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!【包含文件如下】【机械类设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc【需要咨询购买全套设计请企鹅97666224】.bat1.txt上垫板.dwg上模座.dwg全部图纸集合.dwg凸模固定板.dwg凹模.dwg切废料凸模.dwg卸料板.dwg工件图-轭铁1冲压工艺及级进模具设计.dwg装配图.dwg设计说明书文档.doc目 录第一章 绪 论11.1 冲压模具的现状11. 2冲压模具的优缺点11. 3冲压模具的发展1第二章 轭铁零件的冲压工艺分析22.1 零件的材料分析22.2 零件工艺分析32.3 尺寸精度32.4 计算毛坯尺寸32.5 排样设计52.5.1 排样原则52.5.3 搭边值的确定72.5.4 载体设计72.5 本章小结8第三章 轭铁零件连续模的工艺计算93.1 压力的计算93.1.1 冲裁力的计算93.1.2 弯曲力的计算103.2 压力中心计算123.3 各主要零件尺寸的计算123.3.1 凹模的设计123.3.2 凸模固定板的设计143.3.3 垫板的选用与厚度153.3.4 卸料机构的设计153.4 冲裁间隙的确定163.5 刃口尺寸的计算173.5.1 刃口尺寸的计算173.5.2凸凹模刃口尺寸的确定183.6 弯曲模具尺寸的计算193.6.1 U形弯曲处的凸、凹模工作部分尺寸及公差203.7 本章小结21第四章 轭铁零件连续模的总体结构设计以及连续模的零部件设计与选用224.1 模具主要零部件的设计224.1.1 冲裁凸、凹模的设计224.1.2 卸料板的设计224.2 模架的设计234.3 冲床选用234.3.1 冲压设备的选择依据234.3.2 压力机的选择234.4 模具的总体结构设计244.5 本章小结25参考文献26总 结27致 谢28摘 要现代工业发展中,模具占有举足轻重的地位,由模具生产出的产品具有成本低,效率高,质量好等优点,因此模具在许多领域得到广泛应用。本设计主要对轭铁零件进行级进模的设计，本设计首先阐述了冲压模具的国内外发展以及发展趋势，然后根据轭铁零件的结构特点进行工艺分析和排样方案的确定，通过两种方案对比选择最佳方案，根据冲压模具设计的一般步骤对凸凹模、凸模固定板、垫板等零件进行设计，选择合适的模架和冲压机，对压力机进行了校核计算，还有一些关键零件进行了校核，为了简化模具结构对冲孔和落料采用相同的固定板固定，落料的凹模采用整体式的结构，利用CAD软件完成了二维装配图和零件的绘制。 关键词：冲压模；模架；冲压机；级进模；目 录第一章 绪 论11.1 冲压模具的现状11. 2冲压模具的优缺点11. 3冲压模具的发展1第二章 轭铁零件的冲压工艺分析22.1 零件的材料分析22.2 零件工艺分析32.3 尺寸精度32.4 计算毛坯尺寸32.5 排样设计52.5.1 排样原则52.5.3 搭边值的确定72.5.4 载体设计72.5 本章小结8第三章 轭铁零件连续模的工艺计算93.1 压力的计算93.1.1 冲裁力的计算93.1.2 弯曲力的计算103.2 压力中心计算123.3 各主要零件尺寸的计算123.3.1 凹模的设计123.3.2 凸模固定板的设计143.3.3 垫板的选用与厚度153.3.4 卸料机构的设计153.4 冲裁间隙的确定163.5 刃口尺寸的计算173.5.1 刃口尺寸的计算173.5.2凸凹模刃口尺寸的确定183.6 弯曲模具尺寸的计算193.6.1 U形弯曲处的凸、凹模工作部分尺寸及公差203.7 本章小结21第四章 轭铁零件连续模的总体结构设计以及连续模的零部件设计与选用224.1 模具主要零部件的设计224.1.1 冲裁凸、凹模的设计224.1.2 卸料板的设计224.2 模架的设计234.3 冲床选用234.3.1 冲压设备的选择依据234.3.2 压力机的选择234.4 模具的总体结构设计244.5 本章小结25参考文献26总 结27致 谢28摘 要现代工业发展中,模具占有举足轻重的地位,由模具生产出的产品具有成本低,效率高,质量好等优点,因此模具在许多领域得到广泛应用。