圆筒形件落料拉深冲孔复合模设计

毕业设计（论文）（说明书）题目：圆筒形件落料拉深冲孔复合模设计姓名：姜鹏科编号：平顶山工业职业技术学院年月日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书姓名姜鹏科专业机械设计与制造任务下达日期年月日设计（论文）开始日期年月日设计（论文）完成日期年月日设计（论文）题目：A·编制设计B·设计专题（毕业论文）指导教师系（部）主任年月日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录系专业，学生于年月日进行了毕业设计（论文）答辩。设计题目：专题（论文）题目：指导老师：答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生毕业设计（论文）成绩为。答辩委员会人，出席人答辩委员会主任（签字）：答辩委员会副主任（签字）：答辩委员会委员：，，，，，，平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第页共页学生姓名：专业年级毕业设计（论文）题目：评阅人：指导教师：（签字）年月日成绩：系（科）主任：（签字）年月日 毕业设计（论文）及答辩评语：平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第页圆筒形件落料拉深冲孔复合模的设计摘要本文首先论叙了我国目前冲压模具制造技术发展现状以及发展趋势。正文部分介绍了一种直筒形壳体的落料拉深冲孔复合模具设计,内容主要包括：拉深原理分析、拉深工艺分析及方案比较选择、模具结构的设计计算。为了提高生产效率主要采用复合冲裁或级进冲裁两种方式。若采用级进模虽然生产效率很高，但模具的结构比较复杂，对制造精度要求较高，一般生产周期长，成本高维护也比较困难。采用复合冲裁时，冲出的零件精度和平直度较好，生产效率也较高，模具结构较级进模简单生产成本也比级进模的低。在设计中充分利用了计算机辅助设计(CAD/CAM)：用AutoCAD2000绘制了所有零件图和装配图；用Pro/E2001设计了模具的三维实体造型。能更好详细地叙述整个复合模的设计过程。关键词：模具，落料拉深，冲孔弯曲，工艺分析，工艺参数，结构方案，复合模，零件设计AbstractThecylindricalpiecesdrawingblankingpunchingdiedesignThistexttalksaboutourcountryhurtlestopressthemoldingtoolmanufacturingtechnicalpresentconditionandthedevelopmenttrendscurrently.Thetextpartintroducesadesignofblankingdrawingpiercingcompounddieforcylindricalshell，whichisusedforthecase'sbodywithfranktubeshape,whichcontentincludesmainly:TheprincipleanalysisofDrawing,thetechnicalanalysisforDrawing,theschemerelativelychosen,designandcalculateforthediestructure.Inordertoimproveproductionefficiencymainlyadoptsthecompositeblankingorprogressiveblankingintwoways.Iftheuseofprogressivediewhiletheproductionefficiencyisveryhigh,butthemoldstructureisrelativelycomplex,forthemanufactureofhighprecisionrequirementsingeneral,longproductioncycle,highcostanddifficultmaintenance.Usingcompositeblanking,punchedpartsaccuracyandflatnessisbetter,theproductionefficiencyishigh,thediestructureissimpleandtheproductioncostofprogressivedieprogressivedieislowerthan.TherehavefullyutilizedCADinthedesign[CAD/CAM]:HavedrawnallpartpicturesandinstallationdiagramswithAutoCAD2000;Havedesignthethree-dimensionalentity'smodelingofthedie

