冲压模具课程设计说明书倒装复合冲裁模具的设计

1、 桂林电子科技大学实训设计（论文）说明书 第26 页 共 26页摘 要冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的一种压力加工方法。冲压工艺是指冲压加工的具体方法（各种冲压工序的总和）和技术经验；冲压模具是指将板料加工成冲压零件的特殊专用工具。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。冲压模具的设计充分利用了机械压力机的

2、功用特点，对坯件进行冲压成形，生产效率提高，经济效益显著。本次实训是设计落料冲孔倒装复合模。对结构简单实用的模具进行设计，对类似工件的大批量生产具有一定的参考作用。本文结合冲孔落料零件的结构、工艺性来分析设计倒装复合模具结构、工艺性及工作原理，进行必要的计算，确定基本的参数、设计主体结构、排样图、工作零件、卸料装置、导料装置、安全装置、画装配图、零件图、编制模具零件加工工艺规程等。通过本次倒装复合冲裁模具的设计，掌握模具工艺设计和模具结构设计的方法和步骤，掌握制造加工工艺的编制技术，学习应用先进的方法，完成此课题的设计。关键词：冲压；复合模；工艺性；结构设计；abstractpunching

3、through the sheet metal molds to produce plastic deformation and was finished forming part of a method. stamping die widely used in metal products in all sectors, especially in industrial design and related aspects of peoples lives, in the automotive, instrumentation, military, household appliances

4、and other industrial and occupy an important position. in this paper, a simple electronic lock reduction in the film die design, mainly on the general stamping die design process. with international standards and accelerating the pace, the increasing market competition, people have become increasing

5、ly aware of product quality, cost and new product development capability of the importance. and die manufacturing is a whole chain of one of the most basic elements; mold manufacturing technology has now become the manufacturing sector of a countrys level of the important signs and to a large extent

6、 determines the survival of enterprises.stamping die design makes full use of the function of the characteristics of the mechanical press, at room temperature under the condition of the blank for stamping, production efficiency, and cost-effectiveness significantly. the research reset-stamping parts

7、 of the mold design, by blanking die design. the structure is simple and practical design of the mold, similar to parts of the mass production of certain references. this paper-reduction parts of the structure, to analyze the design process of reduction-die structure, process and principle of the ne

8、cessary calculations to determine the basic parameters, the main structure design, layout plans, the working parts, unloading device i. device, security installations, painting assembly, parts map, prepared mold parts processing technology, such as a point of order. this design is process design mas

9、ter mold and mold structural design methods and steps to control the manufacturing processing techniques, the conduct of electronic lock-reset the design, study and application of advanced methods, to complete this task the design.key words：punch；compound die；process; the design of structural;目 录引言6

10、1 概述71.2 冷冲模分类 7 1.2.1 冲模设计的准备工作及内容和步骤 71.2.2工艺方案的确定 81.3 模具结构的选择 92 冲压件的工艺分析 92.1 零件的工艺分析 92.2 模具间、隙值的确定103 工艺方案的确定 113.1 落料冲孔复合模的排样与搭边的确定113.1.1 材料利用率113.1.2 排样法113.1.3 搭边123.1.4 条料宽度的确定124 冲裁力与压力中心的计算154.1 冲裁力的计算154.2 卸料力、推件力与顶件力的计算154.3 确定模具压力中心175 凸凹模刃口及结构尺寸的计算185.1 凸凹模刃口尺寸的计算185.2 落料凹模结构尺寸计算21

11、6 模架及模柄的设计 226.1 模架226.2 上、下模座226.3 模柄的设计237 卸料、顶件、推件零件的设计237.1 卸料装置238 模具闭合高度 249 压力机的选取 2510 模具加工工艺规程的编制 2610.1 模具的试模2611 结论 26引言进几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃。现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介入，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造（图1-1）。生产过程逐步实现机械化、自

