机械专业综合课程设计说明书-冲孔 切断 弯曲级进模

机械专业综合课程设计说明书冲孔切断弯曲级进模学院（系）：机电工程学院 专业：机械设计制造及其自动化目录TOC\o"1-3"\h\u320351前言 4202122冲压件工艺分析 5141612.1材料分析 5281532.2冲裁件的结构工艺性分析 579902.3冲裁方案的确定 6242092.4毛坯展开尺寸计算 6284762.5排样的设计和材料利用的计算 8146463模具主要受力分析计算 11283603.1冲压力的计算 11156863.1.1冲裁力的计算 11182073.1.2弯曲力的计算 11165843.1.3卸料力与推件力的计算 12267873.1.4总冲压力的计算 13254123.2压力机吨位选择 13191273.2.1冲压设备类型的选择 13175423.2.2确定压力机设备的规格 14256164模具工作部分设计计算 15179824.1冲裁间隙 16261724.1.1冲裁间隙对冲裁件质量的影响 16224934.1.2冲裁间隙对模具寿命的影响 16242224.1.3冲裁间隙对冲裁力、卸料力和推件力的影响 1715674.2合理间隙的选用 17123534.3模具刃口尺寸的计算 1751524.4凹模的设计 19136004.4.1凹模的选择 19209844.4.2凹模外形和尺寸的确定 2027794.5冲孔和弯曲凸模 20176964.5.1冲孔和弯曲凸模的固定形式 20281494.5.2冲孔和弯曲凸模长度的确定 2064604.5.3凸模的强度校核 21245815模具结构设计和主要零、部件设计 23174055.1定位方式的选择 23308605.2卸料﹑出件方式的选择 23238555.3模具闭合高度的确定 23320675.4凹模周界的确定 24297555.5模座及导套的选取 2415745.6模柄的选用 24139806绘制模具装配图、及零件图及编写设计说明书 2521126参考文献 261前言冲压就是利用冲压模具（凸模与凹模及附件）安装在压力机（例如：冲床、油压机等设备）或其他相关设备上，对黑色金属板材和有色金属板材施加压力，使其产生分离或变形，从而获得一定形状和尺寸零件的加工方法。由于采用模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低等一系列优点，使得模具的使用范围日益广泛。已成为现代工业生产的重要工艺装备和发张方向。根据国际生产技术协会的预测，21世纪制造业中粗加工零件的75%、精加工零件的50%都需要通过模具来完成。许多工业品的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具的发展水平。据统计，飞机、汽车、电视、电器、电子、仪器仪表、通讯设备、彩电、冰箱、洗衣机、手表、照相机等零部件的60%~80%需要通过模具生产出来。例如，生产一辆汽车，无论是载重车还是轿车，所需要的各种模具就超过4000副。模具作为工业产品生产的基础工艺装备，是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。因此，模具对国民经济和社会发展将起越来越大的作用，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志。随着计算机技术和制造技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人的经验和常规机械加工技术转向以计算机辅助设计（CAD/三维软件）数控加工（CNC）的计算机辅助设计与制造（三维造型/CAM）技术转变。计算机辅助设计软件与模具设计和制造技术相结合的模具设计目前在我国已迅速发展，已形成了CAD/三维造型/CAM这一新兴技术。以三维造型为基础设计软件显著缩短模具设计及制造周期，使设计、制造一体化。