模具專業(yè)畢業(yè)設計說明書

1、說明書一、 工件的沖壓工藝性分析此工件名稱為部分角形件，材料為08鋼，厚度為1mm，由下圖可知，其外形和孔的尺寸精度均不高，取IT14級即可滿足使用要求，且該工件的外形及孔形狀規(guī)則。所以加工不很困難，但尖角處應取小圓角過渡，查冷沖壓模具設計指導P7表22得其小圓角半徑為0.3，另外，材料08鋼是最常用的材料，屬于碳素結(jié)構(gòu)鋼，其抗剪強度為=255353Mpa，抗拉強度b=324441Mpa，屈服點s=196Mpa，伸長率=32，彈性模量=186×103Mpa，具有較好的沖壓性能和力學性能，易于進行各類沖壓加工。二、 確定工藝方案由工件的形狀的可確定此件需由落料、拉深、再拉深、沖孔、剖切

2、、翻邊等幾道工序才能完成，其翻邊高度為H=5mm，展開后工件的總高度為88.25mm，查沖壓工藝與模具設計P264=2.59，所以修邊余量h=（0.030.05）h=（0.030.05）×88.25=2.64754.4125，取修邊余量h=3.75。還要考慮到剖切余量4。計算拉深成盒形件的相對高度=0.34mm，查冷沖壓模具設計指導P112表412得=0.70.6，=0.34=0.70.6高度不能一次拉深成形，所以需要進行兩次拉深，校核角部的拉深系數(shù)m=0.43，查表413得M1=0.35，得MM1，角部能一次拉成。另外，此工件為部分角形件，生產(chǎn)批量為中、小批量，且零件的質(zhì)量及精度沒

3、有特殊要求，所以按IT14級算。為了降低模具費，所以采用單工序模具分散沖壓成型，拉深后還得修邊，應采用先落料、拉深、再拉深、修邊、沖孔、剖切、翻邊的工序組合。三、 毛坯尺寸的展開計算1、工序分析由上面分析知，此工件應先落料、拉深、再拉深、修邊、沖孔、剖切、翻邊等工序組成，所以應由工件先計算出拉深、翻邊、落料等的毛坯尺寸。2、翻邊的毛坯尺寸計算查實用沖壓工藝及模具設計手冊P598頁翻邊的展開長度按式W=A+B-J計算，其中J為修正量，由本頁圖820查得J取1.75，所以W=A+B-J=85+5-1.75=88.25mm。3、再拉深時的毛坯尺寸計算查書實用沖壓工藝及模具設計手冊P516頁第一次拉深

4、后為圓筒形件Dn-1=1.41B-0.82r+2式中B=269，r=34，=（0.20.25）r=（0.20.25）×34=6.88.5所以Dn-1=1.41B-0.82r+2=1.41×269-0.82×34+2×（6.88.5）=366取首次拉深凹模圓角半徑rn=(106)t=10,首次拉深后制件的直徑為d1=366，并且第一次拉深后的半徑應大于第二次拉深后的半徑，所以取首次拉深凸模圓角半徑r1=40.高度h=1/4（D2/dn-dn+1.72rn+0.57rn2/dn）=56.375mm=544、第一次拉深時毛坯尺寸計算查冷沖壓模具設計指導P110

5、頁r=r底D=1.13=1.13=437四、模具設計（一）、第二次拉深模1、模具及工件的工藝性分析 前一次拉深工件圖第二次拉深工件圖零件的生產(chǎn)工序為落料、拉深、再拉深、修邊、沖孔、一次剖切、二次剖切、翻邊。模具采用單工序制作，由于第二次拉深模凸、凹模間隙較大，所以不需要精確的導向及標準模架進行導向，該件外形簡單，形狀規(guī)則，而且拉深過程中無較小圓角半徑等問題，零件尺寸公差無特殊要求，按IT14級選取，選用普通的倒裝式模具可達到拉深要求要求。2、確定工藝方案零件屬于中、小批量生產(chǎn)，工藝性較好。由于零件為規(guī)則的方盒形件，采用單工序模即可達到要求。3、工藝與設計計算（1）凸、凹模尺寸計算凹模+成形凹模

