加工压圈的模具设计【冲压模具含三维图及CAD图纸】

喜欢就充值下载吧，，资源目录下展示的全都有，，下载后全都有，dwg格式的为CAD图纸，有疑问咨询QQ：414951605 或1304139763 技术要求:1.表面光滑无毛刺；2.淬火后低温回火HRC60-64;3.平行度0.02。技术要求:1.表面光滑无毛刺；2.淬火后低温回火HRC60-64。技术要求:1.表面光滑无毛刺；2.淬火后低温回火HRC60-64。技术要求:1.表面光滑无毛刺；2.淬火后低温回火HRC60-64。I摘要本文是对精度要求相对较高，工艺比较复杂，生产批量大的压圈零件进行设计。在对压圈零件结构工艺性和材料加工工艺性正确分析的基础上，采用叙述与计算相结合的方式，分别对级进模的冲孔、落料等工序进行了从材料的选择到工作零件、定位零件、卸料零件、导向零件和安装固定零件等进行了设计。讨论了思路的可行性，并对其进行了整体和局部的结构设计。此级进模的设计，对以往的学习进行了一次综合性的运用，对今后的工作也有相当大的指导意义。通过对课题的冲压工艺的分析及模具零件的计算后，首先对主要的工作零件以及非标零件进行二维图的绘制，并且绘制本套模具的装配图；其次对主要工作零件的加工进行工艺卡片的编制。关键词：工艺分析； 零件设计； 模具装配I目目 录录1 绪论.12 冲压件工艺分析.22.1 材料分析 .22.2 零件结构 .22.3 尺寸精度 .33 冲裁方案的确定.43.1 冲裁工艺方案的确定 .43.2 冲裁工艺方法的选择 .44 模具总体结构的确定.54.1 模具类型的选择 .54.2 送料方式的选择 .54.3 定位方式的选择 .54.4 卸料、出件方式的选择 .54.5 导向方式的选择 .55 工艺参数计算.75.1 排样方式的选择 .75.1.1 排样及搭边值的计算 .75.1.2 步距的计算 .75.1.3 条料宽度的确定 .85.1.4 材料利用率的计算 .85.2 冲压力的计算 .95.2.1 总冲裁力的计算 .95.2.2 卸料力、推件力的计算 .105.2.3 总冲压力的计算 .115.2.4 初选压力机 .116 刃口尺寸计算.126.1 冲裁间隙的确定 .12II6.2 刃口尺寸的计算及依据与法则 .137 主要零部件设计.157.1 凹模设计 .157.1.1 凹模外形的确定 .157.1.2 凹模刃口结构形式的选择 .167.1.3 凹模精度与材料的确定 .167.2 凸模的设计 .167.2.1 凸模结构的确定 .167.2.2 凸模高度的确定 .167.2.3 凸模材料的确定 .177.2.4 凸模精度的确定 .177.3 卸料板的设计 .177.3.1 卸料板外型设计 .177.3.2 卸料板材料的选择 .187.3.3 卸料板整体精度的确定 .187.4 固定板的设计 .187.5 垫板的设计 .187.6 上下模座、模柄的选用 .197.6.1 上下模座的选用 .197.6.2 模柄的选用 .19结论.21参考文献.2211 绪论近年来，冲压成形工艺有很多新的进展，特别是精密冲裁、精密成形、精密剪切、复合材料成形、超塑性成形、软模成形以及电磁成形等新工艺日新月异，冲压件的精度日趋精确，生产率也有极大提高，正在把冲压加工提高到高品质的、新的发展水平。前几年的精密冲压主要市是指对平板零件进行精密冲裁，而现在，除了精密冲裁外还可兼有精密弯曲、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58mm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b900MPa的高强度合金材料进行精冲。由于引入了CAE，冲压成形已从原来的对应力应变进行有限元等分析而逐步发展到采用计算机进行工艺过程的模拟与分析，以实现冲压过程的优化设计。在冲压毛坯设计方面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。此外，对冲压成形性能和成形极限的研究，冲压件成形难度的判定以及成形预报等技术的发展，均标志着冲压成形以从原来的经验、实验分析阶段开始走上由冲压理论指导的科学阶段，使冲压成形走向计算机辅助工程化和智能化的发展道路。为了满足制件更新换代快和生产批量小的发展趋势，发展了一些新的成形工艺(如高能成形和旋压等)、简易模具（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。压圈零件是冲压生产的一个典型零件，在生产中有很强的作用，其模具设计有一定的实用价值。对于该制件我们利用先进的模具生产提高生产效益、保证产品质量、节约成本，从而取得很高的经济效益。22 冲压件工艺分析图2-1 零件简图生产批量：大批量；材料：QSn4-4-2.5；材料厚度：0.2mm；未注公差：IT11。2.1 材料分析材料分析表2-1 工件材料抗剪性能材料名称抗剪强度（Mpa）抗拉强度（Mpa）QSn4-4-2.5480550由上表2-1可知：QSn4-4-2.5具有较好的冲裁成形性性能，适合比较耐磨的零件。综合评比可以冲裁加工。2.2 零件结构零件结构零件结构形状相对简单，对冲裁加工较为有利。