毕业设计（论文）-支撑板冲压模具设计.docx

Error! No text of specified style in document.摘 要首先，对零件做整体的分析。包括：材料的使用、精度的要求、工序的要求以及成本的要求等。为了降低成本，对排样方式进行了合理的设计；其次，对零件整体进行工艺设计。通过工艺目的的设计、工序的顺序设计、压力机的选择等来实现所要达到的要求；再次，想要保证制件精度的要求，就要考虑模具刃口尺寸的计算。因为刃口是冲制工件的主要工作部分，刃口处的精度就决定了制件的精度，就必须根据公差来进行精确计算。最后，根据计算出的模具刃口尺寸设计出相应的凹模，并且查找资料选择冷冲压模的标准零件，符合标准后，就把凹模与其它各零部件进行总体装配。在确定了模具体闭合高度后，选出合适的压力机在调试校验后并进行试冲加工，以达到符合的标准，最终完成加工。关键词：冲压模具，冲压工艺，模具设计全套图纸加扣3012250582 IIIAbstractFirst of all, do a thorough analysis for the parts, which include the using of the material, the requirement of accuracy and the requirement of working procedure and costs and so on. For declining low cost, proceeded the reasonable design to the row kind method. Secondly, do processing design for the whole parts and the purpose by craft designing and order of the working procedure and by the choice of punching machine. Thirdly, consider the calculation of size of the mould cutting edge in order to meet the need of accuracy. Because the cutting edge is the main working part of the punching processing, the accurate cutting edge guarantees the accurate parts. So you needed to tolerance do accurate calculation.Finally, according to the calculated the size of mold cutting edge design the corresponding punch and mold, and find information on selection criteria for cold stamping parts, meet the standards, put the punch and mold with the other components to the overall assembly. In determining the specific mold closed height, select the appropriate press in the debug and test validation washed after processing, to meet compliance standards, the final completion of the processing chain plate.Keywords：composite modulus；stamping process； mold design目录摘 要IAbstractII目录III第一章 零件的分析11.1 零件工艺性分析11.2 模具分析及制定工艺方案21.2.1 方案的确定21.2.2 方案比较21.3 弯曲毛坯计算3第二章 模具间隙和凹模尺寸的确定52.1 冲裁间隙的确定52.2 刃口尺寸计算的依据与法则6第三章 冲裁力的计算与设备的选择103.1 冲压力的计算103.2 压力中心计算123.3 设备的选择133.3.1 冲压类型与应用133.3.2 冲压设备的选用原则133.3.3 冲压设备的选用14第四章 排样设计154.1 搭边值的确定154.2 条料宽度的计算164.3 材料利用率的计算17第五章 落料冲孔复合模具设计185.1 精度与定位185.2 模具的导向装置185.3 