方形垫圈复合模设计

摘 要的装配图，非标准零件的零件图。采用CAD软件绘制冲压模具工作零件的零件图。关键词：方形垫圈;冲压模具;设计PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 录1绪论 12冲压件工艺分析 32.1材料分析 32.2零件结构 32.3尺寸精度 33冲裁方案的确定 53.1冲裁工艺方案的确定 53.2冲裁工艺方法的选择 53.3冲裁结构的选取 64模具总体结构的确定 74.1模具类型的选择 74.2送料方式的选择 74.3定位方式的选择 74.4卸料、出件方式的选择 84.5导向方式的选择 85模具设计工艺计算 105.1排样方式的选择 105.1.1搭边值和条料宽度确定 5.1.2材料的经济利用率 125.2冲裁力的计算 125.3冲压设备的选择 145.4压力中心的确定 156刃口尺寸的计算 176.1冲裁间隙的确 176.2刃口尺寸的计算及依据 187主要零部件设计 207.1凹模的设计 207.2凸模的设计 227.2.1凸模结构的确定 227.2.2凸模材料的确定 227.2.3凸模精度的确定 237.2.4凸模高度的确定 237.3凸凹模的设计 247.3.1凸凹模外形的确定 247.3.2凸凹模材料的选取 247.3.3凸凹模精度的确定 247.3.4凸凹模壁厚的确定 257.3.5凸凹模洞口类型的选取 257.4卸料装置的选用 267.4.1卸料装置的选用 267.4.2卸料板外型的设计 267.4.3卸料板材料的选择 267.4.4卸料板整体精度的确定 267.5卸料橡胶的选用 277.6固定板的设计 287.6.1凸模固定板的设计 287.6.2凸凹模固定板的设计 287.7垫板的设计 297.8挡料销、导料销、卸料螺钉的选用 297.8.1挡料销、导料销的选用 297.8.2卸料螺钉的选用 297.9上下模座、模柄、打杆的选用 297.9.1上下模座的选用 297.9.2模柄的选用 307.9.3螺钉、销钉的选用 308.1冲压设备的校核 318.2冲压设备的选用 31总 结 32致 谢 33参考文献 34PAGEPAGE11绪论曲、压延、压印等，可以进行复杂零件的立体精密成形。过去的精密冲裁只能对厚度为5~8mm以下的中板或薄板进行加工，而现在可以对厚度达25mm的厚板实现精密冲裁，并可对σb>900MPa的高强度合金材料进行精冲。由于引入了也开展了计算机辅助设计，可以对排样或压延毛坯进行优化设计。科学阶段，使冲压成形走向计算机辅助工程化和智能化的发展道路。成形和旋压等简易模（如软模和低熔点合金模等通用组合模具和数控冲压设备等。这样，就使冲压生产既适合大量生产，也同样适用于小批生产。不断改进板料性能，以提高其成形能力和使用效果，例如研制高强度钢板，用来生产汽车覆盖件，以减轻零件重量和提高其结构强度。目前，国内模具工业发展很快，其产值已超过机床工业的产值。我国模具工业作为一个独立的新型的工业，正处于飞速发展阶段，已成为国民经济的基础工业之一，其发展前景十分广阔。据预测，未来我国将成为世界的制造中心，这更加给模具工业带来前所未有的发展机遇和空间。但由于我国模具工业起步较晚，底子薄“九五”期间虽有较快发展，但与发达国家相比，差距还相当大。许多模具还需要进口，模具制造高级人才也供不应求。为进一步加快我国模具工业的发展，基本任务之一就是加快人才的培养，普及先进的模具设计与制造技术，培养模具专业的高级人才。这种状况显然不利于该专业的发展和人才培养的规范性。2冲压件工艺分析方形垫圈年产量为20万件，采用大批量生产，材料为20钢，厚度为2mm，未注公差为IT14。零件如图2-1所示：2.1材料分析

