过渡板毕业设计.doc

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1、过渡板毕业设计 摘 要冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中，工人生产的劳动强度大、劳动量大，严重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展， 工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视，而被大量应用到工业生产中来。冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中，冲压模具可以大大的提高劳动生产效率，减轻工人负担，具有重要的技术进步意义和经济价值。本文设计了采用倒装式复合模模具来生产过渡板的设计工艺。该模具设计的难点主要是如何解决好零件中的孔冲裁、确定模具结构、如何进行模具的制造及冲裁方案选定等。本文结合过渡板的特点，具体解决了压力机的选择与校核、凸模和凹模刃口尺寸计算及结构设计、定位方

2、案设计、卸料方式的设计、主要模具零件的加工工艺、标准零件的选用、模具的装配等一系列的设计工作，这些设计可为类似的零件模具设计提供现实的指导意义。此次模具设计的突出特点是尝试使用复杂的复合模具，解决常规冲压工艺模具套数多、工艺路线长、生产成本高、效率低等缺点，并为以后此类零件冲压工艺的编制及模具设计提供了可靠的依据。 本文介绍的模具实例结构简单实用，使用方便可靠，对类似工件的大批量生产具有一定的参考作用。关键词: 冲模；复合模；冲裁力；冲裁间隙AbstractThe stamping dies are widely used in the actual industrial production

3、. Traditional industrial production, the labor intensity of workers in the production of large amount of labor, seriously affecting the efficiency of production. With the development of science and technology, the use of molds in the industrial production has drawn increasing attention, be applied t

4、o industrial production. Automatic feeding of the stamping dies into the actual production of stamping dies can greatly improve labor productivity, reduce workers burden, and has important significance of the technological progress and economic value.Designed flip composite mold mold design process

5、to produce the transition board. The difficulty of the mold design is how to resolve the punching of holes in the good parts, to determine the mold structure, how to conduct the manufacture of molds and blanking program selected. In this paper, the characteristics of the transition board, specifical

6、ly address the selection and checking of the press, the punch and the die edge size calculations and structural design, positioning design discharge mode design, the main process of the mold parts, standard parts selection, mold assembly of a series of design work, these designs provide practical gu

7、idance for similar parts mold design. The salient features of the mold design is to try to use complex composite mold to solve the mold of copy number of the conventional stamping process, the length of routes, high production costs and low efficiency, and after preparation of such parts stamping pr

8、ocess and die design a reliable basis.This article describes the mold instance structure is simple, practical, reliable and easy to use, with some reference to mass production of similar workpieces.Key words : Composite Modulus; Blanking force; Blanking clearance.目录摘 要IAbstractII第一章 绪论I1.1 概述11.2 冲压

9、技术的进步11.3 模具的发展与现状21.4 模具CAD/CAE/CAM技术21.5 课题的主要特点及意义4第2章 过渡板的工艺分析52.1 工艺分析52.2 冲压加工方案的制定52.3 排样图设计6第3章 模具总体结构设计83.1 模具总体结构83.2 出料装置93.3 模具结构特点93.4 模具工作过程103.5 模具的使用场合10第4章 模具冲压力的计算114.1确定冲压力114.2落料力的计算12第5章 模具零件的设计与计算145.1 凸、凹模刃口尺寸的计算原则145.1.1 凸、凹模间隙的选择145.1.2 凸、凹模刃口尺寸计算155.2 凸、凹模的设计185.2.1 凸模的结构和固

10、定形式185.2.2 凸模长度的确定195.2.3 凸模的强度计算215.2.4 凹模结构形式设计235.2.5 凹模结构尺寸的确定245.3凹凸模的设计26第六章 模具零部件的选取286.1 模板的设计286.2 挡料装置的设计286.3 卸料装置的设计296.4 推件与顶件装置的设计306.5 上下模座的设计326.6 导柱导套的设计336.7 模柄的设计346.8 凹凸模固定板和垫板的设计356.9 紧固零件的设计366.10 导料销的设计376.11 卸料弹簧的选用386.12 冲压设备的选用396.13 选择压力机39第7章 压力中心的计算417.1 压力中心417.2.1 计算步骤

