弯管垫片冲压模具设计.doc

毕 业 设 计

题目
帆布气眼的冲压模具设计
系别

专业

班级

姓名

学号

指导教师

日期

设计任务书
设计题目：
帆布气眼的冲压模具设计
设计要求：
1. 按要求确定冲压工艺方案；
2. 设计合理的模具结构；
3. 合理的选用模具材料和压力机；
4. 具有分析解决冲压工艺中质量问题的能力；
5. 内容上注重理论与实践相结合；
6. 在模具的设计、计算中要有自己的独特方法；
7. 设计要全方位地表达模具的工作情况；
8. 以这次毕业设计要加深对实践问题的理解；
9. 取材要广泛，内容要丰富，讲述要详细，实用价值要高；
10. 模具的设计要有效地体现出“以应用为目的”的特色，内容要精练，针对性、实用性要强。

设计进度要求：
1. 11月28日——12月 4 日 搜集模具相关资料及前期准备工作；
2. 12月 5 日——12月12日 模具基本类型与工作部分零件尺寸计算；
3. 12月13日——12月20日 模具整体及其零件的设计和绘制结构尺寸图；
4. 12月21日——12月25日 毕业论文的校核、修改、定稿及打印装订；
5. 12月26日——12月23日 毕业答辩。

指导教师（签名）：

目 录
摘 要 3
前 言 4
1 冲压件的工艺分析 5
1.1 工件的工艺分析 5
1.2 工件的加工可能性验证 5
2 模具的基本类型与结构分析 6
2.1 模具基本类型的确定 6
2.2 排样方式的确定 7
2.3 材料利用率的计算 7
2.4 模具结构形式的确定 8
3 模具各工艺力计算及冲裁设备的确定 10
3.1 落料力的计算 10
3.2 卸料力的计算 10
3.3 翻边力的计算 10
3.4 切边力的计算 11
3.5 推件力的计算 11
3.6 总冲裁力的计算 11
3.7 闭模高度的计算 12
3.8 冲裁设备的选择 12
3.9 冲裁功的验算 13
3.10 压力中心的计算 14
4 模具主要工作部分尺寸的计算 15
4.1 落料刃口尺寸计算 15
4.2 切边刃口尺寸计算 16
4.3 翻边的工作部分尺寸计算 17
5 模具零件结构的设计 18
5.1 成形零件 18
5.2 支撑固定零件 23
5.5 卸料及压料零件 25
5.4 紧固件及其他零件 27
5.5 定位零件 28
5.6 模架选择及模具的动作过程 29
5.7 模具总图及明细表 29
结 束 语 30
致 谢 31
参考文献 32

摘 要
工业生产中普遍采用模具成型工艺方法，有效地保证了产品的生产率和质量，使操作技术简化，还能省料、节能，获得显著的经济效益。
由于产品的材料和工艺特性不同，生产用的设备也各异，模具种类繁多，但用的最为广泛的大约有以下几种：冷冲压模、塑料成型模、锻造模、精密铸造模、粉末冶金模、橡胶成型模、玻璃成型模、窑业制品模、食品糖果模、建材用模等。其中以冷冲压模、塑料模的技术要求和复杂程度较高。
据不完全统计，飞机、汽车、拖拉机、电机电器、仪器仪表等产品的零件，有60%左右是用模具加工完成的；自行车、手表、洗衣机、电冰箱、电风扇等轻工业产品，有80%的零件需由模具来制造。至于标准件中的紧固件、轴承、日用五金、餐具、塑料制品、玻璃制品、玻璃器皿、皮胶鞋等的大批量生产，完全靠模具来保证。例如生产海鸥牌照相机，其占总数的92%的零件就需500套模具，又如解放牌汽车改型后约需400套模具，其总重量达2500t。即使一个自动玩具的生产也需要近90套模具。显而易见，模具作为一种专用的工艺装备，在生产中的决定性作用和重要地位越来越被人们所共认。
实践证明，只有依靠先进的科学技术，广泛地采用新技术、新工艺、新材料和新设备，加强科学管理，才能促进生产的持续发展。而要完成上述新课题和新项目就离不开精密、复杂、大型、长寿命模具的及时工艺。
我设计的弯管垫片模具，材料为黄铜H68，厚度t=1.5mm。传统的加工方法为落料、冲孔、翻边、修整。我的加工方法比较特别：由于材料和厚度的原因，我采用的加工方法为：落料、（省去预制孔）直接穿孔、翻孔、再利用翻边凸模与翻边凹模的间隙进行挤切修边。从而完成工件的加工。

