模具专业毕业设计.doc

日日照照职职业业技技术术学学院院 毕业设计毕业设计 系系 部部 机电工程学院 专专 业业 名名 称称 模具设计与制造 班班 级级 姓姓 名名 学学 号号 指指 导导 教教 师师 2012 年 6 月 8 日 日照职业技术学院毕业设计 1 摘要 本文介绍了带孔中字形零件冲压模具设计与加工的全过程。首先对制件进行分析、 冲压工艺分析，确定模具的总体结构，计算工作零件的工艺参数、搭边值等。确定该 冲压模的工作零件的结构形式以及加工工艺流程，并对所设计的工作零件进行分析说 明。采用 ug 软件绘制冲压模具工作零件的三维图和 caxa 软件绘制的非标准零件图， 并用线切割电加工机床加工出工作零件， 关键词关键词：工作零件，冲压模，三维造型 abstract this paper introduces the band hole shape stamping die parts design and processing of the entire process. first of all parts for analysis, analysis of the stamping process and die structure, work part of the process parameter, a boundary value, determine the stamping die parts of the structure and machining process. and the design of working parts were analyzed. using ug software to draw a stamping mould parts of the three-dimensional map and caxa mapping software for non standard parts, and wire cutting electrical processing machine tool for processing parts. keywords: working parts，stamping die，three-dimensional modeling 日照职业技术学院毕业设计 1 目目 录录 1 绪 论 .1 2 带孔中字形零件冲压工艺分析 2 2.1 零件结构 2 2.2 尺寸精度 2 2.3 材料分析 3 3 冲压工艺方案确定 6 3.1 冲裁工艺方案的确定 6 3.1.1 冲裁工艺方法的选择.6 3.1.2 冲裁顺序的安排.6 4 模具总体结构的确定 8 4.1 送料方式的确定 8 4.2 定位方式的选择 8 4.3 卸料、出件方式的选择 8 4.4 导向方式的选择 9 5.1 排样方案的确定 .10 5.1.1 搭边值的确定11 5.1.2 条料宽度的确定11 5.1.3 材料利用率12 5.2 冲裁力的计算 .14 5.2.1 卸料力、推料力的计算14 5.2.2 总冲裁力的计算15 5.3 初选压力机 .16 5.4 压力中心的计算 .17 6 凸、凹模刃口尺寸计算 .18 6.1 模具刃口尺寸的计算方法 .18 6.2 模具刃口尺寸的计算 .18 7 模具主要零部件的三维造型 .22 7.1 上、下模座的三维造型及主要尺寸 22 7.2 推件块 .26 7.3 卸料板 .27 7.4 凸模固定板28 7.5 垫板29 7.6 凹模零件31 7.7 凸模零件 .32 7.8 凸凹模零件33 7.9 总装二维图 .34 总结 .35 致 谢 36 参考文献 .37 日照职业技术学院毕业设计 绪 论 现代模具工业有“不衰亡工业”之称。世界模具市场总体上供不应求，市场需求 量维持在 600 亿至 650 亿美元，同时，我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。 近几年，我国模具产业总产值保持 13%的年增长率（据不完全统计，2004 年国内模具 进口总值达到 600 多亿，同时，有近 200 个亿的出口） ，到 2012 年模具产值预计为 1000 亿元，模具及模具标准件出口将从现在的每年 9000 多万美元增长到 2005 年的 2 亿美元左右。