汽车操纵杆固定板冲压工艺及模具设计说明书

- 1 -目 录目 录 .11 前言 .31.1 冲压模具工业的特点 .31.2 中国冲压模具的发展现状及发展方向 .32 冲压工艺方案的制订 .52.1 零件的工艺性分析 .52.2 零件毛坯尺寸的计算 .62.2.1 侧翼弯曲展开长度计算 .62.2.2 挡板弯曲展开长度计算 .62.3 零件工艺方案的制订 .72.4 零件的排样计算 .93 落料冲孔复合模具的设计 .113.1 落料冲孔复合模具冲压工艺计算 .113.1.1 冲压力的计算 .113.1.2 初步选择压力机 .133.1.3 压力中心的计算 .133.1.4 复合模具刃口尺寸的计算 .143.2 落料冲孔复合模具主要零部件设计计算 .163.2.1 凸模、凹模、凸凹模的设计计算 .173.2.2 固定板、垫板及推件装置的设计计算 .193.2.3 卸料板的设计计算 .203.2.4 弹性元件的设计计算 .203.2.5 定位零件的设计计算 .213.2.6 模座的选择 .213.2.7 复合模闭合高度的设计计算 .223.2.8 压力机的选择 .22- 2 -3.2.9 模柄、导柱、导套的选用的选择 .223.2.10 落料冲孔复合模的结构简图 .234 挡板弯曲模具的设计 .254.1 挡板弯曲模具的成型特点 .254.2 挡板弯曲模具的结构分析 .265 侧翼弯曲的模具设计 .275.1 弯曲模具的工艺计算 .275.1.1 弯曲件展开长度的计算 .275.1.2 弯曲件回弹值的确定 .275.1.3 弯曲件最小弯曲半径的确定 .275.1.4 弯曲力的计算 .285.1.5 弯曲模尺工作部分尺寸的计算 .295.2 弯曲模具的主要零部件设计 .315.2.1 弯曲凸凹模的设计 .315.2.2 固定板、垫板的设计计算 .325.2.3 定位元件的设计 .325.2.4 弹性元件的设计计算 .325.2.5 复合模闭合高度的设计计算 .335.2.6 模座，模柄，导柱导套的选择 .335.2.7 侧翼弯曲模的结构简图 .346 冲底孔模具设计 .366.1 冲孔模的冲压工艺计算 .366.1.1 冲压力的计算 .366.1.2 初选压力机 .366.1.3 压力中心的计算 .376.1.4 复合模具刃口尺寸的计算 .376.2 冲孔模具主要零部件设计计算 .386.2.1 凸模、凹模的设计计算 .38- 3 -6.2.2 固定板、垫板的设计计算 .406.2.3 卸料板的设计计算 .406.2.4 弹性元件的设计计算 .406.2.5 模座的设计计算 .416.2.6 复合模闭合高度的设计计算 .416.2.7 模柄、导柱、导套的选用的选择 .426.2.8 冲孔模具结构图 .427 结 论 .44参 考 文 献 .45致 谢 .46- 4 -1 前言1.1 冲压模具工业的特点模具是国民经济的基础工业，模具工业的发展水平从某种意义上来说代表着一个国家的工业发展水平。由于模具自身的特点，现代模具企业大多体现出技术密集、资金密集和高素质劳动力密集以及高社会效益的特点，模具制造业已成为高新技术制造产业的一部分。模具设计与生产越来越成为现代加工制造业的重要组成部分，模具做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；容易实现生产的自动化的特点。1.2 中国冲压模具的发展现状及发展方向随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。目前我国冲压模具无论在是数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已经由了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型精密复杂的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竞争激烈。在国家产业政策的正确引导下,过几十年努力,在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平。包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。虽然如此,国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面.无论在设计还是加工工艺和能力方面.都有较大差距.