垫片级进模具设计与UG造型毕业论文

1、1 / 33职业技术学院职业技术学院毕业设计题目：垫片级进模具设计与题目：垫片级进模具设计与 UGUG 造型造型毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文） ，是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作与取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得与其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对2 / 33本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了意。作 者 签 名：日 期：指导教师签名： 日期：使用授权说

2、明使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。作者签名： 日 期：垫片级进模具设计与 UG 造型摘 要 本文以垫片级进模设计为主要容，其中包含冲压件工艺分析、工艺方案与模具类型的确定、排样设计、冲压力与压力中心计算、工作零件刃口尺寸计算、工作零件结构尺寸、其它模具零件结构尺寸、冲床选用、模具总装配图。能综合运用我在所学的模具设计方面

3、的知识，培养我在设计和 UG 造型方面的能力。能通过自己所学的知识与实践相结合，设计出一套完整的模具。关键词：垫片；级进模；模具设计；UG 造型3 / 33目目 录录1 1 绪 论 62 2 冲裁件的结构工艺性分析 73 3 冲压工艺方案的确定 84 4 排样设计 84.1 搭边值、条料宽度与导料板间距离的确定 84.1.1 搭边值的确定 94.1.2 条料宽度的确定 94.1.3 导料板间距离的确定 104.2 排样方法 114.3 材料利用率 125 5 模具总体设计 135.1 模具类型的选择 144 / 335.2 定位方式的选择 145.3 卸料、出件方式的选择 145.4 导向方式

4、的选择 146 6 冲裁力相关的计算 146.1 计算冲裁力的公式 146.2 总冲裁力、卸料力 156.3 计算总冲裁力 157 7 模具压力中心的确定与计算 168 8 冲裁间隙 179 9 凸模与凹模刃口尺寸的计算 199.1 刃口尺寸计算的基本原则 199.2 刃口尺寸的计算方法 209.3 计算凸凹模刃口的尺寸 209.3.1 凸模与凹模配合加工的方法计算落料凸凹模的刃口尺寸 209.3.2 对冲孔的刃口尺寸进行计算 219.3.3 对冲孔的刃口尺寸进行计算 221010 主要零部件的设计 2310.1 工作零件的结构设计 2310.1.1 外形凸模的设计 2310.1.2 孔凸模设

5、计 2410.1.3 凹模的设计 2410.2 导料板的设计 2610.3 卸料板的设计 2710.4 定位零件的设计 2710.5 模架与其它零件的设计 2810.6 模柄的尺寸确定 2910.7 其它螺钉与销钉长度选择 291111 压力机的选择 30结论 315 / 33致 32参考文献 331 1 绪绪 论论改革开放以来，随着国民经济的高速发展，工业产品的品种和数量的不断增加，更新换代的不断加快，在现代制造业中，企业的生产一方面朝着多品种、小批量和多样式的方向发展，加快换型，采用柔性化加工，以适应不同用户的需要；另一方面朝着大批量，高效率生产的方向发展，以提高劳动生产率和生产规模来创造

6、更多效益，生产上采取专用设备生产的方式。模具，做为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化的特点。6 / 332 2 冲裁件的结构工艺性分析冲裁件的结构工艺性分析由零件图 21 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。材料为 Q

7、235：具有良好的塑性、焊接性、可锻性与良好的冲压性能，常用来制造焊接结构件和冲压件。尺寸精度：按公差 IT12 查出来的: ,尺寸精度较低，018. 050018. 010015. 09025. 030普通冲裁完全能够满足要求。图图 2 21 1 零件图零件图7 / 33生产批量：大批量材料生产批量：大批量材料Q235Q235 厚度：厚度：t=1mmt=1mm公差等级：公差等级：IT12IT123 3 冲压工艺方案的确定冲压工艺方案的确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可以有以下三种工艺方案：方案一 ：先落料，后冲孔，采用单工序模生产。方案二：冲孔-落料复合冲压，采用复合模生产。方案三：冲

