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1、 济济南南大大学学 泉泉城城学学院院 毕 业 设 计 题题 目目 GS125 鞍座挂钩支架 的冲压工艺及模具设计 专专 业业 机械设计制造及其自动化 班班 级级 学学 生生 学学 号号 指导教师指导教师 二一 一 年 五 月 三十 日 济南大学泉城学院毕业设计 - I - 摘摘 要要 本次毕业设计的任务是设计鞍座挂钩支架的冲压工艺及模具设计。 首先对给定的鞍座挂钩支架进行了冲压工艺性分析，明确了冲压该零件所需的 基本工序。针对支架的结构特点，分析了成形过程的两种不同冲压工艺方案，经过 综合分析、比较,确定了该零件的最佳冲压方案，确定了工序数目与顺序。进行了工 艺参数、凸凹模刃口尺寸、凹模厚度、
2、外形等模具主要结构的计算，根据所得数据 确定了模架及其它零件。设计出落料模、冲孔模和弯曲模的三套工序的一整套冲压 模具，并给出了模具的结构图以及分析了模具结构的特点。 该模具结构及工艺方案合理、正确，模具设计简单、使用可靠、维修性好；弯 曲模一次定位冲程，生产效率高、工件精度高该模具已在生产单位试用，使用维护 方便，安全可靠，大大减轻了工人的劳动强度，使用效果良好，经济效益明显，可 推广使用且能实现模具制造的基本要求。 关键词：鞍座挂钩支架；冲压工艺；模具设计；凸模；凹模 济南大学泉城学院毕业设计 - II - ABSTRACT The graduation project is to des
3、ign the task of linking the saddle bracket and die stamping process design. First, the given saddle are linked to support analysis of stamping process, and requires to clear the the basic process of the parts stamping. Support for the structural characteristic of the forming process of the stamping
4、process in two different programs, a comprehensive analysis, comparison, and determine the best stamping of the part program, to determine the number and order process. The process parameters, cutting edge punch and die size, die thickness and shape of the calculation of the main structure, such as
5、mold, according to the data identified the mold, and other parts. Design Chula material mold, punching die and bending die stamping die set of three processes, and gives the mold structure and the characteristics of the mold structure. The mold structure and process scheme is reasonable, correct, mo
6、ld design simple, reliable, maintenance is good; bending die a positioning stroke, high efficiency, high precision parts production unit in the mold trial, convenient maintenance, safe and reliable, greatly Reduce the labor intensity, with favorable results obvious economic benefits, can promote the
