毕业设计（论文）-一模多件套筒式冲模设计.doc

一模多件套筒式冲模设计 摘要：本文首先介绍了冲压模具、模具CAD技术、三维模型及运动仿真技术的发展现状和前景，选用了三维设计软件Pro/Engineer。通过一模多件套筒结构工艺性和尺寸精度的分析，比较几种不同冲压工艺方案的优缺点。采用了复合模一次将冲孔、落料以及外形冲出，模具结构型式采用倒装式复合模。推件装置采用典型的打杆打料板式的刚性推件装置，卸料装置采用弹性卸料板。选用四导柱高精度模架，然后确定了模具的总体结构。最后根据冲压手册及相关的模具设计手册进行冲裁力、压力中心、模具工作部分、模具各零部件尺寸的计算及设计。在有关的设计及计算完成之后，应用三维设计软件Pro/Engineer建立模具各个零部件的三维模型，然后根据要求进行零件装配，零件装配好以后，进行装配体的干涉检查，确定装配体中各零件之间是否存在干涉。 关键词：模具设计；拆装；三维模型；CAD1. 一模多件套筒式冲模设计1.1 设计任务书及产品图1.1.1 任务要求 材料：Q235； 生产批量：大批生产； 材料厚度：0.5mm； 产品工艺性好，质量稳定,精度达到图纸要求； 模具设计合理，加工容易，操作方便安全； 绘制装配图及主要零件的零件图； 制作模具的总体装配图。图1-1为一模多件套筒的零件图:（1） （2） （3）图1-1 一模多件零件图2.2零件冲压工艺分析冲裁工件的工艺性对冲裁工件的质量、材料利用率、生产率、模具寿命、操作方式及冲压设备的选用等都有很大影响。经分析，零件属圆形冲裁件，结构规则，排样简单。冲孔时，由于受到冲孔凸模强度的限制，孔的尺寸不宜过小。由表2.1查得,冲裁件最小孔12满足冲孔的最小尺寸，冲裁件孔与孔，孔与边缘之间的距离也满足条件11 ,且不小于34mm。由表2-2得冲裁件最小圆角半径0.90t0.900.5 0.45mm，13零件的圆角满足最小圆角半径要求。表2-1凸模冲孔最小尺寸冲件材料圆形孔（直径d）方形孔（孔宽b）矩形孔（孔宽b）长圆形孔（孔宽b）钢钢钢黄铜、铜、铝、锌d1.5td1.3td1.0td0.9td0.8td1.35td1.2td0.9td0.8td0.7td1.2td1.0td0.8td0.7td0.6td1.1td0.9td0.7td0.6td0.5t注：为抗剪强度；d一般不小于0.3mm,t为材料厚度。表2-2 冲裁件最小圆半径工 序线段夹角黄铜、紫铜、铝软 钢合 金 钢冲孔900.20t0.30t0.45t900.40t0.60t0.90t注：t为材料厚度。2.2.2冲裁件的精度分析冲裁件的精度一般可分为精密级和经济级两类。精密级是冲压工艺上所允许的精度，而经济级是可以用较经济手段达到的精度。2.3排样分析排样是指冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。排样合理与否，对材料利用率的大小有直接影响。因此，排样是冲压工艺中一项重要的、技术性很强的工作。2.3.1 排样方式及排样图该零件厚度较薄，零件成圆形，尺寸较小，所以采用有废料的直排排样方式，如图2.2所示。由排样图的几何关系，可以近似算出两排中心距为41mm。2.3.2搭边值的确定 搭边是指排样时冲件之间以及冲件与条料边缘之间留下的工艺废料。搭边虽然是废料，但在冲裁工艺中却有很大的作用：补偿定位误差和送料误差，保证冲裁出合格的零件；增加条料刚度，方便条料送进，提高生产效率；避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉人模具间隙,提高模具寿命。搭边值要合理确定，从节省材料出发搭边值越小越好，但搭边值小于一定数值后对模具寿命和剪切表面质量不利。一般约等于0.5t,搭边的最小宽度的最大值等于毛坯的厚度。因此，搭边值0.5mm，0.8mm11 。图2-2 排样图2.3.3材料利用率的计算冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比叫材料利用率，它是衡量合理利用材料的经济性指标。