机械毕业设计(论文)浅盒形件拉深工艺及模具设计(拉深冲孔2)(含全套图纸)

1、 目 录摘要 1关键词 1前言12冷冲压工艺方案设计2 2.1冲压件的工艺性分析 2 2.2确定工艺方案 2 2.3各工序模具结构形式的确定 3 2.3.1落料冲孔复合模具结构3 2.3.2拉深模具结构4 2.4工艺计算 4 2.4.1毛坯展开计算4 2.4.2确定排样方案和计算材料利用率5 2.4.3计算各工序冲压力和选择冲压设备83冲孔落料复合模具设计12 3.1冲裁工艺计算12 3.1.1冲裁凸凹模间隙值的确定 12 3.1.2凸凹模刃口尺寸的确定 12 3.2冲裁模主要零部件的结构设计15 3.2.1冲孔凸模的结构设计 15 3.2.2落料凹模的结构设计 16 3.2.3落料冲孔凸凹模

2、的结构设计 17 3.2.4定位零件的设计 18 3.2.5卸料与推件零件的设计 18 3.2.6导向零件设计 19 3.2.7模柄的选用 20 3.2.8凸模固定板 21 3.2.9冲模模架的选择 214拉深工艺及拉深模设计 21 4.1拉深工艺21 4.1.1确认拉深次数 21 4.1.2拉深力的计算 22 4.2拉深模具结构设计要点 22 4.2.1拉深凸凹模的结构 22 4.2.2拉深凸、凹模间隙 22 4.2.3拉深模工作部分尺寸的确定 22 4.2.4拉深凸模的通气孔 23 4.2.5拉深模的结构选择 235结论 23参考文献24致谢24浅盒形件拉深工艺及模具设计 学 生：钟发明

3、指导老师：陈志亮（湖南农业大学东方科技学院，长沙 410128） 摘 要：浅盒形件在汽车、电器行业应用广泛，且不同的用途决定了盒形件技术要求的不同。在冲压工艺中，解决浅盒形件成型工艺具有重要意义。本文针对其工艺特性进行模具设计，解决工艺及模具设计问题，是保证产品质量的前提。该设计对浅盒形件的冲压工艺进行了分析论证，设计这套模具有一定的实用价值。 关键词：浅盒形件；拉深；工艺；模具设计； Shallow Box Shape Elongate Technics and Mold DesignStudent : Zhong faming Tutor : Chen zhiliang(Orient Sc

4、ience&Technology College of Hunan Agricultural University,Changsha 410128) Abstract: Shallow box shaped parts are widly used in auto and electric equipment industry ，and different application decides the different technical requirements of box-shaped parts.In the stamping process,solving the pro

5、cess of shallow box-shaped parts is very significant. This paper aimed on the process characteristic and carried on mold design, which would solve the problems of process and design.,is the precondition of product quality assurance. The design has analysed and proofed the stamping process of boxed-b

6、ody parts ,it has a certain practical value . Keywords: shallow box shape ; elongate ; technics ; mold design1 前言近年来，随着模具技术的迅猛发展，模具设计与制造这一行业引来了越来越多的人们的重视。本次毕业设计是针对浅盒形件拉深进行工艺及模具设计。在设计过程中综合运用了本专业所学课程的理论和生产实际知识，对冷冲压模具设计工作进行了一次实际训练，培养和提高了独立工作的能力，巩固与扩充了冷冲压模具设计等所学的知识，掌握了冷冲压模具设计的方法和步骤。掌握了冷冲压模具设计的基本技能，如计算、绘

7、图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。其中由于种种关系有不足之处，请批评和指正。2 冷冲压工艺方案设计2.1 冲压件的工艺性分析图1 零件图Fig 1 Falls the material punch holes superposable die从形状看该工件属于浅盒形件拉深。稍有不同的是中间多了两个小圆孔，两圆孔是该零件需要保证的重点。零件公差要求不高，普通拉深即可达到目的。采用落料、拉深、冲孔三道工序成型，零件质量好，但模具数量多，装卸模花费的时间多，工序长，效率不高。经比较，采用落料冲孔拉深成型两道工序，以减少辅助性时间，提高效率。2.2 确定工艺方案冲压该零件需要的基本工序和顺序有

