毕业设计（论文）-双孔垫片冲压模具设计与制造.doc

酒 泉 职 业 技 术 学 院 毕业设计（论 文） 级 专业题 目： 双孔垫片冲压模具设计与制造 毕业时间： 学生姓名： 指导教师： 班 级： 2010年 3月22日目 录摘要：4第一章综 述6第二章冲压模具设计10一冲压件工艺分析10（一）材料：11（二）零件结构：11（三）尺寸精度：11二工艺方案及模具结构类型12三排样设计12（一）少废料排样12（二）无废料排样12四冲压力与压力中心计算13（一）计算冲压力的目的是为了合理地选择冲压设备和设计模具。13（二）压力中心14五压力机的选择15（一）压力机的选择原则15（二）冲压设备规格的选择15（三）压力机的其它参数16六工作零件刃口尺寸计算16七工作零件结构尺寸18（一）落料凹模板尺寸：18（二）落料凹模板的固定方式：19（三）凸凹模尺寸计算：19（四）凸凹模内外刃口间壁厚校核：19（五）冲孔凹模洞口的类型20（六）凸凹模的固定方法和主要技术要求20（七）冲孔凸模尺寸计算：21（八）凸模的固定方式21（九）标准模架和导向零件22八有关模具设计计算:23（一）卸料弹簧选择：23（二）设计和选用卸料与出件零件24（三）选择上、下模板及模柄24（四）垫板的结构设计：25（五）闭合高度：25第三章 塑料模具设计27一.塑件工艺性分析：27（一）塑料28（二）塑件的尺寸精度分析29（三）塑件表面质量分析29（四）塑件收缩率29（五）塑件结构工艺性分析30二成型设备的选择与模塑工艺参数的编制30（一） 注射量的计算30（二）塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及锁模力的计算30（三） 塑料件注塑成型工艺参数32（四）仪表外壳注射成型工艺卡33三模具结构方案的确定34（一）分型面的选择34（二）型腔数量的确定及型腔的排列35（三）浇注系统的设计35（四）型芯和型腔结构的确定37（五）推件方式的选择38四成型零件工作尺寸的计算及其强度计算39（一）型芯径向尺寸计算：39（二）型腔径向尺寸计算：39（三）成型零件强度计算41五导向机构的设计42（一）导柱的设计要求42（二）导套的设计要求42六模板厚度的确定42七.确定排气方式43（一）利用配合间隙排气44（二）在分型面上开设排气槽44（三）利用排气塞排气44八固定板、垫板及垫块的确定44九注射机有关参数的校核45十排气系统的设计45参考文献：47致 谢48双孔垫片冲压模具设计与制造摘要：双孔垫片冲压模具设计与制造 ，通过对冲压件的分析以及消化，本套模具结构比较简单。通过对双孔垫片冲压模具设计，对该零件进行冲压工艺分析和有关工艺计算，确定合理的冲压工艺方案，设计冲压工序的三套模具，正确的选用标准模架，使用pro/e三维绘图软件绘制模具三维图，对冲压结构进行了工艺分析。明确了设计思路，确定了冲压成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细的计算和校核。如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠，保证了与其他部件的配合。根据三维图绘制模具二维装配图和零件图。通过对双孔垫片冲压模具设计，巩固和深化了所学知识，取得了比较满意的效果，达到了预期的设计意图。该套模具为成型塑料表箱盖外壳的模具，考虑到塑料件的体积大小以及精度等方面的要求，该模具采用一模一腔，分型面按照其设计原则，应在塑件的最大轮廓处，该模具工作原理比较简单，成型过程也很简单。分析表箱盖外壳结构与成型特点，选择注射的成型方法，模具采用推杆推出机构来推出机构成型塑件，并对塑件成型的浇注系统、布置方式、浇口位置等进行选择，为了提高生产效率和保证模具的平衡选择一模一腔的布置，根据有关资料和经验得到相对合理的解决方案。最终，综合以上所有因素完成本次塑料制件的成型工艺及模具设计。 关键词：分型面；一模一腔 ；冲压模具；模具设计.Abstract Double gasket design and manufacture of stamping dies, stamping parts of the analysis, and digestion, the set of relatively simple mold structure. Gasket with two holes through the stamping die design, stamping process of the parts analysis and calculation of the process, the stamping process to determine a reasonable program to design three sets of die stamping process, the correct choice of standard mold base, the use of pro / e three-dimensional graphics three-dimensional graph drawing software