某零件冲压模具毕业设计

某零件冲压模具设计日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品， 大到机床的底座、机身外壳, 小到一个胚头螺丝、纽扣以与各种家用电器的外壳， 无不与模具有着密切的关系。 模具的形状决定着这些产品的外形， 模具的加工质量与精度也就决定着这些产品 的质量。因为各种产品的材质、外观、规格与用途的不同，模具分为了铸造模、 锻造模、压铸模、冲压模等非塑胶模具，以与塑胶模具。随着科学技术的进步和工业生产的迅速发展，冲压加工技术的应用愈来愈 广泛，模具成形已成为当代工业生产的重要手段。2工件工艺性分析与方案确定2.1工件工艺性分析冲裁工艺性H29HL054图2-1 零件图由零件简图2-1可见，该工件的加工涉与到落料、冲孔、翻边或拉深等工序 成形。该零件的外径为54mm,属于小制件，形状简单且对称，适于冲裁加工。查冷冲压模具设计与制造表 2.3冲压件内、外形所能达到的经济精度，因制 件形状简单、对称，冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT12-IT13 o查表2.5孔中心与边缘距离尺寸公差为土 0.5mm查表2.7 般剪切断面表面粗糙度为3.2 gm.查冷冲模设计表 2 3，得材料10号钢的力学性能如下表:表2-110号钢的性能抗剪强度T255 333MPa抗拉强度c b294 432MPa屈服点CS206MPa伸长率329%材料10钢，其冲压性能较好，孔与外缘的壁厚较大，复合模中的凸凹模壁 厚部分具有足够的强度。翻边工艺性1. 翻边工件边缘与平面的圆角半径r=（23）t2. 翻边的高度h=8 1.5r=1.53. 翻边的相对厚度d/t=15.16（1.72）,所以翻边后有良好的圆筒壁4. 冲孔毛刺面与翻边方向相反，翻边后工件质量没大影响。5. 查中国模具设计大典 第3卷，第35页，K.W扩孔实验，预加工孔15.16 可扩孔到45左右，而制件为28，即满足翻边性能。总体看来：该制件均满足冲裁工艺性和翻边工艺性，适于冲裁加工判断能否一次性翻边成形由预冲孔公式可以得到翻边高度H的表达式:H= +0.43r+0.72t(2-1)或H=D d(1- )+0.43r+0.72t=+0.43r+0.72t若将Kmin带入上式，则可得到许可的最大翻边高度HmaxHmax= （1-Kmin ） +0.43r+0.72t其中 D 翻边后的中经（mm）Kmi n 极限翻边系数r翻边圆角半径（mm）t 材料厚度（mm）查冷冲模设计，表7-1低碳钢圆孔极限翻边系数 这里凸模采用圆柱形平底型式孔的加工方式为冲孔因相对厚度于是Hmax二d/t=15.16得 Kmin= 0.55(1-0.55 ) +0.43 X2+0.72 X1=8.0(mm)因工件高度H=Hmax，所以在平板上能一次性翻边成形2.2工艺方案确定根据工件形状，初步确定采用落料、冲孔和翻边等工序，现确定以下方案: 方案一：一套落料、冲孔、翻边复合模方案二：一套落料、冲孔、翻边单工序模方案三：一套落料、冲孔、翻边连续模单工序模、连续模和复合模的相互比较见表2-2表2-2单工序模、连续模和复合模的性能比较项目单工序模连续模复合模工作情况尺寸精度精度较咼可达IT1310级可达IT98级工件形状易加工简单件可加工复杂零件， 如宽度极小的异 形件、特殊形件形状与尺寸要受 模具结构与强度 的限制孔与外形 的位置精 度较咼.