of product unfold dimension and simplified cast, and the means of looking up on the reference books of designing press die.

【key words】The craft； the technology capability； press process; punch die; The unfold dimension of the work blank.

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目 录

前言 ………………………………………………………………………………… 第一章 零件图及工艺方案的拟订

1.1 零件图及零件工艺性分析 …………………………………… 6 1.2 工艺方案的确定 ……………………………………………… 7 第二章 工艺设计

2. 1 计算毛坯尺寸 ………………………………………………………… 8 2. 2确定排样和裁板方案 …………………………………………………… 9 2. 3 工序的合并与工序顺序 ……………………………………………… 10 2. 4 计算各工序的压力 …………………………………………………… 11 2. 5 压力机的选择 ………………………………………………………… 12 第三章 模具类型及结构形式的选择

3. 1落料、拉深、冲孔复合模的设计 …………………………………… 13 第四章 模具工作零件刃口尺寸及公差的计算

4. 1落料、拉深、冲孔复合模 …………………………………………… 14 第五章 模具零件的选用，设计及必要的计算

5. 1落料、拉深、冲孔复合模 …………………………………………… 17 第六章 压力机的校核

6. 1落料、拉深、冲孔模压力机的校核 …………………………………… 23 第七章 模具的动作原理及综合分析

7. 1 落料、拉深、冲孔模的动作原理 …………………………………… 24

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第八章 凸凹模加工工艺方案

8. 1 凹模、凸模加工工艺路线 ………………………………………………26 8. 2 模具装配 ………………………………………………………………31 第九章 设计心得 ………………………………………………………………33 第十章 致谢辞 …………………………………………………………………34 【参考文献】………………………………………………………………………35

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前 言

随着经济的发展，冲压技术应用范围越来越广泛，在国民经济各部门中，几乎都有冲压加工生产，它不仅与整个机械行业密切相关，而且与人们的生活紧密相连。

冲压工艺与冲压设备正在不断地发展，特别是精密冲压。高速冲压、多工位自动冲压以及液压成形、超塑性冲压等各种冲压工艺的迅速发展，把冲压的技术水平提高到了一个新高度。新型模具材料的采用和钢结合金、硬质合金模具的推广，模具各种表面处理技术的发展，冲压设备和模具结构的改善及精度的提高，显著地延长了模具的寿命和扩大了冲压加工的工艺范围。

由于冲压工艺具有生产效率高、质量稳定、成本低以及可加工复杂形状工件等一系列优点，在机械、汽车、轻工、国防、电机电器、家用电器，以及日常生活用品等行业应用非常广泛，占有十分重要的地位。随着工业产品的不断发展和生产技术水平的不断提高，冲压模具作为个部门的重要基础工艺装备将起到越来越大的作用。可以说，模具技术水平已成为衡量一个国家制造业水平的重要指标。

目前国内模具技术人员短缺，要解决这样的问题，关键在于职业培训。我们做为踏入社会的当代学生，就应该掌握扎实的专业基础，现在学好理论基础。毕业设计是专业课程的理论学习和实践之后的最后一个教学环节。希望能通过这次设计，能掌握模具设计的基本方法和基本理论。

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第一章 零件图及工艺方案的拟订

1.1零件图及零件工艺性分析

一、零件图

图1—1） 工件图：如图1—1所示 名称：轴碗 材料：20钢 板厚：1.5mm

二、零件的工艺性分析

轴碗所用的材料为20钢,是优质炭素结构钢，其力学性能如下：τ=275～392Mpa,σb=355～500 Mpa, σs=245Mpa。

由图样上所注公差尺寸，查《互换性与技术测量》，确定其精度等级为IT13级，大、中批量生产。该制件形状简单，尺寸较小，厚度适中，属于普通冲压件，但有几点应该注意：

①根据工件的形状分析，该工件为圆筒形件,可看作是两个直壁圆筒形件的组合,因此在加工时要考虑到整形工序；

②零件的底部不是实心的，而是一个无底的筒形件，因此必须得考虑这一筒形件的成型方案；

③拉深的h/d较大，要考虑能否一次拉成，且最后一次拉深成型是应注意保证

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R3的圆角；

④有一定的生产批量，应重视模具材料的选择和模具结构的确定，保证模具的寿命；

⑤制件较小，从安全考虑，要采取适当的取件方式，模具结构上设计好推件和取件方式。

1.2、工艺方案的确定

一、零件底部通孔成型方案的确定 底部通孔?30mm孔可有多种成型方案： 第一种方案：采用阶梯凸模拉深成型后再车去底部； 第二种方案：采用阶梯凸模拉深成型后再冲去底部； 第三种方案：先在底部冲一小孔，然后在拉深成型。

