毕业设计（论文）T型铁芯片冲裁模设计

1、摘 要本论文设计的是t型铁芯片冲裁模，重点是在分析冲裁变形过程及冲裁件质量影响因素的基础上，主要内容包括冲裁件的工艺性分析、确定冲裁工艺方案、选择模具的结构形式、进行必要的工艺计算、选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸、校核模具闭合高度及压力机有关参数、绘制模具总装图及零件图。该冲裁模是利用级进模生产，级进模又称为多工位级进模、连续模、跳步模，它是在一副模具内，按所加工的工作分为若干等距离的工位，在每个工位设置一个或几个基本冲压工序，来完成冲压工作某部分的加工。被加工材料，事先加工成一定宽度的条料，采用某种送进方法，每次送进一个步距。经逐个工位冲制后，便得到一个完整的冲压工件。在一副级进模中

2、，可以连续完成冲裁、弯曲、拉深、成形等工序。一般来说，无论冲压零件形状怎么复杂，冲压工序怎样多，均可用一副级进模冲成完成。 关键词： 级进模; t型铁心片; 排样abstract this paper focuses on the analysis and blanking blanking deformation on the basis of quality factors, mainly including blanking process of analysis to determine the blanking process plan, select the mold struct

3、ure, the necessary process calculation, selection and determination of the main components of the mold structure and size, check the height and press the mold closing argument, drawing die assembly drawings and part drawi. this thesis is the t core disk, using the progressive die production. progres

4、sive die, also known as multi-position progressive die, progressive die, progressive die, which is a mold, according to the processing work is divided into a number of equidistant station, at each station to set up a or a few basic stamping process to complete the punching of a part of the process.

5、is processed materials, prior processed into a certain width strip, using a feeding method, taken a step away from each. the punching station one by one, they get a complete stamping parts. in a progressive die, you can complete a row blanking, bending, deep drawing, forming and other processes. in

6、general, no matter how complex the shape of stamping parts, stamping process how much, which can be washed into a progressive die to complete. keywords: handle；t core disk；layout目 录摘 要0abstract0目 录11. 绪 论12. 冲压工艺分析及主要工艺尺寸计算22.1 冲压件工艺性分析22.2 冲裁方案的确定32.3 主要设计计算43. 卸料橡胶的确定44. 模具总体设计164.1 模具类型的选择164.2 定

7、位方式的选择164.3 卸料出件、导向方式的选择175. 零件的结构设计185.1 落料凸模的设计185.2 冲孔凸模的设计195.3 凹模的结构设计206. 模具材料的选用及其它零部件的设计236.1 模具材料的选用236.2 导料板及卸料部件的选定246.3模架及其他零部件的选定257. 模具总装图及设备的选定287.1 模具的总装图287.2 校核模具闭合高度287.3 冲压设备的选定298. 模具的装配和冲裁模具的试冲308.1模具的安装调试308.2 冲裁模具的试冲31参 考 文 献34设计总结35致 谢36 1. 绪论 模具是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、

8、家电和通讯等产品中，6080的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品质量的高低，因此，模具被称之为“百业之母”。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产的工艺水平及科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力。 我国模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进步。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具上了一个新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件模具为代表，已能生产部分新型轿车的覆盖件模具。体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面，已从电

9、机、电器铁芯片模具，扩展到接插件、电子枪零件、空调器散热片等家电零件模具。在大型塑料模具方面，已能生产48英寸电视的塑壳模具、6.5kg大容量洗衣机全套塑料模具，以及汽车保险杠、整体仪表板等模具。在精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。其他类型的模具，也都达到了较高的水平，并可替代进口模具。我国模具设计与制造能力状况。 在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到

