毕业设计（论文）-矩形盒模具设计.doc

蒆蚆袂腿莁蚅羄莅芇蚄肇膇薆蚄螆莃蒂螃袈膆莈螂羁莁芄螁肃膄蚃螀袃羇蕿蝿羅节蒅螈肇肅莁螈螇芁芇螇衿肃薅袆羂艿蒁袅肄肂莇袄螄芇芃袃羆肀蚂袂肈莅薈袂膁膈蒄袁袀莄莀蒇羃膇芆薆肅莂薄薆螄膅蒀薅袇莀蒆薄聿膃莂薃膁肆蚁薂袁芁薇薁羃肄蒃薀肆芀荿蚀螅肃芅虿袈芈薄蚈羀肁薀蚇膂莆蒆蚆袂腿莁蚅羄莅芇蚄肇膇薆蚄螆莃蒂螃袈膆莈 袆肀薂袃罿芆蒈袂肁聿莄袁螁芄芀袀羃肇虿衿肅莂薅衿膇膅蒁袈袇莁莇蒄罿膄芃薃肂荿薁薂螁膂蒇薂袄莇莃薁肆膀荿薀膈肃蚈蕿袈芈薄薈羀肁蒀薇肃芇莆蚆螂聿节蚆袅芅薀蚅羇肈薆蚄腿芃蒂蚃衿膆莈蚂羁莂芄蚁肃膄薃蚁螃莀葿螀袅膃莅蝿羈莈芁螈肀膁蚀螇袀羄薆螆羂艿蒂螅肄肂莈螅螄芈芄螄袆肀薂袃罿芆蒈袂肁聿莄袁螁芄芀袀羃肇虿衿肅 中文题目：矩形盒模具设计外文题目：THE MOLD DESIGN OF THE RECTANGULAR BOX毕业设计(论文)共 56 页(其中：外文文献及译文13页)图纸共5张完成日期 2011年6月13日 答辩日期 2011年6月20日摘 要根据给定的具体零件图的尺寸和公差要求，并结合生产实际中的使用条件，设计了矩形盒落料拉深复合模以及切边模两套模具。包括：冲裁工艺设计，复合模结构、形式的设计及主要工作部件设计等。涉及模具方案的确定，材料的利用率，压力机的选择，模具正常工作时的情况，模具相应零部件的选取和制造。完成了拉深力、冲裁力、切边力、卸料、定位零件、顶出装置等的计算，然后对主要零部件的设计和标准件进行选择，最后，阐述了对异形凸、凹模的加工过程，并且用pro-e绘制了模具。关键词：矩形盒；复合模；切边模 AbstractThis passage has designed rectangular box deep drawing dropping material composite modulus and trimming mode , according to the require of given concrete part drawings size and tolerance, combinging the using condition of reality while producing. Including blanking process design, compound mould structure and forms of design, major work parts design . Involving the scheme determination of mould, material utilization , press choice, and the normal working condition of mold , Die parts selection and manufacturing .Completed the calculation of the deep drawing force ,cutting force, trimming force, unloading, positioning parts, ejection device etc. Then choosing the main parts and standard parts, Finally , expounds the special shaped convex, concave die on the process, and drawing the mould using pro-e.Key words: Rectangular box；Composite modulus；Trimming modeI目录前言11 概述21.1 我国冷冲压模具现状及前景22 工艺分析32.1 设计课题32.2 零件工艺分析及方案确定32.2.1 零件工艺分析32.2.2 方案确定42.3 模具结构形式的确定43 主要工艺设计及计算63.1 拉深工艺设计及计算63.1.1 盒形件的修边余量63.1.2 拉深次数的确定63.1.3 盒形件拉深的展开尺寸计算73.1.4 搭边及条料的宽度83.1.5 拉深凸、凹模尺寸计算83.1.6 拉深凸、凹模圆角半径的确定103.1.7 拉深力计算103.2 落料、冲孔工艺设计及计算103.2.1 材料利用率计算103.2.2 冲裁力计算113.2.3 卸料力、推件力和顶件力计算113.2.4 冲裁凸凹模刃口尺寸计算113.3 落料拉深模冲压力的计算123.3.1 确定压力中心133.3.2 闭模高度的计算133.3.3 