毕业设计（论文）-轴封端盖复合模具设计.doc

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1、提供全套毕业设计，欢迎咨询本 科 毕 业 设 计 说 明 书 轴封端盖复合模具设计The Compound Mould Design ofShaft Seal End-cover 学院名称： 机械工程学院 专业班级： 材料成型及控制工程10-1班 学生姓名： 学生学号： 指导教师姓名： 指导教师职称： 讲师 2014年5月毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的

2、学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 目录中文摘要、关键词英文摘要、关键词引言1第1章 轴封端盖工艺性分析21.1零件材料的分析21.2轴

3、封端盖的工艺性分析2第2章 冲压工艺方案的确定及各部分工艺力的计算42.1冲压方案的拟定42.2排样设计42.3材料利用率的计算62.4冲裁力的计算62.4.1冲裁力的计算公式62.4.2降低冲裁力的方法72.5冲孔力的计算72.6翻边力的计算82.7浅拉深成形力92.8总的冲裁力的计算92.9压力中心的确定92.10初选压力机9第3章 模具主要零件的尺寸计算及结构设计103.1冲裁间隙10 3.2凸模、凹模的固定形式103.3落料凹模刃口形式113.4主要零件的尺寸计算及结构设计11 3.4.1计算原则113.4.2计算方法12 3.4.3冲孔刃口尺寸计算13 3.4.4拉深成形工作部分尺寸

4、计算14 3.4.5翻边成形工作部分尺寸计算16 3.4.6落料凹模尺寸计算17 3.4.7凸凹模结构的设计19 3.4.8凹模镶块的结构设计19第4章 模具的结构设计214.1模具材料的选择214.2模具类型的选择214.3送料方式的选择214.4定位方式的选择214.5卸料方式的选择214.6导向方式的选择224.7模板的设计22第5章 模具标准件的选择235.1模架选择235.2活动挡料销的选择235.3打杆的选择235.4导柱，导套的选择235.5弹簧的选择235.6模柄的选择235.7连接推杆的选择235.8卸料螺钉的选择235.9内六角螺钉的选择235.10圆柱销的选择245.11

5、推板的选择24第6章 冲压设备的选定与校核25第7章 模具总装图及工作原理26结论28致谢29参考文献30轴封端盖复合模具设计摘 要：本文主要阐述了轴封端盖复合模的设计过程。首先通过对制件工艺性的分析，对比不同的生产方式以确定设计方案，再通过计算出总压力以选出压力机。根据制件的尺寸要求计算出各工作部分的尺寸，并设计各主要零件的外形及固定方式，尤其是凹模周界尺寸的计算。轴封端盖复合模具设计是以满足大批量生产的要求为前提，采用镶块式结构以避免修模。本套模具提高了生产效率，降低了工人劳动强度，降低了生产成本，具有普遍适用性。关键词：工艺性；总压力；凹模周界尺寸；镶块式；修模 The Compound

6、 Mould Design of Shaft Seal End-coverAbstract:This paper mainly expounds the shaft end cover sealing composite mold design process. First of all, through the analysis of the stamping manufacturability, comparison of different production methods in order to determine the design scheme, and by calcula

7、ting the total pressure in order to choose the press. According to the requirements of the parts size is calculated for each work section size, and design the main parts of the shape and fixed. Shaft end cover sealing compound die design is based on the premise of meet the requirements of mass produ

8、ction and USES the set piece of structure in order to avoid repairing the mould. This set of mould to improve the production efficiency, reduces the worker labor intensity, reduce the production cost, has general applicability.Key words:manufacturability;total pressure;die perimeter size;panel board

9、 type;repairing the mouldII 引 言冲压是通过模具对板材施加压力或拉力，使板材塑性成形,有时对板材施加剪切力而使板材分离,从而获得一定尺寸、形状和性能的一种零件加工方法。由于冲压加工经常在材料冷状态下进行，因此也称冷冲压。冲压加工的原材料一般为板材或带材，故也称板材冲压。冲压加工需要研究冲压工艺与模具设计两个方面的问题。冲压工艺可以分为分离工序和成形工序。分离工序有落料、冲孔、切断、切边、剖切等；成型工序包括卷圆、扭曲、拉深、变薄拉深、翻孔、翻边、拉弯、胀形、起伏、扩口、缩口、旋压、校形等。冲压加工作为一个行业，在国民经济的加工业中占有重要的地位。根据统计，冲压件在各

