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静端盖冲孔模具设计,静端盖,冲孔,模具设计
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附件4黑龙江八一农垦大学本科生毕业论文（设计）任务书论文题目静端盖冲孔模具设计学院名称 工程学院姓名戴艳坤专业班级设计05指导教师代洪庆课题类型设计毕业论文（设计）的内容摘要此次设计主要是围绕静端盖冲孔模具设计展开的，通过从这个典型的零件，运用落料、冲孔、拉深和翻边等冲压工序设计冷冲压成形模具。毕业论文（设计）基本要求及工作量要求根据给定图纸，对其进行冷冲压技术分析；工艺方案制定，排样图设计，总的冲压力计算及压力中心计算。刃口尺寸计算，弹性元件的计算和选用，凸模、凹模或凸凹模结构设计以及其他冲模零件的结构设计，绘制模具主配图，编写设计说明书。毕业论文（设计）的主要阶段计划（分前期、中期、后期）前期 方案论证，确定方案，完成调研报告、开题报告和外文翻译；中期 进行冲压工艺方案及模具结构方案设计；冲压加工工艺草案，冲压模具草图，主要零部件设计，按学院规定的统一规范化要求撰写设计说明书（完成初稿）；后期 审查设计 准备答辩；毕业答辩； 修改毕业设计。任务下发日期完成日期系主任 主管教学院长审批（签字）： 黑龙江八一农垦大学毕业设计(论文)开题报告学生姓名： 戴艳坤 学 号： 20054024127 专 业： 机械设计制造及其自动化 设计(论文)题目： 静端盖冲孔模具设计 指导教师： 代洪庆 2009 年 3 月 16 日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2002年4月26日”或“2002-04-26”。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述一、1、模具设计的意义：模具作为“工业之母”，目前，电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电、通讯和军工等产品中，6080的零部件，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所无法比拟。2005年中国模具工业产值达到610亿元,增长率保持在25%的高水平,行业的生产能力约占世界总量的10%,仅次于日本、美国而位列世界第三。当前，我国模具制造方面与工业发达国家相比，差距较大主要表现在： （1）标准化程度低。 （2）模具制造精度低、周期长。 提高劳动生产率、产品质量、降低成本、扩大冲压工艺应用范围；提高冲压零件精度、减少制造周期、提高模具寿命；模具的标准化及专业化、管理的统一化及等级化；提高专业人员的技术水平。 冲压是利用安装在冲压设备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。冲压生产靠模具与设备完成其加工过程，生产率高，操作简便，易于实现机械化和自动化，可以获得其他加工方法所不能或难以制造的、形状复杂的零件。冲压产品一般不需要再经过机械加工便可使用，冲压加工过程一般也无需加热毛坯。所以，冲压生产不但节约金属材料，而且节约能源。由于冲压加工具有许多突出的优点，因此在工业生产中，尤其是大批量生产中得到广泛应用。从精细的电子元件、仪表指针到汽车的覆盖件、高压容器封头以及航空航天器的蒙皮、机身等均需冲压加工。随着工业产品的不断发展和生产技术水平不断提高，不少过去用铸造、锻造、切削加工方法制造的零件，已被质量轻、刚度好的冲压件所代替。 我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竞争激烈。我国冲压模具产品质量水平低主要表现在精度、表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度上；生产工艺水平低则主要表现在加工工艺、加工装备等方面2、国内外研究概况及发展趋势：由于冲压工艺具有生产率、生产成本低、材料利用率高、能成形复杂零件、适合大批量生产等优点，在某些领域已取代机械加工，并正逐步扩大其应用范围。据国际生产技术协会预测，到本世纪中，机械零部件中60%的粗加工、80%的精加工要由模具来完成。因此，冲压技术对发展生产、增加效益、更新产品等方面具有重要作用。在近半个世纪以来，我国的冷冲压工艺和其它生产工艺一样，得到了迅速的发展。在一些工厂中，建立了具有现代规模和技术先进的冷冲压生产车间，并建立了专门研究冷冲压技术的科研机构及专业性工厂，培养了大批从事冷冲压生产的科技人员，广泛地开展了冷冲压生产的科技及学术活动，编辑出版了各种冷冲压技术资料，从而使冷冲压生产技术得到了迅速发展。冲压加工的工艺和设备正在不断地发展，例如精密冲裁、冷挤压、多工位自动冲压、高速成形、液压成形、超塑冲压等，把冷冲压生产技术提高到了新的水平。为了适应冷冲压工艺水平的提高，我国对冲模的研制也在不断加强。近年来，出现了很多制造周期短、使用寿命长的新型冲模结构。并且，模具加工工艺及模具材料也相应地在不断革新，例如采用钢结硬质合金、硬质合金或低熔点合金浇注模具、采用电加工技术及计算机制造冲模等以适用于不同的生产条件。从而使冲压生产的产品质量、劳动生产率大大提高，成本也大幅度下降，有利地推动了我国社会主义经济建设和发展。近几年，我国模具工业一直以每年15%左右的增长速度发展，2003年，我国模具总产值超过400亿元人民币。模具工业的发展和进步，在很大程度上取决于模具加工设备、软件及切削刀具的制造水平。如今，人们对手机、电脑、汽车、手表、数码电子等商品的要求一点也不低于发达国家。但另一方面，我国生产这些商品所需模具的工作母机即模具加工设备的制造水准，从总体上来说还是比较低的。这就出现了一个奇怪的现象，这些年我国模具生产所需的先进加工设备、制造软件及切削刀具进口越来越多。去年，我国机床进口约60亿美元，其中用于模具生产的就占十分之一；去年我国模具生产所需超硬质合金和陶瓷等超硬刀具销售额约12亿元，其中90%依赖进口。我国模具行业将向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和开发能力。在现代机械制造业中，模具工业已成为国民经济中的基础工业，许多新产品的开发和生产，在很大程度上依赖于模具制造技术，特别是在汽车、轻工、电子和航天等行业中尤显重要。模具制造能力的强弱和模具制造水平的高低，已经成为衡量一个国家机械制造技术水平的重要标志之一，直接影响着国民经济中许多部门的发展。我国冲压模具产品的质量和生产工艺水平,总体上比国际先进水平低许多,而模具生产周期却要比国际先进水平长许多。产品质量水平低主要表现在精度、表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度上;生产工艺水平低则主要表现在加工工艺、加工装备等方面。在模具寿命上，合理选择模具材料是非常重要的。压力容器作为冲压模具的产品之一，其分析标准一定要与国际相符合。为此，国内较有实力的压力容器制造厂为了使生产的压力容器产品能顺利进入国际市场,陆续取得ASME认证证书。中国模具的总产值已跃居世界第三，仅次于日本和美国。由于近年市场需求的强大拉动，中国模具工业高速发展，冲压模具设计市场广阔。参考文献 1 徐政坤.冲压模具设计与制造. 北京：化学工业出版社，2005，7 2 余银柱、赵跃文.冲压工艺与模具设计.北京：北京大学出版社2005，10 3 徐政坤.冲压模具与设备. 北京：机械工业出版社，2004，1 4 余银柱、赵跃文.冲压工艺与模具设计.北京：北京大学出版社2005，1 5 张春水.国内外冷冲模技术现状及发展趋势. 模具工业.2001 6付宏生.冷冲压成形工艺与模具设计制造M.北京：化学工业出版社，2004 7 薛啓翔.冷冲压实用技术. 北京：机械工业出版社，2006,1 8 李和平、吴霞.现代模具行业现状与发展趋势综述J. 20049 赵昌盛.实用模具材料应用手册M. 北京：机械工业出版社，2005，6 10 余银柱.冲压工艺与模具设计.北京：北京大学出版社，2005，11 . 11 张六玲. 国内外模具工业的基本现状与市场预测J. 模具制造 , 2002,(01) 12 胡兴军. 我国模具业的发展及改进措施J. 世界制造技术与装备市场 , 2005,(01) 13 洪慎章. 现代模具工业的发展趋势及企业特征J. 航空制造技术 , 2003,(06) 14 周永泰. 模具设计和加工技术的发展方向J. 制造技术与机床 , 2003,(05) 15 李双义.冷冲模具设计.清华大学出版社J 2005 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：1、模具设计需解决的问题本模具设计时若采用普通模具会导致生产率低、产品质量水平低、工艺复杂。因此本次设计采用复合模并结合其他方法可改善这一情况。2、研究方法课题结合模具CAD技术，并运用落料、冲孔、拉深和翻边等冲压工序设计冷冲压成形模具，可大大缩短设计时间，提高产品质量。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 年 月 日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日9附件5专 业机械设计制造及其自动化学 院工程学院姓 名戴艳坤指导教师代洪庆论文（设计）题 目静端盖冲孔模具设计毕业论文（设计）前期工作小结 前期我主要完成了与课题相关的分析工作，通过对相关的文献资料进行系统的搜集、分析，选出了与设计有关的资料备用，分析了一些模具的结构及其主要部件构造的情况。拟定了设计对象，对整体进行了系统分析，寻找最佳设计方案，按时完成了前期的工作计划，并开始为下一阶段的设计做准备。 经过前期大量的资料收集后选择了静端盖为本次设计的对象，结合以前所学的知识，对其进行了结构分析，确定由落料、拉深复合模和多凸模构成并进行计算。在此过程中所遇到的问题通过与老师沟通，大部分已经得到解决，并开始着手最后阶段的设计工作。指导教师意见指导教师签名：2009 届本科生毕业论文（设计）中期汇报表填表日期：2009-04-22黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计）成绩单院系工程学院专 业机械设计制造及其自动化入学时间2005.09学号20054024127学生姓名戴艳坤班 级设计1班周数13起止日期4.1-6.10指导教师代洪庆职称论文（设计）题目静端盖冲孔模具设计指导教师评语指导教师签名年 月 日评阅人评语评阅人签名年 月 日答辩小组评语答辩小组负责人签名 年 月 日评分指导教师评阅人答辩小组平均分五级制等级学士学位毕业设计静端盖冲孔模具设计学生姓名：学生姓名：戴艳坤学学 号：号：20054024127指导教师：指导教师：代洪庆所在学院：所在学院：工程学院专专 业：业：机械设计制造及其自动化中国大庆2009 年 6 月黑龙江八一农垦大学毕业设计I黑龙江八一农垦大学黑龙江八一农垦大学本科生本科生毕毕业业论论文文（设设计计）任任务务书书论文题目论文题目静端盖冲孔模具设计学院名称学院名称 工程学院姓名姓名戴艳坤专业班级专业班级设计 05指导教师指导教师代洪庆课题类型课题类型设计毕业论文（设计）的内容摘要毕业论文（设计）的内容摘要此次设计主要是围绕静端盖冲孔模具设计展开的，通过从这个典型的零件，运用落料、冲孔、拉深和翻边等冲压工序设计冷冲压成形模具。毕业论文（设计）基本要求及工作量要求毕业论文（设计）基本要求及工作量要求根据给定图纸，对其进行冷冲压技术分析；工艺方案制定，排样图设计，总的冲压力计算及压力中心计算。刃口尺寸计算，弹性元件的计算和选用，凸模、凹模或凸凹模结构设计以及其他冲模零件的结构设计，绘制模具主配图，编写设计说明书。毕业论文（设计）的主要阶段计划（分前期、中期、后期）毕业论文（设计）的主要阶段计划（分前期、中期、后期）前期 方案论证，确定方案，完成调研报告、开题报告和外文翻译；中期 进行冲压工艺方案及模具结构方案设计；冲压加工工艺草案，冲压模具草图，主要零部件设计，按学院规定的统一规范化要求撰写设计说明书（完成初稿） ；后期 审查设计 准备答辩；毕业答辩； 修改毕业设计。