电源片冲压级进模具设计

1、 PAGE PAGE V兰州工业高等专科学校毕业设计论文 题目:电源片冲压级进模具设计系 别 机 械 工 程 系 专 业 模具设计与制造 班 级 模具082班 姓 名 周 明 德 学 号 202101104250 指导教师职称 张 红 岩副教授) 日 期 2021年1月 1日 兰州工业高等专科学校毕业设计论文任务书机械工程系2021届模具设计与制造专业毕业设计论文任务书毕业设计论文题目电源片级进模冲压模具设计课题内容性质工程设计课题来源性质教师收集的结合生产实际的课题设计校内外指导教师职 称工作单位及部门联系方式张红岩副教授机械工程系2861344一、题目说明目的和意义：毕业设计是本专业教学过

2、程的最后一个重要环节，也是培养学生分析问题和解决问题能力的主要方法，通过毕业设计，要求学生全面综合运用所学根本理论，根本技能和生产实践知识；学习系统地综合运用所学的知识和技能解决实际工程问题的本领，稳固和加深对所学知识的理解，并且通过毕业设计的实践扩大和补充知识，使认识提高到一个新的水平。通过毕业设计的实践，培养调查研究的习惯和工作能力，练习查阅资料和有关标准，查阅工具书或参考书，合理选择设计计算公式，正确计算，并能以图纸和说明书表达设计的思想和结果。通过毕业设计，不但要提高解决具体问题的独立工作能力，而且应建立正确的设计和科研思想，加强思想性，牢固树立实事求是和严肃认真的工作态度。二、设计论

3、文要求工作量、内容：冲压模具设计1、总要求：设计中等程度以上的大中型多工位级进模或复合模具，要求每个学生独立完成冲压件工艺设计、冲模结构设计与计算，典型零件制造工艺规程制订等工作，并完成一套装配图和全部工作零件零件图。完成设计说明书一份。毕业设计完成后进行辩论。A、冲压件零件图尺寸较小者可直接绘在模具装配图的右上方，并注明名称、比例、材料、公差或精度；B、冲压件排样图；C、模具装配图一张最大外形尺寸、主要配合等级的标注；技术要求的内容是否恰当；名细表、标题栏、图形边框是否标准；模具件号是否齐全；主视图、俯视图、侧视图的投影关系；俯视图的绘制要求及剖切方式，0号图纸 ；D、模具零件图一套(全部成

4、型零件图及局部非标准结构零件图5个以上，由指导老师指定)；E、指定的模具零件的机械加工工艺卡片：35个；F、毕业设计说明书一份25页以上，仅冲模局部，其中不含任务书。幅面大小为A4，全部由计算机打印。2、给定的条件和要求：零件图纸；生产批量：大批量精度级别：依图纸上标注准；按10级标注。3、确定总体方案：分析国内外多工位级进模开展的动向及设计任务书给定的条件，制件的用途，到工厂进行调研、了解同类模具产品的设计经验，进行设计可行性分析和论证，最后确定总体方案。4、确定设备类型：确定总体方案初选冲压设备。5、确定模具结构总体方案：根据排样图，确定模具结构形式及主要结构的设计。6、工艺设计计算：完成

5、相关的工艺设计计算及强度计算。7、典型零件结构制造工艺规程：包括成型磨削、线切割数控编程、尺寸链计算包括工艺尺寸链及装配尺寸链等。8、撰写毕业设计说明书包括内容：封面、任务书、摘要、目录、说明书正文、总结论、致谢、参考文献等。应阐述整个设计内容，要重点突出和特色，图文并茂，文字通畅。说明书的页数不少于25页幅面大小为A4，全部由计算机打印。9、图纸的要求：模具结构装配图要求视图根本完整，符合最新国家标准，图面整洁，质量高，所设计的装配图由计算机绘制打印。10、论文撰写格式、装订顺序及要求依毕业设计说明书标准。三、进度表日 期内 容3周毕业设计共6周。1、冲压模具设计为3周，安排如下：1调查研究

