冲压模具设计参考模板1讲解

1、冲压与塑料成型设备（课程设计）题目 xxx模具设计班级机电模具zb421301姓名拉尔木吉指导教师魏良庆10目录第一章 止动片冲压工艺分析及模具设计3.1.1 设计零件 3.1.2 冲压件工艺分析3.1.3 冲压工艺方案的确定4.1.4 模具结构形式的确定4.1.5 排样设计 5.1.6 冲压力的计算6.1.7 压力中心的计算8.1.8 初选压力机1.0.第二章 模具总体设计112.1 模具类型的选择 1.2.2.2 定位方式的选择1.2.2.3 卸料方式的选择1.3.2.4 出件方式 1.3.2.5 确定送料方式1.3.2.6 导向方式的选择1.3.第三章模具工作部分尺寸计算1.43.1 工

2、作零件刃口尺寸计算1.43.2 卸料装置中弹性元件的计算1.6第四章主要零部件设计1.84.1 工作零件的结构设计1.84.2 其它模具零件结构尺寸2.44.3 模架的选用 2.7.4.4 其它标准零件的选用 3.1第五章压力机的校核3.5第六章模具的装配总图 3.6第一章止动片冲压工艺分析及模具设计1.1 设计零件图1-1为止动片制件，材料为20,厚度为3mm大批量生产。试设计图1-1止动片零件图相应的模具及其主要的零部件，工件结构分析、工艺分析、模具方案的论 证、进行总体结构设计、制定主要件的工艺规程、必须的工艺计算、制造工艺 以及一定的技术经济分析等。1.2 冲压件工艺分析(1)材料：该

3、冲裁件的材料q235-a是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。(2)零件结构：零件结构简单对称，无尖角，外形有多处圆弧，中间有一 个圆孔，孔的最小尺寸 24mm满足冲裁最小孔径 dmin>=10t=12mm勺要求，成 型后须保证各尺寸公差要求。顶部和底部各有三个孔，孔的最小尺寸7mel与 边缘的最小壁厚为 10mm孔与孔之间的最小距25土0.12mm,满足冲裁件最小 孔边距lmin ±1.5t=3mm的要求，满足许用壁厚要求，因此，该制件具有良好的冲压工艺性，比较适合冲裁。(3)尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，精度要求比较低，可按工t14级确定工件尺寸的公差。有

4、七个尺寸标注了公差要求，由公 差表查得其公差要求都属it12。由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。1.3 冲压工艺方案的确定由图1-1可知，该零件包括冲孔、落料两个基本工序，可以采用以下三种 工艺方案：(1)先落料，再冲孔，采用单工序模生产。(2)落料一冲孔复合冲压，采用复合模生产。(3)中孔一落料连续冲压，采用级进模生产。方案(1)模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工， 生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求.由于零件结构简单，为提高生 产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。方案(2)只需要一套模具，冲压件的形位精度和尺寸易于保证，且生产效 率也高

5、。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单，模具制造 并不困难。方案(3)也只需要一套模具，生产效率也很高，但零件的冲压精度较复合 模的低。欲保证冲压件的形位精度，通过以上三种方案的分析比较，对该见冲 压生产以采用方案(2)为最佳。1.4 模具结构形式的确定正装式复合模和倒装式结构比较：正装式复合模适用于冲制材质较软或板料较薄的平直度要求较高的冲载 件，还可以冲制孔边距较小的冲载件。废料不会在凸凹模孔内积聚，每次由打 棒打出，可减少孔内废料的涨力，有利于凸凹模减小最小壁厚。倒装式复合模不宜冲制孔边距较小的冲载件，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件可靠

