毕业设计（论文）-接触器触头托片级进模的设计.doc

全套图纸加扣 3012250582 编号： 毕业设计说明书题 目： 接触器触头托片级进模设计 学 院： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学 号： 指导教师： 职 称： 题目类型：理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发 2016年 6 月 3 日全套图纸加扣 3012250582摘 要此次，我的毕业设计的标题是接触器触头托片级进模的设计。级进模的优点就是，生产销率成倍的提高。但是，缺点也是显而易见的，那就是级进模的设计难度相对于单工序模的设计难度更高些。现代化的企业，所追寻的目标皆是自动化和高效率。而级进模，一次冲压零件，就可得到想要的成型零件。另外，由专业的送料机器或者是专业的送料机构，和压力机进行配套。从而，实现冲压零件自动化和高效率的生产。接触器，是说电源产生电流，然后电流沿着导体流进线圈，产生磁场，接着磁场产生的磁力使得触头（触点）在磁力作用下合上的一种电器。触头托片，是接触器里面的一个零部件。其作用，顾名思义，就是用来定位和固定接触器触头（触点）的位置。所以，对触头托片的圆孔位置精度要求相对较高。我的毕业设计论文说明书的内容主要有以下几点：对接触器触头托片的材料、结构、工艺性进行分析；拟定接触器触头托片的排样方案和冲压方案；对凸凹模及其他零部件的设计、计算等等。从而，设计出一套符合要求的冲压模模具。所使用到的电脑软件主要有：Solidworks，CAD，CAXA，WPS，VISIO等。当设计、计算出零部件尺寸后，利用Solidworks进行三维建模，然后CAD及CAXA进行二维画图，最后生成、打印符合要求的图纸。关键词：级进模；接触器；触头托片；冲压模；全套图纸加扣 3012250582AbstractThis time, the title of my graduation project is to design contactor contact prop piece progressive die. Progressive die advantage is that the production rate of sales increase exponentially. However, the disadvantages are also obvious, that is, progressive die design difficulty with respect to the higher single-process mold design some difficulty. Modern enterprise, the pursuit of the goal are all automated and high efficiency. The progressive die, stamping parts once, you can get the desired molded part. In addition, by a professional or a professional feeder feeding mechanism, and press to complete. Thus, to achieve high efficiency and automation of stamping parts production.Contacts, is that power generating current, then the current flowing into the conductors along the coil produces a magnetic field, then the magnetic field generated by such contacts (contacts) in the magnetic force An electric appliance is powered on. Contact the supporting sheet, it is a component inside the contactor. Its role, as the name implies, is used to locate and contact the fixed contactor (contact) position. Therefore, the