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A0装配图.dwg
A3上垫板.dwg
A3下固定板.dwg
A3下垫板.dwg
A3凸模固定板.dwg
A3凹模.dwg
A3卸料板.dwg
A4冲中心孔凸模.dwg
A4冲小孔凸模.dwg
A4凸凹模.dwg
A4推件器.dwg
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设计说明书.doc
垫片冲裁模设计
摘 要
本文给出了垫片的结构，分析了垫片的成形工艺，并最终确定采用倒装式复合模进行加工，分析了所设计支架的成型工艺特点，包括工件的工艺分析、工序排样、工艺计算等。完成了复合模的总体概要设计、复合模详细设计、冲压设备的选择等工作，并且详细介绍了模具凸模、凹模、固定板、卸料装置、出件装置等零部件的设计方法。同时阐述了模具的工作过程以及凸模和凹模、凸模与卸料板间的装配间隙。
关键词：垫片冲裁模，垫片，成形工艺
目录
1 绪论 1
2 垫片的工艺分析 2
2.1 零件的分析 2
2.2 材料分析 2
2.3尺寸精度 3
3冲裁方案的确定 4
3.1 冲裁工艺方案的确定 4
3.2 冲裁工艺方法的选择 4
3.3 冲裁结构的选取 5
4 模具总体结构的确定 6
4.1 模具类型的选择 6
4.2 送料方式的选择 6
4.3 定位方式的选择 6
4.4 卸料、出件方式的选择 6
4.5 导向方式的选择 6
5 工艺参数计算 8
5.1 排样方式的选择 8
5.1.1 搭边值的确定 9
5.1.2 材料利用率的计算 11
5.2 冲压力的计算 12
5.2.1 总冲裁力的计算 12
5.2.2落料冲裁力的计算 12
5.2.3 卸料力、推件力的计算 12
5.2.4 总冲裁力P总 12
5.2.5 初选压力机 14
5.2.6 压力中心的确定 14
6 刃口尺寸计算 17
6.1 冲裁间隙的确定 17
6.2 刃口尺寸的计算及依据与法则 18
6.3 落料刃口尺寸的计算 20
6.4 冲50mm孔刃口尺寸计算 20
6.5 冲7mm孔刃口尺寸计算 20
7 主要零部件设计 22
7.1 凹模设计 22
7.1.1 凹模外形的确定 22
7.1.2 凹模刃口结构形式的选择 25
7.1.3 凹模精度与材料的确定 25
7.2 凸模的设计 25
7.2.1 凸模结构的确定 25
7.2.2冲小孔凸模的确定 26
7.2.3 冲中心孔凸模的确定 26
7.3凸凹模设计 27
7.3.1 凸凹模外形尺寸的确定 27
7.3.2 凸凹模壁厚的确定 27
7.3.3 凸凹模洞口类型的选取 28
7.3.4 凸凹模结构设计 29
7.3.5 凸凹模材料的选取 29
7.3.6 凸凹模精度的确定 30
7.4 卸料板的设计 30
7.4.1 卸料板外型设计 30
7.4.2 卸料板材料的选择 31
7.4.3 卸料板的结构设计 31
7.4.4 卸料板整体精度的确定 31
7.5 固定板的设计 31
7.6 卸料弹簧的设计 32
7.7 推件块、垫板、推板和推杆的设计 33
7.7.1 推件块的设计 33
7.7.2 垫板的设计 34
7.8 挡料销、导料销的选用 34
7.9 上下模座、模柄、打杆的选用 35
7.9.1 上下模座的选用 35
7.9.2 模柄的选用 35
7.9.3 打杆的选用 36
7.10 螺钉、销钉的选用 36
8 冲压设备的校核与选定 37
9 冲压设备的选用 38
10模具结构简述 39
11结论 40
参考文献 41
致谢 42
附录 43
- 内容简介：
-
垫片冲裁模设计 摘 要 本文给出了垫片的结构，分析了垫片的成形工艺，并 最终确定采用倒装式复合模进行加工， 分析了所设计支架的成型工艺特点，包括工件的工艺分析、工序排样、工艺计算 等 。完成了 复合 模的总体概要设计、复合模详细设计、冲压设备的选择等工作 ，并且 详细介绍了模具凸模、凹模、固定板、卸料装置、出件装置等零部件的设计方法。同时阐述了模具的工作过程以及凸模和凹模、凸模与卸料板间的装配间隙。 