机械毕业设计（论文）-侧弯支座多工位级进模设计（全套图纸）

目 录第一章 绪论11.1冲压成形概述11.2冲压模具概述21.3级进模概述3第二章 设计要求42.1题目：侧弯支座多工位级进模设计42.2设计内容 ：4第三章 制件的工艺性分析53.1制件的材料分析53.2制件的结构分析53.3制件的尺寸精度53.4冲压工艺经济性分析6第四章 冲压工艺方案的确定74.1工艺方案：74.2工位设计7第五章 模具设计相关计算85.1冲裁排样85.1.1排样方式的确定85.1.2搭边值确定85.1.3材料利用率85.1.4排样图85.2工艺力计算95.2.1冲裁力的计算95.2.2卸料力、推件力的计算105.2.3弯曲力的计算115.2.4总的工作力的计算125.2.5压力机公称压力的确定125.3压力中心的确定12第六章 凸、凹模的结构设计146.1凸凹模的功能及设计原则146.2冲裁凸凹模尺寸计算与设计146.2.1凸凹模刃口尺寸计算原则146.2.2凸凹模刃口尺寸计算方法146.2.3冲裁凸凹模刃口尺寸计算166.3弯曲凸凹模尺寸计算与设计196.3.1凸凹模尺寸计算方法196.3.2凸凹模尺寸计算196.4凸模的结构设计206.4.1凸模的型式206.4.2凸模的固定方法206.4.3凸模的长度216.4.4凸模形状尺寸226.5凹模的结构设计286.5.1凹模的形式286.5.2凹模的固定方法286.5.3凹模的厚度计算286.5.4凹模形状尺寸28第七章 模具其它部件307.1模架的选择307.2导向装置选择307.3模柄的选择317.4垫板的选择317.5凸模固定板的设计317.6卸料板的设计317.7定位方式的选择327.8模板连接方式选择33第八章 模具闭合高度计算及标准化348.1模具闭合高度计算348.2模具标准化34第九章 压力机选择与校核359.1压力机的选择369.2压力机的校核36致谢37参考文献38江西理工大学2014届本科生毕业设计第一章 绪论1.1冲压成形概述冲压成型是指靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的加工成型方法。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。全世界的钢材中，有百分之六十五左右是板材，其中大部分经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包，容器的壳体，电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。全套图纸，加153893706与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下：（1）冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。（2）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。（3）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量，而模具的寿命一般较长，所以冲压的质量稳定，互换性好，具有“一模一样”的特征。（4）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。冲压在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，冲压成形技术的未来发展趋势有以下几个方面：（1）重视复合化成形技术的发展。以复合工艺为基础的先进成形技术不仅正在从制造毛坯向直接制造零件方向发展，也正在从制造单个零件向直接制造结构整体的方向发展。（2）对产品可制造性和成形工艺的快速分析与评估能力将有大的发展。以便从产品初步设计甚至构思时起，就能针对零件的可成形性及所需性能的保证度，作出快速分析评估。