冲压成型模具设计毕业设计说明书

1、目录摘要.2绪论.4第1章 零件图和零件方案的拟订.61 零件图及零件工艺性分析.6 二、工序分析.7第二章 落料模的设计与计算.7 一、毛坯尺寸计算.7 二、冲压工艺方案的确定.7 三、模具结构形式的确定.8 四、主要工艺设计计算.8 五、主要零部件的设计.12第三章 弯曲模的设计与计算.15 一、冲压工艺分析及工艺方案的制订.15 二、弯曲力的计算.16 三、零件设计与计算.17 第四章 冲孔模的设计与计算.20 一、冲压工艺性分析及工艺方案的确定.21 二 、冲裁工艺方案的确定.22 三、冲压工艺参数计算.23 四、零部件的设计.25结束语.29参考文献.30摘要 模具技术水平的高低是衡

2、量一个国家制造业水平的重要标志之一.我们国家工业的进一步发展要求模具行业向大型的、精密的、复杂的、高效的、长寿命的和多功能的方向发展. 模具制造业属于典型的面向资源单件订货的制造行业；满足项目交货期是模具企业进行生产计划与控制主要的追求目标；模具企业大多为多项目生产,在单项目进度的同时需要保证多项目总工期的按时完成；由于资源分配不合理以及生产过程中不确定性因素的影响,多项目任务间的资源争夺频繁发生,项目间的资源争夺直接限制了各项目的生产率,严重影响到多项目的完工期；传统的资源冲突消解方法已不能满足现实多变的模具动态多项目生产环境；因此,如何及时科学地消解模具生产中的资源冲突,对于多项目的成功实

3、施有着重大意义； 近年来，我国模具需求越来越高，模具的大力生产制造势在必行；模具制造技术还需要很大程度的提高；关键词：冷冲压；模具设计计算；板形件；板料成形；模具；Abstract Mould level of technology is the measure of a country manufacturing level one of the important marks. The further development of our country industry requirements to large mould industry, precision, complex, h

4、igh efficiency, long life and multifunctional direction.Die and mould industry belongs to typical resource-oriented piece order of manufacturing industry. To meet project delivery time is mould enterprises to carry out the production plan and control the main pursuit of the goal. Mold enterprise for

5、 production projects, mostly in single project progress at the same time as the need to make sure that the total project time limit for a project completed on time. Due to the unreasonable allocation of resources and the influence of uncertainty factors in the process of production, resources among

6、multiple project tasks for the frequent, project resource contention between productivity directly limits the various purposes, seriously affect the completion date is multiple purpose. Traditional resource conflict resolution methods cannot satisfy the reality and changeable mold dynamic multi-proj

7、ect production environment. Therefore, how to dispel the resource conflicts in the mold production scientifically, in time for the successful implementation with a number of great significance. In recent years, China's mold demand is higher and higher, vigorously of mould manufacturing is impera

8、tive. Also need to greatly improve mould manufacturing technology. Key words: cold stamping; Mold design and calculation; Strip shape; Sheet metal forming. Die;绪论 模具是工业生产的基础工艺装备，被称为“工业之母”；我国模具行业发展在各个地域分布上存在不平衡性，东南沿海地区发展快于中西部地区；而且我国模具设计制造水平在总体上比很多国家落后许多，在加上产品质量和标准化水平不高； 我国模具行业市场前景广阔，发展持续增长，机遇与挑战

9、并存；当前汽车、IT、建材、展具、医疗、卫浴等诸多产业当中，80%以上的零部件都是有模具制造出来的，我国模具工业发展比较晚，一直没有形成产业规模，经过十五，十一五高速发展，现代模具产业在新兴工业化道路上驶上了快车道，模具作为重要的制造装备行业在为各行各业服务的同时，也直接为高新技术产业服务，模具在制造业产品研发、创新和生产中所具有的独特的重要地位，是的模具制造能力和水平的高低也称为国家创新能力的重要标志；我国模具工业的现状与发展目前,国内模具市场越来越大,国际上将模具制造逐渐向我国转移的趋势和跨国集团到我国进行模具国际采购的趋向十分明显.所以,看向未来,国际、国内模具市场总体发展前景是一片美好

10、.我国模具工业将会有一个继续高速发展的机遇期.与世界发达国家的差距目前全世界模具年产值超过600亿美元；日本、美国等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业；虽然中国模具工业近几年设计、制造技术、模具质量水平等取得了很大的发展，但与发达国家相比仍存在较大的差距；模具设计体系 规范模具设计软件系统开发是当务之急；制造工业水平 国内模具生产厂家公益条件参差不齐，不少厂家特别是私人企业，由于设备不全套，很多工件依赖手工完成，严重影响精度和质量；而欧美许多模具企业的生产技术水平在国际上是一流的；调试水平 模具的最终目的是生产出来合格的产品；国内模具的质量和性能检验大多数就在用户处，容易给用户造成大量的