8、落料、冲孔、拉深。根据冲压该零件所需要的基本工序和冲压加工的不同方法，可列出以下两种组合方案。同时对这两种不同的工序组合及其方案进行比较：方案一：落料，拉深冲孔复合。优点：加工出的产品形状尺寸较准确。缺点：冲孔凹模与拉深凸模做成一起，给模具制造及修模造成一定困难。方案二：落料冲孔复合，拉深。优点：模具制造简单，模具使用寿命较长，零件形状尺寸较精确。缺点：需要两套模具，要增加设备和人员。根据以上分析，本着制造维修简单，和使用寿命较长的原则，零件选用方案二。2.3 各工序模具结构形式的确定2.3.1 落料冲孔复合模具结构（如图2所示）图2 落料冲孔复合模Fig 2 Falls the materi

9、al punch holes superposable die2.3.2 拉深模具结构（如图3所示）图3 拉深模Fig 3 Drawing mold2.4 工艺计算2.4.1 毛坯展开计算参考冷冲压模具设计与制造关于一次拉成的低盒形件毛坯展开半径计算，由于计算毛坯尺寸是估算值，所以，对于计算的出来的长圆毛坯半径进行多次修正。 长圆形毛坯的圆弧半径为1：R= （1） = = =6.94 （mm）零件侧壁内圆角零件底部内圆角H零件高度长圆形毛坯的长度为：L=H+0.57 （2） =5+0.57×2 = 6.14 (mm)图4 零件展开图尺寸Fig 4 Components develop

10、ed view size2.4.2 确定排样方案和计算材料利用率排样是冲裁模设计中的一项极其重要的工作。排样方案对材料利用率、冲件质量、生产率、模具结构与寿命等都有重要影响。在冲压生产中，较好的确定冲件形状尺寸和合理排样是降低成本的有效措施之一。1材料经济利用 冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比就是材料利用率，它是衡量合理利用材料的技术经济指标。一个步距内的材料利用率： =（A/BS）*100% （3）=（4742.11/59.28*87.5）*100% = 91.4% A冲裁件面积（mm）B条料宽度（mm）S进距（mm）若考虑到料头、料尾和边余料的消耗，则一张板料（带料、条料）上总的材料

11、利用率：=（n A/AL）*100% （4） =20*4742.11/59.28*1800)*100% =88.8% N单张板料(或带料、条料)上的冲裁件总数目 A板料 (带料、条料) 宽度 (mm) L板料 (带料、条料) 长度 (mm) 2提高材料利用率的方法： 冲裁所产生的废料可分为两类,一类是结构废料,是由冲件的形状特点产生的，另一类是由于冲件之间和冲件与条料侧边之间的搭边,以及料头、料尾和边余料而产生的废料,也就是工艺废料。要提高材料利用率，主要应从减少工艺废料着手。减少工艺废料的有效措施是：设计合理的排样方案，选择合适的板料规格和合理的裁板法（减少料头、料尾和边余料），利用废料作小

12、零件。3冲裁件的排样 根据材料的合理利用情况，条料排样方法可分为：有废料排样 沿冲件全部外形冲裁，在冲件周边都留有搭边，因此材料利用率低，但冲件尺寸完全由冲模来保证，因此精度高，模具寿命也高，生产中绝大多数冲裁件都是采用有废料排样。少废料排样 沿冲件全部外形切断或冲裁，只在冲件之间或冲件与条料侧边之间留有搭边。因受剪裁条料质量和定位误差的影响，其冲件质量稍差，同时边缘毛刺被凸模带入间隙也影响模具寿命，但材料利用率稍高，冲模结构简单。无废料排样 沿直线可曲线切断条料而获得冲件，无任何搭边。冲件的质量和模具寿命更差一些，但材料利用率最高。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，

13、有利于提高劳动生产率。此外，对有废料排样和少无废料排样还可以进一步按冲裁件在条料上的布置方式加以分类：直排、斜排、直对排、混合排、多排、冲裁搭边。冲件的合理布置与冲件的外形有很大关系，按材料利用情况该冲件为矩形选择有废料排样，排料的类形为直排。4选择搭边 排样时冲裁之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料为搭边。搭边有两个作用：一是补偿了定位误差和剪板误差，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的影响，搭边过大，材料利用率低；搭边过小时，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，造成冲裁力不均，损坏模

