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1、S-步距。由图3-1和公式3-2得：A=3872.5mm2r|=A/BSxlOO% =3872.54- (77.2+74.0) xl00% -66.2%四、压力中心的计算4.1压力中心的计算模具压力中心是指冲压时多个冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具 正常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心相重合，否则会使冲模和压 力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨之间产生过大的摩擦，模具导向零件加速 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，压力中心与零件的对称中心
2、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。解析法的计算依据是：各分力对某坐标轴的力矩之代数和等于诸 力的合力对该轴的力矩。求出合力作用点的坐标位置(Xo, Yo),即为所求模具 的压力中心。该件的压力中心计算如下：Xo= (L1X1+L2X2+LnXn) / (L1+L2+Ln)(4-1)Y0= (L1Y1+L2Y2+LnYn) / (L1+L2+Ln)(4-2)式中：Xo-压力中心的横坐标；Yo-压力中心的纵坐标；L-冲裁件轮廓尺寸；X-各线段重心的横坐标；Y-各线段重心的纵坐标。(4)CAD确定冲模压力中心。AUTOcad是一种通用绘图软件，
3、不是专门的模10 具设计软件，因此不能直接用于确定模具压力中心，但是这款软件具有查询封闭 区域质心的功能，可通过分析和图形转换，扩展计算机的这一功能，就可间接确 定冲模的压力中心。由于工件形状相同且分布位对称，因此冲模的压力中心就是冲裁件的几何中 心。五、冲压力计算及初步确定压力机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F一般可以按公式5-1计算：F=KtLx（5-1）式中，/材料抗剪强度（MPa）；L-冲裁周边总长（mm）；t-材料厚度（mm）。系数K是考虑到冲裁模刃口的磨损，凸
4、模与凹模间隙之波动（数值的变化或 分布不均）润滑情况，材料力学性能与厚度公差的变化等因数而设置的安全系数 K, 一般取13。当查不到抗剪强度T时，可以用抗拉强度。b代替T,而取K取1.3 的近似计算法计算。5.1.1 冲裁力的计算冲孔冲裁力由公式5-1得：F冲二=1.3x2x238.7x350=217.2KN落料冲裁力由公式5-1得：F =KtLi=1.3x2x272.5x35011=248.OKN5.1.2卸料力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，或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 套在凸模上的材料卸下，从凸模上刮下材料
5、所需的力，称为卸料力；在上模中， 将冲裁完成的冲裁件从凹模中推出的力称为推件力，卸料力、推件力计算公式如 下：F推二K推F冲(5-2)F卸二K卸F落式中，F卸-卸料力；F推-推件力；F冲-冲裁力;K卸、K推-卸料力、推件力系数，见表5-1；表5“卸料力、推件力和顶件力系数(5-3)料厚/mmK卸K推K顶0.10.50.0450.0550.0630.08钢0.52.50.04-0.050.0550.062.56.50.03-0.040.0450.056.50.02-0.020.0250.03(mm)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。卸料力系数、推件力系数通过查表5-1确定由
6、公式5-2、5-3得:F卸二K卸F落=0.05 X 248=12.4KNF推二K推F冲=0.055X217.2= 11.9KN5.1.3总冲压力的计算由于冲裁模具采用弹压卸料装置，固总的冲压力包括:F= F冲+F落+F卸+F推 =248+217.2+12.4+11.9 =489.5KN(5-4)125.1.4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200
