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端盖冲压工艺及模具设计说明书

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本科毕业设计

题　　目 端盖冲压工艺及模具设计
学生姓 　
专业名称　机械设计制造及其自动化　
指导教 　

5月21日

端盖冲压模具设计
摘要: 本设计是对给定的产品图进行冲压模具设计。冲压工艺的选择是经查阅相关资料和和对产品形状仔细分析的基础上进行的; 冲压模具的选择是在综合考虑了经济性、 零件的冲压工艺性以及复杂程度等诸多因素的基础上进行的; 产品毛坯展开尺寸的计算是在方便建设又不影响模具成型的前提下简化为所熟悉的模型进行的。文中还对冲压成型零件和其它相关零件的选择原则及选择方法进行了说明, 另外还介绍了几种产品形状的毛坯展开尺寸计算的方法和简化模型, 以及冲压模具设计所需要使用的几种参考书籍的查阅方法。
关键词: 工艺、 工艺性、 冲压工序、 冲压模具、 毛坯展开尺寸
The end cap Stamping Die Design
Abstract: This project is a press die designation based on the original product. The election of press process is based on consulting correlation datum and analyzing the form of manufactured product meticulous; The election of press die is based on synthesis considerations on economical efficiency、 the processing property of part and complex degree iso many factors; Calculating the work blank of manufactured product unfold dimension is lined feed on the premise of calculation convenience but without contribution die confectioning simplified frequent application cast. In the test, to introduce the election principle and means of press confectioning art and miscellaneous rapport part, otherwise also introducing calculation means on the work blank from of many kinds of product unfold dimension and simplified cast, and the means of looking up on the reference books of designing press die.

key words: The craft; the technology capability; press process; punch die; The unfold dimension of the work blank.
.

目 录
前言 - 1 -
一 零件图及工艺方案的拟订 - 2 -
1.1零件图及零件工艺性分析 - 2 -
1.1.1 零件图 - 2 -
1.1.2 零件的工艺性分析 - 2 -
1.2 工艺方案的确定 - 3 -
1.2.1 零件底部通孔成型方案的确定 - 3 -
二 工艺设计 - 4 -
2.1 计算毛坯尺寸 - 4 -
2.1.1 确定拉深次数 - 4 -
2.2 确定排样和裁板方案 - 5 -
2.3 工序的合并与工序顺序 - 6 -
2.4 计算各工序的压力 - 7 -
2.5 压力机的选择 - 8 -
三 模具类型及结构形式的选择 - 9 -
3.1 落料、 拉深、 冲孔复合模的设计 - 9 -
四 模具工作零件刃口尺寸及公差的计算 - 10 -
4.1 落料、 拉深、 冲孔复合模 - 10 -
五 模具零件的选用, 设计及必要的计算 - 13 -
5.1 落料, 拉深、 冲孔复合模 - 13 -
5.1.1 成形零件 - 13 -
5.1.2 支撑固定零件 - 15 -
5.1.3 卸料零件 - 16 -
5.1.4 定位零件 - 16 -
5.1.5 导向装置 - 18 -
六 压力机的校核 - 19 -
6.1 落料、 拉深-冲孔模压力机的校核 - 19 -
6.1.1闭合高度的校核 - 19 -
6.1.2 工作台面尺寸的校核 - 19 -
6.1.3 滑块行程的校核 - 19 -
6.1.4 电动机功率的校核 - 19 -
七 模具的动作原理及综合分析 - 20 -
7.1 落料、 拉深、 冲孔模的动作原理 - 20 -
八 凸凹模加工工艺方案 - 21 -
8．1凸模,凹模加工工艺路线 - 21 -
8.2 模具的装配: - 27 -
九 设计总结 - 29 -
主要参考文献 - 30 -
谢 辞 - 31 -

