參考論文-模具設計

1、目錄一、沖壓模具設計任務（工件示意圖）5二、拉伸件工藝性分析51、拉伸件工藝性分析52、確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)形式6三、模具工藝計算61、毛胚落料模的工藝計算6 1、預定毛坯尺寸6 2、排樣與搭邊7 3、沖裁力計算8 4、確定壓力中心8 5、凸、凹模刃口尺寸計算8 6、模具輪廓尺寸計算9 7、模具總裝圖9 8、沖壓設備的選擇102、拉伸模的工藝計算10 1、拉伸力計算10 2、拉伸模工作部分尺寸計算10 3、沖壓設備的選擇123、整形模的工藝計算124、修邊及沖孔復合模的工藝計算13 1、總沖裁力計算13 2、壓力中心計算13 3、沖模刃口尺寸計算14 4、沖壓設備的選擇15 5、模具三維立體

2、爆炸圖155、剖切模的工藝計算16 1、總沖裁力計算16 2、壓力中心計算16 3、凸、凹模刃口尺寸計算17 4、剖切模主要零件輪廓尺寸及剖切過程17 5、沖壓設備的選擇19四、模具工作零件加工工藝規(guī)程191、落料凹模加工工藝規(guī)程192、凸凹模加工工藝規(guī)程203、沖孔凸模加工工藝規(guī)程21附1、專業(yè)英文翻譯（ISO9000）參考文獻防塵罩拉伸模設計摘要：本文詳細介紹了汽車啟動電機上的防塵罩的落料、拉伸、整型、修邊沖孔、剖切，5副模具的設計過程及其工藝分析。零件所用材料為08F，板厚1mm。零件尺寸精度要求不高，但形狀較復雜，工序較多。本文附零件圖、各模具總裝圖、復合模具三維模型爆炸圖，另附專業(yè)中

3、英文翻譯一篇。關鍵詞：防塵罩，拉伸模Design of Drawing Dies for Dust GuardsAbstract: This text introduces the designing process and the processing technology of 5 sets of dies during producing the dust guards of starting electric motor of automobiles in details, which include blanking、drawing、forming、trimming and pier

4、cing、slitting the materials. The material for the parts is 08F and 1mm thick. There is no high request put on the size accuracy of the part, but for its complicated shape, more steps are needed.In the text, there are picture of parts、assembled dies and 3-D explosion pictures of the die model togethe

5、r with a translation of the professional English.Key words: dust guards, drawing dies一、沖壓模具設計任務（工件示意圖）工件名稱：防塵罩拉伸模設計材料：08F , t=1mm零件如圖1：圖1二、拉伸件工藝性分析、 拉伸件工藝分析材料為08F，為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（已退火），其抗剪強度=220310MPa，抗拉強度b=280390MPa，伸長率10為32%，屈服強度s=180MPa，具有較好的拉伸性能。拉伸件形狀較復雜，既不屬于圓筒形或矩形件的拉伸，也不屬于球形件的拉伸。從工藝分析考慮（考慮到其拉伸過程中金屬的流動性

6、與可靠定位）決定將兩個沖件合起來拉伸比較合理；拉伸件有R0.3的小圓角，不能一次拉伸時成型，需添加整形工序。、 確定工藝方案及模具結(jié)構(gòu)形式經(jīng)過分析，拉伸件成型的工藝方案有落料拉伸整形修邊和沖孔剖切，六個工序。可能的方案有以下幾種：方案1： 六道工序均采用單工序模制作，其特點是模具結(jié)構(gòu)簡單、壽命長、制造周期短、投產(chǎn)快，但工序分散，需用模具、壓力機和操作人員較多，勞動量較大。方案2： 落料、拉伸、整形、剖切采用單工序模，修邊和沖孔采用復合模，操作比較安全，可以避免這兩道工序中沖孔可能產(chǎn)生的定位不準的情況，且減少了一副模具，保留了方案1的優(yōu)點，又提高了生產(chǎn)效率。方案3： 使用連續(xù)模將所有工序集中在一

