弹簧片冲压工艺与模具设计【模具毕业设计说明书论文CAD图纸】.zip
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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】.bat上垫板.dwg全套图纸集合.dwg冲压模具设计说明书.doc凸模.dwg凸模固定板.dwg凹模.dwg卸料板.dwg定位销.dwg工件图-弹簧片冲压工艺与模具设计.dwg装配图.dwg目 录摘 要3第一章、绪 论4第二章、零件的工艺分析和工艺方案的确定62.1.冲压件的工艺分析62.2.确定工艺方案及模具的结构形式62.3.排样、计算条料宽度及步距的确定72.3.1.搭边值的确定72.3.2条料宽度的确定82.3.3.送料步距的确定92.3.4.排样92.3.5.材料利用率的计算：10第三章、冲裁力的计算133.1.计算冲裁力的公式133.2.总冲裁力、卸料力、推料力和总冲压力133.2.1.总冲裁力133.2.2.卸料力Fx的计算143.2.3.推料力Ft的计算143.2.4.总的冲压力的计算15第四章、模具压力中心与计算16第五章、冲裁模间隙的确定19第六章、刃口尺寸的计算216.1.刃口尺寸计算的基本原则216.2.刃口尺寸的计算216.3.计算凸、凹模刃口的尺寸22第七章、主要零部件的设计247.1.工作零件的结构设计247.1.1.凹模的设计247.1.2.凸模的设计277.2.模架及其它零件的设计287.2.1.上下模座287.2.2.模柄297.2.3.模具的闭合高度29第八章、压力机的选择30结 论31参考文献32摘 要本论文应用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练从而培养和提高了我的独立工作能力。本设计通过对弹簧片的复合模设计的工艺性分析，确定了正确的工艺方案。从而对模具设计方案，以及冲压设备作出了分析与选择。通过分析决定采用复合模形式，然后参考其他模具结构以及查手册和计算设计。当所有的参数计算完后，对模具的装配方案，对主要零件的设计和装配要求技术要求都进行了分析。在设计过程中除了设计说明书外，还包括模具的装配图，非标准零件的零件图等。关键词：冷冲压 ；复合模 ；设计 XXXX 学 院毕业设计说明书(论文)作 者： 学 号： 学院（系、部）： 机械工程系 专 业： 模具设计与制造 题 目： 弹簧片冲压工艺与模具设计 指导者： 评阅者： 2019年 3 月 目 录摘 要3第一章、绪 论4第二章、零件的工艺分析和工艺方案的确定62.1.冲压件的工艺分析62.2.确定工艺方案及模具的结构形式62.3.排样、计算条料宽度及步距的确定72.3.1.搭边值的确定72.3.2条料宽度的确定82.3.3.送料步距的确定92.3.4.排样92.3.5.材料利用率的计算：10第三章、冲裁力的计算133.1.计算冲裁力的公式133.2.总冲裁力、卸料力、推料力和总冲压力133.2.1.总冲裁力133.2.2.卸料力Fx的计算143.2.3.推料力Ft的计算143.2.4.总的冲压力的计算15第四章、模具压力中心与计算16第五章、冲裁模间隙的确定19第六章、刃口尺寸的计算216.1.刃口尺寸计算的基本原则216.2.刃口尺寸的计算216.3.计算凸、凹模刃口的尺寸22第七章、主要零部件的设计247.1.工作零件的结构设计247.1.1.凹模的设计247.1.2.凸模的设计277.2.模架及其它零件的设计287.2.1.上下模座287.2.2.模柄297.2.3.模具的闭合高度29第八章、压力机的选择30结 论31参考文献32摘 要本论文应用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练从而培养和提高了我的独立工作能力。本设计通过对弹簧片的复合模设计的工艺性分析，确定了正确的工艺方案。从而对模具设计方案，以及冲压设备作出了分析与选择。通过分析决定采用复合模形式，然后参考其他模具结构以及查手册和计算设计。当所有的参数计算完后，对模具的装配方案，对主要零件的设计和装配要求技术要求都进行了分析。在设计过程中除了设计说明书外，还包括模具的装配图，非标准零件的零件图等。关键词：冷冲压 ；复合模 ；设计第一章、绪 论模具主要类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造，塑料，橡胶加工，金属材料，铸造（凝固理论），塑性加工，玻璃等诸多学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程度显而易见。