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1、 学号： 11436211 常 州 大 学 毕业设计（论文） （2015届） 题 目 卡片冲压模工艺设计 学 生 学 院 机械工程学院 专业班级 成型112 校内指导教师 专业技术职
2、务 教授 校外指导老师 专业技术职务 二○一五年六月 常州大学本科毕业设计（论文） 卡片冲压模设计 摘要：本课题的研究目标是通过对制件结构、尺寸及工艺分析，设计出一套可以完成制件的冲压模具。本设计的冲压模具是卡片冲压模具，所采用的模具结构是级进模的结构形式。主要由两个工序组成，一是落料，二是冲孔并裁开。最终确定模具的结构形式为纵向两件并排裁开双侧刃加挡板定距弹压卸料带承压板的级进模。采用两件并排，安排一个成形的冲孔凸模，同时完成了两件的槽型及端部成形，并实际已
3、经将两个冲件裁开。再由一个长圆简单形状的落料凸模，进行局部落料冲切，即完成了两个零件的冲切成型工艺。冲孔凸模冲切宽度大于冲件宽度，两次冲切不会在相交处留下错位痕迹。主要进行了凹凸模刃口尺寸的计算、各工序冲裁力以及总冲裁力的计算、凸模压力中心的计算等。主要进行了凸凹模的结构设计，弹压卸料装置的结构设计，侧面导板和侧刃的结构设计等。最后对落料凸模，冲孔裁开凸模，冲孔凸模和凹模进行了工艺设计。 关键词：卡片冲压模具；级进模；弹压卸料 The Design of Card Stamping Die Abstr
4、act The research object of this thesis is to design a set of stamping die which can finish the parts by analyzing the structure, dimension and process. Its working principle is the use of the press press equipment of the pressure on the mold, so that the mold in the plate to press out the shape req
5、uired. Mainly by two processes, one is blanking, two is punching and cutting. Ultimately determine the structure of the die for the longitudinal two pieces of side by side cut open bilateral edge and baffle spacing suppress discharge simulation steps of hop with a bearing plate. Adopt two parts side
6、 by side, arrange a molding punch punch, at the same time, two parts of the groove and end forming, and the actual has been two punching parts. Then by a simple oblong shape of blanking punch, local blanking punching, that is, the completion of two parts punching forming process. The punching punch
7、punching width is larger than the width of the punching part, and the two time punching will not leave the dislocation traces at the intersection. The calculation of the size of the bump, the blanking force of the procedure, the calculation of the total blanking force, the calculation of the center