12、动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，已经是冲压生产的发展方向。模具的标准化及专业化生产，已得到模具行业和广泛重视。因为冲模属单件小批量生产，冲模零件既具的一定的复杂性和精密性，又具有一定的结构典型性。因此，只有实现了冲模的标准化，才能使冲模和冲模零件的生产实现专业化、商品化，从而降低模具的成本，提高模具的质量和缩短制造周期。目前，国外先进工业国家模具标准化生产程度已达70%80%，模具厂只需设计制造工作零件，大部分模具零件均从标准件厂购买，使生产率大幅度提高。模具制造厂专业化程度越不定期越高，分工越来越细，如目前有模架厂、顶杆厂、热处理厂等

13、，甚至某些模具厂仅专业化制造某类产品的冲裁模或弯曲模，这样更有利于制造水平的提高和制造周期的缩短。我国冲模标准化与专业化生产近年来也有较大发展，除反映在标准件专业化生产厂家有较多增加外，标准件品种也有扩展，精度亦有提高。但总体情况还满足不了模具工业发展的要求，主要体现在标准化程度还不高（一般在40%以下），标准件的品种和规格较少，大多数标准件厂家未形成规模化生产，标准件质量也还存在较多问题。另外，标准件生产的销售、供货、服务等都还有待于进一步提高。1 概述 冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本

14、低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、

15、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。1.1 冷冲的有关概念冲压加工是利用安装在压力机上的模具，对放置在模具内的板料施加变形力，使板料在模具内

16、产生变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。1.2 冷冲模分类冲模按冲压工艺性质分有：切断模、落料模、压弯模、复合模、级进模等。按模具的导向方式分有：导柱模、导板模、导筒模和无导向模等。按机械化程度分有：手工操作模、半自动模、自动化模等。按冲模材料分有：钢模、硬质合金模、铸铁模、低熔点合金模、聚氨酯橡胶模等。1.2.1 冲模设计的准备工作及内容和步骤 （1）冲压件的图样和技术条件。如果只有样件而没有图样，可将样件进行测绘，但需要经过有关人员确认后，才可作为模具设计的依据。 （2）冲压工艺。有时，冲压工艺由模具设计人员来制订，但必须了解生产的批量和可供选用的压力机型号。 （3）压

17、力机的技术参数。主要是与模具安装及工作有关的技术参数。 （4）有关技术标准。如：原材料标准、模具标准件等。 （5）冲模设计资料和模具结构图等。 （6）分析冲压件的工艺性。根据冲压件图，分析其形状特点、尺寸大小、精度要求及所用的材料是否符合冲压工艺要求。良好的冲压工艺性质保证产品质量稳定、工艺数目少、材料消耗少、模具结构简单操作安全和方便。 （7）确定工艺方案。对于一个冲压件，其冲压工艺方案（包括工序性质、工序数目、工序顺序及组合方式）可能有几个，应从质量、效果、成本和安全等方面进行分析和比较，然后确认一个最适合于所给生产条件的最佳方案。在制定工艺方案时，有的需要进行必要的工艺计算，以确定毛坯形

18、状和尺寸，以及工序间尺寸等。 （8）选择冲模的类型和结构形式。 （9）计算各工序压力，确定其压力中心。 （10）确定压力机型号和模具安装尺寸。 （11）画出排样图和工序件图。 （12）绘制冲模总图（下平面图、上平面图和剖面图等） （13）设计评审。通常，对于较复杂的模具，需组织有经验的设计人员、工艺人员、冲压工和模具维修钳工等，对模具结构进行评审，并提出改进意见。 （14）根据评审意见修改冲模总图。 （15）绘制冲压零件图。（17） 零件图标注尺寸、公差及技术条件，必要的强度核算。 （17）总图标注技术条件及注意事项。1.2.2 工艺方案的确定工艺方案的内容包括：确定工序性质、工序数目和顺序；

