接线端子板冲孔、落料、压弯

1、成都电子机械高等专科学校毕业设计（论文）说明书题目接线端子板冲孔、落料、压弯复合模设计毕业设计附图1.材料技术要求：（1）厚度=0.50.09mm牌号H62（软黄铜）（2）表面质量：平整名称：接线端子板工件图2.大批量生产摘要摘要：阐述了冲孔、落料、压弯复合模的结构设计及工作原理。通过工艺分析， 在冲压材料厚度较薄的小型弯曲件时，采用冲孔、落料、弯曲复合模比采用连续或 级进模简单。通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算，确定模具类型。该模具采用后 侧导柱模架结构形式。废料从凸凹模和下底座中所开的槽中排出。本模具性能可 靠，运行平稳，能够适应大批量生产要求，提高了产品质量和生产效率，降低劳动 强度和生

2、产成本。关键字：冲压；冲孔、落料、弯曲；复合模;第一章冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定冲裁件的工艺性，是指冲裁件对冲裁工艺的适应性，即冲裁件的形状结构、尺 寸大小、尺寸偏差、形位公差与尺寸基准等是否符合冲裁工艺的要求。冲裁件的工 艺性对冲裁工件的质量、材料利用率、生产率、模具制造难易、模具寿命、操作方 式及冲压设备的选用等都有很大的影响。一般情况下，对冲裁件工艺性影响最大是 几何形状、尺寸、精度要求。良好的冲裁件工艺性能满足材料省、工序少、产品质 量稳定、模具较易加工、操作方便且寿命较高等要求，从而显著降低冲裁件的制造 成本。1.1冲裁件的结构工艺性冲裁材料为H62软黄铜0板厚：=0.5-：、

3、：!mm特性及适用范围为：有极为良好的塑性加工性能好，易焊接，对一般腐蚀非常安定 用最为广泛的一个品种；（是黄铜中最佳者和较高的强度，可切削，但易产生腐蚀开裂。为普通黄铜中应力学性能为：抗剪强度t=235MPa抗拉强度 6b=294MPa屈服强度 6s=98MPa伸长率S10(%=40热处理规范：热加工温度750830C;退火温度520650C;消除内应力的低温退火温度260270C。冲裁件的结构形状应尽可能简单、对称、避免复杂形状的曲线，在许可的情况下，把冲裁件设计成少、无废料排样的形状，以减少废料，矩形 孔两端宜用圆弧连接，以利于模具加工。该工件结构简单，也无复杂形状的曲线。冲裁件各直线或

4、曲线的连接处，尽量避免锐角，严禁尖角如图2-1。除在少、无废料排样或采用镶拼模结构时，都应有适当的圆角相连，以利于模具制造和提高模具寿命。该工件直线连接处是直角，并非圆角。故在此拟采用镶拼模结构，以利于模具制造和提高寿命。冲裁件的孔径因受冲孔凸模和刚度的限制，不宜太小，否则容易折断和压弯，冲孔的最小尺寸取决于冲压材料的力学性能，凸模强度和模具结构。该冲裁件的孔径d=2.6mm1.5t=1.5x0.5=0.75mm,查文献：成虹主编冲压工艺与模具设计，用无保护套凸模冲孔。冲孔件上孔与孔、孔与边缘间的距离不能过小，以避免工件变形、模壁过薄或材料易被拉入凹模而影响模具寿命。一般孔边距取：对圆孔为（1

5、1.5）t。对矩形孔为（1.52）t，如图2-3。该工件所需冲的4个孔中上面2孔的孔边距为1.9mm，大于（11.5）t=1.21.8mm下面两孔的空边距为2.4mm，同样大于1.21.8mm上面一对孔的孔间距为42.5mm远大于文献冲压工艺与模具设计提供的最小孔间距3.1t=3.1X1.2=3.72mm,下面一对孔的孔间距为31mm也满足条件图1-2最小孔边距离的确定表1-1最小孔间距孔形圆孔方孔厚料t1.552.3(mm)最小孔距3.1t2t4.6t2t(mm)在弯曲件或拉深件上冲孔时，为避免凸模受水平推力而折断，孔壁与工件直壁之间应保持一定距离，如图1-3示使LR+0.5t图2-3弯曲件