8、孔-落料级进冲压。采用级进模生产。（1）方案一方案一单工序冲裁模指在压力机一次行程只完成一个冲压工序的冲裁模。该模具结构简单，但需要两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产的要求。（2）方案二方案二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道冲压工序的模具。该模具只需要一副模具，工件的精度与生产效率都很高，但工件最小壁厚3.5mm 接近凸凹模许用最小壁厚 3.2mm，模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。（3）方案三方案三级进模（又称为连续模、跳步模）：是指压力机在一次行程中，依次在模具几个不同的位置

9、上同时完成多道冲压工序的模具。它也只需要在一副模具可以完成多道不同的工序，可包括冲裁、弯曲、拉深等，具有比复合更好的生产效率。它的制件和废料均可以实现自然漏料，所以操作安全、方便，易于实现自动化。难以保证制件、外相对位置的准确性因此制件精度不高。通过对上述三种方案的的分析比较，因为该制件的精度要求不高，用于大批量生产。所以该制件的冲压生产采用方案三为佳。4 4 排样设排样设计计8 / 334.14.1搭边值、条料宽度与导料板间距离的确定搭边值、条料宽度与导料板间距离的确定4.1.14.1.1 搭边值的确定搭边值的确定排样时零件之间以与零件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。搭边的作用是补偿

10、定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边过大，浪费材料。搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还有拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口，降低模具寿命。或影响送料工作。搭边值通常由经验确定，表所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。根据制件厚度与制件的排样方法可以查表 41 得；搭边值工件间 a 为 0.8mm沿边 a1 为 1.0mm。表表 4 41 1 搭边搭边 a a 和和 a1a1 数值数值圆件与 r2t 的工件矩形工件边长 L50mm矩形工件边长 L50mm或 r2t 的工件材料厚度工件间 a1沿边 a工件间 a1沿边 a工件间 a1沿边 a0.250.

11、250.50.50.80.81.21.21.61.62.02.02.52.53.03.03.53.54.04.05.01.81.21.00.81.21.51.82.22.53.00.6t2.01.51.21.01.51.82.22.52.83.50.7t2.21.81.51.21.51.82.22.52.53.50.7t2.52.01.81.51.82.02.52.83.24.00.8t2.82.21.81.51.82.02.22.52.83.24.03.02.52.01.82.02.22.52.83.23.54.59 / 335.0120.8t0.9t4.1.24.1.2 条料宽度的确定条料

12、宽度的确定排样方式和搭边值确定以后，条料的宽度和进距也就可以设计出。计算条料宽度有三种情况需要考虑；（1）有侧压装置时条料的宽度。（2）无侧压装置时条料的宽度。（3）有定距侧刃时条料的宽度。有侧压装置的模具，能使条料始终沿着导料板送进。条料宽度公式：B=( (D+2a) )（4-1）0 -其中条料宽度偏差上偏差为 0，下偏差为。D条料宽度方向冲裁件的最大尺寸。a侧搭边值。表表 4 42 2 剪料公差与条料与导料板之间隙剪料公差与条料与导料板之间隙（mmmm）材料厚度 t/mm条料宽度B/mm112233550501001001501502202203000.40.50.70.80.50.60.

13、70.80.90.70.80.91.01.10.91.01.11.21.3D 取值由设计条料宽度方向冲裁件的最大尺寸为 48（mm）侧搭边值 a 可以从表 41 中查出为 1（mm)。故带入条料宽度公式得；B=005. 0) 1250(=（mm）005. 052查表 42 中，可得条料宽度偏差下偏差为-0.5（mm）10 / 334.1.34.1.3 导料板间距离的确定导料板间距离的确定条料的宽度确定后，进而就可以确定导料板间距离。表表 4 43 3 导料板与条料之间的最小间隙导料板与条料之间的最小间隙 ZminZmin（mmmm）有 侧 压 装 置条 料 宽 度 B/mm材料厚度 t/mm1

14、00 以下100 以上0.50.5112233455555 88888 导料板间距离公式：A=B+Z=D+2a+Z （4-2）Z导料板与条料之间的最小间隙（mm）查表 43 得 Z=5mmA=D+2a+Z =50+21+5 =57（mm）4.24.2 排样方法排样方法根据材料经济利用程度，排样方法可以分为有废料、少废料和无废料排样三种，根据制件在条料上的布置形式，排样有可以分为直排、斜排、对排、混合排、多排等多重形式。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，但是，因条料本身的公差以与条料导向与定位所产生的误差的影响，所以模具冲裁件的