6、，便于操作，并为机械化 出件提供了有力条件，所以应用十分广泛。制件的平直度要求较高，孔边距较小，工件最小壁厚为3mm小于倒装式复合模要求最小许用壁厚 4.9mni不能使用倒装式复合模生产。由以上分析确 定该制件的生产采用正装式复合模具生产。1.5 排样设计排样是指冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。合理的排样和选择适 当的搭边值，是降低成本、保证工件质量及延长模具寿命的有效措施。排样的方式有多种多样，如：直排、斜排、直对排、混合排、少废料和五 废料等排样方式，由止动片图得，此冲裁件采用直排。排样时工件以及工件与条料侧边之间留下的余料叫做搭边。搭边的作用是 补偿条料的定位误差，保证冲出合格的工

7、件；保持条料有一定的刚度，便于送 料。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，并且影响冲裁件的剪切表面质量。条料边缘的搭边和工件间的搭边分别为 2mr» 2.2mm/l而可计算出条料宽度 和送进步距分别为96.4m话口38mm如图1-2所示。毛坯排样采用的是条料，且垂直于送料方向的凹模宽度大于送料方向的凹 模长度，为降低生产成本，提高经济效益，采用横向手工送料方式，条料的送 进方向。考 图1-2止动片排样图一个步距内的材料利用率”为：裁单件材料的利用率按下式计算，即=讨 100%bh式中：a冲裁面积（不包括内形结构废料）；

8、ni-个冲距内冲冲裁件数目；b一条料宽度；h一进距。利用 cadw计算得 a = 1420.56mm2所以 =叱 i。 j 1420.56 100% =38.78%bh38 96.4查板材标准，直选900mmm 1000mm的钢板，每张钢板可剪裁为 9张条料（96.4mm父1000mm ）,每张条料可冲26个工件，则建 为：na9 26 1420.56“巧=一父100%=父 100% =36.93%心 lb900 x 1000毛坯长度:l=31+64+31+1.57*(2+0.28*3)=130.46mm冲裁件的周边长度 =16*3.14+62+128+32+28=340.24mm1.6 冲压

9、力的计算1.6.1 冲压力冲件外轮廓线的理论冲载力：f。=ltf。=lt t =340.24*3*341=348.06 （kn式中：f1一实际冲裁力（kn）;l一工件外轮廓周长，由 ca阴算可得l=130.46mmt材料厚度，其中t=3mm七一材料的搞剪强度（mp3 ,查表得取e=341mpak一系数，取k=1.3;所以 f尸kt。=1.3*340.24*3*341=452.48(kn)落料力f落=lt crb式中：0b =610mpa,参考文献ip6表1-3可得f 落=340.24*1.3*610=269.81(kn)冲孔力：孔的小为24mmi勺冲载力f2=klti式中：f2一冲孔力(kn

10、；l一工件外轮廓周长.l=16 兀 +31*2+64*2+18*4+4*7=340.24mmt材料厚度，t=3mmt 一材料的搞剪强度(mp3 ,查表得取=490mpak一系数，取k=1.3所以 f2 -klt =1.3*3.14*24*3*490=145.314(kn).孔的小为7的冲载力f3 =kltt式中：f3一冲孔力(kn ；l一工件外轮廓周长。t材料厚度，t=3mmt 一材料的搞剪强度(mp3 ,查表得取=490mpak一系数，取k=1.3所以 f3 = klt . =1.3*3.14*7*490*3=42.00378(kn)1.6.2 卸料力按式2.6.3得：fx =kxfi式中：

11、fx 一卸料力因数，由参考文献ip 6表1-3查得fx = 0.04。则卸料力：fx =0.04 452.48 = 18.09kn1.6.3 推件力由式1-26得ft =nktfi,式中：n为同时卡在凹模内料的个数，kt =0.045ft =nktf1 =1*0.045*452.48 = 20.36(kn )1.6.4 顶件力顶件力计算按式1-27: fd=kdf1式中：kd一顶件力因数，其值由 参考文献ip 6表1-3查得kd =0.05顶件力则 fd =0.05 452.48 =22.62kn模具总冲压力为：fl =f1 fx ft =452.48 20.36 18.09 = 492.93