6、或拉深件冲孔位置a弯曲件b拉深件1.2冲裁件尺寸精度和表面粗糙度要求冲裁件的精度要求，应在经济精度的范围内,对于普通冲裁件，其经济精度不高于IT11级，冲孔件比落料件高一级。冲裁外形与内孔尺寸工差有一定的要求。查文献成虹主编冲压工艺与模具设计：落料外形公差为0.08mm内孔公差为0.05mm该工件并无外形和内孔公差，故普通冲裁应该能满足要求。另外，冲裁件 的断面的表面粗糙度和容许的毛刺高度都没有具体要求。图2-4冲裁件的尺寸标注1.3冲裁件的尺寸基准冲裁件的尺寸基准应尽可能和制模具时的定位基准重合，以避免产生基准不重合误差。孔位尺寸基准应尽量选择在冲裁过程中始终不参加变形的面上，切不要与参加变

7、形的部位联系 起来。如图1-4，a图孔心距尺寸标注不合理，图b的标注，两孔的孔心距才不会受磨损的影响，比较合理。本次设计的工件图标注符合这点要求，所以尺寸基准合理。冲裁方案的确定工艺方案的内容是确定冲裁件的工艺路线，主要包括确定工序数、工序的组合和工序的顺序安排等，应在工艺分析的基础上制定几种可能的方案，再根据工件的批量、形状、尺寸等多方面的因素，全面考虑、综合分析，选取一个较为合理的方案。冲裁工序按工序的组合程度可分为单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁。复合冲裁是在压力机的一次行程中，在模具的同一位置同时完成两个或两个以上的工 序；级进冲裁是把一个冲裁件的几个工序，排列成一定顺序，组成级进模，在

8、压力机的一次行 程中，模具的不同位置同时完成两个或两个以上的工序，除最初几次冲程外，每次冲程都可完成一个冲裁件。该工件包括冲孔、落料、弯曲三个基本工序，可以有以下三种工艺方案：方案一：先冲孔，再落料，最后弯曲。采用单工序模生产。方案二：冲孔-落料-弯曲复合冲压。采用复合模生产。方案三：冲孔-落料-弯曲级进冲压。采用级进模生产。方案一结构简单，但需三道工序、三副模具才能完成，生产效率也低，如此则 浪费了人力、物力、财力，从经济性的角度来考虑不妥当，难以满足大批量的生产 要求。方案三是一种多工位、效率高的加工方法，但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，一般适用于大批量、小型冲压件。而且工作周期

9、长，模具结构复 杂，生产成本过高。方案二采用复合模具生产，只需一副模具即可成型，模具结构紧凑，冲出的制 件的精度及生产效率都比较高，适合大批量生产。制件质量由于压料冲裁同时得到 校平，制件平正不弯曲，且有较好的剪切断面。冲裁件内孔和外缘的相对位置精度 容易保证，而且板料的定位精度要求比级进模低。冲裁薄材小型弯曲件，模具制造 工作量和成本比级进模低。通过上述三种方案的分析比较，该工件的冲压生产采用方案二为佳。第二章 排样图的设计及材料利用率的计算2.1排样的设计冲裁件在板、条等材料上的布置方法称为排样。排样的合理与否，影响到材料的经 济利用率，还会影响到模具结构、生产率、制件质量、生产操作方便与

10、安全等，因 此，排样是冲裁工艺与模具设计中一项很重要的工作。冲压件大批量生产成本中，毛坯材料费用占60%U上，排样的目的就在于合理利用 原材料。衡量排样经济性、合理性的指标是材料利用率。要提高材料利用率，就必 须减少废料面积，冲裁过程中所产生的废料，可分为两种情况。（如图2-1所示）己31用头搭边）4恻搭边3书边44吉初废料1.结构废料由于工件结构形状的需要，如工件内孔的存在而产生的废料称 为结构废料，它取决于工件的形状，一般不能够改变。2.工艺废料工件之间和工件与条料边缘之间存在的搭边，定位需要切去的 料边与定位孔，不可避免的料头和料尾废料称为工艺废料，它决定冲压方式和排样方式。因此，提高材

11、料利用率要从减少工艺废料着手，同一个工件，可以有几种不同的排 样方法。根据材料的利用情况，排样的方法可以有三种：（一） 有废料排样沿工件的全部外形冲裁，工件与工件之间，工件与条料侧边之间都有工艺余料（搭边）存在，冲裁后搭边成为废料，如图2-2a所示。（二） 少废料排样沿工件的部分外形轮廓切断或冲裁，只在工件之间或是工件与条料侧边之间有搭边 存在，如图3-2b所示。（三） 无废料排样工件与工件之间。 工件与条料侧边之间均无搭边存在， 条料沿直线或曲线切断 而得工件。如图3-2c所示。图2-2排样方法a有废料排样b少废料排样c无废料排样有废料的排样法材料利用率较低，但制件的质量和冲模寿命较高，常用