随着经济的发展，冲压技术应用范围越来越广泛，在国民经济各部门中，几乎都有冲压加工生产，它不仅与整个机械行业密切相关，而且与人们的生活紧密相连。冲压工艺是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有时也叫板料冲压。冲压不仅可以加工金属板料，而且也可以加工非金属板料。冲压加工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。当内力的作用达到一定程度时，板料毛坯或毛坯的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状、尺寸和性能的零件。因此，冲压工艺是一种产品质量好而且成本低的加工工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表、各种民用轻工产品以及航空、航天和兵工等的生产方面占据十分重要的地位。现代各种先进工业化国家的冲压生产都是十分发达的。在我国的现代化建设进程中，冲压生产占有重要的地位。冲压模具的形式很多，一般可按以下几个主要特征分类： 1根据工艺性质分类（1）冲裁模 沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切口模、剖切模等。（2）弯曲模 使平板坯料沿着直线（弯曲模）产生弯曲变形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。（3）拉抻模 是把平板坯料制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。（4）成形模 是将坯料或工序件按凸、凹模的形状直接复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。2根据工序组合程度分类（1）单工序模 一般只有一对凸、凹模，在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。（2）复合模 只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上工序的模具。（3）连续模 在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道以上工序的模具。连续模又称级进模。当今，随着科学技术的发展，冲压工艺技术也在不断革新和发展，这些革新和发展主要表现在以下几个方面：（1）工艺分析计算方法的现代化（2）模具设计及制造技术的现代化（3）冲压生产的机械化和自动化（4）新的成型工艺以及技术的出现（5）不断改进板料的性能，以提高其成型能力和使用效果。第二章、零件的工艺分析和工艺方案的确定2.1.冲压件的工艺分析图21 零件图 如图21所示零件图。 生产批量：大批量；材料：08钢；厚度：1.0mm；该产品材料为08钢，属于优质碳素结构钢，从产品形状看,产品四周为直角，这样会因为热处理应力集中而导致凹模开裂，不符合设计原理，所以建议在设计模具时产品四周增加R角过渡，本次设计根据材料厚度及材质，选R0.5过渡。2.2.确定工艺方案及模具的结构形式根据制件的工艺分析，其基本工序有落料基本工序，按其模具结构分析，可得如下几种方案;(1) 落料；单工序正装模具冲压(2) 落料；单工序倒装模具冲压。(3) 冲导正孔落料；连续模冲压。方案（1）（2）属于单工序模冲裁工序冲裁模指在压力机一次行程内完成一个冲压工序的冲裁模。由于此制件生产批量大，尺寸比较小，适合此类冲裁，又方案一正装结构，所冲产品直接下掉到模具下面，不需要单独处理，而倒装结构需要采用打料装置卸料，明显影响生产效率，所以建议采用方案一正装结构。方案（3）属于连续模，是指压力机在一次行程中，依次在模具几个不同的位置上同时完成多道冲压工序的模具。于制件的结构尺寸小，厚度小，连续模结构复杂，制造成本高，维修不方便，因此，不宜采用该方案。由于本次设计的产品年产量中批量生产，所以采用方案（1）复合冲裁。2.3.排样、计算条料宽度及步距的确定2.3.1.搭边值的确定排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。搭边的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边过大，浪费材料。搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还有拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口，降低模具寿命。或影响送料工作。搭边值通常由经验确定，表所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。表22 搭边a和a1数值材料厚度圆件或类似圆件的工件矩形工件边长L50mm矩形工件边长L50mm工件间a1沿边a工件间a1沿边a工件间a1沿边a0.250.250.50.51.01.01.51.52.02.02.52.53.03.03.53.54.04.05.05.0121.00.80.81.01.21.51.82.22.53.00.6t1.21.01.01.31.51.82.22.53.03.50.7t1.21.81.51.21.51.82.22.52.53.50.7t1.52.01.81.51.82.02.52.83.24.00.8t1.52.52.21.81.51.82.22.52.83.24.00.8t1.82.62.52.01.82.02.52.83.23.54.50.9t搭边值是废料，所以应尽量取小，但过小的搭边值容易挤进凹模，增加刃口磨损表22给出了钢（WC0.05%0.25%）的搭边值。该制件是矩形工件，根据尺寸从表22中查出：两制件之间的搭边值a1=1.5（mm），侧搭边值a=1.8(mm)。2.3.2条料宽度的确定计算条料宽度有三种情况需要考虑；有侧压装置时条料的宽度。无侧压装置时条料的宽度。有定距侧刃时条料的宽度。有定距侧刃时条料的宽度。有侧压装置的模具，能使条料始终沿着导料板送进。条料宽度公式：B0-=（Dmax+2a） 公式（21）其中条料宽度偏差上偏差为0，下偏差为，见表23条料宽度偏差。D条料宽度方向冲裁件的最大尺寸。a侧搭边值。查表23条料宽度偏差为0.2根据公式2 3 B0-=（Dmax+2a）=（50.4+21.8）0-0.20 =540-0.20表23 条料宽度公差(mm)条料宽度B/mm材料厚度t/mm0.50.5112200.050.080.1020300.080.100.1530500.100.150.202.3.3.送料步距的确定导料板间距离公式：A=B+Z 公式（24）Z导料板与条料之间的最小间隙（mm）；查表24得Z=1.8mm 根据公式24 A= B+Z =30+1.5 =31.5（mm）表24 导料板与条料之间的最小间隙Zmin（mm）材料厚度t/mm有 侧 压 装 置条 料 宽 度B/mm100以下100以上0.50.51122334451.51.51.55551.81.81.88882.3.4.排样根据材料经济利用程度，排样方法可以分为有废料、少废料和无废料排样三种，根据制件在条料上的布置形式，排样有可以分为直排、斜排、对排、混合排、多排等多重形式。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，但是，因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误差的影响，所以模具冲裁件的公差等级较低。同时，因模具单面受力（单边切断时），不但会加剧模具的磨损，降低模具的寿命，而且也直接影响到冲裁件的断面质量。由于设计的零件是矩形零件，所以采用有废料直排法。2.3.5.材料利用率的计算：冲裁零件的面积为，可以借用CAD计算：F=1054.92(mm2)毛坯规格为：8001000（mm）。送料步距为：h=Da1=30+1.5=31.5mm一个步距内的材料利用率为：=(nF/Bh)100%n为一个步距内冲件的个数。=(nF/Bh)100%=（11054.92/5431.5）100%=62.018%横裁时的条料数为：n1 =1000/B=1000/54=18.5185 可冲18条，每条件数为：n2 =(800-a)/h=(800-1.5)/31.5 =25.349 可冲25件，板料可冲总件数为：n=n1n2=1825=450(件)板料利用率为：=(nF/5001000)=(4501054.92/8001000) 100%=59.339%纵裁时的条料数为：n1=800/B=800/54=14.8148 可冲14条，每条件数为：n2=(1000-a)/h=(1000-1.5)/31.5=31.6984 可冲31件，板料可冲总件数为：n= n1n2=1431=434（件）板料的利用率为： =(nF/5001000)=(4341054.92/8001000) 100%=57.229% 通过比较，横裁和纵裁的材料利用率相比，横裁的利用率比纵裁的利用率要高点，所以本次设计按横裁法排样。