14、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，硬材料的搭边可小些，软材料、脆材料的搭边值要大一些；冲裁件尺村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一些；用手工送料、有侧压装置的搭边值可以小些 。排料时，冲件之间留有余料补偿定位误差，保证冲出合格的冲件，以及保证条料有一定的刚度，便于送料。选择合理的搭边值工作间=1搭边值a=21。图5 排料图Fig 5 Materials arrangement5条料的宽度 在排样方案和搭边值确定之后，就可以确定条料的宽度和导料板之间的距离，可分为以下三种情况：有侧压装置 有侧压装置的模具，能使条料始终紧靠同一侧导料板送进

15、，因此只须在条料与另一侧导料板间留有间隙。无侧压装置 无侧压装置的模具，应考虑在送料过程中因条料的摆动而使侧面搭边减少。为了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。有侧刃定距 当条料的送进步距用侧刃定位时，条料宽度必须增加侧刃切去的部份。确定条料宽度的原则是：最小条料宽度要保证冲裁时零件周围有足够的搭边值；最大条料宽度能在导料板间送进，并与导料板间有一定的间隙。条料宽度的大小还与模具是否采用侧压装置或侧刃有关。经分析本设计选择无侧压装置。无侧压时,条料理想的送进基准是零件的中心线,条料宽度为:B-=D+2(a+)+C1 （5） = =（mm）D零件垂直于送料方向的尺寸A侧搭边最

16、小值, a=1.5 条料宽度偏差查表得=0.5mm2C1 导尺与最宽条料间的单向最小间隙C1=0.53 2.4.3 计算各工序冲压力和选择冲压设备冲裁力是指冲裁时凸模所承受的最大压力，包括施加给板料的正压力和摩擦阻力。冲裁模设计时，为了合理的设计模具及选用设备，必须计算冲裁力。压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁要求。1冲裁力计算落料力：F =1.3*L*t （6）=1.3*350*259.87*1 =118241 (N) 冲孔力： F =1.3*2*d*t （7） =1.3*350*3.14*2*6*1 =8572 (N) 由于冲孔凸模属于细杆件，必须进行强度校核。切应力 = /

17、A =8572/（3.14*32 *106）= 303MPa < 350 MPa 强度满足要求。 拉深力： F =1.3*d*t* K+A*P （8） =1.3*350*3.14*11*1*0.75+3700*30 =122788 （N）材料剪切强度，取350M PL展开料周长 259.87 mmK修正系数，K=1.34D冲孔直径K 拉深系数，取0.75A校正弯曲投影面积P单位校正力取30M P2降低冲裁力的方法当冲裁力过大时，可以使用以下方法降低：（1）阶梯凸模冲裁在多凸模的冲模中，可将凸模设计成不同长度，使各凸模冲裁力的最大峰值不同时出现，以降低总的冲裁力。采用阶梯凸模方法应注意以下

18、几点：在几个凸模直径相差较大，相距又近的情况下，应先冲大孔，后冲小孔，避免小凸模产生折断或倾斜。凸模间的高度差与板料厚度有关，即t < 3 mm H = t ；t > 3 mm H = 0.5t（2）斜刃冲裁斜刃冲裁时将凸模（或凹模）刃口平面做成与其轴线倾斜一个角度，冲裁时刃口就不会是全部同时切入，而是逐步地将材料切离，因而能显著降低冲裁力。为了获得平整的工件，落料时凸模应为平刃，将凹模做成斜刃。冲孔时则凹模为平刃，凸模为斜刃，且斜刃还应当对称布置，以免冲裁时模具承受单向侧压力而发生偏移，啃伤刃口。向一边斜的斜刃只能用于切舌或者切开。设计斜刃冲裁模是，斜刃角和斜刃高度与板料厚度有关

