毕业设计（论文）-平垫圈冲裁复合模模具设计.doc

平垫圈冲裁复合模模具设计摘 要本次设计了一套冲孔、落料的倒装复合模具。经过查阅资料，首先要对零件进行工艺分析，经过工艺分析和对比采用冲孔落料工序，通过冲裁力、顶件力、卸料力等的计算分析确定压力机的型号；其次分析适用于冲压件加工的模具类型，选择所需设计的模具；最后得出模具的类型后，将模具的各工作零部件设计过程表达出来。本文的第一部分，主要叙述了冲压模具的发展状况，说明了冲压模具的重要性与本次设计的背景，接着是对冲压件进行工艺分析，确定工艺方案；第二部分，对零件排样图的设计，完成了有关工件各个力的计算，对选择冲压设备提供依据。最后是对主要零部件的设计计算，为本次设计模具的绘制和模具的成形提供依据，以及为装配图各尺寸提供依据。通过前面的设计方案画出模具装配图和各零件图。关键词：倒装复合模具、厚料冲裁、冲裁间隙 FLAT GASKET COMPOSITE DIECUTTING MOULD DESIGNABSTRACTThis design is a set of flip and compound mold about punching and blanking.By consulting materials， we should analyse the parts technics firstly.Through analysis and comparison，I decide to use the punching and blanking process.Then by means of the analysis and calculation that is about blanking force ejecting force stripping force etc.we can ensure the press machines model number.Secondly，I analyse the molds type using in stampings process and choose which I need.In the end，after this working I will convey the designs process of the dies all working parts.The first part of the article,mainly describes the development of stamping die and explains the importance of stamping die as well as the background of the design. Then is the technology analysis of the stamping parts and determine a technological plan.The second part illustrate the parts layout.Then I complete all forces calculation about the workpieces.This can provides selections for choosing stamping equipment.In the end，I design and calculate the main partss data that provides selections for the molds design and shaping along with ascertaining all sizes of assembly drawing. Through the formers design I draw dies assembly drawing and parts drawing.KEY WORDS: Flip composite mold Thick material blanking blanking clearance 5目录前言1第1章 工艺分析及其方案确定21.1 零件的工艺分析21.2 工艺方案的确定21.3 排样的确定31.4 条料宽度的计算5第2章 