12、于工件形状复杂、尺寸精度要求较高的排样。少、无废料排样法的材料利用率较高，在无废料排样时只有料头、料尾损失，材料利用率可达85%- 95%少废料排样法也可达70%- 90%少、无废料排样法有 利于一次冲裁多个工件，可以提高生产率。由于这种排样法冲切周边减少，所以还 可以简化模具结构，降低冲裁力。但是，少、无废料排样的应用范围有一定的局限 性，受到工件形状结构的限制，且由于条料本身的宽度公差，条料导向与定位所产 生的误差，会直接影响工件尺寸而使工件的精度降低。在几个工件的汇合点容易产 生毛刺。由于采用单边剪切，也会加快模具磨损而降低冲模寿命，并直接影响工件 的断面质量，所以少、无废料排样常用于精

13、度要求不高的工件排样。有废料、少废料或无废料排样。按工件的外形特征、排样的形式又可分为直排、斜排、对排、混合排、多排和裁搭边等。对于简单形状的工件，可以用就算方法选择合理的排样方式，而对于形状复杂 的工件要作出正确判断则比较困难，通常用放样的方法，即用厚纸片剪35个样件，摆出各种可能的排样方案，从中选择一个比较合理的方案。合理的排样方法，应是将工艺废料减到最少。考虑到该工件的外形特征和材料的利用情况，此采用有废料直排的排样方式，如图2-3所示：图2-3冲裁件的排样3.2搭边的选取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。其作用是补偿定位误差，防止由于条料的宽度误差、送料步距误

14、差、送料 歪误差等原因而冲裁出残缺的废品。此外，还应保持条料有一定的强度和刚度，保 证送料顺利进行，从而提高制件质量，使凸、凹模刃口沿整个封闭轮廓线冲裁，使 受力平衡，提高模具寿命和工件的断面质量。搭边值的选取关系到送料的顺利进 行、制件的质量、材料的利用率、模具寿命。搭边值要合理确定。搭边值过大，材料利用率低。搭边值 小，材料利用率虽高，但过小就不能发挥搭边的作用，在冲裁过程中会被拉断，造 成送料困难，使工件产生毛刺，有时还会被拉入凸模和凹模间隙，损坏模具刃口，降低模具寿命。搭边值过小，会使作用在凸模侧面上的法向应力沿着落料毛坯周长 的分布不均匀，引起模具刃口的磨损。搭边值一般由经验确定，根

15、据工件宽和材料厚度，选工件间搭边值a=1.2m m侧面搭边a1=1.5mm考虑到工件形状的特殊性，此工件在生产的过程中送料时将使用导料板，如图2-4:条料与导料板之间的间隙=o.6mm条料宽度汗=16.8-0.6mm条料宽度的公差，见文献冲压工艺 与模具设计；=0.4CI条料与导板间的间隙，见文献冲压 工艺与模具设计；C1=0.5mm.2.3材料利用率的计算冲裁件的面积：因为该工件有弯曲部分，在算展开图周边尺寸前，应先算弯曲 部分长度。中性层半径示意图图2-5。图2-5弯曲部分中性层示意图 图2-6工件落料尺寸半径为:按r0.5t，则中性层r-R=R+kt式中：r中性层半径（mrhR弯曲内半径

16、R=1.4mmk中性层位置因素，k=0.464t材料厚度t=0.5mm则中性层半径为r=1.4+0.464x0.5=1.632mm弯曲部分展开长度L为半圆周长加直线部分长度，即：L=3.14x1.632+2x（4-0.5-1.632）=9.16mm 9mm则该工件的冲裁面积A为：A=9X4+3.14x3.25x3.25+2.8X2-3.14x1.3x1.3=69. 78 mn270 mn2进距h=L+a=9+1.2=10.2mm一个步距的材料利用率为nA心“一只）00%=70/（10.2x16.8） x100烁40.8%式中A-冲裁件面积（包括冲出的小孔在内）（mm）;N一个布距内冲裁件数目；

17、B条料宽度（mm;h-进距（mm；查板材标准，宜选400mrx1000mm的铜板，每张可剪裁（16.8mmx1000mm23张条料，每张条料可以冲裁98个工件故每张铜板的材料利用率为:总=(98X70.10X23)/(400X1000)X100%=39.4%第三章冲裁工艺力的计算3.1冲裁力的计算冲裁力计算包括冲裁力、卸料力、推件力、顶件力的计算。冲裁力是凸模与凹模相对运动使工件与板料分离的力，其大小主要与材料力学性 能、厚度及冲裁件分离的轮廓长度等参数有关。冲裁力是设计模具、选择压力机的 重要参数。计算冲裁力的目的是为了合理的选用冲压设备和设计模具。选用冲压设 备的标称压力必须大于所计算的冲

