导向板冷冲压模具设计与加工

河北机电职业技术学院（论文）PAGE28-河北机电职业技术学院毕业设计论文河北机电职业技术学院毕业设计论文导向板冷冲压模具设计与加工导向板冷冲压模具设计与加工2016届机械工程系专业机电设备维修与管理学号021223130102学生姓名窦会娜指导教师孙志平完成日期2016年6月20日摘要冲压成形作为一门古老而又年轻的制造技术，几乎渗透到国民经济的每一个部门。它是金属塑性加工的一种基本方法，冷冲压则是冲压工艺中必不可少的。基于冲压工艺在工业中的广泛应用，冷冲压模具也越来越普遍。本冲压件(自行车导向板)是日常生活中的较常见的冲压件之一，它正好展示模具尤其是冷冲压模具的重要作用。在本次毕业设计中，我们要确实做到理论联系实际，将整个大学三年所学的专业知识进一步掌握，并使其应用于本次设计过程中，不断提高自身的专业知识水平，熟悉了解模具设计的基本知识。同时，加强自身对AutoCAD软件的认识及应用，掌握运用CAD软件进行模具及零件图的绘制，并能灵活应用于解决实际的问题中。此外，还应熟练掌握利用网络资源检索相关的文献资料，并了解论文写作。该冲裁件大批量生产，尺寸精度要求不高，形状较为简单，在对自行车导向板进行工艺分析的基础上，确定了该冲裁件采用落料单工序模、弹性卸料装置和下出件模式。模具的凸模采用电火花线切割加工，凹模采用电火花成形加工并用与凸模形状相同的电极进行加工。关键词：冲压成形工艺，冷冲压模具，AutoCAD制图，模具的特种加工目录引言 -1-第1章本次设计的目的和意义及设计的内容和方法 -2-1.1本次设计的目的和意义 -2-1.2本次设计的内容和方法 -2-1.2.1主要设计或研究内容 -2-1.2.2设计思想或研究技术路线 -3-第2章冷冲压模具的设计过程 -4-2.1冲裁件的测绘 -4-2.2工艺性分析 -4-2.3冲裁方案的确定 -5-2.4冲裁工艺计算 -5-2.4.1排样设计与计算 -5-2.4.2冲裁工艺力的计算 -6-2.4.3卸料力、推件力、顶件力的计算 -7-2.4.4总冲裁力的计算 -7-2.4.5工件的压力中心的计算 -8-2.4.6压力机的选择 -8-2.4.7凸、凹模刃口尺寸的计算 -9-第3章模具的整体设计 -11-3.1凹模外形尺寸的确定 -11-3.1.1凹模刃口形式 -11-3.1.2凹模外形尺寸的确定 -11-3.1.3凹模强度的校核 -12-3.2凸模的确定 -12-3.2.1凸模的结构形式 -12-3.2.2凸模的长度计算 -12-3.2.3凸模的强度和刚度校核 -13-3.3模柄的选择 -13-3.4模架的选择 -14-3.5模具的闭合高度的计算 -15-3.6导柱导套的选用 -16-3.7模具紧固件、连接件、定位件、导向件的选择 -16-第4章模具加工工艺设计 -17-4.1凸模的加工 -17-4.2凹模的加工 -18-总结 -21-致谢 -22-参考文献 -23-附录 -24-引言模具在当今工业中有着不可或缺的地位，模具是工业生产的基础工艺装备，被称为“工业之母”。75%的粗加工工业产品零件、50%的精加工零件由模具成型，绝大部分塑料制品也由模具成型。作为国民经济的基础工业，模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业，应用范围十分广泛。模具技术水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力，因此模具工业的发展水平标志着一个国家工业水平及产品开发能力。在日本，模具被誉为“进入富裕社会的原动力”，在德国则冠之为“金属加工业中的帝王”，在罗马尼亚视为“模具就是黄金”。冲压工艺概述：冲压是靠压力和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变开或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工（或称压力加工），合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。