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矩形罩落料拉伸复合模具设计

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关键词：: 矩形罩落料拉伸复合模具设计

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摘要

根据指导老师安排的毕业设计课题，课题名称为矩形罩复合模具设计。从课题所给定的零件图，结合工件的形状，分析工件的工艺类型、并选择合理的冲压方案；查阅相关的资料，计算出工件的展平坯料尺寸，查表得出排样的搭边值；计算模具的总冲压力和压力中心，选择压力机型号；进行模具的结构设计、绘制模具装配图、零件图、撰写设计说明书。

关键词复合模具；冲裁力；垫片；冲裁间隙；压力中心

ABSTRACT

According to the graduation project guidance teacher arrangement, subject name for the cover design of rectangular composite mold. From the topic given by the parts of the map, combined with the structure and the shape size. 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 of the compound die of blanking. 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 composite die; blanking force; gasket; blanking clearance; pressure center

第1章绪言 1

1.1冷冲压模具的发展及概述 1

第2章冲压件工艺分析 2

2.1材料力学性能分析 2

2.2 工件结构形状分析 3

2.3 尺寸精度 3

第3章冲压工艺方案确定 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

第4章模具总体结构 5

4.1 定位方式的选择 5

4.2 出件方式的确定 5

4.5模架结构和导向装置的选择 5

第5章工艺参数计算 6

5.1 坯料尺寸计算 6

5.2 排样方式的选择 6

5.2 冲压力的计算 9

第6章刃口尺寸的计算 13

6.1 冲裁间隙的确定 13

6.2 刃口尺寸的计算及依据与法则 14

第7章主要零部件设计 18

7.1 凹模设计 18

7.2 凸模的设计 20

7.3 卸料装置的设计 21

7.4 凸模固定板的设计 21

7.5 导向零件及模架的选用的设计 22

7.6 模柄的选用 22

第8章冲压设备的校核与选定 26

8.1 冲压设备的校核 26

8.2 冲压设备的选用 26

8.3压力机的选择 26

结论 28

参考文献 29

致谢 30

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内容简介：: 摘要根据指导老师安排的毕业设计课题，课题名称为矩形罩复合模具设计。从课题所给定的零件图，结合工件的形状，分析工件的工艺类型、并选择合理的冲压方案；查阅相关的资料，计算出工件的展平坯料尺寸，查表得出排样的搭边值；计算模具的总冲压力和压力中心，选择压力机型号；进行模具的结构设计、绘制模具装配图、零件图、撰写设计说明书。关键词复合模具；冲裁力；垫片；冲裁间隙；压力中心IABSTRACTAccording to the graduation project guidance teacher arrangement, subject name for the cover design of rectangular composite mold. From the topic given by the parts of the map, combined with the structure and the shape size. 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 of the compound die of blanking. 