（3）冲压技术将具有更大的灵活性或柔性，以适应未来小指量多品种混流生产模式及市场多样化、个性化需求的发展趋势，加强企业对市场变化的快速响应能力。（4）注重产品制造全过程，最大程度地实现多目标全局综合优化。优化将从传统的单一成形环节向产品制造全过程及全生命期的系统整体发展。（5）冲压成形技术将更加科学化、数字化、可控化。科学化主要体现在对成形过程、产品质量、成本、效益的预测和可控程度。成形过程的数值模拟技术将在实用化方面取得很大发展，并与数字化制造系统很好地集成。人工智能技术、智能化控制将从简单形状零件成形发展到覆盖件等复杂形状零件成形，从而真正进入实用阶段。1.2冲压模具概述冲压模具，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）。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，与模具设计和制造有直接关系。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。冲压模具的形式很多，冲模也依工作性质,模具构造,模具材料三方面来分类。根据工序组合程度分类：a.单工序模 在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。b.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冲压工序的模具。c.级进模（也称连续模） 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或两道以上冲压工序的模具。d.传递模 综合了单工序模和级进模的特点，利用机械手传递系统，实现产品的模内快速传递，可以大大提高产品的生产效率，减低产品的生产成本，节俭材料成本，并且质量稳定可靠。主要零件及安全要求a.工作零件 凸凹模是直接使坯料成形的工作零件，因此，它是模具上的关键零件。凸凹模不但精密而且复杂，它应满足应有足够的强度，不能在冲压过程中断裂或破坏；对其材料及热处理应有适当要求，防止硬度太高而脆裂。b.定位零件 定位零件是确定坯件安装位置的零件，有定位销(板)、挡料销(板)、导正销、导料板、定距侧刀、侧压器等。设计定位零件时应考虑操作方便，不应有过定位，位置要便于观察，最好采用前推定位、外廓定位和导正销定位等。c.压料、卸料及出料零件 压料零件有压边圈、压料板等。压边圈可对拉延坯料加压边力，从而防止坯料在切向压力的作用下拱起而形成皱褶。压料板的作用是防止坯料移动和弹跳。顶出器、卸料板的作用是便于出件和清理废料。它们由弹簧、橡胶和设备上的气垫推杆支撑，可上下运动，顶出件设计时应具有足够的顶出力，运动要有限位。卸料板应尽量缩小闭合区域或在操作位置上铣出空手槽。暴露的卸料板的四周应设有防护板，防止手指伸人或异物进入，外露表面棱角应倒钝。d导向零件 导柱和导套是应用最广泛的一种导向零件。其作用是保证凸凹模在冲压工作时有精确的配合间隙。因此，导柱、导套的间隙应小于冲裁间隙。导柱设在下模座，要保证在冲程下死点时，导柱的上端面在上模板顶面以上最少5至10毫米。导柱应安排在远离模块和压料板的部位，使操作者的手臂不用越过导柱送取料。e.支承及夹持零件 它包括上下模板、模柄、凸凹模固定板、垫板、限位器等；上下模板是冲模的基础零件；其他各种零件都分别安装固定在上面。模板的平面尺寸，尤其是前后方向应与制件相适应，过大或过小均不利于操作。有些模具(落料、冲孔类模具)为了出件方便，需在模架下设垫板。这时垫板最好与模板之间用螺钉连接在一起，两垫板的厚度应绝对相等。垫板的间距以能出件为准，不要太大，以免模板断裂。f.紧固零件 它包括螺钉、螺母，弹簧、柱销、垫圈等一般都采用标准件。冲压模具的标准件用量较多，设计选用时应保证紧固和弹性顶出的需要，避免紧固件暴露在表面操作位置上，防止碰伤人手和妨碍操作。