刹车片冲压模具设计—机械毕业设计论文说明书.docx

1、刹车片冲压模具设计目录1 零 件 及 冲 压 工 艺 分 析21. 1 零件工艺分析21. 2方案论证及计算31. 3选择冲压机62 模 具 总 体 设 计72. 1 选择模具类型72. 2 凸模设计82. 3 凹模设计92. 4模具的结构选择113 总 结143. 1本冲模的特点143. 2本冲模存在的问题及改进措施144 参 考 文 献151 零件及冲压工艺分析1 . 1 零 件 工 艺 分 析本文所设计的冲裁零件是止动件，如图该冲裁件的材料为厚度 2mm 的 A3 钢是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。该冲裁 件的材料结构简单，并在转角两处有 R2 圆角，比较适合冲裁，零件图上所有未注公

2、差的 尺寸，属于自由尺寸，可按 IT14 级确定工件的尺寸公差。由工件图可见，该冲压件外形简单，精度要求不高，仅需要一次冲裁加工既可成型， 冲压件为大批量生产，质量轻尺寸小，为简化模具制造过程降低生产成本，因而采用单工 序。该冲裁件属落料件，选凹模为设计基准件，只需要计算落料凹模刃口尺寸及制造公差， 凸模刃口尺寸由凹模实际尺寸按间隙要求配作。由表 2.3.3 查得： Zm i n0.246mm， Z0.360mmm a x尺寸 45mm，选 x = 0.5；尺寸 35mm，选 x = 1；其余尺寸均选 x = 0.75。 落料凹模的基本尺寸计算如下：磨损后增大的尺寸a凹(450.50.42)

3、01 0.424mm44.7900.105 mmmmb(350.750.34)c(120.750.34)01 0 . 3 44凹034.75 0 . 0 8 5 mm0mm1 0 . 3 44凹11.75 0 . 0 8 5 mm0落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是 44.79mm，34.75mm，11.75mm，不必标注 公差，但要在技术条件中注明：凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证最小双面合理间隙值 Zm i n0 . 2 4 6 m m 。1 . 2方 案 论 证 及 计 算在冲压零件的成本中，材料的费用占有相当的比重（普通冲压占 60 80 ，多工位 级进模依靠高产降低成本，但材料

4、仍占相当比重），提高材料利用率是降低冲压零件成本 的重要途径，而材料利用率的高低主要取决于冲压零件的排样。同时毛坯排样的结果又是 后续的工步排样以及凹模、卸料板等模具零件设计的基础，因此毛坯排样是冲模设计的重 要环节。由于工件在条料上的排布方式多种多样，工件几何形状复杂多样，仅仅凭借设计 者的经验进行排样几乎不可能得到最佳的材料利用率。随着计算机技术的不断发展，许多 学者对毛坯排样优化算法与系统开发进行了研究，提出了加密点逐步移动判定法水平平行 线分割法、顶点算法、高度函数法、包络矩形法等各种算法。本文中设计到的冲裁件，排样设计通过查冲压模具设计与制造所得。首先确定两 工件间的搭边值：a =2

5、. 2mm工件边缘搭边：a=2. 5mm 步距 S=35+a =37. 2mm条料宽度 B=（D+2a ）=45+2* 2. 5=50mm 冲裁件面积 A=1027. 8 一个步距的材料利用率 =( A/BS) * 100%=55. 3%查板材标准，宜选 900mm* 1000mm的钢板 每张板可剪材为 18 张条料（50mm* 1000mm）每张条料可冲 483 个工件。故每张板材的利 用率为： =( n* A/L* B) * 100%=55. 2%排样图如右图1. 2. 1 压力中心的计算计算压力中心时, 先画出凹模型口图, 由于工件 Y 方向对称, 故压力中心 Xo=32. 5Yo=(

6、24. 73* 16. 95+11. 1* 39. 45+12* 45+11. 1* 39. 45+24. 73* 16. 95) /( 24. 73+11. 1+12+11. 1+24. 73) =26. 84 mmL1=24. 73mmY1=16. 95mmL2=11. 1mmY2=39. 45mmL3=12mmY3=45mm L4=11. 1mmY4=39. 45mmL5=24. 73mmY5=16. 95mm计算时忽略边缘 2- R2 圆角 由以上计算可知冲压件压力中心坐标为( 32. 5, 13. 39)基本尺寸 及分类冲裁间隙磨损系 数计算公式制 造 公差计算结果落料凹模Dma x

