说明书-支撑板冲压工艺与模具设计

毕业设计说明书支撑板冲压工艺及模具设计院（系）名称工学院机械系专业名称材料成型及控制工程摘要模具是工业生产中使用广泛的基础工艺装备。模具生产制造中所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低消耗是其他加工制造方法所不能比拟的。模具技术水平的高低已经成为衡量一个国家制造水平高低的重要标准，并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。本设计课题是支撑板零件冲压工艺及模具设计，主要包括落料冲孔复合模及其弯曲模设计。本设计说明书主要阐述了支撑板落料冲孔复合模及其弯曲模的设计步骤过程。支撑板复合模采用倒装式结构，具有操作方便安全，生产效率高优点。该部分设计包括了对支撑板的冲裁工艺性分析；工件的排样与搭边计算；冲压力及冲压中心的计算；对模具主要零件的设计，如冲裁间隙的选择、凸模、凸凹模和凹模刃口部分尺寸计算、机构尺寸的确定；对模具标准件的选用分析，目前，模具零件大多已经标准化，设计时选用标准件，如模架主要零部件导柱、导套、上下模座、弹性元件等。根据冲压力的计算进行了压力机的选择。弯曲模的设计与复合模的设计类似，弯曲模结构上略为简单。这部分设计内容包括支撑板弯曲工艺分析；弯曲力计算；对弯曲后工件弯曲回弹量计算；弯曲模主要零件的设计，即凸模和凹模工作部分尺寸的计算，结构尺寸的设计。对模具标准件的选用分析，如模架主要零部件，导柱、导套、上下模座、垫板、固定板等。关键词冲压工艺，落料冲孔，复合模设计，弯曲模设计STAMPINGTECHNOLOGYANDDIEDESIGNOFTHESUPPORTPLATEABSTRACTDIEINDUSTRIALPRODUCTIONISTHEUSEOFBROADBASEDTECHNOLOGYANDEQUIPMENTMOLDPARTSDEMONSTRATEDBYTHEHIGHCOMPLEXITY,HIGHCONSISTENCY,HIGHPRODUCTIVITYANDLOWCONSUMPTIONOROTHERPROCESSINGMETHODSCANNOTBECOMPAREDDIETECHNOLOGYHASBECOMETHELEVELOFACOUNTRYISLEVELOFTHEIMPORTANTMANUFACTURINGSTANDARDSANDTOALARGEEXTENTDETERMINETHEQUALITY,EFFECTIVENESSANDCAPABILITYTODEVELOPNEWPRODUCTSTHEDESIGNISSUEISSUPPORTPLATESTAMPINGPROCESSANDDIEDESIGN,INCLUDINGBLANKINGPUNCHINGANDBENDINGCOMPANDDIEDESIGNTHISPAPERDESCRIBEDTHESUPPORTPLATEBLANKINGOFPUNCHINGANDBENDINGDIESTEPPROCESSOFDESIGNSUPPORTPLATEOFAFLIPSTYLESTRUCTURE,EASYTOOPERATEWITHSAFE,HIGHPRODUCTIVITYADVANTAGETHEDESIGNINCLUDESSOMEOFTHESUPPORTPLATEBLANKINGOFTHEANALYSISPARTSOFTHELAYOUTANDTAKECALCULATEDANDRAMPRESSURECENTEROFTHECALCULATIONDIEMAJORPARTSOFTHEDESIGN,SUCHASPUNCHINGGAPCHOICE,PUNCH,TUAOMOULDANDDIEEDGEOFTHESIZE,STRUCTURESIZETOBECONFIRMEDDIEONTHESELECTIONOFSTANDARDPARTS,ATPRESENT,MOSTOFMOLDPARTSHAVEBEENSTANDARDIZED,THEDESIGNCRITERIAOFSELECTION,SUCHASDIEMAINPARTSHAVEBEENSTANDARDIZED,THEDESIGNCRITERIAOFSELECTION,SUCHASDIEMAINPARTS,IICASE,BLOCK,FROMTOPTOBOTTOM,FLEXIBLECOMPONENTS,ANDSOONACCORDINGTOTHECALCULATIONPRESSUREPRESSESACHOICEBENDINGDIEDESIGNANDTHEDESIGNOFASIMILARMODEL,SLIGHTLYBENDINGDIEONTHESIMPLESTRUCTURETHISPARTOFTHEDESIGNINCLUDESUPPORTPLATEBENDINGPROCESSANALYSISBENDINGOFTHECALCULATIONBENDINGAFTERTHEREBOUNDINTERMSOFBENDINGTHEWORKPIECEBENDINGDIEMAJORPARTSOFTHEDESIGN,THATIS,PUNCHANDDIEWORKOFTHECALCULATIONOFTHESIZE,STRUCTURESIZEOFTHEDESIGNDIESTANDARDPARTOFTHESELECTIONOFMAJORCOMPONENTSSUCHASDIEII。