支架冲压工艺与模具设计本科毕业论文

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1、 No 1目 录引言.31 工艺分析和工艺方案确定.51.1 冲压模的分类和结构型式 .51.2 冲模设计的步骤和内容 .61.3 设计任务 .71.4 工艺性分析 .81.5 工艺方案的分析和确定 .91.6 模具类型的选择 .122 级进模总体结构设计.132.1 级进模总体结构方案 .132.2 排样设计 .132.3 冲裁力和压力中心计算 .162.4 压力机选择 .182.5 刃口尺寸的计算 .193 弯曲模总体结构设计.313.1 模具总体方案设计 .313.2 弯曲力计算 .313.3 弯曲模刃口尺寸计算 .313.4 模具零件的结构分析 .334 级进模零件设计.344.1 工

2、作零件的结构设计 .344.2 导向零件和紧固件的选择 .354.3 选择坚固件及定位零件 .364.4 出件和卸料方式的选择 .374.5 模架类型的选择 .374.6 模柄的选择 .38结论.39致谢.40参考文献.41 No 2摘 要模具在当代工业发展中扮演着很重要的角色，模具工业具有很强的推动力，推动着社会进步，推动着民族工业的发展。通过对该模具零件的设计，进一步培养了设计者综合运用多学科理论并加以创造，来解决实际生产中遇到比较麻烦问题的能力。本课题研究支架的精密冲压模具的设计，通过对工件的分析比较确定采用级进模弯曲模进行生产。级进模的采用好处就是可以提高工件的生产效率，节省人力、物力

3、，能尽早实现机械加工的自动化。再加上级进模加工时操作方便，能保证施工人员的安全，比较适合大批量生产。但是采用级进模就要考虑条料的精确定位问题，还有级进模结构复杂，工件的加工时间比较长，工件的加工成本也较高等问题。因此，综合每一个原因，针对性的对级进弯曲模开展探讨课题是特别有研究价值的。本课题的内容包括级进模和弯曲模的排样设计、凸模设计、凹模设计、冲裁力计算、冲压机构的选择、压力中心的确定，冲压模具的刃口尺寸大小的确定和卸料装置、出件结构的设计等，并根据设计要求对各个工件进行了详细的计算。保证各个部件部件的配合合理。 关键词：模具设计；冲压模具；级进模；弯曲模 No 3AbstractMold

4、plays in contemporary industrial development a very important role, mold industry has a strong push in the social advancement and development of national industry. The design of the mold parts through further training a designer integrated use of multi-disciplinary theories and to create, the abilit

5、y to solve practical problems encountered in the production of too much trouble.The research stent precision stamping die design, through analysis and comparison of the work piece is determined using progressive die, bent mold production. Progressive Die adoption benefit is that the work can increas

6、e productivity and save manpower, material resources, can be automated machining as soon as possible. Coupled with the higher feed-processing operation at a convenient time, to ensure the safety of construction workers, more suitable for mass production. However, we must consider the use of progress

7、ive die strip of pinpoint problems, as well as progressive die structure complex work piece machining time is longer, higher processing costs of the work piece and other issues. Therefore, every reason for a comprehensive, targeted to carry out progressive die, bent to explore research topics are pa

8、rticularly valuable.The contents of this subject includes determining progressive die and bending die strip layout, punch design, die design, punching force calculation, select the punching mechanism to determine the pressure center of stamping die edge size and unloading feeding device, a piece of

9、design, construction, and according to the design requirements for the detailed calculations for each work piece. Reasonable assurance with various components parts.Key words:Mold design; stamping die; Progressive Die; flexural modulus No 4引 言作为一名即将要步入社会的应届毕业生，本人想通过这次毕业论文设计来提高自己综合利用所学的一些知识分析和解决实际问题的

10、能力。可以让我通过实践学习 CAD 绘图和手册查阅等方面的技能，让我知道并懂得冲压模具设计的理论技巧和方法规律，锻炼了我实际操作的能力和设计思维。冲压工艺大致是通过冲模实现的，设计过程中应该保证冲模设计的合理，这样才不能影响到冲压件的品质、生产效率和经济效益。所以设计者应该熟悉冲模的结构设计和技术性能。冲裁作为一种基本的一个冲裁工序，它的过程大致有三个阶段。第一阶段是弹性变形阶段，第二阶段是塑性变形阶段，第三阶段就是断裂阶段。经过冲裁的三个阶段之后，制件的断面其实并不是光华垂直的，而是变成了由圆角带、光亮带、断裂带、环状毛刺四个部分。圆角带在塑性变形阶段形成，是因为被冲压材料的弯曲和拉伸造成的

