固定垫板冲裁模具设计设计

1、目 录1绪论 11.1冲压的概念、特点及应用 11.2冲压的基本工序及模具 21.3冲压技术的现状及发展方向 32冲压件工艺性分析和方案确定 52.1零件的工艺性分析 52.2确定合理冲压工艺方案 63毛坯排样类型选择 64零件排样分析 74.1工序排样类型 74.2确定冲裁位置 74.3零件排样样图 74.4确定步距大小 84.5计算条料宽度94.6条料尺寸及步距精度 104.7零件产品材料成本计算 105冲裁力的计算 115.1冲裁力的分类及计算步骤 115.2模具压力中心的确定 126冲裁模刃口尺寸计算 136.1落料凸、凹模刃口尺寸计算 136.2冲孔凸、凹模刃口尺寸计算 167模具工

2、作零件设计 177.1凹模外形尺寸确定 177.2凹模孔结构形式 187.3落料凸模长度的确定 188其他装置设计及标准件选择 188.1工作单元机构 188.2卸料装置设计 198.3定位定距装置设计 198.4导正销结构设计 198.5送料机构与出件方式 198.6模具零件的固定 198.7冲床的选择 208.8模架的选择 208.9模柄的选择 208.10模板基本尺寸确定 208.11模具凸模的强度和刚度校核 219模具装配图及部分零件图 2210总结 2211参考文献 2312致谢 24摘 要冲压制品已在工业、农业、国防和日常生活中的方面得到广泛应用 ，特别是 在机械业中更为突出。机械

3、产品的外壳大部分是冲压制品，产品性能的提高要求 高质量的冲压模具和冲压性能，成型工艺和制品的设计。冲压制品的成型方法很多。其主要用于是冲孔，落料，弯曲，拉伸等。而冲 压模，约占成型总数的60%以上。当然如利用电气控制，可实现半自动化或自 动化作业。冷冲压冲裁模主要用于金属制品的成型，它是冲压制品生产中十分重要的工 艺装置。冲压模的基本组成是：上下模座、模具垫板、下模固定板、凹模镶块、 抬料钉、导料板、导柱导套、卸料板弹钉、卸料板等。通过对冲裁图样零件的工艺性的正确分析，设计了一个连续冲裁冲孔落料 模。本设计介绍了模具成型零件包括凸模、凹模及其他零件，如卸料板、固定板、 垫板、导柱、导套等的设计

4、和选用过程，重要零件的工艺参数的选择与计算，冲 裁机构与送料挡料以及其它结构的设计过程，并对着重对模具的设计部分作了详 细介绍。关键词： 冲孔落料级进模冲孔落料模The blanking dies design of fixed plateAbstract:Stamping products has been extensively applied in the industry, agriculture, national defense and in the daily lives of area, especially in the machinery industry. mecha n

5、i cal products is the most press ing hous ing products, and the improveme nt of product performa ncer equires of high-qualityp erforma nee stampi ng molds ,stamp in g,process and product desig n.There are many ways of mold ing products of stamp in g. It is mainly used for pierc ing ,bla nking, bendi

6、ng, stretch ing etc. And stamp ing molds almost form more than 60 perce nt of the total nu mber. For example ,electrical con trol can be realized as semi-automatic or automatic operati on.Cold-metal stamping die mainly used for the metal products, and it is very importa nt in the product ion of stam

7、p ing tech no logy devices. The basic comp onent of stamping molds is block model from top to bottom, backing strip, fixed-plate of mould, die inserts, raising nails, plate unioading, guidepillars and guide bushes, uni oad ing bombs n ail plate, stripper plate and so on.Through to tech no logical co

8、rrect an alysis of the bla nking patter ns comp onen ts, has designed a continual blanking punching die blanking . This design introduced the mold formation components including the plunger, the lower die and other comp onents like uni oad the yard lumber, the dead plate, the back ing strip, the gui

9、de pillar, the guide busher and so on desig n and select the process, the tech no logical parameterschoice and the computation of the important components, the blanking orga ni zati on and the feed ing keep off the material as well as other structure desig n process, and to has made the detailed int