19、，可查阅相关设计手册，平刃部分的宽度取0.53 mm 。斜刃冲裁模虽有降低冲裁力使冲裁过程平稳的优点，但模具制造复杂，刃口易磨损，修模困难，冲件不够平整，且不适于冲裁外形比较复杂的冲件，因此，在一般情况下尽量不用，只用于大型冲件或厚板的冲裁。采用斜刃冲裁或阶梯凸模冲裁时，冲裁力虽然降低了， 但冲裁形成却延长了，所以冲裁功并不减少。斜刃冲模虽然降低了冲裁力，但增加了模具制造和修模的困难，刃口也易磨损，故一般情况下尽量不用，只在大型工件冲裁及厚板冲压中采用。（3）加热冲裁材料加热后抗剪强度显著降低，但加热带来的问题很多，不仅增加工序和能源消耗，而且加热后产生很厚的氧化层，给后续加工带来很多麻烦。因

20、此，加热冲裁一般只用于厚板或表面质量及精度要求不高的零件。3卸料力、推件力和顶件力1）卸料力1： K = （0.04 0.05）F = K*F （9）= 118241*0.05 = 5912.05 (N) 2）顶件力1： K = 0.06F = K*F （10） = 118241*0.06 = 7094.46 （N）3）推件力1： K = 0.050 F = n* K*F （11） = 118241*0.050*1 = 5912 (N)4冲压设备的选择：在选择压力机时应当注意一些问题，确保压力机和模具的匹配，让设计变得更加合理化，尽量避免出现一些重大错误而导致生产实际中出现问题。1）压力机的吨

21、位应当等于或大于冲裁时的总力。2）根据模具结构选择压力机类型和行程（冲程）次数。3）根据模具尺寸大小、安装和进行出料等情况选择压力机台面尺寸。4）选择压力机的闭合高度与模具是否匹配。5）模柄直径、长度尺寸是否与压力机滑块模柄孔直径、深度尺寸相当。6）压力机滑块行程应该是拉深深度的2 2.5倍。7）压力机的行程次数应当保证有最高的生产效率。8）压力机应该使用方便和安全。分析可知必须满足： F F （12） F 所选压力机的吨位。 F冲裁时的总压力。F = F + K + F + F （13）= 118241 + 7094 + 5912 + 5912 = 137159 （N） 闭合高度： H =

22、190 mm 外廓尺寸： 280 mm * 180 mm根据所需的总冲压力分析，可选用 200KN的压力机。该压力机主要技术参数： 最大冲压力：200 KN滑块行程 ：160 mm工作台尺寸：1120 mm * 710 mm验证F F ，即200 KN 137159 N 符合设计要求。5模具压力中心的确定冲压力合力的作用点称为模具的压力中心，冲裁模的压力中心就是冲裁合力的作用点。冲压时，模具的压力中心一定要与压力机滑块的中心线重合，否则滑块就会承受偏心载荷，使模具歪斜，间隙不均，导致压力机滑块与导轨和模具的不正常磨损，降低压力机和模具寿命。对于有模柄的冲裁模来说，在设计模具时必须要确定模具的压

23、力中心，并使其通过模柄的轴线，从而保证模具压力中心与压力机滑块中心重合。在实际生产应用中，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考虑模具结构，不宜使压力中心与模柄中心线相重合的情况，这是应注意使压力中心的偏离不超出所选用的压力机允许的范围。根据已知数据，绘制出盒形件展开图，分析可知展开图成对称图形，通过采用图解法求解压力中心，压力中心与零件展开图几何中心重合。求得冲模压力中心的坐标值（X ，Y）X = (14) = (15) X = 43.14 Y = 28.14图6 压力中心计算Fig 6 Pressure center calculation3 冲孔落料复合

24、模具设计3.1 冲裁工艺计算3.1.1 冲裁凸凹模间隙值的确定凸凹模间隙对冲裁件断面质量、尺寸精度、模具寿命以及冲裁力、卸料力、推件力等有较大影响。间隙对断面质量的影响，间隙合适，冲裁时上、下刃口处所产生的剪切裂纹基本重合，这时光面约占板厚的1/21/3 ，切断面的塌角、毛刺和斜度均很小，完全可以满足一般冲裁的要求。间隙过小时，凸模刃口处的裂纹比合理间隙时向外错开一段距离，上下裂纹之间的材料，随冲裁的进行将被第二次剪切，然后被凸模挤入凹模洞口。这样，在冲裁件的切断面上形成第二个光面，在两个光面之间形成毛面，在端面出现挤长的毛刺。这种挤长的毛刺虽比合理间隙时的毛刺高一些，但以去除，而且毛面的斜度

