铰链件的冲压工艺及模具设计-复合模-三副含42张CAD图

铰链件的冲压工艺及模具设计-复合模-三副含42张CAD图,铰链,冲压,工艺,模具设计,复合,三副,42,cad 铰链件弯曲模设计题目：铰链件弯曲模设计本毕业论文为铰链件弯曲模设计。铰链件在车辆产品、一般工业产品、工民建筑、箱体、门业等行业里应用非常广泛，其一般属于钣金加工件。本课题是设计为加工一种铰链弯曲件的模具，本设计要求模具性能好、结构紧奏、使用方便，刚性好、强度高，使用寿命较长。铰链弯曲件如下图。主要内容：自拟模具类型，完成冲压、弯曲工艺的编制，完成模具的全部设计，达到能加工该铰链弯曲件的使用要求。设计任务：1.完成设计计算说明书一份，字数8000以上，约35页A4纸。2.（1）绘制模具总装配图1张（A1）； （2）绘制全部非标准件的零件图若干张（A4或A3）；3.论文答辩。参考文献1自定XXXXXXXX设计说明书题 目:铰链冲压工艺及模具设计年级、专业: 姓 名: 学 号: 指 导 教 师: 完 成 时 间: 摘 要 本设计是对给定的铰链零件进行冲压模具设计。冲压工艺的选择是经查阅相关资料和和对产品形状仔细分析的基础上进行的；冲压模具的选择是在综合考虑了经济性、零件的冲压工艺性以及复杂程度等诸多因素的基础上进行的；产品毛坯展开尺寸的计算是在方便建设又不影响模具成型的前提下简化为所熟悉的模型进行的。文中还对冲压成型零件和其它相关零件的选择原则及选择方法进行了说明，另外还介绍了几种产品形状的毛坯展开尺寸计算的方法和简化模型，以及冲压模具设计所需要使用的几种参考书籍的查阅方法。【关键词】工艺、工艺性、冲压工序、冲压模具、尺寸目 录摘 要3第一章、引言4第二章、冲压件的工艺性分析62.1.冲压件的结构工艺性72.1.1.冲压件的形状72.1.2.产品材料的分析72.1.3.冲压件的尺寸精度8第三章、制件冲压工艺方案的确定93.1.冲压工序的组合93.2.冲压顺序的安排9第四章、制件排样图的设计及材料利用率的计算104.1.展开尺寸的计算104.2.制件排样图的设计114.2.1.搭边与料宽114.3.材料利用率的计算13第五章、确定总冲压力和选用压力机及计算压力中心145.1.冲压力145.1.1.落料冲孔模冲压力的计算145.1.2.预弯模冲压力的计算155.1.3.卷圆模冲压力的计算155.2.压力中心的计算165.3.压力机的选用185.4.压力机的校核195.4.1.落料冲孔模195.4.2.预弯模205.4.3.卷圆模21第六章、凸、凹模刃口尺寸计算226.1.凸、凹模刃口尺寸计算原则226.2.弯曲部分计算25第七章、模具零件的结构设计277.1.落料凸凹模的设计277.2.冲孔冲头的设计277.3.落料凹模的设计287.4.预弯曲凸模的设计287.5.预弯凹模的设计297.6.卷圆滑块的设计297.7.凹模的设计307.8.凸模的设计31第八章、模具的总装配（单模的装配方法）32设计小结33致 谢34参考文献35第一章、引言模具行业的发展现状及市场前景现代模具工业有“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700亿至850亿美元，同时，我国的模具产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15%的年增长率（据不完全统计，2005年国内模具进口总值达到700多亿，同时，有近250个亿的出口），到2007年模具产值预计为700亿元，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2006年的2亿美元左右。单就汽车产业而言，一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元，而当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。2005年我国汽车产销量均突破550万辆，预计2007年产销量各突破700万辆，轿车产量将达到300万辆。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%。