托架冲压工艺及模具设计

托架冲压工艺及模具设计摘 要：本次毕业设计介绍了一种采用成形和分离两大工序组合而形成的一套倒装复合模具。通过对产品进行综合工艺分析，该模具选用了先弯曲、再落料、后冲孔的三道基本工序。在冲床的一次行程中、同一工位上完成这三种冲压工序，使产品一次成型，从而简化了模具结构。该模具结构采用了弹性卸料和顶出件装置，以确保制件的平整度。 关键词：复合膜； 结构特点； 冲裁力 The Design of the Bracket Blanking DieAbstract： The compound stamping die combined the shaping and cutting process.The bending,blanking and puching processes can be finished in the same die position in one press stroke,the product is shaped at one time,thus productivity is enhanced,the construction of blanking die is simplified.The blanking die adopts the spring pushing and ejecting devices which can insure the smootheness of the part.Key words：Composite die ; Structure characteristics ; Cutting force ; 1 前言 在现代工业生产中，模具是重要的工艺装备之一，它在锻造、铸造、冲压、塑料、橡胶、玻璃、粉末冶金、陶瓷制品等生产行列中得到了广泛的应用。本次毕业设计的“托架冲压工艺及模具设计”选题来源于生产实际现场，具有较强的实际应用和研究价值。冲压模具，是在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。我们所说的冷冲压，是在温室下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法，是机械制造中的先进加工方法之一。冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具的设计和制造有直接关系。没有高水平的模具，就没有高水平的产品，模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通信等产品中，60%-80%的零部件都要依靠模具成型。模具制造的质量将直接影响产品性能水平的高低，在大批量生产背景下，模具的设计有重大意义1。1.1 国内外研究现状 如今，我国已经成为了一个模具制造大国，已具备朝着制造业强国迈进的基础条件。但是与先进工业国家相比，我国模具制造业的竞争力还不够强。比如：科技创新能力较弱，某些基础元件和软件仍没有摆脱受制于人的局面；产品结构总体上处于全球模具产业链的中低端、缺乏品牌效应，企业结构的规模小、效率低。随着工业发展水平的不断提高，工业产品更新速度加快，对模具的要求越来越高，尽管改革开放以来，模具工业有了较大发展，但无论是数量上还是质量上都满足不了国内市场的需要。造成产需矛盾突出的原因，一是专业化、标准化程度低，除少量标准件外购外，大部分工作量均需模具厂去完成。加工企业管理的体制上的约束，造成模具制造周期长，不能适应市场要求。二是设计和工艺技术落后，如模具CAD/CAM技术采用不普遍，加工设备数控化率低等，亦造成模具生产效率不高、周期长。这与我国制造业发展的要求相比差距还很大。 为了推进社会主义现代化建设，适应国民经济各部门发展的需要，模具工业需要进行进一步技术结构和加速国产化。