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!【包含文件如下】【冲压模具设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc【需要咨询购买全套设计请企鹅97666224】.bat
全部图纸.dwg
第一次拉伸模上凸模固定板.dwg
第一次拉伸模上垫板.dwg
第一次拉伸模下凸模固定板.dwg
第一次拉伸模凸凹模固定板.dwg
第一次拉伸模凹模.dwg
第一次拉伸模卸料板.dwg
第一次拉伸模拉深凸模.dwg
第一次拉伸模拉深凹模.dwg
第一次拉伸模装配图.dwg
第二次拉伸模上垫板.dwg
第二次拉伸模凸模固定板.dwg
第二次拉伸模压边圈.dwg
第二次拉伸模拉深凸模.dwg
第二次拉伸模拉深凹模.dwg
第二次拉伸模装配图.dwg
设计说明书4-25.doc
目 录
1 绪论 1
1.1 冲压的概念、特点及应用 1
1.2 冲压的基本工序及模具 2
2 零件工艺分析 3
2.1 工件工艺结构性分析 3
2.1.1 零件图 3
2.2 工艺方案的确定 4
2.3 模具类型及结构形式的选择 4
3 工艺设计 5
3.1 计算毛坯尺寸 5
3.1.1零件的坯料尺寸计算： 5
3.2 拉深次数计算 5
3.3排样方法与原则 7
3.4 确定搭边值 7
4 冲压力和压力中心的计算 9
4.1 计算各工序的压力 9
4.2 压力机的选择 11
4.3压力中心的确定 12
5 模具工作零件尺寸及公差值的计算 13
5.1落料凸凹模刃口尺寸及公差值计算 13
5.2拉深凸凹模尺寸及公差值计算 16
6 模具零件的设计 16
6.1 模具结构形式的选择 16
6.1.1 凸、凹模外形的确定 16
6.1.2 拉深冲孔凸模 18
6.1.3 落料冲孔凸凹模 18
6.2 卸料板的设计 18
6.2.1 卸料板外型设计 18
6.2.2 卸料板材料的选择 18
6.3 固定板的设计 19
6.4 垫板的设计 19
6.5 模架的选择 19
6.5.1 模架的选用 19
6.5.2 模具的闭合高度 19
7其他需要说明的问题 20
7.1 冲裁模具的调试 20
7.2 模具的检测 21
参考文献 22
摘 要
根据指导老师安排的毕业设计冲裁件，从课题所给定的零件图，结合其外形结构和尺寸得知，冲裁件的外形为圆筒件，底部为圆形冲孔，由此得知冲裁件由冲孔、落料、拉深等工艺构成。拿到老师制定课题以后，首先分析工件的工艺类型，根据工件的尺寸，分析并选择适合的设计方案；其次，进行模具的棑样设计，查阅相关的资料，计算工件的坯料尺寸，合理选择排样的搭边值；最后，计算模具的压力中心和冲压力，选择相对应的压力机；最后选择模具常用标准间，绘制模具总装图及零件图并编写设计说明书。除此之外，结合工件的结构，从生产的角度出发，为了节约模具制造成本，提高产品生产效率，保证工件的生产精度，该工件的冲裁模具设计方案采用了一副复合模具和一副单工序模具。在模具设计前主要查找工件图纸中未标注公差的尺寸公差，根据尺寸公差来确定模具制造的精度，经过多次的排样分析以后，开始进行模具的结构设计。
关键词 复合模具；单工序模具；冲裁力；冲裁间隙；压力中心
- 内容简介：
-
目 录1 绪论 .11.1 冲压的概念、特点及应用 .11.2 冲压的基本工序及模具 .22 零件工艺分析 .32.1 工件工艺结构性分析 .32.1.1 零件图 .32.2 工艺方案的确定 .42.3 模具类型及结构形式的选择 .43 工艺设计 .53.1 计算毛坯尺寸 .53.1.1 零件的坯料尺寸计算： .53.2 拉深次数计算 .53.3 排样方法 与原则 .73.4 确定搭边值 .74 冲压力和压力中心的计算 .94.1 计算各工序的压力 .94.2 压力机的选择 .114.3 压力中心的确定 .125 模具工作零件尺寸及公差值的计算 .135.1 落料凸凹模刃口尺寸及公差值计算 .135.2 拉深凸凹模尺寸及公差值计算 .166 模具零件的设计 .166.1 模具结构形式的选择 .166.1.1 凸、凹模外形的确定 .166.1.2 拉深冲孔凸模 .186.1.3 落料冲孔凸凹模 .186.2 卸料板的设计 .186.2.1 卸料板外型设计 .186.2.2 卸料板材料的选择 .186.3 固定板的设计 .196.4 垫板的设计 .196.5 模架的选择 .196.5.1 模架的选用 .196.5.2 模具的闭合高度 .197 其他需要说明的问题 .207.1 冲裁模具的调试 .207.2 模具的检测 .21参考文献 .221摘 要根据指导老师安排的毕业设计冲裁件，从课题所给定的零件图，结合其外形结构和尺寸得知，冲裁件的外形为圆筒件，底部为圆形冲孔，由此得知冲裁件由冲孔、落料、拉深等工艺构成。