芯轴托架的成形工艺与模具设计范本

125/139摘要本设计要紧完成了机床中心轴托架的弯曲工艺分析和弯曲模架的设计两部分内容。本套弯曲模具的设计流程包括弯曲件的工艺分析、工艺方案的确定、模具结构形式的选择、必要的工艺计算、要紧零部件的设计、压力机型号的选择，以及总装图及零件图图绘制。冲裁模的部分工作零件都差不多制定了行业标准或国家标准。能够将凸模、凸模固定板、凹模块等制成标准的结构尺寸，如此能够进行统二备料，大大缩短加工周期，甚至也能够以商品的形式由专业厂生产提供。在本次设计过程中，最难的、也是最重要的工作是计算型腔的结构尺寸。在设计时，确定出首次弯曲的凸凹模形状尺寸具有突破性的意义，也是后续设计工作能够顺利进行的前提。其次，定位装置的确定也是本次设计的难点和重点之一。开始一直不能确定应使用什么样的方式定位，后来依照参考书利用导料板和挡料销进行粗定位，同时导料板固定在凸模上。关键词：模架；凸模；凹模；冲裁力；压力机AbstractThisdesignmaincompletedthecentralaxisofbendingmachinebracketprocessanalysisandbendingformworkdesigntwoparts.Thissetofbendingdiedesignprocessincludingprocessanalysis,bendingpartsprocessschemedetermination,themodelstructureformsofchoice,thenecessaryprocesscalculation,themainpartsdesign,pressesmodelchoice,andassemblydrawingandpartsdrawingDesmondtutu.Punchdiepartsofallworkingpartshasenactedaindustrystandardornationalstandards.Thepunch,canbethepunchfixedboard,concavemodule,thestructuresizemadestandards,socanundertakeseriestwoinventories,greatlyshortenprocessingcycle,eventothegoodsbyprofessionalproductionprovidestheform.Inthedesignprocess,thehardestandmostimportantworkiscalculatedcavitystructuresize.Inthedesign,identifiedthefirstbendingconcavo-convexmodelshapewithbreakthroughsignificance,sizeisthefollow-updesignworkcansmoothlypremise.Secondly,thedeterminationofpositioningdeviceisoneofthedifficultandimportantdesign.startedhasn'tbeenabletodeterminewhatkindofwayshouldbeused,thenaccordingtothereferencepositioningusingpilotstripperplateandblockmaterialsalescoarselocation,andguidestripperplatefixedonaconvexmodules.Keywords：formworkdies；thepunchdiecuttingforcepress目录1前言………………11.1冲压与冷冲模的概念、工序、分类及冲压设备的选用…11.1.1.冲压与冷冲模概念………11.1.2冲压工序的分类………21.1.3冲模的分类……………31.1.4冲压设备及选用………41.2冲压行业现状与发张方向…………………61.2.1冲压业现状……………61.2.2冲压行业进展趋势……92工艺分析…………112.1冲压工艺性分析……………122.2确定工艺方案………………132.3工艺方案的比较……………152.4毛坯展开尺寸计算…………162.5弯外角的计算………………172.6弯内角的计算………………202.7凸凹模宽度尺寸的计算……212.8排样方案及其计算…………222.9各工序冲压力的计算和设备的选取………232.10制定工艺卡片……………263落料冲孔复合模设计……………283.1冲裁力的计算………………283.2初选压力机…………………283.3凸模与凹模刃口尺寸的计算………………293.3.1冲孔……………………293.3.2落料……………………303.4模架设计……………………313.5冲模闭合高度计算…………323.6模柄…………333.7压力中心的计算……………333.8弹簧和橡胶的选用计算和安装……………343.8.1高度计算………………343.8.2受力计算………………353.9定位装置……………………364第一次弯曲模设计………………384.1模架设计………384.2冲模闭合高度计算…………404.3模柄…………424.4压力中心的计算……………424.5凸凹模的结构设计…………424.6卸料装置……………………434.7卸料弹簧的选择和安装……464.7.1弹簧的选择……………464.7.2弹簧的安装……………504.8定位装置……………………504.8.1挡料销的设计…………504.8.2导正销的设计…………514.8.3垫板的设计……………544.8.4螺钉和销钉……………545弯内角模具结构设计……………565.1模架…………565.2模柄…………575.3凸凹模结构设计……………575.4推件装置……………………585.5导正装置……………………615.6凹模固定板…………………625.7螺钉和螺销…………………626最终冲孔模设计…………………646.1冲裁力的计算………………646.2初选压力机…………………656.3冲模间隙值的确定…………656.4凸模与凹模刃口尺寸的计算………………656.5模架设计……………………666.6冲模闭合高度计算…………666.7模柄…………676.8弹簧和橡胶的选用计算和安装……………686.9定位装置……………………686.9.1导正销的设计…………686.9.2螺钉和销钉……………707总结……………72致谢………………74参考文献……………751前言1.1冲压与冷冲模的概念、工序、分类及冲压设备的选用1.1.1冲压与冷冲模概念冲压是一种先进的材料（金属或非金属）加工方法，它是建立在材料塑性变形基础上，利用模具和冲压设备对板料进行加工，以获得要求的零件形状、尺寸及精度。冲压模具是指在冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种专门工艺装备，称为冲压模具，由于冲压加工一般是在常温下进行的，因此冲压模具俗称冷冲模。