毕业设计（论文）-阀门罩壳冲压模具设计（全套图纸）(36页).doc

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1、-毕业设计（论文）-阀门罩壳冲压模具设计（全套图纸）-第 37 页第一章 设计任务书和产品零件图本设计产品名称为阀门罩壳件零件，材料为1060铝合金（退火状态），料厚为0.3mm，大批量生产，产品零件图如图1-1：图1-1产品零件图1.1 产品结构形状由图知，该产品工件属于较典型的圆筒件拉深，加上落料，冲孔，最后弯曲翻边，产品形状相对简单对称，无狭槽，尖角，孔与孔之间，孔于零件边缘之间最小距离C满足大于C1.5t要求。根据零件图所有尺寸均为自由公差，对工件厚度变化为一般要求，工件外形尺寸为自由公差。1.2 产品尺寸精度，粗糙度，断面质量分析（1） 尺寸精度由于所示零件均为未注尺寸，所以按IT1

2、4级计算，而普通冲裁尺寸精度等级低于IT13级，现在产品的设计精度低于IT13级，按IT12级，所以精度满足要求。全套图纸，加153893706（2） 冲裁件断面质量 因为一般用普通冲裁方式冲3mm以下的金属板料时，其断面粗糙度Ra可达12.5-3.2 ，毛刺允许高度为0.01-0.05mm，本产品在断面粗糙度和毛刺高度上没有太严格的要求，所以只要模具精度达到一定要求，冲裁件断面质量可以保证。（3） 产品材料分析对于冲压材料一般要求的力学性能是强度低，塑性高，表面质量和厚度符合国家标准。本设计产品材料是1060铝合金，属于有色金属铝合金系列，其力学性能、强度硬度和塑性指标较好，经退火后，用拉深

3、、冲裁、冲孔、弯曲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，所以尽量采用国家标准的板材，其加工出来出的产品表面质量和厚度公差就可以保证。经以上分析，产品的材料性能符合冷冲压加工要求。第二章 零件工艺性分析与工艺方案的确定工艺分析包括技术和经济两个方面的内容。在技术方面，根据产品图纸，主要分析该冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求；在经济方面根据冲压件的生产批量，分析产品成本，做到在不影响零件使用的前提下，用最简单最经济的方法生产出来。2.1 零件的工艺性分析 产品为简单的非标准型落料，冲孔，弯曲件，属一般冲压件，但有几点注意：（

4、1）拉深部分分几次拉深，后序工序要在保证前道工序的形状尺寸、表面质量的前提下进行，在设计模具及安排生产工艺是要考虑这一问题。（2）冲孔时由于要得到2个第二工序1.5mm的孔，冲孔凸模的直径较小设计时要采取措施保证其强度和刚度防止在工作时的弯曲折断及变形等问题产生，进而影响模具寿命和生产效率，以满足大批量生产的要求。（3）制件较小，从安全考虑，要采取适当的取件方式。（4）有一定的批量，应重视模具材料和结构的选择，保证一定的模具寿命。2.2 对冲压件的经济性分析所谓经济性，是以最小的耗费取得最大的经济效果，即在冲压生产中保证产品质量，完成产品数量、品种计划的前提下，产品的成本越低，说明你设计的模具

5、经济效果越大。降低制造成本的措施：一、降低模具费用，是降低成本的有效措施；二、工艺合理化可以降低模具费、节约加工工时、降低材料费用；三、多个工件同时加工成形，可使模具费、材料费和加工费降低；四、冲压过程的自动化及高速化，可以降低加工费用和提高材料利用率；五、提高材料利用率，降低材料费。2.3 工艺方案的确定根据制件工艺性分析，其基本工序有落料，拉深，冲孔，弯曲三种按其先后顺序组合可得以下三种方案：（1） 落料，拉深，冲裁，冲孔，弯曲，单工序冲压；（2） 先落料-深复合冲压，再落料-冲孔复合冲压，最后弯曲；（3） 采用级进模生产。方案一属于单工序模，模具结构简单，但需要五副模具，由于此工件生产批

