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1、摘摘摘摘要要要要 本文分析了电动机定子铁芯的结构和加工精度等因素， 确定了电动机定子铁 芯的加工方法， 计算了零件加工所需的参数值， 确定了模具总体结构形式和尺寸， 完成了模具装配图的绘制，最后确定压力机类型及主要参数。 关键词关键词关键词关键词：冲孔模，落料模，排样，冲压压力，压力机 2 TheTheTheThe DesignDesignDesignDesign o o o of f f f PunchingPunchingPunchingPunching d d d die ie ie ie f f f forororor StatorStatorStatorStatorCoreCoreC
2、oreCore i i i in n n nY210-2Y210-2Y210-2Y210-2 ElectricalElectricalElectricalElectrical MachineMachineMachineMachine AbstractAbstractAbstractAbstract ThisThisThisThis texttexttexttext analysedanalysedanalysedanalysed thethethethe structurestructurestructurestructure ofofofof thethethethe statorstato
3、rstatorstator corecorecorecore andandandand itsitsitsits precisionprecisionprecisionprecision characteristiccharacteristiccharacteristiccharacteristic ，andandandand establishedestablishedestablishedestablished thethethethe processingprocessingprocessingprocessing preceptpreceptpreceptprecept , , , ,
4、 finishfinishfinishfinish thethethethe ensembleensembleensembleensemble architecturearchitecturearchitecturearchitecture analysisanalysisanalysisanalysis ofofofof thethethethe mouldmouldmouldmould andandandand finishedfinishedfinishedfinished thethethethe installationinstallationinstallationinstalla
5、tion diagramdiagramdiagramdiagram andandandand non-standardnon-standardnon-standardnon-standard partpartpartpart picturepicturepicturepicture , , , , confirmconfirmconfirmconfirm thethethethe typetypetypetype ofofofof thethethethe presspresspresspress andandandand mainmainmainmain parameterparameter
6、parameterparameter finally.finally.finally.finally. Keyword:Keyword:Keyword:Keyword: Ppunching Hole die, Blanking die, Bending die, Conical die Arrange, Punching Machine 目目目目录录录录 1 绪论1 2 产品加工工艺分析2 3 模具类型的确定4 4 冲裁件的排样与搭边5 5 冲压力的计算7 5.1 冲裁力的计算.7 5.2 卸料力的计算.8 5.3 顶件力的计算.8 6 冲压压力中心的确定9 7 冲裁间隙的选择9 8 计算凸、