冲压加工在批量生产中得到了广泛的应用，在现代工业生产中占有十分重要的地位，其特点如下：=1\*GB2⑴在生产过程中，应用了自动化的机械设备及多工位自动送料装置，故生产效率高。=2\*GB2⑵在冲压加工中，废料比其他加工少，且废料也可制成其他小零件，故材料的利用率高。=3\*GB2⑶在冲床的简单冲击下，可得到形状复杂、强度高、精度高、一致性好的零件。=4\*GB2⑷随生产量增大，零件的制造成本降低。=5\*GB2⑸缩短工时，节约劳力，操作简单。=6\*GB2⑹压力机的闭合高度是指滑块在下止点，滑块底面到工作台上平面（即垫板下平面）之间的距离。压力机的闭合高度可通过调节连杆长度在一定范围内变化。当连杆调至最短（对偏心压力机的行程应调到最小），滑块底面到工作台上平面之间的距离，为压力机的最大闭合高度；当连杆调至最长（对偏心压力机的行程应调到最大），滑块处于下止点，滑块底面到工作台上平面之间的距离，为压力机的最小闭合高度。=7\*GB2⑺冲压加工所使用的模具是技术密集型产品，精度高、成本高（占产品成本的10﹪～30﹪）。因此只有生产批量大时，冲压加工的优点才能充分体现。1.1.2冲压工序的分类冲压加工因制件的形状、尺寸和精度的不同，所采纳各工序也不同。依照材料的变形特点可将冷冲压工序分为分离工序和成形工序两类。=1\*GB2⑴分离工序是指板料在冲压力作用下，变形部分的应力达到强度极限以后，使坯料发生断裂而产生分离。分离工序包括落料、冲孔、剪切、切断、切槽、切口、切边等几大类，这是以被加工材料的形态及受力状态为划分依据的。分离工序所加工的板料能够是平面的也能够是立体的，因此也能够加工型材、棒材、管材等。其所用的冲模可通称为冲裁模。其中有代表性的为落料模、冲孔模、切边模以及包含多道工序的复合模和连续模。落料模通常用来在平板上封闭冲裁出所需的零件。冲孔模通常用来在零件上封闭冲除多余的材料，得到所需要的孔。切边模通常用来在毛坯或零件上冲去多余的边料。其余分离工序包括有不同个数的冲裁面，均不封闭。=2\*GB2⑵成形工序是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到屈服极限，但未超出抗拉强度极限，使板料产生塑性变形，成为具有一定形状、尺寸与精度制件的加工工序。广义成形工序指利用永久变形的固态板料制成所需形状和尺寸的制件加工。广义成形除包含狭义成形所包含的内容以外还包括其他压力加工工序，如锻造、轧制、锻压、挤压等。狭义成形是指保持作为毛坯的板料状态而改变其外观的加工。狭义成形通常包括拉深、胀形、翻边、扩口、缩口等工序，弯曲也能够划为成形的一种。1.1.3冲模的分类冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在专门大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。冲压模具的形式专门多，一般可按以下几个要紧特征分类：=1\*GB2⑴依照工艺性质分类=1\*GB3①冲裁模沿封闭或放开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。=2\*GB3②弯曲模使板料毛坯或其他坯料沿着直线（弯曲线）产生弯曲变形，从而获得一定角度和形状的工件模具。=3\*GB3③拉伸模是把板坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。=4\*GB3④成型模是将毛坯或半成品工件按照凸、凹模的形状直接复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。=2\*GB2⑵依照工序组合程度分类=1\*GB3①单工序模在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。=2\*GB3②复合模只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。=3\*GB3③级进模（也称连续模）在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道以上冲压工序的模具。1.1.4冲压设备及选用=1\*GB2⑴常用冲压设备冲压设备属锻压机械。常见冷冲压设备有机械压力机和液压机。冲压设备分类：=1\*GB3①机械压力机按驱动滑块机构的种类可分为曲柄式和摩擦式；=2\*GB3②按滑块个数可分为单动、双动和多动；=3\*GB3③按床身结构形式可分为开式（C型床身）和闭式（=2\*ROMANII型床身）；=4\*GB3④按自动化程度可分为一般压力机和告诉压力机等。而液压机按工作介质可分为油压机和水压机。=2\*GB2⑵冲压设备的选用压力机类型的选择=1\*GB3①中、小型冲压件选用开式机械压力机；=2\*GB3②大、中型冲压件选用双柱闭式机械压力机；=3\*GB3③导板模或要求导套不离开导柱的模具选用偏心压力机；=4\*GB3④大量生产的冲压件选用高速压力机或多工位自动压力机；=5\*GB3⑤校平、整形和高温挤压工序选用摩擦压力机；=6\*GB3⑥薄板冲裁、周密冲裁选用刚度高的周密压力机；=7\*GB3⑦大型、形状复杂的拉深件选用双动或三动压力机；=8\*GB3⑧小批量生产中的大型厚板件的成形工序多采纳液压压力机。2）压力机规格的选择=1\*GB3①公称压力压力机滑块下滑过程中的冲击力确实是压力机的压力。压力的大小随滑块下滑的位置不同，也确实是随曲柄旋转的角度不同而不同。=2\*GB3②滑块行程长度滑块行程长度是指曲柄旋转一周滑块所移动的距离，其值为曲柄半径的两倍。选择压力机时，滑块行程长度应保证毛坯能顺利地放入模具和冲压件梦顺利地从模具中取出。特不是成形拉深件和弯曲件应使滑块行程长度大于制件高度的2.5～3.0倍。=3\*GB3③行程次数行程次数即滑块每分钟冲击次数。应依照材料的变形要求和生产率来考虑。=4\*GB3④工作台面尺寸工作台面长、宽尺寸应大于模具下模座尺寸，并每边留出60～100㎜，以便于安装固定模具用的螺栓、垫铁和压板。当制件或废料需下落时，工作台面孔尺寸必须大于下落件尺寸。对有弹顶装置的模具，工作台面孔尺寸还应大于下弹顶装置的外形尺寸。=5\*GB3⑤滑块模柄孔尺寸模柄孔直径要与模柄直径相符，模柄孔的深度应大于模柄的长度。=6\*GB3⑥闭合高度压力机的闭合高度是指滑块在下止点，滑块底面到工作台上平面（即垫板下平面）之间的距离。压力机的闭合高度可通过调节连杆长度在一定范围内变化。当连杆调至最短（对偏心压力机的行程应调到最小），滑块底面到工作台上平面之间的距离，为压力机的最大闭合高度；当连杆调至最长（对偏心压力机的行程应调到最大），滑块处于下止点，滑块底面到工作台上平面之间的距离，为压力机的最小闭合高度。=7\*GB3⑦电动机功率的选择必须保证压力机的电动功率大于冲压时所需要的功率。