滤油器支架模具设计

摘要

本说明书要紧是阐述了有关滤油器支架模具设计的差不多过程和其要紧运算。全文共由四章组成，他们的内容如下所述。

第一章是设计滤油器支架模具的工艺方案的确定，要紧依照所给制件特点加以分析，设计出合理的模具，那个地点共设计出三套模具。第二章是落料拉深复合模的设计，其中包括一些典型结构的选择和一些非标准零件的设计。第三章是冲孔切边复合模的设计，包括各种模具零件的选择和一些零件尺寸的运算。第四章是弯曲翻边复合模的设计，此章除了沿用了相关类似模具结构外，还进行了简单的运算和零件设计。

鉴于本人的水平所限，在设计中确信有不足之处存在，也可能有错误显现，恳请评阅老师和各位读者包涵同时批判指正。

关键词： 模具 复合模 零件

Abstract

This paper is main elaborates the basic mould design course of the sieve oil implement’s bracket,and expounds the main calculation course for it. There are four parts in this paper, their content as follow.

The first chapter is settling the project of the mould design’s craft to the sieve oil implement’s bracket. It main contains the analysis of the sieve oil implement’s bracket’s characteristics. Make sure design three suitable moulds. The second chapter is the design of the blanking and drawing compound dies. It contains the choosing of the typical framework of the dies. The design of some accessory. The third chapter is the design of the piercing and trimming compound dies. It contains the choosing the caculation of accessory. The forth chapter is the design of bending and flanging compound dies. In addition to using the similar framework of the dies, it contains some calculation and

In view of my limited knowledge,I could have made some mistakes in this paper, I wish my teacher and the readers could help me correct it, thanks!

Keywords: mould compound dies accessory

design of accessory.

名目

第一章 工艺方案的确定………………………………………………………………4第二章 落料拉深复合模的设计………………………………………………………7 第三章 冲孔修边复合模的设计………………………………………………………19 第四章 弯曲翻边复合模的设计………………………………………………………30 毕业设计总结……………………………………………………………………………39 参考文献…………………………………………………………………………………40

第一章 工艺方案的确定

一 制件工艺分析

滤油器支架结构较为简单、材料为08Al，厚度为1mm。成型工艺包括落料拉深、冲孔修边、弯曲翻边三部分。 制件上的拉深为浅拉深〔最大处也只有4.4mm〕可一次拉深成型，同时制件结构对称，经运算满足冲压工艺要求。制件在进行冲孔、落料、修边时需要有必要的运算，之后才能确定凸凹模尺寸，这是设计时所必须的，那个地点表达了最原始的数据资料。在设计弯曲翻边部分时，要考虑到制件的弯曲回弹现象。

1．毛坯尺寸的确定

本人设计的是滤油器支架的模具，设计所依据的是制件图所给数据，具体情形见以下图所示

图1-1

依照«板金冲压工艺手册»P463，关于任何形状旋转体拉深件，其毛坯半径可用下式求得

R=1.414

xl(rh) 〔公式1-1〕

式中 l——横的、竖的与斜的直线长度和弧线长度；

x——直线重心和弧线弧心到旋转轴的垂直距离； r——圆弧半径；

h——圆弧在对称轴上的投影长度。

式中rh是圆弧的更正值。对突出弧〔弧心在线内〕前用正号；对凹弧〔弧心在线外〕前面用负号。

当所有圆弧差不多上四分之一圆时，hr，上式变为

R=1.414

xl(r2) 〔公式1-2〕

图1-2

依照公式1和图2能够运算出毛坯的具体尺寸。因为是旋转体运算出一半即可。 运算过程如下 R=1.414

=1.41467.052.88525.6512.8256.3628.4529.450.8652(0.250.64) =52.91mm

因此整个毛坯的尺寸为： D=105.82mm 2. 工序的组合和方案的确定

通过对制件图的观看，本制件要依次通过落料、拉深、冲孔、修边、弯曲 和翻边几道工序，第一道工序是落料和拉深，第二道工序是冲孔和修边，第三道工序

xl(rh)

是弯曲和翻边。如此就需要设计出三套模具与之相对应。由于本制件的生产无其他更符合工艺性和经济性的方案可选择，能够确定本件的生产由如下三套模具完成：

第一套模具为落料拉深复合模，完成制件形状的初步确定。 第二套模具为冲孔修边复合模，完成冲孔和修边。

第三套模具为弯曲翻边复合模，完成制件最终形状的确定。

二.模具结构确定

要正确选用模具的结构形式，必须依照制件的形状，尺寸，精度要求，材料性能，生产批量，冲压设备，模具加工条件等多方面的因素进行考虑。在满足冲压件质量要求的前提下，最大限度的降低冲压件的生产成本。确定模具的结构形式，必须解决好以下的问题。

1.模具类型的确定 是简单模复合模，依旧级进模。 2.操作方式的确定 手工操作 自动化操作 半自动化操作。

3.进出料方式的确定 依照原材料的形式，确定进了方法、取出和整理零件的方法、原材料的定位方法。

4、压料和卸料方式的确定 压料或不压料 弹性或刚性卸料等。

5、模具精度的确定 依照冲压件的精度确定合理的模具加工精度，选择合理的导向方式和固定方式。

基于上述问题，又因为制件为大批量生产同时采纳08Al作为制件材料，以及精度等要求的限制，关于冲裁模具，在那个地点采纳复合模结构，其中的一些结构是专门典型的，在我所参阅的书籍中也是专门常见的。制件采纳刚性推件装置推出，卸料板采纳弹性橡胶卸料板，模架采纳对角导柱模架。

