盖冒垫片冲压工艺分析和模具的具体结构设计模板.doc

摘要伴随中国工业不停地发展，模具行业也显得越来越关键。此次毕业设计任务是盖冒垫片冲压工艺分析和模具具体结构设计。经过查阅了相关文件资料，对接触片零件进行工艺性分析，选择并确定符合于给定条件最优工艺方案，及进行了工艺和设计相关计算，如：选择基础工序，确定其次序、工序数目及工序组合形式。介绍了关键零部件设计理念，具体剖析了设计过程中部分思绪，和一些非标准零件使用特点。叙述了复合模设计关键点, 使产品质量达成设计要求。然后以此为基础，设计出冲压模具关键零件结构。并在设计中，介绍了零件排样图、定位设计、冲裁力计算和压力中心计算。 关键词：盖冒垫片 模具设计 复合模 冲压工艺With the continuous development of Chinese industry, the mold industry has become increasingly important. The graduation projects mission is to take cover gasket stamping process analysis and design of the specific structure of the mold. By consulting the relevant literature, parts of the contact plate process analysis, selection and determine the conditions found at the given optimum solution, and carried out the calculation and design process, such as: choice of basic processes, determine their order, the number of processes and process combinations. Introduced the main components of the design concept, detailed analysis of the design process, some ideas, and some non-standard parts to use features. Describes the design features of the composite model, so the product quality to meet the design requirements. Then this basis, design the structure of the major parts stamping die. And in the design, the layout of parts described map, locate the design, calculation and blanking force center of pressure calculations.Keywords: Take cover gasket Mold Design Compound Die Stamping process目录1绪论51绪论11.1冲压概念、特点及应用11.2冲压基础工序及模具21.3冲压技术现实状况及发展方向32工件工艺性分析102.1拉深工艺及拉深模有设计102.2有凸缘圆筒形件拉深方法及工艺计算112.3宽凸缘圆筒形件工艺计算关键点122.4拉深凸模和凹模间隙132.5拉深凸模，凹模尺寸及公差132.6凹模圆角半径152.7凸模圆角半径153冲裁工艺及冲裁模具设计173.1凸模和凹模刃口尺寸计算173.2凸、凹模刃口尺寸计算方法173.2.1落料183.2.2冲孔193.2.3凹模洞类形193.2.4凹模外形尺寸194模具其它零件224.1模架224.2模柄234.3卸料板244.4弹顶和推出装置254.5导向装置（导柱 导套）254.6固定零件（固定板、垫板）274.7连接零件275关键组件装配306模具工作过程30体会33参考文件351.