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221 离合器板冲成形模具设计 离合器 成形 模具设计

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江南大学 继续教育 学院（系） 数控技术 专业毕 业 设 计 任 务 书一、题目及专题：、 题目 离合器板冲成形模具设计 二、课题来源及选题依据工业生产中普遍采用模具成型工艺方法，有效地保证了产品的生产率和质量，使操作技术简化，还能省料、节能，获得显著的经济效益。任何商品都是用模具制造出来的，可以说没有模具就没 有产品的生产，体现了模具在企业生产中的重要性。根据国内精密冲压设备的快速发展,及模具设计技术水平提高,可以满足产品精度高、生产效率高、模具使用寿命长的特点。板料的精密冲裁改变了普通冲压的毛坯生产性质,可以直接从板料精冲出成品零件，可以提高零件的耐磨性与使用寿命 。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求：1.设计技术图样折合A0不少于二张。 2.设计说明书一份，字数不少于10000字。 3.计算凸凹摸尺寸刃口间隙刃口圆角 。 4.推件杆、推件板、垫板、凸模固定板的设计和齿圈的设计。 5.选择压力机和模架及模柄 。 四、接受任务学生： 数控70202 班 姓名 陈建珍 五、开始及完成日期：自 2007 年 10 月15 日 至 2007 年11月20日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名 签名 教研室主任学科组组长研究所所长 签名 院长(系主任) 签名年 月 日 编号 毕 业 设 计题 目： 离合器板冲成形模具 继续教育 学院 数控技术 专业学 号： 20051485 学生姓名： 陈建珍 指导教师： 王炜 07年11月大专（脱产）毕业设计开题报告书 题 目离合器板冲成形模具姓 名陈建珍学 号专 业数控技术指导教师王炜职 称 2007 年 11 月课题来源任何商品都是用模具制造出来的，可以说没有模具就没 有产品的生产，模具在企业生产中的重要性。科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）改革开放使中国成了世界加工厂，中国的制造业也突飞猛进，尤其是珠三角和长三角地区。中国的模具行业产值也跻身于世界的第三位。模具，是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，6080的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品质量的高低，因此，模具被称之为“百业之母”。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。 模具生产的工艺水平及科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力。 我国模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进步。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具上了一个新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件模具为代表，已能生产部分新型轿车的覆盖件模具。体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面，已从电机、电器铁芯片模具，扩展到接插件、电子枪零件、空调器散热片等家电零件模具。在大型塑料模具方面，已能生产48英寸电视的塑壳模具、6.5K g大容量洗衣机全套塑料模具，以及汽车保险杠、整体仪表板等模具。在精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。其他类型的模具，例如子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等，也都达到了较高的水平，并可替代进口模具。 