6、凹模圓角半徑+頂出裝置高度+件的高度所以凹模高度根據(jù)實際情況的需要取110，成形凹模高度為20，圓角取前一道工序的0.7-0.8倍的前一次拉深圓角直徑，即r=8mm根據(jù)情況凸模H定為220 L×B=267×267凸、凹模刃口尺寸查冷沖壓模具設計指導P210表814公差=1.3查冷沖壓模具設計指導P126表434得p=0.06 d=0.08查冷沖壓模具設計指導P125表432得單邊間隙=（11.1）t，Z=22.2查冷沖壓模具設計指導P125表433凹模尺寸：Ld=（l+0.4+Z）=（269+0.4×1.4+2.1）=271.66凸模尺寸Lp=（l+0.4）=（2

7、69+0.4×1.4）=269.56通氣孔直徑d查冷沖壓模具設計指導P311表516得d9.5取10高度h1件高度H=92h1=（510）+H=100（2）、計算拉深力和壓邊力查冷沖壓模具設計指導P119表421得K5=0.9據(jù)冷沖壓模具設計指導P117表419得拉深力Fl=（4b-1.72r）bk5=（4×269-1.72×34）×1×400×0.9=366.307KN壓邊力，查冷沖壓及塑料成型工藝與模具設計資料P124表1-4-26得F壓=/4D2-（d1-2rd）2p查冷沖壓及塑料成型工藝與模具設計資料P124表1-4-28得單

8、位壓邊力P=2.53帶入數(shù)據(jù)F壓=/43662-（269+2×34）2×（2.53）=48.01KN所以F總=Pl+F壓=366.307KN+48.01KN=414.317KN取JC2363壓力機 F壓=630KN（0.70.8）F公=441504KN414.317KN441504KN4、計算或估算模具各主要零件的外形尺寸（1）工作零件對于拉深模，由計算可知件一次拉深圓角部分能完成，但高度部分不能一次拉成，故采用兩次拉深。需要兩套拉深模具來完成。第二次拉深是將圓筒形件拉成所需要的方形盒件，在拉深過程中，由于空氣壓力的作用或潤滑油的粘性等因素，使工件很易粘在凸模上，所以設計凸

9、模時還應有通氣孔，其通氣孔的直徑大小和高度由查表選取。拉深模按普通的倒裝式設計，選用單動壓力機，上裝彈性裝置及通用彈頂器就能對工件進行壓邊，凹模內(nèi)放推板，選有模柄孔的旋入式模柄，孔內(nèi)放入頂桿即可將工件頂出。有壓邊裝置，便于采用通用的彈頂裝置，以保證之間的定位精度。由于拉深件無特殊要求，且拉深件高度較高，凹模作成分體式較經(jīng)濟性，所以成型凹模材料選Cr12MoV，熱處理硬度為60-64HRC，周界尺寸為L×B×H=530×530×20mm，凹模為45號鋼，周界尺寸為L×B×H=530×530×110mm，凸模材料選Cr

10、WMn，熱處理硬度為58-62HRC，周界尺寸為L×B×H=267×267×220mm。由于拉深件高度較高，而且凹模內(nèi)還有推板的厚度，所以凸模固定板厚度H10.4H=0.4×13050，周界長度與凹模相同，530×530。為保證模具固定，所以，模座長邊比凸模固定板多4070的余量所以取模座外形尺寸為630×530×50。（2）、定位零件由于前一次拉深得工件為圓筒件，不好定位和裝卡，所以采用前一次拉深凸模內(nèi)徑配作壓邊圈的外徑，跟凹模單邊留有0.1-.05mm的間隙，并且留出臺階，另外在壓邊圈與凹模之間還設置了限位柱，

11、為了控制壓邊圈與凹模之間的間隙，以克服在拉深后期由于壓邊力過大造成工件底角附近板料過分減薄，甚至拉破等現(xiàn)象。拉深時直接把工件倒扣在壓邊圈上，因此壓邊圈的高度應大于前次工序件的高度（3）、卸料和推件裝置拉深完的工件在回程由推件板從凹模內(nèi)推出，進行卸料。由于模具是倒裝，推板由放在模柄內(nèi)的頂桿頂出，成型凹模比凹模單邊留有4的臺階以致推板不能隨件落下，而一直留在型腔內(nèi)，所以頂桿采用普通的圓柱銷即能工作，為了保證拉深完的件能在順利卸料，把推板作成臺階式，而且工件尺寸較大，凹模、成型凹模和上模座板用螺釘和銷釘連接在一起，5、模具總體設計有了上述各步計算所得的數(shù)據(jù)及確定的工藝方案，便可以對模具進行總體設計并

