毕业设计（论文）-托板的冲压工艺分析及模具设计.doc

毕业设计托板的冲压工艺分析及模具设计学生姓名： 王 志 勇 学号： 102018139 系 部： 机械工程系 专 业： 材料成型及控制工程 指导教师： 原 涛 二一四 年 六 月诚信声明 本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导老师的指导下独立完成的。在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日托板的冲压工艺分析及模具设计摘要：本设计介绍了冲压级进模具的结构设计及其工作过程。通过对冲裁图样零件工艺性的正确分析，设计了一套冲孔落料级进模。通过冲裁力、卸料力等计算，确定模具结构。本设计包括了模具成型零件凸模、凹模及其他零件，如卸料板、固定板、垫板、导柱、导套等的设计和选用过程，重要零件的工艺参数的选择与计算，冲裁机构与送料挡料以及其它结构的设计过程，并着重对模具的设计部分作了详细介绍。该模具性能可靠，运行平稳，能提高产品质量和生产效率，降低劳动强度和生产成本。关键词：冲孔，落料 ,级进模 ,模具结构Splint Analysis of Stamping Process and Design of Die for Valve Plate Abstract:Compound progressive die structure design and working process was introduced. Through to technological correct analysis of the blanking patterns components, has designed a continual blanking punching die blanking .Die type was determined through the calculation of blanking force and ejecting force. This design introduced the mold formation components including the plunger, the lower die and other components like unload the yard lumber, the dead plate, the backing strip, the guide pillar, the guide busher and so on design and select the process, the technological parameters choice and the computation of the important components, the blanking organization and the feeding keep off the material as well as other structure design process, and to has made the detailed introduction emphatically to molds design parts.The die works stable so that the product quality and efficiency has been improved and working intensity and production cost has been reduced.Key words:piercing ,blanking , progressive die, die structure毕业设计任务书设计题目： 托板的冲压工艺分析及模具设计 系部： 机械工程系 专业： 材料成型及控制工程 学号： 102018139 学生： 王志勇 指导教师（含职称）： 原涛 (讲师）专业负责人： 赵跃文 1 设计的主要任务及目标 （1）通过毕业设计能够巩固所学的各类基础知识、初步掌握冲压模具设计的 流程,熟练掌握使用各类工具书籍。 （2）通过毕业设计使学生初步达到工程师所具备的基本素质。