0405130王秀玲汽车散热器主片的冲压工艺与模具设计.doc

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1、1 前言1.1 国内外研究现状模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高技术密集型产品，也是高新技术产业的重要领域，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志。随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日

2、常生活的生产之中。目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，其中，冲压模占模具总量的40%以上。现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。我国虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进

3、了一大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。 冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。模具技术未来发展趋势主要是朝信息化、高速化生产与高精度化发展。因此从设计技术来说，发展重点在于大力推广CAD/CAE/CAM技术的应用，并持续提高效率，特别是板材成型过程的计算机模拟分析技术。模具CAD、CAM技术应向宜人化、集成化、智能化和网络化方向发展，并提高模具CAD、CAM系统专用化程度。 1.2 选题的目的及意义本课题涉及的知识面广，综合性较强，在巩固大学所学知识的同时，对于提高设计者的创新能力、协调能力，开阔设计思路等方面为作者提供了一个良好的平台。汽车散热器

4、是发动机冷却系统的关键部件之一,主要由水室、主片、散热管、散热带、护板、密封条等零件组成,其中主片是关键的连接部件,主片质量的好坏直接影响散热器的质量。2 分析零件的工艺性及方案的选择2.1汽车散热器主片的冲压工艺性的分析 进行模具设计时，首先要根据零件的生产批量、零件的图样要求及零件的技术要求，进行工艺方面的分析，从而可以确定零件的加工难易的程度。对于零件的冲压性分析包括经济和技术两方面的内容。在经济方面来说，主要是依据冲压件的生产批量以及产品的成本，具体来阐明采用冲压生产能够取得的经济效益；对于技术方面，根据产品的图纸要求，主要来分析这一冲压件的形状的特点、尺寸的大小、精度的要求以及材料的

5、性能等因素是否符合冲压工艺性的要求。有很多因素影响冲压件的工艺性，综合技术方面和经济方面来考虑，重要的因素有：（a）冲压件的生产批量；（b）冲压件的尺寸标注；（c）冲压件的精度；（d）冲压件的形状及尺寸；（e）其他的因素等。因此，在进行冲压件的工艺性分析的时候，要考虑的因素是多方面的，在分析时要全面考虑，尽可能使冲压件便于加工和具有好的经济效益。汽车散热器主片的形状相对简单、并且对称、排样的废料比较少。因此可以在满足质量要求的前提下，把零件设计为无废料、少废料的排样形状。零件的外形没有尖角、各种直线以及曲线在连接处也有适当的圆角转接，因而是便于模具加工的。本次设计的零件材料型号为为4343/3

6、003/7072，铝带厚度为1.5mm，大批量的生产。同时由于零件成形的材料相对较薄、形状复杂并且特殊, 所以成形是比较困难的, 需要多个工序生产。由于拉深很浅，所以落料后采用一次拉深即可，再进行胀形、翻边、冲孔等工序，本次设计的冲压件如图所示： 图2.1 汽车散热器主片零件图2.2 工艺方案的确定2.2.1计算毛坯尺寸 进行冲压模具的设计之前，先对零件进行选材、尺寸的估算，以便于以后的模具的设计及零件的加工。落料的尺寸，就是零件的平面展开尺寸，汽车散热器主片的基本形状为长方形，所以落料的形状也为长方形，需要确定的落料尺寸为长方形的长和宽。根据零件图纸给定的尺寸，下面将毛坯展开进行计算。 图2

7、.2 汽汽车散热器主片零件图由于冲压件的正反面都进行了胀形工序，并且凸包的大小一致且对称，故在计算毛坯大小时可以忽略胀形引起的尺寸变化。此外，由于该零件的弯曲角度不大，一次拉深成形的矩形盒，其毛坯尺寸可以计算如下：先将直边按弯曲计算，圆角部分按四分之一圆筒拉深计算。按弯曲展开的直边部分的长度为: l=h+0.57 （2.1）式中 h-矩形盒高度（包括修边余量）； -矩形盒底部圆角半径； 值可按表2.1选取。 所需拉深次数1234修边余量（0.03-0.05）h（0.04-0.06）h(0.05-0.08)h(0.06-0.1)h表2.1 矩形盒修边余量/所以按弯曲展开的直边部分的长度为: l=

