GPS导航仪外壳的级进模具设计【冲压模】

GPS 导航仪外壳的级进模具设计 【冲压模】摘 要进入 20 世纪 90 年代以来，各式各样的五金件成为了主流。由于在生活中许多都要用到五金件，因此，五金冲压模具将不断发展，在近几十年里会有突飞猛进的成果。通过翻阅这些参考资料和文献，深入了解了当代的模具先进制造技术和冲压成型技术。查找整理资料后，对一些模具设计实例有了解与学习，进一步学习了冲压模具设计的方法，并能对模具设计的成本价格做出估算，从而对模具设计有了方向性的指导。通过对深入学习，对此零部件模具设计时的设计方式有了雏形。先分析零件的冲压工艺；确定模具的总体结构；结合零件的冲压工艺及模具的总体结构设计排样图；根据排样图，计算利用率、冲载力、压力、选用设备及刃口的尺寸。根据资料再用AutoCAD，对模具进行设计，然后绘出装配图和零件图进行标注，并编制零件的加工工艺卡，使理论和生产实际知识综合运用，从而培养和提高了我独立工作的能力。关键词：冲压模具，力，图IAbstractSince the 1990s, automobile security has become the biggest concern of producers and consumers. As the seat belt in the accident is still the major means of protection, so many high-end car manufacturers gradually increased for advanced seat belt Research and Technology has invested heavily, one result is to prompt the driver to wear seatbelts seat belts prompted. Read these references and literature, in-depth understanding of the contemporary mold of advanced manufacturing technology and injection molding technology. Find collating information, and learn about some of the mold design instance, to further study the method of stamping die design, and estimates of the cost price of the mold design, mold design has been directional guidance.Through in-depth study, this part mold design belt buckle designed to take shape. First analysis of the parts stamping process; to determine the overall structure of the mold; combination of parts stamping process and the overall structure of the mold design layout plan; layout diagram to calculate utilization, red contained, pressure, selection of equipment and the size of the cutting edge. Data re-use of PRO / E, mold design, then the three-dimensional map into a two-dimensional assembly drawings