摩托车从动盘工艺分析及模具设计

毕业设计说明书摩托车从动盘工艺分析及模具设计院（系）名称工学院机械系专业名称材料成型及控制工程摩托车从动盘冲压工艺分析及其模具设计摘要冲压件具有自重轻、强度大、刚度好和材料利用率高等特点，在工业生产中应用十分广泛。本文分析了冲压件的结构工艺性，阐述了金属塑性成形机理及其工艺，设计了摩托车离合器从动盘冲压件及其成型工艺，并进行了模具设计。随着摩托车技术的发展,对发动机技术的要求也越来越高。大功率、大的传动比和长寿命等要求推动了发动机的研发并开始进行复杂的离合器的设计。而离合器从动盘是摩托车发动机和变速箱之间的重要传动部件,其主要功用为传递发动机的扭矩、起步及换挡时切断动力。本文设计了一种整体式离合器从动盘，能较好的满足设计要求。另外，对压力机进行了选择并对主要零件进行了校核。经试模后，便可投入生产，具有可靠的使用性能和良好的经济效益。关键词摩托车，离合器从动盘,冲压件,扭矩，模具MOTORCYCLEDRIVENPLATESTAMPINGPROCESSANALYSISANDTHEMOLDDESIGNABSTRACTSTAMPINGWITHLIGHTWEIGHT,HIGHSTRENGTH,STIFFNESSANDHIGHMATERIALUTILIZATIONCHARACTERISTICSOFAWIDERANGEOFAPPLICATIONSININDUSTRIALPRODUCTIONTHISPAPERANALYZESTHESTRUCTUREOFTHESTAMPINGPROCESSONTHEMETALPLASTICFORMINGMECHANISMANDPROCESS,DESIGNOFMOTORCYCLECLUTCHPLATESTAMPINGSANDMOLDINGPROCESSANDMOLDDESIGNWITHTHEDEVELOPMENTOFMOTORCYCLETECHNOLOGY,ENGINETECHNOLOGYHIGHPOWER,LARGETRANSMISSIONRATIOANDLONGLIFEREQUIREMENTSTOPROMOTETHEDEVELOPMENTOFTHEENGINEANDBEGINACOMPLEXDESIGNOFTHECLUTCHTHECLUTCHDISCBETWEENTHEMOTORCYCLEENGINEANDGEARBOXTRANSMISSIONCOMPONENTS,ANDITSMAINFUNCTIONISTOCUTOFFTHEPOWERTOPASSTHEENGINETORQUETOSTARTANDWHENSHIFTINGTHISPAPERDESIGNSANINTEGRATEDCLUTCHDISC,CANBETTERMEETTHEDESIGNREQUIREMENTSINADDITION,ONTHEPRESSTOSELECTANDCHECKTHEPARTSAFTERTHETESTMODECANBEPUTINTOPRODUCTION,WITHRELIABLEPERFORMANCEANDGOODECONOMICBENEFITSKEYWORDSMOTORCYCLES,CLUTCHDISC,STAMPINGPARTS,TORQUE,DIE目录1绪论12离合器从动盘概述321离合器概述422从动盘的结构形式53从动盘本体的结构工艺分析731冲裁件的工艺分析7311冲裁件的形状和尺寸7312冲裁件的尺寸精度和表面粗槽度要求7313冲裁件的尺寸基准732冲裁加工的经济性分析8321冲裁件的制造成本8322降低冲压件成本的途径833冲裁工艺方案的确定8331冲裁工序的组合84冲裁模具的确定1041冲裁模刃口尺寸的确定1042凸、凹模尺寸的计算11421计算冲外形的凸凹模尺寸11422内孔的凸凹模尺寸计算1243凸凹模刃口间隙的确定13431间隙对冲裁件尺寸精度的影响13432间隙对模具寿命的影响13433间隙对冲裁工艺中力的影响14434间隙值的确定1444凹模、冲孔凸模工作部分的刃口圆角的确定1545冲孔凸模的形式及固定方法1546半冲孔零件（凸模）的选择15461凸台件15462凸柱件165压力机的选择1751冲裁力1752齿圈压板的压料力1853推件板的反压力196模架及模柄的选择2061模架的选择2062模柄的选择217模具主要工作零件的设计2271推件板的设计2272垫板凸模固定板的设计2273推件杆的设计238绘制模具总装图25结论26致谢27参考文献281绪论摩托车由汽油机驱动，靠手把操纵前轮转向的两轮或三轮车型，具有轻便灵活，行驶迅速等特点，广泛用于巡逻，客货运输等，也用作体育运动器械。从大的方向来说，摩托车分为街车，公路赛摩托车，越野摩托车，巡航车，旅行车等。自1885年德国的戴姆勒发明制造产出世界上第一辆以汽油发动机为动力的摩托车以来，摩托车的发展已经经历了100多年的沧桑巨变。限于100多年前，当时的汽油发动机尚处于低级幼稚的状况，当时的车辆尚为马车技术阶段，原始摩托车与现代摩托车在外形，结构和性能上有很大差别。原始摩托车的车架是木质的，车轮也是木质的。其发动机气缸工作容积为264ML,最大功率037KW700R/MIN，仅为现代简易摩托车的1/5，时速12KM。由于当时没有弹簧的缓冲装置，此车被称为“震骨车”。尽管原始摩托车那么简陋，但是从此以后摩托车才能不断变革，不断改进，才有了100多年的数亿辆现代摩托车子孙。与德国摩托车相映生辉的是美国摩托车，其中以哈利戴维森公司著称于世。1903年美国哈利公司生产的第1号市场销售的车型（美国最早的商品化摩托车），该车发动机气缸工作容积为409ML，功率294KW，采用自行车车架。19世纪90年代至20世纪初，早期的摩托车由于采用了当时的新发明新技术，诸如充气橡胶轮胎、滚珠轴承、离合器和变速器、前悬挂避震系统、弹簧车座等，才使得摩托车开始有了实用价值，在工厂批量生产，成为商品，这就是第二代摩托车，即商品代的摩托车。如1912年，美国哈雷公司生产的X8A型单缸摩托车。