精品资料（2021-2022年收藏）中心轴托架模具及其弯曲工艺设计

1、第一章 工艺分析一、 工件分析二、确定工艺方案三、工艺方案的比较四、毛坯展开尺寸计算五、弯外角的计算六、弯内角的计算七、凸凹模宽度尺寸的计算八、排样方案及其计算九、各工序冲压力的计算和设备的选取十、制定工艺卡片第二章 弯外角模具结构件的选择一、模架设计二、冲模闭合高度计算三、模柄四、压力中心的计算五、凸凹模的结构设计六、卸料装置七、卸料弹簧的选择和安装八、定位装置九、模具的总装图及爆炸图第三章 弯内角模具结构设计一、模架二、模柄三、凸凹模结构设计四、推件装置五、定位装置六、凹模固定板七、螺钉和螺销八、模具总装图及爆炸图 第一章 工艺分析加工工艺的确定需要考虑多种因素，最重要的是要兼顾质量与效率

2、。下面将对托架的加工工艺选择做详细阐述。1、 工件分析此模具用于加工下图所示的机床中心轴托架，材料为08钢。 图3-1 工件二维图该工件是中心轴托架工件，10mm孔内装有心轴，托架通过4个5孔与机身连接，为保证良好的装配工件，5个孔的公差等级均为IT9级，表面不允许有严重的划伤，该零件选用08钢，其弯曲半径均大于该种材料的最小弯曲半径，且工件精度要求不高，不需要校形，所有的孔可用高精度冲模冲出。因此，该零件还可以用冷冲压加工成形。本设计只考虑工件的弯曲。弯曲件的工艺性主要考虑以下几个方面。（1） 弯曲半径 弯曲件的弯曲半径不宜过大和过小。过大因受回弹的影响，弯曲件的精度不宜保证；过小时会产生拉

3、裂。弯曲半径应大于材料的许可最小半径，否则应采用多次弯曲并增加中间退火的的工艺，或者是先在弯曲角内侧压槽后再进行弯曲。（2）直边高度保证弯曲件直边平直的直边高度H不应小于2t(t为弯曲件厚度)，否则需先压槽或加高直边（弯曲后再切掉），如图3-3所示。（3） 孔边距如果弯曲毛坯上有预先冲制的孔，为使孔不发生变化，必需使孔置于变形区之外，即孔边距L（图3-4）应符合以下关系。 当弯曲件厚度t<2mm时，Lt；t2mm时，L2t。 图3-3 弯曲直边高度要求 图3-4 孔边距 图中工件两边的孔边距为11mm（>1.5mm）,中心孔10mm孔边距为7.5mm（>1.5mm）,均满足要

4、求。 （4）形状与尺寸的对成性 弯曲件的形状与尺寸应尽可能对称，高度也不应相差太大。当冲压不对称弯曲件时，因受力不均匀，毛坯容易偏移，尺寸不易保证。为防止毛坯的偏移，在设计模具时应考虑增设压料板、定位销等定位零件。如图3-1所示，本次设计的工件形状完全对称。 （5）部分边缘弯曲当局部弯曲某一段边缘时，为了防止在交界处由于应力集中而产生断裂，可预先冲裁卸荷孔或切槽，也可以将弯曲线移动一段距离，以远离尺寸突变处。二、确定工艺方案根据给出的工件结构进行详细分析得出：冲压该零件所需的基本孔为冲孔、落料及弯曲，其弯曲工艺方案有三种，因此，冲压工艺方案可以有以下几种。方案一：首先为冲孔（10mm）和落料的

5、复合，然后为弯曲外部两角并使中间预弯45°，然后弯曲中间两角，最后冲4个孔（5mm），弯曲部分如图3-5所示。方案二：首先为冲孔（10mm）和落料的复合（同方案一），然后弯外部两角，然后压弯中间两角，最后冲4个孔（5mm，同方案一），如图3-6所示。图3-5 方案一工件变形路线图 图3-6 方案二工件变形路线图方案三：首先冲孔（10mm）和落料的复合（同方案一）直接压弯四角，最后冲4个孔（5mm，同方案一）如下图图3-7 方案三工件变形路线图方案四：冲孔（10mm），切断，弯外角，再弯内角，最后冲4个5mm孔（同方案一）。方案五：冲孔（10mm），切断，弯四角，冲4个5mm孔（同方案

