毕业设计（伦文）-托板冲裁落料冲孔复合模具设计【含SW三维图】-长58

PAGEI--·摘要随着机械行业技术化水平的不断提高，在机械制造的行业发展中，冷冲压模具的发展也是在不断进步。随着我国冷冲压模具产业的高速发展。在设计技术与制造技术上，与发达国家差距相差比较大。但相对于以往而言，我国冲压模具工业在经过很长一段时间的改善，已经取得了很大的发展，其冲压模具在模具总量中所占的比例在不断提升。并且随着“中国制造2025”的目标不断临近。我们国家对于机械制造行业的发展也越来越重视，而随着现代制造业技术的不断发展，冲压模具的设计与制造工艺水平也得到了迅速发展。通过学习托板复合模具的设计方法，对整个设计流程有了一个细致的了解。为了提高工作效率，我们使用了AutoCAD来进行图纸的电脑设计。主要是对冲压模具结构进行设计与制造，确定了模具的形式，并且完成了相应尺寸的计算与校核，对装配的技术要求进行规定，并且设计了一整套的工艺流程，对与整个设计制造的工艺路线进行了设计与对比，制定了相关工艺路线。关键词：冷冲压；复合模；装配图；abstractWiththecontinuousimprovementofthetechnicallevelofmachineryindustry,inthedevelopmentofmachinerymanufacturingindustry,thedevelopmentofcoldstampingdieisalsoinconstantprogress.WiththerapiddevelopmentofcoldstampingdieindustryinChina.ThereisabiggapbetweenChinaanddevelopedcountriesindesigntechnologyandmanufacturingtechnology.Butcomparedwiththepast,China'sstampingdieindustryhasmadegreatprogressafteralongperiodofimprovement,andtheproportionofstampingdieinthetotalamountofdieisincreasing.Andwiththegoalof"madeinChina2025"approaching.Ourcountrypaysmoreandmoreattentiontothedevelopmentofmachinerymanufacturingindustry,andwiththecontinuousdevelopmentofmodernmanufacturingtechnology,thelevelofstampingdiedesignandmanufacturingtechnologyhasalsobeendevelopedrapidly.Throughlearningthedesignmethodofthecompositedieforthesupportingplate,wehaveadetailedunderstandingofthewholedesignprocess.Inordertoimprovetheworkefficiency,weuseAutoCADtodesignthedrawings.Itmainlydesignsandmanufacturesthestampingdiestructure,determinestheformofthedie,completesthecalculationandcheckofthecorrespondingsize,specifiesthetechnicalrequirementsofassembly,designsacompletesetofprocessflow,designsandcomparestheprocessroutewiththewholedesignandmanufacturing,andformulatestherelevantprocessroute.Keywords:coldstamping;Compositemould;Assemblydrawing.