任务下发日期任务下发日期完成日期完成日期系主任系主任 主管教学院长审批（签字）主管教学院长审批（签字）：黑龙江八一农垦大学毕业设计II摘 要本文首先介绍了冲压及冲压模具和模具 CAD 软件。然后以无凸缘型圆筒件为研究对象，对零件进行结构工艺和尺寸精度的分析，确定了工艺方案。合理选择间隙，然后计算冲裁力确定压力中心、选择压力机，计算凸、凹模刃口尺寸设计凸、凹模，选择并设计冲压零部件。冲孔件是经过拉深的空心零件，冲裁件上所有孔要求一次全部冲出，因此是一副单工序多凸模有导向的冲裁模。由于孔边与筒形件侧壁距离较近，为保证凸模具有足够的强度，模具设计采用冲裁件孔口朝上，用定位圈进行外形定位。模具采用弹性卸料装置，是为了保证冲孔零件的平整，提高零件的质量。冲裁件是半成品零件，解决工件在模具上固定的方式是本论文的一个亮点。选用中间导柱模架，确定模具总体的结构。最后根据冲压标准和相关手册设计冲裁模具零件。在有关的设计及计算完成之后，应用二维设计软件 Auto CAD 建立模具各个零部件的二维模型，然后根据要求进行零件装配，绘出零件图和装配图。关键词： 模具设计 弹性卸料装置 冲压零部件黑龙江八一农垦大学毕业设计IIIAbstractThis article introduces the punching and stamping die and mold CAD software. And then with cylindrical pieces of flange-type study of the structure of parts processes and dimensional accuracy of the analysis program to determine the process. Reasonable choice of space, and then calculating the punching power to determine center of pressure, select Press, computing convex, the design of die size convex edge, concave mold, stamping parts and components to select and designPunching pieces after drawing the hollow parts, stamping parts all at once all the requirements out of holes, it is more than a single punch have a process-oriented Die. As the hole edge and the tube wall proximity, in order to ensure there is sufficient convex mold strength, stamping die design using pieces of opening up, with targeted positioning ring shape. Adopt a flexible mold unloading device is to ensure the formation of punching parts, improve the quality of parts. Blanking parts were semi-finished products to solve the workpiece in a fixed mold is a bright spot in this thesis. Selection Guides moldbase middle to determine the overall structure of mold. Finally, in accordance with the standards and the relevant manual stamping stamping die design parts.In the design and calculation is complete, the application of two-dimensional design software Auto CAD tool to establish the various parts of the two-dimensional model, and then parts assembly in accordance with the requirements, draw maps and assembly parts.Keyword ： Mold Design Flexible discharge device Stamping parts目 录黑龙江八一农垦大学毕业设计IV摘 要.IIABSTRACT.III前言.VII1 模具 CAD .11.1 模具 CAD 技术概述.11.2 模具 CAD 通用软件 .12 冲压模具概述.22.1 冲压模具 .22.2 冲压加工特点 .33 零件工艺性分析.43.1 结构与尺寸分析 .43.2 精度 .43.3 材料 .44 工艺方案的确定.65 落料拉深复合模的设计及计算.75.1 工艺计算和设计 .75.1.1 计算毛坯尺寸 .75.1.2 确定排样方案 .95.1.3 材料利用率的计算 .95.1.4 计算各工序压力、压力中心、初选压力机 .95.1.5 确定是否需要压边装置 .105.1.6 总压力计算 .105.1.7 初选压力机 .105.2 模具结构设计.115.2.1 模具结构形式的选择 .115.2.2 模具工作部分的尺寸和公差的确定 .115.2.3 模具的结构设计 .125.3 校核压力机安装尺寸.165.4 画装配图和零件图.166 冲孔模的设计与计算 .176.1 模具形式的确定.176.1.1 模具方案的确定 .176.1.2 送料方式 .17黑龙江八一农垦大学毕业设计V6.1.3 卸料方式 .186.2 工艺计算与设计.186.2.1 冲裁间隙的确定 .186.2.2 合理冲裁间隙的确定 .196.3 凸、凹模刃口尺寸的计算.206.3.1 凸、凹模刃口尺寸的计算原则 .206.3.2 确定凸、凹模的制造公差 .216.3.3 凸、凹模刃口部分尺寸的计算公式 .216.3.4 凸、凹模刃口尺寸的计算 .226.4 冲裁力的计算.256.4.1 降低冲裁力的方法 .256.4.2 冲裁力 .266.4.3 应选取的压力机标称压力 .276.5 压力中心的计算与确定.286.5.1 确定冲模压力中心的目的 .286.5.2 冲模压力中心的确定 .286.6 冲压设备的选用.316.6.1 冲压设备类型的选用 .316.6.2 根据冲压件的大小选择设备 .326.6.3 根据冲压件的批量选择 .326.6.4 考虑精度与刚度 .326.7 曲柄压力机.336.7.1 组成与工作原理 .336.7.2 曲柄压力机的主要参数 .346.7.3 静端盖冲孔模选用的压力机的各项参数 .356.8 选择冲模类型和结构形式.366.8.1 冲孔模的模具类型 .366.8.2 冲模零件分类 .366.9 凹模结构设计及计算.376.9.1 冲裁凹模孔口型式及主要参数 .376.9.2 冲裁凹模孔口形式及主要参数的确定 .386.9.3 整体式冲裁凹模外形尺寸的确定 .386.10 凸模结构设计.406.10.1 凸模的结构设计 .406.10.2 凸模的固定方法 .416.10.3 凸模强度校核 .436.11 设计选用其他冲压零部件.466.11.1 模柄 .46黑龙江八一农垦大学毕业设计VI6.11.2 模架 .466.11.3 导向装置 .486.11.4 凸模固定板和垫板 .496.11.5 卸料板（弹性卸料板） .506.11.6 卸料弹性元件（橡胶） .506.12 紧固零件.516.12.1 模柄与上模座定位用圆柱销尺寸 .526.12.2 上模座、垫板、凸模固定板和卸料板的弹性元件用螺钉、圆柱销尺寸.526.12.3 弹性卸料板导套定位用螺钉尺寸 .536.12.4 凹模定位圈、整体式凹模和下模座定位用螺钉和圆柱销尺寸.536.13 凹模定位板/定位圈.536.14 绘制模具总装图和零件图.546.14.1 确定凸模长度 .546.14.2 确定模具的闭合高度 .556.14.3 模具主要零件结构图 .556.14.4 模具装配图 .55结论.56参考文献.57致谢.58前言黑龙江八一农垦大学毕业设计VII在现代工业生产中，用各种压力成形机械和装在其上的专用成形工具，通过压力把金属或非金属材料制成所需形状的零件或制品，这种专用成形工具成为模具。模具是一种高效率的工艺设备，模具在工业生产中的应用日益广泛，模具工业的水平和发展状况已被认为是衡量一个国家工业水平的重要标志之一。利用模具生产毛坯或零件与切削加工相比具有材料利用率高、能耗低、产品性能好、互换性好、生产效率高和成本低等显著优点。按我国产品分类标准，模具产品共分为十大类：冲压模具、塑料模具、铸造模具、锻造模具、粉末冶金模具、橡胶模具、拉丝模具、无机材料或成型模具、模具标准件及其他模具。十大类产品中冲压模具和塑料模具占的比重最大，约占模具总量的 80%以上。冲压模具的设计是否合理对冲压件的表面质量、尺寸精度、生产率以及经济效益等影响很大。因此，研究冲压模具的结构，提高冲压模具的各项技术指标，对冲压模具设计和冲压技术的发展十分必要！静端盖冲孔模是典型的冲压模具。通过对静端盖冲孔模进行设计有利于增强对基础模具设计思路的理解，有利于加深模具专业课知识、有利于综合所学专业课知识。从而形成一条线将我在大学的知识结构联系起来，有助于我将来从事机械行业能够利用所学专业知识来解决专业问题！黑龙江八一农垦大学毕业设计- 1 -1 模具 CAD1.1 模具 CAD 技术概述CAD 即计算机辅助设计(Computer Aided Design)是以计算机系统为支持,进行产品的方案设计、解析计算、判断优化、分析评估和详细设计的一门技术。模具 CAD 是现代模具技术的一个重要方面；模具 CAD 是人和计算机相结合、各尽所长的新型设计方法【1】。人将设计方法转换成计算机可以处理的数学模型和解析这些模型的程序，并在程序运行过程中评价设计结果，控制设计过程；计算机发挥其分析计算和存储信息的能力完成设计各个环节的工作，包括设计构思、资料查询、计算分析、自动绘制零件图与装配图；还可模拟零件成形过程并对冲模过程进行动态分析，减少了试模、返修等工作。一些复杂形状零件成形模制前可以利用计算机在显示屏上形象地模拟成形过程中材料的变形与流动，显示温度场、压力场的分布，缩短了试模周期，增大了试模的一次成功率。采用模具 CAD/CAM 促进了设计制造一体化进程【2】。1.2 模具 CAD 通用软件进入 21 世纪，模具的生命周期中占据着重要的地位,是制造业企业实现先进制造计算机辅助设计几乎完全取代了传统的手工绘图与设计计算及组织整个生产过程的技术管理方式【3】。现代制造业中,CAD 在整个产品的技术的基础,在模具设计领域，不仅冲压模，而且包括其它各类模具的设计，目前广泛使用各种 3C(CAD/CAM/CAE)软件。在冲压工艺设计分析及冲模设计制造方面使用较多的通用软件主要有：（1）Auto CAD 美国 Autodesk 公司开发的 Auto CAD 是 1982 年首先推出的,它在2D 市场上占有绝对的优势,是一种最早介绍到我国的 CAD 软件。自 1982 年推出第一代 AutoCAD 产品以来,经过了十几次升级,现在最新版本己是 AutoCAD2008 了。我国在 Auto CAD 现成为微机上广泛应用的二维图形软件包。该软件已广泛用于机械、建筑、电子、航天、造船等行业,使数以万计的工程技术人员从繁重的手工绘图中解脱出来,大大提高了工作效率。（2）Catia 法国达索飞机公司开发的 Catia 软件。我国在 1990 年代后期开会死引进，它是一套 3C 集成的软件包，有好的曲面造型功能与各类产品设计协同功能【4】。（3）UG 美国 EDS 公司的 Unigraphics 简称 UG。