2设计的基本要求和内容 （1）完成冲压件的工艺性分析（工艺分析、工艺方案确定、工艺计算）。 （2）进行冲压模具的结构设计和计算（主要零部件的结构设计、模具结构设 计及模具工作部分尺寸计算等）。 （3）完成模具总装配图及模具主要零部件图的绘制。 （4）编写模具毕业设计论文。3 主要参考文献1 王孝培.冲压设计资料M.北京：机械工业出版社，1989.122 李天佑.冲模图册M.北京：机械工业出版社，1988.113 王芳.冷冲压模具设计指导M.北京：机械工业出版社，1991.104进度安排设计各阶段名称起 止 日 期1开题报告2014.3.12014.3.152工艺分析及计算2014.3.12014.4.153模具结构设计及计算2014.4.12014.5.154绘制图纸及编写设计说明书2014.5.12014.6.165毕业答辩2014年6月中旬5托板零件图目 录1 前言12 零件的工艺性分析22.1 经济性分析22.2 材料分析22.3 结构与尺寸分析22.4冲裁件精度与表面粗糙度分析33 冲压工艺方案设计43.1冲压工序类型43.2 冲压工序次数与顺序43.3冲压工序的组合方式44工艺计算64.1排样64.2确定送料步距、板料宽度与导料板间的距离74.3确定排样图75设备的选择115.1 冲裁力的计算115.2压力机的选择125.3 确定压力中心126模具计算146.1模具间隙146.1.1间隙的作用146.1.2间隙的确定 146.2冲裁模刃口尺寸计算156.2.1计算原则156.2.2压力中心15 7 冲裁模主要零部件的设计与选用187.1冲孔凸模187.1.1凸模的结构形式与固定方法187.1.2凸模的长度计算与强度校核187.2落料凸模207.3凹模207.3.1凹模的结构形式与固定方法207.3.2冲裁凹模的刃口形式207.3.3凹模的外形尺寸的确定207.3.4凹模强度的校核217.4其他零件217.4.1挡料装置217.4.2导料装置227.4.3导正装置237.4.4卸料装置237.4.5上、下模座247.4.6导柱与导套247.4.7模柄247.4.8凸模固定板和垫板257.4.9定位与紧固零件的选用及校核258 模具的使用及维护说明书278.1模具的使用说明：278.1.1 模具安装278.1.2模具的工作过程278.2模具的维护说明28结论 30参考文献31致谢32附录 33I太原工业学院毕业设计1 前 言大学四年我学习的专业是：材料成型及控制工程，专业方向是模具方向。因此，我们学习了很多有关模具的专业知识。这次毕业设计我的毕业设计题目是：托板的冲压工艺分析及模具设计。它是我们所学的冷冲模设计里的一部分，也是我们一门重要的专业课。所以，我们具有这样的专业基础知识的储备。在毕业指导老师的细心指导下，在同学们的帮助下，我一定能够完成好自己的毕业设计。本次设计的主要任务及目标：（1）通过毕业设计能够巩固所学的各类基础知识、初步掌握冲压模具设计的流程,熟练掌握使用各类工具书籍。（2）通过毕业设计初步达到工程师所具备的基本素质。（3）通过毕业设计了解生产实践中模具设计的具体流程，做到心中有数，完善所学知识，并注重在以后工作和学习中得到积累。 本次设计的基本要求和内容：（1）完成冲压件的工艺性分析（工艺分析、工艺方案确定、工艺计算）（2）进行冲压模具的结构设计和计算（主要零部件的结构设计、模具结构设计及模具工作部分尺寸计算等)（3）完成模具总装配图及模具主要零部件图的绘制（4）编写模具毕业设计论文。 本设计说明书主要包括了七个部分。其中的第2章的零件工艺性分析，第3章的冲压工艺方案设计，第4章的工艺计算，第5章的设备的选择，第6章的模具的计算，第7章的冲裁模主要零部件的设计与选用，第8章的模具的使用及维修说明书。 在这次设计中，我发现了很多以前忽视过的问题，也学习到了不少有用的知识，重新梳理了自己的知识结构，也收获了很多有用的东西。通过毕业设计我找到了模具设计的基本步骤与方法，以适应以后的学习与工作。由于自己的知识有限和缺乏实践经验，所以设计中难免有不足之处望指导。2 零件的工艺性分析2.1 经济性分析 通过以下几方面对冲压件托板的经济性成本进行分析 (1)通过查阅资料可得知，材料的费用占总成本的6070，另加上工 人的的劳工费及加工时所需要的电费及机床的维修费。 (2)托板的批量，由用户提供的图纸所知，该冲压件需要大批量生产，适合用冲压 的方式加工，可以采用级进模、复合模、以及单工序模进行冲压。 (3)由实际生产过程可知，在加工时充分对材料利用，提高材料的利用率，充 分利用材料的缝隙，以循环利用废料。 (4)在大批量生产过程中，采用硬质合金钢在延长模具的使用寿命以减少单件 产品所耗模具的费用。 综上所述，该零件的生产批量为大批量生产。因此，从经济性上来说适合采用冲压来加工。2.2 材料分析 冲压所用的材料，不仅要求满足冲压件的使用要求，还应满足冲压工艺的要求和后续加工的要求。冲压工艺对材料基本要求是： a、具有良好的冲压成型性能 b、具有较高的表面质量 c、材料的厚度公差应符合国家标准 由零件设计要求知，该零件的材料是08F，属于低碳钢。查冲压设计资料可知，这种钢板冲压性能良好，材料抗剪强度为216304MPa,抗拉强度为275383MPa。（在下面的计算中抗拉强度取为300MPa）。屈服点s = 177MPa.满足其生产条件下的托板冲压，所以08F符合材料适用性。2.3 形状与结构分析（1） 形状由零件图可知，该零件的形状简单规则，且以两条互相垂直的中心线分别对称，有利于材料的合理利用，节约材料，提高模具寿命，降低冲件成本。（2） 内外处的夹角 冲裁件的内外形转角处要尽量避免夹角，应以圆弧过渡，以便于模具加工，减少热处理开裂，减少冲裁时夹角处的崩刃和过快磨损。在各直线或曲线的直接处，除属于无废料冲裁或采用镶拼模结构处，宜有适当的圆角。但是经过和指导老师商量，这种托板有着特殊的用途，所以它的尖角不能改成圆角，只有通过选用耐磨材料才提高模具的使用寿命。因此，在选用模具材料是，特别是在零件尖角出的模具材料必须提高它的耐磨性能和硬度。（3） 是否有悬臂和凹槽 要尽量避免冲裁件上过于窄长的凸出悬臂和凹槽。否则会降低模具寿命和冲裁件质量。而该零件没有这种情况，因此不用考虑。（4） 孔径冲孔时，受凸模强度的限制，孔径不宜过小。其最小孔径与孔的形状、材料的机械性能和材料的厚度等有关。查冲压设计资料表2.3用自由凸模冲孔的最小尺寸1，硬钢d 1.3t = 2.6mm 3.5mm，所以满足要求。（5） 孔间距与孔边距冲裁件的孔与孔之间，孔与边缘之间的距离，受模具强度和冲裁件质量的制约，其值不应过小，其许可值可见冲压设计资料图2.2，一般要求圆C t，边c 1.2t 1.该零件孔与孔边距之间的距离最短为14mm，孔与边缘之间最短为7mm。故孔边距和孔边距均满足要求。2.4 冲裁件精度与表面粗糙度分析 冲裁件内外形的经济精度不高于GB1800-79IT 11级，一般要求落料件精度最好低于IT10级，冲孔件最好低于IT9级。由零件图知，精度要求为IT11级满足精度要求。粗糙度影响零件的外观和质量。粗糙度及毛刺高度与材料塑型、材料厚度、冲裁间隙、刃口锋利程度、冲模结构及凸模、凹模工作的表面粗糙度有关。由于零件没有给出具体的要求，故托板的表面粗糙度为Ra6.3满足常规要求。经查公差与配合手册表1.6标准公差值7.可知各尺寸公差为： mm、mm、mm、mm、160.11、140.11、Rmm、mm3 冲压工艺方案设计3.1 冲压工序类型冲压工艺按其变形性质可以分为材料的分离与成形两大类。从冲压件图上可以看出该零件精度与表面粗超度都没有什么特殊要求，而且零件形状、结构简单属于普通冲压件，使用冲裁中落料工序和冲孔工序即可。3.2 冲压工序次数与顺序该零件是冲裁件，形状简单规则，厚度较薄，内外形只需要一次冲孔和落料工序即可完成。该零件只需要落料和冲孔两个工序，没有其他后续工序。因此，冲孔不必考虑会被后续工序影响，且结构形状简单，可以采取先落料后冲孔也可以冲孔和落料同时进行，具体应该如何选取，则需要通过冲压工序组合方式分析再联合多方面因素进行确定。3.3 冲压工序的组合方式方案一：单工序模 方式1 先冲孔后落料 方式2 先落料后冲孔方案二：复合模 方式 冲孔落料复合方案三：级进模 方式 冲孔落料级进 方案一 优点 此方案为单工序模，用此方案生产托板，尺寸和厚度不受限制，生产设备 维护成本低且生产操作较为方便，适用于中小批量生产。 缺点 冲件精度低，冲件平整度差，生产率低，需要更多的设备，占用更多的空 间。