固定夹得冲压工艺分析及冷冲模设计

1、 固定夹的冲压工艺分析及冷冲模设计作者：00000 指导老师：00000 经济技术学院 机制四班 摘 要本文介绍的模具实例结构简单实用，使用方便可靠，首先根据工件图算工件的展开尺寸，在根据展开尺寸算该零件的压力中心，材料利用率，画排样图。根据零件的几何形状要求和尺寸的分析，采用复合模冲压，这样有利于提高生产效率，模具设计和制造也相对于简单。当对所有的参数计算后，对主要零件的设计，对磨具的装配方案和装配要求技术要求都进行分析。确定零件的设计路线，明确冲压成形的每一个工艺，并且每个工艺中所要的计算和校核，这样可以保证模具安全1。通过这次的毕业设计，能很好的培养我独立思考，独立工作的能力，为今后走上

2、工作岗位从事技术工作打下更好的基础。关键字：复合模 冷冲压 设计11绪论1.1 模具工业 作为一种新兴的工业模具工业，它有节约原材料、节约能源、较高的生产效率，以及保证较高的加工精度等特点，在国民经济中的作用越来越重要。模具技术已经成为衡量一个国家制造水平的重要依据之一，尤其冲载模具在模具工业中举足轻重的地位。1.2冲压技术冲压技术是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件的成形加工方法。广泛应用在航空、电机、汽车、通信等行业的零部件的成形的加工。根据国际生产技术协会预测，到本世纪中时，机械零部件中的60%粗加工、80%精加工要有模

3、具来完成。所以，冲压技术对发展生产规模、增加效益、更新产品等方面具有重要的作用2。1.3冷冲压的发展现状及应用由于冷冲压具有表面质量好成本低重量轻的优点，是一种经济的加工方法。因此冷冲压工艺在机械制造业得到广泛应用，它在现如今的军工业和各种轻工业中成为主要的工艺之一。伴随着工业产品质量的不断提高，冷冲压产品生产呈现多品种、少批量，复杂、精密，更新换代速度快的变化特点。冲压模具正在向高效、精密、长寿命、大型化方向发展着。为了适应市场变化，伴随着计算机技术及制造技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正在快速由纯手工设计、依靠人的经验和常规的机械加工技术向以使用计算机辅助设计（CAD）、数控切削加工

4、、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术转变3 。262零件的工艺分析及工艺方案的确定图2-1如图 2-1所示的零件图，材料为LY21-Y，材料厚度是1.2mm，生产是大批量。则其工艺性分析如下：2.1材料分析 LY21-Y材料经退火及时效处理后，具有较高的强度和硬度，比较适合做中等强度的零件，具有较好的冲裁成形能力。2.2结构分析 通过图2-1，得该零件结构简单对称，尺寸较小，厚度适中，对冲裁加工有利。2.3精度分析零件图2-1上的尺寸除了有四个孔的定位尺寸标有偏差外，其四个孔间的位置公差为14±0.2 17±0.12 ，其他的形状尺寸均未有标注公差

5、的标出，属自由尺寸，则按IT14级确定工件的公差。基本尺寸/mm 标准公差等级IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT114大于至ummm30.81.2234610142540600.114253611.52.545812183048750.120.180.361011.52.546915223658900.150.220.3610181.2235811182743701100.180.270.4318301.52.546913213352841300.210.330.5230501.52.54711162539621001600.250.39

6、0.625080235813193046741201900.30.460.74801202.5461015223554871402200.350.540.871201803.55812182540631001602500.40.6311802504.571014202946721151852900.460.721.15250315681216233252811302103200.520.811.3 表2-1 部分标准公差值（GB/T1800.31998）由公差表2-1，有各尺寸公差为：Ø3.50 +0。30 20 0-0.52 250-0.52 由制图间得：（1）制件需进行落料、弯曲