绪论1.1冲压概念、特点及应用冲压是利用安装在冲压设备（关键是压力机）上模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而取得所需零件（俗称冲压或冲压件）一个压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且关键采取板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工关键方法之一，隶属于材料成型工程术。冲压所使用模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件专用工具。冲模在冲压中至关关键，没有符合要求冲模，批量冲压生产就难以进行；没有优异冲模，优异冲压工艺就无法实现。冲压工艺和模具、冲压设备和冲压材料组成冲压加工三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。和机械加工及塑性加工其它方法相比，冲压加工不管在技术方面还是经济方面全部含有很多独特优点。关键表现以下。(1) 冲压加工生产效率高，且操作方便，易于实现机械化和自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，一般压力机行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。（2）冲压时因为模具确保了冲压件尺寸和形状精度，且通常不破坏冲压件表面质量,而模具寿命通常较长,所以冲压质量稳定,交换性好,含有“一模一样”特征。（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂零件，如小到钟表秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料冷变形硬化效应，冲压强度和刚度均较高。（4）冲压通常没有切屑碎料生成，材料消耗较少，且不需其它加热设备，所以是一个省料，节能加工方法，冲压件成本较低。不过，冲压加工所使用模具通常含有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具 制造精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大情况下，冲压加工优点才能充足表现，从而取得很好经济效益。 冲压模具在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多工业部门越来越多地采取冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占比重全部相当大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用铸造=铸造和切削加工方法制造零件，现在大多数也被质量轻、刚度好冲压件所替换。所以能够说，假如生产中不谅采取冲压工艺，很多工业部门要提升生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等全部是难以实现。1.2 冲压基础工序及模具因为冲压加工零件种类繁多，各类零件形状、尺寸和精度要求又各不相同，所以生产中采取冲压工艺方法也是多个多样。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定轮廓线分离而取得一定形状、尺寸和断面质量冲压（俗称冲裁件）工序；成形工序是指使坯料在不破裂条件下产生塑性变形而取得一定形状和尺寸冲压件工序。上述两类工序，按基础变形方法不一样又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基础工序，每种基础工序还包含有多个单一工序。在实际生产中，当冲压件生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散单一工序来冲压是不经济甚至难于达成要求。这时在工艺上多采取集中方案，即把两种或两种以上单一工序集中在一副模具内完成，称为组合方法不一样，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方法。复合冲压在压力机一次工作行程中，在模具同一工位上同时完成两种或两种以上不一样单一工序一个组合方法式。