卡箍模具设计设计

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1、1.前言1.1冲压模具行业的研究现状改革开放以来，随着国民经济的 高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业始终以15%左右的增长速度迅速发展，模具工业公司的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业 模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了迅速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东某些大集团公司和迅速崛起的乡镇公司，科龙、美的、康佳等集 团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具公司现已有几千家。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越结识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基本的要素之一，模具制造技术现已

2、成为衡量一种国家制造业水平高下的重要标志，并在很大限度上决定公司的生存空间。 近几年许多模具公司加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为公司发展的重要动力。某些国内模具公司已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、 Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、 Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。 以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已获得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展

3、模具技术的 研究和开发。通过近年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面获得了明显进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了奉献。例如，吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和 级进模CAD/CAE/CAM软件，上海交通大学模具CAD国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模CAD软件等在国内模具行业 拥有不少的顾客。 虽然中国模具工业在过去十近年中获得了令人瞩 目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低

4、；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许 多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相称一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。中国经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的规定，也为其发展提供了巨大的动力。在国内，模具工业起步较晚。从总体上看，国内与工业发达的国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中额比重还比较低，CAD/CAE/CAM技术的普及率尚待提高，许多先进技术的模具技术应用还不够广泛等。特别是在大型、精密、复杂和长寿命模具上，一方面技术差距明显，另一方面产能也不能满足国内的需要，因而仍需大量从国外进口。主因素是：专业化和原则化限度低。目前专业化限度不到10%，而

5、原则化也只有20%;模具品种少，效率低，经济效益差;制造周期长，模具精度不高，制造技术落后;模具寿命短，新材料使用量不到10%；力量分散，管理落后等。近来，中国模具工业的始终以每年15%左右的增长速度迅速发展。目前，中国约有模具生产厂点2万 余家，从业人员有50多万人，全年模具产值达534亿元人民币。近年来，模具行业构造调节步伐加快，重要体现为大型、精密、复杂、长寿命模具和模具原则件 发展速度高于行业的总体发展速度；塑料模和压铸模比例增大；面向市场的专业模具厂家数量及能力增长较快。随着经济体制改革的不断进一步，“三资”及民营公司 的发展不久。 中国模具工业的发展在地区分布上存在不平衡性，东南沿

6、海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。模具生产最集中的地区在珠江三角和长江三角地区，其模具产值约占全国产值的三分之二以上。中国模具制造市场大多被外资公司占据。：。目前大部分模具厂均由外国购买高中档设备，而低档设备则购自台湾，国内机床厂所占的份额很少。国内机床厂亦显示出对模具行业的淡漠，以第十一届中国国际模具技术和设备展览会为例，境外重要机床厂均积极报名参与，相反，国内许多模具设备公司没有参与，虽然有，展位面积却很小。近年来，国内模具技术的进步重要表目前：1)研究开发了十几种模具新钢种和硬质合金材料等新材料，并采用了某些热解决新工艺，使模具寿命得到延长。2）发展了某些多工位级进模和硬质合

7、金模等新产品，并根据国内生产需要研制了一批精密模。3）研究开发了某些新技术和新工艺，如模具表面抛光、模具钢的超塑性成形技术和多种迅速成模技术等。4）模具设备已得到了叫较大的发展，国内已能批量生产精密坐标磨床、计算机控制仿行铣床、CNC火花切割机以及精度的电火花成形机床等。5）模具计算机辅助设计和制造（模具CAD/CAM）已在国内数十个单位得到开发应用。早在20世纪50年代，美、日等工业发达国家就集中了部分优势人才和资金，结合市场需要，将模具作为一种统一的产业来发展，因而获得了明显的效果。通过近年的开发，不仅在模具精度、模具优化和可靠性设计等方面形成了新的理论和措施，为适应市场环境，进一步实现迅

