无凸缘圆筒形件的落料——拉深复合模具设计
绪论
毕业设计是为了模具设计与制造专业学生在学完基础理论课、技术基础课和专业课的基础上，所设置的一个重要环节。目的就是为了运用我们所学课程的理论和生产实际知识，进行一次模具设计的实际训练，从而培养和提高我们独立工作的能力。冲压模具设计通过收集资料、工艺分析、工艺计算、确定冲模的结构设计，各个零部件的设计、绘制模具总装配图、零件图，最后完善和书写设计说明书，终于完成整个的设计过程。
目前，我国冲压技术与先进工业发达国家相比还有一定差距，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距。导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。
随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压加工作为现代工业领域内重要的生产手段之一，更加体现出其特有的优越性。在现代工业生产中，由于市场竞争日益激烈，产品性能和质量要求越来越高，更新换代的速度越来越快，冲压产品正朝着复杂化、多样化、高性能、高质量方向发展，模具也正朝着复杂化、高效率、长寿命方向发展。
一、冲压成形理论及冲压工艺
加强冲压变形基础理论的研究，以提供更加准确、实用、方便的计算方法，正确地确定冲压工艺参数和模具工作部分的几何形状和尺寸，解决冲压变形中出现的各种实际问题，进一步提高冲压件的质量。
研究和推广采用新工艺，如精冲工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺、超塑性成形工艺以及其他高效经济的成形工艺等，进一步提高冲压技术水平。
二、模具先进制造工艺及设备
模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合，形成先进制造技术。模具先进制造技术主要体现如下方面：
1.高速铣削加工普通铣削加工采用低的进给速度和大的切削参数，而高速铣削加工则采用高的进给速度和小的切削参数。高速铣削加工相对于普通铣削加工具有高效、高精度、高的表面质量、可加工高硬材料等特点。由此可见，高速铣削加工是模具制造技术的重要发展方向。
2.电火花铣削加工电火花铣削加工是电火花加工技术的重大发展，这是一种替代传统用成形电极加工模具型腔的新技术。像数控铣削加工一样，电火花铣削加工采用高速旋转的杆状电极对工件进行二维或三维轮廓加工，无需制造复杂、昂贵的成形电极。
3.慢走丝线切割技术目前，数控慢走丝线切割技术发展水平已相当高，功能相当完善，自动化程度已达到无人看管运行的程度。其加工工艺水平也令人称道，最大切割速度已达到300㎜2/min,加工精度可达到±1.5um，加工表面粗糙度Ｒ
0.1～0.2um。
a
4.精密磨削以抛光技术精密磨削以抛光加工由于精度高、表面质量好、表面粗糙度值小等特点，在精密模具加工中广泛应用。目前，精密模具制造已开始使用数控成形磨床、数控光学曲线磨床、数控连续轨迹坐标磨床及自动抛光机等先进设备和技术。
5.数控测量伴随模具制造技术的进步，模具加工过程的检测手段也取得了很大进展。三坐标测量机已在模具加工中使用，现代三坐标测量机除了能高精度地测量复杂曲面的数据外，其良好的温度补偿装置、可靠的抗震保护能力、严密的防尘措施以及简便的操作步骤，使得现场自动化检测成为可能。
三、模具CAD/CAM技术
计算机技术、机械设计与制造技术的迅速发展和有机结合，形成了计算机辅助设计有计算机辅助制造（CAD/CAM）技术。
CAD/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术，它以计算机软件的形式为用户提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员能借助计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。模具CAD/CAM能显著缩短模具设计及制造周期、降低生产成本、提高产品质量已成为人们的共识。
1 工艺设计
1.1 工艺分析
该工件为无凸缘圆筒形工件，要求内形尺寸，形状简单对称，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。工件的形状满足拉深的工艺要求，可用落料获得的圆形板料进行拉深，拉深成为内径为
Φ72.77.00+㎜、内圆角ｒ为8㎜的无凸缘圆筒，工件总高度尺寸29.5㎜可在最后进行一道修边工序达到要求。]2[
工件底部圆角半径r=8㎜，大于拉深凸模圆角半径r凸=4～6㎜（见表4-3，首次拉深凹模的圆角半径r凹=6ｔ=6㎜，而r凸=（0.6～1）r凹=4～6㎜，r＞r凸，
满足首次拉深对圆角半径的要求。尺寸Φ72.7
7.0
+
㎜，按公差表查的为IT14级，
满足拉深工序对工件公差等级的要求。]3][2[
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前提下，采用的冲压基本工序是落料、拉深。
1.2 冲压工艺方案的确定
该工件包括落料、拉深两个基本工序，根据分析，冲压该工件可以有以下三种方案：
方案一：先落料，后拉深。采用单工序模生产。
方案二：落料—拉深复合冲压。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
件大批量生产的要求。方案二只需一副模具，生产效率高，尽管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。通过对上述方案的分析比较，该件若能一次拉深，则其冲压采用方案二为佳。]1[
2 模具的设计要点
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）拉深圆筒形件时，应考虑到料厚、材料、模具圆角半径r
凹、r
凸
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）要分析成形件的形状，尺寸有没有超过加工极限的部分。
拉深凸模长度比较长时，选用凸模材料必须考虑热处理时的弯曲变形，同时需注意凸模在固定板上的定位，紧固的可靠性。
3）设计落料—拉深复合模时，由于落料凹模的磨损比拉深凸模的磨损要来的快，所以落料凹模上应预先加大磨损余量。普通落料凹模应高出拉深凸模约2～6㎜。
4）因回弹、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。
5）对于形状复杂的零件，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稳定的措施。
3 主要工艺参数的设计计算
3.1 毛坯尺寸计算
按中性层计算尺寸，h=（29.5－0.5）㎜=29㎜，ｄ=（72.7＋0.35＋1）㎜＝74㎜。工件的相对高度ｈ∕ｄ＝29㎜∕74㎜＝0.4。根据相对高度从表4-3中查的修边余量△ｈ＝2㎜。
查得无凸缘圆筒形件拉深工件的毛坯尺寸计算公式为： Ｄ＝2256.072.14r rd dH d --+
将ｄ=74㎜，H ＝h ＋△ｈ=(29＋2) ㎜＝31㎜,r ＝(8＋0.5) ㎜＝8.5㎜代入上式，即得毛坯的直径为：
Ｄ＝225.856.0745.872.13174474?-??-??+㎜＝116㎜
3.2 判断拉深次数]
2[
工件总的拉深因数ｍ总＝ｄ／Ｄ＝74㎜／116㎜＝0.64㎜。毛坯的相对厚度
ｔ／Ｄ＝1㎜／116㎜＝0.0086。
用式（4-33）判断拉深是否需要压边。因0.045（1－ｍ）＝0.045×（1－0.64）＝0.0162，而ｔ／Ｄ＝0.0086＜0.045（1－ｍ）＝0.0162，采用压边圈并加以合理的压边力对拉深有利，可以减小m 。故需加压边圈。
由相对厚度可以从表4-2中查得首次拉深的极限拉深因数ｍ1＝0.54。 因ｍ总＞ｍ1，故工件只需一次拉深。 3.3 排样及相关计算
采用有废料直排的排样方式，查板材标准，宜选750×1000㎜的钢材，每张钢板可剪裁为6张条料（125mm×1000mm ），每张条料可冲8个工件，故每张钢板的材料利用率为67.6%。
3.3.1 排样的计算
[1]冲裁件面积的计算
A ﹦π×2D ／4﹦3.14×1162／4﹦10562.96㎜2
[2]条料宽度
查得无侧压装置时条料的宽度计算公式为：
B ＝D ＋2a ＋
C ]1[
查表2.5.2的最小搭边值ａ＝0.8㎜，ａ1＝1㎜；条料与导料板间隙Ｃmin ＝0.5㎜；]1[
B ＝116＋2×0.8＋0.5＝118.1㎜
[3]步距
Ｓ＝Ｄ＋ａ1＝116＋1＝117㎜]1[
[4]一个步进距的材料利用率
考虑到料头、料尾和边余料的材料消耗，一张板料上总的材料利用率总η为:
总η＝100?BS
nA ﹪]1[ 式中,A ﹦10562.96㎜2,ｎ＝1, B ＝118.1㎜, Ｓ＝117㎜代入式中:
总η＝117
1.11896.105621??＝76﹪ 3.3.2 冲压力的计算
[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,它是选用压力机和设计模具的重要依据之一.
