毕业设计汽车爪形压盘冲压工艺模具设计.doc

1 前言1.1冲压模具工业在历史上的背景冲压工艺在 我国已有悠久的 历史，据文献记载，我国劳动人民远在青铜器时期就发现了 金属具有变形的 性能，到了战国 时代已经能够制 造多种工具，以此可 以肯定，我们的 祖先在很早以前 已掌握了利用金 属制造各种工 具的技术。在漫长的 封建社会，在金、银、铜装饰品 和日用品的 制作中，我国的 祖先显示出精 巧的工艺技术和 高超的艺 术水平。1.2我国模具工业的现状改革开 放以来，随着国民 经济的高速发展 ,市场对模具 的需求 不断增长。近年来，模具 工业一直以15% 左右的增长速率 快速发展，模具工业 企业的所有 制成分也 发生了变化，除了 国有模具厂外，集体、合资 、独资和私营 也得到了快 速发展。随着与国际接轨的脚步 不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品的质量与成本和新产品的 开发的重要性。而模具制造是整 个链条中最基础的 要素，模具制造技术现已 成为衡量一个国家制造业水平高低的 重要标志，并在很大程 度上决定企业的生存空间。近年许 多模具企业加大了用 于技术的投资力 度，将技术进步 视为企业发 展的重要动力。一些国内模 具企业已普及了 二维CAD，并陆续开始 使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT 等CAE软件，并成功应用于 冲压模的设计中。近年来，中国模 具工业有了长足 的进步：标志着冲 压模先进水平的是高 精度、长寿命、多工 位级进模，它具有结 构复杂、制造 难度大、精度高、寿命长、生 产效率高 和低耗材耗能的特 点，是我国 重点发精密模具 品种之一。有代表性 的电机铁芯自动叠片硬质合 金多工位级进 模，精度达2m，步距精度达3m，双回转精度1，拼块精度1m，表面 粗糙度ra0.10.4m，寿命1亿次；美国 奥伯格、日本黑田、法国宝捷时等电机铁芯双排 自动叠片模，精度为1m，步距 精度2m，模具寿 命2亿次。虽然精 度已接近国外 先进水平，但寿命有 一定差距。虽然中国模 具工业在过去的 十多年中取 得了令人瞩目 的成就，但许多方 面与发达国家相比 仍有较大的 差距。例如，精密加 工设备在模具加 工设备中的比 重比较低；CAD/CAE/CAM技 术的普及率不高 ；许多先 进的模具技术应 用不够广泛等， 致使相当一部分大型、精密、复杂和长 寿命模具依 赖进口。在信息化 带动工业化 发展的今天,我国冲压模 具技术必 须尽快提 高水平。我相信，通过改革 与发展，采取各种有 效措施，在冲压模 具行业共同努力奋 斗之下，我国冲压模 具也一定会不 断提高水平，逐渐缩 小与世界先进水 平的差距。“十二五”期间，在科学 发展观指导下，不断提高 自主开发能力、重视 创新、坚持改革开放、走新型工 业化道路，将速度 效益型的增长 模式逐步转 变到质量和水 平效益型轨 道上来，我国的 冲压模具的水 平也必然会 更上一层楼。2 工艺方案制定2.1 零件的工艺性分析汽车爪形 压盘的零件图如图1所示，该零件的材 料为45钢，板厚为3(mm)。该零件四周 均匀分布着二 十个爪。每个爪都 是经90度弯曲得到。各个爪 之间的间隙是 通过冲裁得到的。在零件的 正中央有一 处冲孔。通过分析，我们可以 看出该零件的 冲压工艺应包含 落料、冲孔、冲裁 和弯曲工序。图1 汽车爪形压盘2.2 工艺方案的制定 经过分析，可以进一 步明确，该零件的 冲压加工包括以下 基本工序：落料、冲孔、冲裁、弯曲。