套筒冲孔模结构设计-.doc

摘 要链条作为重要的机械基础件，被广泛用于动力的传递、物料的输送、重物的提升、工件的牵引以及各种链条机构及装置中。利用模具对其进行批量化生产时的质量与成本是影响链条发展的决定性因素。由于链条的破损主要以链条套筒的拉伸疲劳断裂失效为主，因而套筒是链条疲劳破坏的薄弱环节。其疲劳裂纹通常萌生于板内孔边缘的应力集中区，因此在工艺上进行合理的规划将有助于提高滚子元件的疲劳强度。本论文设计了一种落料-冲底过孔连续模，可高效地完成滚子的精冲工艺，根据链条规格的大小，其表面粗糙度一般可达到。关键词：链条套筒 冲压模具 落料冲孔整形复合模ABSTRACTChain as an important basis for the mechanical parts is widely used in power transmission, materials transportation, upgrading the weight, traction and various parts of the chain of institutions and devices. As a chain-linked component of the transmission power of the main components to tensile failure mainly fatigue fracture, the roller of fatigue damage is the weak link. The fatigue crack of the roller usually initiates on the edge of the roller hole which is the area of stress concentration, in large measure to reduce the fatigue strength of the roller. Reasonable processing technology will help improve the components of the roller fatigue. The chain-processing method is commonly used punching and squeezing hole. In this paper, a flip-blanking - Piercing compound die is designed. It can effectively complete the roller technology, according to the size of the chain specifications; its general surface roughness can be achieved.Key words: Roller Die Stamping Blanking目 录第一章 概述11.1.设计的背景及意义11.2 国内外研究发展的现状11.3 本文研究的重点内容3第二章 模具总体方案设计52.1 链条的结构与分类52.2 链条套筒冲孔工艺分析62.3 链条套筒冲孔工艺方案的确定72.4 链条套筒冲模结构的确定8第三章 链条套筒冲压模具结构设计103.1 链条套筒冲压工艺计算103.2 链条套筒冲孔模主要零件的设计计算133.3 链条套筒连续模装配图的设计绘制21第四章 链条套筒冲制模具的建模与仿真23第五章 结论27参考文献28致 谢2934第一章 概述1.1.设计的背景及意义链条是各种机械中使用十分广泛的基础件之一，无论是传递动力的传动链，或是搬运物品的输送链，还是提升重物的起重链，都具有良好的使用性能，了解链传动试验研究方面的知识，对于链条及其派生产品的设计与制造技术是至关重要的。目前，国外的链条制造技术已经普遍采用了预拉、喷丸、挤孔、表面处理等新工艺，同时研制了新一代的链条套筒多颗高速自动冲床、五工位磙子冷挤机、新型卷管机、高速销轴机、销轴倒角机、带铆头、跑合、预拉、拆节的新型装配机、连续式网带炉等制造设备，模具加工设备在不断升级换代，模具的结构型式与材料也在不断更新。