、八 较差较咼工件平整性推板上落料，平 整较差，易弯曲推板上落料，平整工件尺寸一般不受限制宜较小零件可加工较大零件工件料厚般不受限制0.6 6mm0.05 3mm工艺性能操作性能方便方便不方便，要手动进 行卸料安全性比较安全比较安全不太安全生产率低，压力机一次咼，压力机一次行较咼，压力机一次行程只能完成一一 道工序，但在多 工位压力机使用 多副模具时，生 产率咼程内可完成多道 工序行程内能完成两 道以上工序条料宽度要求不严格要求严格要求不严格模具制造结构简单，制造周期短结构复杂，制造和 调整难度大结构复杂，制造难度大总的看来：方案一：生产效率高，因为滑块下行一次既完成落料、冲孔和翻边等 工序，不存在定位误差，同轴度高，因此冲压出来的制件精度也较高；但模具结 构较复杂，因此模具制造难度大。方案二：生产效率不高，由于要多机床或多道工序完成，致使生产效 率和经济效益都降低；但模具制造周期短。方案三：生产效率较高，完成落料、冲孔的连续模生产效率较高，和 方案二一样，由于第二道翻边单工序的存在，降低了生产效率不说，精度也难保 证。因此综合考虑采用方案一，再来确定采用正装复合模还是采用倒装复合模。 正装复合模和倒装复合模的比较见下表 2-3表2-3正装复合模和倒装复合模的比较序号正装倒装1对于薄冲件能达到平整要求不能达到平整要求2操作不方便，不安全，孔的废 料由打棒打出操作方便，能装自动拔料装置，能 提咼生产效率又能保证安全生产， 孔的废料通过凸凹模的孔往下漏掉3废料不会在凸凹模孔内积聚， 每次由打棒打出，可减少孔内 废料的胀力，有利于凸凹模减 少最小壁厚废料在凸凹模孔内积聚，凸凹模要 求有较大的壁厚以增加强度4装凹模的面积较大，有利于复 杂制件拼快结构如凸凹模较大，可直接将凸凹模固 定在底座上省去固定板从表 2-3 中可以看出： 正装对于薄冲件能达到平整要求， 且废料不会在凸凹 模孔内积聚，有利于凸凹模减少最小壁厚。而倒装不能达到平整要求，而且废料 在凸凹模孔内积聚，凸凹模要求有较大的壁厚以增加强度。从保证冲裁件质量、经济性和安全性前提下，综合考虑采用正装复合模，即 模具结构为落料、冲孔、翻边正装复合模。3排样与计算材料利用率3.1计算预冲孔大小I）D1图3-1零件图该制件是在冲孔后的平板毛坯上翻边成形，在翻边时，同心圆之间的距离变化不显著，预制孔直径可以用弯曲展幵的方法近似计算：查冷冲模设计第215页预冲孔直径公式d=D1-2因D1=D+t+2r h=H-r-t代入上式，并简化得：d二D-2（H-0.43r-0.72t）式中 D 翻边后的中经（mm）H 翻边高度（mm）r翻边圆角半径（mm）t 材料厚度（mm）这里 D=28mmH=8mmr=2mmt=1mm所以 d=28-2（8-0.43 X2-0.72 X1）=15.16（mm）同可得：相对厚度d/t=15.16/1=15.16翻边系数 d/D=15.16/28=0.54(3-1)3.2确定排样方式采用有废料和少废料排样，排样图分别如图3-2和图3-3图3-2有废料排样图3-3无废料排样以与条也降少废料排样虽然材料利用率有所提高，但由于条料本身的宽度公差,料导向与定位所产生的误差会直接影响冲裁件尺寸而使冲裁件的精度降低， 低了模具寿命，结合各自的优缺点，综合考虑采用有废料排样法。3.3计算材料利用率1. 计算制件的面积A制件面积A的计算公式：A=( D2-d2)(3-2)=(542 -15.16 2)=2108.6469(mm2)式中 D 毛坯外径(mm)d 冲孔直径(mm)2. 确定搭边a与al的值查冷冲模设计表 3-10搭边a与al数值取 a=0.8mma1=1.0mm于是条料宽度：b=54+2a1=56mm进距:l=54+a=54.8mm3. 材料利用率计算查中国模具设计大典第 3卷冲压模具设计。