15、公差等级较低。同时，因模具单面受力（单边切断时），不但会加剧模具的磨损，降低模具的寿命，而且也直接影响到冲裁件的断面质量。11 / 33根据我设计模具制件的形状、厚度、材料等方面的全面考虑，排样方法采用直排式排样法。如图 41 和 图 42 所示。图图 4 41 1 排样图排样图图图 4 42 2 排样图排样图4.34.3 材料利用率材料利用率材料利用率通常以一个进距制件的实际面积与所用毛坯面积的百分率 表示：=（nA1/hB）100% （4-3）式中 材料利用率（%）；n 冲裁件的数目；A1 冲裁件的实际面积（mm2）；B 板料宽度（mm）；h进距12 / 33计算冲压件的面积： A1=50

16、18-（334-3.149） =892.26（mm2）条料宽度计算：B =50+21 =52（mm）进距的计算：H =18+0.8 =18.8（mm）一个进距的材料利用率： =（nA1/hB）100% =（1892.26/5218.8） 100% =72.723% 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。所选板料的规格为：110002000。方案一：当选用纵裁裁板时，所能裁剪条料的个数最多为 20 个，由于生产误差最多只能裁剪出 19 条，一个条料所能冲出的制件个数最多为 99

17、 个，则整板料所能冲出的总制件的个数为 1881 个，则整板料的利用率为：=（72.7231999）/200000100%=65.574%方案二：当选用横裁裁板时，所能裁剪条料的个数最多为 40 个，由于生产误差最多只能裁剪出 39 条，一个条料所能冲出的制件个数最多为 49 个，则整板料所能冲出的总制件的个数为 1911 个，则整板料的利用率为：=（72.7233949）/200000100%=70.125%经比较方案二利用率更高，故选用方案二整板的利用率为：69.487%经分析比较选用图 42 排样方法。13 / 335 5 模具总体设计模具总体设计5.15.1 模具类型的选择模具类型的选

18、择由冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型为级进模。 5.25.2 定位方式的选择定位方式的选择 因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，有侧压装置。控制条料的送进步距采用始用挡料销初定距，导正销精定距。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。5.35.3 卸料、出件方式的选择卸料、出件方式的选择因为是级进模生产，所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。5.45.4 导向方式的选择导向方式的选择 为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该级进模采用四角导柱的导向方式。 6 6 冲裁力相关的计算冲裁力相关的计算6.16.1 计算冲裁力的公式计算冲裁

19、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，压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适宜冲裁的要求，普通平刃冲裁模，其冲裁力 F p 一般可以按下式计算：Fp=KptL （6-1）式中 材料抗剪强度，见附表（MPa）；L冲裁周边总长（mm）；t材料厚度（mm）;14 / 33系数 Kp 是考虑到冲裁模刃口的磨损，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数而设置的安全系数Kp，一般取 13。当查不到抗剪强度 r 时，可以用抗拉强度 b 代替 ，而取Kp=1 的近似计算法计算。由于材料 Q235 钢无法查到其抗剪强度 ，故取起抗

20、拉强度 b 代替抗剪强度，查表可知 b=450（MPa）。6.26.2 总冲裁力、卸料力总冲裁力、卸料力 由于冲裁模具采用刚性卸料装置和自然落料方式。 F总冲压力 Fp总冲裁力 FQ卸料力 FQ1推料力FQ2顶件力6.36.3 计算总冲裁力计算总冲裁力Fp=F1+F2（6-2） F1落料时的冲裁力。 F2冲孔时的冲裁力。 冲裁周边的总长（mm） 落料周长为：L1=50+50+18+18-64+93.14=140.26（mm） 冲孔周长为： L2=2d=23.1410 =62.8（mm）落料冲裁力为： F1=KptL115 / 33 =11140.26450 =63117 （N）冲孔冲裁力为：F

