压盖加工及复合冲模的设计制造说明书

1、压盖加工及复合冲模的设计制造摘要冲压模具在工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中，工人生产的劳动力强度大、劳动量大等原因，严重影响了生产效率的提高。随着我国国民经济的发展，工业生产中冲压模具的使用已经越来越得到人们的重视，相应的被大量应用到工业生产中来。尤其是近十年来，以工业产品为基础的模具工业，已经成为国民经济建设中的重要产业。据统计，我国现有的模具生产厂点，已超过1700家，从业人员达到了60多万人。本课题是压盖加工及复合冲模的设计制造。根据设计零件的生产批量、材料、尺寸、精度等要求，分析零件的工艺性，确定工艺方案，从而设计了一套落料单工序模和一套复合模具。该复合模具设计的难点主要是凹模和

2、凸模的结构设计，卸料板模的设计，凸凹模固定板的设计，以及如何确定好冲压模具的整体结构、定位方式、零件的加工工艺的编制过程等。本文通过对冲压复合模具的设计，代替了传统冲压工艺过程中采用多副单工序模具成形，模具成本高，操作不方便，多次定位将导致尺寸难以保证，生产效率低等缺陷，为以后此类零件加工提供了一个很好的依据。关键词：冲压模具，复合模具，结构，零件，加工工艺Gland processing and the design and manufacture of composite dieAbstract Stamping molds has been wildly used in industri

3、al production. In the traditional industrial production, Workers in the production of laborintensive, large amount of labor and other reasons, so the efficiency is low. With the development of Chinas national economy, stamping dies in industrial production has been used more and more to get peoples

4、attention, corresponding large number of applications in the industrial production. Especially in the last decade, the mold industry, based on industrial products has become an important industry in the national economic construction. According to statistics, the point of the existing mold manufactu

5、ring plant in the country.it has more than 1700 employees in more than 60 million people. This topic is a gland processing and composite design and manufacture of die. According to the design requirements of production volume, material, size, precision parts, analysis of parts of the process, determ

6、ine the process plan, to design a blanking single-step mode and a set of composite mold. The main difficulty of the mold design structure of the die and the punch design, stripper plate mold design, punch fixed plate design, as well as how to determine the overall structure of a good stamping dies,

7、positioning mode parts of the process, the process of compiling and so on.In this paper, the design of the stamping composite mold instead of traditional stamping process using multi Vice mold forming, tooling costs and inconvenient operation, multiple positioning will cause the size is difficult to

8、 guarantee production efficiency and low defect after such parts provides a good basis for processing.Key words dies: Stamping molds, composite molds, structure, components, processes 目 录第1章 绪论7第2章 零件的工艺性分析102.1设计题目的内容 102.2 材料的性能112.3 冲压零件的工艺性分析112.4 工艺方案的确定11第3章 冲压模具总体结构的设计13 31模具的类型 13 3.2模具的定位方案

9、13 3.3卸料与出件方式13 3.4导向方式的选择13 3.5模具的结构形式13第4章 冲压模具工艺与设计计算14 4.1计算毛坯尺寸14 4.2是否采用压边装置的确定16 4.3判断能否一次拉成16 4.4排样的设计与计算16 4.5计算冲压力与压力中心初选压力机18 4.6冲模刃口尺寸及公差的计算21第5章 落料单工序模的总装图24第6章 复合冲模的主要零部件的设计25 6.1凸凹模的设计25第7章 其他零部件的设计30 7.1卸料部分的设计30 7.2导料销的选择30 7.3其他零件的选择与设计31 7.4闭合高度的判断32第8章 压力机的校核 34第9章 复合冲模的总装图 35第10

10、章 压盖零件的加工工艺过程 36第11章 模具的装配37结论39参考文献40致谢41第1章 绪论11 冲压的概念冲压的概念：冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的零件（冲压件）的成形加工方法。1.2 本课题对学术的发展、经济建设、社会进步的理论意义和现实意义在学术发展方面：本课题使我们能够在熟练掌握CAD、Pro/E绘图软件的基础上,利用所学的模具分析和设计知识（即结合了传统模具设计的一般方法，步骤，模具设计中常用到的公式、数据等），对零件进行工艺分析。一方面可以提高我们的创新能力，另一方面可以探索与培养我们应用所学知识解决企业

11、生产现场实践问题的能力，为以后去公司从事设计工作打下良好的基础。在经济建设方面：冲压加工所使用的模具一般具有专用性，且模具要求的技术要求、精度都很高，属于技术密集型产品。所以冲压加工的优点只有在大批量生产零件的情况下，才能充分体现，从而获得较好的经济效益。而本课题设计的模具用来生产压盖是20万件/年，正符合了大批量生产的条件；另一方面，本课题设计的复合冲模代替了传统生产复杂零件所需的多套单工序模具，这样一来，降低了模具成本，使操作变得简单，提高了压盖的生产效率，节约能源，减轻了操作者的工作量，保证操作者的人生安全，同时还避免了多套模具定位导致尺寸难以保证的局面。在社会进步的理论意义和现实意义方