但当时还没有解决变速器及传动系统，而是用皮带传动附在后轮上的大皮带轮，制动是通过手柄拉动后闸皮来制动的。当时也没有解决后避震问题，前避震器有附在前叉上的环套式简易避震装置。20世纪30年代之后，随着科学技术的不断进步，摩托车生产又采用了后悬挂避震系统、机械式点火系统、鼓式机械制动装置、链条传动等。使摩托车逐步走向成熟，广泛用于交通、竞赛以及军事方面。这是摩托车的第三阶段成熟阶段。1936年，美国哈利公司已能制造出水平较高的摩托车。该车采用100ML、OHV、2793KW的V型双缸发动机，最高时速达150KM/H。20世纪70年代之后，摩托车生产又采用了电子点火技术、电启动、盘式制动器、流线型车体护板等，以及90年代的尾气净化技术、ABS防抱死制动装置等，是摩托车成为造型美观、性能优越、使用方便、灵活快速的先进的机动车辆，使摩托车达到炉火纯青的境界。摩托车的发展已经进入了第四阶段鼎盛阶段。对于摩托车来说，由于它要求具有自重轻、行驶速度高、加速性好、适于各种路面上甚至无路地区行驶及机动灵活等特点，长期以来，它的发动机都采用内燃机。但是，由内燃机的扭矩转速特性曲线可知，在其整个工作转速范围内扭矩变化小，最低稳定转速较高，不能适应摩托车可能遇到的各种行驶条件如起步、爬坡、通过各种路面和无路地区等。因此，在摩托车上需要有一套复杂的传动系统，以使内燃机能适应摩托车行驶的需要。现代摩托车上常用的是机械传动系统，它是由离合器及变速器、万向节传动轴、主减速器、差速器和驱动车轮的传动装置等部件组成。1飞轮；2从动盘；3离合器踏板；4压紧弹簧；5变速器第一轴；6从动盘毂图11离合器工作原理图摩托车离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在摩托车行驶过程中，驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板，使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。其功用为（1）使摩托车平稳起步；（2）给传动系动力，配合换档；（3）防止传动系过载。在上述机械式传动系统中，离合器作为一个独立的部件而存在。它实际上是一种依靠其主、从动件之间的摩擦来传递动力且能分离的机构（见图11）。离合器是摩托车传动系中直接与发动机相连接的部件，用来分离或给发动机与变速器之间的动力传递。而从动盘又是离合器的重要组成部分。2离合器从动盘概述21离合器概述离合器由主动部分、从动部分、压紧机构和操纵机构四部分组成。主动部分与曲轴刚性连接，从动部分与后轮刚性连接。但主动部分与从动部分之间不能采用刚性连接，而是靠二者接触面之间的摩擦作用来传递扭矩。离合器的主动、从动部分和压紧机构是保证离合器处于接合状态并传递动力的基本机构；操纵机构是使离合器分离的装置。离合器分为不同的形式。按分离方式分，有强制分离式和自动离心式离合器两类。按安装位置分，有前置式和后置式离合器两类。推拿擦副的性质分，有干式和湿式（浸在机油中）离合器两类。推拿擦片数目分，有单片式和多片式离合器两类。在现代摩托车上一般都采用带有扭转减振的从动盘，用以避免摩托车传动系统的共振,缓和冲击，减少噪声，提高传动系统零件的寿命，改善摩托车行使的舒适性，并使摩托车平稳起步。从动盘主要由从动片，从动盘毂，摩擦片等组成，由图21可以看出，1，13摩擦片；2，14，15铆钉；3波形弹簧片；4平衡块；5从动片；6，9减振摩擦；7限位销；8从动盘毂；10调整垫片；11减振弹簧；12减振盘图21带扭转减振器的离合器从动盘组合摩擦片1，13分别用铆钉14，15铆在波形弹簧片上，而后者又和从动片铆在一起。从动片5用限位销7和减振12铆在一起。这样，摩擦片、从动片和减振盘三者就被连在一起了。在从动片5和减振盘12上圆周切线方向开有6个均布的长方形窗孔，在从动片和减振盘之间的从动盘毂8法兰上也开有同样数目的从动片窗孔，在这些窗孔中装有减振弹簧11，以便三者弹性的连接起来。在从动片和减振盘的窗孔上都制有翻边，这样可以防止弹簧滑脱出来。在从动片和从动盘毂之间还装有减振摩擦片6，9。当系统发生扭转振动时，从动片及减振盘相对从动盘毂发生来回转动，系统的扭转能量会很快被减振摩擦片的摩擦所吸收。22从动盘的结构形式从动盘主要有以下几种结构形式。1）整体式弹性从动盘，如图22所示。其特点是从动盘本体是完整的钢片，并开有T形槽，摩擦片直接铆接在从动盘本体上。图22整体式弹性从动盘2）分开式弹性从动盘，如图23所示。其特点是从动盘本体上铆接波形弹簧片，摩擦片铆接在波形弹簧片上。图23分开始弹性从动盘3）组合式弹性从动盘，如图24所示。其特点是靠近压盘的一面铆有波形弹簧片，靠近飞轮的一面没有。图24组合式弹性从动盘本文主要研究整体式弹性从动盘的从动盘本体的设计。3从动盘本体的结构工艺分析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。从动盘本体是从动盘上的主要零件，该件为板形冲裁件，其成型工艺采用落料、冲孔等冲裁加工。31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。311冲裁件的形状和尺寸1）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。2）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。3）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B15T。4）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C15T；CT。5）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。312冲裁件的尺寸精度和表面粗槽度要求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。