模具的发展是体现一个国家现代化水平高低的一个重要标志，就我国而言，经过了这几十年曲折的发展，模具行业也初具规模，从当初只能靠进口到现在部分进口已经跨了一大步，但还有一些精密的冲模自己还不能生产只能通过进口来满足生产需要。随着各种加工工艺和多种设计软件的应用使的模具的应用和设计更为方便。随着信息产业的不断发展，模具的设计和制造也越来越趋近于国际化。现在模具的计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）技术的研究和应用。大大提搞了模具设计和制造的效率。减短了生产周期。采用模具CAD/CAM技术，还可提高模具质量，大大减少设计和制造人员的重复劳动，使设计者有可能把精力用在创新和开发上。尤其是pro/E和UG等软件的应用更进一步推动了模具产业的发展。数控技术的发展使模具工作零件的加工趋进于自动化。电火花和线切割技术的广泛应用也对模具行业起到了飞越发展。模具的标准化程度在国内外现在也比较明显。特别是对一些通用件的使用应用的越来越多。其大大的提高了它们的互换性。加强了各个地区的合作。对整个模具的行业水平的提高也起到了重要的作用。冲压工艺是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有时也叫板料冲压。冲压不仅可以加工金属板料，而且也可以加工非金属板料。冲压加工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。当内力的作用达到一定程度时，板料毛坯或毛坯的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状、尺寸和性能的零件。 冲压生产靠模具与设备完成加工过程，所以它的生产率高，而且由于操作简便，也便于实现机械化和自动化。 利用模具加工，可以获得其它加工方法所不能或难以制造的、形状复杂的零件。 冲压产品的尺寸精度是由模具保证的，所以质量稳定，一般不需要再经过机械加工便可以使用。 冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切削加工那样大量的切削材料，所以它不但节能，而且节约材料。冲压产品的表面质量较好，使用的原材料是冶金工厂大量生产的轧制板料或带料，在冲压过程中材料表面不受破坏。 因此，冲压工艺是一种产品质量好而且成本低的加工工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表、各种民用轻工产品以及航空、航天和兵工等的生产方面占据十分重要的地位。现代各种先进工业化国家的冲压生产都是十分发达的。在我国的现代化建设进程中，冲压生产占有重要的地位。 当今，随着科学技术的发展，冲压工艺技术也在不断革新和发展，这些革新和发展主要表现在以下几个方面：（1）工艺分析计算方法的现代化（2）模具设计及制造技术的现代化（3）冲压生产的机械化和自动化（4）新的成型工艺以及技术的出现（5）不断改进板料的性能，以提高其成型能力和使用效果。第二章、冲压件的工艺性分析冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲压，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中，常常是多种工序综合应用于一个工件。冲压、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。 冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大，要求冲压材料厚度精确、均匀；表面光洁，无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等；屈服强度均匀，无明显方向性；均匀延伸率高；屈强比低；加工硬化性低。 在实际生产中，常用与冲压过程近似的工艺性试验，如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能，以保证成品质量和高的合格率。模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。模具制造成本和寿命则是影响冲压件成本和质量的重要因素。模具设计和制造需要较多的时间，这就延长了新冲压件的生产准备时间。 