10、应用。虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结

11、构和功能上仍存在一定差距。 2. 冲压工艺分析及主要工艺尺寸计算 2.1 冲压件工艺性分析工件名称：t型铁心片如图1所示。生产批量：中批量 材料：钢材料厚度：图1工件图由零件简图如图1可知该冲压件有落料和冲孔两个工序，外形简单、精度要求不高。工件结构形状：冲裁件外形应尽量避免有尖角，为了提高模具寿命，在所有90清角改为r1的倒角。此工件只有冲孔和落料两个工序。材料为10#钢，其具备良好的冲压性能，是优质碳素结构钢，碳的质量百分数是，塑性好，焊接性好。力学性能：抗拉强度 （）：410（42）屈服强度 （：245（25） 伸长率 （）：25 断面收缩率（）：5 硬度 ：未热处理，156hb 适合冲

12、裁。工件结构相对简单，有一个的孔；孔与边缘之间的距离也满足技术要求，最小壁厚为4mm。工件的尺寸全部为自由公差，可看作it14级，尺寸精度较低，一般普通冲裁可以完全满足要求。 2.2 冲裁方案的确定 冲裁工艺方案的确定 ,该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案： 方案一：先落料、再冲孔，采用单工序模生产。 方案二：落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔-落料级进冲压，采用级进模生产。 方案一：模具结构简单，但需要两道工序两副模具，成本较高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。方案二：只需一副模具，工件的精度高且生产效率较高，生产成本高，模具结构复杂，制造难度大。工件

13、最厚小壁4mm接近凸、凹模许用最小壁厚3.2mm模具强度较差，制造难度系数大，并且冲压后成品保留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不便，从而影响了生产效率。方案三：虽也只需一副模具，其生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求，进而实现稳定、连续、正常生产。通过对上述三种方案进行综合分析对比，该工件的冲压生产方案采用方案三为佳。 2.3 主要设计计算 2.3.1 排样方案的确定及计算 设计级进模，首要任务就要设计条料的排样图。该铁心片的形状是成竖直t型上端横向下端竖直的特点（详情可看图1），排样按直排样时材料利用率低，而且相当废材，如果采用斜排时相对于直排来分析，耗材相对多些，

14、而且操作不便，保证不了准确位置精度，综合上述分析宜采用直对排样，如图2所示的排样方法，设计成隔位冲压，可显著地减少废料。隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转1800，再冲第二遍，在第一次冲裁的间隙中冲裁出第二部分工件。冲裁件与条料侧边之间距离，冲裁件与冲裁件之间的距离，侧刃冲切料边距取因此取搭边值取2mm和2mm，条料宽度为72mm，步距为74mm，一个步距的材料利用率为59%（详细见计算)。查简明冲压设计手册板材标准，宜选的钢板，每张钢板板可剪裁为8个条料（）,每张条料可冲40个工件，故每张钢板的材料利用率为58%。 图2排样图计算冲裁件面积： 查冲压工艺与模具设计表2-2得最小搭

15、边值：冲裁件与条料侧边之间距离冲裁件与冲裁件之间的距离侧刃冲切得料边定距宽度mm，条料是有板料裁剪下料而得，为保证送料顺利，规定其上偏差为零，下偏差为负值。条料宽度b： 其中： 垂直送料方向上零件尺寸 侧刃冲切得料边定距宽度(查表2-3 ) 条料宽度公差值（查表2-1 ）有公式得： 表2-1 普通剪床用带料宽度偏差（mm）条料厚度t(mm)条料宽度b(mm)50501001002002000.40.50.60.720.50.60.70.8230.70.80.91.0350.91.01.11.2表2-2 搭边值和侧边值的数值材料厚度t（mm)圆件及类似圆形制件矩形或类似矩形制件长度50矩形或类似

16、矩形制件长度50工件间a侧边a1工件间a侧边a1工件间b侧边 a1.01.21.21.51.52.51.82.60.81.01.01.21.22.21.52.50.81.01.01.21.52.51.82.61.01.31.21.51.82.82.03.21.21.51.51.82.03.02.43.41.51.91.82.22.23.22.73.7表2-3 侧刃冲切得料边定距宽度b1（mm）条料厚度t(mm)条料宽度b(mm)金属材料非金属材料1.01.51.52.01.52.02.03.02.02.53.04.0本论文排样交错排样，所以此级进模送料步距s s=+a1 零件横向最大尺寸，a1