CASE,FROMTOPTOBOTTOMBLOCK,DIANBANTHEFIXEDPLATE,ANDSOONKEYWODSSTAMPINGPROCESS,BLANKINGPIERCING,DESIGNOFPIERCINGCOMPOUNDMOLD,DESIGNOFBENDINGMOLD目录1绪论12复合模设计221支撑板冲裁工艺性分析2211零件工艺性分析2212零件加工工艺方案的确定3213毛坯图形尺寸的确定322冲裁件的排样、搭边与材料利用率的计算4221排样4222搭边4223材料的利用率523冲裁间隙的选取624冲压力的计算725压力中心的计算826凸、凹模刃口尺寸9261凸、凹模刃口尺寸公差计算的原则9262凸、凹模刃口尺寸计算的方法1027复合模主要零件凸、凹和凸凹模的结构设计13271凸模的设计13272凹模的设计14273凸凹模外型结构1628复合模总体设计与标准零件选用1629模具闭合高度与压力机装模高度的关系21210模架这要零部件22211压力机的选择243支撑板弯曲模设计2631支撑板弯曲工艺性分析2632支撑板弯曲工艺力的计算2633支撑板弯曲回弹计算2734支撑板弯曲模结构设计2835弯曲模总体设计与标准零件选用3036压力机的选择314结论32致谢33参考文献341绪论模具是工业生产中使用广泛的基础工艺装备。在模具生产制造中所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低消耗是其他加工制造方法所不能比拟的。模具技术水平的高低已经成为衡量一个国家制造水平高低的重要标准，并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。目前，国内外模具工业迅猛发展，其产值已超过机床工业的产值。随着工业技术的迅速发展，对磨具的设计与制造要求也越来越高。我国模具工业作为一个独立、新型的工业，正处于飞速发展阶段，已经成为国民经济的基础工业之一，其发展前景是十分广阔的。本说明书阐述的是支撑板落料冲孔复合模及弯曲模设计，具有非常现实的设计意义。复合模是在压力机的一次行程中，在同一工位上完成两道或两道以上的冲压工序。复合模的结构紧凑，冲出来的精度高，适合大批量的生产，特别是孔与制件的外形的同心度容易保证，但复合模的结构复杂，制造相对困难。本设计支撑板落料冲孔复合模采用倒装结构，凸凹模安装在模具下模座上。倒桩复合模废料清理无须二次清理，操作方便安全，生产效率较高。复合模与弯曲模的设计过程大致相似，复合模较弯曲模结构更为复杂。设计上主要是对凸模、凹模和凸凹模的设计，其中主要是其工作部分的尺寸设计，以保证制造的精度和质量要求、模具许多零件大多已经标准化，如模架导柱模座卸料螺钉固定板等。在设计中，只须根据设计需要和标准合理选定。2复合模设计21支撑板冲裁工艺性分析211零件工艺性分析本设计是一支撑板落料冲孔复合模及弯曲模，支撑板零件简图如图21所示生产批量大批量材料Q235材料厚度2MM21支撑板零件图由零件图可知，支撑板的加工涉及到落料、冲孔和弯曲三道工序。该零件形状较为简单且对称，尺寸精度要求不高，材料Q235的冲压性能较好，适合大批量的生产，生产成本较低，经济性好。零件弯曲直边为15MM（计算20TR202315MM）,大于材料要求的最小直边2T22MM4MM,故弯曲工艺性较好。支撑板各孔与零件外形边缘的距离均大于复合模中凸凹模的最小壁厚49MM的要求，因此，冲孔及落料复合时，凸凹模的强度足够。几何形状，尺寸和精度等情况均符合冲裁的工艺要求。212零件加工工艺方案的确定由于零件加工要经过3道工序才能完成，所以采用如下方案根据零件的特殊性制定如下的加工方案方案一落料冲孔弯曲方案二落料冲孔弯曲方案三落料冲孔弯曲方案一与方案二相比较，方案一安排比较合理，减小工序环节，降低模具成本。方案三与方案一相比较，虽然工序较方案一少，但是方案三模具制造较为复杂。因此为了保证零件的精度要求，降低模具成本，优先选择方案一，并且先采用倒装式落料冲孔复合模对工件冲孔落料加工，再利用弯曲模对冲裁后的工件进行弯曲，从而加工出最后的零件。213毛坯图形尺寸的确定弯曲件展开尺寸的计算如下LL1L2RT2R内弯曲半径中性层位移系数T材料厚度中性层的曲率半径和弯曲变形程度有关，当变形程度比较大时中性层会向内侧移动。