毕业设计（论文）-冲孔凸凹模与弯曲模设计.doc

江苏信息职业技术学院毕业论文1引言12收放机架安装支架工艺分析53落料冲孔复合模的设计103.1冲裁件的排样103.2搭边值的选取103.3冲裁力、卸料力、推件力的计算113.3.1 冲裁力的计算113.3.2卸料力的计算133.3.3推件力的计算133.3.4总的冲裁力的计算133.4凸、凹模设计原则143.5冲孔凸凹模的设计143.5.1冲孔模刃口尺寸公差及凸、凹模间隙143.5.2冲孔凸、凹模工作部分的尺寸计算153.5.3冲孔凸、凹模型式163.5.4冲孔凸模强度校核163.6落料凸、凹模设计183.6.1落料模刃口尺寸公差及凸、凹模间隙183.6.2凹模和凸凹模的尺寸213.7其它零件的选择及相关尺寸的确定214弯曲模设计224.1弯曲力的计算224.1.1自由弯曲力的计算234.1.2校正弯曲力的计算244.3弯曲模工作部分的设计244.4其它零件的选择及相关尺寸的确定265斜楔冲孔模的设计275.1冲裁力的计算27 5.2 冲长圆孔的凸模与凹模工作部分的尺寸285.3冲孔凸模强度校核295.4斜楔冲孔模的工作过程305.5标准零件的选用316 U形弯曲模设计326.1弯曲力的计算326.1.1自由弯曲力的计算326.1.2校正弯曲力的计算326.2弯曲模工作部分的设计336.2.1凸模圆角半径336.2.2凹模圆角半径336.2.3凸、凹模间隙336.2.4模具宽度尺寸346.3其它零件的选择及相关尺寸的确定347压力机的选择35结 论37致 谢38参 考 文 献391引言1.1冲压加工在生产中的应用 冲压加工作为一个行业，在国民经济中占有很重要的地位。据统计，冲压件在各个行业中均占相当大的比重，尤其在汽车、军工、仪表、电机、家用电器等方面所占比重更大1。而本次设计的冲压件收放机架安装支架就是汽车上的一个较小的零件。1.2冲压加工的优点 冲压成型的零件在形状和尺寸精度方面的互换性较好，一般情况下，可以直接满足装配和使用要求。另外，在冲压加工过程中由于材料经过塑性变形，金属内部组织得到改善，机械强度有所提高，所以，冲压件具有质量轻、刚度好、精度高和表面光滑、美观等特点。 冲压加工是一种高生产率的加工方法，由于冲压加工的毛坯是板材或卷材，而且一般在冷态下加工，因此比较容易实现机械化和自动化生产。另外，冲压加工还具有节能、节材等优点，这些优点在大批量生产时更为突出。也正是由于这些优点，使冲压技术在大批量生产的汽车零件生产中占有了举足轻重的地位1。1.3冲压技术的发展方向 目前，冲压技术正向着精密化、自动化、无人化的方向发展。其中，精密化是针对冲压产品特别是小型零件要求而发展的相应生产技术；而自动化和无人化能达到快速、高效、安全的生产要求，更适合大批量的生产。而计算机技术的应用和发展，加快了冲压技术向着这些方向的发展2。1.4模具CAD/CAM技术 CAD和CAM就是计算机辅助设计和计算机辅助制造，而模具是机械行业中较早采用CAD/CAM技术的行业。国外自50年代初就已经开始在汽车模具开发中采用计算机辅助设计和制造。近20年来，模具CAD/CAM技术得到了突飞猛进的发展，现在已经得到了广泛的应用3。本次设计也应用到了CAD技术。 2收放机架安装支架工艺分析2.1零件工作状况分析 收放机架安装支架是汽车上的一个联接件，其形状如图2-1所示，其作用是将收放机架安装到汽车车身上。零件材料采用热轧软钢板，其牌号为SPHC，厚度为1.5mm。此种钢板含C量小于0.15% 、含P量小于0.05% 、含Mn量小于0.6% 、含S量小于0.05%，可以保证工作中的强度和刚度要求。 