毕业设计（论文）汽车车门扣垫片落料级进模设计【含全套CAD设计图纸】

1、汽车车门扣垫片落料级进模设计毕业设计题目：汽车车门扣垫片落料级进模设计系 部 现代制造工程系 专 业 名 称 模具设计与制造 汽车车门扣垫片落料级进模设计摘要：本设计是根据工件图算工件的展开尺寸计算出该零件的压力中心，材料利用率，画排样图。根据零件的几何形状要求和尺寸的分析得出凸模、凹模和凸凹模的结构，采用级进模冲压，这样有利于提高生产效率，模具设计和制造也相对简单。本文分析该零件的总冲裁力、卸料力、推料力、总冲压力，并进行卸料、推件装置相关参数计算，确定其结构和尺寸。在设计过程中除了设计说明书外，还包括模具的装配图和相关零件图。关键词：落料冲孔；弯曲；级进模；模具设计目 录第一章 绪论1第二

2、章 冲压件工艺分析2第三章 确定工艺方案及模具结构形式43.1冲裁工艺方案的确定43.2模具总体结构设计43.2.1模具类型的选择43.2.2定位方式的选择43.2.3卸料方式的选择53.2.4导向方式的选择5第四章 模具设计工艺计算64.1计算毛坯尺寸64.2排样设计84.2.1排样方法84.2.2材料的利用率的计算9第五章 冲裁力的相关计算125.1计算冲裁力的公式125.2总冲裁力、卸料力、推料力、弯曲力和总冲压力135.2.1计算总冲裁力135.2.2卸料力的计算145.2.3推料力的计算145.2.4弯曲力的计算155.2.5总的冲压力的计算16第六章 模具压力中心的确定与计算17第

3、七章 冲裁间隙19第八章 刃口尺寸的计算218.1刃口尺寸计算的基本原则218.2刃口尺寸的计算方法228.3弯曲部分刃口尺寸计算248.3.1最小相对弯曲半径rmin/t248.3.2弯曲部分工作尺寸的计算258.3.3凸模与凹模的工作尺寸及公差26第九章 主要零部件的设计299.1工作零件的结构设计299.1.1凹模的设计299.1.2凹模材料的确定319.1.3凹模的零件图319.1.4内孔凸模长度设计319.1.5弯曲凸模的设计329.1.6弯曲凹模设计329.2卸料板的设计339.3压料装置设计339 4定位零件的设计349.4.1挡料销的选取349.4.2导料板的选用35第十章 模

4、架及其它零件的设计3610.1上下模座、导柱、导套3610.2模柄36第十一章 冲压设备的校核与选定3811.1冲压设备的校核3811.2模柄的选用38第十二章 压力机的选择39总结40致谢41参考文献42附录43第一章 绪论 随着我国经济的日益增长，不同的产业有不同的增长趋势，但是，目前我国模具工业与发达国家相比还相当落后。主要原因是我国模具在标准化，模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家相比差距很大。工业产品质量的不断提高，模具产品生产呈现的品种、少批量、复杂、大型精密更新换代速度快。当今社会在模具方面的不断的发展着，不断的向西方学习先进的技术，自己研发了不少软件，以及先进的技术，如：数控

5、电加工的核心计算机辅助设计（cad/cam）和ug三维造型软件。模具生产制件所表现出来的高精度，搞复杂程度，高生产率，高一致性和低消耗是其他制造加工方面所不能充分展示出来，从而有好的经济效益，以此在批量成产中得到广泛应用，在现代生产工业中也有十分重要的地位，是我国国防工业及民用生产中必不可少的加工方法。现代科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压零件日趋复杂化，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲压制造难度日益增大。模具制造正由过去的劳动密集，依靠工人的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业，更多的依靠各种高效、高精度的nc机床、cnc机床、电加工机床，从过

6、去的单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及其它特种加工相结合的时代。模具制造技术，已经发展成为技术密集型的综合加工技术。本设计是作为模具设计与制造专业毕业生，在毕业之前对所学专业知识的一次综合性运用。巩固和扩展自己所学的基本理论和专业知识，综合运用所学知识培养自己的技能分析和解决实际问题的能力，初步形成融技术、管理于一体的大工程意识，培养勇于探索的创新精神和实践能力；培养正确的设计和研究思想、理论联系实际、严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风；进一步训练和提高课题方案设计、资料查阅、理论计算、计算机使用、文字表达等方面的能力和技巧；通过本次设计能够进一步深入的掌握冲压模具设计与制造技术

