毕业设计（论文）-轴盖复合模设计【含全套CAD设计图纸】

'购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸目录1绪论12冲裁件的工艺分析33确定冲裁工艺方案54模具总体设计64.1模具类型的选择64.2定位方式的选择64.3卸料方式的选择64.4导向方式的选择75模具设计工艺计算85.1排样、计算条料宽度及步距的确定85.1.1毛坯的尺寸计算85.1.2搭边值的确定95.1.3条料宽度的确定95.1.4材料利用率的计算105.2冲裁力的计算105.2.1冲孔力计算105.2.2落料力计算115.2.3翻边力的计算115.2.4推件力、卸料力的计算125.3压力中心计算145.4主要工作部分尺寸计算145.4.1冲孔刃口尺寸计算145.4.2落料刃口尺寸的计算155.4.3翻边的工作部分尺寸计算166确定模具的主要零部件的结构与尺寸196.1工作零件的结构设计196.1.1落料凹模的设计196.1.2冲孔凸模设计20II 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸6.1.3凸凹模的设计226.2卸料板的设计236.3推件装置的设计236.3.1推荐块的设计246.3.2打杆的设计246.3.3推板的设计246.4固定板的设计246.4.1凹模固定板的设计246.4.2凸凹模固定板的设计256.5卸料零件的设计256.5.1卸料装置的确定256.5.2弹性元件的计算266.5.3卸料弹簧的设计计算：266.6定位零件的确定276.6.1固定挡料销的选用276.6.2导料销的选用286.7顶杆的确定286.8垫板的设计286.9模柄的确定296.10翻边成型模的设计306.11模架的选择307压力机的选择328总装配图33结论34致谢35参考文献36II 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸1绪论模具的发展对机械行业甚至是国家重工业二胺起着非常重要的作用，高精度的模具是保证质量产品的关键因素，复合冲裁模具课题是依据当今模具产业发展的高效率高质量时代的要求而选的一个课程，选它的意义不仅可以适应社会机械行业的主流发展即高效率高精度化还可以增长我对模具设计的兴趣和了解。在现代中冶生产中，模具是重要的工艺装备之一，它在铸造、锻造、冲压、塑料、橡胶、玻璃、粉末冶金、陶瓷制品等生产行业中得到广泛应用。由于采用模具进行生产能提高生产率、节约原材料、降低成本，并可保证一定的加工质量要求，所以，汽车、飞机、拖拉机、电器、仪表、玩具和日常用品等产品的零件部件很多都采用模具进行加工。随着科学技术的发展，工业产品的品种和数量不断增加，产品的改型换代加快，对产品质量、外观不断提出新的要求，对模具质量的要求也越来越高。模具设计、制造工业部门肩负着为相关企业和部门提供商品（模具）的重任，必将影响产品的更新换代，使产品失去竞争能力，阻止我国经济的发展。因此，模具设计与制造技术在国民经济中的地位是显而易见的。在我国，模具制造属于专用设备制造业，中国很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。知道20世纪80年代后期，中国模具工业材驶入发展的快车道。近年来，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速。尽管我国的模具工业这些年来发展较快，模具制造的水平也在逐步提高，但和工业发达国家相比，存在较大差距，主要表现在模具品种少、精度差、寿命短、生产周期长等方面。由于制造技术落后，造成了模具供应部求的状况，远不能适应国名经济发展的需求，严重影响工业产品品种的质量的提高。许多模具（尤其是精密。复杂、大型模具）由于国内部能制造，不得不从国外高价引进。为了尽快改变这种状况，国家已采取许多促进模具精密、复杂、大型、长寿命模具的技术，使模具标准间实现大批量生产。37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸由于模具是一种生产效率很高的工艺装备，其种类很多（按期用途分为冷冲压模、塑料模、陶瓷模、压铸模、锻模、粉末冶金模、橡胶、玻璃模等），组成各种不同用途模具的零件更是多种多样。而冲压模具占模具总量的40%以上，许多零件都需要冲压才能完成，轴盖零件同样也需要。轴盖是应用广泛的机械零件之一，也叫端盖，是轴承座的主要外部零件，端盖的一般作用是：轴承外圈的轴向定位；轴承工作过程的防尘和密封（除本身可以防尘和密封外，也常和密封件配合以达到密封的作用）；位于车床电动机和主轴箱之间的端盖，主要起传递扭矩和缓冲吸震的作用，使主轴箱的转动平稳。因此该零件应具有足够的强度、刚度、耐磨性和韧性，以适应其的工作条件。