弯角的冲压工艺及模具设计.doc

济南大学毕业设计

第一章 前言
改革开放以来，随着国民经济的高速发展，目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，其中，冲压模占绝大部分。市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以较高的增长速度快速发展。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家发展水平的标志。
近年来许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具 CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；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。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口；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。在整个模具设计制造水平和标准化程度上，与德国、美国、日本发达国家相比还存在很大差距。因此，不断加大新技术的开发和推广应用力度，不断提高行业的自主创新能力，用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平，积极采用高新技术和先进适用技术来提高行业的总体水平，使我国模具行业向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展，推动我国模具工业技术进步再上新台阶，将是我国模具行业发展的一个重要任务。
在模具制造的方法中，冷冲压与其他方法相比，具有独到的特点：操作工艺方便，便于组织生产，是一种高效低耗的加工方法，适合大批量生产。而且冲压出的零件制品一般不需要进一步机械加工，互换性好，在耗费不大的情况下能获得强度高、刚度大而重量轻的零件。所以在工业应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多的采用冷冲压加工产品零件，如机械制造、车辆生产、航空航天、轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比例都相当大，不少过去用铸造、锻造、切削加工方法制造的零件，现在已被质量轻、刚度好的冲压件所代替。通过冲压加工，大大提高了生产率，降低了成本。可以说，如果在生产中不广泛采用冲压工艺，许多工艺部门的产品要提高生产率、提高质量、降低成本，进行产品的更新换代是难以实现的。
模具的发展方向及趋势：
（1）模具智能化 随着我国低成本人力资源难以为继和科学技术水平的不断发展，自动化和智能化制造必然要成为现代制造业的主要的发展方向，智能模具也必将随之快速发展。用智能模具生产产品可使产品质量和生产效率进一步提高，实现自动化生产和绿色制造。
（2）多功能复合模具将进一步发展 多功能复合模具是在多工位级进模基础上开发出来的，一副多功能模具除了冲压成形零件外，还担负着叠压、攻丝、铆接等组装任务，这种多功能模具生产出来的不再是单个零件，而是成批的组件。
(3) 快速经济模具的前景十分广阔 现在是多品种小批量生产的时代，21世纪，这种生产方式占工业生产的比例将达75%以上。一方面是制品使用周期短，另一方面花样变化频繁，要求模具的生产周期愈短愈好，开发快速经济模具越来越引起人们的重视。这些模具的主要特点是制造工艺简单，精度易控制，价格便宜，寿命较高。
模具制造在国民经济生活中扮演着十分重要的角色；因此，大力发展模具行业是我国现代化的必由之路，可以促进经济更快速的发展。

第二章 冲裁件的工艺性
冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适用性，即冲裁加工的难易程度。它主要包括冲裁件的结构与尺寸、精度与断面粗糙度和材料三个方面[3]。
图2-1所示为零件图，板厚2mm，材料是Q235，大批量生产。