withpro/E2001.StilluseFlashMXtobemadeandsetoutthepictureinaddition,demonstratetheworkingprocessofwholedie.Betterdetailthroughoutthecompounddiedesignprocess.Keywords:die,drawingblanking,punchingbending,processparameter,structuredesign,Compositemolding,partdesign目录TOC\o"1-3"\h\u22010绪论 129629第1章零件的工艺分析 2194351.1零件的材料分析 2298731.2零件的结构分析 2218581.3零件的工艺性分析 25493第2章确定冲压工艺方案 354312.1零件毛坯的尺寸计算 4252622.1.1弯曲毛坯尺寸的确定 4117762.1.2拉深次数的确定及尺寸计算 489822.2拟定冲压工艺方案 4102722.3圆筒件拉深的变形分析 5286192.3.1拉深变形过程圆筒形件是最典型的拉深件 5187842.3.2拉深过程中坯料内的应力与应变状态 619470第3章模具总体结构设计方案 929232第4章主要工艺参数的计算 1081874.1确定排样与裁板方案 10302044.1.1采用纵裁 10220174.1.2采用横裁 10202944.2计算该工序的冲压力及选择设备 1164404.2.1冲压力计算 11218534.2.2压力机标称压力的确定 12251844.3弹性卸料装置的选用 1222734.4出件装置 1313679第5章模具工作部分尺寸的计算 13300835.1落料时凸、凹模尺寸计算 13128615.2拉深件凸、凹模尺寸计算 14231955.3冲孔凸、凹模尺寸计算 1514205.4凸、凹模圆角半径 1665355.5弯曲凸、凹模设计 16236465.6冲裁间隙 1781805.6.1间隙对冲压模具寿命的影响 17224195.6.2间隙对冲压工艺力的影响 17300795.6.3间隙值的确定 17106405.7模架的选择 183921第6章模具零件的设计 2056026.1工作零件 20249946.1.1动模上的凸凹模（落料凸模与拉深凹模） 2028776.1.2定模上的凸凹模（拉深凸模与冲孔凹模） 2197976.1.3落料凹模 2246916.1.4冲孔凸模 23186056.2模架的零件 23246416.2.1模柄 23110226.2.2上模座和下模座 2545346.3导向零件 27218936.3.1A型导柱 27317386.3.2A型导套 28264676.4模具的其它零件 3011134第7章模具装配图 3092457.1三维装配图 3091187.1.1定模座 301097.1.2动模座 31209227.1.3模具总装图 31311307.2二维装配图 32301627.3模具装配顺序 3341157.3.1模架的安装 3354477.3.2凸模、凹模和凸凹模的装配 33183577.3.3总装 3428792参考文献 3525466致谢 36绪论模具标准件是模具的重要组成部分，对缩短模具设计制造周期、降低模具生产成本、提高模具质量都具有十分重要的技术经济意义。国际模具及五金塑胶产业供应商协会副秘书长王金玲表示，模具标准件的专业化生产和商品化供应，极大地促进了模具工业的发展。广泛应用标准件可缩短设计制造周期达25-40%；可节约由于使用者自制标准件所造成的社会工时，减少原材料及能源的浪费；可为模具CAD/CAM等现代技术的应用奠定基础；可显著提高模具的制造精度和使用性能。通常采用专业化生产的标准件比自制标准件其配合精度和位置精度将至少提高一个数量级，并可保证互换性，提高模具的使用寿命，进而促进行业内部经济体制、经营机制以及产业结构和生产管理方面的改革，实现专业化和规模化生产，并带动模具标准件商品市场的形成与发展。可以说没有模具标准件的专业化和商品化，就没有模具工业的现代化。近年来随着我国模具工业的迅猛发展，模具零件的标准化、专业化和商品化工作，已具有较高的水平，取得了长足的进步。