模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具(供小批量生产)、复合模、多工位级进模(供大量生产)，以及研制快速换模装置，可减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于大批量生产的先进冲压技术合理地应用于小批量多品种生产。冲压件的工艺性是指冲压件在冲压加工中的难易程度。所谓冲压工艺性好是指能用普通的冲压方法，在模具寿命和生产率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲压件。因此，冲压件的结构形状、尺寸大小、精度等级、材料及厚度等是否符合冲压的工艺要求，对冲压件质量、模具寿命和生产效率有很大的影响。2.1.冲压件的结构工艺性2.1.1.冲压件的形状图1.零件及尺寸此制件的形状一眼看上去很复杂，是生活中一个常见的铰链，产品四周无圆角过度，为便于模具的加工和减少冲压时在尖角处开裂的现象，同时也可以防止尖角部位刃口的过快磨损，需要对产品展开图适当进行调整。对整个冲压件，产品外观要求比较高，尤其是平面度，平行度等。根据材料厚度3mm，建议四周增加R角为R1。2.1.2.产品材料的分析本次设计的产品材质为10#钢，属于优质碳素结构钢。其抗拉强度为300-440MPa，抗剪强度260-340MPa。屈服极限210 MPa。主要用途编辑汽车：车体板、收音机、风扇、空气滤清器、过滤器、油箱.家用电器：冰箱、洗衣机、干燥器、空调、录像机、激光唱机、彩电、录音机、微波炉、音响.办公室机器：复印机、电子计算机壳、打印机、显示器、电传机.建筑：门、墙隔板、龙骨.生产机械：农机、产业机器人其他：配电器、油储罐、马达盖、钢制家具底板.2.1.3.冲压件的尺寸精度冲压件的精度主要以其尺寸精度、冲压断面粗糙度、毛刺高度三个方面的指标来衡量，根据零件图上的尺寸标注及公差，可以判断属于尺寸精度为IT12IT14的经济级普通冲压。第三章、制件冲压工艺方案的确定3.1.冲压工序的组合冲压工序可以分为单工序冲压、复合工序冲压和连续冲压。冲压方式根据下列因素确定：（1） 根据生产批量来确定 对于年产量需求100万件的该产品来说采用复合模或连续模较合适。（2） 根据冲压件尺寸和精度等级来确定 复合冲压所得到的冲压件尺寸精度等级高，而连续冲压比复合冲压的冲压件尺寸精度等级低。（3） 根据对冲压件尺寸形状的适应性来确定 该产品的尺寸较小，考虑到单工序送料不方便和生产效率低，因此常采用复合冲压或连续冲压。连续冲压又可以加工形状复杂、宽度很小的异形冲压件。（4） 根据模具制造安装调整的难易和成本的高低来确定, 对复杂形状的冲压件来说，采用复合冲压比采用连续冲压较为适宜，因为模具制造安装调整较容易，且成本较低。（5） 根据操作是否方便与安全来确定 复合冲压其出件或清除废料较困难，工作安全性较差，连续冲压较安全。综上所述分析，在满足冲压件质量与生产率的要求下，选择单工序冲压方式，其模具寿命较长，生产率高，操作较方便和工作安全性高，模具结构简单，成本低，维修方便。3.2.冲压顺序的安排由于产品卷圆之前必须要先预弯，所以卷圆，预弯这两个工序少不了，产品外形尺寸有要求，还有台阶，孔，必然要做落料和冲孔，孔到边的距离远大于2倍材料厚度，因此落料和冲孔可以做复合模，然后预弯，卷圆，如此3副模具。第四章、制件排样图的设计及材料利用率的计算4.1.展开尺寸的计算铰链弯曲成型一般分两道工序进行，先将平直的毛坯端部预弯成圆弧，然后再继续卷圆。在预弯工序中，由于弯曲端部的圆弧（75-80度）一般不易成型，故将凹模的圆弧中心向内偏移一定距离，使端部材料成型，具体偏移量需要根据实际模具调试，本次设计暂不考虑此偏移量。根据产品中性层不变原理计算展开尺寸，产品展开尺寸的计算：由于铰链件弯曲半径r=15mm，r/t=15/3=5,大于1.5d=4.5,所以中性层系数为0.5，即产品中心线的长度即为展开尺寸，可以根据以下公式计算展开尺寸：L=L1+2（r-1.5）/360 =75+23.14（18-1.5）326360=75+93.83=169.83本次设计暂不考虑此偏移量。