11、417.2.2 计算压力中心41总 结43致 谢45参考文献46第1章 绪论1.1 概述 冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中1。 在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的

12、应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用13-16。1.2 冲压技术的进步 进几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃1。现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介入，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造（图1-1）。生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，已经是冲压生

13、产的发展方向13-16。图1-1 冲压作业方式的进化 冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃。结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果，由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）。把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体，将会给冲压制造业带来更好的经济效益，使现代冲压技术水平提高到一个新的高度。1.3 模具的发展与现状 模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高技术密集型产品，也是高新技术产业的重要领域，其技术水平的高低已成

14、为衡量一个国家制造水平的重要标志。随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。目前我国模具工业的发展步伐日益加快，“十一五期间”产品发展重点主要应表现在 2：（1）汽车覆盖件模；（2）精密冲模；（3）大型及精密塑料模；（4）主要模具标准件；（5）其它高技术含量的模具。 目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，其中，冲压模占模具总量的40%以上2，但在整个模具设计制造水平和标准化程度上，与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距。以大型覆盖件冲模为代表，我国已能生产部分轿车覆盖件模具。轿车覆盖件模具设计和制造难度大，质量和精度要求高，代

15、表覆盖件模具的水平。在设计制造方法、手段上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，在轿车模具国产化进程中前进了一大步。但在制造质量、精度、制造周期和成本方面，以国外相比还存在一定的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，与国外多工位级进模和多功能模具相比，存在一定差距2-3。1.4 模具CAD/CAE/CAM技术 冲压技术的进步首先通过模具技术的进步来体现出来。对冲模技术性能的研究已经成为发展冲压成形技术的中心和关键3。 20世纪60年代初期，国外飞机、汽车制造公司开始研究计算机在模具设计与制造中

16、的应用。通过以计算机为主要的技术手段，以数学模型为中心，采用了人机互相结合、各尽所长的方式，把模具的设计、分析、计算、制造、检验、生产过程中连成一个有机整体，使模具技术进入到综合应用计算机进行设计、制造的新阶段。模具的高精度、高寿命、高效率成为模具技术进步的特征。 模具CAD/CAE/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程。它以计算机软件的形式，为企业提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员借助于计算机对产品的性能、模具结构、成形工艺、数控加工及生产管理进行设计和优化4。模具CAD/CAE/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本和提高产品质量已成为模

17、具界的共识。 模具CAD/CAE/CAM在近20年中经历了从简单到复杂的，从试点到普及的过程。进入本世纪以来，模具CAD/CAE/CAM技术发展速度更快，应用范围更广。 在复合模CAD/CAE/CAM发展应用方面，本世纪初，美国UGS公司与我国华中科技大学合作在UG-II（现为NX）软件平台上开发出基于三维几何模型的倒装复合模CAD软件NX-PDW。该软件包括工程的初始化、工艺预定义、毛坯展开、毛坯排样、废料设 计、条料排样、压力计算和模具结构设计等模块。具有特征识别与重构、全三维结构关联等显著特色，已在2003年作为商品化产品投入市场。与此同时，新加波、马来西亚、印度及我国台湾、香港有关机构

18、和公司也在开发和试用新一代级进模CAD/CAM系统。 我国从上世纪90年代开始，华中科技大学、上海交通大学、西安交通大学和北京机电研究院等相继开展了级进模CAD/CAM系统的研究和开发。如华中科技大学模具技术国家重点实验室在AutoCAD软件平台上开发出了基于特征的倒装复合模CAD/CAM系统HMJC，包括板金零件特征造型、基于特征的冲压工艺设计、模具结构设计、标准件及典型结构建库工具和线切割自动编程5个模块。上海交通大学为瑞士法因托精冲公司开发成功精密冲裁级进模CAC/CAM系统。西安交通大学开发出多工位弯曲级进模CAD系统等。近年来，国内一些软件公司也竞相加入了级进模CAD/CAM系统的开