7、凹模的刃口尺寸10 8.1 落料凹模刃口尺寸计算.11 8.2 冲孔凸模刃口尺寸计算.11 9 冲裁的部件及零件设计.12 9.1 工作零件.13 9.1.1 凸模形式及尺寸13 9.1.2 凹模形式及尺寸14 9.1.3 凸凹模形式及尺寸14 9.2 定位零件.15 9.3 卸料、出件零件.16 9.3.1 卸料装置16 9.3.2 推件装置17 9.4 橡胶的选用.17 9.5 模架及相关零件.18 9.5.1 模架18 9.5.2 连接零件的选取19 9.6 模具的闭合高度.19 10 冲压设备的选择.19 结论19 致谢20 参考文献20 4 1 1 1 1 绪论绪论绪论绪论 冲压是利
8、用冲压设备 （如压力机） 及安装在其上的专用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。冲压通常是 在常温下对薄板材料（一般厚度在 3.2mm 以下）进行冷变形加工从而形成所需 零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法 之一，隶属于材料成型工程。 冲压所使用的模具称为冲压模具， 简称冲模， 冲模是将材料 （金属或非金属） 批量加工成所需零件的专用工具。 冲模在冲压中至关重要， 没有符合要求的冲模， 批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压 工艺与模具、冲压设备和冲压材料共同构成了冲压加工的三要素，
9、只有它们相互 结合才能得出冲压件。 与机械加工及塑性加工的其它方法相比， 冲压加工无论在技术方面还是经济 方面都具有许多独特的优点。主要表现如下： （1）冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。因 为冲压加工是依靠冲模和冲压设备来完成的， 压力机的行程次数为每分钟可达数 百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可以得到一个冲件； (2)冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件 的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有 “一模 一样”的特征； (3)冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，加上冲压时材料的冷 变形硬化效应，冲压件
10、的强度和刚度均较高； (4)冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，而且加工所剩废料可再 利用， 且不需其它加热设备， 因而是一种省料、 节能的加工方法， 生产成本较低； (5)操作简单，非熟练人员也能操作自如。 但是， 冲压加工所使用的模具一般具有专用性,一组模具只能生产一种零件， 有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形。而且模具制造的精度高，技术要 求高， 是技术密集形产品， 导致成本非常昂贵， 因此一般用于大批量生产。 所以， 只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得 较好的经济效益。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件， 如 汽车、农机、