前言
随着经济的发展, 冲压技术应用范围越来越广泛, 在国民经济各部门中, 几乎都有冲压加工生产, 它不但与整个机械行业密切相关, 而且与人们的生活紧密相连。
冲压工艺与冲压设备正在不断地发展, 特别是精密冲压。高速冲压、 多工位自动冲压以及液压成形、 超塑性冲压等各种冲压工艺的迅速发展, 把冲压的技术水平提高到了一个新高度。新型模具材料的采用和钢结合金、 硬质合金模具的推广, 模具各种表面处理技术的发展, 冲压设备和模具结构的改进及精度的提高, 显著地延长了模具的寿命和扩大了冲压加工的工艺范围。
由于冲压工艺具有生产效率高、 质量稳定、 成本低以及可加工复杂形状工件等一系列优点, 在机械、 汽车、 轻工、 国防、 电机电器、 家用电器, 以及日常生活用品等行业应用非常广泛, 占有十分重要的地位。随着工业产品的不断发展和生产技术水平的不断提高, 冲压模具作为个部门的重要基础工艺装备将起到越来越大的作用。能够说, 模具技术水平已成为衡量一个国家制造业水平的重要指标。
当前国内模具技术人员短缺, 要解决这样的问题, 关键在于职业培训。我们做为踏入社会的当代学生, 就应该掌握扎实的专业基础, 现在学好理论基础。毕业设计是专业课程的理论学习和实践之后的最后一个教学环节。希望能经过这次设计, 能掌握模具设计的基本方法和基本理论。

一 零件图及工艺方案的拟订
1.1零件图及零件工艺性分析
1.1.1 零件图

图1—1)
工件图: 如图1—1所示
名称: 端盖
材料: Q235
板厚: 1mm
1.1.2 零件的工艺性分析
端盖所用的材料为碳素结构钢Q235,其力学性能如下: τ=304～373Mpa,
σb=432～461 Mpa, σs=235Mpa。
由于图样上未注公差等级, 属自由尺寸, 确定其精度等级为IT13级, 大、 中批量生产。该制件形状简单, 尺寸较小, 厚度适中, 属于普通冲压件, 但有几点应该注意:
①根据工件的形状分析, 该工件为圆筒形件,因此在加工时要考虑到整形工序;
②零件的底部是有孔的筒形件, 因此必须得考虑这一筒形件的成型方案;
③拉深的h/d较大, 要考虑能否一次拉成, 且最后一次拉深成型是应注意保证R2的圆角;
④大批量生产, 应重视模具材料的选择和模具结构的确定, 保证模具的寿命;
⑤制件较小, 从安全考虑, 要采取适当的取件方式, 模具结构上设计好推件和取件方式。
1.2 工艺方案的确定
1.2.1 零件底部通孔成型方案的确定
底部7个通孔可有多种成型方案:
第一种方案: 拉深成型后再在底部冲孔;
第二种方案: 先在底部冲一小孔, 然后在拉深成型。
若采用第一种孔的成型方案, 工序集中, 工件的质量较高, 适合大、 中批量生产, 图样上对工件精度工件要求不是很高的情况下, 能够采用; 第二种方案先在底部冲预制小孔, 在拉深的过程中预制孔会变形, 而且拉深也会出现缺陷, 由于变形的不均匀, 拉深的直壁的质量也不好。综上, 采用第一种成型方案。 1.2.2工序的安排
对工序的安排, 拟有以下几种方案:
①.落料 -- 冲孔 -- 拉深 — 整形
②.落料 — 拉深 — 冲孔 — 整形
③.落料 — 拉深 — 整形 — 冲孔
对于方案①, 先冲孔再拉深, 在拉深的过程中预制孔会变形, 而且拉深也会出现缺陷, 由于变形的不均匀, 拉深的直壁的质量也不好。方案②将整形放在冲孔的后面, 虽然使模具的制造比较简单, 可是整形前的毛坯尺寸要求较高, 计算复杂, 且精度不易保证; 方案③将冲孔放在最后, 很容易保证工件的精度, 且没有出现方案①②的问题, 故此方法为最佳方案。
综上所述, 最终确定采用方案③。