tool, the structure of the stamping process analysis. A clear idea of the design to determine the shape of the stamping process and the specific part of a detailed calculation and checking. The structure of such a design work to ensure that the use of a reliable tool to ensure the co-ordination with other parts. ; Based on mapping three-dimensional mold assembly drawings and parts of two-dimensional map. Gasket with two holes through the stamping die design, consolidate and deepen the knowledge, and achieved satisfactory results, to achieve the desired design intent.The mold for molding plastic table cover mold shell, taking into account the volu- me of plastic parts, such as size and accuracy requirements, the use of a mold of a mold cavity surface in accordance with its design principles, should be the largest in the plastic parts profile, the working principle of the relatively simple tooling, molding process is very simple. Cover plastic parts of the structure and molding characteristics, the choice of molding, mold core pulling a lateral agencies and institutions to launch putter Launch molding plastic parts, and plastic molding of the gating system, layout, pouring I choose locations, in order to increase production efficiency and ensure the balance of mold choose a mode of a cavity layout, in accordance with the relevant information and experiences are relatively reasonable solution. Ultimately, integrated all of the above factors in the completion of this process of molding plastic parts and mold design. Keywords: surface; a mode of a cavity; stamping die; die design.第一章 综 述冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。 冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。 械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。(1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。 冲压地、在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。冲压技术的现状及发展方向： 科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。其主要表现和发展方向如下。(1)冲压成形理论及冲压工艺方面 形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模拟金属的塑性成形过程，根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题，并通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制模具周期。 推广能提高生产率及产品质量、降低成本和扩大冲压工艺应用范围的各种压新工艺，也是冲压技术的发展方向之一。