and parts diagrams to label, and the preparation of parts processing card, the integrated use of theory and production of practical knowledge, so as to nurture and improved my ability to work independently.Key Words:stamping die，force，drawingII目 录摘 要 .IAbstract .II目 录 .III第 1 章 绪论.11.1 课题背景及目的 .11.2 模具行业发展的研究现状 .11.3 模具及其功能与作用 .21.3.1 课题研究的主要目标 .21.3.2 课题研究的主要内容 .31.3.3 课题研究的主要要求 .31.3.4 设计课题的要求 .4第 2 章 冲模设计程序与步骤概述.42.1 冲件工艺性分析 .42.2 确定合理的冲压工艺 .42.3 进行工艺计算 .42.4 模具总体设计 .52.5 选择冲压设备 .52.6 模具图样设计 .62.6 级进模结构设计方法 .6第 3 章 拉深模及冲裁模设计.93.1 毛坯尺寸计算 .93.2 工艺方案的确定 .103.3 进行工艺计算 .113.3.1 排样 .113.3.2 搭边 .113.3.3 条料宽度的确认 .123.4 冲裁间隙 .12III3.5 冲压工艺力和压力中心的计算 .143.5.1 冲裁力的计算 .143.5.2 卸料力、推件力及顶件力的计算 .143.5.3 压力机公称压力的确定 .153.5.4 模具压力中心的确定 .153.6 模具零件加工工艺 .163.7 冲裁模的结构设计 .193.7.1 模具类型的选择 .193.7.2 定位方式的选择 .193.7.3 卸料、出件方式的确定 .203.7.4 模架的选用 .213.7.5 冲压设备的选择 .253.8 模具结构详细设计 .25第 4 章 零部件的设计与选用.274.1 支撑固定及卸料零件 .274.2 弹性元件 .294.3 挡料销 .294.4 模架及其他零部件的选用 .30第 5 章 模具制造工艺与工艺规程.315.1 模具制造工艺规程 .315.1.1 工艺规程的定义、内容与特点 .315.1.2 工艺规程的文件形式 .315.2 模具制造工艺规程的技术基础 .325.2.1 模具成型件的结构工艺及其要素 .325.2.2 工艺基准的确定 .325.2.3 模具成型件的加工方法与制造精度 .325.2.4 加工方法与表面粗糙度 .325.3 模具零件制造工艺规程的基本内容 .335.3.1 模具零件毛坯和加工余量 .33 IV5.3.2 模具零件制造工序、工序尺寸与公差 .33 第 6 章 模具的使用.34 6.1 模具检测 .346.2 模具使用安全 .346.3 模具使用的要求 .34 第 7 章 模具总装图.35 总结与展望.37主要参考文献.38致 谢.390第 1 章 绪论1.1 课题背景及目的这些年来，中国模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展。冲压技术在机械、航空、汽车、摩托车等行业中应用十分广泛，是现代工业生产的重要手段和发展方向。冲压工艺具有生产率高、生产成本低、材料利用率高、能成形复杂零件、适合大批量生产等优点，在某些领域已取代机械加工，并正逐步扩大其工艺范围。因此，冲压技术对发展生产、增强效益、更新产品等方面具有重要作用。当前，世界范围内的制造业面对着市场激烈竞争的严峻挑战，在新能源的开发方面，多国竞争更是方兴未艾，产品的开发周期已经从过去的 1 年缩短至半年左右，并且还将继承缩短。冲压模具的制造周期是影响成品上市快慢的重要因素，冲压模具的质量在很大程度上决定了成品本身的外观和质量，所以冲压模具是决定成品开发是否成功的枢纽因素。