卸件、卸料设计185.4 支承与紧固185.5 凹模设计195.5.1 凹模外形的确定195.5.2 凹模刃口结构形式的选择205.5.3 凹模精度与材料的确定205.6 凸模的设计215.6.1 凸模结构的确定215.6.2 凸模高度的确定215.6.3 凸模材料及精度的确定225.7 凸凹模设计225.7.1 凸凹模外形尺寸的确定225.7.2 凸凹模壁厚的确定225.7.3 凸凹模的尺寸确定235.7.4 凸凹模材料及精度的选取235.8 模具闭合高度的计算245.9 弹性卸料元件的设计245.9.1 弹性元件的设计245.9.2 卸料螺钉的设计255.10 导向元件的设计与选择255.10.1 导柱的设计255.10.2 导套的设计255.11 紧固件的设计与选择255.11.1 紧固螺钉的设计与选择255.11.2 销钉的设计与选择26第六章 弯曲模设计276.1 弯曲件回弹值的计算276.2 弯曲力的计算276.3 压力机的初步选择286.4 弯曲模装配图的设计绘制286.4.1装配图的绘制286.4.2装配图的尺寸标注296.4.3装配图的校核296.5 工作原理29结束语31致谢32参考文献33Error! No text of specified style in document.第一章 零件的分析1.1 零件工艺性分析图1.1 支撑板零件图该零件是某支撑板，材料为10钢，厚度1mm，大批量生产1。表 常见优质碳素钢力学性能表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电工用纯铁C0.025DT1、DT2、DT3已退火18023026普通碳素钢10钢未退火3103803804702125240铝L2、L3、L5已退火8075110255080冷作硬化1001201504优质碳素结构钢45已退火44056055070016360结论：综上分析，符合零件要求。该零件断面粗糙度、飞边毛刺都无特殊要求，普通冲裁可以达到=3.26.4m，故普通冲裁可达到零件要求。结论：综上所述，该零件适合普通冲裁。根据零件图可知内孔采用冲孔，零件的外形轮廓采用落料。经查公差表，各尺寸公差为： 表 标准公差数值 （摘自GB/T1800.3-1998）公差等级IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14基本尺寸/mm/m/mm3366101018183030505080801201201801802502503153154004005001.21.51.522.52.53457891022.52.534456810121315344567810121416182045689111315182023252768991316192225293236401012151821253035404652576314182227333946546372818997253036435262748710011513014015540485870841001201401601852102302506075901101301601902202502903203604000.100.120.150.180.210.250.300.350.400.460.520.570.630.140.180.220.270.330.390.460.540.630.720.810.890.970.250.300.360.430.520.620.740.871.001.151.301.401.551.2 模具分析及制定工艺方案1.2.1 方案的确定该零件包括落料,冲孔,弯曲3个基本工序，可以采用以下3种工艺方案：方案一：直接在落料,冲孔，弯曲等每道工序一个模具。方案二：采用落料冲孔的复合模具,然后在弯曲模具。方案三：采用弯曲连续模。1.2.2 方案比较表 单工序冲裁、级进冲裁和复合冲裁性能比较项目单工序模复合模级进模生产批量小批量中批量和大批量中批量和大批量冲压精度较低较高较高冲压生产率低，压力机一次行程内只能完成一个工序较高，压力机一次行程内可完成二个以上工序高，压力机在一次行程内能完成多个工序实现操作机械化自动化的可能性较易，尤其适合于多工位压力机上实现自动化制件和废料排除较复杂，只能在单机上实现部分机械操作容易，尤其适应于单机上实现自动化生产通用性通用性好，适合于中小批量生产及大型零件的大量生产通用性较差，仅适合于大批量生产通用性较差，仅适合于中小型零件的大批量生产冲模制造的复杂性和价格结构简单，制造周期短，价格低冲裁较复杂零件时，比级进模低冲裁较简单零件时低于复合模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。