此工件 的成形工艺可以有以 下几种方案：方案一：按照基本 工序顺序：落料冲中心孔冲裁弯曲；方案二：冲孔、弯曲复合，其他按 照基本工序：落料冲裁冲中心孔、弯曲；方案三：落料、冲孔复合，其他按照 基本工序：落料、冲中心孔冲裁弯曲；分析以上三种方案，可以看到：方案一：按照 基本工序排列的冲压工艺 每步工序都只使用 简单模具，结构简单，制造周 期短，价格较低，但是此方案 工序较多，操作不方便，零件 的尺寸不易控制，又增加了 模具数量，单工序 模不合适。方案二：冲孔、弯曲 复合，在同一模具 上进行加工，是可以实 现的，况且与方案一比较，减少了一 套模具，提高了工 件的生产效率，但是在冲 裁时，压盘缺少定位装置，容易造成压盘精度不高。方案三：将落料 、冲孔复合，实现几道工 序在一副模具上完成，减少 了工序数和模具数，降低模 具的费用和零件 的生产费用，在冲裁 时，上个工序 中冲的孔 又可以当做定 位孔，冲压出 的工件质量 较高，并且复 合模具容易 实现，提高了 经济效益，降低了生 产成本。通过上述对 三种方案的 分析，最终选用方案三：落料、冲中心孔冲裁弯曲。（1）零件的排样图，如图2。 搭边的最小 宽度大于塑变 区的宽度，由板厚3(mm)查搭边 数值表，沿边搭边为2.5(mm)，工件间搭边为2.2(mm)。图2 排样图 (2) 第一步工序：落料、冲中心孔，工件如图3。 图3 落料、冲中心孔工件图 (3) 第二步工序：冲槽，工件如图4。图4 冲槽工件图(4）第三步工序：弯曲，工件如图5。 图5 弯曲工件图3 落料冲孔复合模具的设计此工序采用复 合模结构，可以实 现两道工序在一套 模具上完成，减少了 工序数和模具数，降低了生 产费用，符合大批量 的要求。落料冲 孔复合模结构 比较简单，此复合模的 结构形式采用顺 装形式，凸凹模装 在上模，冲压零件由推 件装置推出。 3.1 冲压工艺的计算3.1.1 排样方案 搭边的最小 宽度大于塑变区 的宽度，由板厚3(mm)查搭边数值表，沿边搭边为2.5(mm)，工件间搭边为2.2(mm)。一个进距的材料利用率% （3-1）式中 A冲裁件的面积； n一个进距内冲裁件数目； b条料宽度； h进距； 所以 3.1.2 冲压压力的计算 （1） 落料冲裁力 式中 K系数；选择设备吨位时，考虑刃口 磨损和材料厚度 及力学性能波动因素，实际冲裁 力可能增大，因此取k=1.3； 落料件 周长；mm； t材料厚度 材料抗 剪强度； 材料抗拉 强度；45钢 =539686，取=600；所以 （2）冲孔冲裁力 （3）卸料力的计算 式中 卸料力系 数；查之值表，得=0.04； F 落料力；所以 （4）推件力的计算 式中 n卡在凹模洞 口里的工件数； 推件力系数；查之值表，取=0.04； F 落料力；所以 （5）总冲压力 的计算 （6）压力机的初步选择选择设备 吨位时，考虑刃口磨损 和材料厚度及力学 性能、波动等 因素，实际冲裁 力可能增大，所以应取 因此初步 选择压力机的 型号为JA21160，开式双柱固定台压 力机，公称压力为1600(KN)，最大封闭高度为450(mm)，闭合高度调节量为130(mm)。3.1.3 模具的压力中心的计算 冲裁力合 力作用点称为 冲模压力中心。冲模压力 中心应尽可 能和模柄轴 线以及压力机滑块中心 线重合，以便冲模平稳 的工作，减少导向 件的磨损，提高模 具及压力机的 寿命。若无法使 压力中心和与滑块中 心线完全重合，则设 计中应考虑采 取平衡偏心载 荷的措施。由于该零件 为简单圆形工件，冲孔为简 单圆孔，所以该工件压力中 心与工件的重 心重合。3.1.4 模具刃口尺寸的计算 在计算 刃口尺寸时，应按落 料和冲孔两种情况分别 考虑，其原则如下：（1） 落料时 应按凹模的刃口尺寸 为基准，凹模基本 尺寸取落料件公差 范围内的较小尺寸，凸模的基 本尺寸则 是凹模基本尺寸 减去最小合理间隙。