E卡片冲裁模的三维设计-冲压模具说明书

E形卡片冲裁模模拟仿真设计摘要模具设计即成型加工是现代工业生产中应用广泛的质优、高效、低耗、适应性很强的生产技术，是技术含量高、附加值足、使用范围广的新技术，具有很高的社会价值。在现代工业生产中，模具已经广泛应用于电器产品、电子计算机产品、仪表、电器产品与办公设备、汽车、军工、通用机械等产品的生产中。模具水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要指标，并在极大的程度上决定了产品的质量、效益和新产品的开发能力。随着汽车及轻工业的迅速发展，模具的设计与制造日益受到人们的广泛关注。将现代信息技术（CAD/CAE/CAM）应用于模具设计制造，已经成为制造优质模具的有力保证。这次毕业设计我是利用三维设计软件solidworks对E型卡片的型设计与仿真和视觉表达。将两者进行有机的整合，显示了用信息技术带动与提升工业模具的优越性。关键词： 冲裁模 三维造型 模拟仿真设计 E form card punch die simulation designAbstractMold design and the forming is production technology in modern industrial production applications extensive quality, efficient, low consumption, strong adaptability, is high technological content and added value, using a wide range of new technology, has very high social value. In modern industrial production, the mold has been widely used in the production of electrical products, electronic products, instrumentation, electrical products and office equipment, automotive, military, general machinery and other products. Die level has become an important indicator to measure a countrys manufacturing level, and to a great extent determines the product quality, efficiency and new product development capabilities. With the rapid development of the automobile and light industry, the design and manufacture of the mould is becoming more and more popular. The modern information technology (CAD/CAE/CAM) applied to die design and manufacturing, has become a strong guarantee for manufacturing high quality mold. This graduation design I was the use of three-dimensional design software E SolidWorks type of card design and simulation and visual expression. The organic integration of the two shows the advantages of using information technology to drive and promote industrial moldKey words : type technology punch die three-dimensional modelling visual expression1 目 录摘要Abstract第一章 绪论11.1冲压的概念、特点及应用.11.2冲压的基本工序及模具.21.3冲压的技术及发展方向31.4 