12、面：一方面，冲压模的设计培养了我们的创新能力，它将模具成型的工作原理、加工工艺、设备、模具设计与制造有机地结合在一起，实现了理论与实际相结合。同时通过掌握对冲压工艺过程、零件的形状分析与尺寸计算等，使我们对模具设计与制造的能力得到了很大的提高。另一方面，冲压在现代工业生产中，尤其是大批量生产零件中应用十分广泛。目前大多数工业部门，如仪表、航空、仪器、汽车、农机、家电及轻工业等行业，均已采用冲压模具来加工产品的零部件。由于冲压时模具保证了零件的尺寸和精度，且模具的寿命长、质量稳定、互换性好等特点，不少过去用铸造、锻造和切削加工方法来制造的零件，也被刚度好、质量轻的冲压零件所代替。因此可以说，如果

13、工业部门在生产中不采用冲压工艺，而要提高产品的质量、提高生产效率、降低生产成本、提高零件精度等都是难以实现的。1.3 冲压技术的现状及发展方向（国内外）近年来，随着科学技术的日益革新，许多新工艺、技术、材料、设备的不断涌现，加快了冷冲压技术的发展。其主要表现和发展趋势如下：（1）、冷冲压朝着使用CAD/CAM/CAE（计算机辅助设计/计算机辅助制造/计算机辅助工程）技术方向发展。自80年代初期，世界模具行业大量采用CNC机床（计算机数字控制机床），开发和研究冲模CAD/CAM技术，使冲模设计和制造现代化。用计算机采用有限元分析（FEM）模拟金属板料的变形情况，可以预测某一工艺方案对制件成形的可

14、能性和将会发生的问题。计算机将结果显示在终端上供设计人员选择修改，这样既节省了昂贵的试模费用，同时也缩短了制模周期。用计算机设计模具，编制模具零件的加工工艺，控制CNC机床加工模具已得到推广使用。采用CAD/CAM/CAE技术，可以使制模周期缩短1/22/3，精度提高12级。目前用CNC机床加工的模具精度已达1um级。世界各主要工业国已广泛采用此技术。（2）、冷冲压朝着高效率的模具方向发展。由于冲压生产过程中，模具是最主要的工艺装备，各国均致力于开发各种先进高效模具，以满足冲压生产的需要。如今，冷冲模正朝着高效率、高精度、高寿命、多功能的方向发展，其中超大型、超小型、精密多工位级进模代表了现代

15、冲模的技术水平。大型模具重量达300kN以上，超小型冲压件质量仅0.001kg，50个工位以上的级进模步精度达2um等等。所以为制造精度高的模具，各厂家正广泛采用CNC机床、数控三坐标测量仪等先进设备。 （3）、冲压生产朝着多品种、小批量、高质量的方向发展。近年来，由于市场的竞争越来越激烈，冲压生产开发出许多适合小批量生产的工艺、设备和模具。如高压水切割机、激光切割和成形机、以及各种低成本简易模具、薄板冲模和组合冲模等的使用，取得了较大的技术经济效益。特别是近年来，国内外使用的柔性制造系统（FMS）和冲压柔性制造单元（FMC）代表了冲压生产新的发展趋势。（4）、近年来，世界各主要工业国都在高寿

16、命模具的研制上取得了较大进展，开发了许多新钢种。如用粉末冶金方法制造的高合金高速钢，其硬度可达5870HRC，而变形只为普通钢材的1/21/5。我国研制的65Nb、LD和CD等钢种，具有热加工性能好、抗冲击性能佳、热处理变形小等优点。与此同时，还发展了一些新的热处理和表面处理工艺，主要有离子淡化、气体软淡化、表面涂镀、PVD（物理气相沉积）、CVD（化学气相沉积）等。这些方法都大大延长了模具的使用寿命。总而言之，冷冲压技术在未来的发展中应用会越来越广泛。1.4 此次设计所要解决的问题，运用的主要理论和方法、基本思路和行文结构 此次设计所要解决的问题：本论文提出采用一套落料单工序模和一套复合模具