7、 = 65( 上 偏 差 为 0，下偏差为- 0. 74)Zmi n=0. 246Zma x=0. 36Zma x- Zmi n制 作 精 度 为 I T14级 ， 故 X=0. 5Dd=( Dma x- x ) /4Dd=64. 63( 上 偏 差 为+0. 185，下偏差 为 0) ，相应凸模尺 寸 按 凹 模 尺 寸 配 作，保证双面间隙 在 0. 2460. 36 之间Dma x = 24（ 上偏差为 0，下偏差为- 0. 52）Dd=23. 74（上偏差 为 +0. 13 ， 下偏差 为 0）同上1. 2. 2工作零件刃口尺寸计算 落料部分以落料凹模为基准计算, 落料凸模按间隙值配制

8、Dma x = 30=0. 36- 0. 24Dd=29. 74（上偏差（ 上偏差为6为 +0. 13 ， 下偏差0，下偏差为=0. 11mm为 0）- 0. 52）同上1. 2. 3 工作零件结构尺寸（1） 落料凹模板尺寸凹模厚度：H=Kb( 15mm)（查表 2. 9. 5 得 K=0. 28） H=0. 28* 65=18. 2mm凹模边厚度：C( 1. 52) * H=( 1. 52) * 18. 2=( 27. 336. 4) mm实取 C=27. 3mm凹模板边长：L=b+2c=65+2* 27. 3=119mm查标准 GB/T6743. 194：凹模板宽 B=119mm故确定凹模

9、板外形为：125* 125* 18( mm) , 将凹模板制作成薄型形式并加空心垫板后实 取为：119* 119* 14（mm）( 2 ) 凸 凹 模 尺 寸 ：凸凹模长度：L=h+h+h=16+10+24=50( mm) 其中：h增加长度（包括凸模进入凹模深度，弹性元件安装高度等）h凸凹模固定板厚度 h弹性卸料板厚度凸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 7mm，根据 强度要求查冲压模具设计与制造知壁厚为 4. 9mm即可，故该凸凹模侧壁强度足够。1 . 3 选 择 冲 压 机该冲压件的排样设计完以后，我们要选择一定的冲压设备。冲压设备的选择是工艺设 计中的一项重要

10、内容，它直接关系到设备的合理使用、安全、产品质量，模具寿命、生产效益及成本等一系列重要问题。在选择冲压设备时需要知道模具的总冲压力，下面就是冲压力的计算：项目分类项目公式结 果备注冲压 力冲裁力PP=KLt =1.3* 215.96* 2* 450252.67KNL=215.96 =450mpa卸料力P 卸P 卸 =KP=0.05* 252.6712.63KN查表 2.6.1 K=0.055推件力P 推P 推 =nKP=6* 0.055* 252.6783.38KNn=h/t=8/1.2=6总冲压力 P 总P总 =P+P卸 +P推=252.67+12.36+83.38348.41KN直接卸料

11、下出件根据总冲压力 P 总 =348. 4KN，模具闭合高度，冲床工作台面尺寸等，并结合现有的设备， 选用 J 23- 63 开式双柱可倾冲床，并在工作台面上制备垫板，其主要工艺参数如下：公称压力：630KN 滑块行程：130mm 行程次数：50 次/分 最大闭合高度：360mm 连杆调节长度：80mm工作台尺寸（前后* 左右）：480* 7102 模具总体设计2 . 1 选 择 模 具 类 型（1） 模具类型选择 由冲压工艺分析可知，该零件结构简单，知需一次冲裁即可成型。（2） 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板，无侧压装置。控制条料的送进步距采用挡料钉初定距