该零件的主要工作表面为左右端面以及左端面的外圆表面，在设计工艺规程时必须重点考虑。端盖加工工艺的可行性与合理性直接影响零件的质量、生产成本、使用性能和寿命等。所以我们设计了这副模具来提高零件的质量、降低成本、增加其性能和使用寿命。37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸2冲裁件的工艺分析如下图所示的零件图：材料：H62制件厚度：1mm制件精度：IT14级生产批量：大批图2-1轴盖零件从该图中可以看出，该零件需要内外缘同时翻边翻边高度为4mm，需要计算最大翻遍高度Hmax，能否需要拉伸。由于产品批量较大，不宜采用单一工序生产，且不易保证内外缘的同心度。而用级进模结构复杂。采用复合模可一次完成落料、冲孔、内外缘翻边。因为该工件是轴对称件，材料厚度仅为1.0mm，冲裁性能较好。为了减少工序数经对该工件进行详细分析，并查阅有关资料后，可采用复合模一次压制成形。该工艺特点是首先进行落料，再冲孔，最后翻边成形。采用这种方法加工的工件外观乎整、毛刺小、产品质量较高，而且大大提高了生产效率。所以经分析，决定设计复合摸来完成此工件的加工。37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸表2-1其他材料的极限翻边系数毛坯材料极限翻边系数白铁皮0.700.65黄铜H62，t=0.5～6.0mm0.680.62铝，t=0.5～5.0mm0.700.64硬铝合金0.890.80计算翻边前是否需要进行拉深，这要核算翻边的变形程度，由模具设计手册查表2-1的极限翻边系数=0.62，则可只允许的最大翻边高度为：(2-1)式中：-最大翻边高度-翻边直径-圆角半径-材料厚度根据公式2-1得：=5.93零件竖直高度所以翻边是可以一次翻边成型，无需进行拉伸。37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸3确定冲裁工艺方案根据制件的工艺分析，其基本工序有落料、冲孔、内外翻边，按其先后顺序组合，可得如下几种方案：方案一：落料、冲孔同步、内翻边与外翻边分步进行。方案特点是模具制造比较简单，模具使用寿命较高，但精度低。方案二：落料、冲孔、内翻边与外翻边同步。方案特点是与第一方案相比因落料与冲孔分步进行可进小冲裁力，但降低了冲裁速度。方案三：落料、冲孔同步，内翻边、外翻边同步进行。方案特点是内翻边与外翻边同时进行时模具制造复杂，是冲孔凹模与内外翻边凸凹模做为一体，不但节省材料，也使模具结构紧凑，并提高制造精度。方案一与三比较，方案一工步多；方案二与方案三比较，方案二先落料不易保证工件的精度尺寸。方案三的特点符合大批量生产的特点和保证工件的尺寸精度，三道工序放在一起可以大大的提高工作效率和定位精度，并减轻工作量，节约能源，减低成本，而且可以避免方案一、二的加工方法中须将手伸入模具的问题，对保护操作者的安全也很有利。由此可知方案三优于方案一和二。根据分析采用方案三即复合冲裁模。37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸4模具总体设计4.1模具类型的选择由冲压工艺分析可知，该模具采用复合冲压模。因其结构简单、精度要求较高，孔边距较大，可以采用复合模方案：方案一：正装式复合模，该模具适用于冲制材料较软的或者板料较薄的平直度要求较高的冲裁件，还可以冲制孔边距较小的冲裁件。但是正装式复合模结构复杂，自动化程度低。方案二：倒装式复合模，倒装式不宜冲制孔边距较小的冲裁件，但倒装式复合模结构简单，又可以直接利用压力机的打杆装置进行推件。卸料可靠，便于操作，并为机械化出件提供了有力条件，故应用广泛。结论：根据以上比较，再根据垫片的实际结构，尺寸精度等，选择模具类型为倒装式复合模。4.2定位方式的选择定位零件的作用，是使条料或毛坯在精冲在确定正确的位置，从而保证冲出合格的制件，根据毛坏和模具不同的特点，必须采用不同形式的定位装置，冲模中常见的定位零件有定位板、定位销、挡料销、导料销，侧压板等。对于带有弹压卸料板的冲模，若采用活动挡料销，在冲件时活动挡料销随凹模的下行而压入孔内，工作方便，但是要求弹压卸料板较厚，对于弹压卸料板较薄的板料，如果采用固定挡料销的形式，在凹模的相应位置留出空间，同时满足冲件要求，而且经济性好，因此选用固定挡料销。4.3卸料方式的选择刚性卸料是采用固定板结构。常用于较硬、较厚且精度要求不高的工作冲裁后卸料。弹性卸料具有卸料与压料的双重作用，主要用在冲裁厚在2mm以下的板料，由于有压料作用，冲裁件比较完整。弹压卸料板与弹性元件、卸料螺钉组成弹压装置。故因为工件厚度为1mm，相对较薄，卸料力也比较小，故采用弹性卸料。