25、和塌角小，冲裁件的翘曲小，所以只要中间撕裂不是很深，仍可使用。间隙过大时，凸模刃口处得裂纹比合理间隙时向内错开一段距离，材料的弯曲与拉深增大，拉应力增大，塑性变形阶段较早结束，致使断面光面减小，塌角与斜度增大，形成厚而大的拉长毛刺，且难以去除，同时冲裁件的翘曲现象严重，影响生产的正常进行。若间隙分布不均匀，则在小间隙的一边形成双光面，大间隙的一边形成很大的塌角及斜度。间隙是冲裁模设计的一个非常重要的参数，所以必须选择合理的间隙。冲裁间隙数值主要按之间质量要求，根据经验数值来选用。本设计的制件材料是Q235 ，所选的冲裁模初始双边间隙Z1： Z = 0.100 Z = 0.1403.1.2 凸凹

26、模刃口尺寸的确定1确定凸凹模人口尺寸的原则在冲裁件尺寸的测量和使用中，都是以光面的尺寸为基准。落料件的光面是因凹模刃口挤切材料产生的，而孔的光面是凸模刃口挤切材料产生的。因此在计算刃口尺寸时，应按照落料和冲孔两种情况分别进行，其原则如下：1）落料 落料件光面尺寸与凹模刃口尺寸相等（或者基本一致），则应当以凹模尺寸为基准。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，应落料凹模基本尺寸取工件尺寸公差范围内的较小尺寸。而落料凸模基本尺寸，则按凹模基本尺寸减最小初始尺寸。2）冲孔 工件光面的孔径与凸模尺寸相等（或基本一致），应以凸模尺寸为基准。又因冲孔的尺寸会随凸

27、模的磨损而减小，故冲孔凸模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）孔心距 当工件上需要冲制多个孔，孔心距的尺寸精度由凹模孔心距保证。由于凸、凹模的刃口尺寸磨损不影响孔心距的变化，故凹模孔心距的基本尺寸取在工件孔心距公差带上的中点上，按双向对称偏差标注。4）冲模刃口制造公差 在选择模具制造公差时，考虑冲件精度与模具精度间的关系，凸、凹模刃口尺寸精度的选择应以能够保证工件的精度要求为准，保证合理的凸、凹模间隙值，保证模具一定的使用寿命。一般冲模精度较冲件精度高2-3级。2凸、凹模配合加工时的工作部分尺寸配作法是按设计尺寸制出一个基准件（凸模

28、和凹模），然后根据基准件的实际尺寸按间隙配制另一件。这种加工方法的特点是模具的间隙由配制保证，工艺比较简单，并且还可以适当放大基准件制造公差，使制造容易，故目前一般工厂常常采用此种加工方法。根据冲裁件结构的不同，刃口尺寸的计算方法如下：图7零件展开图Fig 7 Parts spreading凹模未磨损前的尺寸 ：A = (mm) B = (mm) 凹模磨损后变大的尺寸，按照一般落料凹模尺寸公式计算6： = （16） = = (mm)凹模磨损后变小的尺寸，按照一般冲孔凸模尺寸公式计算6： = （17） = = (mm) 、 凹模的刃口尺寸 工件公差， = 0.36 X 磨损系数， X=0.5 A

29、、B、C零件公称尺寸冲孔时应以凸模为基准件来配作凹模。凸模刃口尺寸的计算情况与落料相似，可参照以上公式分析。凹模刃口尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双面间隙值（-）=(0.100-0.140)3凸、凹模分别加工时的工作部分尺寸凸、凹模分别加工的方法目前多用于圆形或简单规则形状（方形或矩形）的工件。优点：凸、凹模具具有互换性，制造周期短，便于成批制造。缺点：模具的制造公差小，模具制造困难，成本高。冲孔 图8零件展开图Fig 8 Parts spreading = 凸模尺寸 ： = （18） = = (mm) 凹模尺寸： = （19） = = (mm) 、分别为凸、凹模的制造公差1， 取 =0.020

