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1、山东科技大学毕业论文 毕业设计（论文）说明书 变压器垫片冲模的设计 29目录摘要.ABSTRACT.1绪论.11.1课题背景11.2国内外发展概况11.3冲压变形理论基础51.4模具材料选用71.5课题相关工作92零件工艺分析.102.1工艺分析102.2工艺方案及模具结构型式的确定103工艺计算.123.1排样设计123.2冲压力计算133.3确定模具压力中心143.4凸、凹模刃口尺寸计算154模具的总体设计.174.1模具类型的选择174.2定位方式的选择17 4.3卸料、出件方式的选择184.4导向方式的选择195模具主要零件的结构设计.215.1凹模板215.2凸模215.3其他225
2、.4定位零件的结构设计225.5卸料板与凸模之间的间隙225.6导向零件的结构设计235.7支持及夹持零件、紧固零件结构型式的选245.8其他零件的结构设计255.9模具零件的加工精度和配合要求265.10选择冲压设备.276 模具的装配.307结束语.318参考文献.329致谢.33摘要本设计是单工序落料模的设计，设计内容是从零件的工艺性分析开始的，根据工艺要求来确定设计的思路。冲裁是最基本的冲压工序。本设计重点是在分析冲裁变形过程及冲裁件质量影响因素的基础上，介绍冲裁工艺计算、工艺方案制定和冲裁模设计。涉及冲裁力与压力中心计算、间隙确定、刃口尺寸计算原则和方法、排样设计、冲裁工艺性分析与工
3、艺方案制定、冲裁典型结构、零部件设计及模具标准应用、冲裁模设计方法与步骤等。 主要设计内容有：1、零件工艺性分析；2、确定冲裁工艺方案；3、选择模具的结构形式；4、进行必要的工艺计算；5、选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸；6、校核模具闭合高度及压力机有关参数；7、绘制模具总装图及零件图。关键词：落料；单工序；冲压模具ABSTRACTThis design is a single-process blanking die design, design content is from a part of the process of analysis, according to the te
4、chnological requirements to determine design ideas. Blanking is the most basic punch. The design focuses on the analysis of blanking deformation process and cutting quality factors, introduced on the basis of blanking computing, process and die design. Involved blanking force and pressure center com
5、puting, gap identified, cutting edge size calculation principles and methods, layout design, blanking of analysis and process, blanking the typical structure, component design and die standard application, die design methods and steps, and so on. The main design content: 1, part process analysis; 2
6、determine blanking programme 3, select the stencil structural forms; 4, make the necessary technical calculation; 5, select and identify the main parts of the structure and dimensions; 6, check die height and press the relevant parameters; 7, drawing die General Assembly drawings and parts.Keyword：b
