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1、摘 要本文是针对给定的零件图进行冷冲压模工艺分析和模具设计，在综合考虑了经济性、零件的冲压工艺性以及复杂程度和精确度等诸多因素的基础上进行冲压工艺分析与计算的，并提出了合理的工艺方案和结构形式，介绍了模具设计中的排样方式，讨论了主要工作件间隙的确定和刃口尺寸及冲压力的计算，设计中主要对模具工作部分尺寸进行计算和主要零部件的设计以及加工工艺的制定。该模具提高了制件质量和生产效率，降低了模具成本，制件质量符合生产要求。关键词：复合模 落料 冲孔 工艺分析 Abstract This paper is aimed at a given part drawing mould process analy
2、sis and cold stamping mould design, the comprehensive consideration of the economic, parts of the stamping technology and the complex degree and accuracy, and many other factors based on the stamping process analysis and calculation, and put forward the reasonable technical scheme and structure, thi
3、s paper introduces the design of the mould arrangement way, discussed the main parts of the determination and the blade gap size and rushed the calculation of the pressure, the design of main working parts of die size calculation and main parts design and processing technology formulation.The mould
4、product quality and improve the production efficiency and reduce the cost of product quality, the mold with production requirements.Key words: Compound Die;Blanking;Punching;Process Analysi目录绪论11 弹性卡冲压工艺分析21.1设计零件一弹性卡21.2 分析冲压工艺性22 冲压工艺方案的确定23 冲裁模设计33.1排样方式的设计3 3.2 冲裁力和压力中心的计算4 3.21冲裁力的计算4 3.22卸料力的计
5、算5 3.23推料力的计算5 3.24模具总冲压力的计算：5 3.25压力机公称压力的选取：6 3.26冲压模具压力中心的确定：6 3.3 冲裁模具的间隙选择6 3.4 凸模与凹模刃口尺寸的计算7 3.41刃口尺寸计算的基本原则7 3.42凹模、凸模刃口尺寸的计算8 3.5 卸料装置中弹性元件的计算9 3.51 卸料块的设计9 3.52弹性元件橡胶的设计9 3.6 主要零部件设计9 3.61落料凹模的设计10 3.62凸凹模的设计10 3.63冲孔凸模的设计11 3.7 模架及其它零件的设计11 3.71上下模座11 3.72模柄12 3.8 模具的结构设计124 弯曲模设计14 4.1弯曲工
6、艺计算14 4.11毛胚件的计算14 4.12弯曲力的计算14 4.13弯曲模主要零部件尺寸15 4.2热处理要求17 4.3模具的装配图17参考文献1919绪论(1) 、冷冲模与冷冲压加工概念及特点 冷冲压指的是在室温下，利用冷冲压模具在压力机的作用下对材料施加压力，使其产生分离或变形，从而得到需要的特定零件的加工方法，它是压力加工方法的一种，在机械制造中属于一种高效的加工方法。在冲压加工中，将材料加工成零件的一种特殊工艺装备，称为冲压模具。 对于冷冲压加工来说，冷冲模就是冲压加工中的工艺装备。冷冲模技术的先进程度决定了冷冲压工艺的先进程度。冷冲压模具的结构有时很复杂，制造难度很大，且很昂贵
