教学材料《JSP设计与 开发》-项目2

任务2.1月牙板单工序模的设计图2-1所示为冲裁件。零件名称：月牙板材料：08钢厚度t＝1mm生产纲领：大批量生产，要求制件平整试设计2.1.1冲裁过程与冲裁件质量１．冲裁变形过程各种冲裁件无论其形状如何，其冲裁过程都如图2-2所示。当条料送入凸模与凹模之间后，凸模下压，在凸模和凹模共同作用下，使材料产生分离。整个过程可以分为三个阶段。下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计（１）弹性变形阶段在凸模压力的作用下，金属材料产生弹性弯曲并略有挤入凹模洞口。当凸模施加给材料的作用力没有超过材料的屈服极限时，此时，如果凸模回程，板料即恢复平直的原始状态，此阶段为弹性变形阶段，如图2-3（ａ）。冲压工艺及模具设计。（２）当凸模继续向下，施加于材料的作用力超过了材料的屈服极限，这时，凸模挤入材料一圈，同时，材料也挤入凹模，由于材料反抗凸模及凹模的挤入，产生弯矩犕，在弯矩犕的作用下材料产生弯曲，如图2-3（ｂ）。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计（３）断裂分离阶段随着施加于材料力的不断增大，凹模刃口附近材料所受应力首先达到材料的强度极限σｂ，因而出现裂纹，但这时凸模刃边处的材料还处于塑性状态，因此，凸模继续挤入材料。如图2-3（ｃ）当此处材料所受力也达到材料的抗剪强度时，也会产生裂纹。如果间隙适当时，上下裂纹扩展并重合，直到材料分离，从而获得制件。如图2-3（ｃ）、（ｄ）。最后，凸模继续下行，将制件推下，如图2-3（ｅ）。从上述过程可以看出，任何一种材料的冲裁，都要经过弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段，只是由于冲裁条件的不同，三种变形所占的时间比例各不相同。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计２．月牙板冲裁件断面分析冲裁过程的材料变形是很复杂的，由图2-3可以看出，冲裁除剪切变形外，还有拉伸、弯曲、横向挤压等变形。由于它的复杂应力与应变，而造成了冲裁件断面的变化。一般来说，冲裁断面可划分为四个区域：塌角、光面、毛面、毛刺。下面以普通冲裁时的落料件为例说明各区的分布情况。如图2-4（ｂ）所示。

(1)塌角a由于模具间隙的存在，冲压时，材料进人凹模时产生弯曲力矩，从而在制件上产生弯曲圆角区。(2)光面b由于冲裁时存在塑性变形，凸模挤压切人材料，在制件断面形成表面光洁平整的光面。光面是制件质量最好的部分，是制件测量的基准。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计

(3)毛面c由于裂纹扩展而使材料撕裂产生分离，从而形成表面粗糙并带有一定锥度的断裂区。

(4)毛刺d在凸模与凹模刃口处首先产生的微裂纹随着凸模的下降而形成毛刺，凸模继续下降，毛刺拉长，最后残留在制件上。冲孔时各区域的位置与落料正好相反。冲裁断面的四个区域在断面上所占的比例不是一成不变的，随着材料性质、厚度、模具结构及使用情况的不同而变化。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计2.1.2冲裁模间隙１．间隙的概念如图2-5所示，凸模与凹模工作部分的尺寸之差称为间隙。冲裁模间隙都是指的双面间隙。间隙值用字母Z表示。