二 工艺设计
2.1 计算毛坯尺寸
2.1.1 确定拉深次数
⑴选定修边余量
查《冲压手册》表4—5, 确定δ=1.2mm
⑵计算工件表面积
为了便于计算,将该零件分成若干个简单几何体计算
圆筒直壁部分的表面积:
A1=πd(h + δ)
=3.14×109×(17 + 1.2)
=6229.132
R2圆球台部分的表面积:
A2=2π(d。/2 + 2r/π) πr/2
=2×3.14×(109/2 + 5/3.14) ×3.14×2.5/2
=1382.6205
底部表面积为:
A3=πd。2/4
=3.14×1092/4
=9326.585
则工件总面积为:
A= A1 + A2 + 9326.585
=6229.132 + 1382.6205 + 9326.585
=16938.3375
⑶预算毛坯直径D
根据毛坯表面积等于工件表面积的原则:
πD2/4=A
D=146.8928(圆整147mm)
⑷ 确定拉深次数
总拉深系数为: m = dn/D = 109/147=0.741
由毛坯相对厚度t/D×100=1.04
查《冲压工艺及模具设计》P158表2.4.7得第一次拉深系数
m1=0.84～0.65
∴ 能够一次拉成
2.2 确定排样和裁板方案
这里毛坯直径Φ147mm尺寸比较大, 考虑到操作方便, 采用单排
由《冲压工艺与模具设计》P45表2.5.2 确定搭边值:
工件间: a1=0.8
沿边: a=1
进距 A=d0+a1=147 + 0.8=147.8
条料宽度 B=d0+2a=147+2×1=149
查《冲压模具设计资料》 选用 1500×4000×1标准钢板
裁板方案有纵裁和横裁两种, 比较两种方案, 选用其中材料的利用率较高的一种。
纵裁时:
每张板料裁成条料数: n1=1500/149=10 余10mm
每块条料冲制的制件数 n2=( 4000-0.8) /147.8 =27 余8.6mm
∴每张板料冲制的制件数 n=n1×n2=10×27
=270个
材料利用率 η=nF /F。×100%
=270×16963.065 /1500×4000×100%
=76.33%
横裁时:
每张板料裁成的条料数 n1=4000/149=26 余126mm
每块条料冲制的制件数 n2=( 1500-0.8) /147.8=10 余21.2mm
∴每张板料冲制的制件数 n=n1× n2
=26×10
=260个
材料利用率 η= nF /F。×100%
=260×16963.065 /4000×1500×100%
=73.51%
由上述计算结果可知, 应采用材料利用率高的纵裁, 排样图如图2—1所示

