法兰件的冲压工艺与模具设计概述模板.docx

摘 要

在工业发展大步向前前进中国，冲压工艺也在不停发展中占据着越来越关键地位。此次设计首先经过计算坯料尺寸，明确拉深次数，最终确定了完成工件加工需要两次拉深。在这以后以目标工件即法兰件为准，在分析了目标工件和拉深工艺基础上，依据工序设计要求和对比了常见三类模具优缺点，在其中选择了复合模具完成落料拉深工序。在以后设计中，计算了要怎样排样，计算各个关键力，还设计了要怎样把板料冲裁为坯料方案。在之前计算和设计铺垫下，这以后很顺利地计算和设计了模具零件部分尺寸，如工作部分凸、凹模刃口尺寸，并依据标准对部分数据进行校核。然后依据参考资料和标准设计了其它模具零件，如定位零件，卸料零件等等。在进行了以上计算和设计基础上，最终绘制出了模具装配图和零件图。

关键词：落料；拉深；复合模；法兰件

ABSTRACT

As the Chinese industry continues to develop, stamping process is becoming more and more important. In this paper, three different stamping processes (single process, composite process and continuous process) of the forming process are compared and analyzed for the punching process and drawing process of the wide flange cylindrical parts. And selected the composite process .The shape, size, nesting, cutting plate scheme, the number of times of drawing, the nature, number and order of stamping process are briefly analyzed. It was determined that two deep drawing is required.The work force, pressure center, mold part of the work size and tolerance calculation, and design of the mold. But also the specific analysis of the main parts of the mold (such as convex and concave die, unloading device, drawing punch, plate, punch fixed plate, etc.) design and manufacturing, convex and concave mold gap adjustment. A detailed list of the parts required for the mold is listed and a reasonable assembly drawing and part drawing are given.

Key words: blanking; drawing; composite mold; flanges
目录
序言
第一章 零件分析 2
1.1 零件技术要求 2
1.2 零件可拉深性能 3
1.3 零件形状及尺寸公差等级要求 3
第二章 工艺分析方案 4
2.1工序尺寸计算 4
2.2模具类型选择 5
第3章 压力机选择和成型部件计算 8
3.1 搭边值确实定 8
3.2排样方法 8
3.3 步距 9
3.4 计算材料利用率 10
3.5 计算冲压力和压力中心，选择压力机 10
3.6 确定压力中心 11
3.7 校核冲压设备基础参数 12
3.8 计算凸凹模刃口尺寸 12
第四章 整体方案设计 15
4.1整体工作原理概述 15
4.2各零件作用概述 15
4.3模具形式 16
4.4判定是否选择压边圈 16
4.5拉深模间隙
4.6定位和卸料装置 17
第五章 落料模具零部件结构确实定 18
5.1凸模结构设计 18
5.2 凹模结构设计 18
5.3 凸凹模结构设计 19
5.4.冲模导向装置 20
5.5.冲模定位装置
5.6.卸料装置 21
5.7. 确定导向方法
5.8 紧固件 22
5.9 其它零件设计 22
第六章 成型模具零部件结构确实定 23
6.1 凸模设计
6.2凸模固定板设计 23
6.3凹模结构设计 24
6.4 定位套设计
6.5 卸料装置
6.6紧固件
6.7 导柱导套
6.8 模架设计
6.9 模柄设计
第七章 零件加工工艺
7.1冲孔凸模加工工艺过程 28
7.2落料凹模加工工艺过程
7.3 凹凸模加工工艺过程
总结
致谢
参考文件