UG 软件我国最早 1990 年买进，用于三维图形的绘制、造型和 3C 工作。黑龙江八一农垦大学毕业设计- 2 -2 冲压模具概述2.1 冲压模具在工业生产中，用各种压力成形机械（如压力机、塑料注射机、压铸机等）和装在其上的专用成形工具，通过压力把金属或非金属材料制成所需形状的零件或制品，这种专用成形工具统称为模具。模具是由机械零件构成，它与相应的压力成型机械相配合，具有直接改变金属或非金属材料的形状、尺寸、相对位置和性质，使之成形为合格制品或半成品零件。它是一种高效率的工艺装备。在工业生产中，用模具进行各种材料的成形，可实现高速度的大量生产，并能在大量生产条件下稳定地保证制件的质量。同时，具有节约原材料、制件成本低廉等一系列优点。因此。在现代工业生产中模具的应用日益广泛，已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。模具工业的水平和发展状况已被认为是衡量一个国家工业水平的重要标志之一。按我国产品分类标准，模具产品共分为十大类：冲压模具、塑料模具、铸造模具、锻造模具、粉末冶金模具、橡胶模具、拉丝模具、无机材料或成型模具、模具标准件及其他模具【5】。十大类产品中冲压模具和塑料模具占的比重最大，约占模具总量的 80%以上。而冲压模具按模具结构形式分可分为简单模、连续模和复合模；按工艺性质分,冲压模具可分为冲孔模、落料模、拉深模、弯曲模。冲压模具的设计是否合理对冲压件的表面质量、尺寸精度、生产率以及经济效益等影响很大。因此，研究冲压模具的结构，提高冲压模具的各项技术指标，对冲压模具设计和冲压技术的发展十分必要！冲压加工简称冲压又称为冷冲压或板料冲压，是借助于常规或专用设备的动力，使板料在模具里直接得到变形力并进行变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的生产技术【6】。冲模设计的是否合理对冲压件的表面质量、尺寸精度、生产率以及经济效益等影响很大。因此，研究冲压模具的结构，提高冲压模具的各项技术指标，对冲压模具设计和冲压技术的发展是十分必要的。冲压是一项应用广泛、量大面广的金属压力加工工艺，也是机电产品制造也尤其是电子与仪表行业以及其他各金属加工业普遍使用的少无切削仙剑的金属加工方法之一。实施冲压工艺的主要工具及手段，就是用各种不同类型的冲模在压力机上对金属或非金属板、条、棒、快料以及各种断面的型材，在常温或加热状态下，进行分离、变形等冲压加工，获得一定形状和尺寸的零件或毛坯件。冲压工艺已突破常规的毛皮加工范围，不仅能直接从原材料冲制出能与机械加工媲美的成品零件，还可以沉孔、攻丝及铆接，更为重要的是，冲压加工能完成其它工艺方法所无法完成的形状复杂的工件。冲压工艺的发展及扩大应用范围也要在冲模设计与制造技术发展的基础上实黑龙江八一农垦大学毕业设计- 3 -施【7】。单从冲压精度而言，不同的冲模结构，冲压精度差异甚大。普通冲裁可以达到的冲件尺寸精度为 IT913 级，冲裁模制造精度必须达到 IT8 级以上；精冲件的尺寸精度可以达到 IT79 级，精冲模的制造精度必须在 IT6 级以上。要扩大冲压工艺的应用范围，在厚板料上冲小孔、冲深孔、沉孔并攻丝；在钢板或黄铜板上冲制齿轮与小模数齿片；在平板或空心件上翻孔翻边从出凸缘、竖边；在拉伸件侧、底冲孔、切口、翻出凸缘以及多向弯曲件一次弯成等等，要用一套冲模，连续完成几个、十几个甚至更多冲压工艺同步作业，以提高冲压生产效率并确保操作安全，都必须设计出动作合理、结构复杂的多工位连续式复合模；要在新产品样试与批试里所需单件小批量生产的冲件中推广应用冲压工艺，除使用 CNC 计算机数控冲压中心外，只能推广使用组合冲模、各种简易（经济）冲模冲压，方能收到多快好省的效果；要推广应用冲压新工艺、新技术、新材料，也必须先从冲模设计与制造开始，欲实现冲压的机械化与自动化高速冲压，提高冲压效率等都必须解决冲模的设计与制造问题，方可实施，否则等于空谈。2.2 冲压加工特点随着科学技术的进步和工业生产的迅速发展，模具已成为当代工业生产的重要手段，冲压生产和模具工业得到了世界各国的高度重视【10】。由于冲压加工具有节材、节能和生产率高等突出特点，决定了冲压产品成本低廉，效益较好，因而冲压生产在制造行业中占有重要地位冲压生产主要是利用冲压设备和模具实现对金属材料（板材）的加工过程。所以冲压加工有如下特点：（1）生产率高、操作简单、容易实现机械化和自动化，特别适合于成批大量生产；（2）冲压零件表面光洁，尺寸精度稳定，互换性好，成本低廉；（3）在材料消耗不多的情况下，可以获得强度高、刚度大、而重量小的零件；（4）可得到其他加工方法难以加工或无法加工的复杂形状零件3 零件工艺性分析3.1 结构与尺寸分析根据制件的材料、厚度、形状及尺寸，在进行工艺设计和模具设计时应特别注意以下几点：黑龙江八一农垦大学毕业设计- 4 -（1）该制件为圆筒形拉深冲孔件，因此在设计时毛坯尺寸的计算是一个重点。（2）制件大批生产，应重视模具材料和结构的选择，保证一定的模具寿命。（3）各工序凸凹模动作行程的确定应保证各工序动作稳妥、连贯。（4）静端盖冲裁件为无凸缘圆筒型工件的垂直冲孔的一道工序。零件要求外形尺寸，无厚度不便的要求，筒底要一次全部冲出不同形状与大小的孔共八个，但尺寸较小（不考虑冲裁件的悬臂和窄槽） 。最小孔条件 31.3t（31.3 满足条件） ，长圆孔条件 b（孔宽）0.9t（100.9 满足） （t 是料厚、b 是长圆孔宽） ，孔至边缘最小距离 3.51.5t，最小孔间距 3.5（3.51.3 满足） ，无凸缘筒冲裁件上孔壁与工件直壁最小距离 3.5R+0.5t(3.52.5 满足)，可见上述各参数均适宜于冲裁加工。3.2 精度冲裁件内径公差 0.05、冲裁件孔距公差0.12、冲裁件孔中心距孔组间距离的极限偏差(本冲裁件为底部三个大孔)为、冲裁件内外形所能达到的经济精0.2035度为 IT12。静端盖冲裁件材料厚度 t=1mm，属于普通冲裁精度，该冲裁件外径公差为 0.22。3.3 材料08 钢是优质碳素结构钢的一种，属于黑色金属板料，08 钢的伸长率较大、屈服点和抗拉强度比值较低、塑性和韧性较高、冷状态下容易模压成型、无回火脆性倾向，08 钢的力学性能见表 3-1。表 3-1 08 钢的力学性能材料名称牌号材料状态抗剪强度/ M Pa抗拉强度/ M Pa伸长率 0/ %屈服强度 s/ M Pa优质碳素结构钢08已退火25533327541032196钢是一种铁和碳的合金，且含有少量的锰、硅、磷、硫、铝等元素。这些元素对钢板的冲压性能有不同的影响，有的起改善作用的地方，也有的起变坏作用的地方。但总的来说如果钢中的碳、锰、硅、磷、硫、铝等元素含量增强，就会使材料的塑性降低，脆性增强，导致材料冲压工艺性能变差【6】。08 钢的化学成分见表 3-2。表 3-2 深冲冷轧薄板的化学成分（GB/T5213-2001、GB/T710-1991）钢号CSiMnPSAl黑龙江八一农垦大学毕业设计- 5 -080.070.140.170.370.350.650.350.04表 3-3 列举了主要元素碳（C） 、锰(Mn)、硅(Si)、磷(P)、硫（S）以及铝对08 钢冲压性能的影响。表 3-3 主要元素对 08 钢冲压性能的影响元素对冲压性能的影响C增加碳化铁的数量，要提高港版的屈服强度与抗拉强度，降低塑性，特别是当出现于晶界时，对冲压性能的不利影响更大；3Fe CS硅熔于铁素体中，强化铁素体的作用很大，增加强度降低塑性，故含碳量越低越好。08 钢硅的质量分数适中（0.170.37） ；Mn锰的直接影响不大，锰与硫形成 MnS 夹杂物，其数量和形态对冲压性能有影响；P磷显著地增高钢板的强度，增加脆性，并有偏析倾向，会形成较多的带状组织，对冲压性能不利；S硫形成硫化物，对板料得冲压性能无疑是有害的，它是影响最大的因素Al铝是钢中最终脱氧剂，与碳形成碳化铝，显著地降低“应变时效”的倾向，容易获得“饼形”铁素体晶粒，能够较好地改善冲压性能4 工艺方案的确定根据制件工艺性分析，其基本工序有落料、冲孔和拉深三种。按其先后顺序组合可得如下几种方案：（1）落料拉深冲孔单工序模冲压。（2）落料冲孔拉深单工序模冲压。（3）落料拉深复合模、多凸模。黑龙江八一农垦大学毕业设计- 6 -方案 1、2 属于单工序冲压。由于此制件生产批量较大，尺寸又较小，这两种方案生产率较低，操作也不安全，故不宜采用，且 2 中冲孔工序在前拉深工序在后易使制件发生变形。方案 3 由两个模具组合而成，既解决了方案 1、2 的问题，也容易完成，故此方案最为合适。5 落料拉深复合模的设计及计算5.1 工艺计算和设计5.1.15.1.1 计算毛坯尺寸计算毛坯尺寸计算拉深工序尺寸：为了计算拉深工序尺寸必须先确定拉深次数，从而确定计算方法。（1）确定拉深制件的修边余量，并确定制件的计算高度h由于材料的各向异性以及拉深时金属流动条件的差异，拉深后工件口部不平，通常拉深后需要切边。因此计算毛坯尺寸时应在工件高度方向上增加修边余量。当时，查表得=2mm 故 h=+=(32+2)mm=34mm。h41. 078321dhhh1h黑龙江八一农垦大学毕业设计- 7 -（2）确定拉深次数判断工件能否一次拉出，仅需比较实际所需的总拉深系数和第一次允许的极总m限拉深系数的大小即可。若，说明拉深该工件的实际变形程度比第一1m总m1m次允许的极限变形程度要小，所以工件可以一次拉成。若，则需要多次拉总m1m深才能够形成工件。对于此工件毛坯厚度mmt1毛坯直径mmD1255586752)226(7846767工件直径mmd78由毛坯的相对厚度 %8 . 0%1001251Dt从表中查出各次的拉深系数：、。则54. 01m77. 02m80. 03m82. 04m零件的总拉深系数，即总m62. 012578Dd总m54. 062. 01m故该零件的实际变形程度比第一次允许的极限变形程度要小，所以工件符合筒形件一次拉深的条件，制件可以一次拉成。（3）计算工件表面积制件为筒形拉深件（包括修边余量） ，首先将拉深件划分为三个简单几何图形。设他们的面积分别为 f1、f2、f3。 （如图所示）图 5.1 工件面积划分图圆筒直臂部分的面积为 )(1hdf =)226(78 =26858 mm圆角球台部分的表面积为 )82(4202rdrf )86752(452 =21808mm底部圆形平板部分的面积为 2034df 2674 23524mm黑龙江八一农垦大学毕业设计- 8 -工件的总面积为 321fffs 20204)82(4)(drrdhd 212190mm（4）计算毛坯直径设毛坯直径为，根据毛坯表面积等于工件表面积的原则有坯D 式（5-1）202024)82(4)(4drrdhdD坯式中 坯料展开直径（）坯Dmm 筒底两圆角中心距离（）0dmm d制品直径（）mm 拉深高度（）hmm 修边余量（） fmm 筒底圆角半径（） rmm得202082)(4rrdhddD坯 22586752)226(78467 mm125如图所示图 5.2 工件图5.1.25.1.2 确定排样方案确定排样方案这里毛坯为简单的圆形，而且尺寸也不算小，考虑到操作方便，宜采用直排。 （如图所示） 查表得 mma8 . 01mma1图 5.3 排样图黑龙江八一农垦大学毕业设计- 9 -5.1.35.1.3 材料利用率的计算材料利用率的计算采用纵向冲裁和纵向排样的方案，可得材料利用率为 式（52）%1000ss %1003BLsn式中 在送料方向，排样图中相邻两个制件所对应点的距离（）Lmm 条料宽度（）Hmm 一个步距内制件的实际面积（）s2mm一个步距的条料面积（） ） （）0sBLmmmm得%100)8125)(12125()2125(2 %775.1.4 计算各工序压力、压力中心、初选压力机（1）落料力计算KNNNLtF484875030011253 . 13 . 1落料其中 L，（查表得）mm125mPa300（2）卸料力计算KMNNFKF9 . 119504875004. 0落卸料卸料（3）拉深力计算11KdFb拉深30093. 0177KN9 .67026KN67当拉深行程较大。特别是进行落料、拉深复合模时，不能简单的将落料力与拉深力叠加起来选择压力机，因为压力机的公称压力是在接近下止点时的公称压力。