拖车消声器筒体封头多工序复合模具设计.docx

黄河科技学院毕业设计（论文） 第27 页
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拖车消声器筒体封头多工序复合模具设计

摘    要
本设计进行了落料、冲孔、拉深、翻孔复合模的设计。文中简要概述了冲压模具目前的发展状况和趋势。对产品进行了详细工艺分析和工艺方案的确定。按照冲压模具设计的一般步骤，计算并设计了本套模具上的主要零部件，如：凸模、凹模、凸模固定板、垫板、凹模固定板、卸料板、挡料销、定位销等。模架采用标准模架，选用了合适的冲压设备。设计中对工作零件和压力机规格均进行了必要的校核计算。此外，本模具采用圆形挡料销进行挡料。模具的冲孔和落料凸模分别用不同的固定板固定，便于调整间隙；冲孔凹模和落料凹模则采用整体固定板固定。落料凸模内装有导正销，保证了工件上孔和外形的相对位置准确，提高了加工精度。如此设计出的结构可确保模具工作运行可靠和冲压产品大批量生产的要求。

关键词： 复合模，校核，冲孔，落料，拉深

The design of the complex multi-die process of trailer muffler cylinder head

Author : zhang fu lin
Tutor : wang ai zhen

Abstract

 The design of the blanking ，unching，rawing and hole flanging composite modulus design. This paper briefly outlined the Stamping Die current development status and trends. The product of a detailed analysis and the identification process. Stamping die design in accordance with the general steps to calculate and design the sets on the main mold parts, such as : punch ，die，convex fixed formwork，Plate，fixed die plate，discharge board，expected sales block，pin and so on . Die-standard model planes, to choose a suitable stamping equipment. Design work on the parts and specifications will press for the necessary checking calculation. In addition, The mold is expected to adopt a circular block to block marketing material. Punch and Die blanking punch were different plate fixed to facilitate adjustment gap; Punch and Die blanking die is used overall fixed plate. Blanking punch contents is a derivative sales, and guarantee the workpiece and the shape of the holes in the relative position accurately, improve processing accuracy. So the structure is designed to ensure reliable operation of die stamping products and mass production requirements.

Key words : composite modules ,Check , Punching, Blanking,Drawing

目 录

1 绪论 3
1.1课题的背景 3
1.2国内外研究现状 3
1.3模具设计与制造的发展趋势 3
1.4本课题的研究内容与目的 3
2 方案的分析与论证 3
2.1零件的分析 3
2.1.1零件的功用与经济性分析 3
2.1.2零件的工艺性分析 3
2.2冲压工艺方案的分析与确定 3
2.2.1工序性质与数量的确定 3
2.2.2工序顺序的确定 3
2.2.3工序的组合方式 3
3 模具总体结构设计 3
4 冲压工艺与工艺计算 3
4.1 冲裁工艺与工艺计算 3
4.1.1冲裁间隙的确定 3
4.1.2冲裁凸模、凹模刃口尺寸的确定 3
4.1.3排样设计与计算 3
4.1.4冲压力的计算 3
4.2拉深工艺与工艺计算 3
4.2.1拉深件的质量分析 3
4.2.2拉深件坯料尺寸的计算 3
4.2.3拉深力与压料力的计算 3
4.3翻孔工艺与工艺计算 3
4.4总工艺力的计算与冲压设备的选择 3
5 冲压模具零件与结构设计 3
5.1工作零件与结构设计 3
5.1.1冲裁模零件与结构设计 3
5.1.2拉深模零件与结构设计 3
5.2定位装置零件与结构设计 3
5.2.1挡料销 3
5.2.2定位板与定位销 3
5.3卸料与出件装置零件与结构设计 3
5.4模架及其零件与结构设计 3
5.4.1模架结构 3
5.4.2导向零件 3
5.4.3上、下模座 3
5.5其他支撑与固定零件与结构设计 3
5.5.1模柄 3
5.5.2凸模固定板与垫板 3
6 冲压模具的装配与调试 3
6.1冲模的装配 3
6.1.1冲模装配的技术要求 3
6.1.2冲模的装配方法 3
6.1.3冲模装配的工艺过程 3
6.2冲模的调试 3
6.2.1冲模调试的内容 3
6.2.2冲模调试的要求 3
结 论 3
致 谢 3
参考文献 3