18、裁力，所设计的模具必须能传递和承受所计算的 冲裁力，以适应冲裁的要求。3.1.1冲裁力的计算公式冲裁力的大小主要与材料力学性能、厚度及冲裁件分离的轮廓长度有关。考虑到成 本和冲裁件的质量要求，此用平刃口模具冲裁，冲裁力F（N）:F=KLtT见文献冲压工艺与模具设计式中L冲裁件周边长度（mm；t材料厚度（mm；T材料抗剪强度（MPa；K系数。考虑到模具刃口的磨损，模具间隙的波动，材料力学性能的变化及材 料厚度偏差等因素，一般取系数K=1.3。表3-1卸料力、推件力和顶件力系数冲裁件周边长度L=9X4-2.8+2.8X2+2X3.14X1.3+2X3.14X3.25 -2.8=64.57mm材料的

19、抗剪强度（MPa查文献冲模设计与制造实用计算 手册：取T=235MPa（T b=294MPF=Lt（T b=64.57X0.5X294=9491.79N式中（T b材料的抗拉强度（MPa。3.2卸料力、推件力、和弯曲力等其他力的计算当冲裁完成后，由于冲裁中材料的弹性变形及摩擦的存在，在板材上冲裁出的废料（或工件）孔径沿径向发生弹性收缩，会箍在凸模上。而冲 裁下来的工件或（废料）径向会扩张， 因此会卡在凹模内，为了使冲裁过程连 续，操作方便，就需要把套在凸模上的材料卸下，把卡在凹模孔内的工件或废料推 出。从凸模上将零件或废料卸下来的力称卸料力，顺着冲裁方向将零件或废料从凹模腔推出的力称推件力，逆

20、着冲裁方向将零件或废料从F凹模腔内顶出的力称 。卸料力、推件力、顶件力是由压力机和模具的卸料、顶件装置获得的。影响这些力 的因素主要有材料的力学性能、材料厚度、模具间隙、凸、凹模表面粗糙度、零件 形状和尺寸以及润滑情况等。在此用经验公式计算：卸料力、推件力、顶件力系数查表3-1o注：卸料力系数K卸卩在冲多孔、大搭边和轮廓复杂时取上限值。冲裁时，所需冲压力为冲裁力、卸料力和推件力之和，这些力在选择压力机时 是否要考虑进去，应根据不同的模具结构区别对待。采用刚性卸料装置和下出料的冲裁模的总压力为采用弹性卸料装置和下出料的总压力为恥尸冲+ % +F|采用弹性卸料装置和上出料方式的的总压力为卸料力：=

21、9491.79x0.05=474.5895N料厚(mmK卸K推K顶铝铝合金0.0250.080.030.07(1)冲孔力：垢=L忆h=2x3.14X1.3x0.5x294=1200.108N（2）推件力：凹模孔口直壁高度-.材料厚度为t=0.5mm则工件数目为n=h/t=10=0.06X10 x1200.108=720.0648N（3）弯曲力：板料弯曲时变形区内的切向应力在内层为压（外层为拉（，形成的弯矩为M护Bdp代入式（32b，可计算M。对于无加工硬化的板料纯弯曲（相当与）M=-F14作用于毛坯上的外载所形成的弯矩应等于皿如图 所示，在v形件弯曲时F謎=不难看出，弯曲力的数值与毛坯尺寸（B

22、,t、材料力学性能、凹摸支点间等因素有关，同时还与弯曲形式和模具结构等多种因康有关。因此，生产中通常采用经验 公式来计算3. 3 冲压压力中心CKBtC与弯曲形式有关的系数,对于V形件C取0.6;对于U形件C取0.7；K安装系数，一般取1,3；B一一料宽（mm t料厚；r一一弯曲半径（mm,材料强度极限（MPa。尸CKUr0.7x L3x9.l6xO.5JFy-叫- 狀294贝U= W：；.：；：=322.46N（4）压料力：则加工该工件总共所需要的力为:322.46=193.47NX=9491.79+474.5895+1200.108+720.0648+322.46+193.47=12402

