毕业设计（论文）-电动机压线片冲压模具设计.doc

宜宾职业技术学院宜宾职业技术学院毕业设计题目：电动机压线片冲压模具设计题目：电动机压线片冲压模具设计系系部部现代制造工程系现代制造工程系专专业业名名称称模具设计与制造模具设计与制造班班级级模模具具1104班班姓姓名名指指导导教教师师2010年年10月月16日日宜宾职业技术学院毕业设计选题报告姓名性别女学号系部制造系专业模具设计与制造论文（设计）题目电动机压线片冲压模具设计课题来源生产课题类别设计选做本课题的原因及条件分析：原因：压线片是电动机不可缺少的零件，为大批量生产，一般加工比较困难，采用冲压加工模具生产能有效地提高生产效率，降低生产成本，并且操作简便、精度高。因此我想通过设计一套压线片模具来解决这些问题，缩短产品的生产周期。条件分析：运用在机械制造基础、零件检测技术、机械制图、机械设计基础、模具制造工艺、CADCAM和冲压模具设计等书中学到的相关专业知识。综合分析完成本次毕业设计。并且巩固已学的专业知识，同时提高分析和解决问题的能力。因此，我们申请此课题，望指导老师及系领导批准。内容和要求内容：电动机压线片模具冲裁工艺分析和工艺方案的确定；模具工艺参数计算；模具各零件设计；绘制模具零件图和装配图，编写设计说明书。要求：设计做到科学性、实用性，尺寸、公差、粗糙度标准合理，设计符合国家标准GB28512875规定；立论正确，分析清楚，论述充分，分析科学，文字通顺，专业用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范；图表完备、整洁、正确，字数不少于6000字。绘制装配图及零件图共8张。按时、按质、独立完成此次毕业设计。指导教师意见（签字）年月日I系部毕业论文（设计）领导小组意见：（签章）年月日电动机压线片冲压模设计摘要本文主要介绍电动机压线片设计的全过程。经过零件图的工艺分析；毛坯直径计算；排样方案选择；冲压工艺参数及冲压力的计算；刃口尺寸计算；模具总体方案的设计，得出该模具的设计工艺流程及模具的结构式。模具中所设计的零件图都采用AutoCAD软件绘制。根据复合模的特点，对该模具结构进行全面设计，完成设计说明书。关键词：压线片；复合膜；设计；弯曲；凸凹模I目目录录1绪论.12零件的工艺分析.22.1零件的材料分析.22.2弯曲工艺分析.32.3冲裁件的结构分析.33确定工艺方案及模具的结构形式.43.1模具类型的选择.43.2定位方式的选择.43.3卸料方式的选择.43.4导向方式的选择.44模具设计工艺计算.54.1计算毛坯尺寸.54.2排样、条料宽度及步距的确定.74.2.1搭边值的确定.74.2.2条料宽度的确定.84.2.3导料板间距的确定.94.2.4排样.94.2.5材料利用率的计算.105冲裁力的计算.125.1计算冲裁力的公式.125.2总冲裁力、卸料力、推料力、顶件力、弯曲力和总冲压力.135.2.1总冲裁力.135.2.2卸料力FQ的计算.145.2.3推料力FQ1的计算.145.2.5弯曲力FC的计算.155.2.6校正弯曲力的计算.165.2.7模具总冲压力的计算.17II5.2.8压力机的选择与校核.176模具压力中心与计算.187冲裁模间隙的确定.208刃口尺寸的计算.218.1刃口尺寸计算的基本原则.218.2刃口尺寸的计算.228.3计算凸、凹模刃口的尺寸.228.4冲裁刃口高度.258.5弯曲部分刃口尺寸的计算.258.5.1最小相对弯曲半径rmint.258.5.2弯曲部分工作尺寸的计算.269主要零部件的设计.309.1工作零件的结构设计.309.1.1凹模的设计.309.1.2凸凹模的设计.329.1.3外形凸模的设计.329.1.4内孔凸模设计.329.1.5弯曲凸模的设计.329.2卸料部分的设计.339.2.1卸料板的设计.339.2.2弹顶装置的设计.339.3定位零件的设计.349.4模架及其它零件的设计.359.4.1上下模座.359.4.2模柄.359.4.3模具的闭合高度.3610模具总体结构简述.37结论.38致谢.39III参考文献.40附录.41附录A.41附录B.42附录C.4301绪论绪论电动机是一种旋转式电动机器，它将电能转变为机械能，能够提供的功率范围很大，从毫瓦级到千瓦级。机床、水泵，需要电动机带动；电力机车、电梯，需要电动机牵引。家庭生活中的电扇、冰箱、洗衣机，甚至各种电动机玩具都离不开电动机。电动机已经应用在现代社会生活中的各个方面。电动机压线片是电动机的核心零件，因此要为制作电动机生产足够的压线片。模具，作为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化的特点。应用于模具行业冷冲压模具及其配件所需高性能结构陶瓷材料的制备方法高性能陶瓷及其配件材料由氧化锆中加入铝等元素构成，制备工艺是将氧化锆，氧化铝等溶液按一定比例混合配成母液，滴入碳酸氢铵，采用共沉淀方法合成模具及其配件陶瓷材料所需的原材料，反应生成的沉淀经滤水、烧结、干燥，煅烧得到高性能陶瓷模具及其配件材料超微粉，再经过成型、烧结、精加工，便得到高性能陶瓷模具及其配件材料。