连接片冲压模具设计【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11970985第1页共38页目录1引言22设计步骤与实例321设计步骤33冲裁模具设计431制件432制件工艺性分析4321制件结构要求4322制件精度和表面粗糙度要求5323连接片工艺性分析533制定工艺方案6331制定冲压方案6332确定连接片工艺性方案634确定冲压模具结构形式6341定位零件7342卸料、压料、出件方式8343连接片模具结构形式的确定935相关工艺计算9351排样与材料利用率9352计算冲压力、选择压力机11353压力中心16354计算刃口尺寸17355模具结构设计214模具结构总设计29总结30致谢31参考文献32买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第2页共38页1引言绪论模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一。随着机械工业、电子工业、航空工业、仪器仪表工业和日常用品工业的发展，塑料成型制件的需求量越来越多，质量要求也越来越高，这就是要求成型塑件的模具的开发、设计与制造的水平也必须越来越高。因此，模具设计水平的高高低、模具制造能力的强弱以及模具质量的优劣，都直接影响着各种产品的质量、经济效益的真长以及整体工业水平的提高。模具作为基础工业,它的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用,在国际上被称为“工业之母”，对国民经济的发展起着无可置疑的重要作用。近十年来，模具工业得到了蓬勃发展。一切产品的更新换代多离不开模具，只有提高对模具工业重要性认识才能加速我国工业产品更新换代，才能为我国经济的持续发展提供必要的工业装备，才能使我国工业产品在国际市场上占有一席之地。现在模具行业在激烈的市场竞争中正在向高生产档次、高水平的模具方向发展，竞争的焦点是质量和制造周期，价格是次要的。大学四年的本科学习即将结束，设计是其中最后一个环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。在完成大学四年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。本说明书在编写过程中，得到老师和同学的大力支持和热情帮助，在此谨表谢意。虽然在设计中得到了指导老师的用心指导，但由于本人水平有限，而且缺乏经验，设计中不妥之处在所难免，肯请各位老师指正。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第3页共38页买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第4页共38页买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第5页共38页买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第6页共38页买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第7页共38页买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第8页共38页2设计设计步骤与实例21设计步骤一个模具工程师接受任务到完成任务进入模具加工阶段，需要有以下5个步骤1、分析制件工艺性1）审查制件是否具备冲压工艺性。2）审核制件冲压经济性。2、制定工艺方案1）确定冲压方案。2）确定冲压类型和结构形式。3、相关工艺计算1）排样、确定带料宽度，计算材料利用率。2）计算冲压力，选择压力机。3）计算压力中心。4）确定凸、凹模间隙，计算刃口尺寸。4、模具结构设计1）确定主要部件（如垫板、固定板、凹模、凸模）的外形尺寸。2）确定弹性元件。3）选择模柄、模架等标准件。5、绘制装配图和零件图。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第9页共38页3冲裁模具设计31制件如图21所示零件，其生产要求如下生产批量10万件每年材料CR12不锈钢材料厚度15MM图21连接片零件图32、制件工艺性分析制件工艺性是指该零件采用冲压加工的难度和经济性。分析时，要根据制件零件图或者实物，分析其几何形状、尺寸、料厚、结构工艺性、精度及表面粗糙度要求、制件材料、生产数量是否符合冲压要求。如果冲压工艺性不良，则需要提出修改意见，并与产品设计人员进行协商，经设计人员同意后才可以进行修改，并进行工艺方案的制订。321制件结构要求制件结构上要注意以下几点买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第10页共38页1、冲裁件的形状。冲裁件的形状应力求简单、对称，有利于材料的合理利用。2、冲裁件内形及外形的拐角。冲裁件内形及外形的转角处要尽量避免尖角，应以圆弧过渡，以便于模具加工时减少由于热处理产生的开裂，减少冲裁时尖角外的崩刃和过快磨损；一般R025TT为料厚。