1 绪论
1.1课题的背景
在现代制造行业中，采用冲压模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低、节约能源和原材料等一系列优点，其生产的制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的，它已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。而整个模具工业已经很大程度上决定着现代工业品的发展和技术水平的提高。因此模具工业对国民经济和社会发展起着举足轻重的作用。
1.2国内外研究现状
目前，国内外相继涌现出了精密冲压工艺，软模成形工艺及无模多点成形工艺等高精密、高效、经济的冲压模具新工艺。用液体、橡胶、聚氨酯等做柔性凸模或凹模来代替刚性凸模或凹模的软模成形工艺，能加工出用普通加工方法难以加工的材料和复杂形状的零件，在特定生产条件下具有明显的经济效果；无模多点成形工艺是用高度可调的凸模群体代替传统模具进行板料曲线成形的一种先进工艺技术，我国已自主设计制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备，解决了多点压机成形法，从而可随意改变变形路径与受力状态，提高了材料的成形极限，同时利用反复成形技术可消除材料内残余应力。无模多点成形系统以CAD/CAM/CAT技术为主要手段，能快速经济的实现三维曲线的自动化成形。
1.3模具设计与制造的发展趋势
冲模是实现冲压生产的基本条件。在冲模的设计与制造上，目前正朝着一下两方面发展：一方面，为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展，与此相适应的新型模具材料及其热表处理技术，各种高效、精密、数控、自动化的模具加工机床的检测设备以及模具CAD/CAM技术也正在迅速发展；另一方面，为了适应产品的更新换代和试制或小批量生产的需要，新基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术也得到了迅速发展。
1.4本课题的研究内容与目的
课题的主要研究内容为关于拖车消声器筒体封头多工序复合模具设计，通过实习调研搜集资料，运用所学知识，并借助CAD软件，针对拖车消声器筒体封头设计一种多工序复合模具。该模具可在同一工位上一次完成落料、拉深、冲孔、翻孔多道工序，多次成形的工作量。
本设计是在现有模具基础之上，对模具进行设计、计算。在设计中了解设计模具所要进行的步骤,即：方案的确定，结构的设计，各个传动部分的传动形式的选择以及各部分零件的设计与选用等等。经过本次的设计能够将大学期间机械专业各基础学科与专业学科综合起来运用，能够熟练使用工具书查得设计过程中需要的参数。