自1983年全国模具标准化技术委员会成立以来，组织专家对模具标准进行制定、修订和审查，共发布了90多项标准，其中冲模标准22项、塑料模标准20余项。这些标准的发布、实施，推动了模具行业的技术进步和发展，产生了很大的社会效益和经济效益。模标准件的研究、开发和生产正在全面深入展开，无论是产品类型、品种、规格，还是产品的技术性能和质量水平都有明显的提高。中国模具行业发展规划提出：模具标准件要扩大品种、提高精度，达到互换。其中主要品种，如模架、导向件、推杆、弹性元件等，要实现按经济规模大批量生产。2005年模具标准件使用覆盖率达到60%，2010年达到70%以上(其中大型模具60%零件实现标准化)，基本满足市场需要，模架、导向件、推杆、推管、弹性元件、标准组件、小型标准件(如标准凸凹模、浇口套、定位圈、拉钩等)和热流道元件是发展重点。可见模具标准化及模具标准件方面之艰巨任务和美好前景。中国模具工业协会标准件委员会提出的模具标准化工作的指导思想是：标准化是基础。国际模具及五金塑胶产业供应商协会负责人罗百辉指出，随着我国国民经济的快速发展，模具市场的总趋势是平稳向上的。汽车、摩托车行业是模具的最大市场。家用电器、电子通信、建筑器材、仪器仪表、塑料橡胶等行业也有相当可观的模具市场。因此，模具标准件的应用必将日益广泛。在今后的市场经济中模具标准件必将成为一种十分活跃而又高速发展的产品。从长远发展的角度看，我国模具工业必将伴随着知识经济时代的来临而发生深刻的变革，模具结构的典型化、零部件的标准化、标准化的专业化生产和商品化供应，也是今后发展的必然趋势。因而深信模具标准件行业的发展前景是非常乐观而美好的。零件的工艺分析零件的材料分析08F钢强度、硬度很低，而塑性、韧性极高，具有良好的冷变形性和焊接性，正火后切削加工性尚可，退火后导磁率较高，剩磁较少，但淬透性、淬硬性极低。零件的结构分析该零件结构简单，尺寸没有公差要求，尺寸均为自由公差，外形对称。零件的工艺性分析该零件是钢料，该零件形状的基本特征是一般的有凸缘的圆筒形件，为圆筒形件底部有一个Φ10孔，内部圆周直径为Φ28,尺寸均为自由公差，因一般情况下，拉深件的尺寸精度应在IT13级以下，不宜高于IT11级。所以将内部直径改为Φ28+00.3。宽度10+00.2为IT11-IT12级精度。主要成形方法是冲裁、拉深、冲孔弯曲。零件的dt/d、h/d都不太大，其拉深工艺性较好。该零件为大批量生产，零件外形简单对称。材料为08F钢，采用冲压加工经济性较好。零件如图1-1：t=1mmt=1mm其余R=0.4其余R=0.4图1-1零件图确定冲压工艺方案冲压工艺方案的确定是制定冲压工艺过程的主要内容，需要综合考虑各方面的因素，有的还需要进行必要的工艺计算，因此，实际确定时通常先提出几种可能的方案。再在此基础上进行分析、比较和择优。从零件的结构和形状可知，所需基本工序为落料、拉深、冲孔、弯曲四种。但工序模具生产效率低难以满足大批量生产的要求，为了提高生产效率主要采用复合冲裁或级进冲裁两种方式。若采用级进模虽然生产效率很高，但模具的结构比较复杂，对制造精度要求较高，一般生产周期长，成本高维护也比较困难。采用复合冲裁时，冲出的零件精度和平直度较好，生产效率也较高，模具结构较级进模简单生产成本也比级进模的低。零件毛坯的尺寸计算弯曲毛坯尺寸的确定对于r<0.5t的弯曲件毛坯长度的计算公式拉深次数的确定及尺寸计算因板料厚度t为1mm故按厚度中线尺寸计算。2.1.2.1计算坯料尺寸2.1.2.2确定拉深次数根据坯料的相对厚度拉伸系数大于极限拉深系数[m]，所以一次拉深成形。拟定冲压工艺方案根据以上的分析计算，该零件的冲压加工需以下基本工序：落料、拉深、冲Φ10mm的孔、切边、弯曲。根据以上基本工序，拟定一下冲压工艺方案。方案一：落料与拉深复合→其余按基本工序。方案二：落料与拉深复合→冲孔与切边复合→弯曲。方案一工序组合程度较低，生产率较低。不过各工序模具结构简单，制造费用低，对中小批量生产是合适的。方案二制作出的零件尺寸精度高，需要两个复合模具，可获得高的生产率，而且操作方便。模具的结构复杂，制作周期长，生产成本高。因此，只在大批量生产中才较适宜。此次生产就是大批量生产故决定采用方案二的冲压工艺方案。冲压工艺方案为：落料与拉深复合→冲孔与切边复合→弯曲。圆筒件拉深的变形分析拉深变形过程圆筒形件是最典型的拉深件平板圆形坯料拉深成为圆筒形件变形过程如图2-3-1