但是，我国的链条生产，在品种、规格、产品性能以及数量上与工业发达国家的差距仍然相当大。现有的常规技术已无法满足链条研制的需求，从而形成了本学科新的前沿研究领域，也是国内链条制造业亟待解决和汽车主机厂极为关注的关键技术。冲压模具，是在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压，是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。模具是工业生产中的重要工艺装备，是国民经济经济各部门发展的重要基础，是衡量一个国家的生产力水平的重要标志之一，模具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向，也是机械制造业中技术先、影响深远的重要工艺装备，具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点，随着改革开放和国民经济的高速发展，推动了模具技术和工业的新发展势头，在仪器仪表、家用电器、交通、通讯等行业中。模具设计水平的高低、模具的制造能力强弱以及模具的发展和技术经济水平，模具工艺成为了高新技术产业的重要组成部分，现代模具是高技术背景下的工艺密集型工业，其水平的高低，在很大程度双决定产品的质量、效益和产品的开发与制造能力。通常一套模具（如图1-1）主要由两类零件组成，分别是工艺零件和结构零件工艺零件，这类零件直接参与工艺过程的完成并和坯料有直接接触，包括有工作零件、定位零件、卸料与压料零件等；结构零件，这类零件不直接参与完成工艺过程，也不和坯料有直接接触，只对模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作用，包括有导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等。应该指出，不是所有的冲模都必须具备上述六种零件，尤其是单工序模，但是工作零件和必要的固定零件等是不可缺少的。图1-1 冲压模具的典型结构本次设计的模具主要是针对滚子链套筒的加工。滚子链是由外链板1、内链板2、销轴3、套筒4和滚子5 组成（如图1-2）。内链板和套筒之间、外链板与销轴之间分别用过盈联接固联。滚子与套筒之间、套筒与销轴之间均为间隙配合。当内、外链板相对挠曲时,套筒可绕销轴自由转动。图2-2 滚子链典型结构随着国家经济以及轻工业的快速发展，链条的需求量与日俱增，迫切需要提高加工自动化程度，以提高工作效率和产品精度。因此的对滚子链加工工艺中的套筒冲孔整形模的设计是十分有意义的。同时作为对四年机械专业学习的一个应用和检验，同样有着很重要的意义。1.2 国内外研究发展的现状1.21、链传动技术的国内外发展现状由于链传动技术的迅速发展，链条产品设计和制造水平的不断提高，现代的滚子链结构已日趋完善，用途也不断拓宽。小到复印机、办公机械以及电影机械，大到汽车、摩托车、机床、工程机械以及万吨级的巨轮等，贯穿于国民经济的许多行业。链条产品不仅关系到许多主机产品的配套和维修及主机产品的升级换代，而且关系到引进为数众多的机械装备能否保证配件供应和发挥性能。它不仅涉及到工业部门各行业的生产，而且直接关系到人民生活。因此，链条产品确实是一种关系到国计民生的量大面广的重要机械传动基础件。近年来，随着各行各业的飞速发展，链传动技术也在不断提高与完善，众多的新技术、新材料、新工艺、新装备不断涌现，一大批用途广泛的新产品相继问世，许多重要的研究成果已进入实用阶段，耐环境、高精度、高强度、低噪声等已构成了主要特色，而且由此派生出来的品种规格日趋增多，呈现了一种良好的发展势头，构成了链传动行业飞速发展的新潮流。日本是汽车发动机上采用链传动较早的国家之一，早在二十世纪五十年代，从英国引进了奥斯汀和希尔曼两种品牌的汽车开始，就在发动机的正时系统中采用了滚子链。从那时起，日本的有关专家和学者在大量引进外国技术的同时，着力研究将滚子链用于高速、变载以及多冲的自动机械中的要求、特性以及技术改进。当时主要研究的问题是滚子链在高速下的耐磨性、耐久性以及振动稳定性，并通过结构和润滑方面着手提出了减小噪声的措施。