关键词： 垫片冲裁 模，垫片，成形工艺 I 目录 1 绪论 1 2 垫片的工艺分析 2 件的分析 2 料分析 2 3 3冲裁方案的确定 4 裁工艺方案的确定 4 裁工艺方法的选择 4 裁结构的选取 5 4 模具总体结构的确定 6 具类型的选择 6 料方式的选择 6 位方式的选择 6 料、出件方式的选择 6 向方式的选择 6 5 工艺参数计算 8 样方式的选择 8 边值的确定 9 料利用率的计算 11 压力的计算 12 冲裁力的计算 12 12 料力、推件力的计算 12 冲裁力 12 选压力机 14 力中心的确定 14 6 刃口尺寸计算 17 裁间隙的确定 17 口尺寸的计算及依据与法则 18 料刃口尺寸的计算 20 50 20 7 20 7 主要零部件设计 22 模设计 22 模外形的确定 22 模刃口结构形式的选择 25 模精度与材料的确 定 25 模的设计 25 模结构的确定 25 26 中心孔凸模的确定 26 27 凹模外形尺寸的确定 27 凹模壁厚的确定 27 凹模洞口类型的选取 28 凹模结构设计 29 凹模材料的选取 29 凹模精度的确定 30 料板的设计 30 料板外型设计 30 料板 材料的选择 31 料板的 结构设计 31 料板整体精度的确定 31 定板的设计 31 料弹簧的设计 32 件块、垫板、推板和推杆的设计 33 件块的设计 33 垫板的设计 34 料销、导料销的选用 34 下模座、模柄、打杆的选用 35 下模座的选用 35 柄的选用 35 杆的选用 36 钉、销钉的选用 36 8 冲压设备的校核与选定 37 9 冲压设备的选用 38 10模具结构简述 39 11结论 40 参考文献 41 致谢 42 附录 43 南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 1 1 绪论 随着 全球经济的发展，新的革命技术不断取得新的进展和突破，技术的飞跃发展已经成为推动世界经济增长的重要因素。市场经济的不断发展，促使工业产品越来越向多品种、小批量、高质量、低成本的方向发展，为了保持和加强产品在市场上的竞争力，产品的开发周期、生产周期越来越短，于是对模具的要求越来越苛刻。模具是一种技术密集，资金密集型的产品，在我国国民经济中的地位非常重要。 复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，板料的定位精度要求比级进模低，冲模的轮廓尺寸较小。倒装式复合模是冲压模具中的一种，其结构简单，又 可以直接利用压力机的打杆装置进行推件，卸件可靠，便于操作，并为机械化出件提供了有利条件，故应用十分广泛。 本次毕业设计的题目是垫片冲裁模设计，本说明书介绍了我此次毕业设计的设计思路，设计过程，包括垫片的工艺分析，尺寸计算，工艺方案的确定以及模具的整体结构设计等。通过本次毕业设计，我对三年来所学的专业知识又有了一个全新的认识和更加全面的了解，对复合模有了更深的理解，此次毕业设计业也是对我大学三年所学知识的一次全面检验，同时对我未来的工作实习打下了坚实的基础。 在此，希望各位老师对我的毕业设计提出宝贵的意见和指 导。 西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 2 2 垫片的工艺分析 图 2件图 件的分析 制件名称：垫片； 材料厚度： 2 年产量： 30 万件； 材料： 08 钢。 料分析 对 于冲压材料一般要求的力学性能是强度低 ， 塑性高 ， 表面质量和厚度公差符合国家要求。本零件选用的材料为 08 钢，属于优质碳素结构钢，其力学性能为：强度，硬度低，塑性好，非常适合冲裁加工，另外产品对于厚度与表面质量没有严格要求，所以尽量采用国家标准的板材，其冲裁出的产品表面质量和厚度公差就可以保证。 经上述分析，产品的材料性 能符合冷冲压加工要求。 西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 3 寸精度 查表 2知，各尺寸公差为 2准公差等级表 基本尺寸/准公差等级 于 至 Um 3 3 4 6 10 14 25 40 60 4 25 3 6 1 5 8 12 18 30 48 75 10 1 6 9 15 22 36 58 90 0 18 3 5 8 11 18 27 43 70 110 8 30 6 9 13 21 33 52 84 130 0 50 7 11 16 25 39 62 100 160 0 80 2 3 5 8 13 19 30 46 74 120 190 0 120 6 10 15 22 35 54 87 140 220 20 180 8 12 18 25 40 63 100 160 250 180 250 10 14 20 29 46 72 115 185 290 50 315 6 8 12 16 23 32 52 81 130 210 320 南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 4 3 冲裁方案的确定 裁工艺方案的确定 在冲裁工艺分析和技术经济分析的基础上，根据冲裁件的特点确定工艺方案。