因此，应立足国情，着重发展模具行业中的关键、共性技术，不断加大新技术的开发和推广应用力度，不断提高行业的自主创新能力，用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平，积极采用高新技术和先进适用技术来提高行业的总体水平，使我国模具行业向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展，推动我国模具工业技术进步再上新台阶，将是我国模具行业发展的一个重要任务2。1.2 此次设计的主要内容及目的研究目的：“托架冲压工艺及模具设计”选题来源于生产实际现场。具有较强的实际应用价值。该课题能较好的让学生综合运用大学所学课程加以解决。通过此设计，可以达到：培养学生正确的设计思想与设计方法，敢于创造革新；培养学生综合、灵活应用所学知识去分析研究和解决工程设计中遇到的一些工程技术问题；进一步提高学生调查研究、设计计算、理论分析、查阅资料及绘制图样等各方面的基本技能2。研究内容：(1) 托架的工艺性分析(2) 冲压模具总体结构设计(3) 冲压模具工艺与设计计算(4) 模具的总装图与零件图设计与计算研究方法：工厂实习-收集资料-归纳分析-确定工艺方案-模具的设计计算-校核（影响加工质量的因素及主要对策）-指定模具总装图-绘制总装图、零件图-编写说明书3。2 工艺分析及工艺方案的确定托架式某通用机械上的一种零件，如图1所示。制件的材料选用优质碳素结构钢08冷轧钢板，厚度为1mm，用冲压方法完成零件加工。图1 托架零件图Fig.1 Bracket parts drawing2.1 冲压、弯曲件工艺分析该制件形状简单，结构对称，尺寸适中，除孔中心距13mm和孔径46有公差要求外其余尺寸为IT12级精度。另外考虑到制件的利用率，避免造成大量的浪费现象，因此，制件4个孔的公差均为IT9级且不允许变形。托架制件的材料选用优质碳素结构钢08冷轧钢板。托架制件弯曲部分形状左右对称，因此毛坯受力均衡，不产生滑动。该制件的生产采用弯曲、落料、冲孔三道基本工序，生产批量大，而且弯曲半径大于最小弯曲半径，根据最小弯曲半径的计算公式得：0.8t=0.81=0.81mm。因此可以用冷冲压加工成型。但在加工时，应避免弯曲部分的回弹4。2.2 冲压件最佳工艺方案的确定根据制件的工艺性分析，其基本工序有弯曲、落料、冲孔三种。根据不同的生产批量，可以有以下3种工艺方案：（1）弯曲落料冲孔单工序模；（2）弯曲落料冲孔复合冲压，采用复合膜生产；（3）弯曲落料冲孔连续冲压，采用级进模生产。 方案（1）属于单工序冲压，模具结构简单。但需要三道工序三套模具（即弯曲模、落料模、冲孔模），由于采用单工序模，模具制造简单，维修方便，生产率低，工件精度低，不适合大批量生产，难以满足该制件的批量生产要求。方案（3）只需要一套模具，生产效率高，级进模具有操作安全的显著特点，模具强度较高，寿命较长。使用级进模便于冲压生产自动化，可以采用高速压力机生产。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，较难保证内、外形相对位置的一致性。一般适用于大批量生产小型零件。但模具结构复杂且尺寸大，精度不是太高，而且模具制造困难。方案（2）也只需要一套模具，在冲床的一次行程中，在同一工位上完成这三种冲压工序，使产品一次成型，节省制造成本，生产效率高，精度比级进模高且结构尺寸不是很大。尽管模具结构比方案（1）复杂，但由于尺寸不是很大，且由于制件的几何形状对称，模具制造并不困难。另外，考虑到制件板料容易窜动，为保证制件精神，采用先弯曲、后落料、再冲孔的复合冲裁方法，综合考虑选择方案（2）4。3 模具结构3.1 模具工作原理图及立体图 如图2所示为一副弯曲、落料、冲孔倒装复合冲裁模的结构。