17、来生产压盖制件。该复合模具设计的难点是压盖制件在模具拉深过程中是否一次能达到，拉深后能否达到零件的精度要求，模具总体结构的设计，如何进行压力机的选择与校核，定位方案的设计、卸料方式的设计以及复合模成形过程中，翻边、翻孔是否能一次达到、凹凸模强度是否符合要求等。运用的主要理论和方法：此次模具的设计，结合了以往模具设计的方法、步骤、设计中常用到的数据、公式等，同时结合CAD、Pro/E等画图工具,对压盖零件的形状尺寸进行工业分析，从而确定采用一套落料单工序模和一套冲孔、翻边、翻孔的复合模加工。基本思路和行文结构：冲压零件的工艺性分析确定工艺方案冲压模具总体结构设计冲压模具的工艺与设计计算落料单工序

18、模的总装图复合冲模主要零部件的设计其他零部件的设计压力机的校核复合冲模的总装图压盖零件的加工工艺过程模具的装配结论参考文献致谢语第2章 零件的工艺性分析21 设计题目的内容零件名称：压盖生产批量：20万件/年材 料：Q235A板材厚度：1mm2.2 材料的性能材料Q235是普通碳素结构钢，抗剪强度为235Mpa，断后伸长率为26%。此材料会随着材质厚度的增加而使屈服值减小。保证机械性能，但不能保证化学成分，不能热处理，价格较低，比较常用。同时此材料易于拉伸成形，冲裁性较好，可以冲裁加工。2.3 冲压零件的工艺性分析 该零件材料为Q235A，结构简单，形状对称，板材厚度为1mm，易于拉伸成形，具

19、有良好的冲压性能。在工件结构上，该工件为圆形拉伸件，拉伸高度不大，内部有环形拉伸槽，可以和拉伸工序组合。同时该零件包含了落料、冲孔、翻孔、翻边等几道工序。对于翻边部分有R=1.5mm的圆角过渡。在尺寸精度方面，零件图上内圆40精度为40.0040.01，属于13级，一般的冲压便能满足精度要求。2.4 工艺方案的确定由压盖零件图可知，冲裁件有落料、冲孔、翻孔、翻边四道基本工序。可采用的冲裁方案有单工序冲裁，复合冲裁和级进冲裁三种。现在我们进行三种冲裁的比较，选出冲裁该压盖制件的最优冲裁方案：1、在结构上，单工序模简单，复合模较复杂，级进模复杂，因冲裁该压盖零件有落料、冲孔、翻孔、翻边四道工序，若

20、采用单工序模则需要四个模具，这样制造一个复合模肯定比制造四个单冲模来得容易，所以结构上优先考虑复合模。2、在成本、周期上，单工序模成本小，周期短，但冲裁该压盖制件需要四个单工序模，成本就很高了；复合模成本小，周期短；级进模成本高，周期长；所以成本、周期上优先考虑复合模。3、在制造精度上，单工序模制造精度低，复合模较高，级进模高。所以在制造精度上，可以优先考虑复合模和级进模。4、在材料利用率上，单工序模材料利用率高，复合模高，级进模低，所以在这里优先考虑单工序模和复合模。5、在生产效率上，单工序模低，复合模较高，级进模高。因级进模易于自动化，而我们选用的是手工送料，生产速度上不能太快，所以在这里

21、优先考虑复合模。6、在维修上，单序模不方便，复合模不方便，级进模方便。7、在产品精度上，单工序模高，复合模高，级进模低，因该压盖制件的内孔尺寸精度要求较高。又因若采用单工序模冲裁该制件需要多处定位，这样将导致零件尺寸难以保证，若采用复合模，能有效地保证制件的精度，所以在产品精度上优先考虑复合模。8、在冲床性能要求上，单工序模要求低，复合模要求低，级进模要求高，所以在这里优先考虑单工序模和复合模。9、在应用上，单工序模适用于小批量生产的大、中型零件的冲压制件，复合模适用于大批量生产的内外形精度要求高的冲压制件，级进模适用于大批量生产中、小零件冲压。因该压盖制件的生产批量是20万件/年，属于大批量

22、生产，所以在这里优先考虑复合模和级进模。综上所述，生产该压盖零件采用复合冲模最适合。因该压盖零件由复合冲模一次冲裁成形，理论上是可行的。但实际上因毛坯料瞬间变形过大，会使制件拉裂。所以落料时采用单工序模，拉深、翻孔、翻边时则采用复合冲模。第3章 冲压模具总体结构设计31 模具的类型根据压盖零件的冲裁工艺方案，落料时采用单工序模，冲孔、翻孔、翻边时则采用复合冲裁模。3.2 模具的定位方案 模具大批量生产，安排生产可采用手工送料方式能够达到批量生产，且能够降低模具成本，因此采用手工送料方式。零件尺寸较大，为保证零件精度及较好的定位，宜采用导料板导向，导正销导正，为提高材料利用率采用挡料销和固定挡料

