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1、哈尔滨理工大学学士学位论文摘 要本论文主要是对落料拉伸复合模而做的设计。这套复合模不但节约了原材料，为工厂带来了利益和效率，更主要的是它把这几个原本不容易合在一起的制造工艺通过特殊装置实现了。很大程度的提高了工作效率，并把原来一套以上才能完成的工艺用这套复合模完成了。此论文主要阐述了我国模具现状和发展趋势、对零件的工艺分析、模具结构的设计、模具装配与部装图的设计。其中工艺分析对零件的特性和材料性能做了简单的介绍，工艺计算主要是为设计选件打基础，通过大量的计算来确定一些标准件选择的尺寸和压力机的确定等。经过第二章计算和分析后进行模具结构的选择，其中包括标准件的选择和非标准的设计等。要做到标准件的
2、选择正确以及非标准件的设计合理。最后用CAD绘制出模具的装配图和部装图，阐明装配时需要注意的事项。关键词 冲压工艺；模具设计；CADAbstractThis paper is blanking punching and bending modulus composites do the design. The composite model not only saves raw materials for factories and the interests of efficiency, more importantly, it is not easy these few original
3、combination of the manufacturing process through special devices has been achieved. A large degree of increase work efficiency, and above the original set to complete the process by the completion of this compound die. This thesis expounded Chinas current situation and development trend die, the par
4、t of the process, the structure of mold design, mold assembly of the equipment and the design plans. Part of the craft of the characteristics and properties of materials with a brief introduction, process calculation is the foundation for the design options through a lot of calculation to determine
5、the criteria of choice of the size and the setting of press. After the second chapter calculation and analysis of the mold structure options, including the choice of standard and non-standard design. To achieve the correct choice of standard and non-standard pieces of rational design. Finally, a CAD
6、 drawing mold assembly of the equipment and plans to clarify when assembling need attention. Keywords： stamping process; die design; CAD不要删除行尾的分节符，此行不会被打印- I -目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1国内模具的现状和发展趋势11.1.1 国内模具的现状11.1.2 国内模具的发展趋势31.2 国外模具的现状和发展趋势51.3 课题研究的目的及论文主要内容6第2章 工艺分析72.1 零件的特性72.1.1 零件的工艺性72.1.2
