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[鍵入文字]
朱勇 電機罩殼復合模具設計與三維造型
揚州大學廣陵學院
本科生畢業(yè)設計
畢業(yè)設計題目 機械設計制造及其自動化
學 生 姓 名 朱勇
專 業(yè) 機械設計制造及其自動化
班 級 機械81001
指 導 教 師 李益民
完 成 日 期 2014年 5 月 30 日
中文摘要
通過分析電機蓋端的結構特點，確定了其沖裁工序、拉伸序及各工序件的尺寸，介紹了整體模具的工藝設計，重點分析了拉伸模結構。沖壓模具的設計方法在當下已經(jīng)日趨成熟，利用傳統(tǒng)的設計手段對電機罩殼進行完整的復合模設計。通過對零件結構的分析制定可行的工藝方案，并進行最優(yōu)化選擇。在完善的工藝方案基礎上，對每一個工序進行工藝計算，得到準確的數(shù)據(jù)。通過參考經(jīng)典的模具結構，對復合模進行結構設計。并通過計算數(shù)據(jù)對標準及非標準零件進行查找和設計。利用三維造型軟件proe4.0對模具的零部件進行繪制，并進行裝配得到裝配圖。結合proe4.0的工程圖繪制功能以及二維繪圖軟件CAD，對三維零件及裝配圖進行二維工程圖的繪制。傳統(tǒng)設計方法與繪圖軟件的結合，一定程度上簡化了模具設計的過程，提高了模具設計的效率，為沖壓模具的更好發(fā)展打下了基礎。
關鍵詞：沖壓模具，復合模 三維造型
Abstract
Abstract: Through analyzing on the structure characteristics of the electrical machinery end cover, determined its blanking working procedure, the drawing working procedure and various working procedures size. The process design of the while die were introduced, mainly analyzed on the drawing die structure. The design method of stamping die is becoming mature, and traditional design method is using to design compound die of motor casing. Analyzing the part structure to make feasible process scheme, and select the optimal plan. On this basis, make the process calculation of each procedure. Consult classical die structure to design the compound die. Followed that, search the standard parts and design the nonstandard parts of compound die. Using 3D modeling software proe4.0 to draw the components of die, and assembling them to get the assembly drawing. After that, make the 2D engineering drawing by the combination of proe4.0 and CAD. The process of die designing is simplified to some extent, because of the coordination of traditional design method and drawing software. Moreover, the efficiency of die designing is improved, and it lays the foundation to the better development of stamping die.
