关 键 词：

3398 手柄冲孔、落料级进模设计 手柄 冲孔 落料级进模 设计

资源描述：

3398 手柄冲孔、落料级进模设计,3398,手柄冲孔、落料级进模设计,手柄,冲孔,落料级进模,设计

内容简介：

河南机电高等专科学校毕业设计论文论文题目：落料冲孔级进模系 部 材料工程系 专 业 模具设计与制造 班 级 模具032班 学生姓名 董志勇 学 号 0312205 指导教师 原红玲 2006年 05 月 13 日河南机电高等专科学校学生毕业设计（论文）中期检查表学生姓名董志勇学 号0312205指导教师原红玲选题情况课题名称落料冲孔级进模难易程度偏难适中偏易工作量较大合理较小符合规范化的要求任务书有无开题报告有无外文翻译质量优良中差学习态度、出勤情况好一般差工作进度快按计划进行慢中期工作汇报及解答问题情况优良中差中期成绩评定：良所在专业意见： 图纸结构合理，设计条理清晰，按规定的时间进度进行 负责人： 年 月 日 河南机电高等专科学校毕业设计（论文）任务书系 部： 材料工程系 专 业： 模具设计与制造 学生姓名: 董志勇 学 号: 0312205 设计(论文)题目： 落料冲孔级进模 起 迄 日 期: 2006 年 4月10日 5 月13 日 指 导 教 师: 原红玲 发任务书日期: 2006 年 3月 20 日毕 业 设 计（论 文）任 务 书1本毕业设计（论文）课题来源及应达到的目的： 工件名称：手柄 生产批量：大批量 材料：10号钢 厚度：2.2mm2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：1. 工艺分析2. 工艺方案的确定3. 模具设计（冲裁力的计算，压力中心的确定，刃口尺寸计算）4. 模具总体结构设计5. 模具装配6. 总结所在专业审查意见：负责人： 年 月 日系部意见：系领导： 年 月 日河南机电高等专科学校毕业设计（论文）评语学生姓名： 董志勇 班级: 模具032 学号： 0312205 题 目： 落料冲孔级进模 综合成绩： 指导者评语：该毕业生能在规定的时间内完成毕业答辩内容，设计具有很好的创意将难的问题变得很简单，论文写作规范;但是由于在设计的逻辑性方面有一定的问题，建议该生的成绩评定为“良”.可以提交答辩！ 指导者(签字)： 年 月 日毕业设计（论文）评语评阅者评语：论文选题具有一定的价值与意义，有很强的创新性；图纸和说明书工作量较大； 写作规范；但是在一些问题上还值得商榷； 建议成绩评定为“良”；可以提交答辩。 评阅者(签字)： 年 月 日答辩委员会（小组）评语：知识面掌握广泛、 逻辑思维能力强、 口头表达能力良好、回答问题情况良好，但是还存在一定的问题. 答辩委员会（小组）负责人(签字)： 年 月 日机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型号零（部）件图号02产品名称落料冲孔级进模零（部）件名称凸模共（2 ）页第（1 ）页材料牌号 Cr12毛坯种类棒料毛坯外型尺寸mm 320每个毛坯可制件数4每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工时准终单件1下料剪切长80mm的棒料金工车间1锯床锯床专用夹具2052锻造反复多次镦粗拔长锻造车间1自由锻120303热处理去应力退火锻造车间5加热炉圆口钳90904车削车外圆和端面金工车间2车床车床专用夹具60605热处理高温淬火、回火锻造车间5电热炉圆口钳1201206线切割切削凹模孔金工车间6线切割机床线切割专用夹具1201207精磨磨削外圆金工车间5磨床磨床专用夹具30308修整钳工修整外部轮廓金工车间83030设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号2006.5机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号02产品名称落料冲孔级进模零(部)件名称凸模共( 2 )页第(2 )页车间工序号工序名称材料牌号金工车间6线切割Cr12毛坯种类毛坯外形尺寸每个毛坯可制件数每台件数棒料41设备名称设备型号设备编号同时加工件数线切割机床DK77101夹具编号夹具名称切削液皂化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件120120工步号工步内容工艺装备主轴转速rmin1切削速度mmin1进给量mmr1切削深度mm进给次数 工步工时机动辅助1穿丝孔的加工钻床6001.5703522工件的找正553确定电极丝中心坐标554加工13015 设 计(日期)审 核(日期)标准化(日期)会 签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期2006.5模具典型零件机械加工工序卡 河南机电高等专科学校毕业设计(论文)开题报告学生姓名：董志勇 学 号： 0312205 专 业： 模具设计与制造 设计(论文)题目： 落料冲孔级进模 指导教师： 原红玲 2006年 4 月9 日 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写1500字左右（本科生200字左右）的文献综述(包括目前该课题在国内外的研究状况、发展趋势以及对本人研究课题的启发)：文 献 综 述在进行毕业设计之前，必须做好一切准备工作，而收集有关设计课题研究方面的资料、文献是最为重要的。