表18.3-24 轧制薄钢板的尺寸(GB/T708-1988)板料规格选用 1.0mm X750mm X1500mm(tmm XBmm XLmm)1)若采用纵裁：裁板条数 n 1=B/b=750/56=13 条余 22mm每条个数n2二 一=27个余19.6mm 每板总个数n总二n1 Xn2=13 X27=351(个)(3-3)材料利用率叶总=xioo%=X100%=65.79%2）若采用横裁：裁板条数 n 1二L/b=1500/56=26 条余 44mm每条个数n2=13个余36.8mm每板总个数n总二n1 Xn2=26 X13=338（个）材料利用率 叶总=X100%（3-4）=X100%=63.35%显然纵裁的材料利用率要高些，因此选用纵裁。4.计算零件的净重GG=F.t. p(3-5)式中G工件重量（g ）F工件面积（cm2）t 材料厚度（cm ）p材料密度（g/cm 3）10号钢属于低炭钢，在这里密度取p =7.85 g/cm 3 则 G=F.t. p=2108.6469 X10-2 X1.0 X10-1 X 7.85=16.55 g4 冲裁力与压力中心计算4.1.落料力 F 落 查冷冲模设计第 54 页，落料力 F 落公式为F 落 =KLt (4-1) 式中 F 落落料力( N)L冲裁件周长(mm)t 材料厚度 (mm)t材料的抗剪强度(MPa )K系数，常取K=1.3这里 L= n X54mmt=1mm 取 T=300MPa则 F 落= 1.3 Xn54 X1 X300=66128.4(N)4.2 卸料力 F 卸查冷冲模设计表 3-8 卸料力、推件力和顶件力系数 取 K 卸=0.035F卸二K卸.F落 (4-2)=0.035 X66128.4=2314.494(N)4.3 冲孔力 F 冲查冷冲模设计第 54 页，落料力 F 冲公式为F冲=KLt(4-3)式中 F 冲落料力( N )L冲裁件周长(mm)t 材料厚度 (mm)t材料的抗剪强度(MPa )K系数，常取K=1.3这里 L= n X27mmt=1mm取 r=300MPa于是 F 冲=1.3 XnX7 X1 X300=33064.2（ N）4.4 顶件力 F 顶 查冷冲模设计表 3-8 卸料力、推件力和顶件力系数取K顶=0.06F顶二K顶.F冲(4-4)=0.06 X33064.2=1983.852 (N)4.5翻边力F翻查冷冲模设计 ，第 216 页，翻边力公式为F 翻=1.1 冗(D-d)t os(4-5)其中 F 翻翻边力 (N)D 翻边后中经 (mm)d 翻边预冲孔直径 (mm)t 材料厚度 (mm)os 材料的屈服点 (MPa)这里 D=28mm ，d=15.16mm, t=1mm,os=206MPa于是 F 翻=1.1 X3.14(28-15.16) X1 X206=9135.9682(N)4.6 总冲压力 F 总F总二F落+F冲+F卸+F顶+F翻(4-6)=66128.4 33064.2 2314.494 1157.247+1983.852+9135.9682 =112626.91 (N)4.7 计算压力中心 计算压力中心的目的是使模柄轴线和压力机滑块的中心线重合， 避免滑块受偏心载荷的影响而导致滑块轨道和模具的不正常磨损， 降低模具寿命甚至损坏模 具。从制件的形状可以看出，该制件是回转体结构，形状对称，故模具压力中心就在 圆心部位，即无须再来计算了。5主要工作部分尺寸计算5.1落料刃口尺寸查冷冲模设计表 3-3冲裁模初始双面间隙Z取 Zmin=0.1mmZmax=0.14mm对零件图中未注公差的尺寸，冲压件一般保证精度IT14，因制件形状简单且对称，在这里保证精度IT13 o查互换性与测量技术基础表 3-6简单形状冲裁时凸凹模的制造偏差3凹=+0.03mm5凸=-0.02mm因此：| 3 凹|+| 3 凸=0.03+0.02 mm=0.05mmZmax -Zmi n=0.14-0.1mm=0.04mm| 3 凹+| 3 凸Zmax 之min因此在这里采用单配方法加工。