车轴盖冲压工艺及模具设计.doc

1、目 录摘 要1ABSTRACT1引 言2第一章 零件的工艺分析和毛坯尺寸计算31.1 零件的分析以及模具选择方案31.2 模具类型的选择3第二章 设备的选择62.1 落料所需要的力的计算62.2 拉深所需要的力的计算62.3 冲孔所需要的力的计算72.4 翻边所需要的力的计算72.5 选择压力机7第三章 模架的确定和装配草图的设计9第四章 落料工序排样图的设计124.1 排样图的设计124.2 材料利用率的计算12第五章 工作零件的设计及加工135.1 工作尺寸的计算135.1.1 落料工序的计算135.1.2 拉深工序的计算145.1.3 冲孔工序的计算155.1.4 翻边工序的计算155.

2、2 复合模的设计及加工165.2.1 落料凹模的设计及加工165.2.2 落料拉深凸凹模的设计及加工175.2.3 拉深翻边凸凹模的设计及加工185.2.4 冲孔凸模的设计及加工195.2.5 翻边冲孔凸凹模的设计及加工20第六章 辅助结构零件的设计及选用226.1 卸料装置226.2 压料装置236.3 顶出装置246.4 导向装置266.5 定位装置276.6 螺钉及销钉276.7 模柄的选择276.8 固定板和垫板276.9 上模座与下模座30第七章 模具材料的选择及热处理31第八章 装配图的绘制及工作过程和模具结构的分析328.1 装配图的绘制328.2 模具结构和工作过程338.3

3、模具结构的分析33第九章 压力机的校核35参考文献36致 谢37附 录 车轴盖冲压复合模的设计湘潭大学2008级材料成型及控制工程班摘要：本文设计了一副车轴盖复合模具，分析了零件的成型工艺，介绍了模具的主要工作零件的设计和加工，模具材料的选择，同时还分析了模具的工作过程。关键词：复合模；模具结构；工艺分析Design of compound die for automotive shaft cupClass Materials Processing and Control,Grade2008,Specialty of Materials Processing and Control，Xiang

4、tan University. Xiangtan 411105,China(P.R.CHINA)Abstract: An design of a composite die for automotive shaft cup was designed in this paper. The forming technology for the automotive shaft cup was analyzed . The structure of the die, the design of the main parts of the die and the materials of die we

5、re introduced. At the same times the working progress of the die was analyzed.Key words:compound die; die structure; technological analysi 引 言冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。研究推广能提高劳动生产率及产品质量、降低成和扩大冲压工艺应用范围的各种冲压新工艺，是冲压技术的发展方向之一。 冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压件或冲件）的一种压力加工方法。冲压工艺与模具、冲压设

6、备和冲压材料构成冲压加工的三要素。 在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较小而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求的。这时在工艺上多采用工序集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合工序。根据工序的组合方法不同，又可将其分为复合、级进和复合-级进三种组合方式。 复合冲压在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。 级进冲压在压力机的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。 复合-级进冲压在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合

7、工序。虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括；提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平；在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术；大力发展快速制造成形和快速制造模具技术；在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术；提高模具标准化水平和模具标准件的使用率；发展优质模具材料和先进的表面处理技术；逐步推广高速铣削在模具加工的应用；进一步研究开发模具的抛光技术和设备；研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程；开发新的成形工艺和模

8、具。2第一章 零件的工艺分析和毛坯尺寸计算1.1 零件的分析以及模具选择方案零件图1为车轴盖零件，料厚为1.2mm，材料为10钢。图1车轴盖零件根据图1可以知道，零件为拉深翻边圆筒件。根据GB/T15055-2007f冲压件未注公差尺寸极限偏差可查得，翻边尺寸为。要生产此零件，需要在模具上进行四个工序，分别是落料，拉深，冲孔，翻边。这四个工序可以在一副模具上完成，也可以在两、三或者四副模具上完成，其需要在几副上完成主要根据零件的外型和翻边的次数以及拉深的次数来确定。1.2 模具类型的选择根据上面分析，生产该零件可用单工序模具生产业也可以用复合模生产，具体用什么模具要从经济性和工艺性进行选择。1