所以应该注意压力机的压力曲线，否则很可能由于过早的出现最大冲压力而使压力机超载损坏。一般可按下式作概略计算： 浅拉深时 0)8 . 07 . 0(FF 深拉深时 0)6 . 05 . 0(FF式中，为拉深力，为压力机的公称压力。F0F黑龙江八一农垦大学毕业设计- 10 -由于本制件是深拉深，故确定压力机的公称压力时应满足：最大拉深力公称F)6 . 05 . 0(因此拉深力 KNKNFF1345 . 0675 . 0拉深5.1.5 确定是否需要压边装置合理的压边是拉深制件质量的保障，拉深时压边力必须适当，压边力过大会引起拉深力的增加，造成制件拉裂；压边力过小则会造成制件直臂或凸缘部分起皱。是否采取压边装置主要取决于毛坯或以后各道工序的拉深系数和相对料厚m。该制件的相对料厚为，。由毛坯相对厚度和%100Dt8 . 0%100Dt54. 01m拉深系数确定，第一道工序不需要采用压边装置。5.1.6 总压力计算KNKNFFFF9 .1831349 . 148）（卸拉深落总5.1.7 初选压力机由于该制件是一件小型制件，且精度要求不高，因此选用开式可倾压力机。由于冲裁、拉深复合模的压力行程的特点是在开始阶段即需要很大的压力，而在拉深阶段所需要的反倒要小的多。因此若按总的压力来选取压力机，很可能出现虽然总的压力满足要求，但是在开始阶段冲裁时已经超载。同时选用拉深压力机还应该对拉深功进行核算，否则会出压力机力的大小满足要求，但是功率有可能过载，飞轮转速降低，从而引起电动机转速降低过大，损坏电动机。在这里根据总压力为 188.1KN，从表中提供的压力机公称压力序列中选取 250KN 的压力机，型号为 J23-25。5.2 模具结构设计5.2.1 模具结构形式的选择只有拉深件高度比较高时才能采用落料、拉深复合模。这是因为浅拉深件若采用复合模，则落料凸模（兼拉深凹模）的壁厚会太薄，造成模具的强度不足。凸凹模的壁厚的最小值，能够保证足够的强度，故采用mmmmb23279125min复合模的结构形式是合理的黑龙江八一农垦大学毕业设计- 11 -5.2.2 模具工作部分的尺寸和公差的确定（1）计算落料凸、凹模刃口尺寸本制件为简单轴对称图形，可按配作法计算凸、凹模刃口尺寸。冲裁间隙按表取，凸凹模制造公差按表取、由于落料尺寸是计1 . 0%10tZ030. 0p040. 0d算得出的 ，因此凹模可直接取计算出来的尺寸，即： mmDd04. 00125凸模刃口尺寸可按凹模配作，保证最小间隙即：mmZ1 . 0min 003. 0min0min)()(ZxDZDDpdp 003. 0) 1 . 074. 05 . 0125( mm003. 053.124（2）计算拉深凸凹模工作部分尺寸凹模圆角半径)(5 . 51)78125(8 . 0)(8 . 01mmtdDrd式中 D毛坯直径 制品直径d 工件厚度t 凹模圆角半径1dr凸模圆角半径 11)0 . 17 . 0(dprr 5 . 58 . 0 )(4 . 4mm凸凹模工作部分尺寸计算查表得 拉深单边间隙 Z=1 =1，凸凹模制造公差 、tmm05. 0d03. 0p凹模尺寸 凹凹0)24 . 0(ZdD凸模尺寸 04 . 0凸凸）（ dd式中 凹模尺寸（mm）凹D 凸模尺寸（mm）凸d 板料厚度偏差（mm） Z凸凹模单边间隙（mm）则拉深的凹模尺寸为： mmD05. 003 .791274. 04 . 077）（凹由于这是第一次拉深，属于工序间尺寸，为便于加工，拉深模的尺寸可取整数，即 mmD05. 0080凹拉深模的凸模尺寸为：黑龙江八一农垦大学毕业设计- 12 - mmd003. 00296.7774. 04 . 077）（凸5.2.3 模具的结构设计（1）凹模周界尺寸计算因制件尺寸也不大，而且只有一个工位，故选用整体式圆形凹模比较合理。凹模厚度尺寸 H 的计算： mmmmFH171048750103131落料又因为冲裁轮廓线全长为，超过了 50，故应乘以修正系mmL5 .39221252mm数 K。由表可得凹模厚度的修正系数 K 的值为 K=1.5则 mmmmH26175 . 1凹（2）凹模外形尺寸的计算因为凹模孔口轮廓为圆形，则凹模壁厚可按下式计算：mmmmHW31262 . 12 . 1则凹模外形尺寸 D 为制件最大尺寸与凹模双边壁厚之和即：mmmmWLD187)312125(2根据冷冲模典型组合尺寸的有关标准凹模外径 D 取 200mm。（3）模柄的选择已知静端盖冲孔模压力机滑块里模柄孔尺寸为（直径/mm深度/mm）5070，查表压入式模柄（JB/T7646.1-1994）选择压入式模柄中的 A 类型，主要参数见表 5-1。 5-1A 型压入式模柄的主要参数 （mm）d(js10)1d4d基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差2dL1L2L3L基本尺寸极限偏差60060. 0620.0300.01171115408580.0150（4）选择模架模架包括上模座、下模座、导柱和导套。模架上、下模座材料为 HT200(GB/T 9439)灰铸铁；综合考虑，采用滑动中间导柱模架。查中间模架（摘自 GB/T 2851.51990）得主要参数见表 5-2。 表 5-2 中间导柱模架 （mm）零件号 、名称及标准编号凹模周界闭合高度H1234黑龙江八一农垦大学毕业设计- 13 -上模座GB/T2855.9下模座GB/T2855.10导柱GB/T2861.1导套GB/T2861.6数 量1111LB最小最大规 格2002002002452002005020020060351903511548上模座主要参数根据中间导柱模架的参数，查表中间导柱上模座（GB/T2855.9-1990）中选取静端盖冲孔模模架参数见表 5-3。 表 5-3 中间导柱上上模座 （mm）L200凹模周界B200H50h30L1210B1210L2320B2270S260R50l2100基本尺寸50D(H7)极限偏差0.0250基本尺寸50D1（H7）极限偏差0.0250d2M14-6Ht28S2170下模座主要参数根据中间导柱模架的参数，查表中间导柱下模座（GB/T2855.10-1990）中选取静端盖冲孔模模架参数见表 5-4。 表 5-4 中间导柱下模座 （mm）凹模周界L200黑龙江八一农垦大学毕业设计- 14 -B200H50h40L1210B1210L2320B2270S260R50l280基本尺寸35d(R7)极限偏差0.0250.050基本尺寸35d1（R7）极限偏差0.0250d2M14-6Ht28S2170（5）导向装置的选择模架的导向装置包括导柱和导套两部分。选用的中间导柱模架结构，导柱在模架的中间两侧布置，导向中心线通过压力中心。取导柱上端距上模座上平面留有的间隙值为 10mm；取导柱下端与下模座的下表面取间隙值为 3mm；导套上端与上模座上平面取间隙值为 7mm；导套的长度 L1必须保证在冲压时导柱一定要进入导套 10mm 以上。模架的导套是标准件，通过查静端盖冲孔模模架选用的参数表可知导套参数为 3510543（GB/T2861.6） ，选用导套类型为 A 型导套，查表 A 型导套选取静端盖冲孔模模架导套参数见表 5-5。表 5-5 静端盖冲孔模模架导向零件导套 （mm）dD(r6)LHBA基本尺寸极限偏差（H7）基本尺寸极限偏差350.0250500.0500.0341054331导柱是标准件，通过查静端盖冲孔模模架选用的参数表可知导柱参数为35210（GB/T2861.1） ，选择导柱类型为 A 型导柱，查表 A 型导柱选取静端盖冲孔模模架导柱参数见表 5-6。黑龙江八一农垦大学毕业设计- 15 -表 5-6 静端盖冲孔模模架导向零件导柱 （mm）dL基本尺寸极限偏差（h6）3500.016210（6）凸模固定板和垫板的选择固定形式采用台阶式固定方式将凸模直接固定在凸模固定板上，凸模和凹模装配部分加工有台阶，压入固定板以后用螺钉、销钉紧固。凸模选用圆形固定板，材料为 08 钢，外形尺寸（DH）是 160mm20mm；垫板的外形尺寸与凸模固定板相同，所以静端盖冲孔模垫板外形也是圆形，材料为 08 钢，厚度取 10mm，尺寸是（DH）是 160mm10mm。（7）挡料销的选择基本尺寸 10mm，极限偏差，为 16mm,L 为 20mm。076. 004. 01d冲压工艺中常用的弹性元件有弹簧和橡胶等。由于这是一副落料、拉深复合模，模具的行程较大，也给弹簧的选用带来困难。即使是选用了弹簧，也势必造成为了安装弹簧选用较大的模架。因此选用橡胶作为卸料的弹性元件。确定卸料橡胶确定橡胶的自由高度 H，由表得 修磨自hLHI30. 025. 0式中，为模具的工作行程再加。本模具的工作行程为圆形件的拉深高ILmm31度。故，为预留的修磨量，根据模具寿命一般取，在这里mmlI31修磨hmm64取中间值 5mm。即： mmmmH10853 . 031）（自确定和，由表可得如下计算公式：预l装H mmmmmmHl118 .101081 . 015. 01 . 0自预）（ mmmmLHH9711108）（预自装确定橡胶横截面积 A（）2mm qFA 式中 F所需的弹压力（N） ，由前可知 F=1.9KN Q橡胶在预压缩状态下的单位压力约为在这里由于该模aMP5 . 0026.具行程比较大，因此取 q=0.45aMP黑龙江八一农垦大学毕业设计- 16 -则22422245. 01900mmmmA核算橡胶的安装空间：可以安装橡胶的空间可按凹模外形表面积与凸凹模底部面积之差的 80%估算。经计算则可以安装橡胶的面积为214444mms 大于所需的橡胶面积，因此满足安装橡胶的需要211555mms （8）螺钉与圆柱销的尺寸同后5.3 校核压力机安装尺寸模座的外形尺寸为，闭合高度为 289mm,由表查得 J23-25 型压力mm270320机的工作台尺寸为，最大闭合高度为 360mm,连杆调节长度为 70mm,故mmmm360560符合安装要求。5.4 画装配图和零件图由于是一副冲裁、拉深复合模，而且工作行程比较大，因而各零件的尺寸不可能全部采用典型结构的推荐值。 6 冲孔模的设计与计算6.1 模具形式的确定6.1.1 模具方案的确定根据静端盖冲孔模的设计要求和工艺方案分析现确定以下几种模具设计方案如表 6-1 所示。表 6-1 静端盖冲孔模模具设计方案组成冲裁模具各部分组成的初步拟定方案送料方式1）手工送料2）半自动化送料3）自动化送料卸料方式1）弹性卸料2）刚性卸料冲裁模类型1）单工序模2）连续冲裁模3)复合冲裁模黑龙江八一农垦大学毕业设计- 17 -压力设备1）通用压力机2）高速压力机3）专用压力机方案应根据静端盖冲孔模模具设计技术要求；冲压件形状、尺寸、精度要求和材料性能；现有设备条件和生产技术水平；模具设计、制造和维修的技术水平和能量、效率、成本和安全等各个方面进行分析、比较确定一个合适本冲压件生产条件的最佳工艺方案。确定选择冲裁模具设计方案是一副多凸模的单工序冲裁模。6.1.2 送料方式自动送料装置的作用：送料装置是冲压自动化的主要组成部分。在通用压力机上采用自动送料装置进行自动或半自动生产，一般可使生产效率提高 23 倍。在高效自动冲压设备上配以相应的自动检测装置及送料装置等，其生产率可提高45 倍，甚至更高。所以，冲压加工过程实行自动化是提高生产效率和保障安全生产的根本途径。静端盖冲孔模的冲裁件的生产纲领是小批量生产；冲压的工序是对静端盖底部进行冲孔而且静端盖底部孔较多，采用半自动送料和自动送料设计的送料装置会使模具很复杂，为了降低成本，满足加工需要，故选择手工送料方式进行送料。6.1.3 卸料方式冲裁常见的卸料方式有两种：一种是弹性卸料，另一种是刚性卸料，相应地卸料装置可分为刚性卸料装置和弹性卸料装置两大类。冲裁模的卸料装置是用来对条料、坯料、工件、废料进行推、卸、顶出的机构，以便下次冲压的正常进行。刚性卸料装置卸料力大，常用于材料较硬、厚度较大、精度要求不太高的工件冲裁；弹性卸料装置依靠弹簧或橡胶的弹性压力，推动卸料板动作而将材料卸下，利用弹性卸料装置的模具冲出的工件平整、精度较高，常用于材料较薄、较软工件的冲裁。卸料板的主要作用是把材料从凸模上卸下，有时也可作压料板用以防止材料变形，并能帮助送料导向和保护凸模等。