序言
1冲压模具在制造业地位
在工业不停进步当下，冲压工艺也在不停发展中占据着越来越关键地位，而且得到了广泛应用。和此同时产品愈加快更新速度，不仅要求确保模具设计需要保持质量，还要求模具设计效率也能够得到提升。
为了能保质保量完成产品生产，让产品保持较高合格率，在实际生产过程中，会利用冲压工艺特点来做部分试验测试材料一些性能，如测试材料拉拔、冲压性能相关试验。
现在，模具冲压工艺被普遍应用于工业生产中，在此基础上，产品生产率和质量全部得到了很大程度提升。压力机按产品生产速率通常能够分为以下两种，一般压力机设备每分钟零件产量为几件到几十件，然而高速压力机，设备零件每分钟产量能够达成数百件上千件。现在，部分交通工具如飞机、汽车、拖拉机部分关键零部件，或是各个领域电子仪器和电子产品零部件，她们之中大约超出五成全部得益于模具加工才能被生产出来；而像部分五金产品，或是餐具这些我们生活中常常见到部分简单日用具，她们在大批量生产中就不得不依靠模具来进行。总而言之，很多产品全部依靠模具来进行生产，大家深刻认识了在生产中模具所处关键地位。

2拉深工艺概述

拉深是一个冲压工艺，立即多种多样坯料经过模具而加工成为开口空心工件。
经过拉深得到多种类工件被广泛应用于各个领域，作为交通电子行业关键零件被大量制造。其中有旋转体拉深件，又能够分为多种筒形件，有带凸缘及不带凸缘筒形件，或是锥形件，阶梯形件。

第一章 零件分析

1.1 零件技术要求

此次设计工件为带凸缘圆筒件，以08钢为材料，料厚为1.5mm。图1-1所表示。
生产批量:大批量
材料:08钢
料厚:1.5mm

图1-1 零件图
1.材料：该材料，经退火立即效处理，强度、硬度较高，适适用于做中等强度零件。
2.尺寸精度：零件图上尺寸并么有公差标注，属自由尺寸，工件公差可安IT14级来确定。
3.工件结构形状：工件结构较为简单，考虑到材料合理利用应对称是必需，制件需要进行落料、两道基础工序，尺寸较小。

1.2 零件可拉深性能

过程一部分变形，应力状态变形和变形特征和非法兰圆柱部分是相同。然而，当凸缘圆柱形部件拉深时，坯料凸缘部分并不全部进入模具端口，凸缘深度等于部件凸缘直径（包含切线量）时，所以，拉丝工艺和工艺计算和非法兰圆柱件关键是第一次深加工工艺：
（1）绘图简单对称部件，立即深冲。
（2）需要加深零件，为达成较高确保表面质量目标，表面内外有痕迹过程可能会很深。
（3）应拉拔一定坡度侧壁来确保组装要求。
（4）绘图部分底部和墙壁，法兰和墙壁，矩形部分角部半径应满足

1.3 零件形状及尺寸公差等级要求

该工件为常见带凸缘圆筒形件，形状较为简单且对称，全部尺寸均为自由公差，圆角 R2.5 相当于 R＝3t,依据拉深中凸、凹模设计要求，工件能够直接拉深得到；以后能够用修边来使工件总高度尺寸达成要求。
总而言之，该零件需要用到落料、拉深等冲压工序。

第二章 工艺分析方案

2.1工序尺寸计算

（1）确定切边余量δ：
凸缘直径d凸=66mm；
中径d=50；
D凸/d=66/50≈1.32
查 《冲模设计》 （王孝培主编，表4-2，取修边余量δ=3.5mm；
则加上切边余量凸缘直径为D凸=df+2δ=73mm。

（2）计算毛坯直径D：
由《冲模设计》表4-4中公式计算得
D=(D凸2+4dh-3.44dr)
=(732+4×46.5×51.5-3.44×51.5×2)
≈120.65mm。

（3）判定能否一次拉深：
拉深总系数m总=d/D=51.5/120.65≈0.43；
毛坯相对厚度（t/D）×100=（1.5/120.65）×100≈1.24；
D凸/d=73/51.5≈1.42；
h1/d1=0.52<h/d=0.90
∴查《冲模设计》表5-8取第一次拉深系数m1 =0.51；
∵m总< m1；
∴一次拉深不足以完成工件加工，须最少两次或以上次数拉深

