第一章模具情况的概述
1.1模具的发展前景
我国模具工业从起步到飞跃发展，历经了半个多世纪。但仍然不能满足国民经济 高速发展的需要模具是工业生产中使用极为广泛的工艺装备之一，也是发展工业的基础。在现工业界，模具工业是进入富裕社会的原动力，“模具就是产品质量”，“模具就是经济效益”，模具工业是国民经济的基础已成为公里。据统计，2006年中国汽车销量达到700万辆，随着汽车工业的快速发展，模具工业的产量也大幅度增长，模具的需求量不断增加。
2006年对中国模具行业来说，可以说是艳阳高照，从国内看，机械、汽车及电信 业等模具需求大户的持续发展是中国模具行业高速发展的最大助力。从国际看，一方面是我国的中低端模具有着较大的竞争力，国际采购商到我国采购的比例逐年增大，促进了发展。我国模具业规模仅次于日本和美国，就国内市场来看，珠江三角洲和长江三角洲是中国模具市场发展最为集中的两大地区，就中外模具业总体发展水平来看，国内模具业大多数集中在中低档领域，技术水平和附加值偏低。而在冲压模具方面，中国有完整的冲模设计制造技术人员和编程人员，有熟练得数控机床操作人员，钳工装配和模具调试人员。
今后模具的发展趋势大致包括如下几个发面：（1）发展高效模具（2）发展简易模 具（3）发展多功能模具（4）发展高寿命模具（5）发展高精度模具。因此在今后模具的加工中，除了进一步发展数控机床和加工中心机床外，还要发展模具计算机辅助设计CAD、计算机集成制造CIM等高新技术。
所以模具的设计贺制造也就越来越受到关注，其发展前景是非常远大的。
1.2冷冲模的发展
随着工业产品质量的不断提高，冲压零件日益复杂化，冲压模具具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲模制造难度日益增大。模具制造正由过去的劳动密集、依靠工人的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业，更多地依靠各种高效、搞精度的NC机床、CNC机床、电加工机床，从过去单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工艺及其他特种加工相结合的时代。模具制造技术，已经成为技术密集型的综合加工技术。
但目前我国冲压技术与先进工业发达国家相比较还有一定差距，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺设备等方面与工业发
达国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。
随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压加工作为现代工业领域内重要的生产手段之一，更加体现出其特有的优越性。在现代工业生产中，由于市场竞争日益激烈，产品性能和质量要求越来越高，更新换代的速度越来越快，冲压产品正朝着复杂化、高效率、高精度、长寿命方向发展。因此各工业部门对冲压技术的发展也提出了越来越高的要求。
冷冲模是冷冲压生产中必不可少的工艺装备。采用冷冲模生产零部件，具有高效率、节省材料、成本低、保证质量等一些列优点，是当代金属加工领域中的重要手段和发展方向。因此，冷冲模的生产技术，已成为国民经济的基础之一。
而冷冲是冲压生产中必不可缺的工艺装备，其模具结果必须要满足生产的要求，不仅要冲出合格的零件，而且要适应批量生产的需要，操作要方便，使用寿命要长。安全可靠、成本低廉，并能容易制造与维修。
冷冲模的生产过程，是将原材料转变为冷冲模的全过程。其主要包括模具的设计、模具的制造工艺规程制定，模具原材料的运输和保存、生产的准备工作、模具毛坯制造、模具零部件的加工和热处理、模具的装配、试模与调整及模具包装等内容。
冷冲模加工工艺一般有铸造、切削加工和特种加工三种方法。冷冲模的生产制造技术，几乎集中了机械加工的精华，有时又是采用机、电结合加工，但也离不开钳工手工技巧的操作。所以，它富于秘密性，缺乏公开性，一般是来源于实践经验的积累。
冷冲模生产的基本要求，主要包括两方面。一方面是要保证冲模制造工艺过程的基本要求。另一方面则是要保证生产出的冲模，在质量和使用方面的要求。此次，我选的课题是消声器后盖复合模设计，需要用到冷冲模的设计与制造等方面的知识。要在保证模具质量、使用寿命和模具精度的同时，还要考虑模具的成本，考虑其经济性和可行性。
由于本人水平有限，本论文中必然存在不少纰漏及错误只处，敬请老师批阅批评指正。
第二章工艺方案分析及确定
2.1 零件的工艺分析
图2.1 工件图
冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理。一般来讲，在满足工件使用要求的条件下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的工艺性就差。当然工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。以上要求是确定冲压件的结构，形状，尺寸等是确定冲裁件工艺实应性的主要因素。根据
1材料:该冲裁材料为A3钢是普通碳素钢,具有良好的可冲压性。 2零件结构：该冲裁件结构简单，比较适合冲裁。
3尺寸精度：只有孔心距精度要求较高故采用IT11级，其余均采用14级。
2.2 工艺方案的确定
确定方案就是确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数，工序的组合和顺序等。确定合理的冲裁工艺方案，应进行全面的工艺分析分析与研究，比较其综合的经济技术效果，选择一个最佳的合理冲压工艺方案。
该零件包括落料、冲孔两个基本工序,可以采用以下3种工艺方案： (1)先落料，后冲孔，采用单工序模生产。 (2)落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。 (3)冲孔-落料连续冲压，采用级进模生产。
方案（1）模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率低，难以满足大批量的生产要求。方案（2）和方案（3）对于该零件都可以采用，但由于孔心距尺寸精度要求高，为更好地保证尺寸精度，
最后确定用复合冲裁的方式进行生产。
工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为便于操作，所以采用倒装复合模结构及弹性卸料方式。
2.3 排样的确定
在冲压生产中，节约金属和减少废料具有非常重要的意义，特别是在大批量生产中，较好地确定冲件尺寸和合理排样是降低成本的有效措施之一。 冲裁件的排样
排样是指冲件在条料、带料或板料上布置的方法。冲件的合理布置（即材料的经济利用），与冲件的外形有很大关系。
根据不同几何形状的冲件，可得出与其相适应的排样类型，而根据排样的类型，又可分为少或无工艺余料的排样与有工艺余料的排样两种。
考虑到该制件的生产纲领与加工条件，采用条料加工有余料的排样。排样图见右图2.1：
图2.2 排样图
第三章材料利用率的计算
衡量材料经济利用的指标是材料利用率。 一个进距内的材料利用率为
η= （3.1）
2
式中： A——冲裁件面积（包括冲出小孔在内）（mm）； B——条料宽度（mm）； H——进距（mm）.