11、损失和浪费；然而国外大多都拥有自己的试模场所和设备，可以模拟用户的各种工作条件试模，所以能在最短的期限内达到较好的效果；原材料问题 国外材料综合机械性能、耐磨、耐腐蚀性能及抛光亮度军明显优于国产材料；材料从根本上影响国产磨具的外观质量和使用寿命；价格因素 对用户来说合理的质量价格比是最好选择，所以说进口模具价格比国产模具高8-10倍，仍然有其市场空间；配套体系 我国模具生产企业往往忽视与其它设备、原料供应商合作，无形中使用户走了许多弯路；4 .冷冲压工艺的特点 （1）冷冲压是少、无切屑加工的方法，所获得的冲压件一般不需要再次加工； (2)冷冲压加工方法是一种高效率的加工方法； (3)冲压件的尺

12、寸精度由模具保证，所以精度高，质量稳定，可批量生产 ；(4)冷冲压可以加工壁薄、重量轻、刚性好、形状复杂等其他方法无法加工的零件，是其他加工方法所不能替代的加工方法； 另外，冷冲压加工不需要加热、无氧化皮，表面质量好，操作方便，成本费用较低； 由于具有上述突出特点，冷冲压在生产中得到了广泛的应用；全世界的钢材中，有大多数是板材，其中的绝大部分是经过冲压制成；第一章零件图及零件工艺方案的拟定一零件图及零件工艺性分析1.零件图：根据零件图分析零件的工艺路线，制造要求；材料:08钢 厚度 : 205mm图1-1工件名称：铰链该零件材料厚度t=2.5mm<3.2mm,属于薄板冲裁；零件外形相对简

13、单；外轮廓圆角半径满足表1-1的要求，零件外形符合冲裁件外形设计规范；表1-1 冲裁件的外形圆角半径连接角度90o<90o90o<90o简图低碳钢黄铜、铝高碳钢、合金钢0.30t0.24t0.45t0.50t0.35t0.70t0.35t0.20t0.50t0.60t0.45t0.90t零件最大尺寸为64mm，属于小型冲件；由于图中未标注公差等级，确定其精度等级为IT14级，批量生产；2. 冲压件的材料性能；该零件材料为08钢，查表1-2可知其抗剪强度=255253MP，具有良好的冲压性能，满足冲压工艺要求；表1-2 08钢的主要力学性能抗剪强度抗拉强度伸长率屈服强度弹性模量255

14、-353MPa330-450MPa32%200MPa1.9×MPa二、工序分析由零件图可知，该铰链成形工序为落料弯曲冲孔；该工序成形的主要难点在与四个孔中两对孔的同心度；故冲孔要在弯曲工序后面，并且需要用侧冲孔的方式，并且两对孔同时冲；弯曲时后端两个耳朵将会向下，凹模应该留出合适的空隙；第2章 落料模的设计与计算一、毛坯尺寸计算由零件图可知，落料是只是横向尺寸不同，故长度方向尺寸增加；总长度应等于弯曲件直线部分和圆弧部分长度之和，查表2-1得中性层位移系数x=0.28.表2-1 中性层位置因子k与r/k比值的关系r/t0.10.20.30.40.50.60.70.8k0.210.22

15、0.230.240.250.260.270.28r/t11.21.522.53457.5k0.310.330.360.370.400.420.440.460.5中性层半径=r+kt=2+0.28×2.5=2.8(mm)中性层半径（mm）r弯曲半径（mm）K中性层位置因子t材料厚度（mm）弯曲件的展开尺寸：L=64-5+44-5+2.8×3.14/2=106.5(mm)2、 冲压工艺方案的确定本单工序冲裁模可以采用以下三种方案：方案一：采用无导向的单工序冲裁模；方案二：采用导板导向的单工序冲裁模；方案三：采用导柱导向的单工序冲裁模；方案一模具结构简单，尺寸小，重量轻，模具制造

16、容易，成本低，但冲漠在使用安装时麻烦，需要调试间隙的均匀性，冲裁精度低且模具寿命短；它适合于精度要求低、形状简单、批量小的冲裁剪；方案二精度高，模具使用寿命长，但模具制造较复杂，冲裁时视线不好；方案三冲裁精度最高，使用寿命长；但与前两种方案相比，成本高；由于产品批量较大，故采用导柱导向的单工序冲裁模；采用滑动导向的标准模架，不仅能满足冲压工艺要求降低，缩短模具的制造周期，还能降低成本，所以本工件采用滑动导向的单工序冲裁模；三、模具结构形式的确定（1） 操作方式选择： 采用手工送料操作方式；（2） 定位方式的选择： 选用导料板、固定挡料销定位方式；（3） 卸料方式的选择： 本工件坯料较厚，所以选

