托架冲压工艺分析及模具设计

托架冲压工艺分析及模具设计摘要:本次设计为托架冲压工艺及模具设计，根据零件的尺寸、形状、材料、性能等条件，首先对托架的工艺性进行了分析，并通过综合的对比后确定了冲压工艺方案以及模具结构方案，然后通过工艺设计和计算确定排样方案、计算工件冲压力和压力中心、初选压力机，接着对落料冲孔复合模的各组成零部件的结构、尺寸等进行设计与计算，而模架则采用标准模架，再进行孔加工即可。本设计还对弯曲模及最终冲孔模方案作以说明，使设计的模具结构简单、操作方便、定位基准一致。最终完成三套模具装配图、落料冲孔复合模之各零件图以及论文的撰写。关键词：模具设计，凹模，凸模，凸凹模，复合膜ITheDesignoftheBracketBlankingDieAbstract:ThisdesigniscalledthediedesignofthebracketofshaftAccordingtotheshape，size，precisionandmaterialofthebracketofshaft，theformingtechnologiesareanalyzedThroughcomprehensivecomparing，thestampingtechnologyandthestructureofthediearedeterminedAfterthecalculationoftheprocess，thenestingboardisdecidedThepressureandthepressurecenterarecalculated，thepressmachineischoseninitiallyThedesigncalculationsforthestructureandthesizesofthecomponentswhichconsistoftheblankingandpunchingdieareemphasizedAsforthediesetarechosenfromthestandard，onlyneedtomakesomeholeinthemTheoverallsolutionofthebendingdieandthefinallypunchingdiearealsodescribedinthisdesignItisprovedthatthestructureissimpleandeasytooperate，itcanmeettherequirementoftheaccuracyAndeventually，theassemblydrawingofthethreesetofdie，thedrawingofthecomponentswhichconsistoftheblankingandpunchingdie，aswellasthewritingofthispaperarefinishedKeywords：Diedesign,maleDie,femaledie,Punchdie,CompositedieII目录1绪论.111冲压的概念、特点及应用.112冲压的基本工序及模具.113冲压技术的现状及发展方向.32零件工艺分析.421零件的结构分析.422零件的精度.523冲压方案分析.53落料冲孔复合模.731模具类型.732操作与定位方式.733卸料与出件方式.734模架类型及精度.735工艺设计计算.7351零件展开尺寸计算.7352排样设计与计算.7353冲裁力和压力中心.936凸、凹模刃口尺寸计算.11361冲裁间隙的确定.11362凸、凹模刃口尺寸计算.1137复合模零部件设计.14371冲孔凸模.14372落料凹模.15373凸凹模设计.16374定位零件设计.17375卸料部件的设计.17376推件装置的设计.19377模架及组成零件设计.22378连接与固定零件.2538模具总装图.2739冲压设备的选择.29310装配技术要求.294弯曲模模具体设计.3041弯曲模结构设计应注意的问题.3042弯曲模工作部分尺寸设计.30421凸模圆角半径.30422凹模圆角半径.31III423凹模深度.32424凸凹模间隙.34425U形弯曲件凸、凹模横向尺寸及公差.35426凸、凹模外形尺寸.365最终冲孔模.38结论.40参考文献.41致谢.4201绪论11冲压的概念、特点及应用冲压利用模具在压力机上将金属板材制成各种板片状零件和壳体、容器类工件，或将管件制成各种管状工件。这类在冷态进行的成型工艺方法称为冷冲压，简称冲压。