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2011届毕业设计说明书

端盖冲裁模设计

系 、 部： 机械工程系
学生姓名：
指导教师： 刘先兰 职称 教授
专 业： 材料成型及控制工程
班 级： 成型0703班
完成时间： 2011年6月

摘要

设计了一种新型端盖无毛刺冲孔模具。用该模具进行板料冲孔可实现无毛刺冲裁，孔的光洁剪切带长度可达料厚的80％—85%，并可显著提高孔的尺寸精度和形位精度，达到精密冲载的加工效果。该模具易于制造，可在普通冲床上使用，适合在生产中推广应用。

关键词： 毛刺，冲孔，设计
DESIGNED A NEW COVER WITHOUT BURR PUNCHING DIE. SHEET WITH THE PUNCHING MOLD CAN BE BURR-FREE PUNCHING, SHEARING AND SMOOTH THE HOLE WITH A LENGTH OF UP TO 80% OF MATERIAL THICKNESS -85%, AND SIGNIFICANTLY IMPROVE THE ACCURACY OF HOLE SIZE AND SHAPE ACCURACY, PRECISION PUNCH SET OUT TO ACHIEVE PROCESSING EFFECTS. EASY TO MANUFACTURE THE MOLD CAN BE USED IN ORDINARY PUNCH, SUITABLE FOR APPLICATION IN PRODUCTION.

目 录

绪论 4
1.1冲裁毛刺工艺 4
1.1.1无毛刺冲裁现状 4
1.1.2无毛刺冲裁方法法 5
模具设计 6
2.1模具设计的目的及内容 6
2.1.1模具设计的目的 6
2.1.2模具设计的内容 6
2.2 模具设计 6
2.2.1分析冲压件的工艺性 6
2.2.2制定冲压件工艺方案 8
2.3进行冲压工艺计算 8
2.3.1 计算压力中心 8
2.3.2 冲压力的计算 9
2.3.3 估算各主要零件的外形尺寸 10
2.4 模具的总体设计 15
2.5 选定设备 16
2.5.1 压力机选择 16
2.5.2 主要标准件的选取 17
2.6绘制模具总图 21
模具参数设计 24
3.1 主冲深度 24
3.2 模具刃口圆角 24
3.3 反顶装置及其液压动力系统 24
3.3.1 反顶装置 24
3.3.2反顶液压动力装置设计 25
设计总结 30
参考文献 31