3、冲裁件上凸出的悬臂和凹槽要避免过长，其最小宽度B2T，板料厚度2T,并不要小于34MMC15T5、为了防止冲裁时凸模折断或者压弯，冲孔的尺寸不要过小。322制件精度和表面粗糙度要求普通冲裁件的尺寸精度等级一般在IT10以下，较高精度可以达到IT8而冲孔比落料件要高出一级。普通冲裁件的表面粗糙度数值RA一般低于63，一般冲裁件剪断表面粗M糙度数值如表21所示。表21普通冲裁件的表面粗糙度数值制件厚件T/MM112233445表面粗糙度RA/M32631252550323连接片的工艺分析1、零件的尺寸精度分析零件外形尺寸均未标注公差，按照企业要求，制件公差为01MM,用一般精度的模具即可满足制件的精度要求。2、零件结构工艺性分析零件形状非对称，但无悬臂、凹槽等结构，外形简单，无尖角结构，T15MM,圆弧半径R15MM,满足R025T的要求，属于落料工序，可以冲裁成形。3、制件材料分析制件材料1CR13不锈钢，抗剪强度R314372MPA,抗拉强度392461MPA,伸B买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第11页共38页长率20。适于冲压成形。综合以上分析，得到最终结论，该制件可以用冲压生产的方式进行生产。33制定工艺方案331制定冲压方案确定制件工艺性后，需要根据其特性提出冲压工艺方案。这个步骤是制定该制件冲压工艺过程的核心内容。在此项工作中，要针对该制件的工序性、工序数、工序顺序及组合方式等进行分析，制定出几种不同的冲压工艺方案，最终确定该套模具的类型，模具的类型根据工序组合区分，包括单工序模、复合模和级进模三大类。确定工艺方案的原则主要有以下三点1、要保证冲裁件质量在模具类型中，复合模冲出的制件精度高于连续模，而连续模又高于单工序模。所以精度要求较高的制件，可以采用复合模进行加工。2、要遵循经济性原则在设计模具时，还要考虑成本。应在保证制件质量的前提下，尽量选用简易模具，从而提高经济效益。3、要保证安全生产例如一些多工序小型制件，如果用用单工序模进行生产，在加工过程中容易造成操作失误，很不安全，所以应采用级进模进行冲压。在制定时，首先需要确定制件的基本工序性质（如落料、冲孔、弯曲等）、工序数（单工序或多工序），进而确定工序的顺序，即提出可行性方案。总之，确定出最终最佳方案是要综合考虑制件的精度、表面质量、生产数量、企业的实际条件等方面。332确定连接片工艺方案通过制件零件图可以知道，要加工该制件，只需要外形落料一个工序，所以本项目只设计一个单工序落料模。34确定冲压模具结构形式买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第12页共38页在确定工艺方案后，需要根据所选模具类型（单工序模、复合模、级进模等）确定模具的各个部分的具体结构，包括进料方式、材料定位、定距方式、模架及卸料、压料、出件方式等；同时还应考虑模具维修、保养和吊装的方便，同时要在各个细小的环节尽可能考虑到操作者的安全等。341、定位零件1、定位概念定位是指保证条料、工序或坯料的正确送进及在模具中的正确位置。条料或工序伯在模具中的正确位置包括两方面内容。1）条料的横向定位，即导料，也称为送进导向；作用是保证条料正确的方向送进，和条料的横向搭边值；常见的零件有导料销、导料板和侧压装置等。2）在送料方向（纵向）上的限位，称为送料定距，也称为挡料；作用是控制条料一次送进的距离（步距），即保证纵向搭边值。常见的零件有挡料销、侧刃、定位销等。2、送进导向零件1）导料销一般为两个，并位于条料的同侧，从右向左送料时，导料销装在后侧；从前向后送料时，导料销装在左侧，导料销有固定式和活动式两种，固定式一般设置于凹模模板面上，活动式常设置于弹压卸料板上。2）导料板导料板设置于条料两侧，有两种类型一种是与卸料板制成一体；另一种是与卸料板分开制造。导料板间距应比条料宽度大一个间隙值。常用的定位零件都有标准件，选择时应首选标准件。在应用时除了要注意孔与凹模孔口的距离外，还要注意其伸出工作平面的高度尺寸，该尺寸与制件材料的厚度有关，挡料销的高度H和导料板的高度尺寸H数值。导料板宽度B的计算公式为2BBC1式中B条料宽度，MMC条料与导料板之间的间隙1买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第13页共38页3）侧压装置为避免条料在导料板中偏摆，保证最小搭边值，可以在导料板一侧装侧压装置，使条料在送进过程中始终靠紧另一侧导料板。如果送料材料过薄（03MM以下），则不适于用侧压装置而且使用侧压装置后送进阻力增大，所以如果采用辊轴送进的自动送料装置不适合与侧压装置配合使用。3、送料定距零件1）挡料销挡料销有固定挡料销和活动挡料销两种。固定挡料销有两种类型A型固定挡料销和钩形挡料销。A型固定挡料销常用于中、小型制件的模具中，缺点是销孔与凹模型孔距离过近，削弱了凹模强度；钩形挡料销，这种铛料销的销孔轴线与凹模型孔距离较远，且配合定向销防止其钩头在使用过程中发生转动，缺点是制造困难，安装麻烦。