本设计主要对轭铁零件进行级进模的设计，本设计首先阐述了冲压模具的国内外发展以及发展趋势，然后根据轭铁零件的结构特点进行工艺分析和排样方案的确定，通过两种方案对比选择最佳方案，根据冲压模具设计的一般步骤对凸凹模、凸模固定板、垫板等零件进行设计，选择合适的模架和冲压机，对压力机进行了校核计算，还有一些关键零件进行了校核，为了简化模具结构对冲孔和落料采用相同的固定板固定，落料的凹模采用整体式的结构，利用CAD软件完成了二维装配图和零件的绘制。 关键词：冲压模；模架；冲压机；级进模；AbstractModern industrial development, mould occupies an important position, the mold to produce a product with low cost, high efficiency, as well as good quality, so the mold is widely used in many fields.This design mainly fan-shaped gear plate for progressive die design, the design, first of all, this paper expounds the development at home and abroad and the development tendency of stamping die, and then according to the structure characteristics of the u-shaped bending plate layout for process analysis and determine, by comparison with two kinds of schemes to choose the best scheme, according to the general steps of stamping die design of convex concave die, punch plate, plate parts such as design, select the appropriate die set and punching machine, to press the check calculation, and some key parts, in order to simplify the mould structure of punching and blanking the same fixed plate fixed, blanking die adopts integral structure, using two-dimensional CAD software to complete the assembly drawing and part drawing.Key words: Stamping die; Die set; Punching machine; Progressive die.III第一章 绪 论1.1 冲压模具的现状模具制造水平的高低可以直接反映一个国家制造水平的高低，我国经济的不断发展对我国制造业也是一个较大的挑战，模具生产企业也面临着国内外各种各样的竞争，在整个模具行业中，冲压模具的比例占据了一半的比例，冲压就是对金属进行塑形，通过将冲压模具安装在冲压机上对钢板施加一定的作用力将钢板变形或者裁切获得需要的产品的结构和外形，这种方法称为冲压，日常许多的生活用品都是通过冲压成型的方法获得，如常见的饭盒、金属外壳，利用送料装置将钢板送至到冲压机下方，利用不同的模具对钢板进行不同工序的加工，有冲裁、拉伸和弯曲等工序，主要的原理就是对板料进行施加外力作用。1. 