8、of the punch and the center of the punch are also calculated. Mainly has carried on the structure design of die and punch, suppress discharge structure design of structure design of feeding device, the side guide plate and a side edge and so on.At last, the blanking punch, punching punching die, pun
9、ching punch and die were designed. Key words Card Stamping die;Progressive die;Pressure discharging device. 目录 摘要 I Abstract II 1前言 1 1.1课题的目的和意义 1 1.1.1研究目的 1 1.1.2研究意义 1 1.2课题的现状和发展趋势 1 1.3课题欲解决的问题 1 2冲压件的工艺性分析 1 2.1制件的材料分析 1 2.2制件的结构形状与精度分析 2 3工艺方
10、案及模具结构形式的确定 2 3.1工艺方案的种类及最佳方案的选择 2 3.2模具结构形式的确定 3 4工艺参数的计算 3 4.1毛坯的尺寸计算 3 4.2排样及材料利用率的计算 3 4.2.1排样设计 3 4.2.2材料利用率的计算 4 4.3各部分工艺力的计算 5 4.3.1冲裁力的计算 5 4.3.2卸料力及推件力的计算 5 4.3.3总冲压力计算及压力机初选 6 4.4模具压力中心的确定 7 4.5模具主要工作部分尺寸计算 8 4.5.1落料刃口尺寸计算 8 4.5.3侧刃刃口尺寸计算 11 5模具主要零件的结构设计 11 5.1冲裁零件的结构设计 12
11、 5.1.1凸模设计 12 5.1.1.1凸模结构设计 12 5.1.1.2凸模长度设计 12 5.1.1.3凸模的固定方法 12 5.1.2凹模设计 14 5.1.2.1凹模厚度及外形结构的设计 14 5.1.2.2凹模的固定方法 15 5.2定位零件 16 5.2.1送进导向定位零件的设计 16 5.2.2送料定距定位零件的设计 17 5.3卸料装置和推件装置 17 5.3.1卸料装置的设计 17 5.3.2推件装置的设计 18 5.4导向装置 19 5.4.1导柱的选择 19 5.5支持及固定零件 21 5.5.1模架的选择 21 5.5.2.模柄的选
12、择 26 5.5.3.固定板与垫板的设计 26 5.5.4.螺钉和销钉的选用 30 5.6冲压设备的选用 31 5.6.1冲压设备类型的选择 31 5.6.2确定设备的规格 31 5.6.3压力机的校核 32 5.7模具材料的选用 33 6模具的总体设计 33 6.1模具的闭合高度 33 7编制制件冲压工艺卡 36 8冲压模主要零件制造工艺 38 8.1凸模的制造工艺 38 8.2凹模的制造工艺 38 9其他技术说明 38 9.1引用标准 38 9.2技术要求 38 9.2.1零件加工要求 38 9.2.2模具的装配与调试要求 39 9.2.3综合要求 3
13、9 10设计小结 40 参考文献 41 致谢 42 附录1 落料凸模机械加工工艺过程 43 附录2 冲孔裁开凸模机械加工工艺过程 44 附录3 冲孔凸模机械加工工艺过程 45 附录4 凹模机械加工工艺过程 46 第IV 页 1前言 1.1课题的目的和意义 1.1.1研究目的 能够独立设计出一副可用于生产的冲压成型模具，也是将大学所学的理论知识充分应用到实际中。同时，更加深刻的认识和了解冲压成型工艺。本课题的研究目标是通过对制件结构、尺寸及工艺分析，设计出一套可以完成制件的冲压模具。 1.1.2研究意义 本课题研究的任务是卡片冲压模设计，通
