台灯底座盘的冷冲模设计
目录
一、冲压加工概述 1
（一）冷冲压概念 1
（二）冷冲模技术现状及发展趋势 1
二、设计内容及要求 2
（一）课题名称 2
（二）课题研究目的及要求 2
（三）设计任务 2
三、冲压工艺方案分析及确定 2
（一）冲压零件的工艺性分析 2
（二）工艺方案的确定 3
四、冲孔落料复合模的模具结构设计及工艺计算 4
（一）确定冲孔落料复合模的结构形式 4
（二）拉深件毛坯尺寸的计算 4
（三）排样设计与计算 4
（四）模具受力计算 6
（五）压力机选择 7
（六）凸、凹模刃口尺寸计算 8
（七）凹模设计及标准选择 8
（八）模具结构设计 9
五、拉伸模的模具结构设计及工艺计算 10
（一）拉深次数的确定 10
（二）选择拉深模的形式 11
（三）拉深模受力分析及压力机的选择 11
（四）拉深模工作部分的尺寸计算 13
（五）拉深凹模设计及标准选择 14
（六）拉深模具结构设计 15
六、冲压模具主要零件的机加工要求 16
（一）模具工作零件的加工要求 16
（二）模具工作零件的材料及热处理 16
七、模具的固定与装配 16
结束语 18
致谢 19
参考文献 20
一、冲压加工概述
（一）冷冲压概念
冷冲压是在常温下使板料在模具里直接得到变形力，使其分离或变形，从而获得一定形状、 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
尺寸和性能的零件的加工方法。冷冲压加工需要板料、设备和模具三个必要因素，而冷冲模是指冷冲压加工所用的工艺装备。
冷冲压加工的分类多种多样，可以归纳为分离工序和变形工序两大类。分离工序是指沿一定的轮廓将冲压件或毛坯相互分离；变形工序是指不破坏材料的同时使毛坯发生塑性变形，制成所需的形状及尺寸的工件。冲裁、弯曲、拉伸、成形及立体压制是冷冲压常用的五个基本工序。工业生产时，设计人员可根据不同的需求进行相应的组合选用。
和其它加工方法相比，冷冲压工艺有如下特点：
1）形状复杂的工件，像薄壳零件等都可用冷冲压工艺加工。冷冲压模具保证了零件的尺寸精度，所以其尺寸比较稳定可靠，互换性较好；
2）由于冷冲压件的材料利用率比较高、所耗能量较少，故工件的成本较低。
3）冷冲压加工的机械化和自动化程度高、效率高，易于操作、劳动强度低；
4）由于冷冲压的模具结构一般比较复杂，因而冲压工艺多用于大批量生产加工中，近年来针对单件、小批量生产的需要，出现了简易冲模、组合冲模、锌基合金冲模等新式冷冲模。
鉴于冷冲压的以上优点，机械制造、电子电器等行业广泛的采用冷冲压技术。据粗略统计，60%-70%的汽车零部件是由冷冲压工艺加工的，在电子产品、仪器仪表中，冷冲压更是占到了80%以上的比例。随着冷冲模工艺的发展，冷冲压的效益也越来越受到重视，冷冲压在各领域中的战略价值也得到了极大提高。
（二）冷冲模技术现状及发展趋势
目前，汽车覆盖件等模具的应用代表了冷冲模技术水平，我国模具企业大多采用计算机绘图，运用CAD/CAM/CAE技术及高速铣削加工技术，在质量及性能上已经达到或接近国际水平。我国已经拥有30家以上的专门从事模具技术研究的机构和院校，且我国模具产业的总产值每年增长速度能达到15%，而冷冲模占到了50%的比重。
随着生产需求的加大，模具产业正向着“质量好、精度高、周期短”这样一个方向发展，在模具设计制造上应用多功能复合模具及激光技术、超精加工及抛光技术也是模具发展的一大趋势，总体看来，冷冲模将受市场需求的影响向着信息化、产业化、多功能化方向发展。
二、设计内容及要求
（一）课题名称
台灯底座盘的冷冲模设计
（二）课题研究目的及要求
知道冲压工艺基本知识，理解模具设计的概念、设备、材料、工艺等，掌握模具设计的一般步骤和方法，熟悉典型的模具结构，技术资料及数据，学会查阅国家标准件手册，能够独立的完成学科任务，提高撰写科技论文及学术报告的能力。
综合运用学过的专业知识，做到理论联系实际，提高分析问题、解决问题的能力，在毕业设计中，尽可能发挥创新精神，培养学生严谨求实的工作态度，为今后的社会实践工作打下坚实的基础。
（三）设计任务
设计工件如图2-1所示：
图2-1设计尺寸图
技术要求：
（1）本零件为冲孔落料拉深件，材料为2mm厚优质碳素结构钢08钢；
（2）该工件对加工精度要求不高，故按IT13级公差加工；