6、、搜集和查阅资料 周2总体设计方案的拟定和论证 周3模具结构设计 1.周4工艺计算 周5典型零件的工艺规程 周6编写毕业设计说明书 周完成日期辩论日期四、主要参考文献、资料、设备和实习地点及翻译工作量：1 屈华昌. 塑料成型工艺与模具设计M.北京：高等教育出版社,20062 李德群. 塑料成型工艺及模具设计M.北京：机械工业出版社,19933 李天佑. 塑料模图册M.太原: 重型机械出版社出版,19944 薛彦成. 公差配合与技术测量M.北京:机械工业出版社出版,20025 屈华昌,伍间国塑料模设计手册M.北京：机械工业出版社,19936 陈锡栋,周小玉. 实用模具技术手册M.北京：机械工业出

7、版社,20017 许发樾. 模具机构设计M.北京：机械工业出版社.20048 钱知勉. 塑料性能应用手册M.北京：科学技术文献出版社,19799 丁松聚. 冷冲压模具设计M.机械工业出版社，199910 曾宗桢. 画法几何与机械制图M.兰州：兰州大大学出版社,2002指导教师签字教研室主任签字主管系领导签字年 月 日年 月 日年 月 日摘 要本次设计是对电源片的级进模模具设计。该零件形状比拟复杂，且不对称，零件的内孔和外边轮廓都有倒圆角，且两个矩形孔内孔距较小，所以在冲裁时比拟难以加工，这也是本次模具设计的难点。通过分析其结构特点，确定排样方法为少废料排样，这样有利于提高材料的利用率。由零件分

8、析知，本模具设计采用级进模，成型是属于工艺集中的工艺方法，各种工序可在同一副模具上完成。此次采用级进模的特点是采用了侧刃导正送料，有利于提高位置精度，也提高了成型件的精度。但在加工凸模上存在问题，在以后设计中需改良模具的加工方法。关键词:冲压模具；级进模；排样；冲模模架；凸凹模ABSTRACT This design is for power slice of progressive die mould design, this parts shape is complicated, asymmetry, parts of the internal holes and outside prof

9、ile have poured fillet, and both rectangular hole pitch is lesser, so when the cutting were more difficult to processing, this also is the difficulty of the mould design. Through analyzing the structure characteristics, to determine the layout method for less waste arrangement, it helps improve mate

10、rial utilization. By analysis of knowledge, this mould parts design using progressive die, molding belongs to craft concentration technique, various processes available in the same vice mold completed. The using of progressive die characteristic is adopted lateral blade guide is feeding, is helpful

11、to improve the position precision, but also increased the microstructure of precision. But in the processing of the punch existence problem, in the later design for improvement mould processing method.Keywords: stamping die; progressive die; layout; die mold; convex and concave moPAGE PAGE 25目 录 TOC

12、 o 1-3 u 任务书 PAGEREF _Toc287649224 h I摘要 PAGEREF _Toc287649225 h IVAbstract PAGEREF _Toc287649226 h V1 工艺分析 PAGEREF _Toc287649227 h 11.1 设计题目 PAGEREF _Toc287649228 h 11.2 外形及形状尺寸分析 PAGEREF _Toc287649229 h 1确定生产工件的根本工序 PAGEREF _Toc287649230 h 1冲裁间隙对冲裁件尺寸冲裁力模具的寿命都影响 PAGEREF _Toc287649231 h 2了解形成工件过程中的

13、制造难点 PAGEREF _Toc287649232 h 21.3 尺寸和形状公差的分析 PAGEREF _Toc287649233 h 22 工艺方案确实定 PAGEREF _Toc287649234 h 32.1 工艺方案确实定 PAGEREF _Toc287649235 h 3方案种类确实定 PAGEREF _Toc287649236 h 3方案种类的提出 PAGEREF _Toc287649237 h 32.2 方案优缺点的比拟 PAGEREF _Toc287649238 h 32.3 方案确实定 PAGEREF _Toc287649239 h 33 模具结构形式确实定 PAGEREF

14、 _Toc287649240 h 43.1 确定工位数和工序 PAGEREF _Toc287649241 h 43.2 初步确定模具的定位形式 PAGEREF _Toc287649243 h 43.3 初步确定模具的卸料方式 PAGEREF _Toc287649244 h 43.4 初步确定模具导向装置 PAGEREF _Toc287649245 h 43.5 初步确定模架的形式 PAGEREF _Toc287649246 h 54 必要的尺寸计算 PAGEREF _Toc287649247 h 6 排样设计与计算 PAGEREF _Toc287649248 h 64.1.1 排样方法确实定

