毕业设计（论文）-GPL2膜片落料冲复合模设计.doc

摘 要本文详细论述了GPL2膜片落料冲复合模的整个设计过程。包括零件的工艺性分析，工艺方案和模具结构形式的确定，有关的工艺及设计计算，主要零部件的设计和绘制总装草图，冲模的装配与调试。另外还涉及到主要模具零件的具体生产工艺过程、模具的选材、热处理、加工方法、装配工艺过程卡的编制等相关知识。整个绘图过程运用AutoCAD软件绘制模具的总装图和所有零件图。索引关键词：冲孔复合模；模片；冲孔；落料；热处理；加工方法。 AbstractThis article in detail elaborated the GPL2 diaphragm the compound blanking punch die is put entire design process. Including the components the technological analysis, the craft plan and the mold structural style determination, related craft and design calculation, main spare part design and plan general equipment department schematic diagram, cold-punching mould assembly and debugging. Moreover also involves to the main mold components concrete production technological process, the mold selection, the heat treatment, the processing method, the assembly technological process card establishment and so on the related knowledge. The entire cartography process draws up the mold using AutoCAD software the final assembly drawing and all detail drawingsKeyword: The compound blanking punch die is put；Diaphragm； Wash the hole； Falls the materia；Heat treatment； Processing method .目 录第一章 设计主题 1第二章 零件的工艺性分析 2第三章 确定工艺方案及模具的结构形式 43.1 冲裁工艺方案的确定 43.2 确定模具结构形式 4 3.2.1 模具类型 4 3.2.2 操作与定位方式 4 3.2.3 卸料与出件方式 4 3.2.4 模架类型的确定 5第四章 有关的工艺及设计计算 6 4.1 排样设计与计算 64.1.1 排样设计及排样图 64.1.2 确定送料步距 64.1.3 确定条料宽度 7 4.1.4 材料的利用率的计算 74.2 计算冲压力和压力机的选用 7 4.2.1 冲裁力 7 4.2.2 卸料力、顶件力 8 4.2.3 压力机所需总压力的计算及选用 84.3 模具闭合高度的确定和压力机的校验 94.4 压力中心的计算 114.5 计算凸模、凹模、凸凹模的刃口尺寸及公差 134.6 工作零件结构和尺寸 154.6.1落料凹模板的固定方式 154.6.2冲孔凹模洞孔类型 154.6.3凸凹模固定方式和主要技术要求 164.6.4冲孔凸模尺寸计算 164.6.5凸模固定方式 174.6.6 卸料弹簧选择 17第五章 主要零部件的设计和绘制总装草图 19 5.1 凹摸设计 19 5.2 确定模架尺寸 19 5.3 凸模的设计及强度校核 19 5.4 模柄的选择 21 5.5 橡胶的选用与计算 12 5.6 其它主要零部件的尺寸规格 23 5.7 绘制模具总装草图 23第六章 冲模的装配和调试 25 6.1 冲模装配要领及过程 25 6.2 冲模装配前准备工作 256.3 模具的装配顺序 26 6.4 冲模的调试 23 6.5 装模高度 25第七章 非标准件加工工艺 27 7.1 导正销的加工工艺 27 7.2 冲孔凸模加工工艺 27 7.3 落料凹模加工工艺 28后记 29参考文献 30附录 31绪 论在现在工业生产中，模具是重要的工艺装备之一，它在铸造，锻造，冲压，塑料，粉末冶金，陶瓷制品等生活生产行业中得到广泛应用。