关 键 词：

机智 导轨 冲压 工艺 模具设计 冲孔 复合 15 CAD

资源描述：

包覆机智能导轨端盖冲压工艺及模具设计落料冲孔复合模含15张CAD图.zip,机智,导轨,冲压,工艺,模具设计,冲孔,复合,15,CAD

内容简介：

摘 要本论文应用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练从而培养和提高了我的独立工作能力。本设计通过对包覆机智能导轨端盖的复合模设计的工艺性分析，确定了正确的工艺方案。从而对模具设计方案，以及冲压设备作出了分析与选择。通过分析决定采用复合模形式，然后参考其他模具结构以及查手册和计算设计。当所有的参数计算完后，对模具的装配方案，对主要零件的设计和装配要求技术要求都进行了分析。在设计过程中除了设计说明书外，还包括模具的装配图，非标准零件的零件图等。关键词：包覆机智能导轨端盖；复合模；工艺方案；冲压设备AbstractIn this paper, the practical training of the cold stamping die design is carried out by using the theory of the course and the practical knowledge of production, thus cultivating and improving my ability to work independently. This design determines the correct process plan by analyzing the technological analysis of the design of the compound die for the intelligent guide end cover of the cladding machine. Thus, the analysis and selection of mold design and stamping equipment are made. Through analysis, it is decided to use compound die form, then refer to other mold structure, manual and calculation design. After all the parameters are calculated, the technical requirements of the mold assembly plan and the design and assembly requirements of the main parts are analyzed. In the design process, besides the design specification, it also includes the assembly drawing of the mold, the parts drawing of the non-standard parts, etc.Key words: clad machine intelligent guide end cover; compound die; process scheme; stamping equipment目 录摘 要IAbstractII第一章、绪 论1第二章、零件的工艺分析和工艺方案的确定32.1.冲压件的工艺分析32.2.确定工艺方案及模具的结构形式42.3.排样、计算条料宽度及步距的确定52.3.1.搭边值的确定52.3.2条料宽度的确定52.3.3.送料步距的确定62.3.4.排样72.3.5.材料利用率的计算：7第三章、冲裁力的计算103.1.计算冲裁力的公式103.2.总冲裁力、卸料力、推料力、顶件力和总冲压力103.2.1.总冲裁力103.2.2.卸料力Fx的计算113.2.3.推料力Ft的计算123.2.4.总的冲压力的计算12第四章、模具压力中心与计算13第五章、冲裁模间隙的确定15第六章、刃口尺寸的计算186.1.刃口尺寸计算的基本原则186.2.刃口尺寸的计算186.3.计算凸、凹模刃口的尺寸186.4.冲裁刃口高度21第七章、主要零部件的设计227.1.工作零件的结构设计227.1.1.凹模的设计227.1.2.凸凹模的设计237.1.3.外形凸模的设计247.1.4.内孔凸模设计257.2.模架及其它零件的设计267.2.1.上下模座267.2.2.模柄277.2.3.