图2-3-1

拉深拉深过程中，其底部区域几乎不发生变化由于金属材料内部的相互作用，使金属各单元体之间产生乐内应力，凸缘区的材料在发生塑性变形的条件下不断地被拉入凹模内成为筒形零件的直壁。拉深时，凸缘变形区内各部分的变形被拉入凹模内成为筒形零件的直壁。拉伸时，凸缘变形区内各部分的变形是不均匀的，外缘的厚度，硬度最大变形亦最大。

拉深过程中坯料内的应力与应变状态拉深过程中出现质量问题主要是凸缘变形区的起皱和筒壁传力区的拉裂。凸缘区起皱是由于切向压应力引起板料失去稳定而产生弯曲；传力区的拉裂是由于拉应力超过抗拉强度引起板料断裂。拉深时，凸缘变形区内各部分的变形的同时，拉深变形区板料有所增厚，而传力区板料有所变薄。这些现象表明，在拉深过程中，坯料内各区的应力、应变状态是不同的，因而出现的问题也不同。为了更好地解决上述问题，有必要研究拉深过程中坯料内各区的应力与应变状态。图2-3-2是拉深过程中某一瞬间坯料所处的状态。根据应力与应变状态不同，可将坯料划分为五个部分。

图2-3-2拉深过程的应力与应变状态

1).凸缘部分(见图2-3-2ａ、图2-3-2ｂ、图2-3-2ｃ)

这是拉深的主要变形区，材料在径向拉应力和切向压应力的共同作用下产生切向压缩与径向伸长变形而逐渐被拉入凹模。力学分析可证明，凸缘变形区的是按对数曲线分布的，其分布情况如图所示，在=r处(即凹模入口处)，凸缘上的值最大。

在厚度方向，由于压料圈的作用，产生压应力，通常和的绝对值比大得多。厚度方向上材料的的变形情况取决于径向拉应力和切向压应力之间比例关系，一般在材料产生切向压缩和径向伸长的同时，厚度有所增厚，越接近于外缘，板料增厚越多。如果不压料(=0)，或压料力较小(小)，这时板料增厚比较大。当拉深变形程度较大，板料又比较薄时，则在坯料的凸缘部分，特别是外缘部分，在切向压应力作用下可能失稳而拱起，产生起皱现象。

2).凹模圆角部分(见图ａ、图ｂ、图ｄ)

此部分是凸缘和筒壁的过渡区，材料变形复杂。切向受压应力而压缩，径向受拉应力而伸长，厚度方向受到凹模圆角弯曲作用产生压应力。由于该部分径向拉应力的绝对值最大，所以，是绝对值最大的主应变，为拉应变，而和为压应变。

3).筒壁部分(见图ａ、图ｂ、图ｅ)

这部分是凸缘部分材料经塑性变形后形成的筒壁，它将凸模的作用力传递给凸缘变形区，因此是传力区。该部分受单向拉应力作用，发生少量的纵向伸长和厚度变薄。

4).凸模圆角部分(见图ａ、图ｂ、图ｆ)

此部分是筒壁和圆筒底部的过渡区。拉深过程一直承受径向拉应力和切向拉应力的作用，同时厚度方向受到凸模圆角的压力和弯曲作用，形成较大的压应力，因此这部分材料变薄严重，尤其是与筒壁相切的部位，此处最容易出现拉裂，是拉深的“危险断面”。原因是：此处传递拉深力的截面积较小，因此产生的拉应力较大。同时，该处所需要转移的材料较少，故该处材料的变形程度很小，冷作硬化较低，材料的屈服极限也就较低。而与凸模圆角部分相比，该处又不象凸模圆角处那样，存在较大的摩擦阻力。因此在拉深过程中，此处变薄便最为严重，是整个零件强度最薄弱的地方，易出现变薄超差甚至拉裂。

5).筒底部分(见图ａ、图ｂ、图ｇ)

这部分材料与凸模底面接触，直接接收凸模施加的拉深力传递到筒壁，是传力区。该处材料在拉深开始时即被拉入凹模，并在拉深的整个过程中保持其平面形状。它受到径向和切向双向拉应力作用，变形为径向和切向伸长、厚度变薄，但变形量很小。

