扬州大学广陵学院摘要模具属于精密机械的产品，它主要机械零件和机构组成。如成形工作零件导向零件定位零件支撑零件及送料机构抽芯机构推出机构等。模具与相应的成形设备如冲床塑料注射机压铸机等配套使用时，可直接改变金属或非金属材料的形状尺寸相对位置和性能，使之成形为合格的制件。在文档中第部分，主要叙述了冲压模具的发展状况，说明了冲压模具的重要性与本次设计的意义，接着是对冲压件的工艺分析，完成了工艺方案的确定。第二部分，对零件排样图的设计，完成了材料利用率的计算。再进行冲裁工艺力的计算和冲裁模工作部分的设计计算，对选择冲压设备提供依据。最后对主要零部件的设计和标准件的选择，为本次设计模具的绘制和模具的成形提供依据，以及为装配图各尺寸提供依据。通过前面的设计方案画出模具各零件图和装配图。关键词模具设计复合模绪论.模具研究的意义.冲压技术的发展.冲压工艺的基本工序和分类.冲压成型的特点.此次冲压模具设计的目的和意义零件冲压工艺分析.材料工艺性分析.零件结构.尺寸精度分析.分析制造零件所需方案.方案的比较.方案的确定.工序的确定工艺计算.排样的设计与计算毛坯形状的确定毛坯尺寸确定确定搭边确定条料宽度确定条料的进距材料的利用率排样图.落料的相关计算落料所需冲裁力卸料力顶件力推件力的确定冲裁模刃口尺寸计算.拉深相关计算拉深次数的确定拉深所需拉深力压料力弯曲力翻边力的计算拉深模工作部分尺寸计算.压力中心的确定模具结构与零件的设计.模具结构形式的确定.模具零件的设计凸模凹模的确定压边圈的确定卸料版的确定推件块的确定定位零件的选择紧固零件的选择模架的选择导向零件的选择模柄的选择.凸模凹模高度及强度校核高度确定强度校核确定模具的总高度.绘制模具装配图及非标准件零件图使用绘制三维图设计总结参考文献.绪论.模具研究的意义模具，是工业生产的基础工艺装备。德国人说模具工业是金属加工业中之王，美国人说模具工业是美国的基石，罗马尼亚人说模具就是黄金，而日本则说模具是促进社会繁荣富裕的动力。模具质量的高低决定着产品质量的高低，因此，模具被称之为“百业之母”或“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍甚至上百倍。车拖拉机飞机家用电器工程机械动力机械冶金机床兵器仪器仪表轻工日用五金等制造业中，起着极为重要的作用，模具是实现上述行业的钣金件锻件粉末冶金件铸件压铸件注塑件橡胶件玻璃件和陶瓷件等生产的重要工艺装备。采用模具生产毛坯或成品零件，是材料成形的重要方式之，与切削加工相比，具有材料利用率高能耗低产品性能好生产效率高和成本低等显著特点。模具是大批量生产同形产品的工具，是工业生产的主要工艺装备。采用模具生产零部件，具有生产效率高质量好成本低节约能源和原材料等系列优点，用模具生产制件所具备的高精度高复杂程度高致性高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代经济的基础工业。现代工业品的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展水平，因此模具工业对国民经济和社会发展将起越来越大的作用。.冲压技术的发展近几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺和新技术的生产中的广泛应用上，更重要的是人们对冲压技术认识与掌握的程序有了质的飞跃。在世纪年代，冲压技术还处于主要依靠从实践中总结出来的冲压工艺方法和工艺参数，能够制造出具有典型特征与规则形状的冲压件。但是对所应用的冲压成形方法的变形处理和冲压成形的规律并不十分了解，缺少必要的理论基础知识作为实践工作的指导。因此，当冲压生产中遇到与变形机理有关较为复杂的问题时，就会感到束手无策，无从下手，只是问题长时间的不到解决。