毕业设计（论文）-托架冲压工艺分析及其模具设计.doc

全套图纸加扣 3012250582编号： 毕业设计说明书题 目： 托架冲压工艺分析 及其模具设计 学 院： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学 号： 指导教师： 职 称： 题目类型： 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发2016年 6 月 3 日摘 要本文根据托架零件的结构，分析该托架的工艺性，最终确定采取在一次冲程中可以完成弯曲、冲孔、落料三道工序的复合模。本模具采用倒装式复合模，冲孔的废料通过凸凹模的孔往下漏掉，操作方便，有利于提高生产效率，达到了安全生产的要求。模具的刃口尺寸和零件排样的利用率都是按照模具设计标准手册进行设计与计算的，本次设计条料排样采用少废料排样，能减轻冲床的负载，提高材料利用率。模具采用了弹性卸料装置和弹性的顶杆元件，这样可以有效的减少对零件的冲击。模具的定位装置采用圆柱销和固定挡料销装置，不仅简单方便，还能达到尺寸精度的要求。由于冲孔凸模并没有在模具的中心位置，所以选择直接打料。同时，模具选择压入式模柄，其尺寸按照所计算的压力机公称力的值进行选择。其余的模座、导柱和导套等零部件都是根据凹模的边界尺寸选择标准的部件。关键词：托架；倒装复合模；弯曲；冲孔；落料Abstract According to the structure of the bracket parts, the carrier analysis process, and ultimately determined to take in one stroke can be completed bending, punching, blanking three composite molding processes. The mold use flip compound die, punching waste through punch holes down miss, easy to operate, it will help improve production efficiency, meet the requirements of Safety Production. Mold parts nesting and cutting edge dimension of utilization are in accordance with design standards manual mold design and calculation . this design strip layout use the nesting less waste, can reduce the punch load, improve material utilization. Mold using elastic discharge means and the elastic element ram, which can effectively reduce the impact on parts. Mold positioning means use cylindrical pin and fix gauge pin means not only easy, but also to achieve dimensional accuracy requirements. Punching punch and not in the center of the mold, so we chose a direct hit material. At the same time, selecting handle the type mould pressure