7、0KWo 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，初选压力机 为J23-63型压力机。六、模具刃口尺寸及其公差的确定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，但分别从质量，冲裁力、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。考虑到制造
8、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，就可以冲出良好的制件，这个范围的最小值称为最小合理间 隙Zmin,最大值称为最大合理间隙Zmax。考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙 增大，故设计与制造新模具时要采用最小合理间隙值Zmin,如表6-1。冲裁间隙的大小对冲裁件的断面质量有极其重要的影响，止匕外，冲裁间隙还 影响模具寿命、卸料力、推件力、冲裁力和冲裁件的尺寸精度。较大的间隙可使 凸模侧面及材料间的摩擦减小，并延缓间隙由于受到制造和装配精度的限制，虽 然提高了模具寿命而，但出现间隙不均匀。因此，冲裁间隙是冲裁工艺与模具设 计中的一个非常重要
9、的工艺参数。冲裁间隙是冲裁工艺与冲裁模具设计的一个重要工艺参数，对冲裁件质量、 冲裁力和模具寿命均有很大的影响。冲裁间隙还影响着冲裁件的尺寸精度。冲裁 件的尺寸精度是指冲裁件的实际尺寸与基本尺寸的差值，差值越小，精度越高。 间隙过大，会使落料件尺寸小于凸凹模尺寸，冲孔件尺寸大于凸模尺寸，冲裁力 也会慢慢下降，卸料力、推件力或顶件力都将随之下降。间隙过小，会使落料件 尺寸大于凸凹模尺寸，冲孔件尺寸小于凸模尺寸，冲裁力也会增大，会使模具刃 口磨损加剧，还会产生凸凹模胀裂，小凸模折断，凸模和凸凹模相互啃刃等异常 损坏。由此可见，我们在确定冲裁间隙时，一定要有一个合理的范围作为间隙值， 当然我们在设计
10、时要采用最小合理间隙。由表6-1可知，Zmin=0.246mm Zmax=0.36mm。表6-1部分冲裁模初始双边间隙值材料厚度08F、 10、09Mn、20、35、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
11、.0720.1040.0640.0920.90.0920.1260.0900.1260.0900.1260.0900.1261.00.1000.1400.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.3202.00.2460.3600.2600.3800.2600.3802.10.2600.3800.2800.4000.2800.4006.2 刃口尺寸的计算及依据与法则冲裁件的尺寸精度主要决定
12、于凸、凹模刃口尺寸及公差，模具的合理间隙也是靠14凸、凹模刃口尺寸及其公差来保证。凸、凹模的设计原则冲孔时，设计计算以凸模为准，间隙放大在凹模刃口上。落料时，设计计算以凹模为准，间隙缩小在凸模刃口上。由于本次设计刀口尺寸较复杂，本套模具采用配合加工法进行加工。配合加工时计算公式如下：对于刃口磨损后尺寸产品越来越小的尺寸：Bd=（练n+xA&（6.1）凹模的刃口尺寸根据凸模刀口实际尺寸按照间隙要求配做。对于刃口磨损后尺寸产品越来越大的尺寸：A=（AmxA）B（6.2）凸模的刃口尺寸根据凹模刀口实际尺寸按照间隙要求配做。其中：Bd、Ad-为相应基准体的基本尺寸；Bmin-为工件的下极限尺寸；Ama
13、x-为工件的上极限尺寸；8p, 分别为凸、凹模制造公差，通过下表6-2即文献2冷冲压模具课程设计与毕业设计表3-10获得；-为工件公差；X-为磨损系数，其值在0.51之间，通过查下表6-3即文献2冷冲压模具课程 设计与毕业设计表3-11获得。根据未注零件尺寸公差按照IT14级选取，通过查找对应国标的表格数据查 得：刃口磨损后产品尺寸越来越小的尺寸：36疗2, io；*；刃口磨损后产品尺寸越来越大的尺寸：78：；mm,更036 mm。对于刃口磨损后产品尺寸越来越小的尺寸根据公式6.1有：Bdi= （10+0.5旦尸（B.+xA）Oe X0.36） o-o.o2odmin15= 10.18-(),