其产品在运行速度上已经超出了常规链条的几倍，达到了10 000r/min以上；由于在生产技术上的进步，加工精度的提高，润滑系统的完善，使得日本生产的链条产品的振动和噪声大幅度的减少。现在的日本链条行业发展稳定而迅速，以椿本（TSUBAKI）公司为首的名牌厂家已经生产出了各种耐磨损、耐冲击、耐腐蚀、耐环境、寿命长、可靠性极高的多系列具有代表性的新型链条产品，成为各种汽车主机配套的主打产品。作为世界著名的链条公司，日本椿本公司生产的链条产品不仅品种多、规格繁多，而且其销售量也居世界前列，并逐年在递增。除了日本以外，一些历史悠久、生产名牌链条产品的国外企业众多，产品规格多，性能好、精度高，寿命长，如英国的RENOLD，美国的MORSE、DIAMOND、LINK-BELT，日本的D.I.D，德国的WUIF、JWIS，法国的SEDIS等。我国是制造和使用链条最早的国家之一。但由于技术和经济上的落后，而使得我国链条产品的研究和开发受到了限制。我国的链条生产，在品种、规格、产品性能以及数量上与工业发达国家的差距相当大，国内仅能提供适用于一般情况下的常规传动链和输送链，所生产的链条无论从耐磨性、耐久性、可靠性方面都难以满足新型主机产品的配套要求，而对在严酷服役条件（如剧烈冲击、高温、高速、强磨损、强腐蚀等）下所需的特种链条目前尚处于研制和试用阶段。同时，高精度链、高强度链也有待于进一步发展。近年来，随着我国轿车工业的迅速发展和市场需求，国内的一些链条企业相继由德国、奥地利等国家引进了全套或部分技术装备，从而为扩大产品数量和提高产品质量，为消化国外技术的基础上研制我国新一代的链条产品奠定了基础。为此，在国家链传动研究所的支持下，浙江湖州锐狮链传动集团公司专门成立了研究、开发、生产汽车链条的专业公司湖州求精汽车链传动有限公司。该公司引进了日本精密压力机、奥地利爱协林公司自动化热处理炉等一批先进设备，建立了专门生产汽车链条的封闭流水线。由于该公司的试验、检验设备和手段先进完善，已通过了ISO9002质量体系认证，并成为吉林大学汽车链高速特性研究方向的博士生实验基地。目前，公司生产的各种汽车发动机用链（正时链、机油泵链、驱动链以及平衡链）与发达国家同类产品（如RENOLD、SACHS、JWIS等）在相同的工况条件下进行多次试验，各项技术指标均达到了同等水平。已经成为二汽神龙富康、北京吉普、一汽发动机厂、沈阳新光等汽车发动机厂家的主机配套产品，填补了国产汽车链的空白。为加速我国链条产品的全面发展，适应市场经济和国际经济大循环的需要，我国的链条行业必须做好与国际接轨的种种技术准备，全面贯彻实施链条的系列标准，尽快取得产品质量认证和质量体系认证，进一步提高我国链条产品的设计、制造、检验的质量水平，努力开创我国的链条名牌产品，积极开拓市场，时刻跟踪国外链条技术的最新动向，真正形成在国际市场上具有较强竞争力的链条产业的优势1。1.22、模具技术的国内外发展现状（1）、国外模具技术研究现状高新技术已经在模具企业中得到广泛应用，具体表现在：广泛应用 CAD/CAE/CAM 技术，超越了图板、二维绘图的初级阶段，3D 设计已达到了7080%，PRO/E、UG、CIMATRON等软件普遍应用。数控机床的普遍应用，保证了模具零件的加工精度和质量。CAE 技术已逐渐成熟，意大利 COMAU 公司应用CAE 技术后，试模时间减少了 50%以上。普遍采用高速切削加工技术，以高速度切削、高速度进给达到高加工质量。加工效率比传统的切削工艺要高几倍，甚至十几倍，大大缩短制模时间。普遍应用快速成型技术与快速制模技术塑料模具 有专门提供原型制造服务的机构和公司塑料模具厂家利用快速原型浇制硅胶模具，用于少量翻制塑料件。汽车模具也多为锌基合金快速制模和使用环氧树脂制作金属成型模。 （2）、国内模具技术研究现状我国模具工业的产值在国际上排名位居第三位，仅次于日本和美国。国内的模具生产厂已超过17000家，从业人员达50万。近年来，我国的模具工业一直以每年13左右的增长速度快速发展。我国模具技术的发展进步主要表现在：研究开发了模具新钢种及硬质合金、钢结硬质合金等新材料，并采用了一些新的热处理 工艺，延长了模具的使用寿命。