mold, the size of the press in accordance with the calculated value of the nominal power to choose. The rest of the mold base, guide posts and bushings and other components are the selection criteria for members of the die according to the size of the border.Keywords: bracket; flip compound die; bending; punching; blanking目 录1 绪论11.1 我国模具行业发展现状11.2 冲压行业的压力与突破21.3 冲压工艺及其种类22 零件工艺分析32.1 零件介绍32.2 材料分析42.3 工件结构形状分析42.4 工件尺寸精度分析42.5 工件表面质量分析42.6 生产批量分析43 冲压工艺方案的确定53.1 冲压方案53.2 方案特点分析53.3 模具形式的确定64 标准模具部件的选择74.1 定位零件的选择74.2 卸料装置的选择74.3 推件和顶件装置的选择74.4 模架导向方式的选择85 冲裁件的排样设计计算95.1 排样设计95.1.1材料利用率95.1.2排样方式95.2 冲裁搭边、条料宽度和条料步距的确定105.2.1搭边值的确定105.2.2条料宽度的计算115.2.3条料步距的计算116 冲裁各工艺力的计算及初选压力机126.1 落料力、冲孔力及弯曲力的计算126.2 卸料力和推料力的计算136.3 计算总工艺力146.4 压力机的选择146.5 模具压力中心的确定157 冲裁模间隙值及刃口尺寸的计算167.1 冲裁模间隙的分析167.2 冲裁模间隙值的确定167.3 冲裁模刃口尺寸的计算177.3.1刃口尺寸的影响177.3.2刃口尺寸的计算方法177.3.3凸模和凹模刃口尺寸的计算187.3.4凸凹模弯曲刃口尺寸计算208 主要模具部件的设计218.1 凹模边界尺寸的确定218.2 卸料板的选择238.3 定位零件的设计248.4 弹性部件的选择258.5 弯曲凸模的结构设计268.6 冲孔凸模的设计268.7 凸凹模的设计278.8 模架以及其它部件的确定288.8.1导柱导套的选择288.8.2模座的选取289 校核模具的闭合高度和压力机的有关参数的选取299.1 校核模具的闭合高度299.2 压力机的最终选择2910 模具的总装配以及各零部件的最终尺寸3010.1.复合模具的定位和紧固零件的最终尺寸3010.2.复合模具各部件的最终尺寸30 10.3 绘制模具的装配图3111 结论32谢 辞33参考文献34附 录一 冲孔凸模工艺卡片35附 录二 落料凹模工艺卡片36附 录三 凸凹模工艺卡片37全套图纸加扣 30122505821 绪论1.1 我国模具行业发展现状现在我国的冲压模具行业发展缓慢，停滞不前，在这竞争异常激烈的行业社会中，各个冲压模具企业所面临的压力可想而知，要是自己还不进行努力突破，有很大的概率在不久的将来会被市场淘汰。目前我国的模具冲压行业发展不前，主要有以下六个原因：第一是机械化、自动化程度不高，不能满足现在冲压模具行业的发展要求，相对与西方发达国家效率比较低下；第二是生产力比较分散，集中程度低，很少大规模生产；第三是坯料的需求量较大，自己不能够满足，并且坯料品种比较少，规格也不齐全；第四是将科研成果转化为实际应用的时间比较长，影响经济效益，影响市场占有量；第五是不能独立自主的制造和生产大型大规模、高精度的模具，主要还是依赖进口，缺泛核心技术；第六是缺少高技术的专业人才。