级进冲压在压力机上一次工作行程中，根据一定次序在同一模具不一样工位上完面两种或两种以上不一样单一工序一个组合方法。复合-级进在一副冲模上包含复合和级进两种方法组合工序。 冲模结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序组合方法可分为单工序模、复合模和级进模等。但不管何种类型冲模，全部可看成是由上模和下模两部分组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模固定部分。工作时，坯料在下模面上经过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而取得所需形状和尺寸冲件。上模回升时，模具卸料和出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，方便进行下一次冲压循环。1.3 冲压技术现实状况及发展方向伴随科学技术不停进步和工业生产快速发展，很多新技术、新工艺、新设备、新材料不停涌现，所以促进了冲压技术不停革新和发展。其关键表现和发展方向以下。(1).冲压成形理论及冲压工艺方面冲压成形理论研究是提升冲压技术基础。现在，中国外对冲压成形理论研究很重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料和模具之间相互作用研究等方面均取得了较大进展。尤其是伴随计算机技术飞跃发展和塑性变形理论深入完善，多年来中国外已开始应用塑性成形过程计算机模拟技术，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模拟金属塑性成形过程，依据分析结果，设计人员可估计某一工艺方案成形可行性及可能出现质量问题，并经过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具优化设计。这么既节省了昂贵试模费用，也缩短了制模具周期。研究推广能提升生产率及产品质量、降低成本和扩大冲压工艺应用范围多种压新工艺，也是冲压技术发展方向之一。现在，中国外相继涌现出精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济冲压新工艺。其中，精密冲裁是提升冲裁件质量有效方法，它扩大了冲压加工范围，现在精密冲裁加工零件厚度可达25mm，精度可达IT1617级；用液体、橡胶、聚氨酯等作柔性凸模或凹模软模成形工艺，能加工出用一般加工方法难以加工材料和复杂形状零件，在特定生产条件下含有显著经济效果；采取爆炸等高能效成形方法对于加工多种尺寸在、形状复杂、批量小、强度高和精度要求较高板料零件，含有很关键实用意义；利用金属材料超塑性进行超塑成形，能够用一次成形替换多道一般冲压成形工序，这对于加工形状复杂和大型板料零件含有突出优越性；无模多点成形工序是用高度可调凸模群体替换传统模具进行板料曲面成形一个优异技术，中国已自主设计制造了含有国际领先水平无模多点成形设备，处理了多点压机成形法，从而可随意改变变形路径和受力状态，提升了材料成形极限，同时利用反复成形技术可消除材料内残余应力，实现无回弹成形。无模多点成形系统以CAD/CAM/CAE技术为关键手段，能快速经济地实现三维曲面自动化成形。(2.)冲模是实现冲压生产基础条件.在冲模设计制造上,现在正朝着以下两方面发展:首先,为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功效方向发展，和此相比适应新型模具材料及其热处理技术，多种高效、精密、数控自动化模具加工机床和检测设备和模具CAD/CAM技术也在快速发展；其次，为了适应产品更新换代和试制或小批量生产需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等多种简易冲模及其制造技术也得到了快速发展。精密、高效多工位及多功效级进模和大型复杂汽车覆盖件冲模代表了现代冲模技术水平。现在，50个工位以上级进模进距精度可达成2微米，多功效级进模不仅能够完成冲压全过程，还可完成焊接、装配等工序。中国已能自行设计制造出达成国际水平精度达25微米，进距精度23微米，总寿命达1亿次。