刚性卸料板又称固定卸料板，用于厚料或硬材，特点是卸料力大，使用安全，但送料操作受约束，常用于料厚大于0.5mm，平面度要求不高的工件；弹性卸料板具有卸料和压料的双重作用，多用于冲制薄料，使工件的平面度提高，借助弹簧、橡胶或气垫等弹性卸料装置卸料，常做压边、压料装置或凸模导向。静端盖冲孔模板材料厚是 1mm，冲压性质属于薄板料冲裁，要冲出的底部多黑龙江八一农垦大学毕业设计- 18 -个孔的精度要求具有一定的尺寸精度、位置精度和一定的底部平整度，所以在选择卸料方式时选用弹性卸料板。6.2 工艺计算与设计本次设计题目为静端盖冲孔模，要在冲裁件上一次全部冲出 8 个孔，属于多凸模的单工序冲裁模，由于冲裁件是经过拉深的空无凸缘圆筒型件，而且孔边与筒形件侧壁距离较近，因此采用工件口部朝上，用定位圈实现外形定位，以保证凹模有足够的强度，采用这种结构必然增加了凸模长度，设计时必须注意凸模强度和稳定性问题，由于冲裁件已经是半成品，所以设计冲孔模时要解决半成品在模具上的定位问题。本模具采用弹性卸料装置，就是是为了保证冲孔零件的平整，提高零件的质量，并且能够保证凸模在冲压过程中的导向作用。6.2.1 冲裁间隙的确定（1）冲裁间隙的含义间隙对冲裁件质量、冲裁力、模具寿命的影响很大，是冲裁工艺与模具设计中的一个及其重要的问题。冲裁间隙是指凸、凹模间缝隙的距离，冲裁间隙是冲压工艺和模具设计中的重要参数，它直接影响冲裁件的质量、模具寿命和力能的消耗，设计时应根据实际情况和需要合理的选用。冲裁间隙有双面间隙和单面间隙之分（双面间隙用 Z 表示，单面间隙用 Z/2 表示）未注单面的即为双面间隙。（2）冲裁间隙对冲裁过程的影响间隙对冲裁件质量的影响：冲裁质量是指断面质量 、尺寸精度及形状误差。断面应平直、光洁，即无裂纹、撕裂、夹层、毛刺等缺陷。零件表面应尽可能平整，即穹弯小。尺寸应保证不超过图样规定的公差范围，影响冲裁件质量的因素有:凸、凹模间隙大小及分布的均匀性，模具刃口状态、模具结构与制造精度，材料性质等，其中间隙值大小与均匀性程度是主要因素。一般说来，间隙小，冲裁件断面质量就高；间隙过大，板料的弯曲、拉伸严重，断面易产生撕裂，光亮带减小，圆角带与断裂斜度增加，毛刺较大；另外，冲裁间隙过大时，冲裁件尺寸及形状也不易保证，零件精度较低。间隙对冲裁力的影响：冲裁力是凸、凹模刃口出的材料内应力达到材料的抗剪强度时，刃口处材料将产生裂纹，继而裂纹扩大使材料分离。因此冲裁力是按剪切区的剪切应力（即材料对凸模切入形成的抗力）来计算的。间隙对冲裁力的影响是多方面的，在模具设计中必须综合考虑选择合理的冲裁间隙。冲裁间隙小，所需的冲裁力大；冲裁间隙大，材料容易分离，所需冲裁力就小，但过大的冲裁间隙会导致毛刺过大，造成卸料力、推件力等迅速增加，反而对减小冲裁力不利。黑龙江八一农垦大学毕业设计- 19 -间隙对模具寿命的影响：冲裁凸、凹模的损坏有磨损、崩刃和折断等形式。模具寿命系以冲出合格制品的冲裁次数来衡量，分两次刃磨间的寿命与全部磨损后总的寿命。当凸、凹模刃口磨钝后，材料内裂纹的发生点就由刃口尖端向侧面移动，所以随着人口的磨损，毛刺产生在落料制件上；凹模刃口磨钝时，毛刺产生在所冲孔上；若凸、凹模都磨钝，则制件与孔上均出现毛刺。另外刃口磨钝还将使制件尺寸精度、断面光洁度降低，冲裁能量增大。增大模具间隙，有利于减小模具磨损，避免凹模刃口胀裂，提高模具的使用寿命6.2.2 合理冲裁间隙的确定由以上分析可知，凸、凹模间隙对冲裁件质量、冲裁力、模具寿命都有很大的影响。因此，设计模具时一定要选择一个合理的间隙。但分别从质量、精度、冲裁力等方面的要求各自确定的合理间隙值并不相同，考虑到模具制造中的偏差及使用中的磨损，生产中通常是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，就可以冲出良好的零件。这个范围的最小值称为最小合理间隙(),最大值称为最大合理间隙（） 。在模具设计图样上只注明最小双面间minZmaxZ隙，最大双面间隙只是作为制造时参考，应尽可能小于最大间隙值，以便能够延长模具寿命。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。静端盖冲孔模具确定采用经验确定法来确定模具minZ间隙值。由国家标准 GB/T16743-1997，该标准根据冲裁件切断面质量、尺寸精度、模具寿命、里能消耗等因素，泾冲裁间隙分为三类，即类（小间隙） 、类（中等间隙） 、类（大间隙） 。静端盖冲孔模冲裁件板料厚度为 1mm，要求在一次冲压过程中形成八个孔，其中有七个圆孔，一个长圆孔，冲裁件生产批量是小批量生产，材料是优质碳素结构钢 10。针对静端盖冲孔模的技术要求、使用特点和生产条件等因素，金属材料冲裁间隙分类确定静端盖冲孔模模具设计属于类（小间隙） ，按照参考文献表 2.1-4 金属材料冲裁间隙值，选取静端盖冲孔模初始间隙（单边间隙） （）比值为c t3.07.0。则单面间隙为：)%0 . 70 . 3(1)0 . 70 . 3()0 . 70 . 3(t即： %0 . 32maxZ %0 . 72minZ所以双面间隙为： 黑龙江八一农垦大学毕业设计- 20 -mmmmZ06. 0%0 . 32max mmmmZ14. 0%0 . 72min mmZZ08. 0minmax6.3 凸、凹模刃口尺寸的计算6.3.1 凸、凹模刃口尺寸的计算原则凸、凹模刃口尺寸和公差的确定，直接影响冲裁生产的技术经济效果，是冲裁模设计的重要环节，必须根据冲裁的变形规律、冲裁模的磨损规律和经济的合理性综合考虑应遵循以下几个原则：（1）设计冲孔模时，应以凸模为基准，间隙取在凹模上，靠增大其尺寸获得。先确定凸模刃口尺寸。凹模刃口尺寸则按凸模刃口尺寸加上最小间隙值来确定。（2）根据冲模磨损规律，凸模的磨损使冲孔件的孔径尺寸减小，因此设计冲孔模时，凸模的刃口尺寸应等于或接近工件的上极限尺寸，以保证模具在一定范围内磨损后，仍能冲出合格零件。（3）冲裁模在使用中磨损间隙值将不断增大，因此设计冲孔模时，新模具都必须选取最小合理间隙值，使模具有较长的寿命。minZ（4）冲裁时，冲裁件的尺寸精度主要取决于凸、凹模的刃口部分尺寸，并且合理的冲裁间隙也靠凸、凹模刃口尺寸保证。（5）由于冲裁时凸、凹模之间存在间隙，所以冲出的孔是带有锥度的，而且冲孔时工件较小的一端尺寸近似等于凸模刃口尺寸。（6）凸模和凹模制造公差主要与冲裁件的精度和形状有关。模具制造精度应比冲裁件精度高 23 级，一般为 IT6 级左右，为了使新模具间隙不小与最小合理间隙，一般凹模公差标成，凸模公差标成。d p- 6.3.2 确定凸、凹模的制造公差确定凸、凹模的制造公差时应考虑制件的精度要求，即能保证工件精度要求，又能保证合理的间隙数值，一般模具制造精度比工件精度高 34 级。冲压加工能够达到的公差等级为 IT10IT14，若零件没有标注公差，则对于非圆形件，按国家标准非配合尺寸的公差数值 IT14 精度来处理冲模则按 IT11 精度制造；对于圆形件，一般可按 IT6IT7 精度制造模具。参照参考文献 模具精度与冲裁件精度（标准公差等级）关系，确定模具制造精度为 IT7IT8 级，参考标准公差值（GB/T1800-1998）得到静端盖圆筒底各孔的标准公差数值如表 6-2 所示：表 6-2 静端盖冲孔模圆筒底的标准公差值 /mm黑龙江八一农垦大学毕业设计- 21 -IT62325320R525IT70.0100.0120.0210.012;0.021IT80.0140.0180.0330.018;0.033确定选用静端盖冲孔模设计计算各孔采用的标准公差等级采用 IT7 级。6.3.3 凸、凹模刃口部分尺寸的计算公式凸、凹模加工采用分开加工。分开加工的特点是凸模和凹模分别按照各自图样规定的技术要求、尺寸和公差单独进行加工。因此要分别标注凸模和凹模刃口尺寸与制造公差，凸、凹模分开加工适用于圆形或简单形状工件的冲裁模。由于静端盖冲孔模设计主要涉及到冲孔，所以本文主要叙述冲孔方面的情况。设工件孔的尺寸为，根据以上原则，冲孔时首先确定凸模刃口尺寸，使0d模具基本尺寸接近或等于工件孔的最大极限尺寸，在增大凹模尺寸以保证最小合理间隙。凸模制造偏差取负偏差，凹模取正偏差。其计算公式为：minZ0)(pddpddZdZddpd0min0min)()(公式中、冲孔凸、凹模刃口尺寸（mm） ；pddd冲孔工件孔径的基本尺寸（mm） ；d工件制造公差（mm） ；系数；最小合理间隙（双面） （mm） ；minZ、凸、凹模制造公差（mm）pd为了保证新模具的间隙小于最大合理间隙值（） ，凸模和凹模的制造公差minZ必须满足下列条件： 式（61）minmaxZZdp系数是为了使冲裁件的实际尺寸尽量接近冲裁件公差带的终极爱你尺寸。x在 0.51 之间取值，与工件制造精度有关，系数，结合静端盖冲孔模技术要xx求取。0.75xmm为方便计算，令 23、25、320 和 R525 等分别对应A、B、C、D 等四种类型的尺寸。规则形状（圆形、方形）冲裁凸模、凹模的极限偏差，求得各孔尺寸的制造公差分别为：则 A、B 类型的制造公差是：黑龙江八一农垦大学毕业设计- 22 -0.02dmm 0.02pmm -所以maxmin0.045pdmmzz =同样地从 C、D 类型的制造公差是：0.025dmm 0.02pmm -所以maxmin0.04pdmmzz =6.3.4 凸、凹模刃口尺寸的计算前面的分析可知模具各孔采用的标准公差等级是 IT7 级，系数是。0.75xmm（1）A 类型的尺寸23，=0.010mm，。0.02dmm 0.02pmm -冲孔凸模 00.0200.0200.0201-0.0103.00753.01()(30.75)ppmmmmmmddx - 冲孔凹模minmin0010.0200.0200.0200.0100.063.06753.07()()(30.75)ddpdmmmmmmddzdxz （2）B 类型的尺寸 25，=0.012mm，0.02dmm 冲孔凸模0.02pmm -黑龙江八一农垦大学毕业设计- 23 -00.0200.0200.0202-0.0125.0095.01()(50.75)ppmmmmmmddx - 冲孔凹模minmin0020.0200.0200.0200.0120.065.0695.07()()(50.75)ddpdmmmmmmddzdxz （3）C 类型的尺寸 320 ，=0.021mm，0.025dmm 。0.02pmm -冲孔凸模00.0200.0200.0203-0.02120.01520.02()(200.75)ppmmmmmmddx - 冲孔凹模minmin0030.02500.02500.02500.0210.0620.07620.08()()(200.75)ddpdmmmmmmddzdxz （4）D 类型的尺寸 R525，其中R5：=0.012mm，；0.02dmm 0.02pmm -25：=0.021mm，0.025dmm 0.02pmm -R5 冲孔凸模黑龙江八一农垦大学毕业设计- 24 -00.0200.0200.0204-0.0125.0095.01()(50.75)ppmmmmmmddx - R5 冲孔凹模minmin0040.0200.0200.0200.0120.065.0695.07()()(50.75)ddpdmmmmmmddzdxz R25 冲孔凸模00.0200.0200.0205-0.02125.01525.02(250.75)()ppmmmmmmddx - R25 冲孔凹模minmin0.02500050.02500.02500.0210.0625.07625.08(250.75)()()ddpdmmmmmmddzdxz 所以，R525 冲孔凸模是000.020.025.0125.02Rmmmm-R525 冲孔凹模是0.020.025005.0725.08Rmmmm黑龙江八一农垦大学毕业设计- 25 -6.4 冲裁力的计算6.4.1 降低冲裁力的方法在冲裁高强度材料或厚度大、周边长的工件时，所需冲裁力如果超过车间现有压力机吨位，就必须采取措施降低冲裁力。一般采用如下几种方法。（1）材料加热材料加热后，抗剪强度大大地降低，从而降低冲裁力。但材料加热后产生氧化皮，故此法一般只适用于厚板或工件表面质量及精度要求不高的零件。在本设计中不采用。（2）凸模作阶梯形布置如图 6.4.1 所示，在多凸模冲模将凸模制成不同高度，可使个凸模不同时接触材料，即避免凸模冲裁力的最大值同时出现，从而能降低总的冲裁力。