7、 零件的形状72.1.3 材料性能82.2 工艺计算92.2.1 毛坯直径的确定92.2.2 零件锥形拉伸次数的确定102.2.3 缷料力、顶件力和推件力的计算122.2.4压力机的选择132.3 本章小结14第3章 冲压模具零部件的选择与设计153.1 冲裁间隙以及凸、凹模的刃口尺寸计算153.1.1 冲裁模凸、凹模刃口尺寸确定的原则153.1.2 凸、凹模刃口尺寸的计算163.2 选用模架、确定闭合高度及总体尺寸193.2.1 定位零件的选择213.2.2 固定零件的选择213.2.3 卸料装置的选择223.2.4 导向零件243.2.5 连接件与紧固件的选取243.3 本章小结25第4章
8、 模具凸凹模的设计264.1 落料凹模的确定264.2 各零部件的图示：264.2.1 落料凹模264.2.2 拉深凹模274.2.3 落料凸凹模284.3本章小结28第5章 模具装配图的设计295.1 复合模具的安装调试要求295.1.1 复合模具安装的要求295.1.2 复合模具调试的要求295.2 主要组件的装配295.2.1 模柄的装配295.2.2 凸模和凸模固定板的装配305.2.3 弹压卸料板的装配305.2.4 导柱与导套的技术要求及装配305.3 模具的工作过程305.4 落料拉深模具装配图315.5 锥度拉伸模具装配图325.6 本章小结33结 论34致 谢35参考文献36
9、附录37千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行- III -第1章 绪论目前，我国冲压技术和发达国家在工业上相比还相当的落后，主要原因是我国在冲压基础理论和成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与发达国家还有巨大的差距，以至于我国模具在寿命、效率、加工精度和生产周期等方面与发达国家的模具工业相比差距巨大。1.1国内模具的现状和发展趋势1.1.1 国内模具的现状改革开放以后，随着国民经济的快速发展，市场对模具的需求量不断增加。近年来，模具行业一直以每年15%左右的速度发
10、展，所有制成分的模具工业企业也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂，集体，合资，独资和私营也得到了快速的发展。浙江宁波和黄岩地区更是被称为的模具之乡。 近年许多模具企业加大力度于技术进步的投资力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。国内一些模具企业已经普及了二维CAD，并开始陆续使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等在国际上通用的软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等。虽然中国模具行业在过去十多年中取得了令人瞩目的进步，但在许多方面与工业发达国家相比仍有比较大的差距。例如，精密加工设备模具加工设备
11、的比重还比较低，CAD/ CAE/ CAM技术的普及率不高，许多先进的模具技术不够广泛等特点。特别在复杂、精密、大型和长寿命模具技术上存在显著差距，同时这些类型的模具的生产能力也不能满足国内的需求，因此需要大量从国外进口。目前，按照模具生产总量排名，我国紧随日本、美国之后位于世界第三，是个模具生产大国。在模具的制造水平上，我国总体上要比德、美、日、法、意等工业发达国家落后很多。在生产周期方面，国外一般模具要求是 10至30 天，大型精密模具需要3到6个月；国内模具一般需要30天至90 天，较复杂的模具至少需要10个月。国内模具的使用寿命也只有国外发达国家的 1/2 至 1/10，甚至更短，所以
12、我国还离模具制造强国之间有很大的差距。 利用 CAD/CAM 技术来改造模具传统的设计制造方法，可以明显提高模具设计效率和质量，缩短制造周期，提高模具制造水平。从 CAD/CAM/CAE 技术的应用上来看，国外一些汽车制造公司早在 60 年代初期就开始了模具 CAD的研究，各大汽车公司都先后建立了自己的 CAD/CAM 系统，并将其应用于模具设计与制造。上世纪 90 年代中后期，美国和日本塑料模具行业应用CAD/CAM 技术的企业达 75%，采用 CAE 分析技术的企业约占 60%。而我国的模具企业应用 CAD/CAM 技术的仅占 5 左右，经济较发达的上海市模具企业中应用模具 CAD/CAM
