《毕业设计（论文）不锈钢水杯落料拉深复合模设计与参数化建模.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）不锈钢水杯落料拉深复合模设计与参数化建模.doc（34页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、摘要论文主要介绍了一套落料拉深复合模具的设计方法。经过查阅资料，首先要对零件进行工艺分析，经过工艺分析和对比，采用落料拉深复合、二次拉深工序，通过冲裁力、顶件力、卸料力等的计算，确定压力机的型号。再分析对冲压件加工的模具适用的类型选择所需设计的模具。得到将设计的模具类型后将模具的各工作零部件设计过程表达出来。在设计中第一部分，主要叙述了冲压模具的发展状况，说明冲压模具的重要性与本次设计的意义。第二部分对冲压件的工艺分析，完成了工艺方案的确定，接着是零件冲压工艺计算。接着是对冲压模具的设计和结构的确定。本次设计阐述了落料拉深复合模的结构设计。本模具性能可靠，运行平稳，提高了产品质量和生产效率，降
2、低生产成本。关键词：落料拉深复合模 模具结构 冲压AbstractThis paper mainly describes the design method of a composite die. Through access to information, we must first process the parts analysis, technology analysis and comparison by using the composite blanking drawing, second drawing process, by blanking force, the top p
3、ieces of force, discharge force of the calculations to determine the Press models. Further analysis of the stamping dies for the type of processing to select the desired design of the mold. Obtained after the design of the mold type of mold design process of the working parts express.In the first pa
4、rt of the design, mainly described the development of stamping die, stamping die shows the importance and significance of this design. The second part of the stamping process analysis to determine the completion of the process plan, followed by stamping process calculation. Next is a stamping die de
5、sign and structure determined. The design drawing blanking described the structure of compound die design. Reliable performance of the mold, smooth operation, improved product quality and production efficiency, reduce production costs. Keywords: Blanking die structure drawing ; compound die; stampin