7、、冲孔三道基本工序，尺寸较小。（2）制件是大批量，应重视模具材料和结构的选择，要保证磨具的复杂程度及模具的寿命。结论：该制件可以进行冲裁4。2.4确定工艺方案 由于零件为落料冲孔件，根据工件的工艺分析，其基本工序有落料、弯曲、冲孔三道工序，根据先后顺序的不同组合，可得出如下几种方案：1落料冲孔弯曲；单工序模冲压。2落料弯曲冲孔；单工序模冲压。3冲孔落料弯曲；复合模冲压。4冲孔落料弯曲；连续模冲压。方案1和2属于单工序模冲裁工序冲裁模，是在压力机一次行程内完成一个冲压工序的冲裁模。由于制件生产批量大，尺寸又较小，这两种方案生产效率较低，操作不安全，劳动强度大。方案3属于复合冲裁模，是在一次工作行

8、程中，在模具同一个部位同时完成数道冲压工序的模具。当采用复合模冲裁，因模具结构没有连续模复杂，生产效率也很高，同时降低的工人的劳动强度。方案4属于连续模，是指压力机在一次行程中，依次在模具几个不同位置上同时完成多道冲压工序的模具。根据制件的结构尺寸小、厚度小、连续模结构复杂，加上落料在前弯曲在后，必然会在弯曲时产生很大的加工难度。通过对上述4个方案的比较和分析选用方案3最合适5。3模具工艺设计及计算3.1计算毛坯尺寸相对弯曲半径为：R/t=3.8/1.2=3.16>0.5式中：R弯曲半径（mm） t材料厚度（mm） 由于其相对弯曲半径大于0.5，所以制件属于圆角半径较大的弯曲件，应该先求

9、出变形区中性层曲率半径（mm）。=r0+kt式中：r0内弯曲半径 t材料厚度 k中性层系数r0/t0.10.20.250.30.40.50.60.81.OK1(V)0.300.330.350.360.370.380.390.410.42K2(U)0.230.290.310.320.350.370.380.400.41K3(O)0.720.700.670.63r0/t1.21.51.8234568K1(V)0.430.450.460.460.470.480.480.490.50K2(U)0.420.440.450.450.460.470.480.490.50K3(O)0.490.560.520.

10、50表3-1板料弯曲中性层系数查表3-1，K=0.45根据公式=r0+kt=3.8+0.45X1.2=4.34（mm） 图 3-1展开尺寸示意图根据零件图上得出，圆角半径较大（R>0.5t），则弯曲件毛坯的长度公式为：LO=L直+ L式中：LO弯曲件毛坯张开长度 （mm） L直 弯曲件各直线部分的长度（mm） L弯弯曲件各弯曲部分中性层长度之和（mm）在图3-1中：A=COSP=(RA+RC-B)/(RA+RC) RA=3.8+0.6=4.4 （mm） RC=1.2+0.6=1.8（mm） B=3.8（mm）根据公式A= =5.6（mm）根据公式COSP= (RA+RC-B)/(RA+R

11、C) =( 4.4+1.6-3. 8)/(4.4+1.6) =0.367则：P=carCOS0.367=68.472P=2×68.47。=136.94根据公式L直=L总长-2A=20-2×5.6=8.8（mm）L弯=2（P180+P180）=2×3.14×4.34×(68.47/180+68.47/180)=20.74（mm）LO =L直+ L弯=8.8+20.74=31.54（mm）取LO=32（mm）根据计算得：工件的展开尺寸为25×32（mm）,如图3-2所示6。图3-2 尺寸展开图3.2搭边值条料宽度步距排样及材料利用率的计算

12、3.2.1搭边值的确定在排样时零件之间及零件与条料侧边之间会留下的工艺余料，称为搭边值。搭边值通常由人的经验确定，表所列搭边值是普通冲裁时经验数据之一。材料厚度圆件及r2t的工件矩形工件边长L50mm矩形工件边长L50mm或r2t的工件工件间a1沿边a工件间a1沿边a工件间a1沿边a0.250.250.50.50.80.81.21.21.61.62.02.02.52.53.03.03.53.54.04.05.05.0121.81.21.00.81.01.21.51.82.22.53.00.6t2.01.51.21.01.21.51.82.22.52.83.50.7t2.21.81.51.21.