8、速制模，开辟新的效益空间打下了基本。 美国是世界上的超级大国，也是世界模具工业的领先国家。据1989年记录，美国模具行业有12554个公司，从业人员17.28万人，模具总产值达64.47亿美元。日本模具工业是从1957年卡斯发展起来的，当年模具总产值仅有106亿日元，到1991年总产值已超过17900亿日元，在34年间增长了169倍。欧、美、日等发达国家广泛地使用先进的计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机三维造型、计算机辅助系统的数据信息互换及智能化技术和优化技术。某些高集成化、高智能化、高网络化、绿色化的先进技术的飞速发展，给模具工业带了巨大的效益和深刻的变化。随着模具技术的进步，国外模具

9、CAD/CAM领域的新技术重要有如下几种方面：高速加工技术 、逆向工程技术、迅速成形技术和虚拟制造技术等等。1.2.冲压模具行业的发展趋势将来冲压模具制造技术发展趋势 ，模具技术的发展应当为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的规定服务。达到这一规定急需发展如下几项： (1)全面推广CAD/CAM/CAE技术 模具CAD/CAM/CAE技术 是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各公司将加大CAD/CAM技术培训和技术服务 的力度；进一步扩大CAE技术的应用范畴。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技

10、术跨地区、跨公司、跨院所地在整个行业中推广成为也许，实现技 术资源的重新整合，使虚拟制导致为也许。 (2)高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。此外，还可加工高硬度模块还具有温升低、热变形小等长处。高速铣削加 工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。(3)模具扫描及数字化系统 高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出盼望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些迅速扫描系统，可迅速安装在已 有的数控铣床及加工中心上，实现迅速数据采集、自动生成

11、多种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统 已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。 (4)电火花铣削加工 电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代老式的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简朴的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数 控铣同样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。估计这一技术将得到 发展。 (5)提高模具原则化限度 国内模具原则化限度正在不断提高，估计目前国内模具原则件使用覆盖率已达到30%

12、左右。国外发达国家一般为80%左右。 (6)优质材料及先进表面解决技术 选用优质钢材和应用相应的表面解决技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热解决和表面解决与否能充足发挥模具钢材料性能的核心环节。模具热解决的发展方向是采用真空热解决。模具表面解决除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。 此外，根据国内模具技术的发呈现状和存在的问题，此后应朝如下几种方面发展：1）开发、发展精密、复杂、大型、长寿命模具，以满足国内市场的需求。2）加速模具原则化和商品化，以提高模具质量，缩短模具制造周期。3）大力开发和推广应用模具CAD/CAM/CAE技术，提高模具制造过程的自动化

13、限度。4）积极开发模具新品种、新工艺、新技术和新材料。5）发展模具加工成套设备，以满足高速发展的模具工业需求。2. 零件的成形工艺性分析2.1. 零件图 零件简图：如图（2.1-1）所示 零件名称：卡箍生产批量：大批量材料：Q235 板厚：2.2mm 图（2.1-1） 零件图2.2. 零件的工艺分析根据零件的构造形状和批量规定，可采用落料冲孔、弯曲两道工序冲压成形。2.2.1冲裁件工艺分析 冲裁件如图（2.2-1） 图（2.1-1）冲裁件图1）. 材料：钢板Q235，具有良好的冲压性能。2）. 构造形状：该零件比较简朴，冲裁件外形要尽量避免锋利清角。3）. 尺寸精度：该零件的尺寸无其她特殊规定

14、，运用一般冲裁方式可以达到零件图样的规定。尺寸精度按IT14级，查原则公差表。尺寸均合适于冲裁加工根据以上分析，该零件的工艺性能较好，可以用冲裁加工。2.2.2弯曲件工艺分析弯曲件如图（2.2-1）（1）. 构造与尺寸：工件的尺寸精度规定不高，材料强度一般。该零件构造简朴，尺寸较小。孔边距离2t。均合适于弯曲加工。（2）精度:零件尺寸无特殊公差规定，表面粗糙度规定不高，属一般弯曲精度，运用一般弯曲方式可以达到零件图样规定，尺寸公差可选用IT1314级。（3）材料：工件的材料Q235，屈服强度375460Mpa，厚度t2.2mm。2.3.工艺方案的拟定2.3.1.工艺方案方案一：采用级进模进行冲