6、g目录第1章 绪论11.1冲压模具在制造业的地位11.2本课题研究的目的、意义11.3冲压模具的历史发展与现状21.4冲压设计的基本内容31.5冲压设计的一般工作程序3第2章 冲压成型工艺设计52.1产品冲压工艺分析：52.1.1 制件介绍：52.1.2产品尺寸：52.2产品材料分析：52.3冲压工艺方案的确定52.3.1工序性质和数量52.3.2冲压方案：62.3.3各方案特点分析：62.3.4工艺方案的确定62.4零件冲压工艺计算62.4.1零件毛坯尺寸计算62.4.2确定拉深次数72.4.3排样及相关计算8第3章 冲压模具设计103.1确定冲模类型机结构形式103.2计算工序压力，选择压
7、力机103.2.1 落料与首次拉深103.2.2二次拉深113.3拉深模工作零件设计与计算123.3.1凸、凹模尺寸计算123.3.2落料拉深复合模其他工艺计算12第4章 模具结构的确定144.1模具的形式144.1.1正装式特点144.1.2倒装式特点144.2卸料装置144.2.1条料的卸除144.2.2工件的卸除144.2.3定位装置144.2.4导向零件144.2.5模架144.2.6模具的其他零件144.2.7模具材料的选用15第5章 落料拉深模具结构设计185.1落料、首次拉深复合模结构图185.2二次拉深模20第6章 工件冲压工艺规程216.1工艺规程设计的内容和步骤216.2分
8、析冲压件的工艺性226.3不锈钢水杯冲压工艺规程22第7章 参数化建模237.1参数化建模概念及其优点237.1.1参数化建模237.1.2参数化建模优点237.2参数化建模方法与步骤237.2.1基本建模方法237.2.2零件的参数化建模步骤247.3参数化建模应用24结论26参考文献27谢辞28附录129附录230第1章 绪论1.1冲压模具在制造业的地位冲压是使板料经分离或成形而得到制件的加工方法。冲压利用冲压模具对板料进行加工。常温下进行的板料冲压加工称为冷冲压。模具是大批生产同形产品的工具，是工业生产的主要工艺装备。模具工业是国民经济的基础工业。在现代工业生产中，模具是生产各种产品的重
9、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列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速。采用模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低、节约能源和原材料等一系列优点，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得到了广泛的应用，成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。模具工业对国民经济和社会发展，起着越来越重要的作用。模具制造水平的高低，也成为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，其中为冲压工艺服
10、务的冲模约占模其总量的40%。据有关文献介绍，冲压方法的增值率达到原材料的312倍，具有明显的综合技术经济优势。以冲压方法为主制造的零件，比较有代表性且与人们日常生活密切相关的有汽车覆盖件、不锈钢器皿、各种家用电器的外壳等，它们带来了产品层出不穷的外观变化。冲压方法也能制造不少产品内部的某些零件，甚至是关键零件，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，冲压方法都有非常大的适用范围。冲模在很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)的共同内容，所以掌握冲模技术，对了解其它类模具业很有帮助。模具可保证冲压产品的尺寸精度，使产品质量稳定，而且在加工中不破坏
11、产品表面。用模具生产零部件可以采用冶金厂大量生产的廉价的轧钢钢板或钢带为坯料，且在生产中不需加热，具有生产效率高、质量好、重量轻、成本低且节约能源和原材料等一系列优点，是其他加工方法所不能比拟的。使用模具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代制造业的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展。1.2本课题研究的目的、意义冲压加工是利用安装在压力机上的模具，对模具里的板料施加变形力，使板料在模内产生变形，从而茯得一定形状，尺寸和性能的产品零件的生产技术。由于冲压加工经常在材料的冷状态下进行，因此也称冷冲压。冷冲压是金属压力加工方法之一，是建立在金属塑性变形理论基础上的材料成形
