T型件冲压模设计方案

1、第一章概述1.1 冲压成形的特点和应用冲模是冲压过程中所需的一种工艺设备，在冲压中至关重要，一般来说，只有冲模符合要求，才能得到合格的冲压制品；冲模是先进工艺能够生产化的基础。冲压过程中，重要依靠压力机提供压力，使冲模运动完成加工，便于实现自动化，生产率高，且操作简单。使用普通压力机，每台压力机每分钟可生产几件至几十件冲压件，而使用高速压力机，每台每分钟能生产数百乃至上千件冲压件。冲压制品一般不需要再进行切削加工，因此其是一种节约能源，节省材料的无屑加工方法。并且所得产品互换性好，并且尺寸稳定，冲压加工可以生产形状复杂的零件。一般冲压件的强度和刚度均较高，因为在变形过程中材料发生了加工硬化效应

2、。由于冲模制造属于单件小批量生产，因此生产成本较高，因而，冲压生产多用于大批量生产。1.2 冲压的现状和发展趋势1.2.1 冲压工艺目前研究和推广的大方向是如何提高劳动生产率、提高产品质量、开发新的冲压冲压工艺等。现在，国内迅速涌现并用于生产的冲压先进工艺有精密冲压、超塑性成形、无模多点成形、柔性模成形、爆炸和电磁等高能成形、高效精密冲压技术及冷挤压技术等。目前，冷挤压技术不但用于生产有色金属零件，而且还用于生产黑色金属零件。随着模具设计与制造技术的发展，冷挤压将会得到广泛的应用。1.2.2 冲压用材冲压过程中两个重要组成部分分别为材料和工艺。冲压加工质量不仅与冲压工艺文案、模具结构及制造精度

3、有关，还受冲压材料的直接影响而不同。为了生产高质量冲压制件，必须正确选用合适的冲压材料。但实际上，冲压用材往往是根据其使用性能及其生产纲领所选定的，这时，需要要求冲压工艺方案和模具结构必须与选定材料相适应。因此，必须深入了解所用冲压材料的力学性能，才能正确制定冲压工艺方案并合理设计制造相应的冲模结构。目前，我国高强度板、超宽、合金化镀锌板等特殊钢材都依赖进口。因此冲压材料的发展趋势应使用材与行业协调发展，汽车用钢板的品种应更趋向合理，朝着高强、高耐蚀和各种规格的薄钢板方向发展，并改善冲压性能。铝、镁合金已成为制造业的理想材料，未来将会得到广泛应用。1.3 设计的目的和意义冲压相较于其他加工方法

4、具有明显的优点，所以在现代工业生产中得到广泛的应用在现代生产中，模具工业已成为工业发展的基础，对冲压生产的依赖性越来越大，特别是在机械制造、汽车生产、轻工、等行业尤为突出。由于冲压生产具有一定的优点，因此不少过去采用铸造、锻造等方法制造的零件已被冲压件所代替。冲压生产已成为生产制造业中不可或缺的重要组成部分。模具工业发展的关键是模具的设计，模具设计又涉及到力学、材料学、热学、计算机技术等多学科的交叉。因此模具技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之一。世界上许多国家特别是一些工业发达国家都十分重视模具技术的开发，大力发展模具工业，积极采用先进制造技术和设备，提高模具制造水平，已取得

5、了显着的经济效益。本课题要求对给定零件T型固定片进行落料和冲孔成形冲压模设计，通过对零件进行工艺性分析，确定零件的冲压工艺方案并制定部分零件的制造工艺。如：凹模、凸模、凸凹模、垫板、挡料销、导料销等。通过该课题能够让学生掌握简单零件冲压模具设计与制造的一般方法，对零件冲压工艺方案的制定、工艺计算及模具设计有了更深层次的认识，并且该实践性课题是对学生理论知识水平的实践和检验，对以后从事类似的工作有一定的指导性与实践性意义。第二章分析冲压件的工艺性设计任务：产品：T型固定片生产批量：大批量材料：20钢厚度：1.5m2.1 冲压件的工艺性分析冲裁件的工艺性是指冲裁件的材料、形状、尺寸精度等方面是否适