中国关键汽车模具企业，已能生产成套轿车覆盖件模具，在设计制造方法、手段方面已基础达成了国际水平，但在制造方法手段方面已基础达成了国际水平，模具结构、功效方面也靠近国际水平，但在制造质量、精度、制造周期和成本方面和国外相比还存在一定差距。模具制造技术现代化是模具工业发展基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等优异技术正在不停向传统制造技术渗透、交叉、融合形成了现代模具制造技术。其中高速铣削加工、电火花铣削加工、慢走丝切割加工、精密磨削及抛光技术、数控测量等代表了现代冲模制造技术水平。高速铣削加工不仅含有加工速度高和良好加工精度和表面质量（主轴转速通常为1500040000r/min）,加工精度通常可达10微米，最好表面粗糙度Ra1微米），而且和传统切削加工相比含有温升低（工件只升高3摄氏度）、切削力小，所以可加工热敏材料和刚性差零件，合理选择刀具和切削用量还可实现硬材料（60HRC）加工；电火花铣削加工（又称电火花创成加工）是以高速旋转简单管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铣一样），所以不再需要制造昂贵成形电极，如日本三菱企业生产EDSCAN8E电火花铣削加工机床，配置有电极损耗自动赔偿系统、CAD/CAM集成系统、在线自动测量系统和动态仿真系统，表现了当今电火花加工机床技术水平；慢走丝线切割技术发展水平已相当高，功效也相当完善，自动化程度已达成无人看管运行程度，现在切割速度已达成300mm/min,加工精度可达1.5微米，表面粗糙度达Ra=010.2微米;精度磨削及抛光已开始使用数控成形磨床、数控光学曲线磨床、数控连续轨迹坐标磨床及自动抛光等优异设备和技术;模具加工过程中检测技术也取得了很大发展,现在三坐标测量机除了能高精度地测量复杂曲面数据外,其良好温度赔偿装置、可靠抗振保护能力、严密除尘方法及简单操作步骤，使得现场自动化检测成为可能。另外，激光快速成形技术（RPM）和树脂浇注技术在快速经济制模技术中得到了成功应用。利用RPM技术快速成形三维原型后，经过陶瓷精铸、电弧涂喷、消失模、熔模等技术可快速制造多种成形模。如清华大学开发研制“M-RPMS-型多功效快速原型制造系统”是中国自主知识产权世界惟一拥有两种快速成形工艺（分层实体制造SSM和熔融挤压成形MEM）系统，它基于“模块化技术集成”之概念而设计和制造，含有很好价格性能比。一汽模具制造企业在以CAD/CAM加工主模型为基础，采取瑞士汽巴精化高强度树脂浇注成形树脂冲模应用在国产轿车试制和小批量生产开辟了新路径。(3) 冲压设备和冲压生产自动化方面性能良好冲压设备是提升冲压生产技术水平基础条件，高精度、高寿命、高效率冲模需要高精度、高自动化冲压设备相匹配。为了满足大批量高速生产需要，现在冲压设备也由单工位、单功效、低速压力机朝着多工位、多功效、高速和数控方向发展，加之机械乃至机器人大量使用，使冲压生产效率得到大幅度提升，各式各样冲压自动线和高速自动压力机纷纷投入使用。如在数控四边折弯机中送入板料毛坯后，在计算机程序控制下便可依次完成四边弯曲，从而大幅度提升精度和生产率；在高速自动压力机上冲压电机定转子冲片时，一分钟可冲几百片，并能自动叠成定、转子铁芯，生产效率比一般压力机提升几十倍，材料利用率高达97%；公称压力为250KN高速压力机滑块行程次数已达次/min以上。在多功效压力机方面，日本田企业生产KN“冲压中心”采取CNC控制，只需5min时间就可完成自动换模、换料和调整工艺参数等工作；美国惠特尼企业生产CNC金属板材加工中心，在相同时间内，加工冲压件数量为一般压力机410倍，并能进行冲孔、分段冲裁、弯曲和拉深等多个作业。多年来，为了适应市场猛烈竞争，对产品质量要求越来越高，且其更新换代周期大为缩短。冲压生产为适应这一新要求，开发了多个适合不一样批量生产工艺、设备和模具。其中，无需设计专用模具、性能优异转塔数控多工位压力机、激光切割和成形机、CNC万能折弯机等新设备已投入使用。尤其是近几年来在国外已经发展起来、中国亦开始使用冲压柔性制造单元（FMC）和冲压柔性制造系统（FMS）代表了冲压生产新发展趋势。FMS系统以数控冲压设备为主体，包含板料、模具、冲压件分类存放系统、自动上料和下料系统，生产过程完全由计算机控制，车间实现二十四小时无人控制生产。