对于落料，先做凹模，并以它作为基准配做凸模查互换性与测量技术基础表2-4查出其极限偏差为:mm查冷冲模设计表3-5磨损系数取 X=0.5+(D-X ) o(5-1)1(54 - 0. 5 X 0.46) Q3. /1 nmmmm落料凸模的尺寸按凹模尺寸配制，其双面间隙为 0.100.14mm5.2冲孔刃口尺寸冲孔部分：3凹=+0.02mm3凸=-0.02mm| 3 凹+| 3 凸|=0.02+0.02mm=0.04mm| 3 凹+| 3 凸|= Zmax Zmin对于采用分别加工时，应保证下述关系：|3 凹 |+|3 凸 |Zmax之min(5-2)但对于形状复杂或料薄的工件，为了保证凸、凹模间一定的隙值，必须采用配合 加工。因此在这里采用还是采用单配方法加工对于冲孔，先做凸模，并以它作为基准配做凹模查互换性与测量技术基础表 他15丄&舄2-4查出其极限偏差为:mm查冷冲模设计表 3-5磨损系数取X=0.5I (d + X A )则d 凸 二(5-3)(15.16 + 0. 5 X 0. 27)1 =-(-)X 0.2715 3=mm冲孔凹模的尺寸按凸模尺寸配制，其双面间隙为 0.100.14mm5.3翻边工作刃口尺寸翻边间隙如图5-1，由于在翻边过程中，材料沿切向伸长，因此其端面的材料变薄非常严重，根据材料的统一变形情况，翻边凹模与翻边凸模之间的间隙应小于原来的材料厚度。一Z/2图5-1翻边间隙查冷冲压模具设计与制造，表5-5平板毛坯翻边时凸凹模之间的间隙 得 Z/2=0.85mm532翻边刃口尺寸1.翻边凸模的刃口尺寸计算-(-)X 0.33o-0 0825=27.1652.翻边凹模的刃口尺寸计算(5-5)根据翻边间隙和翻边凸模的刃口尺寸来确定翻边凹模的刃口尺寸6凸模、凹模与凸凹模的结构设计与校核6.1落料凹模结构设计最小壁厚冲孔落料复合模的凸凹模.其刃口平面与工件尺寸相同，这就产生了复合模的“最小壁厚”问题。冲孔落料复合模许用最小壁厚可按表6-1选取，形式如图6-1表示，表值为经验数据。表6-1 凸凹模最小壁厚a数值 （单位：mm ）部分如下材料厚度0.80.91.01.2最小壁厚2.32.52.73.2最小直径1518图6 1最小壁厚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或将废料反向顶出的办法.如图6 1所示。模具材料的选择从众多模具材料中选出9Mn2V钢，该模具钢是一种综合力学性能比碳素工 具钢好的低合金工具钢，它具有较高的硬度和耐磨性，淬火时变形较小，淬透性 很好。由于钢中含有一定量的钒，细化了晶粒，减小了钢的过热敏感性，同时碳 化物较细小和分布较均匀。9Mn2V钢的化学成分和物理性能分别如表6-2和表6-3所示表6-2 9Mn2V 钢化学成分（GB/T 1299 2000 ) W%CSiMnVPS0.85 0.95 0.401.70 2.000.10 0.25 0.03015mm)(6-1)式中K系数，考虑板料厚度的影响b 冲裁件的最大外形尺寸凹模壁厚C=(1.52)H( 3040mm)(6-2)查冷冲模设计，表4-3系数K值取 K=0.22因 b=54 mm故 H=0.22 X54=11.88mmC=1.5 X22=33mm考虑到翻边高度8mm 和保证H 15mm，最后取H=22mm 凹模形状简图如图6-2图6-2落料凹模凹模的强度校核查中国模具设计大典，第三卷，表 20.1-18凹模强度计算公式(6-3)Hmi n=式中 Hmin 凹模的最小厚度（mm ）F冲压力（N ）owp 许用弯曲应力（MPa ）d、do 凹模刃口与支承口直径这里 F= F 落=66128.4（ N ）mm )awp= 500MPad=53.77mmdo=64mm x 66128,1Hmi n=2 x 53.773 X 64=9.34mm而真实的凹模厚度为22mm，所以凹模的强度满足要求。