方案一:模具结构相对而言比较简单，经济性高，但模具数量较多，中间工序定位困难，回弹大，相对精度较低，不能很好的保证产品的允许公差尺寸，同时模具占用设备多，生产效率低。方案二:先采用冲孔来定位工件毛坯料，然后再落下成品,复合模具。既能很好的保证工件有一定的定位精度，又能减少一次冲压的合力，高质地满足了冲裁需求。 方案三：采用此种生产方式操作安全，易于自动化，而且提高毛坯料的利用效率，高效，但是需要大批量生产，模具零件加工制造比较困难，成本较高。综上所述以及实际生产的相关条件和要求，我决定选择第2种方案。1.3 弯曲毛坯计算有圆角半径（较大）的弯曲件（r0.5t）根据中性层长度不变原理计算。因为r=30.5t=0.5*1=0.5mm,属于有圆角半径(较大)的弯曲件.所以弯曲件的展开长度按直边区与圆角区分段进行计算.视直边区在弯曲前后长度不变,圆角区展开长度按弯曲前后中性层长度不变条件进行计算.变形区中性层曲率半径pP=r+ktA=(180-)/180*(中性层圆角部分的长度)以上格式中 P-中性层曲率半径,mm; k-中性层位系数,查表得k=0.4 r-弯曲内弯曲半径,mm t-弯曲件材料厚度,mm a-弯曲中心角 -弯角P=r+kt=3+0.4*2=3.8(mm)A=/180*p=3.14*90/180*2.764.3332(mm)第二章 模具间隙和凹模尺寸的确定冲裁件的尺寸精度主要决定于模具的刃口的尺寸精度，模具的合理间隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及其制造公差，是设计冲裁模主要任务之一。冲裁过程中分为三个变形阶段：弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段。断面分为四个区域：圆角区，即塌角；光亮带，表面光滑，表面质量最好；剪裂带，表面粗糙；毛刺区。2.1 冲裁间隙的确定冲裁间隙是影响冲裁工序最重要的工艺参数，其定义为冲裁凸模与凹模之间的空隙尺寸，如图所示。设计模具时一定要选择合理的间隙，以保证冲裁件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求，所需冲裁力小、模具寿命高。冲裁过程中模具的失效形式一般有磨损、变形、崩刀和凹模刃口胀裂四种。间隙大小主要对模具磨损及胀裂产生影响。间隙增大可以使冲裁力、卸料力等减小，因而模具的磨损也减小。但当间隙继续增大时，卸料力增加，又影响模具寿命。一般间隙为(10%15%)t时的磨损最小，模具寿命较高。图 冲裁间隙图由于冲裁间隙对断面质量、工件尺寸精度、模具寿命、冲裁力等的影响规律并非一致，所以，并不存在一个绝对合理的间隙数值，能同时满足断面质量最佳、尺寸精度最高、模具寿命最长、冲裁力最小等各方面的要求。所以在实际生产中，其总的原则应该是在保证满足冲裁件剪切断面质量和尺寸精度的前提下，使模具寿命最长。目前在生产中，广泛采用经验法和查表法来确定合理的间隙植。本套模具采用查表法予以确定其间隙植。根据实用间隙表查得的最小双面间隙Zmin=0.1mm，最大双面间隙Zmax=0.17mm。 表 冲裁模初始双边间隙值 mm材料厚度08、10、35、09Mn、Q23516Mn40、5065MnZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax小于0.5极小间隙(或无间隙)0.50.60.70.80.91.01.21.51.752.02.12.52.753.03.54.04.55.56.06.58.00.0400.0480.0640.0720.0920.1000.1260.1320.2200.2460.2600.2600.4000.4600.5400.6100.7200.9401.0800.0600.0720.0920.1040.1260.1700.1800.2400.3200.3600.3800.5000.5600.6400.7400.8801.0001.2801.4400.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.6800.7800.8400.9401.2000.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9200.9601.1001.2001.3001.6800.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.7800.9801.1400.