Key words: electrical machinery en cover; the pressure process ; progressive die; die design.
目錄
45
中文摘要 I
Abstract II
第一章 緒論 1
1.1沖壓模具的重要意義 1
1.2沖壓模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.3選題的目的與意義 2
第二章 工藝分析 3
2.1工藝可選方案 3
2.1.1沖壓工藝方案一 3
2.1.2沖壓工藝方案二 6
2.2方案分析 8
2.2.1方案一分析 8
2.2.2方案二分析 8
2.3方案對比 9
第三章 工藝計算 10
3.1落料工藝計算 10
3.1.1工藝性分析 10
3.1.2排樣與搭邊 10
3.1.3沖壓力計算 10
3.1.4壓力中心計算 11
3.1.5沖裁間隙 11
3.1.6凸、凹模刃口尺寸計算 11
3.2拉深工藝計算 12
3.2.1拉深毛坯的確定 12
3.2.2判斷是否采用壓邊圈 13
3.2.3拉深工藝計算 13
3.2.4確定各次拉深凸、凹模圓角半徑及筒壁高度 14
3.2.5凸、凹模間隙及刃口尺寸 15
3.2.6壓邊力和拉深力的計算 16
3.2.7拉深功的計算 17
3.3脹形工藝計算 18
3.4沖孔工藝計算 20
3.4.1端面孔工藝計算 20
3.4.2凸緣孔工藝計算 22
第四章 模具的結構與零件設計 25
4.1模具的結構 25
4.2模具的工作原理 26
4.3模具主要零件設計 27
4.3.1工作零件設計 27
4.3.2卸料裝置 30
4.3.3模架 31
4.3.4模柄 34
4.4沖壓設備的選擇 34
總結 36
致謝 38
參考文獻 38
附錄 39
朱勇 電機罩殼復合模具設計與零件三維造型
第一章 緒論
1.1沖壓模具的重要意義
模具制造是國家經(jīng)濟建設中的一項重要產(chǎn)業(yè)，振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，日益受到人們的重視和關注?！澳＞呤枪I(yè)生產(chǎn)的基礎工藝裝備”也已經(jīng)成為廣大業(yè)內人士的共識。在電子、汽車、電機、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具又是“效益放大器”，用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價值，往往是模具自身價值的幾十倍、上百倍。模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項基礎產(chǎn)業(yè)，是技術成果轉化的基礎，同時本身又是高新技術產(chǎn)業(yè)的重要領域。
1.2沖壓模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
中國是一個模具大國，具有巨大的潛在市場，但模具行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢并不是一帆風順的。從目前市場來看，由于近年市場需求的強大拉動，中國模具工業(yè)高速發(fā)展，市場廣闊，產(chǎn)銷兩旺。2003年我國模具產(chǎn)值達到450億元人民幣以上，約折合50多億美元，按模具總量排名，中國緊隨日本、美國其后，位居世界第三。但總的來看，我國技術含量低的模具已供過于求，市場利潤空間狹小，而技術含量較高的中、高檔模具還遠不能適應國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，精密、復雜的沖壓模具和塑料模具、轎車覆蓋件模具、電子接插件等電子產(chǎn)品模具等高檔模具仍有很大一部分依倒進口。近五年來，我國平均每年進口模具約11.2億美元，2003年就進口了近13.7億美元的模具，這還未包括隨設備和生產(chǎn)線作為附件帶進來的模具。 模具工業(yè)是高新技術產(chǎn)業(yè)化的重要領域。據(jù)估計，全國約有40億元以上的模具設備市場，而且每年還以20%左右的增長速度在發(fā)展。