轿车覆盖件模具,设计和制造难度大质量和精度要求高的特点,可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平，模具结构周期等方面,与国外相比还存在一定的差距。- 5 -近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维 CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS 等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow 、DYNAFORM、Optris 和 MAGMASOFT 等 CAE 软件，并成功应用于冲压模的设计中。以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具 CAD/CAE/CAM 技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM 技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。21 世纪已进入信息时代，信息时代的发展日新月异，模具行业和企业要发展必须把握时代脉搏，自觉主动地调整子级的技术结构。传统的模具设计制造技术必须用先进适用的高新技术进行改造，模具的技术含量必将逐步而快速地提高，现代化工业企业管理技术也必将逐步替代作坊式的管理模式。模具行业和模具企业，只有不断进行技术结构的调整，才能在瞬息万变的市场经济中立于不败之地。- 6 -2 冲压工艺方案的制订2.1 零件的工艺性分析汽车操纵杆固定板的零件图如图 2.1 所示。（a） （b）（a） （b）图 2.1 汽车操纵杆固定板的零件图：（a）主视图；（b）左视图；（c）俯视图；（d）实物图板厚： 2 mm 材料：Q235，大批量生产该零件为汽车操纵杆固定板，其主要作用是汽车操纵杆的固定。零件外形对称，无尖角或其他形状突变，系典型的板料冲压件。- 7 -零件外形尺寸无公差要求，壁部圆角半径 r2，相对圆角半径 r/t 为 1，大于最小弯曲半径值，以便保证弯曲、冲孔的尺寸，且不能起皱、破裂，因此可以弯曲成形。通过上述工艺分析，可以看出该零件为普通的厚板弯曲件，尺寸精度要求不高，主要是轮廓成型问题，又属于大量生产，因此可以用冲压方法生产。2.2 零件毛坯尺寸的计算该零件的主要工序为落料冲孔两次弯曲，计算毛坯尺寸首先要计算弯曲前半成品的毛坯的尺寸，如图 2.2 所示。因为圆角半径 r=20.5t=0.5X2=1mm,属于有圆角半径的弯曲件。所以弯曲件的开长度按直边区与原叫分段进行计算。视直边去在弯曲前后不变，圆角区展开长度按弯曲前后中性成长度不变条件计算。其中侧翼弯曲为 U 型弯曲，挡板弯曲为 L 型弯曲。2.2.1 侧翼弯曲展开长度计算形弯曲件毛坯展开尺寸的计算公式(2.1)(0321 txrllL其中 L 1弯曲件的展开长度r0内弯曲半径弯曲件直边部分长度， （ ）为 mm；nll,21 nll,21t弯曲件原始厚度；x0中性层内移系数，见表 2.1表 2.1 板料弯曲中性层系数r0/t 0.1 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1.OX1(V) 0.30 0.33 0.35 0.36 0.37 0.38 0.39 0.41 0.42X0(U) 0.23 0.29 0.31 0.32 0.35 0.37 0.38 0.40 0.41l1=76 mm l2=82mm l3=76 mm；r=2；由表 2.1得 x0=0.41；所以弯曲的展开尺寸L176+82+76+ (2+0.82)242.85(mm)- 8 -2.2.2 挡板弯曲展开长度计算V 形弯曲件毛坯展开尺寸的计算公式(2.2) )(21542 txrlL因为 l4=80mm，l5=8mm查实用冲压模具设计手册表 2.1，弯曲的弯曲半径 r/t=，性层位移系数 x=0.42所以弯曲的展开尺寸 80+8+ (2+0.422)292.45(mm)半成品毛坯的长度为 242.85 mm，宽度为 92.45mm2.3 零件工艺方案的制订经过以上分析，可以进一步明确，该零件的冲压加工包括以下基本工序：落料、冲孔、弯曲。此工件的成形工艺可以有以下几种方案：方案一：落料冲底部三个孔和壁孔挡板弯曲侧翼弯曲。方案二：落料挡板弯曲侧翼弯曲冲孔底部三个孔和壁孔。方案三： 落料冲底下三个孔和壁孔复合挡板弯曲侧翼弯曲。方案四：落料冲壁孔复合挡板弯曲侧翼弯曲冲底部三个孔。