13、51.82.02.22.52.53.50.7t2.52.01.81.51.82.02.22.52.83.24.00.8t2.82.21.81.51.82.02.22.52.83.24.00.8t3.02.52.01.82.02.22.52.83.23.54.50.9t表3-2 搭边a和a1数值由于搭边值是废料，要尽量取小，但过小的搭边值易挤进凹模，增加刃口磨损，加上钢（WC0.05%0.25%）的搭边值已知。对于其他材料的搭边值应将表中的数值乘以下列数：钢（WC0.3%0.45%） 0.9钢（WC0.5%0.65%） 0.8硬黄铜 11.1 硬铝 11.2软黄铜，纯铜 1.2制件是矩形工件，它

14、的尺寸从表32中查出：两制件之间的搭边值a1=1.2（mm）,侧搭边值a=1.5(mm)。由于该零件的材料是LY21Y（硬铝），则两制件之间的搭边值为：a1=1.2×（11.2）=1.21.414(mm)取a1=1.2(mm)侧搭边值a=1.5×（11.2）=1.51.8(mm)取a=1.5(mm)3.2.2条料宽度的确定计算条料宽度需要考虑三种情况；1条料有侧压装置时的宽度。2条料无侧压装置时的宽度。3条料有定距侧刃时的宽度。由于有侧压装置的模具，能使条料始终沿着导料板送进。条料宽度公式：B=（D+2a）其中条料宽度偏差上偏差0，下偏差，见表33条料宽度偏差。D条料宽度方

15、向冲裁件的最大尺寸。a侧搭边值。查表33条料宽度偏差为0.15B=（D+2a）=（25+2×1.5）0-0.15=28 0-0.15条料宽度B/mm材料厚度t/mm0.5>0.51>12200.050.080.10>20300.080.100.15>30500.100.150.20表3-3 条料宽度公差(mm)3.2.3导板间间距的确定导料板间的距离公式：A=B+ZZ导料板与条料之间的最小间隙（mm）；查表3-4得Z=5mmA= B+Z=28+5=33（mm） 导料板与条料之间的最小间隙Zmin（mm）材料厚度t/mm有 侧 压 装 置条 料 宽 度B/mm1

16、00以下100以上0.50.5112233445555555888888表3-4 导料板与条料之间的最小间隙Zmin（mm3.2.4排样由于设计的该零件是矩形零件，并且四个孔均有位置公差要求，所以应采用有费料直排法。3.2.5材料利用率的计算：冲裁零件的面积为：F=长×宽=25×32=800(mm2)毛坯规格为：500×1000（mm）。送料步距为：h=Da1=32+1.2=33.2一个步距内材料利用率为：n11=(nF/ Bh)×100%n为一个步距内冲件的个数为：n11=(nF/Bh)×100%=（1×800/28×33

17、.2）×100%=86.05%横裁时的条料数为：n1 =1000/B=1000/28=35.71可冲35条，每条件数为：n2 =(500-a)/h=(500-1.5)/33.2=15.015可冲15件，板料可以冲的总件数为：n=n1×n2=35×15=525(件)板料利用率为：n12=(nF/500×1000)=(525×800/500×1000) ×100%=84%纵裁时的条料数是：n1=500/B=500/28=17.857可冲17条，每条件数为：n2=(1000-a)/h=(1000-1.5)/33.2=30.075可

18、冲30件，则板料可冲总件数为：n=n1×n2=17×30=510（件）板料的利用率为： n12=(nF/500×1000)=(510×800/500×1000) ×100%=81.6% 由横裁材料利用率大于纵裁的，该零件采用横裁法7。 图3-3 排样图3.3冲裁力的计算 根据常用金属冲压材料的力学性能可查得LY21Y的抗剪强度为280310(MPa)，取=300(MPa)。3.3.1冲孔力、落料力的计算落料时的周边长度为：L1=2×（25+32）=114（mm） 落料时的冲裁力为：F1=KptL =1×1.2

19、15;114×300=41.040(KN)冲孔时的周边长度为：L2=4d=4×3.14×3.5=44（mm）冲孔时的冲裁力：F2= KptL=1×1.2×44×300=15.84(KN)冲裁力：Fp=F1+F2=41.040+15.84=56.88(KN)3.3.2卸料力FQ的计算FQ=Kx Fp K卸料力系数。由于K0.0250.08，取K0.08则FQ=K×Fp0.08×56.884.55(KN)3.3.3推料力FQ1的计算FQ1=KtFp Kt推料力系数。Kt0.030.07, 取Kt=0.07 FQ1=Kt

