级进模具毕业设计

1、目目录录 一前一前言言 . . 3 3 二工艺分析二工艺分析 . . 8 8 1.1.工件名称工件名称 . . 8 8 2.2.工件简图工件简图 . . 8 8 3.3.冲压件结构形状分析冲压件结构形状分析. . 8 8 4.4.冲压件的材料分析冲压件的材料分析. . 9 9 三工艺方案分析三工艺方案分析 . . 9 9 四四. . 模具总体设计模具总体设计 . . 1 11 1 1.1. 模具类型的选择模具类型的选择. 1 11 1 2.2.卸料和出件方式卸料和出件方式 . . 1 11 1 3.3.确定导向方式确定导向方式 . . 1 12 2 五冲孔、翻边、切断、弯曲级进模的设计过程五冲

2、孔、翻边、切断、弯曲级进模的设计过程 . 1 13 3 1 1 主要设计计算主要设计计算 . . 1 13 3 1.11.1 计算毛坯尺寸计算毛坯尺寸 . 1 13 3 1.2.1.2.画排样图画排样图: .: . 1 14 4 1.2.11.2.1 方案一方案一 . 1 14 4 1.2.21.2.2 方案二方案二 . . 1 15 5 1.2.31.2.3 方案的比较方案的比较 . 1 17 7 1.3.1.3.计算冲压力计算冲压力 . . 1 17 7 1.4.1.4.计算压力中心计算压力中心 . . 1 19 9 1.5.1.5.凸凹模刃口尺寸的计算凸凹模刃口尺寸的计算. . 2 20

3、 0 1.61.6 凸凹模结构的设计凸凹模结构的设计 . 2 22 2 1 1.6.11.6.1 凸模凸模 . . 2 22 2 1.6.21.6.2 落料凹模落料凹模. 2 23 3 1.71.7 卸料部件的设计卸料部件的设计. . 2 24 4 1.7.11.7.1 卸料板的设计卸料板的设计. . 2 24 4 1.7.21.7.2 卸料螺钉的选用卸料螺钉的选用. . 2 24 4 1.81.8 模架以及其他零部件的选用模架以及其他零部件的选用. 2 24 4 1.91.9 压力机的校核压力机的校核 . 2 25 5 1.9.11.9.1 校核模具闭合高度校核模具闭合高度. 2 25 5

4、1.9.21.9.2 冲压设备的选定冲压设备的选定. . 2 26 6 六六 侧向冲孔模侧向冲孔模 . . 2 27 7 七总结七总结 . 2 28 8 八参考文献八参考文献 . . 2 29 9 2 一前一前言言 模具工业在国民经济中的地位模具工业在国民经济中的地位 模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限 制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模 具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本 低而广泛应用于制造业中。 模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工 业。模具生产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，它在很大程度上决定

5、着产品的质量，效益和新 产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人 们的关注。早在1989 年 3 月中国政府颁布的关于当前产业 政策要点的决定中，将模具列为机械工业技术改造序列的第 一位。 模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技 术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织， 航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装 备，它承担了这些工业领域中6090的产品的零件，组件 和部件的生产加工。 目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国， 日本，法国，瑞士等国家。中国模具出口数量极少，但中国模 具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一些先进的

6、数控制 模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道， 模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技 术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。 各种模具的分类和占有量各种模具的分类和占有量 模具主要类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶 金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述 各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形 腔是材料成型。 3 （1）冲模：冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产 品的工具。冲模占模具总数的50以上。按工艺性质的不同， 冲模可分为落料模，冲孔模，切口模，切边模，弯曲模，卷边 模，拉深模，校平模，翻孔模，翻边模

7、，缩口模，压印模，胀 形模。按组合工序不同，冲模分为单工序模，复合模，连续模。 （2）锻模：锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是 所用模具的总称。按锻压设备不同，锻模分为锤用锻模，螺旋 压力机锻模，热模锻压力锻模，平锻机用锻模，水压机用锻模， 高速锤用锻模，摆动碾压机用锻模，辊锻机用锻模，楔横轧机 用锻模等。按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具，挤压模具， 精锻模具，等温模具，超塑性模具等。 （3）塑料模：塑料模是塑料成型的工艺装备。塑料模约 占模具总数的35，而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括 压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑料的 发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。