对弯曲模具来说，因制件只是简单的弯曲，因此那个地点能够采纳一次弯曲的方法，同时能满足其弯曲要求。

关于拉深模具，因为只是简单的浅拉深，因此能够一次拉深成型。其结构沿用上述典型结构。

第二章 落料拉深复合模的设计

一 落料部分

1．冲裁力运算

运算冲裁力的目的是合理选择压力机和设计模具，压力机的吨位必须大于所运算的冲裁力，以适应冲裁的要求。

冲裁力的大小要紧与材料力学性能、厚度和冲裁件的轮廓长度有关。 用平刃口模具冲裁时，冲裁里F可按下式运算

FKLt 〔公式2-1〕

式中 L-----冲裁件周边长度〔mm〕

t-----材料厚度〔mm〕

K----系数，平刃口一样取1.3 ----材料抗剪强度〔MP〕

由于要为拉深工序留有修边余量，因此那个地点取毛坯直径为D=110mm ，此制件为08Al，依照«冲压工艺与模具设计简明手册»P52表2-2得此钢抗剪强度为

3.5107Pa

材料厚度为1毫米

周边长度L=345.4 mm

因此

F=158504N

同时，还存在卸料力和推件力，要准确运算这些力是专门困难的，实际生产中常用以下体会公式来运算

式中，F为冲裁力

KXKY为卸料力，推料力系数。见«冲压工艺与模具设计»P52表2-2得

FXKXFFYKYF 〔公式2-2〕

KXKY取0.035和0.05

.64N 即 FX0.0351585045547 FY0.051585047925.2N

因此总的冲裁力为

FZFFXFY170976.84N171KN 2．凸凹模尺寸运算

本设计采纳凸模与凹模配合加工。关于冲裁形状复杂或薄板制件的模具，其凸、凹模往往采纳复合加工的方法。此方法是先加工好凸模或凹模为基准，然后依照此基准配置凹模或凸模，使他们保持一定的间隙。因此，只需在基准件上标注尺寸和公差，另一件只标注尺寸并注明〝XX尺寸按凸模或凹模配置，保证双面间隙〞。如此，可放大基准件的制造公差。其公差不再受凸、凹模间隙的阻碍，制造容易，并容易保证凸、凹模的间隙。

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，尺寸变化的趋势不同，因此基准件的刃口尺寸运算方法也不同。

落料：应以凹模为基准，然后配置凸模。

0凹模磨损后，尺寸变大的尺寸类：先把工件图尺寸化为A，再按落料公式进行

运算

d Ad(Ax)0 〔公式2-3〕

尺寸变小类，先把工件尺寸化为B0，然后按公式运算

Bd(Bx)0d 〔公式2-4〕 凹模磨损后尺寸不变类尺寸，按下述三种情形进行运算

制件尺寸为C0时 Cd(C0.5)d22

d0 制件尺寸为C时 Cd(c0.5)制件尺寸为C'时 CdCd 〔公式2-5〕

2

依照〈〈冲压工艺学〉〉P18可知差不多尺寸80—120mm时，凹模 Δ=0.035mm，x=0.5，因此

0.008750.00875 由公式2-3 凹模 A(1100.50.035)0 109.98250

凸模刃口尺寸按上述凹模的相应部分尺寸配制，保证双面间隙值在0.070-0.090mm之间〔«冲压工艺学P14〕

二 拉深部分

1.零件毛坯尺寸的确定

毛坯尺寸在上章中已确定

2．拉深系数的确定

md/D92/105.80.87 3.凸凹工作部分尺寸的确定 〔1〕凸凹模圆角半径rd

凸凹模圆角半径rd按制件圆角半径尺寸运算 〔2〕凸凹模间隙c

决定凸凹模间隙时，不仅要考虑材质和板厚，还要考虑工件的尺寸精度和表面质量要求。，

c=t 对黑色金属 〔«冲压工艺学»P91〕 4.凸凹模尺寸及制造公差

凸凹模尺寸及制造公差应按零件要求确定

依照«冲压工艺学»p91，表4-7 凹模制造公差 δd=0.05mm 凸模制造公差 δp=0.03mm 凸模尺寸：DP=〔D-2c〕0p

d凹模尺寸：Dd=D0

5.拉深力的运算

拉深力按 F=πdtσbK 〔公式2-6〕

F=πdtσbK=40.4kN

t-料厚〔t=1mm〕 d-拉深直径〔d=92mm〕

σb-抗拉强度〔σb=330Mpa，«钣金冲压工具手册»P93，表2〕 K-系数〔K1=0.4，«冲压工艺学»P93，表4-9〕

6.拉深功的运算 拉深功 A=

Fmaxh1000= 113.9J 〔公式2-7〕

Fmax-最大拉深力〔 Fmax=40.4kN〕 h-拉深高度〔h=4.4mm〕

λ-平均变形力与最大变形力的比值〔λ=0.64，依照«冲压工艺学»p93表4-9〕

三 模具压力中心的确定

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。设计时，模具压力中心应与压力机滑块中心一致，假如不一致，冲裁时会发生偏裁，导致模具以及压力机滑块与导轨的急剧磨损，降低模具和压力机的使用寿命。因此在落料模、多工序连续模等模具设计时，必须确定模具压力中心。

由于本模具出现出对称性，因此无须运算即可得出压力中心在模具的几何中心。

四 压力机的选择

F(F,FZ)max=171KN

拉深所需压力机的公称压力应满足：

F公称〉1.3 F= 222.3kN

拉深所需压力机功率为 N=

An6075=0.29kW 121.3610 A-拉深功

ζ-不均衡系数〔ζ=1.4〕 η1-压力机效率〔η1=0.6〕 η2-电机效率〔η2=0.9〕 n-压力机每分钟行程次数〔n=60〕

依照«钣金冲压工具手册»P299，表1 选J23型，开式可倾台压力机 各项技术性能如下〔mm〕：

公称压力：100吨〔1000kN〕 发生公称压力时滑块离下死点距离：10 滑块行程：140 行程次数：60次/分 最大封闭高度：400 闭合高度调剂量：110

工作台尺寸：左右 900 前后 600

工作台孔尺寸： 左右 420 前后 230 立柱间距离：420

直径300 2-8〕

〔公式 模柄孔尺寸：Φ6075

五 标准零件的选择和非标准零件的设计

1．标准零件的选择 〔1〕 模架的选择〔mm〕

依照«模具标准应用手册»P209，表3-5 选择对角导柱模架〔GB/T2851.1-90〕 上模座 19019040 下模座 19019045 闭合高度 180—220 〔2〕导柱导套