此发明的优点是制成的冷冲压模具及其配件使用寿命长，在冲压过程中未出现模具及其配件与冲压件产生粘结的现象，冲压件表面光滑、无毛刺，完全可以代替传统高速钢、钨钢材料。许多研究和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CADCAECAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。12零件的工艺分析零件的工艺分析图图2-1零件图零件图如图2-1所示零件图；生产批量：大批量；材料：硬铝（LY21Y）；未标注公差按IT14计算。2.1零件材料分析零件材料分析该材料，经退火及时效处理，具有较高的强度、硬度，适合做中等强度的零件。尺寸精度：按公差IT14查出来的。尺寸精度较低，普通冲裁完全能够，其他的形状尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可安IT14级确定工件的公差。经查公差表，各尺寸公差为：、200-0.52、600-0.52。30.009工件结构形状：制件需要进行落料、冲孔、弯曲三道基本工序，尺寸较小。制件为大批量生产，应重视模具材料和结构的选择，保证模具的复杂程度2和模具的寿命。所以该制件可以进行冲裁。32.2弯曲工艺分析弯曲工艺分析工件图尺寸齐全，无精度要求，选用经济精度IT14级，尺寸精度完全符合弯曲精度等级要求。且零件的相对圆角半径rt=21.5=1.358，计算回弹值得rt=1.3rmint=0.525，不会弯裂，满足弯曲变形程度的要求。由设计要求可知该零件材料为硬铝，查冲压模具设计与制造（表1.3-6）可知，其（抗剪强度）T=280310MPa，（抗拉强度）b=400435，（伸长率）=810%，其弯曲性能良好。2.3冲裁件的结构分析冲裁件的结构分析零件结构比较简单，左右对称，对弯曲成形较为有利。由表2-1可查得此材料所允许的最小弯曲半径r=0.35t=0.525mm，零件弯曲半径minr=2mm0.525mm固不会弯裂。计算零件相对弯曲半径rt=1.33，卸载后弯曲件圆角半径的变化可以不予考虑，而弯曲中心角发生了变化，采用校正弯曲来控制角度回弹。表表2-1板板料料最最小小弯弯曲曲半半径径退火或正火冷作硬化弯曲线位置材料垂直于纤维平行于纤维垂直于纤维平行于纤维08、1015、2025、3035、4045、5055、6065Mn、T71Cr18Ni9Ti软杜拉铝硬杜拉铝磷铜半硬黄铜软黄铜紫铜铝0.1t0.1t0.2t0.3t0.5t0.7t1t1t1t2t0.1t0.1t0.1t0.1t0.4t0.5t0.6t0.8t1.0t1.3t2t2t1.5t3t0.35t0.35t0.35t0.35t0.4t0.5t0.6t0.8t1.0t1.3t2t3t1.5t3t1t0.5t0.35t1t0.5t0.8t1t1.2t1.5t1.7t2t3t4t2.5t4t3t1.2t0.8t2t1t43确定工艺方案及模具的结构形式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、冲孔、弯曲三道基本工序，按其先后顺序组合，可得如下几种方案：方案一：落料弯曲冲孔；单工序模冲压。方案二：落料冲孔弯曲；单工序模冲压。方案三：冲孔落料弯曲；连续模冲压。方案四：冲孔落料弯曲；复合模冲压。方案一、二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，尺寸又较这两种方案生产效率较低，操作也不安全，劳动强度大，故不宜采用。方案三属于连续模，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。由于制件的结构尺寸小，厚度小，连续模结构复杂，又因落料在前弯曲在后，必然使弯曲加工难度，因此，不宜采用该方案。方案四属于复合冲裁模，复合冲裁模是指在一次工作行程中，在模具同一部位同时完成数道冲压工序的模具。采用复合模冲裁，其模具结构没有连续模复杂，生产效率也很高，又降低工人的劳动强度，所以此方案最为合适。根据分析采用方案四复合冲裁。3.1模具类型的选择模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用复合冲压，所以模具类型为复合模。3.2定位方式的选择定位方式的选择该模具控制条料的送进方向用导料板。控制条料的送进步距用导正销定距。3.3卸料方式的选择卸料方式的选择因为工件料厚为1.5mm，相对较厚，卸料力大，故可采用刚性装置卸料。3.4导向方式的选择导向方式的选择5为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该复合模采用中间导柱模架的导向方式。