9、 由于生产的是车轴盖零件，所以应该是大批量生产的，对于以上两种模具类型，复合模更适合一些。2 复合模生产率较高，压力机在一次行程内可完成两道以上工序，而单工序模一次行程只能完成一道工序，所以生产效率较复合模要高一些。3 复合模冲压精度较单工序模要高。4 复合模对原材料要求比单工序模要低一些。5 复合模安装，调整与操作简单，单工序模有导向时安装与调整方便。根据图知，如要用复合模一次就把此零件成型，则四道工序要合理的进行，上一道工序的结果应不影响下一道的工序。四道工序的先后顺序应该这样安排：落料-拉深-冲孔-翻边。这样拉深不会影响翻边预冲孔，翻边才不受影响，计算不受影响。根据以上五点，初步选用复合

10、模，具体用不用还要看能否一次拉深及其翻边。以下是计算能否一次成型以上两个工序。1 首先计算拉深毛坯的尺寸：因为H/ =20/58.8=0.34，故可一次拉深成功。4 翻边预冲孔直径的计算 d=D+0.86r+1.43t-2H=17.636 D-竖边部分的中径 H-翻边的高度 r-翻边的圆角半径t-板料的厚度5 翻边系数的计算 板料的相对厚度d/t=17.636/1.2=14.7查得模具最小翻边系数为0.55，而：，所以可以一次翻边成功。通过以上分析可知拉深和翻边均能一次成形，零件可以一次实现落料、拉深、冲孔、翻边4道工序。由于拉深为无凸缘、无压边圈拉深，先落料（落料尺寸为拉深毛坯尺寸），再拉深

11、（拉深到设计深度），最后冲孔和翻边。需要指出的是冲孔、翻边2个工序必须放在拉深完成后进行，否则，会影响所冲孔的大小，并会出现翻边后R1.5mm处开裂，翻边高低不平的现象。综上可知，模具类型选选用复合模具更为经济。第二章 设备的选择由于该零件的生产过程要经过落料，拉深，冲孔，还有翻边四道工序，且是先落料，再拉深，再冲孔，最后翻边，其模具类型选择复合模形式。所以在选设备的时候要先计算哪个工序需要的力大些，其次还需考虑最大的力是否在压力机安全范围内等等，以下是压力机选择要考虑的基本因素：1 冲压设备的类型和工作形式是否使用于应完成的的工序；是否适合安全生产和环保的要求；2 冲压设备的压力和功率是否满

12、足应完成工序的需要；3 冲压设备的装模高度，台面尺寸，行程等是否适合完成工序所用的模具；4 冲压设备的行程次数是否满足生产率的要求等。以下分别计算各个工序所需的力：2.1 落料所需要的力的计算1 冲裁力的计算 =Lt其中 -冲裁力，单位为N；t-材料厚度，单位为mm；-材料抗剪强度，单位为MPa；对10钢 取296MPa；L-冲裁周长，单位为mm。考虑到模具刃口的磨损，凸凹模间隙的波动，材料机械性能的变化，材料厚度的偏差等因素，实际所需冲裁力还必须增加30%，即 F=1.3=1.3Lt所以=98204.62N F=127666.02N2 顶件力： 卸料力： 因为材料为10钢，查得：，（取0.0

13、5） 所以：，3 总冲裁力 =F+ +=1384.69KN2.2 拉深所需要的力的计算1 拉深力的计算 =1021.9KN-工件直径-材料抗拉强度极限在(300-440)Mpa之间，取最大值440Mpa-拉深系数t -材料厚度2 压边力的计算 式中：拉深比：k=D/d 最大拉伸力： （近似计算）3 拉深总工艺力 =P+ =1024.4KN2.3 冲孔所需要的力的计算冲裁力 =Lt 其中-冲裁力，单位为N；t-材料厚度，单位为mm；-材料抗剪强度，单位为MPa；对10钢 (半硬)取296MPa；L-冲裁周长，单位为mm。考虑到模具刃口的磨损，凸凹模间隙的波动，材料机械性能的变化，材料厚度的偏差等