冲压设备的选用与相关计算62.1 冲裁方式的确定与冲压力的计算62.1.1 冲压方式的确定62.1.2 冲压力的计算62.2 冲压设备的选用82.3 压力中心的确定82.4 凸、凹模的有关计算92.4.1 凸、凹模间隙值的确定92.4.2 凸、凹模的刃口尺寸的计算和公差的确定9第3章 主要零部件的尺寸设计与计算133.1 凸模的设计133.1.1 凸模设计的原则133.1.2 凸模的类型选用及校核143.2 凹模的设计163.2.1 凹模洞口形状的选择163.2.2 凹模外形尺寸的确定173.3 凸凹模的设计183.4 固定零件的选用193.5 弹压卸料装置的设计203.5.1 卸料板203.5.2 橡胶213.6 定位零件233.6.1 导料销类型的设计233.6.2 挡料销类型的设计与确定243.7 导向零件253.8 打杆和推（顶）杆263.9 推件装置273.10 模架的选用283.10.1 模具的闭合高度的计算283.10.2 冲模模架283.11 零件技术要求30第4章 模具的调试32总 结34谢 辞35参考文献36前言 在日本模具被誉为进入富裕社会原动力，而合理的冲压工艺、先进的模具和高效的冲压设备是能生产出好的冲压产品必不可少的三要素。在三者之中冲压模具又当了领导的角色。它是冲压生产中必不可少的保证了新产品的开发能力。因此冲模的设计与制造就很重要，它主要包括：冲压工艺设计，模具设计与模具制造三大工作。其中冲压工艺设计是模具工艺装备，是一种技术密集高附加值型产品。它不但决定产品的质量和效益还设计的基础和依据，模具设计保证实现了冲压工艺。德国主要世界上主要的制造大国之一，在模具制造方面具有领先的技术。德国拥有世界领先的汽车、船舶等制造技术，受上游行业需求影响，德国模具在世界上具有较为重要的地位。由于德国将将技术含量较高的制造业作为其立国之本，预计未来德国不会放弃模具制造领域，相反会加强技术含量较高的模具的研究和开发。 中国模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进步。目前，国内已能生产精度达2微米的精密多工级进模。工位数最多已达160个，寿命达12亿次。在精密塑料模具方面国内已能生产照相机塑料模具，多行腔小模数齿轮模具等。在大型精密复杂压铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。但是，中国模具行业的发展在地域分布上存在不平衡性，东南沿海地区发展快于中西部地区。南方的发展快于北方。模具生产最集中的地区在珠江三角和长江三角地区，其模具产值约占全国产值的三分之二以上。广东是中国现在最主要的模具市场，而且还是中国最大的模具出口与进口省。深圳模具业发展迅猛，已具规模优势，年产值超过100亿元，占广东省模具业的近60，占全国模具业的近25，已成为国内模具制造中心。现在在中国，人们已经越来越认识到模具在制造业中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志，并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 第1章 工艺分析及其方案确定1.1 零件的工艺分析冲裁件的工艺性，是指冲裁件对冲压工艺的适应性。冲裁件的工艺性对冲裁件质量、材料经济利用、生产率、模具制造及使用寿命等都有很影响。以上要求是确定冲压件的结构，形状，尺寸等对冲裁件工艺的实应性的主要因素。根据这一要求对该零件进行工艺分析。零件尺寸公差有要求，利用普通冲裁方式可达到图样要求。由于该件外形简单，形状规则，适于冲裁加工。材料为Q235钢，厚度为8mm，内外圆的公差为0.05mm.制件如图1-1所示，图1-1 工件制品1.2 工艺方案的确定确定方案就是确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数，工序的组合和顺序等。确定合理的冲裁工艺方案应在不同的工艺分析进行全面的分析与研究，比较其综合的经济技术效果，选择一个合理的冲压工艺方案。该冲裁件包括落料和冲孔两个基本工序,可采用的冲裁方案有单工序冲裁,复合冲裁和级进冲裁三种.