毕业设计（论文）-集线盒盖板冲压复合模的设计.doc

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1、34皖西学院本科毕业论文（设计）集线盒盖板的冲压复合模结构设计作 者董宏远指导教师邬志军摘要：本次设计的内容为集线盒盖板的冲压复合模结构设计，采用冲裁可得到，但冲裁方法有很多，具体采用哪种方法还要根据零件的设计要求进行选用，在确定了采用哪种冲裁方法，还要选用对冲裁工序进行分析，最终选出合理的冲裁工序。在冲裁方法和工序选出以后就要考虑选用何种冲裁结构的冲裁模，冲裁模选出以后就可以进行相应的计算了。经过分析和计算我最终选用倒装复合模进行冲裁，相比其他冲裁方法此种方法更加经济适用。关键词：集线盒盖板 冲裁 倒装 复合模Set the cover plate stamping composite fu

2、se the structure designAbstract： The design of the content for the set of stamping cover fuse compound mode structure design, can be obtained by cutting, cutting, but many methods, concrete of the approach also according to the design of the parts for use in determining the use which kinds of cuttin

3、g method, but also choose hedge cutting process analysis, finally choose reasonable cutting process in cutting methods and processes will consider to choose what elected after cutting structure of the punch die, punch die after can be selected corresponding calculation after analysis and calculation

4、 I finally choose flip composite module cutting, compared to other cutting method such method is more economicalKey words：Set cover fuse Banking Inversion Cmpound die; gang dies目录1、前言2、冲压件的工艺分析2.1、冲裁件的工艺性分析2.2零件形状及工艺性3、确定冲压件的工艺方案3.1、工序性质、工序数的确定及工序顺序的安排3.2、确定冲压模具的结构形式4、冲压工艺计算4.1、凸、凹模间隙值的确定及凸、凹模刃口尺寸的计

5、算4.2、凸、凹模及凸凹模的结构形式和外形尺寸的确定4.3、冲裁力及冲裁功的计算5、压力中心的计算6、排样设计7、作零件的设计8、定位零件的设计9、料与推件零件的设计10、模架及其零件11、凸模固定板与垫板的设计12、压力机的选择13、模具总装配图14、冲裁模零件的制造15、设计总结16、参考文献前言冷冲压是利用安装在压缩机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性形变，从而获得所需要的零件的压力加工方法。冲模是是将材料加工成所需冲件的一种工艺装备。冷冲压生产过程的主要特征是依靠冲模和冲压设备完成加工，便于实现自动化，生产率很高，操作简便。但是冲模制造一般是单件小批量生产，精度高，技术要求高，

6、是技术密集型产品，制造成本高，因此，冷冲压生产只有在生产批量大的情况下才能获得较高的经济效益。冷冲压与其他加工方法相比，具有独特的特点，所以在工业生产中，尤其在大批量生产中应用十分广泛，相当多的的工业部门都越来越多的采用冷冲压加工产品零部件，在这些部门中，冷冲压所占的必中相当的大，不少过去用铸造 锻造 切削加工方法制造的零件，现在以备质量轻 刚度好的冲压件所代替，通过冲压加工，大大提高了生产率。 冲模是实现冲压生产的基本条件，目前在冲模设计和制造上，有两种趋向应给与足够的重视。一是模具结构与精度争吵这两方面发展，一方面为了适应高速、自动、精密、安全等大批量自动化的生产的需要，冲模正朝着高效精密

7、长寿命多工位多功能方向发展；另一方面，为了适应市场上产品更新换代迅速的要求，各种快速成型方法和简易经济冲模的设计与制造也得到迅速的发展。二是模具设计与制造的现代化，计算机技术 、信息技术等先进技术在模具技术中得到了广泛的应用，使模具设计与制造水平发生了深刻的革命性的变化。目前最为突出的是模具CAD/CAE/CAM。在这方面，国际上许多应用成熟的计算机软件，我国不但能消化 应用国外的有关软件，少数单位还能自行开发或正在开发的CAD/CAE/CAM软件。 模具的标准和专业化生产，已得到模具行业的广泛重视。这是由于模具标准化是组织模具专业化生产的前提，而模具的专业化生产是提高模具质量，缩短模具制造周

