电脑机箱侧盖冲压工艺及模具设计

1、编号： 毕业设计(论文)说明书题 目：电脑机箱侧盖冲压工艺与 模具设计 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： 指导教师单位： 机制教研室 姓 名： 职 称： 教授 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 2010年5月22日摘 要根据台式电脑机箱侧盖的结构特性，确定了级进模与两副单工序模相结合的工艺方案。单工序模具先后完成90折弯和侧推压平。该方案涉及冲孔、落料、切口、弯曲、起伏工序。级进模部分详细阐述了排样图的设计、工艺与设计计算以及零部件的设计。合理的排样是大批量冲压生产中降低成本的有效措施之一，也是级进模设计的关键。工艺与设计计

2、算包含凸、凹模刃口尺寸计算；冲压力的计算；初选压力机；压力中心的计算。零部件的设计包括凸模；凹模；固定板；卸料板；定位零件（侧刃、导正销、导尺）；弹性元件橡胶；浮料装置；模座；模柄。弯曲模部分主要阐述了工艺计算以及零部件的设计。其中包括弯曲件展开长度的计算、弯曲件回弹值的计算、弯曲力的计算、弯曲模工作部分尺寸的计算、压力机的选择侧推压平模部分着重描述了斜楔机构。该方案虽然需要3副模具及配套设备，但是充分利用了现有设备，保证了生产的可行性与经济性。模具设计过程中充分考虑制件功能要求，合理设计了模具结构与零部件，结合精密加工与装配，大大缩短了模具调试周期，提高了经济效益，对电子、通讯产品外壳制件的

3、模具设计有一定的指导作用。关键词：侧盖；冲压工艺；排样；结构设计AbstractAccording to the side cover structure characteristics of table model computer box，determined the progressive die and the single operation dies. The single operation dies finished 90bending and lateral pushing.The project involved the procedure of blanking、pier

4、cing、notch、bend and fluctuation forming.The blank layout design 、process and design calculation and the parts design were introduced in detail in the progressive die. The reasonable layout is one of the effective measures to reduce costs in mass press production，is also the key of the progressive di

5、e design.The process and design calculation contain the point size calculation of punch and matrix、the press force calculation、choosing press primarily and the center of load calculating.The parts design include punch、matrix；fixed plate；stripper plate；locating elements（pitch punch、guide pin、conducti

6、ng plate）；elastic elementrubber；cushion；shoe and shank.The process calculation and the parts design were elaborated mainly in the bending die.It included the blank length of bends calculating、the spring back value of bends calculating、the calculation of bending force、the working parts size of bendin

7、g die calculating、choosing press and so on.The lateral pushing die was described emphatically cam driver.Although the project needs 3 molds and the supplementary equipments，but make full use of the existing equipment，ensured the production of the feasibility and efficiency.It consided fully workpiec

8、es function requirement in mould design process，designed the mold structure and the parts reasonably，combined precision machining and assembling，reduced the mold debugging cycle greatly，raised the economic efficiency and to the electronic and communication product outer covering workpieces mold desi

9、gn has certain instruction function.Key words：side cover；press process；layout；structure design目 录引言1 总论1.1 工艺卡片1.2 前言1.3 工艺设计1.3.1工艺特性分析1.3.2工艺方案设计2 级进模2.1 级进模的特点2.2 排样图设计2.2.1搭边2.2.2载体2.2.3材料利用率2.3 级进模总体方案2.4 工艺与设计计算2.4.1凸、凹模刃口尺寸的计算2.4.2冲压力的计算2.4.3初选压力机2.4.4压力中心的计算2.5 级进模零部件设计计算2.5.1凹模的设计计算2.5.2固定板

10、的设计计算2.5.3卸料板的设计计算2.5.4定位零件的设计计算2.5.5弹性元件设计计算2.5.6凸模的设计计算2.5.7浮料装置的设计2.5.8模柄的设计2.5.9模座的设计2.5.10模具的闭合高度2.5.11压力机的选择2.6 级进模装配图的设计绘制2.6.1装配图的图面布局2.6.2装配图视图的画法2.6.3装配图的尺寸标注2.6.4装配的技术要求2.7 级进模零件图的设计绘制2.7.1零件图视图的画法2.7.2零件图的尺寸标注2.7.3零件图技术要求3 弯曲模3.1 弯曲零件的工艺性3.2 弯曲模总体方案的确定3.3 弯曲工艺计算3.3.1弯曲件展开长度计算3.3.2弯曲件回弹值的