8、 （4）压铸模：压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是 使液态金属在高温和高速下充填铸型，在高压下成型和结晶的 一种特殊制造方法。压铸模约占模具总数的6。 （5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工 艺分类粉末冶金模有：压模，精整模，复压模，热压模，粉浆 浇注模，松装烧结模等。 模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造，塑料，橡胶 加工，金属材料，铸造（凝固理论），塑性加工，玻璃等诸多 学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程度显而易见。 我国模具工业的现状我国模具工业的现状 自 20 世纪 80 年代以来，我国的经济逐渐起飞，也为模具 产业的发展提供了巨大的动力。20 世纪 90 年代以

9、后，大陆的 工业发展十分迅速，模具工业的总产值在1990 年仅 60 亿元人 民币， 1994 年增长到 130 亿元人民币， 1999 年已达到 245 亿 元人民币， 2000 年增至 260270 亿元人民币。今后预计每年 4 仍会以 10%15%的速度快速增长。 目前，我国 17000 多个模具生产厂点， 从业人数五十多万。 除了国有的专业模具厂外，其他所有制形式的模具厂家，包括 集体企业，合资企业，独资企业和私营企业等，都得到了快速 发展。其中，集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得 最为迅速。例如，浙江宁波和黄岩地区，从事模具制造的集体 企业和私营企业多达数千家，成为我国国内知

10、名的“模具之 乡”和最具发展活力的地区之一。在广东，一些大集团公司和 迅速崛起的乡镇企业，为了提高其产品的市场竞争能力，纷纷 加入了对模具制造的投入。例如，科龙，美的，康佳和威力等 知名集团都建立了自己的模具制造中心。中外合资和外商独资 的模具企业则多集中于沿海工业发达地区，现已有几千家。 在模具工业的总产值中，企业自产自用的约占三分之二， 作为商品销售的约占三分之一。其中，冲压模具约占50%（中 国台湾： 40%） ，塑料模具约占33%（中国台湾： 48%） ，压铸模 具约占 6%（中国台湾： 5%） ，其他各类模具约占11（中国台湾： 7%） 。 中国台湾模具产业的成长，分为萌芽期（196

11、11981） ， 成长期（ 19811991） ，成熟期（ 19912001）三个阶段。 萌芽期，工业产品生产设备与技术的不断改进。由于纺织， 电子，电气，电机和机械业等产品外销表现畅旺，连带使得模 具制造，维修业者和周边厂商（如热处理产业等）逐年增加。 在此阶段的模具包括：一般民生用品模具，铸造用模具，锻造 用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡胶模具等。 1981 年 1991 年是台湾模具产业发展最为迅速且高度 成长的时期。有鉴于模具产业对工业发展的重要性日益彰显， 自 1982 年起，台湾地区就将模具产业纳入“策略性工业适用 范围”，大力推动模具工业的发展，以配合相关工业产品的外 销策

12、略，全力发展整体经济。随着民生工业，机械五金业，汽 机车及家电业发展，冲压模具与塑料模具，逐渐形成台湾模具 5 工业两大主流。从1985 年起，模具产业已在推行计算机辅助 模具设计和制造等CAD/CAM 技术，所以台湾模具业接触 CAD/CAM/CAE/CAT技术的时间相当早。 成熟期，在国际化， 自由化和国际分工的潮流下，1994 年， 1998 年，由台湾地区政府委托金属中心执行“工业用模具技术 研究与发展五年计划”与“工业用模具技术应用与发展计 划”，以协助业界突破发展瓶颈，并支持产业升级，朝向开发 高附加值与进口依赖高的模具。1997 年 11 月间台湾凭借模具 产业的实力，获得世界模

13、具协会（ISTMA ）认同获准入会，正 式成为世界模具协会会员， 。整体而言，台湾模具产业在这一 阶段的发展，随着机械性能，加工技术，检测能力的提升，以 及计算机辅助设计，台湾模具厂商供应对象已由传统的民用家 电，五金业和汽机车运输工具业，提升到计算机与电子，通信 与光电等精密模具，并发展出汽机车用大型钣金冲压，大型塑 料射出及精密锻造等模具。 未来冲压模具制造技术发展趋势未来冲压模具制造技术发展趋势 模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、 “精度 高” 、 “质量好”、 “价格低”的要求服务。达到这一要求急需发 展如下几项： （1）全面推广 CAD/CAM/CAE技术 模具 CAD/