压力机的选择133.3.4 闭模高度校核143.4 切边设计及计算153.4.1 模具结构特点153.4.2 冲切过程153.4.3 切边力计算153.4.4 推件力和顶件力计算163.5 切边总力的计算163.5.1 确定压力中心163.5.2 闭模高度的计算163.5.3 压力机的选择173.5.4 闭模高度校核174 落料拉深模具零件的设计与计算194.1 工作零件设计194.1.1 上模固定方式194.1.2 下模固定方式194.1.3 凸、凹模的设计194.2 定位零件设计204.2.1 挡料销204.2.2 导料板214.3 卸料装置224.4 推件与顶件装置224.4.1 推件装置224.4.2 顶件装置234.5 模架234.5.1 导柱、导套的布置234.5.2 上、下模座的尺寸234.5.3 导柱、导套244.6 模柄244.7 垫板244.8 固定板254.9 螺钉孔254.10 圆柱销264.11 弹簧264.12 橡胶弹顶器274.13 工艺零件和结构零件材料的选用285 切边模模具零件的设计与计算295.1 凹模冲切工作的移动量295.2 凹模运动斜度和尺寸设计295.3 凸模295.4 顶板295.5 导板295.6 模架315.6.1 导柱、导套的布置315.6.2 上、下模座的尺寸315.6.3 导柱、导套315.7 模柄315.8 垫板325.9 固定板325.10 橡胶弹顶器326 模具制造工艺设计336.1 异形凸模加工工艺过程336.2 典型凹模加工工艺过程336.3 卸料板加工工艺过程337 模具的经济性分析348 结论35致谢37参考文献38附录A39附录B45附录C 模具三维视图52辽宁工程技术大学毕业设计（论文）前言模具工业是国民经济的基础工业。采用模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低、节约能源和原材料等优点，已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代工业品的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展水平。模具工业对国民经济和社会发展将起到越来越大的作用。随着科学技术的发展需要，模具已成为现代化不可缺少的工艺装备，模具设计是机械专业一个最重要的教学环节，是我们对所学知识的综合运用，通过对专业知识的综合运用，为以后的工作及进一步学习深造打下了坚实的基础。在世界模具工业飞速发展的影响和促进下，我国的模具工业也得到了快速发展。模具的标准化、专业化和产业化取得了长足的进步，引进和研制先进的加工技术和设备、模具新材料的选用为模具制造的进步创造了良好的条件。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。本毕业设计是矩形盒模具设计，涉及落料、拉深复合模以及切边模设计。条料放入模具后，上模座随着滑块下行，落料后的零件在推料块的作用下与拉深凸模接触，进行拉深，落料拉深结束后，取下放在切边模上进行切边。 1 概述1.1 我国冷冲压模具现状及前景在现代工业生产中，模具是重要的工艺装备之一。随着科学技术的发展，工业品的品种和数量不断增加，产品的改型换代加快，对产品质量和外观不断提出新的要求，对模具的质量的要求越来越高。模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具设计与制造水平的高低，直接影响着国民经济的发展，世界上工业发达的国家，模具工业发展迅速，模具总产值超过机床工业的总产值，是国民经济的基础工业之一。模具技术，特别是制造精密、复杂、大型长寿命模具的技术，已经成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。模具制造技术随着制造设备水平的提高而提高。随着先进、精密和高自动化程度的模具加工设备的应用，如数控仿形铣床、数控加工中心、精密坐标磨床、挤压磨研机等模具加工和检测设备的应用，拓展了可进行机械加工模具的范围，提高了加工精度，降低了制件表面粗糙度，大大提高了加工效率，推进了模具设计制造一体化的发展。尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口10多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后，我国模具行业应进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。