毕业设计论文内燃机底座紧固垫片冲压模具设计【含全套CAD设计图纸】

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1、优秀毕业设计，全套设计【带图纸】加QQ97666224内燃机底座紧固垫片冲压模具设计摘 要 本设计主要介绍了内燃机底座紧固垫片冲孔、落料复合模设计的全过程。通过对发动机垫片进行了详细的工艺分析、确定冲压工艺方案及模具结构形式，然后进行模具总体设计，再进行参数设计与计算。在设计过程中除了设计说明书外，还完成模具的装配图，非标准零件的零件图。关键词：紧固垫片；冲压模具；CAD/CAM；设计目 录1 绪论11.1 概述11.2 选题背景及意义22 冲裁件的结构工艺性分析3 2.1 制件简介3 2.2 冲压工艺性分析33 确定工艺方案及模具的结构形式5 3.1 工序性质和数量5 3.2 冲裁方案的分析

2、、确定54 模具总体结构设计7 4.1 模具类型的选择7 4.2 送料方式的选择7 4.3 定位方式的选择7 4.4 卸料方式的选择8 4.5 出件装置的选择8 4.6 标准模架和导向方式的选择85 工艺参数计算10 5.1 排样方式的选择10 5.1.1 排样方式的类型10 5.1.2 搭边值的确定10 5.1.3 条料宽度的确定11 5.1.4 材料利用率12 5.2 计算冲裁力的公式13 5.2.1 总冲裁力的计算14 5.2.2 卸料力、推件力的计算14 5.2.3 计算总冲压力F总16 5.2.4 初选压力机16 5.2.5 压力中心的确定176 刃口尺寸的计算18 6.1 冲裁间隙

3、的确定19 6.2 刃口尺寸的依据与法则及计算207 主要零部件的设计24 7.1 凹模设计24 7.1.1 凹模刃口结构形式的选择24 7.1.2 凹模精度与材料的确定24 7.1.3 凹模外形的确定24 7.2 凸模的设计27 7.2.1 凸模结构的确定27 7.2.2 凸模材料的确定28 7.2.3 凸模精度的确定28 7.2.4 凸模尺寸计算28 7.3 凸凹模设计28 7.3.1 凸凹模的结构设计29 7.3.2 凸凹模洞口类型的选取29 7.3.3凸凹模壁厚的确定29 7.3.4 凸凹模尺寸的设计30 7.3.5 凸凹模材料的选取32 7.3.6 凸凹模精度的确定32 7.4 卸料

4、板的设计32 7.4.1 卸料板外型设计32 7.4.2 卸料板材料的选择33 7.4.3 卸料板的结构设计33 7.4.4 卸料板精度的确定34 7.5 卸料弹簧的设计34 7.6 挡料销、导料销、卸料螺钉的选用36 7.6.1 挡料销、导料销的选用36 7.6.2 卸料螺钉的选用36 7.7 推件装置的设计36 7.7.1 推件块的设计37 7.7.2 打杆的设计37 7.7.3 推板的设计37 7.8 固定板的设计38 7.8.1 凸凹模固定板的设计38 7.8.2 凸模固定板的设计38 7.9 定位零件的设计39 7.9.1 固定挡料销的设计39 7.9.2 导料销的选用40 7.10

5、 模架及其它零件的设计39 7.10.1 上下模座的选择40 7.10.2 模柄设计418 冲压设备的校核与选定42 8.1 冲压设备的校核42 8.2 冲压设备的选用429 模具总装图43结论44致谢45参考文献46III1 绪论1.1 概述制造业是国民经济的基础、但零件在大批量生产中用人力加工很容易会造成效率低、资源浪费等。而模具是国民经济的基础工业，使用模具加工零件效率高、质量较好。特别是像垫片这种需要大批量的生产的零件就会遇到效率、质量较差等问题，所以要对垫片这一类零件进行模具设计及工艺分析，以克服效率低等问题。好的模具设计是提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等重要保

