毕业设计（论文）-管卡级进模具设计

优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 管卡级进模具设计 摘 要 本文设计的模具为管卡级进模，使用方便可靠。该模具主要有冲孔、切断、弯曲等工序。首先 通过对制件进行工艺分析、确定冲压工艺方案及模具结构形式 ， 然后 进行排样设计、压力中心计算、冲裁力计算、工作零件刃口尺寸的计算等 ， 最后通过 CAD 绘制模具的装配图及零件图。 关键词 ： 冲孔 ； 落料 ； 弯曲 ； 级进模 ； 设计优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 I 目 录 1 绪论 . 1 2 制件工艺分析 . 2 2.1 材料分析 . 2 2.2 零件结构 . 3 2.3 尺寸精度 . 3 3 确 定工艺方案 . 4 3.1 冲裁工艺方案的确定 . 4 3.2 冲裁工艺方法的选择 . 4 4 选择模具的结构形式 . 5 4.1 模具的选择 . 6 4.2 定位装置 . 6 4.3 卸料装置 . 6 4.4 导向方式的选择 . 6 4.5 模架 . 6 5 模具工艺参数计算 . 8 5.1 计算毛坯尺寸 . 8 5.2 排样设计 . 10 5.3 搭边值的确定 . 11 5.4 条料宽度的计算 . 11 5.5 导板间间距的确定 . 12 5.6 材料利用率的计算 . 13 6 计算冲裁力 . 15 6.1 计算冲裁力的公式 . 15 6.2 压力的计算 . 15 6.2.1 总冲裁力 . 15 6.2.2 卸料力的计算 . 16 6.2.3 推料力的计算 . 16 6.2.4 顶件力的计算 . 16 优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 II 6.2.5 弯曲力的计算 . 17 6.2.6 总冲压力的计算 . 17 6.2.7 压力机的初选 . 18 7 模具压力中心的确定 . 20 8 冲裁模间隙的确定 . 21 9 刃口尺寸的计算 . 22 9.1 刃口尺寸计算的基本原则 . 22 9.2 刃口尺寸计算 . 22 9.2.1 计算凸凹模刃口尺寸 . 22 9.2.2 落料刃口计算 . 24 9.3 冲裁刃口尺寸 . 25 9.4 弯曲部分刃口计算 . 25 9.4.1 最小相对弯曲半径 Rmin/t . 25 9.4.2 弯曲部分工作尺寸的计算 . 26 10 主要零部件的设计 . 29 10.1 凹模的结构设计 . 29 10.1.1 凹模外形尺寸的计算 . 29 10.1.2 凹模材料的选用 . 30 10.2 凸凹模的设计 . 31 10.3 外形凹模的设计 . 31 10.4 内孔凸模设计 . 31 10.4.1 凸模的结构设计 . 31 10.4.2 凸模尺寸计算 . 31 10.4.3 凸模材料的选用 . 32 10.5 弯曲凸模的设计 . 33 10.6 弹性元件的选择 . 33 10.7 卸料板的设计 . 34 10.8 推件装置的设计 . 34 10.9 挡料销的设计 . 35 10.10 模架及其它零件的设计 . 35 优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 III 10.10.1 模座的设计 . 35 10.10.2 模柄的选用 . 36 10.10.3 模架的设计 . 36 11 模具总装图 . 38 结论 . 39 致谢 . 40 参考文献 . 41 附录 . 42 优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 1 1 绪论 模具，作为高效率的生产工具的一种 ，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品。 冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中，工人生产的劳动强度大、劳动量大，严重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展，工业生产中模具的使用已经越来越 引起人们的重视，而被大量应用到工业生产中来。冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中，冲压模具可以大大的提高劳动生产效率，减轻工人负担，具有重要的技术进步意义和经济价值。 研究和发展模具技术，对于促进国民经济的发展具有特别重要的意义，模具技术已成为衡量一个国家产品制造技术的重要标志之一，随着工业生产的迅速发展，模具工业在国民经济中的地位日益提高，并在国民经济发展过程中发挥越来越大的作用。 