分析以上三种方案，可以看到：方案一：从生产效率、模具结构和寿命方面考虑，将落料和零件上的孔组合在两套模具上冲压，有利于降低冲裁力和提高模具寿命，同时模具结构简单，制造周期短，价格较低，适合中小批量生产，操作也比较方便。但是，该方案的二次弯曲均安排在冲孔以后进行，弯曲回弹后孔距不易保证，影响零件精度。方案二：全部冲孔工序都安排在弯曲成形之后进行，可以保证零件各孔距尺寸，缺点是成形后冲孔模具结构复杂，刃磨修理比较困难，上、下料操作也不方便，不适合大批量生产。方案三：落料和零件上的孔采用复合模组合冲压，优点是节省了工序和设备，可以提高生产效率，但模具结构复杂，且模壁强度较差，模具容易磨损活破坏，不能保证加工精度，因此不宜采用。方案四：将落料、冲孔复合，实现几道工序在一套模具上完成，减少了工序数和模具数，降低模具的费用和零件的生产费用，冲压出的工件质量较高，符合零件大批量的要求，并且复合模具容易实现，提高了经济效益，降低了生产成本。- 9 -通过上述对四种方案的分析，最终选用方案四：落料冲壁孔复合挡板弯曲侧翼弯曲冲底部三个孔。具体工序如下：第一步工序：落料冲壁孔复合，工件如图 2.2。图 2.2 落料冲壁孔复合工件图第二步工序：挡板弯曲，工件如图 2.3。图 2.3 挡板弯曲工件图第三步工序：侧翼弯曲，工件如图 2.4- 10 -图 2.4 侧翼弯曲工件图第四步工序：冲底部三个孔，工件如图 2.5。图 2.5 冲底部三个孔工件图2.4 零件的排样计算分析零件的形状应采用单直排的排样方式。零件可能的排样方式有如图 2.6 所示两种。比方案 a 和方案 b，方案 a 是少废料排样，显然利用率高但因条料本身的剪板制造误差的影响，工件京都不易保证，且模具寿命低，操作不便，排样不适合复合模具，所以选着方案 b。现选用规格为 2mm1000mm2000mm 的钢板，则需计算每张板料能裁出的零件总个数。(a) (b）图 2.6 排样方式搭边的最小宽度大于塑变区的宽度，由板厚 2mm 查搭边数值表，沿边搭边圆整为 a1=3mm，工件间搭边圆整为 a2=2.5mm，如图 2.6 所示。- 11 -如图 2.7 排样的褡边值则条料宽度为B = L1 + 2a1 =243+6=249（mm）步距：S = L2 + a2 =93+2.5=95.5(mm)由于弯曲件裁板是应考虑纤维方向，所以只能采用横裁。即裁成宽 249 mm、长1000mm 的条料，则一张板材能出的零件总个数为n= =810=80 个24905.10计算每个零件的面积 A=A1+A2+A3 =18950.4mm2,则板材的利用率 为= 100% （2.3） bBLAn其中 A冲裁件的面积；n板材能出的零件总个数目；LB板材的长度；Bb板材的宽度；所以 = 2014.895=75.8%- 12 -3 落料冲孔复合模具的设计该工位采用复合模结构，可以实现落料、冲孔两道工序在一副模具上完成。复合模结构紧凑，冲出的制件精度较高，生产效率也高，减少了工序数和模具数，降低了生产费用，符合大批量的要求。此落料、冲孔复合模采用倒装形式，冲孔的废料直接由下模部分直接漏下，而制件是从上模的凹模内由顶件器顶出，使两者自然分开，无需二次清理，比较简单，因此操作方面安全。倒装复合模易于安装送料装置，生产效率高。 3.1 落料冲孔复合模具冲压工艺计算3.1.1 冲压力的计算（1）计算落料的冲裁力（3.1）FkLt落 落b落式中 K系数；通常选择设备吨位时，考虑刃口磨损和材料厚度及力学性能波动因素，实际冲裁力可能增大，因此取 k=1.3；落料件周长；mm；L落- 13 -t落料件材料厚度 材料抗剪强度；材料抗拉强度； ；Q235 =375460 ，取 =420 ；bMpabMpabpa由制图软件计算得 =650.5(mm)L落所以 btF落落 = 1.3 650.5 420=546.42 (KN)（2）计算冲孔冲裁力由于落料和冲孔原理一致，只是所需要的部件不同，因此（3.2）tkLF冲冲 b冲式中 k=1.3; =2 2 (a+b)=128(mm);冲L所以 btLF冲冲= 128 2 420 =107.52（ KN）（3）计算卸料力、推件力卸料力（3.3）FK卸 卸式中 卸料力系数；查 之值表 3.1，得 =0.05；K卸 K顶卸 推、 、 卸F 落料力；因此 0.05 546.24 卸F=27.31（KN） 推件力- 14 -（3.4）=Fn推 推 K式中 n卡在凹模洞口里的工件数；推件力系数；查 之值表 3.1，取 =0.055；推K顶卸 推、 、 推KF 落料力；=1 0.055 546.24推F=30.03（KN） 表. 