21、2=KptL2 =1162.8450 =28260（N）所以可求总冲裁力为： Fp =F1+F2 =63117+28260=91337（N）7 7 模具压力中心的确定与计算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。309254010图图 7 71 1 压力中心分析压力中心分析计算公式为：（7-1）niPiniiPiPnPpnPnPPFxFFFFxFxFxFx11212211

22、016 / 33（7-2）niPiniiPiPnPpnPnPPFyFFFFyFyFyFy112122110所以282602826063117230282609631170 x783.20282602826052425256311740282609282600y162.18所以求得模具压力中心的坐标值为（20.783，18.162） 。8 8 冲裁间隙冲裁间隙设计模具时一定要选择合理的间隙，以保证冲裁件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求，所需冲裁力小、模具寿命高，但分别从质量，冲裁力、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。考虑到制造中的偏差与使用中的磨损、生产常只选择

23、一个适当的围作为合理间隙，只要间隙在这个围，就可以冲出良好的制件，这个围的最小值称为最小合理间隙 Cmin，最大值称为最大合理间隙 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 Cmin。冲裁间隙的大小对冲裁件的断面质量有极其重要的影响，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，凸模与被冲的孔之间，凹模与落料件之间均有摩擦，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。较大的间隙可使凸模侧面与材料间的摩擦减小，并延缓间隙由于受到制造和装配精度的限制，虽然提高了模具寿命而，但出现间隙不均匀

24、。因此，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。根据实用间隙表 81 查得材料 Q235 的最小双面间隙 2Cmin=0.100mm，最大双面间隙 2Cmax=0.140mm。17 / 33表表 8 81 1 冲裁模初始用间隙冲裁模初始用间隙 2c2c（mmmm）08、10、35、09Mn、Q23516Mn40、5065Mn材料厚度2Cmin2Cmax2Cmin2Cmax2Cmin2Cmax2Cmin2Cmax小于0.5极小间隙0.50.60.70.80.91.01.21.51.752.02.10.0400.0480.0640.0720.0920.1000.1260.1320.

25、2200.2460.2600.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.0400.0480.

26、0640.0640.0900.0900.0600.0720.0920.0920.1260.12618 / 332.52.753.0.3.54.04.55.56.06.58.00.2600.4000.4600.5400.6100.7200.9401.0800.5000.5600.6400.7400.8801.0001.2801.4400.3800.4200.4800.5800.6800.6800.7800.8400.9401.2000.5400.6000.6600.7800.9200.9601.1001.2001.3001.6800.3800.4200.4800.5800.6800.7800.9

27、801.1400.5400.6000.6600.7800.9201.0401.3201.5009 9 凸模与凹模刃口尺寸的计算凸模与凹模刃口尺寸的计算9.19.1 刃口尺寸计算的基本原则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，模具合理的间隙值模具刃口寸与制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸与其制造公差，是设计冲裁模的主要任务之一。模具刃口的制造精度与工件的尺寸精度和加工方法有关，若采用分别标注尺寸和分别加工的方法制造凸模和凹模的刃口尺寸时，凸模和凹模的制造公差1和2必须满足不等式t+a Zmax-Zmin。因为凹模为孔，公差取单向正值；凸模为轴，公差取单向负值。生产

28、中对普通冲裁件，凹模刃口尺寸制造公差按 IT7 级精度选取；凸模刃口尺寸公差按 IT6 级精度选取。若采用配合方法加工时，凹模或凸模刃口尺寸的制造公差可按制件的尺寸精度提高三四级取值，也可以按下表 91 选取。表表 9 91 1 冲裁模刃口制造精度与制件精度关系冲裁模刃口制造精度与制件精度关系板料厚度 t （mm） 制件精度刃口制造精度0.50.81.01.52.03.04.05.06.0IT6IT7IT8IT8IT9IT10IT10/19 / 33IT7IT8/IT9IT10IT10IT10IT12IT12/IT9/IT12IT12IT12IT12IT12IT149.29.2 刃口尺寸的计算