1 绪 论

1.1 冲裁毛刺工艺
1.1.1 无毛刺冲裁现状
目前国内外采用的冲裁工艺有两大类：一类是普通冲裁，另一类是精密冲裁，无论是哪一类冲裁工艺，所获得冲件下表面均带有纵向毛刺，毛刺的高度主要取决于被冲件材料的强度、料厚、冲裁间隙的大小和模具刃口的磨损情况等。上述因索的改善虽然可以把毛刺的高度限制到某一最小值，但不能冲制出没有毛刺的冲件，就是各种精密冲裁也不是无毛刺冲裁，虽然精冲件的剪切面光洁、尺寸精度高、形位精度高．但仍不可避免地产生比普通冲裁小的剪切毛刺，所以在通常情况下，冲裁毛刺只能进一步改善，而不能彻底清除。
冲裁毛刺不仅影响零件外观，以后的变形工序由于产生应力集中而容易引起开裂，同时也给后续工序毛坯板料分层和送料造成困难，并加剧刃口磨损，降低模具使用寿命以及产生铆接间隙或焊穿、焊不牢等缺陷。毛刺还会在生产和使用过程中划伤操作者，威胁人身安全，可能影响装配工作顺利进行。因此，为满足安装、使用和工艺要求，就应当予以消除。消除毛刺的方法最常用的是滚光。还可用挫削、电解、化学处理等方法消除。但由于金属材料的塑性，可能使毛刺倒向孔内而得不到彻底清除。为了清除毛刺，需要添置清除毛刺的设备，增加清理毛刺的工时，还会带来材料和能源消耗，从而增加了冲裁零件的加工成本。
目前国内尚无一种无毛刺冲裁工艺，国内外联机检索最新报告表明，国内的各种科技文献中，只在如何减小毛刺高度方面有一定报道，国外(德国)有一种三工步无毛刺冲裁件，但它采用的仍是正间隙冲裁，一个孔要经过三个工步才能完成整个冲裁工艺，因此工艺复杂、模具结构复杂，模具精度要求高，孔的精度低，只相当于普通冲裁的冲制精度。
针对这一问题，研制出一种无毛刺冲件的冲制方法，该方法使得冲料经过冲孔后无需再进行任何附加的加工可直接获得无毛刺冲件。这就省去了冲裁后打磨、消除毛刺的后序操作，节省了清理毛刺所需的人力、相应的设备、物料及能源消耗。又由于该无毛刺冲裁工艺在普通冲床上就可获得精密冲裁件的主要技术特征和效果，即具有冲裁表面尺寸精度高、形位精度高、剪切面光洁的特点，而不需要在价格昂贵的三动精冲压力机上冲裁，所以为企业为社会带来了可观的经济和技术效益。
1.1.2 无毛刺冲裁方法
采用负间隙冲裁法就可得到无毛刺冲件。所谓负间隙冲裁法就是在普通冲床上应用普通模具，使得模具上凸模的尺寸大于凹模的孔径，从而经过冲孔后无需再进行任何附加的加工可直接获得无毛刺冲件．这时凸模不能对材料进行完全冲裁，即对于不同料厚的材料，使得在冲裁终了位置时凸模下端面距凹模上表面有一定的距离s (见图1)，这样压凸部分的材料与板料之间有一s高和负间隙值宽的金属连接带，然后对被压凸部分进行反顶并使之与板料分离，金属连接带产生撕裂．致使板料的下表面出现类似其上表面的塌角(见图2)．从而获得无毛刺冲件．
这种冲裁法只要选定合适的技术参数，就能够冲制出具有图2特征的无毛刺冲件，即在冲件的下侧和上侧均无毛刺都有塌角，较长的光洁剪切面和较短的断裂带相接，具有精密冲裁的冲制效果。

图1 无毛刺冲压凸面示意图
图2 无毛刺冲件

2 模具设计

2.1模具设计的目的及内容
2.1.1模具设计的目的
压模具设计是为模具设计与制造专业学生在学完基础理论课、技术基础和专业课的基础上，所设置的一个重要的实践性环节。其目的是：
1） 综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练，从而培养和提高学生独立工作的能力。
2） 巩固与扩充专业课程所学的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤。
3） 充分掌握冷冲压模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。
2.1.2模具设计的内容
毕业设计是在学生学完全部课程后时行的，时间一般为7—9周。以设计中等复杂程度以上的大、中型模具为主，要求每个学生独立完成冲压件工艺设计，冲模结构设计与计算，典型零件制造工艺规程制定工作，并完成一至两套不同类型的模具总装配图及部件装配图和全部零件图，完成设计计算说明书一份。毕业设计完成后要进行答辩。
2.2 模具设计
2.2.1分析冲压件的工艺性
如图3所示为一端盖，材料为08号钢，厚度t=2mm。该零件属中批量生产。
图3 端盖

1) 最小圆角半径
表[3] 2-1 软钢冲孔的冲裁件,连接角度≥90º的最小圆角半径为0.30t=0.30×2=0.60(㎜) 工件满足要求。
2）冲裁件孔的最小尺寸
由于冲裁件上孔的尺寸受到凸模强度的限制，不能太小，冲孔的最小尺寸 表[3]2-2 自由凸模冲圆孔 D=1.0t=1×2=2(㎜) <<18(㎜) 工件满足要求。
3） 拉深件上冲孔
在弯曲件或拉深件上冲孔时，其孔壁与工件直壁间应该保持一定距离，若距离太小，冲孔时会使凸模受水平推力而折断。最小距离