卸料力、推件力和顶件力系数料厚 t/mm 卸K推K顶K钢0.10.10.50.50.252.56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03对于表中的数据，厚的材料取小值，薄的材料取大值。（4） 计算冲压力总和由于本套模具是倒装式复合形式，采用弹性卸料装置和下出料方式（3.5）推卸冲落总 FF2=546.24+2107.52+27.3+30.03总=818.77（KN）3.1.2 初步选择压力机由于复合模的特点，为防止设备超载，因此所选压力机的公称压力要大于冲压力的总和。 即 0F总因为 =818.77（KN）总因此初步选择压力机的型号为 J111000 开式双柱可倾压力机，公称压力为1000KN，最大封闭高度为 420mm，最小封闭高度为 335mm。- 15 -模柄尺寸（直径深度）为 60mm80mm,那么，设计时模柄的尺寸要与模柄孔尺寸一致。3.1.3 压力中心的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。确定模具模具压力中心，按比例画出零件形状选定坐标系 xOy。如图 3.1 所示。图 3.1 压力中心由于零件左右对称，即 ，这里只计算 。将工件冲裁周边分成 ， 0cxcy1l2十一个基本段，求出各段长度的中心位置：1l=202.85 ， =0； =56.57 ， =101y2l2y=80 ， =40； =56.57 ， =703l344=502 ， =80； =12.424, =86.2155y6l6y=26 ， =92.42； =116.36 ， =807l788=402 ， =52； =244 ， =4099y10l10y=402 ， =281l1= + + / + + （3.6）cyl2y1lyl21l=44.1（mm）- 16 -3.1.4 复合模具刃口尺寸的计算（1）落料凸、凹模刃口尺寸落料时应按凹模的刃口尺寸为基准。凹模基本尺寸取落料件公差范围内的较小尺寸。凸模的基本尺寸则是凹模基本尺寸减去最小合理间隙。凸、凹模刃口的制造公差应根据冲裁件的尺寸公差和凸、凹模的加工方法来确定，既要保证冲裁间隙要求并冲出合格的零件，又要便于模具加工。对于外轮廓的落料，由于形状比较复杂，采用配合加工的方法，其凸凹模刃口部分尺寸计算如下。以凹模为基准，凹模磨损后，刃口尺寸都大，属于 A 类尺寸。凹模磨损后，刃口尺寸都小，属于 B 类尺寸凹模磨损后，刃口尺寸不变，属于 C 类尺寸。零件未注公差的尺寸按 IT12 级。落料件尺寸如图 3.2 所示图 3.2 落料件尺寸A 类刃口尺寸计算公式： （3.7）凹凹 0max)(A当0.5 时，x=0.5；当0.5 时，x=0.75 。因此取 x=0.75， 1=0.46 2=0.35零件尺寸 242.85mm 凹模尺寸：= = = （mm）凹凹0max1)(A46.0)75.824(12.0921.094零件尺寸 80mm 凹模尺寸：= = （mm）凹凹 0ax2)( 43.0).(09.7零件尺寸 28.05mm 凹模尺寸：= = （mm）凹凹 0max3)(A420.)75.082(05.8- 17 -零件尺寸 80mm 凹模尺寸：= = （mm）凹凹 0max4)(A425.0)7.4(0625.1839B 类刃口尺寸计算公式：（3.8）0min)(凹凹 xB零件尺寸 116.85mm 凹模尺寸：=0.35= = = （mm）0min)(凹凹 xB0435.)7.851609.1709.182C 类刃口尺寸计算公式： （3.9）)C(minx凹零件尺寸 12.46mm 凹模尺寸：=0.18= =12.60 0.02（mm）81)C(minx凹 18.0).7502.46落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是242.40mm、92.20mm、117.2mm、12.60mm。查冷冲压功能工艺设计表 4-6，得最小间隙为 ，最大间隙为 ，但不必标注公差，只需注Z25.0minmZ36.0ax明：以 0.25-0.36mm 双面间隙与落料凹模配作。（2）冲孔凸、凹模刃口尺寸冲孔件的公差等级取 IT12 级，x=0.75 。因为冲孔全部为矩形孔，故其尺寸全部属于 B 类尺寸，对于矩形形孔的凸模和凹模采用配作加工，以凸模为基准，凸模基本尺寸取冲孔尺寸公差范围内较大的尺寸，凹模基本尺寸等于凸模基本尺寸加上最小间隙。