1.2 模具行业发展的研究现状模具是工业生产的基础工艺装备，被称为“工业之母” 。75的粗加工工业产品零件、50的精加工零件由模具成型，绝大部分塑料制品也由模具成型。作为国民经济的基础行业，模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业，应用范围十分广泛。 “九五”以来，发达国家纷纷将制造业转移到我国，使我国模具工业面临空前的发展机遇。模具已从过去的“附属产品”逐渐成为“独立”的新型产业，我国已成为模具生产大国和消费大国。国内各行业的高速发展，在对模具工业提出了越来越高要求的同时，也大大加速模具产业的发展。目前，国际模具行业竞争激烈，近两年来德国模具整体价格已下降 14 左右，且全球 58的模具由德国等西欧国家生产，中国等亚洲国家仅占极小的比例。目前，我国有模具生产厂点约两万家左右，2003 年我国模具工业产值达到 450 亿元，2005 年模具产值预计为 600 亿元。按模具总量排名，紧随日本、美国之后，居世界第 3 位。近两年，我国的模具技术有了很大的提高，有些已接近或达到国际水平。我国的模具行业虽也已步入了高速发展时期，但存在的问题仍然不少。1目前，中国 17000 多个模具生产厂点，从业人数约 50 多万。1999 年中国模具工业总产值已达 245 亿元人民币。工业总产值中企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。在模具工业的总产值中，冲压模具约占 50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占 6%，其它各类模具约占 11%。这些年来，中国模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展。模具工业是我国金属制品的支柱，多数工业产品的生产都需要模具，小到手机盖板，大到汽车顶，新加坡车门，都需要模具作为生产设备。机械、汽车、电子等产业是模具工业的主要市场，其中汽车、摩托车行业占有模具工业一半市场。国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大的动力。每一型号的汽车都需要几千副模具，价值上亿元；每一型号的摩托车将近千副模具，价值 1000 多万元。随着我国汽车、摩托车市场竞争逐渐白热化，十几年、几十年不变的型号车将淘汰出局，消费者除追求其性能更完善，配置更为优良外，对车辆外观也十分挑剔。为了满足消费者的需要，汽车、摩托车行业必须不断地推出新产品、新型号。许多模具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也在积极开展模具技术的研究和开发。1.3 课题研究的主要目标和内容1.3.1 课题研究的主要目标1、 翻译 1-2 篇与专业课程相关的最新英文文献，文献翻译要求在 2000 字以上；2、 查阅和整理文献并提交一篇反映课题内容的文献综述，文献综述在 3000 字以上；3、按照要求结合文献综述，按时提交一份开题报告；根据选定的冲压件进行测绘设计， （或模拟数据） ；4、独立完成零部件冲压模具的设计。确定冲压工艺方案，设计合理的模具结构；合理的选用模具材料和压力机，具有分析解决冲压工艺中质量问题的能力，内容上注重理论与实践相结合，全方位地表达模具的工作情况，模具的设计要有效地体现出“以应用为目的”的特色，实用价值要高。5、完成模具总装配图设计、模具主要零部件的设计，设计图正确、实用、美观。2选择一至二个成型零件进行加工制造工艺设计。6、按照开题报告的进度计划，独立进行模具设计所需的结构设计、数据计算，结合个人的设计思路及相关的计算及理论依据，撰写课题论文，做到文字通顺，数据准确，内容精炼，讲述要详细，针对性、实用性要强，论文正文不少于 15000 字。7、目的：毕业设计（论文）是本（专）科教学过程最后的也是最重要的实践教学环节。