15、PAGEREF _Toc287649249 h 6 确定搭边值 PAGEREF _Toc287649250 h 6 确定条料的步距 PAGEREF _Toc287649251 h 64.1.4 条料的利用率 PAGEREF _Toc287649252 h 64.1.5 确定排样图 PAGEREF _Toc287649253 h 7 冲裁压力的计算 PAGEREF _Toc287649254 h 74.2.1 冲裁力的计算 PAGEREF _Toc287649255 h 7 卸料力 PAGEREF _Toc287649256 h 74.2.4 模具总冲压力为 PAGEREF _Toc287649

16、257 h 8 压力机公称压力确实定 PAGEREF _Toc287649258 h 84.3.1 冲压设备的选择依据 PAGEREF _Toc287649259 h 84.3.2 压力机的选择 PAGEREF _Toc287649260 h 84.4 冲裁压力中心确实定 PAGEREF _Toc287649261 h 84.5 刃口尺寸计算 PAGEREF _Toc287649262 h 94.5.1 加工方法确实定 PAGEREF _Toc287649263 h 94.5.2 计算刃口尺寸及制造公差 PAGEREF _Toc287649264 h 94.5.3 落料凹模板尺寸 PAGERE

17、F _Toc287649265 h 11 模具的零件设计与计算 PAGEREF _Toc287649266 h 115 模具总体结构的设计 PAGEREF _Toc287649267 h 14 模具类型的选择 PAGEREF _Toc287649268 h 145.2 定位方式的选择 PAGEREF _Toc287649269 h 145.3 卸料出件方式的选择 PAGEREF _Toc287649270 h 145.4 导向方式的选择 PAGEREF _Toc287649271 h 14 工作局部的结构和尺寸确实定 PAGEREF _Toc287649272 h 155.5.1 其它模具零件

18、结构尺寸 PAGEREF _Toc287649273 h 155.5.2 卸料板结构形式 PAGEREF _Toc287649274 h 16 卸料橡胶的设计 PAGEREF _Toc287649275 h 16 卸料螺钉 PAGEREF _Toc287649276 h 166 模具总装图 PAGEREF _Toc287649277 h 177 校核 PAGEREF _Toc287649278 h 18 校核模具和初选设备的相关尺寸 PAGEREF _Toc287649279 h 187.2 选择压力机 PAGEREF _Toc287649280 h 187.3 凸模承载能力的校核 PAGER

19、EF _Toc287649281 h 188 工艺制作 PAGEREF _Toc287649282 h 198.1 落料凹模加工工艺过程 PAGEREF _Toc287649283 h 198.2 冲孔凸模加工工艺过程 PAGEREF _Toc287649284 h 21总结 PAGEREF _Toc287649285 h 22致谢 PAGEREF _Toc287649286 h 23参考文献 PAGEREF _Toc287649287 h 242021届模具设计与制造毕业设计1 工艺分析1.1 设计题目 设计电源件一，零件图如下1-1所示所示冲裁件，材料为20F,厚度为2mm，大批量生产。试

20、制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。图1-1 电源件零件名称:电源片 生产批量:大批材料:20F 工件厚度t=2mm1.2 外形及形状尺寸分析 确定生产工件的根本工序冲裁是利用模具板料沿着一定的轮廓形状产生别离的一种冲压工序冲截包括落料、冲孔、切口、剖切、修边等，综合分析该工件的外形尺寸及根本结构可知生产该工件所需根本工序有落料、冲孔。1 材料:该冲裁件的材料20F是优质碳素钢，属低碳钢,具有良好的抗脆裂性,良好的冷成型性能。2 零件结构:该冲裁件结构简单，并在转角有四处有圆角，防止了尖角的存在，该零件包括冲孔和落料两个工序,且形状规那么,比拟适合冲裁。3 冲裁变形过

21、程分析：当凸凹模间隙正常时，其冲裁过程可分为三个阶段；即弹性变形阶段，塑性变形阶段和断裂别离阶段。对于普通冲裁零件的断面做出进一步分析，我们可以发现这样的规律，零件的断面与零件的外表并非完全垂直，是有一定的锥度。除光亮带以外，其余均粗糙，并带有毛刺和蹋角，而角高的质量的冲裁件断面应该是：光亮带较宽，约占整个断面的1/3以上，蹋角断裂带毛刺和锥度都很小，整个冲裁件外表无折弯现象。冲裁断面质量随之减小，且断面大局部是断裂带，塑性好的材料与其相反，其光亮带所占比例较大。蹋角毛刺越大而断面带较小，对于同一种材料而言，光亮带 断裂带蹋角毛刺四局部在断面上所占的比例也不是固定的。与材料本身的厚度冲裁间隙模