14、过本次设计不仅可以了解冲压模具结构工艺性和模具结构设计之间的关系。同时，设计过程本身对于我们材料成型专业的学生来说就是一种创新，是一种挑战，也是对自己所学知识的一次检验，对我们的设计能力和经验的积累也是有利的。有助于我们理解所学理论知识，对专业知识也有进一步理解。 1.2课题的现状和发展趋势 自从中国改革开放后，模具的需求量日益渐增。近年来，冲压模具一直以15%左右的增长速度飞速发展着。冲压模具企业公司内部也发生着改革。随着与国际接轨，市场竞争日益加大，人们开始认识到开发创造能力的重要性。现在越来越多的企业公司已经普及了二维CAD，还引进了UG、Proe/E等三维软件进行冲压模具的设计
15、这些也是国际通用型软件。 1.3课题欲解决的问题 （1） 本次所冲裁出的制件具有一定特殊性的形状，不便安排外形一次整体落料； （2） 由于制件面积小，因此排样图需要考虑到材料的利用率； （3） 卸料装置的选择也是本次冲压模具设计的一个难点。 2冲压件的工艺性分析 2.1制件的材料分析 本课题制件所用的材料是铍青铜，铍青铜有耐蚀、耐磨、高强度特性，多用于制作各种精密仪表、仪器中的弹簧和弹性元件。 铍青铜：QBe2 表1 铍青铜材料性能 抗剪强度τ/MPa 抗拉强度σb/MPa 屈服强度 σs/MPa 伸长率 δ /％ 软的 24
16、0—480 300—600 250—550 30 硬的 520 660 2 2.2制件的结构形状与精度分析 制件图： 图1 卡片制件尺寸图 3工艺方案及模具结构形式的确定 3.1工艺方案的种类及最佳方案的选择 冲模是一种将板料批量地冲压成所需形状冲件的工具，且也是专用的。冲模若达不到要求，那么批量生产就不可能完成。故提供以下方案进行选择： 方案一：先进行冲孔，完成冲孔后落料。采用单工序模生产； 方案二：对材料进行冲孔—落料分开冲压。采用复合模生产； 方案三：对板料冲孔、落料连续（级进）冲压。采用级进模生
17、产。 方案一模具简单，但需要两副模具，操作不方便不说，工作效率也比较的低，工件精度更难以符合要求；方案二模具制造的精度高，相应地成本就会加大，不能大批量地生产；方案三只需要一副模具，对于同时冲两个工件，还是这个好，不过，模具制造的精度高，成本比较大。 在一次冲压中，单工序模只完成一个工序，结构简单，而本次的卡片冲压制件的形状相对来说比较复杂，要进行冲孔、落料俩工序，故不选择方案一。复合模与连续模都能完成两道及以上不同的工序。复合模结构紧凑，冲出的制件平整且精度高，不过结构比较复杂，成本也高。使用级进模（跳步模）的结构加工可以减少冲压设备的数量，加大效率，容易实现自动化，所以不考虑方案二，选
18、择方案三。 结合任务书，最终采用纵向两件并排裁开双侧刃加挡板定距弹压卸料带承压板的跳步模进行冲裁。 3.2模具结构形式的确定 此次卡片冲压模的制件具有特殊性的外形，不便安排外形一次整体落料。制件要冲孔、落料俩工序完成，所以最终决定采用级进模的结构加工完成。 4工艺参数的计算 4.1毛坯的尺寸计算 因为 r=2.5＞2t=1 所以 由表3—8得：a1=1.5，a=1.5 由排样图可得条料宽度：B=65mm，一个步距的长度为s=13.5mm 此次的设计用双侧刃定位板料，则在有侧压的情况下： B=（L+2a）0
19、ζ=68mm 所以选择长为120mm，宽为68mm规格的板料。 4.2排样及材料利用率的计算 4.2.1排样设计 当采用两件并排冲裁时，材料利用率可得到提升，且整个落料件可视为对称工件，这样一来压力中心相对 来说就容易确定，所以最终确定排样图如下： 图2 排样图 4.2.2材料利用率的计算 表2 排样图相关尺寸 名称 公式 结果 备注 冲裁件的面积 356.5 搭边值： 条料宽度B B=68 68 工件间：a1=0.9 步距S 13.5 13.5 侧面：a=1.5 一进距的材料利用率：
20、 一张板料的材料利用率为： 4.3各部分工艺力的计算 4.3.1冲裁力的计算 冲裁力的计算公式：F=KLtτb 式中：F—冲裁力 L—是冲裁周边的长度，这里面总长度L1=25×2×2﹢πD≈137.7mm t—材料的厚度为0.5mm τb—材料的抗剪强度取520MPa K—安全系数，一般取1.3。 冲孔时： 落料时： 4.3.2卸料力及推件力的计算 卸料力： Fx=KXF 推件力： Ft=nKTF 顶件力： Fd=KDF