零件中有2圆孔和一个异形3孔，孔的最小直径为8mm，孔离工件边缘的距离最小为6mm。根据该零件形状来分析，该零件的结构满足冲裁要求。2.3 尺寸精度尺寸精度该零件上大部分尺寸未注尺寸公差，所以尺寸公差由公差等级表查得：对于未注公差尺寸，属于自由尺寸，按IT11查表2-2得到：属于A类尺寸的有：、00.195500.0910R属于B类尺寸的有：、0.160350.09080.07506属于C类尺寸的有：700.19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/m/mm336610101818303050508080120120180180250250315315400400500344567810121416182045689111315182023252768991316192225293236401012151821253035404652576314182227333946546372818997253036435262748710011513014015540485870841001201401601852102302506075901101301601902202502903203604000.100.120.150.180.210.250.300.350.400.460.520.570.630.140.180.220.270.330.390.460.540.630.720.810.890.970.250.300.360.430.520.620.740.871.001.151.301.401.5543 冲裁方案的确定3.1 冲裁工艺方案的确定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较高，压力机一次行程内可完成二个以上工序高，压力机在一次行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杂，只能在单机上实现部分机械操作容易，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的复杂性和价格结构简单，制造周期短，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,但是由于零件有多个孔，孔的距离较近，使用复合模时模具的凸凹模和凹模的结构形不好，降低模具的寿命。所以使用级进模进行生产。54 模具总体结构的确定4.1 模具类型的选择模具类型的选择由以上冲压工艺分析可知，采用级进模冲压。4.2 送料方式的选择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有右向左自动送料方式。4.3 定位方式的定位方式的选择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板，无侧压装置。控制条料的送进布距采用挡料销定距。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、出件方式的选择卸料、出件方式的选择刚性卸料是采用固定卸料板结构，常用于较硬、较厚且精度要求不高的工件冲裁后卸料。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，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。因为工件料厚为0.2mm，卸料力不是很大，而且工件的平整性要求比较高，所以采用弹性卸料装置。4.5 导向方式的选择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，所以上模座在导柱上滑动平稳。常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模、复合模。方案二：采用后侧导柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比较方便。因为导柱安装在后侧，操作者可以看见条料在模具中的送进动作。但是不能使用浮动模柄。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。6方案四：采用中间导柱模架。导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确。只能一个方向送料。 （a） （b） （c） （d）图4-1 导柱模架（a）中间导柱模座 （b）后侧导柱 （c）对角导柱 （d）四导柱根据以上方案比较并结合模具结构形式和送料方式，为提高模具寿命和工件质量，采用后侧导柱模架，操作者可以看见条料在模具中的送进动作。由于前面和左、右不受限制，能满足工件成型的要求。即方案二最佳。75 工艺参数计算5.1 排样排样方式的选择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、对直排、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：方案一：有废料排样 沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。