6、宜冲裁加工的工艺要求。因此，我们需对以下几个方面进行分析，判断该零件是否满足冲压工艺的要求。2.1.1 公差等级和断面粗糙度的选取该T型固定片无特殊公差等级要求，因此可以选取普通公差等级IT14,孔心距公差等级为IT10,根据表1-1可知，普通冲裁即可达到该公差等级。表1-1冲裁件的合理精度范围(单位：mm)模具精度板料厚度t精度等级IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15IT16精密冲裁普通冲裁<0.5>0.51>13>3,1孔中心距<3孔边距<3断面粗糙度的选取该T型固定片的冲压断面为不接触及不重要的接触面，因此其断面粗糙度达到

7、12.5建即可。该固定片厚度为1.5mm,进行冲裁加工时，其断面粗糙度Ra一般可达12.53.22,因此符合冲压加工的工艺要求。2.1.2 冲裁件的结构形状与尺寸的工艺性分析该T型固定片形状简单、规则，可选用直对排、斜排等排样方式；其内外形转角处无尖角，其过度圆角半径R=3mm>0.25t=0.375mm,减少了热处理过程中的开裂以及冲裁过程尖角处的崩刃和过快磨损；其材料为20钢，其凸出悬臂部分宽度b=20mm>2t=3mm,长度l=50mm<5b=100mm,符合冲压工艺要求；同时，为了避免冲裁时的工件变形，其孔边距不能过小，对于圆形孔，边距c>(1-1.5)t,如图

8、1-1所示，c1=4>1.5t=2.25,c2=5>2.25;冲孔时，因受凸模强度的限制，孔的尺寸不应过小，对于有导向和无导向凸模冲裁时，其最小孔径应大于等于1.3t和1.5t,该工件最小孔径d=10mm,厚度为1.5mm,其最小孔径远远大于冲裁可达到的最小孔径。2.1.3 冲裁件材料的工艺性分析该冲压件所使用的20钢属于优质低碳碳素钢,其抗剪强度仃b为246-328MPa,其抗拉强度。b为355500MPa,屈服弓®度仃S)245MP,伸长率)24%,因此该钢强度低，韧性、塑性好，适应于冲压工艺。综上所述，该工件完全满足冲裁加工的工艺要求。2.2 冲压工艺方案的确定分析

9、产品图1-1可知，该工件的冲裁包含的工序为冲孔和落料，因此可设计以下三种方案供选择：方案一：采用先落料后冲孔的单工序生产；方案二：采用落料，冲孔复合模生产；方案三：采用先冲孔，后落料的级进模生产。对于方案一，由于要采用两套独立的模具进行加工，从而导致其生产效率较低，不适用于本产品大批量的生产要求；对于方案二，虽然单套模具加工成本相对于单工序模较高，但其只需一套模具，同时，复合模生产效率高，适用于大批量生产，产品尺寸精度高；对于方案三，也只需一套模具，生产效率高，适用于大批量生产，冲压件能达到较高的冲压精度等级，但冲压件不平直，并且需要采用固定挡料销和导正销或侧刃定距解决条料或带料的准确定位问题

10、，才能保证冲压件的精度，模具较复杂。比较以上三种方案可知，方案二最优，因此该T型固定片采用复合模加工。2.3 冲模类型和结构形式的选择2.3.1 复合模结构及其操作方式的确定正装式复合模冲出的冲件是在板料亚金状态下分离的，因此平直度较高，适用于冲裁材料较软或者板料较薄的平面度要求比较高的冲件。倒装式复合模不易冲裁孔边距较小的冲裁件，但其结构简单，可直接利用压力机的打杆装置进行推件，卸料可靠，操作方便。适用语厚度大于0.3mm的板料。对于本冲压件，没有较小的孔边距，厚度为1.5mm,板料本身的硬度可以保证一定的平直度，因此选用倒装式复合模进行冲裁。为了简化模具结构，采用半自动化操作，即采用人工翻