实际距离C=（24-18）/2=3（㎜） 满足要求。
4） 冲裁件的精度及表面粗糙度
一般冲裁件内外形的经济精度不高于GB1800-79IT11级，冲孔件也一般取低于IT9级。故取冲裁件的精度为IT8-11。
表[1]2-12 一般冲裁件剪断面的表面粗糙度，材料厚度为2㎜对应的表面粗糙度R=6.3μm ；而对于本无毛刺冲裁模具光亮带可达到（80%-85%）t。
对于该冲裁件，形状比较简单，而且对称，由圆弧和真张组成。冲裁件内外形所能达到的精度为IT9-IT11，与零件简图中所标注的尺寸公差相比较，可认为该零件的精度能够在冲裁加工中得到保证。

2.2.2制定冲压件工艺方案
对于本工件属于半成品冲孔加工，一般来说可以直接用普通冲裁模具冲孔。如果采用一般冲孔方法加工，必然会有一面有明显的毛刺，为提高安装精度及考虑工人工作安全，应该加一个清理毛刺的工序，如打磨或挫平。又或者采用精冲冲孔模具加工，但对于中小批量的零件加工，而且工件小而不复杂，价格也低，如果精冲模具只用于一个工序上就会显得浪费。从制造和生产的经济性来看是很不合算的。
而采用此新型的无毛刺冲裁方法则可在压力机在一次生产行程中完成冲孔与去毛刺的工作。不但节省了不少的人力与物质资源，而且从加工及生产成本来看也是性价比最高的。

2.3进行冲压工艺计算
2.3.1 计算压力中心
如图4所示，冲裁件在冲裁方向上看为一中心对称图形，故该冲裁件的压力中心为（0，0）
图4 冲压中心分析图
2.3.2 冲压力的计算
1）负间隙冲裁力计算 由于冲裁的第一步是负间隙冲裁（凸压冲裁），压入深度一般为工件厚度的80%，此时废料已经与工件拉裂，这也意味着冲裁力必须达到最大冲裁力。同时也产生一定的反向挤压力作用于凸模。
F=KLtτ 2-1
已知冲裁件t=2㎜ ,d=18㎜ ,K=1.3 材料抗剪强度τ,一般可取τ=0.8,但为了计算方便可用材料的抗拉强度=390MPa估算冲裁力。根据式[4]（2-15）得
F=Lt=(3.14×18×2×390)N=44086N
2）卸料力和顶件力的计算
卸料力、推件力和顶件力是从冲床、卸料装置或顶件器获得的，所以，先择设备吨位或设计冲模的卸料装置 顶件器时，都需要对卸料力、推件力和顶件力进行计算。
表1 推件力系数、顶件力系数和卸料力系数
料 厚

钢
>0.1-0.5
0.063
0.08
0.045-0.055
>0.5-2.5
0.055
0.06
0.04-0.05
由于本模具是采用弹性卸料装置和上出件方式,总冲裁力应该只考虑卸料力和顶件力。
卸料力 2-2
顶料力 由于本模具是先作不完全冲裁的负间隙冲裁，再由反顶凸模冲裁完全分离出废料。一般，主冲深度越深，连接带高度就越小，反顶力越小；反之就越大。而一般的冲入深度为工件厚度的（60%-80%），实验结果表明反顶力一般不会超过10KN。现在就先以10KN作计算总冲压力的顶料力，即F=10KN
则算所得的总冲裁力：
2-3
1） 初选压力机
根据工作要求,初选开式双柱可倾式压力机,采用标准工作台.公称力63KN,型号为J23-6.3