7、。但利用冷冲模具生产零件的操作却很简单，单件零件生产周期也很短，零件成本可以很低。(2) 、冷冲压模具的发展 模具制造业经过多年的发展，在市场规模经济的影响和带动下，一改过去各企业自己生产自己使用的小而全的小作坊生产模式，模具制造正在逐步形成独立的产业。将过去仅为了生产必须的自制的专用工具，变成了可以交换的产品。 现代模具工业有不衰亡工业之称。世界模具市场总体上供不应求，市场需求量维持在600亿至650亿美元，同时，我国的模具行业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年，我国模具产业总产值保持13%年增长率（据不完全统计，2004年国内模具进口总值达到600多亿，同时，有近200个亿的出口），到200
8、5年模具产值预计为600亿元，模具及模具标准件出口将从现在的每年9000多万美元增长到2005年的2亿美元左右。但就汽车产业而言，一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元，二当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。2003年我国汽车产量均突破400万辆，预计2004年产销量突破500万两，轿车产量将达到260万辆。另外，电子和通讯产品对模具的需求也非常大，在发达国家往往占到模具市场总量的20%之多。目前，中国17000多个模具生产长点，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。工业总产值中企业资产用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。在模具工业的总产值中
9、，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其他各类模具约占11%。 (3) 、冷冲模的发展方向发展模具工业的关键是制造模具的技术、相关人才以及模具材料。模具技术的发展是模具工业发展最关键的一个因素，其发展方向应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”质量好”和“价格低”的要求服务。为此，急需发展如下几项：全面推广模具CAD/CAM/CAE 技术模具扫描及数字化系统电火花加工优质材料及先进表面处理技术模具研磨抛光将自动化、智能化。模具的失效原因有很多， 材料方面的原因占较大的比重，据资料统计， 因选材和用材不当，致使模具过早失效，大约占失效模具的45%以上。另一方面，在整个模具
10、价格构成中，材料所占比重不大，一般在20%30%。因此， 十分有必要选用优质钢材和应用表面处理技术来提高模具的寿命。模具用钢要采用电渣重熔工艺，如采用粉末冶金工艺制造的粉末高速钢等。目前，模具钢品种规格多样化、产品精细化、制品化，尽量缩短供货时间亦是模具行业的重要发展趋势。1 弹性卡冲压工艺分析1.1设计零件一弹性卡，零件图如下:图1为弹性卡制件，材料为1Cr19Ni9Ti，厚度为0.8mm，制件的尺寸精度取IT8级，外形尺寸精度为IT14级，大批量生产。试设计相应的模具及其主要的零部件，工件结构分析、工艺分析、模具方案的论证、进行总体结构设计、制定主要件的工艺规程、必须的工艺计算、制造工艺以
11、及一定的技术经济分析等。 图1为弹性卡制件1.2 分析冲压工艺性（1）材料：该冲裁件的材料是不锈钢1Cr18Ni9Ti，具有较好的冲压性能。（2）零件结构：该冲裁件结构简单，比较合适冲裁。（3）尺寸精度：在此取制件精度为IT8 ，查冷冲压模具设计指导表8-142 冲压工艺方案的确定该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案。方案一：先落料，再冲孔，再弯曲采用单工序模生产。方案二：落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产，然后弯曲。方案三：冲孔-落料-弯曲连续冲压，采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需要三道工序、两套模具才能完成零件的加工，加工成本较高，方案三为级进模无法保证高精度
12、冲压，故在此选取方案二弯曲毛胚尺寸确定：查冷冲压模具设计指导书表3-4得制件最小弯曲半径rmin=t=0.8取r=3mm则由公式L=l1+l2+l3+(r+xt)=34.983 冲裁复合模设计正装式复合模和倒装式结构比较：正装式复合模适用于冲制材质较软或板料较薄的平直度要求较高的冲载件，还可以冲制孔边距较小的冲载件。废料不会在凸凹模孔内积聚，每次由打棒打出，可减少孔内废料的涨力，有利于凸凹模减小最小壁厚。倒装式复合模不宜冲制孔边距较小的冲载件，但倒装式复合模结构简单，又可以直接利用压力机的打杆装置进行推件卸件可靠，便于操作，并为机械化出件提供了有力条件，所以应用十分广泛。制件没有平直度要求，为