RT3215，变形程度比较大，由表21可知036表21弯曲件展开长度LL1L2RT21580（30362）21008MM101MM图22支撑板弯曲展开图22冲裁件的排样、搭边与材料利用率的计算221排样冲裁件在板料或调料上的布置方式，称为冲裁件的排样，简称排样。排样的合理与否，不但影响到材料的经济利用率，降低零件成本，还会影响到模具结构、生产率、制件质量、生产操作方便与安全等。因此考虑到上述的情况，选择如图22的排样图。图23排样图222搭边排样中相邻两制件之间的余料或制件与条料边缘间的余料称为搭边。其作用是补偿定位误差和保持有一定的强度和刚度，防止由于条料的宽度误差、送进步距误差、送料歪斜等原因而冲裁出残缺的废品，保证冲出合格的工件，便于送料。搭边是废料，从节省材料出发，搭边越小越好。但过小的搭边值容易挤进凹模，增加刃口磨损，降低模具寿命，并且也影响冲裁件剪切表面质量。一般来说，搭边值是由经验确定的。因此，取A15MM，B18MM。223材料的利用率排样的目的是为了合理的利用原材料。衡量排样经济性、合理性的指标是材料的利用率。所谓材料利用率是指冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比。材料利用率的计算公式如下一个进距的材料利用率的计算如下NABH100（21）式中A冲裁件面积（包括内形结构废料），（MM）；N一个进距内冲裁件数目；B条料宽度，（MM）；H进距，（MM）。一张板料上总的材料利用率总的计算如下总（N总ALB）10022式中总一张板料上冲裁件总数目；L板料长，（MM）1材料的一个进距的利用率条料宽度（有侧压）计算如下BB2AB条料的宽度，MM；B零件宽度，MM；A冲裁件与条料侧边之间的搭边，MM；条料下料时的下偏差值，MM。查得05MM因此，B4521805491MM；条料进距H101151025MM；冲裁剪的总面积及计算得A437558MM2。一个进距的材料利用率（NABH）10043755815032751008692材料的总利用率板材选择2000MM1200MM；所以每条条料能冲出来的零件数是20001025195,取19个；每块板料可以有条料条数是1200491244,取24个；因此，每块板料有2419456个；总利用率为总4564375582000120083123冲裁间隙的选取冲裁间隙是指冲裁凸模和凹模刃口之间的间隙。单边间隙用C表示，双边间隙用Z表示。圆形冲裁模双边间隙为ZD凹D凸式中D凹冲裁模凹模直径尺寸（MM）D凸冲裁模凹模直径尺寸（MM）冲裁间隙是冲裁过程中一个重要的工艺参数，间隙的选取是否合理直接影响到冲裁件质量、冲裁力、冲模的使用寿命和卸料力等。如图24图24冲裁间隙（1）冲裁间隙的选取冲裁间隙的大小主要与材料的性质及厚度有关，材料越硬，厚度越大，则间隙值应越大。选取间隙时应结合冲裁件的具体要求和世家的生产条件来考虑。其总的原则应该是在保证满足冲裁件剪断面质量和尺寸精度的前提下，是模具寿命最长。设计时一般采取查表法确定，在冲模制造时，也可按材料厚度的百分比估算。查表22选的间隙值为ZMAX0360MM；ZMIN0246MM。表22冲裁模刃口始用间隙为了使模具能在较长时间内冲制出合格的零件，提高模具的利用率，一般设计模具时取MIN作为初始间隙。24冲压力的计算冲裁力是设计模具、选择压力机的重要参数。计算冲压力的目的是为了合理地选择冲压设备和设计模具。选用冲压设备的标称压力必须大于所计算的冲裁力，所设计的模具必须能传递和承受所计算的冲裁力，已适应冲裁的要求。冲裁力包括冲裁力、卸料力、推荐力、顶件力的计算。（1）冲裁力计算冲裁力的大小主要与材料性质、厚度、冲裁件周长、模具间隙大小及刃口锋利程度有关。一般对于普通平刃口得冲裁，其冲裁力F可按下式计算FLTB（23）式中L冲裁件的冲裁长度，MM；T材料厚度，MM；B材料的抗拉强度，MPA；查资料知Q235的B为375460MPA，取B450MPA。在冲孔落料复合模中，冲裁力包含落料力和冲孔力。由支撑板展开图22可得落料力L1（7722522342442191054713）228828MMF落L1TB288282450259452259KN冲孔力L28167536MMF孔L2TB67824678KN2卸料力、推件力和顶出力的计算从凸模上卸下紧箍着的材料所需的力叫卸料力；把落料件从凹模洞口顺着冲裁方向推出去的力叫推件力；逆着冲裁方向顶出来的力叫顶出力。卸料力、推件力和顶出力通常采用经验公式进行计算，见式（24）卸料力F卸K卸F落推件力F推NK推F孔HTK推F孔顶件力F顶K顶F落式中K卸K推K顶分别为卸料力、推件力和顶件力系数，其值见1中表314；N同时卡在凹模内的零件数；H凹模直壁洞口的高度。由1表314可知取K卸005，K推055，K顶006。