11、计算3.3.3弯曲力的计算3.3.4冲压力的总和3.3.5初选压力机3.4 弯曲模零件设计计算3.4.1弯曲模工作部分尺寸计算3.4.2弯曲模其他零件的设计和选用3.4.3弯曲模闭合高度的设计计算3.4.4弯曲模在压力机上安装3.4.5压力机的选择3.5 弯曲模装配图的设计绘制4 侧推压平模4.1 模具结构4.2 弯曲工艺计算4.2.1弯曲力的计算4.2.2侧推回程弹簧的选用4.2.3回弹4.3 侧推压平模零件设计4.3.1斜楔机构4.3.2压力机的选择4.4 侧推压平模装配图的设计绘制5 结论谢 辞参考文献附 录引言随着科学技术的进步、社会经济的快速发展，冲压加工技术的应用越来越广泛，模具成

12、形技术及模具设计与制造已成为当代工业生产的重要手段。本课题是针对目前大量应用与生产的电脑机箱进行电脑机箱侧盖的冲压工艺及模具设计，涉及级进模、弯曲模、侧推压平模，冲孔、落料、切口、弯曲、起伏工序。设计工作的主要内容包括：零件的工艺性分析、工艺方案的确定、工艺与设计的计算、零部件的设计以及二维装配图与非零件图的绘制。由于作者水平有限，本文难免有不妥之处，恳请老师批评指正。1 总论1.1 工艺卡片 零件名称：电脑侧盖 生产批量：大批量 材料：SECC 料厚：0.6mm零件简图，如图1-1。图1-1 零件简图如果尺寸没有给出精度，可按IT10IT14级精度补标工件尺寸公差，公差数值必须兼顾以下原则：

13、如果冲压件零件图上没有标注公差，只有公称尺寸，则应该给以标注公差。 a.非圆形类按国家标准“非配合尺寸的公差数值”IT12IT14级处理（配合类公差数值，客户的图纸是会给出的），冲压模具按IT11级制造。b.对于圆形件，按IT10处理，冲模按IT6IT7级制造模具。按“入体”原则把它们逐个改为单向公差。. 落料件属于外形部分，上偏差为零，下偏差为负（相当于基轴制标注，只小不大）；属于内形部分上偏差为正，下偏差为零（相当于基孔制，只大不小）。. 冲孔件属于内形部分的上偏差为正，下偏差为零（相当于基孔制标注，只大不小）；属于外形部分的上偏差为零，下偏差为负（相当于基轴制标注，只小不大）。.孔心距或

14、距离的尺寸，按标注。1.2 前言图1-1所示为台式电脑机箱侧盖, 采用0.6mm 的SECC 钢板冲压成形。零件尺寸较大、结构复杂、成形工序多, 且产量要求大, 导致模具设计难度大。特别是密集的散热孔、折弯压平及卡钩装配尺寸的保证都是该模具设计的瓶颈问题。本文综合考虑了加工、使用及维护等各方面因素, 设计了合理的冲压工艺方案及模具结构, 保证了冲压生产的可行性与经济性。1.3 工艺设计1.3.1工艺特性分析( 1) 材料特性SECC 是日本JIS 牌号, 也就是电镀锌钢板, 近年取代了传统的SPCC 钢板作为电器、通讯等产品的壳体零件的主要材料, 它保持了SPCC( 冷轧板) 的强度、塑性和韧

15、性好等优良性能, 其镀层具有较好的耐指纹和耐腐蚀性能, 且不含任何对粘结剂结合力或涂漆性能有害的微量元素, 利于环保。所以, SECC 冲压性能非常好, 并被广泛应用。( 2) 冲裁工艺性冲裁件的形状应该尽量简单、对称，最好是由圆弧和直线组成。应该避免冲裁件上有过长的悬臂和狭槽，其最小宽度要大于料厚t的两倍，即b2t。冲裁件上的孔与孔、或孔与边缘的距离b、b1，其值也不能过小，一般取b1.5t，b1t。一般情况，冲裁件的外形不能有尖角，应采用r0.5t的圆角半径过渡。满足以上工艺要求的冲裁件，可有利于模具的制造和提高模具寿命及冲裁件的质量。零件展开如图1-2 所示, 其内外形转角处均有圆角过渡

