落料、拉深、冲孔复合模的课程设计

摘要

自行车中轴碗在生产中需要用到多种冲压工艺，包括落料、拉深、冲孔、修边，在冲压生产中比较具有代表性。在生产中，为保证生产效率，其冲压模具结构应采纳复合模或级进模。

通过零件图，分析零件的结构工艺性，从而选择压力机，设计模具结构，并通过选用标准模架等标准件，提高生产模具的效率。

关键词：复合模；落料；拉深；冲孔；凸凹模；模架。

目录

引言 (4)

1. 零件冲压工艺分析 (5)

1.1 制件介绍 (5)

1.2 产品结构形状分析 (5)

1.3 产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析 (5)

2. 零件冲压工艺方案的确信 (6)

2.1 冲压方案 (6)

2.2 各工艺方案特点分析 (6)

2.3 工艺方案的确信 (6)

3. 冲模结构的确信 (6)

3.1 模具的结构形式 (6)

3.2 模具结构的选择 (7)

4. 零件冲压工艺计算 (7)

4.1零件毛坯尺寸计算 (7)

4.2 排样 (7)

4.3 拉深工序的拉深次数和拉深系数的确信 (8)

4.4 冲裁力、拉深力的计算 (8)

4.5 拉深间隙的计算 (10)

4.6 拉深凸、凹模圆角半径的计算 (10)

4.7 计算模具刃口尺寸 (10)

4.8 计算模具其它尺寸 (11)

4.9 校核凸模强度、刚度 (14)

5. 选用标准模架 (14)

5.1 模架的类型 (14)

5.2 模架的尺寸 (14)

6. 选用辅助结构零件 (15)

6.1 导向零件的选用 (15)

6.2 模柄的选用 (16)

6.3 卸料装置 (16)

6.4 推件、顶件装置 (16)

6.5 定位装置 (16)

7. 编制冲压工作零件工艺卡 (17)

7.1 落料凹模的选材、加工及热处置工艺进程 (17)

7.2 上凸凹模的选材、热处置及加工工艺进程 (17)

7.3 下凸凹模的选材、热处置及加工工艺进程 (18)

7.4凸模的选材、热处置及加工工艺进程 (18)

8. 编制制件冲压工艺卡 (19)

9. 总结 (20)

参考文献 (22)

引言

在现代工业生产中，模具是生产各类产品的重要工艺装备。80年代以来，在国家产业政策和与之配套的一系各国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业进展迅速。采纳模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、本钱低、节约能源和原材料等一系列有点，在铸造、锻造、冲压、塑料、橡胶、玻璃、粉末冶金、陶瓷制品等生产行业中取得了普遍的应用，成为今世工业生产的重要手腕和工艺进展方向。模具工业对国民经济和社会进展，起着愈来愈重要的作用。模具制造水平的高低，也成了衡量一个国家机械制造水平的作用标志之一。

在模具工业中，冲压模具占有重要的比重。从模具角度看，模具是现代制造业中不可或缺的装备，发达国家的模具总产值，早已超过了工作母机（机床）的总产值，其中为冲压工艺效劳的冲模约占模具总量的40％。据有关文献介绍，冲压方式的增值率达到原材料的3～12倍，具有明显的综合技术经济优势。

以冲压方式为主制造的零件，比较有代表性且与人们日常生活紧密相关的有汽车覆盖件、搪瓷和不锈钢器皿、各类家用电器的外壳等，它们带来了产品层出不穷的外观转变。冲压方式也能制造很多产品内部的某些零件，乃至是关键零件，如链轮、汽车大梁、支架等。在制件尺寸大小、制件复杂程度、等方面，冲压方式都有超级大的适用范围。冲模在专门大范围内涵盖了其它模具（冷锻模、塑料模、压铸模、粉末冶金模等）的一起内容，因此把握冲模技术，对了解其它类模具业很有帮忙。

1. 零件冲压工艺分析

1.1 制件介绍

零件名称：自行车中轴碗

材料：15钢（渗碳淬火78HRA ，层深0.3 mm ）

料厚：2.5mm

批量：大量量

零件图：如图1所示

1.2 产品结构形状分析

由图1可知，产品为圆片落料、有凸缘筒形件拉深、圆片冲孔，产品结构简单对称，孔壁与制件直壁之间的距离知足L ≥R+0.5t （查参考书[1]第75页）的要求（L ＝（35-19）÷2＝8，R+0.5t ＝3+0.5×2.5＝4.25）。

1.3 产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析

（1）尺寸精度

17.0035+Φ，为IT12；175

.0125.040++Φ，查[7]第17页表1－8，尺寸精度为IT13。零件图上的未注尺寸公差要求为IT13。

（2）冲裁件断面质量

板料厚度为2.5，查[1]第49页表2.2，生产时毛刺许诺高度为≤0.15mm ，本产品在断面质量和毛刺高度上没有严格的要求，因此只要模具精度达到必然要求，冲裁件的断面质量能够保证。

（3）产品材料分析

关于冲裁件材料一样要求的力学性能是强度低，塑性高，表面质量和厚度公差符合国家标准。本设计产品所用的材料是15钢，为优质碳素结构钢，其力学性能是强度、硬度和塑性指标适中，经热处置后，用冲裁的加工方式是完全能够

图1

成形的。另外产品关于厚度和表面质量没有严格要求，因此采纳国家标准的板材，其冲裁出的产品的表面质量和厚度公差就能够够保证。

（4）生产批量

产品生产批量为大量量生产，适于采纳冲压加工的方式，最好是采纳复合模或级进模，如此将专门大地提高生产效率，降低生产本钱。

2. 零件冲压工艺方案的确信

2.1 冲压方案

完成此工件需要落料、拉深、冲孔、切边四道工序。其加工方案分为以下8种：

（1）方案一：落料－拉深－冲孔－切边。

（2）方案二：落料、拉深复合－冲孔－切边。

（3）方案三：落料、拉深复合－冲孔切边复合。

（4）方案四：落料、拉深、冲孔复合－切边。

（5）方案五：落料、拉深、冲孔、切边复合。

（6）方案六：落料、拉深级进－冲孔－切边。

（7）方案七：落料、拉深、冲孔级进－切边。

（8）方案八：落料、拉深、冲孔、切边级进。

2.2 各工艺方案特点分析

方案一的单工序模，模具制造简单，维修方便，但生产本钱较低，工件精度低，不适合大量量生产；方案五的四工序复合模，生产效率高，工件精度高，但模具制造复杂，调整和维修难度大；方案八的四工序级进模，生产效率高，但模具制造复杂，调整维修麻烦，工件精度较低；其余方案的特点介于上面已分析的三个方案之间。

2.3 工艺方案的确信

结合本零件的设计要求，决定采纳方案四，其生产效率高，制件精度高，模具制造和调整维修比较麻烦。在本设计中，将设计落料、拉深、冲孔复合模。

3. 冲模结构的确信

3.1 模具的结构形式

复合模可分为正装式和倒装式两种形式。

（1）正装式的特点：工件和冲孔废料都将落在凹模表面，必需清除后才能进行下一次冲裁，造成操作不方便、不平安，但冲出的工件表面比较平直。

（2）倒装式的特点：冲孔废料由冲孔凸模落入凹模洞口中，积聚到必然的数量，由下模漏料孔排出，没必要清除废料，但工件表面平直度较差，凸凹模经