零件属于中批量生产,因此采用单工序须要模具数量较多,生产率低,所用费用也高,不合理;若采用复合冲,得出的冲件精度和平直度较好,生产率较高。级进模的结构复杂，制模技术要求高。所以采用复合膜。该零件属于中批量生产，工艺性较好，冲压件尺寸精度不高，形状简单。根据现有冲模制造条件与冲压设备，本次采用倒装复合模，模具制造周期短，价格低廉，工人操作安全，方便可靠。1.3 排样的确定 在冲压生产中，节约金属和减少废料具有非常重要的意义，特别是在大批量生产中，较好地确定冲件尺寸和合理排样是降低成本的有效措施之一。（）、冲裁件的排样排样是指冲件在条料、带料或板料上的布置方法。冲件的合理布置（即材料的经济利用），与冲件的外形有很大关系。根据不同几何形状的冲件，可得出与其相适应的排样类型，而根据排样的类型，又可分为无（少）工艺余料的排样与有工艺余料的排样两种实际上，冲压制件的材料费在制件成本中所占的比例相当大，对金、银、铜等重金属尤其如此。此外，排样的好坏还影响生产率的高低、模具寿命及经济效益等。因此，排样是一项及复杂又灵活，又要凭借一定的实际经验进行综合处理的重要设计的工作。冲载排样可分为两大类：第一类是从经济利用角度来分，可分为有废料排样、少废料排样和无废料排样；第二类按制件排列形式来分，可分为直排法、斜排法、对排法、混合排法、多排法和冲裁搭边六种。排样时，冲件之间以及冲件与条料侧边之间留下的余料叫搭边。它的作用是补偿定位误差，保证冲出合格的冲件，以及保证条料有一定刚度，便于送料。根据不同几何形状的冲件，可得出与其相适应的排样类型，而根据排样的类型，又可分为无（少）工艺余料的排样与有工艺余料的排样两种。冲件的合理布置（即材料的经济利用），与冲件的外形有很大关系。结合本冲载件垫片结构简单、规则可采用直排法进行排样，如图12所示：图12 排样图（2）、搭边排样时，冲件之间以及冲件与条料侧边之间留下的余料叫搭边。它的作用是补偿定位误差，保证冲出合格的冲件，以及保证条料有一定刚度，便于送料。搭边数值取决于以下因素：件的尺寸和形状。材料的硬度和厚度。排样的形式（直排、斜排、对排等）。条料的送料方法（是否有侧压板）。挡料装置的形式（包括挡料销、导料销和定距侧刃等的形式）。搭边值一般是由经验再经过简单计算确定的。查表218得搭边值：a=0.6t=4.8mm, a1=0.7t=5.6mm （冷冲模具设计指导）（3）、材料利用率衡量材料经济利用的指标是材料利用率。材料利用率为 =An/BS100% 为材料利用率； A一个步距内冲裁件的实际面积； B条料的宽度 S条料的长度 n一张板料上冲裁件的总数目=56.88%（4）送料布距A ADa1=92+5.6=97.6(mm) 式中a1冲载件之间的搭边值。1.4 条料宽度的计算在设计模具是为了方便，采用无侧压装置送料方式条料宽度计算公式如下：B=(D+2a +Z) 0-=102.6(mm)式中 B为条料宽度的基本尺寸； D为条料宽度方向零件轮廓的最大尺寸 a侧面搭边Z导料板与最宽条料之间的间隙条料宽度的负向偏差第2章 冲压设备的选用与相关计算2.1 冲裁方式的确定与冲压力的计算2.1.1 冲压方式的确定当一次冲裁完成以后，为了能够顺利地进行下一次冲裁，必须适时的解决出件、卸料及排除废料等问题。选取的冲裁方式不同时，出件、卸料及排除废料的形式也就不同。因此冲裁方式将直接决定冲裁模的结构形式，并影响冲裁件的质量。根据不产品的结构和工艺性能，本副模具顶板式顺出件结构。由于本模具采用顺出件式模具冲裁，省去校平工序，既可满足工件对平面度的要求，有能保证安全生产。2.1.2 冲压力的计算完成本制件所需的冲压力由冲裁力、及卸料力、推件和顶件力组成1.冲裁力F冲的计算由文献冷冲模设计p54页式子3-28 F冲=KtL式中： 为材料的抗剪强度（Mpa）F冲冲裁力（N）L冲裁周边总边长（mm）t材料厚度（mm）说明：系数K是考虑到冲裁刃口的磨损、凸模与凹模的波动（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素而设置的安全系数，一般取1.2。当查不到抗剪强度时，可用抗拉强度b代替，而取Kp=1的近似计算法计算。 