拿到老师制定课题以后，首先分析工件的工艺类型，根据工件的尺寸，分析并选择适合的设计方案；其次，进行模具的棑样设计，查阅相关的资料，计算工件的坯料尺寸，合理选择排样的搭边值；最后，计算模具的压力中心和冲压力，选择相对应的压力机；最后选择模具常用标准间，绘制模具总装图及零件图并编写设计说明书。除此之外，结合工件的结构，从生产的角度出发，为了节约模具制造成本，提高产品生产效率，保证工件的生产精度，该工件的冲裁模具设计方案采用了一副复合模具和一副单工序模具。在模具设计前主要查找工件图纸中未标注公差的尺寸公差，根据尺寸公差来确定模具制造的精度，经过多次的排样分析以后，开始进行模具的结构设计。关键词 复合模具；单工序模具；冲裁力；冲裁间隙；压力中心AbstractAccording to the teacher arranged for guidance of graduation design of blanking parts, from the topic given by the parts of the map, combined with the structure and the shape size of that blanking shape for cylinder part, at the bottom of the circular punching. This was informed that blanking parts formed by punching, blanking, deep drawing process. To get the teacher make subject. Firstly, it analyzes the process of workpiece type, according to the size of the workpiece, analysis and selection of suitable design; secondly, die arrangement of sample design, access to relevant data, calculation of blank size of workpiece, reasonable choice of nesting take the boundary value; finally, the calculation of the die pressure center and flushing pressure, corresponding to the press; finally choose between mold standard, drawing mold assembly drawings and part drawings and prepare design specification. In addition, combining the workpiece structure, from the point of view of the production of in order to save the mold manufacturing costs, improve production efficiency, ensure the production precision of the workpiece, the workpiece punching blanking die design scheme of the one pair of compound die and a pair of single procedure die. In the mold design mainly find the workpiece drawings unlabeled tolerances of tolerance, according to the dimensional tolerances to determine precision mold manufacturing, after