电机炭刷架冷冲压模具设计

摘要冷冲模是冲压加工工艺的装备之一，被广泛地运用在汽车、飞机、电机、仪表以及在国防工业中。冲压工艺具有生产效率高、生产成本低、材料利用率高、能成形复杂零件，适合大批量生产的优点，在某些领域已取代机械加工，并正逐步扩大其工艺范围。因此，冲压技术对发展生产、增强效率、更新产品等方面具有重要的作用。但同时，冲压技术的推广受到投入成本低，模具成本高，不适应中小生产规模的特点。但是总的说来，随着我国经济实力的进一步加强，模具行业，包括冷压模一定会得到更普及地应用冷冲模的设计包括冲裁模设计、弯曲模设计、拉伸、胀形等模具的设计。冷冲模的设计也用到材料学、机械设计、工程材料、特种加工等方面的知识。因此它是一门综合性很强的学科。电机碳刷架的加工包括了冲孔、落料、和弯曲的加工。通过对冲孔模、落料模、弯曲模的学习，分析和比较了各加工工艺方案，完成了模具总体的结构分析，进行毛坯尺寸、排样、工序尺寸、冲压压力、压力中心、模具工作部分尺寸等工艺计算。绘制了装配草图并进行零部件初步选用设计,然后确定外形尺寸,选择冲压设备,绘制总的装配图和非标准的零件图。在冲压模的设计过程中，还必须考虑到模具的成本，因此在进行选材，结构设计时，必须尽量不去设计形状复杂的结构，同时采用镶嵌式代替整体式的结构。针对模具的定位要求高的特点，在零件的设计中必须要有比较高的加工精度要求。总的一句话，必须在有高的模具寿命和满足加工精度要求的基础上，尽量降低模具材料的成本，简化模具的结构，这样才能有利于这个行业在我国的发展。 关键词:冲孔模、落料模、弯曲模、尺寸、冲裁模、装配图AbstractThe Cold Stamping Die Design of the Brushless MotorAbstract：Cold punching mould that is used extensively among the all kinds die ,including punching hole mould, blanking die, bending mould, crooked model, conical die etc., The application of the cold punching die is more and more extensive in recent years. It is with low costs that there is the cold punchingly, product quality is steady, can process many kinds of performance , Part of the state. Its application and generallying receive the restriction in life-span of the mould and production safety,etc. at the same time . Author of this text proceed from rationality of the craft, analyse electrical machinery charcoal pastes up the structure of the shelf , Precision characteristic, and the control point in the course of processing, Consider and economize cost confirm electrical machinery charcoal brush blanking that shelf optimizes most process the process fully on the basis of satisfying the machining accuracy; And then pass the processing characteristic familiar with all kinds of moulds and inside structure, Finish the