本次设计的任务与主要内容5第二章 E型卡片冲裁模的总体方案的确定62.1 零件的冲裁工艺分析62.2 确定方案及模具的结构形式8第三章 模具的设计计算93.1 排样计算条料宽度及步距的确定93.2 校核：材料利用率的计算113.3 计算总冲压力123.4 工件压力中心的确定123.5 冲裁工艺的计算13第四章 模具的总体设计174.1 模具类型的选择174.2 定位方式的选择174.3 卸料、出件方式的选择174.4 导向方式的选择18第五章 确定主要零件结构尺寸195.1 凹模形尺寸的计算195.2 凸模的设计205.3 卸料板的设计215.4 固定板的设计225.5 模柄的设计235.6 模架及其他零件的设计23第六章 运用solidworks对冲裁模进行三维造型266.1 主要零件的三维建模266.2 总装配图29结 束 语31参考文献32致 谢33 第一章 绪论1.1冲压的概念、特点及应用冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。 冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。 与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下： (1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。 （2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。 （3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。 （4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。 冲压在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。1.2 冲压的基本工序及模具由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。 在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。复合冲压在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。级进冲压在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。 复合-级进在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。 冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。1.3 冲压技术的现状及发展方向 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。其主要表现和发展方向如下： (1)冲压成形理论及冲压工艺方面 冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模拟金属的塑性成形过程，根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题，并通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制模具周期。 研究推广能提高生产率及产品质量、降低成本和扩大冲压工艺应用范围的各种压新工艺，也是冲压技术的发展方向之一。目前，国内外相继涌现出精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。其中，精密冲裁是提高冲裁件质量的有效方法，它扩大了冲压加工范围，目前精密冲裁加工零件的厚度可达25mm，精度可达IT1617级；用液体、橡胶、聚氨酯等作柔性凸模或凹模的软模成形工艺，能加工出用普通加工方法难以加工的材料和复杂形状的零件，在特定生产条件下具有明显的经济效果；采用爆炸等高能效成形方法对于加工各种尺寸在、形状复杂、批量小、强度高和精度要求较高的板料零件，具有很重要的实用意义；利用金属材料的超塑性进行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的冲压成形工序，这对于加工形状复杂和大型板料零件具有突出的优越性；无模多点成形工序是用高度可调的凸模群体代替传统模具进行板料曲面成形的一种先进技术，我国已自主设计制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备，解决了多点压机成形法，从而可随意改变变形路径与受力状态，提高了材料的成形极限，同时利用反复成形技术可消除材料内残余应力，实现无回弹成形。