multiple layout analysis to design of mold structure.Keywords compound die; single operation die; blanking force; blanking clearance; pressure center21 绪论1.1 冲压的概念、特点及应用冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）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冷变形加工，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术。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下:(1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。冲压地、在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业3部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则 60%以上，多则 90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。1.2 冲压的基本工序及模具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。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。复合冲压在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。级进冲压在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。复合-级进在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。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。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、4凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。2 零件工艺分析2.1 工件工艺结构性分析2.1.1 零件图图 1-1 拉深件工件图工件图：如图 1-1 所示生产批量：大批量材料：不锈钢板厚：0.8mm2.1.2 零件的工艺性分析材料名称：不锈钢抗剪强度：460-520MPa抗拉强度：460-520Mpa伸长率： 15%屈服点：500 MPa根据工件的技术要求，工件表面无毛刺、边缘起皱、刮痕、拉伤等，未标注公差按照 FT7，工件需要批量生产。该工件形状虽然简单，但是属于非圆形筒件，工件所包含工艺性质很多，材料厚度为 0.8mm，模具设计过程中需要注意一下几点：（1）有图 1-1 工件的结构简图可知，该工件为非圆形拉深结构，需要进行拉深系5数和拉深次数计算，综合计算拉深件的坯料尺寸。（2）为了保证工件表面质量，计算是否采用压边圈，防止工件拉深边缘起皱、拉裂、刮痕等。（3）由于工件厚度挺大，对磨具的冲击也比较大，选用耐磨的材料，可以有效的提高模具的寿命。（4）工件较大，设计过程中要分析多种取件结构。模具结构上设计好推件和取件方式。2.2 工艺方案的确定根据以上分析和计算，可以进一步明确该零件的冲压加工需要包括以下基本工序：落料、拉深、冲孔。根据这些基本工序，可以拟出如下几种工艺方案：方案一：以上工序过程都采用单工序模加工。用此方案，模具的结构都比较简单，制造很容易，成本低廉，但由于结构简单定位误差很大，而且单工序模一般无导向装置，安装和调整不方便，费时间，生产效率低。方案二：落料与拉深、冲孔在复合模中加工成半成品。采用了落料与拉深的复合模，提高了生产率。对落料以及拉深的精度也有很大的提高。方案三：采用带料级进多工位自动压力机冲压，可以获得较高的生产效率，而且操作安全，但这一方案需要专用的压力机或自动的送料装置。模具的结构比较复杂，制造周期长，生产成本高。根据设计需要和生产批量，综合考虑以上方案，方案二最适合。