图22 排样图第三章、冲裁力的计算3.1.计算冲裁力的公式计算冲裁力是为了选择合适的压力机，设计模具和检验模具的强度，压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适宜冲裁的要求，普通平刃冲裁模，其冲裁力F p一般可以按下式计算：Fp=KptL 公式（31） 式中 材料抗剪强度，见附表（MPa）；L冲裁周边总长（mm）；t材料厚度（mm）;系数Kp是考虑到冲裁模刃口的磨损，凸模与凹模间隙之波动（数值的变化或分布不均），润滑情况，材料力学性能与厚度公差的变化等因数而设置的安全系数Kp，一般取13。当查不到抗剪强度时，可以用抗拉强度b代替，而取Kp=1的近似计算法计算。根据常用金属冲压材料的力学性能查出08钢的抗剪强度为260-360(MPa)，抗拉强度为330-450(MPa)。3.2.总冲裁力、卸料力、推料力和总冲压力由于冲裁模具采用弹性卸料装置和自然落料方式。总的冲裁力包括:F总冲压力。 Fp总冲裁力。FQ卸料力FQ1推料力。3.2.1.总冲裁力Fp=F1 公式(32)F1落料时的冲裁力。落料时的周边长度为：L1=212.22（mm）根据公式51 F1=KptL =1.31.0212.22360 =99318.96(N)=99.319(KN)总冲裁力：Fp=F1=99.319(KN)表31 卸料力、推件力和顶件力系数料厚t/mmKxKtKd钢0.10.10.50.52.52.56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03铝、铝合金纯铜，黄铜0.0250.080.020.060.030.070.030.09对于表中的数据，厚的材料取小值，薄材料取大值。3.2.2.卸料力Fx的计算 Fx=Kx Fp 公式(33) Kx卸料力系数。查表31得K0.040.05，取K0.05 根据公式33Fx=K Fp 0.0599.319 4.97(KN)3.2.3.推料力Ft的计算Ft=KtFp 公式(34) Kt推料力系数。 查表31得Kt0.055，取Kt=0.055 根据公式34 Ft=KtFp =0.05599.319 5.4625(KN)3.2.4.总的冲压力的计算根据模具结构总的冲压力：F=Fp+Fx+FtF=Fp+Fx+Ft=99.319+4.97+5.4625=109.7515(KN)根据总的冲压力，初选压力机为：开式双柱可倾压力机JG2316。33- -第四章、模具压力中心与计算模具压力中心是指诸冲压合力的作用点位置，为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大磨损，模具导向零件加速磨损，降低了模具和压力机的使用寿命。模具的压力中心，可安以下原则来确定：1、对称零件的单个冲裁件，冲模的压力中心为冲裁件的几何中心。2、工件形状 相同且分布对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。3、各分力对某坐标轴的力矩之代数和等于诸力的合力对该轴的力矩。求出合力作用点的坐标位置0，0（x=0，y=0），即为所求模具的压力中心。Xo=L1X1+L2X2+LnXn/L1+L2+LnYo=L1Y1+L2Y2+LnYn/L1+L2+Ln本次课题压力中心示意图如下：R角部分忽略不计4.1.压力中心示意图F1落料力 F1=Ltb, 得F1=1.3301360=14.04KNF2落料力 F2=Ltb, 得F2=1.350.41360=23.587KNF3落料力 F3=Ltb, 得F3=1.3301360=14.04KNF4落料力 F4=Ltb, 得F4=1.320.41360=9.547KNF5落料力 F5=Ltb, 得F5=1.3101360=4.68KNF6落料力 F6=Ltb, 得F6=1.3101360=4.68KNF7落料力 F7=Ltb, 得F7=1.33.14101360/2=7.348KNF8落料力 F8=Ltb, 得F8=1.3101360=4.68KNF9落料力 F9=Ltb, 得F9=1.33.14101360/2=7.348KNF10落料力 F10=Ltb, 得F10=1.3101360=4.68KNF11落料力 F11=Ltb, 得F11=1.3101360=4.68KNY1F1到X轴的力臂 Y1=0X1F1到Y轴的力臂 X1=-25.2Y2F2到X轴的力臂 