（2-1）式中Z———冲裁间隙，单位为mm；DA———凹模尺寸，单位为mm；DT———凸模尺寸，单位为mm。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计２．冲裁间隙的重要性１）冲裁间隙对冲裁件质量的影响冲裁件质量包括断面质量、尺寸精度、表面平直度等。影响质量的因素有很多，如材料的性能、模具制造的精度、冲裁间隙、冲裁条件等。（１）间隙对断面质量的影响由冲裁变形过程的分析可知，冲裁时上下裂纹不一定从两刃口同时发生。冲裁间隙值的大小对冲裁时上下裂纹的重合与否有直接的影响。模具间隙合理时，凸模与凹模处的裂纹（上下裂纹）在冲压过程中相遇并重合，此时断面如图2-6（ａ）所示，其塌角较小，光面所占比例较宽，对于软钢板及黄铜约占板厚的1/3左右，毛刺较小，容易去除。断面质量较好。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计如果间隙过大，凸模刃口处的裂纹较合理间隙时向内错开一段距离，如图2-6（ｂ）所示，上下裂纹未重合部分的材料将受很大的拉伸作用而产生撕裂，使塌角增大，毛面增宽，光面减少，毛刺肥而长，难以去除，断面质量较差。间隙过小时，凸模与凹模刃口处的裂纹较合理间隙时向外错开一段距离，如图2-6（ｃ）所示，上下裂纹中间的一部分材料，随着冲裁的进行将进行二次剪切，从而使断面上产生二个光面，并且，由于间隙的减小而使材料受挤压的成分增大，毛面及塌角都减少，毛刺变少，断面质量最好。因此，对于普通冲裁来说，确定正确的冲裁间隙是控制断面质量的一个关键。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计（２）冲裁间隙对尺寸精度的影响冲裁加工时，由于冲压力的影响，凹模刃口部分不可能严格维持无载荷的形状和尺寸。同时，从前述的分析也知，材料在冲裁过程中会产生各种变形，从而在冲裁结束后，会产生回弹，使制件的尺寸不同于凹模和凸模刃口尺寸。其结果，有的使制件尺寸变大，有的则减小。其一般规律是间隙小时，落料件尺寸大于凹模尺寸，冲出的孔径小于凸模尺寸；间隙大时，落料件尺寸小于凹模尺寸，冲出的孔径大于凸模尺寸。其尺寸变化量的大小与材料性质、料厚及轧制方向等因素有关。图2-7显示了在一定条件下模具间隙与弹性变形的关系：在图（ａ）中，当间隙小于5％时，制件尺寸随间隙的增大而减小；当间隙为5％～25％时，则其尺寸变化上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计不大；当间隙大于25％时，其尺寸再次变小。然而，当间隙小于2％时，制件尺寸比凹模刃口大。同时，在一般情况下，间隙越小，制件的尺寸精度也越高，如图2-8所示。（３）冲裁间隙对冲压力的影响冲裁力随着间隙的增大虽然有一定程度的降低，但当单边间隙在5％～10％料厚时，冲裁力降低并不明显，因此，一般来说，在正常冲裁情况下，间隙对冲裁力的影响并不大，但间隙对卸料力、推件力的影响却较大。间隙较大时，卸料及推料时所需要克服的摩擦阻力小，从凸模上卸料或从凹模内推料都较为容易，当单边间隙大到15％～20％料厚时，卸料力几乎等于零。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计（４）冲裁间隙对冲模寿命的影响间隙是影响模具寿命的主要因素，由于冲裁时，凸模与凹模之间，材料与模具之间都存在摩擦，而间隙的大小则直接影响到摩擦的大小。间隙越小，摩擦造成的磨损越严重，模具寿命就越短，而较大的间隙，可使摩擦造成的磨损减少，从而提高了模具的寿命。综上所述，冲裁间隙较小，冲裁件质量较高，但模具寿命短，冲压力有所增大；而冲裁间隙较大，冲裁件质量较差，但模具寿命长，冲压力有所减少。因此，选择合理的间隙值的总的原则是：在满足冲裁件质量的前提下，间隙值一般取偏大值，这样可以降低冲裁力和提高模具寿命。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计２）合理间隙的确定因为间隙对冲裁件质量、冲裁力、模具寿命都有影响。因此，在设计和制造模具时，一定要选择一个合理间隙值。考虑到模具制造的精度及使用过程中的磨损，生产中通常是选择一个适当的范围作为合理间隙。这个范围的最小值称最小合理间隙，最大值称为最大合理间隙。只要在这个范围内的间隙，都能冲出合格的制件。由于模具在使用中的磨损使间隙增大，故设计与制造时要采用最小合理间隙值。确定合理间隙值的方法有理论计算法、经验确定法二种。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计（１）理论计算法该方法的理论依据是保证上下裂纹重合，以获得良好的断面质量。根据图2-9的几何关系可得：（2-2）式中t———料厚（ｍｍ）；h0———产生裂纹时凸模挤入的深度（ｍｍ）；h0/t———产生裂纹时凸模挤入的相对深度，查表2-1；β———最大剪应力方向与垂线间的夹角，查表2-1。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计由上式可知：间隙值的大小Z主要与材料厚度h,相对切入深度h0/t及裂纹方向β有关。而h0和β又与材料性质有关，材料越硬，h0/t越小，因此，影响间隙值的主要因素是材质与料厚。材料越硬越厚，其所需合理间隙值越大。反之则越小。由于理论计算法在生产中使用不方便，故目前广泛使用经验公式及查表确定。（２）经验确定法根据使用经验，在确定间隙值时要根据要求分类使用。如电子电器行业，对制件的质量要求较高，因此，其合理间隙值取得偏小；而对于汽车拖拉机行业来说，对制件的质量相对来说要求不是很高，这时，应以降低冲裁力，提高模具寿命为主，其合理间隙值取得偏大一些。表2-2是较小的冲裁间隙表，表2-3是较大的冲裁间隙表，可根据实际情况采用。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计2.1.3冲裁工艺性分析获得金属零件的方法有很多种，铸造、锻造、切削加工等。月牙板制件用冲裁工艺是否最合理、最经济，必须先知道冲裁工艺有哪些要求。符合下述要求的冲裁件其冲裁工艺性良好。１．冲裁件的结构（１）冲裁件形状应尽可能简单、对称、排样废料少。在满足质量要求的条件下可以把冲裁件设计成少、无废料的排样形状。如图2-10（ａ）所示零件，若外形无关紧要，只是三孔位置有较高要求，改为图2-10（ｂ）所示形状，可用无废料排样，材料利用率提高40％。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计（２）除在少、无废料排样或采用镶拼模结构时，允许制件有尖锐的清角外，冲裁件的外形或内孔交角处应采用圆角过渡，避免清角。圆角大大地减小了应力集中，有效地消除了冲模开裂现象。其圆角值见表2-4。（３）冲裁件上的悬臂和凹槽。如果冲裁件上有悬臂和凹槽，其尺寸见表2-5。（４）冲裁件孔的最小尺寸。冲裁件上孔的尺寸受到凸模强度和刚度的限制，不能太小，冲孔的最小尺寸见表2-6。（５）最小孔边距、孔间距。当冲孔边缘与工件外形的边缘平行时，其距离不应小于材料厚度的１．５倍，当冲孔边缘与工件外形的边缘不平行时，其距离不应小于材料厚度。如图2-11（ａ）所示。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计（６）在弯曲件或拉深件上冲孔时，孔边与直壁之间应保持一定的间距，以免冲孔时凸模折断。如图2-11（ｂ）。２．冲裁件的精度和断面粗糙度（１）精度冲裁件的经济精度一般不高于IT11级，最高可达IT8~IT10级，冲孔件比落料件的精度约高一级，冲裁件的尺寸公差，孔中心距的公差见表2-7、表2-8。