冲压加工与其它加工方法相比，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。12冲压的基本工序及模具冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断1面的质量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中,常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。冲压模具的形式很多，冲模可以按照工艺性质特征来分如下几类：冲裁模沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。弯曲模使板料毛坯或其他坯料沿着直线（弯曲线）产生弯曲变形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。拉深模是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。成形模是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。根据工序组合程度分类：单工序模在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。复合模只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。级进模（也称连续模）在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。但不论何种类型的冲压模具，都可以看成是由上模和下模所组成，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、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。213冲压技术的现状及发展方向目前，我国的冲压技术与工业发达国家相比还存在很大的差距，主要原因在于我国的冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面还有很大的不足，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具差距较大。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。随着工业产品质量不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、精密、大型、复杂、少批量，更新换代速度快等特点变化，冲压模具正向着高效、精密、长寿命、大型化方向发展。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。32零件工艺分析托架零件图如下：图2121零件的结构分析图21所示是使用较为广泛的托架结构，采用冲压生产。零件材料为08冷轧钢，料厚1.5mm，要求工件表面无严重划伤，孔不允许有变形，年产量三万件。由结构可知，中心孔，为设计基准，遵循基准重合原则，应先m10冲出中心孔，便于后续工序之定位，且孔边距与弯曲中心的距离为6.5mm，大于1t(1.5mm)，弯曲时不会引起孔变形，故而可行。的孔为与机m54身连接的紧固孔，为保证装配要求，对5个孔提出了精度要求（IT9），要求孔经不能有变形，而孔的边缘与弯曲中心距离2mm，大于1.0t,为m544了确保弯曲不变形，故也在弯曲成形后冲出。22零件的精度要求工件尺寸均为标注公差，按照线性尺寸的未注公差选取中等级，相当于IT14级，按照“入体原则”标注各尺寸公差分别为：零件外形：、0.4206.30.6480.420.43各孔尺寸：、属IT9级精度.013.05孔心距：属IT12级精度.323冲压工艺方案分析设计该零件的基本工序为落料、冲孔和弯曲。根据分析可知，可以分为三步：落料、冲中心孔，弯曲四个直角，冲四个小孔。(1)落料、冲中心孔可采用以下方案：方案一：首先为冲孔（10mm）和落料的复合，然后为弯曲外部两角并使中间预弯45，然后弯曲中间两角，最后冲4个孔（5mm）；方案二：首先为冲孔（10mm）和落料的复合（同方案一），然后弯外部两角，然后压弯中间两角，最后冲4个孔（5mm，同方案一）；方案三：首先冲孔（10mm）和落料的复合（同方案一）直接压弯四角，最后冲4个孔（5mm，同方案一）；方案四：全部工序合并，采用带料级进冲压成形；方案一的优点是：模具结构简单，寿命长，模具的制造周期短；工件的回弹容易控制，尺寸和形状准确，表面质量高；除工序一外，各工序都能用10mm孔和一个侧面定位，定位基准一致且与设计基准重合，操作也比较方5便。