6、量较大，尺寸又较小，这种方案生产率较低，操作也不安全，故不宜采用。方案二属于多工序复合冲压，只需要三副模具，三道工序生产，生产效率高，容易满足大批量生产，尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。方案三只需一副模具，自动化程度较高，生产效率也很高，但模具结构比较复杂，送进操作不方便，特别是对操作人员素质要求较高，生产设备及人力成本投入较大，不宜采用。综合以上方案考虑采用第二方案为最佳。第三章 第一工序（落料拉深复合模）模具结构形式的确定3.1 模具结构形式的确定复合模有可分为正装式和倒装式两种: （1）正装式特点：工件和冲孔废料都将落在凹模表面上必须加以清楚后才

7、能进入下一次冲裁，因此操作不方便，也不安全，对多孔工件不已采用，但冲出的工件表面质量比较好。（2）倒装式特点：冲孔废料有冲孔凸模冲入凹模洞口内，积聚到一定数量，由下模漏料孔排除，不必清除废料，操作方便，应用很广，但工件表面平直度较差，凸凹模承受的张力较大，因此凸凹模壁厚应严格控制，以免强度不够。 经分析，此工序模具只需要对板料进行落料为圆形件毛坯，然后进行拉深得到第一工序零件即可。另外，此工件无较高的平直度要求，工件精度要求也低，所以从操作方便，模具制造简单等方面考虑，决定采用正装式落料拉深复合模。3.2 定位装置的设计 因为该模具加工材料使用条料，所以采用导料板进行导料，同时在条料送进末端采

8、用伸缩式挡料销纵向定位，安装在下模座和活动卸料版之间，工作时可随凹模下行而压入孔内，工作很方便。3.3 卸料装置的设计 （1）落料废料的卸除落料废料的卸除，采用弹性卸料版，因为是正装式复合模，所以卸料版安装在上模。（2）工件的卸除 采用刚性打料装置将工件从凸凹模中打下，落在模具工作面上。同时在开模是装在凹模中的推件板可将拉深后工件从拉深凸模上推出向上到模具工作面上。3.4 导向零件的设计 导向零件有很多，如用导板导向，则在模具上安装不方便，而且阻挡作者视线，所以不宜采用；若用滚动式导柱导套进行导向，虽然导向精度高，寿命长，但结构比较复杂，所以也不采用，针对加工的产品精度要求不高，采用滑动式导柱

9、导套进行导向即可，而且模具在压力机是固定安装也比较简单，而且操作方便还可以降低成本。所以选定导向方式为中间滑动式导柱导套进行导向。3.5 模架的选择 根据主要零件的结构、外形尺寸及卸料装置的尺寸。模架选用适用中等精度，中小尺寸冲压件的中间导柱模架从前向后送、操作方便。各结构尺寸如下：上模座：L/mm B/mmH/mm=12510030下模座：L/mmB/mmH/mm=12510030最小闭合高度：H min=143mm最大闭合高度：H max=150mm导柱：d/mmL/mm=22（25）150导套：d/mmL/mmD/mm=35（38）8033上垫板厚度取：15mm下垫板厚度取：10mm落料

10、凹模的厚度为：15mm凸凹模的厚度：35mm冲孔凸模的高度：37mm卸料板厚度取：10mm上固定板的厚度：15mm下固定板的厚度：15mm模具的闭合高度：143mm所以 :=143mm模具闭合高度满足Hmin+10H闭Hmax-5,故认为合适。第四章 （第一工序）冲压工艺计算设计零件图如图4-1所示：图4-1冲压零件图4.1 毛坯尺寸计算4.1.1 拉伸毛坯尺寸计算由于零件为不变薄拉深所以根据面积相等原则，用解析法求得该零件的毛坯直径D根据零件图将拉深部分分为I ,II, III部分，其毛坯计算如下：根据 A=第（I）部分毛坯尺寸计算由r=R 查冲压工艺及冲压 模具设计表5-2 第194页由凸