需要采取安全措施。方案二 优点 此方案为复合模，复合模是压力机一次进行过程中，同时完成两道或则两道 以上的不同工序的冲压模具，在此零件中落料与冲孔同时进行。复合模结构 简单、使用寿命长、生产效率较高，适合大批量生产，尺寸和形状精度较高， 为IT10IT8级。 冲件平整、操作方便，并且只需要一副模具。 缺点 加工制造模具时比较困难，操作时出件较为困难，速度不宜太高，且安全系 数低，需要采取安全措施。方案三 优点 本方案为级进模，工序顺序先冲孔后落料。工序间可自动送料，故生产率高， 可是使用高速压力机。冲件小时可以采用多排冲压。可完成冲裁工序，还可 以完成成形工序。模具制造的工作量和成本比复合模低，适合大批量生产， 而且安全性高。 缺点 安装调试与维修较困难，且精度较复合模低，为IT13IT11级且冲件平整度 较差，质量要求高时需要校平。综上三种方案，结合零件的实际要求，由于零件精度为IT11级且需要大批量生产，选择单工序模，不符合大批量生产的要求。选择复合模不满足经济性原则，生产模具成本高且精度不适合经济性精度原则，所以选择生产效率高成本低的级进模是最好的。本着最优原则，先冲孔后落料能减少定位误差，用小孔进行定位精度高。通过上述比较，决定实行工序集中的工序方案，采取利用导正销进行定位，刚性卸料装置、自然漏料方式的先冲孔后落料的级进模结构形式的模具。4 冲裁件的工艺分析4.1 排样 （1)排样的主要目的是节约材料，分为有废料排样、少废料排样和无废料排样三种。 有废料排样冲裁件质量好，模具寿命高，但材料利用率低。常用于冲裁形状较复 杂，尺寸精度要求较高的冲件；少废料排样材料利用率较高，冲模结构简单，但 冲件质量稍差。同时边缘毛刺易于被凸模带入间隙，会影响模具寿命，一般用于 形状较规则，精度要求不高的冲件；无废料排样，冲件质量和模具寿命较差，但 材料利用率最高，有利于提高生产效率。可用于形状规则对称，尺寸精度不高或 则贵重金属材料的冲件。零件图所示托板结构简单，形状规则且对称，质量要求 不高，从模具结构和经济性等因素上考虑选择少废料排样。（2)材料利用率 一张板料（或条料、带料）上冲裁件的材料利用率 = X 100% F 冲裁件面积（可以包括冲件小孔在内） n 一个进距内冲件数目 B 条料宽度 h 进距一张板料上总的材料利用率 = X 100% 一张板料上冲件总数目 L 板长 A 板宽 由于托板的厚度 t = 2mm,查冲压设计资料表2.15最小工艺搭边值1。可知a1 = 2, a = 24.2确定送料步距、条料宽度与导料板间距离的计算 选定排样方案与确定搭边值之后，接下来就要计算送料步距，确定条料宽度，进而确定导料板间距离，这样才能画出排样图。(1)送料步距 条料在模具上每次进出的距离称为送料步距（简称步距或者进距）。每个步距可以冲出一个零件，也可以冲出几个零件。送料步距的大小应为冲裁件的对应点之间的距离。每次只冲出一个零件的步距S的计算公式为 S = B + a 式中 B平行于送料方向的冲裁件宽度； a冲裁件之间的搭边值。采用横排 条料宽度B = 30+22 = 34 mm 进距S = 58+2.0 = 60 mm采用竖排 条料宽度B = 58+22 = 62 mm 进距 S = 30+2.0 = 32 mm (2) 条料宽度与导料板间的距离 由于选用的是有测压装置，有测压装置的模具能使条料)始终延着压料板送进。材料宽度与导料板间距离的计算一般采用下列的简化公式。 条料宽度 =（+ 2a ) 导料板间距离 A = B + Z = + 2a +Z查冷冲压成型工艺与模具设计表4.21 条料宽度偏差（二）可知6。采取横排时 = 0.2 mm 查表4.20条料宽度偏差（一）。可知采用竖排时 = 0.6 mm所以条料宽度 横排时 = 34 mm 竖排时 = 62 mm查表4.22 导料板与条料之间的最小间隙Z可知无论横排和竖排Z= 5所以导料板间距离 横排时 A = B + Z = 34+5 =39 mm 竖排时 A = B + Z = 62+5 =67 mm4.3确定排样图条料宽度与导料板间距与冲模的送料定位方式有关。在这里选用用导料板导向且有侧压装置的送料定位方式，所以B=Dmax+2a。板料选择冷轧钢板，板料规格选2mm1000mm1500mm ，坯料为矩形，采用单排较合适。