8、h+0.57=12+0.57*3=13.71()圆角部分按1/4圆筒拉深计算得 R= （2.2） = =15.301() 毛坯尺寸为： 长L=a+l+R+R=708+13.71+15.301+15.301=752() 其中a为零件长边直边部分的长度。 宽B=l+b=13.71+46.8=60.51（）其中b为零件的宽的直边部分。2.2.2确定排样方式和计算材料的利用率由于毛坯尺寸和形状较大，为了便于手工送料，故选用单排冲压。表2.2为搭边的值。如下： 表2.2 搭边a和的数值表排样方式如图所示： 图2.3 排样图因为铝板厚度为t=1.5，l50，查表2.2得a=2.0，=1.8所以对于铝 材料

9、利用率为：=93.82.2.3 冲压工序性质和次数的选择 冲压此零件，需要的基本工序和次数有：（a） 落料；（b） 拉深；（c） 胀形；（d） 翻边；（e） 冲孔。工序组合及方案比较根据以上这些工序，可以作出下列各种组合方案。方案一：（a）落料、冲69个大腰形孔和2个小腰形孔。(b) 拉深。（c）压凸包。（d）翻边。分析：从生产效率、模具结构和寿命方面考虑，将落料和零件上的孔组合在三套模具上冲压，有利于降低冲裁力和提高模具寿命，同时模具结构比较简单，操作也比较方便。但是该方案的拉深、压凸包等均在冲孔后进行，拉深等回弹后不易保证，影响零件的精度。所以排除此方案。方案二：（a）落料、拉深。 (b)

10、 压凸包。(c)翻边、冲69个大腰形孔和2个小腰形孔。分析：将大、小腰孔及翻边组合冲出，可以节省一道工序，但是模具结构比方案一复杂，同时多凸模厚板冲孔模容易磨损，刃磨次数增多，模具寿命低。故排除此方案。方案三：（a）落料、拉深。(b) 压凸包。（c）翻边。(d) 冲69个大腰形孔和2个小腰形孔。分析：将冲腰形孔安排在最后，可以保证孔间距，这样利于保证孔的精度，提高了零件精度，同时采用复合模具可减少模具的套数，有利于降低零件的生产成本。通过以上的方案分析，可以看出，在一定的生产批量条件下，选用方案三是比较合理的。所以经过工艺方案的分析和论证后，设计出一套四道工序散热器主片的成形方案，具体的工序图

11、如下：确定了冲压件的工艺方案后，就可以设计各道工序中模具的结构形式，模具材料的选用，冲压设备的选用等工作。3落料拉深复合模具的设计复合模具是在压力机的一次行程内在模具的一个工位上完成两道以上冲压工序的模具，是一种多工序冲压模。复合模与单工序模相比，其主要优点是生产效率和冲压件的精度高，但其缺点是模具结构复杂，不太容易制造。它适于生产要求比较高的软材料，或者是薄板料冲压件。3.1 模具压力中心的确定模具压力中心就是冲裁时的合力作用点或者多工序模的各工序冲压力的合力作用点。因此，在设计时，模具压力中心应该与压力机滑块的中心相一致，若不一致，冲压的时候就会产生偏斜，导致模具及压力机滑块与导轨间的急剧

12、磨损，因而降低模具与压力机的使用寿命。对于汽车散热器主片，它属于对称性零件，其几何中心与压力中心基本上重合所以在设计时可以认为其压力中心即为零件的几何中心。3.2 冲裁力的计算平刃口模具冲裁时，其冲裁力可按下式计算： （3.1）式中：t材料厚度 单位为材料抗剪强度 单位为L冲裁周长 单位为考虑到模具刃口的磨损性，模具间隙的波动，材料厚度的偏差及材料机械性能等因素，实际的冲裁力还须增加30，即 （3.2）所以，=1.3（2752+261）1.580=254()其中毛坯的长l=752mm，宽b=61，铝板的厚度t=1.5mm，铝板的抗剪切强度=80MPa。卸料力： =F (3.3)=0.05 =1

13、2.70() 式中卸料力系数取0.05推件力：=n (3.4) =10.055254 =13.97()式中推件力系数取0.055;n为同时梗塞在凹模内的零件数。顶件力： = (3.5) =0.05254 =12.70()式中推件力系数取0.05。拉深力： (3.6)=(752+61)21.5800.985=192.193()式中；为80.所以，这一工序的最大总压力+ =254+12.70+13.97+12.70+192.193 =485.563()3.3 选择压力机及模具闭合高度的确定冲压设备的选择作为工艺设计的一项重要内容，这直接关系设备合理使用，产品的质量，安全，模具寿命，成本及生产效率等