毕业设计（论文）的目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，提高分析与解决实际问题的能力；使学生得到从事实际工作所必需的基本训练并具备科学研究工作的初步能力。通过这一教学环节，学生可以得到科学研究素养、创新意识和工程实践能力的培养和训练，因而是培养学生创新精神和实践能力的一次较为系统的训练。1.3.2 课题研究的主要内容1）模具的设计计算；2）模具的材料选用；3）模具零件的三维实体绘制及装配；4）典型零件的数控编程及仿真加工；5)模具运动仿真。6）毕业设计计算说明书(一篇完整的毕业设计说明书或毕业论文通常由题名（标题） 、摘要、目次页（目录） 、引言（前言） 、正文、结论、致谢（谢辞） 、参考文献和附录等几部分构成（排版要求按教务处规定执行） 。1.3.3 课题研究的主要要求要求：毕业设计（论文）应注重以下方面能力的培养：1、调查研究，检索和查阅中外文献和收集资料的能力；2、理论分析，进行方案设计论证、分析比较的能力；3、设计、计算和绘图的能力；4、实验研究和数据处理的能力；5、外文阅读和翻译能力；6、计算机应用能力；31.3.4 设计课题要求： 本次设计对汽车驱动桥后盖进行冲压模具设计，利用相关的三维绘图软件绘制冲压模具零件的三维实体模型，再将建模过程中产生的上模座、下模座、凸模、凹模等三维零件模型按照需要添加的装配约束把各零件按实际工作时的位置放置在一起，完成零件模型的装配。对典型零件进行工艺规程设计。第 2 章 冲模设计程序与步骤概述2.1 冲件工艺性分析1）根据锁提供的产品图样，分析冲压检的形状、尺寸、精度、断面质量、装配关系等要求。2）根据冲压检的生产批量，决定模具的结构形式、选用材料。3）分析图样上冲压件所用材料是否符合冲压工艺要求。决定是否采用条料、板料、卷料还试边角废料。4）根据工厂现有设备情况以及冲压件和冲压件批量对设备的要求选择合适的压力机。5）根据工厂的制造水平及装备情况，为模具结构设计提供依据。6）了解模具标准部件商品的供应状况。2.2 确定合理的冲压工艺方案1）根据对制件所作的工艺分析，确定基本的工序性质，如落料、冲孔、弯曲等。2）进行工艺计算，确定工序数目，如拉深次数等。3）根据冲件生产批量和条件（材料、设备冲件精度）确定工序组合，如采用复合冲压工序或连续冲压工序。4）根据各工序的变形特点、尺寸要求等确定工序排列顺序，如采用先冲孔后弯曲，还是先弯曲后冲孔。42.3 进行工艺计算1）计算毛坯尺寸，合理排样并绘制排样图，计算出材料利用率。2）计算冲压力，其中包括冲裁力、弯曲力、拉深力、卸料力、推件力、压边力等，以确定压力机。3）选定压力机型号、规格。4）计算压力中心，以免模具受偏心负荷而影响模具的使用寿命。5）计算并确定模具主要零件（凸模、凹模、凸模固定板、垫板等）的外形尺寸以及弹性元件的自由高度。6）确定凸凹模间隙，计算凸凹模工作部分的尺寸。7）确定拉深模的压边圈、拉深次数、各种中间工序模具的尺寸分配，以及半成品尺寸计算等。2.4 模具总体设计2.4.1 进行模具结构设计，确定结构件形式和标准。1）成形工作零件与标准确定 如凸模、凹模及凸凹的结构形式是整体、组合还是镶拼的。2）选定定位元件 如采用定位板或挡料销或导正销等。对于级进模，还要考虑是否用始用挡料销、导正销和定距凸模（侧刃）等。3）卸料与推件机构及构件的确定 卸料有刚性卸料和弹性卸料两种形式。刚性卸料通常采用固定卸料板结构形式，弹性卸料常采用弹簧或橡皮作为卸料元件。4）导向零件的种类和标准的确定 包括是否采用导向零件，采用何种形式的导向零件。设计中最常用的有滑动导柱导套导向和滚动导柱导套导向。2.4.2 模架种类及规格的确认1）绘制模具整体结构草图，初步计算并确定模具闭合高度，概算模具外形尺寸。2.5 选择冲压设备根据工厂现有设备情况以及要完成的冲压工序性质，冲压加工所需的变形力、变5形功及模具闭合高度和轮毂尺寸等主要因数，选用压力机的型号、规格，选用压力机时必须满足以下条件：1） 压力机公称压力必须大于冲压力。