16、, 最小孔为4mm, 没有超越冲压加工极限, 也避免了凸模和凹模的应力集中, 适合冲裁加工。但是,外形轮廓非常复杂, 不能采用普通的一次落料成形；内孔密集, 为提高模具的可维修性, 必须将其凹模设计成镶嵌结构, 必须保证有足够的安装空间。所以, 外形和内孔冲裁都必须分步进行, 简单的单工序模无法信任, 需要考虑连续模加工。图1-2 展开图( 3) 成形工艺性。零件的成形类型主要包括弯曲和起伏, 工艺系数都在一次成形范围内。起伏工序必须安排在弯曲工序之前, 且弯曲压平特征的压平宽度W4mm, 不能采用正压结构成形,必须采用斜楔与滑块组成的侧推结构。1.3.2工艺方案设计工程研讨首先提出采用多工位

17、级进模冲压成形, 后经排样设计发现模具规模达到了3400mm800mm, 模具结构非常复杂, 制造难度大, 装配工艺性和可维护性非常低, 且需要配用大型专用冲床, 根据企业现有装备水平和制造能力, 确定该方案不可行。综合分析各影响因素, 设计了首先采用多工位级进模冲压完成冲裁、起伏及弯曲特征, 再利用两副单工序弯曲模先后完成90折弯和侧推压平的工艺方案。该方案虽然需要3副模具及配套设备, 但是充分利用了现有设备, 保证了生产的可行性与经济性。2 级进模2.1 级进模的特点多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具，是技术密集型模具的重要代表，是冲模发展方向之一

18、。这种模具除进行冲孔落料工作外，还可根据零件结构的特点和成形性质，完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成型工序，甚至还可以在模具中完成装配工序。冲压时，将带料或条料由模具入口端送进后，在严格控制步距精度的条件下，按照成型工艺安排的顺序，通过各工位的连续冲压，在最后工位经冲裁或切断后，便可冲制出符合产品要求的冲压件。为保证多工位级进模的正常工作，模具必须具有高精度的导向和精确的定距系统，配备有自动送料、自动出件，安全检测等装置。所以多工位级进模与普通冲模相比要复杂，具有如下特点：（1）在一副模具中，可以完成包括冲裁、弯曲、拉深和成型等多道工序；减少了使用多副模具的周转和重复定位过程，显著提高了劳动生产率

19、和设备利用率。（2）由于在级进模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在复合模的“最小壁厚”问题，设计时还可根据强度和模具的装配需要留出空工位，从而保证模具的强度和装配空间。（3）多工位级进模通常具有高精度的内、外导向（除模架导向精度要求高外，还必须对细小凸模实施内导向保护）和准确的定距系统，以保证产品零件的加工精度和模具寿命。（4）多工位级进模常采用高速冲床生产冲压件，模具采用了自动送料、自动出件、安全检测等自动化准备，操作安全，具有较高的生产效率。目前，世界上最先进的多工位级进模工位数多达50多个，冲压速度达1000次/min以上。（5）多工位级进模结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高，

20、给模具的制造、调试及维修带来一定的难度。同时要求模具零件具有互换性，在模具零件磨损或损坏后要求更换迅速，方便，可靠。所以模具工作零件选材必须好（常采用高强度的高合金工具钢、高速钢或硬质合金等材料），必须应用慢走丝线切割加工、成型磨削、坐标镗等先进加工方法制造模具。（6）多工位级进模主要用于冲制厚度较薄（一般不超过2mm）、产量大、形状复杂、精度要求较高的中、小型零件。用这种模具冲制的零件，精度可达IT10级。2.2 排样图设计排样图设计是多工位级进模设计的重要内容，是首先要做的内容，是模具结构设计的依据之一。它影响到材料利用率、冲件质量、模具结构、成本和寿命。排样设计应遵循的原则 在排样图的开

21、始端安排冲孔、切口、切废料等分离工位，再向另一端依次安排成形工位，最后安排制件和载体分离。 第一工位（开始端）一般安排冲孔和冲工艺导正孔。 冲压件上孔的数量较多，且孔的位置太低时，可分步在不同工位上冲出孔，但孔不能因后续成形工序的影响而变形。 为提高凹模镶块、卸料板及固定板的强度和保证各成形零件安装位置不发生干涉，可在排样中设置空工位（又称空步）。 成形方向的选择（有时弯曲件的弯曲方向向上或向下弯曲）要有利于模具的设计和制造，有利于送料的顺畅。若有不同于冲床滑块冲程方向的冲压成形动作，可采用斜滑块、杠杆和摆块等机构转换成形方向。 对弯曲和拉深成形件，每一工位变形程度不宜过大，变形程度较大的冲压