6、证。工艺分析是保证产品质量、节约能源、降低成本，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测等的重要依据。模具是现代工业生产中应用广泛的优质、高效、低耗、适应性很强的生产技术、或称成型工具、成型工装产品，是技术含量高、附加值高、使用广泛的新技术产品，是价值很高的社会财富，而对于生产锁扣这样大批量的产品，在现在这样的经济时代里我们不可能还采用低效的加工方法，这就是我们要用到冲压模具。冲压模具：是将板料加工成冲压零件的专用工艺装配。模具作为高效率的成产工具的一种，是工业成产中使用极为广泛与重要的工艺装备。冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以

7、及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竞争激烈。在信息化带动工业化发展的今天，在经济全球化趋向日渐加速的情况下，我国冲压模具必须尽快提高水平。通过改革与发展，采取各种有效措施，在冲压模具行业全体职工的共

8、同努力奋斗之下，我国冲压模具也一定会不断提高水平，逐渐缩小与世界先进水平的差距。1.2 选题背景及意义模具制造的产品与生活息息相关，内燃机底座紧固垫片在生活中随处可见，随着需求增加，大批量生产是一种必然趋势。而一套普通的金属垫片冲裁模的使用寿命达不到所期望的冲压次数。其主要原因有模具结构不合理、模具加工工艺问题、加工设备精度、原材料的热处理。所以要对垫片模具结构、模具加工工艺进行系统的设计，进而提高模具的使用寿命。本次设计是在大学期间的最后一次设计，也是对大学三年所学知识的检验，更是走上工作岗位前的一次练兵，因此，此次设计的意义深远。此次设计完全采用电子文档和AUTOCAD绘图，因此这又是一次

9、对CAD熟悉的过程，对毕业后直接操作CAD有很大的帮助。此次设计的为复合模具，在冷冲模中占有相当大的比重，所设计的落料拉深冲孔复合模也是比较复合模具中的典型。因此设计这一副模具可以对模具的设计有很深的理解，希望这次设计圆满顺利的完成。2 冲裁件的结构工艺性分析2.1 制件简介如图2-1所示。图2-1 内燃机底座紧固垫片制件图 材料45钢，厚度2mm，大批量生产，未注公差为IT12。2.2 冲压工艺性分析 （1）材料：45钢属于优质碳素结构钢经调质处理后具有良好的综合力学性能，具有较高的强度、硬度，又具有良好的塑性、韧性；该钢属于中碳钢是优质碳素结构钢中应用最广的一类。（2）结构：如图所示，其厚

10、度为2mm，零件大小适中，外形简单，无尖角，对冲裁加工较为有利。零件中有一个圆孔，孔的直径尺寸为45mm，满足冲裁最小孔径dmin1.0t=2mm的要求，所以该零件的结构满足冲裁要求。（3）尺寸精度：零件上,由公差表查得：孔的公差要求属于IT12级，落料件公差要求属于IT12，所以普通冲裁可以达到零件的精度要求。对于未注公差尺寸，属于自由尺寸，按IT14精度等级查取。经查公差表冲孔尺寸公差为：。 （4）生产批量：大批。结论：制件可以进行冲裁，制件要大批量生产，应重视模具材料和结构，保证模具的复杂程度和寿命。表2-1 标准公差数值（摘自GB/T1800.3-1998）公差等级IT4IT5IT6I

11、T7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14基本尺寸/mm/m/mm33661010181830305050808012012018018025025031531540040050034456781012141618204568911131518202325276899131619222529323640101215182125303540465257631418222733394654637281899725303643526274871001151301401554048587084100120140160185210230250607590110130160190220250