条料的宽度与冲压件的最大尺寸有关，冲压件在条料上有横排和竖排两种排法。分别如下图所示图4.1横排图4.2竖排采用纵裁法时横排 条料宽度B = 30 + 22 = 34 mm 进距S = 58 + 2.0 = 60 mm 每板条料数n1 = 1000/34 29条 余14 mm 每条零件数n2 =（1500 - 2.2）/60 24件 因为余料141500不可用，所以余料利用件数n3=0 每板零件数n=n1n2 +n3 =2924+0 = 696件 材料利用率 1 = 100% = (3830+1622+3.1488) 696 / 1000 1500 = 65.2%竖排 B = 58 + 22 = 62 mm S = 30 + 2.0 = 32 mm n1=1000/6216条 余8 mm n2=(1500-2)/3246件 余料81500不可用，余料利用件数n3=0 n=n1n2 +n3 =1646+0 =736件 2 = 100%= (3830+1622+3.1488) 736/10001500= 68.9%采用横裁法时横排 B = 34 mm S = 60 mm n1=1500/3444条 余4 mm n2=(1000-2)/6016件 余料41000不可用，n3=0 n=n1n2 +n3 =4416+0 =704件 3 = X100%= (3830+1622+3.1488 )704/10001500= 65.9%竖排 B=62 mm S=32 mm n1=1500/6224条 余12mm n2=1000-2.2/3231件余料121000不可用，n3=0 n=n1n2 +n3 =2431+0 = 744件 3=An/BL%=3830+1622+3.1488) 744/10001500 = 69.7% 由以上计算可知采用横裁法，排样竖排的方式材料利用率高，为了降低成本，提高经济性，故采用横裁法竖排排样，排样图如下图所示。 图4.3排样图5设备的选择5. 1 冲裁力的计算由于冲模采用刚性卸料装置和自然漏料方式，故总的冲压力为 P=P+P P=P+P P所需总的冲压力 P推件力 P落料时的冲裁力 P冲孔时的冲裁力 P = K L tP冲裁力 安全系数，实际冲裁时常取1.3L冲裁件周长 t材料厚度 材料剪切强度(MPa）实际冲裁计算公式P = 1.3 P=1.3L t所以 P=1.3（58-16）2+(30-82) 2+3.1482 2300=126567N P=1.323.143.53004= 34289 N所以 P=P+P= 160856 N由于 P= n KPn 同时卡在凹模里的工作（或废料）数目。综合考虑n 取3K 推件力系数查冲压设计资料表2.38卸料力、推件力和顶件力系数1。可得：K = 0.055所以 P = 30.055160856N = 26541N故 P = P + P = 34289+126567+26541=187397N为了确保设备安全，对于冲裁工序，压力机的标称压力应大于或等于冲裁时总压力的1.11.3倍。所以P （1.11.3）P =1.3187397 N =243616 N5.2 压力机的选择根据冲模制造实用技能表5.313。选择开式双柱可倾式压力机J2325压力机参数： 标准压力 250 KN 滑块行程 65 mm 连接杆调节长度 55 mm 最大装模高度 220 mm 垫板尺寸 厚度孔径 50 200 工作台尺寸 前后左右 370 560 mm 模柄孔尺寸 直径深度 50 70 电动机功率 2.2 KW由模具装模高度校核 + 5 H - 10 所以 220 - 50 + 5 H 220 - 10 即 175 mm H 210 mm 模具闭合高度为175mm 满足条件5.3 确定压力中心一副冲模的压力中心就是指这幅模具冲模各个冲压部分的冲压力的合力的作用点。目的是: (1)使冲裁压力中心与冲床滑块中心相重合，以免产生偏弯矩，减少模具导向机 构的不均匀磨损。 (2)保证冲裁工作间隙的稳定性，防止刃口局部迅速变钝，提高冲裁件的质量和 模具的使用寿命。为了保证压力机和冲模正常平稳的工作，必须使冲模的压力中心与压力机滑块中心重合，对于带模柄的中小型冲模就是要使其压力中心与模柄轴心线重合。