基于ProE电子零件弯曲模.docx

摘 要
本课题通过设计全套的冲压模具和弯曲模具来实现对电子零件冲孔并弯曲成型的工艺。本次设计从冲裁弯曲件的工艺分析入手来选择冲压和弯曲模具的各个零部件尺寸参数，并绘制各个零部件的三维和二维图纸，完成整套模具的受力分析和装配。在设计过程中特色在于运用Pro/E软件进行三维建模设计出各零部件，并完成全套模具总装，最后导出二维CAD图。采用倒装复合模一次完成裸聊和冲孔两个工作，其设计过程包括基本理论、工艺分析、结构确定、基本尺寸计算、工艺力的计算、模具总体机构设计等步骤。凸凹模工作部分尺寸计算及制造公差为设计计算的重点，最后完成总配图和重要零件的设计。其内容包括了一套模具设计的基本过程，计算方法。弯曲模的设计过程包括弯曲过程分析、弯曲工艺计算、弯曲件回弹，弯曲模工作部分尺寸计算。本次设计冲压生产靠模具与设备完成其加工过程，生产效率高，操作简便，易于实现机械化和自动化，可以获得其他加工方法所不能或难以制造的、形状复杂的零件。

关键词：电子零件 冲压模 弯曲模 Pro/E
Abstract

Electronic parts are punched hole and bended by full set of stamping and bending dies. During designing we choose and confirm size of parts of stamping and bending dies through analysing blanking’s technology,and drawing parts’ three-dimensional and two-dimension drawings,completing die’s force analysis and assembly.UGNX Software Engineering is used to do solidworks,and complish die’s assembly,export two-dimension CAD drewings in the end.Upside-down compound dies is characterized by a complete blanking and punching two work .Blank die designing includes basic theory、process analysis、structure determination、basic size、die’s architectural structure and so on. Characteristics technological calculation、and die design, dimensional calculation and manufacturing tolerance in working portion of punch and die is design focus.Finally, the completion of assembly and important parts of the design. It includes a set of basic dies designing process.
Bending die of the design process, including the analysis of bending deformation process, calculation of bending process ,springback of bended part, determination of dimensions in working portion of bending die .Stamping is carried out by dies and press, and has a high productivity , mechanization and autoimmunization is for stamping can be realized eanveniently owing to its easy operation .

Keyword : Electronic part Stamping die Bending die Pro/E

目 录
摘要 ………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract ……………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 前言
1.1 课题研究的意义和目的 ………………………………………………1
1.2 冲压技术和冲模的发展 ………………………………………………1
第2章 冲压件工艺分析及工艺方案确定
2.1 冲压件工艺分析 …………………………………………………………4
2.2 冲裁工艺方案的确定 ……………………………………………………5
2.3 排样设计 …………………………………………………………………6
第3章 工艺与设计计算
3.1 零件图的展开计算 ………………………………………………………9
3.2 冲裁力的计算 ……………………………………………………………9
3.3 压力中心的确定 …………………………………………………………10
3.4 压力机的选取 ……………………………………………………………12
第4章 倒装式落料冲孔复合模的设计
4.1 凸凹模设计 ……………………………………………………………13
4.1.1 凸凹模的尺寸计算 ……………………………………………………13
4.1.2 落料刃口的尺寸计算 …………………………………………………14
4.1.3 冲孔刃口尺寸计算 ……………………………………………………15
4.1.4 凹模的选取 ……………………………………………………………15
4.1.5 凸模选取 ……………………………………………………………16
4.2 定位元件的结构设计 …………………………………………………17
4.3 常用卸料、出料、压料零部件设计 ……………………………………17
4.4 导向支承固定元件 ……………………………………………………19
第5章 弯曲模主要零件及结构设计
5.1 弯曲部分结构分析 ……………………………………………………22
5.2 弯曲时凸模与凹模之间的间隙 ………………………………………23
5.3 弯曲力的计算 …………………………………………………………24
5.4 压力机的选取 …………………………………………………………24
第6章 模具的系统分析
6.1 模具失效形式及机理 …………………………………………………26
6.2 模具系统的影像因素 …………………………………………………26
6.3 模具先进制造工艺及设备 ……………………………………………28
第7章 基于Pro/E的三维建摸
7.1 基于Pro/E简介 ……………………………………………………30
7.2 Pro/E产品设计 ………………………………………………………30
7.3 三维建模实例 ………………………………………………………31
7.4 Pro/E到CAD的数据转换 ……………………………………………33
总结 ……………………………………………………………………………39
谢辞 ……………………………………………………………………………40
参考文献 ………………………………………………………………………41
附录 ………………………………………………………………………………42
第1章 前 言