另取H6MM,N2个,因此，卸料力F卸K卸F落0052591295KN推件力F推NK推F孔HTK推F孔6205567811187KN顶件力F顶K顶F落0062591554KN（3）总压力的计算由于设计的时候采用了弹性卸料装置并向下推件，所以总冲裁力见式（25）F总F卸F推F落F孔通过上述计算数据代入可得F总F卸F推F落F孔25967812951118745162KN25压力中心的计算冲模对工件施加的冲压力合力的中心称为冲压压力中心。要使冲压模具正常工作，必须使压力中心与模柄的中心线重合，使压力中心与所选冲压设备划块的中心重合。从而使在冲裁过程中间隙总是保持稳定，出来的零件质量有保证。图25L0101,X01012；L124，X113；L228，X245Y（2L0X0L1X1L2X2）2L0L1L21020132656226082027536127883627736461MM,取47MM所以压力中心的坐标为（0，47）26凸、凹模刃口尺寸模具刃口尺寸及公差会影响冲裁件精度，因而，正确确定冲裁凸模和凹模刃口的尺寸及公差，是冲裁设计的重要环节。261凸、凹模刃口尺寸公差计算的原则实践证明，落料件的尺寸接近于其凹模刃口尺寸，而冲孔尺寸接近于其凸模刃口尺寸。所以，落料时取凹模作为设计的基准件；冲孔时取凸模作为设计的基准件。计算凸模和凹模尺寸时应遵循的原则如下（1）冲孔时，先确定凸模刃口尺寸。凸模刃口的基本尺寸取接近或等于孔的最大极限尺寸，以保证凸模磨损在一定范围内也可使用。而凹模的基本尺寸则按凸模刃口的基本尺寸加上一个最小间隙值。（2）落料时，应先确定凹模刃口尺寸。凹模刃口的基本尺寸取接近或等于零件的最小极限尺寸，以保证凹模磨损在一定范围内也能冲出合格的零件。凸模刃口的基本尺寸则按凹模刃口基本尺寸减小一个最小间隙值。（3）在确定模具刃口制造公差时，既要能保证工件的精度要求，又能保证合理的间隙数值。一般模具制造精度比工件精度高23级。如果零件没有标准公差，则对于非圆形件按IT14级来处理，圆形件一般按照IT10级来处理，制造尺寸公差应按“入体”原则标注为单向公差。262凸、凹模刃口尺寸计算的方法由于凸模和凹模的加工方法不同，设计时其刃口计算应分别进行计算。（1）凸模和凹模分开加工这种方法又称为互换加工，这种方法适合模具的凸、凹模制造相对简单的零件，容易保证精度。这样要分别标注凸模和凹模刃口尺寸与制造公差，为了保证间隙值，应满足一下条件凸凹ZMAXZMIN式中凸凸模的制造公差；凹凹模的制造公差。凸、凹的值见表23。表23规则形状冲裁时凸模、凹模的制造公差下面对冲孔和落料两种情况加以分析讨论。冲孔冲孔应先确定凸模刃口尺寸，间隙取在凹模上。设工件孔的尺寸为D,其计算公式为D凸（D）0凸D凹（D凸ZMIN）凹0式中D凸,D凹冲孔凸、凹模基本尺寸，MM工件制造公差，MM因数，其值可查表24。落料根据刃口尺寸计算原则，落料时应首先确定刃口尺寸。由于基准件凹模的刃口尺寸在磨损后会增大，因此应使凹模的基本尺寸接近工件轮廓的最小极限尺寸，在减小凸模尺寸以保证最小合理间隙值ZMIN。仍然是凸模取负偏差，凹模取正偏差。设工件尺寸为D0，其计算式如下凹（D）凹0凸（D凹ZMIN）0凸（2）凸模与凹模配合加工对于形状复杂或材料薄的零件，为了保证凸、凹模之间一定的间隙值，必须采用配合加工。此方法是先加工好其中的一件（凸模或凹模）作为基准件，然后以此基准件为标准来加工另一件，使她们之间保持一定的间隙。但用此方法制造的凸、凹模是不能互换的。由于复杂工件形状各部分尺寸性质不同，凸模与凹模磨损情况也不同，所以基准件的刃口尺寸需要按不同方法计算。如图26A图为一落料件，应以凹模为基准件，凹模的磨损情况可分为三类第一类时凹模磨损后增大的尺寸（图中A类尺寸）；第二类是凹模磨损后减小的尺寸（图中类尺寸）；第三类时凹模磨损后没有增减的尺寸（图中类尺寸）。图26落料、冲孔件的尺寸分类表24因数值同理，对于图27B的冲孔件，应以凸模为基准件，可根据凸模的磨损情况，按图示方法将尺寸分为A、B、C三类。当凸模磨损后，其尺寸的增减情况也是增大、减小、不变这一同样的规律。因此，对于复杂形状的落料件或冲孔件，其模具基准件的刃口尺寸均可按下式计算。A类JAMAX/40B类BJBMIN0/4C类JCMIN0588式中J、BJ、J基准件尺寸，MM；AMAX、BMIN、CMIN工件极限尺寸，MM；工件公差，MM。对于与基准件相配合的非基准件凸模或凹模的刃口尺寸和公差一般不在图样上标注，而是仅标注基本尺寸，并标明其公差按基准件凹模或凸模的实际尺寸配做，并保证应留的间隙值。