它是压力加工方法的一种，是机械制造中先进的加工方法之一。在冷冲压加工中，冷冲模就是冲压加工所用的工艺装备。没有先进的冷冲模，先进的冲压工艺就无法实现。CAD/CAE/CAM技术在模具设计中的应用：模具CAD/CAM技术是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工种。它以计算机软件的形式，为用户提供一种有效的辅助工具，使工种技术人员能借助于计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。模具CAD/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，已成为人们的共识。随着计算机技术的发展和普及，冲压模具也基本实现了计算机化，其中有代表性的是计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）和计算机辅助工程（CAE）。随着技术的进步，冲压模具三维设计工作逐步兴起，国内模具企业陆续开始使用Unigraphics、Pro/Engineer、Cimatron、CATIAI-DEAS、Euclid、Power-SHAPE等国际先进的、多功能软件设计冲压模具，特别是利用这些软件进行三维实体造型设计和部件干涉检查，以期能够及早发现设计存在的问题和减少试模期间进行的修整。在与国际接轨，引进上述三维设计软件的同时，部分厂家还引进了AutoForm、AntiForm、CFlow、Dynaform、Optris、Magmasoft等CAE软件，在进行冲压模设计时对冲压成形工艺进行有限元模拟分析，以便可以采取有效措施一次冲压成型轿车覆盖件等大型精密制品。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了CAD/CAM的集成，以CAD绘制具图代替了手工结制，以CAM取代了自动编程，并能支用CAE技术对成型过程进行计算机模拟等，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。第1章本次设计的目的和意义及设计的内容和方法1.1本次设计的目的和意义自行车被发明及使用到现在已有两百年的历史，这两百年间人类在不断的尝试与研发过程中使自行车研发工作不断的精益求精。今天，自行车作为交通代步、锻炼身体、越野旅游、运动比赛以及少量货物运送工具，已遍及到世界的每个角落。导向板作为自行车上的重要零部件，发挥着其不可缺少的重要作用。随着技术的发展，导向板的制作过程也不断的进步。其中模具，尤其是冲压模具在导向板的制作过程中起到了重要作用。本课题是对所学的知识的一次综合性的训练。其设计中的主要目的就是完成一套高效经济的导向板的冲压模具设计。板料冲压是金属塑性加工的一种基本方法，冷冲压则是推行冲压工艺必不可少的装备。导向板是日常生活中的较常见的冲压件之一，它正好展示模具尤其是冷冲压模具的重要作用。在本次毕业设计中，我们要确实做到理论联系实际，将整个大学三年所学的专业知识进一步掌握，并使其应用于本次设计过程中，不断提高自身的专业知识水平，熟悉了解模具设计的基本知识。同时，加强自身对AutoCAD软件的认识及应用，掌握运用CAD软件进行模具及零件图的绘制，并能灵活应用于解决实际的问题中。此外，还应熟练掌握利用网络资源检索相关的文献资料，并了解论文写作。1.2本次设计的内容和方法1.2.1主要设计或研究内容1.导向板制件的测绘（画出制品零件测绘图）2.导向板冲压模具的设计（a）导向板的工艺分析（b）拟定冲压工艺方案（c）导向板压力加工的整体方案设计（d）导向板冲压模具设计（模具装配图、零件图）3.导向板冲压模具数控程序的编制数控加工或线切割工艺设计（工艺卡、加工程序清单）4.毕业设计及计算说明书本次设计主要是为了完成自行车导向板冲压模具的设计，绘制出模具的装配图及零件图。