根据国内和国际模具市场的发展状况，有关专家预测，未来我国的模具经过行业结构调整后，将呈现十大发展趋势：一是模具日趋大型化；二是模具的精度将越来越高；三是多功能复合模具将进一步发展；四是热流道模具在塑料模具中的比重将逐渐提高；五是气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将有较大发展；六是模具标准化和模具标准件的应用将日渐广泛；七是快速经济模具的前景十分广阔；八是压铸模的比例将不断提高，同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求；九是塑料模具的比例将不断增大；十是模具技术含量将不断提高，中高档模具比例将不断增大，这也是产品结构调整所导致的模具市场未来走势的变化。可以说没有模具就没 有产品的生产。研究内容从零件的结构和要求入手,结合精冲工艺的特点,论述离合器板精冲工艺及模具设计时的选取和模具设计的主要技术问题.该离合器是车用控制空调挡位的零件,材料为10号钢,材料厚4.50.1mm,大批要求较高,该零件是对称性的,需经过一次半冲孔,再经一次复合精冲完成.为大批量生产,精度较高。拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析针对本课题实际生产过程中在满足模具制造成本低、模具寿命长、操作方便又安全的工艺方案时,本课题易采用两道模。一道半冲孔模和一道精冲复合模。采用复合精冲成形工艺，使用2副精模完成精冲零件的所有成形工序。参考CAD设计技术，模具设计技术，锻压技术,模具加工能力,冲压设备等。对产品可行性分析：冲裁件的工艺分析冲裁加工的经济性分析冲裁工艺方案的确定研究计划及预期成果研究计划：一 产品分析；二 模具设计及加工；三 产品试模及检测；四 产品后处理；五 出货及运输；预期成果：交贷期短、精度高、质量好、价格低特色或创新之处采用复合精冲成形工艺，使用2副精模完成精冲零件的所有成形工序，模具结构简单、操作方便、制造较为容易，而且模具的使用寿命长，生产出的产品零件可达到规定的精度要求。板料的精密冲裁改变了普通冲压的毛坯生产性质,可以直接从板料精冲出成品零件。按照DIN1543德国工业标准,以料厚t对冷冲钢板分类,t4.75mm为厚板。用精冲工艺冲制中厚板、厚板零件,尤其形状复杂的片齿轮、凸轮、棘轮、飞机刹车摩擦片等零件,不仅精度高、生产效率高、质量好,而且由于冲切面的冷作硬化效应,提高了零件的耐磨性与使用寿命,故越来越多地取代切削加工。普通板料冲裁件如果其冲切面用作运动面、配合面、基准面、联接面、外装饰面必然要求平整、光洁及垂直。已具备的条件和尚需解决的问题当前,我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈。在这种情况下,用户对模具制造要求是交贷期短、精度高、质量好、价格低。模具技术的发展应该与这些要求相适应：(l)在模具设计制造中将全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术,是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明,模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。现在,全面普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟。随着微机软件的发展和进步,技术培训工作也日趋简化。在普及推广模具CAD/ CAM技术的过程中,应抓住机遇,重点扶持国产模具软件的开发和应用;加大技术培训和技术服务的力度;进一步扩大CAE技术的应用范围。有条件的企业应积极做好模具CAD/CAM技术的深化应用工作,即开展企业信息化工程,可从CAPPPDMCIMSVR,逐步深化和提高。用于模具设计制造的计算机软件,将向智能化、集成化方向发展。(2)快速原型制造(RPM)及相关技术将得到更好的发展 快速原型制造(RPM)技术是美国首先推出的。它是伴随着计算机技术、激光成形技术和新材料技术的发展而产生的,是一种全新的制造技术,是基于新颖的离散/堆积(即材料累加)成形思想,根据零件CAD模型,快速自动完成复杂的三维实体(模型)制造。RPM技术是集精 密机械制造、计算机、NC技术、激光成形技术和材料科学最新发展的高科技技术,被公认为是继NC技术之后的一次技术革命。 (3)高速铣削加工将得到更广泛的应用 国外近年来发展的高速铣削加工,主轴转速可达40000-100000r/min,快速进给速度可达到30-40m/min,加速度可达1g,换刀时间可提高到1-2s。