19、确定合理的排样和工序间尺寸；用单工序还是复合模或连续模；是手工操作还是半自动或自动化模等。为了确定工序数量，有时需要进行仔细的计算，如毛坯展开尺寸，工序尺寸，材料消耗等。为了更好的确定工艺方案，往往需要有几个不同的工艺方案来进行分析和比较，最好选择一个最合理的工艺方案。 在选择工艺方案时，必须考虑如下因素： （1）实际生产的纲领。 （2）所需要冲压件的形状、尺寸、精度要求和材料性能等。 （3）现有的设备条件和实际生产技术水平。 （4）模具设计、制造和维修的技术水平以及能力。（5） 生产准备周期。通常情况下，在大批量生产时，为了达到高质量、高效率和低材料消耗的目的，采用高效率的压力机和复杂、高效

20、率的吗，毛坯和产品的送进和取出采用自动化或机械化装置；在成批生产时，多采用单动式压力机和较简单的模具来生产，毛坯和产品的送、取多采用手工或机械作业；在小批量生产时，为了降低成本，多采用简易模具或组合模具、通用模具来生产，同时还应容许对零件进行机械和手工精加工。1.3 模具结构的选择 （1）模具结构设计前应该确认的事项1）所要冲压件的工艺性。冲压件的形状、尺寸、精度和所用的材料，都应适合冲压工艺要求。2）冲压工艺方案的合理性。合理的工艺方案，应能保证产品（冲压件）质量，同时又适合于所给出的生产条件。（2）模具结构选择的主要内容1）模具的类型。2）凸、凹模的结构类型、固定方式和镶拼方式等。3）毛坯

21、的送进、导向以及定位形式。4）毛坯和零件的压料、卸料形式。5）零件的取出和废料的排除方式。6）弹性元件的种类和型式。7）模具模架及导向型式。8）模具起重型式。9）模具安装到压力机的定位与夹紧型式。（3）在选择模具结构时，需要考虑的主要因素1）冲压件的形状、大小和精度以及粗糙度要求。2）冲压过程的工艺性。3）生产批量的大小。4）所使用的压力机型号和性能。5）上料和出件的方式。6）操作是否方便和安全性能。7）模具制造的成本和周期以及模具维修技术。8）生产准备周期。2 冲压件的工艺分析2.1 零件的工艺分析 图2-1上图所示为机械零件的垫片，材料q235，厚度，该零件小，外形简单、对称。材料的抗剪强

22、度为304-373mp。根据工件厚度和材料，该冲裁件精度为it14级，模具精度为it7级。查表1-1得剪断面的表面粗糙度ra=6.3m。表1-1 一般冲裁件剪断面的表面粗糙度材料厚度/ 112233445表面粗糙度ra/m3.26.312.525502.2 模具间、隙值的确定 凸、凹模间隙对冲裁件断面质量、尺寸精度、模具寿命以及冲裁力、卸料力、推件力等有较大影响，所以必须选择合理的间隙。 对于薄料，间隙很小，如板料厚度0.20.3mm，则可以认为式无间隙模具。故冲裁的工艺性很差，对模具的精度要求比较高。如下图所示（图2.1.6） 3 工艺方案的确定3.1 落料冲孔复合模的排样与搭边的确定冲压件

23、在条料或板料上的布置方法称为排样。排样的原则和普通冲裁相同。如果制件不要求材料的轧制方向，则排样的目的是在保证工艺过程需要和确保工件剪切面质量的前提下使废料最少。此外，对于外形两侧剪切面质量要求有差异的制件，排样时应将要求高的一侧放在进料方向，以便冲裁时搭边量充分。3.1.1 材料利用率 冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比叫材料利用率，它是衡量合理利用材料的技术经济指标。一个步距内材料利用率可用下式表示：=s/(ab) 100% s工件的实际面积；s0所用材料面积，包括工件面积与废料面积；a 步距（相邻两个制件对应点的距离）；此设计中定位14.5；b 条料宽度；此设计中定位65； =25.