64模具设计工艺计算模具设计工艺计算4.1计算毛坯尺寸计算毛坯尺寸相对弯曲半径为：rt=21.5=1.330.5式中：r弯曲半径（mm）t材料厚度（mm）由于相对弯曲半径大于0.5，可见制件属于圆角半径较大的弯曲件，应该先求变形区中性层曲率半径。=r0kt(4-1)式中：r0内弯曲半径；t材料厚度；k中性层系数。表表4-1板料弯曲中性层系数板料弯曲中性层系数r0t0.10.20.250.30.40.50.60.81.0K1(V)0.300.330.350.360.370.380.390.410.42K2(U)0.230.290.310.320.350.370.380.400.41K2(O)0.720.700.670.63r0t1.21.51.8234568K1(V)0.430.450.460.460.470.480.480.490.50K2(U)0.420.440.450.450.460.470.480.490.50K3(O)0.490.560.520.50查表4-1，K=0.45根据公式4-1=r0kt=20.451.5=2.675（mm）7图图4-1计算展开尺寸示意图计算展开尺寸示意图毛坯总展开长度L0：L0=2L3L1L2由毛坯图的：L1=13L2=60L3=2(RKT)=3.142(20.451.5)=6.2mm所以L0=26.26013=85.4mm(取85.40-0.87mm）根据计算得：工件的展开尺寸为2085.4（mm）如图4-2所示。图图4-2尺寸展开图尺寸展开图4.2排样、条料宽度及步距的确排样、条料宽度及步距的确定定4.2.1搭边值的确定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8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，影响送料工作。搭边值通常由经验确定，表4-2所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。表表4-2搭边搭边a和和a1数值数值圆件及r2t的工件矩形工件边长L50mm矩形工件边长L50mm或r2t的工件材料厚度工件间a1沿边a工件间a1沿边a工件间a1沿边a0.250.250.50.50.80.81.21.21.61.62.02.02.52.53.03.03.53.54.04.05.05.0121.81.21.00.81.01.21.51.82.22.53.00.6t2.01.51.21.01.21.51.82.22.52.83.50.7t2.21.81.51.21.51.82.02.22.52.53.50.7t2.52.01.81.51.82.02.22.52.83.24.00.8t2.82.21.81.51.82.02.22.52.83.24.00.8t3.02.52.01.82.02.22.52.83.23.54.50.9t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4-2给出了材料（WC0.05%0.25%）的搭边值。对于其他材料的应将表中的数值乘以下列数：钢（WC0.3%0.45%）0.9钢（WC0.5%0.65%）0.8硬黄钢11.1硬铝11.2软黄铜，纯铜1.29该制件是矩形工件，根据尺寸从表4-2中查出：两制件之间的搭边值a1=1.8（mm），侧搭边值a=2.0（mm）。由于该制件的材料使硬铝（LY21Y），所以两制件之间的搭边值为：a1=1.8（11.2）=1.82.16（mm）取a1=1.8（mm）侧搭边值a=2.0（11.2）=22.4（mm）取a=2.0（mm）。4.2.2条料宽度的确定条料宽度的确定计算条料宽度有三种情况需要考虑：（1）有侧压装置时条料的宽度；（2）无侧压装置时条料的宽度；（3）有定距侧刃时条料的宽度。条料宽度公式：B=（D2a）0-（4-2）其中条料宽度偏差上偏差为0，下偏差为-，见表4-3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4-3条料宽度偏差为0.15。根据公式4-2B=（D2a）0-=（2022）0-0.15=240-0.15表表4-3条料宽度公差条料宽度公差mm材料厚度tmm条料宽度Bmm0.50.5112200.050.080.101020300.080.100.1530500.100.150.20114.2.3导料板间距的确定导料板间距的确定导料板间距公式：A=BZ（4-3）Z导料板与条料之间的最小间隙（mm）查表4-4得Z=5mm。根据公式4-3A=BZ=235=28mm表表4-4导料板与条料之间的最小间隙导料板与条料之间的最小间隙Zminmm有侧压装置条料宽度Bmm材料厚度tmm100以下100以上0.50.51122334455555558888884.2.4排样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，排样又可以分为直排、斜排、对排、混合排、多排等多种形式。