1.1课题研究的目的和意义
目前我国工业不少领域的工业产品已经相对过剩。但是，人们不断更新的消费需求已经改变，广大消费者不仅需要产品内在的优秀品质，而且讲究求外观雅致。这是推动我国制造业不断发展的动力之一。以冲压为主要制造方法的零件比较有代表性。与人们日常生活密切相关的有汽车覆盖件、电脑与手机外壳搪瓷、与不锈钢器皿等，这些冲压产品带来了产品层出不穷的外观变化。不仅如此，冲压方法也能制造不少产品内部的某些零件，如链轮、轮毂、汽车大梁、支架等。同时，在制件尺寸大小、制件复杂程度等方面，冲压方法都有非常大适应范围。冲压件与塑料件的结合导致其适应的范围更宽。据文献介绍，冲压方法的增值率达到原材料的3~12倍，具有明显的综合技术经济优势。所以，冲压工艺得到了最广泛的应用，几乎涉及到国民经济的各个部门。
从模具角度来看，模具是现代制造业不可缺少的工艺装备，发达国家的模具生产总值早已超过了工作母机（机床）的总产值，其中为冲压工艺服务的冲模约占模具总量的40%。而冲模在很大范围内涵盖了其它模具（冷锻模、塑料模、压铸模、粉末冶金模等）的共同内容。
由此可见学习掌握冲压工艺与模具设计知识具有非常重要的意义。我国是一个发展中的超级大国，人口众多、廉价劳动力等条件致使我国成为世界制造业的中心，电子信息技术中的电子元件和汽车部件。但由于国内外制造水平差距甚大，由此可知研究冲压模具的必要性。
1.2 国内冲压模具发展状况
我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国外发展经济需求和世界先进水平相比，差距仍然很大，一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竞争激烈。现将2004年冲压模具市场情况简介如下：据中国模具工业协会发布的统计材料，2004年我国冲压模具总产值约为220亿元，其中出口约为0.75亿美元，约合6.2亿元。根据我国海关统计资料2004年我国共进口冲压模具5.61亿美元，约合46.6亿元。从上述数字可以得出2004年我国冲压模具市场总规模约为266.6亿元。其中国内市场需求为260.4亿元，总供应约为213.8亿元，市场满足率为82%。随着我国成为世界制造业的中心,电子信息技术中的电子元器件和汽车部件越来越多的成为中国制造,而模具是机械、电子、汽车、家电等工业产品的基础工艺装备,作为工业基础,模具的质量、精度、寿命对于其它工业的发展起着十分重要的作用,在国际上称之为“工业航母”。 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。
“十一五”期间，在科学发展观指导下，不断提高自主开发能力、重视创新、坚持改革开放、走新型工业化道路，将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型轨道上来，我国的冲压模具的水平也必然会更上一层楼。改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。
目前我国已形成了300多亿元各类冲压模具的生产能力。一、冲压模具市场情况我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。
1.2.1国外冲压模具的发展状况
目前，美国、日本、德国等工业发达国家模具工业的产值均已超过机床工业总产值。美国模具年产值已超过100亿美元；日本从1957年到1984年二十七年间，模具工业增长100倍；台湾地区1984年到1987年模具工业每年以33%以上的年增长率速度发展，1987年台湾地区模具出口达一亿两千万美元。香港的模具年产值为30亿港币，我国的模具年产值为人民币30亿元。国际模协成员国对模具工业的投资年人均5000美元，日本高达15000美元，我国模具工业投资年人均约500元。
当今世界正在进行着新一轮的产业调整。一些模具制造逐渐向发展中国家转移，中国正成为世界模具大国。近年来，外资对我国模具行业投入量增大，工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化。
日本的模具产能约占全球的40%，居世界第一位，每年向国外出口大量模具。现在模具市场竞争日趋激烈，因此日本模具业也在努力降低生产成本。模具业是人力成本较高的行业，日本的人力成本是中国的及东南亚地区的十几倍，而人力成本中有70%以上是非核心技术人员。因此，现在日本模具业正逐渐将技术含量不高的模具转向人力成本较低的地区生产，只在本国生产技术含量较高的产品。其次是日本实用模具的主要企业有加快向国外转移的趋势，这使日本本国模具使用量减少。
随着模具工业全球化布局的发展，模具行业在美国工业总产值中所占的比重呈现出不断下降的态势，但是美国模具在全球模具的高端产品仍然占据着重要地位。
德国是世界上主要的制造大国之一，在模具制造方面具有领先的技术。德国拥有世界领先的汽车、船舶的制造技术，受上游行业需求影响，德国模具在世界上具有较为重要的地位。由于德国将技术含量较高的制造业作为其立国之本，预计未来德国不会放弃模具制造领域，相反会加强技术含量较高的模具的研究和开发。
1.3本课题研究的主要内容
本次毕业设计内容主要由落料孔模的设计和弯曲模的设计两部分组成，并学习Pro/E绘图软件在模具设计中的运用，进一步熟练CAD制图软件。首先冲裁模的设计，主要有以下步骤：
一、根据冲压件产品图，分析冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求、原材料尺寸规格和力学性能，并结合可供选用的冲压设备规格一级模具制造条件、生产批量等因素，分析零件的冲压工艺性；
二、确定工艺方案，主要工艺参数计算在冲压工艺性分析的基础上，找出工艺与模具设计的特点与难点，根据实际情况提出各种可能的冲压工艺方案，内容包括工序性质、工序数目、工序顺序及组合方式等。有时同一种冲压零件也可能存在多个可行的冲压工艺方案，通常每种方案各有优缺点；
三、排样图的设计及材料利用率的计算；
四、冲裁压力和压力中心计算；
五、凸凹模设计；
六、凸凹模刃口的计算；
七、其它零件的设计；
八、压力机的选择。弯曲模的设计过程和冲裁模基本相同。
通过对本套机械零件支架的冲压工艺倒装式落料冲孔复合模及弯曲模的设计、计算，使我对冲裁模的设计流程有了更深一步的了解，包括冲裁件的工艺分析、方案的确定、模具的结构形式的选择、必要的工艺计算、主要零部件的设计、压力机型号的选择、总装图及零件图的绘制。
第2章 冲压件工艺分析及工艺方案确定

冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适用性，一般情况下，对冲裁件工艺性影响最大的是之间的结构形状、精度要求、形位公差及技术要求等。良好的结构工艺性应保证材料消耗少，工序数目少，模具结构简单而寿命高，产品质量稳定，操作简单等。通常对冲裁件的工艺性影响最大的是几何形状尺寸和精度要求。冲裁件的工艺性应考虑一下几点：
2.1.1冲裁件的形状和尺寸分析
（1）冲裁件的形状尽可能简单、对称，避免形状复杂的曲线。
（2）冲裁件的内外形转角处要尽量避免尖角，而以圆弧过渡以便模具加工，减少热处理或冲压件是的开裂，减少冲裁是尖角处的崩刃和过快磨损。冲裁件的一般圆角半径R应大于或等于板厚t的一半，即R>0.5t。在同种材料相同的条件下，外形上的圆角半径值可比内形上的圆角值小10%-20%。
（3）冲裁件的突出悬臂和凹槽宽度不宜太小，以免凸模折断，一般硬钢为1.5t。
（4）冲孔尺寸不宜过小，否则凸模强度不够。冲孔的孔径尺寸与孔的形状、材料的力学性能、材料厚度、和模具结构有关。
（5）冲裁件的孔与孔之间，孔与边缘之间的距离不应过小，否则冲裁件的质量不能保证，会产生孔与孔间材料的扭曲，或使边缘材料变形；复合冲裁时，因模壁过薄而容易破损，一般情况下，当冲孔边缘与冲压件外形边缘不平行时其值应不小于料厚t，平行时其值不小于1.5t。
（6）在弯曲件或拉深件上冲孔时，为避免冲孔时凸模受水平推力而折断，其孔边与制件直壁间应保持一定的距离，孔边离弯曲半径R中心的距离C应大于或等于板厚t的两倍。、
2.1.2冲裁件的质量分析
（1）尺寸精度 冲裁件实际尺寸与设计要求尺寸相符合的程度。影响冲裁件尺寸精度的因素主要有模具的制造精度、冲裁模间隙、材料性质和冲裁件的形状等。
（2）冲裁件端面质量 冲裁件端面应平直、光滑、无裂纹、撕裂、夹层和毛刺等缺陷。影响冲裁件端面质量的主要因素有模具间隙、材料力学性能、模具刃口状态等，其中起决定作用的是模具间隙。
（3）冲裁件毛刺 影响毛刺大小的因素主要有模具间隙和模具刃口状态等；间隙过小，部分材料被挤出材料表面形成高而薄的毛刺，间隙过大，材料易被拉入间隙中，形成拉长的毛刺；模具刃口越锋利则拉力越集中，毛刺越小。
（4）冲裁件的形状误差 冲裁件的形状误差是指翘曲、扭曲、变形等缺陷。冲裁件呈曲面不平现象称之为翘曲。它是由于间隙过大、弯矩增大、变形拉伸和弯曲成分增多而造成的，另外材料的各向异性和卷料未校正也会产生翘曲。冲裁件呈扭歪现象称之为扭曲。它是由于材料的不平、间隙不均匀、凹模后角对材料摩擦不均匀等造成的。冲裁件的变形是由于坯料的边缘冲孔或孔距太小等原因，因膨胀而产生的。本次设计的模具结构冲裁件形状如图2-1所示：