关键词：落料、穿孔、翻孔、挤切修边

前 言
冲压技术在机械、航空、汽车、电子、轻工、仪表和家电等工业部门生产中应用十分广泛。冲压工艺有生产率高、产品一致性好、生产成本低、材料利用率高、能成形复杂零件、适合大批量生产等优点，在当今的制造业中，模具设计制造业已经成为一个新兴的朝阳产业。在某些领域已取代机械加工，并正逐步扩大其工艺范围。冷冲模设计制造在整个模具设计制造中占有半数以上的产值。因此，冲压技术对发展生产、增强效益、更新产品等方面具有重要作用。
但是，与其他制造方法相比，冷冲压工艺和冷冲模制造有它自己的特点和难点。冷冲模具设计对与初学者来说往往显得难度较大，难以掌握其规律。因此通过学习模具设计与制造课程、自己亲手设计一套模具，来更直接的了解并掌握一套模具的设计制造过程显得格外重要。
本次毕业设计的目的是使我能够亲手设计一套模具，来掌握一套模具的设计制造过程，掌握冲压基本成型原理；我按要求确定冲压工艺方案，编制冲压工艺规程，设计合理的模具结构，合理选择压力机，具有初步分析解决冲压工艺中质量问题的能力。
本模具设计共分5章。第1章介绍冲压件的工艺分析及工件加工的可能性验证。第2章介绍工艺加工工艺方案的比较、确定；以及毛坯尺寸、排样；冲模基本结构形式的确定。第3章介绍各部分工艺力的计算。第4章介绍模具主要工作部分尺寸的计算。第5章介绍模具结构的设计，其中包括5.1成型零件的设计；5.2支撑固定零件的设计；5.3卸料及压料零件的设计；5.4紧固及其他零件的设计等。
限于水平和经验有限，书中难免会存在错误及不当之处，望广大老师给予谅解和指正。

1 冲压件的工艺分析
零件简图 ：如图1所示
工件名称 ：帆布气眼
生产批量 ：大批量
材 料 ：黄铜H68
厚 度 ：1.5mm
图1 零件图
1.1 工件的工艺分析
该零件形状简单、对称，是圆形的轴对称工件，主要尺寸是内径，外径，精度要求一般，无特别的尺寸要求，查表：冲裁件内外形所能达到的经济精度可取T11级。由于材料为黄铜，厚度，翻边的高度为4mm，所以其工件的加工工艺性较好，即冲裁性较好。经过比较，可认为该工件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。其他尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用一次冲压成型的方法加工。
1.2 工件的加工可能性验证
文献[4]式（5.2） 式(1.1）