η=
=3342/4410 =75.8%
一张板料上总的材料利用率η∑为：
η∑ =
式中： N——张条料上的冲件总数目； L——板料长度（mm）； B——板料宽度（mm）； A——冲裁件面积（mm2）；
查板材标准.选600mmx2000mm的钢材,每张钢板可剪裁为5张条料(5mmx2000mm),每张条料可冲47个工件:
η∑ =
=65.4%
第四章搭边
排样时，冲件之间以及冲件与条料侧边之间留下的余料叫搭边。它的作用是补偿定位误差，保证冲出合格的冲件，以及保证条料有一定刚度，便于送料。
搭边数值取决于以下因素： （1）工件的尺寸和形状。 （2）材料的硬度和厚度。
（3）排样的形式（直排、斜排、对排等）。 （4）条料的送料方法（是否有侧压板）。
（5）挡料装置的形式（包括挡料销、导料销和定距侧刃等的形式）。搭边值一般是由经验再经过简单计算确定的。
查表2—
得搭边值：a=2.5mm，a1=2mm ，故取搭边值为：a=2.5mm，a1=2mm。
第五章冲压力与压力中心的计算
5.1冲裁方式与冲压力的计算：
当一次冲裁完成以后，为了能够顺利地进行下一次冲裁，必须适时的解决出件、卸料及排除废料等问题。选取的冲裁方式不同时，出件、卸料及排除废料的形式也就不同。因此冲裁方式将直接决定冲裁模的结构形式，并影响冲裁件的质量。
5.2冲裁力的计算
计算冲裁力的目的是为了确定压力机的额定压力，因此要计算最大冲裁力。则冲裁力可按下式计算：
F=Aτ (5.1)
式中：A为剪切断面面积，τ为板料的抗剪强度。
考虑到刃口的磨损、间隙的波动、材料力学性能的变化、板料厚度的偏差等因素的影响，可取安全系数为1.3，于是在生产中冲裁力便可按下式计算：
F=1.3LTτ （5.2） 式中 ：L ——冲裁轮廓的总长度(mm); T——板料厚度(mm);
τ——板料的抗剪强度(MPa)。 经查资料取τ=450
，τ按非退火A3钢板计算
将相应数据代入，得冲裁力为：
落料 F=1.3×(2×3.14×20+60×2)×1.6×450=330KN 冲孔 F1=1.3×2×3.14×10×2×1.6×450=117.6KN
5.3卸料力、推件力的计算
由于影响卸料力、推件力的因素很多，无法准确计算。在生产中均采用下列经验公式计算：
FQ1=K1F (N) （5.3） FQ2=K2nF (N) （5.4） 式中： FQ1、FQ2——分别为卸料力、推件力；
K1、K2——分别为卸料力系数、推件力系数，其值见表5.1 n——同时卡在凹模孔内的工件或废料数， F——冲裁力（N），按式（5.1）计算。
表5.1卸料力、推件力系数表
查表3.1得K1=0.05 K2=0.05。代入公式得：
卸料力FQ1=K1F=330×0.05=16.5KN 推件力FQ2=K2nF=2×0.05×117.6=11.76KN
5.4总冲裁力的计算
根据工件的要求已及对模具的要求，故选总冲压力为： F总=330+117.6+16.5+11.76=475.86KN
5.5压力中心的计算
该零件是对称的，所以压力中心在该零件的几何中心。
第六章工作零件刃口尺寸计算
落料部分以落料凹模为基准计算，落料凸模按间隙值配置。冲孔部分以冲孔凸模为基准计算，冲孔凹模按间隙值配制。既已落料凹模、冲孔凸模为基准，凸凹模按间隙值配制。
具体刃口尺寸计算见下表：
表6.1刃口尺寸
第七章工作零件结构设计与其他模具结构零件
7.1凹模尺寸
凹模厚度 H=Kb(≥15mm) （7.1.1） =0.26×100=26mm
其中K查表3.2，利用插值法得K=0.26。
凹模边缘壁厚 C≥(1.5-2)H （7.1.2） C=(1.5-2)×26=(39-52),实取C=50mm
凹模边长 L=b+2C=100+2×50=200mm 查标准JB/T 6743.1-94；凹模宽160mm。
因此确定凹模外形尺寸为200×160×26mm，将凹模板做成薄型形式并加空心垫板后实际凹模尺寸为200×160×20mm。
表7.1凹模厚度系数K
7.2凸凹模尺寸
凹模的结构形式较多，按外形可分为标准圆凹模和板状凹模；按结构可分为整体式和镶嵌式。
在实际生产中，由于工件的形状和尺寸千变万化，因而大量使用外形为矩形或圆形的凹模板（板状凹模），在其上面开设所需要的凹模孔口，用螺钉和销钉直接固定在模座上。
因制件形状简单，制件尺寸也不大，故选用整体式圆形凹模比较合理。
凹模采用螺钉和销钉定位固定时，要保证螺孔间、螺孔与销孔及螺孔或销孔与凹模口间的距离不能太近，否则会影响模具寿命。
一般螺孔与销孔、螺孔或销孔与凹模口间的距离取大于两倍孔径值，其最小许用值可参考表。
凸凹模长度：L=h1+h2+h =20+20+16.6=56.6mm （7.2.1）
其中h1：凸凹模固定板厚度； h2：卸料板厚度 h：增加高度（包括凸凹模进入凹模的深度，弹性元件安装高度）。
7.3冲孔凸模尺寸
冲孔凸模尺寸：L凸
L=h1+h2+h3 =20+10+20=50mm
式中：h1——凸模固定板厚度，h2——空心垫板厚度，h3——凹模板厚度。
7.4其他模具结构零件
凸模固定板的作用是将凸模固定在上模座或下模座的正确位置上。凸模固定板与矩 形或圆形板件，外形尺寸通常与凹模一致，厚度可取凹模厚度的60%~80%。固定板与凸模为H7/m6或H7/n6配合，压装后应该将凸模端面与固定板一起磨平。
垫板的作用是承受并扩散凸模或凹模传递的压力，以防止模座被挤压损伤。垫板的 外形尺寸与凹模一致，厚度可取3~10mm,但此处由于此次设计过程中有些垫板是为了垫高而用，
根据凹模零件尺寸，结合倒装式复合模结构特点，查JB/T 2885.1-94，确定其他模具结构零件，如下表所示：
表7.2其他模具零件结构尺寸
模架是上、下模座与导向零件的组合体。模架的外形尺寸根据凹模周界尺寸和安装要求确定。一般应取模座的尺寸L大于凹模尺寸40~70mm,下模座的外形尺寸每边应超
出冲床台面孔边40~50mm。冲模架已经标准化，除去特殊类型外，尽可能按标准选择。
根据冲模的上、下模座的材料性质可分为铸铁和钢板模架两种，由于压力不大，又考虑到经济性，故考虑选用铸铁模架。根据凹模周界尺寸D=262mm,查表选取典型组合结构31531550。.考虑到本模具制件精度要求不高，故拟选用滑动导向中间导柱圆形模架。这种模具的导柱在模具中间位置，冲压时可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。它也常用于电机行业冲模，或用于冲压圆形件的冲模。
对批量较大、公差要求较高的冲件，为保证模具具有较高的精度和寿命，一般都采用导向零件对上、下模进行导向，以保证上模相对与下模的正确运动。导向零件有导柱、导套、导板，并且都以标准化，但生产中最常用的是导柱和导套。
导柱、导套的尺寸规格根据所选用标准模架和模具实际闭合高度确定并保证有足够的导向长度。 根据模具零件结构尺寸,结合倒装式复合模结构特点，查JB/T 2855.5-94选取后侧导柱200×160标准模架一副。
7.5典型零件加工工艺方案如下
以凹模板的加工为例，典型零件的加工工艺为：备料——热处理——磨平面——钳工——磨平面——热处理——线切割。工艺过程如表3.3 。
表7.3 凹模板加工工艺
第八章冲压设备的选用
压力机对模具寿命的影响也不容被忽视。压力机在不加载状态下的精度称为静精度，加载状态下的精度称为动精度。