从拉深过程坯料的应力应变的分析中可见：坯料各区的应力与应变是很不均匀的。即使在凸缘变形区内也是这样，越靠近外缘，变形程度越大，板料增厚也越多。拉深成形后制件壁厚和硬度分布情况可以看出，拉深件下部壁厚略有变薄，壁部与圆角相切处变薄严重，口部最厚。由于坯料各处变形程度不同，加工硬化程度也不同，表现为拉深件各部分硬度不一样，越接近口部，硬度愈大。模具总体结构设计方案在冲压工艺方案确定以后，根据零件的形状特点、生产批量、模具制造条件、操作与安全要求、以及利用现有设备的可能，确定每道工序所用模具的总体结构方案。模具总体结构方案的确定包括以下内容：模具类型模具类型主要是指单工序模、复合模、和级进模三种，模具类型应根据生产批量、冲件形状与尺寸等因素确定。及根据冲压工艺方案确定采用复合模。操作与定位方式根据生产批量确定采用手工操作、半自动操作或自动化操作；根据坯料或工序件的形状、冲件精度要求、材料厚度、模具类型、操作方式等确定采用坯料的送进导向与送料定距方式或工序件的定位方式。虽然此零件的生产批量较大但合理的安排生产可用手工送料方式能够达到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料。为了便于操作和保证零件的精度且零件不太小所以采用挡料销、导料销作为定位方式。卸料与出件方式根据材料的厚度、尺寸与质量要求、冲压工艺性质以及模具类型等，确定卸料选用弹性卸料装置，出件选用刚性顶件装置。模架类型及精度根据冲压件尺寸与精度，材料厚度、模具类型、送料与操作等因素确定，由于零件厚度薄，冲裁间隙较小且零件为对称的回转体拉深件，则冲裁时一般不会承受大的偏心载荷又是复合模，因此选用中间导柱圆形模架。考虑到零件的精度要求不高但冲裁间隙较小，所以采用级模架精度。主要工艺参数的计算确定排样与裁板方案板料规格拟选用1×900×1800mm（ 08F钢板）因为坯料长L=63.54mm、宽b=43.94mm，不算太小考虑到操作方便采用条料单排，取搭边值=1.8mm=1.5mm,则进距：条料宽度：采用纵裁每板条料数：条余27.18mm每条零件数：件余26.34mm每板零件数：件材料利用率：采用横裁每板条料数：条余54.36mm每条零件数：件余42.10mm每板零件数：件材料利用率：由此可件，纵裁有较高的材料利用率，且该零件没有纤维方向行的。故决定采用纵裁法。图4-1-2排样图计算该工序的冲压力及选择设备毛坯如图2-1所示：图2-1毛坯冲压力计算切边力：卸料力：推件力：冲孔力：——冲裁力（N）L——冲件周边长度（mm）t——材料厚度（mm）σB——材料抗拉强度（）——卸料力系数，数值可查表压力机标称压力的确定标称压力是指滑块在工作行程内允许承受的最大负荷，而滑块必须在到达下止点前某一特定距离内允许承受标称压力。标称压力是压力机的主要技术参数。对于冲裁工序，压力机的标称压力应大于或等于冲裁时总冲压力的1.1～1.3倍，即冲压工艺总力：标称压力因为本工序是切边冲孔复合，因此压力机标称压力时应考虑压力机的许用压力曲线，本工序可选用开式双柱可倾式压力机J23-16压力机。J23-16压力机的主要技术规格为：公称压力：160KN滑块行程：55mm滑块行程次数：120次/min最大封闭高度：220mm封闭高度调节量：45mm垫块尺寸：40mm模柄孔尺寸：直径40mm深度60mm弹性卸料装置的选用弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹性元件（弹簧和橡胶）组成。本设计选用弹性元件是橡胶。弹性卸料板的平面外形尺寸等于或稍大于凹模板的尺寸，厚度取凹模厚度的0.6～0.8倍。卸料板与凸模的双边间隙根据冲件料厚确定，一般取0.1～0.3mm（料厚时取大值，料薄时取小值）。为了便于可靠卸料，在模具开启状态下卸料板工作表面应高出凸模刃口端面0.3～0.5mm。卸料螺钉一般采用标准的阶梯形螺钉，取数量按卸料板形状与大小确定。卸料螺钉的直径根据模具大小可选用8～12mm，各卸料螺钉的长度应一致，以保证装配后卸料板水平和均匀卸料。