8、期，降低成本的关键。我国已颁布了冷冲压术语 冷冲模零件的国家标准。冲模的木架登记处零件已专业化 商品化。但总的来说，我国冲模的标准化和专业化水平还是比较低的，先进国家标准化已达到70%80%。 冷冲压设备及冲压生产的自动化方面，性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件。高效率 高精度 长寿命的冲模需要高精度高自动化的冲压设备与之匹配，代表着冲压生产新趋势的冲压柔性制造单元（FMC）和冲压柔性制造系统（FMS）在我国也已开始使用。 冷冲压工艺及冲模设计与制造方面的发展，均与冲压变形基本原理的研究取得进展十分不开的，可以说冲压基本原理的研究是提高冲压技术的基础，在这方面国内外的学者进行了

9、不少工作，并取得了一定的发展。本次冲压毕业设计是在上次冲压课程设计的基础上,做出一套更完整的设计,要有模具工作零件的设计和加工过程,且要达到一定的标准。本次设计的特点是基本原理全面系统，工艺部分简明扼要语言通俗易懂，系统的介绍了冷冲压冲裁模具的设计的基础原理和方法，客观地分析了冲压成型理论，冷冲压工艺、冷冲压模具、冲压设备，内容详实，实践性强。2、冲压件的工艺分析 冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性，其影响因素很多，如材料性能 零件和冲模的几何形状与尺寸 变形条件（变形速度 压边力 摩擦和温度等）以及冲压设备和操作水平等。对于不同的成型工序，成型极限是采用不同的极限变性参数来表示的。工

10、艺性好的冲压件，冲压工序少 材料较省 模具加工简单且使用寿命较长 操作方便 产品质量稳定性较好。产品零件图是编制和分析冲压工艺方案的重要依据。首先可以根据产品零件图纸，分析研究冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求等，以及所用材料的机械性能、冲压成形性能和使用性能等对冲压加工难易程度的影响，分析产生回弹、畸变、翘曲、歪扭、偏移等质量问题的可能性。特别要注意零件的极限尺寸（如最小孔间距、窄槽的最小宽度、冲孔的最小尺寸、最小弯曲半径、最小拉深圆角半径等），以及尺寸公差、设计基准等是否符合冲压工艺的要求。2.1冲裁件的工艺性分析零件材料：Q235AF，材料厚度：4mm，生产批量：中批，未注公差为IT1

11、4级。2.1.1零件材料为Q235AF；其塑性、韧性较好；其抗剪强度T=350Mpa,抗拉强度为375460Mpa ,延伸率为（2125）%,屈服强度为235mpa。Q235为高级优质碳素沸腾钢，具有高塑性、细而均匀的铁素体晶粒、此材料加工性能好有足够的强度，适合用冲压生产2.1.2.从零件图样上看，除了标注的公差外其他都按IT14级计算，可以说零件的精度不高，这样加工起来要方便得多。 外形尺寸：170 154 内形尺寸:5.5 8.5 26 孔中心距：1500.5 1340.5 1130.2 820.2 孔边距：520.2 700.2 2.1.3断面粗糙度 冲裁件的断面粗糙度一般为Ra12.

12、550m,最高可达Ra6.3m，根据查表该零件的断面粗糙度为Ra12.5m2.2. 冲裁件形状及工艺性 2.2.1最小圆角半径 根据查表计算得出该冲裁件的最小半径允许值为0.3mm，符合要求。2.2.2冲裁件孔的最小尺寸 冲裁件的尺寸不能太小，因为受到凸模强度的限制，冲孔的最小尺寸根据查表得为1.2mm。该零件的最小凸模为5.5mm，能满足凸模强度要求。2.2.3 最小孔距、孔边距 冲裁件的孔与孔之间，孔与边缘之间的距离L不能太小，否则模具强度不够或使冲裁件变形，一般L2t，但不得小于34 mm。该零件的最小孔边距8.5 mm，按取值能满足模具的强度。综上所述：此零件选择普通冲裁法。3、确定冲