11、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业 部门中，冲压件所占的比重都相当的大。不少过去用锻造、铸造和切削加工方法 制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说， 如 果生产中不大量采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低 生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。 冲压模具包括冲裁模、弯曲模、拉伸、胀形等模具。冷冲模的设计也用到材 料学、机械设计、工程材料、特种加工等方面的知识。因此它是一门综合性很强 的学科。落料和冲孔都属于冲裁模。冲裁模是从条料、带料或半成品上使材料按 规定的轮廓产生分离的模具，随着科学技术的发展，冲压技术也向高
12、速化、自动 化、精密化的方向发展。冲裁模一般分为简单模、级进模、和复合模。简单模在 国内应用比较广泛，它是在压力机的冲压行程中完成一次冲裁工艺。简单模也分 为无导向简单模、导板式简单模，和导柱式简单模；级进模是在单工序冲模基础 上发展的一种多工序、高效率冲模。在压力机一次冲程中，级进模在其有规律排 列的几个工位上分别完成一部分冲裁工艺，在最后工位冲出完整的工件。由于级 进模是连续冲压，因此生产效率高，适用于大规模生产，但是因为其结构复杂， 定位要求比较严格，因此说制造成本高。复合模是在压力机的一次冲压行程中， 经一次送料定位，在模具的同一部位可以同时完成几道冲裁工序。复合模同级进 模一样，也是
13、在简单模的基础上发展的一种较先进的模具。与级进模相比，冲裁 模冲裁件的位置精度高，对条料的定位精度要求低，复合模的轮廓尺寸较小。 复 合模虽然生产效率高，冲压件精度高，但模具结构复杂，制造精度要求高，适用 于生产批量大，精度要求高，内外形尺寸差较大的冲裁件。 2 2 2 2 产品加工工艺分析产品加工工艺分析产品加工工艺分析产品加工工艺分析 图 1 产品零件简图 Y2102 型电动机定子铁芯的使用量大，故采用大批量生产，该铁芯的材料 为电工硅钢片 D21，钢板厚度 0.5mm，本身具有良好的冲裁性能。而且零件形状 6 对称，但结构略显复杂，由圆弧和直线组成，不宜采用锻造、铸造和切削加工等 方法制
14、造，因此采用冲压加工。 对于冲小孔5，冲复杂圆孔80，由表11知，一般冲孔模对该材料（钢 300 1000 5000 模具形式 简易模、单 工序模 单 工 序 模、简易 模 级进模、复 合模、单工 序模 级进模、 复合 模 级进模、 复 合模 设备形式 通用压机通用压机自动和半自 动、通用压 机 机械化高速 压机、 自动机 专用压机、 自动机 另外因在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小 时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求，这时在工艺上多采 用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成。所以决 定采用冲孔落料复合冲裁模进行加工，且一次成
15、形。 所谓复合模具结构，就是在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上 批 量 / 千 件 每 年 项 目 8 同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。复合模具结构的优点： 1）模具结构紧凑，占用空间较小；2）在完成这些工序过程中，冲件材料无需进 给移动；3）制件精度高，由于是在冲床的一次行程内完成数道冲压工序,因而不 存在累积定位误差，冲出的制件内外形相对位置及各件的尺寸一致性好，制件平 直；4）适宜冲制薄料和脆性或软质材料。复合模具结构的选用原则：当制件精 度要求高，生产批量大，表面要求平整时，一般选用复合模具结构。 表 5 单工序模、级进模和复合模的比较 比较项目单工序模级进
16、模复合模 工件尺寸精 度 较低一般,IT11 级以下较高,IT9 级以下 工件形位公 差 工件不平整,同轴 度、对称度及位置 度误差大 不太平整，有时要较平， 同 轴度、位置度误差较大 工件平整，同轴度、对称 度及位置误差大 冲压生产率 低，冲床一次行程 内只能完成一个工 序 高， 冲床在一次行程内能完 成多个工序 较高，冲床在一次行程内 可完成两个以上工序 实现操作机 械化、自动化 的可能性 较易，尤其适合多 工位冲床上实现自 动化 容易， 尤其适应于单机上实 现自动化 难，工件与废料排除较复 杂，只能在单机上实现部 分机械化操作 对材料的要 求 对条料宽度要求不 严，可用边角料 对条料或带