目录TOC\o"1-2"\h\u28981·摘要 I85001绪论 3193981.1冲裁模具的发展 328991.2零件的工艺分析和工艺方案的确定 45302冲裁模具结构设计 6256152.1.排样、计算条料宽度及步距的确定 6307432.2冲裁力的计算 10102302.3.总冲裁力、卸料力、推料力和总冲压力 11180862.4模具压力中心与计算 14187232.5冲裁模间隙的确定 15106762.6刃口尺寸的计算 1612393主要零部件的设计 2277073.1.工作零件的结构设计 22119613.2.模架及其它零件的设计 2646873.3模架的导向装置的选用 28264153.4模具总装 28270964压力机的选择 317538致谢 3320884参考文献 341绪论1.1冲裁模具的发展随着机械行业技术化水平的不断提高，在机械制造的行业发展中，冷冲压模具的发展也是在不断进步。随着我国冷冲压模具产业的高速发展。在设计技术与制造技术上，与发达国家差距相差比较大。但相对于以往而言，我国冲压模具工业在经过很长一段时间的改善，已经取得了很大的发展，其冲压模具在模具总量中所占的比例在不断提升。并且随着“中国制造2025”的目标不断临近。我们国家对于机械制造行业的发展也越来越重视，而随着现代制造业技术的不断发展，冲压模具的设计与制造工艺水平也得到了迅速发展。通过学习托板复合模具的设计方法，对整个设计流程有了一个细致的了解。为了提高工作效率，我们使用了AutoCAD来进行图纸的电脑设计。主要是对冲压模具结构进行设计与制造，确定了模具的形式，并且完成了相应尺寸的计算与校核，对装配的技术要求进行规定，并且设计了一整套的工艺流程，对与整个设计制造的工艺路线进行了设计与对比，制定了相关工艺路线。冷模具冲压一体成型在目前国家的发展中，已经成为了一个国家技术水平发展的一种体现，在目前的高新技术产业，越来越多的零部件的制造开始使用冲压成型的方式来对整个零部件的结构进行生产，这种方式生产的零部件的速度是非常快捷的，并且整体生产的质量极高，可以满足现代化高级技术产品的数量需求与质量需求。而随着计算机辅助技术的发展，使用计算机辅助设计的方式进行生产的模式也越来越多，这使得整个行业生产的精度和速度都大大提升，蕴含的技术含量水平也在不断提高，并且由于整个生产的规模在不断扩大，已经逐渐成为了许多高新产业产品的生产的方式。1.2零件的工艺分析和工艺方案的确定1.2.1.冲压件的工艺分析图1—1零件图如图1—1所示零件图。生产批量：大批量；材料：08F钢；厚度：2.0mm；考虑到本次设计的冲压模具需要在较大冲击载荷的时候进行工作，所以对于整个材料的韧性与强度的问题来说，我们必须要保证选择的材料可以符合实际使用的需要，并且要进行一定工艺的热处理的过程。使得整个零件的刚度和强度更高。由于设计的产品形状为方形，所以为了防止应力过大冲击导致模具开裂，我们在直角边应该倒出一定的斜角。1.2.2.确定工艺方案及模具的结构形式在本次设计中，为了使得我们的设计能够将整个工件制造的较为精准，所以哦们需要对于不同的工艺进行分析，从中选择合适的工艺方案。落料——冲孔；单工序模冲压冲孔——落料；单工序模冲压。冲孔——落料；连续模冲压。落料冲孔；复合模冲压。方案（1）（2）的方案由于是使用压力机进行单次冲击，而考虑到本次设计中的工件的加工方式属于大批量生产，所以在本次设计中，使用这种方式进行加工是不合适的，它的加工速度太慢，而且整体加工的时间过长，不适合用于大批量的生产。方案（3）的方案属于连续冲压，即压力机在一次冲压的过程中，按照不同的顺序在模具上的相应的位置进行冲压，从而直接将整个工件进行冲压成型。但是这种方式的加工方式只适用于尺寸较小的工件的冲压成型，并且由于连续模具制造复杂，所以整体的设计成本过高。不适合采用这种方式。方案（4）的方案属于复合模具冲压，在这种生产的方式中，压力机在一次冲程中对于整个模具的同一位置进行不同工序的冲压，这种方式的制造的效率是极高的，并且由于本次设计为大批量生产，所以非常适合本次设计。根据分析采用方案（4）复合冲裁。2冲裁模具结构设计2.1.排样、计算条料宽度及步距的确定2.1.1.搭边值的确定由于在对零件进行冲压的时候，由于工件的不同边之间的冲压会留有一定的工艺余料，这一般被称之为搭边。