2冲压模具的优缺点冲压是一般机械加工无法实现的金属成型的加工方法，与机械加工的方法相比，在很多方面占据很大优势，例如冲压不会产生金属切屑，对板料的利用率较高，在冲压后板料不会产生应力集中，可以利用冲压机和冲压模具可以大批量的生产简单和复杂形状的零件，生产的效率很高，冲床每冲一次即可以冲出一个零件，由于冲床的频率很高，利用曲柄连杆机构高速冲压，因此每分钟的产量还是相对较高，零件的外形和精度主要依靠模具的结构和精度来保证，对作业者的要求较低，可以进行大规模的制造生产。冲压模具也存在着不足之处，只能对于大批量的产品使用，对于那些外形复杂、需要的时间长以及制造要求高可以满足，对于小批量去设计模具不经济，而且对钢板的厚度也有要求，对于精度要求特别高的产品模具也是无法实现的。1. 3冲压模具的发展在冲压模具中级进模是一个比较高效、精密和寿命长的模具，这个是未来模具的发展方向，级进模是在单工序模的基础上发展起来的，可以完成落料、冲孔、弯曲、翻边以及拉伸等多道工序，可以通过一套模具来完成不同的工序，这样可以节省模具的制造费用和节省生产时间，级进模可以适用于产品尺寸很小、材料比较薄和形状复杂以及批量较高的场合，有的模具的工位可以达到几十个，级进模可以完成自动送料和检测的功能。第二章 轭铁零件的冲压工艺分析2.1 零件的材料分析 利用CAD二维软件绘制出轭铁零件的二维图，如图2.1所示，该零件为V型结构，材料厚度为1.5mm，材质为电工纯铁（GT4），该零件可以通过落料冲孔弯曲来获得，该零件有两个孔，大小为；另外零件上还有3个0.6mm高的小凸台直径分别为其中零件孔的位置有一个M2.5的螺牙，冲裁时需加工出螺牙的底孔，查冲压手册可知螺牙的底孔直径为，另零件上有一个90的弯曲，为V形弯曲。图2.1 轭铁零件图零件的尺寸分析：从图2.1中可以看出轭铁零件的尺寸精度不高，图中没有标注的公差等级按照IT12来处理，最大尺寸为两侧面的长度为31.3mm，尺寸不是很大，材料的厚度为1.5mm。零件的材料分析：查得电工纯铁（GT4）材质的抗拉强度要大于295MPa，延伸率要大于0.35,电工纯铁（GT4）钢的材料的塑形比较好，适合进行冲压成型。零件的结构分析：轭铁零件有落料冲孔和折弯工序，不可以通过一次成型，零件的结构比较规则，冲压的性能很好。从上面三个方面进行分析可以判断出该零件可以进行冲压，而且冲压的性能好。2.2 零件工艺分析 轭铁零件从结构和工艺上分析可以看出有冲孔、落料及折弯等工序，下面拟定三种冲压方案进行比较，选出最佳的冲压方案。方案一：冲孔，冲零件上的小凸台，折弯，落料连续冲压，采用连续模生产。方案二：先落料，再冲零件上的凸台，再冲孔，最后再折弯，采用单工序模生产。方案二虽然模具的结构比较简单，但是需要设计四套模具，在设计成本和制造成本考虑相对较高，不宜采用。采用方案一的级进模，不仅操作方便安全，而且生产率最高，也能够满足大批量生产的要求，可以一次完成冲孔落料和弯曲的工序，成本比方案二的要低，因此可以采用方案一的冲压方案。2.3 尺寸精度由于轭铁零件要求的冲压精度不高，根据表3-1可以根据基本尺寸来确定公差等级，根据零件的尺寸确定冲压的等级为IT11级。表2-1 冲裁件外形与内孔尺寸公差（mm）材料厚度t 基本尺寸3 366101018185001 IT12IT13IT1112IT14IT12IT13IT1123 IT14IT12IT1335 -IT14IT12IT132.4 计算毛坯尺寸由于零件是弯曲件，在冲压前需要计算展开尺寸，一般展开尺寸按照中性层的展开方法进行计算。图2-2有圆角半径的弯曲圆角部分的展开长度等于对应的中性层的长度，公式2.1，即 （2.1）式中 各圆角部分的展开长度(mm)； 弯曲度()； r弯曲半径(mm)； x中性层位移系数，与相对弯曲半径r/t、弯曲方式等因素有关，见表2-2； t材料厚度(mm)查表2-2，零件V形弯曲位置的r/t=0.5,x=0.25零件的U形弯曲位置的=1.77mm表2-2 中性层位移系数xr/t0.10.20.30.40.50.60.70.811.2x0.210.220.230.240.250.260.280.30.320.33r/t1.31.522.5345678x0.340.360.380.390.40.420.440.460.480.5由前面计算出工件的弯曲部分，得到坯料的外形尺寸见图2-3所示：图2.3 