中国模具行业的落后，在全世界是总所周知的，现在的中国的制造模具的水平还是非常的低下，很多模具公司都是只能制造出简单的产品，然而对于那些大型的高难度的零件，国内没几个公司是可以制造的，所以，国内在模具这一行业所创造出来的经济利润都是少之又少，几乎所有高难度的模具核心都是掌握在欧美等几个少数的发达国家手中。如何发展模具这一个行业理所当然的成为了发展国家经济的一个重大的阻碍。如果我们能够突破这一阻碍，我们国家的经济定会随着模具行业的发展而变得更加快速的发展。然而，想象归想象，现实中任何的成功任何的发展都是要经过努力付出来完成的，既然上面我们已经知道了我们国家的模具行业的一些现状与不足，为了发展我国的模具行业，我们必须要向对应的采取一些措施和方法，以激励我国冲压行业的发展。具体措施如下：第一是加大对科研的投入，加速技术的改造;第二是必须走汇集程度高和专业化程度高的路线；第三是提高坯料制造技术，选择的材料尽量与模具行业发展相协调一致；第四是坚持走生产、教育、科研统一发展的路线，促进模具行业长久快速发展；第五是提高模具行业的模拟程度，并且做好冲压知识的框架；第六是不断进行专业人才的培养，增加专业人才的数量。以上六点措施都是针对目前模具行业所存在的问题来提出的，我相信如果我们能够做到这以上的六点，我国的模具行业定会飞快的发展，我们一定会摆脱现在这个样子，甚至在不久的将来我们还可能在模具方面超越欧美等发达国家，迈进世界先进水平行列。 现在模具行业的不景气，我们不要灰心，只要实事求是，脚踏实地，认真分析所面临的问题，认真地解决每一个问题，大家定会突破低迷，并且能创造出属于我们自己的的核心技术。到那个时候，我们就再也不用依赖欧美的核心技术了，不仅省钱又省力，那绝对是是我们模具行业甚至是整个制造业的一大成就。所以，只要我们坚持努力，不断进取，我们国家的模具行业一定会腾飞。1.2 冲压行业的压力与突破任何事物的发展和突破都是要经过自身的不断努力，不断反思，不断修改才能做到的，冲压行业也不例外。在这个任何事物高速发展的社会，冲压行业要取得突破，要向前发展，那必须要这个行业的工作者不断的努力，不畏艰辛，善于钻研，创造出有发展前景的技术。现在我国的冲压模具行业发展缓慢，停滞不前，在这竞争异常激烈的行业社会中，各个冲压模具企业所面临的压力可想而知，如果自己还不进行努力突破，有很大概率在不久的将来会被市场淘汰。现在我国的模具冲压行业成长不前，主要有以下六个原因：第一是机械化、自动化程度不高，不能满足现在冲压模具行业的发展要求，相对与西方发达国家效率比较低下；第二是生产力比较分散，集中程度低，很少大规模生产；第三是坯料的需求量较大，自己不能够满足，并且坯料品种比较少，规格也不齐全；第四是将科研成果转化为实际应用的时间比较长，影响经济效益，影响市场占有量；第五是不能独立自主的制造和生产大型大规模、高精度的模具，主要还是依赖进口，缺泛核心技术；第六是缺少高技术的专业人才。有了上述的阻力与障碍，冲压模具行业的发展前行就显得履步为坚，但为了行业的发展，为了中国经济的腾飞，我们必须要把这些障碍通通干掉。所以，我们必须要采取相应的措施，寻求突破点，促进模具冲压行业的发展。要发展模具行业，可以选择从以下几个方面进行突破：第一是加大对科研的投入，加速技术的改造;第二是必须走集中程度高和专业化程度高的路线；第三是提高坯料制造技术，选择的材料尽量与模具行业发展相协调一致；第四是坚持走生产、教育、科研统一发展的路线，促进模具行业长久快速发展；第五是提高模具行业的信息化程度，并且做好模具知识的标准化；第六是不断进行专业人才的培养，增加专业人才的数量。要突破模具行业的贫颈和障碍，是一项艰巨的任务。但是为了我国综合国力的提升，经济的非常还发展，促进模具行业的发展已经迫在眉急。只要我们脚踏实地，不断钻研和发现，我们一定会有所成就，并且迈进国际先进水平行列。1.3 冲压工艺及其种类冲压工艺的方法的选择，可以很大程度上增加零件的加工精度，而且对加工效率的提高有很大的帮助，还可以给企业省掉很多钱。