6、一）方案六：全部工序合并，采用带料级进冲压成形。三、工艺方案的比较 综合运用弯曲模成型原理和模具设计技术对上述六个方案进行比较，可以得出如下结论。方案一的优点是：模具结构简单，寿命长，模具的制造周期短；工件的回弹容易控制，尺寸和形状准确，表面质量高；除工序一外，各工序都能用10mm孔和一个侧面定位，定位基准一致且与设计基准重合，操作也比较方便。缺点是：工序分散，所用模具、压力机和操作人员较多，工作量较大。方案二和方案一相比，零件的回弹难以控制，尺寸和形状不明确，且同样存在工序分散、劳动量大、占用设备的缺点。方案三的工序比较集中，占用设备和人员少，但是模具寿命低，工件表面有划伤，厚度变薄，回弹不

7、易控制，尺寸的控制不够精确。方案四的成形过程本质与方案三相似。方案五本质上业也与方案三相同，只是采用了结构比较复杂的级进复合模。方案六的特点是采用高度集中的连续模完成方案一中分散的各工序。其生产率很高，但模具结构复杂，安装、调试、维修比较困难，制造周期长。通过比较可以得出，当进行小批量生产时宜选择方案一。但是进行大量生产时应采用方案六，即级进模生产的方式。本次设计针对单件、小批量生产，故综合各种因素，采用方案一。四、毛坯展开尺寸计算 首先根据工件结构图进行毛坯展开尺寸的计算，工件尺寸如图3-8所示 由冲压工艺与模具设计式（3-12）可得 式中：Li-直边长度； ri-弯曲半径； x0-应变中性

8、层位移系数。 图3-8 工件尺寸 考虑到弯曲时板料纤维的伸长，实际毛坯取L=107mm。五、弯外角的计算 按照工艺方案一，首先应弯两45°外角，故对其进行工艺计算。 凸模圆角半径：R/t =1.5/1.5 =1,大于其最小圆角半径，则r凸=1.5mm。 由冲压工艺与模具设计圆角半径选用原则可知，t=1.5mm<2mm时，r凹=（36）t,故取 弯曲件凹模深度L0的计算如图5-9所示 凹模深度L0要适当。若L0过小，则弯曲件两端的自由部分长，回弹大且不平直；如果L0过大，则凹模用料过多，且需要较大行程的冲床。因此，L0的大小要根据弯曲件的要求确定。如弯曲件直边的平直度要求高且冲床

9、行程足够大时，可采用较大的凹模深度。弯曲时，弯曲件全部被压入凹模中。 图3-9 首次弯曲尺寸通过粗略的几何计算可得 考虑到下一次弯曲会是工件变薄伸长，故L0取15mm。此时由于内角的弯曲角度不大，故凸凹模的圆角半径粗略设为r凸=10mm，r凹=20mm。如果弯曲零件的角度不等于90°时，凸凹模的尺寸差值x与角度有一正切关系，其尺寸为 式中 A-正切差值， 。此处，x=0.621mm。此x对以后的凸凹模建模有用。由于V形零件弯曲时，凸模与凹模之间的间隙是靠调整压力机的闭合高 度来控制的，因此不需要在设计制造 模具时确定间隙。 图3-10 弯外角计算示意图 六、弯内角的计算 与弯角的工艺

10、分析计算相同，弯内角的工艺计算如下： R/t =1.5/1.5 =1,大于其最小圆角半径，则r凸=1.5mm。 由冲压工艺与模具设计凸凹模的圆角半径选取规则，t=1.5mm<2mm时，r凹=（36）t,故取 由冲压工艺与模具设计弯曲凹模工作部分的几何尺寸表可知，L0 =20mm。 由实用冲压技术手册关于V形和U形弯曲凸凹模间隙论述知：对于V形件弯曲，间隙过大则制件精度低，间隙过小则弯曲力增大，制件直边薄且模具寿命降低。合理的U形件弯曲凸凹模单边间隙可按下式计算： C=t+kt式中 C弯曲凸凹模单边间隙； t材料厚度 材料厚度正偏差 k根据弯曲件高度h和弯曲线长度b确定的系数，可查实用冲压

11、技术手册系数k值表。 t=1.5mm，设材料厚度无偏差，则=0mm，k-0.05，可知 七、凸凹模宽度尺寸的计算 因为工件标注内形尺寸 式中 B-弯曲件基本尺寸； -弯曲件制造公差； p、d -凸凹模制造公差，按IT6IT8级公差选取。 查机械设计课程设计制造公差表，GB/T 1804, =0.21mm。 查机械设计课程设计标准公差IT值表，选取凸凹模的制造偏差IT8，则p = d =0.033mm，有 在制造过程中，其尺寸需按生产实践的经验进行修正，所以取： ,。八、排样方案及其计算为了保证零件的精确、条料的强度和刚度， 便于手工送料，采用单排有废料排样，据冲压工艺与模具设计搭边a和1 数值