14、内容。故在选择时应该根据要完成工序的工艺的性质、批量的大小、工件的几何尺寸及精度来选定压力机型号。3.3.1压力机的选择 对于弯曲件、浅拉深件、或中小型冲裁件，多采用具有C型床身开式的曲柄压力机。开式压力机的刚度虽然差，且由于床身变形而破坏了冲模的间隙的分布，且降低了冲模寿命及冲裁件的质量。但是相反，它却具有的操作空间是三面敞开的，操作起来方便，还有容易安装机械化附属设备及成本低廉等优点，因此目前仍是中小件生产的主要设备。所以可以初步选用开式的可倾工作台压力机。在压力机的类型拟定以后，应进一步根据变形力的大小，冲压件尺寸和模具尺寸来确定设备的规格。在第2节，已经算出了各个工序所需要的压力：+=

15、254+12.70+13.97+12.70+192.193=485.563()所要选用压力机的工称压力应该是所需压力的1.3倍以上。（）因此可以选用型号为J23100的开式双柱可倾压力机。其有关的规格参数如下表所示：公称压力1000KN滑块行程130滑块行程次数38次最大闭合高度480闭合高度调节量100垫板厚度100工作台尺寸前后710左右1080模柄孔尺寸直径60深度75工作台孔尺寸左右380前后560直径500 3.3.2 确定模具的闭合的高度模具总体结构平面尺寸应该适于设备的工作台面的尺寸，而模具总体的封闭高度须与设备的封闭高度相符合，否则就难以保证正常的工作与安装。模具的闭合高度是指

16、模具在最后的工作位置时，上模板与下模板之间的距离。因此，为了使模具能正常工作，模具的闭合高度须与压力机的闭合的高度相适应。由上述所选压力机规格可知，模具的最大闭合高度值为380mm，根据设计要求，所设计的冲模闭合的高度应比压力机的最大装模高度要小，需要满足： （3.7） 即：290-100+10470-100-5 所以得 2003653.4 模具主要工作部分的尺寸的计算3.4.1 尺寸计算的原则确定冲压模具的凹模及凸模的工作部分的尺寸时，需要遵循下列的原则：(1) 由刃口的磨损规律：刃口磨损后的尺寸变大，其刃口的基本的尺寸应取接近于或等于工件最小的极限尺寸；刃口磨损后的尺寸减小，应取接近于或等

17、于工件的最大的极限尺寸。(2) 考虑工件的精度与模具的精度之间的关系，在进行选择模具刃口的制造公差时，应既要保证工件精度的要求，又要能保证合理的间隙数值。一般冲模的精度比工件的精度高23级，如果制件没有标注公差，一般可按IT6IT7的精度制造模具。(3) 落料的特点，落料件的尺寸取决于凹模尺寸，因此落料模应先决定凹模尺寸，用减小凸模尺寸来保证合理间隙。3.4.2 尺寸的计算落料时：对于铝材料，t=1.5时，Z=151.5=0.225 111.5=0.165凸凹模刃口尺寸的计算：为了保证间隙值：或者 ； （3.8）设工件的尺寸为则凹模的尺寸： （3.9）则凸模的尺寸: （3.10）其中，、为冲孔

18、的凸凹模直径，与为。、为落料凸、凹模的尺寸。为冲孔工件的最小极限尺寸。落料工件外径的最大极限尺寸。为磨损量；为工件的制造公差。为最小合理间隙。 则计算凸模尺寸 工件的尺寸：长 宽凹模的尺寸：= 凸模的尺寸： 其中， 拉深：由参考文献3查出拉深的凸模和凹模的单边的间隙：Z=1.1t=1.11.5=1.65式中t冲压件的厚度，t=1.5；拉深件的尺寸708mm凸凹模的制造公差可采用IT11级精度，查阅该参考文献3可知：凸模制造公差=0.04；凹模制造公差=0.06当工件要求外形尺寸的时候，以凹模的尺寸为基准来进行计算，当工件要求内形的尺寸的时候，以凸模的尺寸为基准来进行计算的，故该尺寸以凸模的尺寸