同时，依据不一样使用要求，能够完成多种冲压工序，甚至焊接、装配等工序，更换新产品方便快速，冲压件精度也高。(4)冲压标准化及专业化生产方面模具标准化及专业化生产，已得到模具行业和广泛重视。因为冲模属单件小批量生产，冲模零件既具一定复杂性和精密性，又含有一定结构经典性。所以，只有实现了冲模标准化，才能使冲模和冲模零件生产实现专业化、商品化，从而降低模具成本，提升模具质量和缩短制造周期。现在，国外优异工业国家模具标准化生产程度已达70%80%，模具厂只需设计制造工作零件，大部分模具零件均从标准件厂购置，使生产率大幅度提升。模具制造厂专业化程度越不定时越高，分工越来越细，如现在有模架厂、顶杆厂、热处理厂等，甚至一些模具厂仅专业化制造某类产品冲裁模或弯曲模，这么更有利于制造水平提升和制造周期缩短。中国冲模标准化和专业化生产多年来也有较大发展，除反应在标准件专业化生产厂家有较多增加外，标准件品种也有扩展，精度亦有提升。但总体情况还满足不了模具工业发展要求，关键表现在标准化程度还不高（通常在40%以下），标准件品种和规格较少，大多数标准件厂家未形成规模化生产，标准件质量也还存在较多问题。另外，标准件生产销售、供货、服务等全部还有待于深入提升。2、工件工艺性分析如右图1所表示：工件为有凸缘圆筒形零件，且在凸缘上均匀分布4个相同孔。故可得悉此工件为：落料拉深冲孔所得，其加工工艺过程为：落料拉深冲孔,各尺寸关系图1所表示2.1 拉深工艺及拉深模有设计1、 设计关键点设计确定拉深模结构时为充足确保制件质量及尺寸精度，应注意以下几点1） 拉深高度应计算正确，且在模具结构上要留有安全余量，方便工件稍高时仍能适应。2） 拉深凸模上必需设有出气孔，并注意出气孔不能被工件包住而失去作用。3） 有凸缘拉深件高度取决胜于上模行程，模具中要设计有限程器，方便于模具调整。4） 对称工件模架要显著不对称，以预防上、下模位置装错，非旋转工件凸、凹模装配位置必需正确可行，发防松动后发生旋转，偏移而影响工件质量，甚至损坏模具。5） 对于形状复杂，需经过数次拉深零件，需先做拉深模，经试压确定适宜毛坯形状和尺寸后再做落料模，并在拉深模上按已定形毛坯，设计安装定位装置。6） 弹性压料设备必需有限位器，预防压料力过大。7） 模具结构及材料要和制件批量相适应。8） 模架和模具零件，要尽是使用标准化。9） 放入和取出工件，必需方便安全。2.2 有凸缘圆筒形件拉深方法及工艺计算有凸缘筒形件拉深原理和通常圆筒形件是相同，但因为带有凸缘，其拉深方法及计算方法和通常圆筒形件有一定差异。1） 在凸缘拉深件能够看成是通常圆筒形件在拉深未结束时半成品，即只将毛坯外径拉深到等于法兰边（即凸缘）直径df时拉深过程就结束。所以其变形区压力状态和变形特点应和圆筒形件相同。依据凸缘相对直径df/d比值同有凸缘筒形件可分为：窄凸缘筒形件（df/d=1.11.4）和宽凸缘筒形件（df/d1.4）。显然此工件df/d=50/21=2.381.4为宽凸缘筒形件。下面着重对宽凸缘件拉深进行分析，关键介绍其和直壁筒形件不一样点。当rp=rd=r时（图2）,宽凸缘件毛坯直径计算公式为：（1）依据拉深系数定义宽凸缘件总拉深系数仍可表示为：（2）2.3 宽凸缘圆筒形件工艺计算关键点1)毛坯尺寸计算，毛坯尺寸计算仍按等面积原理进行，参考无凸缘筒形件毛坯计算方法计算，毛坯直径计算公式见式（1），其中df要考虑修边余量，其值可从冲压工艺和模具设计表4.22中查得1.6mm即df=50+1.6=51.6mm则D=54.75mm依据拉深系数定义，宽凸缘件总拉深系数仍可表示为：M=2)判定工件是否一次拉成，这只须比较工件实际所需总拉深系数和h/d和凸缘件第一次拉深系数和极限拉深系数相对高度即可。m总m1，当1，h/dh1/d1时能够一次拉成，工序计算到此结束，不然应进行数次拉深。m总=0.38 h/d=0.33。由冲压工艺和模具设计表4.2.6查得此凸缘件第一次拉深系数m1=0.37。由表4.2.7查得此凸缘件第一次拉深最大相对高度h1/d1=0.280.35之间，可知m总m1，h/dh1/d1可一次拉成。2.4 拉深凸模和凹模间隙拉深模间隙是指单面间隙，间隙大小对拉深力，拉深件质量，拉深模寿命全部有影响，若c值大小，凸缘区变厚材料经过间隙时，校正和变形阻力增加，和模具表面间摩擦，磨损严重，使拉深力增加，需件变薄严重，甚至拉破，模具寿命降低。