21、由表3-13得： KX=0.06 KD=0.09 KT=0.09 所以 Fx=KXF=3.97 KN Fd=KDF=5.96 KN 4.3.3总冲压力计算及压力机初选 因为在本设计模具中采用的是弹性上出料方式 所以 总冲压力：FZ=F+Fx+Fd=66.18+3.97+5.96=76.11 KN 本次设计的冲压模具选择开式可倾工作台压力机，初选压力机规格如下： 表3 初选开式可倾工作台压力机规格 标称压力
22、/tf 16 /kN 160 标称压力时，滑块离下死点距离/mm 5 滑块行程/mm 70 行程次数/次·min-1 115 最大封闭高度 固定台和可倾式/mm 220 活动台 最低/mm 300 位置 最高/mm 160 封闭高度调整量/mm 60 滑块中心到床身的距离/mm 160 工作台尺寸 左右/mm 450 前后/mm 300 工作台孔尺寸 左右/mm 220 前后/mm 110 直径/mm 160 立柱间距离/mm 220 活动台压力机滑块中心到床身紧固工作台平面距离/mm 150 模柄孔尺寸（直径×深度
23、/mm Φ30×50 工作台板厚度/mm 60 倾斜角（可倾式工作台压力）/(°) 30 4.4模具压力中心的确定 由最终确定的排样图可知，采用两件并排冲裁，这样两次冲压就可视为对称件，确定压力中心如下： 图3 压力中心的确定 凸模压力中心的计算：设G1坐标为（0，0），则G2坐标就为（0,27）。 所以凸模压力中心为（x0，y0）。 可以得出下面式子： 解此式得：y0=19，因此凸模的压力中心坐标为（0,19）。 因为说选用的模柄下平面直径是大于20mm的，所以压力中心符合要求。 压力中心是模具对板料的冲
24、压合力。 值得注意的是要使冲压模具正常工作，得使压力中心、模柄的中心重合。不然冲压时产生弯矩，滑块和模具相歪斜，导致凸模、凹模间隙不均，刃口很快变钝，并使设备和冲压模的导向装置产生磨损。 4.5模具主要工作部分尺寸计算 因为本副模具采用的是级进模的结构，所以凸凹模刃口尺寸用配作的方法计算： 以凹模为基准： ① 凹模磨损之后增大尺寸的： ② 凹模磨损之后减小尺寸的： · ③ 凹模磨损之后尺寸不变的： 4.5.1落料刃口尺寸计算 图4 落料刃口 查公差表得：a=500-0.039
25、b=120-0.027 精度为IT8时，圆形的x=0.75；非圆形的x=1 凹模磨损后会增大的尺寸是：a，b 计算如下： 落料工序凸模、凹模刃口断面图： 图5 落料工序凹模、凸模刃口断面 4.5.2冲孔刃口尺寸计算 图6 冲孔刃口尺寸 查公差表得：a=5+0.150，b=50-0.015，c=80-0.022，d=12.50-0.027， e=12.50-0.027，f=70-0.022 以凹模为基准 凹模磨损后会增大的尺寸是：a，b，c，e，f 计算如下： 凹模磨损后会减小的尺寸是：
26、d 计算如下： 冲孔工序凸模、凹模刃口断面图： 图7 冲孔裁开工序凹模、凸模刃口断面 4.5.3侧刃刃口尺寸计算 图8 侧刃刃口尺寸 查公差表得：a=40-0.018，b=13.50-0.027 凹模磨损后会减小的尺寸是：a，b 计算如下： 侧刃凹模、凸模刃口断面图： 图9 刃口凹模、凸模刃口断面 5模具主要零件的结构设计 5.1冲裁零件的结构设计 5.1.1凸模设计 5.1.1.1凸模结构设计 凸模的结构形式有很多种，截面形状分圆形与非圆形。圆形凸模已趋于标准化，非圆形凸模的紧固部分应是圆形或是矩形，若用线切割、磨削
27、加工时，紧固部分的尺寸和工作部分尺寸想似。凸模刃口的形状有平的和斜的，结构分为整体、镶拼、直通等。 本设计中凸模有落料凸模，冲槽裁开凸模和冲孔凸模三种。落料凸模和冲槽裁开凸模采用的是整体式的结构，冲孔凸模则是圆形凸模。 5.1.1.2凸模长度设计 凸模长度一般是根据模具结构的需要而确定的，应尽可能参照国家标准。凸模长度用公式计算，即 式中 L— 总长度，mm； l1— 固定板厚，mm； l2— 卸料板厚，mm； l3— 导尺厚度，mm； l— 附加长度，mm，一般取l=15~20mm
28、 经计算，凸模的长度L为54mm 5.1.1.3凸模的固定方法 本次的卡片冲压模设计中凸模固定方法选用铆接和螺钉固定的方法。 在此次卡片冲压模设计中，冲裁裁开凸模、冲孔凸模与垫板间采用N7/h6、P7/h6铆接固定。落料凸模用螺钉固定，以便修理和更换。本副模具中的凸模所用的材料为Cr12。 ① 落料凸模结构图： 图10 落料凸模结构 ② 冲孔凸模结构图： 图11 冲孔裁开凸模结构 图12 冲小孔凸模结构 5.1.2凹模设计 5.1.2.1凹模厚度及外形结构的设计 整体式