21世紀模具行業(yè)的基本特征是高度集成化，智能化，柔性化和網(wǎng)絡化，追求的目標是提高模具質量及生產(chǎn)效率，縮短設計及制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度的提高模具制造行業(yè)的應變能力，滿足用戶要求。
模具行業(yè)在今后的發(fā)展中，首先要更加注意其產(chǎn)品結構的戰(zhàn)略性調整，使結構復雜、精密度高的高檔模具得到更快的發(fā)展。模具技術水平的高低，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標志。
其次，要積極推進中西部地區(qū)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，努力縮小發(fā)達地區(qū)和不發(fā)達地區(qū)的差距。中西部很多地區(qū)已經(jīng)意識到模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對制造業(yè)的重要作用。
第三，用信息技術帶動和提升模具工業(yè)的制造技術水平，是推動模具工業(yè)技術進步的關鍵環(huán)節(jié)。CAD／CAE／CAM技術在模具工業(yè)中的應用，快速原型制造技術的應用，使模具的設計制造技術發(fā)生了重大變革。再有，模具的開發(fā)和制造水平的提高，還有賴于采用數(shù)控精密高效加工設備，如五軸加工機床、高速銑等。超精加工手段也大量用于模具加工。國外先進工業(yè)國家在模具生產(chǎn)中均采用了可靠性設計以及CAD/CAM技術，開發(fā)新品速度快、精度高，質量較有保證。大多數(shù)新產(chǎn)品具有高耐磨、高疲勞、高精度的特點，材料上使用了耐磨、耐熱、塑料、含油粉末冶金等材料，進一步提高了模具的性能。
1.3選題的目的與意義
這次沖壓模具設計的目的和意義在于：
（1）培養(yǎng)學生綜合運用新學知識與技能，提高解決實際問題的能力，從而鞏固、深化已學知識；
（2）培養(yǎng)學生調查研究、熟悉技術政策、運用國家標準、手冊等工具書進行設計、計算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術文件等獨立工作的能力；
（3）讓學生建立正確的設計和科學研究思維，樹立實事求是、嚴肅認真的科學工作態(tài)度。
（4）能綜合運用在學校所學的理論和生產(chǎn)實際知識，進行一次沖壓模具的設計工作的實際訓練，從而培養(yǎng)和提高自身獨立學習和工作的能力；
（5）為今后走入社會，進入工作崗位進一步深造打下良好的基礎。
第二章 工藝分析
圖2—1 電機罩殼零件圖
由零件圖2—1可知，制造該零件，需要經(jīng)落料、拉深、沖孔、脹形等一系列工藝方法的組合，因此方案也會很多。下面我將比較幾種不同工藝方案的優(yōu)劣，從而選出最佳方案。
2.1工藝可選方案
2.1.1沖壓工藝方案一
（1）落料拉深復合
圖2—2 落料拉深工序圖
（2）反拉深
圖2—3 反拉深工序圖
（3）端面拉深成形一
圖2—4端面成形工序圖1
（4）端面拉深成形二
圖2—5 端面成形工序圖2
（5）端面沖孔
圖2—6 端面沖孔工序圖
（6）凸緣沖孔
圖2—7 凸緣沖孔工序圖
（7）切邊整形復合
圖2—8 整形工序圖
2.1.2沖壓工藝方案二
（1）落料拉深復合
圖2—9 落料拉深工序圖
（2）反拉深脹形復合
圖2—10 反拉深工序圖
（3）端面成形
圖2—11 端面成形工序圖
（4）端面沖孔
圖2—12 端面沖孔工序圖
（5）凸緣沖孔
圖2—13 凸緣沖孔工序圖
（6）切邊整形復合
圖2—14 整形工序圖
2.2方案分析
2.2.1方案一分析：工序3、4端面拉深成形可行性分析