2.3.3 估算各主要零件的外形尺寸
1) 凹模壁厚
表2 凹模具最小壁厚
冲件材料
材料厚度t
≤0.5
0.6-0.8
≥1
黄铜、低碳钢
0.8-1.0
1.0-1.2
(1.2-2.5)t
由表2可得，凹模的最小壁厚
2-4
又由H=Kb 2-5
可求出凹模厚度 ，查表3
表3 系数K值
b/mm
料厚t/mm
0.5
1
2
3
<50
0.3
0.35
0.42
0.5
50-100
0.2
0.22
0.28
0.35
得K=0.28 , 又已知b=18mm 则:由式2-5得
凹模厚度 H=0.28×68=19.04mm 根据GB2858-81)矩形和圆形凹模外形尺寸标准,取凹模厚度H=18mm。
又由C=（1.5~2）H 2-6
可求得凹模壁厚
C=2×18mm=36mm
根据工件的尺寸可估算凹模的外形尺寸：
长度×宽度为100mm×100mm 图5带肩圆凹模
而本模具的主冲凹模采用带肩圆凹模，如图5 d=18mm D=30mm h=8mm H=18mm
具体尺寸见表[11]22.5-5
凹模固定板可选用100㎜×100㎜×18㎜
2) 凸模
凸模长度L应该根据模具的具体结构确定。对于本模具，上模座是带有凸模固定板、卸料用的弹性体和卸料板，故凸模长度应为
2-7
=凸模固定板厚度（mm）
=卸料板厚度（mm）
=附加长度（mm）
根据弹性卸料横向送料典型组合 [9]
凹模周界为L×B=100㎜×100㎜组合的固定板厚度为14㎜，卸料板厚度为12㎜，附加长度取20㎜。
则初定凸模长度为：L=14㎜+12㎜+20㎜=46㎜
表[11]22.5-1 选取圆形凸模 BⅡ18.1×46 JB/T8057.1-1995
材料为T10A。如图6 具体尺寸见表4
图6 圆形凸模
凸模校核
圆凸模的强度计算校核
对于孔径大于冲裁件材料厚度时，接触应力大于平均压应力，强度核算条件为小于或等于凸模材料的许用应力[σ]，对于08钢τ取325Mpa。

2-8

对于一般合金模具钢[σ]=1800~2200MPa
故该凸模的强度满足要求。
抗纵向弯曲失稳能力校验
凸模在中心轴向压力下，保持稳定（不产生弯曲）的最大长度与导向方式有关。对于本模具是带有卸料板导向的凸模，其最大允许长度可按下式计算：
2-9

其中 ——凸模最大允许长度（㎜）
E ——凸模材料的弹性模量，对于钢材可取E=210000Mpa
则 ：

而本模具选取的凸模长度比最大允许长度小得多，故本模具的弯曲稳定性满足要求。
综上述校验可知，本凸模的强度满足要求。
表4 B型圆凸模尺寸

3) 计算凸凹模工作部分尺寸
本模具为冲孔模，因孔的尺寸要等于凸模刃口尺寸，故应先确定凸模刃口尺寸，间隙则取在凹模上，考虑到冲裁中模具的磨损，凸模刃口尺寸会越磨越小，因此凸模刃口的基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较大尺寸，以保证凸模磨损到一定程度时，仍可使用。
主冲凸模
已知冲裁件冲孔要求尺寸为
凹凸模的极限偏差:
表[1]2-29查得圆形凸凹模的极限偏差