根据产品中性层不变原理计算展开尺寸，本次设计按170计算： 根据R/t=15/3=5，大于2.2，由于卷圆要求不高，一般一次预弯即可卷圆，所以预弯工序图如下，弯曲后的中心层尺寸和原来预弯前一样：铰链卷圆毛坯展开长度和一般弯曲件尺寸计算类似，但铰链推卷方法使材料不是变薄，而是变厚，即中性层由材料厚度中间向弯曲外层移动，因此中性层位置系数K0.5。毛坯展开尺寸计算公式弯曲公式是L=3.14（r+kt）180L，经查表，k=0.5，=326度经过实际计算 L=3.14（15+0.53）32618075 =93.84+75.5=168.84 展开尺寸与成型模具的间隙，模具结构等都有关系，因此此尺寸目前是待定，设计落料模时选用170尺寸。展开图纸如下图所示：四角增加R1，具体如下图所示：图4.1 展开图4.2.制件排样图的设计排样时需考虑如下原则：1） 提高材料利用率（不影响冲件使用性能前提下，还可适当改变冲件的形状）2） 合理排样方法使操作方便，劳动强度低且安全。3） 模具结构简单、寿命长。4） 保证冲件的质量和冲件对板料纤维方向的要求。4.2.1.搭边与料宽 搭边 排样中相邻两个零件之间的余料或零件与条料边缘间的余料称为搭边。搭边的作用是补偿补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边值要合理确定，值过大，材料利用率低；值过小，搭边的强度与刚度不够，冲压时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲压件毛刺，有时甚至单边拉入模具间隙，造成冲压力不均，损坏模具刃口。因此，搭边的最小宽度大于塑性变形区的宽度，一般可取等于材料的厚度。搭边值的大小还与材料的力学性能、厚度、零件的形状与尺寸、排样的形式、送料及挡料方式、卸料方式等因素有关。搭边值一般由经验确定，根据所给材料厚度=3.0mm，确定搭边工作间a1为2.5mm, a为3.0mm。产品外形类似长方形，竖排和横排，对材料利用率都是一样的。送料步距和条料宽度的确定（1）送料步距 条料在模具上每次送进的距离成为送料步距。每次只冲一个零件的步距S的计算公式为S=D+a1 S=62+2.5=62.5mm式中 D平行于送料方向的冲压宽度；由于产品可以错位排样，具体见排样图。（2）条料宽度 条料宽度的确定原则：最小条料宽度要保证冲压时零件周边有足够的搭边值，最大条料宽度要能在冲压时顺利地在导料板之间送进，并与导料板之间有一定的间隙。当用孔定距时，可按下式计算条料宽度 B-=(Dmax+2a)- =(170+23)-0.5=176-0.5mm式中 B条料的宽度（mm）；Dmax冲压件垂直于送料方向的最大尺寸（mm）；a侧搭边值；条料宽度的单向（负向）公差；剪切条料宽度偏差=0.5, 因此B=176。4.3.材料利用率的计算=nF/Bs100% =17838.71/17662.5100%=71.26%式中 F一个步距内冲压件面积（包括冲出的小孔在内）；n一个步距内冲压件数目；1B条料宽度（mm）；176s步距；62.5 第五章、确定总冲压力和选用压力机及计算压力中心5.1.冲压力 冲压力是指冲压力、卸料力、推件力和顶件力、弯曲力，卸料力的总称。5.1.1.落料冲孔模冲压力的计算平刃口冲压力可按下式计算1、冲孔4-10.5力计算F1=nKL F1=41.33.1410.53340=174872.88N=174.87KN式中 F冲压力（N）；L冲压件周边长度（mm）；4-10.5圆材料抗剪强度（MPa）；260-340 MPa材料厚度(mm)；3.0mmK系数，通常K=1.3； 2、落料力计算F2=KL F2=1.3693.43340=919448.4N=919.448KN从凸模上卸下板料所需的力称为卸料力；从凹模内向下推出工件或废料所需的力称推件力。、和冲件轮廓的形状、冲裁间隙、材料种类和厚度、润滑情况、凹模洞口形状因素有关。在实际生产中常用以下经验公式计算： 式中 F冲裁力；卸料力系数；推件力系数；顶件力系数；n梗塞在凹模内的冲件数（nh/t） h为凹模直壁洞口的高度。、与可分别由表4.1查取。当冲裁件形状复杂、冲裁间隙较小，润滑较差、材料强度高时应取较大的值；反之则应取较小的值。表4.1 卸料力、推件力和顶件力系数料厚/mm0.52.50.0250.060.050.062.540.040.070.0550.065取为0.06、为0.055=0.06919.448=55.167KN。=0.055174.87=9.62KN。