（3）工件外观要求平顺，须去除毛边。
三、冲压工艺方案分析及确定
（一）冲压零件的工艺性分析
冲压零件的工艺性指的是冲压工艺对于冲压零件的结构、形状、尺寸等的适应性。对冲压件的工艺分析是设计冷冲模的前提，工艺性能好与差的标准是指能否在保证模具寿命、保证生产效率的前提下，使得冲压件的成本低廉，质量满足所需要求。对于结构简单，需要批量生产的零部件，技术难度和经济性指标是两个主要的参考因素，设计的出发点是在保证不影响冲压件使用的前提下，采用最简单最经济的方法冲压出来。
综合上述要点，对设计任务书中的工件进行分析。首先，该工件的结构和较为简单，尺寸较大，形状为标准的圆柱形。其次，分析该工件的技术要求，这一点是判别是否满足零件使用性的关键。该工件为艺冲孔落料拉深件，采用的材料是2毫米厚的08号钢，该材料是冲压件的常用钢材，且厚度符合行业标准。由于该产品是台灯的一个零部件——底座盘，其需要大批量生产，且其需要满足外观平顺、能平稳置于台面、平整的装配上台灯主体的要求，对于此类产品，其精度等要求较低，宜从经济性出发，在保证质量过关的同时，尽可能的采用结构简单高效的冲压模具来生产。
经以上工艺性分析后，得出如下要点：
1）由于该工件的上表面的中心线上对称分布了一个5mm螺钉通孔和一个8mm的螺钉通孔，为了满足以后的装配需求，必须要两个孔的定位精度；
2）由于该工件需要大批量生产，因而在模具结构及材料的选用上要采用结构稳定，材料耐磨性好，易于保养的模具，从而保证模具的使用寿命；
3）突出经济性，尽可能降低该工件的成本要求我们尽可能的减少不必要的工序，在模具设备设计上尽可能的采用标准件，在模具设备的使用中尽可能的安全可靠。
（二）工艺方案的确定
工艺方案的确定就是指冲压件的工艺路线确定，包含了冲压的工序数、工序的组合和顺序等方面。确定工艺方案需要在工艺性分析的基础上，考虑冲压件的生产批量、材料的经济性、操作的安全性、冷冲模的制造难易和冲压设备的工作参数等诸多因素，分析对比后选择一套经济、合理、可靠性高的冲压工艺方案。
四、冲孔落料复合模的模具结构设计及工艺计算
（一）确定冲孔落料复合模的结构形式
一、冲压加工概述 1
（一）冷冲压概念 1
（二）冷冲模技术现状及发展趋势 1
二、设计内容及要求 2
（一）课题名称 2
（二）课题研究目的及要求 2
（三）设计任务 2
三、冲压工艺方案分析及确定 2
（一）冲压零件的工艺性分析 2
（二）工艺方案的确定 3
四、冲孔落料复合模的模具结构设计及工艺计算 4
（一）确定冲孔落料复合模的结构形式 4
（二）拉深件毛坯尺寸的计算 4
（三）排样设计与计算 4
（四）模具受力计算 6
（五）压力机选择 7
（六）凸、凹模刃口尺寸计算 8
（七）凹模设计及标准选择 8
（八）模具结构设计 9
五、拉伸模的模具结构设计及工艺计算 10
（一）拉深次数的确定 10
（二）选择拉深模的形式 11
（三）拉深模受力分析及压力机的选择 11
（四）拉深模工作部分的尺寸计算 13
（五）拉深凹模设计及标准选择 14
（六）拉深模具结构设计 15
六、冲压模具主要零件的机加工要求 16
（一）模具工作零件的加工要求 16
（二）模具工作零件的材料及热处理 16
七、模具的固定与装配 16
结束语 18
致谢 19
参考文献 20
一、冲压加工概述
（一）冷冲压概念
冷冲压是在常温下使板料在模具里直接得到变形力，使其分离或变形，从而获得一定形状、 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
尺寸和性能的零件的加工方法。冷冲压加工需要板料、设备和模具三个必要因素，而冷冲模是指冷冲压加工所用的工艺装备。
冷冲压加工的分类多种多样，可以归纳为分离工序和变形工序两大类。分离工序是指沿一定的轮廓将冲压件或毛坯相互分离；变形工序是指不破坏材料的同时使毛坯发生塑性变形，制成所需的形状及尺寸的工件。冲裁、弯曲、拉伸、成形及立体压制是冷冲压常用的五个基本工序。工业生产时，设计人员可根据不同的需求进行相应的组合选用。
和其它加工方法相比，冷冲压工艺有如下特点：
1）形状复杂的工件，像薄壳零件等都可用冷冲压工艺加工。冷冲压模具保证了零件的尺寸精度，所以其尺寸比较稳定可靠，互换性较好；
2）由于冷冲压件的材料利用率比较高、所耗能量较少，故工件的成本较低。