13、 技术仅占 16 左右，与国外差距很大。随着CAD/CAM 技术在模具工业发展中的重要性被模具界所认可，开发模具行业专用的模具 CAD 系统成为模具行业发展的一个趋势。日本 TOYOTA 汽车公司从1980 年开始研制汽车覆盖件模具 CAD/CAM 系统。DIECOMP 公司研制成功的模具 CAD 系统，使整个生产准备周期由 18 周缩短为 6 周。与此同时，欧洲的一些国家在冲模 CAD/CAM 研究和应用方面也取得了很大进展，例如法国雷诺汽车公司应用 Euclid 软件系统作为 CAD/CAM 的主导软件，目前已有 95%的设计工作量用该软件完成，而且雷诺汽车公司在 Euclid 主导软件的
14、基础上还开发出了许多适合汽车工业需求的模块，如用于干涉检查的 Megavision 和用于钣金成形分析的 OPTRIS 等。现在流行的各种通用 CAD/CAM 软件也开始不断探索专用模块的发展之路，以增强其市场竞争力。如英国 DELCAM 公司推出的Power SHAPE 系统，包括有 PS-Moldmaker 模块，是面向模具制造的模具总装设计专家系统，可自动将加工信息直接输出到Power Mill模块，自动产生加工程序。日本 造船信息系统株式会社的三维CAD/CAM 系统 Space-E 中也增加了专用于注塑模的设计模块。日本 UNISYS 株式会社推出的专用于塑料模设计和制造系统的 CA
15、D-CEUS 也颇具特色，该系统综合了塑料产品从设计到模具生产所需要的全部功能，重点在于三维设计与二维视图的关联，体现了宜人化和集成化方面的技术进步。在我国，人们已经越来越认识到模具技术水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。许多企业十分重视技术发展，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。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。目前，从事模具技术研究的机构和院校已达 30 余家，从事模具技术教育培训的院校已超过 50 余家。近年来，我国自主开发 CAD/CAE/CAM 系统有很大发展。例如，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发
16、的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模CAD/CAE/CAM 软件，上海交通大学模具 CAD 国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模 CAD 软件，北京机电研究所开发的锻模 CAD/CAE/CAM 软件，北航华正软件工程研究所开发的 CAXA 软件，吉林汽车覆盖件成型技术所独立研制的商品化覆盖件冲压成型分析 KMAS 软件等在国内模具行业拥有不少的用户。 汽车工业已成为各国的支柱产业。汽车车身模具，特别是大中型覆盖件冲压模具，其技术密集，体现当代模具技术水平，是车身制造技术的重要组成部分。国外汽车覆盖件模具 CAD/CAM 技术的发展已进入实质性的应用阶段，如美国福特汽车公司
17、规定所有新设计的汽车冲压成形零部件都必须经过计算机成形仿真分析，不仅全面提高了模具设计的质量，而且大大缩短了模具的生产周。目前欧美推出一种新车型需要 48 个月，日本则只需 30 个月。我国在对汽车新车型，尤其是轿车车型的开发设计技术方面比较落后。其中一个重要的原因就是模具 CAD 技术应用并不十分显著，尤其是在汽车覆盖件模具 CAD 技术应用方面，这项技术的巨大潜力还未充分发挥出来。国内部分企业虽然都不惜巨资从国外引入了先进的通用 CAD/CAM 软件，但这些软件未经开发，专用性都比较差，此外用户界面对于国内工程师来说不方便，导致我国模具 CAD技术应用不充分，还有很大的潜力有待发掘。对这些
18、大型通用 CAD 软件进行消化吸收以及二次开发是提高我国模具 CAD 应用水平，促进制造业发展，缩短与国外模具水平差距的切实有效的途径之一1。 1.1.2 国内模具的发展趋势我国对模具工业的发展也十分重视.国务院于1989年3月颁布的中,就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。现在，我国的模具工业己初具规模,全国己有200我个模具专业厂，6000多个生产点(附属在工厂内的模具车间或模具加工班组)，年产模架30多万套。此外，还有数以万计的模具私营企业和个体劳动者,在满足模具需求方面，起着不可忽视的作用。可以主，中国在模具技术方面，己有一支较强的队伍。 近年来,我国模具技术的进步主要表现在：1研