所以落料冲孔模总的冲裁力为919.448+174.87+55.167+9.62=1159.104KN5.1.2.预弯模冲压力的计算弯曲力，此工件L形弯曲时力的计算，选计算公式为 F1=0.6(kbttb)/(r+t) =0.6(1.34033440)/(15+3) =6864N =6.86KN压料力F2=0.08F1=0.55所以预弯模具的压力为6.86+0.55=7.41KN。5.1.3.卷圆模冲压力的计算目前查很多资料无法查到具体计算卷圆压力的公式，本次设计可以类似预弯模具的压力计算，即卷圆模具压力为7.41KN。5.2.压力中心的计算采用解析法求压力中心，求YG，XG 落料冲孔模，解析如下：F1冲孔10.5 F1=Ltb，得F1=1.33.1410.53340=43.718KNF2冲孔10.5 F2=Ltb，得F2=1.33.1410.53340=43.718KNF3冲孔10.5 F3=Ltb，得F3=1.33.1410.53340=43.718KNF4冲孔10.5 F4=Ltb，得F4=1.33.1410.53340=43.718KNF5落料力 F5=Ltb，得F5=1.3203340=26.52KNF6落料力 F6=Ltb，得F6=1.31183340=156.5KNF7落料力 F7=Ltb，得F7=1.3203340=26.52KNF8落料力 F8=Ltb，得F8=1.31183340=156.5KNF9落料力 F9=Ltb，得F9=1.3203340=26.52KNF10落料力 F10=Ltb，得F10=1.31703340=225.42KNF11落料力 F11=Ltb，得F11=1.3603340=79.56KNF12落料力 F12=Ltb，得F12=1.31703340=225.42KNX1F1到Y轴的力臂 X1=54Y1F1到X轴的力臂 Y1=15X2F2到Y轴的力臂 X2=74Y2F2到X轴的力臂 Y2=15X3F3到Y轴的力臂 X3=54Y3F3到X轴的力臂 Y3=-15X4F4到Y轴的力臂 X4=74Y4F4到X轴的力臂 Y4=-15X5F5到Y轴的力臂 X5=-85Y5F5到X轴的力臂 Y5=20X6F6到Y轴的力臂 X6=-26Y6F6到X轴的力臂 Y6=10X7F7到Y轴的力臂 X7=33Y7F7到X轴的力臂 Y7=0X8F8到Y轴的力臂 X8=-26Y8F8到X轴的力臂 Y8=-10X9F9到Y轴的力臂 X9=-85Y9F9到X轴的力臂 Y9=-20X10F10到Y轴的力臂 X10=0Y10F10到X轴的力臂 Y10=-30X11F11到Y轴的力臂 X11=85Y11F11到X轴的力臂 Y11=0X12F12到Y轴的力臂 X12=0Y12F12到X轴的力臂 Y12=30根据合力距定理：YG=（Y1F1+ Y2F2+ Y3F3）/（F1+ F2+ F3）XG=（X1F1+ X2F2+ X3F3）/（F1+ F2+ F3）YGF冲压力到X轴的力臂；YG=0XGF冲压力到Y轴的力臂；XG=5.632所以落料冲孔模压力中心为（5.632,0）。预弯模具压力中心解析：F1弯曲力 F1=0.6(Bttb)/2(r+t)，得F1=7.41KNY1F1到X轴的力臂 Y1=0X1F1到Y轴的力臂 X1=-82.4根据合力距定理：YG=（Y1F1）/（F1）XG=（X1F1）/（F1）YGF冲压力到X轴的力臂；YG=0XGF冲压力到Y轴的力臂；XG=-84.2所以预弯模具，压力中心为（-82.4,0）。卷圆模具压力中心计算很复杂，这里不一一计算。5.3.压力机的选用根据模具大小，闭合高度，冲裁力大小，初步确定压力机的型号：F公称F总 落料冲孔模选择压力机的型号为：JD21160压力机 型号为JD21160压力机的基本参数如：（表一）公称压力/KN1600垫板尺寸/mm滑块行程/mm160厚度105滑块行程次数/（次/min）32模柄孔尺寸/mm直径75深度90最大封闭高度/mm480滑块底面积尺寸/mm前后560封闭高度调节量120左右800滑块中心线至床身距离/mm床身最大可倾角20立柱距离/mm750工作台尺寸/mm前后790左右1010预弯模，卷圆模选择压力机的型号为：J2363压力机 型号为J2363压力机的基本参数如：（表一）公称压力/KN630垫板尺寸/mm滑块行程/mm100厚度80滑块行程次数/（次/min）80模柄孔尺寸/mm直径50深度70最大封闭高度/mm300滑块底面积尺寸/mm封闭高度调节量100滑块中心线至床身距离/mm床身最大可倾角20立柱距离/mm300工作台尺寸/mm前后450左右6305.4.