19、发行列，如深圳雅明软件制作室开发的复合模系统CmCAD、富士康公司开发的用于单冲模与复合模的CAD系统Fox-CAD等4。 展望国内外模具CAD/CAE/CAM技术的发展，本世纪的科学技术正处于日新月异的变革之中，通过与计算机技术的紧密结合，人工智能技术、并行工程、面向装配、参数化特征建模以及关联设计等一系列与模具工业相关的技术发展之快，学科领域交叉之广前所未见。今后10年新一代模具CAD/CAE/CAM系统必然是当今最好的设计理念、最新的成形理论和最高水平的制造方法相结合的产物，其特点将反映在专业化、网络化、集成化、智能化四个方面。主要表现在4：（1）模具CAD/CAM的专业化程度不断提高；

20、（2）基于网络的CAD/CAE/CAM一体化系统结构初见端倪；（3）模具CAD/CAE/CAM的智能化引人注目；（4）与先进制造技术的结合日益紧密。1.5 课题的主要特点及意义 该课题主要针对过渡板冲压件的设计，在对冲裁件冲孔、落料等冲裁工艺分析的基础上，提出了该零件采用倒装复合模的冲压方案；根据零件的形状、尺寸精度要求，设计过程中综合考虑采用“单列直对排法”排样，保证工件的尺寸和形状位置精度要求的同时，提高了材料的利用率和劳动生产率。 本课题涉及的知识面广，综合性较强，在巩固大学所学知识的同时，对于提高设计者的创新能力、协调能力，开阔设计思路等方面为作者提供了一个良好的平台。 第2章 过渡板

21、的工艺分析 2.1 工艺分析工件如图1-1图1-1 过渡板技术要求 该零件为过渡板，是企业产品中的一个主要零件，如图2-1所示,其作用是用来连接支座底板和埋板的。该零件生产属于中等批量生产，零件外形比较简单，整个外形光滑，圆整，尺寸精度及冲裁断面要求均不高，最小冲孔直径为10mm，大于料厚2mm，故冲孔凸模强度足够，冲裁孔直径为10mm与孔边缘间最小距离为5mm，大于查到的凹凸模的最小壁厚4.9mm，凹凸模强度足够且工件边缘不会产生膨胀或变形。零件的加工工艺好，故可采用复合模一次性冲裁出来。复合模多工序模的一种，它的结构上的主要特征是有一个即是凸模又是凹模的凹凸模，按照复合膜工作零件的安装部位

22、的不同，分为正装式复合模和倒装式复合模，本工件的冲压就选择倒装式复合模。2.2 冲压加工方案的制定图2-2 排样 该零件的材料是08钢板，通过查表（表4-9到表4-13）5可知；尺寸精度应选IT12-IT13。 两孔中心距公差为+0.12mm。 孔中心与边缘距离尺寸公差为+0.5mm。 冲裁件的角度误差为+。 表面粗糙度为Ra6.3。 该零件需要控制的尺寸有，分别为公差等级IT11，IT12级，其余尺寸均为未注公差，可以按IT12级取公差。该零件材料为08钢，料厚为2mm，因而从尺寸精度和材料方面分析比较适合用冲压加工。2.3 排样图设计 排样图是倒装式复合模设计的关键，它具体反映了零件在整个

23、冲压成形过程中，毛坯外形在条料上的截取方式及与相邻毛坯的关系，而且对材料的利用率、冲压加工的工艺性以及模具的结构和寿命等有着显著的影响。 根据表（1-4）14零件排样的搭边值要求及零件的外形结构特性，考虑到材料利用率的提高，加工排样图如图1-2所示。 工件宽度= 查表4-195取搭边值a=1.5mm，冲切外形时工件间的搭边连接最小宽度取1.8mm。故应针对零件和零件展开后的工艺特点，并综合考虑工艺分析各个因素后，设计合理的排样图及具体工位安排。故：条料宽度 B=49.92m取b=50mm；冲压进距 H=计算材料的利用率，一个进距内的冲裁面积;=2632.125其中，包括两个进距内冲出的小孔面积

