落料拉深冲孔复合模设计.docx

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1、落料拉深冲孔复合模设计Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.摘要经过对零件工艺性分析确定工艺方案为落料、拉深、冲孔复合模设计，通过 对零件的结构、尺寸、精度、材料等分析，确定模具冲压方案为倒装复合模， 采用手工送料、四导柱导向方式导向，导料销定位、固定导料销定距，采用弹性卸料方式卸料、利用推杆和推件块构成的刚性推件装置卸料，设计的该模具可以满足使用要求。关键词：落料；拉深；冲孔；倒装复合模ABSTRACTThis article is designed punching, blanking, Progressive Die,

2、Die practical examples of relatively simple structure, easy to use and reliable. Stamping die mainly of sheet metal forming have been separated or parts of the processing methods. Because the production of large quantities of mold manufacturing, mold and stamping products to ensure dimensional accur

3、acy and quality of products, Die Design and Manufacture of the main mold design, taking into account the work of the process can meet the requirements of design, can be processed into qualified parts, as well as subsequent maintenance and storage, such as is reasonable. In the design of the gasket h

4、ole accuracy is more important outside the outer fillet size precision, not only have to consider so that the parts made to meet the job requirements, but also to ensure his life. the card order process, non-standard parts of the process of card processing technology.Keywords: Blanking; drawing; pun

5、ching; flip composite film目录800总78第 1 章绪论课题背景近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维 CAD，为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”和“价格低”的服务要求，并陆续开始使用、CAXA、Solidworks、AutoCAD2007、Pro/Engineer 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。和 Solidwork 是比较常用的三维机械设计软件，

6、能满足中小型企业模具设计需求。并能大大减少了设计师的工作量，节约了工作时间，提高了工作效率， 使设计师把更多的精力用在新产品的开发及创新上。我国模具工业和技术的发展方向随着国际交往的日益增多和外资在中国模具行业的投入日渐增加，中国模具产 业已经与世界模具产业密不可分，中国模具在世界中的地位和影响越来越重要。我国模具工业和技术的主要发展方向将主要集中在以下几个方面：（1） 模具结构日趋大型、精密、复杂，模具寿命日益提高一方面由于成型（形）零件日趋大型化以及高效率生产所要求的一模多腔（如 塑封模已经达到一模几百腔），使模具日趋大型化。另一方面，随着零件微型化和模具结构发展的要求（如多工位级进模工位

7、数的增加，其步距精度的提 高），模具精度由原来的 5m 提高到 23m，今后有些模具加工精度公差更是要求在 1m 以下，这必将促进超精密加工的发展。（2） CAD/CAE/CAM 技术在模具设计制造中的广泛应用模具制造是设计的延续，推行模具设计与制造一体化可达到优化设计的要求。实践证明，模具 CAD/CAM/CAE 技术是当今最合理的模具生产方式，即可用于建模、为数控加工提供 NC 程序，也可针对不同的模具类型，以相应的基础理论， 通过数值模拟方法达到预测产品成型（形）过程的目的，改善模具结构。从CAD/CAE/CAM 一体化的角度分析，其发展趋势是集成化、三维化、智能化和网络化，其核心理念是

8、让用户在统一的环境中实现 CAD/CAE/CAM 协同作业，以便充分发挥各单元的优势和攻效。（3） 快速经济制模技术的推广应用快速模具制造及快速成型技术（RP）是在近两年内迅速发展起来的，并向着高 精度、更快捷的方向发展。与传统的模具技术相比，该技术具有制模周期短、 成本低的特点，是综合经济效益较显着的模具制造技术。近年来快速模具制造 嫁接了先进的 RP 及 NC 技术，有效满足了一些高精度、高寿命模具的生产需求。具体新技术包括快速原型制造技术（RPM）、表面现象成形技术、浇铸成型 制模技术、冷挤压及超塑成形制模技术等。（4） 新技术在塑料模具中的推广应用采用新型热流道技术是塑料模设计制造中的

9、一大变革，可显着提高模具制造的生产效率和质量，并能大幅度节省制件的原材料和节约能源，国外模具企业已有一半用上了该项技术，有的企业甚至已达 80%以上，气体辅助注射成型也是塑料成型的一种新工艺，它具有注射压力低、制品翘曲变形少、表面好、易于成型、壁厚差异可以较大等优点，可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。（5） 提高模具标准化水平和模具标准件的使用率模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，还能提高模具的 质量和降低模具制造成本。模具标准件应进一步增加规格、品种，发展和完善销售网络，保证供货速度，为客户提供交货期短、精度高、生产工艺性好、使 用寿命长、价格低的优质模具标准件。（

10、6） 开发优质模具材料和先进的表面处理技术模具材料是模具工业的基础。当前，国外模具材料系列日趋完善与细化，系列化程度已越来越高。中国是世界第一产钢大国，国内开发的高级优质模具钢品种虽然不少，但推广应用不足，每年所需要约 70 万顿模具钢，有相当一部分需要进口。为了扭转这种局面，应根据模具对使用性能的新要求，通过调整材料部分，或借助先进的工艺方法和工艺手段，不断开发具有特殊使用性能的新型模具材料。（7） 高速铣削在模具加工中的推广应用高速铣削具有工件温升低、切削力小、加工平稳、加工质量好、加工效率高（为普通铣削加工的 510 倍）及可加工硬材料（60HRC）等诸多优点，是高精度型腔模具的重要加工