图2 — 1)
2.3 工序的合并与工序顺序
根据上面的分析与计算, 此件的全部基本工序有落料、 拉深、 冲孔、 整形
根据这些基本工序, 能够拟出以下几种方案:
方案⑴: 落料与拉深复合, 其余为基本工序;
方案⑵: 落料与拉深复合, 冲孔与整形复合, 其余按基本工序;
方案⑶: 落料与拉深复合, 冲孔、 整形为基本工序;
方案⑷: 落料、 拉深、 与冲孔复合, 最后整形;
方案⑸: 全部基本工序合并, 采用连续拉深冲压方式
分析上述几种方案:
方案⑴复合程度低, 在生产量不大的情况下, 采用这一方案可行, 因生产率太低, 且使用的模具较多;
方案⑵将冲底孔与翻边复合, 使模具壁厚较小, 模具容易损坏;
方案⑶冲孔与整形复合, 使工序不好安排, 若整形在前, 冲孔在后则不能保证凸缘的形状与精度, 其结构虽然解决了壁厚太薄的问题, 但模具的刃口不在同一平面内, 因此刃口用钝后, 刃磨很不方便, 因此不可取;
方案⑷采用连续模, 将各基本工序合并, 生产率高, 但将整形单独划分为一个工序, 生产率低于第五种方案。
方案⑸没有上述缺点, 模具复合程度较高, 所需的模具较少, 且模具设计容易, 其制造费用也较低, 产品凸缘的制造精度也可经过最后一次的整形工序来达到, 因此选定这一方案。
综上, 本次需设计的模具为落料、 拉深、 冲孔复合模;
2.4 计算各工序的压力
已知工件的材料为Q235,是普通碳素结构钢, 其力学性能如下: τb=304～373Mpa,σb=432～461 Mpa, σs=235Mpa。
一、 落料、 拉深、 冲孔工序的计算
落料力: P1=1.3лdtτ ( d=147mm,t=1mm)
=1.3 π×147×1×350
=210018.9(N)
落料的卸料力: P2=k卸P1 ( 查表得: k卸=0.04～0.05)
=0.04×210018.9
=8400.756(N)
冲孔力(Φ15): P3=1.3 πd孔tτ
=1.3 π×15×1×350
=21430.5(N)
冲孔的推件力: P4=n﹒k2﹒p3
(查表2-37 凹模型口直壁高度=6mm,n=h/t=6,k2=0.055)
∴P4= 4×0.055×21430.5
=4286.1 (N)
冲孔力(6×Φ6): P5=1.3 πd孔tτ
=1.3 π×6×1×350
=8752.2(N)
冲孔的推件力: P6=n﹒k2﹒p5
(查表2-37 凹模型口直壁高度=6mm,n=h/t=6,k2=0.055)
∴P6= 4×0.055×8752.2
=1885.844(N)
拉深力: P7=πdntσbK3 (σb取461)
=3.14×109×1×461×0.9
=14 .674(N)
整形力: 整形力可按照下式计算:
F整形 = Aq
式中 F——校平力, 单位 N ;
A——校平投影面积( 整圆角部分投影面积) mm2 ,
A = π( d02－6×d12 – d22) /4
= π( 1092－6×62–152) /4
= 2860 mm2 ;
q—单位校平力, 查《冲压工艺与模具设计》表6—9( P161 ) 可知q =90MPa 。
将A和q 值代入F整形 = Aq即可得整形力F整形= 2860×90 = 257400 N 。
根据以上计算和分析,这一工序的最大总压力为:
P=P1 + P2 + P3 + P4 + P5 + P6 + P7
=210018.9+8400.756+21430.5+4286.1+8752.2+1885.844+14 .674
=396778.014(N)
总压力完全能够满足整形所需。
2.5 压力机的选择
根据以上计算和分析, 再结合车间设备的实际情况, 选用公称压力为20KN的开式双柱固定台可倾压力机( 型号为J23—40) 能满足使用要求。
压力中心的确定
模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作, 应使冲模压力中心与压力机滑块的中心重合。否则, 会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷, 使滑块和导轨间产生过大的磨损, 模具导向零件加速磨损, 降低模具和压力机的使用寿命。由于该制件的毛坯及各工序均为轴对称图形, 而且只有一个工位, 因此压力机的中心必定与制件的几何中心重合。
三 模具类型及结构形式的选择
根据确定的工艺方案和零件的形状特点, 精度要求, 预选设备的主要技术参数, 模具的制造条件及安全生产等, 选定模具类型及结构形式。
3.1 落料、 拉深、 冲孔复合模的设计
只有在拉深件高度比较高时, 才能采用落料、 拉深复合模, 这是因为浅拉深若采用复合摸, 则落料凸模( 肩拉深凹模) 的壁厚会太薄, 造成模具的强度不足。本模具中, 凸凹模壁厚的最小值 bmin=26.46mm能够保证强度, 故采用复合模的结构是合理的。
落料、 拉深、 冲孔复合模常采用典型结构, 即落料采用正装式, 拉深采用倒装式。工件厚度一般( t=1mm) ,故采用弹性卸料装置, 弹性卸料装置除了卸料的作用外, 在拉深时, 还能够起到压边的作用。
顶件时采用弹性顶件装置,弹性力由橡皮产生,由托杆将力传到工件上,将工件顶出;推件是采用刚性推件装置,将工件从凸凹模中推出。
落料、 拉深、 冲孔复合模的结构形式如下页 图3—1) 所示。