查公式2.6.1,确定落料力的计算公式为:
F ＝KL ｔb τ]1[
式中,ｋ—系数，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，板料的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。
b τ—材料抗剪强度; 查表1.3.6,取b τ＝300M Ｐa 。]1[
L —冲裁周边长度；L ﹦πD ﹦3.14×421.27﹦1322.79㎜，料厚t ﹦1㎜。
所以，落料力为:
F 落料＝1.3×364.24×1×300＝142053.6N
[2]压边力的计算
由表4-15确定压边力的计算公式为:
F Y ﹦π[Ｄ2－(d＋2 r
凹
)2]ｐ／4
式中，r
凹＝r
凸
＝8㎜，Ｄ＝116㎜，ｄ＝74㎜，由表4-16查得ｐ＝2.7 MPa 。
把各已知数据代入上式，压边力为：
F Y ＝]
)8
2
74
(
116
[
4
14
.3
2
2?
+
-㎜2×2.7MPa＝11350N
[3]拉深力的计算
用式4-35计算拉深力：
F﹦πdtσb k
拉深系数ｍ﹦0.64，可查表4-18得：Ｋ﹦0.75，08钢的强度极限σb﹦440 MPa。将Ｋ﹦0.75，ｄ﹦74㎜，t﹦1㎜，σb﹦440 MPa代入上式，即：
F﹦（0.75×3.14×74×1×440）N＝76700N
[4]冲压工艺总力
F
总﹦F
落料
＋F
Y
＋F
＝142053.6N＋11350N＋76700N ＝230103.6N
3.4 模具工作部分尺寸的计算
3.4.1 拉深模的间隙
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等到，正确确定拉深模间隙。
由表4-12查的拉深模的半边间隙为：
Z/2=1.1t=1.1mm]2[
则拉深模的间隙Z=2×1.1 mm =2.2mm
3.4.2 拉深模的圆角半径
凹模的圆角半径r
凹按表4－13选取r
凹
＝8t＝8mm，凹模的圆角半径r
凸
等于
工件的内圆角半径，即
r
凸= r
凹
＝ r=8 mm
3.4.3 凸、凹模工作部分的尺寸和公差
[1]落料凸、凹模工作部分的尺寸和公差
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。]1[
由式2.4.1确定落料凹模的尺寸：
ＤA ＝（Ｄmax －x ?）A δ+0]1[
查表2.3.3得Ｚmax =0.18 mm ，Ｚmin =0.12 mm ；查表2.4.1得，A δ=0.035 mm ，T δ=0.025 mm ；116 mm 为ＩＴ14级，取x=0.5；
ＤA ＝（116－0.5×0.87）035.00+ mm ＝115.57035.00+ mm
由式2.4.2确定落料凸模的尺寸：
ＤT ＝（ＤA －Ｚmin ）0
T δ-]1[
ＤT ＝（11.57－0.100）0
025.0- mm ＝115.450025.0- mm
校核：∣A δ∣+∣T δ∣≤Ｚmax －Ｚmin ]1[
0.035 mm ＋0.025 mm ≤0.18 mm －0.12 mm
0.06 mm ＝0.06 mm （满足间隙公差要求）
[2]拉深凸、凹模工作部分的尺寸和公差
由于工件要求内形尺寸，则以凸模为设计基准。凸模尺寸的计算见式4-26：
ＤT ＝（ｄmin ＋0.4?）0T δ]2[
将模具公差按IT10级选取，则T δ＝0.12 mm 。
把ｄmin ＝72.7 mm ，?＝0.7 mm ，T δ＝0.12 mm 代入上式，则凸模尺寸为：
ＤT ＝（72.7＋0.4×0.7）0
12.0- mm ＝72.98012.0- mm
间隙取在凹模上，则凹模的尺寸按式（4-27）计算，即：
ＤA ＝（ｄmin ＋0.4?＋Ｚ）A δ+0]2[
把ｄmin ＝72.7 mm ，?＝0.7 mm ，A δ＝0.12 mm 代入上式，则凹模尺寸为：
ＤA ＝（72.7＋0.4×0.7＋2.2）12.00+mm ＝75.1812.00+mm
3.5 凸模通气孔的设计
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，通常需要
在凸模上留有通气孔，通气孔的开口高度ｈ
1应大于冲件的高度Ｈ，一般取ｈ
1
=Ｈ
＋（5～10）。]4[，
通气孔的直径不宜过小，否则容易被润滑剂堵塞气孔或因通气量不够而使气孔不起作用。
圆形凸模通气孔尺寸由表5-16选用直径为6.5㎜。]4[
通气孔的开口高度ｈ
1
＝31＋10＝41㎜
图 3.5.1 通气孔的结构示意图
4 模具的总体设计
4.1 模具类型的选择
由冲压工艺分析可知，采用复合冲压，所以模具类型为落料-拉深复合模。
4.2 定位方式的选择
挡料装置的作用是保证毛坏送进时有准确的定位，保证拉深件轮廓的完整。当送进材料与挡料装置的定位面接触时，即停止送进。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，结构简单，使用方便。
4.3 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提供压边力。
4.4 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。
5主要零部件设计
5.1 工作零件的结构设计
它是直接完成工作要求的一定变形或造成材料分离的零件。本设计由于工件形状简单对称，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。
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。拉深凸模，其长度L可按下式计算：
Ｌ﹦Ｈ
固＋Ｈ
凹
－Ｈ
低
﹦20㎜＋65㎜－3㎜＝82㎜
式中：Ｈ