14、()2()mmBd2=(36+0.5X0.62) -o,o2o=36.310-o,o2omm对于刃口磨损后产品尺寸越来越大的尺寸根据公式6.2有：41=(4八本Ad尸(72.1-1X0.2)(严。3=71.9o+OO3mmAd2= (9-0.5X0,36) o+002=8.82o+OO2mm配合件的基本尺寸与上述基准件尺寸相同，不需要标注公差，但是需要保证 最小双边合理间隙值为0.246mm,最大双边合理间隙值为0.36mm。表62简单形状(方形、圆形)冲裁时凸、凹模制造偏差(mm)公称尺寸凸模偏差8凸凹模偏差8凹公称尺寸凸模偏差8凸凹模偏差8凹18 3030 8080 120120 180-
15、0.020-0.020-0.020-0.025-0.030+0.020+0.025+0.030+0.035+0.040180 260260360360500500-0.030-0.035-0.040-0.050+0.045+0.050+0.060+0.070表6-3磨损系数材料厚度工件公差410.360.16120.420.20240.500.2440.600.30磨损系数非圆形X值圆形X值10.750.50.750.5(mm)16七、模具工作零件的结构设计虽然各类冲裁模的结构形式和复杂程度有很多不同的，但组成模具的零件种 类可以说是基本相同的，根据它们在模具中的功用和特点，可将他分为非标准件
16、 和标准件两类。模具标准化是缩短模具制造周期的有效办法，是应用模具CAD/CAM技术 的前提，是模具工业化和现代化的生产基础，所以在模具设计与制造过程中，必 须推广和优先使用国家标准。虽然相关行业标准虽然各类冲裁模的结构形式和复 杂程度有很多不同的，但组成模具的零件种类可以说是基本相同的，根据它们在 模具中的功用和特点，可以将他们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，无侧压装置。7.1 凹模、凸凹模设计7.1.1 凹模、凸凹模刃口结构形式的选择有直壁式、斜壁式和台阶式两种，选用时主要根据冲件的形状、
17、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，为了保证凹模具有 一定的强度，所以采用刃口为台阶式，该类型刃口强度高，修磨后刃口尺寸不变, 凸凹模、凹模如图7-1所示。1718b）凸凹模图7”凹模、凸凹模7.1.2 凹模、凸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IT12级，内型腔精 度为IT12级，表面粗糙度为Ral.2um,上下平面的平行度为0.01,材料选Crl2MoVo凹模外形尺寸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。凹模
18、各尺寸计算公式如下:凹模厚度 凹模边壁厚 凹模板边长 凹模板边宽 式中：H=Kbi (215mm)c= (1.5-2) H (230-40)L=bi+2cB=bz+2c(7-1)(7-2)(7-3)(7-4)b-冲裁件的横向最大外形尺寸;19课程设计是在模具专业理论教学之后进行的实践性教学环节。是对所学知识 的一次总检验，是走向工作岗位前的一次实战演习。其目的是，综合运用所学课 程的理论和实践知识,设计一副完整的模具训练、培养和提高自己的工作能力。 巩固和扩充模具专业课程所学内容，掌握模具设计与制造的方法、步骤和相关技 术规范。熟练查阅相关技术资料。掌握模具设计与制造的基本技能，如制件工艺 性
19、分析、模具工艺方案论证、工艺计算、加工设备选定、制造工艺、收集和查阅 设计资料，绘图及编写设计技术文件等。冲压工艺与模具设计应结合工厂的设备、人员等实际情况，从零件的质量、 生产效率、生产成本、劳动强度、环境的保护以及生产的安全性各个方面综合考 虑，选择技术先进、经济合理、使用安全可靠的工艺方案和模具，以使冲压件的 生产在保证达到设计图样上的各项技术要求，尽可能降低冲压的工艺成本和保证 安全生产。随着模具的迅速发展，在现代工业生产中，模具已经成为生产各种工业产品 不可缺少的重要工艺设备。这次课程设计是在学习完所有机械课程的基础上进行 的，是对我综合能力的考核，是对我所学知识的综合运用，也是对我