7、 use of mold and can achieve the basic requirements. Key words： saddle hook bracket; stamping process; mold design; punch; die 济南大学泉城学院毕业设计 - III - 目 录 摘要. .I ABSTRACT.II 1 前 言.1 1.1 国内外研究现状.1 1.2 选题的目的及意义.2 2 零件的工艺分析及方案选择.3 2.1 零件的工艺性分析3 2.1.1 鞍座挂钩支架的工艺性分析.3 2.1.2 毛坯尺寸的计算.4 2.1.3 工艺方案的制订.4 3 落料模具的设
8、计.7 3.1 冲压工艺的计算 .7 3.1.1 排样方案 .7 3.1.2 冲压压力的计算.8 3.1.3 模具的压力中心计算. .9 3.1.4 模具刃口尺寸的计算 .9 3.2 落料主要零件的设计.10 3.2.1 落料凹模的设计.10 3.2.2 落料凸模的设计.11 3.2.3 落料卸料板的设计.11 3.2.4 落料模座的设计.11 3.2.5 凸凹模垫板的设计.11 3.2.6 闭合高度的设计.11 3.2.7 模柄、导柱、导套的选 用12 3.2.8 模具材料的选用.12 3.2.9 最终的模具结构图.12 4 冲孔模具的设计.14 4.1 冲孔工艺参数计算.14 4.1.1
9、冲压压力的计算.14 4.1.2 模具的压力中心计算.15 4.1.3 模具刃口尺寸的计算.15 济南大学泉城学院毕业设计 - IV - 4.2 冲孔主要零件的设计.17 4.2.1 冲孔凹模的设计.17 4.2.2 冲孔凸模的设计.17 4.2.3 冲孔弹性卸料板的设计.17 4.2.4 冲孔模座的设计.18 4.2.5 凸凹固定板的设计.18 4.2.6 闭合高度的设计. 18 4.2.7 模柄、导柱、导套的选用. 18 4.2.8 模具材料的选用. 19 4.2.9 最终的模具结构图.19 5 弯曲模具的设计.20 5.1 弯曲工艺的计算.20 5.1.1 凸模圆角半径.20 5.1.2
10、 弯曲件回弹值的计算.20 5.1.3 最小弯曲半径.20 5.1.4 弯曲力的计算.21 5.2 弯曲模工作部分尺寸计算.21 5.2.1 凹模圆角半径.21 5.2.2 模具冲压中心的确定.22 5.2.3 凹模工作部分深度的设计计算.22 5.3 弯曲模零件的设计和选用.22 5.3.1 凹模的尺寸.22 5.3.2 凸模的尺寸.23 5.3.3 固定板的设计.23 5.3.4 模座设计.23 5.3.5 闭合高度的设计.23 5.3.6 模柄、导柱、导套的选 用.24 5.3.7 模具材料的选用.24 5.3.8 最终的模具结构图.24 结论.25 参考文献.26 致谢.27 济南大学
11、泉城学院毕业设计 - 1 - 1 前言 1.1 国内外研究现状：国内外研究现状： 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近 年来，模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分 也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快 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，人们已经越来越认识 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制造业水平高低的重要标志，并 在很大程度上决定企业的生存空间。 近年许多模具企业加大了用于技术进步
12、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，并陆续开始使用 UG、Pro/Engineer、Euclid-IS 等国际通用软件，并成功应用于冲压模的设计中。 以汽车模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步。此外，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。 我国的模具工业的发展，日益受到人们的重视和关注。 “模具是工