高速铣削加工技术的发展,促进了模具加工技术的发展,特别是对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。指导教师意见 指导教师签名：年 月 日教研室（学科组、研究所）意见 教研室主任签名： 年 月 日院系意见 主管领导签名： 年 月 日摘要冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中，工人生产的劳动强度大、劳动量大，严重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展，工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视，而被大量应用到工业生产中来。冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中，冲压模具可以大大的提高劳动生产效率，减轻工人负担，具有重要的技术进步意义和经济价值。本文对离合器板冲成形模具进行了设计。冲压模具的设计充分利用了机械压力机的功用特点，在室温的条件下对坯件进行冲压成形，生产效率提高，经济效益显著。关键词：离合器板 , 精冲 , 冲压 , 模具1 冲模（1） 单工序模（2） 复合模（3） 极进模1.12 冲裁模1122 冲孔模1128精冲模21 模架22 工作零件221凸模222凹模223 凸凹模2.。3 定位零件231 定位销232 定位板235 导料板24 压料 卸料 零件241 卸料板243 推杆244 推板247 顶件器248 顶杆2415 承料板2416压料板2418 齿圈压板25 导向零件251 导柱252导套254 滑板26 固定零件261 上模座262 下模座263 凸模固定板264 凹模固定板265 垫板266模柄模架是后侧导柱模架.江南大学毕业设计（论文）进度检查表周次起止日期工作计划、进度每周主要完成内容存在问题、改进方法指导教师意见年并签字备注12007.10.1510.22绘制总装图和非标准零件图。总装图及零件图22007.10.2210.27完善（修改）图纸。标注及完成明细表明细表没有明确标准32007.10.2711.06制作说明书说明书第一章到第七章资料不足，查找麻烦42007.11.0711.13修改说明书及熟悉说明书内容52007.11.1311.21整理图纸及说明书，准备答辩，继而进行答辩。说明：“工作计划、进度”、“指导教师意见年并签字”由指导教师填写，“每周主要完成内容”、“存在问题、改进方法” 由学生填写目录第一章离合器板工艺分析1 1.1 零件的设计特点11.2 本离合器板的成形1第二章 压力机的选择 42.1 精冲压力机的选择42.2 齿圈压板的压料力42.3 推件板的反压力52.4 半冲孔压力机的选择6第三章 模架和模柄的选择 83.1模架的选择 83.2模柄的选择 8第四章 齿圈的设计 94.1齿圈压板的作用 104.2齿型尺寸的确定 104.3齿形参数104.4齿圈的分布104.5齿圈的保护 10第五章 凸凹摸尺寸刃口间隙刃口圆角的计算115.1刃口尺寸的确定 115.2凸、凹模尺寸的计算 125.3 凸凹模刃口间隙的确定 135.4 凹模、冲孔凸模工作部分的刃口圆角的确定 135.5冲孔凸模的形式及固定方法13第六章 推件杆、推件板、垫板、凸模固定板的设计176.1推件板的设计176.2垫板.凸模固定板的设计176.3推件杆的设计 18第七章 小结 19致 谢 20参考文献 21离合器板冲成形模具第一章 离合器板工艺分析从零件的结构和要求入手,结合精冲工艺的特点,论述了离合器板精冲工艺及模具设计时的选取和模具设计的主要技术问题. 该离合器是车用控制空调挡位的零件,材料为10号钢,材料厚4.50.1mm,大批要求较高,该零件是对称性的,需经过一次半冲孔,再经一次复合精冲完成.为大批量生产,精度较高。1.1 零件的设计特点 车用空调离合器板零件的结构形状、尺寸精度和要求如图1所示。 此零件冲制的难点和重点是: 6条圆弧形窄槽(宽为2.5mm)的冲制; 3个冲孔(8mm和6mm)的中心圆直径98的冲制。 由于该零件为精冲成形,要求用精冲模成形。那么要考虑的问题有: 冲制6条同心圆弧形窄槽的凸模的强度如何得到保证 冲制3个半冲孔的凸模和凹模的设计要求以及位置精度要求； 工件两表面的平行度及表面粗糙度要 半冲孔后部的凸起部分相对侧面的位置要求1.2. 本离合器板的成形本离合器板的成形可以分为以下三个步骤： 落料； 冲制3个半冲孔； 冲制6条圆弧形窄槽和中心圆直径98mm。