在我们进行设计的时候，需要考虑到搭边的大小对于整个冲压成型的过程的影响。在我们进行设计的时候，倘若搭边的尺寸过小，那么在冲压的时候，冲压的时候，工件边会容易发生翘曲的现象，使得整个模具的形状发生不可逆的变化，从而使得加工的工件不合格，而搭边过大则会导致整个用料过于浪费，使得整个设计制造的成本增大。所以一般在确定搭边值的时候，按照一定的经验公式来选择。表2-1搭边a和a1数值材料厚度 圆件或类似圆件的工件矩形工件边长L≤50mm矩形工件边长L＞50mm工件间a1沿边a工件间a1沿边a工件间a1沿边a ＜ 0.250.25~0.50.5~1.01.0~1.51.5~2.02.0~2.52.5~3.03.0~3.53.5~4.04.0~5.05.0~121.00.80.81.01.21.51.82.22.53.00.6t1.21.01.01.31.51.82.22.53.03.50.7t1.21.81.51.21.52.02.22.52.53.50.7t1.52.01.81.51.82.22.52.83.24.00.8t1.5~2.52.21.81.51.82.22.52.83.24.00.8t1.8~2.62.52.01.82.02.52.83.23.54.50.9t搭边的材料是不会用于生产的没有用处的材料，所以在保证整个加工可以完整进行的前提下，我们要尽可能的将整个搭边的料的长度减少。所以在根据设计工件的尺寸，我们可以得到相关的搭边值的大小：搭边值a1=2.0（mm），侧搭边值a=2.2(mm)。2.2.2.条料宽度的确定计算条料宽度需要想到下面的问题：eq\o\ac(○,1)有侧压装置条料的宽度。eq\o\ac(○,2)无侧压装置条料的宽度。eq\o\ac(○,3)有定距侧刃条料的宽度。④有定距侧刃时条料的宽度。条料宽度公式：B0-△=（Dmax+2a）eq\o(\s\up6(0),\s\do2(-△))公式（2—1）其中条料宽度偏差上偏差为0，下偏差为—△，见表2-2条料宽度偏差。D——条料宽度方向冲裁件的最大尺寸。a——侧搭边值。查表2-1条料宽度偏差为0.15根据公式2—1B0-△=（Dmax+2a）eq\o(\s\up6(0),\s\do2(-△))=（58+2×2.2）0-0.30=62.40-0.30表2-2条料宽度公差(mm)条料宽度B/mm材料厚度t/mm～0.5>0.5～1>1～2～200.050.080.10>20～300.080.100.15>30～500.100.150.202.1.3.导板间间距的确定定位销间距离公式：A=B+Z公式（2—2）Z——定位销与条料之间的最小间隙（mm）；查表2—4得Z=5mm根据公式2—2A=B+Z=30+2.0=32（mm）表2-3定位销与条料之间的最小间隙Zmin（mm）材料厚度t/mm有侧压装置条料宽度B/mm100以下100以上~0.50.5~11~22~33~44~55555558888882.1.4.排样在我们对于整个材料进行排样的过程中，根据不同的排料的方式，也有着不同的排料的方式，而且排列的方式也有着多种，在使用的时候，需要根据实际的需要对于我们的排样的方式进行选择。由于在在本次设计中，零件的整体形状为方形，整体的结构不是规则的结构，考虑到模具单方面的受力情况，这会使得整个模具的使用寿命大大减少，所以在加工的时候要尽量避免这类问题，所以在本次设计中我们选择的方式为有费料直排法。2.1.5.材料利用率的计算：冲裁零件的面积为：F=1404.2(mm2)毛坯规格为：1250×1000（mm）。送料步距为：h=D＋a1=30+2=32一个步距内的材料利用率为：n11=(nF/Bh)×100%n为一个步距内冲件的个数。n11=(nF/Bh)×100%=（1×1404.2/62.4×32）×100%=70.32%横裁时的条料数为：n1=1000/B=1000/62.4=16.02可冲16条，每条件数为：n2=(1250-a)/h=(1250-2)/32=39可冲39件，板料可冲总件数为：n=n1×n2=16×39=624(件)板料利用率为：n12=(nF/1250×1000)=(624×1404.2/1250×1000)×100%=70.097%纵裁时的条料数为：n1=1250/B=1250/62.4=20.03可冲20条，每条件数为：n2=(1000-a)/h=(1000-2)/32=31.18可冲31件，板料可冲总件数为：n=n1×n2=20×31=620（件）板料的利用率为：n12=(nF/1250×1000)=(620×1404.2/1250×1000)×100%=69.65%通过比较，该零件采用横裁法。