positional accuracy of the contact hole of the supporting sheet requirements are relatively high. The content of my graduation thesis design the specification the following main points: the material, structure, process contactor contact prop pieces for analysis; elaboration contactor contact prop piece nesting programs and punching programs; and for punch other parts of the design, calculation and so on. Thus, designed to meet the requirements of a stamping die mold.Used mainly to computer software: Solidworks, CAD, CAXA, WPS, VISIO and so on. When the design is to calculate the size of parts, utilizing Solidworks three-dimensional modeling, CAD and CAXA two-dimensional drawing, the last generation, print meet the requirements of the drawings.Key words：Progressive die; contact; contact the supporting sheet; stamping die;桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸目 录引言11. 所给零件数据与要求21.1 所给零件数据21.2 所给零件要求22. 零件的工艺性分析32.1 零件的材料分析32.2 零件的结构分析33. 拟定方案43.1 拟定冲压方案43.1.1冲压方案43.1.2分析冲压方案43.2 拟定排样方案43.2.1冲裁间隙值43.2.2排样方案43.2.3分析排样方案53.2.4板料宽度和导料挡板距离63.3 级进模结构的总体方案64. 凹模板的设计及计算74.1 凹模板的外形选择74.2 凹模板外形尺寸的确定74.3 压力中心的确定84.4 定位销的选用及定位94.5 凹模板图94.6 凹模板的加工工艺105. 模架125.1 模架的选择135.2 模架的尺寸135.3 滚动导向式对角导柱模架图146. 刃口选择与计算156.1 刃口形式156.2 凸、凹模刃口外形平面尺寸计算157. 力的计算207.1 冲裁压力的计算20桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸7.2弯曲成型压力计算207.3 卸力、推力、顶力的计算218. 凸模的设计计算及校核228.1 凸模材料的选择228.2 凸模承压能力的计算校核228.3 凸模长度的计算校核238.4 凸模图258.5 凸模的固定268.6 凸模的加工工艺269. 其他零部件289.1 卸料装置289.1.1卸料板289.1.2卸料板垫板289.1.3圆柱螺旋压缩弹簧299.2 弹簧弹顶装置309.3 凸模固定装置319.3.1凸模固定板319.3.2凸模固定板垫板319.4 凹模板垫板329.5 凹模板镶块329.5.1凹模板V形镶块-1329.5.2凹模板V形镶块-2339.5.3凹模板Z形镶块339.6 导料板3410. 压力机的选择3510.1 合模高度的计算3510.2 压力机冲压吨位的计算3510.3 压力机的选择3511. 总装配图3712. 结论38谢 辞39参考文献40全套图纸加扣 3012250582引言本文涉及的领域，主要是模具冲压方面的领域。对模具进行良好的设计，其目的是为了提高模具冲压时的生产效率，为企业带来更多的效率，减轻工人的劳动强度。接触器触头托片级进模的设计，已经由相关人士发表在专业周刊上。此次，我对该模具的设计，一方面是为了完成毕业设计，为了能够顺利地毕业；另一方面，是为了间接地验证该模具在理论上的可行性。