图 6.1 凸模作阶梯形布置特别是在几个凸模直径相差悬殊、彼此距离又很近的情况下，采用阶梯形布置还能避免小直径凸模由于承受材料流动的挤压力而产生折断或倾斜的现象（此时应将小凸模做短一些） 。凸模间的高度差 h 取决于材料厚度 t，一般 t3mm 时，h0.5 t。静端盖冲孔模采用凸模间高度差 h=t=1mm。 （3）用斜刃口模具冲裁用普通的平刃口模具冲裁时,其整个刃口平面都同时接触板料,故在冲裁大型或厚度工件时,冲裁力往往很大.若将凸模(或凹模)刃口平面做成与轴线倾斜一个角度 (如上图),冲裁时刃口就不是同时切入,而是逐步冲切材料,这就等于减少了剪切断面的面积 A,因而能降低冲裁力。黑龙江八一农垦大学毕业设计- 26 -6.4.2 冲裁力冲裁力是选择压力机的重要依据，也是模具设计和模具强度校核的依据。压力机选择时必须使压力机吨位大于设计所需的冲裁力。总的冲裁力由冲裁力、卸料力、推件力和顶件力组成。这些力在选择压力机时，是否考虑进去，要根据不同的模具结构区别对待，现已确定静端盖冲孔模具设计卸料和出料方式采用的是弹性卸料装置和下出料方式，所以总的冲裁力不包括顶件力。即 式（6013FFFF2）、和的经验公式如下F1F3F冲裁力 式（63）KLtF 推件力 式（6FnKF114）卸料力 式（65）FKF33其中是总冲裁力（N） ；是冲裁力（N） ；是推件力（N） ；是卸料力0FF1F3F（N） ；n 是同时梗塞在凹模内的零件（或废料）数，；t 是材料厚度（mm） ；nh th 是圆柱形凹模腔口高度（mm） ；K 是冲裁力的系数，修正系数取 1.3；是推件1K力系数；是卸料力系数。3K静端盖板材材料是优质碳素结构钢，其抗剪强度 的范围是（260340MPa） ，取其平均值则2603403002MPa静端盖冲孔模零件图上有八个孔，则可求得总的冲裁断面周长为：1238L5520202033(2525)8650320.04LLLLmm 2所以冲裁力：F1.3 320.04124815.6mmMPaN1mm 300推件力：根据材料厚度 t=1mm，凹模刃口直壁高度，所以1089mm2h，参考文献 b.188 表 2.1-12 取。nh t9 1910.055K 所以推件力：F90.055N61783.722N124815.6 卸料力：取范围是（0.040.05）取其平均值为3K黑龙江八一农垦大学毕业设计- 27 -。30.040.050.0452K所以卸料力：33FK F0.045N5616.702N124815.6 确定总冲压力是：13124815.661783.7225616.702192216.024193FFFFNKN+6.4.3 应选取的压力机标称压力0P(1.11.3)F0 250.9KN213 251KNP193KN=212.3(1.11.3)F(1.11.3)6.5 压力中心的计算与确定6.5.1 确定冲模压力中心的目的冲压力即冲压变形力，是为使板料产生变形而在模具运动方向所需要施加的力。它是冲压工艺设计中的一个重要参数，是选择设备和设计模具的重要依据。冲模的压力中心就是指冲摸各个部分的冲压力合力的作用点。冲模对工件施加的冲压力合力的中心称为冲压压力中心。冲裁模对工件施加的冲裁力合力的中心称为冲裁模压力中心。为使设备和模具不受偏心载荷，应把压力中心设计在模柄轴线位置上。如果压力中心不在模柄轴线上，设备的滑块就会承受偏心载荷，导致滑块、导轨和模具不正常磨损、降低设备、模具寿命甚至损坏模具。要使冲压模具正常地工作，必须使压力中心与模柄的中心线相重合，从而使压力中心与所选冲压设备滑块的中心相重合。否则在冲压时将产生弯矩，使冲压设备的滑块和模具发生歪斜，引起凸、凹模间隙不均匀，刃口迅速变钝，并使冲压设备和模具的导向机构产生不均匀磨损。所以冲模的压力中心，应尽可能通过模具中心并与压力机滑块中心重合。由于模具的压力中心就是冲压力合力的作用点。为保证压力机和模具的正常黑龙江八一农垦大学毕业设计- 28 -工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心相重合。在实际生产中，可能会出现由于冲件的形状特殊或排样特殊，从模具结构设计与制造考虑不宜使压力中心与模柄中心线相重合的情况，这时应注意使压力中心的偏离不致超出所选用的压力机允许的范围。6.5.2 冲模压力中心的确定冲压形状对称的冲压件，如圆形、正多边形、矩形时，压力中心位于其对称中心线的交点，即几何中心线上。由于静端盖冲孔模是一个圆形的冲裁件，故静端盖冲孔模的压力中心就位于圆心。静端盖冲孔模具是一个多凸模的冲裁模，对于多凸模模具的压力中心，压力中心的确定方法是：将各凸模的压力中心确定后，再计算模具的压力中心。计算其压力中心的步骤如下：1）按照比例画出每一个凸模刃口轮廓的位置2）在任意位置画出坐标轴线 x 和 y。坐标轴位置选择适当可使计算简化。在选择坐标轴位置时，应尽量把坐标原点取在某一刃口轮廓的压力中心上，或使坐标轴线尽量多地通过凸模刃口轮廓的压力中心，坐标原点最好是几个凸模刃口轮廓压力中心的对称中心。3）分别计算凸模刃口轮廓的压力中心及坐标位置 x1、x2、x3、xn和y1、y2、y3、yn。4）分别计算凸模刃口轮廓的冲裁力 F1、F2、F3、Fn或每一个凸模刃口轮廓的周长（冲裁周边长度）L1、L2、L3、Ln。5）对于平行力系，冲裁力等于隔离的代数和，即。123nFFFFF6）根据力学定理，和力对某轴的力矩等于各分力对同轴力矩的代数和，则可得压力中心坐标（x0，y0）的计算公式： 1 12210121niinninniiFxFxF xF xxFFFF112210121niinninniiL yL yL yL yyLLLL因为冲裁力与周长成正比，式中每个冲裁力 F1、F2、F3、Fn可分别用冲裁周边长度 L1、L2、L3、Ln来表示。则压力中心坐标计算公式为：黑龙江八一农垦大学毕业设计- 29 -钢材料：36825X1mm料厚：741 1 12210121niinninniiL xL xL xL xxLLLL 112210121niinninniiL yL yL yL yyLLLL由公式（119） （120）可计算压力中心坐标为：876543218877554422110llllllllxlxlxlxlxlxlx 02.82264. 9293.15308.632093.152964. 92464. 92093.155 .1708.635 .1708.63 4 .3222 .48)(15. 0mm8765432188776655443322110llllllllylylylylylxlylyly02.82264. 9293.15308.631502.822393.151664. 92364. 92393.152508.63508.63508.634 .32218.414 )(28. 1mm所以压力中心为：O（xo，yo）=（-0.15，1.28）图 6.2 凸模刃口轮廓的压力中心及坐标位置黑龙江八一农垦大学毕业设计- 30 -已知静端盖冲孔模的凸模刃口轮廓参数如表 6-3 表 6-3 凸模刃口轮廓参数 单位/mm凸模刃口轮廓直径括号压力中心坐标冲裁周边长度内为冲模刃口尺寸（xn，yn） (为各冲孔凸模刃口尺寸)DLD1-20（20.02）(-17.5,5)08.6302.201L2-20（20.02）(17.5,5)08.6302.202L3-20（20.02）(0,25)08.6302.203L4-5（5.01）(-20,23)93.1501. 54L5-3（3.01）(24,23)64. 901. 35L6-R52（R5.0125.02）(0,-20)02.8204.25202.106L7-3（3.01）(-29, -16)64. 901. 37L8-5（5.01）(20,-23)93.1501. 58L分别计算凸模刃口轮廓的压力中心及坐标位置，计算结果如图 5.2 所示。6.6 冲压设备的选用6.6.1 冲压设备类型的选用冲压设备选用是冲压工艺设计过程中的一项重要内容，它直接关系到设备的合理使用、安全、产品质量、模具寿命、生产效率和成本等一系列重要问题。必须根据冲压工序的性质冲压力的大小、模具结构形式、模具几何尺寸以及生产批量、生产成本、产品质量等诸多因素，结合实际条件选择冲压设备【6】 。选用冲压设备时，应根据所要完成工序的工艺性质，批量大小，工件的几何尺寸和精度等选定压力机类型。冲压设备类型的选择要根据冲压件的生产批量、工艺方法与性质及冲压件的几何尺寸、形状与精度等要求来进行选择【9】。冲压生产中常用的是曲柄压力机和液压机，它们在性能方面的比较如表 6-4 所示黑龙江八一农垦大学毕业设计- 31 -表 6-4 曲柄压力机和液压机的比较性能曲柄压力机液压机加工速度比液压机快很慢行程长度不能够太长（600100）mm作成 1000mm 以上比较容易行程长度的变化小型压力机的行程做成不可调行程长度变化容易，因为行程长度调节会使机构复杂行程长度变化容易行程终端的位置终端位置能够准确地确定就压力机本身来说不能准确确定所产生的压力与行程位置的关系离下止点愈远，所产生的压力愈小公称压力与行程位置无关加压力的调节一般难于做到，即使做到也不能准确容易调节容易调节保压作用不能能锤击作用有一定的锤击作用无过载的可能性会产生不会产生维修的难易较易较为麻烦综上所述，选择冲压机的类型为曲柄压力机。6.6.2 根据冲压件的大小选择设备参照表 6-5【9】根据冲压件大小选择设备。表 6-5 按冲压件大小选择设备零件大小选用类型特点适用工序小型或中小型开式机械压力机有一定的精度和刚度；操作方便 、价格低廉分离及成形（深度浅的成形好）大中型闭式机械压力机精度与刚度更高；结构紧凑，工作平稳分离、成形(深度大的成形件及复合工序)静端盖冲孔模具属于分离工序，所以选择开式机械压力机。6.6.3 根据冲压件的批量选择参照表根据冲压件的生产批量来选择设备表 6-6 按生产批量选择设备【9】冲压件批量设别类型特点适用工序小批量薄板通用机械压力机速度快、生产效率高、质量较稳定各种工序黑龙江八一农垦大学毕业设计- 32 -厚板液压机行程不固定，不会因超载而损坏设备拉深、胀形、弯曲等大中批量高速压力机多工位自动压力机高效率高效率消除了半成品堆储等问题冲裁各种工序静端盖冲孔模板材料厚 t=1mm，属于薄板材料，所以选用通用机械压力机6.6.4 考虑精度与刚度在选用设备类型时，还应充分注意到设备的精度与刚度。压力机的刚度是由床身刚度、传动刚度和导向刚度三部分组成，如果刚度较差负载终了和卸载时模具间隙会发生很大变化，影响冲压件的精度和模具寿命。设备的精度也有类似的问题。根据静端盖冲孔模具设计条件可知，静端盖冲孔模具设计属于冲裁模具设计，生产批量为小批量生产，冲裁件的精度较高，考虑静端盖冲孔模的冲压条件，选用开式曲柄压力机作为冲压设备。6.7 曲柄压力机6.7.1 组成与工作原理曲柄压力机是使用最广泛的一种冲压设备。各种类型的曲柄压力机虽然形状和吨位不尽相同，但一般都由下面几个基本部分组成。a、传动系统 传动系统一般由皮带轮、皮带、齿轮、传动轴组成；它的作用是将电动机输出的能量和运动按照一定的要求传递给曲柄压力机的工作机构(即滑块)。b、工作机构曲柄压力机的工作机构一般为曲柄滑块机构，由曲柄轴、连杆和滑块组成；它的作用是将曲轴的旋转运功变为滑块的直线往复运动，实现曲柄压力机的动作要求。c、能量系统曲柄压力机的能量是电动机供给的，但由于压力机在整个工作周期内进行工艺操作的时间很短，大部分时间为无负荷的空程，为使电动机的负荷均匀，有效地利用能量，在曲柄压力机的传动系统中设置了飞轮（一般情况下皮带转动的大皮带轮兼作飞轮） 。当滑块不运动时，电动机带动飞轮旋转，使其储备动能。在冲压工件的瞬时，飞轮减速，同时释放出能量，对工件实行冲压。工件冲压完成后，电动机又带动飞轮加速旋转，使其在冲压下一个工件前恢复到原来的转速，为下一次冲压储备足够的能量，这样冲压工黑龙江八一农垦大学毕业设计- 33 -件时所需要的能量不是直接有电动机供给，因此，所选电动机的功率可以大大减少。飞轮起着存储和释放能量的作用。d、操纵与控制系统曲柄压力机的操纵与控制系统主要包括离合器、制动器、电气控制原件等。离合器和制动器协调动作用以控制曲柄压力机工作机构的启动与停止。