图2-1电子零件冲裁件
分析电子零件冲裁件的工艺：
1.该零件的结构简单，且中心线对称，有利于材料的合理利用。
2.该零件的类型为直径Φ5和Φ12的两圆形孔，外形为圆弧，中间过渡边缘部分为90度角，但不影响冲裁和弯曲加工，不会在冲裁时开裂。
3.冲裁件的孔边距d=2.5>1.5×1.5=2.25，；两孔中心距d=21.7，冲裁不会使工件变以保证模具强度，孔与边缘的距离为2.5>t=1.5，可保证冲裁件的质量，边缘材料不会变形。
4.冲孔时最小凸模直径为5mm，且5>1.5×1.5=2.25，不会因为凸模尺寸太小使凸模折断或压弯。
5.零件的尺寸公差无特殊要求，所以按照IT17级选取，利用普通冲裁方式可达到图样要求。
2.2 工艺方案的确定
在冲裁工艺性分析的基础上，根据冲裁件的特点确定冲裁工艺的方案。该产品的零件材料为10号钢，厚度t=1.5mm，抗剪强度τ=260~340Mpa，抗拉极限σ=300~440Mpa，伸长率Δ=29%,屈服强度σ=210Mpa。具有较高的强度和刚度，有良好的塑性和表面质量，板材厚度公差符合标准规定，满足冲压工艺对材料的要求，适合冲压加工，能够保证冲压过程顺利完成。分析该工件的工艺要求为：