固—凸模固定板的厚度，取Ｈ
固
﹦20㎜；
Ｈ
凹—落料凹模的厚度，取Ｈ
凹
﹦65㎜；
Ｈ
低
—装配后，拉深凸模的端面低于落料凹模端面的高度，根据板料厚度大小，决定Ｈ低﹦3㎜。
材料：T10A 热处理：56～60HRC
图5.1.1 拉深凸模
材料：GrWMn 热处理：工作部分局部淬火，硬度60～64HRC
材料：GrWMn 热处理：58～64HRC
图 5.1.3 凸、凹模
凸、凹模因为型孔较多，为了防止淬火变形，除了采用工作部分局部淬火（硬度58～62HRC）外，材料也用淬火变形小的CrWMn模具钢。
5.2 定位零件的设计
它是用以确定加工材料和毛坯正确位置的零件。
5.2.1 挡料销的设计]8[
直径Ｄ﹦12㎜，ｄ﹦6㎜，高度ｈ﹦2㎜的Ａ型固定挡料销
挡料销Ａ12×6×2 ＧＢ2866.11—81
5.2.2 压边圈的设计
为防止毛坯凸缘在拉深过程中起皱，通常使用的拉深模应带有压边装置。该设计计算得到ｔ／Ｄ＝0.0086＜0.045（1－ｍ）＝0.0162，必须采用压边装置。
5.2.2.1 压边装置的类型压边装置一般采用压边圈
5.2.2.2 压边圈结构形式压边圈的形式根据拉深次数，凹模结构形式，材料厚度的不同而不同，首次拉深一般采用平面压边装置。
5.2.2.3 压边圈尺寸及技术要求
压边圈主要是压边防皱，与凸模的间隙不能大。根据材料厚度不同，般压边
圈与凸模的单边间隙在0.2～0.5㎜范围内。工件料厚ｔ﹦1㎜，间隙取小值0.2㎜。压边圈的外形尺寸与内形轮廓尺寸之间的关系可采用H10∕c10间隙配合。
压边圈的工作表面不允许开螺孔，应具有足够的刚度。在工作过程中能平稳的移动。压边圈与毛坯接触的一面，要保证毛坯顺利流入筒壁。除进行车、铣之外，还要在热处理后进行磨削加工。应保证粗糙度达到R
a
0.8um。其余工作表面达
到R
a
06.3～3.2um即可。
首次拉深压边圈的内孔D
Y ，比凸模直径Ｄ
T
大千分之一，即
D
Y =1.001Ｄ
T
将Ｄ
T
=72.98㎜代入上式中，可得：
D
Y
=1.001×72.98=73.05㎜
压边圈的厚度H
压
取20㎜。
得到压边圈的结构示意图如下：
图5.2.2.1 压边圈的结构形式
5.3 卸料、推料及压料零件的设计
它用于夹持毛坯或在冲压完成后进行推料及卸料的零件。在某些情况下，也能起到限位、校整和帮助提高冲件精度的作用。
5.3.1 导料板（固定卸料板）的设计
长度Ｌ﹦160㎜，宽度Ｂ﹦40㎜，厚度Ｈ﹦16㎜
导料板 160×40×16 ＪＢ∕Ｔ 7648.5
材料：45
热处理：调质 28～32ＨＲＣ
5.3.2 顶杆的设计
直径ｄ﹦16㎜，长度Ｌ﹦125㎜的顶杆
顶杆 16×125 ＧＢ2867.3—81
材料：45 ＧＢ699—88
热处理硬度：ＨＲＣ43～48
为了将工件顺利的顶出凸模，需设计3～4根顶杆，至少2根。该副模具设计4根，以保证工件顺利顶出。
5.3.3 打杆的设计
直径ｄ﹦10㎜，长度Ｌ﹦160㎜的Ａ型打杆
打杆Ａ10×160 ＧＢ 2967.1—81
材料：45 ＧＢ699—88
热处理硬度：ＨＲＣ43～48
5.3.4 推件块的设计
图5.3.4.1 推件块的结构示意图
5.4 导向零件的设计
它是作为上模在工作时的运动方向，保证模具上、下部分正确的相对位置的零件。
为防止装模时，上模误转180°装配，将模架中两对导柱与导套作成粗细不等；
导柱ｄ∕㎜×Ｌ∕㎜分别为Φ35×210，Φ40×210；]6[
导套ｄ∕㎜×Ｌ∕㎜×Ｄ∕㎜分别为Φ35×115×43，Φ40×115×43。]6[ 5.5 固定零件的设计
5.5.1 模柄的设计
选用直径d=30㎜，高度H=88㎜，材料为Q235的B型压入式模柄。
模柄 B30×88 GB2862-81
5.5.2 上模垫板的设计
图 5.2.2.1 上模垫板的结构示意图
5.5.3 下模垫板的设计
直径Ｄ﹦200㎜，厚度Ｈ﹦10㎜，材料为45钢的圆形板
垫板 200×10 ＪＢ∕Ｔ 7643.6
5.5.4 下固定板的设计
直径Ｄ﹦200㎜，厚度Ｈ﹦20㎜，材料为45钢的圆形固定板
垫板 200×20 ＪＢ∕Ｔ 7643.5
5.6 紧固及其他零件的设计
5.6.1 内六角圆柱头螺钉的设计
5.6.1.1 用于固定凸、凹模和上模垫板在模架上保持其固定的位置，选取数量为4个
螺钉规格公称长度ｌ= 52㎜，性能等级为8.8级。
螺钉ＧＢ∕Ｔ 70.1 Ｍ12×52
5.6.1.2 用于固定导料板（固定卸料板），选用数量为4个。
螺钉ＧＢ∕Ｔ 70.1 Ｍ8×25
5.6.1.3 用于固定凹模、凸模固定板、凸模垫板于下模座，初选用数量为4个。
螺钉ＧＢ∕Ｔ 70.1 Ｍ12×130
5.6.2 圆柱销的设计
5.6.2.1 用于凹模、凸模固定板、凸模垫板、下模座准确定位，圆柱销孔装配时配作。初选用数量为2个。
公称直径ｄ﹦10㎜，公差为ｍ6，公称长度ｌ= 95㎜，材料为钢
销ＧＢ∕Ｔ 119.1 10ｍ10×95
5.6.2.2 用于上模座，上模垫板，凸、凹模准确定位，圆柱销孔装配时配作。初选数量为2个。
销ＧＢ∕Ｔ 119.1 10ｍ10×70
5.7 模架的及其它零部件的选用
5.7.1 模架的设计
模具采用中间导柱标准模架，可承受较大的冲压力。
凹模周界：D
=250㎜
闭合高度：240～280㎜
上模座的尺寸：250×250×45㎜]6[
下模座的尺寸：250×250×55㎜]6[
5.7.2 模架的技术要求
5.7.2.1 组成模架的各零件的材料、尺寸、精度、表面粗糙度和热处理等均需要符合零件的标准要求和技术要求的规定。
5.7.2.2 装入模架的每对导柱和导套装配前需经选择配合，其配合要求应符合配合H7∕h6,配合后的间隙为0.007～0.022㎜的规定.
5.7.2.3 装配后的模架,其导柱固定端的端面应低于下模座底面0.5～1㎜.
5.7.2.4 装配后的模架,其上模应沿导柱上、下移动应平稳和无滞住现象.