2.3 模具类型及结构形式的选择根据形态特征，工艺方案和精密零件，设备的主要技术参数的选择，加工和生产的安全条件，选定模具类型和结构形式。拉伸件如果高度太低，无法使用复合膜，因为拉伸直径和毛坯直径相差太小，就会导致模具凸凹模的壁厚无法满足，则落料拉伸凸凹模的壁厚会太小，模具结构也就降低，从而导致模具的刚度度不足。本次设计采用典型的落料拉伸冲孔复合模结构，落料采用正装时，拉伸采用倒装式。顶件时采用依靠橡胶或者弹簧来工作的顶件装置，这样的好处是，不但可以起到6顶件的作用，同时还可以在拉深过程中起到压边的作用。3 冲压工艺方案确定3.1 计算毛坯尺寸3.1.1 零件的坯料尺寸计算：根据拉深件尺寸，其零件高度为 h=40，根据冷冲压模具设计相关手册可知拉深件坯料尺寸计算分为两种方式：（1）公式计算法：D= （3-1）2256.07.14rdHd=86.2mm式中 D-胚料直径（mm）d-拉深直径（mm）H-拉深高度（mm）r-拉深半径（mm ）（2）体积计算法根据工件拉深前后体积不变法则来计算拉深工件坯料尺寸，计算工件体积，进一步计算拉深工件的表面积，从而得出工件的长宽或者直径。从工件的结构分析，利用公式计算法计算拉深工件的坯料尺寸难度很大，为了节约计算时间，提高设计的效率，采用体积计算法计算拉深件坯料尺寸。3.2 拉深次数计算拉深系数是以拉深后的直径与拉深前的坯料（工序件）直径之比表示：第一次拉深系数 Ddm1第二次拉深系数 12. . . .7第 n 次拉深系数 1ndm式中：D- 坯料直径-各次拉深后的直径。nd、 21当总拉深系数大于最小拉深系数时，拉深件可一次拉深完成，否则需要多次拉深，其拉深次数的确定有以下的几种方法：（1）查表法（2）推算法（3）计算法采用推算法计算拉深系数，根据各次极限拉深系数计算每一次拉伸的直径推算，直到第 n 次拉深的直径小于等于工件的直径，则 n 的值就是工件需要拉深的次数。根据坯料的相对厚度查表 3-1 的工件的个次拉深系数分别为 0.5,0.75,0.78,.,根据拉深系数公式计算的各次拉伸的直径为 43.15mm,32.36mm，因工件拉深直径为 40mm 大于32.36mm，所以需两次拉升即可。表 3-1 圆形筒件的极限拉深系数（带压料圈）坯料相对厚度（ t/D）100极限拉深系数 2.01.5 1.51.0 1.00.6 0.60.3 0.30.15 0.150.08m1 0.480.50 0.500.53 0.530.55 0.550.58 0.580.50 0.600.63m2 0.730.75 0.750.76 0.760.78 0.780.79 0.790.80 0.800.82m3 0.760.78 0.780.79 0.790.80 0.800.81 0.810.82 0.820.84m4 0.780.80 0.800.81 0.810.82 0.820.83 0.830.85 0.850.86m5 0.800.82 0.820.84 0.850.86 0.850.86 0.860.87 0.870.883.3 冲裁工艺方案的确定冲裁工艺方案从尺寸精度、图纸技术要求、工件外观质量、工件材料力学性能及生产批量开始，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。3.4 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其三种工序的性能见表 3-1。8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、级进冲裁和冷冲冲裁性能比较项目 单工序模 复合冷冲模 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冷冲模因为该冲裁件的精度要求满足 IT14 级即可，并且要有很高的生产率和安全的操作过程，由于工件的工艺性质和形状结构简单，为了提高生产效率和尺寸精度，采用复合冲裁即可达到要求，即两幅模具，分别为落料冲孔拉深模具和单工序拉深模。94 模具总体结构4.1 模具类型的选择在上述的工艺分析方案中确定使用复合冲裁模具，复合模具可分为正装复合模具和倒装复合模具，为了方便安全送料操作，冲裁件模具设计采用的是倒装结构的复合模具。4.2 定位方式的选择在复合冲裁模具设计时，因冲孔落料工艺同时完成，所以不需要再设计精确地导正定位装置，为了方便生产中送料和精准的确定步距，在模具送料方向上设计挡料销，两侧根据材料宽度设计两个导料销，在实际生产加工时，只需要将条料靠注挡料销和导料销，方可精确地定位。