由拉深特性可知，當拉深面的直徑大于毛坯直徑的13時，拉深將變?yōu)槊浶?。結合本零件，190400=0.475>13，此時拉深將變成脹形，所以此處拉深不可行。
若將拉深改為脹形，通過脹形直接得到錐形，利用材料的變形伸長率判斷是否可行。
變形伸長率：σ=l-l0l0×100% （2—1）
=109.66-6565×100%
=68.7%
由《沖壓工藝與沖模設計》一書相關表格查得，10號鋼極限脹形系數(shù)K=1.24，切向許用伸長率[σ]=24%。
因為σ>K[σ]，所以無法通過脹形直接得到所需形狀。
綜上可知，方案一不可行。
2.2.2方案二分析：工序2、3端面成形的可行性
方案二采用了完全不同的方法，首先利用脹形得到后續(xù)成形所需要的面積，使得球冠的表面積大于等于端面變形的表面積，這樣可以充分考慮脹形的可行性，放大脹形面，使脹形得以順利完成，如圖2—15可知。
圖2—15 脹形效果圖
將?210的圓面脹形為圖示尺寸的球冠，且保證球冠的表面積與端面變形區(qū)域表面積相等，方便后續(xù)直接成形。
根據(jù)《沖壓工藝與沖模設計》一書相關章節(jié)可知：利用兩次脹形法：第一次用大直徑的球頭凸模使變形區(qū)達到在較大范圍內聚料和均化變形的目的，得到最終所需表面積的材料，第二次成形到所要求的尺寸，如圖2—16。
圖2—16 端面成形示意圖
同時，我們可以查表得到：壓凹坑時，用球頭凸模對低碳鋼、軟鋁等脹形時，可達到的極限脹形深度h約為球頭直徑d的1/3.圖示尺寸完全符合要求，具體的計算過程可參考后續(xù)脹形工序的計算。
綜上可知，方案二可行。
2.3方案對比
表2—1 方案對比表
對比 方案
方案一
方案二
工序數(shù)
7
6
經(jīng)濟性
不經(jīng)濟
經(jīng)濟
可行性
不可行
可行
能否滿足設計要求
不能
能
因此，采用方案二進行模具設計。
第三章 工藝計算
3.1落料工藝計算
3.1.1工藝性分析
材料：10號鋼 料厚：1mm 大批量生產(chǎn)。
外形最大尺寸：757mm，屬于大零件。
形狀特點：簡單、結構對稱、精度要求不高，可以采用沖裁加工。
沖模類型：落料拉深復合模
沖模結構形式：倒裝復合模
3.1.2排樣與搭邊
排樣：零件形狀簡單且尺寸較大，采用直排
搭邊值：查表得：a=1.5mm b=2mm
條料寬度：送料采用無側壓裝置
由公式B=Dmax+2a+?+Z得： （3—1）
B=757+2×1.5+1+1=763
式中：B—條料寬度的公稱尺寸(mm)
Dmax—條料寬度方向零件輪廓的最大尺寸(mm)
a—側面搭邊(mm)
?—條料寬度方向的單向偏差(mm)，值可查表
導料板之間的距離：A=B+Z=763+1=764
3.1.3沖壓力計算
查表得，10號鋼抗剪強度τ=784MPa
沖裁力：F=Ltτ=1.86×106N （3—2）
式中F—沖裁力(N)
L—沖裁件周邊長度(mm)
t—材料厚度(mm)
τ—材料抗剪強度(MPa)
卸料力：F卸=k卸F=7.44×104N （3—3）
頂料力：F頂=k頂F=1.12×105N （3—4）
式中F—沖裁力
k卸—卸料力系數(shù)，查表得k卸=0.04
k頂—頂料力系數(shù)，查表得k頂=0.06
3.1.4壓力中心計算
由于落料件為圓形，所以其壓力中心為其幾何中心，即圓心。
3.1.5沖裁間隙
沖裁間隙指凸、凹模刃口間縫隙的距離。沖裁間隙是沖壓工藝和模具設計中的重要參數(shù)，它直接影響沖裁件的質量、模具壽命和力能的消耗。
由相關表格查得：當料厚t=1mm時，
單面間隙：Zmin=0.050mm
Zmax=0.070mm
3.1.6凸、凹模刃口尺寸計算
因為落料件的形狀為圓形，規(guī)則簡單，所以采用分開加工法制造凸、凹模。落料時，以凹模尺寸為基準進行刃口尺寸計算：
凹模：Dd=D-x?0+δd （3—5）
=757-1.70+0.07
=755.30+0.07
凸模：Dp=Dd-2Zmin-δp0 （3—6）
=755.3-2×0.05-0.050
=754.3-0.050
式中 Dd、Dp—落料凹模與凸模刃口尺寸(mm)
D—落料件基本尺寸(mm)
δp、δd—凹模上極限偏差與凸模下極限偏差(mm)