目前，国内外相继涌现出精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。其中，精密冲裁是提高冲裁件质量的有效方法，它扩大了冲压加工范围，目前精密冲裁加工零件的厚度可达25mm，精度可达IT1617级；用液体、橡胶、聚氨酯等作柔性凸模或凹模的软模成形工艺，能加工出用普通加工方法难以加工的材料和复杂形状的零件，在特定生产条件下具有明显的经济效果；采用爆炸等高能效成形方法对于加工各种尺寸在、形状复杂、批量小、强度高和精度要求较高的板料零件，具有很重要的实用意义；利用金属材料的超塑性进行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的冲压成形工序，这对于加工形状复杂和大型板料零件具有突出的优越性；无模多点成形工序是用高度可调的凸模群体代替传统模具进行板料曲面成形的一种先进技术，我国已自主设计制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备，解决了多点压机成形法，从而可随意改变变形路径与受力状态，提高了材料的成形极限，同时利用反复成形技术可消除材料内残余应力，实现无回弹成形。无模多点成形系统以CAD/CAM/CAE技术为主要手段，能快速经济地实现三维曲面的自动化成形。(2)冲压设备和冲压生产自动化方面 良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。为了满足大批量高速生产的需要，目前冲压设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展，加之机械乃至机器人的大量使用，使冲压生产效率得到大幅度提高，各式各样的冲压自动线和高速自动压力机纷纷投入使用。如在数控四边折弯机中送入板料毛坯后，在计算机程序控制下便可依次完成四边弯曲，从而大幅度提高精度和生产率；在高速自动压力机上冲压电机定转子冲片时，一分钟可冲几百片，并能自动叠成定、转子铁芯，生产效率比普通压力机提高几十倍，材料利用率高达97%；公称压力为250KN的高速压力机的滑块行程次数已达2000次/min以上。在多功能压力机方面，日本田公司生产的2000KN“冲压中心”采用CNC控制，只需5min时间就可完成自动换模、换料和调整工艺参数等工作；美国惠特尼公司生产的CNC金属板材加工中心，在相同的时间内，加工冲压件的数量为普通压力机的410倍，并能进行冲孔、分段冲裁、弯曲和拉深等多种作业。 近年来，为了适应市场的激烈竞争，对产品质量的要求越来越高，且其更新换代的周期大为缩短。冲压生产为适应这一新的要求，开发了多种适合不同批量生产的工艺、设备和模具。其中，无需设计专用模具、性能先进的转塔数控多工位压力机、激光切割和成形机、CNC万能折弯机等新设备已投入使用。特别是近几年来在国外已经发展起来、国内亦开始使用的冲压柔性制造单元（FMC）和冲压柔性制造系统（FMS）代表了冲压生产新的发展趋势。FMS系统以数控冲压设备为主体，包括板料、模具、冲压件分类存放系统、自动上料与下料系统，生产过程完全由计算机控制，车间实现24小时无人控制生产。同时，根据不同使用要求，可以完成各种冲压工序，甚至焊接、装配等工序，更换新产品方便迅速，冲压件精度也高。(3)冲压标准化及专业化生产方面 冲压的标准化及专业化生产，已得到模具行业和广泛重视。因为冲模属单件小批量生产，冲模零件既具的一定的复杂性和精密性，又具有一定的结构典型性。因此，只有实现了冲模的标准化，才能使冲模和冲模零件的生产实现专业化、商品化，从而降低模具的成本，提高模具的质量和缩短制造周期。目前，国外先进工业国家模具标准化生产程度已达70%-80%，模具厂只需设计制造工作零件，大部分模具零件均从标准件厂购买，使生产率大幅度提高。模具制造厂专业化程度越不定期越高，分工越来越细，如目前有模架厂、顶杆厂、热处理厂等，甚至某些模具厂仅专业化制造某类产品的冲裁模或弯曲模，这样更有利于制造水平的提高和制造周期的缩短。我国冲模标准化与专业化生产近年来也有较大发展，除反映在标准件专业化生产厂家有较多增加外，标准件品种也有扩展，精度亦有提高。但总体情况还满足不了模具工业发展的要求，主要体现在标准化程度还不高（一般在40%以下），标准件的品种和规格较少，大多数标准件厂家未形成规模化生产，标准件质量也还存在较多问题。另外，标准件生产的销售、供货、服务等都还有待于进一步提高。随着塑料工业的飞速发展和通用塑料与工程塑料在强度和精度方面的不断提高，塑料制品的应用范围不断地扩大，如家用电器、仪表仪器、建筑器材、汽车工业、日用五金等众多领域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。由于在工业产品中,一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属结构件,加上利用工程塑料特有的性质,可以一次成型非常复杂的形状,因此,近年来工业产品塑料化的趋势不断上升.注塑成型是塑料加工中最普遍采用的方法，该方法全部热塑料和部分热固性塑料，制得的塑料制品数量之大是其他成型方法望尘莫及的。