29、凹模外形尺寸的确定 凹模装于下模座上，下模座孔口较大使凹模工作时承受弯曲力矩，当凹模高度H和模壁厚度C不够时，将使凹模产生大的变形。不过凹模受力复杂，难以精确计算，所以对非标尺寸凹模一般不需要进行强度校核，可用经验公式确定： 凹模高度 H=KB 凹模壁厚 C=（1.5~2）H 式中 B— 凹模孔的最大宽度，mm，但B不小于15mm C— 凹模壁厚，mm； K— 系数 在上面的公式中，B为其孔的最大尺寸。当B在100~200之间时，且材料厚度t<1mm，H和C取小一点的值，但H不小于10mm，凹模孔边距C不小于18mm。
30、当B<50mm，材料厚度t>3mm时，H及C则应取大值。 凹模高度也可根据冲裁力的大小按以下公式计算，即 式中 H— 凹模高度，mm； F— 冲裁力，N。 凹模高度的要求： a、最小高度为8mm； b、表面积大于3200mm2时，H最小为11mm； c、高度应加上刃口的种磨量； d、刃口周长大于50mm且材料为工具钢时，高度应乘下表中的修正系数。 表4 修正系数 凹模刃口周长/mm 50~75 75~150 150~300 300~500 500以上 修正系数 1
31、12 1.25 1.37 1.50 1.6 由刃口轮廓的不同，C与H的关系可按以下确定： 轮廓线为光滑的曲线时 C > 1.2H 轮廓线与凹模边缘平行时 C > 1.5H 轮廓线具有复杂形状或尖角时 C > 2H 多孔凹模刃口与刃口之间的距离：其最小值与冲裁件材料的强度和厚度有关。 螺孔到外缘的距离b > 2d。 在本模具的设计中： a、落料凹模 凹模采用整体凹模。 其轮廓尺寸为： 凹模厚（高）度 凹模壁厚 所以取凹模厚度为40mm，壁厚C取20mm 凹模宽度
32、 凹模长度 所以最终确定凹模的规格为： 5.1.2.2凹模的固定方法 在本副卡片冲压模具设计中凹模固定采用的是螺钉和销钉连接的固定方法。 凹模结构图： 图13 凹模结构 5.2定位零件 5.2.1送进导向定位零件的设计 使用条料或者卷料冲裁时，一般用导尺或导料销对板料送进导正。用于板料定向与送进，以防发生偏斜。它们装在凹模上平面。导尺用于刚性卸料，导料销用于弹性卸料。 本副设计的卡片冲压模具使用的导料装置是导料板，所选导料板为分离式的，导料板与板料间隙，在有侧压板时取5mm。因为本设计中采用的是双侧刃的定位方式，所以间隙取5mm。导尺厚
33、度一般为板料厚度的2.5倍。在此设计的卡片冲压模具中，制件的厚度为0.5mm，所以选择导料板厚度是2mm。然而又因为导尺最小厚度在4~6mm之间，因此最终确定厚度是4mm。导料板材料选为45钢，下平面应磨削至与凹模能装配起来，工作侧面粗糙度应该低于Ra1.6um。。 导料板标准为JB/T 7648—94。 图14 侧面导板的相关尺寸 5.2.2送料定距定位零件的设计 本副卡片冲压模设计中，对条料的定位装置选择的是双侧刃装置。侧刃是为了在本模中对条料的送进步距进行定位。它定位准确而又可靠，保证了有较高的送料精度和生产率，不过也
34、存在缺点，即加大了材料消耗。因此，适用于以下情况：不能够用其它的挡料装置时；工件侧边需冲出一定形状，由侧刃定位完成时。所以，此次设计中的冲制件为t=0.5mm的铍青铜薄卡片，最后选择的时双侧刃的定位装置。 本模具最后采用的是长方形的A型侧刃装置，长方形侧刃一般用于板料厚度小于1mm，而此次设计的卡片冲压模所冲压的条料厚度为0.5mm，是适用的。长方形侧刃也可以用于制件精度要求不太高的送料定距。本次冲裁制件只是要求无边次无毛刺，所以冲裁的精度要求并不太高，所以最后选用的是长方形的侧刃对条料进行定位。 侧刃可以是一个，也可以是两个。两个侧刃可对称分布于两侧也可以呈对角分布。为了保证条料
35、料尾的充分利用，所以在本次卡片冲压模具设计中采用的是双侧刃在两侧呈对角布置。 侧刃的结构尺寸可参照JB/T 7648.1—94，JB/T 7648.2—94，JB/T 7648.3—94和JB/T 7648.4—94选定，也可按公式进行计算： ① 断面长度等于步距。侧刃公称尺寸等于一个进距的尺寸。 ② 断面宽度B=4~10mm，取4mm。 ③ 侧刃孔的尺寸由侧刃的实际尺寸按照冲制材料所选定的单面间隙决定（可参照凸凹模间隙的内容）。通常侧刃孔按侧刃实际尺寸进行配作，可以保证所要求的间隙。 ④ 侧刃切下的宽度近似条料厚度。 在本副设计的卡片冲压模具中，双侧刃的固定采用的