11、转板料进行多次冲压。2.3.2 定位方式及模具导向的选择导料销一般用于复合冲裁模上，而固定式导料销多用于顺装式复合模，弹顶式导料销多用于倒装式复合模，因此对于本套模具，横向上采用弹顶式导料销导料，纵向上活动挡料销定位。用销保证冲模导向。采用自动送料、手动翻料、手动取出。2.3.3 压料和卸料方式的选择由于本冲压件厚度不大，卸料力较小因此可选用弹性卸料方式卸料。对于倒装式复合模，因弹性卸料板与安装在凹模型孔内的推件板分别高出凹凸模和落料凹模的工作面一定距离，故首选需采用压料板将条料压紧。冲孔废料直接由冲孔凸模从凸凹模孔内推出。对于卡在凹模内的冲压件，直接由用推杆连接压力机的推件块推出凹模。2.3

12、.4 模架及模座导向方式的选择该模具采用后侧导柱模架，这种模架导柱分布在模座后部，且直径相同。其工作面敞开，有利于送料。模座采用导柱导套导向。第三章冲压工艺计算3.1 排样设计“形状材料厚心飞、,圆形或圆角r>2t的工件矩形件边长L<50的工件矩形件边长L>50或圆角r<2t工件问a1侧面a工件问a1侧面a工件问a1侧面a0.25以下1.822.22.52.83.03.1.1 排样方案的确定为了保证冲压产品的精度和冲压模的使用寿命，考虑采用有废料排样方式，图4-1为三种排样方案，对其进行比较：方案I与方案n都为直排，方案出为斜排。三种方案从制件精度、冲模结构及冲模寿命相

13、比都差不多，但在一个步距方案I、n、出的条料面积分别为9638mm2、9816mm2、9744mm2,因此，方案I的材料利用率相比其他两种方案最高，因此选择方案I为最合理的排样方案。1n-；11m图3-1排样方案3.1.2 条料搭边值的确定为了保证冲裁件的质量精度和增加条料刚度，方便条料送进，提高生产率，因此，在冲裁时需要一定搭边值。参考表3-1可确定该冲压件各个部分的搭边值如图3-2。0.250.51.21.51.82.02.22.50.50.81.01.21.51.81.82.00.81.20.811.21.51.51.81.21.61.01.21.51.81.82.01.62.01.21

14、.51.82.52.02.22.02.51.51.82.22.22.22.52.53.01.82.22.02.52.52.83.03.52.22.52.52.82.83.23.54.02.52.82.53.23.23.54.05.03.03.53.54.04.04.55.0120.6t0.7t0.7t0.8t0.8t0.9t3.1.3 条料宽度的确定根据模具结构采用无测压装置，对于无测压装置，应该考虑在送料过程中因条料的摆动而使搭边值减少的问题。为了补偿侧面搭边的减少，因此需要增加一个可能的摆动量，故其计算公式如下：条料宽度：B0”（Dmax2aZ）mm式中Dmax料宽度方向上冲裁件的最大尺寸

15、；a侧搭边值；:条料宽度的单向偏差；Z导料板与最宽条料的间距，查表3-2及3-3可知为0.6mm,Z为5mm。将上述数据带入式（3-1）得B=（1_+2a+Z）L=（70+2M2+5）0o.6=79，mm3.1.4 计算材料利用率冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比称为材料利用率，它是衡量合理利用材料的经济指标。一个步距的材料利用率“可用下式计算：式中A一个步距内冲裁件的实际面积（mm2）,A=5349mm2；B条料宽度（mm）,B=79mm；S为步距（mm）,S=122mm。将上述数据带入式（3-2）可得设计一块条料可以加工冲裁件50个，其利用率计算公式如下：式中A工件所有冲裁件面积，A*