托架冲裁模的工作原理：冲模开始工作是，上、下模在压力机作用下分开，将条料放在卸料版24上并通过定位销5定位，待上模在压力机滑块作用下下降时，上模中的弯曲凸模17首先接触条料，继续加压时，弯曲凸模17与凸凹模3开始对调料进行弯曲冲裁，上模继续下降，在即将完成弯曲后凸凹模3的外缘与落料凹模15作用进行落料，同时使橡胶能够承受弯曲力的作用，上模继续下降，由固定在凸模固定板14上的冲头22对冲裁件进行冲孔，废料从凸凹模3中的落料孔中排出。待上模在压力机滑块作用下回升时，打杆10通过上顶杆6下移顶出工件，同时安装在下模座中的下顶杆18在弹簧力的作用下向上顶起，拿出制品，卸料版24及条料又恢复到原来的位置，准备下一冲程的冲裁，图3为模具立体图（通过PRO/E绘制）5。1.下模座2. 凸凹模固定板3.凸凹模4.橡胶5.定位销6.上顶杆7.导柱8.导套9.凸模橡胶10.打杆11.模柄12.上模座13.垫板14.凸模固定板15.落料凹模16.落料凸模固定销17.弯曲凸模18.下顶杆19.下模垫板20.凸凹模固定销21.圆柱螺旋压缩弹簧22.冲孔凸模23.内六角螺钉24.卸料版25.卸料螺钉26.内六角螺钉图2 装配图Fig Assembly drawings图3 托架冲压裁模的立体图Fig3 Bracket of stamping die drawing3.2 装配要点（1）按照装配过程安装，先装上模，然后装下模。（2）上模座、上模垫板、落料凹模和凸模固定板上的销钉孔在调整完凸、凹模间隙均匀后一起配作；同理，下模的销钉孔在下模、下模垫板和凸、凹模固定板配合后配作。（3）装卸料板前先把挡料销装入，使其保证过盈配合。（4）冲孔凸模装在凸模固定板以后，应将冲孔凸模底部高出凸模固定板的部分磨平6。3.3 装配过程（1）检查零件及组件：检查冲模各零件及组件是否符合样图要求，并检查凸凹模间隙的均匀程度，各辅助零件是否配齐。 （2）装配上模：（a）先把导柱7的导套8装在上模上面，再装模柄11，并把模柄端面突出部分磨平；（b）把冲孔凸模22装在固定板14上然后装上橡胶9及弯曲凸模17装在固定板上，然后装上橡胶4及弯曲凸模17并调节间隙及中心直线度以及磨平端面；（c）最后把上模座12、垫板13、固定板14、落料凹模15装在一起，完成后把销钉16装入定位，螺钉23拧紧。（d）完成后装上打杆10并调整间隙。 （3）装配下模：上模装配完成后，下模座根据上模座来装：（a）把凸凹模3（凸凹模已装上下顶杆）装入凸凹模固定板14中，磨平底面；（b）把凸凹模固定板2和下模垫板19（垫板13内装入弹簧21）找正位置后一起安装在下模座1上；（c）下模座1、凸凹模固定板2、下模垫板19、橡胶4和卸料版24合在一起配合，间隙调试完毕后打入销钉20并拧紧螺钉26。（4）整体装配：上模与下模都装好以后，要进行上模与下模和在一起整体的装配，使导柱可靠地固定在下模座上，弯曲凸模与凸凹模及各刃口间隙均匀，各配合精度达到图纸规定的要求7。（5）试冲与调整：切纸试冲；装机试冲。4 排样4.1 搭边值的确定根据产品外形，宽度方向没有特殊尺寸要求，可以采用少废料排样，即沿冲件部分外形切断或冲裁，只在冲件之间或者冲件与条料侧边之间留有搭边，因受裁剪条料质量和定位误差的影响，其冲件质量稍差，同时边缘毛刺被凸模带入间隙也影响模具寿命，但材料利用率稍高，冲模结构简单。选用只在冲件之间有搭边，为了补偿剪板误差与定位误差，增加条料的刚度，方便送料选用直排，因为这样既简便又不会浪费材料。因为本次设计采用单工序的冲裁方案，即弯曲、落料、冲孔三道工序完成，落料的排样图采用有搭边的直排。查冷冲压模具设计与制造表2.8冲裁件金属材料的搭边值，得a=1.5mm。4.2 条料宽度与导料板间距离计算4.2.1 毛坯尺寸 板料弯曲变形中性层曲率半径p=R+Kt=1+0.321=1.32 （1）查冷冲压模具设计与制造表3.2 中性层位置因数K与R/t比值关系式中：P中性层半径，mm： R弯曲半径，mm； K中性层位置因数； t材料厚度，mm。