?—沖裁件公差(mm)
Zmin—凸、凹模最小初始單面間隙(mm)
x—磨損系數(shù)，與制造精度有關，可按下列關系選取:
沖裁件公差等級IT10以上時，x=1；沖裁件公差等級IT11~IT13時，x=0.75；沖裁件公差等級IT14以下時，x=0.5
由零件圖得:沖裁件公差等級為9級，所以x=1
?=+0.85--0.85=1.7
δp、δd的值可由相關表查得
3.2拉深工藝計算
3.2.1拉深毛坯的確定
3.2.1.1確定拉伸毛坯形狀和尺寸的方法
由于拉深件為帶凸緣的筒形件，所以選擇毛坯形狀為圓形。
筒形件的拉深可以近似看成不變薄拉深，所以計算毛坯尺寸可采用等面積法。
3.2.1.2修邊余量
由于流動條件和材料的各向異性，毛坯拉深后，工件邊口不齊。一般拉深后都要修邊，因此在計算毛坯尺寸時，必須把修邊余量計入工件。
查表得：修邊余量?h=7mm
因拉深時毛坯會少許變薄，材料會向邊緣延伸，所以修邊余量取小，?h=5mm。
3.2.1.3拉深件毛坯尺寸的計算
用等面積法計算毛坯直徑為：D=756.27，取D=757mm。
3.2.2判斷是否采用壓邊圈
采用條件為：D-d>22t
757-400>22 滿足條件
所以首次拉深采用壓邊圈。
3.2.3拉深工藝計算
由公式d凸d=496400=1.24<1.4可知，該筒形件為窄凸緣筒形件，其拉深工藝按照無凸緣筒形件拉深進行計算，在最后一次拉深時拉出凸緣并校平即可。
3.2.3.1判斷能否一次拉深成形
總拉深系數(shù) m總=dD=400757=0.528
查表得，首次拉深極限系數(shù)m1=0.60~0.63
因為m總
S2=44588.7mm2 滿足要求
根據(jù)上述數(shù)據(jù)可以確定球頭凸模尺寸，見圖3—3：
圖3—3 脹形球頭示意圖
3.4沖孔工藝計算
3.4.1端面孔工藝計算
3.4.1.1沖壓力的計算
查表得，10號鋼抗剪強度τ=784MPa
沖裁力：F=Ltτ=1.26×106N （3—24）
式中F—沖裁力(N)
L—沖裁件周邊長度(mm)
t—材料厚度(mm)
τ—材料抗剪強度(MPa)
卸料力：F卸=k卸F=5.03×104N （3—25）
頂料力：F頂=k頂F=7.56×104N （3—26）
式中F—沖裁力
k卸—卸料力系數(shù)，查表得k卸=0.04
k頂—頂料力系數(shù)，查表得k頂=0.06
3.4.1.2壓力中心
端面孔整體成中心對稱，所以壓力中心為對稱中心，即為圓心。
3.4.1.3沖裁間隙
由相關表格查得：當料厚t=1mm時，
單面間隙：Zmin=0.050mm
Zmax=0.070mm
3.4.1.4刃口尺寸計算
因為沖孔的形狀為圓形，規(guī)則簡單，所以采用分開加工法制造凸、凹模。沖孔時，以凸模尺寸為基準進行計算。
?35：凸模：dp=d+x?-δp0 （3—27）
=35+0.4-0.020
=35.4-0.020
凹模：dd=dp+2Zmin0+δd （3—28）
=35.4+2×0.050+0.03
=35.50+0.03
?270：凸模：dp=d+x?-δp0 （3—29）
=270+1.1-0.0350
=271.1-0.0350
凹模：dd=dp+2Zmin0+δd （3—30）
=271.1+2×0.050+0.05
=271.20+0.05
?28：凸模：dp=d+x?-δp0 （3—31）
=28+0.5-0.020
=28.5-0.020
凹模：dd=dp+2Zmin0+δd （3—32）
=28.5+2×0.050+0.025
=28.60+0.025
式中 dd、dp—沖孔凹模與凸模刃口尺寸(mm)
d—沖孔件基本尺寸(mm)
δp、δd—凹模上極限偏差與凸模下極限偏差(mm)
?—沖裁件公差(mm)
Zmin—凸、凹模最小初始單面間隙(mm)
x—磨損系數(shù)，與制造精度有關，可按下列關系選取:
沖裁件公差等級IT10以上時，x=1；沖裁件公差等級IT11~IT13時，x=0.75；沖裁件公差等級IT14以下時，x=0.5
由零件圖得:沖裁件公差等級為9級，所以x=1
δp、δd的值可由相關表查得
3.4.2凸緣孔工藝計算