4.3 送料方式的确定因复合冲裁模具对冲压设备的要求不高，因工件材料厚度为 2mm，条料通常为板材，为了进一步的提高经济效益，冲裁件的生产加工将采用手工送料的方式。4.4 出件方式的确定复合模具大致可分为倒装复合模具和正装复合模具，倒装复合模具是将落料凹模设计在上模部分，正装复合模具是将落料凹模设计在模具的下模部分，但由于工件所需要冲孔较多，为了方便冲孔废料方便从下模落出，模具将设计成倒装复合模具，当模具完成一次冲裁周期的时候，冲孔废料由下模落出，成品件在上模推件块推力的作用下将工件从上模的落料凹模中推出。4.5 模架结构和导向装置的选择模架的外形尺寸主要由凹模尺寸决定，根据模具结构、且对于此副模具的话，主要有落料的凹模来确定长以及宽，模具的闭合高度则有设计的上模，下模，以及模具的一些配件来决定，对于此复合模，应该先考虑他的闭合高度，其次才是它的宽度和长度，所以要合理选择模架，就有必要考虑它的工作零件以及配件的合理高度，这样才能合理的选择模架，模架结构可分为：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动平稳。常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模、复合模。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10在后侧，工作时，偏心距会造成导套导柱单边磨损，严重影响模具使用寿命，且不能使用浮动模柄。四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要求较高的冲压零件，以及大量生产用的自动冲压模架。中间导柱模架，导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确。但只能一个方向送料。根据以上方案比较并结合模具结构形式和送料方式，为提高生产效率，模具寿命和工件质量以及工件尺寸精度，采用中间式导柱模架，模具导向性能好，精度高。115 工艺参数计算5.1 排样方法与原则由于产量大，材料利用率是一项很重要的经济指标，要提高材料利用率就必须减小废料面积，条料在冲裁过程中翻动要少，使工人操作方便、安全，减轻劳动强度，排样应保证冲裁件的质量，无论是采用有废料或少、无废料的排样，根据冲裁件在条料上的不同布置方法，排样方法有直排、斜排、对排、多排等多种形式的排列方式，可以根据不同的冲裁件形状加以选出用。现工件外形为矩形，采用无废料的直排法，比较方便、合理。5.2 确定搭边值搭边起补偿条料的剪裁误差，送料步距误差以及补偿于条料与导料板之间有间隙所造成的送料歪斜误差的作用。使凸，凹模刃口双边受力，受力平衡，合理间隙一易破坏，模具寿命与工件断面质量都能提高。对于利用搭边自动送料模具，搭边使条料有一定的刚度，以保证条料的连续送进。搭边的合理数值主要决定于材料厚度、材料种类、冲裁件的大小以及冲裁件的轮廓形状等。查表 3-2 得工件间搭边值 a=1.0mm、侧面 a1=1.2mm，在实际的排样设计中，排样的搭边值不能小于最小搭边值。表 5-1 排样最小搭边值圆件及 r2t 的圆角 矩形件边长 L50mm 矩形件边长 L50mm 或圆角r 2t材料厚度a a1 a a1 a a10.250.250.50.50.80.81.21.21.61.62.02.02.51.81.21.00.81.01.21.52.01.51.21.01.21.51.82.21.81.51.21.51.82.02.52.01.81.51.82.52.22.82.21.81.51.82.02.23.02.52.01.82.02.22.5B122.53.03.03.53.54.04.05.05.0121.82.22.53.00.6t2.22.52.83.50.7t2.22.52.53.50.7t2.52.83.24.00.8t2.52.83.24.00.8t2.83.23.54.50.9t根据模具的结构不同，可分为有侧压装置的模具和无侧压装置的模具，侧压装置的作用是用于压紧送进模具的条料（从料带侧面压紧） ，使条料不至于侧向窜动，以利于稳定地加工生产。侧压装置适用于工件材料厚度较小的模具，在这次工件的模具设计中，工件材料厚度 0.8mm，无需测压装置，只需导料板横向导料即可。