图2-1 零件图

2.1 冲裁件的结构和尺寸
该零件结构较简单，形状对称，尺寸较小。其中，零件上的最小弯曲圆角半径R1mm为0.5t；最小孔径Φ3.2mm大于1.5t；最小孔至边缘的最小距离1.4mm大于0.5t；弯曲时不影响孔的工艺尺寸；因此，该零件适用于冲裁加工。
2.2 冲裁件的精度和断面粗糙度
该零件的尺寸都没有标注公差，并无其他特殊要求。因此，未标注公差的尺寸属于自由公差，可按IT14级确定。
对零件的断面粗糙度没有做特殊要求，查一般冲裁件剪切面的近似表面粗糙度表[3]，可查的冲裁时该零件的表面粗糙度为Ra6.3μm。
因此，利用普通冲裁的方式就可以满足零件的图样要求。
2.3 冲裁件的材料
此零件材料为Q235，查金属的机械性能表[1] ，可查得材料的屈服强度为235Mpa左右，抗拉强度为375-500Mpa。Q235的主要力学性能优于普通碳钢，并且具有良好的冲压性能。
由以上可以看出，该材料的工艺性较好，可以冲裁加工。
2.4 拟定冲裁工艺方案
该设计题目为：弯角的冲压工艺及模具设计。对零件的图纸参数及工艺性进行分析，进一步确定加工该零件所需的工艺方案及模具设计。由给定零件图可知：该零件成型所需的加工工艺为落料、冲孔、弯曲。因此可采用的加工方案有三种：单工序模、连续模具、复合模具。
综合考虑各方面的因素，可以确定以下几种设计方案：
（1）方案一：采取单工序模具依次加工。工序安排为：落料——冲孔——弯曲
方案分析：采用该方案可以完成加工目的。但是效率低下，不符合大批量生产的要求;需要多套模具，无形中提高了生产成本；生产周期长，使模具寿命降低，增加了成本。综合比较，该方案不是最经济有效的设计，不符合现代模具的发展趋势及方向。所以排除此方案。
（2）方案二：落料冲孔连续模。工序安排为：冲孔——落料——弯曲
方案分析：采用该方案可完成加工目的。并减少了一套模具，从而缩短生产周期，提高劳动效率。但是采用该方案连续模的结构较为复杂，模具生产成本较高，而且落料工序安排在弯曲工序前面，可能导致弯曲工序中的形变从而使加工难度加大，并且该套模具达不到精度的要求。所以排除此方案。
（3）方案三：采用复合模具。工序安排为：冲孔、落料——弯曲
方案分析：采用该方案可完成加工目的。采用该方案可大大提高生产效率从而缩短生产周期，提高收益；采用该方案的模具较连续模简单，且精度高完全达到要求；复合模具降低劳动强度，操作相对安全；复合模较单工序模具减少了一套模具，降低了生产成本。该模具安全性、可行性、经济性最佳。
通过以上分析，并结合实际加工情况。采用方案（3）冲孔、落料——弯曲的复合模具进行此零件的加工。

第三章 冲孔落料复合模具总体结构方案
确定模具总体结构方案既是模具零部件选用的基础又是绘制模具总体装配图的必要准备。因此是模具设计的关键。
3.1 模具结构
根据设定的冲压方案，采用冲孔落料的复合模具和单套弯曲模具。
3.2 操作与定位方式
该零件通常是大批量生产，为提高零件的生产率，采用自动送料方式。由于零件尺寸较小且厚度较薄，可以采用双侧刃并列布置的导料板导向。
3.3卸料及出件方式
因为零件的厚度较薄，为保证零件平整，采用弹性卸料方式，它还可以对冲孔小凸模起导向和保护作用。并采用由凸模直接从凹模洞口推下，然后工件和废料分别落在连个下模座的两开槽内。为了提高生产效率，可在模具下面用传送带来运输冲孔废料。
3.4模架类型及精度
考虑到零件的结构工艺特点，可以采用导向平稳的后角导柱模架。又由于零件的精度要求不是很高，可以采用I级模架精度[6]。

第四章 冲孔落料复合模设计计算
在冲裁工艺与模具结构方案确定以后，应进行有关工艺与设计方面的计算，以进一步设计模具零件的具体结构。
4.1排样设计与计算
4.1.1 排样方法
该零件采用冲孔落料复合模具生产，要求有较高的生产率和材料利用率。该材料的排样形式为：

图4-1 排样图
4.1.2 板料选择
根据材料性能和实际生产情况及材料获得的难易程度，选择规格为600mm×1200mm的钢板。剪切宽为18mm的板料。搭边为废料，应越小越好。查中、小工件的合理搭边值：搭边值a1=1.8mm和侧搭边值a=2.0mm。
4.1.3材料利用率η的计算
材料的利用率是衡量排样经济性、合理性的指标。搭边是排样图中相邻冲件轮廓间最小距离或冲件轮廓与条料边缘的最小距离。材料利用率η[6]
η= （4-1）
n——条料上生产的冲件数；
a——每一冲件的面积；
A0——条料的总面积。
所以材料的利用率为：
η==79.2%
4.2 计算冲压力
完成此零件所需的冲压力包括冲裁力F、卸料力FX和推件力FT。

图4-2 工件图
4.2.1 计算冲裁力F
冲裁力是冲裁时凸模与凹模相对运动使工件与板料分离所需的力，它与材料厚度、工件周边长度及材料的力学性能等参数有关。由于模具的平刃口被磨损、凸模与凹模间隙不均匀和波动、材料的力学性能波动及材料的厚度偏差等各种因素的影响，实际计算冲裁力时按以下公式[6]