一个进距内的材料利用率可用下式表示式中： 冲裁件面积（包括内形结构废料）,mm2； 一个步距内冲裁件数目； 条料宽度,mm； 进距,mm。代入数据计算可得： 71.98%其中A1=(r12-r22)=420.54mm2,r1=20mm,r2=17mm,零件一的表面积; A2=(r22-R32)=527.52mm2,r3=11mm,零件二的表面积; A3=(r32-R42)=279.70mm2,r4=5.65mm,零件三的表面积。2.4分析比较和确定工艺方案 工序一 工序二 工序三 冲孔落料 冲孔落料 冲孔落料图2-3 冲压工艺方案一方案一：采用三套单工序模具进行冲裁，如图2-3所示：工序 l先用复合模冲出零件一；工序2然后用复合模冲出零件二；工序3最后用复合模冲出零件三。方案二：用一套复合模进行冲压，如图2-4所示。工步1先用复合模冲出零件一，工步2然后复合模冲出零件二；工步3最后复合模冲出零件三，压力机一次行程生产三个不同的环形转冲片零件。工步一 工步二 工步三冲孔落料 冲孔落料 冲孔落料图2-4 冲压工艺方案二现分析比较两个方案的优缺点：方案一的优点是：模具结构简单，制造周期较短，维修方便，几个单工序模可能比一套复合模的成本还低。缺点是：加工零件时不易保证三个零件的同轴度，而且易使内孔冲头磨损，降低模具使用寿命。方案二的优点是：复合模可以成倍提高生产效率，生产批量越大，提高生产效率就越显得重要。节省人力，电力和工序间的搬运工作。同时可以提高冲压件的同轴度要求，并且无需重新定位，从而使冲压工件的位置精度得到提高。缺点是：对模具制造精度要求较高，模具的制造成本较高。 方案的确定：一般对于这样的环形工件，通常采用落料冲孔一个工序完成的加工方法，由于该工件的生产批量大，如果把三道工序同时完成，可以大大提高工作效率，并减轻工作量，节约能源，降低成本，而且可以避免将手伸入模具的问题，对保护操作者的安全也很有利，所以本设计采用方案二。3压力机的确定及相关计算3.1模具结构型式及总体结构的确定3.1.1模具结构型式的确定模具结构型式的确定是一项关键的内容。它直接关系到冲压过程的生产效率、冲压件的生产成本、冲压件的质量和尺寸精度以及模具寿命的高低。通过表3-1和表3-2的几种冲模特征及适用性比较，这三个零件冲压采用倒装式复合模。表3-1单工序模、复合模和连续模的比较比较项目单工序模连续模复合模工件尺寸精度较低一般IT11级以下较高，IT9级以下工件行位公差工件不平整，同轴度、对称度及位置度误差大不太平整，有时要较平，同轴度、对称度及位移度误差较大工件平整，同轴度、对称度及位置度误小冲压生产率低，冲床一次行程内只能完成一个工序高，冲床在一次行程内能完成多个工序教高，冲床在一次行程内可完成两个以序实现操作机械化、自动化的可能性较易，尤其适合于多工冲床上实现自动化较易，尤其适应于单机上实现自动化难，工件与废料排除较复杂，只能在单机上实现部分机械化作对材料的要求对条料宽度要求不严，可用边角料对条料或带料宽度要求严格对条料宽度要求不严，可用边角料生产安全性安全性较差比较安全安全性较差模具制造的难易程度较易，机构简单，制造周期短，价格低形状简单件，比用复合模制造难度低形状复杂件，比用级进模的制造难度低应用通用性好，适于中、小批量生产和大型件的大量生产通用性较差，适合于形状简单，尺寸不大，精度要求不高件的大批量生产通用性较差，适于形状复杂、尺寸不大、精度要求较高件的大批量生产表3-2复合模正装和倒装第比较序号正装倒装1对于薄冲件能达到平整要求不能达到平整要求2操作不方便，不安全，孔的废料由打棒打出操作方便，能装自动拔料装置，既能提高生产效率，又能保证生产安全。