方插片冲压模具设计说明书【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709850摘要模具是制造业的重要工艺基础，在我国模具制造属于专用设备制造业。近年来，模具增长十分迅速，高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。本设计是冲孔、落料复合模设计，冲模的结构性能直接反映了冲压技术水平的高低。选用材料时应考虑模具的工作特性，受力情况，冲压件材料性能，冲压件的精度，生产批量以及模具材料的加工工艺性能和工厂现有条件等因素。冲床的选用主要是确定冲床的类型和吨位。板料冷冲压加工是机械加工的一个重要组成部分。它应用十分广泛。本文就以方插片落料、冲孔复合模设计主要介绍了冲压模具设计的全过程，此次要完成的主要工作如下1经工艺分析工艺计算，间隙值的选择，确定了该设计工艺流程及冲模结构形式。2同时对所设计的模具分别进行了分析说明。3对压力机做出了合理的选择。4整个过程采用AUTOCAD软件绘制模具的二维装配图和个别零件图。5还要采用UG软件画出模具的三维零件图和装配图。关键字冲裁模；冲裁工艺；零件工艺；凸模；凹模；凸凹模；模架买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985111模具的概述3111模具的特点4112设计在学习模具的作用412冲压技术概述413冲压技术的发展趋势52冲裁与工件的工艺分析621冲裁的概述622冲裁的工艺性723冲裁变形阶段724工件材料的分析825工件工艺性的分析926确定冲裁工艺方案93模具结构型式的确定1031简单模（单工序模）1032连续模（级进模）1033复合模10331倒装式复合模11332正装式复合模114各部分工艺力计算1241排样设计1242冲裁力1443卸料力1444推件力1445顶件力1546总冲压力1547压力中心155凸、凹模结构及工作部分主要尺寸计算1551落料凸、凹模刃口尺寸及公差的计算1552冲孔凸、凹模刃口尺寸及公差的计算1653冲孔凸模的设计17买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709852531凸模的结构设计的三原则17532凸模的长度尺寸计算1754凹模设计1855凸凹模的设计196模具其它零件设计2061定位零件销钉的设计2162卸料、推料及压料零件卸料装置的设计22621固定卸料装置的形式22622固定卸料板的固定方式2263卸料、推料及压料零件推件器置的设计22631推件器的结构形式23632推件器的尺寸与公差23633推件器的极点位置2364卸料、推料及压料零件打杆、顶板和顶杆的设计2465夹持及支持零件上、下模座的设计2466夹持及支持零件模柄的类型及选择2466夹持及支持零件垫板2667夹持及支持零件凸模固定板2668导向零件导套、导柱2769紧固及其他零件28610各零件的材料297压力设选择308模具的装配3181模架的选择3182复合模的装配33821装配技术要求33822装配顺序为3383凸、凹模间隙的调整34设计总结35致谢36参考文献37买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709853买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709854买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098551绪论11模具的概述从模具设计和制造角度来看，我们可以从以下几个方面对模具进行了解。（1）对模具的全面要求是能产生出在尺寸精度、外观、物理性等各方面都须满足使用要求是公有制品，模具的使用要求效率高、自动化操作简便；制造要求结构合理、制造容易、成本低廉。（2）模具影响产品的质量首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分形面、进浇口和脱模方式等对产品的尺寸精度和形状精度级产品的物理性能、机械性能、买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709856内应力大小、外观质量、表面光洁度凹痕、烧焦等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难易程度的影响。在大批量生产中尽量减少开模、合模的过程和取产品过程中的手工劳动，常用自动开合模自动顶出机构，还要保证产品能够自动从模具中脱出。要采用结构合理而简单的模具，以降低成本。111模具的特点（1）高效率、自动化大量采用各种高效率、自动化的模具结构。高速自动化的成型机械配合以先进的模具，对提高产品质量、提高生产率，降低成本起了很大作用。（2）大型、超小型及高精度由于产品应用的扩大，于是出现了各种大型、精密和高寿命的成型模具，有各种高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工、热处理变形小、导热性优异的制模材料。（3）标准化开展标准化工作，不仅大大提高了生产模具的效率，改善了质量，降低了成本。112设计在学习模具的作用通过学习课本知识，了解了常用材料在个种成型过程中对模具的工艺要求，各种模具的结构特点及设计计算的方法，以达到设计一般模具的要求。