17、搭边步距s： 一个步距材料利用率： 式中： 一个步距内冲裁件数目 冲裁件面积 条料宽度 步距有公式得： 根据计算结果知道选用直排材料利用率可达，满足要求。 2.3.2 冲压力的计算平刃口模具冲裁时，其理论冲裁力（n） 可按下式计算： 式中： 冲裁件周长mm 材料厚度mm 材料抗剪强度系数是考虑到实际生产中，实际冲裁力可能增大,模具间隙值的波动和不均匀，刃口磨损、板料力学性能和厚度波动等原因的影响而给出修正系数，一般取=1.3。 冲裁件周长材料厚度 材料抗剪强度故 查冲压工艺与模具设计p52取,=0.06。 表2-4卸料力、顶件力、推件力系数材料及厚度/mm钢小于等于0.10.0650.0750

18、.10.140.10.50.0450.0550.0650.080.52.50.040.050.0550.062.56.50.030.040.0450.05大于6.50.020.030.0250.03铝、铝合金0.0250.080.030.07紫铜、黄铜0.020.060.030.09卸料力、推件力、计算式为： 冲裁工艺总力: += 该模具采用级进模，拟选弹性卸料、下出料。根据计算结果，参考冲压设计手册曲柄压力机技术参数拟选j23-16。 2.3.3 压力中心的确定及相关计算 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，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心相重合

19、，否则，会使冲模和力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨之间产生过大的摩擦，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。冲模的压力中心，由冲裁压力中心计算公式： ， 冲模的压力中心，可以按下述原则来确定：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、级进模的压力中心可用解析法求出冲模压力中心。计算方法有解析法和作图法两种，本论文采用级进模冲裁加工，特别是对形状复杂或多凸模的情况尤为显著，缺点是受作图误差影响大，从而影响了整个工件的冲压精度，本论文选用解析法。计算压力中心时，先

20、画出凹模型图，如图3所示。在图中将xoy坐标系建立在图示的对称中心上，将冲裁轮廓线按几何图形分解成l1l9共9组基本线，利用解析法求得该模具的压力中心c点坐标（32，57）。图3如图3所示，把工件分为9段，分别计算出x，y坐标和基本上都l，代入公式计算。 带入表2-5数据计算压力中心为（32，57）。 表2-5 压力计算中心基本要素长度l/mm基本要素压力中心的坐标值（mm)xyl1=252025l2=7.5057.5l3=5527.565l4=155557.5l5=18.8464.557.5l6=204550l7=503525l8=1527.50l9=201050合计2263257通过带入数

21、据计算，压力中心为（32，57）。由以上计算结果可看以出，该工件冲裁力不大，压力中心在凸模上，未偏移工件范围之外，为了便于模具的加工和装配，模具压力中心仍在冲工件范围内。若选用j23-16冲床，冲压点仍在压力机模柄孔投影面积范围内，满足要求。 2.3.4 工作零件刃口尺寸计算在确定工件零件刃口尺寸计算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。结合该模具的特点，工作零件的形状相对比较简单，适宜采用线切割机床分别加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各孔的同轴度，使装配工作简化。因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法计算。由图1可知，该工件属于无特殊

22、要求的一般冲裁件。尺寸55由落料获得，一个的有冲孔获得查初始双面间隙查冲压工艺与模具设计p56表2.4。 表2-6初始双面间隙zmax zmin材料厚度t/mm08、10、35 09m2、q235q34540、5065mnzmaxzminzmaxzminzmaxzminzmaxzmin小于0.5极小间隙0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.0720.70.0640.0920.0640.0920.0640.0920.0640.0920.80.0720.1040.0720

23、.1040.0720.1040.0640.0920.90.0900.1260.0900.1260.0900.1260.0900.1261.00.1000.1400.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.3202.00.2460.3600.2600.3800.2600.380 取 由于所有尺寸都未标注公差，查书简明冲压设计手册p11表2-7冲裁件外径与内孔尺寸公差料厚t/mm冲裁件尺寸一