模具的闭合高度27第八章、压力机的选择29结 论30参考文献31IV第一章、绪 论模具主要类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造，塑料，橡胶加工，金属材料，铸造（凝固理论），塑性加工，玻璃等诸多学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程度显而易见。随着经济的发展，冲压技术应用范围越来越广泛，在国民经济各部门中，几乎都有冲压加工生产，它不仅与整个机械行业密切相关，而且与人们的生活紧密相连。因此，冲压工艺是一种产品质量好而且成本低的加工工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表、各种民用轻工产品以及航空、航天和兵工等的生产方面占据十分重要的地位。现代各种先进工业化国家的冲压生产都是十分发达的。在我国的现代化建设进程中，冲压生产占有重要的地位。冲压模具的形式很多，一般可按以下几个主要特征分类： 1根据工艺性质分类（1）冲裁模 是利用模具将材料沿着一定轮廓形状产生分离的一种冲压工件，角冲裁模，比如落料模、冲孔模、切断模、切口模、剖切模等。（2）弯曲模 用模具使板料弯成一定角度和或者一定的形状，这叫弯曲模。（3）拉抻模 是用模具把平板坯料制成开口空心件，这样模具叫拉伸模。（4）成形模 成型模范围比较广，其宗旨就是将坯料或者是工序件按凸、凹模的表面的形状直接压制成形，而材料本身仅产生局部的塑性变形，这样的模具，比如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。2根据工序组合程度分类（1）单工序模 一般只有完成一种工序的模具。（2）复合模 这类模具只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上工序的模具。（3）连续模 在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道以上工序的模具。连续模又称级进模。当今，随着科学技术的发展，冲压工艺技术也在不断革新和发展，这些革新和发展主要表现在以下几个方面：（1）工艺分析计算方法的现代化（2）模具设计及制造技术的现代化（3）冲压生产的机械化和自动化（4）新的成型工艺以及技术的出现（5）不断改进板料的性能，以提高其成型能力和使用效果。第二章、零件的工艺分析和工艺方案的确定2.1.冲压件的工艺分析图21 零件图 如图21所示零件图。 生产批量：大批量;材料：Q235；厚度：1.5Q235普通碳素结构钢又称做A3板。普通碳素结构钢普板是一种钢材的材质。Q代表的是这种材质的屈服极限，后面的235，就是指这种材质的屈服值，在235MPa左右。并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以”Q“，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服应力（s)为235 MPa的碳素结构钢。必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。从产品形状看,产品四周为尖角，为方便加工模具，不会因为热处理应力集中而导致凹模开裂，产品四周应需要增加R角，结合产品材料厚度2.0，本次设计四周增加R1.2.2.确定工艺方案及模具的结构形式根据制件的工艺分析，其基本工序有落料、冲孔两道基本工序，按其先后顺序组合，可得如下几种方案;(1) 落料冲孔；单工序模冲压(2) 冲孔落料；单工序模冲压。(3) 冲孔落料；连续模冲压。(4) 落料冲孔；复合模冲压。方案（1）（2）属于单工序模冲裁工序冲裁模指在压力机一次行程内完成一个冲压工序的冲裁模。由于此制件生产批量大，尺寸又较这两种方案生产效率较低，操作也不安全，劳动强度大，故不宜采用。方案（3）属于连续模，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。于制件的结构尺寸小，厚度小，连续模结构复杂，制造成本高，维修不方便，因此，不宜采用该方案。方案（4）属于复合冲裁模，复合冲裁模是指在一次工作行程中，在模具同一部位同时完成数道冲压工序的模具。采用复合模冲裁，其模具结构没有连续模复杂，生产效率也很高，又降低的工人的劳动强度，所以此方案最为合适。由于本次设计的产品年产量为50000只，属于中批量生产，所以采用方案（4）复合冲裁。2.3.排样、计算条料宽度及步距的确定2.3.1.搭边值的确定排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。搭边的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边过大，浪费材料。搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还有拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口，降低模具寿命。或影响送料工作。搭边值通常由经验确定，表所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。表22 搭边a和a1数值材料厚度圆件或类似圆件的工件矩形工件边长L50mm矩形工件边长L50mm工件间a1沿边a工件间a1沿边a工件间a1沿边a0.250.250.50.51.01.01.51.52.02.02.52.53.03.03.53.54.04.05.05.0121.00.80.81.01.21.51.82.22.53.00.6t1.21.01.01.21.51.82.22.53.03.50.7t1.21.81.51.21.52.02.22.52.53.50.7t1.52.01.81.51.82.22.52.83.24.00.8t1.52.52.21.81.51.82.22.52.83.24.00.8t1.82.62.52.01.82.02.52.83.23.54.50.9t搭边值是废料，所以应尽量取小，但过小的搭边值容易挤进凹模，增加刃口磨损表22给出了钢（WC0.05%0.25%）的搭边值。该制件是圆形工件，根据尺寸从表22中查出：两制件之间的搭边值a1=1.0（mm），侧搭边值a=1.0(mm)。2.3.2条料宽度的确定计算条料宽度有三种情况需要考虑；有侧压装置时条料的宽度。无侧压装置时条料的宽度。有定距侧刃时条料的宽度。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：B0-=（Dmax+2a） 公式（21）其中条料宽度偏差上偏差为0，下偏差为，见表23条料宽度偏差。D条料宽度方向冲裁件的最大尺寸。a侧搭边值。查表23条料宽度偏差为0.2根据公式2 3 B0-=（Dmax+2a）=（140+21.2）0-0.20=142.40-0.20表23 条料宽度公差(mm)条料宽度B/mm材料厚度t/mm0.50.5112200.050.080.1020300.080.100.1530500.100.150.202.3.3.送料步距的确定导料板间距离公式：A=B+Z 公式（24）Z导料板与条料之间的最小间隙（mm）；查表24得Z=1.0mm 根据公式24 A= B+Z =140+1.0 =141（mm）表24 导料板与条料之间的最小间隙Zmin（mm）材料厚度t/mm有 侧 压 装 置条 料 宽 度B/mm100以下100以上0.50.51122334451.51.51.55551.81.81.88882.3.4.排样根据材料经济利用程度，排样方法可以分为有废料、少废料和无废料排样三种，根据制件在条料上的布置形式，排样有可以分为直排、斜排、对排、混合排、多排等多重形式。由于设计的零件是圆形零件，所以采用有废料直排法。2.3.5.材料利用率的计算：冲裁零件的面积为，可以借用CAD计算：F=3.1470=15386(mm2)毛坯规格为：12501000（mm）。送料步距为：h=Da1=140+1.0=141mm一个步距内的材料利用率为：=(nF/Bh)100%n为一个步距内冲件的个数。=(nF/Bh)100%=（115386/142.4141）100%=76.63%横裁时的条料数为：n1 =1000/B=1000/142.4=7.022 可冲7条，每条件数为：n2 =(1250-a)/h=(1250-1.0)/141 =8.858 可冲8件，板料可冲总件数为：n=n1n2=78=56(件)板料利用率为：n12=(nF/5001000)=(5615386/12501000) 100%=68.929%纵裁时的条料数为：n1=1250/B=1250/142.4=8.778 可冲8条，每条件数为：n2=(1000-a)/h=(1000-1.0)/141=7.085 可冲7件，板料可冲总件数为：n= n1n2=87=56（件）板料的利用率为： n12=(nF/5001000)=(5615386/12501000) 100%=68.929% 通过比较，横裁和纵裁的材料利用率相比，材料利用率是一样的，所以选择其中一种方法都可以。图22 排样图第三章、冲裁力的计算3.1.计算冲裁力的公式计算冲裁力是为了选择合适的压力机，设计模具和检验模具的强度，压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适宜冲裁的要求，普通平刃冲裁模，其冲裁力F p一般可以按下式计算：Fp=KptL 公式（31） 式中 材料抗剪强度，见附表（MPa）；L冲裁周边总长（mm）；t材料厚度（mm）;系数Kp是考虑到冲裁模刃口的磨损，凸模与凹模间隙之波动（数值的变化或分布不均），润滑情况，材料力学性能与厚度公差的变化等因数而设置的安全系数Kp，一般取13。