13、业生产的基础 工艺装备”也已经取得了共识。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高 一致性、高生产率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益 放大器” ，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。 由于近年市场需求的强大拉动，我国模具工业发展很快，市场广阔。模具在我 国涵盖了各种用于金属和非金属成型的特殊装备。总的来看，技术含量低的模具早 已供过于求，市场利润空间狭小，而技术含量较高的中、高档模具还远不能满足国 民经济发展的需要，轿车覆盖件冲模、精密复杂塑料模、电子接插件和电子产品模 具等高档模具仍有很大一部分依靠进口。中国经济连年高速发展，为模具工业
14、的发 展提供了广阔的空间。中国消费结构和产业结构的加快升级，将带动对先进模具制 造技术，先进设备需求的旺盛。 济南大学泉城学院毕业设计 - 2 - 1.2 选题的目的及意义：选题的目的及意义： 模具设计与生产越来越成为现代加工业的重要组成部分，所以我选择做冲压工 艺及模具设计。鞍座挂钩支架的冲压工艺及模具设计是典型的冲压件，通过设计其 冲压工艺，可以使我对冲压工艺的设计更加熟悉，提高对冲压工艺工序图、模具装 配图、部件图、零件图的读图、绘图和设计能力，从而进一步提高分析、解决实际 问题方面的能力，并加深对冲压成型的理解；通过设计其冲压模具，可以巩固所学 的专业知识。 济南大学泉城学院毕业设计
15、- 3 - 2 零件的工艺分析及方案选择 2.1 零件的工艺性分析 2.1.1 鞍座挂钩支架的工艺性分析鞍座挂钩支架的工艺性分析 鞍座挂钩支架如图 2.1 所示，该零件的材料为 Q235，板厚为 2mm，大批量生产， 该零件在高温条件下工作，表面不允许有折皱及折痕等缺陷。 图 2.1 鞍座挂钩支架 从技术要求和使用条件来看，零件的精度要求一般，适合冲压生产。其工件最 小圆角半径 2mm 符合最小圆角半径要求，工件的冲压精度和粗糙度都要求不高，符 合冲裁要求。 济南大学泉城学院毕业设计 - 4 - 2.1.2 毛坯尺寸的计算 工件的主要成形工序为落料、冲孔、弯曲，所以毛坯的尺寸为各部分尺寸的相
16、加，从而计算出毛坯的直径。 弯曲毛坯尺寸的长度计算，其中圆角半径 r=2，t=2。属于圆角半径 r0.5t 的 弯曲件。弯曲件由于变薄不严重，按中性层展开原理，坯料总长度应等于弯曲件的 直线部分和圆弧部分长度之和，即： L= (2-1)txiri i li 180 L=L1+L2+ .(2-2)txr 2 其中：L1=100mm,L2=100,r=2mm,t=2mm.x=0.32, 所以：L=204.15mm。 即竖边的高度为 204.15mm。其余的尺寸如图 2.2 所示： 图 2.2 鞍座挂钩支架弯曲部分工艺参数图 2.1.3 工艺方案的制订 经过以上分析，可以进一步明确，该零件的冲压加工
17、包括以下基本工序：落料、 冲孔、弯曲。此工件的成形工艺可以有以下几种方案： 方案一：按照基本工序顺序：落料冲上面圆孔冲底面大孔弯曲 方案二：冲上面圆孔，冲底面大孔复合，其他按照基本工序：落料冲上面圆 孔、底面大孔弯曲 分析以上两种方案，可以看到： 方案一：按照基本工序排列的冲压工艺每步工序都只使用简单模具，结构简单， 制造周期短，价格较低，适合中小批量生产，但是由于工序较多，操作不方便，零 件的尺寸不易控制，又增加了模具数量，依照零件的批量要求来看，单工序模不合 济南大学泉城学院毕业设计 - 5 - 适。 方案二：冲上面圆孔，底面大孔复合，实现几道工序在一副模具上完成，减少 了工序数和模具数，
18、降低模具的费用和零件的生产费用，冲压出的工件质量较高， 符合零件大批量的要求，并且复合模具容易实现，提高了经济效益，降低了生产成 本。 通过上述对两种方案的分析，最终选用方案二：落料冲上面圆孔、底面大孔 弯曲 （1）零件的排样图，如图 2.3。 搭边的最小宽度大于塑变区的宽度，由板厚 2mm 查搭边数值表，沿边搭边为 2.5mm，工件间搭边为 2.2mm。 图 2.3 排样图 （2）第一步工序：落料，工件如图 2.4 图 2.4 落料工件图 2.5 2.5 2.2 济南大学泉城学院毕业设计 - 6 - （2）第二步工序：冲上面圆孔、底面大孔，工件如图 2.5。 图 2.5 打孔工件图 （3）第