当然，我在设计该模具的时候，也加入一些我自己的想法，比如易于更换的凹模镶块。该模具在设计上较大的难点，就是需要对冲压零件进行V形和Z形冲压弯曲成型。该文在这个问题上提出的解决办法是，将其各分成两个冲压弯曲成型。虽然这样处理会增加级进模的冲压工序。但是，这也降低了级进模的设计难度。另外，多工序的冲压弯曲成型，可以有效地降低零件的回弹效应，使得冲压出来的零件成型效果更好，精度更高。该模具的特点，就是采用弹性卸料装置和弹簧弹顶器顶出装置。弹性卸料装置可以防止板料卡住凸模，而弹簧弹顶器顶出装置可以实现Z形冲压弯曲成型。本文为作者对接触器触头托片级进模自主进行的设计、计算。由于本人的学识有一定相对的局限，论文中假如有不对的地方，还请读者不要吝啬赐教。1. 所给零件数据与要求1.1 所给零件数据 图1.1 冲压零件的俯视图 图1.2冲压零件的主视图图1.3冲压零件的展开图上面图片中的零件即为接触器触头托片，是此次模具设计的冲压零件。图1.1是冲压零件的俯视图，图1.2是冲压零件的主视图，图1.3是冲压零件的展开图。通过三个视图以及图上的数据，就可以明白直观的看出零件的外形尺寸及其结构特点。1.2 所给零件要求根据上面的图1.1、图1.2、图1.3所示的接触器触头托片的外形尺寸及结构特点，设计出一套可以冲压出该零件的级进模，冲压零件所使用的材料为：QSn6.5-0.1锡青铜，0.3mm。2. 零件的工艺性分析2.1 零件的材料分析接触器，是说电源产生电流，然后电流沿着导体流进线圈，产生磁场，接着磁场产生的磁力使得触头（触点）在磁力作用下合上的一种电器。触头托片，是接触器里面的一个零部件。其作用，顾名思义，就是用来定位和固定接触器触头（触点）的位置。接触器触头托片所使用的材料是QSn6.5-0.1锡青铜。QSn6.5-0.1锡青铜具有较好的强度、回弹性能，良好的冲压加工性能，较高的耐磨损性能、阻磁化性能和抗燃烧性能。利用QSn6.5-0.1锡青铜材料的特性，将其当作电器零件的材料，既可以抗磁化，又可以在火灾发生时抗燃，这是相当适合的。查阅实用金属材料手册,书中表9-33铜及铜合金板材的力学性能（GB/T2040-2008），可知厚度为0.23mm的QSn6.5-0.1锡青铜在硬状态下，抗拉强度为590690N/（MPa），断后伸长率为5%，硬度为180230HV。查阅相关模具设计手册，可以查到锡青铜的冲裁单边间隙数值为零件厚度的11.0%13.0%。双边间隙数值为0.3mmx2x(11.0%13.0%)=(0.0660.078)mm。图2.1QSn6.5-0.1锡青铜上面图2.1，即为冲压零件所使用材料QSn6.5-0.1锡青铜的样图。2.2 零件的结构分析由上面图1.1可知，该零件需要冲裁直径分别为1mm、2mm、2.5mm的三个孔。由上面图1.2冲压零件的主视图可知，该零件的左右两端均有弯曲工序要求，零件的左端是一个V型弯曲，零件的右端是一个Z型弯曲。V型弯曲，可以分成一个预弯工序和成型工序。Z型弯曲，可以分成向上弯曲和向下弯曲两个工序。V型弯曲和Z型弯曲各分成两个工序。工序的增加，如果冲压方案选择不好，必定带来的是生产效率的降低及模具结构的复杂化。3. 拟定方案3.1 拟定冲压方案3.1.1冲压方案冲压方案一：采用单工序模冲压。先对零件进行落料，然后对零件的外形、圆孔进行冲裁，最后对零件进行弯曲成型加工。冲压方案二：采用单工序复合模冲压。先对零件进行外形冲裁、圆孔冲裁及落料，然后用复合模进行最后的弯曲成型加工。冲压方案三：采用多工序级进模冲压。对零件同时进行冲裁、弯曲、落料。3.1.2分析冲压方案方案一采用单工序模冲压，由2.2零件的结构分析可知，零件有三个孔需要冲裁；另外，两端有V型弯曲工序和Z型弯曲工序；再加上零件落料；加起来至少要八个工序。如果使用单工序模冲压，那就需要八套单工序模具以及八台冲压机。虽然，单工序模具设计容易；但是，八套模具的设计，无疑增加了设计师的工作量。另一方面，八台冲压机的用电量、占地面积等，这些也会曾加了零件的生产成本，降低企业的收益。此外，零件在冲压机之间的传送，会间接的降低零件的生产效率。方案二采用采用单工序复合模冲压，所需要的冲压模具比方案一较少，冲压模的模具用料成本比方案一相对较低，生产效率和零件精度都会比方案一高。但是，落料后未弯曲成型加工的零件仍然要移送到复合模进行弯曲成型加工，生产效率和零件精度终究会比方案三低。方案三采用多工序级进模冲压，多工序级进模的设计较为复杂。但是，多工序级进模只需要一套冲压模具便可以冲压出零件，降低了模具用料成本。此外，零件不需要移送，生产效率和零件精度都会比方案一和方案二高。