13、了操作方便安全，要求冲孔废料不出现在模具的工作区域，使冲孔废料通过凸凹模孔向下漏掉。由以上分析确定该制件的生产采用倒装式复合模具生产。3.1 排样方式的设计冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法称为排样。合理的排样和选择适当的搭边值，是降低成本、保证工件质量及延长模具寿命的有效措施。根据材料经济利用程度，排样方法可以分为有废料、少废料和无废料排样三种，根据制件在条料上的布置形式，排样有可以分为直排、斜排、对排、混合排、多排等多重形式。采用少、无废料排样法，材料利用率高，不但有利于一次冲程获得多个制件，而且可以简化模具结构，降低冲裁力，但是，因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误差的影响，所
14、以模具冲裁件的公差等级较低。同时，因模具单面受力（单边切断时），不但会加剧模具的磨损，降低模具的寿命，而且也直接影响到冲裁件的断面质量。分析零件形状，应采用有废料单直排的排样方式，零件可能的排样方式有图2所示两种。 比较方案（a）和方案（b），方案（b）所裁条料宽度过窄，剪板时容易造成条料的变形和卷曲，所以应采用方案（a）。搭边和条料宽度的确定：查冲压工艺与模具设计（第二版）表2. 5. 2,确定零件沿边a1=1.8mm、零件之间a=1.5mm，步距35.5。一个步距内材料利用率为： =ABS100%=1264.51448100%=87.32%3.2 冲裁力和压力中心的计算3.21冲裁力的计算
15、 计算冲裁力是为了选择合适的压力机，设计模具和检验模具的强度，压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适宜冲裁的要求，普通平刃冲裁模，其冲裁力F p一般可以按下式计算： 公式（5.1） 式中 材料抗剪强度，见附表（MPa）；L冲裁周边总长（mm）；t材料厚度（mm）；系数Kp是考虑到冲裁模刃口的磨损，凸模与凹模间隙之波动（数值的变化或分布不均），润滑情况，材料力学性能与厚度公差的变化等因数而设置的安全系数Kp，一般取13。当查不到抗剪强度r时，可以用抗拉强度b代替，而取Kp=1的近似计算法计算。根据常用金属冲压材料的力学性能查出普通不锈钢的抗剪强度为451511(MPa)，取=480(MPa)。
16、由于零件的冲裁力由冲孔力与落料力两部分组成，即 式中 F1落料时的冲裁力； F2冲孔时的冲裁力；落料时的周边长度为：L1=2（37.19+34）=142.4（mm）根据公式（5.1） F1=KptL1 =1.30.8142.4480 =71.1(KN)冲孔时的周边长度为：L2=d=3.146=18.84（mm） F2= KptL2 =1.3118.84480 =11.76(KN)总冲裁力：Fp=F1+F2=71.1+11.76=82.86(KN)3.22卸料力的计算 卸料力： （5.2） K卸料力系数，其值为0.040.05（薄料取大值，厚料取小值）；由于零件属于薄板类零件，所以取K0.04；
17、根据公式（5.2） FQ=KFP 0.0482.86 3.31(KN)3.23推料力的计算 推料力： （5.3） K1推料力系数，其值为0.05（薄料取大值，厚料取小值）；由于零件属于薄板类零件，所以取K0.05； n梗塞在凹模内的制件或废料数量，n=h/t，h为刃口部分的高，取6mm；t为材料厚度，0.5mm。根据公式（5.3） FQ1=nK1FP70.0582.8629(KN)3.24模具总冲压力的计算：根据模具结构，则总的冲压力为：F=FP+FQ+FQ1即 F=FP+FQ+FQ1 =82.86+3.31+29 =115.17（KN）3.25压力机公称压力的选取：压力机公称压力的确定：对于
18、冲裁工序，压力机的公称压力应大于或等于冲裁时总冲压力的1.11.3倍，即P1.11.3F=126.7150KN因此初选压力机为：开式双柱可倾式压力机JG23-16。3.26冲压模具压力中心的确定：模具压力中心是指诸冲压合力的作用点位置，为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大磨损，模具导向零件加速磨损，降低了模具和压力机的使用寿命。模具的压力中心，可按以下原则来确定：1、对称零件的单个冲裁件，冲模的压力中心为冲裁件的几何中心。2、工件形状相同且分布对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。3、各