表[1]2-30查得 磨损系数x=0.5
故可确定凸模尺寸:
2-10
凹模
由于本模具采用的是负间隙冲裁,即
参考[2]P116 光洁冲裁的负间隙落料冲裁法。间隙的数值因轮廓形状的不同而有的不同，突出角部最大，凹入部分最小。对于本冲孔模具，单边负间隙值可取厚度的0.12倍，即C=0.12t=0.12×2=0.24㎜ 。
主冲模具的冲裁间隙是影响冲裁效果的重要因素，冲裁间隙的取值不同，将直接影响到获得无毛刺冲裁件的技术效果。如果负间隙值取值过小、将不能获得无毛刺冲裁件；如果负间隙取值过大，这将直接影响到冲件剪口的完好率，即直接影响剪口质量。推荐主冲模具的负间隙值为Z＝0.05—0.5mm。而实验结果也表明冲裁间隙在这个取值范围内时，能保证冲孔件有较好的表面质量。最佳负间隙值的选取，还得要据经验在实际操作中通过试验而得。
故可取双边负间隙值Z=0.4㎜
则凹模尺寸为
2-11
虽然该模具的凸凹模采用分开加工,但与一般的冲裁模有别，凹模的确定不用考虑因磨损而限定尺寸在最大合理间隙值内，故不用要求模具的公差应保证下面关系
2-12
但在装配时必须调整凹凸模间隙均匀。
反顶凸模
反顶凸模的作用是将被压凸的材料部分反顶出板料上表面．
反顶凸模的外廓尺寸的取值为 ：
2-13
式中：为主冲凸模的直径(㎜)． 即反顶凸模的尺寸比主冲凸模的尺寸小1～4㎜，这就极大地降低了反顶凸模的制造精度，同时也降低了凸模的加工制造成本．
根据式(2-13)可得：

2） 卸料橡皮的自由高度
选用冷冲模装置—聚胺酯弹性体。
表[11]22.5.12 根据卸料螺钉选取孔径d=10.5㎜的弹性体，外形如图7所示，具体尺寸见表5
图7 聚胺酯弹性体
表5聚胺酯弹性体尺寸（部分）
对于本模具，根据工件材料厚度为2㎜,考虑冲裁时凹模进入深度,维修时刃磨留量以及开启时卸料板高出凸模的高度,预算冲工作行程.再根据下式算出橡皮的自由高度
2-14
取
模具在组装时像皮的预压量为
2-15
取
由此可算出模具在安装橡皮的空间高度尺寸为22㎜。
2.4 模具的总体设计
弹压卸料横向送料典型组合图和典型组合尺寸表[8]
初步确定本模具的外形尺寸和部分工件的尺寸。部分尺寸见下表2-6对于本模具，作为半成品加工，是用手工送料的单工序模。圆凸模和圆凹模都采用固定板固定，而固定板必须用螺钉和圆柱销固定。另外，为使冲裁件定位，可在凹模固定板上加上定位销。卸料装置采用弹性卸料，导向装置采用导柱导套。
根据上述各步计算所得的数据及确定的工艺方案，便可以对模具进行总体设计并画出草图，如图2-6所示。
表6 典型组合尺寸 （部分） 单位：㎜
凹模周界
L
100
B
100
凸模长度
42
配用模架闭合高度H
最小
110
最大
130
垫板厚度
零件数量
1
4
凸模固定板厚度
1
14
卸料板厚度
1
12

图8 模具结构草图
2.5 选定设备
2.5.1 压力机选择
该模具的总冲压力 属中小型的冲压
模具闭合高度：
凹模固定板的外形尺寸： 100㎜×100㎜
参考[9]P50 开式双柱可倾式压力机,采用标准工作台.
公称力63KN,型号为J23-6.3 ，其具体的技术规格如下表2-7
表7 压力机技术规格（部分）
J23-6.3压力机技术规格
公称压力
63KN
工作台尺寸
前左
200㎜
滑块行程
35㎜
前右
310㎜
滑块行程次数
170
工作台孔尺寸
前后
110㎜
最大闭合高度
150㎜
左右
160㎜
闭合高度调节量
35㎜
直径
140㎜
滑块中心线至床身距离
110㎜
模柄孔尺寸
直径
30㎜
立柱距离
150㎜
滑度
55㎜
垫板尺寸
30㎜
床身最大可倾角
45
冲床简图(右)
工作台；2-滑块；3-齿轮；4-飞轮；5-床身

2.5.2 主要标准件的选取
1） 模座
表[11]22.4-14 后侧导柱上模座
（GB/T2855.5-1990）
根据凹模周界L×B=100㎜×100㎜ 选取 厚度H=30㎜ 如图2-8所示
标记为上模座100×100×30 GB/T2855.5
材料：HT200
图9 后侧导柱上模座