弯曲部分弧线长：L=4(R+Kt)/180=4901.32/180=8.29mm （2）弯曲件展开长度：直线段长+弧线长=48+8.29=56.29mm （3）采用同侧导料销定位的条料宽度B=26+2a=29mm （4） 进距h=56.29+1.5=57.79mm，取为58mm，故毛坯尺寸为5826mm一个进距内冲裁件的数目n=1mm 计算冲裁件的面积A=56.2926=1463.54mm （5）一个进距的材料利用率 8 （6）公式中：A冲裁面积（包括内形结构废料），mm； n一个近距内冲裁件数目； b条料宽度，mm； h进距，mm。查冲压成形工艺与模具设计P127 表4-7 毛坯展开长度的计算公式得毛坯展开长为57mm；L=a+2b+2c+t8。 （7）图4 毛坯图Fig4 Blank figure图5 排样图Fig5 Arrangement figure5 冲压力的计算落料力： =2(57+26)1450=74.70(KN) （8）式中查实用冲压技术手册P329，表8-49 机械性能得=330450MPa。 冲孔力： =234450=33.91(KN) （9）卸料力：=0.0533.91=1.70(KN) （10）推件力：=60.0574.70=22.41(KN) 根据文献2。 （11）式中：查冷冲压模具设计与制造P18表2.10 之值取为0.056 弯曲力的计算6.1 自由弯曲的弯曲力计算 影响弯曲力的因素有很多，若要进行精确的计算式复杂的，这里只是进行大略的计算，不考虑校平弯曲力是指工件完成预定弯曲时需要压力机所施加的压力。弯曲力不仅与材料品种、板料厚度、弯曲几何参数有关，还与弯曲凸、凹模间隙大小等因素有关。U形件计算公式为： 9 =5.32（KN） （12）式中：自由弯曲力（冲压行程结束，尚未进行校正弯曲时的压力），N；B弯曲件宽度，mm； t弯曲件材料厚度，mm； R弯曲内半径，mm； 材料抗拉强度，MPa；K安全因数，一般取K=1.3。6.2 校正弯曲的弯曲力计算F=qA=254026=26（KN）式中：校正力，N；q单位校正力，MPa，A工件被校正部分的投影面积，mm其中q，查冷冲压模具设计与制造P99表3.3 单位校正力q，取为25t/mm6.3 弯曲时压力机的压力 弯曲时压力机的压力是自由弯曲力与校正弯曲力之和，即FF1=F2式中：F压力机的压力，N。 校正弯曲时，由于校正力比自由弯曲力大得多，故 可以忽略，而 的大小取决于压力机的调整10。 总冲压力 =74.70+33.91+1.70+22.41+5.32=138.04(KN) （13）7 计算模具的压力中心 因为本次所设计加工的零件为对称矩形件,其加工方式为弯曲、落料、冲孔一步完成,且精度为IT13级,为了模具设计和模具制造方便,压力中心就设计与制件中心即:凹模板中心11。由教材知工件压力中心计算公式如下： （14）将中心取为O点建立工件坐标系，根据零件尺寸可以看出，工件形状对称，则冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心，即8 计算落料凹凸模刃口尺寸，并确定其制造公差8.1 重要性： 凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影响冲裁件的尺寸精度。模具的合理间隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差来保证。 8.2 刃口尺寸计算原则（1）冲裁件断面都带有锥度。光亮带是测量和使用部位，落料件的光亮带处于大端尺寸，冲孔件的光亮带处于小端尺寸；且落料件的大端（光面）尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸。凸模轮廓越磨越小，凹模轮廓越磨越大，结果使间隙越用越大。（2）设计落料模先确定凹模刃口尺寸。以凹模为基准，间隙取在凸模上，即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得。