23、销。3.3 卸料与出件方式 经分析，工件尺寸精度要求不高，形状不复杂，且不大，但产量较大，根据板材厚度的特点，卸料力较大，为保证较高的生产率，采取弹性卸料，同时为了便于操作，采用刚性出件方式，并利用装在压力机工作台下标准缓冲器提供压边力。3.4 导向方式的选择由于工件的形状不复杂，且不大，精度要求不高，所以为了提高模具的寿命及生产效率，选择采用了精度等级为二级的光滑圆柱导向装置。3.5 模具的结构形式模具结构形式的确定是一项关键的内容。通过对压盖零件的形状和尺寸分析，我们考虑到冲裁时落料单工序模有落料工序，而复合冲模有冲孔、翻孔、翻边三个冲裁工序，上下模之间采用导柱、导套、导向模架，为防止压力

24、机过渡下压，上下模之间设计了限位柱进行限位。该复合模具一次完成多道工序。凸凹模如果采用整体式，将导致结构非常复杂，且可调性非常低，所以设计成分体式结构。第4章 冲压模具工艺与设计计算4.1 计算毛坯尺寸 由零件图可知，该工件为有凸缘的圆筒形制件，其中d=50mm，内圆d1=40mm，R=1.5mm，r=1mm，h=15mm。 1）、拉伸制件是否加修边余量的确定 由于在拉深过程中，材料各向异性的存在，外加间隙不均，板厚变化，摩擦阻力不同及定位误差等因素的影响，使拉深制件口部或凸缘周边不整齐，所以我们在进行计算毛坯尺寸时，首先要确定是否要另加修边余量来保证产品的质量。因制件的相对高度h= h/d=

25、15mm/50mm0.28<0.5，查文献【1】P116页表51可知，h不在筒形件需加修边余量的范围内，固不需加修边余量。 2）、毛坯直径的确定 查文献【1】P118页表53序号5，如图所示：计算公式为 D=因压盖零件图如图所示：与公式图相比，底部有向上鼓起的部分，两边还多出了两个弯下去的钩，所以代入公式后算出的直径D1还需加上这些多出来的长度，底部鼓起部分多出的长度L1应为鼓起的周长减去鼓起部分的弦长。两边弯下去的钩的长度为L2计算过程如下：D= = =63.84mm 因鼓起部分的最大半径为2.5mm，而鼓起的最大高度为2.4mm，代入公式后易得底部鼓起部分的圆心角为174度，所以L1

26、= =4.157mm因两边两个钩钩的最大高度均为2.5mm，如零件图所示，刚好为圆的1/4周长，所以L2= =6.28mm所以经落料后毛坯材料的直径D=D1+L1+L2=63.84mm+4.157mm+6.28mm=74.27mm74mm4.2 是否采用压边装置的确定 采用压边装置的目的是为了防止变形区板料在拉深过程中起皱。当板料相对厚度t/D较大，变形程度较小时，可不采用压边装置，以便使模具结构简单2。 在本文中，板料的相对厚度t/D=1mm/74mm=0.0128=1.35%。查文献【2】P188页表4-2知需要采用压边装置，经分析采用弹性压边装置。4.3 判断是否能一次拉成 由于带凸缘筒

27、形件首次拉深最大相对高度h/d与凸缘的相对直径df/d和毛坯的相对厚度t/D有关。因在本文中df/d=50/40=1.25，t/D=1mm/74mm=0.0135=1.35%，查文献【2】P204页表4-18得首次拉深允许的最大相对高度为h1/d1=0.560.72.而工件的相对高度h/d=15mm/40mm=0.375。所以可以一次拉深成形。4.4 排样设计与计算 排样的确定：按材料的经济利用程度或废料的多少，排料可分为有废料排样与少、无废料排样两大类。按工件在条料上分布的形式，排样又可分为直排、斜排、对排、对头斜排、多排、混合排等多种形式。根据压盖零件图可知，是有废料排样。因有废料排样有如

28、下几种形式：（1）、直排 排样时，应优先选用直排，因为直排的模具最简单。只有当直排浪费材料较多时，才考虑其他排样方式。（2）、斜排 斜排会增大15%的制模工作量，因此，如果没有特殊需要或节省材料少于5%，没有必要采用斜排。（3）、对排 对于三角形等工件，如果采用直排，浪费材料严重。采用对排省料幅度较大，比直排省料30%50%。（4）、多排 采用多排是为了省料，但很有限。对于圆形件，采用单排、双排和三排的材料利用率分别为78%、84%和86%。采用四排以上时，每增加一排，材料利用率提高不到2%。但增加排数后，却使模具复杂化了。因此，只有在大量生产且材料较贵重时，才考虑采用多排。（5）、混合排 如