17、择固定板卸料；（4） 模具结构简图的绘制：四、主要工艺设计计算(1 )调料宽度：60mm；根据调料宽度50100mm，材料厚度t=2.5mm，据表2-2，得调料宽度偏差=-0.8mm，查表2-3得调料与导板之间的间隙C=0.8mm；表2-2 调料宽度偏差 (mm)调料宽度B（mm）材料厚度t(mm)112233550-0.4-0.5-0.7-0.950100-0.5-0.6-0.8-1.0100150-0.6-0.7-0.9-1.1150220-0.7-0.8-1.0-1.2220300-0.8-0.9-1.1-1.3表2-3 调料与导料板之间的单面间隙C (mm)板料厚度t无侧压装置有侧压装

18、置调料宽度100>100200>20020010010010.50.5158>150.81158送料步距为S=L+1=109mm.调料宽度：B-0=(Dmax+C)-0=53+0.8=53.8（mm)B调料宽度Dmax调料宽度方向冲裁件的最大尺寸调料宽度的单向偏差C调料与导料板之间的单面间隙导料板间距A=B+C=54.16mm(2) 材料利用率计算K=na/A×100=73%其中，K为材料利用率；n为条料上生产的冲件数；a为每一冲件的面积；为条料面积；(3) 冲压力计算落料尺寸L=393.16mm, 落料力：F落=1.3Lt=1.3×393.16×

19、;2.5×353=4.5105×105N推件力计算：设同时卡在凹模中的工件数为1，查表得推件力系数k=0.055,F推=nKT×F=2×0.055×451.05=49620N总冲压力F总=F落+F推=500670N(4) 压力机选择；选择的压力机的标称压力应大于总冲压力，查冲漠设计手册，选择型号为J21-63系列开始固定台压力机，压力机的参数为：公称压力：630KN;滑块行程：120nn;压力机工作台面尺寸：540mm×840mm（前后×左右）;压力机工作台漏料孔尺寸：290mm×330mm(前后×左右)

20、；滑块模柄孔尺寸：50mm×70mm;压力机最大装模高度：270mm;连杆调节量：70mm；(5)落料模刃口尺寸计算模具的刃口尺寸计算对于整个模具来说是非常重要的，模具的凸、凹模之间的间隙对冲裁件的断面质量、尺寸精度、冲裁力、模具寿命等都有很大的影响；冲裁模间隙是制定冲裁工艺和设计模具时要确定的一个非常重要的工艺参数；因此确定合理的冲裁间隙至关重要，确定合理的冲裁间隙大小的方法有两种：一、理论确定法；二、经验确定法；理论确定法的主要依据是保证裂纹重合，根据材料的力学性能、板料厚度等因素来确定间隙值；但理论确定法在实际生产加工中使用不太方便，所以生产中广泛使用的是经验确定法，用经验公式

21、来确定间隙数值，加工方便适应各种情况，非常实用；影响凸、凹模间隙值因素有多种，而断面质量和和尺寸精度要求也各不相同；所以，在实际生产中很难确定统一的间隙值，我们只能够根据相应要求及材料的力学性能、所用板料的厚度，来确定一个适当的范围作为合理间隙值；当间隙偏大时，会导致毛刺较高较厚；当间隙偏小时，会导致端面质量有一定的缺陷；因此合理的间隙值极为重要，合理间隙值的最小值我们称为最小合理间隙 Z min ，最大值称为最大合理间隙 Z max ；在设计和制造模具时还应考虑到模具凸、凹模在使用中会因磨损而使间隙增大，故应按最小间隙 Z min确定模具间隙值；在设计冲裁工艺的时候，应该考虑到冲裁件对冲裁工

22、艺的适应效果，也就是适应性；.冲裁零件的形状，本次设计的零件为“铰链”形状简单、对称；外形没有尖角有利于模具的制造，还能提高模具寿命；2.零件的精度要求，设计是零件的精度要求也是非常重要的考虑因素；一般通过增加余料来提高精度，也就是搭边，选取合理的搭边值不仅可以提高零件的精度还可以提高模具的寿命；一副模具的凸、凹模刃口尺寸精度是影响冲裁件尺寸精度的重要因素也是主要因素；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其重要的；下面根据参考文献和计算凸、凹模刃口尺寸及其公差的原则和有关公式 来分别确定凸、凹的刃口尺寸；根据零件形状特点，尺寸要求和查冷冲模设计可得：（1）落料时通常