19、三步工序：弯曲，工件如图 2.6。 图 2.6 弯曲工件图 济南大学泉城学院毕业设计 - 7 - 3 落料模具的设计 3.1 冲压工艺的计算 3.1.1 排样方案 查搭边数值表，确定搭边数值。当 t=2mm 时，沿边搭边为 2.5mm，工件间的搭边 为 2.2mm。 图 3.1 排样图 （2）第一步工序：落料，工件如图 3.1 一个进距的材料利用率 % (3-1)100 nA bh 式中 A冲裁件的面积； n一个进距内冲裁件数目； b条料宽度； h进距； 所以 2 . 202209 298001 =70.52% 2.5 2.5 2.2 济南大学泉城学院毕业设计 - 8 - 3.1.2 冲压压力
20、的计算 （1） 落料冲裁力 (3-2)FkL t 落落 b L 落 式中 K系数；选择设备吨位时，考虑刃口磨损和材料厚度及力学性能波动因素， 实际冲裁力可能增大，因此取 k=1.3； 落料件周长；mm；L落LD 落 材料抗剪强度； 材料抗拉强度；Q235 =375460，取=420； b Mpa b Mpa b Mpa 所以 FkL t 落落 =1.3804.852420 =878.90（KN） （2） 推件力的计算 (3-3)=FFn 推推 K 式中 n卡在凹模洞口里的工件数； 推件力系数；查之值表，取=0.055； 推 KKK 顶卸推 、K 、 推 K F 落料力； 所以 90.87805
21、5 . 0 1推F =48.34（KN） （3） 总冲压力的计算 (3-4)推落总FFF =878.90+48.34 =927.24（KN） （4） 压力机的初步选择 选择设备吨位时，考虑刃口磨损和材料厚度及力学性能、波动等因素，实际 冲裁力可能增大，所以应取 (3-5) 1.3FF 总 =1.3 927.24 济南大学泉城学院毕业设计 - 9 - =1205.4(KN) 因此初步选择压力机的型号为 JA21160 开式压力机，公称压力为 1600KN， 最大封闭高度为 450mm，最小封闭高度为 320mm。 3.1.3 模具的压力中心计算 毛坯外形为不规则圆形，用 CAD 工具测量模具的压
22、力中心位于 X=81，Y=84。 3.1.4 模具刃口尺寸的计算 落料凸、凹模刃口尺寸： 根据落料厚度 t=2mm、冲孔模刃口始用间隙查得间隙值 Zmin=2Cmin=0.246mm，Zmax=2Cmax=mm。 (3-6)123 . 0 2360. 0180. 02 根据凸凹模的制造极限偏差表查得凸凹模的极限偏差为： 凹模： 021 . 0 6,032 . 0 6 017 . 0 5,025 . 0 5 017 . 0 4,025 . 0 4 019 . 0 3,029 . 0 3 017 . 0 2,00252 021 . 0 1,032 . 0 1 pd pd pd pd pd pd 为
23、了保证冲模的间隙小于最大合理间隙： (3-7)minmaxZZpd 053 . 0 021 . 0 032 . 0 66 042 . 0 017 . 0 025 . 0 55 042 . 0 017 . 0 025 . 0 44 048 . 0 019 . 0 029 . 0 33 042 . 0 017 . 0 025 . 0 22 053 . 0 021 . 0 032 . 0 11 pd pd pd pd pd pd 因为 minmaxZZpd 满足条件。 由于零件为圆形且比较简单，所以凸凹模可以分开加工，且零件的公差等级为 IT12，精度要求不高。 落料凹模的尺寸： 由公式得： (3-
24、8) max0 () d d DDx 已知：L1=204mm， 查表得公差：mm46 . 0 1 济南大学泉城学院毕业设计 - 10 - L2=100mm， 2=0.35mm， L3=104mm， 3=0.35mm， L4=100mm， 4=0.35mm， L5=100mm， 5=0.35mm， L6=200mm， 6=0.46mm。 将数据带入公式得落料模具的尺寸： 0 032 . 0 70.1996, 0 025 . 0 74.995 , 0 025 . 0 74.994, 0 029 . 0 74.1033 0 025 . 0 74.992, 0 032 . 0 66.2031 LdLd