12、，定位销精定距。而第一件的冲压位置因为条料长度有一定 的余量，可以靠操作工目测来定。（3） 卸料、出件方式的选择因为工件厚为 2 毫米，相对较薄，卸料力也比较小，故可以采用弹性卸料。2 . 2 凸 模 设 计（1） 凸模的结构形式及固定方法 由于冲件的形状和尺寸不同，冲模的加工以及装配工艺等实际条件亦不同，所以在实际生产中使用的凸模结构形式很多。其截面形状有圆形和非圆形；刃口形状有平刃和斜刃 等；结构有整体式、镶拼式、阶梯式、直通式和带护套式等。凸模的固定方法有台肩固定、 铆接、螺钉和销钉固定；粘结剂浇注法固定等。所以凸模形状是非圆形，刃口形状是平刃， 结构是整体式，凸模的固定方法是螺钉和销钉

13、固定。（2） 凸模长度计算 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。 凸凹模长度：L=h+h+h=16+10+24=50( mm)其中：h增加长度（包括凸模进入凹模深度，弹性元件安装高度等） h凸凹模固定板厚度h弹性卸料板厚度 ( 3)凸模的强度校核在一般情况下，凸模的强度和刚度是足够的，无须进行强度校核。但对特别细长的凸 模或凸模的截面尺寸很小而冲裁的板料厚度较厚时，则必须进行承压能力和抗纵弯曲能力 的校核。其目的是检查其凸模的危险断面尺寸和自由长度是否要求，以防止凸模纵向失稳 和折断。凸模如图下：R 2? 34.7511.754 4

14、.7 9102 . 3 凹 模 设 计( 1)凹模外形结构及其固定方法 凹模类型很多，凹模的外形有圆形和板形；结构有整体式和镶拼式；刃口也有平刃和斜刃。凹模采用螺钉和销钉定位固定时，要保证螺钉（或沉孔）间、螺孔与销孔间及螺孔、 销孔与凹模刃壁间的距离不能太近，否则会影响模具寿命。所以凹模外形是板形，结构是 整体式，刃口是平刃。（2） 凹模的刃口形式 凹模按结构分为整体式和镶拼式凹模。冲裁凹模的刃口形式有直筒形和锥形两种。选用刃口形式时，主要应根据冲裁件的形状、厚度、尺寸精度以及模具的具体结构来决定。（3） 凹模轮廓尺寸的确定 冲裁时凹模承受冲裁力和侧向挤压的作用。由于凹模结构形式及固定方法不同

15、，受力情况又比较复杂，目前还不能理论方法确定凹模轮廓尺寸。 计算如下：H=15mmC=37mm凹模如图下：1017.5?35 4 512R 2工序号工序名称工序内容1备料原料尺寸 1000* 900mm分成条料尺 900* 70mm2热处理退火3粗加工毛胚刨 6 面保证尺寸4热处理调质5磨平面磨六面，互为直角6钳工划线画出各孔位置线7加工螺钉孔，安装孔按位置加工螺钉孔，销钉孔8热处理按热处理工艺，淬火回火达到 5862HRC9磨平面精磨上下平面10线切割按图线切割，轮廓达到尺寸要求11钳工精修全面达到设计要求12检验对与此次设计的冲裁模，加工工艺也是必须要了解的，下面举例落料凸模加工的工艺 过

16、程：2 . 4 模 具 的 结 构 选 择一套模具，结构简单的不过几十个零部件组成。但是，我们绝不能小看它。在刚开始 设计时，是选何种模具结构形式，是选正装模具结构（即凹模安装在下模座上）呢？还是 倒（反）装模具结构（即凸模安装在下模座上）？是选单工序模具结构呢？还是选复合模 具结构？这是摆在我们每个模具工作者面前的一个非常值得深入探讨的话题，这里面是大 有文章可做的。1 、 正 装 模 具 的 结 构 特 点正装模具的结构特点是凹模安装在下模座上。故无论是工件的落料、冲孔，还是其它 一些工序，工件或废料能非常方便的落入冲床工作台上的废料孔中。因此在设计正装模具 时，就不必考虑工件或废料的流向