图2-1排样图2.2冲裁力的计算2.2.1.计算冲裁力的公式对于不同种的模具冲压的过程中，使用压力合适的冲压机是保证整个模具可以正常加工的基础，而在进行冲裁力的大小设计时需要根据相关的公式来进行选择计算。冲裁力Fp按下式计算：Fp=KptLτ公式（2-3）式中τ——材料抗剪强度，见附表（MPa）；L——冲裁周边总长（mm）；t——材料厚度（mm）;系数是整个模具在使用过程中模具因为多次冲击导致的刃口的磨损问题，由于考虑到两个模具之间配合的间隙波动大小的变化，与整个模具的润滑情况，我们对于的取值一般取为1，这样不仅符合实际使用的情况而且也便于我们的计算。考虑到材料的的抗剪强度为，取2.3.总冲裁力、卸料力、推料力和总冲压力本次设计中我们选择弹性卸料和自然落料。总的冲裁力包括:F——总冲压力。Fp——总冲裁力。FQ——卸料力FQ1——推料力。根据常用金属冲压材料的力学性能查出08F钢的抗剪强度为220～310(MPa)2.3.1.总冲裁力Fp=F1+F2公式(2-4)F1——落料时的冲裁力。F2——冲孔时的冲裁力.落料时的周边长度为：L1=160.55（mm）根据公式5—1F1=KptLτ=1.3×2.0×160.55×310=129.4033(KN)冲4小孔时的周边长度为：L2=4πd=4×3.14×3.5=43.96（mm）F2=KptLτ=1.3×2.0×43.96×310=35.43(KN)总冲裁力：Fp=F1+F2=129.4033+35.43=164.8333(KN)表2-4卸料力、推件力和顶件力系数料厚t/mmKxKtKd钢≤0.1＞0.1~0.5＞0.5~2.5＞2.5~6.5＞6.50.065~0.0750.045~0.0550.04~0.050.03~0.040.02~0.030.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03铝、铝合金纯铜，黄铜0.025~0.080.02~0.060.03~0.070.03~0.09对于表中的数据，厚的材料取小值，薄材料取大值。2.3.2.卸料力Fx的计算Fx=KxFp公式(2-5)Kx——卸料力系数。查表3—1得KＸ＝0.04~0.05，取KＸ＝0.05根据公式3—3Fx=KＸFp＝0.05×164.8333≈8.24(KN)2.3.3.推料力Ft的计算Ft=KtFp公式(2-6)Kt——推料力系数。查表3—1得Kt＝0.055,取Kt=0.055根据公式3—4Ft=KtFp=0.055×164.8333≈9.066(KN)2.3.4.总的冲压力的计算根据模具结构总的冲压力：F=Fp+Fx+FtF=Fp+Fx+Ft+Fd=164.8333+8.24+9.066=182.14(KN)根据总的冲压力，初选压力机为：开式双柱可倾压力机J23—40。2.4模具压力中心与计算2.4.1确定压力中心在进行冲模制造的时候，整个模具的冲压力的合力中心就是在整个冲压过程中各个压力的合力的作用点。所以为了使得整个模具在工作时可以有着适当的压力大小与方向，所以在我们进行压力中心计算的时候，需要将整个模具的轴线考虑进去，保证模具的中心轴线在整个冲压滑块的中心。2.4.2压力中心的计算在本次设计中，考虑到整个工件的结构与冲压的工艺问题，我们在整个冲压模具的上选择使用了两个凸模，由于这两个凸模的压力都属于对称的几何图形，所以他们的冲压中心都是在整个形状的几何中心中的，这样可以直接得出其压力中心。通过对于整个落料的方式设计，我们可以知道，在落料时的压力中心在。冲孔时的压力中心在。设冲模压力中心离点的距离为X（因冲压形状以连线上），根据力矩平衡原理得X=（32-X）由此算得X=7mm图2-2压力中心Fig.2-2Pressurecenter2.5冲裁模间隙的确定在本次设计的冲压模具的过程中，对于整个模具的间隙的大小需要经过严格的设计，在在本次设计中，由于整体的工件的形状为方型，并且整个工件的表面有着不同的冲孔，在这种情况下，我们需要对于整个模具的间隙进行相应的设计。