[优秀毕业论文]防护罩的冲压模具设计 毕业论文

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1、设计任务书 设计题目： 防护罩的冲压模具设计 设计要求： 1.防护罩工艺性分析及冲裁方案的确定； 2.有关计算及模具设计； 3.模具制造工艺编制与装配。 摘 要 我本次设计的零件为防护罩。此工件采用的材料钢08F及厚度1.5mm保证了足够的强度和刚度,该零件外形复杂，工序烦琐,故设计成复合模进行冲裁。合理排样、减小废料。材料为优质碳素钢,采用冲压加工经济性良好。 以电动机防护罩零件为例,结合其模具特有工艺性,进行了工艺性分析,并分析了成形过程的三种不同的冲压工艺方案, 然后选复合模作为该副模具的工艺生产方案。并对模具的各部分主要尺寸进行理论运算，以确定各冲模的尺寸,经

2、过计算分析完成该模具的主要设计计算，凸、凹模工作部分的设计计算，还有主要零部件的结构设计，。完成一系列的计算后，画出总装图、凸凹模配合图等设计模具必备的图纸。 简要分析了模具关键零部件的设计及加工工艺．对拉深模从设计到零部件的加工工艺以及装配工艺等进行了详细阐述，绘制了模具装配图及主要工作零件图，详细分析了模具工作过程。 进行冲压设计就是根据已有的生产条件，综合考虑影响生产过程顺利进行的各方面因素，合理安排零件的生产工序，最优地选用，确定各工艺参数的大小和变化范围，设计模具，选用设备等，以使零件的整个生产过程达到优质，高产，低耗，安全的目的。 关键词：落料,拉深,翻边,复合模 目

3、录 防护罩的冲压模具设计 I 1 冲压工艺分析 1 1.1工件分析 1 1.2 材料 2 1.3结构形状 2 1.4尺寸精度 2 2 模具的技术要求及材料选用 3 2.1模具的技术要求 3 2.2 模具材料的选用及要求 3 3冲压工艺方案的确定 5 4必要的工艺尺寸计算 6 4.1 毛坯尺寸计算 6 4.2 排样设计与计算 6 4.3 拉深次数的确定 7 4.4 冲压工序力计算 8 4.5 模具主要零件部分尺寸的计算 10 5模具的总体设计 14 5.1 模具类型的选择 14 5.2定位方式的选择 14 5.3 卸料、出件方式的选择 14 5.4 导向

4、方式的选择 15 6主要零部件的设计 16 6.1 工作零件的结构设计 16 6.2 模架及其他零部件的选用 18 7模具总装图 20 8冲压设备的选定 22 9工作零件的加工工艺 23 9.1 拉深凸模 23 9.2 落料凹模 24 9.3 凸、凹模 25 10模具的装配与调试 27 10.1 模具的装配 27 10.2冲裁模的调试 29 结 论 30 参考文献 31 32 1 冲压工艺分析 1.1工件分析 零件简图:如图1所示 生产批量:大批量 材料:08F 材料厚度:1.5 要求: 要求确定该零件冲压成形工艺，设计冲压成形模具

5、。即做出该零件的拉深及翻边工艺 图1-1 防护罩工件简图 该工件属于典型的有凸缘圆筒形拉深，要求内形尺寸,形状简单对称，该工件作为另一零件的罩，对表面粗糙度没有特殊要求。所有尺寸均为自由公差，按IT14级确定工件的公差，可用落料获得的圆形板料进行拉深，拉深成为外径为223.4，内圆角R为6的有凸缘圆筒，工件总高度尺寸75可在拉深中达到要求。一般冲压均能满足其尺寸精度要求，对零件的厚度变化也没有要求。圆筒形件的毛坯为圆形板料，可以通过落料获得。08F钢是碳素结构钢，具有良好的冲压性能。 综上所述，该工件的精度及结构尺寸都能满足冲压工艺要求，工件的拉深工艺性较好。该工件在满足冲压工艺性要求的

6、前提下，采用的冲压基本工序是落料、拉深、翻边。 1.2 材料 冲压工艺对材料的基本要求主要是： （1） 对冲压成形性能的要求为了有利于冲压变形和制件质量的提高，材料应具有良好的冲压成形性能。而冲压成形性能与材料的机械性能密切相关，通常要求材料应具有：良好的塑性，屈强比小，弹性模量高，板厚方向性系大，板平面方向性系数小。 （2） 对材料厚度公差的要求材料的厚度公差应符合国家规定标准。因为一定的模具间隙适用于一定厚度的材料，材料厚度公差太大，不仅直接影响制件的质量，还可能导致模具和冲床的损坏。．对表面质量的要求材料的表面应光洁平整，无分层和机械性质的损伤，无锈斑、氧化皮及其它附着物。