在设计工作开始时，只有对课题研究的内容有了，充分地了解，才会有设计目的和方向；所以收集、查阅有关文献资料是必要的。在设计之前首先应该对国内外的模具发展现状和发展趋势有所了解，以便在设计过程中能够正确、合理地设计出一套模具。下面就先分析一下国内外的模具发展现状与发展趋势以及我国的模具发展现状。1.随着工业产品质量的不断提高，冲压产品的生产正呈现出多品种、少批量，复杂、大型、精密，更新换代速度快等变化特点，冲压模具也正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。为适应市场的变化，随着计算机技术和制造技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正在由手工设计、依靠工人的经验和常规的机械加工技术向计算机辅助设计（CAD）、数控加工中心进行切削加工、数控线切割、数控电火花等为核心的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术方面转变。模具的发展现状及发展趋势如下详述：1）.CAD/CAM技术的应用：CAD/CAM是一项高科技、高效益的系统工种，是模具设计与制造行业的有效辅助工具；通过它能够对产品、模具结构、成型工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。现在已经广泛地应用与模具的设计与制造加工的过程中，并还在不断地发展和创新。2）.模具标准件：模具的标准化对缩短模具制造周期、提高质量、降低成本起到很大的作用。我国的模具标准化程度达到30%以下，而国外先进国家达到70%80%左右。这样，不仅有利于国内的模具制造的发展，也有利于模具的国际化发展。3）.模具的制造精度：国外的制造水平能够是制造公差达到0.0030.005 mm，表面的粗糙度达到Ra 0.0002 mm以下（花10以上）；我国的制造水平可以是制造公差达到0.010.02 mm,模具表面的粗糙度达到Ra0.00160.0008 mm（花78）。由此可见，如今模具技术的发展水平还是很高的，但也可以看出我国在这方面的技术与国外先进国家还有很大的差距。4）.模具的使用寿命：国外的冲压模具的使用寿命，（合金钢制模）5001000万次，（硬质合金制模）2亿次；我国的冲压模具的使用寿命分别为：100400万次，60001亿次。模具的使用寿命的加长就意味着模具的制造成本降低，从而提高了生产效益。5）.模具的加工制造设备：国外已经广泛地使用了数控加工中心，线切割，电火花，化学腐蚀等先进的设备，大大地提高了模具的制造周期。2.我国的模具业的发展现状：进入21世纪，随着科学技术的发展，我国的工业化程度也有了很大地提高，特别是在模具行业有了很大地发展。如：在模具设计与制造上，不但自己可以制造一些大型，精密，复杂，高效，长寿命的模具，并且能够出口到国外，打开国外的市场。但是，目前我国的冲压技术与工业发达国家相比还相当落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成型工艺，模具标准化，模具设计，模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距，导致我国的模具在寿命，效率，加工精度，生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。因此这就需要我们努力去研究，推动我国模具业的发展。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题的研究思路（包括要研究或解决的问题和拟采用的研究方法、手段（途径）及进度安排等）：1. 先通过收集和查阅各种文献资料和与同学老师的交流、指导，对目前国内外的模具（冲压模具）的发展状况和发展趋势进行深入的了解，预计用时间三天；2. 拿到工件的结构简图，对工件进行结构形状、尺寸精度、加工工艺性等方面作出详细地分析，并查阅相关资料看是否符合常规零件结构设计，预计用时两天；3. 经过对工件的结构工艺性分析，拟订可行的冲压工艺方案，并经过分析，研究、比较，选择一种最为合理的冲压工艺作为生产应用，估计用时间两天；4. 