14、CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。随着 微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本 成熟，各企业将加大CAD/CAM 技术培训和技术服务的力度；进 一步扩大 CAE 技术的应用范围。计算机和网络的发展正使 CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推 广成为可能， 实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。 （2）高速铣削加工 国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效 率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块， 还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展， 6 对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力

15、。目前 它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。 （3）模具扫描及数字化系统 高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到 加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制 制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床 及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系 统的加工程序、不同格式的CAD 数据，用于模具制造业的“逆 向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到 成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。 （4）电火花铣削加工 电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一 种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转 的简单

16、的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样 )，因 此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领 域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应 用。预计这一技术将得到发展。 中国模具产业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于 行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面， 主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发 展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成形分析及 结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计 制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向 发展。 近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在，大 型、精密

17、、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一 般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能 力增加； “三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从 地区分布来看， 以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发 展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产 最为集中的省份是广东和浙江，江苏、上海、安徽和山东等地近几年 也有较大发展。 7 二工艺分析二工艺分析 1.1.工件名称：冲压件工件名称：冲压件 2.2.工件简图：工件简图： 技术要求： 1.生产批量：大批量； 2.本产品为冲孔落料弯曲件，材料： 08F 材料厚度： 1.5mm； 3.未标注尺

18、寸按照IT14 级处理； 4.工件外观必须平顺，毛边物等均需去除。 3.3.冲压件结构形状分析冲压件结构形状分析 弯曲件的圆角半径不宜小于最小弯曲半径， 以免产生裂纹。但也 不宜过大，因为过大时，受到回弹的影响，弯曲角度与圆角半径的精 度都不易保证。弯曲件的弯边长度不宜过小，其值应为hR+2t。当h 较小时， 弯边在模具上支持的长度过小， 不容易得到形状准确的零件。 弯曲线不应位于零件宽度突变处，以避免撕裂。 8 4.4.冲压件的材料分析冲压件的材料分析 此工件为一般冲压件，材料为08F，具有良好塑性，适合冲压成 型。结构相对不复杂，适合冲压。08F 钢强度、硬度很低，而塑性、 韧性极高，具有

19、良好的冷变形性和焊接性，正火后切削加工性尚可， 退火后导磁率较高， 剩磁较少， 但淬透性、 淬硬性极低。 故冷加工时， 应采用消除应力热处理，或水韧处理，防止冷加工断裂。 三工艺方案分析三工艺方案分析 根据制件工艺性分析，其基本工序有冲孔、翻边、切断和弯曲四 种。按其先后顺序组合，可得如下方案： 表 2-1各类模具结构及特点比较 模具种类单工序模 级进模复合模 比较项目（无导向） （有导向） 零件公差 等级 低一般可达 IT14IT10 级 小零件厚度 0.2 6mm 可加工复杂零 件，如宽度极小的异 形件 可达 IT10IT8 级 尺寸不受限中小型尺 零件特点制厚度不受寸厚度较 限制厚 形状

20、与尺寸受模具结 构与强度限制，尺寸可 以较大，厚度可达 3mm 由于压料 冲件的 同时 零件 平面度 低一般 中小型件不平直，高得到了较平，制件平直 质量制件需较平度好且具 有良好 的剪 切断面 工序间自动送料，可冲件被顶 到模具 工作 生产效率低较低以自动排除制件，生表面上，必须手动或机 产效率高械排除，生产效率较低 9 安全性 模具制造 工作量和 成本 不安全，需采取安全措 施 比较安全 不安全，需采取安全措 施 低 比无导向的稍冲裁简单的零件时， 冲裁较复杂零件时，比 高比复合模低级进模低 形状复杂，精度要求较 适用场合 料厚精度要求低的小批 量冲件的生产 大批量小型冲压件 的生产 高，

21、平直度要求高的中 小型制件的大批量生 产 根据上表得出以下两种方案： 方案一方案一：下料冲孔（一回冲完料上所有的孔） 、翻边、切断 和弯曲 方案二方案二：下料冲孔（除侧壁上的两个孔一回冲完剩下的孔） 、 翻边、切断和弯曲冲侧壁的两个孔 方案一方案一需一副模具，既冲孔、翻边、切断、弯曲级进模； 方案二方案二需两副模具既冲孔、翻边、切断、弯曲级进模和侧向冲模 方案的比较和选择方案的比较和选择：方案一相对于方案二简单。方案一用一个级 进模而方案二却用一个级进模和一个侧向冲模， 但方案一先 4- 4+0.050 中心距为 120.1 的孔再弯曲不容易保证 60.05 这个尺寸并且冲裁 件内外所能达到的