12、畫出草圖。根據(jù)凹模的外形尺寸，下模板的外形尺寸630×530×50。上模板的外形尺寸530×530×40。6、選定設備查冷沖壓模具設計指導P119表421得K5=0.9據(jù)冷沖壓模具設計指導P117表419得拉深力Fl=（4b-1.72r）bk5=（4×269-1.72×34）×1×400×0.9=366.307KN壓邊力，查冷沖壓及塑料成型工藝與模具設計資料P124表1-4-26得F壓=/4D2-（d1-2rd）2p查冷沖壓及塑料成型工藝與模具設計資料P124表1-4-28得單位壓邊力P=2.53帶入數(shù)據(jù)

13、F壓=/43662-（269+2×34）2×（2.53）=48.01KN所以F總=Pl+F壓=366.307KN+48.01KN=414.317KN，取JC2363壓力機，F(xiàn)壓=630KN公稱壓力630KN；滑塊行程100；最大封閉高度390；工作臺尺寸：前后570，左右860；模柄直徑50，深度70；滑塊底面尺寸：前后360，左右430。（二）、沖孔模1、沖孔件沖制件為方形如下圖2、分析沖孔件的工藝性零件尺寸公差無特殊要求，按IT14級選取，原件沖孔116×116處是直角，由于沖裁件的內(nèi)形轉(zhuǎn)角處應避免尖角，應有適當?shù)膱A角，查沖壓工藝與模具設計P6表21得圓角半徑

14、為0.3，修改后的件圖如上所示。3、工藝與設計計算（1）凸、凹模尺寸計算凸模為正方形L=116。凸、凹模刃口尺寸計算查冷沖壓模具設計指導P16表212得p=0.025 d=0.035查冷沖壓模具設計指導P16表213公差X=0.75查冷沖壓模具設計指導P18表216公差=0.87查冷沖壓模具設計指導表214凸模尺寸：Bp=（B+X）=（116+0.75×0.87）=116.6525凹模工作部分尺寸均按凸模研配，保證兩側(cè)共有0.640.88的均勻間隙即可凹模厚度H=92+（25）=95是否采用墊板，=×（324441）=11.1715.20千帕p所以得采用墊板（2）、計算沖裁

15、力，壓力中心的確定，彈性元件的選用和核算等 a）壓力中心的計算由于工件在成型過程中為完全對稱的形狀，故其壓力中心就是其件的中心位置，所以不用計算。b）彈性元件的選用與核算由于采用彈壓卸料裝置，用橡膠塊作為彈性元件，具有承受負荷比彈簧大，具有安全及安裝調(diào)整方便等優(yōu)點，沖孔模的工作行程較小，選用橡膠塊作為彈壓卸料裝置的彈性元件更為多見，所以此處選用的是硬度為邵氏7080安的聚氨酯橡膠為彈性元件。由于其性能比合成橡膠優(yōu)異，不僅可獲得較大的壓力，而且可延長其使用壽命橡膠高度H=對于硬度為邵氏7080A的合成橡膠，j=35 y=10Hg=t+1 H=8根據(jù)實際需要H取20橡膠塊截面尺寸計算 A= FF卸

16、=7168N單位壓力Fq查冷沖壓工藝與模具設計P106表227得Fq=5.6mP，A=12802橡膠高度校核選取彈壓卸料螺釘孔直徑為d=10.5彈性體外徑D=41.7=0.3140.5所以橡膠符合要求4、選擇設備及噸位的根據(jù)沖孔力F=Ltb=116×4×1×400=185.6KN查冷沖壓模具設計指導P22表220，K卸=0.040.05F卸=K卸×F=0.04×185.6=7.424KNF總=F+ F卸=185.6+7.424=193.024KN為了安全起見，選壓力機J2335，壓力機規(guī)格：最大閉合高度300；工作臺尺寸：前后380，左右610

17、；模柄直徑50，深度70?；瑝K行程80；滑塊底面尺寸：前后190，左右210。5、模具結(jié)構(gòu)的總體設計（1）工作零件由于在沖孔模之前是第二次拉深后得到的工件為盒形件，為了保證工件的精確定位，及沖孔位置精度的要求，采用再拉深時的凸模形狀為凹模且與工件有一定的間隙，既要保證沖孔精度，又不能讓工件在凹模上移動。然后直接將盒形件倒扣在凹模上就能精確定位，不過比盒形件的高度高，留出點余量，以免發(fā)生件跟下模板碰撞，導致工件沖孔質(zhì)量得不到保證，甚至報廢，采用標準模架。即可滿足模具及件的要求。凹模周界尺寸為L×B×H=267×267×95mm，材料選用9Mn2V，凸模周界