10、个行业中均占相当大的比重，尤其在汽车、电机、仪表、军工、家用电器等方面所占的比重更大。冲压加工的应用范围极广，从精细的电子元件、仪表指针到重型汽车的覆盖件和大梁、高压容器封头以及航天器的蒙皮、机身等均需冲压加工。冲压加工是一种高生产率的加工方法，如汽车等大型零件每分钟可生产几件，而小零件的高速冲压则每分钟可生产千件以上。由于冲压加工的毛坯是板材或卷材，一般又在冷状态下加工，因此轻易实现机械化和自动化，比较适宜配置机械人而实现无人化生产。特别是适用于定型产品的中大批生产。“冲压要发展，模具是关键”，提高模具的效率需从冲模设计和制造开始。冲压加工的材料利用率较高，一般可达70%-85%，冲压加工的

11、能耗低，由于冲压生产具有节材、节能和高生产率等特点，所以冲压件呈批量生产时，其成本比较低，经济效益较高。当然，冲压加工与其他加工方法一样，也有其自身的局限性，例如，冲模的结构比较复杂，模具价格偏高。因此，对小批量、多品种生产时采用昂贵的冲模，经济上不合算，目前为了解决这方面的问题，正在努力发展某些简易冲模，如聚氨脂橡胶冲模、低合金冲模以及采用通用组合冲模、钢皮模等，同时也在进行冲压加工中心等新型设备与工艺的研究。第1章 轴封端盖工艺性分析1.1零件材料的分析 考虑到产品成本和零件的使用性能，选用常用钢08F，是一种优质碳素结构钢，其屈服强度为180MPa，抗拉强度为280390MPa，抗剪强度

12、为200310MPa，延伸率32，适宜冲压选择。1.2轴封端盖的工艺性分析轴封端盖是轴对称件，见图1.1，其工艺过程为落料、冲孔、拉深、翻边，工件结构较为简单，厚度仅为1.5mm，冲裁性能较好，工艺性容易满足。 图1.1 轴封端盖零件图一般情况下，圆孔翻边时的孔缘在单向拉应力作用下，切向伸长变形引起的厚度减薄最大，最容易破裂，由于材料性质不均匀，孔缘各处允许的切向延伸率不一样，一旦孔缘某处的伸长变形超过了该处延允许的材料伸率，该处就会因厚度减薄过大而破裂。翻边时的变形区基本上限制在凹模圆角区之内，凸模底部材料为直角变形区，处于切向、径向受拉伸的应力状态，切向应力在孔边缘最大，径向应力在孔边缘为

13、零。圆孔翻边时的变形程度用翻边系数K表示： （1-1）式中，d毛坯上圆孔的初始直径； D翻边后竖边的中径。 （1）影响圆孔翻边成形极限的因素如下： 材料伸长率和硬化指数n大，K小，成形极限大。 孔缘如无毛刺和无冷作硬化时，K较小，成形极限较大。为了改善孔缘状况，可采用钻孔代替冲孔，或在冲孔后进行整修，有时还可在冲孔后退火，以消除孔缘表面的硬化。用球形、锥形和抛物线凸模翻边时，变形条件比平底凸模优越，K较小。在平底凸模中，其相对圆角半径越大，极限翻边系数可越小。 板材相对厚度越大，K越小，成形极限越大。 （2）毛坯尺寸的计算： 毛坯翻边预制孔直径，由参考手册可得： （1-2）式中，D翻边直径32