式中 ——最大翻边高度；
D——翻边直径；
R——圆角半径；
——翻边系数；
t——板材厚度。
经验算得：最大翻边高度大于实际翻边高度。所以，可以按预定方案进行。
2 模具的基本类型与结构分析
2.1 模具基本类型的确定
该工件的加工从零件的形状上分析：先落料、后冲预制孔、翻边、再进行切边修整。根据这一加工顺序，可有三种不同模具结构供选用：
方案一：采用单工序模具，即先落料后冲孔，再翻边，共需两套模具。
方案二：采用复合模具，即一次完成落料冲孔翻边修边工序，只需要一套模具。
方案三：采用级进模具，即先冲孔落料再翻边修边，只需要一套模具。
以上方案中的三种模具特点比较见表2.1
表2.1 模具特点
模具种类
比较项目
单工序模
复合模
连续模
冲件精度
较低
高
一般
生产效率
较低
较高
高
生产批量
适合大、中、小批量
适合大批量
适合大批量
模具复杂程度
较易
较复杂
复杂
模具成本
较低
较高
高
模具制作精度
较低
较高
高
模具制造周期
较快
较长
长
模具外形尺寸
较小
中等
较大
冲压设备能力
较小
中等
较大
工作条件
一般
较好
好
由于这样一个工艺按单工序模具来加工，则需两个工序，即需要两套模具。两台设备，模具制造费用大，生产效率低，且不容易保证尺寸精度，操作不便，也不够安全，所以方案一不合理。若采用模具级进则模具制造难度加大。工件的尺寸也不容易保证。生产效率也不高，所以方案三也不合理。而采用复合模制冲件时，由于这个工件的结构不太复杂而且轴对称，复合模的成本不是太高，制造的难度也不大，容易保证尺寸的精度，操作也方便，安全性好，生产效率高，所以综合考虑，方案二比较合理。
2.2 排样方式的确定
该工件排样的方法有三种：有废料排样，少废料排样和无废料排样。
该工件是圆形的气眼，最大外径是该工件的落料的直径，且生产批量大，为了送料方便快速，坯料可以用条料，宽度应比工件的最大直径大两个单边搭边值，两冲裁件也应留一个最小的搭边值，以保证冲裁出完整的工件，避免残缺工件的产生。提高坯料的利用率，提高生产效率和工件质量。
由于工件只须内孔翻边，则落料件的尺寸与工件的外径相等，查文献[7]表2.11最小搭边值得出、。
调料宽度的尺寸计算还与条料送进时模具上有无侧压装置及是否有侧刃有关，本套模具中没有侧压和侧刃装置，则条料宽度的计算公式为:
条料宽度：

送进步距：

工件的排样见图2.1。

图2.1 工件排样图
2.3 材料利用率的计算
一般的冲裁时产生的废料分两种，一种是冲孔的废料和材料尾部余料，这种废料的产生与排样无关，而只与零件的结构有关，称之为结构废料；另一种是料头、前、中、侧面的搭边，与搭边选用及工艺方法有关，称之为工艺废料。所以要提高材料的利用率就要合理排样，尽可能地减少工艺废料。
由于工件的形状和结构的限制这里采用有废料排样的方法，排样时留有搭边值，其值在前面已经查出。那么材料的利用率按式：
文献[4]式（2.2） 式（2.1）
式中 ----条料的材料利用率；
n---- 条料上冲件总数，此取n＝40；
F1---- 工件实际面积(mm);
A---- 条料长度(mm)此取A＝1021.5 mm;
B---- 条料宽度 (mm) B＝28 mm;
则：

2.4 模具结构形式的确定
首先已经确定这是一套复合模，分析这个冲件结构可知，该工件是一个简单的圆形且是轴向对称的冲裁翻边件，而且最大直径可直接通过落料得到，内部需要同心冲孔和翻边，而内孔的冲裁又会产生废料，参见表2.2，并比较，所以总体上应将落料的凹模固定在上模座上，而冲孔的凹模固定在下模座上，这样先完成落料，再随着模具的继续动作完成冲孔和翻边，而冲孔和翻边产生的废料可以通过与冲孔凹模相通的通孔直接排出模具外。
又由于条料只有1.5mm，较薄，而且冲压件较小，质量要求一般，属于普通冲裁，所以可以用弹性卸料装置进行卸料，同时可以利用弹性装置来实现冲裁前凸凹模与卸料板的压力来完成压料动作，以保证工件的平整度。又由于毛坯以条料的形式送进模具，生产量又大，所以可用两个导料销和一个挡料销来完成条料送进时的正确定位和均匀正确的送料步距，同时由于冲件结构较简单，冲件又小，所以用手动送料即可。
在上下模座的导向方式上，考虑到冲件的结构较简单，尺寸精度要求较一般，而且是大量的生产，应尽右能提高模具的使用寿命，可以用导柱和导套配合的形式来完成上下模正确的冲裁定位。