图2-1 零件图2.2零件工艺方案的分析和确定2.2.1毛坯尺寸的计算由图2-1可知，此零件为一个弯曲件，故零件毛坯尺寸按照弯曲件的毛坯尺寸来计算，即根据应变中性层在弯曲前后不变的原则。根据图2-1，将零件毛坯的长度分成L 、L两段计算，总长L = L+ L ，其中L的计算公式为： L= l+ l+ 0.4t （2-1） 将 l= 11.5 +2 + 4 + 3 + 2 + 3.5 = 26 mm , t = 1.5 mm l= 4 + 3 + 2 + 3.5 = 12.5 mm 带入公式（2-1）有，L = 26 + 12.5 + 0.41.5 = 39.1 mm 而L计算公式为： L = l + /180 ( r + t ) （2-2） 查表311 有= 0.5 ， 将l = 2.5 mm , r = 23 mm ,t = 1.5mm , = 53,= 0.5 带入公式（2-2）中有， L = 2.5 + /180（23 + 0.51.5）53 = 24.5 mm 于是，总长L = L + L= 39.1 + 24.5 = 64 mm 零件毛坯宽度的计算公式为： B = b + b + b + 0.6 （2-3） 将b = b = 7 1.5 = 5.5 mm , b = 51.53 = 48.5 mm ,t = 1.5mm 带入公式（2-3）有 ， B =5.5 + 48.5 + 5.5 + 0.61.5 = 61mm2.2.2工艺方案的确定通过对零件图（如图2-1）的初步分析可知，生产此零件需要经过以下几个基本工序：落料、冲孔、弯曲。对基本工序进行不同的组合，可以初步拟定以下四种工艺方案：方案一：拟定采用两副模具完成零件的生产。首先采用落料冲孔复合模，完成落料的同时，冲出两个圆孔和一个长圆孔；然后采用一模两件的弯曲模，弯曲成图2-1中所示的形状。方案二：拟定采用三副模具来完成零件的生产。首先采用落料冲孔复合模，落料的同时，冲出两个小圆孔；然后采用一模两件的弯曲模，弯曲后成为图2-1中所示的形状；最后采用斜楔冲孔模，一模两件，冲出长圆孔。方案三：拟定采用四副模具来完成零件的生产，并且都采用一模两件的形式。首先采用冲孔落料连续模，先冲出两个圆孔，再落料；其次采用一模两件的弯曲模；再次采用斜楔冲孔模，一模两件，冲出曲面上的长圆孔；最后采用一模一件的弯曲模，完成两边的弯曲。方案四：拟定采用四副模具来完成零件的生产。首先采用落料冲孔复合模，落料的同时，冲出两个小圆孔；然后采用方案三中的两个弯曲模和斜楔冲孔模最终成型零件。 分析比较四种工艺方案，可以看出：方案一最简单，但是由于长圆孔在曲面上，若先冲出长圆孔再进行弯曲，可能会造成长圆孔的变形和位置的移动，因此不宜采用。 方案二与方案一比较，增加了一副模具，弯曲后再冲长圆孔，避免了方案一中的缺点；但是此方案采用一副模具来完成长圆孔所在的曲面的弯曲和两边的弯曲，若两步弯曲同时进行，零件的定位就比较困难，而且最终也很难保证零件的形状。方案三和方案四中采用四副模具，前面两种方案相比，复合程度低，但是避免了上述的缺点，能够很好地保证零件质量。而方案三中的冲孔落料连续模与方案四中采用的落料冲孔复合模相比，结构更复杂，制造模具的时间更长，模具生产的费用更高。 综上所述，方案四是最佳的工艺方案。3落料冲孔复合模的设计3.1冲裁件的排样 冲裁件在板、条等材料上的布置方法称为排样。排样是否合理，不但影响到材料的经济利用率，而且还会影响到模具结构、生产率、制件质量、生产操作方便与安全等。因此，排样是冲裁工艺与模具设计中一项很重要的工作。根据材料的利用情况，可以将排样分为有废料排样、少废料排样和无废料排样三种。本设计中采用有废料排样，排样方式采用表2121 中的直样，具体排样图如图3-1 所示。 