【毕业设计】某型锥形盖冲压工艺及其模具毕业设计说明书

其中，方案模具结构简单，但需要四副单工序模，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。

方案二需要两副复合模，结构复杂，制造难度加大，成本高，但工件的相对位置精度及生产效率都较高，满足大批量生产要求，工件精度也能满足要求，操作方便。

方案三中的级进模比单工序模生产率高，减少了模具和设备的数量，工件精度较高，便于操作和实现生产自动化。

对于特别复杂或孔边距较小的冲压件，用简单模或复合模冲制有困难时，可用级进模逐步冲出。

但级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高，般适用于大批量生产小型冲压件。

通过对上述三种方案的分析比较，该零件的冲压生产采用方案二为佳。

模具总体设计模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用复合模冲压。

因为倒装式复合模结构简单，可以直接利用压力机的打杆装置进行推件卸件可靠，便于操作，并为机械化出件提供了有利条件，应用十分广泛，所以模具类型为倒装式复合模。

操作与定位方式操作方式零件的生产批量较大，但合理安排生产可用手工送料方式，也能满足生产要求，这样就可以降低生产成本，提高经济效益。

定位方式因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用两个固定挡料销导料，无侧压装置。

控制条料的送进步距采用固定挡料销定距。

而第件的冲压位置因为条料长度有定余量，可以靠操作工目测来定。

卸料出件方式卸料方式刚性卸料与弹性卸料的比较刚性卸料是采用固定卸料板结构。

常用于较硬较厚且精度要求不高的工件冲裁后卸料。

当卸料板只起卸料作用时与凸模的间隙随材料厚度的增加而增大，单边间隙取。

当固定卸料板还要起到对凸模的导向作用时卸料板与凸模的配合间隙应该小于冲裁间隙。

此时要求凸模卸料时不能完全脱离卸料板。

主要用于卸料力较大材料厚度大于且模具结构为倒装的场合。

弹压卸料板具有卸料和压料的双重作用，主要用于料厚小于或等于的板料由于有压料作用，冲件比较平整。

卸料板与凸模之间的单边间隙选择，若弹压卸料板还要起对凸模导向作用时，二者的配合间隙应小于冲裁间隙。

常用作落料模冲孔模正装复合模的卸料装置。

工件平直度较高，料厚为相对较薄，卸料力不大，因为弹压卸料模具比刚性卸料模具方便，操作者可以看见条料在模具中的送进动态，且弹性卸料板对工件施加的是柔性力，不会损伤工件表面，故可采用弹性卸料。