1.3级进模概述级进模（也叫连续模）由多个工位组成，各工位按顺序关联完成不同的加工，在冲床的一次行程中完成一系列的不同的冲压加工。一次行程完成以后，由冲床送料机按照一个固定的步距将材料向前移动，这样在一副模具上就可以完成多个工序，一般有冲孔，落料，折弯，切边，拉伸等等。其级进模特点：a.级进模是多任务序冲模,在一副模具内,多道工序,具有很高的生产率。b.级进模操作安全。c.易于自动化。d.可以采用高速冲床生产。e.可以减少冲床,场地面积,减少半成品的运输和仓库占用。f.尺寸要求极高的零件,不宜使用级进模生产。级进模的缺点是结构复杂，制造精度高，周期长，成本高但精度高的零件，并非全部轮廓的所有内、外形相对位置要求都高，可以在冲内形的同一工位上，把相对位置要求高的这部分轮廓同时冲出，从而保证零件的精度要求第二章 设计要求2.1题目：侧弯支座多工位级进模设计2.2设计内容 ： （一） 制件的特性 制件名称：侧弯支座 生产批量：100万件 材料：LY12M 厚度：1mm图2-1 零件三维图（二） 制件尺寸图2-2 零件二维图（三） 制件展开图 图2-3 零件展开图第三章 制件的工艺性分析3.1制件的材料分析冲压材料一要满足制件使用性能，保证制件功能，二要保证适用冲压加工的工艺性能。该制件材料采用LY12M板，该材料为硬铝合金，是可以热处理的铝材，在退火状态下有较好的塑性，宜于冷加工；而淬火并时效处理后可获得较高的强度、硬度、耐腐性。查陈炎嗣主编冲压模具设计手册13可知该材料其抗剪强度=300MP，抗拉强度=400MP，断后伸长率=31%，所以该材料适合冲裁及弯曲，满足制件成形要求。3.2制件的结构分析该制件外形不规则，整体为一个叉型的弯曲件，有一处冲裁，四处弯曲;既有弯曲又有冲裁，所以应分别对其结构进行工艺分析并综合考虑。(1) 冲裁的工艺性分析：冲裁件上有孔，为避免工件变形和保7证模具强度，孔边距不能过小，查找李奇涵主编冲压成形工艺与模具设计，要求Cmin(1.52)t bmin1.5t Cmin=32t=2mm bmin=21.5t=1.5mm图3-1 孔边距(2) 弯曲的结构工艺性：a)直边高度：进行直角弯曲时，若弯曲的直边高度过短，弯曲过程中不能产生足够的弯矩，将无法保证弯曲件的直边平直；要求H2t,H=2mm满足要去。b)孔边距里： 对于带孔的弯曲件，若预先冲好孔，孔位于弯曲变形区附进，弯曲过程中材料塑性流动会使孔变形。所以，孔的位置应处于弯曲变形外，孔边到弯曲半径r中心距离L与材料厚度有关，一般应满足t2mm时，Lt L=41 ，满足要求。3.3制件的尺寸精度根据制件厚度t=1查找陈炎嗣主编冲压模具设计手册13，由弯曲件直边尺寸，查P98选择弯曲其公差精度等级为IT12IT13。冲裁精度，由制件基本尺寸，查P83选择公差精度等级为IT11IT12，为普通冲裁。3.4冲压工艺经济性分析产品的生产纲领。年产量：100万件年，属于大批量生产。冲压加工方法是一种先进的工艺方法，因其产品质量稳定、材料利用率高、操作简单、生产率高等诸多优点而被广泛使用。由于模具制造成本高，冲压加工的单件成本主要取决于生产批量的大小，它对冲压加工的经济性起着决定性作用。批量越大，产品的单件成本就越低，批量小时，冲压加工的优越性就不明显，所以，要根据冲压件的生产纲领，进行冲压加工的经济性分析。此零件精度要求较高，工位多，生产批量大。所以采用有导向级近模进行冲压生产，才能保证产品的质量，满足生产率要求，虽然模具制造难度较大，但是由于生产量大，所以总的生产成本还是不高。第四章 冲压工艺方案的确定4.1工艺方案：根据工件的情况，结合工件的外形尺寸和形状，确定工件包括落料、冲孔、弯曲等工序，可以有以下三种工艺方案：方案一：采用单工序模生产。 若采用方案，需一副冲外形、一副冲孔、三副弯曲，共五副模具才能完成。单工序模结构简单，制作周期短，制作成本低廉；但生产效率低，冲出的制件精度不高，且工人劳动强度大，不适合大批量的生产。因此，不采用该方案。 