ensemble architecture analysis of the mould ; Author carry on blank size, arrange kind, process size, punching pressure, pressure in the center afterwards, mould work some size,etc. craft calculate, Strive to design the structure of every part of the mould and assembly relation with the best cost performance, Confirm the appearance of the mould on this basis, has finished the installation diagram and non-standard part picture. Confirm the type of the press and main parameter finally. Keyword: punching hole mould;blanking die;bending mould;punching press;punching machine. Keyword: mould;blanking die;bending mould;punching press;punching machine目录1 前言 I1.1 选题研究意义 I2.确定工件的工序方案 1 2,1 长度方向的计算2 2.2 宽度方向的计算 23.落料模的设计 2 3.1 冲裁件的工艺性 23.2 冲裁间隙3.3 凸凹模工作尺寸制造公差的确定.3.3.1 3.3.1 凸凹模尺寸计算应遵循如下原则：33.3.2 凸凹模的工作尺寸的计算:43.4 冲裁力、卸料力和推件力的计算:3.4.1 冲裁力的计算 .53.4.2 计算推件力 F 推 ： 53.4.3 计算卸料力 F 卸 ：63.5 确定压力中心 排样、搭边与料宽3.5.1 排样7 3.5.2 搭边 73.5.3 条料宽度的确定 83.6 凸、凹模的设计3.6.1 凸模的设计 93.6.a 凸模强度 103.6.b 压弯凸模的设计3.6.2 凹模的设计11a.凹模的刃口形式11b.凹模的外形及尺寸123.6.3 凸凹模的固定方法a.凸模的固定12b.凹模的固定123.7 定位零件的设计与选用3.7.1导料板的选用 123.7.2侧刃的选择 123.8 模架的尺寸和结构形式3.8.1 模架的结构形式123.8.2 模架的尺寸123.9 卸料零件3.9.1 卸料板的选择133.9.2 卸料螺钉133.9.3 弹压装置的选用133.10 压力机的选择3.10.1 压力机的公称压力 133.10.2 压力机的各参数选择 133.11 导向零件. 133.12 落料模的说明 144 冲孔模的设计 4.1 冲裁件的工艺性144.1 冲裁件的工艺性 144.1.1 冲裁体的尺寸精度和断面粗糙度 144.2 冲裁间隙 144.3 凸凹模工作部分尺寸与公差 154.3.1 冲孔部分刃口计算 154.3.2 用配合加工法的尺寸计算 154.5 冲裁工艺力的确定 154.5 冲模的压力中心的确定 164.6 定位装置 164.7 卸料装置 164.7.1 弹压卸料板的设计164.7.2 卸料螺钉的结构形式卸料螺钉的设计 174.7.3 卸料板弹簧安装方法与有关尺寸 174.8 漏料孔 184.9 模架的结构形式和有关尺寸 184.9.1 模架的有关尺寸 184.10 导向零件. 184.10.1 导柱、导套的尺寸结构 194.10.2 导料销的选择194.10.3 螺钉及销钉的选择 194.11 压力机的选择与模具的安装194.11.1 作用在模柄上的冲裁力必须不小于 P204.11.2 各压力机的各参数选择204.11.3 模具的安装204.12 说明5 第一道弯曲模设计 215.1 弯曲件的工艺性 215.1.1 最小弯曲半径.215.1.2 弯曲件的直边高度 215.1.3 弯曲件孔边距离 215.1.4 