6.2落料、翻边凸凹模外形尺寸1. 落料、翻边凸凹模的高度落料、翻边凸凹模的高度满足翻边高度和凸、凹模之间安全距离外，还考虑翻边 间隙，保证强度要求，即凸凹模壁厚大于最小壁厚。这里落料、翻边凸凹模的高度为 30mm o2. 落料、翻边凸凹模的强度校核Lmax （6-4 ）式中 Lmax 冲孔凸模许用的最大自由长度（ mm ）E冲孔凸模材料的弹性模量（MPa ）d 凸模或冲孔直径（mm ）t冲件材料的抗剪强度（MPa ）t冲件材料的厚度（mm ）这里 E=2.2 x- MPa d=53.77mm t=1mmt=300 MPa3+14于是 Lmax w= I* x=2095.4mm而实际的冲孔、翻边凸凹模厚度为 30mm，所以强度完全满足要求。材料同样选用9Mn2V钢，其热处理硬度为 5860HRC落料、翻边凸凹模简图如图6-3再3, 77 -图6-3落料、翻边凸凹模6.3冲孔、翻边凸凹模外形尺寸冲孔、翻边凸凹模的功能是完成冲孔、翻边，重要性大，其热处理硬度也相对比落料凸模大，其材料选用 9Mn2V钢，热处理硬度为6062HRC1冲孔、翻边凸凹模的高度冲孔、翻边凸凹模的高度二冲孔、翻边凸凹模固定板的厚度 +落料凹模的厚度=12mm +22mm=34mm2.冲孔、翻边凸凹模的强度校核1）冲孔凹模的强度校核查中国模具设计大典，第三卷，表 20.1-18凹模强度计算公式Hmi n=（6-5）式中 Hmin 冲孔、翻边凸凹模的最小厚度（ mm ）F冲压力（N ）owp 许用弯曲应力（MPa ）d、do 冲孔、翻边凸凹模刃口与支承口直径（ mm ）d=15.3mm这里 F= F 冲=33064.2 N a wp= 500MPado=16.3mmHmi n=1.5X33064.2V 5002X15.3)3X16.3)=6.1mm2）翻边凸模稳定能力的校核Lmax （6-6 ）式中 Lmax 冲孔凸模许用的最大自由长度（ mm ）E冲孔凸模材料的弹性模量（MPa ）d 凸模或冲孔直径（mm ）t冲件材料的抗剪强度（MPa ）t冲件材料的厚度（mm ）这里 E=2.2 xlM MPa d=27mm t=1mmt=300 MPa314于是 Lmax *16 x=745.6mm而实际的冲孔、翻边凸凹模厚度为34mm，所以强度完全满足要求。冲孔、翻边凸凹模的简图如图 6-4O.SX4Sn图6-4冲孔、翻边凸凹模6.4冲孔凸模外形尺寸1. 冲孔凸模的形式采用类似直通式的形式，少了阶梯形式的复杂，主要受上顶杆 孔和凸模孔的影响，避免出现最小壁厚。2. 冲孔凸模的长度 冲孔凸模的长度二冲孔凸模固定板的厚度+落料、翻边凸凹模的高度+超出落料、翻边凸凹模的2mm则冲孔凸模的长度 =12mm +30mm +2mm=44mm冲孔凸模简图如图6-5图6-5冲孔凸模3. 强度校核1）凸模稳定能力的校核查中国模具设计大典，第三卷，表 20.1-10凸模稳定能力校核计算公式Lmax （6-7 ）式中 Lmax 冲孔凸模许用的最大自由长度（ mm ）E冲孔凸模材料的弹性模量（MPa ）d 凸模或冲孔直径（mm）t冲件材料的抗剪强度（MPa ）t冲件材料的厚度（mm ）这里 E=2.2 史MPa d=15.3mm t=1mmt=300 MPa3.14于是 Lmax =x=318mm2 ）承压能力的校核（jk=冬cjp（6-8）式中t冲件材料的抗剪强度（MPa ）t冲件材料的厚度（mm ）d凸模或冲孔直径（mm ）ok 凸模刃口的接触应力（MPa ）op 凸模材料的许用压应力（MPa ）这里 t=300 MPat=1mmd=15.3mm*=1500 MPa=600MPa S总，如果满足，则可以选用。