11、缘表面积公式： A= （4-1） A为第一次拉深（带凸缘）表面积-拉深毛坯直径得：（4-2）其中=9-20.6=7.8mm ，=3.5+t=3.5+0.3=3.8mm ， H=1mm ， 由r=R=0.3mmA=（7.87.8+43.81-3.440.33.8）=72.1184查现代冷冲压工艺与模具设计基础实例查5-3 p 修边余量凸缘直径 =7.8mm 相对直径=1.2 查得取1.2 所以修边余量公式为:=【(+2R)- 】（4-3）所以：=【(+2R)- 】=(4R+4R)=(41.21.2+41.27.8)= 43.2第（II）部分毛坯尺寸计算同（I）查冲压工艺及冲压模具设计表5-3R=

12、r 查得 = 凸缘表面积公式： =(4-4)其中:=15mm ,=9+t=9+0.3=9.3mm ,H=7-1=6mm ,r=R=0.6mm=(1515+49.36-3.440.69.3)= 430查现代冷冲压工艺与模具设计基础实例表5-3 修边余量凸缘直径 =15 mm ,相对直径=15/9.3=1.6129 查得取1.2=1.4mm由修边余量公式（4.3）A修=(+2R)- =(4R+4R)=（41.415+41.41.4）=92第（）部分毛坯尺寸计算此部分面积即为第一次拉深时凸缘直径大小圆形面积= ，其中：mm = =45由零件图：A=A+ +A修- ，即=(72+44+430+92-4

13、4)=592D=25mm4.1.2 冲孔部分毛坯尺寸计算 冲孔部分毛坯尺寸视为零件图冲孔表面积4.1.3 弯曲部分毛坯尺寸计算根据任务书零件图：r/t=1 查冲压工艺及冲压模具设计表4-5 中性层位移系数x=0.32曲率半径公式：=r+xt （4-5）其中：-性层曲率半径 ，t-材料厚度 ，r=零件的内弯曲半径=0.3+0.320.3=0.396由于r0.5t 弯曲件变薄不严重，安中性层展开原理坯料总长 L=弯曲件直线部分和圆弧部分即：L=+(4-6)如零件图：=3.7mm , =1.7mm , =90 , =0.396mmL=3.7+1.7+/20.396=6.03mm弯曲部分毛坯总长度：L

14、=2L=6.032=12.06mm至此，毛坯料为圆形其直径为=D+L=25+12.06=37.06 取38mm 毛坯图如图4-2所示：图4-2 第一工序落料毛坯图4.2 冲裁落料部分工艺计算4.2.1 第一次冲裁（落料）冲裁力的计算毛坯尺寸形状为一圆形 =38mm有冲裁力计算公式: (4-7)式中 P落-落料力 k-安全系数，取K=1.3 L落-外轮廓周长，L落= d=3.1438=119.32mm 取L=120mm -材料抗剪强度， 查有色金属手册1060铝合金室温力学性能。退火状态（o）查的=48MPat-材料厚度，t=3mm所以:P落=1.31200.348=2246.4N由卸料力： =

15、 , ,分别为：卸料力 ，推件力 ，顶顶件力查实用冲压工艺及模具设计 表3-7= = =0.05= n F =40.052246.4N=449.28N 取=450 Nn 为凹模内内存件的个数， n=h/t(为凹模刃口直壁高度，t为工件厚度)：=0.052246.4N =112.3N 取113N =0.052246.4N =112.3N 取113N 4.2.2 首次落料凸凹模刃口尺寸计算根据零件图及其技术要求，凸凹模刃口尺寸计算用凸凹模分开加工查实用冲压工艺及模具设计 表3-4Zmax=0.03mm ， Zmin=0.01mmZmax-Zmin=0.02mm落料部分：d , p 分别按5 , 4

16、 查标准公差表得：d=+0.011mm , p=-0.007mm d + p =0.018Zmax-Zmin查实用冲压工艺及模具设计表3-6 落料部分磨损系数=0.5落料模刃口尺寸为：Dd=(Dmax-x) （4-8）Dd =(D- x) =（38-0.50.1）=37.95mmDp=(Dd-Zmin) （4-9）Dp =(37.95-0.01)=37.94mm其中，Dd为落料凹模刃口尺寸（mm） Dp为落料凸模刃口尺寸（mm） 为落料毛坯尺寸公差（mm）4.3 排样方式及材料利用率由于毛坯料为型材板料，直接进行加工板料尺寸为45mm45mm ,所以无需排样方式及材料利用率的设计及有关计算。4

