毕业论文-冲孔落料复合模设计

1、长春汽车工业高等专科学校继续教育学院毕业论文（设计）中文题目： 冲孔落料复合模设计英文题目：Punching Blanking Compound Die Design 毕业专业： 汽车机械制造 学生姓名： 准考证号： 指导教师： 二零一五 年 一 月独创性声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 长春汽车工业高等专科学校 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。论文作者签名： 签字日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本论文作者完全了解 长春汽车工业高等专科学校 有关保留、使用论文的规定。特授权

2、长春汽车工业高等专科学校 可以将论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。（保密的论文在解密后适用本授权说明）论文作者签名： 导师签名：签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日24 中文摘要近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具国内也能生产了。精度达到12m，寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra1.5m的精冲模，大尺寸（300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。   围绕着汽车车身试制、大型覆盖件

3、模具的快速制造，近年来也涌现出一些新的快速成型方法，例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。 汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完善，高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多。NC、DNC技术的应用越来越成熟，可以进行倾角加工和超精加工。这些都提高了模具型面加工精度，提高了模具的质量，缩短了模具的制造周期。  。汽车覆盖件模具中发展重点是技术要求高的中高档轿车大中型覆盖件模具，尤其是外覆盖件模具。高强度板和不等厚板的冲压模具及大型多工位级进模、连续模今后将会有较

4、快的发展。多功能、多工位级进模中发展重点是高精度、高效率和大型、高寿命的级进模。精冲模中发展重点是厚板精冲模大型精冲模，并不断提高其精度.关键词：冲压模具 高精度 汽车覆盖件模具Abstract近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具国内也能生产了。精度达到12m，寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra1.5m的精冲模，大尺寸（300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。In recent years, China has greatly improved the level

5、of stamping die. Large stamping die mold has been able to produce a single set of weighing over 50 tons. Complete coverage for the mid-range sedan mold can be produced domestically. The accuracy of the 12 m, domestic enterprises into the die life is about 200000000 times more station level capable o

6、f producing. Fine blanking die surface roughness of Ra is less than or equal to 1.5 m, the large size (phi = 300mm) thick plate fine blanking die and precision die at home also has reached a very high level.围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速制造，近年来也涌现出一些新的快速成型方法，例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优

7、点。Around the rapid manufacturing of automobile body manufacture, large covering parts of the mould, have emerged in recent years, some new method of rapid prototyping, for example, has started the application in the production of multi point forming and laser shock and electromagnetic forming techno

8、logy. They exhibit the advantages of lower costs, improve efficiency.。 汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完善，高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多。NC、DNC技术的应用越来越成熟，可以进行倾角加工和超精加工。这些都提高了模具型面加工精度，提高了模具的质量，缩短了模具的制造周期。. Die manufacturing technology is constantly improving and improving automobile coverage, high

9、 precision, high efficiency processing equipment is used more and more widely. Application of high speed milling machine five axis high-speed milling machine with high performance and a three shaft has been more and more. Application of NC DNC technology, more and more mature, can be inclined machin

10、ing and ultra precision machining. All of these improve the precision mold surface, improve the quality of the mold, shorten manufacture cycle of mould.。汽车覆盖件模具中发展重点是技术要求高的中高档轿车大中型覆盖件模具，尤其是外覆盖件模具。高强度板和不等厚板的冲压模具及大型多工位级进模、连续模今后将会有较快的发展。多功能、多工位级进模中发展重点是高精度、高效率和大型、高寿命的级进模。精冲模中发展重点是厚板精冲模大型精冲模，并不断提高其精度. P

11、anel die in the focus of development is large and medium-sized luxury sedan in the coverage mold high technical requirement of automobile panels, especially outer cover mold. High strength plate stamping die and dissimilar thickness and large multi position progressive die, progressive die in the fu

12、ture there will be rapid development. Multifunctional, multi position progressive die in the focus of development is high precision, high efficiency and large, high life progressive die. Fine blanking die in the focus of development is the thick plate fine blanking die of large precision die, and co

13、ntinue to improve its accuracy.关键词：冲压模具 高精度 汽车覆盖件模具Keywords: high precision die stamping die of automobile cover目 录 1.1.概述 11.2设计任务 11.3冲压件的工艺分析 21.4 确定工艺方案 21.5.冲裁工艺性分析及间隙的选择 51.6 压力机的确定和选择 81.7模架的选择 121. 8 凹凸模的设计 161.9 模具的动作过程 19结束语 20参考文献 21致 谢 22冲孔落料复合模设计与计算1.1.概述冲压工艺是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所