本次设计的产品名为管卡，其用途是固定各类管道。在日常生活中广泛使用，需求量极大。产品外形为 U 形弯曲件，制造精度要求不高 ，按 IT14 级进行加工。该产品生产采用 Q235 材料。为了提高其经济效益，本产品可用模具大批量生产，所以就用该产品的模具设计作为毕业设计选题。 优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 2 2 制件工艺分析 图 2-1 零件图 工件名称：管卡 生产批量：大批量 材 料： Q235 工件厚度： t=1.5mm 工件精度： IT14 级 2.1 材料分析 首先制件为弯曲件，这就要求材料具有良好的塑性，另外制件还得有一定强度，保证在使用中不易弯曲变形 。 从经济角度及大批量的角度考虑，材料价格不宜过高。表 2-1 可知 Q235 的 抗剪强度为 310380Mpa。 从而得出 Q235 的塑性较好，有一定强度，冲裁性较好，适合普通冲裁加工，故选择 Q235 材料。 表 2-1 部分碳素钢抗剪性能 材料名称 牌号 材料状态 抗剪强度（ Mpa） 普通碳素钢 Q195 未退火 260-320 Q235 310-380 Q275 400-500 优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 3 2.2 零件结构 该零件结构形状相对简单，无尖角，厚度适中，制件分布有 8 两个对称孔，孔离工件边缘最小为 4mm。根据零件形状来分析，该零件的结构满足冲裁要求。 2.3 尺寸精度 零件上的尺寸都没有尺寸公差，属于自由尺寸，所以尺寸公差由公差等级表查得 ， 经查 表 2-2，确定各尺寸公差： 03.06R、 043.014、 3.006、 043.015R、 062.034、37.074.060 、 0 74.076 。 通过查公差表，我们发现普通冲裁能够满足零件精度要求。 表 2-2 常见零件公差等级表 公差等级 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 基本尺寸/mm /m /mm 3 36 610 1018 1830 3050 5080 80120 120180 180250 250315 315400 400500 3 4 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20 4 5 6 8 9 11 13 15 18 20 23 25 27 6 8 9 9 13 16 19 22 25 29 32 36 40 10 12 15 18 21 25 30 35 40 46 52 57 63 14 18 22 27 33 39 46 54 63 72 81 89 97 25 30 36 43 52 62 74 87 100 115 130 140 155 40 48 58 70 84 100 120 140 160 185 210 230 250 60 75 90 110 130 160 190 220 250 290 320 360 400 0.10 0.12 0.15 0.18 0.21 0.25 0.30 0.35 0.40 0.46 0.52 0.57 0.63 0.14 0.18 0.22 0.27 0.33 0.39 0.46 0.54 0.63 0.72 0.81 0.89 0.97 0.25 0.30 0.36 0.43 0.52 0.62 0.74 0.87 1.00 1.15 1.30 1.40 1.55 优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 4 3 确定工艺方案 3.1 冲裁工艺方案的确定 在冲裁工艺分析和技术经济分析的基础上，根据冲裁件的特点确定工艺方案。工艺方案分为冲裁工序的组合和冲裁顺序的安排。 3.2 冲裁工艺方法的选择 冲裁工序分为单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁三种。 单工序冲裁是在压力机一次行程内只完成一个冲压工序的冲裁模。 复合冲裁是在压力机一次行程内，在模具的同一位置同时完成两个或两个以上的冲压工序。 级进冲裁是把冲裁件的若干个冲压工序，排列成一定的顺序，在压力机的一次行程中条料在冲模的不同位置上，分别完成工件所要求的工序。 