29、方法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工。对与该制件应该选用凸模与凹模配合加工方法。对于该工件的模具，为了保证冲裁凸、凹模间有一定的间隙值，必须采用配合加工。此方法是先做好其中一件（凸模或凹模）作为基准件，然后以此基准件的实际尺寸来配合加工另一件，使它们之间保留一定的间隙值，因此，只在基准件上标注尺寸制造公差，另一件只标注公称尺寸并注明配做所留的间隙值。这 p 与 d就不再受间隙限制。根据经验，普通模具的制造公差一般可取 =/4（精密模具的制造公差可选 46m

30、）。这种方法不仅容易保证凸、凹模间隙枝很小。而且还可以放大基准件的制造公差，使制造容易。在计算复杂形状的凸凹模工作部分的尺寸时，可以发现凸模和凹模磨损后，在一个凸模或凹模上会同时存在三种不同磨损性质的尺寸，这时需要区别对待。 第一类：凸模或凹模磨损会增大的尺寸； 第二类：凸模或凹模磨损或会减小的尺寸；第三类：凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸。9.39.3 计算凸凹模刃口的尺寸计算凸凹模刃口的尺寸9.3.19.3.1 凸模与凹模配合加工的方法计算落料凸凹模的刃口尺寸凸模与凹模配合加工的方法计算落料凸凹模的刃口尺寸(1)凹模磨损后变大的尺寸，按一般落料凹模公式计算，即Aa=（Amax-x）（9-1）

31、+ A 0(2)凹模磨损后变小的尺寸，按一般冲孔凸模公式计算，因它在凹模上相当于冲孔凸模尺寸，即Ba=（Bmax+x）（9-2）0 - A(3)凹模磨损后无变化的尺寸，其基本计算公式为 Ca=（Cmax+0.5）0.5A。为了方便使用，随工件尺寸的标注方法不同，将其分为三种情况：20 / 33工件尺寸为 C时+ 0Ca=（C+0.5） 0.5A工件尺寸为 C时- 0Ca=（C-0.5） 0.5A工件尺寸为 C时Ca=CA式中 Aa、Ba、Ca相应的凹模刃口尺寸；Amax工件的最大极限尺寸；Bmin工件的最小极限尺寸；C工件的基本尺寸；工件公差；x系数，为了避免冲裁件尺寸偏向极限尺寸（落料时偏向

32、最小尺寸，冲孔时偏向最大尺寸），x 值在 0.51 之间，与工件精度有关可查表 92 或按下面关系选取。工件精度 IT10以上 x=1工件精度 IT11IT13 x=0.75 工件精度 IT14 x=0.5A、0.5A、A凹模制造偏差，通常取 A=/4。表表 9 92 2 系数系数 x x非圆形圆形10.750.50.750.5料厚 t(mm)工件公差/mm1122440.160.200.240.300.170.350.210.410.250.490.310.590.360.420.500.600.160.200.240.300.160.200.240.309.3.29.3.2 对冲孔的刃口尺

33、寸进行计算对冲孔的刃口尺寸进行计算如图 91 所示的止动件的落料凹模零件图，计算凸、凹模的刃口尺寸。考21 / 33虑到零件形状比较复杂，采用配作法加工凸、凹模。凹模磨损后其尺寸变化有三种情况, 落料时应以凹模为基准件来配作凸模。图图 9 91 1 落料凹模工作部分落料凹模工作部分按国家标准 IT8 级公差要求处理，查公差表得：50+0.039 0.000 18+0.027 0.000 凹模磨损后变大的尺寸：A1a、A2a。刃口尺寸计算公式： Aa=（Amax-x）（9-3）+ A 0工件精度均为 IT12 级、查表 92 得：x1=x2=x3=0.75 A1a=( (50.039-0.750

34、.16）+00.250.16=49.919+00.04 A2a=（18.027-0.750.16）+00.250.16=17.907+00.04查表 81 得：Zmin=0.100mm Zmax=0.140mm凸模刃口尺寸按凹模实际尺寸配制，保证双面间隙值在（0.1000.140）mm 之间。R5R530图图 9 92 2 冲孔凸模冲孔凸模9.3.39.3.3 对冲孔的刃口尺寸进行计算对冲孔的刃口尺寸进行计算如图 92 为制件冲孔的零件图，计算凸、凹模刃口尺寸。22 / 33冲孔凸模安 IT8 查得：10+0.027 0.000 凸模磨损后变小的尺寸，按冲孔凸模尺寸公式进行计算bT=（bmin