轭铁零件展开图2.5 排样设计级进模在设计的过程中，首先需要设计排样图，将板料进行排样，板料排样是级进模初步设计的一个重要的方案，排样图设计的合理与否对模具的结构和整个的成本影响还是很大的，对于大批量的模具制造过程中，如果排样图出现问题，会导致模具无法进行零件成型的加工，最终导致模具报废，而一套模具的造价是很高的，而且一旦排样图确定后冲压件的各工序的先后顺序是无法改变，零件的排样方式、步距的尺寸和条料的载体也被确定了，因此对于排样的设计需要反复考虑方案在保证模具结构不会发生错误的情况下达到最大的优化，在本次的模具设计中需要先冲孔和落料，然后进行折弯成型。2.5.1 排样原则 在冲压过程中，每个工序加工也要进行排样，称为工序排样，每冲压一次工件移动一个步距，由于不同的工序加工的实际内容不同，特别是级进模的设计过程中需要合理的设计每个工序的内容。1工序排样的总体设计在级进模的排样时尽量将各个工位分散设计，这样可以提高模具的寿命，为了简化模具的结构，设计的该级进模分为两个工序，分别为冲孔工序和落料工序，都是一个工位完成。 2空工位的设置空工位是指在经过冲裁的工序时不做任何的冲切加工，空位是为了增加模具的强度，确保模具的使用寿命，这样可以保证零件的质量以及特殊机构的设置，空工位会增加模具的工作时间，对于本模具的设计无需设计空工位。3载体的设置一个级进模包含几个工位以上，这就是级进模和其他模的不同之处，级进模需要将工件从第一个工序一直完成到最后一个工序，这是设计级进模所需要具备的条件，而且级进模承受的载体需要具备足够的强度，这样才可以在大的冲压力下将工序完成，承载条料的载体有三种形式，分为双侧载体、中间载体以及单侧载体，在本次模具设计中采用的是单侧载体，主要的原因就是单侧载体结构简单而且能够满足承载的需要。2.5.2 搭边及其作用 条料搭边是没用的剩料，但是又不可缺少，是零件与条料侧边以及两个相邻零件之间的剩料，目的是将条料进行定位，这样可以保证零件在冲压过程中的精度和质量，可以保证冲压出尺寸和精度合格的零件，而且使得条料具有一定的刚度不会发生弯曲，并能延长模具的使用寿命2.5.3 搭边值的确定 搭边值的选择一般是从材料的利用率这方面来考虑，目的是减少废料降低成本，搭边值如果设计的太小，会使得凸模侧面上的法向力分布不均匀，这样会影响冲裁的重量和模具的使用时间，因此搭边的最小值要大于冲压时零件发生塑形变形区的宽度值，假如搭边值设计的比板材的厚度还小，在冲压时搭边在冲压力的作用下被拉断，严重时会使得零件产生很多毛刺，对模具的刃口损坏。 设计的搭边有两个分别为间隙搭边和侧搭边，间隙搭边是指两个相邻冲件之间的间距，一般取搭边值等于冲件的板厚，查表2-3可知零件的间隙搭边为1.5mm，零件的侧搭边为1.8mm，为了保证送料的运行，可以将间隙的搭边值取得大些，本设计取搭边值为3.0mm，侧搭边是指冲件在宽度方向的剩余的多余的料的宽度，取侧搭边值为2.0mm。表2-3最小工艺搭边值材料厚度圆件及r2t的圆角矩形件边长L50mm矩形件边长L50mm或圆角r2taa1aa1aa10.250.250.50.50.80.81.21.21.61.62.02.02.52.53.03.03.53.54.04.05.05.0121.81.21.00.81.01.21.51.82.22.53.00.6t2.01.51.21.01.21.51.82.22.52.83.50.7t2.21.81.51.21.51.82.02.22.52.53.50.7t2.52.01.81.51.82.52.22.52.83.24.00.8t2.82.21.81.51.82.02.22.52.83.24.00.8t3.02.52.01.82.02.22.52.83.23.54.50.9t2.5.4 载体设计载体是指连续模冲压时，条料内连接工序并运载其稳定前进的这部分材料， 而且级进模承受的载体需要具备足够的强度，这样才可以在大的冲压力下将工序完成，承载条料的载体有三种形式，分为双侧载体、中间载体以及单侧载体，在本次模具设计中采用的是由于是V型零件，采用单载体符合要求。