图3—1)
四 模具工作零件刃口尺寸及公差的计算
4.1 落料、 拉深、 冲孔复合模
①落料刃口 工件外形落料凹模采用整体结构, 直刃口形式。这种刃口强度较好, 孔口尺寸不随刃口的刃磨而增大, 适用于形状复杂、 精度要求高的工件向上顶出的要求。落料的基本尺寸为147mm。
查《冲压手册》表2—28, 可得凸、 凹模刃口的极限偏差:
δ凸 = 0.025 mm
δ凹 = 0.040 mm。
= 0.025 + 0.040 = 0.065
查《冲压手册》表2—23, 可知凸、 凹模初始双面间隙Z为:
Zmin = 0.15;
Zmax = 0.19
Zmax - Zmin = 0.19 – 0.15= 0.04
＞ Zmax - Zmin , 故凸、 凹模分开加工。又工件的尺寸D-△=147-0.63mm 。又查《冲压手册》表2—30得磨损系数X=1 。落料尺寸由凹模刃口决定, 计算以凹模为基准:
D凹 = ( D-X△) +δ凹
= 146.37+0。040
D凸 =( D-X△-Zmin) -δ凸
= 146.22 -0.025
②计算冲孔( Φ6) 模凸、 凹模刃口尺寸
查《冲压手册》表2—28, 可得凸、 凹模刃口的极限偏差:
δ凸 = +0.008 mm
δ凹 = 0.012 mm。
= 0.008 + 0.012 = 0.02
查《冲压手册》表2—23, 可知凸、 凹模初始双面间隙Z为:
Zmin = 0.15;
Zmax = 0.19。
Zmax - Zmin = 0.19–0.15 = 0.04
< Zmax - Zmin , 故凸、 凹模分开加工。又工件的尺寸D-△=6+ 0.18mm
又查《冲压手册》表2—30得磨损系数x = 1 。冲孔尺寸由凸模刃口决定, 计算以凸模为基准:
D凸= ( Dmin +x△) -δ凸
= 6.18-0.008 mm
D凹= ( D凸+Zmin) +δ凹
= 6.33+0.012 mm
③计算冲孔( Φ15) 模凸、 凹模刃口尺寸
查《冲压手册》表2—28, 可得凸、 凹模刃口的极限偏差:
δ凸 = +0.011 mm
δ凹 = 0.018 mm。
= 0.011 + 0.018 = 0.029
查《冲压手册》表2—23, 可知凸、 凹模初始双面间隙Z为:
Zmin = 0.15;
Zmax = 0.19。
Zmax - Zmin = 0.19–0.15 = 0.04
< Zmax - Zmin , 故凸、 凹模分开加工。又工件的尺寸D-△=15+ 0.27mm
又查《冲压手册》表2—30得磨损系数x = 1 。冲孔尺寸由凸模刃口决定, 计算以凸模为基准:
D凸= ( Dmin +x△) -δ凸
= 15.27-0.011 mm
D凹= ( D凸+Zmin) +δ凹
= 15.42+0.018 mm
④计算拉深部分刃口尺寸
拉深件尺寸以内径为准, 基本尺寸为ø108mm, 公差△=0.54。计算时以凸模为基准, 间隙取在凹模上。
查《冲压手册》表4—74( P305) 得其单面间隙C = 1～1.1t , 取C = 1.1t = 1.1 mm
查《冲压手册》表4—76得拉深模凸、 凹模的制造公差分别为:
δ凸= 0.025, δ凹= 0.040 。
凸、 凹模刃口尺寸的计算如下:
D凸=( d + 0.4△) -δ凹
=( 108 + 0.4×0.54) -0.025
=108.216-0.025 mm
D凹=(d + 0.4△+ 2C)+δ凹
=( 108 + 0.4×0.54 + 2×1.1) +0.040
= 110.416+0.040 mm
拉深凸模圆角半径R凸= 2mm ; 拉深凹模圆角半径R凹= 3mm 。
五 模具零件的选用, 设计及必要的计算
5.1 落料, 拉深、 冲孔复合模
5.1.1 成形零件
一、 凸模
凸模材料选用T10A, 淬火硬度达到62HRC。采用带肩凸模( 图5-1所示为冲孔凸模、 图5—2所示为拉伸凸模)

图5-1)

图5-2)
二、 凹模
落料凹模实际最大外形尺寸b =147 mm
查《冲压工艺及模具设计》P68得K =0.19
凹模厚度: H=kb =0.19×147 =27.93 mm(取28mm)
凹模壁厚: C=( 1.5～2) ×H=1.6×28=44.8mm
因此,凹模最大外形尺寸为:
L=D+2C
=147+2×44.8
=236.6mm( 圆整取277mm)
凹模材料选用T10A, 淬火硬度达到62HRC。凸凹模采用台阶式结构, 采用固定板固定, 这样简化了模具的结构, 节省了材料的成本。外形尺寸如图5-3所示