7、。第二章 冲压件工艺分析图2-1 零件图零件分析，如图2-1。生产批量：大批量材料：q235毛坯精度：it12(1)材料分析：该冲裁件的材料q235，具有较高的强度、硬度，适合要求较高的零件,可进行冲裁、弯曲。(2)零件结构：该冲裁弯曲件孔的中心与边沿的距离满足加工要求。(3)尺寸精度：根据零件图和查表可知制件高度为160 -0.21，工件内壁尺寸为490 -0.25，外轮廓宽度尺寸为200 -0.21，孔尺寸为9+0.15 0，导圆角尺寸为r2+0.10 0，属于it12级，精度等级不是很高，对于一般冲压均能满足要求。表2-1 标准公差数值（摘自gb/t1800.3-1998）公差等级it2

8、it3it4it5it6it7it8it9it10it11it12it13it14基本尺寸/mm/m/mm3366101018183030505080801201201801802502503153154004005001.21.51.522.52.53457891022.52.5344568101213153445678101214161820456891113151820232527689913161922252932364010121518212530354046525763141822273339465463728189972530364352627487100115130140155

9、40485870841001201401601852102302506075901101301601902202502903203604000.100.120.150.180.210.250.300.350.400.460.520.570.630.140.180.220.270.330.390.460.540.630.720.810.890.970.250.300.360.430.520.620.740.871.001.151.301.401.55工件结构形状：该冲裁件大小适中，外形简单，对称，制件需要进行冲孔、落料、弯曲三道基本工序。结论：该制件可以进行冲裁。制件为大批量生产，应重视模具材料

10、和结构的选择，保证模具的复杂程度和寿命。第三章 确定工艺方案及模具结构形式3.1冲裁工艺方案的确定根据制件的工艺分析，其基本工序有落料、冲孔、弯曲三道基本工序，按其先后顺序组合，可得如下几种方案：(1)落料弯曲冲孔；单工序模冲压。(2)冲孔落料弯曲；单工序模冲压。(3)冲孔落料弯曲；复合模冲压。(4)落料弯曲冲孔；级进模冲压。方案(1)、(2)属于单工序模冲裁工序冲裁模指在压力机一次行程内完成一个冲压工序的冲裁模。此种模具结构简单，生产本工件需要多套模具才能完成，成本高，生产效率低，零件尺寸难以保证，故不宜采用。方案(3)属于复合冲裁模，复合冲裁模是指在一次工作行程中，在模具同一部位同时完成数

11、到冲压工序的模具。采用复合模冲裁，工件的精度及生产效率都较高，但模具的强度较差，制造难度大，操作不方便方案(4)属于连续模，连续模是指在一次工作行程中，依次在模具几个不同的位置上同时完成多道冲压工序的冲模。采用级进模生产：效率高、操作安全、模具寿命长，但结构复杂，制造精度要求高。通过对上述四种方案的的分析比较，再对该制件的分析综合得出结论选择方案四为佳。3.2模具总体结构设计3.2.1模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用连续冲压，所以模具类型为级进模。3.2.2定位方式的选择定位包含控制送料进距的挡料和垂直方向的导料等。由于毛坯选择的是条料，零件的精度较高，所以可以采用挡料销进行送料方向的定

12、位，采用导料板进行垂直方向的导料。3.2.3卸料方式的选择刚性卸料是采用固定卸料板结构。常用于较硬、较厚且精度要求不高的工件冲裁后卸料。弹性卸料具有卸料与压料的双重作用，主要用在冲料厚在2mm以下的板料，由于有压料作用，冲裁件比较平整。弹压卸料板与弹性元件、卸料螺钉组成弹压装置。因为工件料厚为2mm，卸料力不大，且弯曲时需进行压料，故弯曲部分可采用弹压卸料装置，冲孔时采用刚性卸料。3.2.4导向方式的选择方案一：采用对角导柱模架。由于导柱安装在模具压力中心对称的对角线上，所以上模座在导柱上滑动平稳。常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模、复合模。方案二：采用后侧导柱模架。由于前面和左、右不受限