19、为基准。=（d+0.4）(708+0.40.5)；=( d+0.4+2z)。3.4.3 凹模尺寸的计算1、凹模的外形尺寸根据落料的工件及拉深件的尺寸得大小，再参阅参考文献3，确定凹模的基本的外形的尺寸。2、凹模的刃口及边缘，刃口及刃口之间的距离，凹模刃口及边缘之间，刃口与刃口之间，必须要具有足够的距离，查阅参考文献3，在这取为240。3、凸、凹模的最小的壁厚复合模，具体要确定凸模与凹模的最小壁厚的数值，10.0。4、凹模上圆柱销孔，螺钉孔的最小的距离凹模若采用销钉、螺钉来固定，螺孔间、螺孔与销孔之间、孔与刃口边的距离的最小的数值，可查阅参考文献3，具体取值可以参见零件图。3.4.4 凸模的设计

20、1、凸模的型式：在这一套模具里，落料用的凸模的尺寸是较大的，一般用窝座来进行定位，然后再用固定板来进行固定，为了减少磨削的加工的面积，凸模的外圆直径要车得小一些，而端面最好要加工成凹坑的型式。2、凸模的长度：凸模的长度一般来说是根据结构上的需要来确定的。凸模的长度用下列公式计算： L=h1+h2+h3+h （3.11）式中：L凸模长度，L为; 凸模固定板的高度，为; 卸料板的高度，为; 导尺的高度， 为;h为附加的高度，其中包括凸模的修磨量，凸模容入凹模的深度，凸模固定板及卸料板的安全距离等。一般来说，取h=1520。根据以上的公式，我们确定凸模的长度为760,65。3、凸模强度的校核：对于非

21、常细长的凸模，应来进行压应力及弯曲应力的校核，检查其危险断面的尺寸和自由的长度是否满足强度的要求。对于落料拉深复合模，凸模的尺寸一般较大，且长度不是很长，所以一般来说可以满足强度的要求，所以在这里，省去校核的步骤，在有必要的小凸模时，再进行校核。3.4.5 凸凹模的设计在复合模具中，凸、凹模的作用是很重要的，在这套落料、拉深复合模具中，一方面在落料的时候起到凸模的作用，另一方面在拉深的时候又起到凹模的作用。对凸、凹模的设计分为两部分设计，即设计凹模部分及设计凸模部分，在保证外形的前提下，来进行合理的设计。1、 凸凹模的凸模的设计部分：由上述的设计的计算可以知道其尺寸的大小如下： 2、凸凹模的凹

22、模部分的计算设计：=( d+0.4+2z) （3.12）3、凸、凹模的凹模的厚度计算：凹模的厚度h可以根据冲载力F从图3-1中选择，可以知道，凹模的厚度45。 图3.2 冲裁力的大小与凹模厚度的关系图4、厚度的刃壁 垂直于凹模的平面的刃壁，它的高度可以由参考文献查出冲裁件的料厚为1.5时，为6到8。当凹模要有长的寿命时候，刃壁的厚度可以适当增加，便于工件漏下，扩大的值可以按照以下的式子来计算： 式中： 为双面的凹模尺寸的扩大值； 为初始刃壁的厚度； 为刃壁每侧的斜度。3.5 模具其他的工作零件的设计3.5.1 推件装置的设计在倒装式的复合模具当中，冲裁后的工件嵌在上模部分的落料的凹模内，需要有

23、钢性的或者弹性的推件装置来进行推出。（1） 压料装置、顶料装置 因为此模具设计的特点，当在设计上面的推件板时，同时起到顶料和压料，卸料的作用。（2） 弹性压边圈的设计 弹性的推件装置中的弹性元件，常常用的有两种：一种是弹簧；另一种则是聚氨酯橡胶。此次设计采用弹簧来进行设计。3.5.2 卸料装置的设计：（1） 卸料板： 卸料板在实际的工作中也起到了卸料和承料的作用，也是一种承料的装置。合理的卸料板的结构，除了进行卸料作用外，在某些的结构的模具中又起到了保护作用。依据加工零件的尺寸的大小，厚度的大小，选用无导向的刚性的固定的卸料板。3.5.3 导向装置的设计为提高上、下模在冲压的过程中保持相对地稳