表8 其部分尺寸参数如下 单位：㎜
凹模周界
H

S

R

D（H7）
100×100
30
110
116
75
130
32
60

表[11]22.14-15 后侧导柱上模座（GB/T2855.6-1990）
根据凹模周界L×B=100㎜×100㎜ 选取H=30 ㎜ 如图2-9所示
图10 后侧导柱下模座
标记为：下模座100×100×30 GB/T2855.6
材料：HT200

表9其主要尺寸如下 单位：㎜
凹模
周界

S

R

100×100
25
110
116
75
130
32
60

2）导柱、导套
表[11]22.4-37 B型导柱（GB/T2861.2-1990）
根据所选模座尺寸选择导柱
直径d=20㎜ 、极限偏差h5 、长度L=100㎜ 、l=30㎜的B型导柱
标记为：导柱B20h5×100×30 GB/T2861.2
技术条件：按JB/T8070-1995规定

图11 B型导柱

表[11]22.4-39 A型导套（GB/T2861.6-1990）
根据上模座和导柱数据可选取：
直径d=20㎜、公差带为H6、 长度L=65㎜、h=23㎜、油槽数为2
标记为：A型导套20H6×65×23 GB/T 2861.6
技术条件：按JB/T8070-1995规定
图12 A型导柱
4) 模柄
表[11]22.5-24 压入式模柄(JB/T7646.1-1994)
根据压力机参数选取d=30㎜,L=78㎜的A型压入式模柄。
标记为：模柄A30×78JB/T7646.1（图例如下图2-12）
图 13 A型压入式凸模

2.6绘制模具总图
总图如图14所示，图中零件说明见表10

表10零件明细表
序号
代号
名称
数量
材料
备注
1
GB/T2855。6-1990
下模座
1
HT200

2
GB/T70.1-2000
内六角螺钉
4
45
M8×28
3
GB/T119.1-2000
圆柱销
2
45
A8×35
4
GB/T2861.2-1990
导柱
2
20

5
GB/T7649.10-1994
档料钉
2
45

6
GB/T2861.6-1990
导套
2
20

7
GB/T2855.5-1990
上模座
1
HT200

8
GB/T70.1-2000
内六角螺钉
4
45
M8×40
9
GB/T119.1-2000
圆柱销
2
45
A8×40
10
JB/T7646.1-1994
模柄
1
Q235
φ30×78
11
JB/T750.6-1994
卸料螺钉
2
45
M8×30
12
JB/T7643.2-1994
垫板
1
45

13
00-01
凸模固定板
1
Q235

14
JB/7650.9-1995
橡胶块
2
聚胺酯弹性体
φ32×42
15
00-02
限位柱
2
45

16
00-03
凸模
1
9Mn2V

17
00-04
卸料板
1
45

18
00-05
凹模固定板
1
45

19
00-06
凹模
1
9Mn2V

20
00-07
反顶凸模
1
9Mn2V

图14 端盖无毛刺冲裁模

3 模具参数设计
3.1 主冲深度
主凸模进行不完全冲裁的深度——主冲深度对冲件的质量影响很大，对于一定尺寸厚度t的板料，是与被压凸部分和板料之间连接带的高度相对应的，即。若减小，相应地就增大了；亦即增大了撕裂带在材料厚度方向上的尺寸，虽可获得无毛刺冲件，但却降低了冲件的精度．相反，若增加，则可使剪口在整个冲裁深度上具有较好的尺寸、形位精度和表面质量。经试验测试：的取值范围为，当然的取值还取决于材料的厚度t。
对于本模具，材料的厚度为t=2mm，则凸模的主冲深度取值范围在1.00～1.90㎜,又知相对挤入深度一般为0.6～0.8,故取主冲深度为:
3-1
为保证压入深度,可使用限位柱控制其压入深度.