具体分析：落料：生产中为满足冲压零件形状、尺寸、精度、批量、原材料性能方面的要求，采用多种多样的冲压加工方法，概括起来冲压加工方法可以分为分离工序和成形工序两大类。分离工序又可分为落料冲孔和剪切等，其目的是在冲压过程中使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离，如图2.1所示。由零件已只条件可选择分离工序，零件厚度为4.50.1，查表可知选择10号钢板来落料。由原始数据得落出的毛胚为130。1. 冲制个3冲孔3个半冲孔的中心圆直径98的精度要求较高，按冲裁件工艺分析，应以直径56的内径定位，用高精度（h11）一道工序中单独冲出其模具将用A。纸画出。2.冲裁和冲槽冲裁工艺设计包含冲裁件的工艺形分析、冲裁工艺方案的确定和技术经济分析的内容。良好的工艺设计和合理的工艺方案可以实现用最少的工序数量和工时生产产品，并使模具结构简单、模具寿命高，最终获得稳定的合格件。劳动量和工艺成本是衡量冲裁工艺设计的主要指标。(1)冲裁件的工艺分析冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲压工艺的适应性，即冲裁件的结构、形状、尺寸及公差等技术要求。冲裁件的工艺性是否合理对冲裁件的质量、模具寿命和生产率有很大的影响。 冲裁件的形状和尺寸A.冲裁件的形状应尽可能简单、对称、排样废料少。在满足质量要求的条件下，把冲裁件设计成少废料、无废料的排样形状。B.除在少废料无废料排样或采用镶拼模结构时允许工件有尖锐的清角外冲裁件的外形或内孔交角处应采用圆角过度避免产生清角。C.尽可能避免冲裁件上过长产生悬臂与狭槽，而应使它们的最小宽度b1.5t。D.冲裁件中孔与孔之间孔与零件边缘之间的壁厚，因受模具强度和零件质量的限制，起值不能太小。一般要求c1.5t;ct。E.冲裁件的孔径因受孔凸模强度和刚度的限制不宜太小，否则凸模容易折段和压弯。冲孔最小尺寸取决与材料的机械性能凸模强度和模具结构。用自由凸模和带护套的凸模冲制。 冲裁件的尺寸精度和表面粗槽度要求冲裁件的精度要求：A冲裁件的精度要求应在经济精度范围以内，对于普通冲裁件，其经济精度不高于I711级，冲孔件比落料件高一级。冲裁件的外形与内孔尺寸公差如表2、6、5所示。如果工件精度高与上述要求，则需在冲裁件后进行整修或采用精密冲裁。 冲裁件的尺寸基准冲裁件的尺寸基准应尽可能和制模时的定位基准重合，以避免产生基准不重合误差。孔位置尺寸应尽量选择在冲裁过程中不参加变形的变形线上，切不要与参加变形的部位联系起来。 冲裁加工的经济性分析 冲裁件的制造成本所谓经济性就是以尽可能少的生产消费获得尽可能大的经济效益。在进行冲压工艺设计时，应该运用经济分析的方法找降低成本，取得优异经济效果的工艺途径。冲裁件的制造成本C0 包括:C0=C1+C2+C3式中C1为材料费，C2为加工费（工人工资，设备折旧费、管理费等），C3为模具费。上述成本中模具费，设备折旧费一般与产量无关，加工费中的工人工资和其它经费在一定时间内基本上也是不变的，因此做固定费用，用Ca表示。而材料费、外购件费等将随生产量大小而变化，属于可变费用，用Cb表示（以单位计）。若产量为Q，则C0=Ca+QCb这样，产品制造成本由固定费和可变费用两部分组成。设法降低固定费用和可变费用都能使成本降低，利润增加，并积累资金。产品的制造的成本和产量之间有着密切的关系。分别对固定费用和可变费用进行了分析。 降低冲压件成本的途径：增产可降低单件产品成本中的固定费用，相当减少消耗，而通过感节约也可以直接降低消耗，两者都是降低成本的重要途径。冲压件的成本包括产料费、加工费、模具费等。因此，降低成本就是降低上述各项的费用。降低小批量生产中的冲压件成本。使工艺合理化。多件同时冲压。冲压过程高度自动化。提高产料利用效率，节约模具费用。 冲裁工艺方案的确定在进行冲裁工艺分析和技术经济分析的基础上，可根据冲裁件的特点确定冲裁工艺方案。 冲裁工序的组合冲裁工序可分为单工序冲裁，复合件冲裁和级进冲裁。复合冲裁是在压机一次过程中，在模具的同一位置同时完成两个或两个以上的冲压工序，级进冲裁上把完成一个冲裁件的 ，N个冲压工序排列成一定顺序，在压机一次行程中，按顺序使条料早冲模的不同位置，上分别完成所需求的工序。除最初几次冲程外，以后每次冲程都可以完成一个冲裁件。组合的冲裁工序比单工序冲裁生产的效率高，获得的制件精密度很高。确定冲裁组合方式使应根据下列一些因素。A.生产批量。一般来说，小批量与试制冲裁采用单工序冲裁，中批量和大批量生产采用复合冲裁级进冲裁。