故按公式 5-1 计算：B =（D max+2a1+C） 0 - 0 - （5-1） =(86.2+1.22+0.5) 0-0.589.1 0-0.5在实际生产中，为了方便备料，条料宽度通常取整数值，所一个条料款吨取值90mm。式中：B-条料宽度；Dmax-条料宽度方向冲裁件的最大尺寸； a1-侧搭边值，可参考表 3-2；-条料宽度的单向（负向）偏差，见表 3-3；C-导料板与最宽条料之间的间隙，其最小值见表 3-4。表 5-2 剪料公差及条料与导料板之间隙 （mm ）材料厚度 t/mm条料宽度B/mm 01 12 23 3550501001001500.40.50.70.50.60.70.70.80.90.91.01.1131502202203000.8 0.80.91.01.11.21.3表 5-2 有侧压装置和无侧压装置对照表 （mm ）无侧压装置 有侧压装置条料宽度 B（mm）材料厚度t（ mm）1.5H （7-2）凹模板边长 L=b1+2c （7-3）凹模板边宽 B=b2+2c （7-4）式中： b1-冲压工件的横向外形尺寸的最大值；b2-冲压工件的纵向外形尺寸的最大值；K-系数，考虑坯料厚度的影响，查表7-1。表 7-1 系数 K 值材料厚度 t/毫米材料料宽 s/毫米1 13 3650 0.300.40 0.350.50 0.450.6024查表6-1 得：K=0.3。根据公式可计算落料凹模板的尺寸：凹模厚度：H1=Kb1=0.380.2=24.06mm结合拉伸件的高度，凹模厚度取值为25mm。根据公式（6-2）可计算凹模边壁厚：c1.5Hc1=1.525=37.5mm根据公式（6-3）可计算凹模长度：L=b1+2c=80.2+237.5=125.2mm根据公式（6-4）可计算凹模长度：B=b2+2c=80.2+237.5=125.2mm在拉深模具设计中，凹模周界尺寸不仅结合冲裁尺寸，还要根据工件的拉深高度来计算凹模厚度。所以凹模周界尺寸取值为16016050mm。50100 0.200.30 0.220.35 0.300.45100200 0.150.20 0.180.22 0.220.30200 0.100.15 0.100.18 0.150.2225落料凹模的作用是起落料的作用，该零件在模具上所受力较大，对硬度、强度的要求较高。该零件选择材料为 Cr12MoV， Cr12MoV 具有更高的淬透性、耐磨性和承载强度，且淬火变形小。它的强度、硬度，能够满足零件的加工要求。凹模采用销钉和螺钉固定。销钉的数量为两个，其位置按对称分布。螺钉的数量为四个，其位置按对称分布。这样有利于力的均匀分布。图 7-1 凹模7.2 凸模设计6.1.1 拉深冲孔凸模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。因为该工件形状复杂，所以将落料凸模模设计成台阶式凸模，台阶式凸模工作部分和固定部分的形状做成一样，内轮廓孔的凸模设计成台阶式，固定于凸模固定板，凸模与凸模固定板的配合按 H7/m6。工件为锥形件形拉深，所以拉深凸模设计出圆柱形刃口，为依靠固定板进行固定，设计出台阶，凸模固定板依靠螺钉和圆柱销和下模座固定。凸模的尺寸根据刃口尺寸、卸料装置和安装固定要求确定。凸模的材料选用 Cr12MoV，工作部分热处理淬硬 60-62HRC。6.1.1 凸模高度计算因为该制件形状不是很复杂，所以将冲孔模设计成台阶式凸模。凸模与凸模固定板的配合按H7/m6。凸模的高度是凸模固定板的厚度、落料凹模与附加长度的总和，如图7-2所示。凸模高度为按照公式计算为L=h1+h2+ h3+ h4 +h5（ 2-4） （7-265） 式中: h1-凸模固定板厚度；h2-弹簧压缩时的高度；h3-凹模厚度；h4-工件拉深高度；h52-附加长度；附加长度包括凸模的修磨量，凸模进入凸凹模的深度。由公式7-5得： L=20+20+15+27.9+8=90（mm ）由以上可得凸模简图如图 7-2 所示：该模具要求有较高的寿命和较高的耐磨性，并能承受冲裁时的冲击力,所以凸模的材料应选 Cr12MoV，热处理 6064HRC，根据凸模作为工作零件，其精度要求较高，所以选用 IT10 级，表面粗糙度 Ra 为 0.8um，同轴度为 0.02。7.2 卸料板的设计7.2.1 卸料板外型设计卸料装置可分为刚性卸料和弹性卸料两种，刚性卸料力较大，适用于材料厚度较27大、强度较高模具；弹性卸料卸料比较稳定，适合用于材料厚度较薄的，工件较小的模具。