13、压件的工艺方案确定工艺方案就是确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数、工序的组合和顺序等。工艺方案中一个主要内容就是用什么类型的模具，用单工序模还是用连续模或复合模。 3.1.工序性质、工序数的确定及工序顺序的安排 工序性质是指冲压件所需的工序种类，如分离工序中的冲孔、落料、切边，成形工序中的弯曲、翻边、拉深等。工序性质的确定主要取决于冲压件的结构形状、尺寸精度，同时需要考虑工件的变形性质和具体的生产条件等。在一般情况下，可以从工件图上直观地确定出冲压工序的性质。如平板状零件的冲压加工，通常采用冲孔、落料等冲裁工序。弯曲件的冲压加工，常采用落料、弯曲工序。拉深件的冲压加工，常采用落料、拉深、

14、切边等工序。3.2.冲裁工艺方案的确定 方案一: 单工序模 落料冲孔 方案二：级进模 冲孔落料 方案三：复合模： 冲孔、落料一次完成 方案四：复合冲大孔、落料，而后用单工序冲小孔 下面对方案进行分析比较冲裁模的结构形式多种多样，如果按工序的组合程度，可分为单工序模、连续模、复合模等。各种冲裁模的构成大体相同，主要由工作零件、定位零件、卸料与推料零件、导向零件、连结与固定零件等组成。3.2.1.生产批量与模具类型的关系 （单位， 千件）项目生 产 批 量单件小批量中批量大批量大批大量大型件11222020300300中型件15550501001000小型件1101010010050005000模

15、具类型单工序模组合模简易模单工序组合简易单工序连续、复合半自动模单工序连续、复合自动硬质合金、连续、复合自动由此表可以得知生产批量与模具类型的关系，由于本零件的批量中批量，产品应属于小型件，经查表分析可得知，首选单工序模，连续模，复合模，半自动模。各种冲裁模的构成大体相同，主要由工作零件定位零件，卸料与推料零件，导向零件，连接与固定零件等。单工序模、复合模和级进模比较 项目 单工序模 级进模复合模 冲压精度 较低较高（IT10-IT13)高（IT8-IT11)制件平整程度 一般不平整，高质量件须校平因压料较好，制件平整 冲模制造的难易程度及价格容易 价格低简单形状制件的级进模比复合膜制造难度低

16、价格 也较低复杂形状的复合膜比级进模制造难度低 相对价格低 生产率 较低 最高 高 使用高速自动压力计的可能性有自动送料装置可以连冲 但速度不能太高适用于高速自动压力机不宜适用于高速自动压力机 材料要求条料要求不严格 可用于边角料条料或卷料 要求不严格除用条料外 小件可用边角料 但生产率低 生产安全 不安全比较安全不安全 须有安全装置经分析本零件由于零件要求较高，生产批量为中批量，初步可选用复合模或级进模。本产品两边孔位置要求较高，同轴压配，所以最好使用复合模进行冲裁。 3.2.2.复合模的特点复合模能在压力机一次行程内，在一幅模具的同一位置上完成数道冲压工序。压力机一次行程一般得到一个冲压件

17、。复合膜也是一种多工序的冲模。它在结构上的主要特征是有一个既是落料凸模又是冲孔凹模的凸凹莫。按照复合模工作零件的安装位置不同，分为正装式复合模和倒装式复合模两种类型。复合模具有以下主要特点：(1)冲模面积较小。(2)冲件表面较为平整。(3)适宜冲薄料，也适宜冲脆性或软质材料。(4)可从充分利用短料和边角余料。(5)冲件精度较高，不受送料误差影响，内外形相对位置一致性好。复合模也存在一定的问题，如凸凹模内、外形间的壁厚，或内形与内形间的孔距，都不能过小，以免影响强度。另外，如果冲件不能漏下，需要解决出件问题。3.2.3.复合模的最小壁厚冲孔落料复合模的凸凹模，其刃口平面与冲件尺寸相同，这就产生了