图2-1方形垫圈零件简图表2-1部分碳素钢抗剪性能材料名称牌号材料状态抗剪强度τ/MPa碳素结构钢20已退火300~360Q235303~372Q275392~490由上表2-1可知：20钢具有较好的冲裁成形性性能，适合要求较高的零件。综合评比均适合冲裁加工。故方形垫圈选用20钢碳素结构钢。2.2零件结构小壁厚4.7mm，小于最小孔边距7.5mm。所以，用倒装式复合模冲压这个零件。2.3尺寸精度0.52由于本零件给定的精度都按生产所需经济精度要求IT14查表2-2得：属于A类尺寸的有：300.520属于B类尺寸的有：150.430通过查公差等级表，我们发现普通冲裁能够满足零件精度要求。表2-2常见零件公差等级表公差等级IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14基本尺寸/mm/μm/mm≤334610142540600.100.140.25＞3~645812183048750.120.180.30＞6~1046915223658900.150.220.36＞10~18589182743701100.180.270.43＞18~306913213352841300.210.330.52＞30~50711162539621001600.250.390.62＞50~80813193046741201900.300.460.74＞80~1201015223554871402200.350.540.87＞120~18012182540631001602500.400.631.00＞180~25014202946721151852900.460.721.15＞250~31516233252811302103200.520.811.30＞315~40018253657891402303600.570.891.40＞400~50020274063971552504000.630.971.553冲裁方案的确定3.1冲裁工艺方案的确定在冲裁工艺分析和技术经济分析的基础上根据冲裁件的特点确定工艺方案。工艺方案分为冲裁工序的组合和冲裁顺序的安排。3.2冲裁工艺方法的选择冲裁工序分为单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁三种。单工序冲裁是在压力机一次行程内只完成一个冲压工序的冲裁模。复合冲裁是在压力机一次行程内，在模具的同一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若干个冲压工序，排列成一定的顺序，在压力机的一次行程中条料在冲模的不同位置上，分别完成工件所要求的工序。其三种工序的性能见表3-1：表3-1单工序冲裁、级进冲裁和复合冲裁性能比较项目单工序模复合模级进模生产批量小批量中批量和大批量中批量和大批量冲压精度较低较高较高冲压生产率低，压力机一次行程内只能完成一个工序内可完成二个以上工序程内能完成多个工序实现操作机械化自动化的可能性较易，尤其适合于多工位压力机上实现自动化制件和废料排除较复部分机械操作容易，尤其适应于单机上实现自动化生产通用性通用性好，适合于中小批量生产及大型零件的大量生产通用性较差，仅适合于大批量生产通用性较差，仅适合于中小型零件的大批量生产冲模制造复杂性和价格价格低冲裁较复杂零件时，比级进模低冲裁较简单零件时低于复合模复合模的特点是生产效率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，板料的定位精度要求比级进模低，冲模的轮廓尺寸较小。由于零件的生产要求的是大批量生产、零件的尺寸较小，制造相对比较难，为提高生产率，根据上述方案分析、比较，宜采用复合模冲裁。3.3冲裁结构的选取按照复合模工作零件的安装位置不同，分为正装式复合模和倒装式复合模两种，两种的优点、缺点及适用范围见表3-2：表3-2正装式复合模、倒装式复合模的优点、缺点及适用范围比较项目正装（顺装）式复合模倒装式复合模结构凸凹装上料和冲孔凸模装在下模凸凹模装在下模，落料凹模和冲孔凸模装在上模优点冲出的冲件平直度较高结构较简单缺点结构杂冲容被边料中影响操作不宜冲制孔边距离较小的冲裁件适用范围冲制材质较软或板料较薄的平直要较的裁还可以冲制孔边距离较小的冲裁件不宜冲制孔边距离较小的冲裁件，但倒装式复合模结构简单、又可以直接利用压力机的打杆装置进行推件，卸料可靠，便于操作，并为机械化出件提供了有利条件，故应用十分广泛通过对正装式复合模和倒装式复合模两种优点缺点及适用范围的分析比较，正装式复合模适合于冲制材质较软或板料较薄的平直度要求较高的冲裁件，还可以冲制孔边距离较小的冲裁件而倒装式复合模不宜冲制孔边距离较小的冲裁件，但倒装式冷冲模结构简单，可以直接利用压力机打杆装置进行推件，卸件可靠，便于操作，并为机械化出件提供了有利条件，故应用十分广泛。