2） 模具的闭合高度应在压力机的最大闭合高度和最小闭合高度之间当多副模具安装在同一台压力机上时，多副模具应该有同一个闭合高度。3）压力机的滑块行程必须满足制件的成形要求。拉深时为了便于放料和取料，其行程必须大于拉深高度的 2-2.5 倍。4）为了便于安装模具，压力机工作台面尺寸应大于模具下模座尺寸，一般每边大 50-70mm。台面上的孔应能保证制件或废料漏卸。2.6 模具图样设计2.6.1 绘制模具总图1）主视图 常取模具的工作位置，采用剖面画法。2）俯视图和仰视图 俯视图（或仰视图）一般是将模具的上模部分（或下模部分）拿掉，视图只反映模具的下模俯视（或上模仰视）可见部分，这是冲模的一种习惯画法。3）侧视图和局部视图等视图必要时画出。4）制件图 常画在图样的右上角，要注明制件的材质、规格以及制件本身的尺寸、公差及有关的技术要求。对于有数副模具冲压成的制件，除画出本工序成品制件图外，上要画出上工序的半成品图（毛坯图一般放在图样的左上角） 。5）排样图 对落料模、复合模和级进模，必须在制件图的下面画出排样图。排样图上应标有料宽、步距和搭边值。复杂和多工位级进模的排样图，一般单独绘制在一张图样上。6）技术要求及说明 一般在标题栏的上方写出该模具的冲压力、模具闭合高度、模具标记所选设变型号等其他要求。2.6.2 三维造型的意义三维造型技术的应用，使设计更加直观和方便，而且在实际生产中，可以缩短设计时间，在市场竞争中，模具设计与制造的效率很重要，在对新产品的需求设计中，设计环节起到了相当的决定作用，因此，想从竞争中立于不败之地，唯独要缩短设计6时间，三维造型技术的应用便显示出了其强大的优越性，所有，在设计中应该发挥三维造型的作用，为我们更好的服务。2.7 级 进 模 结 构 设 计 方 法级 进 模 是 用 多 个 零 件 按 照 一 定 关 系 装 配 而 成 的 有 机 整 体 ， 结 构 是 模 具 的 “形 ”。 模 具 的 优 劣 很 大 程 度 上 体 现 在 模 具 结 构 上 ， 因 此 级 进 模 的 结 构 对 模 具 的 工 作 性 能 、加 工 性 、 成 本 、 周 期 、 寿 命 等 起 着 决 定 性 作 用 。2.7.1 级 进 模 结 构 设 计 原 则级 进 模 结 构 设 计 是 要 遵 从 以 下 原 则 ：a 尽 量 选 用 成 熟 的 模 具 结 构 或 标 准 结 构 ；b 模 具 要 有 足 够 的 刚 性 ， 以 满 足 寿 命 和 精 度 的 要 求 ；c 结 构 应 尽 量 简 单 、 实 用 ， 要 具 有 合 理 的 经 济 性 ；d 能 方 便 的 送 料 ， 操 作 要 安 全 简 便 ， 出 件 容 易 ；e 要 考 虑 废 料 的 处 理 ；f 模 具 零 件 之 间 定 位 要 准 确 可 靠 ， 连 接 要 牢 固 ；g 要 有 利 于 模 具 零 件 的 加 工 ；h 模 具 结 构 要 与 现 有 的 冲 压 设 备 相 协 调 ；i 模 具 容 易 安 装 ， 易 损 件 更 换 方 便 。2.7.2 级 进 模 设 计 步 骤1） 分 析 产 品 零 件 图 ， 生 产 、 技 术 要 求 ；2） 基 本 工 序 的 分 解 ；3） 初 步 工 艺 方 案 的 设 计 ；4） 毛 坯 的 展 开 ；5） 工 艺 性 分 析 ；6） 毛 坯 排 样 ；7） 冲 裁 刃 口 设 计 ；8） 工 艺 优 化 成 组 ；9） 工 序 排 样 ， 画 出 工 序 排 样 图 ；10） 工 艺 计 算 ；11） 结 构 概 要 设 计 ， 选 择 压 力 机 ；712） 结 构 设 计 ， 画 出 模 具 装 配 图 ；13） 零 件 设 计 ， 画 出 零 件 图 。2.7.3 结 构 设 计 内 容结 构 设 计 大 体 可 以 分 为 两 步 ： 第 一 步 根 据 工 序 排 样 的 结 果 确 定 模 具 的 基 本 结 构框 架 ， 确 定 组 成 级 进 模 的 主 要 结 构 单 元 及 形 式 ， 对 模 具 制 造 和 使 用 提 出 要 求 ； 第 二步 确 定 各 结 构 单 元 的 组 成 零 件 及 零 件 间 的 连 接 关 系 。 