13、制，送料和操作比较方便。因为导柱安装在后侧，操作者可以看见条料在模具中的送进动作。但是不能使用浮动模柄。方案三：四导柱模架。具有导向平稳、导向准确可靠、刚性好等优点。常用于冲压件尺寸较大或精度要求较高的冲压零件及大量生产用的自动冲压模架。方案四：中间导柱模架。导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确。只能一个方向送料。根据以上方案比较并结合模具结构形式和送料方式，为提高模具寿命和工件质量，采用后侧导柱模架，操作者可以看见条料在模具中的送进动作。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比较方便，并能满足工件成型的要求。即方案二最佳。第四章 模具设计工艺计算4.1计算毛坯尺寸相对弯曲半径为： r/t=

14、2/2=10.5式中 r弯曲半径（mm）t材料厚度（mm） 由于相对弯曲半径大于0.5，可见制件属于圆角半径较大的弯曲件，应该先求变形区中性层曲率半径（mm）。 =r0+kt 公式（4-1）式中：r0内弯曲半径t材料厚度k中性层系数表4-1 板料弯曲中性层系数r0/t0.10.20.250.30.40.50.60.81.ok1(v)0.300.330.350.360.370.380.390.410.42k2(u)0.230.290.310.320.350.370.380.400.41k3(o)0.720.700.670.63r0/t1.21.51.8234568k1(v)0.430.450.4

15、60.460.470.480.480.490.50k2(u)0.420.440.450.450.460.470.480.490.50k3(o)0.490.560.520.50查表4-1 k=0.32根据公式4-1得： =r0+kt =2+0.322 =2.64mm图4-1 计算展开尺寸示意图根据零件图上得知，圆角半径较大（r0.5），弯曲件毛坯的长度公式为： l0=l直+l弯 公式（4-2）式中：l0弯曲件毛坯张开长度（mm）； l直弯曲件各直线部分的长度l弯； l弯弯曲件各弯曲部分中性层长度之和。在图4-1中：l0=2l1+l2+2l3l1=12 l2=443=/2(r+kt)=3.14/2

16、(2+0.322)=8.3mm 所以： l0=212+44+8.3=76.3mm(取76.30 -0.87mm ） 根据计算得：工件的展开尺寸为2076.3mm,如图4-2所示。 图4-2 尺寸展开图4.2排样设计4.2.1排样方法冲裁件在板料、带料或条料上的布置方法称为排样。排样的意义在于减小材料消耗、提高生产率和延长模具寿命，排样是否合理将影响到材料的合理利用、冲件质量、生产率、模具结构与寿命。排样的方法有：直排、斜排、对直、混合排 ，根据设计模具制件的形状、厚度、材料等方面全面考虑。因此有下列三种方案：方案一：有废料排样 沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。冲件尺寸完全由冲模来保证，因

17、此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。方案二：少废料排样 因受剪切条料和定位误差的影响，冲件质量差，模具寿命较方案一低，但材料利用率稍高，冲模结构简单。方案三：无废料排样 冲件的质量和模具寿命更低一些，但材料利用率最高。采用少、无废料排样法，材料利用率高，不但有利于一次冲程获得多个制件，而且可以简化模具结构，降低冲裁力，但受条料宽度误差及条料导向误差的影响。冲裁件的尺寸精度不易保证。由于设计的零件是矩形零件，中间冲一圆孔，且制件精度要求不高所以采用少废料排样。4.2.2材料的利用率的计算冲裁零件的面积计算为：f=76.320-（4.52）=1362.4mm2毛坯规格为：8002000（mm

18、）。送料步距为： h=d+a1=76.3+0=76.3mm 一个步距内的材料利用率为：=(nf/bh)100% =（11362.4/2076.3）100%=89.3%纵裁时的条料数为：=800/b =800/20 =40 因此，纵裁时条料可冲40条。每条件数为：=(2000-a)/h =2000/76.3 =26.2 裁时每条可冲26件。板料可冲总件数为：+=4026=1040（件）板料利用率为：=(/8001000)100% =（10401362.4/8002000）100% =88.6%横裁时的条料数为：=2000/b =2000/20 =100 因此，横裁时可冲100条。每件条数为：=8