2 方案的分析与论证
2.1零件的分析
图2.1为拖车消声器筒体封头，如下：

图2.1拖车消声器筒体封头
2.1.1零件的功用与经济性分析
该零件是拖拉机消声器筒体的一个封头，封头的￠126mm的孔内装有进出气管并与消声器筒体密封连接。零件工作时受力不大，对其强度和刚度的要求不太高。该零件的生产批量属于中批量生产，外形简单对称，材料一般采用冲压用钢，采用冲压加工经济性良好。
2.1.2零件的工艺性分析
该零件形状的基本特征是有一般带孔的盘形件，该零件主要的成形方法是冲裁和拉深。其中孔的公差为IT11级，其余尺寸为自由公差。各孔的尺寸精度在冲裁允许的精度范围内，且孔径大于允许的最小孔径，故可以冲裁。零件dt/d、h/d都不太大，其拉深工艺性好；圆角半径R9偏小，各尺寸的精度要求不是很高。零件的材料为Q235钢，其冲压性能好。但应注意适当控制拉深，翻孔时的回弹，并避免拉深，翻孔时划伤零件。
综上所述，该零件的形状、尺寸、精度、材料均符合工艺性要求，故可以采用冲压方法加工
2.2冲压工艺方案的分析与确定
2.2.1工序性质与数量的确定
该零件的主要成形方法是冲裁与拉深。但底部￠126mm的成形可有三种方法：一种是拉深成u形后用车削方法切去底部；另一种是拉深成u形后用冲孔法冲去底部；再一种是拉深后冲底孔，再翻孔。此三种方法中，第一种车底的方法口部质量高，但生产效率低，且废料，该零件底部要求不高，不宜采用；第二种冲底的方法比车底要高，但要求底部圆角半径接近清角，这需要增加整形工序，即使这样，口部还是有锋利的锐角；第三种翻孔的方法生产效率高，且节约材料，翻孔质量虽不如以上的好，但零件高度尺寸20mm公差精度不高，翻孔完全可以保证要求。所以，比较起来，采用第三种方法较为合理。
翻孔次数确定如下:
由式K=1-2/D(H-0.43r-0.72t)
将H=20-10=10mm，t=1.5mm，r=3mm，D=126+1.5=127.5mm
代入上式得 K=1-2/127.5(10-0.43×3-0.72×1.5)=0.88
预冲孔直径d=KD=0.88×127.5=112.2mm
由d/t=112.2/1.5=74.8 查表，当采用圆柱形凸模翻孔并用冲孔模冲预孔时，其极限翻孔系数【k】=0.80.因此K>【k】，故可以一次翻孔成形。
拉深次数确定如下:
因零件的坯料厚度 t>1mm，故按板厚中心线尺寸计算。
(1)：计算坯料直径
根据拉深件尺寸，其相对高度为h/d=(20-0.75)/(300-1.5)=0.064
其零件的相对高度H/d很小，并且高度尺寸要求不高，可以不要切边工序。由坯料直径计算公式为:
D=
依据零件图， d=300-1.5=298.5 r=9+0.75=9.75 H=20-0.75=19.25
代入公式得 D=327.15mm
(2):确定拉深次数
根据坯料的相对厚度t/D=1.5/327.15=0.45﹪ 查表知要采用压料装置,查表得各次拉深极限拉深系数为「m1」=0.58 「m2」=0.79 ……
故d1=「m1」d=0.58×327.15=189.7mm
因d1=189.7mm<298.5mm ，所以可以一次拉深成形。
2.2.2工序顺序的确定
根据零件的加工工序：落料，拉深，冲孔，翻孔
可确定由以下几种加工顺序:
第一种加工工序顺序：落料……冲孔……拉深……翻孔
第二种加工工序顺序：落料……拉深……冲孔……翻孔
第三种加工工序顺序：落料……冲孔……翻孔……拉深
如上图(2.1)所示的封头零件图，其孔径￠126是配合尺寸，如果采用先落料、冲孔再拉深成形，由于拉深成形时整个坯料都是变形区，很难保证孔公差要求，因而宜采用落料…拉深…冲孔…翻孔的工序顺序；另外孔的位置在零件的底部，且孔径尺寸相对筒体直径并不是很小，从此角度也应该采用落料…拉深…冲孔…翻孔的工序顺序。此种工序可使模具结构简单，生产效率高，且能保证零件的质量要求。
2.2.3工序的组合方式
一个冲压件往往需要经过多道工序才能完成，应此，制度工艺方案时，必须考虑是采用单工序模分散冲压，还是将工序组合起来采用复合模。一般而言，工序的组合的必要性主要取决于冲压件的生产批量。生产批量大时，冲压工序应尽可能的组合在一起，采用复合模或级进模，以提高生产率，降低成本；生产批量小时，则宜采用单工序模分散冲压。一般情况下为操作方便，保障安全，降低冲压件在生产中的传递工作量，虽然批量不大，也把工序相对集中，采用复合模。
此冲压零件，尺寸不小，生产批量中大，考虑到多套单工序制造费用比复合模还高，所以宜采用复合模进行生产。
综上 对零件工艺方案的分析，确定该零件的工序方案为：落料……拉深……冲孔……翻孔多工序复合模 。只需一副模具即可完成产品的成形，而且零件尺寸易保证，生产效率有很大的提高。