对凸、凹模的加工工艺过程进行拟定，并完成数控加工程序的编写。1.2.2设计思想或研究技术路线本课题要求对自行车导向板冲压模具进行设计与分析，并对所设计模具的制造方法、加工程序以及工艺路线进行分析，具体的设计过程包括：（1）对所要求设计的零件进行测绘，得出零件各个部分的尺寸，并根据零件的冲压工艺性能在不改变其使用性能的前提下部分修改尺寸，使设计的模具结构更简单、实用。（2）按照零件测绘所得到的尺寸、厚度以及所要求工件的质量、生产批量、精度等级等条件，对给定的冲裁件进行初级工艺性分析，确定该产品是否可以采用冷冲压成型，并对所需要模具加工的次数、模具基本结构、模具加工的总路线以及凸、凹模间隙配合等问题进行初步确定。（3）在完成冲压件工艺性分析的基础上，提出可能的冲裁工艺方案，根据加工效率、材料利用率、形状复杂程度等要求，经过综合分析、比较，最后确定适合该产品及所给生产条件的最佳冷冲压成型工艺方案，包括分析工序性质、工序数目、工序顺序及其他辅助工序的安排。（4）经过初定确定，可以得出本冲压件精度等级要求比较低，所需模具简单，并且只需采用一次冲压加工即可成形，但是原材料为板料，需加一套剪床将板料切成冲裁所需的条料，具体尺寸根据后续所计算的工件及搭边尺寸而定。（5）与模具设计相关的必要工艺计算。包括排样设计与计算；冲压力计算；模具压力中心计算；凸凹模工作部分尺寸的计算及其制造公差的确定；弹性元件的选用及计算。（6）根据工艺计算选择并确定模具各部分结构的安排及尺寸大小，并选择相应的冲裁设备，根据冲裁力及模具其他方面的要求确定压力机的型号。（7）根据计算所得尺寸及零件形状编写凸模的数控加工程序（采用3B指令）编写，并对其数控加工过程进行计算机模拟，确定数控加工工艺路线，制订数控加工程序单及相对应的工艺流程卡片。（8）根据计算所的尺寸及零件形状确定凹模的加工方法为电火花穿孔加工，选择适当的电火花成型机床，并编制电火花加工工艺卡。（9）绘制模具的二维装配图、零件图，均采用AutoCAD画出。第2章冷冲压模具的设计过程本课题要求对自行车导向板冲压模具进行设计与分析，并对所设计模具的制造方法、加工程序以及工艺路线进行分析。2.1冲裁件的测绘冲裁件的周长为：L=17.87+11.38×2+10×2+11×2+7.66×+2.62≈100mm；冲裁件的面积：S=0.5×7×17.9+0.5×7×11×2+10×20+0.5×10×（20+13.4）-0.5×13.4×≈487mm2该冲裁件的尺寸如图1所示：图1冲裁件测绘图2.2工艺性分析该冲裁件精度要求不高为IT12，形状较为简单，全部由圆弧和直线组成，厚度为2mm，材料为10钢，经分析可以通过普通的冲压加工方法成形。2.3冲裁方案的确定初步将导向板的制作分为六个工序：落料、冲孔、弯曲、修边、整形设计冲裁方案如下：方案一：落料冲孔弯曲修边整形方案二：落料冲孔正装复合弯曲修边整形方案三：落料冲孔倒装复合弯曲修边整形冲裁方案分析：该制件的料比较薄，且在件上的孔距件的边缘较近，若用落料冲孔复合模具，件的孔边强度不能保证。所以，不能使用方案二和方案三。确定使用方案一，落料、冲孔、弯曲单工序冲压模具。先将板料落下，再定位进行冲孔。又因为该冲裁件大批量生产，尺寸精度要求不高，形状较为简单，采用单工序模即可完成。经分析该模具将采用弹性卸料装置和下出件模式。2.4冲裁工艺计算2.4.1排样设计与计算冲裁件在条料上的布置方法称为排样。该件采用直排，具体如下：排样图、搭边如图2所示：板料的送料步距A=D+a其中D—平行于送料方向的冲裁件宽度；a--冲裁件之间的搭边值。由表普通冲裁的搭边值[6]可查得：当1.5＜t≤2.0时，a=1.2mmb=1.5mm代入数据得A=20+1.2=21.2mm图2工件排样示意图板料的宽度B=(D+2×b+△)其中D—冲裁件与送料方向垂直的最大尺寸；b—冲裁件与条料侧边之间的搭边；△—板料剪裁时的下偏差。