步距是模具设计中一个重要的参数，模具一次冲完一步个工序后条料移动的距离，这个距离是固定的，步距对零件的尺寸精度影响较大，因此在进行模具设计时需要设计合理的步距，步距是任意相邻工序之间的距离值，由于每个工位的距离是相同的，因此步距适合于任何一个工序，而且都是相同的。排样方式采用如图2-4所示的单排直排排，送料定距采用侧刃粗定位，导正销精定位，其中零件上的3.6的圆孔作为导正销孔使用送料步距为15mm。图2-4 轭铁排样图第1工位：侧刃切侧边废料用于零件的初定位。第2工位：冲零件上3.6mm的圆孔和4mm高0.6mm的凸台 第3工位：设置导正销定位，冲零件上两处1.5mm高0.6mm的凸台第4工位：冲零件两端废料 第5工位：冲零件两端废料第6工位：冲零件两端废料第7工位：弯曲第8工位：落料2.5 本章小结本章主要对零件的材料、工艺等方面做出了比较详细的分析。对零件的展开尺寸进行了计算，还确定了具体的加工方案、排样方式以及具体的加工工序等等。这是本设计最基础的部分。第三章 轭铁零件连续模的工艺计算3.1 压力的计算3.1.1 冲裁力的计算冲压的工艺计算主要是对压力机的冲裁力、压力的中心以及顶件力的计算，这样可以有效的利用压力机，防止压力机承载过大而损坏，工艺计算是模具设计中不可缺少的步骤。其中零件上3处0.6mm高凸台位置为剪切变形，按照零件的冲裁力计算零件冲裁的总长度为：冲裁力是零件在冲压的过程中凸模对材料施加的压力，冲裁力的大小是变化的，随着凸模的行程变化而变化，冲裁力的校核主要是对其最大值的校核，平刃冲模的冲裁力大小可以根据下面的公式来计算。1. 冲裁力： （3.1）2. 卸料力： （3.2）3. 推件力： （3.3） 4. 顶件力： (3.4)注：式中 L冲裁件周长（mm） t材料厚度（mm） -抗剪强度（M） K系数（一般取K=1.3）n同时卡在凹模内的零件个数，凹模刃口取6mm，所以n=4 、-卸料力、推件力、顶件力系数可由表3.1查得。表3.1 卸料力、推件力、顶件力系数材料钢材料厚度/mm0.10.50.0450.0550.0650.080.52.50.040.050.0550.062.56.50.030.040.0450.05注：本表摘自冲压工艺与模具设计P22 表2-10以上两项冲压力的总合为:=162.36kN +35.72kN +9.74kN+7.31kN=215.13KN3.1.2 弯曲力的计算由于零件的弯曲角度为90，因此为V型弯曲，如图3-1所示为零件弯曲成型后的形状。图3-1 V型弯曲1）自由弯曲时的弯曲力公式V形弯曲件： (3.5) U形弯曲件：； (3.6)式中：、自由弯曲力；B弯曲件的宽度；t弯曲件厚度；r内圆弯曲半径；弯曲材料的抗拉强度；K安全系数，一般取1.3。2）、校正弯曲力公式 (3.7)式中：校正力；单位面积上的校正力，Mpa，见表3.2；A弯曲件被校正部分的投影面积，mm2。表3.2 单位校正弯曲力 单位（MPa）3）计算本弯曲件弯曲部分为V形弯曲。U形弯曲力：校正弯曲力：查表2-6得；弯曲件被校正部分的投影面积自由弯曲力与校正弯曲力之和：所以F总=215.13+10.73=225.86KN3.2 压力中心计算压力中心主要对冲压力的外力之和的作用点的计算，冲压机上冲头的中心尽可能的与模具上滑块的中心在一条直线上，保证模具工作的精度和产品的精度，可以避免模具磨损较快并且提高其寿命。计算公式: = （3.8） = （3.9）取两孔的中心为零点，通过力矩相等可以计算出压力中心的坐标值为： 图3.1 压力中心的位置3.3 各主要零件尺寸的计算3.3.1 凹模的设计凹模一般有三种结构，分别为整体式的结构、拼合式的结构和嵌块式的结构，下面对这三种结构进行分析。整体式凹模就是采用一个钢板加工成型，上面的孔可以通过线切割出，不足之处就是凹模出现磨损的情况下不能更换必须整体都要进行重新加工替换，整体式的凹模在加工方式上也比较灵活，在工序较少的级进模中用的较多，整体式凹模是通过螺钉和销钉将其固定在模座上。