本课题中将采用复合冲裁。B.工件尺寸公差等级。复合冲裁所得到工件尺寸公差等级很高，因此它避免了多次冲压的定位误差，并且在冲裁过程中可以进行压料，工件较平整。经过冲裁所得到的工件尺寸，公差等级较复合冲裁低。C.模具的制造、安装调整和成本。对复杂形状的冲裁件,采用复合冲裁比采用级进冲裁为宜。因为采用复合冲裁时模具较容易制造、安装、调整、成本较低。D.操作方便与安全.复合冲裁中出件或清除废料较困难、工作安全性差。综合上述:在满足模具制造成本低、模具寿命长、操作方便又安全的工艺方案时,本课题易采用两道模。一道半冲孔模和一道精冲复合模。第二章 压力机的选择 2.1 精冲压力机的选择在设计中,精冲压力的计算是选择精冲机床的主要因素之一,也是考虑精冲模具的强度依据。由于精冲是在三向受力状态下进行冲裁的,所以设计模具事必须对各个压力分别进行计算,然后求出精冲时所需的总压力,从而选用合适的精冲机. 精冲总压力:P=Ps+Pr+Pg 式中:Ps冲裁力，KN; Pr压料力，KN; P g推件板的反压力KN; P精冲所需要的总压力，KN。精冲过程中冲裁力:为精冲时的冲裁力Ps和普通冲裁力曲线.(a) 冲裁力;(b) 冲裁力-料原曲线图.影响冲裁力的因素主要有:零件尺寸,材料机械性能,材料厚度等.计算公式: 根据VD1-3345；Ps=L.S.f式中 L裁切线周长,mm; S材料厚度,mm;抗拉强度,KN/mm; f 系数,其值为0.60.9,常取0.9. 根据F.W.Timmerbeil公式：P=L.S（1-t/s）式中: Ps最大冲裁力,KN;L裁切线长度,mm;抗拉强度,KN/mm;S料厚,mm;t凸模挤入深度,mm.f=(1-t/s)-取决于屈强比/比值,可由求得.对于精冲材料,在多数情况下/=0.6,故(1-t/s)常取0.60.7.由原始数据知L=1024.5mm;S=4.5mm10号钢的取为400Mpa所以Ps=1024.54.54000.9 =1844052.056N=1844KN2.2 齿圈压板的压料力如图3-59所示,齿圈压料力Pr在精冲过程中的主要作用是:固定材料;对板料沿剪切力周围施加静压力,以利塑剪变形,并在冲裁完后起退料的作用.1 根据VDL-3345:Pr=L.h.f式中L剪切线周长mm;h齿高度mm;抗拉强度N/mm;f系数,常取4.2 根据其他经验: 按冲裁力Ps的百分数选取,即 Pr=(40-60)Ps 按齿圈和内齿根到型孔边的面积取 Pr=(F1+F2).式中F1齿形的投影面积,mm F2齿圈内齿根到型孔边间的面积,mm被冲材料的屈服极限,N/mm;因为齿形的角度是固定的,为了计算的方便,可以用齿高进行计算,根据图(3),可以在计算时先查出每毫米周长所需的压力,再乘以齿圈的总长度,即可得出齿圈压板的压料力. 计算得:Pr=528.77KN.2.3 推件板的反压力 如图所示,顶件器的反压力Pg对精冲零件的弯曲,冲裁表面锥度,塌角大小,尺寸精度等都有影响.但是过大的反压力,使凸模过载,影响其寿命.反压力按下示计算:1 根据VD1-3345;Pg=F.P式中F零件的受压面积,mmP零件的单位反压力,P=2070 N/mm;大面积零件取70N/mm,小面积薄零件取20N/mm。2 根据经验公式: 按Schmid资料:Pg=0.2Ps 按其它:Pg=(0.10.25)Ps示中Ps冲裁力,N.由原始数据取Pg=70N/mm计算得Pg=492821.6396N所以精冲过程中所需的总压力为P=Ps+Pr+Pg=2866KN 。为能满足此压力的需要，选择公称压力为4000KN的精冲压力机。其公称参数： 滑块行程：130mm;公称压力行程：2mm; 最大装模高度：400mm;导轨间距离：660mm;滑块底面尺寸 前后左右：400620mm;工作台板尺寸 前后左右：660640mm。2.4 半冲孔压力机的选择 半冲孔所需的总压力P=Ps+Pr+Pg 式中:Ps冲裁力，KN; Pr压料力，KN; P g推件板的反压力KN; P半冲孔所需要的总压力，KN。 冲裁力的计算： Ps=L.S.f.n L=2r=23.144=25.12mm; S=2mm; =400Mpa f=0.9 n=3 所以Ps=25.1224000.93=54.26KN; 压料力的计算： 根据经验： 按冲裁力的白分数选取，即： Pr=50Ps=0.554.26KN =27.13KN; 推件板的反压力的计算： 根据经验式按Schmid资料 Pg=0.2Ps=0.254.26=10.852 综上所述得P=Ps+Pr+Pg =54.26KN+27.13KN+10.852KN =92.242KN由此压力选择半冲孔的压力机为,公称压力为100KN的开式压力机。 