3 模具总体结构设计
下图3为封头落料—拉深—冲孔—翻边复合模的模具结构。
上模下行先由凸凹模II8与凹模20完成落料，再由凸凹模III18与凸凹模II 8开始拉深后。冲头16与凸凹模I5进行冲孔，随着上模的下行至上模进入下死点时，由凸凹模I5与凸凹模IIIl8完成了最后翻边动作。在上模返回初始位置过程中，采用刚性卸料机构卸料。由打杆15打打料板l3，再由打料板13推打料销I11和打料销II12，经上卸料环I17、上卸料环II19分别卸下凸凹模III18上的内外料。其打料销I11、打料销II12长度补差由计算确定，使其同步卸料。下模采用橡皮顶出机构卸料，被压缩的橡胶在回弹过程中，通过顶料销4推出下卸料环7，同时卸料螺钉3，通过卸料板6推出余下的条料，这样就可将工件顺利地顶出，达到卸料要求。

图3模具结构
1.推杆 2.连接板 3.卸料螺钉 4.顶料销 5.凸凹模 I 6.卸料板 7.下卸料环 8.凸凹模II 9.上模板 10.垫板 11.打料销I 12. 打料销II 13.打料板 14.模柄 15.打杆 16.冲头 17.上卸料环I 18.凸凹模III 19. 上卸料环II 20.凹模 21.导套 22.导柱 23.定位销 24.固定板 25.下模板

