一模两件三孔止动片级进模设计说明书

一模两件三孔止动片级进模设计摘 要在此次设计中首先分析三孔止动片的结构和工艺性，通过对零件材料和公差等级的分析，确定了合理的冲压工艺方案和模具结构形式。然后进行模具总设计，例如计算材料利用率、画出排样图、计算冲压力、计算模具压力中心、凸、凹模刃口尺寸计算。最后进行主要零件的设计，根据设计数据选择典型模具零件、模具组合、以及压力机。模具中所设计的图型和图纸，采用 AutoCAD 绘制一模两件三孔止动片级进模的零件图和装配图，先画图框标题栏，其次画图形，再标注尺寸、形位公差、粗糙度、技术要求；最后完成毕业设计说明书。关键词：一模两件；级进模；设计目 录1 绪 论 .12 制件工艺分析 .22.1 零件分析 .22.2 材料分析 .22.3 零件结构 .22.4 尺寸精度 .33 冲压工艺方案的确定 .44 选择模具的结构形式 .64.1 模具的形式 .64.2 定位装置 .64.3 卸料装置 .64.4 送料方式 .65 排样和材料利用率 .75.1 排样设计与计算 .75.2 计算材料利用率 .76 计算冲压力 .116.1 计算冲裁力 .116.2 卸料力的计算 .126.3 推件力的计算 .126.4 总预压力力的计算 .137 模具压力中心的计算与压力机的初选 .147.1 计算压力中心 .147.2 初选压力机 .168 冲裁模间隙的确定 .178.1 冲裁间隙 Z .178.2 冲裁间隙分析 .179 工作零件刃口尺寸计算 .199.1 刃口尺寸的计算方法 .199.1.1 分别加工法 .199.1.2 凸、凹模配作法 .209.2 计算凸、凹模刃口尺寸 .219.2.1 冲方形孔凸、凹模刃口尺寸 .219.2.2 冲六个圆形孔凸、凹模刃口尺寸 .239.2.3 落料凸、凹模刃口尺寸 .2310 主要零件的设计与计算 .2610.1 工作零件的设计与计算 .2610.1.1 凹模的设计与计算 .2610.1.2 凸模的设计与计算 .2810.2 定位零件的设计与计算 .2910.2.1 始用挡料销的设计 .2910.2.2 固定挡料销的设计 .3010.2.3 导料板的设计 .3110.2.4 导正销的设计 .3110.3 卸料装置 .3310.3.1 卸料橡胶的设计 .3310.3.2 卸料板的设计 .3310.4 模架及其它零件的设计 .3410.4.1 模架 .3410.4.2 模柄 .3410.4.3 垫板 .3510.4.4 模具的闭合高度 .3511 模具总装图 .3712 压力机的校核 .38结 论 .39致 谢 .40参考文献 .4111 绪 论由于中国模具标准化工作起步较晚，进步慢，再加上过去“大而全” 、 “小而全”“自产自配”等陈旧观念的影响，因此，中国模具标准件长期以来一直是品种规格少，生产规模小，流通不流畅。即使是目前生产较多的模架、导向件、推杆推管、弹性元件等，也是中低档产品居多，高中档偏少。一些外资企业生产的高档模具标准件，由于价格昂贵而影响其推使用广。模具标准件适合于社会化大批量专业化生产，但中国长期以来一直是散、乱、差的局面。目前全国虽然已有销售点，但大多规模不大、库存不多、销售额小，即使是中国模具工业协会标准件委员会模具标准件联合销售网内的经营单位，也存在同样的问题。个别单位计划开展网络销售和电子商务，但这工作起步不久，要形成规模尚待时日。本次设计是在大学期间的一次重要设计，也是对大学两年所学知识的检验，更是走上工作岗位之前的一次练兵，因此，此次设计的意义深远。此次设计完全采用电子文档和 Auto CAD 绘图，因此，这又是对 CAD 软件的再一次熟悉过程，对毕业以后的制图操作有很大的帮助。此次设计为多工位级进模设计，是技术密集型模具的重要代表。因此设计这一模具可以对模具的设计加深很大的理解，希望此次设计能圆满顺利完成。22 制件工艺分析图 2-1 零件简图2.1 零件分析材料：Q235；生产批量：大批；材料厚度：2mm；尺寸精度：IT12 级。2.2 材料分析该冲裁件的材料为 Q235，具有较高的强度，硬度，适合要求较高的零件。查出Q235 的力学性能为：抗剪强度：=310380MPa ；抗拉强度：=375460MPa；伸长率：=26；屈服强度：=235MPa ；分析其力学性能较好，故选择 Q235 为制件材料。2.3 零件结构工件相对简单，孔与边缘的距离也满足最小壁厚（最小壁厚4mm）工件尺寸精度等级较低，最高尺寸要求为 IT12 级，且冲裁件内、外无尖角可以提高模具寿命。