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1、目 录第一 部分：工 艺 分 析一、 产品分析-1二、冲压工艺分析-1三、冲裁件的排样-2四、展开材料的尺寸-3第二部分：落 料 模 设 计一、 凹模、凸模的尺寸及公差-4二、 冲裁力的计算-7三、 压力机的选择-9四、 固定与支承零件-9五、 导向零件-10六、 落料模具零件材料的选择-10第三部分：拉 伸 模 设 计一、 拉伸模分析-12二、 判断能否一次拉成-13三、 压边装置的确定-13四、 凸模、凹模的尺寸及公差-15五、 冲裁力的计算-18六、 压力机的选择-20七、 固定与支承零件的确定-20八、 导向零件-21九、 拉伸模具零件材料的选择-22十、 提高拉伸模寿命的措施-22第
2、四部分：冲 孔 模 设 计一、凹模、凸模的尺寸及公差-24二、冲裁力的计算-26三、压力机的选择-28四、固定与支承零件-28五、导向零件-29六、落料模具零件材料的选择-30参考文献 -31 毕业设计小结-32（一）工艺分析一、产品分析本产品为安徽江淮客车有限公司扬州工业部的一协作产品。根据用户要求设计一整套模具。二、冲压工艺分析本产品的外型是中间凹下去且有通孔，四周有翻边的零件，其制品图如下如是：由制品的外形可确定两套方案如下：第一道工艺方案：落料-拉深-冲孔-翻孔第二道工艺方案：落料-冲孔-拉深-翻孔下面对两套方案进行比较筛选：上两种方案的不同就拉伸放在第二道工序还是放在第三道工序，我认
3、为这要考虑到在拉深过程中所引起的起趋和应力变形因素。如果先冲孔再拉伸，有可以会因为孔与零件边的距离太小而引起控的变形。拉深时凸缘变形区每个小扇形块在切向均受到压应力的作应，当应压力过大，扇形块又较薄超过此时扇形块所能承受的临界应力时，扇形块就会失稳弯曲而拱起。当沿着周围的每个小扇形块都拱起时，在凸缘变形区沿切向就会形成高低不变的皱褶，这种现象称为起皱。在此基础上还要考虑到应力变形所产生的影响。拉深过后其四周必然会出现应力变形而变得有些弯曲，而如果弯曲则第二道工序所做的冲孔则徒劳，影响了孔间距的精确性，同时孔也会发生变形。综合上述因素选择第二道工序方案进行加工。所以本制品采用四道工序加工完成。第
4、一道 落料第二道 拉伸第三道 冲孔第四道 切边本制品批的批量在5万件左右，综合各因素的考虑与分析，本制品的材料选用10号钢，材料厚度t=1mm，其力学性能如下如示：抗剪强度= 260340MPa抗拉强度= 300440MPa伸长率= 29%屈服强度= 210MPa三、冲裁件的排样29排样是指工件在、带料或板料上布置的方法。工件的合理布置（即材料的经济利用）与零件的形状有密切的关系。按零件的不同几何形状，可得出其相适合的排样类型，而根据排样类型又可分为有搭边与无搭边两种。本产品的排样图如图：四、展开材料的尺寸： 由于本制品的第一道工序并非落料工序，而是由剪板机直接剪下，考虑到拉深工序所带来的应力
5、变形的影响。留3毫米的余量进行加工。参照制品图可得到毛坯的展开材料见图（二） 落料模设计一、凸模、凹模的尺寸及公差冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，模具的合理间隙也要靠模具刃口尺寸制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及其制造公差，是设计冲裁模的主要任务之一。确定冲模刃口制造公差时，应考虑制造的公差要求。如果对刃口尺寸精度要求过高（即制造公差过小），会使模具制造困难，增加成本，延长生产周期；如果对刃口尺寸精度要求过低（即制造公差过大），则生产出来的制件可能不合格，会使模具的寿命降低。若制件没有标注公差，则对于非圆形件按国家标准“非配合尺寸的公差数值”IT14级处理，冲模则可按IT11
6、级制造；对于非原形件，一般可按IT7IT6级制造模具。为了保证初始间隙值最大合理间隙2Cmax,必须满足下列条件：+ 0.55-0.49=0.4（2Cmax-2Cmin）= 0.40.6= 0.024= 0.6(2Cmax-2Cmin)= 0.60.06= 0.036本套模具选择整体式凸模结构，以凸模为基准时D= 201.98D= (D+2C) D= 207.98（2）凸模长度的确定L = h+h+h+(1520)mmh凸模固定板h卸料板h导料板L = 147mm（3）凸模材料模具刃口要求较高的耐磨性，并能承受冲裁时的冲击力因此应有较高的硬度与适当的韧性。由于本套模具要求有较高寿命，综合各因素