工艺方案分为冲裁工序的组合和冲裁顺序的安排。 裁工艺方法的选择 冲裁工序分为单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁三种。 单工序冲裁是在压力机一次行程内只完成一个冲压工序的冲裁模。 复合冲裁是在压力机一次行程内，在模具的同一位置同时完成两个或两个以上的冲压工序。 级进冲裁是把冲裁件的若干个冲压工序，排列成一定的顺序，在压力机的一次行程中条料在冲模的不同位置上，分 别完成工件所要求的工序。 其三种工序的性能见表 3 表 3工序冲裁、级进冲裁和复合冲裁性能 比较项目 单工序模 复合模 级进模 生产批量 小批量 中批量和大批量 中批量和大批量 冲压精度 较低 较高 较高 冲压生产率 低，压力机一次行程内只能完成一个工序 较高，压力机一次行程内可完成二个以上工序 高，压力机在一次行程内能完成多个工序 实现操作机械化自动化的可能性 较易，尤其适合于多工位压力机上实现自动化 制件和废料排除较复杂，只能在单机上实现部分机械操作 容易，尤其适应于单机上实现自动化 生产通用性 通用性好，适合于中小批量生产及大型零件的大量生产 通用性较差，仅适合于大批量生产 通用性较差，仅适合于中小型零件的大批量生产 冲模制造的复杂性和价格 结构简单，制造周期短，价格低 冲裁较复杂零件时，比级进模低 冲裁较简单零件时低于复合模 复合模的特点是生产效率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，板料的定位精度要求比级进模低，冲模的轮廓尺寸较小。由于零件的生产要求的是 大 批量生产、零件的尺寸较小，制造相对比较难，为提高生产率，根据上述方案分析、比较 ， 宜采用 复合模冲裁 。 西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 5 裁 结构 的 选 取 按照复合模工作零件的安装位置不同， 分为正装式复合模和倒装式复合模两种，两种的优点、缺点及适用范围见表 3 表 3装式复合模 、 倒装式复合模的优点、缺点及适用范围 比较项目 正装 （顺装） 式复合模 倒装式复合模 结构 凸凹模装在上模，落料凹模和冲孔 凸模装在下模 凸凹模装在下模，落料凹模和冲孔 凸模装在上模 优点 冲出的冲件平直度较高 结构较简单 缺点 结构复杂，冲件容易被嵌入边料中 影响操作 不宜冲制孔边距离较小的冲裁件 适用范围 冲制材质较软或板料较薄 的 平直度要求较高的冲裁件， 还 可以冲制孔边距 离较小的冲裁件 不宜冲制孔边距离较小的冲裁件，但倒装式复合模结构简单、又可以直接利用压力机的打杆装置进行推件，卸料可靠，便于操作，并为机械化出件提供了有利条件，故应用十分广泛 通过对 正装式复合模和倒装式复合模两种优点、缺点及适用范围 的分析比较，正装式复合模适合于冲制材质较软或板料较薄的平直度要求较高的冲裁件，还可以冲制孔边距离较小的冲裁件。而倒装式复合模不宜冲制孔边距离较小的冲裁件，但倒装式冷冲模结构简单，可以直接利用压力机打杆装置进行推件，卸件可靠，便于操作，并为机械化出件提供了有利条件，故应用十分广泛 。综上所述，该制件结构形状简单，精度要求较低，孔边距较大，宜 采用倒装 式 复合模。 西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 6 4 模具总体结构的确定 具类型的选择 由 以上 冲压工艺分析可知，采用 复合 模冲压，模具类型为 倒装式复合 模。 料 方式的选择 由于零件的生产批量是大批量及模具类型的确定，合理安排生产可采用前后自动送料方式。 位 方式的 选择 因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料销，无侧压装置。