22、具结构冲裁速度刃口锋利程度等等因素有关，其中影响最大的是冲裁间隙。4冲裁间隙:是指冲裁凸模与凹模刃口之间的间隙，凸模与凹模多一侧的间隙成为单边间隙，两侧间隙之和称为双边间隙，冲裁间隙的数值等于凹模刃口尺寸与凸模刃口尺寸之差。间隙过小时，光亮带增加，蹋角和毛刺会减少，但过小那么会在凸模刃口处产生裂纹与在凹模入口处产生下裂纹向外错开一段距离。 冲裁间隙对冲裁件尺寸冲裁力模具的寿命影响由?模具专业毕业设计手册?附表1冲模初始双面间隙查得Zmin=0.120;Zmax=0.160;所以由此可得出凹模尺寸，间隙选择原那么。除冲裁间隙之外，在冲裁过程中，凸凹模的刃口尺寸及制造公差直接影响冲裁件的尺寸精度，

23、并且合理的冲裁间隙也要依靠凸凹模刃口尺寸的准确性来保证，在确定刃口尺寸及制造公差时遵循以下原那么：1落料尺寸决定凹模尺寸，冲孔尺寸决定于凸模尺寸；2根据磨损规律，设计落料模时，凹模根本尺寸应取之间尺寸公差范围内的最小值设计冲孔模时，凸模根本尺寸那么应取制件尺寸公差范围内的较大尺寸；3不管是落料还是冲孔，在初始设计模具时，冲裁间隙一般应采用最小的合理间隙值；4冲裁模刃口尺寸的制造偏差方向，原那么上是单项“人体原那么，即凹模内外表刃口尺寸制造偏差取正值，凸模外外表刃口尺寸制造偏差取负值；5根据加工方法的不同，可分为互换加工方法和配合加工方法。 了解形成工件过程中的制造难点 该工件尺寸的公差.查?模

24、具设计与制造手册?表1-1得凸模冲孔的最小直径为d3.25，而零件中d=4 3.25.最小圆角半径查表1-7，普通冲裁件的最小圆角半径得查表1-6得，普通冲裁最小孔边距b1.5t得b3，而零件的孔边距是b=4.5，所以冲孔边缘离外形的距离不是零件形成过程的制造难点，会影响制件的质量甚至模具的寿命。零件查公差表可得各尺寸公差为:零件外形: 零件内形: 结论:适合冲裁。1.3 尺寸和形状公差的分析尺寸精度:零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，可按IT12级确定工件尺寸的公差，查公差表可得各零件外形: mm mm mm mm零件内形: mm mm mm 结论:适合冲裁。2 工艺方案确实定2.1

25、工艺方案确实定2. 方案种类确实定 冲裁工艺方案可分为单工序冲裁、复合模冲裁、级进模冲裁, 单工序冲裁是指在压力机一次形成类只完成一种冲压工序;复合模冲裁是指在压力机的一次行程中,在模具的同一工作位置同时完成两个或两个以上的冲压工序;级进冲裁是把冲裁件的假设干个冲压工序排列成一定的顺序,在压力机一次行程中条料在冲模的不同工序位置上分别完成工件所需的工序,在完成所有要求的工序后,以后每次冲程都可以得到一个完整的冲裁件。此三种方案都可以完成落料、冲孔工序。 方案种类的提出该零件包括落料、冲孔两个根本工序，可以采用以下三种工艺方案1先落料，再冲孔，采用单工序模生产。2落料一冲孔复合冲压，采用复合模生

26、产。3冲孔一落料连续冲压，采用级进模生产。2.2 方案优缺点的比拟方案1适合冲裁小批量和试制,工件尺寸等级较低、本钱低、生产效率低、制造简单,操作简便,但需要两道工序、 两套模具才能完成零件的加工，难以满足零件大批量生产的需求.由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。方案2只需要一套模具，冲压件的形位精度和尺寸易于保证，且生产效率也高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难，但平安性较差。方案3也只需要一套模具，生产效率也很高，但零件的冲压精度较复合模的低。欲保证冲压件的形位精度，模具加工难度大，装配精度要求高，平安性好。通过以上三