综上所述，该制件结构形状简单，精度要求较低，孔边距较大，宜采用倒装式复合模。4模具总体结构的确定4.1模具类型的选择按照复合模工作零件的安装位置不同，分为正装式复合模和倒装式复合模两种，两种的优点、缺点及适用范围见表4-1。表4-1正装式复合模、倒装式复合模的优点、缺点及适用范围比较项目表正装(顺装)式复合模倒装式复合模结构凸凹装上料和冲孔凸模装在下模凸凹模装在下模，落料凹模和冲孔凸模装在上模优点冲出的冲件平直度较高结构较简单缺点结构杂冲容被边料中影响操作不宜冲制孔边距离较小的冲裁件适用范围冲制材质较软或板料较薄的平直度要较的裁以冲制孔边距离较小的冲裁件不宜冲制孔边距离较小的冲裁件，但倒装式复合模结构简单、又可以直接利用压力机的打杆装置进行推件，卸料可靠，便于操作，并为机械化出件提供了有利条件，故应用十分广泛正装式复合模适合于冲制材质较软或板料较薄的平直度要求较高的冲裁件，还可以冲制孔边距离较小的冲裁件。倒装式冷冲模不宜冲制孔边距离较小的冲裁件，但倒装式冷冲模结构简单，可以直接利用压力机打杆装置进行推件，卸件可靠，便于操作，并为机械化出件提供了有利条件，故应用十分广泛。式复合模。由以上冲压工艺分析可知，采用复合模冲压，模具类型为倒装式复合模。4.2送料方式的选择由于零件的生产批量是大批量及模具类型的确定，合理安排生产可采用前后自动送料方式。4.3定位方式的选择因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料销，无侧压装置。控制条料的送进布局采用挡料销定距。而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量，可以靠操作工目测来定。4.4卸料、出件方式的选择冲裁后卸料。当卸料版只起卸料作用时与凸模间隙随材料厚度的增大而增加，单边间隙取（0.2～0.5）t。当固定卸料板还要起到对凸模的导向作用时卸料板与凸模的配合间隙应该小于冲裁间隙此时要求凸模卸料时不能完全脱离卸料板主要用于卸料力较大，材料厚度大于2mm的材料。弹性卸料具有卸料与压料的双重作用，主要用在冲料厚在2mm及以下厚度的板料，卸料板与凸模之间的单边间隙选择（0.1～0.2）t，若弹性卸料板还要起对凸模导向作用时，二者的配合间隙性小于冲裁间隙，常用作落料模、冲孔模、症状复合模的卸料装置。由于有压料作用，冲裁件比较平整。弹压卸料板与弹性元件、卸料螺钉组成弹压装置。工件平直度较高，料厚为2mm，工件尺寸较小，卸料力不大，由于弹性卸卸料板对工件施加的柔性力，不会损伤工件表面，故可采用弹性卸料。4.5导向方式的选择方案一采用对角导柱模架由于导柱安装在模具压力中心对称的对角线上，合模。具使用寿命有一定影响。方案三：采用四导柱模架。具有导向平稳、导向准确可靠、刚性好等优点。常用于冲压件尺寸较大或精度要求较高的冲压零件及大量生产用的自动冲压模架。（a） （b） （c） （d）图4-1导柱模架和左、右不受限制，能满足工件成型的要求。即方案二最佳。PAGEPAGE105模具设计工艺计算5.1排样方式的选择冲裁件在板料、带料或条料上的布置方法称为排样。排样的意义在于减小材料消耗、提高生产率和延长模具寿命，排样是否合理将影响到材料的合理利用、冲件质量、生产率、模具结构与寿命。排样的方法有：直排、斜排、对直、混合排，根据设计模具制件的形状、厚度、材料等方面全面考虑。因此有下列三种方案：完全由冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。寿命较方案一低，但材料利用率稍高，冲模结构简单。方案三无废料排样 冲件的质量和模具寿命更低一些但材料利用率最高。而且可以简化模具结构降低冲裁力但受条宽度误差及条料导向误差的影响，冲裁件的尺寸精度不易保证，所以采用方案二。分析零件的形状应采用单直排的排样方式零件的排样方式如图51所示。图5-1竖排示意图5.1.1搭边值和条料宽度确定（1）搭边值的确定缘的毛刺被拉入模具间隙，从而提高模具寿命。由材料的性能、厚度和形状可确定搭边值。两工件之间的搭边：a1=1.8mm工件与侧面的搭边：a=2.0mm（2）条料宽度的确定装置的作用是用于压紧送进模具的条料（从条料侧面压紧，使条料不至于侧向料尺寸要求不高，所以选用无侧压装置。故按以下公式计算：- 1-B0(D2a- 1-式中：B-条料宽度；D-条料宽度方向冲裁件的最大尺寸；a-侧搭边值，参照表5-1得：a=1.5mm；-条料宽度的单向（负向）偏差，参照表5-2得：=0.5mm；表5-2剪切条料宽度偏差条料B/mm材料厚度t0~11~22~33~50～500.40.50.70.950～1000.50.60.81.0100～1500.70.70.91.1所以根据以上理论数据由公式（5-1）得出：-条料宽度：B-