35、+x）（-T=/4） （9-4）0 - TbT冲孔凸模尺寸bmin工件孔的最小尺寸x系数工件公差查表 92 得 x=0.75b2T=（10+0.750.027）-00.250.027 =10.02025-00.00675查表 81 得 Zmin=0.100（mm） Zmax=0.140（mm）凹模刃口尺寸按凹模实际尺寸配制，保证双面间隙值在（0.1000.140）mm 之间。1010 主要零部件的设计主要零部件的设计设计主要零部件时，首先要考虑主要零部件用什么方法加工制造与总体装配方法。结合模具的特点，本模具适宜采用线切割加工凸模固定板、卸料板、凹模与外形凸模、孔凸模。这种加工方法可以保证这些

36、零件各个孔的同轴度，使装配工作简化。下面就分别介绍各个零部件的设计方法。10.110.1 工作零件的结构设计工作零件的结构设计10.1.110.1.1 外形凸模的设计外形凸模的设计因为该制件形状复杂，所以将落料模设计成直通式凸模，直通式凸模工作部分和固定部分的形状做成一样，直通式凸模采用线切割机床加工。可以直接用 2 个M8 的螺钉固定在垫板上，凸模与凸模固定板的配合按 H7/m6。外形凸模的高度是凸模固定板的厚度、卸料板的厚度、导料板的厚度的总和，外形凸模下部设置 1 个导正销，借用工件上的孔作为导正孔。外形凸模长度为：L=H1+H2+H3（1520）mm （10-1） H1凸模固定板厚度；

37、得 H1=0.8H凹=0.825=20mm（标准为 20mm）23 / 33 H2固定卸料板厚度；查表 10.31 得 H2=14mmH3导料板厚度；查表 10.21 得 H3=6mm（1520）附加长度，包括凸模的修磨量，凸模进入凹模的深度与凸模固定板与卸料板间的安全距离。（附加长度取 30）L=6+14+20+30 =70mm导正销的尺寸如附图。导正销的直线部分应为（0.50.8）t ，导正销伸入定位孔是，板料应处于自由状态。在手工送料时，板料以由挡料销粗定位，导正销将工件导正的过程的将板料向后拉回约 0.2mm。必须在卸料板压紧板料之前完成导正。所以导正销直线部分的长度为：L导导=0.8

38、1.5=1.2mm在外形凸模的底部钻安装导正销，采用 H7/r6 的配合，为防止其脱落，在凸模上打横向孔，用销钉固定导正销。10.1.210.1.2 孔凸模设计孔凸模设计因为孔凸模是圆凸摸，仍然选用直通式凸模，采用线切割加工。与凸模固定板采用 H7/r6 配合。凸模长度与外形凸模长度相等为 70mm。凸模材料应选 T10A，热处理 5860HRC，凸模与卸料板之间的间隙见表 101 查得凸模与卸料板的间隙选为 0.035mm。表表 10101 1 凸模与卸料板、导柱与导套的间隙凸模与卸料板、导柱与导套的间隙序号模具冲裁间隙Z卸料板与凸模间隙 Z1辅助小导柱与小导套间隙 Z210.0150.02

39、50.0050.007约为 0.00320.0250.050.0070.015约为 0.00630.050.100.0150.025约为 0.0140.100.150.0250.035约为 0.0210.1.310.1.3 凹模的设计凹模的设计凹模采用整体凹模，各种冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。模具的外24 / 33形尺寸如下： 模具厚度的确定公式为： H=Kb （10-2）式中：K系数值，考虑板料厚度的影响；b 冲裁件的最大外形尺寸；表表 10102 2 系数值系数值 K K材料厚度 t/mms/mm133650

