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圆止动垫片冲压工艺及复合模模具设计,圆止动,垫片,冲压,工艺,复合,模具设计
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I目目 录录 第一章第一章 绪论绪论.3第二章第二章 冲压件工艺分析冲压件工艺分析.42.1 材料分析 .42.2 零件结构 .42.3 尺寸精度 .4第三章第三章 冲裁方案的确定冲裁方案的确定.53.1 冲裁工艺方案的确定 .53.2 冲裁工艺方法的选择 .53.3 冲裁结构的选取 .5第四章第四章 模具总体结构的确定模具总体结构的确定.74.1 模具类型的选择 .74.2 送料方式的选择 .74.3 定位方式的选择 .74.4 卸料、出件方式的选择 .74.5 导向方式的选择 .7第五章第五章 工艺参数计算工艺参数计算.95.1 排样方式的选择 .95.1.1 搭边值的确定.95.1.2 材料利用率的计算.105.2 冲压力的计算 .105.3 初选压力机 .115.4 压力中心的确定 .12第六章第六章 刃口尺寸计算刃口尺寸计算.146.1 冲裁间隙的确定 .146.2 刃口尺寸的计算及依据与法则 .15第七章第七章 主要零部件设计主要零部件设计.16II7.1 凹模设计 .167.1.1 凹模外形的确定.167.1.2 凹模刃口结构形式的选择.177.1.3 凹模精度与材料的确定.177.2 凸模的设计 .177.2.1 凸模结构的确定.177.2.2 凸模高度的确定.187.2.3 凸模材料的确定.197.2.4 凸模精度的确定.197.3 凸凹模设计 .197.3.1 凸凹模外形尺寸的确定.197.3.2 凸凹模壁厚的确定.197.3.4 凸凹模精度的确定.197.4 卸料板的设计 .197.4.1 卸料板外型设计.197.4.2 卸料板材料的选择.207.5 固定板的设计 .207.6 垫板的设计 .207.8 上下模座的选用 .20第八章第八章 冲压设备的校核与选定冲压设备的校核与选定.228.1 冲压设备的校核 .228.2 冲压设备的选用 .22结结 论论.23参考文献参考文献.243第一章第一章 绪论绪论近年来，冲压成形工艺有很多新的进展，特别是精密冲裁、精密成形、精密剪切、复合材料成形、超塑性成形、软模成形以及电磁成形等新工艺日新月异，冲压件的精度日趋精确，生产率也有极大提高，正在把冲压加工提高到高品质的、新的发展水平。前几年的精密冲压主要市是指对平板零件进行精密冲裁，而现在，除了精密冲裁外还可兼有精密弯曲、压延、压印等，可以进行复杂零件的立体精密成形。过去的精密冲裁只能对厚度为 58mm 以下的中板或薄板进行加工，而现在可以对厚度达 25mm 的厚板实现精密冲裁，并可对 b900MPa 的高强度合金材料进行精冲。为了满足制件更新换代快和生产批量小的发展趋势，发展了一些新的成形工艺(如高能成形和旋压等)、简易模具（如软模和低熔点合金模等）、通用组合模具和数控冲压设备等。这样，就使冲压生产既适合大量生产，也同样适用于小批生产。不断改进板料性能，以提高其成形能力和使用效果，例如研制高强度钢板，用来生产汽车覆盖件，以减轻零件重量和提高其结构强度。冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、冲压肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、凸台等。冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机（单工位或多工位的）上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，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冲压点。主要表现如下：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。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。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。