所以，冲压方案选定为方案三：多工序级进模冲压。3.2 拟定排样方案3.2.1冲裁间隙值根据冲压工艺与模具设计一书中的表3-17，已知材料的厚度为0.3mm，冲裁的零件外形为矩形，且矩形的长度小于50mm，可以查得零件与条料的间隙值（搭边）a=2mm，两个零件之间的间隙值（沿边）=1.8mm。由于冲压零件有槽口需要冲裁，所以两个零件之间的间隙值（沿边）应该稍微取大点，取=2mm。3.2.2排样方案排样方案一：采用单排不对称排样方案。图3.1 排样方案一图3.1中，（1）为直径圆孔2mm、2.5mm以及零件端部槽口的冲裁工位；（2）为零件展开外形的冲裁工位；（3）为空余的工位；（4）为V型75预先弯曲工位；（5）为空余的工位；（6）为V型弯曲冲压和Z型的90向下弯曲工位；（7）为空余的工位；（8）为Z型的90向上弯曲工位；（9）为空余的工位；（10）为零件外形分离的冲裁工位。排样方案二：采用双排对称排样方案。图3.2 排样图方案二图3.2中，（1）为圆孔和端部的槽口的冲裁工位；（2）为零件外形局部的冲裁工位；（3）为空余的工位；（4）为V型的75预先弯曲工位；（5）为空余的工位；（6）为V型弯曲冲压和Z型的90向下弯曲工位；（7）为空余的工位；（8）为Z型的90向上弯曲工位；（9）为空余的工位；（10）为零件外形分离的冲裁工位。3.2.3分析排样方案排样方案的材料利用率： （3-1）式中,n为单次冲压可以冲压出零件的个数，A为图1.1.3冲压零件展开图的面积，单位；B为条料的宽度，单位mm；S为单个成型工位的宽度，mm。排样方案一的材料利用率，n=1，B=33.9mm，S=8mm，A=147.636，将这么参数代入上面公式3-1，可得=54.44%。排样方案二的材料利用率，由于排样方案一的对称排样，所以排样方案二的材料利用率和排样方案一的材料利用率是一样的，都是=54.44%。排样方案一，采用单排不对称排样，在冲压的时候，由于凸模分布不对称，凸模质量也分布不均，会导致冲压过程中稳定性降低，冲压精度下降。如果为了提高排样方案一冲压的稳定性，则需要对模具进行特别的稳定性设计，那将会加大模具的设计难度。排样方案二，采用双排对称排样，由于凸模对称对称分布，凸模质量也对称分布，冲压过程中的稳定性将会比排样方案一高。此外，一次冲压，可以冲压出两个零件，生产效率也将是排样方案一的两倍，这将为企业带来更好的效益。所以，排样方案选定为排样方案二，采用双排对称排样。3.2.4板料宽度和导料挡板距离送料方式，不采用侧刃进料方式，而是有专门的送料机来进行送料。由于采用专门的送料机来进行送料，往模具送料时，板料摆动幅度相对较小，所以就不需要采用侧压装置。由于专门的送料机不在此次毕业设计的内容之中，所以这里就不展开描述。因此，在无侧压装置的条件之下，计算板料的宽度以及两个导料挡板之间距离的具体公式如下 （3-2）A=B+C=+2a+2C （3-3）上面的公式中，是冲压零件的长度，即为图1.3冲压零件展开图中的尺寸，=29.9mm；a为零件与条料的冲裁间隙值（搭边），a=2mm；C为两个导料挡板与板料宽度B的差值的一半，通过查阅C间隙值表，可知C=0.5mm；是板料宽度的偏差数值，查阅数值表可得=0.5mm；B为板料的宽度数值，将相关数值带入公式3-2，可得B=mm,取B=67.8mm；A为两个导料挡板之间的距离，将相关数值带入公式3-3，可得A=68.3mm。3.3 级进模结构的总体方案冲压零件卸料方案：采用弹性元件卸料，即卸料板和卸料板垫板装在上模，利用弹簧进行卸料板和卸料板垫板的弹性卸料，实现卸料板和卸料板垫板两板位移的变化，最终达到卸料的目的。冲压零件顶出方案：采用弹簧弹顶装置，将所要冲压的板料顶起。当凸模冲压时，弹顶器被凸模压入到凹模板内，从而实现Z形弯曲成型工位的弯曲成型。冲压零件定位方案：采用导正钉以及冲压圆孔直径为1mm的凸模，来实现对冲压零件的双重定位，这样可以使定位精度大大的提高，冲压质量也会跟着提高。定位方案：采用导正钉，对冲压零件进行定位。导正钉固定在卸料板上，当模具进行冲压时，导正钉会先对冲压板料进行定位。定位完后，凸模才冲压板料。4. 凹模板的设计及计算4.1 凹模板的外形选择凹模板的外形形状主要有矩形以及圆形两种凹模板。根据上面图3.2排样图方案二，可以看出，选择矩形形状的凹模板比较合适。4.2 凹模板外形尺寸的确定根据冲压工艺与模具设计一书中，此次凹模的外形形状尺寸，主要选取非标准的尺寸进行相应的计算设计。