弯曲件的精度 215.2 弯曲件的回弹5.2.1 影响回弹的因素 215.2.2 回弹角的大小 215.2.3 减少回弹角的措施 215.3 弯曲力的计算5.3.1 弯曲力的大小 225.3.3 弯曲时压力机公称压力的确定 225.4 弯曲模的间隙5.5 弯曲模工作部分尺寸计算 235.5.1 凸模圆角半径 235.5.2 凹模圆角半径 235.5.3 凸、凹模工作部分的尺寸与公差 235.6 压力机的选择5.6.1 压力机的公称压力 235.6.2 压力机各参数 235.7 模架的设计与有关尺寸5.7.1 模架的结构形式 245.7.2 模架的有关尺寸 245.8 导向零件5.8.1 导柱、导套的尺寸、结构 145.9 顶出机构5.9.1 顶板与凹模的配合.255.9.2 顶板的尺寸 255.10 模具的安装 5.10.1 模具安装的注意事项 265.10.2 模具安装的一般次序 266 最后一道弯曲模设计6.1 弯曲件的工艺性 276.1.1 弯曲件如图所示： 276.1.2 最小弯曲半径 276.1.3 弯曲件直边高度 276.1.4 弯曲件的精度 276.2 弯曲件的回弹.6.2.1 影响回弹的因素 286.2.2 回弹角的大小 286.2.3 减小回弹的措施 286.3 弯曲力的计算6.3.1 弯曲力的大小通常采用经验公式 286.3.2 顶件力或压料力 F1 296.3.3 弯曲时压力机公称压力的确定296.4 弯曲模的间隙6.5 弯曲模工作部分尺寸计算.6.5.1 凸模圆角半径 rp296.5.2 凹模圆角半径 rd 及凹模深度 L296.5.3 凸、凹模工作部分的尺寸公差 296.6 压力机的选择306.7 模架的设计与有关尺寸306.8 顶出机构. 306.9 模具的安装316.9.1 模具安装的注意事项 316.9.2 模具安装的一般次序 317. 结论与展望 328. 致谢 339. 参考文献 341 确定件的工序方案根据工件的形状.材料.厚度及实际加工的需要,生产工件的工序过程如下:1. 从板料上冲出落料件(该落料件即为弯曲体的展开图的外轮廓形体。根据弯曲体的展开尺寸,设计出冲模,将所需工件冲下。所冲工件如图所示：2第一次冲孔，冲五个间距要求不太高的圆孔。 （这五个圆孔如上图所示的五处分布） 。3第二次冲孔，冲方孔。4第一次弯曲，选弯曲复杂部分，即如上图所示的 a. b 部分。5第二次弯曲，弯曲两边，即 U 形弯曲。弯折线如上图中虚线所示。6第三次弯曲，弯曲中间，弯折线如上图红线所示。. 第三次冲孔，此乃最后一道工序，因为此两孔间距要求较高，如果放在其它工序中冲，则可能影响定位要求，故最后工序冲此两孔比较合适。2 弯曲件的展开尺寸2.1 长度方向上的计算：表-r/t 0.25 0.3 0.4 0.5K 0.31 0.32 0.35 0.37根据 r/t=0.25 查表 得此中性层系数 k=0.31。 9 L 圆弧=2P/360 =（r+kt）=90（0.5+0.312 ）=1.7627(mm)L 直线=10.5+9+14.5+342 =102(mm) 长度方向上展开总长度为：4L 圆弧+L 直线=41.7627+102=109(mm)2.2 宽度方向上的计算：根据 r/t=0.5 查表 得中性层系数 k=0.37 9 L 圆弧=（r+kt ）/180=90（1+0.372 ）=2.7318(mm)L 直线=11+10=21(mm) L1= L 直线 + L 圆弧=21+2.731823.73(mm)另一边: L 直线=11+31=42(mm) L2=L 直线+L 圆弧=42+2.7318=44.73(mm)3 落料模的设计3.1 冲裁件的工艺性3.1.1 冲裁体的精度应该在经济范围内进行选择,在本冲裁中,属于一般性常见的普通冲裁,因此精度应选择在 IT12IT14 极 （ ） 。 9413.1.2 毛刺毛刺的高度与冲裁方式，材料，厚度有关，正常冲裁中的毛刺高度为:a 试模时 0.05mmb 生产时0.15mm3.2 冲裁间隙确定冲裁间隙的原则是：落料时，因制件尺寸随凹模尺寸而定，故间隙应在减小凸模尺寸上取得；冲孔时，因孔的尺寸随凸模尺寸而定，故间隙应在增大凹模尺寸的方向上取得。