15、孔、落料和弯曲；方案二：先采用落料冲孔复合模、再进行弯曲；方案三：先落料、再弯曲和冲孔。2.3.2.工艺方案的分析及拟定现分析比较各个方案的优缺陷：第一方案的特点是采用一副模具，各个工步依次进行加工，可以实现自动化与无人化操作，具有很高的生产效率。这个方案的缺陷是需要采用自动送料装置，并且模具设备费用高，所需的压力机也较大。第二方案的特点是分化了工序，采用两副模具可以简化模具构造，减少成本，并且可以保证零件精度规定。这个方案的缺陷是自动化效率低、劳动强度高。第三方案的特点是落料模构造简朴，弯曲冲孔复合模的弯曲角可以得到保证。这个方案的缺陷是弯曲冲孔模构造复杂，制造困难。经分析、比较最后拟定方案

16、二比较合理。对于弯曲回弹，可以用减少间隙的措施来避免或减少回弹。该冲压件的形状较为简朴且对称，弯曲部分有R2 mm的圆角过渡。尺寸精度规定不高。材料为Q235钢，其冲压性能好，孔与外缘的壁厚较大，而复合模中的凸凹模壁厚部分具有足够的强度。因此该冲压件可选用落料、冲孔及弯曲的复合模。3. 冲压模具的设计 3.1.排样冲压件在板、条等材料上的布置措施称为排样。排样的合理与否，影响到材料的经济运用率，还会影响到模具构造、生产率、制件质量、生产操作以便与安全等。因此，排样是冲裁工艺与模具设计中一项很重要的工作。冲压件大批量生产成本中，毛坯材料费用占60%以上，排样的目的就在于合理运用原材料。衡量排样的

17、经济性、合理性的指标是材料的运用率。要提高材料的运用率，就必须减少废料面积，冲裁过程中所产生的废料可分为两种状况。（a）构造废料：由于工件构造形状的需求，如工件内空的存在而产生的废料，称为构造废料，它决定于工件的形状，一般不能变化。（b）工艺废料：工件之间和工件与条料边沿之间存在的搭边，定位需要切去的料边与定位孔，不可避免的料头和料尾废料，称为工艺废料，它决定于冲压方式和排样方式。因此，提高材料运用率重要从减少工艺肥料着手，同一种工件，可以有几种不同的排样措施。合理的排样措施，应是将工艺废料减到至少。根据材料的运用状况，排样的措施可分为三种：（a）.有废料排样：沿工件的所有外形冲裁，工件与工件

18、之间，工件与条料侧边之间均有工艺余料（搭边）存在。冲裁后搭边称为废料。（b）.少废料排样：沿工件的外形轮廓切断或冲裁，只在工件之间或是工件与条料侧边之间有搭边存在。（c）.无废料排样：工件与工件之间，工件与条料侧边之间均无搭边存在，条料沿直线或曲线切断而得工件。有废料排样法的材料运用率较低，但制件的质量和冲模寿命较高，常用于工件形状复杂、尺寸精度规定较高的排样。少、无废料排样法的材料运用率较高，在无废料排样时，材料只有料头、料尾损失，材料运用率可达85%95%，少废料排样法也可以达到70%90%。同步，少、无废料法有助于一次冲裁多种工件，可以提高生产率。由于这两种排样法冲切边周边减少，因此还可

19、以简化模具构造，减少冲裁力。冲压过程中不容许有零星碎料残留在模具表面。通过综合考虑，采用有废料的排样方案。查书（）中表2-13查得最小搭边值a2.2mm,侧面a12.5mm排样图如图 （3.1-1）所示。图 (3.1-1) 排样图3.2. 计算材料运用率查书（）中式（2-21）得一种进距内的材料运用率为 （3.2-1） 式中 A 冲裁件面积（涉及冲出的小孔在内）（mm2）； n 一种进距内冲件数目； B 条料宽度（mm）； H 进距（mm）；冲压毛坯面积A: A110.67303320.1（mm2）料宽度B：B110.67+2.52115.67（mm）进距h: h30+2.232.2（mm）因