19、究开发了几十种模具新钢种及硬质合金，钢结硬功夫质合金等新材料,并采用了一些热处理新工艺，使模具使用寿命得到延长。2发展了一些多工位级进模和硬质合金模等新产品，并根据国内生产需要研制了一批精密塑料注射模。3研究开发了一些新技术和新工艺，如三维曲面数控仿形加工，模具表面抛光，表面皮纹加工以及皮纹辊制造技术，模具钢的超塑性成形技术和各种快速制模技术等。4模具加工设备己得到较大的发展,国内己能批量生产精密坐标磨床，计算机控制(CNC)仿形铣床，CNC电火花线切割机订以及高精度的电火花成形机床等。5模具计算机辅助设计和辅助制造(模具CAD/CAM)己在国内数十个单位得到开发应用。虽然我国模具技术己得到较
20、大的发展，但仍然不能满足国民经济高速发展的需要，还需花费大量资金向国外进口一些模具，其原因是：1专业化和标准化程度低，目前专业化程度不到10%，而标准化程度也只有20%。2模具品种少，效率低，经济效益也差。3制造周期长，模具精度不高，制造技术较落后。4模具寿命短，新材料使用量不到10%。5力量分散，管理落后。根据我国模具技术的发展现状及存在的问题，今后应向下几个方面发展：1开发、发展精密、复杂、大型、长寿命模具,以满足国内市场的需要。国家己规划分别在山东、广东、北京、上海、广州等地的有关单位重点扶植发展热锻模、热铸模、塑料模、冷冲模、顶杆等,以便集中力量发展这些有影响的高水平模具及标准件。2加
21、速模具标准化和商品化，以提高模具质量，缩短模具制造周期。3大力开发和推广应用模具CAD/CAM技术，提高模具制造过程的自动化程度。4积极开发模具新品种 新工艺 新技术和新材料。5发展模具加工成套设备,以满足高速发展的模具工业需要。巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括以下几方面: 1 模具日趋大型化； 2在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术； 3模具扫描及数字化系统； 4在塑料模具中推广应用热流道
22、技术、气辅注射成型和高压注射成型技术； 5提高模具标准化水平和模具标准件的使用率； 6发展优质模具材料和先进的表面处理技术； 7模具的精度将越来越高； 8模具研磨抛光将自动化、智能化； 9研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程； 10开发新的成形工艺和模具。1.2 国外模具的现状和发展趋势模具是工业生产关键的工艺装备，在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中，6080的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性，是其他加工制造方法所无法替代的。模具生产技术水平的高低，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
23、程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。近几年，全球模具市场呈现供不应求的局面，世界模具市场年交易总额为600650亿美元左右。美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之一。 国外模具总量中,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到50%以上；国外模具企业的组织形式是大而专、大而精。2004年中国模协在德国访问时，从德国工、模具行业组织-德国机械制造商联合会（VDMA）工模具协会了解到，德国有模具企业约5000家。2003年德国模具产值达48亿欧元。其中（VDMA）会员模具企业有90家，这90家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的90%，可见其规模效益。 随着时
24、代的进步和技术的发展，国外的一些掌握和能运用新技术的人才如模具结构设计、模具工艺设计、高级钳工及企业管理人才，他们的技术水平比较高故人均产值也较高我国每个职工平均每年创造模具产值约合1万美元左右，而国外模具工业发达国家大多1520万美元，有的达到 2530万美元。国外先进国家模具标准件使用覆盖率达70%以上，而我国才达到45。1.3 课题研究的目的及论文主要内容本文希望通过对落料拉伸复合模具设计中的应用的介绍，以点带面，说明整个冲压模具行业近期发展的动态及未来模具业趋于机械化、智能化的特征。本课题的主要研究内容如下：1落料拉伸类产品的工艺性分析；2工艺方案的确定（含工艺计算）；3模具选择及零部