14、以有时也叫板料冲压。冲压加工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。当内力的作用达到一定程度时，板料毛坯或毛坯的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状. 尺寸和性能的零件。冲压通常在冷态下进行，因此也称为冷冲压。板材冲压具有下列特点：（1） 材料利用率高。（2） 可加工薄壁、形状复杂的零件。（3） 冲压件在形状和尺寸精度方面的互换性好。（4） 能获得质量轻而强度高、钢性好的零件。（5） 生产率高，操作简单，容易实现机械化和自动化。冲压工艺在汽车，电机，仪器等各种民用轻工产品以及航空和兵工等的生产方面占据十分重要的地位。现代各先进工业化国家的冲压生产都是十分

15、发达的。在我国的现代化建设进程中，冲压生产占有重要的地位。1.2设计任务 零件名称：汽车备轮架加固板 材料：08钢板 厚度：4mm 生产批量：大量生产 图1-1 汽车备轮架加固板零件图 图1-2 汽车备轮架加固板实体图 1.3冲压件的工艺分析该零件为备轮架加固板，材料较厚，其主要作用是增加汽车备轮架强度。零件外形对称，无尖角、凹陷或其他形状突变，系典型的板料冲压件。零件外形尺寸无公差要求，壁部圆角半径， 相对圆角半径为1.25，大于表相关资料所示的最小弯曲半径值，因此可以弯曲成形。的八个小孔和两个腰圆孔分别均布在零件的三个平面上，孔距有位置要求，但孔径无公差配合。 圆孔精度不高，弯曲角为，也无

16、公差要求。 通过工艺分析，可以看出该零件为普通的厚板弯曲件，尺寸精度要求不高，主要是轮廓成形问题，又属大量生产，因此可以用冲压方法生产。1.4.1尺寸计算，该件的毛坯展开尺寸可按式下计算：   圆角半径； 板料厚度; 为中性层系数，由表查得；  ，为直边尺寸，由图2-3可知:     将这些数值代入，得毛坯宽度方向的计算尺寸                  考虑到弯曲时板料纤维的伸长，经过试压修

17、正，实际毛坯尺寸取,同理，可计算出其他部位尺寸，最后得出如图2-3所示的弯曲毛坯的形状和尺寸。1.4.2 冲压工序性质和工艺方案的选择冲压该零件，需要的基本工序和次数有：（a） 落料；（b） 冲孔6个；（c）冲底部孔2个；（d）冲孔；（e） 冲2个腰圆孔；（f）首次弯曲成形；（g）二次弯曲成形。根据以上这些工序，可以作出下列各种组合方案。方案一：落料首次弯曲二次弯曲冲孔。方案二：冲孔落料首次弯曲二次弯曲。方案三：冲孔，落料（连续模）首次弯曲二次弯曲。方案四：冲孔，落料（复合模）首次弯曲二次弯曲。对以上三种方案进行比较，可以看出：方案一：全部冲孔工序安排在弯曲成形后进行，缺点是成形后冲孔，模具结

18、构复杂，刃磨和修理比较困难，上、下料操作也不方便。方案二：单工序模，先冲孔再落料保证一定的精度，但主要适用于生产量较小或单件生产，生产率较低，且多了一模具，生产周期长。方案三：从生产效率、模具结构和寿命方面考虑，将落料和零件上的孔组合在三套模具上冲压，有利于降低冲裁力和提高模具寿命，同时模具结构比较简单，操作也较方便。但是连续模的结构复杂，对制造精度的要求高，制造成本高。方案四：落料和零件上的孔采用复合模组合冲压，优点是节省了工序和设备，而且有利于降低零件的生产成本，可以提高生产效率。通过以上的方案分析，选用方案四比较合理。1.4.3 确定排样方式和计算材料利用率1.4.3.1排样的意义冲裁件