另外，如果按照加工的需要，希望对落料件以凸模为基准，对冲孔件以凹模为基准件，则模具基准件的刃口尺寸可按下列几式计算A类JAMAXZMIN04B类BJBMINZMIN40C类JCMIN0588由上文中间隙选择中，查表得间隙值ZMIN0246MM，ZMAX0360MM对冲孔MM、16MM采用凸、凹模分开加工的方法，其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下查表23，得凸、凹模制造公差凸0020MM凹0020MM校核ZMAXZMIN036002460114MM,凸凹0040MM满足ZMAXZMIN凸凹条件由于MM、16MM的公差为IT12和零件的厚度为T2MM所以，查表24得因数为075L8凸模（8075015）000281130002L16凸模（16075018）0002161350002选用国家标准B型凸模GB2863281选用8150002选用国家标准B型凸模GB2863281选用1620002L8凹模（81130246）000283590002取8360002L16凹模（161350246）0002163810002取16380002由于支撑板落料形状较复杂，故采用配合加工方法，其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下以凹模为基准件，因凹模磨损后，刃口部分尺寸都增大，因此属于A类尺寸。查表24，得L45的1，IT14062MM；101的05，IT14087MM，因此L45凹模（4505062）（0624）0446901550，取44701550L101凹模（10105087）08740（1010135）0218010056502180，取100602180则凸凹模的对应的尺寸跟L45凹模保证双面间隙ZMIN2ZMAX2配合制造，L101凹模保证单面间隙ZMINZMAX配合制造。27复合模主要零件凸、凹和凸凹模的结构设计271凸模的设计（1）凸模长度的确定图27计算凸模长度LH1H2H1表示凸模固定板的厚度H2表示凹模的厚度因此，LH1H223MM16MM39MM，取41MM（2）凸模的结构形式与固定方法圆形凸模已趋向于标准化，刃口尺寸L8凸模8150002和L16凸模1620002，考虑到凸模的强度和精度，凸模做成台肩式，用固定板固定，采用凸模结构及固定形式如图28所示图28综合分析得凸模如图29所示图29272凹模的设计1）凹模外形尺寸的确定本设计凹模采用圆柱形孔口凹模。圆形凹模可按冷冲模国家标准或工厂标准选用，非标准尺寸的凹模的外形尺寸常用经验公式计算确定。凹模厚度的确定式HKB凹模壁厚（指凹模刃口与外边缘的距离）的确定式见C（23）H（大型凹模）式中B凹模孔的最大宽度,MM；因数，见表25；H凹模厚度，MM；C凹模壁厚，MM。按上式计算的非标准凹模外形尺寸，可以保证凹模有足够的强度和刚度，一般可不再进行强度校核。本设计支撑板零件，是非标准尺寸凹模，则按上述公式有B101MMHKB022101MM222MMC2H2222MM444MMLB2C10122241898MMBN2C4524441338MM取整后得凹模厚度为23MM,凹模壁厚为45M,凹模的长度为190MM,凹模的宽度为134MM,由上述外形尺寸和查国家标准，可选用20016025CRWMNGB2858281国家标准矩形凹模板制取。其他尺寸根据凸凹模及固定要求而定。（见凹模零件图211）2）凹模的结构形式（1）凹模的类型按凹模的刃口孔形可分为圆柱形孔口凹模、锥形孔口凹模；按凹模的结构可分为整体式凹模和镶拼式凹模。（2）凹模刃口形式锥形刃口如图210A所示。冲裁件或废料容易通过，凹模磨损后得修模量较小。但刃口强度较低，刃口尺寸在修磨后略有增大。适用于形状简单，精度要求不高，材料厚度较薄工件的冲裁。当T25MM时，15；当T256MM时，30；当采用电火花加工凹模时，420。由此可知不同厚度的冲裁件取不同的值。图210凹模刃口形式柱形刃口如图210B所示。刃口强度较高，修磨后刃口尺寸不变。但孔口容易积存工件或废料，推件力大且磨损大。适用于形状复杂或精度要求较高工件的冲裁。当T05MM时，H35MM；当T055MM时，H510MM；当T510MM时，H10MM。在这里，选择210B柱形刃口，取H6MM,B2MM273凸凹模外型结构凸凹模的内、外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸。为保证凸凹模的强度，凸凹模应有一定的壁厚。凸凹模的最小壁厚值M一般可按经验数据决定。不积聚废料的凸凹模最小壁厚值见式冲裁硬材料时M2T冲裁软材料时MT对于倒装复合膜，因为孔内会积聚废料，所以最小壁厚要大些，由零件图可以知道M5MM。其他外形尺寸按零件冲裁要求及固定配合要求确定。（见凸凹模零件图212）28复合模总体设计与标准零件选用冲压模具零件的分类可按在模具中的作用，分为结构性零件和工艺性零件两大类。结构性零件包括导向零件（导板、导柱和导套等）、固定零件（模座、模柄、凸、凹模固定板和垫板等）及其他紧固零件。