（2） 冲孔时应以凸 模的尺寸为基准，凸模的基 本尺寸取冲孔 尺寸范围内的较大尺寸，凹模的基 本尺寸则是用凸模 的基本尺寸加上 最小合理间隙。（3） 凸、凹模刃 口的制造公差应 根据冲裁件的尺 寸公差和凸、凹模的加工 方法来确定，既要保证冲 裁间隙要求并冲出 合格的零件，又要便于模具加工。（4） 根据工件尺 寸公差的要求，确定模具刃 口尺寸的公差等级。(1) 落料凸、凹模刃口尺寸根据落料、冲孔模刃 口始用间隙查得间隙值Zmin=0.240(mm)，Zmax=0.300(mm)。根据凸凹模的 制造公差表查得凸凹模的制造公差为： 凸模 凹模为了保证冲模的间 隙小于最大合理间隙： Zmax Zmin=0.3000.240=0.060(mm)因为 则取 由于零件为圆 形且比较简单，所以 凸凹模可以分开加工 ，且零件的公 差等级为IT12，公差为0.46mm，精度要求不高。落料凹模的尺寸： (mm) 落料凸模的尺寸： (mm) (2)冲孔凸、凹模刃口尺寸 根据落料、冲孔模刃 口始用间隙查得间隙值Zmin=0.240(mm)，Zmax=0.300(mm)。根据凸凹模的制 造公差表查得凸凹模的制造公差为： 为了保证冲模 的间隙小于最大合理间隙： Zmax Zmin=0.3000.240=0.060(mm) 符合 由于零件为圆 形且比较简单，所以凸凹 模可以分开加工，且零件的公 差等级为IT12，公差为0.25mm，精度要求不高。冲孔凸模的尺寸： 冲孔凹模的尺寸： 3.2 落料、冲孔复合模主要零件的设计3.2.1 落料凹模的设计（1） 厚度H 凹模的厚 度可根据公式H=Kb选择，查表，取K=0.2，则H=0.2200=40 (mm)。由于还要参考其他零件尺 寸及具体情况，所以取H=88(mm)。（2） 凹模的外形尺寸根据实际 情况，取凹模壁厚c=70( mm)。则圆形 凹模的直径： d=200+270=340 (mm)（3） 刃壁形式因为此复 合模结构简单，同时材料 较薄，结合冲模凹模的刃 壁形式表选择直壁形式。（4） 凹模的固定形式利用销钉和螺钉 固定在垫板及下模座上。3.2.2 落料凸模的设计（1） 凸模的固定形式采用台 阶式凸模，将凸模压 入固定板内。（2） 凸模的高度根据凸模 的固定形式及与其它 零件的配合情况，取凸模的高度：h=70(mm)。 （3） 凸模的校核 由于孔径远 大于材料的厚度，所以凸模的强度、刚度足够。3.2.3 冲孔凸模的设计（1）凸模的固定形式采用台 阶式凸模，将凸模压 入固定板内。（2）凸模的高度根据凸模的固 定形式及与其它 零件的配合情况，取凸模的高度：h=94(mm)。（3）凸模的校核 由于孔径 远大于材料的厚度，所以凸 模的强度、刚度足够。3.2.4 冲孔凹模的设计（1）厚度H 凹模的厚度可 根据公式H=Kb选择，查表，取K=0.4，则H=0.440=16 (mm)（2）凹模的外形尺寸凹模壁厚 公式c=（1.52）H，取壁厚c=30 (mm)。则圆形凹 模的直径： d=40+230=100 (mm) （3）冲孔凹模 和落料凸模是 一体的，即凸凹模。 根据落料凸 模的尺寸，Dp=199.53(mm)，比冲 孔凹模的尺寸 大，所以取落料 凸模 的尺寸。3.2.5 挡料和导正装置挡料装置在 单工序落料或者复 合模中，主要作用 是保持冲件轮廓 的完整和适量的搭边。根 据此落料冲孔复合模 的设计，采用凹模本 身结构进行导料 。挡料装置选用固定 挡料销进行挡料。3.2.6 模柄的选用 中小型冲 模通过模柄将上模固 定在压力机的滑块上。 本次设计的模柄 选取凸缘模柄，材料为Q235，标准GB2862.3-81。3.2.7 上下模座的选用 （1）本次毕业设计选取 的模座是中间导柱圆形模座。 （2）上模座：中间导柱圆形上模座 50065 GB/T 2855.11。 （3）下模座：中间导柱圆形下模座 50080 GB/T 2855.11。 （4）闭合高度：320360(mm)。 （5）模座 的材料：一般选用铸铁 HT200，也可选 用A3,A5结构钢，本设计从降低模具成本 考虑选用铸铁HT200。 （6） 上模座垫板 的校核：由：凸凹模上端面积 代入得 因上模座 采用铸铁材料，则，不需加垫板。3.2.8 落料凸模固定板的设计 （1）凸模固定 板将凸模固定在模座 上，厚度根据经 验取40(mm)。 （2）材料：固定板材料 一般采用Q235或45钢，无需 热处理，本次设计 采用Q235钢。3.2.9 橡胶板的选用 根据公式 由于橡胶板还 存在中心孔，所以本次设计选用 橡胶板直径为160(mm)。3.2.10 打杆、卸料板的设计（1）打杆：打杆 的作用是把凹模内的 废料顶出来，打杆采用45钢，长度L=225(mm)。 （2）卸料装置的形式多样，它 包括固定卸料板，活动卸 料板，弹压卸料板和 废料切刀等几种。 根据凹模尺寸 选择卸料板的宽 度为399(mm)，厚度为40(mm)。采用顶 杆和卸料螺钉同时进 行卸料。卸料板材料 选Q235钢，不用热处 理淬硬。3.2.11 卸料螺钉的设计与选用 本设计选用的 卸料螺钉是M20110，但是，根据需 要，需要把螺钉截去 一部分，是螺杆长度为102mm。3.2.12 冲孔凸模固定板的设计（1）凸模固定板 的作用是将凸模或凸凹模固定在上模座或下模座的正确位置上。根据表得 选用单凸模固定板，其外形尺寸为40040(mm)。凸 模固定板与凸模之间为H7/n6配合。 （2）材料：固定板材料一 般采用Q235或45钢，无需热 处理，本次设计采用Q235钢。3.2.13 垫板的设计 本次设计垫 板的主要作用是补偿 模具高的的不足，取厚 度H=33.25(mm)。3.2.14 导柱导套的选用 由于本次设计选 用的模座是中间导柱圆 形模座，所以选取的 导柱、导套是两组： （1） 导柱： B50h630080 GB/T 2861.2 导套： A50H716063 GB/T 2861.6 (2) 导柱： B55h630080 GB/T2861.2 导套： A55H716063 GB/T 2861.63.2.15 螺钉、圆柱销的选用 （1）内六角圆柱头螺钉： M1280 GB/T 70.1 M16150 GB/T 70.1 (2)圆柱销： 1080 GB/T 119.1 16170 GB/T 119.13.3 最终设计的落料冲孔模具图4 冲裁模的设计此工序采用 简单模结构，在一副 模具上完成20个 爪的冲裁，减少 模具数，降低了生产 费用，结构简单，设计生 产方便快捷。此简 单的结构形式采用顺 装形式，凸模装在上 模模，凹模装在 下模。冲压零件由 卸料装置推出。 4.1 冲压工艺的计算4.1.1 冲压压力的计算 (1) 冲裁力 式中 K系数；选择设 备吨位时，考虑刃口磨 损和材料厚度及力 学性能波动因素，实际冲 裁力可能增大，因此取k=1.3； L冲裁件周长；mm； t 材料厚度：mm 材料抗剪强度；MPa 材料抗拉 强度；45钢 =539686，取=600； l 计算冲裁件周长L：冲裁部分 周长可以分成二十 等份来求。每一 等份有一半径为2的圆弧 以及两条相等直线组成。 L=L圆弧+2L直线=5.48+240.707=86.894 (mm) 所以， 每一份冲裁力 所以，总的冲裁力 F总 =20F =20156.41 =3128.2(KN) （2）卸料力的计算 式中 卸料力 系数；查之值表，得=0.04； F 冲裁力；所以 （3）推件力的计算 式中 n卡在凹模 洞口里的工件数；n=， 凹模直壁刃口高度， 料厚 这里取n=2； 推件力系数；查之值表，取=0.04； F 冲裁力；所以 （4）总冲压力的计算 （5）压力机的初步选择选择设备吨位 时，考虑刃口磨损和材 料厚度及力学性能、波动等因素，实际冲裁力可能增大，所以 应取 因此初步选择压 力机的型号为J21400A，开式双柱固定台压 力机，公称压力为4000（KN），最大封闭高度为550(mm)，闭合高 度调节量为150(mm)。