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 composite die; blanking force; gasket; blanking clearance; pressure centerII目录第 1 章绪言 .11.1 冷冲压模具的发展及概述.1第 2 章冲压件工艺分析.22.1 材料力学性能分析.22.2 工件结构形状分析.32.3 尺寸精度.3第 3 章冲压工艺方案确定.43.1 冲裁工艺方案的确定.43.2 冲裁工艺方法的选择.4第 4 章模具总体结构.54.1 定位方式的选择.54.2 出件方式的确定.54.5 模架结构和导向装置的选择.5第 5 章工艺参数计算.65.1 坯料尺寸计算.65.2 排样方式的选择.65.2 冲压力的计算.9第 6 章刃口尺寸的计算.136.1 冲裁间隙的确定.136.2 刃口尺寸的计算及依据与法则.14III第 7 章主要零部件设计.187.1 凹模设计.187.2 凸模的设计.207.3 卸料装置的设计.217.4 凸模固定板的设计.217.5 导向零件及模架的选用的设计.227.6 模柄的选用.22第 8 章冲压设备的校核与选定.268.1 冲压设备的校核.268.2 冲压设备的选用.268.3 压力机的选择.26结论 .28参考文献 .29致谢 .300第 1 章绪言1.1 冷冲压模具的发展及概述目前，模具生产企业主要集中于沿海地区的民营企业和北方国家企业，从目前的的制造水平来看，冷冲压模具生产的产品尺寸精度可以精确到0.02mm，模具的最快运行速度可达到 400 次/min，同时常使用的模具制造设备有线切割快走丝、线切割慢走丝、高精度磨床（工艺磨床）、电脉冲、电火花穿孔机、车床、铣床、刨床、钻床等加工设备，但因高精度的加工设备昂贵，其模具的制造成本较高，例如线切割慢走丝和工艺磨床，所以许多中小企业使用其他低精度的设备来代替价格昂贵的设备，节约模具制造成本，但模具的制造精度随之变低，生产效率变低，人工生产成本变高，企业的业务逐渐的变少，这也是目前国内中小企业面临的困境，特别是沿海地区。从古代模具的使用至今，模具行业发展突飞猛进，发生了很多变化，随着数控设备的投入生产，模具的生产精度变高，对设计师的经验水平要求也在变高，在许多大企业已经使用了数控压力机和气动自动送料，代替了以前的模内自动送料方式，其优点在于模外自动送料装置具有通用性，送料稳定，送料步距精准且可以调节，其价格也比较便宜，目前在国内只有大企业和少部分的中小企业使用这类似的生产方式，从模具的结构看，现在的模具设计师均以节约模具制造成本的角度出发，为公司节约制造成本许多模具的结构变化很少使用的模具材料性能差，虽然模具的设计与制造成本变低了，但是模具的生产精度依旧无法变高，模具的性能不高，模具使用寿命短，模具的磨损速度快，降低了产品生产效率，且可以采用自动化生产的依然都在使用人工操作，虽然自动化设备的价格比较昂贵，但是生产效率高，减少人工成本，提高模具性能和使用寿命，增加了产品的生产精度，同时也扩大了公司的业务。0第 2 章冲压件工艺分析图 2-1 工件尺寸图工件名称：矩形罩；工件简图：如图 2-1；生产批量：小批量；材料：08；材料厚度：1.2mm；精度等级：IT14 。工件表面质量：工件表面无毛刺、刮痕、起皱、杂质等不良现象2.1 材料力学性能分析材料名称：碳素结构钢；材料牌号：08；第 2 章冲压件工艺分析1材料状态：已退火；抗剪强度：80Mpa；抗拉强度：260-360Mpa ；屈服点：330-450Mpa ；伸长率：32%2.2 工件结构形状分析冲裁件为矩形且有圆弧过度的拉深件，工件材料厚度 t 为 1.2mm，工件外形轮廓由圆弧过度相切，工件形状为有规则的对称几何体。模具设计前分析凸和凹模的使用寿命和工作强度，选择足够完成生产批量的模具制造材料，计算工件的拉深系数，计算出完成工件的拉深所需要的拉深次数。2.3 尺寸精度工件注明未标注的尺寸公差按照 IT14，所以通过查常用公差等级表 2-1 可得到未标注尺寸的公差即上下极限偏差。表 2-1 常见零件公差等级表公差等级 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14尺寸 /mm /m /mm336 610 1018 1830 3050 5080 80120 12018034456781012456891113151868991316192225101215182125303540141822273339465463253036435262748710040485870841001201401606075901101301601902202500.100.120.150.180.210.250.300.350.400.140.180.220.270.330.390.460.540.630.250.300.360.430.520.620.740.871.002第 3 章冲压工艺方案确定3.1 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，根据实际的生产和需要，选择合理的设计和冲压方案可提高经济效益、生产效率、模具制造的成本。3.2 冲裁工艺方法的选择冲裁工艺及设计方案的选择决定了后期模具生产的结构和使用性能和使用寿命，冲裁工艺和方案通常分为单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁三种。