若采用第一种孔的成型方案，工件的质量较高，但生产率底，而且费料，在工件要求不是很高的情况下，不宜采用；第二种方案在工件冲底较第一种方案生产率高，而且工序比较集中；采用第三种方案，先在底部冲一预制小孔，在拉深的过程中预制孔会变形，而且拉深也会出现缺陷，由于变形的不均匀，拉深的直壁的质量也不好。综上，采用第二种成型方案。

二、工序的安排

对工序的安排，拟有以下几种方案： ①.落料 -- 冲孔 -- 拉深 — 整形 ②.落料 — 拉深 — 冲孔 — 整形 ③.落料 — 拉深 — 整形 — 冲孔

对于方案①，先冲孔再拉深，在拉深的过程中预制孔会变形，而且拉深也会出现缺陷，由于变形的不均匀，拉深的直壁的质量也不好。方案②将整形放在冲孔的后面，虽然使模具的制造比较简单，可是整形前的毛坯尺寸要求较高，计算复杂，且精度不易保证；方案③将冲孔放在最后，很容易保证工件的精度，且没有出现方案①②的问题，故此方法为最佳方案。 综上所述，最终确定采用方案③。

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第二章 工艺设计

2.1 计算毛坯尺寸

一、确定拉深次数 ⑴选定修边余量

查《冲压手册》表4—5，确定δ=1mm ⑵计算工件表面积

为了便于计算,将该零件分成若干个简单几何体计算

大圆筒直壁部分的表面积:

A1=πd(h + δ) =3.14×42.5×(2 + 1) =400.35

小圆筒直壁部分的表面积:

A2=πd(h + δ)

=3.14×28.5×(8.5 + 1) =850.155

R3圆球台部分的表面积:

A3=2π(d。/2 + 2r/π) πr/2

=2×3.14×(35/2 + 7.5/3.14) ×3.14×3.75/2 =735.34875

底部表面积为： A4=πd。

2

/4

2

=3.14×35 =961.625

/4

则工件总面积为： A= A1 + A2 + A3 + A4

=400.35 + 850.155 + 735.34875 + 961.625

=2947.47875

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⑶预算毛坯直径D

根据毛坯表面积等于工件表面积的原则: πD2/4=A

D=57.914(圆整58mm) ⑷ 确定拉深次数

由毛坯相对厚度t/D=0.026 凸缘相对直径df/d=0.84

查《冲压工艺及模具设计》P158表2.4.7得第一次拉深允许的最大相对高度

h/dn=0.58

∵ (h1 + h2)/ dn=(8.5 + 5)/28.5=0.474

(h1 + h2)/ dn＜h/dn

∴ 可以一次拉成

2.2、确定排样和裁板方案

这里毛坯直径Φ=60mm尺寸比较大，考虑到操作方便，采用单排 由《冲压工艺与模具设计》P45表2.5.2 确定搭边值：

工件间：a1=1； 沿边： a=1.2

进距 A=d0+a1=58 + 1=59 条料宽度 B=d0+2a=58+2×1.2=60.4

查《冲压模具设计资料》 选用 1250×1500×1.5标准钢板

裁板方案有纵裁和横裁两种，比较两种方案，选用其中材料的利用率较高的一种。

纵裁时：

每张板料裁成条料数：n1=1250/60.4=20 余42mm 每块条料冲制的制件数 n2=（1500-1）/59 =19 余28mm ∴每张板料冲制的制件数 n=n1×n2=20×19

=380个

材料利用率 η=nF /F。×100%

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=380×2640.74 /1250×1500×100% =53.51%

横裁时：

每张板料裁成的条料数 n1=1500/60.4=24 余50.4mm 每块条料冲制的制件数 n2=（1250-1）/59=21 余10mm

∴每张板料冲制的制件数 n=n1× n2=24×21

=504个

材料利用率 η= nF /F。×100%

=504×2640.74 /1250×1500×100% =70.98%

由上述计算结果可知，应采用材料利用率高的横裁，排样图如图2—1所示

图2 — 1）

2.3 工序的合并与工序顺序

根据上面的分析与计算，此件的全部基本工序有落料、拉深、冲孔、整形

根据这些基本工序，可以拟出以下几种方案： 方案⑴： 落料与拉深复合，其余为基本工序；

方案⑵： 落料与拉深复合， 冲孔与整形复合，其余按基本工序；

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方案⑶： 落料与拉深复合，冲孔、整形为基本工序； 方案⑷： 落料、拉深、与冲孔复合，最后整形； 方案⑸： 全部基本工序合并，采用连续拉深冲压方式 分析上述几种方案：