20、所学知识的 回顾与检查。本次设计是在指导老师认真、耐心的指导下，对模具的经济性、模具的寿命、 生产周期、及生产成本等指标下进行全面、仔细的分析下而进行设计的。在此，我 表示衷心的感谢他们对我的教诲。关键词：工艺性分析、模具工艺方案论证、工艺计算。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71系数K值材料料宽s/mm材料厚度t/mm0.51.02.03.03.050-1000.20.220.280.350.42100-2000.150.180.200.240.302000.10.120.150.180.22查表7-1得：K=0.28根据公式7-1可计算落料凹模板
21、的尺寸：凹模厚度：H= Kbi=0.28x72=20.16mm为了给推件装置留工作空间，同时为了保证凹模的强度，我们将凹模板厚度 调整为30mmo根据公式7-2可计算凹模边壁厚：C= (1.5-2) H=1.5x252x25=37.550mm根据凹模厚度和边壁厚可确定凹模板的长、宽的尺寸。根据公式7-3可计算凹模长：L=bi+2c=72+2x51.5= 175mm根据公式7-4可计算凹模宽：L=bz+2c20=72+2x51.5二 175mmLxBxH=175xl75x30mm7.2 凸模的设计7.2.1 凸模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
22、方法的不同，又分为直通式和台阶式。因为该工件形状简单但尺寸较大， 所以将冲孔凸模设计成直通式凸模。7.2.2 凸模、凸凹模高度的确定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 凹模厚度度的总和，凸凹模高度是凹模固定板、橡胶压缩高度、卸料板厚度与附 加长度总和，如图7-2所示。机015 Aa）凸模21图7-2凸模高度尺寸凸模高度为：L=hi+h2(7-5)式中：hi-凸模固定板厚度；h2-凹模厚度；L=18+30二48mm凸凹模高度为：L=h3+h4+ h5+ h6(7-6)式中：h3-凸凹模固定板厚度；114-橡月父压缩度；h5-卸料板厚度；h6-附加长度；附加长度
23、包括凸模的修磨量，凸模进入凸凹模的深度。由公式7-6得：L=18+14+18+5二55mm7.2.3 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SKD-U,热处理58-62HRC。7.3 卸料装置的设计7.3.1 卸料板的外形设计卸料装置分为弹性卸料和刚性卸料，弹性卸料工作原理为当模具上模上下移22 动，带动卸料弹簧的压缩和伸张，凸模相对于卸料板上下移动，使夹在凸模上的 条料在卸料板的阻力下完成卸料过程，弹性卸料比较力稳定，适合用于工件材料 厚度较小的模具。刚性卸料工作原理是当模具完成冲裁打开时，夹在凸模上的条 料随着凸模往上移动，与固定于
24、凹模板上的卸料板碰撞，使条料与凸模分离，达 到卸料的目的，刚性卸料版卸料力较大，适合用于大型模具和工件材料厚度较大 的模具。结合工件的尺寸、材料厚度、模具总体尺寸选择弹性卸料装置。卸料板与凹模的外形尺寸相同，其厚度尺寸通常为凹模的0.60.8倍，所以 取卸料板厚度为18mm,即卸料板尺寸为175x175x18mm。7.3.2 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 Crl2,淬火硬度50-52HRC,即具有较高的强度、硬度，又具有较好的塑性、韧 性。7.3.3 卸料板的结构设计模具采用的是弹压卸料板和卸料螺钉进行卸料，4个卸料螺钉对称分布，使每个 卸
25、料螺钉受力均匀7.3.4 卸料板整体精度的确定卸料板外轮廓的精度要求不高，所以选取IT14级，上下平面粗糙度0.8um； 而内轮廓的精度要求比外轮廓的要求稍高，所以选取IT12级，其余粗糙度Ra 为 1.6umo7.3.5 弹性元件的设计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，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。本次设计的模具的工作行程为6mm,模具的卸料力为12.4KN,通过查文下表 7-2选取橡胶垫块压缩量为30%,单位压力为1.52MPa的橡胶垫。橡胶的形状