根据经验公式确定合理冲裁间隙：c=mt 9冲裁间隙系数 m=20% c=mt=20%2=0.4(mm)3.3 凸凹模工作尺寸制造公差的确定3.3.1 凸凹模尺寸计算应遵循如下原则：落料时，先确定凹模刃口尺寸，其大小应取接近或等于制件的最小极限尺寸,以保证凹模在磨损到一定的尺寸范围内也能冲出合格制件。凸模刃口的基本尺寸应比凹模刃口基本尺寸小一个最小合理间隙。3.3.2 凸凹模的工作尺寸的计算:弯曲体的展开图的形状比较复杂,材料厚度不太厚,因此,凸凹模的工作尺寸应配合加工法进行计算。冲裁凸凹模间隙如下:Zmax=0.36mmZmin=0.246mm未注公差的按 IT14 级计算当尺寸为 23.73mm 时,公差为 0.52mm, x=0.5;当尺寸为 12mm 时,公差为 0.43mm, x=0.5;当尺寸为 44.73mm 时,公差为 0.62mm, x=0.5;当尺寸为 9.5mm 和 9.73mm 时,公差为 0.36mm, x=0.5; 当尺寸为 13.76mm 时,公差为 0.43mm, x=0.5;当尺寸为 R5 时,公差为 0.3mm, x=0.75;当尺寸为 109mm 时,公差为 0.87mm, x=0.5;当尺寸为 12mm 时,公差为 0.43mm, x=0.5;其余 x=0.75用配合加工法时,应当以凹模为基准,凹模尺寸的计算公式如下表:尺寸分类 凹模魔损后尺寸变化制件尺寸 凸模尺寸 凹模尺寸 增 大 D 0D凹= (D-x) 凹0 减 小 d 0 D凹=(d+x) 凹落料 不 变 L/2按凹模尺寸配合加工保证双面间隙L 凹=L 凹/2注:取 凹=/4参照上表 ,本设计落料凹模的计算结果如下表:凹模磨损后尺寸变化制件按入体原则变化后尺寸计算公式计 算 凹模尺寸 12 043. D 凹=(12-0.50.43) 4/3.0=11.79 1.011.79 1.023.73 052.D 凹= （ 23.73-0.50.52） 4/52.0=23.47 13.023.47 13.044.73 062.D 凹= （ 44.73-0.50.62） 4/62.0=44.42 15.044.42 15.04 03. D 凹= （ 4-0.750.3） 4/3.0=3.78 08.3.78 08.28.3 02.D 凹= （ 28.3-0.20.75） 4/2.0=28.2 05.28.2 05.增 大5.5 03.D 凹=(D-X)D 凹= （ 5.5-0.750.3） 4/3.0=5.28 08.5.28 08.52.5 02.D 凹= （ 52.5-10.2） 4/2.0=52.3 05.52.3 05.9.5 036.D 凹= （ 9.5-0.750.36） 4/36.0=9.23 09.9.23 09.5 03. D 凹= （ 5-0.750.3） 4/3.0=4.78 08.4.78 08.13.5450.215 L 凹=13.5450.43/8=13.50.0513.50.05不变 180.15L 凹=L 凹/2 L 凹=180.3/8=180.0375 180.0375落料凸模的基本尺寸与凹模相同,但不必标注公差。注明:以 0.2460.36mm 间隙配制。3.4 冲裁力、卸料力和推件力的计算:3.4.1 冲裁力的计算由于该冲模采用的是弹性卸料装置和下出件方式，故总的冲压力 为：2F = F +F +F +F 总 冲 切 卸 推（1） 平刃口模具冲裁时，考虑刃口磨损和材料厚度及力学性能波动等因素，实际冲裁力可能增大，所以：F 冲=1.3Lt （2） 1式中：L - 冲裁件周长，mm；t - 材料厚度， mm；- 材料抗剪强度，Mpa。根据 =260360 ,取 =300。 9L 为工件的周长 L=304.92(mm)。