12、表查得：a=1.0mm，1=1.2mm。由冲压工艺与模具设计表2-14查得：=0.5mm,计算出条料标称宽度式中 B条料标称宽度，mm； D工件垂直送料方向的最大尺寸，mm； 1侧边宽，mm； 条料宽度公差，mm。进距 A=B+a=30+1.0=31.0（mm）选择板料规格为：900mm1800mm先将板料剪切成17张900mm105.88mm的条料，再利用此条料进行冲裁，通过公式可计算出此条料可冲裁的工件数n1=28.82个，即可冲裁28个工件。则在整个板料上可冲裁的工件为 n=n117=2817=476（个）材料的利用率为 可见此种排法的材料利用率很高，方案可行。九、各工序冲压力的计算和设

13、备的选取 由于本设计着重弯曲的设计计算，故对落料和冲孔工序以及冲4个5mm孔的工序不作讨论，只讨论两个弯曲工序。（1） 弯45°角 最大自由弯曲力为 式中C与弯曲形式有关的系数，对于V形件C取0.6，对于U形件C取0.7； B料宽，mm； k安装系数，一般取1.3； t料厚，mm； b材料强度极限，Mpa。其中，08钢，b=300Mpa，C取0.6，k=1.3，B=30mm，t=1.5mm，R=1.5mm，则 F自=5265N。校正力计算公式为 F校=pA 其中，A=1683mm2，取p=90Mpa，则 F校=pA=151470（N） 顶件力的计算公式为 Fq=(0.30.8)F自

14、系数取为0.5，则Fq=0.5F自=2632.5（N） 根据F机F校和F机F自+Fq得F机151470N。 查冲压模具简明手册开式可倾工作台压力机主要参数表，选用压力机型号为J23-25，其公称压力250kN（2）弯内角 最大自由弯曲力计算公式为 其中，C=0.7,k=1.3,B=30mm,t=1.5mm,R=1.5mm,b=300Mpa则 =6142.5（N） 校正力的公式为 F校=pA 其中，A=750mm2 取p=90Mpa，则 F校=pA=67500（N） 顶件力的计算公式为 Fq=(0.30.8) 系数取为0.5，则Fq=0.5=3071.25（N） 根据F机F校和F机F自+Fq得F

15、机67500N。 查冲压模具简明手册开式可倾工作台压力机主要参数表，选用压力机型号为J23-16，其公称压力160kN。第二章 弯外角模具结构件的选择 按照加工工艺的的流程，首先弯外角，因此需要设计相应的弯外角模具。本节将对弯外角模具的结构设计进行详细阐述。一、模架设计 模架包括上模座、下模座、导柱和导套。因为凸凹模及其固定板和垫板，是通过螺钉、销钉等与上模座、下模座连接在一起的，模架是模具和压力机的连接件，所以，模架具有重要的作用。因此，对于精度要求较高、生产量大的冲压件，必须使用带有模架的模具。重要的模具，如复合模、连续模、冲裁模等都必须使用模架。成型模则要根据制件精度、模具间隙大小、压力

16、机导向精度等情况考虑是否需要模架。选择模架尺寸时要根据凹模的轮廓尺寸考虑，在长度、宽度上都应该比凹模大3040mm，模板厚度一般等于凹模厚度的11.5倍。选择模架时还要注意到模架与压力机的安装关系。冲压模具的闭合高度应大于压力机的最小装模高度，小于压力机的最大装模高度。通常小型冲模常采用后侧式、对角式或对称式的导柱型模架。四角导柱式模架主要用于精度要求较高的冲压件和大型冲压件。 根据以上原则，选用后侧式导柱模架，如图4-1所示。图4-1 模架示意图1-上模座；2-下模座；3-导柱；4-导套凹模尺寸：L=160mm，B=100mm，高度H=190225mm。 级精度的后侧导柱模架型号为 模架16

17、0100（190225） GB/T2581.3后侧导柱上模座型号为： 16010040后侧导柱下模座型号为： 16010050导套型号： A25H69038 GB/T2581.6导柱型号： A25h5180 GB/T2581.1二、冲模闭合高度计算冲模的闭合高度，是指冲模处于闭合状态（工作行程最低点）时，上模板的上平面至下模板的下平面的高度。冲模设计时，必需使冲模的闭合高度和压力机的闭合高度相适应，通常应满足 Hmax-5HHmin+10式中 Hmax压力机的最大闭合高 度，mm； Hmin压力机的最小闭合高 度，mm； H冲模的闭合高度，mm。 在冲模结构中，计算冲模的闭合高度时，要区分两类