（4）计算首次拉深尺寸：
设第一次多拉入材料5%；
毛坯直径修正
D1=√ ((D凸×1.05）2+4dh-3.44dr)
=√ ((73×1.05）2+4×50×46.5-3.44×50×2)
≈121.78mm；
查表4-12取首次极限拉深次数系数为m1 =0.50；
∴首次拉深直径d1=m1×D1=0.50×121.78≈60.89mm≈61.00mm；
则首次拉深高度h1=（D12-D凸2）/4d1+0.86r凸1；
r凸1=6mm，r凹1=8mm；
代入数据得h1≈42.34mm；

（5）验证m1是否选择正确：
首次拉深相对高度h1/d1=42.34/61=0.69；
D凸/d1=73/61≈1.20；
毛坯相对厚度（t/D1）×100=（1.5/121.78）×100≈1.23；
查表4-17得h1/d1=0.48~0.58 ；
第一次拉深相对高度满足要求，故m1数据合理。

（6）顾各次拉深系数及尺寸可得:
查表4-12知
m2=0.75；
d2=m2d1=0.75×61≈46mm,取为50mm；

(7)确定第二次高度：依据公式第二次计算出拉深高度大于48，所以第二 次取48mm；第二次凸凹模圆角半径也和制件一致为r凸2=r凹2=2mm

2.2模具类型选择
表2-1模具类型选择
模具类型
结构特点

单
工
序
模
生
产
优点：
1.在短周期低成本条件下还有简单结构和制造工艺。
2.可利用废料冲压。
3.可用于加工大尺寸、厚度零件。
缺点：
1.模具结构简单造成定位误差大，降低了零件精度。
2.简单模因为导向装置缺失，致使安装调整花费费时间，加大了难度。
3.工作不安全。
4.需要多套模具，生产率是多个模具中最低。
5.寿命低，易磨损。常见来加工精度要求较低，小批量，形状简单工件。

复
合
模
生
产
优点：
1.材料在冲裁过程中能够保持零件表面平整。
2.送料误差不会影响零件精度，所以其零件精度高于其它两种模具。
3.模含有紧凑结构组成，外廓形状尺寸相对较小。
4.条料形状及尺寸在用复合模具加工时限制较小，部分短料和边角余料能够用来加工零件，所以有高于连续模材料利用率。
5.适适用于薄料、软料和脆性材料冲压加工。
缺点：
1.模具含有繁多零件和复杂结构，从而极难装配制造，致使成本较高成本。即使零件形状复杂，但其模具制造难度低于连续模。
2.在凸凹模最小壁厚限制下，复合模不宜加工内孔和外缘，和孔间距离较小零件。

3.工件法生产率低于连续模，工作安全性低于连续模，零件出件方便程度不及连续模。
连
续
模
生
产
优点：
1.工件生产率较高，优于其它模具。
2.工序集中在不一样工位上，所以可冲制复杂形状零件。模含有较高强度和韧性，耐用度高。
3.方便、可靠送料装置，大大降低了排样中废料。
4.操作者在操作时候工作较为安全。
5.零件、废料均下漏，可采取高速压力机生产。
缺点：
1.零件精度不是最好，低于复合模。
2.模具结构造成零件搭边值较大，材料利用率低于复合模。
3.零件形状复杂，模具结构也较复杂，所以模具制造难度较大。

依据设计工序计要求和以上各模具优缺点，决定选择复合模具完成落料拉深工序。

第3章 压力机选择和成型部件计算

3.1 搭边值确实定

复合模设计，第一步需要先设计条料排样图。

表3-1 最小搭边值a
卸料板型式
条料厚度t/mm
搭边值/mm
用于圆形及r>2t
用于矩形 L<50
用于矩形 L>50
a
a1
a
a1
a
a1
弹性卸料板
~0.25
1.2
1.0
1.5
1.2
1.8~2.6
1.5~2.5
0.25~0.5
1.0
0.8
1.2
1.0
1.5~2.5
1.2~2.2
0.5~1.0
1.2
1.0
1.2
1.0
1.8~2.6
1.5~2.5
1.0~1.5
1.2
1.0
1.5
1.2
2.2~3.2
1.8~2.8
1.5~2.0
1.5
1.2
1.8
1.5
2.4~3.4
2.0~3.0