2 工艺分析2.1 设计课题图2-1工件图Fig.2-1 Work plans结构如图：图2-1材料：铝合金； 厚度：1.5mm；生产批量：大批量生产；材料牌号：LF21M铝；抗剪强度：100MPa；抗拉强度：130MPa；伸长率：20；2.2 零件工艺分析及方案确定2.2.1 零件工艺分析冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理。一般的讲，在满足工件使用要求的条件下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的工艺性就差。当然工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。以上要求是确定冲压件的结构，形状，尺寸等对冲裁件工艺的实应性的主要因素。根据这一要求对该零件进行工艺分析1。制件尺寸公差无要求，故按IT13级选取。由于制件结构简单，形状对称，适于冲裁加工。 冲压件的材料分析：LF21M铝的抗剪强度，抗拉强度，伸长率，此种材料有足够的强度，适合于冲压生产。根据以上数据分析，此产品冲压工艺性较好，无悬臂和狭槽。该零件是大批量生产，故采用冲压模具进行生产可以取得良好的经济效益，可以降低零件的生产成本。2.2.2 方案确定首先根据零件的形状确定冲压工序类型和选择工序顺序。冲压该零件需要的基本工序有落料、拉深、切边。方案一：先落料，再拉深，最后切边，采用单工序模生产。方案二：先落料拉深复合模，再切边模生产。方案三：落料、拉深、切边复合冲压，采用复合模生产。方案一均为单工序，虽然各个模的设计会简单些，强度、精度也能很好的达到要求，但是副模具的设计量太大，而且加工过程需要多次定位，很是麻烦。方案三可以直接拿落好的料进行加工，这样一来只需要一副模具，大大减少模具设计任务，但是，由于拉深后材料会有所收缩，在盒口处需要切边，根据计算，这样复合模的壁太薄，强度不够，所以方案三不行。方案二既能达到模具的设计要求，也能尽可能减少工作量，而且两个工序放在一起，也能充分发挥一副模具的作用，提高生产效率。通过对比，方案二比较适合该零件，采用方案二。2.3 模具结构形式的确定a 总体结构为正装复合模。b 卸料装置采用刚性卸料装置，以便于制造与操作。c 顶件装置采用顶件器顶出制件。d 为了使模具具有良好的导向精度，选择导柱、导套导向的模具结构。e 复合模工序的先后顺序排列有利于成形及模具制造，维修。f 压力机在一次行程内能完成落料拉深工序。g 压力机在一次行程内完成切边工序。3 主要工艺设计及计算3.1 拉深工艺设计及计算3.1.1 盒形件的修边余量一般情况下，盒形件在拉深后都需要修边，所以在确定毛坯尺寸和进行工艺计算之前，应在工件高度或凸缘宽度上加修边余量，无凸缘盒形件的修边余量 2也可查得，本设计中修边余量已经给出为。3.1.2 拉深次数的确定1、计算相对高度，与模具实用技术设计综合手册中表1-3-19所列的比较，若，则可一次拉成；若，则不能一次拉成。； ， ，；所以查表1-3-19 ， 。所以 ，则可一次拉成。2、核算角部的拉深系数对于低盒形件，由于圆角部分对直边部分的影响相对较小，圆角处的变形最大，故变形程度用圆角处的假想拉深系数来表示。，所以式中 角部的圆角半径；毛坯圆角部分的假象半径根据模具实用技术设计综合手册表1-3-20 ，查得 所以，则可一次拉成。所以工件可以通过一次拉深成形。3.1.3 盒形件拉深的展开尺寸计算，所以属于a区角部圆角半径较小的低盒形件，毛坯尺寸的计算和作图程序如下：1、按压弯计算壁部展开长度 （3-1）2、按拉深计算角部展开半径 （3-2）3、从ab线段的中心向半径为R的圆弧引切线。4、展开直径， ， ， ， 。 展开长度 （3-3）展开宽度 （3-4） 5、 在直线与切线的交接处，用半径为R的圆弧光滑连接，即可得出展开外形。图3-1 展开图Fig3-1 Unfolded figure3.1.4 搭边及条料的宽度查模具实用技术设计综合手册，表1-1-14，查得条料的搭边值为。所以条料的宽度值： （3-5） 。导板间的距离。 （3-6）式中：冲裁件垂直于送料方向的尺寸；：侧搭边的最小值；：条料宽度的单向偏差。：导尺与最宽条料之间的最小间隙。其中分别由模具实用技术设计综合手册表1-1-16和表1-1-18查得。3.1.5 拉深凸、凹模尺寸计算一、间隙的确定1、间隙值应合理选取，否则，z过小会增加摩擦力，使拉深件容易破裂，且易擦伤表面，和降低模具寿命；z过大，又易使拉深件起皱，且影响工件精度。