无模多点成形系统以CAD/CAM/CAE技术为主要手段，能快速经济地实现三维曲面的自动化成形。 (2)冲模是实现冲压生产的基本条件.在冲模的设计制造上,目前正朝着以下两方面发展:一方面,为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展，与此相比适应的新型模具材料及其热处理技术，各种高效、精密、数控自动化的模具加工机床和检测设备以及模具CAD/CAM技术也在迅速发展；另一方面，为了适应产品更新换代和试制或小批量生产的需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术也得到了迅速发展。精密、高效的多工位及多功能级进模和大型复杂的汽车覆盖件冲模代表了现代冲模的技术水平。目前，50个工位以上的级进模进距精度可达到2微米，多功能级进模不仅可以完成冲压全过程，还可完成焊接、装配等工序。我国已能自行设计制造出达到国际水平的精度达25微米，进距精度23微米，总寿命达1亿次。我国主要汽车模具企业，已能生产成套轿车覆盖件模具，在设计制造方法、手段方面已基本达到了国际水平，但在制造方法手段方面已基本达到了国际水平，模具结构、功能方面也接近国际水平，但在制造质量、精度、制造周期和成本方面与国外相比还存在一定差距。模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合形成了现代模具制造技术。其中高速铣削加工、电火花铣削加工、慢走丝切割加工、精密磨削及抛光技术、数控测量等代表了现代冲模制造的技术水平。高速铣削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面质量（主轴转速一般为1500040000r/min）,加工精度一般可达10微米，最好的表面粗糙度Ra1微米），而且与传统切削5 加工相比具有温升低（工件只升高3摄氏度）、切削力小，因而可加工热敏材料和刚性差的零件，合理选择刀具和切削用量还可实现硬材料（60HRC）加工；电火花铣削加工（又称电火花创成加工）是以高速旋转的简单管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铣一样），因此不再需要制造昂贵的成形电极.1.4 本次设计的任务与主要内容(1) 总体方案设计，拟定冲压工序安排方案、画出冲压工序图、和排样图。 (2)计算冲裁力、确定模具压力中心、计算凸模、凹模或凸凹模的工作尺寸、确定模具的有关结构要素、选用模具典型组合等。 (3)确定压力机吨位，选择压力机。 (4)运用solidworks软件对E卡片冲裁模主要零部件进行三维建模。（5）运用solidworks软件对E卡片冲裁模主要零部件进行模拟装配。 (6) 运用solidworks软件绘制E卡片冲裁模零件图、装配图和爆炸图。 (7) 运用solidworks软件对E卡片冲裁模进行动画和视觉表达。（8）按学院有关规定格式编制设计说明书。7 第二章 E型卡片冲裁模的总体方案的确定2.1 零件的冲裁工艺分析设计图见图2-1、实物图见图2-2、精装图见图2-3技术要求：零件名称：E卡片材 料：Q235厚 度：1.5mm年 产 量：大批量（设计其冲裁模）图2-1图2-2 （1）零件的材料该E型冲裁件选用的材料为Q235。Q235钢碳的质量分数低，焊接性能好，、韧性好，有一定强度和塑性。（碳素结构钢由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点（s）为235 MPa的碳素结构钢。）综合考虑适合冲裁。（2）零件的结构从零件图可知，零件为类似E的冲裁件，结构简单对称，但冲裁件外部应尽量避免有尖锐的角，为提高模具的寿命，建议将两侧90角同样改为R1的圆角。（3）零件的尺寸精度从零件图可以看出，零件图上唯有尺寸30和尺寸20标有公差，其余都属于自由尺寸。可按IT14级确定工件尺寸的公差。给出的公差数值必须兼顾以下原则：一：如果1冲压零件图上没有标注公差，只有公称尺寸，则应该给以标注公差。