23、先确定凹模的尺寸大小，再根据最小合理间隙来确定凸模的尺寸大小；落料件尺寸的基本计算公式为：DD= (D max X)0+DDP= (DP Zmin)0-P=(D X- Zmin) 0-P查得最小间隙Zmin =0.29mm，最大间隙Zmax =0.35mm，凹模制造公差 D=0.040mm，凸模制造公差T=0.030mm；将以上各值代入:D+P < Zmax- Zmin 校验是否成立，经校验，不等式不成立，可减小D 、P 的值，按下面公式取值P =0.4（Zmax- Zmin）=0.024mmD =0.6（Zmax- Zmin）=0.036mm所以落料时工作零件刃口尺寸为：DD1=106

24、.460+0.03 mmDP2=106.520-0.02 mm搭边值的确定搭边值时排样时需要考虑的一个重要因素，搭边值的选取要合理，因为它会对工件的精度造成较大的影响。具体的说搭边就是指排样的时候，冲裁件之间以及冲裁件与条料边缘之间留下的工艺废料。搭边具有以下作用：补偿定位误差，保证冲出合格的零件；增加条料刚度，方便条料送进，提高生产效率；避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉入模具间隙，提高模具寿命等。因此搭边值的选取必须合理。搭边值的大小要合理，在实际确定搭边值时，应考虑一下因数。（1） 材料的力学、机械性能；（2） 冲裁零件的形状与尺寸大小；（3） 材料的厚度；（4） 卸料方式，弹性还是非弹性。根

25、据以上因素和参考文献选取比较合理搭边值：查表得a=2.5mm五、主要零部件的设计（1） 凹模设计：凹模的刃口形式及尺寸，由于工件精度不高，材料较厚，因此采用图2-2a所示的刃口结构，取3°，刃口高度取10mm；图1-1凹模高度H=k1k2=29.41mm，取30mm,垂直送料方向的尺寸B=a+2c=120mm.送料方向的尺寸A=a+2c=185mm,考虑到模具刃磨并参考标准矩形凹模板尺寸，对以上尺寸适当放大、取整可确定凹模长、宽、高尺寸为：200mm×125mm×30mm；凹模结构如下图所示（2） 导料板设计导料板的作用: 引导条料或带料进入模具（凹模）的板状导向

26、零件；根据板料厚度t=2.5mm,查表2-4，可确定到料板厚度h=10mm；表2-4 导料板厚度两到料板之间的距离A=B+C=60.8mm；根据凹模宽度为125mm，可确定两导板的最大宽度B=(125-60.8)/2=36mm，到料板长度应不小于凹模长度与承料板宽度之和，查表确定导料板长度为240×36610JB/T 7648.5；导料板结构如下图（3） 承料板设计；承料板的作用是支撑板料的，位置在连接在导料板下方，送料口处；查表可确定承料板型号为160×40JB/T 7648.5；（4） 挡料销设计；小型冲漠采用A型固定挡料销，据板料厚度t=2.5mm，查表2-5可确定固

27、定挡料销高度h=4mm，查表可确定挡料销型号为A10 JB/T 7649.10；（5） 固定卸料板设计；因为材料厚度为2.5mm，一般采用固定卸料板卸料的方式；根据坯料厚度t=2.5mm查表2-6，可确定固定卸料板厚度h=12mm；凸模与固定卸料板的单边间歇C取0.45mm；（6） 凸模固定板的设计；凸模固定板是固定凸模的作用；凸模固定板厚度取凹模厚度的0.60.8倍，即H=1824mm，查表，选取标准凸模固定板厚度为H=16mm；（7） 凸模垫板的设计；查表可确定凸模垫板厚为316mm，选取标准凸模垫板厚度为H=8mm；（8） 凸模长度的设计；凸模长度：L=h1+h2+h3+h=16+12+

28、6+20=54mm；式中 L凸模长度 h1凸模古板厚度 h2卸料板厚度 h3导料板厚度 H增加长度，它包括凸模的修模量、凸模进入凹模的深度、偷摸固定板与卸料板之间的安全距离等，一般去1020；标准模座选取标准模架一般有双导柱模座、四导柱模座、对角导柱模座等，但是通常中、小型冲模常采用后侧式或对角式的导柱型模架。标准模架的选用依据为凹模的外形尺寸，所以应先算出凹模周界的大小。但是本次工艺中凸模固定在凸模固定板上，凸模固定板的尺寸较大，所以在选取模座的时候要根据凸模固定板的大小来选。在选取模座的时候还应考虑到模座厚度，如果冲裁力太大，模座的刚度不够容易造成损伤，所以模座的厚度要合理。根据凹模周界尺