24、= 包括一个进距内冲出的大孔面积-= A=-=2062mm故一个步距的材料利用率为： （2-1） 第3章 模具总体结构设计 3.1 模具总体结构模具总体结构如图3-1所示，该模具采用后侧导柱模架，冲大圆孔凸模19，冲小圆孔凸模18，凹凸模21，推件块20，导料销23，,凸模固定板采用压入式装配，用圆柱销16在上模座上定位，与垫板15一起固定在上模座上；凹模18采用整体加工而成；条料送进步距由导料销和挡料销控制，零件的卸料和冲裁完后的条料的退出分别由推件块20和弹性卸料板6完成，冲孔、切断废料由凹凹模下面的漏料孔漏入压力机的工作台而导出。(a)主视图（b）俯视图 1-下模座2-导柱 3-凹凸模固

25、定板 4-弹簧 5-卸料螺钉6-卸料板7-卸料板 8-上模座 9-紧固螺钉 10-螺钉 11-模柄 12-打料杆 13-推板 14-推杆 15-垫板 16-圆柱销 17-凹模18-冲小孔凸模19-冲大孔凸模20-推件块 21-凹凸模22-挡料销23-导料销图3-1 模具结构示意图3.2 出料装置 采用弹性卸料板7卸料，弹性卸料板由弹簧6产生的弹性实现卸料，并穿过卸料螺钉3杆部安装在凸模固定板与卸料板之间。导正销与导正孔之间存在一定的间隙，一般可以避免导正销卡在导正孔内，若为了防止导正销卡在导正孔内，可以采用在局部设计卸料块与弹簧，靠弹簧产生的弹性实现卸料。冲孔、切边废料和切断废料由凹模下方的漏

26、料孔逐步排出，制件由模具终端沿斜面自动落下。3.3 模具结构特点 1,模具采用凹凸模在下，落料凹模和冲孔凸模在上的布置方式，此称为倒装式。它在一次冲压中完成冲孔落料两道工序14。 2,冲裁时，卸料板7先压住条料，完成零件冲裁后，压力机滑块上行，打料杆12与压力机横杆相撞，通过推板13，推杆15与推件块20将零件从凹模17型腔中推出14。3.4 模具工作过程 模具工作时，剪切好的条料通过挡料销22，导料销23定位，条料首先在卸料板7的弹力作用下压紧，随后再冲小孔凸模18，冲大孔凸模19，凹模17及凹凸模21的共同作用下，完成整个零件的冲切，零件的卸料及冲裁完后条料的退出分别由推件块20及卸料板7

27、完成。冲孔废料直接由凹凸模21的漏料孔漏入压力机的工作台孔而导出。3.5 模具的使用场合根据模具的工作过程可知，倒装式冲孔落料复合模的冲孔废料可以从压力机的工作台孔中漏出，同时工件靠由打料杆12，推板13，推杆14与推件块20组成的刚性推荐装置从上模推出，故操作简便，安全。尤其适用于有自动接件装置的压力机，能保证较高的生产率。因此，应优先应用。但倒装式复合模中，冲裁后工件嵌在上模部分 的落料凹模内，需由刚性或弹性（弹性元件安装在凹模容腔中）推件装置推出，刚性推件装置推件可靠，可以将工件稳当的推出凹模，但在冲裁时，刚性推件装置对工件不起压平作用，故工件平整度及尺寸精度比弹性推件装置时，由于弹性元