根据下图分析，因为工件图形对称，故落料时P1的压力中心在O1上。冲孔时P2的压力中心在O2上，设冲模压力中心离O1点的距离为X根据力矩平衡原理： X = （32X） 解得 X = 7 mm 图5.1压力中心6模具计算6.1模具间隙 间隙对冲裁件质量起着决定性作用。间隙的大小可直接影响冲裁力大小、冲件尺寸精度和冲件断面质量。6.1.1间隙的作用(1）对冲裁力的影响 冲裁间隙大，所需冲裁力越小，模具磨损小，寿命高。在正常情况下，间隙对冲裁力的影响不大，但对卸料力、顶件力、推件力的影响较大，对模具寿命也有影响，主要对模具的磨损和凹模的胀裂产生的影响较大。(2)对冲件尺寸精度的影响 冲裁件间隙选用适当，冲件尺寸精度高，因此对尺寸精度要求高的冲件，在冲模设计制造时，选用间隙大小尤为重要。因为模具磨损后刃口尺寸变化影响冲裁件的尺寸精度，模具寿命减小，在保证冲裁件质量的前提下，应选用较大的间隙值。若采用小的间隙就必须提高模具硬度和减小模具粗糙度，减小磨损。对冲件断面的影响 间隙合理时，由凸模和凹模刃边出发的两条裂纹相迎，断面质量好，光亮带约占料厚的一半。间隙过小时，断面较直，软料（纯铜、铝）断面会出现较宽的（接近料厚）光亮带，硬材会出现双光亮带。间隙过大时，圆角带（塌角）较大，光亮带窄，断裂带宽，且有较大的锥度。6.1.2 间隙的确定1冲裁间隙的确定原则： (1)根据冲压材料性能和厚度，采用最小的合理间隙，可以得到几乎和胚料板面垂直的断面，又没有毛刺。 (2)在合理间隙范围内，采用较大的间隙值，保证冲件质量的同时，可得到较小的冲裁力和较长的模具寿命。 (3)随冲裁次数增多，模具磨损增大，冲裁间隙也随之增大。因此制造新模具时，因选用最小的合理间隙值。2冲裁件间隙的选用 由零件图中可知托板的材料为08F，t=2mm ，08F属于软钢，查冲压设计资料表2.23冲裁刃口双边间隙1。可知Zmin=0.246，Zmax=0.360 。设计新模具时要采用偏小的合理间隙值，因为模具会出现磨损，采用小间隙可使模具在磨损到一定的程度还可以加工出合格的冲压件。但是小间隙会使模具的寿命减小，我们是采用大批量生产，因此在保证冲裁件质量的前提下选用较大的间隙值。综合各方面的考虑，选取Zmin=0.250mm 。6.2冲裁模刃口尺寸计算6.2.1计算原则 (1）根据落料和冲孔的特点。落料件的尺寸取决于凹模尺寸。因此，落料模应先决 定凹模尺寸。用减少凸模尺寸来保证合理间隙。冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸， 故冲孔件应先决定凸模尺寸，用增大凹模尺寸来保证合理间隙。 (2）根据凸凹模刃口的磨损规律，凹模刃口磨损后使落料件尺寸变大，其刃口的基 本尺寸应采取接近或等于工件的最小极限尺寸。 (3)考虑工件精度与模具精度间的关系，在确定模具制造公差时。既要保证工件的 精度要求，又能保证有合理的间隙值。一般冲模精度较工件精度高2-3级。6.2.2计算方法(1）凸模与凹模分开加工 这种加工方法适用于图形简单、形状规则的冲裁件。但托板为矩形和圆形的结合体，且分开制作不能保证质量，故一般不采用此方法。(2）配合加工 这种加工更加适合冲制形状复杂或薄板材料的模具。结合本冲压件外形尺寸确定采用这种加工方法。以下采用此方法进行计算。对于落料凹模，磨损后变大的尺寸有：A1(58-0.190), A2(38), A3(30-0.130) A4（R8-0.090）查冲压设计资料表2.31磨损系数1，可知 x1=x2=x3=1 x4=0.75刃口尺寸计算公式为Ad=(Amax-x)0+/4Ad1=(58-10.19)0+0.19/4 =57.810+0.0475 =57.80+0.0575 Ad2=(38-10.16)0+0.16/4=37.840+0.04 =37.80+0.08 Ad3=(30-10.13)0+0.52/4 =29.870+0.032 =29.80+0.102 Ad=(8-0.750.09)0+0.09/4 =7.93250+0.0275 =7.90+0.06图6.1落料凹模刃口尺寸 模具落料部分间隙为 ，Zmin=0.246，Zmax=0.360 故落料凸模刃口尺寸按凹模实际刃口尺寸配作，保证双面间隙值0.2460.360。