F 冲 =1.3Lt=1.3300304.924=237837.6(N) L 为冲孔件的周长： L=5d=53.143=47.123(mm)F 冲=1.330047.1232=36755.55（N）切断板材所用力： （3）F 切 =KLt=1.3(10 +5 +92+10.212+10)1.5300=55879(N)3.4.2 计算推件力 F 推 ：由 F 推 =K 推 F 冲 9（4）查表 2 9取 K 推 =0.03F 推 =K 推 F 冲=0.03237837.6=7135.128(N)3.4.3 计算卸料力 F 卸 ：由 F 卸 =K 卸 F 冲 9（5）查表 2 9K 卸 =0.02F 卸 =K 卸 F 冲=0.02237837.6=4696.75(N)所以总的冲压力为：F 总 =F 冲 +F 切 +F 推 +F 卸 =237837.6+36755.55+55879+7135.128+4696.75=342364.03（N）表 2 -2 双面间隙 卸料力系数 推件力系数对应表双面间隙 卸 推（）t . .（）t . .（）t . . F 卸=K 卸 F 冲 9查表 K 卸=0.02 9F 卸=K 卸 F 冲=0.02237837.6=4756.75(N)3.5 确定压力中心要使冲压模具正常地工作，必须使压力中心与模柄的中心线重合，从而使压力中心与所选冲压设备滑块的中心相重合。否则在冲压时将会产生弯矩，使冲压设备的滑块和模具发生歪斜，引起凸、凹模间隙不均匀，刃口迅速变钝，并使冲压设备和模具的导向机构产生不均匀没磨损，降低模具和压力机的使用寿命。 2由于各个圆孔的压力中心在各自的圆心,所以总压力中心通过几何作图法即为该规则图形的几何中心。每三个圆心组成一个三角形，找出其重心，这样可以找出三个重心，再由这三个重心组成一个三角形，最后一个重心即为总的压力中心。 F 冲=1.3Lt 1=260360 （ ）,取 =300。 99L 为工件的周长 L=304.92(mm)。冲裁力 F 冲=1.3Lt=1.3300304.924=237837.6(N) 3.5 排样、搭边与料宽3.5.1 排样排样是指冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。排样是否合理,影响到材料的利用率、冲模结构、冲裁件的质量和生产率，同时，合理的排样和选择适当的搭边指，是降低成本、保证工件质量和延长模具寿命的有效措施。根据所冲的落料件的形状采用搭边排样中的平行排。其排样图如图排样所示： 图 3-1 排样图3.5.2 搭边搭边是指排样时工件之间及工件与条料侧边之间留下的余料。其作用是补偿定位误差,保证冲出合格的工件；保持条料有一定的刚度，便于送料。搭边值的大小与下列因素有关：1）材料的力学性能；2）工件的形状与尺寸；3）材料厚度；4）手工送料、有侧压装置的模具，搭边值要小一些。根据材料的厚度 t=2 由 9查得工件与工件之间的搭边值 a=2mm,工件与料边的搭边值为 a=2.2mm。3.5.3 条料宽度的确定：B=109COS10.25+244.73sin10.25+22.2 =130(mm)由于两边是采用侧刃控制送料步距，所以适当放宽，条料的宽度采用132.2mm3.6 凸、凹模的设计3.6.1 凸模的设计a.固定部分：由于所冲工件形状较复杂，并且要求具有防转要求，所以固定部分根据要求，设计成如图所示的形式，这样，不仅解决了防转问题，而且还节约了材料。 b.台阶部分起防止凸模被拉下的作用，即承受卸料力的作用，其尺寸在此固定部分长23mm 左右。c.工作部分工作部分的尺寸前面已标注。由于其形状复杂，加工时采用仿形刨。d.凸模长度的计算L=h1+h2+h3+h其中：L 为凸模长度h1 为凸模固定板厚度，取 25mm;h2 为卸料板厚度，取 15mm;h3 为导料板厚度，取 5mm;h 为附加长度，一般取 1020mm,这里取 12mm凸模总长L=h1+h2+h3+h=25+15+5+12=57 选取的凸模长度为 80mm48mm，符合要求图 5 冲孔凸模表 3-1 冲孔凸模的各项数据 图 6 凸模固定形式3.6.2 凸模强度的校核(1）一般情况下，凸模的强度是足够的，没有必要作强度校核。但对于特别细长的凸模或小凸模冲厚而硬的材料时，必须进行凸模承压能力和抗纵向弯曲能力的校验。(2）承压能力的校核。