19、00/h=800/76.3=10.5 横裁时每条可冲10件。板料可冲总件数为：=10010=1000（件）板料利用率为：=(f/8001000)100% =（10001362.4/8002000） 100% =85.2%n值越大，材料的利用率就越高，废料越少。工艺废料的多少决定于搭边和余量的大小，也决定于排样的形式和冲压方式。因此，要提高材料利用率，就要合理排样，减少工艺废料。上述计算得纵裁比横裁的材料利用率大，该材料采用纵裁法。根据以上数据，画出排样图。如下图所示：图4-3 排样图第五章 冲裁力的相关计算5.1计算冲裁力的公式计算冲裁力是为了选择合适的压力机，设计模具和检验模具的强度，压力机

20、的吨位必须大于所计算的冲刚才力，以适宜冲裁的要求，普通平刃冲裁模，其冲裁力一般可以按以下公式计算： = 公式（5-1） 式中：材料抗剪强度，见表5-1（mpa）；l冲裁周边总长（mm）；t材料厚度（mm）；系数是考虑到冲裁模具刃口的磨损，凸模与凹模间隙之波动（数值的变化或分布不均），润滑情况，材料力学性能与厚度公差的变化等因素而设置的安全系数，一般取13。当然查不到抗剪强度时，可以用抗拉强度代替，而取=1.3的近似计算法计算。根据常用金属冲压材料的力学性能查出q235的抗剪强度为310380（mpa），取=340（mpa）。表5-1 常见优质碳素钢力学性能表材料名称牌号材料状态抗剪强度抗拉强度

21、伸长率屈服强度电工用纯铁c0.025dt1、dt2、dt3已退火18023026普通碳素钢q235未退火3103803804702125240铝l2、l3、l5已退火8075110255080冷作硬化1001201504优质碳素结构钢45已退火440560550700163605.2总冲裁力、卸料力、推料力、弯曲力和总冲压力由于冲裁模具采用弹压卸料装置和自然落料方式。总的冲裁力包括：总冲压力；总冲裁力；卸料力；推料力；顶件力；弯曲力；根据常用金属冲压材料的力学性能查出q235的抗剪强度为310380（mpa）。5.2.1计算总冲裁力=+ 公式（5-2）式中： f1落料时的冲裁力；f2冲孔的冲裁

22、力。落料时的周边长度为：=20落料冲裁力为： f1=1.3203402=17.68kn冲孔周长为： l2=d=3.149=28.26mm冲孔冲裁力为： f2= =1.328.263402=25kn所以可求总冲裁力为：fp=+ f2=17.68+25=42.68kn5.2.2卸料力的计算卸料力计算公式：fq= 公式（5-3）式中：卸料力系数，查表5-2得 =0.040.05，取=0.05根据公式5-3得：fq=0.0542.68=2.14kn5.2.3推料力的计算 fq1= 公式（5-4）式中：推料力系数。查表5-2 得=0.055。根据公式5-4得： fq1= =0.05542.68 2.35

23、kn表5-2 卸料力、推件力、顶件力系数料厚t/mm钢0.10.10.50.52.52.56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03铝、铝合金纯铜，黄铜0.0250.080.020.060.030.070.030.095.2.4弯曲力的计算影响弯曲力大小的基本因素有变形材料的性能和质量；弯曲件的形状和尺寸；模具结构及凸凹模间隙；弯曲方式等，因此很难用理论的分析方法进行准确的计算。实际中常用经验方式进行概略计算，以作为弯曲工艺设计和选择冲压设备的理论。u

24、形弯曲的经验公式为： =(r+t) 公式（5-5）式中；冲压行程结束时不校正时的弯曲力；弯曲件的宽度；t弯曲件的厚度；内弯曲半径（等于凸模圆角半径mm）；弯曲材料的抗拉强度（mpa）（查模具手册=480470mpa，取=450mpa）；安全系数，取1.3。根据公式5-5 得： =(r+t) =0.71.32220450/（2+2） =8.19kn对于顶件或压料装置的弯曲模，顶件力或压料力可近似取弯曲力的30%80%。 = =0.88.19 =6.55kn弯曲力： =+ 公式（5-6） =8.19+6.55 =14.74kn5.2.5总的冲压力的计算根据模具结构总的冲压力 =+ 公式（5-7）=