11、。制件的塑性的好坏决定着冲裁后形成圆角的大小；光亮带也是在塑性变形阶段中形成的，光亮带的表面是垂直光华的；断裂带在断裂分离阶段中形成，使材料受到拉应力的作用，制件的裂纹就会扩大；环状毛刺形成的原因是凸凹模刃口与刃口之间存在间隙，并且裂纹不在刃口尖端处产生。普通冲裁会产生毛刺是属于正常现象，可以通过减小凸凹模刃口之间的间隙等一系列有效措施来减少毛刺的产生。为了改善制件的断面质量，也就是增加光亮带，减少圆角带、断裂带。可以采取较 No 5高精度的设备加工，适当使用润滑剂，选用塑性强度较好的材料加工等方法。模具是工业生产中最重要的工艺装备，已经成为工业生产的基础。使用模具生产零部件可以很大程度上提高

12、生产效率，节约原材料。目前，模具还有很大的市场等待开发，世界各国都在研究更为新型的模具设计技术，随着现代化工业的发展，模具工业在未来的国民经济中担当重要的角色。以后模具的发展趋势将会是发展精密、高效、长寿命模具和自动化加工设备。 No 61 工艺分析和工艺方案确定1.1 冲压模的分类和结构型式模具是工业生产中主要的工艺装备。模具生产必须要满足零件要求的技术指标，模具和产品的形状、尺寸大小、材料形式、质量和表面状态都需要保持一致。每一个产品应该有属于自己或者相对应的模具为其生产。冲模的结构形式很多，可以根据以下特征进行分类：按照冲压工序的组合方式可以分为单工序的简单模和复合模，连续模等；按照冲压

13、的性质可以分成落料模、切边模、冲孔模、弯曲模、成形模和翻边模等;按照模具的结构型式，根据上、下模导向方式，有无导向模和导板模、导柱模等；按照卸料装置可以分为固定卸料板和弹性卸料板冲模；根据挡料形式可以分为固定挡料钉、活动挡料钉、活动挡料销、导正销和侧刃定距冲模。冲模的典型结构和特点：（1）单工序冲模（亦称单冲模）单冲膜是指在压力机的作用下，每完成一次途程便只能形成一个冲压工艺的工序。这种冲模结构简单，尺寸和质量都比较小，工件的精度相对较差，同样制作成本相对也低。（2）级进模（亦称多工序连续模）在压力机的作用下，模具在各个工位上，能一起做完不少于 2 个冲压工序的叫级进模。级进模加工的冲压工序都

14、是分布在物料的给进方向上，例如，在刚带上做连续拉深工序就是采用级进模的。（3）复合模 No 7复合模是压力机在模具表面上的某个位置依次完成两道以上冲压工序的模具。像常见的落料模、拉深模都是一种复合模，垫圈的生产的过程中就是采用复合模冲压工艺。三种模具各有不同，各有各的优点和缺点，工业生产中还要依据自己的实际情况来选择模具的种类。单工序冲模外形尺寸小，操作简单，模具成本较低，但生产效率低下，工作精度低，适合小批量生产；级进模和复合模的优点是生产效率高，模具的设备能力强，工作精度高，工作条件较好，适合大批量生产。缺点就是模具比较复杂，制作成本较大，外形尺寸较大。1.2 冲模设计的步骤和内容冲压工艺

15、和模具设计是相辅相成的，应该充分考虑到工厂的设备安装，人员的配备等实际情况，从生产成本、生产效率、环境的保护、设备的安全性等各方面综合考虑，设计和选择出经济合理、使用安全可靠的冲压工艺和模具设计方案。依据冲压模具图和其他的零件图的图纸要求、现场冲压设备的操作说明等进行模具设计，一般来说，将要完成的主要工作内容和步骤如下：（1）工艺设计应该依据冲压件的产品图，结合制件的外形尺寸、精度要求、生产批量等因素，分析零件的冲压工艺性，在确保冲件质量的基础上，改善制模工艺性并提高模具寿命。保证设计出来得方案合理，使材料消耗少、使用设备少、模具设计结构简单、操作安全。（2）查看与冲模设计有关的工艺文件是否齐

16、全。（3）分析冲压工艺的合理性。排样图及冲模结构选型是否先进、恰当、经济合理。 No 8（4）依据冲压工艺的性质和加工设备的使用说明，充分考虑冲压工艺所需要的变形力和模具轮廓的大小等主要因素，合理安排工厂设备的安装，根据安装情况合理选择设备类型和吨位。（5）依据工艺设计方案，充分考虑模具加工条件、操作方便和安全等因素，选定模具的冲模结构形式。（6）模具的冲模结构形式确定下来之后，然后计算和校核模具结构的参数，比如凸凹模的外形尺寸大小、运动工件的运动参数等。（7）绘制模具图，需要绘制总装配图和非标准零件的零件图。总装配图就是要清楚的显示各个部件之间的配合关系，主要包括部件的主视图、俯视图还有部分