25、件设计计算。第2章 工艺分析2.1 零件的特性2.1.1 零件的工艺性1 零件名称：盒体冲压件2 材料：08F3 壁厚：1.2mm4 生产批量：大批量2.1.2 零件的形状盒体冲压件形状如图2-1所示。图2-1盒体零件加工此零件需要落料拉伸等工序,在传统加工中需要落料拉伸和锥度拉伸两套模具来完成。此次设计我们要根据学过的和参考资料做出一套模具就能完成。设计难点是锥度拉伸工艺。2.1.3 材料性能08F中F表示是沸腾钢，08表示为含碳量为万分之八 它属于优质碳结构钢，是08F。 08F的化学成分：碳 C ：0.050.11硅 Si：0.03锰 Mn：0.250.50硫 S ：0.03磷 P ：0
26、.035铬 Cr：0.10镍 Ni：0.25铜 Cu：0.25 这里除了锰的含量少低外，其他的化学成分都符合，因此可以认为它是08F。 强度、硬度很低，而塑性、韧性极高，具有良好的冷变形性和焊接性，正火后切削加工性尚可，退火后导磁率较高，剩磁较少，但淬透性、淬硬性极低。这种钢的塑性很好，主要用来制造冷冲压件。锰的在钢中起到增加弹性强度的作用，因此在符合要求的情况下，含量可以有偏差。08F是低碳钢，而且含碳量非常低，单单淬火不能提高硬度。对于他的热处理为渗碳加淬火处理，一般不采用渗氮处理，原因是渗氮后的有效硬化层深度太薄。渗碳淬火后其硬度可以达到HRC5560，但要到达HRC60比较困难。特性及
27、适用范围：其强度低、钢质软、塑性和韧性好。一般使用不需进行热处理，但为消除因冷加工而产生的内力，改善钢的切削性能，可进行热处理，冷加工可增加强度。常用于制造冲压件和渗碳件，如冲压制品、套筒、搪瓷制品、汽车外壳等。力学性能：抗拉强度 b (MPa)：295，屈服强度 s (MPa)：175，伸长率 5 ()：35，断面收缩率 ()：60，硬度 ：未热处理131HB。2.2 工艺计算2.2.1 毛坯直径的确定1.修边余量的确定H/d=89/8=11.125,查资料4表5-3，=8mm，H=89+8=97mm2.毛坯直径D确定 （2-1）根据面积相等原则，计算出D=143mm圆筒形过渡毛坯拉伸次数的
28、确定1.圆筒形过渡毛坯拉伸次数及直径的确定已知D=143mm，d=54.2mm，t=1.2mm。（t/D）100=（1.2/143）100=0.84m=d/D=54.2/143=0.379,查资料4表5-7对08Fm1=0.530.55，m2=0.760.78 。取m1=0.542m1=m总/m1=0.379/0.542=0.70第一次拉深直径：d1=m1D=0.542143=77.5mm第二次拉深直径：d2=m2d1=0.777.5=54.2mm2.确定是否压边(1)第一次拉深：第一次拉深采用平端面凹模拉深。t/D=1.2/143=0.00839,根据资料4。0.045（1-m）=0.045
29、（1-0.542）=0.02061t/D0.045（1-m）,故需压边装置。(2)第二次拉深：第二次拉深采用锥形凹模拉深。t/d1=1.2/77.5=0.01548,根据资料4。0.03（k-1）=0.03（1/0.70-1）=0.012857t/d0.03（k-1），故不需要压边装置。3.拉伸间隙Z拉深间隙Z按1.1t选取Z=1.1t=1.11.2=1.32mm4.计算各次拉伸高度(1)第一次拉深高度。h1=0.25（Dk1-d1）+0.43(r1/d1) (d1-0.32r1)=48.8mm(2)第二次拉深高度h2=0.25（Dk1k2-d2）+0.43（r2/d2）（d2-0.32r2）
30、=82.6mm5.拉伸力计算(1)第一次拉深 P=Kdtb （2-2）表2-1 系数0.550.570.600.650.700.750.801.00.930.860.720.600.550.4为保证安全，K=1.0，对08F，b=276383MPa。P=Kdtb=1.03.1477.51.2383=111843N=111.8kN(2)第二次拉深P=Kdtb为保证安全，K=1.0计算P=Kdtb=1.03.1454.21.2383=78218N=78.2kN2.2.2 零件锥形拉伸次数的确定1.零件锥形拉伸次数的确定根据拉伸成的圆筒形毛坯，在逐次减小地步圆筒的直径、增加锥面高度，最后得到薄壁深锥
31、零件。当零件锥面质量要求较高时，一般采用整形工序。目前，一般薄壁深锥零件的拉深成形时均采用此方法。由圆筒形毛坯过渡到锥形件的拉伸次数的确定圆筒形件相同，拉深系数按底部圆筒直径来计算。拉深次数可按下式进行确定：m总=8/54.2=0.1476考虑到锥部拉深前需退火处理，第一第五次锥部拉深系数可根据资4表5-7，取m1=0.53；m2=0.75；m3=0.76；m4=0.77；m5=0.78m6=m总/m1m2m3m4m5=0.1476/0.530.750.760.770.78=0.813第一次锥部拉深直径：d1=m1d=0.5354.2=28.7mm 第二次锥部拉深直径：d2=m2d1=0.75