只有选择的模具的间隙大小合适，才能够在正常的加工过程中使得整个冲压制造的工件的质量合格。一般来说，对于间隙的尺寸要求是有着严格的规定的，在规定的取值范围之内进行设计，都是可以保证整个设计的合理性的。这个区间的最大最小值分别称之为最大和最小合理间隙。符号为：和。根通过查阅相关的技术手册，我们可以知道在整个间隙的取值范围为：表2-5冲裁模初始双面间隙材料厚度08、10、35、09Mn、Q23516Mn40、5065MnZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax小于0.5极小间隙0.50.60.70.80.91.01.21.51.752.02.12.52.753.0.3.54.04.55.56.06.58.00.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1260.1620.2200.2460.2600.3600.4000.4600.5400.6400.7200.9401.0800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.5000.5600.6400.7400.8801.0001.2801.4400.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.6800.7800.8400.9401.2000.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9200.9601.1001.2001.3001.6800.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.7800.9801.1400.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2300.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9201.0401.3201.5000.0400.0480.0640.0640.0900.0900.0600.0920.0920.1040.1260.1262.6刃口尺寸的计算2.6.1.刃口尺寸计算的基本原则在整个冲压模具的设计中，最为重要的就是整个刃口的设计，因为刃口设计的好坏直接关系到我们相关模具制造时的精度问题，并且通过前文我们知道在本次设计的冲压模具的过程中，对于整个模具的间隙的大小需要经过严格的设计，在在本次设计中，由于整体的工件的形状为方型，并且整个工件的表面有着不同的冲孔，在这种情况下，我们需要对于整个模具的间隙进行相应的设计。只有选择的模具的间隙大小合适，才能够在正常的加工过程中使得整个冲压制造的工件的质量合格。一般来说，对于间隙的尺寸要求是有着严格的规定的，在规定的取值范围之内进行设计，都是可以保证整个设计的合理性的。而整个间隙的取值大小在一定程度上是与刃口的尺寸精度有着密切相关的联系的。所以在本次设计中，我们需要考虑到整个刃口的相关尺寸精度与制造公差。我们需要遵守以下几点：1、由于整体的工件的尺寸是由冲压时的凹模的尺寸大小来决定的，所以在我们进行落料的设计时，模具的尺寸大小应该同凹模相关，而在设计冲孔模具时，则则正好相反，整个尺寸的规格是通过凸模的大小进行决定的。2、由于在加工的过程中，模具表面会发生一定的磨损情况，我们需要将整个磨损控制在一个合适范围内，并且在进行设计的时候也要考虑到整个尺寸公差的范围大小，尽量在尺寸公差范围较大的情况下，既可以保证整个模具加工时的精度，也可以保证模具在磨损时对于整个冲压过程的误差影响不会过大。3、在对于模具的刃口进行设计制造的时候，我们需要对于整个刃口的制造等级公差进行一个取值的设计，在本次设计中，假如选择制造的公差要求较高的尺寸范围，会导致整个加工的过程非常繁琐，并且使得整个制造的效率变慢而且会导致整个生产过程的时间变长。而选择的制造公差的要求较低的时候，会使得整个模具在使用的时候发生一定误差并且可能会使得整个模具的使用寿命大大减少，导致整个模具的使用周期变短，增大成本。