冲件尺寸完全由冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。方案二：少废料排样 因受剪切条料和定位误差的影响，冲件质量差，模具寿命较方案一低，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。采用少、无废料排样法，材料利用率高，不但有利于一次冲程获得多个制件，而且可以简化模具结构，降低冲裁力，但受条料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，故应采用方案一。分析零件形状，应采用斜排的排样方式。5.1.1 排样及搭边值的计算排样及搭边值的计算在条料上冲裁时，工件之间以及工件和条料侧边之间的余料称为搭边。搭边的作用是：补偿送料误差，以保证冲出合格产品；保持条料刚度利于送料，避免废料丝进入模具间隙损坏模具。搭边值要合理确定，从节省材料出发，搭边值越小越好，但搭边值小于一定数值后，对模具寿命和剪切表面质量不利。综合考虑工件质量及成本，根据零件形状尺寸，材料厚度，材料的力学性能以及送料及挡料方式，我们来选择合理的搭边值。 此次设计采用的是固定卸料装置，根据查表确定工件的侧搭边值为2.2mm、2mm。85.1.2 步距的计算步距的计算步距是指冲压过程中压力机每冲压一次条料向前送进的距离，其值为排样沿送进方向两相邻毛坯之间的最小距离值步距可定义为：S=L+b (5-1)式中 S冲裁步距；L沿条料送进方向，毛坯外形轮廓的最大宽度值；b沿送进方向的搭边值本设计沿条料送进方向，采用斜排排样，所以步距S=66mm5.1.3 条料宽度的确定条料宽度的确定条料宽度指根据排样结果确定的毛坯所需条料宽度方向的最小尺寸。理论上条料宽度可按下式计算：5 (5-2)0(2 )BDa式中 B条料宽度的基本尺寸；D工件在宽度方向的尺寸；a侧搭边值。条料宽度偏差（查表得本设计=0.5）由于模具加工误差，条料的裁剪误差及送料时的误差。实际的条料宽度应有一定的裕度，具体尺寸可根据不同的送料侧定位方式计算。本设计条料宽度可用下式计算：00.5(552 2)B =mm00.5595.1.4 材料利用率的计算材料利用率的计算材料利用率定义为：=A/BS100% (5-3)式中 材料利用率A产品毛坯外形所包容的面积，CAD测量得：3274.7mm2B条料宽度S冲裁步距=A/BS100%=3274.7/6659100%=84.1%越大，废料多占面积越小。因此，一般将作为衡量毛坯排样方案友优劣9的指标。材料利用率的计算有时也可以整个条料为基础计算。即 在冲压生产中，材料利用率为84.1%。图5-2 零件排样图5.2 冲压力的计算冲压力的计算计算冲裁力是为了选择合适的压力机，设计模具和检验模具的强度，压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适宜冲裁的要求，普通平刃冲裁模，其冲裁力Fp一般可以按下式计算：Fp=KptL (5-4)式中:-材料抗剪强度； L-冲裁周边总长(mm)； t-材料厚度(mm);的数值取决于材料的种类和坯料的原始状态，可在设计资料及有关手册中查找，本设计取值的通过查下表确定，材料为QSn4-4-2.5，厚度t=0.2mm，取=480MPa。5.2.1 总冲裁力总冲裁力的计算的计算由于冲裁模具采用固定卸料装置和自然落料方式。F冲= F1+F2 (5-5)式中: F冲-总冲裁力； F1-落料时的冲裁力； F2-冲孔时的冲裁力。冲裁周边的总长(mm)，落料周长为：L1220.7(mm)冲孔周长为： L2=164.2(mm)10落料冲裁力由公式(5.1)得： F1=KptL1 =1.30.2220.7480 =27.5(kN)冲孔冲裁力由公式(5.1)得： F2=KptL2 =1.30.2164.2480 =20.5(kN)F总=27.5+20.5=48（N）5.2.2 卸料力、推件力的计算卸料力、推件力的计算当上模完成一次冲裁后，冲入凹模内的制件或废料因弹性扩张而梗塞在凹模内，模面上的材料因弹性收缩而会紧箍在凸模上。为了使冲裁工作连续，操作方便，必须将套在凸模上的材料刮下，将梗塞在凹模内的制件或废料向下推出或向上顶出。从凸模上刮下材料所需的力，称为卸料力；从凹模内向下推出制件或废料所需的力，称为推料力。模具采用弹性卸料装置和推件结构，凹模型口直壁高度h=6.2mm，所需卸料力F卸和推件力F推分别为：推件力、卸料力计算公式如下：F推=nK推F冲 (5-6)F卸= K卸 F落 (5-7)式中：F推-推件力； F卸-卸料力； F冲-冲裁力； K卸-卸料力系数； K推-推件力系数； n-卡在凹模里的工件个数，n=h/t。表5-1 卸料力、推件力和顶件力系数 mm料厚/mmK卸K推K顶钢0.10.10.50.52.52.56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.020.