图3-1 排样图3.2搭边值的选取 排样中相临两个工件之间的余料或工件与条料边缘间的余料称为搭边。搭边的作用是补偿定位误差，防止由于条料的宽度误差、送料步距误差、送料歪斜误差等原因而冲裁出缺陷的废品。此外，还可保持条料有一定的刚度和强度，保证送料的顺利进行，从而提高制件质量，使凸、凹模刃口沿整个封闭轮廓冲裁，使受力平衡，提高模具寿命和工件断面质量。 搭边值要合理确定。如果搭边值过大，则材料利用率低。如果搭边值过小，虽然材料利用率高，但是过小则不能发挥搭边值的作用，在冲裁过程中会被拉断，造成送料困难，使工件产生毛刺，有时还会被拉入凹模和凸模间隙，损坏模具刃口，降低模具寿命。本设计中的搭边值按表2131 选取，取工件间搭边值a=1.8mm , 工件与条料边缘间搭边值a=2.0mm ，如图3-1所示。3.3冲裁力、卸料力、推件力的计算 图3-2 落料冲孔后的零件图形3.3.1 冲裁力的计算 计算冲裁力的目的是为了合理地选择压力机和设计模具，压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁的要求。 冲裁力的大小主要与材料力学性能、厚度和冲裁件分离的轮廓长度有关。本设计中采用平刃口冲裁，冲裁力的计算公式为： F = KLt （3-1）式中 L 冲裁件周边长度 （mm） t 材料厚度 (mm) K 系数 材料抗剪强度 (Mpa) 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以及材料厚度偏差等因素，一般取K = 1.3，材料厚度t = 1.5 mm ,由表23 4 查得热轧软钢板的抗剪强度 = 320400 Mpa , 取= 360 Mpa ，落料冲孔后的尺寸如图3-2所示，近似计算得落料周边长度 L=（61 + 64 + 4.52 + 1018）2 = 252 mm而两个圆孔的周长 L= 2d = 12= 38 mm则落料力F落= K Lt= 1.32521.5360 = 176904 N 冲孔力F冲= K Lt= 1.3381.5360 = 26676 N 3.3.2卸料力的计算 F卸 = K卸F落 （3-2）查表224 得K卸=0.045 ，带入公式（3-2）有， F卸 = K卸F落 = 0.045176904 = 7960.68 N 3.3.3推件力的计算 F推 = n K推F冲 （3-3） 查表224 得K推=0.055 , 根据表2385 取凹模刃口高度h = 8 mm ，故在凹模刃口内可以同时存放的冲孔废料的个数n = h/t = 8/1.5 = 5 个将K推 = 0.055 、n = 5 、F冲 = 26676 N 带入公式（3-3）有， F推 = n K推F冲 = 50.05526676 = 7335.9 N3.3.4总的冲裁力的计算 本设计中的落料冲孔复合模采取倒装的形式，并且采用弹性卸料装置和下出料的方式，故总的冲裁力的计算公式为： F总 = F落 + F冲 + F卸 + F推 （3-4） 将F落 = 176904 N 、F冲 = 26676 N 、F推 = 7335.9 N 、F卸 = 7960.68N带入公式（3-4）有 F总= 176904 + 26676 + 7960.68 + 7335.9 = 218876.58 N = 218.88KN3.4凸、凹模设计原则冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，合理的间隙数值也必须依靠模具刃口尺寸来保证。因此，正确确定模具刃口尺寸及其公差，是设计冲裁模的主要任务之一。确定凸、凹模刃口尺寸时，必须遵循的原则是落料模先确定凹模刃口尺寸，其标称尺寸应取接近或等于制件的最小极限尺寸；而冲孔模先确定凸模刃口尺寸，使其标称尺寸接近或等于制件的最大极限尺寸。