37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸4.4导向方式的选择方案一：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，严重影响磨具使用寿命，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件，以及大量生产的自动冲压模架。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。但只能一个方向送料。根据以上方案比较，为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整及安装始用挡料快，该模具采用后侧导柱的导向方式。（a）中间导柱（b）后侧导柱（c）对角导柱（d）四角导柱（1）下模座（2）导柱（3）导套（4）上模座图4-1导柱模架37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸5模具设计工艺计算5.1排样、计算条料宽度及步距的确定5.1.1毛坯的尺寸计算（1）毛坯翻边预制孔的直径：（5-1）式中：H-翻边高度（mm），H=4mm；r-竖边与凸缘的圆角半径（mm），r=1.0mm；t-料厚（mm），t=1.0mm；D-翻边直径（按中线计）（mm），D=24mm+1.0mm=25mm。根据公式5-1得：=25-2(4-0.43×1.0-0.72×1.0)=19.3mm（2）毛坯的直径按等面积原则，用解析法求该工件的毛皮直径D0.可将工件分为圆柱、1/4球环、圆三个简单几何体，他们的面积分别计算如下：=（5-2）=3.14×37×(4-1)=38.727mm²=（5-3）=3.14×1[3.14×（37-2×1）+4×1]/2=178.823mm²=（5-4）=3.14×(37-2×1)²/4=961.16mm²据等面积原则：=++（5-5）37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸=38.727+178.3823+961.16=1179.175mm²将、、代入5-6得毛坯尺寸计算公式：D=（5-6）=43.55mm5.1.2搭边值的确定排样时，零件之间以及零件与条料侧边之间留下的余料，称为搭边。搭边的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边过大，浪费材料。搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还有拉入凹、凸模间隙中损坏模具的刃口，降低模具寿命。或影响送料工作。搭边值通常由经验确定，表5-1所列搭边值为冲裁金属时经验数据之一。表5-1冲裁金属材料料厚圆形非圆形往返送料-11.51.521.532>1-221.52.523.53.5>2-32.5232.543.5根据制件形状、尺寸从表5-1中查出：两制件之间的搭边值为a=1.5，a1=1.5。5.1.3条料宽度的确定条料宽度：（5-7）条料送进步距：（5-8）式中：D-条料宽度方向冲裁件的尺寸43.55（mm）；a-侧搭边值1.5（mm）。根据公式5-7得：b=43.55+2×1.5=46.55mm37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸根据公式5-8得：h=43.55+1.5=45.05mm图5-1排样图5.1.4材料利用率的计算一个步距内的材料利用率η计算公式如下：（5-9）式中：A-一个步距内冲裁件的世纪面积；B-条料宽度；S-步距。根据公式5-9得：=57%5.2冲裁力的计算在冲裁过程中，冲裁力是随凸模进入凹模材料的深度而变化的。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和模具设计重要依据之一。5.2.1冲孔力计算公式：（5-10）37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸式中：-冲孔力（N）；K-系数（K=1.3），系数K是考虑到实际生产中，模具间隙值的波动和不均匀，刃口磨损、板料力学性能和厚度波动等原因而给出修正系数，一般取K=1.3；L-工件内轮廓周长（mm），L==3.14×19.3=60.602mm；t-材料厚度（mm），t=1.0mm；τ-材料抗剪强度（Mpa）由手册查得τ=300Mpa。根据公式5-10得：=60.602×1.0×300=23.63KN5.2.2落料力计算（5-11）式中：-落料力（N）；K-系数K=1.3；L-工件内轮廓周长（mm）；T-材料厚度t=1.0mm；τ-材料抗剪强度（Mpa）由手册查得τ=300Mpa；L为工件外轮廓周长，由于先落料，后翻边，因此落料尺寸为毛坯尺寸φ43.55mm，则L=3.14×43.55=136.75mm。