方案二：采用复合模生产。 复合模结构紧凑，冲出的制件精度较高，适合大批量生产，特别是孔与制件外形的同心度容易保证。若采用方案二，根据复合模的特点，制件的精度和批量都能满足，但要用三副以上模具，模具结构复杂，模具制造较困难，制造周期长，使生产效率大大下降，且提高了生产成本。因此，不采用该方案。方案三：采用级进模生产。在一副级进模上可对形状十分复杂的冲压件进行冲裁、弯曲、拉深成形等工序，故生产率高，便于实现机械化和自动化，适于大批量生产。由于采用条料（或带料）进行连续冲压，所以操作方便安全。若采用方案三，只需一副模具即可成型，能满足生产所需的精度和批量，操作安全方便，且生产效率高。适合所加工零件精度高、大批量生产的要求。因此，采用该方案。4.2工位设计成形此零件包括冲裁、弯曲、切舌等工序，送料定距采用凹式侧刃和导正销定位方式，冲压顺序为：冲压侧刃搭边切废料弯曲成形切断。分下面8个工位：冲切侧刃搭边和冲导正销孔。冲切工件周边余料。冲切工件间搭边。切舌。向下弯曲。向上弯曲。侧向弯曲。切断。第五章 模具设计相关计算5.1冲裁排样5.1.1排样方式的确定级进模的排样方式与制件形状，精度要求，生产批量多少和冲压生产自动化程度等因素有关。根据零件的展开图来看，零件的外形近似于T，因采用竖直排切边型工序排样。又因制件结构上需求，外形边缘需要冲切某些部分，其余部分保留的条样的排样方法。所以，采用竖直排少废料排样方式。5.1.2搭边值确定根据材料厚度t=1mm,查找李奇涵主编冲压成形工艺与模具设计7P56，表3-9可知最小搭边值，冲圆形侧边最小搭边值a=1，取其搭边值为2mm。冲裁矩形边侧边最小搭边值a=1.5，取其搭边值为4。5.1.3材料利用率由制件的展开图，通过AutoCAD上用计算机（快捷键aa）算的制件的面积A=1407.7mm2一个进距内的胚料面积为：BS=5460=3240mm2因此材料利用率为：=（A/BS）100% =（1407.7/3240）100%=43.45%所以材料的利用率为43.45% 由材料利用率比较高，所以此排样方法是比较合理的排样。5.1.4排样图设计排样图如图所示：图5-1 零件排样三维图图5-2 零件排样二维图排样设有八个工位，工位顺序是：冲切侧刃搭边和冲导正销孔。冲切工件周边余料。冲切工件间搭边。切舌。向下弯曲。向上弯曲。侧向弯曲。切断5.2工艺力计算5.2.1冲裁力的计算查找李奇涵主编冲压成形工艺与模具设计7P60，冲裁力计算公式： F=KLt 式中：F冲裁力，N； L冲裁周边长度,mm； t材料厚度，mm； t=1mm 材料抗剪强度，MPa； =300MPa K系数。一般取1.3。 K=1.3图5-3 冲裁区域表示图 表5-1 各冲裁力的计算部位L/mmF/n部位L/mmF/nA区冲切侧刃搭边12.574902.3E区冲切工件间搭边5019500B冲导正销孔59.5923240.1F区切舌45.3417682.6C区冲切边料108.0742147.3K区切断103900D区冲切余料85.6633407.4总计371.23144779.7由计算可知总的冲裁力为144779.7N5.2.2卸料力、推件力的计算查找李奇涵主编冲压成形工艺与模具设计7P61。计算公式：卸料力:FX=KXF推件力:FT=nKTF式中：F冲裁力，N； KX、KT卸料力、推件力系数； n同时卡在凹模内的冲裁件数，n=h/t； t板料厚度，mm；查表3-14： 卸料力系数：KX =0.0250.08 KX取=0.05 推件力系数：KT =0.030.07 KT取=0.05n=6 h=n*t=6 李奇涵主编冲压成形工艺与模具设计7表2-21，取h=5。制件的卸料力、推件力分别为： 卸料力:FX=KXF=0.05144779.7=7238.99N 推件力:FT=nKTF=60.05144779.7=43433.91N5.2.3弯曲力的计算查找李奇涵主编冲压成形工艺与模具设计7P129。