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，节能的加工方法，冲压件的成本较低。由于冲压具有如此优越性，冲压加工在国民经济各个领域应用范围相当广泛。例如，在宇航，航空，军工，机械，农机，电子，信息，铁道，邮电，交通，化工，医疗器具，日用电器及轻工等部门里都有冲压加工。不但整个产业界都用到它，而且每个人都直接与冲压产品发生联系。像飞机，火车，汽车，拖拉机上就有许多大，中，小型冲压件。小轿车的车身，车架及车圈等零部件都是冲压加工出来的。4第二章第二章 冲压件工艺分析冲压件工艺分析图图 2-12-1 零件简图零件简图生产批量：大批量；材料：Q235材料厚度：1mm。2.12.1 材料分析材料分析表表 2-12-1 部分碳素钢抗剪性能部分碳素钢抗剪性能材料名称牌号材料状态抗剪强度（Mpa）抗拉强度（Mpa）屈服点（Mpa）伸长率（%）10已退火26036033045020032碳素结构钢Q235已退火31038040047021025由上表 2-1 可知：Q235是优质碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性性能，适合要求较高的零件。综合评比均适合冲裁加工。2.22.2 零件结构零件结构零件结构形状相对简单，无尖角，对冲裁加工较为有利。零件中有 1 个圆形孔，孔的直径为 25mm，孔离工件边缘的距离最小为 7.5mm。根据该零件形状来分析，该零件的结构满足冲裁要求。2.32.3 尺寸精度尺寸精度该零件上尺寸都标注有尺寸公差，对于未注公差尺寸，属于自由尺寸，按 IT14查表 2-1 得到：属于 A 类尺寸的有：062. 050属于 B 类尺寸的有：、52. 0025036. 07属于 C 类尺寸的有：52. 0205第三章第三章 冲裁方案的确定冲裁方案的确定3.13.1 冲裁工艺方案的确定冲裁工艺方案的确定在冲裁工艺分析和技术经济分析的基础上，根据冲裁件的特点确定工艺方案。工艺方案分为冲裁工序的组合和冲裁顺序的安排。3.23.2 冲裁工艺方法的选择冲裁工艺方法的选择冲裁工序分为单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁三种。单工序冲裁是在压力机一次行程内只完成一个冲压工序的冲裁模。复合冲裁是在压力机一次行程内，在模具的同一位置同时完成两个或两个以上的冲压工序。级进冲裁是把冲裁件的若干个冲压工序，排列成一定的顺序，在压力机的一次行程中条料在冲模的不同位置上，分别完成工件所要求的工序。其三种工序的性能见表 3-1：表表 3-13-1 单工序冲裁、级进冲裁和复合冲裁性能单工序冲裁、级进冲裁和复合冲裁性能比较项目单工序模复合模级进模生产批量小批量中批量和大批量中批量和大批量冲压精度较低较高较高冲压生产率低，压力机一次行程内只能完成一个工序较高，压力机一次行程内可完成二个以上工序高，压力机在一次行程内能完成多个工序实现操作机械化自动化的可能性较易，尤其适合于多工位压力机上实现自动化制件和废料排除较复杂，只能在单机上实现部分机械操作容易，尤其适应于单机上实现自动化生产通用性通用性好，适合于中小批量生产及大型零件的大量生产通用性较差，仅适合于大批量生产通用性较差，仅适合于中小型零件的大批量生产冲模制造的复杂性和价格结构简单，制造周期短，价格低冲裁较复杂零件时，比级进模低冲裁较简单零件时低于复合模复合模的特点是生产效率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，板料的定位精度要求比级进模低，冲模的轮廓尺寸较小。由于零件的生产要求的是大批量生产、零件的尺寸较小，制造相对比较难，为提高生产率，根据上述方案分析、比较，宜采用复合模冲裁。63.33.3 冲裁结构的冲裁结构的选取选取按照复合模工作零件的安装位置不同，分为正装式复合模和倒装式复合模两种，两种的优点、缺点及适用范围见表 3-2：表表 3-23-2 正装式复合模、倒装式复合模的优点、缺点及适用范围正装式复合模、倒装式复合模的优点、缺点及适用范围比较项目正装（顺装）式复合模倒装式复合模结构凸凹模装在上模，落料凹模和冲孔凸模装在下模凸凹模装在下模，落料凹模和冲孔凸模装在上模优点冲出的冲件平直度较高结构较简单缺点结构复杂，冲件容易被嵌入边料中影响操作不宜冲制孔边距离较小的冲裁件适用范围冲制材质较软或板料较薄的平直度要求较高的冲裁件，还可以冲制孔边距离较小的冲裁件不宜冲制孔边距离较小的冲裁件，但倒装式复合模结构简单、又可以直接利用压力机的打杆装置进行推件，卸料可靠，便于操作，并为机械化出件提供了有利条件，故应用十分广泛通过对正装式复合模和倒装式复合模两种优点、缺点及适用范围的分析比较，正装式复合模适合于冲制材质较软或板料较薄的平直度要求较高的冲裁件，还可以冲制孔边距离较小的冲裁件。