当查不到抗剪强度时，可以用抗拉强度b代替，而取Kp=1的近似计算法计算。根据常用金属冲压材料的力学性能查出Q235的抗剪强度为310380(MPa)，取=380(MPa)3.2.总冲裁力、卸料力、推料力、顶件力和总冲压力由于冲裁模具采用弹性卸料装置和自然落料方式。总的冲裁力包括:F总冲压力。 Fp总冲裁力。FQ卸料力FQ1推料力。根据常用金属冲压材料的力学性能查出Q235的抗剪强度为310380(MPa)3.2.1.总冲裁力Fp=F1+F2 公式(32)F1落料时的冲裁力。 F2冲孔时的冲裁力.落料时的周边长度为：L1=3.14140=439.6（mm）根据公式51 F1=KptL =1.31.5439.5380 =325.744(KN)冲圆孔时的周边长度为：L2=nd=43.1412=150.72（mm） F2= KptL =1.31.5150.72380 =111.684(KN)冲腰圆孔时的周边长度为：L3=d+l=3.1410+10+10=51.4（mm） F2= KptL =1.31.551.4380 =38.087(KN)总冲裁力：Fp=F1+F2+F3=325.744+111.684+38.087=475.515(KN)表31 卸料力、推件力和顶件力系数料厚t/mmKxKtKd钢0.10.10.50.52.52.56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03铝、铝合金纯铜，黄铜0.0250.080.020.060.030.070.030.09对于表中的数据，厚的材料取小值，薄材料取大值。3.2.2.卸料力Fx的计算 Fx=Kx Fp 公式(33)Kx卸料力系数。查表31得K0.040.05，取K0.05根据公式33 Fx=K Fp0.05325.74416.287(KN)3.2.3.推料力Ft的计算Ft=KtFp 公式(34) Kt推料力系数。 查表31得Kt0.055，取Kt=0.055 根据公式34 Ft=KtFp =0.055(111.684+38.087) 8.237(KN)3.2.4.总的冲压力的计算根据模具结构总的冲压力：F=Fp+Fx+FtF=Fp+Fx+Ft=475.515+16.287+8.237=500.039(KN)根据总的冲压力，初选压力机为：开式双柱可倾压力机JB2363。31第四章、模具压力中心与计算模具压力中心是指诸冲压合力的作用点位置，为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大磨损，模具导向零件加速磨损，降低了模具和压力机的使用寿命。模具的压力中心，可安以下原则来确定：1、对称零件的单个冲裁件，冲模的压力中心为冲裁件的几何中心。2、工件形状 相同且分布对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。3、各分力对某坐标轴的力矩之代数和等于诸力的合力对该轴的力矩。求出合力作用点的坐标位置0，0（x=0,y=0），即为所求模具的压力中心。Xo=L1X1+L2X2+LnXn/L1+L2+LnYo=L1Y1+L2Y2+LnYn/L1+L2+LnP1冲腰圆孔力 P1=KL，得P1=1.31.551.4380 =38.087(KN)P2冲圆孔力 P2=KL，得P2=1.31.53.1412380 =27.921(KN)P3冲圆孔力 P3=KL，得P3=1.31.53.1412380 =27.921(KN)P4冲圆孔力 P4=KL，得P4=1.31.53.1412380 =27.921(KN)P5冲圆孔力 P5=KL，得P5=1.31.53.1412380 =27.921(KN)P6落料力 P6=KL，得P6=1.31.53.14140380 =325.744(KN)Y1P1到X轴的力臂 Y1=0X1P1到Y轴的力臂 X1=-50Y2P2到X轴的力臂 Y2=50X2P2到Y轴的力臂 X2=0Y3P3到X轴的力臂 Y3=32.14X3P3到Y轴的力臂 X3=38.3Y4P4到X轴的力臂 Y4=0X4P4到Y轴的力臂 X4=50Y5P5到X轴的力臂 Y5=-50X5P5到Y轴的力臂 X5=0Y6P6到X轴的力臂 Y6=0X6P6到Y轴的力臂 X6=0根据合力距定理：YG=（Y1F1+Y2F2）/（F1+F2）XG=（X1F1+X2F2）/（F1+F2）YGF冲压力到X轴的力臂；YG=1.887XGF冲压力到Y轴的力臂；XG=2.249 所以该模具压力中心为（2.249，1.887），在模柄直径范围内，符合设计原理。