查文献模具设计指导p90表4-12取=350 Mpa所以： 落料力F1= KtL=1.383.1492350=1051.52KN 冲孔力F2KtL1.383.1450350571.48KN所以： 冲裁力F冲=F1F21051.62571.48=1623kN2. 卸料力、推料力和顶件力的计算由于影响卸料力、推加力和顶件力的因素很多，根本无法准确计算。如图21所示。在生产中均采用下列经验公式计算： FQ1=K1F (kN) （3.3）FQ2=K2F (kN) （3.4） FQ3=K3F (kN) （3.5） 图21 受力图 式中 FQ1、FQ2、FQ3分别为卸料力、推加力和顶件力； K1 、K2 、K3分别为卸料力系数、推加力系数和顶件力系数，其值见下表2.1 n同时卡在凹模孔内的工件或废料数，n=h/t h为凹模直刃高度，t为板厚； F冲裁力（kN），按式（3.1）计算。 表-2.1 系数 材料种类板料厚度/mmK1K2K3钢0.10.10.50.52.52.56.56.50.060.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0650.0500.0450.0250.140.080.060.050.03黄铜、紫铜0.020.060.030.09铝、铝合金0.0250.080.030.07 查得 K1=0.02 K2=0.025 K3=0.03 卸料力FQ1=K1F=0.021623=32.46kN推件力FQ2=K2nF=0.02521623=40.575kN顶件力FQ3=K3F= 0.031623=48.69kN当采用弹压卸料装置和上出件模具时: F总= F冲FQ1FQ3=1623+32.46+48.691675.15 KN2.2 冲压设备的选用压力机对模具寿命的影响也不容被忽视。压力机在不加载状态下的精度称为静精度，加载状态下的精度称为动精度。当压力机的动精度不好时，就等于哟暖和精度不好的压力机进行冲压加工。由于测量动精度很困难，目前还没有压力机动精度的标准，生产厂家也只保证压力机的静精度。因此压力机的动精度一般只能根据其静精度的好坏、框架结构形式和尺寸以及对压力机生产厂家的信任程度来推断。根据以上原因和总的冲裁力必须小于或等于压力机的公称压力，故选压力机型号为J21-160其技术规格如下:公称压力 2000N滑块行程 160mm滑块行程次数 60最大的装模高度为 40mm工作台尺寸左右 1120mm工作台尺寸前后 710mm2.3 压力中心的确定为了保证压力机和模具正常的工作，必须使冲模的压力中心与压力机滑块中心线相重合。否则在冲压时会使冲模与压力机滑块歪斜，引起凸、凹模间隙不均和导向零件加速磨损，造成刃口和其它零件的损坏。甚至还会引起压力机导轨磨损，影响压力机精度。因本制件为圆形为对称几何图形，故其压力中心在它的几何中心即是圆心。2.4 凸、凹模的有关计算2.4.1 凸、凹模间隙值的确定冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口尺寸精度，模具的合理间隙值也主要靠刃口尺寸及制造精度来保证。正确决定模具刃口尺寸及制造公差，是设计冲裁模具的主要任务之一。 设计模具时一定要选择合理的间隙，使冲载件的断面质量较好，所需冲载力较小，模具寿命较高。但分别按质量、精度、冲载力等方面的要求，各自确定的合理间隙值并不相同，考虑到模具制造中的偏差及使用中的磨损，生产中通常是选择一个适当的范围作为合理间隙，只要间隙在这个范围中，就可以冲出良好的零件。考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，故设计与制造新模具时应采用最小合理间隙值。由冷冲模设计第44页所提供的经验数据为落料、冲孔模的初始间隙的最小值相当于最小合理间隙数值，而初始间隙的最大值是考虑凸模和凹模的制造公差，在的基础上所增加的数值。在使用过程中，由于模具工作的磨损，间隙将有所增大，因此间隙的使用最大数值可超过表中数值。如图22所示。 