17、。因而使设计出的模具结构非常简单，非常实用。 正装模具结构的优点（1）因模具结构简单，可缩短模具制造周期，有利于新产品的研制与开发。（2）使用及维修都较方便。（3）安装与调整凸、凹模间隙较方便（相对倒装模具而言）。（4）模具制造成本低，有利于提高企业的经济效益。（5）由于在整个拉伸过程中，始终存在着压边力，所以适用于非旋转体件的拉抻（参看 五金科技，1997；6：4244）。正装模具结构的缺点（1）由于工件或废料在凹模孔内的积聚，增加了凹模孔内的小组涨力。因此凹必须增加 壁厚，以提高强度。（2）由于工件或废料在凹模孔内的积聚，所以在一般情况下，凹模刃口就必须要加工落 料斜度。在有些情况下，还要

18、加工凹模刃口的反面孔（出料孔）。因而即延长了模具的制 作周期，又加大了模具的加工费用。2 、 倒 装 模 具 的 结 构 特 点倒装模具的结构特点是凸模安装在下模座上，故我们就必须采用弹压卸料装置将工件 或废料从凸模上卸下。而它的凹模是安装在上模座上，因而就存在着如何将凹孔内的工件 或废件从孔中排出的问题。倒装模是利用冲床上的打料装置，通过打料杆将工件或废料打下，在打料杆将工件或废料打下的一瞬间，利用压缩空气将工件或废料吹走，以免落到工件或坯料上，使模具损坏。另外需注意的一点就是，当冲床滑块处于死点时，卸料圈的上 顶面，应比凸模高出约 0. 200. 30mm。即必须将坯料压紧后，再进行冲裁。

19、以免坯料或工 件在冲裁时移动，达不到精度要求。倒装模具结构的优点（1）由于采用弹压卸料装置，使冲制出的工件平整，表面质量好。（2）由于采用打料杆将工件或废料从凹模孔中打下，因而工件或废料不在凹模孔内积聚， 可减少工件可废料对孔的涨力。从而可减少凹模的壁厚，使凹模的外形尺寸缩小，节约模 具材料。（3）由于工件或废料不在凹模孔内积聚，可减少工件或废料对模刃口的磨损，减少凹模 的刃磨次数，从而提高了凹模的使用寿命。（4）由于工件或废料不在凹模也内积聚，因此也就没有必要加工凹模的反面孔（出料孔）。 可缩短模具制作周期，降低模具加工费用。（5）由于压边力只在平板坯料没有完全被拉入凹模前起作用，所以适用于

20、旋转体体的拉 伸。如图 2 中的圆筒形件（参看五金科技，1997；6：4244）。倒装模具结构的缺点（1）模具结构较复杂（相对正装模具而言）。（2）安装与调整凸凹模之间的间隙较困难（相对正装模而言）。（3）工件或废料的排除麻烦（最好使用压缩空气将其吹走） 在本课题中所设计的零件由于加精度要求不高，生产批量不大的工件，在很多生产企业都普遍存在。所以采用有导向装置的单工序模、正装。如下图所示1. 模柄 2. 内六角螺钉 3. 圆柱定位销 4. 导套 5. 导柱 6. 上模座 7. 上模垫板 8. 上模9. 上模衬板10. 导套11. 导柱12. 内六角螺钉13. 卸料板14. 下模15. 挡料钉1

21、6. 圆柱定位销17. 内六角螺钉18. 下模座3 总结3 . 1本 冲 模 的 特 点采用“有导向落料模”，具有结构简单，操作方便，安全，易于制造，装配和维修的 特点，为了更好的完成冲压工作，并能保证尺寸精度及使用功能，又能提高材料的利用率， 模具本身要符合设计要求，在保证设计方案可行的基础上，要保证制造成本等方面合理的 可行。3 . 2本 冲 模 存 在 的 问 题 及 改 进 方 法“止动件落料模”在设计和制造过程中会遇到许多问题，其主要问题和解决方案如下： 问题：凸凹模刃口尺寸的控制；解决方案：严格的刃口尺寸计算。 问题：送料方向定位元件的选择； 解决方案：采用圆柱定位销。 问题：冲压