17、.4 拉深工艺及工序计算 根据零件图，拉伸部分属非直壁旋转体件中的阶梯圆形零件。4.4.1 拉伸次数的确定首先判断阶梯形件能否一次拉成。用式： （4-10）式中：为个阶梯的高度（mm） 为最小阶梯直径（mm）为直径为的圆筒形件第一次拉深时的最大相对高度（mm）查实用冲压工艺及模具设计表5-11 左边=1.7 对应的即使取表中的最大值也不能满足式（4-11）式（4-10）不成立，需多次拉深。4.4.2 多次拉深方法的确定根据零件图：/ =3.5/9=0.39 /d=2.3由以上查实用冲压工艺及模具设计表5-10 首次最大极限拉深系数m=0.42/ m 按凸缘圆筒件的拉深进行，先拉小直径，再拉大直

18、径。4.4.3 小直径的拉深 首先判断能否一次拉深： 查实用冲压工艺及模具设计表5-11 =0.33 ，H/d=1/3.50.29 H/d 即可以一次拉深成形4.4.4 大直径的拉深 按带凸缘圆筒件的拉深进行计算：根据毛坯尺寸计算过程：=31.80mm/=31.8/10.2=3.2 查实用冲压工艺及模具设计表5-10 得=0.32（1-0.04）=0.30=10.2/31.8=0.32 可以一次拉深成形4.4.5 凸模出气孔尺寸的确定 查冲压手册表4-77得：每套拉深凸模的出气孔直径均为1mm。4.4.6 压边力、压边装置及拉深力的计算与确定首先判断是否采用压边圈如下：查实用冲压工艺及模具设计

19、表5-12 t/D100=0.82 查得=0.300.6 采用压边圈根据本工序模具装配图。压边圈由凸凹模与推件板相互配合提供压边力，故不需要单独设计压边圈装置。4.4.7 拉深力与压力机吨位的选择1.）采用压边圈的圆筒形件的拉深力 采用压边圈的圆筒形件的拉深力 F=Kd t其中: k-修正系数 查实用冲压工艺及模具设计表5-12 K=1.00 d拉深凸模直径（mm） d=9mm t材料厚度（mm） t=0.3mm -材料的抗拉强度： 查有色金属手册1060铝合金 =69MPa F=13.1490.369=584.9N 取585N2.)压力机吨位的选择查实用冲压工艺及模具设计表5-16,5-17

20、 得：1.5（）1.5（2246+585）=8775N4.4.8 冲压设备的选择为安全起见，防止设备超载，可按公称压力F压（1.6-1.8）F总的原则选取压力机。参照手册可选取公称压力为100KN的J23-10开式双柱可倾压力机，该压力机与模具设计的有关参数如表 41：表41压力机结构参数型号公称压力（KN）滑块行程（mm）滑块行程次数（min-1）闭合高度调节量（mm）滑块中心线至床身距离（mm）立柱距离（mm）JB23-101004514535130180工作台尺寸（mm）垫板尺寸（mm）模柄尺寸（mm）床身最大可倾角（）前后左右厚度直径直径深度24037035170306535第五章 （

21、第一工序）模具主要零件及结构设计5.1 凸凹模结构设计凸凹模结构图如图5-1：图5-1凸凹模结构尺寸图凹模简图如图5-2所示：图5-2凹模简图R=(12-15)t=(12-15)0.3=（3.6-4.5）mm由经验公式： =（5.1）其中，D为毛坯或上一道工序的拉深直径 mm D为本道工序的拉深直径 mm t为材料厚度 mm由零件图=2.51mm=2.3mm结合R值在不产生起皱的前提下越大越好 ，取=mm ,=4.5mm5.2 凸模圆角半径 由前面拉深次数计算得拉深部分的两次拉深工序都能一次拉深完成应等于零件的内圆半径，根据零件图凸模简图如图5-3所示：图5-3凸模简图5.3 凸凹模间隙查实用

