汽车玻璃升降器外壳模具设计

湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生毕业论文汽车玻璃升降器外壳模具设计THE SHELL MOLD DESIGN OF GLASS LIFTER IN AN AUTOMOBILE学生姓名：侯 雄学 号：200841914505年级专业及班级：2008级机械设计制造及其自动化(5)班指导老师及职称：董 亮 副教授 学 部：理工学部 湖南长沙提交日期：2012年5月湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生毕业设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。同时，本论文的著作权由本人与湖南农业大学东方科技学院、指导教师共同拥有。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业设计作者签名： 年 月 日目 录摘 要I关键词I1 前言12 零件的冲压工艺性分析22.1 零件的使用条件和技术要求22.2 冲压工艺性分析22.3 确定工艺方案33 有凸缘筒形件的确定53.1 工艺计算53.2 计算拉深次数64 工艺计算54.1 确定排样、裁板方案54.2 确定各工件中间尺寸94.3 计算各工序压力104.4 选用压力机145 模具工作零件设计145.1 确定冲裁间隙145.2 凸、凹模尺寸计算145.3 拉深凸、凹模的间隙176 模具其它零件的选取和设计196.1 模架选择196.2 打料推杆尺寸:206.3 导柱与导套206.4 模柄216.5 定位零件216.6 卸料件与推件零件217 模具总装图238 模具的装配与调试248.1 模具的装配238.2 模具的调试24设计总结25致谢28参考文献29汽车玻璃升降器外壳模具设计 学 生：侯 雄 指导老师：董 亮(湖南农业大学东方科技学院，长沙 410128)摘 要：我设计的是个小型的冲压模具，其质量和体积都较小，结合零件本身的特点确定合适的设计理念和设计思路，这样就不会产生设计出的模具无法使用或生产出的零件无法满足其使用性能等致命问题的出现1。结合我国近年来模具的发展历史，虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。所以我所设计的模具要考虑到更多的方面，结合我的实际情况，多方考察找到适合自己优点的地方，这样不仅可以设计出合格的模具产品，还能提高自己的能力。关键词：落料；拉深；设计The Shell Mold Design of Glass Lifter in An Automobile Author:Hou XiongTutor:Dong Liang(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract：Both the mass and volume of the stamping dies I designed are small with the combination of the components. I have proper designing concepts and ideas, so as not to meet some fatal problems. such as the mold cant be put into use, or the components cant meet the performance. Although the manufacturing. And designing methods and means have basically reached the international level, as well as the mold structure and function. a big step forward in the process of localization in the car mode, our quality, accuracy and cycle of manufacture have some gaps compared with foreign countries. So I have to design the mold to take into account more aspects. With