3.4.2.1沖壓力的計算
查表得，10號鋼抗剪強度τ=784MPa
沖裁力：F=Ltτ=2.37×105N （3—33）
式中F—沖裁力(N)
L—沖裁件周邊長度(mm)
t—材料厚度(mm)
τ—材料抗剪強度(MPa)
卸料力：F卸=k卸F=9.47×103N （3—34）
頂料力：F頂=k頂F=1.42×104N （3—35）
式中F—沖裁力
k卸—卸料力系數(shù)，查表得k卸=0.04
k頂—頂料力系數(shù)，查表得k頂=0.06
3.4.2.2壓力中心
端面孔整體成中心對稱，所以壓力中心為對稱中心，即為圓心。
3.4.2.3沖裁間隙
由相關表格查得：當料厚t=1mm時，
單面間隙：Zmin=0.050mm
Zmax=0.070mm
3.4.2.4刃口尺寸計算
因為沖孔的形狀為圓形，規(guī)則簡單，所以采用分開加工法制造凸、凹模。沖孔時，以凸模尺寸為基準進行計算。
?16：凸模：dp=d+x?-δp0 （3—36）
=16+0.6-0.020
=16.6-0.020
凹模：dd=dp+2Zmin0+δd （3—37）
=16.6+2×0.050+0.02
=16.70+0.02
?450：凸模：dp=d+x?-δp0 （3—38）
=450+1.7-0.040
=451.7-0.040
凹模：dd=dp+2Zmin0+δd （3—39）
=451.7+2×0.050+0.06
=451.80+0.06
式中 dd、dp—沖孔凹模與凸模刃口尺寸(mm)
d—沖孔件基本尺寸(mm)
δp、δd—凹模上極限偏差與凸模下極限偏差(mm)
?—沖裁件公差(mm)
Zmin—凸、凹模最小初始單面間隙(mm)
x—磨損系數(shù)，與制造精度有關，可按下列關系選取:
沖裁件公差等級IT10以上時，x=1；沖裁件公差等級IT11~IT13時，x=0.75；沖裁件公差等級IT14以下時，x=0.5
由零件圖得:沖裁件公差等級為9級，所以x=1
δp、δd的值可由相關表查得
第四章 模具的結構與零件設計
本設計采用了兩套模具，分別為首次拉深的落料拉深復合模和第二次拉深的拉深模。后者較為簡單，因此本節(jié)只介紹第一套模具的結構與零件組成。
4.1模具的結構
落料拉深復合模分為兩種結構形式：正裝式和倒裝式。若凸凹模在上模部分則為正裝復合模，凸凹模在下模部分則為倒裝復合模。表4—1比較兩種結構形式的優(yōu)缺點：
表4—1 模具結構對比圖
序號
正裝
倒裝
1
對于薄工件能達到平整要求
不能達到平整要求
2
操作不便，不安全，孔的廢料由打棒打出
操作方便，能裝自動撥料裝置，既能提高生產(chǎn)效率又能保證安全生產(chǎn)。孔的廢料通過凸凹模的孔往下漏
3
廢料不會再凸凹?？變确e聚，可減少孔內廢料的漲力，有利于凸凹模減小最小壁厚
廢料在凸凹模孔內積聚，凸凹模要求有較大的壁厚以增加強度
4
凹模的面積較大，有利于沖壓復雜工件的結構
如凸凹模較大，可直接將凸凹模固定在底板，不需固定板
因為本套模具不存在沖孔工藝，所以不需要考慮孔的廢料問題。且正裝可以保證更高的平整度，另外正裝結構也比較簡單，所以決定采用正裝結構。
4.2模具的工作原理
如圖所示為正裝式落料拉深復合模，處在上模部分的工作零件既是落料凸模也是拉深凹模，即凸凹模。處在下模部分的工作零件為落料凹模、拉深凸模。
工作時，條料送進，由帶導料板的固定卸料板導向，沖首件時，以目測定位。以后各次，則以擋料銷定位。拉深壓邊力靠下部的彈件器的彈簧提供，通過四根頂桿和壓邊圈進行傳遞，沖壓后把工件頂起。若工件被頂起后卡在凸凹模內，則由推件塊推出。卸料靠固定卸料板進行。其中，落料凹模高于拉深凸模的距離應大于一個料厚，以保證先落料后拉深。
圖4—1 落料拉深復合模
4.3模具主要零件設計
4.3.1工作零件設計
4.3.1.1拉深凸模
拉深凸模是直接與毛坯接觸，使其發(fā)生變形從而得到所需形狀的工作零件。拉深凸模與拉深凹模配合才能進行工作，凸、凹模單面間隙Z=1.4mm
圖4—2 拉深凸模零件圖
4.3.1.2落料凹模
凹模是沖模中起直接形成沖件作用的工作零件，落料凹模通過與凸模的配合，可以使毛坯分離，從而得到所需沖壓件。凸凹模單面間隙Z=.0.5mm