24、般精度冲裁件较高精度冲裁件10105050150150300101050501501503000.20.50.08/0.050.10/0.080.14/0.120.200.025/0.020.03/0.040.05/0.080.080.510.12/0.050.16/0.080.22/0.120.300003/0.020.04/0.040.06/0.080.10120.18/0.060.22/0.100.30/0.160.500.04/0.030.06/0.060.08/0.100.12240.24/0.030.28/0.120.40/0.200.700.06/0.040.08/0.080.1

25、0/0.120.15460.30/0.010.35/0.150.50/0.251.00.10/0.060.12/0.100.15/0.150.20基本尺寸参考冲压设计手册冲裁长度l，直径d的极限偏差由冲压模具教材p60摩擦系数表2-8查得：x=0.5。表2-8磨损系数t/mm非圆形冲件圆形冲件10.750.50.750.5冲件公差/mm10.360.16120.420.20240.500.2440.600.30。则： = 模具按it14级加工制造，以下计算参考冲压工艺与模具设计可知落料凹凸模（a=55） 落料凹凸模（b=65） 落料凹凸模（c=50） 落料凹凸模（d=15） 冲孔凹凸模（） 以

26、上可查简明冲模设计手册p33表4-6可知。 3. 卸料橡胶的确定 卸料橡胶的设计计算，选用的橡胶板的上下表面平整,上下厚度厚度务必一致，不然会造成受力不均匀，运动产生歪斜，影响模具的正常工作。卸料橡胶的设计计算：参考冲压设计手册 橡胶垫的计算料板工作行程 式中： 为凸模凹进卸料板的高度取为 t为工件厚度取 为凸模冲裁后进入凹模的深度取b、橡胶工作行程： 式中： 为凸模修模量，取c、橡胶自由高度： 一般情况下取为h自由的25%d、 橡胶预压缩量： e、每个橡胶承受的载荷： 选用4个圆筒形橡胶故： f、橡胶的外径： 式中：为圆筒形橡胶的内径，取为；。g、校核橡胶自由高度： 看看是否满足此不等式 满

27、足条件。h、橡胶的安装高度： 4. 模具总体设计 4.1 模具类型的选择 模具类型可分为三种分别是：单工序模复合模级进模。 单工序模又称简单冲裁模，是指在压力机一次行程内只完成一种冲裁工序的模具，如落料模、冲孔模、切断模切口模等。 复合模是指在一次压力机的行程中在模具同一工位上同时完成两道或两道以上不同冲裁工序的模具。复合模是一种多工序冲裁模，它在结构上的主要特征是有一个或几个具有双重作用的工作零件凸凹模，如落料冲孔复合模中有一个既能作落料凸模又能作冲孔凹模的凸凹模。 级进模是指在压力机的行程中，一副连续模可以完成冲裁、弯曲、成形、拉深、等工序，每次冲程中可冲制一个工件或工序件，各工序是在不同

28、的工位上完成的，具有相对前两者冲压类型更高效、精度高、周期长、成本高、结构复杂等特点，大大的提高了劳动生产力率，级进模是先冲孔后落料，本论文由冲压工艺分析可知，该模具采用级进模冲裁，故选用模具类型为级进模。 4.2 定位方式的选择 定位零件基本上都已标准化，可根据坯料和工序件形状、尺寸、精度及模具的结构形式与生产效率要求等选用相应的标准,定位方式的选择就是定位零件的选择。定位零件的作用是使压力机上、下模和坯料或工序件在模具上有正确的位置，定位零件的结构形式很多，用于对条料进行定位的定位零件有挡料销、导料销、导料板、侧压装置、导正销、侧刃等，用于对工序进行定位的定位零件有定位销、定位板等。因为该