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影响，所以模具冲裁件的公差等级较低。同时，因模12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，且中间一个个孔均有要求，所以采用有废料直排法。4.2.5材料利用率的计算材料利用率的计算材料利用率通常以一个进距内制件的实际面积与所用毛坯面积的百分率表示：=(nA1hB)100%（4-4）式中：材料利用率（%）；n冲裁件的数目；A1冲裁件的实际面积(mm2)；B板料宽度(mm)；h进距；计算冲压件的面积：A1=85.420（4.52）=1708mm64mm=1644(mm2)条料宽度计算：B=85.4mm2mm2mm=89.4mm进距的计算：h=201.8=21.8mm一个进距的材料利用率：=（nA1hB）100%13=（1163621.889）100%=84.3%总材料利用率根据冷冲模设计指导书取板的长宽厚为14107101.5。采用纵向剪切的方法剪钢板没张钢板上可剪得的条料数：n1=141089.4=15条余16（mm），每条板材上可剪得的冲压件数：n2=71021.8=32（个）。材料的总利用率：2=n1n2A1LB100%=153216361410710100%=82.15%由此可知，值越大，材料的利用率就越高，废料越少。工艺废料的多少决定于搭边和余量的大小，也决定于排样的形式和冲压方式。因此，要提高材料利用率，就要合理排样，减少工艺废料。14图图4-3排样图排样图155冲裁力的计算冲裁力的计算5.1计算冲裁力的公式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Fp一般可以按下式计算：Fp=KptL（5-1）表表5-1部分常用冲压材料的力学性能部分常用冲压材料的力学性能材料名称牌号材料状态抗剪强度()抗拉强度(b)伸长率屈服强度08F2203102803903218008260360330450322001026034030044029210202804003605102525045已退火44056055070016360优质碳素结构钢65Mn已退火600750124001Cr13已退火32038040047021不锈钢1Cr18Ni9Ti处理软化43055054070040200已退火8075110255080铝L2、L3、L5冷作硬化1001201504铝锰合金LF21已退火701101101451950已退火10515015021512硬铝LY12淬硬后冷作硬花28032040060010340软态160200307纯铜T1、T2、T3硬态2403003铜H62软态2603003516半硬态30038020200材料抗剪强度，见表5-1（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r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表5-1得出LY21Y的抗剪强度为280310(MPa)，取=300(MPa)。5.2总冲裁力、卸料力、推料力、顶件力、弯曲力和总冲压力总冲裁力、卸料力、推料力、顶件力、弯曲力和总冲压力由于冲裁模具采用刚性卸料装置推料装置和打料装置。总冲裁力包括:F总冲压力Fp总冲裁力FQ卸料力FQ1推料力FQ2顶件力FC弯曲力F校校正力5.2.1总冲裁力总冲裁力Fp=F1F2（5-2）F1落料时的冲裁力F2冲孔时的冲裁力17落料时的周边长度为：L1=2(85.420)210.8（mm）根据公式5-1F1=KptL=11.5210.8300=94.5（KN）冲孔时的周边长度为：L2=d=3.14928.26（mm）F2=KptL=11.528.26300=12.74（KN）总冲裁力：Fp=F1F2=94.512.74=107.24（KN）。表表5-2卸料力、推件力和顶件力系数卸料力、推件力和顶件力系数料厚tmmKxKtKd钢0.10.10.50.50.252.56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03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，薄的材料取大值。5.2.2卸料力卸料力FQ的计算的计算FQ=KxFp(5-3)K卸料力系数。