图22 冲栽间隙 由冷冲模设计设计第46页表3-3查得冲裁初始双面间隙ZZmin=1.200 Zmax=1.6802.4.2 凸、凹模的刃口尺寸的计算和公差的确定 由文献冷冲模设计P49页表3-6简单形状（圆形、方形）冲裁时凸模、凹模的制造偏差如下表：表 3-6偏差基本尺寸凸模偏差T凹模偏差A180.0200.02018300.0200.02530800.0200.030801200.0250.0351201800.0300.0401802600.0300.0452603600.0350.0503605000.0400.0605000.0500.070 在决定模具刃口尺寸及其制造公差时需考虑下列原则：(1) 落料件尺寸由凹模尺寸决定。故设计落料精度时，以凹模为基准，间隙取在凸模上。 (2) 考虑到冲裁中凸、凹模的磨损，设计时，凹模基本尺寸应取制件尺寸公差范围的较小尺寸；设计冲孔时，凸模基本尺寸则应取工件尺寸公差范围的较大尺寸。这样，在凸、凹磨损到一定的程度的情况下，仍能冲出合格的制件。凸凹模间隙则取最小合理间隙值。(3) 确定冲模刃口制造公差时，应考虑制件的公差要求。如果对刃口尺寸精度要求过高（即制造公差过小），会使模具制造困难，增加成本，延长生产周期；如果对刃口尺寸精度要求过低（即制造精度公差过大），则生产出来的制件可能不合格，会使模具的寿命降低。若制件没有标注公差，则对于非圆形件按国家标准“非配合尺寸的公差数值”IT14级处理，冲模则可按IT11级制造；对于圆形件，一般可按IT7IT6级制造模具。冲压件的尺寸公差应按“入体”原则标注为单向公差，落料件上偏差为零，下偏差为负；冲孔件上偏差为正，下偏差为零。采用凸凹模分开加工时，因要分别标注凸、凹模刃口尺寸与制造公差，所以无论冲孔或落料。为了保证间隙值；必须验算下列条件：|T|+|A|Zmax-Zmin如果上式验算不合格，出现|T|+|A| Zmax-Zmin的情况，当大得不多时可适当调整T、A之值以满足上述条件，这时凸、凹模的公差直接按公式T0.4（Zmax-Zmin）和A0.6（Zmax-Zmin）确定。如果出现|T|+|A|Zmax-Zmin则应该采用后面讲述的凸、凹模配作法。经查得T=-0.020mm，A=0.030mm所以：|T|+|A|=0.050mmZmax-Zmin=0.480mm因此应该按照凸、凹模公差的直接公式：T0.4（Zmax-Zmin）=0.192所以|T|+|A|Zmax-Zmin 满足条件由文献2分开加工刃口尺寸计算公式及表3-7系数X表3-7系数X料厚t/mm非圆形圆形10.750.50.750.5工件公差/min10.160.170.350.360.160.16120.200.210.410.420.200.20240.240.250.490.500.240.2440.300.310.590.600.300.30将已知查得的数据代入公式得： D0= 92 (mm) 落料时 D凹=（Dmax-X） =（920.050.75） = 91.9625 （mm） D凸=（D凹Zmin） =(DmaxXXmin) =(920.750.051.2) =90.7625 （mm） 冲孔时： d0= 17 (mm) d凸=(dminX) = (500.750.05) = 50.0375 (mm) d凹=(dminXZmin) =(500.750.051.2) =51.2375 (mm)式中 D凹、D凸分别为落料凹模和凸模的基本尺寸d凸、d凹分别为冲孔凸模和凹模的基本尺寸 Dmax落料件的最大极限尺寸 Dmin冲孔的最小极限尺寸 冲栽件的公差 (其数值见冷冲模设计表3-5 如下) X磨损系数 图表2.6制造公差料板厚度t/mm制造公差/mm10.160.170.350.360.160.16120.200.210.410.420.200.20240.240.250.490.500.240.2440.300.310.590.600.300.30磨损系数非圆形X值圆形X值1.00.750.50.750.5第3章 主要零部件的尺寸设计与计算 构成冲模的零、部件可分为工艺构件和辅助构件两部分。分类如下：3.1 凸模的设计3.1.1 凸模设计的原则(1) 确定位 凸模安装到固定板上后，在工作过程中其轴线和母线不允许产生任何方向的移位，否则将造成冲载间隙不均匀，降低模具寿命，严重时可造成啃模。(2) 止拔出回程时，卸料力对凸模产生拉伸作用。凸模的结构应能防止凸模从固定板中拔出来。(3) 止转动对于工作截面为圆形的凸模，不存在防转问题，但对于非圆的凸模就必须保证凸模不转动，否则就将啃模。