(D2a)0

＝(30+4)0-0.50＝340-0.501-送料步距A1-每次冲1个零件的步距按式：A＝D＋a1，A＝30+1.8＝31.8mm。5.1.2材料的经济利用率用率材料的经济性指标。一个步距内的材料利可用下式表示用率：ABS

100%

（5-2）式中：A-一个步距内冲裁件的实际面积；B-条料宽度；S-步距。计算冲压件的面积（ad测量： 900mm2根据公式（5-2）得一个步距的材料利用率为：=S100%=AB

900mm234mm31.8mm

100%≈83.24%最终选用排样图如图5-2所示：图5-2排样示意图5.2冲裁力的计算计算冲裁力的目的是为了选用合理的压力机，设计模具以及检验模具的强度。压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁工艺的需求。一般可按下公式计算：FPLtı式中--冲裁力（；冲裁周边长度（mm；t冲裁料厚(mm)；b抗剪强度（MP；（1）落料力计算 按上式：F落Ltı式中： F落――落料力（；――工件外轮廓周长（mm；――材料厚度（mm，t2mm；――材料抗剪强（MP材料为20钢由查表ı340Pa。根据零件图可算落料轮廓长度L=120mm则 120mm2mm340MPa81.6kN（2）冲孔力

F冲孔Ltı式中 冲孔――冲孔力（；――工件外轮廓周长（mm；――材料厚度（mm，t2mm；――材料抗剪强度（MP。由查表，ı340Pa。根据零件图可算冲孔轮廓长度L=47.12(mm)则 47.12mm2mm340MPa2.落料时的卸料力的计算

F卸=KXF落式中

-卸料力（；落料力（N）KX卸料系数，查《冲压模具简明设计手册》表3-11，P57其值为0.03～0.04，取K=0.04。则F卸=KXF落=0.04×81.6=3.3（KN）3.冲孔时的推件力的计算