32.4 尺寸精度该零件尺寸精度等级要求不高，可看作 IT12 级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。经查表 2-1 得图 2-1 中零件尺寸公差为：E，80 0.300、，、，、，、， . DCBA . ,e,d,b,a、，、 c以上尺寸经分析可以采用级进模进行冲裁。表 2-1 部分标准公差值（摘自 GB/T1800.3-1998） （um）公差等级基本尺寸/mm IT2 IT3 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT133 1.2 2 3 4 6 10 14 25 40 60 100 14036 1.5 2.5 4 5 8 12 18 30 48 75 120 180610 1.5 5.5 4 6 9 15 22 36 58 90 150 2201018 2 3 5 8 11 18 27 43 70 110 180 2701830 2.5 4 6 9 13 21 33 52 84 130 210 3303050 2.5 4 7 11 16 25 39 62 100 160 250 3905080 3 5 8 13 19 30 46 74 120 190 300 46080120 4 6 10 15 22 35 54 87 140 220 350 540120180 5 8 12 18 25 40 63 100 160 250 400 630180250 7 10 14 20 29 46 72 115 185 290 460 720250315 8 12 16 23 32 52 81 130 210 320 520 810315400 9 13 18 25 36 57 89 140 230 360 570 890注释：包容表面取“+”，被包容表面取“-”孔中心距取“”43 冲压工艺方案的确定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）冲孔-落料，复合模冲压；（2）落料-冲孔，单工序模冲压；（3）冲孔-落料，级进模冲压；表 3-1 各类模具结构及特点比较比较项目 单工序模 复合模 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复合模结合表 3-1 分析：方案（1）复合冲裁模：是指在压力机一次行程中，在模具同一部分完成数道冲压工序的模具。该模具只需要一副模具，工件精度和生产效率都很高，模具强度较差，制造难度较大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。5方案（2）单工序冲裁模：是指在压力机一次行程中只完成一道冲压工序的冲裁模具。该模具结构简单，成本低，使用维修方便。但在零件要求两道或者两道以上冲压工序时，就需要多副模具一起才能进行加工。而且在模具的重复装夹中定位麻烦，精度等级难以保证，生产效率低。所以在加工高精度，大批量的零件时很难满足。方案（3）级进模：是指在压力机一次行程中，依次在模具几个不同的位置同时完成多道冲压工序的模具。他也只需要一副模具就可以完成多道不同的工序，可以包括冲裁、弯曲、拉深等，具有比复合模更好的生产效率。模具制造难度大，制造成本高，调试，维修都有点麻烦。综合所述，经分析工件尺寸精度要求不高，形状不大，但生产量较大，根据材料厚度（2mm）的特点，为保证孔位精度，冲模具有较高的生产率，通过比较实行工序集中的工艺方案，采取连续冲裁模结构形式。64 选择模具的结构形式4.1 模具的形式由冲压工艺分析课可知，该模具采用级进模的形式较为合理。所以该模具的形式为多工位级进模。4.2 定位装置本设计采用两个始用挡料销+固定挡料销+ 导正销来定位，由于该模具冲压 D 的是条料，所以保证送料导向方向的是挡料版，控制送料的步距采用始用挡料销+固定挡料销。4.3 卸料装置由于弹性卸料这装置比刚性卸料装置方便，操作者可以看见条料在模具中的送进状态，而且弹性卸料装置对工件施加的是柔性力不会损伤工件表面。弹性卸料装置还可以在冲裁前压料，使得冲裁时工件不会弯曲。保证工件平直。故本设计采用弹性卸料方式。4.4 送料方式选用的冲压设备为开式压力机所以采用横向送料，即由右向左送进。送料方式为人工送料。75 排样和材料利用率5.1 排样设计与计算排样在模具设计中占有很大意义，排样的正确与否将直接影响到材料的合理利用、冲裁件的质量、生产效率以及模具的结构与寿命。