10、roduction emphatically to molds design parts.Key words: pierci ng bla nking lever en ters of mold Punch holes cut dies固定垫板冲裁模具设计1. 绪论1.1冲压的概念、特点及应用冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的冲模对材料施加压力，使 其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加 工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成 所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要 方法之一，隶属于材料成

11、型工程技术。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属） 批量加工成所需冲件的一种工艺装备。 冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的 冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。 冲压工艺与模具、高效的冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们 相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工等其它方法相比， 冲压加工无论在技术方面还是经济 方面都具有许多独特的优点。主要表现如下：（1）.冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是 因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可 达几十次，高速压力要

12、每分钟可达数百次甚至千次以上， 而且每次冲压行程就可 能得到一个冲件。（2） .冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度， 且一般不破坏冲压件 的表面质量，而模具的寿命一般较长，所以冲压的质量稳定，互换性好,具有“一 模一样”的特征。（3）.冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应， 冲压的强度和刚 度均较高，冷冲压产品壁薄、质量轻、刚度好。（4）.冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备， 因而是一种省料，节能的无切削加工方法，冲压件的成本较低。但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性， 有时一

13、个复杂零件需要数套 模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品， 制造成本高。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下， 冲压加工的优点才能 充分体现，从而获得较好的经济效益。冲压在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。 相当多的工业 部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如机械制造、车辆生产、仪器、仪 表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的 比重都相当的大，少则60鸠上，多则90鸠上。不少过去用锻造、铸造和切削 加工方法制造的零件，现在大多数已经被质量轻、刚度好的冲压件所代替。通过 冲压加工，大大提高了生产效率，降低了成本。

14、因此可以说，如果生产中不采用 冲压工艺，许多工业部门的产品提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速 进行产品更新换代等都是难以实现的。1.2冲压的基本工序及模具由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸、精度要求及生产批 量又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获 得一定形状、尺寸和切断面质量的冲压件（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指 使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深、成形和立 体压制五种基本工序

15、，每种基本工序还包含有多种单一工序。在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少，而公差要求较小时， 若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用组 合工序，即把两个以上的单独工序组成的一道工序，构成所谓复合、级进、复合 -级进的组合工序。复合冲压在压力机的一次工作行程中，在一副模具的同一工位上同时完 成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。级进冲压 在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的 不同工位上完面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。复合-级进一一在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为

16、落料模、冲孔模、切断模、 切边模、切舌模、剖切模、整修模、精冲模等；按工序的组合方式可分为单工序 模（俗称简单模）、复合模和级进模（俗称连续模）等。尽管有的冲裁俗称简单 模很复杂，但总是分为上模和下模。上模一般固定在压力机的滑块上， 下模固定 在压力机的工作台上。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位， 压力机滑块 带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模等）的作用下坯料便产生分离或 塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。 上模回升时，模具的卸料与出件装 置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。1.3冲压技术的现状及发展方向随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速

17、发展，许多新技术、新工艺、新 设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。其主要表现和 发展方向如下：（1）.冲压成形理论及冲压工艺方面冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形 规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元( FEM等有值分析方法模 拟金属的塑性成形过程，根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成形的可 行性及可能出现的质量问题，

18、并通过在计算机上选择修改相关参数， 可实现工艺 及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制模具周期。研究和推广应用旨在提高生产率及产品质量、降低成本和扩大冲压工艺应用 范围的各种冲压新工艺，也是冲压技术的发展重要趋势。目前，国内外相继涌现 并迅速用于生产的冲压先进工艺有精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形 工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。这些冲压先进技术 在实际生产中已经取得并将进一步取得良好的技术经济效果。(2) .冲模设计与制造方面冲模是实现冲压生产的基本条件.在冲模的设计制造上，目前有两种趋向应 给予足够的重视：一是模具结构与精度正朝着两方面发展。

19、一方面 ，为了适应高 速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高 寿命及多工位、多功能方向发展，与此相比适应的新型模具材料及其热处理技术， 各种高效、精密、数控自动化的模具加工机床和检测设备以及模具CAD/CAMfe术也在迅速发展；另一方面，为了适应产品更新换代和试制或小批量生产的需要， 锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲 模及其制造技术也得到了迅速发展。二是模具设计与制造的现代化。模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。 计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术在模具技术中得到广泛的应用， 使模具设计与制造水平发生了深刻的革命