而倒装式复合模不宜冲制孔边距离较小的冲裁件，但倒装式冷冲模结构简单，可以直接利用压力机打杆装置进行推件，卸件可靠，便于操作，并为机械化出件提供了有利条件，故应用十分广泛。综上所述，该制件结构形状简单，精度要求较低，孔边距较大，宜采用倒装式复合模。7第四章第四章 模具总体结构的确定模具总体结构的确定4.14.1 模具类型的选择模具类型的选择由以上冲压工艺分析可知，采用复合模冲压，模具类型为倒装式复合模。4.24.2 送料方式的选择送料方式的选择由于零件的生产批量是大批量及模具类型的确定，合理安排生产可采用左右自动送料方式。4.34.3 定位方式的定位方式的选择选择因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料销，无侧压装置。控制条料的送进布局采用挡料销定距。而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量，可以靠操作工目测来定。4.44.4 卸料、出件方式的选择卸料、出件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 1mm 及以下厚度的板料，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 1mm，卸料力一般，可采用弹性卸料装置。又因为是倒装式复合模生产，所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。4.54.5 导向方式的选择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，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：采用四导柱模架。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：采用中间导柱模架。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。8 （a） （b） （c） （d）图图 4-14-1 导柱模架导柱模架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，能满足工件成型的要求。即方案二最佳。9第五章第五章 工艺参数计算工艺参数计算5.15.1 排样排样方式的选择方式的选择分析零件形状，应采用直排的排样方式，零件可能的排样方式有图 5-1 所示。图图 5-15-1 示意图示意图5.1.15.1.1 搭边值的确定搭边值的确定排样中相邻两工件之间的余料或工件与条料边缘间的余料称为搭边。搭边是废料，从节省材料出发，搭边值应愈小愈好。但过小的搭边容易挤进凹模，增加刃口磨损，降低模具寿命，并且也影响冲裁件的剪切表面质量。一般来说，搭边值是由经验和查表来确定的，该制件的搭边值采用查表取得。如表 5-1 所示：根据此表和工件外形可知 L50mm，可确定最小搭边值 a 和a1，a 取 2mm，a1 取 2.0mm。根据实际情况进行合理宽度的确定：根据模具的结构不同，可分为有侧压装置的模具和无侧压装置的模具，侧压装置的作用是用于压紧送进模具的条料（从料带侧面压紧），使条料不至于侧向窜动，以利于稳定地加工生产。本套模具无导料板为无侧压装置。故按下式计算： B=（Dmax+2a） (5-1)0 - 0 - 式中: B-条料宽度； Dmax-条料宽度方向冲裁件的最大尺寸； a-侧搭边值，可参考表 5-1； -条料宽度的单向（负向）偏差；所以根据以上理论数据由公式（5-1）得出：10条料宽度 B=（Dmax+2a）=54-00.60 - 0 - 5.1.25.1.2 材料利用率材料利用率的计算的计算冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比就叫材料利用率，它是衡量合理利用材料的经济性指标。