掌握一般机械加工的知识，金属材料的选择和热处理，了解模具结构的特点，跟具不同模具加工新工艺。12冲压技术概述冲压是在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力，使其产生变形或分离，从而获得一定形状、尺寸和性能对零件加工方法。它是压力加工方法的一种，是机械制造中先进的加工方法之一。在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具，简称冷冲模。冷冲模在现实冷冲压加工中心是必不可少的工艺装备，没有先进的模具技术，先进的冲压工艺就无法实现。冷冲压工艺与其他加工方法相比，有以下特点（1）用冷冲压加工方法可以得到形状复杂、用其他加工方法难加工的工件，如薄壳零件等。（2）冷冲压件的尺寸精度是由模具保证的，因此，尺寸稳定，互换性好。（3）材料利用率高，工件重量轻、刚性好、强度高，冲压过程耗能少，故工件的成本较低。（4）操作简单，劳动强度低易于实现机械化和自动化，生产效率高。（5）冲压加工中所用的模具结构一般比较复杂，生产周期长，成本高。因此单件、小批量生产采用冲压工艺受到一定限制，冲压工艺多用于成批、大量生产。近年买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709857来发展的简易冲压模、组合冲模、锌基合金冲压等为单件、小批量生产采用冲压工艺创造了条件。目前，采用冷冲压工艺获得冲压制品，在汽车、拖拉机、电机电器、仪器仪表及各种电子产品和人们日常生活用品中都占有十分重要的地位。在汽车制造业中有6070的零件是采用冲压工艺制成的，如汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等产品。在电机仪器仪表生产中有6070的零件是采用冲压工艺制成的，如仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品。冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、凸台等。冷冲压模具包括冲裁、弯曲、拉深、成形等各种单工序模和由这些基本工序组成的复合模、级进模等各种模具。冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。模具制造成本和寿命则是影响冲压件成本和质量的重要因素。模具设计和制造需要较多的时间，这就延长了新冲压件的生产准备时间。13冲压技术的发展趋势进入90年代以来，高新技术全面促进了传统成形技术的改造及先进成形技术的形成和发展。21世纪的冲压技术将以更快的速度持续发展，发展的方向将更加突出“精、省、净”的需求。冲压成形技术将更加科学化、数字化、可控化。科学化主要体现在对成形过程、产品质量、成本、效益的预测和可控程度。成形过程的数值模拟技术将在实用化方面取得很大发展，并与数字化制造系统很好地集成。人工智能技术、智能化控制将从简单形状零件成形发展到覆盖件等复杂形状零件成形，从而真正进入实用阶段。注重产品制造全过程，最大程度地实现多目标全局综合优化。优化将从传统的单一成形环节向产品制造全过程及全生命期的系统整体发展。对产品可制造性和成形工艺的快速分析与评估能力将有大的发展。以便从产品初步设计甚至构思时起，就能针对零件的可成形性及所需性能的保证度，作出快速分析评估。冲压技术将具有更大的灵活性或柔性，以适应未来小指量多品种混流生产模式及市场多样化、个性化需求的发展趋势，加强企业对市场变化的快速响应能力。重视复合化成形技术的发展。以复合工艺为基础的先进成形技术不仅正在从制造买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709858毛坯向直接制造零件方向发展，也正在从制造单个零件向直接制造结构整体的方向发展。深入研究冲压变形的基本规律、各种冲压工艺的变形理论、失稳理论与极限变形程度等；应用有限元、边界元等技术，对冲压过程进行数字模拟分析，以预测某一工艺过程中坯料对冲压的适应性及可能出现的质量问题，从而优化冲压工艺方案，使塑性变形理论逐步起到对生产过程的直接指导作用。制造冲压件用的传统金属材料，正逐步被高强钢板、涂敷镀层钢板、塑料夹层钢板和其他复合材料或高分子材料替代。随着材料科学的发展，加强研究各种新材料的冲压成形性能，不断发展和改善冲压成形技术。在模具设计与制造中，开发并应用计算机辅助设计和制造系统（CAD/CAM），发展高精度、高寿命模具和简易模具（软模、低熔点金模具等）制造技术以及通用组合模具、成组模具、快速换模装置等，以适应冲压产品的更新换代和各种生产批量的要求。推广应用数控冲压设备、冲压柔性加工系统（FMS）、多工位高速自动冲压机以及智能机器人送料取件，进行机械化与自动化的流水线冲压生产。精冲与半精冲、液压成形、旋压成形、爆炸成形、电水成形、电磁成形、超塑成形等技术得到不断发展和应用，某些传统的冲压加工方法将被它们所取代，产品的冲压加工趋于更合理、更经济。2冲裁与工件的工艺分析21冲裁的概述设计模具时，由成型的工件而定所要设计的模具，在此我的工件是方插片，结构简单，对称，是典型的冲裁件所以选用冲裁模具。冲裁是利用模具将板料沿一定的封闭轮廓形状产生分离的一种冲压工序，安照不同的工艺手段和效果，他可以分成落料、冲孔、剪切、切口、切边、剖切、修整裁切以及精密冲裁等工序，其中以落料和冲孔应用最多。落料是为了获得一定尺寸和外形轮廓的工件，使工件沿封闭轮廓从板料上分离的冲压工序，冲孔是为了得到工件的内孔，使废料沿封闭轮廓从板料或工序件上分离的一种冲压工序。