24、717114+3.141022-3.14（4.25）22-57.04/(6514.5) 100% =86.7%3.1.2 排样法 根据材料经济利用程度，排样法可分为有废料、少废料和无废料排样三种。根据零件在条料上的布置形式，排样又可分为直排、斜排、对排、混合排、多排等多种。从工件上看，有废料排样法是沿零件的全部周边轮廓冲裁，在连件之间以及零件与条料侧边之间，都有工艺余料存在。因材料上留有搭边，所以零件质量和模具寿命较高。3.1.3 搭边排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料叫搭边。搭边有两个作用：一是补偿了定位误差和剪板误差，确保冲出合格零件；二是可以增加条料刚度，方便条料送进

25、，提高劳动生产率。 图2-1搭边宽度对冲裁过程及冲裁件质量有很大的影响，搭边过大，材料利用率低；搭边过小时，搭边的强度和刚度不够，在冲裁中将被拉断，有时甚至单边拉入磨具间隙，造成冲裁力不均，损坏模具刃口。因此搭边值的设置应当合理，其数值目前由经验确定。一般来说，硬材料的搭边值可小些，软材料、脆材料的搭边值要大一些；用手工送料、有侧压装置的搭边值可以小些。搭边值的经验数据可以查有关设计手册。本排样中两工件间的搭边 a=2; 工件与边缘的搭边 a1=2.5；3.1.4 条料宽度的确定在排样方案和搭边值确定之后，就可以确定条料的宽度和导料板之间的距离。这里采用有侧压装置的模具（如图2-2），应考虑到

26、在送料过程中因条料的摆动而使侧面搭边减少。为了补偿侧面搭边的减少，条料宽度应增加一个条料可能的摆动量，见表2-1表；表2-1给出的是钢（）搭边值。对于其他材料，应将表2-1中数值乘以下列系数： 钢（） 钢（） 硬黄铜 硬铝软黄铜、纯铜 表2-1给出的是钢（）搭边值。对于其他材料，应将表2-1中数值乘以下列系数： 钢（） 钢（） 硬黄铜 硬铝软黄铜、纯铜 铝 非金属材料 表2-1 最小工艺搭边（单行排列） （单位为）材 料厚 度圆件及2的圆角矩形件边长50毫米矩形件边长50毫米或圆角2工件间沿边工件间沿边工件间沿边 0.25以下0.250.50.50.80.81.21.21.61.62.02.0

27、2.52.53.03.03.53.54.04.05.05.0121.81.21.00.81.01.21.51.82.22.53.00.62.01.51.21.01.21.51.82.22.52.83.50.72.21.81.51.21.51.82.02.22.52.53.50.72.52.01.81.51.82.52.22.52.83.24.00.82.82.21.81.51.82.02.22.52.83.24.00.83.02.52.01.82.02.22.52.83.23.54.50.9表2-2 条料宽度偏差 （单位为）条料宽度材 料 厚 度 11223355050100100150150

28、220220300-0.4-0.5-0.6-0.7-0.8-0.5-0.6-0.7-0.8-0.9-0.7-0.8-0.9-1.0-1.1-0.9-1.0-1.1-1.2-1.3图2-2 有侧压冲裁 表2-3 送料最小间隙 （单位为）向方向 条料宽度材料厚度无侧压装置有侧压装置100以下100200200300100以下100以上0.50.51122334450.50.50.50.50.50.50.50.511111111115555558888884 冲裁力与压力中心的计算4.1 冲裁力的计算 计算冲裁力是为了选择合适的压力机，设计模具和检验模具的强度，压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以

