本科毕业设计（论文）通过答辩目录1罩壳的工艺分析2冲裁力、卸料力、顶出力的计算3 初选压力机4 凸模的结构设计5 凹模的结构设计6 刃口的尺寸计算7 压力中心的计算8 定位装置的设计9 卸料装置的设计10 顶料装置的设计11 冲模的导向选用12 其它零件的设计13 模架及其零件选用14 冲模的安装和安全技术15 整个模具的动作分析16 设计体会及致谢17 参考资料1 罩壳的工艺分析1.1 零件图图1.1 护罩壳1.2 零件图的工艺分析冲压件工艺性是指冲压零件在冲压加工过程中加工的难易程度。

虽然冲压加工工艺过程包括备料—冲压加工工序—必要的辅助工序—质量检验—组合、包装的全过程，但分析工艺性的重点要在冲压加工工序这一过程里。

而冲压加工工序很多，各种工序中的工艺性又不尽相同。

即使同一个零件，由于生产单位的生产条件、工艺装备情况及生产的传统习惯等不同，其工艺性的涵义也不完全一样。

这里我们重点分析零件的结构工艺性。

首先，我们必须清楚冲裁件的结构要素，其要素包括：（选自《冲压工艺与模具设计》P45）(1)、冲裁件的内、外形转角处应避免尖锐的转角，应有适当的圆角。

一般应有R > 0.5t(t为板料厚度)的圆角，否则模具寿命将明显降低。

(2)、冲裁件上应尽量避免窄长的悬臂和凹槽。

最好 b > 2t、l < 3t。

对于高碳钢、合金钢等硬质材料，允许值应增大30%～50%；对于黄铜、纯铜和铝等软材料，可减少20%～25%。

(3)、冲裁件上孔与孔之间，孔到零件边缘的距离，受模具强度和制件质量的限制，其值不能太小，一般要求 b ≥ 2t(4)、因受凸模强度和稳定性的限制，冲裁件的孔不能太小结合实际图纸得出如下工艺分析：零件是在已拉抻完成了的圆形体上小冲孔，筒形长为mm120，要求冲出8个16的小孔，两上一列，共4列，各自分布在mm90的角方向上，从结构上分析来看，两侧孔的要求同心度较高，因此模具结构设计采取上下孔同时冲出的工艺方案。

但是一次冲孔只能完成对称的两列及4个孔，所以要分两次冲孔才能完成，侧壁上的8个孔，那么就需要高置一个定位装置来控制第二次冲孔的定位。

其次如果采用一般的单悬臂式冲孔模，冲裁时模具体做法受偏载，工作不平稳，将加速刃口的磨损，降低模具的寿命，该模具一次对称冲两件，工作平稳，同时也能减小刃口的磨损。

考虑到取放工件的方便采用后侧导柱模架导向冲裁。

最后是关于是否要确定排样方案，根据排样概念分析如下：加工此零件为大批大量生产，冲压件的材料费用约占总成本的60%~80%之多。

因此，材料利用率每提高1%，则可以使冲件的成本降低0.4%~0.5%。

在冲压工作中，节约金属和减少废料具有非常重要的意义，特别是在大批量的生产中，较好的确定冲件的形状尺寸和合理的排样的降低成本的有效措施之一。

由于材料的经济利用直接决定于冲压件的制造方法和排样方式，所以在冲压生产中，可以按工件在板料上排样的合理程度即冲制某一工件的有用面积与所用板料的总面积的百分比来作为衡量排样合理性的指标。

同时属于工艺废料的搭边对冲压工艺也有很大的作用。

通常，搭边的作用是为了补充送料是的定位误差，防止由于条料的宽度误差、送料时的步距误差以及送料歪斜误差等原因而冲出残缺的废品，从而确保冲件的切口表面质量，冲制出合格的工件。