16、=（25>5349）mm2=133725mm2；B料条料宽度，B料二79mm；L条料长度，L=（50>61+104）mm=3154mm。将上述数据代入式（3-3）可得表3-2条料宽度偏差（单位：mm）条料宽度B材料厚度t1122335500.40.50.70.9501000.50.60.81.01001500.60.70.91.11502200.70.81.01.22203000.80.91.11.3表3-3导料板与最宽条料之间间隙单位：（mm）材料厚度t无测压装置有测压装置条料宽度B条料宽度B01001002002003000100100以上00.50.50.51580.510.

17、50.5158120.51158230.51158340.51158450.511583.2冲压工艺力计算和压力机的选择3.2.1冲裁力的计算一般说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和模具设计的重要依据。平刃口冲裁模的冲裁力一般按如下公式计算：式中F冲裁力（N）;L冲裁周边长度（mm）;t材料厚度（mm）;bb一材料抗剪强度（MPa）;K系数。系数K是考虑到实际生产中，模具刃口的磨损、间隙值和板料力学性能的波动等因素的影响而给出的修正系数，一般取K=1.3o该冲压产品外形如图1-1所示，厚度t=1.5mm,材料为20钢，属于优质碳素钢，其抗剪强度7为246-328MPa。其周界长度计算

18、如下：全部轮廓长度L=8054743二1032二62二5=380.79mm冲孔轮廓长度L孔=2冗,6+2兀M5=69.12mm落料轮廓长度L落二（380.7969.12）mm=311.67mm将上述数据代入式（3-4）可得最大冲裁力F=KLtb=1.3380.791.5328=243.55KN冲孔冲裁力F孔=KL孔tb=1.3父69.12父1.5M328=44.21KN落料冲裁力F落=KL落t£b=1.3父311.67父1.5M328=199.34KN3.2.2卸料力、推件力的计算板料冲裁过后，由于弹性变形的回复，会使冲落部分卡在凹模内，而剩下部分的材料卡在凸模上。因此，必须将卡在凹

19、模内的材料推出，卡在凸模上的材料卸下才能保证工作继续进行。我们将从凹模内推出材料所需的力称为推件力；将从凸模上卸下卡着的料所需的力称为卸料力；逆冲裁方向将料从凹模内顶出所需的力称为顶件力，该套模具没有顶件装置，无顶件力。卸料力、推件力是由压力机、卸料装置提供的，因此在选择设备的公称压力时需将其考虑在内。一般常用下列公式计算：料后t/mm钢<0.10.0650.0750.10.14>0.10.50.0450.0550.0630.08>0.52.50.040.050.0550.06>2.56.50.030.040.0450.05>6.50.020.030.0250.0

20、3铝、铝合金0.0250.080.030.07纯铜、黄铜0.020.060.030.09卸料力Fx=KxF落推件力Ft=nGF孔式中F落、F孔冲裁力（N）；n同时梗塞在凹模内的工件（或废料）；h材料厚度<0.50.511.02.52.56.0刃口高度>4>5>6>8一凹模洞口的直壁高度（mm）,查表3-4取9mm；t材料厚度（mm）;Kx、Kt卸料力系数、推件力系数。查表3-5可知Kx=0.04、Kt=0.055。将上述数据分别带入式3-5、3-6、3-7可得h9.n-=6mmt1.5Fx=KxF=0.04199.34=7.97KNFt=nKrF=6父0.055M