22、冲压工艺及模具设计表5-19 Z/2=(11.1)t=(0.30.33) mm ,取 Z=0.33 mm5.4 凸凹模工作部分尺寸计算及公差因拉深件一次可以拉深完成，所以凸凹模尺寸与公差按工件的要求确定：考虑到凹模磨损后尺寸增大，其设计尺寸取小值，并标注单向正公差。 计算公式如下： (5.2) (5.3) Dmax 零件外形最大尺寸 零件公差 凸凹模的制造公差取凸凹模公差为IT10级 ，按凹模零件图尺寸，其基本尺寸:mm ,mm 查标准公差表得:对应 =0.02 mm ,=0.01 mm对应 =0.03 mm , =0.02 mm凹模尺寸由：公式:(4.12) 查标准公差表：基本尺寸公差如下：

23、 mm , =0.3 ;mm , =0.43=3.875mm=9.875mm=mm=7.8975mm5.5 拉深凸模长度确定强度校核凸凹模各部分尺寸：拉深凸模结构图如图5-4所示：1.）凸凹模长度Hta计算Hta等于凸模固定板厚度Hta=(15+12+7)mm=35mm2.）凸凹模壁厚校核查表:正装复合模凸凹模最小壁厚=10mm 此设计中: h=（102-84-11）=3.5所以满足最小壁厚h的要求，按图设计的凸凹模符合要求。图5-4拉深凸模尺寸结构图5.6 凸凹模固定板尺寸 凸凹模固定板形状如图5-5所示为矩形，厚度为15mm图5-5凸凹模固定板5.7 垫板结构与设计条件：冲裁时，如果凸模的

24、端部对模座的压应力超过模座材料的许用压应力，这时需要在凸模端部与模座之间加上一块强度较高的垫板。即下列情况需要加垫板： yy (5.4)式中 y-凸模端面的压应力，MPa，数值为 -模座材料许用压应力，数值为铸铁时为100MPa，钢为200MPa P-冲裁力 A-凸模上断面面积, ,圆形凸模A=， D-凸模上端面直径垫板的形状与凸模固定板一致，一般为圆形或方形，垫板厚度一般为3-10mm，材料常用T7或T8工具钢，热处理硬度为48-52 HRC，垫板淬应后两面应磨平，表面粗糙度0.32-0.63下面校核一下上下模板与凸模和凸凹模之间是否需要垫板（1）冲孔凸模与上模板之间 F= P孔=24296

25、0N代入式： y=65MPa结论：若上模板采用铸铁材料，=100MPa，则y,不需要垫板；反之，若采用钢制财力材料，=200MPa，y ,不应加垫板，本设计上模板采用铸铁材料，应加垫板。（2）凸凹模与下模板之间已知D=102，所以F=8167.14 P=P冲+P落=242960+413120+125280=781360N=781.36KN所以 y= =95Mpa结论：若些模板采用铸铁材料，=100MPa，则y，应加垫板，若采用钢制垫板，=200MPa，y ,不应加垫板，本设计上模板采用铸铁材料，应加垫板。5.8 卸料版的设计（1） 卸料装置的设计卸料装置采用弹性卸料板作为弹性元件把落料凹模废料

26、从凸凹模上推下来，其机构及尺寸如图5-6所示：图5-6弹性卸料板 卸料版取图示的矩形卸料版，长度和宽度及厚度视情况而定，厚度取Hx=10mm，卸料版材料选用A3或A5钢，不用热处理淬硬。（2） 卸料版上的成型孔设计 取弹压卸料版与凸模的双面间隙为0.1-0.3mm，所以卸料版与凸模装配的成型孔尺寸为Dx=Dt+C=38+0.3=38.3mm式中 Dt-落料凸模刃口尺寸 C-弹压卸料版与凸模的双面间隙第六章 （第一工序）冲压模结构设计6.1 模具结构草图构思模具草图时，应着重理解以下方面的问题：一、 择模具型式:1、按照设备的装模空间，决定模具的闭合高度。2、根据工作台或垫板形式、尺寸决定模具的