当压力机的动精度不好时，就等于用精度不好的压力机进行冲压加工。由于测量动精度很困难，目前还没有压力机动精度的标准，生产厂家也只保证压力机的静精度。因此压力机的动精度一般只能根据其静精度的好坏、框架结构形式和尺寸以及对压力机生产厂家的信任程度来推断。
根据总的冲裁力、模具闭合高度、冲床工作台面尺寸等,故选压力机型号为
J23----63开式双柱可倾冲床,并在工作台面上备制垫块。其技术规格如下:
公称压力： 630KN
滑块行程 : 150mm
滑块行程次数: 50次/分
最大的封闭高度为: 360mm
连杆调节长度: 80mm
工作台尺寸前后: 前后480mm左右710mm
第九章复合模的制造
9.1冲模制造的概述
9.1.1、冷冲模零件坯料的制备
冷冲模零件加工工艺过程主要包括工序的数量、材料的消耗、加工工时的长短。这些因素，在很大程度上都取决于所选的毛坯。零件毛坯的制备，是由原材料转变为成品零件的商场过程的第一步。冷冲模零件常用的毛坯主要有铸件、锻件和型材三大类。
（1）铸件毛坯
冷冲模零件常用的铸件主要有铸铁件和铸钢件两种。如冲模的上、下模板、大型 拉延模零件全是由铸件制成的。
铸铁件具有优良的铸造性能、切削性能和耐磨、润滑性能，并有一定的强度，而 且价格低廉，所以被广泛用于表面承受压力比较低的上、下模板（模座）及尺寸大且性质复杂的拉伸零件中
（1） 锻件毛坯
冷冲压模零件如凸模、凹模、凸凹模、卸料板、导板、凸凹模固定板在加工成形之前，一般都需要锻造成一定的几何形状、尺寸的毛坯，以达到节约原材料和节省加工工时的目的。特别是对要求热处理质量较高，使用寿命较长的零件，如凹模、凸模、凹凸模等，应在锻造时经多次镦粗、拔长，以使材料组织细密，碳化物分布和流线合理，提高其使用性能
由于此次是大批量生产，所以我们采用模锻件，其精度高，表面光整，余量小，纤维组织又比较均匀，比并可提高机械强度，生产效率高，所以合适于模具零件大批量的生产。
（2） 型材毛坯
生产中常用的型材主要有圆形、方形、六角星和其他形状的棒料、条料、管料以及 不同厚度的板料，以制备冷冲模的辅助零件，如销钉、螺钉和各种顶杆、模柄。推板、导向零件等。
在冷冲模生产中，多数选用冷拉棒料制作零件，因冷拉圆钢棒料比热轧棒料有较高 的精度及良好的力学性能。
9.1.2冷冲模通用零件的加工
冷冲模通用零件主要包括定位零件、导向零件、卸料零件、支承零件、压料装置零件等。这些零件的加工，主要是通过用普通车床，牛头刨床、万能铣床、插床、磨床来完成的。
车床是工厂中最普通的机械加工设备。利用车床主要车削绕轴线的旋转体零件。如冲模中导柱、模柄、圆柱销、导套等，都是车床加工的。它的主要技术要求是：尺寸精度和几何形状精度；相互位置精度；表面粗糙度等。
冲模的刨削加工主要设备是牛头刨床和龙门刨床。由于冲模制造主要是单个或小批量生产，在目前冲模标准化水平还不高的情况下，用牛头刨床加工冲模零件具有较好的经济效益而被广泛的应用。
铣削加工中应用最广泛的就是立体铣床和万能工具铣床，加工的主要对象是各种冲模零件的平面及型孔。
在冲模制造中，插床主要用于零件的内孔粗加工，有时也用于大型零件的外形加工。由于其加工效率不高，而且对零件有冲击现象，加工的精度和表面粗糙度等级都比较低。所以，插床加工后，应留有后续加工的精加工余量。
冲模零件经过车、铣、刨、插后，为了提高表面质量，一般都应经过磨削加工。磨
削加工的主要设备是磨床，它是冲模加工中不可缺少的设备之一。根据冲模零件形状，磨削加工主要平面磨削、内圆磨削、外圆磨削、成型磨削等类别。
（1） 冲模零件孔的加工
在冲模零件上往往有很多孔，如螺孔、螺钉孔、凸模安装孔以及销钉孔等。这些孔由于要求不同，可采用钻、扩、铰、车、镗等加工。
（2） 冲模零件的光整加工
光整加工是冲模零件加工之后的工序，可使零件表面获得较高的尺寸精度和铰细的表面粗糙度。
9.2冲模具体制造过程
9.2.1冷冲模模架的制造
（1）模板的加工工艺为铸造毛坯——热处理——刨削或铣削上下面——钻削导柱、导套孔——刨削气槽——磨削上下平面——镗削导柱、导套孔到相应尺寸——检验——入库——装配。
（2）铸造毛坯的制造材料必须符合要求，并不允许有夹渣，裂纹和过大的缩孔及过热、过烧现象。
（3）毛坯件的热处理。模板铸造后必须要进行退火调质处理，以消除内应力，以利于后续工序的切削加工。
（4）铣削或刨削上下平面。铣削或刨削平面时，第一次铣平面应留有3~3.5mm加工余量，反过来铣第二平面时，留0.35~0.5mm余量。
（5）粗钻导套导柱孔时，应各留2mm的最后镗孔余量。
（6）按图样要求刨气、油槽，加工到尺寸。
（7）磨削上下平面，加工到相应尺寸。
（8）镗削导柱、导套孔。在镗孔时，上下模板的导套及导柱孔，应配合加工；其余螺钉、销钉孔应与凸模固定板、凹模配钻加工，以保证零件的同轴度要求。
9.2.2冲模成形零件的加工
冲模的成形零件主要包括凸模、凹模、凸凹模等。这类零件的加工，根据其结构、形状特点及精度要求，可以采用不同的加工形式。目前，常用的机械加工方法主要有成形车削、成形铣削、新恒星磨削、冷挤压成形、钳工整修成形等。
对于形状比较简单的旋转体轴类零件及套类零件，可以采用普通车削加工，此次我设计的冷冲模由于零件的相对的简单，所以模具结构也很简单，故主要加工零件都可以靠普通车床车削而成，具体如下：
9.2.2.1凹模加工工序
工序05 下料；
工序10 锻造圆形毛坯；
工序15 退火处理消除锻造内应力，改善材料性能；
工序20 车削 车出整个外形，单边留0.2mm精加工余量，钻铰工作型孔，单边留0.2mm精加工余量；
工序25 划线 以已车削过的相互垂直的两侧面为基准，划出凹模中心线和各孔位置及型孔轮廓线；
工序30 按位置加工螺钉孔、销钉孔；
工序35 热处理 淬火提高零件的硬度，耐磨性，回火并消除淬火后的门内应力； 工序40 磨削 磨削内、外表面及端面；
工序45 钳工 倒棱、去毛刺；
工序50 检验；
9.2.2.2凸模加工工序
工序05 下料；
工序10 锻造圆形毛坯
工序15 退火处理消除锻造内应力，改善材料性能；
工序20 车削 车出整个外形，单边留0.2mm精加工余量；
工序25 划线 以已车削过的相互垂直的两侧面为基准，划出凸模中心线和各孔位置及型孔轮廓线；
工序30 按位置加工螺钉孔；
工序35 热处理 淬火提高零件的硬度，耐磨性，回火并消除淬火后的门内应力； 工序40 磨削 磨削外圆及两端面；
工序45 钳工 倒棱、去毛刺；
工序50 检验；
9.2.2.3凸凹模加工工序
工序05 下料；
工序10 锻造圆形毛坯；
工序15 退火处理消除锻造内应力，改善材料性能；
工序20 车削 车出整个外形，单边留0.2mm精加工余量，钻铰工作型孔，单边留0.2mm精加工余量；
工序25 划线 以已车削过的相互垂直的两侧面为基准，划出凹模中心线和各孔位置及型孔轮廓线；
工序30 按位置加工螺钉孔、销钉孔；
工序35 热处理 淬火提高零件的硬度，耐磨性，回火并消除淬火后的门内应力； 工序40 磨削 磨削内、外圆及两端面；
工序45 钳工 倒棱、去毛刺；
工序50 检验；
第十章复合模的装配说明书
10.1装配概述
冲模装配是冲模制造中的关键工序。冲模装配质量如何，将直接影响到制件的质量、冲模的技术状态和使用寿命。
冲模装配过程中，钳工的主要工件是把已加工好的冲模零件按装配图的技术要求装配，修正成一幅完整，合格的优质模具。