22、件可分几次成形（能有效遏制回弹）。 为避免U形弯曲件变形区材料的拉深，应先考虑，再弯成。 在级进模拉深排样中，可应用拉深前切口、切槽等技术，以便材料的流动。 压筋一般安排在冲孔前，在凸包的中央有孔时，可先冲一小孔，压凸后再冲至要求的孔径，这样有利于材料的流动。 当级进成形工位数不是很多，制件的精度要求较高时，可采用压回条料的技术（即将凸模切至料厚的20%30%后，再将被切制件反向压入条料内，再送到下一位加工，但不能将制件完全脱离带料后再压入）。 搭口与搭接。级进模在冲过程中，各工步分段切断余料后，形成工件完整的外形，此时一个重要的问题就是如何使各段冲裁的连接部位平直或圆滑，以免出现毛刺、错位、

23、尖角等。搭接的方法可分为搭接和平接。搭接量应大于0.5倍料厚，如果不受位置的限制可以增大至12.5倍材料厚度。2.2.1搭边搭边是指毛坯外形与条料侧边及相邻毛坯外形之间设置的工艺废料。搭边的作用是保证毛坯从条料上分离，补偿由于定位误差使条料在送进过程中产生的偏移所需的工艺废料。搭边分侧搭边和中间搭边。搭边的基本要求是要有足够的强度（搭边的强度主要由搭边的宽度决定的）。搭边的宽度是排样时的重要工艺参数。搭边宽度的选取需要兼顾以下因素：材料利用率；凸模强度；条料的刚性；产品的品质。搭边值要合理地确定，搭边值过大，浪费原材料，使材料利用率降低；搭边值过小，冲裁时条料容易翘曲或拉断，造成送料困难，有时

24、会夹入凸、凹模的间隙之中，损坏模具刃口，产生毛刺等。合理的搭边值查表2-1确定。表2-1 合理的搭边值料厚t人 工 送 料自动送料圆 形非圆形反复送料aa1aa1aa1aa111.51.521.5322.521221.52.523.52.532232.5232.543.53.53 搭边值a=2.5mm，a1=2mm。2.2.2载体在级进模内，条料送进过程中，不断地被切除余料，但是各工件之间到达最后工位以前，总要保留一些材料将其连接起来，这部分材料称为载体。限于被加工工件的形状和工序的要求，其载体的形式也是各不相同的。理想的载体是双侧载体，即到最后一个工位前条料的两侧仍保持有完整的外形，这对于送

25、进、定位和导正都十分有利。对于一些弯曲工序的工件，很难形成双侧载体，往往只能保持条料的一侧有完整的外形，这样的载体称为单侧载体。载体的强度很重要，载体发生变形将使冲压无法进行，甚至损坏模具，因此在排样排样设计中，在工件排列形式和选择条料宽度以及其他方面等，都要使载体具有足够的强度。2.2.3材料利用率排样图如图2-1所示。图2-1 排样图（送料：从左到右）第1工位：冲散热孔、外形；第2工位：冲外形；第3工位：冲外形，切口；第4工位：冲孔；第5工位：冲外形，弯曲；第6工位：起伏成形；第7工位：切断。排样时，在保证工件质量的前提下，主要考虑如何提高材料的利用率。材料利用率的计算公式如下：一个进距的

26、材料利用率的计算见式（2-1）。 （2-1） =100% =86%式中，A冲裁件面积（包括内形结构废料）； n一个进距内冲裁件数目； b条料宽度，b=400mm； h进距，h=355mm。2.3 级进模总体方案 如图1-2 展开图所示, 除外形落料, 其余有冲孔、起伏、弯曲等工序, 其中弯曲和起伏工序必须安排在局部落料之后, 为保证模具受力平衡尽可能对称成形，故安排在模具中心线上成形, 这就决定了制件在排样中的方向, 如图2-1 所示。密集孔的冲裁因尺寸小, 凸模和凹模磨损快, 维修和更换频繁, 不能采用整体式凹模, 而镶拼式凹模要求有一定的安装空间, 所以图2-1中15 工位均有冲孔工序。因