由于采用模具能提高生产效率、节约材料、降低成本，并且可以保证一定的加工质量要求，所以，汽车，飞机、拖拉机电器、仪表、玩具和日常用品等产品的零部件很多都采用模具加工。随着工业科学技术的 ，工业产品的品种和数量不断增加，产品的改性换代加快，对产品质量、外观不断提出新的要求，对模具质量的要求也越来越高。，如果模具设计及制造水平落后，产品质量低劣，制造周期长，必将影响产品的更新换代，使产品失去竞争能力，阻碍生产和经济的发展。因此，模具设计及制造技术在国民经济中的地位是显而易见的。世界上一些发达国家，模具工业发展是很迅速的。据有关资料介绍，某些国家的模具发展速度超过了机床、汽车、电子等工业。模具工业在这些国家已经摆脱了从属地位而发展成为独立的行业，是国民经济的基础工业之一。模具技术，特别是制造精密、复杂、大型、长寿命的模具技术已经成为衡量一个国家机械制造水平的重要表标志之一。为了适应工业生产对模具的而需要，在模具生产中采用许多新工艺和先进加工设备，不仅改善了模具加工质量，也提高了模具制造机械化，自动化程度。电子计算机的应用给模具设计和制造开辟了新前景。冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力使其产生分离或塑性变形，从而获得所需的零件的一种压力加工方法。冷冲压在工业生产中应用十分广泛，其加工效率高，且操作方便，易于实现自动化；冲压时模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，一般不破坏冲压件的表面质量，而且寿命比较长，所以冲压件质量稳定，互换性好具有“一模一样”的特征；可以加工出尺寸范围比较大、形状复杂的零件，如小到钟表的秒针，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料冷变形硬化效应，冲压件强度和刚度均较高；冲压没有切屑废料的生成，材料的消耗小，且不需要其他的热设备，也是一种省料的加工方法；冲压件陈本较低；但是冲压一般使用的模具具有专用型，有时一个复杂的零件需要数套模具才能加工成型，且模具精度较高，技术要求高，是技术密集型产业，所以只有在冲压件生产批量较大杜锋情况下才能充分的体现从而获得较好的经济效益。 第一章 设计主题零件名称：GPL2膜片生产批量：大批量生产材料：1Cr17Ni7厚度：t=0.5mm 零件图A第二章 零件的工艺性分析材料：该零件的材料为不锈钢1Cr17Ni7，半冷作硬化状态，带料，是经常用到的一种冲裁材料。因为这种钢在室温下具有单相奥氏体组织，而单相组织要比多相组织塑性要好，所以该材料具有良好的塑性。并且该材料具有光洁平整的表面状态。因而满足冲裁的工艺要求，其冲裁加工性较好。化学成分、物理机械性能和半冷作硬化状态钢带的力学性能见下表：物理性能 摘自工程材料手册-黑色金属材料卷牌号密度热导率温度（）20电阻率(20)熔点1Cr17Ni7g/cm3Wm-1-1mm2m-18.0314.60.7213981420线胀系数（106-1）温度（）温度20100203002050020600数值16.917.118.218.7化学成分 摘自GB/T（220-1992）w%CSiMnPSNiCr0.151.002.000.0350.0306.008.0016.0018.00 半冷作硬化状态钢带的力学性能（GB/T4239-1991）牌号状态符号拉力试验屈服强度抗拉强度伸长率5（%）硬度（HB）1Cr17Ni7BY0.2/MPab/MPa厚度0.5755103010297结构与尺寸：该零件结构简单，形状对称。对均布的两个10H8（）的孔有位置度要求，冲孔的最小尺寸101.5t，孔距的最小尺寸352t，孔与边缘的最小孔边距3.52t。孔的最小尺寸、孔与孔之间、孔与边缘之间的距离满足冲裁工艺要求，均适宜于冲裁加工。精度：孔2-10H8（）的公差为+0.022，属于8级精度。