24、定，便于对准模，而提高冲压件的模具寿命和质量，在设计模具时，又因为工件尺寸大，精度的要求不高，材料比较薄，而模具间隙较小，大批量地生产。所以可采用后侧的导柱滑动的导向模架，从右边方向来送料，操作起来方便、使用的范围比较广。3.5.4 定位装置的设计定位装置的作用是限定被冲压的工件的送进步距，或者在冲模的准确得位置，以来保证冲压件的质量以及顺利进行冲压件的生产。1、 定位销定位销是来对单个的毛坯或者半成品，按照其外形或者内孔来进行定位的零件。其一般采用45钢来制成，其淬火的硬度为5052 HRC。此种定位可以按外轮廓进行定位，也可以按照内孔来进行定位，其主要的形式结合本次的冲压件或者毛坯的特点，

25、按照外轮廓来定位的定位销比较好用，所以本次采用定位销。将定位销装在落料的凹模上，选择和挡料销相一致的形式。2、 挡料销挡料销的作用是来保证条料的送进的装置，依据设计的要求来选择圆柱式的挡料销，它固定的部分与工作部分尺寸尺寸差别较大，不会削弱凹模强度的，而且制造较简单使用起来也方便，一般的情况下，安装至凹模上面，适宜于带有固定卸料的冲模中。3.6 模具总体的结构的确定 由以上的分析以及计算，初步确定的模具结构图如下所示：图3.3 落料拉深复合模1、内六角圆柱头螺钉2、推杆3、下垫板4、内六角圆柱头螺钉5、下模座6、拉伸凸模7、压料板8、组合式凹模 9、内六角圆柱头螺钉10、挡料销11、卸料板12

26、、推板13、凸凹模14、上垫板15、销钉16、上模座17、内六角圆柱头螺钉18、推杆19、模柄20、内六角圆柱头螺钉21、内六角圆柱头螺钉22、垫块23、销钉24、螺钉25、导料板有以上所述，这套落料拉深的复合模结构的特点如下所述：（1）上模采用刚性的卸料装置，卸料力经过推板来将工件顶出来，来保证卸料运动的精度。（2）下模则采用弹性的压件装置，来使上模向上、向下行程时，则对工件起到压平得作用，及平稳的作用，还可起到卸料的作用。（3）采用倒装式的复合模，凸、凹模安装在上模座上。这样以来，零件通过下顶块来顶出，有利于安全性的操作，保护模具的刃口。与此同时，对于条料的精度要求不是很高，且孔对外形的位

27、置度也很容易保证。 4 翻边模的设计外缘翻边，其情况类似于浅拉深，在变形区主要受到切向得拉应力，在变形的过程中，材料容易起皱。 翻边模，是将半成品的工件的一部分材料相对另一部分材料来发生翻转，依据翻边的冲压的方向不同，翻边模可以分为垂直的翻边模及水平的翻边模两大类。水平的翻边（含倾斜的翻边）需要斜楔结构来完成翻边成型的工作。翻边模也是制成合格的覆盖件的必要的装备。4.1 翻边力的计算翻边力可以近似的按照带压料的单面的弯曲力来计算：P翻边力（），C系数可取0.50.8，L弯曲线长度（），抗拉强度（）。4.2压力机的选择在选择翻边的冲压设备时，首先要选择设备的台面的尺寸。由于翻边时所需的翻边力相对

28、不会大，一般只需要设备的台面尺寸，能够安装翻边的模具即可，设备就能满够足翻边的要求，可不进行翻边力大小的计算。由总的所需的压力P=117.2KN，估算公称压力,来选取压力机,初步拟定选用压力机型号为J23-80的开式双柱可倾压力机,公称压力800KN滑块行程130滑块行程次数45最大闭合高度380闭合高度调节量90垫板厚度100工作台尺寸前后540左右800模柄孔尺寸直径60深度80工作台孔尺寸左右230前后360直径2804.3推件、卸料装置设计：在翻边后，工件可以直接由人工取下，因此不需要推件及卸料装置4.4 压料装置： 因本模具的设计特点，当在设计上推件板时，还起到压料作用。4.5 导向