（4-2）

式中 F—冲裁力，N；
L—冲件剪切周边长度，mm；
t—冲裁件材料厚度，mm；
—被冲材料的抗剪强度，MPa;Q235为350Mpa；
K—系数，一般取1.3。
L=16+7×2+4×2+5.2×2+3.2+4=79.488（mm）
=1.3×79.488×2×350=72.3（KN）
4.2.2 计算卸料力F和推件力F
影响卸料力和推件力的因素很多，主要有材料的力学性能与厚度、冲件形状与尺寸、冲模间隙与凹模孔口结构、排样的搭边大小及润滑情况等。在实际计算时，常用下列经验公式[6]
卸料力 ：
FX=KXF (4-3)

式中 ： KX—卸料力系数；
F—冲裁力，N；
FX—卸料力，N；

推件力： FT=nKTF (4-4)

式中 ： KT—推件力系数；
F—冲裁力，N；
FT—推件力，N；
n—同时卡在凹模孔内的冲件（或废料）数，n=h/t，h为凹模刃部直壁洞孔高度mm，t为料厚mm。
查卸料力、推件力和顶件力系数表[6]，取KX=0.05，则卸料力为：
FX= KXF=0.05×72.3=3.615（KN）
查冲裁凹模的刃口形式、主要参数、特点及应用表[6]，得凹模刃口直壁高度h≥6mm，此处h取6mm，故n=3。查卸料力、推件力和顶件力系数表[6]，取KT=0.04，则推件力为
FT=nKTF=3×0.04×72.3=8.676（KN）
4.2.3 计算总冲压力F
总冲压力Fs=F+FX+FT=72.3+3.615+8.676=84.591（KN）
4.3 初选压力机
根据计算的总冲压力、冲得零件尺寸、模架类型与精度等初步选定压力机的类型与规格。
4.3.1 确定压力机的公称压力
对于冲裁工序，根据经验公式，压力机的公称压力应该为冲裁时的总冲压力的1.1—1.3倍，即：

P≥（1.1—1.3）F (4-5)

式中 P—压力机的公称压力，N；
F—冲裁时的总冲压力，N。
所以,本套模具中所选用的压力机的公称压力应：
P≥（1.1—1.3）F=（1.1—1.3）×84.591 =93.1—109.9 (KN)
4.3.2 选择压力机
开式机械压力机提供了极为方便的操作条件,并且易于安装机械附属装置。因此，对于中小型冲裁件主要选用开式压力机。根据计算所得总冲压力，可选J23-10开式双柱可倾压力机。其公称压力为100KN，滑块行程为45mm，闭合高度120mm—140mm。
4.4 计算压力中心
冲裁力合力的作用点称为冲模的压力中心。设计冲裁模时，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。模具的压力中心，可按以下原则来确定：
1、对称零件的单个冲裁件，冲模的压力中心为冲裁件的几何中心。
2、工件形状 相同且分布对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。
3、各分力对某坐标轴的力矩之代数和等于诸力的合力对该轴的力矩。求出合力作用点的坐标位置0，0（x=0,y=0），即为所求模具的压力中心。
Xo=L1X1+L2X2+……LnXn/L1+L2+……Ln
Yo=L1Y1+L2Y2+……LnYn/L1+L2+……Ln （4-6）
式中（x，y）、（x，y）……(x，y)分别为各边或孔的压力中心坐标系，l、l……l分别为各孔周长。O（x,y）为压力中心。
零件如图示，且沿y方向对称，但形状不规则，需求出该零件的压力中心。如图4-3所示建立坐标系，求出每段的压力中心和周长。然后利用式（4-6）求出该零件的压力中心。