降低生产成本、提高产品质量，在行业内已成为共识。例如在自动冲床上用级进冲裁组合冲模进行叠加并铆接好转子与定子成品或其他插接件成品，都是有目共睹的。由此可见，模具技术是先进制造技术的重要代表，模具工业是高新技术产业的一个重要组成部分，模具工业大有前途。2冲压件工艺分析2.1材料分析对于冲压件材料一般要求的力学性能是强度低，塑性高，表面质量和厚度公差符合国家标准。本设计的产品材料是08F冷轧钢板，属优质碳素结构钢，其力学性能是强度、硬度和塑性指标适中，用冲裁的加工方法是完全可以成型的。另外产品对于厚度和表面质量没有严格要求，所以其冲裁出产品的表面和厚度公差就可以保证。2.2冲裁件的结构工艺性分析产品零件名称：（图2-1），材料：08F5，厚度为3mm，生产批量：大批量。图2-1零件图a)结构分析。该零件结构对称，形状不复杂，零件左右端有孔，孔的最小尺寸为5mm，满足冲裁最小孔径≥1.0t=3mm的要求。另外，经计算孔距零件外形之间的最小孔边距为7.5mm，满足冲裁件最小孔边距≥1.5t=4.5mm的要求。所以，该零件的结构满足冲裁的要求，没有违反冲裁的工艺性原则，零件能满足冲压工艺要求可以进一步设计。b)精度分析。冲压件的部分尺寸没有给出精度，可按IT10~IT14级精度补标工件尺寸公差。2.3冲裁方案的确定根据本工件的外形尺寸及形状，可确定本工件属于落料冲孔工序，中间带有孔的凸台。凸台的加工方法有两种：1）凸台采用翻边的中间工序，扩孔成形，即先冲孔，再翻边；2）先进行浅拉深，再采用冲孔的方法将孔冲出。根据上述的加工方法可提出以下几种模具典型结构所设计的模具加工方案：1）单工序模生产单工序模结构简单，制作周期短，制作成本低廉，生产效率低，冲出的制件精度不高，且工人劳动强度大，不适合大批量的生产。2）复合模生产复合模结构紧凑，冲出的制件精度较高，适合大批量生产，特别是孔与制件外形的同心度容易保证。但模具结构复杂，模具制造较困难，制造成本高，制造周期长等缺点。3）级进模生产在一副级进模上可对形状十分复杂的冲压件进行冲裁、弯曲、拉深成形等工序，故生产率高，便于实现机械化和自动化，适于大批量生产。由于采用条料（或带料）进行连续冲压，所以操作方便安全。级进模的主要缺点是结构复杂，制造精度高，周期较长，成本高。在生产本工件时若采用单工序模生产，制作本工件至少需要5个单工序，也就意味着需要5副以上的模具来进行生产，而且本工件需要长年大批大量生产，采用单工序不但所需的单工序模较多而且会造成产品精度无法保证，经济效益低等缺点，故不宜采用单工序模进行生产。若采用复合模生产，本工件因工件有带孔弯曲部位，若采用弯曲前冲孔，则造成模具中心孔距的不精确，如果弯曲之后冲孔，会使模具制作困难，成本增加。若采用级进模生产，在排样时，只要按正常冲裁工序，保证工件间的精度，同时降低模具的制造难度。综合上述几种方案的比较，应选用级进模进行生产，既可实现大批量生产，也可以节约材料。因此选用级进模生产。2.4毛坯展开尺寸计算弯曲部分的尺寸计算分析如图2-2：图2-2弯曲展开计算图展开料长度：由于：r=2>0.5t=1.5展开长度计算公式：式中：r——为折弯部分小圆弧半径x——为中性层的位移系数由表查得x=0.25故去63.3mm。毛坯图如2-3所示：图2-3毛坯展开图2.5排样的设计和材料利用的计算根据材料的利用情况，排样的方法分三种：图2-4排样方法1．有废料排样沿工件的全部外形冲裁工件与工件之间，工件与条料侧边之间都有工艺余料（搭边）存在，冲裁后搭边成为废料，如图2-4（a）所示。2．少废料排样沿工件的部分外形轮廓切断或冲裁，只在工件之间或是工件与条料侧边之间有搭边存在，如图4-1（b）所示。3．无废料排样工件与工件之间，工件与条料侧边之间均无搭边存在，条料沿直线或曲线切断而得到工件。如图4-1（c）所示。有废料排样法的材料利用率较低，但制件的质量和冲模寿命较高，常用于工件形状复杂、尺寸精度要求较高的排样。