1.2冲压行业现状与发张方向1.2.1冲压业现状=1\*GB2⑴冲压行业场频结构的现状按照中国模具工业协会的划分，我国模具差不多分为10大类，其中，冲压模具占要紧部分。按产值计算，目前我国冲压模占50﹪左右。我国冲模大多为简单模、单工序模和复合模等，精冲模、周密多工位级进模还为数不多，模具平均寿命不足100万次，模具最高寿命可达到1亿次以上，精度达到3～5，有50个以上的级进工位，与国际上最高模具寿命6亿次，平均模具寿命5000万次，精度达到2～3相比，处于20世纪80年代中期国际先进水平。=2\*GB2⑵冲压行业技术结构现状及国内外冲模CAD/CAM进展现状目前，我国冲压模具工业技术水平参差不齐，分布差异性较大。从总体上来讲，与发达工业国家先进水平相比，还有较大的差距。在采纳CAD/CAM/CAE/CAPP等技术设计与制造模具方面，无是应用的广泛性，依旧技术水平上都存在专门大的差距。冲模CAD/CAM系统的进展是随着CAD/CAM技术以及现代设计理论与方法的进展而不断进展的，从最初以二维图形技术为基础的系统进展到了目前的以三维图形技术及特征构形为要紧特点的时期。=1\*GB3①国外冲模CAD/CAM的进展概况国外于20世纪60年代末开始模具CAD/CAM研究，20世纪70年代已投入生产使用。如美国的公司于1973年研制成功计算机辅助设计级进模的PDDC系统。该系统包括产品图形于材料特性的输入；在输入的基础上，再进行模具结构类型选择、凹模排样、凸模和其他嵌件设计，最后绘制模具总装图和零件图及NC编程。汽车覆盖件模具CAD/CAM的研究在世界各大汽车公司均取得成效。其中日本丰田汽车公司于1965年将数控技术用于模具加工，1980年开始采纳模具CAD/CAM系统。该系统包括NTDFE和CADEETT两个设计软件及加工凸凹模的TINCA软件，可完成车身外形设计、车身结构设计、冲模CAD、主模型及冲模加工、夹具加工等。冲模CAD要紧应用三维几何构形与图形变换的功能，其中有关工艺成型性能的评价，应用有限元分析方法和几何模拟方法。该系统投入使用后。可使覆盖件成型模的设计与加工时刻缩短50%。美国通用汽车公司、福特汽车公司和英国PSF公司均已建立覆盖件拉延成型模CAD/CAM系统，特不是福特汽车公司在覆盖件塑性成形方面取得专门大成就，应用大应变弹塑性有限元方法，模拟覆盖件的成型过程，预测其中的应力、应变分布，失稳破裂及回弹的计算等。=2\*GB3②国内冲模CAD进展概况由于我国计算机技术进展较晚，于20世纪80年代才开始模具CAD/CAM的研究。到目前为止，先后通过国家有关部门鉴定的有：1984年华中科技大学建成的精冲模CAD/CAM系统，1985年机电研究院建成的冲裁模CAD/CAM系统。1986华中科技大学、上海交通大学建成的冲裁模CAD/CAM系统，随后相继又有西安交通大学、华中科技大学、上海交通大学等开展了拉延模、弯曲级进模CAD/CAM以及精冲级进模CAD/CAM的研究。从20世纪90年代中期开始，华中科技大学模具技术国家重点实验室在深入分析级进模设计特点的基础上，将基于特征的特征的设计方法应用于级进模CAD/CAM系统的开发上，于1999年在AutoCAD软件平台上建成了基于基于特征的级进模CAD/CAM集成系统（HMJC系统）。系统共分：钣金零件的特征造型，基于特征的冲压工艺设计（条料排样），模具结构及零件设计，级进模标准设件和典型结构建库工具，线切割自动编程共5大模块。其中，钣金零件的特征造型模块要紧用于将钣金零件的产品信息输入计算机，建立钣金零件的特征模型，为后续的工艺及模块结构设计提供信息。基于特征的冲压工艺设计模块可实现钣金零件自动展开、毛坯排样及冲压工序设计、工位布置、工艺参数设计等。由于在冲压工艺设计时需考虑众多因素，因此该模块提供进行交互设计的各种操作命令，以便用户快速确定设计结果。模具结构及零件设计模块则为用户提供设计模具总装结构及模具零件的相关功能，使用户可方便的设计出级进模，并输出符合用户要求的总装图与模具零件图。级进模标准件和典型结构建库工具用于建立用户的标准件库和典型结构库，它面向用户开放，可按需要进行添加删除和修改。缺乏技术素养较高的冲压模具设计、制造工艺技术人员和技术工人，尤其缺乏知识面宽、知识结构层次高的复合型人才。中国模具行业中的技术人员，只占从业人员的8﹪～12﹪。此外，技术人员和技术工人知识老化，知识结构不能适应现在的需要。1.2.2冲压行业进展趋势随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产证呈现多品种、少批量、复杂、大型、周密、更新换代速度快的变化特点，冲压模具证向高效、周密、长寿命、大型化方面进展。为适应市场变化，随着计算机技术和制造技术的迅速进展，冲压模具设计与制造技术正从手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助世纪（CAD）、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术转变。它包括：=1\*GB2⑴模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向进展=1\*GB3①模具软件集成化=2\*GB3②模具设计、分析及制造的三维化=3\*GB3③模具软件应用的网络化趋势=2\*GB2⑵模具检测、加工设备向周密、高效和多功能方向进展=1\*GB3①模具检测设备日益周密、高效=2\*GB3②数控电火花加工机床=3\*GB3③高速铣削加工（HSM）=2\*GB2⑵快速经济制模技术=1\*GB3①快速原型制造技术（RPM）=2\*GB3②表面成形制模技术=3\*GB3③浇铸成形制模技术=4\*GB3④冷挤压及超塑成型制模技术=5\*GB3⑤无模多点成形技术=6\*GB3⑥KEVRON钢带冲裁制造技术=7\*GB3⑦模具毛坯快速制造技术=8\*GB3⑧其他方面技术2工艺分析加工工艺的确定需要考虑多种因素，最重要的是要兼顾质量与效率。下面将对托架的加工工艺选择做详细阐述。图2-1所示为在机械产品中使用较广泛的芯轴托架，采纳冲压生产。该零件中心孔中装有芯轴，该零件使用材料为08冷轧钢板，料厚1.5，工件表面不同意有严峻划痕，孔不同意变形。图2-1工件图2.1冲压工艺性分析该工件上的φ10孔内装有心轴，且孔的边与弯曲中心的距离为6大于1.0t（1.5），弯曲时可不能引起孔变形，因此φ10孔能够在压弯前冲出，冲出的φ10孔能够做后续工序定位孔用。托架上45的孔是与机身联接的紧固孔，为了保证装配要求，对5个孔提出了精度要求（IT9）,要求孔不能有变形，而45孔的边缘与弯曲中心距离为1.5，等于1.5t，弯曲时容易发生孔变形，故应在弯曲后冲出。本设计只考虑工件的弯曲。弯曲件的工艺性要紧考虑以下几个方面。弯曲半径弯曲件的弯曲半径不宜过大和过小。过大因受回弹的阻碍，弯曲件的精度不宜保证；过小时会产生拉裂。