缺点是：工序分散，所用模具、压力机和操作人员较多，工作量较大。方案二和方案一相比，零件的回弹难以控制，尺寸和形状不明确，且同样存在工序分散、劳动量大、占用设备的缺点。方案三的工序比较集中，占用设备和人员少，但是模具寿命低，工件表面有划伤，厚度变薄，回弹不易控制，尺寸的控制不够精确。方案四的特点是采用高度集中的连续模完成方案一中分散的各工序。其生产率很高，但模具结构复杂，安装、调试、维修比较困难，制造周期长。综合考虑采用以下方案一生产该零件：落料和冲孔复合；第一10次弯曲四直角；第二次弯曲四直角；校准四直角并冲孔，即采用54一套落料冲孔复合模，两套弯曲模和一套单工序冲孔模来生产零件。63落料冲孔复合模31模具类型本工步采用落料冲孔复合模，结构的特点是具有作为落料凸模和冲孔凹模双作用的凸凸凹模，该凸凹模装在下模成为倒装模。可以省去了顶出装置，结构简单，方便操作。32操作与定位方式该零件属于中批量生产，采用手工送料方式，并能降低模具成本。为便于操作和保证零件精度，采用导料板导向，采用固定挡料销定距。33卸料与出件方式模具采用弹压卸料装置卸料，所得冲裁零件质量较好。落料工件采用推件块从凹模推出，冲孔废料从冲孔凹模落下。34模架类型及精度考虑到送料与操作的方便性，采用后侧式导柱的模架，采用导套导柱导向。并且采用级模架精度。35工艺设计计算351零件展开尺寸计算查冲压模具与制造表3-6，弯曲件展开尺寸计算公式有：7Llr可得零件展开长度为:9010.5217.5483.1Llrm精度等级为IT14级，故尺寸公差为：0.6L352排样设计与计算零件展开后几何轮廓是规则的矩形，外形尺寸为83.3mm22mm.采用直排有废料排样。如图31所示。查冲压模具设计与制造表2.5.2，最小搭边值，工件间，ma8.1侧面。送料步距。ma221.83.ADam图31排样图计算导料板宽度，查冲压模具设计与制造按下式计算：条料宽度：00max(2)BD其中：条料宽度方向冲裁件的最大尺寸；maxD8侧搭边值；a条料宽度的单向（负向）偏差；导料板与最宽条料之间的间隙。L查表得，代入数据即可求得：1.0m条料宽度：00ax.7=(2)83BDm查选择板料规格为90018001.5678/TG采用纵向裁剪时，裁剪尺寸为83.3。一块板料可剪成21张90083.33条料通过公式1902ana9021.8nn（）（）可得n=37.43每根条料可冲出37个冲件，则一块板料的材料利用率为：%10/0LBAn总其中：一张板料上冲裁件的总数；n一个冲裁件的实际面积；0A板料长度；L板料宽度。B可得：2137(8.25)/(9018)0%84.13总353冲裁力和压力中心冲裁力：查冲压模具设计与制造，冲裁力计算公式为：9bKLtF式中：冲裁力；F冲裁周边长度；L材料厚度；t材料抗剪强度；b系数，一般取1.3。K由零件图易求得冲裁周边长度83.26102.89bLtm查冷冲模设计表2-3，冲压常用金属材料力学性能取MPab30代入可得冲裁力.3.531260FN卸料力与推件力：查冲压模具设计与制造，卸料力与推件力的计算公式为：FKXTn式中：冲裁力；F、卸料力、推件力系数；XKT梗塞在凹模内的冲裁件（或废料）数。nth式中：凹模洞口的直刃壁高度；板料厚度。t10查冷冲模设计，有，,0.6XK.05T.06DK查冲压模具设计与制造，取凹模洞口直壁刃高度mh9代入各参数即可求得：卸料力0.615247.XFN推件力9/.6058T压力机的公称压力：压力机的公称压力必须大于或等于各冲压力总和。根据公式:ZFTXZF可求得，20563.20.56ZFNkn压力中心：本零件几何轮廓为规则的对称图形，其压力中心即位于几何轮廓的中心。根据以上计算结果，初选压力机JC23-25，公称压力250KN。36凸、凹模刃口尺寸计算361冲裁间隙的确定冲裁间隙对冲裁件质量、冲裁力与模具寿命有巨大影响，是冲裁工艺与冲模设计中的一个非常重要的工艺参数。实际冲压冲裁间隙是一个范围值，为合理间隙，其最小值称为最小合理间隙（），最大值称为最大合理间minZ隙（）。