30、、 =0.020 分别为冲孔凸、凹模的刃口尺寸 工件公差3， = 0.1 最小合理间隙（mm）3.2 冲裁模主要零部件的结构设计虽然各类冲裁模的结构形式和复杂程度不同，但组成模具的零件种类是基本相同的，根据他们在模具中的功用和特点，大致分为两类：1）工艺零件 零件直接参与完成工艺过程柄和毛坯直接发生作用。包括工作零件、定位零件、卸料零件和压料零件。2) 工作零件 零件不直接参与完成工艺过程，也不和毛坯直接发生作用。包括导向零件、支撑零件、紧固零件和其他零件。本模具采用手工送料的正装式冲孔落料复合模，凸凹模直接采用圆柱销与螺钉固定，冲孔凸模则须用固定板固定，凹模可直接用螺钉固定。卸料装置采用弹出

31、装置，导向装置采用导柱导套。3.2.1 冲孔凸模的结构设计凸模结构类型判断与分析：1)标准圆凸模 模具国家标准有三种圆形凸模：A型、B型圆凸模及快换圆凸模。A型圆凸模直径尺寸范围d = 1.130.2 mm B型圆凸模结构与A型稍有不同，无中间过渡段，直径尺寸范围d=3.030.2 mm快换圆凸模其固定段按h6级制造，与通用模柄为小间隙配合，便于更换。（注：A型与B型圆凸模的固定段均按m6级制造）2)凸缘式凸模 凸缘式凸模的工作段截面一般是非圆形的，而固定段截面则取圆形、方形、矩形等简单形状，以便加工固定板得型孔。但当固定段取圆形时，必须在凸缘边缘处加启封螺钉或销钉。凸缘式凸模工作段的工艺性不

32、好，因此刃口形状复杂时不宜采用。3)直通式凸模 直通式凸模的截面形状全场是一样的，便于形成磨削或线切割加工，且可以先淬火，后精加工，因此得到广泛应用。该直径 d = 6.1 mm 高度L =70 mm 材料T10A h为II型的A型圆凸模：圆凸模AII 6.1x70 GB2863.1-81.T10A23.2.2 落料凹模的结构设计凹模类型有很多种，凹模的外形有圆形和板型；结构有整体式和镶嵌式；刃口有平刃和斜刃。1)凹模外形结构及其固定方法 在实际生产中，由于冲裁件的形状和尺寸经常发生变化，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口，用螺钉和销钉直接固定在模板上。凹模采用螺

33、钉和销钉定位固定时，要保证螺孔（或沉孔）间、螺孔与销钉间及螺孔、销钉与凹模刃壁间的距离不能太近，否则会影响模具的寿命。孔距的最小值可参考相关设计手册。2)凹模孔口的结构形式凹模型孔侧壁的形状有两种基本类型：与凹模面垂直的直刃壁；与凹模面稍微倾斜的斜刃壁。 3)整体式凹模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。由于凹模结构形式和固定方法不同，受力情况比较复杂，目前尚不用理论计算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，按照经验公式确定。结构形式如下图9所示：图9落料凹模剖面图Fig 9 blanking dies.the sect

34、ion3.2.3 落料冲孔凸凹模的结构设计在复合模冲裁模中，由于内外缘之间的壁厚是决定于冲裁件的孔边距，所以当冲裁件孔边距较小时必须考虑凸凹模强度。为保证凸凹模强度，其壁厚不应小于允许的最小值。如果小于允许的最小值，就不宜采用复合模进行冲裁。倒装复合模的冲孔废料容易积存在凸凹模型孔内，所受胀力打，凸凹模最小壁厚要大些。正装复合模的冲孔废料由装在上模的挡料装置推出，凸凹模型孔内不积存废料，胀力小，最小壁厚可小于倒装复合模最小壁厚值。结构形式如下图10所示：图10落料冲孔凸凹模剖面图Fig 10 lanking punching die and punch section3.2.4 定位零件的设计