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9201.0401.3201.5000.0400.0480.0640.0640.0900.0900.0600.0720.0920.0920.1260.1262.2 刃口尺寸计算的依据与法则在确定冲模凸模和凹模刃口尺寸时，必须遵循以下原则:（1）根据落料和冲孔的特点，落料件的尺寸取决于凹模尺寸，因此落料模应先决定凹模尺寸，用减小凸模尺寸来保证合理间隙；冲孔件的尺寸取决于凹模尺寸，故冲孔以凹模为基准件，用增大凹模尺寸来保证合理间隙。（2）根据凸、凹模刃口的磨损规律，凹模刃口磨损后使落料件尺寸变大，其刃口的基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；凹模刃口磨损后使冲孔件孔径减小，故应使刃口尺寸接近或等于工件的最大极限尺寸。（3）凸模和凹模之间应保证有合理的间隙。（4）凸模和凹模的制造公差应与冲裁件的尺寸精度相适应。制造模具时常用以下两种方法来保证合理间隙：分别加工法。分别规定凸模与凹模的尺寸和公差的尺寸及制造公差来保证间隙要求。凸模与凹模分别加工，成批制造，可以互换。这种加工方法必须把模具的制造公差控制在间隙的变动范围之内，使模具制造难度增加。这种方法主要用于冲裁形状简单、间隙较大的模具或用精密设备加工凸模和凹模的模具。单配加工法。用凸模和凹模相互单配的方法来保证合理间隙。先加工基准件，然后非基准件按基准件配做，加工后的凸模和凹模不能互换。通常，落料件选择凹模为基准模，冲孔件选择凸模为基准模。这种方法多用于冲裁件的形状复杂、间隙较小的模具。根据上述计算法则，对于采用分别加工的凸模和凹模，应保证下述关系：凸+凹ZmaxZmin也就是说，新制造的模具应该保证凸+凹+ZminZmax，否则，模具的初始间隙已超过了允许的变动范围ZminZmax，影响模具使用寿命。本套模具采用分别加工法进行加工。 分开加工时计算公式如下: 当落料时 D凹=(Dmax) D凸=(D凹Zmin)=(DmaxZmin) 当冲孔时 d凸=(dmin+) d凹=( d凸+ Zmin)=( dmin+ Zmin) 式中 D凸、D凹-分别为落料凹模和凸模的基本尺寸； d凸、d凹-分别为冲孔凹模和凸模的基本尺寸；Dmax-落料件的最大极限尺寸； dmin -冲孔件的最小极限尺寸； -冲裁件公差； -磨损系数。 凸、凹-分别为凹模和凸模的制造公差，凸模偏差取值负向，凹模偏差取正向。由表可查得: Zmin=0.1 Zmax=0.17ZmaxZmin=（0.140-0.1）mm=0.07mm表 简单形状（方形、圆形）冲裁时凸、凹模制造偏差 mm公称尺寸凸模偏差 凸凹模偏差 凹公称尺寸凸模偏差 凸凹模偏差 凹 1818303080 80120 1201800.0200.0200.0200.0250.030+0.020+0.025+0.030+0.035+0.040180260260360360500 5000.0300.0350.0400.050 +0.045+0.050+0.060+0.070由表可查得：查磨损系数X=0.75。表 磨损系数 mm材料厚度工件公差1122440.160.200.240.300.170.350.210.410.250.490.310.590.360.420.500.600.160.200.240.300.160.200.240.30磨损系数非圆形X值圆形X值10.750.50.750.5（1）对落料件得基本尺寸25的凹模和凸模的基本偏差尺寸值可查表得:凸=-0.020mm 凹=+0.025mm根据条件:凸+凹Zmax-Zmin 则(0.020+0.025)mm=0.045mm0.07mm所以，满足分别加工条件。（2）对落料件得基本尺寸24的凹模和凸模的基本偏差尺寸值可查表得:凸=-0.020mm 凹=+0.025mm根据条件:凸+凹Zmax-Zmin 则(0.020+0.025)mm=0.045mm0.07mm所以，满足分别加工条件。（3）对冲孔件尺寸3.5的凸、凹模偏差查表得:凸=-0.020mm 凹=+0.020mm根据条件:凸+凹Zmax-Zmin 则(0.020+0.020)mm=0.040mm0.07mm所以，满足分别加工条件。 （a） （b）图 工作零件刃口尺寸（a）落料 （b）冲孔选择模具刃口制造公差时，要考虑工件精度与模具精度的关系，既要保证工件的精度要求，又要保证有合理的间隙值。一般冲模精度较工件精度高24级。对于形状简单的圆形、方形刃口，其制造偏差可按IT6IT7级来选取；对于形状复杂的刃口，制造偏差可按工件相应部位公差值的1/4来选取；对于刃口尺寸磨损后无变化的，制造偏差值可取工件相应部位公差值的1/8并冠以（）。在这里制造偏差按工件相应部位公差值的1/4来选取。