7、lank; single-process ; blanking die design1 绪论1.1 课题背景近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的服务要求，并陆续开始使用Solidworks、UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。Solidwork是比较常用的三维机械设计软件
8、，能满足中小型企业模具设计需求。并能大大减少了设计师的工作量，节约了工作时问，提高了工作效率，使设计师把更多的精力用在新产品的开发及创新上。1.2 国内外发展概况改革开放20多年来，我国的模具工业获得了飞速的发展，设计、制造加工能力和水平、都有一了很大的提高。据中国模具工业协会统计，1995年中国模具总产值为145亿元，而2003年已达450亿元左了，年均增长14%。另据统计2004年中国（不包括台湾、香港、澳门地区）共有模具专业生产厂、产品厂配套的模具车问（分厂）近20000家，约60万从业人员，年模具总产值达1亿元人民币以上的有十多家。但是，我国模具工业现有能力只能满足需求最的60%左右，
9、还不能适应国民经济发展的需要。据有关部门统计，1997年进口模具价值6.3亿美元，这还不包括随设备一起进口的模具；1997年出口模具仅为7800万美元。目前我国模具工业的技术水平和制造能力，是我国国民经济建设中的薄弱环节和制约经济持续发展的瓶颈。国内已经认识到了模具在制造业中的重要基础地位，许多模具企业十分重视技术发展，增大了用于模具技术进步的投资。（一）模具设计分析方面的状况：模具CAD/CAE/CAM技术是改造传统模具生产方式的关键技术，能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质最。它使技术人员能借助于计算机对产品、模具结构、成型工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。以生产家用
10、电器的企业为代表，陆续引进了相当数最的CAD/CAM系统，实现了CAD/CAM的集成，并采用CAE技术对成型过程进行计算机模拟等，数控加工的使用率也越来越高，取得了一定的经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAE/CAM技术的发展。近年来，我国自开发的有冲裁模CAD/CAM系统；CAXA系列软件为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。但目前我国计算机辅助技术的软件开发，尚处于较低水平，需要知识和经验的积累。无论是应用广泛性，还是技术水平上都与国外存在很大的差距。在应用CAE进行模具方案设计和分析计算方面，也才刚刚起步，大多还处于试用阶段。（二）我国未来模具的研发探讨模具设计的标准化
11、、网络化、智能化、三维化、集成化1、标准化标准化是实现模具专业化生产的基本前提，是系统提高整个模具行业技术水平和经济效益的重要手段，是机械制造业向深层次发展必由之路。国际上工业发达的国家和公司都极为重视模具的标准化，我国的模具标准化程度不足30%，而且标准品种少、质量低、交货期长，严重阻碍模具的合理流向和效能发挥。CAD/CAM系统可建立标准零件数据库，非标准零件数据库和模具参数数据库。标准零件库中的零件在CAD设计中可以随时调用，并采用GT（成组技术）生产。非标准零件库中存放的零件，虽然与设计所需结构不尽相同，但利用系统自身的建模技术部可以方便地进行修改，从而加快设计过程，典型模具结构库是在
12、参数化设计的基础上实现的，按用户要求对相似模具结构进行修改，即可生成所需结构。2、集成化模具CAD/CAM技术与GT、CE(Concurrent Engineering)、CAE、CAPP(Computer Aided Process Program-ming)等技术密切相连，组成一个有机的整体，其关键在于建立一个统一的全局模具产品数据模型，在产品开发，模具设计中，提供全部的信息，使信息共享，交换处理和反馈，它综合了计算机技术，系统集成技术，并行技术和管理技术，体现了系统化思想直至发展为CIMS(Computer Integrated Manufacture System，计算机集成制造系统)