计算公式： U形件弯曲力：FU= V形件弯曲力：FV=式中： B弯曲件的宽度，mm； t弯曲件厚度，mm； t=1mmr内圆弯曲半径,mm； 弯曲材料的抗拉强度，MPa； =400MPaK安全系数,一般取1.3； K=1.3 校正弯曲查表4-9 公式：FI=FqA式中： FI校正力，N；Fq单位面积上校正力，MPa；A弯曲件被校正部分的投影面积；各工位的弯曲力计算：第五工位：两侧向下弯曲为U型弯曲FG=4550N切舌向下弯曲为V型弯曲FH=936N第六工位：该工位U型弯曲为校正弯曲;查表4-9 Fq值为3040MPa,取Fq=30 MPa； A=1920=380；FI=FqA=30380=11400N第七工位：下端向下弯曲为V型弯曲FJ=1664N弯曲推件力的计算：F推=(0.30.6)F F推=0.5(FG+ FI)=0.5(4550+11400)=7975N5.2.4总的工作力的计算F总=F冲裁+F弯曲=F冲裁力+FT+FG+FH+FI+FJ =14477.7+43433.91+4550+936+11400+1664 =206763.67N5.2.5压力机公称压力的确定压力机的公称压力必须大于或等于冲裁时的的总力。考虑到所选用的卸料装置方式是弹性卸料装置，因此压力机的公称压力为：Po=(1.21.3)Fz=1.2206763.67=268792.77268.79KN5.3压力中心的确定冲压力合力的作用点称为模具的压力中心。为了保证压力机和模具的正常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心线相重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，导致滑块和导轨间和模具导向零件之间非正常的磨损，还会使合理间隙得不到保证，从而影响制件质量和降低模具寿命甚至损坏模具。该级进模有多个凸模，所以应先确定各凸模的压力中心后，再计算模具的压力中心。根据陈炎嗣主编冲压模具设计手册13P77计算步骤如下：选择基准坐标：图5-4 冲裁力区域表示图求出各凸模的冲压力(P1、P2、Pn)和相应的各个压力中心的坐标分别为(x1、y1)，(x2、y2)，(xn、yn)：表5-2 各冲裁力压力中心各凸模的冲压力 各个压力中心的坐标PA=23240.1A(189,2.8)PB=4902.3B(216,56)PC=42147.3 C(135，3.6)PD=33407.4 D(135,11.9)PE=19500 E(81，41.9)PF=17682.6 F(0，3.9)PG=4550 G(-54，41.9)PH=936 H(-54，10.1)PI=11400 I(-108，41.9)PJ=1664 J(-162，20.1)PK=3900 K(-216，49.4)按下式求出整副模具压力中心坐标：X0=Y0=经过多次计算得出模具压力中心坐标约为（-40,35），满足要求。第六章 凸、凹模的结构设计6.1凸、凹模的功能及设计原则凸、凹模是模具的工作零件，不仅在于它直接担负着冲压工作，而且是在模具上直接决定制件形状、尺寸大小和精度的最为关键的零件。多工位级进模中的凸、凹模和其他模具中的凸、凹模一样，缺一不可。凸、凹模的设计原则包括：凸、凹模必须有足够的强度，刚度和硬度。凸、凹模结构要简单可靠、制造、测量和安装方便。便于调整、维修和保养。要考虑刃磨后的凸凹模相对位置。要考虑排件的及时、畅通和放置浮料。凸凹模要有统一的基准。凸凹模之间应有合理的间隙。6.2冲裁凸、凹模尺寸计算与设计6.2.1凸、凹模刃口尺寸计算原则确定冲裁凸凹模刃口尺寸应区分落料和冲孔，并遵循如下原则：1.此制件为冲孔,设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸。以凸模为基准，孔的尺寸由凸模尺寸决定，间隙取在凹模上，冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。2.