29、模具采用是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置。级进模是指在条料的送料方向上，具有两个以上的工位，并在压力机的一次行程中，在不同的工位上同时完成两道或两道以上的冲压工序的冲模。级进模的定距方式有两种：挡料销定距和侧刃定距。本模具采用侧刃定距。侧刃代替了挡料销控制条料送进距离（步距），侧刃是特殊功用的凸模，其作用是在压力机每次冲压行程中，沿条料边缘切下一块长度等于送料近距的料边。在条料送进过程中，切下的缺口向前送进被侧刃挡块挡住，送进的距离即等于步距。 4.3 卸料出件、导向方式的选择 1、卸料装置的选择 卸料与出件装置的作用是当冲模完成一次冲压之后，把冲件或废料从模具工作零件上卸下来

30、，以便冲压工作继续进行。通常，把冲件或废料从凸模上卸下来称为卸料。 卸料装置按卸料的方式分为固定卸料装置弹性卸料装置和废料切刀三种。 固定卸料装置，固定卸料装置仅由固定卸料板构成，一般安装在下模的凹模上；弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹性元件（弹簧或橡胶）组成；弹性卸料装置可安装于上模或下模，依靠弹簧或橡胶的弹力来卸料，卸料力不太大但冲压时可兼起压料作用，故多用于冲裁料薄及平面度要求较高的冲件；废料切刀是在冲裁过程中冲裁废料切断成数块，从而实现卸料的一种卸料零件。 2、出件方式的选择 出件装置的作用是从凹模内卸下冲件或废料。我们通常把准过载上模内的出件装置称为推件装置；把装在下模内的称为顶件

31、装置。综合考虑该模具的结构和使用方便，以及工件料厚为1.2mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料。又因为是级进模生产。所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。 3、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、右不受限制，送料和操作比较方便。因为导柱安装在后侧，工作时，偏心距会造成导套导柱单边磨损，严重影响模具使用寿命，且不能使用浮动模柄。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

32、高的冲压零件，以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。但只能一个方向送料。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，该级进模采用对角导柱模架的导向方式，即方案一最佳。 5. 零件的结构设计 5.1 落料凸模的设计 以下设计参考多工位级进模设计与制造凹凸模机构设计部分。由于冲件的形状和尺寸不同，过程中使用的凸模结构形式很多：按整体结构分有整体式（包括阶梯式和直通式）、护套式和镶拼式；按截面积形状分有圆形、方形、矩形、异形凸模等；按刃口形状分有平刃口和斜刃口等。按凸模的固定方法分有带台式、铆接式、浇注火粘结固定式、

33、压块式等。 以上是主要的几种，但不管凸模的结构形状如何，其基本结构均由两部分组成：一是工作部分，用以成行冲裁工件；二是安装部分，用来使凸模正确的固定在模座上。综合考虑并结合工件外形并考虑加工，将落料凸模设计成直通式，采用线切割机床加工，2个螺钉固定在垫板上，与凸模固定板的配合按。查多工位级进模设计与制造p163 可知：其总长l可按公式计算： 式中： 凸模的长度 凸模固定板的厚度 卸料弹性元件的安装高度 卸料板的厚度 附加长度，它包括凸模的凸模的修模量、凸模进入凹模的深度、凸模固定板与卸料板之间的安全距离取等。 材料厚度为1.2一般情况下，凸模的长度尽量取整数，并且复合标准长度，取短不取长，这对

34、强度有力，通常在35-65之内。具体结构可参见图4所示图4 凸模轮廓尺寸图 5.2 冲孔凸模的设计 因为所冲的孔均为圆形，而且都不属于需要特别保护的小凸模，所以冲孔凸模采用台阶式，一方面加工简单，另一方面又便于装配与更换。其中冲一个圆形的凸模可选用标准件b型式，冲孔的凸模结构如图5所示。考多工位级进模设计与制造凸凹模结构设计。图5 凸模直径较小的凸模都满足强度要求，所以哪个凸模都满足要求。 5.3 凹模的结构设计 图6凹模结构图1、凹模类型的选择 常用凹模洞口的类形如图6所示,其中图a、b、c为直筒式刃的凹模，其特点是制造方便，刃口强度高，刃磨后工作部分尺寸不变，广泛用于冲裁公差要求较小，形状