12、2903203604000.100.120.150.180.210.250.300.350.400.460.520.570.630.140.180.220.270.330.390.460.540.630.720.810.890.970.250.300.360.430.520.620.740.871.001.151.301.401.55结论：该冲裁件根据其使用要求及价格成本选择合适的冲裁加工精度IT12，其材料为45钢，综合力学性能较好，根据其相应的冲孔、落料尺寸，以及生产批量大等特点，故该制件比较适合于冲裁加工。3 确定工艺方案及模具的结构形式3.1 工序性质和数量工序性质：在冲压加工中，工艺

13、性质是指冲压件所需的工序种类，剪裁、落料、冲孔、切边等属于分离工序；弯曲、拉深翻边等属于成型工序。冲压工序性质的确定主要取决于冲压件的形状尺寸和精度要求，及冲压变形规律及某些条件的限制。数量：根据零件图纸分析需经过落料、冲孔等工序；在保证工件质量，生产率和经济性要求的前提下，工序数量应尽可能的减少，由于制件精度要求较高，因此采用复合模。3.2 冲裁方案的分析、确定 （1）工艺方案在冲裁工艺分析和技术经济分析的基础上，根据制件的特点确定工艺方案。根据制件的工艺分析，该工件包括冲孔、落料二个基本工序，可以有以下三种工艺方案：方案一：先落料，再冲孔，单工序模；方案二：先冲孔，后落料，级进模；方案三：

14、落料、冲孔同时进行，复合模。（2）工艺方案的确定方案一：具结构简单，但需要两道工序，即两幅模具，生产效率低，难以满足该大批量生产，故不宜采用。方案二：冲压件的形状位置和尺寸精度容易保证，且生产效率高，只是一副模具。但较复杂，并且在送料方向上模具的长度会很长，很浪费材料，也增加了模具的加工难度，并且制造精度高、周期长、成本高，材料利用率较其它低，故不宜采用。方案三：一副模具，生产效率高，冲压件的精度及其模具制造精度比方案三稍低，为保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销或导料板和挡料销，不过在送料方向上的外形比方案三要短些，在一定程度上降低了模具的加工难度，故此方案比较合适。通过对上述三种方案

15、的的分析比较，因为该制件的精度要求不高，用于大批生产。所以该制件的冲压生产采用方案三，复合冲裁模为佳。4 模具总体结构设计4.1 模具类型的选择由冲压工艺分析可知，该模具采用复合冲压模。因其结构简单、精度要求较高，孔边距较大，可以采用复合模方案：方案一：正装式复合模，该模具适用于冲制材料交软的或者板料较薄的平直度要求较高的冲裁件，还可以冲制孔边距较小的冲裁件。但是正装式复合模结构复杂，自动化程度低。方案二：倒装式复合模，倒装式不宜冲制孔边距较小的冲裁件，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。卸料可靠，便于操作，并为机械化出件提供了有利条件，故应用广泛。结论：根据以上比

16、较，再根据垫片的实际结构，尺寸精度等，选择模具类型为倒装式复合模。 4.2 送料方式的选择由于零件的生产批量是大批量及模具类型的确定，合理安排生产可采用前后自动化送料方式。4.3 定位方式的选择（1）因为该模具采用的是条料，控制条料的送进导向可选方案：方案一：导料销，其结构简单是标准件，导料销导向定位多用于单工序模和复合模中。方案二：导料板，其结构简单是标准件，导料板导向定位多用于单工序级进模。结论，综上所述，该模具适用方案一，用导料销导向。（2）控制条料的送进定距方案有：方案一：固定挡料销。其结构简单，制造容易，广泛用于冲制小型冲裁件的挡料定距，其缺点是销孔离凹模刃壁较近，削弱凹模的强度。方

17、案二：活动挡料销。其结构简单，制造容易，应用广泛。送料时不用抬板，方便送料。结论：经方案比较，选择方案二，活动挡料销。4.4 卸料方式的选择 卸料方式的方案选择有：方案一：刚性卸料装置。该装置的卸料力大，卸料可靠。因此，当冲裁板料厚度（大于0.5mm）卸料力较大，平直度要求不高的冲裁件时，一般采用固定卸料装置。方案二：弹性卸料装置，该装置即起到卸料作用又起到压料作用，所得冲裁件质量较好，平直度较高，因此质量要求较高的冲裁件或者薄板冲裁宜用弹性卸料装置。方案三：废料切刀，对于落料或者成型件的切边。宜用于冲制尺寸大，卸料力大的冲裁件。结论：根据以上三种方案的对比，该模具的卸料方式适用于方案二，采用