控制条料的送进布局采用挡料销定距。而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量，可以靠操作工目测来定。 料 、出件 方式的选择 刚性卸料是采用固定卸料板结构 ， 常用于较硬、较厚且精度要求不高的工件冲裁后卸料。 弹性卸料具有卸料与压料的双重作用，主要用在冲料厚在 2 以下 厚度 的板料，由于有压料作用，冲裁件比较平整。弹压卸料板与弹性元件、卸料螺钉组成弹压装置。 因为工件料厚为 2料力一般，可采用 刚 性卸料装置。 又因为是倒装式复合模生产，所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。 向方式的选择 方案 一 ：采用对角导柱模架。由于导柱安装在模具压力中心对称的对角线上，所以上模座在导柱上滑动平稳。常用于横向送 料级进模或纵向送料的落料模、复合模。 方案 二 ：采用后侧导柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比较方便。因为导柱安装在后侧，操作者可以看见条料在模具中的送进动作。但是不能使用浮动模柄。 方案 三 ： 采用 四导柱模架。具有导向平稳、导向准确可靠、刚性好等优点。常用于冲压件尺寸较大或精度要求较高的冲压零件及大量生产用的自动冲压模架。 方案 四 ： 采用 中间导柱模架。导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确。只能一个方向送料。 西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 7 (a) (b) (c) (d) 图 4柱模架 图 4根据以上方案比较并结合模具结构形式和送料方式，为提高模具寿命和工件质量，采用后侧导柱模架，操作者可以看见条料在模具中的送进动作。由于前面和左、右不受限制，能满足工件成型的要求。即方案 二 最佳。 西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 8 5 工艺参数计算 样 方式的选择 冲裁件在板料、带料或条料上的布置方法称为排样。排样的意义在于减小材料消耗、提高生产率和延长模具寿命，排样是否合理将影响到 材料的合理利用、冲件质量、生产率、模具结构与寿命。 排样的方法有：直排、斜排、对直排、混合排 ，根据设计模具制件的形状、厚度、材料等方面全面考虑。因此有下列三种方案： 方案一：有废料排样 沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。冲件尺寸完全由冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。 方案二：少废料排样 因受剪切条料和定位误差的影响，冲件质量差，模具寿命较方案一低，但材料利用率稍高，冲模结构简单。 方案三：无废料排样 冲件的质量和模具寿命更低一些，但材料利用率最高。 采用少、无废料排样法， 材料利用率高，不但有利于一次冲程获得多个制件，而且可以简化模具结构，降低冲裁力，但受条料宽度误差及条料导向误差的影响，冲裁件的尺寸精度不易保证，故应采用方案一。 经分析，零件的外形为冲孔圆形，可采用直排和多排的排样方式，但考虑到零件为中批量生产，若选用多排，则会增加模具生产成本，故本次设计决定采用直排的形式， 分析零件形状，由于零件外形为圆形，所以排样采用图 5种方式均可。图 5样方式（ 1） 西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 9 图 5样方式（ 2） 边值 的 确定 排样中相邻两工件之间的余料或工件与条料边缘间的余料称为搭边。搭边是废料，从节 省材料出发，搭边值应 越 小 越 好。但过小的搭边容易挤进凹模，增加刃口磨损，降低模具寿命，并且也影响冲裁件的剪切表面质量。一般来说，搭边值是由经验和查表来确定的 ，该制件的搭边值采用查表 5 表 5小工艺搭边值 表 5知： t=2， a=度的确定 ，是 根据模具的结构不同，可分为有侧压装置的模具和无侧压装置的模具，侧压装置的作用是用于压紧送进模具的条料（从料带侧面压紧），使条料不至于侧向窜动，以利于稳定地加工生产。 