由于注塑成型加工不仅产量多，而且运用于多种原料，能够成批，连续的生产，并且具有固定的尺寸，可以实现生产自动化，高速化，因此，具有得极高的经济效益。作为注塑成型的加工的主要工具之一的注塑模具，在质量、精度、制造周期以及注塑成型过程中的生产效率等方面的水平的高低，直接影响产品的质量、产量、成本及产品的更新换代，同时也决定着企业在市场竞争中的反应能力和速度。与其他行业相比模具制造业存在成本高，要求制造周期短、技术性强的特点，目前，随着科学技术的不断发展和计算机的应用，这些问题得到很大的改善。由于有了计算机辅助设计和计算机辅助加工，从根本上改变了模具生产的面貌，可靠地保证了模具所生产的精度与质量。预硬、易切削以及高光亮等，新型模具材料的应用，大大地方便了加工几热处理。另外，模具标准件和标准件为基础的特殊定制零件的普及，明显地缩短了模具制造周期。近年来，塑料成型加工机械和成型模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。从模具设计和制造技术角度来看，模具的发展趋势主要有以下几方面：（1）加深理论研究 在模具设计中，对工艺原理的研究越来越深入，模具设计 以由经验设计段逐渐向理论计算设计方面发展。（2）高效率、自动化 大量采用各种高效率、自动化的模具结构，如高效冷却以缩短成型周期；各种能可靠地自动脱出产品和流道凝料的脱模机构；热流道浇注系统注射模具等。高速自动化的塑料成型机械配合以先进的模具，对提高产品质量，提高生产效率，降低成本起了很大的作用。（3）大型、超小型及高精密 由于塑料应用的扩大，塑料制件以应用到建筑、机械、电子、仪器、仪表等各个工业领域，于是出现各种大型、精密和高手命的成型模具，为了满足这些要求，研制了各种高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工的、热处理变形小、导热性优异的制模材料。（4）革新模具制造工艺 为了更新产品花色和适应小批量产品的生产要求，除大力发展高强度、高耐磨性的材料外，同时又重视简易制模工艺的研究，这大大缩短了模具制造周期，降低了成本。 在模具制造工艺上，为缩短模具生产周期，减少钳工等手工操作的工作量，在模具加工工艺上作了许多改进，特别是异形型腔的加工，采用了各种仿型机床、光控机床、数控机床、坐标机床等。这不仅大大提高了机械加工的比重，而且提高了加工的精度。（5）标准化 开展模具标准化工作，使模板导柱等通用零件标准化、商品化，以适应大规模地成批地生产塑料成型模具。 本次设计中,我的设计课题为仪表外壳注塑模设计。我首先搜集了大量和资料，并进行了分析，吸取了国内外的有关资料，结合自己现有的专业知识进行这次模具设计。 由于我们对注塑模也是刚刚接触，缺乏经验，所设计的模具可能存在问题与不足，在此希望老师能予以指正。第二章 冲压模具设计一冲压件工艺分析材 料：A3生产批量：大批量材料厚度：2mm图1.双孔垫片零件图 图2.双孔垫片三维零件图（一）材料：该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。（二）零件结构：该零件结构简单，在转角处有四个半径为2mm的圆角，并在对称中心线上有两个直径为10mm的圆孔。孔与孔，孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为7mm（直径为10mm的孔与最边缘的之间的尺寸）。由此可以看出该零件具有良好的冲压性能。（三）尺寸精度：零件上所有未标公差的尺寸，属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。零件外形尺寸： 零件内形尺寸： 孔心距尺寸： 结论：适合冲裁二工艺方案及模具结构类型 该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案： 1.先落料，再冲孔，采用单工序模生产。 2.落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。 3.冲孔-落料连续冲压，采用级进模生产。 方案一： 模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。方案二：只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。方案三：需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，作不方便。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二方案为佳。工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为了便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料和定位钉定位方式。三排样设计 可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，无论采用一方案还是二方案都能满足要求。