拼合式的凹模又可以分成两种，分别为分段拼合和拼合型孔，主要针对的是凹模型孔难以加工的条件下，它与模座的固定方式和整体式的相同，由于这类凹模的加工精度较高而且制造很容易，模具的寿命也相对较长，因此这种结构广泛的被采用。嵌块式凹模顾名思义是由两件组成，通过固定板装在凹模的镶块上，镶块采用的结构一般用圆形或者矩形，其特点与拼合式的凹模一样，为了方便调整其间隙并对模具进行维修，嵌块与固定板之间采用过渡配合装在一起，配合的公差为H7/m6，固定板下面再增加一个垫板，通过螺钉进行连接，这样凹模构成了一个整体结构形式。根据凹模厚度的计算公式:(15mm) （3.10）可以计算出所需的凹模的厚度,其中=46.67mm,查表3.3，得=0.4,故：= 0.446.67mm 18.67mm凹模厚度应适当增加,可取= 20mm。 表3.3 系数K的数值 （mm） 凹模孔的最大宽度b材料的厚度t11336K50501001002000.30.40.20.30.150.20.350.50.220.350.120.220.450.60.300.450.220.3注：本表摘自冲压工艺与模具设计P47 表2-19根据公式:C=(1.52) （3.11）= 3040mm,综合考虑取C=40mm。凹模的刃口尺寸需要根据凸模上的尺寸进行计算，本次设计的模具的凹模尺寸设计为120mmx200mm。根据常用的模具材料选用凹模的材质为Cr12，凹模热处理后的硬度范围在60HRC-64HRC，如图3.2所示为凹模的设计。图3.2 凹模的设计3.3.2 凸模固定板的设计根据凸模固定板的厚度公式：冲孔凸模和落料凸模通过台阶挂台和凸模固定板进行固定且装配后磨平，并通过垫板将其压稳。根据常用的模具材料选用凸模的材质为Cr12，凸模热处理后的硬度范围在58HRC-62HRC，如图3.3所示为凸模固定板的设计。图3.3 凸模固定板的设计3.3.3 垫板的选用与厚度由于要加工的地方较多，上模板的大部分都被挖空，因此必须采用垫板，而且垫板承受较大凸模压力时，垫板的厚度也必须相应的增加。综合各种因素，可分别选用凸模垫板厚度H=15mm。 3.3.4 卸料机构的设计卸料机构主要是在凸模上将条料卸下来，而且卸料机构可以用来压料防止冲压时发生变形，可以对物料进行导向并且对凸模起到保护作用，卸料装置可以分为两种，一种是刚性卸料，另外一种是弹性卸料，弹性卸料的主要功能就是在冲压前将带料进行压紧，冲压完毕后平稳的将料卸掉。在扇形齿板的级进模的设计中，本设计采用的卸料机构为弹性卸料，利用弹性卸料具有的卸料和压料的两个作用，常用在零件厚度比较薄的材质上，这样可以提高零件的平整度，零件在进行弯曲的时候，这种卸料方式也可以对条料起到防止移动的作用，弹簧卸料机构的卸料的力是通过四角处橡胶弹簧提供的弹力，当上模往上工作时，卸料板会将条料往下推，只有上模移动到一定的距离时卸料板将条料松开，这样就完成了一个工序的成型，然后进行前进一个步距的距离进行下一个工序的冲制。前面计算的卸料力：=7.31kN卸料装置初定4根弹簧,则每根弹簧分担的卸料力为:根据预压力和模具结构尺寸,由冲压模具标准件选用与设计指南P150表6-3中可选序号2329的弹簧检验是否满足:其中= 10mm,= 10%20%,由冲压模具标准件选用与设计指南P150及负荷行程曲线,可得下列表3.3有关数据：表3.3 弹簧相关参数弹簧序号=-=+ +(=5)234031.18.9511.524503713814.5256347.215.8915.5268061.218.81117.52710078.221.812.51928125100.324.71420.529150122.527.515.522故选取24号弹簧,外径D=20mm,钢丝直径d=11mm,自由状态下高度=50mm。弹簧的装配高度=-=35mm。3.4 冲裁间隙的确定由于模具使用过程中会导致间隙增大，在设计和制造时我们采取的间隙值应当为最小值。