11、手段。国外近年来发展的高速铣削加工，主轴转速可达到 40000100000r/min，快速进给速度达到 3040m/min，换刀时间可提高到13s，大副度提高了加工效率，并可获得 Ra10m 的加工表面粗糙度，形状精度可达 10m。高速铣削加工技术的发展，促进了模具加工的发展，特别是给汽车、家电行业中大型腔模具制造方面注入了新的活力。（8） 研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程随着三坐标测量机、扫描仪等先进测量仪器的应用，现代检测技术正向高速 度、高精度、高适应性、数字化、自动化方向发展。逆向工程（RE）又称反向工程或求反工程，通过对实物或零件进行扫描测量以 及各种先进的数据处理手段获得产品

12、的几何信息，然后充分利用 CAD/CAM 技术快速、准确地建立产品的数字几何模型，进行数据重构设计，最后经过适当的 工程分析、结构设计和 CAM 编程，就可以加工出产品模具。（9） 开发成形新工艺和模具，培养新理念和新模式在成形工艺方面，主要有冲压模具功能复合化、超塑性成形、塑性精密成形技 术、塑料模气体辅助注射技术及热流道技术、高压注射成形技术等。另外，随 着先进制造技术的不断发展和模具行业整体水平的提高，在模具行业出现了一 些新的设计、生产、管理理念与模式，主要有：适应模具单件生产特点的柔性 制造技术；创造最佳管理和效益的团队精神，精益生产；提高快速应变能力的 并行工程、虚拟制造及全球敏捷

13、制造、网络制造等新的生产哲理；广泛采用标 准件的分工协作生产模式；适应可持续发展和环保要求的绿色设计与制造等。 此外，大力研发模具的抛光技术和模具制造设备，可进一步改善成型产品的表 面质量。课题研究的意义由于该冲压模具的设计包含了产品的工艺分析、模具的结构设计、零部件 尺寸的计算以及大量 CAD 制图任务等，可以让人更深入的了解整个设计过程。对即将跨入模具行业我们，能完成一个像这样的课题，应该很不错了。这个课 题不仅增加了我们对模具设计整体的感性认识，并且充分的考验了我们所学的 知识（如大量 CAD 制图技术）。更重要的是通过整个设计，知道了我们该改善的地方，增加了我们进入这个行业的信心，以便

14、更好的适应这个行业。第 2 章零件工艺性分析工艺分析工件简图：如图 2-1 所示：图 2-1 工件图名称：工件图1.材料技术要求：（1）厚度=1mm 材料：08（2）表面质量：平整2 大批量生产分析如下：1 材料名称：优质碳素结构钢牌号：08标准：GB/T 699-1988特性及适用范围：为极软的优质碳素结构钢，强度、硬度很低，而韧性和塑性极高，具有良好的 深冲、拉延、弯曲和镦粗等冷加工性能、焊接性能。但存在时效敏感性，淬硬 性及淬透性极低。大多轧制成高精度的薄板或冷轧钢带用以制造易加工成形， 强度低的深冲压或深拉延的覆盖零件和焊接构件。力学性能：抗拉强度 b (MPa)：330450抗剪强度

15、(MPa) ：260360c屈服强度 s (MPa)：200 伸长率 5 ()：32断面收缩率 ()：60 硬度 ：未热处理131HB2 零件结构：该工件为圆形带孔拉深件，拉深高度不大，顶部的孔不在拉深变形 区，侧面的孔在拉深变形区。3. 尺寸精度：零件图上的形状尺寸均未标注公差，属自由尺寸，尺寸精度较 低，可按 IT14 级确定工件的公差，普通冲裁完全能满足冲裁要求。冲裁工艺方案的确定该制件为典型的圆筒型拉深件，且顶部和侧面各有一个50 和 的圆孔。优先考虑倒装复合模结构，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。通过设计合理的模具结构和排样方案可以达到较好的零件 质量和避免

16、模具强度不够的问题。确定拉深次数：h38= 0.37 远小于一次拉深时的相对高度则可一次拉深成形。d102也可根据相对厚度查表确定出筒形件（带压边圈）极限拉深系数m=。而工件拉深系数d D = 102129.3 = 0.79 m 则可一次拉成。需要进行落料、拉深、冲顶孔、冲侧孔四道基本工序。可采用以下三 种方案：（1） 落料、拉深、冲孔、冲侧孔单工序成形（2） 落料、拉深复合，冲顶孔，再冲侧孔（3） 落料、拉深、冲顶孔、侧孔一次复合这样只需要一套模具即可完成方案（1）模具结构简单，但需要 4 套模具，工艺流程长，占用设备多，费工费时，且过多的模具投入又将进一步降低企业经济效益。方案（2）需要