表 3-1 单工序冲裁、级进 冲裁和复合冲裁性能 比较项目 单工序模 复合模 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 于大批量生产 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 冲裁较简单零件时低于复合模 综合模具的特点（见表 3-1）有如下 三 种方案可选取： 方案 一： 采用单工序模，由于其生产批量小，精度低，操作不安全，劳动强度大，故不宜采用。 方案 二： 采用复合模冲裁其模具结构复杂，制件废料排出较复杂。 优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 5 方案 三： 采用级进模冲裁，由于制件需要精度不高，且级进模安全性比较高，又因制件自身的特殊性，采用复合模结构较复杂。除此之外，该方案制件废料易排 出，所以采用此方案较为合适。 通过以上分析，应采用方案 三 ，即该模具应采用级进模冲裁。 优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 6 4 选择模具的结构形式 4.1 模具的选择 由以上冲压工艺分析可知，采用级进模冲压，所以模具类型为级进模。 4.2 定位装置 该模具采用固定挡料销控制条料的进送步距，采用导料板控制条料的方向，有侧压装置。 4.3 卸料装置 条料的卸除：因为工件的料厚为 1.5mm，相对较薄，卸料力不大，故可采用弹性卸料装置进行卸料。 工件的卸除：采用打料装置将工件从上模落料凹模中推下，落在模具工作面上。 冲孔废料的卸除：采用下模座漏料孔排出，冲孔废料在下模座的凸凹模 内积聚到一定数量便从下模座漏料孔中排出。 4.4 导向方式的选择 导向零件有很多，用导板导向，安装不方便，而且阻挡操作者视线，所以不采用。滚珠式导柱导套进行导向，虽然导向精度高，使用寿命长，但结构较为复杂，成本较高，维修麻烦，所以不常使用。而该零件精度要求不高，采用滑式导柱导套即可，且模具在压力机上的安装简单方便，成本低。 4.5 模架 对角导柱模架：由于导柱安装在模具压力中心对称的对角线上，所以上模座在导柱上滑行平稳但使用不方便，加上难度高。 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 ，工作时，偏心距会造成导套、导柱的单边磨损，影响模具的使用寿命，且加工的制件精度不高。 四角导柱模架：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较高的冲压零件，以及大量生产用的自动冲压模架。 优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 7 中间导柱模架：导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确，但只能从一个方向送料，也容易阻挡操作者的视线。 根据以上方案，比较并结合模具结构形式和送料方式，且该零件的加工精度不高，所以采用后侧式导柱模架。 优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 8 5 模具工艺参数计算 5.1 计算毛坯尺寸 相对弯曲半径： 105.115t /R 式中： R-弯曲半径； t-材料厚度。 由于相对弯曲半径大于 0.5，可见制件属于圆角半径较大的弯曲件，应该先求变形区中性层曲率半径 mm。 ktr 1 （ 5-1） 式中： r1-内弯曲半径； k-中性层系数； t-材料厚度。 表 5-1 板料弯曲中性层系数 r/t 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1 1.2 x 0.21 0.22 0.23 0.24 0.25 0.26 0.28 0.3 0.32 0.33 r/t 1.2 1.5 2 2.5 3 4 5 6 7 8 x 0.34 0.36 0.38 0.39 0.4 0.42 0.44 0.46 0.48 0.5 查表 5-1 得： k=0.5。 根据公式 5-1 得： mmktr75.155.15.0151 根据零件图可知，圆角半径较大（ R 0.5t），弯曲件的长度公式为： 弯直 LLL （ 5-2） 式中： L-弯曲件毛坯的展开长度； L 直 -弯曲件各直线部分的长度； L 弯 -弯曲件各弯曲部分的长度。 优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 9 图 5-1 制件简图 )()(弯 tt 21 XrXRL （ 5-3） 式中： R-大圆半径 15； X1-系数取 0.5； t-料厚 1.5； r-小圆半径 6； X2-系数取 0.47。 