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，使模具寿命减少，并直接影响到工件的断面质量，所以采用少废料排样即一方案。查冲压模具设计与制造表2.5.2，确定搭边值：两工件间的搭边： a=2.2mm; 工件边缘搭边： b=2.5mm; 步距为： S=26.2mm;条料宽度： B=（D+2b）=65+22.5=70mm确定后排样图如下图3-1所示： 3-1冲压件排样图一个进距内的材料利用率为 =100% 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=65242251403mm2=100% =1403/7026.2=76.5%四冲压力与压力中心计算（一）计算冲压力的目的是为了合理地选择冲压设备和设计模具。计算冲压力：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。 用平刃口冲裁时，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,为方便计算，也可用下式计算冲裁力F（N）。 F=1.3Lt 式中材料的抗剪强度。（MPa）查手册得=450MPa （1）、落料力 F落=1.3Lt=1.31782.0450=208.26KN 其中按非退火A3钢板计算。 （2）、冲孔力 F冲=1.3 Lt=21.3210450=73.45KN其中：d为冲孔直径，2d为两个孔圆周长之和。 （3）、卸料力K卸=0.05（查表2.52得） F卸=K卸F落=0.05208.26=10.41KN（4）、推件力K推=0.055（查表2.52得） F推=n K推F2该模具凹模刃口形式，查冲压手册取h=6mm，则n=h/t=6/2=3个，但因为有两个孔所以n=6 F推= n K推F2 =60.05536.725=12.12kN该套模具采用弹性卸料，下出件的卸料装置。总冲压力：F= F落+ F冲+ F卸+ F推 =208.26+73.45+10.41+12.12 =304.24KN（二）压力中心图4-1零件图 如上图4-1所示，该工件属于中心对称图形，所以压力中心在它的几何中心上，无需计算。五压力机的选择（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，产品质量，模具寿命和生产成本等一系列重要问题。重压设备的选择主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所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，弯曲件或浅拉深件的常采用开式曲柄压力机。2、对于大中型对于大和精度要求高的冲压件，多采用闭式曲柄压力机。3、对于大型或较复杂的拉深件，常采用上传动的闭式双动拉深压力机。4、对于大批量生产或形状复杂，批量很大的中小形冲压件应优先选用自动高速压力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择专用的精冲压力机。（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的冲压力（包括卸料力，压料力等）变形功以及模具的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、公称压力压力机的公称压力是指压力机滑块离下止点前木一特定距离，既压力机的曲轴旋转侄离下止点前某一角度时滑快上所容需的最大工作压力。一般情况下，压力机的工称压力应大于或等于冲压工艺的1.3倍在开式压力机上进行精密冲裁件时压力机的工称压力应大于冲压工艺的2倍。2、滑快行程压力机的滑快行程是指滑快从上止点到下止点所经过的距离压力机的行程的小应能保证毛胚或半成品的放入及成型零件的取出。3、闭合高度压力机的闭合高度是指滑快在下止点时，滑快底平面到工作台面之间的高度模具的闭合高度必须适合于压力机闭合高度范围的要求。他门之间的关系为。（三）压力机的其它参数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50-70。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尺寸必须小于压力机工作台孔的尺寸。3、压力机模柄孔尺寸模柄直径必须和压力机滑快内模柄安装用孔的直径相一致，模柄的高度应小于模柄安装用孔的深度。总上所述选择压力机为JG23-40。JG23-40参数如图4-2公称压力400KN滑快行程100mm行程次数80次/min最大闭合高度300mm最大装模高度220mm闭合高度调解量80mm立柱间距离300mm工作台尺寸前后150mm左右300mm垫板尺寸厚度80mm模柄孔尺寸直径50mm孔径20mm深度70mm电动机功率4KW六工作零件刃口尺寸计算 落料部分以落料凹模为基准计算 ,落料凸模按间隙值配制；冲孔部分以冲孔凸模为基准计算,冲孔凹模按间隙值配制。既以落料凹模、冲孔凸模为基准，凸凹模按间隙值配制。