在冲模制造中，为使冲模确保必要的装配精度，发挥良好的技术状态和维持应有的使用寿命，除保证冲模零件的加工精度外，在装配方面也应达到规定的技术要求，主要包括模具的外观。、安装尺寸和总体装配精度两大方面。
由于模具的装配质量直接影响到了制件的质量等，所以在装配时，操作一定要按着装配工艺规程进行装配，其装配工艺过程大致可分为：一、装配前的准备工作二、组件装配三、总装配四、检验和调试四个过程。
近年来，由于模具加工技术的飞速发展，采用了先进的数控技术及计算机加工系统，因而对模具零件可以进行高精度的加工，而模具的检测手段日益完善，使装配工序变得越来越简捷。装配时，只要将加工好的零件，直接联接起来，不必或少量调试就能满足装配要求。因此模具的装配方法主要有配作装配法和直接装配法。
在充满制造过程中，要制造出一幅合格优质的冲模，除了保证冲模零件的加工精度外，还需要一个合理的装配工艺来保证冲模的装配质量。装配工艺主要根据冲模的类型、结构而确定。冲模装配应遵循以下要点：1、要合理地选择装配方法2、要合理地选择装配顺序3、要合理地控制凸、凹模间隙4、要进行试冲调整。
此次我设计的是有导柱的复合模，对于这样的模具，起装配顺序一般可以先安装上模，然后借助上模中的落料拉深凸凹模及翻边冲孔凹模孔，找出下模的凸。
1、下模座 2、21、螺钉 3、16、垫板 4、凸凹模固定板 5、导柱 6、弹簧
7、卸料板 8、23、导料销 9、凸凹模 10、凹模 11、导套 12、推料板
13、空心垫板 14、凸模固定板 15、22、24、定位销 17、上模座 18、打杆
19、模柄 20、凸模 25、活动挡料销
10.2装配的过程
装配钳工在接到任务后，必须先仔细通读图样，了解所冲零件形状，精度要求以 及模具的结构特点、动作原理和技术要求，选择合理的装配顺序和装配方法。并且，检查冲模零件的制造质量，如检查下模座的上平面与底面的平行度及凸、凹模质量等。备好必要的标准零件，如螺钉、销钉及装配用的辅助工具等。
（1） 组件装配
1）组装模架：在冷冲模中由上模板、下模板、导柱、导套组成一体，构成模架。
模架在冲模中的作用是把冲模的工作零件及辅助零件联接起来，以构成完整
的冲模结构。即在上。下模板间，根据各类冲模的结构特点，通过螺钉、销
钉，将垫板，凸模固定板与凸模的组合，凹模、卸料板等，分别固定上。下
模板上，构成冲模整体。冷冲模模架分标准模架及非标准模架两大类。此次
设计选用的是标准模架，是滑动导向模架中的中间导柱圆形模架。将导套12
导柱13压入上模板1和下模板17，压入后导柱与导套间滑动要平稳，无阻
滞现象，并检查上、下模板之间平行度误差，使其合乎标准模架要求。
2）组装模柄：此次设计采用的是压入式模柄。这种模柄结构简单，安装方便，
应用的范围比较广。在加工和安装时，它与模板的安装孔应加工成H7/m6配
合形式，以保证较高的装配精度，同时可以保证较高的同轴度和垂直度。装
配前，先测量模柄及模座孔的尺寸及形位公差，并及计算其过盈量是否合适。
然后将模柄4压入上模板1，并用角尺检查模柄的垂直度，接着装入销钉，
再上磨床，用两块等高的导磁铁将其垫好，磨平装配面。
3）组装凸凹模：将落料拉深凸凹模34压入凸模固定板11，保证凸凹模与固定
板11的垂直度，并磨平凸凹模底面。然后将翻边冲孔凸凹模6压入落料拉深
凸凹模34，保证双方的垂直度，并磨平其底面。磨平其刃口面。
（2） 组装上模
把凸凹模组合装入上模板1.在装配时，翻转上模1找出模柄孔中心，划出中心
线和安装用的轮廓周边线。然后按照外轮廓线放正凸模固定板11，初步找正落
料拉深凸凹模34和翻边冲孔凸凹模6的位置之后，夹紧上模部分，按照凸凹
模螺孔配钻凸模固定板11和上模板1的螺钉孔。
将卸料板14套在已装入固定板11上的凸凹模组合上。然后按卸料板上
的螺钉孔在固定板相应位置行划线，卸开后装入弹簧，钻铰固定板11上的螺
钉孔。
装入垫板10、上垫高垫板9和全部顶件装置（其中顶件装置是用四个螺
杆固定在顶件板上），用螺钉将上模部分联接起来，用装入弹簧的螺钉将卸料
板和上模联接起来，并用螺帽控制螺钉进入卸料板得深度，注意不要固死，并
检查推件装置的灵活性。
（3） 装配下模
1）将冲孔凸模22压入拉深翻边凸凹模23，把凸凹模组合放入小垫板18型孔内，
然后就整套装入下垫板16型孔内，调整好位置后，使其与下垫高垫板16支承
面垂直，
将推件器装入落料凹模型孔内，定好位置后，将其套在凸凹模组合上，一起放在下模板17上，合上上模。根据上模找正凸凹模在下模的位置。夹紧下模部分后移去上模，在下模板上配钻安装螺钉孔20、21、26、顶杆孔19和销钉孔27、28.
将凸凹模组合用螺钉20、21与下模板17固定，不许松动。然后套上落料凹模。用螺钉联接下垫高垫板16和下模板17，并钻铰销钉孔25，打入销钉定位。
（4） 调整间隙
1）将上、下模合模，以落料凹模15为基准，用切线法精确找正冲模孔落料拉深
凸凹模34位置。如果落料拉深凸凹模34与落料凹模15孔对得不正，可轻轻
敲打凸模固定板11，利用没有紧固螺钉间隙进行调整，直到间隙均匀。然后，
钻铰上模销钉孔，打入圆柱销3定位上模。
2）再次检查凸、凹模间隙，如果因钻铰销钉孔而引起间隙变化时，则应取出定位
销，再次调整，直到间隙均匀为止。
（5） 安装其他辅助零件
安装、调整刚性卸料板14、导料销、定位销等其他辅助零件。
（6） 装配后检查 冲模装配完后，应对其各部分做一次全面检查。如模具闭合高度、卸料板上的导料销、挡料销等是否合适，模具零件有无装错、漏装以及螺钉是否拧紧等。然后再以切纸式样检查合适与否再交出试模。调整
第十一章总结
为期三个月的毕业设计将结束，连接板落料、冲孔复合模设计也已经接近尾声，在本次设计中，主要有以下几个方面的设计过程：
（1） 收集参考资料，查阅文献，完成开题报告
（2） 方案设计工艺计算结构设计
（3） 毕业设计的图纸和相关毕业论文的撰写
（4） 设计说明书的撰写 通过这次毕业设计我学到了很多东西。冷冲压模具设计是为模具设计与制造专业学生在学完基础理论课，技术基础和专业课的基础上所设置的一个重要实践性教学环节，其目的是综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行一次冲压模具设计工作的实际训练。从而培养和提高我们独立工作的能力，巩固与扩大《冷冲压模具设计与制造》等课程所学的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤，掌握冷冲压模具设计的基本技能，如计算，绘图，查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。通过毕业设计使自己的CAD 收集信息的能力大大的提高了 。
参 考 文 献
［1］杨关全.模具设计与制造基础［M］.第2版.北京:北京师范大学出版社，2008. ［2］李澄,吴天生,闻百桥.机械制图［M］.第2版.北京:高等教育出版社，2003. ［3］杨关全,熊良猛.冷冲模设计资料与指导［M］.第1版.大连:大连理工大学出版社，2007.
［4］高祥芷,王孝培.中国模具工程大典［M］.第2版.北京:电子工业出版社，2007. ［5］刘建超,张宝忠.冲压模具设计与制造［M］.第2版.北京:高等教育出版社，2004.
［6］郝滨海.冲压模具简明设计手册［M］.第2版.北京:化学工业出版社，2005. ［7］王运炎,叶尚川.机械工程材料［M］.第2版.北京: 机械工业出版社，2000.