12、kn1.7 压力中心的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快的中心相重合。否则，会使 冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大的磨损，模具导向 零件加速磨损，减低模具和压力机的使用寿命。冲模的压力中心如图 1-3所表¥ 。图1-3凹模型口图工件的y方向对称，故压力中心到y轴的距离:yo = y2 y其中：y2 =5mm, y8 =-5mm所以：y0 =y2 y8 =0mmx方向不对称，故压力中心到x轴的距离为：l1 x1l2x21 3x3 l4x4l5x5 l6x6l 7 x7 'l 8

13、x8' l9x9 , l10x10 ' l11x11x011 l2 l3l4 l5 l6l7 l8 l9l10 l11其中：11 =15.71mmx1 - -53.18mm12 = 29.93mmx2 = -35mm13 = 35.83mmx3 = -0.82mm其中 r=18mm u =l3/r=1.99, a 为弧度14 = 11.58mmx4 = 19.2mm15 = 37.7mm x5 = 32.64mm16 =11.58mm x6 = 19.2mm17 = 35.83mm x7 = -0.82mm18 = 29.93mm x8 = -35mm19 = 12.56mmx

14、9 - -50mm110 = 62.8mm x10 = 0mm111 = 28.27mmx11 = 25mm将以上数值代入公式得:-3.80mml1 x1l2x2 l 3x3l4x4lsxsl6x6l7x7l 8 x8l 9 x910x10' luxnx0 二l1 l2 l3 l4 l5 l6 l7l8l9 l10 l11该工件冲载力不大，压力中心偏移坐标原点较小，为了便于模具的加工和 装配，模具中心仍选在坐标原点1.8初选压力机压力机公称压力的确定：对于冲裁工序，压力机的公称压力应大于或等于 冲裁时总冲压力的1.11.3倍，即p _(1.11.3)f1= 542.22640.81kn

15、因 此 初 选 压 力 机 为： hfa630hfa630ii第二章 模具总体设计2.1 模具类型的选择冲裁模结构类型很多，按工序组合程度分类，可分为：单工序模、复合模、级进模等。单工序模是指在压力机的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，落料模只适用于冲裁精度要求不高，形状简单和生产批量小的冲件。复合模是指在压力机的一次行程中，在模具的同一工位上同时完成两道或两道以上不同冲裁工序的冲模。它在结构上的主要特点是有一个或几个具有双重作用的工作零件凸凹模，如在落料冲孔复合模中只有一个既能作落料凸模又能作冲孔凹模的凸凹模。根据凸凹模在模具中的装配位置不同，分为正装式复合模和倒

16、装式复合模。复合模因压料较好，冲件平整精度高，该生产采用的是大批量生产，生产效率较高。级进模又称连续模，是指在压力机一次行程中，依次在同一模具的不同工位上同时完成多道工序的冲裁模。在级进模上，根据冲件的实际需要，将各工序沿送料方向按一定顺序安排在模具的各工位上，通过级进冲压便可获得所需冲件。级进模不但可以完成冲裁工序，还可以完成成形工序等等，是一种多工序高效率冲模。它可分为普通级进模和多工位精密级进模。根据零件的冲裁工艺方案，确定采用复合模。此模具的结构较为简单，降低了模具的加工难度，减少生产成本，提高了生产效益。2.2 定位方式的选择因为导料销和固定挡料销结构简单，制造方便。且该模具采用的是

17、条料，根据模具具体结构兼顾经济效益，控制条料的送进方向采用导料销。控制条料的送进步距采用挡料销初定距,2.3 卸料方式的选择刚性卸料与弹性卸料的比较：刚性卸料是采用固定卸料板结构。常用用于较硬、较厚且精度要求不高的工件冲载后卸料。当卸料板只起卸料作用时与凸模的间隙随材料厚度的增加而增大，单边间隙取(0.2 0.5t) 。当固定卸料板还要起到对凸模的导向作用时，卸料板与凸模的配合间隙应该小于冲载间隙。此时要求凸模卸料时不能完全脱离卸料板。主要用于卸料力较大，材料厚度大于2mnfi模具结构为倒装的场合。弹压卸料板具有卸料和压料的双重作用,主要用于料厚小于或等于2mmi勺板料，由于有压料作用，冲件比