落料和冲孔的性质完全相同，但冲裁目的不同。22冲裁的工艺性冲裁加工是用冲模对材料施加剪切力，使材料发生剪切变形，并使破坏分离的剪切加工，冲裁加工的本质是材料的剪切破坏在实际加工中的应用。还要充分考虑对冲买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709859裁件的形状结构、尺寸大小、尺寸偏差、行位公差与尺寸基准等是否符合冲裁加工经济合理的工艺要求。冲裁件的工艺性是否合理，它对冲件的质量、模具寿命和生产效率的影响都非常大。冲裁件的形状和尺寸要求有以下几个方面；（1）冲裁件的形状应尽可能对称、简单和便于实现无废料的排样。（2）冲裁件的外形，无废料冲裁或镶拚结构以外，应避免尖锐的清角。在各直线的连接处，应具有适宜的圆角相连。冲裁时当90时，R025T，但R025MM；当90时，R05T，但R05MM。冲孔时当90时，R03T，但R03MM；当90时，R06T，但R06MM。（3）冲裁件的凸出或凹入部分的宽度和深度一般情况下应该不小于15T，同时应避免有狭长的切口和过窄的切槽。（4）如果用条料剪切两端带圆弧的工件，其圆弧半径R应大于条料宽度B的一半，否则冲裁件会产生台肩。（5）尽可能避免冲裁宽度小于3倍材料厚度的狭长零件。必要时可用金属丝压扁的方法代替，但这时的冲裁件两边允许有自然圆弧。（6）冲孔时，孔的最小尺寸与孔的形状、材料的力学性能和材料的厚度均有关。（7）工件的冲孔边缘离外形轮廓的最小距离随工件与孔的形状不同而有一定的限制，当冲孔边缘与工件外形轮廓边缘不平行时，最小距离应该不小于T；平行时则应该不小于15T。（8）在弯曲或拉深件上冲孔时，孔的尺寸除应符合上述原则外，其孔壁与工件直壁之间应该保持一定距离。如果距离太小时，则在冲孔时会时凸模因受水平侧向推力的作用而被折断。23冲裁变形阶段当采用相应的模具间隙冲裁金属板料时，冲裁作用包含了拉伸、弯曲和剪切等综合变形过程。整个板料冲裁过程通常可以划分为弹性变形、塑性变形和断裂分离三个阶段。（1）弹性变形阶段当冲头接触板料后，开始压缩板料，板使料产生轻微的弹性变形。这时冲头略挤入板料，板料的下面略挤入凹模口，随着冲头继续压入，板料内的应力达到弹性极限，此时冲头下的板略有弯曲，凹模上的板略微上翘，此阶段为弹性变形阶段。冲裁间隙越大，弯曲和上翘越严重。（2）塑性变形阶段冲头继续下压，板料变形区的应力将继续增大。当板料变买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098510形区的应力达到屈服直线时，便开始进入塑性变形阶段，板料在冲头和凹模的刃口间的变形区产生剪切塑形变形。随冲头挤入板料深度的增大，塑性变形程度逐渐增大，变形区材料硬化加剧，冲裁变形力不断增大，直到刃口附近侧面材料由于拉应力的作用出现细小裂纹，材料开始被破坏时，冲裁力达到最大，塑性变形趋于结束。由于有冲裁间隙，故在这个阶段中除了剪切变形外，冲裁区还伴随着发生金属的弯曲和拉伸变形。间隙越大，弯曲和拉伸变形越大。（3）分离阶段随着冲头继续下压，已形成的上下微裂纹不断向材料内部延伸，当上、下裂纹重合时，板料便被剪断分离。随后冲头将分离的材料推入凹模洞口，被冲入孔的材料在落料时为制件，冲孔时为废料。留在凹模面上的材料在冲孔时为制件，落料时为废料。24工件材料的分析选定模具后，首先要了解被加工材料的力学性能。材料的力学性能是进行模具设计时各种计算的主要依据。故在分析零件冲压成形工艺前必须要了解和掌握材料的一些力学性能，以便设计。现将方插片的件材料为08号钢的力学性能主要参数及其概念叙述如下（1）抗剪强度B材料受到剪切作用，开始产生断裂时的应力值，单位是MPA。取B260360MPA。（2）抗拉强度B材料受到拉深作用，开始产生断裂时的应力值，单位是MPA。B230450MPA。（3）伸长率在材料性能实验时，试件由拉伸试验机拉断后，对接起来测量长度，其伸长量与原长度之比称为伸长率，其数值用“”表示，其数值越大表示材料的塑性越好。经查表可得，材料为08号钢的伸长率32。（4）屈服比S/B是材料的屈服强度与抗拉强度之比，其值越小，表示材料允许的塑性变形区越大，在拉深工序中，材料的屈服比较小时，所需的压边力和所需克服的摩擦力相应的减小，有利于提高成形极限。（5）屈服点S材料开始产生塑性变形时的应力值，单位是N/MM。弯曲、拉2深、成形等工序中，材料都是在达到屈服强度时进行塑性变形而完成该工序的成形的。经查表取S200MPA。（6）弹性模量E。材料在弹性范围内，表示受力与变形的指标，弹性模量大，表示材料受力后变形较小，或者说，产生一定的变形需要较大的力。E186X10MPA。3注应力是材料单位面积上所受的内力，单位是N/MM，用PA表示。210PA1MPA；1MPA1N/MM；10PA1GPA。629综上所述，方插片的材料08号钢的力学性能分析，主要是为了便于模具设计中买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098511各参数的计算，故在后序的模具设计中各参数的计算均以上面所取的数值进行计算。25工件工艺性的分析该工件为方插片，结构简单，对称，是典型的冲裁件。有冲孔又有落料，可用落料冲孔复合模具。如工件图21图21方插片工件图中间是冲孔，R42是冲孔的尺寸，C2是过度方角。外尺寸43X43的方料。