18、复合模的“最小壁厚”问题。为了增加凸凹模的强度和减少孔内废料的涨力，可以采用对凸凹模有效刃口以下增加壁厚和将废料反向顶出的办法。3.2.4倒、正装复合模的比较倒装复合模的主要优点是结构简单，废料能直接从压力机台面漏下，而冲裁件则由推件装置从上模推下，比较容易取出，因此操作方便安全。倒装复合模易于安装送料装置，生产效率高，所以倒装复合模应用比较广泛。正装复合模的优点是可以冲裁孔边距离较小的冲裁件，顶件板，卸料板均是弹性的，条料与冲裁件都同时压平状态下冲裁即使是对于较软，较薄的冲裁件，也能达到平整要求，并且冲裁件精度也较高。而本品量为大，中型批量，孔45.5、孔48.5之间的孔间距都有公差要求，又

19、查表教材得最小间距a=8.5mm10mm。选用倒装复合模可以达到要求，故选择倒装复合模为本零件的加工模具。4. 冲压工艺的计算4.1凸、凹模间隙的确定 冲裁凸模与凹模之间的间隙对冲裁件质量、尺寸精度、冲裁力和推件力、模具寿命都有极重要的影响，所以必须选择合理的冲裁间隙。在实际生产中，主要根据冲裁件断面质量 尺寸精度 和模具寿命这几个因素给见习规定一个范围值。只要在这个范围内，就能得到合格的冲裁件和较长的模具寿命。 确定凸凹模合理间隙的方法有理论法和查表法两种。由于理论计算法在生产中使用不便，常用查表法来确定间隙。对于断面垂直度与尺寸精度要求不高的工件，以提高模具寿命为主，可采用大间隙值。料厚t

20、=4mm,材料为Q235AF，所以其凸、凹模的间隙值可查表得, Z min=0 .640mm, Z max=0.880mm。 4.2凸、凹模刃口尺寸的确定凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影响冲裁件的尺寸精度。模具的合理间隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差来保证。因此，确定凸、凹模刃口尺寸和公差是非常重要的一项工作。4.2.1确定凸 凹模刃口尺寸的依据和原则（1）落料 落料件光面尺寸与凹模尺寸相等，故应以凹模尺寸为基准。又因落料件尺寸会随凹模刃口的磨损而增大，为保证凹模磨损到一定程度仍能冲出合格零件，故落料模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的最小尺寸。而落料凸模基本尺寸，则按凹模基本尺寸件最小初始间

21、系。（2） 冲孔 工件光面的孔径与凸模尺寸相等，故应以凸模尺寸为基准。又因冲孔的尺寸会随凸模的磨损而减小，故冲孔凸模的基本尺寸应取工件孔尺寸公差范围内的较大尺寸。而冲孔凹模基本尺寸则按凸模基本尺寸加最小初始间隙。（3）考虑冲件精度与模具精度间的关系，在选择模具制造公差时，既要保证冲件的精度要求，又要保证有合理的间隙值。一般冲模精度较冲件精度要高23级。4.2.2凸、凹模刃口尺寸的计算根据凸、凹模的加工方法的不同，刃口尺寸的计算方法也不同，基本上分为两类。一、凸模和凹模分别加工法，这种方法目前多用于圆形或简单规则的工件。二、凸模和凹模配合加工法。这种方法的特点是模具的间隙与配制保证，工艺比较简单

22、，并且还可以适当放大基准件的制造公差，使制造容易，故目前一般工厂采用此种加工方法。根据尺寸计算原则，冲件中的孔45.5、48.5与26孔采用分别加工法加工凸模凹模；分析冲件图其外形由直线和圆弧组成，所以采用配合加工法制造。（1）孔45.5凸、凹模尺寸计算：查教材表34 冲裁模初始双边间隙值得 Z=0.640mm Z=0.880mmZZ=（0.8800.640）mm=0.24 mm查表得简单形状的工件冲裁时凸模凹模的制造公差：落料部分： =0.020 mm =0.020 mm +=0.0400.240 mm 符合要求由教材表3-5知磨损系数X=0.5冲孔部分：d=（d+ x） d=（d+ Z）