根据公式5-11得：=1.3×136.75×1.0×300=53.33KN5.2.3翻边力的计算（1）内翻力计算公式：（5-12）式中：δs-材料的屈服强度，查手册得δs=200Mpa；D-翻边直径D=25mm；37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸-毛坯预制孔直径=19.3mm；根据公式5-12得：=1.1×3.14×1×200（25-19.3）=3.94KN（2）外翻力计算公式：（5-13）式中：-外缘翻边所需的力(N)；L-弯曲线长度(mm)：L=πD；T-料厚(mm)：t=1.0（mm）；-零件材料的抗拉强度(MPa)：由手册查得=380（Mpa）；K-系数，取0.2～0.3。根据公式5-13得：=1.25×3.14×37×1.0×380×0.25=13.79KN5.2.4推件力、卸料力的计算在冲裁结束时，有摩擦的存在，将使冲落的材料梗塞在凹模内，而冲裁剩下的材料则紧箍在凸凹模上。为使冲裁工作继续进行，必将紧箍在凸模上的卸料下，将梗塞在凹模内的材料推出。从凸模上卸下箍着的料称卸料力，逆冲裁方向将料从凹模内顶出所需要的力称为顶件力。（1）推件力的计算公式：（5-14）式中：-推件力因数，其值由表5-2查得=0.03；N-工件在凹模内的个数，取n=3。根据公式5-14得：=3X0.03×26.63=1.60KN表5-2顶件力、推件力和卸料力系数料厚mm铝、铝合金0.03-0.080.03-0.0737 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸纯铜、黄铜0.02-0.060.03-0.07（2）卸料力的计算公式：（5-15）式中：-卸料力因数，其值由表4-2查得K卸=0.02；根据公式5-15得：=0.02×53.33KN=1.07KN因此，总的冲裁力公式：（5-16）根据公式5-16得：=23.63+1.60+53.33+1.07+3.94+13.79=87.36KN37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸型号参数代号单位J23-6.3J23-10J23-16J23-25J23-35J23-40滑块公称压力PeKN63100160250350400滑块行程Smm35455565100100闭合高度H2mm150180220270290330连杆调节量M1mm303545556065模柄孔尺寸直径dmm303040404040深深度1mm555560606070工作台尺寸左右amm310370450560610700前后bmm200240300370380460表5-3开式压力机参数根据总的冲压力，由表5-3初选压力机为：J23-10，其主要参数：公称压力：100KN滑块行程：45mm最大闭合高度：180mm封闭高度调节量：35mm工作台孔径：370mm×240mm模柄孔尺寸：30mm×55mm5.3压力中心计算确定压力中心的目的：冲裁模的压力中心就是合力的作用点，为了保证压力机和模具正常平衡工作，模具的压力中心必须通过模柄轴线而和压力机的滑块中心重合，否则会产生偏心，形成偏心载荷。37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸轴盖是形状对称的工件，其压力中心位于轮廓图形的几何中心，即：圆心。对于复杂形状零件或多凸模冲模的压力中心可以用解析法和图解法求解。5.4主要工作部分尺寸计算5.4.1冲孔刃口尺寸计算根据表5-4查得冲裁刃口双面间隙＝0.065mm，=0.095mm。零件尺寸极限偏差Δ=0.13mm，磨损因数参考因素x，得磨损因数x＝0.75。表5-4落料、冲孔摸刃口始用间隙材料名称45T8、T7、(退火)磷青铜(硬)铍青铜(硬)10、15、20、冷轧钢带、30钢板H62、H68(硬)LY12(硬铝)硅钢片Q215、Q235钢板08、10、15钢板H62、H68(半硬)纯铜(硬)磷青铜(软)铍青铜(软)H62、H68(软)纯铜(软)防锈铝LF21、LF2软铝L2～L6LY12(退火)铜母线铝母线力学性能HBS≥190b≥600MPaHBS=140～190=400～600MpaHBS=70～140=300～400MPaHBS≦190b≦300MPa厚度t初始间隙ZZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax0.50.080.10.060.080.040.060.0250.0451.00.170.20.130.160.10.130.0650.095注释：有*号处均是无间隙。冲孔凸凹模的制造公差由表5-5查得：=0.020，=0.025。