结 构 设 计 的 结 果 是 模 具 装 配 图和 零 件 明 细 表 。2.7.4 结 构 概 要 设 计 内 容概 要 设 计 是 级 进 模 结 构 设 计 的 开 始 ， 它 以 工 序 排 样 图 为 基 础 ， 根 据 产 品 零 件 要求 ， 确 定 级 进 模 的 基 本 结 构 框 架 。 结 构 概 要 设 计 包 括 ：（ 1） 模 具 基 本 结 构 ： 倒 装 关 系 的 确 定 ； 导 向 方 式 确 定 ； 卸 料 方 式 确 定 ；（ 2） 模 具 基 本 尺 寸 ： 模 具 平 面 尺 寸 、 模 板 厚 度 、 模 具 闭 合 高 度 ；（ 3） 模 架 基 本 结 构 ： 模 架 的 外 形 与 尺 寸 ； 导 柱 与 导 套 ； 模 座 形 式 ； 模 柄 ；（ 4） 压 力 机 的 选 择 ： 压 力 机 的 类 型 ； 压 力 机 规 格 ；（ 5） 模 具 价 格 与 加 工 周 期 （ 毕 业 设 计 可 以 省 略 ） 。8第 3 章 冲裁模设计3.1 毛坯尺寸计算图 2.1 零件图（1）名称：GPS 面板 材料： 不锈钢，厚度为 1.0mm，抗剪强度：400520MPa；（2）生产批量：大批量；（3）结构：平板件；（4）尺寸精度：制件精度为 IT11-12 级。通过分析，此制件为简单型冷冲件，形状相对简单。需要切边、冲孔、打包等多道工序完成加工。在整个模具的设计工程中，模具的结构设计安排的是否合理将极大的影响整副模具的使用性能。材料为不锈钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，工件尺寸精度不是很高，主要是凸包工序。93.2 工艺方案的确定（1）工序性质：切边、冲孔、打包。（2）组合程度：1）单序模：冲孔、切边、打包。2）级进模：切边、冲孔、打包。方案模具结构比较简单，但模具比较多，生产效率太低，制造成本高，不适合大批量加工。方案只需要一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度比较容易保证，由于该件的几何形状简单，采用级进模的方式，生产效率高，适合大批量生产。通过对上述两种方案的比较，该件的生产采用第二种方案为佳，生产效率高，既能满足制造要求又能符合经济要求。3.3 进行工艺计算图 3.1 毛坯图据图 3.1 毛坯图所示，此工件相对简单，尺寸上图都已标注。毛坯的尺寸 L 为：毛呸长度方向尺寸为卷料宽度方向尺寸 L2=124mm；产品的厚度尺寸为 1.0mm；经过计算，该零件的毛胚尺寸为 124X1.0mm。103.3.1 排样排样起先是指冲裁件在条料、带料、板料上的布置方式。排样图既要在冷冲压工艺规程中反映出来，用来指导冲压生产，又要在模具装配里反映出来，在模具加工和装配中起参考作用，所以画排样图是冷冲压工艺和模具设计中极为重要的，且技术性很强的设计工作。选择合理的排样布局方式，是提高材料利用率、降低生产成本和保证工件质量的有效措施。根据冲裁件在板料上的布置方式，排样形式有直排、单行排、多行排、斜排、对头直排和对头斜排等 多种排列方式。排样方法可分为三种，有废料排样、少废料排样、无废料排样。在冲压生产实际中，由于零件的形状、尺寸、精度要求、批量大小和原材料供应等方面的影响，没有一种固定不变的合理排样方案。因此，决定排样方案时应遵循的原则是：保证在最低的材料消耗和最高的劳动生产率的条件下得到符合技术条件的要求的零件，同时要考虑方便生产操作、冲模结构简单、寿命长以及车间生产条件和原材料供应情况。综合考虑我们选用直排式，有废料排样113.3.2 搭边排样中相邻两工件之间的余料或工件与条料边缘间的余料称为搭边。