3.2 模具刃口圆角
在无毛刺冲裁工艺中，为获得较高质量的冲件，应适当增加凸模刃口圆角，但不宜过大，因采用过大的凸模圆角将增加主冲裁力，一般其取值范围为0.02～0.50㎜。同时也应适当加大凹模刃口圆角，这样在压凸过程中有利于材料的塑性流动，但此圆角也不宜选取过大，因为过大的凹模圆角将直接减小凸凹模的负间隙值。一般凹模刃口圆角的取值范围为0.02～0.50㎜。

3.3 反顶装置及其液压动力系统
3.3.1 反顶装置
反顶装置作用是利用反顶凸模将废料顶回到孔内，对反顶凸模的要求是：当主冲凸模进行冲孔时，凸模通过被压凸的材料可以将反顶凸模向下压。当主冲凸模冲孔到下死点位置开始向上返回时，反顶凸模应能与主冲凸模一起向上随动，并将被压凸的废料顶出凹模的内孔，从而完成整个无毛刺冲孔过程。因此，必须将反顶凸模设计成浮动支承状态，并且还要能够与主冲凸模同时进行上、下随动。此外，为了能可靠地将被压凸的废料顶出凹模内孔，反顶凸模在随动过程中必须具有相应的出力。为此，所设计的反顶装置的结构如图3-1所示。
图15 液压支承反顶机构
1、主冲凹模 2、反顶凸模 3、螺母 4、活塞杆 5、油缸

为保证反顶动作的可靠性，必须保证：1、反顶凸模随主动凸模一起运动；2、反顶凸模的向上运动速度大于主冲凸模的返回速度。这样在反顶凸模向上动作时，卸料板还压紧在板料上，这样，反顶动作才不会将板料顶起。而且，反顶凸模动作的动力由直接与反顶凸模连接的反顶油缸活塞提供。

3.3.2反顶液压动力装置设计
一般来说反顶力的大小由材料的机械性能、负间隙值以及主冲凸模的冲裁深度等因素决定。连接带高度值越小，所需反顶力就越小；而接带高度值越大，所需反顶力就越大。
1） 所选压力机型号为J23-6.3，由其技术参数可知其滑块行程为35㎜
每次往复行程所需时间为0.75s；
根据已知条件可知压力机滑块最高运动速度为：

3-2
2）液压系统采用低压系统，工作压力为P=5.5Mpa ，经验得反顶力一般不会超过10KN，故应保证反顶油缸有10KN的出力。估算该缸活塞面积，
3-3
则活塞缸内径为：
3-4
取整为：D=50㎜
验算，当D=50㎜时，活塞出力
3-5
满足反顶需求。

3）选定液压泵。 活塞面积：
3-6
为保证活塞运动速度，液压缸所需输入流量q应满足,故可选取排量为16l/min，额定压力为6.3Mpa的液压泵。
3） 根据计算结果,可选用液压泵,以及YF3-10L的溢流阀,其调压范围为0.5～16㎜。当反顶凸模向上运动时，液压动力系统瞬间向液压缸提供流量大于16L/min的动力油液;当反顶凸模静止或向下运动时,反顶油缸不需要流量,此时液压泵中的油液经溢流阀流回油箱,但油缸活塞上是始终保持有5.5Mpa的油压力。
4） 电机选用
已知工作压力： P=5.5Mpa
工作时泵的输出流量：
所需电机功率：

一般电机功率允许适时间超载量为25%；
又知的泵的驱动功率为2.2KW；
故可选用Y100L1-4型电动机
5） 油箱容量的确定
一般按式V=（5～7） （中低压系统） 3-7
V--液压油箱有效容量；
--液压泵的额定流量。 则