14、因素，实际所需冲裁力还必须增加30%，即F=1.3=1.3Lt所以=19669.92NF =25570.90N2.4 翻边所需要的力的计算翻边力的计算P=1.1 t (D-d)=7454.17Nt-材料的厚度-材料的屈服强度D-翻边后孔中径d-预冲孔直径2.5 选择压力机根据以上几个工序所计算的结果，落料的冲裁力最大，且该冲压件选择的模具类型为复合模，这类模具在工作的时候是一道工序一道工序完成，在受力的时候各个工序所受的力不和其他的工序重叠，就是说在选设备的时候根据在各个工序里的最大力来选，且所受的力在安全范围内。所以此副模具就是根据落料工序的总工艺力来初选压力机。1 对于落料冲裁工序,压力机

15、的公称力应大于或等于冲裁时总冲压力的1.1-1.3倍 P(1.1-1.3) 其中P-压力机的公称力F-冲裁力的总冲压力P 1800.11KN 2 冲压设备的选择 冲压设备选择的要求：1) 压力机的行程大小，应能保证成型零件的取出与毛坯的放入。2) 压力机的工作台面尺寸应大于冲模的平面尺寸，还需留有安装固定的余地，但是在过大的工作台上安装很小尺寸的冲模时，工作台的受力条件也是不理想的。所选的压力机的工作台面尺寸应与冲模的平面尺寸相适应。3) 模具的闭合高度：模具在闭合时，上模座的上表面到下模座的下表面之间的距离。压力机的闭合高度H：滑块在下死点时，工作台面到滑块下端面的距离。该距离一般是可以调整

16、的，故一般的压力机均由最大闭合高度和最小闭合高度。4) 压力机的吨位要与总的冲压力相适应。根据所计算出的总冲压力F=1800.11kN。初步选择公称压力为2500kN的闭式单点单动压力机J31-250。其基本参数如下表1：表1 J31-250基本参数公称压力2500kN滑块行程315mm标准行程次数20次/min最大闭合高度 490mm闭合高度调节量200mm工作台尺寸（左右）1000mm工作台尺寸（前后）950mm标称压力行程10.4mm导轨间距离900mm滑快底面前后尺寸850mm拉深垫压紧力400KN第三章 模架的确定和装配草图的设计模架是标准件，各类模架的结构和尺寸已系列化、标准化。模

17、架由五部分组成，上模座、下模座、导柱、导套和模柄，但标准模架不带模柄。导柱和导套之间的导向对模具提供导向。按照导柱和导套布置的位置和数量，模架分为四类。后侧导柱式：其开敞性好，便于操作，导柱分布不对称，受力不平衡，拔模不方便，适于冲裁形状比较简单、小型、间隙较大的零件时使用的模具。对称导柱式：仅限于前后操作，受力平稳，导向准确可靠，拔模方便，两根直径不同，防止误装配。对角导柱式：条料可从前后、左右两个方向送进，操作教方便，导柱对称分布，受力平衡，拔模方便。多用于窄长的级进模 四导柱式：导向平稳，精度高，用于高精度级进模，重载荷冲模。经分析考虑，车轴盖零件属于形状不复杂，小型，且所选用的模具类型

18、为复合模，各工序依次按一定顺序进行，所以要求要方便操作，依次选用后侧导柱式模架。 模架的外形尺寸主要由凹模尺寸决定。根据模具结构、且对于此副模具的话，主要有落料的凹模来确定长以及宽，模具的闭合高度则有设计的上模，下模，以及模具的一些配件来决定，对于此复合模，应该先考虑他的闭合高度，其次才是它的宽度和长度，所以要合理选择模架，就有必要考虑它的工作零件以及配件的合理高度，这样才能合理的选择模架。根据上面提到的要用复合模，再根据零件图考虑用复合模到底能不能实现，这就要求看要设计的复合模能不能按照一定的排列在工作时能正确合理的生产出所需要的零件，且根据先落料，再拉深，再冲孔，最后翻边的顺序，因此要合理