查表可得搭边值：侧边a=1.0，工件间a1=1.2

3.2排样方法
有很多排样方法能够选择，如直排、斜排、混合排，而且在设计时，所制作工件形状、厚度、材料等原因也需要全方面考虑在内。零件排样方法图：

图3-1零件排样图

3.3 步距

步距是冲压加工在冲裁落料时条料每次向前送进距离，其值等于冲件宽度即毛坯直径加上冲件间搭边值。
步距可定义为： A=c+a
式中 A---冲裁步距
c--沿条料送进方向，毛坯外形轮廓最大宽度值
a----沿送进方向搭边值
该零件步距确定为： A=120.7+1.2=121.9mm

3.4 计算材料利用率

冲裁件面积
A= 11432.5
一个步距距材料利用率：

式中单个步距内冲裁件数目
冲裁件面积
条料宽度
布距

3.5计算冲压力和压力中心，选择压力机

1.冲裁力：依据零件图可算得一个零件内外周围之和L= 379.0㎜，τb=245~300MPa，取τb=260MPa，料厚t=1.5㎜，取K=1.3，则
F=KLtτb=1.3×379.0×1.5×260N=192.2kN
2.模具所需卸料力和推件力为

3. 拉深力计算 按公式：
F拉=Kπdtσb
式中 F拉 —— 拉深力（N）；
d —— 拉深件直径，d=50mm；
t —— 材料厚度；
σb —— 材料强度极限（MPa），σb=260MPa；
K —— 修正因数。由表查得修正因数 K=1.3；
拉深力则为：
F拉=1.3×3.14×50×1.5×260≈79.6kN

则零件所需得冲压力为

所以可选压力机型号为JG23-40。其关键技术参数如表4.1所表示：

表3-2技术参数
称压力／KN
400
滑块行程／㎜
100
滑块行程次数﹙次／min﹚
80
最大封闭高度／㎜
300
封闭高度调整量／㎜
80
喉深／㎜
220
工作台尺寸／㎜

前后
420
左右
630

工作台孔尺寸／㎜
前后
150
左右
300
直径
200
垫板尺寸／㎜
厚度
80
直径

模柄孔尺寸／㎜
直径
50
深度
70
滑块底面尺寸／㎜
前后
230
左右
300

3.6 确定压力中心

因为工件整体为对称件，左右两边圆弧各自压力中心距零件中心线距离差距很小，所以能够确定该零件压力中心，可近似估量就是零件外形中心线交点。
3.7 校核冲压设备基础参数

（1）模具闭合高度校核：
模具在最低工作位置时通常能够得到模具闭合高度，上、下模之间距离。为使模具正常工作，应符合以下关系式：
Hmin＋10≤Hm≤Hmax－5
模具闭合高度：Hm=H上模座＋H垫板＋H凸模固定板＋···＋H凸凹模固定板＋H下模座
=289.6㎜
选择压力机最大闭合高度为300㎜，最小闭合高度为80㎜
（2） 冲裁所需总压力校核
由前面计算可知FΣ=310.2KN，所选压力机标称压力为P=420 KN
由式 P≥﹙1.1~1.3﹚FΣ=1.3×310.2KN
=403.3KN
故所选压力机满足生产要求。
（3）模具最大安装尺寸校核
模具最大安装尺寸为500㎜×300㎜，所选压力机工作台面尺寸为630㎜×420㎜，能够满足模具安装。

3.8 计算凸凹模刃口尺寸

（1）落料件尺寸基础计算公式为

可查得凸、凹模最小间隙Zmin=0.040mm，最大间隙Zmax=0.07mm，凸模制造公差，凹模制造公差。将以上各值代入≤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 120.7

表3-3凸、凹模间隙
材料
厚度
T8 45
Q235
08F 10 15 H61 T1
1060 1050A 1035
Z min
Z max
Z min
Z max
Z min
Z max
Z min
Z max
0.35
0.03
0.05
0.02
0.05
0.01
0.03