孔的废料通过凹凸模的孔往下漏3废料不会在凹凸模孔内聚集，每次由打棒打出，可较少孔内废料的涨力，有利于凹凸模减小最小壁厚废料在凹凸模孔内聚集，凹凸模要求有较大的壁厚以增加强度4装凹模的面积较大，有利于复杂冲件用拼块结构如凹凸模较大，可直接将凹凸模固定在底座上省去固定板3.1.2模具总体结构的确定模具结构型式确定模具总体结构如图3-1所示：本装配图主要表达了一模多件套筒式冲模的主要结构和装配关系，其模架、模柄、螺钉等是标准件，主要是通过分析计算选择的，而其它的非标准零件是能过计算设计的。该模具的主要特点是多筒式。1、上凸凹模；2、上凸凹模；3、打料板；4、连接销；5、衬套；6、冲孔凸模；7、下固定板；8、顶杆；9、下垫板；10、挡料销；11、下凸凹模；12、内顶件器；13、外顶件器；14、中间垫板；15、凹模；16、打杆；17、卸料板；18、上固定板；19、上垫板；20、打杆；21、打板。图3-1 模具装配图3.2冲裁力的计算3.2.1 冲裁力的计算冲裁力的计算公式式中 冲裁总周长； 零件一的外圆周长为149.6mm； 零件二外圆周长为106.76mm；L3零件三外圆周长为69.08mm； L4内孔周长为35.482mm。=+ L4=149.6mm106.76mm69.08mm+35.482mm361.992mm 抗剪强度，按文献可知取为310MPa； t材料厚度为0.5mm。代入数据计算可得：1.3361.992mm0.5mm310MPa729272N72.93KN3.2.2 卸料力的计算在此复合模中，卸料板卸的是外圈的废料。卸料力公式：式中： 卸料力系数，由表2-5可知，0.03代入数据计算可得：0.0372.932.188KN3.2.3推件力的计算查文献可得推件力公式：F推=nK推F冲式中：F推推件力系数，由表2-5可知，0.045,冲孔凹模刃口直壁高度h=10mm, 则n= F推=20.04572.93KN=6.56KN3.2.4顶件力的计算查文献可得顶件力公式：式中： 顶件力系数，由表3-3可知，0.055代入数据可得：0.05572.938.02KN总压力如下式： + F推72.932.1888.02+6.56=89.7KN;表3-3 卸料力、推件力及顶件力因数冲裁材料 料厚t/mmK2K推K3钢0.10.1-0.50.5-2.52.5-6.50.065-0.0750.045-0.0550.04-0.050.03-0.040.10.0630.0550.0450.140.080.060.053.3压力机公称压力的确定对于冲裁工序，压力机的公称压力应大于或等于冲裁时总冲压力的（1.11.3）即： P(1.11.3) F式中 P压力机的公称压力； F冲裁时总冲压力。应选取的压力机公称压力P0(1.11.3) 89.7KN=98.67116.61KN,根据表3-4查得压力机型号为J23-16型开式压力机,该压力机与模具设计的有关参数为可由表3-4查得。表3-4 开式压力机技术参数型号技术参数J23-6.3J23-10J23-16J23-25J23-35公称压力/KN63100160250350滑块行程/mm3545556580最大高度/mm150180220270280滑块行程次数1701451205550闭合高度调节/mm3535454560工作台尺寸/mm前后200240310320380左右3003704505006103.4模具压力中心的确定冲裁时的合力作用点或工序模各工序冲压力的合力作用点，成为压力中心。设计时模具压力中心应于压力机滑块中心一致，如果不一致，冲压时，冲压时会产生偏裁，导致模具以及压力机滑块与导轨的急剧磨损，降低模具和压力机的实用寿命。此三个零件都是轴对称零件，其压力中心就是零件的对称中心。凹模的中心，下模座的中心和浮动模柄的中心应在一条直线上，模具压力中心的示意图如3-2所示。图3-2 压力中心示意图3.5模具工作部分尺寸计算3.5.1落料凸、凹模工作部分尺寸计算由表3-5查得,冲裁模初始双面间隙Zmin=0.04mm,Zmax=0.06mm.落料刃口尺寸计算 冲裁凸模、凹模分别按IT6和IT7级制造。由文献可查得，x=0.75mm,=0.15 mm。