其参数如下：发生公称压力时滑块距下死点的距离是：4；滑块行程： 60mm；行程次数： 135次/min；最大封闭高度 最底： 300mm最高： 160mm；封闭高度调节量： 130mm；滑块中心到床身距离： 130mm；工作台尺寸 左右： 360mm前后： 240mm；工作台孔尺寸 左右： 180mm;前后： 90mm;直径： 130mm；立柱间的距离： 180mm；模柄孔尺寸（直径深度）：3050工作台板的厚度： 35mm；垫板的厚度： 35mm；倾角： 30。第三章 模架和模柄的选择3.1 模架的选择 根据已知条件选择后侧导柱模架作为精冲模的模架，型号为GB2851.3-81HT200。其数据参数为：L=305mm; B=192mm; D=192mm; 闭合高度 最小：275mm ;最大320mm; 上模座：GB2855.5-81 30519250 1;下模座：GB2855.6-81 30519265 1; 导柱： GB2861.1-81 25275 2; 导套： GB2861.6-81 4810558 2。 根据已知条件选择单柱模架为半冲孔模的模架，型号为GB2852.1-81 其参数为: L=224 B=192 H=186 上模座GB2856.1-81 22419245 1 下模座GB2856.2-81 22419250 1 导柱 GB2861.3-81 25171 1 导套 GB2861.8-81 254851 13.2 模柄的选择 由已知条件可查出半冲模柄应选择压入式模柄:如图5所示 型号为GB2862.2-81 由已知条件可选择旋入式模柄为精冲孔模的模柄,如图6. 型号为GB2862.1-81 第四章 齿圈的设计4.1 齿圈压板的作用:就是在精冲前用它先压入材料,增加对材料的三向压力,克服精冲中的拉应力,防止产生材料的撕裂现象。 齿圈的形状应与型孔的 形状一样,即沿型孔形状等距离放大一圈,但型孔形状复杂时,为了加工方便,齿圈形状也可以简化为相似形状。 齿圈压板上的齿形有尖齿、凸台状和斜面齿形三种形式,从齿形的强度加工工艺性能以及对精冲件的质量效果来看,各有优点,而目前最多采用的就是尖齿形,它的效果较好,在本设计中,就是采用这种形式的齿形。精冲模的齿形压板相似于普通冲裁的卸料板,但它除了起卸料作用外更重要的是对精冲材料在剪切过程中施加压力,并对凸模起导向作用,是精冲模具的一个高精度和高强度的重要构件。必须选用高强度?火变形小的合金钢。它最大优点就是端面有尖齿圈,其齿形为铣加工,顶部呈尖齿,允许在长期使用之后变钝,且不用整修。齿圈压板的外形结构及尺寸固定方法均与凹模相同.在设计中,齿高,护板高及材料厚度的尺寸关系为hHt。齿圈压板是凸模的导向体,在精冲过程中作相对运动,齿圈压板的型孔深度与凸模的工作长度须结合起来设计,保证在二者之间有适当的距离。4.2 齿型尺寸的确定 根据材料的厚度及材料性质确定的,冲件材料t不超过4mm时,采用单面齿圈;超过4mm时,采用双面齿圈,由原始数据知,材料厚度t为4.50.1mm,超过4mm,固精冲模上选用双面齿。半冲孔模上选用平面板式。4.3 齿形参数对于采用双面齿圈,齿高或各取材料厚度的20%即h=h=r=r=0.2t,设计中的齿圈压板的齿形参数。由已知可查得i=2.80mm;h=1.0mm。4.4 齿圈的分布 齿圈与刃口形状的关系,凹入的缺口比突出部分易于精冲。例如,缺口宽度为材料厚度的1.5倍时,不必沿刃口做齿圈,可以越过缺口。小的内孔精冲时不需要齿圈,对于教大的孔(直径30-40或更大)可以在顶杆面上作齿圈.这时,应在顶杆中间开孔,安装弹簧顶销,以便顶出废料。顶杆带齿圈时,精冲模最好用凸模固定式。因为固定式顶出机构的刚性较好,由原始数据查得,本精冲模将采用凸模固定式,且越过缺口。4.5 齿圈的保护精冲时,齿圈有冲压材料接触,由于材料较软,故齿圈不宜受损,如果齿圈与凹模直接相碰,或者双面齿圈互撞,就容易损坏,为了防止着类碰撞,精冲模设计有隆起的保护面,搞出齿圈顶面,相碰时保护面与凹模接触,齿圈不受损伤,保护面高度必须小于冲压材料的厚度。第五章凸凹摸尺寸刃口间隙刃口圆角的计算5.1 刃口尺寸的确定精冲零件的内,外轮廓分别是由凹凸模,凹模和冲孔(窄槽)凸模的刃口冲裁形成的.精冲零件的外轮廓尺精度,而其内轮廓尺寸精度,则主要取决于冲孔(窄槽)凸模的刃口尺寸精度.