27、产品尺寸较大, 故采用四角的边料载体, 既保证送料的安全和稳定, 又不妨碍顺利成形, 最终在第6工位切除载体使制件与条料分离。模具定位方式采用侧刃定距配合导正销精定位, 不需要设置专门的导正孔, 而选用侧盖上的通风孔, 这是因为其尺寸精度要求不高, 即便因导正磨损增大也不影响使用功能。级进模结构见附图。2.4 工艺与设计计算2.4.1凸、凹模刃口尺寸的计算1凸、凹模刃口尺寸的计算原则l 设计基准：落料以凹模为设计基准，间隙取在凸模上；冲孔以凸模为设计基准，间隙取在凹模上。l 设计时间隙一律采用最小合理间隙值。l 刃口尺寸的制造偏差方向：单向注入实体内部。即磨损后，凸、凹模刃口尺寸变大的取+ ；

28、磨损后凸、凹模刃口尺寸变小的取- 。l 刃口尺寸制造偏差的大小：简单形状，按IT6IT7取值；复杂形状，取；磨损后尺寸无变化，取。l 加工方法：简单形状，分别加工；复杂形状，配合加工。2复杂形状凸、凹模刃口尺寸的计算对于形状复杂或料薄的冲裁件，为了保证凸、凹模之间一定的间隙值，必须采用配合加工。此方法是先加工好其中的一件（凸模或凹模）作为基准件，然后以此基准件为标准来加工另一件，使它们之间保持一定的间隙。这种加工方法的特点是：模具间隙是在配制中保证的，因此不需要校核，所以加工基准件时可以适当放宽公差，使其加工容易。尺寸标注简单，只需要在基准件上标注尺寸和公差，配制件仅标注基本尺寸并注明配做所留

29、间隙值。因此，目前一般工厂大多采用这种方法，但用此方法制造的凹、凸模是不能互换的。由于复杂形状工件，其各部分尺寸性质不同，凸模与凹模磨损情况也不同，所以基准件的刃口尺寸需要按不同方法计算。对于冲孔件，应以凸模为基准件，凸模的磨损情况可分为三类：第一类是凹模磨损后增大的尺寸（A类尺寸）；第二类是凹模磨损后减小的尺寸（B类尺寸）；第三类是凹模磨损后没有增减的尺寸（C类尺寸）。因此，对于复杂形状的落料件或冲孔件，其模具基准件的刃口尺寸均可按式（2-2）计算。A类： B类: （2-2）C类： 如冲4mm的孔，当以凸模为基准件，凸模磨损后，刃口尺寸减小，因此属于B类尺寸。查表得因数为：=+0.16。查表

30、2-2得因数x为：当0.16时，x=0.75;当0.16时，x=0.5。表2-2 因数x材料厚度t/mm非 圆 形 x 值圆 形 x 值10.750.50.750.5工 件 公 差 /mm1122440.160.200.240.300.170.350.210.410.250.490.210.590.360.420.500.600.160.200.240.300.160.200.240.30 3冲裁间隙 冲裁模凸、凹模刃口部分尺寸之差称为冲裁间隙，其双面间隙用Z表示，单面间隙为Z/2。冲裁间隙值的选取对工件质量、冲裁力的大小、模具的寿命都有显著影响。冲裁间隙较大时会出现废料穿过板料而随凸模上升的

31、现象，也会使脆性材料从凹模孔中高速穿出，以至危及操作者的安全。 由表选择间隙，取=0.05，=0.07。2.4.2冲压力的计算.冲裁力的计算 （2-3）式中，冲裁力（N）； L冲裁件的周长（mm）； t材料厚度（mm）； 材料抗剪强度（Mpa）。考虑到凸、凹模刃口的磨损，模具间隙的波动，材料力学性能的变化以及材料厚度偏差等因素，实际所需的冲裁力还需增加30%，故选择冲床时的冲裁力（N）应为： （2-4）式中，材料的抗拉强度（Mpa），取=270 Mpa。 散热孔周长=3544=4446（mm）； 外形周长=1338mm； 切断口周长=234mm； 其它=71+504=575（mm）。 F=1.

32、3（1338+504+234+71+4446）0.6270 =1.365930.6270 =1388（kN）【附】：降低冲裁力的措施 当冲裁力过大时，可用下述方法降低：【1】加热冲裁 将材料加热，抗剪强度可大大降低，从而降低冲裁力。但材料加热后产生氧化皮，冲裁中会产生拉深现象。此法一般只适合材料厚度大，表面质量和精度要求不高的零件。【2】阶梯凸模 在多个凸模冲裁中，将凸模做成不同的高度，可使各凸模不同时接触材料，避免各凸模最大冲裁力同时出现，达到降低冲裁力的目的。阶梯凸模不仅能够减小冲孔力，而且在多个直径相差悬殊，距离又近的凸模冲孔时，还能避免小直径凸模由于承受材料流动挤压力的作用而产生折断或