19、在条料、带料或板料上的布置方法叫排样排样合理就能降低材料消耗。大批量生产时，材料的经济利用是一个重要问题，特别对贵重的有色金属。排样的合理与否将影响到材料的经济利用、模具结构与寿命、生产率、冲裁质量、生产操作方便与安全等。1.4.3.2材料的利用率排样是否合理，经济性是否好，可用材料利用率来衡量。利用率用下式来衡量： M成-一个成品的重量，kg H-一个零件的消耗定额,kg;M-冲压原料的重量，kg ;n-原材料上排样所得零件的数量，个确定条料的利用率6：（取板料的规格为3655001.4）工件的有效面积：S0=255500mm2条料的宽度：B=365mm 搭边值a=4mm,a1=5mm1.4

20、.3.3 确定排样方式图2-3的毛坯形状和尺寸较大，为便于手工送料，选用单排冲压。有三种排样方式，见图2-4a、b、c。由表查得沿送料进方向的搭边，侧向搭边，因此，三种单排样方式产材料利用率分别为64、64和70。第三种排样方式，虽然材料利用率最高，但是落料时需二次送料而且模具结构复杂。为此，本设计选用第二种排样方法。 图1-3 冲压件展开图 a）材料利用率64%         b）材料利用率64% c）材料利用率70%图1-4 排样方式1. 4 .3. 4 利用率的计算条料的宽度为450mm，则条料上可冲压工件的个数为：n1=33

21、 取n=33假如条料的宽度为900mm,则条料上可冲压的零件个数为：n2=66 取n= 66当条料的长为500mm时的利用率: =0.70 =0.70即条料的利用率为：=701.5.冲裁工艺性分析及间隙的选择冲裁件的工艺性分析是指冲裁件对冲裁的适应性，即冲裁件的形状结构、尺寸的大小及偏差等是否符合加工的工艺要求。冲裁件的工艺性是否合理对冲裁件的质量、模具的寿命和生产率有很大影响。 1.5.1冲裁间隙的选择冲裁间隙指凸、凹模刃口间隙的距离。冲裁间隙是冲压工艺和模具设计中的重要参数，它直接影响冲裁件的质量、模具寿命和力能的消耗，应根据实际情况和需要合理的选用。冲裁间隙有单面间隙和双面间隙之分。根据

22、冲裁件尺寸精度、剪切质量、模具寿命和力能消耗等主要因素，将金属材料冲裁间隙分成三种类型3：类（小间隙），类（中等间隙），类（大间隙）。1.5.2冲裁间隙对冲裁件的影响1、间隙过小时，由凹模刃口处产生的裂纹在继续加压的情况下将产生二次剪切，继而被挤入凹模。这样，制件端面中部留下撕裂面，而两头出现光亮带，在端面出现挤长的毛刺。毛刺虽长单易去除，只要中间撕裂不是很深，仍可用。2、间隙过大时，材料的弯曲与拉伸增大，拉伸应力增大，材料容易被撕裂，使制件的光亮代减小，圆角与断裂都增大，毛刺大而厚，难去除。所以随着间隙的增大，制件的断裂面的倾斜度的增大，毛刺增高。1.5.3 间隙对尺寸精度的影响 冲裁件的尺

23、寸精度是指冲裁件的实际尺寸与公差尺寸的差值。这个差值包含两个方面的偏差，一是冲裁件相对于凸模或凹模尺寸的偏差，一是模具本身的制造偏差。其中凸、凹模间隙是影响凸模或凹模尺寸的偏差的主要因素。当凸、凹模的间隙较大时，材料所受拉伸作用增大。冲裁完后，材料的弹性恢复使落料尺寸小于凹模尺寸，冲孔孔径大于凸模直径。此时穹弯的弹性恢复方向与其相反，鼓薄板冲裁时制件尺寸偏差减小。在间隙较小时，由于材料受凸、凹模挤压力大，故冲裁完后，材料的弹性恢复使落料件尺寸增大，冲孔孔径减小。1.5.4 间隙对冲裁力的影响 随着间隙的增大，材料所受的拉力增大，材料容易断裂分离，因此冲裁力减小。但是继续增大间隙时，会因从凸、凹

24、模刃口处产生的裂纹不重合，冲裁力减小。由于间隙的增大，使冲裁件的光亮面变小，落料尺寸小于凹模尺寸，冲孔尺寸大于凸模尺寸，因而使卸料力、推件力或顶件力也随之减小。但是，间隙继续增大时，因为毛刺增大，引起卸料力、顶件力也迅速增大。1.5.5 间隙对模具寿命的影响 冲裁模具的寿命通常以保证获得合格产品时的冲裁次数来表示。冲裁过程中模具的失效形式一般有：磨损、变形、崩刃和凹模刃口涨裂四种。 间隙增大时可使冲裁力、卸料力等减小，因而模具的磨损也减小；但当间隙继续增大时，卸料力增加，又影响模具磨损，一般间隙为（10%-15%）t时磨损最小模具寿命较高。间隙小时，落料件梗塞在凹模洞口的涨裂力也大。1.5.6