7、副模具上制造，其特點是連續(xù)模工序高度集中，生產(chǎn)效率高，適用于大量生產(chǎn)，但模具結(jié)構(gòu)復雜，安裝、調(diào)試、維修比較困難，制造周期長。綜上所述：考慮到工件要求不高、批量不大以及模具壽命、成本等多種因素，所以選擇方案1。雖然生產(chǎn)效率較低但是模具結(jié)構(gòu)較簡單，模具制造工作量小，成本低，壽命長。三、模具工藝計算、 毛胚落料模的工藝計算1. 預定毛坯尺寸：采用長圓形毛坯形狀計算公式頁：5實用沖壓工藝及模具設計手冊p507p508，查表得：修邊余量=6mm。頁：5冷沖壓工藝與模具設計p131表4-3長軸兩端處毛坯直徑D=2（凸緣寬度+）+（B2+4BH0-1.72Brp-0.57rp2）1/296mm；毛坯長度L=

8、D+（A-B）=196mm；毛坯寬度K=2（凸緣寬度+）+（2H0+B-0.86rp）122mm；上式中H0=（1.051.10）H=39.941.8，取H0=41mm；連接的圓弧半徑Rc=（5D+3K）/8106mm。毛坯如下圖：圖22. 排樣與搭邊：為使生產(chǎn)效率高，簡化沖裁模結(jié)構(gòu)，便于定位，采用單排排樣方案。查表得：最小搭邊值a=1.2mm，b=2.0mm；送料進距h=122+1.2=123.2mm；條料寬度：B=196+22.0=200mm；如圖3：3. 總沖裁力計算：頁：7模具設計與制造p23由于模具采用剛性卸料裝置和下出件方式，總沖裁力為F0=F+F1，式中F為沖裁力，F(xiàn)1為推件力。

9、F=Ltb 式中L沖裁件的周長（mm）； t板料厚度（mm）； b材料的抗拉強度（N/mm2）。F1=nK1F 式中K1推件力系數(shù)。查表得：K1=0.055，L=256.8069257mm。 得：F=Ltb=2571390=100230NF1=nK1F=10.055100230=5512.65NF0=F+F1=105742.65N4. 確定壓力中心：本零件外形為完全對稱圖形，且板厚均勻，所以其壓力中心在零件表面的幾何中心上。5. 凸、凹模刃口尺寸計算：采用凸、凹模分開加工的方法：凹模：Dd=（D-x）+d凸模：Dp=（Dd-Zmin）-p =（D-x-Zmin）-p查表得：磨損系數(shù)x=0.75

10、，工件的制造公差按自由公差取IT14,=0.3mm，最小合理間隙（雙邊）Zmin=0.14mm，頁：7冷沖壓工藝與模具設計p51表2-2最大合理間隙（雙邊）Zmax=0.20mm，p=-0.020mm，d=+0.020mm。經(jīng)計算得：Dd=195.775+0.020 mm；Dp=195.635-0.020 mm。滿足|p|+|d|Zmax -Zmin條件。6. 模具輪廓尺寸計算：根據(jù)落料尺寸查凹模周界L=315mm，B=200mm。頁：8模具設計與制造簡明手冊p306根據(jù)典型組合中固定卸料縱向送料典型組合尺寸選?。和鼓ｉL度為75mm；配用模架閉合高度H最大255mm，最小210 mm；孔距s=

11、279 mm，s1=175mm，s2=164mm，s3=90mm； 墊板厚度為10 mm，上模固定板厚度為25 mm，2件導料板長度厚度為26010，凹模厚度為35 mm，卸料板厚度為20mm，承料板315604mm，螺釘4M612，6M1270，圓柱銷21270，41050，螺釘6M1230，螺釘6M1265，圓柱銷21270。查表得頁：8實用沖壓工藝及模具設計手冊p818p822：采用Cr12MoV， HRC5860，凸、凹模采用CrWMn，落料HRC5860，其他非標準零件用45鋼。7. 模具總裝圖： 8. 沖壓設備的選擇：根據(jù)最大閉合高度和沖壓力選取J23-25開式雙柱可傾壓力機頁：9