5.7.2.5 模架的各零件工作表面不允许有影响使用的划痕、凹痕、浮锈、毛刺、飞边和微小砂眼、缩孔等缺陷。
5.7.2.6 在保证使用质量的情况下，允许用新工艺方法固定导套。
5.7.2.7 模柄的装配应符合如下规定：
[1]压入式模柄的公差配合为H7∕m6。
[2]除浮动式模柄外，其他模柄装入上模座后，模柄的轴心线对上模座上平面的垂直度公差，在全长范围内不大于0.05㎜。
5.7.3 其它零部件的选用
上模座厚度取45㎜，即H
上模
=45㎜
上模垫板厚度取20㎜，即H
垫
=20㎜
固定卸料板厚度取20㎜，即H
卸
=16㎜
下固定板厚度取20㎜，即H
下固定
=20㎜
下模垫板厚度取10㎜，即H
下垫板
=10㎜
下模座厚度取55㎜，即H
下模
=55㎜
由于此落料—拉深模为非标准形式，需计算模具闭合高度。其中各模板的尺寸需取国标。所以模具的闭合高度：
H
闭﹦H
上模
+ H
垫
+ H
凸，凹模
+ H
凹模
+ H
下固定
+ H
下垫板
+ H
下模
+ H
入=（45＋20＋67＋65＋20＋10＋55－34）
= 248㎜
式中：H
凸，凹模—凸、凹，模的高度，H
凸，凹模
﹦67㎜；
H
凹模—凹模的厚度，H
凹模
﹦65㎜；
H
入—凹模与下模座的配合长度，H
入
﹦34㎜。
可见模具的闭合高度小于所选开式双柱固定压力机JA21-35的最大装模高度280㎜，可以使用。
6 冲压设备的选定
设备工作行程需要考虑工件成形和方便起件，因此，工作行程Ｓ≥2.5ｈ
＝
工件
＝230103.6N并结合工作行程，2.5×31.5＝78㎜。根据冲压工艺总力计算结果F
总
初选开式双柱固定压力机JA21-35。]2[
其主要技术参数如下：
公称压力∕KN 350
滑块行程∕mm 130
行程次数∕(次∕min) 50
最大闭合高度∕mm 280
闭合高度调节量∕mm 60
滑块中心线至床身距离∕mm 205
立柱距离∕mm 428
工作台尺寸（前后×左右）∕mm 380×610
工作台孔尺寸（前后×左右）∕mm 200×290
垫板尺寸（厚度×直径）∕mm 60×22.5
模柄孔尺寸（直径×深度）∕mm 50×70
滑块底面尺寸（前后×左右）∕mm 210×270
7 模具总装图
由以上设计，可以得到模具总装图。为了实现先落料，后拉深，应保证模具装配后，拉深凸模的端面比落料凹模端面低3㎜。
模具的工作过程：将条料送入刚性卸料板下的长条形槽中，平放在凹模面上，并靠槽的一侧，压力机滑块带着上模下行，凸、凹模下表面首先接触条料，并与顶件块一起压住条料，先落料，后拉深；当拉深结束后，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，用手将工件取走后，将条料往前送进一个步距，进行下一个工件的生产。
9
15
课程设计说明书 题目：落料冲孔复合模设计 姓名： 专业：材料成型及控制工程班级：班 学号： 指导老师： 2 0 年7 月15 日
集美大学 专业课程设计任务书 ——材料成型及控制工程 设计题目：落料冲孔复合模 设计任务：设计一简单冲压零件，并根据该零件设计一副冲压模具。 制件年产量：50万件 完成的任务： 1.冲压工艺过程卡一份； 2.产品零件图一份； 3.冲压模具装配及模具成形零件工程图各一份； 4.设计说明书一份。 时间安排： 1. 借资料、产品的结构设计及绘制零件图；（1.5天） 2.确定零件冲压工艺方案，填写冲压工艺过程卡；（1天） 3.零件工艺性分析及冲压工艺方案的确定；毛坯排样方案设计及材料利用率计算； 冲裁力及压力中心计算；选择压力设备；模具总体结构设计，包括送料方式、卸 料和出件方式、凹模板外形尺寸的计算、其它模板尺寸的确定和模架的选择；凸、 凹模零件设计，包括刃口尺寸计算、凸模结构及凹模型腔结构设计；卸料和顶件 装置设计；模具结构三维设计。（4天） 4.绘制模具结构装配图、模具成型零件工程图；（2.5天） 5.编写设计说明书；（2天） 6.答辩。（1天） 参考书目： [1]翁其金.冲压工艺及冲模设计[M].北京：机械工业出版社，2012.1 [2]匡和碧.冲压模具设计实用教程[M].北京：化学工业出版社，2014.2 [3]薛啓翔.冲压模具设计和加工计算速查手册[M].北京：化学工业出版社，2007.10 [4]黄毅宏.模具制造工艺[M].北京：机械工业出版社，2004 [5]王新华.冲模结构图册[M].北京：机械工业出版社，2004 [6]杨玉英.实用冲压工艺模具设计手册[M].北京：机械工业出版社，2005 指导教师：年月日 材料成型及控制工程12 级12 班 学生：李立煌学号：201221136051
理工学院毕业设计（论文） 落料、拉深、冲孔复合模设计 学生： 学号： 专业： 班级： 指导教师： 理工学院机械工程学院 二零一五年六月
四川理工学院 毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：落料、拉深、冲孔复合模设计 学院：机械学院专业：材控班级：2011级1班学号：11011023174 学生：指导教师： 接受任务时间 2015.3.9 教研室主任（签名）院长（签名） 一.毕业设计（论文）的主要容及基本要求 容：落料、拉深、冲孔复合模设计；产品工件图见附图；生产批量：大批量要求：要求有摘要（中、英文）、目录、设计任务书、产品图及设计说明书。。 1.工件工艺性分析 （1）根据工件图，分析其形状、尺寸、精度、断面质量、装配关系等要求。 （2）根据生产批量，决定模具的结构形式、选用材料。 （3）分析工件所用材料是否符合冲压工艺要求。 2.确定合理的工艺方案：应有两个以上的工艺方案比较分析。 （1）根据工艺分析，确定基本的工序性质。如：落料—拉深 （2）根据工艺计算，确定工序数目。 （3）根据生产批量和条件（材料、设备、工件精度）确定工序组合。如：复合冲压工序或连续冲压工序 3.工艺计算 （1）计算毛坯尺寸，合理排样，绘排样图，计算材料利用率。 （2）计算冲压力，如：冲裁力、弯曲力、拉伸力、卸料力、推件力、压边力等以便确定压力机。 （3）计算压力中心，防止模具受偏心负荷，受损。 （4）计算并确定模具主要零件（凸模、凹模、凸模固定板、垫板等）外形尺寸及弹性元件的自由高度。 （5）确定凸、凹模间隙，计算凸、凹模工作部分尺寸。 4.模具总体结构设计 （1）进行模具结构设计，确定结构件形式和标准。 （2）绘制模具总体结构草图，初步计算并确定模具闭合高度，概算模具外形尺寸。 5.选择冲压设备 根据工厂现有设备及要完成的冲压工序性质、冲压加工所需的变形力、变形功
学校代码：10410 序号：20055015 本科毕业设计 题目：冲孔落料拉深复合模 学院：工学院 姓名： 学号：20055015 专业：机械设计制造及其自动化 年级：机制051 指导教师： 二OO九年五月
冲孔落料拉深复合模 目录 前言· 1．设计课题 (1) 1．1 设计任务书 (2) 2．工艺方案分析及确定 (3) 2．1 件的工艺分析 (3) 2．2 工艺方案的确定 (4) 2.3 冲压件坯料尺寸的确定 (4) 2. 4 拉深次数的确定 (4) 2.5 排样的确定 (5) 3.工艺设计与计算 (7) 3．1 冲裁的方式与冲压力的计算 (7) 3.1.1、冲裁方式与冲压力的计算 (7) 3.1.2.力的计算 (7) 3.1.3、卸料力、推料力和顶件力的计算 (8) 3.1.4、压力中心的计算 (9) 3．2 计算各主要零件的尺寸 (9) 3.2.1、计算落料凸、凹模的工作部分的尺寸 (10) 3.2.2、计算拉深凸、凹模的刃口尺寸的确定 (11) 3.2.4、凸凹模选材，热处理及加工工艺过程 (11) 3.2.5、条料宽度的设计 (12) 3.2.6、导料板的导料尺寸为 (14) 3.2.7、推杆的选材，热处理工艺方案 (15) 3.2.8、工艺方案如下 (15) 3.2.9、模柄的确定 (15) 3.2.10、冲压设备的选用 (16) 3.2.11、模具的闭合高度的计算 (16)
3.2.13 导向零件的选择 (17) 3.2.14、定位零件的设计 (18) 3.2.15、推杆与推板的设计 (18) 3.2.16、压边圈的设计 (24) 3.2.17、固定方式的确定 (24) 3.2.18、凸模的固定 (24) 3.2.19、凹模的固定 (24) 3.2.20、凸凹模的紧固 (24) 3.2.21、确定装配基准 (24) 结束语 (23) 参考文献 (24) 致谢 (25) 前言 随着科学技术的发展需要，模具已成为现代化不可缺少的工艺装备，模具设计是机械专业一个最重要的教学环节,是一门实践性很强的学科，是我们对所学知识的综合运用，通过对专业知识的综合运用，使学生对模具从设计到制造的过程有个基本上的了解，为以后的工作及进一步学习深造打下了坚实的基础。 毕业设计的主要目的有两个：一是让学生掌握查阅查资料手册的能力，能够熟练的运用CAD进行模具设计。二是掌握模具设计方法和步骤,了解模具的加工工艺过程。 本书是落料冲孔拉深模设计说明书，结合模具的设计和制作，广泛听取各位人士的意见，经过多次修改和验证编制而成。为了达到设计的规范化,标准化和合理性，本人通过查阅多方面的资料文献，力求内容简单扼要，文字顺通，层次分明，论述充分。其中附有必要的插图和数据说明。 本书在编写过程中得到了老师的精心指导和同学们的大力帮助,在此表示衷心的感谢。由于本人是应届毕业生,理论水平有限，实践经验不足，书中难免有不当和错误的地方，敬请各位老师与广大读者批评指正。
摘要 随着中国工业不断地发展，模具行业也显得越来越重要。本文针对筒形零件的落料工艺性和拉深工艺性，确定用一幅复合模完成落料和拉深的工序过程。介绍了筒形零件冷冲压成形过程，经过对筒形零件的批量生产、零件质量、零件结构以及使用要求的分析、研究，按照不降低使用性能为前提，将其确定为冲压件，用冲压方法完成零件的加工，且简要分析了坯料形状、尺寸，排样、裁板方案，拉深次数，冲压工序性质、数目和顺序的确定。进行了工艺力、压力中心、模具工作部分尺寸及公差的计算，并设计出模具。同时具体分析了模具的主要零部件（如凸凹模、卸料装置、拉深凸模、垫板、凸模固定板等）的设计与制造，冲压设备的选用，凸凹模间隙调整和编制一个重要零件的加工工艺过程。列出了模具所需零件的详细清单，并给出了合理的装配图。通过充分利用现代模具制造技术对传统机械零件进行结构改进、优化设计、优化工艺方法能大幅度提高生产效率，这种方法对类似产品具有一定的借鉴作用。 关键词：复合模；拉深；落料；