80号至83号弹簧均满足要求，因此这里选用80号弹簧规格为 9 X46 X80GB/T2089-80弹簧装配高度H2二H0- S预=160-32 =128mm材料：60Si2 MnA热处理硬度：4348HRC，弹簧两端拼紧并磨平。3下顶板查中国模具设计大典第 3卷，表22.5-62顶板(JB/T7650.4-1994)材料：45热处理硬度：4348HRC下顶板的简图分别如图7-15图7-15下顶板下出件机构总体简图如图7-16图7-16下出件机构图1-下顶杆2-导管3-弹簧4-托板 5-螺母8模架的选择8.1模架的选择标准模架中，应用最广的是用导柱、导套作为导向装置的模架。根据导柱、 导套配置的不同有以下四种基本型式：对角导柱模架、后侧导柱模架、中间导柱 模架、四导柱模架。表8-1列举了它们之间的功能与用途表8-1各模架功能与用途模架型式（标准号）功能与用途对角导柱模架GB/T2851.1-1990在凹模面积的对角中心线上， 装有前后导柱，其有效区在 毛坯进给方向的导套间， 受力平衡，上模座在导柱上运动 平稳，适用于纵向或横向送料，使用面宽，常用于级金模 或复合模。其凹模周界范围为 63mm X50mm 500mmX500mm后侧导柱模架GB/T2851.3-1990两导柱、导套分别装在上、下模座后侧，凹模面积是导套 前的有效区域，可用于冲压较宽条料，且可用边角料，送 料与操作方便，可纵向、横向送料。主要适用于一般精度 要求的冲模，不宜用于大型模具，因有弯曲力矩，上模座 在导柱上运动不平稳。其凹模周界范围为63mm X50mm 400mm X250mm中间导柱模架GB/T2851.5-1990其凹模面积是导套间的有效区域，仅使用于横向送料，常用于弯曲模或复合模。具有导向精度咼，上模座在导柱上， 运动平稳的特点。其凹模周界范围为63mm X50mm500mm X500mm四导柱模架GB/T2851.7-1990模架受力平稳，导向精度高。使用于大型制件，精度很高 的冲模，以与大批量生产的自动冲压生产线上的冲模。其凹模周界范围为 160mm X250mm 630mm X400mm后侧导柱模架适用于一般精度要求的冲模，且可用边角料，送料与操作方 便，可纵向、横向送料，这里就选用后侧导柱模架了。查中国模具设计大典，第3卷，表2243后侧导柱模架这里选用后侧导柱模架的规格如下：GB/T 2855.5GB/T 2855.6GB/T 2861.1GB/T上模座：125mm X125mm X30mm 下模座：125mm X125mm X35mm 导柱：22mm xi30mm导套：22mm X70mm X28mm2861.68.2模具的闭合高度计算1. 模具闭合高度计算的意义模具的闭合高度 H模是指模具在最低工作位置时上模座的上平面与下模座 的下平面之间的高度。计算模具的闭合高度H模是为选压力机提供帮助，压力机的闭合高度应与冲模的闭合高度相适应，即满足：冲模的闭合高度在压力机的最大闭合高度和最小闭合高度之间，否则就不能保证正常的安装与工作。2. 计算模具的闭合高度模具的闭合高度H模二上模座厚度+垫板厚度+上垫板厚度+冲孔凸模固定板厚 度+落料凸模高度+落料凹模高度+冲孔、翻边凸凹模固定板厚度 +下垫板厚度 下模座厚度+上、下模安全距离贝y H 模=30mm +17mm +6mm +12mm +30mm +22mm +12mm+35mm +10mm=174mm9选择冲压设备冲压设备是提供模具行程能量的，在冷冲压生产中，为了适应不同的冲压 工作需要，采用各种不同类型的压力机。 