25、 LdLd LdLd 得落料凸模的尺寸： 由公式得： (3-9) 0 maxmin () p p DDxZ . 021 . 0 0 45.1996 ,017 . 0 0 49.795 ., 017 . 0 0 49.994, 019 . 0 0 49.1033 . 017 . 0 0 49.992, 021 . 0 0 41.2031 LpLp LpLp LpLp 3.2 落料主要零件的设计 3.2.1 落料凹模的设计 （1） 厚度 Ha 凹模的厚度可根据公式： H=Kb (3-10) 查表得：K=0.120.18，取 H=35mm。 凹模的外形尺寸： 根据凹模壁厚公式： C=(1.52)H
26、(3-11) 取壁厚 C=45mm。 （2） 刃壁形式 因为此模结构简单，同时材料较薄，结合冲模凹模的刃壁形式选择直壁形式。 （3） 凹模的固定形式 济南大学泉城学院毕业设计 - 11 - 利用销钉和螺钉固定在下模座上。 3.2.2 落料落料凸模的设计 （1） 凸模长度的计算：h1凸模卸料板厚度，17mm，h1 =17mm； （2） h2增加长度。它包括凸模的修模量、凸模进入凹模的深度 3-5mm、凸 模固定板与卸料板的安全距离等。这里取 3mm，h=3mm； （3） 同时根据压力机的闭合高度范围； 取 ： H凸模=87（mm） 3.2.3 落料卸料板的设计 由于所设计的厚度仅为 2mm，且要
27、求表面平整，可采用有导向的刚性卸料版： 卸料板长宽： B L：290 290mm 卸料板厚度： h0=17mm 卸料板材料选用 45 钢，不用热处理淬硬。 3.2.4 落料模座的设计 （1） 模座的外形尺寸 由于凹模的外形尺寸 B L=290 290mm， ，根据上模座的厚度为凹模厚度的 1.5 2 倍，H 凹=35mm；所以上模座的厚度确定为 55mm； 可查模架标准结构表确定： 上模座的尺寸为 315 315 55 进而可确定： 下模座的尺寸为 315 315 70 （2） 模座的材料 一般选用铸铁 HT200，也可选用 A3,A5 结构钢，本设计从降低模具成本考虑选 用铸铁 HT200。
28、 3.2.5 凸凹模垫板的设计 （1）根据模具整体的闭合高度的设计：可以取上垫板的厚度为：H 上垫板 =45mm， （2）根据模具整体的闭合高度的设计：可以取下垫板的厚度为：H 下垫板 =40mm。 3.2.6 闭合高度的设计 落料模闭合高度是指模具在最低的工作位置时，下模座的底平面至上模座的H模 顶平面之间的距离（不含模柄高度） 。 济南大学泉城学院毕业设计 - 12 - 压力机的闭合高度是指滑块在下止点时工作台面（不含垫板高）至滑块下平面 件的距离。 在落料模具中：闭合高度范围是： 329mm379mm。 而我们选的压力机的闭合高度范围是：320mm450mm。 压力机最大闭合高度，=45
29、0mm； max H max H 压力机最小闭合高度，=320mm； min H min H 所以 落料模闭合高度满足H。 max H min H 3.2.7 模柄、导柱、导套的选用 根据所选压力机的模柄孔，根据标准件表，查得相应标准的模柄，选标准的凸 缘模柄 d=76mm，D=78mm。 根据标准件表，选用标准的导柱、导套，按标准选用时，长度应保证上模座在 最低位置时，导柱上端面与上模座顶面距离不小于 1015mm，而下模座底面与导柱 面的距离 s 不小于 5mm。 导柱的下部与下模座导柱孔采用过盈配合，导套的外径与上模座导套孔采用过 盈配合，导套的长度保证在冲压开始时导柱一定要进入导套 1
30、0mm 以上。 选 B 型的导套、导柱： D1=60mm，d1=45mm； D1=65mm，d1=50mm； 3.2.8 模具材料模具材料的选用 凸模和凹模是在强压、连续使用和有很大冲击的条件下工作，并伴有温度的升 高，工作条件极其恶劣。所以对凸凹模的材料要求有较好的耐磨性，耐冲击性，淬 透性和切削性。硬度要大，热处理变形小，而且价格要低廉。 结合上述原则，由凸、凹模材料的选用与热处理表5推荐材料有： a) 凸模，凹模，凸凹模均采用 9Mn2V； b) 导柱，导套采用 20 钢； c) 挡料销，定位销，固定板，凸模固定板采用 45 钢； d) 卸料板，顶件板采用 Q235 钢； e) 上、下模