35、复杂的精密制件。但因废料（或制件的聚集而增大了推件力和凹模的胀裂力，给凸、凹模的强度都带来了不利的影响。一般复合模上出件的冲裁模用图a、c型，下出件的冲裁模用图b或图a型，图d、e型是锥筒式刃口，在凹模内不聚集材料，侧壁磨损小，但刃口强度差，刃磨后刃口径向尺寸略有增大（如300时，刃磨0.1mm时，其尺寸增大0.0017mm，凹模锥角，后角和洞高度h，均随制件材料厚度增加而增大，一般取15302030 h=4-10mm综上所述及其对工件孔分析，选择a型凹模洞口，取h=3mm，周边为1mm。 2、凹模的外形尺寸计算 凹模的外形一般有矩形与圆形两种。凹模的外形尺寸应保证凹模有足够的强度，刚度和修磨

36、量，凹模的外形尺寸一般是根据被冲材料的厚度和冲裁件的最大外形尺寸来确定的如图7所示，凹模的基本分类按结构分有镶套式凹模、拼合形孔凹模、整体式凹模、综合拼合凹模。本论文采用整体式凹模，其特点是凹模易损部分和非易损部分组成一体，用整块料板制成，局部损坏是须整体更换，因设计和制造、装配方便在工位数不多的级进模或纯冲裁级进模中仍然被常用。各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安装凹模在模架上的位置时，要依据计算压力中心数据，将压力中心与模柄中心重合。其轮廓尺寸可按公式计算凹模厚度 式中： k由b和材料厚度t决定的凹模厚度系数查表5-1b最大刃口尺寸查多工位级进模设计与制造p179 表5-1 凹模厚度系数

37、凹模壁厚 取凹模厚度,凹模壁厚凹模宽度： 凹模长度(送料方向)： 式中：沿送料方向凹模型孔壁间最大距离. 沿送料方向凹模型孔壁至凹模边缘的最小距离。取值查表5-2 表5-2沿送料方向凹模型孔壁至凹模边缘的最小距离材料宽度b材料厚度t202228322225303528303640343642463842485240455255 注：1、的公差视凹模型孔复杂程度而定，一般不超过 2、一般不小于5mm，但t0.5mm的小孔，壁厚可适当减小。 凹模轮廓尺寸为,结构如图7所示。 如图7凹模 6. 模具材料的选用及其它零部件的设计 6.1 模具材料的选用 冷冲模用钢应具有的力学性能：a、应具有较高的变形

38、抗力；b、应具有较高的断裂抗力；c、应具有较高的耐磨性及抗疲劳性能；d、应具有较高的冷热加工工艺性。冷冲模零件材料选用原则： 要选择能满足模具工作要求的最佳综合性能的材料；a、要针对模具失效形式选用钢材；b、要根据制品的批量大小，以最低成本的选材原则选材；c、要根据冲模零件的作用选择材料；d、要根据冲模精度程度选择钢材。 综合各种材料进行比较及材料的用途查冲压设计手册材料与热处理列表10和11可选择为冷冲模工作零件所用的钢材。表6-1 冷冲模工作零件材料的选用零件名称使用条件选用材料凸模，凹模，凸凹模，凸、凹模镶块，连续模，侧刃凸模形状简单，冲裁材料厚度t小于等于3mm，中小批量生产的冲裁t8

39、、t8a、t10、t10a冲裁件厚度t小于等于3mm，形状复杂，或冲裁厚度t大于3mm的中小批量冲裁gr12、grwmn、ggr15、gr12mov要求批量较大，使用寿命较长的冲裁模w18gr4v、gr4w2mov、w6mo5grv2、yg15、yg20需要加热冲裁模3gr2w8v、5grnimo、6gr4mo3niwv选择说明：在选择冲裁凸模、凹模材料时，应根据模具的工作条件和失效特点，量材而用。如形状简单、尺寸较小、受力较小的凸、凹模，只需要热处理工艺适当。性能可以满足使用，生产批量不大时，可选用碳素工具钢，这样可以降低成本；反之，就应该选用变形较小，耐磨性高的合金工具钢。对于大、中型冲裁