2、不用压边圈拉深时：。查机械精度设计与检测3式中板料厚度的最大极限尺寸（）；板料厚度的基本尺寸（）；3、 拉深盒形件时凸模与凹模之间的间隙，在直边部分可参考U形工件的压弯模的间隙来确定，在圆角部分由于材料变厚，故其间隙应比直边部分间隙大。为。二、拉深模工作部分尺寸的确定非圆形凸凹模的制造公差可根据工件公差选定。若拉深件的公差为IT13级时，凸凹模制造公差采用IT9级精度。根据模具实用技术设计综合手册， 查得对于 ， ，。 （3-7） （3-8） 对于， ， 。 （3-9） （3-10） 式中：拉深件公称尺寸；：拉深凸模和凹模刃口尺寸； ：拉深件公差； ：凸模和凹模间的间隙； ：凹模和凸模制造公差；3.1.6 拉深凸、凹模圆角半径的确定拉深凹模圆角半径也可以根据工件材料的种类与厚度来确定。根据模具实用技术设计综合手册表1-3-48，对于有色金属（铝、黄铜、紫铜）的拉深件，=。3.1.7 拉深力计算根据模具实用技术设计综合手册 表1-3-53计算拉深力的实用公式,对于低矩形盒一次拉深工序，拉深力的计算公式为 （3-11）式中：盒形件的周长； ：材料厚度； ：拉深件抗拉强度； ：由一次拉深成的低矩形件的系数；3.2 落料、冲孔工艺设计及计算3.2.1 材料利用率计算 （3-12） ； （3-13）式中：A：一个冲裁件的实际面积；B：条料宽度；L：条料长度；3.2.2 冲裁力计算在生产使用中，考虑到刃口变钝、间隙不匀和材料性能波动等原因素，通常使用： （3-14）：冲裁件周长（）；：；：为材料之抗剪强度；所以。3.2.3 卸料力、推件力和顶件力计算根据模具实用技术设计综合手册表1-2-25，系数、的数值，查得：=0.04；=0.05；=0.05卸料力： （3-15）推件力： （3-16）顶件力： （3-17）3.2.4 冲裁凸凹模刃口尺寸计算落料件尺寸取决与凹模尺寸，落料模先决定凹模尺寸，用减小凸模尺寸来保证冲裁间隙值。根据模具实用技术设计综合手册表1-1-27 软铝的冲裁模具初始双面间隙值为 对于 L=217mm查根据模具实用技术设计综合手册 表1-1-38，凸模和凹模制造公差。查得，校核 （3-18） （3-19）对于 L=74mm查根据模具实用技术设计综合手册 表1-1-38，凸模和凹模制造公差。查得， ， （3-20） （3-21）式中：和 ：冲件公称尺寸； ：冲件公差； ：落料凸、凹模刃口尺寸； ：最小冲裁间隙； ：磨损系数，与冲件精度有关； ：凸、凹模制造公差；3.3 落料拉深模冲压力的计算因为该装置采用刚性卸料装置和下出料方式，所以 （3-22）3.3.1 确定压力中心为了保证压力机和模具正常工作，必须使冲模的压力中心与压力机滑块中心线相重合。否则，在冲压时会使冲模与压力机滑块歪斜，引起凸凹模间隙不均和导向零件加速磨损，造成刃口和其它零件的损坏，甚至还会引起压力机导轨磨损，影响压力机精度。按比例画出工件形状零件图，因为工件左右对称，所以模具的压力中心即在工件的几何中心处。3.3.2 闭模高度的计算通过从装配图上测量得到，模具的闭模高度为239.5mm冲模的闭合高度是模具在最低工作位置时，上模座上平面与下模座下平面之间的距离H。冲模的闭合高度必须与压力机的装模高度相适应。压机的装模高度 是指滑块在下死点位置时，滑块下端面至垫板上平面间的距离。当连杆调至最短时为压机的最大装模高度Hmax；连杆调至最长时为为最小装模高度Hmin。冲模的闭合高度H应介于压机的最大装模高度Hmax之间，其关系为：如果冲模的闭合高度大于压机最大装模高度时，冲模不能在该压力机上使用。反之小于压力机最小装模高度时，可加经过磨平的垫板。冲模的其它外形结构尺寸也必须和压力机相适应，如模具外形轮廓平面尺寸与压力机垫板、滑块底面尺寸，模柄与模柄孔尺寸，下模缓冲器平面尺寸与压力机垫板孔尺寸等都必须相适应，以便模具能正确安装和正常使用。 3.3.3 压力机的选择浅拉深时压力机的公称压力：，式中为冲压工艺总力，与模具结构有关。所以，所以。对于拉深件，选择压力机时，不仅要考虑压力机的公称压力，为了方便取件，还要求压力机行程应满足，为工件的高度，所以压力机的主要技术规格为：型号：JB21-63公称压力/KW：630滑块行程/mm：80行程次数/次/分：65最大闭合高度/mm：320连杆调节量/ mm：70工作台尺寸/前后左右/mm：710480模柄孔尺寸/直径深度/mm：501103.3.4 闭模高度校核前面由冲压力初选630KN的压力机，最大闭合高度为320mm，最小闭合高度220mm。