所以，我们每个人在平时的模具设计中一定要认真地对待冲压工艺的选择这一项工作。冲压在平时的冷冲压模具设计中是一种非常重要的加工方法，冲压这种方法在平时的加工中有非常多的优势和特点，所以很多的模具制造公司都选用这种方法，同时，这种方法也给很多公司带来了丰厚的经济效益。冲压从工艺的各种特点可以分为四大种类，这四大种类分别是冲裁、弯曲、拉伸、成型这四种。这四大种类中的每一种类都是一大工序，基本上通过这四大工序，可以进行冷冲模冲压的所有加工工作。在平时冲压加工的每一个零件过程中，这些工序的正确选择，工序前后顺序的正确选择，对整个零件的加工精度和加工效率非常重要。如果这些工序不能正确选择，或者工序的顺序选择不正确，将直接影响到冲压零件的质量。所以，在我们平时进行冷冲压模具设计时，一定要正确选择冲压工艺的工序以及它们的顺序。2 零件工艺分析2.1 零件介绍工件名称：托架生产批量：中批量生产材料：Q235材料厚度：1mm零件图如下：图2-1 零件图2.2 材料分析表2-1 碳素结构工具钢得化学成分、性能及用途牌号等级化学成分s/Mpa5/b/Mpa用途举例钢材厚度或直径16mmWc/不小于Q235a0.140.2223526375460用来制造拉杆螺栓螺母轴销子螺纹钢角钢槽钢钢板等B0.120.20C0.18D0.17表2-2 部分常用冲压材料的力学性能材料名称牌号材料状态抗剪强度（Mpa）普通碳素结构钢Q195未退火260320Q235310380Q275400500由上表得Q235是碳素结构钢，塑性挺不错的、焊接性和可煅性也挺好的，但是强度不太高，工程结构和受力较小的机器零件都是用它来制造。2.3 工件结构形状分析零件弯曲形状图形对称，所以整个零件的受力情况都是比较平衡的，一般都没有什么擦滑，该零件是通过弯曲、落料、冲孔三道基本工序来生产完成的。该工件构造性状简单，但内外形有尖角，要让模具寿命更长，所以将全部的直角尖角都用R1工艺圆角。2.4 工件尺寸精度分析通常，工件的经济公差等级不可以高于IT11级，然而，在某些特殊的情况下，拉伸零件断开的表面尺寸精度应该小于IT13级，不能高于IT11级。按照零件尺寸和加工要求，查找标准公差表，得到零件图上相对应各尺寸的公差值。做好以上的前期各项准备工作，然后将查表所得的数据公差与零件图上所标注尺寸公差相比较，确认所选择的公差值合理，以此确保加工出来的零件符合要求。2.5 工件表面质量分析表面质量分析由外表的微观几何形状分析和外表的机械物理机能分析两部分组成。表面质量对零件参数和使用质量都有很大的影响。但是这次零件的设计对断面的质量没有什么特别的要求。所以，只要模具设计合理，可以达到规定精度，那么这次设计零件的断面质量就可以保证了。2.6 生产批量分析在平时模具生产中，生产的模具数量往往有几个种类，他们分别是大、小、中批。现在我这次设计要求的是中批生产，零件结构也比较简单。因此，适合用冲裁模具制作。3 冲压工艺方案的确定3.1 冲压方案 冲压工艺是否合理选择，对我们所做的整个模具的性能有非常重要的作用。表3-1 单工序冲裁、级进冲裁和冷冲冲裁性能比较项目单工序模复合冷冲模级进模生产批量小批量中批量和大批量中批量和大批量冲压精度较低较高较高冲压生产率低，压力机一次行程内只能完成一个工序较高，压力机一次行程内可完成二个以上工序高，压力机在一次行程内能完成多个工序实现操作机械化自动化的可能性较易，尤其适合于多工位压力机上实现自动化制件和废料排除较复杂，只能在单机上实现部分机械操作容易，尤其适应于单机上实现自动化生产通用性通用性好，适合于中小批量生产及大型零件的大量生产通用性较差，仅适合中小零件的中、大批量生产通用性较差，仅适合于中小型零件的大批量生产冲模制造的复杂性和价格结构简单，制造周期短，价格低冲裁较复杂零件时，比级进模低，适合冲裁较简单零件冲裁较简单零件时低于冷冲模，适合冲裁较复杂零件 经分析，工件尺寸精度要求不高，形状简单且不大，而且工件中批量生产，材料厚度为1mm比较薄。