maxZ查冲压模具设计与制造表2.3.3，得表3.1如下：11表3.1冲裁模初始双面间隙值（）Zm08、10、35Q295、Q235AQ34540、5065Mn材料厚度t(mm)minZaxminZaxminZaxminZax1.50.1320.2400.1700.2400.1700.240取:，132.0in240.ax362凸、凹模刃口尺寸计算凸模和凹模的刃口尺寸与公差,能直接影响冲裁件的尺寸精度。落料凸、凹模设计落料模先确定凹模刃口尺寸，以凹模为基准，合理间隙取在凸模上。根据冲压模具设计与制造，落料凸、凹模刃口计算公式如下：max0()AAL0min()TTALZ式中：、落料凹、凸模刃口尺寸；T落料件最大极限尺寸；max工件制造公差；磨损系数，在0.51之间选取，与制造精度有关，x关系如下:制件精度在IT10以上,x制件精度IT11至IT13,75.0制件精度IT14,.12最小合理间隙；minZ、凹、凸模的制造公差。AT为保证初始间隙不超过，和的必须满足以下条件：maxATminaxZ查冲压模具设计与制造表2.4.1（制表3.3）：表3.3规则形状（圆形、方形）冲裁时凸模、凹模的制造偏差（mm）基本尺寸凸模偏差凹模偏差基本尺寸凸模偏差凹模偏差180.0200.0201802600.0300.04518300.0200.0252603600.0350.05030800.0200.0303605000.0400.060801200.0250.0355000.0500.0701201800.0300.040取凸模刃口长度方向制造偏差为0.025mm,宽度方向制造偏差为0.020mm；取凹模刃口长度方向制造偏差0.035mm，宽度方向制造偏差0.025mm。根据落料件外形尺寸公差（IT14级），取。则：5.0x凹模刃口尺寸为：长度方向：0.350.35(83.6)8ACLm宽度方向：.2.2002541K凸模刃口尺寸为：长度方向：00.25.25(83.1)89TCL宽度方向：0.0.216Km13校核：minaxZTA长度方向：0.035mm+0.025mm=0.06mm0.240mm-0.132mm=0.108mm宽度方向：0.025mm+0.020mm=0.045mm0.108mm能够满足间隙公差要求。冲孔凸、凹模设计冲孔模以凸模为基准，间隙取在凹模上。根据冲压模具设计与制造，冲孔凸、凹模刃口尺寸计算公式如下：0min)(TxdTAAZZdA0mini0i)(式中：、冲孔凹、凸模刃口尺寸；T冲孔件孔的最小极限尺寸；min工件制造公差；最小合理间隙；minZ磨损系数；x、凹、凸模制造公差，同样要满足一下要求：ATminaxZTA中心孔尺寸为IT9级精度，故，凸、凹模分别按IT6m03.11和IT7级精度制造。则：冲孔凸模刃口尺寸为：mdT09.09.31)31(冲孔凹模刃口尺寸为：14mdA015.015.62)32.01(校核：minaxZT0.009mm+0.015mm=0.024mm0.240mm-0.132mm=0.108mm满足间隙公差要求。37复合模零部件设计371冲孔凸模采用弹压卸料装置时，凸模长度按下式计算：htL21式中：凸模长度；L凸模固定板厚度；1h卸料板厚度；2材料厚度；t增加长度，包括凸模的修磨量、凸模进入凹模的深度h（0.51mm）、凸模固定板与卸料板间的安全距离，一般取1020mm。因此2015.85Lm凸模的强度校核一般情况下，凸模的强度足够，无需校核；但对于细长凸模，则需进行刚度校核。根据冷冲压模具设计指导2-14，校核27P公式如下：152max95dLF式中：凸模允许的最大自由长度；L凸模的最小直径；d冲裁力。F代入可得：29510.356024.Lm即冲孔凸模自由长度不超过24.46mm，根据冲孔标准中的凸模长度系列，选取凸模长度56mm。凸模的材料和技术要求凸模材料采用碳素工具钢T10A，凸模工作端（即刃口）淬硬至5660HRC，凸模尾端淬火后硬度为4348。372落料凹模1.凹模的结构形式凹模采用整体式板行结构，通过螺钉直接固定。因冲件生产批量中，考虑到凹模的磨损和保证冲件质量，凹模刃口形式采用直刃壁结构，刃壁高度取9mm，下料部分沿刃口轮廓单边扩大0.5mm。2.凹模轮廓尺寸的确定根据冷冲压模具设计指导公式2-19和2-20有：凹模高度：HKb)15(m凹模壁厚：C)25.1(30式中：冲裁件的最大外形尺寸；b系数，考虑板料厚度的影响。K可得：83.065m16查冷冲压模具设计指导表2-24，取系数(料厚t取2)。则：0.28k凹模高度0.283.652.Hm凹模壁厚。