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1、 技术学院毕 业 设 计题目 180柴油机通风口座子模具设计 系别 机电系 专业 模具设计与制造 班级 模具 班 学号 指导教师 日期 设计任务书设计题目：180柴油机通风口座子模具设计设计要求：（1）模具的图样设计1）了解制品的工艺性；2）了解制品的生产批量；3）了解制品所选用的冲压设备。（2）确定模具设计方案2）确定模具设计的基本结构；3）确定模具所选用的标准件类型；4）确定模具中凸凹模的尺寸；5）对冲压机进行冲压力的校核；6）完成模具图样的设计。设计进度：第一周：查阅、收集资料；第二周：工件工艺分析及冲裁方案的确定；第三周：模具结构的主要设计及整体设计；第四周：模具其它零部件设计；第五周
2、：画装配图及冲裁设备的选择；第六周：校核、修改、提交论文；第七周：论文答辩。指导教师（签名）： 摘 要我设计的是一个落料拉深复合冲裁模，在本次设计中我参考了大量有关冷冲模模具设计实例等方面的资料，充分运用了资料上所有设计模具用的表、手册等，如修边余量的确定、拉深件毛坯直径的计算公式、盒形件用压边圈拉深系数、盒形件角部的第一次拉深系数等，然后再集结了自己平时所学，还有通过对零件、模具工作部分（凸凹模、拉深凸模、落料凹模）、模具装配图的绘制，我的绘图功底也有了一定程度的提高。在本次设计中是针对落料拉深复合模的设计，从第一章开始，先是对冲裁件的结构工艺性进行分析，然后依次确定模具的类型、总体结构，最
3、后是冲裁力和主要尺寸的计算、标准件的选用、零件图和装配图的绘制。本套模具的设计不是以复杂模具的设计为主，而主要是对模具设计知识的系统学习和设计的练习，以达到掌握知识和设计方法的目的。我觉得通过本次的毕业设计，达到了这样的目的：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（落料拉深冲裁模）设计工作的实际训练，从而培养和提高我独立工作的能力。巩固与扩充所学有关冷冲模具设计课程的容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤。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，熟悉标准和规等。关键词：柴油机，通风口座子，落料，拉深 目 录1 冲压工件工艺性分析及冲裁方案的确定21.
4、1 工艺分析21.2 冲压工艺方案的确定32. 主要设计尺寸的计算52.1 毛坯尺寸的确定52.2 冲压力的计算62.3 拉深间隙的确定82.4 冲裁件的排样92.5排样方式设计123 工艺计算133.1凸、凹模间隙值的确定133.2凸、凹模工作部分的尺寸143.3拉深模凸、凹模圆角半径153.4冲裁力的计算183.5拉深力和压边力的计算203.6计算压力中心213.7选择压力机223.8 冲模的闭合高度234 模具主要零部件的结构设计254.1凹模的结构设计254.2 凸模和凸凹模的结构设计274.3 定位零件294.4弹性卸料装置294.5刚性推件装置294.6 弹簧的选用294.7 导柱
5、与导套314.8 模柄314.9模架的选取、装配图外形及工作原理31致 33参考文献341 冲压工件工艺性分析及冲裁方案的确定1.1 工艺分析零件名称：180柴油机通风口座子生产批量：大批量村料：08酸洗钢板零件简图：如图1.1所示。图1.1柴油机通风口座子冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求。良好的冲压工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。 冲裁件的形状应能符合材料合理排样，减少废料。 冲裁各直线或曲线的连接处，宜有适当的圆角。 冲裁件凸出或凹入部分宽度不宜太小，并应避免过
6、长的悬臂与窄槽。 腰圆形冲裁件，如允许圆弧半径，则R应大于料宽的一半，即能采用少废料排样；如限定圆弧半径等于工件宽度之半，就不能采用少废料排样，否则会有台肩产生。 冲孔时，由于受到凸模强度的限制，孔的尺寸不宜过小。 冲裁件的孔与孔之间，孔与边缘之间的距离，受到模具强度的限制，不能太小。 在弯曲件或拉深件上冲孔时，其孔壁与工件之间的距离不能过小。为了模具寿命及生产效率高，成本低的情况下能得到合格的冲裁件则要使冲裁工艺性好。1.2 冲压工艺方案的确定冲压工艺方案的确定，可依据表1.1确定表1.1 冲压工艺方案项目单工序模级进模复合模无导柱有导柱冲压精度低较低较高，相当于IT10IT13。高，相当于