18、弹性卸料装置。4.5 出件装置的选择推件装置分为刚性推件装置和弹性推件装置两种方案。方案一：刚性推件装置，由打杆和推件块组成。推件力大，工作可靠，也比较常用。方案二：弹性推件装置，同时兼压料、卸料作用，出件力不大，但出件平稳无撞击，冲件质量高，多用于大型薄板以及工件精度要求较高的模具。 结论：由于零件厚为2m，精度等级要求不是很高，故采用刚性推件装置。4.6 标准模架和导向方式的选择模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定其上，并承受冲压过程的全部载荷。上下模间的精确位置，由导柱、导套的导向实现。方案一：采用对角导柱模架。由于导柱安装在模具压力中心对称的对角线上，所以上模座在导柱上滑动平稳。

19、常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模、复合模。方案二：采用后侧导柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比较方便。因为导柱安装在后侧，操作者可以看见条料在模具中的送进动作。但是不能使用浮动模柄。方案三：四导柱模架。具有导向平稳、导向准确可靠、刚性好等优点。常用于冲压件尺寸较大或精度要求较高的冲压零件及大量生产用的自动冲压模架。方案四：中间导柱模架。导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确。只能一个方向送料。 （a）下模座 （b）导柱 （c）导套 （d）上模座 图4-1 导柱模架根据以上方案比较并结合模具结构形式和送料方式，为提高模具寿命和工件质量，采用后侧导柱模架，操作者可以看见条料在模

20、具中的送进动作。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比较方便，并能满足工件成型的要求，即方案二最佳。5 工艺参数计算5.1 排样方式的选择排样是指冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法，排样合理与否不但影响材料的经济利用，还影响制件的质量、模具的寿命、制件的生产率和模具的成本等技术、经济指标。5.1.1 排样方式的类型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，排样又可以分为直排、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

21、条料导向与定位所产生的误差的影响，所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。 根据设计的零件的形状、厚度、材料等方面的全面考虑，排样方法只能采用有废料直排法，且节省材料。如图所示： 图5-1 排样示意图5.1.2 搭边值的确定搭边：排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。搭边的作用：补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，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。但搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还会拉入凸、凹模间隙中损坏模具

22、刃口，降低模具寿命或影响送料工作。搭边值通常由经验确定，表5-1所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。表5-1 常见冲裁材料的搭边值材料厚度圆件及r2t的工件矩形工件边长L50mm或r2t的工件工件间a1沿边a工件间a1沿边a工件间a1沿边a0.250.250.50.50.80.81.21.21.61.62.02.02.52.53.03.03.53.54.04.05.05.0121.81.21.00.81.01.21.51.82.22.53.00.6t2.01.51.21.01.21.51.82.22.52.83.50.7t2.21.81.51.21.51.82.02.22.52.53.50.7

23、t2.52.01.81.51.82.02.22.52.83.24.00.8t2.82.21.81.51.82.02.22.52.83.24.00.8t3.02.52.01.82.02.22.52.83.23.54.50.9t根据制件厚度与制件的排样方法可以查表5-1得，搭边值工件间a1为1.5mm，a为1.8mm。5.1.3 条料宽度的确定根据模具结构，可分为有侧压装置模具和无侧压装置模具，侧压装置是用于压紧送进模具的条料，使条料不至于侧向窜动，以利于稳定地加工生产。在零件生产过程中，条料会收到毛刺、机械加工误差等的影响，条料送料开始时有可能出现轻微的上下偏差，因此把条料宽度当成无侧压冲裁时的