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致谢
本文是在论文指导老师精心指导和大力支持下完成的。老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。在此次毕业设计过程中我也学到了许多有关设计方面的知识，对其现状和未来发展趋势有了很大的了解。
通过这次模具设计，本人在多方面能力都得到了提高。通过这次毕业设计，综合运用了本专业所学课程的理论知识和结合生产实际知识进行一次冷冲压模具设计，通过实际设计从而培养和提高了自己的独立工作能力，巩固与扩充了冷冲压模具设计等课程所学的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤，掌握冷冲压模具设计的基本的模具技能，懂得了从分析零件的工艺性入手，确定工艺方案，了解了模具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了相应规范和标准，同时对各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。并提高了查阅设计资料和手册的能力，熟悉了设计中的标准和规范等。
在这次设计过程中，体现出自己单独设计模具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。
通过本次设计，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤，掌握冷冲压模具设计的基本技能，懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了模具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了相应工程设计规范和标准，同时对相关的课程进行了全面的复习，使独立思考能力有了提高。本设计采用落料冲孔复合模。落料冲裁效果好，能极大地提高生产效率。本设计主要工序包括：冲孔和落料。本设计分别论述了产品工艺分析，冲压方案的确定，工艺计算，模板及主要零件设计，模具装配等问题。本设计的内容是确定复合模内型和结构形式以及工艺性，绘制模具总图和非标准件零件图。
感谢各位老师与同学们的帮助。
由于本人的设计能力有限，在
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设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我十分的乐意接受你们的批评与指正，本人将万分感谢。
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第一章模具情况的概述
1.1模具的发展前景
我国模具工业从起步到飞跃发展，历经了半个多世纪。但仍然不能满足国民经济 高速发展的需要模具是工业生产中使用极为广泛的工艺装备之一，也是发展工业的基础。在现工业界，模具工业是进入富裕社会的原动力，“模具就是产品质量”，“模具就是经济效益”，模具工业是国民经济的基础已成为公里。据统计，2006年中国汽车销量达到700万辆，随着汽车工业的快速发展，模具工业的产量也大幅度增长，模具的需求量不断增加。
2006年对中国模具行业来说，可以说是艳阳高照，从国内看，机械、汽车及电信 业等模具需求大户的持续发展是中国模具行业高速发展的最大助力。从国际看，一方面是我国的中低端模具有着较大的竞争力，国际采购商到我国采购的比例逐年增大，促进了发展。我国模具业规模仅次于日本和美国，就国内市场来看，珠江三角洲和长江三角洲是中国模具市场发展最为集中的两大地区，就中外模具业总体发展水平来看，国内模具业大多数集中在中低档领域，技术水平和附加值偏低。而在冲压模具方面，中国有完整的冲模设计制造技术人员和编程人员，有熟练得数控机床操作人员，钳工装配和模具调试人员。
今后模具的发展趋势大致包括如下几个发面：（1）发展高效模具（2）发展简易模 具（3）发展多功能模具（4）发展高寿命模具（5）发展高精度模具。因此在今后模具的加工中，除了进一步发展数控机床和加工中心机床外，还要发展模具计算机辅助设计CAD、计算机集成制造CIM等高新技术。
所以模具的设计贺制造也就越来越受到关注，其发展前景是非常远大的。
1.2冷冲模的发展
随着工业产品质量的不断提高，冲压零件日益复杂化，冲压模具具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲模制造难度日益增大。模具制造正由过去的劳动密集、依靠工人的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业，更多地依靠各种高效、搞精度的NC机床、CNC机床、电加工机床，从过去单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工艺及其他特种加工相结合的时代。模具制造技术，已经成为技术密集型的综合加工技术。
但目前我国冲压技术与先进工业发达国家相比较还有一定差距，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺设备等方面与工业发
达国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。
随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压加工作为现代工业领域内重要的生产手段之一，更加体现出其特有的优越性。在现代工业生产中，由于市场竞争日益激烈，产品性能和质量要求越来越高，更新换代的速度越来越快，冲压产品正朝着复杂化、高效率、高精度、长寿命方向发展。因此各工业部门对冲压技术的发展也提出了越来越高的要求。
冷冲模是冷冲压生产中必不可少的工艺装备。采用冷冲模生产零部件，具有高效率、节省材料、成本低、保证质量等一些列优点，是当代金属加工领域中的重要手段和发展方向。因此，冷冲模的生产技术，已成为国民经济的基础之一。
而冷冲是冲压生产中必不可缺的工艺装备，其模具结果必须要满足生产的要求，不仅要冲出合格的零件，而且要适应批量生产的需要，操作要方便，使用寿命要长。安全可靠、成本低廉，并能容易制造与维修。
冷冲模的生产过程，是将原材料转变为冷冲模的全过程。其主要包括模具的设计、模具的制造工艺规程制定，模具原材料的运输和保存、生产的准备工作、模具毛坯制造、模具零部件的加工和热处理、模具的装配、试模与调整及模具包装等内容。
冷冲模加工工艺一般有铸造、切削加工和特种加工三种方法。冷冲模的生产制造技术，几乎集中了机械加工的精华，有时又是采用机、电结合加工，但也离不开钳工手工技巧的操作。所以，它富于秘密性，缺乏公开性，一般是来源于实践经验的积累。
冷冲模生产的基本要求，主要包括两方面。一方面是要保证冲模制造工艺过程的基本要求。另一方面则是要保证生产出的冲模，在质量和使用方面的要求。此次，我选的课题是消声器后盖复合模设计，需要用到冷冲模的设计与制造等方面的知识。要在保证模具质量、使用寿命和模具精度的同时，还要考虑模具的成本，考虑其经济性和可行性。
由于本人水平有限，本论文中必然存在不少纰漏及错误只处，敬请老师批阅批评指正。
第二章工艺方案分析及确定
2.1 零件的工艺分析
图2.1 工件图
冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理。一般来讲，在满足工件使用要求的条件下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的工艺性就差。当然工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。以上要求是确定冲压件的结构，形状，尺寸等是确定冲裁件工艺实应性的主要因素。根据
1材料:该冲裁材料为A3钢是普通碳素钢,具有良好的可冲压性。 2零件结构：该冲裁件结构简单，比较适合冲裁。
3尺寸精度：只有孔心距精度要求较高故采用IT11级，其余均采用14级。
2.2 工艺方案的确定
确定方案就是确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数，工序的组合和顺序等。确定合理的冲裁工艺方案，应进行全面的工艺分析分析与研究，比较其综合的经济技术效果，选择一个最佳的合理冲压工艺方案。
该零件包括落料、冲孔两个基本工序,可以采用以下3种工艺方案： (1)先落料，后冲孔，采用单工序模生产。 (2)落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。 (3)冲孔-落料连续冲压，采用级进模生产。
方案（1）模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率低，难以满足大批量的生产要求。方案（2）和方案（3）对于该零件都可以采用，但由于孔心距尺寸精度要求高，为更好地保证尺寸精度，
最后确定用复合冲裁的方式进行生产。
工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为便于操作，所以采用倒装复合模结构及弹性卸料方式。
2.3 排样的确定
在冲压生产中，节约金属和减少废料具有非常重要的意义，特别是在大批量生产中，较好地确定冲件尺寸和合理排样是降低成本的有效措施之一。 冲裁件的排样
排样是指冲件在条料、带料或板料上布置的方法。冲件的合理布置（即材料的经济利用），与冲件的外形有很大关系。
根据不同几何形状的冲件，可得出与其相适应的排样类型，而根据排样的类型，又可分为少或无工艺余料的排样与有工艺余料的排样两种。
考虑到该制件的生产纲领与加工条件，采用条料加工有余料的排样。排样图见右图2.1：
图2.2 排样图
第三章材料利用率的计算
衡量材料经济利用的指标是材料利用率。 一个进距内的材料利用率为
η= （3.1）
2
式中： A——冲裁件面积（包括冲出小孔在内）（mm）； B——条料宽度（mm）； H——进距（mm）.