表2.2 倒、顺装复合模的比较
比较项目
倒装复合模
顺装复合模
工作零件
装配位置
凸模
在上模部分
在下模部分
凹模
在上模部分
在下模部分
凸凹模
在下模部分
在上模部分
出件方式
采用顶杆、顶杆自上模（凹模）内推出，下落到模具工作面上
采用弹顶器自下模（凹模）内顶出至模具工作面上
冲裁件的平整度
较差
较好
废料排除
废料凸模内积聚到一定程度后，便从下模部分的漏料孔或排出槽排出
废料不在凸凹模积聚。压力机回程时及从凸凹模内推出
凸凹模的强度和寿命
凸凹模承受的涨力太大，凸凹模的最小壁厚应严格控制，否则会涨裂
受力情况比倒装复合模好，但凸凹模的内形尺寸易磨损增大，壁厚可比倒装的薄
生产操作
废料自漏料孔中排出，有利于清理模具的工作面，生产操作较安全
废料自上而下击落，和工件一起汇聚在模具工作面上，对生产操作不利
适应性
冲裁件平整要求不高，凸凹模强度足够时采用。凸凹模尺寸较大时，可直接固定要下模上，不用固定板
适用于薄料的生产，平整度要求较高，以及壁厚较小，强度较差的凸凹模

3 模具各工艺力计算及冲裁设备的确定
3.1 落料力的计算
文献[4]式（2.10） 式(3.1）
式中 F落――落料力（N）；
L――工件外轮廓周长（mm）；
t――材料厚度（mm），t=1.5mm；
τ――材料抗剪强度（MPa）。由文献[5]附录A1查得:。

则
3.2 卸料力的计算
文献[4]式（2.12） 式（3.2）
式中 K卸――卸料力因数，其值查文献[4]表2.10得，。
则

3.3 翻边力的计算
此模具翻边凸模的工作部分为圆锥形，且翻边时无预制孔。因此F=1.3F翻 。
文献[4]式（5.17） 式（3.3）
式中 　――翻边力；
σs――材料的屈服强度，由文献[5]附录A1查得: ；
D――翻边直径（按中线计），；
――毛坯预制孔直径
t――材料厚度（mm）。
无预制孔的翻边力比有预制孔的翻边力大倍，此处取1.3，
则

3.4 切边力的计算
文献[5]式(2.7) 式（3.4）
式中 F切――切边力（N）；
L――工件外轮廓周长（mm）；
T――材料厚度（mm），t=1.5mm；
τ――材料抗剪强度（MPa）。由文献[5]附录A1查得:τ=240MPa。

则

3.5 推件力的计算
文献[7]式（2.6） 式（3.5）
式中 K推――推件力因数，其值由文献[7]表2.12查得；
N――工件在凹模内的个数，取。
则
3.6 总冲裁力的计算
当采用弹压卸料和下出件的模具（如弹压卸料的单工序模、级进模或上模刚性推料的倒装复合模等）时：
文献[7]式（2.8） 式（3.6）
当采用刚性卸料和下出件的模具（如刚性卸料的单工序模或级进模等）时：
文献[7]式（2.10） 式（3.7）
用倒装复合模冲裁时，与落料有关，与冲孔有关。
当采用弹压卸料和上出件的模具（如上模弹压卸料、下模弹顶出件的单工序模或上模刚性推料的正装复合模等）时：
文献[7]式（2.9） 式（3.8）
此时，与落料有关，单工序模的与落料力有关，正装复合模中与冲孔力及落料力都有关。
而本零件则采用弹压卸料和上出件的模具，所以取式（3.8）：
即
故总的冲裁力