所以在本次设计中，我们考虑到两个方面的原因，选择使用的公差等级为IT11级制造。2.6.2.刃口尺寸的计算在整个冲压模具的设计中，最为重要的就是整个刃口的设计，因为刃口设计的好坏直接关系到我们相关模具制造时的精度问题，所以在对于刃口尺寸的设计需要极为注意。由于整体的工件的尺寸是由冲压时的凹模的尺寸大小来决定的，所以在我们进行落料的设计时，模具的尺寸大小应该同凹模相关，而在设计冲孔模具时，则则正好相反，整个尺寸的规格是通过凸模的大小进行决定的。由于在加工的过程中，模具表面会发生一定的磨损情况，我们需要将整个磨损控制在一个合适范围内，并且在进行设计的时候也要考虑到整个尺寸公差的范围大小，尽量在尺寸公差范围较大的情况下，既可以保证整个模具加工时的精度，也可以保证模具在磨损时对于整个冲压过程的误差影响不会过大。2.6.3.计算凸、凹模刃口的尺寸计算落料凸凹模的刃口尺寸。1、落料模设工件的尺寸为，根据相关的设计原则，在对于凹模进行设计的时候，我们需要考虑到整个凹模的具体尺寸，所以在设计时，我们要对于整个凹模的尺寸机型设计。其计算公式如下：公式（2-7）公式（2-8）式中Dd、Dp —落料凹模、凸模尺寸(mm)；Dmax— 落料件的最大极限尺寸（mm）；—磨损系数；△—工件的公差（mm）；、—凹模、凸模的制造公差（mm）；Zmin—最小合理间隙（mm）。2、冲孔模设冲孔尺寸为，根据相关的设计原则，在对于凸模进行设计的时候，我们需要考虑到整个凸模的极限尺寸，所以在设计时，我们要对于整个凸模的尺寸极限进行计算，设计其计算公式如下：公式（2-9）公式（2-10）式中、—冲孔凸模、凹模的尺寸（mm）；—冲孔件孔的最小极限尺寸（mm）。3、孔心距凹模型孔的孔心距可按下式确定：或公式（2-11）式中—凹模孔心距尺寸（mm）：—工件孔心距尺寸（mm）。间隙需要小于，即，和选取必须通过校核：公式（2-12）、值的确定，有以下方法：①规则形状冲裁时，凸、凹模的制造偏差；②按，选取；③按模具制造精度选取为了避免冲裁件尺寸偏向极限尺寸，x值在0.5~1之间，根据实际情况进行选取。工件精度IT10以上x=1工件精度IT11~IT13x=0.75工件精度IT14x=0.5落料刃口尺寸计算在本次设计中，由于根据设计图纸可以知道，对于整个设计中的工件尺寸的精度要求要求较低，并且没有工具体的尺寸要求，我们选择使用标准公差等级件IT12来进行设计。由于整体的工件的尺寸是由冲压时的凹模的尺寸大小来决定的，所以在我们进行落料的设计时，模具的尺寸大小应该同凹模相关，而在设计冲孔模具时，则则正好相反，整个尺寸的规格是通过凸模的大小进行决定的由于在加工的过程中，模具表面会发生一定的磨损情况，我们需要将整个磨损控制在一个合适范围内，并且在进行设计的时候也要考虑到整个尺寸公差的范围大小，尽量在尺寸公差范围较大的情况下，既可以保证整个模具加工时的精度，也可以保证模具在磨损时对于整个冲压过程的误差影响不会过大。模具的基本尺寸计算如下：由于外形由落料获得，、的孔是由冲孔同时获得。由于，，则（mm）公差等级为IT14。则落料模尺寸：（根据公式2-7和2-8计算）①58+0.1-0.1（mm）（mm）校核:，满足公差条件。②30+0.1-0.1（mm）（mm）校核:，满足公差条件。③8+0.1-0.1（mm）（mm）校核:，满足公差条件。冲孔模尺寸：（根据公式6—3和6—4计算）①Ø3.5-0.1+0.1（mm）（mm）校核：，满足公差条件。校核：，满足公差条件孔心距尺寸：（根据公式6—5计算）①17±0.25（mm）②14±0.2（mm）2.6.4.冲裁刃口高度表2-6刃口高度料厚≤0.5＞0.5～1＞1～2＞2～4＞4刃口高度h≤6＞6～8＞8～10＞10～12≥14刃口高度，在这个尺寸下进料顺利，便于加工3主要零部件的设计我们通过学习托板复合模具的设计方法，对整个设计流程有了一个细致的了解。对冲压模具结构进行设计与制造，确定了模具的形式，并且完成了相应尺寸的计算与校核，对装配的技术要求进行规定，并且设计了一整套的工艺流程，对与整个设计制造的工艺路线进行了设计与对比，制定了相关工艺路线。下面就分别对于各个零部件结构进行设计。3.1.工作零件的结构设计3.1.1.