计算可得凸凹模的刃口尺寸如表3-6所示。表3-5冲裁模初始双面间隙(mm)材料名称45、T7、T8（退火）、65钢10、15、20、冷轧钢带、30钢板Q215、Q235钢板厚度t（mm）ZminZmaxZminZmaxZminZmax0.30.040.060.030.050.020.040.50.080.100.060.080.040.06表3-6凸凹模刃口尺寸 (mm)工件尺寸凸模尺寸D凸=(D-x-Zmin)0-凸凹模尺寸D凹=(D-x)+凹0D1=40D2=34D3=2239.84750-0.0133. 84750-0.0121. 84750-0.0139.8875+00.0133. 8875+00.0121.8875+00.01注: 工件制造公差,磨损系数,凹模的制造公差, 凸凸模的制造公差 3.5.2冲孔刃口尺寸计算对于11.3刃口孔冲裁凸模、凹模的制造公差由文献查得, 凸=0.02 mm , 凹=0.02 mm,则d凸=(d+ x) 0-凸= (11.3+0.75*0.15) 0-0.01mm=11.41250-0.01mm;d凹= (d+ x+ Zmin) + 凹0= (11.3+0.75*0.15+0.04) +00.01=11.4525+00.01L1=23,L2=30-0.1属于尺寸不变情况，查文献得：L1凹= L1凹L1凹= 230.01mmL2凹= L2凹L2凹=30-0.10.01mm=2.950.06 mm4.模具各零部件的设计及计算4.1 冲孔凸模的设计由于冲件的形状和尺寸不同，冲模的加工以及装配工艺等实际条件亦不同，所以在实际生产中使用的凸模结构形式很多。其截面形状有圆形和非圆形；刃口形状有平刃和斜刃等；结构有整体式、镶拼式、阶梯式、直通式和带护套式等。凸模的固定方法有台肩固定、铆接、螺钉和销钉固定，粘结剂浇注法固定等。本冲孔凸模设计如图，由于冲孔凸模直径11.3mm，不属于细长形，所以不需要进行压应力和弯曲应力的教核。由于此模具采用弹性卸料板，所以凸模的长度应根据实际情况确定，凸模的尺寸如图4-1所示。式中： 凸模固定板的厚度； 附件垫板的厚度；落料凹模的厚度。代入数据计算可得：18111544mm 图4-1冲孔凸模二维图及三维模型图4.2下固定板的设计凸模固定板的外形尺寸与凹模轮廓尺寸基本上是一致的，主要是起固定凸模的作用，在这里凸模采用套筒式钢套镶合，查冲压手册可知，凸模固定板的厚度取0.830mm，直径=80mm。 图4-2下固定板二维图及三维模型图4.3下垫板的设计垫板的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力，以降低模座所受的单位压力，防止模座被压出陷痕而损坏。此外，当利用压力机的打杆推件时因上模座局部被挖空，也需要采用垫板来支撑。垫板的厚度一般取612mm。其外形与固定板相同。材料采用45号钢。查文献得，凸模垫板的厚度取6mm，直径80mm。下垫板的三维模型如下图4-3所示。图4-3下垫板三维模型图4.4凹模的设计查文献冲压手册可知，凹模壁厚B1取20mm，B2取16.5mm;刃口厚度取14mm，最后取落料凹模直径D1取40mm，D2取80mm厚度;1取14mm，2取18mm，凹模二维图及三维模型如图4-4所示。图4-4 凹模二维图及三维模型 4.5凸凹模的设计 图4-5 下凸凹模二维图及三维模型对于复合模而言，凸凹模的内外缘均为刃口。内外缘之间的壁厚决定于冲裁件的尺寸，凹凸模的壁厚又受到冲模结构的影响：对于顺装式复合模，由于凸凹模装在上模，内孔不会存废料，张力小，其最小壁厚就可以小些；而对于倒装式复合模，因内孔会积存废料，其最小壁厚就应大些。在此三零件同时冲出的复合冲模中已经在零件工艺分析中验证过，凸凹模的最小壁厚满足规定的凸凹模的最小壁厚。所设计的三个凸凹模的二维及三维模型如下图所示。 图4-6 上凸凹模二维图及三维模型图4-7 上凸凹模二维图及三维模型4.6 凸凹模固定型式的确定由于凸凹模的机构不规则，凹凸模也采用套筒式钢套镶合。