表 工作零件刃口尺寸的计算尺寸及分类尺寸转换计算公式结果落料2424 D凹=(Dmax-) D凸=(Dmax-Zmin)D凹=23.81D凸=23.56 2525D凹=24.91D凸=24.66冲孔3.53.500.13d凸=(dmin+) d凹=( dmin+ Zmin) d凸=3.5975d凹=3.6975第三章 冲裁力的计算与设备的选择3.1 冲压力的计算冲裁力就是冲压过程中，压力机给予模具施加的压力，经过传递的关系到达 板料，板料所受的压力最大值。结合cad软件计算可以得知落料和冲孔周长。平刃口冲裁时的冲裁力计算公式如下：F = KLtt b式中： F - - - -冲压时冲裁模的冲压力，单位为 N；L - - - -冲裁模的边缘的长度 ,单位为 mm；t - - - -制件材料的厚度,单位为 mm；t b - - - -制件材料的抗剪强度,单位为 MPa；K - - - -修正系数,一般可取 K=1.3。表 常见材料力学性能表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电工用纯铁C0.025DT1、DT2、DT3已退火18023026普通碳素钢10未退火3103803043732125240铝L2、L3、L5已退火8075110255080冷作硬化1001201504优质碳素结构钢45已退火44056055070016360通过表中的常用冲压材料的力学性能，查表可以得到t b =304373MPa， 可以取 350MPa冲孔力由上面得冲裁力的计算公式F冲孔=KLt 式中： K系数，K=1.3； L冲裁周边长度（mm）； t冲裁件的厚度（mm）；材料的抗剪强度（MPa）。F冲孔=KLt=1.3113501mm= 5.005（kN）落料力由上面得冲裁力的计算公式F落料=KLt 式中： K系数，K=1.3； L冲裁周边长度（mm）； t冲裁件的厚度（mm）；材料的抗剪强度（MPa）。F =KLt=1.3983501mm=44.59（kN）表 卸料力、推件力和顶件力系数料厚t/mmKxKtKd钢0.10.10.50.52.52.56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03铝、铝合金纯铜，黄铜0.0250.080.020.060.030.070.030.09影响卸料力、推料力和顶件力的因素很多，要精确地计算是困难的。在实际生产中常采用经验公式计算：卸料力 推料力 顶件力 式中：冲裁力；卸料力系数；其值为0.045； 推料力系数；其值为0.055；顶件力系数；其值为0.06； 梗塞在凹模内的制件或废料数量（）； 直刃口部分的高（mm）； 材料厚度（mm）。卸料力由表得卸料力的计算公式F卸料=K卸料F落料 式中： K卸料卸料力系数。F卸料=K卸料F落料 =0.04544.59=2（kN）推件力由表中推件力的计算公式F推件=nK推件F冲孔 式中： K推件推件力系数。n同时梗塞在凹模内的工件数（废料数）；F推件=nK推件F冲孔 =40.0555.005=1.1（kN）顶件力由表中顶件力的计算公式F顶件=K顶件F落料 式中： K顶件顶件力系数。 F顶件=K顶件F落料 =0.0644.59= 2.6754（kN）3.2 压力中心计算如对毛坯进行加工必须要用到压力机。而压力机位置的确定必须先确定压力中心。其出公式如下： （2-5a） （2-5b） 由上式可知，在同种材料、板厚相同的条件下，冲裁轮廓各部分的冲裁力与轮廓线的长度成正比，同时冲裁力沿轮廓分布，因此求轮廓各部分冲裁力合力的作用点(压力中心)，可转化为求轮廓线的质心位置。AutoCAD具有计算物体质量特性的功能，如周长、面积、质心等，但在AutoCAD中，只有实体、面域才有质量，线不具有质量，直接对线求质心没有意义 J，因此要计算刃口轮廓线质心，关键在于把轮廓线转换为实体和面域。对大多数情况而言，把轮廓线转换为面域就能准确求质心。本方法的基本思想是将刃口的轮廓线，用平行于轮廓的两条多义线构造出面域或面域的差集来代替，进而求面域或面域差集的质心；且由于以极限的思想选取两条多义线的间距 ，当 取适当小值时，计算结果可达到精度要求。由于零件几何对称,所以及在中心位置3.3 设备的选择冲压设备的正确选择及合理使用将决定冲压生产能否顺利进行，并与产品、模具寿命、生产效率、产品成本等密切相关5。3.3.1 冲压类型与应用1.开式压力机：在中、小型的冲裁件、弯曲件或冲压件的冲压生产中，主要选用开式压力机。2闭式压力机：在大、中和精度高的冲压生产中，主要选用闭式压力机。3液压机：在小批量和大型冲压、弯曲和成型件的生产中多选用液压机。打算内液压机一般不适于冲裁工作。4高速压力机：用于大批量生产。通常于连续模和自动送料装置配套使用。