第五章、冲裁模间隙的确定设计落料模先确定凹模刃口尺寸，以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸，以凸模为基准，间隙取在凹模上。间隙是影响模具寿命的各种因素中占最主要的一个。冲裁过程中，凸模与被冲的孔之间，凹模与落料件之间的均有磨檫，而且间隙越小，磨檫越严重。在实际生产中受到制造误差和装配精度的限制，凸模不可能绝对垂直于凹模平面，而且间隙也不会绝对均匀分布，合理的间隙均可使凸模、凹模侧面与材料间的磨檫减小，并缓减间隙不均匀的不利影响，从而提高模具的使用寿命。冲裁间隙对冲裁力的影响：虽然冲裁力随冲裁间隙的增大有一定程度的降低，但是当单边间隙介于材料厚度 5%20%范围时，冲裁力的降低并不明显（仅降低5%10%左右）。因此，在正常情况下，间隙对冲裁力的影响不大。冲裁间隙对斜料力、推件力、顶件力的影响：间隙对斜料力、推件力、顶件力的影响较为显著。间隙增大后，从凸模上斜、从凸模孔口中推出或顶出零件都将省力。一般当单边间隙增大到材料厚度的15%25%左右时斜料力几乎减到零。冲裁间隙对尺寸精度的影响：间隙对冲裁件尺寸精度的影响的规律，对于冲孔和落料是不同的，并且与材料轧制的纤维方向有关。通过以上分析可以看出，冲裁间隙对断面质量、模具寿命、冲裁力、斜料力、推件力、顶件力以及冲裁件尺寸精度的 影响规律均不相同。因此，并不存在一个绝对合理的间隙数值，能同时满足断面质量最佳，尺寸精度最佳，冲裁模具寿命最长，冲裁力、斜料力、推件力、顶件力最小等各个方面的要求。在冲压的实际生产过程中，间隙的选用主要考虑冲裁件断面质量和模具寿命这两个方面的主要因素。但许多研究结果表明，能够保证良好的冲裁件断面质量的间隙数值和可以获得较高的冲模寿命的间隙数值也是不一致的。一般说来，当对冲裁件断面质量要求较高时，应选取较小的间隙值，而当对冲裁件的质量要求不是很高时，则应适当地加大间隙值以利于提高冲模的使用寿命。根据冲模在使用过程中的磨损规律，设计落料模时，凹模基本尺寸应取接近或等于零件的最小极限尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则取接近或等于冲孔件的最大极限尺寸。按冲件精度和模具可能磨损程度，凸、凹模磨损留量在公差范围内的0.5-1.0之间。磨损量用x表示，其中为冲件的公差值，x为磨损系数，其值在0.5-1.0之间，与冲件制造精度有关，可按下列关系选取：零件精度IT10以上，X=1；零件精度IT11-IT13，X=0.75；零件精度IT14，X=0.5。不管落料还是冲孔，冲裁间隙一律采用最小合理间隙值（Zmin）。选择模具制造公差时，一般冲模精度较零件高3-4级。对于形状简单的圆形、方形刃口，其制造偏差值可按IT6- IT7级选取；对于形状复杂的刃口尺寸制造偏差可按零件相应部位公差值的1/4来选取；对于刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差值可取冲件相应部位公差值的1/8并冠以（）；若零件没有标注公差，则可按IT14级取值。零件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差应按“入体”原则标注单向公差，即：落料件上偏差为零，只标注下偏差；冲孔件下偏差为零，只标注上偏差。如果零件公差是依双向偏差标注的，则应换算成单向标注。磨损后无变化的尺寸除外。根据实用间隙表 51 查得材料Q235的最小双面间隙Zmin=0.15mm，最大双面间隙Zmax=0.24mm，表51 冲裁模初始双面间隙 材料厚度08、10、35、09Mn、Q23516Mn40、5065MnZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax小于0.5极小间隙0.50.60.70.80.91.01.21.51.752.02.12.52.753.0.3.54.04.55.56.06.58.00.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1260.1520.2200.2460.2600.3600.4000.4600.5400.6400.7200.9401.0800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.5000.5600.6400.7400.8801.0001.2801.4400.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.6800.7800.8400.9401.2000.