代入数据得：B=(33+2×1.5+0.5)=36.5mm条料的利用率考虑料头、料尾以至裁板时边料消耗情况，其总利用率η0为η0=×100%其中n—条料（或整个板料）上实际冲裁的零件数；L—条料（或板料）长度；B—条料（或板料）宽度；S2—一个零件的实际面积。选择板料为：1000mm×500mm进行横裁时：剪裁次数为1000÷36.5=27.4个≈27个每条条料剪裁个数500÷21.2=23.6个≈23个从1000mm×500mm的板料上，剪裁26次，剪成宽36.5mm的条料27个，每条冲出23个零件，共可冲出621个零件。代入式3-3得η0=×100%=60.49%进行纵裁时剪裁次数为：500÷36.5=13.7个≈13个每条条料剪裁个数：1000÷21.2=47.2个≈47个从1000mm×500mm的板料上，剪裁12次，剪成宽36.5mm的条料13个，每条冲出47个零件，共可冲出611个零件。代入（式3-3）得η0=×100%=59.51%同理，可以算出板料为600mm×1500mm、710mm×1420mm、750mm×1800mm、800mm×2000mm、900mm×1000mm规格的板料的利用率。900mm×1000mm的板料进行直排纵裁时，材料的利用率最大。所以，该工件采用直排纵裁。2.4.2冲裁工艺力的计算一般平刃口模具冲裁时，其理论冲裁力计算是为：F0=Ltτ其中F0--理论冲裁力：NL—冲裁件周长，mm；t—材料的厚度，mm：τ—材料的剪切强度，MPa。考虑刃口的磨损、模具间隙的波动、材料力学性能的变化及材料厚度偏差等因素，实际冲裁力需增加30%。所以应取F=1.3F0=1.3Ltτ≈Ltσb（式3-5）其中F—冲裁力，N；σb—材料的抗拉强度，MPa。该件为10钢，由表常用材料力学性能[7]可查得抗剪强度τ=260～340MPa，取τ=300MPa，σb=300～440MPa。冲裁件周长L为100mm，厚度t=2mm，代入（式3-5）：F=1.3Ltτ=1.3×100×2×300=78000N=78KN2.4.3卸料力、推件力、顶件力的计算卸料力、推件力、顶件力一般采用经验公式进行计算，即F卸=K1FF推=nK2FF顶=K3F其中F—冲裁力，N；F卸—卸料力，N；F推—推件力，N；F顶—顶件力，N；K1—卸料力系数；K2—推荐力系数；K3—顶件力系数；t—材料厚度，mm；n—同时卡在凹模内料的个数，n=h/t。其中h为凹模刃壁垂直部分高度，mm；由表卸料力、推件力、顶件力、系数[8]得K1=0.04～0.05(0.05)K2=0.055K3=0.06将数据代入得：F卸=K1F=0.05×78000=3900NF推=nK2F=0.055×78000=4290NF顶=K3F=0.06×78000=4680N2.4.4总冲裁力的计算选择压力机的总的冲裁力P0=P1+P2+P=78000N+3900N+4290N=86190N其中P1━使用弹压卸料时的卸料力，N；P2━从凹模中推出工件或废料所需的力，N；P━冲裁力，N；P0＜P公，P公为压力机的公称压力，N。2.4.5工件的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。模具的压力中心必须通过模柄轴线而和压力机滑块的中心线重合。选定坐标轴x、y如图3所示:图3压力中心坐标示意图对于y轴x=将数据代入式得x=29.59对于x轴y=将数据代入式得y=20所以，该制件在该坐标系下的压力中心为（29.59,20）2.4.6压力机的选择在选择压力机时，其总的冲裁力P0=86190N=86.19KN压力机的公称压力P公称＞P0式中，P0表示压力机能够提供的冲裁力。由表开式双柱固定台压力机技术规格可选用JA21-35型压力机可满足冲压力的要求，其主要技术参数如表1所示：表1JA21-35型压力机的主要技术参数型号公称压力KN滑块行程mm滑块行程次数(次/min)最大闭合高度mm工作台尺寸mm电动机功率KWJA21-3535013050280380×6105.52.4.7凸、凹模刃口尺寸的计算冲裁间隙主要靠加工来保证，需要分别标注凸模和凹模刃口尺寸与制造公差，它适用于圆形或简单形状的工件。