18查表5-2得K0.0250.08，取K0.08根据公式5-3：FQ=KFp=0.08107.24=8.57(KN)5.2.3推料力推料力FQ1的计算的计算FQ1=KtFp(5-4)Kt推料力系数查表5-2得Kt0.030.07取Kt=0.07根据公式5-4：FQ1=KtFp=0.07107.247.5068(KN)5.2.4顶件力顶件力FQ2的计算的计算FQ2=KdFp(5-5)Kd顶件力系数查表5-2得Kd0.030.07，取Kt=0.07根据公式5-5：FQ2=KdFp=0.07107.247.5068(KN)5.2.5弯曲力弯曲力FC的计算的计算影响弯曲力大小的基本因素有变形材料的性能和质量；弯曲件的形状和尺寸；模具结构及凸凹模间隙；弯曲方式等，因此很难用理论的分析法进行准确的计算。实际中常用经验公式进行慨略计算，以作为弯曲工艺设计和选择冲压19设备的理论。形弯曲件的经验公式为：Fu=0.7KBt2bt(5-6)Fu冲压行程结束时不校正时的弯曲力B弯曲件的宽度（mm）t弯曲件的厚度（mm）r内弯曲半径（等于凸模圆角半径）（mm）b弯曲拆料的抗拉强度(MPa)(查机械手册b=400（MPa）K安全系数，一般取1.3。根据公式5-6：Fu=0.7KBt2b(rt)=0.71.385.41.52400(21.5)=23.20(KN)对于顶件或压料装置的弯曲模，顶件力或压料力可近似取弯曲力的30%80%。F压=80%Fu=80%23.20=18.56(KN)弯曲力:FC=FuF压=23.2018.56=41.76(KN)5.2.6校正弯曲力的计算校正弯曲力的计算校正弯曲是在自由弯曲阶段后进一步对贴合于凸凹模表面的弯曲件进行挤压，其弯曲力比自由弯曲力大的多，而且两个力并非同时存在。因此校正弯曲20时只需计算校正弯曲力，即：F校=qA(5-7)式中:F校校正力（N）；q单位面积上的校正力（Mpa），其值见表5-4；A弯曲件被校正部分的投影面积（mm）。当凸模圆角半径r材料厚度t与凹模支点间的距离L之比很小时，在V行件校正弯曲中，投影面积按A=BL计算：在U型件弯曲中，投影面积按A=B（L2r2t）计算。因为工件为U形件所以计算投影面积公式选用：A=B（L2r2t）。计算投影面积A=20（85.42221.5）=2078.4=1568（mm2）表表5-4单位面积上的校正力单位面积上的校正力料厚t(mm)材料13310硬铝30405060黄铜608080100综上所述弯曲校正力F校=qA=401568=62.72（KN）5.2.7模具总冲压力的计算模具总冲压力的计算根据模具结构总的冲压力：F=FpFQFQ1FQ2FCF校=107.248.577.50687.506841.7662.72=235.3(KN)21选择压力机时应用总冲压力乘1.3。所以总冲压力F=235.3（10.3）=305.89（KN）。根据总的冲压力，初选压力机为：开式双柱可倾压力机J23-35。5.2.8压力机的选择与校核压力机的选择与校核通过校核，该冲裁件所需的冲裁力为305.89KN，选择开式双柱可倾压力机J2335能够满足使用要求。其主要技术参数如下：公称压力：350mm滑块行程：100mm最大闭合高度：290mm最大装模高度；220mm作台尺寸（前后左右）：380mm610mm垫板尺寸（厚度孔径）：65mm200mm模柄孔尺寸：40mm60mm最大倾角高度：30。226模具压力中心与计算模具压力中心与计算模具压力中心是指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，可按以下原则来确定：第一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。第二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。第三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=L1X1L2X2LnXnL1L2Ln（6-1）Yo=L1Y1L2Y2LnYnL1L2Ln（6-2）式中：（X0，Y0）为模具压力中心坐标；（X1，Y1）为冲孔时的压力坐标；（X2，Y2）为落料时的压力中心坐标；L1为落料凸模的轮廓周长；L2为冲孔凸模的轮廓周长。按比例画出凸模刃口的轮廓形状，选坐标XOY。如图6-1所示。23图图6-1压力中心压力中心落料凸模的外形轮廓为矩形，其压力中心在几何中心，压力中心坐标如图6-1所示为（X1，Y1）=（0，0），冲孔凸模的外形轮廓是圆形，其压力中心在圆心，压力中心坐标如图6-1所示为（X2，Y2）=（0，0）。所以根据公式6-1，6-2可得模具压力中心：X0=L1X1L2X2L1L2=160028.26016028.26=0Y0=L1Y1L2Y2L1L2=160028.26016028.26=0故此模具所求压力中心为（0，0）。247冲裁模间隙的确定冲裁模间隙的确定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Cmin，最大值称为最大合理间隙Cmax。