进行主要的设计计算，利用各种经验公式或者经验数据对冲压力（冲裁力、卸料力、总冲压工艺力），压力中心的位置，工作零部件的刃口尺寸的设计计算以及弹性卸料元件橡胶的设计，预计需用时间四天；5. 根据工件的结构，材料，生产批量来进行模具的总体设计，包括模具的类型，定位方式，卸料方式，导向方式等方面的设计；在设计中，应该综合考虑模具的安装，维修，生产效率等，预计用时间两天；6. 对模具的主要零部件进行设计，主要有凸模、凹模、定位板、卸料板、模架和导柱导套等零件，根据工作需要的强度来设计尺寸，包括各零件的图纸，预计需用时间五天；7. 模具的总装图和工作原理（有装配简图）需要用时间两天；8. 模具主要零部件的加工工艺过程（凸模、凹模、定位板、卸料板）分析与设计，预计用时间两天；9. 模具的装配与调试，预计用时两天。参考文献1、卢吉连著 我国模具应用技术现状与发展 模具技术 20002、胡石玉 龚光容著 模具制造技术 东南大学出版社 19973、黄毅宏著 模具知道工艺 机械工业出版社 20004、李发致著 模具先进制造技术 机械工业出版社 20035、陈良杰著 国外模具技术发展动态 模具工业 20056、高佩福著 实用模具制造技术 中国轻工业出版社 20007、万战胜著 冲压工艺及模具设计 中国铁道出版社 19958、王树勋著 模具实用技术设计综合手册 华南理工大学出版社 19959、冯晓曾 王家瑛 何世禹著 模具寿命指南 机械工业出版社 199410、周永泰著 改革开放以来我国模具工业发展主要成就 模具工业 2005 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的研究思路、深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 年 月 日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日手柄冲孔、落料级进模设计1 概述冷冲压是塑性加工的基本方法之一，它是利用安装在压力机上的模具，在室温下对板料施加压力使其变形和分离，从而获得一定形状、尺寸的零件的加工方法。因为它主要用于加工板料零件，所以也称板料冲压。在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冷冲模在实现冷冲压加工中是必不可少的工艺装备，没有先进的模具技术，先进的冲压工艺就无法实现。冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪表和日用品的生产中，已占据十分重要的地位。1.1 冷冲压的特点及应用1.1.1冷冲压的特点(1) 能冲压出其他加工工艺难以加工或无法加工的形状复杂的制件。如汽车覆盖件等。(2) 冲压件质量稳定，尺寸精度高。由于冲压加工是靠模具成型，模具制造精度高、使用寿命长，故冲压件质量稳定，制件互换性好。尺寸精度一般可达到IT1014级，最高可达到IT16级，有的制件不需再机械加工，便可满足装配和使用要求。(3) 冲压件具有重量轻、强度高、刚性好和表面粗糙度小等特点。(4) 生产效率高，如汽车覆盖件这样的大型件的生产效率，可达每分钟数件。(5) 材料利用率高，一般为70%85%，因此冲压加工能实现少废料，甚至无废料生产。(6) 操作简单，便于组织加工生产。(7) 易于机械化与自动化生产。(8) 冷冲压的缺点就是模具制造周期长、制造成本高，故不适合单件小批量生产。另外，冷冲压生产多采用机械压力机，由于滑块往复运动快，手工操作时，劳动强度大，易发生事故，故必须特别重视安全生产、安全管理以及采取必要的安全技术措施。1.1.2 冷冲压的应用冲压加工的应用范围十分广泛，不仅可以加工金属板料，而且也可以加工非金属材料，在汽车、拖拉机、电机、电器、仪表、玩具以及日常生活用品的生产方面，都占有十分重要的地位。另外，在国防工业生产中，如飞机、导弹、各种枪弹与炮弹的生产，冲压加工也占有很大的比例。随着汽车和家用电器等行业的飞速发展，在工业发达国家，对发展冷冲压生产给予了高度重视。据近年来的统计表明，美、日等国的模具工业年产值已超过机床工业年产值的6%12%。冷冲压模具历史悠久、用途广、技术成熟，在各种模具中所占比例最大。汽车、摩托车、家电行业是模具最大的市场，占整个模具市场的60%以上。因此冲压工艺在我国现代化建设中有着非常广阔的发展前景。1.2 冷冲压的基本工序和冲压工艺要求1.2.1 基本工序冷冲压基本工序按板料的变形特点，可分为分离工序和变形工序两大类。金属板料在冲压力的作用下，其应力超过强度极限而沿一定的轮廓线断裂，称为分离工序。分离工序又可分为落料、冲孔和剪切等。金属板料在冲压力的作用下，其应力超过屈服极限（但低于强度极限）而产生塑性变形，从而获得一定形状和尺寸要求的制件，称为变形工序。