3.7 闭模高度的计算
文献[3]式（3.16） 式（3.9）
式中 H——冲模的闭模高度；
——最大装模高度；
——最小装模高度；
——压力机垫板厚度。
则：H＝252
3.8 冲裁设备的选择
冲裁设备的选择是冲压工艺及模具设计中一项重要内容，它直接关系到冲压设备的安全使用、冲压工艺能否顺利实现和模具寿命、产品质量、生产效率、成本高低等重要问题。
压力机的精度非常重要。压力机的精度低，会造成模具寿命低，工件精度低等不良后果。压力机的精度分子负荷状态的静精度和负荷状态下的动精度两种。对冲压加工来说，实际需要的是动精度。
压力机的平行度和垂直度也非常重要。平行度不好，弯曲加工时造成弯曲角的波动，拉深加工时造成压边力不均匀和凸、凹模间隙不均匀等后果。垂直度不好，需要长加工距离的弯曲拉深加工，在加工行程的各点造成凸、凹模中心错移。综合间隙过大会助长过冲现象发生，因此希望其为必要的最小限度。
在使用中，为简便起见，对于施力行程很小的（如冲孔、落料等）冲压工序，可直接选用公称压力大于冲压所需工艺力总和的压力机。为了冲裁过程的安全进行，防止设备超载，一般按公称压力的原则选取压力机。由于该工件属于小件，冲裁精度一般而且是大批量生产，在考虑压力机是应以机械压力机为主，而机械压力机加工速度比液压压力机快的多，高的生产效率是其绝对的优势，所以确定在机械压力机内选择。而冲裁的行程又比较短，所以又以曲柄结构有利。参照文献[4]表7.10，根据比模高度可选取公称压力为250kN的单曲柄压力机J23-25，其有关技术参数为：
公称压力：250kN；
滑块行程：65mm；
最大封闭高度：270mm；
工作台尺寸：前后370；左右560；
封闭高度调节量：55mm；
工作台孔径：；
模柄孔尺寸：。
3.9 冲裁功的验算
薄料冲裁功较小，一般可以不用验算。但在厚料冲裁时，验算冲裁功往往是必要的。
分析工件的结构及要求用途可知，易采用平刃冲裁：
文献[3]式（2.9） 式（3.10）
式中 A――平刃冲裁功 (N．m);
P――平刃冲裁时的总冲裁力 (N);
t――材料厚度 (mm);ᆞ
m――系数，一般取值m=0.63
则

3.10 压力中心的计算
对于级进模以及轮廓形状复杂或多凸模的冲裁模，必须求出冲压力合力的作用点即压力中心。模具的压力中心应与模柄的轴线重合，否则会影响模具及压力机的精度和寿命。
一切对称冲裁件的压力中心，均位于其轮廓图形的几何中心点上。对于该工件，由工件形状可知压力中心位于圆心上。
4 模具主要工作部分尺寸的计算
冲裁模凸、凹模刃口尺寸精度是影响冲裁件尺寸精度的重要因素。凸、凹模的合理间隙值也要靠刃口尺寸及其公差保证。因此，在冲裁模设计中，正确确定与计算凸、凹模刃口尺寸及其公差是极为重要的。
4.1 落料刃口尺寸计算
落料模设计时，以落料凹模刃口尺寸与冲件尺寸基本一致，作为设计基准尺寸，凸、凹模间隙靠减小凸模刃口尺寸得到。由于模具在冲裁过程中不断被磨损，致使凹模刃口尺寸逐渐增大，故设计时，应选用接近或等于工件的最小极限尺寸作为凹模刃口尺寸。
在选择凸、凹模刃口尺寸公差时，应依照冲件的精度要求，以经济合理为原则。一般模具精度应比冲件精度要求至少高两个级别。
由文献[5]式(2.10)查得冲裁模刃口双面间隙，。
工件的未注公差尺寸按IT14级计算，由文献[5]附录D1查得落料件直径为。
落料凸、凹模的制造公差由文献[5]式(2.12)查得，。磨损因数由文献[5]式(2.13)查得。
校核：。
则 落料凸、凹模采用配合加工方法
文献[7]表2.7 式（4.1）
式中　 ――凹模尺寸；
A――工件的基本尺寸（mm）;
X――磨损系数，当工件尺寸公差等级为IT11～13时
取x=0.75;
△――工件公差（mm）;
＆d――凹模制造公差 （mm）;
则 凹模尺寸 式（4.2）