29、适宜冲裁的要求，普通平刃冲裁模，其冲裁力f p一般可以按下式计算：fp=kptl 式中 材料抗剪强度，见附表（mpa）；l冲裁周边总长（mm）；t材料厚度（mm）;系数kp是考虑到冲裁模刃口的磨损，凸模与凹模间隙之波动（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数而设置的安全系数kp，一般取1.3。当查不到抗剪强度r时，可以用抗拉强度b代替，而取kp=1的近似计算法计算。根据常用金属冲压材料的力学性能查出q235的抗剪强度为304373(mpa)，取=304(mpa)4.2 卸料力、推件力与顶件力的计算由于冲裁模具采用弹压卸料装置和自然落料方式。总的冲裁力包括f总冲压力

30、。 fp总冲裁力。 fq卸料力fq1推料力。fq2顶件力根据常用金属冲压材料的力学性能查出q235的抗剪强度为304373(mpa)总冲裁力：fp=f1+f2 f1落料时的冲裁力。 f2冲孔时的冲裁力.落料时的周边长度为：l1=146.082（mm） 根据公式 f1=kptl =1.32146.082304 =115463.2128(n)冲孔时的周边长度为：l2=53.407（mm） f2= kptl =1.3253.407304 =42212.8928(n)总冲裁力：fp=f1+f2=41.040+15.84=56.88(kn)表65 卸料力、推件力和顶件力系数对于表中的数据，后的材料取小直

31、，薄材料取值。卸料力fq的计算 fq=kx fp k卸料力系数。查表得k0.0250.08，取k0.05 根据公式 fq=k fp 0.05115463.2128 5773.16064(kn)推料力fq1的计算 fq1=nktfp kt推件力系数。 查表得kt0.030.07, 取kt=0.05 根据公式 fq1=nktfp =30.0542212.8928 =6331.93392（n）式中 n卡在下模洞口内的工件数，n=h/t，h为直刃口部分的高（mm），取h=6mm，t为材料高度（mm），即n=3；计算冲压力总和：冲裁时，总冲裁力为冲裁力和与冲裁力同时发生的卸料力、推件力或顶件力之和。模具

32、结构不同，总冲压力所包含的力的成分有所不同，具体可分以下情况计算。采用弹性卸料装置和下出料方式的冲模时 f总= f +fx+ ft采用弹性卸料装置和上出料方式的冲模时f总=f + fx+ fd由于此冲裁件采用弹性卸料装置和下出料方式，所以其总冲压力的计算是采用弹性卸料装置和下出料方式，则：f总= fp + fq + fq1 =169781.2（n）；4.3 确定模具压力中心模具的压力中心就是冲压力合力的作用点。为了保证压力机和模具的正常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心线相重合。否则，冲压时滑块就会承受偏心载荷，导致滑块导轨和模具导向部分不正常磨损，还会使合理间隙得不到保证，从而影响制

33、件质量和降低模具寿命甚至损坏模具。在实际生产中，可能会出现由于冲件的形状特殊或排样特殊。从模具结构设计与制造考虑不宜使压力中心与模柄中心线相重合的情况，这时应该注意使压力中心的偏离不致超出所选用压力机允许的范围。（1）简单几何图形压力中心的位置对称冲件的压力中心，位于冲件轮廓图形的几何中心上。冲直线段时，其压力中心位于直线段的中心。（2）复杂形状零件模具压力中心的确定 选定坐标轴x和y。将组成图形的轮廓线划分为若干简单的线段，求出各线段长度l1、l2、l3、ln确定各线段的重心位置x1、x2、x3、xn，y1、y2、y3、yn；然后按公式算出压力中心的坐标(x0、y0)。（3）本零件压力中心的

34、确定 （图1-7）图4-3 由于本零件的图形为简单的对称集合图形，因此压力中心在零件的几何中心如图中o点所示位置。5 凸凹模刃口及结构尺寸的计算5.1 凸凹模刃口尺寸的计算凸、凹模的合理间隙值也要靠刃口尺寸及其公差保证。因此，在冲裁模设计中，正确确定与计算凸、凹模刃口尺寸及其公差是极为重要的。（1）刃口尺寸计算原则确定和计算凸、凹模刃口尺寸及其公差必须遵循以下原则：根据冲孔和落料的特点。落料件的尺寸决定于凹模尺寸，故落料模以凹模为设计基准，先确定凹模的刃口尺寸，再按间隙值确定凸模的刃口尺寸；冲孔时孔径的尺寸决定于凸模尺寸，故冲孔模以凸模为设计基准，先确定凸模的刃口尺寸，再按间隙值确定凹模的刃口