压力机的校核5.4.1.落料冲孔模1、闭合高度的校核所选压力机的最大装模高度为480mm，闭合高度的调节量为120mmHmin=480-120=360mm本次设计模具的的闭合高度H=H上模座+H空心板+H垫板+H固定板+H凸模+H凹模+H下垫板+H下模座-(2-3)=40+28+10+18+35+55+10+50-(1-3) =245-243Hmax-5=475 Hmin+5=365不能满足 Hmax-5Hmin-5，在调试模具时，需要增加等高铁。2、工作台面尺寸的校核所选压力机的工作台尺寸为：左右：1010 前后：790而模具的外形尺寸为：380285根据工作台面尺寸一般应大于模具底座4070mm，工作台面尺寸满足。 滑块行程的校核滑块行程应保证方便地放入毛坯和取出零件，所选压力机滑块行程为160mm,满足。综上，所选压力机JD21-160满足需要。5.4.2.预弯模所选压力机的最大装模高度为220mm，闭合高度的调节量为45mmHmin=220-45=175mm本次设计模具的的闭合高度H=H上模座+H固定板+H凸模+H凹模芯+H下垫板+H下模座+3=40+18+45+25+18+50+3 =194Hmax-5=295 Hmin+5=180Hmax-5Hmin-5，满足要求。2、工作台面尺寸的校核所选压力机的工作台尺寸为：左右：450 前后：300而模具的外形尺寸为：370235根据工作台面尺寸一般应大于模具底座4070mm，工作台面尺寸满足。 滑块行程的校核滑块行程应保证方便地放入毛坯和取出零件，所选压力机滑块行程为50mm,满足。综上，所选压力机JH23-63满足需要。5.4.3.卷圆模1、闭合高度的校核所选压力机的最大装模高度为300mm，闭合高度的调节量为100mmHmin=300-100=200mm本次设计模具的的闭合高度H=H上模座+H固定板+H凸模+H凹模芯+H下垫板+H下模座+3=35+30+70+35+10+45+3 =228Hmax-5=295 Hmin+5=205能满足 Hmax-5Hmin-5。2、工作台面尺寸的校核所选压力机的工作台尺寸为：左右：630 前后：450而模具的外形尺寸为：340265根据工作台面尺寸一般应大于模具底座4070mm，工作台面尺寸满足。 滑块行程的校核滑块行程应保证方便地放入毛坯和取出零件，所选压力机滑块行程为100mm,满足。综上，所选压力机J23-63满足需要。第六章、凸、凹模刃口尺寸计算6.1.凸、凹模刃口尺寸计算原则设计落料模先确定凹模刃口尺寸，以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸，以凸模为基准，间隙取在凹模上。间隙是影响模具寿命的各种因素中占最主要的一个。冲压过程中，凸模与被冲的孔之间，凹模与落料件之间的均有磨檫，而且间隙越小，磨檫越严重。在实际生产中受到制造误差和装配精度的限制，凸模不可能绝对垂直于凹模平面，而且间隙也不会绝对均匀分布，合理的间隙均可使凸模、凹模侧面与材料间的磨檫减小，并缓减间隙不均匀的不利影响，从而提高模具的使用寿命。冲压间隙对冲压力的影响：虽然冲压力随冲压间隙的增大有一定程度的降低，但是当单边间隙介于材料厚度 5%20%范围时，冲压力的降低并不明显（仅降低5%10%左右）。因此，在正常情况下，间隙对冲压力的影响不大。冲压间隙对斜料力、推件力、顶件力的影响：间隙对斜料力、推件力、顶件力的影响较为显著。间隙增大后，从凸模上斜、从凸模孔口中推出或顶出零件都将省力。一般当单边间隙增大到材料厚度的15%25%左右时斜料力几乎减到零。冲压间隙对尺寸精度的影响：间隙对冲压件尺寸精度的影响的规律，对于冲孔和落料是不同的，并且与材料轧制的纤维方向有关。通过以上分析可以看出，冲压间隙对断面质量、模具寿命、冲压力、斜料力、推件力、顶件力以及冲压件尺寸精度的 影响规律均不相同。因此，并不存在一个绝对合理的间隙数值，能同时满足断面质量最佳，尺寸精度最佳，冲压模具寿命最长，冲压力、斜料力、推件力、顶件力最小等各个方面的要求。