14、（按中线计）（mm）； H翻边高度（mm），H=7mm； r竖边与凸缘的圆角半径（mm），r=3.5mm； t料厚（mm），t=1.5mm。 则：预制孔直径为23mm。 毛坯的直径 当零件的弯曲角为时，则毛坯的展开长度为 （1-3） 已知， mm。 第2章 冲压工艺方案的确定及各部分工艺力的计算 2.1 冲压方案的拟定 考虑到需落料、冲孔、拉深、翻边成形四道工序，可以有以下种方案： 方案一：先落料冲孔，后拉深翻边成形，采用单工序生产。 方案二：落料-冲孔-翻边-拉深复合模，采用复合模生产。 方案三：落料-冲孔-翻边-拉深级进模，采用级进模生产。 方案一结构简单，但需两道工序、两副模具才能完成，

15、效率较低，且精度不易保证。如此浪费了人力，物力，财力。从经济角度考虑不妥当，难以满足大批量生产要求。 方案二只需一副模具即可成形，该工艺特点首先进行落料，再冲孔，翻边，拉深成形。采用这种方法加工的工件外观平整、毛刺小、产品质量高，而且大大的提高了生产效率，也解决了操作者将手放入模具内的不安全因素，复合模能在压力机的一次行程内，完成落料、冲孔、及拉深、翻边数道工序。在完成这些工序的过程中，冲件材料无须进给移动。 方案三：级进模是在压力机一次行程中完成多个工序的模具，它具有操作安全的显著特点，模具强度较高，寿命较长。使用级进模便于冲压生产自动化，可以采用高速压力机生产，也只需要一副模具，制造精度较

16、高，先落料后冲孔，再进行拉深翻边成形，但是级进模较难保证内、外相对位置的一致性，相对生产周期长，其模具结构复杂，成本高，板料的定位与送进是级进模设计中的关键问题。 通过上述三种方案的分析比较，该工件的冲压生产采用方案二为佳。2.2排样设计 冲裁件在板、条等材料上的布置方法称为排样。排样的合理与否，影响到材料的经济利用率，还会影响到模具结构、生产率、制件质量、生产操作方便与安全等，因此，排样是冲裁工艺与模具设计中一项很重要的工作。 冲压件大批量生产成本中，毛坯材料费用占60%以上，排样的目的就在于合理利用原材料。衡量排样经济性、合理性的指标是材料利用率。要提高材料利用率，就必须减少废料面积，冲裁

17、过程中所产生的废料，可分为两种情况。 （1）结构废料 （2）工艺废料 根据材料的利用情况，排样的方法可以有三种，如图2.1。 （a)有废料排样 （b）少废料排样 （c）无废料排样图2.1 排样方式 有废料的排样法材料利用率较低，但制件的质量和冲模寿命较高，常用于工件形状复杂、尺寸精度要求较高的排样。少、无废料排样法的材料利用率较高，但是，少、无废料排样的应用范围有一定的局限性，受到工件形状结构的限制，且由于条料本身的宽度公差，条料导向与定位所产生的误差，会直接影响工件尺寸而使工件的精度降低。在几个工件的汇合点容易产生毛刺。由于采用单边剪切，也会加快模具磨损而降低冲模寿命，并直接影响工件的断面质

18、量，所以少、无废料排样常用于精度要求不高的工件排样。 考虑到造作方便及模具结构简单，故采用单排排样设计。搭边值要合理确定，搭边值过大，材料利用率低。搭边值小，材料利用率虽高，但过小时就不能发挥搭边的作用，在冲裁过程中会被拉断，造成送料困难，使工件产生毛刺，有时候还会被拉入凸模和凹模间隙，损坏模具刃口，降低模具寿命。搭边值过小，会使作用在凸模侧表面上的法向应力沿着落料毛坯周长的分布不均匀，引起模具刃口的磨损。 (3)搭边值的选取 综合考虑影响搭边值的因素，由参考手册查得搭边值=1.2mm，=1.0mm。 条料送进步距h=87.1+1.0=88.1mm 有以上数据，排样设计如图2.2。 图2.2