凹模的设计在进行冲模制造的时候，整个模具的冲压力的合力中心就是在整个冲压过程中各个压力的合力的作用点。所以为了使得整个模具在工作时可以有着适当的压力大小与方向，所以在我们进行压力中心计算的时候，需要将整个模具的轴线考虑进去，保证模具的中心轴线在整个冲压滑块的中心。模具厚度的确定公式为：H=Kb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；按上式计算后，选取的H值不应小于（15～20）mm;表3—1系数值Ks/mm材料厚度t/mm<1>1~3>3~6<50>50~100>100~200>2000.30~0.400.20~0.300.15~0.200.10~0.150.35~0.500.22~0.350.18~0.220.12~0.180.45~0.600.30~0.450.22~0.300.15~0.22查表3—1得：K=0.30H=0.35×58=20.3mm取H=30mm模具壁厚的确定公式为：C=(1.5~2)H=1.5×30~2×30=45~60mm凹模壁厚取C=50mm凹模宽度的确定公式为：B=b+2C=30+2×50=130mm查表7—2取标准取B=140mm凹模长度的确定公式为：L=58+2×50=158mm凹模的长度要考虑导料销发挥的作用，保证送料粗定位精度。查表3—2取标准L=160mm。（送料方向）凹模轮廓尺寸为160mm×140mm×30mm。凹模材料选用Cr12MoV，热处理58~60HRC。表3—2矩形和圆形凹模的外形尺寸矩形凹模的宽度和长度B×L矩形和圆形凹模厚度H63×5063×6310、12、14、16、18、2080×63、80×80、100×63、100×80、100×100、125×8012、14、16、18、120、22125×100、125×125、140×80、140×8014、16、18、20、22、25140×125、140×140、160×100、160×125、160×140、200×100、200×12516、18、20、22、25、28160×160、200×140、200×160、250×125、250×14016、20、22、25、28、32200×200、250×160、250×200、280×16018、22、25、28、32、35250×250、280×200、280×250、315×20020、25、28、32、35、40315×25020、28、32、35、40、453.1.2.凸凹模的设计由于整体的工件的尺寸是由冲压时的凹模的尺寸大小来决定的，所以在我们进行落料的设计时，模具的尺寸大小应该同凹模相关，而在设计冲孔模具时，则则正好相反，整个尺寸的规格是通过凸模的大小进行决定的。3.1.3.外形凸模的设计在本次设计中，考虑到整个工件的结构与冲压的工艺问题，我们在整个冲压模具的上选择使用了直通式凸模，由于直通式凸模的压力都属于对称的几何图形，所以他们的冲压中心都是在整个形状的几何中心中的，这样可以直接得出其压力中心。这样可以方便对于整个压力中心的计算，并且可以便于整个加工过程。外形凸模长度为：L=H1+H3+（15~20）mmH1——凸模固定板厚度；得H1=0.6×H凹=0.6×30=18mm(标准为15mm)H3——卸料板厚度；查表7—5得H3=10mm，本次设计取18mm厚。(15~20)——附加长度，包括凸模的修磨量，凸模进入凹模的深度及凸模固定板与卸料板间的安全距离。（附加长度取15）L=18+18+15=51mm，本次设计取50mm我们在使用定位销进行定位的时候，我们需要将整个定位销按照要求插入到相应的定位孔中，定位孔的大小是由定位销进行确定的，而定位销的位置应该使得当定位销插入的时候，整个板料是属于一个自由的状态。所以整个定位销的尺寸大小为：L导=0.8×1.2=0.96mm为了使得定位销安装的较为稳固，防止器脱落导致整个定位的程序受到影响，所以在本次设计中，我们采用过过盈配合，使得整个定位销牢牢固定在定位孔中。图3-1凸模和凹模3.1.4.内孔凸模设计设计的冲压模具的过程中，对于整个模具的间隙的大小需要经过严格的设计，在在本次设计中，由于整体的工件的形状为方型，并且整个工件的表面有着不同的冲孔，在这种情况下，我们需要对于整个模具的间隙进行相应的设计。