设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸。以凸模为基准，间隙取在凹模上，冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。根据冲模在使用过程中的磨损规律，设计落料模时，凹模基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则取接近或等于工件孔的最大极限尺寸。模具磨损预留量与工件制造精度有关12。 （3）冲裁（设计）间隙一般选用最小合理间隙值（Zmin），选择模具刃口制造公差时，要考虑工件精度与模具精度的关系，即要保证工件的精度要求，又要保证有合理的间隙值。工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应按“入体”原则标注为单向公差。但对于磨损后无变化的尺寸，一般标注双向偏差12。 查冷冲压模具设计与制造P21表2.12 落料、冲孔模刃口始用间隙，得间隙值Zmin=0.13mm，Zmax=0.16mm；查冷冲压模具设计与制造P27表2.17 模损系数=0.75。8.3 落料凹模板尺寸计算 凹模的外形尺寸是指凹模的厚度H、长度A与宽度B（合形凹模）或厚度H与外径D（圆形凹模）。凹模板的厚度直接关系到模具的使用。厚度过小，影响凹模的强度和刚度；厚度过大，会使模具的体积和闭合高度增大，从而增大模具的质量。长度与狂度的选择直接与厚度有关，同时也是选择模架外形尺寸的依据。确定凹模外形尺寸的方法有多种。通常都是根据零件的材料厚度和排样图所确定的凹模型孔壁间最大距离为依据，来求凹模的外形尺寸13。 凹模厚度：H=Kb （H8mm）式中：b垂直送料方向凹模型孔壁间最大距离，mm；K由b和材料厚度t决定的凹模厚度系数，查冷冲压模具设计与制造P53表2.20 凹模厚度系数K值，取为0.4。H=0.440=16mm （15）凹模边壁厚：C(23) 16=（3248）mm 取为C=45mm （16）凹模板边长：L=B+2C=40+245=130mm （17）垂直于送料方向的凹模宽度B为：B=b+（2.54.0）H =40+416 =104mm （18）故确定凹模板外形尺寸为：14012518（mm）。查冷冲模设计手册P631，表14-6矩形和圆形凹模外形尺寸，取标准为14012516（mm）。校核凹模的外形尺寸已经接近标准尺寸，不用再进行强度和刚度的校核计算14。表1 刃口尺寸计算Table1 Blade size calculation基本尺寸及分类冲裁间隙磨损系数计算公式制造公差计算结果落料凹模=40Zmin=0.13Zmax=0.16Zmax-Zmin=0.03mm制件精度为：IT12级，故x=0.75Dd=(Dmax-x)Dd=39.75mm，凸模尺寸按凹模尺寸配作，保证双面间隙在0.030.13mm之间=26Dd=26.95R2同上Dd=(Dmax-x)Dd=21.97冲孔凸模d=6同上制件精度为：IT9级，故x=0.5Dd=(Dmax-x)Ldp=6.02相应凹模尺寸按凸模刃口尺寸配作，保证双面间隙在0.030.13mm之间孔心距 =13同上制件精度为：IT11级，故x=0.75Bj=(Bmin+x) LLp=13.75孔心距=30同上x=0.75同上Lp=30.758.4 落料凸模尺寸计算落料凸模长度：L=h1+h2+h=16+10+24=50（mm）式中：h1落料凸模固定板厚度； h2弹性卸料版厚度； h 增加长度。落料凸模内外刃口间隙壁厚校核：根据冲裁件结构，落料凸模内外刃口最小壁厚为7mm，查实用冲压技术手册 P228，表7.6 凸凹模最小壁厚，可知，该壁厚为5.0mm，故该落料凸模侧壁强度能够达到要求。使用落料凸模固定板固定。根据文献3。8.5 冲孔凸模尺寸计算 凸模长度L=h1+h2+h3=16+12+14=42mm式中：h1凸模固定板厚； h2空心垫板厚； h3凹模板厚。