具体的公式如下： （4-1） （4-2）上面公式中，为冲压件的最长外形的尺寸，由于选取的是双排样的排样方案，所以即为上面板料的长度，即=80mm；k，是相对应的一个系数，查询K系数数值表，可以查得k=0.2；H为凹模板的高度，将k=0.2、=80mm带入上面公式4-1，可以计算得到H=16mm，符合要求；为凹模板壁的厚度，根据上面公式4-2，计算可得=（1.52）H=（2432）mm。取H=30mm。图4.1凹模板外形尺寸根据上面图4.1，就可以知道凹模板的外形尺寸的计算公式。图中，B为凹模板的外形形状的宽度尺寸；L为凹模板的外形形状的长度尺寸。 （4-3） （4-4）将上面的具体数值带如上面的公式，可以计算得到B=67.8+（4864）=（115.8163.8）mm，取B=120mm;L=80+（4864）=（128144），取L=133mm。所以，凹模板的外形尺寸为：长x宽x高=133mmx120mmx30mm。凹模板的周界尺寸已经确定。因为在模具中，要求相关垫板、卸料板、凸模固定板等板块外形要与凹模板的外形相一致。因此，相关垫板、卸料板、凸模固定板等板块外形周界尺寸也应为：长x宽=133mmx120mm。其厚度将在后面相关零件的设计中，给出。4.3 压力中心的确定 图4.2 排样方案压力图图4.2为排样方案压力图，图中标注数字代号为120的地方，为需要分别计算这些数字代号的压力中心。计算出这些数字代号的压力中心后，在根据总的压力中心的计算公式计算，具体计算公式如下： （4-5） （4-6）表4.1压力中心计算表图4.2中的数字代号外形长度数值L压力中心的坐标值总压力中心坐标16.34340（33.91,25.81）28.00520.70338.51233.90437.2043.77512582.04433.91263.29213.224表4.1压力中心计算表（续）727.90428.44624（33.91,25.81）82044092027.224010206.7561116.59213.2761216.59254.676132061.156142040.5840152063.8401627.90439.35424173.29256.4241837.20464.02512198.00547.10206.34363.80根据计算出来的总的压力中心，将压力中心点与凹模的中心点重合，就可以确定排样图在凹模板具体的位置。4.4 定位销的选用及定位同样用企业生产的经验法，选用相对应的定位销。所选择的定位销的直径为6mm，该销的国标代号为GB-T2867.3-81。定位销到螺钉孔的尺寸以及定位销到凹模板周界外壁的尺寸得小于螺钉直径的11.3倍，即不得小于1013mm。所以，定位销到螺钉孔的具体尺寸为13mm，定位销到凹模板周界外壁的具体尺寸为12mm。这样，就能定位定位销在凹模板上的具体位置。 4.5 凹模板图图4.3 凹模板图图4.3，为经过设计计算后所画出来凹模板的三维零件图。具体的数值尺寸在三维零件图中不标出，可参考二维的零件图。凹模中间有两个长x宽=（17.36mm）x（6mm）和一个长x宽=（6mm）x（2mm）的矩形孔洞，该矩形孔洞主要是用来镶嵌凹模板镶块的。其作用是用来成型V形和Z形工位。由于弯曲成型时，相对应的地方易磨损，所以做成了镶块，便于更换。具体形状将在后面给出。4.6 凹模板的加工工艺图4.4 凹模板二维零件图主视图图4.5 凹模板二维零件图剖视图图4.4和图4.5分别凹模板二维零件的主视图和剖视图。该图片为相关零件的二维零件图的截图，由于粘贴到文档中，显示相对模糊，具体的清晰尺寸可以参考二维零件图。表4.2凹模板加工工序表工序序号工序的名称加工的内容所使用的设备1准备加工材料准备（138mm）x（125mm）x（35mm）的45钢胚料。2加热处理对准备的胚料进行球化退火加热处理。台车炉3铣削加工（1） 铣削胚料的六个面至每面留下的余量为0.5mm；（2） （17.36mm）x（6mm）槽口；（3） （17.36mm）x（112.5mm）槽口；（4） 4个（4.1mm）x（6.2mm）的槽口；（5） 铣穿2个（2mm）x（6mm）的矩形；（6） 铣穿2个（5.04mm）x（4.8mm）的矩形；（7） 铣穿（0.64mm）x（13.2mm）的长方形；（8） 铣穿1个十字形洞和2个T形洞。铣床4钻孔加工（1） 钻穿6个直径为6mm的定位销孔；（2）钻穿2个直径为2.11mm的圆孔；（3）钻穿20个直径为2.61mm的圆孔；（4）钻穿8个直径为4mm的圆孔；（5）钻穿14个直径为1.11mm的圆孔；（6）钻4个M10的螺钉孔，深度为10mm。钻床5钳工加工攻丝4个M10的螺钉孔。