但是凸模和凹模刃口之间的间隙大小,刃口圆角的大小,齿圈压板的压力以及推件板反压力的大小等,都对零件的尺寸精度有一定的影响.影响精冲零件尺寸精度主要因素有: 齿圈压板的压料力及推件板的反压力愈大,则精冲零件尺寸的收缩就愈大. 材料塑性好的比塑性差的尺寸收缩大;材料厚的比材料薄的尺寸收缩大;对外轮廓来说,间隙小的比间隙大的尺寸收缩大;冲孔凸模刃口圆角值愈大,则孔的收缩就愈大. 凹模刃口圆角值愈大，则孔的收缩就愈大；凹模刃口圆角值愈大，则对精冲零件的侧挤压力大，造成材料内部的弹性变形，使精冲零件外轮廓尺寸稍有增大；凹模.冲孔凸模在长时间使用后，刃口部分都有磨损，这将直接改变精冲零件的尺寸。其他模具零件（如：复合模中的凸凹模）工作部分刃口尺寸则按落料凹模及冲孔凸模的刃口尺寸配制，保证双面间隙值即可。模具工作部分的尺寸计算后，还应根据零件应有的收缩量加以修正，尤其以在零件的精度较高.公差范围较小时，最后的修正是确保零件的质量合格和延长寿命的重要性。由于加工模具的方法不同，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，本课题中将采用凸模与凹模分开加工。采用这种方法，凸模和凹模分别按图加工至尺寸，要分别标注凸模和凹模的刃口尺寸和制造公差（凸模，凹模），适用与圆形或简单形状的制件。为了保证初始间隙值小于最大合理间隙2Cmax，必须满足下列条件：|+|2Cmax-2Cmin或=0.4(2Cmax-2Cmin) =0.6(2Cmax-2Cmin)也就是说，新制造的模具应该是|+|+2Cmin2Cmax，否则制造的模具间隙已超过允许变动范围2Cmax-2Cmin,影响模具的使用寿命，下面对落料进行讨论一下。设工件的尺寸为2，根据计算原则，落料时以凹模为设计基准。首先确定凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于制件轮廓的最小极限尺寸，再减小凸模尺寸以保证最小合理间隙值2Cmin。其计算公式如下： Dd=(Dmax-x) Dp=(Dd-2Cmin) =(Dmax-x-2Cmin) Dd落料凹模基本尺寸（mm）; Dp落料凸模基本尺寸（mm）; Dmax落料件最大极限尺寸（mm）; d 冲孔凹模基本尺寸（mm）;d冲孔凸模基本尺寸（mm）;制件公差（mm）; 2Cmin凸凹模最小初始双面间隙（mm）;凸模下偏差，可按IT6选用（mm）; 凹模下偏差，可按IT7选用（mm）。 X-为系数，是为了使冲裁件的实际尺寸尽量接近冲裁件的公差带的中间尺寸，P35当制件公差为IT11IT13， 取X=0.75；当制件公差为IT14以下时，取X=0.5。5.2 凸、凹模尺寸的计算 计算冲外形的凸凹模尺寸由原始数据知离合器板的外圆直径为110mm，内孔直径为58mm，同时获得查表2.2.3得2Cmin=0.78mm;2Cmax=0.86mm;则：2Cmax-2Cmin=(0.86-0.78)mm=0.08mm由公差表查得：58为h11级，取x=0.75；110为h11级，取x=0.5设凸凹模分别按IT6和IT7级加工制造；则冲内孔：dp=(dmin=x) =(58+0.750.20)mm =58.15mm d=(d+2Cmin)=(58.15+0.78)mm=58.93mm校核: |+|2Cmax-2Cming 0 + 0 0.86-0.78 0 0.08（满足间隙公差条件）落料： Dd=(Dmax-X)=（110-0.50）mm=110mmDp=(Dd-2Cmin)=(110-0.78)mm=109.22mm校核 0+0=00故得 Dd=110mm Dp=109.22mm内孔的凸凹模尺寸计算由1部分知X=0.5=0 2Cmin=0.86mm 故 Dd=(Dmax-X) =(58-0)mm =58mm Dp=(Dd-2Cmin) =(58-0.86)mm =57.14mm 故 Dd=58mm Dp=57.14mm5.3 凸凹模刃口间隙的确定 冲裁凸模和凹模间的间隙对冲裁件断面质量有着极其重要的影响。此处，冲裁间隙还影响着模具寿命.卸料力.推件力.冲裁力和冲裁件的尺寸精度。1 间隙对冲裁件尺寸精度的影响冲裁件的尺寸精度是指冲裁件的实际尺寸的差值，查值越小，则精度就越高。这个差值包括两方面的偏差，一是冲裁件相对于凸模或凹模尺寸的偏差，二是模具本身的制造偏差，冲裁件相对于凸.凹模尺寸的偏差尺寸的偏差，主要是制件从凹模推出（落料件）或从凸模上卸下（冲孔件）时，因材料所受的挤压变形.纤维伸长.穹弯等产生弹性恢复而造成的。偏差值可能是正的，也可能是负的。