24、方式计算，公式如下： （5-1）式中： B-条料宽度； D-条料宽度方向冲裁件的最大尺寸； a-侧搭边的最小值，见表5-1； -条料宽度的单向（负向）偏差，见表5-2；C -导料板与最宽条料之间的间隙，其最小值见表5-3。 表5-2 条料宽度偏差 mm条料宽度b材料厚度t/mm0112233550501001001501502202203000.40.50.70.80.50.60.70.80.90.70.80.91.01.10.91.01.11.21.3 表5-3 导料板与条料之间的间隙 mm材料厚度t无侧压装置有侧压装置条料宽度B（mm）1001002002003000.10.50.52.5

25、2.56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03铝及合金紫铜、黄铜0.0250.080.020.060.030.070.030.09 注：卸料力系数在冲多孔、大搭边和轮廓复杂时取上限值表5-5 冲裁力刃口形式（截表）主要参数材料厚度t/mm/()/()刃口高度h/mm备注610K卸通过查表5-4得，推件力系数取K卸=0.04；由于K卸=0.04，F落料=274310.4公式（5-7）得： =0.04274310.4=10972.416N11KN5.2.

26、3 计算总冲压力F总 （5-8） 由于F总=421N，F卸=11N，F推=70N代入公式（5-8）得： =421+11+70 502KN5.2.4 初选压力机压力机分为机械式和液压式，机械式分为摩擦压力机、曲柄压力机、高速冲床，液压式分为油压机、水压机，而在生产中一般常选用曲柄压力机。在压力机的选用过程中必须满足一下条件：条件一：在选用压力机时必须满足模具的使用条件。条件二：在满足使用要求的前提下尽量选用开式压力机。条件三：在在选用压力机时，尽量选用公称压力大于总压力的压力机。曲柄压力机分为开式和闭式两种，开式压力机身形状似英文字母C，其机身前端及左右均敞开，操作可见，但机身刚度差，压力机在工

27、作负荷作用下会产生变形，哟版压力机吨位不超过2000KN。闭式压力机左右两侧封闭，操作不方便，但机身刚度好，压力精度高，考虑到经济性能、加工要求和操作方便在此选开式压力机。根据以上计算数值，查表5-6，根据总冲压力，初选压力机为：压力机J23-63。 压力机的选用如表5-6所示：表5-6 开式压力机规格及参数型号J23-16J23-25J23-35J23-40J23-63公称压力/KN160250350400630 续表5-6滑块行程/mm5565100100100最大闭合高度/mm220270290330315闭合高度调节/mm4555606563滑块中心线至床身距离/mm160200200

28、250260滑块底面尺寸/mm前后180220260220260左右200250300250300工作台板厚度/mm40502906585模柄孔尺寸/mm直径4040504040深度60607060705.2.5 压力中心的确定模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使模具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，使滑块和导轨之间产生过大的摩擦，模具导向零件加速磨损，降低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，冲裁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

29、，冲裁的压力中心与零件的对称中心重合。（3）各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。单个零件的压力中心计算如下： （5-9） （5-10）式中： X0-压力中心的横坐标； Y0-压力中心的纵坐标； L-各线段的长度； X-各线段重心的横坐标； Y-各线段重心的纵坐标。分析本制作图2-1可知，改图关于X轴对称，外轮廓为中心对称，所以压力中心的值为0，只需要求X的值，线段长度和X的值见表5-7。由图5-4分析压力中心：图5-4 压力中心分析表5-7 零件压力中心坐标线段长度（mm）各线段压力中心坐标L1