间隙小时得到零件侧壁平直而光滑，质量很好，精度较高。间隙过大时，对毛坯校直和挤压作用减小，拉深力降低，模具寿命提升，但零件质量变差，冲出零件侧壁不直。所以拉深模间隙值也应适宜，确定c时要考虑压边情况，拉深次数和工件精度高。其标准是：即要考虑材料本身公差，又要考虑板料增厚现象，间隙通常全部比毛坯厚度略大部分。不用压边圈时，考虑到起皱可能性取间隙值为：C=（11.1）tmax有压边圈时，间隙数值也可按表4.6.3取值（冲压工艺和模具设计），此工件拉深间隙可取，C=1.1t=1.1mm2.5 拉深凸模，凹模尺寸及公差工件尺寸精度由末次拉深凸、凹模尺寸及公差决定，所以除最终一道拉深模尺寸公差需要考虑外，首次及中间各道次模具尺寸公差和拉深半成品尺寸公差没有必需做严格限制。这是模具尺寸只取等于毛坯过渡尺寸即可。此工件内形尺寸公差有要求，故以凸模为基准，先定凸模尺寸考虑到凸模基础不磨损，（其尺寸关系图3所表示）和工件回弹情况，凸模开始尺寸不要取得过大。其值为：Dp=（d+0.4）-p凸模尺寸为：Dd=（d+0.4+2C）+ d凸、凹模制造公差p和d可依据工件公差来选定。工件公差为TT13级以上时p和d可按TT68级取，工件公差在IT14级以下时，则p和d可按IT10级取：Dp=（20+0.40.2）0-0.021=20.080-0.021mmDd=（d+0.4+2c）0+d =（20+0.40.2+21.1）0+d=22.280+0.021mm2.6 凹模圆角半径rd拉深时，材料在经过凹模圆角时不仅因为发生弯曲变形需要克服弯曲阻力，还要克服因相对流动引发磨檫阻力，所以rd大小对拉伸工件影响很大。关键有以下影响：1）拉伸力大小；2）拉伸件质量；3）拉伸模寿命。rd小时材料对凹模压力增加，磨檫力增大，磨损加剧，使磨具寿命降低。所以rd值即不能太大，也不能太小。在生产上通常应尽可能避免采取过小圆角半径，在确保工件质量前提下尽可能取大值，以满足模具寿命要求。通常可按经验公式计算：rd=式中D为毛坯直径或上道工序拉深件直径；d为本道拉深后直径rd应大于或等于2t，若其值小于2t，通常极难拉出，只能靠拉深后整形得到所需零件，故可取rd=2.5mm2.7 凸模圆角半径rp凸模圆角半径对拉深工序影响没有凹模圆角半径大，但其值也必需合格，通常首次拉深时凸模圆角半径为rp=（0.71.0）rd这里取rp =1.0rd=2.5mm3. 冲裁工艺及冲裁模具设计3.1 凸模和凹模刃口尺寸计算冲裁件尺寸精度关键决定于模具刃口尺寸精度。模具合理间隙也要靠模具刃口尺寸制造精度来确保。正确确定模具刃口尺寸及其制造公差，是设计冲裁模关键任务之一。从生产实践可发觉：因为凸凹模之间存在间隙，使落下料或伸出孔却带有锥度，且落料件大端尺寸等于凹模尺寸，冲孔件小端尺寸等于凸模尺寸；在测量于使用中，落料件以大端尺寸为基准，冲孔件以小端尺寸为基准。3.2 凸、凹模刃口尺寸计算方法因为加工模具方法不一样，凸模和凹模刃口部分尺寸计算公式和制造公差标注也不一样，刃口尺寸计算方法可分为以下两种情况：凹模和凸模分开加工，凸模和凹模配合加工，以后工件结构上分析，选择凸模和凹模分开加工制造方法：采取这种方法，凸模和凹模分别按图纸加工至尺寸，要分别标注凸模和凹模刃口尺寸及制造公差（凸模p、凹模d），适适用于圆形或简单形状制件。为了确保初始间隙值小于最大合理间隙2Cmax，必需满足下列条件：或取： 也就是说，新制造模具应该是，不然制造模具部隙已超出许可变动范围2Cmin2Cmax,影响模具使作寿命。下面对落料和冲孔两咱情况分别进行讨论。3.2.1落料高工件尺寸为D-0，依据计算标准，落料时以凹模为设计基准。首先确定凹模尺寸，凹模基础尺寸靠近或等于制件轮廓最小极限尺寸，再减小凸模尺寸以确保最小合理间隙值2Cmin。名部分分配位置图5（a）所表示。其计算公式以下（3） (4)代入数据得校核；由此可知，只有缩小、，提升制造精度，才确保间隙在合理范围内，此时可取、，放得：3.2.2冲孔设冲孔尺寸为，根居以上标准，冲孔时以凸模设计为基准，首先确定凸模刃口尺寸，使凸模基础尺寸靠近或等于工件孔最大极限尺寸，再增大凹模尺寸，凸模制造偏差为负偏差，凹模取正偏差，名部分分配位置图5.b所表示，其计算公式以下：在同一工步制件上冲出两个以上孔时，凹模型孔中心距Ld按下式确定：代入数据校核孔距尺寸： 3.2.3凹模洞类形常见凹模洞口类形图6所表示： 图 6其中图a、b、c为直筒式刃凹模，其特点是制造方便，刃口强度高，刃磨后工作部分尺寸不变，广泛用于冲裁公差要求较小，形状复杂精密制件。