25、 确定合理间隙的理论依据由以上分析可见，凸、凹模对冲裁件质量、冲裁力、模具寿命等都有很大的影响。因此，在设计和制造模具时有一个合理的间隙值，以保证冲裁件的断面质量好，尺寸精度高，所需冲裁力小，模具寿命高。生产中常选用一个适当的范围作为合理间隙。这个范围的最小值称为最小合理间隙,最大值称为最大合理间隙。设计与制造新模具时采用最小合理间隙值。 确定合理间隙的理论根据是以凸、凹模刃口处产生的裂纹相重合为依据。可以计算得到合理间隙值，计算公式如下：Z=2t(1- )tan 2-5由上式可看出，间隙z与材料厚度t、相对切入深度/t及破裂角有关。对硬而脆的材料， /t有较小值时，则合理间隙值较大。对软而韧

26、的材料，/t有较大值，则合理间隙值较小。板厚越大，合理间隙越大。由于理论计算在生产中不便使用，故目前广泛使用的是经验数据。1.5.7合理间隙的选择 表1-1冲裁模较大单面间隙材料 厚度08、10、35、09Mn、Q235、B3Q23540、5065Mn最小值最大值最小值最大值最小值最大值最小值最大值0.50.0200.0300.0200.0300.0200.0300.0200.0300.60.0240.0360.0240.0360.0240.0360.0240.0360.80.0360.0520.0360.0520.0360.0520.0360.0520.90.0450.0630.0450.0

27、630.0450.0630.0450.0631.00.0500.0700.0500.0700.0500.0700.04500.0631.20.0630.0900.0660.0900.0660.0901.50.0660.1200.0850.1200.0850.1202.00.1230.1800.1300.1900.1300.190间隙的选择可以按照如下原则：对于断面垂直度与尺寸公差要求较高的工件，选择较小的合理间隙值。这时冲裁力与模具寿命作为次要因素来考虑。对于断面垂直度与尺寸公差要求的前提下，应以降低冲裁力、提高模具寿命为主，采用较大的合理间隙值。 部分冲裁件的单面间隙值见表2-1。由表格可知

28、，此复合模的最小单面间隙为=0.082 mm，最大单面间隙=0.11mm。1.6压力机的确定和选择1.6.1冲裁力的计算计算冲裁力的目的是为了选用合适的压力机、设计模具和检验模具强度。压力机的吨位必须大于冲裁力。一般平刃口模具冲裁时，冲裁力可按下式计算： P 冲裁力，N； F 冲切断面积，mm2；L 冲裁周边长度，mm; t 材料厚度，mm； 材料抗剪强度，Mpa； K 安全系数，一般取K1.3，考虑到模具刃口的磨损，凸凹模间隙的波动，材料机械性能的变化，材料厚度及偏差等因素,刚08的抗剪强度为210-300Mpa，取=260 Mpa4。1.6.2降低冲裁力的方法在冲裁高强度材料或厚度大、周边

29、长的工件时，所需的冲裁力较大。如果超过现有压力机吨位，就必须采取措施降低冲裁力，主要有斜刃模具冲裁、阶梯模具冲裁和加热模具冲裁几种方法。本次设计采用斜刃模具冲裁以降低冲裁力。1.6.3落料冲裁力的计算（1）平刃口模具冲裁时，落料力按下式计算： 将加固板毛坯的周长，厚度以及08钢材料的抗剪强度代入上式，得 为了降低落料力，改用斜刃口模具，落料力: 上式中，为模具斜刃口部分长度。考虑到落料时条料容易安置和定位，模具的部分刃口可以设计成平口的。因此，表示刃口部分的长度（如果模具刃口全部做成斜口的，则），平刃口长度        &

30、#160; ，斜刃口长度          ，取                     则                      (2) 推件力:       设同时梗塞在凹模内的零件数，查表系