4 冲压工艺与工艺计算
4.1 冲裁工艺与工艺计算
4.1.1冲裁间隙的确定
查表知：冲裁模初始双面间隙Z Zmin=0.132mm Zmax=0.240mm
考虑到间隙在模具使用过程会随磨损而增大，故设计凸模与凹模时初始间隙应取最小值Zmin=0.132mm
4.1.2冲裁凸模、凹模刃口尺寸的确定
查表知：凸模公差0.035mm 凹模公差0.050mm
由于凸模公差不等于0.4(Zmax-Zmin) 凹模公差不等于0.6(Zmax-Zmin)，所以凸凹模加工时刃口尺寸的计算不能按分别加工时计算
凸模和凹模配合加工时刃口尺寸的计算方法：
落料时按凹模实际尺寸配制，其双面间隙值为0.132～0.240mm
A凹=(A-X⊿) 查表知 X=0.75 ⊿=0.15 代入公式得
A凹=300-0.75×0.15=299.89mm
冲孔时按凸模实际尺寸配制，其双面间隙值为0.132～0.240mm
B凸=(B+x⊿)=126+0.75×0.15=126.11mm
4.1.3排样设计与计算
该零件材料厚度薄，尺寸大，形状规则，宜采用直单排排样，如图4.1.3：
图4.1.3排样图
坯料展开尺寸的确定：
拉深件圆角R9mm部分的面积利用“久里金法则”来计算，即形状复杂的旋转体拉深件的毛坯直径计算方式为：展开面积=母线长×重心绕轴旋转所得周长 。根据拉伸变形前后面积相等的原则，设坯料展开的毛坯直径为D，根据手册查寻相关公式并计算得，图I中R9mm圆弧的重心距 X=6mm，R9mm圆弧的弧长L=0.5×3.1415r，r为R9mm段的中性层半径9.75mm，d1=279mm，d2=298.5mm，拉伸的直边高度h=9.5mm，则：圆毛坯的面积=平底d1面积+R9圆弧面积+直边h面积即：
πD²/4=πd1²/4+πd2h+0.5πr(d/2+X)×2π，所以D=327.15mm
查表知 a1=1.0mm a=1.2mm
进距 s=D+a1=327.15+1=328.15mm
条料宽度 B=D+2a=2.4+327.15=329.5mm
一个进距内的材料利用率：ξ=A/Bs×100％
式中： A—一个进距内冲裁件的实际面积，mm²
B—条料的宽度，mm
s—进距（冲裁时条料在模具上每次送进的距离，其值为两个对应冲件间对应点的间距），mm
所以 ξ=A/Bs×100％=π(D/2)²/Bs×100％=3.14(327.15/2)²/(328.15×329.5)×100％=77％
4.1.4冲压力的计算
冲裁力 F落=L1tσb=300×3.14×1.5×400=565 200N
F孔=L2tσb=126×3.14×1.5×400=237 384N
F=F落+F孔=565 200+237 384=802 584N
卸料力Fx=KxF 推件力Ft=nKtF 顶件力Fd=KdF
查表得 Kx=0.04 Kt=0.055 Kd=0.06
因零件采用刚性卸料装置和上出料方式
故冲裁时的总冲压力FΣ=F+Fx+Fd=802 584+0.04×802 584+0.06×802 584=882 842.4N
4.2拉深工艺与工艺计算
4.2.1拉深件的质量分析
在拉深时，凸缘变形区会产生起皱现象，为了防止起皱，在实际生产中通常采用压边圈，并可利用压边力的合理控制来提高拉深时允许的变形程度。拉深时，筒壁在拉应力的作用下，会在危险断面产生破裂；为防止筒壁的拉裂，一方面是通过改善材料的力学性能，提高筒壁的抗拉强度，另一方面是通过正确制定拉深工艺和设计模具，合理确定拉深变形程度、凹模圆角半径、合理改善润滑条件等。
4.2.2拉深件坯料尺寸的计算
根据拉深件尺寸，其相对高度为h/d=(20-0.75)/(300-1.5)=0.064
其零件的相对高度H/d很小，并且高度尺寸要求不高，可以不要切边工序。
由坯料直径计算公式为
D=
依据零件图， d=300-1.5=298.5 r=9+0.75=9.75 H=20-0.75=19.25
代入公式得 D=327.15mm
4.2.3拉深力与压料力的计算
拉深力的计算：
对于圆形拉深件： 拉深力F=K1 π d1 t σb
F—拉深力，N; d1—拉深工序件直径，mm；t—板料厚度，mm；σb—拉深件材料的抗拉强度，MPa； K1—修正系数，与拉深系数有关
查资料知：d1：300mm；t：1.5mm；σb：400MPa；K1:0.90
代入公式F=K1 π d1 t σb
得：F=0.90×3.1415×300×1.5×400=508 923N
压料力的计算
对于圆形拉深件：卸料力FY=π〔D²-(d1+2rd1)²〕p/4
Fy—压料力，N;P—单位面积压料力，MPa；D—坯料直径，mm；
d1—拉深工序件的直径，mm；rd1—拉深凹模的圆角半径，mm；
查资料知：p：2MPa D:327.15mm d1：300mm rd1：9 mm
代入公式FY=π〔D²-(d1+2rd1)²〕p/4
得：FY=3.1415×〔327.15²-(300+2×9)²〕2/4=9272N
拉深时的总工艺力FΣ=F拉深+Fy卸料=508 923+9272=518 195N
4.3翻孔工艺与工艺计算
由于零件对壁部变薄有要求时，可采用先拉深，在底部冲孔后再翻孔的方法。
预孔直径d d=D-2(H-0.43r-0.72t)
查资料知：D=126+1.5=127.5mm；H=20mm；r=3mm；t=1.5mm
代入公式得d=127.5-2(20-0.43×3-0.72×1.5)=93.24mm
翻孔力计算
翻孔力的计算公式 F=1.1π(D-d)tσs
式中： D—翻孔后的直径，mm； d—翻孔前的预孔直径，mm；t—材料厚度，mm；σs—材料的屈服点，MPa ；
查资料知：D=127.5mm；d=93.24mm；t=1.5mm；σs=235MPa
代入公式得 F=1.1×3.1415×(127.5-93.24)×1.5×235=27821.8N
4.4总工艺力的计算与冲压设备的选择
总工艺力FΣ=F冲裁+F拉深+F翻孔=882 842.4N+518 195N+27821.8N=1428859.2N
冲压设备的选择：经冲压工艺性质、生产批量、冲压件的尺寸大小等因素分析，应选用开式机械压力机。
压力机的公称压力P P≥(1.1～1.3)F总=(1.1～1.3)×1428859.2N=1571745N～1857517N
因此可选压力机型号为J21-160
其主要技术参数如下：
标准压力/KN : 1600
滑块行程/mm：160
行程次数/(次/min): 40
最大封闭高度/mm：4505
连杆调节长度/mm：1001
工作台尺寸/mm：前后710 左右710
垫板尺寸/mm：孔径200 厚度130
模柄孔尺寸/mm: 直径80 深度80
电动机功率/KW: 13