6加热处理对凹模板进行调质处理，使得其淬火硬度得到HRC5863。台车炉表4.2凹模板加工工序表(续)7线切割加工符合凹模板零件图标注的要求。线切割机床8钳工精修符合凹模板零件图标注的要求。9精磨磨平凹模板的底平面及刃口平面。磨床5. 模架5.1 模架的选择常用的模架，主要有滚动导向模架和滑动导向模架。滚动式的导向模架，经常应用于冲裁质量要求较高、冲压零件外形较复杂的模具上。滑动式的导向模架，所应用到的模具比较广泛，其优点是设计、制造、生产、装配等都比较简便异行。两种模架，均已经列入了相应的国家标准，相应的国家标准代号为：滚动式的导向模架（GB-T2582-90），以及滑动式的导向模架（GB-T2851-90）。因为此次毕业设计所用到的冲压零件相对较复杂，需要冲压、弯曲的工序比较多。所以，模具的设计难度较大、复杂程度较高。因此，选用的模架为滚动式的导向模架。滚动式的导向模架，又分为对角导柱、中间导柱、四导柱、后侧导柱这四种主要的导柱模架。本次毕业设计，选择的导柱类型为滚动形式的对角导柱模架。由排样方案可知，冲压时有弯曲成形工序，这类工序会产生侧方向的压力。模具在冲压时，会导致凸模冲裁位置发生偏移。而对角导柱模架，可以防止冲压时偏心力矩引发的凸模便宜。并且，便于横向以及纵向的送料。图5.1 滚动形式的对角导柱模架图5.1中，数字代号1为上模座，数字代号2为压板，数字代号3为导套，数字代号4为钢球保持圈，数字代号5为弹簧，数字代号6为导柱，数字代号7为下模座。所以，此次级进模设计，所选择的模架为滚动导向形式的对角导柱模架，该模架的外形如上面5.1所示，相对应的国家标准代号为GB-T2852.1-90 。5.2 模架的尺寸已经知道了滚动形式的对角导柱模架，查阅其国家标准尺寸，便可以选择相应的模架尺寸。根据上面4.2凹模的尺寸确定中，知道了凹模板的外形尺寸为：长x宽x高=133mmx120mmx16mm。则在标准中，选择凹模周界为LxB=160mmx125mm的尺寸。表5.1模架零件表名称国家标准代号尺寸（单位：mm）上模座GB/T2856.1160x125x40下模座GB/T2856.2160x125x45导柱GB/T2861.325x195导套GB/T2861.828x120x38钢球保持圈GB/T2856.1025x32.5x7628x35.5x76弹簧GB/T2861.111.6x30x871.6x32x86压板GB/T2861.1116x20弹簧GB70M6x16上面表5.1，即选定凹模周界尺寸后，各个模架零件的名称、国家标准代号、尺寸。5.3 滚动导向式对角导柱模架图 图5.2 滚动导向式对角导柱模架图图5.2为根据相关零件的国标代号以及所选择的尺寸，利用软件所画的滚动导向式对角导柱模架的三维图。6. 刃口选择与计算6.1 刃口形式 图6.1 垂壁式刃口形式图6.1为所选择的凹模板的垂壁圆柱式刃口形式，H为凹模板的高度，具体数值已经在4.2 凹模尺寸的确定中给出；h，为垂壁圆柱的高度，查阅相关参数表为h4，取h=6mm；，为刃口圆台垂直地面的斜度角度，表查得=2。采用此垂壁圆柱式刃口形式，主要的原因是刃口经废料下落磨损后，原本的工作尺寸不会发生改变。此外，垂壁圆柱式刃口形式，冲裁出来的零件质量精度相对较高。6.2 凸、凹模刃口外形平面尺寸计算凸凹模刃口外形平面尺寸的计算，主要是计算图4.2中的数字代号1、2、3、4、5、6、11这个七个图形。这七个图形，即为所要冲孔的刃口外形形状，也是凸、凹模刃口外形平面尺寸计算的形状。但是，由于排样是左右对称的双排样，所以，计算完七个图形后要相对应的数值标注到相对位置。下面将开始计算图中标注数字代号7个地方，并且会附上具体清晰的形状图及尺寸。图中标注数字代号7个地方，都是冲孔。具体的计算公式如下面所示：冲圆孔： （6-1） （6-2）中心距： （6-3）凸模与凹模间隙公差校核的条件： （6-4）当时，应按下面公式计算： （6-5） （6-6）冲不规则形状：磨损变大： （6-7）磨损变小： （6-8）磨损不变： （6-9）上面公式中，为凸模的刃口外形尺寸；为冲圆孔的最小尺寸；为凸、凹模接触时磨损的量值，可以通过查阅数值表得到具体数值；为凸模外形尺寸的制造公差；为凸、凹模的最小合理间隙；为凹模的刃口外形尺寸；为凹模板外形尺寸的制造公差；为凸、凹模的最大合理间隙；为两个冲裁圆孔中心圆点之间距离的最小尺寸；凹模板两个冲裁圆孔中心圆点之间距离的公差数值；为凸模生产制造时的公差数值；为凹模板生产制造时的公差数值；为凸、凹模磨损后变大尺寸的最大数值；为凸、凹模磨损后变大尺寸的制造公差；为凸、凹模磨损后变小尺寸的最小数值；为凸、凹模磨损后变小尺寸的制造公差；为凸、凹模磨损后不变尺寸的最小数值；为凸、凹模磨损后不变尺寸的制造公差；为冲压零件的公差数值。