目录 目录................................................................ III 前言 第一章课程设计任务书 (1) 第二章模具结构设计 (2) 2.1 读产品图：分析其冲压工艺性 (2) 2.2 分析计算确定工艺方案 (3) 2.2.1 计算毛坯尺寸 (3) 2.2.2 计算拉深次数 (3) 2.2.3 确定工艺方案 (3) 2.3 主要工艺参数的计算 (4) 2.3.1 确定排样、裁板方案 (4) 2.3.2 确定拉深工序尺寸 (5) 2.3.3 计算工艺力，选设备 (5) 2.4 模具结构设计 (6) 2.4.1 模具结构型式选择 (6) 2.4.1 模具工作部分尺寸计算 (7) 第三章模具标准件选择及闭合高度计算 (8) 3.1 标准模架的选择 (8) 3.2 模具的实际闭合高度计算 (8) 3.3 压力中心的确定 (8)
落料冲孔复合模设计说明书 院系：机电工程学院 专业：材料成型及控制工程班级：09及材控二班 学号：20091185 姓名：李明红 指导老师：周健老师
目录 1、概论______________________________________2 2、工艺分析方案及确定________________________2 3、模具结构的确定____________________________4 4、工艺计算__________________________________5 5、主要工作零件的设计________________________9 6、总装配图__________________________________15 7、参考文献__________________________________16
1、概论 模具是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，60～80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 设计出正确合理的模具不仅能够提高产品质量、生产率、模具使用寿命，还可以提高产品的经济效益。本次设计的是一套落料冲孔模，经过查阅资料，对零件进行结构和工艺分析，通过冲裁力、顶件力卸料力等力计算并确定压力机的型号。对模具各部分进行强度校核，确认其是否满足使用要求。总而言之，要通过合理的设计，能够制造出既节省原材料，又能加工出符合要求的零件的落料冲孔模。 2、工艺方案分析及确定
冷冲模课程设计说明书窄凸缘拉深件2模具设计
本次冷冲压模具设计的内容为窄凸缘圆形筒形件工艺分析与模具设计，完成了落料首次拉深、二次拉深，三次拉深冲孔，切边四道工序。 落料和首次拉深复合模具为倒装结构，拉深工件先由压边圈将工件从凸模上顶出，再由打杆组成的刚性推出装置推出制件，采用弹性卸料板卸除条料。由于不能一次拉深出，故要三次拉深出来，第三次拉深冲孔。条料排样方式为单排。为了便于安装平稳以及方便操作选模座为标准中间导柱圆形模座，模柄为压入式模柄，选用单动压力机。在落料，拉深成形完成后再完成切边工序以确保制件的形状和尺寸。查阅相关资料和有关手册，手工绘制装配图和相关的零件图。 关键字：冲孔拉深模、倒装、单排、后侧导柱、弹性卸料板
第1章绪论 (1) 1.1冲压设计概论 (1) 1.2冲压设计的基本内容 (1) 1.3冲压设计的一般工序 (1) 第2章工艺分析 (2) 2.1产品冲裁工艺分析 (3) 2.1.1 产品结构形状分析工艺分析 (3) 2.1.2产品尺寸精度、断面质量分析 (3) 2.2 产品拉深工艺分析 (4) 2.3计算模具压力中心 (4) 第3章工艺方案的确定及工艺计算 (5) 3.1 工艺方案分析 (5) 3.2 拉深部分主要工艺参数的计算 (5) 3.2.1确定修边余量 (5) 3.2.2计算毛坯直径D (5) 3.2.3判断能否一次拉成 (5) 3.2.4试确定各工序拉深系数 (5) 3.2.5 试确定圆角半径 (6) 3.2.6确定各次拉深高度 (6) 3.2.7 画出各拉深工序简图 (7) 3.3确定排样图 (8) 第4章工序计算 (9) 4.1落料和首次拉深 (9) 4.1.1凸凹模工作尺寸 (9) 4.1.1.1刃口尺寸计算 (10) 4.1.1.2外形尺寸计算 (11) 4.1.1.3凸凹模壁厚校核 (11) 4.1.2计算冲压力 (11) 4.2二次拉深 (11) 4.2.1凸凹模工作尺寸 (11)
前言 冲压加工技术是工业的一项基础技术,在机械、电子、航空、航天、汽车、轻工等制造行业中应用广泛。同时也对模具制造业提出了应用信息技术将先进的设计理论、方法与制造技术加以系统的集成创新的要求，促进了冲压模具设计、制造的信息化与智能化的快速发展。 进入21世纪，制造技术在中国发展更加迅速，作为制造业大国，培养数以万计的应用性、技能型人才必须采用现代教育技术手段，以实现国家的人才培养战略的需求。 概论 1.1引言 日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机床的底座、机身外壳，小到 一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳，无不与模具有着密切的关系。模具的形 状决定着这些产品的外形，模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。因为各 种产品的材质、外观、规格及用途的不同，模具分为了铸造模、锻造模、压铸模、冲压 模等非塑胶模具，以及塑胶模具。 随着科学技术的进步和工业生产的迅速发展，冲压加工技术的应用愈来愈广泛， 模具成形已成为当代工业生产的重要手段。 1.2冲压模地位及我国冲压技术 1.2.1冲压模相关介绍 冷冲压:是在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力，使其产生分离或变形， 从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的加工方法。 冲压可分为五个基本工序：冲裁、弯曲、拉深、成形和立体压制。 冲压模具:在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的 一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。 冲压模按照工序组合分为三类：单工序模、复合模和级进模。 复合模与单工序模相比减少了冲压工艺，其结构紧凑，面积较小；冲出的制件精度 高，工件表面较平直，特别是孔与制件的外形同步精度容易保证；适于冲薄料，可充分 利用短料和边角余料；适合大批量生产，生产率高，所以得到广泛应用，但模具结构复 杂，制造困难。 冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生 产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高 低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质
届毕业设计 湖南12型拖拉机离合器壳体落料、首次拉深复合模设计 系、部：机械工程系 学生姓名： 指导教师： 职称：教授 专业：材料成型及控制工程 班级： 学号：
摘要 本次的模具设计为离合器壳体落料、首次拉深复合模设计。离合器壳体才用的材料是20号钢，厚度3mm，该材料强度低，韧性、塑性和焊接性较好，用途非常广泛。适用于制造汽车、拖拉机及一般机械制造业中建造部分零件。如汽车上的手刹蹄片、杠杆轴、传动被动齿轮及拖拉机上的凸轮轴、悬挂均衡器轴、离合器壳体等。 首先对零件进行了工艺性分析，确定冲压所需的如落料、拉深，整形等一系列工序。其次经过计算分析确定工艺方案完成该模具的排样设计，凸、凹模工作部分的设计计算，还有模具结构和工艺零件设计，选择合适的模具材料和合理的加工工艺。在设计过程中，还利用CAD绘制了一套模具装配图和零件图。 关键词：离合器壳体；落料；拉伸；复合模；设计
ABSTRACT The mold design for the clutch housing blanking, drawing the first time, compound die design. Clutch housing material is used only 20 steel, the thickness of 3mm, the low material strength, toughness, ductility and good weldability, uses very extensive. For the manufacture of automobiles, tractors and general construction machinery manufacturing industry in some parts. If the car's hand brake shoe, lever shaft, transmission gears and tractor passive camshafts, suspension equalizer shaft, clutch housing and so on. First of all parts of the process of analysis, to determine if the required blanking press, drawing, shaping and a series of processes. Second, after completion of the program calculation process to determine the layout of the mold design, convex and concave parts of the mold design and calculation work, as well as part design mold structure and process, select the appropriate mold material and reasonable process. In the design process, also used CAD drawing die assembly and part drawings Key words Clutch housing；Blanking；Tensile；Compound Die；Design