19、分力对某坐标轴的力矩之代数和等于诸力的合力对该轴的力矩。求出合力作用点的坐标位置0，0（x=0,y=0），即为所求模具的压力中心。 Xo=L1X1+L2X2+LnXn/L1+L2+Ln Yo=L1Y1+L2Y2+LnYn/L1+L2+Ln由于该零件是一个矩形图形，属于对称中心零件，所以该零件的压力中心在图形的几何中心O处。如图3所示： 图3 压力中心 3.3 冲裁模具的间隙选择设计模具时一定要选择合理的间隙，以保证冲裁件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求，所需冲裁力小、模具寿命高，但分别从质量，冲裁力、模具寿命等方面的要求确定的合理间隙并不是同一个数值，只是彼此接近。考虑到制造中的偏差及使用中
20、的磨损、生产中通常只选择一个适当的范围作为合理间隙，只要间隙在这个范围内，就可以冲出良好的制件，这个范围的最小值称为最小合理间隙Cmin，最大值称为最大合理间隙Cmax。考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，故设计与制造新模具时要采用最小合理间隙值Cmin。冲裁间隙的大小对冲裁件的断面质量有极其重要的影响，此外，冲裁间隙还影响模具寿命、卸料力、推件力、冲裁力和冲裁件的尺寸精度。冲裁过程中，凸模与被冲的孔之间，凹模与落料件之间均有摩擦，间隙越小，模具作用的压应力越大，摩擦也越严重，而降低了模具的寿命。较大的间隙可使凸模侧面与材料间的摩擦减小，并减缓由于受到制造和装配精度限制而出现的间隙不均匀现
21、象的不利影响，虽然提高了模具寿命，但冲裁出的工件光亮带变窄，断裂带、圆角带增宽，毛刺和斜度较大，拱弯翘曲现象显著，冲裁件质量下降，断面出现两个斜度，断面质量也不理想。因此，冲裁间隙是冲裁工艺与模具设计中的一个非常重要的工艺参数。根据冷冲压模具设计指导书表2-8查得最小双面间隙Zmin=0.048，最大双面间隙Zmax=0.064mm。3.4 凸模与凹模刃口尺寸的计算3.41刃口尺寸计算的基本原则 冲裁件的尺寸精度主要取决与模具刃口的尺寸精度，模具的合理间隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及制造公差，是设计冲裁模主要任务之一。从生产实践中可以发现： 1、由于凸、凹模之间存
22、在间隙，使落下的料和冲出的孔都带有锥度，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的尺寸。 2、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。 3、冲裁时，凸、凹模要与冲裁件或废料发生摩擦，凸模愈磨愈小，凹模愈磨愈大，结果使间隙越来越大。由此在决定模具刃口尺寸及其制造公差时需要考虑以下原则：1、落料件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时的尺寸由凸模尺寸决定。故设计落料模时，以凹模为基准，间隙去在凹模上；设计冲孔模时，以凸模尺寸为基准，间隙取在凹模上。2、考虑到冲裁中凸、凹模的磨损，设计落料凹模时，凹模基本尺寸应取尺寸公差范围的较小尺寸；设计冲孔模时，凹模基本尺寸应取
23、工件孔尺寸公差范围的较大尺寸。这样在凸凹麽磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格的制件。凸凹模间隙则取最小合理间隙值。 3、确定冲模刃口制造公差时，应考虑制件的公差要求。如果对刃口精度要求过高（即制造公差过小），会使模具制造困能，增加成本，延长生产周期；如果对刃口要求过低（即制造公差过大）则生产出来的制件可能不合格，会使模具的寿命降低。若制件没有标注公差，则对于非圆形工件按国家标准“非配合尺寸的公差数值”IT14级处理，冲模则可按IT11级制造；对于圆形件，一般可按IT7IT6级制造模具。冲压件的尺寸公差应按“入体”原则标注，落料件上偏差为零，下偏差为负；冲孔件下偏差为零，上偏差为正。3.42凹