26确定冲裁工艺方案根据实际情况提出各种可能的冲压工艺方案，内容包括工序性质，工序数目，工序顺序及组合方式等，有时同一种冲压零件也可能存在多个可行的方案，通常每种方案各有优缺点，应从产品质量生产效率，设备占用情况，模具制造的难易程度和模具的使用寿命的高低，生产成本，操作方便与安全程度等方面进行综合分析、比较，确定出适合于现有生产条件的最佳方案，故在一定的条件下，以最简单的方法，最快的速度，最少的劳动量，最少的费用，可靠的加工出符合图样各项要求的零件，在保证加工质量的前提下，选择经济合理的工艺方案。（1）按工件包括落料、冲孔两个基本工序，可以有一下3种工艺方案方案一先冲孔，后落料。采用单工序模生产。方案二冲孔落料级进冲压。采用级进模生产。方案三采用落料冲孔同时进行的复合模生产。（2）方案的比较方案一模具结构简单，制造方便，但需要两道工序、两副模具，成本相对较高，生产效率低，且更重要的是在第一道工序加工完成后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需要的要求，难以满足生产的需要。所以不采用此方案。方案二级进模式是一种多工位、效率高的加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098512制造复杂，成本较高，一般适用于大批量、小型冲压件。采用此方案使加工难度提高，因此也排出此方案。方案三只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足，模具轮廓尺寸较小，模具的制造成本不高。所以本方案用先冲孔后落料的方案。（3）方案的确定综上所述，本次模具采用冲孔落料复合模具。3模具结构型式的确定按照模具的动作方式、工序的复合程度来分，模具的结构形式可以分成简单模（单工序模）、连续模（级进模）、和复合模等几种。如下31简单模（单工序模）压力机一次行程中只能完成一个冲裁工序的模具称为单工序模或简单模。这种模具的结构形式比较简单，易于加工及修磨。但生产效率比较低，并且操作也不安全，适用于小批量生产。32连续模（级进模）在依次排列不同公步的凸模下面连续送进坯料，使得压力机的一次行程中，在模具的不同部位同时完成数道工序的模具称为连续模或级进模。由于冲制件的各部分在几个工步逐步冲出，每次送料时都可能有定位误差，因此不能保持各部分相对位置的一致性，至使冲压件的尺寸精度要有所降低。因此使用连续模可以减少模具和设备的数量，提高生产效率，而且容易实现生产自动化。但是，这比简单模结构复杂、制造麻烦，且成也本高。33复合模压力机的一次行程中，在模具的同一工位上，材料无须进给移动，就能同时完成数道不同的冲压工序，这种结构形式的模具称为复合模。它是在集中排列的凸模下不改变毛坯的位置而将数道工序同时完成，不受送料误差的影响，因此它能保持冲压工序、冲件各部分轮廓尺寸及相对位置的准确一致。复合模对料条定位精度的要求比连续模的低，模具轮廓尺寸也比连续模的要小，但这种模具的加工精度要求比较高，它还可以充分利用短料，适宜于冲制薄料，也适宜冲制脆性或软质的材料。但其模具结构形式比较复杂，工作部分的强度也较差，模具的寿命较低，操作起来也不如连续模方便安全。按凸凹模在模具上的位置不同，复合模可以分为倒装式复合模和正装复合模。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098513331倒装式复合模倒装式复合模是将凸凹模装在下模部分。此时，凸凹模对冲裁外形轮廓来说是冲裁凸模的作用；而对于内部的孔来说，则又是起冲孔凹模的作用，它通过凸凹模固定板固定在下模座上。条料的卸料通过弹性卸料装置（橡胶）向上推出，废料从凸凹模上的漏料孔内排出，冲压件则在压力机回程时由顶杆或顶板通过刚性件推件装置自上模内推出，下落至模具的工作面上。但在冲裁过程中并没有使用冲压件起压紧的作用。这种结构形式的模具制造简单，操作方便，生产效率高，生产时也比较安全，模具周围清洁。但所得到的冲压件平整度较差。332正装式复合模正装式复合模是将凸凹模装在上模部分，与倒式复合模的模具上下部分的位置做了对调将冲孔凸模和凹模置于下模，而把凸凹模放在上模。冲件由弹顶器自装在下模部分的凹模内顶出至模具的工作面上，废料则在压力机回程时从凸凹模内通过推杆自上而下被击落，并和工件一起汇集于模具的工作面上。这时需要及时清除，操作不如倒装复合模方便，且不安全。这种结构形式的模具受力情况比倒装式的要好。在冲压过程中，板料被凸凹模和装在下模的弹性顶件器压紧，故冲出的冲压件较平整，尺寸精度也较高，适用于平整度较高的薄料零件的冲制。这种模具结构紧凑，也较简单。凹模用螺钉和销钉与下模座紧固、定位冲孔凸模固定板被紧固、定位在下模板上，因而可以确保冲压件外形轮廓与孔的相对位置精度。通过以上冲裁工艺分析与模具设计的分析而确定，我的模具是选用冲孔落料的复合模具。分析该工件成型后脱模的方便性，正装式复合模具成型后工件留在下模，需向上推出工件，取件不方便。倒装式复合模成型后工件留在上模，只需在上模装一副推件装置，故采用倒装式复合模。如图31所示买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098514图31倒装冲孔落料复合模1234打杆模柄567垫板销钉凸模固定板导套推件板顶板凸凹模弹簧挡料钉8卸料板90内六角螺钉落料凹模弹簧234导柱5上模板冲孔凸模卸料橡胶6下模版凸凹模固定板内六角螺钉销钉内六角螺钉顶杆卸料螺钉内六角螺钉4各部分工艺力计算41排样设计排样是冲裁件在条料或板料上的布置方式。