单就汽车产业而言，一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元， 而当汽车更换车型时约有 80%的模具需要更换。2003 年我国汽车产销量均突破 400 万 辆，预计 2004 年产销量各突破 500 万辆，轿车产量将达到 260 万辆。另外，电子和通 讯产品对模具的需求也非常大，在发达国家往往占到模具市场总量的 20%之多。目前， 中国 17000 多个模具生产厂点，从业人数约 50 多万。1999 年中国模具工业总产值已达 245 亿元人民币。工业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。在模具工业的总产值中，冲压模具约占 50%，塑料模具约占 33%，压铸模具约 占 6%，其它各类模具约占 11%。由此可见，板料冲压加工及其模具制造技术对国民经 济的发展已经并将继续做出重大的贡献。随着我国经济的腾飞，对这种生产技术的发 展及专业技术人才的需求，将与日俱增。因此，冷冲模的生产技术，已成为国民经济 基础工业之一。 模具不是批量生产的产品，它具有单件生产和对特定用户的依赖特性。就模具行 业来说，引进国外先进技术，不能采用通常的引进产品许可证和技术转让等方式，而 主要是引进已经商品化了的 cad/cam/cae 软件和精密加工设备，引进国外模具先进制 造理念、引进国外模具先进制造人才，利用中外模具联合设计、聘请国外专家等途径 发展自己的民族模具工业等。模具的 cad/cae/cam 及 cad/cae/cam 的集成，涉及面广、 集多种学科与工程技术于一体，是综合型、技术密集型产品。现代化的模具要实现数 字化设计、数字化制造、数字化管理、数字化生产流程，没有模具的数字化，就没有 现代模具。模具的 cad/cae/cam 技术日新月异，重要的工作是后续对于引进的软件进 行二次开发，模具人才自然也肩负着软件的推广、软件的二次开发工作，从这个角度 来看，模具高技术人才还扮演着对模具相关领域的研究与再设计的角色。 日照职业技术学院毕业设计 绪论的主要任务是向读者勾勒出全文的基本内容和轮廓。它可以包括以下五项内 容中的全部或其中几项： 介绍某研究领域的背景、意义、发展状况、目前的水平等； 对相关领域的文献进行回顾和综述，包括前人的研究成果，已经解决的问题，并 适当加以评价或比较； 指出前人尚未解决的问题，留下的技术空白，也可以提出新问题、解决这些新问 题的新方法、新思路，从而引出自己研究课题的动机与意义； 说明自己研究课题的目的； 概括论文的主要内容，或勾勒其大体轮廓。 如何合理安排以上这些内容，将它们有条有理地给读者描绘清楚，并非容易之事。 经验告诉我们，绪论其实是全文最难写的部分。这是因为作者对有关学科领域的熟 悉程度，作者的知识是渊博、还是贫乏，研究的意义何在、价值如何等问题，都在绪 论的字里行间得以充分体现。 可以将绪论的内容分为三到四个层次来安排。第一层由研究背景、意义、发展状 况等内容组成，其中还包括某一研究领域的文献综述；第二层提出目前尚未解决的问 题或急需解决的问题，从而引出自己的研究动机与意义；第三层说明自己研究的具体 目的与内容；最后是绪论的结尾，可以介绍一下论文的组成部分。 2 带孔中字形零件冲压工艺分析 图 1-1 制件图 2.1 零件零件结结构构 零件结构简单对称，无尖角，对冲裁加工较为有利。零件中部有一圆形孔，孔的尺寸为 30mm，满足冲裁最小孔径的要求。另外，经计算孔距零件外形之间的最小孔边 min dmm20 . 1t 距为 5.5mm，满足冲裁件最小孔边距 lmin1.5t=3mm 的要求。所以该零件的结构满足冲裁的要求。 日照职业技术学院毕业设计 2.2 尺寸精度尺寸精度 零件上有 4 个尺寸标注了公差要求，由公差表查得其公差要求都属 it13，所以普 通冲裁可以达到零件的精度要求。对于未注公差尺寸属于自由尺寸，按 it14 精度等级 查补表 2-3，普通冲裁完全能满足要求。 2.3 材料分析材料分析 根据表 2-1、表 2-2 分析，08 钢为普通碳素结构钢，具有良好的塑性、焊接性以 及压力加工性，主要用于工程结构和受力较小的机械零件。综合评比均适合冲裁加工。 抗拉强度：=375460mpa 抗剪强度：=310380mpa 伸长率： =26% 屈服强度：=235 mpa s 分析其力学性能较好，故选择 08 材料。 