7、表面质量好的材料，冲压时不易破裂，不易擦伤模具，工件表面质量好。 （3） 常用冲压材料冲压用材料的形状有各种规格的板料、带料和块料。板料的尺寸较大，一般用于大型零件的冲压，对于中小型零件，多数是将板料剪裁成条料后使用。带料（又称卷料）有各种规格的宽度，展开长度可达几千米，适用于大批量生产的自动送料，材料厚度很小时也是做成带料供应。块料只用于少数钢号和价钱昂贵的有色金属的冲压。 综上所述，冲压材料我选择钢08F作为冲压件的材料。 钢08F为优质碳素钢，碳的质量分数很低，塑性好，有较好的冲压、弯曲性能，取抗剪强度，抗拉强度，屈服点， 断面收缩率。 1.3结构形状 该工件结构复杂

8、，所要冲裁的板料厚度为1.5。 1.4尺寸精度 该工件未表注公差的尺寸，根据工件的使用性能，可按IT6级制造。 2 模具的技术要求及材料选用 2.1模具的技术要求 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。 2.2 模具材料的选用及要求 2.2.1冷冲模材料应具有的性能 冷冲模包括冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模和冷挤压模

9、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。因此，作为冷冲模主要材料的钢材，应具有的性能。 （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。其基体中碳含量越高冲击韧性越高。故对韧性的要求应依

10、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。 2.2.2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：要选择满足模具零件工作要

11、求的最佳综合性能的材料。 （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

12、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。 综上所述，此模具采用合金工具钢为模具材料。该合金钢具有较好的耐磨性，较好的淬火不变形性，较好的红硬性，较小的脱碳敏感性，较深的淬硬深度，但它的切削加工性较差，耐冲击性也较差。基本能满足此模具的冲裁。此模具的弯曲部分也采用这种材料。凸模的热处理硬度为58～62HRC，凹模的热处理硬度为62～64HRC。 3冲压工艺方案的确定 该工件包括落料、拉深、翻边,切边、

13、冲孔两个基本工序,现只做落料、拉深、翻边基本工序.经分析可以有以下三种工艺方案: 方案一:先落料,后拉深翻边.采用单工序模生产。 方案二:落料一拉深翻边复合冲压.采用复合模生产。 方案三:拉深级进冲压，采用级进模生产。 方案一模具结构简单,但需要两道工序两副模具,生产效率低,难以满足该工件大批量生产和客户的要求.所以此方案不可取.方案二只需要一副模具,生产效率明显要比方案一好,尽管模具结构模具结构较方案一复杂,但由于零件的几何形状简单对称,模具制造并不困难.方案三也只需要一副模具,生产效率高,但模具结构比较复杂,送进操作不方便,加之工件尺寸偏大.通过对上述三种方案的分析比较,该零件若能

14、一次拉深,则其冲压生产采用方案二为佳。 4必要的工艺尺寸计算 4.1 毛坯尺寸计算 图4-1 工件简图 工件简图如上图所示,计算尺寸：d1=208.4;d2=221.9;d3=226;d4=236;r=6;R=1.5;h=64.5 根据表面积相等原则,用解析法求该零件的毛坯直径D。(常用旋转体拉深件坯料直径的计算公式)。当r不等于Ｒ时，毛坯直径Ｄ： D= = 4.2 排样设计与计算 冲裁件面积A A= D——毛坏件直径 条料宽度B B=D+2a+C=351 a——侧搭边值,a=1.5;a1=1.2 c——导料板与

15、最宽条料之间的间隙，其最小值见表4—1。取c=8。 表4—1导料板与条料之间的最小间隙 材料厚度t 无测压装置 有侧压装置 条料宽度B 条料宽度 100以下 100～200 200～300 100以下 100以上 ～0.5 0.5～1 1～2 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 1 1 1 1 5 5 5 8 8 8 步距S S=D+=341.2 一个步进距的材料材料率η η=nA/BS100%= 其结构示意图如下： 图4-2 排样示意图 4.3 拉深次数的确定 4.3.1能否一次拉深成形

16、 图4-3 有凸缘圆筒形件的拉深系数为 式中:——有凸缘圆筒形件的拉深系数; d——零件筒形部分的直径; D——坯料直径 拉深系数==0.66 坯料相对厚度(t/D)100=0.44 由上式可以看出,有凸缘圆筒形件的拉深系数取决于有关尺寸的三个相对比值即(凸缘的相对直径)、h/d(零件的相对高度)、R/d(相对圆角半径).其中以影响最大,h/d次之,R/d影响最小. 和h/d越大,表示拉深时毛坯变形区的宽度大,拉深成形的难度也大.当和h/d超过一定值时,便不能一次拉深,因为叫拉深系数大于表4—2的极限拉深系数值,则凸缘圆