从零件的结构形状可知，零件所需的冲压基本工序为落料、冲孔、弯曲。根据零件特点和工艺要求，可能的冲压工艺方案有：方案一：先落料，然后冲孔，最后弯曲。采用单工序模生产。方案二：弯曲-冲孔-落料复合冲压。采用复合模生产。方案三：弯曲-落料-冲孔级进冲压。采用级进模生产。3.2 方案特点分析方案一单工序冲裁模指在压力机一次行程内只完成一个冲压工序的冲裁模。该模具结构简单，但需要三道工序三副单工序模具，成本高而生产效率较低，难以达到中批量生产的要求。方案二复合模通常是模压下来一次往往可以完成很多个工序的模具。这个复合模往往只需要设计一个模具，就可以完成制造一个零件的工作，还有它制造零件的精度和效率还是相当高的。复合模通常进行中小零件的中、大批量生产，适合冲裁较简单零件。因为零件构造比较简单，为提高生产效率，应采取复合模冲裁。方案三级进模（又称为连续模、跳步模）：是指压力机在一次行程中，依次在模具几个不同的位置上同时完成多道冲压工序的模具。它也只需要在一副模具内就可以完成多道不同的工序，可包括落料、弯曲、拉深等，具有比较好的生产效率。它的制件和废料均可以实现自然漏料，所以操作安全、方便，易于实现自动化。级进模比较适合冲裁复杂的零件，冲裁简单的零件效率比复合模低，然而本次设计的零件比较简单。还有级进模难以担保制件内、外相对位置的正确性以至于零件精度也不高。所以，在本次设计中，复合模冲裁比级进模冲裁更合适。通过对上述三种方案的的分析比较，我要制造的这个零件的精度还是没有要求很高的，这个零件的整个结构还是有点简单地，用于中批量生产，决定实行工序集中的工艺。所以该制件的冲压生产采用方案二复合模冲裁最合适。3.3 模具形式的确定复合模有正装和倒装两种设计形式。正装复合模的特点有对于工件能达到平整要求，它所产生的各种废料往往都不会在凸凹模孔内产生停留，它所产生的废料通常都会用打棒打出，有了这个操作就可以把孔内的废料胀力排除掉，这样子对凸凹模的最小的壁厚的减少就非常有好处，装凹模的面积较大，有利于冲压复杂工件时采用拼块结构。但是，操作不方便，不安全，孔的废料由打棒打出。倒装复合模的平整要求有点不太容易能够达到。但是，他的整个模具的操作相对于其它模具形式还是非常方便的，这个倒装复合模，在他的上面能够按装自动的拨料装置，这样一来它的安全还有它的效率都能跟进上来了，通常冲孔所产生的废料都是通过凸凹模的孔来去除掉的。平时在模具进工作的时候废料一般都会在凸凹模的孔内堆积起来，如果是这样子的话凸凹模的壁厚就必须要有一点大用来增加它的强度。根据这次设计模具的特点，为操作方便、安全，使冲孔废料不出现在模具工作区域。所以，本次设计采取倒装复合模，以使冲孔的废料通过凸凹模的孔往下漏掉。4 标准模具部件的选择模具主要由五大部分组成，这五部分是导向部件、定位零件、固定零件、卸料装置和顶杆装置。在设计和选择模具零部件的时候，参考国家模具设计标准，本次设计模具的零部件大部分都是标准件，通过对这些标准零部件的采取，不仅简单了模具的设计过程，而且节约了设计模具的时辰。4.1 定位零件的选择在模具设计中定位装置的作用主要有：第一是在进料时，能保证坯料有正确的位置；第二是在条料送进的时候，占有合理的位置。定位零件一般使用挡料销，挡料销有固定挡料销和弹性挡料销两种形式。然而固定挡料销主要适用于半成品进行再次冲压或者单件坯料的定位。弹性挡料销主要适用于凹模壁厚比较薄以及拉伸模具的坯料定位。在这次设计的模具中，毛坯排样时采用单排形式，还有为了简化模具设计过程。所以，最终决定采取固定挡料销。4.2 卸料装置的选择卸料装置主要是用来将零件或者没用的坯料卸下来，以此来保证冲裁工作继续进行。刚性卸料装置和弹性卸料装置是卸料装置的两种形式。刚性卸料通常它的结构还是比较不复杂的，往往都会选择用固定卸料板的结构。