27、种方案的分析比拟，对该工件冲压生产以采用方案3为佳。2.3 方案确实定方案3模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工,生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求.由于零件结构简单，为提高生产效率，采用复合冲裁或级进冲裁方式。但从生产平安性考虑，最后考虑采用级进模具最适宜。而方案3又可以根据工序分为冲孔落料；落料冲孔；由于孔边距小，冲孔边缘离外形距离对形成过程有一定的影响。根据上述分析最后确定方案3的冲孔落料最为适宜。3 模具结构形式确实定3.1 确定工位数和工序及排样方式根据工件的工艺分析初步确定工件的工位数位三个；即切边确定送料步距，冲孔和落料。排样：冲裁件在板料或条料上的布

28、置方法，冲裁件的排样与条料的利用率有密切关系，对零件的本钱又很大的关系，因此，应该设法在有限的材料面积上冲出最多数量的制件。因为直排能够在有限的条料上冲出较多的冲裁件，所以选择直排。又因为此零件比拟复杂，且工步较多，故排样如下图；该工件采用的是冲孔-落料级进模，工件的外形尺寸，故排样图可有图3-1,图3-2所示。图3-1 排样图图3-2 排样图3.2 初步确定模具的定位形式因为该模具采用的是板料，控制板料的送进方向采用导料板，控制条料的送进步距采用侧刃定距。3.3 初步确定模具的卸料方式因为工料料厚2mm，材料20F，精度要求不高，较厚，故可以采用刚性卸料。又因为是级进模具生产，所以采用下出件

29、比拟便于操作和提高生产效率。3.4 初步确定模具导向装置导向方式的选择：为了提高模具寿命和工作质量，方便安装调整，该级进模具采用后侧导柱的导向方式导向。3.5 初步确定模架的形式查?模具设计与简明手册?采用四导柱模架,如图3-3所示。图3-3 模架结构简图4 必要的尺寸计算 排样设计与计算 排样方法确实定排样方法有：无废料、少废料和有废料排样。有废料排样：沿制件的全部外形轮廓冲裁，在制件之间及之间与条料侧边之间，都有工艺余料存在。因留有搭边，所以制件质量和寿命较高，但材料利用率低。少废料排样：沿制件的局部外形轮廓切断或冲裁，只有制件之间留有搭边，材料利用率提高。无废料排样：就是无工艺搭边的排样

30、，制件直接由切断材料获得。，比拟小，考虑到保证制件质量的问题，应采用有废料排样。 确定搭边值查下表4-1,按矩形确定搭边值: 两工件间的搭边: ; 工件边缘搭边: ;表4-1搭边值材料的厚度工件间延边工件间延边工件间延边1.8.23.55.012 确定条料的步距 条料宽度与是否有侧压装置有关.有侧压装置时条料的宽度: 无侧压装置时条料的宽度： 综合分析工件的结构形状，选有侧压装置的。 条料的利用率一个步距内的材料利用率为.裁单件材料的利用率按公式41计算,即 4-1式中: A冲裁面积(包括内形结构废料)； n 个冲距内冲冲裁件数目；b条料宽度；h进距。查板材标准，宜选900mm 1000mm的

31、钢板，每张钢板可剪裁为14张条料(701000mm)，每张条料可冲378个工件，那么总为：总=100% =100% = 65.1% 确定排样图确定后排样图如图4-1所示图4-1 排样图4.2 冲裁压力的计算 冲裁力的计算由?冲模手册?表315成形工艺力计算公式查得冲裁力 (4-2)F1=1.32654380=646152N646KN式中：Fp冲裁力N；L工件外轮廓周长， 落料周长L1=270 、 圆孔周长L2 、 方孔周长L3=299，总周长L654mm；t材料厚度；材料的抗剪强度Mpa，查得380Mpa。 卸料力 (4-3)式中：KP卸料力因数，其值由表2-15查得KP0.04。那么卸料力：