32、28.7=21.5mm第三次锥部拉深直径：d3=m3d2=0.7621.5=16.4mm第四次锥部拉深直径：d4=m4d3=0.7716.4=12.6mm第五次锥部拉深直径：d5=m5d4=0.7812.6=9.83mm整形直径：d6=m6d5=0.81389.83=8mm2.各次锥部拉伸圆柱部分高度计算为保证锥部拉深工序的顺利进行，根据资料6，在工艺计算时，必须遵循以下两个原则：一是已成形到位的部分在后续工序中不能有大的变化；二是前道工序要为后到工序准备足够的材料，胀形变形量不能太大。根据以上原则，分别计算第一、二、三、四、五次锥部拉深毛坯小头圆柱高度，同时，为保证零件的尺寸精度和表面质量，
33、在最后整形工序里保证一定的胀形成分。 （a） （b） （c） （d） （e） （f） （g） （h） (m)图2-1工序图a落料 b第一次拉伸 c第二次拉深 d第一次锥部拉深 e第二次锥部拉深 f第三次锥部拉深 g第四次锥部拉深 h第五次锥部拉深 m整形3.锥部拉伸力计算P=Kdtb为保证安全，K=1.0，对08F，b=276383MPa第一次锥部拉深：P1=Kd1tb=1.03.1428.71.2383=41418N第二次锥部拉深：P2= Kd2tb=1.03.1421.51.2383=31028N第三次锥部拉深：P3= Kd3tb=1.03.1416.41.2383=23668N第四次锥部
34、拉深：P4= Kd4tb=1.03.1412.61.2383=18184N第五次锥部拉深：P5= Kd5tb=1.03.149.831.2383=14186N整形：根据资料4，整形力按下式进行计算： P=Fq （2-3）式中 P整形力，N F整形面投影面积，mm2 F=（/4）d2=（/4）532=2205mm2 q单位整形力，MPa 查资料4，q=150200MPa将以上数值带入上式：P=Fq=2205(150200)=330750441000N=330.8441Kn.2.2.3 缷料力、顶件力和推件力的计算冲裁件在冲裁过程完成后，材料会沿向产生弹性回复，使处于凸模周边的材料箍在凸模上，而冲
35、断后落入凹模的材料则因弹性回复而梗塞在凹模内，从凸模上将工件（或废料）缷下来的力称为料力Fx，从凹模内向冲模反方向将工件（或废料）顶出的力称为顶件力FD，从凹模内向冲裁反方向将工件（或废料）推出的力称为拒体力FT，在选择冲裁设备及冲裁模设计时需要考虑这些力。影响这些力的因素很多，主要有材料的力学性能与厚度，冲件形状与尺寸、冲模间隙与凹模孔口结构，排样的搭边大小及润滑情况等，在实际计算时，常用到下列经验公式： (2-4) (2-5) (2-6)式中 ，分别为缷料力，顶件力推件力系数见表2-2冲裁力，N ，分别为缷料力，顶件力和推件力，N同时R在模孔内的冲件（或废料）数，nh/t, h 为凹模刃部
36、直壁洞口高度，mm, t为料厚，mm表2-2 卸料力、推件力和顶件力系数材料及厚度（mm)钢0.10.0650.0750.10.140.10.50.0450.0550.0630.080.52.50.040.050.0550.062.56.50.030.040.0450.056.50.020.030.0250.03铝、铝合金0.0250.080.030.07紫铜、黄铜0.020.060.030.092.2.4压力机的选择1.压力机选择根据以上计算，第一、二次拉深工序安排在底传动双动拉深压力机J44-55B上进行，落料、第一次第五次锥部拉深及整形工序均安排在曲柄压力机JB23-63上进行。由国家标
37、准选取63t开式压力机，压力机参数如下：表2-3J44-55B压力机参数公称压力/kN550发生公称压力时滑块离下极点距离/mm12滑块行程/mm120行程次数（不小于）（次/min）50（最大闭合高度）活动台位置（最低/最高）/mm270闭合高度调节量/mm80（标准型）滑块中心到机身距离（孔深）/mm380工作台尺寸（左右前后）/mm720500活动台压力机滑块中心到机身紧固工作台平面之距离/mm150模柄孔尺寸（直径深度）/mm50802. 压力机的校核公称压力 根据公称压力的选取压力机型号为J44-55B,它的压力为55065,所以压力得以校核;行程次数 行程次数为50/min.因为生