压力机的类型很多，按传动方式的不同, 主要可分为机械压力机和液压压力机两大类。其中机械压力机在冷冲压生产中应用最广泛。随着现代冲压技术的发展，高速压力机、数控回转头压力机等也日益 得到广泛地应用。下面表9-1和表9-2，分别列举了按冲压件大小和按生产批量选择设备表9-1按冲压件大小选择设备零件大小选用类型特点适用工序小型或中小型幵式机械压力 机有定的精度和刚 度，操作方便，价格 低廉分离与成形（深度浅的成形件）大中型闭式机械压力 机精度与刚度更咼，结 构紧凑，工作平稳分离、成形（深度大的成形件与复 合工序）表9-2按生产批量选择设备冲压件批量设备类型特点适用工序小批量薄板通用机械压力机速度快，生产效率咼，质量较稳定各种工序厚板液压机行程不稳定，不会因超载而 损坏设备拉深、胀形、弯曲等大批量高速压力机咼效率冲裁多工位自动压力机高效率，消除了半成品堆储等问题各种工序为安全起见，防止设备超载，应注意以下几点：1. 所选冲压机的公称压力必须大于冲压所需的总冲压力，即：F压机F总2. 所选压力机的闭合高度应与冲模的闭合高度相适应，即满足：冲模的闭合高度 在压力机的最大闭合高度和最小闭合高度之间。3. 压力机的工作台面的必须大于模具下模座的外形尺寸，并还要留有安装固定的余地，但过大的工作台面上安装过小尺寸的冲模时，对工作台的受力条件也是不利的。4. 压力机的行程大小应适应，由于压力机的行程影响到模具的张幵高度，因此对 于冲模、弯曲等模具，其行程不宜过大，以免发生凸模与导板分离或滚珠导向装 置脱幵的不良后果。由于制件属于小型制件，又是薄板，要求是大批量生产，考虑到经济性和制件质 量，综合考虑选用幵式双柱可倾式压力机。查冷冲压模具设计与制造表 7.10幵式双柱可倾式压力机技术规格 这里选用型号J23-16，它的主要技术规格如下表 9-3表9-3J23-16型压力机主要参数公称压力/KN160滑块行程/mm55滑块行程次数/(次/min)120最大封闭咼度/mm220最大装模咼度/mm180滑块中心线至床身距离/mm160连杆调节长度/mm45床身两柱间距离/mm220模柄孔尺寸/mm直径40工作台尺寸/mm前后300深度60左右450垫板尺寸/mm厚度40机床外形尺寸/mm前后1130孔径210左右921电动机功率/kw1.5咼度1890床身最大可倾角/ ()35机床总质量/kg105510模具总装图与装配工艺性10.1模具工作原理模具总装图如图11-1A-A41_fj31120门222429图11-1装配图1-下模座2-下顶杆3-下螺钉4-冲孔、翻边凸凹模固定板5-落料凹模 6- 下顶板 7-固定挡料销 8-落料、翻边凸凹模 9-冲孔凸模固定板 10-垫板 1 11-垫板2 12-上模座 13-螺钉 14-模柄 15-推杆 16-圆柱销 17-推 板18-导套19-上顶杆 20-上顶板 21-冲孔凸模 22-冲孔、翻边凸凹模23-导柱 24-下圆柱销25-导管 26-弹簧 27-托板 28-螺母 29-定位销图11-1为落料、冲孔、翻边复合模的总装图，由于该模具一次性完成3道工序，故有些零件具有多重功能： 落料、翻边凸凹模8的外圆起落料凸模的作 用，端面起压边的作用，内孔起翻边凹模的作用；冲孔、翻边凸凹模22的内孔起冲孔凹模，外圆为翻边凸模；此外工作零件还有落料凹模5和冲孔凸模21 o考虑到冲孔漏料的方便，将冲孔凸模21置于上模；考虑到卸料和出件的方便，采用了安装在下模的弹顶装置和利用安装在压力机上的打料机构。