在冲压的实际生产过程中，间隙的选用主要考虑冲压件断面质量和模具寿命这两个方面的主要因素。但许多研究结果表明，能够保证良好的冲压件断面质量的间隙数值和可以获得较高的冲模寿命的间隙数值也是不一致的。一般说来，当对冲压件断面质量要求较高时，应选取较小的间隙值，而当对冲压件的质量要求不是很高时，则应适当地加大间隙值以利于提高冲模的使用寿命。根据冲模在使用过程中的磨损规律，设计落料模时，凹模基本尺寸应取接近或等于零件的最小极限尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则取接近或等于冲孔件的最大极限尺寸。按冲件精度和模具可能磨损程度，凸、凹模磨损留量在公差范围内的0.5-1.0之间。磨损量用x表示，其中为冲件的公差值，x为磨损系数，其值在0.5-1.0之间，与冲件制造精度有关，可按下列关系选取：零件精度IT10以上 X=1; 零件精度IT11- IT13 X=0.75; 零件精度IT14 X=0.5 。不管落料还是冲孔，冲压间隙一律采用最小合理间隙值（Zmin）。选择模具制造公差时，一般冲模精度较零件高3-4级。对于形状简单的圆形、方形刃口，其制造偏差值可按IT6- IT7级选取；对于形状复杂的刃口尺寸制造偏差可按零件相应部位公差值的1/4来选取；对于刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差值可取冲件相应部位公差值的1/8并冠以（）；若零件没有标注公差，则可按IT14级取值。零件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差应按“入体”原则标注单向公差，即：落料件上偏差为零，只标注下偏差；冲孔件下偏差为零，只标注上偏差。如果零件公差是依双向偏差标注的，则应换算成单向标注。磨损后无变化的尺寸除外。 冲孔凸模和落料凹模尺寸按下列公式计算：冲孔时 dp=(dmin+X)+p 落料时 Dp=(Dmax-X-Zmin)-p 孔心距 Lp=Lp 式中 Dp dp分别为落料和冲孔凸模的刃口尺寸（mm）；Dmax 为落料件的最大极限尺寸（mm）；dmin为冲孔件的最小极限尺寸（mm）；工件公差；p凸模制造公差，通常取p=/4；p刃口中心距对称偏差，通常取p=/8；Lp凸模中心距尺寸（mm）；L冲件中心距基本尺寸（mm）；Zmin最小冲压间隙（mm）；查表得本次课题间隙Zmin=0.12，Zmax=0.16落料凹模尺寸：Aj1=(Amax-X)- =170.25-0.50.5=170; Aj2=(Amax-X)- =60.15-0.50.3=60; Aj3=(Amax-X)- =52.15-0.50.3=52; Aj4=(Amax-X)- =20.15-0.50.3=20;落料凸模尺寸：Ah1=(Aj1-2Z)+ =170-20.12=169.76; Ah2=(Aj2-Z)+ =60-20.12=59.76; Ah3=(Aj3-2Z)+ =52-20.12=51.76; Ah4=(Aj4-2Z)+ =20-20.12=19.76; 冲孔冲头尺寸：Bj1=(Amin+X)+/4 =10.4+0.50.2=10.5;冲孔凹模尺寸：Bh1=(Bj1+2Z)-/4 =10.5+20.12=10.74;6.2.弯曲部分计算对于弯曲件，必须选择适当的间隙值，因为凸凹模间隙小了，摩擦力和弯曲力就大,当间隙过小时，还会使制件直边料厚减薄和出现话痕，同时还降低凹模寿命。若间隙过大，制件回弹量增大，误差增加，从而降低制件精度，所以弯曲模具间隙的大小对制件质量、弯曲力和模具寿命有较大的影响。生产中是根据弯曲件材料的力学性能，材料厚度，制件精度和弯边长度来确定其凸凹模间隙。Z/2=t+nt其中Z/2-弯曲凸凹模的单边间隙 t-材料厚度的基本尺寸 n-间隙系数经查表格， n=0.01凸模及凹模尺寸计算是依据弯曲件的使用要求来确定的。其原则是弯曲件标注外形尺寸时，则以凹模为基准件，间隙放在凸模上。当弯曲件标注的是内尺寸时，是以凸模为基准件，间隙取在凹模上。同时应该注意弯曲件精度，回弹趋势和模具的磨损规律。（1）、制件标注外形尺寸 凹模尺寸为Ld=（Lmax0.5）凸模尺寸为Lp=（LdZ）（2）、制件标注内尺寸凸模尺寸为Lp=（Lmin +0.5） 凹模尺寸为Ld=（Lp+Z） 其中 L弯曲件的外形或内尺寸弯曲件的尺寸偏差L d弯曲凹模的基本尺寸L p弯曲凸模的基本尺寸Z凸凹模双面间隙根据弯曲半径R角计算其弯曲模具的R角。