28、件受安放空间的限制，卸料力受到一定的限制，对厚料的卸料易产生推料力不足等问题，因此，对厚料的卸料多用刚性推件装置，而倒装式冲孔落料复合模也主要适用于工件较厚或平整度要求不高的零件加工14。 第4章 模具冲压力的计算4.1确定冲压力冲裁件尺寸如图4-1；图4-1 冲裁件尺寸 冲压力是冲裁力，卸料力，推件力和顶件力的总称11。 在冲裁过程中，冲裁力是随凸模进入材料的深度（凸模行程）而变化的。冲裁力是选择设备吨位和设计，检测模具强度的一个重要依据，由于冲裁加工的复杂性和变形过程的瞬时性。使得建立理论计算相当的困难，用常用的计算公式计算。用平口模具冲裁时，冲裁作为纯剪切进行计算，其冲裁力F为； 的数值

29、查表可得，并且可按剪切力=0.8计算（为材料的抗拉强度），即5。实际选择设备时，为了安全起见，常取1.3左右的安全系数，故 （4-1） 式中 P冲裁力； L冲裁件轮廓周长； t材料厚度； 材料抗剪强度；选择压力设备时，其公称压力大于或等于计算出来的值。4.2落料力的计算对于08钢，其抗拉强度为7。L为工件的轮廓长度。L=151mm1落料力 2冲孔力 冲小孔 冲大孔 3 落料时的卸料力 （4-2） 查表（4-24)5。对于08钢 t=2.0mm 取 因此 4 冲孔时的推件力 （4-3） 查图（4-41)5凹模刃口形式，刃口直壁部分h=6mm。则 选择冲床时的总压力为； 第5章 模具零件的设计与计

30、算5.1 凸、凹模刃口尺寸的计算原则根据冲裁的特点，落下来的料和冲出的孔都是带有锥度的。且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。在测量与使用中，落料件是以大端尺寸为基准，冲孔孔径是以小端尺寸为基准。即冲裁件的尺寸是以测量光亮带尺寸为基础的。冲裁时，凸凹模将与冲裁件或废料发生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，从而导致凸凹模间隙越来越大12。故冲裁模刃口尺寸是指凸模与凹模的直径（对圆形件而言）尺寸。并按“人体”原则标注；确定凹凸模刃口及其公差必须遵循以下原则9:(1) 落料时，落料件的外径尺寸等于凹模的内径尺寸；冲孔时，冲孔件的内径尺寸等于凸模的外径尺寸。所以落料模应以凹模为

31、设计基准，然后按间隙值确定凸模尺寸；冲孔模应以凸模为设计基准，然后按间隙值确定凹模尺寸。(2) 凸，凹模应考虑磨损规律。凸模刃口尺寸磨损使冲孔尺寸减少，凹模刃口尺寸磨损使落料尺寸变大。为了提高磨具使用寿命，保证冲裁件的尺寸精度要求，设计落料模时，制造模具时凹模刃口的基本尺寸，应趋于工件的最小极限尺寸；设计冲孔凸模时，其刃口基本尺寸应趋于工件孔的最大极限尺寸。(3) 凸凹模之间应保证合理的间隙值。对于落料件，凹模是设计基准，间隙应由减小凸模尺寸来取得；对于冲孔件，凸模是设计基准，间隙应有增大凹模尺寸来取得。由于间隙在磨具磨损后会增大，所以在设计凸，凹模时均取最小合理间隙Zmin。这样可以保证模具

32、具有一定的使用寿命。(4) 凹，凸模刃口尺寸的设计要考虑模具制造的特点。5.1.1 凸、凹模间隙的选择 凸、凹模间隙值的大小对冲压制件质量、模具寿命、冲压力的影响很大，是冲压工艺与模具设计中的一个极其重要的工艺参数。根据零件材料及料厚，查冷冲压P56表4-6， 确定冲裁刃口始用双面间隙值：Zmin=0.246 mm， Zmax=0.360 mm13。另外，设计中考虑在合模时使毛坯完全压靠，以保证冲裁件的质量和尺寸精度。5.1.2 凸、凹模刃口尺寸计算 磨具刃口尺寸及公差的计算与加工方法有关，基本上可以分为两类，一种是分开加工，另一种是配合加工。由于配合加工精度较低，故生产中一般都采用分开加工1