少、无废料排样法的材料利用率较高，同时，少、无废料排样法有利于一次冲裁多个工件，可以提高生产率。由于这两种排样法冲切周边减少，所以还可以简化模具结构，降低冲裁力。但它们的应用范围有一定局限性，受工件形状的限制，且由于条料本身的宽度公差，条料导向与定位所产生的误差，会直接影响工件尺寸而使工件精度降低。同时也会降低冲模的寿命，并会影响到工件的断面质量，所以少、无废料排样常用于精度要求不高的工件排样。图2-5排样图本工件对外形尺寸虽无严格的尺寸精度要求，且工件形状比较简单；本工件大批大量生产，因而对模具寿命要求较高，因此排样方法采用有废料排样法的直排法。排样方案如图2-5所示。要提高材料的利用率，就必须减少废料面积，排样图我们选择采用直排的方式（如图2-5）。搭边的作用是补偿定位误差，防止由于条料的宽度误差、送料步距误差、送料歪斜误差等原因而冲裁出残缺的废品。此外，还应保持条料有一定的强度和刚度，保证送料的顺利进行，从而提高制件质量，使凸、凹模刃口沿整个封闭轮廓线冲裁，使受力平衡，提高模具寿命和工件断面质量。另外，还可以防止冲裁时条料边缘的毛刺拉入模具中损坏模具。影响搭边值大小的因素主要有：1．材料的力学性能塑性好的材料，搭边值要大些，硬度高与强度大的材料，搭边值可小一些。2．材料的厚度材料越厚，搭边值也越大。3．工件的形状和尺寸工件外形越复杂，圆角半径越小，搭边值越大。4．排样的形式对排的搭边值大于直排的搭边。5．送料及档料方式用手工送料，有侧压板导向的搭边值可小一些。综合上面各种因素，根据文献[4]第72页表2-13可查得工件间搭边值a=2.5mm；工件侧边的搭边值a1=2.8mm。由于具有切边工序，将搭边值同一调整为5mm。条料宽度的确定条料方案的确定原则是：最小条料宽度要保证冲裁时工件周边有足够的搭边值，最大条料宽度要能在冲裁时顺利地在导料板之间送进，并与导料板之间有一定间隙。工件条料是在有侧压装置的导料板之间送料时，且模具有侧刃，条料宽度参考文献[4]第72页计算公式计算：式中B——条料标称宽度（mm）；D——工件垂直于送料方向的最大尺寸（mm）；——条料宽度的公差（mm），可参见文献[4]第73页表2-14；n——侧刃数，n=2；C——侧刃切的料边宽度（mm），由于是成型侧刃，切除板料即为侧搭边,5mm（可参考文献[4]第74页2-16）查表得排样图一:则步距的确定步距又称进距，是指条料在模具上每次送进的距离，进距的计算与排样方式有关，每个进距可以冲出一个零件，也可冲出多个零件，同时进距也是决定挡料销位置的依据。每次只冲一个零件的进距A的计算公式参见文献[4]第74页公式式中——平行于送料方向工件的宽度；——冲件之间的搭边值。材料利用率的确定工件的投影面积通过AutoCAD绘图后几何特性可得知为1266mm2。一个步距的工件材料利用率：3模具主要受力分析计算3.1冲压力的计算3.1.1冲裁力的计算冲裁力可以参考文献[4]第50页式（2-1）（2-2）或3.1.1式中——冲裁件周边长度（mm）；——材料厚度（mm）;——材料抗减强度（）；——系数。考虑到模具刃口的磨损，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，一般取=1.3。——材料的抗拉强度（），一般情况下，材料的，取。计算结果如下：第一工位：侧刃冲孔（冲裁周长为75.5mm）第三工位：切边（周长130.6mm）第五工位：切断（周长12mm）总的冲裁力：3.1.2弯曲力的计算弯曲力是设计弯曲模和选择压力机的重要依据之一，特别是在弯曲坯料教厚，弯曲线较长，相对弯曲半径较小，材料强度较大的弯曲件时，必须对弯曲力进行计算。影响弯曲力的因素很多，若要进行精确计算是很复杂的，这里只进行大略计算，不考虑较平。由于零件的弯曲部位比较多，所以将它们分别计算，再因为弯曲力的方向相同，将求得各弯曲分力代数相加后便得到总的弯曲力。