由于 R=15， X1=0.5， t=1.5，代入 公式 5-3 得 ： mm485.825.152mm5087.700537.21455.495.147.0614.35.15.01514.3tt 21直弯）（）（)()(LXrXRL 由于 L 直 =48mm， L 弯 =70.5087mm， 代入 公式 5-2 得 ： mm5087.118485087.70 弯直 LLL 取 L=119mm。 根据计算得工件的展开尺寸为 119mm14mm，如图 5-2 所示 ： 优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 10 图 5-2 制件展开图 5.2 排样设计 冲裁件在板料、 带料或条料上的布置方法称为排样。排样的意义在于减小材料消耗、提高生产率和延长模具寿命，排样是否合理将影响到材料的合理利用、冲件质量、生产率、模具结构与寿命。 排样的方法有：直排、斜排、对直排、混合排，根据设计模具制件的形状、厚度、材料等方面全面考虑。因此有下列三种方案： 方案一：有废料排样 沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。冲件尺寸完全由冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。 方案二：少废料排样 因受剪切条料和定位误差的影响，冲件质量差，模具寿命较方案一低，但材料利用率稍高，冲模结 构简单。 方案三：无废料排样 冲件的质量和模具寿命更低一些，但材料利用率最高。 采用少、无废料排样法，材料利用率高，不但有利于一次冲程获得多个制件，而且可以简化模具结构，降低冲裁力，但受条料宽度误差及条料导向误差的影响，冲裁件的尺寸精度不易保证，故应采用方案一。零件为矩形零件，选择直排法。优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 11 5.3 搭边值的确定 排样中相邻两工件之间的余料或工件与条料边缘间的余料称为搭边。搭边是废料，从节省材料出发，搭边值应愈小愈好。但过小的搭边容易挤进凹模，增加刃口磨损，降低模具寿命，并且也影响冲裁件的剪切表面质量。 对于其他材 料的计算应取数值表 5-2 的数： 表 5-2 其它材料的计算 材料 系数 钢（ WC0.3% 0.45%） 0.9 钢（ WC0.5% 0.65%） 0.8 硬黄铜 1 1.1 硬铝 1 1.2 软黄铜，纯铜 1.2 一般来说，搭边值是由经验和查表来确定的，该制件的搭边值采用查表 5-3取得。 表 5-3 搭边值和侧边值的数值 根据该制件为矩形且厚度为 1.5mm。查表 5-3 得： 两制件搭边值 a1=1.8mm。 侧搭边值为 a=2.0mm。 5.4 条料宽度的计算 计算条料宽度有 3 种情况需 要考虑： （ 1）有侧压装置时条料的宽度。 （ 2）无侧压装置时条料的宽度。 材料厚度 t 圆件及 r2t 圆角 矩形边长 l50 矩形边长 l50 或圆角r2 工件间 a1 侧边 a 工件间 a 侧边 a1 工件间 a1 侧边 a 0.25 以下 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0 0.25-0.5 1.2 1.5 1.8 2.0 2.2 2.5 0.5-0.8 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 0.8-1.2 0.8 1.0 1.2 1.5 1.5 1.8 1.2-1.5 1.0 1.2 1.5 1.8 1.9 2.0 1.6-2.0 1.2 1.5 2.0 2.2 2.0 2.2 优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 12 （ 3）有定距侧刃时条料的宽度。 有侧压装置的模具，能使条料始终沿着导料板送进。 条料宽度公式： 0max0 2 )( aDB （ 5-4） 式中： D-条料宽度方向冲裁件的最大尺寸 ； A-侧搭边值。 由于 Dmax=14mm， a=2mm， 查表 5-4 条料宽度偏差为 0.1，代入 公式 5-4 得： 01.001.00max01822142)（)( aDB表 5-4 条料宽度公差 5.5 导板间间距的确定 导板间距离公式： ZBA （ 5-5） 式中： Z-导料板与条料间的最小间隙。 