（1）单工序冲裁是在压力机（冲床）一次运动周期内只完成一个冲压工序的冲裁。单工序模具适用于结构简单，生产批量小，精度等级较低的生产。单工序模具本身结构简单，设计、制造的周期短；（2）复合冲裁是在压力机（冲床）一次运行周期同时完成两个或者两个以上的工序，复合模具适用于结构简单，生产批量度，精度等级较高的工件；（3）级进冲裁是把冲裁件的若干个冲压工序经过有规律的排列放在一副模具中来生产，级进模具适用于结构复杂，生产批量和件数大，精度要求非常高的工件，级进模具容易实现自动送料及生产。课题中所规定和要求的精度等级 IT14 为较低的公差等级，工件的工序比较少且产量很低，所以采用复合模具冲裁则可达到要求。0第 4 章模具总体结构4.1 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，采用挡料销和导料销在送料时条料紧靠导料销往前送料，由挡料销来确定送料步距。 4.2 出件方式的确定通常情况下，复合拉深模具可分为正装拉深和倒装拉伸，因工件的拉深高度较大，不容易从下模中漏出成品工件，所以拉深模具通常设计成倒装式复合模具，拉深成品工件从上模有打杆推出。4.5 模架结构和导向装置的选择模架结构可分为：（1）对角导柱模架，2 导柱分布在模座的两个对角上，两个导柱与模具的中心成 3 点一线，所以模具运行相当平稳。（2）后侧导柱模架，2 导柱位于凹模的后侧，由于前面和左、右不受任何障碍限制，送料和操作比较方便。但模具运行时会产生偏心距会造成导套导柱单边磨损，严重影响模具使用寿命。（3）四导柱模架，4 个导柱分别均布在模座的 4 个角上，所以导向平稳、导向准确可靠、模具刚度和强度较好。（4）中间导柱模架，2 导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确度较高，但只能一个方向送料。结合工件的生产批量，由以上 4 种方案选择后侧到主食模具。0第 5 章工艺参数计算5.1 坯料尺寸计算根据拉深件尺寸，其零件高度为 h=24，则查表可知切边余量 =2，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：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）体积计算法从工件的结构分析，构建结构属于非圆筒拉深件，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。在工件体积计算时，因工件结构复杂，为了避免计算中产生错误，根据工件尺寸利用计算机三维制图软件计算工件的体积，进一步计算出工件的坯料尺寸。 5.2 排样方式的选择冲裁件在板料、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。因此考虑以下三种方案：方案一：有废料排样；方案二：少废料排样；方案三：无废料排样；为了综合考虑排样条料的强度，决定采用有废料的排样方案。2 21214.70.56-Ddhdrr凸（）（）第 5 章工艺参数计算1图 5-1 排样示意图5.2.1 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，搭边值应越小越好。但当搭边值取值过小时，排样上的送料载体( 搭边) 不仅容易挤进凹模内，切在送料过程中因载体的强度不够，导致条料变形或者弯曲等情况影响工件的精度和表面质量，搭边值可查表选取。如表 5-1 所示：根据此表和工件外形可知 r2t，可确定搭边值 a 和 a1，a的最小值取 1mm，a1 最小值取 1.2mm。表5-1 搭边a和a 1数值（低碳钢）（mm）圆件及 r2t 的圆角矩形件边长 L50mm 矩形件边长 L50mm 或圆角r2t材料厚度a a1 a a1 a a10.250.250.50.50.80.81.21.21.61.62.02.02.52.53.03.03.53.54.01.81.21.00.81.01.21.51.82.22.52.01.51.21.01.21.51.82.22.52.82.21.81.51.21.51.82.02.22.52.52.52.01.81.51.82.52.22.52.83.22.82.21.81.51.82.02.22.52.83.23.02.52.01.82.02.22.52.83.23.5B24.05.05.0123.00.6t3.50.7t3.50.7t4.00.8t4.00.8t4.50.9t故按公式 5-1 计算：B =（D max+2a1+C） 0 - 0 - （5-1）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 5-1；-条料宽度的单向（负向）偏差，见表 5-2；C-导料板与最宽条料之间的间隙，其最小值见表 5-3。