查冲压手册可知电工纯铁的材料性能与10钢相似所以查表3-4得出双面间隙最小值，最大双面间隙表3.4 初始双面间隙、材料厚度/08、10、3509M2、Q235Q34540、5065小于0.5极小间隙1.00.0100.140.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.3202.00.2460.3600.2460.3600.2460.3603.5 刃口尺寸的计算3.5.1 刃口尺寸的计算刃口计算的方法有分开加工法和配做加工法，在产品要求不高的时候选择分开加工的方法，对于冲件外形复杂精度较高时采用配做加工，由于本设计的弯板精度不高，因此选用分开加工的方法。图3.4 零件落料冲孔尺寸示意图3.5.2凸凹模刃口尺寸的确定凸凹模的刃口尺寸对冲裁件的尺寸精度有较大影响，而且刃口尺寸的精度影响着间隙的大小，还会对模具的制造成本和寿命有影响，因此对凸模和凹模刃的计算是模具设计过程中不可缺少的一项工作，对凸模和凹模刃口的计算依据如下：（1）凸模的外径要与孔的直径相同，这个即是冲裁变形的规律；（2）根据孔的尺寸精度；（3）凸模与孔之间的配合间隙；（4）凸模与孔之间的磨损；（5）凸模的加工方式。因而，在计算刃口尺寸时应按照以下原则进行： 1）凹模的尺寸要通过落料的尺寸来计算，凸模的尺寸需要通过冲孔的尺寸来计算;2）计算凸凹模的尺寸时需要考虑到凸凹模的磨损问题，在计算刃口尺寸时在凸凹模的刃口尺寸磨损增加后，刃口的公称尺寸选择公差最小的一个数值，相反的条件下，就应该取公差数值较大的一个； 3）计算凸凹模的刃口尺寸可以冲出零件的尺寸符合要求，对模具的寿命有一定的保证；4）便于对模具的生产加工以及维护并且可以降低模具的费用；对冲模的加工主要是对凸模和凹模的刃口尺寸进行控制，因为它们根据不同的结构加工方法也不同，不同的加工方法其凹模和凸模的刃口尺寸计算方法也不一样，凸模和凹模计算方法基本上可以分为两类，分别为先后加工法和配合加工法，下面对它们进行介绍。（1）分别加工法分别对凸模和凹模进行加工，这种加工的方式只适合与对冲压件为圆形或者结构简单的零件，利用这种方法加工的凸模和凹模具有互换性，这种方法加工的精度较高，为了保证间隙合理，凸凹模的公差选用较小的公差，这样会造成模具的加工困难增加制造成本。（2）配合加工法配合加工法一般用于冲裁件外形复杂或者板厚较薄的模具上，为了确保凸凹模之间有一定的间隙，可以采用配合加工的方法，这种方法是将一件加工好的工件作为样板件，将样板件作为标准去加工另外一个零件，这样可以保证它们之间的间隙，此种加工的特点是可以保证模具中的凸模和凹模的间隙，在加工基准件的同时将模具的公差适当的放宽点，这样也使得加工更加的容易，基准件上只需要标注尺寸的公差，然后配合件只需要标注好基本的尺寸并标明配合件的间隙尺寸。采用凸模和凹模分开加工的，采用这种方法，要分别标注凸模和凹模刃口尺寸与制造公差，为了保证间隙值必须满足式：查冲压手册可知，校核间隙：满足+条件 ，因此间隙的取值满足要求。 冲孔时首先确定凸模刃口尺寸。由于基准件凸模的刃口尺寸在磨损减小，因此应使用凸模的基本尺寸接近工件的最大极限尺寸，凸模制造去负偏差，凹模去正偏差，-磨损系数查冲压手册x=0.5，-工件公差按IT12级选取.冲孔（3.6mm） 查标准公差表表知=0.12冲M2.5螺丝底孔（2mm） 查标准公差表表知=0.1落料尺寸10mm由零件图知=0.1落料尺寸12mm由零件图知=0.1落料尺寸16mm由零件图知=0.1落料尺寸1.4mm 中心距尺寸 尺寸 尺寸 尺寸 3.6 弯曲模具尺寸的计算U形件凸、凹模的单面间隙值一般可按下式计算：；式中： ，其值按表3-2选取。表3-2 间隙系数C值（单位mm）当工件精度要求较高时，间隙值应适当减小，可以取Z/2=t。查冲压手册板料厚度的正偏差为 由公式可得：3.7 本章小结本章节主要介绍各方面的计算，包括各种力的计算和各个工作零部件的尺寸的计算。为下面的零部件的选用提供了数据上的依据。第四章 轭铁零件连续模的零部件设计与选用4.1 模具主要零部件的设计本次设计的级进模有8个工位，包括两个空工位，设计的步距大小为13.3mm，模具的最大长度为200mm，模具的装配图如图4.2所示。