考虑到模具的结构，选用6个圆筒形的聚氨酯橡胶，则每个橡胶所承受的顶件力为确定橡胶的横截面积A:取0,查表的，则确定橡胶的截面尺寸：选用直径为10mm的卸料螺钉，取橡胶上螺钉过孔直径d=12mm，则橡胶外径D根据求得为了保证足够卸料力，可取D=20mm。卸料板为圆形的常选用3-4个，但由于卸料力比较大经计算选用6个。卸料螺钉的直径根据模具选用10mm。出件装置出件装置的作用是从把零件从模具内卸出来。把装在上模内的出件装置称为推件装置，装在下模内的称为顶件装置。因本设计的模具装在下模内所以称之为顶件装置。此模具选用的是刚性出件装置利用推件板和推杆把零件从模内推出。在顶件装置中，推件板与凹模空口配合并作相对运动，对它的要求是模具处于闭合状态时，其背后应有一定的空间，以备修模和调整的需要。模具工作部分尺寸的计算落料时凸、凹模尺寸计算落料时，因为落料件表面尺寸与凹模刃口尺寸相等或基本一致，应该先确定凹模刃口尺寸，即以凹模刃口尺寸为基准，又因为落料件尺寸会随凹模刃口的磨损而增大，为了保证凹模磨损到一定程度仍能冲出合格零件，故凹模基本尺寸应该取落料件尺寸公差范围内的较小尺寸，落料凸模的基本尺寸则是凹模基本尺寸上减去最小合理间隙。根据下表5-1查得，冲裁模刃口双面间隙：,有查得，校核间隙:因为不符合则用则符合式中—落料凸模最大直径（mm）—落料凹模最大直径（mm）D—工件允许最大尺寸（mm）—冲裁工件要求的公差X—系数，为避免多数冲裁件尺寸都偏向于极限尺寸，此处可取X=0.5。拉深件凸、凹模尺寸计算拉深时，拉深模直径尺寸的确定的原则，与冲裁模刃口尺寸的确定基本相同。拉深凸模和凹模的单边间隙Z=1.1t=1.1mm，凸凹模制造公差查《公差测量与配合》可知δd=0.070mm，δp=0.040mm，Δ=0.36mm。拉深件尺寸标注在内径，;;式中——凹模工作部分尺寸，mm；——凸模工作部分尺寸，mm；D——拉深件外径基本尺寸，mm；Δ——拉深件尺寸公差，mm；——凸模制造偏差，mm;——凹模制造偏差，mm；表5-1冲裁模刃口双面间隙冲孔凸、凹模尺寸计算查5-1表的,。因为为自由尺寸可按IT14级精度处理查得Δ=0.36mm;系数x=0.5。冲孔（Ф10mm）x=0.5；校核间隙:因为所以符合、——冲孔凸、凹模刃口尺寸x——磨损系数，查表冲件精度为IT14时，x=0.5——冲孔件的最小极限尺寸Δ——冲件的制造公差（mm）、——凸、凹模制造公差（mm）查5-3表确定；——最小合理间隙（mm）表5-3规则形状冲裁时凸模和凹模的制造公差凸、凹模圆角半径凹模圆角半径凸模圆角半径弯曲凸、凹模设计弯曲模设计很据《模具设计与制造》书籍的步骤而设计，所需的参数根据《模具设计手册》查表得出。凹模尺寸为凸模尺寸为式中：、——分别为凸、凹模的宽度；L——弯曲件宽度的基本尺寸；Δ——弯曲件宽度的尺寸偏差；、——凸、凹模制造公差（mm）。可写成一般情况下其间隙值应适当减小，取。冲裁间隙间隙对冲压模具寿命的影响冲压模具寿命受各种因素的综合影响，间隙是影响冲压模具寿命诸因素中最主要的因素之一。冲压过程中，凸模与被冲的孔之间，凹模与落料件之间均有摩擦，而且间隙越小，冲压模具作用的压应力越大，摩擦也越严重。所以过小的间隙对冲压模具寿命极为不利。而较大的间隙可使凸模侧面及材料间的摩擦减小，并减缓间隙由于受到制造和装配精度的限制，出现间隙不均匀的不利影响，从而提高冲压模具寿命。间隙对冲压工艺力的影响随着间隙的增大，材料所受的拉应力增大，材料容易断裂分离，因此冲裁力减小。通常冲裁力的降低并不显著，当单边间隙在材料厚度的5～20％左右时，冲压力的降低不超过5～10％。间隙对卸料力、推件力的影响比较显著。间隙增大后，从凸模上卸料和从凹模里推出零件都省力，当单边间隙达到材料厚度的15～25%左右时卸料力几乎为零。但间隙继续增大，因为毛刺增大，又将引起卸料力、顶件力、迅速增大。间隙值的确定由以上分析可见，凸、凹模间隙对冲压件质量、冲压工艺力、冲压模具寿命都有很大的影响。