7、IT8IT11。制件平整程度不平整一般不平整，有时要校平。因压料较好，制件平整。制件最大尺寸和材料厚度不受限制300以下厚度达6尺寸250厚度在0.16之间尺寸300厚度常在0.053冲模制造的难度程度及价格容易、价格低导柱、导套的装配采用先进工艺后不难简单形状制件的级进模比复合模具制造难度低，价格亦较低。形状复杂的制件用复合模比级进模制造难度低，相对价格低。生产率低较低可用自动送料出料装置，效率较高。工序组合后效率高使用高速冲床的可能性只能单冲不能连冲有自动送料装置可以连冲，但速度不能太高使用于高速冲床高达400次/分以上由于有弹性缓冲器，不宜用高速，不宜连冲。材料要求可用边角料条料要求不严
8、格条料或卷料要求严格除用条料外，小件可用边角料，但生产率低。生产安全性不安全手在冲模过程区不安全比较安全手在冲模工作区不安全，要有安全装置。冲模安装调整与操作调整麻烦操作不便安装、调整较容易、操作方便安装、调整较容易，操作简单。安装、调整比级进模更容易，操作简单。分析表1.1，采用：单工序模具结构简单，但需要两道工序两副模具才能完成，且生产效率低难以满足该工件大量生产的要求。复合模需一副模具，生产率较高，尽管模具结构较单工序模复杂，但由于零件的几何零件形状简单对称，模具制造并不困难。虽然级进模也需一副模具，且生产率较高，但模具结构复杂，送进料不方便，加之工件尺寸偏大。通过分析对上述三种模具的比
9、较，该件若能一次成形，则采用复合模最佳。2. 主要设计尺寸的计算2.1 毛坯尺寸的确定根据毛坯尺寸的确定原则可知有两种方法来计算毛坯的计算原则：面积相等原则：由于拉深前和拉深后材料的体积不变，对于不变薄拉深，假设材料厚度拉深前后不变，拉深毛坯的尺寸按“拉深前后的表面积相等”来确定;形状相似原则：拉深毛坯的形状一般与拉深件横截面的形状相似，即当零件的形状是圆形或椭圆形时，其拉深前毛坯的展开形状也基本上是圆形或椭圆形。根据本零件的特点：为简单形状的旋转体，可以采用面积相等的原则来确定。先确定修边余量：根据 ,取 按如图2.1所示。图2.1 零件图 2.2 冲压力的计算 2.2.1落料力的计算落料力
10、 式中，材料抗剪强度，； L冲裁周边总长，；T材料厚度，；系数是考虑到冲裁模刃口的磨损；凸模与凹模间隙的波动（数值的变化或分布不均），润滑情况、材料力学性能与厚度公差的变化等因数而设置的安全系数，一般取1.3。当查不出材料抗剪强度时，可用抗拉强度代替，此时。2.2.2拉深力的计算采用压边圈的圆筒形件式中：拉深件的直径； 材料厚度；材料的强度极限； 拉深力；修正因数；2.2.3压边力的计算毛坯的相对厚度： 用式由表可查得无凸缘圆筒件用压边圈时的拉深因数，得。确定是否使用压边圈：如果满足时， 上式不等式不成立 则在拉深模设计压边装置。 式中：单边压边力； 平板毛坯直径； 第1n次拉深直径；r凹-拉
11、深凸模圆角半径；得 2.2.4冲压工艺总力的计算冲压工艺总力 ： 2.3 拉深间隙的确定拉深间隙是指凸凹模横向尺寸的差值，双边间隙用Z表示。间隙过小，工件质量较好，但拉深力大工件容易拉断，模具磨损严重，寿命低。间隙过大，拉深力小模具寿命提高了，但工件易起皱变厚，侧壁不直，口部边线不齐，有回弹，质量不能保证。因此，确定间隙的原则是：既要考虑到板料公差的影响，又要考虑毛坯口部增厚现象，故间隙值一般应比毛坯厚度略大一些，其值按下式计算；单面间隙： 式中：板料的最大厚度，； 板料的厚度；板料的正偏差；间隙系数，考虑到板料增厚现象；由表可知有压边圈拉深时，模具的间隙值： 2.4 冲裁件的排样在冲压生产中
12、，节约和减少废料具有重要的意义。在模具设计中，排样设计是一项极为重要的、技术性很强的设计工作，排样的合理与否直接影响到材料的利用率、制件质量、生产率与成本以及模具寿命等。所以排样工作的好坏是左右冲裁经济效益的重要因素之一。冲裁所产生的废料分为两种：一是工件的各种孔产生的废料，它取决于工件的形状，一般不能改变，称为设计废料；二是由于工件之间的搭边和工件与条料侧面的搭边、板料的料头、料尾产生的废料，它取决于冲压方式和排样方式，称为工艺废料。提高材料利用率最主要的途径是合理排样，使工艺废料尽量小。另外在满足工件使用要求的前提下，适当地改变工件的结构形状也可以提高材料的利用率。1.搭边排样时，工件及工
13、件与条料侧边之间的余料叫搭边。搭边的作用是补偿定位误差和保持条料有一定的刚度，以保证冲压件质量和送料方便。搭边太宽，浪费材料；搭边太窄会引起搭边断裂或翘曲，可能出现“啃刀”现象或冲裁时被拉断，有时还会拉入模具间隙中，损坏模具刃口，从而影响模具寿命。搭边值的大小与下列因素有关：(1)材料的力学性能硬材料可小些，软材料的搭边可要大些。(2)工件的形状与尺寸尺寸大或带有突尖的复杂形状时，搭边要取得大些。(3)材料厚度薄材料的搭边应取得大些。(4)送料方式及挡料方式用手工送料、有侧压板导向的搭边值可以取小些。由上可知 表2.1最小工艺搭边值材料厚度t手工送料自动送料圆形非圆形往复送料2.排样方法常用的排样方法有三种：(1)废料排样：指沿工件全部外形冲裁，工件与工件、工件与条料边缘都留有