17、料宽度要求严 格 对条料宽度要求不严，可 用边角料 生产安全行安全性较差比较安全安全性较差 模具制造的 难易程度 较易，结构简单， 制造周期短，价格 低 形状简单件， 比用复合模制 造难度低 形状复杂件，比用级进模 的制造难度低 应用通用性好， 适合中、 小批量生产和大型 件的大量生产 通用性较差， 适合于形状简 单， 尺寸不大， 精度要求不 高件的大批量生产 通用性较差，适于形状复 杂、尺寸不大、精度要求 较高件的大批量生产 4 4 4 4 冲裁件的排样与搭边冲裁件的排样与搭边冲裁件的排样与搭边冲裁件的排样与搭边 排样是指冲裁件在板料、条料或带料上的布置方式，分为有搭边、少搭边和 无搭边三种
18、；按工件外形特征又可分为直排、斜排、直对排、斜对排、混合排、 多行排等形式。 该冲裁件材料较薄， 尺寸小， 采用直排有废料排样方式比较合理， 如图 2 所示。 图 2 排样图 表 6 冲压落料件的搭边值/mm 被冲金属 搭边值或沿边值 料厚边缘两件间距 一般金属0.531.271.27 标准带料 0.56-1.40 1.40 1.02 0.7t 1.02 0.7t 双片料 1.07 1.09-1.40 1.40 1.52 1.4t 1.4t 1.27 1.02 0.7t 双片料且两 列排样互锁 1.07 1.40 1.52 1.4t 1.27 1.4t 不锈钢、硅 钢、弹簧钢 1.40 1.4
19、0 1.52 1.4t 1.52 1.4t 由表 6 查得最小搭边值 a1.52mm , a11.52mm，取 aa12mm。 毛胚面积 A: AR23.1475217662.5mm(1) 条料宽度 b: bd+2a=150+22154mm(2) 进距 h: 10 hd+a1=150+2152mm(3) 材料利用率: bh nA 100% 152154 17662.51 100%75.45%(4) 指同一列，也指两相邻列两件之间。 两相邻列两件之间搭边为 1.52mm。 5 5 5 5 冲压力的计算冲压力的计算冲压力的计算冲压力的计算 冲压力的计算包括冲裁力、卸料力、推件力、顶出力的计算。零件
20、加工采用 弹性卸料和上出料方式。由表 7 查得硅钢片 D21 的抗剪强度190MPa。 表 7 部分材料的抗剪强度/ MPa 材料软硬 铝68.6-107.8127-157 黄铜215.6-294343-392 青铜313.6-392392-588 铁板314392 钢板441-490539-588 电工硅钢190249 不锈钢板510549 5.15.15.15.1 冲裁力的计算冲裁力的计算冲裁力的计算冲裁力的计算 冲裁力是设计模具、选择压力机的重要参数，指凸模与凹模相对运动使工件 与板料分离所需的力， 与材料厚度、 工件周边长度、 材料的力学性能等参数有关。 在该零件的加工中包括冲孔力和落
21、料力。 冲孔力的计算 P0L1t(5)5 根据零件图,用 CAD 可计算出冲一次零件内周边之和 L1=802.8mm，代入得： P0L1t （802.80.519093.145190）N 103.113103N 落料力的计算 P1=L2t(6) 代入 L2得： P1=L2t =（3.141500.5190）N =44.745103N 5.25.25.25.2 卸料力的计算卸料力的计算卸料力的计算卸料力的计算 卸料力 从凸模上卸下板料的力称为卸料力，其大小与凸模和凹模之间的间 隙、工件的形状、材料的种类等因素有关。 卸料力 P2: P2=K1P0(7) 把 P0代入得： P2K1P0 (0.05