表表 2-12-1 部分碳素钢抗剪性能部分碳素钢抗剪性能 材料名称牌号材料状态抗剪强度抗拉强度伸长率屈服强度 q195 未退火2603203204002833 200 q235 未退火3103803804702125 240 普通碳素钢 q275 未退火4005005006201519 280 08f 已退火220310280390 32180 08 已退火260360330450 32200 10 已退火260340300440 29210 优质碳素结构钢 20 已退火280400360410 25250 表表 2-22-2 碳素结构钢的化学成分、性能及用途碳素结构钢的化学成分、性能及用途 /mpa s 5/% 牌号 等 级 化学成分 钢材厚度和型材直径 16mm /mpa b 用途举例 日照职业技术学院毕业设计 /% c w不小于 q195 0.060.12 19533 315390 a q215 b 0.09-0.1521531 335410 用来制造薄钢板、钢丝、管 钢、钢钉、螺钉、地脚螺栓 等 a 0.140.22 b 0.120.20 c0.18 q235 d0.17 23526 375460 用来制造拉钉、螺栓、螺母、 轴、销子、螺纹钢、角钢、 槽钢、钢板等 a q255 b 0.180.28 25524 410510用来制造各种型条钢和钢板 表表 2-32-3 标准公差值（标准公差值（gb/t1800.3gb/t1800.319981998） 公差等级 it2it3it4it5it6it7it8it9it10it11it12it13it14 基本尺寸/mm /m/mm 3 36 610 1018 1830 3050 5080 80120 120180 180250 250315 315400 400500 1.2 1.5 1.5 2 2.5 2.5 3 4 5 7 8 9 10 2 2.5 2.5 3 4 4 5 6 8 10 12 13 15 3 4 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20 4 5 6 8 9 11 13 15 18 20 23 25 27 6 8 9 9 13 16 19 22 25 29 32 36 40 10 12 15 18 21 25 30 35 40 46 52 57 63 14 18 22 27 33 39 46 54 63 72 81 89 97 25 30 36 43 52 62 74 87 100 115 130 140 155 40 48 58 70 84 100 120 140 160 185 210 230 250 60 75 90 110 130 160 190 220 250 290 320 360 400 0.10 0.12 0.15 0.18 0.21 0.25 0.30 0.35 0.40 0.46 0.52 0.57 0.63 0.14 0.18 0.22 0.27 0.33 0.39 0.46 0.54 0.63 0.72 0.81 0.89 0.97 0.25 0.30 0.36 0.43 0.52 0.62 0.74 0.87 1.00 1.15 1.30 1.40 1.55 结论：综上所述，该零件满足普通冲裁加工的要求。 日照职业技术学院毕业设计 3 冲压工艺方案确定冲压工艺方案确定 3.1 冲裁工冲裁工艺艺方案的确定方案的确定 在冲裁工艺分析和技术经济分析的基础上，根据冲裁件的特点确定工艺方案。工 艺方案分为冲裁工序的组合和冲裁顺序的安排。 3.1.1 冲裁工冲裁工艺艺方法的方法的选择选择 冲裁工序分为单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁三种。 单工序冲裁是在压力机一次行程内只完成一个冲压工序的冲裁。 复合冲裁是在压力机一次行程内，在模具的同一位置同时完成两个或两个以上的 冲压工序。 级进冲裁是把冲裁件的若干个冲压工序，排列成一定的顺序，在压力机的一次行 程中条料在冲模的不同位置上，分别完成工件所要求的工序。 复合模的特点是生产效率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，板料的定 位精度要求比级进模低，冲模的轮廓尺寸较小。由于零件的生产要求的是大批量生产、 零件的尺寸较小且结构较复杂，制造相对比较难，为提高生产率，根据上述方案分析、 比较、宜采用复合模。