长度的确定凹凸模的长度计算公式：式中： 凹凸模固定板的厚度或凹模厚度； 橡胶的装模高度或中间垫板厚度； 卸料板的厚度或下固定板厚度。 上垫板的厚度。代入数据计算可得：181215144mm2298+645mm229839mm 凹凸模内冲孔凹模的刃口型式的设计最常见的凹模刃口结构型式有如图4-11所示的几种。这四种凹模刃口型式的特点和及适用范围如下表4-1所示。在这套三个零件的模具中凹凸模中的冲孔凹模刃口型式采用第三种型式，即柱行孔口的筒形凹模。图4-11 常见凹模刃口结构型式4.7凸凹模固定板的设计凸凹模固定板的外形尺寸与凹模轮廓尺寸基本上是一致的，主要是起固定凸凹模的作用，凸凹模上固定板的厚度取6mm，=80mm；凸凹模下固定板的厚度取15mm，=80mm。表4-1四种凹模刃口型式的特点和及适用范围刃口型式特点及应用范围柱孔口锥形凹模1.刃口强度较高，修模后刃口尺寸不变。2.凹模内易积存废料或冲裁件，尤其间隙较小时，刃口直壁部分磨损较快。3.用于冲裁形状复杂或精度要求较高的零件。锥形口凹模1刃口强度较差，修磨后刃口尺寸约有增大。2凹模内不易积存废料或冲裁件，刃口内壁磨损较慢。3用于冲裁形状简单、精度要求不高的零件。柱形口筒形凹模1刃口强度较高，修磨后刃口尺寸不变，且刃口直壁下面的扩大部分可使凹模加工简单。2用于冲裁形状复杂、或精度要求较高的中、小形件，也可用于装有顶出装置的模具。柱形直通式口凹模1刃口为直通式，强度较高，修磨后刃口尺寸不变。2用于冲裁大型或精度要求较高的零件，模具装有顶出装置不适用于下漏料的模具。 图4-12 上固定板三维模型 图4-13 下固定板三维模型4.8卸料板的设计卸料装置主要用来在冲压工作完成后从凸模上卸下条料或废料，有时也起压料或凸模导向作用，此外还兼有保护凸模强度、防止冲裁时材料的变形作用。卸料装置的种类较多。它包括固定卸料板、活动卸料板、弹压卸料板和废料切刀。其中弹压式卸料板是活动卸料板的一种。它即起卸料的作用，又起压料的作用，由于工作前对板料有预压作用，所得冲裁零件的质量较好，平直度较高。因此质量要求较高的冲裁件或薄板冲裁易采用弹压式卸料版。此三个零件冲孔落料复合模采用弹性卸料板，查文献4选取厚度H8mm，D =80mm，查文献1表15.32得，卸料板与凹凸模之间的单面间隙c0.05mm。卸料螺钉：选用直径d6mm，L =35mm的圆柱头内六角卸料螺钉。标记为：圆柱头内六角卸料螺钉M635 GB/T7650.6，卸料板三维模型如图4-14所示。卸料板螺钉的沉孔深度：H=8mm，圆柱头内六角卸料螺钉三维模型如图4-15所示。 图4-14 卸料板三维模型 图4-15 圆柱头内六角卸料螺钉三维模型4.9出件装置的设计此套模具采用刚性的推件装置。其基本零件有打杆、打板、连接推杆和推件块组成。为使刚性推件装置工作正常，推件力必须均衡，为此，连接推杆需要采用24根、且均匀分布，长短必须完全一致。由于刚性推件装置的推件力较大、工作可靠，所以应用十分广泛，不但用于倒装式冲模中的推件，而且用于顺装式中冲模中的卸料件或推出废料，尤其对于冲裁板料较厚的冲模，宜用这种推件装置12。 4.10打杆的设计采用A型带肩推杆，选用直径为d6mm，长度如下式：式中： 顶出状态时，打杆在上模座平面以下的长度； 压力机的结构尺寸； 考虑各种误差而加的常数，一般取（812）mm。综合考虑，打杆的长度取40mm，标记为：推杆A640JB/T7650.113。图4-16 A型带肩推杆三维模型4.11顶杆的设计采用直径4mm，长度30mm的顶杆，标记为：顶杆430JB/T7650.314。顶杆的三维模型如下图4-17所示。图4-17 顶杆三维模型4.12顶件器的设计顶件器是将冲压零件顶出，结构和相关尺寸如图4-18和4-19所示15。 图4-18 内顶件器二维图及三维模型图4-19 外顶件器二维图及三维模型 4.13橡胶的设计计算 橡胶的自由高度橡胶的自由高度按下式计算：式中：0.5123mm故代入数据计算可得，10.512mm,取12mm15。 