Y2=-15X2F2到Y轴的力臂 X2=0Y3F3到X轴的力臂 Y3=0X3F3到Y轴的力臂 X3=25.2Y4F4到X轴的力臂 Y4=15X4F4到Y轴的力臂 X4=15Y5F5到X轴的力臂 Y5=10X5F5到Y轴的力臂 X5=4.8Y6F6到X轴的力臂 Y6=5X6F6到Y轴的力臂 X6=9.8Y7F7到X轴的力臂 Y7=-2.07X7F7到Y轴的力臂 X7=12.07Y8F8到X轴的力臂 Y8=-5X8F8到Y轴的力臂 X8=0Y9F9到X轴的力臂 Y9=-2.07X9F9到Y轴的力臂 X9=-12.07Y10F10到X轴的力臂 Y10=10X10F10到Y轴的力臂 X10=-15.2Y11F11到X轴的力臂 Y11=15X11F11到Y轴的力臂 X11=-20.2根据合力距定理：YG=（Y1F1+Y2F2+Y3F3）/（F1+F2+F3）YGF冲压力到X轴的力臂；YG=-0.7776XG=（X1F1+X2F2+X3F3）/（F1+F2+F3）XGF冲压力到Y轴的力臂；XG=0.4618所以本次设计的模具，其压力中心为（0.4619,-0.7776），完全接近模具中心，且在模柄直径范围内，所以符合设计要求及原理。第五章、冲裁模间隙的确定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；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。间隙是影响模具寿命的各种因素中占最主要的一个。冲裁过程中，凸模与被冲的孔之间，凹模与落料件之间的均有磨檫，而且间隙越小，磨檫越严重。在实际生产中受到制造误差和装配精度的限制，凸模不可能绝对垂直于凹模平面，而且间隙也不会绝对均匀分布，合理的间隙均可使凸模、凹模侧面与材料间的磨檫减小，并缓减间隙不均匀的不利影响，从而提高模具的使用寿命。冲裁间隙对冲裁力的影响：虽然冲裁力随冲裁间隙的增大有一定程度的降低，但是当单边间隙介于材料厚度 5%20%范围时，冲裁力的降低并不明显（仅降低5%10%左右）。因此，在正常情况下，间隙对冲裁力的影响不大。冲裁间隙对斜料力、推件力、顶件力的影响：间隙对斜料力、推件力、顶件力的影响较为显著。间隙增大后，从凸模上斜、从凸模孔口中推出或顶出零件都将省力。一般当单边间隙增大到材料厚度的15%25%左右时斜料力几乎减到零。冲裁间隙对尺寸精度的影响：间隙对冲裁件尺寸精度的影响的规律，对于冲孔和落料是不同的，并且与材料轧制的纤维方向有关。通过以上分析可以看出，冲裁间隙对断面质量、模具寿命、冲裁力、斜料力、推件力、顶件力以及冲裁件尺寸精度的 影响规律均不相同。因此，并不存在一个绝对合理的间隙数值，能同时满足断面质量最佳，尺寸精度最佳，冲裁模具寿命最长，冲裁力、斜料力、推件力、顶件力最小等各个方面的要求。在冲压的实际生产过程中，间隙的选用主要考虑冲裁件断面质量和模具寿命这两个方面的主要因素。但许多研究结果表明，能够保证良好的冲裁件断面质量的间隙数值和可以获得较高的冲模寿命的间隙数值也是不一致的。一般说来，当对冲裁件断面质量要求较高时，应选取较小的间隙值，而当对冲裁件的质量要求不是很高时，则应适当地加大间隙值以利于提高冲模的使用寿命。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零件的最小极限尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则取接近或等于冲孔件的最大极限尺寸。按冲件精度和模具可能磨损程度，凸、凹模磨损留量在公差范围内的0.5-1.0之间。磨损量用x表示，其中为冲件的公差值，x为磨损系数，其值在0.5-1.0之间，与冲件制造精度有关，可按下列关系选取：零件精度IT10以上 X=1；零件精度IT11-IT13，X=0.75；零件精度IT14，X=0.5。不管落料还是冲孔，冲裁间隙一律采用最小合理间隙值（Zmin）。选择模具制造公差时，一般冲模精度较零件高3-4级。对于形状简单的圆形、方形刃口，其制造偏差值可按IT6- IT7级选取；对于形状复杂的刃口尺寸制造偏差可按零件相应部位公差值的1/4来选取；对于刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差值可取冲件相应部位公差值的1/8并冠以（）；若零件没有标注公差，则可按IT14级取值。零件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差应按“入体”原则标注单向公差，即：落料件上偏差为零，只标注下偏差；冲孔件下偏差为零，只标注上偏差。