12、工程技术。冲压加工的原材料一般为板料或带料，故也称板料冲压。生产中为满足冲压零件形状、尺寸、精度、批量、原材料性能等方面的要求，采用多种多样的冲压加工方法。概括起来冲压加工可以分为离工序与成形工序两大类。时代的发展，人们的生活水平不断地提高，对许多的生活用品的要求也是在提高。人们对产品的要求不但要物美，还要价廉。厂家如何提高自己的竟争力，很大一部分是技术的创新。冲压工艺、落料拉深复合模对不锈钢水杯的质量影响很大。模具的设计的合理性直接影响到产品的质量、制造成本及新产品的投产时间。本设计的题目来源于实际水杯生产中的模具设计，通过这次的设计工作不但加深了我的专业知识，而且提高了我的实际工作的能力，
13、具有十分重要的现实意义。1.3冲压模具的历史发展与现状模具的出现可以追溯到几千年前的陶瓷烧制和青铜器铸造，但其大规模应用却是随着现代工业的崛起而发展起来的。我国非常重视模具工业的发展，重视模具技术的提高。早在1984年，我国就成立了全国模具工业协会。1989年在国务院颁布的关于当前产业政策要点的决定中，模具就被列为机械工业技术改造序列的首位。在国务院2000年颁布的当前国家鼓励发展的产业，产品和技术目录中，信息产业、机械工业、汽车工业、轻纺工业四大领域均把模具放在重要位置。经过多年的建设与努力，我国的模具工业已初具规模，取得了相当成就。到目前为止，我国已制定了模具技术国家标准50多项、近300
14、多个标准号。许多研究机构和大专院校都已经开始进行模具技术的研究和开发，为我国的经济建设输送了大批人才。据资料统计，我国已拥有2万多家模具生产企业，年产值超过300亿元。目前，我国某些模具产品已接近或达到国际水平。例如在冲压模具方面，我国设计和制造的电动机定转子硅钢片硬质合金多工位自动级进模，电子电器行业用的50余位的硬质合金多工位自动级进模等，都达到了国际同类模具产品的技术水平。自20世纪70年代以来，随着计算机技术的口益发展，数控加工技术的广泛应用，出现了CAD / CAM的全新技术。CAD / CAM技术应用到模具领域后，出现了模具的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)。模具
15、CAD/CAM技术实质是模具设计与制造的综合计算机化。在CAD/CAM系统中，产品的几何模型是关于产品的最基本核心数据，并作为整个设计、计算、分析过程中最原始的数据，其结果可运用数据库和网络技术将其存储和直接传送到生产制造环节的各有关方面，从而实现设计和制造的一体化。模具CAD / CAM技术从根本上改变了设计模具、制造模具时用手工绘图，凭图组织整个生产的技术管理方式，将它变为在图形工作站上交叉设计，用数据文件发展产品，在统一的数字化产品模型下进行产品的设计打样、分析计算、工艺设计、工艺装备、数控加工、质量控制、编印产品维护手册等。自20世纪5 0年代末期，国外一些科研院便开始研究开发冷冲模C
16、AD /CAM系统。1971年，美国DieComp公司成功地开发了级进模CAD系统PDDC,应用该系统可以完成冷冲模设计的全部过程。1977年，捷克金属加工工业研究院研制成功AKT系统，它可以用于简单、复合和连续冲裁模的设计和制造。20世纪70年代末期，口本机械工程实验室和口本旭光工业公司分别开发的连续模设计系统MEL和冲孔弯曲模系统PENTAX, 1982年口立公司研制了冲裁模系统。使用这些系统进行模具设计制造，大大缩短了模具开发周期，降低了生产成本，提高了生产效率。1.4冲压设计的基本内容冲压设计包括工艺设计和模具设计两方面内容。冲压工艺设计是针对给定的产品图样，根据其生产批量的大小、冲压