21、44.21=14.59KN表3-4刃口尺寸高度表（单位：mm）表3-5卸料力系数、推件力系数和顶件力系数3.2.3 压力机公称压力的确定压力机的公称压力必须大于或等于冲压力。由于本套模具采用弹性卸料装置和下出料冲裁模，因此其总冲压力Fz的计算公式如下：式中F最大冲裁力（KN）;fx卸料力（KN）;ft推彳力（KN）。将数据带入式3-8可得FZ=F+Fx+Ft=243.55+7.97+14.59=265.93KN3.2.4 压力机的选择由于本产品属于中小型冲压件，一般可选用开式机械压力机。通过校核可知开式压力机JH23#40可满足冲压要求，其主要技术参数如下：标称压力：400KN滑块行程：80m

22、m滑块行程次数：55次/min最大封闭高度：330mm封闭高度调节量：65mm立柱间距：340mm工作台尺寸（前后沈右）：460mrK700mm垫板尺寸（厚度><径）：65mrK3320mm模柄孔尺寸：50mrK70mm最大倾斜角：30°电动机功率：5.5kW3.3模具压力中心的计算冲压力合力的作用点称为模具的压力中心，因此，能否保证模具压力中心与压力机滑块中心重合至关重要。当压力中心与压力机滑块中心偏离时，会导致滑块导轨和模具导向部分产生不正常磨损，从而影响冲压件质量，降低模具寿命。因此在模具设计过程中，压力中心的确定至关重要。对于本冲压产品，建立如图3-3所示坐标系，

23、将其外形轮廓分为11个部分，设各线段对应的压力中心y值分别为yi、2、丫3、丫4、丫5、丫6、4、丫8、丫9、丫10、丫11。由于该冲压件沿Y轴成轴对称，因此其压力中n心必在Y轴上，所LLixi以x0=0。对于各线段周Lx-Lx-,-Lxii长及压力中心的y%=，1-=告一值计算如下：LLL,LL2Ln'、Li对于多凸模冲y裁时，根据理论力学，对于平衡力系，合力对某轴之力矩等于个分力对同轴力矩之和，而冲裁力与冲裁周边长度L成正比，由此可得到压力中心坐标（x°,y°）计算如下：将上述数值代入式3-9、3-10,可得x0=0,y°=26.23mm。所以该冲压件

24、的压力中心为（图3-3冲压件个部分压力中心坐标尺寸3.4凸、凹模、凸凹模刃口尺寸计算3.4.2 刃口尺寸加工方法刃口尺寸的加工方法主要有分别加工法和配合加工法两种。对于该冲压件，由于冲孔形状简单，因此采用分别加工法求其刃口尺寸，而落料形状相对复杂，因此采用配做法求其凸、凹模尺寸。3.4.3 刃口尺寸间隙的选择3.4.4 刃口尺寸计算由于冲孔形状简单，因此采用分别加工法求其凸、凹模刃口尺寸。式中dp、dd冲孔凸、凹模尺寸；Lmm工件孔心距白下极限尺寸；dm.冲孔件孔的下极限尺寸；冲裁件制造公差；Zmin最小初始双面间隙；"、6d凹、凸模的制造公差；x系数，为了避免冲裁件尺寸偏向极限尺寸

25、，应该使冲裁件的实!.际尺寸尽量接近冲裁件公差带的中间尺寸。本冲压件公差为普通公差等级IT14,模具的公差需大于产品78个公差等级，因此选取模具公差等级为IT7。查表3-7可知孔公差A=+0.43mm,凹模公差6p=+0.0l8mm,凸模公差6d=+0.018mm。查表3-6得系数x=0.5。20钢属于中等硬度钢，查表3-8可知Zmm=0.105mm,Zmax=0.135mm。校核间隙6p|+|*|=(0.018+0.018)=0.036mm>ZmaxZmin=(0.1350.105)=0.030mm说明所取凹凸模公差不能涉足|加|十回WZmax-Zmin的条件，但相差不大，可做如下调整