20、性的变化。目前最为突出的是模具 CAD/CAM/CAE在这方面，国际上有许多应用成熟的计算机软件，我国不但能消 化、应用国外的有关软件，少数单位还能自行开发或正在开发模具CAD/CAM/CAE软件。在一些行业，如汽车行业的主要模具企业， 实现了模具CAD/CAM/CA一体 化。尽管其总体水平与国际上的还有差距，但它代表了我国模具技术的发展成果 与发展方向。(3) .冲压设备和冲压生产自动化方面性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。为了适应冲压新工艺的 需要，研制了许多新型结构的冲压设备， 为了满足新产品少批量生产的

21、需要。目 前冲压设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控 方向发展，为了提高生产效率和安全保障，应用各种自动化装置、机械手乃至机 器人的大量使用，使冲压生产效率得到大幅度提高，各式各样的冲压自动线和高 速自动压力机纷纷投入使用。如在数控四边折弯机中送入板料毛坯后， 在计算机 程序控制下便可依次完成四边弯曲， 从而大幅度提高精度和生产率；在高速自动 压力机上冲压电机定转子冲片时， 一分钟可冲几百片，并能自动叠成定、转子铁 芯，生产效率比普通压力机提高几十倍，材料利用率高达97%公称压力为250KN 的高速压力机的滑块行程次数已达 2000次/min以上。在多功能压力机方面

22、，日 本丰田公司生产的2000KN“冲压中心”采用CNC空制，只需5min时间就可完成 自动换模、换料和调整工艺参数等工作；美国惠特尼公司生产的CNC金属板材加 工中心，在相同的时间内，加工冲压件的数量为普通压力机的 410倍，并能进 行冲孔、分段冲裁、弯曲和拉深等多种作业。(4) .冲压标准化及专业化生产方面模具的标准化及专业化生产，已得到模具行业和广泛重视。因为冲模属单件 小批量生产，冲模零件既具的一定的复杂性和精密性，又具有一定的结构典型性。 因此，只有实现了冲模的标准化，才能使冲模和冲模零件的生产实现专业化、商 品化，从而降低模具的成本，提高模具的质量和缩短制造周期。目前，国外先进 工

23、业国家模具标准化生产程度已达 70%80%模具厂只需设计制造工作零件， 大部分模具零件均从标准件厂购买， 使生产率大幅度提高。模具制造厂专业化程 度越不定期越高，分工越来越细，如目前有模架厂、顶杆厂、热处理厂等，甚至 某些模具厂仅专业化制造某类产品的冲裁模或弯曲模，这样更有利于制造水平的 提高和制造周期的缩短。我国冲模标准化与专业化生产近年来也有较大发展，除 反映在标准件专业化生产厂家有较多增加外，标准件品种也有扩展，精度亦有提高。但总体情况还满足不了模具工业发展的要求， 主要体现在标准化程度还不高 (一般在40%以下)，标准件的品种和规格较少，大多数标准件厂家未形成规模 化生产，标准件质量也

24、还存在较多问题。另外，标准件生产的销售、供货、服务 等都还有待于进一步提咼。设计要求：设计该零件的冲裁模冲压件图如下图所示：图1-1冲压技术要求：1. 材料:Q235 ;2. 材料厚度：2.5 mm ;3. 生产批量：大批量生产，月产 470000件；4. 精度要求：保证中心孔与外形轮廓一般相对位置精度2. 冲裁件工艺性分析和方案确定2.1零件的工艺性分析图样所示零件均未标注公差的一般尺寸,按惯例取公差等级IT12级,符合一 般冲压的精度要求,模具精度取IT9即可。图样零件材为Q235钢板,能够进行一般的冲压加工,市场上也容易得到这 种材料,价格适中。外形落料的工艺性：零件属于中小零件，材料厚