13、 。模具软件功能的集成化要求软件的功能模块比较齐全，同时各功能模块采用同一数据模型，以实现信息的综合管理与共享，从而支持模具设计、制造、装配、检验、测试及生产管理的全过程，达到实现最佳效益的日的。如英国Delcam公司的系列化软件就包括了曲面/实体几何造型、复杂形体工程制图、工业设计高级渲染、塑料模设计专家系统、复杂形体CAM、艺术造型及雕刻自动编程系统、逆向工程系统及复杂形体在线测量系统等。集成化程度较高的软件还包括：Pro/E、UG和CAT1A等。3、模具设计、分析及制造的三维化。 传统的二维模具结构设计已越来越不适应现代化生产和集成化技术要求。模具设计、分析、制造的三维化、无纸化要求新一
14、代模具软件以立体的、直观的感觉来设计模具，所采用的三维数字化模型能方便地用于产品结构的CAE分析、模具可制造性评价和数控加工、成形过程模拟及信息的管理与共享。如Pro/E、U G和CAT1A等软件具备参数化、基于特征、全相关等特点，从而使模具并行工程成为可能。另外，Cimatran公司的Moldexpert, Delcam公司的Ps-mold及日立造船的Spaee-E/mold均是3D专业注射模设计软件，可进行交互式3D型腔、型芯设计、模架配置及典型结构设计。澳大利亚Moldflow公司的三维真实感流动模拟软件MoldflowAdvisers己经受到用户广泛的好评和应用。面向制造、基于知识的智
15、能化功能是衡量模具软件先进性和实用性的重要标志之一。如Cimatron公司的注射模专家软件能根据脱模力向自动产生分型线和分型面，生成与制品相对应的型芯和型腔，实现模架零件的全相关，自动产生材料明细表和供NC加工的钻孔表格，并能进行智能化加工参数设定、加工结果校验等。4、网络化与协同设计随着模具工业规模的不断扩大，要做到资源信息共享、交换等，网络化设计的发展是必然的，将以微机为中心的智能工作站达成了分布式系统构成CAD/CAM/CAE/CAPP微机局域网络，结构灵活，功能愈加强大，并伴随着Internet/Intranet网的进一步拓展，系统提供了异地设计人员在同一时间对同一个参数进行评价和修改
16、，实现异地操作与数据交换，使一个项目在多台计算机上协作完成，以适应不同地区的现有资源和生产设备资源的要求和利用。这种基于Internet下的协同设计实现了企业间的“集成化”，它将成为模具制造业全球化的发展趋势。随着模具在企业竞争、合作、生产和管理等力一面的全球化、国际化，以及计算机软硬件技术的迅速发展，模具软件应用的网络化的发展趋势是使CAD/CAE/CAM技术跨地区、跨企业、跨院所在整个行业中推广，实现技术资源的重新整合，使虚拟设计、敏捷制造技术成为可能。美国在其21世纪制造企业战略中指出，到2006年要实现汽车工业敏捷生产/虚拟工程方案，使汽车开发周期从40个月缩短到4个月。5、智能化CA
17、D/CAM系统智能化主要表现在专家系统思想的引入，通过虚拟专家来处理模具设计制造中的问题，专家系统具有数据模块知识库模块和控制模块，专家系统可以解决知识表示，特征统计，推理力法，概念设计等问题，具有启发性、灵活性等特点，整个系统具备人上智能(AI)理想的智能模具CAD/CAM系统响应，自动产生设计方案，对方案进行最优评价和选择，并对模具设计制造提供全方位的过程响应和处理。1.3 冲压变形理论基础1.3.1 塑性变形的基本概念在金属材料中，原子之间作用着相当大的力，足以抵抗重力的作用，所以在没有其他外力作用的条件下，金属物体将保持自有的形状和尺寸。当物体受到外力作用之后，它的形状和尺寸将发生变化
18、即变形，变形的实质就是原子间的距离产生变化。假如作用于物体的外力去除后，由外力引起的变形随之消失，物体能完全恢复自己的原始形状和尺寸，这样的变形称为弹性变形。如果作用于物体的外力去除后，物体并不能完全恢复自己的原始形状和尺寸，这样的变形称为塑性变形。塑性变形和弹性变形都是在变形体不破坏的条件下进行的。通常用塑性表示材料塑性变形能力。所谓塑性是指固体材料在外力作用下发生永久变形而不破坏其完整性能力。1.3.2 塑性力学基础（1）点的应力与应变状态（2）金属的屈服条件（3）金属塑性变形时的应力应变关系1.3.3 金属塑性变形的一些基本规律（1）硬化规律（2）卸载弹性恢复规律和反载软化现象（3）最小