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03铝及铝合金紫铜、黄铜0.0250.080.020.060.030.070.030.09注：卸料力系数K卸在冲多孔、大搭边和轮廓复杂时取上限值。K推-推件力系数通过查表4-1确定，推件力系数取K推0.063；11由公式得： 推件力 F推=nK推F冲 =6.2/0.2（取31）0.06320.5 =40（N）K卸卸料力系数通过查表确定，卸料力系数取K卸0.045；由公式得： 卸料力 F卸= K卸 F落=0.04527.5 =1.2（N）5.2.3 总冲压力的计算总冲压力的计算 F= F总+F卸+F推=48+40+1.2 =89.2（N）5.2.4 初选压力机初选压力机压力机可分为机械式和液压式，机械式分为摩擦压力机、曲柄压力机、高速冲床，液压式分为油压机、水压机，而在生产中一般常选用曲柄压力机，曲柄压力机分有开式和闭式两种，开式机身形状似英文字母C，其机身前端及左右均敞开，操作可见大，但机身刚度差，压力机在工作负荷作用下会产生变形，一般压力机吨位不超过2000KW。闭式机左右两侧封闭，操作不方便，但机身刚度好，压力机精度高。考虑到经济性能、加工要求和操作方便在此选开式压力机。根据以上计算数值，查下表5-2初选压力机为J23-16压力机。表5-2 开式压力机规格及参数型号J23-16公称压力/KN160滑块行程/mm55最大闭合高度/mm220闭合高度调节/mm45前后300工作台尺寸/mm左右450垫板厚度/mm40直径40模柄孔尺寸/mm深度6012136 刃口尺寸计算冲裁件的尺寸精度主要决定于模具的刃口尺寸精度，模具的合理间隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及其制造公差，是设计冲裁模主要任务之一。6.1 冲裁间隙的确定冲裁间隙的确定冲裁间隙是影响冲裁工序最重要的工艺参数，其定义为冲裁凸模与凹模之间的空隙尺寸，如图6-1所示。设计模具时一定要选择合理的间隙，以保证冲裁件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求，所需冲裁力小、模具寿命高。冲裁过程中模具的失效形式一般有磨损、变形、崩刀和凹模刃口胀裂四种。间隙大小主要对模具磨损及胀裂产生影响,间隙增大可以使冲裁力、卸料力等减小，因而模具的磨损也减小。但当间隙继续增大时，卸料力增加，又影响模具寿命。一般间隙为（10%15%）t时的磨损最小，模具寿命较高。图6-1 冲裁间隙图由于冲裁间隙对断面质量、工件尺寸精度、模具寿命、冲裁力等的影响规律并非一致，所以，并不存在一个绝对合理的间隙数值，能同时满足断面质量最佳、尺寸精度最高、模具寿命最长、冲裁力最小等各方面的要求。所以在实际生产中，其总的原则应该是在保证满足冲裁件剪切断面质量和尺寸精度的前提下，使模具寿命达到最长。目前在生产中，广泛采用经验法和查表法来确定合理的间隙植。本套模具采用查表法予以确定其间隙植。根据实用间隙表 6-1查得材料QSn4-4-2.5材料，查得最小双面间隙选择极小间隙。 14表6-1 冲裁模初始双边间隙值 mm材料厚度 08、10、20、45、09Mn、QSn4-4-2.516Mn40、5065MnZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax小于0.5极小间隙（或无间隙）0.50.60.70.80.91.01.21.51.752.02.12.52.753.00.0400.0480.0640.0720.0920.1000.1260.1320.2200.2460.2600.2600.4000.4600.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.5000.5600.6400.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.0400.0480.0640.0640.0900.0900.0600.0720.0920.0920.1260.1266.2 刃口尺寸的计算及依据与法则刃口尺寸的计算及依据与法则凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影响冲裁件的尺寸精度。模具的合理间隙值也靠凸凹模刃口尺寸及其公差来保证。因此，正确确定凸凹模刃口尺寸和公差，是冲裁模具设计中的一项重要工作。凸模、凹模工作部分尺寸即凸、凹模刃口尺寸的计算，有两种计算方法，第一种计算方式是凸模与凹模图样分别加工法计算；第二种计算方法是凸模与凹模配作法。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AAj=(Amax-x)41015（2）凸模或凹模磨损后会减小的尺寸-第一类尺寸BBj=(Bmin+x)041（3）凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸-第一类尺寸C Cj=(Cmin+)2181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 IT11-IT13 x=0.75工件精度 IT14 x=0.5因为本工件尺寸均为基本尺寸，自由公差按IT11，所以x=0.75。