卷圆也是弯曲模具结构，其计算R角与弯曲模具一样，仅仅模具结构采用侧滑的结构。第七章、模具零件的结构设计7.1.落料凸凹模的设计 材料：Cr12Mov硬度：5862HRC（如图），与固定板过盈配合，过盈量0.02-0.03，与上模板螺钉固定7.2.冲孔冲头的设计材料：Cr12Mov硬度：5862HRC形状结构：h=h固h凹模 =1835=53mm （如图），与固定板过盈配合，过盈量0.02-0.03，7.3.落料凹模的设计材料：Cr12Mov硬度：5862HRC（如图），与上模板螺钉，销钉固定7.4.预弯曲凸模的设计材料：Cr12Mov硬度：5862HRC（如图），与固定板螺钉和销钉固定。7.5.预弯凹模的设计材料：Cr12Mov硬度：5862HRC（如图）与下模板链接，7.6.卷圆滑块的设计 材料：Cr12Mov硬度：5862HRC（如图）与下模板间隙配合，保证滑动自如。7.7.凹模的设计 材料：Cr12Mov硬度：5862HRC（如图）采用整体式，与下模板螺钉和销钉固定。 7.8.凸模的设计 材料：Cr12Mov硬度：5862HRC（如图）凸模与固定板间隙配合，保证滑动自如。第八章、模具的总装配（单模的装配方法）1、确定装配基准件 应以凹模为装配基准件。 首先要确定凹模在模架中的位置， 安装凹模组件， 确定凹模组件在下模座的位置， 然后用平行板将凹模和下模座夹紧，在下模座上划出弯曲孔线，进而安装下模座其他组件。2、安装上模部分 检查上模部分各个零件尺寸是不是满足装配技术条件要求。 安装上模，调整冲压间隙， 将上模系统各零件分别装于上模座内。3、安装下模部分4、自检 按冲模技术条件进行总装配检查。5、检验6、试冲设计小结毕业设计是一种综合性较强的专业实践环节，它具知识面宽、学科广、综合性强，通过这次毕业设计，我巩固了以前学过的知识，提高了查阅资料的能力，使我更加认识到毕业设计的重要性，从而提高了我理论联系实际的设计能力和动手能力。为我今后走向工作岗位打下了一定的基础。在本次设计中，我学到了许多的东西。首先对于AUTOCAD和Pro/ENGINEER的应用更加熟练；其次，通过模具设计我对于模具设计的流程基本上熟悉。这次设计是对以前所学的专业知识的一次综合性的实践。涉及到机械制图、机械设计、模具设计、互换性以及CAD/CAM各个方面的内容。设计过程中按照任务书的要求和目的，循序渐进,力求数据准确，结构合理。参考了许多文献资料。由于经验不足，还有许多地方没有考虑全面，有待于完善。总之，学海无涯，在以后的时间里，我要更加努力学习！致 谢 对三年来辛勤教导我的老师和学校致以最崇高的敬意！ 对本次毕业设计指导我和给予我最多的老师表示我最衷心的感谢!毕业设计开始以来，有幸多次聆听老师的教诲。老师以他宽广的知识、高瞻远瞩的学识、在实际生产中所积累的经验。拓宽了我的视野和思维，更为重要的是老师以他对事业孜孜不倦的追求和待人接物谦逊的态度和豁达的胸襟，时刻都在潜移默化地影响着我，这将使我终生受益。参考文献1朱光力主编. 模具设计与制造实训.第1版. 北京：高等教育出版社. 2002. 1341562吴诗 主编. 冲压工艺及模具设计 . 第1版. 西安：西北工业大学出版社. 2001. 40453温松明主编. 互换性与测量技术基础. 第2版. 长沙：湖南大学出版社. 1998. 454冯炳尧 韩泰荣 殷振海 蒋文森编. 模具设计与制造简明手册. 第1版.上海：上海科学技术出版社. 1985. 1 805刘朝儒 彭福荫 高政一主编. 机械制图. 第3版. 北京：高等教育出版社.20016施平主编. 机械工程专业英语. 第5版.哈尔滨：哈尔滨工业大学.2003 .3443457张代东主编. 机械工程材料应用基础. 第1版.北京：机械工业出版社.2001.851038王卫卫主编. 材料成型设备. 第1版.北京：机械工业出版.2004. 47489傅建军主编. 模具制造工艺. 第1版.北京：机械工业出版社.2005. 242510王新华主编. 冲模设计与制造实用计算手册. 北京：机械工业出版社.2004年8月第1版. 2 1511王新华 袁联富主编.冲模结构图册. 第1版. 北京：机械工业出版社. 2003. 35