17、设备的类型规格、模具制造能力及工人技术水平等具体生产条件，从对产品零件图的冲压工艺分析入手，经过必要的工艺计算，制定出合理的工艺方案，最后编写出冲压工艺卡片的综合性的分析、计算、设计过程。冲压模具设计则是依据制定的冲压工艺规程，在认真考虑毛坯的定位、出件、废料排除诸问题以及模具的制造维修方便、操作安全可靠等因素后，构思出与冲压设备相适应的模具总体结构，然后绘制出模具总体装配图和所有非标准零件图的整个绘图设计过程。1.5冲压设计的一般工作程序在实际生产中，冲压件的形状、尺寸及其精度要求各异，且具体生产条件也不尽相同，这常给开始从事冲压设计的人员带来一定困难。从另一方面看，只要遵循冲压变形的基本规
18、律，搞清楚冲压基本工序的各自变形特点，尽管冲压件的形状、尺寸及精度要求不同，冲压设计的基本原则与方法还是大同小异的，一般情况下按以下工作程序进行：(1) 搜集冲压设计必要的原始资料；(2) 分析产品零件图的冲压工艺性；(3) 确定冲压工艺方案；(4) 确定模具类型；(5) 选择冲压设备；(6) 编写冲压工艺过程卡；(7) 重新审查产品零件图和冲压工艺规程卡；(8) 进行模具的总体设计；(9) 进行模具的主要零部件设计；(10)绘制模具总装配图和零件图；(11)编写模具设计计算说明书。第2章 冲压成型工艺设计2.1产品冲压工艺分析：2.1.1 制件介绍：名称：不锈钢水杯材料：不锈钢批量：大批量图
19、2-1 不锈钢水杯三维模型图2.1.2产品尺寸：壁厚t=1.5mm中间直径d=60mm杯高h=70mm顶部卷边半径r1=1.5mm，底部圆角半径r2=4mm。2.2产品材料分析：本设计的产品材料为不锈钢。其力学性能是强度、硬度和塑性比较好，适合冲裁加工。另外产品对与厚度与表面质量没有严格要求，所以尽量采用国家标准的板材，其冲裁出的产品表面质量和厚度公差就可以保证。产品的材料性能符合冷冲压加工要求。2.3冲压工艺方案的确定2.3.1工序性质和数量(1)工序性质的确定在冲压加工中，工序性质是指冲压件所需的工序种类，剪裁，落料，拉深等使材料产生分离的工序。冲压工序性质的确定主要取决于冲压件的形状尺寸
20、和精度要求。同时还应考虑冲压变形规律及某些具体条件的限制。通常在确定工序性质时应考虑以下几个方面：1)从零件图上直观的确定工序性质，平板件冲压加工时常采用剪裁，落料等冲裁工序。当平面度要求较高时采用较平的工序进行精压，当零件的断面质量尺寸精度要求较高时，需增加修整工序或采用精密冲裁工艺进行加工。2)对零件图进行计算分析，比较后确定工序性质。3)为改善冲压变形条件，方便工序定位，增加附加工序。提高成型质量。根据零件图分析冲压加工时需用落料，拉深等工序。(2)工序数量的确定确定工序数量的基本原则是：在保证工件质量，生产率和经济要求的前提下，工序数量应尽可能的减少。该零件的加工采用复合模。2.3.2
21、冲压方案：完成此工件需落料、首次拉深、二次拉深、切边。(1)方案一，单工序模生产：落料-首次拉深-二次拉深-切边；(2)方案二，复合模生产：落料、首次拉深复合-二次拉深-切边；(3)方案三，复合模生产：落料、首次拉深、二次拉深、切边复合；(4)方案四，连续模生产：落料-拉深-拉深连续、切边。2.3.3各方案特点分析：方案一的单工序模，模具结构简单，但需要两道工序才能完成，生产效率低，工件精度低，不适合大批量生产。方案二同一副模具完成两道不同的工序，大大减小了模具规模，降低了模具成本，提高生产效率，操作简单、方便。方案三同一副模具完成四道不同的工序，生产效率高，但结构太复杂，成本高，维修起来不方
22、便。方案四同一副模具不同工位完成两道不同的工序，生产效率高，模具规模相对第二种方案要大一些，模具成本要高；两道工位之间的定位要求非常高。2.3.4工艺方案的确定结合本课题要求，决定采用方案二，其生产效率高，适用于大批量生产。2.4零件冲压工艺计算2.4.1零件毛坯尺寸计算取厚度为1.5mm的不锈钢材料。拉深件的制造精度包括直径方向的和高度方向的精度两个方面，一般情况下，拉深件的尺寸精度应在IT13级以下，且查新编实用冲压模具设计手册表4-2、4-4知：直径：0.40mm高度：0.70mm(1)确定零件修边余量查新编实用冲压模具设计手册表4-7，取余量h=1.6mm(2)确定坯料尺寸查新编实用冲