19、阻力定律1.3.4 冲压材料及其冲压成形性能（1）冲压成形性能的概念材料对各种冲压加工方法的适应能力称为材料的冲压成形性能。成形极限在冲压成形过程中，材料能达到的最大变形程度称为成形极限成形质量 冲压件的质量指标主要是尺寸精度、厚度变化、表面质量以及成形后材料的物理、力学性能等。（2）板材冲压成形性能的实验方法（3）冲压材料 对冲压材料的要求： 对冲压成形性能的要求，见表1.1表1.1 冲压对冲压材料的性能要求工序名称性能要求冲裁具有足够的塑性，在进行冲裁时板料不开裂；材料的硬度一般应低于冲模工作部分的硬度弯曲具有足够的塑性、较低的屈服极限和较高的弹性模量拉深高塑性、屈服极限低和板厚方向性系数
20、大，板料的屈强比/小，板平面方向性系数小对材料厚度公差的要求材料的厚度公差应符合国家标准规定。因为一定的模具间隙适用于一定的厚度的材料，材料厚度公差太大，不仅直接影响制件的质量，还可能导致模具和冲床的损坏。对表面质量的要求材料的表面应光洁平整，无分层和机械性质的损伤，无锈斑、氧化皮及其他附着物。表面质量好的材料，冲压时不易破裂，不易擦伤模具，工件表面质量好。冲压常用材料有：黑色金属：普通碳素结构钢、优质碳素钢、合金结构钢、碳素工具钢、不锈钢、电工硅钢等。有色金属：铜及铜合金、铝及铝合金、镁合金、钛合金等。非金属材料：纸板、胶木板、塑性板、纤维板和云母等。1.4 模具材料选用1.4.1 冲压对模
21、具材料的要求冲压对模具材料的要求见表1.2。表1.2 冲压对模具材料的要求模具类型工作条件模具工作零件材料的性能要求冲裁模主要用于各种板料的冲切成形，其刃口在工作过程中受到强烈的摩擦和冲击具有高的耐磨性、冲击韧性以及耐疲劳断裂性能弯曲模主要用于板料的弯曲成形，工作负荷不大，但有一定的摩擦具有高的耐磨性和断裂抗力拉深模主要用于板料的拉深成形，工作应力不大，但凹模入口处承受强烈的摩擦具有高的硬度及耐磨性，凹模工作表面粗糙度值比较低1.4.2 冲模材料的选用原则模具材料的选用，不仅关系到模具的使命寿命，而且也直接影响到模具的制造成本，因此是模具设计中的一项重要工作。在冲压过程中，模具承受冲击负荷且连
22、续工作，使凸、凹模受到强的松压力和剧烈摩擦，工作条件极其恶劣。因此选择模具材料应遵循如下原则：（1）根据模具种类及其工作条件，选用材料要满足使用要求，应具有较高的强度、硬度、耐磨性、耐冲击、耐疲劳性等；（2）根据冲压材料和冲压件生产批量选用材料；（3）满足加工要求，应具有良好的加工工艺性能，便于切削加工，淬透性好、热处理变形小；（4）满足经济性要求。1.4.3 冲模常见材料及热处理要求冲压模具所用材料主要有碳钢、合金钢、铸铁、铸钢、硬质合金、钢基硬质合金以及锌基合金、低熔点合金、环氧树脂、聚氨酯橡胶等。冲压模具中凸、凹模等工作零件所用的材料主要是模具钢，常用的模具钢包括碳素工具钢、合金工具钢、
23、轴承钢、高速工具钢、基体钢、硬质合金和钢基硬质合金等。常见的热处理方法见表1.3。表1.3 常见热处理方法热处理方法定义目的及应用退火将钢件加热到临界温度以上，保温一定时间后随炉温或在土灰、石英中缓慢冷却的操作过程消除模具零件毛坯或冲压件的内应力，改善组织，降低硬度，提高塑性正火将钢件加热到临界温度以上，保温一定时间后，放在空气中自然冷却的操作过程其目的与退火基本相同淬火将钢件加热到临界温度以上，保温一定时间后，随后放在淬火介质中快速冷却的操作过程改变钢的力学性能，提高钢的硬度和耐磨性，增加模具的使用寿命回火将淬火钢件重新加热到临界温度以下的一定温度，保温一定时间，然后在空气或油中冷却到室温的
24、操作过程它是在淬火后马上进行的一道热处理工序，其目的是消除淬火后的内应力和脆性，提高塑性与韧性，稳定零件尺寸调质将淬火后的钢件进行高温回火使钢件获得比退火、正火更好的力学综合性能，可作为最终热处理，也可作为模具零件淬火及软氮化前的预先热处理渗碳将钢件放在含碳的介质即渗碳剂中，使其加热到一定温度，使碳原子渗入到钢件表面层内的操作过程使模具零件表面具有高硬度和耐磨性，而心部仍保留原有的良好韧性和强度，属于表面强化处理渗氮将钢件放在含氮的气氛中，加热至500-600，氮渗入到钢件表面层内的操作过程提高模具零件表面具有高硬度和耐磨性，用于工作负荷不大，但耐磨性要求高及要求耐蚀的模具零件1.5 课题相关
25、工作通过老师的指导及同学的讨论，了解本次毕业设计的主要任务，确定各自完成的重点部分。我所要完成的重点部分是冲压模具的总体设计，绘制模具的三维模型和工程图。查阅相关资料，完成开题报告，做好毕业设计前期的知识储备等。由给定的目标冲压零件对其进行冲压模具的设计。其过程包括分析冲压件工艺，确定工艺方案及模具结构类型，进行必要的工艺计算，模具的总体设计，模具主要零部件的结构设计，选定冲压设备，绘制模具各零部件的三维零件图，再总装成三维装配图，绘制模具工程装配图及各零部件的工程图，再制作出模具实物模型。最后整理资料，做好毕业答辩的最后准备。2 零件工艺分析2.1工艺分析要生产的是变压器垫片，零件所采用的材