19、的设计复合模，由图1分析知，应设计复合模为落料拉深凸凹模，翻边冲孔凸凹模，拉深翻边凸凹模，再加落料凹模及冲孔凸模。根据下图2知道各工作零件的装配关系，并且还可以知道工作行程，由此来知道橡皮的收缩长度，进而合理的设计橡皮的高度，这样所有的关系联系在一起，就可以合理的选择模具的闭合高度。首先分析一下该模具的基本工作过程：（1） 第一是落料，此工序的行程大于一个厚度，即1.2mm。（2） 再就是拉深，由图1知道，需要行程大于20mm。（3） 第三就是冲孔，也需要一个厚度左右。（4） 最后翻边，据图1知道应大于6mm,所以工作行程必须大于28.4mm（5） 在此行程下的橡皮高度最小应该在66mm左右，

20、因为橡皮收缩不大于本身的45%。（6） 根据行程和橡皮及橡胶的位置还可以大概知道落料拉深凸凹的高度，大于行程的高度+橡皮最小高度=94.4mm,而落料凹模则大于行程+10=38.4mm,在加上其余的模板，（7） 闭合高度大于落料拉深凸凹模+落料凹模+上模定板+下模定板+下模固定板+上下两模板=94.4+38.4+10+20+20+上下两模板（100左右）=282.8mm。根据以上可以选模架的尺寸，因为所选的模架类型为后侧导柱模架，通过查表可以选择模架为：凹模周界 L B 280x280 （mm） 闭合高度 最大320mm 最小275mm上模座 280x280x55（mm） GB2855.9-8

21、1下模座 280x280x70（mm） GB2855.10-81 导柱 40x260（mm） GB2861.1-81导套 40x140x53（mm） GB2861.6-81校核模具高度看可不可行，因为以上估算的是上下两模为100，而选中为125，所以选的模具闭和高度应大于283+25=303，而320大于303，所以此模架可用，所以该模具的模架就用此。根据上面的计算来设计装配图，装配草图如下图图2。其中装配草图中零件分别为1-下模座，2-翻边冲孔凸凹模垫板，3-翻边冲孔凸凹模固定板，4-落料拉深凸凹模固定板，5-落料拉深凸凹模，6压料橡胶，7卸料橡胶， 8-卸料板，9压料环，10-落料凹模，1

22、1-拉深翻边凸凹模，12-上模垫板，13-冲孔凸模。图2 装配草图第四章 落料工序排样图的设计排样是指冲裁件在料，条料或是带料上的布置方式。排样是否合理，对材料利用率的大小有直接的影响。4.1 排样图的设计排样分为有搭边，少搭边和无搭边；安工件的外形特征又可分为直排，斜排，直对排，斜对排，混合排，多行排及搭边排等多种形式。根据落料的零件，选用直排并且有搭边的排样，如下图3： 图3落料排样根据所选的排样图查a,b值，查的a1.5,b2,再根据定位活动销钉的在卸料板上的位置设计，选a=6,b=5。4.2 材料利用率的计算按一个送进步距的材料利用率计算：式中A-为冲裁件的面积；n-为一个进距内的冲裁

23、件数量； B-条料的宽度； S-进距。第五章 工作零件的设计及加工5.1 工作尺寸的计算5.1.1 落料工序的计算冲裁件的尺寸精度主要决定于凸、凹模刃口尺寸及公差，模具的合理间隙也是靠凸、凹模刃口尺寸及其公差来保证。其计算方法是：（1）因为冲出的孔，落下的料都有锥度，且落料件的大端尺寸等于凹模刃口尺寸，而冲孔的小端尺寸等于凸模刃口尺寸。（2）在测量与使用中，冲孔能测量到小端尺寸，落料件能测量大端尺寸。（3）从产品的使用性能看，孔必须控制最小端尺寸，落料的外形尺寸要控制最大端尺寸。（4）凸、凹模的设计原则 冲孔时，设计计算以凸模为准，间隙放大在凹模刃口上。 落料时，设计计算以凹模为准，间隙缩小在