活动挡料销也有两种弹簧弹顶式和扭簧式，定位螺钉之间的距离为2535MM,挡料销伸出台面24MM2定位板与定位销定位销与定位板是单个毛坯或工序件的定位零件。其定位方式有两种外缘定位和内孔定位。4、连接片定位方式常见的进料方式有手工送料和自动送料两大类。其中手工送料定位简单，有时甚至不用或少用定位零件，依靠工人自己控制，这种方法常用于小型单工序模、复合模的工作中；自动送料常用于级进模加工中，这种送料需要较好的定位、定距和卸料方式，对模具结构要求较高。由于该模具是单工序落料，所以生产时采用导料销配合挡料销定位。342、卸料、压料、出件方式模具的卸料方式有刚性卸料和弹性卸料两大类，也称为固定卸料装置和弹压卸料装置，其中固定卸料装置一般是将卸料板和导料板做成一体，主要功能是从凸模上卸下条料，常用于板料较厚、较硬、精度要求不高、冲裁力较大的落料模弹性卸料装置是通过卸料板与弹性元件（弹簧或橡皮）的买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第14页共38页互相配合作用来进行卸料的，功能是从凸模上卸下条料，这种装置在冲压时既可以卸料又可压料，特别适于在薄料或制件要求平整的复合模上使用。在本套设计中，我们采用弹压卸料方式。343、连接片模具结构形式的确定在实际生产中，条料的送进采用手工送料，不用导料板或定位销钉等结构，这样，不仅结构紧凑很多，而且也减少了加工难度。另外，为了提高工作效率和安全性，实际生产时也经常采用外置托料板的形式，装托料板与下模座配合使用，既起到导料作用，又起到托料作用，不用时拆卸下来，使模具结构简单，尺寸减少，工作方便简单。35、相关工艺计算351、排样与材料利用率1、排样的概念与方法冲裁件在板料、带料或条料上布置排列的方法称为排样。排样设计的内容包括选择排样方法、确定搭边数值、计算条料宽度、计算送料步距、计算材料利用率、绘制排样图。好的排样，可以减少废品率，保证制件的质量，使模具结构简单，使用寿命延长。排样时，制件与制件间，制件与条（板）料边缘之间的余料称为搭边。搭边过大，浪费材料；搭边太小，可能会被拉入凸模和凹模的间隙，使模具容易磨损，甚至损坏模具刃口。一般来说，材料越厚，越软以及冲裁件尺寸越大，形状越复杂，则搭边值也应越大。搭边值通常是由经验值确定。根据冲裁件在条料上的布置方法，排样有直排、斜排、对排、混合排等多种形式。在冲压生产中，减少废料的产生是节约成本的有效措施之一。采用何种方式需要分析哪种排样方式的材料利用率比较高。2、排样图的画法一张完整的排样图应标注条料宽度尺寸B、条料长度L、板料厚度T、端距L、步距S、工件间搭边和侧搭边A并以剖面线表示冲压位置。其中条料长度L的给定可以计算出加工该制件需要的条料数目或钢板数目，买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第15页共38页便于采购原材料。需要注意的是计算出的数值只是理论数值，在采购时考虑冲压时出现的废品量。排样图不仅要表示清楚冲裁件轮廓形状和冲压顺序，还要表示出凸模刃口的截面形状、凹模的型孔形状、数量和位置。而且沿送料方向应画出数个制件的外形形状，表示落料后留在条料上的废料孔的形状。如果是对排等多排排样图，或者双、多凸模结构，在条料上的工件轮廓至少画出三个，用带阴影的线表示出凹模型孔的位置与形状，粗实线表示已经冲完的孔，用双点划画表示预冲工件。这样才能清楚地表达出制件的冲裁过程，并使凹模上型孔间的尺寸关系非常清楚，计算方便。3、如何计算材料利用率冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比叫材料的利用率。材料利用率是衡量合理利用材料的经济性指标。要确定材料利用率，首先要确定关料步距S。条料在模具上每次送进的距离称为送料步距，简称跳距。送料步距的大小应为条料上两个对应冲裁件的对应点之间的距离。一个步距就等于零件直径与两个两件间搭边值的和。材料利用率的具体公式为10BSA如果是板料冲裁，也可以用如下公式N1L总式中A一个工件的实际面积；1N一张板料上能加工工件的总数量；L板料长度；B板料宽度；排样时搭边值的选取直接影响到材料利用率的大小，但是提高材料利用率不能以提高模具制造难度为代价。4、连接片排样与材料利用率刃型挡片外形类似于矩形，一般可以采用直排或者多排，但是由于该制件买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第16页共38页尺寸较大，所以采用单排直排的排样方案（如图22所示）比较合适。图22排样方案由表28查得工件间搭边最小值A18MM,沿边搭边最小值A15MM,则送1料步距S761591MM条料宽度B48212151917031MM已知制件面积A63129MM一个步距的材料利用率为276110BSA106379352、计算冲压力、选择压力机1、计算冲裁力平刃冲裁的冲压力计算公式FKLT冲或FLT冲B式中F冲裁力冲L冲裁周长，MMT制件厚度，MM买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第17页共38页材料抗剪强度，MPA抗拉强度；BK安全系数，一般取值132、计算相关卸料力、推件力和顶件力冲裁完毕，从凸模或凸凹模上将制件或废料卸下所需要的力称为卸料力F（F卸）；从凹模内顺冲裁方向将制件或废料推出所需要的力称为推料力F（F）；X推T从凹模内逆冲裁方向将制件从凹模孔内顶出的力称为顶料力F（F）。