29、果一种工件的废料可作为另一种工件的原材料，就能提高材料的利用率。但应用混合排样的机会极少，因为它要求两种零件的材质和板厚都要相同2。根据对零件形状的分析，最终确定为直排排样。 搭边值的确定排样时工件之间及工件与条料之间留下的余料称为搭边。搭边的作用是补偿送料的误差，保证冲出合格的工件。搭边还可以使条料保持一定的刚度，便于送进。搭边数值要合理确定。搭边值过大，材料利用率低；搭边值过小，条料容易拉断，使工件产生毛刺，有时还会拉入凸模和凹模的间隙中，损坏刃口3。根据对压盖零件的形状和厚度，查文献【3】P210页表7-2得搭边值a=1.5mm,b=1.5mm。 步距的计算 步距是指冲压过程中条料每次向

30、前送进的距离，其值为排样时研送进方向两相邻毛坯之间的最小距离3。由文献【3】P211页式7-2可知，步距S=L+b=74mm+1.5mm=75.5mm。 条料宽度的确定 条料宽度的确定是指根据排样结果确定的毛坯所需宽度方向的最小尺寸（一般是在有塔边的情况下，并注意裁剪时所产生的公差）。导料板之间的距离也是指导板料之间宽度方向的最小尺寸。 条料宽度按相应的公式计算：B=（D+2a）=74mm+2×1.5mm=77mm 画出排样图根据以上内容，可以确定出制件的排样图。如图所示：裁板方法的确定 根据查询资料，板料的规格可选用1mm×1400mm×1220mm带材由140

31、0mm/77mm=18.18,取整18；1220mm/75.5mm=16.16，取整16；材料可冲取的最大零件数量为：n=18×16=288个代入文献【3】P209页式7-1，得材料的利用率K=na/A×100%=288×(3.14×37mm×37mm)/(1400mm×1220mm×1mm) ×100%72.5%4.5 计算冲压力与压力中心，初选压力机 冲压力的计算 为了完成冲压加工，压力机滑块所必须同时承受的各种压力的总和称为冲压力。对于冲裁，冲压力大部分是冲裁力，按不同的模具结构形式，还可包括卸料力或压料力、

32、压边力、推件力及顶件力中的一项或两项2。冲裁力（拉深力）是凸模与凹模相对运动使工件与板料相分离所需的力、它与材料厚度、工件周边长度、材料的力学性能等参数有关。冲裁力是设计模具、选择压力机的重要参数3。由于在冲才过程中材料的弹性变形及摩擦的存在，冲裁后带孔部分的材料会紧箍在凸凹模上，而落下部分的材料会紧卡在凹模洞口中。从凸模上卸下板料的力称为卸料力；把落料件从凹模洞口沿冲裁方向推出的力称为推件力；逆着冲裁方向顶出来的力称为顶件力3。经分析，由于落料单工序模采用下出料方式，固总的冲压力为：F总1=F冲+F推式中，F总1总冲压力；F冲冲裁力；F推推件力。计算冲裁力：F冲= 1.3Lt,式中L冲裁件的

33、周长，t板料厚度， 材料剪切强度； 经查表Q235A材料的抗剪强度=260320Mpa,取=280Mpa,材料厚度为1mm。F冲= 1.3Lt=1.3×3.14×37mm×1mm×280Mpa=422895N计算推件力，F推=K推×F冲查文献【3】P215页表7-7可得，K推=0.05，所以F推=K推×F冲=0.05×422895=21145N所以F总1=F冲+F推=422895N+21145N=444040N44.4KN由于复合冲模采用弹性卸料装置和上出料方式，固总的冲压力为：F总2=F拉+F卸+F顶+F压式中，F总2总冲

34、压力；F拉拉深力；F卸卸料力；F顶顶件力；F压压边力。 计算冲裁力：F拉= Kdtb，式中d初次拉深时凸模直径，t板料厚度，b 材料强度极限，K修正系数；因t/D=1mm/74mm=1.35%,初次拉深系数d/D=42mm/74mm=0.568；查文献【1】P149页表5-21，得K=0.75；经查得Q235A材料的抗拉强度极限=375460 Mpa，取=400Mpa，材料厚度为1mm。 F拉= Kdtb=0.75×3.14×40mm×1mm×400Mpa=376800N 计算卸料力：F卸=F拉×K卸，经查文献【3】P215页表7-6可得，K卸