零件上所有未标注公差的尺寸，属于自由尺寸，可按IT8级精度确定工件的公差，查公差表可得各个尺寸公差为：【标准公差数值（摘自GB/T1800.31998）】零件外形：35 mm，R8mm， 零件内形：10 利用普通冲裁方法可以达到零件图样要求。批量：该零件属于大批量生产，在冲压加工下操作简便，劳动强度低，生产效率高，成本低，适合冲裁。结论：该零件的工艺性较好，可以冲裁加工。第三章 确定工艺方案及模具的结构形式3.1 冲裁工艺方案的确定该零件包括落料，冲孔两个基本工序，可以采用的工艺方案有：先落料，再冲孔。采用单工序模生产落料冲孔复合冲压，采用复合模生产冲孔落料连续冲压，采用连续模（级进模）生产。方案1模具结构简单，制造周期短，成本低，但需要两道工序 ，两套模具才能完成该零件的加工。两套模具使成本相应的也提高了，生产效率低。难以满足零件大批量生产的需要。由于该零件结构简单，为了提高生产效率，应采用方案2和方案3，方案2和方案3模具结构都比较的复杂，但在模具制造复杂性上连续模复杂程度要大些，相应的成本也高些，从经济性原则来说方案2较适合。而且复合冲裁模结构紧凑，冲出的零件精度和平直度较高（该零件较薄），最后确定用复合冲裁方法进行生产。复合冲裁模分正装式复合模和倒装式复合模。在正装式复合模冲裁时带料是在压紧状态进行分离的，冲出来的制件较倒装复合模更容易达到平整要求，冲裁件的精度也较高，且适合于薄料冲裁，所以经分析采用正装式复合模结构。3.2 确定模具结构形式321 模具类型 根据零件的冲裁工艺方案，采用正装复合冲裁模。322 操作与定位方式 在保证安全的前提下采用手工送料方式，考虑到零件材料厚度较薄，为了便于操作和保证零件的精度，采用固定导料销控制其方向，由固定挡料销控制送料的进距，从而保证条料处于正确位置。323 卸料与出件方式 考虑到零件厚度较薄，采用弹性卸料方式。本模具采用弹顶装置将工件从凹模中顶出，属上出件方式。324 模架类型的确定 模架是上、下模之间的定位连接体，是用于固定模具零件、保证凸、凹模的良好导向和传递冲压力的组合装置，由上、下模座和导柱、导套组装构成。标准模架的种类很多，也有很多规格。本模具采用标准模架，简化了模具设计，缩短了模具设计和制造周期，提高了模具质量，降低了模具成本。由于该零件厚度薄，冲裁间隙小，又是正装复合冲裁模，因此采用滑动导向模架中的中间导柱圆形模架。考虑到零件精度要求高，冲裁间隙较小，因此采用级模架精度。第四章 有关的工艺及设计计算4.1排样设计与计算4.1.1 排样设计及排样图 可以采用以下两种排样方式：一、 少废料排样二、 无废料排样由于该工件结构比较简单，无论采用方案一还是方案二都能满足要求，相比而言少废料排样比无废料排样材料利用率低，但无废料排样会加快模具的磨损，是模具寿命减少，并直接影响到工件的断面质量，所以采用少废料排样，即方案一。排样图如下图：搭边的作用是补偿送料的误差，保证冲出合格的工件。搭边还可以使条料保持一定的刚度，便于送料。查冷冲压模设计与制造表2.8 冲裁金属材料的搭边值侧面a=1.5mm 工件间a=1.5mm（aa） 由于模具模架宽度的限制，及考虑到操作方便，排样的方式采用直排。4.1.2 确定送料步距步距为：S=18.5mm步距条料宽度为：B=（D+2a1）=52+1.5X2=55mm一个进距内的材料利用率为=nA/BhX100%式中，A冲裁件的面积（包括冲出的小孔在内）（mm2）n一个进距内冲件的数目 B条料宽度（mm） h进距（mm） A=3.14X8.52+35X17= 821.865mm24.1.3 确定条料宽度 本模具采用同侧固定导料销导料步距条料宽度为：B=（D+2a1）=52+1.5X2=55mmB条料宽度（mm）D垂直于送料方向的零件尺寸（mm）冲裁件与条料侧边之间的搭边值(mm)向厂家提出带料宽度为55mm 。4.1.4 材料利用率的计算材料的利用率通常是以一个步距内零件的实际面积与所用毛坯面积的百分率来表示： =1X 821.865/55X18.5X100%=80.78% 4.2 计算冲压力和压力机的选用4.2.1冲裁力冲压力的大小主要与材料的力学性能、厚度及冲裁件分离的轮廓长度有关。平刃口冲裁时，冲裁力F（N）可按下式进行计算 F=KLt式中： L冲裁件周边长度（mm） t材料厚度（mm） 材料抗剪强度（MPa）K系数，考虑到模具刃口的磨损 。