5 冲压模具零件与结构设计
5.1工作零件与结构设计
5.1.1冲裁模零件与结构设计
1》落料凹模的设计：
凹模的结构型式如零件图(2.1):
本设计中的凹模采用标准圆凹模型式，其凹模尺寸一般都不大，一般以H7/m6的配合关系压入凹模固定板，然后再通过销钉将凹模固定板固定在模座上。
凹模上销孔位置与大小的确定：
凹模采用销钉定位固定时，要保证销孔间或销孔与澳门刃口间的距离不能太近，否则会影响模具寿命。销孔大小为￠10mm，其销孔到凹模边缘的尺寸为12mm
凹模轮廓尺寸的确定：
凹模板的厚度H H=K1K2 (H≥15mm)
式中：P—冲裁力，N; K1—冲裁轮廓长度修正系数
K2—凹模材料修正系数
查资料知：K1=1.60 K2=1.3 P=565200N
代入式中得：H=83.5mm 取H=84mm
凹模长L=l+2c
式中 l—沿凹模长度方向刃口型口孔的最大距离，mm
c—凹模壁厚，mm
由凹模零件图知：l= 340mm c= 30mm
代入公式得:L=400mm
其凹模尺寸规格为L×H=400mm×84mm
凹模材料采用Cr12MoV,其热处理硬度HRC 60～62
2》冲裁凸凹模的设计：
凸凹模的结构型式如零件图
凸凹模的最小壁厚a和直径D
查资料知其最小壁厚a=3.8mm 最小直径D=21mm
取a=10mm D=142mm
凸缘厚度取5mm 凸凹模厚度H=70mm
其凸凹模尺寸规格为L×H=142mm×70mm，其凸凹模材料采用Cr12MoV,其热处理硬度HRC 60～62
3》冲裁凸模(冲头)的设计:
冲裁凸模(冲头)的结构型式如零件图：
采用圆形凸模一般用凸模固定板定位，它与固定板按H7/m6配合，然用3～4个螺钉紧固，凸模外圆直径要车，端面要加工成凹坑形式。
凸模的长度：
使用固定卸料板时的凸模长度，可用下式计算。
L=H1+H2+H3+Y
式中：H1—凸模固定板的厚度 ； H2—卸料板的厚度；
H3—导料板厚度；Y—附加的长度，包括凸模刃口的修磨量，凸模进入凹模的深度(0.5～1mm)，凸模固定板与卸料板之间的安全距离A(15～20mm)
由图查知：H1=20mm ；H2=9.4mm；H3=14mm；Y取代入公式得:L=H1+H2+H3+Y=20+9.4+14+116=159.mm 取L=160mm
凸模(冲头)直径D=107mm 取D=110mm
其尺寸规格为L×D=160mm×110mm；其凸模材料采用Cr12MoV,其热处理硬度HRC 60～62
凸模强度与刚度的校核：
正应力校核： d≥5.2tσc/[σ压]
式中：d—凸模最小直径，mm； t—冲压材料厚度，mm；
[σ压]—凸模材料的许用正应力，MPa；σc—冲压材料抗剪强度，MPa
d=110mm ；t=1.5mm；[σ压]=110MPa；σc=350MPa
代入公式得： 110≥(5.2×1.5×350)/110=24.8 符合要求
弯曲应力校核：L≤270d²/
式中： L—凸模允许的最大自由长度，mm；d—凸模最小直径，mm；
F—冲裁力，N;
L=160mm； d=110mm；F=237 384N ;
代入公式得： 160≤270×110²/=6708 符合要求
故冲裁凸模的强度与刚度均符合要求
5.1.2拉深模零件与结构设计
拉深模的结构型式如零件图：
拉深凸模与凹模的圆角半径：
拉深凹模圆角半径：