29、装置的设计：为提高上、下模具在冲压过程中保持相对的稳定，便于对准模，来提高冲压件的质量及模具的寿命，在模具设计的时候，又由于工件精度要求一般，材料比较薄，模具的间隙较小，大批量地生产。因此可采用后侧导柱滑动的导向模架，从右边方向送料，操作起来方便，且使用范围较广。4.6 定位装置的设计定位装置的作用是为保证翻边的准确度及精度，以保证生产的顺利及工件的质量。定位销是用来对工件进行定位用的零件。其采用45钢制成，其淬火的硬度为5052 HRC。定位则采用同一圆环上的两点固定定位，其主要的形式结合此次翻边件的特点，以中间的轮廓定位的定位销，它安装在翻孔的凹模上。4.7 模具总体的结构的确定由以上分析

30、及计算，初步拟定模具结构如图所示：图4.1翻边模1、下模座2、翻边凸模固定板3、翻边凸模4、翻边凹模固定板5、垫板6、销钉7、上模座8、内六角圆柱头螺钉9、模柄10、推杆11、推板12、翻边凹模13、内六角圆柱头螺钉14、内六角圆柱头螺钉5胀形模的设计 胀形毛坯的塑性变形区局限在变形区内，材料是不向变形区外转移的，也不会从外部进入变形区内的，胀形是靠毛坯局部变薄来实现的。5.1 胀形力的计算 该工序需要压料和顶料，其中压力包括凸包的成形力和卸料力及顶件力，凸包的成形情况与冲裁相似，故凸包成形力可以按照冲裁力公式计算得： =(46.8+8)21.580 =13.152() （5.1） 卸料力：=

31、0.0513.152=0.6576() 顶件力：=0.05513.152=0.72336()故总胀形力为：=13.152+0.6576+0.72336=14.533()因为胀形所需要的力很小，因此在选择压力机的时候，主要考虑设备的装模高度及工作台的尺寸等参数。 由实用模具简明技术手册p23 表2-3查得：选用J23-80型号公称压力800滑块行程130滑块行程次数45次最大闭合高度380闭合高度调节量90垫板厚度100工作台尺寸前后540左右800模柄孔尺寸直径60深度80工作台孔尺寸左右230前后360直径2805.2 模具的结构选择 该胀形模具结构类似于成形模具的结构，只是用橡胶做成胀形凸

32、模用于胀形成所需要的零件。如下图5.1：图5.1 翻边模1、下模座2、翻边凸模固定板3、翻边凸模4、翻边凹模固定板5、垫板6、销钉7、上模座8、内六角圆柱头螺钉9、模柄10、推杆11、推板12、翻边凹模13、内六角圆柱头螺钉14、内六角圆柱头螺钉6 冲孔模具的设计6.1 模具主要的工作部分的尺寸的计算6.1.1 确定模具的压力中心此冲孔件作为对称形状的工件，其压力中心应该位于轮廓图形的几何的中心点。对于此套模具，工件形状是对称的，在这近似认为其压力中心和冲床的压力中心是重合的。6.1.2 冲孔力的计算 1、冲孔力： =1.3（32+10）1.580=6552 () (6.1)式中 L冲件的总长

33、度；t材料的厚度，t=1.5；材料的抗剪强度，由参考文献2查得=803、卸料力为： = =0.056552=327.6 （6.3）4、推件力： =n=50.0456552=1474.2 （6.4）其中式中：推件力系数，由模具冲压手册 查得=0.045； n同时卡在凹模里的工件（或废料）数目；5、选择冲孔整形压力机时的总冲压力为： =+=6552+327.6+1474.2=8.354()6.1.3 凸凹模尺寸的计算 (1) 冲孔工件孔的尺寸，冲孔时首先要确定凸模刃口的尺寸，使凸模的基本尺寸接近或者等于工件孔的最大得极限尺寸，再来增大凹模尺寸以来保证最小的合理间隙。凸模的制造偏差取负偏差，凹模则取

34、正偏差。 =d+x （6.5）=+= d+x+ （6.6）工件的制造公差 =0.04； 凸模刃口尺寸：=d1+x= =凹模的尺寸： 6.3 冲压设备的选择 及模具的闭合高度的设计 在此次设计当中均刻采用第一套落料拉深复合模具所用的压力机J23-80的开式双柱可倾压力机，使得模具在安装过程中具有较好的通用性，减少不必要的加工时间。6.4 模具总体结构的确定有以上的分析及计算，初步确定模具的结构如图6.1所示：图6.1 冲孔模具装配图1、内六角圆柱头螺钉2、推杆3、下模座4、内六角圆柱头螺钉5、冲孔凹模6、挡板7、压料板 8、整形凹模固定板9、凸模10、销钉11、推板12、冲孔凸模固定板13、内六