变形工序又可分为弯曲、拉深、翻边、胀形和旋压等。1.2.2 冲压工艺要求冲压过程中，冲模是对金属板料进行冲压加工以获得合格产品的工具，冲模的凸模与凹模直接接触被加工材料并相对运动使其产生塑性变形来得到预期的零件。因此要求冲模：（1） 应具有足够的强度、刚度和相应的形状和尺寸精度；（2） 主要零件应有足够的耐磨性及使用寿命；（3） 结构应确保操作安全，便于使用和维修；（4） 应有使材料顺利送进、工件方便取出、定位可靠的装置，以保证生产的工件质量稳定；（5） 要有导向装置以使冲模上下运动准确；（6） 零件的加工和装配应尽可能简单，尽量采用标准件、普通件，以缩短模具的制造周期，降低成本；（7） 结构应与冲压设备的主要技术参数相适应，以便牢固的安装在冲压设备上；（8） 应具有与冲压设备连接的部位和搬运吊装部位，以适应安装和管理的需要。1.3 冲压工艺新技术的发展随着科学技术的不断进步和工业生产的迅猛发展，冷冲压技术及模具不断革新和发展，冲压工艺新技术发展主要反映在以下5个方面。（1） 模具的计算机辅助设计和辅助制造技术（模具CAD/CAM） 采用该技术，模具设计和制造的效率一般可提高23倍，模具生产周期可缩短1/22/3。目前已达到CAD/CAM一体化，模具图纸只是作为检验模具之用。（2） 工艺分析中的板料成型模拟仿真技术（冲压CAE） 对于普通冲压工艺的制定，可根据有关资料进行工艺设计、计算；而对于复杂的曲面成型，例如汽车覆盖件的成形，传统的方法是凭设计者的经验，进行对比分析，初步确定工艺方案和有关参数，然后设计实验模具并进行试冲。因此，周期长、投资大、风险大。近几年来，国内外已采用弹塑性有限元法，开发出板料成型过程的模拟软件，供设计人员对工艺参数进行修改和选择，以预测某一工艺方案对零件成型的可行性和可能发生的质量问题。这一虚拟成型技术，即冲压CAE，不仅可以节省昂贵的模具实验费用，也可以大大缩短试制周期和提高成型件的质量。（3） 快速模具制造技术的发展 将快速成型技术与各种常规的铸造、粉末烧结工艺相结合而发展起来的快速模具制造技术，以及低熔点合金模具、树脂模具都可用于冷冲压成型。其模具的制造周期仅为常规模具切削制造的1/51/3，而成本仅为后者的1/41/2，在精度和寿命方面又能满足生产上的使用要求，非常适合于新产品的开发、工艺验证或中、小批量生产的需要。（4） 采用冲压新工艺 精密冲裁、液压成型、冲压-焊接复合工艺等特种冲压工艺的采用，使冲压工艺的应用范围进一步扩大，冲压制件的质量和生产效率大大提高，从而使生产成本进一步降低。（5） 冷冲压生产的机械化和自动化 为了满足大批量生产的需要，冲压设备已由单工位的低速压力机发展到多工位的高速压力机；在高速压力机上采用多工位的级进模进行冲压加工，使冷冲压生产达到高度自动化。冷冲压工艺与模具是一门实用性很强的课程，在学习这门课之前，除了应掌握机械设计、金属学、金属塑性加工力学等基础理论课程外，还应对冲压生产实践有所了解，具有初步的感性认识，这样才能在学习中理论联系实际，了解模具的类型 、结构，掌握模具的设计要点和设计方法等。2.落料冲孔级进模设计工件名称：手柄生产批量：大批量材料：10号钢厚度：2.2mm工件简图：图12.1工艺分析、排样设计2.1.1手柄冲压的工艺性分析图示零件材料为10号钢板，能够进行一般的冲压加工，市场上也容易得到这种材料，价格适中。手柄外形落料的工艺性：手柄属于中等尺寸零件，料厚2.2mm，外形复杂程度一般，尺寸精度要求一般，因此可采用落料工艺获得。手柄冲孔的工艺性：大小为5mm和8mm的孔，尺寸精度要求一般，可采用冲孔。此工件只有外形落料和冲孔两个工序。图示零件尺寸均为未注公差的一般尺寸，按惯例取IT14级，符合一般级进冲压的经济精度要求，模具精度取IT9级即可。由以上分析可知，图示零件具有比较好的冲压工艺性，适合冲压生产。2.1.2排样设计（1）确定零件的排样方案设计模具时，条料的排样很重要。手柄零件具有一头大一头小的特点，单向排列时材料的利用率低，采用对排（图2所示）的排样方案可以提高材料的利用率，减少废料。为了避免制作两套凸模和凹模零件，降低模具的制造成本，采用调头冲的送料方式，即隔位冲压，条料完成一个方向的冲压后，将条料水平方向旋转1800，再冲第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。（2）条料宽度、导尺间宽度和材料利用率的计算查表取得搭边值为2.5mm和3.5mm。送料步距如图2所示B=32+16+2.5+2.5=53 mm条料宽度的计算：拟采用无侧压装置的送料方式，由b-=D+2a+c1- D条料宽度方向冲裁件的最大尺寸a侧搭边值c1导料板与最宽条料之间的间隙代入数据计算，取得条料宽度为135mm。导尺间距离的计算：由s=D+2(a+c1),代入数据计算得导尺间距离为136 mm。