在所有的尺寸中，属于A类尺寸的有：、00.195500.0910R属于B类尺寸的有：、0.160350.09080.07506属于C类尺寸的有：700.19注：凸模或凹模磨损后将会增大的尺寸第一类尺寸A。凸模或凹模磨损后将会减小的尺寸第二类尺寸B。凸模或凹模磨损后会基本不变的尺寸第三类尺寸C。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00.19550.05054.86A00.0910R)4/1(0)max(xAAj0.0209.94R0.1603500.0435.120.090800.028.07B0.075060)4/1()min(xBBj00.026.06保证双边间隙为极小间隙。16C700.19Cj=(Cmin+)2181700.05177 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。设计主要零部件时，首先要考虑主要零部件的定位、固定以及总体装配方法，本套模具主要采用螺钉固定模具零件，销钉起零件的定位作用，采用挡料销送进定距和导料销送进定位，无侧压装置。下面就分别介绍各个零部件的设计方法。7.1 凹模设计凹模设计7.1.1 凹模外形的确定凹模外形的确定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：凹模边壁厚 H=Kb1 （7-1）凹模边壁厚 c1.5H （7-2）凹模板边长 L=b1+2c （7-3）凹模板边宽 B=b2+2c （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值材料厚度t/mm材料料宽s/mm11336500.300.400.350.500.450.60501000.200.300.220.350.300.451002000.150.200.180.220.220.302000.100.150.120.180.150.22查表7-1得：K=0.2。18根据公式（7-1）可计算落料凹模板的尺寸：凹模厚度：H=Kb2 =0.290 =18（mm）根据公式（7-2）可计算凹模边壁厚：c1.5H =1.518 =27（mm）取凹模边壁厚为30mm。根据凹模厚度和边壁厚可确定凹模板的长、宽的尺寸。取整后取：LBH=250mm140mm30mm7.1.2 凹模刃口结构形式的选择凹模刃口结构形式的选择冲裁凹模刃口形式有直筒式和锥形两种，选用时主要根据冲件的形状、厚度、尺寸精度以及模具结构来确定。由于本模具冲的零件尺寸较大，所以采用刃口为直通式，该类型刃口强度高，修磨后刃口尺寸不变。7.1.3 凹模精度与材料的确定凹模精度与材料的确定根据凹模作为工作零件，其精度要求较高，外形精度为IT11级，内型腔精度为IT7级，表面粗糙度为Ra3.2um，上下平面的平行度为0.02，材料选Cr12。7.2 凸模的设计凸模的设计7.2.1 凸模凸模结构的确定结构的确定凸模结构通常分为两大类。一类是镶拼式，另一类为整体式。整体式中，根据加工方法的不同，又分为直通式和台阶式。因为该制件形状不复杂，所以将落料模设计成台阶式凸模，台阶式凸模工作部分和固定部分的形状做成一样，凸模与凸模固定板的配合按H7/m6。7.2.2 凸模高度的确定凸模高度的确定因为该制件形状不是很复杂，所以将冲孔模设计成台阶式凸模。凸模与凸模固定板的配合按H7/m6。凸模的高度是凸模固定板的厚度、落料凹模与附加长度的总和，如图7-3所示。19图7-3 凸模高度尺寸凸模高度为：L=h1+h2+（12） (7-5)式中: h1-凸模固定板厚度，可得：h1=20mm； h2-卸料版及其他厚度之和，可得：h2=37.8mm； 12-附加长度。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1.2mm）由公式(7-5)得： L=20+37.8+1.2=59(mm)7.2.3 凸模材料的确定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5862HRC。7.2.4 凸模精度的确定凸模精度的确定根据凸模作为工作零件，其精度要求较高，所以选用IT7级，表面粗糙度为Ra1.6um。7.3 卸料板的设计卸料板的设计7.3.1 卸料板外型设计卸料板外型设计在冲压工艺分析中已经选择了弹性卸料装置，采用卸料板进行卸料。卸料板不仅有卸料作用，还具有用凸凹模导向，对凸凹模起保护作用，卸料板的边界尺寸与凹模的边界尺寸相等。卸料板与凸凹模的间隙值取0.1mm。20卸料板的厚度查表7-5，卸料板与凹模的外形尺寸相同，厚度为17.8mm。根据凹模的尺寸，从而可以确定卸料板的尺寸250mm140mm17.8mm。7.3.2 卸料板卸料板材料的选择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。