而模具的闭合高度必须与压力机的闭合高度相适应，应介于压力机最大和最小闭合高度之间，一般可按如下关系式确定，即：一般冲裁时压力机的吨位应比计算的冲压力大30%左右。拉深时压力机吨位应比计算出的拉深力大60%-100%。滑块行程长度应保证毛坯能顺利地放入模具和冲压件能顺利地从模具中取出。特别是拉深件应使滑块行程长度大于制件高度的2.5-3倍。工作台面长、宽尺寸应大于模具下模座尺寸，并每边留出50-100mm，以便安装固定模具用的螺栓和垫板。经过综合分析所选压力机可以满足模具工作要求。3.4 切边设计及计算3.4.1 模具结构特点该模具用于矩形件切边的切边模模具结构。查阅冲压工艺与模具设计实例分析4，切边模是通过凹模在x、y两个水平方向前后左右移动，与固定的凸模23之间，在压力机的一次行程中顺序冲切盒形件的余边。切边模操作简单，生产效率高，切边质量好；但模具制造难度和生产成本较高，只有在大批量生产条件下使用才是经济合理的选择。3.4.2 冲切过程切边凹模4放在托板5上，拉深毛坯件安放在凸模23上，其外形与工件内形吻合，工件高度尺寸超出凸模刃口下边缘1mm，即需要切下的余量。限位柱18用来推动凹模上平面，使凹模在导板内准确移动，开模时，限位柱下端面距离凹模上平面的距离为顶板距凸模上平面的距离加上凸模刃口与凹模刃口之间的距离。即限位柱接触到凹模时，凸、凹模刃口正好配合进行切边。当顶板22随压力机下行时，在限位柱18的推动下，凹模4下行的同时，在导板3、9、11、12的作用下作水平移动，凸、凹模刃口配合完成切边工序。压力机上行时，依靠模具下部的弹顶器，使凹模复位。上模上行，限位柱18离开凹模4后，在弹簧6作用下将工件推出。3.4.3 切边力计算 280.1MPa 式中 ：冲裁件周长（）； ：； ：为材料之抗剪强度；所以3.4.4 推件力和顶件力计算根据模具实用技术设计综合手册表1-2-25，系数、的数值，查得：=0.05；=0.05；推件力：顶件力：3.5 切边总力的计算所以3.5.1 确定压力中心为了保证压力机和模具正常工作，必须使冲模的压力中心与压力机滑块中心线相重合。否则，在冲压时会使冲模与压力机滑块歪斜，引起凸凹模间隙不均和导向零件加速磨损，造成刃口和其它零件的损坏，甚至还会引起压力机导轨磨损，影响压力机精度。按比例画出工件形状零件图，因为工件左右对称，所以模具的压力中心即在工件的几何中心处。3.5.2 闭模高度的计算通过从装配图上测量得到，模具的闭模高度为468.04mm冲模的闭合高度是模具在最低工作位置时，上模座上平面与下模座下平面之间的距离H。冲模的闭合高度必须与压力机的装模高度相适应。压机的装模高度 是指滑块在下死点位置时，滑块下端面至垫板上平面间的距离。当连杆调至最短时为压机的最大装模高度Hmax；连杆调至最长时为为最小装模高度Hmin。冲模的闭合高度H应介于压机的最大装模高度Hmax之间，其关系为：如果冲模的闭合高度大于压机最大装模高度时，冲模不能在该压力机上使用。反之小于压力机最小装模高度时，可加经过磨平的垫板。冲模的其它外形结构尺寸也必须和压力机相适应，如模具外形轮廓平面尺寸与压力机垫板、滑块底面尺寸，模柄与模柄孔尺寸，下模缓冲器平面尺寸与压力机垫板孔尺寸等都必须相适应，以便模具能正确安装和正常使用。3.5.3 压力机的选择压力机的公称压力：，式中为冲压工艺总力，与模具结构有关。所以,所以，所以压力机的主要技术规格为：型号：JB21-80公称压力/KW：800滑块行程/mm：130行程次数/次/分：60最大闭合高度/mm：480连杆调节量/ mm：80工作台尺寸/前后左右/mm：800540模柄孔尺寸/直径深度/mm：60753.5.4 闭模高度校核前面由冲压力初选800KN的压力机，最大闭合高度为480mm，最小闭合高度240mm。而模具的闭合高度必须与压力机的闭合高度相适应，应介于压力机最大和最小闭合高度之间，一般可按如下关系式确定，即：一般冲裁时压力机的吨位应比计算的冲压力大30%左右。拉深时压力机吨位应比计算出的拉深力大60%-100%。滑块行程长度应保证毛坯能顺利地放入模具和冲压件能顺利地从模具中取出。特别是拉深件应使滑块行程长度大于制件高度的2.5-3倍。工作台面长、宽尺寸应大于模具下模座尺寸，并每边留出50-100mm，以便安装固定模具用的螺栓和垫板。经过综合分析所选压力机可以满足模具工作要求。4 落料拉深模具零件的设计与计算4.1 工作零件设计4.1.1 上模固定方式查冷冲压模具图集5，凸凹模和凸模固定板用过渡配合，借螺钉夹紧，销钉定位，紧固在模座上。零件之间配合为过渡配合。 