模具间隙的，波动，材料力学性能的变化及材料厚度偏差等因素，一般取K=1.3。一般情况下，材料的b=1.3,为了方便计算，也可以用下式计算冲裁力F（N）。 F=1.3Lt式中， 材料的抗剪强度。（MPa）查手册的=370MPa4.2.2 卸料力、顶件力 K卸=0.05（查表2.52得）F卸= K卸F冲=400.6X0.05=20.3KNK推=0.055 F推=n K推F冲 该模具凹模刃口形式，查冲压手册取h=9mm，则n=h/t=9/3=3个，但是有两个孔，所以n=6 F推=n K推F冲=6X0.055X400.6=132.2KN其中：F冲裁力K卸料力系数K顶件力系数查冷冲压模具设计与制造表210，K在冲多孔，大搭边和工件轮廓复杂时取上限值。4.2.3 压力机所需总压力的计算及选用该套模具采用弹性卸料，下出件的卸料装置。 总冲压力:F总=F落+ F冲+ F卸+ F推=400.6+217.5+20.3+132.2=770.6KN冲裁时FF本模具采用弹压卸料装置和上出件方式： F=F+F+F =766.51+42.16+61.32 =869.99（KN）考虑到压力机的使用安全，选择压力机的吨位时，总压力F一般不应超过压力机额定吨位的80%。F=1087.49（KN） 因此可选压力机型号为J23-125。选用J23125开式双柱可倾冲床，并在工作台面上备制垫块，其主要工艺参数如下：公称压力（KN）1250滑块行程（mm）145行程次数（次每分）38 最大闭合高度（mm）480连杆调节长度（mm）110工作台尺寸（mm） 前后左右7101080工作台孔尺寸（mm）前后左右340500 直径450垫板尺寸（mm）直径250厚度100模柄孔尺寸（mm）直径60深度80床身最大可倾角（0）2504.3 模具闭合高度的确定和压力机的校验压力机的闭合高度是指滑块处于下止点位置时，滑块底面至工作台面之间的距离。压力机的闭合高度减去垫板厚度的差值，称为压力机的装模高度。没有垫板的压力机其装模高度与闭合高度相等。模具的闭合高度是指模具在工作行程终了时（即模具处于闭合状态下），上模座的上平面至下模座的下平面之间的距离。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: Hmax-H-5mmHHmin- H+10mm式中 Hmax压力机的最大封闭高度，即连杆调至最短（偏心压力机行程调到最小）时压力机的闭合高度，480mm；Hmin压力机的最小封闭高度，即连杆调至最长（偏心压力机行程调到最大）时压力机的闭合高度，（480-110）mm；H压力机工作垫块厚度，100mm；Hmax- H压力机最大装模高度， mm；Hmin - H压力机最小装模高度，mm；H模具的闭合高度，mm。 即：480-100-5H480-110-100+10 375H280取H=280 模具的闭合高度，冲裁力都满足压力机要求，因此所选压力机合适。4.4压力中心的计算 冲压时模具的压力中心一定要与冲床滑块的中心重合，否则滑块就会受到偏心载荷，使模具歪斜，间隙不均，从而导致冲床滑块与导轨以及模具的不正常磨损，降低冲床和模具的寿命，所以压力中心的计算非常重要。该冲裁件是对称形状，形状对称的压力中心即位于零件图形的几何中心，因此该冲裁件的压力中心就是它的圆心O。（一）.压力机的选择原则冲压设备的选择直接关系到设备的安全及生产效率，产品的质量，模具的寿命和生产成本等一系列的重要问题，冲压设备的选择重要包括设备的类型规格参数两方面的问题。冲压设备类型的选择，主要根据要完成冲压工序的性质，生产批量的大小，冲压件的几何尺寸和精度要求等来选择冲压设备类型。1. 对于中小型冲裁件，弯曲件或拉深件常采用开式曲柄压力机。2. 对于大中型和精度要求高的冲压件，多采用闭式曲柄压力机。3. 对于大型或者复杂的拉深件，常采用上传到的闭式双动拉深压力机。4. 对于大批量生产或形状复杂，批量很大的中小型冲压件应优先选用自动高速冲压机或者多工位自动压力机。5. 对于批量小，材料厚的冲压件，常采用液压机。6. 对于精冲零件最好选用专用的精冲压力机。（二）、冲压设备规格的选择在选择冲压设备的类型后，应进一步根据冲压加工中所需要的冲压力（包括卸料力，压料力等）变形以及模具结构形式或闭合高度，外形轮廓尺寸等选择冲压设备的规格。1.