29、寸，可确定模座L×B为200mm×125mm；根据模座厚度为凹模厚度的11.5倍，可确定模座厚度为3045mm；（9） 查表，选取材料为铸铁，滑动导向，凹模周界为L=200mm，B=125mm；下模座厚度H=30mm，上模座厚度H=40mm的后侧导柱模架；（10） 合模高度计算及模具的闭合高度校核；合模高度H=h1+h2+h3+h4h+5-=40+50+30+54+8-1=181mm；因为压力机最大闭合高度为270mm，连杆调节量为70mm；因此所选压力机满足模具闭合高度要求；（11） 导柱导套的选取；导柱长度L=H-(23)-(1015)=163mm169mm；查表，选取

30、标准的导柱导套型号为：导柱A25H5×160 GB/T 2861.1; 导套 A25H6×55×38（12） 模柄的选取垫板的作用是直接承受凸模的压力，以降低模座所受的压应力，防止模座被局部压陷；凸模端面对模座的压应力P=255MP；根据上式及压力机滑块尺寸，查表可确定压入式标准模柄型号为：模柄A50×100 JB/T 7646.1；（13） 螺钉、销钉的选取；根据模板厚度及轮廓尺寸，查表可确定螺钉及销钉的个数及直径，根据图1-2可确定螺钉、销钉的长度；凸模固定板固定：螺钉4-M8×40，销钉，2-Ø8×40mm；凹模固定：

31、螺钉：4-M8×40，销钉：2-Ø8×40mm；固定卸料板及导料板固定：4-M8×30. 销钉：4-Ø8×30mm；承料板固定螺钉：Z-M8×1； 第3章 弯曲模的设计与计算一、冲压工艺分析及工艺方案的制订（1） 结构分析零件结构相对简单，左右对称，为典型的U形弯曲件，对弯曲成型较为有利；查表3-1可得次材料所允许的最小弯曲半径rmin=0.5t=1.25mm,而零件弯曲半径r=2mm>1.25mm，故不会弯裂；其次，因为计算零件相对弯曲半径r/t=0.8<5,卸料后哦弯曲件圆角半径的回弹可以不予考虑，而弯曲中心

32、角的回弹，采用校正弯曲来控制；表3-1最小弯曲半径（2） 精度分析零件上乜有公差要求，直接按照IT14选取，所以普通弯曲即可满足零件的精度要求；（3） 材料分析08钢具有良好的弯曲成形性能；由以上分析可知，该零件冲压性能良好，可以弯曲；（4） 工艺方案的制订对于本零件，可采用如下两个工艺方案；方案一：采用无导向的单工序弯曲模；方案二：采用导柱导向的单工序弯曲模；无导向单工序弯曲模结构简单，尺寸小，质量小，模具制造容易，成本低，它适合于精度要求低的U形工件的弯曲；导柱导向单工序弯曲模导向准确、可靠，能保证间隙均匀，稳定，因此精度要求较高的工件弯曲或U形弯曲可采用这种方案，但比前种模具成本高；虽然

33、本零件精度要求不高，但由于本零件是U形弯曲件，采用无导向的模具结构会使凸、凹模之间的间隙调整麻烦，因此本零件采用导柱导向的单工序弯曲模方案；（5） 模具结构形式的确定操作方式的选择；选择手工送料的方式；定位方式的选择；选择定位板定位方式；出件方式的选择；由于手动操作送料和定位，所以选择弹顶出件方式比较合理、方便；U形件弯曲模总体结构如图3-1图3-1二、弯曲力的计算（1） 自由弯曲的弯曲力U形弯曲自由弯曲力 F自=0.7KBt2b(r+t)=0.7×1.3×64×2.52×330/(2.5+2)=26700N校正弯曲时的弯曲力F校=AP=40×

34、28.5×59=67260N顶件力顶件力FD可近似取自由弯曲力的30%80%，即FD=（0.30.8）F自=（0.30.8）×26700=80100KN21360KN（2） 压力机因为采用校正弯曲，因此按校正弯曲力初选压力机，压力机型号为J23-10；压力机参数为：公称压力： 100KN滑块行程：45mm压力机工作台面尺寸：240mm×370mm(前后×左右)，压力机工作台漏料孔尺寸： 130mm×200mm（前后×左右），台孔直径Ø170mm；滑块模柄孔尺寸：Ø30mm ×55mm；压力机最大闭合高度：