23、（11）式中：d、d分别为冲孔凸模和凹模的基本尺寸； d冲孔件的最小极限尺寸； 冲裁件的公差；查表的=0.3 x磨损系数，其值应在0.5-1之间，与冲裁件精度有关。可直接按冲裁件的公差值由教材表3-5查取或按冲裁件的公差等级选取。当冲裁件公差为IT10以上时，取x=1当冲裁件公差为IT13-IT11时，取x=0.75当冲裁件公差为IT14以下时，取x=0.5 凸模： d=（d+ x）=（5.5+0.50.3）=5.65 凹模： d=（d+ Z）=（5.65+0.64）=6.29（2）孔48.5凸凹模尺寸计算同上，查表得 =0.020 mm =0.020 mm同上 得 x0.5 =0.36 由式

24、（11）得凸模： d=（d+ x）=（8.5+0.50.36）=8.68凹模： d=（d+ Z）=（8.68+0.64）=9.32（3）孔26凸凹模尺寸计算：同上查表得 =0.025 mm =0.020 mm同上得 x0.5 =0.52 由式（11）得凸模： d=（d+ x）=（26+0.50.52）=26.26凹模： d=（d+ Z）=（26.26+0.64）=26.9（4）外形凸凹模尺寸的计算（落料）：根据零件的形状，凹模磨损后其尺寸变化都为第一类A（磨损后尺寸增大） 由教材表35.查得 0.5 0.5 =1.00 式 ( 12 ) 式中： A工件基本尺寸(mm) 工件公差（mm） 凹模制

25、造公差（mm） 4.3冲裁力的计算4.3.1冲裁力的计算通常说说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。平刃口冲裁模的冲裁力F一般按下式计算： F=KLt 式（13）式中：F冲裁力（N）L冲裁件承受剪切的周边长度（mm） t冲裁件的厚度(mm)材料抗剪强度（Mpa） K系数系数K是考虑到实际生产中，模具间隙值的波动和不均匀、刃口的磨损、板料力学的性能和厚度波动等因素的影响给出的修正系数，一般取K=1.3 所以上面的公式也可以写成：F=1.3F=1.3Lt 冲孔力：=1.3Lt=1.343.14(5.5+8.5)+3.14264350=468613.6 (N)落料力：

26、=1.3Lt=1.3(1502+1342+1/443.1420)4350=1148056 (N)所以冲裁力F=+=1616669.6（N）4.3.2压力机所需总压力的计算、从凸模上卸下板料所需力称为卸料力F.从凹模内向下推出工件或废料所需的称为推件力F.从凹模内向上顶出工件或废料所需的力称为顶出力F.F=K.FF=K.FF=K. F式中：K卸料力系数.、 K推件系数. K顶件系数. F卸料力（N） F推件力（N） F顶件力（N） F冲裁力（N）冲孔时的推件力：= 查冲压工艺及模具设计教材 表3-11 =0.045 凹模洞口的直壁高度h=8 mm 则n=h/t=8/4=2=20.04516166

27、69.6=145500.264 (N)落料时的卸料力：查表311 =0.04F=0.041616669.6=64666.784 （N） 选择冲床的总压力：F总=+ F+ F=1826836.648(N)5、压力中心的计算冲压力合力的作用点称为模具的压力中心。模具的压力中心应该通过压力机滑块的中心线。对于有模柄的冲模来说，须使压力及中心通过模柄的中心线。否则，冲压时滑块就会承受偏心载荷，导致滑块和模具导向部分不正常的磨损，还会使合理间隙得不到保证，从而影响制件质量和降低模具寿命。在实际生产过程中，可能出现冲模压力中心在冲压过程中发生变化的情况，或者由于冲件的形状特殊，从模具结构考虑，不宜于使压力

28、机中心与模柄中心线相重合的情况，这时应注意使压力中心的偏离不值超出所选压力及允许的范围。5.1按比例画出凸模工作部分剖面的轮廓图5.2由图任意距离处建立坐标X轴和Y轴1.计算凸模重心到X轴距离y.y2.y到y轴的距离x1.x2.x3.2.冲模压力中心到坐标轴的距离到y轴的距离.X0=到x轴的距离y0=分析图中孔5.5、8.5 及外形都是对称形状，故除去26冲孔时各孔冲裁力的作用点在其几何中心。所以我们可以简化为如图。 又由公式可得 压力中心为 6、排样设计冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法叫排样。排样是冲裁模设计中的一个及其重要环节。排样方法对材料的利用率、冲件质量、生产率、模具结构与寿命都