22、5103.113103)N 5.671103N 5.35.35.35.3 顶件力的计算顶件力的计算顶件力的计算顶件力的计算 顶件力 把落入凹模洞中的冲压件或废料逆着冲裁方向托出的力。 顶件力 P3： P3=K3P1（8） 把 P1代入得： P3K3P1 (0.06344.745103)N 2.819103N 卸料推出系数 K1、卸料推出系数 K2、卸料推出系数 K3见表 8。 表 8 卸料力、推件力和顶出力因数 料厚/mmK1K2K3 钢0.10.065-0.0750.10.14 12 0.1-0.50.045-0.0550.0630.08 0.5-2.50.04-0.050.0550.06
23、选择冲床时的总冲压力 F： FP0P1P2P3（9） 代入前面各值得： F P0P1P2P3 (103.11344.7455.6712.819)103N 156.348103N 6 6 6 6 冲压压力中心的确定冲压压力中心的确定冲压压力中心的确定冲压压力中心的确定 冲裁模对工件施加的冲裁力合力的中心称为冲裁压力中心。 只有压力中心与 模柄的中心线重合才能使冲压模具正常工作。否则冲压时将产生弯矩，实冲压设 备的滑块和模具发生歪斜，引起凸、凹模间隙不均匀，刃口变钝，产生机床和模 具的导向机构不均匀摩擦等不良现象。 因为该零件是中心对称图形，所以其压力中心位于轮廓图形的几何中心 O 点，如图 3
24、所示。 图 3 压力中心 7 7 7 7冲裁间隙的选择冲裁间隙的选择冲裁间隙的选择冲裁间隙的选择 冲裁间隙指凸、凹模刃口间缝隙的距离，它是冲压工艺和模具设计中的重要 参数。在冲裁模的设计中,凸凹模间隙的合理选取,是保证模具正常工作、提高冲 片质量、延长模具寿命的一个关键因素。理想的间隙应该是板料冲裁断裂时,凸 凹模刃口边所产生的裂纹在一条直线上,否则冲片边缘将出现不允许的毛刺,使 得刃口粘结严重,磨损加快,进而影响模具的寿命。所以,如何选取合理的凸凹模 间隙,是模具设计时不容忽视的问题。 在实际加工中若间隙偏小,会使凸模与被冲的孔之间、凹模与落料之间的摩 擦严重,造成凸模和凹模侧壁产生粘结,卸
25、料力增大,影响冲片断面的质量,刃口 容易变钝,冲片易出毛刺,且毛刺增长过快,甚至发生凹模胀裂现象,致使模具寿 命下降。取小间隙时,由于弹性回跳作用,落料件尺寸大于凹模,冲出的孔径小于 凸模,从而造成冲片的尺寸精度出现误差。因此,为了提高冲片质量,延长模具寿 命,决定放大间隙.选择类中等间隙。 表 9 部分金属材料冲裁间隙值/mm 材料抗剪强度 初始间隙（单边值） 类类类 低碳钢 10F、 Q235 210-400(0.03-0.07)t(0.07-0.10)t(0.10-0.125)t 黄铜（硬 态）H62 纯铜（硬 态）T1、 T2、T3 290-420(0.03-0.05)t(0.055-
26、0.08)t(0.085-0.11)t 镁合金 MB1、MB8 120-180(0.015-0.025)t 电工硅钢 D21、 D31、 D41 190(0.025-0.05)t(0.05-0.09)t 板料为 0.5mm 的 D21 硅钢片, 由表 9 推荐的间隙应大于(0.05-0.09)t，约为 （0.05-0.09）mm。按照这个间隙，冲出的定子片毛刺一般能控制在规定范围内。 而且可以提高冲片质量，冲片表面平整度也能大大改善,延长模具寿命。 8 8 8 8 计算凸、凹模的刃口尺寸计算凸、凹模的刃口尺寸计算凸、凹模的刃口尺寸计算凸、凹模的刃口尺寸 凸、凹模刃口尺寸和公差的确定，影响冲裁生
27、产的技术经济效果，设计时一 14 般遵循以下原则： （1）设计落料模时，应以凹模为基准,间隙取在凸模上，靠减 小其尺寸获得； （2）设计冲孔模时，应以凸模为基准,间隙取在凹模上，靠增大 其尺寸获得； （3）凹模的磨损使落料件轮廓尺寸增大，设计落料模时凹模的刃口 应等于或接近工件的下极限尺寸； （4）凸模的磨损使冲孔件孔径尺寸增大，设计 冲孔模时凸模的刃口应等于或接近工件的上极限尺寸。 根据冲裁间隙 Zmin=0.05mmZmax=0.09mm， 对零件图中未注公差的尺寸 进行分析计算，并由公差手册查出其极限偏差分别为 150 0 1 . 0 、80 0 87. 0 。对于外轮 廓150，查表