出件方式对于复合模生产，应采用上出件比较便于操作与提高生产效率。

确定送料方式因选用的冲压设备为开式压力机且垂直于送料方向的凹模宽度大于送料方向的凹模长度故采用纵向送料方式，即由前向后送料。

确定导向方式方案采用对角导柱模架。

由于导柱安装在模具压力中心对称的对角线上，所以上模座在导柱上滑动平稳。

常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模复合模。

方案二采用后侧导柱模架。

由于前面和左右不受限制，送料和操作比较方便。

因为导柱安装在后侧，工作时，偏心距会造成导套导柱单边磨损，严重影响模具使用寿命，且不能使用浮动模柄。

方案三四导柱模架。

具有导向平稳导向准确可靠刚性好等优点。

常用于冲压件尺寸较大或精度要求较高的冲压零件，以及大量生产用的自动冲压模架。

方案四中间导柱模架。

导柱安装在模具的对称线上，导向平稳准确。

单只能个方向送料。

根据以上方案比较并结合模具结构形式和送料方式，为提高模具寿命和工件质量，该复合模采用后侧导柱的导向方式，即方案二最佳。

零件的工艺计算拉深工艺计算零件材料厚度为，比较小，所以所有计算以毛坯直径为准。

确定零件修边余量零件的凸缘相对直径式中凸缘直径锥形件中径。

查文献表得修边余量，所以，修正后拉深件凸缘的直径应为。

确定坯料尺寸按照拉深前毛坯面积等于拉深后工件面积的原则，查文献表得到以下表面积的计算公式其中零件凸缘部分的表面积为，零件除去凸缘部分的表面积为。

判定能否次拉深成形因为零件为带个阶梯的锥形件，所以首先要判定锥形部分能否次拉深成形。

零件的坯料相对厚度式中柸料厚度柸料尺寸。

零件的相对高度式中锥形件部分的高度锥底直径。

查文献表得，符合浅锥形件拉深的条件，所以零件的锥形部分能次拉深成形。

又因为零件带个阶梯，所以要判定阶梯形部分能否次拉深成形。

零件的坯料相对厚度，零件的相对高度式中工件高度锥底直径。

查文献表得拉深次数为次，所以零件的阶梯形部分能次拉深成形。

通过以上两次判定可以确定零件可以次拉深成形。

拉深系数式中锥底直径柸料尺寸。

判定是否用压边圈或拉深筋由于拉深时，毛坯的变形程度不大，拉深后回弹较大，为减小回弹常使用带平面边圈或拉深筋的拉深模。

因为零件的坯料相对厚度，拉深系度，查文献表得零件可以用压边圈。

落料拉深复合模工艺计算落料凸凹模刃口尺寸根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法。

落料尺寸为，落料凹模刃口尺寸计算如下。

查文献表得该零件冲裁凸凹模最小间隙，最大间隙，查文献表凸模制造公差凹模制造公差。

将上述各值代入校验是否成立。

经校验，不等式不成立。

又因为凸凹模制造公差为，重新取所以可按凸凹模制造基本公式计算工作零件刃口尺寸凹模刃口尺寸凸模刃口尺寸拉深凸凹模尺寸计算拉深后零件标注内形尺寸的直径为，由公式确定拉深凸凹模间隙值，查文献表得间隙系数，所以拉深凸凹模间隙值，则拉深凹模拉深凸模排样设计与计算排样方式的选择方案有废料排样沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。

冲件尺寸完全由冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。

方案二少废料排样因受剪切条料和定位误差的影响，冲件质量差，模具寿命较方案低，但材料利用率稍高，冲模结构简单。

方案三无废料排销孔与凹模刃壁间的距离不能太近，详细距离文献表。

凹模孔口的结构形式选用孔口为直刃壁的凹模，因为板厚，所以直刃壁高度取。

凹模轮廓尺寸的确定凹模厚度式中垂直送料方向的凹模刃壁间最大距离系数，考虑板料厚度的影响，查文献表得所以但该工件上还需冲很多较小的小孔，且均在同凹模上进行，所以凹模厚度应适当增加，当为落料拉深复合模时，取当为冲孔切边复合模时，取其。