20、此 89.14%3.3 毛坯的尺寸计算按弯曲件展开来计算，零件由直边和圆弧构成。 零件如图（3.3-1）所示图（3.3-1） 零件图圆弧部分中性层展开长度圆弧部分应变中性层展开长度查书（）式（2.3-44）得L弯（r+xt）/180 （3.3-1） 式中 L弯 圆弧部分应变中性层展开长度（mm） 弯曲中心角（） r 圆角半径（mm） x 应变中性层位移系数 t 零件厚度（mm）L圆1：圆弧部分中性层位移系数由r1/t2/2.20.909，查书（）表2.3-1得x10.31。圆弧中心角190L圆1 1（r1+x1t）/180 3.1490（2+0.312.2）/180 4.21（mm） L圆2：

21、圆弧部分中性层位移系数由r2/t20/2.29.09，查书（）表2.3-1得x20.5。圆弧中心角2180L圆2 2（r2+x2t）/180 3.14180（20+0.52.2）/180 66.25（mm） L圆3：圆弧部分中性层位移系数由r3/t20/2.29.09，查书（）表2.3-1得x30.5。圆弧中心角3180L圆33（r3+x3t）/1803.1490（2+0.312.2）/1804.21（mm）a. 直边部分中性层展开长度直边部分中性层展开长度就等于直边的长度L直180-40-2218（mm）L直280-40-2218（mm）故 坯料的展开长度为Lz Lz L圆1+ L圆2+ L

22、圆3+ L直1+ L直2 4.21+66.25+4.21+18+18 110.67（mm）3.4. 冲压力的计算完毕本制件所需的冲压力由冲孔力、落料力、卸料力和推件力构成。该模具采用弹性卸料和下出料方式。冲裁力的大小重要与材料力学性能、厚度及冲裁件分离的轮廓长度由关。3.4.1. 冲孔力计算 查书（）中式（2-2）得用平刃口模具冲孔时，冲孔力F可按下式计算：F1 Ltb （3.4-1） 式中 F 冲孔力（N）；L 孔的周边长度（mm）； t 材料厚度（mm）；b 材料的抗拉强度（MPa）；零件材料为Q235，查书（）中表1.3-33的b375460MPa。这里取b420MPa。孔的周边长度L：

23、L2D23.14850.24（mm）材料厚度t: t2.2 (mm)则 F1 Ltb 50.242.2420 46.4103（N）3.4.2. 落料力查书（）中式（2-2）得F2 Ltb （3.4-2）式中 L 落料件的周边长度落料件的周边长度L：L110.672302281.34（mm）材料厚度t: t2.2 (mm)则 F2 Ltb 281.342.2420 260.0103（N）3.4.3. 落料时的卸料力从凸模上将零件或废料卸下来所需的力称为卸料力。卸料力是由压力机和模具的卸料装置获得的，影响这些力的重要因素有材料的力学性能、材料厚度、模具间隙、凸、凹模表面粗糙度、零件形状和尺寸以及润

24、滑状况等要精确计算这些力是很困难的。查书（）中查得F卸K卸F （3.4-3）式中 F卸卸料力、推件力（N）； K卸卸料力、推件力系数；查书（）中表2-2得K卸0.040.05，这里取K卸0.05 K推K卸F0.05260.0103130.0103（N）3.4.4. 冲孔时的推件力顺着冲裁方向将零件或废料从凹模腔推出的力称为推件力。推件力是由压力机和模具的卸料装置获得的，影响这些力的重要因素有材料的力学性能、材料厚度、模具间隙、凸、凹模表面粗糙度、零件形状和尺寸以及润滑状况等要精确计算这些力是很困难的。查书（）中查得 F推nK推F （3.4-5）式中 F推 推件力（N）； K推 推件力系数； n

25、 零件个数（个）；查书（）中表2-2得K卸0.055取书（）中图4-6（d）的凹模刃口形式。其中，取h5mm,则n5/2.22个。故F推nK推F20.05546.41035.10103（N）因此总冲压力为F总:F总F1+ F2+ K推+ F推 46.4103+260.0103+130.0103+5.10103 441.50103 （N）3.5. 冲压设备的选择为安全起见，避免设备的超载，可按公称压力F（1.61.8）F总的原则选用压力机。参照有关资料书可选用公称压力为630KN的J23-63开式双柱可倾压力机，查书（）中表1.4-22得该压力机与模具设计的有关参数为：型号J23-63公称压力/