27、形状或轮廓尺寸。3、选择上、下模具形式。4、选择模具的导向形式。5、确定顶出，卸料装置形式。6、决定凸、凹模和模座的固定方法。7、模具的结构形式，应与生产纲领相适应，并符合所用设备的加工范围。二、 确定模具材料；三、 模具操作和安全性考虑；四、 轮廓尺寸；五、 生产周期；六、 论证；七、 对已有的方案再次修正完善。由于工件的变形，设计模具时应注意便于出模，考虑加工的方便。其模具的结构图如图6-1所示，主要由上模座、下模座、冲孔凹模、冲孔凸模、弯曲凸模、弯曲凹模、卸料板、导料板、固定板、垫板等零件组成图6-1（第一工序）落料-拉深正装复合冲压模装配图1-上模座2-卸料螺钉3-开槽圆柱头螺钉4-模

28、柄5-打料杆6-定位销钉7-导柱8-导套9-凸凹模固定板10-凸凹模11-固定螺钉12-导料板13-推件块14-下模座15-推杆16-上模固定螺钉17-下模固定螺钉18-凸模垫板19-凸模固定板20-落料凹模21-拉深凸模22-弹性卸料板6.2 模具类型的选择实际生产中，冲压模具种类很多，结构型式各异，它们都有自身的特点和使用范围。选择模具类型时，必须综合考虑冲压件的质量要求、生产批量大小、冲压加工以及冲压设备情况、模具制造能力等生产条件后，再经过全面的分析和比较，才能最终确定。由此可见，选择模具类型是一项技术性极强的工作。它要求设计者不仅应对各类模具的性能、特点、使用范围有清楚的了解，而且还

29、应具备生产条件下灵活处理问题的能力，以使所选的模具类型尽可能合理。根据冲压件阀门罩壳冲压零件的形状、尺寸、精度要求和生产批量及生产条件，选择采用冲孔落料复合模。采用弹性卸料板卸料，而冲孔废料则通过下模漏斗孔直接漏下，操作比较方便，采用中间导柱模架。6.3 凸模的设计6.3.1 凸模类型的选择冲裁凸模的选择可根据冲模手册表3-57，圆形凸模采用A型凸模，槽形凸模采用直通式，具体形式可参考凸模的结构形式。6.4 凹模的设计凹模的形状和尺寸如图6-2所示：图6-2 凹模尺寸结构图工件的形状比较简单，生产的批量大，因而凸凹模分开制作，可成批制作，备用模具具有互换性。6.5 定位、卸料及压料零件的设计6

30、.5.1 导正装置的设计由于此工序加工零件为第一工序零件，根据第一工序零件图，本工序的定位采用定位拉深凸模定位，此定位装置安装简便，基本无需维护，且定位准确可靠，完全符合大批量生产的要求。6.5.2 压料零件的设计弹性卸料板在卸料的同时也起到压料的作用。6.6 模架的选择滑动导向模架结构型式如图6-3所示：图6-3 模架6.7 导柱和导套导柱和导套都加工方便，容易装配，是模具行业应用最广的导向装置。导柱和导套为间隙配合，要求配合表面坚硬和耐磨，且有一定的强韧性，常用20号钢制作，表面经过渗碳淬火处理，硬度为60-64HRC，渗碳层深度(0.8-1.2)mm。导柱：选用A型导柱，基本尺寸d=22

31、mm，d=25mm, L=150mm。其结构尺寸如图6-4所示，尺寸参数如表6-1图6-4 导柱 表 6-1 中间导柱的规格 单位：（ ）dL基本尺寸极限偏差2215025150导套：基本尺寸d1=22mm ，d2=25mm , D1=35 mm ,D2=38mm L=80mm ，H=33mm导套结构尺寸如图6-5，结构参数如表 6-2表 6-2 中间导套的规格 单位：（ ）dD()LHba基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差H(6)H(7)22358033312538803331图6-5 导套6.8 连接与固定零件的设计6.8.1 模柄的选用模柄的选择可根据设计手册表392，选择压入式模柄，采用