22、经济精度为 IT14，将以上精度与零件简图中所标 注的尺寸公差相比较， 可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得 到保证。 所以：综合考虑选择方案二。综合考虑选择方案二。 10 四四. . 模具总体设计模具总体设计 1.1. 模具类型的选择模具类型的选择 由冲压工艺分析可知，采用级进模方式冲压，所以模具类型为级 进模。 2.2.卸料和出件方式卸料和出件方式 (1) (1)卸料方式卸料方式 刚性卸料与弹性卸料的比较：刚性卸料与弹性卸料的比较： 刚性卸料是采用固定卸料板结构。 常用于较硬、较厚且精度要求 不高的工件冲裁后卸料。 当卸料板只起卸料作用时与凸模的间隙随材 料厚度的增加而增大，单边间隙取

23、（0.20.5）t。当固定卸料板还 要起到对凸模的导向作用时卸料板与 凸模的配合间隙应该小于冲裁 间隙。此时要求凸模卸料时不能完全脱离卸料板。 主要用于卸料力较 大、材料厚度大于 2mm 且模具结构为倒装的场合。 弹压卸料板具有卸料和压料的双重作用，主要用于料厚小于或等于 2mm 的板料由于有压料作用，冲件比较平整。卸料板与凸模之间的单 边间隙选择（0.10.2）t,若弹压卸料板还要起对凸模导向作用时， 二者的配合间隙应小于冲裁间隙。常用作落料模、冲孔模、正装复合 模的卸料装置。 工件平直度较高，料厚为2mm 相对较薄，卸料力不大，由于弹压 卸料模具比刚性卸料模具方便， 操作者可以看见条料在模

24、具中的送进 11 动态，且弹性卸料板对工件施加的是柔性力，不会损伤工件表面，故 可采用弹性卸料。 (2)(2)出件方式出件方式 因采用级进模生产，故采用向下落料出件 (3)(3)确定送料方式确定送料方式 因选用的冲压设备为开式压力机且垂直于送料方向的凹模宽度B 小于送料方向的凹模长度 L 故采用横向送料方式，即由右向左（或由 左向右）送料。 3.3.确定导向方式确定导向方式 方案一：方案一：采用对角导柱模架。由于导柱安装在模具压力中心对称的对 角线上，所以上模座在导柱上滑动平稳。常用于横向送料级进模或纵 向送料的落料模、复合模。 方案二：方案二：采用后侧导柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料

25、 和操作比较方便。因为导柱安装在后侧，工作时，偏心距会造成导套 导柱单边磨损，严重影响模具使用寿命，且不能使用浮动模柄。 方案三：方案三：四导柱模架。具有导向平稳、导向准确可靠、刚性好等 优点。常用于冲压件尺寸较大或精度要求较高的冲压零件， 以及大量 生产用的自动冲压模架。 方案四方案四：中间导柱模架。导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、 准确。但只能一个方向送料。根据以上方案比较并结合模具结构形式 和送料方式，为提高模具寿命和工件质量，该级进模采用中间导柱的 导向方式，即方案一最佳。 12 五冲孔、翻边、切断、弯曲级进模的设计过程五冲孔、翻边、切断、弯曲级进模的设计过程 1 1 主要设计计算

26、主要设计计算 1.11.1 计算毛坯尺寸计算毛坯尺寸 因为 r=20.5t=0.75，所以根据有圆角半径弯曲（弯曲中心角为 90的单脚弯曲件）的毛坯展开长度得：L=L1+L2+2(r+t) 其中L1、L2直边部分的长度（mm） ； r为圆弧部分的弯曲半径（mm） ； t为料厚(mm)； 为圆弧部分中性层位移系数（见冲压工艺与模具设 计 ）表 3.3.3 弯曲时变薄系数和系数 x，r/t=2/1.5 1.33，x 取 0.4。 毛坯展开长度：L=L1+L2+2(r+xt)=58.5+8.5+2 （2+0.41.5）mm=71mm 展开的效果如下图： 13 1.2.1.2.画排样图画排样图: :