(2)断面粗糙度冲裁件的断面粗糙度一般为Ra12.5~50μm,最高可达Ra6.3μm，具体数值见表2-9。３．月牙板冲裁的工艺性月牙板的基本形状为圆形，形状简单，上下对称，无悬臂和凹槽，不存在孔边距、孔间距问题，适合冲裁。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计2.1.4月牙板的冲裁排样月牙板冲裁只有一道落料工序，所以一副单工序落料模即可完成，不存在考虑冲压工艺方案的问题，但模具结构、排样等既涉及制件的质量，又涉及冲裁的经济性，所以这些问题是必须要考虑的。１．冲裁排样排样是指制件在条料、板料上的布置方法。冲压加工从本质上来说是要产生尾料和搭边废料的。若能完全消除这种尾料和搭边废料，则能使材料费用达到最低。为此，合理的排样是非常必要的。同时，选取与操作工序相适应的尺寸规格的材料也是重要的。也就是说，首先根据冲裁件的形状适当排列，同时考虑与其他制件组合的可能性，必须使一定的材料能生产尽可能多的制件。并且从一张一定尺寸的板料上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计上下料时，不仅考虑切下用于生产一种制件的条料，有必要时同时考虑用于不同制件的各种下料方法使材料得到充分的利用。如图2-12所示，为相同形状的坯件在落料时的四种排样方法。若以一根一米长的条料利用率来比较，其材料利用率分别为（ａ）43.8％、（ｂ）68.3％、（ｃ）71.0％、（ｄ）82.2％。可以看出，由于排样方法的不同有明显的差别。由于排样方法的逐渐改进，材料利用率就得到不断提高，但是仅仅考虑材料的利用率还不够，还必须综合考虑操作的方便性、模具结构的合理性、冲裁质量、模具寿命等问题。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计２．排样方法冲裁排样有两种分类方式。第一种按有无废料分，第二种按制件在条料上的排列方式分。下面分别叙述如下。（１）按有无废料来分可分为：有废料排样、少废料排样、无废料排样。如图2-13。从图中可以看出，无废料排样方法虽然材料利用率高，但塌角与毛刺不在同一个面上，即在相邻的剪切断面上，塌角和毛刺出现在完全相反的方向上。另外，因受条料下料质量和定位误差的影响，其冲裁件尺寸不准确。因此，实际生产中，这种排样方法应用较少。（２）按制件在条料上的排列方式可分为：直排、斜排、对排、混合排、多排、冲裁搭边几种。其应用及特点见表2-11。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计３．搭边１）搭边及其作用搭边是指冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的余料。搭边分为送进方向搭边和边缘搭边。搭边虽然是余料，但在冲压工艺上起了很大的作用。第一，它能补偿条料送进时的定位误差和下料误差，确保冲出合格的制件。第二，保持条料的刚性，方便送进，提高劳动效率。第三，避免冲裁时条料边缘的毛刺被带入模具间隙，从而可以提高模具寿命。搭边值的大小对冲裁生产有很大的影响。为了能正确地送料，材料应有一定的刚性。由于模具结构和形式的不同，对材料刚性的要求也不同，如果材料本身刚性较好，则较小的搭边也能保证正确送料，并且在操作上也不存在困难。无废料冲裁可以说是其中一例。但是一般来说，过小的搭边，使条料刚性降低，从而使条料容易产生上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计变形，而影响到条料的正确送进。这常常是导致制件的尺寸不好和连续模中导正销折断的原因。而在冲制非金属材料或脆性材料时，搭边量过小，极易造成角部开裂，同时由于碎片的原因而引起模具的损坏并影响到生产效率。而搭边值过大，则材料利用率低。２）搭边值的确定搭边值的选取，可参考表2-11，同时考虑如下因素对搭边值的影响。（１）材料力学性能硬材料的搭边值比软材料、脆材料值小一些；（２）冲裁件的形状及尺寸冲裁件大或有尖突的复杂形状时，搭边值大一些；（３）材料厚度料厚时搭边大；（４）送料方式与挡料方式用手工送料，有侧压装置的其值小；用侧刃定距的其值大；（５）卸料方式弹性卸料比刚性卸料的小。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计４．条料宽度与材料利用率１）条料宽度和导料板间距的确定当排样方式确定以后就可以计算出条料的宽度和导料板的间距。根据冲模有无侧压装置，条料宽度尺寸的计算方法是不同的。其计算公式见图2-14和表2-12。Dｍａｘ、Lｍａｘ—条料宽度方向冲裁件的最大尺寸，a—侧搭边值，Δ—条料宽度方向的下料误差，见表2-13，Z—导料板与最宽条料之间的间隙，其最小值见表2-14，n—侧刃数，b１—侧刃冲切的料边宽度见表2-15，y—冲切后的条料宽度与导料板间的间隙，见表2-15。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计２）材料利用率计算（１）一根条料的材料利用率：（2-3）（２）一块板料的材料利用率：（2-4）式中A０———一个制件的有效面积；A１———一根条料的面积；n１———一根条料所冲制件的个数；n———一块板料所冲制件的总个数；A———一块板料的面积。在冲压生产中，通常是先将板料剪切成条料，然后再进行冲压。而板料的剪裁有横裁、纵裁和混合裁几种方式。在保证制件质量的前提下，应通过对比一块板料的材料利用率来决定是采取哪种裁板方式。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计５．排样图在模具装配图及工艺卡片上，都应该有排样图。排样图绘在图纸的右上方。一张完整的排样图应标注条料宽度、条料长度、板料厚度、步距、端距、搭边。当连续排样时，还应标注各工步名称，废料孔至少要有二个。如图2-15所示。步距s为：（2-5）式中D———工件送进方向的最大尺寸；a１———送进方向的搭边值。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计1)搭边值与条料宽度的确定查表2-11选择送进方向的搭边值为a1=0.8mm;侧搭边值为a=1mm，其送进步距s=D+a1=19+0.8=19.8mm.

初步确定无侧压装置的送料方式，则按表2-12中的公式，条料的宽度为:

2)画出排样图及计算材料利用率根据工厂材料供应情况，选择850X1500X1的冷轧钢板，横裁时每块板的材料利用率为:每块板能裁n1=1500/24.5=61条。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计每条能裁，n2=850/19.8=42个制件.则纵裁时每块板的材料利用率为:每块板能裁n1=1500/19.8=75条。每条能裁n2=850/245=34个制件.则由于横裁的材料利用率略高于纵裁的材料利用率.宜采用横裁。月牙板排样图见图2-16.上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计2.1.5冲裁工艺力及压力中心的计算1.冲裁工艺力的计算

1)冲裁力的计算冲裁时，凸模给材料施加压力，同时，材料也对凸模产生反作用力，通常我们把这种反作用力称为抗力。材料对凸模的最大的抗力就是冲裁力。为了正确选择压力机和合理设计模具，就必须计算冲裁力。用一般平刃冲裁时，其冲裁力F可以按下式计算:

或

上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计式中F一冲裁力(N);K一安全系数，K=1.3;t材料的厚度(mm);τ—材料的抗剪强度(MPa)；σb—材料的抗拉强度(MPa)。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计2)卸料力、推件力、顶件力的计算在冲裁结束后，由于材料的弹性回复及摩擦的存在，使冲落部分的材料卡在凹模内，而余下的材料则紧箍在凸模上，为使冲裁工作能继续进行，必须将这些材料卸下或推出。如图2-17所示。

(1)卸料力卸下包在凸模上材料所需的力一般叫卸料力，其计算按公式:(2-8)(2)推件力顺着冲裁方向推出卡在凹模里的材料所需要的力一般叫推件力，其计算公式:(2-9)上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计

(3)顶件力逆着冲裁方向顶出卡在凹模里的材料所需要的力一般叫顶件力。其计算公式:(2-10)式中KX,KT,KD,一分别为卸料力、推件力、顶件力系数，查表2-16.

同时卡在凹模内的冲裁件(或废料)个数。n=h/t(h-凹模洞口的直壁高度，t-材料厚度)。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计2.压力机标称压力的确定计算冲裁力的目的是为了选择压力机的标称压力，压力机的标称压力F压必须大于或等于总冲压力FZ，即:(2-11)

总冲压力F的大小根据模具结构的不同而分为

(1)采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模时:(2-12)(2)采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模时:(2-13)(3)采用刚性卸料装置和下出料方式的冲裁模时:(2-

14)上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计3.月牙板冲裁模压力机的选择

1)冲裁工艺力的计算根据月牙板的要求，初步选定模具结构为弹性卸料下出件，凹模直壁刃口高为h=6mm其冲裁力为:

卸料力推件力总冲裁工艺力为:2)确定压力机压力机的标称压力应大于冲裁总工艺力，故选J23-63压力机能满足冲裁要求。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计2.1.6月牙板单工序冲裁模的结构设计在压力机滑块每次行程中只能完成同一种冲裁工序就叫单工序模。其特点是结构简单，制造方便、成本低廉，但制件精度低，生产效率低。1.单工序落料模1)无导向落料模无导向落料模如图2-25所示。该模具的冲裁过程是:条料从前往后送至定位板7时被挡住，此时，导料板4对条料起导向作用，定位板7对条料定距，凸模2随压力机滑块下行，与凹模5共同完成对条料冲裁，分离后的落料件靠凸模从凹模孔中依次推出。箍在凸模上的废料则由固定卸料板强行刮下。以后依次连续进行。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计图中凸模做成H形是为了节省优质钢，与上模座固定一起。该模具凸模、凹模更换比较方便，导料板、定位板与卸料板的位置可调，因而具有一定的通用性。无导向模具的优点是结构简单，制造周期短，成本低。缺点是凸、凹模间的间隙只能靠冲床滑块来保证，不够精确，冲裁件精度不高;装模调试都不方便，容易造成工作零件的啃伤，模具寿命短;生产率低，使用不太安全。另外，由于固定卸料是强制性的，所以工件不平整。不宜用于薄料及塑性较大的材料的冲裁。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计2)导板式落料模导板式落料模如图2-26所示。它是无导向模具的基础上改进而来的。不同之处在于下模部分有一块起导向作用的导板9。由于导板孔与凸模间是采用H7/h6的配合，所以能对凸模与凹模进行导向。导板同时也起到固定卸料板的作用。根据排样的需要，该模具的固定挡料销16对首次冲裁不能定位，因此设计了始用挡料销20。在条料送进时，用手将始用挡料销压入以限制条料的位置，冲首件。以后，放手使始用挡料销在弹簧的作用下复位，不再起挡料作用，以后各次冲裁均由固定挡料销16对条料定距。该模具使用直对排样，一副模具中设置了两个凸模和凹模，所以除第一次外，滑块下行一次，能同时获得两个制件。导板模具有精度较高、上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计使用寿命较长、安装调整容易、使用安全的优点。但制造比无导向模具要求高。一般导板模具是先做导板，后做凹模和凸模固定板，而后者的加工都是以导板为基准的，所以后者的质量直接决定于导板精度的高低。当制件形状复杂和精度要求高时，导板的制造更加困难。此类模具在使用或刃磨时，为了保证凸模与导板的良好导向不受影响，要求凸模不能离开导板，因此要求冲床行程较小。3)导柱式落料模导柱冲模的上、下模利用导柱和导套的导向来保证其正确位置，所以凸、凹模间隙均匀，淑件质量比较高，模具寿命也比较长。导柱、导套都是圆柱形，加工比导板方便，另外安装维修也方便，所以应用+分广泛。对于批量大，制件精度要求高时适合。其缺点是制造成本较高。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计

图2-27为导柱式落料模，凹模11用螺钉和销钉与下模座紧固并定位，凸模8与凸模固定板6铆接固定，并通过螺钉、销钉与上模座紧固定位。凸模背面加垫板4以防上模座压塌。旋入式模柄旋入上模座以止动销5止转。安全板10安装在下模座上，既有安全保护作用，又有通过其上的长方孔对条料起导向作用，条料的定距则由挡料销2完成。弹压卸料板9在冲压开始时起压料作用，冲压完后把包在凸模外边的废料卸下。它借助4个弹簧和卸料螺钉7实现卸料。装配后的弹簧应有一定的预压量。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计冲孔模1)菱形件冲孔模图2-28所示的冲孔模，是用来在一个菱形毛坯上冲四个小孔。冲孔时，将毛坯放入定位板2中定位，定位板的定位部分与毛坯外形相适应，制件的内孔与外形的相对位置精度，取决于定位板的装配质量。2)冲侧孔模图2-29是斜楔式冲侧孔模。该模具的最大特征是依靠斜楔1把压力机滑块的垂直运动变为滑块4的水平运动。从而使凸模5完成侧面冲孔。滑块的复位依靠弹簧来完成。该模具在压力机的一次行程中冲一个孔，如果冲多个侧孔，则可以安装多个斜楔滑块机构来实现。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计3)冲小孔模如图2-30所示冲小孔模具，该模具为在厚2mm的Q235钢板上冲两个小孔。其凸模工作部分采用了活动护套13和扇形块8保护，并且除进入材料内的一段外，其余部分均可得到不间断的导向，从而增加了凸模的刚度，防止了凸模弯曲和拆断的可能。活动护套13的一端压入卸料板2中，另一端与扇形固定板10成间隙配合。扇形块呈三角形以600斜面嵌入扇形固定板和活动护套内，并以三等分分布在凸模7的外围(见图A-A剖视)。弹压卸料板2由导柱、导套导向，使凸模的导向更加可靠。卸料板上还装有强力弹簧4，当模具工作时，首先使卸料板压紧坯料，然后冲孔，可使冲孔后的孔壁很光洁。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计３．切边模带凸缘的拉深件，常需将多余的边缘切掉，图2-31为宽凸缘小件的切边模。拉深件套在定位柱4上定位，上模下冲，利用打杆1、推板3自身重量对被切边的制件有个微小的压力，上模继续往下，通过切边凹模2和废料切刀6将多余边料切去。初始切边时，废料切刀6不起作用，当积存的废料厚度到一定值时，切下的废料环与切刀的刀刃接触，只要上凹模再往下冲时，切刀立即把废料环切断而分成两半，废料脱离凸模并落下。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计4.月牙板单工序落料模结构设计月牙板单工序落料模(见图2-32)采用了导柱导套合模导向，可以有效地保证凸、凹模之间的间隙，从而能保证制件的冲裁精度，而且有利于模具安装与调整;条料送进由两个导料销导向，一个挡料销控制送料的步距，充分保证了条料在模具中的位置;落料件卡在凹模内，由凸模在冲下一件时由上至下推出，而落完料后的带孔条料则由弹性卸料装置从凸模上卸下，弹压卸料板同时起压料作用，可以使工件平整。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计2.1.7月牙板单工序模工作零件的设计及选用1.模具零件的分类冲模的零件根据其作用可以分为两大类:工艺零件与结构零件。前者直接参与完成工艺过程并决定着制件的形状与尺寸及其精度，后者只对模具完成工艺过程起保证或完善作用。其分类如图2-33所示。冲模设计中的标准化与典型化，具有重大的意义。它能简化设计工作，稳定设计质量，标准件的成批制造，可以采用二类工具，从而提高了模具制造的劳动生产率，降低制造成本，缩短制造周期。国家对冷冲模先后制订了GB/T8845-1988和GB/T2851-1990~GB/T2861-1981JB/T7643-1994~JB/T7652-1994,JB/T78057.1-8057.5-1995等标准，设计中应优先选用。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计2.月牙板单工序模工作零件的结构设计1)凸模的结构形式及固定方法(1)圆形标准凸模圆形凸模的行业标准(JB/T8057.1-1995)结构如图2-34所示。其中A型适合于冲孔直径较小的情况，B型冲孔直径大于A型，快换结构主要适合于通用型的模具结构，凸模更换方便快捷。凸模分为工作部分和固定部分，D1部分可以防止凸模卸料时被拔出。图2-35为圆形凸模的固定形式。采用的台阶是为了增加凸模的刚性，凸模与固定板的配合采用H7/m6的过渡配合。图(e),(f)是快换式的小凸模，维修更换方便。圆形标准凸模的具体结构及要求可查阅冲模设计资料，其他形状凸模设计的形位公差、表面结构等要求可参照圆形标准凸模来进行。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计(2)异形凸模大多数情况下，凸模截面为非圆形，称为异形。为使凸模加工方便，异形凸模一般做成等断面形式，称直通式。异形凸模的结构与固定方式如图2-35(b)所示。其固定方式采用N7/h6,P7/h6铆接固定，这种固定方式都必须在固定端接缝处加止动销防转。也可采用低熔点合金或粘接剂固定，如图2-35(c)、图2-35(d)。对于截面尺寸较大的，还可以采取螺钉、销钉直接固定的方式，如图2-35(h)。