凸模强度校核：由于此凸模不属于细长杆，所以强度能达到要求；使用凸模固定板固定。8.6 回弹量的计算塑性弯曲时伴随有弹性变形，当外载荷去除后，塑性变形保留下来，而弹性变形会完全消失，使弯曲件的形状和尺寸发生变化而与模具尺寸不一致，这种现象叫回弹。弯曲过程并不完全是材料的塑性变形过程，其弯曲部位还存在着弹性变形，弯曲后零件的形状因为回弹而与模具的形状不完全一致。回弹的大小通常用角度回弹量和曲率回弹量来表示。角度回弹是指模具在闭合状态时工件弯曲角与从模具中取出后工件的实际角度之差，即=-；曲率回弹量是指模具处于闭合状态时压在模具中工件的曲率半径与从模具中取出后工件的实际曲率半径之差，即=-； 当要求工件的弯曲圆角半径为R时，可根据材料的有关参数，用下面的公式计算回弹补偿是弯曲凸模的圆角半径R。只有当晚去工件的圆角半径R为板料厚度t的5倍以上时，计算才近似正确14。 （19）式中：R、R弯曲件、弯曲凸模圆角半径，mm； 材料屈服极限，MPa； t板料厚度，mm； E材料弹性模量，MPa。 当R（58）t时，工件的弯曲半径一般变化不大，只考虑角度回弹。角度回弹量可参考经验数值，（如冷冲压模具设计与制造P102表3.5U形弯曲回弹角）。 当弯曲件的弯曲圆角半径较小但不小于工件材料所允许的最小弯曲半径时，可取r=r（rr），r=0.6t=0.61=0.6mm。故凸模圆角半径r可取弯曲件的内弯曲半径r=1mm。根据文献2。 （20）8.6.1 凹模圆角半径凹模圆角半径r一般按照材料厚度t来选取。t4mm r=2t 工件的厚度为1mm，故，凹模圆角半径r=3t=3mm8.6.2 凸凹模间隙 弯曲U形件时必须要选择适当的凸、凹模间隙。间隙的大小对于工件质量和弯曲力有很大影响。间隙越小，弯曲力越大。间隙过小会使工件壁变薄，降低凹模寿命；间隙过大，则回弹较大，会降低工件精度。间隙值根据材料的种类、厚度以及弯曲件的高度和宽度（即弯曲曲线的长度）而按下式确定15。Z/2= t（1+n）=1（1+0.05）=1.05mm （21）式中：Z/2凸、凹模的单面间隙，mm； t材料的最小厚度，mm； n因数，与弯曲件高度H的弯曲线长度B有关； 查冷冲压模具设计与制造P104 表3.6 因数n值，取为n=0.05。8.6.3 凹模工作部分深度 凹模深度要适当，若过小，毛坯两边自由部分太多，弯曲件回弹大，不平直；若过大，凹模必然增大，消耗模具钢材多，且需要压力机油较大的工作行程。此弯曲件高度L=10mm，t=1mm，对照查冷冲压模具设计与制造P105 表3.8 凹模圆角半径与凹模深度，可取凹模工作部分深度h=10mm。8.6.4 凸凹模横向尺寸及公差根据产品零件得知工件标注内尺寸，故设计图凹模时应以凸模为设计基准，间隙取在凹模上。凸模横向尺寸： L=（L+K1）=（20+0.320.25）=20.08 （22）凹模横向尺寸： L=（L+Z） =（20+11）=21 （23）式中：L、L凸、凹模横向尺寸，mm； Z双边间隙，mm； 弯曲件的尺寸公差，mm；按照IT12级选取，故=0.25。9 估算凹模外形尺寸、选用模架垫板的作用是承受并扩散凸模传递的压力,以防止模座被挤压损伤,因此在与模座接触面之间加上一块淬硬磨平的垫板.垫板的外形尺寸与凸模固定板相同,厚度可取310mm,这里设计时,根据GB2865.2-81选取规格为LBH=1401258（mm），T8A钢16。