18、较平整。卸料板与凸模之间的单边间隙选择(0 0.2)t ，若弹压卸料板还要起对凸模导向作用时，二者的配合间隙应小于冲载间隙。常用作落料模、冲孔模、正装复合模的卸料装置。工件平直度较高，料厚为2mmf目对较薄，卸料力不大，由于弹压卸料模具比刚性卸料模具方便，操作者可以看见条料在模具中的送进动态，且弹性卸料板对工件施加的是柔性力，不会损伤工件表面，故采用弹性卸料。2.4 出件方式因采用正装式复合模生产，故采用上出件为佳。2.5 确定送料方式因选用的冲压设备为开式压力机且垂直于送料方向的凹模宽度b 大于送料方向的凹模长度l,故采用纵向送料方式，即由前向后送料。2.6 导向方式的选择方案一：采用对角导

19、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，其对角导柱模架上、下模座工作平面的横向尺寸l 一般大于纵向尺寸b,常用于横向送料级进模或者纵向送料的单工序冲载模、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，导向准确可靠、滑 动平稳。但只能纵向送料

20、，一般用于单工序模或复合模。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，该复合模采用中间导柱的导向方式，即方案四最佳。第三章模具工作部分尺寸计算3.1 工作零件刃口尺寸计算凸、凹模间隙对冲载件质量、冲载工艺、模具寿命都有很大的影响。因此， 设计模具时一定要选择合理的间隙，以保证冲载件的断面质量、尺寸精度满足 产品的要求，所需冲载力小、模具寿命高，但分别从质量，冲载力、模具寿命 等方面的要求确定的合理间隙并不是同一个数值，只是彼此接近。考虑到模具 制造中的偏差及使用中的磨损、生产中通常只选择一个合适的范围作为合理问 隙，只要间隙在这个范围内，就可以冲出良好的制件，这

21、个范围的最小值称为 最小合理间隙cmin ,最大值称为最大cmax。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。3.1.1 落料模具工作零件刃口尺寸计算落料时，因外形轮廓较简单，故模具按配合加工的方法制造，其凸、凹模 刃口部分尺寸计算如下：落料部分以落料凹模为基准计算，凹模磨损后，刃口部分尺寸都增大，因 此均属于a类尺寸。查表可知：凸模和凹模最小间隙为：zmin = 0.246mm凸模和凹模最大间隙为：zmax = 0.360mm查相关资料得因数x为：当工件精度it10以上x=1当工件精度it11到it13 x=0.75当工件精度it14 x=0.5所以落

22、料凹模基本尺寸为：dd =(dmax -x)0 ”尺寸 200.12mm: d1 = (2 0.75父0.12)00.12/4 =1.9100'o3mm尺寸 600.12mm: d2 =(60.75m0.12)00.12/4 =5.9l00.03mm_00d? =118*2 64 8二 0.5*0.24 024, =125.24906 mm一 4落料部分相应的凸模尺寸按凹模尺寸配制，保证其双面间隙为：0.246mm至u 0.360mm3.1.2 冲孔模具工作零件刃口尺寸计算：冲孔时，凸模外形为圆孔，故模具采用凸、凹模分开加工的方法制造，以冲孔凸模为基准计算，其凸、凹模刃口部分尺寸计算如

23、下：查表可知：凸模和凹模最小间隙为：zmin = 0.246mm凸模和凹模最大间隙为：zmax -0.360mm查相关资料得因数x为：当工件精度it10以上x=1当工件精度it11到it13 x=0.75当工件精度it14 x=0.5根据公式2.4.3和公式2.4.4得6 =9min . x；：)，./4da.zmin/4孔邛 700.15mm:dt = (4+0.75m0.15)115/4 =4.113% 038 mm.1、/w.0.15/40.038da =(4.113 0.246)0=4.3590mm校核：t a = 0.076mm zmax - zmin = 0.114mm满足：6t