26、料是厚度为0.35mm的硅钢，产品需要大批量生产。工艺分析如下： 材料：该冲裁件的材料硅钢具有较好的可冲压性能。 零件结构：该冲裁件结构简单，比较适合冲裁。 尺寸精度：零件图上所有尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。查公差表可得各尺寸公差为：;。2.2 工艺方案及模具结构型式的确定该零件可以采用以下三种工艺方案：方案一： 落料,采用单工序模生产。方案二： 落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案三： 冲孔-落料连续冲压，采用级进模生产。方案二，方案三均需要两套模具，材料的排样比较复杂，模具的制造相对困难，而方案一只需要一套模具制造比较简单。因所以尺寸均未标注公差，一
27、般的落料均能达到要求。通过对上述三种方案的分析比较，该件的生产采用方案三为佳。3 工艺计算3.1 排样设计在冲压生产中，节约和减少废料具有重要的意义。在模具设计中，排样设计是一项极为重要的、技术性很强的设计工作，排样的合理与否直接影响到材料的利用率、制件质量、生产率与成本以及模具寿命等。所以排样工作的好坏是左右冲裁经济效益的重要因素之一。冲裁所产生的废料分为两种：一是工件的各种内孔产生的废料，它取决于工件的形状，一般不能改变，称为设计废料；二是由于工件之间的搭边和工件与条料侧面的搭边、板料的料头、料尾产生的废料，它取决于冲压方式和排样方式，称为工艺废料。提高材料利用率最主要的途径是合理拍样，使
28、工艺废料尽量小。另外在满足工件使用要求的前提下，适当地改变工件的结构形状也可以提高材料的利用率。查冲压模具设计与制造表2.5.2,确定搭边值：两工件间的搭边： ；工件边缘搭边： ；步距： ；条料宽度： ；确定后排样图如图3.1所示。图3.1 排样图一个步距内的材料利用率为： 式中：A一个步距内冲裁件的实际面积； B条料宽度； s步距。3.2 冲压力计算3.2.1 落料力落料力可用下式表示：kLt 式（3.1）式中：L冲裁件的周长（mm）；t材料厚度（mm）；硅钢抗剪强度（Mpa）；由式（3.1）可得落料力F=1.32400.35560=61152N3.2.2. 卸料力卸料力可用下式表示：F=K
29、F 式（3.2）式中：K卸料力系数； F落料力；查冲压模具设计与制造表2.6.1: 取K=0.055;由式（3.2）可得卸料力F=0.05561152=33633.6N3.2.3. 推件力推件力可用下式表示：F=nKF 式（3.3）式中：K推件力系数；F落料力；n同时卡在凹模内的冲裁件数查冲压模具设计与制造表2.6.1：取 K=0.63; n=1。由式（3.3）可得推件力F=10.6361152=38525.76N3.2.4总冲压力因为采用的是刚性卸料和下出件方式，所以选择冲床时的总冲压力可用下式计算：F=F+F 式（4.4）由式（3.4）可得总冲压力F=61152+38525.76=9967
30、.76N100KN3.3 确定模具压力中心零件图如图3.2所示。因零件图形是对称的，所以模具的压力中心即图形的几何中心。图3.2 零件图3.4 凸、凹模刃口尺寸计算采用单工序落料模，落料以落料凹模为基准计算，落料凸模按间隙值配制；凹模基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸。采用凸模与凹模配作法来确定凸模和凹模的刃口尺寸。零件图上所有尺寸均未标注公差，属于自由尺寸，公差等级按IT14级，选x=0.5;落料凹模的基本尺寸计算如下：第一类尺寸：磨损后增大的尺寸 a=(60-0.5)=59.63mm; b=(28-0.5)=27.74mm; c=(10-0.5)=9.82mm; e=(14-0.5)
