模具毕业设计98压盖模具设计说明书

前言冲压加工在汽车、电子、电器、仪表、航空和航天产品及日用品生产中得到了广泛的应用。

20多年来，我国工业发展迅速，产品更新换代快。

冲压模具设计与制造的课程设计的目的是陪养学生对冲压工艺规程的编制方法、掌握应用现代化设计手段和运用CAD/CAM软件设计中等复杂程度的冲压模具、编制模具零件的加工工艺和程序并能数控机床进行加工。

冲压件的生产过程一般都是从原材料剪切下料开始的，经过各种工序和其他必要的辅助工序加工出图纸要求的零件，对于某些组合冲压和精度要求较高的冲压件，还需要经过切削、焊接或铆接等加工才能完成。

进行冲压模具设计与制造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的因素，合理安排零件生产工序，最优的选用并确定各工艺参数，合理设计模具结构、选择加工方法和设备等本次毕业设计我设计了一个小型水管的联接件，其中水管联接件压盖作为模具设计的课题。

根据零件的特点，该副模具将其设计为、双侧刃定距、弹压卸料、自然漏料的多工位连续冲裁模。

由于本人的实践经验及理论水平有限，毕业设计中不妥和错误之处在所难免，还请老师同学多提宝贵意见，以便得以修正，以臻完善，则不盛感激。

设计者：2007-4-12压盖模具设计说明书零件的名称：水管联接压盖（见图1-1）生产批量：大批量材料：08F 板厚：t =2.5mm未标注公差：IT14级图（1—1）一，冲压件工艺的分析该工件为非圆形带孔带翻边件，翻边高度较大，因此需要拉深冲底孔后再翻边，两个孔在顶部且不在拉深变形区。

工件的材料为08F，具有良好的可冲压性能，易于拉深翻边成形。

又由于产品批量较大，不宜采用单一工序生产，由工序要求，采用级进模结构。

由于该模具翻边过程不能一次完成，需拉深后再翻边，故压盖端部切槽不能连续冲裁完成，需后序加工完成。

二，主要工艺参数的计算1．确定冲压的基本工序如（图1—1）零件图所示。

通过工艺计算翻边高度H超过一次翻边最大H，故该零件行进冲压加工的基本工序为冲孔、拉深冲孔后翻边、落高度max料。

根据零件要求进行工艺计算分析：max H =0.5D （1－min f K ）+0.43d r +0.72t 其中：max H —— 一次翻边极限高度 m i n f K —— 极限翻边系数（查表） d r —— 翻边凹模角半径 t —— 板料厚度所以max H = 0.5×17.5（1－0.75）+0.43×3+0.72×2.5 =5.2 mm图1--2显然，零件需要的高度H ＞max H ，所以比较好的工艺方法是先在平板毛坯拉深成带宽凸缘的圆筒形件，在底部冲孔后再进行翻边。

在拉深件底部冲孔后翻边。

2．圆孔翻边的工艺计算如（图1—2）所示，工艺计算过程顺序是先确定翻边所能达到的最大高度，按图示几何关系，翻边高度h 为：h=0.5（D-0d ）-（p r +0.5t ）+0.5π（p r +0.5t ） ≈0.5D （1－f K ）＋0.57pr则 max h = 0.5D （1- min f K ）+0.57 p r ≈ 4mm这时底孔的直径为0d =D + 1.14p r -2h =11 mm最大翻边高度确定，可按下式计算拉深工序件的高度； 1h =H - m a x h +p r + t = 8.5 mm则拉H =1h - t=6. 拉H =6 便就是拉深高度。

图1--33．拉深工艺计算板料厚度大于1mm ，故采用中心线尺寸计算。

（1）确定修边余量按f d = 35mm 、f d / e d =2，查表取修边余量Δd=3。

则拉深时的实际凸缘直径应为：f d =（35+2×3）=41mm 。

（2）计算毛坯直径因d/r ≥20，毛坯直径由公式D =拉H d d e f 42+ =65.174412⨯⨯+ ≈45.8mm （3） 判断能否一次拉成按下列数据：f d / e d =2，毛坯相对厚度t/D = 2.5/45.8= 5.4%，查表得首次拉深允许的最大相对高度为：0.35～0.45。

而工件相对高度 拉H /e d = 6/17.5 = 0.35，在此范围之内，所以能够一次拉成。

（4）计算首次拉深直径查表得带凸缘件首次拉深系数t m =0.42，因为该工序能一次拉深成功，所以首次拉深直径就等于e d =17.5mm 。

拉深高度为6 4．确定基本工序的尺寸公差零件图上的尺寸未标注公差，按照IT14级确定工件的公差。

经查表（GB1800—79）得各尺寸的公差为：35062.0- 10036.0- 052.025-φ 025.05.1-R 3.005.2+φ 43.0015+φ 43.0012+φ 3015.0±结论：可以冲裁三 ，确定工艺方案及模具结构形式该零件进行冲压加工的基本工序为冲孔、拉深冲底孔后翻边、落料。