my actual situation and careful inspection , I can not only design a qualified mold products but also I will improve my ability .In this design, I make the contents more detailed and clear though my professional and learned knowledge, text explanation, design legend and tables.Key words：blanking; drawing; design291 前言冲压是利用安装在冲压设备上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程2。由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序3。上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式4。冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分5。组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件6。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。此设计针对所给的零件进行了一套冷冲压模具的设计，其中设计内容为分析零件的冲裁工艺性（材料、工件结构形状、尺寸精度），拟定零件的冲压工艺方案及模具结构，排样，裁板，计算冲压工序压力，选用压力机及确定压力中心，计算凸凹模刃口尺寸，主要零、部件的结构设计和加工工艺编制，压力机的校核7。2 零件的冲压工艺性分析2.1 零件的使用条件和技术要求该零件是汽车车门上玻璃升降器的外壳，零件简图如图1所示，升降器的传动机构装于外壳内腔,并通过外壳凸缘上均布的三个小孔,以铆钉铆接在车门的座板上。一传动轴以间隙配合装在外壳右端的承托部位，摇动手柄可通过传动轴及其它零件推动车门玻璃升降8。图1 零件图 Fig.1 parts diagram外壳内腔主要配合尺寸公差等级为IT11IT12级,为使外壳与座板铆装后,保证外壳承托部位处于正确位置,三个小孔与外壳承托部位相互位置要准确，小孔中心距为公差等级为IT10级9。2.2 冲压工艺性分析拉深件的工艺性是指拉深件对拉深工艺的适应性。在一般情况下，对拉深件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求。良好的拉深工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。该零件是薄壁轴对称壳体零件,可采用厚的08钢板冲成,保证了足够的刚度和强度。壳体形状的基本特征是一般凸缘筒件，且都较合适，拉伸工艺较好，只是圆角半径偏小些, 尺寸精度偏高些,这可采用末次拉深时提高模具制造精度,减小模具间隙,并安排整形工序来达到。 尺寸精度偏高些,这可采用末次拉深时提高模具制造精度,减小模具间隙,并安排整形工序来达到10。2.3 确定工艺方案工艺方案的确定，可依据表1确定分析表1得，采用：单工序模具结构简单，只需要一道工序一副模具才能完成，且生产效率低难以满足该工件大量生产的要求。复合模要在一副模具中完成几道冲压工序，因此模具结构要比单工序模复杂，而且要求各零部件的动作准确可靠，不相互干涉。这要求模具的制造达到较高的精度。模具的制造成本较高，制造周期延长。级进模也需一副模具，生产率高，但模具结构复杂，送进料不方便，加之工件尺寸偏大。通过分析对上述三种方案的比较，该件若能一次成形，则用复合模最佳11。分析冲裁件可知，它是一个简单的圆形且是轴向对称的冲件，而且最大直径可直接通过落料得到，所以总体上应将落料的凹模固定在下模座上，这样先完成落料，再随着模具的继续动作完成拉深，又由于条料只有1.5，较薄，而且冲裁件较小，质量要求一般，属于普通冲裁，所以可以用弹性卸料装置进行卸料，同时可以利用弹性装置来实现冲裁前凸、凹模与卸料板的压力来完成压料动作，以保证工件的平整度。又由于毛坯以条料的形式送进模具，生产量又大，所以可用两个导料销和一个挡料销来完成条料送进时的正确定位和均匀正确的送料步距，同时由于冲件结构较简单，冲件又小，所以用手动送料即可。