关于材料利用率，可用下式表示： =A/BS100% (5-2)式中: A-一个步距内冲裁件的实际面； B-条料宽度； S-步距。计算得：=A/BS100% 89.3()具体如图 5-2 所示：图 5-2 排样图5.25.2 冲压力的计算冲压力的计算计算冲裁力的目的是为了选用合理的压力机，设计模具以及检验模具的强度。压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁工艺的需求。一般可按下公式计算：LtFP式中 FP-冲裁力（N）； L-冲裁周边长度（mm）； t-冲裁料厚(mm)； b- 抗剪强度（MPa）；（1）落料力计算 按上式：LtF落式中： F落落料力（N）；11 L工件外轮廓周长（mm）； T材料厚度（mm），t=1mm； 材料抗剪强度（MPa）。材料为 Q235，由查表，。360MPa则: kNF4 .50落料（2）冲孔力LtF冲孔式中 冲孔力（N）；冲孔F L工件外轮廓周长（mm）； T材料厚度（mm），t=1mm； 材料抗剪强度（MPa）。由查表，。360MPa则:kNF6 .21冲孔2. 落料时的卸料力的计算=KX 卸F落F式中 -卸料力（N）；卸F -落料力（N）落FKX -卸料系数，查冲压模具简明设计手册表 3-11，P57 其值为 0.030.04，取 K=0.04。则=KX =0.0350.4=1.512（KN）卸F落F3. 冲孔时的推件力的计算 =nkT 推F冲F式中 -推料力（N）；推F K1-推料系数，查冲压模具简明设计手册表 3-11，其值为0.05；n- 梗塞在凹模内的制件或废料数量，n=h/t，h 为刃口部分的高（mm），t 为材料厚度（mm），其中，取 n=6，则 =nkT=60.0521.6=6.48KN推F冲F冲裁时，压力机的公称压力必须大于或等于各冲裁工艺力的总和 =+总F落F冲孔F卸F推F式中；冲裁力=50.4KN，=21.6KN，卸料力=1.512KN，推料力落F冲孔F卸F=6.48KN，则:推F= + +=79.992kN总F落F冲孔F卸F推F125.35.3 初选压力机初选压力机压力机可分为机械式和液压式，机械式分为摩擦压力机、曲柄压力机、高速冲床，液压式分为油压机、水压机，而在生产中一般常选用曲柄压力机，曲柄压力机分有开式和闭式两种，开式机身形状似英文字母 C，其机身前端及左右均敞开，操作可见大，但机身刚度差，压力机在工作负荷作用下会产生变形，一般压力机吨位不超过 2000KW。闭式机左右两侧封闭，操作不方便，但机身刚度好，压力机精度高。考虑到经济性能、加工要求和操作方便在此选开式压力机。根据以上计算数值，查下表 5-6 初选压力机为 J23-25 型压力机。表表 5-65-6 开式压力机规格及参数开式压力机规格及参数型号J23-10J23-16J23-25J23-35J23-40公称压力/KN100160250350400滑块行程/mm455565100100最大闭合高度/mm180220270290330闭合高度调节/mm3545556065滑块中心线至床身距离/mm130160200200250滑块底面尺寸/mm前后150180220220260左右170200250250300工作台板厚度/mm35405029065模柄孔尺寸/mm直径3040404050深度35606060705.45.4 压力中心的确定压力中心的确定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，否则会使冲模和压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，可按下述原则来确定： （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。13（3）形状复杂的零件、多孔冲模、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X0，Y0（即x=0，y=0），即为所求模具的压力中心。单个零件的压力中心计算如下：X0(L1X1+L2X2+LnXn)(L1+L2+Ln) （5-7） Y0(L1Y1+L2Y2+LnYn)(L1+L2+Ln)式中：X0-压力中心的横坐标； Y0-压力中心的纵坐标； L-各线段的长度； X-各线段重心的横坐标； Y-各线段重心的纵坐标。