31、数，代入上式，得（3）选用冲压设备这一工序的落料力，推件力，因此，工序所需的总压力 1 .6. 4 冲孔力的计算(1) 冲压8个孔，冲孔力  F1=44600N(2) 冲压底部圆孔，冲孔力(3) 腰圆孔冲孔力  (4) 选用冲压设备工序总的冲孔力  故可选用1000kN压力机。1.6.5顶件力、卸料力、推件力的计算卸料力：将紧箍在凸模上的料卸下所需的力推件力和顶件力：将卡在凹模中的工件推出或顶出所需的力表1-2 卸料力、推件力及顶件力的因数冲裁材料K卸K推K顶紫铜黄铜0.020.060.030.09铝、铝合金0.0250.080.030.07钢材 料厚

32、度mm0.10.10.50.52.52.56.56.50.060.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.100.0650.0500.0450.0250.140.080.060.050.03 K卸、K顶、K推 卸料因数、推料因数、顶件因数，其值见表1-2；P 冲裁力， N ；n 卡在凹模孔内的工件数，nh/t(h为凹模刃口直高度，t为工件材料厚度)。落料： P卸落=K顶P =884.2KN冲孔： P1=K顶P=44.6KN P2=NK推P=89.2KNP3=K顶P=519KN P总=700KN切口： P卸切=K顶P=0.04×10.48=0.42

33、KN P推切=NK推P=2×0.05×10.48=1.048KN则总冲压力为： P总=P落料+P冲孔+P切口=955.7KN1. 6. 6冲压设备的选择1.6.6.1 压力机参数的选择冲压设备的正确选择及合理使用将决定冲压生产能否顺利进行，并与产品、模具寿命、生产效率、产品成本等密切相关5。 冲压类型与应用1.开式压力机：在中、小型的冲裁件、弯曲件或拉深件的冲压生产中，主要选用开式压力机。2闭式压力机：在大、中和精度高的冲压生产中，主要选用闭式压力机。3液压机：在小批量和大型拉深、弯曲和成型件的生产中多选用液压机。打算内液压机一般不适于冲裁工作。4高速压力机：用于大批量生产

34、。通常于连续模和自动送料装置配套使用。5精压机：用于精压和体积精压等工艺。6精冲压力机：用于精冲工艺，采用专用精冲模具，也可在普通压力机上实现精冲。1.6.6.2 冲压设备的选用原则冲压设备的选择主要是根据冲压工艺性质、生产批量大小、冲压件的形状、尺寸及精度要求等因素来决定的。冲压生产中常用的设备种类很多，选用设备时主要应考虑下述因素：1.冲压设备的类型和工作形式是否适用于应完成的工序，是否符合安全生产和环保的要求。2.冲压设备的压力和功率是否满足应完成任务工序的要求。3.冲压设备装模高度、工作台尺寸、行程等是否适合应完成工序所所使用的模具。4.冲压设备的行程次数是否满足生产率的要求等。1.6

35、.6.3冲压设备的选用一般情况下所选压力机的标称压力大于或等于成型工艺力和辅助工艺力总和的1.3倍，对于工作行程小于标称压力行程的工序也可直按压力机的标称压力选择设备。故压力机的标称压力应大于（955.71.3）kN=1242.4kN。棕上所述，选用闭式双柱压力机J31-160A,技术参数如表1-3所示。表1-3 J31-160A压力机的技术参数公称压力/kN最大装模高度/mm滑快行程/mm行程次数/次min-1最大闭和高度/mm160037516032480连杆调节长度/mm工作台尺寸/mm滑块中心线至床身距离/mm模柄孔尺寸/mm电动机功率/kW左右/mm前后/mm直径深度12079071

36、037584145101.6.6.4冲压机能量的校核 此工序为冲裁，冲裁所需的功AA0.5Pt 2-6 A-成形的过程的功，NmP-成形工艺力和辅助工艺力之和,Nt-冲裁料厚度，mmA=0.5×298.574×1.4=209N电机的功率：N=2.89496kW所选的电动机的功率符合要求。由压力机的技术参数可知，压力机的封闭高度:Hmax=480mm Hmin=375mm模具的封闭高度: (Hmax-5)mm H (Hmin+10)mm275mm H 385mm由后面的模架选择可知，模具的封闭高度过小，可在压力机台面上加放垫板补偿。1.7模架的选择由以上的计算，在初步对凸凹模