材料利用率的计算：根据一般的市场供应情况，原材料选用1000 mm2000 mm2.2 mm的冷轧薄钢板。每块可剪2000mm 135 mm规格条料7条，材料剪切利用率达94.5%。由一个步距的材料利用率通用计算公式： = 式中 A一个冲裁件的面积，A2653.66mm2; n一个进距内的冲裁件数量； B条料宽度，mm; s步距， mm得 =74.2%2.2工艺方案的确定及工艺计算手柄零件所需的基本冲压工序为落料和冲孔，可拟订出以下三种工艺方案。方案一：用简单的单工序模分三次加工，即落料冲孔冲孔。方案二：冲孔落料复合模。方案三：冲孔落料级进模。 图2方案一：模具结构简单，成本低，但工件的累计误差大，操作不方便，由于该工件为中批量生产，需三套设备成本高，生产率低。方案二：生产率较方案一和三都高，加工精度高，但模具结构复杂，制作难度较大成本高，还有模具对压力机吨位要求较方案一和三都高。方案三：生产率较方案二低，精度略低于方案二，但是模具结构不太复杂成本较低，压力机吨位要求低，故节省能源，由于此为大批量生产，精度要求不高，相比较而言方案三更具有可行性，更具有优越性。手柄零件大端5mm的孔与R16mm的外圆及8mm的孔之间的距离为3.5mm，大于此零件要求的最小壁厚（3.2mm）（1），可以采用冲孔、落料复合模或冲孔、落料级进模。复合模模具制造难度大，并且冲压后产品留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，因此选用级进模更为合理。2.3模具结构形式的选择与确定（1）正倒装结构：根据上述分析，本零件的冲压包括冲孔和落料两个工序，为方便小孔废料和成形工件的落下，采用正装结构，即冲孔凹模和落料凹模都安排在下模。（2）送料方式：采用手工送料方式。（3）定位装置：本工件在级进模中尺寸是较大的，又是大批量生产，顺冲时第一个工位采用始用挡料销定位，第二个工位采用固定挡料销定位。调头冲时第一个工位设置一个始用挡料销定位（和顺冲时的始用挡料销定位不在同一个位置），第二工位靠固定挡料销定位。送料时废料孔与固定挡料销作为粗定距，在大凸模上安装一个导正销，利用条料上5mm和8mm的孔做导正销孔进行导正，依此作为条料送进的精确定距。（4）导向方式：为确保零件的质量及稳定性，选用导柱、导套导向。由于已经采用了手工送料方式，为了提高开敞性和导向均匀性，采用对角导柱模架。（5）卸料方式：本模具采用正装结构，冲孔废料和工件留在凹模孔洞中，为了简化模具结构，可以在下模座中开有通槽，使废料和工件从孔洞中落下。工件厚度为2.2mm，为了保证工件有比较好的平整度，采用弹压性卸料装置。选用 JB/T8068.3-1995 弹压纵向送料典型组合。2.4冲压力与压力中心的计算2.4.1冲裁工序总力的计算由工件结构和前面所定的冲压方案可知，本工件的冲裁力包括以下部分。冲四个5mm孔的力P1、冲8mm孔的力P2，落外型料的力P3，向下推出5mm冲孔废料的力P4，向下推出8mm孔废料的力P5，向下推出工件的力P6。由于弹性卸料板卸条料的废料的力是压力机提供的，故用计算在内，冲裁5mm，8mm及工件外形后卸条料的力分别为P7、P8、P9。考虑到模具刃部被磨损、凸凹模间隙不均匀和波动、材料力学性能及材料厚度偏差等因素的影响，实际计算冲裁力时按下面公式： P=KLt式中 P冲裁力（kN） L冲裁件剪切周边长度（mm） t冲裁件材料厚度（mm） 被冲材料的抗剪强度(MPa) K系数，一般取1.3。上式中抗剪强度与材料种类和坯料的原始状态有关，可在手册中查询。为方便计算，可取材料的=0.8b,故冲裁力表达式又可表示为：P=1.3LtLtb式中 b被冲材料抗拉强度(MPa)。查手册1表87得10钢的b=335MPaP1=452.2335=46.29kN P2=82.2335=18.52kN由于L3=268.7mm则：P3=268.72.2335=198.1kN推件力 Pt=nKtP Kt推件力系数, Kt=0.055 n同时卡在凹模的工件(或废料)数,其中n=h/t h凹模刃部直壁洞口高度（mm）， t料厚( mm)查手册2表240可得和h=6mm, 故n=3如图3所示：图3P4=7.64kNP5=3.06kNP6=30.055198.1=32.69kN卸料力 根据经验公式得 P =0.03P P7 =0.0346.29=1.39 kN P8 =0.0318.52=0.56 kN P9 =0.03198.1=5.95 kN工序总力P=P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7+P8+P9 =46.29+18.52+198.1+7.64+3.06+32.69+1.39+0.56+5.95=314.2KN2.4.2弹性橡胶板的计算本模具中橡胶板的工作行程由以下几个部分组成：凸模修模量5mm；凸模凹进卸料板1mm；公件厚度2.2mm；凸模冲裁后进入凹模2mm；以上四项长度之和就是橡胶板的工作行程S工作；即S工作=（5+1+2.2+2）mm=9.2mm取压缩量为自由高度的0.3则橡胶的自由高度为:H自由=30.7mm由上面计算可知：P卸= P7+ P8+ P9=1.39+0.56+5.95=7.9KN预压缩量取15%，由图1-17可查出P=0.5MPa，此时橡胶板应具有足够的卸料力，其卸料力的大小用式1-2计算橡胶板所需的面积。