35、=0.020.06，取K卸=0.05。 F卸=F拉×K卸=376800N×0.05=18840N 计算顶件力，F顶=K顶×F拉查文献【3】P215页表7-7可得，K顶=0.06，所以 F顶=K顶×F拉=0.06×376800=22608N 计算压边力：F压 =D-(d+2rd)p/4，式中：rd凹模圆角半径，取rd =1.5mm； p单位压边力，p=2.5MPa F压 =D-(d+2rd)p/4=3.14×74×74-(40+2×1.5)×2.5/4=106623N所以F总2=F拉+F卸+F顶+F压=37

36、6800N+18840N+22608N+106623N=524871N52.5KN 确定压力中心冲压力合力的作用线与凹模平面的交点称为压力中心。如果压力中心偏离压力机滑块中心线，工作中滑块和模具都将承受偏载，偏离越多，偏载越大。结果将导致加速压力机和模具导向件的模损，也会破坏冲裁间隙的均匀性，降低模具寿命。因此模具设计应力求压力中心与压力机滑块的中心线重合3。经对零件的分析，所需设计的模具属于中小型模具，且图形较对称，其压力中心也很接近圆心，为了设计的方便，可以看作是在圆心上。即X0=0，Y0=0。 压力机的选择压力机分为单动压力机和双动压力机。选用单动压力机时，压力机吨位应等于计算的F冲加上

37、压边力F压；选用双动压力机时比较简单，拉深滑块和压力滑块分别与F冲和F压相对应即可。选取通用压力机进行拉深时，特别是对拉深制件，一定要使工艺压力曲线低于压力机滑块许用负荷曲线，否则易使压力机超载而损坏。如果无法得到拉深工艺曲线时，则按下式选则设备1。浅拉深时 F压机>=（1.61.8）F总深拉深时 F压机>=(1.82)F总式中 F压机压力机的公称压力1因为是初步选用压力机，所以为保险起见，我选用通用压力机。又因压盖零件可以一次拉深而成，属于浅拉深，所以落料单工序模选用的F压机>=（1.61.8）F总1=（1.61.8）×44.4KN=（71.0479.92）KN复

38、合冲模选用的F压机>=（1.61.8）F总=（1.61.8）×52.5KN=（8494.5）KN压力机技术规格型号J23-10J23-16J23-25JC23-63JA23-125序号名称数值数值数值数值数值1公称力10016025063012502公称力行程54.7103滑块行程4570651201454滑块行程次数1451155550385滑块封闭高度（ 连杆长度最短滑块处于最下位置时，滑块底面置工作台面距离）1802202703604806封闭高度调节量356055801107滑块中心至机身间距离1301602002602808工作台尺寸：前后30030037048071

39、0左右37045056071010809工作台下料孔尺寸：前后130110200200340左右200220290340500圆孔直径17016026025045010滑块底面尺寸：前后150180220280360左右17022026031544011模柄孔尺寸：直径×深度30×5530×5040×6050×8060×8012机身立柱间距离18523027035053013工作台面至导轨距离23029534064214工作台板厚度3560509010015机身最大倾斜角度353030302516电动机功率1.11.52.25.511

40、 因为J23-10压力机的公称压力100KN最接近压盖制件所需的压力。所以落料单工序模和复合模所使用的压力机我们都初步选择型号为J23-10压力机。4.6 冲模刃口尺寸及公差的计算 如图所示，落料单工序模中凹模、凸模工作时之间的相互关系： 如图所示，复合冲模中凹模、凸模、凹凸模工作时之间的相互关系： 凸、凹模刃口尺寸计算 冲裁件的尺寸精度取决于凸、凹模刃口部分的尺寸。冲裁的合理间隙也要靠凸、凹模刃口部分的尺寸来实现和保证。所以，正确地确定刃口部分的尺寸是相当重要的3。1、尺寸计算原则。在确定刃口尺寸及制造公差时，需考虑下述原则：（1）、落料件的尺寸取决于凹模尺寸，冲孔件尺寸取决于凸模尺寸。因此

41、在设计落料模时，以凹模为准，间隙取在凸模上。设计冲孔模时，以凸模为准，间隙取在凹模上3。（2）、考虑到冲裁时凸、凹模的磨损，在设计凸、凹模刃口尺寸时，对基准刃口尺寸在磨损后增大的，其刃口的公称尺寸应取工件尺寸公差范围内较小的数值；对基准刃口尺寸在磨损后减小的，其刃口的公称尺寸应取工件尺寸公差范围内较大的数值。这样凸、凹模磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格的零件3。（3）、在确定模具刃口制造公差时要既能保证工件的精度要求，又能保证有合理的间隙值。一般模具制造精度比工件精度高34级3 。 2、冲孔与落料时凸模、凹模刃口尺寸的计算。由文献【3】P218、P219页式712、7-13、7-14、7-