故选取Z = 0.300落料凹模刃口寸标注如下图所示，凸模刃口尺寸的标注如下图所示。 图6.2落料凸模刃口尺寸对于冲孔凸模，以凸模为基准配作凹模，对于图形冲孔时则有：刃口尺寸计算公式为bp=(bmin+x)-/40 , 查冲压设计资料表2.1可知1。磨损系数x=0.75bp1=(3.5+0.750.075)-0.075/40 =3.55625-0.018750由于计算出的bp1无法加工，所以取bp1=3.56-0.020图6.3冲孔凸模刃口尺寸 模具冲孔部分间隙取Z=0.280，故冲孔凹模刃口尺寸按凸模实际刃口尺寸配作。保双面间隙值0.280.冲孔凸模尺寸标注如下图所示图6.4冲孔凹模刃口尺寸在计算模具中心距尺寸时，制造偏差取工件公差的。据此，冲孔凹模和凸模固定板孔中心距的制造尺寸为： L=14 =140.01375 mm L=16 =160.01375 mm7冲裁模主要零部件的设计与选用7.1冲孔凸模7.1.1 凸模的结构形式与固定方法 冲压件图中3.5的圆孔由冲孔所得，直径较小，选用台阶式凸模，其结构形式如冲压设计资料图2.25（a)图所示1。这种形式的凸模，工作部分和固定部分的形状与尺寸不同。固定部分多做成圆形或矩形。这时凸模固定板上的型孔为标准尺寸孔，加工容易。7.1.2凸模长度计算与强度的校核凸模的长度尺寸应根据模具的具体结构来确定，同时要考虑凸模的修模量以及固定板与卸料板之间的安全距离等因素。由于采用的是刚性卸料。因此，凸模长度按冲压设计资料图2.34所示1。图7.1凸模长度计算示意图 L=h1+h2+h3+h L凸模长度 mm h1凸模固定板的厚度 h2卸料版的厚度 h3导料板的厚度 H附加的长度，包括凸模刃口的修模量、凸模固定板与卸料版的安全距离A等。其中A取15-20mm。由于h1为（1-1.5）D 由模具设计与制造简明手册第二版表1.214圆形凸模形式与尺寸11。知D为6mm，所以h1为13mm。h2为（0.8-1)H，由后面知H为25mm,所以h2为2025mm取22mm。h3为68mm。取6mm。h取19mm.所以 L=13+22+6+19=60mm（1）承受能力的校核 由于零件是大批量生产，所以选取耐磨寿命高的模具材料，凸模选用GCr15材料。查的GRr15的材料力学性能为：抗拉强度 = 861.3 MPa 抗剪强度 = 518.4 MPa抗弯强度= 1821.6 MPa由d（mm)所以 = 2.28 mm h(18 mm)故所设计也是合理的7.2落料凸模 由于落料凸模属于非圆形凸模，其固定部分任做成圆柱形台阶式固定形式。其长度和冲孔凸模相同，所选材料也和冲孔凸模相同。故其承受能力和抗弯能力是符合设计要求的。其形式见零件图。7.3 凹模7.3.1凹模的结构形式与固定方法常见的凹模结构形式有整体式凹模和组合式凹模两种形式。这里我们选用整体式凹模。用螺钉和销钉直接固定在模板上，这种凹模制造简单。 7.3.2 冲裁凹模的刃口形式 根据实用模具技术手册图7.18凹模的孔口形式选择C型刃口形式4。这种刃口为锥形，孔内不易积有工件或废料。孔型所受的胀力、摩擦力小。所以，凹模的磨损及每次的刃磨量小。但刃口强度较低且刃口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。刃口形式如下所示图7.2凹模刃口形式 7.3.3凹模外形尺寸的确定 凹模外形尺寸包括凹模板的平面尺寸L B（长宽）及厚度尺寸H。查冲压设计资料表2.401.凹模厚度H与壁厚C，可得 H = 25 mm C = 34 且 工件b = 62 mm 所以 L = b + 2C = 62 + 234 = 130 mm 凹模宽度B的确定 B = 步距 + 2C = 32 + 234 = 100 mm 所以凹模的外形尺寸为 LBH为13010025 mm 7.3.4凹模强度的校核 凹模强度校核主要是检查其厚度H。因为凹模下面的模座或垫板上的洞口较凹模洞口大，使其凹模工作时受弯曲，若凹模厚度不够便会产生弯曲变形，以致损坏。查冲压设计资料表2.46凹模强度计算公式选择最后一个1：矩形凹模（装在有矩形洞的板上） P冲裁力（N) 许用弯曲应力（MPa） 凹模最小厚度 所以 = = 8.42 25 mm故满足设计要求由 = 所以=