则 A=15800=158结合模具的实际结构，将橡胶板分成若干块安装。橡胶高度H自由与直径D之比需要满下式：0.5橡胶板的自由高度为30.7mm，厚度不可低于要求的尺寸，超出这个厚度时应考虑到每加厚1mm，就将增加相应的工作载荷约。橡胶板的总面积为158,分为4块，每个用螺钉安装在一块，每个卸料螺钉安装一块，中间钻孔13mm。四块橡胶板的厚度无比一致，不然会造成受力不均匀，运动产生歪斜，影响模具的正常工作，卸料板采用45钢制造，淬火硬度为40-45HRC。2.4.3初选压力机开式可倾压力机参数初选压力机型号为J23-40和J23-35型号公称压力/kN滑块行程/mm最大封闭高度/mm工作台尺寸/mm滑块底面尺寸/mm可倾斜角/封闭高度调节量/mmJ23-404001003307004603080J23-353508028038061019021020602.4.4压力中心的计算模具的压力中心就是冲压力合力的作用点。为了保证压力机和模具的正常工作，应使模具的压力中心与压力机的中心滑块中心线重合。否则，冲压时滑块就会承受偏心载荷，导致滑块导轨与模具的导向部分不正常的磨损，还会使合理的间隙得不着保证，从而影响制件的质量和降低模具的寿命，甚至损坏模具。 此为多凸模模具的压力中心，首先计算大凸模的压力中心 图4a计算其压力中心的步骤如下： 、按比例画出凸模的工作部分剖面图（见图4a） 、在任意距离处作x-x轴y-y轴 、 分别计算出各线段和圆弧的重心到x-x轴的距离y1, y2, y3, y4和到y-y轴的距离x1, x2, x3, x4, 、大凸模的压力中心到坐标轴的距离下式确定： 到y-y轴的距离x0=61.4mm 到x-x轴的距离 y0=0mm、由于其余三个凸模为规则的凸模 ，则总的压力中心为图4（b） 到y-y轴的距离x0=89.8mm 到x-x轴的距离 y0=-15.8mm2.5模具主要工作零件的设计与标准化（尺寸、位置、标准与示意图）（）工作零部件的计算由于制件结构简单，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分开加工的方法制作凸凹模。这时需要分别计算和标注凸模和凹模的尺寸和公差。 冲孔时，间隙取在凹模上，则：凸模尺寸 dap=（d+x）-p0 凹模尺寸dd=(d+x+Zmin)0+ 式中 Dd Dp落料凹模和凸模的刃口尺寸，mm dp dd冲孔凹模和凸模的刃口尺寸，mmx磨损系数，查表2-301得：IT14级时x=0.5。Zmin双面间隙，mm工件公差，mm凸模和凹模的制造公差，mm冲裁5mm孔凸模、凹模刃口尺寸的计算凸模尺寸 由表2-101查得=0.3 dap=（d+x）-p0 =(5+0.50.30)0-0.02 =5.150-0.02凹模尺寸由表2-231得Zmin=0.26dd=(d+x+Zmin)0+=(5+0.50.30+0.26)0+0.02 =5.410+0.02冲裁8mm孔凸模、凹模刃口尺寸的计算凸模尺寸由表2-10得=0.36 dap=（d+x）-p0 =(8+0.50.36) 0-0.02 =8.18 0-0.02凹模尺寸查表2-23得Zmin=0.26dd=(d+x+Zmin)0+=(8+0.50.36+0.26) 0+0.02=8.440+0.02外形落料凸模、凹模刃口尺寸的计算因此落料件为复杂的制件，所以利用凸凹模配合法，这种方法有利于获得最小的合理间隙，放宽对模具的加工设备的精度要求。采用配作法，计算凹模的刃口尺寸，首先是根据凹模磨损后轮廓变化情况正确判断出模具刃口各个尺寸在磨损过程中是变大还是变小，还是不变这三种情况，然后分别按不同的计算公式计算。a、凹模磨损后会增大的尺寸-第一类尺寸A 第一类尺寸：Aj=(Amax-x)0+0.25 b、凹模磨损后会减小的尺寸-第二类尺寸B 第二类尺寸：Bj=(Bmax+x)0-0.25 c、凹模磨损后会保持不变的尺寸 第三类尺寸C 第三类尺寸：Cj=(Cmin+0.5)60.125其落料凹模的基本尺寸计算如下： 图5（a）第一类尺寸：磨损后增大的尺寸： A1=(Amax-x) =(8-0.50.43) =7.785A2=(Amax-x) =(16-0.50.62) =15.69 落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是7.785mm，15.69mm，不必标注公差，但要在技术条件中注明：凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证最小双面合理间隙值Zmin=0.26。