4.1.2 下模固定方式落料凹模采用凹模最常见的固定方式，螺钉紧固，销钉定位。拉深凸模与下模座过渡配合，通过螺钉紧固。 4.1.3 凸、凹模的设计 1、凸凹模设计(1) 凸凹模长度的确定 （4-1） ：凸凹模固定板的厚度；：工件的高度；： 附加高度；(2) 凸凹模固定方法凸模与固定板紧配合，上端带有台肩，以防拉下。2、落料凹模设计(1) 凹模高度 查实用模具设计与制造手册6，表2-90可查出凹模高度与壁厚，取，。凹模的刃口与边缘、刃口与刃口之间必须有足够的距离，其值见表2-92.查得 此距离必须大于39mm。(2) 凹模的固定方法凹模的固定方法与凸模的固定方法相似，采用机械固定法。本设计采用螺钉和销钉固定，孔与刃口边距离的最小数值可参考表2-93.3、拉深凹模结构设计考虑本成品的零件结构形式，本凹模采用矩形凹模，其材料与凸模一样采Cr12MoV，热处理的硬度为58-62HRC，内形尺寸即半成品的外形。凹模高度凹模外形尺寸。4、拉深凸模的设计根据半成品的内形尺寸和拉深凹模尺寸可确定拉深凸模的尺寸为。4.2 定位零件设计定位至少应有三个支承点，两个导向点，一个定程点。保证各点之间有足够的距离，保证板坯定位稳定。4.2.1 挡料销挡料销的功能是保证条料有准确的送料距。采用台肩式挡料销，并且固定在凹模上。由于固定部分和工作部分的直径有差别，不至于过分的削弱凹模强度，而且台肩式挡料销制造容易、结构简单、操作方便。其结构如图：图4-1图 4-1挡料销Fig.4-1 Expected sales block 4.2.2 导料板导料板又称导尺，用于条料送进过程中对条料侧面进行导向。查实用模具设计与制造手册，表2-101 查得导料板的厚度为。为使条料顺利通过，导料板间的距离应等于条料的最大宽度加上间隙值（一般大于），所以导料板的宽度为。根据,查得导料板的各部分尺寸。图4-2 导料板Fig 4-2 Guide stripper plate4.3 卸料装置a 弹性卸料板不但能承担模具的卸料工作，而且还可以对放置在模具内的条料起压平和压住的作用，保证平整和防止位置移动。同时由于与凸模的良好配合，加上冲切时凸模伸出长度小，对凸模有较好的保护作用。由于制件材料较薄、较软，卸料力需求不大，故采用弹性卸料板。b 弹性卸料板用6个卸料螺钉定位，并设有6个卸料板弹簧。c 卸料板厚度为11.5mm。4.4 推件与顶件装置把制件从装于上模座的凸凹模中推出的零件，称为推件装置，若从装于下模座的凸模上从下往上顶出制件，则为顶件装置。4.4.1 推件装置1、推件装置的推力可利用压力机上的打杆在打杆横梁作用下得到。顶件装置的顶力一般利用橡胶，顶杆等得到。推板的形状要按被推的制件形状设计。设计要合理，要在保证能平稳推下制件的前提下，受力点尽量少些。为使推荐力均衡分布，推杆要均匀分布，长度一致。其尺寸可查实用模具设计与制造手册，表2-96.（GB2867.4-81）2、推杆的材料应有一定的刚度，一般要经过淬火处理。推杆的直径和长度一般已经标准化，可按国标选取。穿过模柄的孔，把压力机滑块上的打杆横梁的力传给推板的杆件，称为打杆。打杆的长度的确定可按下式进行计算 （4-2） 式中 ：打杆长度；：顶出状态时，打杆在上模座平面以下的长度；：压力机滑块底平面到打杆横梁孔间最小尺寸; ：考虑各种误差而加的常数，一般取。3、推件块与凸模的配合一般为较松的间隙配合，也可以根据板料厚度取适当间隙。4.4.2 顶件装置顶件装置由顶杆、顶件块和弹顶器组成。顶件装置对坯料有压料的作用，故冲件平直度较高。弹顶器可做成通用的。在设计弹性顶件装置中的顶件块时，模具闭合时，顶件块背后有一定空间，以备修磨和调整的需要；模具开启时顶件块必须顺利复位，且工作面应高出凹模平面0.20.5mm，以保证可靠顶件。顶件块与凸模为间隙配合，其外形尺寸一般按照公差与配合国家标准h8制造，也可以根据板料厚度去适当间隙。4.5 模架模架包括上模座、下模座、导柱和导套。4.5.1 导柱、导套的布置常见的导柱导套布置形式有三种：a 后侧式导柱：可三面送料，操作方便，广泛用于导向要求不太高的情况；b 中间导柱和对角导柱：导向准确，适用于共建精度要求较高或无间隙、小间隙冲模，但操作不如上一种方便c 四个或六个导柱导向：导向情况最好，但结构复杂，只有在冲大型工件、零件要求特别高的工件或大量生产用的自动化冲模才采用本设计采用两导柱、导套分别装在上、下模座后侧，凹模面积是导套前的有效区域。可用于冲压较宽条料。送料及操作方便，可纵向、横向送料。由于制件属于一般精度要求，且为小型制件，故采用后侧导柱模架非常合适。