1.弯曲部分有R=1mm的圆角过渡；
2.两孔的中心距精度为21.7±0.12mm；
3.Φ5孔与圆弧边缘及Φ12孔与圆弧边缘都应保持同心度；
4.其它加工尺寸为IT11~IT14级；
5.复合模中的凹凸模壁厚应有足够的强度；
6.冲压工件为轴对称式冲压件。
对于所加工的零件通常采用落料，冲孔，弯曲的加工方法。由此确定了以下的工艺方案:
A．先落料，再冲孔，最后弯曲；
B．先冲孔，再落料，最后弯曲；
C．先落料，再弯曲，最后冲孔。
工艺方案A是最简单的三个单工序模具加工方法，其中要求解决的难点是如何在落料之后进行定位完成冲孔工序，再进行定位完成弯曲工序；
工艺方案B在进行冲孔之后同样要求定位完成落料和弯曲；
工艺方案C在定位完成弯曲之后进行冲孔时比较麻烦，模具结构复杂，不能保证精度。
由以上分析工艺A、B、C都需要高精度的定位，不能达到零件工艺要求中的需要精度，且模具数量多，成本高，造成能源浪费，工作效率也低。同时由于该零件为大批量生产，把工序放在一起，可以大大提高工作效率，并减轻工作量，也可以避免原有的加工方法中的定位问题。
最后综合各个方面的考虑（如模具的数量、模具的结构难易等），确定加工方法为复合冲裁+弯曲模，其中由于板材相对比较厚，本身具有一定的抗弯性，故可采用抗弯式的复合冲裁。
2.3排样设计
合理的拍样和选择适当的搭边值，是降低成本，保证冲裁件质量及模具寿命的有效措施，其中材料的利用率是衡量材料的经济指标。
按材料的经济利用程度或废料的多少，排样可分为有废料排样与少、无废料排样三大类。
排样又可分为直排、斜排、对头斜排、多排、混合排等。由于本零件的结构特点，采用有废料的直排排样方案。设计了如下三种方案：
方案一：

方案二：

方案三：

由于采用的是有废料的排样方案，确定搭边值：a=2.5mm，a1=2mm（已在方案上标注）材料宽度由方案的不同而不同。
下面确定方案的材料利用率：
η=×100%
A——一个步距的实际面积，B——条料宽度，S——步距。

冲裁面积：A=11.7×10+10×20+25π/2+100π/2=513.25mm2
方案一：η=×100%=×100%=53.9%
方案二：η=×100%=×100%=51.3%
方案三：η=×100%=×100%=50.6%
由此比较确定了排样设计的最终形式为方案一

第3章 工艺与设计计算
3.1 冲裁件的展开计算
根据中性层定义弯曲件坯料长度等于中性层展开长度。
当圆角半径r=1mm>0.5t=0.5×1.5=0.75时，采用公式：
L=l1+l2+
其中：ρ=r + xt
X——中性层系数，t——材料厚度，r——弯曲半径。
差得：x=0.45
所以L=9+5+20+ （1+1.5+0.45）=36.7mm
最终展开如图3-1：

图3-1 冲裁件展开图
3.2 冲裁力的计算
在冲裁过程中冲裁力是不断变化的，冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的最大抗力。随凸模进入材料的深度变化而变化，是选用压力机和设计模具结构的重要依据。
F=KLtτb
L——周边长度，t——材料厚度，τb——抗剪强度。
K——系数（取1.3）
落料力的计算：
F落=1.3Ltτ
L=11.7×2+23×2+5π+10π=90.5KN
t=1.5，τ=260~240Mpa
F落=90.5×1.5×300×1.3=52.94KN
冲孔力的计算：
F落=1.3Ltτ
L=5π+12π=53.38
t=1.5，τ=260~240Mpa
F冲=1.3×53.38×1.5×300=31.23KN
卸料力的计算：
F卸=kF落（k一般取0.025~0.06）
F卸1=0.04×52.94=2.117KN
F卸2=0.04×31.23=1.2492KN
推件器的计算：
F推=nkF冲
K=0.05
确定冲孔凹模刃口高度为两个料厚：
h=3mm，n=3/1.5=2
F推=2×0.055×31.23=3.4353KN
总压力：
F总=F落+F落+ F冲+ F卸+ F推=52.94+31.23+2.117+1.249+3.435=90.97KN
3.3 压力中心的确定
模具的压力中心就是冲压合力的作用点，为了保证压力机和模具的正常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心线重合，否则冲压时滑块就会承受偏心载荷，导致滑块导轨和模具导向部分不正常的磨损。合理间隙得不到保证，刃口迅速变钝，从而降低冲裁件质量和模具寿命甚至损坏模具发生冲压事故，因此设计冲裁模时，应正确计算冲裁时的压力中心，并使压力中心与模柄轴心线重合。
采用解析法来确定压力中心，由 ，中心计算公式来确定:
l1=5π x1=5－10／π=1.82
l2=11.7×2 x2=5+11.7／2=10.58
l3=10×2 x3=5+11.7+5=21.7
l4=10π x4=5+11.7+10+20／π=33.07
l5=12π x5=5+11.7+10=26.7
l6=5π x6=5