27、1.2.11.2.1 方案一方案一 (1)(1) 搭边值、切口宽与条料宽度的确定 根据（2）表 2-17（最小工艺搭边值）查 L=71，t=1.5 可确定搭边值 为： a1=1.8 a=2.0 本设计中采用定距侧刃的模具， 所以条料宽度必须增加侧刃部分可按 下式计算： B=（L max+2a+nb1） 0 - =（L max+21.5+nb1） 0 - 式中L max条料宽度方向冲裁件的最大尺寸（mm） ； 剪切公差，见（1）中表2.5.3，当B=L max=71，t=1.5 时 则 =0.6； a侧搭边值（mm） ； n侧刃数；采用两个侧刃，以达到冲裁时力的平衡使条料 在冲裁时不产生翘起；

28、b 1侧刃冲切的条料宽度 （mm） ,见 （2） 中表 2-21 当 t=1.5 时 b 1=1.5。 则：B=（71+1.52+21.5）0 -0.6=77 0 -0.6mm 排样图排样图 14 而导料板（导尺）的间距为 B=B+C B 1= Lmax+1.5a+y 式中 C冲切前的条料宽度与导板间的间隙 （mm） ； 见 （1） 表 2.5.3 当 B（L max）=71 ，t=1.5 时则 C=0.2； y冲切后的条料宽度与导料板间的间隙（mm）,见（2）中表 2-21，当 t=1.5 时 y=0.1； 则 B=B+C=71+0.2=71.2mm B 1= Lmax+1.5a+y=71+

29、1.52+0.1=74.1mm (2)(2)确定材料利用率 根据材料利用率的计算公式=S/S 0100%=S/AB 100% 式中材料利用率； S工作的实际面积（mm） ； S 0所有的材料面积，包括工件与废料的面积（mm） ； A步距（相邻两个制件相对点的距离） ； B调料宽度。 则 =S/AB 100%=1468/(25.877)100%=73.8% 1.2.21.2.2 方案二方案二 (1)(1) 搭边值、切口宽与条料宽度的确定 根据（2）表 2-17（最小工艺搭边值）查 L=24，t=1.5 可确定搭边值 为： a1=1.5 a=1.8 本设计中采用定距侧刃的模具， 所以条料宽度必须增

30、加侧刃部分可按 15 下式计算： B=（L max+2a+nb1） 0 - =（L max+21.8+nb1） 0 - 式中L max条料宽度方向冲裁件的最大尺寸（mm） ； 剪切公差，见（1）中表2.5.3，当B=L max=24，t=1.5 时 则 =0.5 a侧搭边值（mm） ； n侧刃数；采用两个侧刃，以达到冲裁时力的平衡使条料 在冲裁时不产生翘起； b 1侧刃冲切的条料宽度 （mm） ,见 （2） 中表 2-21 当 t=1.5 时 b 1=1.5。 则：B=（24+21.8+21.5）0 -0.5=30.6 0 -0.5mm 排样图排样图 而导料板（导尺）的间距为 B=B+C B

31、1= Lmax+1.5a+y 式中 C冲切前的条料宽度与导板间的间隙 （mm） ； 见 （1） 表 2.5.3 当 B（L max）=24，t=1.5 时则 C=0.2； y冲切后的条料宽度与导料板间的间隙（mm）,见（2）中表 2-21，当 t=1.5 时 y=0.1； 则 B=B+C=24+0.2=71.2mm B 1= Lmax+1.5a+y=24+1.51.8+0.1=26.8mm (2)(2)确定材料利用率 16 根据材料利用率的计算公式=S/S 0100%=S/AB 100% 式中材料利用率； S工作的实际面积（mm） ； S 0所有的材料面积，包括工件与废料的面积（mm） ； A

32、步距（相邻两个制件相对点的距离） ； B调料宽度。 则 =S/AB 100%=1468/(72.530.6)100%=70% 1.2.31.2.3 方案的比较方案的比较 通过比较可知方案一比方案二的材料利用率较高 ,但方案二的工位 较多(将弯曲工艺加入其中)所以比方案一少用一副模具(弯曲模)， 综 合考虑选择方案二。 1.3.1.3.计算冲压力计算冲压力 1 1）根据冲裁力的计算公式 Fp= KpLt = Lt b 式中 Kp安全系数一般取 1.3。当查不到材料抗剪强度 时， 可用抗拉强度 b 代替 ，此时 Kp=1； t材料厚度； L冲裁周边总长， （mm） ； 材料抗剪强度， （MPa）