以上三条原则主要是从凸模安装固定的角度考虑的。3.1.2 凸模的类型选用及校核国家模具标准有三种圆凸模：A型和B型圆凸模及快换圆凸模。其中A型和B型及圆凸模结构形式见下图所示；另有一种用于冲大圆孔工件的C型圆凸模结构形式见下图3-0： （c） 图30 凸模的类型 图a.为A型凸模其直径尺寸范围d=1.130.2图b.为B型凸模的结构其直径尺寸范围d=3.030.2图c.为c型凸模的结构其直径尺寸用于冲大圆孔的工件本模具采用c型圆凸模其中的一些主要技术参数可依冲压手册的标准查得：依据刃口尺寸的D=50.038，查得D1=51、D3=24、L=50、H1=8H2=5。根据冲压手册查得圆凸模为：dD(m6)D1hL基本尺寸I型II型40424850525516.220+0.021+0.008243616.717.217.4选L57， （1）凸模强度与刚度校核。 参考冲压工艺与模具设计。Dp/t4kb/c dp4kbt/c =41.31167.28/1500 =32.36 (mm)式中：dp凸模直径,单位为mm.b材料抗剪强度，单位为MPa. b=F/kLt=1675150/(1.33.14508)=1025.9 (MPa) k系数，一般取k=1.3. t工件的厚度。c15002100 MPa所以凸模的强度足够。（2）弯曲应力的校核。 Lmax95/ =95/ =218880/ =169.1 (mm)式中：Lmax凸模允许的最大自由长度。 d凸模的最小直径。 P冲栽力3.2 凹模的设计 3.2.1 凹模洞口形状的选择 采用圆柱形孔凹模。这种型孔刃口强度高，制造容易。 刃磨后型孔尺寸不变。对冲栽间隙无明显影响，刃口尺寸不随修磨刃口增大。故冲件精度较高。 适合与上岀件的冲栽。正好符合我们的圆垫片的要求。圆凹模有国家标准。推荐采用材料Cr12MoV.热处理硬度为5862HRC.3.2.2 凹模外形尺寸的确定凹模的厚度H：H=kb1(不小于8mm)=0.592=46 (mm)式中 B冲栽件最大外形尺寸，单位为mm.K系数，其值查表33.得k=0.6凹模壁厚C：C(1.52)H=1.546=69 (mm)取C=79 mm .凹摸的外型尺寸：L=92+（279）=250（mm） 其形状如下图所示： 图31 凹模的形状凹模的强度校核强度校核主要是检查其厚度H。凹模在冲栽力的作用下会产生弯曲，如果凹模的厚度不够，就会产生较大的弯曲变形甚至断裂。 弯=1.5F/（12d/3） =1.51675.15 (1292/394) =412MPa500MPa所以强度够用。符合要求Hmin= =17.59 (mm)注：弯曲应力的计算值。 F冲栽力。许用弯曲应力对于淬火硬度HRC=5862的T8A、T10A、Cr12MoV和GGr15。=500MPa.H凹模厚度。Hmin凹模的最小厚度。d凹模直径上模座孔的直径.3.3 凸凹模的设计复合模的结构特点是一定有一个凸凹模。凸凹模的内、外缘均为刃口，内、外缘之间的壁厚取决于冲栽件的尺寸。它不象般凹模那样可以将外缘轮廓尺寸扩大，所以从强度考虑，壁厚受最小值限制。凸凹模的最小壁厚受到冲模、结构的影响：凸凹模装于上模（正装复合模）时，内孔不积存废料，胀力小，最小壁厚可以小些；凸凹模装于下模（倒装复合模）时，直壁型孔口内积存废料，胀力大，最小壁厚可以大些；为保证凸凹模的强度，凸凹模应有一定的壁厚。所以， 最小壁厚m=1.5t=1.58=12 (mm)而实际(d2d1)/2=(50-17)/2=21 (mm).故符合强度要求。凸凹模的长度的确定落料时凸模长度的确定L=H1+H2+HH1凸模的固定板的厚度H2工件的高度H3卸料板的厚度H附加高度L =208181763mm其形状如图3-2所示 图32 凸凹模3.4 固定零件的选用模具的固定零件有，上、下模座、模柄、凸、凹模固定板、垫板、螺钉和销钉等。这些固定零件已有国家标准，所以设计时可按标准选用。（1）模柄 模柄是连接上模与与压力机的零件，2000KN以下压力机的模具安装，一般均采用模柄连接。我们采用凸缘模柄。如图33所示： 图33 凸缘模柄 由压力机的选择可知模柄孔直径为7080。模柄材料为Q235。