凸模固定板的外形尺寸与凸模的外形尺寸一致,厚度为16mm,根据核准选取板的规格为 LBH=140X125X16(mm); 45钢：落料凸模固定板（GB2858.5-81）LBH=14012514(mm); 45钢；下垫板（GB2858.6-81） LBH=1401258(mm); T8A钢；空心垫板（GB2858.6-81） LBH=14012512(mm); 45钢；卸料版（GB2858.6-81） LBH=14012510(mm); 45钢；后侧导柱140125140180mm模架型式GB/T2851.3-1990上模座：14012535（mm） 后侧导柱上模座按GB/T2855.5-1990选用；下模座：14012540（mm） 后侧导柱下模座按GB/T2855.5-1990选用；导柱：22130（mm） A型导柱按GB/T2861.1-1990选用；导套：228028（mm） A型导套按GB/T2861.6-1990选用；10 压力机的选择总冲压力F总138.14KN；模具闭合高度 Hmax-5mm160Hmin+10mm；装模高度 hmax-5mm160hmin+10mm；可调节连杆，对压力机工作有利。如果模具闭合高度过小，可再加一块附加垫板，如果模具的闭合高度大于压力机的最大封闭高度时，模具就不能再压力机上使用。冲床工作台面和滑块体面尺寸；一般压力机台面应大于模具底座尺寸5070mm以上。根据总冲压力查冷冲压模具设计与制造P259表7.10开式可倾注压力机技术规格，初选压力机J23-16B型，开式双柱可倾注压力机，工作台面上备制垫块。根据冲裁工艺和冲裁结构计算，压力机的公称压力Fg必须大于冲压计算的总压力，即FgF0，所以取（J2316）型号的压力机。根据文献2，其主要参数，如表2所示。表2 压力机技术规格Table1 Press technical specifications型号 J11-3公称压力/KN160KN滑块行程/mm70mm 滑块行程次数/（次/min） 120次/mm 最大封闭高度/mm220mm 封闭高度调节量/mm45mm 滑块中心线至床身距离/mm250mm立柱距离/mm220mm工作台尺寸/mm前后400mm左右600mm 工作台孔尺寸/mm前后110mm左右220mm直径210mm 工作台板厚度/mm厚度50mm 模柄孔尺寸/mm直径40mm深度60mm可倾角（可倾式工作台压力机）/（）3511 压力机的校核11.1 冲裁模模具闭合高度的校核由压力机型号知Hmax=220mm M=45mm H1=12mmHmin=HmaxM=220-45=175mm (M为闭合高度调节量/mm,H1为垫板厚度/mm)根据公称压力选用压力机闭合高度 180Hm220, H垫=12mm因为 Hmin+10-H垫HHmax-5-H垫 178H204式中：Hmax、Hmin分别为压力机的最大、最小装模高度（）； Hm模具闭合高度为204。 所以选用的压力机闭合高度为204符合其闭合高度的要求17。11.2 工作台面的校核 由于我们所选用的压力机滑块的长宽为200180mm，其工作台面的 工作尺寸为 前后400，左右600，符合其工作台面的要求。12 其余模具标准零件的选用12.1 模座后侧导柱模座（上模座GB2855.5-81，下模座GB2855.6-81）查冷冲压模具设计与制造P270表7.30 后侧导柱模座尺寸19。上模座14012535 材料HT200 技术条件：按JB/T 8070-1995的规定。下模座 14012535 材料HT200 技术条件：按JB/T 8070-1995的规定。12.2 导柱查冷冲压模具设计与制造P283表7.33 A型导柱尺寸，取为：直径d=20mm，偏差为h5，长度L=130的A型导柱：导柱A22h5130 GB/T 2861.1-81。注：材料：20钢；热处理：渗碳深度0.81.2mm；硬度HRC5862；导柱直径偏差为h6时，其表面粗糙度Ra为0.2um；技术条件：按GB/T 2870-81 规定。图5 导柱Fig5 Guide pillar12.3 导套查冷冲压模具设计与制造P286表7.35 A型导套尺寸，取为：直径d=41mm，偏差为H6，长度L=70mm，H=28mm的A型导套：导套A22H67028 GB/T 2861.6-81。注：材料：20钢；热处理：渗碳深度0.81.2mm；硬度HRC5862；技术条件：按GB2870-81的规定。