复合模又分正装和倒装，正装复合模的特点是冲孔废料由凸凹 模中推出，而倒装复合模的废料直接由凸模从凸凹模内孔推出。显然，后者操作方便， 根据以上分析，宜采用倒装复合冲裁工艺方案。 3.1.2 冲裁冲裁顺顺序的安排序的安排 零件为落料冲孔件，可提出的加工方案如下: 方案 1：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产； 方案 2：落料冲孔复合冲压，采用复合模生产； 方案 3：冲孔落料连续冲压，采用级进模生产。 方案 1 模具结构简单，但需要两道工序、两套模具，生产效率低，零件精度较差， 在生产批量较大的情况下不适用。 方案 2 只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。尽 管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状较简单，模具制造并不困难。 方案 3 也只需一副模具，生产效率也很高，但与方案 2 比较生产的零件精度稍差。 日照职业技术学院毕业设计 欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，模具制造、装配较复合模略 显复杂。 通过比较三个方案欲采用方案 2 生产。现对复合模中凸凹模壁厚进行校核当材料 厚度为 2mm 时，可查的凸凹模最小壁厚为 4.9mm，现零件上的最小孔边距为 5.5mm，满 足冲裁加工的要求，所以综上采用复合模生产，即采用方案 2：落料冲孔复合模。 日照职业技术学院毕业设计 4 模具总体结构的确定模具总体结构的确定 4.1 送料方式的确定送料方式的确定 根据零件的生产批量及模具类型确定，可采用自动送料方式。 4.2 定位方式的定位方式的选择选择 定位包含控制送料进距的挡料和垂直方向的导料等。由于选择毛坯的是条料，零 件的精度较高，且采用自动送料方式，所以可以采用固定挡料销进行送料方向的定位， 采用导料销进行垂直方向的导料。 4.3 卸料、出件方式的卸料、出件方式的选择选择 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。 弹性卸料具有卸料与压料的双重作用，主要用在冲压料厚在 2mm 以下的板料，由 于有压料作用，冲裁件比较平整。弹压卸料板与弹性元件、卸料螺钉组成弹压装置。 因为工件料厚为 2mm，卸料力一般，可采用弹性卸料装置。又因为采用推件块，利 用模具的开模力来推工件，既安全又可靠。即采用刚性装置取出工件。 4.4 导导向方式的向方式的选择选择 方案 1：采用对角导柱模架。如图 4-1 中 c 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 2：采用后侧导柱模架。如图 4-1 中 b 所示。由于前面和左、右不受限制，送 料和操作比较方便。因为导柱安装在后侧，操作者可以看见条料在模具中的送进动作。 但是不能使用浮动模柄。 方案 3：四导柱模架。如图 4-1 中 d 所示。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及大量生产用的自动冲压 模架。 方案 4：中间导柱模架。如图 4-1 中 a 所示。导柱安装在模具的对称线上，导向平 日照职业技术学院毕业设计 稳、准确。只能一个方向送料。 a b c d 图 4-1 导柱模架 1-下模座 2-导柱 3-导套 4-上模座 比较以上方案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，采 用中间导柱模架，操作者可以看见条料在模具中的送进动作。 日照职业技术学院毕业设计 5 零件工艺计算零件工艺计算 5.1 排排样样方案的确定方案的确定 分析零件形状，零件初定的排样方式有图 5-1、5-2 所示两种。 a1 a 、 图 5-1 纵排 a a a1 图 5-2 横排 a 5.1.1 搭搭边值边值的确定的确定 排样中相邻两工件之间的余料或工件与条料边缘间的余料称为搭边。搭边是废料， 从节省材料出发，搭边值应愈小愈好。但过小的搭边容易挤进凹模，增加刃口磨损， 降低模具寿命，并且也影响冲裁件的剪切表面质量。一般来说，搭边值是由经验和查 表来确定的。