22、力的大小； 解决方案：严格的冲压力计算。 问题：模具压力中心的确定； 解决方案严格的模具压力中心的计算。参考文献1、肖景容等主编冲压手册北京：机械工业出版社，19962、王孝培主编. 冲压模具设计与制造. 北京: 机械工业出版社, 19903、成虹主编冲压工艺与模具设计北京：高等教育出版社，20004、东福等编冷冲压模具设计长沙：湖南科技技术出版社，19855、高佩福主编. 实用模具制造技术. 北京: 中国轻工业出版社, 19996、李云程主编模具制造工艺学北京：机械工业出版社，20017、硕本主编冲压工艺学北京：机械工业出版社，19828、陈万林等编. 五金科技. 北京：机械工业出版社，19

23、979、陈剑鹤等编. 模具设计基础. 北京：机械工业出版社，200310、黄劲枝主编. 机械设计基础. 北京：机械工业出版社，2001刹车片冲压模具设计目录1 零 件 及 冲 压 工 艺 分 析21. 1 零件工艺分析21. 2方案论证及计算31. 3选择冲压机62 模 具 总 体 设 计72. 1 选择模具类型72. 2 凸模设计82. 3 凹模设计92. 4模具的结构选择113 总 结143. 1本冲模的特点143. 2本冲模存在的问题及改进措施144 参 考 文 献151 零件及冲压工艺分析1 . 1 零 件 工 艺 分 析本文所设计的冲裁零件是止动件，如图该冲裁件的材料为厚度 2mm

24、的 A3 钢是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。该冲裁 件的材料结构简单，并在转角两处有 R2 圆角，比较适合冲裁，零件图上所有未注公差的 尺寸，属于自由尺寸，可按 IT14 级确定工件的尺寸公差。由工件图可见，该冲压件外形简单，精度要求不高，仅需要一次冲裁加工既可成型， 冲压件为大批量生产，质量轻尺寸小，为简化模具制造过程降低生产成本，因而采用单工 序。该冲裁件属落料件，选凹模为设计基准件，只需要计算落料凹模刃口尺寸及制造公差， 凸模刃口尺寸由凹模实际尺寸按间隙要求配作。由表 2.3.3 查得： Zm i n0.246mm， Z0.360mmm a x尺寸 45mm，选 x = 0.5；尺寸

25、 35mm，选 x = 1；其余尺寸均选 x = 0.75。 落料凹模的基本尺寸计算如下：磨损后增大的尺寸a凹(450.5100.42) 4mm0 . 4 244.790 . 1 0 5 mmmm0b(350.750.34)c(120.750.34)01 0 . 3 44凹034.75 0 . 0 8 5 mm0mm1 0 . 3 44凹11.75 0 . 0 8 5 mm0落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是 44.79mm，34.75mm，11.75mm，不必标注 公差，但要在技术条件中注明：凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证最小双面合理间隙值 Zm i n0 . 2 4 6 m m 。

26、1 . 2方 案 论 证 及 计 算在冲压零件的成本中，材料的费用占有相当的比重（普通冲压占 60 80 ，多工位 级进模依靠高产降低成本，但材料仍占相当比重），提高材料利用率是降低冲压零件成本 的重要途径，而材料利用率的高低主要取决于冲压零件的排样。同时毛坯排样的结果又是 后续的工步排样以及凹模、卸料板等模具零件设计的基础，因此毛坯排样是冲模设计的重 要环节。由于工件在条料上的排布方式多种多样，工件几何形状复杂多样，仅仅凭借设计 者的经验进行排样几乎不可能得到最佳的材料利用率。随着计算机技术的不断发展，许多 学者对毛坯排样优化算法与系统开发进行了研究，提出了加密点逐步移动判定法水平平行 线分

27、割法、顶点算法、高度函数法、包络矩形法等各种算法。本文中设计到的冲裁件，排样设计通过查冲压模具设计与制造所得。首先确定两 工件间的搭边值：a =2. 2mm工件边缘搭边：a=2. 5mm 步距 S=35+a =37. 2mm条料宽度 B=（D+2a ）=45+2* 2. 5=50mm 冲裁件面积 A=1027. 8 一个步距的材料利用率 =( A/BS) * 100%=55. 3%查板材标准，宜选 900mm* 1000mm的钢板 每张板可剪材为 18 张条料（50mm* 1000mm）每张条料可冲 483 个工件。故每张板材的利 用率为： =( n* A/L* B) * 100%=55. 2