0.5
0.04
0.08
0.03
0.07
0.02
0.04
0.02
0.02
0.8
0.09
0.09
0.06
0.12
0.04
0.07
0.025
0.045
1.0
0.11
0.11
0.08
0.15
0.05
0.08
0.04
0.06
1.2
0.14
0.18
0.10
0.14
0.07
0.10
0.05
0.07
1.5
0.19
0.23
0.13
0.17
0.08
0.12
0.06
0.10
2.0
0.28
0.32
0.20
0.24
0.13
0.18
0.08
0.12
2.5
0.37
0.43
0.25
0.31
0.16
0.22
0.11
0.17

表3-4凸、凹模制造公差
公称尺寸
凸模制造公差
凹模制造公差
≤18
-0.02
+0.02
＞18-30
+0.02
＞30-80
+0.03
＞80-120
-0.025
+0.035
＞120-180
-0.03
+0.04
＞180-260
+0.045
＞260-360
-0.035
+0.05
＞360-500
-0.04
+0.06
＞500
-0.05
+0.07

（2）拉深凹模计算
Z=（1~1.1）t=1~1.1mm 取Z=1.1mm拉深时工作部分尺寸确实定
因为加工工件公差为IT14级，所以凸、凹模制造公差精度可取IT10级，查书末附录E3（冲模设计应用实例）得δ=δ=0.084mm。按式（4—24）、式（4—25）可求拉深凸、凹模尺寸及公差以下表

表3-5凸、凹模尺寸
工件尺寸
d=(D-0.75△)

d=（d-Z)

Φ50
49.41
49.21

第四章 整体方案设计

此次设计，如前面计算可知，模具需要两次拉深，首次为落料拉深，和最终成型拉深，落料拉深和成型拉深，在原理和结构上全部类似。整体方案关键讲述较为复杂落料拉深模具。

4.1整体工作原理概述

不一样模具往往有着不一样结构形式，即使结构形式不一样，但通常组成部分全部是相同，分为固定和活动两部分。被压铁、螺栓等紧固件固定在压力机工作台面上部分，被称作下模；被固定在压力机滑块上活动部分，称为上模。为了冲压工作正常进行，上模需要伴随滑块做上、下往复运动。
此次落料拉深复合模设计过程以下所述：
（1）首先冲裁出圆形坯料。向下冲压落料拉深凸凹模，此时凸凹模先发挥落料凸模作用，落料凹模和凸模外壁共同完成落料工序，从而冲裁出圆形件。
（2）其次就是将圆形坯料拉深成圆筒件，落料拉深凸凹模继续向下运动，此时凸凹模转而发挥拉深凹模作用，拉深凸模和凹模共同工作完成拉深工序，从而完成筒件拉深。
（3）最终是将拉深成形工件推出，落料拉深凸凹模进行完向上回程运动以后，顶料杆把加工完成制件向上推出。
4.2各零件作用概述

通常一套模具复杂程度越高，组成模具零件也就越多，复杂模具会包含数个、数十个甚至更多零件。但即使模具结构复杂，形式多样，不过模具零件按作用仍然能够分成以下多个类型零件。
工作零件：
完成坯料拉深工序关键零件，如凸模、凹模。模具设计为落料拉深复合模，故还应有落料凸凹模。
定位零件：
为了在送料时很好完成导向和控制送料进距作用，需要合理选择定位零件如挡料销、导正销、定位板、导料板、侧压板等。
卸料、推件零件：
为了确保在冲裁，冲压工序完成后将废料排除或将加工好制件方便取出，从而使以后加工工序顺利完成，需要设计如卸料板、打料杆、打料块等卸料及推件零件。
导向零件：
为了使凸模、凹模间保持均匀间隙，以此来使冲压件质量得到提升，需要选择导向零件如导柱、导套等来确保上、下模在工作时能有个正确导向。
安装、固定零件：
为了把模具各部分零件组合成一个整体，而且确保零件间有正确相对位置，更是为了能把这个整体模顺利得安装在压力机上。这时需要用到安装、固定零件如模柄、固定板、螺钉等。
。
4.3模具形式