分析本制件图 2-1 可知，该图关于中心对称，外轮廓为中心对称。所以压力中心即为工件的几何中心。14第六章第六章 刃口尺寸计算刃口尺寸计算冲裁件的尺寸精度主要决定于模具的刃口尺寸精度，模具的合理间隙值也要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，是设计冲裁模主要任务之一。6.16.1 冲裁间隙的确定冲裁间隙的确定根据实用间隙表 6-1 查得材料 Q235 的最小双面间隙 Zmin=0.100mm，最大双面间隙 Zmax=0.140mm。 表表 6-16-1 冲裁模初始双边间隙值冲裁模初始双边间隙值 mm材料厚度 08、10、20、09Mn、Q23516Mn40、5065MnZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax小于 0.5极小间隙（或无间隙）0.50.60.70.80.91.01.21.51.752.02.12.52.753.03.54.04.55.56.06.58.00.0400.0480.0640.0720.0920.1000.1260.1320.2200.2460.2600.2600.4000.4600.5400.6100.7200.9401.0800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.5000.5600.6400.7400.8801.0001.2801.4400.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.6800.7800.8400.9401.2000.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9200.9601.1001.2001.3001.6800.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.7800.9801.1400.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9201.0401.3201.5000.0400.0480.0640.0640.0900.0900.0600.0720.0920.0920.1260.126156.26.2 刃口尺寸的计算及依据与法则刃口尺寸的计算及依据与法则凸模与凹模配作法。（1）凸模或凹模磨损后会增大的尺寸-第一类尺寸 AAj=(Amax-x)410凸模或凹模磨损后会减小的尺寸-第一类尺寸 BBj=(Bmin+x)041（3）凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸-第一类尺寸 CCj=(Cmin+)2181其中，x 为磨损系数。查表得：工件精度 IT10 级以上 x=1工件精度 IT1-IT13 x=0.75工件精度 IT14 x=0.5因为本工件尺寸均为基本尺寸，故按 IT14 级精度，x=0.5。在所有的尺寸中，属于 A 类尺寸的有：062. 050属于 B 类尺寸的有：、52. 0025036. 07属于 C 类尺寸的有：52. 020表 5-1 工作零件刃口尺寸计算尺寸类型公称尺寸公式计算后尺寸备注A062. 050)4/1(0)max(xAAj16. 0069.4952. 0025013. 026.25B036. 070)4/1()min(xBBj009. 082. 6C52. 0204 CCd13. 020保证双边间隙为0.100-0.140。16第七章第七章 主要零部件设计主要零部件设计虽然各类冲裁模的结构形式和复杂程度不同，但组成模具的零件种类是基本相同的，根据它们在模具中的功用和特点，可以分为工艺零件和结构零件两类。设计主要零部件时，首先要考虑主要零部件的定位、固定以及总体装配方法，本套模具主要采用螺钉固定模具零件，销钉起零件的定位作用，采用挡料销送进定距和导料销送进定位，无侧压装置。下面就分别介绍各个零部件的设计方法。7.17.1 凹模设计凹模设计7.1.17.1.1 凹模外形的确定凹模外形的确定凹模的外形一般有矩形和圆形两种。