37、尺寸的确定以后，可以对模架进行选取模架选取原则可根据简明设计手册P418表15.2进行选取。其基本原则是：选择模架结构时要根据工件的受力变形特点，坯件定位，出件方式，材料的送进方向，导柱受力状态，操作是否方便等方进行综合考虑。选择模架尺寸时要根据凹模的轮廓尺寸考虑，一般在长度上及宽度上都应比凸模大3040mm摩板厚度一般等于凹模厚度的11.5倍。选择模架时还应注意到模架与压力机的安装关系，比如模座的宽度应比压力机工作台孔的孔径没每边大4050mm。冲压模具的闭合高度应大于压力机的最小装模高度，小于压力机的最小装模高度等。通常中小型冲模常采用后侧式。由以上原则，对模架进行选取。选择模架的型号如下

38、： 模 架： 480×380×275385 上模座： 588×380×90 (GB/T 2855.5) 下模座： 588×380×100 (GB/T 2855.6) 导 柱： 64×470 (GB/T 2861.1) 导 套： 94×200×66 （GB/T 2861.6） （单位：mm）其结构如冲孔落料装配图。 选择 模架周界：L=480mm B=380mm 闭合高度275385mm,I级精度的后侧导柱形模架;1.7.1模架各部分零件的设计与选择 （1）上下模板的选择：（由简明设计手册P426表15.2

39、1）其基本尺寸如表1-4表1-4 凹模周界HhL1SA1A2RlD（H7）LB基本偏差差差极限偏差250160452602501101954510045+0.05-0.0250-0.025-0.0525016050402602501101954510032（其外形尺寸见装配图）（2）导柱的选择由模架选择的结果可得：见简明手册P448表15.26，导柱为C型。其尺寸公差与外形如表2-5：尺寸如表1-5：表1-5基本尺寸极限偏差L640-0.011470注： 1 摘自GB/T2861.390。）2 材料：G Cr15.3 热处理：硬度6266HRC（3）导套的选择导套与导柱形成间隙配合，保证相对滑

40、动顺畅。通过模架已选定。由简明手册P439表15.21得：图1-5（4）模柄的选择因为用导柱式冲模，且为了便于安装，因此选用压入式模柄。模柄的选择暂放在压力机后（5）固定板与垫板的选用 固定板的选用其基本原则是：用凸模固定板将凸模固定在模座上，其平面轮廓尺寸除应保证凸模安装孔外，还要考虑螺钉与销钉的设置。形式有圆形与矩形两种。一般取其厚度等于凹模厚度的60%80%。固定板孔与凸模采用过度配合（H7/m6），压装后端面要磨平，以保证冲模的垂直度。尺寸应与凹模相配合。 L=320mm B=290mm H=40mm 图1-6（6）垫板的选用：与固定板相类似 垫板的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力，

41、以降低模座所承受的单位压力，保护模座以免被凸模端面压陷。冲裁凸模是否加垫板，根据模座承压的大小进行判断。凸模支承端面对模座的压力为 = 2.7 P冲裁力，N F凸模支承端面积， 如果凸模支承端面单位压力大于模座材料的御用应力。则需加经淬硬磨平的垫板；反之则不加。垫板厚度一般取412mm，材料选用45钢，T硬度按受力情况设计是自定。模板许用应力如下经过计算：113.65Mpa因此选用垫板轮廓尺寸为： L=200 mm B=125 mm H=10 mm1.7.2 卸料装置的设计卸料板的主要作用是把材料从凸模上卸下，有时也可以作压料板以防止材料变形，并帮助送料导向和保护凸模等。设计时应注意以下及方面

42、。（1）卸料力一般取5%20%冲裁力、（2） 卸料板应有足够刚度，其厚度可按下式计算，即 H=（0.81.0）Hd式中 H卸料板厚度，mm Hd凹板厚度，mm（3）卸料要求耐磨，材料一般选45钢，淬火，磨削，（4） 卸料板安装尺寸，计算中要考虑凸模有46mm的刃磨量。 （5） 卸料板可根据工件之车圆形或矩形1.7.2.1 初步选用该模具的卸料弹性元件采用橡胶已知 P卸=33.39KN又根据冲模结构，该模具需安装四个橡胶P1= =8.35KN 式2.8P1单个弹性元件承受压力由冲压模具简明手册P459选取尺寸。其外形大小如图1-7： 图1-7聚酰胺橡胶由以上计算可得： 选取橡胶尺寸为 45