25、t= 2.5 mm,外形简单，结构 对称，是由圆弧和直线组成，尺寸精度要求一般，因此可用冲裁落料工艺。冲孔工艺：冲中心孔孔径为20 mm两小孔孔径为10 mm中心孔与两个小孔 之间距离为5mm材料Q235勺抗剪强度 兀=310380Mpa 般冲孔模可冲压的最 小孔径为dt=2.5 mm,故个孔均符合冲压工艺要求。孔尺寸精度要求一般可采 用冲孔工艺。综合以上几个方面的情况可认为图样所示主要冲压工序的工艺性良好。2.2确定合理冲压工艺方案图样所示零件所需的基本工序为冲孔、落料。可拟定出如下工艺方案：方案1.用单工序模分四次加工，即：冲孔（中心孔）一冲孔（小孔）-冲孔（小孔）一 落料。方案2.用单工

26、序模和复合模分两次加工，即:落料-冲孔（中心孔和小孔）。方案3.用复合模一次加工。方案4.用级进模冲制。采用方案1,2会使工件尺寸的积累误差加大，生产率低,操作不方便也不安全 但模具简单，制造周期短，不过工序分散，模具和设备数量要求多.采用方案3零件 生产率提高，尺寸精度较好，使用的设备较少，产品质量高，但复合模具结构复杂， 制造精度要求高，成本高，且模具寿命较低；采用方案4生产率提高，尺寸精度可 以保证,模具寿命长，但设计制造也复杂；比较各个方案,方案4适合在大批量生产 用任意几何形状板类零件，而且形状比较简单，内孔数量不太多，能够保证产品的质量,生产效率也高，使用寿命长,减少了模具和设备的

27、数量，工件精度较高， 便于操作和实现自动化生产，综合的生产成本方案4更经济,现确定用此方案进行 生产。根据给定的产量的要求,按每月22天/每天8小时计,实行单班生产,则每分钟 的产量是45件，因此采用普通板人工送料，即可满足生产的需要，根据市场的供应 情况原材料选1000mm 2000mm 2.5 mm热轧钢板。3. 毛坯排样类型选择由所示零件，依据条料的供应形式、被冲压零件形状及尺寸变形关系，典型 的排样方案有两种如下图：图3-1采用第一种方案要求条料宽度小，模具宽度小，但模具会较长，而且送进步距 长,不便实现快速生产。采用第二种方案模具宽度增加，但模具长度会缩短，送进步距小，便于提高生 产

28、效率。两种方案的材料的利用率相当，在同样保证产品质量的情况下，根据少(无) 废料及最佳经济原则，方案二的生产效率较高，所以考虑拟用第二种排样方案。4. 零件排样分析4.1工序排样类型根据零件的冲压要求，所以该零件的冲压适于落料型工序排样。设定工序排 样为：(1)冲中心孔 20, (2)冲两个小孔R5, (3)落料。4.2确定冲裁位置冲裁位置的确定既是确定凹模形孔的分布位置，工位数及各工位的作业内 容，明确零件在模具的冲制顺序。如下图所示：图4-14.3零件排样样图根据以上几个方向的设计，经综合分析比较，可确定图样所示零件的冲压工 序排样图如图所示，采用直排的排样方式，零件的冲制用三工位级进模。

29、第一工位：冲中心孔；第二工位：冲小孔（两个小孔一个工位完成）；第三工位：落料。冲缺口外形落料冲小孔冲中心孔图4-24.4确定步距大小表4-1冲裁金属材料的搭边值（mm料厚手送料自动送料圆形非圆形往复送料aa1aa1aaaa111.51.521.532 1221.52.523.52.532 232.5232.543.5 3432.53.535443 4543546554 5654657665 68657687768以上76879887注：冲非金属材料（皮革、纸板、石棉等）时，搭边值应乘1.52。查表4-1可知,搭边值为：沿送进方向搭边为a =2 mm侧向搭边为a =2.5 mm由此可算出步距初定

30、为：S=c+a!=2X（ 5+15） +2=42 mm式中：c-制品最大宽度（mr）；a1 -零件间侧向搭边值（mr） 由此可以算出一个步距内材料的利用率为：A1835 5n =-A x 100%=l835.5 x 100%=58.3%BS3150式中：A- 一个步距内冲裁件的实际面积（mrh）;B- 条料宽度（mr）S-步距（mr）由利用率可知，排样合理。4.5计算条料宽度模具结构采用初始挡料销和挡料杆定距装置，并在条料的送进过程中安有侧压装置，这样能使条料始终紧靠同一侧导料板送进，因此只须在条料与另一侧 导料板间留有间隙，故按下式计算，查表4-2、4-3得：厶=0.8,Z=5。表4-2条料