40、模，其材料成本是模具总成本10%18%左右，故应选用变形小、耐磨性高的合金工具钢较适宜。表6-2冷冲模辅助材料的选用零件名称选用材料热处理硬度hrc上模座、下模座ht20040ht2547、zg25、zg35a3、a5模柄a3、a5、q235凸模固定板、凸、凹模固定板a3、a5、45侧面导板45淬火4045导柱20渗碳0.815862导套20淬火5860垫板、定位板45、t7a淬火4348螺母、垫圈a3固定螺栓、螺钉a3、45销钉45淬火4548顶杆、推杆45淬火4348 6.2 导料板及卸料部件的选定 导料板的内侧与条料接触，外侧与凹模平齐，导料板与条料之间的间隙取1mm，这样就可确定两导料

41、板的宽度，导料板的厚度按表选择。导料板采用45钢制作，热处理硬度为5660hrc，用螺钉和销钉固定在凹模上。导料板的进料端安装有承料板。1、卸料部件的选定卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，厚度为7mm。卸料板采用45钢制造，淬火硬度为5660hrc.2、螺钉的选用卸料板上设置4个卸料螺钉。公称直径为12mm,螺纹部分为m1010mm。卸料钉尾部应留有足够的行程空间。卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凸模断面1mm,有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。 6.3 模架及其他零部件的选定 1、模架的选定 模具除简单冲模外，一般冲模多利用模架的结构。模架的和种类很多，要根据模具的精度册p19

42、2页选择标准架。根据查阅的内容及分析，此级进模可选用对角导柱模架、导柱安装在对角处，可从左右方向关料操作比较方便。常用于一般要求的小型工件的冲裁和拉深模。尺寸见上下模座零件图，可以冲压手册冲压模具常用标准件选择。该模具采用对角导柱模架，这种模架的导柱在模具对角位置，冲压时可防止由于偏心力矩歪而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸为依据，选择模架规格。上模座厚度取30mm，上模垫板厚度取6mm，固定板厚度取18mm，下模座厚度取40mm，那么该模具的闭合高度：参考冲模设计手册冲模结构尺寸计算： 式中： 凸模长度，； 凹模厚度，; 凸模冲裁后进入凹模的深度，。可见该模具闭合高度小于所选压力机j23-16

43、的最大装模高度，由此可见，可以使用。2、模柄的选定模柄有多种形式，要根据模具的结构特点，选用模柄的形式模柄的直径根据所选压力机的模柄孔径确定，模柄可根据实用模具技术手册p201页选择，经查阅各种模柄的特点，选用压入式模柄，这种模柄应用比较广泛压入模柄的结构和尺寸，可参表11-10制造，表中b型模柄中间有孔可按装打料杆，用压力机的打料模杆进行打料，模柄的结构及尺寸关系如图8所示。 图 8模柄3、卸料板的选定 卸料板的主要作用是将冲压的料从凸模或凸、凹模上推下来，此外在进模比较复杂的模具中，卸料板还具有保护小凸模作用，常用的卸料板结构形式及适用范围见表11-24和第八章级进模表8-10实用模具技术

44、手册卸料板的尺寸可根据实用模具技术手册表11-25查得。 4、导向装置（导柱 导套） 导向装置指得是模架上的导柱、导套。模具在开模，闭模过程中，导柱和导套起导向的作用，使得凸凹模正确的闭合，故此，导柱、导套需要有严格的配合精度及尺寸要求，导柱、导套的选择可以冲压手册中选取，（取h7/r6配合） 5、固定零件（固定板、垫板）1）垫板的作用是承受凸模和凹模的压力，防止过大的冲压，在上下模座上压出凹坑，影响模具的正常工作，垫板厚度根据压力机的大小选择，一般取5-12mm，外形与固定板相同，材料45钢，热处理后硬度为56-60hrc，如图9 a .b所示：垫板在模具中的受力情况图92）固定板的作用起固