参考油箱的公称容量系列，取V=100L

6） 蓄能器选取[6]
蓄能器的选择：要求是执行元件短时间作快速运动，由蓄能器来补充供油。
有效工作容积
3-8
其中：A—液压缸有效作用面积（㎡）；
l—液压缸行程（m）；
K—油液损失系数，一般取K=1.2；
--液压泵流量（）
t—动作时间（s）
又知该蓄能器是用辅助动力源的，故其容积为
3-9
其中：--蓄能器所需的容积（）；
--充气压力，按0.9>>0.25充气；
--系统最低压力（Pa）
--系统最高压力（Pa）
n—指数；绝热时取n=1.4;等温时取n=1

7） 管道尺寸确定
3-10
吸油管道：
压油管道：
回油管道：
其中：
v—流速（m/s），荐用流速：对于吸油管v≦1～2 m/s;对于压油管道v≦3～6 m/s;对于回油管道v≦1.5～2.5 m/s。
由上计算，确定管道尺寸：吸油和回油管采用通径为20㎜，外径为28㎜；压油管采用通径为8㎜，外径为14㎜。
反顶液压系统工作原理:
原理图见图3-2所示。系统启动后，1YA通电，液压泵向蓄能器7充入液压能。
反顶：当主冲凸模到达下死点后向上作反回运动时，反顶油缸8向上作推料动作，些时蓄能器7和液压泵3同时向反顶油缸8供流量。并且在主冲凸模返回到上死点位置和下一个冲孔过程开始时完成反顶动作。
回压：一下个冲孔动作开始，反顶凸模随主冲凸模下压而向下运动，此时液压泵和回油也在给蓄能器充能，以减少损耗，和提高液压动力系统的效率。

综上数据可得反顶液压系统原理图：
图16 反顶液压系统图
1、 油箱 2、滤油器 3、液压泵 4、单向阀
5、溢流阀 6、三位四通换向阀 7、蓄能器 8液压缸

设计总结
毕业设计是我大学四年生活的里程碑。此次设计要综合运用到我大专五年里所学到的理论知识和专业知识，并为即将踏入社会的我奠定了坚实的基础。以下是我对这次的毕业设计的一些体会和心得：
1） 在今次的设计过程中，有很多的问题需要独立思考，在用常规的方法解决不了问题时，还要从反向去思考。从而使我的思维能力得到了很大的提高。设计中所涉及到一定的创新设计，给我提供了一个很好的提高应变能力的训练机会。
2） 设计时，经过不断的到校图书馆认真地查找和借阅相关的参考资料，不但提高了个人查阅资料的能力，还扩阔了我的知识视野。
3） 本模具采用CAM仿真动画设计，推荐使用一个新的国产软件CAXA，由于对此软件的接触较少，故在设计开始参加了短期的培训，初步了解该软件。再在设计过程中边学边做，不懂就请教老师和同学，终于能按时地完成设计任务。
4） 在设计的过程中，也出现了一些客观不足的问题，就是模具结构、注射机只能靠想象，没有实践条件，不能根据实际的情况来作合适、客观地修改，加上我自己的实践经验又不多，这样做出来的设计，难免有不足之处，希望老师能够本谅。

参考文献

1王孝培.冲压手册(第2版).北京:机械工业出版社,2002
2《冲模设计手册》编写组.冲模设计手册.北京:机械工业出版社,2001
3王芳.冲压模具设计指导.北京:机械工业出版社,2002
4党根茂,骆志斌,李集仁.模具设计与制造.西安:西安电子科技大学出版社,2001
5马晓湘,钟均祥.画法几何及机械制图.广州:华南理工大学出版社,1998
6徐灏.机械设计手册(第2版).北京:机械工业出版社,2000
7何存兴,张铁华.液压传动与气压传动.武汉:华中科技大学出版社,2000
8杨培元,朱福元.液压系统设计简明手册.北京:机械工业出版社,2002
9冯炳尧等.模具设计制造简明手册(第二版).上海:上海科学技术出版社,1999
10许发樾.冲模设计应用实例.北京:机械工业出版社团组织,1999
11中国机械工程学会，中国模具设计大典编委会.中国模设计大典数据库(电子版).南昌: 江西科学技术出版社，2003.1
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