33、倾斜的现象，因而减小磨损，提高了冲模寿命。所以一般将小直径凸模做成短的，在连续模中，将不带导正销的凸模做成短的。凸模的高度差h根据料厚决定：当料厚t3时，h=t；当t3时，h=0.5t。阶梯凸模的冲孔力可以按下式近似计算： （2-5）式中，F按其中一个阶梯（同一高度）凸模的冲孔力之和最大者选取。 设计这种冲裁模是应考虑：l 各阶梯凸模的分布应注意对称，使其合力接近压力中心；l 使带有导正销的凸模首先工作；l 使粗大的凸模最先工作，细小的凸模最后工作，避免细小凸模失稳或者受测压折断。 【3】波形刃口 波形刃口冲裁时，材料是逐步分离的，可以减小冲裁力和冲裁时的振动和噪声。其结构应对称分布，避免偏移

34、的侧向力，啃坏刃口。为了获得平整的工件，落料时，凸模应做成平刃口，凹模做成波刃。冲孔时，凹模应做成平刃，凸模做成波刃。这样冲出的孔件平整而废料弯曲。 波形刃口冲裁力可按下式计算，减小程度与波峰高度h、波角有关，即 （2-6）式中，k减力系数，见表2-3； 平刃口冲裁力（N）。表2-3 波刃参数t/mmH/mmk32t50.50.3310t80.80.5 虽然波形刃口冲裁模可以降低冲裁力，但却增加了模具制造和维修的难度，刃口也容易磨损，应慎用。一般仅用于大型厚板冲裁及现有压力机吨位不够时。.卸料力、推件力的计算 由于冲裁中材料的弹性变形及摩擦的存在，冲裁后带孔部分的材料会紧箍在凸模上，而落下部分

35、的材料会紧卡在凹模洞口中。从凸模上卸下紧箍着的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件力。 影响卸料力、推件力的因素很多，如材料的种类，材料厚度，冲裁间隙，零件形状尺寸以及润滑情况等。这些力通常采用经验公式进行计算，见式（2-7）。（2-7） 卸料力 推件力 式中，F冲裁力（N）； n卡在凹模洞口中的工件（或废料）的数目，； 、分别为卸料力、推件力因数，其值见表2-4。表2-4 卸料力、推件力因数料厚/mm刚0.10.060.090.10.10.50.040.070.0650.52.50.0250.060.052.56.50.020.050.0456.50.0150.

36、040.025取，。 卸料力=0.041338=53.5（kN） 推件力=100.051338=669（kN）.弯曲力计算自由弯曲力的计算 （2-8）式中，自由弯曲力（冲压行程结束，尚未进行校正弯曲时的压力）（N）; B弯曲件宽度（mm）； t弯曲件材料厚度（mm）； R弯曲内半径（R=0.1t）（mm）。 材料抗拉强度（Mpa）； K安全因数，一般取K=1.3。 = =2620（N）校正弯曲的弯曲力计算 （2-9）式中，校正力； q单位校正力（Mpa）； A工件被校正部分的投影面积（）。.起伏力的计算在模具作用下，通过板料局部产生凸起或凹下变形来改变毛坯或半成品形状的冲压工艺称为起伏成形。起

37、伏成形通常包括压加强筋、压包、压字、压制百叶窗、压制工件表面上的浮雕形（凸凹形）等。压筋力 （2-10）式中，L凸模的周长（mm）；t材料厚度（mm）；材料的抗拉强度（Mpa）；K与筋的宽度及深度等因素有关的系数，一般取0.71。 F=（244+1）20.63501 =104 （kN）.计算冲压力总和该模具采用的是弹性卸料、下出件方式，因此冲压力的总和为： =1388+53.5+669+2.62+104 =2217 （kN）2.4.3初选压力机压力机的选择主要包括两方面内容：类型和规格。（1） 压力机类型的选择压力机类型的选择主要依据所要完成的冲压性质、生产批量、冲压件的尺寸及精度要求等。本例

38、精度要求较高，属于大、中型冲压件，故选用闭式压力机。 （2）压力机规格的选择压力机规格的选择主要依据冲压件尺寸、变形力大小及模具尺寸等，初选压力机规格时主要选择压力机的公称压力、行程次数等参数，闭合高度要在模具零件设计完成后，进行必要的校核再确定具体尺寸。.公称压力的选择。冲裁时，压力机的施力行程较小（小于公称压力行程）,因此所选压力机的公称压力只要大于冲压力的总和即可。 因为 =2217 （kN）所以，本例压力机的公称压力可初选为=2500kN，型号为J36-250的闭式宽台面压力机。.行程次数。行程次数是指滑块每分钟冲击的次数，即滑块每分钟往复运动的次数。主要考虑以下因素： 为了提高生产率