图5-3)
5.1.2 支撑固定零件
上、 下模座中间联以导向装置的总体称为模架。一般都是根据凹模最大外形尺寸D。选用标准模架。凹模最大外形尺寸为237 mm×237 mm, 选用GB2851.3—81中的后侧导柱模架。模具的闭合高度h = 240～285mm ,
上模座为250×250×50, 下模座为250×250×65 , 导柱的基本尺寸为ø33mm 。
上模座选用GB2855.5—81 中的后侧导柱上模座, 材料为HT200、 Ⅱ型。
其主要参数:
L= 250mm B = 250mm、 t = 50mm
= 260 mm S = 250mm = 160mm
=290mm R = 50mm = 100mm
D =50+0.025mm　　

(上模座)
下模座选用GB2855.6—81中的后侧导柱下模座, 材料为HT200。
其主要参数: 　
L= 250mm B = 250mm t = 65mm
= 260 mm S = 250mm = 160mm
= 290mm R = 50mm = 100mm
D =35-0.025mm

(下模座)
模柄选用凸缘式模柄, 参见GB2862.1—81。材料为Q235的Ⅱ型凸缘式模柄。模柄中打杆孔的直径为ø17mm其具体参数为:
d = 50mm D = 100mm h = 78mm
h2 = 18mm D1= 62mm d1 = 13mm
d2 = 18mm d3 =11mm b1 = 11mm

(模柄)
5.1.3 卸料零件
由于工件厚度为1 mm, 为保证冲裁件表面的平整采用弹压卸料板卸料。根据卸料力的大小取卸料板厚度为12mm, 根据模座周界大小取卸料橡胶尺寸为250×250×70
橡胶的可压缩量为h=H×0.3=70×0.3=21mm
凹模深度为3mm, 所选橡胶满足使用要求。
5.1.4 定位零件
采用两颗导料销和一个固定挡料销定位。固定挡料销在GB2866.11—81中选取直径D = 8mm 、 d =4mm 、 高度h = 3mm 的Ⅰ型固定挡料销。这种零件结构简单, 制造、 使用方便, 直接装在凹模上即可

(挡料销)

(导料销)
凹模上固定挡料销孔与刃口之间的壁厚为3mm, 大于允许的最小壁厚2mm, 满足强度要求。故所选的挡料销合适。
上、 下模座螺钉选取　
由凹模周界250 ×250选用M16的内六角圆柱头螺钉
参照模具各零件的具体情况,
上模座选用四颗M16X45的内六角圆柱头螺钉固定。
　　　　下模座选用四颗M16X50的内六角圆柱头螺钉固定。