一般冲裁有点硬又不太薄还有精度有要求有点低的工件时就通常会采用这种卸料方式。弹性卸料的作用有卸料作用，同时还有压料的作用，通常用在冲料厚小于2mm的板料，因为有压料作用，冲裁件平整度还算挺高的。由于零件厚度为1mm,在2mm以下，有点薄，卸料力也挺小的，所以采用弹性卸料装置。这次设计的模具是采取复合模，根据模具结构采取橡胶直接卸料，它是属于弹性卸料的。4.3 推件和顶件装置的选择推件和顶件装置的作用主要是将废料或者是零件顶出来，以保证模具继续进行工作。推件有弹性形式和刚性形式。弹性推件装置推出件时平稳性好，没有撞击。这种推件装置主要用于冲裁要求精度较高的或者零件厚度较小的大型零件。刚性推杆装置一般在企业中运用较多，它使用时会产生比较大的推力，工作也会比较可靠。因此，刚性推杆装置在复合模具中经常用到。这次设计的模具是复合模具，并且又要求推件比较可靠，综合这些特点，最终决定采用刚性推件装置设计。4.4 模架导向方式的选择模架导向方式有如下几个方式选择：方式一：采用对角导柱模架。由于导柱装在模具压力中心的对角线上，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。方式二：采用后侧导柱模架。由于前面和左右不受限制，送料和操作比较方便，因为导柱安装在后侧，常用于横向送料的复合模。方式三：采用四导柱模架。具有导向平稳、导向准确可靠、刚性好等优点。常用于冲压件尺寸较大或精度要求较高的冲压件，以及大量生产用的自动冲压模架。方式四：采用中间导柱模架。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。按照上面方案的对照，综合考虑各方面的很多因素等等，最终决定采用后侧滑动导柱的导向方式。5 冲裁件的排样设计计算5.1 排样设计5.1.1材料利用率材料利用率是指冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比，它是衡量合理利用材料的经济性指标。在冲压零件的成本中，材料费用约占总成本的60%以上，因此材料的经济利用具有非常重要的意义，特别是对贵重的有色金属。排样是否合理，经济性是否良好，均可用材料利用率来衡量。材料利用率一般是用一个零件的实际面积与所用矩形板料面积的百分比表示： （5-1）式中： -材料利用率（%）； F0-所用矩形板料面积（mm2）； F-零件的实际面积（mm2）； B-板料宽度（mm）； a-送料进距（mm）；通过观察上面的公式我们可以发现，废料的面积跟利用率有很大的影响，它们刚好成反比。废料通常有两种形式，他们分别是工艺废料还有结构废料，它们之间大有区别，搭边是属于工艺废料的，还有余料也是属于工艺废料的。棑样形式还有冲压方式往往都影响着这两种废料的面积大小，并且它们的面积是可以改变的。工件的原来形状特点直接决定结构废料的面积大小，这个通常是改变不了的一。因此棑样方式选择合适了，就能够最大的缩小各种废料的面积，然后尽量的提高材料利用率。5.1.2排样方式对于同一个零件，采用有差异地排样方式，条料地利用率也会跟着不相同。回顾以往的所有材料地使用状况，通常把排样方式分为三种，他们分别是有废料排样，少废料排样，还有无废料排样。方式一：有废料棑样法。根据零件的边界冲裁，前后左右的搭边都变成了废料。因留有搭边，凸模的刃口尺寸来确保零件地各个尺寸，所以材料利用率相对于其它两种方法就低很多了。方式二：少废料棑样法。沿冲裁件的不完全地轮廓切断或冲裁，剩下工件局部有余料，所以它的材料利用率还是比较高的，冲模结构也是相对简单的。方式三：无废料棑样法。无废料棑样法是没有搭边地，冲压件周边无任何余料，工件直接由割断条料得到。平时我们采取少废料或者无废料排样方式进行冲裁地话，条料的材料地利用率通常相对都会比较高，对一次冲程冲几个制件的是非常有效益的，并且对简化模具结构有非常大的用处，还能使冲裁力能够大大的降低。