复合模有正装式和倒装式两种不一样形式。
假如为了加工出表面比较平直工件，就能够采取正装式复合模，这么还会有利于后续加工。
相反倒装式复合模即使有着简便操作和广泛应用，但此形式模具加工零件表面会有较差平直度，而且对凸凹模壁厚有着严格要求，这是因为凸凹模承受张力较大，担心加工时强度不足。
经过对比两种模具特点可知，此次加工零件更适合选择倒装式复合模，因为相对于正装式复合模来说，倒装式复合模结构更为简单，所以模具制造简单，操作也较为方便。

4.4判定是否选择压边圈

在拉深过程中，为避免圆筒形件在加工中起皱，这时就需要压边圈啦避免起皱。因为毛坯相对厚度为（t/D）×100=（1/121.78）×100≈0.82。
查《冲压技术手册》 表4-46可得毛坯相对厚度小于1.5时，需要选择压边圈。

4.5拉深模间隙

因为需要选择压边圈，所以查《冲压技术手册》 表4-42，可知拉深凸模和拉深凹模之间单边间隙Z=1.1t=1.65mm。

4.6定位和卸料装置

选择刚性卸料板作为卸料装置。这是一个兼有导料槽，和导料板为一个整体卸料板。

第五章 模具零部件结构确实定

5.1拉深凸模结构设计

依据之前设计，装压边圈需要在凸模外，所以就有以下设计，尺寸标注及设计图5.1。

图5-1 圆形凸模
5.2 凹模结构设计

因为此次工件是大批量生产，所以设计凹模刃口形式时，应该从实际出发，把凹模刃口强度设计比较高，具体刃口形式图5.3。
计算凹模外形尺寸，厚度（）和外径为:

式中：式中：K——有b和材料厚度t决定凹模厚度系数查表4.1
B——垂直于送料方向凹模型孔壁间最大距离

图5-2 凹模外形
5.3 凸凹模结构设计

凸凹模结构图图5.3所表示。
校核凸凹模强度：
凸凹模最小壁厚:

最小壁厚实际为，所以满足强度要求。依据凹模尺寸来选择凸凹模外刃口尺寸，双面间隙保持在。

图5-3 凸凹模
5.4.冲模导向装置

导柱和导套：采取滑动导柱、导套。导柱和导套采取间隙配合，因凸、凹模间隙大于0.3㎜，则采取H7／h6配合，材料选择20钢，经过渗碳淬火，得到硬度58-62HRC，导柱、导套和模座采取H7／r6配合，把导套压入部分内孔直径加大1㎜，从而避免导套压入模座时因变形而影响和导柱配合。
查国家标准选择 A型导柱（GB／T2861.1－1990）：即
导柱A16h5×100 GB／T2861.1－1990
A型导套（GB／T2861.6－1990）：即 导套A16H6×21.5×40 GB／T2861.6－1990

5.5.冲模定位装置

可选择材料为45号钢导料销纵向定位材，在复合冲裁模上，导料销分为弹性式和固定式两种，模具通常选择固定式导料销，该模具选择了3个固定导料销。

5.6.卸料装置

刚性卸料板常见于加工精度要求较低工件。且加工材料厚度通常大于 3mm 且采取倒装式复合模结构。 弹性卸料板既能够发挥卸料作用也能够发挥压料作用，关键加工料厚小于等于 3mm 板料。因为弹性卸料板发挥了压料作用，冲件比较平整。综合以上两种卸料板特点应选择弹性卸料板。

图 5-4卸料板
5.7. 确定导向方法

因为导柱数量和位置不一样能够分为多个，如对角导柱模架，常见于纵向送料复合模或落料模，后导柱模架适合加工小尺寸中等精度工件模具，四导柱模架常见于加工尺寸精度较高工件，而中间导柱模架只能一个方向送料。
综合以上多种模架特点，从加工工件精度，送料，并考虑加工操作简便性及模具寿命等原因，所以设计复合模应该选择后导柱模架。