弯曲半径应大于材料的许可最小半径，否则应采纳多次弯曲并增加中间退火的的工艺，或者是先在弯曲角内侧压槽后再进行弯曲。（2）直边高度保证弯曲件直边平直的直边高度H不应小于2t(t为弯曲件厚度)，否则需先压槽或加高直边（弯曲后再切掉），如图2-2所示。孔边距假如弯曲毛坯上有预先冲制的孔，为使孔不发生变化，必需使孔置于变形区之外，即孔边距L（图2-3）应符合以下关系。当弯曲件厚度t<2时，L≥t；t≥2时，L≥2t。图2-2弯曲直边高度要求图2-3孔边距图中工件两边的孔边距为11（>1.5）,中心孔φ10孔边距为6（>1.5）,均满足要求。（4）形状与尺寸的对成性弯曲件的形状与尺寸应尽可能对称，高度也不应相差太大。当冲压不对称弯曲件时，因受力不均匀，毛坯容易偏移，尺寸不易保证。为防止毛坯的偏移，在设计模具时应考虑增设压料板、定位销等定位零件。如图2-1所示，本次设计的工件形状完全对称。（5）部分边缘弯曲当局部弯曲某一段边缘时，为了防止在交界处由于应力集中而产生断裂，可预先冲裁卸荷孔或切槽，也能够将弯曲线移动一段距离，以远离尺寸突变处。2.2确定工艺方案依照给出的工件结构进行详细分析得出：冲压该零件所需的差不多孔为冲孔、落料及弯曲，其弯曲工艺方案有三种，因此，冲压工艺方案能够有以下几种。方案一：首先为冲孔（φ10）和落料的复合，然后为弯曲外部两角并使中间预弯45°，然后弯曲中间两角，最后冲4个孔（φ5），弯曲部分如图2-4所示。方案二：首先为冲孔（φ10）和落料的复合（同方案一），然后弯外部两角，然后压弯中间两角，最后冲4个孔（φ5，同方案一），如图2--5所示。图2-4方案一工件变形路线图图2-5方案二工件变形路线图方案三：首先冲孔（φ10）和落料的复合（同方案一）直接压弯四角，最后冲4个孔（φ5，同方案一）如图2-6所示图2-6方案三工件变形路线图方案四：冲孔（φ10），切断，弯外角，再弯内角，最后冲4个φ5孔（同方案一）。方案五：冲孔（φ10），切断，弯四角，冲4个φ5孔（同方案一）方案六：全部工序合并，采纳带料级进冲压成形。2.3工艺方案的比较综合运用弯曲模成型原理和模具设计技术对上述六个方案进行比较，能够得出如下结论。=1\*GB2⑴方案一的优点是：模具结构简单，寿命长，模具的制造周期短；工件的回弹容易操纵，尺寸和形状准确，表面质量高；除工序一外，各工序都能用φ10mm孔和一个侧面定位，定位基准一致且与设计基准重合，操作也比较方便。缺点是：工序分散，所用模具、压力机和操作人员较多，工作量较大。=2\*GB2⑵方案二和方案一相比，零件的回弹难以操纵，尺寸和形状不明确，且同样存在工序分散、劳动量大、占用设备的缺点。=3\*GB2⑶方案三的工序比较集中，占用设备和人员少，然而模具寿命低，工件表面有划伤，厚度变薄，回弹不易操纵，尺寸的操纵不够精确。=4\*GB2⑷方案四的成形过程本质与方案三相似。=5\*GB2⑸方案五本质上业也与方案三相同，只是采纳了结构比较复杂的级进复合模。=6\*GB2⑹方案六的特点是采纳高度集中的连续模完成方案一中分散的各工序。其生产率专门高，但模具结构复杂，安装、调试、维修比较困难，制造周期长。通过比较能够得出，当进行小批量生产时宜选择方案一。然而进行大量生产时应采纳方案六，即级进模生产的方式。本次设计针对单件、小批量生产，故综合各种因素，采纳方案一。2.4毛坯展开尺寸计算首先依照工件结构图进行毛坯展开尺寸的计算，工件尺寸如图2-7所示由参考文献[1]式（4-23）可得式中L弯曲件毛坯总长度，;各段直线部分长度，;各段圆弧部分弯曲中心角，（°）;各段圆弧部分弯曲半径，;各段圆弧部分中性层位移系数。有参考文献[1]中表4-6可知x=0.3故考虑到弯曲时板料纤维的伸长，实际毛坯取L=103。图2-7工件尺寸2.5弯外角的计算按照工艺方案一，首先应弯两45°外角，故对其进行工艺计算。凸模圆角半径：,大于其最小圆角半径，则。由参考文献[1]圆角半径选用原则可知，t=1.5<2时，故取弯曲件凹模深度L0的计算如图2-8所示凹模深度L0要适当。若L0过小，则弯曲件两端的自由部分长，回弹大且不平直；假如L0过大，则凹模用料过多，且需要较大行程的冲床。因此，L0的大小要依照弯曲件的要求确定。如弯曲件直边的平直度要求高且冲床行程足够大时，可采纳较大的凹模深度。弯曲时，弯曲件全部被压入凹模中。图2-8首次弯曲尺寸通过粗略的几何计算可得考虑到下一次弯曲会是工件变薄伸长，故取21。现在由于内角的弯曲角度不大，故凸凹模的圆角半径粗略设为r凸=10mm，。假如弯曲零件的角度不等于90°时，凸凹模的尺寸差值与角度有一正切关系，其尺寸为式中正切差值，。此处，=0.621。此x对以后的凸凹模建模有用。由于V形零件弯曲时，凸模与凹模之间的间隙是靠调整压力机的闭合高度来操纵的，因此不需要在设计制造模具时确定间隙。图2-9弯外角计算示意图2.6弯内角的计算与弯角的工艺分析计算相同，弯内角的工艺计算如下：大于其最小圆角半径，则。由参考文献[1]凸凹模的圆角半径选取规则，t=1.5<2时，故取由参考文献[1]表4-15可知，凹模深度。由参考文献[1]关于V形和U形弯曲凸凹模间隙论述知：于V形件弯曲时，凹凸模的间隙是靠调整压力机的闭合高度来操纵的。但在模具设计中，必须考虑到模具闭合时使模具工作部分与工件能紧密贴合，以保证弯曲质量。关于U形件弯曲，必须合理确定凸、凹模之间的间隙，间隙过大则回弹大，工件的形状和尺寸误差增大。间隙过小会加大弯曲力，使工件厚度减薄，增加摩擦，擦伤工件并降低模具寿命。U形件凸、凹模的单面间隙值一般可按下式计算：式中弯曲件凸、凹模单边间隙；工件材料厚度；材料厚度的正偏差；间隙系数，可查参考文献[1]表4-16。=1.5，设材料厚度无偏差，则=0，=0.05，可知2.7凸凹模宽度尺寸的计算一般原则是：工件标注外形尺寸是，模具以凹模为基准件，间隙取在凸模上。反之，工件标注内形尺寸是，模具以凸模为基准件，间隙取在凹模上。=1\*GB2⑴落料件尺寸的差不多计算公式为尺寸106，可查得凸、凹模最小间隙=0.246，最大间隙=0.360，凸模制造公差，凹模制造公差。将以上各值代入≤校验是否成立，经校验，不等式成立，因此可按上式计算工作零件刃口尺寸。即=2\*GB2⑵冲孔差不多公式为式中弯曲件宽度的最小尺寸；凸模宽度；凹模宽度；弯曲件宽的尺寸公差；δ凸凹模制造公差，按IT6～IT8级公差选取。查参考文献[8]制造公差表，GB/T1804,=0.21。查参考文献[8]标准公差IT值表，选取凸凹模的制造偏差IT8，则δ=0.033，有2.8排样方案及其计算为了保证零件的精确，条料的强度和刚度便于手工送料，采纳单排有废料排样，据参考文献[1]表3-9选用无侧压装置表查得=1.5㎜=0.5㎜=0.5条料宽度：式中条料宽度方向冲裁件的最大尺寸；侧搭边值，见参考文献[1]表3-9；条料宽度的单向（负向）偏差，见参考文献[1]表3-10；导料板与最宽条料之间的间隙，见参考文献[1]表3-12。