压力中心距小端面19.4mm
同样也可以在CAD中利用软件计算出压力中心为（19.4，0）
如图2-2压力中心位置：
图2-2压力中心位置
3.4 压力机的选取
压力机应根据冲压工艺的性质、生产批量的大小、模具的外形尺寸及现有设备等情况进行选择。
由于本零件是大批量生产
F压力机>F总=91.4KN
选用：开式双柱压力机J23-16型号
公称压力160吨 滑行行程55mm
行程次数120（次/分钟）最大封闭高度220mm
调节长度45mm 前台尺寸300×1450mm
垫板厚度40mm 外形尺寸160×240×210mm

第4章 倒装式落料冲孔复合模的设计

4.1凸凹模设计
凸凹模结构设计如图4-1所示:
图4-1 凸凹模
本设计结构采用弹性卸料板进行卸料，凸凹模的长度：
L=t1+ t2+ t3+ t4=45mm
凸凹模强度在一般情况下是足够的，只有对特别细长的凸模进行压应力和弯曲应力校核，检验其危险断面尺寸。
凸凹模的最小壁厚：
M=1.5t=2.25
所以取M=3mm
本结构采用凸凹模固定板的形式固定凸凹模，留3mm的压边余量，与凸凹模采用的过度配合后，与固定板一起磨平。
4.1.1凸凹模的尺寸计算
冲裁件的尺寸精度取决于凸、凹模部分的尺寸，冲裁的合理间隙也要靠凸凹模刃口部分的尺寸来实现和保证。由于该零件的工艺性，采用凸模和凹模分开加工的方法来保证间隙值。
凸凹模要与冲裁件零件或废料发生摩擦，凸模轮廓越磨越小，凹模轮廓越磨越大，结果使间隙越来越大，因此，确定凸凹模刃口部分尺寸应区分落料和冲孔并按照以下原则：
1．设计落料模先确定凹模尺寸。以凹模为基准，间隙取在凸模上，即冲裁间隙通过小凸模刃口尺寸来取得。设计冲孔模先确定凸模尺寸，以凸模为基础，间隙取在凹模上，即冲裁间隙通过大凹模刃口尺寸来取得。
2．根据冲模在使用过程中的磨损规律，设计落料模时，凹模基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；凸模尺寸应取接近或等于工件的最大极限尺寸。这样凸凹模在磨损到一定尺寸时，仍能冲出合格的零件。
由此查表3-2 [2]得冲裁模的双面间隙Zmin=0.15，Zmax=0.19
磨损系数：x=0.5
4.1.2落料刃口的尺寸计算
设冲裁模凸模、凹模按IT6和IT7级制造。
计算凹模刃口尺寸如下表2-1：
工件尺寸
凹模尺寸

凹模尺寸

L1=

L2=

L3=

L4=

校核：
≤＝0.04
对于L1、L2、L3、L4具有≤

4.1.3冲裁模刃口尺寸计算
1.对于孔冲裁凹模的制造公差
=0.02，=0.02

≤
证明了所选的、是合适的。
2.对于孔冲裁凸模的制造公差
=0.02，=0.02

≤
证明了所选的、是合适的。
3.对于孔中心距21.7±0.12

4.1.4凹模的选取
如图4-2凹模结构所示

图 4-2 凹模结构
凹模板厚度要求：
H=KB=0.4×36.7=14.68mm
所以选取H=16mm
本结构需要推出冲入凹模中的外形，所以采用内置式的推件器，同时要求能够在周边保证有足够的空间布置定位销和定位螺钉。因此采用锻制的尺寸大小模板。