31、座采用 HT200； 3.2.9 最终的模具结构图最终的模具结构图 根据以上的分析与计算，设计出最终的落料模具，如图 3.2。 济南大学泉城学院毕业设计 - 13 - 图 3.2 落料模装配图 济南大学泉城学院毕业设计 - 14 - 4 冲孔模具的设计 4.1 冲孔工艺参数计算 4.1.1 冲压压力的计算 （1）冲裁力的计算 由公式 F 冲= (4-1)t冲Lk 其中：k=1.3，L=228.4mm，t=2mm，冲pa420M L冲孔件总周长；mm；冲 材料抗剪强度； 材料抗拉强度；Q235 =375460，取 b Mpa b Mpa =420； b Mpa 所以： F 冲=1.3228.42
32、420 =249.41（KN） ， （2）推件力的计算 由公式 ， (4-2)=FFn 推推 K 其中：n=1，k=0.055，F=249.41(KN), n卡在凹模洞口里的工件数； 推件力系数；查之值表，取=0.055； 推 KKK 顶卸推 、K 、 推 K F 冲裁力； 所以： 41.249055 . 0 1推F =13.72（KN） （3）卸料力的计算 由公式 ， (4-3)FF 卸卸k 其中：K=0.05，F=249.41(KN), K 卸卸料力系数；查之值表，取 K 卸=0.05；KK 顶卸推 、K 、 所以： F 卸=0.05249.41 =12.47（KN） 济南大学泉城学院毕业
33、设计 - 15 - （4）总冲压力的计算 (4-4)卸推落总FFFF =249.41+12.47+13.72 =275.6（KN） （5） 压力机的初步选择 选择设备吨位时，考虑刃口磨损和材料厚度及力学性能、波动等因素，实际 冲裁力可能增大，所以应取 =1.3 275.6=358.28(KN) (4-5)1.3FF 总 因此初步选择压力机的型号为 JH2340 开式压力机，公称压力为 400KN，最 大封闭高度为 330mm，最小封闭高度为 265mm。 4.1.2 模具的压力中心计算 图 4.1 落料模装配图 如图 4.1 所示，计算如下： 两个孔的坐标分别为： X1=0,X2=0,Y1=0
34、,Y2=100, 周长： L1=134.2mm，L2=94.2mm403030 Xo=， (4-6)0 21 2211 ll xlxl Yo=41.24 (4-7) 21 2211 ll ylyl 所以： 压力中心为（0，41.24） 4.1.3 模具刃口尺寸的计算 X Y 济南大学泉城学院毕业设计 - 16 - 根据落料厚度 t=2mm、冲孔模刃口始用间隙查得间隙值 Zmin=2Cmin=0.246mm，Zmax=2Cmax=mm。 (4-8)123 . 0 2360. 0180. 02 根据凸凹模的制造极限偏差表查得凸凹模的极限偏差为： 凸模： .014 . 0 111111 ,020 .
35、 0 111111 pppppp dddddd 为了保证冲模的间隙小于最大合理间隙： (4-9)minmaxZZpd 034 . 0 014 . 0 020 . 0 pd 因为 (4-10)minmaxZZpd 满足条件。 由于零件为圆形且比较简单，所以凸凹模可以分开加工，且零件的公差等级为 IT12，精度要求不高。 冲孔凸模的尺寸： 由公式得： (4-11) 0 min () p p ddx 式中 d 冲孔件内径的基本尺寸，mm，d=25mm； 工件的制造公差，mm，=0.46mm； X 磨损系数，x=0.5； 已知： L1=30mm， 查表得公差：mm25 . 0 1 L2=30mm， 2
36、=0.25mm， L3=20mm， 3=0.21mm， L4=30mm， 4=0.25mm， L5=20mm， 5=0.21mm， 将数据带入公式得冲孔模具的尺寸： , 014. 0 0 16.205, 014 . 0 0 19.304 , 014. 0 0 16.203, 014 . 0 0 19.302, 014 . 0 0 19.301 dpdp dpdpdp 得冲孔凹模的尺寸： 由公式得： (4-12) minmin0 () d d ddxZ 济南大学泉城学院毕业设计 - 17 - 0 020 . 0 40.205, 0 020 . 0 43.304 , 0 020 . 0 40.20