如表 5-1 所示： 日照职业技术学院毕业设计 表表 5-15-1 搭边搭边 a a 和和 a a1 1数值数值 圆件及 r2t 的圆角矩形件边长 l50mm矩形件边长 l50mm 或圆角 r2t 材料厚度 t 工件间 a工件间 a1工件间 a侧面 a1工件间 a侧面 a1 1.62.0 1.21.51.82.02.02.2 2.02.5 1.51.82.02.22.22.5 2.53.0 1.82.22.22.52.52.8 根据此表和工件外形可知 l50mm，可确定搭边值 a 和 a1，a 取 2.2mm，a1取 2.5mm，较为合理。 5.1.2 条料条料宽宽度的确定度的确定 根据模具的结构不同，可分为有侧压装置的模具和无侧压装置的模具，侧压装置 的作用是用于压紧送进模具的条料（从料带侧面压紧） ，使条料不至于侧向窜动，以利 于稳定地加工生产。本套模具无导料板为无侧压装置。故按下式计算： 条料宽度： b-0=（dmax+2a1+c）-0 （5- 1） 式中：dmax条料宽度方向冲裁件的最大尺寸； a1侧搭边值，可参考表 5-1； 条料宽度的单向（负向）偏差，见表 5-2； c导料板与最宽条料之间的间隙，其最小值见表 5-3。 表表 5-25-2 条料宽度的单向偏差条料宽度的单向偏差 材料宽度 d(mm) 材料厚度 t(mm) 20 20303050 0.5 0.51.0 1.02.0 0.05 0.08 0.10 0.08 0.10 0.15 0.10 0.15 0.20 表表 5-35-3 导料板与最宽条料之间的间隙导料板与最宽条料之间的间隙 无侧压装置有侧压装置 条料宽度 b（mm）材料厚度 t（mm） 100 100200200300 100100 0.5 0.50.5158 0.51 0.50.5158 日照职业技术学院毕业设计 12 0.51158 23 0.51158 34 0.51158 所以根据以上理论数据由公式（5-1）得出： 00 0 1 1 21802 2.5 1 0.5188bdacmm 5.1.3 材料利用率材料利用率 冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比就叫材料利用率，它是衡量合理利用 材料的经济性指标。 关于材料利用率，可用下式表示： =100% （5- bs a 2） 式中：a 一个步距内冲裁件的实际面积； b 条料宽度； s 步距。 纵排：a=102+57201454mm2 由公式（52） 80.5 0 0 100 1 . 8222 1454 横排 ： a1=102+57201454mm2 由公式（52） 75.43 0 0 1 100 79 4 . 24 1454 根据上述纵排、横排两个式子的计算对比，可确定纵排的材料利用率比横排的材 料利用率高，所以排样方式选图 5-1 纵排，为较合理的排样方式。零件排样图如图 5- 3 所示。 日照职业技术学院毕业设计 5.2 冲裁力的冲裁力的计计算算 计算冲裁力的目的是为了合理地选择压力机和设计模具，压力机的吨位必须大于 所计算的冲裁力，以适应冲裁的要求。冲裁力的大小主要与材料力学性能、厚度及冲 裁件分离的轮廓长度有关。平刃口模具冲裁时，冲裁力 f（n）可按下式进行计算： fp=kptl （53） 式中: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 kp 是考虑到冲裁模刃口的磨损，凸模与凹模间隙之波动（数值的变化或分布 不均） ，润滑情况，材料力学性能与厚度公差的变化等因数而设置的安全系数 kp，一般 取 13。当查不到抗剪强度 r 时，可以用抗拉强度 b 代替 ，而取 kp=1.3 的近似 计算法计算。 根据常用金属冲压材料的力学性能查出 08 钢的抗剪强度为 320mpa。 此例中零件的周长为 562.5433mm，材料厚度 2mm，08 钢的抗剪强度取 320mpa，则 冲裁该零件所需冲裁力由公式（53）得： =1.32562.5433320=469kn fktl 5.2.1 卸料力、推料力的卸料力、推料力的计计算算 当上模完成一次冲裁后，冲入凹模内的制件或废料因弹性扩张而梗塞在凹模内， 日照职业技术学院毕业设计 模面上的材料因弹性收缩而会紧箍在凸模上。为了使冲裁工作连续，操作方便，必须 将套在凸模上的材料刮下，将梗塞在凹模内的制件或废料向下推出或向上顶出。从凸 模上刮下材料所需的力，称为卸料力；从凹模内向下推出制件或废料所需的力，称为 推料力。 