橡胶的装配高度橡胶的预压缩量为橡胶自由高度10%15，橡胶的装9.359.9mm。 橡胶的型式选用圆型的橡胶，直径=16mm，数量为2个，标记为：聚氨酯弹性体126.512 JB/T7650.9-199516。图4-20 橡胶三维模型 橡胶受力计算橡胶板的工作压力： 式中： 橡胶板横截面积； 单位压力，与橡胶板压缩量、形状有关。168220.672Mpa，所以橡胶产生的工作压力大于卸料力，满足卸料条件16。 4.14定位零件的设计冲模的定位零件是用来保证条料的正确送进及在模具中的正确位置。条料在模具送料平面中必须有两个方向的限位：一是在与条料方向垂直的方向上的限位，保证条料沿正确的方向送进，称为送进导向；二是在送料方向上的限位，控制条料一次送进的距离（步距）称为送料定距。对于块料或工序件的定位，基本也是在两个方向上的限位，只是定位零件的结构形式与条料的有所不同而已。属于送进导向的定位零件有导料销、导料板、侧压板等；属于送料定距的定位零件有用挡料销、导正销、侧刃等；属于块料或工序件的定位零件有定位销、定位板等17。 4.15送料定距的定位零件的设计及选取选用挡料销作为送料定距的定位零件。挡料销是一种比较简单的定位零件。它用于限定条料的送进距离、抵住条料的搭边或工件的轮廓，起定位作用。挡料销有多种形式，在此选用圆柱头挡料销，数量三个17。选用直径10mm的圆柱头挡料销，标记为：圆柱头挡料销10 JB/T7649.109，挡料销三维模型如下图4-21所示。图4-21挡料销三维模型 4.16模架的选取选择模架结构时要根据工件的受力变形特点，坯件定位、出件方式，材料送进方向，导柱受力状态，操作是否方便等方面进行综合考虑。模架尺寸要根据凹模的轮廓尺寸考虑，一般在长度上及宽度上都应比凹模达040mm。模板厚度一般等于凹模厚度的11.5倍.选择模架时还要注意到模架与压力机的安装关系,例如模架与压力机工作台孔的关系,模座的宽度应比压力机工作台孔的孔径每边约大4050mm。冲压模具的闭合高度应大于压力机的最小装模高度，小于压力机的最大装模高度等。后侧导柱滑动模架三维模型如下图4-26所示。通常中、小型冲模常采用后侧式、对角式或对称式的导柱型模架。综上所述，选择滑动导向型后侧导柱式模架18。上模座：16012535 标记：16012535 GB/T2855.5；三维模型如下图4-22所示。下模座：16012540 标记：16012540GB/T2855.6 三维模型如下图4-23所示。导柱：选取d25mm，L =150mm 的B型导柱，标记为：导柱B2515045 GB2861.2；三维模型如下图4-24所示。导套：选取d25mm，L =85mm 的A型导套，标记为：导套A258533 GB2861.6-811920。 图4-22上模座三维模型 图4-23下模座三维模型 图4-24导柱三维模型 图2-25导套三维模型图4-26 后侧导柱滑动模架三维模型三维模型如下图4-25所示。 4.17模柄的选取模柄的作用是把上模部分与压力机的滑块相连接，并将作用力由压力机传给模具。选取直径=32mm的B型旋入式模柄，标记为：模柄B32 JB/T7646.221。图4-27 模柄三维模型4.18模具的闭合高度的校核冲裁模总体结构尺寸必须与所选用的压力机相适应，即模具的总体平面尺寸应该与压力机工作台或垫板尺寸和滑块下平面尺寸相适应；模具的封闭（闭合）高度应与压力机的装模高度或封闭高度相适应。所谓模具的闭合高度是模具在最低工作位置时，上、下模座之间的距离。它应与压力机的装模高度相适应，即需满足下式要求：式中： 压力机的最大装模高度；压力机的最小装模高度； 模具的闭合高度。40815111822128351180mm由于,所以在使用时无需在压力机的工作台上加垫板22。