23、.4823N12.50KN冲裁时的合力作用或多工序模各工序冲压力的合力作用点，称为模具压力中心。如果 模具压力中心与滑块的压力中心不一致，冲压时会产生偏载，导致模具以及滑块与导轨的急剧 磨损，降低模具寿命和压力机的使用寿命。计算压力中心时，先画出凹模型口图，将xoy坐标系建立在图示的对称中心上，因为该工件轮廓是轴对称图形，在计算压力中心时，只需要计算如图x轴方向的值即可。将冲裁轮廓线按集合图形分解为共段基本线段，用解析法求得该模具的压力中心C点的坐标（7.83，0）。若选用J23-3.15压力机，模柄孔 25,C点仍 在压力机模柄孔投影面积范围内，满足要求。有关计算如表3-1。图3-3压力中心

24、的计算表3-1基本要素长度基本要素压力中心坐标值L/mmL1=6.5X仁3.25L2=4.7X2=7L3=3.1X3=8.5L4=4X4=10.5L5=9X5=12.5L6=4X6=10.5L7=3.1X7=8.5L8=4.7X8=7L9=6.5X9=3.25其计算公式如下:也+4坷+ + 兀A, =/, + /, + 各图形冲裁周边长度（mm。第四章冲压设备的选择4.1冲压设备类型的选择根据所要完成的冲压工艺的性质、生产批量的大小、冲压件的几何尺寸和精度 要求来选定设备类型。开式曲柄压力机虽然刚度差，降低了模具寿命。但是它成本低，且有三个方向 可以操作的优点广泛适用于中小型冲裁件、弯曲件或拉

25、深件的生产中。闭式曲柄压力机刚度好、精度高，只能两个方向操作，适用于大型复杂冲压件 的生产。双动曲柄压力机有两个滑块，压边可靠易调，适用于较复杂的大中型拉深件的 生产。高速压力机或多工位自动压力机适用于大批量生产。液压机没有固定的工作行程，不会因板厚超差而过载，全行程中压力恒定，但 是压力机的速度低、生产效率低。适用于小批量，尤其是大型厚板冲压件的生产。摩擦压力机结构简单、造价低、不易发生超负荷损坏。在小批量生产中用来完 成弯曲、成型等冲压工作。肘杆式精压机刚度大、滑块行程小，在行程末端停留时间长，适用于校平、校 正和整形等类冲压工序。考虑到以上的因素，选用开式曲柄压力机比较合适4.2确定设备

26、的规格（1）压力机的行程大小，应该能保证成型零件的取出和毛坯的放进，例如拉深所用的压力机行程，至少应大于成型零件高度两倍以上。（2）压力机工作台面的尺寸应大于冲模平面尺寸，且还需留有安装固定的余地，但过大的工作台面上安装小尺寸的冲模，工作台的受力条件也是不利的。（3）所选压力机的闭合高度应与冲模闭合高度相适应。模具的闭合高度H0是指上模在最低工作位置时，下模板的底面到上模板的顶面的距离，如图5-1。压力机的闭合高度H是指滑块在下死点时，工作台面到滑块下端面的距离。大多数压力机，其连杆长度能调节，也即压力机的闭合高度可以调整，故压力机有最大的闭合 高度,最小闭合高度二。设计模具时，模具的闭合高度

27、;的数值应该满足下式此厂血范儿2/人 +10脚）为了避免连杆调节过长，螺纹接触面积小而压坏。公称压力F压（1.61.8）F总选择压力机。考虑到制件的精度要求，按参考文献模具设计与制造简明手册初选J23-3.15压力机，其主要技术参数如下：公称压力：31.5KN滑块行程：25mm最大封闭高度：120mm封闭高度调节量：25mm工作台尺寸（前后x左右）：160 x 250mm工作台孔径（前后x左右x直径）：90 x 120 x 110mm模柄孔尺寸（直径x深度）：25mrx 40mm第五章冲裁模工作部分设计计算无特殊情况HO应取上限值，即最好取在:I ./.乏+ _ L、口3，这是5.1冲裁间隙冲

28、裁间隙是冲裁模的凸模和凹模刃口之间的间隙。冲裁间隙分为单边间隙和双边间隙单边间隙用C表示，双边间隙用Z表示。本模具所冲裁的材料为软黄铜，材料厚度为0.5mm查表得：AzO 025mm,7-咖咖=0.035mm 5.3模具刃口尺寸的计算（一）计算原则由于凸、凹模之间存在间隙，所以冲裁件断面都是带有锥度的，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲裁件的小端尺寸等于凸模尺寸。在测量与使 用过程中，落料件是以大端尺寸为 基准，冲孔件孔径是以小端尺寸为基准。冲裁 过程中，凸、凹模要与冲裁零件或废料发生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大， 结果使间隙越用越大。因此，在确定凸、凹模刃口尺寸时，必须遵循下述原则：（1