凹模的外形尺寸应保证有足够的强度、刚度和修磨量。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7-1所示。凹模各尺寸计算公式如下：凹模边壁厚 H=Kb1 （7-1）凹模边壁厚 c=(1.52)H （7-2）凹模板边长 L=b1+2c （7-3）凹模板边宽 B=b2+2c （7-4）式中：b1-冲裁件的横向最大外形尺寸； b2-冲裁件的纵向最大外形尺寸； K-系数，考虑板料厚度的影响，查表7-1。表表 7-17-1 系数系数 K K 值值材料厚度 t/mm材料料宽 s/mm11336500.300.400.350.500.450.60501000.200.300.220.350.300.451002000.150.200.180.220.220.302000.100.150.120.180.150.22查表7-1得：K=0.4。根据公式（7-1）可计算落料凹模板的尺寸：凹模厚度：H=Kb2 =0.435 =14（mm）根据公式（7-2）可计算凹模边壁厚：c=(1.52)H17 =1.514214 =22.528（mm）取凹模边壁厚为35mm。根据凹模厚度和边壁厚可确定凹模板的长、宽的尺寸。 即：LBH=120mm120mm15mm凹模外形如图 7-1 所示： 图图 7-17-1 凹模图凹模图7.1.27.1.2 凹模刃口结构形式的选择凹模刃口结构形式的选择冲裁凹模刃口形式有直筒式和锥形两种，选用时主要根据冲件的形状、厚度、尺寸精度以及模具结构来确定。由于本模具冲的零件尺寸较大，所以采用刃口为直通式，该类型刃口强度高，修磨后刃口尺寸不变。7.1.37.1.3 凹模精度与材料的确定凹模精度与材料的确定根据凹模作为工作零件，其精度要求较高，外形精度为 IT11 级，内型腔精度为IT7 级，表面粗糙度为 Ra3.2um，上下平面的平行度为 0.02，材料选 T10A。7.27.2 凸模的设计凸模的设计7.2.17.2.1 凸模凸模结构的确定结构的确定凸模结构通常分为两大类。一类是镶拼式，另一类为整体式。整体式中，根据加工方法的不同，又分为直通式和台阶式。因为该制件形状不复杂，所以将落料模设计成台阶式凸模，台阶式凸模工作部分和固定部分的形状做成一样，凸模与凸模固定板的配合按 H7/m6。187.2.27.2.2 凸模高度的确定凸模高度的确定因为该制件形状不是很复杂，所以将冲孔模设计成台阶式凸模。凸模与凸模固定板的配合按H7/m6。凸模的高度是凸模固定板的厚度、落料凹模与附加长度的总和，如图7-2所示。图图7-27-2 凸模高度尺寸凸模高度尺寸凸模高度为： L=h1+h2+（12） (7-5)式中: h1-凸模固定板厚度； h2-凹模厚度；由公式(7-5)得:L=42(mm)由以上可得凸模简图如图 7-3 所示：图图 7-37-3 凸模凸模197.2.37.2.3 凸模材料的确定凸模材料的确定该模具要求有较高的寿命和较高的耐磨性，并能承受冲裁时的冲击力,所以凸模的材料应选 T10A，热处理 5862HRC。7.2.47.2.4 凸模精度的确定凸模精度的确定根据凸模作为工作零件，其精度要求较高，所以选用 IT7 级，表面粗糙度为Ra1.6um。7.37.3 凸凹模设计凸凹模设计7.3.17.3.1 凸凹模外形尺寸的确定凸凹模外形尺寸的确定凸凹模的外形由本套模具所设计的零件图样外形确定。凸凹模的外形尺寸应保证有足够的强度、刚度和修磨量，一般根据被冲材料的厚度和冲裁件的最大外形尺寸来确定的，与落料凹模配合确定，其内孔尺寸与冲孔凸模配合确定。7.3.27.3.2 凸凹模壁厚的确定凸凹模壁厚的确定凸凹模是复合模中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的工作零件。它的内外缘均为刃口，内外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸。从强度方面考虑，其壁厚应受最小值限制。凸凹模的最小壁厚与模具结构有关：当模具为正装结构时，内孔不积存废料，胀力小，最小壁厚可以小些；当模具为倒装结构时，若内孔为直筒型刃口形式，且采用下出料方式，则内孔积存废料，胀力大，故最小壁厚应大一些。凸凹模的最小壁厚值，目前一般按经验数据确定，倒装复合模的凸凹模最小壁厚见表 7-3。正装复合模的凸凹模最小壁厚可比倒装的小一些。