25、+=42.68+2.14+2.35+14.74=61.91kn根据总的冲压力，初选压力机为：开式双柱可倾压力机j23-16。第六章 模具压力中心的确定与计算模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。模具的压力中心，可按以下原则来确定：(1)对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。(2)工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。(3)形状复杂的零件、多孔冲模

26、、级进模的压力中心可用解析计算法求出冲模压力中心。解析法的计算依据是：各分力对某坐标轴的力矩之代数和等于诸力的合力对该轴的力矩。求出合力作用点的坐标位置o（x=0，y=0），即为所求模具的压力中心。x0=l1x1+l2x2+lnxn/（l1+l2+ln） 公式（6-1）y0=l1y1+l2y2+lnyn/（l1+l2+ln） 公式（6-2） 图6-1 压力中心1、 按比例画出凸模刃口的轮廓形状，选坐标xoy。如图6-1所示2、 把刃口轮廓分为7段并确定各段长度，具体数值列于下表6-1中。表6-1 落料件的压力中心计算数据线3.5（mm）力压中心位置压力中心坐标xyl1=-38.15l2=38.

27、15l3=20l4=38.15l5=-38.15l6=20l7=28.26c1=0.5-38.15=-19.075c2=0.538.15=19.075c3=0.520=10c4=0.538.15=19.075c5=0.538.15=19.075c6=0.520=10c7=0.528.26=14.13038.1538.150-38.15-38.15011212121111.05落料凸模的压力中心坐标：xn=l1x1+l2x2+lnxn/l1+l2+ln=（-38.150+38.1538.15+2038.15+28.26）/（38.15+38.15+28.26）=0yn= l1y1+l2y2+ln

28、yn/l1+l2+ln=（-38.151+38.151+2021+28.2611.05）/（38.15+38.15+28.26）=6.01所以求得模具压力中心的坐标值为（0, 6.01），由于该模具为连续模，根据制件冲裁、排样等综合分析将压力中心坐标值取在（12,6.01）。第七章 冲裁间隙模具设计的设计的时候一定要选择合理的间隙，因为它是冲裁件断面质量、尺寸精度能够满足产品要求的有力保证。所需的冲裁力越小、模具寿命越高，但是分别从质量、冲裁力、模具寿命等方面的要求确定出来的合理间隙并不是同一个数值，它们知识彼此相近。考虑到制造过程中的偏差以及使用过程中的磨损、生产过程中通常只选择一个合适的范

29、围作为合理见习，只要间隙在这个范围之内，就可以冲出良好的制件，这个范围的最小值称为cmin，最大值称为cmax。考虑到模具在使用过程中的磨损会造成间值的增大的情况，所以设计和制造新模具的时候采用最小合理间隙cmin。冲裁件的大小对于冲裁件的断面质量有着极其重要的影响，此外，冲裁间隙还影响模具寿命、卸料力、推件力、冲裁力和冲裁件的尺寸精度。冲裁过程中，凸模与被冲件的孔之间，凹模与落料件之间均有摩擦力，而间隙越小，模具作用的压应力越大，摩擦也越严重，而降低了模具的寿命。较大的间隙可以使凸模侧面以及材料之间的摩擦力减小，并且延缓间隙由于受到制造和装备精度的限制，虽然提高了模具寿命但材料所受的拉应力增

30、大材料容易断裂分离，断面质量不佳，毛刺较大卸料力、顶件力也会相应增大，导致冲裁总压力增大。所以冲裁间隙是冲裁工艺与模具设计中的一个非常重要的工艺参数。图7-1 冲裁间隙根据实用间隙表7-1查得：材料q235的最小双面间隙：2cmin=0.246mm最大双面间隙： 2cmax=0.360mm。表7-1 冲裁模初始用间隙2c（）材料厚度08、10、35、09mn、q23516mn40、5065mn2cmin2cmax2cmin2cmax2cmin2cmax2cmin2cmax小于0.5极小间隙0.50.60.70.80.91.01.21.51.752.02.12.52.753.03.54.04.5