按式 5 =（ a+C）0 - (5材料厚度t(圆角及 r圆角 矩形边长 l50 矩形边长 l 50 或圆角 r2 工件间 1a 侧边 a 工件间 1a 侧边 a 工件间 1a 侧边 a 下 南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 10 式中 : 参考表 5 向）偏差，见表 5 最小值见表 5 表 5料公差及条料与导料板之间隙 料宽度 B/料厚度 t/1 12 23 35 50 50100 100150 150220 220300 5侧压装置和无侧压装置对照表 料厚度 t（ 无侧压装置 有侧压装置 条料宽度 B（ 180260 260360 360500 500 下表 6圆形件磨损系数 X= 表 6磨损系数 料厚度 工件公差 1 12 24 4 损系数 非圆形 X 值 圆形 X 值 1 作零件刃口尺寸如图 6据以上公式（ 6（ 6（ 6（ 6（ 6别计算工作零件刃口尺寸见表 6 （ a）落料 （ b）冲孔 图 6作零件刃口尺寸 西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 22 7 主要零部件设计 虽然各类冲裁模的结构形式和复杂程度不同，但组成模具的零件种类是基本相同的，根据它们在模具中的功用和特点，可以分为工艺零件和结构零件两类。 设计主要零部 件时，首先要考虑主要零部件 的定位、固定以及 总体装配方法 ，本套模具主要采用 螺钉固定模具零件，销钉起 零件的 定位作用 ， 采用挡料销送进定距和导料销送进定位，无侧压装置 。 下面就分别介绍各个零部件的设计方法。 模设计 模外形的确定 凹模的外形一般有矩形和圆形两种。凹模的外形尺寸应保证有足够的强度、刚度和修磨量。凹模的外形尺寸一般是根据被冲材料的厚度和冲裁件的最大外形尺寸来确定的，如图 7 凹模各尺寸计算公式如下： 凹模边壁厚 H= （ 7 凹模边壁厚 c=(2)H （ 7 凹模板边长 L=c （ 7 凹模板边 宽 B=c （ 7 式中： 虑板料厚度的影响，查表 7 表 7数 材料料宽 s/料厚度 t/ 1 1 3 3 6 50 50 100 100 200 200 南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 23 图 7模零件简图 查表 7K= 根据公式（ 7计算落料凹模板的尺寸： 凹模厚度： H=80 =24（ 根据公式（ 7可计算凹模边壁厚： c=(2)H =24 2 24 =36 48（ 取凹模边壁厚为 40 根据凹模厚度和 边壁厚可确定凹模板的长、宽的尺寸。 根据公式（ 7计算凹模长： L=c =25+2 40 =105（ 根据公式（ 7计算凹模宽： L=c =80+2 40 =160（ 即： L B H=10516024表 76012525 西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 24 表 7形和圆形凹模外形尺寸 形凹模的长度和宽度 LB 矩形和圆形凹模厚度 圆形凹模直径d 6350、 6363 10、 12、 14、16、 18、 20 63 8063、 8080、 10063、 10080、 100100、 12580 12、 14、 16、18、 20、 22 80、 100 125100、 125125、 14080、 140100 14、 16、 18、20、 22、 25 125 140125、 140140、 160100、 160125、 160140、200100、 200125 16、 18、 20、22、 25、 28 140 160160、 200140、 200160、 200125、 250140 16、 20、 22、25、 28、 32 160 200200、 250160、 250200、 280160 18、 22、 25、28、 32、 35 200 250250、 280200、 280250、 20、 25、 28、32、 35、 40 250 315250 20、 28、 32、35、 40、 45 280、 315 凹模外形简图如图 7 西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 25 图 7模简图 模 刃口结构形式的选择 冲裁凹模刃口形式有直筒式和锥形两种，选用时主要根据冲件的形状、厚度、尺寸精度以及模具结构来确定。