35、为了保证模具正常工作和冲出合理冲裁件，必须保证坯料和工序间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限位：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在送料方向上的限位，控制条料一次送进的距离（步距）。与固定卸料板制成一体，为整体式导料板。采用整体式导料板的模具，结构较为简单，但是，固定卸料板的加工量较大，且不便于安装调整。为了使条料顺利通过，两导料板间距离应等于条料最大宽度加上一个间隙值。导料板高度取决于挡料方式和板料厚度。该长度 L = 100 mm ,宽度 B = 30mm ,厚度H = 8 mm材料为Q235的导料板：导料板100*30

36、*8 GB28655-81.Q2352 直径 D = 12 mm ,d = 8 mm ,高度 h = 3 mm 的A型固定挡料销挡料销A15*8*3 GB2866.11-8123.2.5 卸料与推件零件的设计卸料、推件和顶件装置的作用是当冲模完成一次冲压之后，把冲件或废料从模具工作零件上卸下来，以便冲压工作继续进行。卸料是把冲件或废料从凸模上卸下来；推件和顶件一般指把冲件或废料从凹模中卸出来。1 卸料装置1) 固定卸料装置 固定卸料板与导料板制成一体的卸料板，结构简单，但装配调整不便；分体式卸料板，导料板装配方便，应用较多。悬臂式卸料板用于窄长件的冲孔或切口后的卸料；拱桥式卸料板用于空心件或弯

37、曲件冲底孔后的卸料。当卸料板仅起卸料作用时，凸模与卸料板的双边间隙取决于板料厚度，一般在0.20.5 mm之间，板料薄时取最小值，板料厚时取最大值。当固定卸料板兼起导板作用时，与凸模一般按H7/h6 配合制造，但应保证导板与凸模之间间隙小于凸、凹模之间间隙，以保证凸、凹模的正确配合。固定卸料板的厚度应取凹模厚度的0.8 倍，板料厚度超过3mm 时，可与凹模厚度一致。固定卸料板的卸料力大，卸料可靠。因此，当冲裁板料厚度较厚（大于0.5 mm）、平直度要求不是很高的冲裁件时，一般采用固定卸料板装置。2) 弹压卸料装置 弹压卸料装置卸料力较小，但它既起卸料作用又起到压料作用，所得冲裁零件质量较好，平

38、直度较高。因此，质量要求较高的冲裁件或薄板冲裁（t 1.5 mm）宜用弹压卸料装置。弹压卸料板得型孔与凸模之间应有合适的间隙，当弹压卸料板无精确导向时，其型孔与凸模之间的双边间隙可取0.1-0.3 mm 。为了确保卸料可靠，装配模具时，弹压卸料板的压料面应凸出凸模端面0.20.5 mm。当弹压卸料板起导向作用时（卸料板本身又以两个以上小导柱导向），其型孔与凸模按H7/h6配合制造，但其间隙应比凸、凹模间隙小。此时，凸模与固定板以H7/h6或H8/h7配合。3) 废料切刀装置 对于落料或成形件的切边，如果冲件尺寸大或板料厚度大，卸料力大，则采用废料切刀代替卸料板，将废料切开而卸料。当凹模向下切边

39、时，同时把已切下的废料压向废料切刀上，从而将其切开。对于冲件形状简单的冲裁模，一般设两个废料切刀，冲件形状复杂的冲裁模，可以用弹压卸料加废料切刀进行卸料。该卸料装置由卸料板、卸料螺钉、卸料弹簧构成，具体结构尺寸见零件图纸。2推件与顶件装置1) 推件装置 一般是刚性的，由打杆、推板、连接推杆和推件块组成。有些刚性推件装置不需要推板和连接推杆组成中间传递结构，而由打杆直接推动推件块，甚至直接由打杆推件。由于刚性推件装置推件力大，工作可靠，所以应用十分广泛，不但用于倒装式冲模中的推件，而且也用于正装式冲模中的卸件或推出废料，尤其冲裁板料较厚的冲裁模，宜用这种推件装置。对于板料较薄且平直度要求较高的冲