顶D计算公式分别为卸料力FKF卸卸冲推件力FNKF推推冲顶件力FKF顶顶冲式中K，K，K系数，具体数据可根据制件材料、厚度取值（见表卸推顶29）；N卡在凹模直壁洞口内的制件（或废料）件数；H刃口高度，MM表29卸料力、推件力和顶件力系数（制件为钢件）料厚T/MMK卸K推K顶01006500750101401050045005500630080525004005005500625500300400450053、计算总冲压力总冲压力基本公式FFFFF总冲卸推顶模具有三种卸料方式，在计算总冲压力时，需要根据模具结构来选择买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第18页共38页F、F、F，有些结构没有F，则不需要计算该数值。卸推顶顶采用刚性卸料装置，公式为FFF总冲推采用弹性卸料装置，公式为FFFF总冲卸推采用弹性卸料及顶料装置，公式为FFFF总冲卸顶4、连接片冲压力的计算刃型挡片冲压力的计算见表210表210冲压力的计算已知制件外圆（落料）周长L1272MM700MPAT15MMB类别计算过程结论冲裁力FLT12721570092TF冲B92TF模具采用弹性卸料，K004005，K0055卸推卸料力FKF00592TF046FT卸卸冲05TF推料力FNKF005592TF0506TF推推冲051TF由于该垫片模具采用弹性卸料装置，所以总冲压力的计算公式为FFFF9205105103TF总冲卸推5、压力机的选择压力机的选择是模具设计的一个主要内容。包括选择压力机的类型和确定压力机规格两项内容。1）压力机类型及规格、选择类型对于中小型冲裁件、弯曲、拉深件，主要选用开式压力机；大中型制件的冲裁多采用闭式压力机。、选择规格冲压力是选择压力机的主要依据；在选择压力机时，要确保压力机的公称压力大于总冲压力。压力机的冲压力可以从压力机参数里查出，在压力机上使用的模具在完成买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第19页共38页冲裁过程中各种力之和最好在压力机额定压力的7080以内，还要保证操作方便、安全。压力机的滑块行程要满足制件在高度上的要求，并能保证冲压结束后能顺利取出制件，尤其是拉深件，更要求滑块行程是制件高度的两倍以上。另外，还要求模具的闭合高度和压力机的闭合高度要相适应，压力机工作台尺寸要大于模具下模座平面尺寸5070MM，垫板孔和工作台孔都要大于制件或者废料尺寸等。2）、压力机参数、公称压力FG标称压力，或称额定压力，即滑块所允许承受的最大作用力；滑块必须在到达下止点前某一特定距离之内才允许承受标称压力；（这一特定距离称为标称压力行程，或额定压力行程）例如JC2363压力机的标称压力为630KN,标称压力行程8MM,表示该压力机的滑块在离下止点前8MM之内，允许承受的最大压力为630KN。、滑块行程S指滑块每分钟往复运动的次数；该参数与生产效率有关。、封闭高度H滑块在下止点时，滑块下表面到工作台上表面（拆去垫板）的高度。当滑块调整到最上位置时，闭合高度最大，即为最大装模高度（H）；滑块在MAX最下止点时，闭合高度最小，称为最小装模高度（H）。闭合高度的范围，IN是闭合高度调节量。、装模高度H指滑块在下止点时，滑块下表面到工作台垫板上表面的距离。装模高度与封闭高度差一个垫板高度。、其他主要参数包括工作台尺寸、滑块底面尺寸、模柄孔尺寸等。3）、与模具尺寸要适应冲裁模总体结构尺寸必须与所选压力机相适应。如模座的平面尺寸要与工买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第20页共38页作台上垫板尺寸匹配；模具闭合高度H应与压力机的最大装模高度和最大封闭高度H适应。MAX冲模的封闭高度H与压力机封闭高度H和H的关系是MAXIN（HH）5MMHH10MMMAXININ1H为垫板厚度，一般情况下，不能拆掉垫板使用压力机。14）、压力机参数的作用压力机确定后，需要查取相关参数，如压力机的类型、规格、闭合高度、工作台尺寸、模柄孔尺寸、滑块行程等。这些参数会影响模具的结构尺寸，如模具的闭合高度、模架尺寸等的确定。压力机相关参数及与后续部分工艺计算的联系如表211所示表211压力机相关参数压力机相关参数关联工艺数据关系公称压力FG总冲压力F压力机的公称压力大于总冲压力FFG最大封闭高度（装模高度）H、HMAXIN模具闭合高度HM模具闭合高度在压力机的最大、最小装模高度之间H5MMHH10MMAXMIN滑块行程模具高度滑块行程必须满足冲压制件的成形要求；如拉深工艺时，其行程必须大于拉深件高度的225倍工作台垫板尺寸模具长、宽尺寸；下模座孔尺寸压力机的工作台面应大于模具尺寸，并有安装位置，一般每边大5070MM压力机工作台面的孔应能保证冲压件或废料落下模柄孔尺寸（直径深度）模柄尺寸模柄直径尺寸要等于模柄孔尺寸模柄高度要小于模柄孔深度尺寸漏料孔尺寸凹模型孔尺寸、下模座相应尺寸工作台漏料孔尺寸要大于凹模型孔尺寸、下模座相应尺寸，以免塞料，导致爆模行程次数生产效率6、连接片模具选用压力机买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第21页共38页根据总的冲压力（103TF），结合工厂实际生产条件，确定采用J2316型压力机。