步距：选择板料规格为：900mm1800先将板料剪切成17张900105.88的条料，再利用此条料进行冲裁，通过公式可计算出此条料可冲裁的工件数n1=28.82个，即可冲裁28个工件。则在整个板料上可冲裁的工件为材料的利用率为可见此种排法的材料利用率专门高，方案可行。2.9各工序冲压力的计算和设备的选取由于本设计着重弯曲的设计计算，故对落料和冲孔工序以及冲4个φ5mm孔的工序不作讨论，只讨论两个弯曲工序。=1\*GB2⑴弯45°角最大自由弯曲力为式中冲压行程结束时，不经受校正时的自由弯曲力，；与弯曲形式有关的系数，关于V形件C取0.6，关于U形件C取0.7；弯曲件的宽度，；内圆弯曲半径（等于凸模圆角半径），；弯曲件的厚度，；材料强度极限，；安全系数，一般取1.3。其中，08钢，=300，C取0.6，=1.3，=30，=1.5，=1.5，则校正力计算公式为式中校正力，；单位面积上的校正力，，其值见参考文献[1]表4-9；弯曲件被校正部分的投影面积，。其中:取=90，则顶件力的计算公式为系数取为0.5，则依照和得。查参考文献[3]开式可倾工作台压力机要紧参数表6-2，选用压力机型号为JH23-25，其标称压力250。=2\*GB2⑵弯内角最大自由弯曲力计算公式为其中，取0.7,=1.3,=30,=1.5,=1.5,=300则校正力的公式为其中取=90，则顶件力的计算公式为系数取为0.5，则依照和得。查参考文献[3]开式可倾工作台压力机要紧参数表6-2，选用压力机型号为J23-16F，其标称压力160。2.10制定工艺卡片图2-10工艺卡片3落料冲孔复合模设计3.1冲裁力的计算冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是随凸模进入材料的深度（凸模行程）而变化的，通常讲的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。由参考文献[1]可知，用平刃口模具冲裁时，冲裁作为纯剪切进行计算，其冲裁力F为式中冲裁力，；系数，一般取1.3；冲裁周边长度，；材料厚度，；材料抗剪强度，。卸料力推件力式中中心孔直径，；零件长，；零件宽，；冲裁力，；、卸料力、推件力系数；同时卡在凹模内的冲裁件（或废料）数。查参考文献[1]表3-14得，=0.05，=0.55,=1采纳弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模时3.2初选压力机查参考文献[3]表6-2选用开式双柱可倾压力机，初选压力机型号规格为JH23-25，其标称压力为250。3.3凸模与凹模刃口尺寸的计算凸凹模刃口尺寸的计算可选用分开加工的计算方法。3.3.1冲孔该工序属于无专门要求的一般冲孔件，查参考文献[1]表3-3得=0.04,=0.06则由公差查得Φ5+0.030取磨损系数=0.75.设凸凹模分不按IT6和IT7级加工制造，则凸模尺寸凹模尺寸其中Δ为工件公差。校核式中，冲孔凸、凹模差不多尺寸，；凸、凹模最小初始双面间隙，；，凸、凹模制造公差。满足间隙公差条件。3.3.2落料该工序尺寸的计算，落料模应先确定凹模刃口尺寸，其差不多尺寸接近或等于工件轮廓的最小极限尺寸再减小凸模刃口尺寸以保证最小合理间隙。查参考文献[1]表3-3得=0.04,=0.06则有公差查得为IT14级为IT14级取x=0.75凸模尺寸凹模尺寸凸模尺寸凹模尺寸式中，落料凸、凹模差不多尺寸，；落料件最大极限尺寸，；凸、凹模最小初始双面间隙，；磨损系数。3.4模架设计依照以模架包括上模座下模座导柱和导套，因为凸凹模及其固定板和垫板，是通过螺钉、销钉等与上模座下模座连接在一起的，模架是模具和压力机的连接件。因此模架具有重要作用。因此，关于精度要求较高生产量大的冲压件，必须使用带有带有模架的模具。重要的模具如复合模，连续模冲裁模等都必须树勇模架。成形模则要依照制件精度，模具间隙大小，压力机导向精度等情况考虑是否需要模架。选择模架尺寸时要依照凹模的轮廓尺寸考虑，在长度、宽度上都应该比凹模大30-40，模板厚度一般等于凹模厚度的1.5倍。选择模架时还要注意到模架与压力机的安装关系。冲压机模具的闭合高度应大于压力机的最小装模高度，小于压力机得最大装模高。通常小型冲模常采纳后侧式对角式或者对称式的导柱型模具。四角模架要紧使用于精度要求高的冲压和大型冲压件。依照以上原则选用后侧式导柱模架上原则选用后侧式导柱模架查参考文献[2]表22.4-3续模架尺寸：L=250，B=125，H=190～225Ⅰ级精度的后侧导柱模架型号为:模架250×100×﹙190～235）GB／T2851.3后侧导柱上模座型号为：250×125×45GB/T2855.5后侧导柱下模座型号为：250×125×55GB/T2855.6导套型号为：25×90×38GB／T2861.6导柱型号为：25×180A25h5×180GB／T2861.13.5冲模闭合高度计算冲模的闭合高度，是指冲模处于闭合状态（工作行程最低点）时，上模板的上平面至下模板的下平面的高度。冲模设计时，必需使冲模的闭合高度和压力机的闭合高度相适应，通常应满足式中压力机的最大闭合高度，；压力机的最小闭合高度，；冲模的闭合高度，。在冲模结构中，计算冲模的闭合高度时，要区分两类不同的冲模：关于冲裁累冲模—不需要考虑冲裁料厚（与料厚无关），但要考虑刃口进入量。式中冲模的闭合厚度；制件的料厚；——下模板的厚度；——上模板的厚度；——凸模的高度；——凹模的高度。由前面所选的压力机的规格为JH23-25，标称压力250。由参考文献[3]开式可倾工作台压力机要紧参数表可知，压力机的最大闭合高度=220最小闭合高度=160所选冲模闭合高度H=210，在190～225范围之内，满足3.6模柄模柄关于中小型模具用于固定上模，冲模的上模则通过柄安装在冲压滑块上。常用的有：压入式模柄，旋入式模柄，螺钉固定式模柄等，模柄一般用Q235-A或45钢制成。直径大小必须依照选定压力机孔直径大小相应确定。本次设计采纳标准的压入式模柄，因压力机为JH23-25查参考文献[2]表22.5-24，选取模柄尺寸Φ32×88GB／T7346.1-19943.7压力中心的计算冲压力的合力的作用点称为冲模的压力中心。冲模的压力中心应与压力机滑块中心重合，否则会产生偏斜，导致模具和压力机急剧磨损。关于简单形状冲裁及形状简单而对称的工件如圆形正多边形矩形等。其冲裁时的压力中心，即工件的几何中心。现在设计的工件为对称形式，压力中心就在Φ10上。故不需考虑不规则形状冲裁的压力中心的求法，确定了压力中心之后，在进行模具的装配时，必须使用模柄和压力中心在一条直线上，如此才可不能产生弯矩，使模具磨损。3.8弹簧和橡胶的选用计算和安装卸料用弹性元件有弹簧、橡胶及气垫，他们的压力特性不相同，要依照需要选用。弹簧压力随行程增加而增加，呈一定线性增长。橡胶的压力和行程呈曲线式增长，气垫的压力在行程中差不多不变，因此采纳气垫最为理想。但目前国内小型压力机中安装气垫的较少，常采纳的弹性元件仍是弹簧和橡胶。与弹簧相比，橡胶的刚度要大些，因此对要求卸料力较大、行程较小的模具，选择橡胶较好；反之则选择弹簧。