29、有重要影响。6.1排样原则6.1.1.提高村料利用率。6.1.2.使工人操作方便、安全，减轻工人的劳动强度。6.1.3.使模具结构简单、模具寿命较高。6.1.4.排样应保证冲裁件的质量。6.2根据材料的合理里利用情况，条料排样方法分为有废料排样、少废料排样、无废料排样。6.2.1有废料排样 沿冲件外形冲裁，在周边都留有搭边，因此利用率低，但冲件尺寸万全友冲模来保证因此精度高，模具寿命也高，生产中大多数冲裁件都采用有废料排样。6.2.3少废料排样 沿冲件部分外形切断或冲裁，只在冲件之间或冲件与条料之间留有搭边。因受剪裁条料质量和定位误差的影响，其冲件质量稍差，同时边缘毛刺被带入间隙也影响模具寿命

30、，但材料利用率稍高，冲裁结构简单。6.2.3无废料排样 沿直线或曲线切断条料而获得冲件，无任何搭边，冲件的质量和模具的寿命更差一些，但利用率最高。另外当送进步距为两倍零件宽度时，一次切断便能获得两个冲件，有利于提高劳动生产率。综上所述还是选择有废料排样最合适6.3搭边值的确定排样是冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料叫搭边。搭边有两个作用：一是补偿定位误差和减板误差，确保冲出合格零件；二是可以增加条料刚度，方便条料送进，提高劳动生产率。搭边宽度对冲裁过程及冲裁件质量有很大影响，搭边过大，材料利用率低；搭边值过小，搭边的强度和刚度不够，在冲裁中将被拉断，有时甚至单边拉入模具间隙，造成

31、冲裁力不均，损坏模具刃口。因此搭边值的设置应当合理，其数值目前由经验确定。一般来说，硬材料的搭边值可小些，冲裁件尺寸大或是有尖突的复杂形状时，搭边值取大些；厚材料的搭边值取大些；手工送料、有侧压装置的搭边值可以小些，搭边值得经验数据可以查有关设计手册。经查表得a=3.5 a1=3.26.4条料宽度的确定在排样方案和搭边值确定以后，就可以确定条料的宽度和导料板之间的距离，可分为三种情况：有侧压装置、无侧压装置、有侧刃定距。根据经验我们选择无侧压装置的模具，在送料的过程中因条料的摆动而使侧面搭边减少，为补偿侧面搭边的减少，条料宽度应增加一个条料可能的摆动量，故按下式计算：条料宽度 B0=（Dmax

32、+2a+Z）0 导料板之间的距离 A=B+Z=D+2a+2Z 式中 Dmax 条料宽度方向冲裁件的最大尺寸； a 侧搭边值 条料宽度的单项偏 Z 导料板与最宽条料之间的间隙a Z可查有关设计手册 冲压模具设计与制造过程仿真 北京意达利技术开发有限公司 编 第60 62 页经查表得=1.2 a=3.5 Z=1代入得B0=（170+2*3.5+1）01.2=178 01.2一个进距：h=d+ a1=154+3.2=157.2mm一个步距内的面积S=B*h=27981.6则材料的利用率=26180/27981.6=93.56%通过此种排样方法可以获得相当高的利用率因此可以确定排样方式和排样图为直排其

33、排样图如右图6.5板料的剪裁条料确定以后，就可以选择板料规格，并确定裁板方式。板料一般都是长方形，故裁板方式有纵裁（沿长边裁，也就是沿辗制纤维方向裁）和横裁（沿短边裁）两种方法。因为纵裁的裁板次数少，冲压时调换条料的次数少，工人操作方便，生产率高，故在通常情况下应尽可能纵裁。但在以下情况应考虑横裁：6.5.1板料纵裁后的条料太长，受冲压车间压力机排列的限制，移动不便时；6.5.2条料太重，工人劳动强度太高；6.5.3横裁的板料利用率显著高于纵裁时；6.5.4 纵裁不能满足弯曲件坯料对纤维方向的要求时。 综上所述，冲压此零件的条料剪裁选用纵裁。 7、工作零件的设计7.1凹模的设计凹模类型很多，凹