(1)4896.52C取凹模高度35mm，凹模壁厚45mm。故凹模长度为：，取为200mm83.05173A凹模宽度为：,取为112mm。214.8Bm得凹模轮廓尺寸为：。23.螺栓与圆柱销的布置落料凹模采用四个M10螺钉与上模座连接，螺钉孔均匀分布，圆柱销起定位作用，查机械设计课程设计手册第三版表4-4选取圆柱销为：8m630。材料为35钢、热处理56P1.9/TGB硬度2838HRC4.凹模的材料和技术要求凹模材料选用T10A。工作部分淬硬至HRC5862。373凸凹模设计凸凹模在复合模中,同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的零件。冲孔落料复合膜的凸凹模，其刃口平面与冲件尺寸相同，这就产生了复合膜“最小壁厚”问题。为了增加凸凹模的强度和减少孔内废料的涨力，该设计采用增加壁厚方式。查冲模设计手册表8-1，取最小壁厚375P。故可以取=2mm1.25t=.82m:（）凸凹模的高度取决于起落料的凸模，外形为方形，固定方式采用台阶式17结构与凸凹模固定板连接。选择材料为T10A，外缘工作部分淬硬至5660HRC，内缘淬硬至6064HRC。374定位零件设计冲模的定位零件是来保证条料的正确送进及在模具中的正确位置的。本次设计模具采用挡料销定距。1.挡料销挡料销用于限定条料送进距离、抵住条料的搭边或工件轮廓，起定位作用。查冷冲压模具设计指导图2-29d，选用扭簧弹顶挡料装34P置，选取挡料销型号为，扭簧为231P620GB/19-86，螺钉为。570GB/89M/52.挡料销与孔是采用配合公差配合H11/d11。挡料销材料为35钢，热处理至2838HRC，扭簧材料为60Si2MnA，热处理至4348HRC。2.导料板条料靠着导料板导向送进，以免送偏。查冷冲压模具设计指导表2-28，取导料板的高度H=5mm。材料选用45钢，调质处理，3P2832HRC。375卸料部件的设计卸料装置分为固定卸料装置、活动卸料板、弹压卸料板和废料切刀等装置。卸料板用于卸掉卡箍在凸模上或凸、凹模上的冲裁件或废料。1.卸料板设计的模具采用的弹压卸料装置，卸料板的周界尺寸与落料凹模的周界尺寸相同，厚度为15mm。材料采用45钢，淬火硬度4045HRC。2.卸料螺钉卸料板上设置4个卸料螺钉，公称直径为10mm，螺纹部分18为M88mm。卸料螺钉尾部应留有行程空间，卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凸凹模端面1mm，有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。查冷冲压模具设计指导表8-37，选卸料螺钉规格为：1055mm。3.橡胶的设计橡胶允许承受的负荷较大，安装调整灵活，是冲裁模中常用的弹性元件。模具选用4块完全一样的圆筒形橡胶，避免因受力不均产生歪斜，影响模具的正常生产。1卸料板的工作行程：21ht工式中：凸模凹进卸料板的高度，1mm；1h料厚；t凸模冲裁后进入凹模的深度，取为2mm。2得，mh5.4工2橡胶的工作行程：h工预总式中：卸料板的工作行程；工h凸模修模量，取为5.5mm.预得，。10m总=.35h0.4:总自由自由h=0.1.5h:预自由自由3橡胶的工作行程取为自由高度的25%，则橡胶的自由高度为=40mm。h自由4橡胶的预压缩量15%6hm预自由195每个橡胶承受的载荷4157.2039.XFN6橡胶的外径D：根据冷冲压模具设计指导表8-44有计算公式如下：pFd27.1式中：圆筒形橡胶内径，根据结构选取，取10.5mm；d每个橡胶承受的载荷；F与橡胶垫压缩量有关的单位压力，。pMPa查冲压模具实用设计手册表B-8，取.5.0p代入可得橡胶的外径D57.4m7核算橡胶垫的高度直径比应满足下式：0.1.5h式中：橡胶的自由高度；h橡胶垫直径；D根据上述计算有：，故满足条件。40.6957.8橡胶的安装高度。403Hhm预自由安376推件装置的设计推件的目的是从凹模中卸下冲件或废料，一般装在上模内。推件装置有刚性和弹性两种。弹性推件器一般装于下模座下面，与下模座相连，这种装置除有推出工件的作用外，还能压平工件，也可以卸料和缓20冲。刚性推件器一般装于上模座，推件力大且可靠。一般刚性的用得较多，由打杆、推板、连接推杆和推件块组成，查冷冲压模具设计指导，有如图3.5所示的三种结构形式：图3.5设计模具选用图3.6中第一种结构的推件装置。其各构件设计如下：1.