31、宽度偏差也（mm 部分条料宽度B/mm材料厚度t/mm1122335500.40.50.70.950 1000.50.60.81.0表4-3导料板与最宽条料之间的间隙Z （mm 部分材料厚度t/mm无侧压装置有侧压装置条料宽度B/mm条料宽度B/mm100以下100200100 200100以下100以上120.51158230.51158340.51158条料宽度:B 1=（ Dmax 2a）I,=（70+2X 2.5 ）寫=75_08 mm导料板之间的距离：A=B+Z=Dmax 2a +Z=70+2X 2.5+5=80 mm式中：B-条料宽度（mr）A-导料板之间的距离（mrj）；-条料宽

32、度的单向（负向）偏差（mr）Z-导料板与最宽条料之间的间隙（mr）a -侧搭边值（mr）Dmax-条料宽度方向冲裁件的最大尺寸（mr）4.6条料尺寸及步距精度条料宽度定为B=75 mm, 步距为S=42 mm步距精度：工位数为n=3 ;由轮廓尺寸精度查得 T =o.i ；根据冲裁的间隙从修正系数表中查得K=1.00 ;根据经验公式:TT K丁士鬲4取一 -=0.04-I-步距对称偏差值;T -冲件沿送料方向最大轮廓尺寸精度提高三级后实际公差值；n-工位数；k-修正系数。4.7零件产品材料成本计算由钢板尺寸规格1000mm 2000m考虑到材料的利用率和可保持连续冲裁状 态的送料稳定，可将板料按

33、下图所示裁成条料进行冲压，这样每块板裁成13条长 度为1972mm宽度为75mr1的条料。图4-3每整块钢板可冲的零件数为 47个X 13=611个,正常情况下每月使用770张钢 板，每张钢板的重量约为13 kg,所以每月需要10010kg的钢板,设每吨钢材2725 元，则算出每个零件的材料成本约为0.058元。5. 冲裁力的计算5.1冲裁力的分类及计算步骤按工序排样图所示，该零件冲压力由多个部分组成。冲孔力F:由三个部分组成，即F1、F2、F4，其中F1为冲中心孔的力，F2为 冲两小孔的力，F4为冲缺口的力。落料力F3: F3为冲外形轮廓的落料力。推件力Ft :有三个部分组成，冲中心孔和两个

34、小孔及冲外形轮廓还有冲缺产生的力。(1) .计算冲裁力公式为：F = kLt bF-冲裁力（N ；L-冲裁周边长度（mrh；t-材料厚度（mrh；b-材料抗剪强度（MPa；k-修正系数，一般k取1.3。由设计手册查得 b=310380 Mpa ,取“=343 Mpa，修正系数k取1.3,t=2.5mmF! -KLtb =70006.3 NF KLzt b=70006.3 N F4 二 KLqt b =33442.5 N（2）.计算落料力F3 =kL3t b=1.3 X 2 （5+5+40； +3.14 X 30 X 2.5 X 343=216484.45 N（3）.计算推件力公式：Ft二nKt

35、FFt -推件力（N）；n-同时卡在凹模内的工件（或废料）数；Kt-推件力系数。表5-1卸料力、推件力和顶件力系数XKTKDK1010400钢(04050060(030400505(020300金 合 铝Z-0307 OO铜 黄 纯(02060Z-03009注：卸料力系数 Kx，在冲多孔、大搭边和轮廓复杂制件时取上限值。由表5-1查出推件力系数 Kt =0.055 。n= h h为凹模型口直壁高度，t为板料厚度 t表5-2凹模型口直壁高度（mm材料厚度t/mm高度 h/mmV 0.5350.5 551051010 15h 5 由表5-2查得：h=5 mm n =h = 2 = 2 个。t 2.