B 类刃口尺寸计算公式 3.9： 0min)(凸凸 xB零件尺寸 40mm 凸模尺寸：=0.25= = = （mm）011min1)(凸凸 x0425.)7.4(0625.1901.74零件尺寸 24mm 凸模尺寸：=0.21= = = （mm）022min2)(凸凸 xB0421.).(052.04.9- 18 -3.2 落料冲孔复合模具主要零部件设计计算 模具的工作零件、定位零件、压料和卸料零件、导向零件、连接和紧固零件、弹簧、橡胶等首先要按冷冲模国家标准选用，若无标准，可先选用再进行设计。对于小而长的重头，壁厚较薄的凹模等还需要进行强度校核。设计计算确定了凹模的结构尺寸后，可根据凹模周界选用模架。模架的闭合高度、轮廓大小、压力中心应用选用设备相适应。3.2.1 凸模、凹模、凸凹模的设计计算（1）落料凹模计算凹模采用整体凹模，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。确定模具厚度的经验公式为： H=Kb （3.10）其中：K系数值，由板料厚度的影响；b 冲裁件的最大外形尺寸；按照上式计算后，选取的 H 值不应小于 8 mm;表 3.2 系数值 K材料厚度 t/mmb/mm13 36501001002002000.300.400.200.300.150.200.100.150.350.500.220.350.180.220.120.180.450.600.300.450.220.300.150.22查表 3.2 得：K=0.120.18 H=（ 0.120.18）242.85=29.143.7（mm）- 19 -取 H=35mm确定模具壁厚的经验公式为：C=(1.52)H （3.11）C =（1.52）35=4560（mm）取 C=50mm凹模长度的确定公式为：L=b+2C （3.12）L =242.85+245=332.85（mm）凹模宽度的为：B=92.45+245=180.45（mm）凹模轮廓尺寸为 400mm250mm35mm。凹模材料选用 Cr12，热处理6064HRC。利用销钉和螺钉固定在上模座上。（2）凸模的设计冲 40mm24mm 的矩形孔凸模，加工成台阶式结构。为改善凸模的强度和钢度，在中间价一个过渡段。固定方式凸模可以台肩与固定板固定，凸模与凸模固定板的配合部分，才采用过渡配合 H7/m6。凸模长度的计算：H1+H2+H3Y （3.13）凸LH1凸模固定板厚度；得 H1=0.8H 凹 =0.835=29mm(标准为 40mm)H2凹模厚度； H2=35mmH3推件板、推板及推板活动距离; H 3=35- 20 -40+35+35=110（mm）凸L（3）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。查表 3.2 得：K=0.350.5 凸凹模厚度代入公式 3.10 得： H=（0.120.180.350.5 ）40=1420（mm）取 H=15mm模具壁厚代入公式 3.11 得：C=(1.52)H=（1.52 ）15=22.530（mm）凹模壁厚取 C=20mm凹模长度代入公式 3.12 得：L=b+2C=40+220=80（mm）凹模宽度为：B=24+220=64（mm）此工件的凸凹模的壁厚满足最小壁厚的要求，所以设计满足强度要求。其固定方式可做成台阶型与固定板按过渡配合 H7/m6，通过螺钉和销钉将固定板固定到下模座上。材料选用 Cr12，热处理 6064HRC。3.2.2 固定板、垫板及推件装置的设计计算（1）凸模固定板或凸凹模固定板的外形与凹模轮廓尺寸是一致的400mm250mm，材料选用 45 号钢制造。凸模固定板的厚度根据经验公式- 21 -Ht =(0.60.8)H a (3.14)Ht =(0.60.8)35 此处取 30mm。（2）垫板的作用是直接承受和扩散凸模传递压力，以降低模座所受单位压力，保护模座以免被凸模端面压陷影响正常工作。外形尺寸与凸、凹模固定板相同，材料 45 号钢热处理后 HRC43-48.厚度：H 垫 =9mm（3）推杆的长度推件装置的推力，可以利用压力机上的打杆在打杆横梁作用下得到. 推件器要在能保证平稳推下制件的前提下，受力点尽量少些，为使推件力均匀分布，推件要均匀分布，长度一致。因此，在复合模中选用了一根推杆作用于推件板使得零件推出。