方案⑴复合程度低，在生产量不大的情况下，采用这一方案可行，因生产率

太低，且使用的模具较多；

方案⑵将冲底孔与翻边复合，使模具壁厚较小，模具容易损坏；

方案⑶冲孔与整形复合，使工序不好安排，若整形在前，冲孔在后则不能保

证凸缘的形状与精度，其结构虽然解决了壁厚太薄的问题，但模具的刃口不在同一平面内，因此刃口用钝后，刃磨很不方便，所以不可取； 方案⑷采用连续模，将各基本工序合并，生产率高，但将整形单独划分为一

个工序，生产率低于第五种方案。

方案⑸没有上述缺点，模具复合程度较高，所需的模具较少，且模具设计容

易，其制造费用也较低，产品凸缘的制造精度也可通过最后一次的整形工序来达到，因此选定这一方案。

综上，本次需设计的模具为落料、拉深、冲孔复合模； 2.4 计算各工序的压力

已知工件的材料为20钢,是优质炭素结构钢，其力学性能如下：τ=275～392Mpa,σb=355～500 Mpa, σs=245Mpa。

一、落料、拉深、冲孔工序的计算 落料力: P1=1.3лdtτ

（d=58mm,t=1.5mm）

=1.3 π×58×1.5×392 =139212.528(N)

落料的卸料力： P2=k卸P1 （查表得：k卸=0.04～0.05）

=0.04×139212.528

=5568.50112(N) 冲孔力： P3=1.3 πd孔tτ

=1.3 π×27×1.5×392

=64805.832(N)

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冲孔的推件力：P4=n﹒k2﹒p3

(查表2-37 凹模型口直壁高度=6mm,n=h/t=4,k2=0.055)

∴P4= 4×0.055×64805.832 =14257.28304(N)

拉深力： P5=πdntσbK3 (σb取500) =3.14×30×1.5×500×0.9 =63585(N) 整形力：整形力可按照下式计算： F整形 = Aq

式中 F——校平力，单位 N ；

A——校平投影面积（整圆角部分投影面积）mm2 ，

A = π（d02－d2）/4 = π（442－302）/4 = 813.26 mm2 ；

q—单位校平力，查《冲压工艺与模具设计》表6—9（ P161 ）可知q =90MPa 。

将A和q 值代入F整形 = Aq即可得整形力F整形= 813.26×90 = 73193.4 N 。

根据以上计算和分析,这一工序的最大总压力为： P=P1 + P2 + P3 + P4 + P5 + P6 + F整形

=139212.528+5568.50112+64805.832+14257.28304+63585+73193.4 =360622.54416(N)

2.5 压力机的选择

根据以上计算和分析，再结合车间设备的实际情况，选用公称压力为400KN的开式双柱固定台可倾压力机（型号为J23—40）能满足使用要求。

压力中心的确定

模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模压力中心与压力机滑块的中心重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。由于该制件的毛坯及各工序均为轴对称图形，而且只有一个工位，因此压力机的中心必定与制件的几何中心重合。

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第三章 模具类型及结构形式的选择

根据确定的工艺方案和零件的形状特点，精度要求，预选设备的主要技术参数，模具的制造条件及安全生产等，选定模具类型及结构形式。 3.1 落料、拉深、冲孔复合模的设计

只有在拉深件高度比较高时，才能采用落料、拉深复合模，这是因为浅拉深若采用复合摸，则落料凸模（肩拉深凹模）的壁厚会太薄，造成模具的强度不足。本模具中，凸凹模壁厚的最小值 bmin=15mm能够保证强度，故采用复合模的结构是合理的。

落料、拉深、冲孔复合模常采用典型结构，即落料采用正装式，拉深采用倒装式。工件厚度一般（t=1.5mm）,故采用弹性卸料装置，弹性卸料装置除了卸料的作用外，在拉深时，还可以起到压边的作用。

顶件时采用弹性顶件装置,弹性力由橡皮产生,由托杆将力传到工件上,将工件顶出;推件是采用刚性推件装置,将工件从凸凹模中推出。

落料、拉深、冲孔复合模的结构形式如下页 图3—1）所示。

图3—1）

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第四章 模具工作零件刃口尺寸及公差的计算

4.1 落料、拉深、冲孔复合模

①落料刃口 工件外形落料凹模采用整体结构，直刃口形式。这种刃口强度较好，孔口尺寸不随刃口的刃磨而增大，适用于形状复杂、精度要求高的工件向上顶出的要求。落料的基本尺寸为58mm。 查《冲压手册》表2—28，可得凸、凹模刃口的极限偏差： δ

凸

= 0.020 mm

= 0.030 mm。

??0.020? δ凹 = ??0.025 mm ，选δ

??0.030?凹

?凸??凹 = 0.020 + 0.030 = 0.050

查《冲压手册》表2—23，可知凸、凹模初始双面间隙Z为： Zmin = 0.14； Zmax = 0.19.