搭边的作用一是补偿定位误差和剪板误差；二是增加条料刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边是废料，从节省材料出发，搭边值应愈小愈好。但过小的搭边容易挤进凹模，增加刃口磨损，降低模具寿命，并且也影响冲裁件的剪切表面质量。一般来说，搭边值是由经验确定的。搭边值为 6.35mm3.3.3 条料宽度的确定根据材料的合理利用程度，排料方法选用直排。查李奇涵主编的冲压成形工艺与模具设计P56 表 3-9，得，a=2.5， =3.0 考1a虑此制件的特殊性，取 a=2.5mm =3.0mm1a=（ 127.3+2x6.35）=140式中：B料宽基本尺寸；条料宽度方向制件轮廓最大尺寸；ln侧刃个数；b侧刃冲切的料边宽度；条料剪切公差，此处查表得 =0.13.4 冲裁间隙冲 裁 间 隙 是 指 冲 裁 模 的 凸 模 和 凹 模 刃 口 之 间 的 尺 寸 之 差 。 单 边 间 隙 用 C 表 示 ，双 边 间 隙 用 Z 表 示 。 凸模和凹模刃口尺寸和公差直接影响工件的尺寸精度。由于凹、凸模之间存在着间隙，所以冲裁件断面都有锥度。冲孔落料件都是测量其光亮带部分的尺寸，而冲孔的光亮带是凸模挤入而形成的，落料的光亮带是落料件12挤入凹模型孔形成的，故冲孔时孔的尺寸由凸模决定，落料时的外形尺寸由凹模决定。由于冲裁时凸、凹模的磨损，使凸、凹模实体尺寸变小，故在设计凸、凹模尺寸时应考虑凸、凹模的磨损方向，使其磨损之后还能保证冲件尺寸的要求。考虑凸、凹模制造公差的方向，确定凸、凹模的基本尺寸。1、凸、凹模制造公差： maxin,0.4,.6ZZ凸 凹 凸 凹2、刃口尺寸计算公式：（1） 、冲孔磨后变小的公式： 0mini0bxZ凸 凹凸凹 凸（2） 、落料磨后变大的公式： max0inAZ凹凸凹凸 凹按以上（1） 、 （2）之法可得出：（3） 、冲孔磨后变大的公式： max0inZ凹凸凹凸 凹（4） 、落料磨后变小的公式： 0mini0BbxZ凸 凹凸凹 凸（5） 、C 是磨后不变的尺寸，其公式为 min/28C凸 凹以上各式中： 、 、 、 为凸、凹模基本尺寸；b凸 凹 A凹 凸、 为最大、最小极限尺寸；maxin为最小初始间隙；iZ为工件公差；13精度等级系数，并有：（高于）IT11 时xx=1;IT11IT12 时 x=0.75；、 凸、凹模制造公差。凸 凹3、具体的计算如下：查表确定初始间隙： ;014.maxinZni4、计算凸、凹模制造公差： m06.16.044凹凸 Z3.5 冲压工艺力和压力中心的计算3.5.1 冲裁力的计算1.冲裁力的计算：冲裁力是冲裁过程中凸模对板料的压力，它是随凸模行程而变化的。对冲裁力有直接影响的因素主要有板料的力学性能、厚度与冲裁件的轮廓周长。平刃口冲裁力可按下式计算：（公式 3-12）KLF式中 冲裁力（ ） ； 冲裁件周边长度（ ） ；NLm材料抗剪强度（ ） 材料厚度（ ） ；aMP系数，通常 。K3.1查表可知 ，抗剪强度按 计算，则冲裁力为：b=46052Pab=490PaTKLF 405.1682、冲孔力的计算：；053.1；TFnK6.4推推 ；260顶顶 143.5.2 卸料力、推件力及顶件力的计算根据冲裁件料厚查冷冲模设计及制造表 3-16 可得：；06.、05.、045.顶推卸 KKK所以： ；TF814卸卸 3.5.3 压力机公称压力的确定冲裁时，压力机的公称压力必须大于或等于冲压力 ， 为冲裁力和与冲裁)(总F总力同时发生的卸料力、推件力或顶出力的总和。根据不同的模具结构，冲压力计算应分别对待，即当模具结构采用弹压卸料装置和下出件方式时：（公式 3-16）准卸总 F当模具结构采用弹压卸料装置和上出件方式时：（公式 3-17）顶卸总F当模具结构采用刚性卸料装置和下出件方式时：（公式 3-18）推总 本论题模具采用弹压卸料装置和下出件方式，其总压力包括：冲裁力、卸料力和推件力。