因此，设计冲压模具时一定要选择一个合理的间隙，以保证冲压件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求、所需冲裁力小、冲压模具寿命高。但分别从质量、冲压力、冲压模具寿命等方面的要求确定的合理间隙并不是同一个数值，只是彼此接近。考虑到冲压模具制造中的偏差及使用中的磨损、生产中通常只选择一个适当的范围作为合理间隙，只要间隙在这个范围内，就可冲出良好的制件，这个范围的最小值称为最小合理间隙min，最大值称为最大合理间隙max。考虑到冲裁模具在使用过程中的磨损使间隙增大，故设计与制造新冲压模具时要采用最小合理间隙值min。确定合理间隙的方法有理论确定法与经验确定法。模架的选择模架包括上模座、下模座、导柱和导套。冲压模具的全部零件都安装在模架上。为了缩短模具制造周期，降低成本所以选用标准模架。选择模架结构时要根据工件的受力变形特点，坯件定位、出件方式、送料方向，导柱受力状态操作是否方便等方面进行综合考虑。选择模架尺寸时要根据凹模的轮廓尺寸考虑，一般在长度上及宽度上都应比凹模大30-40mm。模架厚度一般等于凹模厚度的1-1.5倍。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。模具的闭合高度是指模具在最低工作位置时，上模座上表面与下模座下表面之间的距离。为使模具正常工作，模具闭合高度H必须与压力机的装模高度相适应，使之介于压力机最大装模高度与最小装模高度之间，一般可按下式确定：根据所选压力机可知,,。——压力机最大封闭高度；——压力机最小封闭高度；T——压力机工作垫板厚度；H——模具的闭合高度。所以确定模具的闭合高度为H=235～330mm。所以符合要求。查5-7表得标准模架的尺寸及各零件尺寸:表5-7标准模架及各零件的尺寸凹模周界Φ200mm定模上的凸凹模长度动模上的凸凹模长度6085配用模架闭合高度H最大330最小235零件件号、名称及标准编号1垫板GB2858.3-81数量2规格Φ200mm×62固定板GB2858.2-811Φ200mm×203凹模GB2858.1-811Φ200mm×504卸料板GB2858.2-81Φ200mm×185固定板GB2858.2-811Φ200mm×206上模座GB/T2855.1-901Φ200mm×457下模座GB/T2855.2-901Φ200mm×509卸料螺钉GB70-856M12×4510导柱GB70-81132×19011导柱GB70-81135×19012导套GB119-86132×105×4313导套GB119-86135×105×43模具零件的设计中小型冷冲模制订了GB/T2851.1～2861.16-1990、GB/T1861.17-1981等标准。这些标准根据模具类型、导向方式、凹模形状等不同，规定了14中典型组合形式。每一种典型组合中，又规定了多种模架类型及相应的凹模周界尺寸（长×宽或直径）、凹模厚度、凹模长度、和固定板、卸料板、垫板、导料板等模板的具体尺寸，还规定了选用标准件的种类、规格、数量、布置方式、有关的尺寸及技术条件等。这样，在模具设计时，重点就只需放在工作零件的设计上。工作零件动模上的凸凹模（落料凸模与拉深凹模）尺寸如图6-1-1所示。凸凹模是复合膜中的主要工作零件，工作端的内外缘都是刃口，一般内缘与凹模刃口结构形式相同，外缘与凸模刃口结构形式相同。凸凹模采取整体式结构，台肩固定方式。凸凹模与固定板按H7/m6配合。图6-1-1凸凹模定模上的凸凹模（拉深凸模与冲孔凹模）如图6-1-2所示的尺寸。此凸凹模采用整体式结构，与固定板的连接方式为铆接固定。冲孔凹模采用筒状凹模，为了使废料顺利了落下，废料孔采用阶梯扩大。图6-1-2凸凹模落料凹模如图6-1-3所示尺寸及形状。高度为50mm。采用紧固螺钉与固定板连接。要保证螺孔间、螺孔与凹模刃口间的距离不能太近，否则会影响模具的寿命。一般螺孔与凹模刃口间的距离去大于二倍孔径值。图6-1-3落料凹模冲孔凸模凸模的长度长度尺寸应根据模具的模具结构确定，同时要考虑凸模的修摩量及固定板与卸料板之间的安全距离因素。