a 非圆形类按国家标准“非配合尺寸的公差数值”IT12IT4级处理（配合类的公差数值，客户的图纸会给定出的），冲压模具则可以按IT11级制造。b 对于圆形件，按IT10处理，冲模按IT6IT7级制造模具。二：按“入体”原则把它们逐个改为单向公差（目的是方便以后的刃口尺寸计算）。c 落料件属于外形部分，上偏差为零，下偏差为负（相当于基轴制标注，只小不大）；d 冲孔件属于内形部分的上偏差为正，下偏差为零（相当于基孔制标注，只大不小）。属于外形部分的上偏差为零，下偏差为负（相当于基轴制标注，只小不大）。经查阅公差配合与技术测量 表2-2 IT01IT18各标准公差等级的数值得。各未标注尺寸的尺寸公差为：800.74；14+0.43；400.22；补充后如图2-3所示：图2-3（5）结论综合考虑：E型卡片适合使用冲裁工艺。2.2 确定方案及模具的结构形式方案一：分两道工序进行，先冲孔，后落料。方案二：根据图尝试单工序模。经分析，工件的尺寸精度要求不高，形状不大。但生产量很大，根据材料厚度的特点（1.5mm），为保证尺寸300.15。冲模有较高的生产率。通过比较决定实行单工序模。采用导正钉进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式。由于级进模的模具复杂程度高，成本高，模具的制造周期较长，故不选用。决定使用第二种方案。9 第三章 模具的设计计算3.1 排样计算条料宽度及步距的确定排样是指冲裁件在条料、带料、板料上的布置方式。选择合理的排样方式和适当的搭边值是提高材料利用率、降低生产成本和保证工件质量及模具寿命的有效措施。搭边是指排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料。搭边的作用：一是补偿定位误差和剪板误差，确保冲出合格零件；二是增加条料刚度，方便条料送进，提高劳动生产率；三是避免条料边缘的毛刺被拉入模具间，提高断面质量和首先查看模具设计与制造（第二版）书P28页 表2.7 最小工艺搭边值 根据零件形状，按表中的矩形计算。得出：工件间距a1=1.5 边距a=2进料步距：s=40+1.8=41.8mm。条料宽度：B=（D+2a） 0 -= (80+22) 0 -0.5 =84 0 -0.5mmB条料宽度的基本尺寸；D条料宽度方向零件轮廓的最大尺寸；a侧搭边；条料下料剪切公差方案一的排样图如图3-1： 图3-1方案二：（1）确定搭边搭边的确定和方案一相同，两工件之间搭边:a 1=1.8mm,工件边缘搭边：a=2mm。条料宽度：B=（D+2a） 0 -= (40+22) 0 -0.5 =44 0 -0.5mm（2）材料利用率一个步距内材料利用率： =（A/BS）100 =（2388.63/4481.8）100 =66.3725 方案二的排样图如图3-2：图3-2通过比较发现方案一的排样比方案二的利用率要高，所以排样方式选择方案一。根据公式 A=D+a1 求得送料的步距为A=42（模具设计与制造（第二版）P28页，公式（2.1）根据公式 B=（D+2a）求得条料的宽度（模具设计与制造（第二版）P29页，公式（2.2）综上排样图，如图所示：3.2 校核：材料利用率的计算根据公式 =X100% 求得材料的利用率为69%（模具设计与制造（第二版）P30页，公式（2.4）所以剪板机剪取84*1000的条料从数据上可以看出，材料的利用率并不高，自我仔细的分析下原因，其主要浪费处于E型片的中间两个部分，也考虑过使用无废料排样。可是，第一：间隙尺寸不一；第二：中间有半圆无法简单处理（无疑增加加工难度），根据所给图样，浪费无可避免。然而，我们也可以利用废料才做一些更小的零件，以提高材料自身的利用率。3.3 计算总冲压力冲裁力的计算：F=LtF冲裁力，N；L冲裁断面周长，mm;t冲裁件的厚度，mm材料抗剪强度，MPa；k系数，一般k=1.3；求得冲裁力F=320.53x1.5x450x1.3282kN（模具设计与制造（第二版）P37页，公式（2.14）推件力的计算推件力：顺着冲裁方向将零件或废料从凹模型孔推出的力称为推荐力：卸料力：从凸模上将零件活废料卸下来所需的力称为卸料力顶件力：逆着冲裁方向讲零件或废料从凹模型孔顶出的力称为顶件力（根据所设计的模具。不涉及此方向的力。故不考虑）=查（模具设计与制造（第二版）P37页，表 2.13 卸料力、推件力、顶件力系数 查得=0.05=14.1kN计算总的冲压力=+=296.1N3.4 工件压力中心的确定冲裁压力中心就是冲裁力的合合力的作用点。