20、Fp=0.07×56.884(KN)3.3.4顶件力FQ2的计算FQ2=Kdfp Kd顶件力系数。由于Kd0.030.07, 取Kt=0.07则 FQ2=KdFp=0.07×56.884(KN)3.3.5弯曲力FC的计算形弯曲件的经验公式为：Fu=0.7KBt2b/+tFu冲压行程结束时不校正时的弯曲力B弯曲件的宽度（mm）t弯曲件的厚度（mm）内弯曲半径（等于凸模圆角半径）（mm）b弯曲拆料的抗拉强度(MPa)(查机械手册有b=400(MPa)K安全系数，一般取1.3.由公式 Fu=0.7KBt2b/(+t) =0.7×1.3×25×1.22

21、×400/(5+1.2)=21.45(KN)对于顶件或有压料装置的弯曲模，顶件力或压料力可近似取为弯曲力的30%80%。F压=80% Fu=80%×21.45 =17.159(KN)弯曲力:FC= Fu+ F压=21.45+17.15=38.6(KN) 3.3.6总冲压力的计算根据模具结构总的冲压力：F=Fp+FQ+FQ1+FQ2+FC F=Fp+FQ+FQ1+FQ2+FC =56.88+4.55+4+4+38.6=108.03(KN)3.4模具压力中心的计算及压力机的选择3.4.1模具压力中心由图2-1得零件是一个矩形图形，属于对称中心零件，则该零件的压力中心位于图形的几

22、何中心O处。3.4.2压力机的选择通过校核，得出冲裁件所需的冲裁力为108.03KN，可选择开式双柱可倾压力机J2325能够满足其使用要求。其主要技术参数如下：公称压力：250KN滑块行程：65mm 最大闭合高度：270mm最大装模高度；220mm作台尺寸（前后×左右）：370mm×560mm垫板尺寸（厚度×孔径）：50mm×200mm模柄孔尺寸：40mm×60mm最大倾角高度：30°3.5冲裁模间隙的确定由于硬铝和中碳钢的间隙取值是一样的，所以可得出硬铝材料的间隙值与中碳钢的间隙取值也该一样。根据实用间隙表3-5查出材料40的最小双

23、面间隙2Cmin=0.123mm，其最大双面间隙2Cmax=0.180mm。材料厚度08、10、35、09Mn、Q23516Mn40、5065Mn2Cmin2Cmax2Cmin2Cmax2Cmin2Cmax2Cmin2Cmax小于0.5极小间隙0.50.60.70.80.91.01.21.51.752.02.12.52.753.0.3.54.04.55.56.06.58.00.0400.0480.0640.0720.0920.1000.1260.1320.2200.2460.2600.2600.4000.4600.5400.6100.7200.9401.0800.0600.0720.0920.

24、1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.5000.5600.6400.7400.8801.0001.2801.4400.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.6800.7800.8400.9401.2000.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9200.9601.1001.2001.3001.6800.0400.0480.

25、0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.7800.9801.1400.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9201.0401.3201.5000.0400.0480.0640.0640.0900.0900.0600.0720.0920.0920.1260.126注：可取08号钢冲裁皮革、石棉和纸板时的间隙为25%。表3-5 冲裁模初始用间隙2c(mm)3.6刃口尺寸的计算 3.6.1

26、凸、凹模刃口的尺寸的计算落料刃口尺寸计算图3-4 刃口尺寸示意图图上的尺寸均无公差要求，按国家标准IT14级公差要求处理，查公差表得：320-0.52，250-0.25，Ø3.50 +0。30落料时应以凹模的实际尺寸按间隙要求来配作凸模，冲孔时应以凸模的实际尺寸按间隙要求来配制凹模。落料凹模的尺寸从图3-4上可知，A、B、C、D均属磨损后变D大的尺寸，属于第一类尺寸，计算公式为：Ba=(Bmax-x) (A=/4)。查表3-5得：2Cmin=0.132(mm)，2Cmax=0.18(mm)；x系数，为了避免冲裁件尺寸偏向极限尺寸（落料时偏向最小尺寸，冲孔时偏向最大尺寸），x值在0.5