5.2 计算材料利用率利用率通常以一个进距内制件的实际面积与所用毛坯面积的百分率 表示为比较各种排样方案的优劣，再次设计中进行了三种排样方式的计算。方案一：有废料排样：图 5-1 有废料排样计算冲压件的面积：A=6915.3（ m2）步距 S 为：S=113（mm）查表可得： =3mma工件间的搭边：；工件与侧面的搭边： =2.2mm；a一个步距内的材料利用率 1计算公式如下： %10BAS（5-1）式中： A-一个步距内冲裁件的实际面积；B-条料宽度；8S-步距。由式 5-1 得： %96.4810BAS一块条料内的材料利用率 计算公式如下：2（5-2）10Ln式中：n- 一张板料（或带料、条料）上的冲裁件总数目；-一个冲裁件的实际面积；1L-板料长度；B-板料宽度；由公式 5-2 得： %81.40LBnA12一张板料的材料利用率 ：381.40n1方案二：少废料排样 图 5-2 少废料排样由公式 5-1 得一个步距内的材料利用率 ：1%79.60BA1S由公式 5-2 得一块条料内的材料利用率 ：2.1Ln129由公式 5-3 得一张板料的材料利用率 ：3%06.1LBnA13方案三：无废料排样 图 5-3 无废料排样由公式 5-1 得一个步距内的材料利用率 ：1%79.60BA1S由公式 5-2 得一块条料内的材料利用率 ：2.1Ln12由公式 5-3 得一张板料的材料利用率 ：3%06.B13根据以上几种排样方案的材料利用率计算比较，在根据实际要求需要满足大批量的生产，以及集合设计方案的各种优缺点比较，综合得出：方案一采用一模两件的设计，在考虑到生产量大的情况下，其方案最佳。所以最终决定采用方案一的设计。图 5-4 最终排样图10在方案一中，由于最后一步切断工件需要使用顶件装置，出料方式为上出料，人工进行取件。但是在模具的冲压过程中，模具一次冲裁时间很短，进行人工取件，时间不够，不安全。如果停机取件，冲压速率就大大降低。而且在模具当中设计切断装置，是的模具结构变得很复杂，效率也不高，经济效益不高。所以综合冲压速率、安全等因素，不在模具当中设计切断装置，冲裁件采用人工切断，在模具当中下出料，速度大大提升。116 计算冲压力6.1 计算冲裁力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 一般Fp可以按下式计算：F=KpLt （6-1）t式中： -材料抗剪强度，见表 6-1（MPa ） ；L-冲裁周边总长（ mm） ；t-材料厚度（mm） ；系数 pK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 r时，可以用抗拉强度 b 代替 ，而取 Kp=1 的近似计算法计算。查部分常用冲压材料的力学性能表 6-1 知 Q235 的抗剪强度 =304373（MPa ） ，取 =350MPa。表 6-1 部分常用冲压材料的力学性能力学性能材料名称 牌号 （MPa）b（MPa）s（MPa）10（）Q195 255314 314392 195 2833Q215 265333 333412 215 2631Q235 304373 432461 235 2125碳素结构钢Q255 333412 481511 255 1923材料厚度：t=2mm ；冲裁周边总长：L=1019.8mm ；由公式(6-1）：12F=KpLtt=1.51019.8235.=1070790N即冲裁力为 1070790N。6.2 卸料力的计算由公式：（6-2）FKPxQ式中：K x-卸料力系数；查表 6-2 得 Kx=0.040.045，取：Kx=0.045根据公式： FPxQN.表 6-2 卸料力、推件力和顶件力系数料厚 t/mm KxKx Kt Kd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0.0250.080.020.060.030.070.030.096.3 推件力的计算（6-3）FnTK查表 6-1 得 KT=0.055根据公式(6-3）得： 13FnTKN.6.4 总预压力力的计算 TxP总=1354549.35 N=1354 KN故模具的总压力约为 1354KN。147 模具压力中心的计算与压力机的初选7.1 计算压力中心模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心相重合，否则，会使冲模和力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨之间产生过大的摩擦，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命，甚至损坏模具。