由于冲压的零件为接触器的触头托片，厚度为0.3mm，生产制造精度要求较高。所以，下面计算时取零件的加工精度为IT10。因为模具的生产制造公差的等级数值会比冲压零件的生产制造公差等级数值高24级。所以，取凸模的生产制造公差的等级为IT6，取凸模的生产制造公差的等级为IT7。由2.1零件的材料分析，可知锡青铜的双边间隙数值为(0.0660.078)mm，所以=0.066mm、=0.078mm。（1）图4.2标注数字代号1 图6.2 刃口形状（圆形直径2mm）零件的加工精度为IT10，查表可得x=1，=0.048mm，=0.006mm，=0.010mm。将这些具体的数值带入上面公式6-2-1，即可计算得到。又知道了=0.066mm、=0.078mm，带入公式6-2-2，即可计算得到。上面的公差校核，不符合条件。所以，应按公式6-2-5和公式6-6计算，计算如下：，。所以，冲压时，模具的凸模的刃口外形尺寸为，模具的凹模板的刃口外形尺寸为。（2）图4.2标注数字代号2 图6.3 刃口形状（圆形直径2.5mm）零件的加工精度为IT10，查表可得x=1，=0.048mm，=0.006mm，=0.010mm。将这些具体的数值带入上面公式6-1，即可计算得到。又知道了=0.066mm、=0.078mm，带入公式6-2，即可计算得到。上面的公差校核，不符合条件。所以，应按公式6-5和公式6-6计算，计算如下：，。所以，冲压时，模具的凸模的刃口外形尺寸为，模具的凹模板的刃口外形尺寸为。（3） 图4.2标注数字代号3 图6.4 刃口形状（长方形）图6.4中，可以看出该形状为矩形形状，并且13.16mm和0.6mm都是磨损之后会变小的尺寸。零件的加工精度为IT10，查表可得x=1，=0.048mm，将这些具体的数值带入上面公式6-8，即刻计算出：mm，mm。（4）图4.2标注数字代号4图6.5 刃口形状（T形）图6.5中，可以看出该形状为不规则形状，其中8mm、2mm、8.2mm、2.5mm为磨损之后会变小的尺寸，0.71mm为磨损之后会变大的尺寸。零件的加工精度为IT10，查表可得x=1，=0.048mm，将这些具体的数值带入上面公式6-8和公式6-7，即刻计算出：mm，mm，mm，mm，mm。（5） 图4.2标注数字代号5图6.6 刃口形状(十字形）图6.6中，可以看出该形状为不规则形状，其中4mm、11.62mm、1.85mm、1.05mm为磨损之后会变小的尺寸，4.82mm为磨损之后会变大的尺寸。零件的加工精度为IT10，查表可得x=1，=0.048mm，将这些具体的数值带入上面公式6-8和公式6-7，即刻计算出：mm，mm，mm，mm，mm。（6）图4.2标注数字代号6 图6.7 刃口形状（圆形直径1mm）零件的加工精度为IT10，查表可得x=1，=0.048mm，=0.006mm，=0.010mm。将这些具体的数值带入上面公式6-1，即可计算得到。又知道了=0.066mm、=0.078mm，带入公式6-2，即可计算得到。上面的公差校核，不符合条件。所以，应按公式6-5和公式6-6计算，计算如下：，。所以，冲压时，模具的凸模的刃口外形尺寸为，模具的凹模板的刃口外形尺寸为。（7）图4.2标注数字代号11 图6.8 刃口形状（方形）图6.8中，可以看出该形状为矩形形状，并且5mm和3.2mm都是磨损之后会变小的尺寸。零件的加工精度为IT10，查表可得x=1，=0.048mm，将这些具体的数值带入上面公式6-8，即刻计算出：mm，mm。7. 力的计算7.1 冲裁压力的计算 （7-1）公式7-1中，为零件材料的冲裁压力，N；L为凸模外形尺寸的周长，mm；t为冲压零件的材料厚度,mm，已知t=0.3mm；p为单位冲裁压力，MPa。由上面的2.1零件的材料分析，已知零件材料的维氏硬度为180230HV，查阅维氏硬度与单位冲裁压力之间的关系表，可以知道对应的数值为p=(449552)MPa，取p=552MPa。表7.1冲裁力表图4.2L(mm)t(mm)面积A（）p(MPa)(N)标注数字代号16.4340.38.3935521065.467标注数字代号28.0050.35.0995521325.591标注数字代号338.5120.37.8965526377.587标注数字代号437.2040.333.655526160.982标注数字代号582.0440.3108.1455216586.486标注数字代号63.2920.30.863552545.155标注数字代号1116.5920.3165522747.635表7.1为图4.2中标注数字代号,凸模冲裁所需要的冲裁压力的表格。