18、不同的冲模： 对于冲裁累冲模不需要考虑冲裁料厚（与料厚无关），但要考虑刃口进入量。对于变形类冲模则应考虑 制件的料厚t，如图4-2所示 H=h1+h2+h3+h4+t 式中 H冲模的闭合厚度； t制件的料厚； h1下模板的厚度； h2上模板的厚度； h3凸模的高度； h4凹模的高度。 由前面所选的弯外角压力机的规格为J23-25，公称压力250kN。由冲压模具简明手册开式可倾工作台 压力机主要参数表可知，压力机的最大闭 图4-2 冲模闭合高度 合高度Hmax=220mm最小闭合高度Hmin=160mm 所选冲模闭合高度H=210mm，在190225范围之内，满足条件 Hmax-5HHmin+1

19、0 三、模柄 模柄对中小型模具用于固定上模，冲模的上模则通过模柄安装在冲床滑块上。常用的有：压入式模柄、旋入式模柄、螺钉固定式模柄等。模柄一般采用Q235-A或45钢制成。其直径大小必须根据选定压力机孔直径大小确定。本设计采用标准的“压入式模柄”，模柄规格为：A32*95 TB/T7646.1。四、压力中心的计算冲压力的合力的作用点称为冲模的压力中心。冲模的压力中心应与压力机滑块中心重合，否则冲压时会产生偏斜，导致模具和压力机急剧磨损。对于简单形状冲裁及形状简单而对称的工件，如圆形、正多边形、矩形等，其冲裁时的压力中心即工件的几何中心。由于这里研究的工件为对称形式，压力中心就在10mm孔上。故

20、不需考虑不规则形状冲裁的压力中心的求法。确定了压力中心之后，在进行模具的装配时必须使模柄和压力中心在一条竖直线上，这样才不会产生弯矩，使模具磨损。五、凸凹模的结构设计凸模的结构设计涉及两大部分内容：凸模工作部分和安装部分。对于这两部分，直接完成冲压加工的是凸模工作部分，其形状、尺寸应根据冲压件的形状尺寸以及冲压工序和特点进行设计。另一部分，即凸模的安装部分，大多数情况下是与固定板结合后安装在模座上。凸模的安装形式有很多种，主要是由凸模冲压时受力状态、在模具中的安装位置、模具对凸模的要求，以及凸模自身形状及其工艺特性等因素所决定的。其主要安装方式有以下几种：背台式固定法 此种方法是采用较多的一种

21、安装形式，多用于冲压力比较大，要求稳定性好的凸模安装。铆接式固定法 凸模装入固定板后，将凸模上端铆出（1.52.5）mm45°的斜面，以防止凸模脱落。螺钉及销钉紧固法 对于一些中型或大型凸模，其自身的安装基面较大，一般可采用螺钉及销钉将凸模直接固定在凸模固定板上。本设计采用背台式固定法。凸模的三维设计如图4-3所示，上端为安装部分，下部是凸模工作部分。固定凸模的固定板采用矩形固定板：125mm80mm20mm（GB/T7643.2）。 六、卸料装置（1） 卸料板卸料板的主要作用是把材料从凸模上卸下，有时也可作压料板用防止变形，并能帮助送料导向和保护凸模等。 设计时应注意以下几个方面。

22、 卸料力一般取5%20%冲裁力。 卸料板应有足够刚度，其厚度H可按下式计算，即 H=（0.81.0）Hd 式中 H卸料板厚度，mm；Hd凹版厚度，mm。 卸料板要求耐磨，材料一般选45钢，淬火，磨削，表面粗造度Ra 为0.40.8µm。 卸料板安装尺寸，计算中要考虑凸模有46mm的刃磨量。 卸料板可根据工件形状制作成圆形或矩形，型孔与凸模的配合为H6/h7或H8/f7。 在本设计中，所用到的卸料板和上面提到的有所不同，凸模压入凹模以后工件可能留在凹模内，为了保证操作人员的人身安全，利用卸料板把工件推出，卸料板套在凹模上面。（2）卸料装置的尺寸计算 卸料板的形状一般与凹模形状相同，同时

23、卸料板的成形孔形状基本与凹模孔相同（细小凹模孔及特殊型孔除外），因此在加工时一般与凹模配合加工。 卸料板分为固定卸料板和弹性卸料板。其中，固定卸料板又称刚性卸料板，用于厚料或硬料。特点是卸料力大，使用安全，但送料操作受约束，常用于料厚大于0.5mm、平面度要求不高的工件，特别适用于卸料力较大的简单冲模；弹性卸料板具有卸料和压料的双重作用，多用于冲制薄料，使工件的平面度提高。借助弹簧、橡胶或气垫等弹性装置卸料，常兼做压边。压料装置或凸模导向。本设计的工件厚度为1.5mm，为薄料弯曲加工，故采用弹性卸料板。弹性卸料板如图4-4所示 图4-4 弹性卸料板 1-卸料螺钉； 2-凸模； 3-卸料板； 4