模具的压力中心计算按照以下原则确定：对于简单几何图形的冲裁件，冲模的压力中心为冲裁件的几何中心对于非简单几何图形的冲裁件，以解析计算法求出冲模压力中心。解析法的计算依据是：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 O，即为所求模具的压力中心。（7-1）niiiinLxLxx13210 （7-2）niiiinyy13210y 按照冲裁顺序，各凸模的压力中心计算如下：（1）冲方形孔凸模：图 7-1 冲方形孔凸模刃口计算15按公式（7-1 ） （7-2 ）得出：冲孔凸模一的压力中心 A 点的坐标 ：yx,105.27yx通过计算得出该凸模的压力中心在其几何中心上。（2）冲 6 个圆形孔凸模：图 7-2 冲圆形孔凸模刃口计算 按公式（7-1 ） （7-2 ）得出：冲孔凸模二组的压力中心 B 点的坐标： yx,105.42yx（3）落料凸模：图 7-3 落料凸模刃口计算16按公式（7-1 ） （7-2 ）得出：落料凸模的压力中心 C 点的坐标 yx,yx.最后，根据 A、B、C 三点的坐标按公式（ 7-1） （ 7-2）得出总压力中心 O,图 7-4 压力中心计算 13.713210 niiinLxLxx 013210yniiiinyy 所以，根据压力中心在模柄投影内的原则，确定模具压力中心与模柄中心重合。7.2 初选压力机冲裁时，压力机的公称压力必须大于或等于冲裁各工艺的总和。冲压设备属锻压机械，常见的冷冲压设备有机械式压力机（以 Jxx 表示其型号）和液压机（以 Yxx 表示其型号） 。综上所述，按计算的总压力与冷冲压设备的工作原理与特点选取压力机 J23-160。178 冲裁模间隙的确定8.1 冲裁间隙 Z指冲裁模中凹模刃口横向尺寸与凸模刃口横向尺寸的差值如图（8-1） ，是设计模具时的重要工艺参数。图 8-1 冲裁间隙8.2 冲裁间隙分析（1）间隙对冲裁件尺寸精度等级的影响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，则精度越高，这个差值包括两个方面的偏差，一是指冲裁件相对于凸模或凹模的偏差，二是指模具本身的制造偏差。（2）间隙对模具寿命的影响模具寿命受各种因素的综合影响，间隙也是影响模具寿命诸多因素中最主要的因素之一，冲裁过程中，凸模与被冲的孔之间，凹模与落料件之间均有摩擦，而且间隙越小，模具作用的压应力越大，摩擦也越严重，所以过小的间隙对模具的寿命极为不利。（3）间隙对冲裁工艺力的影响间隙对卸料力、推件力的影响比较显著。随着间隙的增大，卸料力和推件力都将减小。一般当单面间隙增大到材料厚度的 5%25%时，卸料力几乎降到零。但间隙继续增大又会使毛刺增大，又将引起卸料力、顶件力的迅速增大。18因此，冲裁间隙是冲裁工艺与模具设计中的一个非常重要的工艺参数。根据表 8-1 查得材料 Q235：最小双面间隙：0.0234 mmCmin最大双面间隙：0.036 mmax表 8-1 冲裁模初始用间隙 2C （mm ）08、10、35、09Mn、Q235 16Mn 40、50 65Mn材料厚度 CminaxminCaxminaxCminax小于0.5 极小间隙0.50.60.70.80.91.01.21.51.752.02.12.52.753.03.54.04.55.56.06.58.00.0400.0480.0640.0720.0920.1000.1260.1320.2200.2460.2600.2600.4000.4600.5400.6100.7200.9401.0800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.5000.5600.6400.7400.8801.0001.2801.4400.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.6800.7800.8400.9401.2000.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9200.9601.1001.2001.3001.6800.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.7800.9801.1400.