凸模的尺寸按凹模的尺寸配制，其双面间隙为。
翻边凸模凸圆与落料凹模的配合部分采用压入式过盈配合，配合取H7/p6，则翻边凸模的凸圆部分的极限偏差查文献[5]表2.12得：

再查孔的基本偏差数值表得的基本偏差是下偏差：

则 式（4.3）

翻边凸模与落料凹模配合部分的基本偏差为下偏差，则极限偏差分别为：
下偏差：
上偏差： 式（4.4）

4.2 切边刃口尺寸计算
冲压工件切边部分尺寸为,尺寸精度为级。
切边间隙对切边质量和模具寿命影响较大，双边间隙Z过小则模架导向精度高，模具寿命低；Z过大则制件口部的毛刺大，取为宜。查文献[5]表2.12得切边刃口双面间隙，。
查文献[5]表2.12得凸、凹模的制造公差。磨损因数查[5]表2.12得：。
校核：
则切边凸、凹模采用配合加工方法。
文献[7]表2.7 式（4.5）
式中　　――凸模尺寸；
B――工件的基本尺寸（mm）;
X――磨损系数，当工件尺寸公差等级为IT11～13时
x=0.75;
△――工件公差（mm）;
――凸模制造公差（mm）;
则 凸模尺寸 式（4.6）

凹模的尺寸按凸模尺寸配制，其双面间隙为。
4.3 翻边的工作部分尺寸计算
当翻边时内孔有尺寸精度要求时，尺寸精度由凸模保证。
故设计基准尺寸应以凸模为基准，凸、凹模间隙靠加大凹模刃口尺寸得到。凸模在工作过程中也会不断的磨损，故设计时，应选用接近或等于工件的最大极限尺寸作为凸模刃口的尺寸。
为了避免弹性卸料和推件装置的行程过大，翻边凸模端部设计为圆锥形凸模，其锥角取90°。推件块还有压边的作用，故翻边凸模不需要台肩。
由于翻边凸模在下行中，还进行挤切修边，
则翻边凸模的直径。
翻边凸模凹模之间的单边间隙Z/2可控制在，使直壁稍为变薄以保证竖边成为直边。则翻边凸、凹模的单边间隙
翻边凹模尺寸 ：
文献[7]式5.12 式（4.7）

5 模具零件结构的设计
冲裁模零部件的设计主要包括工艺结构零部件（成形零件，定位零件，）的设计和辅助结构零件（导向零件，支撑固定零件，卸料及压料零件，紧固件及其它零件）的设计。
5.1 成形零件
5.1.1 翻边凸模
凸模长度计算:
文献[7]式（2.17） 式（5.1）
式中 L――凸模长度(mm)；
――弹簧预压量(mm)；
　 ――推件块高度(mm)；
――凸模固定台阶高度(mm)；
――附加长度，包括凸模的修磨量、凸模进入凹模的深度、凸模固定板与卸料板的安全距离（一般h＝15～20）(mm)；
则

翻边凸模结构尺寸见图5.1。
技术要求：凸模顶部与凸模固定板装配后一起磨平，刃口要锋利不得倒钝，工作部位表面要光滑，粗糙度一般为，小直径的凸模轴端不允许打中心孔等。