4.1.1 冲裁凸、凹模的设计凹模的主要的加工方式采用线切割，线切割的加工精度高，可以对异型孔或者结构复杂的形状进行加工，本设计采用的凹模的材料为Cr12，淬火处理，硬度为HRC6064。凹模的结构形式主要有两种，分别为圆形和矩形，矩形结构主要用在级进模中，如图4.1所示为凹模的6种结构形式，本设计采用b型的结构。图4.1 凹模的结构形式4.1.2 卸料板的设计设计的级进模中采用弹性卸料的方式进行卸料，弹性卸料包括卸料板和压板，卸料板上设计有固定螺钉用的孔，数量为4个，导向螺钉的尺寸为10mm，长度为70mm，并且有凸模孔与凸模进行配合，配合公差为H7/f6，卸料板完成落料冲孔工序后，在弹簧的作用下将条料从凸模上推出，可以进行卸料，通过螺钉进行固定，而且螺钉也起到一个定距的作用。4.2 模架的设计多工位级进模选择模架精度,主要根据模具的配合精度、冲裁间隙和模具复杂程度。模具冲裁间隙小于0.05mm时,采用过盈导向模架。本模具采用上述模架。 上模座: 140mm 200mm 40mm 材质为HT200 下模座: 140mm 200mm 45mm 材质为HT2004.3 冲床选用4.3.1 冲压设备的选择依据在模具的设计过程中冲压机的选用是一项重要的工作，选择合适的冲压机可以延长模具的寿命， 冲压机主要选择的依据还是依据冲压力的大小以及模具的结构大小，而且冲压机的压力要足够大这样可以保证冲压机的刚度并且可以提高冲压机的寿命。4.3.2 压力机的选择选择的设备需要考虑零件的尺寸大小、模具的尺寸大小和工艺产生的变形力，选用的设备需要考虑下面三个参数：（1）压力机的行程是为了保证坯料容易放进和取出来，比如对拉伸工序需要压力机的行程大小必须要大于2倍的零件的高度，即是公式为S2h（式中h为零件的高度）；（2）压力机的工作台的外形尺寸必须要大于模具的外形尺寸，这样可以确保模具的安装，如果压力机的工作台尺寸过大会使得工作台的受力不均匀，对于吨位较大的压力机在滑块上应该设计有燕尾槽，这样可以对模具进行固定，而在开式的压力机的滑块上一般设计有模柄孔，主要采用两件哈夫式夹紧。（3）闭合高度也是压力机需要进行校核计算的一个参数，它表示冲压机可以冲压的高度的范围，压力机的最大的闭合高度要比模具的最大的闭合高度要大，否则不能进行正常工作，可以通过下面的公式来进行计算。-5mmH+10mm如果压力机的最大闭合的高度尺寸大于模具的闭合高度，这样会导致模具不能正常的进行工作，如果相反，可以在压力机上增加垫板。选择合理的吨位需要根据零件所受的压力产生的变形来进行选择，压力机的名义的压力要比零件的变形力要大。根据总的冲压力=225.89KN,可选用J23-40压力机，但还必须同时考虑冲床工作台面尺寸，模具闭合高度等因素,并结合现有设备,最终选用J23-40开式双柱可倾冲床,并在工作台面上备制垫块。其主要工艺参数如下：公称压力：400KN滑块行程：100mm行程次数： 54次分最大闭合高度： 260mm封闭高度调节量： 80mm工作台尺寸（前后左右）： 630mm 390mm模柄孔尺寸（直径深度）：4.4 模具的总体结构设计有了上述各步计算所得的数据及确定的工艺方案,便可以对模具进行总体设计,如图装配图4.2所示。 图4.2 模具装配示意图 从结构图初算出闭合高度: =(40+15+20+15+25+1.5+25+45) mm=191.5mm根据凹模的外形尺寸,确定下模板的外形尺寸为:140mm200mm。4.5 本章小结本章节对模具的主要零件凸凹模和卸料板进行结构的设计，并对模架和压力机进行了选择，确定了整体的装配图设计，最终完成了模具的设计。第五章 压力机的校核5.1 公称压力 根据公称压力的选取压力机公称压力大于1.4F总,所以压力得以校核;5.2 滑块行程 滑块行程应保证坯料能顺利地放入模具和冲压能顺利地从模具中取出.对于落料以及切边模具这里只是材料的厚度t=1.5mm,卸料板的行程H=10mm,及凸模冲入凹模的最大深度8mm,即S1=1.5+10+8=19.5mmS=100mm,所以得以校核.5.3