26、：、p=0.4(Zmax-Zmin)=0.40.030=0.012mm、d=0.6(Zmax-Zmin)=0.60.030-0.018mm此时，16Pl"&=(0.020+0.018)mm=0.030mm=ZmaxZmin,故符合条件。将上述数据分别带入式3-11、3-12可得4=12743mm的冲孔凸、凹模尺寸如下：Idp1=(dmin1x)0_p=(120.50.43)00.012mm=12.22(00.012mmII."dd1=(dp1+Zmin)5=(12.215+0.105)00.°18mm=12.3201a018mm4=10>3mm的冲孔

27、凸、凹模尺寸如下：dp2=(dmin2+xA)%=(10+0.5父0.43)1012mm=10.221012mmdd2=(dp2Zmin)0d=(10.2150.105)00.018mm=10.320018mm由于冲孔凹模和凸模采用分别加工法，其孔心距502mm可按下式计算：式中Ld凹模孔心距白尺寸，公差5d取工件公差的1/4,即M=A/4;=冲裁件制造公差。该工件孔心距公差等级为IT10,查表3-7可知孔心距公差为±0.120mm,孔公差0oW.43mm。将上述数据代入式（3-13）得孔心距尺寸为&Ldn2）谒=（50一0.03）mm表3-6系数X料厚t/mm非圆形圆形10

28、.750.50.750.5工件公差A/mm1<0.160.170.3520.36<0.1620.1612<0.200.210.4120.42<0.2020.2024<0.240.250.4920.50<0.2420.24>4<0.300.310.5920.60<0.3020.30表3-7标准公差数值公称尺寸/mm标准公差数值IT6IT7IT8IT9IT10iTIT12IT13IT14IT15IT16IT17大于至ammm-3610142540600.100.140.250.400.601.036812183048750.120.180.30

29、0.480.751.2610915223658900.150.220.360.580.901.5101811182743701100.180.270.430.71.11.8183013213352841300.210.330.520.841.32.13050162539621001600.250.390.6211.62.55080193046741201900.30.460.741.21.9380120223554871402200.350.540.871.42.23.51201802540631001602500.40.6311.62.541802502946721151852900.460

30、.721.151.852.94.6表3-8冲裁模初始双面间隙Z（单位：mm）材料厚度软铝纯铜、黄铜、软铁杜拉铝、中等硬钢硬钢0.20.0080.0120.0100.0140.0120.0160.0140.0180.30.012r0.0180.0150.0210.0180.0240.0210.0270.40.0160.0240.0200.0280.0240.0320.0280.0360.50.0200.0300.0250.0350.0300.0400.0350.0450.6P0.024P0.0360.0300.0420.0360.0480.04210.0540.7P0.028P0.0420.03

31、50.0490.0420.0560.04910.0630.80.0320.0480.0400.0560.0480.0640.0560.0720.90.0360.0540.0450.0630.0540.0720.0630.0811.0P0.040P0.0600.0500.0700.0600.0800.07010.0901.20.05010.0840.0720.0960.0840.1080.0960.1201.50.0750.1050.0900.1200.1050.1350.1200.1501.8P0.090:0.1260.1080.1440.1260.1620.1440.1802.00.1000

32、.1400.1200.1600.1400.1800.1600.2002.20.1320.1760.1540.1980.1760.2200.1980.2422.50.1500.2000.1750.2250.2000.2590.2250.2752.8P0.168P0.2240.1960.2520.2240.2800.25210.3083.00.1800.2400.2100.2700.2400.3000.2700.3303.502450.3150.2800.3500.3150.3850.3500.4204.0P0.280P0.3600.3200.4000.3600.4400.40010.4804.5

33、0.3150.4050.3600.4500.4050.4900.4500.5405.00.3500.4500.4000.500.0.4500.5500.5000.6006.00.4800.6000.5400.6600.6000.7200.6600.780配作法就是先按设计尺寸制造出一个基准件（凹模或凸模），然后根据基准件的实际尺寸按间隙配作另一件。图5-5a为工件图，图5-5b为冲裁该工件所用落料凹模刃口的轮廓图，图中虚线表示凹模刃口磨损后尺寸的变化情况。凹模磨损后变大的尺寸（图中凹模磨损后不变的尺寸（图中算刃口尺寸：a）b）图3-4工件及落料凸模刃口轮廓凹模磨损后变小的尺寸（图中一般冲孔凸模