依照«模具标准应用手册»P263，表3-35和模座的闭合高度与压力机的最大闭合高度、闭合高度调剂量，选择A型导柱〔GB/T2861.1-90〕 导柱 长度 L=150mm 直径 d=32mm

依照«模具标准应用手册»P272，表3-39和模座的闭合高度与压力机的最大闭合高度、闭合高度调剂量，选择B型导套〔GB/T2861.7-90〕 导套 长度 L=100mm 直径 d=32mm 〔3〕模柄的选择

模柄的作用是把上模固定在压力机的滑块上，同时使模具中心通过滑块的压力中心。模柄的尺寸应小于压力机上模柄孔的尺寸，选择模柄时，先依照模具的大小，上模结构，模架类型及精度等确定模柄的结构类型，再依照压力机滑块上模柄孔的尺寸规格。一样模柄直径应与模柄孔直径相等，模柄长度应比模柄孔深度小5～10mm。

依照«模具标准应用手册»P85，表2-26，模座尺寸及模具结构的特点，选择压入式模柄〔GB2862.1-81〕 直径 d=60mm 高度 H=110m 〔4〕推杆的选择

依照«模具标准应用手册»P151表2-69和模柄的尺寸，选择带肩推杆〔GB2867.1-81〕

直径 d=12mm

长度 L=130mm

〔5〕顶杆的选择

依照«模具标准应用手册»P153，表2-71，选择顶杆〔GB2867.3-81〕

直径 d=16mm 长度 L=110mm

(6) 螺钉和销的选择

螺钉和销是定位零件，定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相对凸凹模 有正确的位置。在模具结构的设计中，一样使用内六角螺钉和圆柱销。

在模具结构的设计中，螺钉和销的选择应注意以下几点：

同一组合中，螺钉的数量一样许多于3个，并尽量沿被联结件的外缘平均布置。 销钉的数量一样都用两个，且尽量远距离错开布置，以保证定位可靠。

螺钉和销钉的的规格应依照冲压工艺力大小和凹模厚度等条件确定。螺钉的旋 入深度和销钉的配合深度都不能太深，也不能太浅。

螺钉之间，螺钉和销钉之间的距离，螺钉和销钉距凹模刃口及外缘的距离，均 不应过小。

各联结件的销孔应配合加工，以保证位置精度。销钉和销孔之间采纳H7/m6或H7/n6。

依照«机械设计手册»〔第二卷〕P5-184，表5-3-5，选择圆柱销〔GB/T119.1-2000〕

直径 d=12mm d=12mm 长度 L=70mm L=60mm

依照«机械设计手册»〔第二卷〕P5-104，表5-1-106，选择内六角螺钉〔GB/T70.1-2000〕

直径 d=12mm d=12mm

总长 L=75mm L=75mm 带螺纹长度 l=30mm l=45mm

(7) 卸料螺钉的选择

依照«模具标准应用手册»P156，表2-73，选择卸料螺钉〔GB2867.5-81〕 直径 d=8mm 长度 L=70mm l=10mm

〔8〕 挡料销的选择

依照«模具标准应用手册»P144，表2-64，选择挡料销〔GB2866.11-81〕

直径D=6mm，d=4mm 高度h=3mm

2．非标准零件的设计 〔1〕橡胶弹性体的应用

本套模具应用典型弹性卸料装置，橡胶弹性体是必不可少的组成部分，其具体结构如图2-1所示。

为使卸料正常工作，应使橡胶的预压力Fy大于或等于卸料力Fx,即 Fy≧Fx 〔公式2-8〕 橡胶板的工作压力运算公式〔依照«冲压模具设计与制造»P149〕为：

F=Ap 〔公式2-9〕 F-橡胶板的工作压力 A-橡胶板的横截面积 p-单位压力

聚氨酯橡胶板的最大压缩量一样不超过其厚度的35℅，而模具安装时橡胶板应预先压缩10～15℅。橡胶板厚度h2=

h1mm

0.25~0.3橡胶板的许可压缩量 h1=0.25～0.30 h2

本套模具的推件力为7925.2N 即预压力Fy为7925.2N

取橡胶板的预压量hy=2mm,那么总压缩量为h为4mm，橡胶高度为14mm, 压缩量为14.3℅依照表3-35, 单位压力p=1.1 Mpa 那么橡胶板的横截面积A=

Fyp=7205mm2

选用橡胶板的横截面积A(802552)11596.5mm2 因此，选用橡胶板的性能满足要求 〔2〕凹模的设计

落料拉深复合模的凹模如图2-2，所用材料为T10A，凹模材料应具有良好的耐磨性和抗黏附性，热处理后一样凹模应达到60—64HRC，有时还需要采纳表面化学热处理来提高其抗黏附能力。凹模表面粗糙度取0.4m，工作表面要抛光、研磨。 〔3〕凸模垫板的设计

垫板的作用要紧是承担凸模压力或凹模压力，防止过大的冲压力在上下模板上压出凹坑，阻碍模具的正常工作，垫板的外形尺寸与凸凹模板相同。

材料为45#，热处理后应达到45—50HRC。表面粗糙度取0.8m，工作表面必要时能够进行抛光或研磨。垫板要保证工作表面的平行度，在那个地点能够适当取值。其具体情形如图2-3所示。