27、1之间，与工件精度有关可按下面关系选取。工件精度IT10以上x=1工件精度IT11IT13x=0.75工件精度IT14x=0.5A、0.5A、A凹模制造偏差，通常取A=/4。料厚t(mm)非圆形圆形10.750.50.750.5工件公差/mm1122440.160.200.240.300.170.350.210.410.250.490.310.590.360.420.500.600.160.200.240.300.160.200.240.30 表3-6 系数x则x1=x2=x3=x4=0.75落料凹模的基本尺寸计算如下：根据公式：A凹=(Bmax-x)=（32-0.75×0.52）0

28、-0.52/4=31.610-0.13(mm)B凹=(Bmax-x)=（25-0.75×0.52）0-0.52/4=24.610-0.13(mm)C凹=(Bmax-x)=（32+0.75×0.52）0-0.52/4=31.620-0.13(mm)D凹=(Bmax-x)=（25-0.75×0.52）0-0.52/4=24.610-0.13(mm)凸模安凹模尺寸配制，保证双面间隙（0.1320.180）(mm)。冲孔凸模的尺寸从图3-4上可知，四个冲孔凸模的尺寸在磨损过程中将会变小，属于 第二类尺寸，计算公式为：Ba=(Bmax+x) （A=/4)查表3-5得：2Cm

29、in=0.132mm，2Cmax=0.18mm；磨损系数X=3.950.5；冲孔凸模的刃口尺寸计算：E凸=(Bmax+x)=（3.8+0.5×0.3）0-0.3/4= 3.950-0.075(mm)四个冲孔凸模的尺寸是一样的，都为3.950-0.075(mm)；凹模按凸模尺寸配制，保证双面间隙（0.1320.180）(mm)7。3.6.2冲裁刃口高度料厚0.50.5112244刃口高度h668810101214表3-7 刃口高度刃口高度为h810(mm),取h=9(mm)3.6.3弯曲部分工作尺寸的计算1、回弹值由其工艺分析可知，固定夹弯曲回弹影响最大的部分是最大半径处，r/t=3.

30、8/1.2=3.165。此处属于小圆角V形弯曲，故只考虑回弹值。回弹值为60，因回弹值很小，故弯曲凸、凹模均可以按制件的基本尺寸标注，在试模后稍加修磨便可7。2模具间隙 对凸、凹模单边间隙Z一般可由下式计算：Z=t+ct 式中：Z弯曲凸、凹模单边间隙 t材料的厚度 材料厚度的正偏差 C间隙之值查表得： =0 C=0.05则 Z=t+ct=1.2+0+0.05×1.2=1.2+0.60=1.8 3.6.4凸凹模刃口尺寸的确定工件的横向尺寸为：20+0.520工件的弯曲外形尺寸为：11.2+0.430因为工件为单向偏差，则凹模的实际尺寸为：LA=(L-3/4) +A0凸、凹制造公差，t=

31、A=/4=0.45÷4=0.12凹模尺寸为： LA=(L-3/4) +A0=（11.2-3/4×0.45）+0.120=10.86+0.120根据公式凸模尺寸为： LT=(LA-Z)0-t=（10.86-1.8） -0.12=9.060 -0.12因为工件为单向偏差，则凹模部分的实际尺寸为：LA=(L-3/4) +A0凸、凹制造公差，t=A=/4=0.52÷4=0.13凹模尺寸为： LA=(L-3/4) +A0=（20-3/4×0.52）+0.130=19.61+0.130凸模尺寸为：LT=(L+3/4)0-t =（15+3/4×0.52）-0

32、.13=18.39-0.13根据工件的尺寸要求，所以凸、凹模刃口处都应有相应的圆角，为保证弯曲件的尺寸精度，圆角应可按实际尺寸配制8。4主要零部件的设计4.1 工作零件的结构设计4.1.1凹模的设计凹模可采用整体凹模，各种冲裁件的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上位置时，应依据计算压力中心的数据，在压力中心与模柄中心重合。模具厚度的确定公式为：H=Kb式中：K系数值，考虑板料厚度的影响；b冲裁件的最大外形尺寸；按上式计算后，选取的H值应在（1520）mm之内s/mm材料厚度t/mm<1>13>36<50>50100>100200>2000.3