影响这个偏差值的因素有：凸凹模的间隙，材料的性质，工件的形状与尺寸等。其中主要因素是凸凹模的间隙值。当凸凹模间隙较大时，材料所受拉伸作用增大，冲裁结束后，因材料的弹性恢复使冲裁件尺寸向实体方向收缩，落料件尺寸小于凹模尺寸，冲孔孔径大于凸模直径。当间隙较小时，由于材料受凸模凹模的挤压力大，故冲裁后材料的弹性恢复使落料件尺寸增大，冲孔径变小。尺寸变化量的大小与材料性质、厚度、扎制方向等因素有关。材料性质直接决定了材料在冲裁过程中的弹性变形量。软刚的变形量较小，冲裁后的弹性恢复也小；硬刚的弹性恢复量较大。若模具刃口制造精度低，则冲裁件的制造精度也就无法保证。此外，模具的结构形式及定位方式对孔的定位尺寸精度也有较大的影响。(2) 间隙对模具寿命的影响模具寿命受各种因素的影响，间隙是其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，而且间隙值越小，模具作用的压力越大，磨损也越严重。所以过小的间隙对模具寿命极为不利。而较大的间隙可使凸模侧面与材料的间的摩擦减小，并减少制造和装备精度对间隙的限制，放宽间隙不均匀的不利应，从而提高模具寿命。(3) 间隙对冲裁工艺中力的影响 随着间隙的增大，材料所受的拉应力增大，材料容易断裂分离，因此冲裁力减小。通常冲裁力的降低并不明显，当单边间隙为材料的厚度的5-20左右时，冲裁力的降低不超过5-10。间隙对卸料力、推件力的影响比较严重。间隙增大后，从凸模上卸料和从模里推出零件都省力，当单边间隙达到材料的15-25左右时，卸料力几乎为零。但间隙继续增大会使毛刺增大，又将引起卸料力、顶件力的迅速增大。(4) 间隙值的确定 由以上分析，凸、凹模间隙对冲裁件质量.冲裁工艺中的力.模具寿命都有很大的影响。因此设计模具时一定要选择一个合理的间隙，以保证冲裁件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求，使所需冲裁力小，模具寿命高。但分别从质量、冲裁力、模具寿命等方面的要求确定的间隙不是同一个值，只是彼此接近。考虑到模具制造的偏差及使用中的磨损，生产中通常只选择一个适当的范围作为一个合理的间隙，只要间隙在这个范围内，就可冲出良好的制件。这个范围的最小值称为最小合理间隙Cmin。考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，故设计与制造新模具时要采用最小合理间隙值Cmin。本设计中将采用经验确定法来确定凸、凹模的间隙。经验确定法： 根据研究与使用经验，在确定间隙值时要按要求分类选用。对于尺寸精度、断面垂直度要求高的制件应选用较小间隙值，对于断面垂直度与尺寸精度要求不高的制件，应以降低冲裁力、底稿模具寿命为主，可采用较大的间隙值。其值可按下列经验公式选用： 软材料 t1mm, C=(3-4)t t=1-3mm, C=(5-8)t t=3-5mm, C=(8-10)t 硬材料 t1mm, C=(4-5)t t=1-3mm, C=(6-8)t t=3-5mm, C=(8-13)t精冲模的间隙很小，一般只有材料厚度的0.5-1。间隙的大小与材料厚度、性能以及精冲零件的形状有关。根据已知到的参数值和经验，精冲凸凹模刃口间隙可取为： 外形Z1=0.06mm， 内形Z2=0.08mm。5.4 凹模、冲孔凸模工作部分的刃口圆角的确定将模具锋利的刃口倒成圆角，可起到挤压材料的作用，在剪切过程中，能改善工件的剪切面的质量。由于冲件的外形是由凹模成型的，冲件的内形是由冲孔（槽）凸模成形的，所以应该在凹模和冲孔凸模的刃口上倒以圆角，用这种方法可以得到表面粗糙度很好的工件剪切面。但圆角值不能太大，否则易在冲件的剪切面上形成波纹状的粗糙表面，并且使冲件塌角增大，所以，在一般情况下试模时先取最小圆角值，待试冲后视零件的质量情况再逐步加大。模具刃口圆角值与材料厚度及材料的抗拉强度有关，内形较外形易于光洁，所以凹模与冲孔（槽）凸模的刃口原角值也不一样，根据已知道的参数值以及参考文献查得：凹模、冲孔（窄槽）凸模的刃口原角值分别为 R1=0.12mm；R2=0.10mm。5.5 冲孔凸模的形式及固定方法 冲孔凸模工作部分的形状，与精冲零件的内孔形状一致。在设计中，由于弧形的窄槽的成形凸模的截面较小，在设计时其工作部分就很短（L10），在其后部形状加大，以增加其强度和稳定性。 冲孔凸模工作部分的长度，应考虑与相配合的零件（推件板）的导向和活动距离应为材料的3-5倍，导向部分的长度则应为活动部分的1.5-2倍。在本设计中