35、180mm；连杆调节量：35mm（3）搭边值确定搭边值时排样时需要考虑的一个重要因素，搭边值的选取要合理，因为它会对工件的精度造成较大的影响。具体的说搭边就是指排样的时候，冲裁件之间以及冲裁件与条料边缘之间留下的工艺废料。搭边具有以下作用：补偿定位误差，保证冲出合格的零件；增加条料刚度，方便条料送进，提高生产效率；避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉入模具间隙，提高模具寿命等。因此搭边值的选取必须合理。搭边值的大小要合理，在实际确定搭边值时，应考虑一下因数。（4）材料的力学、机械性能；（5） 冲裁零件的形状与尺寸大小；（6） 材料的厚度；（7） 卸料方式，弹性还是非弹性。根据以上因素和参考文献选取比较

36、合理搭边值：三、零件设计与计算（1） 凸模圆角半径；在保证不小于最小弯曲半径值得前提下，当零件的相对圆角半径r/t较小时，凸模圆角半径取等于零件的弯曲半径，即rp=r=2mm.（2） 凹模圆角半径；凹模圆角半径不应该过小，以免擦伤零件表面，影响冲模的寿命，凹模两边的圆角半径应一致，否则在弯曲时坯料会发生偏移；取 rd=(23)t=(23)×2.5=57.5mm,取rd=5mm. （3）凹模深度；凹模深度过小，则坯料两端未受压部分太多，零件回弹大且不平直，影响其质量；深度过大，则浪费模具材料，且需压力机有较大的工作行程；该零件为万变高度不大且两边要求平直的U形弯曲件，查表3-2，得h0

37、=5mm；表3-2 U形校正弯曲凹模深度h0值（4） 凸、凹模间隙；凸、凹模单边间隙C=tmax+kt=2.5+0.04×2.5=2.6mm；（5） 凸、凹模横向尺寸及公差；零件标注内形尺寸时，应以凸模为基准，间隙去在凹模上； LP=(Lmin+0.75)=49.16mm; LD=(LP+2C)=54.37mm； （6）凹模结构尺寸；弯曲凹模宽度可在坯料宽度的基础上每边增加3040mm；本零件坯料宽度为28.5mm，因此可确定凹模宽度为58.568.5，参考标准凹模板尺寸系列，取凹模宽度B=100mm；凹模高度：H=h0+h工件+rd=5+22+5=32mm；参考标准凹模板尺寸系列，

38、取整H=36mm；凹模长度：因为要安装定位板，凹模长度在坯料长度的基础上每边增加3040mm，本零件取坯料长度为106.5mm，因此可确定凹模长度为：166.51186.5，参考标准凹模板尺寸系列，可确定凹模长度为L=160mm；凹模结构尺寸：160mm×100mm×36mm；（7） 凹模垫板设计 凹模下设垫板，可减少推荐快对下模座的冲击，垫板高度参考标准垫板，取为6mm；凹模垫板结构尺寸为：160mm×100mm×6mm； （8）凸模垫板设计 设凸模垫板，可减少凸模对上模座的冲击，垫板高度草考标准垫板，取高度为8mm，凸模垫板结构尺寸为：160mm&#

39、215;100mm×8mm； （9）定位板设计 坯料采用定位板定位，定位部分高度取t+1=3.5mm，定位部分长、宽尺寸与坯料长、宽尺寸一致，分别取106.5mm和28.5mm，定位板总高度取为5mm，定位板周边与凹模周边平齐，定位板分成两块，采用非封闭式结构；定位板结构尺寸为：26.75mm×100mm×5mm； （10）凸模设计 凸模长度计算L；凸模长度等于凸模固定板高度、凸模固定板到定位板之间的安全距离、定位板厚度、凸模进入凹模深度之和； L=16+1020+5+(5+5+22-2.5)=60.570.5mm 根据装配图中各零件的尺寸关系，确定凸模长度为68

40、mm，凸模固定板到定位板之间的安全距离可确定为17.5mm，凸模纵向尺寸可取30mm（比坯料宽度稍宽）； （11）标准模座设计标准模架一般有双导柱模座、四导柱模座、对角导柱模座等，但是通常中、小型冲模常采用后侧式或对角式的导柱型模架。标准模架的选用依据为凹模的外形尺寸，所以应先算出凹模周界的大小。但是本次工艺中凸模固定在凸模固定板上，凸模固定板的尺寸较大，所以在选取模座的时候要根据凸模固定板的大小来选。在选取模座的时候还应考虑到模座厚度，如果冲裁力太大，模座的刚度不够容易造成损伤，所以模座的厚度要合理。根据凹模周界尺寸，可确定模座L×B为160mm×100mm；模具采用滑动