合理的排样和选择适当的搭边值，是降低成本和保证制件质量及模具寿命的有效措施。（1）排样方法的确定。根据工件的形状，确定采用无废料排样的方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法。粗画排样图，如图41所示买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098515图41粗画的排样图（2）确定搭边值。工件材料厚度为15MM，材料08钢，查表（冷冲压工艺与模具设计课本22页，表27），取最小搭边值工件间A10，侧面A12。考虑到工件的尺寸较大，在冲压过程中须在两边设置压边值，则A12；为方便计算取A15。（3）确定条料步距。模具每次冲裁一次，条料在模具上前进的距离称为送料进距或步距。当单个进距内冲载一个零件时，送料进距的大小为上两个零件对应点之间的距离。所以步距ADA4312442MM41式中A一一送料进距，单位MM；D一一平行于送料方向的冲裁件宽度，单位MM；A一一冲裁件之间的搭边值。（4）条料宽度B。冲裁前通常须安要求将板料裁剪为适当宽度的条料。为保证送料顺利，不因条料过宽而发生卡死现象，条料下料公差规定为负偏差。条料在模具上送进时，一般都有导料装置，有时还要使用侧压装置。所以调料宽度B（L2AB0）432X1505465420505式中B一一调料宽度，单位MM；L一一冲裁件与送料方向垂直的最大尺寸，单位MM；A一一冲裁件与条料侧边之间的搭边值，单位MM；查表同上B0一一条料与导料板之间的间隙，查表（冷冲压工艺与模具设计课本23页，表29）。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098516一一条料下料时的下偏差，查表（冷冲压工艺与模具设计课本23页，表28）。（5）条料的利用率。（ST/S总）X100（43X43）/（465X442）X100723543（5）画出排样图。根据以上质料画出排样图。如图42所示图42排样图42冲裁力冲裁力是冲裁过程中凸模对材料的压力。它是随凸模行程而变化的。通常所说的冲裁力是指冲裁力的最大值。它是选用压力机、模具设计以及强度校核的重要依据。一般用下列经验公式计算冲裁力44LTFB式中F冲裁力N零件周长（MM），材料的抗拉强度极限（MPA）B板料厚度（MM）T由之前23零件材料的分析所得B取中间值B400MPA因此43X43X08X40060288N60KN45BTRF43卸料力卸料力的计算公式可按下式F卸K卸F得46式中K卸卸料力系数。查表（冷冲压工艺与模具设计课本26页，表211），得0025006，在此取K卸004,F冲裁力。F卸K卸XF004X6028KN4744推件力卸料力的计算公式可按下式F推NK推F得48买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098517式中K推推料力系数。查表（冷冲压工艺与模具设计课本26页，表211），得K推005,F冲裁力。N卡料数落料凹模刃口高度H取4MM，凹模孔内卡料数NH/T4/085F推NXK推XF5X005X6015KN4945顶件力顶件力的计算公式可按下式F顶K顶XF410式中顶件力系数；查表（冷冲压工艺与模具设计课本26页，表2顶K11），得K顶006；F冲裁力。K顶XF0066036KN411顶46总冲压力落料采用弹性卸料和下出料方式，总冲压力为F总FF卸F推602815778KN41247压力中心本零件的形状是对称零件，其压力中心位于刃口轮廓图形的几何中心上，不用再计算了。5凸、凹模结构及工作部分主要尺寸计算51落料凸、凹模刃口尺寸及公差的计算工件厚度是15MM，落料部分是43X43。计算时工件是以未标注公差的极限值计算，（模具设计指导书266页，表711）可得公差为负偏差43，及由互换法加工074得由式落料凹模51DXDD0MAX落料凸模52INZDP式中、落料凸、凹模刃口尺寸（MM）DDPD零件孔径公称尺寸（MM）零件公差MM最小合理间隙MMMINZ、凹、凸模制造偏差。DP依据（冷冲压工艺与模具设计课本60页，表223）得凸、凹模制造公差，买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098518分别为0030、0020。PD、依据（冷冲压工艺与模具设计课本58页，表220）得间隙Z极限值，ZMIN、ZMAX分别是0072、0104。依据（冷冲压工艺与模具设计课本60页，表222）得X是075有（4305X074）426353DXDD0MAX0303（42630072）4255854INZDP22校合ZMAXZMIN55P003002005010400720032不符合04（ZMAXZMIN）04X0032001356D06（ZMAXZMIN）06X0032001957P所以4263DD01942558P352冲孔凸、凹模刃口尺寸及公差的计算对于圆行或简单规则形状的冲裁件,采用凸凹模分别加工的方法,冲孔时,由于零件孔尺寸为42、L10直径42计算时工件是以未标注公差的极限值计算，30045（模具设计指导书266页，表711），则首先确定基准件凸模刃口尺寸,再加上PD便是凹模刃口尺寸。由互换法加工得MINZ580MINPPD59DPZ式中冲孔凸、凹模刃口尺寸PDD零件孔径公称尺寸（MM）零件公差MM最小合理间隙MMMINZ、凹、凸模制造偏差。