24、-弹簧卸料板孔和凹模的单边间隙Z'/2=（0.10.2）t，取0.1t，将t=1.5mm代入得单边间隙Z'/2=0.15mm。由冲压模具简明手册表15.28可知h 0=14mm。卸料板导向孔的高度h=35mm，取h=5mm。卸料板底面高出凸模底面的尺寸k=0.20.8mm取k=0.5mm。弹性卸料板凸台高度h1=a-t+（0.10.3）t，a为导板厚度，t为料厚，则a=5mm，h1=3.53mm。七、卸料弹簧的选择和安装卸料用弹性元件有弹簧、橡胶及气垫，他们的压力特性不相同，要根据需要选用。弹簧压力随行程增加而增加，呈一定线性增长。橡胶的压力和行程呈曲线式增长，气垫的压力在行程

25、中基本不变，所以采用气垫最为理想。但目前国内小型压力机中安装气垫的较少，常采用的弹性元件仍是弹簧和橡胶。 与弹簧相比，橡胶的刚度要大些，因此对要求卸料力较大、行程较小的模具，选择橡胶较好；反之则选择弹簧。 通过分析对比，本设计中选择弹簧作为弹性元件。 对于卸料行程不大的模具，弹簧或橡胶装在模具中，弹簧与座孔的间隙值C应根据弹簧外径选定，弹簧外径为10mm时，C=1mm；外径每增加5mm，C值增大0.5mm；大于30mm的外径，C=3.5mm。(1) 弹簧的选择 计算弹簧的顶压力Py Py=Pz/n式中Py弹簧的顶压力，N； Pz弹簧承担的工艺力，如卸料力或推件力等，N； n弹簧个数，一般选26

26、个。 卸料力 Pz=K卸F=0.056142.5=307.12（N）K卸由冲压工艺与模具设计查得，n=2，则Py=153.5N 弹簧选择 确定弹簧的最大工作极限负荷平P2，可可根据有关手册选择弹簧，使P2Py，并记录弹簧的参数，根据弹簧极限压缩量作弹簧的特性曲线。 由冲模设计与制造实用计算手册表2-15选P2=Pmax=196.8N>Py=153.5N 弹簧的参数为： 弹簧直径d=2mm； 弹簧中径D=14mm； 弹簧内径D1=D-d=12mm 弹簧外径D2=D+d=16mm 有效圈数n、支承圈数n2和总圈数n1 n1 =n2+n 由机械工程师手册表4-42及冲模设计与制造实用计算手册表

27、2-11选n=6，n2=2，则n1=8。由冲模设计与制造实用计算手册表2-11可知： 取t=7mm，则 H0=nt+（n2-0.5）d=67+3=45(mm) 计算弹簧总压缩量 Hc=Hy+Hg+Hx式中 Hy弹簧预压缩量，Hy=H2Py/P2，mm Hg弹簧的工作行程，冲裁中Hg=t+1（t为料厚），mm Hx凸模总修模量，一般取410mm。弹簧变形量 式中 G剪切弹性模量。 因Hg=2.5mm，Hx=4mm，则 Hc=23.579+6.5=30.07(mm) 校核总压缩量 若Hc<H2，弹簧选择合理；若若Hc>H2，则该弹簧需重新选择。 由以上的计算可知Hc<H2，弹簧可

28、用。 卸料弹簧窝座的深度计算 弹簧窝座的深浅，将影响弹簧的卸料力的大小。冲模设计时，卸料力是按弹簧压缩到最大容许压缩量时的压力计算的。因此，弹簧窝座的深度，应使冲模在闭合状态时，弹簧压缩到最大容许压缩量。图4-5为弹簧卸料的冲裁模。图4-5 弹簧卸料冲裁模故弹簧窝座的深度为 式中 L弹簧的自由状态长度，mm； F弹簧的最大容许压缩量，mm； h1卸料板厚度，mm； h2凸模高度，mm； t冲裁模厚度，mm； 上、下模刃口进入量，=1mm； h3刃口修模量，h3=56mm。（2）弹簧的安装虽然本次研究的是弯曲模而非冲裁模，但从图4-5中可以知道和本次弯曲模的卸料装置结构大致相同，且计算分析过程也