由于本模具冲的零件尺寸较大，所以采用刃口为直通式，该类型刃口强度高，修磨后刃口尺寸不变。 模精度 与材料 的确定 根据凹模作为工作零件，其精度要求较高，外形精度为 ，内型腔精度为 面粗糙度为 下平面的平行度为 材料选 模的设计 模 结构的确定 凸模结构通常分为两大类。一类是镶拼式，另一类为整体式。整体式中，根据加工方法的不同，又分为直通式和台阶式。 由于该零件为圆形，凸模可采用台阶式 西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 26 小孔查参考文献（ 3）可知，采用国家标准的凹凸即可，其结构尺寸如下图 图 7孔凸模尺寸简图 中心孔凸模的确定 由于中心孔直径偏大，无法采用国家标准的凸模进行生产加工，所以需自行生产加工。 具钢 淬透性、淬火回火后的硬度、强度、韧性比 ，直径为 300400下的工件可完全淬透，淬火变形小，但 高温塑性 较差。 状复杂、工作负荷较重的合种模具和工具。如冲孔凹模、切边模、滚边模、钢板等。经分析，中心孔凸模的材料选用 最佳选择。 其结构尺寸如下图 西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 27 图 7心孔凸模尺寸简图 凹模设计 凹模外形尺寸的确定 凸凹模的外形由本套模具所设计的零件图样外形确定。凸凹模的外形尺寸应保证有足够的强度、刚度和修磨量，一般根据被冲材料的厚度和冲裁件的最大外形尺寸来确定的，与落料凹模配合确定，其内孔尺寸与冲孔凸模配合确定。 凹模壁厚的确定 凸凹模是复合模中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的工作零件。它的内外缘均为刃口，内外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸。从强度方面考虑，其壁厚应受最小值限制。凸凹模的最小壁厚与模具结构有关：当模具为正装结构时，内孔不积存废料，胀力小，最小壁厚可以小些；当模具为倒装结构时，若内孔为直筒型刃口形式，且采用下出料方式，则内孔积存废料，胀力大，故最小壁厚应大一些。 凸凹模的最小壁厚值，目前一般按经验数据确定，倒装复合模的凸凹模最小西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 28 壁厚见表 7装复合模的凸凹模最小壁厚可比倒装的小一些。 表 7凹模的最小壁厚 材料厚度 t/小壁厚 料厚 t/小壁厚 0 凸凹模内外刃口间壁厚校核：壁厚为 设计中凸凹模的壁厚为 5该凸凹模的侧壁强度要求足够。 凹模洞口类型的选取 本设计采用的是倒装式复合模，故凸凹模在下模，采用下出料方式，需要设计凸凹模洞口类型，排出积存废料。 凸凹模洞口的类型如图 7中 a、 b、 特点是制造方便，刃口强度高，刃磨后工作部分尺寸不变，广泛用于冲裁公差要求较小，形状复杂的精密制件。但因废料的聚集而增大了推件力和凸凹模的涨裂力，给凸、凸凹模的强度都带来了不利影响。一般复合模和上出件的冲裁模用 a、 下出件用 b、 d 型其中 d 型是锥筒式刃口，在凸凹模内不聚集材料，侧壁磨损小，但刃口强度差，刃磨后刃口径向尺寸略有增大。 综上所述，本设计选用 (a) (b) (c) (d) (e) (a)直通式 (b)直通式 (c)直通式 (d)锥筒式 (e)锥形式 图 7凹模洞口的类型 落料用凸凹模采用直通式凸模凸模。直通式凸模的截面形状沿全长是一样西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 29 的，便于成型磨削或线 切割加工，且可以先淬火后精加工，采用凸模固定板与凸模实际尺寸配作成 H7/合，并用螺钉固定，图下图所示，螺钉的数量可根据凸模截面轮廓的大小，在满足螺钉与螺孔之间及孔到凸模边缘距离要求的条件下来确定，最少可为一个。在卸料力较大时，应核算螺钉的强度，可按标准螺钉许用应力进行核算。 凹模结构设计 冲孔凸模的设计，由于模具需要在凸模外面装推件块，因此设计成直柱的形状。凹模的刃口形式，考虑到本例生产批量较大，所以采用刃口强度较高的凹模，即图 所示的刃口形式。凹模的外形尺寸按式： H 1025mm，c 据需要选择的尺寸要大于理论计算值，根据凹模板标准选择凹模规格为： 200 200 30模具为复合冲裁模，因此除冲孔凸模和落料凹模外，必然还有一个凸凹模。