DP也同上面查表而得凸、凹模制造公差，R55的分别为0030、30PD、0022，L10的分别为00325、0022，045PD、间隙Z极限值，ZMIN、ZMAX分别是0072、0104，42、L10的X分别为05、05。30045对42有30（4205X03）4350MINPPD0202510（420072）4272511DPDZ0I00对L10有045买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098519（10075X03）100340MINPPD0202514（100340072）10106515DPDZ0I0053冲孔凸模的设计凸模的结构形式，主要根据冲裁件的形状和尺寸而定，并结合加工及装配工艺等生产实际确定。虽然生产中实际使用的凸模结构形式很多，但按其截面形状可分为圆形和非圆形；按其刃口形状可以分为平刃凸模和斜刃凸模；根据其结构可以分为整体式、镶拼式、阶梯式、直通式、带护套式和快换式等；根据其固定方式不同分为台肩固定、螺钉固定、挂销固定、压板固定、铆钉固定、粘结剂浇注法固定等。凸模固定应该是既要保证凸模生产时可靠和良好的稳定性，还要使凸模更换和维修方便。531凸模的结构设计的三原则为了保证凸模能够正常工作，设计任何结构形式的凸模都满足如下三原则。（1）精确定位凸模安装到固定板上以后，在工作过程中其轴线或母线不允许发生任何方向的移位否则将造成冲裁间隙不均匀，降低模具寿命，严重时可造成啃模。（2）防止拔出回程时，卸料力对凸模产生拉伸作用。凸模的结构应能防止凸模从固定板中拔出来。（3）防止转动对于工作段截面为圆形的凸模，当然不存在防转的问题。可是对于一些截面比较简单的凸模，例如长圆形、半圆形、矩形等，为了使凸模固定板上安装凸模的型孔加工容易，常常将凸模固定段简化为圆形。这时就必须保证凸模在工作过程中不发生转动，否则将啃模。以上三条原则主要是从凸模安装固定方法考虑的。在设计各种凸模的时，应注意都要满足这三条原则。方插片的凸模，是线切割割出的则线切割凸凹模的尺寸应该为DMAX001MMPD（522）所以直径4245001,30PR所以L1010045001。45PD（523）割出凸模再精加工研磨到计算出的尺寸。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098520532凸模的长度尺寸计算（1）凸模工作部分的尺寸计算，参见前面的主要工艺参数的计算。其他部分结构寸的计算如下凸模长度L应根据模具的结构确定。凸模长度应该为LHHH12（524）式中H伸入固定板厚度（MM）1H落料凹模厚度（MM）2H附加长度（MM）LHHH720128MM12（525）一般情况下，凸模的强度是足够的，不必作强度效核，但是，在凸模特别细长或凸模的断面尺寸很小而坯料厚度较大的情况下，必须进行效核，对于本题的凸模并不特别细长，所以不须进行强度效核。凸模外形形状如下图51凸模所示图51凸模凸模的外形尺寸已标准化，用以上方法求得的外形尺寸应向接近的标准尺寸靠拢。故凸模尺寸、强度和刚度足够，一般不再进行强度和刚度的核算。（2）凸模的结构形式凸模的固定方法用过盈配合与下固定板固定，采用螺钉固定。具体的固定方法见装配图。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709852154凹模设计为阶梯型刃口凹模，刃口厚度较大，对推件器的导向性好，如图52所示当T05MM时，H35MM，当T055MM时，H510MM，当T510MM时，H1015MM。图52方插片的T08MM，所以我取H10，如图53落料凹模所示图53落料凹模55凸凹模的设计凸凹模就是落料的凸模和冲孔的凹模一起总称。冲孔的凹模也用上面所说的阶梯型刃口，却有不同，冲孔的凹模是为了方便废料从孔处掉落，则阶梯孔比单边刃口尺寸大051MM。而取H8MM。如图54凸凹模所示买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098522图54凸凹模6模具其它零件设计根据冲压件的形状、大小、精度和不同的工艺要求，以及生产量、经济性等不同要求，模具的结构形式和复杂程度个不同，但其结构组成是很有规律性的。对功能齐全的受工送料模具来说，根据模具的作用情况，所以的零件可以分为工艺零件、传动零件和辅助结构零件三大类。（1）工艺零件这类零件直接参与完成冲压工序及雨材料和冲压件相互接触，它们对完成工艺过程起主要做用，直接使板料金属产生流动、造成塑形变形或引起材料分离。其中包括、工作零件直接完成工作要求的一定变形或造成材料分离的零件，如凸模、凹模、凸凹模及凸模和凹模的拼块及镶块等，前面以分析了在这就不说了。、定位零件用以确定加工中材料和毛坯正确位置的零件，它有很多种，如导料销、挡料销、定位板、导料版等。、卸料、推料及压料零件用于夹持毛胚或在冲压完成后进行及卸料的零件。在某种情况下，也能起限位的、校整和帮助和提高冲压件精度的作用，如卸料板、压边圈、顶件器、打杆、顶板、顶杆、废料切刀及模具安装在一起送料、送件装置等。（2）传动零件使板料进给送料或使模具工作部分产生某种特定的运动方向，使压力机的垂直上下运动变成工艺过程中所需运动方向的零件，如凸轮、楔块、滑板、铰链连接头等。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098523在此我的没有用到就不说明了。（3）辅助结构零件这类零件不直接参与完成工艺过程，也不和毛坯料直接发生作用。