28、%排样图如右图1. 2. 1 压力中心的计算计算压力中心时, 先画出凹模型口图, 由于工件 Y 方向对称, 故压力中心 Xo=32. 5Yo=( 24. 73* 16. 95+11. 1* 39. 45+12* 45+11. 1* 39. 45+24. 73* 16. 95) /( 24. 73+11. 1+12+11. 1+24. 73) =26. 84 mmL1=24. 73mmY1=16. 95mmL2=11. 1mmY2=39. 45mmL3=12mmY3=45mm L4=11. 1mmY4=39. 45mmL5=24. 73mmY5=16. 95mm计算时忽略边缘 2- R2 圆角

29、由以上计算可知冲压件压力中心坐标为( 32. 5, 13. 39)基本尺寸 及分类冲裁间隙磨损系 数计算公式制 造 公差计算结果落料凹模Dma x = 65( 上 偏 差 为 0，下偏差为- 0. 74)Zmi n=0. 246Zma x=0. 36Zma x- Zmi n制 作 精 度 为 I T14级 ， 故 X=0. 5Dd=( Dma x- x ) /4Dd=64. 63( 上 偏 差 为+0. 185，下偏差 为 0) ，相应凸模尺 寸 按 凹 模 尺 寸 配 作，保证双面间隙 在 0. 2460. 36 之间Dma x = 24（ 上偏差为 0，下偏差为- 0. 52）Dd=23.

30、 74（上偏差 为 +0. 13 ， 下偏差 为 0）同上1. 2. 2工作零件刃口尺寸计算 落料部分以落料凹模为基准计算, 落料凸模按间隙值配制Dma x = 30=0. 36- 0. 24Dd=29. 74（上偏差（ 上偏差为6为 +0. 13 ， 下偏差0，下偏差为=0. 11mm为 0）- 0. 52）同上1. 2. 3 工作零件结构尺寸（2） 落料凹模板尺寸凹模厚度：H=Kb( 15mm)（查表 2. 9. 5 得 K=0. 28） H=0. 28* 65=18. 2mm凹模边厚度：C( 1. 52) * H=( 1. 52) * 18. 2=( 27. 336. 4) mm实取 C

31、=27. 3mm凹模板边长：L=b+2c=65+2* 27. 3=119mm查标准 GB/T6743. 194：凹模板宽 B=119mm故确定凹模板外形为：125* 125* 18( mm) , 将凹模板制作成薄型形式并加空心垫板后实 取为：119* 119* 14（mm）( 2 ) 凸 凹 模 尺 寸 ：凸凹模长度：L=h+h+h=16+10+24=50( mm) 其中：h增加长度（包括凸模进入凹模深度，弹性元件安装高度等）h凸凹模固定板厚度 h弹性卸料板厚度凸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 7mm，根据 强度要求查冲压模具设计与制造知壁厚为 4. 9mm即可

32、，故该凸凹模侧壁强度足够。1 . 3 选 择 冲 压 机该冲压件的排样设计完以后，我们要选择一定的冲压设备。冲压设备的选择是工艺设 计中的一项重要内容，它直接关系到设备的合理使用、安全、产品质量，模具寿命、生产效益及成本等一系列重要问题。在选择冲压设备时需要知道模具的总冲压力，下面就是冲压力的计算：项目分类项目公式结 果备注冲压 力冲裁力PP=KLt =1.3* 215.96* 2* 450252.67KNL=215.96 =450mpa卸料力P 卸P 卸 =KP=0.05* 252.6712.63KN查表 2.6.1 K=0.055推件力P 推P 推 =nKP=6* 0.055* 252.6