由于此零件有两部分弯曲，根据U型件的弯曲力计算，得出：3.1.2——自由弯曲力在冲压行程结束时的弯曲力NB——弯曲件的宽度K——安全系数，一般取K=1.3——材料的抗拉强度MPar——弯曲件的内弯曲半径，mmt——弯曲件材料厚度3.1.3卸料力与推件力的计算由于冲裁中材料的弹性变形及摩擦的存在，冲裁后带孔部分的材料会紧箍在凸模上，而落下部分的材料会紧卡在凹模洞口中。从凸模上卸下紧箍着的材料所需的力称为卸料力；把落料件从凹模洞口顺着冲裁方向推出去的力称为推件力；逆着冲裁方向顶出变的力称力顶件力。影响卸料力、推件力和顶出力的因素很多，如材料的种类，材料厚度，冲裁间隙，零件形状尺寸以及润滑情况等。这些力通常采用经验公式进行计算，参考文献[4]第52页公式3.1.33.1.43.1.5式中——冲裁力（）；、、——分别为卸料力、推件力、顶件力系数，其值可参考文献[4]第52页表2-2。实际生产中，凹模孔口中会同时卡有好几个工件，因而在计算推件力时应考虑工件数目。本模具拟设在冲裁时凹模孔只会卡住一个工件，因而推件力只需计算卡住一个工件时的冲裁力。冲裁时所需的冲压力为冲裁力、卸料力、推件力之和，应根据不同的模具结构区别对待。本模具采用弹性卸料装置和下出料方式，其总冲压力的公式可参考文献[4]第52页公式：3.1.6通过查表得则第一工位到第七工位中所需的卸料力和推件力分别为：3.1.4总冲压力的计算通过以上计算，得到模具总冲压力为模具各个工步的冲压力总和；3.2压力机吨位选择3.2.1冲压设备类型的选择根据所要完成的冲压工艺的性质，生产批量的大小，冲压件的几何尺寸和精度要求等来选择设备的类型。对于中小型的冲裁件，弯曲件或拉深件的生产，主要应采用开式机械压力机。虽然开式冲床的刚度差，在冲压力的作用下床身的变形能够破坏冲裁模的间隙分布，降低模具的寿命或冲裁件的表面质量。可是，由于它提供了极为方便的操作条件和非常容易安装机械化附属装置的特点，使它成为目前中、小型冲压设备的主要形式。对于大中型冲压件的生产．多采用闭式结构形式的机械压力机，其中有一般用途的通用压力机，也有台面较小而刚度大的专用挤压压力机、精压机等。在大型拉深件的生产中，应尽量选用双动拉深压力机，因其可使所用模具结构简单，调整方便。在小批量生产当中，尤其是大型厚板冲压件的生产多采用液压机。液压机没有固定的行程，不会因为板料厚度变化而超载，而且在需要很大的施力行程加工时，与机械压力机相比具有明显的优点。但是，液压机的速度小，生产效率低，而且零件的尺寸精度有时因受到操作因素的影响而不十分稳定。摩擦压力机具有结构简单、造价低廉、不易发生超负荷损坏等特点，所以在小批量生产中常用来完成弯曲、成形等冲压工作。但是，摩擦压力机的行程次数较少，生产率低，而且操作也不太方便。在大批量生产或形状复杂零件的大量生产中，应尽量选用高速压力机或多工位自动压力机。综合以上因素，选用开式压力机比较合适。3.2.2确定压力机设备的规格（1）压力机的行程太小，应能保证成型零件的取出和毛坯的放进，例如拉深所用的压力机行程，至少应大于成型零件的高度两倍以上。（2）压力机工作台面的尺寸应大于冲模平面尺寸，且还需留有安装固定的余地，但过大的工作台面上安装小尺寸的冲模，工作台的受力条件也是不利的。（3）所用压力机的闭合高度应与冲模闭合高度相适应。模具闭合高度是指上模在最低工作位置时，下模板的底面到上模板顶面的距离。压力机的闭合高度是指滑块在下死点时，工作台面到滑块的距离。大多数压力机，其连杆长度能调节，也即压力机的闭合高度可以调整，故压力机有最大的闭合高度，最小闭合高度。设计模具时，模具的闭合高度的数值应该满足下式如无特殊情况应取上限值，即最好取在.这是为了避免连杆调节过长，螺纹接触面积小而压坏。如果模具闭合高度实在太小，可以在压床下面加垫板。图3-2压力机（4）冲压力与压力机能的配合关系：当进行冲裁等冲压加工时，由于其施力行程较小，近于板料的厚度，所以可按冲压过程中作用于压力机滑块上所有力的总和选取压力机。通常取压力机的名义吨位比大。