12、模具設計與制造簡明手冊p50，最大閉合高度為270mm，選中間導柱模架（GB/T 2851.5-90）頁：9模具設計與制造簡明手冊p279。、 拉伸模的工藝計算通過工藝方案的計算，一次拉伸成形有一定的困難，但考慮到08F材料的拉伸性能較好,如果下料尺寸掌握準確,是有可能一次拉伸成形的。為此進行了一次拉伸成形的試驗，圖2為落料毛坯尺寸，圖3為帶料的排樣圖。1. 拉伸力計算：頁：9模具設計與制造簡明手冊p120P拉=kltb=0.63161390=73944N式中k=0.50.8,取0.6。2. 拉伸模工作部分尺寸計算：拉伸凹模圓角半徑：D-d=57-（18.52）=20mm，t=1mm。查表得：

13、拉伸凹模圓角半徑為4mm。頁：10模具設計與制造簡明手冊p121拉伸模工作部分尺寸計算：凸、凹?；境叽纾翰楸淼猛鼓Ｅc凹模單面間隙Z/2為11.1t，即11.1mm，取1.05mm；頁：10冷沖壓工藝與模具設計p147表4-14查表得凸模與凹模制造公差d=0.08，p=0.05；頁：10冷沖壓工藝與模具設計p148凹?；境叽纾篸d=（dmin+0.4）0+d=136.160+0.08 mm；凸模基本尺寸：dp=（dmin+0.4+Z）0-p=138.260-0.05 mm；凸、凹模輪廓尺寸：根據(jù)拉伸件尺寸查凹模周界L=160mm，B=100mm。頁：10模具設計與制造簡明手冊p306根據(jù)典型

14、組合中彈壓卸料縱向送料典型組合尺寸選?。和鼓ｉL度為56 mm；配用模架閉合高度H最大170 mm，最小140 mm；孔距s=136 mm，s1=70 mm，s2=76 mm，s3=40 mm； 墊板厚度為6 mm，上模固定板厚度為16 mm，2件導料板長度厚度為1406，凹模厚度為18 mm，卸料板厚度為16 mm，承料板160403mm，螺釘2M610，6M845，圓柱銷2845，4620，螺釘4M820，卸料螺釘6848，螺釘6M845，圓柱銷2845。查表得頁：10實用沖壓工藝及模具設計手冊p818p822：該模具采用SiMnMo，HRC6062，凹模采用Cr12MoV，HRC6264，

15、凸模采用Cr12MoV，HRC5862，壓邊圈采用CrWMn，HRC5458，其他非標準零件用45鋼。壓邊力的計算：頁：10實用沖壓工藝及模具設計手冊p119為防止凸緣部分材料起皺，采用壓邊方法。查表得：p壓=Fq=52626.75NF壓邊面積（mm2），經(jīng)計算約為19137 mm2；q單位壓邊力（N/mm2）,查表得2.53,取2.75 N/mm2。圖4圖4為拉伸模結(jié)構(gòu)，凹凸模單面間隙為11.10mm，拉伸凹模圓角半徑取為R4mm，采用彈性卸料，所用橡皮為拉伸件高度的4倍。經(jīng)過試模，成功地拉出了制件，且表面光滑，無起皺、拉毛等現(xiàn)象。如果落料毛坯尺寸偏小，則會起皺，料大會拉裂。3. 沖壓設備的

16、選擇：根據(jù)最大閉合高度和沖壓力選取J23-16開式雙柱可傾壓力機頁：11模具設計與制造簡明手冊p50，最大閉合高度為270mm頁：11模具設計與制造簡明手冊p279。、 整形模的工藝計算同拉伸模工藝計算，將凹模的圓角改小至R0.3mm。如下圖： 該模具采用材料同拉伸模。、 修邊及沖孔復合模的工藝計算1. 總沖裁力計算：頁：12模具設計與制造p23由于模具采用彈性卸料裝置和上出件方式，總沖裁力為F0=F+F2+F3，式中F為沖裁力，F(xiàn)2為頂件力，F(xiàn)3為卸料力。F=Ltb 式中L沖裁件的周長（mm）； t板料厚度（mm）； b材料的抗拉強度（N/mm2）。F2=K2F ；F3= K3F 式中K2、