37、3, 0 020 . 0 43.302, 0 020 . 0 43.301 dddd dddddd 4.2 冲孔主要零件的设计 4.2.1 冲孔凹模的设计 （1）凹模孔口的设计 凹模孔口的形式：该零件的冲裁模选择常用的直刃壁孔口凹模，凹模孔口 的高度不宜过大，此零件 t=2mm： 由公式： 当 t=0.55mm，h=510mm， 取 h=5mm （2）凹模厚度的计算 根据公式： H=Kb (4-13) 查表得： K=0.120.18，取 H=35mm。 4.2.2 冲孔冲孔凸模的设计 （1）凸模的固定形式 根据冲制零件的形状、尺寸、加工方法的不同，凸模有多种固定形式，本 设计凸模以台肩与固定板
38、固定。 （2）凸模的长度 凸模的长度根据零件的结构来确定，由公式： Lt=Ht+H1+Ho (4-14) 其中 ： t L 凸模的长度； t H 凸模固定板的厚度； 1 H 凸模进入凹模的长度； 0 H 自由长度； 所以 Lt=35+3+62.5 =100.5mm 4.2.3 冲孔弹性卸料板的设计 冲孔选用弹性卸料板，其中弹性卸料板与凸模的双边间隙一般为 0.1mm- 济南大学泉城学院毕业设计 - 18 - 0.2mm，为了可靠卸料，弹性卸料板应高出凸模 0.5mm。 卸料板的尺寸：外形一般与凸模的固定板的外形一致，固定板一般与凹模外形 一致。厚度差手册得：H=16mm，卸料板材料选用 45
39、钢，不用热处理淬硬。 4.2.4 冲孔模座的设计 （3） 模座的外形尺寸 由于凹模的外形尺寸 B L=315 250mm， ，根据上模座的厚度为凹模厚度的 1.5 2 倍，H 凹=35mm，所以上模座的厚度确定为 50mm，可查模架标准结构表确定上模座 的尺寸为 315 250 50，进而可确定下模座的尺寸为 315 250 60， （4） 模座的材料 一般选用铸铁 HT200，也可选用 A3,A5 结构钢，本设计从降低模具成本考虑选 用铸铁 HT200。 4.2.5 凸凹固定板的设计 （1）根据模具整体的闭合高度的设计：可以取上固定板的厚度为：H 上垫板 =35mm， 即上垫板的尺寸为：31
40、5 250 35 （2）根据模具整体的闭合高度的设计：可以取下固定板的厚度为：H 下垫板 =35mm，即下垫板的尺寸为：315 250 35 4.2.6 闭合高度的设计 落料模闭合高度是指模具在最低的工作位置时，下模座的底平面至上模座的H模 顶平面之间的距离（不含模柄高度） 。 压力机的闭合高度是指滑块在下止点时工作台面（不含垫板高）至滑块下平面 件的距离。 在落料模具中：闭合高度范围是：269.5mm300mm。而我们选的压力机的闭合 高度范围是：265mm330mm。 压力机最大闭合高度，=330mm； max H max H 压力机最小闭合高度，=265mm； min H min H 所
41、以 落料模闭合高度满足H。 max H min H 4.2.7 模柄、导柱、导套的选用 根据所选压力机的模柄孔，根据标准件表，查得相应标准的模柄，选标准的凸 济南大学泉城学院毕业设计 - 19 - 缘模柄 d=50mm，D=52mm。 根据标准件表，选用标准的导柱、导套，按标准选用时，长度应保证上模座在 最低位置时，导柱上端面与上模座顶面距离不小于 1015mm，而下模座底面与导柱 面的距离 s 不小于 5mm，导柱的下部与下模座导柱孔采用过盈配合，导套的外径与 上模座导套孔采用过盈配合，导套的长度保证在冲压开始时导柱一定要进入导套 10mm 以上。选 B 型的导套、导柱：D=55mm，d=39mm； 4.2.8 模具材料模具材料的选用 凸模和凹模是在强压、连续使用和有很大冲击的条件下工作，并伴有温度的升 高，工作条件极其恶劣。所以对凸凹模的材料要求有较好的耐磨性，耐冲击性，淬 透性和切削性。硬度要大，热处理变形小，而且价格要低廉。 结合上述原则，由凸、凹模材料的选用与热处理表推荐材料有： a)凸模，凹模，凸凹模均采用 9Mn2V； b)导柱，导套采用 20 钢； c)挡料销，定位销，固定板，凸模固定板采用 45 钢； d)卸料板，顶件板采用 Q235 钢； e)上、下模座采用 HT200； 4.2.9 最终的模具结构图最终的模具结构图