模具采用弹性卸料装置和推件结构，凹模型口直壁高度 h=10mm，其中 kx 和 kt 由 表 5-4 查出为 0.06 和 0.07，所需卸料力 fq和推件力 fq1为： fq=kf=0.06469=28.14kn fq1=nk1f=50.07469=164.15kn (k1=0.07，n=h/t=10/2=5) 5.2.2 总总冲裁力的冲裁力的计计算算 f 总=f+fq+fq1=(469+28.14+164.95)kn=661.29kn 表表 5-45-4 卸料力、推件力、顶件力系数卸料力、推件力、顶件力系数 料厚 t/mm kxktkd 0.1 0.0650.075 0.10.14 0.10.50.0450.055 0.0630.08 0.52.50.040.05 0.0550.06 2.56.50.030.04 0.0450.05 钢 6.50.020.03 0.0250.03 铝、铝合金0.0250.080.030.07 纯铜，黄铜0.020.060.030.09 5.3 初初选压选压力机力机 表表 5-55-5 冲压设备冲压设备 型号 技术参数 代 号 单 位 j23-3.15j23-6.3j23-10j23-16j23-25j23-35j23-80 滑块公称压 力 pekn31.563100160250350800 滑块行程 smm2535455565100130 闭合高度 h2mm120150180220270290380 连杆调节量 m1mm25303545556090 滑块中心线 c1mm90110130160200200250 日照职业技术学院毕业设计 至机身距离 表表 5-55-5 冲压设备续表冲压设备续表 左右 amm100140170200250250300 滑块地面尺寸 前后 bmm90120150180220220260 直径 dmm25303040404060 模柄孔尺寸 深度 lmm40555560606070 垫块厚度 h1mm30303540506565 最大倾斜角 45453535303030 左右 amm250310370450560610800 工作台尺寸 前后 bmm160200240300370380540 由以上表格初选设备为开式压力机 j2380,其主要技术参数如下： 公称压力：800kn滑块行程：130mm 最大闭合高度：380mm闭合高度调节量：60mm 滑块中心线到床身距离：200mm工作台尺寸：540mm800mm 工作台孔尺寸：200mm290mm模柄孔尺寸：60mm75mm 垫板厚度：60mm 5.4 压压力中心的力中心的计计算算 模具压力中心就是冲压力合力的作用点。计算压力中心是为了保证压力机和模具 的正常工作，应使模具的压力中心和压力机滑块的中心线重合。否则，冲压时就会承 受偏心载荷，导致滑块导轨和模具导向部分不正常的磨损，使合理间隙得不到保证， 从而影响制件质量和降低模具寿命，甚至损坏模具。 分析本制件图可知，该图关于 x 轴、y 轴对称，内、外轮廓均为中心对称。所以压 力中心在零件几何中心。 日照职业技术学院毕业设计 6 6 凸、凹模刃口尺寸计算凸、凹模刃口尺寸计算 6.1 模具刃口尺寸的模具刃口尺寸的计计算方法算方法 凸、凹模刃口尺寸的计算与加工方法有关，基本上可分为两类。 （1）凸模与凹模分开加工。这种方法主要适用于圆形或形状简单的冲裁件。采用 这种方法时，要分别标注凸模和凹模刃口尺寸与制造公差，同时，为保证一定的间隙， 模具的制造公差必须满足下列条件： zmax-zmin （2）凸模与凹模配合加工。先加工基准件，然后非基准件按基准键配作，加工后 的凸模和凹模不能互换。通常落料件选凹模为基准模，冲孔件选凸模为基准模。多用 于冲裁件的形状复杂、间隙较小的模具。 根据模具结构及工件生产批量，宜采用配合加工制造方法制造落料凸模、凹模、 凸凹模及固定板、卸料板，使制造成本降低，装配工作简化。因此工作零件刃口尺寸 就按配合加工方法来计算。 6.2 模具刃口尺寸的模具刃口尺寸的计计算算 1、凸模与凹模配合加工 配合加工就是先按设计尺寸制出一个基准模，根据基准模的实际尺寸再按最小合 理间隙配制另一件。采用配合加工凸模或者凹模的刃口尺寸，首先应根据凸模或者凹 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、变小还是 不变，然后分别按不同的公式计算。 （1） 第一类尺寸凸模或者凹模磨损后会变大的尺寸 落料凹模或者冲孔凸模磨损后制件尺寸将会增大的尺寸，相当于简单形状的落料 凹 模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的方法是： 4 max 0 j ax a （2）第二类尺寸凸模或者凹模磨损后会减小的尺寸 落料凹模或者冲孔凸模磨损后制件尺寸将会减小的尺寸，相当于简单形状的冲孔 凸模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的确定方法如下： 0 min 4 j bbx 日照职业技术学院毕业设计 （3）第三类尺寸凸模或者凹模磨损后基本不变的尺寸 凸模或凹模磨损后制件尺寸基本不变的尺寸，不必考虑磨损的影响，相当于简单 形状的孔心距尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的确定方法如下： min 11 28 j cc 表表 6-16-1 冲裁模初始双边间隙值冲裁模初始双边间隙值 08,10,35,09mn,a3，b3 16mn40,5065mn 材料厚 度 zminzmaxzminzmaxzminzmaxzminzmax 小于 0.5极小间隙（或者无间隙） 0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.060 0.60.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.072 0.70.0640.0920.0640.0920.0640.0920.0640.092 0.80.0720.1040.0720.1040.0720.1040.0720.104 0.90.0900.1260.0900.1260.0900.1260.0900.126 1.00.1000.1400.1000.1400.1000.1400.1000.140 1.20.1260.1800.1320.1800.1320.180 1.50.1320.2400.1700.2400.1700.230 1.750.2200.3200.2200.3200.2200.320 2.00.2460.3600.2600.3800.2600.380 表表 6-26-2 工件非圆形时，冲裁凹、凸模的制造公差（单位工件非圆形时，冲裁凹、凸模的制造公差（单位 mmmm） 工件基本尺寸及公差等级 it13 x 10-180.27+0.2 18-300.330.25 30-500.390.29 50-800.460.34 80-1200.540.4 120-1800.630.47 180-2500.720.54 250-3150.810.60 表表 6-36-3 因数因数 x x 非圆形圆形 10.750.50.750.5 料厚 t(mm) 工件公差/mm 0-1 0.160.170.35 0.36 0.16 0.16 120.200.210.41 0.42 0.20 0.20 240.240.250.49 0.50 0.24 0.24 40.300.310.59 0.60 0.30 0.30 日照职业技术学院毕业设计 查表 61 得 zmin=0.246，zmax=0.360。查表 6-3 中刃口磨损系数得 x=0.75。 未注公差等级按 it13 级，查表 6-2 得工件凹模基本尺寸为： ，,，。 0 0 50 0 0 35 0 0 9 95 0 0 30r 0 0 30 0 63 0 63 120 0 0 46 79 9 对应凹模尺寸为 0 0 0975 0 0 500 75 049 71 0 0 0975 0 0 350 75 034 71 0 0 055 0 0 9 950 75 09 785 0 0 0825 0 0 300 75 029 75 = 0 25*0 46 0 79 90 75*0 46 0 115 0 79 555 落料凸模的基本尺寸与凹模相同，凸模刃口尺寸与落料凹模刃口实际尺寸配制， 保证间隙在 0.2460.360mm 之间。 综上确定落料凸模： 对应凸模尺寸为 0 0 30 0 0 0 0825 0 300 75 030 25 冲孔凹模的基本尺寸与凸模相同，凹模刃口尺寸与冲孔凸模刃口实际尺寸配制， 保证间隙在 0.2460.360mm 之间。 