38、产批量为中批量,又是手工送料,不能太快,因此是得以校核； 工作台面的尺寸 根据下模座LB=250250,且每边留出60100,即L1B1=315315,而压力机的工作台面L2B2=315315,故符合要求,得以校核；3. 压力中心角的确定 （2-7） （2-8）根据以上公式可计算出压力中心由于我设计的是几何形状，所以压力中心位于几何中心。2.3 本章小结本章主要介绍了零件材料的性质对冲压工艺进行了分析，确定排样工序，计算冲裁力、根据冲裁力初选压力机和确定压力中心。对模具各个部分工作所受到的力进行了计算与校和，计算了毛坯尺寸，冲裁力，顶件力，压料力。对各受力位置进行了强度的校和，都能满足设计的要
39、求。第3章 冲压模具零部件的选择与设计3.1 冲裁间隙以及凸、凹模的刃口尺寸计算3.1.1 冲裁模凸、凹模刃口尺寸确定的原则（1）落料模设计时，以落料凹模刃口尺寸与冲件尺寸基本一致，作为设计基准尺寸，凸、凹模间隙靠减小凸模刃口尺寸得到。模具在冲裁过程中不断被磨损，致使凹模刃口尺寸逐渐增大，故设计时，应选用接近或等于工件的最小极限尺寸作为凹模刃口尺寸。（2）冲孔模设计时，以冲孔凸模刃口尺寸与冲件孔径基本一致，作为设计基准尺寸，凸、凹模间隙靠加大凹模刃口得到。（3）其他冲裁模尺寸的计算,依照其冲裁过程变形规律与落料或冲孔相同,来确定基准尺寸及间隙取向。（4）冲裁模的凸、凹模在冲制中会磨损，从而使冲
40、裁间隙增大，故设计模具时，一般应依照磨损的规律，选择最小合理间隙值。但是，对于高弹性材料或某些材质较软的厚板，由于在冲制完成后弹性恢复较大，而使工件尺寸变化较大。这时就不宜选取，而选择较大的初始间隙。（5）选择凸、凹模刃口尺寸公差，应依照冲件的精度要求，以经济合理为原则。一般模具精度应比冲件精度要求至少高两个级别。根据以上确定原则进行尺寸计算。冲裁间隙的理论计算公式： （3-1）式中 上、下裂纹会合时，凸模冲入材料的深度（mm）；T材料厚度（mm）；最大剪应力方向与垂线间的夹角。冲裁间隙的经验公式:C=mt （3-2）式中 M与材料的性能及厚度相关的系数,m值一般按不同的经验选取。3.1.2
41、凸、凹模刃口尺寸的计算凸、凹模刃口尺寸的计算是本次设计需要重点解决的对象，其中包括冲圆孔的凸、凹模刃口尺寸；以及冲方孔的凸、凹模刃口尺寸。 表3-1冲裁模初始双面间隙Z （mm）板料厚度软铝纯铜.黄铜含碳（0.08-0.2）%的软钢杜拉铝含碳（0.3-0.4）%的软钢硬钢含碳（0.5-0.6）%Z minZ maxZ minZ maxZ minZ maxZ minZ max0.50.0200.0300.0250.0350.0300.0480.0350.0451.00.0400.0640.0500.0700.0600.0880.0700.0901.50.0600.0960.0750.1050.0
42、900.1280.1050.1352.00.0800.1300.1000.1400.1200.1680.1400.1802.50.1000.1600.1350.17501500.2080.1750.2253.00.1200.1940.1700.2100.1800.2480.2100.270注：1初始的最小值相当于间隙的公称数值2初始间隙应考虑到凸模和凹模的制造公差带所增加的数值.3在使用的过程中，由于模具工作部分的磨损，间隙将有所增加，因此间隙使用最大值要超过数值。表3-2 规则形状冲模时凸模、凹模的制造公差(mm）基本尺寸凸模公差凹模公差180.0200.02018300.0200.0253
43、0800.0200.030801200.0250.0351201800.0300.0401802600.0300.0452603600.0350.0503605000.0400.060 5000.0500.070（1）对于软钢、黄铜、纯铜取1/20，中硬钢取1/16，硬钢取1/14，极硬钢取1/12-1/10；（2）当材料较薄时，对于软钢、纯铁取m=6%-9%,铜铝合金取m=6%-10%,硬钢取m=8%-12%。当材料厚度大于3时，可以适应放大系数，当断面质量没有特殊要求时，可以放大1.5倍。也可以通过查P69 表3-9来完成。计算结果：c=0.125查表结果：间隙在0.14-0.2之间取0.15。则冲裁模的初始间隙为0.3mm。根据模具精度与冲裁件精度关系见表3-1,模具精度选IT8厚度为2,则冲裁件精度应为IT12,此零件形状上下对称,构成简单。按表3-2选取冲裁凸模和凹模的极限偏差。零件总长度为：143查出结果为:凸模 凹模查P66表3-6得出: 为了保证新制模具间隙小于最大合理间隙值,在选择制造公差时应满足下式关系: （3-3