η=
=3342/4410 =75.8%
一张板料上总的材料利用率η∑为：
η∑ =
式中： N——张条料上的冲件总数目； L——板料长度（mm）； B——板料宽度（mm）； A——冲裁件面积（mm2）；
查板材标准.选600mmx2000mm的钢材,每张钢板可剪裁为5张条料(5mmx2000mm),每张条料可冲47个工件:
η∑ =
=65.4%
第四章搭边
排样时，冲件之间以及冲件与条料侧边之间留下的余料叫搭边。它的作用是补偿定位误差，保证冲出合格的冲件，以及保证条料有一定刚度，便于送料。
搭边数值取决于以下因素： （1）工件的尺寸和形状。 （2）材料的硬度和厚度。
（3）排样的形式（直排、斜排、对排等）。 （4）条料的送料方法（是否有侧压板）。
（5）挡料装置的形式（包括挡料销、导料销和定距侧刃等的形式）。搭边值一般是由经验再经过简单计算确定的。
查表2—
得搭边值：a=2.5mm，a1=2mm ，故取搭边值为：a=2.5mm，a1=2mm。
第五章冲压力与压力中心的计算
5.1冲裁方式与冲压力的计算：
当一次冲裁完成以后，为了能够顺利地进行下一次冲裁，必须适时的解决出件、卸料及排除废料等问题。选取的冲裁方式不同时，出件、卸料及排除废料的形式也就不同。因此冲裁方式将直接决定冲裁模的结构形式，并影响冲裁件的质量。
5.2冲裁力的计算
计算冲裁力的目的是为了确定压力机的额定压力，因此要计算最大冲裁力。则冲裁力可按下式计算：
F=Aτ (5.1)
式中：A为剪切断面面积，τ为板料的抗剪强度。
考虑到刃口的磨损、间隙的波动、材料力学性能的变化、板料厚度的偏差等因素的影响，可取安全系数为1.3，于是在生产中冲裁力便可按下式计算：
F=1.3LTτ （5.2） 式中 ：L ——冲裁轮廓的总长度(mm); T——板料厚度(mm);
τ——板料的抗剪强度(MPa)。 经查资料取τ=450
，τ按非退火A3钢板计算
将相应数据代入，得冲裁力为：
落料 F=1.3×(2×3.14×20+60×2)×1.6×450=330KN 冲孔 F1=1.3×2×3.14×10×2×1.6×450=117.6KN
5.3卸料力、推件力的计算
由于影响卸料力、推件力的因素很多，无法准确计算。在生产中均采用下列经验公式计算：
FQ1=K1F (N) （5.3） FQ2=K2nF (N) （5.4） 式中： FQ1、FQ2——分别为卸料力、推件力；
K1、K2——分别为卸料力系数、推件力系数，其值见表5.1 n——同时卡在凹模孔内的工件或废料数， F——冲裁力（N），按式（5.1）计算。
表5.1卸料力、推件力系数表
查表3.1得K1=0.05 K2=0.05。代入公式得：
卸料力FQ1=K1F=330×0.05=16.5KN 推件力FQ2=K2nF=2×0.05×117.6=11.76KN
5.4总冲裁力的计算
根据工件的要求已及对模具的要求，故选总冲压力为： F总=330+117.6+16.5+11.76=475.86KN
5.5压力中心的计算
该零件是对称的，所以压力中心在该零件的几何中心。
第六章工作零件刃口尺寸计算
落料部分以落料凹模为基准计算，落料凸模按间隙值配置。冲孔部分以冲孔凸模为基准计算，冲孔凹模按间隙值配制。既已落料凹模、冲孔凸模为基准，凸凹模按间隙值配制。
具体刃口尺寸计算见下表：
表6.1刃口尺寸
第七章工作零件结构设计与其他模具结构零件
7.1凹模尺寸
凹模厚度 H=Kb(≥15mm) （7.1.1） =0.26×100=26mm
其中K查表3.2，利用插值法得K=0.26。
凹模边缘壁厚 C≥(1.5-2)H （7.1.2） C=(1.5-2)×26=(39-52),实取C=50mm
凹模边长 L=b+2C=100+2×50=200mm 查标准JB/T 6743.1-94；凹模宽160mm。
因此确定凹模外形尺寸为200×160×26mm，将凹模板做成薄型形式并加空心垫板后实际凹模尺寸为200×160×20mm。
表7.1凹模厚度系数K
7.2凸凹模尺寸
凹模的结构形式较多，按外形可分为标准圆凹模和板状凹模；按结构可分为整体式和镶嵌式。
在实际生产中，由于工件的形状和尺寸千变万化，因而大量使用外形为矩形或圆形的凹模板（板状凹模），在其上面开设所需要的凹模孔口，用螺钉和销钉直接固定在模座上。
因制件形状简单，制件尺寸也不大，故选用整体式圆形凹模比较合理。
凹模采用螺钉和销钉定位固定时，要保证螺孔间、螺孔与销孔及螺孔或销孔与凹模口间的距离不能太近，否则会影响模具寿命。
一般螺孔与销孔、螺孔或销孔与凹模口间的距离取大于两倍孔径值，其最小许用值可参考表。
凸凹模长度：L=h1+h2+h =20+20+16.6=56.6mm （7.2.1）
其中h1：凸凹模固定板厚度； h2：卸料板厚度 h：增加高度（包括凸凹模进入凹模的深度，弹性元件安装高度）。
7.3冲孔凸模尺寸
冲孔凸模尺寸：L凸
L=h1+h2+h3 =20+10+20=50mm
式中：h1——凸模固定板厚度，h2——空心垫板厚度，h3——凹模板厚度。
7.4其他模具结构零件
凸模固定板的作用是将凸模固定在上模座或下模座的正确位置上。凸模固定板与矩 形或圆形板件，外形尺寸通常与凹模一致，厚度可取凹模厚度的60%~80%。固定板与凸模为H7/m6或H7/n6配合，压装后应该将凸模端面与固定板一起磨平。
垫板的作用是承受并扩散凸模或凹模传递的压力，以防止模座被挤压损伤。垫板的 外形尺寸与凹模一致，厚度可取3~10mm,但此处由于此次设计过程中有些垫板是为了垫高而用，
根据凹模零件尺寸，结合倒装式复合模结构特点，查JB/T 2885.1-94，确定其他模具结构零件，如下表所示：
表7.2其他模具零件结构尺寸
模架是上、下模座与导向零件的组合体。模架的外形尺寸根据凹模周界尺寸和安装要求确定。一般应取模座的尺寸L大于凹模尺寸40~70mm,下模座的外形尺寸每边应超
出冲床台面孔边40~50mm。冲模架已经标准化，除去特殊类型外，尽可能按标准选择。
根据冲模的上、下模座的材料性质可分为铸铁和钢板模架两种，由于压力不大，又考虑到经济性，故考虑选用铸铁模架。根据凹模周界尺寸D=262mm,查表选取典型组合结构31531550。.考虑到本模具制件精度要求不高，故拟选用滑动导向中间导柱圆形模架。这种模具的导柱在模具中间位置，冲压时可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。它也常用于电机行业冲模，或用于冲压圆形件的冲模。
对批量较大、公差要求较高的冲件，为保证模具具有较高的精度和寿命，一般都采用导向零件对上、下模进行导向，以保证上模相对与下模的正确运动。导向零件有导柱、导套、导板，并且都以标准化，但生产中最常用的是导柱和导套。
导柱、导套的尺寸规格根据所选用标准模架和模具实际闭合高度确定并保证有足够的导向长度。 根据模具零件结构尺寸,结合倒装式复合模结构特点，查JB/T 2855.5-94选取后侧导柱200×160标准模架一副。
7.5典型零件加工工艺方案如下
以凹模板的加工为例，典型零件的加工工艺为：备料——热处理——磨平面——钳工——磨平面——热处理——线切割。工艺过程如表3.3 。
表7.3 凹模板加工工艺
第八章冲压设备的选用
压力机对模具寿命的影响也不容被忽视。压力机在不加载状态下的精度称为静精度，加载状态下的精度称为动精度。
当压力机的动精度不好时，就等于用精度不好的压力机进行冲压加工。由于测量动精度很困难，目前还没有压力机动精度的标准，生产厂家也只保证压力机的静精度。因此压力机的动精度一般只能根据其静精度的好坏、框架结构形式和尺寸以及对压力机生产厂家的信任程度来推断。
根据总的冲裁力、模具闭合高度、冲床工作台面尺寸等,故选压力机型号为
J23----63开式双柱可倾冲床,并在工作台面上备制垫块。其技术规格如下:
公称压力： 630KN
滑块行程 : 150mm
滑块行程次数: 50次/分
最大的封闭高度为: 360mm
连杆调节长度: 80mm
工作台尺寸前后: 前后480mm左右710mm
第九章复合模的制造
9.1冲模制造的概述
9.1.1、冷冲模零件坯料的制备
冷冲模零件加工工艺过程主要包括工序的数量、材料的消耗、加工工时的长短。这些因素，在很大程度上都取决于所选的毛坯。零件毛坯的制备，是由原材料转变为成品零件的商场过程的第一步。冷冲模零件常用的毛坯主要有铸件、锻件和型材三大类。