24、凸模刃口上。（5）考虑磨损（名义尺寸） 冲孔时，凹模越磨越小，凸模设计应取制件尺寸公差范围内移大尺寸 落料时，凹模越磨越大，凹模设计应取制件尺寸公差范围内移小尺寸（6）凸、凹模刃口的制造公差：制件上未注公差，非圆形件按级精度，模具比其高23精度即级或级，圆形件按级精度凸、凹模刃口尺寸的计算与加工方法有关，有分开加工和配合加工，分开加工是指凸模和凹模分别按各自图样上标注的尺寸及公差进行加工，冲裁间隙由凸、凹模刃口尺寸及公差保证。其可以凸、凹模具有互换性，便于成批制造，但受冲裁间隙的限制，要求凸、凹模的制造公差较小，主要适用于简单规则形状（圆形、方形或矩形）的冲件。配合加工是指先按图样设计制造其中

25、一件（冲孔先做好凸模，落料先做好凹模），再以此件做为基准件，以基准件为标准来加工另一件，使它们之间保持一定的间隙，图纸上只要在基准件上标注尺寸和公差；另一件只需要标注基本尺寸（名义尺寸），并在技术要求中注明此件与那件（基准件图号）配合加工，保证双面间隙，此时，和不受限制，取.=这种方法不仅容易保证凸、凹模间隙很小，而且还可放大基准件的制造公差，使制做容易，故目前一般工厂都采用此种方法。在此模具中，用分开加工较为经济。根据上面的计算，拉深毛坯所要的冲裁的尺寸及形状如下图4：图4拉深毛坯由表查得： =0.072 =0.096 则：-=0.090-0.063=0.024又：=0.6(-)=0.014

26、4 =0.4(-)=0.0096x=0.5 =0.40所以：其中：-模具的最大(最小)间隙 -落料凹模（凸模）尺寸 -凹模（凸模）的制造公差 -磨损量5.1.2 拉深工序的计算（1）凹模圆角半径与毛坯厚度、零件的形状尺寸和拉深方法有关，可查设计资料确定，当无法兰拉深且料厚在1.5-1.0时：=（5-8）t=6-9.6 取=6（2）凸模的圆角半径 原则上，=，但是由于本制件由一次拉深而成，所以等于零件的圆角半径，即：=2（3）凹、凸模的间隙C 决定间隙C时，不仅要考虑材质和料厚，还要考虑工件的尺寸精度和表面质量要求。用压边圈时，C=kt，查表得k=1.2，所以C=1.44mm。（4）凹、凸模的工

27、作尺寸由于零件是外形尺寸有要求，故拉深以凹模为基准，按合理间隙确定凸模尺寸。查得： 所以： 凹模尺寸：凹模尺寸：其中：-凹模（凸模）工作部分尺寸 - 凹模（凸模）的制造公差 -磨损量 C-拉深时凹、凸模的单面间隙 D-拉深件的外形尺寸5.1.3 冲孔工序的计算在第一章已计算冲孔的孔径，根据本章的落料工序的叙述可以计算出冲孔的凹、凸的刃口尺寸。由表查得： =0.072 =0.096 则：-=0.090-0.063=0.024又：=0.6(-)=0.0144 =0.4(-)=0.0096x=0.5 =0.30所以：其中：-模具的最大(最小)间隙 -冲孔凹模（凸模）尺寸 -凹模（凸模）的制造公差 -