图2-1

图2-2

图2-3

图2-4

图2-5

〔4〕卸料板的设计

如图2-4所示为卸料板的设计图样，材料为Q235，这种材料质软适合作为卸料的材料。

〔5〕凸模的设计

本套模具的凸模如图2-5，材料为T10A，凸模应该限定淬火长度，或将尾部回火，以便头部一端保持较低硬度 ，热处理后凸模应达到58—62HRC ；由于制件本身确实是小型制件，因此本人把它设计成一个整体形式，如此便于加工制造。模具要紧工作表面的粗糙度取0.4m，因此工作表面要进行研磨、抛光。 〔6〕凹模垫板的设计

垫板的作用要紧是承担凸模压力或凹模压力，防止过大的冲压力在上下模板上压出凹坑，阻碍模具的正常工作，垫板的外形尺寸与凸凹模板相同。

材料为45#，热处理后应达到45—50HRC。表面粗糙度取0.8m，工作表面必要时能够进行抛光或研磨。垫板要保证工作表面的平行度，在那个地点能够适当取值。

其具体情形如图2-6所示。

图2-6

图2-7

〔7〕图2-7和图2-8分别是两种不同尺寸的打料块的设计

出件装置的作用是从凹模内卸下冲件或废料。装在上模内的出件装置称为推件装置，装在下模内的称为顶件装置。本设计采纳的是刚性推件装置，它是在冲压终止后上模回程时，利用压力机滑块上的打料杆撞击模柄内的打杆，再将推力传至打料块而将凹模内的冲件或废料推出的。

刚性推件装置推件力大，工作可靠，应用十分广泛。打料块是刚性推件装置的 差不多零件。

图2-8

第三章 冲孔修边复合模的设计

一 冲孔部分

冲孔模先确定凸模刃口尺寸，其标称尺寸应取接近或等于制件的最大极限尺寸，以保证凸模磨损到一定尺寸范畴内，也能冲出合格的孔。凹模刃口的标称尺寸应比凸模大一个最小合理间隙。

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，既要保证工件的精度要求，又要保证有合理的间隙值。一样冲模精度较工件精度高2-3级。假设工件没有标注公差，那么关于非圆形件按国家标准非配合尺寸的IT14级精度来处理，圆形件一样可按IT10级精度来处理，工件尺寸公差应按〝入体〞原那么标注为单向公差，所谓〝入体〞原那么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。

1 凸、凹模刃口尺寸的运算

凸、凹模采纳配作加工，这种加工方法的特点是间隙由配作保证，工艺比较简单，不必校核dpZmaxZmin条件，同时还能够放大基准件的制造公差〔一样可取冲件公差的1/4〕，使制造容易，因此是目前一样工厂常常采纳的方法，专门适用于冲裁薄板件〔因其ZmaxZmin专门小〕和复杂形状的冲模加工。

采纳凸、凹模配作加工时，只需运算基准件的刃口尺寸及公差，并详细标注在设计图样上。而另一非基准件不需运算，且设计图样上只标注差不多尺寸〔与基准件差不多尺寸对应一致〕，不注公差，但要在技术要求中注明：〝凹〔凸〕模刃口尺寸按凹〔凸〕模实际刃口尺寸配作，保证双面间隙值为Zmin—Zmax〞。具体情形和运算方法如下：

（1） 落料 落料时以凹模为基准，配作凸模。

/4第一类是凹模磨损后增大尺寸 Ad(Amaxx)0

第二类是凹模磨损后变小尺寸 Bd(Bminx)0 /4 〔公式3-1〕第三类是凹模磨损后尺寸不变 Cd(Cmin0.5)/8

其中 Ad、Bd、Cd为落料凹模刃口尺寸；A、B、C为落料件的差不多尺寸；

Amax、Bmin、Cmin为落料件的极限尺寸；为落料件的公差；x为磨损系数。

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三 冲裁力运算和压力机的选择

1 冲裁力的运算 〔1〕 修边部分

依照公式2-1 得 F11.39213.510 =13144.04N 查«冲压工艺学»P23 表2-10 知

KX0.055

KY0.060依照公式2-2 得 FX10.055F1722.9222N FY10.060F1848.6424N 因此 FZ1F1FX1FY114715.6046N 〔2〕冲孔部分

依照公式2-1 得 F21.3(51.36.2543.25812.54)135 =9808.9810N 查«冲压工艺学»P23 表2-10 知

KX0.055

KY0.060依照公式2-2 得 FX20.055F2539.493955N FY20.060F2588.53886N 因此 FZ2F2FX2FY210937.013815N

综上 总的冲裁力 FZFZ1FZ225652.618415N25652.6N 2压力中心的确定

由于本模具出现出对称性，因此无须运算即可得出压力中心在模具的几何中心。 3压力机的选择

由于FZ25.6526KN〈171KN 因此还能够应用还能够选用J23型开式可倾台压力机。

四 标准零件的选择和非标准零件的设计

1 标准零件的选择 〔1〕模架的选择

依照«模具标准应用手册»P209，表3-5

选择对角导柱模架〔GB/T2851.1-90〕 上模座 19019050 下模座 19019055 闭合高度 180—220 〔2〕导柱和导套的选择

依照«模具标准应用手册»P263，表3-35和模座的闭合高度与压力机的最大闭合高度、闭合高度调剂量，选择A型导柱〔GB/T2861.1-90〕 导柱 长度 L=180mm 直径 d=32mm

依照«模具标准应用手册»P272，表3-39和模座的闭合高度与压力机的最大闭 合高度、闭合高度调剂量，选择B型导套〔GB/T2861.7-90〕 导套 长度 L=110m 直径 d=32mm 〔3〕 卸料螺钉的选择