32、模柄与上模座压配合并用防转销钉防转。根据所选择的压力机，其模柄孔尺寸为3065 mm查3表1047，选用压入式模柄，得参数： d=30 mm，D=75mm，D=65 mm，H=855mm，h=20 mm，d=8 mm， h=8 mm设计形状如图6-6示图6-6 模柄6.8.2 凸模固定板的设计凸模固定板主要用于小型凸模、凹模或凸凹模等工作零件的固定。凸模固定板或凸凹模固定板的外形与凹模轮廓尺寸基本上是一致的。凸模固定板由45号钢制造。由于凸模的尺寸和外形，因此凸模固定板厚度取35mm。设计形状如图6-7所示：图6-7 凸模固定板6.8.3 垫板的设计垫板的作用，是为了平均分布模板所受的压应力。

33、一般垫板都采用软钢和铸铁，铸钢等材料，所以本模具中采用45钢凸模承压面的压应力按下式计算：冲压手册式3-44 =P/A（6-1）圆凸模时： 4P/D2（6-2）式中 P-冲裁力（N）；A-承压面的面积（mm2）；D-圆凸模承压面的直径（mm）；-垫板的许用压应力（MPa）一般垫板用45钢经淬火后磨平，淬火硬度一般为44-48HRC；尺寸一般与凸模固定板相同，尺寸为厚度为8mm，（-许用压应力查手册表3-62为137167 MPa，所以取150 MPa）。则 冲孔圆形凸模对垫板的压应力： =21879.52/3.14102=6966.615000所以可选用此垫板。侧刃凸模对垫板的压应力： =27

34、662.96/273.398=101.32150000所以可选用此垫板。梯形凸模对垫板的压应力： 31516/132=238.7515000所以可选用此垫板。弯曲凸模对垫板的压应力：=49980/4200=11.9150000 所以可选用此垫板。冲侧边的压应力： 54350.4/148=36.8150000所以可选用此垫板。所选垫板的形状和尺寸如图6-8所示： 图6-8 垫板6.8.4 螺钉、销钉的选用螺钉和销钉都是标准件，设计模具时按标准件选用即可。螺钉用于固定模具零件，而销钉则起定位作用。模具中广泛应用的是内六角螺钉和圆柱销钉，其中M6M16mm的螺钉和410mm的销钉最为常用。上模座 4

35、个螺钉： GB/T 70.1-2000 M1270 4个销钉： 销 GB/T119.1-2000 1280下模座 4个螺钉： GB/T 70.1-2000 M1270 4个销钉： 销GB/T119.1-2000 1095凹模 4个螺钉： GB/T 70.1-2000 M1670 4个销钉： 销GB/T119.1-2000 1095凹模 4个螺钉 GB/T 70.1-2000 M16100 4个销钉： 销GB/T119.1-2000 1095弯曲凸模 4个螺钉 GB/T 70.1-2000 M10100 4个销钉： 销GB/T119.1-2000 1095卸料板 4个卸螺料钉： GB/T 70.

36、1-2000 M10206.8.5 弹性零件的设计（1）模具安装位置，拟选用6个弹簧，则每个弹簧的负荷为：（2）查冲压手册表10-1，并考虑到模具结构尺寸，初选弹簧为：d=8mm,D=35mmt=11.1 F 规格（3）检查弹簧最大压缩量是否满足上述条件：所选弹簧合适6.8.6 模具其它零件的结构尺寸计算 (1) 闭合高度下模座厚上模座厚凹模高度+下垫板厚+料厚+导料板厚+卸料板厚+凸模固定板厚+上垫板厚+h30+30+15+35+10+15+10=150根据设备负荷情况拟选用100kN压力机，该压力机最大闭合高度360mm，最小闭合高度为220mm，由冲压手册表93查得。模具闭合高度满足故认