选取模具刃口制造公差时，一般冲模精度较工件精度高23级。本设计中的零件未标注公差，而且属于非圆形件，按国家标准非配合尺寸的IT14级精度来处理，工件尺寸公差按“入体”原则标注为单向公差。3.5冲孔凸凹模的设计3.5.1冲孔模刃口尺寸公差及凸、凹模间隙凸凹模间隙值的大小对冲裁件质量、模具寿命和冲裁力的影响很大，它也是冲裁工艺与模具设计中的一个极其重要的工艺参数。 查表251 得凸、凹模双面间隙为：Zmin Zmax = 0.132mm 0.240mm查表2101 得凸模偏差p= 0.020mm ，凹模偏差d = 0.020mmZmax Zmin = (0.240 0.132) mm = 0.108 mm 而p +d = (0.020+ 0.020) mm = 0.040 mm 满足凸、凹模分开加工的要求： p +d Zmax Zmin 故冲孔的凸模与凹模可以采取分开加工的方法，即凸模与凹模分别按图样加工至尺寸。这种凸凹模分开加工的方法可以使凸、凹模自身具有互换性，便于模具成批制造。3.5.2冲孔凸、凹模工作部分的尺寸计算根据凸、凹模的设计原则，设计冲孔模时先确定凸模刃口尺寸。凸模直径计算公式为：dp = (d + x) （3-5）凹模直径计算公式为： dd = (d + x+ Zmin ) （3-6） 式中 d 冲孔件标称尺寸 （mm） 工件制造公差 （mm） x系数 查表10115得= 0.30mm （ 按GB180079IT14级计算 ） 将d = 6mm , = 0.30mm , x = 0.5 ，p= 0.020mm带入 公式（3-5）有冲孔凸模直径： dp = (d + x) =（6 + 0.50.30） mm = 6.15 mm 将d = 6mm , = 0.30mm , x = 0.5 ，d = 0.020mm带入 公式（3-6）有凹模直径： dd = (d + x+ Zmin ) =（6 + 0.50.30 + 0.132） mm = 6.28mm3.5.3冲孔凸、凹模型式 取冲孔凸模长度L = 38 mm，凹模刃口采取表2385 中第2种型式，取刃口高度h = 8 mm，凸模和凹模的具体形状和尺寸见零件图。3.5.4冲孔凸模强度校核（1） 压应力校核 dmin 4t/ （3-7）式中 dmin冲孔凸模最小直径 (mm) t 料厚 （mm） 板料抗剪强度 （Mpa） 凸模材料的许用压应力 （Mpa）凸模材料采用碳素工具钢T10A，其许用压应力=1000Mpa将 t = 1.5mm 、 = 360 Mpa 、=1000Mpa带入公式（3-7）有，dmin 4t/ = 41.5360/1000 = 2.16mm 而 dmin = 6mm 2.16mm 故设计满足要求。 （2）弯曲应力校核 Lmax90（3-8）其中 Lmax 允许的凸模最大自由长度（mm） d 凸模的最小直径 （mm） F 冲裁力（N）将d = 6 mm 、F = 13338 N带入公式（3-8）中有， Lmax 90= 90 = 28 mm 而 Lmax = 24.4 mm 28mm 也满足要求，故冲孔凸模设计合理。 3.6落料凸、凹模设计3.6.1落料模刃口尺寸公差及凸、凹模间隙模磨损后尺寸变大（A类尺寸）、变小（B类尺寸）、不变（C类尺寸）的规律分为三种。查表2325得到凹模尺寸及其公差的计算公式：若工件尺寸为A ，则凹模尺寸为 A凹 =（A x）（3-9）若工件尺寸为B ，则凹模尺寸为 B凹 =（B + x） （3-10）若工件尺寸为C ，则凹模尺寸为 C凹 = C 凹（3-11）式中 A凹 、 B凹 、C凹 凹模刃口尺寸 （mm） A 、B 、C 工件基本尺寸 （mm） x 磨损系数 工件公差 （mm） 凹 凹模制造公差（mm）,一般取凹 =/4 工件的对称偏差 （mm）根据零件形状，如图（3-1）所示，凹模磨损后其尺寸变化有三种情况。 