比如冲模广泛使用合金工具钢代替碳素工具钢，提高模具 寿命，减少模具热处理变形。研究开发了一些模具加工新技术和新工艺。如三维曲面数控加工；模具表面抛光、表面皮纹加工及皮纹辊制造技术；模具钢的超塑性成型技术和各种快速成型技术等。模具加工设备已得到较大发展，已广泛使用精密坐标磨床、数控(CNC)铣床、CNC 电火花线切割机床和高精度电火花成型机床等。模具零件的精度由数控机床保证，解决了以前传统切削加工生产模具零件，靠钳工技艺保证质量，质量难保证的问题。模具计算机辅助设计和制造(模具 CAD/CAM/CAE)已在国内得到了广泛的开发应用。三维造型软件和仿真软件的广泛应用，不仅能自动编程，还能进行干涉检查，保证设计和工艺的合理性。 但是中国模具工业仍存在很多问题比如：精密加工设备还很少应用，大型、精密、复杂和长寿命模具的产需矛盾十分突出，许多先进的技术如 CADCAECAM 技术的普及率还不高等等。1.3 本文研究的重点内容模具作为一种高附加值的技术密集产品，它的技术水平已经成为衡量一个国家制造业水平的重要评价指标之一。冷冲压生产是当代金属加工领域的重要手段，冷冲模是冲压生产中必不可少的主要工艺装备。现代工业产品的发展在很大程度上取决与冲模制造的发展水平，可以认为，模具制造行业已成为国民经济的基础工业之一。近年来，许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Mold flow、C-Flow、DYNAFORM和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中，在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。为了推动和促进链条制造业的正常发展，提出实用的链条产品的模具结构设计方法已是迫在眉睫了。本设计就是基于国内外的链条设计现状，对链条套筒复合冲孔整形模具的结构设计作了详尽的叙述。第二章 模具总体方案设计2.1 链条的结构与分类1、链条的分类链条的种类非常多，按用途划分可分为：传动链、输送链、装饰链、锁紧链条和特种链等。按链条的结构来分：可分为滚子链、套筒链、板式链、尼龙托滚链、刮板链、套环链等。图2-1是几种典型的链条图片。图2.1 典型的链条图片2、链条的基本结构链条的种类很多，但它们的基本结构只有以下几种，其它都是这几种的变形。 图2-2链条的基本结构从图2.2几种的链条结构看出，大部分链条都是由链板、链销、轴套等部件组成。其它类型的链条只是将链板根据不同的需求做了不同的改动，有的在链板上装上刮板，有的在链板上装上导向轴承，还有的在链板上装了滚轮等等，这些都是为了应用在不同的应用场合进行的2。2.2 链条套筒冲孔工艺分析1、链条套筒结构形状分析 本文所设计的是滚子链条，链条套筒为圆柱形。由图知，产品为圆柱体落料后冲孔、整形。产品形状简单，无狭槽、尖角。图2.3套筒 零件名称：链条套筒 料厚:1 材料：45钢（冷轧，退火）2、链条套筒的加工要求（1）查模具设计与制造简明手册得，现在产品的设计精度低于IT13级，满足要求。（2）因为一般用普通冲裁方式冲2以下的金属板料时，其断面粗糙度Ra可达12.53.2um，毛刺允许高度为0.010.05；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，冲裁件的断面质量可以保证。（3）对于冲压件材料一般要求的力学性能是强度低，塑性高，表面质量和厚度公差符合国家标准。本设计的产品是45钢，属优质碳素结构钢，其力学性能是强度、硬度和塑性指标适中，经退火后，用冲裁的加工方法是完全可以成型的。 经上述分析，产品的材料性能符合冷冲压加工要求3。2.3 链条套筒冲孔工艺方案的确定完成此工件常需要冲孔、整形两道工序。其加工的工艺可采取以下方案。第1种方案：采用单工序逐步加工（1） 冲孔、整形单工序模，工序简图见图2.4图2.4冲孔、落料单工序模特点：由于采用单工序模，模具制造简单，维修方便。但生产率低，工件精度低，不适合大批量生产。