表表 7-27-2 凸凹模的最小壁厚凸凹模的最小壁厚材料厚度t/mm0.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.5最小壁厚mm1.41.82.32.73.23.64.04.44.95.25.8材料厚t/mm2.83.03.23.53.84.04.24.44.64.85.0最小壁厚mm6.46.77.17.68.18.58.89.19.49.710凸凹模内外刃口间壁厚校核：根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为2.7mm，该壁厚为2.7mm即可。经校核，本设计中凸凹模的侧壁强度要求足够。 7.3.47.3.4 凸凹模精度的确定凸凹模精度的确定零件精度：由于该零件为工作零件，起主要成型的作用，对精度要求较高，外形精度公差为 IT7。7.47.4 卸料板的设计卸料板的设计7.4.17.4.1 卸料板外型设计卸料板外型设计在冲压工艺分析中已经选择了弹性卸料装置，采用卸料板进行卸料。卸料板不仅有卸料作用，还具有用凸凹模导向，对凸凹模起保护作用，卸料板的边界尺寸与20凹模的边界尺寸相等。卸料板与凸凹模的间隙值由表 7-3 确定，取 0.1mm。卸料板与凹模的外形尺寸相同。根据凹模的尺寸 120mm120mm15mm，从而可以确定卸料板的尺寸。卸料板的厚度为 10mm。表表 7-37-3 卸料板与凸凹模间隙值卸料板与凸凹模间隙值材料厚度 t/mm0.50.511单边间隙 Z/mm0.050.10.157.4.27.4.2 卸料板卸料板材料的选择材料的选择卸料板主要是起卸料的作用，对它的强度和硬度要求较高，所以材料选择是 45钢。45 钢是优质碳素结构钢，它的质量较好，含碳量（0.45%）波动小，性能较稳定。经过热处理（调质）后具有良好的综合力学性能，即具有较高的强度、硬度，又具有较好的塑性、韧性。7.57.5 固定板的设计固定板的设计凸模固定板主要是固定凸模，保证凸模有足够的强度，使凸模与落料凹模、上模座、垫板更好的定位。凸模与凸模固定板的配合按 H7/m6。凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的0.60.8倍。则凸模固定板的厚度： H凸固=（0.60.8）H凹 （7-7）式中：H凸固-凸模固定板厚度； H凹-凹模厚度。根据公式（7-7）得凸模固定板厚度为：H凸固=（0.60.8）H凹 =（0.60.8）H凹 =（0.60.8）15 = 912（mm） 凸模固定板厚度取10mm。凸模固定板简图如图7-9所示：7.67.6 垫板的设计垫板的设计它的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力，如果凸模的端部对材料的压力超过材料的许用压力，需在凸模端部与上模座之间加上垫板防止模具损坏。垫板外形尺寸可与凸模固定板相同，其厚度一般取310mm，查参考文献中冲压模具设计与制造 22.5-17JB/T7643.3-1994，可得垫板尺寸为120mm120mm8mm。7.87.8 上下模座的选用上下模座的选用本模具采用后侧导柱、导套来保证模具上、下模的精确导向。后侧导柱、导套都是圆柱形的，其加工方便，装配容易。导柱的长度应保证上模座最底位置时（闭21合状态），导柱上端面与上模座顶面的距离 11mm。而下模座底面与导柱底面的距离为 14mm。导柱的下部与下模座导柱孔采用 H7/r6 的过盈配合,导套的外径与上模座导套孔采用 H7/r6 的过盈配合。导套的长度，需要保证冲压时导柱一定要进入导套 10mm 以上。导柱与导套之间采用 H7/r6 的间隙配合，导柱与导套均采用 20 钢，热处理硬度渗碳深度 0.81.2mm，淬硬 5862HRC。上模座： L/mm=mmHmmB/30250227下模座：L/mmmmHmmB/35250227导柱：d/mm L/mm=28 130导套：d/mm L/mm D/mm=2260 4422第八章第八章 冲压设备的校核与选定冲压设备的校核与选定8.18.1 冲压设备的校核冲压设备的校核该模具的闭合高度由以下零件高度相加之和求的。该模具闭合高度： H 闭=H 上+H 下+
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