35、尺寸。考虑凸、凹模的磨损。凸、凹模在冲裁过程中有磨损，凸模刃口尺寸磨损使冲孔尺寸减小，凹模刃口尺寸磨损则使落料尺寸增大。为了保证冲裁件的尺寸精度要求，并尽可能提高模具的使用寿命，设计落料模时，凹模刃口的基本尺寸应取落料件尺寸公差范围内的较小尺寸；设计冲孔模时，凸模刃口的基本尺寸应取工件孔尺寸公差范围内的较大尺寸。这样就能保证凸、凹模磨损到一定程度后仍能冲裁出合格的工件。不论落料还是冲孔，凸、凹模间隙都应取用合理间隙范围内的最小值。刃口制造精度与工件精度的关系。凸、凹模刃口尺寸精度的选择应以能保证工件的精度要求为准，保证合理的凸、凹模间隙值，保证模具的一定使用寿命。一般情况下，可按工件公差的1/

36、31/4选取。对于圆形凸、凹模，由于制造容易，精度易保证，制造公差可按it6it7级选取。（2）刃口尺寸计算方法凸模与凹模分别加工凸、凹模分别加工是指凸模与凹模分别按各自图样上标注的尺寸公差进行加工，冲裁间隙由凸、凹模刃口尺寸及公差保证。这种方法要求分别计算出凸模和凹模的刃口尺寸及公差，并标注在凸、凹模设计图样上。其优点是凸、凹模具有互换性，便于成批制造。但受冲裁间隙的限制，要求凸、凹模的制造公差较小，主要适用于简单规则形状（圆形、方形及矩形等）刃口的制造。凸模与凹模配合加工配合加工就是先按设计尺寸制造一个基准件，根据基准件的实际尺寸，按要求的间隙值配制另一件。落料时应以凹模为基准件，根据凹模

37、的实际尺寸按最小合理间隙配制凸模。冲孔时应以凸模为基准件配制凹模。这种加工方法容易保证很小的间隙值。制造时可以放大基准件的公差，工艺比较简单，制造容易。对于形状复杂、尺寸较多的冲裁件，应根据凸、凹模磨损后尺寸的变化规律进行具体分析，分别计算。（3）落料部分以落料凹模为基准计算 ,落料凸模按间隙值配制；冲孔部分以冲孔凸模为基准计算,冲孔凹模按间隙值配制。既以落料凹模、冲孔凸模为基准，凸凹模按间隙值配制。 选择模具刃口尺寸制造公差时，要考虑工件精度与模具精度的关系，即要保证工件的精度要求，又要保证又合理的间隙值。一般冲模精度较工件精度等级高23级。若零件没有标注公差，则对于非圆形件按国家标准非配合

38、尺寸的it14级精度来处理，即：落料件正公差为零，只标注负公差；冲孔件负公差为零，只标注正公差。采用凸模和凹模配合加工法计算落料凸凹模刃口尺寸，以凹模为基准计算，凸模按间隙配制。采用配合加工只须在基准件工作图上标注尺寸和制造公差，另一件配模工作图只须标注有关的基本尺寸，并注明配制应留的间隙值，这种加工方法容易保证很小的间隙值。制造时可以放大基准件的公差，p与d不再受间隙值的限制，工艺比较简单，制造容易，目前在工厂中得到广泛应用。由以上数据，查清华大学出版社冲压工艺与模具设计教材，根据材料板厚度及公差p57可查表2.5得：zmin=0.38mm zmax=0.42mm 。刃口尺寸计算如下：由以上