压力机的标称压力是指压力机滑块离下止点前Fg及标称压力行程sg标称压力是指滑块在工作行程内允许承受的最大负荷，而滑块必须在到达下止点前某一 特定距离之内允许承受的标称压力，这一特定距离称为标称压力行程，标称压力行程所对应的曲柄转角称为压力角g。标称压力是压力机的主要技术参数。国产压力机的标称压力已经系列化，如160、200、250、315、400、500、630、800、100、1600、2500、3150、4000、5000、6300KN等。2.滑块行程S滑块行程是在滑块从上止点运动到下止点所经过的距离，其值为曲柄半径的两倍。滑块行程的大小反映出压力机的工作范围。行程大，可压高度较大的零件，但压力机造价增大，且工作时模具的导柱，导套可能分离，影响冲件精度和模具寿命。因此，滑块行程并非越大越好，应根据设备规格大小兼顾冲压生产时的送料、取件及模具寿命等因素考虑。为了满足生产实际需要，有些压力机的滑块行程是可调。3.滑块行程次数n滑块行程次数是指滑块每分钟往复运动的次数。如果是连续作业，它就是每分钟生产冲件的个数。所以，行程次数越大，生产效率就越高。但行程次数超过一定数值后，必须配备自动送料装置。4.封闭高度H与装模高度H1 压力机的封闭高度是指滑块处于下止点位置时，滑块底面至工作台上表面之间的距离。当封闭高度调节装置将滑块调整到最高位置时（即当连杆调至最短时），封闭高度达到最大值，称为最大封闭高度。与此相应，当滑块调整到最低位置是（即当连杆调至最长时），封闭高度达到最小值，称为最小封闭高度（Hmin）。封闭高度调节装置所能调节的距离，称为封闭高度调节量（H）。压力机的装模高度是指滑块处于下止点时，滑块底面至工作台垫板上表面间的距离。显然，封闭高度与装模高度之差即等于工作台垫板的厚度T。装模高度和封闭高度均表示压力机所能使用模具高度。模具的闭合高度Hm，（模具闭合时，上模座的上平面至下模座下平面之间的距离）应小于压力机的最大装模高度和最大封闭高度。（三）、压力机的其他参数1、压力机工作台的尺寸压力机工作台上垫板的平面尺寸应大于模具下模座的平面尺寸，并留有固定模具的充分余地，一般每边留5070。2、压力机工作台孔的尺寸，模具底设置的漏料孔或弹顶装置的尺寸必须小于压力机工作台孔德尺寸。3、压力机模柄孔尺寸 模柄直径必须和压力机滑块内模柄安装孔德直径相一致，模柄的高度应小于模柄安装用的孔的深度。总上所述，选择的压力机为J2380J2380的主要参数如下型号J2380标称压力/KN800滑块行程/mm130滑块行程次数/次.min-145最大封闭高度/mm380封闭调节量/mm90喉 深/mm290立柱之间距离/mm380工作台尺寸/mm前后540左右800工作台孔尺寸/mm前后230左右360直径280垫板尺寸/mm厚度100直径200模柄孔尺寸/mm直径60深度100滑块底面尺寸/mm前后350左右370该冲裁件是对称形状，形状对称的压力中心即位于零件图形的几何中心，因此该冲裁件的压力中心就是O。4.5模、凹模、凸凹模的刃口尺寸及公差凸、凹模刃口尺寸的计算与加工方法有两种，基本上可分为两类。1.凸、凹模分别加工是指凸模与凹模分别按各自图样上标注的尺寸及公差进行加工，冲裁间隙由凸、凹模刃口尺寸及公差保证。这种方法要求分别计算出凸模和凹模的刃口尺寸及公差，并标注在凸、凹模设计图样上，其优点是凸、凹模具有互换性，便于成批制造。但是受冲裁间隙的限制，要求凸、凹模的制造公差较小，主要适用于简单规则形状（圆形、方形或矩形）的冲件。设落料件外形尺寸为D 0 ，冲孔件尺寸为d+ 0，根据刃口尺寸计算原则，可得：落料时：Dd=（Dmax-x）+d 0 Dp=(Dd-Zmin)0 -p冲孔时：dp=（dmin+ x）0 -p dd=（dp+Zmin）+d 0式中，Dd，Dp落料凹、凸模刃口尺寸（mm）；dp ，dd冲孔凸、凹模刃口尺寸（mm）；Dmax落料件的最大极限尺寸（mm）；dmin冲孔件的最小极限尺寸（mm）；冲件的制造公差（mm，若冲件 为自由尺寸，可按IT14级精度处理）；Zmin最小合理间隙（mm）； d，p凸、凹模制造公差（mm），按“入体”原则标注，即凸模按单向负偏差标注，凹模按单向正偏差标注，d，p可分别按IT6和IT7确定，也可查表413，或去（1/41/6）；x磨损系数，x值在0.51之间，它与冲件精度有关，可查表414或按下列关系选取：冲件精度为IT10以上时，x=1； 冲件精度在IT11IT13时，x=0.75； 冲件精度为IT14以下是，x=0.5。