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 3550501001001501502202203000.40.50.70.80.50.60.70.80.90.70.80.91.01.10.91.01.11.21.3表 5-3 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）100 100200 200300 100 10000.50.51122334450.50.50.50.50.50.50.51111111111555555888888所以根据以上理论数据由公式 5-1,模具采用一模 4 件得出条料宽度为：第 5 章工艺参数计算3B =（D max+2a1+C）0 - 0 - =（128 +21.5+0.5） -00.5 mm=131.5-00.5 mm结合实际生产，为了方便准备生产条料，条料宽度尺寸通常取整数值，在一模多件的模具中，为了方便模具设计，所以条料宽度尺寸取值为 132mm。5.2.2 材料利用率的计算关于材料利用率，可用公式 5-2 表示：=A/BS100% （5-2）式中， A-一个步距内冲裁件的实际面；B-条料宽度； S-步距。由图 5-1、图 5-2 和公式 5-2 得：A=11520.4（mm 2）=A/BS100% =11520.4（116132）100%75.24%5.2 冲压力的计算冲压力是指完成一个冲压工艺所需要的力，为了节约生产成本，提高生产效率，应当选择合适的压力机，在多工序模具冲压力等于完成各工序的力之和，冲裁力按公式 5-3 计算：F=KtL （5-3）式中， -材料抗剪强度，（MPa ）；L-冲裁周边总长（ mm）；t-材料厚度（mm）。K-磨损系数。5.2.1 冲裁力的计算冲裁力由以上公式计算得： F1=KtL4=1.31.2381.23360=214.1KN5.2.2 卸料力、推件力计算模具完成一次冲裁，冲入凹模内腔的制件或废卡在凹模内，所需要将工件或者废料推出的力称为推件力，完成冲裁后，卡在凸模上的条料，将其从凸模上卸下的力称为卸料力。卸料力、推件力计算公式如下：F 卸= K 卸 F 冲（5-4）F 推= K 推 F 冲（5-5）式中： F 冲-冲裁力；K 卸、K 推-卸料力系数、推件力系数，见表 5-4；表 5-5 卸料力、推件力和顶件力系数料厚/mm K 卸 K 推 K 顶钢0.10.10.50.52.52.56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.020.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03注：卸料力系数 K 卸在冲多孔、大搭边和轮廓复杂时取上限值。F 卸= K 卸 F 冲=0.05214.110.7KNF 推= K 推 F 冲=0.055214.111.8KN5.2.3 拉深力的计算对于首次拉深件件的拉深力近似计算公式为：（5-bKltF拉6）式中： -拉深零件的凸模周边长度（mm）；l-系数，查修正系数表 K 取 1； K第 5 章工艺参数计算5-材料的抗拉强度（ MPa）；b-材料厚度。t通过查材料力学性能表可得值为 450MPa，根据公式计算得：bF 拉=1228.341.2450=123.3KN5.2.3 总冲压力的计算总冲压力即为一副模具中各工序冲压力的总和：F= F 冲+F 卸+F 推+F 拉（5-7）=214.1+10.7+11.8+123.3 =359.9KN5.2.4 初选压力机根据所计算的总冲压力初选开式压力机型号为 J23-40。5.2.5 压力中心的确定模具压力中心是指冲压时多个冲压力合力的作用点位置。模具设计时计算压力中心是为了避免模柄与冲压和利利的中心点产生的偏心导致模具的寿命和强度减小。压力中心可按照以下几种方式确定。（1）对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。（2）工件形状相同且分布位置对称时，压力中心与零件的对称中心相重合。（3）形状复杂的零件、多孔冲模、级进模的压力中心可用解析计算法求出冲模压力中心。求出合力作用点的坐标位置（X0， Y0），即为所求模具的压力中心。X0（L1X1+L2X2+L nXn）（L1+L2+Ln ）（5-6） Y0（L 1Y1+ L 2Y2+L nYn）（L 1+ L 2+L n）（5-7）式中：X0-压力中心的横坐标； Y0-压力中心的纵坐标；L-冲裁件轮廓尺寸；X-各线段重心的横坐标；Y-各线段重心的纵坐标。分析本制件图，外轮廓属于有规则的几何图形，所以模具的压力中心位于6工件布局几何中心。第 6 章刃口尺寸的计算6.1 冲裁间隙的确定冲裁间隙是冲裁工艺与冲裁模具设计的一个重要工艺参数，对冲裁件质量、冲裁力和模具寿命均有很大的影响。冲裁间隙还影响着冲裁件的尺寸精度。冲裁件的尺寸精度是指冲裁件的实际尺寸与基本尺寸的差值，差值越小，精度越高。