5精压机：用于精压和体积精压等工艺9。6精冲压力机：用于精冲工艺，采用专用精冲模具，也可在普通压力机上实现精冲。3.3.2 冲压设备的选用原则冲压设备的选择主要是根据冲压工艺性质、生产批量大小、冲压件的形状、尺寸及精度要求等因素来决定的。冲压生产中常用的设备种类很多，选用设备时主要应考虑下述因素：1.冲压设备的类型和工作形式是否适用于应完成的工序，是否符合安全生产和环保的要求。2.冲压设备的压力和功率是否满足应完成任务工序的要求。3.冲压设备装模高度、工作台尺寸、行程等是否适合应完成工序所所使用的模具。4.冲压设备的行程次数是否满足生产率的要求等。3.3.3 冲压设备的选用一般情况下所选压力机的标称压力大于或等于成型工艺力和辅助工艺力总和的1.3倍，对于工作行程小于标称压力行程的工序也可直按压力机的标称压力选择设备。棕上所述，选用闭式双柱压力机J31-160A,技术参数如表所示。表 J31-160A压力机的技术参数公称压力/kN最大装模高度/mm滑快行程/mm行程次数/次min-1最大闭和高度/mm160037516032480连杆调节长度/mm工作台尺寸/mm滑块中心线至床身距离/mm模柄孔尺寸/mm电动机功率/kW左右/mm前后/mm直径深度1207907103758414510冲压机能量的校核此工序为冲裁，冲裁所需的功AA0.5Pt2-6 A-成形的过程的功，NmP-成形工艺力和辅助工艺力之和,Nt-冲裁料厚度，mm电机的功率：N=2.89496kW所选的电动机的功率符合要求。第四章 排样设计冲裁件在板料、带料或条料上的布置方法称为排样。排样的意义在于减小材料消耗、提高生产率和延长模具寿命，排样是否合理将影响到材料的合理利用、冲件质量、生产率、模具结构与寿命。排样的方法有:直排、斜排、对直排、混合排，根据设计模具制件的形状、厚度、材料等方面全面考虑。因此有下列三种方案：方案一:有废料排样。沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。冲件尺寸完全由冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。方案二:少废料排样。因受剪切条料和定位误差的影响，冲件质量差，模具寿命较方案一低，但材料利用率稍高，冲模结构简单。方案三:无废料排样。冲件的质量和模具寿命更低一些，但材料利用率最高。采用少、无废料排样法，材料利用率高，不但有利于一次冲程获得多个制件，而且可以简化模具结构，降低冲裁力，但受条料宽度误差及条料导向误差的影响，冲裁件的尺寸精度不易保证，故应采用方案一。分析零件形状，应采用横排的排样方式，零件排样方式如图所示。图 排样图4.1 搭边值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，该制件的搭边值采用查表取得。如表所示:根据此表和工件外形可知圆角r2t，可确定搭边值a和a1，a取2.2mm，a1取2.0mm，较为合理。表 搭边a和a1数值 mm材料厚度t矩形件边长L50mm或圆角r2t的工件工件间a1沿边a0.25以下110.250.5110.50.8110.81.2111.21.61.21.21.62.02.02.22.02.52.22.52.53.02.52.84.2 条料宽度的计算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: B=(Dmax+2a+C) （5-1） 式中 B-条料宽度； Dmax-条料宽度方向冲裁件的最大尺寸； a1-侧搭边值，可参考表-条料宽度的单向（负向）偏差，见表 C-导料板与最宽条料之间的间隙，其最小值见表 表 剪料公差及条料与导料板之间 条料宽度B/mm材料厚度t/mm0112233550501001001501502202203000.40.50.70.80.50.60.70.80.90.70.80.91.01.10.91.01.11.21.3 表 有侧压装置和无侧压装置对照表 材料厚度t（mm）无侧压装置有侧压装置条料宽度B（mm）10010020020030010010000.50.51122334450.50.50.50.50.50.50.51111111111555555888888代入公式得:条料宽度 B=(Dmax+2a+C) = 26（mm）4.3 材料利用率的计算冲压生产的成本中，毛坯材料费用占60%以上，排样的目的就是在于合理利用材料。评价排样经济性、合理的指标是材料的利用率。其计算公式如下:=(nA1/hB)100% （5-2） 式中 -材料利用率（%）； n-个步距内冲裁件数； A1-冲裁件的面积（mm2）； B-条料宽度（mm）； H-送料步距（mm）。