34、尺寸公式计算：A、B)R)A2、A3）,可按如下公式计算凹模尺寸：,此时工件尺寸标注为B产,因此可用下列公式计,因它在凹模上相对于冲孔凸模尺寸，所以可按落料时应该以凹模为基准件来配作凸模。由图3-5b可看出，凹模磨损后尺寸有变大,不变和变小三种情况：式中Ad、Bd、Rd相应凹模的刃口尺寸（mm）；Amax工件的上极限尺寸（mm）；B.(mm)工件的公差尺寸（mm）；Rmm工件的下极限尺寸（mm）；-工件公差该落料件公差等级为IT14,查表3-7可知Az=以人2=0.52mm,&A3=0.74mm,b=0.87mm,然=0.25mm,系数x=0.5。将上述数据分别带入式3-14、3-15

35、和3-16得：Ad=A2d=(20一0.50.52)。0.13mm=19.74o0.13mmA3=(60-0.50.74)00.185mm=59.6300.185mmBd-(800.50.87)一等mm=(80.44二0.11)mmRd=(3+0.5父0,25)00.063mm=3.1300.063mm第四章冲压模零件的结构设计4.1 工作零件设计4.1.1 落料凹模结构形式与固定方式的选择凹模采用整体式凹模，由于该工件落料外形尺寸非圆形，因此采用不带倒角的阶梯型直刃壁型孔。采用四个螺钉固定在凹模固定板上。凹模外形尺寸的计算各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，根据压力中心点确定凹模在模架上的安

36、装位置。要使模柄中心与压力中心重合。具轮廓尺寸按下列公式计算：凹模厚度H=kl凹模壁厚c=（1.52）H（3040mm）凹模宽度B=b2c凹模长度L=l2c式中k系数，查表4-1可知k=0,3；b冲压件最大宽度，为70mm；l冲压件最大长度，为100mm。将上述数据分别带入式（4-1）、（4-2）、（4-3）、（4-4）可得凹模厚度H=kl=0,3100=30mm凹模壁厚c=（1.52）H=4560mm,取c=60mm凹模宽度B=b+2c=70+2父60=190mm凹模长度L=l+2c=100+2x60=220mm根据国标JB/T7643.1-2008选取凹模外形尺寸标准值为250m由200m

37、由32mm。表4-1凹模厚度系数xs材料厚度t<1>13>36<500.300.400.350.500.450.60>501000.200.300.220.350.300.45>1002000.150.200.180.220.220.30>2000.100.150.120.180.150.22对于该落料模，形状相对复杂、淬火变形大，因此选用合金工具钢CU2作为该模具用材,使其热处理硬度达到6062HRC。4.1.2冲孔凸模结构形式与固定方式的选择因为所冲的孔为圆形，且都不属于需要特别保护的小凸模，所以冲孔凸模采用A型台阶式凸模，采用压入式固定在凸模固定

38、板上，用防转销防止轴向转动。这种凸模加工简单，而且便于装配和更换。凸模外形尺寸计算根据模具结构可知，凸模长度计算公式如下：式中Hi凸模固定板厚度，为18mm；H凹模厚度，为32mm。将上述数据代入式4-5得L=HiH=2032=50mm根据JB/T5826-2008确定其长度为50mm。由于该冲孔凸模结构简单，且材料厚度t小于3mm,因此模具材料可选用T8A,热处理需达到5660HRC。4.1.3 凸凹模由于该凸凹模中的冲孔凹模外形尺寸为圆形，因此可采用带倒角的阶梯型直刃壁型孔。采用压入式固定在凸凹模固定板上。4.1.3.2凸凹模外形尺寸计算根据模具结构可知，凸凹模厚度计算公式如下：式中Hi凸