24、+6azmax -zmin 条件孔邛zd/amm: dt =(24+0.75m0.21)00 24/4 = 24.1600.06 mmda = (24.16 0.246)00.24/4 = 24.40600.06mm校核：、t 、a = 0.106mmzmax -zmin = 0.114mm满足：6t +6a ezmax zmin 条件3.2 卸料装置中弹性元件的计算3.2.1 卸料块的设计卸料装置一般是弹性的，具基本零件是卸料板、卸料螺钉和弹性元件(弹簧 或橡胶)组成，弹性卸料板的平面外形尺寸等于或稍大于凹模板尺寸，厚度取 凹模厚度的0.60.8倍。卸料板与凸模的双边间隙根据冲件料厚确定，一

25、般取0.10.3mm止匕外，为便于可靠卸料，在模具开启状态时，卸料板工作平面应 高出凸模刃口端面0.30.6。卸料螺钉一般采用标准的阶梯形螺钉，其数量按 卸料板形状与大小确定，卸料板为圆形时常用34个，为矩形时一般用46个。卸料螺钉的直径大小可选 812mm各卸料螺钉的长度应一致，以保证卸 料板水平和均匀卸料。弹性卸料装置依靠弹簧或橡皮的弹力来卸料，卸较力不 太大，但冲压时可兼起压料的作用。3.2.2 弹性元件橡胶的设计(1)橡胶的形状及数量由于橡胶允许承受的载荷较大，安装灵活方便，因而是冲裁模中常见的弹 性元件。冲裁中用于卸料的橡胶有聚氨脂橡胶和合成橡胶，其中聚氨脂橡胶性能比 合成橡胶优异，

26、所以采用聚氨脂橡胶，形状为圆筒形橡胶，假设数量为n=4(2)确定橡胶的自由高度h。h° = (3.54) h工h = h1 h2 t二 13 3 =7mm其中：h工作卸料板工作行程%为凸凹模凹进卸料板的深度，取1mmh2为凸凹模冲载后进入凹模的深度 3mmt为材料厚度3mm山=h h=7 (510) =(6 5)mm = 12mm其中：h工橡胶工作行程h修为凸凹模修磨量，取5mm综合上述，h0=4h|_ =48mm,取h工为h0的25%(3)确定橡胶的预压缩量h预h预=(10% 15%) h0hl =15%h0 =0.15 48-7.4mm(4)每个橡胶承受的载荷fi选用四个圆筒形橡

27、胶f1 =18090 = 4524.5n(5)橡胶的外径d20 5d =(d2 1.27(f1 /p)其中d为圆筒形橡胶的内径，假如选用直径为8mm勺卸料螺钉，取橡胶上螺钉过孔的直径d=10mm, p=1mpa。所以d = 66mm为了保证足够的卸料力，可取 d=70mm(6)校核橡胶的自由高度hoh0480 = =0.687070橡胶垫的高径比在0.5 1.5之间，所以选用的橡胶垫规格合理。橡胶的装 模高度约为hl =h0-h_ = 48-7.4 = 41.6mm17第四章主要零部件设计4.1 工作零件的结构设计4.1.1 凸凹模零件外形相对简单，根据实际情况并考虑加工，为了满足凸凹模强度和