40、1001002002000.300.400.200.300.150.200.100.150.350.500.220.350.180.220.120.180.450.600.300.450.220.300.150.22 查表 102 得：K=0.35 H=0.35 =22.75 mm 查表 103 取标准 H=25mm 模具壁厚的确定公式为： C=（1.52) )H （10-3） =1.522.75222.75 =34.12545.5（mm） 凹模壁厚取 C=40mm 凹模长度的确定公式为： L=b+2C（10-4） =65+240 =145（mm） 查表 103 取标准取 B=160mm 凹模

41、宽度的确定公式为：B=步距+工件宽+2C（10-5） =22+20+24025 / 33 =122（mm）凹模的长度要考虑导料板发挥的作用，保证送料粗定位精度。查表查表 103取标准 L=160mm。凹模轮廓尺寸为 160mm160mm25mm。凹模材料选用 T10A，热处理6062HRC。表表 10103 3 矩形和圆形凹模的外形尺寸矩形和圆形凹模的外形尺寸（GB2858GB28588181）矩形凹模的宽度和长度BL矩形和圆形凹模厚度H6350 636310、12、14、16、18、208063、8080、10063、10080、100100、1258012、14、16、18120、2212

42、5100、125125、14080、14080、14、16、18、20、22、25140125、140140、160100、160125、160140、200100、20012516、18、20、22、25、28160160、200140、200160、250125、250140、16、20、22、25、28、32200200、250160、250200、280160 、18、22、25、28、32、35250 250、280200、280250、315200、20、25、28、32、35、40315250、20、28、32、35、40、4526 / 3310.210.2 导料板的设计导料板的

43、设计导料板的工作侧壁设计成平直的，导料板的侧与条料接触，外侧与凹模齐平，导板间距为 99mm。这样就确定了导料板的宽度了，导料板宽度则为 45mm。导料板的厚度按表 104 选择，应为 6mm。导料板用螺钉固定在凹模上。导料板用 45 钢制作，热处理硬度 4045HRC。导料板的进端安装承料板，承料板的厚度与导料板的厚度相等。入口设计成 1 处 5的斜角，长为 20mm。表表 10104 4 导料板厚度导料板厚度导料板宽度送进材料抬起送进材料不抬起冲件厚度 t200200122334468106810123468466810.310.3 卸料板的设计卸料板的设计本模具的卸料板不仅有卸料作用，还

44、具有用外形凸模导向，对孔凸模起保护作用，卸料板的边界尺寸与凹模的边界尺寸一样，卸料板的厚度按表 105 选择，卸料板厚度为 10mm。卸料板与 2 个凸模的间隙以在凸模设计中确定了为 0.035。卸料板上设置了 4 个螺钉。卸料板采用 45 钢制造，热处理淬火硬度 4045HRC。表表 10105 5 固定卸料板厚度固定卸料板厚度卸料板宽度冲件厚度 t2000.866810120.81.5681012141.5381012141610.410.4 定位零件的设计定位零件的设计定位零件采用始用挡料销对条料送进时的首次定位，使用时用手压住挡料销，27 / 33条料定位后，在弹簧的作用下挡料销自动退

45、出。采用固定挡料销对条料送进时第 2 次定位，送料时，需要人工抬起条料送进。并将挡料销套入下一个孔中，向前抵住搭边而定位，挡料销固定部分的直径应小于工作部分的直径很多，固定部分的直径选为 4mm，工作部分的直径选为 12mm，这样可以不削弱凹模的强度。并且制造简单、使用方便。固定挡料销固定在凹模上，使用于带固定挡料板的冲裁。设计导正销的级进模时，挡料销的位置应保证导正销在导正条料过程中条料活动的可能。固定挡料销的位置可以由公式确定。 e=c-D/2+d/2+0.1 （10-6）式中：c送料步距；D落料凸模直径；d挡料销头部直径；0 .1导正销往前推的活动余量； e=22-20/2+12/2+0

46、.1 =23.1（mm） 即固定挡料销的位置在距导正销 23.1mm 处。采用 45 钢制造，热处理硬度4348HRC。10.510.5 模架与其它零件的设计模架与其它零件的设计本模具采用滑动导柱、导套来保证模具上、下模的精确导向。滑动导柱、导套都是圆柱形的，其加工方便，可采用车床加工，装配容易。导柱的长度应保证上模座最底位置时（闭合状态） ，导柱上端面与上模座顶面的距离 15mm。而下模座底面与导柱底面的距离为 5mm。导柱的下部与下模座导柱孔采用 R7/h5 的过盈配合,导套的外径与上模座导套孔采用 R7/h5 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