17、筒形件可以一次拉深成形.查表表4—2发现小于表中数值,能一次拉深成形.所以采用落料-拉深翻边复合冲压. 表4—2 有凸缘的圆筒形件第一次拉深的极限拉深系数 凸缘的相对直径 坯料的相对厚度 2~1.5 1.5~1.0 1.0~0.6 0.6~0.3 1.1以下 1.3 1.5 1.8 0.51 0.49 0.47 0.45 0.53 0.51 0.49 0.46 0.55 0.53 0.50 0.47 0.57 0.54 0.51 0.48 4.3.2 拉深类型的确定 该零件属于浅拉深。 4.4 冲压工序力计算 该模具拟采用正装复合

18、模,固定卸料与顶件。另外,为了解决拉深过程中的起皱问题,生产实际中的主要方法是在模具结构上采用压料装置.常用的压料装置有刚性压料装置和弹性压料装置两种.是否采用压料装置主要看拉深过程中是否可能发生起皱,在实际生产中可按表4—3来判断拉深过程中是否起皱和采用压料装置.因为总拉深系数0.66>0.6,所以可不用压料装置。 表4—3采用或不采用压边圈的条件 拉深方法 第一次拉深 以后各次拉深 （t/D）/% m1 （t/D）/% mn 用压边圈 <1.5 <0.60 <1 <0.80 可用可不用 1.5~2.0 0.60 1~1.5 0.80 不用压边圈 >2

19、.0 >0.60 >1.5 >0.80 4.4.1 落料力的计算 落料力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力,它是随凸模进入材料的深度(凸模的行程)而变化的,通常所说的落料力是指能将达到工件所用坯料的最大冲裁力的最大值,它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。 =KLt= 式中：——落料力； L——冲裁周边长度； 　　　——材料抗剪强度； 　　　Ｋ——系数； 　　系数Ｋ是考虑到实际生产中，模具间隙值的波动和不均匀、刃口的磨损、板料力学性能和厚度波动等因素的影响而给出的修正系数。一般取Ｋ＝1.3。 4.4.2 拉深力的计算 拉深力的计

20、算是为了合理地选用压力机和设计拉深模具。 　　　　　　　　F=＝ 式中：F——拉深力； 　 t——板料厚度； ——拉深后的工序件直径； 　——拉深件材料的抗拉强度； 　——修正系数，其值见表4—4 表4—4修正系数 0.55 0.57 0.60 0.62 0.65 1.0 0.93 0.86 0.79 0.72 4.4.3 翻边力的计算 翻边力F一般不大,用圆柱形平底凸模翻边时,可按下式计算： 　　　　　=1.1＝ 式中：Ｄ——翻边后直径（按中线计算）； 　　　d——坯料预制孔直径； 　　　t——材料厚度； 　　　——材料屈服点； 翻

21、边凸模圆角半径应该尽量取大些，以便有利于翻边变形。一般应该取圆角半径大于或等于工件厚度的4倍。 所以　冲压工序总力　 　　　　=+F+＝ 4.5 模具主要零件部分尺寸的计算 4.5.1 拉深模间隙计算 拉深模的凸、凹模之间间隙对拉深力、零件质量、模具寿命等都有影响。间隙小，拉深力大、模具磨损大，过小的间隙会使零件严重变薄甚至拉裂；但间隙小， 冲件回弹小，精度高。间隙过大，坯料容易起皱，冲件锥度大，精度差。因此，生产者中应根据板料厚度及公差、拉深过程板料的增厚情况、拉深次数、零件的形状及精度 要求达到，正确确定拉深模间隙。 无压料圈的拉深模，其间隙为单边间隙拉深模，Z/2=T=1.5

22、深模的间隙Z=3 4.5.2 拉深模圆角半径 拉深凹模的圆角半径R按表4—5选取R=6t=9，凸模圆角半径 R= R=9 表4—5拉深凹模圆角半径系数 材料厚度 拉深件直径 拉深系数 4.5.3 工作部分尺寸计算 根据设计原则，落料时以凹模为设计基准。首先确定凹模尺寸，凹模的基本尺寸接近或等于工件轮廓的最小极限尺寸；将凹模尺寸减去最小合理间隙值即得到凸模尺寸。 表4—6冲裁模初始双边间隙 材料厚度 08、10、35、09Mn、Q235 16Mn 40、50 65Mn

23、 >0.5 极小间隙（或无间隙） 0.9 1.0 1.2 1.5 0.072 0.090 0.100 0.132 0.104 0.126 0.140 0.240 0.090 0.100 0.132 0.126 0.140 0.180 0.072 0.090 0.100 0.104 0.126 0.140 表4—7规则形状（圆形、方形）冲裁时凸、凹模的制造偏差 基本尺寸 凸模偏差 凹模偏差 ＞180～260 0.030 0.045 ＞260～360 0.035 0.050 ＞360