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，既要保证工件的精度要求，又要保证有合理的间隙值；一般选用最小合理间隙值。3.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。6.2.2凸、凹模刃口尺寸计算方法查找李奇涵主编冲压成形工艺与模具设计7P46；由冲模加工方法不同，冲裁刃口尺寸的计算方法也不同，基本上可分为两类。(1)凸模与凹模配作法配作法就是先按设计尺寸制出一个基准件（凸模或凹模），然后根据基准件的实际尺寸再按最小合理间隙配制另一件。设计时，基准件的刃口尺寸及制造公差应详细标注，而配作件上只标注公称尺寸，不标注公差，但在图纸上注明：“凸(凸)模刃口按凹（凸）模实际刃口尺寸配制，保证最小双面合理间隙值”。采用配作法，计算凸模或凹模刃口尺寸，首先是根据凸模或凹模磨损后轮廓变化情况，正确判断出模具刃口各个尺寸在磨损过程中是变大、变小还是不变这三种情况，然后分别按不同的公式计算。凸模或凹模磨损后会增大的尺寸第一类尺寸A落料凹模或冲孔凸模磨损后将会增大的尺寸，相当于简单形状的落料凹模尺寸，计算公式：第一类尺寸：凸模或凹模磨损后会减小的尺寸第二类尺寸B冲孔凸模或落料凹模磨损后将会减小的尺寸，相当于简单形状的冲孔凸模尺寸，计算公式：第二类尺寸：凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸第三类尺寸C凸模或凹模在磨损后基本不变的尺寸，不必考虑磨损的影响，相当于简单形状的孔心距尺寸，计算公式：第三类尺寸：式中: Aj、Bj、Cj模具基准尺寸(mm)；Amax、Bmin、Cmin工件极限尺寸(mm）；工件公差尺寸(mm）；(2)凸模与凹模分别加工法落料设工件的尺寸为D0-，根据计算原则，落料时以凹模为设计基准，首先确定凹模尺寸，凹模的基本尺寸接近或等于工件轮廓的最小极限尺寸；将凹模尺寸减去最小合理间隙值即得到凸模尺寸。 冲孔设冲孔尺寸为d0+，根据计算原则，冲孔时以凸模为设计基准。首先确定凸模尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等于工件的最大极限尺寸；将凸模尺寸增大最小合理间隙值即得到凹模尺寸。 孔心距孔心距属于磨损后基本不变的尺寸。在同一工布中，在工件上冲出孔距为两个孔时，其凹模型孔中心距可按下式确定。 式中： Dd,Dp落料凸、凹模基本尺寸，mm； Dd,dp冲孔凹、凸模基本尺寸，mm； Dmax落料件最大极限尺寸，mm； dmin冲孔件最小极限尺寸，mm； Lmin、Ld制件孔距最小极限尺寸，同一步距中凹模孔距基本尺寸； 制件公差，mm； Zmin凸凹模最小初始双边间隙，mm；x磨损系数；p凸模制造公差，可按IT6选用；d凹模制造公差，可按IT7选用；6.2.3冲裁凸、凹模刃口尺寸计算根据李奇涵主编冲压成形工艺与模具设计7P44表3-4查，冲裁双面间隙Zmin=0.06mm,Zmax=0.08mm。工位1：B区冲直径为4mm的导正孔根据前面工件结构工艺性分析，讲工艺孔的等级定位10级，其磨损系数x=1,制造公差为：凸模制造公差 p0.4(ZmaxZmin)=0.4 (0.08-0.06)=0.008凹模制造公差 d0.6(ZmaxZmin)=0.6 (0.08-0.06)=0.012p+d=0.008+0.012=0.02= Zmax-Zmin ，满足要求。故可其凸凹模可以分开加工，由公差等级为IT=10，查表=0.048=（4+10.048）0-0.012=4=（4.048+0.06）=4.10-0.004工位1： A冲切侧刃搭边A区精度要求高，采用凸凹模配合加工方法。由公式表6-1 凸、凹模尺寸计算公式凸模或凹模磨损后会增大的尺寸 按凸模尺寸配置，其双边间隙取： Zmin=0.06mm凸模或凹模磨损后会减小的尺寸凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸由冲裁要求，选择冲裁公差等级精度为IT14，查表所以磨损系数x=0.75。