图5（b）（2）工作零部件的设计与标准化（用一个整体的凸模固定板）冲小圆孔的凸模，为了增加凸模的强度与刚度，凸模非工作部分直径应作成逐渐增大的多级形式如图6所示：图6凸模长度一般是根据结构上的需要而确定的，其凸模长度用下列公式计算： L=h1+h2+h3- h4式中 L凸模长度， mm h1凸模固定板高度，mm h2卸料板高度，mm h3橡胶板的厚度 ，mm h4凹进卸料板内1mm 图7 整体式凹模如图7装于下模座上，由于下模座孔口较大因而使工作时承受弯曲力矩，若凹模高度H及模壁厚度C不足时，会使凹模产生较大变形，甚至破坏。但由于凹模受力复杂，凹模高度可按经验公式计算，即凹模高度H=KB凹模壁厚C=(1.52)H式中B-凹模孔的最大宽度，mm但B不小于15mmC-凹模壁厚，mm 指刃口至凹模外形边缘的距离； K=系数，取0.20凹模高度H=KB=0.20119=23.8mm 取标准值28mm凹模壁厚C=1.5H = 1.528=40mm 凹模上螺孔到凹模外缘的距离一般取（1.72.0）d, 图8d 为螺孔的距离，由于凹模厚度为28mm，所以根据表2.462查得螺孔选用4M8的螺钉固定在下模座。故选用如图8： 螺孔到凹模外缘的最小距离a2=1.5d=1.58=12mm a3=1.13d9mm凹模上螺孔间距由表2.47查得最小间距为40mm，最大间距为90mm。 螺孔到销孔的距离一般取b2d,所以b应大于。根据上述方法确定凹模外形尺寸须考虑到装橡胶块的尺寸，故选用矩形凹模板的周界尺寸为25020028。冲裁5mm孔凸模、凹模各尺寸及其组件确定和标准化（包括外形尺寸和厚度） 小凸模长度 L=20+14-1+30.7=63.7mm由小凸模刃口d=5.15mm可知 h=3mm, D1=11mm, D=8mm, L=63.7mm小凸模强度校核 要使凸模正常工作，必须使凸模最小断面的压应力不超过凸模材料的许用压应力，即 对于圆形凸模 dmin式中 dmin圆形凸模最小截面直径，mm t冲裁材料厚度，mm 冲裁材料的抗剪强度，MPa 凸模材料许用强度，取（1.01.6）103MPadmin=2.95mm 所以承压能力足够。抗纵向弯曲力校核对于圆形凸模（有导向装置）max 式中 Lmax 允许的凸模最大自由长度，mm F 冲模力,N 凸模最小截面的直径，mmLmax=66.57mm 所以长度适宜。选用冲孔圆凸模：JB/T8057.21995 B 5.1563.7 凸模固定端面的压力q =式中q凸模固定端面的压力，MPa F落料或冲孔的冲裁力，N模座材料许用压应力，MPa q =158.5MPa凸模固定板端面压力超过了8090a，为此应在凸模顶端与模座之间加一个淬硬的垫板。矩形垫板材料可用45钢，结构形式和尺寸规格见JB/T7643.31994查得25020010由于采用整体式凹模，所以由外形落料凹模确定其凹模板厚度（图7），其凹模刃口高度由表2.40JB/T7643.11994查得h=6mm，=冲裁8mm孔凸模、凹模各尺寸及其组件确定和标准化（包括外形尺寸和厚度）凸模长度 L=20+14-1+30.7=63.7mm由凸模刃口d=8.18mm查得D=12mm,D1=15mm,h=3mm,L=63.7mm选用圆凸模：JB/T8057.21995 B 8.1863.7外形落料凸模、凹模各尺寸及其组件的确定和标准化（包括外形尺寸和厚度）外形凸模的设计：外形凸模用线切割机床加工成直通式凸模，用两个M8的螺钉固定在垫板上，由于采用弹性卸料板，凸模按下式计算：L=h1+h2-h3+h4 图9 其中： h1为固定板厚度（20 mm），h2为卸料板厚度（14mm），h3考虑到凸模下端面到卸料板下端面的距离-（1mm），h4为弹性橡胶块的厚度（30.7mm）。所以：L=20+14-1+30.7=63.7 mm凸模固定板材料可用45钢，结构形式和尺寸规格见JB/T7643.21994可得25020020 图10（3）凹模组件的尺寸确定和示意图（用整体式凹模）凹模采用整体式凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割加工，安排凹模在模架上的位置时，要依据计算的压力中心的数据，使压力中心与模柄中心重合。凹模的长度选取要考虑以下因素：a)保证有足够的安装刚性卸料板的位置。b)便于导尺发挥作用，保证送料粗定位精度。选取凹模JB/T7643.11994 25020028。材料：Cr12制造，热处理硬度为5862HRC。.其它零部件设计与标准化（1）始用挡料装置的设计与标准化（尺寸、位置、标准与示意图）（包括顺冲和掉头冲两个始用导料销）图11挡料块标记：JB/T7649.11994 71310 材 料： 45钢， 热处理硬度：4348HRC 技术 条件：按JB/T76531994的规定。