31、5.56.06.58.00.0400.0480.0640.0720.0920.1000.1260.1320.2200.2460.2600.2600.4000.4600.5400.6100.7200.9401.0800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.5000.5600.6400.7400.8801.0001.2801.4400.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.6800.7800.8400.9

32、401.2000.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9200.9601.1001.2001.3001.6800.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.7800.9801.1400.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9201.0401.3201.5

33、000.0400.0480.0640.0640.0900.0900.0600.0720.0920.0920.1260.126注：冲裁皮革、石棉和纸板时，间隙取08钢的25%。第八章 刃口尺寸的计算8.1刃口尺寸计算的基本原则冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，模具合理的间隙值是依靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及其制造公差，是设计冲裁模的主要任务之一。从生产实践中可以发现：(1)由于凸、凹模之间存在间隙，使落下的料和冲出的孔都带有锥度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸等于凸模的尺寸。(2)在尺量与使用中，落料件是以大端尺寸为基准，冲孔孔径是以小端尺

34、寸为基准。(3)冲裁时，凸、凹模要与冲裁件或废料发生摩擦，凸模越磨愈小，凹模越磨愈大，结果使间隙越来越大。由此在决定模具刃口尺寸及其制造公差时需要考虑以下原则：(1)落料件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时的尺寸由凸模尺寸决定。故设计落料模时，以凹模为基准，间隙取在凹模上；设计冲孔模时，以凸模尺寸为基准，间隙取在凹模上。(2)考虑到冲裁中凸、凹模的磨损，设计落料凹模时，凹模基本尺寸应取尺寸公差范围的较小尺寸；设计冲孔模时，凹模基本尺寸应取工件孔尺寸公差范围的较大尺寸。这样在凸、凹模磨损到一定程度的情况下，人能冲出合格的制件。凸凹模间隙则取最小合理间隙值。(3)确定冲模刃口制造公差时，应考虑制件的公差要

35、求。如果对刃口精度要求过高（即制造公差过小），会使模具制造困难，增加成本，延长生产周期；如果对刃口要求过低（即制造公差过大）则生产出来的制件有可能不合格，会降低模具的寿命。若工件没有标注公差，则对于非圆形工件按国家“配合尺寸的公差数值”it14级处理，冲模则可按it11级制造；对于圆形工件可按it7it9级制造模具。冲压件的尺寸公差应按“入体原则”标注单项公差，落料件上偏差为零，下偏差为负；冲孔件上偏差为正，下偏差为零。8.2刃口尺寸的计算方法由于模具的加工方法不同，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。凸模与凹模分开加工和凸模与凹模配合加

36、工。对与该制件应该选用凸模与凹模分开加工的方法。分开加工法，分别规定凸模与凹模的尺寸和公差的尺寸及制造公差来保证间隙要求（凸模p与凹模）。这种加工方法主要用于冲裁件形状简单、间隙较大的模具（多用于圆形制作）。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或取 =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。下面对冲孔进行讨论：设工件基本尺寸为d=9mm，材料为q235，厚度为2mm，根据计算原则，冲孔是以凸模为设计基准，间隙应由增大凹模尺寸来

37、取得。由于间隙在模具磨损后会增大，所以在设计凸模时取初始间隙的最小值cmin。其计算公式如下： dp=(+ 公式（8-1）=dp+=(+ 公式（8-2）式中： dd冲孔凹模基本尺寸（mm）；dp冲孔凸模基本尺寸（mm）；dmin冲孔件最小极限尺寸（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）；凹模上偏差，可按it7选用（mm）。x为磨损系数，是为了使冲裁件的实际尺寸尽量接近冲裁件公差带的中间尺寸，与工件制造精度有关，可查表9-1或按下列关系取值：当制件公差为it10以上，取x=1当制件公差为it11it13，取x=0.75，当制件公差

38、为it14，取x=0.5。表8-1 磨损系数x材料厚度t/mm非圆形圆形10.750.50.750.5工件公差/mm10.160.170.350.360.160.16120.200.210.410.420.200.20240.240.250.490.050.240.2440.300.310.590.600.300.30表8-2 圆形凸凹模制造偏差材料厚度基本尺寸101050501001001501502000.4+0.006+0.004+0.006+0.0040.6+0.006-0.004+0.008-0.005+0.008-0.005+0.010-0.0070.8+0.007-0.005+0