42、15，可知凸模、凹模冲孔、落料时的计算公式，如下表： 式中，Dp、Dd落料凸、凹模刃口尺寸，mm；dp、dd冲孔时凸、凹模刃口尺寸，mm；D落料时凸、凹模的基本尺寸，mm；d冲孔时凸、凹模的基本尺寸，mm；p、d分别为凸、凹模的制造公差；工件制造公差，mm；X因数；Zmin最小合理间隙。经对压盖零件图的分析，可得D=74mm，d=40mm，=0.10mm由文献【3】P218页表7-9可知p=0.020mm，d=0.035mm；由文献【3】P218页表7-10可知X=0.75由文献【3】P220页表7-11可知Zmin=0.10,Zmax=0.13 代入公式，得 落料时凸模尺寸Dp=（74-0.

43、75×0.1-0.10）=73.825 mm 凹模尺寸Dd=(74-0.75×0.1) =73.925 mm冲孔时凸凹模尺寸dp=(40+0.75×0.1) =40.075 mm凹模尺寸dd=（42+0.75×0.1+0.10）=42.175 mm。复合冲模中凹、凸凹模圆角半径由压盖零件图可知，工件圆角半径R=1.5mm，r=1mm,所以由凹模的圆角半径公式可求出复合冲模中凹模的圆角半径R= mm；由凸凹模的圆角半径公式可求出复合冲模中凸凹模的圆角半径r= 。第5章 落料单工序模的总装图因落料单工序模的整体结构比较简单，在这里我就附上落料单工序模的总装装

44、配图，就不过多介绍了。如图所示：1、打杆2、模柄3、内六角螺钉4、上模座5、凹模c 6、内六角螺钉7、活动挡料销8、压簧9、内六角螺钉10、下模座11、圆柱销12、凸模固定板13、圆柱销14、导柱15、凸模16、推件板17、导套18、圆柱销下面我们对复合冲模进行接下来的设计。第6章 复合冲模主要零部件的设计6.1 凸、凹模的设计冲裁属于分离工序，冲裁模凸、凹模带有锋利刃口，凸、凹模之间的间隙较小，其加工具有如下特点。1）凸、凹模材质一般是工具钢，热处理后的硬度为5862HRC，凹模比凸模稍硬一点。 2）凸、凹模精度主要根据冲裁件精度决定，一般尺寸精度在IT6IT9，工作表面粗糙度在Ra=1.6

45、0.4um。3）凸、凹模工作端带有锋利刃口，刃口平直，安装固定部分要符合配合要求。4）凸、凹模装配后应保证周边留有均匀的最小合理冲裁间隙。5）凸模的加工主要是外形加工（可以理解为基轴制），凹模加工的主要是内形加工（可以理解为基孔制）3 。6.1.1 凹模的设计 凹模类型很多，凹模的外形有圆形和方形；结构有整体式和镶拼式；刃口也有平刃和斜刃。凹模a厚度H的确定:根据公式H=Kb(但必须大于15mm)，式中b为冲裁件最大的外形尺寸，mm；K为系数,见文献【3】P227页表7-13。经查得K=0.18，因落料时冲裁件的最大外形尺寸为b=74mm，所以H=0.18×74mm=13.32mm&

46、lt;15mm,不符合要求。考虑是1mm的材料厚度，H应取2530mm为宜，在这里我取H=30mm。凹模a的壁厚：C>=(1.52)H，所以C>=(4560)mm，取C=48mm,工件的b=74mm，即长度L=b+2C=74mm+2×48mm=170mm 凹模的宽度=74mm+2×48mm=170mm 因此凹模a的尺寸取170mm×170mm×30mm 我将凹模a的设计如下： 材料：T10A 热处理5860HRC 凹模a凹模a的尺寸一旦确定，所有板（固定板、卸料板、甚至垫板）的尺寸都与凹模直径相近或相同，在这里我取它们的尺寸均为170mm&#

47、215;170mm，只是厚度不同而已。 另一个凹模b因考虑凹模a的设计和冲孔时凹模的刃口尺寸为42mm，以及压盖零件形状外形尺寸，所以我将凹模b的外形设计成圆形，直径为74mm,壁厚因考虑零件的外形尺寸，所以C2=（74-42）/2=16mm，大于15mm，符合要求。设计如下：材料：T10A 热处理5860HRC 凹模b6.1.2 凸凹模的设计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。它的内外圆均为刃口，内外圆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3。因考虑到凹模b的外形尺寸设计，以及压盖零件拉深时的高度h=15mm-1mm-2.5mm=11.5mm