F推=nkTF冲式中 推--推料力（；K1推料系数，查《冲压模具简明设计手册》表0.05；n梗塞在凹模内的制件或废料数量，n=h/t，h为刃口部分的高（mm，t为材料度（mm，其中，h5mm，t2mm，取n3，则F推=nkTF冲=3×0.05×32.1=4.8(KN)冲裁时，压力机的公称压力必须大于或等于各冲裁工艺力的总和F总=

+

+F卸+F推式中：冲裁力

=81.6KN，=32.1KN，卸料力=3.3KN，推料力F推=4.8KN，则:F总=F落

+

+F卸+F推=121.8kN5.3冲压设备的选择计算得总冲压力是力的1.3倍。所以选用公称压力为160KN的机械压力机J23-16。压力机主要参数经查《冲模设计手册《冲压模具设计师手册《冲压手册》得表54。表5-4J23系列开式可倾压力机主要技术参数技术参数型号J23-3.15J23-6.3J23-10J23-16J23-25J23-35J23-40J23-63滑块公称压力31.563100160250350400630滑块行程2535455565100100120封闭高度120150180220270290330360连杆调节量2530354555606570滑块中心线至机身距离90110130160200200250300滑块地面尺寸左右100140170200250250300300前后90120150180220220260260模柄孔尺寸直径2530304040405050深度4055556060607080垫块厚度3030354050656590最大倾斜角4545353530303030工作台尺寸左右250310370450560610700710前后1602002403003703804604805.4压力中心的确定速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。冲模的压力中心，可按下述原则来确定：（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、级进模的压力中心可用解析计算法求出冲模压力中心。该轴的力矩求出合力作用点的坐标位置0（x00即为所求模具的压力中心。单个零件的压力中心计算如下：X0＝(L1X1+L2X2+……LnXn)／(L1+L2+……Ln)Y0＝(L1Y1+L2Y2+……LnYn)／(L1+L2+……Ln)式中：X0-压力中心的横坐标；Y0-压力中心的纵坐标；L-各线段的长度；X-各线段重心的横坐标；Y-各线段重心的纵坐标。由图5-2分析压力中心，工件关于中心对称，所以工件的几何中心即是工件的压力中心。6刃口尺寸的计算设计冲裁模主要任务之一。6.1冲裁间隙的确6-1所示。设计模具时一定要选择合理的间隙，以保证冲裁件为（10%~15%）t时的磨损最小，模具寿命较高。图6-1冲裁间隙图模具采用查表法予以确定其间隙值。根据实用间隙表6-1查得材料20钢的最小双面间隙Zmin=0.246mm，最大双面间隙Zmax=0.36mm。