41、导向的中间导柱标准铸铁模架，查表，取下模座型号为160mm×100mm×40mm GB/T 2855.10-1990,上模座型号为160mm×100mm×30mm GB/T 2855.9-1990； （12）模具闭合高度及合模高度计算 根据装配图可确定合模高度H为上模座厚度、下模座厚度、凸模垫板厚度、凸模固定板厚度、凸模固定板到定位板之间的安全距离、定位板厚度、凹模厚度、中垫板厚度、凹模垫板厚度之和；H=35+40+8+16+17.5+5+32+16+6=175.5mm；因为压力机最大闭合高度为180mm，连杆调节量为35mm，因此所选压力机满足模具闭合

42、高度的要求； （13）导柱、导套的选取 导柱长度：L=175.5-(23)-(1015)=157.5163.5mm，查标准导柱表，选取导柱、导套型号为：导柱：B25h5×160×50GB/T 2861.1导套：A25H6×85×33（14） 弹顶装置的设计； 优力胶；根据模具结构，选定优力胶直径为 Ø80，推板工作行程为5+5+22=32mm，优力胶的自由高度为：H0=+h修磨=32/0.3+46=110mm；由于H0/D=1.375，满足0.5H0/D1.5，因此可确定优力胶的规格为Ø80×110mm，优力胶的安装高度为H

43、安=H0-H0=110-0.15×110=93.5mm； 顶板；顶板在凹模中运动，与凹模的单边间隙为0.1mm，确定顶板结构尺寸为54.16mm×31.5mm×13mm； 中垫板；由于凹模深度有限，为安装顶板，凹模下方增设一块中垫板，厚度为16mm，因此中垫板的结构尺寸为160mm×100mm×16mm 托板；为了安装优力胶，须要设置两块托板，托板结构尺寸为：Ø80×10mm； 卸料螺钉；本零件采用M6的卸料螺钉，长度计算如下： 卸料螺钉长度=顶板行程长度+下模座厚度+凹模垫板厚度+顶板与凹模垫板之间的安全距离=（5+5+2

44、2）+40+6+（16+2-13）=82mm；双头螺杆；双头螺杆直径取为M12；双头螺杆长度等于双头螺杆与下模座配合长度、顶件块行程、卸料螺钉大头部分长度、托板厚度、优力胶高度、M12螺母长度及调整余量之和：L=20+34+810+110+10+5=207mm，取210mm；（15） 模柄的选取； 根据P=F/A及压力机滑块模柄孔尺寸，查标准模柄表可确定压入式标准模柄型号为：模柄A30×85 GB/T 2862.1（16） 螺钉销钉的选取 根据装配图和表3-3可确定螺钉、销钉规格及数量；凸模固定板固定：螺钉 4-M8×45，销钉2-Ø8×45mm凹模固定

45、： 螺钉 4-M8×75，销钉 2-Ø8×80mm；定位板固定： 沉头螺钉4-M6×15， 销钉 4-Ø6×15mm；模柄止转销： 销钉Ø6×10mm表3-3 模板紧固螺钉孔及销孔的配置尺寸第4章 冲孔模具设计零件图如图所示一、冲压工艺性分析及工艺方案的确定（1） 此零件时时一个左右对称的冲孔件，内孔为圆孔，无尖锐的清角，有两个悬臂的耳朵，零件上四个孔的直径均为Ø9mm，远大于表4-1中的规定值；壁上孔径与边缘之间的距离为10.5和9.5耳朵上为7.5mm，工件最大尺寸为64mm，属于小型零件；综上所述，

46、此零件内孔结构合理，满足冲压工艺要求；表4-1 自由凸模冲孔的最小尺寸（2） 四孔尺寸公差为Ø9，满足表4-2要求，两孔中心距尺寸公差，满足表4-3要求；零件图中未注粗糙度、位置精度；表4-2 冲裁件内孔尺寸公差表4-3 同时冲出两孔之间的中心距公差（3） 冲裁件材料性能零件材料为08钢，抗剪强度为255353MP，具有良好的冲压性能，满足冲压工艺要求； （4）冲压加工的经济性分析大批量生产，采用冲裁模进行冲压生产，不但能保证产品的质量，满足生产率要求，还嫩降低生产成本；2、 冲裁工艺方案的确定单工序冲裁模可以采用以下三种方案：方案一：采用无导向单工序冲裁模方案二：采用导板导向的单工

47、序冲裁模方案三：采用导柱导向单工序冲裁模方案一模具结构简单，尺寸小，质量轻，模具制造容易，成本低，但冲模在使用安装时麻烦，需要调试间隙的均匀性，冲裁精度低且模具使用寿命短；方案二与方案一相比，模具具有精度高，使用寿命长的特点，但模具制造较复杂，冲裁是视线不好，且不适合单个毛坯的送料、冲裁；方案三与前两种相比较精度高，寿命长，且适合单个毛坯的送料，定位；综上所述，本工序采用方案三；2. 冲孔模结构形式的确定；操作方式的选择；选择手工送料的操作方式；定位方式的选择；选择定位销的定位方式；卸料方式的选择；由于本工序时侧冲孔，所以不需要卸料装置；冲孔模结构图如下所示三、冲压工艺参数计算（1） 冲压力的