4.1.5凸模选取
对于和两孔的圆形凸模，需要在固定板以后进行冲孔工序，所以设计成A型凸模形式，如图4-3所示：

图4-3 凸模
将凸模压入固定板中采用过渡配合，采用T8A保证硬度HRC58-62，尾部回火40-50HRC。
由于凹模与凸模固定板的限制，凸模长度：
H=H凸+H凹
凸模强度的刚度校核：

=4×1.5×380×750=3.04
所选取的5＞3.04，可以保证凸模强度

4.2 定位元件的机构设计
4.2.1挡料销
为了保证条料送进时有准确的送进距，该模具结构形式设计为固定挡料销，如图4-4，在送进时搭边碰撞条料时使挡料销进入下一个位置，然后将条料前推，如此往复。

图4-4 档料销
4.2.2导正销
为了保证各个零件的相对位置，如上模座与上垫板，凸模固定板，凹模必须有精准的位置要求，在一起配钻铰之后进行导正销固定，确保相对位置要求。
4.3 常用卸料、出件、压料零部件
4.3.1 推件器
由于该模具为倒装式结构，推件器置于凹模内，利用打杆进行推件，所以推件器制作成与凹模同样形状，单尺寸略小于凹模，且能够在保证推出工件时不与凹模有磨损。
其材料选用45钢，如图4-5所示：

图4-5 推件器
4.3.2卸料版
该模具结构选用的是弹性卸料版，有敞开的工作空间，在冲压前可对毛坯有预压力作用，冲压后可使冲压件平稳。
查表得：H为8mm
卸料板与凸凹模之间的间隙为0.2mm
同时为了不与模架的导柱发生干涉，选用标准模板
如图4-6所示：

图4-6 卸料版

4.3.3弹簧零件

选取弹簧主要用于卸料，采用钢丝螺旋压缩弹簧：
F≥F/n
选取4根弹簧，对角布置
F=2.1177/4=529N
根据预压力（F≥0.5×529=265N）和模具结构，选用51-56号弹簧，其中F=530N>529N
检验是否满足要求S≥S，S=1.5+1=2.5mm
弹簧的长度及直径选用见表4-1：

表4-1 弹簧参数列表
弹簧序号
H
H1
S1=H-H1
S预
S总
51
40
30.1
9.9
5
12.5
52
50
37.1
12.9
6
13.5
53
60
44.2
15.8
8
15.5
54
70
51.2
18.8
9
16.5
55
80
58.2
21.8
11
18.5
56
90
65.3
24.7
13
20.5
由上可知：
选用52号弹簧，外径D=25mm，钢丝直径d=4mm
自由状态下H=55mm，装配高度H=50-6=44mm
4.4 导向支承、固定元件
4.4.1上下模座
根据该零件的特点，选用后侧式导柱模架，由凹模、垫板等尺寸要求选用标准模架来加工制作。
上模座：200 ×160×40 GB1999
下模座：200 ×160×45 GB1999，如下图4-7、4-8

图4-7 上模座 图4-8 下模座
4.4.2导柱导套
由上下模座的要求选用配套的导柱导套装置。
采用最常用的结构形式―后侧滑动导柱导套
导柱导套配合采用
导柱:28×150 GB1999
导套:28×100×38 GB1999
4.4.3模柄
模柄的作用是将模具的上模座固定在冲床的滑块上,根据所选的上模座可以确定采用有凸缘的模柄结构,用螺钉销钉与上模座固定在一起.
如图4-9所示:

图4-9 模柄
4.4.4垫板
对于其固定作用的上下垫板,分别选用与凹模固定板、凸模固定板相同的尺寸模板来加工制作，保证HRC43-48
上垫板：160×100×8 GB1999
下垫板：80×63×8 GB1999
4.4.5卸料螺钉
卸料螺钉的选取主要取决于卸料版的厚度及弹簧的要求
故选取：M10×55 GB699
4.4.6推杆
推杆的作用主要是传递打杆与推件器之间的力，起到传递作用，本结构采用对称式布置，且不易偏置。