落料冲孔复合模设计实例 （一）零件工艺性分析 工件为图1所示的落料冲孔件，材料为Q235钢，材料厚度2mm ，生产批量为大批量。工艺性分析内容如下： 1.材料分析 Q235为普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。 2. 结构分析 零件结构简单对称，无尖角，对冲裁加工较为有利。零件中部有一异形孔，孔的最小尺寸为6mm ，满足冲裁最小孔径min d ≥mm 20.1=t 的要求。另外，经计算异形孔距零件外形之间的最小孔边距为5.5mm ，满足冲裁件最小孔边距min l ≥ mm 35.1=t 的要求。所以，该零件的结构满足冲裁的要求。 3. 精度分析： 零件上有4个尺寸标注了公差要求，由公差表查得其公差要求都属IT13，所以普通冲裁可以达到零件的精度要求。对于未注公差尺寸按IT14精度等级查补。 由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。 （二）冲裁工艺方案的确定 零件为一落料冲孔件，可提出的加工方案如下： 方案一：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产。 方案二：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔—落料连续冲压，采用级进模生产。 方案一模具结构简单，但需两道工序、两副模具，生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状较简单，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具， 生产效率也很高， 图1 工件图
但与方案二比生产的零件精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂。 所以，比较三个方案欲采用方案二生产。现对复合模中凸凹模壁厚进行校核，当材料厚度为2mm 时，可查得凸凹模最小壁厚为4.9mm ，现零件上的最小孔边距为5.5mm ，所以可以采用复合模生产，即采用方案二。 （三）零件工艺计算 1.刃口尺寸计算 根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法。 （1）落料件尺寸的基本计算公式为 A 0max A )(δ+-=X ΔD D min max 0min A T T T )()(δδ----=-=Z X ΔD Z D D 尺寸mm 10022.0-R ，可查得凸、凹模最小间隙Z min =0.246mm ，最大间隙Z max =0.360mm ，凸模制造公差m m 02.0T =δ，凹模制造公差m m 03.0A =δ。将以上各值代入A T δδ+≤min max Z Z -校验是否成立，经校验，不等式成立，所以可按上式计算工作零件刃口尺寸。 即 mm 835.9mm 22.075.010030 .0003.00 A1++=?-=）（D mm 712.9mm 246.0835.90 020.0002.0T1--=-=）（D （2）冲孔基本公式为 0min T T )(δ-+=X Δd d A 0min min A )(δ+++=Z X Δd d 尺寸mm 5.418 .00 +R ，查得其凸模制造公差m m 02.0T =δ，凹模制造公差m m 02.0A =δ。经验算，满足不等式A T δδ+≤min max Z Z -，因该尺寸为单边磨损尺寸，所以计算时冲裁间隙减半，得 mm 65.4mm )18.075.05.4(0 02.0002.0T1--=?+=d mm 76.4mm )2/246.065.4(02 .0002.00A1++=+=d 尺寸mm 318 .00 +R ，查得其凸模制造公差m m 02.0T =δ，凹模制造公差m m 02.0A =δ。经验算，满足不等式A T δδ+≤min max Z Z -，因该尺寸为单边磨损尺寸，所以计算时冲裁间隙减半，得
课程设计说明书 课程名称：冲压工艺与模具设计 题目名称：落料拉深复合模设计 班级：级班 姓名： 学号： 指导教师： 评定成绩： 教师评语： 指导老师签名： 20 年月日
目录 零件图 一、零件冲压加工工艺性分析--------------------------------------3 1、毛坯尺寸计算-------------------------------------------------------------------------3 2、判断是否可一次拉深成形-------------------------------------------------------- 3 3、确定是否使用压边圈--------------------------------------------------------------- 4 4、凹凸模圆角半径的计算------------------------------------------------------------4 5、确定工序内容及工序顺序---------------------------------------------------------4 二、排样图和裁板方案------------------------------------------ 4 1、板料选择--------------------------------------------------------------------------------4 2、排样设计--------------------------------------------------------------------------------4 三、工艺参数的计算 1、工艺力计算----------------------------------------------------------------------------6 2、压力机的选择-------------------------------------------------------------------------6 四、模具设计 1、模具结构形状设计------------------------------------------------------------------7 2、模具工作尺寸与公差计算--------------------------------------------------------7 五、工作零件结构尺寸和公差的确定 1、落料凹模板----------------------------------------------------------------------------8 2、拉深凸模--------------------------------------------------------------------------------9 3、凹凸模-----------------------------------------------------------------------------------9 六、其他零件结构尺寸 1、模架的选择----------------------------------------------------------------------------9 2、凹凸模固定板的选择--------------------------------------------------------------10 3、磨柄的选择---------------------------------------------------------------------------10 4、卸料装置-------------------------------------------------------------------------------10
题目: 落料拉伸冲孔复合膜设计 分院：机械与电子学院 姓名：沈星星 学号： 20093729 专业：模具设计与制造 指导老师：焦锡岩 毕业论文答辩时间： 2012-6-14 前言 随着工业发展，冲压模具的应用越来越广泛。同时由于产品更新换代速度
的加快，除了要保证模具设计质量以外，对模具设计效率的要求也越来越高。为了促进我国冲压模具技术的发展，从计算机技术、先进加工技术及装备、其它新技术与冲压模具等方面分析了我国冲压模具的技术现状。结果表明：经过几十年的发展，我国的冲压模具总量位居世界第三位，加工技术装备基本已与世界先进水平同步。 本文首先分析了复合模具的工艺结构，介绍了复合模具的设计，重点介绍了模具的结构、凹凸模的设计、冲裁力的计算以及冲压机的选型。其次详细阐述了落料拉深冲孔复合模的工艺设计与结构设计过程、对拉深凸模、落料凹模、落料拉深凹凸等模具主要的成型零件以及各种标准零件进行设计计算和选择，基本上确定了落料拉深冲孔复合模的整体结构框架。本文设计的复合模具适用于加工几何尺寸较大、形状复杂、精度要求较高的冲压类零件，通过理论分析和大量的工程实践探索，在模具上采用了一些特殊机构，可使操作简单，提高生产效率,对提高企业的市场竞争力有着现实的意义。通过了复合模具的设计，可以将传统的分模加工合二为一，使落料、拉深、冲孔一次成形，避免了分模加工中定位误差的生产，从而保证了质量，降低了成本，提高了生产效率。 -Ⅰ-
目录 \ 前言 (Ⅰ) 目录 (Ⅱ) 第1章绪论 (1) 1.1冲压模具简介 (2) 1.1.1 冲压成形与冲压模具的概念 (2) 1.1.2 冲压模具的分类 (2) 1.2 本课题主要研究的内容及意义 (3) 第2章复合模具总体方案的分析与确定 (5) 2.1 工艺方案分析 (5) 2.1.1 工件的分析 (5) 2.1.2 落料拉深工艺分析 (5) 2.2工艺方案的确定 (6) 第3章主要的工艺参数计算 (7) 3.1 毛坯尺寸的计算 (7) 3.2 排样 (7) 3.3 工序压力计算 (8) 3.4 冲压设备的选择 (9) 第4章主要工作部分尺寸计算 (11) 4.1 落料刃口尺寸计算 (11) 4.2 冲孔刃口尺寸计算 (11) 4.3 复合模具主要零件的设计 (12) 第5章落料拉深冲孔复合模装配 (18) 5.1 冲压模具装配的技术要求 (18) 5.2 落料拉深冲孔复合模装配的特点 (19) 5.3复合模具的总体设计 (19) 5.4复合模具总装配 (19) 总结与展望 (24) 参考文献 (25) 致谢 (26) - Ⅱ-