冲裁时，凸模承受压应力 ，必须小于凸模材料的许用压应力 ：c= cminAFc图中标注字母 数据（mm） 图中标注字母 数据（mm ）d 5 d 12D 8 D 16D1 11 D1 19I 15 I 18h 3 h 3L 80 L 80（ 12）对 圆 形 凸 模 ， 由 上 式 可 得 ：d d = min 1t4c）（ 推K（ 13）式 子 d 凸 模 最 小 直 径 （ mm） ；minT 料 厚 （ mm） ； 材 料 抗 剪 强 度 （ MPa） ；F 冲 裁 力 （ N） ； A 凸 模 最 小 截 面 积 （ mm） ；minN 积 聚 在 凹 模 型 孔 内 的 零 件 数 。按 式 （ 23） ： d = =in 1t4c）（ 推Km74.2105.324）（最 小 凸 模 直 径 5.15mm 2.744mm， 故 满 足 强 度 要 求 。3.6.3 压弯凸模的设计由于压弯凸模的截面为非标准截面，所以其外形及尺寸应根据经验自行设计；设计图形 如下：图 7 压弯凸模选用材料 Cr12MoV; 热处理：HRC 5862，尾部回火 HRC 4050；压弯凸模的各项数据如图 7 所示。3.6.2 凹模的设计a.凹模的刃口形式考虑到工件的出件方式，采用如图 8 的凹模刃口形式。该刃口的特点是：刃口无斜度，有一定的高度，刃磨后刃口的尺寸不变，但刃口后端漏料部分设计成带有一定斜度，凹模工作部分强度较好，冲裁出来的工件精度较好。b.凹模的外形及尺寸 凹模的外形尺寸，主要是指它的长、宽（或直径）和厚度。外形尺寸是否合理，将直接影响到凹模的强度、刚度和模具的耐用度。外形尺寸主要根据被冲材料厚度和制件外形尺寸确定。凹模厚度可以用下列公式求得：3HKP凹（14）式中： 凹模最小厚度（mm） ；H凹P为冲裁力（ N） ，K 为系数，与制件周长有关，见表 7。图 8 凹模刃口形式表 3-2 系数 K 值制件周长 500K 1 1.12 1.25 1.37 1.5 1.6经计算的制件周长为 85.1mm，所以 K 取 1.25，冲裁力为 274.59KN，所以，=39.36mm3HP凹凹模图形如图 12。材料选用 9Mn2V; 热处理：HRC 5862;凹模部分尺寸如表8。表 3-3 凹模尺寸Table8 The sizes of die图中标注字母 数据（mm ）L 175B 140H 40 续表 1图中标注字母 数据（mm ）S 28A 42b 55t 32.5根据工件的形状、大小以及一模冲两件的特点来选择凹模的形状，由于中小型凹模常采用整体式凹模，只有大型凹模通常选用镶拼式，本落料模系中小型，所以选取整体式凹模。a.凹模的刃口形式采用下图所示的凹模刃口形式 这种刃口的凹模，刃口无斜度，有一定的高度，刃磨后，刃口尺由于刃口后端扩大，因此凹模工作部分强度差些。它满足使制件顺冲压方向推下的要求，因此能够选用此刃口形式的凹模。b.外形尺寸其洞口到边缘壁厚为 c=40mm 左右。其外形尺寸为（长宽 厚）为 LBH=250200323.6.3 凸凹模的固定方法a.凸模的固定这里选用机械固定法中的台肩固定方法。b.凹模的固定采用螺钉将凹模直接固定在下模座上。3.7 定位零件的设计与选用3.7.1导料板的选用选用分离式的导料板，其外形尺寸纵向长度由凹模长度决定，B=200mm,选用横向长度 A=60mm,其高度选取 5mm,如下图所示：3.7.2侧刃的选择步距 A=（2+12+2+23.73）/COS10.25=40（mm）由于侧刃的断面长度应等于送料步距S 侧刃长=40mm3.8 模架的尺寸和结构形式3.8.1 模架的结构形式因为模架是模具的主体结构，它是连接冷冲模工作零件的部件，所以选用模架相当重要。根据落料模的要求，所作用的冲裁力较大，故选用导柱在两侧的中间导柱模座结构。此结构比较平稳。3.8.2 模架的尺寸根据凹模的外形尺寸 LB=250200 由10第九章有关表格得各零件的尺寸。3.9 卸料零件3.9.1 卸料板的选择为了在冲压开始时先起压料的作用，冲压结束时又起卸料的作用，所以选择弹压卸料装置，同时为了冲压开始前就将料压紧，弹压卸料板位于两侧的导料板的上部分应加工成台阶的形式。 （依据9的三章第七、八节）3.9.2 卸料螺钉卸料螺钉选用 M83.9.3 弹压装置的选用选用橡皮。冷冲模中选用橡皮一般为聚氨脂橡胶（PUR） 。橡胶允许承受的载荷较弹簧大，且安装方便，所以在冲裁模中应用很广。