33、； b材料的抗拉强度， （MPa） ； 见 （1） 中表 1.4.1 取 b=295 17 430（MPa） （为方便计算，取 300（MPa） 。 则 Fp= Lt b =（L落料+ L冲孔）tb =(692+24+20+2 )+ （222+21/223+2 5+210）1.5300N =43KN 2 2)推料力根据公式得 F Q=nk1Fp 式中 k 1 推料力系数，其值为 0.030.07（薄料取大值，厚料 取小值）取 k 1=0.05； n梗塞在凹模内的制件或废料数量，n=h/t，h 为直刃刀部 分的高，一般取410mm，取7.5mm，t 为材料厚 mm，取 t=1.5mm，则 n=5

34、。 则 F Q=nk1Fp=50.0543KN =10.75KN 3 3) 弯曲工艺力的计算 该零件为自由弯曲 V 形件所以其弯曲力为： 0.6KBt2 bF Vz r t 式中 F vz冲压行程结束式的自由弯曲力 N； K安全系数，一般取 1.3； B弯曲件宽度 mm，b=24mm； t弯曲材料的厚度 mm,t=1.5mm； r弯曲件的内弯曲半径 mm，r=2mm； b材料的强度极限 MPa，见（1）中表 1.4.1 取 b=300MPa 18 则 F vz=（0.61.3241.51.5300）/(2+1.5) N =4000N=4KN 3 3) 压力机的选择 模具采用刚性卸料装置和下出料

35、的方式生产零件。 所以冲裁各工艺力的总和 F p 总= Fp+FQ=（43+10.75）KN=53.75 KN 因为该模具为冲孔、翻边、切断、落料、弯曲级进模，用两个侧刃进 行定距，并加入翻边切断工序，所以最终的工艺力为： F 总=Fp 总+（510）KN=53.75+（510）KN 取 F 总=60 KN 因为 F 压力机额F总， 根据 （3） 表 17 初选压力机为 J236.3 或者 J23 10 1.4.1.4.计算压力中心计算压力中心 模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保 压力机和模具正常工作， 应使模具的压力中心与压力机滑块的中心相 重合，否则，会使冲模和力机滑

36、块产生偏心载荷，使滑块和导轨之间 产生过大的摩擦，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用 寿命。冲模的压力中心，可以按下述原则来确定： 1） .对称形状的单个冲裁件， 冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。 2）.工件形状相同且分布位置对称时， 冲模的压力中心与零件的对称 中心相重合。 19 3）.形状复杂的零件、多孔冲模、级进模的压力中心可以用解析计算 法求出冲模压力中心。 X 0=（L1x1L2x2Lnxn）/(L1L2Ln) 公式（5-7） Y 0=（L1y1L2y2Lnyn ）/（L 1L2Ln）公式（5-8） 用解析法求得该模具压力中心的坐标。有关计算如下表所示： 基本要素长度

37、L/mm L1=157 L2=180.8 L3=44 L4=102.4 L5=16 合计 500.2 基本要素压力中心的坐标值（mm) X 0 51.2 51.2 51.2 76.8 33.3（取 33） Y 0 0 0 0 0 0 1.5.1.5.凸凹模刃口尺寸的计算凸凹模刃口尺寸的计算 由图知：落料尺寸 R 3 0 -0.25、24 0 -0.52、71 0 -0.74 查表：2a min=0.15 2ama=0.19 则 2c ma-2cmin=0.04 由公差得：R 3 0 -0.25 为 IT14 级取=0.5 ， 240 -0.52 为 IT14 级取 =0.5 ,710 -0.7

38、4 为 IT14 级取=0.5，冲孔 4+0.050取=0.75 设凹凸分别按 IT11 和 IT12 级加工制造，则: （1）冲孔（4+0.050） dp=(dmin+)0 - p=(4+0.750.05) 0 -0.075=4.04 0 -0.075 d d=(dp+2cmin)0 + d=4.19+0.12 0 20 校核 p+ d2c ma-2cmin 0.075+0.120.04 0.1950.44 由此可知，只有缩小 p、 d，提高制造精度, p=0.40.04=0.016 d=0.60.04=0.024 所以 dp=4.040-0.016dd=4.19+0.0240 （2）落料（

39、240 -0.52 、710 -0.74 、R 3 0 -0.25） Dd1=(Dma -) 0 + d=(24-0.50.52)+0.21 0 D p1=(Dd1-2amin) 0 - p=(23.74-0.15) 0 -0.13 校核 p+ d2c ma-2cmin 0.21+0.130.04 0.340.04 p=0.40.04=0.016DP=23.590-0.016 d=0.60.04=0.024Dd=23.74+0.0240 Dd2=(Dma -) 0 + d=（71-0.50.74）+0.30 0=70.63 +0.30 0 DP2=(D d2-2amin) 0 - p=（70.