推板查冷冲压模具设计指导，推板形状有如图3.6所示的6种标准结构：由于本套模具中凹模刃口轮廓形状为长方形，推板选用图3.6中的b型结构，21图3.62.推件块推件块的外形轮廓取决于凹模刃口形状，其工作部分要求将凹模中的落料件全部推出，故应比凹模直刃壁高度长1mm，上部加台肩，避免推件块脱落3.连接推杆连接推杆一般需要2至4根，且长短一致，均匀分布。采用四根连接推杆，直径6mm，长度56mm。4.打杆打杆的长度按下式计算：ChH21式中：顶出状态时，打杆在上模座平面以下的长度；1h压力机的结构尺寸；2考虑各种误差而加的常数，一般取。CmC150取打杆长度80mm。打杆直径与模柄中心孔间隙配合，取直径11mm。22377模架及组成零件设计模架是上模座、下模座、导柱和导套的组合体。考虑到送料与操作的方便性，模架采用后侧式导柱的模架冷冲压模具设计指导如图3.7所示，用导套导柱导向。56P由于冲裁间隙较小，故采用级模架精度。后侧导柱模架特点是导向装置在后侧，横向和纵向送料都比较方便，如果有偏心载荷，压力机导向又不精确，就会造成上模歪斜，导向装置和凸、凹模都容易磨损，从而影响模具寿命。一般用于较小的冲模。选择模架尺寸时要从凹模的轮廓尺寸来考虑，一般在长度及宽度上模架都应比凹模大图3.73040mm，模架厚度一般等于凹模厚度的11.5倍。冲压模具的闭合高度应大于压力机的最小装模高度，小于压力机最大装模高度。查冷冲压模具设计指导表2-41选模架规格为200125170205GB/T2855。56P1.模座模座一般分为上模座和下模座，形状基本相似。上下模座的作用是直接或间接地安装冲模的所有零件，分别与压力机滑块和工作台连接，传递压力。根据冷冲压模具设计指导表2-41所选模架规格，有上模座规格为：20012540GB/T2855.5（见图3.8），下模座的规格为：20012550GB/T2855.6（见图3.9）。23图3.8标准上模座图3.9标准下模座2.导向装置导向零件是用来保证上模相对于下模的正确运动。对生产批量较大、零件公差要求较高、寿命要求较长的模具，一般都采用导向装置。24其中，应用最广泛的是导柱和导套。一般导柱安装在下模座，导套安装在上模座，分别采用过盈配合。6/7rH导柱与导套按或配合，其配合间隙必须小于冲裁间隙。6/7hH5/图3.10标准A型导柱最常用的导柱是标准A型导柱（见图3.10），其结构简单，制造比较方便，但与模座是过盈配合，装拆麻烦是其不足之处。根据冷冲压模具设计指导所选模架，确定导柱规格为：25610/2861.hGBTA型导柱一般与A型或B型导套配套用于滑动导向。标准A型导套见图3.11。25图3.11标准A型导套根据冷冲压模具设计指导所选模架，确定导套规格为：257938/261.AHGBT378连接与固定零件模具的连接与固定零件有模柄、固定板、垫板、螺钉、销钉等。这些零件大多有标准，设计时可按标准选用。1.模柄模柄是作为上模与压力机滑块连接的零件。对它的基本要求是：一要与压力机滑块上的模柄孔正确配合，安装可靠；二要与上模正确而可靠连接。选择模柄时，应先根据模具大小、上模结构、模架类型及精度等确定模柄的结构类型，再根据压力机滑块上模柄孔的尺寸确定模柄的尺寸规格。一般来说，模柄直径应与模柄孔直径相同，模柄长度应比模柄孔深度小510mm。模柄的结构有很多结构形式，常用的压入式模柄、旋入式模柄、凸缘式模柄、浮动模柄等。其中带凸缘的模柄用3到4个螺钉孔固定在上模座的窝26孔内，主要用于大型模具或上模中开设推板孔的中小型模具；压入式模柄是采用过渡配合（H7/m6）并加销钉以防转动，使之与上模座固定连接，主要用于上模座较厚而又没开设推板孔或上模比较重的场合；旋入式模柄则通过螺纹与上模座固定连接，并加放松螺钉，以防转动，主要用于中小型有导柱的模具。设计模具选用带凸缘的模具，其结构图见图3.12。图3.12常用模柄查冷冲压模具设计指导表2-37选模柄规格为：。B408G26.38125Q2.固定板将凸模或凹模按一定相对位置压入固定后，作为一个整体安装在上模座或下模座上。主要用于固定小型的凸模和凹模。凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的0.60.8倍，其平面尺寸可与凹模、卸料板外形尺寸相同，但还应考虑紧固螺钉及销钉的位置。固定板的凸模安装孔与凸模采用过渡配合H7/m6、H7/n6，压装后将凸模端面与固定板一起磨平。本次设计模具中，冲孔凸模及凸凹模均需要固定板，厚度取为20mm，外27形尺寸与卸料板相同。