30、=125.620L2=43.9620根据公式（5-10）得落料凸模的压力中心坐标：Xn=（L1X1+L2X2）/（L1+L2）=（125.620+43.9620）/（125.6+43.96） =20 故求得模具压力中心的坐标值（20，0），在模柄投影范围内，设计合理。6 刃口尺寸的计算冲裁件的尺寸精度主要决定于模具的刃口尺寸精度，模具的合理间隙值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其制造公差，是设计冲裁模只要任务之一。6.1 冲裁间隙的确定冲裁间隙是影响冲裁工序最重要的工艺参数，其定义为冲裁凸模与凹模之间的空隙尺寸，如图6-1所示。设计模具时一定要选择合理的间隙，以保证冲

31、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。冲裁过程中模具的失效形式一般有磨损、变形、崩刀和凹模刃口胀裂四种。间隙大小主要对模具磨损及胀裂产生影响，间隙增大可以使冲裁力、卸料力等减小，因而模具的磨损也减小。但当间隙继续增大时，卸料力增加，又影响模具寿命。一般间隙为（10%15%）t时的磨损最小，模具寿命较高。 图6-1 冲裁间隙值由于冲裁间隙对断面质量、工件尺寸精度、模具寿命、冲裁力等影响规律并非一致，所以，并不存在一个绝对合理的间隙数值，能同时满足短命质量最佳、尺寸精度最高、模具寿命最长、冲裁力最小等各方面的要求。所以在实际生产中，其总的原则应该是在保证满足冲裁件剪切断

32、面质量和尺寸精度的前提下，使模具寿命达到最长。目前在生产中，广泛采用经验法和查表法来确定合理的间隙值。本套模具采用查表法予以确定其间隙值。表6-1 冲裁间隙初始双边间隙值材料厚度08、10、45、09Mn、Q23516Mn40、5065Mn2Zmin2Zmax2Zmin2Zmax2Zmin2Zmax2Zmin2Zmax小于0.5极小间隙（或无间隙）0.50.60.70.80.91.01.21.51.752.02.12.50.0400.0480.0640.0720.0920.1000.1260.1320.2200.2460.2600.2600.0600.0720.0920.1040.1260.1

33、400.1800.2400.3200.3600.3800.5000.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.0400.0480.0640.0640.0900.0

34、900.0600.0720.0920.0920.1260.126根据实用间隙表6-1查得材料45钢的最小双面间隙Zmin=0.246mm,最大双面间隙Zmax=0.360mm。即在配合加工时，要保证合理间隙值在0.2460.360mm之间。6.2 刃口尺寸的依据与法则及计算 在确定冲模凸模和凹模刃口尺寸时，必须遵守以下原则：（1）根据落料和冲孔的特点，落料件的尺寸取决于凹模尺寸，因此落料模应先决定凹模尺寸，用减少凸模尺寸来保证合理间隙；冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸，故冲孔以凹模为基准件，用增大凹模尺寸来保证合理间隙。（2）根据凸、凹模刃口的磨损规律，凹模刃口磨损后使落料件尺寸变大，其刃口的基本尺

35、寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；凸模刃口磨损后使冲孔件孔径减小，故应使刃口尺寸接近或等于工件的最大极限尺寸。（3）凸模和凹模之间应保证有合理的间隙。（4）凸模和凹模的制造公差应与冲裁件的尺寸精度相适应。制造模具时常用以下两种方法来保证合理间隙：分别加工法和单配加工法。分别加工法主要用于冲裁形状简单、间隙较大的模具或用于精密设备加工凸模和凹模的模具；而单配加工法多用于冲裁件的形状复杂、间隙较小的模具。 根据以上计算法则，对于采用分别加工的凸模和凹模，应保证下述关系：所以，新制造的模具应该保证，否则，模具的初始间隙已超过允许的变动范围ZminZmax,影响模具使用寿命。本套模具采用分别加工法进