的在冲裁工艺分析中已经选择了弹性卸料装置，通过弹簧或橡胶的伸缩带动卸料板进行卸料。7.2.2 卸料板材料的选择卸料板主要是起卸料的作用，对它的强度和硬度要求较高，所以材料选择是Cr12。Cr12 模具钢是高碳高铬型冷作模具钢的代表钢号之一，含有极高量（质量分数）的 C2.00%2.30%和 Cr11.00%13.00%，是属于莱氏体钢，所以有很高的淬透性、淬硬性和耐磨性，淬火变形小。卸料板外轮廓的精度要求不高，所以选取 IT14 级，上下平面粗糙度 0.8um；而内轮廓的精度要求比外轮廓的要求稍高，所以选取 IT10 级，其余粗糙度 Ra 为 1.25um。7.3 固定板的设计凸模固定板主要是固定凸模，保证凸模有足够的强度，使凸模与落料凹模、上模座、垫板更好的定位。凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的0.60.8倍。则凸模固定板的厚度： H凸固 =（0.60.8）H 凹 （7-6）式中： H凸固 -凸模固定板厚度；H凹 -凹模厚。根据公式（5-5）得上固定板厚度为：H凸固 =（0.60.8）H 凹=（0.60.8）H 凹=（0.60.8）22=13.2 17.6mm 7.4 垫板的设计模具使用垫板的作用是承受直接的冲压力传递，还可以将冲压力进行扩散分担，如果对材料超过材料的许用应力的冲压力时，需要添加的凸模和上模座之间垫防止模具破损。垫板外形尺寸可与凸模固定板相同，其厚度一般取320毫米。287.5 模架的选择7.5.1 模架的选用采用落料、拉深复合模，首先要考虑落料凸模（兼拉深凹模）的壁厚是否过薄。要求能够保证足够的强度，故采用复合模。模具采用倒装式。模座下的缓冲器兼作压边与顶件，缓冲器可以外购，也可根据工件尺寸设计。本模具采用中间导柱结构，导柱导套组建采用的是滑动导向方式，其磨损系数小，保证导向垂直度，同轴度精度高，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5mm。下模座底面与导柱底面的距离为 14mm。导柱的下部与下模座导柱孔采用 H7/r6的过盈配合,导套的外径与上模座导套孔采用 H7/r6 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/r6 的间隙配合，导柱与导套均采用 20 钢，热处理硬度渗碳深度 0.81.2mm，淬硬 5862HRC。导柱与导套的结构、尺寸一般都是直接由标准中选取，在选用时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）mm。在最高工作位置时，导柱上端面与导套的下端面的距离不小于（1020）mm。 298 其他需要说明的问题 8.1 冲裁模具的调试模具装配以后，必须在生产条件下进行试冲。通过试冲可以发现模具设计和制造的不足，并找出原因给与纠正。并能够对模具进行适当的调整和修理，直到模具正常工作中冲出合格的制件为止。冲裁模具经试冲合格后，应在模具模座正面打上编号、冲模图号、制件号、使用压力机型号、制造日期等。并涂油防锈后经检验合格入库。在模具制造中，模具零件的检验与模具装配试模后的验收是模具加工过程中的重要工艺环节。模具零件加工及装配质量好坏，对模具的使用寿命有着较大的影响。加强模具装配后及模具零件加工各工序间质量检验，是确保模具质量的重要手段。因此，模具生产单位在生产过程中，要健全模具零件及模具装配前后的检验与验收制度。即根据本厂产品要求和工艺水平，编制切合实际的质量检验规程。实行以检验人员专职检验与生产工人自检互检相互结合的检验方法，严格按图样技术条件和有关工艺文件进行必要的检查。在检验中，除了进行工序间的检验和装配后的验收外，还加强各工序实际操作的检查，以督促执行工艺规定，防止废品的产生。8.2 模具的检测模具的检验与验收和设计、制造一样是模具制造中不可分割的部分，在模具生产中起着积极的作用，是满足现代模具制造业发展的需要。同时，在检测技术对于模具30制造质量的提高、延长模具的寿命和能生产出高效、优质制品零件，有着十分重要的意义。模具的检测主要是检查在设计、制造或装配中出现的缺陷，并在交付客户前做最后的验证，保证模具的合格性和安全性并能生产出合格的产品，模具零件加工及装配质量好坏，对模具的使用寿命有着较大的影响。加强模具装
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