刃口尺寸计算如下：由于工件图未注公差尺寸，均属于未注公差尺寸。在计算凸模与凹模尺寸时，冲压件未注公差尺寸的极限偏差数值通常按GB180079IT14级。根据工件图可将基本尺寸分为如下几类：落料凹模尺寸计算： 冲裁间隙：(查冲压工艺与模具设计表2-5得) 磨损系数:制件精度为IT14,故x=0.5计算公式：凸模制造工差计算结果：相应凸模尺寸按凹模尺寸配做，保证双面间隙在0.2460.36之间。同上: 相应凸模尺寸按凹模尺寸配做，保证双面间隙在0.2460.36之间。圆角半径冲裁间隙：(查冲压工艺与模具设计表2-5得) 磨损系数:制件精度为IT14,故x=0.5计算公式：凸模制造工差计算结果：相应凸模尺寸按凹模尺寸配做，保证双面间隙在0.1230.18之间。冲孔凸模尺寸计算：冲裁间隙：(查冲压工艺与模具设计表2-5得) 磨损系数:制件精度为IT14,故x=0.5计算公式：凹模制造工差计算结果：相应凹模尺寸按凸模刃口尺寸配做，保证双面间隙在0.2460.36之间。孔心距的计算：冲裁间隙：(查冲压工艺与模具设计表2-5得) 磨损系数:制件精度为IT14,故x=0.5计算公式：制造公差为：1/8=1/80.62=0.078mm七工作零件结构尺寸（一）落料凹模板尺寸：凹模厚度：H=kb（其计算结果大于或等于15mm）其中b冲压件最大外形尺寸；K系数，考虑板材厚度的应响,其值可查表8-1； H=0.2865=18.2mm凹模壁厚：c=（1.52）H （其计算结果大于或等于3040mm） 实际取c=30mm凹模板边长：查标准GB/T67431-94：凹模板宽B125mm故确定凹模板外形为：12512518（mm）。将凹模板做成薄型形式并加空心垫板后实取为：12512514（mm）落料凹模板零件图如图7-1 图7-1落料凹模零件图（二）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、规格及它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（三）凸凹模尺寸计算：凸凹模长度计算：16102450mm其中：凸凹模固定板厚度 弹性卸料板厚度增加长度（包括凸模进入凹模深度，弹性元件安装高度等） （四）凸凹模内外刃口间壁厚校核：根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为7mm，根据强度要求查冲压模具设计与制造表2.9.6可知，该壁厚为4.9mm即可，故该凸凹模侧壁强度足够。凸凹模的零件图如下所示：（五）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 易于积存工件或废料，增大了凹模的胀力、推件力和孔壁的磨损； 磨损后每次的修磨量大，模具的总寿命较低。此外，凹模磨损后孔口可能成倒锥，使冲成的工件或废料反跳到凹模表面上，造成操作困难。直壁形孔口 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 易于积存工件或废料，孔壁所受的胀力、摩擦力小，所以冲孔凹模的磨损及每次的饿刃磨量小。但刃口强度较低，且刃口的尺寸在修磨后略有增大。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加件；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（3538）HRC，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。 图7-3洞口而根据上述分析本模具采用 a 为合理。（六）凸凹模的固定方法和主要技术要求 凸凹模一般采用螺钉和销钉固定。螺钉和销钉的数量、规格及它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 Ra0.80.4m。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着组合式直接连接。（七）冲孔凸模尺寸计算：凸模长度计算：其中：凸模固定板厚空心垫板厚凹模板厚凸模强度校核：该凸模不属于细长杆，强度足够。凸模的零件图如下所示： 图7-4冲孔凸模零件图（八）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接固定。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，以便于修理与更换。而本设计在固定中采用了如图所示：凸模与凸模固定板压配，并借助与螺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制动）（九）标准模架和导向零件GBT285117(90)GBT28521(90)列出了各种不同结构和不同导向形式的标准模架，是由国家技术监督局批准并发布实施的标准，常用的导柱导套式模架，是由上、下模座和导向零件组成。模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并承受冲压过程的全部载荷。