落料冲孔复合模具设计 绪论 模具主要类型有：冲模，锻模，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。 （1）冲模：冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具总数的50％以上。按工艺性质的不同，冲模可分为落料模，冲孔模，切口模，切边模，弯曲模，卷边模，拉深模，校平模，翻孔模，翻边模，缩口模，压印模，胀形模。按组合工序不同，冲模分为单工序模，复合模，连续模。 （2）锻模：锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是所用模具的总称。按锻压设备不同，锻模分为锤用锻模，螺旋压力机锻模，热模锻压力锻模，平锻机用锻模，水压机用锻模，高速锤用锻模，摆动碾压机用锻模，辊锻机用锻模，楔横轧机用锻模等。按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具，挤压模具，精锻模具，等温模具，超塑性模具等。 （3）塑料模：塑料模是塑料成型的工艺装备。塑料模约占模具总数的35％，而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。 （4）压铸模：压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸型，在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。压铸模约占模具总数的6％。 （5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模有：压模，精整模，复压模，热压模，粉浆浇注模，松装烧结模等。 目前，我国17000多个模具生产厂点，从业人数五十多万。除了国有的专业模具厂外，其他所有制形式的模具厂家，包括集体企业，合资企业，独资企业和私营企业等，都得到了快速发展。研究和发展模具技术，对于促进国民经济的发展具有特别重要的意义，模具技术已成为衡量一个国家产品制造技术的重要标志之一，随着工业生产的迅速发展，模具工业在国民经济中的地位日益提高，并在国民经济发展过程中发挥越来越大的作用。东华理工大学长江学院 《冲压工艺与模具设计》 机电工程系：材料成型专业学生姓名：邓非学号：06311304
轴承盖落料、拉深、冲孔复合模
摘要 介绍了轴承盖冷冲压成形过程，经过对轴承盖的批量生产、零件质量、零件结构以及使用要求的分析、研究，按照不降低使用性能为前提，将其确定为冲压件，用冲压方法完成零件的加工，冲压基本工序为：落料、拉深、冲孔，然后根据对工序的初步计算，确定工序数目，如冲压次数，拉深次数，对工序顺序的安排，一般根据各工序的变形特点，质量要求来确定，由于本工件为带孔的落料、拉深件，因此先落料，再拉深，最后冲孔，根据生产批量和条件（冲压加工条件和模具制造条件）确定工序组合，因为生产批量大，所以将各个工序组合在一起，并用复合模冲压，这样就提高了产品的生产率。通过充分利用现代模具制造技术对传统机械零件进行结构改进、优化设计、优化工艺方法能大幅度提高生产效率，这种方法对类似产品具有一定的借鉴作用。 关键字：轴承盖；冲压；工序；生产批量；生产效率
ABSTRACT Introduced to carry the bearing cover cold hurtle to press to take shape the process, pass by to the batch quantity production, spare parts quantity, the spare parts structure and usage request of carry the bearing cover of analysis, study, according to not lower to use the function as premise, is certain in order to hurtle to press the piece, it uses to hurtle to press the method to complete the spare parts to process, hurtling to press basic work preface is: Fall to anticipate, pull deep, hurtle the bore, then according to the initial calculation of the work preface, make sure the work ordinal number eyes, if hurtle to press the number of times, pulling the deep number of times, to the in proper order arrangement of the work preface, general transform the characteristics according to each work preface, the quantity request to certain, because of in order to take the bore to fall to anticipate, pull the deep piece, this work piece so fall to anticipate first, then pull deeply, blunt bore of end, according to produce the batch quantity and condition( hurtle to press to process the condition and molding tools to make the condition)s to make sure the work that the preface combine, because of produce the batch quantity big, so combine each work preface together, counteract compound the mold hurtles to press, raising the rate of production of the product thus. Pass to make use of the modern molding tool manufacturing technique to carry on the structure improvement to the traditional machine spare parts well, excellent turn the design, the excellent chemical engineering skill method ability the significant exaltation produces the efficiency, this kind of method to similar the product has to certainly draw lessons from the function. Key words: bearing cover; stamping; process; Production batch; Production efficiency
冲压模具设计说明书 一、课题名称：垫片冲孔落料连续模 二、设计要求： 1．主要内容 （1）编制冲压工艺 （2）设计模具（分析、计算、装配图、非标零件图）（3）编制模具主要零件制造工艺 （4）分析估算工时，确定完成工期 （5）核算成本，报价 （6）编写全套设计制造说明书 2．基本要求： （1）分析计算全面，图纸表达准确； （2）工艺水平规程制定，力求符合实际； （3）必要的数据须进行市场调查； （4）分析核算工期、成本，着重于过程。
第2章工艺分析及模具结构设计2.1 制件的工艺性分析及工艺计算 2.1.1 工艺分析 ，方形垫片，结构如图所示， 材料08，t=1.2mm。精度要求为IT14。 三、主要内容 1、制件的工艺性分析 1.1、可行性分析 1.1.1、形状、尺寸： 制件形状规则、简单、对称。 1.1.2、精度：
该制件尺寸精度为IT14，用一般精度制造模具即可满足。 1.1.3、材料： 08是冲压用钢板中沸腾钢的一种牌号（中国称08，日本称S9CK，德国用C10，前苏联用08）08指的是含碳量万分之八； 特性： 强度低和硬度、塑性、韧性好，易于深冲、拉延、弯曲和焊接。 用途： 钢板用作深冲压和深拉延的容器，如搪瓷制品、仪表板、汽车驾驶室盖板等。圆钢用作心部强度要求不高的渗碳或氰化零件。 力学性能： 抗拉强度σb （MPa）：≥295（30） 屈服强度σs （MPa）：≥175（18） 伸长率δ5 （%）：≥35 断面收缩率ψ （%）：≥60 硬度：未热处理，≤131HB 推荐热处理/℃：正火930正火推荐保温保温时间≤30min，空冷； 淬火推荐保温时间≤30min，70.80和85钢油冷，其余钢水 冷；回火推荐保温时间≤1h。 2、总体工艺方案的确定 2.1、冲压工序性质的确定： 先进行冲孔再进行落料。 2.2、冲压方案的确定： 方案一：采用单工序模生产。 方案二：采用复合模生产。 因为方案二的工件精度和生产效率较高，属于大批量 生产，所以选用方案二最为合适。 3、主要工艺计算 3.1、排样设计 3.1.1、排样方式：
落料拉深冲孔复合模设计 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.