17、K3頂件力和卸料力系數(shù)。查表得：K2=0.06，K3=0.040.05，由于制件多孔、輪廓復雜，取K3=0.05, L=187.2414mm187mm。得：F=Ltb = 1871390=72930NF2=K2F=0.0672930=4375.8NF3=K3F=0.0572930=3646.5N F0=F+F2+F3=80952.3N2. 壓力中心計算：本零件外形為完全對稱圖形，且板厚均勻，所以其壓力中心在零件表面的幾何中心o（0，0）上，如圖：3. 沖模刃口尺寸計算：沖孔凸模與凹模刃口尺寸計算：頁：13模具設計與制造p19凸模：dp=（d+ x）-p凹模：dd=（dp+Zmin）+d=（ d

18、+ x+ Zmin）+d查表得：磨損系數(shù)x=0.75，工件的制造公差按自由公差取IT12,=0.12mm，最小合理間隙（雙邊）Zmin=0.19mm，頁：13模具設計與制造簡明手冊p81最大合理間隙（雙邊）Zmax=0.27mm，p=-0.020mm，d=+0.020mm。經(jīng)計算得：dp=6.09-0.020mm dd=6.14+0.020mm滿足|p |+|d |Zmax -Zmin條件。落料凸模、凹模刃口尺寸計算：凹、凸摸采用配合加工，落料以凹模為基準件，然后配制凸模。 模具磨損后會變大的尺寸A類，Ad=（A-x）0+d，d=/4。A1=R2mm：Ad1=1.9250+0.025 mmA2

19、=R65mm：Ad2=64.60+0.075 mmA3=44mm：Ad3= 44.10+0.1 mmA4=57mm：Ad4=56.90+0.1mm 模具磨損后會變小的尺寸B類，Bd=（B+x）0-d B1=R6mm：Bd1 =6.090-0.03mm B2=37mm：Bd2 =37.18750-0.06mm 模具磨損后不變的尺寸C類，Cd=Cd，d=/8。C1= 34.5606mm：Cd1=34.56060.03125 mm凸模尺寸按凹模尺寸配制，其雙面間隙為2Cmin2Cmax，即0.190.27mm。凹?？卓诮Y(jié)構(gòu)形式及輪廓尺寸：凹?？卓诮Y(jié)構(gòu)采用矩形，這種結(jié)構(gòu)孔形刃邊強度較好，孔口尺寸不隨刃

20、磨增大，適用于形狀復雜或精度較高的沖件，因此選用這種形式。根據(jù)工件尺寸查凹模周界L=160mm，B=100mm。頁：14模具設計與制造簡明手冊p319根據(jù)典型組合中復合模矩形厚凹模典型組合尺寸選?。和拱寄ｉL度為54 mm；配用模架閉合高度H最大225 mm，最小190 mm；孔距s=136 mm，s1=70 mm，s2=76 mm，s3=40 mm； 墊板厚度為6 mm，上模固定板厚度為16 mm，凹模厚度為28 mm，卸料板厚度為14 mm，下模固定板厚度為18 mm，墊板厚度為6 mm，螺釘6M860，圓柱銷2860，卸料螺釘6848，螺釘6M875，圓柱銷2845。查表得頁：15實用沖壓

21、工藝及模具設計手冊p818p822：毛坯落料模、沖孔修邊復合模采用Cr12MoV， HRC5860，凸、凹模采用CrWMn，落料HRC5860，修邊HRC5660，其他非標準零件用45鋼4. 沖壓設備的選擇：根據(jù)最大閉合高度和沖壓力選取J23-25開式雙柱可傾壓力機頁：15模具設計與制造簡明手冊p50，最大閉合高度為270mm，選中間導柱模架（GB/T 2851.5-90）頁：15模具設計與制造簡明手冊p279。5. 模具三維立體爆炸圖：、 剖切模的工藝計算1. 總沖裁力計算：由于模具采用剛性卸料裝置，總沖裁力為F0=F，式中F為沖裁力。F=Ltb 式中L沖裁件的周長（mm）； t板料厚度（m