它们性能的好坏将直接影响曲柄压力机能够正常工作。曲柄压力机的电器元件一般都集中地安装在附加的开关柜里，用来控制包括主电动机在内的所有电动元件的正常和顺序工作。e、支撑部件支撑部件包括机身、工作台、拉紧螺栓等。f、其它系统及装置除了一声提到的以外，曲柄压力机还包括气路和润滑系统，以及安全保护、气垫、顶料等附属装置6.7.2 曲柄压力机的主要参数曲柄压力机的基本技术参数表示压力机的工艺性能和应用范围，是选用压力机和设计模具的主要依据，曲柄压力机的基本技术参数如下：a、公称压力/kN公称压力是指当滑块运动到距下死点前一定距离（公称压力行程）或曲柄旋转到下死点前某一角度（公称压力角）时，滑块上允许的最大工作压力【6】。机架、滑块、连杆等的强度都是基于公称压力而设计的。欲使压力机的精度高、保持良好的工作状态，最好使成形工艺力和辅助工艺力总和在公称压力的 80%以下使用。即所选的压力机的公称压力应大于或等于成形工艺力和辅助工艺力总和的 1.25 倍（1.3 倍）【9】。b、滑块行程/mm滑块行程是指滑块从上止点到距下止点所经过的距离，它的大小反映了压力机的工作范围，也和压力机的工艺用途有很大的关系【2】。滑块行程较长，则能生产高度较高的零件，通用性较大，但压力机的曲柄尺寸要求加大，随之而来的是齿轮模数和离合器尺寸均要增大压力机造价增加。而且模具的导柱导套可能脱离，将影响工件精度和模具寿命的行程应保证和均方便。压力机滑块的行程大小应保证坯料的方便放进（上料）与零件的方便取出（出件） 。c、滑块行程次数/次min-1滑块行程次数是指滑块空载时，每分钟上下往复运动(每分钟从上止点到下止点，然后再回到上止点的次数【2】。有负荷时，世纪滑块行程次数小于空载次数。【6】黑龙江八一农垦大学毕业设计- 34 -d、装模高度和封闭高度/mm压力机装模高度（GB 8845-88 成为闭合高度）是指压力机滑块处于下止点位置时，滑块下表面到工作垫板上表面的距离。当装模高速调节装置将滑块调整到最上位置时（即当连杆调至最短时） ，装模高度达最大值称为最大装模高度。冲模的闭合高度应小于压力机的最大装模高度。装模高度调节装置所能调节的距离，称为装模高度调节量。和装模高度并行的参数还有封闭高度（JB 1395-74） ，所谓封闭高度是指滑块在下止点时，滑块下表面到工作台上表面的距离，它和装模高度之差即为工作台垫板的厚度【6】。装模高度及其调节量必须适当，增大其数值固然能安装闭合高度较大的模具适应性较大，但会使压力机的高度相应增加。在安装闭合高度较小的模具时，则需增添附加垫板【2】。选择压力机时，必须使模具的闭合高度介于压力机的最大装模高度与最小装模高度之间,一般应满足： 式（66）105minmaxHHH式中 压力机的最大装模高度，mmmaxH 压力机的最小装模高度，mmminH 模具的闭合高度，mmH上式中 5mm 是考虑装模方便所留的间隙，10mm 是保证修模所留尺寸一般模具设计应尽量接近压力机的最大装模高度。当模具直径和长度相差较大时，考虑到凸模强度问题，可以采用较小的冲床闭合高度。如果模具封闭高度过小，可在压力机台面上加放垫板补偿。e、工作台尺寸和滑块底面尺寸/mm工作台尺寸和滑块地面尺寸这些尺寸与模具外形尺寸及模具安装方法有关，这些参数是压力机工作空间的平面尺寸，指工作台面（或工作垫板）和滑块下平面前后和左右的平面尺寸，应保证冲模能可靠地安装、固定和正常工作。它能直接影响所安装模具的平面尺寸。一般情况下，压力机工作台面应比模具底座尺寸大 5070mm 以上。工作台和滑块的结构还应满足冲压工艺的需要，即必须与模具的退料、顶料和卸料等装置的结构相适应，例如工作台孔应能容纳模具的卸料装置或使出料顺利进行【12】。f、模柄口尺寸/mm当模具需要用模柄与滑块相连时，模具的模柄尺寸应与滑块内模柄孔的尺寸相协调。g、电动机功率/kW一般在保证了冲压工艺力的情况下，功率是足够的，但是在某些情况下，也会出现压力足够而功率不足的现象【13】 。黑龙江八一农垦大学毕业设计- 35 -6.7.3 静端盖冲孔模选用的压力机的各项参数静端盖冲孔模模具设计选用开式双柱可倾压力机 J23-25 （J 代表机械压力机，23 代表开式可倾压力机（2 代表开式双柱压力机，3 代表可倾机身） ，23 代表主参数单位 tf 换算成法定单位制“kN”为 250KN）公称压力为 250KN，开式压力机规格表得：该压力机发生公称压力时滑块距下止点距离 6mm，滑块行程 80mm，行程次数 100 次min-1压力机最大闭和高度为:可倾式最大闭合高度 250mm(封闭高度调节量 70mm)、活动台式最大高度为 360mm、最小为 180mm。滑块中心到床身的距离 190mm，工作台尺寸左右 560mm，前后 360mm，立柱间距离 260mm，连杆调节长度 55mm，活动台压力机滑块中心到床身紧固工作台平均距离 180mm，模柄孔尺寸（直径/mm深度/mm）5070，工作台板厚度 70mm，倾斜角 30(可倾式工作台压力机) 【14】。6.8 选择冲模类型和结构形式6.8.1 冲孔模的模具类型冲孔模的对象是已落料或其它冲压加工的半成品，设计冲孔模时要解决半成品在某上的定位问题，根据冲裁件的实际情况而定。参照静端盖冲孔模的零件图，采用导柱式冲孔模，在拉深后的筒形件底部冲孔的模具，冲件上的所有不同形状与大小的孔共八个要在冲压过程中一次全部冲出，因此是一副多凸模的单工序冲裁模。6.8.2 冲模零件分类构成冲模的零、部件按其功能分为工艺机构零件和辅助结构零件。工艺结构零件直接参与完成冲压工艺过程。并和毛坯直接发生作用；辅助结构零件不予毛坯直接作用，但对模具完成工艺过程起保证作用或对模具的功能起完善作用。冲模工艺结构零件见表 6-7，冲模辅助结构零件见表 6-8。表 6-7 冲模工艺结构零件工艺结构零件凸模凹模工作零件直接对毛坯进行加工（或分离或成形）凸凹模导料板和测压板定位零件确定冲压加工中毛坯正确位置的零件挡料销、侧刃及导正销黑龙江八一农垦大学毕业设计- 36 -定位销和定位板压边圈（压料板）卸料板推件器压料、卸料及出件零件使制件与废料得以出摸，保证实现正常冲压的零件顶件器表 6-8 冲模辅助结构零件辅助结构零件导柱、导套导板导向零件保证模具上、下量部分正确的相对位置及精度的零件导筒上、下模座模柄固定板、垫板固定零件承接模具零件或将模具紧固在压力机上并与它发生直接联系的零件螺钉、销钉等弹簧、橡胶起重零件弹性元件、起重零件及其它其它静端盖模具是多凸模单工序冲裁模，根据冲压工艺的分析，所以确定冲模零件应当有凸模、凹模、凸模固定板、垫板、模板、卸料板、卸料螺钉、卸料螺栓、卸料橡胶、定位圈、定位板、导柱、导套、内六角螺钉、圆柱销等。6.9 凹模结构设计及计算6.9.1 冲裁凹模孔口型式及主要参数查阅表凹模孔口形式及主要参数，根据静端盖冲孔模的各项技术条件要求，选择直筒式孔口凹模作为凹模的孔口型式。1)直筒式孔口凹模图 6.3 直筒式孔口凸模2)直筒式孔口凹模如图用 7.1 所示，应用于精度要求较高或形状复杂的工件，其黑龙江八一农垦大学毕业设计- 37 -中图 a 刃边强度好，孔口尺寸不随刃磨而改变；易积存冲件或废料；推件力大且刃口磨损快；刃磨时， 磨去的尺寸较多，用于圆形工件冲模，上、下出件皆可，但主要用于冲件形状复杂且精度较高的情况及向上顶出冲件或废料的模具；图 b用于不便加工台阶孔的非圆形工件，下出件，不易积存冲件或废料，故孔口磨损及压力较小，刃边强度较差，孔口尺寸随刃磨而略有增大，多用于形状简单或精度较低的冲件及冲件或废料向下罗的模具；图 c 凹模厚度的全部为有效刃口高度，刃壁无斜度，刃磨后刃口尺寸不变，用于冲件或废料逆冲压方向推出的模具，如复合模、薄料冲裁模，常用于复合模或有定出装置的冲裁模，出件方式是上出件。直筒式孔口凹模特点：制造方便，刃口强度高，刃磨后工作部分尺寸不便。易寄存冲件或废料，胀力大，推件力大，孔壁磨损大，刃磨层较厚。2)锥筒式刃口凹模锥筒式刃口凹模应用于精度要求不高，形状简单的工件；锥筒式刃口凹模特点是刃口强度差，修模后刃口尺寸会增大，但增大值很小。孔内不积存冲件或废料，孔壁受到的摩擦力和胀力小，每次修模量小。出件形式都采用下出件。3)凸台式凹模凸台式凹模适于冲裁厚度在 0.5mm 以下的软金属材料与非金属材料；凸台式凹模特点是淬火硬度较低（3540HRC） 。当冲裁间隙因磨损而过大时，可用手锤打击斜面调整间隙6.9.2 冲裁凹模孔口形式及主要参数的确定表 6-9 直筒式凹模主要参数表材料厚度刃口高度刃口锥角出料斜备注t/mmh/mm角 0.51512.56152表中 、 值适用于钳工加工，电火花加工时=420、=3050；线切割时 =11.5根据静端盖冲孔模的各项技术条件要求综合考虑各种凹模孔口形式的应用和特点，确定选用凹模孔口形式为直筒式孔口凹模，主要的参数为：刃壁高度h=5mm，漏料部分沿刃口轮廓单边扩大 0.8mm（为了便于加工，落料凹模漏料孔可设计成近似于刃口轮廓的简化形状） 。黑龙江八一农垦大学毕业设计- 38 -6.9.3 整体式冲裁凹模外形尺寸的确定凹模装于下模座上，由于下模座孔口较大因而使凹模工作时承受弯曲力矩，若凹模高度 H 及模壁厚度 C 不足时，会使凹模产生较大变形，甚至破坏。但由于凹模受力复杂，很难按理论方法精确计算，对于非标准尺寸的凹模一般不作强度核算。（1）查表法确定凹模外形尺寸：凹模高度和壁厚 C，由于冲件尺寸为 79、材料厚度为 1mm，所以查得凹模高度 H 和凹模壁厚 C 分别为：H=25mm，C=36mm。（2）用经验公式确定其尺寸。凹模高度：,(15mm)HKB H 凹模壁厚： HC)25 . 1 (30.1HF公式中:H凹模高度，mmF冲裁力,N则，休整为 H=24mm；30.10.1 124815.623.197HFmm3 mmHC)4836(24)25 . 1 ()25 . 1 (综合考虑静端盖冲孔模模具结构及计算法算得凹模外形尺寸值，取静端盖冲孔模凹模外形尺寸为凹模高度（凹模厚度）H=25mm，凹模壁厚 c=50mm。（3）凹模的刃口与边缘、刃口与刃口之间的距离、凹模的刃口与边缘、 刃口与刃口之间，必须居于足够的距离。（4）螺孔到凹模孔、螺孔到销孔的距离凹模如果采用螺钉、销钉固定，螺孔间、螺孔与销孔间 、孔与刃口边距离的最小数值，一般取 b2d，当凹模孔为圆弧时，其最小尺寸见表 7.4表 6-10 螺孔到凹模孔、销钉距离的最小尺寸模具材料状况minb模具材料状况minb未淬火1d淬火硬化1.3d注：bmin螺孔到凹模、销钉距离的最小尺寸，mm；d螺孔的尺寸，mm。（5）凹模的固定方式小冲孔凹模一般采用镶嵌筒状凹模，为使废料顺利落下，废料孔采用阶梯扩大，筒状凹模的安装采用螺钉或键连接或用凸缘压接，筒状凹模要能定位止转。静端盖冲孔模凹模设计方案：冲裁件在凹模的固定方式采用定位压料圈固定，定位压料圈与凹模模板一起用销钉和螺钉固定在下模座上，所以凹模采用台阶圆形凹模板结构和直接通过螺钉、销钉与下模座固定的固定方式。黑龙江八一农垦大学毕业设计- 39 -静端盖冲孔模凹模的外形尺寸：由于冲压件的 3mm 孔边与拉深侧壁的距离较近，为了保证凹模有足够的强度，采用拉伸件口部朝上放置，因此凹模的外形尺寸仍可按常规进行设计。确定凹模高度（凹模厚度）H=25mm，凹模壁厚 C=50mm。凹模上各孔中心距的制造公差应比工件精度高 34 级（零件图中未标注公差按照冲裁模刃口尺寸计算的冲孔凸模公差为其极限偏差） 。刃壁高度 h=5mm，漏料部分沿刃口轮廓单边扩大0.8mm。根据计算得的凹模轮廓尺寸，选取与计算值相近的标准凹模模板轮廓尺寸为/180/D mmH mmmm25/mm凹模零件形状与外形尺寸参见凹模零件图。6.10 凸模结构设计6.10.1 凸模的结构设计凸模的结构形式和固定方法很多，圆形凸模已趋标准化,结构形式见图 6.5。非圆形凸模的固定部分应做成圆形见图 6.4(a)或矩形见图 6.4(b)，如采用线切割或成形磨削加工时，固定部分应和工作部分尺寸一致见图 6.4(c) 【2】。图 6.4 非圆形凸模图 6.5 圆形凸模的结构黑龙江八一农垦大学毕业设计- 40 -常见的凸模主要结构形式有：（1）圆形凸模 圆形凸模的结构如图所示，其中图 6.5(a)所示的凸模用于冲制直径为 18mm的工件；图 6.5(b) 所示的凸模用于冲制直径为 830mm 的工件；图 6.5(c) 所示的凸模用于冲制直径较大的工件【6】。