表6-1 冲裁模初始双边间隙值 mm材料厚度08、10、20、35、09Mn、Q23516Mn40、5065MnZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax小于0.5极小间隙(或无间隙)0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.0720.70.0640.0920.0640.0920.0640.0920.0640.0920.80.0720.1040.0720.1040.0720.1040.0640.0920.90.0920.1260.0900.1260.0900.1260.0900.1261.00.1000.1400.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.3202.00.2460.3600.2600.3800.2600.3802.10.2600.3800.2800.4000.2800.4002.50.2600.5000.3800.5400.3800.5402.750.4000.5600.4200.6000.4200.6003.00.4600.6400.4800.6600.4800.660.3.50.5400.7400.5800.7800.5800.7804.00.6100.8800.6800.9200.6800.9204.50.7201.0000.6800.9600.7801.0405.50.9401.2800.7801.1000.9801.3206.01.0801.4400.8401.2001.1401.5006.2刃口尺寸的计算及依据差，是冲裁模具设计中的一项重要工作。配作法。该冲件尺寸较多，若采用分开加工法计算，计算繁琐，且计算量较大，不宜采用，故采用第二种算法：凸模与凹模配作法。（1）凸模或凹模磨损后会增大的尺寸第一类尺寸A14△Aj=(Amax-x△14△（2）凸模或凹模磨损后会减小的尺寸第一类尺寸B1Bj=(Bmin+x△)01△4（3）凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸第一类尺寸C1 1Cj=(Cmin+△) △2 8其中，x为磨损系数。查表得：工件精度IT10级以上 x=1工件精度 IT1-IT13 x=0.75工件精度 IT14 x=0.5未注公差按IT14查表，x=0.5。在所有的尺寸中，0.52属于A类尺寸的有：300.520属于B类尺寸的有：150.430注：①凸模或凹模磨损后将会增大的尺寸——第一类尺寸A。②凸模或凹模磨损后将会减小的尺寸——第二类尺寸B。③凸模或凹模磨损后会基本不变的尺寸——第三类尺寸C。其中，x为磨损系数。具体计算如表6-1。表6-1工作零件刃口尺寸计算尺寸类型公称尺寸公式计算后尺寸备注落料3000.52Aj(Amaxx)(1/4)029.740.130双边间隙为0.246-0.36。冲孔150.430Bj(Bminx)0(1/4)15.2200.11PAGEPAGE207主要零部件设计虽然各类冲裁模的结构形式和复杂程度不同，但组成模具的零件种类是基本相同的，根据它们在模具中的功用和特点，可以分为工艺零件和结构零件两类。个零部件的设计方法。7.1凹模的设计凹模的外形一般有矩形和圆形两种。凹模的外形尺寸应保证有足够的强度、刚度和修磨量。凹模的外形尺寸一般是根据被冲材料的厚度和冲裁件的最大外形尺寸来确定的，如图7—1所示。凹模各尺寸计算公式如下：凹模厚度

H

（7-1）凹模边壁厚

c

（7-2）凹模板边长

L2c

（7-3）凹模板边宽

Bb22c

（7-4）式中：b1-冲裁件的横向最大外形尺寸；b2-冲裁件的纵向最大外形尺寸；K-系数，考虑板料厚度的影响，查表7-1。表7-1系数K值材料料宽s/mm材料厚度t/mm≤1>1～3>3～6≤500.30～0.400.35～0.500.45～0.60>50～1000.20～0.300.22～0.350.30～0.45>100～2000.15～0.200.18～0.220.22～0.30>2000.10～0.150.12～0.180.15～0.22查表7-1得：K=0.4根据公式（7-1）可计算落料凹模板的尺寸：HKb1根据公式（7-2）可计算凹模边壁厚：

=0.4×30=12(mm)取凹模边壁厚c=30mm

C=(1.5～2)H=(1.5～2)×12=18～24(mm)根据凹模厚度和边壁厚可确定凹模板长、宽的尺寸。根据公式（7-3）可计算凹模长：根据公式（7-4）可计算凹模宽：

L=b1+2c=30+2×30=90(mm)L=b2+2c=30+2×30=90(mm)查表7-2选用凹模尺寸为100mm×100mm×20mm表7-2矩形和圆形凹模外形尺寸 mm矩形凹模的长度和宽度L×B矩形和圆形凹模厚度圆形凹模直径d63×50、63×6310、12、14、16、18、206380×63、80×80、100×63、100×80、100×100、125×8012、14、16、18、20、2280、10014、16、18、20、22、25125（140）×125、（140）×（140）、160×100、160×125、160×（140）、200×100、200×12516、18、20、22、25、30（140）250×（140）16、20、22、25、28、32160200×200、250×160、250×200、（280）×16018、22、25、28、32、35200250×250、（280）×200、（280）×25020、25、28、32、35、40250315×25020、28、32、35、40、45（280）、315凹模图如图7-1所示：图7-1凹模图7.2凸模的设计7.2.1凸模结构的确定与凸模固定板的配合按H7/m6。7.2.2凸模材料的确定该模具要求有较高的寿命和较高的耐磨性，并能承受冲裁时的冲击力,所以凸模的材料应选Cr12，热处理58～62HRC。7.2.3凸模精度的确定IT7Ra1.6um，同轴度为0.02。7.2.4凸模高度的确定的总和，如图7-3所示。凸模高度为：