(3)冲小孔凸模当冲制孔径与料厚相近的小孔时，应考虑采用加强凸模的强度与刚度的措施以保护凸模。其措施一般有加凸模护套图2-35(g)和对凸模进行导向的方式。另外采用厚垫板缩短凸模长度也是提高凸模刚性的一种的方法，如图2-36.上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计2)凹模的结构设计(1)凹模的外形结构及固定方法。小型圆形凹模结构采用国家标准形式，如图2-37(a),(b)，其固定方式如图2-38可直接装在凹模固定板内，主要用于冲孔。生产实际中，更多情况是使用凹模板，如图2-37(c)所示。固定时用螺钉和销钉直接固定在固定板上，如图2-38，其螺钉与销钉孔与凹模孔壁间距不能太小，否则会影响凹模强度，其值可查表2-19。凹模板国家标准为GB2858.1-1981和GB2858.4-1981.图2-38(d)为快换式结构。(2)凹模孔口的结构形式。凹模孔口的结构形式、特点及应用如表2-20、表2-21所示。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计3)凸、凹懊的镶拼结构(1)镶拼结构的特点及应用当制件形状复杂，尺寸很大或很小，精度要求高时，工作零件一般采用镶拼结构。镶拼结构比整体式制造容易，不易热处理开裂，更换维修方便，可节约模具钢。但镶拼式结构装配麻烦，零件数量多，成本也高。因此，采用镶拼结构必须选择好适当的镶拼形式，才能取得良好的效果。(2)镶拼结构的形式图2-39所示为镶拼结构的形式。①平面式把各拼块用螺钉和销钉定位固定到固定板或底座的平面上。平面式一般用于大型模具或多孔冲模。如图2-39(a)所示。②凸边式把各拼块嵌入两边或四边的凸边固定板内，凸边高度不小于拼块高度的一半，凸边宽度大于两倍销钉的直径。这种结构适用于冲制薄料和小件。如图2-39(b)所示。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计③套筒式把凹模或凸模按不同直径分割成几个同心圆套筒，分别加工后相互套合组成。如图2-39(c)所示。④嵌入式把凹模中难于加工或悬臂很长受力危险的部分分割出来，做成凸模的镶块，嵌入凹模里固定，并在凹模下面增加淬硬的垫板，防止镶块受力下沉。如图2-39(d)所示。(3)镶拼原则①力求改善加工工艺性，减小钳工工作量，提高模具加工精度。②便于装配调整与维修。③满足冲压工艺要求。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计3.工作零件刃口尺寸的确定冲裁件的尺寸精度主要是由冲模的制造精度决定的。即取决于凸模与凹模的刃口尺寸。因此，正确确定凸模和凹模的刃口尺寸和公差，是冲裁模设计的一项重要工作。1)凸模与凹模刃口尺寸确定的原则

我们已经知道，冲裁件的断面有圆角、光面、毛面和毛刺四个部分。而在冲裁件的测量与使用中，都是以光面的尺寸为基准的。根据观察与分析，落料件的尺寸接近于凹模尺寸，而冲孔件的尺寸接近于凸模尺寸。故计算凸模与凹模刃口尺寸时，应按落料与冲孔两种情况分别进行。其计算原则如下:上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计(1)落料时以凹模尺寸为基准，即先确定凹模尺寸。考虑到凹模尺寸在使用过程中因磨损而增大，故落料件的基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小尺寸，而落料凸模的基本尺寸，则按凹模基本尺寸减最小初始间隙。(2)冲孔时以凸模尺寸为基准，即先确定凸模尺寸。考虑到凸模尺寸在使用过程中因磨损而减小，故冲孔件的基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较大尺寸，而冲孔凹模的基本尺寸，则按凸模基本尺寸加最小初始间隙。(3)凸模与凹模刃口的制造公差根据工件的精度要求而定。一般取比工件精度高2~3级的精度。考虑到凹模比凸模加工稍难，凹模比凸模低1级。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计2)凸模与凹模刃口尺寸的计算方法凸模与凹模刃口尺寸的计算，与加工方法有关。加工方法可分为:(1)分开加工这种加工方法凸模与凹模间隙的均匀性纯靠加工精度保证，目前多用于圆形或简单规则形状的工件。冲模刃口与工件尺寸及公差分布如图2-41所示。根据计算原则可以导出其计算公式如下:上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计落料时:

(2-19)(2-20)冲孔时:

(2-21)(2-22)上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计采用分开加工法时，因要分别标注凸、凹模刃口尺寸与偏差，所以无论冲孔或落料，为了保证间隙值，必须验算下列条件：（2-23）如果不满足上式，当稍不满足时，可适当调整δT、δA值以满足上述条件，这时，可取项目δT≤0.4（Zmax－Zmin）、δA≤0.6（Zmax－Zmin），如果相差很大，则应采用配合加工法。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计

(2)配合加工这种加工方法凸模与凹模间隙的均匀性依靠工艺方法保证。配合加工又可分为先加工凸模，配作凹模与先加工凹模配作凸模两种。其方法是先按设计尺寸制造一个基准件(凸模或凹模)，然后根据基准件制造出的实际尺寸按所需的间隙配作另一件，这样在图中的尺寸就可以简化，只要先标基准件尺寸及公差，而另一件只注明按基准件配作加工，并给出间隙值即可以了。这种方法不仅容易保证间隙，而且制造加工也较容易，广泛运用于目前工厂的实际制作。它特别适合于各复杂几何形状的凸、凹模刃口尺寸的计算。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计配合加工的计算以图2-43(a)的工件为例，方法如下:因该零件为落料件，故以凹模为基准件来配作凸模。图2-43(b)为冲裁该工件所用落料凹模的刃口的轮廓图，图中虚线表示凹模刃口磨损后尺寸的变化情况。从图中可以看出，凹模磨损后刃口尺寸有变大、变小和不变三种情况，所以凹模刃口尺寸也分三种情况来进行计算。凹模磨损后尺寸变大的:A1A2A3上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计计算出的落料凹模尺寸及公差标注在凹模图纸上，而落料凸模尺寸不需计算，只要在凸模图纸上标上基本尺寸并注明：“凸模刃口尺寸按凹模实际尺寸配作，保证双面最小间隙Zmin”即可。冲孔时应以凸模为基准来配作凹模，其计算方法同样根据以上磨损分类情况来分析计算。３）线切割加工目前工厂广泛使用的电火花线切割加工，其实质是属于配合加工的一种工艺，一般是在凸模上标注尺寸和制造公差，而在凹模上只标注基本尺寸并注明：“凹模刃口尺寸按凸模实际尺寸配作，保证双面最小间隙Zmin”。凸模的尺寸可以由前面的公式转换而得到。但由于电加工时钼丝和放电间隙的存在，因此在具体的工艺尺寸确定上会有一定的差异，具体计算详见模具制造工艺学有关章节。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计４．工作零件的结构尺寸设计１）凸模长度计算凸模长度依模具结构而定。如果采用固定卸料板和导料板时，图2-45凸模长度按下式确定：当采用固定卸料板时(图2-45(a))，其凸模长度按下式计算:(2-29)当采用弹压卸料板时(图2-45(b))，其凸模长度按下式计算:(2-30)上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计式中L-凸模长度((mm);h1-凸模固定板厚度(mm);h2-固定卸料板厚度(mm);h3-导料板厚度(mm);t-板料厚度(mm);h-附加长度，主要考虑凸模进入凹模深度(0.5^-1mm)、总修模量(10~15mm)及模具闭合状态下卸料板到凸模固定板的安全距离(15~20mm);H一附加长度，它包括凸模的修磨量、凸模进入凹模的深度、弹性元件被预压后的高度等。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计2)凸模的强度与刚度校核一般情况下，凸模的强度与刚度足够，但当凸模截面尺寸很小而冲裁厚料时或凸模特别细长时，则应进行强度与刚度的校核。(1)强度校核凸模最小截面积应满足下式，则强度满足要求:

(2-31)特别地，对于圆形凸模，当推件力或顶件力为零时，则为:(2-32)上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计式中dmin-凸模工作部分的最小直径;Amin-凸模最小截面积;F’Z凸模纵向所受的压力，其值为总冲压力;t-料厚;τb-冲剪材料的抗剪强度;

［σbc］-凸模材料的许用抗压强度。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计(2)刚度校核凸模的最大长度不超过下式，则刚度满足要求:有导向的凸模:(2-33)无导向的凸模:(2-34)对于圆形凸模:式中Lmax-凸模允许的最大长度;Imin-凸模最小截面的惯性矩;d-凸模最小截面的直径。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计3)凹模的外形尺寸凹模外形尺寸一般用经验公式确定，然后将计算得出的长X宽X厚的尺寸套国家标准GB2858.1-1981至GB2858.4-1981，选用与标准值接近的偏大规格尺寸，并以套标后的凹模外形尺寸来确定模架的大小。经验计算公式为:凹模厚H(2-35)凹模宽度B(2-36)凹模长度L(2-37)上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计式中k-系数，考虑板厚的影响，其值查表2-24;s-垂直于送料方向的凹模刃壁间的最大距离;s1-送料方向的凹模刃壁间的最大距离;s2-送料方向的凹模刃壁到凹模边缘的最小距离，其值查表2-255.工作零件的材料选择及技术要求为了提高模具的使用寿命，降低生产成本，模具材料的选择及其热处理相当重要。冲压模具的材料主要是指工作零件的材料。工作零件的常用材料有各种工具钢、硬质合金、钢结硬质合金、铸铁、铸钢、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、聚氨a、合成树脂等。其中主要材料是各种工具钢;上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计硬质合金一般用于高寿命大批量生产的模具;其他材料主要用于制造大型冲压件的成形模或简易冲模。冲压模具材料种类多，冲压工序和被冲材料种类也多，实际生产条件又复杂多变。因此要合理选择模具材料，提出热处理要求，必须根据模具的工作条件、生产批量、各种模具材料的可加工性，市场、生产现场、模具材料供应情况等综合考虑分析，做出选择。一般情况下可参照表2-26选取。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计6.月牙板零件的工作零件设计(图2-1)(1)刃口尺寸:由于该零件为非圆形件，故刃口尺寸按配合加工法加工，其基准凹模的刃口尺寸为:凸模刃口尺寸按凹模刃口实际尺寸配作，保证初始双面间隙为:0.100~0.140mm上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计(2)凸模长度:由于该模具结构采用弹性卸料下出件形式(图2-32)，故按式(2-30)计算如下:(各板厚及弹簧预压高度见后述)(3)凹模外形尺寸高度:H=ks=0.4X22=8.8(mm)凹模宽度B:B=s+(2.5~4.0)H=10+4X10=50(mm)凹模长度L:L=s1+2s2=19+2X22=63(mm)查国家标准选取凹模尺寸为:80X63X14(GB2858.1-1981)上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计根据制件的形状，参照国家标准凸模(图2-34)及凹模(图2-39)的结构、固定方式及技术要求，并考虑加工的难易程度，将计算出的凸模及凹模刃口尺寸标注于图纸中，最终画出凸模和凹模零件图，如图2-46、图2-47所示。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计2.1.8月牙板单工序模结构零件的设计及选用1.定位零件条料在送进过程中，需要控制其送进方向(定向)和送进距离(定距)，即定位以保证冲压质量。根据毛坯和模具结构的不同，定位零件主要有:定位板、定位销、侧面导板、侧压板、挡料钉和侧刃、导正销等。1)定位板、定位销单个毛坯在模具上定位时，常采用定位板或定位销。定位有两种形式，一种靠毛坯外形定位的，如图2-48(a)示，一种是靠毛坯内孔定位的，如图2-48(b)。定位板厚度或定位销高度可按表2-27选用。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计2)导料板与侧压板导料板(导尺)的作用是保证条料的送料方向。常用于带弹压卸料板或固定卸料板的单工序模和级进模。其国家标准结构为图2-49。其中(b)为导料板与固定卸料板做成一体的结构。大多数模具，特别是冲薄料时，都用两块导料板导向，这样送料比较准确。导料板的长度五一般大于或等于凹模长度。其厚度H根据制件料厚和挡料销的高度而定，一般是4~14mm，导料板间距需根据料宽及条料定位方式定。如果条料公差很大，或搭边太小时，则在导料板一侧装侧压板，送料时，条料被侧压板压向导料板的一侧，以便和凹模保持一定的位置关系，从而冲出合格的制件。其结构形式如图2-50。所示。其中图(a)上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计侧压力较大，宜用于厚料冲裁。而图(b)结构简单，力小，适用于0.3~1mm的薄料。其安装位置与数量视需要而定。图(c)侧压力大且均匀，但其安装位置限于进料口。3)挡料销挡料销是控制条料送进距离的零件，根据其工作特点及作用分为固定挡料销、活动挡料销及始用挡料销。(1)固定挡料销结构最简单。国家标准结构如图2-51(a)所示。固定部分直径d与工作部分直径D相差一倍多，广泛用于中、小型冲模条料定距。当挡料销的固定孔离凹模孔壁太近时，为不削弱凹模强度，可采用图2-51(b)所示的钩形挡料销结构。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计(2)活动式挡料销其国家标准结构如图2-52所示。挡料销的一端与弹簧、橡皮发生作用，因而可以活动。活动挡料销常用在倒装式落料模或复合模中，装在弹压卸料板上。图2-52(d)又称回带式挡料销，面对送料方向的一面做成斜面，送料时，挡料销抬起，簧片将挡料销压下，此时应将料拉一下，使搭边被挡料销挡住。这种形式常用于带固定卸料板的落料模。(3)始用挡料销其国家标准结构如图2-53所示。主要用于冲裁排样中不能冲首件的级进模和单工序模中。目的是为了提高材料利用率。4)侧刃侧刃定距，主要用于薄料而不能用导正销精确定距或者生产率高且制件有较高的精度要求的级进模中。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计国家标准的侧刃结构分为无导向侧刃如图2-54和有导向式侧刃如图2-55所示。按其刃口形状的不同又分为矩形侧刃图(a)、齿形侧刃图(b),(c)和尖角形侧刃图(d),(c)。矩形侧刃的结构与制造都很简单，但刃口磨钝后，在条料上易产生毛刺，如图2-56所示，这种毛刺会影响送料精度，所以常用于料厚在l.5mm:以下，且要求不高的制件。齿形侧刃所产生的毛刺处在侧刃齿形的冲出的宽缺口中，所以定距精度比矩形高。但较矩形侧刃结构复杂，加工较难。尖角侧刃，是在条料的边缘冲出一个缺口，条料送进时，当缺口直边滑过挡销后，再向后拉料，由挡料销挡住缺口。这种侧刃定距操作不方便，但切去的料少，适合于贵重金属或料厚在0.5~2mm的冲裁。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计在实际生产中，有一种特殊侧刃，侧刃在完成定距的同时也冲出工件的部分轮廓，如图2-57.根据制件的结构特点和材料利用率，可采用一个(单侧刃)或两个侧刃(双侧刃)。双侧刃可在条料两侧并列或错开布置。错开布置时，可使条料的尾料得到利用。采用单侧刃一般用于工位数少、料厚且硬的情况;双侧刃用于工位数多、料薄的情况。双侧刃冲出的制件精度比单侧刃高。侧刃的制造公差按h6确定。带侧刃的模具，一般都在带侧刃旁的导料板上装有淬硬的挡块以防导料板过早磨损报废。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计5)导正销导正销用来保证孔与外形的相对位置尺寸，主要用于级进模中。导正销一般装在冲孔工步后的落料凸模上，当上模下冲时，导正销的导入部分首先进入已冲出的孔内，然后由导正部分对条料进行导正，落料。这样就可以消除送料步距误差，起精确定位的作用。按导正孔径的大小及导正销在凸模上的装配方法，国家标准结构如图2-58所示。A型用于导正d=2~12mm的孔。B型用于导正d≤10mm的孔。这种形式的导正销采用了弹簧压紧结构，如果送料不正确时，可以避免导正销的损坏。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计C型用于导正d=4~12mm的孔。这种形式拆装方便，模具刃磨后导正销长度可以调节。D型用于导正d=12~-50mm的孔。导正销直径一般应大于2mm以防拆断。如果小于2mm，则应冲工艺孔来导正。导正销直径按h6至h9制造，与孔的配合间隙见表2-28。导正销的头部由圆柱段（起导正作用）和圆弧或圆锥体（起导入作用）组成，圆柱段的高度h1不宜太大，否则不易脱件；但也不能太小，太小定位不准。其值可参考表2-29。当导正销与挡料销配合使用时，冲孔凸模、导正销和挡料销之间的关系如图2-59所示。按图2-59(a)方式定位，挡料销与导正销的中心距为：(2-38)上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计按图2-59(b)方式定位，挡料销与导正销的中心距为:(2-39)式中s-步距;DT-落料凸模直径;D-挡料销头部直径;s1、s'1挡料销与落料凸模的中心距。6)月牙板单工序模定位零件的选用由于该制件采用条料从右至左手工送进，结合模具结构，条料在模具中的定位可利用条料的外形定位，依靠布置于后侧的两个导料销对条料送进方向控制，在送进方向布置一个固定挡料销对条料送进步距进行控制。如图2-60所示。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计2.卸料零部件的设计及选用广义上的卸料是指将冲裁件或废料从模具工作零件上卸下来。包括卸料、推件和顶件等装置。1)卸料装置从凸模上卸下工件或废料的装置称卸料装置。有固定卸料、弹压卸料和废料切刀几种形式。(1)固定卸料装置如图2-61所示。固定卸料常在冲制材料厚度大于0.8mm时采用。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计