第2种方案：采用连续模加工成形 工序简图2.5图2.5连续模加工工序特点：生产率高，便于实现机械化、自动化，但模具制造复杂，调整维修麻烦，工件精度低。根据本零件的设计要求，以及各方案的特点，决定采用第2种方案比较合理。2.4 链条套筒冲模结构的确定1、模具的形式 连续模又可以分为正装式和倒装式（1）正装式特点。工件和冲孔废料都将落在凹模表面上，必须加以清除后才能进行下一次冲裁，因此操作不方便，也不安全，对多孔工件不宜采用，但冲出的工件表面比较平直。（2）倒装式特点。冲孔废料由冲孔凸模冲入凹模洞口中，积聚到一定数量，由下模漏料孔排出，不必清除废料，操作方便，应用很广，但工件吧表面平直度较差，凹凸模承受的张力较大。因此凹凸模的壁厚应严格控制，以免强度不足。经分析，此工件有一个孔，若采用正装式连续模，操作很不方便；另外，此工件无较高的平直度要求，工件精度要求也较低，所以从操作方便、模具制造简单等方面考虑，决定采用倒装式连续模。2、定位装置 采用伸缩式挡料销纵向定位，安装在挡板和活动卸料板之间。工作时，可随凹模下行而压入孔内，工作很方便。采用导料螺栓横向定位。因为它结构简单，使用方便，对模具强度削弱小。3、卸料装置（1） 条料的卸除。采用弹性卸料板。因为是倒装式复合模，所以卸料板安装在下模。（2） 工件的卸除。采用打料装置将工件从上模落料凹模中推下，落在模具工作面上。（3） 冲孔废料的卸除。采用下模座上漏料孔排出。冲孔废料在下模的凹凸模内积聚到一定数量，便从下模座的漏料孔中排出。4、导向零件 导向零件有许多，如用导板导向，则在模具上安装不便，而且阻挡操作者视线，所以不采用；若用滚珠式导柱导套进行导向，则虽然导向精度高，寿命长，但结构比较复杂，所以也不采用；针对这次加工的产品精度要求不高，采用滑动式导柱导套进行导向即可。而且模具在压力机上的安装比较简单，操作又方便，还可降低成本。5、模架 若采用中间导柱模架，则导柱对称分布，受力平衡，滑动平稳，拨模方便，但只能一个方向送料。若采用对角导柱模架，则受力平衡，滑动平稳，可纵向或横向送料。若采用后侧导柱模架，则可三方向送料。操作者视线不被阻挡，结构比较紧凑，但模具受力不平衡，滑动不平稳【4】。本设计决定采用中间导柱模架。第三章 链条套筒冲压模具结构设计3.1 链条套筒冲压工艺计算1、 计算冲压力 冲裁力公式为 =+ （3-1）式中 冲裁力； 冲孔冲裁力； 落料冲裁力。（1）冲孔冲裁力。 = （3-2）式中 系数，查表取=1.2; 冲孔周长，=2d=210=63(); 材料厚度，=1.5； 材料抗剪强度，MPa，查手册，45钢退火，=440560MPa，取 =480MPa。所以 =1.2631.5480=54432（N）取 =54.4(kN)(2)落料冲裁力。 = （3-3） =D=60=188.4()所以 =1.2188.41.5480=162777.6（N）取 =162.8(kN)（3）卸料力。 = （3-4）式中 卸料力； 卸料系数，查表=0.040.05，取=0.045。所以 =0.045162.8=7(kN)（4） 推料力。= （3-5）式中 推料系数，查表取=0.055； 同时卡在凹模洞孔内的件数，取=3。所以 =0.05554.43=9.0(kN)（5） 顶件力。 = （3-6）式中 顶件力； 顶件系数，查表取=0.06。所以 =0.06（54.4162.8）=13.0(kN)（6） 总冲压力。冲裁时，压力机的压力值必须大于或等于冲裁各工艺力的总和，即大于总的冲压力。总的冲压力根据模具结构不同计算公式不同，当采用弹压卸料装置和下出件的模具时，总的冲压力为= （3-7） =54.4162.879.0=233.2(kN)初选压力机：J23-25.2、计算模具压力中心 由于该零件完全对称于相互垂直的两条对称线，所以模具的压力中心在几何图形的中心点上6。3、计算模具刃口尺寸（1）冲孔凸、凹模。= （3-8） = （3-9）凹模型孔中心距L=（L0.5）0.125（） （3-10）以上各式中 冲孔凸模刃口尺寸； 冲孔凹模刃口尺寸； 冲孔件孔的最小极限尺寸，=10； 系数，查表=0.5； 工件孔径公差，=0.20； 凸模刃口尺寸制造偏差，查表=-0.02； 凹模刃口尺寸制造偏差，查表=0.02； 凸、凹模最小初始双面间隙，查表=0.17； 工件孔件最小极限尺寸，=360.05=35.95； -工件两孔中心距公差，=0.052=0.1。