29、）落料模先确定凹模尺寸，其标称尺寸应取接近或者等于制件的最小极限尺寸，以保证凹模磨损到一定尺寸范围内，也能冲出合格制件，凸模 刃口的标称尺寸比凹模小一个最小合理间隙（2）冲裁模先确定凸模刃口尺寸，其标称尺寸应接近或者等于制件的最大极限尺寸，以保证凸模磨损到一定尺寸范围内，也能冲出合格的孔。凹模刃口的标称尺寸应比凸模大一个最小合理间隙。（3）选择模具刃口制造公差时，要考虑工件精度与模具精度的关系，既要保证工件的精度要求，又要保证有合理的间隙值。一般冲裁件精度较工 件精度高23级。若零件没有标注意公差，则对于非圆形件按国家标准非配合尺 寸的IT14级精度来处理，圆形件一般可按IT10级精度来处理，

30、工件尺寸公差应 按“入体”原则标注为单向公差，所谓“入体”原则是指标注工件尺寸时应向材料 实体方向单向标注，即：落料件正公差为零，只标注负公差；冲孔件负公差为零， 只标注正公差。（二）计算方法模具工作部分尺寸及公差的计算方法与加工方法有关，基本上可分为两类。1.凸模与凹模分开加工 凸、凹模分开加工，是指凸模和凹模分别 按图样加工至尺寸。此种方法适用于圆形或形状简单的工件，为了保 证凸、凹模间隙小于最大合理间隙，不仅凸、凹模分别标注公差（凸模，凹模），而且要求有较高的制造精度，以满足如下条件f1.-11或取4（Z”J W6（Z 虻 Z.J也就是说，新制造的模具应该是亠用讹7刍上，否则制造的模具间

31、隙已 超过允许的变动范围，影响模具的使用寿命。2.凸模与凹模配合加工对于冲制件形状复杂或薄板制件的模具，其 凸、凹模往往采用配合加工的方法。此方法是先加工好凸模（或凹 模）作为基准件，然后根据此基准件的实际尺寸，配作凹模（或凸 模），使他们保持一定距离。因此，只需在基准件上标注尺寸及公 差，另一件只标注标称尺寸，并注明“XX尺寸按凸模（或凹模）配 作，保证双面间隙”。这样。可放大基准件的制造公差。其公差不再 受凸、凹模间隙大小的限制，制造容易，并容易保证凸、凹模间的间 隙。由于复杂形状工件各部分尺寸性质不同，凸模和凹模磨损后，尺寸 变化趋势不同，所以基准件的刃口尺寸计算方法也不相同。（三）计算

32、凸、凹模工作部分尺寸。查得冲裁模初始双面间隙兀I=0.025mm人】=0.035mm.未注公差的毛坯 尺寸按照IT14级精度计算=(0.035-0.025)mm=0.010mm按公式|得：.=0.004=0.006下面对落料和冲孔两种情况分进行讨论。1.落料：根据以上原则，应先确定凹模尺寸，使凹模标称尺寸接近或等于工件的最小极限尺寸，再减小凸模尺寸保证最小合理间隙。凹模制造偏 差取正偏差，凸模取负偏差。各部分配置见图5-6 a.a）落料b）冲孔图5-6落料、冲孔时个部分分配位置落料应以凹模为基准然后配做凸模。按照文献冲压工艺与模具设计，可以 分以下二种情况进行分析：p 1）、凹模磨损后，尺寸变

33、大为A类，计算这类尺寸，先把工件图尺寸化为,再按落料凹模公进行计算2）、凹模磨损后，尺寸变小为B类，计算这类尺寸，先把工件图尺寸 化为忙，再按冲孔凸模公式进行计算Bd= （B +；式中、一一凹模刃口尺寸（mm；A、B-工件标称尺寸（mrj）；工件公差（mm； 凹模制造偏差（mm），；对零件落料部分的分析，图中未标注公差按IT14选择，对零件图中各尺寸进行分类：A类尺寸有：州価，4厂乞口仁血，&厂4爲曲，B类尺寸有：11对A类尺寸，由冲压工艺与模具设计查得:C*lt _5* *14 - IM jiHiT1苇鼻1* 1t- -二7/由文献冲压工艺与模具设计查得=0.025 mm, =0.0