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9200.9601.1001.2001.3001.6800.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.7800.9801.1400.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2300.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9201.0401.3201.5000.0400.0480.0640.0640.0900.0900.0600.0920.0920.1040.1260.126注：取08号钢冲裁皮革、石棉和纸板时，间隙的25%。由于冲裁模，考虑到冲压一段时间后，刃口磨损，导致间隙加大，所以建议选择最小间隙值0.15mm。第六章、刃口尺寸的计算6.1.刃口尺寸计算的基本原则冲裁件的尺寸精度主要取决与模具刃口的尺寸的精度，模具的合理间隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及制造公差，是设计冲裁模主要任务之一。由此在决定模具刃口尺寸及其制造公差时需要考虑以下原则：1、落料件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时的尺寸由凸模尺寸决定。故设计落料模时，以凹模为基准，间隙去在凹模上：设计冲孔模时，以凸模尺寸为基准，间隙去在凹模上。2、考虑到冲裁中凸、凹模的磨损，设计落料凹模时，凹模基本尺寸应取尺寸公差范围的较小尺寸；设计冲孔模时，凹模基本尺寸应取工件孔尺寸公差范围的较大尺寸。这样在凸凹麽磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格的制件。凸凹模间隙则取最小合理间隙值。6.2.刃口尺寸的计算冲裁模凹、凸模刃口尺寸有两种计算和标注的方法，即分别加工和配作加工两种方法。前者主要适用于圆形或简单规则形状的工件，后者主要适用于冲制薄材料的冲裁，或冲制复杂形状工件的冲裁，或单件生产的冲模。对于该工件形状比较简单，又是中批量生产，故采用分别加工法加工。设计时，需在图纸上分别标注凸模和凹模刃口尺寸及制造公差。凸、凹模分别加工法的优点是：凸、凹模具有互换性，制造周期短，便于成批制造。其缺点是为了保证初期间隙在合理范围之内，需要采用较小的凸、凹模具制造公差才能满足p+dZmax-Zmin，所以对模具制造的要求较高。6.3.计算凸、凹模刃口的尺寸 凸模与凹模采用分别加工的方法计算落料凸凹模的刃口尺寸。1、落料模设工件的尺寸为，根据设计原理，落料时以凹模为设计基准。首先确定凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于工件轮廓的最小极限尺寸，将凹模尺寸减小最小合理间隙值即得到凸模尺寸。其计算公式如下： 公式（61） 公式（62）式中 Dd 、Dp 落料凹模、凸模尺寸(mm)；Dmax 落料件的最大极限尺寸（mm）； 磨损系数； 工件的公差（mm）； 、 凹模、凸模的制造公差（mm）；Zmin 最小合理间隙（mm）。2、冲孔模设冲孔尺寸为，根据计算原则，冲孔时以凸模为设计基准。首先确定凸模尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等于工件孔的最大极限尺寸，将凸模尺寸增大最小合理间隙值即得到凹模尺寸。其计算公式如下： 公式 （63） 公式 （64）式中 、 冲孔凸模、凹模的尺寸（mm）； 冲孔件孔的最小极限尺寸（mm）。3、孔心距孔心距属于模具刃口磨损后基本不变的尺寸。若工件上冲出孔心距尺寸为L或L ,其凹模型孔的孔心距可按下式确定： 或 公式（65）式中 凹模孔心距尺寸（mm）： 工件孔心距尺寸（mm）。为了保证初始间隙不超过，即，和选取必须通过校核满足以下条件： 公式（66） 、值的确定，有以下方法：查表选取，表为规则形状冲裁时，凸、凹模的制造偏差；按，选取；根据工件精度按模具制造精度选取，如按IT6IT7级来选取。为了避免冲裁件尺寸偏向极限尺寸（落料时偏向最小尺寸，冲孔时偏向最大尺寸），x值在0.51之间，根据工件制造精度进行选取。工件精度IT10以上 x=1工件精度IT11IT13 x=0.75工件精度IT14 x=0.5（一） 落料刃口尺寸计算工件的尺寸均无公差要求，安国家标准IT14级公差要求处理。根据包覆机智能导轨端盖的落料零件图，计算凸、凹模的刃口尺寸。考虑到零件形状比较简单，采用分别加工法加工凸、凹模。