本模具在冲裁过程中总的冲压力，结合模具的闭合高度，为防止设备过载，可按公称压力选择压力机。参考文献[6]第49页初选压力机型号为J23-63压力机，其主要技术参数如下：公称压力：630KN滑块行程：80mm最大封闭高度：360mm封闭高度调节量：工作台尺寸（前后左右）：模柄孔尺寸（直径深度）：4模具工作部分设计计算4.1冲裁间隙4.1.1冲裁间隙对冲裁件质量的影响冲裁时，断裂面上下裂纹是否重合，与凸、凹模间隙值的大小有关。当凸、凹间隙合适时，凸、凹模刃口附近沿最大切应力方向产生的裂纹在冲裁过程中能会合，此时尽管断面与材料表面不垂直，但还是比较平直、光滑、毛刺较小，制件的断面质量较好。当间隙增大时，材料内的拉应力增大，使得拉伸断裂发生早，于是断裂带变宽；光亮带变窄；弯曲变形增大，因而塌角和拱弯也增大。当间隙减小时，变形区内弯矩小、压应力成分高。由凹模刃口附近产生的裂纹进入凸模下面的压应力区而停止发展；由凸模刃口附近产生的裂纹进入凹模上表面的压应力区也停止发展。上、下裂纹不重合。在两条裂纹之间的材料将被第二次剪切。当上裂纹压入凹模时，受到凹模壁的挤压，产生第二光亮带，同时部分材料被挤出，在表面形成薄而高的毛刺。当间隙过小时，虽然塌角小、拱弯小，但断面质量也有缺陷。如断面中部出现夹层，两头呈光亮带，在端面有挤长的毛刺。当间隙过大时，因为弯矩大，拉应力成分高，材料在凸、凹模刃口附近产生的裂纹也不重合。分离后产生的断裂层斜度增大，制件的断面出现二个斜角，断面质量也不理想。而且，由于塌角大、拱弯大、光亮带小、毛刺又高又厚，冲裁件质量下降。因此，模具间隙应保持在一个合理的范围之内。另外，当模具装配间隙调整得不均匀时，模具会出现部分间隙过大和过小的质量现象。因此，模具设计、制造与安装时必须保证间隙均匀。4.1.2冲裁间隙对模具寿命的影响模具寿命分为刃磨寿命和模具总寿命。刃磨寿命是用两次刃磨之间的合格制件数表示。总寿命是用模具失效为止的总的合格制件数表示。模具失效的原因一般有：磨损、变形、崩刃、折断和涨裂。冲裁过程中作用于凸、凹模上的力为被冲材料的反作用力，凸、凹模刃口受着极大的垂直压力与侧压力的作用，高压使刃口与被冲材料接触面之间产生局部附着现象，当接触面相对滑动时，附着部分就产生剪切而引起磨损。这种附着磨损，是冲模磨损的主要形式。当接触压力愈大，相对滑动距离愈大，模具材料愈软，则磨损量愈大。而冲裁中的接触压力，即垂直力、侧压力、摩擦力均随间隙的减小而增大，且间隙小时，光亮带变宽，摩擦距离增长，摩擦发热严重，所以小间隙将使磨损增加，甚至使模具与材料之间产生粘结现象。而接触压力的增大，还会引起刃口的压缩疲劳破坏，使之崩刃。小间隙还会产生凹模胀裂，小凸模折断，凸凹模相互啃刃等异常损坏。当然，影响模具寿命的因素很多，有润滑条件，模具制造材料和精度、表面粗糙度、被加工材料特性、冲裁件轮廓形状等，但间隙却是其中一个主要因素。所以为了减少凸、凹模的磨损，延长模具使用寿命，在保证冲裁件质量的前提下适当采用较大的间隙值是十分必要的。若采用小间隙，就必须提高模具硬度、精度、减小模具粗糙度、良好润滑，以减小磨损。4.1.3冲裁间隙对冲裁力、卸料力和推件力的影响试验证明，随间隙的增大冲裁力有一定程度的降低，但当单面间隙介于材料厚度的5％~20％范围内时冲裁力的降低不超过5％~l0％。因此，在正常情况下，间隙对冲裁力的影响不很大。间隙对卸料力、推件力的影响比较显著。随间隙增大，卸料力和推件力都将减小。一般当单面间隙增大到材料厚度的15％~25％时，卸料力几乎降到零。但间隙继续增大会时毛刺增大，又将引起卸料力、顶件力的迅速增大。4.2合理间隙的选用确定合理间隙值有理论法和经验确定法两种。为接近生产实际，这里采用经验确定法。根据研究与实际生产经验，间隙值可按要求分类查表确定。对于尺寸精度、断面质量要求高的冲裁件应选用较小间隙值（表3-1）。查表得最小合理间隙，最大合理间隙。选最小合理间隙取。