32、推件力计算按式 (4-4)式中：K1推件力因数，其值由2表2-15查得10.06；n堵塞在凹模内的制件或废料的数量， n=ht,h为刃口局部的高， mm;t为材料的厚.h=8mm t=2mm n=ht=82=4(mm)推件力那么为：其中n=12是因有十二个孔. 模具总冲压力为 4.3 压力机公称压力确实定 冲压设备的选择依据(1)压力机的公称压力必须大于总冲压力，即(2)压力机的行程大小应适当。由于压力机的行程影响到模具的张开高度，因此对于冲裁，弯曲等模具，其行程不于过大，以免发生凸模与导板别离或滚珠导向装置脱开的不良后果。对于拉深模，压力机的行程至少应大于成品零件高度的两倍以上，以保证毛坯的

33、放进和成行零件的取出。(3)所选压力机的最大高度应与冲模的闭合高度相适应。即满足：冲模的闭合高度介于压力机的最大闭合高度和最小闭合高度之间的要求。(4)压力机工作台面的尺寸必须大于模具下模座的外形尺寸，并还要留有安装固定的余地。但在过大的工作台面上安装过小尺寸的冲模时，对工作台的受里条件也是不利的。 压力机的选择根据总冲压力=1137KN,模具闭合高度,冲床工作台面尺寸等,并结合现有设备,用JA31-160A闭式单点压力机,并在工作台面上备制垫块。其主要工艺参数如下：公称压力： 1600KN 滑块行程：160mm 行程次数：32次分根据总冲压力=1137KN,模具闭合高度,冲床工作 台面尺寸等

34、,并结合现有设备,选用J23-125开式双分 最大闭合高度： 480mm 模柄尺寸：工作台尺寸前后左右：7101080mm4.4 冲裁压力中心确实定模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑快的中心相重合。否那么，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，减低模具和压力机的使用寿命。冲模的压力中心，的按下述原那么确定：1对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。2工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。3形状复杂的零件，多孔冲模，级进模的压力中

35、心可用解析法求出冲模压力中心。压力中心如图4-2所示；图4-2 压力中心确实定由于工件x方向对称，故压力中心X0=60mmyc= =计算时，忽略边缘4-R2圆角. 刃口尺寸计算 加工方法确实定落料局部以落料凹模为基准计算，落料凸模按间隙值配制;冲孔局部明中孔凸模为基准计算，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。 计算刃口尺寸及制造公差由于模具的加工方法不同，凸模与凹模刃口局部尺寸的计算公式与制造差的标注也不同，刃口尺寸计算方法可分为两种情况。(1)凸模与凹模分别加工计算模具刃口尺寸采用这种方法，是指凸模和凹模分别按图纸标注尺寸和公差进行加工。冲裁间隙由凹模和凸

36、模刃口尺寸和公差来保证。(2)凸模和凹模配置加工计算刃口尺寸对于形状复杂或料薄的冲压件，为了保证冲裁凹凸模件有一定的间隙值必须采用配合加工。此方法是先做好其中的一件凸模或凹模作为基准件，然后依次为基准件的实际尺寸来配加工另一件，是他们之间保持一定的间隙。这种加工方法的特点是：(1)尺寸标注简单，只在基准件上标注尺寸和制造公差，配制件只标注公称根本尺寸并注明所留的间隙值。但该方法制造的凸模和凹模是不能互换的。(2)模具的冲裁件在配制中保证，不必受到条件限制，加工基准件时可适当放宽公差使加工容易。根据经验，普通冲裁模具的制造偏差或一般可取/4为制造公差。综上所述，可选取凸模和凹模配制加工计算刃口尺

37、寸的方法来计算。以冲孔凸模设计为基准的刃口计算,查?冲压工艺与模具设计?表磨损后减小的尺寸： (4-5) 那么查表得=0.75, 查表得=0.75, 查表得=0.75, 查表得=1, 查表得=0.75, 以落料凹模设计为基准的刃口尺寸计算，查?冲压工艺与模具设计?表磨损后增大的尺寸： (4-6) 查表得=0.75, 查表得=0.75, 查表得=0.75, 查表得=1, 对于孔的凸凹模的制造公差由?互换性与技术测量?表2-12查得凹=mm, 凸=mm由于凹凸ZmaxZmin，故采用凸模与凹模配合加工方法。= (d+x) 0.4=mm (4-7)=1/2d=mm0.5+0.132)= mm=1/2