图3-1 凸凹模刃口尺寸第一类：凹模磨损后尺寸变大的是图3-1中的A1（61mm）、A2 (64mm) 、和 A3（13.5mm）三个尺寸。查表2305得x1 = x2 = x3 = 0.5 ，查表2345得1 = 2 =0.74mm ,3 = 0.43 mm 。将A1 = 61mm ，A2 = 64mm ， A3 = 13.5mm ，x1 = x2 = x3 = 0.5 ，1 = 2 =0.74mm ，3 = 0.43 mm带入公式（3-9）有 A1凹 =（A1 x11） =（61 0.50.74） = 60.63 mm A2凹 =（A 2 x22）=（64 0.50.74） = 63.63 mm A3凹 =（A 3 x33）=（13.5 0.50.43） = 13.28 mm第二类：凹模磨损后尺寸变小的是图3-1中的B（18mm）查表2305 得x =0.5 ，查表2343 得= 0.52mm将B = 18mm , x = 0.5 , = 0.52mm带入公式（3-10）有 B凹 =（B + x）=（18+ 0.50.52） = 18 mm第三类：凹模磨损后尺寸不变的是图3-1中的C1（2mm）C2（4mm）查表2345 得1= 0.15mm , 2= 0.215mm带入公式（3-11）有 C1凹 = C1凹 =20.15/4mm =20.0375mm C2凹 = C2凹 =40.215/4mm =40.054mm落料凸模刃口尺寸按照凹模刃口尺寸配制，保证凸、凹模双面间隙为： Zmin Zmax =0.132mm 0.240mm （由表251 查得）。本设计中将落料凸模与冲孔凹模做成一体，即做成凸凹模的型式。3.6.2凹模和凸凹模的尺寸落料凹模刃口型式采取表2385中第2种型式，取刃口高度h = 8 mm。凹模和凸凹模的具体形状和尺寸见落料冲孔模图纸中的零件图。3.7其它零件的选择及相关尺寸的确定1）选择上、下模座及模柄：采用GB2851.381后侧带导柱形式的模板，其LB为160 mm125 mm，上模板厚35 mm ，下模板厚40mm 。选用压入式模柄，按GB2862.181选取A50mm95mm的模柄。2）选择导柱、导套：按GB2861.181选d = 25mm的导柱，导柱长度取L = 130mm ，按GB2861.681选d = 25mm的导套，导套长度取L = 85mm 。3）卸料装置的选用：根据卸料力F = 7960.68N选用4个8280聚氨酯橡胶作为卸料装置，其尺寸为：自由高度H=20mm,外径D=25mm,孔径d=8.5mm取卸料板平面尺寸为132mm117mm ，厚度为12mm 。卸料板起到卸料兼压料的作用。4）垫板、凸模固定板：垫板、凸模固定板的平面尺寸与凹模的相同，垫板厚度取8mm ,凸模固定板厚度取14mm 。5）档料装置的选用：采用三个活动档料销使材料在冲压时得到定位。6）定位零件的选用：用一个直径d=8mm，长18mm的销将模柄定在上模座上，防止其转动。采用四个M12mm长L=55mm的内六角螺钉将落料凹模和凸模固定板固定在上模座上面，并采用两个直径d=10mm长L=60mm的圆柱销定位。凸凹模采用三个M8长L= mm的内六角螺钉直接安装在下模座上，并且采用两个直径d=6mm长L=50mm的圆柱销定位。4弯曲模设计4.1弯曲力的计算弯曲力是设计冲压工艺、选择压力机和设计模具的重要依据。由于弯曲力的大小不仅与毛坯尺寸、材料力学性能、工件形状及模具结构有关，而且与弯曲方式也有很大关系，因此很难用理论方法进行准确计算。