24、～500 0.040 0.060 ＞500 0.050 0.070 查表4—6得, 查表4—7得, == = 上式中:——落料凹、凸尺寸； ——落料件的最大极限尺寸； ——工件的制造公差； ——最小合理间隙； x——磨损系数； ——凸凹模的制造公差； 模具制造公差是查表4—7所得,满足 最后一道工序的拉深模,凸凹模工作部分尺寸及公差应按零件的要求来确定。 表4—8凸模制造公差与凹模制造公差 材料厚度 拉深件直径 ＜20 20～100 ＞100 ＜0.5 0.02 0.01 0.03 0.02 —

25、 — ＞0.5～1.5 0.04 0.02 0.05 0.03 0.08 0.05 ＞1.5 0.06 0.04 0.08 0.05 0.10 0.06 当零件尺寸标注在内形时,以凸模为基准,工作部分尺寸为: Z=3.=0.46 查表4—8得 == == 上式中, ------------凹凸模的尺寸； --------------拉深件内径的最小极限尺寸； -----------------零件的公差； --------------凹凸模制造公差； Z-----------

26、------拉深模间隙；. 当拉深后的冲件从凸模上脱下来，由于受空气的压力而紧紧包在凸模上，致使不易脱下。对于材料厚度较薄的拉深件，甚至会使零件拉瘪。因此，为了简化凸模的结构，本模具用一个固定在凸模上的通气板，在通气板上开一个直径为Φ12的孔。通气板采用H7/m6的配合，其结构如图所示： 图4-3 通气孔 5模具的总体设计 在设计模具时，由于拉深工艺的特殊要求，除了应考虑到与其他模具一样的设计方法与步骤外，还需要考虑到如下特点： 1）深圆筒形件时，应考虑到料厚、材料、模具圆角半径r 、r等情况，根据合理的拉深系数确定拉深工序。拉深工艺的计算要求有较高的准确性，从而拉深凸模长度的

27、确定必须满足工件拉深高度的要求，且在拉深凸模上必须有一定尺寸要求的通气孔。 2）分析成形件的形状，尺寸有没有超过加工极限的部分。选用凸模材料必须考虑热处理时的崎岖变形，同时需注意凸模在模座上的定位、紧固的可靠性。 3）回弹、扭曲、局部变形等的缺陷所产生的弹性变形难于保证零件形状的精度，此时应采取相应的改进措施。 4）于形状复杂的零件，很难计算出准确的毛坯形状和尺寸。因此，在设计模具时，往往先做拉深模，经试压确定合适的毛坯形状和尺寸再制作落料模，并在拉深模上定形的毛坯安装定位装置，同时要预先考虑到使后面工序定位准确的措施。 5.1 模具类型的选择 由冲压工艺分析可知,采用复合冲压,所以

28、模具类型为落料-拉深翻边复合模。 5.2定位方式的选择 因为该模具使用的是条料,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.挡料销工作部分的设计根据材料的厚度来取,取4,最小高出材料厚度2。 5.3 卸料、出件方式的选择 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器传递给顶件块提供翻边力。取件时用手工将从凸凹模中顶下的工件取出。 下顶件块是为了和凸凹模配合一起翻边，所以应该有一定的强度，选用45号钢即可，在工作中很好的拉深凸模和落料凹模配合，与凸模的单边间隙应该取0.2-0.5之间,取0.3即可。与落料凹模的配合也是一样。所以顶件

29、块的内外形结构与拉深凸模和落料凹模的配合选择H10/C10的间隙配合，在热处理后还要进行磨削加工，工作表面粗糙度应该达到=0.8,其余工作表面达到R06.3～3.2即可。下顶件的结构示意图如下: 图5—1 顶件块 5.4 导向方式的选择 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主要零部件的设计 6.1 工作零件的结构设计 工作零件是工作成形过程中的主要工作零部件,由于工作形状简单对称,所以模具的工作零件均采用整体结构,拉深凸模、落料凹模和凸、凹模的结构如图所示。 图6

30、-2拉深凸模 为了实现先落料后拉深,模具装配后,应使拉深凸模的端面比落料凹模端面低.所以拉深凸模的长度L可按下式计算； L== 拉深凸模采用过渡配合H7/m6,固定在下模座上，其高度最少应大于工件高度的10-15,经过计算得凸模高度为127，因凸模的尺寸较大，为了防止淬火变形，除了工作部分采用局部淬火（58-62HRC）外，材料用淬火变形小的CrWMn模具钢。 图6—3 落料凹模 落料凹模采用H7/m6的过渡配合，固定在下模座上，其高度尺寸等于100,因凹模的尺寸较大，为了防止淬火变形，除了采用工作部分局