22、m）； b材料的抗拉強度（N/mm2）。得：F0=F=Ltb=2391390=93210N2. 壓力中心計算：本零件外形為完全對稱圖形，且板厚均勻，所以其壓力中心在零件表面的幾何中心上，如圖：3. 凸、凹模刃口尺寸計算：1） 凸、凹模輪廓尺寸：按照經(jīng)驗值取凸、凹模間隙為1/16t，即0.0625mm。為了保證模具使用壽命，放大間隙為1mm。2） 凸、凹模厚度尺寸：采用凸、凹模分開加工的方法： 凹模：Dd =（D-x）+d 凸模：Dp =（Dd-Zmin）-p =（ D-x-Zmin）-p 查表得：磨損系數(shù)x=0.75，工件的制造公差按自由公差取IT12,=0.12mm，最小合理間隙（雙邊）Zm

23、in=0.19mm，頁：17模具設計與制造簡明手冊p81最大合理間隙（雙邊）Zmax=0.27mm，p=-0.020mm，d=+0.020mm。Dd=5.91+0.020 mm;Dp=5.72-0.020 mm。滿足|p |+|d |Zmax -Zmin條件。4. 剖切模主要零件輪廓尺寸及剖切過程：根據(jù)工件尺寸查凹模周界L=160mm，B=100mm。頁：17模具設計與制造簡明手冊p319根據(jù)典型組合中固定卸料縱向送料典型組合尺寸選?。和鼓ｉL度為70 mm；配用模架閉合高度H最大245mm，最小200 mm；孔距s=214 mm，s1=130mm，s2=124 mm，s3=60mm； 墊板厚度

24、為8 mm，上模固定板厚度為22 mm，2件導料板長度厚度為22010，凹模厚度為32 mm，卸料板厚度為18 mm，承料板250604mm，螺釘4M612，6M1265，圓柱銷21270，41050，螺釘6M1230，螺釘6M1265，圓柱銷21270。圖5圖5為剖切模，采用有廢料剖切。圖6為凸模，采用端面刃磨，維修方便。工作時，凸模接觸工件即開始沖切。凸模不帶斜度，對工件的斷面不產(chǎn)生拉力，兩個定位塊是可調(diào)的，以沖件外形定位，準確可靠。查表得頁：18實用沖壓工藝及模具設計手冊p818p822：剖切模材料采用6W6Mo5Cr4V，HRC5860，凸、凹模采用T10A，HRC4550，其他非標準

25、零件用45鋼。圖7為凹模，采用兩塊拼合結(jié)構(gòu)，嵌入鑲板的型腔中，側(cè)面用螺釘鎖緊，間隙為可調(diào)。剖切開始時，凸模的R19.5mm首先對直壁進行沖裁，凸模下行到工件底部時尺寸48mm和R19.5mm同時對沖件進行沖裁，剖切為兩件，剖切斷面質(zhì)量良好。5. 沖壓設備的選擇：根據(jù)最大閉合高度和沖壓力選取J23-25開式雙柱可傾壓力機頁：19模具設計與制造簡明手冊p50，最大閉合高度為270mm，選后側(cè)導柱模架（GB/T 2851.3-90）頁：19模具設計與制造簡明手冊p279。四、模具工作零件加工工藝規(guī)程：以下以修邊沖孔復合模為例簡介模具工作零件加工工藝規(guī)程，其他幾副模具基本相同。1. 落料凹模加工工藝規(guī)程：工序號工序名稱工序內(nèi)容1下料50135（按等體積法計算后再加上鍛造的燒損量）2鍛造將毛坯鍛造成為165mm105mm60mm的平行六面體3熱處理退火（消除鍛后殘余內(nèi)應力；降低硬度）4銑（刨）平面刨（或銑）六面達160mm100mm54mm（磨削余量單面0.5mm）5平磨磨上下大平面，留精磨余