在上下模座的导向方式上，考虑到冲件的结构较简单，尺寸精度要求较一般，而且是大量的生产，应尽量能提高模具的使用寿命，可以用导柱和导套配合的形式来完成上下模正确的冲裁定位12。根据表2倒、正式装复合模的忧缺点比较,结合零件的工艺分析，最后确定整套模具采用正装式复合模。3 有凸缘筒形件的确定3.1 工艺计算一般拉深件，在拉深成形后，工件口或凸缘周边不齐，必须进行修边以达到工作的要求。因此，在按照工件图样计算毛坯尺寸时，必须加上修边余量后再计算： （1）查表3得：凸缘圆筒形拉深件的修边余量=1.8实际凸缘直径计算：=50+3.6=54毛坯直径尺寸的计算： （2） 式中： 毛坯直径() 工件高度() 工件半径() 工件直径()3.2 计算拉深次数拉伸次数计算：有凸缘的筒形件首次拉深的极限相对高度由表4查得： 而，因此一次拉不出。当,时初选。当取，可知首次拉深可行，且，由表1-5可知，故二次可以拉出。但考虑到二次拉深时，接近极限拉深系数，故需保证较好的拉深条件，而选用大的圆角半径，这对本零件材料厚度为=1.5，零件直径又较小时是难以做到的。况且零件所要达到的圆角半径(R=1.5)又偏小，这就需要在二次拉深工序后，增加一次整形工序13。在这种情况下，可采用三次拉深工序，以减少各次拉深的变形程度，而选用较小的圆角半径，从而可能在不增加模具套数的情况下，既能保证零件质量，又可稳定生产。该零件总的拉深系数为,因此，调整后三次拉深工序的拉深系数为：0.56,=0.76 =0.80=0.34但考虑到二次拉深时，接近极限拉深系数，故需保证较好的拉深条件，而选用大的圆角半径，这对本零件材料厚度为=1.5，零件直径又较小时是难以做到的。况且零件所要达到的圆角半径(R=1.5)又偏小，这就需要在二次拉深工序后，增加一次整形工序。在这种情况下，可采用三次拉深工序，以减少各次拉深的变形程度，而选用较小的圆角半径，从而可能在不增加模具套数的情况下，既能保证零件质量，又可稳定生产。该零件总的拉深系数为,因此，调整后三次拉深工序的拉深系数为：0.56,=0.76 =0.80=0.34表1 冲压工艺方案Table 1 stamping process比较项目倒装复合模正装复合模工作零件装配位置凸模在上模部分在下模部分凹模在上模部分在下模部分凸凹模在下模部分在上模部分出件方式采用顶杆、顶杆自上模（凹模）内推出，下落到模具工作面上采用弹顶器自下模（凹模）内顶出至模具工作面上冲裁件的平整度较差较好废料排除废料凸模内积聚到一定程度后，便从下模部分的漏料孔或排出槽排出废料不在凸凹模积聚。压力机回程时及从凸凹模内推出凸凹模的强度和寿命凸凹模承受的涨力太大，凸凹模的最小壁厚应严格控制，否则会涨裂受力情况比倒装复合模好，但凸凹模的内形尺寸易磨损增大，壁厚可比倒装的薄生产操作废料自漏料孔中排出，有利于清理模具的工作面，生产操作较安全废料自上而下击落，和工件一起汇聚在模具工作面上，对生产操作不利适应性冲裁件平整要求不高，凸凹模强度足够时采用。凸凹模尺寸较大时，可直接固定要下模上，不用固定板适用于薄料的生产，平整度要求较高，以及壁厚较小，强度较差的凸凹模4 工艺计算4.1 确定排样、裁板方案要提高材料利用率，就必须减少废料面积。排样应保证冲裁件的质量、对于弯曲件的落料,在排料时还应考虑板料的纤维方向。根据零件的外形与尺寸来看,本零件最适合的排样方法为有废料排样法的直排。搭边是排样时,冲件之间以及冲件与条料册边之间留下的余料,它的作用是补偿定位误差,保证冲出合格的冲件,以及保证条料有一定刚度,便于送材14。搭边数字取决与以下因素:冲件的尺寸和形状；材料的硬度和厚度排样的形式；条料的送料方法(是否由于侧压板)；挡料装置的形式(包括挡料销,导料销和定距侧刃等形式)。板料规格选用1.59001800。由于坯料直径不算太小，考虑到操作方便，采用单排15。1)确定条料宽度B：查表6搭边a和的数值表得搭边值=2，=1.5则条料宽度为： B=D+2a=65+22=692)确定步距S: =65+1.5=66.53)确定裁板方法：若采用横裁，则裁板条数=26条，余6。每条冲零件个数=13个,余34；每板冲零件个数=2613=338个。板料的材料利用率为 （3）=67.2%若采用纵排，则裁板条数=13条，余3；每条冲零件个数=27个,余3；每板冲零件个数=1327=351个。板料的材料利用率为 （4） =69.5%由此可见,采用纵裁法有较高的材料利用率,故用纵排法。