Zmax - Zmin = 0.19 – 0.14= 0.05

Zmax - Zmin ，故凸、凹模分开加工。又工件的尺寸D-△=58-0.74mm 。?凸??凹 =

又查《冲压手册》表2—30得磨损系数X= 0.5 。落料尺寸由凹模刃口决定，计算以凹模为基准：

D凹 = （D-X△）+δ凹

= 57.36

``

D凸 =（D-X△-Zmin）-δ凸

= 57.49 -0.020

②计算冲孔模凸、凹模刃口尺寸

查《冲压手册》表2—28，可得凸、凹模刃口的极限偏差：

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δ

凸

= -0.020 mm

= 0.025 mm。

??0.020? δ凹 = ??0.025 mm ，选δ

??0.030?凹

?凸??凹 = 0.02 + 0.025 = 0.045

查《冲压手册》表2—23，可知凸、凹模初始双面间隙Z为： Zmin = 0.14； Zmax = 0.19。

Zmax - Zmin = 0.19–0.14 = 0.05

?凸??凹 < Zmax - Zmin ，故凸、凹模分开加工。又工件的尺寸D-△=15

+ 0.43

mm

又查《冲压手册》表2—30得磨损系数x = 0.5 。冲孔尺寸由凸模刃口决定，计算以凸模为基准：

D凸= （d+x△-Zmin）-δ凸

= 27.215-0.020 mm

D凹= （D凸+Zmin）+δ凹

= 27.335

+0.030

mm

③计算拉深部分刃口尺寸

拉深件尺寸以内径为准，基本尺寸为?27mm，公差△1=0.52。基本尺寸为?41mm公差△2=0.62的计算时以凸模为基准，间隙取在凹模上。

查《冲压手册》表4—74（P305）得其单面间隙C = 1～1.1t ，取C = 1.1t = 1.3 mm

查《冲压手册》表4—76得拉深模凸、凹模的制造公差分别为：

` δ凸= 0.020，δ凹= 0.025 。

凸、凹模刃口尺寸的计算如下：

D凸1=（d + 0.4△1）-δ凹

=（27 + 0.4×0.52）-0.050 =27.208-0.050 mm

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D凹1=(d + 0.4△1 + 2C)+δ凹

=（30 + 0.4×0.3 + 2×1.3） = 32.848+0.08 mm

+0.081

D凸2=（d + 0.4△2）-δ凹

=（41 + 0.4×0.62）-0.050 =41.248-0.050 mm D凹2=(d + 0.4△2 + 2C)+δ凹

=（44 + 0.4×0.3 + 2×1.3） = 44.848

+0.081

+0.081

mm

拉深凸模圆角半径R凸= 1.45mm ；拉深凹模圆角半径R凹= 3.05mm 。

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第五章 模具零件的选用，设计及必要的计算

5.1、落料，拉深、冲孔复合模

①成形零件 一、拉深凸模

凸模材料选用T10A，淬火硬度达到62HRC。采用阶梯式凸模（如图

5-1所示）

深20孔深25图5-1）

二、凹模

落料凹模实际最大外形尺寸b =58 mm 查《冲压工艺及模具设计》P68得K =0.25

凹模厚度： H=kb =0.25×58 =14.5 mm(取15mm) 凹模壁厚： C=（1.5～2）×H=1.6×15=24mm 所以,凹模最大外形尺寸为：

L=D+2C =58+2×24 =116mm

凹模材料选用T10A，淬火硬度达到62HRC。凸凹模采用台阶式结构，采用固定板固定，这样简化了模具的结构，节省了材料的成本。外形尺寸

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如图5-2所示

其余

图5-2） ②支撑固定零件

上、下模座中间联以导向装置的总体称为模架。通常都是根据凹模最大外形尺寸D。选用标准模架。凹模最大外形尺寸为116 mm×116 mm，选用GB2851.3—81中的后侧导柱模架。模具的闭合高度h = 160～190mm ，