4.19 连接件与紧固件的选取上模座与上凸凹模、凹模、上垫板、上固定板、卸料板的固定选用M655的内六角螺钉，标记为：螺钉M655 GB7650.6；下模座和凸凹模的固定选用M660的内六角螺钉，标记为：螺钉M660 GB7650.6；模柄和上模座的固定选用M630的内六角螺钉，标记为：螺钉M630GB7650.6；上模部分的定位销选用公称直径6mm、长度90mm的B型圆柱销，标记为：销GB119-86 B690；下模部分定位销选用公称直径6mm、长度60mm的B型圆柱销，标记为：销GB119-86 B6602324。5. 模具材料的选用不同冲压方法，其模具类型不同，模具工作条件有差异，对模具材料的要求也有所不同。模具材料的选用，不仅关系到模具的使用寿命，而且也直接影响到模具的制造成本，因此是模具设计中的一项重要工作。在冲压过程中，模具承受冲击负荷且连续工作,使凸、凹模受到强大压力和剧烈磨擦，工作条件极其恶劣。因此选择模具材料应遵循如下原则： 根据模具种类及其工作条件，选用材料要满足使用要求，应具有较高的强度、硬度、耐磨性、耐冲击、耐疲劳性等； 根据冲压材料和冲压件生产批量选用材料； 满足加工要求，应具有良好的加工工艺性能，便于切削加工，淬透性好、热处理变形小25。 满足经济性要求。模具材料的种类很多，应用也极为广泛。冲压模具所用材料主要有碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、钢结硬质合金以及锌基合金、低熔点合金、环氧树脂、聚氨酯橡胶等。冲压模具中凸、凹模等工作零件所用的材料主要是模具钢，常用的模具钢包括碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢、高速工具钢、基体钢、硬质合金和钢结硬质合金等（可参见GB/T6991999、GB/T12981986、GB/T12992000、JB/T58261991、JB/T58251981、JB/T58271991等）。由于冲裁模主要用于各种板料的冲切成形,其刃口在工作过程中受到强烈的摩擦和冲击,所以要求模具工作材料具有高的耐磨性、冲击韧性以及耐疲劳断裂性能。在本套转子片冲孔落料复合模中，转子片所用材料较硬，且模具工作时的冲裁力较大，所以要选用抗冲击韧性大的模具钢。冲孔凸模，上凸凹模、下凸凹模、凹模均采用耐磨性和耐冲击性中等的CrWMn，凸模垫板、凸凹模垫板、卸料板均采用45钢，中间垫板采用40Cr2627。6.一模多件套筒式冲模的总体装配图一模多件套筒式冲模模具的装配图，如图6-1所示。本模具可同时复合冲制出三个圆形工件，其冲孔凸模、凹模、凸凹模均采用套筒式钢套镶合，在件11下凸凹模的筒壁上开三条圆孔，用件4连接销将内外顶件器12、13联在一起可同时将工件顶出，顶出工件通过顶杆8实现28。1、上凸凹模；2、上凸凹模；3、打料板；4、连接销；5、衬套；6、冲孔凸模；7、下固定板；8、顶杆；9、下垫板；10、挡料销；11、下凸凹模；12、内顶件器；13、外顶件器；14、中间垫板；15、凹模；16、打杆；17、卸料板；18、上固定板；19、上垫板；20、打杆；21、打板。图6-1冲压模具总体装配图和及三维模型图总结本设计首先根据设计任务书及产品的零件图分析冲裁件的工艺性，分析比较一模多件零件两种常用的两种不同冲压工艺方案的优缺点及适用性，确定了本套模具采用复合模将三个零件的冲孔、落料一次冲出。模具结构型式采用倒装式的复合模，推件装置采用典型的打杆打料板式的刚性推件装置，卸料装置采用弹性卸料板，模架选用滑动导向型后侧导柱式模架。确定了模具的总体结构之后，进行冲裁力的计算，总的冲裁力为89.7KN，因此选用了J23-16型开式压力机作为冲压设备。接下来进行模具工作部分尺寸的计算，包括落料凹模、凸凹模、冲孔凸模的刃口尺寸。在相关的设计计算之后，设计模具各零部件，完成一模多件套筒式冲模的模具设计任务29。参考文献1 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