表5-5规则形状冲裁时凸模、凹模的制造公差基本尺寸凸模公差凹模公差小于等于180.0200.020＞18-300.0200.025＞30-800.0200.030校核：=0.045〉=0.03mm.（5-17）因此：凸、凹模采用配作加工方法。凸模刃口尺寸计算公式：37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸（5-18）=(19.3+0.75×0.13)=19.39mm其图冲孔凸模图如图5-2所示：图5-2冲孔凸模刃口尺寸示意图凹模刃口尺寸按凸模尺寸配制，保证其双间隙为0.065mm。5.4.2落料刃口尺寸的计算查表5-4冲裁模刃口双面间隙=0.065mm，=0.095mm。工件极限偏差Δ=0.13mm。落料凸凹模的制造公差由表5-5查得=0.03mm，=0.02mm。磨损因数由参考文献［7］查得X=0.75。校核：=0.02+0.03>=0.03mm（5-19）=(43.55+0.75×0.13)=43.45mm37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸则落料凹凸模采用配合加工的方法。凸模尺寸按凹模尺寸配制，其双面间隙为0.065mm。落料凹模图如图5-3所示：图5-3落料凹模刃口尺寸示意图5.4.3翻边的工作部分尺寸计算（1）内翻孔尺寸为4，尺寸精度IT11级。凸模尺寸计算公式：（5-20）故取：==0.06把=24.0mm,Δ=0.13mm,代入5-20得：=(24+0.4×0.13)=24.05由于工件要求内形尺寸，则以凸模为设计基准，间隙取在凹模上。故凹模尺寸为：=（+Δ+Z）（5-21）把=24mm,Δ=0.13，Z=2.0mm，=0.06mm代入5-21得凹模的尺寸：=（24+0.13+2.0）37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸=26.13（2）外缘翻边尺寸38。①定间隙单边间隙为：Z/2=1.0t=1.0mm；则翻边模的间隙：Z=2×1.0=2.0mm。②凸凹模工作部分的尺寸和公差由于工件要求外形尺寸，则以凹模为设计基准。凹模尺寸计算公式：（5-22）将模具公差按IT10级选择则=0.01mm。把=38.13,Δ=0.13代入5-22得：=（38.13-0.75×0.13）=38.03间隙取在凸模上，则凸模的尺寸计算公式：=（）（5-23）把=38.13,Δ=0.13，Z=2.0，=0.1mm代入5-23得：=（38.13-0.75×0.13-2.0）=36.03其成形模的图如5-4图所示：37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸图5-4翻边成型模刃口尺寸示意图37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸6确定模具的主要零部件的结构与尺寸设计主要零部件时，首先要考虑主要零部件用什么方法加工制造及总体装配方法。下面就分别介绍各个零部件的设计方法。6.1工作零件的结构设计6.1.1落料凹模的设计凹模是在冲压过程中，与凸模配合直接对冲制件进行分离或成型的工作零件。凹模的材料选取：Cr12MoV。（1）刃口形式：选用刃口，根据冲裁件的形状、厚度、尺寸精度以及模具的具体结构决定，采用刃口形式为直通式。（2）凹模外形尺寸：凹模的外形尺寸是指其平面尺寸和厚度，凹模的外形一般为圆形和矩形两种。因冲裁件属于中小型工件，故采用圆形凹模。由于冲裁时凹模受力状态比较复杂，目前还不能用理论方法精确的计算，必须中和考虑各方面因素，在实际生产中首先采用经验公式确定.凹模的高度和厚度通过经验公式计算。凹模高度计算公式如：（6-1）=0.35×43.55=15.24mm凹模厚度计算公式如：c=(1.5～2)h（6-2）=(1.5～2)×15.24=22.86～30.48mm式中：h-凹模高度（mm）（≥15mm）；K-系数；D-最大直径（mm）；c-凹模厚度（mm），（≥30～40mm）。37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸由于结构需要选取凹模高度h=40mm，凹模厚度c=37.5mm。（3）落料凹模的固定方法：采用上模固定板固定，与固定板采用H7/m6过渡配合，上端带台肩，以防拉下。图6-1落料凹模零件简图6.1.2冲孔凸模设计根据冲压件的的形状和尺寸，冲孔凸模采用整体式的直通式（主要由于模具安装的空间限制而采用直通式），截面形状是圆形，刃口形状为平刃。凸模材料：Cr12MoV。由于冲件形状已决定了横向尺寸和形状，所以在一般情况下，凸模的强度是足够的，但是，对于特制细长的凸模和板料厚度大的情况，才需要进行压应力和弯曲应力的校核，检查其危险面尺寸和自由长度是否满足强度要求。