为了保证冲裁间隙在合理间隙范围内，制造公差必须满足以下条件：≤Zmax-Zmin其中δ凸—凸模的制造公差，mm；δ凹—凹模的制造公差，mm；Zmax—最大合理间隙（双面），mm；Zmin—最小合理间隙（双面），mm；由表冲裁模初始双面间隙Z查得Zmax=0.246mmZmin=0.360mm由表简单形状冲裁时，凸、凹模的制造偏差查得δ凸=-0.020mmδ凹=+0.020mm将数代入式为=0.020mm+0.020mm=0.040mmZmax-Zmin=0.360mm-0.246mm=0.114mm0.040mm＜0.114mm故满足分别加工时≤Zmax-Zmin的要求。由表标准公差数值（GB/T1800.4—1999）查得△①=0.10mm△②=0.15mm△③=0.10mm△④=0.15mm△⑤=0.18mm△⑥=0.10mm工件的尺寸如图4所示:图4工件尺寸图落料时，设工件的尺寸为D，即D①=1mmD②=7.66mmD③=7mmD④=10mmD⑤=11.38mmD⑥=7mm根据刃口尺寸确定原则，落料时应首先确定凹模刃口尺寸，使凹模基本尺寸接近或等于工件轮廓的最小极限尺寸，再减小凸模尺寸以保证最小合理间隙Zmin。凸模制造偏差取负偏差，凹模制造偏差取正偏差。其计算公式为：D凹=(D-x△)D凸=（D凹-Zmin）=(D-x△-Zmin）D凸，D凹—分别为落料凸模和凹模的刃口尺寸，mm；D—为落料件的基本尺寸，mm；δ凸—凸模的制造公差，mm；δ凹—凹模的制造公差，mm；—工件的尺寸，mm；Zmin—最小合理间隙（双面），mm；x—磨损系数，与工件制造精度有关，工件的制造精度为IT14,取x=0.75将数据代入式得凹模尺寸的计算D①凹=（Dmax-x△）=（1-0.10×0.75）=0.93D②凹=（Dmax-x△）=（7.66-0.15×0.75）=7.55D③凹=（Dmax-x△）=（7-0.10×0.75）=6.93D④凹=（Dmax-x△）=（10-0.15×0.75）=9.89D⑤凹=（Dmax-x△）=（11.38-0.18×0.75)=11.25D⑥凹=（Dmax-x△）=（7-0.10×0.75)=6.93凸模尺寸的计算D①凸=（D①凹-Zmin）=（0.93-0.246）=0.648D②凸=（D②凹-Zmin）=（7.55-0.246）=7.403D③凸=（D③凹-Zmin）=（6.93-0.246）=6.684D④凸=（D④凹-Zmin）=（9.89-0.246）=9.644D⑤凸=（D⑤凹-Zmin）=（11.25-0.246）=11.004D⑥凸=（D⑥凹-Zmin）=（6.93-0.246）=6.684第3章模具的整体设计本套模具采用正装下出件单工序落料模。条料的送进，由两个导料销控制其方向；条料的进距，有固定挡料销控制；卸料采用弹性卸料装置，将废料从凸模上卸下；零件由模座的洞口落下。3.1凹模外形尺寸的确定3.1.1凹模刃口形式由表常用凹模刃口形式[8]查得凹模刃口如图5所示；图5凹模刃口形式该图为锥形刃口，特点为刃口强度低，尺寸在磨损后略有增大。冲裁件或废料容易通过。主要应用于形状简单，精度要求不高、材料厚度较薄的工件冲裁。电火花加工时，α=4＇～20＇。3.1.2凹模外形尺寸的确定凹模外形一般有圆形和矩形两种，外形尺寸是否合理，将直接影响凹模的强度和刚度及模具的耐用度。其尺寸一般有经验公式确定凹模厚度的确定H=Kb凹模壁厚的确定C=(2～3)H其中b—凹模孔的最大宽度；H—凹模厚度，其值为15～20mm；C—凹模壁厚，其值为26～40mm；以满足螺钉孔、圆柱销孔的安排K—系数；由表系数K的数值[7]得K=0.42将数值代入式得H=Kb=0.42×33=13.86mm取凹模厚度为15mmC=(2～3)H=(2～3)×15=30～45mm取凹模壁厚为40mm由此可以确定凹模长L凹=b+2C=33+2×40=113mm凹模宽B凹=a+2C=20+2×40=100mm综上，凹模外形尺寸为L凹×B凹×H为113mm×100mm×15mm。