5.8 紧固件

紧固件包含连接螺钉和定位销钉，通常采取圆柱头内六角螺钉﹙GB70－85﹚ 定位销采取一般圆柱销﹙GB119－86﹚。

5.9 其它零件设计

1.模柄
采取凸缘式模柄（GB2862.3-81），材料为Q235钢，
2. 上下模座
采取中间导柱模架，材料为Q235钢。查标准GB/T2851.3-1990
3. 凸模固定板
材料为45钢，凸模固定板外形尺寸和凹模板相同，厚度为凹模0.8-1倍

第六章 成型拉深模具零部件结构确实定

6.1 凸模设计

凸模通常是上模，作用是减轻运动重量，保持力方向和模具中心线一致。凸模中间采取直径4mm孔进行排气设置，图6.1所表示

图6-1 成型凸模

6.2凸模固定板设计

凸模固定板用H7或m6和凸模相配合，凸模固定板关键是起固定凸模作用，凸模固以上述提到配合度定于固定板内。
图6-2凸模固定板设计

6.3凹模结构设计

凹模通常是设计在上模，预防坯料移动，和凸模相互配合，和上模座之间用螺钉和销钉进行固定。冲裁时，凹模会受到力和水平侧向力作用，凹模在确保拉深高度同时，还要留出一部分高度，以使推料件能够顺利运行。凹模材料选择T08A钢，热处理硬度为60～64HRC。

6-3 凹模

6.4 定位套设计

定位套作用是预防拉深件起皱，阻止坯料滑动。冲压方法设计为倒装式，目标是使工件在安放时更轻易处于稳定状态。此零件设计过程包含二次拉深工序，二次工序压边力越来越小。伴随行程增加，弹性力是逐步增大。定位套也有利于最终卸料进行。压边圈材料选择T10A钢，热处理硬度是42～45HRC。示意图图所表示。

6-4 定位套

6.5 卸料装置

卸料装置分为弹性和刚性两种，用于把废料、条料从凸模上卸下来。此次设计零件属于薄件，因为弹性卸料板发挥了压料作用，冲件比较平整。所以应该选择弹性卸料装置。

6.6紧固件

紧固件通常分为连接螺钉和定位销钉，较常见有圆柱头内六角螺钉﹙GB70－85﹚作为连接螺钉， 一般圆柱销﹙GB119－86﹚作为定位销。

6.7 导柱 导套

从简单结构和方便加工操作来考虑，应选择滑动式结构导柱、导套。导柱导套以H7/r6分别和下模板和上模板过盈配合。材料选择20钢，进行表面渗碳热处理方法，渗碳层0.8～1.2mm，淬硬58～62HRC。

6.8 模架设计

因为导柱数量和位置不一样能够分为多个，如对角导柱模架，常见于纵向送料复合模或落料模，后导柱模架适合加工小尺寸中等精度工件模具，四导柱模架常见于加工尺寸精度较高工件，而中间导柱模架只能一个方向送料。综合以上多种模架特点，应选择中间导柱模架，因为这类模架导向平稳、正确。

6.9 模柄设计

模柄设计为凸缘式模柄（GB2862.3-81），材料选择Q235钢。

第七章 零件加工工艺

7.1凸模加工工艺过程

材料：Cr12MoV 硬度：56～60HRC
表7-1凸模加工过程
序号
工序名称
工序内容
1
备料
锻件（退火状态）∮75×120mm
2
热处理
退火，硬度大180～220HB
3
车
a) 车一端面，打顶尖孔，车外圆至∮70mm，掉头车另一端面，至尺寸62mm，打顶尖孔。
b) 双顶尖顶，车外圆尺寸至∮61.2mm，至要求。
4
检验

5
热处理
淬火，硬度至56～60HRC
6
磨削
磨削外圆至尺寸∮61.0mm
7
线切割
切除工作端面顶尖孔，长度尺寸111.5mm至要求
8
磨削
磨削端面至Ra1.6µm
9
检验