29、相似。故可以参考以上的冲裁模来计算弯曲模的卸料弹簧窝座如右图所示。假设弹簧为原长时，卸料板比凹模直边高出5mm，而直边高度为35mm，且卸料板和凹模之间的距离为26mm，那么窝座深度为9.5mm。 图4-6 卸料装置结构示意图八、定位装置为了限定被冲材料的进给步距，并准确地将工件安装在冲模上设定位置，保证下一步工序的顺利进行，必须采用各种形式的定位装置。冲模适用的定位零件有导料销、导料板（导料尺）、挡料销、定位板（钉）、导向销、定距侧刃和测压装置等。综合各种因素，设计弯外角的模具结构时，采用挡料销和导料销进行粗定位。（1）挡料销的设计 挡料销（又称定位销）主要用于定位，保证条料有准确送料距。挡

30、料销有多种形式，分别用于不同的场合，如圆柱头式挡料销、钩形挡料销、回缩式挡料销、活动挡料销、初始挡料销等。本次模具设计选择圆柱头式挡料销。此种挡料销一般装在凹模上，其特点是销的固定部分和工作部分的直径相差较大，因此不会削弱凹模的强度。另外，这类挡料销结构简单，常用于带固定及弹压卸料板的模具中。 由冲压模具简明手册选基本尺寸：d=6mm，d1=3mm，h=3mm；L=8mm。考虑到凹模的特殊结构，将挡料板直接固定在卸料板上。使用条料或卷料冲裁时，一般用导料板或挡料销来导正材料的送进。其主要作用是对条料的送进进行定向，防止偏斜。其安装位置一般是下模凹模口的上平面。本次设计选用导料板。 就制造方式而

31、言，导料板与卸料板可以分开制作，也可以制造成一体的。本次弯外角模具设计采用分开导料板与卸料板分开制造的方式。为 图4-7 固定挡料销三维图使条料顺利通过，两块导料板互相之间的距离应等于条料的最大宽度加上双边间隙值。无侧压装置时，条料宽度和导料板间距离按无侧压装置的公式计算。在此次弯曲模具设计中由实用冲压技术手册选择送料间隙为0.5mm。由于弯曲凹模的形状非规则的特性，本次单独设计挡料板，并用螺钉紧固与凹模上面。导料板得高度（H）参考实用冲压技术手册选取，在这里选H=6mm。导料板的厚度一般为材料厚度的2.54倍，材料厚度取小值。导料板的最小厚度为46mm，导板一般采用45钢，工作侧面粗糙度Ra

32、在1.6µm以下。（2）导正销的设计导正销的类型 在首次弯曲工序当中，采用10mm孔进行定位，故采用导正销进行定位。导正销又称导头，作用原理是以尖圆头一端先进入预先冲出的定位孔，以导正送料中的误差，起到精确定位的作用。导正销主要应用于跳步模上，消除侧刃及挡料销定位所造成的误差，以获得较精确的工件。导正销有两大类型：凸模式导正销和安装在凸模上的短式导正销。凸模式导正销的形状与冲导正孔的凸模一致，只是头部增加了导正部分。它是利用条料上的工艺导正孔（即本设计中直径10mm孔）进行导正定位，导正定位精度高，得到广泛应用。短式导正销一般是装在第二工位凸模上，冲裁时它先伸入已冲好的导正孔内，以保

33、证内孔与外形相对位置的精度，消除由于送料引起的误差。导正销的工作部分的形状有两类：R形导正销头部形状和锥形导正销头部形状。R形导正销对导正孔直径大小不加限制，能保证良好的导正精度，广泛用于各种自动冲压模具中。锥形导正销分为4种，对导正孔小的采用小锥度，对导正孔大的采用大锥度，既能保证条料导正定位精度，又不使头部尺寸过大，在锥度与工作直径相交处，可由一定角度的圆角光滑过渡。导正销尺寸计算 导正销与导正孔的配合间隙对制件精度有着直接的影响。一般情况下，配合间隙越大，定位精度越低，但配合间隙又不能过小，否则，由于间隙过小，导正销磨损加快，被磨损的导正销形状不规则，不仅影响定位精度，而且当上模回升时，

34、条料因窜动会卡死在导正销上，影响模具正常工作。导正销的直径选取，要保证被导正定位的条料在导正销与导正孔有最大可能的偏心时，仍可导正条料，冲出合格的制件。导正销直径不宜过小，过小会因强度不足而折断。在确定导正销直径时，不可忽视冲导正孔凸模直径与冲出的导正孔直径之间的差值。在本设计中，由于导正孔直径D为10mm，故由实用冲压技术手册中C-D关系可知 C=D-d' =0.025（mm）为了实现导正销导正定位条料的目的，导正销需凸出弹压卸料板一定长度h，长度h与材料厚度有关，随着材料厚度的增加而增加。导正销凸出长度还与材料软硬程度有关，材料硬，则导正孔的前切面小，突出长度h可适当减小。一般情况