通常只根据工件的宽度、厚度、材料的力学性能和模具的结构、尺寸等采用经验公式来进行弯曲力的估算。4.1.1自由弯曲力的计算自由弯曲力的计算公式为： F= CKBb t/(r+t) （4-1）式中 C与弯曲形式有关的系数，对V形件取0.6；对U形件取0.7 K安装系数，一般取1.3 B料宽 （mm） t料厚（mm） r弯曲半径（mm） b材料强度极限 （Mpa）分别将C = 0.6 ，K = 1.3 ，B = 61 mm ，t = 1.5 mm ，r = 0.5 mm ，b = 1.3 = 1.3 360 Mpa带入公式（4-1）有 F= CKBb t/(r+t) =0.61.3611.33601.5/（0.5+1.5） = 25050.87N = 25.05KN顶件力一般取自由弯曲力的30%80%，即820KN 。4.1.2校正弯曲力的计算为了提高弯曲件的精度，减小回弹，在板料自由弯曲的终了阶段，凹模继续下行将弯曲件压靠在凸模上，其实质是对弯曲件的圆角和直边进行精压，此为校正弯曲。校正弯曲力的计算公式为： F校 = A*p （4-2）其中 F校 校正弯曲力 （N） A 校正部分的投影面积 （mm） P 单位面积校正力（Mpa）由于此弯曲模采用一模两件的设计形式，故校正部分的投影面积为：A = 2 61 mm 37 mm = 4514 mm由表32 1查得p=90 Mpa ，将A = 4514 mm和p=90 Mpa带入公式（4-2）有 F校 = A*p = 4514 mm90 Mpa = 406260N = 406.26KN4.3弯曲模工作部分的设计弯曲模工作部分的尺寸主要是指凸模、凹模的圆角半径和凹模的深度等由于弯曲时有一个较大的弯曲半径R = 23 mm,此时R/t=23/1.510,设计时必须考虑到回弹,将凸模圆角予以修正凸模圆角半径计算公式为： （4-3） 公式中 Rp凸模圆角半径 （mm） R回弹后弯曲件的半径（mm）材料屈服强度（Mpa） E 材料弹性模量 （Mpa） t 材料厚度 （mm） 将R = 23 mm ,t = 1.5 mm , = 260 Mpa , E = 202 103Mpa（查表23 4）带入到公式（4-3）中有， = = 21.71 mm而取凹模对应的圆角半径： R d = R p + t = 21.71mm +1.5 mm= 23.21mm弹复角的计算公式为： = （1800 ）（R/RP 1）（4-4）式中 0 工件的弯曲角度 弹复角，即工件弯曲角与凸模角度的差值将R = 23 mm ，RP = 21.71 mm , 0 = 53带入公式（4-4）中，有 = （1800 ）（R/RP 1） = （18053）（23/21.71 1） = 733对于另一处弯曲半径为r = 0.5 mm 处的弯曲，取凹模上对应圆角半径与弯曲件内侧圆角半径，即0.5mm 。4.4其它零件的选择及相关尺寸的确定1）选择上、下模座及模柄：采用GB2851.381后侧带导柱形式的模板，其LB为160 mm100mm，上模板厚35 mm ，下模板厚40mm 。选用压入式模柄，按GB2862.181选取A50mm95mm的模柄。2）选择导柱、导套：按GB2861.181选d = 25mm的导柱，导柱长度取L = 130mm ，按GB2861.681选d = 25mm的导套，导套长度取L = 85mm 。3）卸料装置的选用：选用3个8280聚氨酯橡胶作为卸料装置，其尺寸为：自由高度H=38mm,外径D=60mm,孔径d=12.5mm取卸料板平面尺寸为128mm81mm ，厚度为8mm , 卸料板的作用是将零件定位，同时也起到卸料兼压料的作用。