33、4。 分开加工就是分别规定凸模和凹模的尺寸和公差，分别进行制造。用凸模和凹模的尺寸及制造公差来保证间隙要求。这种加工方法必须把模具的制造公差控制在间隙的变动的范围之内，使模具制造难度加大，主要用于冲裁件形状简单，间隙较大，精度较低的模具。用分开加工的凹，凸模具有互换性，制造周期短，便于成批制造17。采用分开加工必须满足下列条件7； （5-1）式中 最大冲裁间隙。 最小冲裁间隙。 ，分别为凹，凸模的制造公差。凸模公差取下偏差，凹模取上偏差，一般可按零件公差的来选取。冲压制件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，合理间隙的数值也必须靠模具的刃口尺寸来保证。因此，正确确定模具刃口尺寸极其公差，是设

34、计冲模的主要任务之一。配合加工就是用凸模与凹模相互单配的方法来保证合理间隙，加工后，凸模和凹模必须对号入座，不能互换。一般情况下，落料件以凹模为基准，冲孔件以凸模为基准。作为基准的模具零件图纸上标注尺寸及公差，在相配的非基准的模具零件图纸上标注相同的基本尺寸，但不标注公差，在技术要求中要说明非基准的模具零件要按作为基准的模具零件的实际尺寸配作，保证间隙值在范围5内。分开加工凹，凸模刃口尺寸计算 根据尺寸计算的原则，冲裁件凹，凸模工作部分尺寸确定如下8；对于落料件； （5-2） （5-3） 对于冲孔件； （5-4）式中 分别是落料凹，凸模的基本尺寸； 分别是冲孔凹，凸模的基本尺寸； 落料件的最大

35、极限尺寸； 冲孔件的最小极限尺寸； 冲裁件公差； 分别是凹凸模制造公差； 磨损系数；图5-1 冲裁件尺寸精度（1） 对冲小孔采用凹，凸模分开加工的方法。凹凸模的部分计算如下；查冷冲压表（4-15）5 可知； 凸模公差 凹模公差 校核 =0.0360-0.246=0.114mm （5-5） =0.020+0.020= 0.040mm （5-6）满足 的条件。查冷冲压P62 表4-15 可知；磨损系数=0.5 公差=0.16对于冲孔件；（2） 对于冲孔，也采用凹凸模分开加工的方法。凹凸模的部分计算如下；查冷冲压表4-15 5可知； 凸模公差 凹模公差 校核 =0.0360-0.246=0.114m

36、m=0.020+0.025= 0.045mm满足 的条件。查冷冲压P62 表4-15 可知；磨损系数=0.5 公差=0.24对于冲孔件；（3） 对于外轮廓的落料，由于形状比较复杂，采用配合加工的方法。其凹凸模刃口部分的计算如下； 以凹模为基准件，凹模磨损后，刃口部分尺寸都增大，因此都属于A类尺寸，零件图中未标注公差的尺寸按自由尺寸。查冷冲压表（4-16）5 得磨损系数当为非圆形时； 时 当为圆形时； 时 时 所以 零件 R10mm处凹模尺寸 查表（3-15）5得 （5-7）零件35mm处凹模尺寸公差； 5.2 凸、凹模的设计5.2.1 凸模的结构和固定形式 由于冲件的形状和尺寸的不同，冲模的加

37、工以及装配工艺等实际条件亦有所不同，所以在实际生产中使用的凸模结构形式也就有很多种形式。一般冲裁凸模的形状是由产品的形状决定的，它可以采用直身结构也可采用加强型结构。主要的固定方式有：台肩固定、铆接、螺钉和销钉固定以及粘结剂浇注法固定等9。本设计中采用用圆形和不规则形状两种形式的凸模，材料选用T10A钢，淬火硬度HRC56-60 必要时表面可进行渗氮处理。并且凸模工作部分的表面粗糙度，固定部分。圆凸模可采用高精度外圆磨床加工，异形凸模可以采用慢走丝线切割加工或成形磨削加工（成形磨削是模具零件成形表面精加工的一种方法，可以获得高尺寸精度、高表面加工质量7）。如下图19图5-2 凸模 凸模固定方式