所以 =（） =（） L=(35.95+0.50.1)0.1250.1=360.0125（）校核 因为 |=0.020.02=0.04Z-=0.23-0.17=0.05(Z是凸、凹模最大许用双面间隙，查表Z=0.23)满足|Z-所以冲孔凸、凹模刃口尺寸=，=，L=360.0125，设计合理。（1） 落料凹、凸模。 = （3-11） = （3-12）式中 落料凹模刃口尺寸，； 落料凸模刃口尺寸，； 落料件最大极限尺寸，=60； 落料件外径公差，=0.64；X系数，查表X=0.5；凸模刃口尺寸制造偏差，查表=-0.02；凹模刃口尺寸制造偏差，查表=-0.03；凸、凹模最小初始双面间隙，查表=0.17。所以 =（） =（）校核因为 |=0.03+0.02=0.05Z-=0.23-0.17=0.05（Z是凸、凹模最大许用双面间隙，查表Z=0.23) 满足|Z-所以落料凹模和凸模刃口尺寸=，=，设计合理。3.2 链条套筒冲孔模主要零件的设计计算1、冲孔凹模 见图3.1图3.1冲孔凹模（1）厚度 =式中 修正指数，查表=1.25（因为=188.4）； 落料冲裁力，N, =162.8 (kN)。 代入 =1.25=31.6（）取 =32（2）长度和宽度、。 =+ （3-13）式中 垂直于送料方向的凹模型孔壁间最大距离，见上图 =1.232=38.4（）所以 =+=59.68238.4=136.48（）取 =1362、冲孔凸模长度及强度校核 见图3.2图3.2冲孔凸模（1）冲孔凸模长度。由上图得 = （3-14） =（0.6+0.8） （3-15） = （3-16） = （3-17）以上各式中 凸模固定板厚度； 冲孔凸模厚度； 冲孔冲裁力，=54.4 kN； 系数，根据=2=23.1410，查表得=1； 凸模自由长度； 落料凹模厚度，=32。所以=1=17.59（），取=18=（0.6+0.8）=（0.6+0.8）18=（10.814.4）；取=12 =32（考虑到在落料前冲孔凸模先接触板料，所以取=32.5）所以 =1232.5=44.5（）（2） 凸模强度压应力校核。校核公式为 （3-18）式中 冲孔冲裁力，N, =54400N； 凸模最小断面积，；=80.1； 凸模材料的许用压应力，MPa,若凸模材料选用Cr12,查手册， =（10001600）MPa，取=1200 MPa。因为 =679 MPa所以凸模强度符合要求。（3） 凸模刚度细长杆失稳校核。凸模校核公式 （3-19）式中 凸模最大自由长度，； 凸模总压力，N, =27200（N）（有两个小凸模）； 凸模材料弹性模量，MPa，一般取=2.110 MPa； 凸模最小断面惯性矩，圆形断面=； 凸模最小断面直径，=10.1； 支承系数，无导板导向=2； 安全系数，钢取=23。代入公式，得 =56.9（）实际 =32.556.9所以凸模刚度符合要求。3、卸料弹簧设计（1） 单个弹簧所承受的负荷。已知总卸料力=1750N,设卸料弹簧个数为=2个所以=875N（2） 根据的大小，从标准中初选弹簧规格8。 初选弹簧参数：弹簧中径=30mm;弹簧钢丝直径=6mm;节距=7.8mm;最大许用工作负荷P=1760；最大负荷下的许用压缩量F=13.1；弹簧的自由长度=80；弹簧有效圈数=9.1；最大负荷下的单圈变形量=1.4。（3） 弹簧压缩量。 =6.51（）（4） 校核弹簧最大压缩量。校核公式 （3-20）式中 最大负荷下的许用压缩量，=13.1； 弹簧压缩量，=6.51； 卸料板工作行程，取=料厚1=1.51=2.5； 凸凹模修磨余量，=410，取=4。所以 =6.512.54=13.0113.1结论：因为所选弹簧满足公式，所以所选弹簧规格符合要求，两个弹簧的分布情况如图3.5所示图3.5卸料弹簧分布图4、凸凹模长度确定，壁厚校核 凸凹模各部分尺寸如图3.6图3.6凸凹模（1）凸凹模长度确定。 =-2-10=80-6.511021072（）式中 弹簧的自由长度，=80； 弹簧压缩量，=6.51； 卸料板厚度，取=10。