（1）铸件毛坯
冷冲模零件常用的铸件主要有铸铁件和铸钢件两种。如冲模的上、下模板、大型 拉延模零件全是由铸件制成的。
铸铁件具有优良的铸造性能、切削性能和耐磨、润滑性能，并有一定的强度，而 且价格低廉，所以被广泛用于表面承受压力比较低的上、下模板（模座）及尺寸大且性质复杂的拉伸零件中
（1） 锻件毛坯
冷冲压模零件如凸模、凹模、凸凹模、卸料板、导板、凸凹模固定板在加工成形之前，一般都需要锻造成一定的几何形状、尺寸的毛坯，以达到节约原材料和节省加工工时的目的。特别是对要求热处理质量较高，使用寿命较长的零件，如凹模、凸模、凹凸模等，应在锻造时经多次镦粗、拔长，以使材料组织细密，碳化物分布和流线合理，提高其使用性能
由于此次是大批量生产，所以我们采用模锻件，其精度高，表面光整，余量小，纤维组织又比较均匀，比并可提高机械强度，生产效率高，所以合适于模具零件大批量的生产。
（2） 型材毛坯
生产中常用的型材主要有圆形、方形、六角星和其他形状的棒料、条料、管料以及 不同厚度的板料，以制备冷冲模的辅助零件，如销钉、螺钉和各种顶杆、模柄。推板、导向零件等。
在冷冲模生产中，多数选用冷拉棒料制作零件，因冷拉圆钢棒料比热轧棒料有较高 的精度及良好的力学性能。
9.1.2冷冲模通用零件的加工
冷冲模通用零件主要包括定位零件、导向零件、卸料零件、支承零件、压料装置零件等。这些零件的加工，主要是通过用普通车床，牛头刨床、万能铣床、插床、磨床来完成的。
车床是工厂中最普通的机械加工设备。利用车床主要车削绕轴线的旋转体零件。如冲模中导柱、模柄、圆柱销、导套等，都是车床加工的。它的主要技术要求是：尺寸精度和几何形状精度；相互位置精度；表面粗糙度等。
冲模的刨削加工主要设备是牛头刨床和龙门刨床。由于冲模制造主要是单个或小批量生产，在目前冲模标准化水平还不高的情况下，用牛头刨床加工冲模零件具有较好的经济效益而被广泛的应用。
铣削加工中应用最广泛的就是立体铣床和万能工具铣床，加工的主要对象是各种冲模零件的平面及型孔。
在冲模制造中，插床主要用于零件的内孔粗加工，有时也用于大型零件的外形加工。由于其加工效率不高，而且对零件有冲击现象，加工的精度和表面粗糙度等级都比较低。所以，插床加工后，应留有后续加工的精加工余量。
冲模零件经过车、铣、刨、插后，为了提高表面质量，一般都应经过磨削加工。磨
削加工的主要设备是磨床，它是冲模加工中不可缺少的设备之一。根据冲模零件形状，磨削加工主要平面磨削、内圆磨削、外圆磨削、成型磨削等类别。
（1） 冲模零件孔的加工
在冲模零件上往往有很多孔，如螺孔、螺钉孔、凸模安装孔以及销钉孔等。这些孔由于要求不同，可采用钻、扩、铰、车、镗等加工。
（2） 冲模零件的光整加工
光整加工是冲模零件加工之后的工序，可使零件表面获得较高的尺寸精度和铰细的表面粗糙度。
9.2冲模具体制造过程
9.2.1冷冲模模架的制造
（1）模板的加工工艺为铸造毛坯——热处理——刨削或铣削上下面——钻削导柱、导套孔——刨削气槽——磨削上下平面——镗削导柱、导套孔到相应尺寸——检验——入库——装配。
（2）铸造毛坯的制造材料必须符合要求，并不允许有夹渣，裂纹和过大的缩孔及过热、过烧现象。
（3）毛坯件的热处理。模板铸造后必须要进行退火调质处理，以消除内应力，以利于后续工序的切削加工。
（4）铣削或刨削上下平面。铣削或刨削平面时，第一次铣平面应留有3~3.5mm加工余量，反过来铣第二平面时，留0.35~0.5mm余量。
（5）粗钻导套导柱孔时，应各留2mm的最后镗孔余量。
（6）按图样要求刨气、油槽，加工到尺寸。
（7）磨削上下平面，加工到相应尺寸。
（8）镗削导柱、导套孔。在镗孔时，上下模板的导套及导柱孔，应配合加工；其余螺钉、销钉孔应与凸模固定板、凹模配钻加工，以保证零件的同轴度要求。
9.2.2冲模成形零件的加工
冲模的成形零件主要包括凸模、凹模、凸凹模等。这类零件的加工，根据其结构、形状特点及精度要求，可以采用不同的加工形式。目前，常用的机械加工方法主要有成形车削、成形铣削、新恒星磨削、冷挤压成形、钳工整修成形等。
对于形状比较简单的旋转体轴类零件及套类零件，可以采用普通车削加工，此次我设计的冷冲模由于零件的相对的简单，所以模具结构也很简单，故主要加工零件都可以靠普通车床车削而成，具体如下：
9.2.2.1凹模加工工序
工序05 下料；
工序10 锻造圆形毛坯；
工序15 退火处理消除锻造内应力，改善材料性能；
工序20 车削 车出整个外形，单边留0.2mm精加工余量，钻铰工作型孔，单边留0.2mm精加工余量；
工序25 划线 以已车削过的相互垂直的两侧面为基准，划出凹模中心线和各孔位置及型孔轮廓线；
工序30 按位置加工螺钉孔、销钉孔；
工序35 热处理 淬火提高零件的硬度，耐磨性，回火并消除淬火后的门内应力； 工序40 磨削 磨削内、外表面及端面；
工序45 钳工 倒棱、去毛刺；
工序50 检验；
9.2.2.2凸模加工工序
工序05 下料；
工序10 锻造圆形毛坯
工序15 退火处理消除锻造内应力，改善材料性能；
工序20 车削 车出整个外形，单边留0.2mm精加工余量；
工序25 划线 以已车削过的相互垂直的两侧面为基准，划出凸模中心线和各孔位置及型孔轮廓线；
工序30 按位置加工螺钉孔；
工序35 热处理 淬火提高零件的硬度，耐磨性，回火并消除淬火后的门内应力； 工序40 磨削 磨削外圆及两端面；
工序45 钳工 倒棱、去毛刺；
工序50 检验；
9.2.2.3凸凹模加工工序
工序05 下料；
工序10 锻造圆形毛坯；
工序15 退火处理消除锻造内应力，改善材料性能；
工序20 车削 车出整个外形，单边留0.2mm精加工余量，钻铰工作型孔，单边留0.2mm精加工余量；
工序25 划线 以已车削过的相互垂直的两侧面为基准，划出凹模中心线和各孔位置及型孔轮廓线；
工序30 按位置加工螺钉孔、销钉孔；
工序35 热处理 淬火提高零件的硬度，耐磨性，回火并消除淬火后的门内应力； 工序40 磨削 磨削内、外圆及两端面；
工序45 钳工 倒棱、去毛刺；
工序50 检验；
第十章复合模的装配说明书
10.1装配概述
冲模装配是冲模制造中的关键工序。冲模装配质量如何，将直接影响到制件的质量、冲模的技术状态和使用寿命。
冲模装配过程中，钳工的主要工件是把已加工好的冲模零件按装配图的技术要求装配，修正成一幅完整，合格的优质模具。
在冲模制造中，为使冲模确保必要的装配精度，发挥良好的技术状态和维持应有的使用寿命，除保证冲模零件的加工精度外，在装配方面也应达到规定的技术要求，主要包括模具的外观。、安装尺寸和总体装配精度两大方面。
由于模具的装配质量直接影响到了制件的质量等，所以在装配时，操作一定要按着装配工艺规程进行装配，其装配工艺过程大致可分为：一、装配前的准备工作二、组件装配三、总装配四、检验和调试四个过程。
近年来，由于模具加工技术的飞速发展，采用了先进的数控技术及计算机加工系统，因而对模具零件可以进行高精度的加工，而模具的检测手段日益完善，使装配工序变得越来越简捷。装配时，只要将加工好的零件，直接联接起来，不必或少量调试就能满足装配要求。因此模具的装配方法主要有配作装配法和直接装配法。
在充满制造过程中，要制造出一幅合格优质的冲模，除了保证冲模零件的加工精度外，还需要一个合理的装配工艺来保证冲模的装配质量。装配工艺主要根据冲模的类型、结构而确定。冲模装配应遵循以下要点：1、要合理地选择装配方法2、要合理地选择装配顺序3、要合理地控制凸、凹模间隙4、要进行试冲调整。
此次我设计的是有导柱的复合模，对于这样的模具，起装配顺序一般可以先安装上模，然后借助上模中的落料拉深凸凹模及翻边冲孔凹模孔，找出下模的凸。
1、下模座 2、21、螺钉 3、16、垫板 4、凸凹模固定板 5、导柱 6、弹簧
7、卸料板 8、23、导料销 9、凸凹模 10、凹模 11、导套 12、推料板
13、空心垫板 14、凸模固定板 15、22、24、定位销 17、上模座 18、打杆
19、模柄 20、凸模 25、活动挡料销
10.2装配的过程
装配钳工在接到任务后，必须先仔细通读图样，了解所冲零件形状，精度要求以 及模具的结构特点、动作原理和技术要求，选择合理的装配顺序和装配方法。并且，检查冲模零件的制造质量，如检查下模座的上平面与底面的平行度及凸、凹模质量等。备好必要的标准零件，如螺钉、销钉及装配用的辅助工具等。