工艺性零件包括成型零件（凸模、凹模、凸凹模）、定位零件（定位钉、定位板、挡料销、导正销、侧刃等）和压料、卸料零件（卸料版、压边圈、顶件板和推件板等）。冲压模具已经制定了国家标准，包括模架、典型组合、零部件技术要求等,再设计时可参考标准选用标准零部件。图211凹模图212凸凹模1固定板凸、凹模都采用固定板来固定，如下式固定板的具体参数。根据JBT76531994，上模选用固定板20016016下模选用固定板20016024材料45钢技术要求按JBT76531994的规定2垫板凸模垫板根据JBT76531994，选取2001608材料T10技术条件按JBT76531994的规定数量1个3定位零件导料销、挡料销采用直径D6MM，L8MM的型固定挡料销（JBT28665）。条料的送进，有两个导料销控制其垂直于送料方向的位置，由另一个挡料销控制进距。材料45钢技术条件按JBT76531994的规定导料销2个挡料销1个定位销上下模均采用8M670的圆柱销定位（GBT1191）材料35钢技术条件按GBT1191的规定数量4个4卸料装置卸料装置是将材料从凸模上卸下的装置，有固定卸料版和弹性卸料版两种。本设计采用弹性卸料装置。弹性卸料板具有卸料和压料的双重作用。包括弹性元件、卸料螺钉和卸料版。（1）弹性卸料板弹性卸料板一般取515MM。根据综合考虑取15MM。为保证模具能正常安全运行卸料板与凹模之间的距离应比材料厚度与挡料销高度H之和大56MM，以保证材料能顺利通过，卸料板在冲模开启状态时，一般应突出凸凹模表面051MM。（2）弹性件目前常用的卸料弹性件一般采用的是弹簧和橡胶，在此设计中采用橡胶作为弹性件。橡胶受压后所产生的弹压力为PQA式中P橡胶受压时产生的弹压力，N；Q橡胶单位压力，见表25，MPA；A橡胶的实际承压面积，MM2。由于橡胶的压缩特性为非线性，故压缩量不能过大。为使橡胶耐久地工作，最大压缩时不能超过其厚度的35，预压缩量时为其厚度的1015。橡胶高度H可按下式计算HHC025030式中C所需的工作行程（压缩量）。经计算得H16MM橡胶压缩量（1612）1610025，有1中表25选择P106MPA；因而，单个橡胶的卸料力PF卸N12954324KN由式PQA得APQ324KN106MPA3053MM2因而由表25，选取3210516材料聚胺酯弹性体（JBT765091995）压缩量F03H033296MM（3）卸料螺钉圆柱头内六角卸料螺钉M880，GB2867581材料45钢热处理硬度3540HRC技术条件GBT309832000的规定数量8个表25聚胺酯橡胶尺寸表26圆柱头内六角卸料螺钉5）推件装置刚性推件装置常安装在上摸部分。一般推件力是由压力机的横杆通过推杆、顶板、顶杆传给推件块。在这里由于零件形状的特殊性直接由推杆传力给推件块顶板一般装在上模座的孔内，形状按被推下的工作形状来决定。（1）推杆、顶杆的选择如表27推杆选取A1650JBT76501顶杆选取A650JBT76501材料45钢，热处理硬度4348HRC技术条件按JBT76531994的规定顶杆数量3个推杆数量1个（2）顶板选择50JBT76504材料45钢，热处理硬度4348HRC技术条件按JBT76531994的规定数量1个29模具闭合高度与压力机装模高度的关系模具的闭合高度H是指模具在完成冲压工序时上模座的上平面与下模座的下平面之间的高度。模具的闭合高度必须与压力机的装模高度相适应。由于压力机的连杆长度可以调节，所以压力机的装模高度是可以调节的。当连杆调节到最短时为压力机的最大装模高度HMAX；当连杆调节到最长时为压力机的最小装模高度HMIN。模具的闭合高度H应介于压力机的最大装模高度HMAX与最小装模高的HMIN之间，否则就不能保证正常的安装与工作。其关系为HMAX5HMIN10若模具的闭合高度HHMAX，则压力机不能用，若HHMIN,则可用加垫板，设垫板厚度为H1则有HMAXH15HMINH110表27带肩推杆210模架主要零部件1模架模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受冲压过程中的全部负荷。模架的上模座通过模柄与压力机滑块相连，下模座螺钉压板固定在压力机工作台面上，上、下模之间靠模架的导向装置来保持其精准位置，以引导凸模的运动，保证冲裁过程中间隙均匀。一般模架均已标准化，设计模具时，应加以正确选用。模架的要求要有足够的强度与刚度要有足够的精度（如上、下模座要平行，导柱、导套中心要与上下模座垂直，模柄要与上模座垂直等）；上、下模之间的导向要精确（导向件之间的间隙要很小），上，下模之间的移动应平稳和无滞住现象。模架的形式在标准模架中，应用最广泛的是用导柱和导套作为导向装置的模架。根据导柱和导套配置的不同由以下四种基本形式（1）后测导柱模架后侧导柱送料方便，可以纵向和横向送料。