4.5冲压模具工作尺寸装配图：
本装配图主要通过Pro/E三维设计软件设计绘制，并用二维导出CAD图生成，其中在三维视图的三视图中生成剖视图，再导出，最后在CAD中进行修改并标注尺寸完成。

1-上模座 2-导套 3-导柱 4-圆柱 5-凸模固定板
6-上垫板 7-螺钉 8-凸模 9-顶板 10-推杆
11-打杆 12-套筒 13-螺钉 14-凸模 15-圆柱销
16-推件器 17-卸料版 18-弹簧 19-鞋料螺钉 20-下垫板
21-圆柱销 22-螺钉 23-下垫板 24-凸凹模固定板
25-凸凹模 26-档料销 27-弹簧

图4-10 冲压模具总装图

第5章 弯曲模主要零件及结构设计

5.1 弯曲部分结构分析
弯曲是将板料、型材、或棒料等按设计要求弯成一定的角度和一定的曲率，
形成所需的冲压工序，是成形工序之一，在冲压零件生产中应用非常普遍。与所有塑性变形一样，弯曲时伴随有弹性变形，当外载荷去除时塑性变形保留下来，而弹性变形会完全消失，使弯曲件的形状和尺寸发生变化而与模具尺寸不一致，这种现象叫回弹。由于弯曲时内。外区切向的不一致，因而弹性回复方向也相反，即外区弹性缩短而内区弹性伸长，这种反向的弹性回揽加剧了工件形状和尺寸的改变，所以与其他变形工艺相比，弯曲过程的回弹现象是一个影像弯曲件的重要问题。
分析影像回弹值的因素：
1. 本工件选用的为10钢，其材料力学性能稳定，回弹小；
2. 弯曲半径r=1mm，厚度t=1.5mm，相对弯曲半径为0.667；
3. 弯曲中心角为90度，变形区的长度小于2mm；
4. 在无底凹模内作自由弯曲时，回弹最大，在有底凹模内作校正弯曲时，
回弹最小，本弯曲模具结构选用有底凹模内作校正弯曲。
由于该零件不易施加侧面压力，所以不用施加校正弯曲力，侧面与定位孔的
间距10.5mm，精度等级IT4级，因此存在一点回弹值，待弯曲后进行校正处理。
凸模的圆角半径与零件弯曲半径相同：R=1mm
凹模弯曲半径，查表得：R=0.5mm
凸凹模单面间隙：t =1.5mm
对于工件尺寸：B=87mm ，B=90mm
其余工作尺寸如装配：
本装配图主要通过Pro/E三维设计软件设计绘制，并用二维导出CAD图生成，其中在三维视图的三视图中生成剖视图，再导出，最后在CAD中进行修改并标注尺寸完成，其总装图如图5-1：

1—上模座 2、6—螺钉 3、5—圆柱销
4—凸模 7—凹模 8—弹簧
9—卸料版 10—定位销 11—下模座

5.2弯曲时凸模与凹模之间的间隙
U形件的弯曲必须选择适当的间隙，间隙大小对于工件质量和弯曲力有很大影像。间隙越小，弯曲力越大；间隙过小，会使工件壁变薄，并降低凹模寿命；间隙过大，则回弹较大，还会降低工件精度。
U形件弯曲的凸凹模间隙（如图5-2），根据材料厚度、弯曲件高度和宽度确定单边间隙值为：
C=t+Δ+kt
C-弯曲时凸模与凹模之间的间隙（mm）
t-材料的公称厚度
k-间隙系数
Δ- 板料厚度的正偏差
当工件精度要求较高时，凸凹模间隙值应取小些：c=t=1.5mm
图5-2 凸凹模间隙

5.3弯曲时凸模与凹模之间的间隙
凸模圆角半径r：凹模圆角半径r不能过小，否则会使毛坯表面擦伤；对称压弯件两边的凹模圆角半径应一致，否则压弯时毛坯产生偏移。
生产中按材料厚度决定凹模圆角半径：
t≤2mm r=（3-6）t
而材料