图5.1翻边凸模
5.1.2 凸模承压能力的校核
在一般情况下，凸模的强度是足够的，所以不用进行强度校核。但是对于特别细长的凸模或板料较厚的情况下，应进行压应力和弯曲应力的校核，检查其危险断面尺寸和自由长度是否满足强度要求。
要使凸模正常工作，必须使凸模最小断面的压应力不超过凸模材料的许用压应力，即：
文献[3]式（3.2） 式（5.2）
从而得出 式（5.3）
对于圆形凸模：
文献[7]式（2.18） 式（5.4）
式中 ——凸模最小断面的压应力；
　　——凸模纵向总压力；
　 ——凸模最小截面的直径；
——圆形凸模最小截面的直径
　 ｔ——冲裁材料厚度；
　　——冲裁材料抗剪强度；
　 ——凸模材料的许用压应力，对于T8A、T10A、Cr12MoV、GCr15等工具钢，淬火硬度为HRC58～62时，可取凸模有特殊导向时，可取.
则　　　 　

满足要求，所以符合凸模设计要求。
5.1.3 凸模抗纵向弯曲应力的校核
凸模冲裁时，可视为压杆。当凸模细长时，必须根据欧拉公式进行纵向弯曲应力的校核。
１）无导向装置的凸模。对于一般形状的凸模：
文献[7]式（2.21）　 　　 式（5.5）
对于圆形凸模：
文献[7]式（2.20）　　　　 式（5.6）
２）有。导向装置的凸模。对于一般形状的凸模：
文献[7]式（2.23）　　　　 式（5.7）
对于圆形凸模：
文献[7]式（2.22）　 　　 式（5.8）
式中　　——允许的凸模最大自由长度；
　　　 Ｆ——冲裁力；
　　 　Ｉ——凸模最小截面的惯性矩；
　　　 ｄ——凸模最小截面的直径。
则　 　取（式5.8）：

满足要求，所以符合凸模的长度设计要求。
5.1.4 落料凹模
冲裁时凹模要承受冲裁力和侧向力的作用,由于凹模的结构形式不一,受力状态又比较复杂,目前还不可能用理论计算的方法来确定凹模的尺寸,在生产中大都采用下列经验公式概略地计算凹模尺寸.
凹模厚度 ：
文献[7]式（2.24） 式（5.9）
最小凹模壁厚：
文献[7]式（2.25） 式（5.10）
式中 K――系数；
　　　ｂ――冲裁件最大外形尺寸(mm)；
则：根据公式、翻边凸模、推件块及弹簧取：； 最小凹模壁厚。
落料凹模结构尺寸见图5.2

图5.2落料凹模
5.1.5 凸凹模
凸凹模是复合模中的关键零件，大至分为整体式和镶拼式的两种，镶拼式结构适合于大，中型和形状复杂，局部容易损坏的整体凸模式或凹模，而此处所需的凸凹模形状较简单，所以选用整体式来加工凸凹模。
由于它担负着凸模和凹模两种功能，它的外形尺寸和壁厚制件内、外形尺寸的限制，刃口高度h值不宜过大，否则积料较多，增大对内壁的胀力和摩擦力。凸凹模的最小壁厚值：
冲裁硬材料时：
文献[7]式（2.26） 式（5.11）
冲裁软材料时：
文献[7]式（2.27） 式（5.12）
为了满足凸凹模的强度要求，应满足凸凹模的最小壁厚
即
m——最小壁厚值（mm）;
t——材料的厚度（mm）;
则
而工件内孔边缘与外边缘相差5mm，所以凸凹模强度满足要求。
凸凹模结构尺寸见图5.3。
技术要求：凸模的机械固定方法通常是将凸模压入固定板内，其配合为台阶式凸模用H7/m6，凸模装入固定板后，其顶面要与固定板顶面一起磨平，并与模架有良好的垂直度；落料凸模工作部分按落料凹模工作部分配作，保证两侧共有0.8～1.0mm的均匀间隙。