但是冲压时如果有偏心载荷，则导柱、导套会单边磨损。它不能用于模柄与上模浮动连接的模具。（2）中间导柱模架两侧导柱左右对称分布，应力平衡，所以导柱、导套磨损均匀。但是只有一个送料方向。（3）对角导柱模架导柱的位置是对称的，而且纵横都能送料。对焦导柱模架的两导柱之间距离较远，在导柱、导套之间同样间隙的条件下，这种模架的导向及高度较高。（4）四导柱模架其导向精度与刚度都较好，用于大型冲模。在本设计中采用后侧导柱模架。其选用如图213。后侧导柱模架（摘自GBT285131990）（MM）模架200160190235GBT28515模架技术要求按JBT80501999的规定2）导柱与导套导柱与导套的结构与尺寸都可直接由标准间中选取。在选用时应注意导柱的长度应保证冲模在最低工作位置时，下模座底面与导柱底面的距离应为051MM。导柱与导套之间的配合根据冲裁模的间隙大小选用。当冲裁版厚载08MM以下的模具时，选用H6H5配合的I级精度模架。当冲裁板厚为084MM时，选用H7H6配合的II级精度模架。（1）导柱标准B28H6170GBT28611图213后侧导柱模架技术条件按JBT80701995的规定材料20钢数量2个（2）导套的标准B28H710038GBT28616技术条件按JBT80701995的规定材料20钢数量2个3）模座（1）后侧导柱上模座标准上模座20016045GBT28855材料HT200技术条件按JBT80701995的规定（2）后侧导柱下模座标准下模座20016055GBT28556材料HT200技术条件按JBT80701995的规定4模柄模柄由刚性和浮动两大类。所谓刚性模柄是指模柄与上模座是刚性连接，不能发生相对运动。所谓浮动模柄是指模柄相对上模座能做微小的摆动采用浮动模柄后，压力机滑块的运动误差不会影响上、下模的导向。常用的刚性模柄有四种型式整体式、压入式、旋入式和凸缘式。本设计采用凸缘式。模柄B50100GB2862381材料Q235A技术条件按JBT78531994的规定模柄紧固螺钉M1040GB7076材料45钢技术条件按GB2862681的规定数量4个211压力机的选择1）压力机的选用原则确定压力机规格时，一般应遵循以下原则。（1）压力机的公称压力不小于冲压工序所需的压力。（2）压力机滑块行程应满足工件高度上能获得所需尺寸，并在冲压后能顺利地从模具上取出工件。（3）压力机的闭合高度、工作台尺寸和滑块尺寸等应满足模具的正确安装。尤其是压力机的闭合高度应于冲模的闭合高度相适应。（4）压力机的滑块行程次数应符合生产率和材料变形速度的要求。2）曲柄压力机规格选择曲柄压力机按床身及结构可分为开式和闭式曲柄压力机。开式压力机由固定台式、可倾式和升台式三种。固定台式压力机刚性、抗震性和稳定性好、适用较大吨位。可倾式压力机产生的废料可通过自重滑下，升台式压力机适用于模具高度变化较大的冲孔、修边及弯曲工序。根据25冲压力的计算，总的冲裁力为45162KN，考虑到压力机的适用范围，故选择开式双柱可倾压力机。型号为JB2363型，其部分参数如下公称压力630KN滑块行程100MM行程次数40次MIN封闭高度调节量80MM最大封闭高度400MM工作台尺寸前后左右570MM860MM模柄孔尺寸（直径深度）50MM70MM电动机功率55KW3支撑板弯曲模设计31支撑板弯曲工艺性分析弯曲是使材料产生塑性变形、形成有一定角度形状零件的冲压工序。弯曲工序可以用模具在普通压力机上进行，也可以在专用的弯曲机上或弯曲设备上进行。具有良好的工艺性的弯曲件，不仅能简化弯曲工艺过程和模具设计，而且能够提高弯曲件的精度和节省材料。由零件图21所示，支撑板属于板料弯曲。支撑板弯曲半径是R3MM,弯曲角度成90，弯边长20MM,复合弯曲的工艺性要求，弯曲零件的孔离弯曲线大于要求的最小距离，弯曲时不会发生孔变形，具有良好的弯曲工艺性，足以达到制件精度质量要求。32支撑板弯曲工艺力的计算1）合理地选择弯曲用的压力机和设计模具，必须计算弯曲力。弯曲力的大小不仅与毛坯的尺寸、材料的力学性能、弯曲半径等有关，而且与弯曲方式也有很大关系，从理论上计算弯曲力是比较复杂的，精确度也不高，因此生产中常用经验公式进行计算。V形约束弯曲P06CBT2BRT式中P弯曲力，系数，取113T材料厚度，MMB弯曲件的宽度,MMR凸模圆角半径，MMB材料的抗拉强度，MPA2顶件力和压料力的计算顶件力或压料力Q值可近似取自由弯曲力的3080,即Q（0308）P式中Q顶件力或压料力，N；P自由弯曲力,N3）支撑板弯曲力的计算按形约束弯曲计算，则有弯曲力P106CBT2BRT0613454450512636KN顶件力P2（0308）P106126367581KN总的弯曲力P总P1P212636758120217KN33支撑板弯曲回弹计算1）压弯过程并不完全是材料的塑性变形过程，其弯曲部位还存在着弹性变形。