23、压模具设计手册表4-10，取毛坯直径D= =145.9mm取毛坯直径为146mm。2.4.2确定拉深次数每次拉深后的直径与拉深前毛坯（或半成品）的直径之比称为拉深系数。拉深系数用来表示拉深过程中的变形程度。拉深系数越小，说明拉深前后直径差别越大，即变形程度越大；拉伸系数越大，则变形程度越小，且其值总是小于1。由于拉深的高度与其直径的比值不同，有的拉深件可以用一次拉深完成，而有的高度大的拉深件，则需要多次拉深才能完成。在多次拉深工艺计算中，只要知道每道工序的拉伸系数值，就可以计算出各道工序中工件的尺寸，各次拉深系数可表示如下：第1次拉深系数 m1=d1/D第2次拉深系数 m2=d2/d1第n次拉
24、深系数 mn=dn/dn-1式中 m1、m2、mn-各次拉深系数 d1、d2、dn-各次半成品（或工件）的直径，mm工序件直径，从前面介绍中已知，各次工序件直径可依据各次的拉深系数算出，即d1=m1D,d2=m2d1 , d3=m3d2dn=mndn-1。此时计算所得的最后一次拉深直径dn必须是零件直径d，如果计算所得的dn小于零件直径d，应调整各次拉伸系数，使dn =d，所以上式中的是在查表所得的基础上调整后的实际拉深系数，调整时依照的原则为：实际拉深系数大于查表所得的极限拉深系数并且后继拉深系数应逐次。根据新编实用冲压模具设计手册表4-11、4-12、4-16确定拉深系数m1=d1/D=0
25、.62d1=90mmm2=d2/d1=0.66d2=60mm工件圆角r=拉深凸模圆角rp+t/2工序件的拉深高度 在设计和制造拉深模具及选用合适的压力机时，还必须知道各次工序的拉深高度，因此，在工艺计算中尚应包括高度计算一项。查表4-18，知各次工序件的高度h1=0.25（Dk1-d1）+0.43r1(d1+0.32r1)/d1=44.7mmh2=0.25(Dk1k2-d2)+0.43r2(d2+0.32r2)/d2=25.3mm式中：D-毛坯直径，mm；d1、d2第1、2工序拉深的工件直径，mm；k1、k2第1、2工序拉深的拉深比（k1=1/m1,k2=1/m2）；r1、r2第1、2工序拉深
26、件底部圆角半径，mm；h1、h2第1、2工序拉深的拉深高度，mm。2.4.3排样及相关计算(1)排样方法冲裁件在板料，带料或条料上的不知方法称为拍样。合理的拍样是将低成本和保证冲件质量及模具寿命的有效措施。应考虑以下原则：1）提高材料的使用率（不影响冲件的使用性能的前提下可适当改变冲件形状）。2）合理排样可使操作方便，劳动强度低。3）模具结构简单寿命长。4）保证冲压质量和冲件对板料纤维方向的要求。选用少废料排样，直排排样。(2)搭边与料宽搭边排样中相邻两个零件之间的余量或零件与条料边缘件的余量称为搭边。其作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。如图2-2，取搭边值a
27、=b=1.5mma为侧面搭边值b为冲件之间的搭边值2）送料步距和条料宽度的确定条料在模具上每次送进的距离称为送料步距（简称步距或进距），其大小应为条料上两个对应冲裁件的对应点之间的距离。条料宽度的确定原则：最小条料宽度要保证冲裁件零件周围有足够的搭边值。最大条料宽度要能在冲裁时顺利在导料板之间送行并与导料板之间有一定的间隙。送料进距：S=D+b=146+1.5=147.5mm条料宽度：B=D+2a=146+2x1.5=149mm排样方式如下图：图2-2 排样第3章 冲压模具设计3.1确定冲模类型机结构形式采取的复合模结构相对简单，操作方便，可直接利用压力机的打杆装置进行推杆，卸件可靠、便于操作
28、，所以模具类型为少废料复合模。3.2计算工序压力，选择压力机3.2.1 落料与首次拉深在冲裁模设计中，冲压力是指落料力、卸料力、拉深力、压边力、冲孔力、切边力和推件力的总称。它是冲裁时选择压力机，进行模具设计校核强度和刚度的重要依据。模具为落料拉深复合模，动作顺序是先落料后拉深，现分别计算：1）落料力F落=KLtb式中 F落冲裁力，N； L冲件剪切周边长度，mm； t冲裁件材料厚度，mm； b被冲材料的抗剪强度，MPa； K系数，一般取1.3.F落=1.3x146x3.14x1.5x320=286066.56N卸料力F卸=K卸F落K卸可根据文献新编实用冲压模具设计手册表2-36知 K卸=0.4