39、，就要增加行程次数； 考虑操作方式（送、出料时间的快慢）； 不能忽略金属变形速度这一因素（金属流动速度）； 行程次数太高，将缩短设备寿命。J36-250型压力机的行程次数为17次/min，满足冲裁件的生产效率要求.滑块行程（S）。指滑块的最大运动距离，即曲柄旋转一周，上死点至下死点的距离。其值为曲柄半径的两倍：S=2R，主要考虑以下因素： 要保证毛坯放进和工件取出，应使滑块行程大于工件高度（）的两倍以上，S2； 与行程次数有密切关系，行程长，则次数少，所以限制行程，可提高生产率。J36-250型压力机的滑块行程为400mm，远远满足冲裁件的冲压行程。.闭合高度。压力机的闭合高度是指滑块在下死点

40、时，滑块底面到工作台上平面之间的距离。u 压力机的闭合高度可以通过调整连杆长度来改变其大小，将连杆调至最短时，闭合高度最大，称最大闭合高度。将连杆调至最长时，闭合高度最小，称最小闭合高度。J36-250型压力机的最大闭合高度为600mm，连杆调节量为250mm，故最小闭合高度为350mm。u 当压力机工作台面上有垫板时，用压力机的闭合高度减去垫板厚度，就是压力机的装模高度，没有垫板的压力机，其装模高度与闭合高度相等。u 模具的闭合高度：指模具在最低工作位置时，上模座上平面至下模座下平面之间的距离。它与压力机的配合应该遵守下列关系：600-5H350+10595H360式中，压力机的最大闭合高度

41、，mm； 压力机的最小闭合高度，mm； H模具的闭合高度，mm； 压力机垫板厚度，mm。 如果压力机上不设置垫板，本例所设计的模具闭合高度H在360595mm之间。加上垫板，模具闭合高度H将减小。.工作台面尺寸。压力机工作台面尺寸应大于下模周界5070mm。J36-250型压力机的工作台面尺寸（前后左右）为1250mm2770mm,那么，设计时模具的下模座（宽长）不要超过1150mm2670mm。2.4.4压力中心的计算冲模的压力中心，即冲裁力合力的作用点。与冲裁力的大小有关，与刃口轮廓周长有关。在设计冲模时，必须使冲模的压力中心与冲床滑块轴线重合，否则冲模在工作中就会产生偏心负荷弯矩，模具发

42、生歪斜，导向机构不均匀磨损，致使冲模间隙不均匀，刃口迅速变钝，直接影响模具寿命和冲裁件质量。对称形状的工件，其压力中心位于轮廓图形的几何中心。对于复杂工件或多凸模冲裁的压力中心，可利用力矩原理用计算法求得，即各分力对某坐标轴力矩之和等于其合力对该坐标轴的力矩。计算步骤如下：【1】按比例画出工件的轮廓形状；【2】在任意处作坐标轴xOy；【3】将工件轮廓线分成若干基本线段、。因冲裁力F与冲裁线段长度l成正比，故l可代表冲裁力的大小；【4】计算各基本线段到y轴的距离、和到x轴的距离、；【5】据力矩原理得到压力中心c点到x轴和y轴的距离公式：（2-11） 2.5 级进模零部件设计计算2.5.1凹模的设

43、计计算A.凹模孔口的设计 a.凹模孔口形式直刃壁孔口凹模。b.凹模孔口高度（h）。其孔口高度不宜过大，一般可按材料的厚度（t）选取。t0.5mm时，h=35mm；t=0.55mm时，h=510mm；t510mm时，h=1015mm。电脑侧盖的材料厚度为0.6mm，取凹模孔口高度6mm，见图2-2。图2-2 凹模孔口形式B.凹模外形尺寸的计算 凹模的外形尺寸常用下列经验公式确定。 凹模的厚度H=Kb。 凹模壁厚（指凹模刃口与外边缘的距离） c=（1.53）H式中，b凹模孔的最大宽度； K因数，见表2-5； H凹模厚度，其值为1520mm； c凹模壁厚，其值为2640mm。表2-5 因数K的数值