35、下取h=（0.81.2）t。本设计中工件厚度为1.5mm，故h=1mm。凹模上导正销的让位孔一般都制成通孔，以排除可能产生的废料，凹模孔与导正销的间隙Z取（0.060.1）t。本设计中Z取0.1t，则 Z=0.11.5=0.15（mm）导正销工作段直径计算分两种情况：第一种情况，已知导正孔直径，求导正销工作段直径d' 。前者计算可根据前面所示的C-D关系曲线进行。本设计确定的导正孔直径为10mm，为第一种情况，采用锥形凸模式导正销，则d'=D-C=10-0.025=9.975（mm）那么凹模上的让为孔的直径为：9.975+0.3=10.275mm。（3）垫板的设计冲模用垫板的材

36、料采用45钢或T8A，技术条件按JB/T 7653的规定。具体参数为：125mm80mm6mm，45钢, JB/T 7643.3。（4）螺钉和销钉 螺钉是用来紧固模具零件的，冲模中多采用内六角头或圆角螺钉。螺钉主要承受拉应力，其尺寸及数量一般根据经验确定，小型和中型模具采用M6、M8或M12等，选用46个，要按具体位置布置而定。大型模具可选M12、M16或更大规格，选用规格过大会给攻螺纹带来困难。冲模中圆柱销起定位作用，圆柱销一般承受错移力。一般圆柱销用两个以上，布置时一般离模具刃口较远，对中小型模具一般选用d=6mm、8mm、10mm、12mm几种尺寸，错移力较大的情况可适当选大一些。由参考

37、文献4内六角圆柱头螺钉系列表选上模座和固定板连接螺钉为： 螺钉GB/T70.1 M1040具体参数为：P=1.5mm，b=32mm，dk=16mm，k=10mm，t=5mm，s=8mm，e=9.15mm，r=0.4mm。选下模座和凹模连接螺钉为： 螺钉 GB/T 70.1 M1030具体参数和上模座螺钉相同。只是公称长度小于表中数值，故需要制出全螺纹。由参考文献4附圆柱销表选上模座定位圆柱销为： 销 GB/T 1191.1 6m655导板在凹模上的固定螺钉选： 螺钉GB/T 70.1 M310具体参数为：P=0.5mm、b=18mm、dk=5.5mm、k=3mm、t=1.3mm、s=2.5mm

38、、e=2.87mm、r=0.1mm。由于公称长度小于表中数值，故需要制出全螺纹。 第三章 弯内角模具结构设计弯内角工序与弯外角的不同之处在于凸凹模结构不一样。弯外角采用凹模倒装进行弯曲，即凹模装在上模板上，凸模装在下模板上。弯内角凸模压入凹模以后工件必须用顶件装置将其顶出，而弯外角是用卸料装置将工件卸下。相同之处在于都采用10mm孔进行精确定位。一、模架 由上述可知，在弯外角的工序中，选用压力机为：J23-16A，公称压力160kN。 由冲压模具简明手册开式可倾工作台压力机主要参数表可知： 压力机的最大闭合高度 Hmax=180mm；最小闭合高度 Hmin=130mm。根据上面的压力机的闭合高

39、度和冲模闭合高度的配合，选择冲模模架为：凹 模周界，L=125mm，B=100mm，闭合高度140165mm。级精度的后侧导柱模架型号为125100（140165） GB/T2581.3后侧导柱上模座型号为12510030后侧导柱下模座型号为12510035导套型号为 A25H68033 GB/T2581.6导柱型号： A25h5150 GB/T2581.1二、模柄由前面弯外角所述，选择压入式模柄，由实用冲压技术手册模柄系列选择模柄A2570 JB/T7643.1 模柄和模架。 三、凸凹模结构设计凸模装在下模座上，采用与下模座过盈配合压入下模座中。考虑到工件的边长30mm，故凸模的长度选择50

40、mm。其宽度在前面的计算中已经给出，为Bp=mm。其圆角半径为r凸=1.5mm。凸模的二维图如图5-2所示。凹模深度为L0=20mm。凸凹模间隙C=1.575mm，那么凹模的内芯宽度为 28+2C=28.202（mm）U形件弯曲的简单的工作单元有以下几种常用的结构形式：·自由弯曲工作单元结构·校正弯曲工作单元结构·凸台压校弯曲工作单元结构在这里采用自由弯曲工作单元结构。四、推件装置凹模装在上模座（倒装）时，要利用刚性或弹性推件装置推出工件。推件装置装在上模内，通过冲床滑块内的打料机构完成推件工作。推件装置一般由推件器和推杆组成，如图5-5所示。 图5-5 推件装置