因为因为冲裁压力必须能够一次冲裁出图6.2至图6.8画剖面线的地方。所以，总的冲裁压力：=2（2747.635+545.155+6160.982+6377.587+1325.591+1065.467）+16586.486 =53031.32N。7.2弯曲成型压力计算由上面的图3.2可知工序4、工序6、工序8皆为弯曲成型工位，因此需要计算其弯曲成型压力的数值。查阅手册可知V形弯曲以及L形弯曲的计算公式如下面所示： （7-2）上面公式7-2中，为使冲压零件弯曲成型的力，kN；K为安全弯曲系数的数值，按经验取一般数值为K=1.3；为冲压零件所用材料的抗拉强度，2.1零件的材料分析中已知冲压零件所用材料的抗拉强度为590690N/（MPa），取=690MPa；t为冲压零件所用材料的厚度，已知t=0.3mm；b为所要弯曲的冲压零件的宽度，由图1.1.1可知宽度b=6mm；r为弯曲冲压零件的上表面圆角半径，由于其圆角半径极小，此处忽略不计，所以取r=0。将这些具体数值带入公式7-2，即可计算出：=0.969kN=969N。图 7.1弯曲力图7.1为预弯弯曲工位，已知弯曲成型压力为=0.969kN=969N，则可以计算出45的外向压力为：，而75的内向压力为：。7.3 卸力、推力、顶力的计算由于会影响到卸力、推力、顶力的客观因素比较多。因此，没办法十分客观精确的计算出卸力、推力、顶力的具体数值。所以，经常会采用工业生产中的经验公式来大致计算： （7-3） （7-4） （7-5）上面公式中，为将冲压材料从凸模上卸下来的卸力，N；为凸模将冲压材料从凹模板顶出的推力，N；为冲压材料在凹模板上逆着冲压的方向顶回去的顶力，N；、则为相对应的系数，查阅数值表，取=0.06、=0.09、=0.09；为上面计算出的总的冲裁压力，=53031.32N；n为卡在直壁刃口的废料的个数，n=h/t，n=6/0.3=20。讲这些具体数值带入上面三个公式，即刻计算出=3181.879N、=4772.819N、=4772.819N。8. 凸模的设计计算及校核8.1 凸模材料的选择凸模的材料采用常规的凸模材料T10A，需要进行淬硬，要求其达到的硬度为5660HRC。查阅相关材料手册，可知T10A的许用承受的压缩应力为9811569MPa，许用弯曲应力为294490MPa，许用抗拉应力为245MPa。因为T10A为塑性材料，塑性材料的许用剪切应力为许用抗拉应力的（0.50.7倍），即122.5MPa171.5MPa。8.2 凸模承压能力的计算校核凸模冲压之前，必须对凸模进行承压能力的计算。目的是，为了在冲压的时候，使凸模承受的压应力等于或者小于凸模所使用材料允许承受的压应力。具体的计算公式如下： （8-1）对于外形为圆形的凸模： （8-2）对于外形为不规则的凸模： （8-3）上面公式中，为凸模承受的压应力，MPa；为凸模所使用材料允许承受的压应力，=9811569MPa，取=1569MPa；t为冲压板料的厚度，上面已知t=0.3mm；为凸模所使用材料的抗剪强度，上面8.1凸模材料的选择中已知=122.5MPa；为圆形凸模的横截面积中直径的最小数值，mm；为凸模的最小横截面积，；为上面表7.1计算出的各个凸模的冲压压力。将具体数据带入公式8-2，可计算得到0.094mm。已知圆形的凸模最小横截面直径为1mm，符合0.131mm。表8.1凸模承压能力的校核表图4.3.1标注数字代号 面积（） (N)(MPa)（）是否符合公式8-338.3936377.58715692.344符合433.656160.9823.927符合5108.1416586.48610.571符合11162747.6351.751符合表8.1是对不规则的冲孔凸模所能承受的压应力进行的校核，校核的结果是都符合公式8-3的要求。8.3 凸模长度的计算校核凸模长度的计算，其实也是对凸模抗弯能力进行对应校核，其目的就是为了防止凸模在压力过大的时出现失稳弯曲变形的情况。下面具体的计算校核公式：在导向装置下的不规则凸模： （8-4）在导向装置下的圆形凸模： （8-5）上面公式中，凸模长度的最大数值，mm；为上面表7.1计算出的各个冲裁力的数值；I为凸模的最小断面面积的惯性矩，；d为圆形凸模的横截面积中直径的数值，mm；E为凸模所采用材料T10A的弹性模量，取