凹模磨损后其尺寸变化有三种情况, 落料时应以凹模的实际尺寸按间隙要求来配作凸模，冲孔时应以凸模的实际尺寸按间隙要求来配制凹模。模具的基本尺寸计算如下：该零件属于无特殊要求的一般冲孔、落料。外形由落料获得，圆孔由冲孔同时获得。查表51 的mm ，mm ，则 （mm）按工件等级为IT14级确定工件的公差。设凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造，则落料模尺寸：（根据公式61 和62 计算） 1400.20 （mm） （mm）校核: ，满足公差条件。冲孔模尺寸：（根据公式63 和64 计算） 120.1 （mm） （mm）校核：，满足公差条件。 100.1 （mm） （mm）校核：，满足公差条件。 200.1 （mm） （mm）校核：，满足公差条件。6.4.冲裁刃口高度表61 刃口高度料厚0.50.5112244刃口高度h668810101214 查表61，刃口高度为h6(mm)，通过查表，显示810，根据实际经验，这样设计，容易卡冲下的废料，导致模具开裂，因此，本设计中取h=4(mm)第七章、主要零部件的设计设计主要零部件时，首先要考虑主要零部件用什么方法加工制造及总体装配方法。结合模具的特点，本模具适宜采用线切割加工凸模固定板、卸料板、凹模及外形凸模、内孔凸模。这种加工方法可以保证这些零件各个内孔的同轴度，使装配工作简化。下面就分别介绍各个零部件的设计方法。7.1.工作零件的结构设计7.1.1.凹模的设计凹模采用整体凹模，各种冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。 模具厚度的确定公式为： H=Kb式中：K系数值，考虑板料厚度的影响；b 冲裁件的最大外形尺寸；按上式计算后，选取的H值不应小于（1520）mm;表71 系数值Ks/mm材料厚度t/mm1336501001002002000.300.400.200.300.150.200.100.150.350.500.220.350.180.220.120.180.450.600.300.450.220.300.150.22查表71得：K=0.18-0.22H=0.22140=30.8mm由于凹模需要加工挂台，因此取H=35mm模具壁厚的确定公式为：C=(1.52)H=1.535235=52.570mm凹模壁厚取C=50-55mm产品为圆形，凹模直径的确定公式为：D=b+2C=140+2（50-55）=240-150mm查表72取标准取D=250mm凹模的长度要考虑导料销发挥的作用，保证送料粗定位精度。由于凹模方面需要加工台阶，所以凹模在设计时需要考虑增加其厚度，因此凹模轮廓尺寸为250mm35mm。凹模材料选用Cr12MoV，热处理5860HRC。7.1.2.凸凹模的设计凸凹模的内、外缘均为刃口，内、外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸，为保证凸凹模的强度，凸凹模应有一定的壁厚。7.1.3.外形凸模的设计因为该制件形状不是复杂，为圆形，所以将落料模设计成台阶式，凸模工作部分和固定部分的形状做成一样，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。外形凸模长度为：L=H1 +H3+（1520）mmH1凸模固定板厚度；得H1=0.4H凹=0.635=14mm(标准为15mm)H3卸料板厚度；查表75得H3=18mm(1520)附加长度，包括凸模的修磨量，凸模进入凹模的深度及凸模固定板与卸料板间的安全距离。（附加长度取15）L=18+15+15=48mm 取整数50mm。7.1.4.内孔凸模设计因为内孔凸模是圆凸摸，仍然选用直通式凸模，与凸模固定板采用H7/r6配合。凸模材料应选Cr12MoV，热处理5660HRC，凸模与卸料板之间的间隙见表73查得凸模与卸料板的间隙选为0.025mm。表73 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Z210.0150.0250.0050.007约为0.00320.0250.050.0070.015约为0.00630.050.100.0150.025约为0.0140.100.150.0250.035约为0.027.2.模架及其它零件的设计7.2.1.上下模座模座分带导柱和不带导柱两种，根据生产规模和生产要求确定是否带导柱的模座。本次设计中,根据模具凹模周界,模具总高度,选用13#中间圆形导柱标准模架。本模具采用中间圆形导柱、导套来保证模具上、下模的精确导向。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