依照«模具标准应用手册»P156，表2-73，选择卸料螺钉〔GB2867.5-81〕 直径 d=8mm 长度 L=70mm l=10mm

〔4〕 螺钉和销的选择

依照«机械设计手册»〔第二卷〕P5-184，表5-3-5，选择圆柱销〔GB/T119.1-2000〕

直径 d=12mm d=12mm d=6mm 长度 L=70mm L=70mm L=16mm

依照«机械设计手册»〔第二卷〕P5-104，表5-1-106，选择内六角螺钉〔GB/T70.1-2000〕

直径 d=12mm d=12mm 总长 L=75mm L=60mm 带螺纹长度 l=45mm l=35mm

〔5〕推杆的选择

依照«模具标准应用手册»P151表2-69和模柄的尺寸，选择带肩推杆〔GB2867.1-81〕

直径 d=16mm 长度 L=110mm 〔6〕模柄的选择

模柄的作用是把上模固定在压力机的滑块上，同时使模具中心通过滑块的压力中

心。模柄的尺寸应小于压力机上模柄孔的尺寸，选择模柄时，先依照模具的大小，上模结构，模架类型及精度等确定模柄的结构类型，再依照压力机滑块上模柄孔的尺寸规格。一样模柄直径应与模柄孔直径相等，模柄长度应比模柄孔深度小5～10mm。 依照«模具标准应用手册»P87，表2-27，模座尺寸及模具结构选择旋入式模柄〔GB2862.2-81〕

直径 d=50mm 高度 H=90m 2 非标准零件的设计 〔1〕带螺纹推杆的设计

如图3-3所示为该零件的具体设计图样，材料为45#，热处理硬度为43—48HRC， 螺纹差不多尺寸按GB196-81规定，螺纹公差按GB197-81规定的3级。

〔2〕推板的设计

推板的设计图样如图3-4所示，推板材料为45#，热处理硬度为43-48HRC。

图3-3

图3-4

〔3〕凸模垫板的设计

垫板的作用要紧是承担凸模压力或凹模压力，防止过大的冲压力在上下模板上压出凹坑，阻碍模具的正常工作，垫板的外形尺寸与凸凹模板相同。

材料为45#，热处理后应达到45—50HRC。表面粗糙度取0.8m，工作表面必要时能够进行抛光或研磨。垫板要保证工作表面的平行度，在那个地点能够适当取值。其具体情形如图3-5所示

图3-5

图3-6

〔4〕橡胶弹性体的设计

橡胶弹性体的具体设计图样如图3-6所示。本套模具应用典型弹性卸料装置，橡胶弹性体是必不可少的组成部分。

为使卸料正常工作，应使橡胶的预压力Fy大于或等于卸料力Fx,即 Fy≧Fx 〔公式3-3〕 橡胶板的工作压力运算公式〔依照«冲压模具设计与制造»P149〕为：

F=Ap 〔公式3-4〕 F-橡胶板的工作压力 A-橡胶板的横截面积 p-单位压力

聚氨酯橡胶板的最大压缩量一样不超过其厚度的35℅，而模具安装时橡胶板应预先压缩10～15℅。橡胶板厚度h2=

h1mm

0.25~0.3橡胶板的许可压缩量 h1=0.25～0.30 h2

本套模具的推件力为848.6424N 即预压力Fy为848.6424N

取橡胶板的预压量hy=3mm,那么总压缩量为h为5mm，橡胶高度为18mm, 压缩量为16.7℅依照表3-35, 单位压力p=1.1 Mpa 那么橡胶板的横截面积A=

Fyp=771.5mm2

选用橡胶板的横截面积A(802552)11596.5mm2

因此，选用橡胶板的性能满足要求。

〔5〕冲孔修边凸模的设计

凸模的设计图样如图3-7所示，所用材料为T10A，凸模应该限定淬火长度，或将尾部回火，以便头部一端保持较低硬度 ，热处理后凸模应达到58—62HRC ；由于制件本身确实是小型制件，因此本人把它设计成一个整体形式，如此便于加工制造。模具要紧工作表面的粗糙度取0.4m，因此工作表面要进行研磨、抛光。

凸模工作表面的加工方法有专门多，这与其形状有关。圆形凸模的制造比较简单，在车床上加工毛坯，经热处理后，用外圆磨床精磨，最后将工作部分抛光及刃磨即成。这些差不多上在热处理之前进行的，凸模的加工精度必定会受到热处理变形的阻碍。但假设选用热处理变形较小的材料，并改进热处理工艺，热处理后凸模尺寸的微小变化可由钳工修整，因此这种工艺仍有较为普遍的应用。凸模工作表面的先进加工方法是电火花线切割加工和成形磨削，它们是在凸模热处理后才进行精加工的，尺寸精度容易保证。

图3-7

〔6〕冲孔修边凹模的设计

冲孔修边凹模的设计图样如图3-8所示，所用材料为T10A，凹模材料应具有良好的耐磨性和抗黏附性，热处理后一样凹模应达到60—64HRC，有时还需要采纳表面化学热处理来提高其抗黏附能力。凹模表面粗糙度取0.4m，工作表面要抛光、研磨。

毛坯经锻造和退火后，在车床上粗、精加工底面、顶面及钻、镗工作洞孔，车完后由钳工划线并在钻床上钻出所有固定用的孔，攻螺纹、铰定位孔，然后进行淬火、回火。热处理后，磨削底面、顶面和形孔即成。磨削型孔时，可在万能磨床或内圆磨床上进行，磨孔的精度可达IT5—6级，表面粗糙度为Ra0.80.2m。当孔径小于5mm时，多半是在淬火前进行钻孔和铰孔精加工，热处理后用砂布抛光型孔。 〔7〕卸料板的设计

卸料板的设计图样如图3-9所示，材料Q235，这种材料质地较软对制件的尺寸和精度阻碍小。

〔8〕凹模垫板的设计

凹模垫板的设计图样如图3-10所示。垫板的作用要紧是承担凸模压力或凹模压力，防止过大的冲压力在上下模板上压出凹坑，阻碍模具的正常工作，垫板的外形尺寸与凸凹模板相同。