压应力校核公式如表6-1所示，弯曲应力的校核公式如表6-2。表6-1压应力校核公式37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸圆形凸模≥4tτ/[]非圆形凸模≥F/[]表6-2弯曲应力校核公式圆形凸模非圆形凸模无导向装置≥95/425带导向装置≥270/1200冲孔凸模是直通式最小直径是19.3mm，进行冲裁的板料厚度为1mm。既不属于细长杆，又不属于板料厚的零件，所以凸模的强度足够不需进行压应力和弯曲应力的校核。冲孔凸模的固定方式，采用螺钉吊装固定。直通式凸模为方便固定板型孔的加工，则采用M7/h6的过盈基轴制过渡配合。图6-2冲孔凸模零件简图37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸6.1.3凸凹模的设计复合模中同时具有落料凹模和冲孔凹模的作用的工件零件。凸凹模工作面的内外缘均为刃口，内外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸。凸、凹模壁厚于模具结构有关；当模具采用正状结构时，内孔不积存废料，胀力小，最小壁厚可以小些；当模具为倒装结构时，若内孔为直通形刃口形式，且采用下漏料方式，则内孔积存废料，胀力大，故最小壁厚应大些。（1）不积聚废料的凸凹模的最小壁厚①对黑色金属硬材料约为工件料厚的1.5倍，但不小于0.7mm。②对有色金属和软材料的工件约等于工件料厚，但不小于0.5mm。（2）积聚废料凸凹模的最小壁厚目前一般按经验数据确定，倒装复合模的凸凹模最小壁厚列于表6-3。表6-3倒装复合模的冲裁凸凹模的最小壁厚料厚t/mm0.40.50.60.7最小壁厚a/mm1.41.61.82.0料厚t/mm0.80.91.01.2最小壁厚a/mm2.32.52.73.2轴盖冲模采用倒装复合模，冲裁凸凹模内孔有废料积聚，经查表，最小壁厚为2.7mm。由工件图可知，凸凹模的壁厚为10mm大于最小壁厚，满足要求。上部的成型凸凹模属于不积聚废料的凸凹模。故最小壁厚约等于工件料厚。即：最小壁厚为1.0mm，凸凹模的壁厚为2.3mm大于最小壁厚，满足要求。图6-3凸凹模零件简图37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸6.2卸料板的设计在前面已经选择了弹性卸料装置，采用卸料版进行卸料。卸料版的边界尺寸与凹模的边界尺寸相同，卸料板的厚度按表6-4取值为8mm，卸料版与凸凹模的间隙值按表6-5取值为0.1mm。表6-4卸料板厚度材料厚度t/mm卸料版宽度mm<50>50～80>80～200>200≤0.866810>0.8～1.368812表6-5卸料版与凹凸模间隙值材料厚度t/mm<0.50.5～1>1单边间隙值Z/mm0.050.100.156.3推件装置的设计推件装置的设计有两种：（1）弹性推件装置：一般在下模，具有压料作用，冲裁件质量好；但推件力小。（2）刚性推件装置：一般装在上模，利用压力机的力推件，因为推件力打，推件可靠；但不具有压料作用。根据本模具要求，所以采用刚性推件装置。刚性卸料装置由打杆、推板、连接推杆和推荐快组成，其结构如图6-4所示：图6-4推件装置示意图37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸6.3.1推荐块的设计推件的目的是将制件从凹模中推出。确定推件块的材料为45钢，冲孔凸模与推件块的单边间隙确定为0.5mm，保证冲孔凸模能正常运行。推件块见装配图。6.3.2打杆的设计用于推出制件或废料的杆件，主要起传导作用，根据计算查取标准选用类型。打杆查出的相关基本参数如下：d=13mm；D=10mm；L=90mm标记为：打杆A13×90GB2870-81。6.3.3推板的设计材料选用45钢，根据JB/T7650.4-2008选用A型推板d=36mm、H=3mm，标注A40JB/T7650.4-2008。6.4固定板的设计6.4.1凹模固定板的设计凹模固定板主要是固定凹模，保证凹模有足够的强度，使凹模与落料凹莫、上模座、垫板更好的定位。凹模与凹模固定板的配合按H7/m6。查参考文献［7］得凹模固定板的厚度为22mm。如图6-5所示：图6-5凹模固定板零件简图37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸6.4.2凸凹模固定板的设计凸凹模固定板主要固定凸凹模，保证凸凹模有足够的强度，使凸凹模与卸料版、下模座，垫板更好的定位。凸凹模与凸凹模固定板的配合按H7/m6。查参考文献［7］得凹模固定板的厚度为16.5mm。如图6-6所示：图6-6凸凹模固定板零件简图6.5卸料零件的设计6.5.1卸料装置的确定弹压卸料板兼有压料和卸料两大作用，它可在冲压开始时起压料作用，结束后起卸料作用，主要用于精冲薄料和要求制件平整的冲模中，其弹力可用弹簧或橡胶获得，也可以通过顶杆安装在下模座或压力机工作台下而的弹顶器或气垫获得。