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Cmin。冲裁间隙的大小对冲裁件的断面质量有极其重要的影响，此外，冲裁间隙还影响模具寿命、卸料力、推件力、冲裁力和冲裁件的尺寸精度。冲裁过程中，凸模与被冲的孔之间，凹模与落料件之间均有摩擦，间隙越小，模具作用的压应力越大，摩擦也越严重，而降低了模具的寿命。较大的间隙可使凸模侧面及材料间的摩擦减，并延缓间隙由于受到制造和装配精度的限制，虽然提高了模具寿命，但是出现间隙不均匀。因此，冲裁间隙是冲裁工艺与模具设计中的一个非常重要的工艺参数。根据表5-1查出材料LY12Y的力学性能与10钢相近，查附录C得最小双面间隙2Cmin=0.132mm，最大双面间隙2Cmax=0.240mm。258刃口尺寸的计算刃口尺寸的计算8.1刃口尺寸计算的基本原则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。从生产实践中可以发现：首先由于凸、凹模之间存在间隙，使落下的料和冲出的孔都带有锥度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸等于凸模的尺寸。其次在尺量与使用中，落料件是以大端尺寸为基准，冲孔孔径是以小端尺寸为基准。第三冲裁时，凸、凹模要与冲裁件或废料发生摩擦，凸模越磨愈小，凹模越磨愈大，结果使间隙越来越大。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：第一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。第二考虑到冲裁中凸、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。这样在凸凹模磨损到一定程度的情况下，人能冲出合格的制件。凸凹模间隙则取最小合理间隙值。第三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），会使模具制造困难，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，则对于非圆形工件安国家“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。268.2刃口尺寸的计算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，即分开加工和配做加工两种方法。前者用于冲件厚度较大和尺寸精度要求不高的场合，后者用于形状复杂或波板工件的模具。对于该工件厚度只有1.5mm属于厚板板零件，并且孔有位置公差要求，为了保证冲裁凸、凹模间有一定的间隙值，必须采用配合加工。此方法是先做好其中一件（凸模或凹模）作为基准件，然后以此基准件的实际尺寸来配合加工另一件，使它们之间保留一定的间隙值，因此，只在基准件上标注尺寸制造公差，另一件只标注公称尺寸并注明配做所留的间隙值。这p与d就不再受间隙限制。根据经验，普通模具的制造公差一般可取=4（精密模具的制造公差可选46m）。这种方法不仅容易保证凸、凹模间隙枝很小。而且还可以放大基准件的制造公差，使制造容易。在计算复杂形状的凸凹模工作部分的尺寸时，可以发现凸模和凹模磨损后，在一个凸模或凹模上会同时存在三种不同磨损性质的尺寸，这时需要区别对待。第一类：凸模或凹模磨损会增大的尺寸；第二类：凸模或凹模磨损或会减小的尺寸；第三类：凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸。8.3计算凸、凹模刃口的尺寸计算凸、凹模刃口的尺寸凸模与凹模配合加工的方法计算落料凸凹模的刃口尺寸。凹模磨损后变大的尺寸，按一般落料凹模公式计算，即Aa=（Amaxx）+A0（8-1）凹模磨损后变小的尺寸，按一般冲孔凸模公式计算，因它在凹模上相当于冲孔凸模尺寸，即Ba=(Bmaxx)0-A（8-2）凹模磨损后无变化的尺寸，其基本计算公式为Ca=（Cmax+0.5）0.5为了方便使用，随工件尺寸的标注方法不同，将其分为三种情况：27工件尺寸为C时+0Aa=(C0.5)0.5A（8-3）工件尺寸为C时-0Ba=(C0.5)0.5A（8-4）工件尺寸为C时Ca=CA（8-5）式中Aa、Ba、Ca相应的凹模刃口尺寸；Amax工件的最大极限尺寸；Bmin工件的最小极限尺寸；C工件的基本尺寸；工件公差；工件偏差；x系数，为了避免冲裁件尺寸偏向极限尺寸（落料时偏向最小尺寸，冲孔时偏向最大尺寸），x值在0.51之间，与工件精度有关可查表8-1或按下面关系选取。工件精度IT10以上x=1工件精度IT11IT13x=0.75工件精度IT14x=0.5A、0.5A、A凹模制造偏差，通常取A=4。表表8-1系数系数x非圆形圆形10.750.50.750.5料厚t(mm)工件公差mm10.160.