由于 查表 5-5 得 ： Z=5mm，代入 公式 5-5 得： A=B+Z =18+5 =23mm 表 5-5 导料板与条料之间的最小间隙 Zmin 材料厚度 t（ mm） 无侧压装置 有侧压装置 条料宽度 B（ mm） 1 3 3 6 50 0.30 0.40 0.35 0.50 0.45 0.60 50 100 0.20 0.30 0.22 0.35 0.30 0.45 100 200 0.15 0.20 0.18 0.22 0.22 0.30 200 0.10 0.15 0.12 0.18 0.15 0.22 由于查表 10-1 得： K=0.3，代入 公式 10-1 得： mm7.351193.0b KH 取 H=40mm。 模具壁厚的确定公式为： mm7657 38215 ）（C凹模壁厚取 C=66mm。 优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 30 凹模长度的确定公式为： mm2516621192 CbL 查表 10-3 取标准 L=280mm。 凹模宽度的确定公式为： mm146266142 CbB 查表 10-2，选取凹模外形尺寸。凹模轮廓尺寸为 280mm200mm40mm。 表 10-2 矩形和圆形凹模的外形尺寸 矩形凹模的长度和宽度 L B 矩形和圆形凹模厚度 圆形凹模直径 d 63 50、 63 63 10、 12、 14、 16、18、 20 63 80 63、 80 80、 100 63、 100 80、 100 100、 125 80 12、 14、 16、 18、20、 22 80、 100 125 100、 125 125、 140 80、 140 100 14、 16、 18、 20、22、 25 125 140 125、 140 140、 160 100、 160 125、 160 140、 200 100、 200 125 16、 18、 20、 22、25、 28 140 160 160、 200 140、 200 160、 200 125、 250 140 16、 20、 22、 25、28、 32 160 200 200、 250 160、 250 200、 280 160 18、 22、 25、 28、32、 35 200 250 250、 280 200、 280 250、 20、 25、 28、 32、35、 40 250 315 250 20、 28、 32、 35、40、 45 280、 315 10.1.2 凹模材料的选用 凹模刃口要求有较高的耐磨性，并能承受冲裁时的冲击力，因此要有较高的硬度和适度的韧性。根据设计要求，选用 Cr12 比较好，热处理淬火硬度 6064HRC。 优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 31 10.2 凸凹模的设计 凸凹模材料选择与凹模一样，都要求使用时间较长，高耐磨性，高硬度和适度的韧性。但热处理应高于凹模。所以，材料也选用 Cr12。 10.3 外形凹模的设计 因为该制件形状不是 很 复杂，但有弯曲部分，所以将落料模设计成直通式凸模，直通式凸模工作部分和固定部分的形状做成一样，直通式凸模采用线切割机床加工。可以直接用 2 个 M8 的螺钉固定在垫板上，凸模与凸模固定板的配合按H7/m6。外形凸模的高度是凸模固定板的厚度、卸料板的厚度、导料板的厚度的总和，外形凸模下部设置 1 个导正销，借用工件上的孔作为导正孔。 外形凸模长度为： yHHHL 导21 （ 10-2） 式中： H1-凸模固定板厚度； H 导 -导板的厚度； H2-卸料板厚度； y-增加长度。 由于 H 导 =6mm， y=46mm，查表 10-3 得 H2=18mm，代入 公式 10-2 得： mm90466182021 yHHHL 导 10.4 内孔凸模设计 10.4.1 凸模的结构设计 凸模结构通常分为两大类。一类是镶拼式，另一类为整体式。整体式中 ，根据加工方法的不同，又分为直通式和台阶式。因为本设计中凸模是圆形结构，所以综合考虑采用整体式中的台阶式（如图 10-1），凸模与凸模固定板的配合按H7/m6。 10.4.2 凸模尺寸计算 凸模长度尺寸应根据模具的具体结构确定，同时考虑凸模的修模量及固定板与卸料板之间的安全距离等因素。因为该模具采用的是弹性卸料上出件方式，其优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 32 总 长 按相关公式计算： 54321 HHHHHL （ 10-3） 式中： H1-凸模固定板厚度； H2-弹簧工作 厚度； H3-卸料板厚度； H4-导料板厚度； H5-冲裁件厚度和凸模进入凸凹模经验值。 由于 H1=20， H2=20， H3=18， H4=6， H5=2，代入公式 10-3 得： mm6626182020HHHHHL 54321图 10-1 冲孔凸模尺寸 10.4.3 凸模材料的选用 由于冲模为级进模，所以材料要有良好的耐磨性、高强度、足够的韧性、良好的抗疲劳性、热处理工艺性等。 