上模座为125×125×35，下模座为125×125×45 ，导柱的基本尺寸为?22mm 。

上模座选用GB2855.5—81 中的后侧导柱上模座，材料为HT200、Ⅱ型。 其主要参数：

L= 125mm B = 125mm、 t = 30mm L1 = 130 mm S = 130mm A1 = 85mm

A2=150mm R = 35mm l2 = 60mm D =35

+0.025

mm

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(上模座)

下模座选用GB2855.6—81中的后侧导柱下模座，材料为HT200。 其主要参数：

L= 125mm B = 125mm t = 45mm

L1= 130 mm S = 130mm A1= 80mm

A2= 150mm R = 35mm l2 = 60mm D =22

-0.020

mm

(下模座)

模柄选用凸缘式模柄，参见GB2862.1—81。材料为Q235的Ⅱ型凸缘式模柄。模柄中打杆孔的直径为?17mm其具体参数为：

d = 50mm D = 100mm h = 78mm h2 = 18mm D1= 62mm d1 = 13mm d2 = 18mm d3 =11mm b1 = 11mm

(模柄)

再由凹模板和模架尺寸确定其它模具模板的尺寸如下：

上垫板：125×125×14

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凸凹模固定板：125×125×14 空心垫板：125×125×16 ③卸料零件

采用弹性卸料板卸料，根据卸料力的大小取卸料板的厚度为8mm。 由《冲压手册》表10-1选用圆柱螺旋压缩弹簧,其材料为60Si2Mn,热处理硬度为HRC=43--48

设使用弹簧的个数为6个，F卸=4658N则每个弹簧所承受的负荷为

F

顶

=4658/6=776.3（N），由Fj> F

顶

,选择标准弹簧的规格为：

6x32x95(GB2089-50)

Fj=1390, hj=29.8 h顶=hj/FjxF顶=29.8/1390x776.3=16.6 ∴ F顶+h工+h修模=16.6+2.2+6=24.5< hj

∴选用的弹簧满足要求

④定位零件

采用两颗导料销和一个固定挡料销定位。固定挡料销在GB2866.11—81中选取直径D = 8mm 、d =4mm 、高度h = 3mm 的Ⅰ型固定挡料销。这种零件结构简单，制造、使用方便，直接装在凹模上即可

(挡料销)

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(导料销)

凹模上固定挡料销孔与刃口之间的壁厚为3mm，大于允许的最小壁厚2mm，满足强度要求。故所选的挡料销合适。 上、下模座螺钉选取

由凹模周界125 ×125选用M10的内六角圆柱头螺钉 参照模具各零件的具体情况，

上模座选用四颗M10X45的内六角圆柱头螺钉固定。

下模座选用四颗M10X50的内六角圆柱头螺钉固定。

( 螺钉)

卸料螺钉

查《冲压模具简明设计手册》表15-34选取卸料螺钉 选用M12X90的圆柱头内六角卸料螺钉

( 卸料螺钉 )

其主要参数：d1=16 l=14 d2=24 H=10 t=8 s=10 d3=14.5 d4=6.9 d5=9.5 L=55

上、下模座销钉的选取

由凹模周界125×125选用Φ10的圆柱销钉

根据模具的实际情况

上模座选用两颗Φ10×60的圆柱销钉定位 下模座选用两颗Φ10×60的圆柱销钉定位

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(圆柱销钉)

参照模具各零件的具体情况，合理布置螺钉、圆柱销的位置，从GB70—76和GB119—76中选适当的规格与尺寸。 ⑤导向装置

本模具采用圆形导柱、导套式的导向装置。导柱与导套之间采用间隙配合，配合精度为H7/R6 。导柱与导套相对滑动，要求配合表面有足够的强度，又要有足够的韧性。所以材料选用20钢，表面经渗碳淬火处理，表面硬度为58～62HRC。