3.垫板垫板的作用是直接承受凸模的压力，以降低模座所承受的单位压力，防止模座被局部压陷，从而影响凸模正常工作。是否需要垫板，可按下式校核：AFpZ式中：凸模头部端面对模座的单位压力，N；p凸模承受的总压力，N；ZF凸模头部端面支撑面积，。A2m经校核知：冲孔凸模需要垫板，凸凹模不需要。凸模垫板厚度取10mm，外形与凸模固定板相同，材料选用45钢。4.螺钉与销钉螺钉和销钉都是标准件，设计时按标准选取即可。螺钉用于固定模具零件，一般选用六角螺钉；销钉起定位作用，常用圆柱销钉。a连接凸凹模固定板与下模座的开槽圆柱头螺钉两颗，规格为：M1050GB/T65-2000；定位圆柱销一个，规格为：销8n650GB/T119.1-2000。b连接凹模、凸模固定板、垫板与上模座的开槽圆柱头螺钉四颗，M1080GB/T65-2000；定位圆柱销一个，规格：销8n670GB/T119.1-2000。c连接模柄与上模座的内六角螺钉四颗，规格为：M835GB/T70.1-2000。2838模具总装图通过以上设计，可得到如图3.14所示的模具总装图。图3.14落料冲孔复合模1凸凹模2凸凹模固定板3卸料螺钉4下模座5卸料橡胶6挡料销7卸料板8推件块9凹模10凸模11凸模固定板12垫板13上模座14，19，23螺钉15，24圆柱销16连接推杆17打杆18模柄20推板21导套22导柱工作原理:条料由右向左送进，在卸料板上定位，并由挡料销6定距，上模29部分下行，凸凹模1与凹模9作用落料，同时凸模10与凸凹模1作用冲中心孔。模具闭合时，推件块被凸凹模1向上推，上模回程性时弹卸料板7起到卸料作用，推件块8在连接推杆16的作用下将落料件推出39冲压设备的选择通过校核，选择开式双柱可倾斜压力机JC23-25能满足要求。其主要技术参数如下：公称压力：250KN滑块行程：65mm最大装模高度：300mm装模高度调节量：60mm模柄孔直径：30mm55mm垫板厚度：50mm机身最大可倾斜角度：30310装配技术要求1装配时应保证凸、凹模间隙均匀一致，配合间隙符合设计要求，不允许采用使凸凹模变形的方式来修正间隙；2退料、卸料机构必须灵活，卸料板在冲模开启时应高出凸凹模1mm；3各结合面保证密合；4落料、冲孔的凹模刃口高度按照设计要求制造，漏料孔保持畅通；5冲模所有移动部分应平稳灵活，无滞止现象；6各紧固用的螺钉不得松动，并保证螺钉和销钉的端面不突出上下模30座；7各卸料螺钉沉孔深度保持一致；8各卸料螺钉、连接推杆长度保持一致；9凸模的垂直度必须在凸凹模间隙值的允许范围内；10冲模的装配必须符合模具装配图、明细表及技术条件的规定；11凸模、凸凹模等与固定板的配合一般按照H7/n6或H7/m6；4弯曲模模具体设计该零件为“几”字形，故本零件的弯曲工序采用两套单工序模分两次弯曲成形，模具结构简单，且能保证零件的精度要求。41弯曲模结构设计应注意的问题（1）模具结构应能保证坯料在弯曲时不发生偏移。（2）模具结构应能保证弯曲时产生的水平方向的错移力得到平衡。（3）模具结构不应妨碍坯料在合模过程中应有的转动和移动。42弯曲模工作部分尺寸设计421凸模圆角半径当工件的相对弯曲半径r/t较小时，凸模圆角半径取等于工件的弯曲Tr半径，但不应小于规定的最小弯曲半径。当r/t10时，则应考虑回弹，将凸模圆角半径加以修正。T（1）第一次弯曲，外面两直角弯曲到90，相对弯曲半径r/t=0.5/1.5=0.33，查冷冲压模具设计指导表3-4得08退火钢最小弯31曲半径为0.1t=0.15mm，故凸模的圆角半径。=0.5Trm中间两直角弯曲到120，圆角半径3mm，相对弯曲半径r/t=2，取凸模的圆角半径。3Trm（2）第二次弯曲，校准外面两直角，凸模圆角半径。0.5Tr中间两直角弯曲到120，圆角半径0.5mm，相对弯曲半径r/t=0.33，取凸模的圆角半径。0.5Tr查冷冲压模具设计指导表.5-1如图4.1：图4.1比对图4.1中的内容知，所选凸模圆角半径符合要求。422凹模圆角半径凹模圆角半径不能过小，否则弯矩的力臂减小，毛坯沿凹模圆角滑进Ar时阻力增大，从而增加弯曲力，并使毛坯表面擦伤。对称压弯两边的凹模圆32角半径应一致，否则压弯时会产生便宜。值通常根据材料厚度取为：ArAr时，mt2t)63(时，4rA2时，ttV形弯曲模的底部可开退刀槽或取圆角半径。)(8.06(trrTA因此，弯曲凹模的圆角半径均为6mm。423凹模深度凹模深度要适当，若过小，则工件两端的自由部分较长，弯曲零件回0l弹大