垂直于送料方向的凹模宽度当为落料拉深复合模时，。

当为冲孔切边复合模时，。

送料方向的凹模长度式中送料方向的凹模刃壁间最大距离送料方向的凹模刃壁至凹模边缘的最小距离，查文献表得所以为了保证凹模有足够的强度，将其外径增大到。

其他支承零件的设计模柄的设计当为落料拉深复合模时，选用个螺钉紧固于上模座的凸缘模柄。

当为冲孔切边复合模时，选用个螺钉紧固于上模座的凸缘模柄。

凸模固定板的设计根据工件形状，选用标准圆形的凸模固定板，其厚度般为凹模厚度的，综合考虑，当为落料拉深复合模时，取当为冲孔切边复合模时，取。

校核垫板的采用与否式中凸模头部端面对模座的单位面积压力凸模承受的总压力当为落料拉深复合模时，所以，查文献表得模座材料的许用压应力。

因为，所以可以不加垫板。

当为冲孔切边复合模时所以，因为，所以要加垫板，综合考虑，取垫板厚度。

凸凹模固定板的设计根据工件形状，选用标准圆形的凸凹模固定板，综合考虑，当为落料拉深复合模时，取其厚度为当为冲孔切边复合模时，取其厚度为。

压边圈的设计选用刚性压边圈装置，根据工件的凸缘部分，为了防止起皱，综合考虑取压边圈厚度为。

卸料螺钉的选用卸料板上设置个卸料螺钉，公称直径为，螺纹部分为，卸料螺钉尾部应留有足够的行程空间，以保证卸料的正常运动。

销钉的选用根据多方面的考虑，选用圆柱销。

当为落料拉深复合模时，取其公称尺寸为和当为冲孔切边复合模时，取其公称尺寸为。

凸模的结构设计凸模的结构形式及其固定方法根据零件形状和尺寸，采用整体式凸模，直接用螺钉和销钉紧固在下模座内，紧固在下模座的部分代替了凸模固定板。

凸模长度计算当为落料拉深复合模时，式中凸模固定板厚度凸模进入凹模的深度，取所以，。

当为冲孔切边复合模时，所冲孔为圆孔，为方便装配和满足凸模强度将冲孔凸孔凸模设计成阶梯式，采用数控铣削床加工。

式中凹模的高度工件的高度所以。

凸凹模的结构设计零件外形相对复杂，根据实际情况并考虑加工，为了满足凸凹模强度和刚性，将凸凹模设计成凸台式，使装配修磨方便。

采用成形铣成形磨削加工。

当为落料拉深复合模时，凸凹模的总长度为式中弹性卸料板厚度凸凹模固定板厚度橡胶安装高度增加长度。

它包括凸模的修磨量凸模进入凹模的深度凸模固定板与卸料板之间的安全距离等，般取所以，。

当为冲孔切边复合模时，凸凹模的总长度为式中凸凹模固定板厚度废料切边刀刃口高度增加长度。

它包括凸模的修磨量凸模进入凹模的深度凸模固定板与卸料板之间的安全距离等，般取所以，。

模具闭合高度当为落料拉深复合模时，式中上模座的高度凸凹模的高度凹模的高度工件的高度下模座的高度。

所以，。

当为冲孔切边复合模时，式中垫板厚度凸模固定板厚度废料切刀刃口到切边凹模的高度凸凹模固定板高度。

所以，。

模具零部件设计模具采用的是后置导柱模架根据以上计算结果，查文献表得模架规格为当为落料拉深复合模时，上模座，下模座，导柱，导套。

当为冲孔切边复合模时，上模座，下模座，导柱，导套。

其他零部件结构拉深凸模将直接由连接件固定在下模座上，凸凹模由凸凹模固定板固定，两者采用过渡配合关系。

模柄采用凸缘式模柄，根据设备上模柄孔尺寸，查文献表选用规格为的模柄。

确定装配基准落料拉深和切边冲孔都应以冲裁凸凹模为装配基准件。

首先确定凸凹模在模架中的位置，安装凸凹模组件，确定凸凹组件在下模座的位置，然后用固定板将凸凹模和下模座夹紧。

冲裁模具材料的选取查文献表得凸模的材料为，凹模的材料为，热处理硬度为。

上下模座选用铸铁型，材料采用，滑动导柱导套的材料采用，热处理硬度为。

弹性卸料板凸模固定板凸凹模固定板垫板的材料为号钢，垫板的热处理硬度为，其它的热处理硬度为。

拉深模压边圈材料采用，热处理硬度为。

推件块模柄打杆材料选用号钢，打杆的热处理硬度为。

紧固螺钉销钉卸料钉材料为号钢，紧固螺钉卸料钉的头部淬火，热处理硬度为，销钉的热处理硬度为。

模具零件的配合因为凸凹模间隙小于，所以导柱与导套间采用的间隙配合导板与凸模间采用的间隙定位配合因为冲裁件的内形尺寸不大，所以推件块内形与凸模间为的间隙配合。

导套导柱与底座间采用的过盈配合。

圆柱销与销孔，凸模与凸模固定板，模柄与上模座间采用的过渡配合。

冲压设备的选用与校核落料拉深复合模压力机设备的选用根据以上计算，同时考虑拉深件的高度选取开式双柱可倾压压力机，其主要