19、排样图2.3材料利用率的计算一个步距内的材料利用率 (2-1) 式中，A冲裁件面积（包括冲出的小孔在内）（）； n个步距内的冲件数目，n取1； B条料宽度（mm）； h进距（mm）。 A=3.1487.1/287.1/2=5955（） =75.5%。2.4冲裁力的计算冲裁力计算包括冲裁力、卸料力、推件力、顶件力的计算。冲裁力是设计模具、选择压力机的重要参数。计算冲裁力的目的是为了合理的选用冲压设备和设计模具。选用冲压设备的标称压力必须大于所计算的冲裁力，所设计的模具必须能传递和承受所计算的冲裁力，以适应冲裁的要求。 2.4.1冲裁力的计算公式冲裁力的大小主要与材料力学性能、厚度及冲裁件分离的轮

20、廓长度有关。考虑到成本和冲裁件的质量要求，此模具用平刃口模具冲裁，冲裁力F（N） (2-2) 式中，冲裁件周边长度（mm）； 材料厚度（mm）； 材料抗剪强度（）； 系数。考虑到模具刃口的磨损，模具间隙的波动，材料力学性能的变化及 材料厚度偏差等因素，一般取系数K=1.3。冲裁件周边长度L=3.1487.1=273.5mm,取274mm；材料的抗剪强度（）由参考手册可取b=310。 一般情况下，材料的b=1.3，故冲裁力F为： =Ltb=2741.51.3310=165633N =0.04165633=6625.32N =0.055165633=9109.815N =F+=165633+662

21、5.32+9109.815=181368.135N取=181369N。式中，b材料的抗拉强度（）。2.4.2降低冲裁力的方法在冲裁高强度材料或厚度大、周边长时，所需的冲裁力较大。如果超过现有压力机吨位，就有必须采取措施降低冲裁力，主要有以下几种方法： （1）阶梯凸模冲 （2）斜刃口冲裁 另外，在保证冲裁件断面质量的前提下，也可适当增大冲裁间隙等方法来降低冲裁力。2.5 冲孔力的计算 冲孔力的计算公式为： (2-3)式中，冲裁件周边长度（mm）； 材料厚度（mm）； 材料抗剪强度（）； 系数，考虑到模具刃口的磨损，模具间隙的波动，材料力学性能的变化及 材料厚度偏差等因素，一般取K=1.3。所以，

22、一般情况下，上式也可以写成 (2-4) L=3.1423=72.22mm ； 由参考手册可取：=310MPa； 则：=1.372.221. 5310=43656.99N。 推件力： (2-5)式中，推件力因素，由参考手册查得 =0.055； n 工件卡在凹模内的个数，取n=1。 则： =0.05543656.99=2401.22N =43656.99+2401.2=46058.12N 取=46059N。2.6 翻边力的计算 翻边力的计算公式为： (2-6)式中，D翻边后竖边的中径（mm），D=29mm； d圆孔初始直径（预制孔）（mm），d=19.6mm； t毛坯厚度（mm），t=1.5mm；

23、 材料屈服点（）； 由参考手册可得：=180， 则：=1.13.14（32-23）1.5180N =8393.22N。 取=8394N。2.7浅拉深成形力 拉深力的计算公式为： (2-7)式中，d 拉深件的直径（mm），d=71.5mm； 材料抗拉强度（），由参考手册查得 =380； t 材料厚度（mm），t=1.5mm；m=0.82； K修正系数，由参考文献可取K=0.8；则 =0.83.1471.51.5380N=102376.56N 取=102376.56N。2.8总的冲裁力的计算 总的冲裁力为 = =181369+46059+8393.22+102376.56 =338198N2.9压

24、力中心的确定 冲裁时的合力作用点或多工序模各工序冲压力的合力作用点，称为模具压力中心。如果模具压力中心与压力机滑块中心不一致，冲压时会产生偏载，导致模具以及滑块与导轨的急剧磨损，降低模具和压力机的使用寿命。通常利用求平行力系合力作用点的方法：解析法或图解法，确定模具的压力中心。由于制件为轴对称零件，所以其压力中心为零件的几何中心。 2.10初选压力机根据所要完成的冲压工艺的性质、生产批量的大小、冲压件的几何尺寸和精度要求等来选定设备类型。由于复合模的特点，为防止设备超载，可按公称压力来选择压力机。由参考手册初选公称压力为630kN的开式压力机JB23-63。第3章 模具主要零件的尺寸计算及结构