31、部淬火（58-62HRC）外，材料用淬火变形小的CrWMn模具钢。 图6-4 凸凹模 凸、凹模采用螺钉固定在上模座上，其高度尺寸可按下式计算： H= 上式中： ——工件的高度。=75 ——顶件块的厚度。=15 在凸、凹模和拉深凸模配合时，凸、凹模进入拉深凸模时要碰到下顶块，下顶块的厚度为15,所以凸凹模的高度H=120。 6.2 模架及其他零部件的选用 根据材料厚度可得落料凹模的最小壁厚为3.8.取壁厚为4.5.又知落料凹模的

32、刃口尺寸为334.4所以落料凹模最大直径为343.4。 模架选项用中间导柱标准模架,可承受较大的冲压力.为防止装模时,上模误转装配,对模架中两对导柱与导套作粗细不等: 导柱d/L/分别为Φ45260,Φ48260;导套Φ4513661,Φ4813665。 最大高度=350 最小高度=230 上模座厚度取40. 下模座厚度取55. 固定卸料板厚度取15. 下固定板厚度取30. 上模垫板厚度取10. 下模垫板厚度取20. 连杆调节量为：120 理论式： 一般模具的闭合高度接近于压力机的最大装模高度 模具闭合高度: 6.2.1 上推件块的设计 由于工件

33、尺寸比较大,为了防止在拉深成形后,工件不能与凸、凹模分离,所以采用推件块,由打杆提供压力。推件块应具有足够的刚度，所以选用45号钢，推件块与凸、凹模孔的间隙不能大，单边间隙应留有0.2-0.5,取值0.3的余量。推件块外形尺寸与凸、凹模轮廓尺寸之间的关系可采用H10/c10的间隙配合。 在进行车削时，要保证工作表面达到=6.3-3.2即可。推件块的结构示意图如下所示： 图6-5 推件块 6.2.2 螺钉 用于固定模具在垫板上的位置,在此次设计中一共选用了8个螺钉。 螺钉规格 公称长度 L= 100，性能等级为8.8级。 螺钉 ＧＢ∕Ｔ 70.1 Ｍ12100 材料为45号

34、钢，热处理硬度HRC35-40。 用于固定上顶板，选用数量为4个。 螺钉 ＧＢ∕Ｔ 70.1 Ｍ875 材料为45号钢，热处理硬度HRC35-40。 6.2.3 定位销 定位销 GB2866.11-81 A8 采用定位销,材料选用45号钢。其结构如图所示： 图6-5定位销结构 7模具总装图 1.上模座 2.紧固螺钉 3.凸凹模 4.垫板 5.定位销 6.导柱导套 7.固定卸料板 8.下顶件块 9.落料凹模 10.凸模固定板 11.下垫板 12.拉深凸模 13.推件块 14.下模座 由以上设计,可得到如图所示的模具总装图.为了实现先落料,后拉深,就保证模具装

35、配后,拉深凸模的端面比落料凹模端面低3。模具上模部分主要有上模板、垫板、凸、凹模组成。卸料方式采用固定卸料。下模部分由下模座、垫板、拉深凸模固定板、拉深凸模、落料凹模、下顶件器等组成。制件由上模部分的推件块打下，并手动取出。 坯料送进时采用定位销进行定位，在落料凹模上安装有两个定位销，对坯料上进行定位，以定位销使坯料在凹模中得到精确定位。将坯料沿着凹模上表面向前推进，直至推到定位销，即可进行落料。 模具工作过程：将条形坯料送入刚性卸料板下长条形槽中，平放在凹模面上，并靠槽的一侧，直到顶到定位销，压力机滑块带着上模下行，凸凹模下表面首先接触条料，并与顶件块一起压条料，先落料，后拉深，在拉深的

36、同时凸凹模与下顶件块一起作用形成所要的翻边。当拉深翻边结束后，上模回程，落料后的条料由刚性卸料板从凸凹模上卸下，拉深成形的工件由压力机上的活动横梁通过推件块从凸凹模中刚性打下，用手工将工件取走后，将条料送进一个步距，进行下一个工件的生产。 8冲压设备的选定 冲压设备选择是工艺设计中的一项重要内容，它直接关系到设备的合理使用、安全、产品质量、模具寿命、生产效率及成本等一系列重要问题。设备选择主要包括设备类型和规格两个方面的选择。 设备类型的选择订取决于冲压的工艺要求和生产指。在设备类型选定之后，应进一步根据冲压工艺力 模具闭合高度和模板平面轮廓尺寸等确定设备规格。 根据冲压工艺总力计算