表2正装复合模、倒装复合模优缺点对比Table 2 Suits compound die, flip the advantages and disadvantages of composite modulus contrast比较项目 倒装复合模 正装复合模工作零件装配位置凸模 在上模部分 在下模部分凹模 在上模部分 在下模部分凸凹模 在下模部分 在上模部分出件方式 采用顶杆、顶杆自上模 采用弹顶器自下模 （凹模）内推出，下落到 （凹模）内顶出至模具 模具工作面上 工作面上冲裁件的平整度 较差 较好废料排除 废料凸模内积聚到一定程 废料不在凸凹模积聚 度后，便从下模部分的漏 压力机回程时及从凸凹 料孔或排出槽排出 模内推出凸凹模的强度和寿命 凸凹模承受的涨力太大， 受力情况比倒装复合模好 凸凹模的最小壁厚应严格 但凸凹模的内形尺寸易磨 控制，否则会涨裂 损增大，壁厚可比倒装的薄生产操作 废料自漏料孔中排出， 废料自上而下击落 有利于清理模具的工作面 和工件一起汇聚在模具 生产操作较安全 工作面上，对生产操作不利适应性 冲裁件平整要求不高， 适用于薄料的生产 凸凹模强度足够时采用。 平整度要求较高 凸凹模尺寸较大时，可直 以及壁厚较小 接固定要下模上，不用固定板 强度较差的凸凹模表3有凸缘圆筒形拉深件的修边余量Table 3 Flange cylindrical drawing parts trimming margin 凸缘直径dt凸缘的相对直径1.51.5222.52.5 251.81.61.41.220502.52.01.81.6501003.53.02.52.21001504.33.63.02.51502005.04.23.52.7表4有凸缘的筒形件首次拉深的极限相对高度表Table 4 The cylindrical part of the flange of the first drawing the limits of the relative altimeter凸缘的相对直径d1/d坯料相对厚度（/D）10021.51.51.01.00.60.60.31.80.580.480.530.420.440.370.390.342.00.510.420.460.360.380.320.340.292.20.450.350.400.310.330.270.290.252.50.350.280.320.250.270.220.230.202.80.270.220.240.190.210.170.180.153.00.220.180.200.160.170.140.150.12表5圆筒形件极限拉深系数（带压料圈）表Table 5 Cylindrical table limit drawing coefficient (with binder rings)极限拉深系数坯料相对厚度（/D）1002.01.51.51.01.00.60.60.30.30.150.150.08M10.480.500.500.530.530.550.550.580.580.600.600.63M20.730.750.750.760.760.780.780.790.790.800.800.82M30.760.780.780.790.790.800.800.810.810.820.820.84由表5可知，故二次可以拉出。表6搭边a和a1的数值（低碳钢）Table 6 The side of a and a1 values (low carbon steel)材料厚度t圆件及圆角r2t沿边a工件间a111.51.51221.5232.523432.54543565468654.2 确定各工件中间尺寸1)首次拉深首次拉深直径 =0.5665=36.5 (中线尺寸)首次拉深时凹模圆角半径可按公式：计算毛坯或上道工序的拉深直径 本工序的拉深直径 材料厚度得 =5.2,=0.8=4.2首次拉深高度按计算：(5) =12.9(实际生产中取13.8) 首次拉深工序件尺寸见图12)第二次拉深=0.7636.5=27.7 (中线直径)取 =2.5第二次拉深高度按公式计算，得=12.5 (与生产实际相符)第二次拉深工序件尺寸见图2图1 首次拉深工序件尺寸 图2 二次拉深工序件尺寸Fig.1 For the first time the deep drawing process size Fig.2 Secondary drawing process size3)第三次拉深=0.8127.7=22.4 (中线直径)取=1.5 (达到零件要求圆角半径),此推荐值稍小了些,因第三次拉深兼有整形作用,此值可以达到。