计算冲压件的面积: A1=600（mm2） 条料宽度计算: B=26（mm）送料步距的计算: h=26（mm）代入公式（5-2）得:=（nA1/hB）100% =88.7%值越大，材料的利用率就越高，废料越少。工艺废料的多少决定于搭边和余量的大小，也决定于排样的形式和冲压方式。因此，要提高材料利用率，就要合理排样，减少工艺废料。第五章 落料冲孔复合模具设计通常，模具是由机械零、部件，通用机构和功能元件构成。因此，其整体构造设计方法和原理，与通用机械设计的方法和原理基本上是相同的1。但是，由于其使用功能和作用对象即使金属和非金属材料，加工成形为合格的制件（冲件、塑件、锻件等），而且，每副模具只能用于加工成形一种特定的制件，专用性强，是一种专用成形工具。因此，模具设计具有以下特点和要求.5.1 精度与定位精度概念和意识，是模具设计人员须建立的基本概念和意识。模具精度包括模具整体组合和零、部件的位置与形状尺寸精度、配合精度与定位精度。如冲模的冲裁间隙值及其均匀性等，均需由凸模与凹模的形状、位置精度、导向装置的位置与配合精度保证。因此，在模具设计时需进行严格的尺寸精度设计与计算。同时，还须考虑零、部件的制造工艺性和工艺精度，以保证模具的精密性能和可靠性1。由于本零件给定的尺寸精度都较低，所以未标注公差的尺寸都按生产所需经济精度要求的IT12复合行设计计算。因为该模具采用的是条料。而第一件的冲压位置可由活动挡料销定距。5.2 模具的导向装置模具运动方向的导向，是由导向装置来保证的。同时，导向装置对模具间隙的均匀性，精确合模运动还起定位的作用。导向装置常用的有，导柱与导套组成的导向装置（含滑动和滚动配合）；导板导向装置（含一般导板副和自润滑导板副），主要用于大型冲模，滑块与导轨组成的斜抽芯导向；冲模送料的导料板导向等四种。模具运动方向的导向装置，由于起着精密导向和精密定位作用，所以要求精度高，导向刚度好等，常采用过定位导向。由于本设计零件的相关部位的精度要求较高，且相对行程较大故采用导柱导套导向，且，相应导向均已标准化1。5.3 卸件、卸料设计冲模的卸料，通常采用在凹模上设计漏料孔漏料，在凸模上设计打料机构或设计气孔，用压缩空气吹料等方法。所以采用上出件比较便于操作与提高生产效率。5.4 支承与紧固模架是模具的主要支承部件。模架分上模座（或动模）和下模座（或定模）两部分，在模座上固定有凸模及其配件和凹模及其配件。模座也是送料机构、抽芯机构的支承部件。另外，凸模垫板、固定板及卸料板的支承配件等均是具有一定功能的标准支承零件。模具的固定和连接，分刚性和弹性两种。通常采用螺栓5、定位销进行刚性固定和连接方法。其中压料、卸料板则采用弹性连接，上模座（或动模）与下模座（或定模）之间连接方式是由导柱和导套等导向装置，使在进行合模运动时相连接，以完成制件的加工成形。虽然各类冲裁模的结构形式和复杂程度不同，但组成模具的零件种类是基本相同的，根据它们在模具中的功用和特点，可以分为工艺零件和结构零件两类。设计主要零部件时，首先要考虑主要零部件的定位、固定以及总体装配方法，本套模具主要采用螺钉固定模具零件，销钉起零件的定位作用，采用挡料销送进定距和导料销送进定位，无侧压装置。下面就分别介绍各个零部件的设计方法。5.5 凹模设计5.5.1 凹模外形的确定凹模的外形一般有矩形和圆形两种。凹模的外形尺寸应保证有足够的强度、刚度和修磨量。凹模的外形尺寸是根据被冲材料的厚度和冲裁件的最大外形尺寸来确定的。凹模各尺寸计算公式如下:凹模厚度 H=Kb1 凹模边壁厚 c=(1.52）H 凹模板边长 L=b1+2c 凹模板边宽 B=b2+2c 式中 b1-冲裁件的横向最大外形尺寸； b2-冲裁件的纵向最大外形尺寸 K-系数，考虑板料厚度的影响，查表。表 系数值K mms/mm材料厚度t/mm1336501001002002000.300.400.200.300.150.200.100.150.350.500.220.350.180.220.120.180.450.600.300.450.220.300.150.22查表得: K=0.4。代入公式得: C=（1.52）H=25（mm）取凹模边壁厚为25mm。根据凹模厚度和边壁厚可确定凹模板的长、宽的尺寸。查表得凹模尺寸为150mm125mm25mm。 表 矩形和圆形凹模的外形尺寸（GB2858-81）矩形凹模的宽度和长度BL矩形和圆形凹模厚度H6350 636310、12、14、16、18、208063、8080、10063、10080、100100、125 8012、14、16、18120、22125100、125125、14080、14080、14、16、18、20、22、25150125、140140、160100、160125、16014