33、783.38KNn=h/t=8/1.2=6总冲压力 P 总P总 =P+P卸 +P推=252.67+12.36+83.38348.41KN直接卸料 下出件根据总冲压力 P 总 =348. 4KN，模具闭合高度，冲床工作台面尺寸等，并结合现有的设备， 选用 J 23- 63 开式双柱可倾冲床，并在工作台面上制备垫板，其主要工艺参数如下：公称压力：630KN 滑块行程：130mm 行程次数：50 次/分 最大闭合高度：360mm 连杆调节长度：80mm工作台尺寸（前后* 左右）：480* 7102 模具总体设计2 . 1 选 择 模 具 类 型（4） 模具类型选择 由冲压工艺分析可知，该零件结构简单

34、，知需一次冲裁即可成型。（5） 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板，无侧压装置。控制条料的送进步距采用挡料钉初定距，定位销精定距。而第一件的冲压位置因为条料长度有一定 的余量，可以靠操作工目测来定。（6） 卸料、出件方式的选择因为工件厚为 2 毫米，相对较薄，卸料力也比较小，故可以采用弹性卸料。2 . 2 凸 模 设 计（1） 凸模的结构形式及固定方法 由于冲件的形状和尺寸不同，冲模的加工以及装配工艺等实际条件亦不同，所以在实际生产中使用的凸模结构形式很多。其截面形状有圆形和非圆形；刃口形状有平刃和斜刃 等；结构有整体式、镶拼式、阶梯式、直通式和带护套式等。凸模

35、的固定方法有台肩固定、 铆接、螺钉和销钉固定；粘结剂浇注法固定等。所以凸模形状是非圆形，刃口形状是平刃， 结构是整体式，凸模的固定方法是螺钉和销钉固定。（2） 凸模长度计算 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。 凸凹模长度：L=h+h+h=16+10+24=50( mm)其中：h增加长度（包括凸模进入凹模深度，弹性元件安装高度等） h凸凹模固定板厚度h弹性卸料板厚度 ( 3)凸模的强度校核在一般情况下，凸模的强度和刚度是足够的，无须进行强度校核。但对特别细长的凸 模或凸模的截面尺寸很小而冲裁的板料厚度较厚时，则必须进行承压能力和抗纵弯

36、曲能力 的校核。其目的是检查其凸模的危险断面尺寸和自由长度是否要求，以防止凸模纵向失稳 和折断。凸模如图下：R 2? 34.7511.754 4 .7 9102 . 3 凹 模 设 计( 1)凹模外形结构及其固定方法 凹模类型很多，凹模的外形有圆形和板形；结构有整体式和镶拼式；刃口也有平刃和斜刃。凹模采用螺钉和销钉定位固定时，要保证螺钉（或沉孔）间、螺孔与销孔间及螺孔、 销孔与凹模刃壁间的距离不能太近，否则会影响模具寿命。所以凹模外形是板形，结构是 整体式，刃口是平刃。（2） 凹模的刃口形式 凹模按结构分为整体式和镶拼式凹模。冲裁凹模的刃口形式有直筒形和锥形两种。选用刃口形式时，主要应根据冲裁

37、件的形状、厚度、尺寸精度以及模具的具体结构来决定。（3） 凹模轮廓尺寸的确定 冲裁时凹模承受冲裁力和侧向挤压的作用。由于凹模结构形式及固定方法不同，受力情况又比较复杂，目前还不能理论方法确定凹模轮廓尺寸。 计算如下：H=15mmC=37mm凹模如图下：1017.5?35 4 512R 2工序号工序名称工序内容1备料原料尺寸 1000* 900mm分成条料尺 900* 70mm2热处理退火3粗加工毛胚刨 6 面保证尺寸4热处理调质5磨平面磨六面，互为直角6钳工划线画出各孔位置线7加工螺钉孔，安装孔按位置加工螺钉孔，销钉孔8热处理按热处理工艺，淬火回火达到 5862HRC9磨平面精磨上下平面10线

38、切割按图线切割，轮廓达到尺寸要求11钳工精修全面达到设计要求12检验对与此次设计的冲裁模，加工工艺也是必须要了解的，下面举例落料凸模加工的工艺 过程：2 . 4 模 具 的 结 构 选 择一套模具，结构简单的不过几十个零部件组成。但是，我们绝不能小看它。在刚开始 设计时，是选何种模具结构形式，是选正装模具结构（即凹模安装在下模座上）呢？还是 倒（反）装模具结构（即凸模安装在下模座上）？是选单工序模具结构呢？还是选复合模 具结构？这是摆在我们每个模具工作者面前的一个非常值得深入探讨的话题，这里面是大 有文章可做的。1 、 正 装 模 具 的 结 构 特 点正装模具的结构特点是凹模安装在下模座上。