圖4—3 落料凹模零件圖
4.3.1.3凸凹模
凸凹模既是落料凸模也是拉深凹模，與落料凹模配合完成落料工序，與拉深凸模配合完成拉深工序。
圖4—4 凸凹模零件圖
4.3.2卸料裝置
卸料板的主要作用是把材料從凸模上卸下，有時也可作壓料板用以防止材料變形，并能幫助送料導向和保護凸模等等。
卸料板常用結構：
（1）固定卸料板：用于厚料或硬材，卸料力大，使用安全。但送料操作受約束，常用于料厚大于0.5mm，平面度要求不高的工件。
（2）彈性卸料板：具有卸料和壓料的雙重作用，多用于沖制薄料，使工件的平面度提高。
因為本套模具已有壓料裝置，且固定卸料板可以用于送料，所以采用固定卸料板。
圖4—5 固定卸料板零件圖
4.3.3模架
模架包括上模座、下模座、導柱和導套。根據(jù)模架導向用的導柱和導套間的配合性質，模架可分為滑動導向模架和滾動導向模架兩大類。本套模架采用滑動導向模架?；瑒訉蚰＜苡钟?中結構形式，即對角導柱模架、中間導柱模架、四角導柱模架和后側導柱模架。
對角導柱模架、中間導柱模架、四角導柱模架的共同特點是：導向裝置都安裝在模架的對稱線上，滑動平穩(wěn)，導向準確可靠。所以要求導向精確可靠的都采用這3種結構形式。對角導柱模架上、下模座的工作平面的橫向尺寸L一般大于縱向尺寸B，常用于橫向送料的級進模、縱向送料的單工序?；驈秃夏＃恢虚g導柱模架只能縱向送料，一般用于單工序模或復合模；四導柱模架常用于精度要求較高或尺寸較大的生產(chǎn)及大批量生產(chǎn)用的自動模；后側導柱模架的特點是導向裝置在后側，橫向和縱向送料都比較方便，但如果有偏心載荷，壓力機導向又不準確，就會造成上模歪斜，導向裝置和凸、凹模都容易磨損，從而影響模具壽命，故一般用于較小的沖模。
本套模具采用中間導柱式模架。
4.3.3.1模座
模座主要起支撐和固定的作用
模座是安裝與固定工作零件、導向零件、頂出零件、緊固和定位零件，并與設備滑塊、工作臺相連接的重要部件，須有足夠的強度和精度。模座一般是通用的，設計時根據(jù)設備的模具空間，再結合零件的形狀合理確定結構。
圖4—6 模座零件圖
4.3.3.2導柱導套
導柱與導套結構有標準中選取，尺寸由模架中參數(shù)決定。
導柱的長度應保證沖模在最低工作位置時，導柱上端與上模座頂面的距離不小于2mm，而下模座底面與導柱底面的距離應為0.5—2mm。導柱與導套之間的配合為H7/h6，導套與上模座之間的配合為H7/r6,導套與下模座之間的配合為H7/r6.導柱與導套材料為20鋼，熱處理硬度為HRC58—62.
導柱：
圖4—7 導柱零件圖
導套：
圖4—8 導套零件圖
4.3.4模柄
模柄又稱為模把，通常將上模與壓力機的滑塊連在一起。設計模具時，選擇模柄的類型要考慮模具的結構特點和使用要求，模柄工作段的直徑應與所選的壓力機滑塊模柄孔的直徑相一致。本設計采用凸緣模柄，如下圖所示。模柄與上模座孔采用H7/m6過渡配合。
圖4—9 模柄零件圖
4.4沖壓設備的選擇
沖壓設備的選擇主要是根據(jù)沖壓工藝性質、生產(chǎn)批量大小、沖壓件的幾何形狀、尺寸及精度要求因素來確定的。沖壓生產(chǎn)中常用的沖壓設備種類很多，選用沖壓設備時主要應考慮下述因素：
（1）沖壓設備的類型和工作形式是否適用于應完成的工序；是否符合安全生產(chǎn)和環(huán)保的要求；
（2）沖壓設備的壓力和功率是否滿足應完成工序的要求；
（3）沖壓設備的裝模高度、工作臺面尺寸、行程等是否適合應完成工序所用的模具；
（4）沖壓設備的行程次數(shù)是否滿足生產(chǎn)率的要求等。
根據(jù)上述要求選擇壓力機為：
類型：閉式單點單動壓力機
標稱壓力：8000kN
滑塊行程：500mm
滑塊行程次數(shù)：10次/min
最大裝模高度：700mm
主電動機功率：75kW
總結
寫到這一步，整個畢業(yè)設計就已經(jīng)接近尾聲了，也意味著大學四年即將結束。大學期間，我做過各種各樣的課程設計。然而，這次的設計顯得很難很難，因為前面換了兩個字：畢業(yè)。這是我大學時光最后一個，也是最重要的一個設計。畢業(yè)設計是考驗我們大學四年來的所學，要求我們將大學四年所學到的知識能夠融會貫通、熟練運用，并要求我們能夠理論結合實際。培養(yǎng)我們利用已有知識，通過變通解決實際問題的能力。