弹压卸料板上开孔大小，即卸料孔每侧与凸模保持间隙C=0.1～0.2t,t为材料厚度。为保证装配后卸料板的平行度，同一付模具各卸料螺钉的长度L及孔深H都必须保持一致，相差不超过0.02mm。37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸弹压卸料板受弹簧，橡胶等零件的限制，卸料力小，主要用于料厚在1.5mm以下薄件的卸料工作。6.5.2弹性元件的计算上卸料采用刚性卸料装置。压力机滑块上的打料横梁通过打料棒、顶板、顶杆、卸料块将制件从上横中打出。下卸料是采用橡胶作为弹性元件的弹性装置。由式计算橡胶的自由高度。（3.5～4）式中：-工作行程与模具修模量式调整量和再加1；=（5.0+1+4）mm=10mm；则：=（3.5～4）×10=35～40mm；取=35mm；橡胶的装配高度=(0.85～0.9)H=29.75～31.5mm；取=30mm。6.5.3卸料弹簧的设计计算：（1）根据模具结构初定6根弹簧，每根弹簧分担的卸料力为：F/n=1.07KN/6=178.33N（2）根据预压力（>178.33）和模具结构尺寸，初选出号34～38的弹簧，其最大工作负荷=330N>178.33N表6-6圆钢丝螺旋弹簧规格序号弹簧直径D/mm材料直径d/mm节距t/mm自由高度/mm受负荷F1是的高度/mm最大工作负荷/N342035.52517.6330353524364530.2375536.6386543.0（3）校验是否满足≥S总，查书附录既负荷-37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸行程曲线，经计算可得以下数据：序号/mm/mmS1=-342517.67.44.012.5353524.0115.814.3364530.214.87.415.9375536.618.49.518.0386543.02211.620.1由表中数据可见，序号37、38的弹簧均满足S1≥S总，但选序号37的弹簧最合适了，因为弹簧太长，会使模具高度增加，37号弹簧的规格：外径：D=20mm钢丝直径：d=3.0mm自由高度：=55mm装配高度：=55-9.5=45.5mm。6.6定位零件的确定6.6.1固定挡料销的选用对于带有弹压卸料板的冲模，若采用活动挡料销，在冲件时活动挡料销随凹模的下行而压入孔内，工作方便，但是要求弹压卸料板较厚，对于弹压卸料板较薄的板料，如果采用固定挡料销的形式，在凹模的相应位置留出空间，同时满足冲件要求，而且经济性好，因此选用固定挡料销，参照GB2866.11-81固定挡料销A型，材料：45钢，基本尺寸：d4，热处理硬度:HRC43～48。图6-7挡料销零件简图37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸6.6.2导料销的选用设计导料销是，应注意以下几点：（1）工件外形简单时，应以外形定位，外形复杂时以内孔定位。（2）定位要可靠，放置毛坯和取出工件要方便，确保操作安全。（3）若工件需要经过几道工序完成时，各套冲模应尽可能利用工件上同一位基准，避免积累误差。（4）查模具设计手册该模具导料销的直径为d=6mm，L=28mm。标记A6×28GB2864.1-81材料为45钢，热处理43～48HRC。6.7顶杆的确定顶杆的作用是在冲裁完毕后，将滞留在凸凹模的制件顶出的机构。在轴盖冲模中采用4的顶杆，因顶力很小，4的杆足够强度。6.8垫板的设计垫板主要用于直接承受和扩散凸、凹模传来的压力，以降低模座所收的单位压力，防止模座被局部压陷，影响模具正常工作。模具是否用垫板，根据模座承受压力大来确定，凸（凹）模支承端面对模座的单位压力为：（6-3）式中：P-冲裁力；A-凸（凹模）支承端面面积。图6-8垫板零件简图37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸σ小于等于[σ]模座许用应力则应在凸（凹）模与模座间加经淬硬磨平的垫板，垫板厚度一般取6～12mm，外形尺寸按固定板形状决定。如上图6-8所示。6.9模柄的确定模柄的作用是将上模座固定在冲床的滑块上。常用的模柄形式有：方案一：整体式模柄，模柄与上模座做成整体，用于小型模具。其结构简单，制作方便。方案二：带台阶的压入式模柄，它与模座安装孔用H7/n6配合，可以保证较高的同轴度和垂直度，适用于各种中小型模具。方案三：带螺纹的旋入式模柄，与上模连接后，拧入防转螺钉紧固，垂直度较差，主要用于小型模具。方案四：有凸缘的模柄，用螺钉。销钉与上模座紧固在一起，与较大的模具适用。