33、00.400.200.300.150.200.100.150.350.500.220.350.180.220.120.180.450.600.300.450.220.300.150.22表4-1 系数值K查表4-1得：K=0.35H=0.35×32=11.2mm取H=18mm。模具壁厚的确定公式为：C=(1.52)H=1.5×182×18=2736mm凹模壁厚取C=30mm。凹模宽度的确定公式为：B=b+2C=32+2×30=92mm查表4-1，取标准取B=100mm凹模长度的确定公式为：L=20+2×30=80mm凹模的长度要考虑导料销能发挥

34、的作用，确保送料粗定位精度。取标准L=80mm。（送料方向）凹模轮廓尺寸为100mm×80mm×18mm。凹模材料可选用Cr12，热处理 6064HRC4。 矩形凹模的宽度和长度B×L矩形和圆形凹模厚度H63×50 63×6310、12、14、16、18、2080×63、80×80、100×63、100×80、100×100、125×8012、14、16、18、120、22125×100、125×125、140×80、140×8014、16、18

35、、20、22、25140×125、140×140、160×100、160×125、160×140、200×100、200×12516、18、20、22、25、28160×160、200×140、200×160、250×125、250×14016、20、22、25、28、32200×200、250×160、250×200、280×160 18、22、25、28、32、35250× 250、280×200、280

36、5;250、315×20020、25、28、32、35、40315×25020、28、32、35、40、45表4-2 矩形和圆形凹模的外形尺寸4.1.2冲孔凸模设计因内孔凸模是圆凸摸，可以仍然选用直通式凸模，采用线切割加工时与凸模固定板采用H7/r6配合，凸模长度为H=H固+H空+H凹=15+5+30=50mm凸模材料选T10A，热处理5660HRC，凸模与卸料板之间的间隙见表4-3查得凸模与卸料板的间隙，选为0.035mm。图4-1 冲孔凸模零件图4.1.3凸凹模的设计由凸凹模的内、外缘均为刃口，内、外缘之间的壁厚仅取决于冲裁件的尺寸，为了保证凸凹模的强度，凸凹模应该有一

37、定的壁厚。凸凹模的尺寸和冲孔凸模的长度相等则 H=H固+H+H卸=45其中H为弹簧的伸长量。图4-2凸凹模零件图4.1.4外形凸模的设计因为制件形状不是复杂，但却有弯曲部分，将落料模设计成直通式凸模。直通式凸模的工作部分和固定部分的形状做成一样，直通式凸模采用线切割机床加工，直接用2个M8的螺钉固定在垫板上，凸模与凸模固定板的配合可按H7/m6。外形凸模的高度是凸模固定板的厚度、导料板的厚度、卸料板的厚度的总和，外形凸模下部设置有1个导正销，可借用工件上的孔作为导正孔。外形凸模长度为：L=H1 +H3+（1520）mmH1凸模固定板厚度；得H1=0.8×H凹=0.8×18=

38、9.6mm(标准为20mm)H3卸料板厚度；得H3=6mm(1520)附加长度，包括凸模的修磨大小，凸模进入凹模的深度以及凸模固定板与卸料板间的安全距离。（附加长度取15）L=20+6+15=41mm导正销的直线部分应为(0.50.8）t ，导正销伸入定位孔是，板料应处于自由状态。在手工送料时，板料以由挡料销定位，导正销将工件导正的过程的将板料向后拉回约0.2mm。必须在卸料板压紧板料之前完成导正。所以导正销直线部分的长度为：L导=0.8×1.2=9.6mm在外形凸模的底部安装导正销，采用H7/r6的配合，为了防止其脱落，在凸模上打横向孔，使用销钉固定导正销。4.1.5内孔凸模设计因

39、内孔凸模是圆凸摸，选直通式凸模，采用线切割加工。与凸模固定板采用H7/r6配合。凸模长度应与外形凸模长度相等为45mm。凸模材料选T10A，热处理5660HRC方式，凸模与卸料板之间的间隙见表4-3查凸模与卸料板的间隙选为0.035mm。序号模具冲裁间隙Z卸料板与凸模间隙Z1辅助小导柱与小导套间隙Z21>0.0150.025>0.0050.007约为0.0032>0.0250.05>0.0070.015约为0.0063>0.050.10>0.0150.025约为0.014>0.100.15>0.0250.035约为0.02表4-3 凸模与卸料板和