导柱选用GB2861.2—81中的B型导柱，直径d = 22mm 、极限偏差为R7 、长度L = 170mm 。

导套选用GB2861.6—81中的A型导套，直径d =22 mm 、D=35、极限偏差为H7 、长度L =100mm 。

⑤推杆的选取

查《冲压模具简明设计手册》表15.42选用A型带肩推杆。

其基本参数： D=13mm L=100mm d1=10mm

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第六章 压力机的校核

6.1 落料、拉深-冲孔模压力机的校核

1、闭合高度的校核

所选压力机的最大闭合高度为300mm，闭合高度的调节量为80mm垫板的尺寸为65mm

∴Hmin=300-80-65=175mm

本次设计模具的的闭合高度为190mm Hmax-5=295 Hmin+10=185 ∴满足 Hmax-5≥ H≥Hmin+10 2、工作台面尺寸的校核

所选压力机的工作台尺寸为：左右：360 前后：250

而模具的外形尺寸为：125×125

根据工作台面尺寸一般应大于模具底座50～70mm，∴工作台面尺寸满足

其工作台孔尺寸为?260，大于废料尺寸，可以漏料 3、滑块行程的校核

滑块行程应保证方便地放入毛坯和取出零件，对于拉深工序，滑块行程应大于零件高度的2倍

零件高度的2倍=2×13.5=27

而滑块行程为80mm, ∴滑块行程满足 4、电动机功率的校核

由于此副模具具有拉深，而拉深的功较大，可能出现压力足够而功率不足的现象。 拉深功：ω=C·Fmax·n/1000 =0.7×63585×10/1000 =445.095(J)

所需压力机电机功率为：P=K·ω·n/60×1000η

=1.3×445.095×100/60×1000×0.7×0.9 =1.5(kw) ∴ 电机的功率完全满足。

综上，所选压力机J23-40满足需要。

- 23 -

第七章 模具的动作原理及综合分析

7.1 落料、拉深、冲孔模的动作原理

本模具在一次行程过程中完成制件的落料、拉深、冲孔全部工作

当压力滑块下行时，首先在凸凹模20和凹模2的作用下，从条料上落下?58mm的毛坯料，毛坯料被压在与凸模28和下面有顶出器21之间，而后在凹模镶块25作用下进行拉深，当压力机滑块接近下死点时，在凸模12的作用下冲出?27mm的孔。压力机滑块下降到底点，冲模处于镦死状态，整形处工件与模具刚性接触，当压力机滑块上行时，成形凸模在托杆的作用下将制件从凸模上顶出，最后在打杆的作用下将制件推出。模具装配图如图7—1所示）

本次设计的模具为复合模，在压力机的一次行程中，经一次送料定位，在模具的同一部位同时完成几道工序,其冲裁件的相互位置精度高,对条料的定位精度较低。这两副模具的生产率高,冲压件精度高,但模具结构较复杂,制造精度要求高,制造难度大,成本也较高。这种模具适用于生产批量大,精度要求高,内外形尺寸差较大的冲裁件。冲孔废料由凸凹模孔向下排除使操作方便。

本次设计的模具都采用手工送料和取件,这主要是考虑到我国的人力资源丰富,且手工送料和取件可以使模具的结构简单化。

所选的模架螺钉等零件都是从标准件中选取,这样可有效的降低成本。从安全的角度考虑,模具结构还有不足,需要改进。

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678910111213141516171819202154321302928272625242322

图7—1）

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第八章 凸凹模加工工艺方案

8．1凸模,凹模加工工艺路线

凹模加工工艺卡

南充职业技术学院 卡片 工艺 牌过程 材 号 综合料 性能 产品名称 轴碗 12MoV 零件名称 毛坯 种类 凹 模 铸件 零件图号 第4页 零件重毛重 Cr12Mov 尺寸 ?164x50 净量 重 kg 每 台 件 数 每 件 批 数 工序号 1 2 3 4 5 6 7 设备名称 加工车间 及 编 号 工艺装备名称及编号 工 序 内 容 粗 车 外 圆 精 车 外 圆 技术 等级 单件 工时定额 夹具 三爪卡盘 三爪卡盘 三爪卡盘 三爪卡盘 三爪卡盘 专用夹具 专用夹具 刀具 外圆粗车刀 外圆精车刀 量具 游标卡尺 游标卡尺 机加工车间 机加工车间 机加工车间 机加工车间 机加工车间 机加工车间 钳工车间 钻 孔 镗 孔 车 断 钻 孔 攻 螺 纹

游标钻孔刀 卡尺 镗刀 车断刀 钻 头 螺纹刀 游标卡尺 游标卡尺 - 26 -

凸凹模加工工艺卡

南充职业技术学院 卡片 工艺 牌过程 材 号 综合料 性能 产品名称 轴碗 12MoV 零件名称 凸凹模 毛坯 种类 零件图号 第5页 零件重毛重 铸件 Cr12Mov 尺寸 ?120x125 净量 重 kg 每 台 件 数 每 件 批 数 工序号 1 设备名称 加工车间 及 编 号 工艺装备名称及编号 工 序 内 容 粗 车 外 圆 技术 等级 单件 工时定额 夹具 三爪卡盘 刀具 外圆粗车刀 外圆精车刀 车断刀 钻头 镗刀 车断刀 量具 游标卡 尺 游标卡 尺 游标卡 尺 游标卡 尺 机加工车间 2 精 车 外 圆 机加工车间 三爪卡盘 3 车 槽 钻 孔 镗 孔 机加工车间 机加工车间 机加工车间 三爪卡盘 三爪卡盘 三爪卡盘 专用夹具 4 5 6 车 断 - 27 - 机加工车间 游标卡 尺