其主要参数如下公称压力160KN（20TF）最大封闭高度220MM最大封闭高度调节量45MM工作台尺寸450MM300MM模柄尺寸4060MM353、压力中心1、压力中心概念冲裁力合力的作用点即冲模的压力中心。该中心应尽量与模柄轴线及压力机滑块中心线重合，否则冲模在工作时就会产生偏弯矩，使模具发生歪斜，继而加速冲模导向机构的不均匀磨损，冲裁间隙不均匀，刃口迅速变印钝，会直接导致制件的质量和模具的使用寿命下降。所以为了保证模具在冲压时保持平稳，保证其正常工作，设计时确定模具的压力中心是至关重要的。如果制件本身是对称的，则压力中心即是制件的中心；如果制件是非对称件，或级进模上多个工位的压力中心，则需要进行计算。计算原则就是力平衡原理，即各分力对某坐标轴之力矩之和等于其力对该坐标轴的力矩。冲裁模压力中心的确定，除上太空的解析法外，还可以用作图法和悬挂法。在实际生产中，很多时候会将刃口形状简化或圆整成某些规则形状，找到一个近似的中心（该中心与压力中心的距离不能超过模具外形尺寸的1/6），以减少相应在计算过程。但是对于比较复杂的级进模，还是要进行压力中心计算，以防偏心导致模具损坏和制件质量问题。2、连接片压力中心如图21所示，该制件是不对称形状，所以需要校核一下该制件的压力中心，计算过程如图23所示。首先选取一个坐标系，选取图23中点O位置为坐标原点，然后确定各线段中、点到该原点的坐标值；再根据如下公式进行计算。计算过程如下6318240713235594617210NLLL买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第22页共38页3602071323524580835210NLLYYL由于零件的外形尺寸较小，并且形状简单，且计算出来的压力中心误差不超过模具周界尺寸的六分之一，所以我们取最大外形的中心为压力中心354、计算刃口尺寸1、间隙值的确定在模具工艺计算中，刃口尺寸的确定直接影响到制件的成形尺寸是否合格。要计算刃口尺寸，必须先确定冲裁间隙值的大小。冲裁间隙（图24）上冲裁模中凹模刃口横向尺寸D与凸模刃口横向尺寸D的差值Z。AT图24冲裁间隙该数值是影响冲裁工序的最重要的工艺参数。间隙值的大小，直接影响到冲裁力大小、模具寿命、冲裁件质量；冲裁间隙值大致可分为小间隙、较小间隙、中等间隙、较大间隙、大间隙五种；选取间隙值的总原则是在满足冲裁件的尺寸精度要求下，一般取偏大间隙值，这样可以降低冲裁力和提高模具寿命。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第23页共38页在冲压实际生产中，主要根据冲裁件断面质量、尺寸精度和模具寿命这三个因素综合考虑，给冲裁间隙规定一个范围值。只要间隙在这个范围内，就能得到质量合格的冲裁件和较长的模具寿命，这个间隙范围就称为合理间隙。这个范围的最小值称为最小合理间隙（Z），最大值称为最大合理间隙（Z）。MINMAX合理间隙值的确定一般可以采用查表确定法，该数值在一般冲裁资料中都可以查到，但是要注意间隙值的大小不仅与制件的材料性质和厚度有关，还和制件的断面质量有关。当工件的断面质量没有严格要求时，为了提高模具寿命和减少冲裁力，可以选择较大间隙值；当工件断面及制造公差要求较高时，应选择较小间隙值。此外，还要考虑刃口的磨损，由于在生产过程中的磨损使间隙变大，故设计与制造新模具时应采用最小合理间隙Z。MIN另外，还有经验值确定法，在实际生产中，通常在220T的范围内来选取单面间隙Z/22、凸、凹模刃口尺寸计算1）、凸、凹模的加工方法要计算凸、凹模的刃口尺寸，首先要知道凸、凹模的加工方法。由于是工作零件，其尺寸直接影响制件的尺寸精度，而且模具一般为单件生产，所以传统加工都是以配加工为主。即先按照制件图样的设计尺寸加工一个凸模或者凹模作为基准件，然后根据基准件的实际尺寸按照间隙值由钳工配作另一个工作零件。此各加工方法的特点是工作零件的间隙值靠配作保证，要求钳工技术水平高。随着现代数控加工工业的兴起，传统的加工方式逐渐被淘汰，取而代之的是分开加工法。即凸模、凹模分加按照图纸尺寸和公差进行加工。这种方法加工出来的零件具有互换性，对那些要求有工作零件备件的模具尤其适用。现在，在很多加工企业，尤其是模具加工企业，都大力发展特种加工，很多不规则外形的凸模、凹模都用特种加工法直接进行成形加工，不仅有互换性，而且速度快，精度高，是不可替代的加工手段。2）、分弄加工法计算原则计算刃口尺寸需要遵循以下原则、落料件光亮带处于大端尺寸，其光亮带是因凹模刃口挤材料产生的，且落料件的大端（光面）尺寸等于凹模尺寸；所以落料外形买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第24页共38页尺寸主要决定与凹模孔口尺寸，即落料模需要先计算凹模尺寸。