3）冷冲压加工的机械化和自动化程度高、效率高，易于操作、劳动强度低；
4）由于冷冲压的模具结构一般比较复杂，因而冲压工艺多用于大批量生产加工中，近年来针对单件、小批量生产的需要，出现了简易冲模、组合冲模、锌基合金冲模等新式冷冲模。
鉴于冷冲压的以上优点，机械制造、电子电器等行业广泛的采用冷冲压技术。据粗略统计，60%-70%的汽车零部件是由冷冲压工艺加工的，在电子产品、仪器仪表中，冷冲压更是占到了80%以上的比例。随着冷冲模工艺的发展，冷冲压的效益也越来越受到重视，冷冲压在各领域中的战略价值也得到了极大提高。
（二）冷冲模技术现状及发展趋势
目前，汽车覆盖件等模具的应用代表了冷冲模技术水平，我国模具企业大多采用计算机绘图，运用CAD/CAM/CAE技术及高速铣削加工技术，在质量及性能上已经达到或接近国际水平。我国已经拥有30家以上的专门从事模具技术研究的机构和院校，且我国模具产业的总产值每年增长速度能达到15%，而冷冲模占到了50%的比重。
随着生产需求的加大，模具产业正向着“质量好、精度高、周期短”这样一个方向发展，在模具设计制造上应用多功能复合模具及激光技术、超精加工及抛光技术也是模具发展的一大趋势，总体看来，冷冲模将受市场需求的影响向着信息化、产业化、多功能化方向发展。
二、设计内容及要求
（一）课题名称
台灯底座盘的冷冲模设计
（二）课题研究目的及要求
知道冲压工艺基本知识，理解模具设计的概念、设备、材料、工艺等，掌握模具设计的一般步骤和方法，熟悉典型的模具结构，技术资料及数据，学会查阅国家标准件手册，能够独立的完成学科任务，提高撰写科技论文及学术报告的能力。
综合运用学过的专业知识，做到理论联系实际，提高分析问题、解决问题的能力，在毕业设计中，尽可能发挥创新精神，培养学生严谨求实的工作态度，为今后的社会实践工作打下坚实的基础。
（三）设计任务
设计工件如图2-1所示：
图2-1设计尺寸图
技术要求：
（1）本零件为冲孔落料拉深件，材料为2mm厚优质碳素结构钢08钢；
（2）该工件对加工精度要求不高，故按IT13级公差加工；
（3）工件外观要求平顺，须去除毛边。
三、冲压工艺方案分析及确定
（一）冲压零件的工艺性分析
冲压零件的工艺性指的是冲压工艺对于冲压零件的结构、形状、尺寸等的适应性。对冲压件的工艺分析是设计冷冲模的前提，工艺性能好与差的标准是指能否在保证模具寿命、保证生产效率的前提下，使得冲压件的成本低廉，质量满足所需要求。对于结构简单，需要批量生产的零部件，技术难度和经济性指标是两个主要的参考因素，设计的出发点是在保证不影响冲压件使用的前提下，采用最简单最经济的方法冲压出来。
综合上述要点，对设计任务书中的工件进行分析。首先，该工件的结构和较为简单，尺寸较大，形状为标准的圆柱形。其次，分析该工件的技术要求，这一点是判别是否满足零件使用性的关键。该工件为艺冲孔落料拉深件，采用的材料是2毫米厚的08号钢，该材料是冲压件的常用钢材，且厚度符合行业标准。由于该产品是台灯的一个零部件——底座盘，其需要大批量生产，且其需要满足外观平顺、能平稳置于台面、平整的装配上台灯主体的要求，对于此类产品，其精度等要求较低，宜从经济性出发，在保证质量过关的同时，尽可能的采用结构简单高效的冲压模具来生产。
经以上工艺性分析后，得出如下要点：
1）由于该工件的上表面的中心线上对称分布了一个5mm螺钉通孔和一个8mm的螺钉通孔，为了满足以后的装配需求，必须要两个孔的定位精度；
2）由于该工件需要大批量生产，因而在模具结构及材料的选用上要采用结构稳定，材料耐磨性好，易于保养的模具，从而保证模具的使用寿命；
3）突出经济性，尽可能降低该工件的成本要求我们尽可能的减少不必要的工序，在模具设备设计上尽可能的采用标准件，在模具设备的使用中尽可能的安全可靠。
（二）工艺方案的确定
工艺方案的确定就是指冲压件的工艺路线确定，包含了冲压的工序数、工序的组合和顺序等方面。确定工艺方案需要在工艺性分析的基础上，考虑冲压件的生产批量、材料的经济性、操作的安全性、冷冲模的制造难易和冲压设备的工作参数等诸多因素，分析对比后选择一套经济、合理、可靠性高的冲压工艺方案。
四、冲孔落料复合模的模具结构设计及工艺计算
（一）确定冲孔落料复合模的结构形式
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