凸模加工工艺卡1

南充职业技术学院 卡片 工艺 牌 过程 材 号 T10A 综合料 产品名称 轴碗 零件名称 毛坯 种类 凸 模1 零件图号 第2页 铸件 零件重毛重 尺寸 ?52x42 净量 重 kg 性能 工序号 1 每 台 件 数 每 件 批 数 设备名称 加工车间 及 编 号 工艺装备名称及编号 工 序 内 容 粗 车 外 圆 精 车 外 圆 技术 等级 单件 工时定额 夹具 三爪卡盘 三爪卡盘 刀具 外圆粗车刀 外圆精车刀 量具 游标卡尺 游标卡尺 机加工车间 机加工车间 机加工车间 机加工车间 机加工车间 机加工车间 钳工车间 2 3 4 5 6 钻 孔 镗 孔 车 断 钻 孔 攻 螺 纹 三爪卡盘 三爪卡盘 三爪卡盘 专用夹具 专用夹具 游标钻孔刀 卡尺 镗刀 车断刀 钻 头 螺纹刀 游标卡尺 游标卡尺 7 - 28 -

凸模加工工艺卡2

南充职业技术学院 卡片 工艺 牌 过程 材 号 T10A 综合料 产品名称 轴碗 零件名称 毛坯 种类 凸 模2 零件图号 第3页 铸件 零件重毛重 尺寸 ?33x105 净量 重 kg 性能 工序号 1 每 台 件 数 每 件 批 数 设备名称 加工车间 及 编 号 工艺装备名称及编号 工 序 内 容 粗 车 外 圆 精 车 外 圆 技术 等级 单件 工时定额 夹具 三爪卡盘 三爪卡盘 三爪卡盘 三爪卡盘 刀具 外圆粗车刀 外圆精车刀 量具 游标卡 尺 游标卡 尺 机加工车间 机加工车间 机加工车间 机加工车间 2 3 车 槽 车 断

游标车断刀 卡 尺 车断刀 游标卡 尺 4

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卸料板加工工艺卡2

南充职业技术学院 卡片 工艺 牌过程 材 号 综合料 性能 产品名称 轴碗 12MoV 零件名称 毛坯 种类 卸料板 零件图号 第6页 铸件 40钢 零件重毛重 尺寸 ?140x18 净量 重 kg 每 台 件 数 每 件 批 数 工序号 1 设备名称 加工车间 及 编 号 工艺装备名称及编号 工 序 内 容 粗 车 外 圆 精 车 外 圆 技术 等级 单件 工时定额 夹具 三爪卡盘 三爪卡盘 三爪卡盘 三爪卡盘 三爪卡盘 专用夹具 专用夹具 刀具 外圆粗车刀 外圆精车刀 量具 游标卡 尺 游标卡 尺 机加工车间 机加工车间 机加工车间 机加工车间 机加工车间 机加工车间 钳工车间 2 3 钻 孔 镗 孔 车 断 钻 孔 攻 螺 纹 游标钻孔刀 卡 尺 镗刀 车断刀 钻 头 螺纹刀 游标卡 尺 4 5 6 游标卡 尺 7 - 30 -

8．2.模具的装配:

根椐复合模装配要点，选凹模作为装配基准件，先装下模，再装上模，并调整间隙、试冲、返修。 序号 工序 工艺说明 １装配前仔细检查各凸模开关及尺寸以及凹模形孔，是否符合图纸要求尺寸精度、形状。 １ 凸、凹模预配 ２将各凸模分别与相应的凹模孔相配，检查其间隙是否加工均匀。不合适者应重新修磨或更换 以凹模孔定位，将各凸模分别压入凸模固定板的形２ 凸模装配 孔中，并挤紧牢固 １在下模座上划中心线，按中心预装凹模、导料板； ２在下模座、导料板上，用已加工好的凹模分别确３ 装配下模 定其螺孔位置，并分别钻孔，攻丝； ３将下模座、导料板、凹模、活动档料销、弹簧装在一起，并用螺钉紧固，打入销钉 １在已装好的下模上放等高垫铁，再在凹模中放入 0.3mm的纸片，然后将凸模与固定板组合装入凹模； ２预装上模座，划出与凸模固定板相应螺孔、销孔位置并钻铰螺孔、销孔； ３用螺钉将固定板组合、垫板、上模座连接在一起， ４ 装配上模 但不要拧紧； ４将卸料板装在已装入固定板的凸模上，装上橡胶 和卸料螺钉，并调节橡胶的预压量，使卸料板高出 凸模下端约1mm； ５复查凸、凹模间隙并调整合适后，紧固螺钉； ６安装导正销、承料板； ７切纸检查，合适后打入销钉 ５ 试冲与调整 装机试冲根椐试冲结果作相应调整