Cr12 刚具有较好的淬透性，很高的耐磨性，有较高的冲击韧度和承载强度，且淬火变形小。为满足 以上要求，在该模具中凸模材料选用 Cr12 钢，热处理 58 60HRC，凸模与推件块之间的间隙见表 10-4，查得凸模与推件块的间隙为 0.035mm。 表 10-3 卸料板厚度 冲件厚度 t 卸料板宽度 50 50 80 80 125 125 200 200 0.8 6 6 8 10 12 0.8 1.5 6 8 10 12 14 1.5 3 8 10 12 14 18 优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 33 表 10-4 凸模与卸料板、导柱与导套的间隙 序号 模具冲裁间隙 Z 卸料板与凸模间隙 Z1 辅助小导柱与小导套间隙Z2 1 0.015 0.025 0.005 0.007 约为 0.003 2 0.025 0.05 0.007 0.015 约为 0.006 3 0.05 0.10 0.015 0.025 约为 0.01 4 0.10 0.15 0.025 0.035 约为 0.02 10.5 弯曲凸模的设计 弯曲凸模选用直通式，采用线切割加工方法。弯曲凸模与凸模固定板采用H7/r6 配合。长度为 52mm，凸模材料应选 Cr12，热处理 58 60HRC，弯曲宽度为 60mm。 10.6 弹性元件的选择 在冲裁模卸料与出件装置中，常用的元件是弹 簧和橡胶，考虑本模具的结构，该模具采用的弹性元件为弹簧。在卸料装置中，常用的弹簧是圆柱螺旋压缩弹簧。这种弹簧已标准化（ GB2089-1980），设计时根据所要求的压缩量和生产的压力按标准选用即可。 冲模常用圆柱螺旋压缩弹簧，一般用 65Mn 或 60Si2Mn 等钢丝圈绕成，两端拼齐并磨平，热处理以后硬度一般为 43 48HRC。 卸料弹簧的选用如下： （ 1）初步选用弹簧个数为 24 个。 （ 2）根据总卸料力 FQ 和初选弹簧个数 n，算出弹簧预压力 Fy： nFQFy / （ 10-4） =10360/4 =2590N （ 3）根据预压力 FQ 选取弹簧规格： Fy25.1Fj ）（ （ 10-5） =38855180 （ 4）根据弹簧压力与其压缩量成正比的特性，可按以下公 式计算弹簧的预压量 hy： 优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 34 FjFyhjHy / 式中： Hj-弹簧极限压缩量（ mm） ； Fj-弹簧极限工作负荷（ N）； Fy-弹簧预压力（ N）。 mm21.94 500162 590FjFy hjHy/ 检查所选弹簧是否合适，使弹簧工作时的总压缩量 h 不超过弹簧允许的极限工作负荷下的压缩量 hj，应满足此式： 71.1655.221.9hmhxhyhhj 经检查满足弹簧选取要求。 所选弹簧规格为 DdH=50mm10mm65mm，材料： 65Mn，热处理硬度：40 48HRC。 10.7 卸料板的设计 本模具的卸料板不仅有卸料作用，还具有用外形凸模导向，对内孔凸模起保护作用，卸料板的边界尺寸与凹模的边界尺寸相同，卸料板的厚度按表 10-3 选择，卸料板厚度为 18mm。卸料板与 2 个凸模的间隙以在凸模设计中确定了为0.035。卸料板采用 45 钢制造，热处理淬火硬度 40 45HRC。 10.8 推件装置的设计 推件的目的是将制件从凹模中推出。推件力 是由压力机的模梁作用，通过一些传力元件将推件力传递到推件板上，将制件和废料推出凹模。推板的形状和推板的布置应根据被推材料的尺寸和形状来确定。 推件块结构形式分为： （ 1）弹性推件装置：一般装在下模，具有压料作用，冲裁件质量好；但推件力较小。常用于正装式复合模或冲裁薄板料的落料模中。 （ 2）刚性推件装置：一般装在上模，利用压力机的力推件，因此推件力大，推件可靠；但不具有压料作用。常用于倒装式复合模中。 优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 35 综上，本设计采用刚性推件装置。它的基本零件有推件块、推杆、推板、连接推杆和打杆，这些零件都已标准化，可从标准 中选取。 10.9 挡料销的设计 设计挡料销时，应注意以下几点： （ 1）工件外形简单时，应以外形定位，外形复杂时以内孔定位。 （ 2）定位要可靠，放置毛坯和取出工件要方便，确保操作安全。 （ 3）若工件需要经过几道工序完成时，各套冲模应尽可能利用工件上同一位基准，避免累积误差。 