图7-2凸模高度尺寸

(7-5)式中：h1-凸模固定板厚度，可得：h1=15mm；h2-凹模厚度，可得：h2=20mm；附加长度包括凸模的修磨量，凸模进入凸凹模的深度（附加长度取1mm）由公式(7-5)得： L=15+20+1=36(mm)由以上可得凸模简图如图7-2所示：图7-3凸模图7.3凸凹模的设计7.3.1凸凹模外形的确定形尺寸来确定的，与落料凹模配合确定，其内孔尺寸与冲孔凸模配合确定。7.3.2凸凹模材料的选取好的抗疲劳性、热处理工艺性等。Cr12刚具有较好的淬透性，很高的耐磨性，凹模材料选用Cr12钢。7.3.3凸凹模精度的确定零件精度：由于该零件为工作零件，起主要成型的作用，对精度要求较高，外形精度公差为IT7。7.3.4凸凹模壁厚的确定一些。壁厚见表7-3。正装复合模的凸凹模最小壁厚可比倒装的小一些。表7-3凸凹模的最小壁厚材料厚度t/mm0.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.5最小壁厚mm1.41.82.32.73.23.64.04.44.95.25.8材料厚t/mm2.83.03.23.53.84.04.24.44.64.85.0最小壁厚mm6.46.77.17.68.18.58.89.19.49.710凹模内外刃口间壁厚校核：根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为4.9mm，该壁厚为4.9mm即可，本设计中凸凹模的壁厚为7.5mm，故该凸凹模的侧壁强度要求足够。7.3.5凸凹模洞口类型的选取计凸凹模洞口类型，排出积存废料。凸凹模洞口的类型如图7-5所示，其中型为直筒式刃口凹模，其特较小形状复杂的精密制件但因废料的聚集而增大了推件力和凸凹模的涨裂力，给凸、凸凹模的强度都带来了不利影响。一般复合模和上出件的冲裁模用a、c型，下出件用b、d型其中d型是锥筒式刃口，在凸凹模内不聚集材料，侧壁磨损小，但刃口强度差，刃磨后刃口径向尺寸略有增大。综上所述，本设计选用a型洞口。(a)直通式 (b)直通式 (c)直通式 (d)锥筒式 (e)锥形式图7-4凸凹模洞口的类型7.4卸料装置的选用7.4.1卸料装置的选用弹性卸料装置由卸料板、弹性元件、卸料螺钉等零件组成。弹性卸料起导向作用时卸料板与凸模按7/h6配合制造但其间隙应比凸、凹间隙小，此时，凸模与固定板以H7/h6配合。此外，在模具开启状态，卸料板应高出模具工件零件刃口0.3～0.5mm，以便顺利卸料。7.4.2卸料板外型的设计尺寸与凹模的边界尺寸相等卸料板与凸凹模的间隙值由表74确定取0.15mm。而确定卸料板的尺寸。卸料板厚度为取为14mm。7.4.3卸料板材料的选择卸料板主要是起卸料的作用，对它的强度和硬度要求较高，所以材料选择是45钢。45钢是优质碳素结构钢，它的质量较好，含碳量（0.45%）波动小，性能较稳定。经过热处理（调质）后具有良好的综合力学性能，即具有较高的强度、硬度，又具有较好的塑性、韧性。7.4.4卸料板整体精度的确定卸料板外轮廓的精度要求不高，所以选IT14级，粗糙度为Ra3.2；而内轮廓的精度要求比外轮廓的要求稍高，所以选IT11级，粗糙度为Ra1.6；四个螺纹孔Ra3.2。7.5卸料橡胶的选用在冲裁模卸料与出件装置中，常用的元件是弹簧和橡胶，考虑模具的结构，该模具采用的弹性元件为橡胶。