17、剖视图。零件图根据总装配图进行绘制，需要标明结构尺寸、表面粗糙度、公差等技术要求。（8）最后编写工艺设计文件要求、计算说明书，以后可以方便查阅资料。设计说明书应该包括工艺设计和模具设计两部分的主要内容。1.3 设计任务零件简图如图 1 所示名称：支架，原料：Q235，材料厚度为 t=1.0mm，年产量：30 万套，（左右对称各有一件，组成一套，图示为左件） No 9图 1 弯曲件图1.4 工艺性分析工艺性分析应该涵盖经济和技术两个主要方面。从经济上考虑，应该充分考虑制件的生产成本和生产批量的大小，确保利益最大化。从技术层面考虑，要依据产品图纸的要求进行设计，分析零件的基本表面和特型表面的组合情

18、况和尺寸大小、确保制件的形状特点、精度要求等符合冲压工艺的要求。主要影响冲压件工艺性的因素有冲压件的形状尺寸和冲裁精度。1）冲压件形状和尺寸冲压件的形状和尺寸尽可能设计简单对称，这样加工时排出的废料较少，节约成本。 No 10零件设计时，冲压件外形和内孔不可以有尖锐的角，应该有适当的圆角相连。冲裁件的凸出悬臂跟凹槽的长度不能太过于小。冲裁件的孔和孔之间的间距不能太小，孔边与冲裁件边平行时应该不小于 t 合理，孔边和冲裁件平行时应该不小于 1.5t 合理。确保零件结构满足冲裁要求。2）冲裁精度与粗糙度冲压件精度与粗糙度跟模具结构具体形式和其加工精度等因素有联系。大多数的冲裁工件所能达到的经济精度

19、、两孔之间的孔距公差、孔与边距的尺寸公差等数值均可以查表获得。一般情况下，冲裁件的经济公差等级不高于 IT15 级,落料公差等级低于IT11 级,冲孔件公差等级低于 IT10 级。因为冲裁件在断面粗糙度上没有要求,所以我们不用考虑。该制件为大批量生产、尺寸比较小、形状比较简单、厚度比较小、未注公差是 IT14 级，而且还没有特殊的要求，所以适用于冲压生产。1.5 工艺方案的分析和确定1.5.1 确定冲压工序数量和顺序这个制件的基本加工应该包含剪切或者落料、冲孔、弯曲三种基本工序，依据它的外形尺寸特点、所用材料的性质，大致有下面四种冲裁方案：方案一：在落料、冲孔、弯曲过程中所用的工序模具不同。方

20、案二：先用落料、冲孔的连续模加工出所需要的毛坯，然后要用弯曲模对毛坯进行弯曲成形的加工。方案三：先采用级进模加工弯曲毛坯，然后再采用弯曲模进行弯曲成形的加工。 No 11方案四：直接采用多工位级进模同时加工冲压、弯曲成形。上面的四种方案中，方案一虽然模具结构简单，但需要较多副模具，不适用与大批量生产。方案二与方案三都需要两副模具，生产效率较高，同样带来的却是模具的结构相对比较复杂，适用于大批量生产。方案四只需一副模具，生产效率高，但模具太过于结构复杂，操作繁琐。该弯曲件年产量 30 万件，批量较大，可以采用方案二或方案三，但是想到生产的操作安全与方便，应该选用方案三先用级进模加工弯曲毛坯，然后

21、再采用弯曲模进行弯曲成形。1.5.2 计算毛坯尺寸这个制件的弯曲半径 r0.5t，是一个有圆角半径的弯曲制件，根据中性层长度计算展开尺寸，取中性层系数 K=0.41。依据弯曲件的结构特点，以5 和 2-4.2 的孔心距 L 为展开尺寸，如图 2 所示， 图 2 毛坯尺寸计算图则： （1-1）ALLL21 No 12其中： （1-2）rtL121 )(101112mm （1-3）rtL152 )(131115mm （1-4）180/)(ktrA )(2 . 2180/90) 141. 01 (14. 3mm所以： （1-5）2 . 21310L )(2 .25mm展开后的毛坯图如图 3 所示，

22、图 3 毛坯图 No 131.6 模具类型的选择根据零件的冲裁工艺方案，采用级进冲裁模制造弯曲毛坯，用弯曲模制造零件。 No 142 级进模总体结构设计2.1 级进模总体结构方案依据制件厚度与冲裁件质量的技术要求，最好选择使用弹压卸料的方式，采用导柱导向，双侧刃定位，下出料的结构形式。2.2 排样设计在冲压零件中，材料费用占 60%以上，因此材料的经济利用是一个重要问题。材料利用率： （2-1）%100SBAA:一个零件的面积BS：一个步距内坯料的面积%91%1007660873692排样方法可分为三种：（1）有废料排样为了确保制件的质量和冲模的寿命应该沿工件总外形进行冲裁，工件边缘都留有搭边