若凹模圆角过小，将增加弯曲抗力而导致破裂的可能；若凹模圆角过大，将会因毛坯在压边圈下面积的减少和毛坯外缘过早离开压边圈儿产生皱褶。当这皱褶部分进入凸凹模的间隙，就将会造成毛坯的破裂。
按毛坯相对厚度确定的凹模圆角半径值，查表知：凹模圆角半径rd=(6～10)t=(6～10)×1.5=9～15mm 确定凹模圆角半径为9mm
拉深凸模圆角半径：
拉深凸模圆角半径的影响不似凹模圆角半径那样显著。如过小，则会降低邻近直壁与底交接部分的强度，多次拉深时会在制件侧壁上留下弯曲的环形痕迹，影响制件的外形质量。
首次拉深取:
rp=(0.7～1.0)rd 代入数值得：rp=(0.7～1.0)×9=6.3～9mm
取凸模圆角半径为rp=7mm
拉深凸、凹模工作部分尺寸的计算:
凹模尺寸 Dd=(D-0.75△)=300-0.75×0.5=299.63mm
凸模尺寸 dp=(D-0.75△-2z)=300-0.75×0.5-2×1.7=296.23mm
5.2定位装置零件与结构设计
5.2.1挡料销
挡料销的作用是保证调料有准确的送料进距，此次设计采用始用圆柱头式挡料销，其尺寸规格为10mm×6mm×3mm×14mm(GB 2866.11—81)。挡料销材料采用45Cr，热处理硬度HRC 43～48
其结构型式见装配图
5.2.2定位板与定位销
定位板与定位销一般用于对单个毛坯的定位，这种定位可以以外轮廓定位，也可以以内孔定位，其结构型式如装配图；定位板应有两个销钉固定以防止定位板移动。定位板或定位销与毛坯间的配合一般按H9/f9配合.定位销的尺寸规格为66mm×10mm(GB/T119.2-2000),定位销材料采用T7，热处理硬度HRC 50～55
5.3卸料与出件装置零件与结构设计
在上模返回初始位置过程中，采用刚性卸料机构卸料。由打杆15打打料板l3，再由打料板13推打料销I 11和打料销Ⅱ12，经上卸料环I17、上卸料环Ⅱ19分别卸下凸凹模Ⅲ18上的内外料。
下模采用橡胶顶出机构卸料。弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹性元件(橡胶)组成。
固定卸料板的平面外形尺寸一般与凹模板相同，其厚度可取凹模厚度的0.8～1倍。当卸料板仅起卸料作用时，凸模与卸料板的双边间隙一般取0.2～0.5mm(板料薄时取小值)。其尺寸规格为; 400mm×320mm×10mm。卸料板材料采用Q275
卸料螺钉一般采用标准的阶梯形螺钉，其数量按卸料板形状与大小确定，卸料板为圆形时常用2～3个。卸料螺钉的直径根据模具大小可选20mm，各卸料螺钉的长度应一致。卸料螺钉材料采用45钢，其热处理硬度HRC 35～40
橡胶的选用与计算
由于橡胶允许承受的载荷较大，安装调整灵活方便，因而是冲裁模中常用的弹性元件。冲裁模中用于卸料的橡胶有合成橡胶和聚氨酯橡胶，其中聚氨酯的性能比合成橡胶优异，是常用的卸料弹性元件。冲模标准中规定聚氨酯橡胶的规格与尺寸(GB 8267.9—1981)
(1)：假设考虑了模具结构，选用8个圆筒形聚氨酯橡胶，则每个橡胶所承受的预压力为
Fy=Fx/n=32103.36/8=4013N
(2):确定橡胶的横截面积A
取hy=10％ho=0.1ho，查表得p=1.1MPa，则
A=Fy/p=4013/1.1=3648(mm²)
(3)：确定橡胶的截面尺寸
假设选用直径为20mm的推杆，取橡胶上推杆孔的直径d=22mm，则橡胶外径D根据