18、尺寸為L×B×H=116×116×78mm，材料選T10A（2）定位零件由于前一次拉深得工件為方盒形件，不好定位和裝卡，采用第二次拉深時的凸模的內(nèi)徑為標準進行配作沖孔件的凹模，所以采用前一次拉深凸模內(nèi)徑配作壓邊圈的外徑，跟凹模單邊留有0.1-.05mm的間隙，拉深時直接把工件倒扣在凹模上，因此凹模的高度應大于前次工序件的高度，取95mm。（3）卸料與推件裝置由于工件是倒扣在凹模上，在凸模沖裁完，后回程時，工件很容易套在凸模上面，采用彈壓卸料板和彈性元件橡膠進行卸料，這樣可以減小元件在凸模工作完回程時工件套在凸模上起皺等現(xiàn)象的發(fā)生。彈壓卸料板、橡膠、凸模固

19、定板、墊板和上模座板用螺釘和銷釘連接在一起，彈壓卸料板與凹模之間應用合適的間隙，在彈壓卸料板無精確導向時，其型孔與凹模之間的雙邊間隙可取0.10.3mm，為確保卸料可靠，裝配模具時，彈壓卸料板的壓料面應超出凸模端面0.20.5mm。5、強度校核凸模一般不用校核，但對于特別細長的凸模或凸模斷面尺寸小而板料厚度大時，則應進行強度校核。而此沖孔凸模截面尺寸相對板料厚度大，且凸模粗大，所以此凸模不必進行強度校核。（五）、剖切模1、確定工藝方案沖制件為方形如下圖零件尺寸公差無特殊要求，按IT14級選取，零件屬于中、小批量生產(chǎn)，工藝性較好，由于模具的要求也不用太高，所以據(jù)綜合要求模具采用單工序生產(chǎn)，選用標

20、準模架比較經(jīng)濟性。2、工藝與設計計算（1）凸、凹模尺寸計算凸模為長方形L=269，B=4。由于剖切相當于斜刃沖裁，由于工件尺寸比較大，所以凸、凹模刃口尺寸按直邊沖孔計算查冷沖壓模具設計指導P18表216公差=0.048，=0.21，X=0.048，X=0.21查冷沖壓模具設計指導表214凸模尺寸：Lp=（L+X）=（4+0.048）=4.048 Bp=（B+X）=(289+0.21)=289.21凹模尺寸按凸模尺寸配制，其雙面間隙為0.06-0.08為了留出足夠的讓凸模量，以致凸模能完全剖切凹模厚度H=110是否采用墊板，=×（324441）=164.4220.5p所以得采用墊板2）

21、、計算沖裁力，壓力中心的確定a）壓力中心的計算由于工件在成型過程中為完全對稱的形狀，故其壓力中心就是其件的中心位置，所以不用計算。2）選擇設備及噸位的根據(jù) 為了保證剖切制件的工藝性要求，模具的沖裁力按直邊的沖孔力計算，F(xiàn)=Ltb=（269+4）×2×300×1=163.8KN由于壓力機閉合高度不夠，所以選大一號壓力機J2335，壓力機規(guī)格：最大閉合高度300；工作臺尺寸：前后380，左右610；模柄直徑50，深度70?；瑝K行程80；滑塊底面尺寸：前后190，左右210。3、模具的總體結(jié)構(gòu)設計（1）工作零件將盒形件切成4均分，需要兩次剖切才能完成。第一次剖切與第二次剖切的模具結(jié)構(gòu)基本相同，只是第二次剖切是凹?；虬寄？虺叽绱笮〔幌嗤?，剖切時的凸模工作截面作成4寬的片，而且兩邊是斜刃的方式剖切便于使盒形件的直邊部分先切到，不至于引起變形等，剖切后的廢料順漏料槽排除，件也隨著一分為二自己脫落下來，不需要卸料裝置。要求模具的定位精度要高，否則制件很易不合格，凸模由于太薄，不好生產(chǎn)，也不好固定，而且如果把凸模固定板做得跟墊板一樣尺寸大小的話，不好用銷定位凸模，而且由于凸模大而薄，不好加工和生產(chǎn)。所以只好采用護套的形式可以保證凸模的準確定位和工作，通過護套固定在凸模固