模具上模座和下模座分别与冲压设备的滑块和工作台固定。上、下模间的精确位置，由导柱、导套的导向来实现。 按导柱在模架上的固定位置不同，导柱模架的基本型式有如图 所示的四种。 (a) (b) (d) (c)图7-5模架图a)为后侧导柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比较方便。因导柱安装在后侧，工作时，偏心距会造成导柱导套单边磨损，并且不能使用浮动模柄结构 。图b)为中间导柱模架。导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确。但只能一个方向送料。图c)为对角导柱模架。由于导柱安装在模具中心对称的对角线上，所以上模座在导柱上滑动平稳。常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模、复合模 (X轴为横向，Y轴为纵向) 图 d)为四导柱模架，具有滑动平稳、导向准确可靠、刚性好等优点。常用于冲压尺寸较大或精度要求较高的冲压零件，以及大量生产用的自动冲压模架。根据以上特点选用a较为适合.模架选用的规格，根据凹模周界尺寸从标准手册中选取。经估算：L=125mm, B=125mm 闭合高度H=160300mm取H=140mm从 冲模设计资料查表得:模架规格是：125mm125mm160mm 导柱：22mm. 导套35mm八有关模具设计计算:（一）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;考虑凸模的修模量;弹簧的预压缩量为；故弹簧总压缩量为：考虑卸料的可靠性，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d=2mm，弹簧中径;工作极限负荷;自由高度;工作极限负荷下变形量该弹簧在预压量时，卸压力达2.6KN,即故=（8.3+8.5=16.817.7mm）能满足要求。弹簧装配高度：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125mm125mm,厚度为10mm。（二）设计和选用卸料与出件零件卸料以固定板卸料,出件是以凸模往下冲即可,因此不用设计出件零件.固定卸料板的平面外形尺寸一般与凹模板相同,其厚度可取凹模厚度的0.81倍,所以卸料板的,卸料板在此仅起卸料作用,凸模与卸料板间的双边间隙一般取0.20.5mm,这里取0.5mm,根据表8-3,材料为45.由以上根据凸模和凹模可设计出卸料板如图8-1. 图8-1卸料板零件图（三）选择上、下模板及模柄采用GB2855.6-81后侧带导柱形式模板。根据最大轮廓尺寸95mm95mm选相近规格标准模板LB为125mm125mm，上模座板厚为30mm.下模座板厚为35mm。 模柄:由压力机的型号JG23-40.可查得模柄孔的直径为52mm,深度为65mm,由装配要求,模柄与模柄孔配合为H7/m6并加销钉防转,模柄长度比模柄孔深度小510mm,由于采用固定卸料，上模座回程时受力较大，因此选用压入式模柄较合理，所以根据GB2862.1-81得图5-15 模柄零件图（四）垫板的结构设计：考虑推件装置在上模内挖窝，采用垫板加固，上垫板厚度取8mm,下垫板厚取6mm。结构图如下： 8-2 垫板零件图（五）闭合高度：模具闭合高度应为上模座板、下模座板、上下垫板、凸凹模固定板、凹模板、凸模固定板、卸料板等厚度的总和。即H=(35+30+10+8+6+14+12+14+14)-0.5=159.5mm-0.5mm是考虑凸模进入凹模的深度。根据生产现场调整，可稍有增减，以制件完全分离为准。所选压力机闭合高度=300mm,Hmin=300-160=140mm满足-5mmH+10mm该模具的装配图如下： 8-3装配图第三章 塑料模具设计一.塑件工艺性分析：材 料：ABS生产批量：大批量图1.仪表外壳零件图图2.仪表外壳三维零件图（一）塑料结构特定：线性结构非结晶性；使用温度：小于700C；化学稳定性：较好，比较稳定；性能特点：机械强度较好，有一定的耐磨性。但耐热性较差，吸水性较强；成型特点：成型性能好，成型前原料药干燥，易产生熔接痕，浇口处外观不好。塑件原材料分析塑料品种：ABS热塑性（二）塑件的尺寸精度分析此塑料件上有三个尺寸有精度要求，分别是：、均为MT2级塑料件精度，属于中等偏高的精度等级，在模具设计和制造过程中要严格保证这三个尺寸精度的要求。其余尺寸均无特殊要求，为自由尺寸，可按MT5级塑料件精度查取公差值。（三）塑件表面质量分析该塑件是某仪表外壳，要求外表美观、无斑点、无熔接痕，表面粗糙度可取Ra1.6，而塑件内部没有较高的粗糙度要求。（四）塑件收缩率塑料经过成型后所获得的制品从热模具中拿出来后，因为冷却及其他原因而引起尺寸减少或者体积收缩的现象即塑料的收缩性。收缩性是每一种塑料的固有特性之一，它因塑料种类以及模具条件的不同而不同。为了得到符合图纸要求的塑件产品，在设计模具时，对于收缩性总是可以补偿的，但现在的资料还不足以使模具设计者准确精确的估计塑料各个部位的收缩程度。对于收缩率本身的复杂程度及造成收缩的诸多原因间的