28、10 得凸、凹模的制造公差分别为凸=0.030、凹=0.040。 由于零件形状稍显复杂，为了更好的获得最小合力间隙，决定采用配合加工 法加工凸模和凹模。 表 10 规则形状（圆形、方形件）冲裁时凸模，凹模的制造公差 基本尺寸凸模公差凸凹模公差凹 180.0200.020 150-2000.0300.040 8.18.18.18.1 落料凹模刃口尺寸计算落料凹模刃口尺寸计算落料凹模刃口尺寸计算落料凹模刃口尺寸计算 Ad(Ax) 4 0 （10） 凹模150 0 1 . 0 ： Ad(Ax) 4 0 (1500.750.1) 4 1 . 0 0 149.925 025. 0 0 mm 8.28.2
29、8.28.2 冲孔凸模刃口尺寸计算冲孔凸模刃口尺寸计算冲孔凸模刃口尺寸计算冲孔凸模刃口尺寸计算 Bp（B+x） 0 4 （11） 凸模5： Bp（B+x） 0 4 （5+0.50.24） 0 02. 0 5.12 0 02. 0 mm 对于冲孔80，零件形状比较复杂，且为薄材料为了保证凸、凹模之间的间 隙值，必须采用凸模和凹模配合加工方法，以凸模为基准件。 根据凸模磨损后的尺寸变化情况将零件图中各尺寸进行如下分类： B 类：110 0 1 . 0 、80 0 87. 0 、 1 . 0 0 5+、R4 2 . 0 0 + C 类：2 05. 0 05. 0 + 、2010 、5 1 . 0 1
30、 . 0 + 冲孔凸模刃口尺寸计算如下： （1） B 类 Bp(Bx） 0 4 各尺寸计算如下： 110凸（1100.50.1） 0 4 1 . 0 110.05 0 025. 0 mm 80凸（800.50.87） 0 4 87. 0 80.435 0 2175. 0 mm 5凸（50.50.1） 0 4 1 . 0 5.05 0 025. 0 mm R4凸（40.50.2） 0 4 2 . 0 4.1 0 05. 0 mm （2） C 类 Cp（Cx） 8 (12) 各尺寸计算如下： 2凸（20.750.1） 8 1 . 0 2.0750.0125mm 20凸（200.520） 8 20
31、20102.5 5凸（50.50.2） 8 2 . 0 5.10.025mm 凸模的刃口尺寸按凹模实际尺寸配制并保证双面间隙 0.05-0.09 mm 9 9 9 9 冲裁的部件及零件设计冲裁的部件及零件设计冲裁的部件及零件设计冲裁的部件及零件设计 模具的零部件，有很大一部分已实现了标准化，这对于简化设计工作、稳定 模具质量、简化模具的制造维修等，都具有重大意义。在设计模具时，对于标准 化的零部件，只需在标准化的资料中正确的选择，大量的设计工作是对非标准件 的设计。根据在模具中的功能和特点，可以分成两类： 工艺零件：这类零件直接参与完成工艺过程并和毛坯直接发生作用。 结构零件： 这类零件不直接
32、参与完成工艺过程， 也不和毛坯直接发生作用。 冲模零件的详细分类见表 11： 表 11 冲模零件分类 16 工艺零件结构零件 工作零件定位零件卸 料 和 压 料 零件 导向零 件 支撑零件紧固零件其他零件 凸模 凹模 凸凹模 挡料销 始用挡料销 导正销 定位销 定位板 导料销 导料板 卸料装置 压料装置 顶件装置 推件装置 废料装置 导柱 导套 导板 导筒 上、下模座 模柄 凸、凹模固定 板 垫板 限 位 支 撑 装 置 螺钉 销钉 键 弹性件 传动零件 9.19.19.19.1 工作零件工作零件工作零件工作零件 9.1.19.1.19.1.19.1.1 凸模形式及尺寸凸模形式及尺寸凸模形式及
33、尺寸凸模形式及尺寸 （1） 冲孔凸模： 为圆形凸模，设计成直柱形式，图样见图 4。 图 4 冲孔凸模 （2）落料凸模形式及尺寸： 形式为异形凸模，图样如图 5 所示： 图 5 落料凸模 注：按 0.050.09mm 间隙与落料凹模配制 9.1.29.1.29.1.29.1.2 凹模形式及尺寸凹模形式及尺寸凹模形式及尺寸凹模形式及尺寸 凹模的刃口形式，考虑到生产批量较大，又是复合模，所以采用刃口强度较 高的直筒式孔口凹模。 凹模的外形尺寸： 凹模高度 H=KB=0.20150=30mm 表 12 系数 K 值 B/mm料厚 t/mm0.51 1002000.200.22 选取凹模壁厚 C1.5H