26、尺 寸也可由模具装配师傅根据实际生产经验自行选取。表7-2橡胶垫压缩量和单位压力23橡胶垫压缩量（）单位压力p/MPa橡胶垫压缩量（）单位压力p/MPa100.26251.06150.50301.52200.70352.10固定板的设计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，根据凸模尺寸大小取值。则凸模固定板的厚度：H凸固=(0.60.8) Hui(7-7)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
27、凹= 18-24 (mm)凸模固定板厚度取18mm,长宽与凹模保持一致，即175x175mm。7.4 垫板的设计垫板，其能够承受来自冲压模具凸模与凹模产生的压力，避免采用模具上下 模座上被冲压出凹坑，这会对冲压模具的正常工作状态产生影响，故凹模板、固 定板以及卸料板等元件的背面位置均需要安装垫板元件。此次设计的垫板取厚度 值是6碗,它们的外形是和固定板的外形保持一致的，由Crl2钢材料制得，对其 调质热处理，使得相关元件具有可加工性的同时，硬度以及耐磨性等性能指标均 能够达到设计任务书的相关标准。此次设计模具中垫板元件的尺寸设定是： 175x175x6mm。7.5 定位零件的设计模具设计者需要
28、对精度的概念有清楚的认识，在模具中所说的精度，不仅包 含整体构造的精度、零件与零件制件匹配的精度，还包含定为的精度。在冲压模 具中，冲裁间隙的数据通过凹凸模的构造、位置精度以及导向部件来确定。在对 模具进行设计时，需要对规格精度进行合理设计，并进行相关的运算。另外设计 时，需耍对凹、凸模的生产工艺性能以及精度要求进行了解，确保模具可以稳定 工作。本次制作的的零件，其规格精度并不高，因此在图中公差没有标注的区域， 其精度满足IT14即可。本次设计的原料为条料，在初始的冲裁位置，条料的定 距通过挡料销和导料销(固定)来实现。24八、模具其他零件设计8.1 模柄选择模柄的作用是将上模座固定在冲床的滑
29、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，使用与较大的模 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、导套导向 的紧密冲裁。综合以上，结合模具的推件装置，为了给打杆和推板留取装配空间，若采用 压入式模柄则很难协调模具结构
30、的装配，所以采用了选用凸缘模柄，如图8-1所 ZjS o图8凸缘模柄258.2 模架选择模架的外形尺寸主要由凹模周界尺寸决定，凹模周界尺寸主要由冲裁件的外 形尺寸来决定。模架分为标准模架和自制模架，标准模架无需设计，在市场上可 以采购，标准模架使用材料为铸铁，经过热处理，具备一定得硬度和强度；自制 模架个根据凹模的尺寸和实际的安装方式来设计，自制模架采用的材料为45钢, 无需热处理，模架具有一定的韧性，对力的疏散效果好。标准模架结构可分为：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。后侧导柱模架由于前面和左
31、、右不受限制，送料和操作比较方便。因为导柱 安装在后侧，工作时，偏心距会造成导套导柱单边磨损，严重影响模具使用寿命, 且不能使用浮动模柄。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，以及大量生产用的自动冲压模架。中间导柱模架，导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确。但只能一个 方向送料。根据以上方案比较并结合模具结构形式和送料方式，为提高生产效率，模具 寿命和工件质量以及工件尺寸精度，采用后侧式导柱模架，模具导向性能好，精 度高。以下为所选标准模架、导柱导套的数据。上模座：LXBXH=200x200x50mm,下模座：LXBXH=200