如果工件精度高于上述要求，则需在冲裁件后进行整修或采用精密冲裁。313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。32冲裁加工的经济性分析321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C0C1C2C3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C0CAQCB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。322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。33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。331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。1）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。2）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。3）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。4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,采用落料冲孔工序便可以完成。4冲裁模具的设计41冲裁模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1）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。2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；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PD间隙值小于最大合理间隙2CMAX，必须满足下列条件|2CMAX2CMINPD或042CMAX2CMINP062CMAX2CMIND也就是说，新制造的模具应该是|2CMIN2CMAX，否则制造的模具间隙PD已超过允许变动范围2CMAX2CMIN,影响模具的使用寿命，下面对落料进行讨论一下。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DDDMAXXD0DPDD2CMINPDMAXX2CMIN0PDD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）；P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）；P凹模下偏差，可按IT7选用（MM）。DX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X075；当制件公差为IT14以下时，取X05。42凸、凹模尺寸的计算421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2CMIN078MM；2CMAX086MM；则2CMAX2CMIN086078MM008MM由公差表查得58为H11级，取X075；110为H11级，取X05设凸凹模分别按IT6和IT7级加工制造；则冲内孔DPDMINX058075020MM05815MMDD2CMIND05815078MM5893MM校核|2CMAX2CMINGPD000860780008（满足间隙公差条件）落料DDDMAXXD0（110050）MM110MMDPDD2CMIN0110078MM10922MM校核0000故得DD110MMDP10922MM422内孔的凸凹模尺寸计算由1部分知X0502CMIN086MM故DDDMAXX58058MDPDD2CMIN58086MM5714MM故DD58MMDP5714MM43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。431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。432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。433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520左右时，冲裁力的降低不超过510。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1525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。434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。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对于软材料T1MM，C34TT13MM，C58TT35MM，C810T对于硬材料T1MM，C45TT13MM，C68TT35MM，C813T精冲模的间隙很小，一般只有材料厚度的051。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公式精冲凸凹模刃口间隙可取为外形Z1006MM内形Z2008MM44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R1012MM；R2010MM45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35倍，导向部分的长度则应为活动部分的152倍。