28、磨损量5.1.4 翻边工序的计算（1）第一章计算了该零件可以一次翻边完成，且在根据图1知翻边凸模的直径：D=25（2）凸模的圆角半径 R=4.335 R取4 其中：D-翻边孔直径d-预冲孔直径t-材料厚度（3） 翻孔间隙: 单边间隙： Z/2=（0.75-0.85）t=0.9-1.02 取1.02 Z=2.045.2 复合模的设计及加工所设计的模具类型为复合模，所以在设计模具的时候，一个工作零件应该有不同的作用，就是在一个工序的凸模里含有另一个工序的凹模，根据第四章的装配草图知道，共需设计五个工作模，分别是落料凹模，落料拉深凸凹模，拉深翻边凸凹模，冲孔凸模，翻边冲孔凸凹模。5.2.1 落料凹模

29、的设计及加工1）落料凹模的设计（1）刃口形式：由于所设计的模具类型是复合模具，所以落料凹模孔口采用直筒式孔口凹模。（2）凹模高度：凹模高度可以根据冲裁力的大小按以下公式计算： H=52 其中：H-凹模高度，单位mm F-冲裁力，单位N（3）凹模类型和紧固方式：选用整体式凹模，采用螺钉紧固和销钉定位的方式，因为凹模的高度大于32，所以选M12的螺钉和相匹配的销钉。（4）凹模孔边距的C的最小值根据零件的厚度和条料的宽度可以查到C。（4）螺孔到凹模外缘距离的最小尺寸：螺孔到外缘等距时，因为模具淬火硬化，距离为1.25d即15；螺孔到外缘不等距时，到左（右）边上的距离为1.5d即18，到上（下）边上的

30、距离为1.13d即16.95。（5）螺孔到凹模孔、销孔的距离的最小尺寸：当模具材料淬火硬化时，=1.3d=15.6。螺孔间距最小距离80，最大距离150。根据以上计算和选取的刃口尺寸可以得到落料凹模如图5所示：图5落料凹模2）强度的校核由设计过程可以知道，所有尺寸都符合理论。且对于落料凹模，强度不用校核，充分满足要求。3）模具的加工模具的型孔为圆形，其工艺过程如下：下料锻造退火刨或铣六个面磨基准面钻、镗工作型孔画线钻出所需的孔再攻所需的螺纹孔磨削底面、顶面和型孔。5.2.2 落料拉深凸凹模的设计及加工1）模具的设计（1）由于是复合模设计，则必须考虑复合凸凹模的最小壁厚，由于此复合模装于下模，通

31、过查表最小壁厚m=3.2,最小直径D=18。（2）高度不小于94.4。（3）螺孔间距最小距离80，最大距离150。（4）螺孔到凹模孔.销孔的距离的最小尺寸=1.3d=15.6。（5）此复合模和固定板的配合选取过渡配合。根据以上计算和选取的工作尺寸可以得到落料拉深凸凹模如图6：图6落料拉深凸凹模2）抗弯强度的校核L=94=147.47 所以稳定L -为凸模的长度-为凸模半径-实际冲裁力 3）模具的加工根据模具的形状，此模具用电火花加工落料的凸模部分，用线切割加工拉深凹模部分，型孔类和螺纹类用钳工或是机加工。5.2.3 拉深翻边凸凹模的设计及加工1）模具设计 根据草装配图知道拉深翻边凸凹装于上模，

32、最小壁厚为1.5t即1.8。复合模工作尺寸上在本章第一节已经计算，根据装配关系，设计如下图7：图7拉深翻边凸凹模2）模具的加工此模具较简单，用车加工加工凸模即可，然后再用线切割加工凹模部分，型孔用钳工或机加工。5.2.4 冲孔凸模的设计及加工1）模具的设计根据装配草图的装配关系，此冲孔凸模采用采用圆柱头直杆圆凸模。由本章第一节计算的工作尺寸和选取的其他尺寸可以设计出冲孔凸模，且此模不需校正，如下图8：图8冲孔凸模2）抗弯强度的校核L=43=44.7 所以稳定L -为凸模的长度-为凸模半径-实际冲裁力 3）模具的加工此模具比较简单，可以先车削加工，然后再用磨削。5.2.5 翻边冲孔凸凹模的设计及