图4-3 压力中心
利用式（4-6）
x=4×7+3.5×8+0×8+（-1.7×5）+（-5.2×4.5）+1.7×5+5.2×4.5+（-4×7）+（-3.5×8）+0×3.14×4+3.46×2×3.14/62.41=0(mm)
由计算可知压力中心在y轴上。零件关于y轴对称。
y=4×8×2+3.5×7+0×3×2+(-1.5×3)×2+(-4.3×4.5)×2+2.1×3.14×3.2×2/62.41=2.86(mm)
所以零件压力中心在y轴，O（x,y）为（0，2.86）
4.5 计算凸、凹模刃口尺寸及公差
落料件尺寸取决于凹模尺寸，落料应先决定凹模尺寸，减小凹模尺寸来保证冲孔的间隙；冲孔件尺寸则取决于凸模尺寸，冲孔应先决定凸模尺寸，减小凸模尺寸来保证落料的间隙。
4.5.1 冲孔凸、凹模刃口尺寸
冲裁模凹、凸模刃口尺寸有两种计算和标注的方法，即分开加工和配做加工两种方法。前者用于冲件厚度较大和尺寸精度要求不高的场合，后者用于形状复杂或波板工件的模具。对于该工件厚度为2mm板件，并且三个有位置公差要求，为了保证冲裁凸、凹模间有一定的间隙值，必须采用配合加工。
从零件图可知零件有和的孔。冲孔凸凹模的最小间隙[4] Zmin =0.20mm，冲孔凸凹模的最大间隙[4] Zmax=0.24mm，查未注公差尺寸的极限偏差表[8]，查得工件图上公差尺寸的极限偏差为：3.2 mm，4.0mm。
为凸模的制造公差，为凹模的制造公差。
=0.4（）=0.4×0.04=0.016(mm)
=0.6（）=0.6×0.04=0.024(mm)
mm
冲孔凹模为圆形，故可按以下公式[6]计算：

（4-7）

式中：
dd—冲孔凹模刃口尺寸，mm；
dp——冲孔凸模刃口尺寸，mm；
dmin—冲孔件的极限尺寸，mm；
x—磨损系数；取x=0.5
△—冲孔件的公差,mm；
Zmin—冲孔凸凹模的最小间隙，mm。
的孔的凸凹模尺寸为：
=（3.2+0.5×0+0.20）
=3.4mm
=（3.2+0.5×0.30）
=3.35mm
4.0的孔的凸凹模尺寸为：
=（4.0+0.5×0+0.2）
=4.2mm
=（4.0-0.5×0.30+0.20）
=4.15mm
4.5.2落料凸、凹模刃口尺寸
落料凹模刃口尺寸需按磨损情况分类计算。落料件的形状与尺寸如图4-2所示。
落料凹模刃口尺寸
查未注公差尺寸的极限偏差表[8]，查得工件图上公差尺寸的极限偏差为：16mm，10mm，8 mm，7mm。
落料时首先确定凹模尺寸，是凹模公称尺寸接近或等于工件轮廓的最小极限尺寸，再减小凸模尺寸以保证最小合理间隙值Zmin。由零件图可知，落料的尺寸为IT14级，取x=0.5，凹模作为基准件，为凸模的制造公差，为凹模的制造公差。

（4-8）
式中 —落料凹模尺寸；mm
—落料凸模尺寸；mm
△ —工件的制造公差；mm
—最小合理间隙；mm
x—磨损系数；取x=0.5
尺寸a=16时 a=（16-0.50.43）=15.785(mm)；
b=10 b=（10-0.50.036）=9.982(mm)；
c=8 c=（8-0.50.25）=7.875(mm)；
d=7 d=（7-0.50.25）=60875(mm)；
落料凸模刃口尺寸按凹模实际刃口尺寸配作，保证间隙[4]在Zmin～Zmax之间。查冲裁模初始双面间隙Z表[4]，可查得落料时凸凹模的双面间隙为Zmin=0.20mm，Zmax=0.24mm。落料凸模尺寸按凹模尺寸配制，保持双面间隙0.20-0.24mm。

第五章 弯曲模设计计算
5.1 弯曲件工艺性分析
如果弯曲件的材料具有足够的塑性，屈强比小，屈服点和弹性模量的比值小，则有利于弯曲成形和工件质量的提高。Q235屈服强度为235Mpa左右，适合弯曲。
最小弯曲半径和弯曲件的弯边高度：
1)弯曲半径 弯曲件的弯曲半径不宜小于最小弯曲半径，也不宜过大。因为过大时，受到回弹的影响，弯曲的角度与弯曲半径的精度都不易保证。
2)弯边高度 弯曲件的弯边高度不宜过小，其值应为，如图2-1所示。弯边高度分别为7mm和5.2mm均大于r+2t=5mm.当h较小时，弯边在模具上支持的长度过小，不容易形成足够的弯矩，很难得到形状准确的工件。
3）弯曲件孔边距离 弯曲有孔的工序件时，如果孔位于弯曲变形区内，则弯曲时孔要变形。为此必须使孔处于变形区之外。一般孔边至弯曲半径r中心的距离按料厚确定，即当时，；当时，。弯曲半径到孔边缘距离分别为2.1mm和3.1mm，均大于板厚不影响孔的工艺性。
5.2 计算毛坯展开尺寸
相对弯曲半径为：R/t=1/2=0.5
式中：
R——弯曲半径（mm）；
t——材料厚度（mm）
根据图2-1得知，圆角半径为（R=0.5t），因此弯曲件毛坯的长度根据经验公式为：
L=a+b-K (5-1)
=10+8.2-3.46=14.74(mm)
K为扣除值[5] =3.42mm。
5.3 弯曲力计算
曲力是设计弯曲模和选择压力机的重要依据，特别是在弯曲坯料较厚、弯曲线较长、相对弯曲半径较小、材料强度较大，而压力机的公称压力有限的情况下，必须对弯曲力进行计算。我们已知材料弯曲时，开始是弹性弯曲，其后是变形区内外层纤维首先进人塑性状态，并逐步向板的中心扩展进行自由弯曲，最后是凸、凹模与坯料互相接触并冲击零件的校正弯曲，图5-2所示为各弯曲阶段弯曲力的变化曲线。弹性弯曲阶段的弯曲力较小，可以略去不计，自由弯曲阶段的弯曲力不随行程的变化而变化，校正弯曲力随行程急剧增加。