23、，但这种方法就会使材料的利用率降低。（2）少废料样沿工件部分外形冲裁，只局部有搭边与余料。（3）无废料排样无任何搭边。没有一点搭边。为了节省材料可以使用少、无废料排样，这样就可以提高生产效率。同时因为减少了冲切周边，所以材料的利用率也比较高。 No 15少废料样方法的材料利用率能达到 70%以上。但同时也有不足之处：工件的精度和质量也会因为材料本身的公差和定向所产生的误差会降低。而且，模具的寿命也会因为单边剪切受到影响。之所以采用有废料排样的方法。是因为工件的批量，对模寿命有固定的要求搭边就是在排样时工件之间以及工件与条料侧面之间剩下的余料。搭边值应该适中，通常情况下，搭边的最小值可约等于毛坯

24、的厚度。搭边值大小的影响因素有：（1）材料的机械性能材料的软硬可与搭边值的大小成反比。（2）工件的形状与尺寸工件尺寸大或是有尖突的复杂时，搭边值应大些。（3）材料厚度厚材料的搭边值取大一些。（4）送料及挡料方式用手工送料，有侧压板导向的搭边值可以小一些。根据工件形状，为提高材料的利用率，所选用的排样方式为斜排。由此可画出排样图 ，如下图： No 16图 4 排样图取制件侧搭边为 a =1.2mm，制件前搭边为 a=1mm，制件侧刃余料1b=1.5mm，工件的剪切公差为 d=0.4mm，其他参数如下图 5 所示。计算如下：斜排角： （2-)1226arctan(aa2） )1212arctan(

25、aa 451arctan送料步距 L： L= （2-cos26a3） 45cos126 No 17 )(4 .18mm条料宽度 B： nbalB12)(9 .465 . 122 . 1245cos545cos1545cos2 .256mm图 5 排样参数计算图2.3 冲裁力和压力中心计算按照排样图的设计，可以把冲压轮廓曲线划分成由线段和圆弧组成的基本单元，并合理标记坐标值。每个单元的长度和重心坐标如下：（单位：mm）l1 = 18.4 x 1 = -16.2 y1 = 36.7l2 = 1.5 x 2 = -7 y2 = 37.45l3 = 18.8 x 3 = -2.7 y3 = -2.7l

26、4 = 19.2 x 4 = 2.55 y4 = 11l5 = 4 x 5= 7.9 y5= 19.2 No 18l6 = 1 x 6 = 6.7 y6 = 21l7 = 10 x 7 = 3.8 y7 =24.9l8 =10 x 8=3.8 y8 =32l9 =10 x 9=10.75 y9=32l10 =1 x 10=14.6 y10 =28.8l11 =16 x 11=20.65 y11 =23.5l12 =31.2 x 12=15.3 y12 =6.8l13 =15.7 x 13=36.8 y13=0l14 =13.2 x 14=44 y14 =28.4l15 =13.2 x 15=5

27、4.6 y15=17.8l16 =18.4 x 16=57.4 y16=-7.2l17 =1.5 x 17=66.6 y17=-7.95计算压力中心： （2-5）)./().(1721171722110llllxlxlxx)(6 .18mm （2-)./().(1721171722110llllylylyy6）)(16 mm 计算冲裁力： （2-1721.lllL7） )( 1 .203mm 选择工件的抗剪强度 =380MPa，安全系数是 Kp=1.3，卸料力系数为 No 19K=0.04，推件力系数使=0.05，梗塞在凹模内的工件数量使 n=8（取凹模洞1K口深度 h=8） ，t=1mm，则

28、： 冲裁力 （2-8）LtKPp)(100)(10033138011 .2033 . 1KNN卸料力 （2-9）KPQ )(410004. 0KN推料力 （2-10）pnkQ11)(4010005. 08KN冲裁工艺总动力 （2-11）1QQPP )(144404100KN根据冲压工艺总力，J23-16B 型压力机。2.4 压力机选择冲压设备的选用需要考虑下述几个因素：（1）冲压设备的类型和工作方式是否适用于应完成的工序；是否符合安全生产和环保的要求； No 20（2）冲压设备的压力和功率是否满足应完成工序的需要；（3）冲压设备的装模高度、工作台面尺寸、行程等是否适合应完成工序所用的模具；（4

29、）冲压设备的行程次数是否满足生产率的要求等。由表 2-7 查得公称压力为 160kN 的开式可倾压力机 J23-16B 参数如表1。表 1 压力机参数型号公称压力/KN滑块行程/mm滑块行程次数/nmin-1J23-16B16070120最大闭合长/mm滑块调试量/mm工作台大小/mm 长宽220604503002.5 刃口尺寸的计算2.5.1 刃口尺寸计算的一般原则刃口尺寸要确保冲出的零件合格:在落料时一定要先计算凹模的刃口尺寸，这样就可以知道合理的冲裁间隙值。因为凸模刃口的尺寸约等于冲孔时孔的实际尺寸，所以应该对凸模刃口尺寸进行计算，另外可以通过改变凹模刃口尺寸来确定合理的冲裁间隙值。刃口