31、=13.8mm; f=c=9.82mm;第二类尺寸：磨损后减小的尺寸 g=(13+0.5)=13.215mm; f=g=13.215mm;第三类尺寸:磨损后基本不变的尺寸 =15.785mm;落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是：a=59.63mm;b=27.74mm;c=f=9.82mm;e=13.8mm;g=h=13.215mm;不必标注公差，但要在技术条件中注明：凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证最小双面合理间隙。落料凹模，凸模的尺寸如零件图。4 模具的总体设计4.1 模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用单工序落料，所以模具类型为单工序落料模。4.2 定位方式的选为保证条料的正确送进
32、和毛坯在模具中的正确位置，冲裁出外形完整的合格零件，模具设计时必须考虑条料或毛坯的定位。正确位置是依靠定位零件来保证的。由于毛坯形式和模具结构不同，所以定位零件的种类很多。设计时应根据毛坯形式、模具结构、零件公差大小、生产效率等进行选择。定位包含控制送料步距的挡料和垂直方向的导料等。 挡料销挡料销的作用是挡住条料搭边或冲压轮廓以限制条料的送进距离。国家标准中常见的挡料销有三种形式：固定挡料销、活动挡料销和始用挡料销。固定挡料销安装在凹模上，用来控制条料的进距，特点是结构简单，制造方便。由于安装在凹模上，安装孔可能会造成凹模强度的削弱，常用的结构有圆形和钩形挡料销。活动挡料销常用于倒装复合模中。
33、始用挡料销用于级进模中开始定位。导正销在级进模中导正销通常与挡料销配合使用，以减少定位误差，保证孔与外形的相对位置尺寸精度要求。当令箭上没有适宜于导正销导正用的孔时，对于工步数较多、零件精度要求较高的级进模，应在条料两侧的空位处设置工艺孔，以供导正销导正条料使用。此时，导正销固定在凸模固定板或弹压卸料板上。侧刃在级进模中，常采用侧刃控制条料步距，从而达到准确定位的目的。侧刃实质上是裁切边料凸模，通过侧刃的两侧刃口，切除条料两侧边缘部分材料，形成一台阶。条料切去部分边料后，宽度才能够继续送入到凹模，送进的距离为切去的长度。当材料送到切料后形成的台阶时，侧刃挡块阻止了材料继续送进，只有通过模具下一
34、次地工作，新的送料步长才能形成。定位板和定位钉定位板和定位钉是为单个毛坯定位用的元件，以保证前后工序相对位置精度或工件的内孔与外轮廓的位置精度要求。送料方向的控制条料的送进方向是条料靠着一侧导料板，沿着设计的送进方向导向送料，为使条料靠紧一侧的导料板，保证送料的精度，可采用侧压装置。因为该模具使用的是条料，所以导料采用导料板（本副模具中的固定卸料板与导料板为一体），采用挡料销控制送进距。因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置。控制条料的送进步距采用挡料销，导正销精定距。4.3 卸料、出件方式的选择 设计卸料零件的目的，是将冲裁后卡在凸模上或凸凹模上，或凸模上的制件或废
35、料卸掉，保证下次冲压时能正常进行，常用的卸料方式有以下几种：刚性卸料刚性卸料是采用固定卸料板卸料，常用于较硬、较厚且精度要求不高的工件冲裁后卸料。当卸料板只起卸料作用时，与凸模的间隙随着材料厚度的增加而增大，单面间隙取；当固定卸料板还要起到对凸模的导向作用时，卸料板与凸模的配合间隙应小于冲裁间隙。此时要求卸料后凸模不能完全脱离卸料板，保证凸模与卸料板配合大于5mm。常用的固定卸料板有几种：卸料与导料为一体的整体式卸料；卸料板与导料板分开的组合式卸料板；用于窄长零件的冲孔或切口卸件的悬臂式卸料板；在冲孔底部用来卸空心件或弯曲的拱形卸料板。弹性卸料板弹性卸料板具有卸料和压料的双重作用，主要用于冲裁
36、料厚在1.5mm以下的板料。由于有压料作用，冲裁比较平整。弹压卸料与弹性元件、卸料螺钉组成弹性卸料装置，卸料板与凸模配合的单边间隙选择，若弹压卸料板还要起到对凸模的导向作用，二者的配合应小于冲裁间隙。弹性元件的选择应满足卸料力和冲模结构要求。该模具的卸料采用固定卸料装置，由卸料板和螺钉组成；出件方式为下出件。4.4 导向方式的选择常用的模架有：滑动式导柱导套模架、滚动式导柱导套模架。模架有上、下模座和导向零件组成，是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并承受冲压全过程的全部载荷。模具上模座和下模座分别于冲压设备的滑块和工作台固定。上、下模间的精度由导柱、导套的导向来实现。主要模架形