弯曲工件从模具冲取出后，由于弹性变形的恢复，使工件的弯角和弯曲半径发生变化，所以被弯曲零件的形状与模具的性质不完全一致，这种现象称为回弹。回弹的大小通常用角度回弹量和曲率P来表示。2）影响回弹的因素（1）材料的力学性能角度回弹量及曲率回弹量与材料的屈服点S成正比，与弹性模量E成反比。（2）弯曲半径与材料厚度的比值R/T当其他条件相同时，角度回弹量随RT值的增大而增大，曲率回弹量随R/T的增大而减小。（3）弯曲角弯曲角越大，表示变形区域越大，角度回弹量也越大。而曲率回弹量与弯曲角度大小无关。（4）弯曲工件的形状一般弯制U形工件要比弯制V形工件的回弹量要小。（5）模具间隙在弯曲U形工件时，凸模与凹模之间的间隙越小，则回弹量越小。（6）校正弯曲时的校正力校正力销，回弹量大，增加回弹量可减小回弹量。3）角度回弹量的确定由于影响角度回弹量数值的因素较多，而各种因素又互相影响，理论分析计算较负责，且不够精确，所以生产上通常用经验公式计算或将实验总结所得数据列表，供设计时参考。4）支撑板弯曲回弹量的计算用回弹角法计算支撑板回弹量，计算公式为V形弯曲件TAN0375LS/KTEU形弯曲件TAN075L1S/KTE式中K系数（K1）L凹模口宽L1弯曲力臂（L1R凹R凸125T）T材料厚度S材料的屈服强度E弹性模量MPA由公式可计算出支撑板的弯曲回弹量TAN0375LS/KTE03758323505422004（L取83MM,K1046054）34支撑板弯曲模结构设计1）弯曲模工作部分的设计弯曲模工作部分的设计主要是指确定凸、凹模的圆角半径，凹模深度，对U形件的弯曲模，模具间隙，凸、凹模的尺寸与制造公差等。这些尺寸对保证弯曲件质量有直接关系，正确确定这些尺寸是设计弯曲模的关键。1凸凹模间隙在弯曲V形件时，凸、凹模间隙是靠调整压力机的闭合高度来控制的，不需要在设计和制造时确定间隙，但设计时必须考虑在合模时使毛坯完全压靠；对于U形工件的弯曲，则必须选择适当的间隙，间隙过大，则回弹也大，弯曲件尺寸和形状不易保证，间隙过小，会使零件边部壁厚减薄，减低模具寿命，且弯曲力大。因此必须确定合理的间隙值。再生产中常按材料性能和厚度选取；当钢板弯曲时，凸、凹模单边间隙C（105115）T；当弯曲有色金属时C（1011）T（T为材料的厚度）。本设计采用的是L形弯曲，故选取间隙值C11T1115MM165MM。2凸、凹模的圆角半径凸模的圆角半径RP一般取等于或略小于制件内侧的圆角半径，如制件结构上锁须圆角半径小于最小弯曲半径，则应取凸模圆角半径大于最小弯曲半径，然后增加校正工序，使校正凸模的圆角半径等于制件内侧圆角半径。因此，有工件弯曲半径等于R3，此处选取凸模的圆角半径为R3MM。凹模的圆角半径RD也不能过小，否则弯矩的力臂减小，坯料沿凹模圆角滑进时的阻力增大，从而增加弯曲力，并使材料表面擦伤。可按材料厚度决定凹模圆角半径，当T2MM时，取RD（36）T；当T24MM时，取RD23T；当T4MM时，取RD2T。因此，本设计中材料的厚度为2MM,由上述计算公式得，凹模圆角半径RD224MM。3弯曲模工作部分尺寸弯曲模工作部分尺寸计算与弯曲件的尺寸标注有关。弯曲件的尺寸标注根据装配要求有两类标注方式，相应地凸、凹模尺寸计算也有两类。A尺寸标注在工件外形上标注双向偏差时，凹模尺寸为LDL12D0标注单向偏差时，凹模尺寸为LDL34D0式中LD凹模工作部分尺寸，MML工件公称尺寸，MM工件公差，MMD凹模、凸模制造偏差，MMB尺寸标注在工件内形上标注双向偏差时，凹模尺寸为LP（L12）P0标注单向偏差时，凹模尺寸为LPL34P0式中LP凹模工作部分尺寸，MML工件公称尺寸，MM工件公差，MMP凹模、凹模制造偏差，MM由支撑板零件图所示，宽度尺寸83标注在工件外形上，则根据公式计算出凹模的宽度尺寸为B凹（L34D0（8034012）003082910030凸模尺寸按凹模尺寸配制，保证单面间隙，即PLDZ0PMM。此处上凹模的宽度尺寸B凸（B凹C）0P80710003MM。其余尺寸按配合H7G6及固定需要而定，见弯曲凹、凸模零件图。35弯曲模总体设计与标准零件选用1模架弯曲模设计采用中等精度，中小尺寸冲压件的后侧型模架模架200160190235GBT28515模架技术条件按JBT50501999的规定2模座（1）后侧导柱上模座标准上模座20016045GBT28855技术条件按JBT80701995的规定（2）后侧导柱下模座标准下模座20016055GBT28556技术条件按JBT80701995的规定3凸模固定板选用固定板20016016JBT76531994材料45钢技术要求按JBT76531994的规定4垫板垫板选取2001608JBT76531994，材料T10技术条件按JBT76531994的规定5模柄模柄50GB286