40、导柱与导套的间隙4.1.6弯曲凸模的设计因弯曲凸模选用直通式，可采用线切割加工方法。弯曲凸模与凸模固定板的配合采用H7/r6。长度与外形凸模的长度相等为45mm, 凸模材料选T10A，热处理5660HRC，冲孔凸模与弯曲凸模之间有一定的间隙。为了保证合理的间隙，弯曲凸模的宽度选取16 mm9。图4-2弯曲凸模4.2卸料部分的设计4.2.1卸料板的设计因工件料厚1.2mm，相对较薄，卸料力不大，故可以采用弹性料装置卸料。这个模具的卸料板不仅有卸料作用，还有用外形凸模导向，对内孔凸模有保护作用，卸料板的厚度按表4-4选择，卸料板厚度为6mm。卸料板与2个凸模的间隙以在凸模设计中确定为0.035。卸

41、料板采用45号钢制造，热处理淬火硬度是4045HRC。冲件厚度t卸料板宽度<50508080125125200>2000.86681012>0.81.568101214>1.53810121416表4-4 固定卸料板厚度4.2.2卸料弹簧的设计在冲裁模卸料与出件装置时，常用的元件为弹簧和橡胶，考虑本到模具的结构，该模具采用的弹性元件因为弹簧。1弹簧的选择及计算 在卸料装置中的弹簧常用的是圆柱螺旋压缩弹簧，因这种弹簧已标准化（GB20891980）了，则设计时可根据所要求的压缩量和生产的压力按标准选用即可。2卸料弹簧的选用与计算步骤a由卸料力和模具安装弹簧的空间大小，初步

42、定弹簧根数n，计算每个弹簧应产生的预压力Fy。b由预压力和模具结构预选弹簧的规格，选择时要使弹簧的极限工作压力大于预压力，初步选时一般可取Fj=（1.52）Fy。c预选弹簧在预压力下的预压量Hy的计算Hy= FyHj /Fjd校核弹簧的极限压缩量是否大于工作时的实际总压缩量，即 是HjH=Hy+Hx+Hm。如不满足，则需要重选弹簧规格，直至满足为止。e列出所选弹簧的主要参数：d（钢丝直径） D2(弹簧中径) t（节距） h0（自由高度） n（圈数） Fj（弹簧的极限压力） Hj（弹簧的极限工作量）由固定夹的料厚为1.2mm,计算除的卸料力是4550N。1假设考虑到模具结构，初步定弹簧的根数n=

43、4，则每个弹簧的预压力为FyFx/n=4550/41137(N)2初选弹簧规格，按2Fy估算弹簧的极限工作压力2Fj =2Fy=2×1137=2274(N)查标准GB20891980，初选弹簧规格为d×D2 ×h0=4×35×100, Fj=1400, Hj=30.9(mm)3所选弹簧的的预压量Hy的计算根据公式Hy= FyHj /Fj=1137×30/1400=24.3（mm）4校核所选弹簧是否合适。卸料板的工作行程Hx=0.6+1=1.6（mm）,取凹模刃磨量是4（mm）,则弹簧工作时的总压缩量为：H=Hy+Hx+Hm=24.3+

44、1.6+4=29.9(mm)应为HHj=30.9mm，故所选弹簧合格。5所选弹簧的主要参数为：d=4mm,D2=35mm,t=12.5mm,n=12圈，h0=100mm, Fj=1400, Hj=30.9(mm)。弹簧的标记为：弹簧4×35×100 GB2089198010。4.3定位零件的设计因该模具采用的是条料，在控制条料的送进方向时选用导料销，有侧压装置。控制条料的送进步距采用导正销定距，零件采用活动挡料销定位。采用活动当料销制造简单、使用方便。活动挡料销固定在卸料板上，挡料销的位置保证导正销在导正条料过程中条料活动的可能性，活动挡料销的位置可由公式确定：e=c-D/

45、2+d/2+0.1式中：c送料步距；D在送料方向上工件的尺寸；d挡料销头部直径；0 .1导正销往前推的活动余量、根据公式得e=33.2-32/2+10/2+0.1=12.1mm即是活动挡料销的位置在距导正销12.1mm处时，采用45钢制造，热处理硬度4348HRC。4.4模架及其它零件的设计4.4.1上下模座本模具采用导套、对角导柱来确保模具上、下模的精确导向。导套、滑动导柱都是圆柱形的，加工方便，采用车床加工时，装配容易。导柱的长度应确保上模座最底位置时（闭合状态），导柱上端面与上模座顶面的距离是15mm。而下模座底面与导柱底面的距离是5mm。导柱的下部和下模座导柱孔采用R7/h5的过盈配合