37、结果，并结合模具闭合高度。由于浅拉深件：F≥（1.60-1.8）F = 压力机的最大装模高度,应大于所设计模具的最大闭合高度,由资料上开式压力机技术规格,查得JA21-250符合其公称压力。该压力机技术参数为： 公称压力（）： 2450 滑块行程（）:180 滑块行程次数（次/分）：30 最大封闭高度（）:350 封闭高度调节量() :120 工作台尺寸（）:左右1250 前后800 工作台板厚度（）:150 滑块底面尺寸（）:左右740 前后580 9工作零件的加工工艺 本副模具工作零件都是旋转体，形状比较简单，加工时主要采用车削。 9.1 拉深凸模 9.1

38、.1 毛坯的选定 根据拉深凸模的工件要求,拉深凸模材质具有高硬度、高耐磨性,由于工件的尺寸比较大,需要有很高的淬透性、热处理变形小的材料,毛坯选用CrWMn,热处理后的硬度为58-62HRC。 9.1.2 基准的确定 拉深凸模的中心线和机床主轴中心重合,拉深凸模的端面应与中心线垂直,所以选定中心线为定位基准和设计基准。 9.1.3 拟定加工路线 下料—锻造—退火—车床加工—热处理—磨外圆—钳工精修—检验 9.1.4 加工工艺过程 表9-1 拉深凸模加工工艺过程 工序号 工序名称 工序内容 工序简图 1 备料 将毛坯锻成圆柱体240X140 2 热处理

39、退火 3 车削 端面车平，内、外径车削到尺寸，留磨削余量。0.1-0.2 4 热处理 调质 5 磨削 磨削外圆到尺寸 6 热处理 按热处理工艺，淬火达到58—62HRC。 7 钳工精修 全面达到设计要求 9.2 落料凹模 9.2.1 落料毛坏的选定 根据凹模的工作要求，凹模材质应具有高硬度、高耐磨性、高淬透性、热处理变形小，毛坯选用CrWMn，热处理后的硬度为58-62HRC。 9.2.2 基准的确定 凹模中心线和机床主轴中心重合,在加工外圆时和孔,端面相对中心线而获得正确的位置,则选中心线为定位基准和设计基准。 9.2.3

40、 拟定加工路线 下料——锻造——退火——车床加工——热处理——磨内圆——钳工划线——加工孔——热处理——钳工精修——检验 9.2.4 加工工艺过程 表9-2 落料凹模加工工艺过程 工序号 工序名称 工序内容 工序简图 1 备料 将毛坯锻成圆柱体450X110 2 热处理 退火 3 车削 端面车平，内、外径车削到尺寸，留磨削余量。1－2 4 热处理 调质 5 磨削端面 工作端面单边余量0.3 6 钳工划线 划出定位销位置线 7 加工孔 按位置加工定位销孔 8 车

41、削 按零件图车削内、外形至尺寸，Φ337.6留单边余量0.3 9 热处理 按热处理工艺，淬火达到58—62HRC。 10 磨削 精磨内圆、端面至尺寸，保证端面与轴线垂直。 11 钳工精修 全面达到设计要求 9.3 凸、凹模 9.3.1 毛坯的选定 根据凸、凹模的工作要求，凸、凹模材质应具有高硬度、高耐磨性、高淬透性、热处理变形小，毛坯选用CrWMn,装配部分不要求淬硬，工作部分要求热处理后的硬度为58-62HRC，从工作部分到装合部分硬度逐渐降低。 9.3.2 基准的确定 凸凹模中心线和机床主轴中心重合,在加工外圆和孔,端面对于中心线而获得

42、正确位置,则选中心线为定位基准和设计基准。 9.3.3 拟定加工路线 下料——锻造——退火——车床加工——热处理——磨内圆——钳工划线——加工孔——热处理——钳工精修——检验 9.3.4 加工工艺过程 表9-3凸凹模加工工艺过程 工序号 工序名称 工序内容 工序简图 1 备料 将毛坯锻成圆柱体 2 热处理 退火 3 车削 端面车平，内、外径车削到尺寸，留磨削余量。0.1-0.2 4 热处理 调质 5 磨削 磨削端面，内、外圆到尺寸 6 钳工划线 划出螺孔位置线

43、 7 加工孔 按位置加螺孔 8 热处理 按热处理工艺，淬火达到58—62HRC。 9 钳工精修 全面达到设计要求 10模具的装配与调试 10.1 模具的装配 模具的装配就是根据模具的结构特点和技术条件，心一定的装配顺序和方法，将符合图纸技术要求的零件，经协调加工，组装成满足使用要求的模具。在装配过程中，即要保证配合零件的配合精度，又要保证零件之间的位置精度，对于具有相对运动的零件，还必须保证它们之间的运动精度。因此，模具装配是最后实现冲模设计和冲压工艺意图的过程，是模具制造过程中的关键工序。模具装配质量直接影响制件的冲压质量、模具的使用和模具寿命。 1