34、35 mm.该零件落料时凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相应部分尺寸配制，保证双面间隙值 -=0.0250.035 mm。2冲孔：应以凸模为基准，然后配做凹模。计算凸模刃口尺寸：设冲孔尺寸为。根据以上原则，应先确定凸模尺寸，使凸模标称尺寸接近或等于工件孔的最大极限尺 寸，再增大凹模尺寸以保证最小合理间隙。模具偏差“入体化”标 注，计算公式如下：忙(d+就 j(dp +“ 十占伽)式中 冲孔凸、凹模直径(mmd冲孔件标称尺寸-凸、凹模最小合理间隙工件制造公差x-系数，查文献冲压工艺与模具设计表2-11,x=0.5则，mmdd = (dp + Zmin)； =(d+ 私 + ZmiJ；=(2.67

35、+0.02 5)捫& = 2.695捫mm该零件落料时凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相应部分尺寸配制，保证双面间隙值 =0.0250.035 mm。第六章模具总体设计6.1模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用复合模冲压，所以模具类型为复合模具6.2确定送料方式模具相对于模架是采用从右往左的横向送料方式，还是采用从前往够的纵向送料方 式，这主要取决于凹模的周界尺寸。如L（送料方向的凹模长度）vB（垂直于送 料方向的凹模宽度）时，采用纵向送料方式；LB时，则采用横向送料方式；L=B时，纵向或横向均可。就本模具而言，其送料方式应采用横向送料。6.3定位方式的选择由于该模具采用的是条料，控制

36、条料送进方向采用导料板。控制条料送进步距采用 挡料销。而第一件工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6.4卸料、出件方式的选择模具是采用弹压卸料板，还是采用固定卸料板，取决于卸料力的大小，其中材料料 厚是主要考虑因素。由于弹压卸料模具操作时比固定卸料模具方便，操作者可以看 见条料在模具中的送进动作，且弹压卸料板卸料时对条料施加的是柔性力，不会损 伤工件表面，因此实际设计中尽量采弹压卸料板，而只有在弹压卸料板卸料力不足 时，才改用固定卸料板。随着模具用弹性元件弹力的增强（如采用矩形弹簧），弹 压卸料板的卸料力大大增强。根据目前情况，当材料料厚约在2mm以下时采用弹压卸料板，大于

37、2mm寸采用固定卸料板较为贴近实际。本模具所冲材料的料厚为0.5mm，因此可采用弹压卸料板。6.5导向方式的选择如采用纵向送料方式，适宜采用中间导柱导套模架（对角导柱导套模架也可）；横 向送料适宜采用对角导柱导套模架：而后侧导柱导套模架有利于送料（纵横向均可 且送料较顺畅），但工作时受力均衡性和对称性比中间导柱导套模架及对角导柱导 套模架差一些； 四角导柱导套模架则常用于大型模具；而精密模具还须采用滚珠导 柱导套。本模具采用后侧导柱导套模架，对横向送料方式较适宜，同时也提高模具 寿命和工件质量，方便操作。第七章主要零部件设计7.1模具材料的选择7.1.1模具材料与热处理模具材料的选择是否正确不

38、仅影响到模具使用寿命，也影响着制件的生产质量。应 该根据模具制造条件、模具工作条件、模具材料的基本性能等相关因素，来选择经 济、先进、适用的模具材料。选材时必须兼顾模具使用性能要求。对于冷冲模应主 要考虑钢的强度、韧性和耐磨性。强度与韧性以及韧性与耐磨性之间往往此消彼 长。 当模具的主要失效方式是脆性开裂时可考虑选择强度较低但韧性更好的材料或 制订合理的热处理工艺以改善钢的韧性， 亦可根据实际情况选择同时具有高强度与 高韧性的高级合金钢。从兼顾韧性和耐磨性的角度除了整体合理选材外，亦可考虑 在保证韧性的同时，采用合理的表面处理以改善模具的耐磨性。塑料模具钢选用时 要兼顾其在塑料成形温度下的强度

39、、耐磨性和耐蚀性，同时还应考虑其加工性能和 面度。由于该模具是用来冲裁较为复杂形状的工件，采用H62材料。i17.2落料凹模设计凹模的设计是模具设计一项很重要的工作7.2.1落料凹模刃口形式考虑到工件的出件方式，采用如图7-1的凹模刃口形式:该刃口形式的特点是刃边强度较好，刃磨后工作部分尺寸不变，但洞口积存废料或制件，推件力大且磨损大，刃磨时磨去的尺寸多。一般用于形状复杂的上出件的模具。图8-1凹模刃口形式722落料凹模外形和尺寸的确定圆形凹模可由冷冲模国家标准或工厂标准件中选 用。非标准尺寸的凹模受力状态比较复杂， 目前还不能用理论计算方法确定，一般按照经验公式概略地计算，如7-2图所示：凹