39、.008-0.006+0.010-0.007+0.012-0.0081.0+0.008-0.006+0.010-0.007+0.012-0.008+0.015-0.010+0.017-0.0121.2+0.010-0.007+0.012-0.008+0.015-0.010+0.017-0.012+0.022-0.0141.5+0.012-0.008+0.015-0.010+0.017-0.012+0.020-0.014+0.025-0.0171.8+0.015-0.010+0.017-0.012+0.020-0.014+0.025-0.017+0.029-0.0192.0+0.017-0.01

40、2+0.020-0.014+0.025-0.017+0.029-0.019+0.032-0.0312.5+0.023-0.014+0.027-0.027+0.030-0.020+0.035-0.023+0.040-0.037综上知，凸、凹模刃口尺寸具体设计如下：由表8-1查得：2cmin=0.246mm，2cmax=0.36mm2cmax-2cmin=(0.36-0.246)mm=0.114mm凹、凸模偏差值查8-2表得：p=-0.012mm d=+0.017mm冲孔：=0.15=+=(9+0.750.15)=9.120 -0.012dd=(dp+2cmin)=(dmin+x+2cmin)=(

41、9+0.750.15+0.246)=9.36+0.017 0冲裁刃口高度：因为t=2查表得h=8 10，所以，取h=10（mm）8.3弯曲部分刃口尺寸计算8.3.1最小相对弯曲半径rmin/t弯曲时弯曲半径越小，板料外表面的变形程度越大，若弯曲半径过小，则板料的外表面将超过材料的变形极限，而出现裂纹或拉裂。在保证弯曲变形区材料外表面不发生裂纹的条件下，弯曲件表面所能形成的最小圆角半径称为最小弯曲半径。最小弯曲半径与弯曲件厚度的比值rmin/t称为最小相对弯曲半径，又称为最小弯曲系数，是衡量弯曲变形的一个重要指标。设中性层半径为，则最外层金属（半径为r）的伸长外率为： 外=(r-)/ 公式（8-

42、3）设中性层位置在半径为=r+t/2处，且弯曲厚度保持不变，则有r=r+t，固有： 外=1/(2r/t+1) 公式（8-4）如将外以材料断后伸长率带入，则有r/t转化为且有： rmin/t=(1-)/2 公式（8-5）根据8-4得： 外=(2r/t+1)外=1(2r/t+1)=1(22/2+1)=0.33根据8-5，最小相对弯曲半径为： rmin/t=(1-)/2 =（1-0.33）/20.33 =0.11mm8.3.2弯曲部分工作尺寸的计算1、回弹值由工艺分析可以得出结论，该制件弯曲回弹影响最大部分是最大半径处，r/t=2/2=15此处属于小圆角u形弯曲，故之考虑回弹值。查表8-3得，回弹值

43、为3，由于回弹值很小，属于自由弯曲，因此对制件成形没多大影响。表8-3 q235材料校正弯曲回弹材料r/t材料厚度080.822q2352234254385610142、模具间隙弯曲v形件时，不需要在设计和制造模具时确定模具间隙。对于u形件的弯曲，必须选择合理模具间隙。弯曲v形件时，凸凹模间隙是用调整冲床的闭合高度来控制的合适的间隙，间隙过小，会使边部壁厚变薄，降低模具寿命。间隙过大则会回弹大，降低制件精度凸、凹模单边间隙z可按下式计算： z=t+ct 公式（8-6）式中：z弯曲凸、凹模单边间隙； t材料的厚度； 材料厚度的正偏差； c间隙数。查表得：=0.3 c=0.05根据公式8-6得： z=t+ct =2+0.3+0.052 =2.4 mm表8-4 薄钢板、黄铜板（带）、铝板厚度公差厚度材料薄钢板黄铜板（带）铝板08fh62，h68，hp-12a11、2a12b级公差c级公差冷扎带冷轧板最小公差最大公差0.20.040.06-0.03-0.03-0.02-0.040.30.040.06-0.04-0.04-0.02-0.050.40.040.06-0.07-0.07-0.03-0.050.50.050.07-0.07-0.07-0.04-0.120.60.060.08-0.07-0.08-0.04-0.120.80.080.10-0.08-0.1