44、0.1.2 模具装配特点 模具装配属于单件生产。组成模具实体的零件，有些在制造过程中是按照图纸飘流的尺寸和公差独立地进行加工的(如拉深凸模、落料凹模、凸凹模、导柱和导套、模柄等), 这类零件一般都是直接进入装配；有些在制造过程中只有部分尺寸可以按照图纸标尺寸进行加工，需协调相关尺寸；有的在进入装配前需采用配制或合体加工，有的需在装配过程中通过配制取得协调，图纸上的标注的部分尺寸只作为参考(如模座的导柱或导套固装孔,多凸模固定板上的凸模固装孔,需连接固定在一起的板件螺栓孔、销钉孔等)。 因此，模具装配适合采用集中装配，在装配工艺上多采用修配法和调整装配法来保证装配精度。从而实现能用精度不高的

45、组成零件，达到较高的装配精度，降低零件加工要求。 10.1.3 装配技术要求 冲裁模装配后,应达到下述主要技术要求: (1) 模架精度应符合标准（JB/T8050—1999《冲模模架精度检查》）规定。模具的闭合高度应符合图纸的规定要求。 (2) 装配好的冲模，上模沿滑块上、下滑动应平稳、可靠。 (3) 拉深凸、凹模的间隙应符合图纸规定的要求，分布均匀。凸模或凹模的工作行程符合技术条件的规定。 (4)定位和挡料装置的相对位置应符合图纸要求。导料面应与凹模进料方向的中心线平行。 （5） 卸料和顶件装置的相对位置应符合设计要求，超高量在许用范围内，工作面不允许倾斜或单边偏摆，以保证制件

46、或废料能及时卸下和顺利顶出。 （6）坚固件装配应可靠，螺纹旋入长度在钢件连接时应不小于螺栓的直径，铸件连接时应不小于1.5倍螺栓直径；螺栓的端面不应露出上模座的表面。 （7）落料孔或出料槽应畅通无阻，保证制件或废料能自由排出。 （8）标准件应能互换。紧固螺钉和定位销钉与其孔的配合应正常、良好。 （9）模具在压力机上的安装尺寸需符合选用设备的要求；起吊零件应安全可靠。 （10） 模具应在生产的条件下进行试验，冲出的制件应符合设计要求。 10.1.4 冲压装配的工艺要点 在模具装配之前，要认真研究模具图纸，并对提交的零件进行检查，除了必须符合设计图纸要求外，还应满足装配工序对各类零件

47、提出的要求，检查无误方可按规定步骤进行装配。装配过程中，要合理选择检测方法及测量工具。 冲压装配工艺要点是： （1） 选择装配基准件。选择基准件的原则是按照模具主要零件加工时的依赖关系来确定。 （2） 组件装配。组件装配是在指模具在总装前，将两个以上的零件按照规定的技术要求连接成一个组件的装配工件。 （3） 总体装配。 总装是将零件和组件结合成一副完整的模具过程。 （4） 调整凸、凹模间隙。在装配模具时，必须严格控制及调整凸、凹模间隙的均匀性。间隙调整后，才能紧固螺钉及销钉。 （5） 检验、调试。模具装配完毕后。必须保证装配精度，满足规定的名项技术要求，并要按照模具验收技术条件，检

48、验模具各部分的功能。在实际生产条件下进行试模，并按试模生产制件情况调整、修正模具，当试模合格后，模具加工、装配才算基本完成。 10.1.5 冲模装配顺序确定 为了便于对模,总装前应合理确定上、下模的装配顺序,以防止出现不便调整的情况，上、下模的装配顺序与模具的结构有关。 有导柱的复合模 复合模结构紧凑，模具零件加工精度较高，模具装配后的难度较大，特别是装配对内、外形有同轴度要求的模具，更是如此。 复合模属于单工位模具。复合模的装配程序和装配方法相当于在同一式位上先装配落料模，然后以落料模为基准，再装配落料模。 10.2冲裁模的调试 10.2.1模具调试的目的 模具按图纸技术要求加

49、工与装配后，必须在符合实际生产条件的环境中进行试冲压生产，通过试冲可以发现模具设计与制造的缺陷，找出产生原因，对模具进行适当的调整和修理后再进行试冲，直到模具能正常工作，才能将模具正式交付生产使用。模具试冲、调试简称调试，调试的目的在于： (1) 鉴定模具的质量。验证该模具生产的产品质量是否符合要求，确定该模具能否交付生产使用。 （2） 帮助确定产品的成形条件和工艺规程。模具通过试冲与调整，生产出合格产品后，可以在试冲过程中，掌握和了解模具使用性能，产品成形条件、方法和规律，从而对产品批量生产时的工艺规程制定提供帮助。 （3） 帮助确定成形零件毛坯形状、尺寸及用料标准。 （4） 帮助确