2、中心距： 对应凹模尺寸为 1 1200 75*0*0 63119 530 07875 8 日照职业技术学院毕业设计 7 7 模具主要零部件的模具主要零部件的三维造型三维造型 7.1 上、下模座的三上、下模座的三维维造型及主要尺寸造型及主要尺寸 1、工作零件的结构设计 （1）凸凹模 凸凹模外形按凸模设计，内孔按凹模设计，结合工件外形并考虑加工，将落料凸 模设计成直通式，最后精加工按慢走丝加工，冲孔凹模设计成台阶孔形式。 其总长 l 可按式计算：l=20+20+2+38=80mm。 a、冲孔凸模 冲孔凸模采用直通台阶式，一方面加工简单，另一方面便于装配与更换。 b、凹模 凹模采用整体式，均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上的位置时将凹模中 心与模柄中心重合。其轮廓尺寸可按式计算凹模厚度 0.2*180mm=36mm（查表得 k=0.2） ， 取 h=40mm；凹模长度 l= =180+2*42mm=264mm(查表得送料方向 c=42mm) 凹模轮廓尺寸为 264mm,结构如图 1-4 所示。 （2）卸料、顶料部件的设计 a、卸料板的设计 卸料板的周界尺寸与凹模周界尺寸相同，厚度为 10mm。卸料板采用 45 钢制造，淬 火硬度为 4050hrc。 b、卸料板螺钉的选用 卸料板上设置四个卸料螺钉，公称直径为 12mm，螺纹部分为 m10*10mm。卸料螺钉 尾部应留足够的行程空间。卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凸模端面 1mm，有误差时 通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。 c、推件块的设计 倒装复合模工件一般采用上出料，为节约材料，通常在凹模下加一垫块，以增加 顶件块的行程，顶件块与弹顶器用顶杆相连接。 （2） 模架及其他零部件的设计 该模具采用中间导柱模架，这种模架的导柱在模具中间位置，冲压时可防止由于 偏 日照职业技术学院毕业设计 心力矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸为依据选择模架规格。导柱（d*l）分别为 ；导套（d*l*d）分别为。上模座厚度取 35*16040*160 35*115*4840*115*50 40mm，上模垫板厚度取 20mm，凸模固定板厚度取 20mm，凸模固定垫板厚度取 20mm，下 模座厚度取 55mm，那么该模具的闭合高度： h=40+20+20+20+40+80+55-2=273mm 凸模冲裁后进入凹模的深度为 2mm。 可见该模具闭合高度小于所选压力机 j23-80 的最大装模高度 380mm，故可以使用。 如果模具闭合高度大于所选压力机 j23-80 的最大装模高度，则应修改模具设计或另选 压力机。 2、根据模具的设计与计算得凹模周界为 264mm250mm，画上模座的草图，画草图 时应注意在画螺纹孔时注意留螺纹余量。建立完草图后进行拉伸、打孔、攻螺纹等操 作，最终上模建模完成，如图 7-1。下模座与上模座配作，在建立下模座的时候注意与 上模尺寸相同，先建立轮廓草图，在依照计算量对下模座进行打孔，沉孔。上模座 ug 图形如图 7-1 所示。 图 7-1 上模座零件图 日照职业技术学院毕业设计 图 7-2 下模座 7.2 推件推件块块 推件块的尺寸除了要与凹模进行配作，还要与凸凹模与制件的尺寸相关，因此， 在建立模型时先画草图，然后对其进行拉伸，其模型图如图 7-3 所示。 图 7-3 推件块 日照职业技术学院毕业设计 7.3 卸料板卸料板 图 7-4 卸料板 7.4 凸模固定板凸模固定板 由计算得知凹模周界为 264mm250mm，由制件图得知制件的凸模位置和尺寸，凸 模固定板的厚度为 20mm，并且在计算后得知的孔位，以 230mm230mm 为基本框架进行 草 日照职业技术学院毕业设计 图创建，完成后拉伸，打沉头孔与螺钉孔以及销钉孔。 图 7-5 凸模固定板 7.5 垫垫板板 已知凹模周界值为 264mm250mm，在进行计算之后得到垫板的厚度为 20mm，由于 螺钉孔位的确定，其余孔位于以 230 与 230 的尺寸进行垫板的边缘建模，完成草图后 建模拉伸，并进行打孔，其最终 ug 图如图 7-6 所示。 图 7