所以：d=70，D(h6)= 136，h=78，h2=22，d1=23，D1=102d3=14，d2=22，h1=13。（2）固定板和垫板凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的0.81.0倍。 所以取凸模固定板厚度h=25mm (GB2859.181)参冲模设计手册。我们取凸凹模固定板其外形尺寸为200mm.厚度为20mm. 垫板可避免硬度较低的模座因局部受较大的冲击压力而出现凹陷，致使凸模松动。有些模具在凹模与上模座之间也加垫板。目的是为了提高模具的使用寿命。 垫板的平面形状与尺寸与固定板相同，其厚度一般取412mm，我们取10mm.垫板的材料为45钢，热处理硬度取4348HRC.垫板淬硬磨平。3.5 弹压卸料装置的设计3.5.1 卸料板 卸料板分为固定卸料板和弹性卸料板两种。固定卸料板的卸料力大，卸料可靠。对t0.5mm、平直度要求不很高的冲栽件一般使用较多，缺点是装配调整不便。弹性卸料的优点是既能起到卸料作用又在冲栽时起压料作用，所得冲栽零件质量高，平直度高 所以选用弹性卸料板。其形状简图如图34所示. 图34 卸料板 其尺寸及材料参见零件图。 3.5.2 橡胶橡胶允许承受的载荷较弹簧大，安装调整方便。冲模中广泛使用聚氨酯橡胶（PUR），它比天然橡胶硬度高、弹性好、耐油、耐磨且加工性能好。选择橡胶作为冲模卸料时，与弹簧的选用方法相类似。也是根据卸料力以及压缩量的要求来校核橡胶的工作压力和许可压缩量，以保证满足模具结构要求与设计的要求。（1）、计算橡胶所需工作压力FF卸32.46KN F=F卸/4=8115 N 取d=15mm. 所以D= = =65.9mm 选D=70mm.则其高度H=(0.51.5)D=0.870=56 mm取H=70mm.预压缩量（1015）H=7 mm（2）、压缩量和厚度的确定橡胶压缩量不能过大，否则会影响其压力和寿命。生产实践表明，橡胶最大压缩量一般应不超过其厚度h2的45，而模具安装时应预先压缩1015。所以橡胶厚度与其许可压缩量h1之间的关系为 h2=h1/(0.250.30) 取h2=60mm.(3)、校核 校核时，应使橡胶的工作压力P大于卸料力P0，橡胶许可的压缩量h1大于模具需要的压缩量。同时应校核橡胶厚度与外径的比值h2/D在0.51.5之间，才能保证橡胶正常工作。根据： P=Ap =3.14()2.5 =9174.7 NF 式中：橡胶工作压力；橡胶横截面积；P单位压力，与橡胶压缩量、形状有关，一般取23MPa .许可的压缩量h1： h1=h2(0.250.3) =700.3 =21 (mm)实际的压缩量h: h=预压缩量工件的厚度2 =0.157082 =19.5 h1橡胶厚度与外经的比值： 图35 橡胶 =60/70=0.85 因为的比值在0.51.5之间，所以合格。其形状如图35所示：卸料螺钉 如图36所示：根据冲压手册选用d1=10mm,L(h8)=3580mm，d=12mm，l=10mm，D=18mm，h=7mm， n=3mm，t=3.5mm，d2=7.8mm，b=2mm，C1=1，C1.5=1.5 图36 卸料螺钉3.6 定位零件3.6.1 导料销类型的设计在复合冲载模中，通常采用导料销进行导料。导料销有固定式和弹顶式两种基本类型，在弹压卸料式落料模上，也多用导料销进行导料。设计时，两个导料销的中心距应尽可能取大一些，以便于送料，并有利于防止条料偏斜。两个导料销应置于近人一侧，以利于安全操作。采用导料销的优点是对料宽没有严格要求，且可使用边料。 本套模具采用的导料销类型如图37所示：D=6, d=4, h=8, L=18图37 导料销3.6.2 挡料销类型的设计与确定挡料销用于限定坯料的纵向送进距离，挡料销 可分为固定挡料销、活动挡料销、始用挡料销、3种。在落料模和复合模具中，挡料销是保证条料的纵向搭边值。而在级进冲载模中，还将影响之间的结构尺寸精度，因此要求更高。挡料销可分为固定挡料销和活动挡料销两种；当采用固定挡料销定距时，每次送料都必须将条料抬起，因此固定挡料销只能单冲，不易连冲，生产效率较低。活动挡料销是 带有弹性元件 的挡料销， 如图38所示； 为扭簧挡料装置，图中 1固定螺钉，2卷簧 ,3挡料销.另外还有一种回带式挡料销也属于这种结构。