36、是铆接的固定方法。 5.3卸料装置和推件装置 5.3.1卸料装置的设计 本副模具所冲裁的板料厚度为0.5mm，比较薄，选用弹压卸料装置。 卸料板作用是把材料从凸模上卸下，也可作为压料板来防止条料变形。设计时要注意几个方面： ① 卸料力大小为10%冲裁力。 ② 卸料板应该具有足够的刚度、其厚度H可按照下列计算，即 式中 H— 厚度，mm； Hd— 凹板厚度，mm。 ③ 卸料板要求耐磨，材料一般选择45钢，淬火，磨削，粗糙度Ra0.4~0.8um ④ 计算中要考虑凸模有4mm的刃磨量。 ⑤
37、 卸料板可以根据制件形状做成成圆形或矩形，配合为H7/h6或H8/f7。 弹性卸料板的有关尺寸，卸料板导向孔的高度h=4mm。 底面要高出凸模下平面的尺寸为k=0.2mm。 弹性卸料板凸台 a为导板厚度，t为料厚 在本副卡片冲压模具设计中a取6mm，则 卸料螺钉孔直径d1处的l最小值为：模座材料为铸铁时，lmin=d；模座选用45钢时，lmin=0.75d。 弹性卸料板厚度取H=12mm。 卸料板孔与凸模的单边间隙 图15 卸料板结构 5.3.2推件装置的设计 推件块与凸模，凹模的配合： ① 制件内形尺寸较小
38、外形尺寸简单时，顶件块外形与凹模选用H8/f8的间隙配合，顶件块内孔与凸模为非配合的关系。 ② 制件内形尺寸较大，外形复杂时，顶件块内形与凸模选用H8/f8的间隙配合，外形与凹模为非配合关系。 5.4导向装置 导向装置可以保证上模座相对下模座正确运动。小型模具中广泛选用的导向装置是导柱和导套。 导柱（导套）在小型模具中常用两个。在安装圆形一类无方向性的冲模时，为了防止安装错误，将中间模架上的两导柱，做成直径不等。 一般地，导柱装在下模座，导套安装在上模座，采用H7/r6的过盈配合。 导向装置设计的注意事项： ① 导柱与导套应在凸模工作前或者压料板接触到制件前
39、充分闭合，使导柱上平面与上模座上平面距离8mm； ② 导柱、导套与上、下模板分别安装后，保证导柱的下平面与下模座下平面、导套上平面与上模座上平面有2mm的间隙； ③ 对于形状对称的冲裁制件，为防止合模安装引起方向的错误，两导柱半径或位置应不同； ④ 冲模有较大侧向压力时，模座要装有止推装置，防止导柱与导套受侧向压力； 5.4.1导柱的选择 本次设计的卡片冲压模具选用A型直导柱： 表5 导柱相关尺寸 d 基本尺寸 /mm 极限偏差（mm） （h5） （h6） 20 0 -0.009 0 -0.013 22
40、 图16 右导柱 图17 左导柱 5.4.2导套的选择 本次设计的卡片冲压模具选用的是B型导套： 表6 导套相关尺寸 d D(r6) L H 基本尺寸 /mm 极限偏差(mm) 基本尺寸 /mm 极限偏差 /mm （H6） （H7） 20 +0.013 0 +0.021 0 32 +0.050 +0.034 70 28 22 35 70 28 图18 右导套
41、 图19 左导套 5.5支持及固定零件 5.5.1模架的选择 此次卡片冲压模设计最终选用的是中间导柱式的模架，具体规格见下表： 表7 中间导柱圆形模架 凹模周界 /mm 闭合高度（参考）H /mm 零件件号、名称及标准编号 1 2 3 4 5 6 上模座 GB/T 2855.11 下模座 GB/T 2855.12 导柱 GB/T 2861.1 导套 GB/T 2861.6 数量 D0 最小 最大 1 1 1 1 1 1 规格 100 140 165 10030 10040 20130
42、 22130 207028 227028 表8 中间导柱圆形下模座 凹模周界D0 /mm H h DB D2 S R R1 l2 d(H7) d1(H7) 基 本 尺 寸 极 限 偏 差 基本尺寸 极 限 偏 差 100 40 20 110 160 145 35 60 60 20 -0.020 -0.040 22 -0.020 -0.041 表9 中间导柱圆形上模座 凹模周界D0 /mm H h D