但因废料（或制件聚集而增大了推件力和凹模胀裂力，给凸、凹模强度全部带来了不利影响。通常复合模上出件冲裁模用图a、c型，下出件冲裁模用图b或图a型，图d、e型是锥筒式刃口，在凹模内不聚集材料，侧壁磨损小，但刃口强度差，刃磨后刃口径向尺寸略有增大（如300时，刃磨0.1mm时，其尺寸增大0.0017mm凹模锥角，后角和洞高度h，均随制件材料厚度增加而增大，通常取15302030 h=4-10mm总而言之及其对工件孔分析，选择B型凹模洞口，取h=6mm203.2.4凹模外形尺寸凹模外形通常有矩形和圆形两种。凹模外形尺寸应确保凹模有足够强度，刚度和修磨量，凹模外形尺寸通常是依据被冲材料厚度和冲裁件最大外形尺寸来确定图7所表示凹模厚度为:1+ kb (15)凹模壁厚度为c=(1.52)H (3040mm)式中b为冲裁件最大外形尺寸；K为系数,是考虑板料厚度影响系数能够冲压工艺和模具设计表282中查得代入数据可得冲孔凹模 H=15mm c=30mm落料凹模H=0.3554.75=20mm c=40mm4. 模具其它零件4.1模架1、模具除简单冲模外，通常冲模多利用模架结构。模架和种类很多，要依据模具精度要求，模具类别，模具大小选择适宜模架.模架选择可从实用模具技术手册P192页选择标准架。依据查阅内容及分析，此复合模可选择后侧导柱模架导、导柱安装在后侧，有偏心裁荷时轻易歪斜，滑动不够平稳，可从左右前三个方向关料操作比较方便。常见于通常要求小型工件冲裁和拉深模。所选模架结构及尺寸关系图8所表示：L =250mm B=160mm 上模座：25016045 下模座25016050导柱，32190 导套 3210543 Hmax=210 Hmin=170mm 其它尺寸见上下模座零件图，能够冲压手册冲压模具常见标准件选择。4.2模柄模柄有多个形式，要依据模具结构特点，选择模柄形式模柄直径依据所选压力机模柄孔径确定，模柄可依据实用模具技术手册P201页选择，经查阅多种 模柄特点，选择压入式模柄，这种模柄应用比较广泛压入模柄结构和尺寸，可参表11-10制造，表中B型模柄中间有孔可按装打料杆，用压力机打料模杆进行打料，模柄结构及尺寸关系图9所表示。 图 9d=30D=32D1=42mmh=78mmh2=30mmh1=5mmb=2mma=0.5mmd1(H7)=6+0.0120d2=11mm4.3 卸料板卸料板关键作用是将冲压料从凸模或凸、凹模上推下来，另外在进模比较复杂模具中，卸料板还含有保护小凸模作用，常见卸料板结构形式及适用范围见表11-24和第八章级进模表8-10实用模具技术手册卸料板尺寸可依据实用模具技术手册表11-25查得，本模具选择镇压式卸料板。卸料板结构和尺寸关系图10所表示，ho=16mmB=150mmC=(0.10.2)t=0.2mm)4.4 弹顶和推出装置弹顶装置由弹簧元件组成装于模具下面经过顶杆起到推料作用，弹顶装置通常在压力机工作台孔中，弹顶装置结构形式见表11-26实用模具技术手册，具体结构及尺寸见装配图及零件图所表示，见图表（10）设计模具时选择标准弹簧。已知冲裁时卸料为 FQ=3.8 可选圆钢丝螺压缩弹簧，由表11-28查得d=8.0mm D2=50mm F=1990N. Dmax=38mmDmin=62mm; 节距P=14.9mm4.5 导向装置（导柱 导套）导向装置指得是模架上导柱、导套。模具在开模，闭模过程中，导柱和导套起导向作用，使得凸凹模正确闭合，故此，导柱、导套需要有严格配合精度及尺寸要求，导柱、导套选择能够冲压手册中选择，（取H7/h6配合）图11 a导柱具体尺寸为：d=32 L=190mm导套具体尺寸为(图11 .b) 图11D=32D(r6)=45L=105mmh=43mmL=25mm油槽数为2b=3；a=14.6固定零件（固定板、垫板）1）垫板作用是承受凸模和凹模压力，预防过大冲压，在上下模座上压出凹坑，影响模具正常工作，垫板厚度依据压力机大小选择，通常取5-12mm，外形和固定板相同，材料45钢，热处理后硬度为45-48HRC，图12a .b所表示：垫板在模具中受力情况2）固定板 固定板作用起固定凸、凹模，预防其在冲压过程中松动，造成模具损坏，固定板形状要依据凸、凹模而定，而外形尺寸和垫板相同。