50、定工艺和模具设计中的某些尺寸。在工艺和模具设计中，有个别难以用计算方法确定的尺寸，如拉深模的凸、凹模圆角半径等，必须经过试冲，才能准确确定。 （5） 通过调试，发现问题，解决问题，积累经验，有助于进一步提高模具设计和制造水平。 10.2.2 冲裁模调试要点: (1) 模具闭合高度调试。模具应与冲压设备配合，保证模具应有闭合高度和开启高度。 （2） 导向机构的调试。导柱、导套要有好的配合精度，保证模具运动平移， 可靠。 （3） 凸、凹模刃口及间隙调试。刃口锋利，间隙要均匀。 （4） 定位装置的调试。定位要准确、可靠。 （5） 卸料及出件装置的调试。卸料及出件要通畅，不能出现卡住

51、现象。 结 论 本设计的题目是防护罩冷冲压模设计。 这次设计已经到结尾，从刚开始的迷茫,不知道从那里下手,到思路清晰和经过了大量的计算、设计、画图，我感到这段时间虽然短，但学习到的知识却并不少。 通过这次设计使我树立了良好的项目设计思路：看到项目，首先要分析项目的可行性，如果项目可行，则可确定项目的方案论证，从中选出最优秀的设计方案，并逐一对坏料,模具上的各零件等进行设计与计算，画出了各个零件的图形,最后进行总体的设计,并绘制出装配图。在设计中，需要学习的东西很多，而且需要查阅当量的相关资料。从查阅模具的计算公式到查阅模具工作零件的配合精度，再到模具的装配调试，都需要一一的认真

52、的查阅参考。查阅的过程也是我们知识积累的过程，在平时的学习中我们都很少去参考相关的一些资料，都只拿学好自己的课本为目的，但这些东西在做设计时才发现这些知识是远远不够的。我相信在这次设计中每个人的专业水平都上了一个档次。这对我们以后发展非常有利。大量的计算、画图是少不了的，每个人的感觉都是累，说这段时间很痛苦难熬，但经过这些之后才逐渐的发现还有一些成就感在其中。做完设计的同学都很得意的让别的同学浏览自己的作品，因为此时有很大的成就感。 现在对冲裁及拉深模具有最基本的认识，了解到模具工作零件的尺寸计算方式，间隙的计算方式，一些需要配合的零件的配合精度，工作零件、定位零件、卸料和顶件装置、连接和固

53、定零件的计算，模具中标准零件的选择。但我们所设计的模具只是把参考书中的一些公式和数据学会应用，没有自己的实践经验，如果要能把自己的设计做出成品，可能还要很远的距离，需要自己真正的去实践，了解一些模具应用中的性能，模具材料的一些性质，如何将模具结构根据产品的要求做到最合理，最经济，这些都需要我们一一的考虑。 通过本次冲压课程设计，使我对“冲压模具设计与制造”等课程，有了系统的复习和全面的认识。巩固了以前学过的基础课和专业课知识，而且又从中学到了新的知识。在学习这些课程时，没有一个整体的认识，在做毕业设计的过程中，让我翻阅了大量的书籍，查阅很多设计资料和手册，熟悉了很多待业的标准和规范。在原有的

54、学习基础上，使我的专业知识更进了一个层次，获益颇多，为走出校门、踏进社会打下良好的坚实基础。 参考文献 ［1］ 王上游、孙力生主编．模具制造．模具制造杂志社．2006 ［2］ 阮雪榆主编．模具技术．上海报刊发行局．2006 ［3］ 王芳.冷冲模具设计指导.北京：机械工业出版社，1998 ［4］ 刘建超.冲压模具设计与制造.北京：高等教育出版社2004 ［5］ 模具实用技术丛书编委会编.冲模设计实用实例.北京：北京机械工业出版社，1999 ［6］ 冯炳尧.模具设计与制造简明手册.上海：上海科学技术出版社，1985 ［7］ 王孝培.冲压手册.北京：机械工业出版社，1988 ［8

55、］ 许发越.模具标准应用手册.北京：机械工业出版社,1994 ［9］ 薛彦成.公差配合与技术测量.北京：机械工业出版社，1999 ［10］肖祥芷、王孝培.中国模具设计大典：第三卷.南昌：江西科学技术出版社，2003 [11] 成虹.冲压工艺与模具设计.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.机械工业出版社，2005.1 [13] 彭建生.模具设计与加工速查手册.机械工业出版社,2005.7 [14] 徐政坤.冲压模具及设备.机械工业出版社,2005.1 ［15］王秀凤 万良辉.冷冲压模具设计与制.北京航空航天大学出版社，2005.4