第三次拉深高度按公式计算,得=16。其余中间工序尺寸均按零件尺寸而定,工序尺寸如图3所示的外壳冲压工序图。4.3 计算各工序压力1)落料拉深工序：落料力为： (6)=1.33.14651.5294=117011N式中 落料力，单位为 毛坯直径，单位为 板料厚度，单位为 板料的抗剪强度，单位为式中: =294本零件的冲裁力有：卸料力、推件力、顶件力，在实际生产中常用以下经验公式计算： (7)式中：、分别为卸料力、推件力、顶件力系数，其值可查表7 图3外壳冲压工序图Fig. 3 Shell stamping processes in Figure表7 卸料力、推件力和顶件力系数Table 7 Discharge force, push force and the top piece of the coefficient table料厚/KxKtKd钢0.10.0650.0750.10.140.10.50.0450.0550.630.080.52.50.040.050.550.062.56.50.030.040.450.056.50.020.030.250.03卸料力为： (8)=0.04117011=4680式中： =0.04拉深力为：= (9)=3.1436.51.53250.75=41904式中： 拉深力 筒形件的工序直径，根据料厚中线计算 材料厚度 材料抗拉强度 修正系数式中：=325由表8查得，=0.75由表9查得。 表8优质碳素钢的力学性能表Table 8 High-quality carbon steel mechanical properties of sheet牌号b/MPas/MPa10F3151850832519510335205表9 修正系数K1及K2之值Table 9 Correction factor the value of K1 and K2K1K2M1MnK20.620.790.650.720.670.660.700.600.701.00.720.550.720.950.750.500.750.900.770.450.770.850.800.400.800.800.850.70压边力为： (10)=4019压边力 毛坯直径 （该零件毛坯直径为） 拉深件直径 凹模圆角半径 单位压边力式中: p=2.5由表10查得表10 在双动压力机上拉深时单位压边力的数值Table 10 Units of BHF value in drawing on the double-action press工件复杂程度单位压边力难加工件3.7普通加工件3易加工件2.5这一工序的最大总压力，在离下极点13.8达到 (11)=4680+41904+4019=506032)第二次拉深工序拉深力为: (12)=3.1427.71.53250.50=20818式中: =0.50可由表9查得。压边力为: (13)=281由于采用较大拉深系数,坯料的相对厚度=4.1,其值足够大,可不用压边，这里的压边圈实际上是作为定位与顶件之用。总压力为:3)第三次拉深兼整形工序拉深力为: (14)=3.1423.81.53250.50=18945整形力按下式计算： (15) = =699966- 整形力A - 工件面积P - 单位压力对于软刚和软铜在平面模上整形P=80100式中取 P=80顶件力取拉深力的10%=0.118945=1894.5由于整形力最大,且在临近下极点拉深工序快完成时产生，可只按整形力选用压力机。表11 开式双柱可倾压力机技术规格Table 11 Double column of Open tilting presses Technical Specifications型号J23-3.15J23-6.3J23-10J23-16J23-16BJ23-25JC23-25公称压力31.563100160160250350滑块行程25354555706580滑块行程次数2001701451201205550最大封闭高度120150180220220270280封闭高度调节量25353545605560滑块中心线至床身距离90110130160160200205立柱距离120150180220220270300工作台尺寸前后160200240300300370380左右250310370450450560610工作台孔尺寸前后90110130160110200200左右120160200240210290290直径110140170210160260260垫板尺寸厚度30303540605060直径150模柄孔尺寸直径25303040404050深度40555560606070滑块底面尺寸前后90180190左右100200210床身最大可倾角由表11可得，压力机的型号为JC23-25 4.4 选用压力机对于轮廓形状复杂或多凸模的冲裁模，必须求出冲压力合力的作用点即压力中心。