37、式有： 对角模架：由于导柱安装在模具的中心对称的对角线上，所以上模座在导柱上滑动平稳，常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模、复合模。 后侧导柱模架：由于前面和左右不受限制，送料和操作比较方便，因导柱安装在后侧，工作时偏心距会造成导柱导套单边磨损，并且不能用浮动模柄结构。 中间导柱模架：导柱安装在模具的对称线上，导向平稳准确，但只能在一个方向送料。 四导柱模架：具有平稳、导向准确可靠、刚性好等优点，常用于冲压尺寸较大或精度较高的冲压件。 滚动式导柱导套模架的导向精度高，使用寿命长。主要用于高精度、高寿命的精密模具及薄材料的冲裁模具。为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该落料模采用中间导柱
38、的导向方式。5 模具主要零部件的结构设计5.1 凹模板凹模采用整体凹模，安排凹模在模架上的位置时要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。其轮廓尺寸可按公式2.9.3和2.9.4计算：5.1.1凹模厚度凹模厚度可用下式表示： H=kb 式（5.1）式中：b凹模刃口的最大尺寸； k系数，考虑板料厚度的影响，查冲压模具设计与制造表2.9.5取k=0.3。由式（5.1）可得凹模厚度H=0.360=18mm； 实取：H=20mm5.1.2凹模板边长 查冲压模具设计和加工计算手册凹模板宽B=125mm ，凹模板长度L=125mm，故确定凹模板外形为：125l2520mm。5.2 凸模结合工件外
39、形并考虑加工，将落料凸模设计成直通式。凸模长度可用下式计算： L=h+h+t+h 式（5.2）式中：h凸模固定板厚度，查冲压模具简明设计手册取h=16mm;h卸料板厚度；查冲压模具简明设计手册取h=10mm;h增加长度；取h=23.65mm;由式（5.2）可得凸模长度L=16+10+0.35+23.65=50mm;5.3 其他根据凹模板尺寸并查冲压模具简明设计手册，确定其他模具模板尺寸列于表5.1。表5.1其他模具模板尺寸序号名称长宽厚（mm)材料数量1上垫板125 125 6T8Al2凸模固定板125 125 1645钢l3卸料板125 125 1045钢l5.4 定位零件的结构设计模具送进
40、导向的定位零件选用导料板，送料定距的定位零件选用挡料销。查冲压模具设计实用手册，取挡料板厚度H=6mm；挡料板的形状尺寸如零件图。查冲压模具设计实用手册表5-19标准JB/T7649.101944，挡料销选用A型，相关尺寸见表5.2。表5.2 固定式挡料销尺寸 单位（mm）DdhL基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差843105.5 卸料板与凸模之间的间隙由于卸料板的孔不作为凸模的导向，卸料板与凸模之间的间隙大小以不致使冲件或废料被拉进间隙为准。取卸料板与凸模之间的单边间隙Z=0.05mm。5.6 导向零件的结构设计导向装置选用的是导柱导套结构型式，精度为二级精度（H7/h6-IT7级）。上下模的
41、导向，在凸模与凹模开始作用前，或压料板接触到制件前就应充分合上，以确保导向在冲压工作开始时即已发挥正常的作用。导柱的长度应该保证冲模在最低位置时，导柱的上端面与上模座顶面的距离不小于1015mm；而下模座底面与导柱底面的距离不小于5mm。其装配方式是将导柱装在下模座、导套装在上模座上。分别采用过盈配合H7/r6。5.6.1导柱 导柱选用A型导柱，查冲压模具简明设计手册表5-56标准 GB/T-2861.1-1990确定其尺寸如表5.3所示。 表5.3导柱尺寸 单位（mm）d总长L基本尺寸极限偏差h6221305.6.2导套导套选用A型导套，查冲压模具简明设计手册表5-58 标准GB/T-286
42、1.6-1990确定其尺寸如表5.4所示。表5.4导套尺寸单位（mm）工作部分直径d压入部分直径D（r6）LHl油槽数基本尺寸极限偏差H7基本尺寸极限偏差223880281525.7 支持及夹持零件、紧固零件结构型式的选择5.7.1上模座上模座选用中间导柱上模座，查冲压模具设计实用手册表5-73标准GB/T-2855.9-1990确定其结构尺寸如表5.5所示。表5.5上模座结构尺寸单位（mm）凹模周界dHLBLBSRLB基本尺寸极限偏差1251253830130130-170385.7.2下模座下模座选用中间导柱下模座，查冲压模具设计实用手册表5-74标准GB/T-2855.10-1990确定其结构尺寸如表5.6所示。表5.6下模座结构尺寸单位（mm）凹模周界dHLBLBSRLB基本尺寸极限偏差12512522