所以其总压力为：=48.4T准卸总 F一般按公称压力的 80%要大于等于冲压总压力来选用压力机，即（公式 3-19）总公 称F%80所以：预选压力机的公称压力为： (KN)T61公 称F3.5.4 模具压力中心的确定模具的压力中心，就是冲压力合力的作用点。求压力中心的方法是：采用求空间平行力系的合力作用点。根据力学原理，各分力对某轴力矩之和等于某合力对同轴之矩，则可得压力中心15坐标计算公式：（公式 3-20）12310 niniFxFxx（公式 3-21）12310 niniFyFyy据此，本设计确定零件的压力中心如下：1）把整个刃口轮廓按基本要素划分成 、 、 ，并计算各基本线段长度，应为1L210产品为规则形状的图片所以压力中心为产品中心3.6 模具零件加工工艺各种结构的冲裁模，一般都是由工作零件(包括凸模、凹模)、定位零件(包括挡料销、导尺等)、卸料零件( 如卸料板)、导向零件( 如导柱、导套)和安装固定零件(包括上下模座、垫板、凸凹模固定板、螺钉和定位销)等 5 种基本零件组成。采用弹性卸料板的冲裁模，其凸凹模的长度应根据模具的具体结构确定。采用线切割机床加工，为了使模具装配方便将落料凸凹模设计成直通式，采用弹性卸料板的冲裁模，基本结构如图 3.3 所示。凸凹模的长度按式 (32)计算：L25 203+1+3mm (公式 32)式中 L1凸凹模固定板厚度，单位 mm；l2缷料板的厚度，单位 mm；l3导尺的厚度，单位 mm。16图 3.3 冲针式中的 1520mm 包括凸凹模进入凹模的深度、凸凹模修磨量、冲模在闭合状态下缷料板到凸凹模固定板间的距离。一般应根据具体结构再加以修正。这里设计的凸凹模长度按式 (33)计算：L= 25+20+3+1+3 (公式 33)式中 l1凸凹模固定板厚度，单位 mm；l2缷料板的厚度，单位 mm；t材料厚度，单位 mm；其中，式中 h 取 1520mm。凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制，并保证双面间隙在 0.1mm。凸凹模固定板厚度取 25mm。卸料板的厚度为 20mm， ，缓冲长度 2mm.则凸凹模长度根据公式 Ll1l2 +h ，即 L=(25203+1+3)mm 52mm。结合工件外形并考虑加工，将落料凸模设计成直通式，采用线切割机床加工，所以无需对其进行强度校核。冲裁时凸凹模进入凹模刃口 3mm。如图 3.4 所示:17图 3.4 凹模凹模类型很多，凹模的外形有圆形和板形；结构有整体式和镶嵌式；刃口也有平刃和斜刃。这次设计凹模采用板形，结构采用整体式，刃口采用平刃。凹模的固定方法，采用螺钉和销钉将凹模固定在下模座上，保证螺钉（或沉孔）间、螺孔与销孔间及螺孔、销孔与凹模刃壁间的距离不能太近，不然会影响模具寿命。凹模外型尺寸按公式如下计算： 12()L为压力中心到最远型孔的壁间距。按照型孔的布置，凹模的外形尺寸 分别为：1L 1L平行于送料方向的凹模型孔最远壁间距离：30mm；1L垂直于送料方向的凹模型孔最远壁间距离：=55mm；1为凹模型孔到孔壁的距离：2L=30mm，2L18平行于送料方向的凹模外形尺寸为：L =2( )=2 (30+55)=170m12L判断送料方向：所以为横向送料。该副落料冲压冷冲模的送料导向零件采用用导料板，可以很好的起到定位和导向的作用，而且结构简单实用。由于本次设计采用级进模，所以在卸料板上开有挡料销的让孔，可以很好的保证模具的运作。如图：3.7 冲裁模的结构设计3.7.1 模具类型的选择19图 3.7.1 级进模3.7.2 定位方式的选择紧固零件有：螺钉用于固定模具零件，而销钉则起定位作用。卸料螺钉 M6 固定螺钉 M10 以及 10 销钉。定位零件是指保证条料或毛坯在模具中的位置正确的零件。包括导料板（或导料销） 、挡料销等。导料板对条料送进起导向作用，挡料销限制条料送进的位置。属于送进导向的定位零件有导料销、导料板、侧压板等；属于送料定距的定位零件有用挡料销、导正销、侧刃等；属于块料或工序件的定位零件有定位销、定位板等。所以，综合考虑，该模具应采用挡料