到世纪末，冲压技术有了很大的进步，人们已经对常用的各种方法的成形机理有了基本的了解，也总结出些可以作为冲压成形理论内容的冲压变形规律，可以在对冲压成形机理深入了解的基础上开发更为先进的冲压工艺方法和改进冲压工艺过程。即使遇到复杂的与变形机理有关的难题也知道用什么方法解决。冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃。结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果，由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式计算机集成制造系统。把产品概念形成设计开发生产销售售后服务全过程通过计算机等技术融为体，将会给冲压制造业带来更好的经济效益，使现代冲压技术水平提高到个新的高度。.冲压工艺的基本工序和分类由于冲压件的形状尺寸精度要求原材料性能等的不同。目前在生产中所采用的冲压工艺方法是多种多样的。概括起来可以分为分离工序与成型工序。分离工序又可分为落料冲孔和剪切等。目的是在冲压过程中，使冲压件与板料沿定的轮廓线相互分离。成型工序可分为弯曲拉伸翻孔翻边胀形缩口旋压等。目的是使冲压毛坯在不破裂的条件下，产生塑性变形而获得定形状和尺寸的冲压件。上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁弯曲拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单工序。.冲压成型的特点由于冲压成形中的毛坯是厚度远小于板平面尺寸的板料以及由此决定的外力作用方式与大小等原因，致使冲压成形具有如下几个非常突出的特点。由于垂直于板面方向的单位压力的数值远小于板面方向上的内应力，所以大多数的冲压变形都可以近似的当作平面应力状态来处理，是变形力学的分析和工艺参数的计算等工作，都得到很大的简化。在各种冲压成形方法中，以拉应力作用为主的伸长类冲压成型过程多于以压应力为主的压缩类成形过程。在冲压成形时，板料毛坯离得内应力数值接近或等于材料的屈服应力，有时甚至小于板料的屈服应力。而在模锻和挤压时，有时毛坯的内应力可能超过其屈服应力许多倍。在冲压成形中，大多数情况下，板料毛坯都有种程度的自由度，常常是只有个表面与模具接触，而另侧表面是非接触的自由表面，甚至有时存在板料两侧表面都不与模具接触的变形部分。.此次冲压模具设计的目的和意义培养学生综合运用新学知识与技能，提高解决实际问题的能力，从而巩固深化已学知识培养学生调查研究熟悉技术政策运用国家标准手册等工具书进行设计计算数据处理编写技术文件等独立工作的能力让学生建立正确的设计和科学研究思维，树立实事求是严肃认真的科学工作态度。能综合运用在学校所学的理论和生产实际知识，进行次冲压模具的设计工作的实际训练，从而培养和提高自身独立学习和工作的能力为今后走入社会，进入工作岗位进步深造打下良好的基础。零件冲压工艺分析.材料工艺性分析设计要求如零件图图所示。材料为钢，厚度为。图零件图力学性能硬度未经处理.零件结构零件为非旋转体对称图形，需进行拉深冲裁胀形翻边工艺。.尺寸精度分析由于图未标注公差，属自由尺寸，可按级确定工件尺寸的公差。.分析制造零件所需方案方案全部使用单模具方案二先使用拉深落料复合模做出零件基本形状，再用胀形落料复合模进步加工，最后用冲孔及翻边模具完成零件。方案三先用冲孔落料复合模进行加工，再使用拉深胀形及翻边模具完成。.方案的比较分析比较上述三种工艺方案，可以看到方案，从生产效率模具结构和寿命方面考虑，这种方案有利于降低冲裁力合提高模具寿命，同时模具结构比较简单，操作比较方便。但工序复合程度低，生产率低，需要多道工序，多幅模具的累计误差大。方案二，相比方案节省了工序，冲孔工序安排在拉深成形后进行，可以保证零件的各孔距尺寸，缺点是复合模具结构复杂。