各尺寸及公差分别为：a=540+0.743 b=5.590+0.3图6-1 A区冲裁尺寸凸模尺寸计算： a=(54+0.750.743)0-0.250.75=54.560-0.19b=(5.59+0.750.3)0-0.250.3=5.820-0.08相应凹模尺寸为：a=54.620-0.19 b=5.880-0.08工位2：冲切工件周边余料C区和D区 各尺寸公差等级均为IT14，查公差表可知各尺寸及公差分别为：a=420+0.62 b=7.560+0.36c=19.520-0.43 d=6.260+0.36e=340+0.62 f=23.830+0.52图6-2 c、d区冲裁尺寸磨损后增大的尺寸： c=(19.52-0.750.43)0+0.250.43=19.200+0.11磨损后减小的尺寸：a=(44+0.750.26)0-0.250.62=44.470-0.16b=(7.56+0.750.36)0-0.250.36=7.830-0.09d=(6.26+0.750.36)0-0.450.36=6.530-0.09e=(38+0.750.62)0-0.250.62=38.470-0.16f=(23.83+0.750.52)0-0.250.52=24.220-0.13与之凹模相应尺寸为c=19.140+0.11 a=44.530-0.16 b=7.890-0.09d=6.590-0.09 e=38.530-0.16 f=24.280-0.13 工位3：冲切工件间搭边E区 由排样图知，只有a尺寸对冲裁形状有影响，可查的由偏差尺寸为a0+0.3；由于其凸模磨损，尺寸减小 a=(4+0.750.3)0-0.250.3=4.230-0.08凹模相对应尺寸为a=4.290-0.08工位4：切舌F区 图6-3 E区冲裁尺寸 各尺寸均为IT14级精度，所以磨损系数x=0.75个尺寸及公差分别为： a=100+0.36 b=5.260+0.3 c=60+0.30 d=80+0.36图6-4 F区冲裁尺寸选凸模为设计基准，凸模刃口尺寸计算如下： a=(10+0.750.36)0-0.250.36=10.270-0.09 b=(4.26+0.750.3)0-0.250.3=4.90-0.08 c=(6-0.750.3)0+0.250.3=5.780+0.08 d=(8+0.750.36)0-0.250.36=8.270-0.09与凸模相配合的凹模尺寸： a=10.330-0.09 b=4.550-0.08 c=5.840+0.08 d=8.330-0.096.3弯曲凸、凹模尺寸计算与设计6.3.1凸、凹模尺寸计算方法此零件在弯曲U形时，尺寸是标注在内形上的，所以可根据前面凸、凹模计算方法时的计算公式计算该U形弯曲的凸、凹模尺寸及公差；弯曲部分，公差等级选择IT12，=0.25；p凸模制造公差按IT6；p=0.016d凹模制造公差按IT7；d=0.025 p+d=0.04114,固定螺钉选择值为M10。6.5.3凹模的厚度计算由凹模厚度公式：式中： Ha凹模厚度； P冲裁力。在这里取冲大孔的冲裁力、卸料力、推件力的总和。 =24.37凹模厚度值取25mm。6.5.4凹模形状尺寸图6-18 G区弯曲凹模图6-18 I区弯曲凹模图6-18 J区弯曲凹模第七章 模具其它部件7.1模架的选择根据凹模的厚度以及工件的工作尺寸，查国家标准模架手册：选用凹模的周边长度为600280标准四角导柱滑动模架；材料选择HT200。 图7-1 模架三维图 7.2导向装置选择常见导柱、导套的布置有形式：（1）后侧导柱，可以三面送料，操作方便，广泛用于导向要求不太高的情况；（2）中间导柱与对角导柱，适用于精度要求较高或无间隙、小间隙冲模，但操作不如上一种方便。（3）四角导柱，导向情况最好，但结构复杂，只在大型的模具、精度要求高的场合中使用。