根据上述计算公式，可以将冲件与凸、凹模刃口尺寸及公差的分布状态用图413表示。从图中还可以看出，无论是冲孔还是落料，为了保证间隙值，凸、凹模的制造公差必须满足下列条件：d+pZmax-Zmin如果d+pZmax-Zmin时，可以去d=0.6（Zmax-Zmin），p =0.4（Zmax-Zmin）。如果d+pZmax-Zmin，则采用凸、凹模配作方法。应为本工件适合凸、凹模分别加工，所以凸、凹配作的方法不在阐述。落料凹模尺寸计算：R27 0 -0.37mmDd=（Dmax-x）+d 0 Dp=(Dd-Zmin)0 -p冲裁间隙，查冲压模具与设备表49Zmin=0.460mm Zmax=0.640mmZmax-Zmin=0.640-0.460=0.180mm磨损系数x：x=0.75查表4-13得，d=0.030，p=0.02，计算结果：Dd/2=（Dmax-x）+d 0=（54-0.75X0.180）+0.03 0/2=26.9+0.015 0mm则凸模尺寸Dp: Dp/2=(Dd-Zmin)0 -p/2=(53.87-0.460) 0 -0.02/2=26.7 0 -0.01mm冲孔刃口尺寸计算：24 0 -0.52mmdp=（dmin+ x）0 -p dd=（dp+Zmin）+d 0磨损系数x：x=0.75查表4-13得，d=0.025，p=0.02，计算结果：dp=（dmin+ x）0 -p=（23.48+0.75X0.180） 0 -0.02=23.620 -0.02mm则凹模尺寸dd：dd=（dp+Zmin）+d 0=（23.62+0.46）+0.025 0=24.08+0.025 0mm当在同一个工步上冲出两个以上孔时，因为凹模磨损后孔距尺寸不变，故凹模型孔德中心距可按下式计算确定：Ld=（Lmin+0.5）/8=(53.63+0.5x0.74)0.74/8=540.093mm4.6工作零件结构尺寸4.6.1落料凹模板的固定方式：凹模一般采用螺钉和销钉固定。螺钉和销钉的数量、规格及他们的位置应可根据凹模的大小，可在标准的典型组合中查得。位置可根据结构需要做适当调整。螺孔、销孔之间以及它们到模板边缘尺寸，应该满足有关要求4.6.2冲孔凹模洞口的类型冲孔凹模的孔口形式通常有如图7-3所示的几种，图中a、e为直壁形，刃口强度高，刃磨后空口尺寸不变，制造方便。但是在孔口内易于存积工件或废料，增大了凹模的胀力，推件力和孔壁的磨损，磨损后每次的修模量大，模具的总寿命较低，此外，凹模磨损后孔口可能成倒锥，使冲成德工件或废料反跳到凹模表面上，造成操作困难。直壁形孔孔凹模适用于冲裁精度较高、厚度较大的工件。对于上顶出工件或废料的模具也采用此种孔口形式。a适用于圆形或矩形工件；e适用于形状复杂的工件，b、c、d的孔口为锥形，孔口内不易于存积工件或废料，孔壁所受胀力、摩擦力小，所以冲孔凹模的磨损及每次的刃磨量小。但刃口强度较低，且刃口的尺寸在修模后略有增大，一般用于形状简单，精度要求不高和较薄的冲裁件。C适用于较复杂的冲裁件；d用于冲裁薄料和凹模厚度较薄的情况。f为凸台式凹模。适用于冲裁软而薄的金属与非金属材料，这种材料一般不淬火或淬火强度不高，3538HRC，可以用手锤敲打凸台斜面以调整模具间隙，直到试冲出满意的冲压件为止。而根据上述分析，本模具采用a为合理。4.6.3凸、凹模的固定方法和主要技术要求凸、凹模一般采用压入的方法固定，有时候采用螺钉和销钉固定，螺钉和销钉的数量、规格及他们的位置应可根据凹模的大小，可在标准的典型组合中查得。位置可根据结构需要作适当的调整。螺孔、销孔之间以及它们到模板边缘尺寸，应满足有关要求。凹模洞孔轴线应与凹模顶面保持垂直，上下平面应保持平行。型孔的表面有粗糙度的要求，Ra=0.80.4m。凹模材料选择与凸模一样，但热处理后的硬度应略高于凸模。因此，根据这些条件可知固定方式为整体式或者组合式直接连接。4.6.4冲孔凸模尺寸计算：凸模长度计算：Lt=h1+ h2+ h3+ h4 =40+24+23+0.5 =87.5其中：h1凸模固定板厚度 h2卸料板厚度与料厚 h3凸模固定板与卸料板之间距离 h4进入凹模的深度凸模强度校核：该凸模不属于细长杆，强度足够。