该结构将冲孔废料由常见的内部弹性结构向上推出，改为从导管25孔自由漏出，即中间推件力为零，减轻的冲压负荷，而且也提高了模具使用寿命。工作时，将剪好的条料放在落料凹模5上靠紧固定挡料销7和定位销29，压力机滑块带动上模下行时，冲孔凸模21首先与冲孔、翻边凸凹模 22进行冲孔，冲孔结束后，接着落料、翻边凸凹模8与落料凹模5进行落料，上模继续下行，落料、翻边凸凹模 8与下顶板3的端面接触，把坯料两端压紧，此时落料、 翻边凸凹模8的内孔与冲孔、翻边凸凹模 22的外孔幵始翻边，这样就完成了落 料、冲孔、翻边3道工序。当上模回升时，下出件机构在弹簧26的作用下幵始工作，下顶杆 2带动下顶板3上行完成出件，当制件留在落料、翻边凸凹模8上，则由上出件机构来完 成出件，这时推板17带动上顶杆19，上顶杆19带动上顶板20完成出件。冲 孔的废料从冲孔、翻边凸凹模22下的导管孔落下，至此整个冲压工序完成。按模具工作顺序，为了避免落料后马上就进行拉伸，也为了避免同时落料和冲孔，压力集中增大，因此冲孔凸模高出落料凸模2mm，实行先冲孔，再落料，接着压紧翻边，其实落料、冲孔、翻边复合模成了冲孔、落料、翻边复合模。10.2装配工艺性工作零件的固定装配1. 落料、翻边凸凹模落料、翻边凸凹模采用圆柱销和螺钉固定，螺钉选用M10 X60，圆柱销选用 8X702. 落料凹模落料凹模采用圆柱销和螺钉固定，螺钉选用M10 X55，圆柱销选用 8 X603. 冲孔凸模冲孔凸模采用固定板固定，采用H7/m6配合4. 冲孔、翻边凸凹模冲孔、翻边凸凹模采用固定板固定，采用H7/m6配合1022其他零件的装配1. 导柱与导套导柱与导套采用H7/h6配合2. 导柱与下模座导柱与下模座采用H7/r6配合3. 导套与上模座导套与上模座采用 H7/r6配合4. 模柄与模座模柄与模座采用H7/m6配合5固定挡料销与落料凹模固定挡料销与落料凹模采用H7/m6配合6. 定位销与落料凹模定位销与落料凹模采用 H7/m6配合7. 圆柱销与凸模固定板、上下模座圆柱销与凸模固定板、上下模座采用H7/n6配合8. 螺钉与螺钉孔螺钉与螺钉孔单边间隙 0.5mm9. 推杆与模柄推杆与模柄单边间隙0.5mm10. 下顶板与冲孔、翻边凸凹模下顶板与冲孔、翻边凸凹模单边间隙0.5mm11. 上顶板与冲孔凸模上顶板与冲孔凸模单边间隙0.5mm12. 上顶杆与冲孔凸模固定板和垫板10上顶杆与冲孔凸模固定板、垫板单边间隙 0.5mm13. 下顶杆与下模座和冲孔翻边凸凹模固定板下顶杆与下模座和冲孔翻边凸凹模固定板单边间隙0.5mm参考文献1.模具设计与 CAD .高军等编 .北京：化学工业出版社 .2006.82.冲压手册 .王孝培编 .北京：机械工业出版社 .20003. 模具结构与设计基础 .许发樾等编 .北京：机械工业出版社 .20024. 中国模具设计大典 第三卷 .中国机械工程学会， 中国模具设计大典编委会编 南昌：江西科学技术出版社 .2003.15. 冲模设计手册 .冲模设计手册编写组编 .北京：机械工业出版社 .2003.56. 冲模设计应用实例 .模具实用技术丛书编委会编 .北京：机械工业出版 社.1999.57. 冷冲模设计 .上海市教育委员会编 .丁松聚主编 .北京：机械工业出版社 .2007.68. 互换性与测量技术基础 .廖念创主编 .北京：中国计量出版社 .2006.19. 模具设计与制造实训教程 .李学锋主编 .北京：化学工业出版社 .2005.110. 冲压模具设计与制造技术 .郭景仪等主编 .北京：北京出版社 .1991.411. 模具制造工艺 .柳舟通等主编 .北京：科学出版社 .2005.8