凸凹模的结构简图如图 7示。校核凸凹模的强度：按式得凸凹模的最小壁厚m 3实际最小壁厚为 5符合强度要求。凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配制，并保证双面间隙 图 7凸凹模 简图 凹模材料的选取 由于冲模为复合模，所以材料要有良好的耐 磨性、高强度、足够的韧性、良西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 30 好的抗疲劳性、热处理工艺性等。 高的耐磨性，有较高的冲击韧度和承载强度，且淬火变形小。为满足以上要求，在该模具中凸凹模材料选用 。 凹模精度的确定 零件精度：由于该零件为工作零件，起主要成型的作用，对精度要求较高，外形精度公差为 料板的设计 料板外型设计 在冲压工艺分析中已经选择了弹性卸料装置，采用卸料板进行卸料。卸料板不仅有卸料作用，还具有用凸凹模导向，对凸凹模起保护作用，卸料板的边界 尺寸与凹模的边界尺寸相等。卸料板与凸凹模的间隙值由表 7 卸料板的厚度查表 7料板与凹模的外形尺寸相同。根据凹模的尺寸16012525而可以确定卸料板的尺寸。 查表 7料板的厚度为 14 表 7料板与凸凹模间隙值 材料厚度 t/ 1 1 单边间隙 Z/ 7定卸料板厚度 件厚度 t 卸料板宽度 50 5080 80125 125200 200 6 8 10 12 8 10 12 14 8 10 12 14 16 卸料板简图如 图 7 西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 31 图 7料板简图 料板 材料的选择 卸料板主要是起卸料的作用，对它的强度和硬度要求较高，所以材料选择是45钢。 45钢是优质碳素结构钢，它的质量较好，含碳量（ 波动小，性能较稳定。经过热处理（调质）后具有良好的综合力学性能， 即具有较高的强度、硬度，又具有较好的塑性、韧性。 料板的结构设计 卸料板与凸凹模应该是间隙配合，要保证单边间隙为 本套模具采用了一个挡料销和两个导料销进行条料的定位和导料。根据条料的宽（ 搭边值（ 2定挡料销和导料销的位置，两个导料销之间的距离为 39 模具采用的是弹压卸料板、弹簧和卸料螺钉进行卸料。四个卸料螺钉对称分布，使每个卸料螺钉受力均匀。 料板整体精度的确定 卸料板外轮廓的精度要求不高，所以选取 ，粗糙度为 内轮廓 的精度要求比外轮廓的要求稍高，所以选取 ，粗糙度为 个螺纹孔和挡料销、导料销有定位的作用，所以精度要求要高一些为 糙度为 定板的设计 凸模固定板主要是固定凸模，保证凸模有足够的强度，使凸模与落料凹模、上模座、垫板更好的定位。凸模与凸模固定板的配合按 H7/ 凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的 则凸模固定板的厚度： 西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 32 （ （ 7 式中： 凸模 固定板 厚度 ； 凹模厚度。 根据公式 （ 7凸模固定板厚度为： （ =（ =（ 25 = 15 20（ 凸模固定板厚度取 20模固定板简图如图 7 图 7模固定板简图 料弹簧的设计 根据模具结构初定 4 根弹簧，每根弹簧分担卸料力为： 371/ F 根据预压力 ）（预 843和模具结构尺寸，由参考文献（ 1）粗选出序 号 73最大工作负荷 100N1843N 校验是否满足 S 总 。查参考文献 1，计算可得到以下数据： 西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 33 序号 H0/1/1=（ 预预 843 修磨工作预总 73 74 75 76 77 80 120 160 200 240 43 7 6 25 35 45 55 22 31 41 51 61 其中 ： 1 工作修磨由表中数据可见，序号 73 77 的弹簧均满足 S 总 ，但选序号 74 的弹簧最合适，因为其它弹簧太长，会使模具高度增加。 74号弹簧的规格为： 外径： D=50丝直径： d=由高度： 20配高度： 205件块、垫板、推板和推杆的设计 件块的设计 推件的目的是将制件从凹模中推出。 