方案五：浮动式模柄，它由模柄、球面垫块和连接板组成，这种结构可以通过球面垫块消除冲床导轨位差，对冲模导向精度的影响，适用于滚珠导柱、导套导向的紧密冲裁。本模具适用于方案四，采用凸缘式模柄。查标准标记：A40×60GB2862.3-81Q235。如图6-9所示：图6-9模柄零件简图37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸6.10翻边成型模的设计翻边成型模是凸凹模的一种，故设计与凸凹模相似。属于不积聚废料的凸凹模，故最小壁厚约等于1.0mm，成型模的壁厚为5.0mm大于最小壁厚，满足要求。固定方法：采用与落料凹模H7/K6的过渡配合，在与上模固定板配合。图6-10成型模零件简图6.11模架的选择根据主要零件的结构、外形尺寸及卸料装置的尺寸。模架选用适用中等精度，中小尺寸冲压件的后侧导柱模架从右向左送、操作方便。上模座：L/mm×B/mm×H/mm=125×125×35；下模座：L/mm×B/mm×H/mm=125×125×40；导柱：d/mm×L/mm=Φ22×130；导套：d/mm×L/mm×D/mm=Φ22×60×33；垫板厚度取：8mm；37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸落料凹模的厚度已定为：40mm；卸料板厚度取：8mm；弹簧外露高度：（45.5-13.5）=32mm；模具的闭合高度：35+40+8+8+40+32+1=164mm；所以：=164mm；模具闭合高度满足+10-5,故认为合适。37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸7压力机的选择经过校核J23-10压力机不满足使用要求，因模柄孔尺寸不足。故根据表5-3重选压力机J23-16，经校核满足使用要求。其主要参数：公称压力：160KN滑块行程：55mm最大闭合高度：220mm封闭高度调节量：45mm工作台孔径：450mm×300mm模柄孔尺寸：Φ40mm×60mm37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸8总装配图1-下模座；2-导柱；3-卸料板；4-上模固定板；5-导套；6-冲孔凸模；7-上模座；8-垫板；9-落料凹模；10-成型模；11-顶出器；12-推板；13-模柄；14-凸凹模；15-卸料板；16-顶杆；17-下模固定板；图8-1总装图37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸结论通过对轴盖零件模具的设计，对常用冲压模在成型过程中对模具的工艺要求有了更深一层的理解，对独立设计模具具有了一次新的锻炼。在设计过程充分利用了各种可以利用的方式，同时在反复的思考中不断深化对各种理论知识的理解，在设计的后一阶段充分利用CAD软就是一例，新的工具的利用，大在提高了工作效率。模具CAD技术是模具传统设计方式的革命，大大提高了设计效率，尤其是系列化或类似注射模具设计效率更为提高。总之，通过毕业设计的又一次锻炼完全清楚：充分利用CAD技术进行设计，在模具符合使要求的前提下尽量降低成本。同时在实际中不断的积累经验，以设计出价廉物美的模具。这次的毕业设计不仅是对我们大学三年的考核，也是在我的确定工作方向之后对自身的一次全面、综合型的测试。这位今后的工作做好了铺垫和奠定了一定的思想基础。37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸致谢这次毕业设计说明书及其模具的装配图的完成，首先要感谢曾欣老师的精心指导并讲解了各项专业要领，提出了宝贵的专业意见，同时也感谢科任老师，是他们的精心指导和教学才使我们的毕业设计能够按期完成，感谢学校给予的机会和支持。同时要感谢百忙之中参加毕业答辩的评审老师。谢谢你们！37 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸参考文献[1]成虹.冲压工艺与模具设计.北京：高等教育出版社.2007[2]徐政坤.冲压模具设计与制造.北京：化工业出版社.2007[3]陈剑鹤.冷冲压工艺与模具设计.北京：机械工业出版社.2009[4]翁其金.冷冲压技术.北京：机械工业出版设.2007[5]万站胜.冲压模具设计.北京：中国铁道出版社.2004[6]许发樾.模具标准应用手册.北京：机械工业出版社.2008[7]张鼎承.冲模设计手册.北京：机械工业出版社.2008[8]史铁梁.冷冲模设计指导.北京：机械工业出版社.2010[9]顾京.数控加工编程及操作.北京：高等教育出版社.2009[10]吕思科.机械制图.北京：北京理工大学出版社.2007[11]许发樾.模具设计应用实例.北京：机械工业出版社.2008[12]王海明.机械制造技术.北京：中国农业出版社.200437'