35、角圆柱头螺钉14、推杆15、推板16、推杆17、模柄18、整形凹模19、上垫板20、内六角圆柱头螺钉21、上模座6.5模具的工作过程冲床的滑块带动上模往下行，而压料板将工件固定，冲孔的凸模随上模而下行，与冲孔的凹模产生剪切使冲孔过程完成。7 结 论首先，我的专业英语的水平及独立查阅资料的能力有所提高了。在毕业设计过程中查阅了大量与毕业设计有关的专业资料、手册、图册等等书籍，从而提高了我的查阅资料的能力。对英文资料的翻译，而使我对机械专业用语有了更深的了解，在一定的程度上，这对我的专业英语的水平提高起到了积极作用。其次，对所学的知识进行巩固，因大学里所学的知识的内容较多，知识体系也比较宽的，但课

36、堂上讲授得不够深入，同学们的理解也较肤浅，不容易掌握专业的理论的知识。本次设计涵盖了以前所学专业基础的很多课程，许多的知识在当时无法理解的或者理解不透的知识在本次设计当中得到了理解，因此巩固了我的专业基础知识。另外，使我对绘图软件有了更深一步的熟悉和掌握。我在设计时运用了 Auto CAD2007等软件来绘制，从而进一步熟悉和掌握了它们的使用的方法。再次，通过这次自己的设计，了解冲压工艺及模具的设计过程，锻炼了我综合考虑问题的能力，整个毕业设计过程使我具备了从事模具的设计及模具的制造领域内的技术工作的基本的技能。我对模具设计、制造有了更深理解，了解了现代模具行业的发展的水平及现状。 经过这几个

37、月时间的毕业设计，我认识到了自己的不足之处，同时看到了自己的差距，这均是我以后努力的方向。另外，我同时学到许多的知识，把以前学习的专业课知识进行了回顾，在具体的实践中加深我对专业课的认识，我更学会了其中的应用。由于时间短促及本人的水平有所限，本文还有很多的不足之处和需要改进的的地方，实际的设计与理论的知识还有很大的差距。机械设计的工作不仅需要我们辛勤劳动，并且需要我们缜密的思考，勇于创新等等新的设计理。既要满足设计的性能的要求又要有经济上的实用性，这些都还是我们这些大学生所缺乏的，我还要在在以后的工作岗位上多努力。总之，此次设计对我即将踏上的工作岗位起到了一种很好的承前启后作用，不仅加深了我对

38、理论基础知识的学习，也使我接触到了一定的社会实践，为我走向社会奠定了好的基础。参 考 文 献1 吴宗泽, 罗圣国. 机械设计课程设计手册M. 北京:高等教育出版社, 2006. 5: 35-2182 编写组.冲模设计手册M.北京:机械工业出版社，2003.53 王孝培.冲压手册M. 北京：机械工业出版社，2003.104 郝滨海.冲压模具简明设计手册M. 北京：化学工业出版社，2005.1 5 陈锡栋,周小玉.实用模具技术手册M.北京：机械工业出版社,2003.36 姜奎华.冲压工艺与模具设计M.北京：机械工业出版社，2001.37 王新华,袁联富.冲模结构图册M.北京：机械工业出版社,200

39、4.38罗圣国,吴宗泽.机械设计课程设计手册M.北京：高等教育出版社,1999.69 吴诗惇.冲压工艺及模具设计设计M.西北工业大学10 彭建声.简明模具工实用技术手册.北京：机械工业出版社，2004.311 徐正坤.冲压模具设计与制造.北京：化学工业出版社，2003.812 欧阳波仪.现代冷冲压设计.化学工业出版社13 模具编写委员会.中国冲模设计大典.北京：机械工业出版社,2003.614 罗良武,王常娟.工程图学及计算机绘图.北京：机械工业出版社，2003.215 徐正坤.冲压模具设计与制造.北京：化学工业出版社，2003.816 模具实用技术丛书编委会.冲模设计应用实例.北京：机械工业出版社,2001.517 R.A. Jones, W.J. Rupp, Rapid optical fabrication with computer-controlled optical surfacing, Opt. Eng. v30 (i12) (1991) 19621968.18 D.D. Walker, et al., Recent development of precessions polishing for larger components and free-form surfaces, SPIE, Denver, August 2004.