推件块结构形式分为： （ 1）弹性推件装置：一般装在下模， 具有压料作用，冲裁件质量好；但推件力较小。常用于正装式复合模或冲裁薄板料的落料模中。 （ 2）刚性推件装置：一般装在上模，利用压力机的力推件，因此推件力大，推件可靠；但不具有压料作用。常用于倒装式复合模中。 根据本副模具要求，所以采用刚性推件装置。 确定推件块的材料为 45钢，冲孔凸模与推件块的单边间隙确定为 证冲孔凸模能正常运动。推件块简图如图 7 西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 34 图 7件块结构简图 板的设计 它的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力，如果凸模的端部对材料的压力超过材料的许用压力，需在 凸模端部与上模座之间加上垫板防止模具损坏。 垫 板外形尺寸可与凸模固定板相同，其厚度一般取 3 10参考文献中冲压模具设计与制造 得垫板尺寸为 160100 6 根据零件尺寸和自身模具设计加上参照书本标准，最终我们选取的零件尺寸为： 推板的尺寸为 84 29 12 推板材料的选择 ：采用 45钢作为原材料，热处理硬度 43 48 根据以上确定推板的结构尺寸如图 7示 ： 图 7板结构简图 料销、 导料销的选用 设计挡料销时，应注意以下几点： （ 1） 工件外形简单时，应以外形定位，外形复杂时以内孔定位。 （ 2）定位要可靠，放置毛坯和取出工件要方便，确保操作安全。 西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 35 （ 3）若工件需要经过几道工序完成时，各套冲模应尽可能利用工件上同一位基准，避免累积误差。 在此选用机械行业标准 的 A 型挡料销，作为该模具中的挡料销和导料销。 选取该模具的挡料销和导料销的直径 d 6 下模座、模柄、打杆的选用 下模座的 选用 本模具采用后侧导柱、导套来保 证模具上、下模的精确导向。后侧导柱、导套都是圆柱形的，其加工方便，装配容易。导柱的长度应保证上模座最底位置时（闭合状态），导 柱 上端面与上模座顶面的距离 11下模座底面与导柱底面的距离为 14柱的下部与下模座导柱孔采用 H7/过盈配合 ,导套的外径与上模座导套孔采用 H7/套的长度，需要保证冲压时导柱一定要进入导套 10上。导柱与导套之间采用 H7/柱与导套均采用 20钢，热处理硬度渗碳深度 硬 58 62 导柱的直径、长度，按标准选取 。 导柱 ： 210 32 导套 ： 6 80 45 座的的尺寸 L/ 300238模座的厚度 与下模座厚度查标准分别 为 4550 柄的选用 模柄的作用是将上模座固定在冲床的滑块上。常用的模柄形式有： （ 1）整体式模柄，模柄与上模座做成整体，用于小型模具。 （ 2）带台阶的压入式模柄，它与模座安装孔用 H7/合，可以保证较高的同轴度和垂直度，适用于各种中小型模具。 （ 3）带螺纹的旋入式模柄， 与上模连接后，拧入防转螺钉紧固，垂直度较差，主要用于小型模具。 （ 4）有凸缘的模柄，用螺钉、销钉与上模座紧固在一起，使用与较大是模具。 （ 5）浮动式模柄，它由模柄、球面垫块和连接板组成 ，这种结构可以通过球面垫块消除冲床导轨位差对冲模导向精度的影响，适用于滚珠导柱、导套导向西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文） 36 的紧密冲裁。 根据本模具结构，采用带台阶的凸缘式模柄。在设计模柄时模柄长度不得大于冲床滑块内模柄孔的深度，模柄直径应与模柄孔径一致。 综合以上，本模具模柄选用 ： 杆的选用 打杆是连接在模柄 上，与压力机接触，带动推板和推杆使推件块推料。选取标准 寸为 12110 钉、销钉的选用 螺钉、销钉都是标准件，螺钉用于固定模具零件，销钉则起定位作用。根据上模座、垫板、凸模固定板和凹模采用 4个 70凸 凹模和下模座采用 4个 60模柄与上模座采用 4个 5钉分布对称，使紧固零件受力均匀。冲模上的螺钉常用圆柱头内六角螺钉（ 70。 销钉起定位作用，防止零件之间发生错移，其本身承受切应力 。销钉采用两个，多用圆柱销 （ 119与零件上的销孔采用过渡配合，上模座、凸模固定板、垫板和凹模采用
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