34、模的外形有圆形和板形；结构有整体式和镶拼式；刃口也有平刃和斜刃。7.1.1 凹模外形结构及其固定方法标准中的两种圆形凹模及其固定方法。这两种圆形凹模尺寸都不大，直接装在凹模固定板中，主要用于冲孔。在实际的生产中，由于冲裁件的形状和尺寸千变万化，因而大量使用外形为圆形或矩形的凹模板，在其上面开设所需要的凹模洞口，用螺钉和销钉直接固定在模板上。采用螺钉和销钉直接固定在支承件上的凹模，这种凹模板已经有标准，它与标准固定板、垫板和模座等配合使用。凹模采用螺钉和销钉定位固定时，要保证螺钉（或沉孔）间、螺孔与销孔间及螺孔与凹模刃壁间的距离不能太近，否则会影响模具寿命。孔距的最小值可参考相关设计手册。 7.

35、1.2凹模刃口形式冲裁凹模的刃口形式有直筒形和锥形两种。选用刃口形式时，主要应根据冲裁件的形状、厚度、尺寸精度以及模具的具体结构来决定，其刃口形式、主要参数、特点及应用见下表凹模洞口形式是指凹模型孔壁部的形状。其基本形式有如下几种：（1）直壁式：孔壁垂直于表面，在修磨刃口时凹模型孔尺寸不会改变，故冲件质量较高，刃口强度也较好。但在冲裁时磨损较大，洞口磨损后会形成倒锥形，因此每 次修磨的刃磨量大，总寿命低。冲裁时，工件易在孔内积聚，严重时会使凹模胀裂。（2）斜壁式：其特点与直壁式相反。适用于冲件形状简单、材料较薄的冲裁模。根据该冲裁件的形状结构并结合以上，凹模选用直壁式中的第三种。7.1.3凹模

36、轮廓尺寸的确定冲裁时凹模承受冲裁力和侧向挤压力的作用。由于凹模结构形式个固定方法不同，受力情况又比较复杂，目前还不能理论方法确定凹模轮廓尺寸。在生产中，通常根据冲裁的板料厚度和冲件的轮廓尺寸，或凹模孔口刃壁间距离，按经验公式来确定。凹模厚度H H=ks（不小于8）式中s垂直送料方向的凹模刃壁间最大距离 k系数，考虑板料厚度的影响可查表的垂直于送料方向的凹模宽度B B=s+(2.54.0)H送料方向的凹模长度L L=s1+2s2式中 s1送料方向的凹模刃壁间最大距离 s2送料方向的凹模刃壁至凹模边缘的最小距离，其值可查表经查表的 k=0.25 s2=52 代入公式的 H=42.5 B=297.5

37、 L=258由于国家标准已经对这种模板进行了规范，因此可在查表得出标准的模板，冲压模具标准件选用与设计指南 高军 李喜平 修大鹏主编，化学出版社 第103页表4-13的 LBH=31525040mm。7.2 凸模的设计7.2.1凸模的结构形式及固定方法 由于冲件的形状和尺寸不同，生产中使用的凸模结构形式很多，但不管凸模的结构形状如何，其基本结构均由两部分组成：一是工作部分，用以成形冲件；二是安装部分，用来是凸模正确地固定在模座上，对刃口尺寸不大的小凸模，从增加刚度等因素考虑，可在这两部分之间增加过渡段。凸模的固定方法有台肩固定、铆接、螺钉和销钉固定，粘结剂浇注法固定等。凸模按形状分又分为圆形与

38、非圆形。我们选用圆形凸模，下面就介绍一下介绍圆形凸模的结构。圆形凸模按标准规定，圆形凸模有以下3种形式如图下图所示。其中，图（a）用于较大直径的凸模，图（2）用于较小直径的凸模，他们都采用台肩式固定；图（c）是快换式小凸模，维修更方便。标准凸模一般根据计算所得的刃口直径d和长度要求选用。根据国标（GB.2863.12-81）规定，凸模材料T10A.Cr6WV.9Mn2V.Cr12.CrMoV.刃口部分热处理硬度前两种材料为5860HRC.后三中材料5862HRC，尾部回火4050HRC。7.2.2凸模长度的确定 凸模长度根据模具结构的需要来确定，并且考虑修磨，操作安全，装配等的需要来确定。按下