5斜楔冲孔模的设计第三道工序是冲长圆孔，由于长圆孔在曲面上，为了保证孔的形状和位置，所以在第二道工序弯出曲面后再冲孔；而且想要冲出所需的孔，必须使冲头的垂直运动转化成为与水平成27角的倾斜运动，于是在设计中需要采用斜楔机构。另外，鉴于零件不具有对称性，此模具采用一模两件的形式，这样可以平衡作用力。5.1冲裁力的计算 计算冲裁力的目的是为了合理地选择压力机和设计模具，压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁的要求。所冲的长圆孔如图5-1所示： 图5-1 弯曲面上的长圆孔冲裁力的大小主要与材料力学性能、厚度和冲裁件分离的轮廓长度有关。本设计中采用平刃口冲裁，冲裁力的计算公式为： F = KLt （5-1） 式中 L 冲裁件周边长度 （mm） t 材料厚度 (mm) K 系数，一般取K = 1.3 材料抗剪强度 (Mpa) 取= 360 Mpa 根据图图5-1，长圆孔的周长L =（266）2 + 23 = 58.8 mm将L = 58.8 mm 、t = 1.5 mm 、 K = 1.3 、= 360 Mpa带入公式（5-1）有 F= K Lt= 1.358.81.5360 = 41277.6 N由于采用一模两件冲裁，所以总的冲裁力F总= 2F = 82555.2N=82.55KN 5.2 冲长圆孔的凸模与凹模工作部分的尺寸冲长圆孔的凸、凹模采用配合加工的方法。根据长圆孔的图形（图5-1），冲长圆孔的凸模磨损后尺寸只有变小这一种情况，凸模尺寸的计算公式为： A凸 = （A + x）（5-2） 其中 A凸 凸模刃口尺寸 （mm） 工件公差 （mm） A 工件尺寸 （mm） x 磨损系数 凸 凸模制造公差 （mm）一般取/4凸模磨损后长圆孔上变小的两个尺寸即图5-1上的A1（26mm）和A2（6mm）查表2345得1 =0.52 mm ,2 =0.30mm , 查表2305得x= 0.5, x= 0.75，将两组数值分别带入公式（5-2）中有， A1凸 = （A1 + x）= (26 + 0.50.52) = 26.26mm A2凸 = （A2 + x）= (6 + 0.750.30) = 6.225mm冲长圆孔的凹模刃口按凸模尺寸配制，保证凸、凹模的双面间隙为： Zmin Zmax = 0.132mm 0.240mm（由表251 查得）。5.3冲孔凸模强度校核 主要对凸模进行压应力校核 Amin F/ （5-3）其中 Amin冲孔凸模上最小截面积 (mm) F 冲裁力 （N） 凸模材料的许用压应力 凸模采用碳素工具钢T10A，其=1000Mpa ，将F = 41277.6N和=1000Mpa带入公式（5-3）中有，Amin F/ = 41277.6/1000 = 41.28mm 而Amin =（266）6 +9=148 mm 41.28mm 故而满足要求5.4斜楔冲孔模的工作过程 图5-2 斜楔冲孔模1. 斜楔座 2.卸料螺钉 3.上模座 4.压块 5.垫块 6.滑块 7.圆柱销 8.弹簧 9.垫板 斜楔冲孔模的结构如图5-2所示，由于其结构比较特别，故在此特别解释一下其工作原理：为了操作方便，设计将冲孔的斜楔机构用卸料螺钉吊在上模座上，斜楔冲孔模的工作过程大致为： 当压力机滑块下行时，首先，斜楔座1与垫板9接触，而压力机继续下行时，滑块6在压块4的作用下沿着斜楔座1向前移动，进行冲孔。 当压力机滑块上行时，滑块6通过圆柱销7在弹簧8的作用下复位。上模座3通过卸料螺钉2将斜楔机构带向上行，不影响送件和取件。 5.5标准零件的选用1）选择上、下模座及模柄：采用GB2851.381后侧带导柱形式的模板 ，其上模板尺寸为： 400mm250mm50 mm ，下模板厚为： 400mm250mm 60mm 。