该模具属于中小型模具，且图形较对称，可以不进行压力中心的计算。 3.5 冲裁工艺的计算冲裁间隙的确定冲裁间隙（Z）- 指：冲裁模中凹模刃口尺寸DA与凸模刃口尺寸dT的差值间隙分为:单面间隙和双面间隙,通常指双面间隙.间隙Z可以为正也可以为负，在普通冲裁中为正。图3-3冲裁间隙的确定有两种方法：第一为经验确定法：Z=ctt-材料厚度，mm;c-系数，与材料性能及厚度有关，当t3mm时，c=15%25%。当材料软时，取小值；当材料硬时，取大值；第二为查表法，（模具设计与制造（第二版）P32页，表2.10 落料、冲孔模具刃口初始间隙表。根据自身课题。我选用第二种方法。查表法。得出。初始间隙为=0.15，=0.19。冲裁模刃口尺寸设计分析：零件形状并非圆形或很规则的冲裁件，为保证凹、凸模之间的合理间隙值，所以必须采取配合加工方式。配合加工就是先按设计尺寸制出一个基准件（凸模或凹模），然后根据基准件的实际尺寸再按最小合理间隙配制另一件。对于形状复杂的冲裁件，各部分的尺寸性质不同，凹、凸模的磨损情况也不同，因此基准件的刃口尺寸需按不同的方法计算。结合自身的课题，课题为落料件，计算是以凹模为基准件，凹模的磨损情况分为三类：一类尺寸：磨损后变大的尺寸，二类尺寸：磨损后变小的尺寸，三类尺寸：磨损后不变的尺寸，A、B、C基准件的基本尺寸，mm；冲裁件A类尺寸最大极限值，mm；冲裁件B类尺寸最小极限值，mm；模具制造公差，可取（），或取IT7级左右精度，mm；图3-4工艺分析：该冲裁件属于落料件选择凹模为基准件，凸、凹按配合加工法制造。计算时只需要确定落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸按凹模刃口实际尺寸保证最小合理间隙配合制造。确定初始间隙 查模具设计与制造（第二版）P32页，表2-10，得 =0.15 ， =0.19 ；确定磨损系数x 查 模具设计与制造（第二版）P34页，表-12，得：尺寸80mm,磨损系数x=0.5mm；尺寸14mm，磨损系数x=0.5mm；尺寸200.10mm，磨损系数x=0.75；尺寸40mm,磨损系数x=0.5；根据上面的公式得出：A类尺寸 80 0 -0.74 ： DA1=（Dmax-X）+ 0 =(80-0.50.74)+0.24 0 =79.63+0.03 0 DT1=(D A-Z) 0 T=（79.63-0.2） =79.43X磨损系数。工件尺寸精度为IT14，所以X值取0.5。以下的尺寸计算如果没有特殊说明均取0.5.D A落料凹模基本尺寸；DT落料凸模基本尺寸；D max落料件最大基本尺寸；冲裁件公差；模具制造公差，可取（1/3-1/4）,或者取IT7级左右的精度，mm。40mm 40 0 -0.62 ： D A2=（Dmax-X）+A 0=（40-0.50.22）+0.07 0 =39.89+0.07 0 DA2=(D A-Z) 0 t=（39.89-0.2） 0 -0.02 =39.69 B类尺寸 14mm dT1=(dmin+X) 0 =（14+0.50.43） 0 -0.14 =14.215 0 -0.14 dA1=（dT+Z）+A 0=（14.215+0.2） =14.415 dT冲孔凸模基本尺寸； dmin冲孔件孔的最小尺寸；dA冲孔凹模基本尺寸。C类尺寸 20mm 200.10/8=200.013落料凸模刃口的基本尺寸与凹模刃口基本相同，分别为79.57mm，39.69mm，13.78mm，20mm，不必标注尺寸偏差，但需在模具图中注明：保证双面间隙为0.150.19mm，与凹模配合制造。图中有一个尺寸我并没有分为A、B、C类尺寸，是因为我是要分析下的。这一个尺寸又需要用到“互换加工法中凹、凸模刃口尺寸计算”。尺寸300.15的计算原则：所以，=300.3/8=300.037综合以上数据得出凹凸模数据分别为：凹模：79.63+0.03 0、39.89+0.07 0、14.415、200.013、300.037凸模：79.43mm、39.69mm、14.215 0 -0.14、20mm、300.037 第四章 模具的总体设计4.1 模具类型的选择冲裁模是冲压生产中不可缺少的工艺装备，良好的模具结构是实现工艺方案的可靠保证。冲压零件的质量的好坏和精度高低，主要决定于冲裁模的质量和精度。冲裁模机构是否合理、先进，又直接影响到生产效率及冲裁模本身的使用寿命和操作的安全、方便性等。由于冲裁件的形状、尺寸、精度、生产批量和生产条件不同，冲裁模的结构形式也不同。