30、有些少量的磨损并不会影响冲出的工件的合格性:冲裁件数量越大，凸模与凹模的刃口的磨损程度与会越大，刃口尺寸也会随之改变的。所以只要磨损量不太大，在一定的范围之内，都不会影响冲出的工件的合格性。在设计的过程中，应选取合理冲裁间隙值中最小的值：凸模与凹模刃口的磨损量与冲裁间隙成正比。所以在设计模具过程中，冲裁间隙应该选取其合理值中的最小值。值得引起注意的是，冲裁间隙的大小受凸模与凹模minZ No 21刃口尺寸的制造公差的影响。所以，在确保既能冲出合格的工件又能确保合理的冲裁间隙值的前提下，才能计算和处理刃口尺寸。2.5.2 凸、凹模刃口尺寸的计算模具刃口尺寸计算的方法可分为两种：（1）凸模与凹模分

31、开加工（2）凸模与凹模配合加工如果是外形尺寸比较麻烦的工件，一定要采取配合加工，这样才能保证凸模、凹模之间必要的空隙值。冲压工件的经济公差应该小于 IT14 等级级，通常情况下，工件的落料公差等级要低于 IT10 级,冲孔工件公差通常不要高于 IT9 级，已知图表 3-5可得冲裁工件的落料公差和冲孔公差分别是 0.04，0.80。然而冲裁件的落料公差和最高精度冲孔公差分别是 0.50，0.15 已知图表 3-6 获得孔中心距公差是 0.15 而冲件孔中心距最高精度公差为0.25，所以判断适用于一般精度的冲裁，普通冲裁基本能达到精度要求。依据零件的毛坯图毛坯的尺寸大小来测算冲裁模刃口尺寸。根据毛

32、坯图尺寸特点，分别命名尺寸代号如图 6 所示。 No 22图 6 弯曲模工作部分尺寸代号图图中标记的 d1、d2 是冲圆孔的尺寸，图中 A1A5 是凹模在损坏之后增大的落料尺寸的大小，图中 L1、L2 是冲孔中心距尺寸，图中 A4、A5 是单面磨损尺寸，图中 C 是凹模在损坏之后不变的落料尺寸的大小。d1 的加工公差为IT12 级，读取系数 x=0.75，其它冲孔和落料尺寸都是自由公差尺寸，是IT14 级，读取系数 x=0.5。冲裁间隙取 Z=14%20%t， Zmax=0.20mm。工件冲 No 23孔凸模应该采用外圆磨削方法加工，加工公差是 IT6 级。落料凸模和凹模用快走丝线切割加工，加

33、工公差取 0.02mm。计算凸模、凹模的刃口尺寸如下：15. 0015d 0min1)(1pxddp（2-12） 0008. 00008. 011. 5)15. 075. 05( （2-13）pZddpd0min)(11 02. 0002. 0025. 5)14. 011. 5(30. 0022 . 4d （2-14）0min2)(2pxddp 0008. 00008. 035. 4)03. 05 . 02 . 4( （2-15）pZddpd0min)(22 02. 0002. 0049. 4)14. 035. 4(02. 0151L （2-16）ddLL5 . 0)5 . 0(min11 0

34、1. 01502. 05 . 0)40. 05 . 002. 015(26. 02 .252L No 24 （2-17）ddLL5 . 0)5 . 0(min2201. 02 .25043. 0112A （2-18）dxAAd0max11)( 01. 0001. 0076.11)43. 05 . 012( （2-19）0min1)(1pZAAdp 001. 0001. 062.11)14. 076.11(036. 0210A （2-20）dxAAd0max22)( 01. 0001. 0082. 9)36. 05 . 010( （2-21）0min2)(2pZAAdp 001. 0001. 0

35、68. 9)14. 082. 9(052. 0326A （2-22）dxAA0max33)( 01. 0001. 0074.25)52. 05 . 026( （2-23）0min3)(3pZAAdp 001. 0001. 06 .25)14. 074.25(030. 046A （2-24）dxAA0max44)( No 25 01. 0001. 0085. 5)30. 05 . 06( （2-25）0min4)(4pZAAdp001. 0001. 078. 5)14. 076.11( 030. 056 RA （2-26）dxAA0max55)( 01. 0001. 0085. 5)30. 05

36、 . 06(R Ap5=（Ad5-Zmin）0-p （2-27） =R（11.76-0.14）0-0.01 =R5.780-0.011 . 010C （2-28）ddLL5 . 0)5 . 0(min11 01. 010上述尺寸按校核，均满足要求，计算结果合格。minmaxZZdp2.5.3 确定各主要零件结构尺寸（1）确定凹模外形的尺寸设侧刃的厚度是 6mm，那么计算垂凹模型孔壁间最大距离是： （2-29）2625 . 09 .431b )(9 .54mm取系数 K=0.32，则凹模厚度为： No 26 （2-30）1KbH )(5 .179 .5432. 0mm垂直于送料方向的凹模宽度为：