25、设计3.1冲裁间隙 冲裁间隙是指冲裁模的凸模和凹模刃口之间的间隙。冲裁间隙分单边间隙和双边间隙，单边间隙用C表示，双边间隙用Z表示。间隙值的大小对冲裁件质量、模具寿命、冲裁力大小的影响很大，是冲裁工艺与模具设计中的一个极其重要的工艺参数。 冲裁件的质量主要是指断面质量、尺寸精度和形状误差。断面应平直、光滑；圆角小；无裂纹、撕裂、夹层和毛刺等缺陷。零件表面应尽可能平整。尺寸应在图样规定公差范围之内影响冲裁件质量的因素有：凸、凹模间隙值的大小及其分布的均匀性，模具刃口锋利状态、模具结构与制造精度，材料性能等，其中间隙值大小与分布的均匀程度是主要因素。 冲裁件的尺寸精度是指冲裁件实际尺寸与标称尺寸的

26、差值（）。差值越小，精度越高。这个差值包括两方面的偏差，一是冲裁件相对凸模或凹模尺寸的偏差，二是模具本身的制造偏差。冲裁件相对凸模或凹模尺寸的偏差，主要是由于冲裁过程中，材料受拉伸、挤压、弯曲等作用引起的变形，在加工结束后工件脱离模具时，会产生弹性恢复而造成的偏差值可能是正的，也可能是负的。影响这一偏差值的因素主要是凸、凹模的间隙。当间隙较大时，材料所受拉伸作用增大，冲裁完毕后，因材料的弹性恢复，冲裁件尺寸向实体方向收缩，使落料件尺寸小于凹模尺寸，而冲孔件的孔径则大于凸模尺寸。当间隙较小时，凸模压入板料接近于挤压状态，材料手凸、凹模挤压力大。冲裁完毕后，材料的弹性恢复使落料件尺寸增打发，而冲孔

27、件的孔径则变小。3.2凸模、凹模的固定形式如图3.1所示凸模与固定板用配合。上面留有台阶，这种形式多在零件形状简单、板材较厚时采用；图3.2所示是快速更换凹模的固定形式。对多凸凹模冲模模具，其中个别凸模(凹模)特别易坏。需经常更换，此时采用这种形式更换易损凸模(凹模)较方便。图3.1凸模固定形式 图3.2凹模的固定形式 本设计中凸凹模固定形式采用的是以上形式。3.3落料凹模刃口形式 本设计采用图3.3凹模刃口的形式。 图3.3凹模的刃口形式 因为图3.3的刃边强度较好该刃口形式的特点是刃边强度较好，刃磨后工作部分尺寸不变,一般用于形状复杂和精度要求较高的制件，对向上出件或出料的模具也采用此刃口

28、形式。3.4主要零件的尺寸计算及结构设计3.4.1 计算原则由于凸、凹模之间存在间隙，所以冲裁件断面都是带有锥度的，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸等于凸模尺寸，在测量与使用中，落料件都是以大端尺寸为基准，冲孔件孔径是以小端尺寸为基准。冲裁过程中，凸、凹模要与冲裁零件或废料发生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，结果使间隙越来越大，因此，在确定凸、凹模刃口尺寸时，必须遵循以下原则： （1）落料模先确定凹模刃口尺寸，其标称尺寸应取接近或等与制件的最小极限尺寸，以保证凹模磨损到一定尺寸范围内，也能冲出合格制件，凸模刃口的标称尺寸比凹模小一个最小合理间隙。 （2）冲孔模先确定凸模刃口尺

29、寸，其标称尺寸应取接近或等于之间的最大极限尺寸，以保证凸模磨损到一定尺寸范围内，也能冲出合格的空。凹模刃口的标称尺寸应比凸模大个最小合理间隙。 （3）选择模具刃口制造公差时，要考虑工件精度与模具精度的关系，即要保证工件的精度要求，又要保证有合理的间隙值，一般冲模精度较工件精度高23级。若零件没有标注公差，则对于非圆形件按国家标准非配合尺寸的IT14级精度来处理，圆形件可按IT10级精度要求来处理，工件尺寸公差应按“入体”原则标注为单向公差。所谓“入体”原则是指标注工件尺寸公差时应向材料实体方向单向标注，即：落料件正公差为零，只标注负公差；冲孔件负公差为零，只标注正公差。3.4.2计算方法 模具