其中，冲孔和落料属于简单分离工序，而翻边的成形方式已做工艺分析。

在拉深成形过程中，为防止拉深时产生裂痕，使应力分布均匀，使max ρσ≥b σ 因此冲5φ孔应放在拉深翻边工序后进行。

综合分析，冲裁件的尺寸精度不高，形状不大，但产量大，根据材料较厚（t=2.5）工序教多的特点，为保证孔位精度和较高的生产率，以及防止拉深开裂等。

实行工序集中的工艺方案，即采用吊装式导正钉定位、双侧刃定距、固定卸料装置、压边装置、自然漏料方式的连续冲裁模结构。

四 ，模具设计计算1，排样及材料的利用率首先查表确定达边值。

根据零件的形状，两工件间（纵向）按圆形取达边值b=1.5mm ，侧边（横向）按矩形取达边值a=2.2mm 。

由于冲裁件中有拉深翻边工序，根据计算出毛坯直径。

该模具采用双侧刃定距方式，所以条料的宽度按有侧刃定距的宽度公式计算：B =（D+21a +1nb ）0∆-=（45.8+2×2.2+2×2）0∆-=54.208.0-其中，D ——毛坯直径 1a ——达边值1b ——侧刃余量 Δ——条料宽度公差则，导料板入端导料尺寸为：B 1= B +C 1= 54.208.0-+0.4=54.608.0-mm.其中，C 1——最小双面导料间隙由于拉深过程中，条料宽度缩短，所以导料板出端导料尺寸适当减小，根据计算取40mm.所以经计算，连续进料步距为50mm 。

排样图如（图1—4）所示。

图1-4以一次完整冲裁条料长度消耗为准，按以下公式计算材料利用率：%100⨯=LBnAη 式中 n —— 一段条料能冲出的工件数目；L —— 该段条料的长度 A —— 一个工件的实际面积 B —— 送料步距 经计算得 η=65%2，计算工序压力 （1） 落料力：落F = KLt τ 08钢查表抗剪强度260=τ～360MPa ,取MPa 320=τ= 1.3×98×2.5×320/1000 = 101.9 KN（2） 卸料力：卸F = 卸K 落F =0.04×101.9=4.1 KN （3）拉深力： 拉F = b dt K σπ= 0.45×3.14×17.5×2.5×400 N= 22608 N ≈ 22.61 KN 式中 K ——修正系数，K = 0.45；b σ——材料的强度极限，08钢b σ= 324～441MPa ，取b σ=400MPa 。

（4） 压边力：压F =4π[22)2d r d D +-（]p =4π[45.82-（17.5+2×6）2]×2.5= N ≈5.85 KN 式中 d r ——凹模圆角半径，取d r =6mm ； p ——单位压边力，p=2.5MPa 。

（5） 冲孔力：冲F = F 1+22F +3F +4F = 1.3πD 1t τ+2×1.3πD 2t τ = 1.3πt τ（D 1+2D 2+）+1.3卸L t τ+1.3工L t τ = 1.3×3.14×2.5×320（12+2×2.5）+216320+175136= 446971 N ≈446.97 KN式中 D 1——翻边底孔直径，D 1=12mm ； D 2——工件孔直径，D 2=2.5mm 。

3F ——冲侧刃力 4F ——冲工艺孔力（6） 翻边力：翻F =1.1π（D - D 1）t s σ =1.1×3.14×5.5×2.5×177 =8406.17≈8.41 KN式中 D 1——翻边底孔直径，D 0=12s σ——板料屈服应力，查表s σ=177MPa（7） 推件力：推F =n 推K 冲F =3×0.05×55.52=8.33 KN 式中 n ——冲孔时卡在凹模内的废料数，n=3； 推K ——推件力系数，查表推K =0.050 故总冲裁力为：0F =落F +卸F +拉F +压F +冲F +翻F +推F= 101.9+4.1 +22.61 +5.85+446.97+8.41+ 8.33=598.17 KN3，关于压力中心由于级进模在安装时，用的是装夹槽装夹，而不需要用模柄，故一般不需要计算压力中心，只是在排样设计时，尽量使冲裁力和弯曲力分布均匀.4，冲压设备的选择为使压力机能安全工作，取压F ≥（1.6～1.8）0F =1.6×598.17KN =957.08 KN 故选用公称压力为1000 KN 的J23-100开式可倾压力机。

其主要的技术参数为： 公称压力：1000 KN ； 滑块行程：140 mm ； 最大封闭高度：480mm ； 最大封闭高度调节量：100 mm ； 工作台尺寸：320mm ×530 mm ； 工作台垫板孔尺寸：φ220 mm ； 模柄孔尺寸：φ60 mm ×75 mm ； 工作台板厚度：120mm ； 垫板厚度：80 mm 。

5，模具主要工作部分尺寸计算模具的落料凸凹模、拉深凸凹模、冲孔凸凹模、翻边凸凹模 工作部分的相互关系如（图1—5）所示。

图1—5（1）落料刃口尺寸计算025.05.1-R 43.0015+φ 43.0012+φ3015.0± 对于落料部分按未注公差IT14级计。

所以落料件尺寸为，35062.0- mm 10036.0-mm 052.025-φ mm 。

根据查表得冲裁刃口双面间隙为：min Z =0.35mm ，max Z =0.50mm 。

70074.0-的制造公差查表得，凹δ=0.18mm,凸δ=0.18mm 。

凹δ+凸δ= 0.36mm max Z -min Z =0.15mm.由于凹δ+凸δ＞max Z -min Z ，故采用凸模与凹模配合加工法。