28、刚 性，将凸凹模设计成阶梯式，使装配修磨方便。采用成形铳、成形磨削加工。 凸凹模总长l:l = h1 h2 h3 - h4=15 41.6 15 1=72.6mm其中为凸凹模固定板厚度，h2为橡胶安装高度，h3为弹性卸料板厚度,h4为凸凹模凹进弹性卸料板厚度。具结构图如图 4-1 :4.1.2 落料凹模(1)凹模结构形式凹模的结构形式也较多，按外形可分为标准圆凹模和板状凹模，按结构分 为整体式和镶拼式、预应力组合式。按刃口形式也有平刃和斜刃。一般用多采 用整体式及镶拼式，根据零件为多种几何形状，整体式适用于小型凸、凹模， 镶拼组合式主要用于较大的凸、凹模。根据以上分析应采用整体式，各种凹模 的

29、凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上的位置时，要依据计算压 力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。根据实际生产需要，使用外形为 矩形的板状凹模。(2)凹模的固定方式凹模的固定方式有三种：第一种是热套和冷压；第二种是低熔点合金，环 氧树脂浇注及无机粘接；第三种是螺钉紧固，销钉定位。采用第一种时不易装 拆，主要用于冷挤压预应力凹模。用第二种时，其紧固力较小，不易装拆。采 用第三种时，紧固力大，定位可靠，通用性较强，装拆方便，适用于各种类型 的模具采用，要保证螺孔间、螺孔与销孔间及螺孔或销孔与凹模刃口间的距离 不能太近，否则会影响模具的寿命。根据以上分析应采用螺钉紧固，销钉定位。凹模采用矩

30、形板状结构和直接通过螺钉、销钉与上模座固定的固定方式。 因冲件为中批量生产，考虑凹模的磨损和保证冲件的质量，凹模刃口采用直筒 形刃口，该形式刃口强度较高，修磨后刃口的尺寸不变，用于冲裁形状或精度 要求高的零件。(3)凹模尺寸计算其外形尺寸按相关公式2.9.3、2.9.4计算：凹模厚度h = kb= 0.23 92=21.16mm查表取k=0.23考虑到推进块的安装空间和运动空间，凹模的实际厚度应增加。取 h=25mm 凹模壁厚c =(1.5 2)h二 (1.5 2)21.16= (31.74 42.32)mm取 c=40mm凹模宽度b =b (3 4)h -36 (3 4)25 二 (111

31、136)mm取 b=125mm凹模长度l =1 (3 4)h =92 (3 4)25 二 (167192)mm取 l=160mm所以凹模轮廓尺寸为 160mmm125mmm 25mm ,为了保证螺孔间、螺孔与 销钉孔之间的强度和模具的寿命，一般开的孔与孔之间的距离根据表2.9.3知道销孔与螺纹孔之间的距离不应小于 5 mm,螺纹孔与凹模刃间的距离取大于 两倍孔径值。(4)凹模材料的选用和强度校核根据需要，凹模的材料选用 t10a,工作部分热处理淬硬6064hrc(材料 及热处理选用参考表1.4.4 )。查表2.9.14选m8的螺钉。凹模板中的孔与孔 之间的校核：由表2.9.3校核最小的a值为1

32、2mm最小的b值为14mm最小的c 值为5mm最小的d值为12mm以上的所有尺寸都能符合要求，因此孔与孔之间的 距离得以校核。强度校核：凹模的强度校核主要是校核其厚度h,凹模在冲载力的作用下会产生弯曲，如果凹模厚度不够，就会产生较大的弯曲变形甚至断裂。凹模强 度计算近似公式b仃弯="(a 2 ) -° 弯 h 1b2a式中：f为冲载力，单位n。弯为许用弯曲应力，单位mpa对于淬火硬度 hrc5862的t10, 294 490mpa ,h为凹模厚度，单位 mm取h=25mma mb为下模座长方孔尺寸，单位 mmx mmb仃3f a a仃弯- 2(2)一h2 d b212a_