通过分析对比，本设计中选择橡胶作为弹性元件。冲模上采纳橡胶作弹性元件时，需对橡胶的高度和受力状况进行计算。3.8.1高度计算橡胶的高度按下式计算：式中橡胶高度，；工作行程，或橡胶在工作时的压缩比，；橡胶预压量，%；工作行程末的橡胶压缩量，%。关于一般橡胶，可取=10%～15%，45%。关于聚氨酯橡胶，=5%～10%，=10%～35%。硬度越高，和都应减小。按上式计算出的橡胶高度，还需按下式复核：式中橡胶外径，。如过小，可适当放大，若过大，可将橡胶垫分成数块，以免失稳弯曲。3.8.2受力计算橡胶受压时应力和应变的关系，可用弹性模量来表示，即或式中弹性模量，；压力，；承压面积，；压缩应变，%。橡胶的弹性模量，是随材料牌号、应变量和形状系数K而变化的。形状系数是橡胶承压面积与自由膨胀表面积的比值，计算见参考文献[4]表2-18。关于聚氨酯橡胶，在压缩比应变15%～20%时，弹性模量E可从参考文献[4]表2-26查的。当应变增大时，弹性模量E须乘以参考文献[4]图2-27所示的系数C。本次设计选用橡胶。3.9定位装置为了限定被冲材料的进给步距，并准确地将工件安放在冲模上设定位置，保证下一步工序的顺利进行，必须采纳各种形式的定位装置。冲模适用的定位零件有导料销、导料板、挡料板、定位板、导向销、定距侧刃和侧压装置等。。在冷冲模各种零件之间，尤其是上下模各类零件与模座的结合部分，多采纳螺钉紧固定位，在螺钉的选用中多采纳内六角螺钉，也有时用外方角螺钉。关于一些辅助件的紧固也有用于开口螺钉沉头螺钉等。销钉均选用圆柱销，具体在模具中选用的螺钉、销钉的规格数量可参考国标中冷冲模典型组合。螺钉是用来紧固模具零件的，要紧承受拉应力，其尺寸及数量一般依照经验确定，小型、中型模具采纳M6、M8、M12，大型模具可选M12、M16等。冲模中圆柱销起定位作用，圆柱销一般承受错移力，一般圆柱销用两个以上，布置时一般离模具较远，对中小型模具一般选用d=6、8、12由参考文献[6]得上模座与固定板，使用圆柱头内六角螺钉，螺钉GB／T70.1-2000材料45钢M4×25参数p=1.5b=32=15.73k=9.642t=5s=8.175e=9.15r=0.4下模座和凹模连接螺钉为螺钉GB／T70.1—2000材料45钢M8×45参数同M4×25上模座与垫板、凸模固定块及凹模的连接螺钉为GB/T70.1-2000M6×50参数同上上模座圆柱销为销GB／T119.1-2000材料Q2356m6×60卸料板和下模座连接的卸料螺钉选GB／T5281-1985材料45钢M6.5×40参数p=0.7b=20=7k=4t=2s=3.08e=344r=0.24第一次弯曲模设计按照加工工艺的的流程，首先弯外角，因此需要设计相应的弯外角模具。本节将对弯外角模具的结构设计进行详细阐述。4.1模架设计模架包括上模座、下模座、导柱和导套。因为凸凹模及其固定板和垫板，是通过螺钉、销钉等与上模座、下模座连接在一起的，模架是模具和压力机的连接件，因此，模架具有重要的作用。因此，关于精度要求较高、生产量大的冲压件，必须使用带有模架的模具。重要的模具，如复合模、连续模、冲裁模等都必须使用模架。成型模则要依照制件精度、模具间隙大小、压力机导向精度等情况考虑是否需要模架。选择模架尺寸时要依照凹模的轮廓尺寸考虑，在长度、宽度上都应该比凹模大30～40，模板厚度一般等于凹模厚度的1～1.5倍。选择模架时还要注意到模架与压力机的安装关系。冲压模具的闭合高度应大于压力机的最小装模高度，小于压力机的最大装模高度。通常小型冲模常采纳后侧式、对角式或对称式的导柱型模架。四角导柱式模架要紧用于精度要求较高的冲压件和大型冲压件。依照以上原则，选用后侧式导柱模架，如图4-1所示。图4-1模架示意图1-上模座；2-下模座；3-导柱；4-导套。查参考文献[2]续表22.4-3凹模尺寸：L=160，B=100，高度H=190～225。Ⅰ级精度的后侧导柱模架型号为模架160100（190～225）GB/H2851.3后侧导柱上模座型号为：16010040GB/T2855.5后侧导柱下模座型号为：16010050GB/T2855.6导套型号为：259038GB/T2861.6导柱型号为：25180GB/T2861.14.2冲模闭合高度计算冲模的闭合高度，是指冲模处于闭合状态（工作行程最低点）时，上模板的上平面至下模板的下平面的高度。冲模设计时，必需使冲模的闭合高度和压力机的闭合高度相适应，通常应满足式中压力机的最大闭合高度，；压力机的最小闭合高度，；冲模的闭合高度，。在冲模结构中，计算冲模的闭合高度时，要区分两类不同的冲模：关于冲裁类冲模，不需要考虑冲裁料厚（与料厚无关），但要考虑刃口进入量。关于变形类冲模，则应考虑制件的料厚t，如图4-2所示式中冲模的闭合厚度；制件的料厚；下模板的厚度；上模板的厚度；凸模的高度；凹模的高度。图4-2闭合高度由前面所选的弯外角压力机的规格为JH23-25，公称压力250。由参考文献[3]开式可倾工作台压力机要紧参数表可知，压力机的最大闭合高度=220，最小闭合高度=160所选冲模闭合高度H=210，在190～225范围之内，满足条件4.3模柄模柄是突出于上模座顶面上的圆柱形零件，工作时伸入压力机滑动装模孔中并被加紧固定。模柄对中小型模具用于固定上模，冲模的上模则通过模柄安装在冲床滑块上。常用的有：压入式模柄、旋入式模柄、螺钉固定式模柄等。模柄一般采纳Q235-A或45钢制成。其直径大小必须依照选定压力机孔直径大小确定。本设计采纳标准的压入式模柄，查参考文献[2]表22.5-16，模柄规格为：A3295JB/T7646.1。4.4压力中心的计算冲压力的合力的作用点称为冲模的压力中心。冲模的压力中心应与压力机滑块中心重合，否则冲压时会产生偏斜，导致模具和压力机急剧磨损。关于简单形状冲裁及形状简单而对称的工件，如圆形、正多边形、矩形等，其冲裁时的压力中心即工件的几何中心。由于那个地点研究的工件为对称形式，压力中心就在φ10mm孔上。故不需考虑不规则形状冲裁的压力中心的求法。确定了压力中心之后，在进行模具的装配时必须使模柄和压力中心在一条竖直线上，如此才可不能产生弯矩，使模具磨损。4.5凸凹模的结构设计凸模的结构设计涉及两大部分内容：凸模工作部分和安装部分。关于这两部分，直接完成冲压加工的是凸模工作部分，其形状、尺寸应依照冲压件的形状尺寸以及冲压工序和特点进行设计。另一部分，即凸模的安装部分，大多数情况下是与固定板结合后安装在模座上。凸模的安装形式有专门多种，要紧是由凸模冲压时受力状态、在模具中的安装位置、模具对凸模的要求，以及凸模自身形状及其工艺特性等因素所决定的。其要紧安装方式有以下几种：=1\*GB2⑴背台式固定法此种方法是采纳较多的一种安装形式，多用于冲压力比较大，要求稳定性好的凸模安装。=2\*GB2⑵铆接式固定法凸模装入固定板后，将凸模上端铆出（1.5～2.5）45°的斜面，以防止凸模脱落。