本次模具的設計讓我對拉深模、沖裁模及其復合模有了更深的了解。
（1）對于拉深件而言，拉深時材料的變薄現(xiàn)象是導致更重拉深問題的主要原因。一般情況下，拉深件的底部拉深后厚度基本保持不變，底部圓角處材料變薄嚴重，上部和凸緣處材料變厚。
（2）在拉深計算過程中，最重要的參數(shù)即為拉深系數(shù)。在計算拉伸系數(shù)前，首先要判斷拉深件是否可以一次拉深成形，這個需要對照首次拉深極限系數(shù)來判斷。如果不可以，則需要初步確定每一個拉深的系數(shù)，直到計算得出的拉深直徑小于零件所要求的直徑，最后對拉深系數(shù)進行修正。
（3）在模具設計的過程中，要弄清每一個標準件選取的條件。如：根據(jù)凹模周界及閉合高度選取標準模架，而模具自身閉合高度又受壓力機影響，壓力機的選擇則是根據(jù)工藝力來的。因此，每一個零件都有它的由來。我們需要搞清楚他們的關系，這樣才有利于今后的設計。
（4）復合模有很多種結構可以選擇，光卸料方式就有固定式卸料、彈性卸料之分。不同方式的選擇會使模具在局部有差別，而我們往往需要改變他的部件的結構老與其配合。例如：如果選用固定式卸料板，就可以將導料與其結合，不需要導料銷。若選用彈性卸料板，則需要導料銷來導料，且需要橡膠等零部件的配合。
本次設計的另外一個重要環(huán)節(jié)就是三維造型，以及工程圖的繪制。
三維造型我用的是proe4.0，其實對于模具設計而言，最好的軟件應該是UG，無奈沒學過。三維造型的基本思想就是：在計算之后，畫出每個零部件的三維圖，再將其裝配成整體，從而得到整套模具。然后利用proe4.0自帶的工程圖功能，對零件出工程圖。在出工程圖的過程中，我深刻地意識到前輩說過的一句話：畫圖容易，標注難。畫圖其實很簡單，但是要想把一張圖全部標注正確，確實太難。我們必須知道什么地方需要標注、怎么標注、標多少。這些都是能力的體現(xiàn)，有些公差符號不會標就上網(wǎng)查，有些公差值不知道是多少就要查表。雖然不能說我的工程圖標的很好，但至少通過這次畢業(yè)設計，我自身的標注能力又提高了不少。
此次畢業(yè)設計是我大學畢業(yè)走向工作崗位的第一步，也是很重要的一歩。從拿到題目，到分析題目，到制定工藝，然后與老師交流工藝的可行性，再到工藝計算，然后出三維圖、工程圖，說明書的書寫，最后準備答辯。這些其實都是處理一個問題必經(jīng)的過程，我們的畢業(yè)設計其實就是一個任務，我們整個設計過程其實就是怎么完成這個任務的過程。我們在設計的同時，也慢慢學會了今后要怎樣去解決問題，而這正是我們今后工作所需要的。
致謝
完成這次畢業(yè)設計，不全是我一個人的功勞。我的指導老師—李益民老師在設計過程中給了我很多的幫助，幫我找方案中的不足，指導我論文正確的書寫格式。而且他經(jīng)常抽時間來查看我們的進度，可以說，他是所有老師中最負責的了。所以我首先要想、感謝李益民老師，謝謝老師對我的指導。其次要感謝的，就是幫助過我的同學，三維造型時很多地方不會，網(wǎng)上也很難查到，多虧同學的幫助，讓我不至于拉下節(jié)奏。所以，謝謝你們，我們以后都要加油啊，哈哈。
參考文獻
1） 《機械制造工藝裝備設計手冊》 李慶壽 寧夏人民出版社
2） 《UG范例教程》 黃貴東 清華大學出版社
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4） 《模具設計與制造簡明手冊》 馮炳堯 上?？茖W技術出版社
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7） 《沖壓模具結構與設計圖解》 （日）太田哲 國防工業(yè)出版社
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9） 《沖壓工藝學》 李碩本 機械工業(yè)出版社
10）《汽車覆蓋件沖壓成形技術》 崔令江 機械工業(yè)出版社
附錄
落料拉深復合模三維圖：
第二次拉深模三維圖：