33、33 197.72 102529236d 921362 ) = 322.1 <n弯28才两足要求。凹模结构图如图4-2: 书 井图4-2落料凹模4.1.3 冲孔凸模(1)凸模结构尺寸与固定方式落料凸模刃口部分非圆形，为便于凸模和固定板的加工可设计成阶梯形结 构，并将安装部分设计成便于加工的圆形或方形。凸模的固定方式有台肩固定、 怫接固定、粘结剂浇注固定、螺钉与销钉固定。台肩固定结构简单，便于装拆，而且能承受较大的冲力；怫接固定与台肩固定的作用差不多，但其不易装拆，准确更换不方便；粘结剂浇注固定主要用语直通式非圆形凸模；根据以上分析 应采用台肩固定。(2)凸模的长度计算凸模的长度根据模具的

34、具体结构确定，长度根据磨损量及固定板、卸料板 厚度等来决定的即：l = h1 h2 h3=20 10 25二55m m其中hi为凸模固定板厚度，h2为凹模垫板厚度，h3为凹模厚度其结构如下图：(3)凸模材料的选用与校核凸模材料的选用：根据需要选用 t10a,工作部分热处理淬硬为5862hrc凸模的校核：冲孔凸模的直径很小，所以需要对最小凸模尺寸为5.2mm进行强度和刚度的校承压能力校核：凸模正常工作的条件是其刃口端面承受的轴向压应力不应超过模具材料的许用压应力即：4t二c二cd式中：晨为凸模刃口端面承受的压应力，mpat为材料厚度，mm丁为冲压材料的抗剪强度，mpad为凸模最小直径，mm。身为

35、模具钢的许用压应力，mpa普通冲载，模具钢(如t10等)的许用压应力，当淬火硬度为 hrc5862时，可取 = 981 1569mpa。校核孔64mm :4t 4 2 600二c =1167.03 三0 cd 4.113满足要求。(4)刚度校核:根据表2.9.2 ,凸模最大自由长度l应满足（只需校核直径最小的凸模即可）22l <90=21.75mmd2 _90 4.1132,f - , 1.3 3.14 4.113 2 600l为凸模允许的最大工作尺寸，设计中取15mm<21.75mm所以刚度得以校核。凸模结构图如图4-3、4-4。图4-4冲孔凸模图4-5冲孔凸模ii4.2 其它模

36、具零件结构尺寸4.2.1 卸料板的设计卸料板的平面外形尺寸等于或稍大于凹模板的尺寸,厚度取凹模厚度的0.60.8倍，即h=0.6x25=15 mm,卸料板与凸模的双边间隙根据冲件料厚确定取0.15加% 其轮廓尺寸为lxbmh=160mrh 125mrk 15mm孔与孔之间的距离为根据表2.9.3知道销钉孔与螺纹孔之间的距离与凹模的距离不应小于5mm,螺纹孔与凹模刃口间的距离取大于两倍孔径值，孔与孔之间的距离不能太近，则会影响模具的寿命，并影响其刚度和强度。其结构如图4-6所示。4.2.2 垫板设计垫板的作用是承受并扩散凸模或凹模传递的压力，以防止模座被压挤损伤,是否需要垫板，可按下式校核：-；

37、式中：为凸模端面的压应力，mpaqy为模座材料的许用应力；垫板的形状与凸模固定板和凹模板相同，一般为圆形或矩形，垫板厚度一般为3 10mm。垫板材料常用45号钢（热处理硬度为4348hrc ）或t8a（热 处理硬度为52 56hrc ）。p 318910a - 1420.56=224.50mpa式中：p为冲载力a为凸模最大端面积。而模板材料选用铸铁 ht25cl qy = 90140mpa ,则仃y至by,所以需要加垫板。垫板厚度可以取412mm,取h=8mm模具中含有两块垫板。孔与孔之间的距离为根据表2.9.3知道销孔与螺纹孔之间的距离不应小于5 mm,螺纹孔与凹模刃口间的距离取大于两倍孔径