32、x200x60mm,外导柱：dXL= 32X 160mm,外导套：DXLX H=（I）45x 100x38mm,26图8-2后侧式导柱模架8.3 其他零件的选择此外文中模具固定采用螺钉，定位采用销钉，以下为具体数值:内六角圆柱头螺钉标记：GB/T70.1-2008 M8X55螺钉标记：GB/T70.1-2008 M8 X 70螺钉标记：GB/T70.1-2008 M8 X 30销钉标记：GB/T119.1-2000 08X60销钉标记：GB/T119.1-2000 08X75卸料螺钉标记：JB/T7650.6-2008 M8 X 60九、压力机的选择和技术参数校核冲压设备的校核该模具的闭合高度
33、由CAD软件测量获得:H 闭二222mm27可见该模具的闭合高度不在所选压力机J23-63闭合高度320-400mm之间， 因此在实际生产时候需要在下模座下方安放2件高度为130mm的等高块，使得 模具的闭合高度达到352mm,满足模具对于压力机的闭合高度要求；同时模具 的长宽300x280mm小于工作台尺寸860x570mm,因此该压力机满足这副模具的 使用要求。9.1 压力机的选择型号J23-63压力机的具体参数如下：表9-1开式双柱可倾压力机参数28技术参数代号单位型号J23-3.15J23-6.3J23-10J23-16J23-25J23-35J23-40J23-63J23-80J23
34、-100滑块公称压力PeKN31.5631001602503504006308001000滑块行程Smm253545120658080100130130最大闭合高度H2mm120150180220270280330400380480连杆调 节量Mlmm253535455560658090100滑块中 心线至 机身距 离Clmm90110130160200205250310290380模 柄 孔 尺 寸直径dmm25303040405050506060深度Imm40555060607070708075垫块厚度Hlmm3030354050606580100100最大倾 斜角a04545353530
35、2520303030工 作 台 尺 寸左右amm2503103704505606107008608001080.、入 刖后bmm16020024030037038046057054071029目录摘要2一、零件的工艺性分析41.1 工件材料分析4工件结构形状分析5二、冲压零件工艺方案的拟定52.1冲裁工艺方法的选择5三、排样设计及材料利用率计算63.1排样方式的选择6四、压力中心的计算104.1压力中心的计算10五、冲压力计算及初步确定压力机115.1冲压力的计算11六、模具刃口尺寸及其公差的确定13冲裁间隙的确定136.1 刃口尺寸的计算及依据与法则14七、模具工作零件的结构设计177.1
36、凹模、凸凹模设计17凸模的设计217.2 卸料装置的设计22固定板的设计247.3 垫板的设计24定位零件的设计24八、模具其他零件设计25模柄选择258.1 模架选择26其他零件的选择27九、压力机的选择和技术参数校核27冲压设备的校核279.1 压力机的选择28结论30致谢31参考文献31模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标 志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。经国 务院批准，从1997年到2000年，对80多家国有专业模具厂实行增值税返还70% 的优惠政策，以扶植模具工业的发展。所有这些，都充分体现了国务院和国家有 关部门对发展
37、模具工业的重视和支持。本设计就是本着这个思想对产品模具进行分析设计，力求设计出技术水平 高、经济效益好的模具，同时也围绕着对新产品开发、新产品投入生产这个理念 展开设计。整套模具的设计过程中使用了先进的CAD/CAM技术进行辅助设计，在保证模 具高精度的同时简化了传统的繁琐计算过程,使得设计更为便捷。由此可以看到, 在大型级进模、高精密、高复杂性、高技术含量先进模具的设计中，使用先进的 CAD/CAE/CAM技术进行辅助设计会是一条必经之路。30首先感谢学校及学院各位领导的悉心关怀和耐心指导，特别要感谢指导老师 给我的指导，在设计和说明书的写作以及实物制作过程中，我始终得到他的悉心 教导和认真