37、 （2-31）HbB)45 . 2(1 )(1115 .172 . 39 .54mm送料方向上的凹模型孔壁间最大距离为： （2-32）4 .184 .1134 .18611L )(92 mm取冲裁件凹模孔壁到制件边缘的距离为，那么平行于送料方向的)(251mml 凹模长度是： 112lLL（2-33） )(14222592mm根据计算结果，选取等于或接近于对应尺寸的标准凹模板，取： （2-34）18125160HBL 以工件的两侧刃型孔的对称中心作为凹模的中心，它与冲裁压力中心的间距是 2.5mm，不会耽误模具的正常使用。（2）选择典型组合 根据模具形状类型和凹模周边尺寸的大小，应该选择使用弹

38、压卸料横向送料的典型组合方式，凹模周界为 LB=160125。 No 27 No 28 图 7 凹模材料：Cr12MoV技术要求：1.热处理 60-64HRC。2.已注表面粗糙度取，其余取。m8 . 0m3 . 63.凹模尺寸大小可以依据凹模刃口的实际尺寸进行合理的配置，确保两个面的间隙在 0.150.19mm 范围内。4.未注圆角为 R3。 No 29（3）凸模长度的确定 （2-35）hL321hhh凸凸模固定板厚应该取 18mm； 固定卸料板厚度应该取 16mm；（当1h2ht1.5 时，h 增加长度一般取 1020mm；凸模俢磨量 Y 取 12mm。如果使用弹压卸料装置，那么就不会有导料

39、板厚度，必须要充分考虑3h到固定板与卸料板间弹性工件的高度。 5610121618凸L图 8 落料凸模 No 30图 9 冲孔凸模材料：Cr12MoV技术要求：1 未注圆角 R32 热处理 60-64HRC 是为了提高模具的寿命3 反铆反磨平是为了装配的要求（4）卸料板卸料板之所以不用设计出件零件是因为卸料的方式为固定板卸料,出件的时候直接是以凸模往下冲就可以了。凹模板的尺寸与固定卸料板外形尺寸几乎相同，通常情况下，固定卸料板的厚度是凹模厚度的 0.81 倍。因此卸料板的厚度是 16mm，卸料板在此过程中的作用比较单一，只起卸料作用。卸料板与凸模之间的距离一般取 0.20.5mm,这里取 0.

40、5mm。（5）凸模固定板 No 31凸模固定板的外廓尺寸无异于凹模的外廓尺寸, 凸模的厚度是凹模的厚度的 0.81 倍，这里取的是 1 倍,即 。根据核准选择的板的规mm18181格为;凸模固定板与凸模之间的配合是,装配时就18125160HBL6/7 nH可以通过这个销钉进行定位,各形孔的位置尺寸无异于凹模尺寸, 凸模和顶部铆接在一起,所以一定要有倒角。由此凸模固定板的零件图如下： 图 10 凸模固定板材料：45技术要求：1）热处理 60-64HRC。 2）凸模固定板的外形尺寸与凹模的外形尺寸一致。 No 32 3）未标注粗糙度取 6.3um。4）未注圆角为 R3。 （6）垫板 垫板可以对凸

41、模传递的压力给予承受并扩散,以避免模座受到挤压损伤,所以在与模座相交面之间加上一块垫板（垫板是需要磨平的） 。垫板的外形尺寸和凸模固定板的尺寸相同即可，厚度取值范围：即可，因为这mm103个设计时，压力比较大，所以厚度取。8mm图 11 垫板 No 333 弯曲模总体结构设计3.1 模具总体方案设计 依据冲裁件的外形尺寸，应该使用 U 形弯曲模进行一个模两个工件对称弯曲成形。利用毛坯上已经冲出的两个 4.2 孔，使用定位钉对毛坯进行定位。采用开式无导向模具结构，弯曲完成时对工件进行校正。3.2 弯曲力计算 弯曲件校正部分的投影面积为： F=1010+12（26-10）+62（12+5） 2 （

42、3-1） =992（mm2）取单位校正力，则弯曲力为：Mpaq60P = qF= 60992=59520（N）60（kN） （3-2）由 ： （3-7 . 0(PP)9 . 03）得： 60PKN758 . 0初步选用 J23-10 型压力机，参数如表 2表 2 压力机参数型号公称压力/KN滑块行程/mm滑块行程次数/nmin-1J23-1010014545最大关闭长度/mm关闭长度调节范围/mm工作台外形尺寸/mm 长宽180353702403.3 弯曲模刃口尺寸计算弯曲模工作部分尺寸如图 12 所示。 No 34图 12 弯曲模工作部分尺寸图用 rd=4mm，rp=1mm，H=11mm。h