凸模的零件图如下：4.6.5凸模的固定方式：平面尺寸比较大的凸模，可以直接用销钉和螺栓固定，中、小型凸模多采用台肩、吊装或铆接固定.对于有的小凸模还可以采用粘结固定，对于大型冲模中冲小孔的易损凸模，可以采用快换凸模的固定方法，以便于修理和更换，凸模与凸模固定板压配，并借助与螺栓紧固定位在上模座上，适应与中小尺寸圆形凸模上。（刃口尺寸形状不对称时，凸模和凸模固定板之间应有防转销） 4.6.6卸料弹簧选择根据卸料力10.41KN采用4个弹簧，此时每个弹簧负担的卸料力为2.6025KN的压力。冲裁时卸料板的工作行程h2=（t+1）=4mm：考虑凸模的修模量h3=15mm：弹簧的预压缩量为h1：故弹簧总压缩量为：H= h1+h2+h3= h1+（4+15）= h1+19mm考虑卸料板的可靠性，取弹簧在预压缩量为h1时就有2.6025KN的压力，初选弹簧钢丝直径为D=2mm，弹簧中径D2=16mm，工作极限负荷Fj=144.3kN；自由高度h0=36mm，工作极限负荷下变量h1=17.7mm该弹簧在预压量h1时，卸压力达2.6KN，即 h1=Fthj/Fj=8.3mm故H2=（8.3+8.5）=16.817.7mm）能满足要求。弹簧装配高度：H2=h0-h1=36-8.3=27.7mm根据凸、凹模及弹簧、卸料螺钉等的布置，去卸料板的平面尺寸为206X175X20mm。第五章 主要零部件的设计和绘制总装草图5.1凹模设计凹模采用圆形结构，直接通过螺钉和销钉与下模座固定的固定方式。（螺钉根据螺钉规格选用与销钉的数量，规格和它们的位置尺寸均可在标准中查得，也可以根据结构需要作适当的调整。）。因冲件的批量较大，考虑到凹模的磨损和保证冲件的质量，凹模刃口采用直壁式结构，刃口高度取5mm。凹模内形尺寸按名义尺寸取，其它尺寸计算如下：凹模厚度： H=Kb (1.5mm)=2350.1=23.5(mm) 取H=30(mm)b冲裁件的最大外形尺寸 K系数，考虑板料厚度的影响。（查43系数K值）凹模边壁厚： C=(1.52)H(3040mm) =(1.52)23.5=（23.547）(mm)取C=40mm。 凹模板的直径=235+2C=235+80=315(mm)标准的凹模尺寸为：315mm30mm凹模的材料选用Cr12，整体热处理淬硬62HRC（参考冲裁凸、凹模的技术要求）5.2 确定模架尺寸根据冲床工作台尺寸和尺寸D=315确定选用模架D=315（275320）mm，GB2855.11-81，而闭合高度满足条件275280320，因此所选模架正确。选用与之配套的导柱、导套：导柱B50 h628080（GB2861.281）；导套A50 h615053（GB2861.681）。5.3凸模的设计及强度校核 选用直通式凸模，凸模刃口部分为圆形，安装端设计一个高5mm直径稍大于凸模刃口直径的小台肩，方便固定。通过下定位板固定。外形尺寸根据凹模配作，保证双边间隙0.0300.040。凸模长度：L= h+h=40+30=70(mm)其中：h下定位板厚度（mm） h凹模厚度（mm）凸模材料的选用T10A，整体热处理淬硬62HRC（参考冲裁凸、凹模的技术要求）。 凸模强度校核：细长凸模抗压失稳条件，可用压杆失稳的欧拉公式确定，求压杆失稳临界载荷Fcr的欧拉公式为：Fcr= 式中：Fcr压杆（凸模）失稳时的临界载荷（N）lmax临界载荷作用下，压杆（凸模伸出固定板）的“许可”长度(mm)E弹性模数，对于模具钢E=（2.12.2）105（MPa）J凸模最小断面的惯性矩（mm）4圆形凸模，J=与支承情况有关的长度系数利用欧拉公式对细长凸模进行校核应附加载荷条件和支承条件载荷条件：凸模刃口端面承受的总冲压力F应小于临界载荷Fcr即FFcr，为此，引入安全系数K，通常取K=23。则可令Fcr=KF=由上式可得许用长度lmax表达式为lmax=支承条件：不同的支承条件，长度系数是不同的，则许用长度lmax也不同，长度系数的取值与模具结构和凸模结构形状有关，如图下图所示，是直通式凸模，其自由端由卸料板导向。这一结构可视为一端固定，另一端铰支。符合这种支承条件的长度系数=0.7。 lmax=1.43压杆的许用长度lmax随长度系数值的减小而增大。为安全起见，设计时取安全系数K=3。