同时，搭边还使条料保持有一定的刚度，保证条料的顺利行进，提高了生产率。

搭边值得大小要合理选取。

（选自《冲压工艺与模具设计》P55）根据零件具有对称性以及装料的特点分析得出，排样方案没有必要。

2 冲裁力、卸料力、顶出力的计算2.1 冲裁力的计算根据教材知识，采用冲裁力公式：( 《冲压工艺与模具设计实用手册》P175 )b Lt F σ=……………………………………..2.1式中： L ——冲裁轮廓的总长度)(m m t ——析料厚度)(m mb σ ——板料的抗拉强度)(MPa冲裁件为20号钢，抗拉强度b σ=353~500)(MPa 取b σ=400)(MPa那么： F =3.14⨯16⨯1.5⨯400 =30144)(N2.2 卸料力的计算一般情况下，冲裁件从板料切下以后受弹性变形及收缩影响。

会使落料件梗塞在凹模内，而冲裁后剩下的板料则箍紧在凸模上。

从凸模上将冲件或废料卸下来所需的力称卸料力。

影响这个力的因素较多，主要有材料力学性能、模具间隙、材料厚度、零件形状尺寸以及润滑情况等。

所以要精确地计算这些力是困难的，一般用下列经验公式计算：根据选自《冲压工艺与模具设计》知识，采用经验公式：1Q F =1K ⨯F …………………………………..2.2式中：1Q F ——为卸料力1K ——为卸料系数，其值查表（1-7）F ——为冲裁力那么： 1Q F =0.04⨯30144 =1205.76)(N(此卸料力为单孔卸料力)2.3 顶件力的计算根据选自《冲压工艺与模具设计》知识，采用经验公式； 3Q F =3K F …………………………………….2.3 式中: 3Q F——为顶件力3K ——为顶件力系数，其值见表（1-7）F ——为冲裁力那么； 3Q F =0.06⨯30144 =1808.64)(N 2.4 计算总冲裁力根据选自《冲压工艺与模具设计》知识，采用总冲压力的计算公式：0F =1F +11Q F +13Q F …………………………………2.4式中： 1F ——为总冲裁力1F =F ⨯4=30144⨯4=120576)(N11Q F ——为总卸料力 11Q F =1Q F ⨯4=1205.76⨯4=4823.04)(N 13Q F ——为总顶件力 13Q F =3Q F ⨯4=1808.64⨯4=7234.56)(N 那么： 0F =120576+4823.04+7234.56=132633.6)(N3 初选压力机3.1 压力机的选取原则根据总的冲压力选取大于总冲压力的压力机冲裁。

选择合适的压力机型号，使之与模具行成合理的配置关系，可提高模具使用过程中的安装可靠性，从而提高产品质量、生产率和模具寿命。

选择压力机型号主要是使其技术规格能符合模具成型工艺的要求，主要考虑公称压力、闭合高度、滑块行程以及工作台垫板尺寸等。

根据所要完成的冲压工艺性质，生产批量的大小，冲压的集合尺寸和精度要求等来选择设备的类型。

对于中小型的修边件主要采用开式机械压力机。

虽然开式冲床的刚度差，在冲压力的作用下床身的变形能破坏修边模的间隙分布，降低模具的寿命和修边件的表面质量。

可是它提供了极为方便的操作条件和非常容易安装的机械化附属装置的特点，使它成为目前中、小型冲压设备的主要形式。

根据冲压件的尺寸、模具的尺寸和冲压力来确定冲压设备的规格。

1、压力机的公称压力必须大于冲压所需要的总冲压力，即：压力F >总F2、机的行程大小应适当。

由于压力机的行程影响到模具的张开高度，对于修边等模具，其行程不宜过大，以免发生凸模与导板分离（导板模）或滚珠导向装置脱开的不良后果。

3、冲模的闭合高度相适应。

即满足：冲模的闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小闭合高度之间。

4、压力机工作台的尺寸必须大于模具下模座的外形尺寸并还要留有安装固定的余地。

但在过大的工作台面上安装过小尺寸的冲模时，对工作台的受力条件也是不利的。

3.2 选取压力机根据上述原则，我们查表选用开式压力机(≤冲模设计手册≥表C-1) 开式冲压机的重要参数如下: 吨位: KN 800行程： mm 130 模柄孔： mm 7050⨯Φ4 凸模的结构设计4.1 凸模选取原则为了保证凸模能够正常工作，设计任何结构形式的凸模都必须满足如下三原则。