4.5.2 上、下模座的尺寸上下模座的作用是直接或间接地安装冲模的所有零件，并分别于压力机的滑块和工作台连接，以传递压力。模座的外行尺寸根据凹模周界尺寸和安装要求确定，对于矩形模座其长度应比凹模板长度大4070mm，而宽度可以等于或略大于凹模板的宽度，但应该考虑有足够的安装导柱、到套的位置。模座的厚度一般取凹模板厚度的1.01.5倍，考虑受力情况，上模座厚度可以比下模座厚度小510mm。上模座的外形尺寸为538.643064mm 下模座的外形尺寸为538.643070mm上下模座的材料均采用HT200。4.5.3 导柱、导套导柱和导套间的配合性质分为滑动导向配合和滚动导向配合。因为滚动导向配合多用于精冲模、高速冲裁模、硬质合金冲模和小间隙精密冲模。故本设计采用滑动导向配合。故本设计采用滑动导向配合。导套孔与导柱间采用、的间隙配合。查模具实用技术设计综合手册，表1-7-25以及表1-7-26。查得导柱：（GB/T2861.1-81）35mm200mm导套：（GB/T2861.6-81）35mm105mm43mm模具开启高度为264mm，闭合高度约为239.5mm4.6 模柄中、小型模具的上模常通过模柄将其固定在压力机的滑块上带动上下运动，常用的模柄型式可见实用模具设计与制造手册，表2-107采用压入式模柄，它与模座孔采用有过渡配合。查模具实用技术设计综合手册表1-7-32（GB2862.1）取尺寸。材料为A3钢。4.7 垫板垫板可以起到将凸模承受的压力均布到模座上，避免凸模直接和模座接触，从而避免压强过高而压塌模面。垫板的作用是直接承受和分散凸模或凹模传递的压力，以降低模座说承受的单位压力，保护模座不被凸模断面压陷。而是否采用垫板，视模座所受的压应力是否超过模座材料的许用应力而定，当压应力超过，则用垫板，反之，可以不用垫板。常用材料为45钢、T7A。外形尺寸与凸模固定板一致，厚度与外形尺寸有关，可取612mm。可以通过查表得出。查得。4.8 固定板固定板主要用于将凸模、凹模或凸凹模固定在模座上，其平面轮廓尺寸除了应保证凸、凹模安装孔外，还应考虑螺钉和销钉的位置，厚度一般取为凹模厚度的。本设计中固定板的厚度为。压装后端面磨平，以保证冲模的垂直度。L凸=304.6mm，B凸 =200mm。固定板、垫板的基本结构和尺寸可按GB2858.1-81GB2858.6， GB2859.1GB2859.6选取。4.9 螺钉孔螺钉主要承受拉应力，用来连接零件。常用的有内六角螺钉和各种带槽的柱头螺钉，螺钉孔结构尺寸配合见表4-1，表中字母含义见图4-3。表4-1 螺钉孔尺寸配合表Tab.4-1 Pore size with screwdDD1HminHmaxM6711325M8913.5435M1011.516.5545M1213.519.5655M1617.525.5875图4-3螺钉孔尺寸配合图示Fig.4-3 Screw holes with the icon size4.10 圆柱销圆柱销主要起定位作用，并承受一定的侧向力，中小型模具中一般用两个圆柱销定位。圆柱销为标准件，查实用模具设计与制造手册，表2-118（摘自GB119-76），可得圆柱销各尺寸。4.11 弹簧 （4-3）式中：每个弹簧在预压缩状态时的预压力； ：卸料力； ：弹簧数目；所以，选择的每个弹簧的允许最大工作负荷。查实用模具设计与制造手册，表2-108，GB2089-80，其属性为：内径：32mm外径：38mm；自由高度：62.5mm；压缩量：24.5mm；负荷：1390N；4.12 橡胶弹顶器橡胶允许承受的载荷较弹簧大，并且安装调整方便，所以在冲裁模中应用较多。冲裁模中用于卸料的橡胶有合成橡胶和聚氨酯橡胶，其中聚氨酯橡胶的性能比合成橡胶优异，是常用的卸料弹性元件。所以本设计中采用聚氨酯橡胶。橡胶选择的原则。为保证卸料正常工作，应使橡胶的预压力大于或等于顶件力，即 。 橡胶压缩时产生的压力按下式计算 （4-4）式中： ：橡胶的横截面积； ：与橡胶压缩量、形状有关的橡胶弹簧的单位压力，一般取23MPa；本设计中采用两个橡胶，直径均为40mm，。工件高度为14mm，查冲压工艺与模具设计，表2-16，橡胶压缩量为30%，橡胶自由高度为50mm，所以压缩量为15mm。图4-4橡胶尺寸Fig.4-4 Rubber Size橡胶高度h与外径D之比应满足，满足。故选用的橡胶弹簧满足顶件力的要求。 