38、如上图所示：为典型圆凸模结构，下端为工作部分，中间的圆柱部分用以与固定板配合，最上端的台肩承受向下的卸料力。凸模以过渡配合（K6）固紧在凸模固定板上，顶端形成台肩，以便固定，并保证在工作时不被拉出，安全可靠。5.2.2 凸模长度的确定 凸模工作部分的长度应根据模具的结构，修磨，操作安全，装配等原因的需要来确定。一般不宜过长，否则往往因纵向弯曲而使凸模工作时失稳。致使模具间隙出现不均匀，从而使冲件的质量及精度有所下降，严重时甚至会使凸模折断。根据模具设计结构形式，凸模的长度按公式（5-8）6 （5-8）式中， 凸模的长度（mm）； 凸模固定板的厚度（mm），它取决于冲件的厚度t，一般在冲制t1.

39、5mm的板料时，取1520mm；当t=1.52.5mm时，取2025mm； 卸料板的厚度（mm）； 导料板的厚度（mm）； 附加长度（mm）。主要考虑凸模进入凹模的深度（对于冲裁凸模取1mm，对于压弯凸模根据零件弯曲高度取5.2mm）以及模具闭合状态下卸料板的到凸模固定板间的安全距离（取10mm-20mm）；由于所选用的磨具结构为倒装式复合模，所以没有到料板厚这一项； ；确定凸模固定板厚度的值； 凸模固定板的作用是将凸模连接固定在正确的位置上，根据凸模固定和紧固件合理布置的需要确定其轮廓尺寸。其厚度一般是凹模厚度的。固定板与凹模为过渡配合（）。凹模外形尺寸一般是根据被冲材料的厚度和冲裁件的最大

40、外形尺寸，按经验公式（5-9）5来确定；凹模厚度； （5-9）式中 S垂直于送料方向的凹模刃口间最大距离； K系数；查P93 表4-34 可知；k=0.35-0.50 取k=0.5S=80mm所以 H=0.580=40mm又因为；凸模固定板的厚度一般是凹模厚度的。确定卸料版的厚度；卸料版一般分为刚性卸料版和弹性卸料版两种形式。弹性卸料版常用于冲裁较薄板料，它具有压料作用，所以得到的冲裁件比较平整，广泛应用于复合模中。采用弹性卸料版结构，有敞开的工作空间，操作方便，生产率高。在冲压过程中，弹性卸料版先接触毛坯，有预压作用，冲压后也可使冲压件平稳卸料。但由于受弹簧，橡胶零件的限制，其结构复杂，卸料

41、力较小，并且可靠性与安全性不如刚性卸料版，常用于较薄板材的卸料。弹性卸料版与凸模的单边间隙一般取（0.1-0.2）t，对于中小型卸料，弹性卸料板的厚度取5mm-10mm。取 =10mm；将各数据代入式（4-8）5中得：冲裁凸模长度 如下图8图5-3 凸模尺寸精度要求5.2.3 凸模的强度计算 冲裁时凸模因承受了全部的压力，所以它承受了相当大的压应力。而在卸料时，又承受有拉应力。因此，在一次冲裁的过程中，其应力为拉伸和压缩交变反复作用。在一般情况下，凸模的强度是足够的，因此没有必要作强度的校核9。但针对本零件特点，其中有的凸模断面尺寸很小，因此必须对相应凸模的强度包括凸模的最小断面（危险断面）的承压能力进行校核。（1） 凸模正压力的校核 凸模承压能力按下式（5-10）5校核； （5-10）式中 凸模最小截面的压应力； 凸模纵向所承受的压力，它包括冲裁力和推件力。 凸模最小截面积； 凸模材料的许用抗压强度； 大小取决于凸模材料，热处理和模具结构。对于T10A,淬火硬度为58-62HRC