固定板和具体形状尺寸见零件图所表示。4.7连接零件这类零件包含螺钉、销钉等，关键作用是联接其它零部伯，使之共同完成工件制造，螺钉和销钉可由冲压手册第十章、第七、八章查选，形状及尺寸见七、八节图所表示现选螺钉M12 圆柱销 d=8，则冲压模上相关螺钉孔尺寸见表10-28冲压手册D=27 d=17.5卸料螺钉选M16，具体尺寸见表10-29冲压手册五、压力机选择压力机选择要考虑，冲裁力、拉深力和卸料力、推件力、顶件力，压力机总吨位应大于等以上全部力之和1.3倍，一般刃冲裁模，其冲裁力FP通常可按下式计算。FP= KPtL式中为材料抗剪强度，L为冲裁周围总长（mm）,t为材料厚度，系数KP是考虑到冲裁模刃口磨损，凸模和凹模间隙波动（数值改变或分布不均匀）润滑情况，材料力学性能和厚度公差改变等原因而设置安全系数，通常取1.3，当查不到强度时，可用强度，b替换，而取KP=1近似计算法计算，材料钢强度能够冲压工艺和模具设计表1.4.1查得=260MPa360MPa。 现取=340MPaFP1=1.313.1454.75340=76KNFP2=1.313.145340=7KN影响卸料力、推料力和顶件力原因很多，要正确计算出很困难，在实际生产采取经验公式计算：卸料力：FQ=KFp 推料力：FQ1=nK1Fp顶件力：FQ2=K2Fp式中： 卸料力系数，其值为 0.020.06 （薄料取大值，厚料取小值）推件力系数，其值为0.030.07 （薄料取大值，厚料取小值） 顶件力系数，其值为0.040.08 （薄料取大值，厚料取小值） n为梗塞在凹模内制件或废料数量，n=h/t，h为直刃口部分高，t为材料厚度，h取410mm , 现取h=6mm 本模具中只有卸料力和推件力即可则：FQ=0.0576=3.8KN FQ1=6/10.067=2.52KN2）拉深力理论计算拉深力能够推导，但它使用不便，生产中常利用经验公式计算拉深力，第次拉深（一次拉深成形时）F1=d1tbk1式中b为材料抗拉强度，K1为系数，查表4.5.4（冲压工艺和模具设计）代入数据可得F1=3.142113901=25.7KN压边力:FQ=0.2525.7=6.4KM卸料力: FQ=KF=0.0425.7=1.02KN总而言之：F总=76+7+3.8+2.25+25.7+6.4+1.02=123KNF压力=1.3 F总=1.3123=160 KN由实用模具技术手册P22页，应用压力机选择查表2-3可选择J2316型压力机，其参数可参考表235.关键组件装配1模柄装配，因为所表示模具模柄是从以上模座下而向上压入，所以在安装凸模固定板和垫板之前，应先把模柄装好。模柄和上模座配合要求是H7/m6.装配时，先在压力机上将模柄压入，再加工定俭销孔或螺纹孔。然后把模柄端面突出部分锉平或磨平，安装好模柄后，用角尺检验模柄和上模座上平面垂有度。2、凸模和装配，凸模和固定板配合要求为H7/m6.。装配时，先在压力机上将凸模固定板内，检验凸模垂直度，然后将固定板上平面和凸模尾部一起磨平，为了保持凸模刀口锋利还应将凸模端面磨平。3、镇压卸料板装配，镇压卸料板起压料和卸料作用。装配确保它和凸模之间含有合适间隙，其装配方法是，将镇压卸料板 装入固定板凸模内，在固定板和卸料板之间垫上平行垫块，并用平等夹板将它们夹紧，然后按卸料板上螺孔在固定板上抽窝，拆开后钻固定板上螺钉穿过孔。4、模架技术要求及装配组成模架各零件均应符合对应技术条件，其中尤其关键是每对导柱，导套配合间隙应符合要求。装配成套模架，多项技术指标（上模座上平面对下模座下平面平行度）导柱轴心线对下模座下平面垂直度和导套孔轴心线对上模座下面垂直度）应符合对应精度等级要求。装配后模架，上模座沿导柱上、下移动平稳无阻滞现象，压入上、下模座导柱导柱离其它装表面应有12mm距离，压入后就牢靠。装配成套模架，各零件工作表不应有碰伤，裂和其它机械损伤,模架装配关键指导柱导套装配，现在大多数导柱，导套和模座之间采取过盈配合，但也有少数采取粘 工艺，立即上下模座孔扩大，降低其加工要求，同时将导柱、导套之间冷入粘结剂，即可使用导柱，导套固定，滑动导向模架常见装配工艺和检验方法有压入导套、压入导套安、装导套。