4.13 工艺零件和结构零件材料的选用根据冲压工艺与模具设计实用技术6，材料选择见表4-2表4-2 工艺零件和结构零件材料的选用Tab 4-2 Process components and structural parts of the selection of materials零件名称选用材料零件名称选用材料上、下模座HT200螺钉45导柱20销钉45导套20打板45凸凹模固定板Q235顶杆、推杆45导料板Q235压边圈T8A卸料板Q235模柄A3垫板45推件块455 切边模模具零件的设计与计算5.1 凹模冲切工作的移动量凹模相对凸模在水平方向的移动，可以达到切去工件毛边的目的，但必须有足够的移动距离，由于工件厚度为1.5mm，所以取凹模对中心的偏摆量可取5mm。5.2 凹模运动斜度和尺寸设计凹模外侧的运动斜度是与导板相接触的工作面。斜度大时运动阻力也大，使凹模移动困难；斜度太小，则需凹模在垂直方向移动很大的距离，才能使凹模在水平方向移动一定的距离来完成切边工作。凹模侧面的运动斜度一般选用30，凹模的斜面部分和导板斜面部分相配合，而导板的斜面高度与的凹模移动a和b有关，故。取。凹模内侧尺寸按切边凸模和切边工件尺寸制造，其值等于凸模外形尺寸加上工件厚度。5.3 凸模凸模尺寸按切边工件内形形状尺寸制造，与工件内形尺寸相同。高度尺寸应按工件切边高度确定。材料选择 Cr12MoV。5.4 顶板顶板外形尺寸按切边工件内形尺寸制造，保证顶板与凸模之间不能有水平移动，只允许有竖直移动。材料选择45。5.5 导板导板工作面是由垂直面和斜面组成的折线面。一般导板的角度设计为30或45 (这里取30) 。凹模在左右方向移动时, 其动作由左右导板决定。凹模在前后方向移动时， 其动作由前后导板决定。凹模在左右方向不移动时, 左右导板是直线(其长短由前后板块决定) , 前后导板是斜线。凹模在左右方向移动时,左右导板是斜线, 前后导板是直线(其长短由左右导板决定) 。导板取30角，与凹模运动斜度一致。导板曲线是按凹模水平移动量、结构参数，以及运动要求进行设计计算的。导板曲线设计计算如下：左导板：第一段竖直长度为。 第二段斜线长度为，第二段在水平方向上的投影为，在竖直方向上的投影为。凹模在水平方向上向左平移。 第三段竖直长度为，凹模在竖直方向上向下移动。 第四段斜线长度为，第四段在水平方向上的投影为，在竖直方向上的投影为。凹模在水平方向上向右平移。 第五段竖直长度为。凹模在竖直方向上向下移动。右导板：第一段竖直长度为。 第二段斜线长度为，第二段在水平方向上的投影为，在竖直方向上的投影为。凹模在水平方向上向左平移。 第三段竖直长度为，凹模在竖直方向上向下移动。 第四段斜线长度为，第四段在水平方向上的投影为，在竖直方向上的投影为。凹模在水平方向上向右平移。 第五段竖直长度为。凹模在竖直方向上向下移动。前导板：第一段竖直长度为。凹模在竖直方向上向下移动。 第二段斜线长度为 ，第二段在水平方向上的投影为，在竖直方向上的投影为。凹模在水平方向上向前移动。第三段竖直长度为，凹模在竖直方向上向下。第四段斜线长度为，第四段在水平方向上的投影为，在竖直方向上的投影为。凹模在水平方向上向后移动。后导板：第一段竖直长度为。凹模在竖直方向上向下移动。 第二段斜线长度为 ，第二段在水平方向上的投影为，在竖直方向上的投影为。凹模在水平方向上向前移动。第三段竖直长度为，凹模在竖直方向上向下。第四段斜线长度为，第四段在水平方向上的投影为，在竖直方向上的投影为。凹模在水平方向上向后移动。第五段竖直长度为。5.6 模架5.6.1 导柱、导套的布置本设计采用后侧滑动导柱导向。5.6.2 上、下模座的尺寸上模座的外形尺寸为70044060mm 下模座的外形尺寸为70044080mm上下模座的材料均采用HT200。5.6.3 导柱、导套导柱和导套间的配合性质分为滑动导向配合和滚动导向配合。因为滚动导向配合多用于精冲模、高速冲裁模、硬质合金冲模和小间隙精密冲模。故本设计采用滑动导向配合。故本设计采用滑动导向配合。导套孔与导柱间采用、的间隙配合。查模具实用技术设计综合手册，表1-7-25以及表1-7-26查得 导柱：（GB/T2861.1-81）40mm300mm导套：（GB/T2861.6-81）40mm140mm53mm5.7 模柄中、小型模具的上模常通过模柄将其固定在压力机的滑块上带动上下运动，常用的模柄型式可见实用模具设计与制造手册，表2-107采用压入式模柄，它与模座孔采用有过渡配合。查模具实用技术设计综合手册表1-7-32（GB2862.1）取尺寸。材料为A3钢。5.8 垫板查得，。5.9 固定板本设计中固定板的厚度为，。5.10 橡胶弹顶器橡胶允许承受的载荷较弹簧大，并且安装调整方便，所以在冲裁模中应用较多。冲裁模中用于卸料的橡胶有合成橡胶和聚氨酯橡胶，其中