导柱、导套的结构形式 对于一般的冲压工作，采用滑动导柱、导套。导柱装在下模座上，采用R7/h6配合；导套装在上模座上，采用H7/r6配合。根据材料厚度的不同也可以采用间隙配合。导柱的长度L应保证冲模在最低位置时，导柱上端面与上模座顶面距离不小10-15mm，而下模座底面与导柱底面的距离不小于5mm。导套的长度，对冲裁模，因工作行程小，当冲床滑块到止点时允许导柱，导套脱开，但须保证在冲压时导柱一定要进入导套10mm以上。选择滑动导向四角导柱，配合如图： 7.3模柄的选择图7-1 导柱，导套三维图根据杨占尧主编冲压模具标准及应用手册5 P240，选择压入式模柄；选择d=50mm；7.4垫板的选择垫板的作用示直接承受和分散凸模传递的压力，以降低模座的单位压力，保护模座不被凸模端面压陷。是否采用垫板，视模座承受的应力是否超过模座的许应力。垫板淬硬磨平，其厚度查万战胜主编的冲压工艺及模具设计，选择垫板厚度为10mm；其形状为矩形600mm280mm10mm。7.5凸模固定板的设计凸模固定板上的导向孔按凸模的断面形状加工，采用过度配合。如果采用环氧树脂浇注导板，则导板型孔加工将大为简化，孔和凸模之间的间隙可按需要精度地获得，保证高精度配合。取凸模固定板厚度取35mm。7.6卸料板的设计根据制件的要求，卸料力比较小，在压制的过程中需要对工件进行平整，采用弹性卸料板。弹性卸料板、装置中的弹簧一般比进行强度的设计，而是按标准选用。(1)压力要足够，即 P预P卸n 式中：P预弹簧的预压力；P卸卸料力； n弹簧根数； P预P卸n =7238.994=18.9.75(2)压缩量要足够 F1F总=F预+F工作+F修磨 式中： F1弹簧的预压缩量； F总弹簧的总的压缩量； F预弹簧的预压缩量；F工作卸料板的工作行程，一般取F工作=+1；F修磨凸模的总修磨量，一般取46mm；由于所需卸料力较大所以必须选用弹力较大的重型矩型弹簧，其主要参数如下：钢丝直径d=2mm、窝孔直径Dmin=25mm、心轴直径dmax=12.5、外径D2=24.5、内径D1=13、自由高度H0=63、最大负荷=2500N,(3)卸料板与凸凹模的间隙根据料厚查周大隽主编，冲压模具结构设计2，弹性卸料板与凸凹模间隙为0.1mm。7.7定位方式的选择工序件的定位分纵向和横向，因为该模具采用的是条料，无侧压装置。采用导料板导向，由模外的自动送料装置自动将料送进，用导正销精定距。图7-2 导料板导向示意图7.8模板连接方式选择由模具结构，选择螺钉方式连接，查找陈炎嗣主编冲压模具设计手册13P272，由模板厚度，为了安装方便，统一选择M10螺钉，长度取60mm；查找P273安装相应尺寸。 上模座连接下模座连接图7-3 螺钉连接示意图第八章 模具闭合高度计算及标准化8.1模具闭合高度计算模具闭合高度公式为： 式中：Hs上模板的厚度，为55mm；Hx下模板的厚度，为75mm；Ha凹模的厚度，为25mm；H1上垫板的厚度，为10mm；H2下垫板的厚度，为10mm；L凸模的长度，为70mm；Ht凸模进入凹模的深度，为7mm。 所以模具的闭合高度为235mm。8.2模具标准化计算凹模周界及确定模具的主要结构是为了选用合适的模具结构典型组合。根据本模具采用横向送料方式、弹压卸料板、倒装复合模、中间导柱导套模架及凹模周界为600mm280mm，可从许发樾主编模具标准应用手册8 查找级进模圆形厚凹模典型组合(GB2873.3-81)。各模具零件的标准外形尺寸HD如下：(1)垫板(GB2858.6-81) 60028010 2块； (2)固定板(GB2858.5-81) 60028035 1块； (3)凹模(GB2858.4-81) 60028025 1块； (4)卸料板(GB2858.5-81) 50028018 1块； (5)导料尺(GB2858.6-81) 3302010 1块； 4702010 1块；图8-1 模板标准件调用图8-2 模具三维图第九章 压力机选择