冲裁模按工序组合方式可分为：单工序模、复合模和级进模。由冲压工艺分析可知：该模具采用单工序落料模。4.2 定位方式的选择定位方式的选择通俗的说既是选择定位零件。定位零件是用来保证条料的正确送进及在模具中的正确位置。条料在模具送料平面中必须有两个方向的限位：一是在与条料方向垂直的方向上的限位，保证条料沿正确的方向送进，称为送进导向；二是在送料方向上的限位，控制条料一次送进的距离（步距），称为送料定距。属于送进导向的定位零件有导料销、导料板、侧压板等，导料销或导料板是对条料或带料的侧向进行导向，以免送偏的定位零件。属于送料定距的定位零件有挡料销、导正销、侧刃等。因为该模具采用的是条料，控制条料送进方向采用了与卸料板为一体的导料板，无侧压装置。控制条料的送进步距采用挡料销。4.3 卸料、出件方式的选择卸料装置的作用是当冲模完成一次冲压之后，把冲件或废料从凸模或凹凸模上卸下来，以便冲压工作继续进行。卸料装置按卸料的方式分为固定卸料装置、弹性卸料装置和废料切刀三种。固定卸料装置仅由固定卸料板构成，一般安装在下模的凹模上； 弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹性元件（弹簧或橡胶）组成；弹性卸料装置可安装于上模或下模，依靠弹簧或橡胶的弹力来卸料，卸料力不太大但冲压时可兼起压料作用，故多用于冲裁料薄及平面度要求较高的冲件；废料切刀是在冲裁过程中冲裁废料切断成数块，从而实现卸料的一种卸料零件。 出件装置的作用是从凹模内卸下冲件或废料。我们通常把准过载上模内的出件装置称为推件装置；把装在下模内的称为顶件装置。综合考虑该模具的结构和使用方便，以及工件厚为1.5mm，相对较厚，卸料力较大，故采用刚性卸料。因为是单工序落料模，模具结构和工件的结构都比较简单所以不需要用出件装置采用漏料的方式获得工件比较便于操作与提高生产效率。4.4 导向方式的选择在冲压过程中，导向结构一般情况下直接与模架联系在一起，为了提高模具寿命和工件质量以及方便安装调整，该单工序模采用对角导柱的导向方式。 第五章 确定主要零件结构尺寸5.1 凹模形尺寸的计算凹模外形尺寸主要包括凹模厚度、凹模壁厚C 、凹模宽度和凹模长度凹模厚度的确定：查 模具设计与制造（第二版）P51页 表2.15 凹模厚度修正系数K。得K=0.28。取中间值K=0.25。=0.2580=20mm凹模边缘壁厚C（1.52） =（1.52）20=30-40实际取C=35mm。凹模宽度： 根据设计的排样图= b+2C=40+235=110mm， 查标准JB/T 7643.1-2008，凹模宽=125mm。凹模长度尺寸的确定：=L+2C=80+235=150，查标准JB/T 7643.1-2008，凹模长=160因此确定凹模外形尺寸为16012520；图5-15.2 凸模的设计结合工件外形并考虑加工，将落料凸模设计成直通式，采用线切割加工，凸模的长度： L= H1 + H2 + A =15+20+20 =55mm式中： L凸模长度； H1凸模固定板厚度； H2刚性卸料板厚（包括导料板）； A为附加长度，包括凸模的修模量、凸模进入凹模的深度及凸模固定板与卸料板的安全距离，一般为1520mm。图5-2 5.3 卸料板的设计卸料板的周边尺寸与凹模周边尺寸相同，厚度为为15mm。该卸料板与导向板卸料板合为一体。采用45钢制造，淬火硬度为4050HRC。 图5-3 卸料板 5.4 固定板的设计固定板的的作用在于将凸模连接在正确的位置上。外形尺寸与凹模的尺寸的外形相同，采用矩形。根据外形尺寸查标准JB/T7643.22008 取厚度为20mm。固定板内部E的尺寸以凸模为基准缩进0.05.固定板和凸模之间采用过渡配合（H7/n6或H7/m）压装后将凸模端面与固定板一起磨平。图5-4 固定板 5.5 模柄的设计图5-55.6 模架及其他零件的设计（1）模架的选择该模具采用的是后侧导柱模架，由于前面和左右不受限制，送料和操作比较方便。以凹模周边尺寸为依据，选择模架规格。查冷冲模设计资料与指导中4.4滑动导向对角导柱模架(GB/T 2855.12008) 选择模架规格 。上模座 16012540 GB/T2855.1-2008下模座 16011550 GB/T2855.2-2008导柱 A 32170 GB/T2861.1-2008导套 A 3210038 B/T2861.3-2008导柱 A 28170 GB/T2861.1-2008导套 A 2810038B/T2861.3-2008 图5-6（2）闭合高度的计算及压力机的选择上模座厚度45，凸模厚度55mm，凹模厚度20mm下模座厚度45m，凹模冲裁后进入凹模的深度为1.5mm。