38、d=mm冲孔： =10.2+0.132 mm落料： =125-0.2mm 落料凹模板尺寸凹模厚度:查?冲模设计手册?表145根据冲件料厚和冲件料宽查得凹模壁厚5062凹模长度L=5L+2c=391+100=491mm凹模宽度B=b+2c=120+100=220mm参考凹模标准，再结合模具横向送料方式查标准JB/T一6743.1-94:凹模板宽B=240mm故确定凹棋板外形为:51024040(mm)凹棋板实取为: 51024040 (mm) 模具的零件设计与计算(1)凸模的外形尺寸计算冲裁时所受的应力，有平均应力和刃口的接触应力k两种因为孔径dmm，材料厚度t=2mmdt, 凸模强度按式 k

39、4-8式中：t冲件材料的厚度mm，t=2mm；d凸模或冲孔直径mm，d=mm；冲件材料抗剪强度Mpa，380Mpa；k凸模刃口的接触应力(Mpa)；k凸模刃口的许用接触应力Mpa。那么 k =2380(1-0.525.5)929Mpa1800Mpa凸模在中心轴向心压力的作用下，保持稳定不产生弯曲的最大长度与导向方式有关。卸料板导向凸模 最大允许长度Lmax按式 Lmax= 4-9式中：Lmax凸模最大允许长度mm；E凸模材料弹性模量，对于钢材可取E21000Mpa；其余符号见前式：那么Lmax=mm5的孔 计算冲裁时所受的应力，有平均应力和刃口的接触应力k两种因为孔径d=5mm，材料厚度t=2

40、mmdt, 凸模强度按式 k 4-10式中：t冲件材料的厚度mm，t=2mm；d凸模或冲孔直径mm，d=5mm；冲件材料抗剪强度Mpa，380Mpa；k凸模刃口的接触应力(Mpa)；k凸模刃口的许用接触应力Mpa。k =2380(1-0.525)950Mpa1800Mpa凸模在中心轴向心压力的作用下，保持稳定不产生弯曲的最大长度与导向方式有关。卸料板导向凸模 最大允许长度Lmax按式 Lmax= 4-11 式中：Lmax凸模最大允许长度mm；E凸模材料弹性模量，对于钢材可取E21000Mpa；其余符号见前式：Lmax=mm4的孔算冲裁时所受的应力，有平均应力和刃口的接触应力k两种因为孔径d=4

41、mm，材料厚度t=2mmdt, 凸模强度按式 k 4-12式中：t冲件材料的厚度mm，t=2mm；d凸模或冲孔直径mm，d=4mm；冲件材料抗剪强度Mpa，380Mpa；k凸模刃口的接触应力(Mpa)；k凸模刃口的许用接触应力Mpa。k =2380(1-0.524)1013Mpa1800Mpa凸模在中心轴向心压力的作用下，保持稳定不产生弯曲的最大长度与导向方式有关。卸料板导向凸模 最大允许长度Lmax按式 Lmax= 4-13式中：Lmax凸模最大允许长度mm；E凸模材料弹性模量，对于钢材可取E21000Mpa；其余符号见前式：Lmax=mm (1) 冲5小凹模C(1.52)H (2) 冲14

42、7大凹模C(23)H式中：b凹模孔的最大宽度mm；K因数,一般取 K30=0.3，K147=0.15 ； H凹模厚度；C凹模厚度5 模具总体结构的设计5.1 模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用级进模所以模具为级进模。5.2 定位方式的选择因为该模具采用的是条料，控制条料的送检方向采用导向板，有压力装置，控制调料的送进步距采用侧刃定距。如图5-1所示。图5-1 侧刃定距5.3 卸料出件方式的选择因为工料厚为2mm，卸料力不是很大，故采用弹性卸料。又因为是级进模生产，所以采用下出件比拟便于操作与提高生产率。5.4 导向方式的选择为了提高模具寿命和工作质量，方便安装调整，该级进模采用对角导柱的导