40、63-0.15） 0 -0.19=70.48 0 -0.19 校核 p+ d2c ma-2cmin 0.30+0.190.04 0.490.04 所以 p=0.40.04=0.016DP2=70.480-0.016 d=0.60.04=0.024Dd2=70.63+0.0240 21 Dd3=(Dma -) 0 + d=（3-0.50.25） 0 + d=2.88+0.10 0 DP3=(D d3-2amin) 0 - p=（2.88-0.04） 0 - p=2.84 0 -0.06 校核 p+ d2c ma-2cmin 0.10+0.060.04 0.160.04 所以 p=0.40.04=

41、0.016DP3=R2.880-0.016 d=0.60.04=0.024Dd3=R2.84+0.0240 (3)空心距（120.1） Ld=L1/8=121/80.2 =120.03 1.61.6 凸凹模结构的设计凸凹模结构的设计 1.6.11.6.1 凸模凸模 零件外形相对简单，根据实际情况并考虑加工，为了满足凸模强 度和刚性，将凸模设计成阶梯式，使装配修磨方便。采用成形铣、成 形磨削加工。落料凸模总长 L： LH 1H2H3H4 公式（6-1） 1815162 51mm H 1 为凸模固定板厚度，H 2 为橡胶安装高度，H 3 为卸料板厚度，H 4 为凸 模凹进卸料板的深度。 22 1.

42、6.21.6.2 落料凹模落料凹模 落料凹模采用整体凹模，采用线切割机床加工，安排凹模在模架 上的位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重 合。其外形尺寸按相关公式计算： 凹模厚度 HKS公式（6-2） 则 H0.355017.5mm (查表 6-1 取 K0.2) 取凹模厚度 H18mm 凹模宽度 B=料宽2 预设导料板宽度公式（6-3） =57232 =121mm 根据 JB/T 7643.1-1994 规定，取凹模宽度 B=125mm 凹模长度 Ln（次数）步距+两边距离公式（6-4） 251.2+2（1520）132.4142.4mm 根据 JB/T 7643.1-19

43、94 规定，以及凹模宽度对比，取凹模长度 L=160mm。 （其中 S 为垂直于送料凹模刃壁间最大距离，K 为系数查相关图 表可得。 ） 凹模整体轮廓尺寸 LBH=160mm125mm18mm 23 表表 6-16-1凹模厚度系数凹模厚度系数 K K 材料厚度 t/mm S/mm 1 50 50100 100200 200 0.300.40 0.200.30 0.150.20 0.100.15 13 0.350.50 0.220.35 0.180.22 0.120.18 36 0.450.60 0.300.45 0.220.30 0.150.22 1.71.7 卸料部件的设计卸料部件的设计 1

44、.7.11.7.1 卸料板的设计卸料板的设计 卸料板采用Q235制造，卸料板轮廓尺寸与落料凹模轮廓尺寸相 同，厚度根据JB/T 8066.2-1995规定，选用160mm125mm140-170 组模具参考，其厚度为16mm。 1.7.21.7.2 卸料螺钉的选用卸料螺钉的选用 卸料板上设置 4 个卸料螺钉，公称直径为 10mm,螺纹部分为 M8 6mm,卸料螺钉尾部应留有足够的行程空间，以保证卸料的正常运 动。卸料螺钉拧紧后，应使卸料螺板超出凸凹模端面 1mm,有误差时 通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。 1.81.8 模架以及其他零部件的选用模架以及其他零部件的选用 该模具采用对角导柱模架。 由于导柱安装在模具压力中心对称的 24 对角线上，所以上模座在导柱上滑动平稳。 常用于横向送料级进模或 纵向送料的落料模、 复合模。 以凹模轮廓尺寸为依据， 选择模架规格。 上模座按 GB/T 2855.2-199