零件材料为45#，热处理后应达到45—50HRC。表面粗糙度取0.8m，工作表面必要时能够进行抛光或研磨。垫板要保证工作表面的平行度，在那个地点能够适当取值。

图3-8

图3-9

图3-10

第四章 弯曲翻边复合模

一 弯曲部分

1 弯曲模工作零件的设计

弯曲模工作零件的设计要紧是确定凸、凹模工作部分的圆角半径、凹模深度、凸、凹模间隙、横向尺寸及公差等，凸、凹模安装部分的结构设计与冲裁凸、凹模差不多相同。

〔1〕 凸模圆角半径rp

当弯曲件的相对弯曲半径r/t5-8、且不小于rmin/t时，凸模的圆角半径取等于弯曲件的圆角半径，即rpr。假设r/trmin/t，那么应取rprmin，将弯曲件先弯成较大的圆角半径，然后采纳整形工序进行整形，使其满足弯曲件圆角半径的要求。

当弯曲件的相对弯曲半径r/t10时，由于弯曲件圆角半径的回弹较大，凸模的圆角半径应依照回弹值作相应的修订。 〔2〕凹模圆角半径rd

凹模圆角半径的大小对弯曲变形力、模具寿命、弯曲件质量等均有阻碍。rd过 时，坯料拉入凹模的滑动阻力增大，易使弯曲件表面擦伤或显现压痕，并增大弯曲变形力和阻碍模具寿命；rd过大时，又会阻碍坯料定位的准确性。生产中，凹模圆角半径rd通常依照材料厚度选取。 t2mm时，rd(36)t t24mm时，rd(23)t t4mm时，rd2t

另外，凹模两边的圆角半径应一致，否那么在弯曲时坯料会发生偏移。 V形弯曲凹模的底部可开设推刀槽或取圆角半径rd'(0.60.8)(rpt) 。 〔3〕凹模深度l0

凹模深度过小，那么坯料两端未受压部分太多，弯曲件回弹大且不太直，阻碍其质量；凹模深度假设过大，那么白费模具钢材，且需压力机有较大的工作行程。 〔4〕凹、凸模间隙

弯曲V形件时，凸、凹模间隙是由调整压力机的闭合高度来操纵的，模具设计时能够不考虑。

本套模具均按上述要求制作。

2 弯曲模工作零件的制造

由于弯曲件回弹的阻碍，加工出来的凸模与凹模的形状不可能与零件最后形状完全相同，因此，必须要有一定的修正值，该值应依照操作者的实践体会和反复试验而定，并应依照修正值来加工样板及样件。

弯曲凸、凹模的淬火工序一样在试模后进行。弯曲成形时，由于材料的弹性与塑性变形，弯曲件要产生回弹。因此，在制造弯曲模时，必须要考虑材料的回弹值，以便使所弯曲的零件能符合图样所规定的要求。但由于阻碍回弹的因素专门多，模具设计时要准确操纵回弹是不可能的，这就要求在制造模具时，要反复试模和修正，直到弯出合格的零件为止。

弯曲模的工作部分的表面质量要求较高，表面粗糙度值一样应在Ra0.4um以下，因此在加工或试模时，应将其在加工时留下的刀痕去除，并在淬火后认真地精修或抛光。

弯曲凸、凹模的圆角半径及间隙的平均性对弯曲件质量阻碍较大，因此，加工时除要保证圆角半径对称、间隙平均外，还应便于试模后修正，并在修正角度时不要阻碍弯曲件的直线尺寸。

当凸、凹模采纳配作法加工时，其加工次序应按弯曲件尺寸标注情形来选择。关于尺寸标注在内形上的弯曲件，一样先加工凸模，凹模按加工好的凸模配制，并保证合适的间隙值；关于尺寸标注在外形上的弯曲件，先加工凹模，凸模按加工好的凹模配制，并保证合适的间隙值。

弯曲模工作零件加工的关键是如何保证工作型面的尺寸与形状精度及表面粗糙度，其加工工艺过程通常为：

锻制坯料退火粗加工坯料外形精加工基准面划线工作型面粗加工

螺、销孔或穿丝孔加工工作型面精加工淬火与回火工作型面光整加工。 工作型面的精加工依照生产条件不同，所采纳的加工方法也有所不同。假如模具加工设备比较齐全，可采纳电火花、线切割、成形模削等方法，否那么，采纳一般金属切削机床加工和钳工锉修相配合的加工方案较为合适。

3弯曲力的运算

弯曲力是设计弯曲模和选择压力机的重要依据之一，专门是弯曲坯料较厚、弯曲线较长、相对弯曲半径较小、材料强度较大的弯曲件时，必须对弯曲力进行运算。 弯曲力不仅与弯曲变形过程有关，还与坯料尺寸、材料性能、零件形状、弯曲方式、模具结构等多种因素有关，因此用理论公式来运算弯曲力不但运算复杂，而且精确度不高。实际生产中常用体会公式来进行概略运算。 本制件能够认为是V形件的自由弯曲，其运算过程如下：

F0.6KBt2b/rt 〔公式4-1〕 式中 F——自由弯曲在冲压行程终止时的弯曲力，N； B——弯曲件的宽度，mm； K——安全系数，一样取K1.3； t——弯曲件材料厚度，mm； r——弯曲件内弯曲半径，mm； b——材料的抗拉强度，MPa 。

查阅资料可知08Al的抗拉强度为b260330MPa 。 由公式4-1运算得

F0.6KBt2b/rt

0.61.312.512330/(25.81) 120.1N 因此总的弯曲力FA240.2N

二 翻边部分

按变形性质不同，翻边可分为伸长类翻边和压缩类翻边。伸长类翻边是在坯料外缘沿不封闭的内凹曲线进行翻边，压缩类翻边是在坯料外缘沿不封闭的外凸曲线进行翻边。 1 变形程度

伸长类翻边的变形情形近似于圆孔翻边，变形区要紧为切向受拉，变形过程中孔口边缘容易拉裂；压缩类翻边的变形情形近似于浅拉深，变形区要紧为切向受压，变形过程中材料容易起皱。翻边过程中是否会产生起皱或拉裂，要紧取决于变形程度的大小。翻边的变形程度可表示如下：