43、 应该不能小于弯曲件高度，所以取h=30mm。设定位钉的中心距为 L1=20mm，那么应该依据 L=44mm 计算出来凸模、凹模的横向工作尺寸的大小。凸、凹模间隙为： （3-4）)(2nttZ取 n=0.05，则： （3-5）) 105. 01 (2Z No 35 )( 1 . 2mmL 按 IT14 级制造，取单向负偏差 =0.62mm。冲裁件的凹模的成形尺寸大小跟下模座上槽的内侧壁尺寸大小有关系，这个座上槽采用的是铣削加工，制造精度是 IT9 级，还有可以使用铣削的加工方法后再用平面磨床磨削的机械加工方法，取制造精度为 IT7 级。冲裁件的凸模应该使用平面磨床磨削的加工方法，取制造精度为

44、IT7 级。那么： （3-6）dlLd0)75. 0(062. 00062. 0054.43)62. 075. 044( （3-7）0)(pZLLdp0025. 00025. 044.41) 1 . 254.43(3.4 模具零件的结构分析因为冲裁件的弯曲模设计标准化不是很高，部分零件的结构和尺寸在满足工作部分尺寸的前提下任意选择。冲裁件的下边模具有的工件可以使用平板式下模座，两个凹模块镶嵌安装在下边模具座的卡槽内并且用圆柱销等紧固元件进行紧固，顶板上安装定位钉，凹模块给顶板的上下运动做导向，上边模具部分应该选择槽式模柄安装，模柄槽内直接安装凸模，使用两个圆柱销给凸模定位。 No 36 No

45、374 级进模零件设计4.1 工作零件的结构设计凹模结构设计包括以下几方面的内容：1确定凹模板的厚度和凹模的外轮廓的尺寸；2确定凹模形孔侧壁的轮廓；3安排凹模板各个孔的位置和各个孔的标注尺寸等等。4.1.1 凹模凹模的固定方法也是经常被用到的固定方法凹模与下模座用螺钉和销钉固定。凹模刃口型式：选择直筒型刃口凹模，此种型式刃口强度较高，刃磨后工作部分尺寸不变。该凹模型式可在凹模刃口内安装压料板，有利于提高冲压质量，适用于形状复杂的冲压件。4.1.2 凸模凸模的布局型式：选用图的固定方式，通常情况下这类结构一般不用于大直径冲孔或大件落料。为了使凸模的强度变大可以做成阶梯形。固定板与凸模之间的配合属

46、于过渡配合。凸模长度计算：通过模具的布局可以确定凸模的长度。通常要考虑在冲压过程中凸模进入凹模的深度、凸模固定板的高度、以及卸料板到凸模固定板之间的距离是否安全等因素。凸模强度计算：对于细长的或冲厚料的凸模，进行凸模承压能力和抗弯能力的校核。在检验凸模是否能满足承载能力时，凸模材料的许用压应力应该不小于 No 38凸模最小断面的压应力即： （4-1）min FA查得 Q235 的抗剪截面系数，。凸模最小直径需满足：300400压 （4-23400300145 . 3 ,4min压td）经计算后，可知冲孔凸模强度符合要求。凸模的刚度要符合： （4-3）1094001493 . 1499011,9

47、0222maxFdL经计算后，两个凸模都符合要求。凸模是装在凸模的固定板上，并且二者之间要有一定的间隙。这样凸模就可以在上边摇动了，最后与凹模配合。4.1.3 卸料结构设计最常见的卸料方式就是用料板卸料。带导向的弹压卸料板之所以在小孔冲模中更好地使用是因为该卸料板的运动比较平稳，除此之外还能保护较小的凸模。4.2 导向零件和紧固件的选择（1）模具导向有多种方式，例如导筒、导柱、滚珠导柱等。之所以选用导柱导套导向是因为加工比较简单、形状又是圆柱形、装配时比较容易。当模具处于关闭状态时，上模座的上平面与导柱上端面之间的距离因该保持在 1015mm 左右，导柱的下模座下平面与小端面之间的距离应保持在

48、25mm 左右。导套与上模座的上平面之间的距离应该大于或等于 3mm。 No 39（2）紧固件的选用紧固件的选用在模具设计过程中，在选择螺钉和销钉的时候应注意：在一个组合中，至少需要 3 个螺钉，当被联接件时圆形时，应选用 36 个螺钉，若长方形时应选用 48 个螺钉,还应尽最大可能沿被联接件的边缘均分分布。通常情况下，都用两个销钉，但两个销钉之间的距离要尽量远一些，这样可以确保定位安全可靠。通过凹模的厚度和冲压工艺力的大小能确定销钉和螺钉的规格，可以选择螺钉的规格，销钉的最大直径可以等于的螺钉大径，或比螺钉的大径小一规格。销钉的配合长度与螺钉的旋入长度要适中，既不能太浅，也不能太深，一通常情