29、F卸=K卸F落=0.4x286066.56N=114426.6N2）拉深力F拉=Kdtb式中 K修正系数，K=0.45 b 材料强度极限，F拉=0.45x3.14x90x1.5x320=61041.62N3）切边力F切=KDt式中 D工件外轮廓直径，D=146mmF切=0.45x3.14x146x1.5x320=99023.4N4）推件力F推=nK推F落式中 n凹模内的料数，n=1； K推推件力因素，K推=0.05F推=1x0.05x286066.56N=14304.33N故总冲压力为：F总=F落+F卸+F拉+F压+F切+F推=317401.89N=317.4KN选用J21-100规格的压力机
30、。3.2.2二次拉深拉深力F拉2=d2tbk2=3.14x60x1.5x320x0.45=40694.4N压边力F压=/4（D2-（d+2rd）2）P=32758.05N式中 rd凹模圆角半径，取rd=4mmP单位压边力，P=2.5MPa。顶件力F顶= F拉2x10%=4069.44N以上选用的压力机，只是初步根据冲压条件来选取，还需要根据现有的设备状况、模具的闭合程度、模具的外型尺寸与安装配合尺寸、零件加工工艺流程、设备使用的负荷情况等因素，进一步合理安排。表3-1 J21系列开式固定台压力机参数技术规格型号J21-100J21-160J21-200J21-300公称力kN100016002
31、0003000公称力行程mm5666滑块行程min-1130140145150行程次数mm38383832最大装模高度mm365365357420装模高度调节量mm100100100100吼深mm380380400400工作台尺寸（前后*左右）mm7101080710116075012007701400滑块底面尺寸（前后*左右）mm360430360430380500450600模柄孔尺寸（直径/深度）mm60/8560/9060/9060/90工作台板厚度mm115140140160电动机率kW7.51111223.3拉深模工作零件设计与计算3.3.1凸、凹模尺寸计算首次拉深凸、凹模尺寸计算
32、由上边计算可知：第一次拉深后零件直径为90mm，由公式Z=1.2t确定拉深凸、凹模间隙值Z，所以间隙Z=1.2X1.5mm=1.8mm，则首次拉深凹模DA=（dmin+2Z）0+a =93.00+0.08首次拉深凸模DT=Dmin0-T=900-0.05二次拉深凸、凹模尺寸计算二次拉深凹模DA=（dmin+2Z）0+a=640+0.08二次拉深凸模DT=Dmin0-T=600-0.053.3.2落料拉深复合模其他工艺计算凸、凹模刃口尺寸的计算落料时 Dd=（Dmax-X）0dDp=（Dd -Zmin）0p式中：Dd 、Dp 落料时凹、凸模的刃口尺寸，mm；Dmax落料件的最大极限尺寸，mm；Z
33、min最小合理间隙，mm； 冲件的制造公差，mmd、p凸、凹模的制造公差，mm，按“入体”原则标注，即凸模按单向负偏差标注，凹模按单向正偏差标注。查表2-24，取d=0.040、p=0.030。x磨损系数，x值在0.5-1之间，它与冲件精度有关，可查表2-25选取或按下列关系选取：冲件精度为IT10以上时，x=1；冲件精度为IT11-13时，x=0.75；冲件精度为IT14以下时，x=0.5.凸、凹模制造公差必须满足下列条件p+dZmax - Zmin经验证，不等式成立。Dd=（Dmax-X）0d=145.63+0.0400Dp=（Dd-Zmin）0p=93.440-0.030第4章 模具结构
34、的确定4.1模具的形式复合模可分为正装式和倒装式。4.1.1正装式特点冲出的工件表面比较平直为后续加工提供条件。4.1.2倒装式特点操作方便，应用很广，但工件表面平直度差，凸凹模承受的张力较大，因此凸凹模的壁厚应严格控制，以免强度不足。经分析，若采用正装式复合模，操作很不方便；选取倒装式。4.2卸料装置4.2.1条料的卸除采用弹性卸料板。4.2.2工件的卸除采用打料装置将工件从落料凹模中推下，落在模具工作表面上.4.2.3定位装置采用定位销定位。4.2.4导向零件导向零件有许多种，如用导板导向，但在模具上安装不便而且阻挡操作者视线，所以不采用；若用滚珠式导柱导套进行导向，虽然导向精度高、寿命长