4.1.1精确定位凸模安装到固定板上以后，在工作过程中其轴线或母线不允许发生任何的移位，否则将造成冲裁间隙不均匀，降低模具寿命，严重时造成啃模。

4.1.2防止拔出回程时，卸料力对凸模产生拉伸作用。

凸模结构应能防止凸模从固定板中拔出来4.1.3 防止转动对于一些截面比较简单的凸模，例如长圆形、半圆形、矩形等，为了使凸模固定板上安装凸模的型孔加工容易，常常将凸模固定段简化圆形。

这时就必须保证凸模在工作过程中不发生转动，否则将出现啃模现象。

4.2凸模的结构根据冲孔的形状和尺寸设计（图形如下）图4.1凸模4.3 计算凸模长度根据选自《冲压工艺与模具设计》知识可得公式=L 1h +2h +3h －mm 2.0......................4.1式中： 1h ——凸模固定板厚度)(m m2h ——弹压卸料析厚度)(m m3h ——预压状态下橡胶的高度)(m mmm 2.0是凸模端面缩进卸料板的距离 那么: =L 30+20+31.5－0.2 =81.3)(m m4.4 凸模强度校核根据选自《冲压工艺与模具设计》知识可以得到以下：4.4.1 凸模抗压能力校核凸模能正常工作其最小截面承受的压应力必须小于凸模材料允许的压应力[σ]σ=AF[]σ≤…………………………………4.2 式中： σ——凸模最小截面的压应力F ——冲裁力A ——凸模最小截面积2m m [σ]——凸模材料许用应力则：σ=2814.330144⨯=150[]σ≤ 4.4.2 凸模纵向抗弯能力校核由欧拉公式可解得凸模不发生失稳弯曲的最小长度max L 为：max L nFEJ42π≤……………………………4.3式中： E ——凸模材料的弹性模量，一般模具钢可取E =2.2⨯MPa 510J ——凸模最小截面惯性矩4m m n ——弯曲安全系数，淬火钢3~2=n F ——冲裁力()N则：maxL1205.06mm ≤=83.1≤maxL所以合格5 凹模的结构设计5.1 凹模结构根据零件图形，凹模的外形尺寸与护罩壳的内部尺寸稳合，并且一端要压入在凹模体内，凹模的中心部位为空心，为了便于废料的排出，应将制成一定的锥度，图形如下：图5.1 凹模根据零件图的尺寸要求，不能以凹模的端面定位，那么定位基准设在凹模体侧面上。

5.2 计算凹模厚度按以下经验公式计算：)(1.0321mm F K K H =………………………….5.1式中： F ——冲裁力1K ——凹模材料修正系数，见表2-182K ——凹模刃口周边长度修正系数，见表2-18 那么:确 mm H 15301441.013.13≈⨯⨯⨯=表2-18凹模厚度按刃口长度修正系数6 刃口的尺寸计算6.1 配作法制模刃口尺寸计算采用配作法制模时,刃口尺寸的计算与处理基本作法如下：落料时，只计算凹模刃口尺寸，制造公差取工件相应尺寸公差的1/4。

凸模刃口尺寸不需计算，在凸模的工作图上只注凹模相应刃口尺寸的基本尺寸，不注公差。

在技术要求中注写“刃口尺寸按凹模实际尺寸配作，保证单边间隙为)2/(min 值Z mm ⨯⨯⨯”。