本设计选用 固定挡料销 GB2866.11-81，材料 45 钢 GB699-69，热处理硬度43 48HRC，技术条件按 GB2870-81 的规定。 挡料销的位置尺寸可按下式计算： 1.02D2DpAS / （ 10-6） =A-(DT-D)/2+0.1 式中： A-步距（ mm）； DT-落料凸模直径（ mm）； D-挡料销头部直径（ mm）。 由于 A=98.8mm， DT=119mm， D=8mm，代入公式（ 10-6）得： 5.64 1.0281198.98S /）（10.10 模架及其它零件的设计 10.10.1 模座的设计 （ 1）模座的材料 一般选用 HT200-250，也可选用 A3、 A5 结构钢。本 设计从降低模具成本考虑，选用 HT200 作为模座材料。 （ 2）模座外形尺寸 如果模座为圆形，其直径应比凹模外径大 30 70mm；为矩形模座，其长度应比凹模外形长度大 40 70mm，而宽度尺寸应比凹模同宽或稍大些；当采用导柱导套时，还要留出足够的安装导柱导套的位置。本设计根据实际而定 ， 采用标优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 36 准 模座。 校核：下模座的最小轮廓尺寸，应比压力机工作平台上漏料孔的尺寸每边至少要大 40 50mm。 （ 3）模座厚度 上模座的厚度与下模座厚度查标准分别为 45mm、 50mm。 10.10.2 模柄的选用 模柄的作用是将模具的上模座固定在冲床的 滑块上。常用的模柄形式有： （ 1）整体式模柄，模柄与上模座做成整体，用于小型模具。 （ 2）带台阶的压入式模柄，它与模座安装孔用 H7/m6 配合，可以保证较高的同轴度和垂直度，适用于各种中小型模具。 （ 3）带螺纹的旋入式模柄，与上模连接后，为防止松动，拧入防转螺钉紧固，垂直度较差，主要用于小型模具。 （ 4）有凸缘的模柄，用螺钉、销钉与上模座紧固在一起，使用与较大的模具。 （ 5）浮动式模柄，它由模柄，球面垫块和连接板组成，这种结构可以通过球面垫块消除冲床导轨位差对对冲模导向精度的影响，适用于滚珠导柱、导套导向的精 密冲裁。 综上，本模具选用压入式模柄 C40105GB2862.1-81，材料 Q235。 10.10.3 模架的设计 本模具采用后侧导柱模架（ GB/T2851.3-1990），模具上、下模的精准导向由滑动导柱、导套来保证。滑动导柱、导套都是圆柱形的，其加工方便，可采用车床加工，装配容易。导柱的长度应保证上模座最底位置时（闭合状态），导柱上端面与上模座顶面的距离 15mm。而下模座底面与导柱底面的距离为 5mm。导柱的下部与下模座导柱孔采用 R6/h5 的过盈配合 ,导套的外径与上模座导套孔采用 H6/h5 的过盈配合。导套的长度，需要保 证冲压时导柱一定要进入导套10mm 以上。导柱与导套之间采用 H7/h6 的间隙配合，导柱与导套均采用 20 钢，热处理硬度渗碳淬硬 56 60HRC。 导柱的直径、长度，按标准（ GB/T2861.1-1990）选取。 优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 37 导柱： d/mmL/mm 分别为 28170。 导套的直径、长度，按标准（ GB/T2861.6-1990） 选取。 导套： d/mmL/mmD/mm分别为 289542。 模座的尺寸 L/mmB/mm 为 200mm125mm。 模座的厚度应为凹模厚度的1.5 2 倍，上模座厚度为 35mm，上垫板的厚度为 ： 8mm，凸模固定板厚度取20mm，凸凹模厚度为 54mm，下模座厚度为 45mm，那么该模具的闭合高度为： hHHLHHH 下模凹垫上模闭 （ 10-7） 式中： L-冲孔凸模长度； H 凹 -凹模板厚度； h-凸模冲裁后进入凹模的深度。 由于 L=66mm， H 凹 =32mm， h=2mm，代入公式（ 10-7）得： 22 4 m m255203266845-下模凹垫上模闭 hHHLHHH 由此可见该模具闭合高度小于所选压力 机 J23-30 的最大装模高度，可以使用。优秀毕业设计，全套设计需要图纸加 QQ97666224 38 11 模具总装图 通过以上的设计，可得到模具总装图。模具的上模部分由上模座、上模垫板、凸模、凸模固定板、及卸料板等组成。卸料方式是采用固定卸料板卸料。下模部分由卸料板、凸凹模固定板、凸凹模、下模座等组成。上模座、上模垫板、凸模固定板、及卸料板用 4 个卸料螺钉、 4 个 M10 螺钉和 4 个 10 圆柱销固定。 螺钉选取： M1060mm 的标准件。采用 45 钢，热处理淬火硬度 43 48HRC。 卸料螺钉选取： M1080mm 的标准件（螺纹部分 M101