34、1.53045mm 另外，当 t=0.5mm 时，取 h=6mm 则凹模整体尺寸： BLH240mm240mm30mm 如图 6 所示。 18 图 6 落料凹模 按以上计算的凹模外形尺寸，可以保证凹模有足够的强度和刚度，一般可不 用进行强度校核。 9.1.39.1.39.1.39.1.3 凸凹模形式及尺寸凸凹模形式及尺寸凸凹模形式及尺寸凸凹模形式及尺寸 复合模的结构特点是一定有一个凸凹模。凸凹模的内、外缘均为刃口，为保 证强度，内外缘之间壁厚应有一定厚度，取决于冲裁件尺寸。该凸凹模的最小壁 厚为 3.5mm。通过表 13 校核，可知凸凹模壁厚有足够的强度。根据弹性卸料板 厚度及模具结构可选取凸
35、凹模的高度为 80mm。 表 13 复合模最小壁厚/mm 冲裁材料 材料厚度 0.50.6-0.81 硅钢，中碳钢1.2-1.51.5-2.0（2.0-2.5）t 其结构如图 7 所示。 图 7 凸凹模 冲孔凹模、落料凹模及凸凹模的材料选用：由于冲裁零件材料电工硅钢片的 变形抗力大，模具承受载荷会增加，刃口部位磨损加快，且生产批量为 10 5 件/ 年，综合考虑选用合金含量高、耐磨性好的 Cr12MoV 材料。Cr12MoV 钢有高淬 透性，可用来制造断面较大，形状复杂，经受较大冲击负载的各种模具，热处理 硬度为 HRC6163。 9.29.29.29.2 定位零件定位零件定位零件定位零件 为
36、了保证模具正常工作和冲出合格冲裁件， 必须保证坯料或工序件对模具的 工作刃口处于正确的相对位置，即必须定位。条料在模具送料平面中必须有两个 方向的限位： 一是在与送料方向垂直的方向上限位， 保证条料沿正确的方向送进， 称为条料横向定位或送进导向；二是在送料方向上的限位，控制条料一次送进的 距离（进距） ，称为条料纵向定位或送料定距。对于块料或工序件的定位，基本 上也是在两个方向上的限位。 在复合冲裁模上，通常采用导料销进行导料。两个导料销的中心距尽可能取 大一些，以便于送料。并有利于防止条料偏斜。如图 8 所示。 送进方向 20 图 8 导料和定位 在复合模中，纵向定位的主要作用是保证纵向搭边
37、值。挡料销确保条料送进 时有准确的送进距。活动挡料销常用于倒装复合模，装在卸料板上，由弹性元件 支撑，可以伸缩的挡料销。设计中选取橡胶弹性挡料销。国家标准结构如图 9 所 示。 图 9 挡料销 9.39.39.39.3 卸料、出件零件卸料、出件零件卸料、出件零件卸料、出件零件 9.3.19.3.19.3.19.3.1 卸料装置卸料装置卸料装置卸料装置 卸料是指把冲件或废料从凸模中卸下来。 可分为刚性和弹性卸料装置两种形 式，视模具的结构选择。设计中为倒装复合模，易采用弹性卸料装置。弹性卸料 装置卸料力较小，所得质量较好，平直度较高。弹性元件选用橡胶，其结构如下 图。 卸料板 橡胶 卸料螺钉 图
38、 10 卸料装置 9.3.29.3.29.3.29.3.2 推件装置推件装置推件装置推件装置 设计中模柄中心位置有冲孔凸模， 采用简单的刚性推件装置， 由打杆、 推板、 连接推杆和推件块组成。结构如下图。 打杆 推板 连接推杆 推件块 图 11 推件装置 9.49.49.49.4 橡胶的选用橡胶的选用橡胶的选用橡胶的选用 橡胶允许承受的负荷比弹簧大，且安装调整方便，价钱又不贵，是模具中广 泛使用的弹性元件。冷冲模中所用橡胶一般为聚氨脂橡胶（PUR）7。橡胶的高 度 H 与直径 D 应有适当的比例，一般应保持 H=（0.51.5）D(13) 9.59.59.59.5 模架及相关零件模架及相关零件
39、模架及相关零件模架及相关零件 9.5.19.5.19.5.19.5.1 模架模架模架模架 模架是由上模座、下模座、模柄及导向装置等组成。 对模架的基本要求：应有足够的强度与刚度；应有足够的精度；上下 模之间的导向应精确。 一般模架型号规格均已列入标准，设计时可选用 模架选用适用中等精度，中、小尺寸冲压件的后侧导柱模架从右向左送料， 操作方便。 （1） 上模座： L/mmB/mmH/mm=25025045 （2） 下模座： 22 L/mmB/mmH/mm=25025055 （3） 导柱： d/mmL/mm=35180 （4） 导套： d/mmL/mmD/mm=3511543 模架的闭合高度：19