只有选择的模具的间隙大小合适，才能够在正常的加工过程中使得整个冲压制造的工件的质量合格，所以在本次设计中，凸模与卸料板间隙。表7—3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Z21>0.015~0.025>0.005~0.007约为0.0032>0.025~0.05>0.007~0.015约为0.0063>0.05~0.10>0.015~0.025约为0.014>0.10~0.15>0.025~0.035约为0.023.2.模架及其它零件的设计3.2.1.上下模座由于整个设计在使用的时候选择使用复合模，后侧导柱模架，使得整个加工的过程进料过程便捷。为了加快加工速度，我们选择从模具右侧进料。卸料的装置有多种不同的类型，由于本次生产为大批量生产，所以整个模具的选择使用淬硬的卸料板，保持在卸料过程中结构的安全性。导柱的设计中要加装油槽。如图4.1０所示。在设计时凸模端面的高度比导柱要低一点。在设计时导柱的端部要设计成圆锥形，这样可以方便导柱进入。要保证导柱的强度，使其在工作的时候避免发生受到载荷而弯曲。导柱的装配需要按照设计时的公差配合方式选择合适配合方式，一般为间隙配合。）要按照设计要求使得导柱的表面粗糙度尽可能的小。在选择导柱材料时我们需要对导柱工作时的情况进行具体的分析，使得整个结构的可以在使用时承受住相对应的载荷冲击，所以在经过选型后，我们最终选择20钢的材料，并经过一定的热处理。导柱的直径、长度，按标准选取。导柱：d/mm×L/mm分别为φ25×160，导套：d/mm×L/mm×Dmm分别为φ25×60×38，模座的的尺寸L/mm×B/mm为250mm×205mm。模座的厚度应为凹模厚度的1.5~2倍上模座的厚度为35，上垫板厚度取8，固定板厚度取18，下模座的厚度为45mm。图3-2下模座3.2.2.模柄在模具的设计时，为了使得模座与滑块之间的固定，所以我们需要使用模柄将这两个结构进行连接。而模柄的机构也有着不同的形式，考虑到不同的实际情况需要选择相应的模柄，考虑到本次设计的的实际使用情况，我们在本次设计中选择使带台阶的压入式模柄。图3-3模柄3.2.3.模具的闭合高度该模具的闭合高度为H闭=H上模+H垫+L+H+H下模-h2=(35+20+8+45+50+8+45-2)mm=209（mm）式中：L——凸模长度，L=45H——凸凹模厚度，H=50h2——凸模冲裁后进入凹模的深度，h2=2可见该模具可以使用。3.3模架的导向装置的选用导向装置可以使得模具在加工时大大提升整个制造的效率与制造精度。而导套在设计时应该按照导柱的尺寸进行设计，导套在设计时应该与导柱之间进行配合，所以在设计导套的时候，我们需要确定动模的位置，从而确定模具的正确位置。本次设计的导套与导杆相配合，需要使用带头导套，为了保证内部的通气性，需要设计通气孔，并且在表面需要倒圆角。导套与导柱的装配需要按照设计时的公差配合方式选择合适配合方式，一般为间隙配合。在选择导柱材料时我们需要对导柱工作时的情况进行具体的分析，使得整个结构的可以在使用时承受住相对应的载荷冲击。本设计我们选用滑动式导柱导套结构。其直径，长度为。标记为：导柱。3.4模具总装根据以上计算数据我们可以绘制出模具总装图纸，如下图：图3-4工程图总装1下模板2卸料螺钉3内六角螺钉4下垫板5凸凹模固定板6弹簧7树脂8卸料板9定位销10凹模11冲头固定板12上垫板13空心板14上模板15圆孔冲头16打料板17打料杆18模柄19卸料螺钉20防转销21内六角螺钉22圆柱销23退料板24凸凹模25内六角螺钉26圆柱销在完成各个部件的尺寸计算和工程图总装之后，我们利用三维软件进行冲压模具的三维建模。其总装模型如下图所示：图3-5模具三维建模模型4压力机的选择在进行冲模制造的过程中，由于整个工件时通过压力机进行冲模制造，所以压力机的质量对于整个冲模制造的效率与工艺水平来说是非常重要的。目前市场上使用的数量较多的压力机为曲柄压力机与液压机。所以在选择压力机设备的时候，要考虑到整个生产的批量是多少，整个工序的要求，以及整个设备的功率与压力大小是否可以满足实际使用的需要等。4.1压力机的校核本设计中选用了开式双柱可倾压力机。型号是J23-25。满足以下要求：1)压力机公称压力必须大于冲压工艺力即：＞