3.10 压力机的选择3.10.1 压力机的公称压力冲模为一模冲两件P=2F 冲=475.68（KN）根据 P 的大小，选用公称压力为 630KN 的压力机。3.10.2 压力机的各参数选择如下发生公称压力时滑块离下死点距离为 SP=8mm,滑块行程 （ ） 937a. 固定行程 S=120mmb. 调节行程 Smax=120mmSmin=12mm最大闭合高度 H=360mm闭合高度调节量 H=90mm工作台尺寸 左右 L=710mm前后 B=480mm立柱间距 A=340mm3.11 导向零件由模具架中的上下模座上的导柱孔知，两侧的导柱为形状相同而尺寸不同、分别为 32、 35mm。选用不同的尺寸，目的是为了防止安装时装反，不至于损坏模具，起到安全保护模具的作用。3.12 落料模的说明本落料模具是一套用侧刃定距的导柱导向的落料模。侧刃断面的长度等于送料步距。在压力机的每次行程中，侧刃在条料的边缘冲下一块长度等于送料步距的料边。用侧刃定距，其应用不受冲裁结构限制，并且操作方便安全，送料速度高，便于实现自动化。适用于大批量生产。凹模直接固定在模架上，凹模内所积压的料最多为两件。所落料和侧刃冲裁的废料烟凸凹模和下模座的出料口落下。工作原理：第一步落下一个料；第二步落下两个料，以后每步是落两个料。4 冲孔模的设计4.1 冲裁件的工艺性本工件所冲孔的直径为 3mm。根据有关标准 dt， 3mm 大于允许的最小冲孔直径，所以能够用冲孔模冲孔。4.1.1 冲裁体的尺寸精度和断面粗糙度a.精度 IT10 级。 （依据9 第三章第一节）b.表面（即断面）的粗糙度材料为厚度 t=2mm冲裁件断面的粗糙度为 6.3um。表 10材料厚（mm） 粗糙度 Ra(um) . . . 4.2 冲裁间隙由于材料为 08 钢，料厚 t=2mm,因此查冷冲模设计 表 3-3 知：Zmax=0.360mmZmin=0.246mm由于模具使用过程中会使间隙增大，所以在设计与制造模具时要选用最小合理间隙即 Zmin=0.246mm。4.3 凸凹模工作部分尺寸与公差4.3.1 冲孔凸、凹模尺寸计算的原则a.冲孔时的尺寸由凸模决定，因此应该以冲孔凸模为设计基准。b.凸模尺寸做得趋向于冲孔件的最大极限尺寸。c.凸、凹模的合理间隙对于冲孔件凸模是设计基准，间隙应由增大凹模尺寸取得。4.3.2 用配合加工法的尺寸计算由1第 44 页可知，这里 x 取 0.75。由冷冲模设计表 3-6 查得凸、凹模的制造偏差: 凸=0.020 凹=+0.020 凸 + 凹=0.04mm2t=4mm,而实际弯曲的弯曲件高度为34mm 远大于 4mm,因此弯曲件直边高度也符合弯曲要求。5.1.3 弯曲件孔边距离 当需要冲孔之后再弯曲时，孔的位置处于弯曲变形区之外，孔壁到弯边的最小距离由st+r=2+0.5=2.5mm 10弯曲件的孔边距离实际上为 2.7mm 大于 s=2.5mm，所以弯曲时孔的精度是不受影响的。5.1.4 弯曲件的精度弯曲件的精度要求应合理,弯曲件角度公差为2。弯曲件的直线尺寸公差精度为 IT14 级。5.2 弯曲件的回弹 5.2.1 影响回弹的因素(1) 材料的力学性能与材料屈服点 成正比,与弹性模数 成反比。（2）相同弯曲半径，r/t 愈大，则 愈大。（3）弯曲中心角 ， 愈大，则回弹角愈大。（4）弯曲方式，本模具采用自由弯曲，因此回弹角较大。(5) 制件形状 ,这一道工序结构形状较简单,回弹量也稍大。5.2.2 回弹角的大小回弹角的大小通常按实验总结的数据修正或经试冲后再修正。单角 90自由弯曲时可由冷冲压及塑料成型工艺与模具设计资料中表1-3-5 查得回弹角 =2。5.2.3 减少回弹角的措施由于弯曲件已经设计好，所以只有在以下两个方面采取措施。（1）弯曲工艺方面：采用压弯前先将坯料进行退火处理。（2）在模具结构方面采取以下措施：a.补偿回弹。根据弯曲件的回弹方向和回弹量的大小，控制模具工作部分的几何形状和尺寸，使弯曲件弯曲后的回弹得到补偿。b.增加压料力或减小凸、凹模之间的间隙的方法减小回弹。c.弯曲时在弯曲件的端部加压。5.3 弯曲力的计算5.3.1 弯曲力的大小弯曲力的大小通常采用经验公式进行计算。