4.1.2 模具压力中心的计算 冲裁力合力 作用点称为冲模压 力中心。冲模压力中心 应尽可能和模柄 轴线以及压力机滑块 中心线重合，以使冲 模平稳的工作，减少 导向件的磨损，提高模 具及压力机的寿命。该冲裁件结构比较简单， 20个爪是完全相同且分布均匀的，中间圆孔正中央，所以该工件的压力中心与工件的重心重合。4.1.3 模具刃口尺寸的计算冲裁模的设计应 以凸模的尺寸为基准。凸模 的基本尺寸 取冲裁部分尺 寸公差范围内的较大尺寸。 凹模的基本尺寸 则是用凸模的基 本尺寸加上最小 合理间隙。凸、凹模刃口的 制造公差应根据冲裁 件的尺寸公差和凸 、凹模的加工方 法来确定，既要保证冲裁 间隙要求并冲出合格 的零件，又要便于 模具加工。根据工件 尺寸公差的要求，确定模 具刃口尺寸的公差 等级。 先将工 件尺寸分类，依据基本 公差表，选择尺寸精度 为IT12级，可得其尺寸为： A类： 由于材 料薄，模具间隙小，所以凸、凹模采用配 做加工。先加工凸模，配做凹模。凹模的刃壁为垂直 刃壁。冲裁模的二十个冲槽的 凸模均匀分布在圆形凸模上。查表得冲孔凸凹模的间隙：Zmin=0.240(mm)Zmax=0.300(mm) 其磨损系数为：X=0.75。 所以（1）冲裁凸模上小圆弧的尺寸为 大圆弧的尺寸为 大圆弧与小圆弧 的两条切线的夹角为23度。（2）冲裁凹模上小圆弧的尺寸 大圆弧的尺寸 大圆弧与小圆弧的 两条切线的夹角为23度。4.2 冲裁模主要零件的设计与计算4.2.1冲裁凹模的设计 (1) 冲裁凹模 的结构类型及固定方式 根据表得，选择落料凹模的结构类 型为整体式；采用螺钉、销钉直 接联结紧固的固定方式。 (2) 冲裁凹模的刃口的结构形式根据表得，选择落料凹 模的刃口为直通式。刃口的高度为6(mm)。 (3) 冲裁凹模厚度的确定凹模的厚度可 根据公式H=Kb选择，查表，取 K=0.2，由于还要参考其 他零件尺寸及具体情况，所以取 H=50(mm)。 (4) 凹模的外形尺寸根据实际情况，取凹模 外形尺寸： d=280(mm)4.2.2 冲裁凸模的设计由于该零件需要把 二十个爪一次冲出，所以选择 在凸模体上加工二十个小凸模的结构形式。该冲 裁模为非规则形状冲裁，需要设计专 门的模具。通过螺钉和销钉把冲裁凸模与上模座直接 相连，由于冲裁力比较大，中间 需加垫板。凸模的尺寸是根据刃口尺寸、卸料装 置和安装固定的要求来确定。由于冲裁件的厚度远小于 冲裁凸模的最小直径，所以凸模的强度、刚度都满足。 （1）凸模的固定形式通过螺钉和销钉把冲 裁凸模与上模座直接相连，中间加垫板。 （2）凸模的高度根据凸模的固定形式及 与其它零件的配合情况，取凸模的高度：h=65(mm)。4.2.3 垫板的设计与校核 垫板的作用是直接承受和 扩散凸模传递压力，以降低模 座所受单位压力，保护模座以免被凸模端面压陷。冲裁凸模是否 加垫板，应根据模座承受压力大小进 行判断。凸模支撑端面对模座的单位压力P=式中 F冲裁力 A凸模支撑端面面积由于该落料冲 孔模的冲压力比较大，且P大于模座材料 许用压应力，所以该模具应采用垫板。根据表得，将凸模垫板的 基本尺寸定位2025(mm)，材料选用T8A，淬硬50-55HRC。凹模垫板除了直接承 受和扩散凸模传递压力外，还用补偿模 具高度不足的作用，所以凹模垫 板的基本尺寸定为35060(mm)，材料选用T8A。