根据表矩形模板规格[6]选择标准模板为L凹×B凹×H=125mm×100mm×16mm。3.1.3凹模强度的校核一般情况下，凹模只做结构设计，很少进行强度计算，即使计算，由于冲裁时凹模受力情况复杂，也不会很准确。3.1.4凹模的固定凹模一般采用螺钉和销钉固定在下模座上，钉孔至刃口边及钉孔之间的距离要有足够强度。3.2凸模的确定3.2.1凸模的结构形式凸模的结构形式主要根据冲裁件的形状和尺寸确定。它分为圆形凸模和非圆形凸模。由于该凸模拟采用线切割加工，其工作部分与固定部分应做成一致，采用销钉固定。凸模的工作端进行淬火，淬火长度为全长的1/3，另一端不淬火。工作部分的粗糙度为0.4μm，固定部分的粗糙度为0.8μm。根据国标规定，凸模材料用T10A、Cr6WV、9Mn2V、GCr15、Cr12MoV。刃口部分热处理硬度：前两种材料为58～60HRC；后三种材料为58～62HRC；局部回火至40～50HRC。3.2.2凸模的长度计算图6凸模长度示意图当采用弹性卸料时，如图6所示，凸模的长度为L=h1+h2+h3其中L—凸模长度，mm；h1—凸模固定板的长度，mm；h2—卸料板的厚度，mm；h3—卸料弹性元件被预压后的厚度，mm由表矩形模板规格可知各板料规格为：垫板125mm×100mm×6mm凸模固定板125mm×100mm×20mm卸料板125mm×100mm×12mm凹模板125mm×100mm×16mm将数代入式得L=h1+h2+h3=20+12+14.2=46.2mm所以，凸模的长度为46.2mm。3.2.3凸模的强度和刚度校核一般情况下，凸模的强度和刚度是足够的，没必要进行校核。但是，当凸模的截面尺寸很小而冲裁的板料厚度较大时，或根据结构需要确定的凸模特别细时，则应进行承压能力和抗纵向弯曲能力的校核。综上，该模具的凸模不必进行强度和刚度的校核。3.3模柄的选择中小型模具都是通过模柄固定在压力机滑块上的。对于大型模具则可用螺钉、压板直接将上模座固定在滑块上。模柄规格由表压入式模柄（JB/T7646.1-1994）[11]可知其规格如表2所示，样式如图7所示。图7压入式模柄压入式模柄与上模座孔采用H7/m6过渡配合，并加止转螺钉以防止转动。模柄的材料选用Q235，热处理硬度为HRC43～48。图7压入式模柄表2压入式模柄的规格d（js10）d1（m6）d2LL1L2L3d3d4（H7）基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差25±0.04226+0.021+0.00833753042.576+0.01203.4模架的选择模架是由上、下模座、模柄及导向装置组成。模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受冲压过程中的全部载荷。模架的上模座通过模柄与压力机滑块相连，下模座用螺钉压板固定在压力机工作台面上。模具设计过程中模架质量的好坏至关重要，合理地选用模架可以提高模具使用寿命、保证产品精度。根据凹模外形尺寸和模具的送料、取件等综合因素选取标准模架，结构形式为对角导柱模架（GB/T2851.1-1990）数据如表3所示:表3对角导柱模架凹模周界最大闭合高度最小闭合高度上模座GB/T2851.1-1990下模座GB/T2851.1-1990导柱GB/T2861.2-1990导套GB/T2861.7-1990123456数量LBHmaxHmin111111规格125100150120125×100×30125×100×35B22(h6)110×35B25(h7)110×35B22(H7)55×27B25(H7)55×27图8对角导柱模架3.5模具的闭合高度的计算模具的闭合高度（H模具）是指模具在最低工作位置时上模座的上平面与下模座的下平面之间的高度。