模具的压力中心应与模柄的轴线重合，否则会影响模具及压力机的精度和寿命。一切对称冲裁件的压力中心，均位于其轮廓图形的几何中心点上。对于该零件，由图形可知压力中心位于圆心上16。在确定了模具结构及尺寸以后，还需对所选的压力机的其它技术参数进行校核，最后才能确定所需的压力机。首先以冲裁所需的总冲压力初步选择压力机，压力机的公称压力必须大于所计算的总裁冲压力。查开式压力机技术参数表知，250KN压力机最大闭合高度为：固定式和可倾式最大闭合高度为250mm(封闭高度调节量70mm)，活动台闭合高度最大为360mm、最小为180mm。故实际设计模具闭合高度H模=180mm，符合要求。因为一般取Hmin+lOmmHmHmax-5mm,即：180mm+10mmHm360mm-5mm,190mmHm355mm显然Hm=188mm略小故取Hm=199mm合理。所以，取冲头长度为62mm+3mm=65mm，凹模厚度为44m+4mm=48mm。5 模具工作零件设计5.1 确定冲裁间隙冲裁间隙的合理数值应在设计凸模与凹模工作部分尺寸时给予保证，同时在模具装配时必须保证间隙，沿封闭轮廓线的分布均匀，这样才能保证取得满意的效果16。5.2 凸、凹模尺寸计算图5 为落料拉深复合模总装示意图,落料件的尺寸取决于凹模，因此落料模先决定凹模尺寸，用减小凸模尺寸来保证合理间隙。刃口磨损后冲件尺寸减小，取接近或等于冲件的最大极限尺寸在选择模具制造公差时，既要保证冲件的精度要求，又要保证有合理的间隙一般冲模精度较冲件精度高23级17。复合模中落料部分刃口尺寸计算，圆形落料凹模凸凹模中的凸模部分，可采用分开加工.拉深前的坯料直径取自由公差，可定为IT14级精度，故取落料件直径为，落料凹模及凸模的刃口尺寸可按其公式计算。表12 冲裁模初始双边间隙Table 12 Blanking die initial bilateral gap材料厚08、10、35、Q235Q34540、5065MnZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.0721.00.1000.1400.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.0240.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.320查表12得：。模的凸凹刃口尺寸计算如下：落料凹模刃口尺寸： (16) 凸凹模中落料凸模刃口尺寸为： (17)式中: 落料凸、凹模刃口尺寸 落料件的最大极限尺寸 工件的制造公差 磨损系数，当冲裁件精度为14级时， 最小合理间隙凸、凹模制造公差,可有表13查得由于+=0.03+0.02=0.051830 0.020 0.025 3080 0.020 0.030 80120 0.025 0.0355.3 拉深凸、凹模的间隙拉深模的间隙是指单边间隙,间隙过小增加摩擦阻力，使拉深件容易破裂，且易擦伤零件表面，降低模具寿命；间隙过大，则拉深时对毛坯的校直作用小，影响零件尺寸精度17。因此，拉深模的间隙单面一般比毛坯厚度略大一些。筒形件拉深时，间隙可按下面方法确定:图5 落料拉深复合模总装示意图Fig. 5 Blanking, deep drawing composite mold assembly schematic故凸凹模刃口尺寸可确定。 图6 落料凹模零件图 图7 凸凹模零件图Fig. 6 Blanking the die parts diagram Fig. 7 Punch and die parts diagram单面间隙： (18) 式中: 板料最大厚度 间隙系数,第一次拉深为0.2 材料厚度按凸凹模的工作要求及结构特点，实际确定凸凹模的尺寸如图7所示。该拉深工序件为内形尺寸可取自由公差，故拉深件尺寸为，由拉深模工作部分尺寸的计算公式可得：1）凸模工作部分尺寸： (19)凸凹模中拉深凹模工作部分尺寸： (20)工件内径，单位，本工件为 式中: 冲孔凸凹模的刃口尺寸() 冲孔件孔的最小极限尺寸() 工件的制造公差 ()凸凹模制造公差2）凹模工作部分尺寸：直壁式的孔壁垂直于顶面，刃口尺寸不随修磨刃口增大。