43、向方式如图5-2所示。 图5-2 模具导向结构5.5 工作局部的结构和尺寸确实定 其它模具零件结构尺寸表5-1 模具模板尺寸序号名称长宽厚mm材料数量1上垫板42016020T8A12凸模固定板4201606045钢14卸料板4201603045钢15凸凹模固定板4201604045钢16下垫板42016040T8A1 卸料板结构形式卸料板结构形式采用无导向弹压卸料板。适用范围：广泛应用于薄材料和零件要求平整的落料冲孔复合模，卸料效果好，操作方便。卸料橡胶的设计卸料橡胶的设计如表5-2所列。表5-2 卸料橡胶的设计工程公式结果备注卸料板的工作状hxHx=h1+h2+tmmH1为凸模凹进卸料板高

44、度1mm；h2为凸模冲裁后进入凹模的深度2mm橡胶的工作行程hH=hx+hm10mmHm为凹模修模量取5mm橡胶的自由高度h0Ho=4h42mm取h为h0的25%预压缩量hyHy=15% h06mm去hy=10%15%h0装模后橡胶办的厚度H0-hy42-6=36mm装模后橡胶的厚度工作时橡胶办的厚度36-10=26mm上模下到最低点时橡胶的高度5.5.4 卸料螺钉卸料螺钉采用标准卸料螺钉结构，凸模刃磨后须在卸料螺钉头下加垫圈调节。卸料螺钉尺寸关系为保持装配后卸料板的平行度，同一付模具中各卸料螺钉的长度L及孔深，各尺寸关系如下：H=(卸料板行程)+(模具刃磨量)+h1+(510mm) 模具刃磨

45、量5mm，h1=6那么 H21+5+6+840mm d1d+(0.30.5)mm mm e0.5mm取emm 6 模具总装图模具结构简图如6-1所示。图6-1模具结构简图7 校核7.1 校核模具和初选设备的相关尺寸模具的实际冲压力为1137KN，而压力机的公称压力为1600KN，所以合格。模具的闭合高度为420mm，而压力机所允许的最大高度为480mm，所以合格。模具的最大尺寸前后左右：210mm600mm，而压力机的工作台尺寸前后左右：440mm820mm，所以合格。滑块的行程为160mm，而材料的厚度为2mm，所以合格。综上所校核的所选压力机是合格的。7.2 选择压力机根据总冲压力=113

46、7KN,模具闭合高度,冲床工作台面尺寸等,并结合现有设备,用JA31-160A闭式单点压力机,并在工作台面上备制垫块。其主要工艺参数如下：公称压力： 1600KN 滑块行程：160mm 行程次数：32次min最大闭合高度： 480mm 最小臂和高度： 360模柄尺寸：6080工作台尺寸前后左右：7101080mm7.3 凸模承载能力的校核 凸模最小断面承受的压应力，必须小于凸模材料强度允许的压应力，查?冲压工艺与模具设计?表, 对于圆形凸模有 7-1 对非圆形截面的凸模 Lmax 7-2 对其不发生失稳弯曲的凸模最大长度为:对圆形截面的凸模 Lmax ( 7-3)对非圆形截面的凸模 Lmax

47、(7-4)以上各式中:J凸模最小截面积的轴惯性距, mm; Fp凸模的冲裁力,N; d凸模的直径,mm。据上述公式可知,凸模弯曲不失稳时的最大长度Lmax与凸模截面尺寸冲裁力的大小、材料机械性能等因素有关。同时还受到模具精度、刃口锋利程度、制造过程、热处理等的影响。8 工艺制作8.1 落料凹模加工工艺过程材料：Gr12硬度：5862HRC，如图8-1所示。序号工序号工序内容1备料锻件退火状态：500170802粗铣铣六面到尺寸495.3165.372.6，注意两大平面与相邻邻侧面用标准角尺测量达根本垂直3平面磨磨光两大平面厚度达72.6，并磨两相邻侧面达四面垂直。垂直度0.02/1004钳工划线 划出各孔径中心线并划出凹模洞口轮廓尺寸钻孔 钻螺纹底孔，销钉底孔，凹模洞口穿线孔铰孔 铰销钉孔到要求攻丝 攻螺纹丝到要求5热处理淬火 使硬度达5862HRC6平面磨磨光两大平面，使厚度72.67线切割割凹模洞口，并留0.010.02研余量8钳工配推件块到要求9钳工用垫片层保证凸凹模与凹模间隙均匀后，凹模与上模座配作销钉孔10平磨磨凹模板上平面厚度达要求11钳工总装配图8-1 凹模板8.2 冲孔凸模加工工艺过程