根据所选模架的规格可知，该模具最大闭合高度Hmax为150mm，最小闭合高度Hmin为120mm，总体计算为H模具=H1+H2+h1+h2+h3+h4+h5其中H1—上模座的厚度，mm；H2—下模座的厚度，mm；h1—凸模固定板的长度，mm；h2—卸料板的厚度，mm；h3—模具处于最低位置时橡皮的高度，mm；h4—凹模板的厚度，mm；h5—垫板的厚度，mm；将数据代入式4-4得H模具=H1+H2+h1+h2+h3+h4=30+35+20+12+11.2+16+6=130.2mm模具的闭合高度H模具应介于压力机的最大装模高度Hmax与最小装模高度Hmin之间，否则就不能满足正常的安装与工作。其关系为：Hmin+10mm≤H模具≤Hmax-5mm通过计算，该模架的闭合高度满足式4-5的要求。所以该模架的选用合理。3.6导柱导套的选用导柱导套的结构和尺寸都可以从标准选取。在选用时应注意导柱的长度应保证冲模在最低工作位置时，导柱上端面与上模座顶面的距离不小于10～15mm，而下模座底面与导柱底面的距离应为0.5～1.0mm。如图9所示：图9导柱导套与上下模座的关系图当冲裁板的厚度为0.8～4mm时，选用H7/h6配合模架。导柱选用B型导柱GB/T2861.2-1990，尺寸为B22(h6)110×35和B25(h7)110×35；导套选用B型导套GB/T2861.7-1990，尺寸为B22(H7)55×27和B25(H7)55×27。[11]3.7模具紧固件、连接件、定位件、导向件的选择模具的紧固件、连接件、定位件、导向件有：内六角圆柱头螺钉、止转螺钉、圆柱销、卸料螺钉、固定挡料销、导料销、弹簧垫片]等。其规格如表4所示:表4模具零件的规格名称数量规格备注内六角圆柱头螺钉（上）4M8×40GB/T70.1-2000内六角圆柱头螺钉（下）4M8×35GB/T70.1-2000止转螺钉1M4×10GB/T71-1985圆柱销（上）28×50GB/T1191.1-2000圆柱销（下）28×45GB/T1191.1-2000圆柱销16×30GB/T1191.1-2000卸料螺钉4M6×55JB/T7650.5-1994弹簧垫片88GB/T93-1987固定挡料销1A6JB/T7649.10-1994导料销2A6JB/T7649.10-1994第4章模具加工工艺设计4.1凸模的加工凸模需用数控电火花线切割加工机床加工，采用的电极丝为Φ0.12mm的钼丝，单面放电间隙δ＝0.01mm，穿丝孔位置为o＇,其加工程序编制过程如下：电火花线切割加工时，所选用的数控电火花线切割机床型号及参数如表5所示：表5数控电火花线切割机床型号及参数电火花线切割参数机床型号DK7710线切割参数穿丝孔直径Φ2mm脉冲间隔25μs工作液乳化液脉冲宽度2μs电极丝材料钼丝电压70V电极丝直径0.12mm电流峰值3A单边放电间隙0.01mm落料凸模加工工艺如表6所示：表6落料凸模加工工艺工序号工序名称工序内容设备1下料用锯床割断所需的材料，包括需切削的材料锯床2锻造将毛坯锻成长方形3热处理退火4刨（铣）将毛坯刨成六面体，使其达到互为直角刨床5热处理调质6磨平面磨基准面磨床7划线划出各孔位置线8孔加工钻出穿丝孔9热处理硬度为58～62HRC10磨上下两平面工作部分为0.4μm固定部分为0.8μm磨床11退磁12电火花线切割加工电火花线切割机床13钳工修整14检验4.2凹模的加工凹模与凸模的配合间隙值为0.246～0.360mm。采用电火花成形加工时，配合间隙值取0.05mm。由于凸、凹模间隙较大，不能直接利用加长的凸模做电极，应该采用电火花线切割方法，重新做一个与凸模形状相同电极，并保证其与凹模配合间隙为0.05mm。电极的长度计算为：L=KH+H1+H2+(0.4～0.8)(n-1)KH其中L—所需的电极长度，mm；H—凹模的有效厚度，即要求加工的厚度，mm；H1—一些模板后部挖空时电极需加长的部分，mm；H2—一些小电极端部不宜开连接螺孔，需考虑电极装夹的长度，约10～20mm，mm；n—一个电极使用的次数；K—校孔系数，根据经验