45、定凸、凹模，防止其在冲压过程中松动，造成模具的损坏，固定板的形状要根据凸、凹模而定，而外形尺寸与垫板相似。固定板和具体形状尺寸见零件图所示。6、连接零件 此类零件包括螺钉、销钉等，主要作用是联接其它零部伯，使之共同完成工件的制造，螺钉和销钉可由冲压手册第十章、第七、八章查选，形状及尺寸见七、八截图所示现选螺钉m12mm,圆柱销d=8mm。卸料螺钉选m8，具体尺寸见表10-29冲压手册 7. 模具总装图及设备的选定 7.1 模具的总装图经以上设计分析，按已确定的模具形式及参数，从冷冲模标准中选取标准件。绘制模具装配图，可得到如图10所示的模具总装图。模具上模部分主要由上模板、垫片、凸模、凸模固定

46、板及卸料板等组成。卸料方式采用弹性卸料以橡胶为弹性元件。下模部分由下模座、凹模板、导料板等组成。冲孔废料和成品件均由漏料孔漏出。图10装配图 7.2 校核模具闭合高度模具闭合高度h应该满足： 式中压力机最大闭合高度；压力机最小闭合高度；h1垫板厚度。 根据拟选压力机j2316，查开式压力机参数表得： , , 将以上数据带入公式7-1，得经计算该模具闭合高度，在内，且开式压力机j2316最大装模高度,大于模具闭合高度135mm ,可以使用。 7.3 冲压设备的选定通过校核，选择开式双柱可倾压力机j2316能满足使用要求。其主要技术参数如下：公称压力：滑块行程：最大闭合高度：最大装模高度：工作台尺

47、寸（前后左右）： 模柄孔尺寸：垫片尺寸（厚度孔径）：最大倾斜角度： 8. 模具的装配和冲裁模具的试冲 8.1 模具的安装调试 8.1.1 确定装配方法和装配顺序采用直接装配法。先分组装配后总装配。分组装配的有凸模和模柄装配。选择凹模为基准件，先装配下模、再装配上模，最后装配卸料板等辅助零件。 8.1.2 装配要点1 按装配图标题栏准备模具零部件。2 装配模柄，将模柄压入到上模座的型孔中，然后用止转销钉用来定位，使其止转。3 装配凸模，凸模固定板组件将冲孔凸模安装在凸模固定板相应孔内，并打上防转销将落料凸模安装在凸模固定板相应孔内，并铆接端面磨平4 按装配、调整要领，将导料板，卸料板在凹模上安装

48、合适后，固紧螺钉、钻、铰销孔，装入定位圆销。5 将凹模组件与下模座安装合适后，固紧螺钉、钻、铰销孔，装入定位圆销。6 将上模座与凸模固定板，垫块安装合适后，固紧螺钉、钻、铰销孔，装入定位圆销。7 装配后的冲裁凸模、凹模的工件端面应磨平，保证粗糙度ra0.8。8 试切。9 装配其他零件（导柱，导套）及标准件。10试冲。将装配好的模具安装在指定的压力机上，试冲合格后交付生产使用。试冲时重点检查各型孔与凸模的间隙合理和均匀、条料送料准确、可靠、无阻滞和落料件、冲孔废料下落顺畅。根据级进模装配要点，选凹模作为装配基准件，先装下模，再装上模，并调整间隙、试冲、返修。 8.2 冲裁模具的试冲模具装配以后，必须在生产条件下进行试冲。通过试冲可以发现模具设计和制造的不足，并找出原因给予纠正。并能够对模具进行适当的调整和修理，直到模具正常工作中冲出合格的制件为止。冲裁模具经试冲合格后，应在模具模座正面打上编号、冲模图号、制件号、使用压力机型号、制造日期等。并涂油防锈后经检验合格入库。冲裁模具试冲时常见的缺陷、产生原因和调整方法见表8-1。表8-1 冲裁模具试冲时常见的缺陷、产生原因和调整方法缺陷产生原因调整方法冲件毛刺过大1.刃口不锋利或淬火硬度不够2间隙过大或过小，间隙不均匀1修磨刃