=3\*GB2⑶螺钉及销钉紧固法关于一些中型或大型凸模，其自身的安装基面较大，一般可采纳螺钉及销钉将凸模直接固定在凸模固定板上。本设计采纳背台式固定法。上端为安装部分，下部是凸模工作部分。4.6卸料装置=1\*GB2⑴卸料板卸料板的要紧作用是把材料从凸模上卸下，有时也可作压料板用防止变形，并能关心送料导向和爱护凸模等。设计时应注意以下几个方面。=1\*GB3①卸料力一般取5%～20%冲裁力。②卸料板应有足够刚度，其厚度H可按下式计算，即式中卸料板厚度，；凹版厚度，。③卸料板要求耐磨，材料一般选45钢，淬火，磨削，表面粗造度为0.4～0.8。卸料板安装尺寸，计算中要考虑凸模有4～6的刃磨量。卸料板可依照工件形状制作成圆形或矩形，型孔与凸模的配合为H6/h7或H8/f7。在本设计中，所用到的卸料板和上面提到的有所不同，凸模压入凹模以后工件可能留在凹模内，为了保证操作人员的人身安全，利用卸料板把工件推出，卸料板套在凹模上面。=2\*GB2⑵卸料装置的尺寸计算卸料板的形状一般与凹模形状相同，同时卸料板的成形孔形状差不多与凹模孔相同（细小凹模孔及专门型孔除外），因此在加工时一般与凹模配合加工。卸料板分为固定卸料板和弹性卸料板。其中，固定卸料板又称刚性卸料板，用于厚料或硬料。特点是卸料力大，使用安全，但送料操作受约束，常用于料厚大于0.5、平面度要求不高的工件，特不适用于卸料力较大的简单冲模；弹性卸料板具有卸料和压料的双重作用，多用于冲制薄料，使工件的平面度提高。借助弹簧、橡胶或气垫等弹性装置卸料，常兼做压边。压料装置或凸模导向。本设计的工件厚度为1.5，为薄料弯曲加工，故采纳弹性卸料板。弹性卸料板如图4-3所示图4-3弹性卸料板1-卸料螺钉；2-凸模；3-卸料板；4-弹簧卸料板孔和凹模的单边间隙系数取0.1，将=1.5代入得单边间隙。由参考文献[5]表15.28可知=14。卸料板导向孔的高度h=3～5，取h=5。卸料板底面高出凸模底面的尺寸取。弹性卸料板凸台高度为导板厚度，为料厚，则a=5mm，。4.7卸料弹簧的选择和安装卸料用弹性元件有弹簧、橡胶及气垫，他们的压力特性不相同，要依照需要选用。弹簧压力随行程增加而增加，呈一定线性增长。橡胶的压力和行程呈曲线式增长，气垫的压力在行程中差不多不变，因此采纳气垫最为理想。但目前国内小型压力机中安装气垫的较少，常采纳的弹性元件仍是弹簧和橡胶。与弹簧相比，橡胶的刚度要大些，因此对要求卸料力较大、行程较小的模具，选择橡胶较好；反之则选择弹簧。通过分析对比，本设计中选择弹簧作为弹性元件。关于卸料行程不大的模具，弹簧或橡胶装在模具中，弹簧与座孔的间隙值C应依照弹簧外径选定，弹簧外径为φ10时，C=1；外径每增加5，C值增大0.5；大于30的外径，C=3.5。4.7.1弹簧的选择=1\*GB2⑴计算弹簧的顶压力式中弹簧的顶压力，；弹簧承担的工艺力，如卸料力或推件力等，；弹簧个数，一般选26个。=2\*GB2⑵卸料力由参考文献[1]查得，=2，则=153.5=3\*GB2⑶弹簧选择确定弹簧的最大工作极限负荷平P2，可依照有关手册选择弹簧，并记录弹簧的参数，依照弹簧极限压缩量作弹簧的特性曲线。由参考文献[4]表2-15选弹簧的参数为：弹簧直径d=2；弹簧中径D=12；弹簧内径D1=10弹簧外径D2=14有效圈数n、支承圈数n2和总圈数n1参考文献[4]表2-11选=6，=2，则=8。由参考文献[4]表2-11可知：取t=7.5mm，则=4\*GB2⑷计算弹簧总压缩量式中弹簧预压缩量，；弹簧的工作行程，；凸模总修模量，一般取4～10。弹簧变形量式中G剪切弹性模量。因=2.5，=4，则=5\*GB2⑸校核总压缩量若<，弹簧选择合理；若若>，则该弹簧需重新选择。由以上的计算可知<，弹簧可用。=6\*GB2⑹卸料弹簧窝座的深度计算弹簧窝座的深浅，将阻碍弹簧的卸料力的大小。冲模设计时，卸料力是按弹簧压缩到最大容许压缩量时的压力计算的。因此，弹簧窝座的深度，应使冲模在闭合状态时，弹簧压缩到最大容许压缩量。图4-5为弹簧卸料的冲裁模。图4-4弹簧卸料冲裁模故弹簧窝座的深度为式中弹簧的自由状态长度，；弹簧的最大容许压缩量，；卸料板厚度，；凸模高度，；冲裁模厚度，；上、下模刃口进入量,=1；刃口修模量，=5～6。4.7.2弹簧的安装尽管本次研究的是弯曲模而非冲裁模，但从图4-5中能够明白和本次弯曲模的卸料装置结构大致相同，且计算分析过程也相似。故能够参考以上的冲裁模来计算弯曲模的卸料弹簧窝座。假设弹簧为原长时，卸料板比凹模直边高出5，而直边高度为35，且卸料板和凹模之间的距离为26，那么窝座深度为7.5。4.8定位装置为了限定被冲材料的进给步距，并准确地将工件安装在冲模上设定位置，保证下一步工序的顺利进行，必须采纳各种形式的定位装置。冲模适用的定位零件有导料销、导料板（导料尺）、挡料销、定位板（钉）、导向销、定距侧刃和测压装置等。综合各种因素，设计弯外角的模具结构时，采纳挡料销和导料销进行粗定位。4.8.1挡料销的设计挡料销（又称定位销）要紧用于定位，保证条料有准确送料距。挡料销有多种形式，分不用于不同的场合，如圆柱头式挡料销、钩形挡料销、回缩式挡料销、活动挡料销、初始挡料销等。本次模具设计选择圆柱头式挡料销。此种挡料销一般装在凹模上，其特点是销的固定部分和工作部分的直径相差较大，因此可不能削弱凹模的强度。另外，这类挡料销结构简单，常用于带固定及弹压卸料板的模具中。由参考文献[5]选差不多尺寸：d=6，=3，h=3；L=8。考虑到凹模的专门结构，将挡料板直接固定在卸料板上。使用条料或卷料冲裁时，一般用导料板或挡料销来导正材料的送进。其要紧作用是对条料的送进进行定向，防止偏斜。其安装位置一般是下模凹模口的上平面。本次设计选用导料板。就制造方式而言，导料板与卸料板能够分开制作，也能够制造成一体的。本次弯外角模具设计采纳分开导料板与卸料板分开制造的方式。为使条料顺利通过，两块导料板互相之间的距离应等于条料的最大宽度加上双边间隙值。无侧压装置时，条料宽度和导料板间距离按无侧压装置的公式计算。在此次弯曲模具设计中由参考文献[7]选择送料间隙为0.5。由于弯曲凹模的形状非规则的特性，本次单独设计挡料板，并用螺钉紧固与凹模上面。导料板得高度（H）参考参考文献[7]选取，在那个地点选H=6。导料板的厚度一般为材料厚度的2.5～4倍，材料厚度取小值。导料板的最小厚度为4～6，导板一般采纳45钢，工作侧面粗糙度Ra在1.6以下。4.8.2导正销的设计=1\*GB2⑴导正销的类型在首次弯曲工序当中，采纳φ10孔进行定位，故采纳导正销进行定位。导正销又称导头，作用原理是以尖圆头一端先进入预先冲出的定位孔，以导正送料中的误差，起到精确定位的作用。导正销要紧应用于跳步模上，消除侧刃及挡料销定位所造成的误差，以获得较精确的工件。导正销有两大类型：凸模式导正销和安装在凸模上的短式导正销。凸模式导正销的形状与冲导正孔的凸模一致，只是头部增加了导正部分。它是利用条料上的工艺导正孔（即本设计中直径φ10孔）进行导正定位，导正定位精度高，得到广泛应用。