41、以弯曲为例来说明该装置的工作过程。上模下行，依靠凸凹模完成弯曲后，弯曲件卡在凹模内。上模上行到某一高度时，压力机上的横杆给推杆上端一个向下的推力，通过推杆传递给推件器，便在弯曲件上表面有一个相应的推力。上模上行到上死点过程中，凹模对推料器产生一个向上的位移，位移量略大于弯曲件高度，从而使弯曲件脱出凹模。在弯内角的模具设计中，脱料装置就采用上面的方案。采用刚性推件装置，利用推件器和推杆将弯曲工件从凹模中顶出。一般装在上模。其推件靠压力机中滑块内的横梁作用，推件力大且可靠。复合模中，刚性推件装置通常由推杆、推板、推销和推件器组成。推杆的长度应高出压力机滑块模柄孔510mm；推件器应高出凹模刃口0.

42、51mm。为了使推件力均衡分布，推销要分布均匀，长短一致。推板一般装在上模的孔内，其厚度与工件尺寸和推件力有关，对于中小件，一般取510mm。为了保证凸模的支承和强度，放推板的孔不能全挖空。因此，推板的形状要按推下工件的形状来设计。推板有如下集中形式：用于正方形工件的推板；用于圆形工件的推板；用于矩形工件推板。由实用冲压技术手册推杆系列表选择带肩推杆，根据以上原则，选择直径d=8mm，长度L=120mm，材料45钢，A型带肩推杆，型号为 推杆 A8120 JB/T 7650.1其中d1=10mm推板根据弯曲件来设计，冲裁件的内部形状尺寸较小，外形尺寸较简单时，推件块（顶件块）外形与凹模为间隙配

43、合H8/f8，推件块（顶件块）内孔与凸模为非配合关系（外导向）。冲裁件的内形尺寸较大，外形相对复杂时，推件块（顶件块）内形与凸模为间隙配合H8/f8，外形与凹模为非配合关系（内导向）。此弯曲件的内形尺寸比较小，外形尺寸比较简单，因此推板与凹模的间隙配合为H8/f8。由前面的论述可知：推板的厚度与工件尺寸和推件力有关，对于中小件，一般取510mm，在这里取推板的厚度为8mm。推板和推杆通过过盈配合连接起来。由于在后面的设计中还需要考虑精确定位装置的导正销的让位孔部分，故在推板与工件接触的一面预留4mm深的孔。五、导正装置 在弯内角时，采用纵向送料。在纵向，采用挡料板进行约束。然后用10mm 孔作

44、为导正孔、导正销精确定位，在Z方向上推板对工件进行约束，则在X、Y、Z三个方向都对工件进行了约束。 由前面弯外角对导正销的论述可知，弯内角的导正销也采用固定式凸模导正销。 导正销的工作头部分采用锥形，头部角选30°。（1） 导正销尺寸计算 导正销与导正孔的间隙配合 由于弯外角和弯内角都是利用10mm 孔进行定位，故导正销与导正孔的配合间隙C=0.025mm。同弯外角，为了达到导正销正定位条料的目的，导正销直径应凸出弹压卸料板一定长度h。由于是同一工件只是不同工序，故h=1mm，和前面弯外角一样。前面弯外角导正销的让位孔在凹模上，弯内角的让位孔在推板上。推板上的让位孔与导正销的间隙Z=

45、0.1t=0.15mm。导正销工作段直径计算 由前面弯外角可知，导正销工作段直径分两种情况，在这里不在赘述。由于都采用相同的导正孔，故都为第一种情况，即已知导正孔直径，求导正销工作段直径d'。查锥形导正销曲线可知： d'=D-C=10-0.025=9.975(mm)那么推板上的让位孔的直径为： 9.975+0.3=10.275（mm）由此可知上一步在推板上预留的10mm孔显然小了，需改成10.275mm。导正销安装在凸模上面，凸模总长为50mm。在弯外角中没有用到卸料板，但是为了达到导正销定位条料的目的，导正销需凸出凸模一定长度即上面所述的h，且h=1mm。那么导正销的非锥形部分为51mm，锥形部分为30°。（2） 导料板的计算 条料靠着导料板或导料销一侧送进，以免送偏。导料板有与导板分离和连城整体的两种结构。为使条料顺利通过，导料板间的距离应等于条料的最大宽度加上一间隙值（一般大于0.5mm）。其高度H视板料厚t与挡料销的高度h而定，查冲压工艺与模具设计导料板高度表，有H=6mm。在弯内角的过程当中，同弯外角一样，采用分离式结构，将导料板通过螺钉安装在凸模上面，对工件在Z方向上进行约束。导料销只起辅助导正作用，起精确