4.2.4 挡料和导正装置的设计挡料装置 在单工序落料或者复合模 中，主要作用是保 持冲件轮廓的完 整和适量的搭边。根据此冲裁模的设计，在冲裁凹模上 设计一凸台，将落料冲孔模 生产出的零件定位。4.2.5 卸料板的设计卸料装置的 形式多样，它包括固定卸 料板，活动卸料板，弹压卸 料板和废料切刀等几种。卸料板除把板料 从凸模上卸 下之外，有时也起压料或 为凸模导向的作用。由于此件的 厚度较小且 要求表面平整，可选用弹 压卸料板，根据凹模尺寸 选择卸料板的宽度为350(mm)，卸料板厚度为25(mm)。卸料螺钉采用M20的结构形式。卸料板材料选Q235钢，不用热处理淬硬。4.2.6 卸料弹簧的选用与校核由于卸料力比较大，本次设计选用的 弹簧为复合式的碟形弹 簧，选用个数8个。所以，一个碟形弹簧所受的卸料力为: F=F卸/8/2=7.8(KN)查表，选取碟形弹簧：4525材料是65Mn，热处理48-52HRC。4.2.7 模柄的选用 中小型冲模通过模 柄将上模固定 在压力机的滑块上。 本次设计的模 柄选取A型压入式模柄A5060，材料为Q235，标准GB2862.3-81。4.2.8 上下模座的选用（1）本次毕业设计选 取的模座是中间导柱圆形模座。（2）上模座：中间导柱圆形上模座40060 GB/T 2855.11。（3）下模座：中间导柱圆形下模座 40075 GB/T 2855.11。（4）闭合高度：305350（mm）。 (5) 模座的材料：一般选 用铸铁HT200，也可选用A3,A5结构 钢，本设计降低模具成本考 虑选用铸铁HT200。4.2.9 导柱导套的选用 由于本次设计选 用的模座是中间导柱圆 形模座，所以选取的导柱、 导套是两组： （1） 导柱： B45h629075 GB/T 2861.2 导套： A45H715058 GB/T 2861.6 (2) 导柱： B50h629075 GB/T2861.2 导套： A50H715058 GB/T 2861.64.2.10 螺钉、圆柱销的选用 （1）内六角圆柱头螺钉： M1270 GB/T 70.1 M16140 GB/T 70.1 (2)圆柱销： 1080 GB/T 119.1 10140 GB/T 119.1 8104.3 最终设计的冲裁模具图5 弯曲模的设计弯曲是将板料弯成一 定形状和角度的 零件成形方法，是板料冲压中常见 的加工工序之一。5.1 弯曲件工艺的计算5.1.1 最小弯曲半径的确定弯曲时，弯曲半径愈 小，板料的外 表面变形程度愈大。如果弯 曲半径过小，则板料的外表面将 超过材料最大许可 变形程度而发生裂 纹。因此，弯曲工艺受到最小的弯曲半径 限制，所以工件上弯曲半径 无特殊要求时，应尽量取 大一些，不要小于最小弯曲 半径值，最小弯曲半径值 根据表查取。由于工 件材料为45钢，所以确定最小弯曲半径为0.5t，且t=3(mm)，所以 该弯曲件的最小弯曲半径为1.5(mm)。5.1.2 弯曲件回弹的计算弯曲时塑性变 形与弹性变形同 时存在，当外载荷 除去后，弹性变形消失，因而使工件尺寸与磨具尺寸不一致，这种现象被 称为回弹。 (1)小变形程度(r/t10)时的回弹值小变 形程度，回弹比较大，应根据凸 模圆角半径，计算凸模角度。(2) 大变形程度(r/t10时，凸模圆角半径r为 r = (5-5) 式中 r凸模的圆角半径 r 弯曲 件的圆角半径 t 材料厚度 E材料拉压 弹性模量 弯曲件材料屈服强度(2)当弯曲件r较小时，凸模圆角半径为r= r此工件的弯曲圆角半 径较小但不小于材料所 允许的最小弯曲半 径，故凸模圆角半径r可取半径r=2(mm)。5.2.2 凸模的工作深度凹模工作部分深度将决 定板料的进模深度，同时也影响 弯曲件直边的平直度，对工件的 尺寸精度造成一定影响。