短式导正销一般是装在第二工位凸模上，冲裁时它先伸入已冲好的导正孔内，以保证内孔与外形相对位置的精度，消除由于送料引起的误差。导正销的工作部分的形状有两类：R形导正销头部形状和锥形导正销头部形状。R形导正销对导正孔直径大小不加限制，能保证良好的导正精度，广泛用于各种自动冲压模具中。锥形导正销分为4种，对导正孔小的采纳小锥度，对导正孔大的采纳大锥度，既能保证条料导正定位精度，又不使头部尺寸过大，在锥度与工作直径相交处，可由一定角度的圆角光滑过渡。=2\*GB2⑵导正销尺寸计算导正销与导正孔的配合间隙对制件精度有着直接的阻碍。一般情况下，配合间隙越大，定位精度越低，但配合间隙又不能过小，否则，由于间隙过小，导正销磨损加快，被磨损的导正销形状不规则，不仅阻碍定位精度，而且当上模回升时，条料因窜动会卡死在导正销上，阻碍模具正常工作。导正销的直径选取，要保证被导正定位的条料在导正销与导正孔有最大可能的偏心时，仍可导正条料，冲出合格的制件。导正销直径不宜过小，过小会因强度不足而折断。在确定导正销直径时，不可忽视冲导正孔凸模直径与冲出的导正孔直径之间的差值。在本设计中，由于导正孔直径D为10mm，故由参考文献[7]中C-D关系可知为了实现导正销导正定位条料的目的，导正销需凸出弹压卸料板一定长度h，长度h与材料厚度有关，随着材料厚度的增加而增加。导正销凸出长度还与材料软硬程度有关，材料硬，则导正孔的前切面小，突出长度h可适当减小。一般情况下取。本设计中工件厚度为1.5，故=1。凹模上导正销的让位孔一般都制成通孔，以排除可能产生的废料，凹模孔与导正销的间隙。本设计中取0.1，则导正销工作段直径计算分两种情况：第一种情况，已知导正孔直径，求导正销工作段直径。前者计算可依照前面所示的C-D关系曲线进行。本设计确定的导正孔直径为φ10，为第一种情况，采纳锥形凸模式导正销，则那么凹模上的让为孔的直径为：9.975+0.3=10.275mm。4.8.3垫板的设计冲模用垫板的材料采纳45钢或T8A，技术条件按JB/T7653的规定。具体参数为：125806，45钢,JB/T7643.3。4.8.4螺钉和销钉螺钉是用来紧固模具零件的，冲模中多采纳内六角头或圆角螺钉。螺钉要紧承受拉应力，其尺寸及数量一般依照经验确定，小型和中型模具采纳M6、M8或M12等，选用4～6个，要按具体位置布置而定。大型模具可选M12、M16或更大规格，选用规格过大会给攻螺纹带来困难。冲模中圆柱销起定位作用，圆柱销一般承受错移力。一般圆柱销用两个以上，布置时一般离模具刃口较远，对中小型模具一般选用d=6、8、10、12几种尺寸，错移力较大的情况可适当选大一些。由参考文献[6]内六角圆柱头螺钉系列表选上模座和固定板连接螺钉为：螺钉GB/T70.1M835具体参数为：P=1.5，b=32，=16，k=10，t=5，s=8，e=9.15，r=0.4。选下模座和凹模连接螺钉为：螺钉GB/T70.1M1060具体参数和上模座螺钉相同。只是公称长度小于表中数值，故需要制出全螺纹。由参考文献[4]附圆柱销表选上模座定位圆柱销为：销GB/T119.16m645凸模和凸模固定板连接螺钉为：螺钉GB/T70.1M430具体参数为：P=0.5、b=18、=5.5、k=3、t=1.3、s=2.5、e=2.87、r=0.1。由于公称长度小于表中数值，故需要制出全螺纹。5弯内角模具结构设计弯内角工序与弯外角的不同之处在于凸凹模结构不一样。弯外角采纳凹模倒装进行弯曲，即凹模装在上模板上，凸模装在下模板上。弯内角凸模压入凹模以后工件必须用顶件装置将其顶出，而弯外角是用卸料装置将工件卸下。相同之处在于都采纳φ10孔进行精确定位。5.1模架由上述可知，在弯外角的工序中，选用压力机为：J23-16A，标称压力160。由参考文献[3]开式可倾工作台压力机要紧参数表可知：压力机的最大闭合高度=180；最小闭合高度=130。依照上面的压力机的闭合高度和冲模闭合高度的配合，选择冲模模架为：凹模周界，L=125，B=100，闭合高度140～165。查参考文献[2]续表22.4-3Ⅰ级精度的后侧导柱模架型号为125100（140～165）GB/T2581.3后侧导柱上模座型号为12510030GB/T2855.5后侧导柱下模座型号为12510035GB/T2855.6导套型号为228033GB/T2861.6导柱型号为22150GB/T2861.15.2模柄由前面弯外角所述，选择压入式模柄，由参考文献[2]模柄系列选择模柄A2570JB/T7643.15.3凸凹模结构设计凸模装在下模座上，采纳与下模座过盈配合压入下模座中。考虑到工件的边长为30，故凸模的长度选择50。其宽度在前面的计算中差不多给出，为其圆角半径为。凸模的如图5-1所示图5-1凸模图凹模深度为凸凹模间隙，那么凹模的内芯宽度为U形件弯曲的简单的工作单元有以下几种常用的结构形式：（1）自由弯曲工作单元结构（2）校正弯曲工作单元结构凸台压校弯曲工作单元结构那个地点采纳自由弯曲工作单元结构。5.4推件装置凹模装在上模座（倒装）时，要利用刚性或弹性推件装置推出工件。推件装置装在上模内，通过冲床滑块内的打料机构完成推件工作。推件装置一般由推件器和推杆组成，如图5-2所示。图5-2推件装置以弯曲为例来讲明该装置的工作过程。上模下行，依靠凸凹模完成弯曲后，弯曲件卡在凹模内。上模上行到某一高度时，压力机上的横杆给推杆上端一个向下的推力，通过推杆传递给推件器，便在弯曲件上表面有一个相应的推力。上模上行到上死点过程中，凹模对推料器产生一个向上的位移，位移量略大于弯曲件高度，从而使弯曲件脱出凹模。在弯内角的模具设计中，脱料装置就采纳上面的方案。采纳刚性推件装置，利用推件器和推杆将弯曲工件从凹模中顶出。一般装在上模。其推件靠压力机中滑块内的横梁作用，推件力大且可靠。复合模中，刚性推件装置通常由推杆、推板、推销和推件器组成。推杆的长度应高出压力机滑块模柄孔5～10；推件器应高出凹模刃口0.5～1。为了使推件力均衡分布，推销要分布均匀，长短一致。推板一般装在上模的孔内，其厚度与工件尺寸和推件力有关，关于中小件，一般取5～10mm。为了保证凸模的支承和强度，放推板的孔不能全挖空。因此，推板的形状要按推下工件的形状来设计。推板有如下集中形式：用于正方形工件的推板；用于圆形工件的推板；用于矩形工件推板。由参考文献[7]推杆系列表选择带肩推杆，依照以上原则，选择直径d=8，长度L=120，材料45钢，A型带肩推杆，型号为推杆A14130JB/T7650.1其中=10推板依照弯曲件来设计，冲裁件的内部形状尺寸较小，外形尺寸较简单时，推件块（顶件块）外形与凹模为间隙配合H8/f8，推件块（顶件块）内孔与凸模为非配合关系（外导向）。冲裁件的内形尺寸较大，外形相对复杂时，推件块（顶件块）内形与凸模为间隙配合H8/f8，外形与凹模为非配合关系（内导向）。此弯曲件的内形尺寸比较小，外形尺寸比较简单，因此推板与凹模的间隙配合为H8/f8。由前面的论述可知：推板的厚度与工件尺寸和推件力有关，关于中小件，一般取5～10，在那个地点取推板的厚度为8。推板和推杆通