故冲件精度较高，刃口强度较高，刃口强度也较好。直壁式刃口冲裁时磨损大，洞口磨损后会形成倒锥形，因此没修磨的刃磨量大，总寿命低。一般有矩形和圆形两种,凹模的外形尺寸应保证凹模有足够的强度和刚度18。凹模的厚度还应考虑修磨量。凹模的外形尺寸一般是根据冲件材料的厚度和冲裁的最大外形尺寸来确定的。凹模的厚度： 凹模的壁厚： 式中: 冲裁件的最大外形尺寸 系数，考虑板料厚度的影响，本模具的系数取则凹模厚度: 则 凹模外形尺寸的长与宽可根据凹模壁厚由下图可算出：则凹模的外形尺寸的长与宽为： 6 模具其它零件的选取和设计6.1 模架选择模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受冲压过程中的全部载荷。模架的上模座通过模柄与压力机滑块相连，下模座用螺钉压板固定在压力机工作台面上。上、下模之间靠模架的导向装置来保持其精确位置，以引导凸模的运动，保证冲裁过程中间隙均匀。后侧导柱模架送料方便，可以纵向、横向送料。所以本模具选取I级精度的后侧导柱模架19。所选后侧导柱模架为:上模座： HT300下模座： HT300导 柱： 20钢导 套： 20钢模具闭合高度：冲模的闭合高度H应介于压力机的最大装模高度和最小装模高度之间，其大小关系为：模具闭合高度满足加工该零件的模具闭合高度为：所以H取模具闭合高度满足选用JC23-25型压力机，该压力机的最大装模高度为280,故认为合适。6.2 打料推杆尺寸:推杆直径根据打料力选。推杆的长度为L杆模柄总长+凸凹模高-推件块厚即L95+65-25=135取=140最后选打料推杆尺寸为140,材料取40钢，热处理硬度4045HRC。6.3 导柱与导套在选用时应注意导柱的长度，应保证冲模在最低工作位置时，导柱上端面与上模座顶面的距离不小于1015。而下模座底面与导柱底面的距离应为0.51。导柱与导套之间的配合根据冲裁模的间隙大小选用。当冲裁板厚在0.8以下的模具时，选用H6/h5配合的I级精度模架，当冲裁板厚为0.84时，选用H7/h6配合的级精度模架20。6.4 模柄中小型模具都是通过模柄固定在压力机滑块上的，直接将上模座固定在滑块上。本模具属于小形冲模，选压入式模柄，它与上模座采用过度配合，并加销钉防转，模柄规格：。利用的模柄，配以模柄套。6.5 定位零件（1）条料方向的控制 条料的送料方向一般都是靠着导料板或导料销一侧导向送料，以免送偏。用导料销控制送料方向时，一般要用两个。由于本冲压模具采用手工送料，为此：可以省去侧压装置。手工直接送料进入凸模刃口。（2）挡料销的选择 固定挡料销分为圆形与钩形两种。一般装在凹模上，活动挡料销，其常用于倒装复合模中，装于卸料板上可以伸缩。由于本模具装置要求简单，所以，可以采用圆形挡料销，因为其结构简单，制造加工方便。6.6 卸料件与推件零件（1）弹性卸料装置。弹性卸料装置一般由卸料板、弹性元件（弹簧或橡皮）和卸料螺钉组成。常用于冲裁厚度小于的板料，由于有压料作用，冲裁件平整。广泛用于复合模中。卸料板与凸模之间的单边间隙取。（2）刚性推件装置。常用于倒装复合模中的推件装置，装于上模部分。将冲出的工件或落料从上模的凹模型孔内向下推出使用的装置称为推件装置。刚性推料装置推件力大，工件可靠，便于维修。（3） 弹簧的选用。在选用时必须同时满足冲裁工艺（包括力和行程）和冲模结构的要求，圆柱螺旋压缩弹簧已经标准化了，每个型号弹簧的主要技术参数是能承受的工作极限负荷与其相对应的工作极限符合下的变形量。设计模具时，根据所需的卸料力或推件力以及所需的最大压缩行程来计算与，然后在标准中选用相应规格的弹簧。选用步骤如下：1) 根据模具结构与尺寸，确定可装置弹簧的数目n，本模具安装8个弹簧。2) 计算每个弹簧的卸料或顶件载荷。也就是卸料或顶料装置中每个弹簧所受的预压力。则本模具中弹簧的卸料载荷3) 计算卸料或顶件时所需的最大压缩行程 式中 卸料板高出凸模端面的高度，一般为1凸模进入凹模的深度，一般为0.51凸模的总修磨量，一般为410冲裁件厚度所以本模具卸料时所需的最大压缩行程为： 1 计算所需弹簧的工作极限负荷下的变形量由虎克定律： (21) 令，一般取K为60%左右，对于冲裁模，K可取大些，对于拉深或弯曲模，K要取小些。则： 于是 由 于是 由上述两式和已知与，求出与。则本模具为：2 根据求