、冲孔件光亮带处于小端尺寸，其光亮带是凸模刃口挤切材料产生的，且冲孔件的小端（光面）尺寸等于凸模尺寸；所以冲孔孔径尺寸主要决定于凸模尺寸，即冲孔模需要先计算凸模尺寸。、凸、凹模刃制件应有合理间隙值。不管落料还是冲孔，冲裁间隙一般选用最小合理间隙值（Z）。MIN、凸、凹模刃口计算公式由于落料与冲孔的基准尺寸不同而不同。落料时，首先确定凹模刃口尺寸，凸模刃口的基本尺寸等于凹模刃口的基本尺寸减去最小间隙值得到；冲孔时，首先确定凸模刃口尺寸，凹模基本刃口尺寸等于凸模刃口的基本尺寸加上最小间隙值得到。具体公式见表216所示。、凸、凹模的制造公差应与制件尺寸精度相适应，偏差值按照入体原则标注。综上所述，计算刃口尺寸的基本步骤如表216所示。表216分开加工法刃口尺寸计算基本步骤序号步骤公差依据1确定间隙值Z/MM双边值ZDDATD凹模尺寸（D）DD凸模尺寸（D）TP查表确定或经验值确定2确定凸、凹模基准刃口尺寸/MM落料时，首先确定凹模刃口尺寸DAD（D）AMAX0/冲孔时，首先确定凸模刃口尺寸DPD（D）（0/）PMIN磨损系数；制件公差区分落料和冲孔工序落料尺寸凹模尺寸冲孔尺寸凸模尺寸3计算凸、凹模刃口尺寸/MM落料时，凸模刃口的基本尺寸DDZPAMIN冲孔时，凹模基本刃口尺寸DDZI买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第25页共38页4刃口偏差/MM凹模刃口偏差0/凸模刃口偏差（0/）入体原则5刃口精度/MM凹模刃口公差凸模刃口公差ZZMAXIN与制件尺寸精度相适应计算设计基准刃口尺寸时，需要查表确定参数（磨损系数），该值在051之间。3）、配加工计算如果是传统的配加工，则是在作为基准的凸模或凹模图纸上标注尺寸和公差，在另一个工作零件图纸上不标注公差，只标注尺寸，在技术要求中要注明“按基准配作，保证间隙值在ZZ之间即可。MINAX计算刃口尺寸可以按照以下步骤、落料件以凹模作基准，冲孔件以凸模为基准。、判断基准件刃口磨损后尺寸变化的情况A类尺寸，磨损后尺寸变大；B类尺寸，磨损后尺寸减少；C类尺寸，磨损后尺寸不变。、A类尺寸D（D）AMAX0/DDZPIN、B类尺寸D（D）（0/）MIDDZPIN、C类尺寸DD（C/2）/AMI式中C该类尺寸的最小值。MIN4）、特种加工采用电加工方式加工工作零件时，要先绘制一个基准图作为电加工的基准。落料时凹模尺寸按照基准图加工，凸模尺寸等于凹模尺寸减去一个间隙值；冲孔时凸模尺寸按照基准图加工，凹模尺寸等于凸模尺寸加上一个间隙值。冲孔时D（D）（0/）PMINDDZI买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第26页共38页落料时D（D）AMAX0/DDZPIN中心距LL（L）/8A平均落料凹模的各尺寸D1（2207503）（0013/0）MM21775（0013/0）MMD21007503（0013/0）MM9775（0013/0）MMD3197207503（0013/0）MM19495（0013/0）MMD41007503（0013/0）MM9775（0013/0）MM凸模的各尺寸查表215得，Z0105MIND1D1Z1750105（0013/0）MM1645（0013/0）MMID2D2Z97750105（0013/0）MM9670（0013/0）MMMIND3D3Z194950105（0013/0）MM19390（0013/0）MMID4D4Z97750105（0013/0）MM9670（0013/0）MMMIN3、连接片模具工作零件实际刃口尺寸的计算图21所示制件尺寸未标注公差，为了降低工作难度，所以在实际生产中按照IT14等级确定各尺寸公差；零件为不规则形状，属于落料件，所以凹模尺寸按零件图尺寸加工，各尺寸减去一个间隙值即为凸模尺寸。本例中间隙按表215选取0120。355、模具结构设计1、确定凹模尺寸在模具结构设计时，首先确定凹模结构尺寸。凹模设计时的主要内容包括、确定凹模材料；、确定凹模型孔侧壁形状；、确定外形形状与装配结构；买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第27页共38页、确定凹模周界尺寸；、确定凹模板上型孔、螺钉孔、销钉孔的位置及尺寸等；、确定凹模板的厚度尺寸。2、凹模型孔侧壁形状的确定、凹模刃孔口结构凹模刃口结构有直壁式、斜壁式两类。从刃口强度方面，直壁式刃口比斜壁式高；从加工角度，斜壁式刃口更容易加工。一般情况下，全直壁式型孔和斜壁式只适用于逆出式模具，顺出式模具常用阶梯形直壁型孔；漏料口可以采用钻孔或铣削制成。但是无论采取哪种结构，都要注意凹模刃口高度H的取值。、废料堆积在选择刃口形式时，还要考虑防止废料堆积的问题。以下是常见的容易产生废料堆积的因素1、凹模刃口有效高度（直线部位）过长；2、骨表面让位形状不适合；3、凹模内部的表面较粗糙；4、凹模、模具垫板、模座的孔中心偏移造成台阶；5、冲裁废料相互连接，呈棍状下落时，堆积住让位孔；6、废料带磁性；7、薄板或小孔冲裁，因冲裁废料重量轻，即使一个小障碍也会导致废料堆积。