关于伸长类翻边，其变形程度为 db/(Rb) 〔公式4-2〕 关于压缩类翻边，其变形程度为 pb/(Rb) 〔公式4-3〕 2 坯料形状与尺寸

关于伸长类翻边，坯料形状与尺寸按一样圆孔翻边的方法确定。关于压缩类翻边，坯料形状与尺寸按浅拉深的方法确定。但由因此沿不封闭的曲线翻边，坯料变形区内的应力应变分布是不平均的，中间变形大，两端变形小，假设采纳与宽度一致的坯料形状，那么翻边后零件的高度就不平齐，竖边的端线也不垂直。为了得到平齐的翻边高度，应对坯料的轮廓线进行必要的修正，一样通过试模确定。假如翻边的高度不大，

且翻边沿线的曲率半径专门大时，那么可不作修正。 3 翻边力的估算

由于本制件属于伸长类翻边，因此按圆孔翻边公式估算一下，

F1.1(Dd)ts 〔公式4-4〕 式中 D——翻孔前的直径，mm； d——翻孔后的直径，mm； t——材料厚度，mm；

s——材料的屈服点，MPa 。 依照公式4-4运算得，F1.13.142.5330 2.85KN

三 压力中心的确定和压力机的选择

1 压力中心的确定

由于本模具出现出对称性，因此无须运算即可得出压力中心在模具的几何中心。 2 压力机的选择

本模具是弯曲翻边复合模，弯曲和拉深过程同时进行，因此应把两个过程所受合起来运算。在那个过程中所受合力仅有3KN多一点，为了方便起见还能够选用上两套模具所使用压力机即：J23型开式可倾台压力机。

四 标准零件的选择和非标准零件的设计 1标准零件的选择 〔1〕模架的选择

依照«模具标准应用手册»P209，表3-5

选择对角导柱模架〔GB/T2851.1-90〕 上模座 19019050 下模座 19019055 闭合高度 180—220 〔2〕导柱和导套的选择

依照«模具标准应用手册»P263，表3-35和模座的闭合高度与压力机的最大闭合高度、闭合高度调剂量，选择A型导柱〔GB/T2861.1-90〕 导柱 长度 L=180mm 直径 d=32mm

依照«模具标准应用手册»P272，表3-39和模座的闭合高度与压力机的最大闭 合高度、闭合高度调剂量，选择B型导套〔GB/T2861.7-90〕 导套 长度 L=110m 直径 d=32mm （2） 模柄的选择

模柄的作用是把上模固定在压力机的滑块上，同时使模具中心通过滑块的压力中心。模柄的尺寸应小于压力机上模柄孔的尺寸，选择模柄时，先依照模具的大小，上模结构，模架类型及精度等确定模柄的结构类型，再依照压力机滑块上模柄孔的尺寸规格。一样模柄直径应与模柄孔直径相等，模柄长度应比模柄孔深度小5～10mm

依照«模具标准应用手册»P87，表2-27，模座尺寸及模具结构选择旋入式模柄〔GB2862.2-81〕

直径 d=50mm 高度 H=90m 〔4〕推杆的选择

依照«模具标准应用手册»P151表2-69和模柄的尺寸，选择带肩推杆〔GB2867.1-81〕 直径 d=16mm 长度 L=110mm

〔5〕螺钉和销的选择

螺钉和销是定位零件，定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相对凸凹模 有正确的位置。在模具结构的设计中，一样使用内六角螺钉和圆柱销。

在模具结构的设计中，螺钉和销的选择应注意以下几点：

同一组合中，螺钉的数量一样许多于3个，并尽量沿被联结件的外缘平均布置。 销钉的数量一样都用两个，且尽量远距离错开布置，以保证定位可靠。

螺钉和销钉的的规格应依照冲压工艺力大小和凹模厚度等条件确定。螺钉的旋 入深度和销钉的配合深度都不能太深，也不能太浅。

螺钉之间，螺钉和销钉之间的距离，螺钉和销钉距凹模刃口及外缘的距离，均 不应过小。

各联结件的销孔应配合加工，以保证位置精度。销钉和销孔之间采纳H7/m6或H7/n。

依照«机械设计手册»〔第二卷〕P5-184，表5-3-5，选择圆柱销〔GB/T119.1-2000〕

直径 d=12mm d=12mm d=6mm 长度 L=70mm L=70mm L=16mm

依照«机械设计手册»〔第二卷〕P5-104，表5-1-106，选择内六角螺钉〔GB/T70.1-2000〕

直径 d=12mm d=12mm 总长 L=75mm L=75mm 带螺纹长度 l=45mm l=45mm 2 非标准零件的设计

〔1〕凸模垫板的设计

垫板的作用要紧是承担凸模压力或凹模压力，防止过大的冲压力在上下模板上压出凹坑，阻碍模具的正常工作，垫板的外形尺寸与凸凹模板相同。

材料为45#，热处理后应达到45—50HRC。表面粗糙度取0.8m，工作表面必要时能够进行抛光或研磨。垫板要保证工作表面的平行度，在那个地点能够适当取值。其具体情形如图4-1所示 〔2〕带螺纹推杆的设计

如图4-2所示为该零件的具体设计图样，材料为45#，热处理硬度为HRC43—48 螺纹差不多尺寸按GB196-81规定，螺纹公差按GB197-81规定的3级。 〔3〕凹模垫板的设计

凹模垫板的设计图样如图4-3所示。垫板的作用要紧是承担凸模压力或凹模压力，防止过大的冲压力在上下模板上压出凹坑，阻碍模具的正常工作，垫板的外形尺寸与凸凹模板相同。