（2）非圆形凸模冲裁非圆形孔及非圆形落料工件时，其凸模结构形式如图 6.6 所示,图 6.6a为整体式，图 6.6b 为组合式，图 6.6c 为镶边式【6】。图 6.6 非圆形凸模结构由凸模的结构形式结合静端盖底孔要冲孔的尺寸及精度要求，现确定23、25、320 选用凸模的结构形式为圆柱型缩杆圆形凸模。R525 安装部分选用 60锥头工作和固定部分均选用直杆式长圆凸模结构。6.10.2 凸模的固定方法凸模的结构总的来说包含两大部分，即凸模的工作部分与安装部分，如图6.7 所示。凸模的工作部分直接用来完成冲裁加工，其形状、尺寸应根据冲裁件的形状和尺寸，以及冲裁工序性质、特点进行设计。而凸模的安装部分多数是通过与固定板结合后，安装于模座上。图 6.7 凸模的构成黑龙江八一农垦大学毕业设计- 41 -凸模的安装部分的固定形式主要取决于凸模的受力状态、安装空间的限制、有关的特殊要求、自身的形状及工艺特性等因素。其主要的安装部分的固定形式方式有以下几种：a 台阶式固定法凸模台阶式固定法是应用较普遍的一种安装形式，多用于圆形及规则形状凸模的场合，如图 6.8 所示。凸模安装部分设有大于安装尺寸的台阶以防止凸模从固定板中脱落。凸模与固定板多采用 H7/m6 配合，装配稳定性好。图 6.8 台阶式固定法b 铆接式固定法 铆接式固定法如图 6.9(a)所示，铆接式固定法是指当凸模装入固定板后，将凸模上端铆出（1.52.5）mm45的斜面，以防止凸模脱落。铆接式固定多用于不规则形状断面的小凸模安装，凸模可做成直通式，便于加工。铆接式固定的另一种方法是反铆法，如图 6.9（b）所示。图 6.9 铆接式固定黑龙江八一农垦大学毕业设计- 42 -c 螺钉及销钉固定法对于一些大型或中型凸模，其自身的安装基面较大，一般可用螺钉及销钉将凸模直接固定在凸模固定板上，如图 6.10 所示，这种固定方法安装与拆卸方便、稳定性好。图 6.10 螺钉及销钉固定d 浇注粘结固定法对于冲裁件厚度小于 2mm 的冲裁模，可以采用低熔点合金、环氧化树脂、无机粘接剂浇注粘结固定，如图 6.11 所示。利用浇注粘接固定，其固定方式与凸模间有明显的间隙，固定板只需粗略加工，在凸模安装部位，不需精密加工，可以简化装配。由上分析比较，确定静端盖冲孔模的凸模固定方式选用螺钉及销钉固定方式将凸模直接固定在凸模固定板上。图 6.11 浇注固定黑龙江八一农垦大学毕业设计- 43 -6.10.3 凸模强度校核一般情况下，凸模的强度是足够的，所以不必作强度校核计算。但是，对特别细长的凸模，且又是冲裁厚料的情况下，则必须进行承压能力和稳定能力的校核，来检查其危险断面尺寸和自由长度是否满足强度要求。（1）凸模承载能力校核冲裁使凸模承受的有平均应力 和刃口的接触应力 k两种。当圆形凸模直径 d 大于冲裁材料厚度时，接触应力 k大于平均压应力 ，因而强度校核的条件是接触应力 k小于或等于材料的许用压应力 p。圆形凸模承压强度校核计算公式： 式（67）p4t = d式中：t冲件材料厚度，mmd凸模或冲孔直径，mm凸模平均压应力，mm2冲件材料抗剪强度，MPap凸模材料的许用压应力，MPa图 6.12 圆形凸模（2）稳定能力校核凸模冲裁时，把一端视为固定端，另一端根据导向形式或视为自由锻，或视为铰支端或者是固定端的压杆，这里我们视另一端为压杆。当凸模细长时，必须根据欧拉公式进行纵向弯曲应力的校核。对一般圆形凸模：黑龙江八一农垦大学毕业设计- 44 -无导向装置的凸模 式（68）2max90dLF 有导向装置的凸模 式（69）2max270dLF 公式中：允许凸模的最大自由长度，mmmaxLF冲裁力，Nd凸模最小截面的直径，mm（3）静端盖冲孔模凸模的结构设计与计算静端盖冲孔模有凸模尺寸和比较细长，应该对它0-0.022 3.070-0.022 5.01们进行凸模承载能力和稳定能力校核，由于大于，检查危0-0.02 5.010-0.02 3.07险断面尺寸和自由长度是否满足强度的要的求时只要检验凸模尺寸是0-0.02 3.07否满足即可,由前面分析和查阅可知：许用压应力为=2200MPa，t=1mm, p=300MPa。因为：p4t = d所以：minminp4td d（是圆形凸模最小断面直径）对于凸模尺寸计算有：0-0.02 3.01 minp4t4d =0.55mm30012200最小凸模直径 3.07mm0.55mm，所以凸模强度足够，故满足弯曲强度要求。对于无导向装置的和凸模，已知0-0.022 3.070-0.022 5.011.3 3.071 3003761.428bFKLtN 因为无导向装置的凸模校核公式,则2max90dLF 2max90903761.42813.831mm14mmdLmmF 23.01可见，允许的凸模最大自由长度 14mm 满足不了模具的结构尺寸要求，故应当利用卸料板对模具进行保护。当模具总体设计使该模具的自由长度（工作部分长度）小于（不超过）13.45mm 时，可满足其弯曲强度要求。本模具23、25 小冲孔凸模工作部分长度为 12mm，取 320 大冲孔凸模工作部分长度为 18mm（注意 12mm、18mm 可以根据最终确定的模具结构而做相应的改动，黑龙江八一农垦大学毕业设计- 45 -但小孔的不应超过 13mm）.静端盖冲孔模的凸模是有导向装置的结构，导向装置是卸料板，使用弹性卸料板做凸模的导向机构时，凸模与卸料板孔按照 H7/h6 进行配合。静端盖的凸模刃口部分为非圆形，为便于凸模和固定板的加工，将凸模设计成阶梯型结构，并将 R525 长圆孔的安装部分设计成便于加工的长圆形，选用螺钉及销钉固定方式将凸模直接固定在凸模固定板上。凸模的尺寸根据刃口尺寸、卸料装置和安装固定要求确定。凸模的材料选用 Cr12MoV 作为凸模材料，工作部分热处理淬硬 6064HRC。圆形凸模已知参数如图：图 6.13 圆形凸模结构由凸模的结构、静端盖筒底各孔的尺寸及精度要求，确定 23、25和 320 采用凸模的结构形式为圆柱头缩杆圆凸模；R525 安装部分选用60锥头工作和固定部分均选用直杆式长圆凸模结构。6.11 设计选用其他冲压零部件6.11.1 模柄模柄的作用是固定上模座于压力机滑块上时使模具的压力中心与压力机的压力中心保证一致。所以，模柄的长度不得大于压力机滑块里模柄孔的深度，模柄直径应用模柄孔一致。模柄分为整体式模柄、压入式模柄、螺纹旋入式模柄、凸缘式模柄和浮动式等五种类型。由于压入式模柄可保证较高的同轴度和垂直度，应用广泛，所以静端盖冲孔模具选用模柄的类型是压入式模柄。已知静端盖冲孔模压力机滑块里模柄孔尺寸为（直径/mm深度/mm）5070，查表压入式模柄（JB/T7646.1-1994）选择压入式模柄中的 A 类型，A型压入式模柄的主要参数见表 6-11。 6-11A 型压入式模柄的主要参数 （mm）d(js10)1d4d基本极限基本极限2dL1L2L3L基本尺极限黑龙江八一农垦大学毕业设计- 46 -尺寸偏差尺寸偏差寸偏差50 0. 050520.0300.01161115458580.01506.11.2 模架（1）模架的选取模架包括上模座、下模座、导柱和导套。冲压模具的全部零件都安装在模架上。为了缩短模具制造周期，降低成本，我国已制定出了模架标准，并有商品模架出售。模架根据导向用的导柱和导套间的配合性质分为滑动导向模架和滚动导向模架两大类。根据上、下模座材料性质分为铸铁模架与钢板模架两种，对铁模架上、下模座材料为 HT200(GB/T 9439)灰铸铁；对钢板模架上、下模座材料为 45钢(GB/T 699)和 Q235-A 钢（GB/T 700）制造。静端盖冲孔模底部八个孔尺寸不同，各孔的分布不对称，冲裁件底部要求具有一定的平整度，静端盖坯件固定在整体式凹模模板上用定位圈定位、用销钉和钉螺钉固定，综合考虑，静端盖冲孔模模架采用滑动导向模架，滑动导向模架的形式是中间导柱模架，模架上下模座的材料是铸铁，模架的凹模面积是导套间的有效区域，送料方式为横向送料，模架具有导向精度高、上模座在导柱上，运动平稳的特点。查中间导柱模架（摘自 GB/T 2851.51990）得静端盖冲孔模模架的主要参数见表 6-12。 表 6-12 中间导柱模架 （mm）零件号 、名称及标准编号1234凹模周界闭合高度H上模座GB/T2855.9下模座GB/T2855.10导柱GB/T2861.1导套GB/T2861.6数 量1111LB最小最大规 格2002002002402002004520020050352103510543（2）上模座主要参数根据中间导柱模架的参数，查表中间导柱上模座（GB/T2855.9-1990）中选取静端盖冲孔模模架参数见表 6-13。 表 6-13 中间导柱上上模座 （mm）L200凹模周界B200黑龙江八一农垦大学毕业设计- 47 -H45h30L1210B1210L2320B2270S260R50l2100基本尺寸50D(H7)极限偏差0.0250基本尺寸50D1（H7）极限偏差0.0250d2M14-6Ht28S2170（3）下模座主要参数根据中间导柱模架的参数，查表中间导柱下模座（GB/T2855.10-1990）中选取静端盖冲孔模模架参数见表 6-14。 表 6-14 中间导柱下模座 （mm）L200凹模周界B200H50h40L1210B1210L2320B2270S260R50l2100基本尺寸35d(R7)极限偏差0.0250.050d1（R7）基本尺寸35黑龙江八一农垦大学毕业设计- 48 -极限偏差0.0250d2M14-6Ht28S21706.11.3 导向装置冲压模具中广泛采用导向装置，模架的导向装置包括导柱和导套两部分，导向装置可提高模具精度、寿命以及工件的质量，而且还能节省调试模具的时间。上、下模导向，在凸、凹模开始闭合前或压料板接触制件前就应充分合上。原则上导柱应当装在下模座上。选用的中间导柱模架结构，导柱在模架的中间两侧布置，导向中心线通过压力中心。（1 1）导向装置设计注意事项：1）导柱与导套应在凸模工作前或压料板接触到工件前充分闭合，且此时应保证导柱上端距上模座上平面留有 1015mm 的间隙；2）导柱、导套与上、下模板装配后，应保证导柱下端与下模座的下表面、导套上端与上模座上平面均留有 23mm 间隙，用以排气和出油；3）导套的长度 L1必须保证在冲压时导柱一定要进入导套 10mm 以上；4）导套应开排气孔以排除空气。 因此静端盖冲孔模导柱与导套应在凸模工作前或压料板接触到工件前充分闭合时，取导柱上端距上模座上平面留有的间隙值为 10mm；取导柱下端与下模座的下表面取间隙值为 3mm；导套上端与上模座上平面取间隙值为 7mm；导套的长度L1必须保证在冲压时导柱一定要进入导套 10mm 以上。（2）导套的选取对静端盖冲孔模来说导套应用到两处，一对是用作模架的导向零件，另一对是用作弹性卸料板的导向和定位。对模架的导套而言是标准件，通过查静端盖冲孔模模架选用的参数表可知导套参数为 3510543（GB/T2861.6） ，选用导套类型为 A 型导套，查表 A 型导套选取静端盖冲孔模模架导套参数见表 6-15。表 6-15 静端盖冲孔模模架导向零件导套 （mm）dD(r6)基本尺寸极限偏差（H7）基本尺寸极限偏差LHBA350.0250500.0500.0341054331弹性卸料板导套固定在导柱上，该导套是非标准件，所以卸料板在导柱上的导套应以导柱为基准设计，卸料板导套与导柱采用级别进行配合。76Hh黑龙江八一农垦大学毕业设计- 49 -（4）导柱的选取对静端盖冲孔模来说导柱应用也两处，一对是用作模架的导向零件，另一对是用作弹性卸料板的导向和定位，但模架和弹性卸料板的导柱为统一导柱。导柱是标准件，通过查静端盖冲孔模模架选用的参数表可知导柱参数为35210（GB/T2861.1） ，选择导柱类型为 A 型导柱，查表 A 型导柱选取静端盖冲孔模模架导柱参数见表 6-16。表 6-16 静端盖冲孔模模架导向零件导柱 （mm）d基本尺寸极限偏差（h6）L3500.0162106.11.4 凸模固定板和垫板对于小型的凸、凹模零件，一般通过固定板间接地固定在模座上，以节省贵重的模具钢，固定形式采用台阶式固定方式将凸模直接固定在凸
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