49、况下是公称直径的 1.52 倍。螺钉之间、螺钉与销钉之间的距离，螺钉、销钉距凹模刃口及外边缘的距离均不应过小，以防降低模板强度。为了避免降低模板的强度，销钉到凹模刃口和外廓之间的距离应该大一些。为了保证位置精度，各个被联接件的销孔都应该配合加工。销与销孔之间的配合采用 H7/n6 或 H7/m6。4.3 选择坚固件及定位零件根据凹模板的厚度，可选用 M12 的螺钉，在根据具体的要求,查国家标准选择 GB 70-85 M12X70,需要 4 个该螺钉；承料板的螺钉需要选择 GB 70-85 M3.X20，这时需要 2 该螺钉。所选用的材料是 45 钢螺钉。销钉最大直径的选用可以和螺钉大径相同或者

50、是比螺钉大径小一个规格的,所以按国家标准选择 GB 119-86 A10X70,所选用的材料为 45 钢。最后，要选择恰当的标准定位零件就要依据定位方式和毛坯料的大小和形状。 No 40如图 13 侧导板：图 13 侧导板4.4 出件和卸料方式的选择卸料装置一般包括卸料板、卸料螺钉和弹性元件，卸料装置安装在凹模和导料板上。起到把废料或冲件从模具工作台上推卸下来的作用，保证冲压工作的良好进行。 。4.5 模架类型的选择依据模架的导向方法可以分成滑动导向模架、滚动导向模架。由于滑动导向的模架导柱和导套之间存在配合间隙，所以它的导向精度存在一些限制。 No 41滚动导向的配合没有配合间隙，有不错的导

51、向精度。根据导柱的分布情况，模架能分成中间、后侧、对角和四导柱模架。这里对角模架的各种性能良好，基本符合设计要求。由于工件精度不高，所以采用滑动导向。由凹模的周界尺寸 16012518可选对角导柱模架 GB-5.4 LB=269211闭合高度 H=160220，最大行程 120，上模座 26921135，下模座 26921140，导柱 10190（2 个） ，导套 1851（2 个） 。4.6 模柄的选择根据压力机的型号 J23-16B 能获得模柄孔的直径为 42mm，深度为95mm，因为装配要求，模柄和模柄孔配合是 H7/m6 并且加销钉防止转动，模柄长度比模柄孔深度小 510mm，因为使用

52、的是固定卸料的方式，所以上模座回程时受到的力比较大，所以应该选择压入式模柄比较合理。 No 42结 论主要设计及结论如下：（1）对工件的形状及尺寸进行工艺分析，从而确定工件的冲压工艺方案采用级进模完成弯曲毛坯，再用弯曲模完成零件的冲裁。（2）根据工件的形状及尺寸，确定其搭边值。计算各工序压力及总压力，在此基础上选择压力机。（3）进行级进模弯曲模设计。此级进模的主要作用是完成工件的落料以及冲孔，弯曲模的主要作用是完成工件的弯曲，主要介绍了工作零件的设计及其强度的较核以及其它零件的选择。 No 43致 谢首先，在此本人非常感谢 老师和同组同学在本次毕业设计中给予我的支持和鼓励。在刚开始做毕业设计的

53、时候，有一些问题是自己可以解决的，但由于自己所学的知识不够灵活，不会应用到实际生活中，所以给老师添了不少麻烦，付生力老师还给我认真的指导，后来慢慢地也遇到了更多的不明白的问题，通过向指导老师请教以及查阅资料，后来这些问题都慢慢的弄懂了。这次论文指导老师是付生力老师，他像一个大哥哥似的无私的帮助他的这些弟弟妹妹们。付老师为人谦和，和蔼可亲，深受学生的爱戴。同时付老师又具有很高的专业素养，在论文的选题到反复修改，他总会严格要求我们，并告诉我们做事要认真。最后还要感谢所有给予本人帮助的老师，谢谢你们给予我热心、无私的帮助！ No 44参考文献1薛啟翔.冲模工艺与模具实例分析M.北京:机械工业出版社，

54、20082陈永.冲压工艺与模具设计M.北京:机械工业出版社，20093翁其金. 冷冲压技术M. 北京:机械工业出版社，20054韩英淳，简明冲压工艺与模具设计手册 M.上海：上海科学技术出版社.20065马朝兴. 冲压工艺与模具设计M.北京：化学工业出版社,20076赵志忠，程凤翔.模具零部件选择J.模具工业.2011(12)34-487杨太德. 支架冲压工艺与模具设计J.锻压技术.2010(10)：102-1648刘德林. 支架冲压工艺及模具设计J.模具技术.2013(2)：18-569赵跃文. 支架冲压工艺及模具设计J.模具工业.2010(11)38-4010翟立基.冲压模具设计中对机械运动的控制和灵活应用J.模具工业，2014(11)：368-36911李志刚，夏巨谌.中国模具设计大典M.北京：机械工业出版社,2003年 3 月.