4.3模具刃口尺寸的计算根据零件形状特点，凹模凸模制造是采用线切割的加工方法，因此，属于配作加工，线切割的制造公差（凹模上偏差）、（凸模下偏差）只有0.01~0.02mm，所以不必计算、的制造公差，也不必标注此公差。由于零件的精度等级只有IT14左右，因此其磨损系数可定为。根据落料先计算凹模尺寸，再以凹模尺寸为基准配作凸模尺寸；冲孔先计算凸模尺寸，再以凸模为基准配作凹模尺寸。设冲孔尺寸为，根据计算原则，冲孔时以凸模为设计基准。首先确定凸模尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等于工件孔的最大极限尺寸；将凸模尺寸增大最小合理间隙值即得到凸模尺寸。a）冲孔凸凹模（4-1）（4-2）式中——冲孔的最小极限尺寸；——工件制造公差；——最小合理间隙；——凸凹模的制造公差，其可按IT6-IT7级选取也可查表3-2。由公式(3-1)、(3-2)可得：所以冲孔的凸凹模尺寸为切断切口刃口尺寸计算一般采用配合加工的方法，其凸、凹模刃口尺寸计算如下：mmmm为磨损后增大尺寸5mmmm为磨损后增大尺寸查表得：磨损系数为x=0.5代入公式：弯曲模的刃口尺寸计算弯曲时，U形件的弯曲，必须选择适当的间隙，间隙的大小对于工件质量和弯曲力的大小有很大的影响。间隙越小，弯曲力越大。间隙过小，会使工件壁变薄，并降低凸模寿命。间隙过大，则回弹较大，还会降低工件的精度[9]。弯曲时，间隙值利用公式计算。（4.3）式中——弯曲凸、凹模的单面间隙；t——材料的公称厚度；n——因数，与工件的弯曲高度和弯曲线长度有关，查表，取0.05。代入公式可得：。弯曲件标注的为外形公差，应计算模具的凹模尺寸，凸模根据单面间隙配作。取弯曲凸、凹模的制造公差为IT17、IT18,查表得：4.4凹模的设计4.4.1凹模的选择冲裁刃口的形式选择直刃口，其强度好，孔口尺寸不随刃口的磨损增大。冲裁刃口的高度查表4-3选择h为6mm，凹模的厚度H由计算求得。（4-4）式中K——系数，见表4-4；b——冲裁件最大长度。按上式计算后，选取的不应小于由公式(4-5)可得：H=30mm凹模壁厚的选取。凹模壁厚是指凹模刃口到模块外边缘的距离：（4-5）c值不应小于30~40mm，以满足螺钉孔、圆柱销孔的安排。由公式(4-5)可得：弯曲、拉伸、成形等模具的凹模尺寸除应考虑使用强度外，必须满足设计结构的要求。表4-3冲裁刃口高度厚度>0.5~1>1~2>2~4>4刃口高度h>6~8>8~10>10~12表4-4系数K的数值b/mm冲裁厚度t/mm>0.5~1>1~2>2~3>30.30.350.420.500.60>50~10080.350.42>100~20000.240.30>200.2凹模外形和尺寸的确定级进模的凹模一般采用矩形长方形板状结构并通过螺钉、销与下模座固定板固定。冲孔的凹模与落料的凹模刃口高度h=5mm，刃口一下的漏料部分沿轮廓扩大1mm左右（用酸蚀的方法）。根据凹模型孔孔壁到边缘的距离为≥30-40mm和厚度≥15mm的原则，这里长度方向、宽度方向均选≤30mm。得到凹模尺寸为200mm×160mm×30mm（长×宽×高）。200mm×160mm的尺寸正好，选择200mm×160mm的后侧导柱模架规格一致，因此，模架就选定200mm×160mm的后侧导柱模架根据模板螺孔园到边缘的距离为≥（）×（螺孔直径）的原则，这里选18mm左右。4.5冲孔和弯曲凸模4.5.1冲孔和弯曲凸模的固定形式凸模常用的连接方式有紧固件法、压入法、物理固定法和化学固定法。从中选取物理固定法，具体做法是这样的：先将凸模浸入水中，以免退火；和凸模固定板进行配作，并用火焰把头部烧红，再用锤子把头部锤踏，接着压入凸模固定板，最后用砂轮将凸模固定板的上表面磨平。4.5.2冲孔和弯曲凸模长度的确定凸模长度尺寸应根据模具的具体结构，并考虑修磨、固定板与卸料板之间的安全距离、装配等的需要来确定。该模具采用的是弹性卸料板卸料，凸模长度的计算公式为：(4-7)式中L——凸模长度（mm）；——凸模固定板厚度（mm）；——卸料板厚度（mm）；t——材料厚度（mm）；h——增加长度。