26、KN630滑块行程/mm120滑块行程次数/70最大闭合高度/mm220封闭高度调节量/mm90立柱距离/mm340工作台尺寸/mm前后480左右710工作台孔尺寸/mm工作台孔尺寸/mm前后180左右340直径230模柄孔尺寸/mm直径50深度70工作台板厚度/mm90倾斜角（）303.6. 压力中心的计算图（3.6-1）按比例画出零件图形状，选定坐标系x0y,如图（2.6-1）所示。零件左右对称，即x00,零件上下也对称，即y00。故该零件的压力中心即为零件的几何中心。3.7. 有关模具的构造设计3.7.1. 凹凸模刃口尺寸的计算 查书（）中表2-5用插值法获得冲裁模初始双面间隙Zmin0

27、.285mm, Zmax0.41mm。则ZmaxZmin0.410.2850.125（mm） 对冲8mm孔：采用凸、凹模分开加工。凸、凹模分开加工是指凸模和凹模分别按图样加工至尺寸。这种措施适合于圆形或形状简朴的工件，为了保证凸、凹模间初始间隙不不小于最大合理间隙Zmax，不仅凸、凹模分别标注公差，并且规定有较高的制造精度，以满足如下条件：p+dZmaxZmin （3.7-1）查书（）中表2-10得凸、凹模的制造公差：p0.02mm, d0.020mm校核： p+d0.02+0.0200.040（mm）因此瞒足式（3.7-1）的条件。 凸、凹模分开加工可使凸、凹模自身具有互换性，便于模具成批制

28、造。但需要较高的公差级别才干保证合理间隙，模具制造困难，加工成本高。根据原则，应先拟定凸模尺寸，使凸模标称尺寸接近或等于工件孔的最大极限尺寸，再增大尺寸以保证最小合理间隙。 查书（）中式（2-8）、（2-9）得 （3.7-2） （3.7-3）式中 dp、dd 冲孔凸、凹模直径（mm）； d 冲孔件标称尺寸； 工件制造公差（mm）； Zmin 凸、凹模最小合理间隙（双边）（mm）； p、d 凸、凹模的制造公差（mm）,可查表或取d/4，p（1/41/5）； x 系数，是为了使冲裁件的实际尺寸尽量接近冲裁件公差带的中间尺寸，与工件制造精度有关；查书（）中式（2-10）得LdL/8 （3.7-4）式

29、中 Ld 凹模孔心距的标称尺寸（mm）； L 工件孔心距的标称尺寸（mm）； 工件孔心距的公差。工件精度为IT14级，查书（）中表2-11得 x0.5查书（）中式（1-8）得 8的公差为0.36mm，即10.36mm；长度L92.67mm的公差为0.87mm，即20.87mm故 （mm）（mm）Ld L2/8 92.670.87/8 92.670.109（mm）对外轮廓的落料，采用配合加工法。配合加工是先加工好凸模（或凹模）作为基准件，然后根据此基准件的实际尺寸，配做凹模（或凸模），使它们保持一定的间隙。其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下：当以凹模为基准件时，凹模磨损后，刃口部分尺寸都增大，因此均

30、属于A类尺寸。查书（）中式（2-11）得 （3.7-5）式中 Ad 凹模刃口尺寸（mm）； A 工件标称尺寸（mm）； 工件公差（mm）； d 凹模制造偏差（mm），d/4；零件尺寸未注公差，即为IT14。查书（）中表1-8得10.52mm,20.87mm。查书（）中2-11得，x10.5，x20.5 （mm） （mm）查书（）中表2-5得，初始双面间隙Zmzx0.41mm,Zmin0.285mm。该零件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相应部分尺寸配制，保证双面间隙值ZminZmzx0.285mm0.410mm。凹模尺寸标注如图（3.7-1）所示。图（3.7-1）落料凹模3.7.2. 凸模、凹模