按照设计模具冲裁件地样子、厚度、质材、使用时间长短以及本模具特殊结构等方面的综合考虑，所以排样方法采用方式二少废料棑样法。根据零件在条料上的布置形式，排样又可以分为直排、斜排、对排、混合排、多排等多种形式。根据零件的形状、结构等特点，最终决定采用直排布置。5.2 冲裁搭边、条料宽度和条料步距的确定5.2.1搭边值的确定条料比冲裁件多出来的部分面积就是搭边。搭边有非常大的作用，它对所冲出来的零件有非常大的的好处，它让进行冲裁的时候进料非常方便，它可以让条料承受力加强，还能让零件的质量达到要求，它最大的作用就是补偿定位误差。当然它的选择也一定要合理，否则会给零件的质量带来严重的后果。搭边不能过大也不能过小，总之，我们一定要选择出一个合理的搭边值。搭边值一般由以往总结出来的数据确定，下面的值都是平时总结出来的，本次设计地搭边值就选用经验数据。 表5-1 搭边a和a1数值材料厚度圆件及r2t的工件矩形工件边长L50mm或r2t的工件工件间a1沿边a工件间a1沿边a工件间a1沿边a0.10.50.50.252.56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03铝、铝合金纯铜，黄铜0.0250.080.020.060.030.070.030.096.3 计算总工艺力因为这次冲裁采取弹性卸料装置和下出料料方法。 故总工艺力： F=Fp+FQ+ Ft + F冲孔 + Fz （6-4） 式中： Fp-冲裁力（N）； FQ-卸料力（N）； Ft-推料力（N）； F冲孔-冲孔力（N）； Fz-弯曲力（N）； 所以有： F=F1+FQ+ Ft+ F冲孔 + Fz =113476.2+5673.8+24964.8+34288.8+49686 =228089.6N6.4 压力机的选择压力机分为机械压力机和液压压力机，机械压力机分为摩擦压力机、曲柄压力机、高速冲床压力机，液压式压力机分为油压机、水压机，而在设计中通常选取曲柄压力机。在压力机的选用过程中必须满足以下的条件：条件一：在选取压力机时必需达到模具的使用条件以及要求。条件二：在达到使用要求和条件的前提下一般选取开式压力机。条件三：在选取压力机时，压力机的公称压力总要大于总压力。压力机的选用如表6-3所示：表6-3 开式压力机规格及参数型号J23-16J23-25J23-40J23-63公称压力/KN160250400630滑块行程/mm7075100100最大闭合高度/mm205260330315闭合高度调节/mm45556563滑块中心线至床身距离/mm160200250260滑块底面尺寸/mm前后180220220260左右200250250300工作台板厚度/mm60708090模柄孔尺寸/mm直径40404040深度60606070曲柄压力机分为开式曲柄压力机和闭式曲柄压力机两种，开式压力机身形状类似英文字母C，它地整体前端及旁边都是呈开，运行动作可以看见，但整体性能不太高，压力机在压力作用下容易损坏质量，通常压力机吨位不超过2000KN。闭式压力机两边都是封闭，运行动作不太顺畅，但整体的性能好，总体精度高。思量到经济效益、加工条件和运行顺畅等方面，所以选用开式曲柄压力机。按照上面算出的数据，查表6-3，压力机公称压力一般比算出地总冲压力大一些，上面我们已经算出了总压力，我们可以根据这个总压力选用公称压力为250KN，型号为J23-25的压力机。6.5 模具压力中心的确定模具压力中心是指工作时总压力的作用点位置。模具压力中心的确定是一项非常重要的工作，因为它涉及到了非常多的参数，他是否能够被正确确定，直接影响着整个模具的精度和使用长短，我们通常要让整个模具的压力中心和压力机滑块中心能够相重叠，这样子才是最精确的位置，这样才会大大地降低压力机与导轨之间的摩擦，才会更好的保护磨具的质量，然后使它的寿命更长。