图38 活动挡料销 加工与安装都比较容易， 活动挡料销通常安装在倒装落料模和倒装复合模的弹性卸料板上，这时凹模不开避让孔，因而不损害凹模强度，本套模具采用图中所示活动挡料销。螺纹孔与销孔或刃口的距离 图39 孔的位置如图39所示：用于凸模、凹模、凸凹模螺钉、销钉孔的最小距离： 螺钉选M10。淬火，得B=17。C=5 销钉选6。 淬火，得D=9。L=8100螺钉的选择： 选用内六角螺钉，粗牙普通螺纹，材料为35钢，热处理硬度HRC2838。表面氧化的圆柱头内六角螺钉。 GB7076。3.7 导向零件导柱和导套导向 导柱与导套都是圆柱形，加工方便，容易装配，是模具行业应用最广的导向装置。如图310所示： 图310 导柱与导套导柱的下部长度l与下模板导柱孔采用过盈配合，上部长度与导套孔间隙配合，导套孔径有油槽，用以加油润滑，外径D与上模板导套孔采用过盈配合，配合时，孔径会收缩，所以导套过盈配合部分的孔径应比导套和导柱间隙配合孔径d 增大1mm,为(d+1)mm。 根据冲压工序性质、冲件精度以及模具寿命等要求，导柱和导套配合的配合精度为H7/h6。导柱和导套为间隙配合，要求配合表面坚硬和耐磨，且有一定的强韧性，常用20号钢制作，表面经过渗碳淬火处理，硬度为HRC5862，渗碳层深度0.81.2mm.根据冲压手册表10-39选用A型导柱dL=40230;表10-42选用A型导套dLD=4012548.3.8 打杆和推（顶）杆 （1） 穿过模柄的孔，把压力机滑块上的打杆横梁的力传给推板的杆件，称为打杆。打杆长度的确定可按实用模具设计与制造手册第90页 式L=L1+L2+C计算其结构如下图311所示： 图311 推杆查冷冲压及塑料成型工艺与模具设计资料表1-9-50 可得： d = 21 mm; L = 200 mm;材料：45钢； 热处理：硬度HRC4348 mm；（2）于推出制件或废料的杆件称为推杆或顶杆。其形状与尺寸决定于被推出的制件或废料，推杆的材料应有一定的刚度，一般要经淬火处理；穿过模柄的孔把压力机滑块上的顶杆横梁的力传给推板的杆件称为顶杆，顶杆的直径的长短一般已经标准化，有许多规格可供选用，可按GB286701-81,GB2867.2-81,GB2867.3-81选取。此设计过程中选用带肩推杆型式的推杆，查冷冲压及塑料成型工艺与模具设计资料表1-9-25选取顶杆如下312图所示： 图312 顶杆选取基本尺寸d(c11)=6 mm； 极限偏差：L=58 mm；材料：45钢； 热处理：硬度HRC4348 mm技术要求：按GB2870-81规定； 件数4件；顶板的形状要根据被推下的工件的形状来设计，其形状和尺寸的有关标准见GB2867.4-81，其形状如下图313所示：由推杆的d=20,查表1-9-53选尺寸 D=80mm, d=66 mm H=9 mm;注:材料45钢; 热处理:硬度HRC43-48； 图3-13顶件装置 技术条件:按GB2870-81的规定。 顶件装置如下图： 3.9 推件装置此设计中选择的为有刚性推件装置，其推件力大，推件可靠，但不起压料作用；如图314所示：查冲压手册可知，最大间隙c=0.5 mm，自由状态下推件块高出凹模面0.20.5 mm； 此设计中取c=0.5 mm。 图314 推件装置 3.10 模架的选用3.10.1 模具的闭合高度的计算冲模的闭合高度是指滑块在下死点即模具在最低工作位置时，上模座上平面与下模座下平面之间的距离H。冲模的闭合高度必须与压力机的装模高度相适应。压机的装模高度 是指滑块在下死点位置时，滑块下端面至垫板上平面间的距离。当连杆调至最短时为压机的最大装模高度Hmax；连杆调至最长时为为最小装模高度Hmin。冲模的闭合高度H应介于压机的最大装模高度Hmax之间，其关系为： HmaxHHmin 255H210如果冲模的闭合高度大于压机最大装模高度时，冲不能在该压力机上使用。反之小于压力机最小装模高度时，可加经过磨平的垫板。冲模的其它外形结构尺寸也必须和压力机相适应，如模具外形轮廓平面尺寸与压力机垫板、滑块底面尺寸，模柄与模柄孔尺寸，下模缓冲器平面尺寸与压力机垫板孔尺寸等都必须相适应，以便模具能正确安装和正常使用。3.10.2 冲模模架 1. 模架的基本要求模架由上、下模座及导柱导套构成。对模架