例如，凹模刃口有效高度H过大，在冲裁过程中积存在凹模型孔内的落料件或冲孔废料的片数将增加，结果一方面是凸模受到的反顶力增大，会使凸模，尤其是细长凸模在冲压时容易损坏。另一方面孔口内堆积材料过多，会直接导致凹模刃口崩裂，导致模具报废等严重后果。所以在设计时要综合考虑刃口形状。又如在冲裁05MM以下的薄板时，台阶式直壁凹模孔口容易塞料，材料从孔口被推出后，材料会在凹模内翻转，所以，凹模底部扩孔尺寸不宜过大（一般比型孔尺寸大051MM），否则容易因为材料的翻转导致堵塞孔口，买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第28页共38页导致废料堆积；而斜壁式则可防止废料转落，减少由于废料堆积带来的故障，但是孔口是倾斜的，刃口强度不如直壁式高。、废料回跳冲裁时，废料回跳会引起制件质量缺陷、模具损伤等，特别是薄板小径冲裁，凹模之间的约束力较少的切边容易引起废料回跳。废料产生回跳的主要原因有真空产生的吸附、吸附到凸模刃口处、油液产生的吸附、凸模的磁力和凹模压缩空气引起的负压等。一般的冲裁间隙中，排出废料的尺寸小于凹模孔径尺寸，也容易发生回跳。解决废料回跳的方法有以下几种1、选用特种凸模斜刃口凸模、顶料凸模、带气孔凸模等。2、凹模结构改变以真空产生吸引，增加刃口内面的粗糙度，切刃采用微小侧角等。3、其他措施改变轮廓形状，减小冲裁间隙，加大凸模进入凹模的深度。4、专用防废料回跳型凹模一些提供模具标准件的厂家，有一种防废料回跳型凹模。在这种凹模内表面加工了两条以上的斜槽，这样在冲裁时，冲裁废料被压入凹模型孔，废料对应于凹模斜槽的小突起部位，再经过凸模往下压，突起部位会被凹模侧面压缩，因而达到防止废料回跳的作用。但是由于是通过在废料上形成小突起部位而防止回跳的，所以这种结构不适合精密孔冲裁、下料等情况。3、凹模外形与装配结构确定凹模尺寸前，要先考虑凹模的外形及装配结构。凹模的外形有圆形和矩形，装配结构有整体式和镶拼式，刃口也有平刃和斜刃。实际生产中，在凹模上开设所需要的凹模型孔，用螺钉、销钉将凹模板直接固定在下模座上。由于该制件外形近似于矩形，且尺寸不大，所以该套模具凹模外形为矩形，并采用整体式凹模结构。4、凹模外形的确定1）、确定原则买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第29页共38页凹模外形尺寸指的是凹模板的整体尺寸。凹模的外形有矩形和圆形两种，需要根据模具结构确定。下面以矩形凹模为例说明如何确定凹模板的尺寸。凹模板的尺寸包括长（L）宽（B）高（H），从凹模刃口（BL）至凹模板外边缘的最短距离称为凹模壁厚C。凹模壁厚C值的选取直接影响凹模板登外形尺寸，即长度L与宽度B的值。其最小值可以参考凹模外形尺寸并不能简单地从凹模型孔向四周扩大一个壁厚C来决定，因为凹模板上还会有定位零件，如导料板等结构、还要考虑凹模板的安装尺寸等。在确定凹模外形尺寸时，还需要注意如下身体上内容、相关螺纹孔、销钉孔与刃口边的最小距离；、螺纹孔与销钉孔与刃口之间的最小距离；、弹性元件的外形尺寸；、进料方式；、定位、定距方式。在实际生产计算中，螺孔中心到刃口边缘或者销钉孔边缘的距离，一般可以按照152D取最小值。冲模中的定位销常选用圆柱销，选用直径与螺钉直径相等或小一个规格，一组定位采用两个销钉，在模具内部的长度一般是其直径的225倍。固定常采用内六角螺钉，这类螺钉坚固可靠，螺钉头不外露，整个模具外形齐整。拧入铸铁件的螺钉深度一般是螺钉的225倍；拧入一般钢件的深度是螺钉直径的152倍。螺钉直径的选用与模板厚度有关，如表223给出了凹模固定用螺钉直径与凹模厚度的关系。表223固定螺钉直径与凹模厚度的关系凹模厚度/MM1313191925253535螺钉规格M4、M5M5、M6M6、M8M8、M10M10、M122）、连接片模具的凹模周界尺寸确定凹模周界时，首先将凹模刃口11绘制出来，然后以此为界画一个外框，由于本例中选择M6螺钉和6的销钉，所以以该线框为界向外扩展2倍直径，买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第30页共38页即是螺钉、销钉中心线位置；再由此位置往外扩展2倍直径尺寸，即是凹模周界尺寸。则推出凹模周界尺寸为943146。5、连接片模具凹模结构该套模具凹模材料为CR12，硬度6164HRC；并要求非刃口锐角倒钝。查国家标准凹模结构图如下图25凹模结构图6、确定凸模尺寸凸模设计时的主要内容包括确定凸模材料、确定装配结构、确定凸模长度尺寸。1）、凸模安装方法凸模安装时要保证其精确定位，要防止凸模在工作中拨出，如果截面形状是非圆形，还要防止转动。一般凸模需要固定在凸模固定板上，并在上面配置垫板，避免在工作中冲买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第31页共38页击模座。凸模的固定方法，决定了凸模的结构样式。凸模的固定方式一般有台阶式、胶粘式、铆接式等。在本套模具中，凸模采用台阶式固定方式，即在凸模侧边加工一个矩形凸起，起到固定作用。凸模端部台阶尺寸，H38MM,且要求H台阶尺寸（1525MM）。与固定板按H7/M6或H7/N6配合。常用于普通圆形凸模，能保证可靠的固定。