33、加工1）模具的设计（1）此模装于下模，所以通过查表最小壁厚m=3.2,最小直径D=18，高度大于6。（2）此复合模和固定板的配合选取过渡配合。（3）根据装配关系来设计，由本章第一节计算的工作尺寸，再考虑其他零件，此模具设计为如图9：图9翻边冲孔凸凹模2）模具的加工及强度的论述此模具先在车床上车凸模部分，在用电火花线切割加工凹模部分，最后用磨削精加工凸凹模。模具设计为直通式，因为高度的关系，会弯曲，设计为此结构，可以使模具难以弯曲，在冲孔和翻边的时候得到精确的零件。由于设计为台阶式，此模具可以不用校核，以为冲孔和翻边的是时候力不是很大，且增加了台阶，可以说高度减小了，则弯曲的倾向就减小了。第六章

34、 辅助结构零件的设计及选用由装配草图可以看出，除了工作零件外，还有一些辅助的结构的零件设计，这些零件为：6.1 卸料装置卸料零件（卸料板，卸料螺钉，卸料橡胶），这些零件所起的作用是在落料工序的时候起卸料的做用。 根据落料凹模的边界尺寸选择的卸料板尺寸为280280，再根据模具的结构，选用两个卸料螺钉，尺寸为M10，再设计3个挡料销，所以卸料板选择及螺孔、销钉孔布局如图10，卸料橡胶如图11：图10卸料板图11卸料橡胶6.2 压料装置压料装置（压料环 ，压料橡胶），所起的做用是拉深时压料和翻边时卸料。压料环和压料橡胶的总高度要等于落料拉深的高度，径向尺寸要小于拉深凹模的尺寸，内孔尺寸大于翻边冲孔

35、凸凹模尺寸，再考虑橡胶收缩长度小于其45%，所以设计压料橡胶如下图12，压料环如下图13：图12压料橡胶图13压料环6.3 顶出装置顶出装置（打杆，顶杆，顶板，卸料环），它起的作用是把所加工的零件从模具中顶出来。顶板与顶出杆设计和推杆有一定的关系，设计的时候考虑到他们的相互影响，所设计顶杆如图14，打杆如图15，卸料环如图16，顶板如图17：图14顶杆图15打杆图16卸料环 图17顶板6.4 导向装置此装置与模架连为一体，在选模架就选了，根据模架的选择导柱导套的设计：导套：A40H614053 GB2861.6-81 导柱：A40h5260 GB2861.1-81 图18导套图19导柱6.5

36、定位装置此装置设计见卸料板的设计。选用活动挡料销，是标准件，国标和尺寸见装配图中的明细栏。6.6 螺钉及销钉销钉及螺钉之类的选择见装配图中的明细栏。6.7 模柄的选择选用凸缘模柄，设计如下：模柄：A3075 GB2862.3-81A3 图20凸缘木柄6.8 固定板和垫板 固定板有落料拉深凸凹模固定板和翻边冲孔凸凹模固定板，设计固定板是为了加工方便和节约材料，落料拉深凸凹模固定板设计如下图21；翻边冲孔凸凹模固定板设计如下图22；垫板有翻边冲孔凸凹模垫板和上模垫板，设计垫板是为了更好的传递和承受力，翻边冲孔凸凹模垫板设计如下图23；上模垫板设计如下图24：图21落料拉深凸凹模固定板图22翻边冲孔

37、凸凹模固定板图23翻边冲孔凸凹模垫板图24上模垫板6.9 上模座与下模座根据模具的确定，上模座与下模座的设计如下图25和图26：图25上模座图26下模座第七章 模具材料的选择及热处理冲模（主要是工作零件）的工作条件比较恶劣，一般要承受高压、冲击、振动、摩擦、弯扭等载荷，磨损、变形、疲劳、断裂时有发生，而且工作温度有时很高，精度要求也比较高。冲模材料种类很多，要做到合理选用模具材料，提出恰当的热处理要求。经分析比较，下表2是零件的材料选用及热处理要求：表2 零件的材料选用及热处理要求零件名称材料热处理硬度HRC落料拉深凸凹模T10A淬硬6062上、下模座HT200模柄Q235淬火4348导套20