在本设计中，冲弧形窄槽凸模的精度要求高，难于加工，可采用镶拼结构，其总长度为凹模厚度与固定板之和，即70。冲内孔凸模由于截面较大，又难于加工，可作成直通道式结构，用螺钉直推固定在垫板上，而冲窄槽凸模则采用固定板固定在凸模上作为抬阶。46半冲孔零件（凸模）的选择半冲孔零件的结构形式，主要有凸台、凸柱和凸焊。它们多用于定距、定心和铆接。461凸台件其工艺特点有以下几个方面1）凸模与凸台的直径相等，且压入体积V1大于压出体积V2的20即V112V2；2）凸台在毛刺侧时，用复式精冲模加工；3）凸台在塌角侧时用连续精冲模加工。462凸柱件其工艺特点有以下几点1）凸模直径大于凸模直径D且DS；2）凸柱在毛刺侧时，用复式精冲加工；3）凸柱在塌角侧时，用连续精冲模加工；4）凸柱直径D与材料厚和材料变形程度有关。有零件及已知数据得该半冲孔件为凸柱件，但需选择单独半冲模加工。半冲孔凸模如图41所示。图41半冲孔凸模5压力机的选择在设计中,冲载压力的计算是选择机床的主要因素之一,也是考虑冲压模具的强度依据。由于冲压是在三向受力状态下进行冲裁的,所以设计模具时必须对各个压力分别进行计算,然后求出冲压时所需的总压力,从而选用合适的冲压机冲载总压力PPSPRPG式中PS冲裁力，KN；PR压料力，KN；PG推件板的反压力，KN；P冲载所需要的总压力，KN。51冲载力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。根据VD13345；PSLSFB1式中L裁切线周长，MM；S材料厚度，MM；抗拉强度，KN/MM；B2F系数，其值为0609，常取09。1根据FWTIMMERBEIL公式PLS（1T/S）SB式中PS最大冲裁力，KN；L裁切线长度，MM；抗拉强度，KN/MM；B2S料厚，MM；T凸模挤入深度，MM。F1T/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1SB/06，故1T/S常取0607。SB由原始数据知L10245MM；S45MM。10钢的取为400MPAB所以PS1024545400091844052056N1844KN52齿圈压板的压料力如图51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。图51齿圈每毫米长度的压力根据VDL3345PRLHFB2式中L剪切线周长MM；H齿高度MM；抗拉强度N/MM；B2F系数，常取4。2根据其他经验，（1）按冲裁力PS的百分数选取，即PR4060PS（2）按齿圈和内齿根到型孔边的面积取PRF1F2S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；2被冲材料的屈服极限，N/MM。S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，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PR52877KN。53推件板的反压力顶件器的反压力PG对冲压零件的弯曲，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。反压力按下式计算PGFPG式中F零件的受压面积，MM2P零件的单位反压力，P2070N/MM，大面积零件取70N/MM，小面积薄G22零件取20N/MM。2根据经验公式PG02PSPG01025PS式中PS冲裁力，N。由原始数据取PG70N/MM计算得PG4928216396N所以冲载过程中所需的总压力为PPSPRPG2866KN。为能满足此压力的需要，选择公称压力为4000KN的冲载压力机。压力机参数滑块行程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。6模架及模柄的选择61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GB2851381HT200。其数据参数为L305MM；B192MM；D192MM；闭合高度最小275MM；最大320MM；上模座GB285558130519250，数量1个；下模座GB285568130519265，数量1个；导柱GB286118125275，数量2个；导套GB28616814810558，数量2个。根据已知条件选择单柱模架为半冲孔模的模架，其参数为L224MM，B192MM，H186MM。图61半冲孔模柄上模座GB285618122419245，数量1个；下模座GB285628122419250，数量1个；导柱GB286138125171，数量1个；导套GB2861881254851，数量1个。62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61所示。7模具主要工作零件的设计71推件板的设计推件板是冲压模的一个重要组成部分，它的作用是在冲压前将材料加压，冲压后将冲压件从凹模里推出，在复合冲压模里，它还是冲孔凸模的导向定位，因此在冲压模中，推件板是一个既精密又要有一定强度的构件。推件板的精度要求很高，外形与凹模型孔，内形与冲孔（缝，槽）凸模成无松动配合。在本设计中，推件板可做成整体带凸圆状的圆形件。推件板借助于顶杆传递推力，故顶杆的位置分布十分重要，在设计中顶杆应分布在推件板强度较弱的截面位置，或在以它为对称的位置上，使它承受垂直力，且不受偏载荷，这样就可以提高推件板的使用强度，延长模具的寿命。推件板的结构及尺寸如图71所示。图71推件板查冲压手册，根据以上尺寸校核该零件，符合技术要求。72垫板凸模固定板的设计考虑到凸模为固定不动的，采用垫板加固。垫板的厚度取10MM，固定板的厚度取20MM，其外形直径取19