40、0230 （5） 模柄 中小型模具都是通过模柄固定在压力机滑块上。设计中采用凸 缘式模柄。形式见下图。 图 12 模柄 模柄的长度不得大于冲床滑块里模柄孔的深度，模柄直径应与模柄孔一致。 9.5.29.5.29.5.29.5.2 连接零件的选取连接零件的选取连接零件的选取连接零件的选取 垫板厚度取：10mm材料：45硬度：4348HRC 凸模固定板厚度取：12mm材料：45 卸料板厚度取：15mm材料：Q235 橡胶厚度取：40mm 凸模长度 L： L=l1+l2+l3+l(14) 式中： L凸模总长度； l1-凸模固定板厚度； l2卸料板厚度； l3-导料板厚度； l附加长度，一般取 l=1
41、5-20mm。 由此可得 L=l1+l2+l3+l=12+15+0+18=45(mm) 因设计中采用的是导料销，故 l3=0，取 l=18mm。 9.69.69.69.6 模具的闭合高度模具的闭合高度模具的闭合高度模具的闭合高度 模具的闭合高度 H模是指模具在最低工作位置时，上、下模之间的距离。为 使模具正常工作，模具闭合高度必须与冲床的闭合高度相适应。应介于冲床最大 和最小闭合高度之间: H最大-5H模H最小+10（15） H模=45+10+12+30+0.5+80+55-2=230.5(mm) 10101010 冲压设备的选择冲压设备的选择冲压设备的选择冲压设备的选择 为安全起见，防止设备
42、的超载，参照冲压手册可选取公称压力为 200KN 的开 式双柱可倾压力机 J2320,该压力机与模具设计有关的参数为： 公称压力：200KN滑块行程：90mm 最大闭合高度： 250mm最大装模高度： 180mm 工作台尺寸：500330模柄孔尺寸：4060 结论结论结论结论 模具的技术分析，包括模具的结构、形状以及尺寸等方面的分析。模具的结 构、形状和尺寸设计计算完毕之后，要对模具的加工质量、使用条件提出基本要 求，这些要求主要是： （1） 有适中而均匀的硬度， 模具经淬火、 回火处理后， 其硬度值为 HRC40-52 （根据模具的尺寸而定，尺寸越大，要求的硬度越低） 。 （2）有足够高的制
43、造精度，模具的形位公差和尺寸公差应符合图纸的要求 （一般按负公差制造） ，配合尺寸具有良好的互换性。 （3）有足够高的表面粗糙度，配合表面应达 Ra3.2-1.6m，工作带表面达 Ra1.6-0.4m，表面应进行氮化处理、磷化处理或其它表面强化处理，如多元 素共渗处理及化学热处理等。 （4）有良好的对中性、平行度、直线度和垂直度，配合面的接触率应大于 80。 （5）模具无内部缺陷和表面缺陷，一般应进行超声波探伤和表面质量检查 后才能使用。 致谢致谢致谢致谢： 24 我在进行毕业设计期间，得到老师的精心指导，老师治学严谨，每周坚持给 我们进行辅导，对我们的设计每一个环节都严格指导，在我的毕业论文
44、完成之际 表示深深的感谢。同时感谢四年来所有关心和教导我的老师们，感谢为我提供帮 助的各位同学。 参考文献参考文献参考文献参考文献 1 郝滨海冲压模具简明设计手册北京：化学工业出版社，2005 2 二代龙震工作室冲压模具设计基础北京：电子工业出版社，2007 3 肖祥芷中国模具设计大典南昌：江西科学技术出版社，2003 4 王孝培实用冲压技术手册北京：机械工业出版社，2001 5 许发樾实用模具设计与制造手册北京：机械工业出版社，2005 6 刘洁现代模具设计北京：化学工业出版社，2005 7 赵昌盛实用模具材料应用手册北京：机械工业出版社，2005 8 陈剑鹤模具设计基础北京：机械工业出版社，2003 9 许发樾.模具常用机构设计北京：机械工业出版社，2003 10 郭铁良.模具制造工艺学北京：高等教育出版社，2001 11 吴伯杰.冷冲压工艺与模具北京：电子工业出版社，2004 12 邓明. 实用模具设计简明手册北京：机械工业出版社，2006 13 安静平半自动送料切角装置设计J 模具工业，1995，26-27 14 许发樾模具结构设计北京：机械工业出版社，2004 15 陈炎嗣，郭景仪冲压模具设计与制造技术北京：北京出版社，1993