30、工作部分尺寸及公差的计算方法与加工方法有关，基本上可分为两类。 （1）凸模与凹模分开加工 凸、凹模分开加工，是指凸模和凹模分别按图样加工至尺寸。此种方法适用于圆形或形状简单的工件，为了保证凸、凹模间隙小于最大合理间隙，不仅凸、凹模分别标注公差（凸模，凹模），而且要求有较高的制造精度，以满足如下条件: 或取， 也就是说，新制造的模具应该是，否则制造的模具间隙已超过允许的变动范围，影响模具的使用寿命。 （2）凸模与凹模配合加工 对于冲制件形状复杂或薄板制件的模具，其凸、凹模往往采用配合加工的方法。此方法是先加工好凸模（或凹模）作为基准件，然后根据此基准件的实际尺寸，配作凹模（或凸模），使他们保持一

31、定距离。因此，只需在基准件上标注尺寸及公差，另一件只标注标称尺寸，并注明“尺寸按凸模（或凹模）配作，保证双面间隙”这样可放大基准件的制造公差，其公差不再受凸、凹模间隙大小的限制，制造容易，并容易保证凸、凹模间的间隙。由于复杂形状工件各部分尺寸性质不同，凸模和凹模磨损后，尺寸变化趋势不同，所以基准件的刃口尺寸计算方法也不相同。3.4.3 冲孔刃口尺寸计算根据参考手册查得冲裁刃口双面间隙得：=0.090mm，=0.120mm未注公差的零件尺寸按IT14级精度计算，其极限偏差可查表3.1。表3.1 冲裁和拉深件未注公差尺寸的极限偏差基本尺寸尺寸的类型大于到50的圆孔包容表面（50的孔除外）被包容表面

32、暴露面及孔中心距03+0.120.25-0.250.1536+0.16+0.3-0.3610+0.20+0.36-0.360.251018+0.24+0.43-0.431830+0.28+0.52-0.520.33050+0.34+0.62-0.625080+0.74-0.740.480120+0.87-0.87120180+1.0-1.00.6180260+1.15-1.15冲孔凸、凹模的制造公差可由表3.2查出：表3.2 规则形状（圆形、方形）冲裁时凸模、凹模的制造偏差（mm）基本尺寸凸模偏差凹模偏差180.0200.02018300.0200.02530800.0200.03080120

33、0.0250.0351201800.0300.0401802600.0300.0452603600.0350.0503605000.0400.0605000.0500.070 从上表可知：，-0.52。 校核： ； 因此，凸、凹模采用配合加工方法。 则凸模刃口尺寸为： (3-1) 所以 mm 。 凹模刃口尺寸按凸模尺寸配制，保证其双间隙为0.0900.120mm mm 。根据以上计算和冲孔行程设计出冲孔凸模的外形尺寸，冲孔凸模长度为65mm，工作部分长度为20mm，其上部留有台阶与翻边凹模采用H7/r6配合。冲孔凸模材料选用T10A，热处理硬度5860HRC在图中标注尺寸精度、形位公差及粗糙度

34、。冲孔凸模的零件图如图3.4所示。3.4.4 拉深成形工作部分尺寸计算拉深件尺寸为mm，该工件要求内形尺寸，因此以凸模为基准间隙取在凹模上。单边间隙： (3-2)式中，板料的最大厚度，； 板料的正偏差； c 间隙系数；取c=0.2。 则： 图3.4 冲孔凸模 成形件凸、凹模，查3-1可得， 拉深件的极限偏差：=0.2， 根据入体原则，先计算凹模： (3-3) 凸模尺寸根据凹模尺寸配制，凸、凹模采用配合加工方法： mm。 根据拉深凸模的工作部分尺寸和零件的拉深深度设计出凸模的内外形尺寸。凸模厚度为48mm，压入下模板的深度为8mm。在拉深凸模上设计了四个螺纹孔，以便与下模板固定。在其内部设计了一