31、、凸凹模的构造设计（a）.冲8mm孔的圆形凸模：由于模具需要在凸模外面装推荐快，因此，设计成直柱的形状，尺寸标注如图（3.7-2）。 图（3.7-2） 凸模尺寸(b).凹模的刃口形式：由于生产批量为大批量，因此采用刃口强度较高的凹模。如图（3.7-3）所示。图（3.7-3） 凹模尺寸 凹模具的外形尺寸：查书（）中式（4-7）、（4-8）得凹模高度： H Kb (15) （3.7-6）凹模壁厚： C （1.52）H （3.7-7）式中 b 冲压件最大外形尺寸（mm）； K 系数，考虑板材厚度的影响，其值可查表得；查书（）中表8-1得K 0.208 因此 H Kb 0.208110.6723（mm

32、） C （1.52）H （1.52）23 34.5mm 46mm取C 45（mm）。尺寸标注如图（2.7-3）所示。（c）.凸凹模 本模具为复合冲裁模，因此除了冲孔凸模和落料凹模外，必然尚有一种凸凹模，凸凹模的构造简图如图（2.7-4）。校核凸凹模的强度：按书（）式（4-7）得m 1.5t （3.7-8）式中 m 凸凹模的最小壁厚（mm）； t 材料的厚度（mm）；因此 m 1.52.2 3.3 （mm）而实际最小壁厚为5mm，故符合强度规定。凸凹模具的外形尺寸按凹模尺寸配制并保证双边间隙0.285mm0.410mm。凸凹模上孔中心与边沿距离尺寸9mm的公差，应比零件图所标进度高34，即定为9

33、0.015mm。尺寸标注如图（2.7-4）所示。图（2.7-4）凸凹模3.8. 模具的总体设计及重要零部件的设计 3.8.1. 模具的总体设计 模具总图如图（2.8-1）所示，该符合冲裁模将凹模及凸模装在上模上，是倒装构造。图（2.8-1）模具总图导料销控制条料送进的导向，固定档料销控制送料的进距。卸料采用弹性卸料装置，弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹簧构成。冲制的工件由推杆、推板、推销、和推件器构成的刚性推荐装置推出。冲孔的废料可通过凸凹模的内孔从冲床台面孔漏下。模架选用中档精度，中、小尺寸冲压件的后侧导柱模架，从右向左送料，操作以便。上模座：LBH250mm250mm50mm下模座：LB

34、H250mm250mm65mm导柱：dl35mm210mm导套：dlD35mm115mm48mm垫板厚度取：12mm，上模板厚度：50mm凸模具固定板厚度取：20mm凹模的厚度以定为：23mm，下模板厚度：65mm卸料板厚度取：14mm模具的闭合高度：Hd501220236065230mm（mm）3.8.2. 重要模具零部件的尺寸规格拟定a）. 模架：凹模周界L250mm，B250mm,闭合高度H210mm255mm,级精度的后侧导柱模架。 GB/T2851.31990，技术规定按JB/T80501999的规定b）.上模座：凹模周界L250mm，B250mm，厚度H50mm的后导柱上模座，材料

35、为HT200。 GB/T2855.51990，技术规定按JB/T80701995的规定C）.下模座：凹模周界L250mm，B250mm，厚度H65mm的后导柱下模座，材料为HT200。GB/T2855.61990，技术规定按JB/T80701995的规定d). 导柱：直径d35mm,公差带h5,长度L210mm的B型导柱，材料为20钢,热解决：渗碳深度0.81.2mm,硬度HRC5862HB81575，技术条件按JB/T80701995的规定e）. 导套：直径d35mm,公差带h6,长度L115mm，高度H48mm的A型导套，材料为20钢,热解决：渗碳深度0.81.2mm,硬度HRC5862H

36、B81675，技术条件按JB/T80701995的规定f）. 模柄：直径d50mm的C型凸缘模柄，材料为Q235A.FJB/T7646.3,技术规定按JB/T76531994的规定g). 圆柱销：公称直径d10mm,公差为m6，长度L90mm的圆柱销公称直径d10mm,公差为m6，长度L75mm 的圆柱销材料为45钢，热解决硬度为HRC2838GB/T119:1h）.卸料螺钉直径dM10mm，长度L90mm的圆柱头卸料螺钉，材料为45钢, 热解决硬度为HRC3540。JB/T7650.54. 弯曲模具的设计 4.1. 弯曲力的计算 a).按自由弯曲力计算 生产中一般采用经验公式来计算弯曲力。最