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9201.0401.3201.5000.0400.0480.0640.0640.0900.0900.0600.0720.0920.0920.1260.126注：取 08 钢冲裁皮革、石棉和纸板时，间隙的 25%。199 工作零件刃口尺寸计算冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，模具合理的间隙值模具刃口寸及制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及其制造公差，是设计冲裁模的主要任务之一。9.1 刃口尺寸的计算方法由于模具的加工方法不同，凸模与凹模刃口部分尺寸的计算公式与制造公差的标注也不同，刃口尺寸的计算方法可以分为两种情况。凸模与凹模分开加工和凸模与凹模配合加工。9.1.1 分别加工法这种方法主要适用于圆形或简单规则形状的工件，因冲裁此类工件的凸、凹模制造相对简单，精度容易保证，所以采用分别加工。冲模刃口尺寸与工件尺寸计算公式如下：（1）落料设工件的尺寸为 ，根据计算原则，落料时以凹模为设计基准。首先确定凹模0D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；将凹模尺寸减去最小合理间隙值即得到凸模尺寸。（9-1）AxA)(ma（9-2）TTZT )minainD（2）冲孔设冲孔尺寸为 ，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，d使凸模的基本尺寸接近或等于工件轮廓的最大极限尺寸；将凹模尺寸增大最小合理间隙值即得到凹模尺寸。（9-3）TxdT)(min（9-4）AAZA )minii（3）孔心距20孔心距属于磨损后基本不变的尺寸。在同一工步中，在工件上冲出孔距为两个孔时，其凹模型孔中心距 可按下式确定。LLd（9-5）上述式中： -落料凹、凸模尺寸；DTA、-冲孔凸、凹模尺寸；d、-落料件的最大极限尺寸；max-冲孔件孔的最小极限尺寸；in-工件孔心距和凹模孔心距的公称尺寸；Ld-工件制造公差；-最小合理间隙；Zmin-磨损系数；xT、 A-凸、凹模的制造公差，可按 IT6IT7 级来选取，也可查表选取或取 。).),.(minaxminaxT为了保证初始间隙不超过 即 ， 和 选取必须满足以下条i ZmaxinATTA件：T+A （9-6）minax9.1.2 凸、凹模配作法采用分别加工法时，为了保证凸、凹模间一定的间隙值，必须严格限制冲模制造公差，因此，造成冲模制造困难。对于冲制薄材料（因 Zmax与因 in的差值很小）的冲模，或冲制复杂形状工件的冲模，或单件生产的冲模，常常采用凸、凹模配作的加工方法。此方法是先做好其中一件（凸模或凹模）作为基准件，然后以此基准件的实际尺寸来配合加工另一件。这种加工方法的特点是模具的间隙由配制保证，工艺比较简单，不必校核的条件，还可放大基准件的制造公差，使其制造容易。21凸模与凹模配合加工的方法计算落料凸凹模的刃口尺寸。（1）第一类尺寸：落料凹模或冲孔凸模磨损后将变大的尺寸，按照一般落料凹模公式计算，即（9-7）)(maxAj（2）第二类尺寸：冲孔凸模或落料凹模磨损后将会减小的尺寸，按照一般冲孔凸模公式计算，即（9-8）-in)(Bxmj（3）第三类尺寸：凸模或凹模在磨损后基本不变的尺寸，不必考虑磨损的影响，按照一般的中心距公式计算，即（9-9）81)2(Cinmj式中：、 、 -模具基准件尺寸（mm） ；AjBjj、 、 -工件极限尺寸（mm） ；maxinmi-工件公差（mm） ；-磨损系数。磨损系数 :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x孔时偏向最大尺寸） ， 值在 0.51 之间，与工件精度有关按下面关系选取：工件精度 IT10 以上 =1x工件精度 IT11IT13 =0.75工件精度 IT14 =0.59.2 计算凸、凹模刃口尺寸9.2.1 冲方形孔凸、凹模刃口尺寸由公差表（1-3）查的 . CBA，、，、， 为 IT12 级。设凸、凹模分别按照IT6 和 IT7 级加工制造，最小合理间隙 Zmin=0.246mm，最大合理间隙 Zmax=0.360mm，凸模制造公差 =0.03mm，凹模制造公差 A=0.04mm。T所以凸模：22TxdT)(min.）