由此可见，我们在确定冲裁间隙时，一定要有一个合理的范围作为间隙值，当然我们在设计时要采用最小合理间隙。由表 6-1 可知，Zmin=0.132mm， Zmax=0.240mm。表 6-1 部分冲裁模初始双边间隙值 08、10、铝09Mn、Q23516Mn 40、50 65Mn材料厚度Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax0.30.50.60.70.80.91.01.21.51.752.02.10.0120.0400.0480.0640.0720.0920.1000.1260.1320.2200.2460.2600.0180.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.0120.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.0180.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.0120.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.0180.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.0120.0400.0480.0640.0640.0900.0900.0180.0600.0720.0920.0920.1260.126第 6 章刃口尺寸计算16.2 刃口尺寸的计算本套模具采用分别加工法进行加工。分开加工时计算公式如下：冲孔凸模尺寸：（6-0min凸凸xd2）冲孔凹模尺寸：（6-0mininZ3）落料凸模寸：（6-凸inmax凸D4）落料凹模尺寸：（6-0ax5）孔距尺寸：（6-1/8Ld6）其中：， -分别为落料凸、凹模基本尺寸；凸D， -分别为冲孔凸、凹模基本尺寸；-冲孔件孔的最小极限尺寸；mind-落料件最大极限尺寸；ax， -分别为凹模上偏差，可按 IT7，凸模下偏差，可按 IT6；凸-制造公差；-磨损系数，其值在 0.51 之间。该制件的最小双边间隙为 Zmin=0.126mm，最大双边间隙 Zmax=0.18mm，则有 Zmax- Zmin=0.054。公差等级表 2-1 获得工件外部尺寸 R65.90-0.3mm，R48.5 0-0.25mm。落料凹模根据公式 6-5 有：凹凹0maxDD 凹 1=（R65.9-0.50.3） 0+0.03=R65.750+0.02mmD 凹 2=（R48.5-0.50.25 ） 0+0.03=R48.3750+0.02mm落料凸模根据公式 6-4 有：0凸minmax凸Z2D 凸 1=（R65.9-0.50.3-0.054） 0-0.03=R65.6960-0.03mmD 凸 1=（R48.5-0.50.25-0.054） 0-0.03=R48.3210-0.03mm表 6-2 简单形状（方形、圆形）冲裁时凸、凹模制造偏差 (mm)公称尺寸凸模偏差凸凹模偏差凹公称尺寸凸模偏差凸凹模偏差凹1818303080801201201800.0200.0200.0200.0250.0300.0200.0250.0300.0350.040 180260 260360 3605005000.0300.0350.0400.0500.0450.0500.0600.070表 6-3 磨损系数（mm ）材料厚度工件公差1122440.160.200.240.300.170.350.210.410.250.490.310.590.360.420.500.600.160.200.240.300.160.200.240.30非圆形 x 值圆形 x 值磨损系数1 0.75 0.5 0.75 0.5第 7 章主要零部件设计1第 7 章主要零部件设计7.1 凹模设计7.1.1 凹模刃口结构形式的选择冲裁凹模刃口形式有直筒式和凸台两种，选用时主要根据冲件的形状、厚度、尺寸精度以及模具结构来确定。由于本模具冲的零件尺寸较大，所以采用刃口为直筒式，该类型刃口强度高，修磨后刃口尺寸不变，装配如图 7-1 所示。图 7-1 凸凹模7.1.2 凹模精度与材料的确定凹模作为模具中主要的工作零件，其精度要求较高，强度好，零件具备一定的使用寿命和耐磨性，凹模外形精度为 IT12 级，内型腔精度为 IT12 级，表面粗糙度为 Ra3.2um，上下平面的平行度为 0.02，材料选 Cr12MoV。27.1.3 凹模外形尺寸的确定凹模的外形一般有矩形和圆形两种。凹模的外形尺寸应保证有足够的强度、刚度和修磨量。凹模的外形尺寸一般是根据被冲材料的厚度和冲裁件的最大外形尺寸来确定的，如图7-1所示。凹模各尺寸计算公式如下：凹模边壁厚 H=Kb1 （7-1）凹模边壁厚 c=（1.52）H （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-冲裁件的横向最大外形尺寸；b2-冲裁件的纵向最大外形尺寸；K-系数，考虑板料厚度的影响，查表7-1。