39、凹模固定板厚度，为20mm；H2卸料橡月交高度，为32mm；H3卸料板厚度，为14mm；H4凹凸模凹进卸料板的高度，为1mm。将上述数据带入式(4-6)得H凸凹=乩+H2+H3H4=20+32+141=65mm对于该凸凹模，形状相对复杂、淬火变形大，因此选用合金工具钢CU2作为该模具用材，使其热处理硬度达到5860HRC。4.2 卸、出料零件的设计4.2.1 卸料橡胶的选用因为橡胶允许承受的载荷较弹簧大，并且安装调整方便，因此选取橡胶作为卸料弹性元件。为了保证卸料板稳定性，选取圆筒形橡胶作为弹性元件，数目为4个。其相关参数的计算公式如下：式中卸料板工作行程；几一一凸凹模凹进卸料板的高度，为1m

40、m；h2凸凹模冲裁后进入凹模的深度，为2mm；t工件厚度，为1.5mm；H工橡胶工作行程；h修凸凹模修模量，取5mm；H自由橡胶自由高度；H预橡胶的预压缩量，取其为15%H自由；巳每个橡胶承受的载荷；Fx卸料力，为7970N;D橡胶白外径；d圆筒形橡胶内径，取d=20mm；p橡胶所产生的单位面积压力，由图4-1可得p=0.7MPa；H按为橡胶的安装高度。将上述数据分别带入式4-7、4-8、4-9、4-10、4-11、4-12、4-13可得卸料板工作行程hz=h1th2=(11.52)mm=4.5mm橡胶工彳乍行程H工=hx十%=(4.5+5)mm=9.5mm橡胶自由高度H自由=4H工=4x9.

41、5mm=38mm橡胶的预压缩量H预=15%H自由=15%父38=5.7mm每个橡胶承受的载荷Fi=Fx/4u(7970/4)N=1992.5N橡胶的外径D=(d21.27(F1/p)0.5=(2021.27(1992.5/0.7)0.5mm=63mm橡胶的安装高度H安=H自由-H预=(385.7)mm=32.3mm,取H安=32mm4.2.2 卸料板及其紧固件的设计卸料板的周界尺寸与凹模尺寸相同，厚度为14mm。卸料板采用45钢制造，淬火硬度为4045HRC。卸料板上设置4个卸料螺钉，公称直径为12mm,螺纹部分为M1CK10mm。为了保证条料的送入顺畅，应使卸料板高出凸凹模端面1mm,当有误

42、差存在时，可用垫片调节。卸料板采用45钢制造，热处理硬度达4348HRC。4.2.3 推件装置的设计对于本模具结构，在模柄中心位置没有凸模，因此可以选择刚性推件装置，由打杆直接与推件块相连接，其推件力较大，工作可靠。根据模具结构确定其尺寸为直径d=10mm,长度L=186mm。止转螺钉尺寸为M8X10mm。推杆及推荐快均采用Q235制造，热处理硬度达4348HRC。4.3 定位零件的设计4.3.1 导料销和挡料销的结构设计根据模具结构，横向上选取导料销进行导料，纵向上选取挡料销定位。由于该冲压模为倒装式复合模，所以选用导料销为弹顶式导料销进行导料。挡料销选用橡胶弹顶式活动挡料销，根据国标JB/T7649.9-2008选取其尺寸为d=8mm,L=18mm。所选导料销和挡料销结构尺寸相同，其结构如图4-2所示。导料销和挡料销均采用45钢制造，淬火硬度达4348HRC。4.4 模架及其他零件设计4.4.1 模架的选用该模具采用滑动导向后侧导柱模架，这种模架导柱直径相同。其工作面敞开，有利于送料，下面以凹模周界尺寸为依据，根据GB/T2851-2008选取模架规格如下：上模座LMBMH为315mrK200mrK50mm；L><B>