46、,导套的外径和上模座导套孔采用R7/h5的过盈配合。导套的长度，需要确保在冲压时导柱一定要进入导套的10mm以上。导柱和导套之间采用H7/h6的间隙配合，导柱和导套均要采用20钢，热处理硬度渗碳淬硬5660HRC。导柱的直径、长度，可按标准选取：导柱：d/mm×L/mm分别为28×160，32×160；导套：d/mm×L/mm×Dmm分别为28×105×42, 32×105×45模座的的尺寸L/mm×B/mm为100mm×80mm。模座的厚度应是凹模厚度的1.52倍上模座的厚度为30，

47、上垫板厚度选取10，固定板厚度选取20，下模座的厚度为40mm。4.4.2模柄 模柄的作用为了将模具的上模座固定在冲床的滑块上。 本模具采用了带台阶的压入式模柄。 在设计模柄时模柄长度时不得大于冲床滑块内模柄孔的深度，模柄直径应和模柄孔径一致。4.4.3模具的闭合高度该模具的闭合高度为：H闭=H上模+H垫+L+H+H下模-h2=(20+10+35+20+25-2)mm=158（mm）式中：L凸模长度，L为35H凹模厚度，H为20h2凸模冲裁后进入凹模的深度，h2为2由分析得：该模具闭合高度小于所选压力机J2325的最大装模高度（220），压力机可以使用。5模具总装图通过以上的计算校核及设计，得

48、到模具总装图。模具的上模部分分别由上模座、上模垫板、凸模、凸模固定板、及卸料板等组成。卸料方式是采用弹性卸料板卸料。上模座、上模垫板、卸料板、凸模固定板及用4个M81螺钉和4个6圆柱销来固定。螺钉选取：M8×60mm的标准件。采用45号钢，热处理淬火硬度2428HRC。圆柱销选取：6×70mm的标准件。采用45号钢，热处理淬火硬度4045HRC。下模部分由下模座、卸料板、凸凹模等组成。下模座、凹模、凸凹模、卸料板用4个M8的螺钉和4个6的圆柱销来固定。螺钉选取：M8×70mm的标准件。采用45号钢，热处理淬火硬度2428HRC。圆柱销选取：6×70mm的

49、标准件。采用45号钢，热处理淬火硬度4045HRC。冲孔废料可从漏料孔漏出。 如图5-1所示：1-下模座，2-导柱，3-卸料螺钉，4-下垫板，5-圆柱销，6-弹簧，7-塑料板，8-凹模版，9-螺钉，10导套，11-凸模固定板，12-上模座，13-圆柱销，14-模柄，15-圆螺钉，16-上垫板，17-冲孔凸模，18-弯曲凸模，19-空心垫板，20-压料板，21-活动挡料销，22-螺钉，23-弹簧片，24-凸凹模，25-凸凹模固定板10。图5-1固定夹冲压弯曲复合摸装配图6 结论通过这次的毕业设计，让我把这四年里所学的知识给系统地更深地温习和体会了一下，使我受益匪浅。让我对模具设计及制造专业有了一

50、个更细致的了解。在做毕业设计的过程中，在设计和绘图都遇到方面遇到了问题，在老师和同学的指导下，问题得到了及时解决。毕业设计让我对冷冲压模具设计有了一定的认识，在模具的设计过程中，不仅把大学四年所学到知识加深了，还学会了如何查阅关书籍和资料，能够把各科灵活的运用到设计中。大学毕业设计不仅是对自己大学四年的考核，也是在工作之前对自身的一次全面、综合型的检测。这为今后的工作做好了铺垫及奠定了一定的基础。7 致 谢 毕业设计接近了尾声，这意味着我的大学生涯将要结束了，大学生活一晃而过，回首走过的岁月，心里倍感充实。 首先，我要特别感谢我的指导老师尹成龙老师。设计的过程是艰苦的，但在我的努力下还是完成了。在这个论文设计过程中尹老师给了我很大的帮助，倘若没有他的尽心指导和严格的要求，我恐怕