本设计采用的弹性卸料及凸模计算公式为L——凸模长度（mm）；h1——凸模固定板厚度（mm）；h2——卸料板的厚度（mm）；ha——卸料弹性元件的安装高度，即卸料弹性元件被预压后的高度（mm）；本设计的凸模安装在定模座上的凸凹模上，所以不需要加凸模固定板的尺寸。计算的冲孔凸模的长度为40mm，比较长，但装配时冲孔凸模与动模上的凸凹模配合，因此不需要校核冲孔凸模的强度。图6-1-4凸模模架的零件模柄模柄的作用是把上模固定在压力机滑块上，同时使模具中心通过模块的压力中心。如图6-2-1所示：中小型模具一般都通过模柄与压力机滑块相连接。此模具选用的是压入式模柄，它与上模座孔以H7/m6配合并加销钉防转，模柄轴线与上模座的垂直度较好，使用于上模座较厚的各种中小型模具，生产中最常用。图6-2-1模柄模柄的尺寸如表6-2-1所示：d(d11)D(m6)D1Hhh1bad1(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50-0.080-0.24052+0.030+0.011618545820.58+0.0150上模座和下模座上模座的尺寸如表6-2-2所示：Dstt1DBD2SRR120045302102802605085l2D(H7)D1(H7)d2tS210045+00.02550+00.025M14-6H28180上模座图6-2-2上模座下模座的尺寸如表6-2-3所示：DsHhDBD2SRR120050402102802605085l2d(H7)d1(H7)d2tS210032+00.02535+00.025M14-6H28180下模座图6-2-3下模座上、下模座的作用是直接或间接地安装冲模的所用零件，并分别于压力机的滑块和工作台连接，以传递压力。设计冲模时，模座的尺寸规格根据模架类型和凹模周界尺寸从标准中选取的。导向零件对于批量较大的冲件的冲件为保证模具具有较高的精度和寿命，一般都采用导向零件对上、下模进行导向，以保证上模对下模的正确运动。导向零件由导柱、导套和导板，并已经标准化，但生产中常用的是导柱和导套。A型导柱结构较简单，与模座为过盈配合（H7/m6）,拆装比较麻烦。A型导套与模座也为过盈配合（H7/r6）,与导柱配合的内孔开有出游环槽，以便储油润滑，扩大的内孔是为了避免导套与模座过盈配合时孔径缩小而影响导柱与导套的配合。导柱、导套的尺寸规格根据标准模架和模具的实际闭合高度确定，还应保证有足够的导向长度。A型导柱（左Φ32）规格为32×190热处理：硬度42-46HRC技术条件：按GB70-81的规定。图6-3-1左导柱（右Φ35）L=190图6-3-2右导柱A型导套（左Φ45）规格为32×105×43图6-3-3左导套（右Φ50）规格为35×105×43图6-3-4右导套模具的其它零件固定板、卸料板、垫板固定板的作用是将凸模、凸凹模固定在上模座和下模座的正确位置上。固定板为圆形板件，外形尺寸通常与凹模一致。固定板的厚度可取凹模厚度的60%～80%。固定板与凸模或凸凹模为H7/n6或H7/m6配合，压装后应将凸模或凸凹模的端面与固定板一起磨平。卸料版的作用是把废料从模具工作零件（定模上的凸凹模）上卸掉。外形尺寸一般与凹模的相同。垫板的作用是承受并扩散凸模或凹模传递夫人压力，以防止模座被挤压损伤。垫板的外形尺寸与定模上的凸凹模固定板相同，厚度可取3～10mm。经查标准模架得：凸、凹模固定板选用的厚度为H=20mm，垫板选用厚度H=8mm,卸料板选用厚度为H=18mm。模具装配图三维装配图定模座图7-1-1定模座动模座图7-1-2动模座模具总装图图7-1-3模具总装图二维装配图图7-2圆筒形件切边冲孔复合模装配图1.下模座2、22.导柱3.凸凹模固定板4.导套5.上模座6.上模板7、25.螺钉8、10、14、24.销钉9.模柄固定板11、13.连接螺钉12.模柄15.垫板16.凸模固定板17.橡皮垫18.冲孔凸模19.动模上的固定板20.卸料板21.定模上的固定板23.活动挡销26.螺栓模具装配顺序如上图所示，冲压模在使用时，下模座部分