39、故无论是工件的落料、冲孔，还是其它 一些工序，工件或废料能非常方便的落入冲床工作台上的废料孔中。因此在设计正装模具 时，就不必考虑工件或废料的流向。因而使设计出的模具结构非常简单，非常实用。 正装模具结构的优点（1）因模具结构简单，可缩短模具制造周期，有利于新产品的研制与开发。（2）使用及维修都较方便。（3）安装与调整凸、凹模间隙较方便（相对倒装模具而言）。（4）模具制造成本低，有利于提高企业的经济效益。（5）由于在整个拉伸过程中，始终存在着压边力，所以适用于非旋转体件的拉抻（参看 五金科技，1997；6：4244）。正装模具结构的缺点（1）由于工件或废料在凹模孔内的积聚，增加了凹模孔内的小组

40、涨力。因此凹必须增加 壁厚，以提高强度。（2）由于工件或废料在凹模孔内的积聚，所以在一般情况下，凹模刃口就必须要加工落 料斜度。在有些情况下，还要加工凹模刃口的反面孔（出料孔）。因而即延长了模具的制 作周期，又加大了模具的加工费用。2 、 倒 装 模 具 的 结 构 特 点倒装模具的结构特点是凸模安装在下模座上，故我们就必须采用弹压卸料装置将工件 或废料从凸模上卸下。而它的凹模是安装在上模座上，因而就存在着如何将凹孔内的工件 或废件从孔中排出的问题。倒装模是利用冲床上的打料装置，通过打料杆将工件或废料打下，在打料杆将工件或废料打下的一瞬间，利用压缩空气将工件或废料吹走，以免落到工件或坯料上，使

41、模具损坏。另外需注意的一点就是，当冲床滑块处于死点时，卸料圈的上 顶面，应比凸模高出约 0. 200. 30mm。即必须将坯料压紧后，再进行冲裁。以免坯料或工 件在冲裁时移动，达不到精度要求。倒装模具结构的优点（1）由于采用弹压卸料装置，使冲制出的工件平整，表面质量好。（2）由于采用打料杆将工件或废料从凹模孔中打下，因而工件或废料不在凹模孔内积聚， 可减少工件可废料对孔的涨力。从而可减少凹模的壁厚，使凹模的外形尺寸缩小，节约模 具材料。（3）由于工件或废料不在凹模孔内积聚，可减少工件或废料对模刃口的磨损，减少凹模 的刃磨次数，从而提高了凹模的使用寿命。（4）由于工件或废料不在凹模也内积聚，因此

42、也就没有必要加工凹模的反面孔（出料孔）。 可缩短模具制作周期，降低模具加工费用。（5）由于压边力只在平板坯料没有完全被拉入凹模前起作用，所以适用于旋转体体的拉 伸。如图 2 中的圆筒形件（参看五金科技，1997；6：4244）。倒装模具结构的缺点（1）模具结构较复杂（相对正装模具而言）。（2）安装与调整凸凹模之间的间隙较困难（相对正装模而言）。（3）工件或废料的排除麻烦（最好使用压缩空气将其吹走） 在本课题中所设计的零件由于加精度要求不高，生产批量不大的工件，在很多生产企业都普遍存在。所以采用有导向装置的单工序模、正装。如下图所示1. 模柄 2. 内六角螺钉 3. 圆柱定位销 4. 导套 5. 导柱 6. 上模座 7. 上模垫板 8. 上模9. 上模衬板10. 导套11. 导柱12. 内六角螺钉13. 卸料板14. 下模15. 挡料钉16. 圆柱定位销17. 内六角螺钉18. 下模座3 总结3 . 2本 冲 模 的 特 点采用“有导向落料模”，具有结构简单，操作方便，安全，易于制造，装配和维修的 特点，为了更好的完成冲压工作，并能保证尺寸精度及使