表 7-1 系数 K 值材料厚度 t/mm材料料宽 s/mm1 13 3650 0.300.40 0.350.50 0.450.6050100 0.200.30 0.220.35 0.300.45100200 0.150.20 0.180.22 0.220.30200 0.100.15 0.120.18 0.150.22查表7-1 得：K=0.15根据公式7-1 可计算落料凹模板的尺寸：凹模厚度：H= Kb1=0.15128=19.2mm根据公式7-2 可计算凹模边壁厚：C=（1.52）H第 7 章主要零部件设计3=1.519.2219.2=28.838.4mm取凹模边壁厚为36mm。根据公式7-3 可计算凹模长：L=b1+2c=128+236=200mm根据公式7-4 可计算凹模宽： B=b2+2c=116+236=188mm 即：LBH=20018819.2mm，考虑到模具凹模强度和紧固件的装配，方便准备模具材料，最终将凹模周界尺寸取值为20020mm。7.2 凸模的设计7.2.1 凸模结构的确定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。7.2.2 凸模高度、长度的确定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。4图7-2 凸模高度尺寸凸模高度为：L=h1+h2 （7-5）式中: h1-工件拉深高度；h2-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=45+26.8=71.5mm7.2.3 凸模材料的确定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 5862HRC。7.2.4 凸模精度的确定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。7.3 卸料装置的设计7.3.1 卸料装置设计卸料装置是为了在冲裁工作过程中为了方便条料不被凸模拉裂而设计的装置，卸料装置分为弹性卸料和刚性卸料因在排样设计时，毛坯排样无中间搭边，冲裁后废料中间自动断开，所以不需要设计卸料装置。7.4 凸模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，凸模与凸模固定板的配合按 H7/m6。凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的0.61倍，根据凸模尺寸大小取值。则凸模固定板的厚度： H凸固=（0.61）H凹（7-7）式中： H凸固-凸模固定板厚度；H凹-凹模厚度。根据公式7-7 得凸模固定板厚度为：H凸固=（ 0.61）H凹第 7 章主要零部件设计5= 12 20（mm ）在这幅模具中，上模座和下模座分别固定凸模和凸凹模如图7-4所示图7-4 凸模、凸凹模的固定7.5 导向零件及模架的选用的设计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。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。7.6 模柄的选用模柄的作用是将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/n6 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，拧入防转螺钉紧固，垂直度较差，主要用于小型模具。6（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，适用于滚珠导柱、导套导向的紧密冲裁。综合以上，结合模具的推件装置，为了给打杆和推板留取装配空间，若采用压入式模柄则很难协调模具结构的装配，所以采用了选用旋入式模柄，如图7-7 所示。图 7-3 压入式模柄0第 8 章冲压设备的校核与选定8.1 冲压设备的校核该模具的闭合高度由以下零件高度相加求得该模具闭合高度得 135mm，可见该模具的闭合高度在所选模具闭合高度之间，则该模架可以使用，该模具的闭合高度小于所选压力机型号为 J23-40 的最大闭合高度为 330mm，可以使用。8.2 冲压设备的选用根据模具闭合高度、冲裁力等，压力机型号为 J23-40，能满足各项要求.8.3 压力机的选择通过校核，该冲裁件所需的冲裁力为 359.9KN，选择开式双柱可倾压力机J23-40 能够满足使用要求。其主要技术查表 9-1 得参数如下：表 8-1 开式双柱可倾压力机参数型号技术参数代号单位J23-4 J23-25 J23-40滑块公称压力 Pe KN 40 250 400滑块行程 S mm 40 65 100最

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