（1） 组件装配
1）组装模架：在冷冲模中由上模板、下模板、导柱、导套组成一体，构成模架。
模架在冲模中的作用是把冲模的工作零件及辅助零件联接起来，以构成完整
的冲模结构。即在上。下模板间，根据各类冲模的结构特点，通过螺钉、销
钉，将垫板，凸模固定板与凸模的组合，凹模、卸料板等，分别固定上。下
模板上，构成冲模整体。冷冲模模架分标准模架及非标准模架两大类。此次
设计选用的是标准模架，是滑动导向模架中的中间导柱圆形模架。将导套12
导柱13压入上模板1和下模板17，压入后导柱与导套间滑动要平稳，无阻
滞现象，并检查上、下模板之间平行度误差，使其合乎标准模架要求。
2）组装模柄：此次设计采用的是压入式模柄。这种模柄结构简单，安装方便，
应用的范围比较广。在加工和安装时，它与模板的安装孔应加工成H7/m6配
合形式，以保证较高的装配精度，同时可以保证较高的同轴度和垂直度。装
配前，先测量模柄及模座孔的尺寸及形位公差，并及计算其过盈量是否合适。
然后将模柄4压入上模板1，并用角尺检查模柄的垂直度，接着装入销钉，
再上磨床，用两块等高的导磁铁将其垫好，磨平装配面。
3）组装凸凹模：将落料拉深凸凹模34压入凸模固定板11，保证凸凹模与固定
板11的垂直度，并磨平凸凹模底面。然后将翻边冲孔凸凹模6压入落料拉深
凸凹模34，保证双方的垂直度，并磨平其底面。磨平其刃口面。
（2） 组装上模
把凸凹模组合装入上模板1.在装配时，翻转上模1找出模柄孔中心，划出中心
线和安装用的轮廓周边线。然后按照外轮廓线放正凸模固定板11，初步找正落
料拉深凸凹模34和翻边冲孔凸凹模6的位置之后，夹紧上模部分，按照凸凹
模螺孔配钻凸模固定板11和上模板1的螺钉孔。
将卸料板14套在已装入固定板11上的凸凹模组合上。然后按卸料板上
的螺钉孔在固定板相应位置行划线，卸开后装入弹簧，钻铰固定板11上的螺
钉孔。
装入垫板10、上垫高垫板9和全部顶件装置（其中顶件装置是用四个螺
杆固定在顶件板上），用螺钉将上模部分联接起来，用装入弹簧的螺钉将卸料
板和上模联接起来，并用螺帽控制螺钉进入卸料板得深度，注意不要固死，并
检查推件装置的灵活性。
（3） 装配下模
1）将冲孔凸模22压入拉深翻边凸凹模23，把凸凹模组合放入小垫板18型孔内，
然后就整套装入下垫板16型孔内，调整好位置后，使其与下垫高垫板16支承
面垂直，
将推件器装入落料凹模型孔内，定好位置后，将其套在凸凹模组合上，一起放在下模板17上，合上上模。根据上模找正凸凹模在下模的位置。夹紧下模部分后移去上模，在下模板上配钻安装螺钉孔20、21、26、顶杆孔19和销钉孔27、28.
将凸凹模组合用螺钉20、21与下模板17固定，不许松动。然后套上落料凹模。用螺钉联接下垫高垫板16和下模板17，并钻铰销钉孔25，打入销钉定位。
（4） 调整间隙
1）将上、下模合模，以落料凹模15为基准，用切线法精确找正冲模孔落料拉深
凸凹模34位置。如果落料拉深凸凹模34与落料凹模15孔对得不正，可轻轻
敲打凸模固定板11，利用没有紧固螺钉间隙进行调整，直到间隙均匀。然后，
钻铰上模销钉孔，打入圆柱销3定位上模。
2）再次检查凸、凹模间隙，如果因钻铰销钉孔而引起间隙变化时，则应取出定位
销，再次调整，直到间隙均匀为止。
（5） 安装其他辅助零件
安装、调整刚性卸料板14、导料销、定位销等其他辅助零件。
（6） 装配后检查 冲模装配完后，应对其各部分做一次全面检查。如模具闭合高度、卸料板上的导料销、挡料销等是否合适，模具零件有无装错、漏装以及螺钉是否拧紧等。然后再以切纸式样检查合适与否再交出试模。调整
第十一章总结
为期三个月的毕业设计将结束，连接板落料、冲孔复合模设计也已经接近尾声，在本次设计中，主要有以下几个方面的设计过程：
（1） 收集参考资料，查阅文献，完成开题报告
（2） 方案设计工艺计算结构设计
（3） 毕业设计的图纸和相关毕业论文的撰写
（4） 设计说明书的撰写 通过这次毕业设计我学到了很多东西。冷冲压模具设计是为模具设计与制造专业学生在学完基础理论课，技术基础和专业课的基础上所设置的一个重要实践性教学环节，其目的是综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行一次冲压模具设计工作的实际训练。从而培养和提高我们独立工作的能力，巩固与扩大《冷冲压模具设计与制造》等课程所学的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤，掌握冷冲压模具设计的基本技能，如计算，绘图，查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。通过毕业设计使自己的CAD 收集信息的能力大大的提高了 。
参 考 文 献
［1］杨关全.模具设计与制造基础［M］.第2版.北京:北京师范大学出版社，2008. ［2］李澄,吴天生,闻百桥.机械制图［M］.第2版.北京:高等教育出版社，2003. ［3］杨关全,熊良猛.冷冲模设计资料与指导［M］.第1版.大连:大连理工大学出版社，2007.
［4］高祥芷,王孝培.中国模具工程大典［M］.第2版.北京:电子工业出版社，2007. ［5］刘建超,张宝忠.冲压模具设计与制造［M］.第2版.北京:高等教育出版社，2004.
［6］郝滨海.冲压模具简明设计手册［M］.第2版.北京:化学工业出版社，2005. ［7］王运炎,叶尚川.机械工程材料［M］.第2版.北京: 机械工业出版社，2000.
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致谢
本文是在论文指导老师精心指导和大力支持下完成的。老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。在此次毕业设计过程中我也学到了许多有关设计方面的知识，对其现状和未来发展趋势有了很大的了解。
通过这次模具设计，本人在多方面能力都得到了提高。通过这次毕业设计，综合运用了本专业所学课程的理论知识和结合生产实际知识进行一次冷冲压模具设计，通过实际设计从而培养和提高了自己的独立工作能力，巩固与扩充了冷冲压模具设计等课程所学的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤，掌握冷冲压模具设计的基本的模具技能，懂得了从分析零件的工艺性入手，确定工艺方案，了解了模具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了相应规范和标准，同时对各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。并提高了查阅设计资料和手册的能力，熟悉了设计中的标准和规范等。
在这次设计过程中，体现出自己单独设计模具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。
通过本次设计，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤，掌握冷冲压模具设计的基本技能，懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了模具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了相应工程设计规范和标准，同时对相关的课程进行了全面的复习，使独立思考能力有了提高。本设计采用落料冲孔复合模。落料冲裁效果好，能极大地提高生产效率。本设计主要工序包括：冲孔和落料。本设计分别论述了产品工艺分析，冲压方案的确定，工艺计算，模板及主要零件设计，模具装配等问题。本设计的内容是确定复合模内型和结构形式以及工艺性，绘制模具总图和非标准件零件图。
感谢各位老师与同学们的帮助。
由于本人的设计能力有限，在
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设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我十分的乐意接受你们的批评与指正，本人将万分感谢。
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