Π(D²-d²)/4=A
求得 D= = =72mm
为了保证足够卸料力，可取 D=400mm
(4) 橡胶的自由高度
ho=(hx+hm)/(0.35-0.10)
式中：hx—卸料板的工作行程(mm)，一般取hx=t+1，t为板料厚度
hm—凸模或凸凹模的刃磨量，一般取hm=4～10mm
代入公式得 ho=(1.5+1+10)/0.25=50mm
5.4模架及其零件与结构设计
5.4.1模架结构
标准冲模模架由上、下模座和导柱、导套组成的导柱模模架。此模具装配图模架为滑动导向模架，滑动导向模架中导柱与导套通过小间隙或无间隙滑动配合，因导柱、导套结构简单，加工与装配方便，故应用广泛。其结构型式如装配图。
5.4.2导向零件
导向零件有标准的导柱、导套。一般采用导向零件对上下模进行导向，以保证上模相对于下模的正确运动。导柱与导套按H7/h6或H7/h5配合，但应注意使其配合间隙小于冲裁间隙。导柱的尺寸规格为100mm×22mm(GB/T 2861.1-90)，导套尺寸规格为40mm×120mm×36mm (GB/T 2861.1-90)。导柱、导套材料采用20钢，其热处理硬度HRC 渗碳56～62
5.4.3上、下模座
上、下模座的作用是直接或间接地安装冲模的所有零件，并分别与压力机的滑块和工作台连接以传递压力。一般情况下，模座因强度不够而产生破坏的可能性不大，但若刚度不够，工作时会产生较大的弹性变形，导致模具的工作零件和导向零件迅速磨损。
设计冲模时，模座的尺寸规格一般根据模架类型和凹模周界尺寸从标准中选取。上模座尺寸规格为560mm×400mm×64mm(GB/T 2855.5-90)，下模座尺寸规格为L×H=560mm×250mm×36mm(GB/T 2855.5-90)。上、下模座的材料采用45钢，热处理硬度HRC，调质28～32
5.5其他支撑与固定零件与结构设计
5.5.1模柄
模柄的作用是把上模固定在压力机滑块上，同时使模具中心通过滑块的压力中心。选择模柄时，先根据模具的大小、上模结构、模具类型及精度等确定模柄的类型，再根据压力机滑块上模柄孔确定模柄的尺寸规格。
此模柄为凸缘式模柄。其模柄的尺寸规格为：H=70mm，模柄上部长度L=100mm；凸缘部分 凸缘H=20mm 凸缘长度L=140mm。其模柄材料采用45钢，热处理硬度HRC 43～48。
5.5.2凸模固定板与垫板
凸模固定板的作用是将凸模或凸凹模固定在上模座或下 模座的正确位置上。凸模固定板为圆形板件时，外形尺寸通常与凹模一致，厚度取凹模厚度的60℅～80℅.固定板与凸模或凸凹模按H7/n6或H7/m6配合，压装厚应将凸模端面与固定板一起磨平。其固定板的尺寸规格为400mm×320mm×36mm，固定板材料采用Q235。
垫板的作用是承受并扩散凸模或凹模传递的压力，以防止模座被挤压损伤。垫板的外形尺寸与凸模固定板相同，厚度可取3～10mm。垫板的尺寸规格为400mm×320mm×10mm，垫板材料采用45钢，其热处理硬度HRC 43～48。
6 冲压模具的装配与调试
模具装配是按照模具的设计要求，把组成模具的零部件连接或固定起来，使之成为满足一定成形工艺要求的专用工艺装备的工艺过程。
模具的装配过程包括装配、调整、检验和试模。
在装配时，零件或相邻装配单元的配合和连接均需按装配工艺确定的装配基准进行定位于固定，以保证它们之间的配合精度与位置精度，从而保证模具凸模与凹模