（3.15） 固 定 板上 垫 板上 模 板模 柄推 HL=80+55+9+35+40=219（ mm） 式中 H推板活动高度推出状态下，推杆在上模座内长度， =50mm；1h压力机结构尺寸， =70mm；2h2hC 考虑各种误差而附加常数，取 1015mm所以 H507135()m3.2.3 卸料板的设计计算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 3.3 选择，卸料板厚度为 16mm。卸料板与 2 个凸模的间隙以在凸模设计中确定了为 1mm。卸料板采用 45钢制造，热处理淬火硬度 4045HRC。弹压卸料板上开孔大小，即卸料孔每侧与凸模保持间隙 C=0.10.2t,t 为材料厚度。为保证装配后卸料板的平行度，同一付模具各卸料螺钉的长度 L 及孔深 H 都必须保持一致，相差不超过 0.02mm.表 3.3 固定卸料板厚度卸料板的宽度冲件厚度 t/mm 200- 22 -0.8 6 6 8 10 120.81.5 6 8 10 12 141.53 8 10 12 14 163.2.4 弹性元件的设计计算此复合模具性元件采用的是橡胶，橡胶主要是黑色橡胶和聚氨酯橡胶。橡胶的压缩量一般不能超过橡胶自由高度飞的 30%，否则橡胶会过早的失去弹性。（1）橡胶的自由高度根据公式（3.15）0.35.2hH自6=1924（mm）式中 H 自 橡胶自由高度，mmh橡胶压缩量，mm取 24mm（2）橡胶的横截面积及尺寸F=Ap=25471.5 （mm 2） （3.16）pFA1.06273式中F橡胶压力，可取等于或大于卸料力，N；A橡胶横截面积，mm 2；p与橡皮压缩量有关的单位压力，MPa，查 冷冲压模具设计得P=1.O6Pa。初选矩形橡胶的宽度径为 30mm，则橡皮的长度L= = =850（mm） B3025471.3.2.5 定位零件的设计计算定位零件采用弹性活动当料销定位。采用弹性活动当料销制造简单、使用方便。弹性活动挡料销由扭簧连接固定在卸料板上，挡料销的位置应保证导正销在导正条- 23 -料过程中条料活动的可能，弹性活动挡料销的位置可以由搭边值确定。3.2.6 模座的选择（1） 座的外形尺寸模座的的尺寸 L/mmB/mm 为 400mm250mm。模座的厚度应为凹模厚度的1.52 倍，上模座的厚度为 55，上垫板厚度取 9，固定板厚度取 35，下模座的厚度为 70mm。（2） 模座的材料一般选用铸铁 HT200，也可选用 A3,A5 结构钢，本设计从降低模具成本考虑选用铸铁 HT200。3.2.7 复合模闭合高度的设计计算冲模闭合高度 是指模具在最低的工作位置时，下模座的底平面至上模座的顶H模平面之间的距离（不含模柄高度） 。压力机的闭合高度是指滑块在下止点时工作台面（不含垫板高）至滑块下平面件的距离。即： = + + + + HH模 上 模 座 上 垫 板 凸 模H凸 凹 模 下 垫 板 下 模 座=55+9+105+75+9+703=320（mm）式中 上模座的厚度，mm； 上垫板的厚度，mm；上 模 座 上 垫 板凸模的长度，mm； 凸凹模的长度，mm；凸 模H凸 凹 模H下垫板的厚度，mm； 下模座的厚度，mm；下 垫 板 下 垫 座H 凸模深入凹模的深度，mm；3.2.8 压力机的选择前面由冲压力初选 1000KN 压力机，可是通过模具零件设计计算结果和绘制草图得知，模具的闭合高度为 320mm 而初选压力机的最小闭合高度为 335mm，不能满足所设计的模具要求，所以模具压力机安装时必须加垫板，垫板的按下是选取 5 +10maxH垫 模 minH垫- 24 - 5 +10maxH模 垫 minH模4203205 335320+10垫9525取 =30mm，前面设计的垫板应分别增加 15mm 即垫板厚度为 24mm。垫H3.2.9 模柄、导柱、导套的选用的选择根据所选压力机的模柄孔，根据标准件表，查得相应标准的模柄，选标准的凸缘模柄 d=80mm，D=110mm。根据冲压模具标准件表，选择标准的导柱、导套，在选用标准时，长度应保证上模座在最低位置时，导柱上端面与上模座顶面距离不小于 1015mm，而下模座底面与导柱面的距离 s 不小于 5mm，导柱的下部与下模座导柱孔采用过盈配合，导套的外径与上模座导套孔采用过盈配合，导套的长度保证在冲压开始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 5660HRC。导柱的直径、长度，按标准选取。导柱：d/mmL/mm 分别为 45290，50290；导套：d/mmL/mmDmm 分别为 4511060, 50110653.2.10 落料冲孔复合模的结构简图根据以上的分析与计算，设计出最终的落料弯曲复合模具，如图 3-2- 25 -图 3.3 落料冲孔复合模