只在模具结构中有安装夹持及装配的作用，对模具完成工艺过程起保证作用或对模具功能起完善与铺助作用。其中包括、导向零件作为上模在工作时运动定向，保证模具上下部分正确的相对位置的零件。如导柱、导套、导板等。冲模工作时，除了由压力机滑块对上模与下模进行导向以外，还可单独设置导向装置进行导向，其主要作用如下A、模具在压力机上安装调整比较的方便。B、冲制的工件质量稳定，冲裁间隙始终保持一致而不易发生变化，因此工件有较好的互换性。C、冲模不易损坏，故模具的寿命比无导向冲模高。、夹持及支持零件用以安装工艺零件及传递工作压力，并将模具安装固定到压力机上的零件。如模柄、上（下）模座、垫板、凸（凹）模固定板等、紧固零件及其他零件连接紧固工艺零件与辅助零件，及将模具固定到压力机台面上的零件。如螺钉、销钉、弹簧、橡皮等61定位零件销钉的设计冲压加工时，条料或坯料在冲模内处于正确的位置，称为定位。定位的基本形式有如下三种类型（1）导向定位（2）接触定位（3）形状定位在此设计模具中选用接触定位。我的模具采用弹簧挡料销钉也做导料销。如图61弹簧挡料销和图62弹簧挡料销钉在装配图中结构所示买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098524图61弹簧挡料销钉图62销钉在装配图中结构图610中，A24MM，弹簧长度为20MM，而板的厚度也为20MM,加上销钉台阶厚度2MM则弹簧本身是压缩状态，就不用在下面板上开槽装弹簧。62卸料、推料及压料零件卸料装置的设计卸料装置的功用是在一次冲裁结束之后，将条料或工件与落料凸模或冲孔凸模脱离，以便进行下一次冲裁。在这里只介绍固定卸料板装置。621固定卸料装置的形式（1）整体式卸料板结构简单，但装配调整不便。（2）分体式卸料板导料板装配方便，应用较多。（3）悬臂式卸料板用于窄长件的冲孔或切口后的卸料。（4）拱桥十卸料板用于空心件或弯曲件冲底孔后的卸料。622固定卸料板的固定方式（1）卸料板和凸凹模固定板用卸料螺钉紧固到下模座上，卸料螺钉数量为4个。其结构简单。（2）卸料板只连接到凸凹模上，凸凹模再由凸凹模固定板单独连接到下模座上，螺钉46个，销钉要2个。其结构复杂些，应注意，在下模座与凸凹模固定板定位销对应处，应钻直径稍大于销直径的通孔，以便拆卸料板时顶出销钉。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098525如下图63卸料板所示图63卸料板63卸料、推料及压料零件推件器置的设计复合模出件均为逆出件，冲入凹模内的工件需由出件装置反向推出或顶出。倒装复合模的出件装置在上模，也称为推件装置，顺装复合模的出件装置在下模，也称为顶件装置。推件装置一般由推件板、打杆、顶板、顶杆组成。在回程，当滑块内的打杆横梁撞击到床身两侧的限为螺钉时，便产生推件力，并通过打杆、顶板、顶杆传至推件板。类似的装置如果用于顺装复合模就是排除冲孔废料的打料装置。631推件器的结构形式为了防止推件板从凹模内脱出，其结构形式一般采用凸缘式的。这种结构是普遍采用的结构。对于圆截面的推件板，这种整体凸缘结构具有结构简单、容易加工的优点。对于非圆截面的，特别是不规则截面的推件板，工艺性就很差。则采用分体式的结构。故在此采用圆截面推件板。632推件器的尺寸与公差推件板是出件装置中最重要的零件。其截面形状与凹凸模很相似，其外形与凹模有配合关系，其内形又与凸模有配合关系，因此加工难度较大。工作时，推件板应平稳，避免卡死。为此，推件板与凹模和凸模应取小间隙的配合。间隙取得过大反而容易卡死。推件板与凹模和凸模的配合有如下三种方式（1）推件板的外形与凹模、内形与凸模均按H8/H7小间隙配作。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098526（2）推件板的外形按凹模配作成H8/H7小间隙配合，而内形按凸模配作成H11/H11大间隙配合。（3）推件板的内形按凸模配作成H8/H7小间隙配合，而外形按凹模配作成H11/H11大间隙配合。633推件器的极点位置推件板的下极点位置应保证其端面超出凹模面0205MM，以便在出件时使工件与凹模彻底脱离。所以取推件板超出凹模02MM。推件板在上极点位置，其工作段不应脱离凹模直壁段，应有不小于4MM的配合段。而且此时凹模内至少应能容纳34片工件，以便在出件装置失灵时，操作人员有足够的时间停机，不致发生撞击而损坏模具或机床。如图64推件器所示图64推件器64卸料、推料及压料零件打杆、顶板和顶杆的设计在倒装复合模的推件装置中，为了避开冲孔凸模，压力机滑块中的打杆横梁撞击打杆产生的推件力需借助打板传给推杆，再传给推板。设计时需注意如下两点（1）推杆尽可能对称分布，以便使推件力均衡分布、推件装置动作平稳。（2）打板的平面面积尽可能减小，其平面形状尽可能不用完整的矩形和圆形。打杆的结构形式常用的是一端有大头的光杆。打杆的直径应比模柄孔直径小051MM。打杆设计的关键问题是决定其长度，应保证能被压力机滑块中的打杆横梁撞击到，又不能过长而影响打板的自由升降。设计时一般按下式要求来确定当推件板处于下极点位置时，打杆上端应超出压力机滑块打杆横梁孔的底平面约15MM，因此设计时需已知选定压力机滑块底平面到打杆横梁孔之间的距离。故其结果见装配图。顶板查（冲压模具设计实用手册295页，表551）得厚度7MM。