它包括凸模的修磨量、凸模进入凹模的深度、凸模固定板与卸料板之间的距离等。由公式(4-6)可得：4.5.3凸模的强度校核a)压应力校核计算对于圆形凸模(4-8)非圆形断面凸模(4-9)式中——凸模最小直径，mm；——凸模最小断面面积t——材料厚度，mm；——材料的抗剪强度，MPa；——凸模材料的许用应力，MPa。由公式(4-7)、（4-8）可得：经校核满足要求设计合理。b）压应力校核计算主要校核切断凸模。（4-10）式中——凸模最小截断面面积，；——冲裁力，N；——凸模材料的许用应力，MPa。由公式(4-9)可得：经校核满足要求设计合理。5模具结构设计和主要零、部件设计凡属模具，无论其结构形式如何，一般都是由固定和活动两部分组成。固定部分是用压铁、螺栓等紧固件固定在压力机工作台面上，称下模；活动部分一般固定在压力机的滑块上，称上模。上模随着滑块做上、下往复运动，从而进行冲压工作。5.1定位方式的选择定位方式的选择通俗的说既是选择定位零件。定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上有正确的位置，定位零件的结构形式很多，用于对条料进行定位的定位零件有挡料销、导料销、导料板、侧压装置、导正销、侧刃等，用于对工序进行定位的定位零件有定位销、定位板等。定位零件基本上都已标准化，可根据坯料和工序件形状、尺寸、精度及模具的结构形式与生产效率要求等选用相应的标准。因为该模具采用是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置。控制条料的送进步距采用侧刃定距，导料销精定位。5.2卸料﹑出件方式的选择卸料与出件装置的作用是当冲模完成一次冲压之后，把冲件或废料从模具工作零件上卸下来，以便冲压工作继续进行。通常，把冲件或废料从凸模上卸下来称为卸料。卸料装置按卸料的方式分为固定卸料装置﹑弹性卸料装置和废料切刀三种。固定卸料装置,固定卸料装置仅由固定卸料板构成，一般安装在下模的凹模上；弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹性元件（弹簧或弹簧）组成；弹性卸料装置可安装于上模或下模，依靠弹簧或弹簧的弹力来卸料，卸料力不太大但冲压时可兼起压料作用，故多用于冲裁料薄及平面度要求较高的冲件；废料切刀是在冲裁过程中冲裁废料切断成数块，从而实现卸料的一种卸料零件。出件装置的作用是从凹模内卸下冲件或废料。我通常把超过上模内的出件装置称为推件装置；把装在下模内的称为顶件装置。综合考虑该模具的结构和使用方便，以及工件料厚为1mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料装置，卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹簧组成。冲制的工件由凹模的滑坡区滑下。冲孔的废料可通过凹模的内孔从冲床台面孔漏下。5.3模具闭合高度的确定模具闭合高度的数值应满足式压力机最大闭合高度，压力机最小闭合高度。代入上式经初步分析，初选模具的最小闭合高度为。5.4凹模周界的确定 根据排样图，凹模周界，初选凹模周界为。5.5模座及导套的选取根据文献续表选取其推荐模架见表5-1，其中模架选用后侧导柱模架表5-1模架组合名称数量材料规格标准上模座1下模架1导柱1120导套11205.6模柄的选用压力机模柄孔尺寸（直径深度）：，为使模具所选用的模柄能很好的与压力机配合，保证模具能正常工作，根据文献[7]第586页表22.5-24选用A型压入式模柄，规格为，材料为。若选用凸缘模柄，会造成模柄与模具的固定螺钉干涉，故不选用。若选用其他种类的模柄，会造成模具的成本增加，模具结构复杂。6绘制模具装配图、及零件图及编写设计说明书1.装配图的绘制根据零件草图和装配示意图画出装配图，并应