7.3.3 卸料板整体精度的确定卸料板整体精度的确定卸料板外轮廓的精度要求不高，所以选取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，所以选取IT11级，粗糙度为Ra1.6；两个螺纹孔和挡料销、导料销有定位的作用，所以精度要求要高一些为IT7级，粗糙度为Ra3.2。7.4 固定板的设计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0.60.8倍。则凸模固定板的厚度： H凸固=（0.60.8）H凹 （7-6）式中：H凸固-凸模固定板厚度； H凹-凹模厚度。根据公式（7-7）得凸模固定板厚度为：H凸固=（0.60.8）H凹 =（0.60.8）H凹 =（0.60.8）30 = 1824（mm） 凸模固定板厚度取20mm。7.5 垫板的设计垫板的设计它的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力，如果凸模的端部对材料的压21力超过材料的许用压力，需在凸模端部与上模座之间加上垫板防止模具损坏。垫板外形尺寸可与凸模固定板相同，其厚度一般取310mm，查参考文献中冲压模具设计与制造 22.5-17JB/T7643.3-1994，可得垫板尺寸为250mm140 mm10mm。7.6 上下模座、模柄的选用上下模座、模柄的选用7.6.1 上下模座的选用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），导柱上端面与上模座顶面的距离11.1mm。而下模座底面与导柱底面的距离为7.4mm。导柱的下部与下模座导柱孔采用H7/r6的过盈配合,导套的外径与上模座导套孔采用H7/r6的过盈配合。导套的长度，需要保证冲压时导柱一定要进入导套10mm以上。导柱与导套之间采用H7/r6的间隙配合，导柱与导套均采用20钢，热处理硬度渗碳深度0.81.2mm，淬硬5862HRC。表7-2 模架组合名 称数 量材 料规 格标 准上模座1200HT25016045mmmmmm/2856.1GB T下模架1200HT25016055mmmmmm/2856.2GB T导 柱22028180mmmm/2861.3GB T导 套2202811042mmmmmm/2861.8GB T7.6.2 模柄的选用模柄的选用模柄的作用是将上模座固定在冲床的滑块上。常用的模柄形式有：（1）整体式模柄，模柄与上模座做成整体，用于小型模具。（2）带台阶的压入式模柄，它与模座安装孔用H7/n6配合，可以保证较高的同轴度和垂直度，适用于各种中小型模具。（3）带螺纹的旋入式模柄，与上模连接后，拧入防转螺钉紧固，垂直度较差，主要用于小型模具。（4）有凸缘的模柄，用螺钉、销钉与上模座紧固在一起，使用与较大是模具。（5）浮动式模柄，它由模柄、球面垫块和连接板组成，这种结构可以通过球面垫块消除冲床导轨位差对冲模导向精度的影响，适用于滚珠导柱、导套导22向的紧密冲裁。根据本模具结构，采用压入式模柄。在设计模柄时模柄长度不得大于冲床滑块内模柄孔的深度，模柄直径应与模柄孔径一致。综合以上，本模具模柄选用：A40 JB/T7646.3-1994。23结论课程设计是本科学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次比较完整、全面的给模具进行设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决机械问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行课程设计的目的所在。虽然课程设计内容繁多，过程繁琐但我的收获却更加丰富。各种系统的适用条件，各种设备的选用标准，我都是随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用的。和老师的沟通交流更使我对设计有了新的认识也对自己提出了新的要求，24参考文献参考文献1 任海东、苏君. 冷冲压工艺与模具设计.郑州：河南科学技术出版社20072 王丽霞、愈佳芝.计算机绘图.郑州：河南科学技术出版社20063 刘家平.机械制图.郑州：河南科学技术出版社20064 康宝来、于兴芝.机械设计基础.郑州：河南科学技术出版社2006 5 黄云清.公差配合与测量技术.北京：机械工业出版社2007.1 6 李云程 模具制造工艺学.北京：机械工业出版社 2007.17 孙凤勤.冲压与塑压设备.北京：机械工业出版社 2007.88 吴兆祥.模具材料及表面处理.北京：机械工业出版社 2008.29 许发越.模具标准应用手册.北京：机械工业出版社 199410 王芳.冷冲压模具设计指导.北京：机械工业出版社 1998.10 11 李奇.江莹模具构造与制造.北京：青华大学出版社.2004.812 王秀凤.冷冲压模具设计与制造.北京：航空航天大学出版社 2005.413 成虹.冲压工艺与模具设计.北京：高等教育出版社 2006.714 杨玉英，崔令江.实用冲压工艺及模具设计手册.机械工业出版社2005.115 彭建生.模具设计与加工速查手册. 北京：机械工业出版社2005.716 徐政坤.冲压模具及设备. 北京：机械工业出版社2005.1