35、个通孔，其直径为25mm大于冲孔凸模直径，用以排除废料。在图中标注尺寸精度、形位公差及粗糙度。拉深凸模的零件图如图3.5所示。图3.5 拉深凸模3.4.5 翻边成形工作部分尺寸计算 翻边件尺寸为 ，工件的极限偏差：=0.33。 查表3.2得凸、凹模的制造公差： 翻边的凸、凹模间隙值为Z=1.1则： 凸模尺寸为： (3-4) 凹模尺寸为： 。 (3-5) 根据翻边凹模工作部分的尺寸和翻边凹模的行程，设计其主要的外形尺寸。翻边凹模长度为56.5mm，其与固定板采用H7/r6的配合，固定部分尺寸为26mm。其与冲孔凸模采用的配合，在图中标注尺寸精度、形位公差及粗糙度。翻边凹模的零件图如图3.6所示。

36、图3.6 翻边凹模3.4.6 落料凹模尺寸计算 (1)落料件尺寸87.1mm的极限偏差由表3-1查出=0.87mm。磨损因数查参考手册工件精度IT在10以上，x=1；精度在IT11IT13，x=0.75；工件精度是IT14时，x =0.5。 凸、凹模的制造公差： 冲裁模的双边间隙： 则：凹模尺寸为： (3-6) 凸模尺寸: (3-7) (2)落料凹模的外形尺寸的确定 凹模厚度 ； (3-8) 凹模壁厚 ； (3-9)式中，b冲裁件最大外形尺寸 K系数，考虑坯料厚度t的影响，取K=0.3。 所以有 调整到符合标准，凹模外径设计尺寸为，。根据落料凹模的内外形尺寸和厚度设计其基本结构，这里需要有四个

37、螺纹孔，以便与下模板固定。在落料凹模上还有三个销孔，用来安装挡料销和导料销。在其内部设计了限位倒角，以限制压料器的行程。根据螺孔（或沉孔），销钉之间及刃壁的最小距离在图中标注尺寸精度、形位公差及粗糙度。落料凹模的零件图如图3.7所示。 图3.7 落料凹模3.4.7 凸凹模结构的设计落料凸模和拉深凹模组成凸凹模，其表面形状和落料凹模配合进行落料，其内部和拉深凹模配合，使拉深凹模在其内部运动完成拉深成形。在其内部设计了限位倒角，以限制顶出器的行程，其与固定板采用的配合。则其长度为65mm，固定部分长度为40m。在图中标注尺寸精度、形位公差及粗糙度。凸凹模的零件图如图3.8所示。 图3.8 凸凹模3

38、.4.8 凹模镶块的结构设计 凹模镶块采用镶嵌式固定在拉深凸模内，用作落料凹模和翻孔凸模，其表面形状与翻边凹模配合实现翻孔工艺，内表面与冲孔凸模配合实现冲孔工艺。其厚度为25mm，冲孔工作部分为8mm，在图中标注尺寸精度、形位公差及粗糙度。凹模镶块的零件图如图3.9。图3.9 凹模镶块 第4章 模具的结构设计4.1模具材料的选择模具材料的选择是否正确不仅影响到模具使用寿命，也影响着制件的生产质量。应该根据模具制造条件、模具工作条件、模具材料的基本性能等相关因素，来选择经济、先进、适用的模具材料。选材时必须兼顾模具使用性能要求。对于冷冲模应主要考虑钢的强度、韧性和耐磨性。强度与韧性以及韧性与耐磨性之间往往此消彼长。当模具的主要失效方式是脆性开裂时可考虑选择强度较低但韧性更好的材料或制订合理的热处理工艺以改善钢的韧性，亦可根据实际情况选择同时具有高强度与高韧性的高级合金钢。从兼顾韧性和耐磨性的角度除了整体合理选材外，亦可考虑在