选用压入式模柄，按GB2862.181选取A50mm95mm的模柄，并按GB119-76选用818的销将模柄定住，防止其转动。2）选择导柱、导套：按GB2861.181选40mm200mm的导柱，按GB2861.681选40mm125mm48mm的导套。3）定位零件的选用选用4个直径为6mm的销将零件定位于凹模上，并且在每个冲孔凸模上套上聚氨脂橡胶，在冲孔凸模进行冲孔时起到压料的作用。6 U形弯曲模设计6.1弯曲力的计算弯曲力是设计冲压工艺、选择压力机和设计模具的重要依据，通常采用经验公式来进行弯曲力的估算。6.1.1自由弯曲力的计算自由弯曲力可以按照公式（4-1）计算，分别将C = 0.7 ，K = 1.3 ，B = 61 mm , t = 1.5 mm ，r = 0.5 mm ， b = 1.3 = 1.3 360 Mpa带入公式（4-1）有 F = CKBb t/(r+t) =0.71.3611.51.51.3360/（0.5+1.5） =29226N=29.23KN6.1.2校正弯曲力的计算校正弯曲力可以按照公式（4-2）计算， 将A = 51.5mm51mm =2626.5mm 和p=90 Mpa带入公式（4-2）有， F校 = Ap = 2626.590 = 236385N =236.385KN6.2弯曲模工作部分的设计弯曲模工作部分的尺寸主要是指凸模、凹模的圆角半径和凹模的深度，以及凸、凹模之间的间隙及模具宽度尺寸等。6.2.1凸模圆角半径凸模圆角半径r p应等于弯曲件内侧的圆角半径，即 r p = r = 0.5 mm6.2.2凹模圆角半径凹模圆角半径r d 不宜过小，以免弯曲时擦伤毛坯表面，同时凹模两边的圆角半径应该一致，否则在弯曲时毛坯会发生偏移。凹模圆角半径大小可以根据材料厚度来选取，一般当t2mm时，取rd =（36）t，本设计中t=1.5mm ，故现取凹模圆角半径 r d = 4t = 6mm。6.2.3凸、凹模间隙对于U形件弯曲必须选择合理的凸、凹模间隙。间隙过大，则回弹也大，弯曲件形状和尺寸不易保证；间隙过小，会使零件边部壁厚减薄，降低模具寿命，而且弯曲力也大。生产中常按材料性能和厚度选取，一般对于钢板取C =（1.051.15）t ,则取凸、凹模间隙C=1.7mm6.2.4模具宽度尺寸由于弯曲件宽度尺寸标注在外侧，见图2-1，设计中应该以凹模为基准，先确定凹模尺寸。考虑到模具磨损和弯曲件的回弹，凹模宽度尺寸应为： = （B 0.75） （6-3） 凸模尺寸按凹模配制，保证单边间隙C，即 = 2C （6-4）其中 B弯曲件基本尺寸 （mm） 弯曲件制造公差 （mm） 凹模制造公差 （mm）将B=51.5mm , = 0.74mm（查表10-115 ）C=1.7mm带入公式（6-3）和（6-4）中有： = （B 0.75） = （51.5 0.750.74） = 50.95 = 2C = 47.55 6.3其它零件的选择及相关尺寸的确定1）选择上、下模座及模柄：采用GB2851.381后侧带导柱形式的模板，其LB为100 mm100mm，上模板厚30mm ，下模板厚40mm 。选用压入式模柄。2）选择导柱、导套：按GB2861.181选d = 20mm的导柱，导柱长度取L = 130mm ，按GB2861.681选d = 20mm的导套，导套长度取L = 70mm 。7压力机的选择在选择压力机时应该注意以下几点：（1） 压力机的工作台面尺寸应大于模具底座尺寸5070mm以上。（2） 所设计的冲模的闭合高度应小于压力机的最大装模高度。一般应该满足H Hmax- 5 mm ,如果模具闭合高度过小，可在压力机台面上