方案三，相比方案节省了工序，但模具结构比方案复杂，而且拉深安排在冲孔以后进行，孔距不易保证，影响零件精度.方案的确定通过以上的方案分析，可以看出，选用方案二是比较合理的。考虑到零件的厚度及相关要求，本设计应选用四种模具，第种为落料拉深复合模，第二种为落料胀形复合模，第三种为冲孔模具，第四套为翻遍模具。布置及固定方式应合理。根据制件的特点，保证加工尺寸精度，落料拉深复合模要求先拉深，后进行冲裁落料落料胀形复合膜应先胀形，后冲裁落料。为了保证生产的制件精度达到定的要求，在设计条料的排样图时应该有准确的定位，还应考虑冲裁凸模布置会不会发生干涉的问题，以及应不应该设置空工位。另外还应计算完成零件所需拉深次数。.工序的确定工序拉深落料。模具拉深落料复合模具将毛坯拉深出拉深体，保留法兰边将拉深体外部法兰边冲裁出下图形状。如图图工序图工序二胀形落料模具胀形落料复合模具在拉深面实施胀形加工，下方大圆同拉深方向胀形，上方两个小圆向拉深方向的反方向胀形。将拉深体外边冲裁出零件图所画出外形。如图图工序二图工序三冲孔模具冲孔落料复合模具冲裁出零件所要求的孔位于拉深面上的三个孔处于中间胀形圆上的孔和外边上的六个孔如图图工序三图工序四翻边模具翻边模具对需要翻边的三个孔实行翻孔加工如图图工序四图工艺计算.排样的设计与计算由于该制件毛坯的的形状，采用无废料的排样方法是不可能做到的，但能采用有废料和少废料的方法。毛坯形状的确定零件为非旋转体对称零件，要经过多次加工，逐渐成型，因此毛坯形状应尽可能规则，以免使得模具形状过于怪异。毛坯尺寸确定零件为非旋转体，毛坯各个部位的尺寸应分开处理。可将拉深面看作个大圆与两个小圆组成，小圆与大圆的连接线按翻边处理，两个小圆的连接线按弯曲处理。将三个圆看作圆筒形拉深件，并设置宽为的法兰根据带法兰的圆筒拉深件计算公式，可算得小圆毛坯.大圆毛坯.拉深面直径拉深外边直径拉深高度因此，毛坯图为下图所示如图图毛坯图确定搭边根据毛坯外形，由模具设计与制造简明手册表，查得使用直排有废料排样根据模具设计与制造简明手册表，查得搭边值当时确定条料宽度冲裁件直径搭边值材料剪裁时公差，由模具设计与制造简明手册表，查得.则.确定条料的进距制材料的利用率材料利用率是冲压工艺中个非常重要的经济技术指标，其计算可用个进距内冲裁件的实际面积与毛坯面积的百分比表示式中个进距内冲裁件数量冲件实际面积，单位条料宽度，单位。所以材料的利用率为排样图如图所示图排样图该零件采取纵向送料方式。.落料的相关计算落料所需冲裁力卸料力顶件力推件力的确定冲裁力选择平刃口冲裁刃口周长材料抗剪强度在生产使用中，考虑到刃口变钝间隙不均和材料性能波动等因素，通常按以下式计算冲裁力。卸料力卸料力系数由冲模设计与制造实用计算手册表查得，顶件力顶件力系数由冲模设计与制造实用计算手册表查得，推件力推件力系数同时梗塞在凸模内的工件数，为凸模直臂刃口高度，为材料厚度取，则.由冲模设计与制造实用计算手册表查得，.冲裁模刃口尺寸计算由冲模设计与制造实用计算手册表查得，凸模尺寸凹模尺寸工件尺寸磨损系数，取.考虑在半径为的圆弧上，如图所示图小圆部分凸模由冲压工艺与模具设计查得，精度级，.，.，.，.考虑在半径为的圆弧上，如图所示图小圆部分凸模由冲压工艺与模具设计查得，精度级，.，.，.，.考虑在半径为的圆弧上，如图所示图上部突出小圆由冲压工艺与模具设计查得，精度级，.，.，.，.拉深零件为非旋转体，各个部位应分开处理。.拉深相关计算拉深次数的确定可将拉深面看作个大圆与两个小圆组成，将三个圆看作圆筒形拉深件。小圆与大圆的连接线按翻边处理，两个小圆的连接线按弯曲处理。利用极限相对高度对能否次拉深成型进行判断，若工件的相对高度小于或等于查得的极限相对高度时，则可以次拉深成型如果时，则不能次拉深成型，需进行多次拉深。小圆筒形件相对法兰直径.由冲模设计与制造实用计算手册表，查得修边余