橡胶允许承受的负载较大，占据空间尺寸较小，安装调整较方便灵活，而且成本低，是中小型冲模中弹性卸料、顶件及压边装置常用的弹性元件。卸料橡胶的选用与计算步骤：（1）确定自由高度H自H自=L工/(0.25~0.30)+h修模 （7-7）式中：L工-冲模的工作行程，对冲裁模而言，L工=t+1；h修模-预留的修模量，根据模具设计寿命一般取4~6mm。根据公式（7-7）得：H自=L工/（0.25~0.30）+h修模=3/（0.25~0.30）+（4~6）=（6.7~8）+（4~6）=14~18=18（mm）（2）确定L预和H装L预=（0.1~0.15）H自 （7-8）式中：L预-橡胶的预压缩量。根据公式（7-7）得：L预=(0.1~0.15)×18=1.8~2.7=2.0（mm）H装=H自-L预 （7-9）（3）确定橡胶橫截面积AA=F/g （7-10）式中：所需的弹压力（9885.564；g-橡胶在预压缩状态下的单位压力：g=0.26~0.50MPa。根据公式（7-10）得：A=F/g=17264.988/0.5=34529.976（mm2）7.6固定板的设计7.6.1凸模固定板的设计凸模固定板主要是固定凸模，保证凸模有足够的强度，使凸模与落料凹模、上模座、垫板更好的定位。凸模与凸模固定板的配合按H7/m6。凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的0.6~0.8倍。则凸模固定板的厚度：H凸固=（0.6~0.8）H凹 （7-11）式中：H凸固-凸模固定板厚度；H凹-凹模厚度；根据公式（7-11）得凸凹模厚度为：H凸固=（0.6~0.8）H凹=（0.6~0.8）×20=12~16mm凸模固定板厚度取15mm。凸模固定板如图所示：7.6.2凸凹模固定板的设计料版、下模座、垫板更好的定位。凸凹模与凸凹模固定板的配合按H7/m6。凸凹模固定板的厚度一般取凹模厚度的0.6~0.8倍。则凸凹模固定板的厚度为：H凸凹固=（0.6~0.8）H凹 （7-12）式中：H凸凹固-凸凹模固定板厚度；H凹-凹模厚度；根据公式（7-12）得凸凹模固定板厚度为：H凸凹固=（0.6~0.8）H凹=（0.6~0.8）H凹=（0.6~0.8）×20=12~16mm凸凹模固定板厚度取20mm。7.7垫板的设计超过材料的许用压力，需在凸模端部与模座之间加上垫板防止模具损坏。垫板外形尺寸可与固定板相同，其厚度一般取3~10mm，查参考文献冲压模具设计与制造22.5-17JB/T7643.3-1994，垫板尺寸为100mm×100mm×8mm。7.8挡料销、导料销、卸料螺钉的选用7.8.1挡料销、导料销的选用设计挡料销时，应注意以下几点：（1）工件外形简单时，应以外形定位，外形复杂时以内孔定位。（2）定位要可靠，放置毛坯和取出工件要方便，确保操作安全。（3）若工件需要经过几道工序完成时，各套冲模应尽可能利用工件上同一位基准，避免累积误差。在此选用机械行业标准GB/T7649.10-94中的A型挡料销，作为该模具中的挡料销和导料销。选取该模具的挡料销和导料销的直径d=6mm的A型固定挡料销。7.8.2卸料螺钉的选用根据复合模具典型组合尺寸查得卸料螺钉选择为：圆柱头卸料螺钉M5×50mmJB/T7650.57.9上下模座、模柄、打杆的选用7.9.1上下模座的选用本模具采用后侧导柱、导套来保证模具上、下模的精确导向。后侧导柱、导套都是圆柱形的，其加工方便，装配容易。导柱的长度应保证上模座最底位置时（闭合状态