(2)弹压卸料装置如图2-62所示。弹压卸料主要用于冲制薄料的模具。弹压卸料板既起压料作用也起卸料作用，所得冲件平直度较高。图(a)是最简单的形式，用于简单冲裁模中。图(b)是用于以导料板为导向的冲模中，卸料板凸台部分的高度为:

(2-40)式中h-卸料板凸台高度;H-导料板高度;t-料厚;X-系数，取0.1~0.3。对于薄料取大值，对于厚料取小值。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计图2-62(c)、图2-62(e)都是用于倒装式复合模中。但后者的弹性元件装在工作台下方，所能提供的弹性力更大，大小更易调节。图2-62(d)是以弹压卸料板作为细长凸模的导向，卸料板本身又以两个以上的小导柱导向，以免弹压卸料板产生水平摆动，从而起保护小凸模的作用。这种结构卸料板与凸模按H7/h6制造，但其间隙应比凸、凹模间隙小。而凸模与固定板则以H7/h6或H8/h7配合。这种结构多用于小孔冲模、精密冲模和多工位级进模中。弹压卸料板与凸模的单边间隙，可按表2-30选取。此外，当模具在开启状态时，卸料板应高出模具工作零件刃口0.3~0.5mm，以便完全卸料。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计（３）废料切刀对于落料或切边后的废料，如果尺寸大或板料厚时，可用废料切刀将废料切开，而卸料。国家标准的废料切刀如图２６３。２）推件与顶件装置（１）将废料或工件从上往下从凹模内卸下，叫推件。推件装置一般是刚性的。如图2-64。其推件力通过打杆、推板、连接推杆、推块至工件或废料。连接推杆的根数及布置以使推件块受力均衡为原则，一般为2~4根且分布均匀，长短一致。推板装在上模座的孔内，为保证凸模支承的刚度和强度，放推板的孔不能全部挖空，图2-65为标准推板的结构，设计时可根据要求选用。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计刚性推件装置推件力大，结构简单，工作可靠，所以应用+分广泛。但对于薄料及平直度要求较高的冲裁件，宜采用弹性推件装置。如图2-66所示。采用弹性推件时，必须保证弹性力要足够。（２）把工件或废料从凹模内从下往上顶出的装置称为顶出装置。顶出装置一般为弹性的。如图2-67所示。其顶件力通过弹顶器、顶杆、顶件块至工件或废料。这种结构的顶件力容易调节，工作可靠，冲裁件平直度高。但冲裁件容易嵌入边料中，取出零件麻烦。弹顶器一般做成通用的，主要用于小型开式压力机。大型压力机可以使用气垫或液压垫来取代弹顶器。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计３）弹簧和橡皮的选用弹簧和橡皮都是弹性体，在模具中作为卸料或推件力的一种主要来源而被广泛地应用。(1)弹簧模具中常用的弹簧是压缩弹簧和拉伸弹簧。弹簧的计算与选用原则如下:①卸料弹簧的预压力应满足下式:

(2-41)②弹簧最大许可压缩量应满足下式:(2-42)(2-43)上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计式中△H2-弹簧最大许可压缩量;△H-弹簧实际总压缩量;△H0-弹簧预压缩量;△H'-卸料板的工作行程，一般取△H'=t+1t为料厚;△H''-凸模刃模调整量，可取5~10mm.③选用弹簧应能够合理地布置在模具的相应空间。

4)月牙板单工序模卸料装置的设计与弹性元件的选用

(1)卸料装置结构如图2-70所示，由卸料板1，弹簧2和卸料螺钉组成将凸模上的条料卸下。卸料板1同时起压料作用，所得制件平整。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计(2)弹簧的计算请参考例2-33.月牙板单工序模模架及零件的设计及选用常用的标准模架是由上、下模座及导柱、导套组成。模架的组卸料装置成零件已标准化，设计中可直接选用标准模架。按导柱在模架中固定位置的不同，国家标准的模架形式如图2-71所示。导柱一般采用2个，大型模具或要求精密的模具可用4个，分别装在四角或对称位置上。当可能产生侧向推力时，要设置止推块，使导柱不受弯曲力。后侧导柱的模架，送料及操作比较方便，但由于导柱装在同一侧，容易偏斜，影响模具寿命，适用于冲制中等复杂程度及精度要求一般的制件，如落料、冲孔、拉深等。

上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计对角导柱、中间导柱及四角导柱模架的共同特点是:导向装置都安装在模具的对称线上，滑动平稳，导向准确可靠，冲压时，可防止偏心力矩而引起的模具的偏斜，有利于延长模具的寿命。但条料宽度受导柱间距离的限制。对角导柱模具常用于级进模，中间导柱及四角导柱模架常用于复合模、压弯模、成形模冲制较精密的制件。2)导向装置常用导向装置有导板式和导柱式。导板导向分为固定导板和弹压导板两种形式，导板的结构已标准化。但导板的导向孔须按凸模的断面形状加工，冲压及刃磨时，凸模始终不离开导板，从而起到导向作用。但工件外形复杂时，导板加工和热处理都困难，所以生产中，更多地使用导柱及导套导向。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计导柱导套导向也分为两种形式:滑动导向和滚珠导向。滚珠导向用于精密冲裁模、硬质合金模、高速冲模及其他精密模具上。导柱、导套的国家标准结构如图2-72、图2-73所示。导柱与导套的配合采用FI9/h6或FI6/h5，并且成对研配。选用时，导柱、导套的间隙，根据模具的要求，应该不大于凸模与凹模的配合间隙。为了导向的可靠，导柱、导套的安装尺寸如图2-74所示。在保证安装尺寸的前提下，导柱应尽可能长，以保证更好的导向性。导向零件的材料一般采用工具钢T8A、T10A，或低碳钢20,20Cr，当采用低碳钢时应表面渗碳以保证外表面的耐磨性能。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计3)上、下模座模座主要用来固定冲模所有的零件，并分别与压力机的滑块和工作台相连，传递压力。因为冲模是在冲击负荷下工作的，因此，模座材料用灰铸铁来做，它具有较好的吸振性，常用牌号为HT200，精密模具选用ZG310-570。特殊需要时，也有采用抗拉强度更高的普通碳素钢来做。4)月牙板单工序模模架的选用根据制件形状及大小，可选用国家标准后侧导柱模架，其大小根据凹模尺寸80X63X14查GB2851.3-1981后确定其大小。模架尺寸确定后校核初选压力机其他参数，包括:压力机工作台尺寸，工作台孔大小，压力机闭合高度等。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计4.其他零件1)模柄上模座固定在中、小型压力机上是通过模柄与滑块相连的。模柄的直径和长度与冲床的滑块孔有关。标准的模柄结构如图2-75所示。2)固定板与垫板固定板按外形分为圆形和矩形两种。主要用于固定小型凸模、凹模等零件。垫板主要用来承受工作零件传来的压力，防止模座受过大的压力而损坏。是否要用垫板，可按下式校核:(2-46)上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计式中p-凸模头部端面对模座的单位面积压力;Fz-凸模承受的总压力;A-凸模头部端面支承面积。如果计算出的结果大于表2-32模座材料的许用压应力时，就要在工作零件与模座之间加一块淬硬了的垫板，否则可以不加。3)螺钉与销钉在模具中经常要用到各种螺钉和销钉。螺钉主要承受拉应力，用来连接零件，模具中常选用内六角沉头螺钉。一副模具中选用的螺钉大小和数目，是视不同情况并参考标准典型组合来确定的。螺钉旋入的深度，不宜太小，也不宜太深，可参考设计资料选用。销钉主要起定位作用，同时也承受一定的偏移力，销钉配合深度一般不小于其直径的两倍，也不宜太深。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计用于弹压卸料板上的卸料螺钉，和普通紧固螺钉是不一样的。由于弹压卸料板装配后应保持水平，所以卸料螺钉的长度有一定的公差要求，因此在装配时应尽量挑选与实际尺寸相近的使用。5.冲模组合结构1)冲模标准组合结构模具的标准化工作对简化模具设计与制造、缩短生产周期、提高质量、节约材料、降低成本，从而促进生产的发展起到非常重要的作用。国家标准对组成模具的板件外形(圆形或矩形)、送料方向(横向或纵向)、卸料方式(弹压或固定)的不同，凸模与凹模的安装位置(正装或倒装)分为10种典型组合，其中几种常用组合如图2-76所示。设计时，可根据凹模周界大小选用，并作必要的校核(如闭合高度等)。上一页下一页返回任务2.1月牙板单工序模的设计2)月牙板单工序模标准组合由于该模具为单工序模，弹性卸料，后侧导柱模架，其标准组合可采用图2-76(b)的典型组合，GB2873.2-1981.6.月牙板单工序模其他零件的选用根据凹模尺寸80X63X14和该模具标准组合结构，查GB2872.2-1981后确定其他标准件的尺寸。模柄应同时考虑所选压力机模柄孔的尺寸并与之匹配。上一页返回任务2.2手柄级进模的设计如图2-77所示冲裁件。零件名称:手柄材料:Q235钢料厚t=1.2mm生产纲领:大批量生产试设计冲压工艺及冲压模具。2.2.1级进模的定义及特点在压力机滑块每次行程中，在同一副模具的不同位置，同时完成二道或二道以上的工序就叫级进模。也叫跳步模或连续模。使用级进模可以把二道或更多的工序合并在一副模具中完成，所以用级进模生产可以减少模具和设备的数量，提高生产率并容易实现自动化。但比制造单工序模复杂、成本也高。下一页返回任务2.2手柄级进模的设计用级进模冲压，必须解决条料的准确定位问题，才有可能保证工件的质量。根据定位零件的特征，常见的典型级进模结构有以下形式。2.2.2级进模的结构1.档料销和导正销定位的级进模如图2-78所示，冲制时，始用挡料销挡首件，上模下压，凸模1,2先将3个孔冲出，条料继续送进时，由固定挡料销5挡料，进行外形落料。此时