影响弯曲力大小的基本因素有变形材料的性能和质量；弯曲件的形状和尺寸；模具结构及凸凹模间隙；弯曲方式等，因此很难用理论的分析法进行准确的计算。实际中常用经验公式进行慨略计算，以作为弯曲工艺设计和选择冲压设备的理论。
P= (5-2)
式中： P—弯曲力，N；
B—弯曲线长度，mm;
—弯曲材料抗拉强度；Mpa
B=（+Kt） （5-3）
—内弯曲半径，mm；
K—中性层系数；
t—板料厚度，mm；
—弯曲角度
弯曲长度:
B=（+Kt）=3.14×（1+0.5×2）×
=3.14(mm)
弯曲力:
P===54.95(KN)
5.4 压力机选择
根据经验公式，所选压力机公称压力应为计算值的1.3倍，即=1.3P=1.3×54.95=71.435（KN）。因此可选J23-10开式双柱可倾压力机。其公称压力为100KN，滑块行程为45mm,最大闭合高度140mm。
5.5 弯曲部分工作尺寸计算
5.5.1 回弹值
由工艺分析可知，该零件的最大弯曲半径为R1mm。r/t=0.51,此时回跳角度回调角度非常小。当回跳角小于5°时，为了减少回跳可将凹模侧面加工成斜面，而凹模与凸模之间间隙取最小料厚。
5.5.2 模具间隙
弯曲V形件时，不需要在设计和制造模具时确定间隙。对于U形件的弯曲，必须选择合模具间隙 弯曲V形件时，凸、凹模间隙是用调整冲床的闭合高度来控制的适的间隙，间隙过小，会使边部壁厚变薄，降低模具寿命。间隙过大则回弹大，降低制件精度凸、凹模单边间隙Z一般可按下式计算：

Z=t+Δ+ct （5-4）

式中：Z——弯曲凸、凹模单边间隙；
t——材料的厚度；
Δ——材料厚度的正偏差；
C——间隙数
查表[6]得：Δ =0 C=0.05mm
根据公式（5-4） Z= t+Δ+ct
=2+0+0.05×2
=2.1(mm)
5.5.3 凸凹模尺寸的确定
确定U形件弯曲凸、凹模横向尺寸及公差的原则是：零件标注外形尺寸时（图5-2)，应以凹模为基准件，间隙取在凸模上。零件标注内形尺寸时（图5-2），应以凸模为基准件，间隙取在凹模上。而凸、凹模的尺寸和公差则应根据零件的尺寸、公差，回弹情况以及模具磨损规律而定。
当零件标注外形尺寸时，则：

（5-5）
当零件标注内形尺寸时，则：

（5-6）

图5-2 标注内形和外形的弯曲件及模具尺寸
式中 —凸、凹模横向尺寸；
—弯曲件横向的最大极限尺寸；
—弯曲件横向的最小极限尺寸；
—弯曲件横向尺寸公差；
—凸、凹模制造公差，可采用IT7~IT9级精度，一般可取凸模的精度比凹模的精度高一级。由给定零件图可知标注的是外形尺寸8.2。
凸、凹模横向尺寸：

=（8.2-0.75×0.25）=8.0(mm)