35、，但结构比较复杂，所以也不采用；针对本次设计，采用滑动式导柱导套极限导向即可。而且模具在压力机上的安装比较简单，操作又方便，还可以降低成本。导柱与下模底板、导套与上模底板的配合均为H7/r6。导柱与导套的配合为H7/h6。4.2.5模架模架规格：上模架：743X600X80mm 下模架：743X600X80mm4.2.6模具的其他零件模柄 模柄有多种形式，要根据模具的结构特点，选择合适的模柄，它的直径根据所选压力机的模柄孔确定。中间有孔可安装打料杆，以进行打料。卸料板 它的主要作用是将冲压的料从凸、凹模上推下来，此外在比较复杂的的模具中，卸料板还具有保护小凸模的作用。弹顶和推出装置 弹顶装置有
36、弹簧元件组成装于模具的下面通过顶杆起到推料的作用，弹顶装置通常在压力机的工作台孔中，结构形式为：固定零件 （固定板 垫板） 垫板的作用是承受凸模和凹模的压力，防止过大的冲压在上下模座上压出凹坑，影响模具的正常工作，垫板的厚度根据压力机的大小选择，一般取512mm，外形与固定板相同，材料45钢，热处理后硬度为4548HRC。固定板的作用起固定图、凹模，防止其在冲压过程中松动，造成模具的损坏，固定板的形状要根据凸凹模而定，外形尺寸与垫板相似。连接零件此类零件包括螺钉、销钉等，主要作用是连接其他零部件，使之共同完成工件的制造。弹簧、螺钉、销钉选取标准件。4.2.7模具材料的选用(1)冲压对模具材料的
37、要求不同冲压方法，其模具类型不同，模具工作条件有差异，对模具材料的要求也有所不同。下表是不同模具工作条件及对模具工作零件材料的性能要求。(2)模具材料的选用原则模具材料的选用， 关系到模具的使用寿命，而且也直接影响到模具的制造成本，因此是模具设计中的一项重要工作。在冲压过程中，模具承受冲击负荷且连续工作，使凸、凹模受到强大压力和剧烈摩擦，工作条件极其恶劣。因此选择模具材料应遵循如下原则：1)根据模具种类及其工作条件，选用材料要满足使用要求，应具有较高的强度、硬度、耐磨性、耐冲性、耐疲劳性等；2)根据冲压材料和冲压件生产批量选用材料；3)满足加工要求，应具有良好的加工工艺性能，便于切削加工，淬透
38、性好、热处理变形小；4)满足经济要求。(3)冲模常见材料以及热处理要求模具材料的种类很多，应用也极为广泛。下表是凸、凹模热处理工序安排：模具工作零件的常用材料及热处理要求与方法：第5章 落料拉深模具结构设计5.1落料、首次拉深复合模结构图图5-1 落料首次拉深复合模1.下模架 2、7、8、21.内六角螺钉 3.下隔板 4.导柱 5.导套 6.上模架 9.模柄 10.推杆 11、19.弹簧 12.推板 13.定位销 14.上隔板 15.上模座16.凸凹模 17.凸模 18.卸料器 20.落料凹模。图5.1所示为落料与首次拉深复合模。工作时，送入的毛坯放在落料凹模和卸料板上。依靠定位销定好位置，上
39、模下行时，由卸料板将毛坯压住，凸凹模开始落料。随后进行拉深。上模回程时，卸料器将工件从凸模上顶出，卡在凸凹模内，直到推杆移动，推动推荐块将工件退出。5.2二次拉深模图5-2 二次拉深结构图1.下模架 2、7、8、15.内六角螺钉 3.凸凹模固定板 4.导柱 5.导套 6.凹模 9.模柄 10.推杆 11.推件块 12.上模架 13、19. 定位销14.凸模 16.压边圈 17.弹簧 18.垫板。第6章 工件冲压工艺规程6.1工艺规程设计的内容和步骤冲压工艺规程是指导冲压件生产过程的工艺技术文件。编制冲压工艺规程通常针对某一具体的冲压工件，根据其结构特点、尺寸精度要求以及生产批量，按照现有设备和