40、裁件，宜用弹性推件装置，以弹性元件的弹力代替打杆给予推件块的推力。采用这种结构，冲件质量高，但冲件容易嵌入边料中，取出零件繁琐。2）顶件装置 顶件装置一般是弹性的。推件块和顶件块与凹模为间隙配合，其外形尺寸一般公差与配合按国家标准h8制造，也可以根据板料厚度取适当间隙。推件块和顶件块与凸模的配合呈较松的间隙配合，也可以根据板料厚度取适当间隙。该推件装置由弹顶器、顶杆、顶件器构成。关于冲孔完成后，在凹模里面的的废料是通过上模座向上升，然后打杆顶端碰到压力机的下底面而产生一个向下的力的作用，同时打杆向下运动推动打板，从而把凹模里面的废料推出，完成排除废料的过程。3.2.6 导向零件的设计A 号导柱

41、：直径d=25 mm 偏差h5，长度L=150 mm的A型导柱，导柱A25h5*150 GB2861.1-812B 号导柱：直径d=28 mm 偏差H6, 长度L=150 mm的A型导柱，导柱A28h5*150 GB2861.1-812A 号导套：直径d=25 mm 偏差h5, 长度L=85 mm 的A型导套，导套A25H6*85*35 GB2861.6-812B 号导套：直径d=28 mm 偏差h5， 长度L=85 mm 的A型导套，导套A28H6*85*35 GB2861.6-8123.2.7 模柄的选用中、小型模具一般是通过模柄将上模固定在压力机滑块上。常用模柄型式有：旋入式、压入式、凸

42、缘、浮动、通用、槽型模柄。1) 旋入式模柄 通过螺纹与上模座连接。启封螺钉用于防止模柄转动。这种模柄装卸方便，但与上模座的垂直度误差较大，主要用于中、小型有导柱的模具。2) 压入式模柄 固定段与上模座孔采用H7/h6 过盈配合并加启封螺钉防止转动。装配后模柄轴线与上模座垂直度比旋入式模柄好，主要用于上模座较厚而又没有开设推板孔的场合。3) 凸缘模柄 上模座的沉孔与凸缘为H7/h6配合，并用3到4个内六角螺钉进行固定。由于沉孔底面的表面粗糙度较差，与上模座的平行度也较差，所以装配后模柄的垂直度远不如压入式模柄。这种模柄的优点在于凸缘的厚度一般不到模座厚度的一半，凸缘模柄以下的莫作部分仍可加工出型

43、孔，以便容纳推件装置的推板。4) 浮动模柄 模柄街头与活动模柄之间加一个凹球面垫块。因此，模柄与上模座不是刚性连接，允许模柄在工作过程中发生少许倾斜。采用浮动模柄，可避免压力机滑块由于导向精度不高对模具导向装置产生不利影响，模具导向精度不高时，一级精度导向模架也可采用。但选用浮动模柄的模具必须使用行程可调的压力机，保证在工作过程中导柱与导套不脱离。5）通用模柄 将快换凸模插入模柄孔内，配合为H7/h6，再用螺钉从模柄侧面将其紧固，防止卸料时拔出，根据需要可更换不同直径的凸模。6) 槽型模柄 槽型模柄便于固定非圆凸模，并使凸模结构简单、容易加工。凸模与模柄槽可取H7/h6配合，在侧面打入两个横销

44、，防止拔出。槽型模柄主要用于弯曲模，也可以用于冲非圆孔冲孔模、切断模等。在这里选用：直径d=30 mm ，D=70 mm ，材料为Q235钢的A型凸缘模柄。模柄A30*75 GB2862.3-81.Q23523.2.8 凸模固定板标准凸模固定板有圆形、矩形和单凸模固定板等多种形式。选用时根据凸模固定和紧固件合理布置的需要确定其轮廓尺寸，其厚度一般为凹模厚度的60%-80%。固定板与凸模为过渡配合（H7/n6或H7/m6），压装后将凸模端面与固定板一起磨平。对于弹压导板等模具，浮动凸模和固定板采用间隙配合。3.2.9 冲模模架的选择1)导柱模模架 导柱模模架按导向结构分滑动导向和滚动导向两种。2)中间导柱模架 导柱分布在矩形凹模的对称中心线上，两个导柱的直径不同，可避免上模与下模装错而发生啃模事故。适用于单工序模和工位少的级进模。3)后侧导柱模架 导柱分布在模座的后侧，且直径相同。其优点是工作面敞开，适于大件边缘冲裁。其缺点是刚性与安全性最差，工作不够