39、数据，查清华大学出版社冲压工艺与模具设计教材，根据材料板厚度及公差p57可查表2.5得：zmin=0.38mm zmax=0.42mm 。刃口尺寸计算如下：由图1-7可知，该零件属于无特殊要求的一般冲裁件，外形尺寸20、25.7171、14由落料获得，8.5由冲孔获得。查表得zmin=0.246 zmax=0.360 则zmin- zman=0.36-0.246=0.114mm400.15可知公差等级在it12-it13之间，所以x=0.75，其余未注公差的尺寸属于自由尺寸，可按it14级确定工件的公差。取公差等级为it14级时，x=0.5。零件的形尺寸：200-0.52、25.71710-0

40、.52、140-0.43、零件的内孔尺寸：8.50+0.36孔间距：400.15该模具的凸凹模分别按it6和it7级加工制造，则冲孔：dt= （dmin+x）0-t=（8.5+0.50.36）0-t=8.680-0.0456mmt0.4(zmax-zmin) a0.6(z max-zmin)da=(dt+ zmin)0+a=(8.68+0.246)0+0.0684=8.9260+0.0684校核：t+azmax-zmin zmax=0.36 zmin =0.246 0.0456+0.06840.114 0.114=0.114（满足间隙公差条件）孔距尺寸：ld=l(1/8) = (400.125

41、20.15)=(400.0375)mm落料：200-0.52：da=(dmax-x) 0+a=（20-0.50.52）0+0.0684=19.74）0+0.0684dt=( da-zmin) 0-t=（19.74-0.246）0-0.0456=19.4940-0.045625.71710-0.52：da=(dmax-x) 0+a=（25.7171-0.50.52）0+0.0684=25.45710+0.0684dt=( da-zmin) 0-t=（25.4571-0.246）0-0.0456=25.21110-0.0456140-0.43：da=(dmax-x) 0+a=（14-0.50.43

42、）0+0.0684=13.7850+0.0684dt=( da-zmin) 0-t=（13.785-0.246）0-0.0456=13.5390-0.0456如图1-8、1-9所示： 图5-1-1 图5-1-25.2 落料凹模结构尺寸计算 凹模设计应考虑的事项是关于凹模强度、制造方法及其加工精度等。特别是凹模孔的尺寸，在实用上是和制件尺寸一起来考虑的。它关系到制件质量的好坏，因此对其加工表面质量亦必须予以充分的考虑。凹模的厚度和外形尺寸，对于其承受的冲裁力，必须具有不引起破损和变形的足够强度。冲裁时，凹模承受冲裁力和水平方向的作用，由于凹模的结构形式不一，受力状态又比较复杂，特别是对于复杂形状

43、的冲件，其凹模的强度计算就相当的复杂。因而，在目前一般的生产实际情况下，通常都是根据冲裁件的轮廓尺寸和板料厚度、冲裁力的大小等来进行概略的估算及经验修正。结构尺寸计算如下：凹模厚度：h=kb(15mm) 式中：k系数，查书冲压工艺与冲模设计p78表3-15得k=0.3； b冲裁件最大外形尺寸，mm。代入数值，计算得： h=0.360=18mm （b=60为落料件的最大外形尺寸）凹模边壁厚：c=（1.52）18 (2736mm) 代入数值，计算得： c=（1.52）18=2736mm 取30mm凹模板边长：lb+2c =60+2c=60+60 =120mm凹模宽度=20+2c=20+230=80

44、mm因此凹模的轮廓尺寸：120mm80mm18mm6 模架及模柄的设计6.1 模架模架包括上模座、下模座、导柱和导套。冲压模具的全部零件都安装在模架上。为了缩短模具制造周期，降低成本，我国已制定出模架标准，并有商品模架出售。根据模架导向用的导柱和导套间的配合性质分为滑动导向模架和滚动导向模架两大类。这里选用中间导柱式模架结构。6.2 上、下模座上、下模座的作用是直接或间接地安装冲模的所有零件，分别与压力机滑块和工作台并传递压力。因此，必须十分重视上、下模座的强度和刚度。根据所选用的压力机及模具的结构尺寸等，自行设计模座，材料用45号钢。其尺寸尽量参考标准的有关几何参数，如矩形模座的长度应比凹模