图6 导套Fig6 Guide sleeve12.4 模柄查冷冲压模具设计与制造P291表7.37 压入式模柄尺寸，取为：直径d=50mm，高度H=100mm的A型压入式模柄：模柄A50100 GB2862.1-81。注：材料：Q235钢；热处理：渗碳深度0.81.2mm；硬度HRC5862；技术条件：按GB2870-81的规定。图7 模柄Fig7 Die shank12.5 挡料销挡料销的主要作用是对材料起定位作用，它需要保证每次冲裁是所要的合理的搭边值。它是属于定位零件，在定位方面有很重要的地位，尤其是在冲裁模具中。挡料销有固定的，还有始用挡料的。始用挡料销是手动的，它可以辅助完成第一次冲模，从而使材料得到充分的利用，节约成本。挡料销和导正销、定位销、定位板等都属于定位零件，但它们的作用却是不通的。查冷冲压模具设计与制造P301表7.44 固定挡料销尺寸，取为：直径D=8mm，d=4mm，高度h=3mm的A型固定挡料销：挡料销 A843 GB2866.11-81。注：材料：45钢；热处理：硬度HRC4348；技术条件：按GB2870-81的规定。图8 挡料销Fig8 Block material pin12.6 带肩推杆查冷冲压模具设计与制造P311表7.54 带肩推杆尺寸，取为：直径d=16mm，长度L=130mm的A型带肩推杆：推杆 A16130 GB2867.1-81。注：材料：45钢；热处理：硬度HRC4348；技术条件：按GB2870-81的规定。图9 推杆Fig9 Push rod12.7 卸料螺钉查冷冲压模具设计与制造P317表7.30 卸料螺钉尺寸，取为：直径d=10mm，长度L=40mm的圆柱头内六角螺钉：卸料螺钉 1040 GB2867.6-81。注：材料：45钢；热处理：硬度HRC3540。图10 卸料螺钉Fig10 Stripper bolt12.8 螺钉查冷冲压模具设计与制造P318表7.31 螺钉尺寸，取为：螺钉： M1650 GB/T70-85 M2080 GB/T70-85 注：材料：45钢；热处理：硬度HRC3540。图11 螺钉Fig.11 UBK12.9 卸料弹簧每根弹簧上的工艺力： F=F/n=1.70/4=0.425（KN） 要求预紧力F。425N a+a=（2+1+10）=13mm查冲模技术P406图9.31 弹簧的特性线和弹簧的规格，取为：弹簧的直径D=20mm，弹簧丝的直径d=4mm，弹簧的自由长度L。=70mm；序号为16校核：预紧力取F。=780N时，预紧量a。=5mm，最大许用压缩量a=15.2mm，实际所需工艺行程a=2mm，取余量a=6mm，则a0+a+a=13mm：F0F/n aa0+a+a 符合要求。弹簧20470 JB/T 7187.6。材料：60Si2MnA；热处理硬度：4348HRC，弹簧两端并禁并磨平；技术条件：按JB/T 7653-1994的规定。13 结论 通过本次设计使我受益匪浅，我不但认识到自己专业知识严重缺乏，而且还认识到自己缺乏实际工作经验和设计经验。在当今工业生产中模具是最重要的工艺装备之一，它在锻造、铸造、冲压、塑料等各行各业的生产生产中得到了广泛的应用。由于采用模具进行生产能提高生产效率、节约原材料，降低成本。尽管我国的模具制造行业这些年来发展较快，模具的设计和制造水平也越来越高，但和国外发达国家相比，仍存在着很大的差距。通过设计过程中，我不但更深一层次掌握了模具设计的步骤、方法，更进一步掌握了一些关于模具设计的相关资料，在翻阅了很多资料的过程中，我深深认识到模具设计是一门高精密化、高效益的技术。但在设计过程中由于没有从事相关工作的经验和设计经验。所以存在着很多问题，通过指导老师耐心地指导，我的错误得到了及时的纠正。顺利完成本次毕业设计是我最大的动力，我会在以后的工作中、生活中更好地发挥自己的所长来回报自己的母校和栽培我的老师，也要虚心的向