37、大自由弯曲力（N）查书（）中式（310）得 （4.1-1） 式中 C与弯曲形式有关的系数，对与V形件C取0.6，对于U形件C取0.7； K安装系数，一般取1.3； B料宽（mm）； t料厚（mm）； r弯曲半径（mm）； b材料强度极限（MPa）。查书（）中表1.3-33得b375460MPa,取b420 MPa弯R3mm圆弧需要的弯曲力为F1 9148（N）弯R20mm圆弧需要的弯曲力为F2 2499.8（N）故总弯曲力为F总 F总 2F1+ F2 29148+2499.8 20795.8（N）b）. 按校正弯曲力计算 为了提高弯曲件的精度，减小回弹，在板材自由弯曲的终了阶段，凸模继续下行将

38、弯曲件压靠在凹模上，其实质是对弯曲件的圆角和直边进行精压，此为校正压力。此时弯曲件受到凸凹模的挤压，弯曲力急剧增大。校正弯曲力查书（）中式（311）得F校PA （4.1-2）式中 P 单位面积上的校正力，可按书表3-2选（MPa）A 校正面垂直投影面积（mm） 查书（）中表3-2得 P80100MPa 取P90MPa A30762280（mm）F校PA902280205200（N） 4.2. 压力机公称压力的拟定 a）. 对自由弯曲按下式计算 F压机（1.11.2）F自 （1.11.2）20795.8N 22875.38N24954.96N b）. 对校正性弯曲按下式计算 F压机（1.11.2

39、）F校 （1.11.2）205200N 225720N246240N 故按校正弯曲力来选压力机，可选压力机公称压力为400KN的压力机，即取公称压力为400kN的开式双柱可倾压力机J23-40，该压力机与模具设计有关的关系参数为：型号J23-40公称压力/KN400滑块行程/mm100滑块行程次数/80最大闭合高度/mm200封闭高度调节量/mm80立柱距离/mm300工作台尺寸/mm前后420左右630工作台孔尺寸/mm前后150左右300直径200模柄孔尺寸/mm直径50深度70工作台板厚度/mm80倾斜角（）304.3. 凹凸模间隙 弯曲V形件时，凸凹模之间间隙是靠调节压力机的闭合高度来

40、控制的，但设计中必须考虑在合模时使毛坯完全压靠以保证弯曲件的质量。 对于U形件弯曲，必须合理选择凸、凹模间隙。间隙过大，则回弹也大，弯曲件尺寸和形状不易保证；间隙过小，会使零件边部厚度减簿，减少模具寿命，且弯曲力大。生产中常按材料性能和厚度选用；对钢板间隙C=（1.051.15）t，对有色金属间隙C=（1.01.1）t。 故 C=（1.051.15）t =（1.051.15）2.2mm =2.31mm2.53mm 取中间值C=2.42mm4.4. 凹、凸模尺寸的拟定4.4.1. 凹模尺寸的拟定 凹模构造如图（4.5-1）所示。凹模直接用螺钉固定在上模座上。材料为T8A，热解决HRC5862，凹

41、模刃口以IT9级公差制造。图（4.5-1） 凹模4.4.2. 凸模尺寸的拟定 凸模构造如图（4.5-2）所示。凸模直接用螺钉固定在上模座上，凸模工作部位的尺寸形状，可按照凹模的几何形状并考虑工件厚度进行设计。凸模采用T8A制造，热解决硬度HRC6264。图（4.5-2） 凸模4.5. 重要模具零部件的尺寸规格拟定a）. 模架：凹模周界L250mm，B250mm,闭合高度H210mm255mm,级精度的后侧导柱模架。 GB/T2851.31990，技术规定按JB/T80501999的规定b）.上模座：凹模周界L250mm，B250mm，厚度H50mm的后导柱上模座，材料为HT200。 GB/T2