手动挡料块位置的确定：根据条料排样图2可计算出手动挡料块的位置如图所示：图12（） 固定挡料销的设计与标准化 固定挡料销的设计根据标准件，选用此挡料销如图图13选用JB/T7649.1094 A型固定挡料销 直径8mm，h=4mm材料为45钢根据分析选用废料孔前端定位时挡料销位置如图 废料孔前端定位时挡料销位置=C-()+0.1 挡料销与导正销的间距，mm 图14 C连续模的步距，mm dr导正销的直径，mm d挡料销头部直径，mm =53-()+0.1=52.85mm（3）导正销的设计与标准化导正销主要用于级进模上，消除挡料销的定位误差，以获得较精确的工件。导正销的结构形式，结构设计，尺寸精度，材料的热处理等可参照JB/T7647.194和JB/T7647.294选定。导正销的结构形式查手册2选用如图（选自冲压手册）91图15D=d-2aD导正销直径的基本尺寸d冲孔凸模直径2a导正销与孔径两边的间隙冲裁5mm孔的导正销 查表得h=0.6t 2a=0.05mmD=d-2a=5.15-0.05=5.10mmh=0.62.2=1.32mm 冲裁8mm孔的导正销查表得h=0.6t 2a=0.07.mmD=d-2a=8.18-0.07=8.11mmh=0.62.2=1.32mm（4）导料板的设计与标准化（包括两块导料板的间距、外形尺寸和厚度与示意图等） 根据凹模周界取：导料板JB/T76531994 2505610图16模具总体结构设计.标准模架的选用（前面已经确定为对角形模架）由凹模周界选用标准模架（包括导柱、导套、上模座、下模座、模柄的标准）选用GB/T2851.11990 250200170210 技术条件：按JB/T80501999的规定。 图17图18模柄标记：JB/T 7646.11994 A 503110 材 料：Q235A。F技术条件：按JB/T76531994的规定：导柱标记：GB/T2861.1 1990 323160 GB/T2861.1 1990 353160 导套标记：GB/T2861.6 1990 323105343 GB/T2861.6 1990 353105343 上模座标记：GB/T2855.9 1990 2503200345 下模座标记：GB/T2855.10 1990 2503200350 .卸料装置的设计与标准化在前面已经确定了采用刚性卸料板，设计卸料板为一整体板。本模具的卸料板不仅有卸料作用，还具有外形凸模的导向作用，并能对小凸模起保护作用。卸料板的边界尺寸经查手册2表15.28得：卸料板长度L =250mm,宽度B=200mm厚度h0=14mm此模具中，卸料板对冲孔落料凸模起导向作用，卸料板和凸模按H7/h6配合制造.联接件的选用与标准化本模具采用螺钉固定，销钉定位。具体讲内六角螺钉标记：35钢M8365 GB7085 GB7085 M8365 35钢螺钉标记：GB6876 M8330 35钢圆柱销钉标记：GB 11986 6365 35钢 止动圆柱销标记：GB11986 436 35钢.总装图 图19.压力机的选择与校核模座外形尺寸420270mm,闭合高度200mm,有文献4中，JC2335型压力机工作台尺寸为610380mm,最大闭合高度为280mm，连杆调节长度为60mm,所以在工作台上加一3570mm的垫板，即可安装。模柄孔尺寸也于本副模具所选模柄尺寸相符。. 模具零件材料选用一览表22始用挡料块245钢71310 JB/T7649.1199421固定挡料销145钢8mm，h=4mm A型 JB/T7649.109420卸料板145钢19螺钉1035钢M8330 GB687618凸模1Cr125.1563.7 JB/T8057.2199517圆柱销635钢6365 GB 1198616凸模1Cr128.1863.7 JB/T8057.2199515止转销135钢436 GB1198614模柄1Q235A503110 JB/T 7646.113落料凸模1Cr1212固定螺钉235钢M6340 GB/687611凸模垫板145钢2503200310 JB/T7643.31994 10内六角螺钉1035钢M8365 GB70859上模座1HT2002503200345 GB/T2855.119908导套220323105343 GB/T2861.61990 353105343 GB/T2861.619907凸模固定板145钢2503200320 JB/T7643.219946橡胶块45导正销245钢4导料板2250356310 JB/T756319943凹模板1Cr122503200328 JB/T7463.119942导柱220323160 GB/T2861.11990353160 GB/T2861.119901下模座1HT20