37、为是合适的。（2）上模座弹簧沉孔深度h所选101210型号弹簧总长L=10mm，取预压量为4.03 mm。卸料板厚度为10mm，上模座的弹簧沉孔深h为3mm（3）上模座的卸料螺钉沉孔深度hh卸料板工作行程7取h10mm（留4mm安全空隙,若凸凹模修磨量超过10mm时,尚需相应加深卸料螺钉沉孔深度）。（4）卸料螺钉长度L=17 mm式中10mm为卸料板厚度 。第七章 模具的动作过程本工序模的动作过程是：将条料经导料板送入导料板之间的长条形槽中，由活动挡料销对型材板料进行定位，使板料平放在落料凹模平面上，并靠槽的一侧，压力机带着上模下行，凸 凹模下表面首先接触板料，并与顶件块一起压住条料，先落料，

38、后拉深;当拉深结束后，上模上行，落料后的废料由弹性卸料板从凸凹模上卸下，拉深成形的工件由压力机上活动横梁通过打料杆从凸凹模中刚性打下，或通过推件块推出，最终使工件、落料废料位于落料凹模平面上，用手工将工件取走、清除废料后，进行下一次循环生产。此模具结构紧凑，装、拆、修磨方便，操作简便，安全可行，生产效率较高。第二工序冲孔落料倒装复合模 第八章 第二工序（冲孔-落料）倒装复合模结构设计8.1 冲压件工艺性分析：根据图8-1第二工序零件图：图8-1第二工序零件图为提高生产效率，该模具为第二工序模具，首先确定为复合模结构，根据最终零件图需确定冲孔与弯曲工艺的先后顺序。最后确定为落料弯曲复合模，还是落

39、料冲孔复合模。8.2 冲压工艺方案的确定 根据零件图在弯曲相邻处有一冲孔，为保证冲孔的形状和尺寸符合要求，应首先判断，冲孔和弯曲工序的先后顺序：假设先冲孔后弯曲，验证如下：求弯曲件孔边距的最小值查冷冲模设计P129-130如图8-2示：图8-2最小弯边距结构尺寸示意图带孔的板料在弯曲时，如果孔位于弯曲变形区内，则孔的形状会发生畸变，因此，孔边到弯曲半径中心的距离L要保证：t2mm时，当时，根据零件图： 远远满足的要求，所以可以先冲孔再弯曲。综上第二工序方案为落料-冲孔复合模。8.3 冲孔凸凹模尺寸计算查实用冲压工艺及模具设计表36 P34凸凹模磨损系数冲孔模刃口尺寸为：孔尺寸查标准公差表（）查

40、P30，表34.， mm查标准公差表，凹模制造公差， 凸模制造公差分别按IT7,IT6级，=0.006mm, =0.01mm孔心距：孔心距按IT12级查标准公差表：，过渡圆弧部分刃口计算：查实用冲压工艺及模具设计P30 表34 ， ， mm落料尺寸按IT12级：查标准公差表：凹模上偏差，凸模下偏差，按IT7,IT6级查标准公差表：=+0.012mm , =-0.008mm.刃口尺寸为：查表36 8.4 凸凹模刃口尺寸计算由公式： （8-1）查表36得：落料刃口尺寸为：8.5 冲压力的计算冲载力公式： （8-2） F冲载力（N）冲载件周边长度（mm） 材料抗剪强度（）材料厚度由第二工序零件图，合理，且可保证冲载力够用计算如下：查有色金属手册1060合金，室温力学性能，所以冲载力：抗剪性能 查实用冲压工艺及模具设计P37，表37卸料力，推料力，顶料力的系数，=0.05=所以 , 凹模刃口厚度， 材料厚度8.6 冲压设备的选择 此冲载过程中，件不同时存在所以总冲压力，压力机所以根据模具闭合高度 综合考虑，选用开式双柱可倾压力机，型号为：J2310,公称压力为100KN8.7 模具的总体设计8.7.1 模具类型的选择 查实用冲压工艺及模具设计P52，P53由冲压工艺性分析采用落料冲孔复合冲压，为落料冲孔复合模，比较落料冲孔复合模正装与倒