38、值，孔与孔之间的距离不能太近，这样会影响模具的寿命，并影响其刚度和强度。安装垫板的时4.2.3固定板设计固定板的作用是将凸模（凸凹模）固定在下模座正确位置上，固定板为矩形 或圆形板件，固定板与凸模（凸凹模）为 h7/h6配合，安装后应将凸模（凸凹 模）端面与固定板一起磨平，装配可通过 2个销钉定位,4个螺钉与上模座连 接固定，各形孔的位置尺寸与凹模的保持一致，其厚度为凹模的0.60.8倍取h = 0.8父25 = 20 （凸凹模取0.6,即h = 0.6父0.25 = 15mm ）, 一般开的孔与孔 之间的距离根据表2.9.3知道销孔与螺纹孔之间的距离不应小于 5 mm,螺纹孔 与凹模刃间的距

39、离取大于两倍孔径值。其结构如图 4-9所示。4.3模架的选用4.3.1 上、下模座的设计上、下模座的作用是直接或间接地安装冲模的所有零件，并分别与压力机 的滑块和工作台连接，以传递压力。因此，上、下模座的强度和刚度是主要考 虑的问题。模座因强度不足会产生破坏，如果刚度不足，工作时会产生较大的 弹性变形，导致模具工作零件和导向零件迅速磨损。在选用和设计时应该注意如下几点：(1)尽量选用标准模架，对于圆形的模座，其直径比凹模板的直径大3070mm对于矩形模座，其长度应比凹模长度大 3040mm ,而宽度可以等 于或大于凹模板的宽度，但应考虑有足够的安装导柱、导套的位置。模座的厚 度取凹模的1.01

40、.5倍，考虑受力情况，上模座厚度可以比下模座的厚度小5 10mm o(2)所选用或者设计的模座必须与所选压力机的工作台和滑块的有关尺寸 相适应，并进行必要的校核，下模座的最小轮廓尺寸应比压力机工作台上漏料 孔的尺寸每边至少要大 40 50mm。(3)模座材料一般选用 ht20q ht25q也可以选用q235 q255结构钢， 对于大型精密模具的模座选用铸钢 zg35 zg45(4)模座的上、下表面的平行度应达到要求，平行度公差一般为4级。(5)上、下模座的导套、导柱安装孔中心距必须一致，精度一般要求在 士0.02mm以下；模座的导柱，导套安装孔的轴线应与模座的上、下平面垂直， 安装滑动式导柱和

41、导套时，垂直度公差一般为 4级。(6)模座的上、下模表面粗糙度 ra值为0.6ofnm,在保证平行度的前 提下，可允许ra值降低为3.21.6nm。孔距公差要求在±0.01mm奠座的材料选 用ht25q其结才如图4-10、4-11。图4-11上模座4.3.2导柱、导套及模架的选用导柱的标准号为a型(gb2861.1-81),其尺寸为金25mmm180mm,128mmm 160mm ,导套的准号为 a型(gb2861.6-81),其尺寸为 625mmm 90mmm 38mm, 628mmm 100mmm 42mm。两者的材料选用：t10a 模套，模柱，模架结构如下图： 盯a皿1*. o

42、h1图4-13导套i30其余j图4-14导套iii髀图4-17模架324.4其它标准零件的选用4.4.1 模柄的选用由压力机的型号j23-40.可查得模柄孔的直径为50,深度为70,由装配要求， 选择旋入式模柄，通过螺纹与上模座连接，并加螺丝防止松动，这种模具拆装 方便，但模柄轴线与上模座的垂直度较差，多用于由导柱的中、小型冲模。其 结构如下图：图4-18模柄4.4.2 导料销两个导料销设在同侧，条料沿着两个导料销确定的直线送进，从右向左送 料时，导料销装在后侧；从前向后送料时，导料销装在左侧。由挡料销控制送 料步距，在上模设置对应的导正孔，固定在凹模板中。4.4.3 卸料螺钉的选用卸料板上设置4个卸料螺钉，公称直径为10mm螺纹部分为m 8x 8mm 卸料螺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 端面1mm有误差时通过螺钉与卸料板之间的安