如果零件公差是依双向偏差标注的，则应换算成单向标注。磨损后无变化的尺寸除外。设计模具时一定要选择合理的间隙，以保证冲裁件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求，所需冲裁力小、模具寿命高，但分别从质量，冲裁力、模具寿命等方面的要求确定的合理间隙并不是同一个数值，只是彼此接近。考虑到制造中的偏差及使用中的磨损、生产中通常只选择一个适当的范围作为合理间隙，只要间隙在这个范围内，就可以冲出良好的制件，这个范围的最小值称为最小合理间隙Zmin，最大值称为最大合理间隙Zmax。考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，故设计与制造新模具时要采用最小合理间隙值Zmin。根据实用间隙表 51 查得材料08钢的最小双面间隙Zmin=0.10mm，最大双面间隙Zmax=0.13mm。考虑到冲压一段时间后，刃口磨损，导致间隙加大，所以建议选择最小双面间隙值，本设计中取0.10mm。第六章、刃口尺寸的计算6.1.刃口尺寸计算的基本原则 冲裁件的尺寸精度主要取决与模具刃口的尺寸的精度，模具的合理间隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及制造公差，是设计冲裁模主要任务之一。 由此在决定模具刃口尺寸及其制造公差时需要考虑以下原则： 1、落料件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时的尺寸由凸模尺寸决定。故设计落料模时，以凹模为基准，间隙去在凹模上：设计冲孔模时，以凸模尺寸为基准，间隙去在凹模上。 2、考虑到冲裁中凸、凹模的磨损，设计落料凹模时，凹模基本尺寸应取尺寸公差范围的较小尺寸；设计冲孔模时，凹模基本尺寸应取工件孔尺寸公差范围的较大尺寸。这样在凸凹麽磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格的制件。凸凹模间隙则取最小合理间隙值。 3、确定冲模刃口制造公差时，应考虑制件的公差要求。如果对刃口精度要求过高（即制造公差过小），会使模具制造困能，增加成本，延长生产周期；如果对刃口要求过低（即制造公差过大）则生产出来的制件有可能不合格，会使模具的寿命降低。若工件没有标注公差，则对于非圆形工件按国家“配合尺寸的公差数值”IT14级处理，冲模则可按IT11级制造；对于圆形工件可按IT17IT9级制造模具。冲压件的尺寸公差应按“入体”原则标注单项公差，落料件上偏差为零，下偏差为负；冲孔件上偏差为正，下偏差为零。6.2.刃口尺寸的计算冲裁模凹、凸模刃口尺寸有两种计算和标注的方法，即分别加工和配作加工两种方法。前者主要适用于圆形或简单规则形状的工件，后者主要适用于冲制薄材料的冲裁，或冲制复杂形状工件的冲裁，或单件生产的冲模。对于该工件形状比较简单，只有落料工序，又是大批量生产，故采用分别加工法加工。设计时，需在图纸上分别标注凸模和凹模刃口尺寸及制造公差。凸、凹模分别加工法的优点是：凸、凹模具有互换性，制造周期短，便于成批制造。其缺点是为了保证初期间隙在合理范围之内，需要采用较小的凸、凹模具制造公差才能满足p+dZmax-Zmin，所以对模具制造的要求较高。6.3.计算凸、凹模刃口的尺寸 凸模与凹模采用分别加工的方法计算落料凸、凹模的刃口尺寸。设工件的尺寸为，根据设计原理，落料时以凹模为设计基准。首先确定凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于工件轮廓的最小极限尺寸，将凹模尺寸减小最小合理间隙值即得到凸模尺寸。其计算公式如下： 公式（61） 公式（62）式中 Dd 、Dp 落料凹模、凸模尺寸(mm)；Dmax 落料件的最大极限尺寸（mm）； 磨损系数； 工件的公差（mm）； 、 凹模、凸模的制造公差（mm）；Zmin 最小合理间隙（mm）。落料刃口尺寸计算工件的尺寸均无公差要求，安国家标准IT9级公差要求处理。根据弹簧片的落料零件图，计算凸、凹模的刃口尺寸。考虑到零件形状比较简单，采用分别加工法加工凸、凹模。凹模磨损后其尺寸变化有三种情况，落料时应以凹模的实际尺寸按间隙要求来配作凸模，冲孔时应以凸模的实际尺寸按间隙要求来配制凹模。模具的基本尺寸计算如下：该零件属于无特殊要求的一般落料。外形50.430由落料获得。查表51 的 ， ，则（mm）按工件等级为IT9级确定工件的公差。设凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造，则落料模尺寸：（根据公式61 和62 计算） 50.40.2 （mm） （mm）校核: ，满足公差条件。 300.15（mm） （mm）校核: ，满足公差条件。 20.40.15 （mm） （mm）校核: ，满足公差条件。 100.10 （mm） （mm）校核: ，满足公差条件。第七章、主要零部件的设计设计主要零部件时，首先要考虑主要零部件用什么方法加工制造及总体装配方法。结合模具的特点，本模具适宜采用线切割加工凸模固定板、卸料板、凹模及外形凸模、内孔凸模。这种加工方法可以保证这些零件各个内孔的同轴度，使装配工作简化。下面就分别介绍各个零部件的设计方法。7.1.工作零件的结构设计7.1.1.凹模的设计凹模采用整体凹模，各种冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。 模具厚度的确定公式为：H=Kb式中：K系数值，考虑板料厚度的影响；b 冲裁件的最大外形尺寸；按上式计算后，选取的H值不应小于（1520）mm;表71 系数值Ks/mm材料厚度t/mm1336501001002002000.300.400.200.300.150.200.100.150.350.500.220.350.180.220.120.180.450.600.300.450.220.300.150.22查表71得：K=0.22-0.35H=0.3550.4=17.64mm由于凹模需要设计定位孔，孔边到凹模壁太薄，因此取H=40mm模具壁厚的确定公式为：C=(1.01.5)H=1.0401.540=4060mm凹模壁厚取C=50-55mm凹模长度的确定公式为：B=b+2C=50.4+2（50-55）=150.4-160.4mm查表72取标准取B=160mm凹模宽度的确定公式为：L=30+2（50+55）=130-140mm凹模的长度要考虑导料销发挥的作用，保证送料粗定位精度。查表72取标准L=140mm。（送料方向）由于凹模方面需要加工台阶，所以凹模在设计时需要考虑增加其厚度，因此凹模轮廓尺寸为160mm140mm40mm。凹模材料选用Cr12MoV，热处理5860HRC。表72 矩形和圆形凹模的外形尺寸 矩形凹模的宽度和长度BL矩形和圆形凹模厚度H6350 636310、12、14、16、18、208063、8080、10063、10080、100100、1258012、14、16、18、120、22125100、125125、14080、1408014、16、18、20、22、25140120、140140、160100、160125、160140、200100、20012516、18、20、22、25、30160160、200140、200160、250125、25014016、20、22、25、28、32200200、250160、250200、280160 18、22、25、28、32、35250 250、280200、280250、31520020、25、28、32、35、4031525020、28、32、35、40、457.1.2.凸模的设计凸模的外缘均为刃口，因为该制件形状不是复杂，所以将落料模设计成台阶式结构，直通式凸模工作部分和固定部分的形状做成一样，直通式凸模采用线切割机床加工。可以直接用台阶固定在固定板上，凸模与凸模固定板的配合按H7/m6。外形凸模的高度是凸模固定板的厚度、卸料板的厚度、卸料零件的厚度的总和，外形凸模长度为：L=H1 +H3+（1525）mmH1凸模固定板厚度；得H1=0.6H凹=0.640=24mm(标准为18mm)H3卸料板厚度；查表75得H3=18mm(1525)附加长度，包括凸模的修磨量，凸模进入凹模的深度及凸模固定板与卸料板间的安全距离。（附加长度取25）L=18+18+20=56mm ，取值55mm7.2.模架及其它零件的设计7.2.1.上下模座模座分带导柱和不带导柱两种，根据生产规模和生产要求确定是否带导柱的模座。本次设计中,根据模具凹模周界,模具总高度,选用18#后侧导柱标准模架.本模具采用后侧导柱、导套来保证模具上、下模的精确导向。滑动导柱、导套都是圆柱形的，其加工方便，可采用车床加工，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15mm。而下模座底面与导柱底面的距离为5mm。导柱的下部与下模座导柱孔采用R7/h5的过盈配合,导套
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