根据模具的结构特点，采用上述条件进行校核时，凸模伸出固定板外的实用设计长度l应满足llmaxF=Ltb=190.51030=30.724（KN）lmax=1.43=548.4（mm）30（mm）该凸模不属于细长杆，强度足够。5.4模柄即上下模板的选择采用后侧带导柱形式模板，根据最大轮廓尺寸294X233mm，加工出适合本模具所适合的模架，上模板厚度40mm，下模板厚度为40mm。模柄：由压力机的型号J2380，可查的模柄孔的直径为60mm，深度为100mm，由装配要求，模柄与模柄孔配合为H7/m6，模柄长度比模柄孔深度小510mm，由于采用弹性卸料，上模座回程时受力较小，因此选用凸缘式模柄较合理，所以根据GB2862.381得下图5.5 橡胶的选用与计算由于橡胶允许承受的载荷较大，安装调整灵活方便，因而是冲裁模中常用的弹性元件。冲裁模中用于卸料的橡胶有合成橡胶和聚氨酯橡胶，其中聚氨酯橡胶的性能比合成橡胶优异，所以选用聚氨酯橡胶。计算并校核橡胶的自由高度h,橡胶的自由高度可按下式计算：h=式中：h卸料板的工作行程（mm），一般取h=t+1,t为板料厚度 h凸模或凸凹模的刃模量，一般取h=410mm橡胶垫： h= =24(mm) 橡胶的安装高度h= h-h-5.6=24-0.124-5.6=16(mm)，外径315mm，内孔235。橡胶垫： h= = =50（mm） 橡胶的安装高度h= h-h-5=50-0.150-5=40(mm)，外径100mm，内孔25。5.6其它主要零部件的尺寸规格上固定板315mm50mm；上卸料板315 mm15mm；垫板315mm10mm；下固定板315mm40mm；下卸料板235mm18mm；内六角圆柱头螺钉M10100、M835（参照螺钉规格的选用）；弹簧垫圈10、8（GB93-81）；内螺纹圆柱销10100。5.7 绘制模具总装草图经上述分析与计算，绘制模具总装草图，并检查核对模具零件的相关尺寸、配合关系及结构工艺性等。总装配草图如下： 该复合模将凹模和凸模装在下模上，凸凹模装在上模，是典型的正装结构。工作时，条料的送进由两个同侧固定导料销控制其方向，由固定挡料销控制送料的进距，上模下压，凸凹模外形与落料凹模进行落料，落下的冲件卡在凹模内，同时冲孔凸模与凸凹模内孔进行冲孔，冲孔废料卡在凸凹模孔内。卡在凹模内的冲件由顶件装置顶出。顶件装置由下卸料板、卸料螺栓及装在下模座底下的弹顶器组成，当上模上行时，原来在冲裁时被压缩的弹性元件恢复，弹性力通过卸料螺栓和下卸料板把卡在凹模中的冲件顶出凹模面。该顶件装置因弹顶器装在模具底下，弹性元件的高度不受模具空间的限制，顶件力的大小容易调节，可获得较大的顶件力。卡在凸凹模内冲孔废料由推件装置推出。推件装置由打杆、推板、推杆组成，当上模上行至上止点时压力机滑块内的打料杆通过打杆、推板和推杆把废料推出。每冲裁一次，冲孔废料被推出一次，凸凹模孔内不积存废料，因而胀力小，凸凹模不容易破裂，由于冲孔废料落在下模工作面上，清除废料比较麻烦（尤其是孔较多时），需用刷子清除。条料的边料由弹性卸料装置卸下。由于采用固定挡料销和固定导料销，故需在上卸料板上钻出让位孔。第六章 冲模的装配和调试6.1冲模装配要领及过程冲模的装配就是根据模具结特点和技术要求，以一定的装配顺序和方法，将符合图样的技术要求的模具零件，经适当调整加工后组装成满足使用要求的模具整体。在装配过程中，既要保证配合零件的配合精度，又要保证零件之间的位置精度，对于需作相对运动的零部件，还必须保证它们之间的运动精度。6.1.1冲模装配前准备工作（1） 根据模具结构特点和技术要求制定合理的装配方案。（2） 根据装配图上的明细表清点和清洗零件，并仔细检查主要零件工作部位的尺寸精度和表面质量。（3） 组件的装配：钳工装配时，调好凸模与下定位板的垂直度，然后将凸模压入下定位板，再检查凸模对下定位板支承面的垂直度，最后在平面磨床上将凸模带有台肩的一端与下定位板一起磨平。为了保证凸模刃口锋利，还应以下定位板支承面定位，将凸模工作端面磨平。（4） 清理布置好工作场地，准备好必要的装配工具、夹具、量具和所需辅助材料。6.1.2模具的装配顺序复合冲裁模的装配一般以凸凹模作为装配基准件。 （1） 装配模架。（2） 装配凸模组件（凸模、和下定位板）。（3） 将凸凹模、推板、上定位板、橡胶垫板、上卸料板按照装配图上的顺序用螺钉安装固定在上模座的相应位置上。（4） 以凸凹模为基准，将凸模组件及