44、料厚t /mmb/mm0.51233500.30.350.420.500.60501000.20.220.280.350.421002000.150.180.200.240.302000.100.120.150.180.22按上式计算的凹模外形尺寸，可以保证凹模有足够的强度和刚度，一般可不再进行强度校核。H=Kb=0.12272=32.64mm，取H=40mm。c=1.5H=60mm。凹模长度L的确定：60+6355+100+100=2390（mm）；凹模宽度=395+2c=515mm；凹模的尺寸取:2390mm515mm40mm。凹模板侧面加工出斜面，使工件从侧面滑出，在适当部位安装气管喷嘴

45、，利用压缩空气将成品件吹出凹模。采用自制模架滚动导向、四导柱模架。 C.凹模板螺纹孔、销孔、导柱/导套孔、型孔的布置 丝孔的布置模具的凹模螺孔、销孔应该做在同一条线上；各模板的销孔设置两个，且应该对称。 螺丝孔的布置凹模板上一般是不可以做沉孔的，其他模板上可以做沉孔。 导套/导柱的布置如遇导套/导柱孔则以导套外径为基准。 螺孔到凹模孔、螺孔到销孔的距离一般取b2d。2.5.2固定板的设计计算1.凹模固定板的设计 凹模固定板的外形设计尺寸。凹模固定板的厚度，与凹模一致，取40mm。2.凸模固定板的设计 a.凸模固定板的外形尺寸。一般情况，凸模固定板的外形尺寸与凹模（或凹模固定板）或卸料板尺寸相同

46、。b.凸模固定板的厚度。按经验公式求得： =（0.60.8）=（0.60.8）40=(2432)(mm)。式中，凸模固定板厚度。 取=30mm。2.5.3卸料板的设计计算卸料板的作用是将抱在凸模上的工件或废料卸下。卸料板的类型选择 一般常用的卸料板有固定卸料板和弹性卸料板两种。 固定卸料板装于下模，具有卸料力大、工作可靠、模具安装方便等优点；但是冲裁时卸料板压不住材料，冲出的工件平整度差。固定卸料板与凸模的间隙一般为0.20.6mm，冲裁的材料厚度大于1.5mm。 弹性卸料板除了在冲裁后卸料外，还可在冲裁前压住材料，使冲制的工件平整度好，一般冲制材料厚度小于1.5mm或材料较软的工件，故选用弹

47、性卸料板。 弹性卸料板与凸模的双边间隙一般为0.10.2mm，或采用H9/f8等间隙配合。为了可靠卸料，弹性卸料板应高出凸模0.20.5mm。卸料板的尺寸 a.外形弹性卸料板的外形一般与同方向上的固定板的外形一致；固定卸料板一般与凹模外形一致。b.厚度 按经验公式求得=（0.81）=（0.81）40=（3240）（mm）。式中，卸料板的厚度。 取=35mm。在工厂的实际生产中，冲压单个毛坯时直接采用橡胶紧箍在凸模上进行卸料，这样可使模具设计、加工以及维修简单化，缩短周期，降低成本。2.5.4定位零件的设计计算模具上定位零件的作用是使毛坯在模具上能够正确定位。毛坯在模具中的定位有两个内容：一是在

48、送料方向上的定位，用来控制送料的进距，通常称为挡料；二是在与送料方向垂直方向上的定位，通常称为送进导向。.导尺（导料板） 采用条料或带料冲裁时，一般选用导尺或导料销来导正材料的送进方向。导尺常用于单工序模和级进模，导料销是导尺的简化形式，多用于有弹性卸料板的单工序模。导尺的厚度根据条料的厚度、质量情况和工件的定位形式而定。导尺两侧定位部分之间的距离，应等于条料宽度加上0.21.0mm的间隙。如果条料宽度公差过大，则需在一侧导尺上装侧压装置，来消除条料的宽度误差。这样，条料总是被压向另一侧称之为基准导尺的面上。采用固定挡料销时，导料板厚度见表2-6。 表2-6 导料板厚度H （mm）材料厚度t挡料销高度h导料板厚度H固定导料销自动导料销或侧刃0.3236848234810683441012810.侧刃在连续模中，为了限定条料的送进距离，在条料侧边冲切出一定形状缺口的凸模，称为侧刃。它定位精度高、可靠，保证有较高的送料精度和生产率，其缺点是增加了材料消耗和冲裁力。适用的材料厚度为0.11.5mm。侧刃断面的关键尺寸是宽度b其他尺寸按国家标准中的规定。宽度b原则上等