36、5推件力：FT1 = nKT F1=2X 0.055 X 70006.3=7700.693 NFT2 二 nKTF2 = FT1=7700.693 NFT3 二 nKt F3 =2X 0.055 X 216484.45=23813.3 NFT4 二 nKT F4 =2X 0.055 X 33442.5=3678.67 N则有：Ft =FT1 - FT2 FT3 FT4 =7700.693 N+7700.693N+23813.30N+3678.67 N=42893.356 N(4) .总冲压力近似为：F总二 F3 F1(F2) FT3 FT1 =216484.45+70006.3+23813.3

37、+7700.693=318004.743 N 318 KN5.2模具压力中心的确定用解析法作法如下：任意选取一点为原点，送料的反方向为x轴。如下图所示：图5-1由压力中心计算公式Xq =F1X1F2XF3X3F4X4F1F2F3F47F F2Y2 F3Y3 F4Y4丫 0Fi + F2 + F3 + F4取 Xi=157, X2 =115 , X3=73 , X4=10 ；Yi =丫2 二丫3 =丫4 =40将P =kLt. b代入上面方程，可求得：Xo =90.22丫o=4O即可压力中心在落料中心偏右距离为 17.22的位置。6. 冲裁模刃口尺寸计算6.1落料凸、凹模刃口尺寸计算落料凹模的刃

38、口尺寸由于零件的外形比较复杂，为了保证零件冲压精度，采用凸、凹模配合加工法加工。落料时应以凹模为基准来配作凸模。根据凹模磨损后的尺寸变化情况将零件各尺寸分为：A、A、C,如下图所示：图6-1图6-2根据零件的形状，凹模磨损后其尺寸变化有两种情况：1.凹模磨损后变大的尺寸（图中Ai、A2），即按一般落料凹模尺寸公式计算冲裁模初始双面间隙表如下表所示：表6-1冲裁模初始双面间隙Z（ mm 部分材料厚度08、10、35、09Mn2 Q23516Mn40、50ZminZmaxZminZ maxZminZ max小于0.5极小间隙2.10.2600.3800.2800.4000.2800.4002.50

39、.3600.5000.3800.5400.3800.5402.750.4000.5600.4200.6000.4200.600注：冲裁皮革、石棉和纸板时，间隙取08钢的25%。表6-2系数x料厚t/mm非圆形圆形10.750.50.750.5工件公差厶/mm1V 0.160.17 0.35 0.36V 0.16 0.1612V 0.200.21 0.41 0.42V 0.20 0.2024V 0.240.25 0.49 0.50V 0.24 0.24 4V 0.300.31 0.59 0.60V 0.30 0.30查表6-1、6-2得 Zmin =0.360 , Zmax=0.500 , X=

40、0.75 。按行业标准制造精度查手册得.訂=0.30 ,=0.25 。Ad -(AmaxX*)。=(70-0.75 X 0.30) 00.30/4=69.775 00.075 mmA2d =(A2max -X ：2)尸=(40-0.75 X 0.25) 00.25/4=39.813。0.063 mm2.凹模磨损后无变化尺寸（图中C）,零件尺寸标注为5。按行业标准制造精度查手册得 =0.12。Cd 二 C fd = 5 二 0.12/4 = 5 二 0.03 mm查表6-1得Zmin =0.360 ,可以保证双边间隙为0.360。凸模尺寸按凹模实际尺寸配做。Aid， A2d , Cd -凹模刃口

41、尺寸；A , A2, C -与Ag , A2d , Cd相对应的冲裁件的基本尺寸；匚-零件的制造公差；、：d -凹模制造公差。当标注为+、： d或-、；d时取、；d =： /4 ;当标注为一、：d时取d=： /8 ,Ad =69.775。0.075 mm A,d =39.813 00.063mm Cd =50.03 mm以上是落料凹模刃口尺寸的计算方法，落料凸模刃口尺寸按凹模实际尺寸配 合，并保证最小间隙Zmin ,而凸模的尺寸为相应的69.775mm； 39.813mm 5mm6.2冲孔凸、凹模刃口尺寸计算（1）.此处省略nnnnnnnnnNnn如需要完整说明书和设计图纸等.请联系 扣扣：九