40、生产能力，拟定出最为经济合理，技术上切实可行的加工工艺方案。方案包括模具结构形式、使用设备、检验要求、工艺定额等内容。其设计流程如图6-1所示，它主要包括冲压件的工艺分析和冲压工艺方案制定两大方面的内容。图6-1 设计流程图冲压工艺规程一经确定，就以正式的冲压工艺文件形式固定下来。冲压工艺文件一般指冲压工艺过程卡片，是模具设计以及指导冲压生产工艺过程的依据。冲压工艺规程的编制，对于提高生产效率和产品质量，降低损耗和成本，以及保证安全生产等具有重要的意义。冲压工艺规程的制订主要有以下步骤：(1)收集并分析有关设计的原始资料冲压工艺设计的原始资料主要包括：冲压件的产品图及技术条件：原材料的尺寸规格
41、、性能及供应状况；产品的生产批量；其他技术资料等。(2)分析冲压件的工艺性冲压工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性，即冲压件的结构形状、尺寸大小、精度要求及所用材料等方面是否符合冲压加工的工艺要求。一般来说，工艺性良好的冲压件，可保证材料消耗少，工序数目少，模具结构简单，产品质量稳定，成本低，还能使技术准备工作和生产的组织管理做到经济合理。冲压工艺性分析的目的就是了解冲压加工的难易，为制定冲压工艺方案奠定基础。在产品零件冲压工艺性分析之前，应先进行冲压生产经济性分析。因为模具成本较高，约占冲压件总成本的10%-30%，冲压加工的优越性主要体现在批量生产的情况下，而生产量小时，采用其他加工方法可能
42、比冲压方法更经济。因此零件的生产批量是决定零件采用冲压加工是否较为经济合理的重要因素。(3)制定冲压工艺方案冲压工艺方案的制定是工艺设计中最重要的工作。在对冲压件进行工艺分析的基础上，拟定出几套可能的冲压工艺方案。通过对各种方案综合分析和相对比较，从理论设计和实际条件出发，确定出经济上合理、技术上切实可行的最佳工艺方案。(4)工艺方案的确定在对冲压进行工艺分析的基础上，拟定出可能的几套冲压工艺方案，然后根据生产批量和生产条件，通过对各种方案的综合分析和比较，确定一个技术经济性最佳的工艺方案。6.2分析冲压件的工艺性工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性，即设计的冲压件在结构、形状、尺寸大小及公差和
43、尺寸基准等各方面是否符合冲压加工的工艺要求。冲压件的工艺性好坏，直接影响到加工的难易程度。工艺性差的冲压件，材料损耗和废品率会大量增加，甚至于无法正常生产出合格的产品。不锈钢水杯为圆筒件，材料机械性能、冲压成形性能和使用性能对冲压加工难度程度的影响不大。6.3不锈钢水杯冲压工艺规程根据本设计内容及冲压方案的确定，可将冲压工艺规程分为：剪下料板落料与首次拉深二次拉深检验。工艺过程：工序0 工序名称：剪下料板 所需设备：剪板机工序1 工序名称：落料与首次拉深 所需设备：压力机工序2 工序名称：二次拉深 所需设备：压力机工序3 工序名称：检验第7章 参数化建模7.1参数化建模概念及其优点在实际生产中
44、，经常会遇到系列化的产品以及根据成组技术可以归为一类的产品，一般这些零件的基本几何特征是一致的，只是一些尺寸和局部特征发生了变化。在传统的设计过程中，原有的几何模型是设计者利用固定的尺寸值得到的，零件的结构形状不能灵活地改变，一旦零件的基本尺寸发生改变必须重新绘制其对应的几何模型。因此，不得不为每种规格的产品分别设计一套工装，但是工装的结构几乎都是相似的，但每套工装按传统的设计方法都要花费大量的时间和精力，严重地影响了产品的开发周期。7.1.1参数化建模参数化建模是以约束来表达产品模型的形状特征，通过定义一组参数以控制设计结果，从而能通过调整参数来修改设计模型，并能方便地创建一系列在形状上相似的设计方案。参数化建模的基本手段有程序驱动和尺寸驱动两种。程序驱动法是通过分析图形几何模型的特点，确定模型的主要参数以及各个尺寸之间的数学关系，将这种关系编入程序中，使用时输入需要的参数，由程序通过各个尺寸之间的数学关系确定其他相关的尺寸值，从而确定了整个模型。尺寸驱动法是对程序驱动法的扩展，它的基本原理是首先由应用程序生产所涉及的零件基图，该图所有的尺寸用一系列的标识符标识，这些尺寸在编程时由程序给定或交互输入，在用户交互选择某个实体修改完成后，应用程序一次性的更新图形，使之满足用户给定的约束或关系式。7.1.2参数化建模优点(1)参数化设计技术以其强有力的尺寸驱动修改图形功能称为初