38、渗碳深0.81.2淬火回火5862导柱20渗碳深0.81.2淬火回火5862翻边冲孔凸凹模固定板45淬火4348卸料板Q235淬火4348压料环T10A淬硬5458落料凹模T10A淬硬6064垫板45淬火4348螺钉45头部淬火回火4348销钉45淬火4348冲孔凸模T10A淬火5062拉深翻边凸凹模T10A淬硬6264卸料环Q235淬火4348落料拉深凸凹模固定板45淬火4348第八章 装配图的绘制及工作过程和模具结构的分析8.1 装配图的绘制图27装配图有以上几章的设计可以绘出正确的装配图，装配图如图27所示。其中图示中零件分别为：1-下模座，2-销1，3-连接螺钉1，4-翻边冲孔凸凹模垫

39、板，5-翻边冲孔凸凹模固定板，6-落料拉深凸凹模固定板，7-卸料板，8-挡料销，9-落料凹模，10-上模垫板，11-上模座，12-连接螺钉2，13-连接螺钉3，14-打杆，15-凸缘模柄，16-顶板，17-冲孔凸模，18-顶杆，19-销2，20-导套，21-卸料环，22-拉深翻边凸凹模，23-导柱，24-落料拉深凸凹模，25-压料环，26-压料橡胶，27-卸料橡胶，28-翻边冲孔凸凹模，29-卸料螺钉。8.2 模具结构和工作过程模具结构如图27，考虑到有落料以及冲孔两个工序，上下模采用导柱导向，模具一次完成四道工序，除了落料凹模和冲孔凸模外，其他的模块应具有多重功能，即设计为落料凸模又是拉深凹

40、模，拉深凸模又是翻边凹模，翻边凸模又是冲孔凸模。还有就是要考虑进料，卸料，漏料的方便。所以将冲孔凸模，落料凹模，拉深翻边凸凹模和卸料环，顶杆等放在上模。翻边冲孔凸凹模，落料拉深凸凹模以及压料环，卸料板，橡胶等放在下模。工作的时候，把剪好的板料放在卸料板上。由设计好的活动挡料销进行定位，冲床滑块下行，落料凹模下行与落料拉深凸凹模进行落料，滑快继续下行，此时拉深翻边凸凹模与落料拉深凸凹模进行拉深，滑快继续下行，冲孔凸模和翻边冲孔凸凹模进行冲孔，滑块继续下行，翻边冲孔凸凹模和拉深翻边凸凹模进行翻边，就这样完成了落料，拉深，冲孔，以及翻边四道工序。拉深时由压料橡胶通过压料环进行压料，压制成型后，下模有

41、压料橡胶和压料环进行卸料；上模通过刚性顶件器卸料，滑块上的打料横梁通过打杆，顶板，顶杆和卸料环将零件打出；落料废料由卸料橡胶和卸料板从下模中推出；冲孔废料有翻边冲孔凸凹模和下模座漏料孔中漏出。8.3 模具结构的分析按照模具的工作顺序，落料凹模应高出拉深翻边凸凹模（1-1.2）t，可实现先落料后拉深。同样，冲孔凸模应高出拉深翻边凸凹模（1-1.2）t，但这在拉深前，冲孔凸模将材料中间顶起，不利拉深。根据冲裁凸模进入材料（1/3-1/2）t即可切断材料的原理，确定冲孔凸模比拉深翻边凸凹模高（1/3-1/2）t，这就不会对拉深产生影响，可实现先冲孔后拉深。翻边冲孔凸凹模低于落料拉深凸凹模，低于量应大于零件的高度20。 复合模一般是凸模中装有凹模，凹模中