那么该模具的闭合高度为： H闭=45+20+45+35+15=160mm可见该模具符合高度小于所选压力机JC23-25的最大装模高度（210mm），可以使用。如果模具闭合高度大于所选压力机的JC23-25的最大装模高度，则应该修改模具的设计或另选压力机。JC23-25开式双柱可倾压力机，其主要工艺参数如下：公称压力： 400KN 滑块行程：90mm 行程次数：65次分 最大闭合高度：210mm 封闭高度调节量：50mm工作台尺寸（前后左右）：380mm 630mm模柄孔尺寸：50mm70mm（3）紧固零件的选择 紧固件在设计时主要是确定其规格和固定位置。在此模具中螺紧固件选择了螺钉和销钉。螺钉的选用规格及应用:dDKbL应用M81383040连接下模座、垫板、凹模连接上模座、固定板M81381620连接上模座、模柄M610102530连接卸料板、凹模图5-7销钉的选用规格及应用：dL应用835连接上模座和固定板840连接下模座、垫板、凹模图5-827 第六章 运用solidworks对冲裁模进行三维造型6.1 主要零件的三维建模凹模：图6-1凸模：图6-235 卸料板：图6-3固定板： 图6-4 上模座：图6-5下模座：图6-6 模柄：图6-76.2 总装配图利用SolidWorks软件对零件完成建模之后，利用其装配功能进行模拟装配。 装配如下：上模：图6-8 下模：图6-9总装配如下：图6-10 结 束 语本次我的任务是E卡片的模具设计。虽然我的题目相对其他同学来说比较简单，但想要真正的做好也不是件容易的事。我不会因为我的课题简单而少做什么。在查阅资料和计算，并不比别人少。在设计的过程中，每一处细节都要考虑到，并且需要不断的翻阅书籍。在设计的过程中，我清楚的认识到自己的不足。无论是对模具的设计还是对软件的应用。通过这次设计,我学到了许多的东西。首先是理论方面，通过这次的三维设计巩固了我以前所学习的知识，让我重新复习了一遍对模具设计的流程，并对模具有了进一步的了解。还有就是对一些创模软件的运用也更加熟练了，比如：AUTOCAD、solidworks等。这次的设计，由于工作关系基本靠的都是在学校的那一段时间设计出来的东西，以及部分的修改，调整。时间仓促，可能并不是非常完美，有许多地方还没有考虑全面，有待于完善。不过在这次的设计中，我清醒的认识到我自己，学习需要持续，活到老，学到老。 参考文献1 周玲.冲模设计实例祥解化学工业出版社 20072 张国志.材料成型模具设计东北大学出版社 20063冷冲模国家标准 机械工业出版社4模具设计与制造简明手册 机械工业出版社5冷冲压模具结构图册 机械工业出版社6 袁国定.模具结构设计机械工业出版社 20057 廖念钊. 互换性与技术测量.北京: 中国计量出版社,20008 杨关全.匡余华.冷冲压工艺与模具设计第2版.大连理工大学出版 社.2007 9 王秀凤.Solidworks冷冲压模具设计教程.北京航空航天大学出版社.200510 朱金波.Solidworks工业产品实例详解.北京化学工业出版社.200911 Solidworks模具设计教程.机械工业出版社.200912 冯炳尧.韩泰荣.模具设计制造简明手册第2版.上海.上海科学技术出版社.200113 陈锡栋.周小玉.模具制造与工艺装备第1版.北京.机械工业出版社.14 王德文.提高模具寿命应用技术实例.机械工业出版社.200415 骆志斌.模具工实用技术手册.江苏科学技术出版社.200016 徐灏.机械设计手册.机械工业出版社.200139 致 谢本次模具的设计是在纪奎老师的精心指导下完成的。他以其渊博的知识、严谨的治学态度、开拓进取的精神和高度的责任心，给我的学习带来很大的影响，让我终生难忘，并将永远激励我奋发向上，再创辉煌。值此设计完成之际，谨向敬爱的导师表示衷心的感谢，并致以崇高的敬意！同时在本次任务设计过程中，我也得到了机械工程系领导和老师的大力支持。我对机械工程系的各位领导对此次毕业设计的重视表示衷心的感谢。对我尊敬的老师们，在大学五年的学习生活中，给我的帮助和指导表示由衷的谢意。你们的关心和帮助，使我成长为一名合格的大学毕业生，为我今后踏上工作岗位奠定了坚实的基础。还有我要感谢一起做设计的同学们，在整个设计期间，大家亲密合作，发挥团队精神，相互帮助，共同进步。使得毕业论文能够顺利完成。感谢所有帮助过我老师和同学们！