36、行加工。分开加工时计算公式如下：落料 （6-1） （6-2）冲孔 （6-3） （6-4）孔心距 （6-5）式中： d凸、d凹-分别为落料凹模和凸模的基本尺寸； d凸、d凹-分别为冲孔凹模和凸模的基本尺寸； Dmax-落料件的最大极限尺寸； Dmin-冲孔件的最小极限尺寸； L、Ld-工件空心距和凹模空心距的公称尺寸； -冲裁件公差； -磨损系数； 凸、凹-分别为凹模和凸模的制造公差，凸模偏差取值负向，凹模偏差取值正向。由上表6-1可得: Zmin=0.246mm Zmax=0.360mm Zmax-Zmin=（0.360-0.246）mm=0.114mm对冲孔尺寸的凹、凸模偏差查下表6-2得：

37、凸=-0.020mm 凹=+0.030mm根据条件得 则 （0.020+0.030）mm=0.050mm所以满足分别加工条件。 表6-2 规则形状(圆形、方形)冲裁时凸、凹模的制造偏差 mm公称尺寸凸模偏差凸凹模偏差凹公称尺寸凸模偏差凸凹模偏差凹181830308080120120180-0.020-0.020-0.020-0.025-0.030+0.020+0.025+0.030+0.035+0.040180260260360360500500-0.030-0.035-0.040-0.050+0.045+0.050+0.060+0.070由下表6-3可查得：按照圆形公差查得的的磨损系数为x=

38、0.5。 表6-3 磨损系数 mm材料厚度工件公差010.160.200.240.300.170.350.210.410.250.490.310.590.360.420.500.600.160.200.241336500.300.400.350.500.450.60501000.200.300.220.350.300.451002000.150.200.180.220.220.302000.100.150.120.180.150.22图7-1 凹模外形尺寸示意图查表7-1得K=0.4 H=93(0.220.35)=20.4632.55（mm）所以凹模边壁厚为： C=（1.52）H=4560(m

39、m)取凹模边壁厚为25mm。 根据公式（7-3）得： L=b2+2C=93+245=183(mm)根据公式（7-4）得： B=b1+2C=93+245=183(mm) 以上算得LBH=183mm183mm28mm，当设计标准模具时，应将计算尺寸按冲模国家标准中凹模板的系列尺寸进行修正，去接近的较大规格的尺寸，再选择。查表7-2复合模矩形厚凹模和矩形薄凹模典型组合尺寸，选择凹模的整体尺寸LBH=200mm200mm28mm。 表7-2 矩形和圆形凹模外形尺寸 mm矩形凹模的长度和宽度LB矩形和圆形凹模厚度圆形凹模直径d6350、636310、12、14、16、18、20638063、8080、1

40、0063、10080、100100、1258012、14、16、18、20、2280、100125100、125125、14080、14010014、16、18、20、22、25125140125、140140、160100、160125、160140、200100、20012516、18、20、22、25、28140160160、200140、200160、200125、25014016、20、22、25、28、32160200200、250160、250200、28016018、22、25、28、32、35200250250、280200、280250、20、25、28、32、35、402

41、5031525020、28、32、35、40、45280、315 凹模外形简图如图7-2所示：图7-2 凹模简图7.2 凸模的设计7.2.1 凸模结构的确定凸模结构通常分为两大类。一类是镶拼式，另一类为整体式。整体式中，根据加工方法的不同，又分为直通式和台阶式。因为该制件形状不复杂，所以将落料模设计成台阶式凸模，台阶式凸模工作部分和固定部分的形状做成一样，凸模与凸模固定板的配合按H7/m6。凸模的高度是凸模固定板的厚度、落料凹模、材料厚度与附加长度的总和，如图7-3所示。 图7-3 凸模高度尺寸 图7-4 凸模示意图7.2.2 凸模材料的确定该模具要求有较高的寿命和较高的耐磨性，并能承受冲裁时的冲击力,所以凸模的材料应选Cr12MoV，热处理6062HRC。7.2.3 凸模精度的确定根据凸模作为工作零件，其精度要求较高，所以选用IT7级，表面粗糙度为Ra0.8m，同轴度为0.02。7.2.4 凸模尺寸计算由图7-3可知凸模高度为： L=h1+h2+（12） （7-5）式中： L凸模长度；