如下面个图所示买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098527图65顶杆65夹持及支持零件上、下模座的设计模座可以分为上模座和下模座两部分，整个模具的各个零件都直接或间接的固定在上、下模座上，因此它是整个模具的基础。此外模座还要承受和传递压力，所以模具不仅要有足够的强度，而且还要有足够的刚度。如果模座的刚度不足，则即影响到制件的精度，有降低模具的寿命。模座有对角导柱上、下模座，中间导柱上、下模座，后侧导柱上、下模座等等。我选用的模座是中间导柱上、下矩形模座。模座常用的材料一般是铸铁HT200。上下模座看装配图展示。66夹持及支持零件模柄的类型及选择中小型模具一般都用模柄将上模与压力机滑块相连接。设计模具时，选择模柄的类型要考虑模具结构的特点和使用要求，模柄工作段的直径应与所选定的压力机滑块孔的直径相一致。下面分别介绍几种常见的标准模柄形式，可供设计时选用。（1）旋入式模柄旋入式模柄，通过螺纹与上模座连接，上端两平行面供搬手旋紧用。骑缝螺钉用于防止模柄转动。（2）压入式模柄压入式模柄，固定段与上模座孔采用H7/H6过渡配合，并加骑缝销防止转动。装买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098528配后模柄轴线与上模座垂直度比旋入式模柄好。（3）凸缘式模柄凸缘模柄，在上模座加工出容纳模柄大凸缘的沉孔，与凸缘为H7/H6配合，并用3个或4个内六角螺钉进行固定。由于沉孔底面的表面粗糙度较差，与上模座的平行度也较差，所以装配后模柄的垂直度远不如压入式的模柄。因此在能应用压入式模柄时，不应采用凸缘模柄。这种模柄的优点在于凸缘的厚度一般不到模座厚度的一半，模座凸缘以下部分仍可加工出形孔，以便容纳推件装置的顶板采用螺纹模柄的小型模具也可以这样应用，但螺纹连接段的长度要比上模座厚度小些。如图68凸缘模柄结构图图68凸缘模柄结构图（4）浮动模柄模柄与上模座不是刚性连接，允许模柄在工作过程中产生少许倾斜。采用浮动模柄，可避免压力机滑块由于导向精度不高对模具导向装置产生不利影响，减少对模具导向件的磨损，延长其使用寿命，使模具导向装置长期保持良好的导向精度。浮动模柄主要用于滚动导向模架，在压力机导向精度不高时，选用一级精度滑动导向模架也可采用。但选用浮动模柄的模具必须使用行程可调冲床，保证在工作过程中导柱和导套不脱离。否则，在回程上模有可能与浮动模柄移位，严重时甚至可将上模甩出去，轻者损坏模具，重者可能造成人生事故。（5）通用模柄将快换凸模插入模柄孔内，配合为H7/H6，再用螺钉从模柄侧面将其固紧，防止卸料时拔出，就组成了通用冲孔模的上模。根据以上模具的比较，在此设计中选用凸缘模柄。66夹持及支持零件垫板在凸模固定板与上模座之间加一块淬硬的垫板，可避免硬度较低的模座因局部受凸模较大的冲压力而出现凹陷，致使凸模松动。有些模具在凹模与下模座之间也加垫板，目的是为了提高模具使用寿命。垫板的平面形状与尺寸和固定板相同，其厚度一般取410MM。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098529在本次模具中，凸模固定板与上模座之间加一块淬硬的垫板，在垫板上穿过连接螺钉和定位销的地方要钻通孔，其直径应比相应件的直径增大051MM。应注意，穿销钉孔是在装模具时调整好冲裁间隙后，连同模座和固定板一起经钻孔、绞孔加工出来的，垫板淬火前应将穿销孔扩大，以免垫板淬火变形后难以打入销钉。在下模板、凸凹模固定板和卸料板之间有连接螺钉、卸料螺钉和销钉。我的模具在上模板处加垫板，厚度查表取6MM。如图69垫板所示图69垫板67夹持及支持零件凸模固定板固定凸模的型孔决定于凸模的结构设计，对于圆凸模，取凸模固定端的直径按H7精度加工；对于用螺钉吊装的直通式凸模，要求型孔按凸模实际尺寸配作成H7/H6；取凸模固定板的厚度为15MM。如图610凸模固定板所示图610凸模固定板买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098530图611凸凹模固定板68导向零件导套、导柱按导柱导套配合性质的不同，有如下两种形式（1）导柱导套滑动导向将导柱与导套制成小间隙配合，为H6/H5时称为一级模架，为H7/H6时称为二级模架。在加工时，导柱导套与模座均为H7/R6过盈配合。为避免导套压入模座因变形而影响与导柱的配合，将导套压入段的内孔直径加大1MM，不与导柱相配合。装配良好的模架，应能用两手轻轻抬起上模座而下模座不动，但这样的效果很难达到，因为导柱与模座为过盈配合，压入导柱导套时难以保证垂直度。所以在装配时，导柱、导套与模座可以较松的过渡配合H7/M6代替过盈配合，容易保证导柱和导套的轴线垂直于模座平面，使模架的导向精度只决定于加工精度，而容易制成精密模架。对于冲裁模，导柱导套的配合间隙应小于单面间隙。当双面冲裁间隙不超过003时，相当于板料厚度小于05MM，可选用一级模架。双面冲裁间隙超过003MM时，可选用二级模架。为了保证使用中的安全和可靠性，设计与装配模具时，还应注意下列事项当模具处于闭合位置时，导柱的上端面与上模座的上平面应留1015MM的距离；导柱下端面与下模座下平面应留25MM的距离。导套与上模座上平面应留不小于3MM的距离，同时上模座开横槽，以便排气。（2）导柱导套滚动导向在导柱与导套之间加多排钢球，组成滚动导向装置滚动导向的突出特点是钢球与导柱、导套之间不但没有间隙，而且有001002MM的过盈量，成为无间隙导向。因此其导向精度非常高。为了减少磨损，钢球沿导柱与导套工作面的滚动轨迹应不重合。为此，钢球在保持圈内