42、七一九二零八零零另提供全套机械毕业设计下载！该论文已经通过答辩材料厚度t材料宽度B 0.8 1.5 1.5 3.0 3.0 5.0 3.0 5.022253035 3.0 5.028303640 3.0 5.034364246 3.0 5.038424852 3.0 5.040455255注：S2的公差视凹模型孔复杂程度而定，一般不超过土8 mm查表 7-2 得：s2 =36 mm式中S|根据零件排样图取S| =40 mm则有：L=40+2X 36=112 mm7.2凹模孔结构形式由于冲裁采用刚性卸料装置和自然落料方式进行加工，所以孔结构形式选用阶梯形直刃壁形孔。7.3落料凸模长度的确定采用固

43、定卸料板和导料板冲模，其凸模长度应按下式计算：Lp = h| +h2 + h；3 + h式中：hi-凸模固定板厚度（mr）h2-固定卸料板厚度（mr）h3 -导料板厚度（mr）h -增加长度，它包括凸模的修模量，凸模进入凹模的深度（0.51 mm），凸模固定板与卸料板之间的安全距离（一般取1020 mn）等。其中初定；h| =20 mm( h1 =0.8H)h2 =15 mm( h2 =0.6H)=10 mmh =15 mm（其中凸模进入凹模的深度为4 mm则有：LP =h1 +h2 + h3 + h =20+15+10+15=60 mm8. 其他装置设计及标准件选择8.1工作单元结构由于生产

44、批量大，冲中心孔凸模根据国家标准选用圆凸模Bn（ JB/T8057.2-1995）样式加工，材料选用为Cr12，加工尺寸为设计尺寸。冲中心孔凹模根据 国家标准选用圆凹模A（JB/T8057.4-1995 ）样式加工，材料为Cr12,加工尺寸为 设计尺寸。冲小孔凸模根据国家标准选用圆凸模 Bn (JB/T8057.2-1995 ),材料为Cr12, 加工尺寸为设计尺寸。冲小孔凹模根据国家标准选用圆凹模 A(JB/T8057.5-1995 ) 材料为Cr12,加工尺寸为设计尺寸。冲缺口凹模根据过家标准选用圆凹模 A20X 25 JB/T8057.4-1995Cr12 。外形落料凸、凹模和冲缺口凸、

45、凹模都采用国家标准为模型制造，刃口尺寸 见尺寸计算，该模具用于大批量生产，故工作零件选用较好材料，凸模和凹模材 料选用Cr12MoV 8.2卸料装置设计该零件有冲孔、落料工序，为了保证零件的质量及生产稳定， 选用固定卸料 板作为卸料装置，并采用整体式，即卸料板和导料板制成一体。当卸料板仅起卸 料作用时，凸模与卸料板的双边间隙取决于板料厚度，一般在 0.20.5 m之间， 板料薄时取小值，板料厚时取大值，固定卸料板厚度应取凹模厚度的 0.8倍。固定卸料板的卸料力大，卸料可靠。因此，当冲裁板料较厚(大于0.5mm、平直度要求不很高的冲裁件时，一般采用固定卸料装置。8.3定位定距装置设计在工序排样中

46、，确定了用始用挡料销挡料，在第一，二，三工位上的第一次 加工用始用挡料销定位，从而来确定条料进距，后面接着的工序就可以以挡料杆 来确定条料进距，挡料杆装在冲搭边的冲缺口凸模下面较长，当上模在上死点时， 挡料杆仍不离开凹模刃面，故条料往左送进即被挡料杆挡住。在冲裁的同时，冲缺口凸模将搭边冲开一个缺口，条料可顺利(不用抬料)继续向左送料，实现连 续冲裁。在第三工位落料时，由导正销精确定位，这样可以保证垫圈孔与外圆同心。始用挡料销选用50X 8JB/T7649.1-1994型挡料销，选用直径为8 mm长为48 mr的杆件作为挡料杆，一端以螺纹连接固定在冲缺口凸模中。8.4导正销装置设计本模具工位数不