图5.3 凸凹模
5.2 支撑固定零件
5.2.1 模柄
本模具属于小形冲模，采用压入式标准核模柄，上模座与孔采用H7/n6的过渡配合，并加销钉防转。查表可选标准件为：d=4 GB2862.1-81。Q235的模柄。
技术要求：与模板压入时呈H7/n6配合，模柄装入后要与上模板一起磨平顶面，并与模柄轴线有良好的垂直度。
5.2.2 凸凹模固定板
固定板的外形通常为矩形或圆形，平面尺寸应与相应的模具凸模或凹模尺寸一致。
凸模和一般钢质凹模与固定板选用H7/n或6H7/m6配合。压入固定后应将底面与固定板一起磨平。细小凸模与固定板应取H7/h6配合。
固定板通常选用A3或A5钢制造，压装配合面的表面粗糙度应达。
固定板的厚度此处取45mm。外型尺寸比凹模的对应尺寸略小或一样。
附注：凸凹模固定板结构尺寸见图5.4。固定螺钉孔与卸料螺钉孔均成圆周平均分布。

图5.4 凸凹模固定板
5.2.3 垫板
垫板装在凸模与上模座之间，他的作用是分散凸模传递的压力，防止冲裁时凸模压坏模座垫板外型多与凹模周界一致。为防止凸模尾端压损模座，在上模座和凸模固定板之间必须安装淬硬磨平的垫板。
一般冲裁模使用的垫板，厚度可在4～12mm之间按标准选用，外形尺寸应与凸模固定板相同。为便于模具装配，销钉通孔直径可以比销钉直径增大0.3～０.５mm。
凸模垫板结构尺寸见图5.5。
模座承压面的压应力 不应超过许用压以应力：
文献[4]式（2.12） 式（5.13）
式中 F——冲裁力；
　　　Ａ——承压面积；
　 ——模座许用挤压应力；
如果，则，必须加淬硬垫板。
则：
所以，不用淬硬垫板。

图5.2 凸模垫板
5.5 卸料及压料零件
5.3.1 卸料板
卸料板的型式较多，本套模具采用弹压卸料板的形式，弹压卸料斑具有卸料和压料的双重作用，多用于冲制薄板，使工件的平面度提高。
它的作用是除了把板料从凸凹模上卸下外， 还起到压料和导向的作用。这里的卸料板与凸凹模相配的导向孔其尺寸公差及与凸模的配合要求，与被冲工件的材料厚度有关。冲件材料厚度在0.8～3 mm之间时配合为h6/H7.卸料板的厚度可以查表得出，此处取10 mm。
卸料板的厚度查文献[4]表2.19取：厚度。
卸料板孔与凸模的单边间隙查文献[4]表2.28取：
卸料板底面高出凸模底面的尺寸：
卸料板导向孔的高度
卸料板结构尺寸见图5.6。

图5.6 卸料板
5.3.2 卸料螺钉
根据模具的需要选择，长度的圆柱头内六角卸料螺钉：
卸料螺钉 GB2867.6-81
模座材料为钢时卸料螺钉孔直径处的最小值为：
文献[4] 式（5.14）
附注：凸模刃磨后需在卸料钉头下加垫圈调节,重载时螺纹根部有折断危险。
5.3.3 推件块
推件装置有钢性推件装置和弹性推件装置两种，在本套模具中采用弹性推件装置。
推件块与凸模的配合不起导向作用，所以此处的单面间隙取（t为材料厚度）
推件块结构尺寸见图5.7。

图5.7推件块
5.4 紧固件及其他零件
5.4.1 螺钉
螺钉是用于模具零部件进行固定的元件，一般设计时，螺钉选用内六角形为宜，应不少于3个螺钉。拧入被连接件的最小深度，铸铁为2d，钢为1.5d（d为螺钉直径）。也可视连接件与被连接件的厚度而定。一般情况下应平均分布。
根据模具的需要取：上模板：
下模板：
5.4.2 销钉
销钉是用于模具零部件进行定位的元件，一般设计为2个连接件的销钉孔应同时钻、铰，销钉与孔采用H7/m6过度配合，孔壁的表面粗糙度应达，压入连接件与被连接件的最小深度分别为和（d为销钉直径），也可视连接件与被连接件的厚度而定。矩形件的销钉应取对角布置。
根据模具的需要取：
5.4.3 其他零件
5.4.3.1 弹簧
由于推件块用于冲压件的上卸料，且兼作压料板，是使工件