48、计算查表得材料08钢的抗剪强度为353MP，冲孔尺寸为4×3.1416×9=113.10mm（四个孔的周长），冲孔力F落=1.3Lt=1.3×353×113.1×2.5=129750N，推件力F推=nKT×F=1×0.055×129750=7133N总冲压力F总=F落+F推=129750+7133=136883N（2） 压力机的选择所选压力机的标称压力应大于冲压力的总和，查表，选择型号为J23-25的开式压力机，压力机参数为：公称压力：250KN滑块行程：65mm工作台面尺寸：370mm×560mm（前后

49、×左右）工作台漏料孔尺寸：260mm×220mm（前后×左右）滑块模柄孔尺寸：Ø40mm×60mm压力机最大闭合高度：270mm连杆调节长度：55mm压力中心为工件四个孔的几何中心；（3） 凸、凹模刃口尺寸计算由表4-4得Zmin=0.29mm,Zmax=0.35mm则：Zmax-Zmin=0.06mm；表4-4 冲裁模初始双面间隙查表可确定零件制造工差等级为IT11级，凸、凹模刃口的公差均为IT7及；查表得凸、凹模制造公差为p=-0.018mm,d=+0.018mm,因为|p|+|d|=0.036mm<0.06mm，故能满足分别加工的要

50、求，凸、凹模刃口采用分别加工法设计加工；Dp=(d+x)=(9+0.75×0.11)=9.83mmDd=(dp+Zmax)=10.12mmLd=L1/8=36.40.03mm搭边值的确定搭边值时排样时需要考虑的一个重要因素，搭边值的选取要合理，因为它会对工件的精度造成较大的影响。具体的说搭边就是指排样的时候，冲裁件之间以及冲裁件与条料边缘之间留下的工艺废料。搭边具有以下作用：补偿定位误差，保证冲出合格的零件；增加条料刚度，方便条料送进，提高生产效率；避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉入模具间隙，提高模具寿命等。因此搭边值的选取必须合理。搭边值的大小要合理，在实际确定搭边值时，应考虑一下因数

51、。（8） 材料的力学、机械性能；（9） 冲裁零件的形状与尺寸大小；（10） 材料的厚度；（11） 卸料方式，弹性还是非弹性。根据以上因素和参考文献选取比较合理搭边值：a=2.5mm四、零部件的设计（1） 凹模的设计 凹模刃口的设计；采用图1-1（a）所示的刃口结构，根据材料厚度为2.5mm，选取凹模刃口高度为510mm；凹模高度的计算；凹模高度H=k1k2=30mm，结构如图所示（2） 凹模固定方法：采用台阶固定在凹模固定板上；凹模固定板设计：凹模固定板的外形尺寸是在坯料尺寸基础上每边增加3040mm，查表选取凹模固定板尺寸为160mm×100mm×25mm；（3） 定位零

52、件的设计对单个毛坯的定位，采用定位销定位（4） 凸模固定板设计凸模固定板的轮廓尺寸与零件侧边轮廓尺寸相同，厚度可取1620mm，凸模固定板的尺寸为16mm×53mm×30mm；（5） 斜滑块的设计根据装配图的设计要求，斜滑块尺寸为53mm×20mm×30mm（6） 上固定板的设计根据斜锲的大小可确定上固定板的尺寸为160mmx60xxx24mm（7） 斜锲的设计，40mm×20mm×60mm,如图：（8） 弹性卸料装置的设计根据装配图要求，应该在两边各用一橡胶卸料；根据模具结构，选定橡胶直径为 Ø50，推板工作行程为5+5+2.5=12.5mm，优力胶的自由高度为：H0=+h修磨=12.5/0.3+46=45.6mm47.6mm；由于H0/D=0.9，满足0.5H0/D1.5，因此可确定优力胶的规格为Ø50×50mm，优力胶的安装高度为H安=H0-H0=50-0.15×50=42.5mm； 本零件采用M6的卸料螺钉，长度计算如下： 卸料螺钉长度=顶板行程长度+下模座厚度+凹模垫板厚度+顶板与凹模垫板之间的安全距离=（5+5+2.5）+40+6+（16+2-13）=62mm；(9)标准模架的选用。标准模架一般有双导柱模座、四导柱模座、对角导柱模座等，但是通常中