24、模、凸模刃口尺寸的计算 冲孔模具刃口尺寸计算冲孔时，以冲孔凸模为基准计算，其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下：查冷冲压模具设计指导书表2-8可知：凸模和凹模最小间隙为：Zmin=0.048凸模和凹模最大间隙为：Zmax=0.064制件精度去IT8查冲压模具课程设计表2-3得制件基本尺寸d=6-0.02+0.03B=34-0.04+0.04L=34.98-0.04+0.04冲孔d=6-0.02+0.03mm凸模的基本尺寸计算如下：查表2-12得T=0.02 A=0.02校核： T+A=0.04Zmax-Zmin=0.016不满足条件故取 T=A=0.008查表2-13得x=0.75dT=5.98+0
25、.750.05=6.018-0.0080dA=dT+Zmin=6.5180+0.008 落料模具刃口尺寸计算落料时，以落料凹模为基准计算，其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下：落料部分以落料凹模为基准计算，凹模磨损后，刃口部分尺寸都增大，因此均属于A类尺寸。零件图中落料部分的尺寸偏差如下：L=34.98-0.04+0.04=35.02-0.080 B=34-0.04+0.04=34.04-0.080由于外形尺寸35.02-0.080、34.04-0.080精度为IT8 级，查表2-13得系数x=1。由公式、知落料35.02-0.080、34.04-0.080凹模基本尺寸如下：尺寸35.02-0.08
26、0： LA=(35.02-0.08)0+0.008=34.940+0.008LT=LA-Zmin=34.892-0.0080 尺寸34.04-0.080： BA=(34.04-0.08)0+0.008=33.960+0.008BT=BA-Zmin=33.92-0.0080 孔中心尺寸的计算CL=17.49+0.50.040.1250.04=17.510.005CB=17+0.50.040.1250.04=17.020.0053.5 卸料装置中弹性元件的计算3.51 卸料块的设计卸料装置一般是弹性的,其基本零件是卸料板、卸料螺钉和弹性元件（弹簧或橡胶）组成，弹性卸料板的平面外形尺寸等于或稍大于凹
27、模板尺寸，厚度取凹模厚度的0.60.8倍。卸料螺钉一般采用标准的阶梯形螺钉，其数量按卸料板形状与大小确定，卸料板为圆形时常用34个，为矩形时一般用46个。卸料螺钉的直径大小可选 812mm，各卸料螺钉的长度应一致，以保证卸料板水平和均匀卸料。弹性卸料装置依靠弹簧或橡皮的弹力来卸料，卸较力不太大，但冲压时可兼起压料的作用。 3.52弹性元件弹簧的设计（1）弹簧形状及数量由于弹簧允许承受的载荷较大，安装灵活方便，因而是冲裁模中常见的弹性元件。在此取弹簧数量n=4弹簧预压紧力F预F卸/4=331/4=82.75N 取F预=120N（2）确定弹簧的最大压缩量S最大S最大S总=S预+S工作+S修模其中：
28、S预为弹簧预压缩量 S工作为卸料板的工作行程，取5mm S修模为模具修模量取4.8mm S总为总工作行程（3）查冲压模具课程设计指导与范例表9-33选取弹簧 0.8730 GB2089-80S预=120/k=120/3.28=10.2mmS总=5+4.8+10.2=20mmS最大=30mm弹簧圈数n=30-0.8/3.28=8.9圈 3.6 主要零部件设计3.61落料凹模的设计凹模厚度计算：H=kb查冲模设计速查手册表3-58取系数k=0.35考虑到推进块的安装空间和运动空间，凹模的实际厚度应增加。取H=26mm凹模壁厚：考虑到安装的问题，取C=35mm凹模宽度：B=34+(34)25取B=1
29、25mm凹模长度：L=35+3425取L=125mm所以凹模轮廓尺寸为，12512526为了保证螺孔间、螺孔与销钉孔之间的强度和模具的寿命，一般开的孔与孔之间的距离、销孔与螺纹孔之间的距离不应小于5，螺纹孔与凹模刃口间的距离取大于两倍孔径值。凹模结构图如图4所示： 图4 3.62凸凹模的设计凸凹模的内、外缘均为刃口，内、外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸，为保证凸凹模的强度，凸凹模应有一定的壁厚。凸凹模总长L：L=h1+h2+h3=16+19+11=46mm其中为凸凹模固定板厚度，为弹簧安装高度，为弹性卸料板厚度。其结构图如图5所示： 图53.63冲孔凸模的设计 因为凸摸为内孔凸模，选用直通式凸