( 螺钉)
卸料螺钉
查《冲压模具简明设计手册》表15-34选取卸料螺钉
选用M16X180的圆柱头内六角卸料螺钉

( 卸料螺钉 )
其主要参数: d1=20 l=20 d2=30 H=20
t=10 s=14 d3=17 d4=16
d5=13 L=180
上、 下模座销钉的选取
由凹模周界250×250选用Φ10的圆柱销钉
根据模具的实际情况
上模座选用两颗Φ10×90的圆柱销钉定位
下模座选用两颗Φ10×90的圆柱销钉定位
(圆柱销钉)
参照模具各零件的具体情况, 合理布置螺钉、 圆柱销的位置, 从GB70—76和GB119—76中选适当的规格与尺寸。
5.1.5 导向装置
本模具采用圆形导柱、 导套式的导向装置。导柱与导套之间采用间隙配合, 配合精度为H7/R6 。导柱与导套相对滑动, 要求配合表面有足够的强度, 又要有足够的韧性。因此材料选用20钢, 表面经渗碳淬火处理, 表面硬度为58～62HRC。
导柱选用GB2861.2—81中的B型导柱, 直径d = 35mm 、 极限偏差为R7 、 长度L = 230mm l=65mm。
导套选用GB2861.6—81中的A型导套, 直径d =35mm 、 D=50、 极限偏差为H7 、 长度L =125mm 、 H=48mm 、 l=25mm。
六 压力机的校核
6.1 落料、 拉深-冲孔模压力机的校核
6.1.1闭合高度的校核
所选压力机的最大闭合高度为300mm, 闭合高度的调节量为80mm垫板的尺寸为65mm
∴Hmin=300-80=220
本次设计模具的的闭合高度为260
Hmax-5=295 Hmin+10=230
∴满足 Hmax-5≥ H≥Hmin+10
6.1.2 工作台面尺寸的校核
所选压力机的工作台尺寸为: 左右: 360 前后: 250
而模具的外形尺寸为: 250×250
根据工作台面尺寸一般应大于模具底座50～70mm, ∴工作台面尺寸满足
其工作台孔尺寸为Ø260, 大于废料尺寸, 能够漏料
6.1.3 滑块行程的校核
滑块行程应保证方便地放入毛坯和取出零件, 对于拉深工序, 滑块行程应大于零件高度的2倍
零件高度的2倍=2×20=40mm
而滑块行程为80mm, ∴滑块行程满足
6.1.4 电动机功率的校核
由于此副模具具有拉深, 而拉深的功较大, 可能出现压力足够而功率不足的现象。
拉深功: ω=C·Fmax·n/1000
=0.7×14 .674×10/1000
=994.025718(J)
所需压力机电机功率为: P=K·ω·n/60×1000η
=1.3×994.025718×100/60×1000×0.7×0.9
=3.42(kw)
∴ 电机的功率完全满足。
综上, 所选压力机J23-40满足需要。
七 模具的动作原理及综合分析
7.1 落料、 拉深、 冲孔模的动作原理
本模具在一次行程过程中完成制件的落料、 拉深、 冲孔全部工作
当压力滑块下行时, 首先在凸凹模20和凹模2的作用下, 从条料上落下Ø147mm的毛坯料, 毛坯料被压在凸凹模20和下面有托杆的顶件器28之间, 而后在凸凹模27作用下进行拉深, 当压力机滑块接近下死点时, 在凸模12的作用下冲出Ø15mm和6×Ø6mm的孔。压力机滑块下降到底点, 冲模处于镦死状态, 整形处工件与模具刚性接触, 当压力机滑块上行时, 成形凸模在托杆的作用下用顶件器将制件从凸模上顶出, 最后在打杆的作用下将制件推出。
本次设计的模具为复合模, 在压力机的一次行程中, 经一次送料定位, 在模具的同一部位同时完成几道工序,其冲裁件的相互位置精度高,对条料的定位精度较低。这副模具的生产率高,冲压件精度高,但模具结构较复杂,制造精度要求高,制造难度大,成本也较高。这种模具适用于生产批量大,精度要求高,内外形尺寸差较大的冲裁件。冲孔废料由凸凹模孔向下排除使操作方便。
本次设计的模具都采用手工送料和取件,这主要是考虑到中国的人力资源丰富,且手工送料和取件能够使模具的结构简单化。
所选的模架螺钉等零件都是从标准件中选取,这样可有效的降低成本。从安全的角度考虑,模具结构还有不足,需要改进。模具图如图7—1所示)

图7—1)

八 凸凹模加工工艺方案
8．1凸模,凹模加工工艺路线

凹模加工工艺卡

宝鸡文理学院

工艺过程
综合卡片
产品名称
端盖
零件名称
凹 模
零件图号
第4页

材
料

牌号
12MoV

Cr12Mov

毛坯
种类
铸件
零件重量 kg
毛重

尺寸

Ø261x75

净重

性能

每 台
件 数

每 件 批 数

工序号

工 序 内 容

加工车间
设备名称
及 编 号
工艺装备名称及编号

技术
等级
工时定额

夹具

刀具

量具
单件
1
粗 车 外 圆

机加工车间

三爪卡盘

外圆粗车刀
游标卡尺

2
精 车 外 圆

机加工车间

三爪卡盘

外圆精车刀
游标卡尺

3
钻 孔

机加工车间

三爪卡盘

钻孔刀
游标卡尺

4
镗 孔

机加工车间

三爪卡盘

镗刀
游标卡尺

5
车 断

机加工车间

三爪卡盘

车断刀

6
钻 孔

机加工车间

专用夹具

钻 头
游标卡尺

7
攻 螺 纹

钳工车间

专用夹具

螺纹刀

凸凹模加工工艺卡1

宝鸡文理学院

工艺过程
综合卡片
产品名称
轴碗
零件名称
凸凹模1
零件图号
第5页

材
料

牌号
12MoV

Cr12Mov

毛坯
种类
铸件
零件重量 kg
毛重

尺寸

Ø203x200

净重

性能

每 台
件 数

每 件 批 数

工序号