模具装配图如图8-1所示：

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678910111213141516171819202154321302928272625242322

图8-1

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第九章 设计心得

通过本次毕业设计，在理论知识的指导下，结合认识实习和生产实习中所获得的实践经验，在老师和同学的帮助下，认真独立地完成了本次毕业设计。在本次设计的过程中，通过自己实际的操作计算，我对以前所学过的专业知识有了更进一步、更深刻的认识，能够把自己所学的知识比较系统的联系起来。同时也认识到了自己的不足之处。到此时才深刻体会到，以前所学的专业知识还是有用的，而且都是模具设计与制造最基础、最根本的知识。

本次毕业设计历时一个月左右，从最初的领会毕业设计的要求，到对拿到自己手上的冲压件的冲压性能的分析计算，诸如对冲压件结构的分析，对形状的分析等，不断地分析计算，对要进行设计的冲压件有了一个比较全面深刻的认识，并在此基础上综合考虑生产中的各种实际因素，最后确定本次毕业设计的工艺方案。然后是对排样方式的计算，直到模具总装配图的绘制，用时近一个月。在这段时间里，我进行了大量的计算：从材料利用率的计算，到工序压力的计算，再工作部分刃口尺寸及公差的计算，到各种零件结构尺寸的计算以及主要零部件强度刚度的核算。其间在图书馆翻阅了许多相关书籍和各种设计资料。因此从某种意义上讲，通过本次毕业设计的训练，也培养和锻炼了一种自己查阅资料，获取有价值信息的能力。

总之，通过本次毕业设计的锻炼，使我对模具设计与模具制造的整个过程都有了比较深刻的认识和全面的掌握。使我接受了一个模具专业的毕业生应该有的锻炼和考查。我很感谢学校和各位老师给我这次锻炼机会。我是认认真真的做完这次毕业设计的，也应该认认真真的完成我大学三年里最后也是最重要的一次设计。但是由于水平有限，错误和不足之处再所难免，恳请各位指导老师批评指正，不胜感激。

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第十章 致 谢

首先感谢学校及学院各位领导的悉心关怀和耐心指导，特别要感谢指导老师给我的指导，在设计和说明书的写作以及实物制作过程中，我始终得到他的悉心教导和认真指点，使得我的理论知识和动手操作能力都有了很大的提高与进步，对模具设计与制造的整个工艺流程也有了一个基本的掌握。在他身上，时刻体现着作为科研工作者所特有的严谨求实的教学风范，勇于探索的工作态度和求同思变、不断创新的治学理念。他不知疲倦的敬业精神和精益求精的治学要求，端正了我的学习态度，使我受益匪浅。

另外，还要感谢和我同组的其他同学，他们在寻找资料，解答疑惑，实验操作、论文修改等方面，都给了我很大的帮助和借鉴。

最后，感谢所有给予我关心和支持的老师和同学使我能如期完成这次毕业设计。谢谢各位老师和同学！

感谢学校对我这两年的培养和教导，感谢学院各位领导各位老师三年如一日的谆谆教导！

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主要参考文献

1.《冲压手册》（第二版）.机械工业出版社，1995 2.《冲压设计资料》.机械工业出版社，1983

4.《模具实用技术设计综合手册》.华南理工大学出版社，1995 5.《冷冲压模具设计与制造》.西北工业大学出版社，1983 6．《机械制图》 高等教育出版社， 2003

7．《冲压工艺与模具设计》 高等教育出版社，2001 8．《冷冲压工艺与模具设计》 中南大学出版社，2006 9．《实用冲压工艺及模具设计手册》，机械工业出版社 2002 10．《模具设计与制造简明手册》，上海科学技术出版社 1994 11．《冲模设计手册》，机械工业出版社 1996 12．《中国模具设计大典》电子版

13．《互换性与技术测量》 西安电子科技大学出版社，2006 14．《冲压与塑压成型设备》 高等教育出版社，2003 15. 中华人民共和国国家标准. 机械制造工艺基准

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ns06.html