30、模，采用线切割加工。与凸模固定板采用H7/m6配合。凸模材料应选Cr12，热处理5862HRC。凸模的长度根据模具的具体结构确定，长度根据磨损量及固定板、凹模的厚度等来决定的即：其中为凸模固定板厚度，为凹模厚度。其结构如图6所示： 图63.7 模架及其它零件的设计3.71上下模座 模座分带导柱和不带导柱两种，根据生产规模和生产要求确定是否带导柱的模座。本模具采用后侧导柱、导套来保证模具上、下模的精确导向。滑动导柱、导套都是圆柱形的，其加工方便，可采用车床加工，装配容易。导柱的长度应保证上模座最底位置时（闭合状态），导柱上端面与上模座顶面的距离17mm。而下模座底面与导柱底面的距离为4mm。导柱
31、的下部与下模座导柱孔采用H7/r6的过盈配合,导套的外径与上模座导套孔采用H7/r6的过盈配合。导套的长度，需要保证冲压时导柱一定要进入导套10mm以上。导柱与导套之间采用H5/h5的间隙配合，导柱与导套均采用T10A材料，热处理硬度渗碳淬硬5560HRC。导柱的直径、长度分别为：导柱：GB/T 2861.1 22130；导套：GB/T 2861.6 228028上模座：GB/T 2855.5 12512530下模座：GB/T2855.6 125125353.72模柄模柄的作用是将模具的上模座固定在冲床的滑块上。常用的模柄形式有：（1）整体式模柄，模柄与上模座做成整体，用于小型模具。（2）带台
32、阶的压入式模柄，它与模座安装孔用H7/n6配合，可以保证较高的同轴度和垂直度，适用于各种中小型模具。（3）带螺纹的旋入式模柄，与上模连接后，为防止松动，拧入防转螺钉紧固，垂直度较差，主要用于小型模具。（4）有凸缘的模柄，用螺钉、销钉与上模座紧固在一起，使用与较大的模具。（5）浮动式模柄，它由模柄，球面垫块和连接板组成，这种结构可以通过球面垫块消除冲床导轨位差对对冲模导向精度的影响，适用于滚珠导柱、导套导向的精密冲裁。本模具采用带台阶的压入式模柄，型号为GB 2862.1-81 dH 为30783.8 模具的结构设计 根据上述工艺分析，设计了图7所示的模具。该模具可以保证零件所要求的各项精度指标
33、，工序次数少，生产效率高，适用于大批量生产。其特点如下： （1）该模具采用滑动式导柱导套的后侧式标准模架，根据刃口尺寸大小确定凹模的周界大小为125125mm、闭合高度Hmax-5hHmin+10,H为压力机的最大、小闭合高度，所以h=163171mm,这里取168mm。 （2）为保证制件的平直度及冲压工作的操作安全，设计倒装式复合模结构，落料凹模安装于上模，凸凹模安装于下模，它们分别依靠销钉、接触面定位，与导柱和导套的相对位置比较明确，从需实现导柱导向的目标。 （3）该制件采用手动送料，条料送进导向精度由导料板保证。条料送进定距则设计了最简单的挡料销装置，为避免挡料销安装孔距离凹凸模太近，挡
34、料销选用标准的结构形式。 （4）退料机构分别为上模刚性推件装置和下模弹性卸料装置 ，刚性推件装置结构简单，加工成本低，但是需要依靠压力机上的打料横梁进行工作，所以设计时务必考虑打料横梁的位置及调节量。弹性卸料装置采用的是弹簧作为弹性元件，卸料板通过卸料螺钉与下模相对固定，为保证卸料板的平整，下模座上加工通孔，卸料螺钉挂头接角面为垫板下表面，这样避免了下模座孔卸料螺钉沉孔深度难以保证的缺陷，从需降低加工难度。 (5)模具工作过程：条料沿导料销21送进抵住活动挡料销24；上模下行，首先是条料由下模的弹性卸料装置（弹性元件为橡胶19）与凹模14夹紧；上模继续下行，凸凹模17、冲孔凸模11和凹模14同
35、时工作，将条料冲断后，上模到达下止点；冲孔废料被卡在凸凹模17的冲孔凹模型孔中，待下一次冲裁周期将其推出从下模漏料孔中漏出；落料废料箍在凸凹模17的落料刃口上，上模回程时橡胶19回弹推动卸料板16将其拨落下来；制件则卡在凹模14的型孔中，上模回程时，打杆在上模没有到达上止点时即碰到压力机上的打料横梁而停止运动，推动排板8，通过销钉5顶住顶块件13将制件推出，落在下模表面。移走制件后，再将条料抵住活动挡料销24，开始第二次冲裁，周而复始。模具总装图如图7所示： 图7 1-导套；2-上模座；3-内六角头螺栓M10；4-排板；5-推杆；6-模柄；7-凸模；8-推杆；9-垫板；11-销钉；12-凹模；
36、13-卸料板；14-弹簧；15-推件块；16-凸凹模；17-凸凹模固定板；18-内六角头螺栓M12；19-下模座；20-导柱；22-挡料销。 4 弯曲模设计4.1弯曲工艺计算4.11毛胚件的计算制件规定弯曲半径为3mmrmin查冲压模具课程设计指导与范例表3-1制件的回弹角=7制件毛胚尺寸为以上冲裁模制件尺寸L=34.98弯曲件的精度等级取IT124.12弯曲力计算 自由弯曲力F=2Bt2b1000r+t=2340.8255010003+0.8=6.3kNFD=0.30.8F=0.56.3=3.15kN FY=0.30.8F=0.56.3=3.15kNF=F+FD+FY=12.6kN式中F自由