47、多，冲压精度要求一般，所以采用一个导正销，根据JB/T7649.1-1994 导正销采用 D型导正销 19.90 X 16JB/T7647.4 型。8.5送料机构与出件方式本模具才用手工送料，由工序排样图可知，模具第三工位通过落料工序实现产品零件与条料分离。产品由落料槽中落下，所以使用中应注意在第三工位收集冲制好的零件。8.6模具零件的固定凸模一律使用凸模固定板固定安装于上模座，用螺钉固定和销钉定位，凹模采用整体式结构，凹模固定板用螺钉固定于下模座。凸模固定板和垫板采用4个M12螺钉固定，2个销钉定位，由于冲孔落料凸模 平面尺寸都比较小，所以用模板上的型孔配合定位，采用台肩固定，采用H7/n6

48、过度配合。冲小孔时导正销安装在凸模固定板上用台肩固定，落料时安装在落料凸模 中。挡料杆用螺纹固定在冲缺口凸模中，始用挡料销用间隙配合安装在第一，二, 三工位前22 mn处，侧压块安装在第一工位处及冲缺口处用弹簧片顶住以间隙配 合安装在导板上。8.7冲床的选择选用冲床的公称压力F应大于计算出来的总压力F总=318004.77 N - 318KN,而F = （1.21.3 ） F总=1.2 X 318=381 KN。最大闭合高度应大于冲模闭合 高度+5 mm工作台台面尺寸应能满足模具的正确安装。按上述要求，结合工厂 实际，可选用J23-40开式双柱可倾压力机。并需要在工作抬面上配备垫块， 垫块 实

49、际尺寸可配制。双柱压力机J23-40参数：公称压力：400 KN滑块行程：100 mm滑块行程次数：45次/min最大闭合高度：330 mm最大装模高度：265 mm连杆调节长度：65 mm工作台尺寸（前后 mrX左右mr） 460 mmX 700 mm垫板尺寸（厚度 mnX孔径mr） 65 mmX 220 mm模柄尺寸（直径mnX深度mr） 50 mmX 70 mm最大倾斜角度：308.8模架的选择按已确定的模具形式及参数，根据特点和排样方案以及纵向送料方式，考虑到开敞性和导向精度要求，从冷冲压模标准中选取标准模架，选用后侧导柱模架。 查冷冲模国家标准，选用：A250X 160X 20040

50、01 GB/T2851.3-1990型后侧导柱 模架，部分零件尺寸如下：上模座：(GB/T2855.5) 250 mnrK 160 mnrK 45 mm下模座：(GB/T2855.6) 250 mnrK 160 mnrK 50 mm导柱：(GB/T2861.1) 32 mrriX 190 mm导套：(GB/T2861.6) 32 mmX 115 mnrK 48 mm模具开启高度为240 mm闭合高度为200 mm8.9模柄的选择根据上述计算结果，该模具为中小型模具，可采用模柄固定上模，查压力机 规格，模柄安装孔径的尺寸为50 mm查冷冲模国家标准，可选螺钉固定式模柄， 规格为 B50JB/76

51、43.3。8.10模板基本尺寸确定国家标准中规定：模板的规格由凹模周界 LX B或D来确定。由工序排样图可 知，凹模的工作尺寸基本在112 mmX 133 m左右，圆整后选取矩形凹模为：250 mnX 160mX 25 mmJB/T7643.1,其他模板尺寸取为凹模板平面一致。本零件冲压 的最小行程是4 mm模具开启状态下，凸模下表面到凹模上表面的最小距离取16mm其他模板的厚度为：凹模模板厚度为：25 mm垫板厚度为：15 mm固定卸料板厚度：15 mm凸模固定板厚度为：20 mm导板厚度为：10 mm凸模长度为：60 mm8.11模具凸模的强度和刚度校核在一般情况下，凸模的强度和刚度是足够的，没有必要校核。但是当凸模的 截面尺寸很小而冲裁板料厚度较大或根据结构需要确定的凸模特别细长时，则应进行承压能力和抗纵弯曲能力的校核。(1).承压能力的校核，凸模承压能力按下式校核:式中：7 -F-7 =F W 7 A-凸模最小截面的压应力(MPa；凸模纵向所承受的压力，包括冲裁力和推件力(或顶件力)(N);A-凸模最小截面面积(mm);(7 -凸模材料的许用抗压强度(MPa查表得：7 =1.4 X 103 Mpa对冲中心孔凸模校核F= F1 + FT1 =70006.3+7700.693 77707 NA=n r 2=3.14 X 10.275 2