=（8.0-2×2.1）=3.8(mm)
5.5.4凹模深度
凹模深度过小，则坯料两端未受压部分太多，零件回弹大且不平直，影响其质量；深度过大，则浪费模具钢材，且需压力机有较大的工作行程。该零件为弯边高度不大且两边要求平直的U形弯曲件，则凹模深度应大于零件的高度，且高出值，如图所示

5-3凹模深度

5-4弯曲模装配图

第六章 模具零部件的设计与选用
模具零部件包括凸模、凹模、模座、垫板、凸模固定板、模柄、卸料板、导柱、导套、卸料螺钉、卸料橡胶、螺钉、圆柱销、导料板、承料板、侧刃等零件。
6.1凸模设计
落料凸模刃口部分设计成阶梯形结构，安装部分设计成便于加工的长圆形。通过铆接方式与固定板固定。凸模的尺寸根据刃口尺寸、卸料装置和安装固定要求来确定。凸模材料选用Cr12MoV，工作部分热处理淬硬为58～62HRC。
冲孔凸模刃口部分为圆形，结构简单。因冲孔凸模直径很小，所以需要对最小凸模3.4mm进行强度和刚度校核。
6.2凸模最小直径的校核
查冲裁凸模强度与刚度校核计算公式表，冲孔凸模的最小直径d应满足：
d （6-1）
式中 d—凸模最小直径，mm；
t—冲压材料厚度，mm；
τ—冲压材料抗剪强度，MPa；
—凸模材料的许用压应力，MPa，碳素工具钢淬火后的许用压应力一般为淬火前的1.5～3倍。取Q235抗剪强度为400Mpa。查冲模零件材料的许用应力表[7]，可查得Cr12MoV的许用压应力为=1600MPa。故冲孔凸模的最小直径d应满足：

d=2.6（mm）
本设计的孔的直径都大于Φ2.6mm故冲孔凸模强度足够。
6.3凸模最大自有长度的校核（刚度校核）
查冲裁凸模强度与刚度校核计算公式表[6]，冲孔凸模最大自由长度L应满足：
L270 （6-2）
落料凸模最大自由长度L应满足
L1180 （6-3）
式中 L—凸模允许的最大自由长度，mm；
d—凸模最小直径，mm；
J—凸模最小断面的惯性矩，mm4；
F—冲裁力，N。
冲孔凸模最大自由长度L应满足
L270=270×=61.2(mm)
6.4凹模设计
落料凹模通过螺钉与上模座链接固定。冲孔凹模与下模座螺钉连接。模具厚度的确定公式为[8]：
H=Kb （6-4）
式中：
K—系数值，考虑板料厚度的影响；
b— 冲裁件的最大外形尺寸；
安上式计算后，选取的H值不应小于（15～20）mm；
t=2mm，所以K=（0.35-0.5）；取K=0.5
H=0.5×18=9(mm)
模具壁厚的确定公式为：
C=(1.5-2)H （6-5）
=（1.5-2）×9
=14.5-18(mm)
取凹模壁厚为16mm。凹模宽度公式：
B=b+2c=18+16×2=50(mm)
6.5 螺孔、圆柱销离端面的距离
螺孔对于经淬火的零件，螺孔离端面的距离为[6]

L＞1.25d （6-6）
式中 d—小直径的孔径，mm。
因为d=8mm，故
L＞1.25×8=10（mm）
（1） 定位销孔
对于定位销孔，定位销孔离端面的距离为[8]
L＞1.5d （6-7）
式中 d—小直径的孔径，mm。
因为d=6mm，故
L＞1.5×6=9（mm）
各被联接件的销孔应配合加工，以保证位置精度。销钉与销孔之间采用H7/m6配合。
（2） 孔间隔的最小尺寸
对于经淬火的零件，孔间隔的最小尺寸为[6]