43、15;12.5×251.7.2.2 卸料板：选用弹性卸料板其厚度由简明手册P450表15.27得：=32mm其轮廓尺寸为：320 ×260×32 （单位：mm）1.7.2.3 下推件顶件装置的设计与选用 对于落料件可在下模板设计安装一个由顶杆，顶板，顶块组成的下顶出机构，由弹簧装置驱动。落料后将工件顶出。1. 8 凹凸模的设计1.8.1落料凹模凹模的刃口形式有直壁刃口凹模(如图2-7a、b)和锥形刃口凹模（如图2-7c、d）。a)型一般适用于非圆形工件。b)型适于圆形工件、需将工件或废料顶出的模具或复合冲裁模。锥形刃口凹模刃口强度较低，刃口尺寸在修磨后有所增大，但

44、一般对工件尺寸和凹模寿命影响不大。工件或废料很容易从凹模孔内落下，孔内不易积聚工件或废料，孔壁所受的摩擦力及胀裂力小，所以凹模的磨损及每次修磨量小。锥形刃口凹模适用于形状简单、公差等级要求不高、材料较薄的工件。冲孔落料复合模凹模采用锥形刃口形式。 图1-8 凹模的刃口形式1.8.2凹模的轮廓尺寸的计算凹模的轮廓尺寸应保证有足够的强度和刚度。目前还不能用理论公式计算来确定，一般情况凹模的轮廓尺寸可按如下的经验公式确定7。凹模厚度： H=kb 凹模壁厚： C1.2)H (轮廓为光滑的曲线时)C1.5H（轮廓与凹模边缘平行时）C 2H（轮廓线具有较复杂的形式或具有尖角时） b冲裁件的最大外形尺寸,m

45、mk系数,查表1-6。 根据表1-6,k取0.244凹模的厚度H=84mmb/mm材料厚度/mm0.5123>3<500.30.350.420.50.6501000.20.220.280.350.421.8.3凹模强度的校核凹模强度的校核主要是检查其高度H。凹模在冲裁力的作用下会产生弯曲，如果凹模的高度不够，就会产生较大的弯曲变形甚至会断裂。矩形凹模的校核公式：Hmin= P冲裁力，N许用弯曲应力；对于淬火硬度5862HRC的T8A、T10AGr12MoV和GGr15, =（300500）MPa;淬火钢为未淬火钢的1.53倍, Hmin凹模的最小壁厚，mm a,b下模座的方形孔尺寸

46、，mm。根据经验取a=640mm,b=500mm，则Hmin=76110mm。取H=84mm。综上所述，凹模板选择64050084通过校核，可知凸凹模的壁厚有足够的强度。根据下卸料弹簧和下卸料板的厚度及模具结构,可选取凹模的高度为84mm 其结构如图1-9所示： 图1-9 落料凹模1.8.4冲孔凸模的设计(1)圆形孔凸模的长度计算L=H1+H2+H+H3 H1卸料板的高度，mm;H2凸模的高度,mm;H3凸模固定板的高度,mm。H附加长度 L=32+140+20+1=193 mm(2)凸模承载能力及失稳弯曲应力检验凸模承载能力检验压=<压 P冲裁力，NF凸模最小端面积，mm2 压=93

47、Mpa查模座的许用应力：压=9811569MPa压<压，符合要求。复合模有导向装置，不发生失稳的允许凸模的长度：lmax =270 lmax允许的凸模的最大长度,mm;P冲裁力，N;d凸模最小截面的直径，mm. lmax =158 mm(3)凸模固定端面的应力计算根据计算式2-14计算凸模端面的应力：(4)冲非圆形孔凸模的设计通过校核，可知凸模的壁厚有足够的强度。根据下卸料弹簧和下卸料板的厚度及模具结构, 其结构如图1-10所示： 图1-10 冲孔落料凸模1.9 模具的动作过程 该模具是冲孔落料复合模，先冲孔然后落料，这样就保证了冲孔是对称的。复合模的动作过程是：首先模柄下行推动打板下移，带动打杆下移冲孔，上模继续下降推动凸模下移压缩橡胶，当凹凸模接触时通过刃口切割材料，使其落料。上模回升时落料由卸料板推出，零件由推杆推出，为再次冲压作准备。图1-9 冲孔落料复合模结束语本次落料冲孔复合