39、式计算： L=+式中凸模固定板厚度凹模厚度句体的各部分的长度和半径可以查冲压模具标准件选用与设计指南 高军 李喜平 修大鹏主编，化学出版社 第89页表4-27.2.3凸模的强度与刚度的校核在一般情况下，凸模的强度是足够的，不必进行强度计算。但是，对细长的凸模或凹模。凸模断面尺寸较小，而毛坯厚度又比较大的情况下，必须进行承受压能力和抗纵向弯曲能力两力方面的校核。（1）凸模承载能力的校核。 凸模最小断面承受的压力应力，必须小于凸模才材料强度允许的压应力，即 = 式中凸模最小断面的压力应力（Mpa）. P凸模纵向总压力（N）。、 _凸模最小断面积（） 凸模最小直径（mm） T-冲裁材料厚度（mm）

40、凸模材料的许用压应力（Mpa）。孔5.5 =18.8（mm）故18.8（mm）孔8.5 =36（mm） 36(mm)孔26 =192.7（mm）192.7(mm0.7.3凸凹模的结构形式和外形尺寸凸凹模是复合模中的主要工作零件，工作端的内外缘都是刃口，一般内缘与凹模刃口结构形式相同，外缘与凸模刃口形式相同。它的内外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸。所以当孔边距离较小时必须考虑凸凹模强度，凸凹模强度不够使就不能采用复合模冲裁。凸凹模的最小壁厚与模具结构有关：正装式复合模内孔不积存废料，胀力小，最小壁厚可以小些；倒装式复合模的凸凹模若内孔为直筒形刃口形式，且采用下出料方式，则内孔积存废料，胀力大，故

41、最小壁厚应大些。 凸凹模的最小壁厚目前按经验数据确定：倒装式复合模可查表得为8.5mm，凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配制，并保证双边间隙0.6400.880mm，凸凹模上孔中心距与边缘距离尺寸应比零件图所标尺寸精度高34个等级。可查教材8、定位零件的设计定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相对凸、凹模有正确的位置。定位零件的结构形式很多，用于对条料进行定位的定位零件有挡料销、导料销、导料板、侧压装置、导正销、侧刀等；用于对供需进行定位的零件有定位销、定位板等。定位零件都已经标准化，可根据坯料或工序件形状、尺寸、精度及模具的结构形式与生产率要求等选用相应的标准。8.1挡料销 挡料销的作用是挡住

42、条料搭边或冲件轮廓以限定条料送进步距。分为固定挡料销、活动挡料销和始用挡料。8.1.1固定挡料销 固定挡料销装在凹模型孔出料一侧，利用落料以后的废料孔边进行挡料，控制送料距离，国家标准规定的固定挡料销如下图所示标准结构的固定挡料销如图2a所示，其结构简单，制造容易，广泛用于冲制中、小型冲裁件的挡料定距；其缺点是销孔离凹模刃壁较近，削弱了凹模的强度。在部颁标准中还有一种钩形挡料销，图b所示，这种挡料销的销孔距离凹模刃壁较远，不会削弱凹模强度。但为了防止钩头在使用过程发生转动，需考虑防转，从而加大了制造工作量。8.1.2 活动挡料销 活动挡料销是一种可以伸缩的挡料销。国家标准结构的活动挡料销有三种，弹簧弹顶挡料装置、扭簧弹顶挡料装置、橡胶弹顶挡料装置。活动挡料销通常安装在倒装落料模或倒装复合模的弹压卸料版上。因此此次设计就选用这种挡料装置，根据实际生产情况选用橡胶弹顶挡料装置。其结构查表得dL=824mm 结构形式如图所示，各部分的参数可参考新编实用冲压模具设计手册曹立文 王冬 丁海娟 郭士清编 第364页 表1014。8.2导料装置导料板、导料销的作用是导正材料的送进方向。导料板