40、模高度H=Kb (15mm凹模壁厚c(1.52H(3040mm式中b冲压件最大外形尺寸K系数，考虑板材厚度的影响，其值可查文献冲压工艺与模具设计。查得K=0.3。凹模高度H=Kb=0.3x12.5=3.75mm15mm9-2凹模尺寸由于大批量生产，考虑到总的修模量，凹模厚度H取15mm.凹模壁厚取30mm.则凹模周界尺寸图8-2凹模尺寸B=b+2c=12.5+30X2=72.5mmL=H+2c=15+30 x2=75mm7.3凸、凹模设计凸凹模是本模具中相当重要的工作零件，是完成冲压工作的主要零件。圆形凸模已 趋于标准化。非圆形凸模固定部分应做成圆形或矩形，如果采用线切割或成型磨削 时，固定部

41、分应和工作部分一致。7.3.1模具的结构形式和固定方法凸、凹模的固定形式有以下几种方式：直接固定在模板上；台阶固定，螺栓压紧； 铆接，凸模上无台阶，装配时端面铆开然后磨平；采用紧固配合固定；粘接剂浇注 法固定；螺钉、销钉固定。由于凸凹模落料部分具有复杂外形和较大的断面积，所以模具采用直通式，采用图7-3示的铆接固定:凸模上无台阶，全部长度尺寸相同，装配时上面铆开然后磨平，这种形式适用于形 状较复杂的零件，加工凸模时便于全长一起磨削。7.3.2凸凹模长度的确定凸、凹模的长度一般是根据结构上的需要确定的，如图7-4所示:凸凹模长度L=h1+h2+t+a式中hl-固定板厚度（mn）；h2-卸料板厚度

42、（mn）；凸摸长度图7-3凸凹模固定形式图7-4凸模长度的确定t-材料厚度（mn）,t=0.5mm；a附加长度，它包括凸模的修模量、凸模进入凹模的深度级凸模固定板与卸料板的安全距离等。这一尺寸如无特殊要求，可取1020mm固定板厚度hl取20mm,卸料板厚度8mm,凸凹模长度为L=20+8+0.5+10=38.5mm取凸凹模长度40mm由于凸凹模的断面积较大，故不需要进行强度 核算以及抗弯能力和承压能力的校核。7.3.3凸凹模结构设计由于凸凹模同时起到落料凸模和冲孔凹模的作用，并且也肩负着排除废料 的责任，故模具设计成如图7-5所示的结构：7.4冲孔凸模凸凹模的材料选择T10A，HRC4C50

43、。由于所冲的孔为圆形,而且不属于 需要特别保护的小凸模，所以冲孔凸模采用直接固定在固定板中的形式。一方面加 工简单，另一方面又便于装配和更换。7.4.1冲孔凸模的固定形式由于冲孔凸模结构简单，故采用如图7-6所示的固定形式，凸模与固定板用H7/g6配合*0图7-5凸凹模结构7.4.2冲孔凸模长度的确定冲孔凸模长度的确定跟凸凹模的长度确定一样L=h1+h2+t+a取固定板厚度为12mm,卸料板厚度取8mm,附加长度a初取20mm故L=12+8+0.5+20=40.5mm7.4.3凸模强度校核1) 一般情况下，凸模的强度是足够的，没有必要作强度校核。但对于特别细长的 凸模或小凸模冲厚而硬的材料时，

44、必须进行凸模承压能力和抗纵向弯曲能力的校 验。1)承压能力的校核。冲裁时，凸模承受压应力，必须小于凸模材料允许的压应力，：/!/对圆形凸模，由上式可得:对于其他各种断面的凸模:a)图9T2无寻向与有寻向凸模式中凸模最小直径（mn）；冲裁力（N）;8-6凸模固定形式(mm；一材料抗剪强度（MPa）;料厚網涵一凸模最小截面积（mn）;k一凸模材料的许用压应力（MPa，它的大小取决于材料种类、热处理和凸模的结构与工作条件。碳素工具钢淬火之后的许用压应力一般为淬火前的1.53.0倍。对于T8A、T10A、Cr12MoV GCr15等，淬火硬度为5862HRC时，可取丨1=（1.01.6）X103MPa,凸模有特殊的导向时，可取卜L（23）X103MPaF=Lt(T b=64.57X0.5X294=1200.108N冲孔时承受的压应力为=1200.108 / (3.14 X 1.32)=