冲压模具的压力中心，可以按照以下原则来选取：一是如果零件整体对称，冲压模具的压力中心就是零件轮廓图形的画图中心。二是外形奇特地零件、冲压复合模、级进模的压力中心可以用解析法求出冲压模压力的中心。本次设计的工件是轴对称工件，所以这次模具设计的压力中心就是工件轮廓形状的几何中心。7 冲裁模间隙值及刃口尺寸的计算7.1 冲裁模间隙的分析冲裁间隙的大小对冲裁件的断面质量有着非常重要的影响，还有冲裁间隙还影响着模具寿命、卸料力、推件力、冲裁力和冲裁件工艺以及尺寸精度。在冲裁过程中，凸模与被冲的孔之间，凹模与落料件之间都有摩擦，间隙值越小，模具所作用的压应力越大，摩擦也越发严重，从而降低了模具的使用寿命。设计较大的间隙可使凸模侧面和材料间的摩擦减小。因为受到制造和装配精度的限制，虽然提高了模具的使用寿命，但是容易出现间隙不均匀的情况。所以，冲裁间隙是冲裁工艺和模具设计中非常重要的一个工艺参数。7.2 冲裁模间隙值的确定我们可以从上面的分析知道，凸、凹模间隙值是非常重要的，它直接决定着冲裁件的质量好还是坏、还有冲裁工艺是否好坏跟它也有很大关系，另外它对模具寿命的长短有着非常重大的影响，由此可见对于冲裁模凸凹模的间隙值是多么的重要。所以，在我们平时在设计模具的时候一定要认真分析，认真的确定合理选择正确的间隙值，根据这个间隙值来让冲裁件的断面质量还有尺寸精度的要求都能够达到，以设计出更好的模具。通常在平时的设计中从性能和冲裁力还有使用长短等方面选择出来的间隙值可能都会有点不太一样。根据各个方面的顾及还有综合的考虑，选择一个合理间隙范围是一个非常好的方法，我们通常都这样设计，只要我们平时设计的时候确定的间隙值保持在这个范围内，制造出来的零件一般都不会太差。Zmin为最小合理间隙，Cmax为最大合理间隙。根据多年以来他们设计模具的经验我们需要的间隙值通常就是Zmin。选择合式间隙值的方式一般有经验法、理论法。理论法：通常确保模具配合时上下裂纹会合，以此取到较好地断面质量。此法主要布在原料较硬较厚的模具。经验法：精度要求高的话，我们就采取最小间隙值，如果精度要求不太高的话，我们通常采取较大间隙值。其间隙值可按实用间隙表选用。结论：因为该零件质材较薄且零件精度不高，故能够按照间隙表选取间隙值。根据实用间隙表查得材料Q235的最小双边间隙Zmin=0.100mm，最大双边间隙Zmax=0.140mm。7.3 冲裁模刃口尺寸的计算7.3.1刃口尺寸的影响模具刃口的尺寸精度对冲裁件的尺寸精度有多么的重要是可想而知的，刃口的尺寸精度可以说直接关系着冲裁件的精度，平时都是通过模具刃口寸及制造精度来确保合适地间隙值的。正确选择计算模具刃口尺寸及其制造公差，是模具设计中非常看重地工作。7.3.2刃口尺寸的计算方法如果加工模具的方式不一样，那么凸模与凹模刃口尺寸地运算公式和制造公差的标注方式也会跟着不一样，刃口尺寸的运算方式根据实际可以分为两种情况。凸、凹模刃口尺寸地运算方法一般分为分别加工法和配作加工法。分别加工法是指凸模与凹模分别按各自的图纸加工至最后的尺寸。配作加工法是指在制作模具时，酰胺冲压件尺寸设计并制造出一个基准件（冲孔以凸模为基准件，落料以凹模为基准件），之后我们就根据制造出来的基准件配做出另外那个相配套的零件。如果冲裁件是圆形或简单、规则形状的零件，就适合选用分别加工法；如果冲裁件是薄料冲裁件、形状复杂的冲裁件或者单件生产的冲模，就适合选用配作加工法。因为本次设计的冲裁件是简单的、规则形状的冲裁件，所以选用分别加工法。采用分别加工法运算凸模和凹模的刃口尺寸，凸模和凹模地制造公差必需符合不等式。因为凹模为孔，所以公差取单向正值；轴类的凸模，应该取负值的公差。在设计中对于方形简单的刃口，通常按IT6、IT7级精度制造凸、凹模刃口尺寸。目的是确保初始间隙值小于最大合理间隙值，必需达到以下前提： 或取