37、弯曲力(N) B弯曲件宽度， 材料抗拉强度(MPa)， FD顶件力(kN)， FY压料力(kN)， F弯曲工艺总力(kN)。生产中为安全，取F压力机F压力机1.8F=1.812.6=23kN，根据弯曲力大小，选取冲压设备J23-3.15 4.13弯曲模主要零部件尺寸 工作部分的尺寸 （1）凸模圆角半径在保证不小于最小弯曲半径值的前提下，当零件的相对圆角半径较小时，凸模圆角半径取等于零件的弯曲半径，即rt=r=3mm。 （2）凹模圆角半径凹模圆角半径不应过小，以免擦伤零件表面，影响冲模的寿命，凹模两边的圆角半径应一致，否则在弯曲时坯料会发生偏移。查冲压模具课程设计指导与范例表3-14rA=3mm
38、 （3）凹模深度凹模深度过小，则坯料两端为受压部分过多，零件回弹值大且不平，影响其质量；深度过大，则浪费模具钢材，且需压力机有较大的工作行程。该零件为弯边高度不大且两边要求平直的U形弯曲件，则凹模深度应大于零件的高度，查冲压模具课程设计指导与范例表3-15得h0=3mm 图3（4）凸、凹间隙根据U形件弯曲模凸、凹模单边间隙的计算公式得式中Z凹凸模单边间隙（mm），材料厚度的正偏差（mm） C间隙系数（mm） 由冲模设计速查手册表4-32可得c=0.05，所以 Z=0.814+0.050.8=0.854mm （5）U形件弯曲凸、凹模横向尺寸及公差 零件标注内形尺寸时，应以凸模为基准，而凸凹模的横
39、向尺寸及公差应根据零件的尺寸、公差、回弹情况以及模具磨损规律而定。因此，凸凹模的横向尺寸分别为LA=(Lmax-0.75)0+A=(20.105-0.750.21)0+0.021=19.9480+0.021 LT=(LA-2Z)-T0=(19.948-20.854)-0.0210=18.24-0.0210式中LT凸模尺寸，LA凹模尺寸Lmax弯曲件的最大极限尺寸，弯曲件尺寸Z凸凹模之间的间隙尺寸， T、A凸、凹模的制造公差，采用标准公差等级以上单位均为mm (6)凸凹模造型 凹模 凸模 其他结构尺寸(1)模座的设计压力机工作台尺寸应大于下模座周界，J233.15型压力机的工作台尺寸为16025
40、0mm（前后左右）。那么，设计时模具的下模座（宽长）不要超过160250mm。模具采用后侧导向模架模架导柱：GB/T 2861.1 20100；导套：GB/T 2861.6 224523上模座：GB/T 2855.5 808025下模座：GB/T2855.6 808030（2）模具闭合高度模具的闭合高度是指压力机滑块在下止点位置时，模具上模座上平面至下平面间的距离，它与压力机的配合应该遵守下列关系125H120取H=121式中压力机的最大闭合高度（mm） 压力机的最小闭合高度（mm） 模具闭合高度（mm） 压力机垫板厚度（mm）4.2热处理要求零件名称模具材料热处理 HRC凸、凹模Cr12、C
41、r12MoV、CrWMn58624.3模具的装配图模具工作过程:开启模具后,将落料件放置于凹模7上,当弯曲模具的上模向下运行时,凸模5压住弯曲毛坯,凹模上的定位销使弯曲毛坯准确地、可靠地定位,凸模5、凹模7将弯曲毛坯逐渐夹紧下压而弯曲;当模具的上模继续向下行进,R3圆弧很快成形。当行程终了时,凸模5回程,顶杆11、顶件块10将弯曲件顶出。从而完成一个工作过程。1、 上模座2、圆柱销3、模柄4、14内六角圆柱螺钉5、凸模6、导套 7、凹模 8、下模座 9、圆柱销 10、顶件块 11、顶料装置12、定位销13、圆柱销 15、导柱参考文献1 成虹.冲压工艺与模具设计（第二版）.北京：高等教育出版社，2006。2 欧阳波仪.现代冷冲模设计应用实例.北京：化学工业出版社.2008。3 魏峥，牟林.Sliod Works2004冷冲模设计实训教程.北京：电子工业出版社.2005。4 史铁梁.模具设计指导.北京：机械工业出版社.2003。5 廖念钊，莫雨松.互换性与测量技术.北京：中国计量出版社.2010。6 赫滨海.冲压模具简明设计手册.北京:化学工业出版社.2005。7 傅建等. 模具制造工艺学M. 北京：机械工业出版社，2004。8 凸光棋冲模技术M. 北京：机械工业出版社,2002。9 吴宗泽. 机械设计实用手册M. 北京：