43、B D2 S R R1 l2 D(H7) D1(H7) 基本尺寸 极 限 偏 差 基本尺寸 极 限 偏 差 100 30 — 110 — 145 35 — 60 32 +0.025 0 35 +0.025 0 所以由此设计的上模座和下模座如下图所示： 图20 上模座 图21 下模座 5.5.2.模柄的选择 在本副模具设计中，模柄最后选用压入式模柄，具体尺寸如下表：
44、 表10 压入式模柄 d(js10) d1(m6) d2 L L1 L2 L3 d3 d4(H7) 基本尺寸 极 限 偏 差 基本尺寸 极 限 偏 差 基本尺寸 极 限 偏 差 25 26 +0.021 +0.008 33 75 30 4 2.5 7 6 +0.012 0 图22 模柄 5.5.3.固定板与垫板的设计 凸模固定板将凸模固定在模座上。本模具中的固定板如下： 图23（
45、a） 固定板三维图 图23（b） 固定板二维图 垫板直接承受凸模传递的压力并且对其扩散，如此将减小模座所受的压力，防止模座局部压陷。是否需要使用垫板，可以按照下式校核： 式中 p— 凸模头部对模座的单位压力，N； — 凸模总压力，N； A— 凸模头部端面支承面积，。 铸铁HT250许用压应力为90~140MPa，铸钢ZG310—570许用压应力为110~
46、150MPa。若头部平面上的单位压力p超过模座材料的许用压应力时，需用经淬硬的垫板；反之则不加。在本副模具中，垫板厚度取6mm。结构如下图： 图24（a） 垫板三维图 图24（b） 垫板二维图 5.5.4.螺钉和销钉的选用 在此次冲压模设计中，选用螺钉的规格和数量具体如下： ① 6个卸料螺钉； ② 2个内六角圆柱头螺钉； ③ 4个内六角圆柱头螺钉；
47、 ④ 2个圆柱头螺钉； ⑤ 4个内六角圆柱头螺钉。 选用的销钉的规格和数量具体如下： ① 2个圆柱销； ② 4个圆柱销。 5.6冲压设备的选用 5.6.1冲压设备类型的选择 曲柄压力机 ① 组成与工作原理 曲柄压力机虽然在形状和吨位方面不相同，但有共同组成部分： a、传动系统 b、工作机构 c、机身 d、能量系统 e、操纵与控制系统 ② 曲柄压力机冲压设备的特点 a、机械传动
48、连杆机构是刚性连接，滑块具有运动性质。 b、工作时，封闭高度不变，滑块有上下两个停止点。 c、一个工作循环负荷时间短，电动机按照功率进行选用，所以压力机需要飞轮存储放出能量。 d、工作时，机身组成封闭力系统。 以上讲的这些特点，容易实现机械化和自动化，生产效率也比较高，可以加工出较高精度的零部件。 本次设计的卡片冲压模具选用的是开式可倾工作台压力机。 5.6.2确定设备的规格 冲压设备的选择是根据冲压的工艺性质、生产批量、冲压件几何形状及精度要求等因素确定。 最后确定选用开式可倾工作台压力机，具体规格如下： 表11 开式可倾压力机规格 标称压力
49、 /tf 16 /kN 160 标称压力时，滑块离下死点距离/mm 5 滑块行程/mm 70 行程次数/次·min-1 115 最大封闭高度 固定台和可倾式/mm 220 活动台 最低/mm 300 位置 最高/mm 160 封闭高度调整量/mm 60 滑块中心到床身的距离/mm 160 工作台尺寸 左右/mm 450 前后/mm 300 工作台孔尺寸 左右/mm 220 前后/mm 110 直径/mm 160 立柱间距离/mm 220 活动台压力机滑块中心到床身紧固工作台平面距离/mm 150 模柄孔尺寸（直径
50、×深度）/mm Φ30×50 工作台板厚度/mm 60 倾斜角（可倾式工作台压力）/(°) 30 5.6.3压力机的校核 本次设计采用的是模具直接安装在压力机垫板上的装模方式，这样的装模方式具有两个特点：① 支承力平稳，下模座的受力条件相对较好；② 适用于能通过垫板孔向下漏料或者在模具工作面上出件的模具。校核公式如下： 5.7模具材料的选用 冲压模具材料的选择要具有较高的耐磨性，较好的韧性，较高的硬度等。 本次设计的卡片冲压模具中落料凸模、冲孔裁开凸模、冲孔凸模以及凹模所选用的材料都是Cr12。上模座与下模座，垫板，固定板，弹压卸料板所选材料是45钢。
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