47、与导套之间采用 H7/h6 的间隙配合，导柱与导套均采用 20 钢，热处理硬度渗碳淬硬 5660HRC。导柱的直径、长度，按标准选取。导柱：d/mmL/mm 为 32160；导套：d/mmL/mmDmm 为 3210545模座的的尺寸 L/mmB/mm 为 200mm315mm。28 / 33模座的厚度应为凹模厚度的 1.52 倍上模座的厚度为 50，上垫板厚度取 10，固定板厚度取 20，下模座的厚度为 60mm。那么该模具的闭合高度为： H 闭=H 上模+H 垫+L+H+H 下模-h2（10-7） =（50+10+60+25+60-3）mm =203（mm）式中： L凸模长度，L=60 H

48、凹模厚度，H=25h2凸模冲裁后进入凹模的深度，h2=3可见该模具闭合高度小于所选压力机 J2325 的最大装模高度（220mm）可以使用。10.610.6 模柄的尺寸确定模柄的尺寸确定中、小型冲模一般通过模柄将上模固定在压力机的滑块上。模柄的结构形式很多；主要有以下几种： （1）旋人式模柄，通过螺纹与上模板连接，为防止松动，拧入防转螺钉固紧。这种结构的模柄，装卸方便，多用于有导柱的小型冲模。（2）压入式模柄，它与模板安装孔的配合采用 H7/m6 过渡配合，并用销钉防止转动，适用于模板较厚的中、小型模具。（3）凸缘模柄，用 3 个或 4 个螺钉固定在上模板的窝孔。多用于较大型模具。（4）浮动模

49、柄，它由模柄、球面垫块和接头等零件组成。这种结构可以通过球面垫块消除压力机滑块导向精度不足所产生的导向误差。适用于需精确导向且导向装置在工作中始终不脱开的精密冲模，如硬质合金模、精冲模。在该模具中采用压入式模柄/T7646.1-94。模柄的尺寸是根据所选压力机模柄孔尺寸来确定，根据所选压力机的模柄孔直径为 A50105，由此可得模柄的尺寸为 A50105。29 / 3310.710.7 其它螺钉与销钉长度选择其它螺钉与销钉长度选择螺钉是用于紧固模具的传统零件，主要承受拉应力。一般按经验选用。对于中、小型模具，螺钉的尺寸可根据凹模厚度参考表 10-6 选用。螺钉的数量采用 4 个。螺钉的布置应对

50、称，使紧固的零件受力均衡。冲模上的螺钉常用圆柱头六角螺钉（GBT70 一 1985）。这种螺钉紧固牢靠，且螺钉头埋在凹模，使模具结构紧凑，外形美观。表表 10-610-6 螺钉的选用螺钉的选用凹模厚/mm1313191925253235螺钉规格/mmM4，M5M5，M6M6，M8M8，M10M10，M12 螺钉选取：M1060mm 的标准件。采用 45 钢，热处理淬火硬度 4348HRC。 圆柱销选取：1070mm 的标准件。采用 45 钢，热处理淬火硬度 4348HRC。 下模部分由下模座、凹模板等组成。下模座、凹模板用 4 个 M10 的螺钉和 4个 10 的圆柱销固定。 螺钉选取：M1070mm 的标准件。采用 45 钢，热处理淬火硬度 4348HRC。 圆柱销选取：1070mm 的标准件。采用 45 钢，热处理淬火硬度 4348HRC。冲孔废料和成品件均由漏料孔漏出。1111 压力机的选择压力机的选择模座的厚度应为凹模厚度的 1.52 倍上模座的厚度为 40 mm，上垫板厚度取 10 mm，固定板厚度取 20 mm，下模座的厚度为 40mm。那么该模具的闭合高度为： H 闭=H 上模+H 垫+L+H+H 下模-h2 =（40+1