零件材料为45#，热处理后应达到45—50HRC。表面粗糙度取0.8m，工作表面必要时能够进行抛光或研磨。垫板要保证工作表面的平行度，在那个地点能够适当取值。

图4-1

-2

图4-2

图4-3

图4-4

图4-5

图4-6

〔4〕推板的设计

推板的设计图样如图4-4所示，推板材料为45#，热处理硬度为HRC43-48。 〔5〕弯曲翻边凸模的设计

凸模的设计图样如图4-5所示，所用材料为T10A，凸模应该限定淬火长度，或将尾部回火，以便头部一端保持较低硬度 ，热处理后凸模应达到58—62HRC ；由于制件本身确实是小型制件，因此本人把它设计成一个整体形式，如此便于加工制造。模具要紧工作表面的粗糙度取0.4m，因此工作表面要进行研磨、抛光。 〔6〕弯曲翻边凹模的设计

冲孔修边凹模的设计图样如图3-8所示，所用材料为T10A，凹模材料应具有良好的耐磨性和抗黏附性，热处理后一样凹模应达到60—64HRC，有时还需要采纳表面化学热处理来提高其抗黏附能力。凹模表面粗糙度取0.4m，工作表面要抛光、研磨。 毛坯经锻造和退火后，在车床上粗、精加工底面、顶面及钻、镗工作洞孔，车完后由钳工划线并在钻床上钻出所有固定用的孔，攻螺纹、铰定位孔，然后进行淬火、回火。热处理后，磨削底面、顶面和形孔即成。磨削型孔时，可在万能磨床或内圆磨床上进行，磨孔的精度可达IT5—6级，表面粗糙度为Ra0.80.2m。当孔径小于5mm时，多半是在淬火前进行钻孔和铰孔精加工，热处理后用砂布抛光型孔。

毕业设计总结

在经历了三个多月的毕业设计后，我的收成专门大，感叹颇多。毕业设计是大学生在为期四年的大学学习和生活中十分重要的环节，专门关于我们工科的毕业生就尤为重要了。因为毕业设计是综合运用所学知识和技能，理论联系实际，独立分析、解决实际问题，从事专业工程技术和科学研究工作差不多训练的过程。毕业设计关于我走出校园进入工作岗位夯实了一个实实在在的其他教学环节无法代替的基础。毕业设计给予我一定的自我想象和发挥的锤炼的机会。毕业设计对我们本科毕业生来说，确实是一个展现自我才智，发挥见解和制造能力的机会。在马老师的精心指导和耐心讲解下，我在四年的大学生活中所学的基础知识和专业知识得到了有机的结合和进一步的升华。

在本学期做完专业课程设计后，马老师就把毕业设计的题目分配给我，并警告我要抱有认真、端正的态度，充分利用在校期间的宝贵时刻和良好的学习氛围把毕业设计做好。在这100多天的时刻里，我查阅了大量的资料，参阅了大量的有关杂志，从中得到了许许多多的数据及相关信息，从而使我在毕业设计中取得了意料之中的成效。

我所做的毕业设计题目是滤油器支架模具设计，而且是为一汽大众生产的汽车来配套使用的。鉴于我本人的能力所限，在征求了马老师的同意后，确定了工艺方案，同时在进行了充分、详细、认确实讨论后才最终定下具体方案。

总而言之，通过本次设计我的收成能够简单地概括为以下几点： 1

通过本次设计，使我同意新事物、明白得新概念的能力得到了充分的培养、锤炼和提高。这是因为在此次设计中我查阅了大量的关于模具设计的知识，这些知识大多数为本科期间所没有系统讲授的。

2 3 4

通过本次设计，使我在查阅资料过程中培养了从资料中获得有用信息的能力。在设计中我查阅的相关资料不下于30本。

通过本次设计，使我有了一定的经济头脑，明白了如何样才能既经济又合理地设计出模具，因为节约开支对工厂来说是专门重要的。 在设计中，培养了我独立发觉问题、分析问题以及解决问题的能力。真正做到了从理论到实际运用的转换。为今后在工作岗位上展现自我价值，能有所制造打下坚实的基础。

5

在本次设计中，我熟练的把握了AutoCAD 和Word等软件的使用。这是我们新一代大学生所必须有的差不多能力，这能使我们更快更好地在毕业后进入自己的角色。

诚然，由于我本人学识水平所限，在设计中确信有不足之处，望评阅者见谅，并恳请批判指正。

参考文献

1 徐政坤主编， 冲压模具设计与制造， 北京：化学工业出版社， 2003 2 双元制培训机械专业实习教材编委会编， 模具钳工专业技能， 北京：机

械工业出版社， 2003

3 郑大中 ，房金妹 ，谭平宇 ，李明编， 模具结构图册， 北京：机械工业

出版社， 1992

4 彭建声，秦晓刚编著， 冷冲模制造与修理， 北京：机械工业出版社， 2000 5 徐进，陈再枝等编著， 模具材料应用手册， 北京：机械工业出版社， 2001 6 模具设计与制造技术教育丛书编委会编， 模具常用机构设计， 北京：机械

工业出版社， 2003

7 «板金冲压工艺手册»编委会编著， 板金冲压工艺手册， 北京：国防工业

出版社， 1989

8 许发樾主编， 模具标准应用手册， 北京：机械工业出版社， 1994 9 大连理工大学工程画教研室编， 机械制图， 第四版， 北京：高等教育出版

社， 1993

10 薛启翔等编著， 冲压模具设计制造难点与窍门， 北京：机械工业出版社，

2003

11 黄毅宏，李明辉主编， 模具制造工艺， 北京：机械工业出版社， 1999 12 刘晋春，陆纪培主编， 特种加工， 北京：机械工业出版社， 1987 13 机械电子工业部编， 模具公差与检测， 北京：机械工业出版社， 1993 14 孟凡杰，彭其凤编， 模具材料， 北京：机械工业出版社， 1989 15 黄毅宏主编， 模具制造工艺， 北京：机械工业出版社， 2000