7、的考虑，选择Cr12MoV为本套模具凸模所采用的材料。（4）凹模的外形一般有矩形与圆形两种。本套是拉深模且凹模是圆形的。凹模的外形尺寸应保证凹模有足够的强度、刚度和修磨量。它的尺寸一般是根据被冲材料的厚度和冲裁件的最大外形尺寸来确定的。凹模厚度H = kb( 15mm)H 34.8 取H = 60mm凹模壁厚为：C = (1.52)H ( 3040mm)C = (1.52)34.8C = 5169.6mm综合各因素的考虑，为节约材料选C = 48mm，其凸、凹模的图如下所示：凸模图形如下：凹模图形如下：二、冲裁力的计算：计算冲裁力的目的是为了选用合适的压力机，设计模具以及检验模具的强度。压力机
8、的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁工艺的需求。普通平刃冲裁模，其冲裁力Fp可按下式计算：F=kt L材料的抗剪强度（MPa）L冲裁的周边总长（mm）t材料的厚度（mm）kp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素而设置的安全系数一般取1.3。由于=300MPL = 2R = 2(201.98/2) = 634.5t = 1mmK =1.3所以Fp = kt LFp = 1.31634.5300Fp = 210110.28N = 247.455kN当上模完成一次冲裁后，冲入凹模内的制件或废料因弹性扩张而梗塞在凹模内，
9、模面上的材料因弹性收缩而紧箍在凸模上。为了使冲裁工作继续进行，必须将箍在凸模上的材料刮下，将梗塞在凹模上刮下材料所需的力，称为卸料力；从凹模内向下推出制件或废料素需的力，称为推料力；从凹模内向上顶出制件的所需的力，称为顶件力。影响卸料力、推料力和顶件力的因素很多，要精确的计算很困难。在实际生产中常用经验公式计算：卸料力： F= k Fp推料力：F= n kFp顶件力：F= kFpFp冲裁力（N）k卸料力系数，其值为0.020.06（薄料取大值，厚料取小值）k推料力系数，其值为0.030.06k顶件力系数，其值为0.040.08n梗塞在凹模内制件或废料数量，n=h/t，h为直刃口部分的高（mm）
10、t为材料厚度（mm）卸料力： F= k Fp F= 0.03247.455 F= 7.4kN推料力：F= n kFp F=0.445kN顶件力：F= kFp F=0.592kN压力机公称压力的选取冲裁时,压力机的公称压力必须大于或等于各冲裁工艺力的总和F由于是采用刚性卸料装置和下出件的模具,所以F= Fp + FF=247.455+0.445F=247.9kN三、压力机的选择根据压力机的公称压力F=247.9KN选择压力机。压力机构型号为JG2340其主要技术参数如下如示:公称压力/kN 247.9滑块行程/mm 100 压力行程 7行程次数 次 min 80最大闭合高度/mm 500最大装模
11、高度/mm 260 闭合高度调节量 110立柱间距离 420工作台尺寸/mm 前后600 左右900垫板尺寸/mm 厚度100 孔径200模柄孔尺寸/mm 直径60 深度75电动机功率/kw 4四、固定与支承零件(1)模架的选择上、下模座要承受和传递冲压力，所以应有足够强度和刚度。刚度不足，将影响冲模寿命。因此模座应有足够厚度，铸造模座需经时效处理，下模座外形尺寸没边应至少超过压力机台面孔约50mm。本套模座选应矩形模座，模座外形尺寸应比凹模相应尺寸大4070mm。模座厚度一般取凹模厚度的11.5倍。因此上下模座的尺寸基本可以确定：上模板：40035050下模板：40035060 (2)固定板固定板外形有圆形和矩形两种，主要用于固定小型凸模和凹模，由于本套拉深模的凸外形为圆形，综合节约材料等方面因素的影响，选用圆形固定板。凸模固定板厚度约取凸模固定部分直径的11.5倍。它与凸模采用过滤配合（HT/m6），压装后端面磨平。因为其厚度约取凸模固定模固定部分直径的11.5倍，所以取其力17mm（3）垫板垫板的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力，避免压出陷痕。此外，当利用压力机打杆腿件时，因上模座局部被挖空，也需采用垫板支承。（4）模柄模柄的形式较多，主要有：（1） 旋入式（2） 压入式（3） 凸缘式（4） 浮动式本套模具采用的是凸缘式模柄，它有较大凸缘，用34个螺