（2）凸凹模壁厚校核。查表，倒装复合模凸凹模最小壁厚=3.8；（料厚t=1.5）此题中=（59.45-36-10）=6.7所以满足最小壁厚的要求，按图设计的凸凹模符合要求9。（2） 其他。取漏料孔直径=9，刃口直边高度设计存三片料，高为4.5，凸凹模和凸凹模固定板之间在装配时安装骑缝螺钉防转10。5、凸凹模固定板尺寸。凸凹模固定板形状如图3.6所示为圆形，厚度为2530。 6、垫板结构与设计条件：冲裁时，如果凸模的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11。 式中 凸模端面的压应力，MPa，其数值为； 模座材料许用压应力，其数值：铸铁约为100 MPa，钢约为200 MPa；冲裁力，N; 凸模上端面面积，圆形凸模=； 凸模上端面直径，。垫板的形状与凸模固定板一致，一般为圆形或矩形，垫板厚度一般为310。垫板的材料常用T7或T8工具钢，热处理硬度为4852HRC。垫板淬硬后两面应磨平，表面粗糙度0.320.6312。下面校核一下上、下模板与凸模和凸凹模之间是否需要加垫板。a) 冲孔凸模与上模板之间 见图3.7图3.7冲孔凸模由图= =27200（N）代入=154（MPa）结论：若上模板采用铸铁材料，=100MPa，则，应加垫板;反之，若上模板采用钢制材料，=200MPa，则，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=60，所以=900=54400+162800=217200（N）所以=102（MPa）结论：若上模板采用铸铁材料，=100MPa，则，应加垫板;反之，若上模板采用钢制材料，=200MPa，则，不应加垫板。本设计，上模板采用铸铁材料，应加垫板。7、 卸料板的设计（1）卸料版的形状及尺寸。卸料板取卸料弹簧在凸凹模固定板上布置图所示的正方形，边长视设计情况定，厚度=10；卸料板材料选或（45钢），不用热处理淬硬13。(2)卸料板上成形孔的设计。取弹压卸料板与凸模的双面间隙为0.10.3。所以卸料板上与凸模装配的成形孔尺寸为 =59.450.3=59.75（）式中 落料凸模刃口尺寸（）； 弹压卸料板与凸模的双面间隙，取=0.3。8、 模座设计（！）模座的材料。一般选用铸铁HT2547，也可选用、结构钢（对于大型重要模座可选用铸钢ZG45）。本设计从降低模具成本考虑，选用铸铁HT2547材料，则在上、下模板上都应加上垫板。（2）模座外形尺寸。如果模座为矩形，其长度应比凹模外形长度大4070，而宽度尺寸可与凹模同宽或稍大一些；当采用导柱导向时，还应留出足够的安装导柱、导套的位置。本设计根据实际情况定。最好查手册定模座的尺寸，即采用标准模架14。校核：下模座的最小轮廓尺寸，应比压力机工作台上漏料孔的尺寸每边至少要大4050。（3）模座厚度。一般可根据凹模厚度来定，通常按如下公式选取。 =（11.5） （3-21）式中 上模座厚度，；下模座厚度，； 凹模厚度，=32。所以本实例=1.532=48（）9、打杆长度的确定 =+ （3-22）式中 打杆在推出状态时，深入上模板之间的长度，； 冲床结构尺寸，； 考虑各种误差而增加的长度，；通常取=1015。10、顶杆长度的确定 = （3-23）式中 气垫在上止点时，顶杆在冲模内的长度，； 冲床工作台厚度，； 气垫上平面与工作台下平面之间的间隙，。 本例不用气垫。11、冲模闭合高度的确定概念：冲模闭合高度，是指模具在最低的工作位置时，下模座的底平面至上模座的顶平面之间的距离（不含模柄高度）。压力机的闭合高度，是指滑块在下止点时，工作台面（不含垫板高）至滑块下平面间的距离。要求：模具的闭合高度与压力机的闭合高度相协调15。即 -510式中 压力机最大闭合高度，； 压力机最小闭合高度，。本例模具闭合高度按结构确定。12、选择压力机型号 选择J23-25型压力机。=250，=180。3.3 链条套筒连续模装配图的设计绘制滚子链链条套筒冲孔整形模具的简图如图3.10所示1.送料板2. 料筒3. 冲孔凹模4、冲孔凸模 5、导柱6. 模柄7. 翻转芯8. 整形凸模9. 整形凹模10. 扒料板图3.10 滚子链链条套筒冲