（ TxT)(min.）（TxdT)(min.）（凹模： ATA)(Zdmin.）（ ATA)(min.）（ ATA)(Zdmin.）（校核因为 T+A=0.03+0.04=0.070.360-0.246=0.114mmminax满足 T+A Zinax所以冲方形孔的刃口尺寸为凸模： mm、 mm、.d.dTmm，凹模： mm、 mm、 mm。.dT .A.A.A239.2.2 冲六个圆形孔凸、凹模刃口尺寸由公差表（1-3）查的 .,ED.、，为 IT12 级。设凸、凹模分别按照IT6 和 IT7 级加工制造，最小合理间隙 Zmin=0.246mm，最大合理间隙 Zmax=0.360mm，凸模制造公差 T=0.036mm，凹模制造公差 A=0.070mm。所以 凸模： TxdT)(min.）（凹模： ATA)(Zmin.）（中心距： .Ld校核因为 .AT0.360-0.246=0.114mmZminax满足 T+A inax所以冲方形孔的刃口尺寸为凸模： mm、凹模：.dmm、中心距 mm。.Ad.Ld9.2.3 落料凸、凹模刃口尺寸由于落料凸、凹模形状比较复杂，则其刃口尺寸计算按照凸凹模配作法计算。24图 9-1 计算刃口尺寸示意图如图所示，落料凸、凹模的尺寸公差为 IT12 级，各公差为 . ,e,d,b,a、，、 c如图 9-1 所示的落料零件图，计算凸、凹模的刃口尺寸。考虑到零件比较簿，采用配作加工凸、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。落料凹模的尺寸从图 9-1 上可知：a、b、c 、d、e 均属磨损后变大的尺寸，属于第一类尺寸，计算公式为： )(maxAj因为落料件公差等级为 IT12 级，所以 ;.双边间隙通过查表得出 ；、 .Zaxmin所以 落料模的刃口尺寸如下： .max ).()(凹 .a.bB凹25 .max ).()(cC凹 .dD凹 .max ).()(eE凹凸模按凹模尺寸配制，保证凸、凹模最小双边间隙 mm，最大双边间隙.Zminmm。.Zmax2610 主要零件的设计与计算设计主要零部件时，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。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。10.1 工作零件的设计与计算10.1.1 凹模的设计与计算（1）凹模的设计凹模：在冲压过程中与凸模配合直接对冲压件进行分离或成形的工作零件。凹模洞口的类型如图所示，其中 a、b、c 、型为直筒式刃口凸模，其特点是制造方便，刃口强度高，刃磨后工作部分尺寸不变，广泛用于冲裁公差要求较小、形状复杂的制件。但因废料的聚集增大了推件力和凹模的涨裂力，给凸、凹模的强度都带来了不利的影响。一般复合模和上出件的冲裁模用 a、 c 型，下出件用 b、d 型，其中 d 型是锥筒式刃口，在凹模内不聚集材料，侧壁磨损小，但刃口强度差，刃磨后刃口径向尺寸略有增大。综上，本次设计选用 a 型刃口。图 10-1 凹模刃口示意图（2）外形尺寸计算凹模结构分为体式和镶拼式两大类，本次设计采用的是整体式凹模。各种冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安装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。凹模的具体轮廓尺寸计算如下：凹模厚度： H=Kb （15mm ） （10-1）凹模壁厚： C=（1.52）H （3040mm） （10-2）凹模外形尺寸： B=b+2C （10-3）27式中：b- 冲裁件的最大外形尺寸（mm）;K-系数，考虑板料厚度的影响（见表 10-1）;H-凹模厚度；C-凹模壁厚;B-凹模外形最大外形尺寸。表 10-1 系数 K 的数值材料厚度 t/mms/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又 b=120mm，则由公式 10-1 和公式 10-2 得出：凹模厚度： m26.4.H）（）（ Kb凹模壁厚： 2.8.).( ）（）（）（ C根据表 10-2 取凹模厚度： ；取凹模壁厚 。mC根据公式 10-3 得： 25.6.B）（ ）（bm405.6.CL）（ ）（l查表 10-2，选取凹模外形尺寸为：LBH=40025025（mm ）28表 10-2 部分矩形凹模板（摘自 JB/T 7643