本弯曲模为自由弯曲，采用以下弯曲力公式：F=0.6KBt2b/（r+t） 10其中：F 自由弯曲力 B 弯曲件的宽度t 弯曲件的厚度r 弯曲的内弯曲半径b 材料的抗拉强度K 安全系数，一般取 K=1.3 弯曲件的宽度 B1=28mm B2=4mm材料的抗拉强度 b=400MPa由前面知 r=0.5mmF=F1+F2=0.61.32 400(28+4)/(2+0.5)=1.340.640032/2.5=15974.4(N)=15.9744(KN)5.3.2 顶件力对于有顶件装置的弯曲模,其顶件力可取自由弯曲力的 30%80%,这里取 50% 顶件力 F1=15.974450% =7.9872(KN)5.3.3 弯曲时压力机公称压力的确定F 压力机F 自 +F1=15.9744+7.9872=23.9616(KN)5.4 弯曲模的间隙凸、凹模间隙的大小对弯曲件质量有直接影响,过大的间隙会引起较大的回弹;过小的间隙会使制件边薄,增加了模具的磨损。因此，必须确定合理的间隙值。凸、凹模的合理间隙值可由公式单边间隙：Z=t+ct其中：t 坯料厚度 材料厚度正偏差C 间隙系数由冷冲压及塑料成型工艺与模具设计资料中表 1-3-15 查得t=2mm =0 C=0.04Z=t+ct=2+0+0.04=2.08(mm)5.5 弯曲模工作部分尺寸计算 5.5.1 凸模圆角半径弯曲件的内侧弯曲半径 r=0.5mm材料所允许的最小弯曲半径 rmin=0.2mmrrminrp=r=0.5mm5.5.2 凹模圆角半径（1）凹模圆角半径一般不小于 3mm，以免弯曲时对材料表面产生划痕。弯曲凹模的半径rd=5mm 10(2)凹模深度凹模深度L0=20mm 105.5.3 凸、凹模工作部分的尺寸与公差因为弯曲件标注的为外形尺寸，且为单向偏差，所以公式为：L 凹 1=（ Lmax1-0.75） 凹0=（8-0.750.36 ） 36.=7.73 （mm）36.0L 凸 1=（ L 凹 1-Z） 凸=（7.73-2.08） 036.=6.65 (mm)036.5.6 压力机的选择5.6.1 压力机的公称压力由前面有关计算，公称压力 F23.9616KN，根据 F23.9616KN 选择公称压力为 40KN 的压力机。5.6.2 压力机各参数如下：发生公称压力时滑块离下死点距离 SP=3mm滑块行程:固定行程 S=40mm调节行程 S1=40mmS2=6mm标准行程次数 n=200 次/min最大闭合高度 H=160mm闭合高度调节量 H=35mm滑块中心到压力机的距离 C=100mm工作台尺寸:前后 B=180mm左右 L=280mm工作台孔尺寸 前后 B1=60mm左右 L1=130mm立柱间距 A130mm5.7 模架的设计与有关尺寸5.7.1 模架的结构形式模架是模具的主体结构，它是连接冲模工作零件的部件。冲模的主要零件都要通过螺钉、销钉连接到模架上构成一副完整的冲模结构，才可使用。本弯曲模选用后侧导柱模架，两个导柱导套分别装在模架的后侧，凹模面积是导套前面的有效区域。 由于导柱装在一侧，因重力产生力矩而会引起模座歪斜，上模座在导柱上滑动不够平稳，影响模具寿命。但是本弯曲模为中型模具，精度要求不太高，所以上述缺点对工件质量并不会产生太大影响。5.7.2 模架的有关尺寸由凹模的外形尺寸（LB）为 12580，由冷冲压及塑料成型工艺与模具设计资料中的国家标准 GB2851.3-81 可查得。5.8 导向零件为了保证上模相对于下模或凸模相对于凹模能够正确运动，就必须采用导向零件以达到规定要求。5.8.1 导柱、导套的尺寸、结构导柱尺寸根据模架中下模座的导柱孔确定为 20mm,选用 A 型。同样，导套与导柱配套，也选用 A 型。导柱导套的结构可由冷冲压及塑料成型工艺与模具设计资料中国家标准 GB2861.1-81 和 GB2861.6-81 查得。5.9 顶出机构5.9.1 顶板与凹模的配合弯曲件的形状相对比较复杂，所以顶板与凹模为非配合关系。5.9.2 顶板的尺寸（1）顶板的长度顶板的长度一般根据弯曲件的长度而确定，此弯曲模长度确定为 108mm。（2）顶板的尺寸中的厚度顶板的厚度由国家标准 GB2858.2-81 查得为 10mm。5.10 模具的安装 5.10.1