38、指点，使得我的理论知识和动手操作能力都有了很大的提高与进步， 对模具设计与制造的整个工艺流程也有了一个基本的掌握。在他身上，时刻体现 着作为科研工作者所特有的严谨求实的教学风范，勇于探索的工作态度和求同思 变、不断创新的治学理念。他不知疲倦的敬业精神和精益求精的治学要求，端正 了我的学习态度，使我受益匪浅。另外，还要感谢和我同组的其他同学，他们在寻找资料，解答疑惑，实验操 作、论文修改等方面，都给了我很大的帮助和借鉴。最后，感谢所有给予我关心和支持的老师和同学使我能如期完成这次课程设 计。谢谢各位老师和同学！感谢学校对我这两年的培养和教导，感谢学院各位领导各位老师三年如一日 的谆谆教导！参考文
39、献1李育锡.机械设计课程设计M.北京：高等教育出版社，2014.62郑展.冲模设计手册M.北京：机械工业出版社，2013.63肖祥芷、王孝培.中国模具工程大典第四卷M.北京：电子工业出版 社，2007. 34曾斌、张文琼.模具设计与制造M.北京：电子工业出版社，2015.25贾高顺、童晓霞.模具材料及工艺M.北京：化学工业出版社，2014.96王孝培.冲压手册M.北京：机械工业出版社，2000. 107马朝兴.冲压工艺与模具设计M.北京：化学工业出版社，2006：8洪丽华、陈永禄.中国模具工业现状和模具技术发展趋势J.机电技 术,200731零件的工艺性分析工101 12 0.1图1-1工件尺
40、寸图工件名称：方形垫板工件图：如图1-1;材料：Q235；材料厚度：2mm；精度等级：未注公差按照IT14级选取。工件表面质量：工件表面无毛刺、压痕、拉裂、油污等不良现象工件材料分析材料名称：普通碳素钢；材料牌号：Q235；材料状态：未退火的；抗剪强度：304-373Mpa；抗拉强度：432-461Mpa；屈服强度：235Mpa；伸长率：21-25%工件结构形状分析产品的工艺性：该工件属于小尺寸零件，外形由圆弧和直线构成，内形由圆 弧构成，复杂程度一般，尺寸精度要求一般，因此可采用普通冲压工艺获得。查找文献资料得该材质的冲头在没有护套的情况下，凸模冲孔的最小尺寸 （根据JB/T 4378.1-
41、1999要求）圆孔为一倍料厚，方孔为0.9倍料厚，椭圆孔为0.7 倍料厚，因此该工件的孔都符合最小冲孔尺寸的要求。一般孔边距应21.53孔与孔之间的距离应21.53该工件的孔边距都符合要 求。适合冲裁。二、冲压零件工艺方案的拟定2.1冲裁工艺方法的选择对于工件采取冲压成型工艺时，结合其零件图进行研究与分析,对于其加工, 需要加工手段主要是冲孔、落料2种冲裁方式。在本课题内制定了 3套工序方案, 分别是：第一套方案：单工序生产，也就是2个冲压成型案都是独立。所采用冲压模具在结构上也是相对简单，对其加工生产所需时间周期也不 长，在制造难度上也不高，但是在本设计内针对工件生产，要求配置2套冲压模 具
42、，这就带来了模具成本的提升，无法满足本课题中针对零件采用大批量生产方 式的相关要求。第二套方案：落料冲孔复合模，这套方案优势在于具备较高加工效率，并且可获取相对高精度，成本也不是很高。第三套方案：落料冲孔级进生产方案这套方案中是借助连续生产模式完成加工，一般针对的为大批量零件生产,因此仅用1副模具就够，在加工效率上相对快，不过产品在精度上就相对一般， 并且对其设计、加工以及后期的维护都相对困难，尤其是架起模具的时候，通常 耗费很多时间来对其实现调整，一般使用都是和送料机配套使用。分析此产品，方案2成本相对较低且出产品精度是三种方案中最高的，复合 模生产效率也较高，可以满足客户的需求。综合上面几
43、个点我们可以得出结论方案2更合适，本次设计采用正装复合 模。对于复合模而言，有正装、倒装之分。此次设计结合实际情况，将复合模确定为倒装类型。这样设计模具的构造更 简单，于上模位置装上凸、凹模，于下模位置装上凸凹模，产生的废料会从设备 的台面直接掉落，成型产品推出去也容易实现，不仅易于操作，同时也更安全。 若将复合模正装，冲孔产生的废料将出现在下模的工作区域，这样清理起来不方 便，特别是在孔比较多的情况下，同时在卸料部件的作用下，产品分离时有可能 被卡在边料内，会让生产效率降低。在综合分析之后，确定此次设计的复合模倒 装。三、排样设计及材料利用率计算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。因此考虑以下三种方案：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，