10
钳工
装配（钳修并装配）

7.2落料凹模加工工艺过程

材料：Cr12MoV 硬度：60～64HRC
表7-2落料凹模加工过程
序号
工序名称
工序内容
1
备料
锻件（退火状态）∮250×90mm
2
粗车
粗车尺寸到245*81mm，注意两大平面和两相邻侧面用标准角测量达基础垂直。
3
平面磨
磨平面尺寸至80mm，并使上下平面平行度≤0.02
4
钳
a) 划线：划出各孔径中心线
b) 钻孔：钻螺纹孔、销钉孔、落料孔
c) 铰孔：铰销钉孔至要求
d) 攻丝：攻螺纹丝至要求
5
热处理
淬火，使硬度达60～64HRC
6
线切割
割侧面，慢丝切割成型部分尺寸，单边留研余量0.01～0.02mm
7
CNC
CNC加工推件板备台
8
检验

9
钳
装配

7.3 凸凹模加工工艺过程

材料：Cr12MoV 硬度：60～64HRC
表7-3 凸凹模加工过程
序号
工序名称
工序内容
1
备料
锻件（退火状态）∮140×110mm
2
粗车
粗车尺寸到132*104mm，注意两大平面和两相邻侧面用标准角测量达基础垂直。
3
平面磨
磨圆面尺寸至平行度mm，并使上下平面平行度≤0.02
4
钳
e) 划线：划出各孔径中心线
f) 钻孔：钻螺纹孔、销钉孔、落料孔
g) 铰孔：铰销钉孔至要求
h) 攻丝：攻螺纹丝至要求
5
热处理
淬火，使硬度达60～64HRC
6
线切割
割侧面，慢丝切割成型部分尺寸，单边留研余量0.01～0.02mm
7
CNC
CNC加工推件板备台
8
检验

9
钳
装配

总结

历时三个月毕业设计最终靠近尾声了，这三个月学习、探索，令我收获巨大。经过这次进行毕业设计，我了解到，一个看似简单零件，真正设计起来是很繁琐，要经过很多道工序才能完成。一套模具设计包含很多部分，每一部分全部是很关键。
在设计过程中，我碰到了部分难题，令我纠结了很久，最终经过和同学交流，和老师沟通，查阅书籍等方法才慢慢处理了困难。比如：在选择工艺方案时，哪两部分或哪几部分能够复合，复合效果、优缺点等问题，因为之前对这些问题学习比较少，并不怎么了解，所以一开始比较混乱，查阅了很多资料以后，才慢慢有了部分了解，逐步深入了进去。还有就是对于双边间隙和单边间隙，原来认为凹凸模只有一个间隙，结果一下有两个，这里也碰到了一点麻烦。最终就是在绘图方面，因为画图已经很久没有接触了，所以在画图时碰到了很大麻烦，然后也是借来书籍，重新学习，才慢慢又回想起来，慢慢绘制了出来。
经过独立完成这次毕业设计，我学到了很多上课学不到东西，因为上课讲多是分版块，并没有将知识整体串联起来，这么就会比较抽象，不过这次设计就完全不一样了，它是一环扣一环，任何一个步骤做不好全部不行，这也锻炼了逻辑思维能力。书本上知识只有和实际生产相结合，才能真正发挥作用，不过真正利用起来，还是挺复杂。毕业设计工作量比我们之前做课程设计大很多，要查阅大量书籍，做大量计算，还要不停地修改，才能逐步完善。以前就想毕业以后要做设计类工作，现在看来设计类工作，并不是自己想象中那么简单，它其实是很繁琐甚至繁重工作。经过这次锻炼，也找到了差距，自己要是想做设计类工作，还有很多东西要去学习，我相信，经过自己努力，我一定能够成为一个合格设计者。

参考文件

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[2] 王秀凤等.板料成型CAE设计及应用[M].北京：北京航天航空大学出版社，.1:23-28.
[3] 王立人,张辉.冲压模设计指导[M].北京：北京理工大学出版社, .8
[4] 曹岩,白瑀.冲压标准模架手册和三维图库[M].北京：化学工业出版社, .8:18-26.
[5] 廖念钊等.交换性和技术测量[M].北京：中国计量出版社, .6:5-11.
[6] 田光辉,林红旗.模具设计和制造[M].北京：北京大学出版社, .9.
[7] 陈明,李子琼等.机械制造工艺学[M].北京：机械工业