45、板长度长4070，其宽度可以略大于或等于凹模板的宽度。模座的厚度可参照标准模座确定，一般为凹模板厚度的1.01.5倍，以保证有足够的强度和刚度。综合各种因素，设计上模座为41026080，下模座为410260100。导柱、导套仍选用标准件。6.3 模柄的设计中、小型模具一般是通过模柄将上模固定在压力机滑块上。这套模具的模柄采用凸缘模柄。上模座的沉孔与凸缘为配合，并用4个内六角螺钉进行固定。这种模柄的优点在于凸缘的厚度一般不到模座厚度的一半，凸缘模柄以下的模座部分仍然可以加工出形孔，以便容纳推件装置的推板。从标准aco026-94中选取60的模柄，材料用45号钢，凸缘部分直径=60，模柄底部与上

46、模座沉孔相配合部分的直径为=110，4个内六角螺钉均匀分布在=85的圆周上，高度=75，与推杆配合的中心孔的直径为17。7 卸料、顶件、推件零件的设计卸料、推件和顶件装置的作用是当冲模完成一次冲压后，把冲件或废料从模具工作零件上卸下来，以便冲压工作继续进行。通常，卸料是指把冲件或废料从凸模上卸下来；推件和顶件一般指把冲件或废料从凹模中卸出来。7.1 卸料装置根据冲裁件的精度要求和板料厚度，这套卸料装置使用弹压卸料装置，弹压卸料装置的基本零件有卸料板、弹性元件（弹簧）和卸料板螺钉。查表8-1得卸料板与凸模之间的间隙为=0.15。另外，这副模具的卸料板还兼作凸凹模的护套，因此，它与外形应采用的间隙

47、配合，若与凸凹模外形配合取最小间隙（单面）为0.03，最大间隙为0.07，便与落料凹模尺寸一致，就可以与凹模一起割出，或者同一输入方程二次割出。有时要求间隙大于凸凹模之间的间隙时，可以用换置较粗钼丝的方法，用同凹模一样输入方程来割出卸料板，在卸料板零件图上只要注明间隙要求就可以了。表10-1 弹压卸料板孔与凸模之间的间隙 （单位为）材料厚度0.511单面间隙0.050.100.15 注：（1）当用弹压卸料板作凸模导向时，凸模与卸料板孔配合按。 （2）对于连续模中特别小的冲孔凸模与卸料板孔的单面间隙值比上表中的数据适当加大8 模具闭合高度模具的闭和高度是指模具在最低工作工作位置时，上、下模座之间

48、的距离。它与压力机的装模高度相适应。如果模具的闭和高度太小，则在使用时须在压力机的工作台上加垫板。模具的闭和高度绝不能大于所选压力机的装模高度。h=h模座板+h上模座h上垫板h上夹板h脱料板+h脱贴板h下夹板h下垫板h下模座30+10+18+28+2+10+25+20+32175mm式中：h厚度(1)模具总装图总装图主要是反映整个模具整体及各个零件之间的装配关系,应该对应绘制说明模具构造的投影图,主要是主视图和俯视图及必要的剖面、剖视图，并注明主要结构尺寸，如闭和高度、轮廓尺寸等。习惯上俯视图由下模部分投影而得，同时在图纸的右上角绘出工件图、排样图，右下方列出模具零件的明细表，写明技术要求等。通过对本套模具各个零件的设计计算和校核，确定他们的形状和尺寸，并选用必要的标准件，最终，得到冲孔落料复合模，具体图样见图纸，主视图结构见下图8-1