42、855.51990，技术规定按JB/T80701995的规定C）.下模座：凹模周界L250mm，B250mm，厚度H65mm的后导柱下模座，材料为HT200。GB/T2855.61990，技术规定按JB/T80701995的规定d). 导柱：直径d35mm,公差带h5,长度L210mm的B型导柱，材料为20钢,热解决：渗碳深度0.81.2mm,硬度HRC5862HB81575，技术条件按JB/T80701995的规定e）. 导套：直径d35mm,公差带h6,长度L125mm，高度H48mm的A型导套，材料为20钢,热解决：渗碳深度0.81.2mm,硬度HRC5862HB81675，技术条件按J

43、B/T80701995的规定f）. 模柄：直径d=50mm,高度H=120mm的A型压入式模柄，材料为Q235A.FJB/T7646.1,技术规定按JB/T76531994的规定g）. 圆柱销：公称直径d10mm,公差为m6，长度L90mm的圆柱销公称直径d8mm,公差为m6，长度L16mm 的圆柱销公称直径d12mm,公差为m6，长度L120mm 的圆柱销材料为45钢，热解决硬度为HRC2838GB/T119:1h）.卸料螺钉直径dM10mm，长度L110mm的圆柱头卸料螺钉，材料为45钢, 热解决硬度为HRC3540。JB/T7650.5结 论通过为期三个月的模具课程设计，从选题，查阅技术

44、文献和资料，用AutoCAD画装配图和零件工作图，到最后编写设计计算阐明书，我接受到了实实在在的设计实践，进一步加强了独自完毕项目设计的能力，更加纯熟地掌握了查阅资料的措施。同步，我可以系统而夯实地巩固大学三年来所学的专业知识，独立设计，充足运用几年来所学的多种专业知识来进行问题的分析，并通过查阅多种有关文献和交流来解决问题和创新设计。这次设计是我在进入毕业设计和走上工作岗位前的一次较好的准备活动，是一次热身赛，它必将对我此后更快，更好的适应社会工作产生积极而明显的作用。在过去的大学时光里，我学习了大量的基本课程，也学习了许多机械类的专业课程，同步还进行了金工实习和两次课程设计。这些课程的学习

45、，以及社会实际操作都为我这次的课程设计课程做了较好的准备。基本课和专业课，它们为我的设计做了前提，它们是我设计的理论基本和知识基点；金工实习和社会实践实习让我进一步而清晰的看到了在实际生产中机械产品的构造和工作运转状况；而两次课程设计则是和这次模具专业课程设计最接近，最有相似之处的，它们为我这次的设计的顺利进行起到了较好的铺垫作用。正是有了这两年半的学习与教师的不断教导，我才可以较好地完毕本次的课程设计。 通过这次毕业设计，我不仅从技术文献和资料身上学到了知识和技能，进一步了提高自己的计算机辅助设计设计，锻炼了自己分析问题和解决问题的能力。我也感到了生活的充实和学习的快乐，以及获得知识的满足。

46、同步，我也初步体验到了模具设计工作中的乐趣与枯燥，简洁与繁杂，知识的进一步与广博。参 考 文 献.姜奎华主编.冲压工艺与模具设计.北京:械工业出版社,.1.肖祥芷,培主编.中国模具工程大典第四卷冲压模具设计.北京:子工业出版社,.3.吴伯杰编著.冲压工艺与模具设计.北京:械工业出版社,.7.冯开平,宗义主编.画法几何与机械制图.华南理工大学出版社,006.7.贾崇田,名望主编.冲压工艺与模具设计.北京:民邮电出版社发行,006.1.郝滨海编著.冲压模具简要设计手册. 北京:学工业出版社,005.1.侯洪生主编,永和主审.计算机绘图实用教程.科学出版社出版,.1.许发樾编著.模具构造型式与应用手册. 北京：机械工业出版社,.7.徐政坤主编，范建蓓副主编，翁其金主审.冲压模具设计与制造. 北京：化学工业出版社,.1.杨占尧主编.冲压模具典型构造图例. 化学工业出版社,.2