四川理工学院毕业设计（论文）落料、拉深、冲孔复合模设计 学生： 学号： 专业： 班级： 指导教师： 四川理工学院机械工程学院 二零一五年六月
四川理工学院 毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：落料、拉深、冲孔复合模设计 学院：机械学院专业：材控班级：2011级1班学号： 学生：指导教师： 接受任务时间 教研室主任（签名）院长（签名）一.毕业设计（论文）的主要内容及基本要求 内容：落料、拉深、冲孔复合模设计；产品工件图见附图；生产批量：大批量 要求：要求有摘要（中、英文）、目录、设计任务书、产品图及设计说明书。。 1.工件工艺性分析 （1）根据工件图，分析其形状、尺寸、精度、断面质量、装配关系等要求。 （2）根据生产批量，决定模具的结构形式、选用材料。 （3）分析工件所用材料是否符合冲压工艺要求。 2.确定合理的工艺方案：应有两个以上的工艺方案比较分析。 （1）根据工艺分析，确定基本的工序性质。如：落料—拉深 （2）根据工艺计算，确定工序数目。
（3）根据生产批量和条件（材料、设备、工件精度）确定工序组合。如：复合冲压工序或连续冲压工序 3.工艺计算 （1）计算毛坯尺寸，合理排样，绘排样图，计算材料利用率。 （2）计算冲压力，如：冲裁力、弯曲力、拉伸力、卸料力、推件力、压边力等以便确定压力机。 （3）计算压力中心，防止模具受偏心负荷，受损。 （4）计算并确定模具主要零件（凸模、凹模、凸模固定板、垫板等）外形尺寸及弹性元件的自由高度。 （5）确定凸、凹模间隙，计算凸、凹模工作部分尺寸。 4.模具总体结构设计 （1）进行模具结构设计，确定结构件形式和标准。 （2）绘制模具总体结构草图，初步计算并确定模具闭合高度，概算模具外形尺寸。 5.选择冲压设备 根据工厂现有设备及要完成的冲压工序性质、冲压加工所需的变形力、变形功和模具的闭合高度、轮廓尺寸等因素，选用压力机的型号、规格。 6.模具图样设计 （1）绘制模具总图 .主视图：常取模具的工作位置（闭模状态），采用剖面画法。
大学 模具设计与CAD课程设计上盖落料拉深复合模的结构设计 班级： ： 学号： 指导教师： 哈哈小学
目录 零件图 一、零件冲压加工工艺性分析--------------------------------------3 1、毛坯尺寸计算-------------------------------------------------------------------------3 2、判断是否可一次拉深成形-------------------------------------------------------- 3 3、确定是否使用压边圈--------------------------------------------------------------- 4 4、凹凸模圆角半径的计算------------------------------------------------------------4 5、确定工序容及工序顺序---------------------------------------------------------4 二、确定排样图和裁板方案------------------------------------------4 1、板料选择--------------------------------------------------------------------------------4 2、排样设计--------------------------------------------------------------------------------4 三、主要工艺参数的计算
三角垫片落料，冲孔复合模设计 摘要 随着模具制造的技能化逐步向科学化发展，逐渐由以前手动方式发展为利用软件等高科技方式来辅助设计的完成。冷冲模是其中的一种。 毕业设计是在模具专业理论教学之后进行的实践性教学环节。是对所学知识的一次总检验，是走向工作岗位前的一次实战演习。其目的是，综合运用所学课程的理论和实践知识,设计一副完整的模具训练、培养和提高自己的工作能力。巩固和扩充模具专业课程所学内容，掌握模具设计与制造的方法、步骤和相关技术规范。熟练查阅相关技术资料。掌握模具设计与制造的基本技能，如制件工艺性分析、模具工艺方案论证、工艺计算、加工设备选定、制造工艺、收集和查阅设计资料，绘图及编写设计技术文件等。 冲压工艺与模具设计应结合工厂的设备、人员等实际情况，从零件的质量、生产效率、生产成本、劳动强度、环境的保护以及生产的安全性各个方面综合考虑，选择技术先进、经济合理、使用安全可靠的工艺方案和模具，以使冲压件的生产在保证达到设计图样上的各项技术要求，尽可能降低冲压的工艺成本和保证安全生产。 关键词： 工艺性分析、模具工艺方案论证、工艺计算、加工设备选定、制造工艺等。
DESIGN OF COMPOUND DIE FOR BLANKING AND PUNCHING OF TRIANGULAR GASKET ABSTRACT With the skill of the mold manufacturing gradually to the scientific development, and gradually from the previous manual mode to the development of the use of software and other high-tech methods to assist the design of the completion of the cold stamping die is one of them. Selected mold to after graduation design is in the mold professional theory teaching practice teaching. It is the knowledge of a general inspection, is jobs before a combat exercises. The purpose is, the integrated use of curriculum theory and practice knowledge, design a pair of full training, training and improve their ability to work, consolidate and expand professional mold curriculum content, master mold design and manufacturing methods, steps and related technical specifications, good access to relevant technical data. Master mold design and manufacture of basic skills, such as parts of the process analysis and mould process scheme demonstration, process calculation, processing equipment, manufacturing Process, collect and consult the design documents, drawings and technical documents. Stamping process and die design should be combined with the factory equipment, personnel, and so the actual situation, from the quality of the parts, production efficiency, production cost, labor intensity, environmental protection and production safety aspects considering, select the advanced technology, economic reasonable, use the reliable process scheme and die, to make the forming part of the production to ensure that the design drawings on the technology to meet the requirements, as far as possible reduce stamping process cost and ensure safety in production. KEY WORDS:Process analysis，Demonstration of Die & Mold Technology，Process calculation，Selection of processing equipment，manufacturing process