48、,及压盖零件的形状和外形尺寸，所以我将凸凹模的设计如下： 材料：Q235A 热处理 6062HRC 凸凹模6.1.3 凸模的设计凸模的设计主要是按产品（制件或零件）的外形尺寸和公差进形设计绘图，把外形尺寸（可以理解为基轴制）和长度尺寸确定出来。因考虑到凹模b的设计，以及凸凹模和压盖制件的外形尺寸和形状，所以我将凸模的设计如下： 材料T10A热处理5658HRC 凸模6.1.4 凸模、凸凹模的强度（抗压）与刚度（抗弯）的校核在冲薄材料的情况下，是没有必要进行校核的，因为凸模、凸凹模的强度与刚度是足够的，但是当凸模、凸凹模的截面积很小且细长而被冲的材料又较厚时，就有必要校核凸模、凸凹模的强度与刚度

49、了。因冲裁该压盖零件的厚度为1mm，属于薄材料，且凸模与凸凹模的截面积相对较大，所以凸模与凸凹模的强度与刚度足够，不需要校核。第7章 其它零部件的设计7.1 卸料部分的设计 （1）、卸料装置 1)固定卸料板的结构形式 固定卸料板的卸料力大，卸料可靠。因此当冲裁板料较厚、卸料力较大、平面度要求不很高的冲裁件时，一般采用固定卸料装置。2）弹压卸料装置弹压卸料装置是由卸料板、弹性元件、卸料螺钉等零件组成。弹压卸料既起卸料作用又起压料作用，所得冲裁零件质量较好，平面度较高。因此，质量要求较高的冲裁件或薄板冲裁宜用弹压卸料装置。经分析，因卸料力不大，且冲裁板料较薄，所以我们选用弹压卸料装置（2）、卸料板

50、外形尺寸的确定卸料板外形尺寸和凹模外形尺寸可以一致或基本一致，厚度必须小于凹模的厚度，但必须大于10mm，经分析，选择卸料板的外形尺寸和凹模外形尺寸一致L×B=170mm×170mm，厚度定为12mm。（3）、弹簧与橡胶的选用弹簧和橡胶是模具中广泛应用的弹性元件，主要为弹性卸料、压料及顶件装置提供作用力和行程。在企业里为了缩短设计时间，一般不对弹性元件进行计算，设计或试模时可以凭经验来增加或减少弹性元件来达到。根据模具安装位置，我初步选定4根圆柱形钢丝压缩弹簧。材料为碳素钢，经热处理达4348HRC，两端并紧、磨平。此时，每个弹簧的预压力为F顶=F卸/n=18840N/4=

51、4710N查文献【6】P217页表4-37序号XX，可知选用的弹簧，弹簧外径D=13mm，钢丝直径d=2mm,弹簧节距t=6mm，弹簧在自由状态的高度H=80mm，承受最大工作负荷时弹簧的高度H1=30mm，最大工作负荷P1=6350N，每百件的质量为27.5kg。 所以四根弹簧所能承受的最大工作负荷=6350N×4=25400N>F顶=22608N，所以弹簧可共用。7.2 导料销的选择导料销或导料板是对条料或卷料的侧向进行导向，以免送偏定位零件。从前向后送料时，导料销装在左侧，一般用两个，也可以用四个；从右向左送料时，导料销装在两侧，也可以用四个。根据模具安装设置，我选用四个

52、导料销，直径为3mm。73 其他零件的选择与设计（1）、固定板外形尺寸的确定固定板外形尺寸与凹模外形尺寸可以一致，或基本一致，厚度基本等于凹模厚度，但必须大于15mm。经分析，我选择固定板的外形尺寸与凹模一致，L×B=170mm×170mm，厚度为20mm。 （2）、垫板外形尺寸的确定垫板的作用是承受并扩散凸模传递的压力，以防止模座被挤压损伤，因此在模座接触面之间加上一块磨平的垫板。垫板外形尺寸与凹模外形尺寸可以一致或基本一致，厚度为612mm，但必须热处理，旨在增加抗压强度。经分析，我选择垫板的长为120mm,宽为120mm，厚度为10mm，经热处理。 （3）、导向装置的

53、确定 经分析，选择光滑圆柱导向装置，其精度等级为2级。 （4）、导柱、导套的选用 小导柱、导套是指用于凹模截面范围内的精确导向零件。布置时必须成双成对，一般为26对。 经分析选用两对导柱、导套。由查 GB/T2853.11990中国模具设计大典，选d=20mm，其中导柱的长度为140mm，导套的直径为30mm，高度为55mm。查文献【6】P183页表410可知，导柱导套配合后的间隙值应<=0.021mm，因冲压材料厚度为1mm,在0.84mm之间，配合宜选用H7/h6 （5）、上、下模板的选择 由查 GB/T2853.11990中国模具设计大典，选择后侧带导柱形式模板。由文献【6】 P181页表4-7得上模板