2）、凸模的长度计算凸模的长度根据模具的具体结构来确定，一般要求在满足冲压条件下，凸模尺寸越短越好。计算时有首先考虑凸模工作部分的长度L不引起屈服时的最大长度，单位MM,再考虑凸模总长度的尺寸L。冲FAEJL式中A模具无导向A1有导向时A2E凸模材料的纵弹性模量，模具钢为2210MPA；5J凸模最小断面的惯性矩；圆形凸模J（）/64；4D矩形凸模J（BH）/12。3此外，还要考虑凸模全长与凸模固定板、卸料板和导料板的关系。凸模的计算公式为L150H321式中凸模固定板厚度（一般为总长度L的三分之一，且15D）1H卸料板和导料板的总厚度（若是弹压卸料则只有卸料板厚度，2但是需要考虑弹性元件高度）；安全距离（凸模固定板和固定卸料板之间）一般可以取值3H1020MM；或弹性元件的装配高度；051凸模进入凹模型孔的深度尺寸。一般凸模不需要进行强度校核，但是在小孔冲裁等情况下需要校核其强度。另外，小孔冲裁，要给凸模加强保护，避免凸模折断。L455MM150H321买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第32页共38页3、连接片模具凸模结构该套模具中凸模材料为CR12，硬度6164HRC；并要求非刃口锐角倒钝。在凸模固定端设计一个凸台，作为装配结构。5、导向零件（模架组合）随着对制件精度要求的提高，现代模具的精度也向着高精度发展。在对生产批量大、零件公差要求高，寿命要求高的模具，都要采用导向零件。在实际应用中，导向零件一般指的是模架组合。模架主要有两大类一类是导柱导套类模架，包括中间导柱模架、对角导柱模架、后侧导柱模架和四角导柱模架；另一类是导板模模架，包括对角导柱弹压模架和中间导柱弹压模架两种。模架的组成已经标准化，在设计模具时可以选择标准模架，也可以自行设计模架尺寸。1）、导柱导套导向导柱导套与模座的装配要按照国标规定。高度H为模具闭合高度，导套在上模座中装配时，要保留至少3MM的空隙；模具闭合时，导柱距离导套上端面也要有1015MM的安全距离；导柱在下模座的安装也不能与底面平齐，要有23MM的间隙。同时上模座开横槽，便于排气。2）、滚珠导向滚珠导向是一种无间隙、精度高、寿命长的导向装置。常用于高精密冲模中。该导向装置由滚珠、滚珠保持器、导柱和导套组成，各组成零件都已经标准化。滚珠在导柱与导套之间应保证导套内径与导柱在工作时有001002MM的过盈量。所以MD02121式中导套内径；1DD导柱直径；滚珠中心距。23）、模座上、下模架的作用是直接或者间接地安装冲模的全部零件，上模座与压力买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第33页共38页机滑块连接，下模座与工作台连接，支承、传递全部模具的工作压力。因此，上、下模座的强度不足会引起模具的破损，轻度不足会导致工作时产生大量的弹性变形，导致模具工作零件和导向零件的迅速磨损。在设计时，模座的选取需要注意发下几点、尽量选择标准模架，也可以自行设计。模座大小要根据凹模尺寸来确定，尤其是长度尺寸，要留出安装尺寸，一般长度方向尺寸比凹模板大3050MM,宽度方向可以略大于或等于凹模板尺寸；厚度约为凹模板的115倍，以保证工作时有足够的强度和刚度。、模座必须与所选定的压力机工作台和滑块尺寸匹配。例如，下模座尺寸应比工作台尺寸小4070MM，以便进行安装固定。、中、大型模具需要在模座上设计吊装结构，以便安装、修配时的搬运、移动。在安全生产条例中，如果一件产品的质量超过20KG，或者需要工人弯腰进行搬运，则要选择用工具（如电磁铁）进行搬运，而不能用手工搬运。所以，如果模具重量比较大，或者体积比较大，则要在上、下模座侧面打螺纹孔，安装吊环。4）、模柄中、小型模具一般都是通过模柄将上模与压力机固定连接。对其基本要求有两点一是要与压力机滑块上的模柄孔正确配合，安装可靠；二是要与上模正确可靠连接。模柄尽量选用符合国家标准的标准件。一体式模柄常用于比较厚而且不是复合模的情况，但通用性差；压入式模柄主要用于上模座比较而且不是复合模的情况，采用H6/H7配合，常配用止转销进行定位；旋入式模柄通过螺纹与上模座连接，并加止转螺钉放松、止转，主要用于导柱导套模架中；凸缘式模柄由34个螺钉将模柄与上模座连接并固定，一般中间有孔，常用于复合模中，打杆从模柄中通孔中通过，进行打料；浮动模柄的特点是可以削除压力机导向误差对模具导向精度的影响。模柄尺寸则根据压力机模柄孔尺寸来确定，模柄类型需要根据压力机型号、上模座尺寸来确定。模具结构各部件尺寸确定后，需校核模具闭合高度和最大高度，是否与压买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985第34页共38页力机适应，最终确定结构尺寸后，才可以进行装配图和零件图的绘制。4模具结构总设计根据冲压工艺方案，已确定采用复合模结构，根据零件的特点可用倒装复合模结构；采用弹压卸料、刚性推件；条料在模具中的定位采用活动挡料销；采用纵向送料；为了操作方便，采用后侧导柱滑块模架。装配图如下买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396