此弯曲 件斜边高度21.5(mm)，并且与水平面的夹角为90度，板厚3（mm），选取凸模 工作部分深度为24(mm)。5.2.3 凹模的尺寸 (1) 凹模的厚度凹模厚度H可根据 弯曲力P=219024(N)。折弯力比较小。因此对凹模的厚度要求较低，本模具只要满足 形状要求其强度也 能够达到。本模具取 其厚度为60(mm)。 (2) 凹模直径根据以往的数据，选取凹 模的壁厚为30(mm)，所以凹模的直径为220(mm)。（3） 凹模圆角半径 凹模口圆角半径rd不宜过 小，以免弯曲时擦伤 毛坯表面，通常rd可根据板料厚度t选取，t=2-4（mm）时，rd=（2-3）t，本次设计取rd=8(mm)。 凹模底部圆 角半径rb，可按弯曲后 的板料厚度，得出弯曲件外 侧圆角半径，并以此半径作为V形件弯 曲模的凹模底部圆角半径。 (4) 固定形式通过螺钉和销钉使凹 模与下模座相连。5.2.4 凸模尺寸 取凹模的 厚度为50(mm)，为了便于操作，选取凸模的整体高度为70(mm)，斜面高度定为24(mm)。对于凸 模的固定，为了节省生产成本，采用 传统的螺钉和销钉直接联结固定方法，将凸模 固定在上模座上。5.2.5 定位和导正装置挡料装置在单工序落料 或者复合模中，主要作用 是保持冲件轮 廓的完整和适量的搭边。根据此冲裁模 的设计，从表中查取选 用固定挡料销通过两 边定位的方式，将冲裁模生 产出的零件定位。中间采用导 正销导正。5.2.6 模座的选用选定上模座 的基本尺寸为31550(mm)，下模座的基本尺寸为31560(mm)，折弯模的模座选用中间导柱模座。5.2.7 推件板弯曲完 成的工件在本设计中是 使用弹性推件装置推 出，这就需 要有推件的存在，因为要安装 卸料螺钉，因此设计此板厚度为35(mm)。5.2.8 闭合高度的确定根据模具图上各零 件外形尺寸的 确定，可以得出此模 具闭模高度为：H=50+60+47+35+3+60=255（mm）(H5)H(H+10)式中 H压力机的最大闭合高度；H压力机的最小闭合高度；H冲模的闭合高度。此压力机的 最大闭合高度为280(mm)，最小为220(mm)，冲模 的闭合高度符合压力机 的要求。5.3 最终设计的弯曲模具图6 结 论本次设计的定位是一个二十个爪子的汽车压盘模具设计。 一个零件的生成 可以通过很多种 方法来实现，也可以制定很多种方案，应该把它们相互比较，然后选择最优 方案，这样可以实现更多的经济效益，就像此次模具设计，通过分析零件 的工艺性，因为有落料、冲孔、冲裁、弯曲四个冲压工序，所以须经过层层对比，最 后选出最合适的工序，就 是把落料冲孔复合到一块，设计出了三套模具进行这四个工序的冲压。冲模是 对板料进行冲压，这就需 要对冲压变形 过程中所需的各种力进行计算，选择压力机。然后就是模具 零部件的结构设计，冲模结构主要 是由工作、定位、压料和卸料以及固定等五 部分组成。设计冲模 就是针对不同 的零件，选择和设计出不同结构形式的 五大部分组成冲模，完成预定 冲压工艺。任何模具 的凹模、凸模，无论形式怎样变化，其结构只有两部分：一是工作部分，用以成形零件；二是固定部分，用来使凸模、凹模正确的 固定在模架上。设计 工作部分时，主要是决 定刃口形式和固定方法。定位零件 的作用是使毛坯在 模具上能够 正确定位，根据毛 坯形状和尺寸以及模 具的结构形式，可以选择 不同的定位方式，此设计 运用挡料销进行定位。卸料和压料零件 在上模下行时起拉料作用，而 回程时起卸料作用，本设计采用了卸料板、推件块等。对材料选用应考虑模具的工艺性、受力情况、冲压件精度等，保证模具寿命的同时又要使成 本不致过高。最后还要确定冲模闭合高度，以保证冲模的实现