a＞1.5d （6-8）
式中 d—小直径的孔径，mm。

因为d=3.2mm，故
L＞1.5×3.2=4.8（mm）
6.6 模座的设计与选用
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。
（1） 模座的外形尺寸
由于凹模的外形尺寸L×B×H=60mm×50mm×25mm，查模架标准结构表[3]，可确定下模座的尺寸为63mm×50mm×35mm，同时可确定上模座的尺寸为63mm×50mm×30mm。
模座的材料一般选用铸铁HT200或HT250，也可选用Q235、Q255结构钢，本设计从降低模具成本考虑选用铸铁HT200。
（2） 垫板的校核
垫板要淬硬磨平，其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。因此选用垫板的材料选用T8A它的塑性较好。
6.7 凸模固定板的设计与选用
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。它的外形尺寸通常与凹模一致，厚度可通过查矩形固定板表[1]得到，此处取H=20mm。固定板与凸模或凸凹模之间一般为H7/n6或H7/m6配合，此处取H7/n6，且压装后应将凸模固定板与凸模端面一起磨平。凸模固定板的材料选用Q235。
6.8 绘制模具装配图和非标准零件图
通过以上的设计，可得到模具的模具装配图。模具由上下模座，垫板，凸凹模，固定板及卸料板等组成。模柄与压力机通过阶梯固定，对照图中的模具装配图，模具的工作进程为：条料送进时，有自动送料装置对工件进行初定为；然后通过冲孔凸模进行冲孔，同时，落料进行。固定在下模座的为落料凸模和冲孔凹模。冲孔废料通过下模座的槽排出。为了提高效率，在下面用传送带进行废料的清理。

图6-1 冲孔落料复合模

第七章 结 论
毕业设计是毕业之前的一次非常难得的理论与实际相结合的机会。通过毕业设计，能使我们提高综合应用所学的各种理论知识和技能，进行全面、系统、严格的技术及基本能力的练习。通过毕业设计，也使我们对某一课题作专门深入系统的研究，巩固、扩大、加深已有知识，培养综合运用已有知识独立解决问题的能力。
经过紧张的工作，我的毕业设计已经结束。通过毕业设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。通过本次设计，我学到了许多课本中得不到的知识。这主要体现在一下几个方面：
1、 巩固了过去所学的知识
大学里所学的知识内容多，知识体系比较复杂，同学们难于掌握基本的理论基础知识。而通过本次设计，可使我们更透彻的理解所学的知识，并巩固自己的专业基础知识能力。
2、 提高了设计能力
本次设计中，从查阅资料，到方案提出、论证和计算，再到装配图、零件图设计。所有这些在老师的指导下，并通过自己的努力都有了较好的结果。这些都实实在在的提高了我的设计能力。
3、 提高了绘图能力
本次设计中，我绘制了模具装配图和一些非标准零件的零件图。这不但锻炼了我手工绘图能力，也提高了我使用CAD和solidedge等绘图软件绘图的能力，同时提高了自己的信心。
最后，通过本次设计，让我体会到实践是检验理论的唯一标准。今后我一定会更加注重实践，注重理论与实践的结合。

参 考 文 献
[1]翟德梅等.承盖冲压工艺及模具设计[J].河南机电高等专科学校校报，2001(3):27-29
[2].王瑞等.对冲压模具工艺计算方法的整合[J]科技论坛，2007(8):6
[3].姜奎华.《冲压工艺与模具设计》[M]机械工业出版社，2001.3:42-60
[4].洪慎章.《实用冲压工艺及模具设计》[M]机械工业出版社，2008.1:74-77
[5].钟疏敏.《冲压工艺与模具设计》[M]机械工业出版社.78-90
[6].《简明冷冲压工手册》[M]机械工业出版社，2003.3:18
[7]. 濮良贵, 纪名刚.《机械设计( 第七版)》[M] 高等教育出版社, 2001:145-151
[8]. 黄靖远，高志，陈祝林.《机械设计学第3版）》[M] 机械工业出版社:147-148
[9]. 李天佑.冲模图册[M].机械工业出版社, 1994:123-132
[10]. 田福祥.自动送料压扁切断弯曲级进模[J].模具工业，2005:75-80
[11].《冲模设计手册》编写组编著.冲模设计手册[M].机械工业出版社，1999.6:814
[12]. 李硕本等.冲压工艺理论与新技术[M].机械工业出版社，2002.11:15-17
[13]. 王孝培.冲压手册（修订本）[M].机械工业出版社，1990:47-50
[14]. 郑家贤.冲压工艺与模具设计实用技术[M].机械工业出版社，2005.1:122
[15]. Sureh, K., Yang, D.C.H., 1994, Constant Scallopheight.Machining of Free-form Surfaces, Journal of Engineering for industry, 116 : 253-259
[16]. Yingbin Bao. A comparative study on various ductile crack formation criteria. Journal of engineering materials and technology，2004(7): 314-324

1. 基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究
2. 基于单片机的嵌入式Web服务器的研究
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