17、3 套模具，冲侧孔通常需要悬臂冲孔，模具结构较为复杂，制造费用较高。虽效率有所提高但还远远不能满足企业高精度、低成本、高效益的生产和经济要求。为了满足生产要求，对此类带侧孔的可一次拉深成形的圆筒形件可考虑采用一套全新的工艺方案，即方案三。模具总体结构设计方案模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用复合冲压拉深。此制件带有侧孔为了方便斜楔机 构的设计宜采用倒装复合模，同时也利于废料排出。操作与定位方式根据零件的生产批量大，采用自动送料机构能够达到批量要求，零件尺寸适 中，材料厚度较薄，为了便于操作和保证零件精度，采用四导柱的导向方式； 定位方式为导料销（同侧 2 个）定位，采用固定挡料销定距控制条

18、料的送进步距。模具总体结构设计方案由于冲裁件厚度为，相对较薄，卸料力不大，故采用弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹簧组成。出件方式为下出件方式，由推杆和推件块组成的刚 性推件装置推出，冲孔的废料可通过凸凹模的内孔从冲床台面孔掉下。导向方式的选择采用四导柱模架，这种模架的刚度好，导向精准。第 3 章模具设计工艺计算排样、计算条料宽度及步距的确定排样设计与计算（1）计算落料圆形件 D 的尺寸d 2 + 2d H -1.72rd - 0.56r 2222D=（2）排样合理与否不但影响材料的经济利用，还影响到制件的质量、模具 的结构与寿命、制件的生产率和模具的成本等技术、经济指标。因此，排样时应考虑如

19、下原则：1. 提高材料利用率（不影响制件使用性能前提下，还可适当改变制件形 状）。2. 排样方法应使操作方便，劳动强度小且安全。3. 模具结构简单、寿命高。4. 保证制件质量和制件对板料纤维方向的要求。图 3-1排样图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。该零件落料件为规则圆形尺寸较大厚度较薄。为了保证加工和设计计算方 便，采用直排排样方法，这种排样材料利用率较高，如图 3-1 所示的排样方法 。表 3-1搭边 a 和 a1 数值(低碳钢)搭边值的确定搭边是废料，从节省材料出发

20、，搭边值应愈小愈好。但过小的搭边容易挤进 凹模，增加刃口磨损，降低模具寿命，并且也影响冲裁件的剪切表面质量。一般来说，搭边值是由经验确定的。考虑：1. 材料的力学性能。塑性好的材料，搭边值要大些，硬度高与强度大的材 料，搭边值小一些。2. 材料的厚度。材料越厚，搭边值也越大。3. 工件的形状和尺寸。工件外形越复杂，圆角半径越小，搭边值也越大。4. 排样的形式对排的搭边值大于直排的搭边。5. 运料及挡料方式用手工送料，有侧压板导向的搭边值可小一些。该制件是圆形制件，根据尺寸从表 3-1 中查出，两制件之间的搭边值 a =1（mm）,侧搭边值 a=(mm)。由于该制件的材料是 08 钢，所以两制件

21、之间的搭边值为：a =（1）=(mm)1取a =(mm)1侧搭边值：a=（1）=(mm) 取 a=(mm)送料步距与条料宽度计算在排样方案和搭边值确定之后，就可以确定条料的宽度，进而确定导料板间 的距离。（1） 送料步距 A：条料在模具上每次送进的距离称为送料步距，每个步距可冲出一个或多个零件。送料步距公式由公式 3-1 计算。A=D+a1(3-1)式中D平行于送料方向的冲裁件宽度；a 冲裁件之间搭边值。1A=D+a1=+=（2） 计算条料宽度有三种情况需要考虑；有侧压装置时条料的宽度。无侧压装置时条料的宽度。有定距侧刃时条料的宽度。表 3-2条料宽度偏差（mm）条料宽度材料厚度 t/mmB/

22、mm112235050100100150根据模具设计要求和每次能保证顺利冲裁采用无侧压装置的模具，能使条料 始终沿着导料销（两个）送进。条料宽度 B 计算：条料是由板料剪裁下料而得，为保证送料顺利，规定其上偏差为零，下偏差为负值。条料宽度由公式 3-2 计算。-B=（D+2a+C） 0(3-2)式中D冲裁件与送料方向垂直的最大尺寸； a冲裁件与条料侧边的搭边； C条料与导料板之间的间隙（即条料的可能摆动量）。经查表 3-2 和表 3-3 得 =C=。B 0=（D+2a+C) 0-D-D= 0-0.6表 3-3导料板与条料之间的最小间隙 Zmin（mm）无侧压装置材料厚度 t/mm条料宽度 B/

23、mm100 以下100 以上1121231341451计算材料利用率定义：冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比叫材料的利用率，它是衡 量合理利用材料的指标。一个步距内的材料利用率h 计算公式如下：h = A 100%(3-3)BS式中A 一个步距内冲裁件的实际面积； B 条料宽度；S 步距。由公式（3-3）得h =ABS 100%00h = pr 2 100BS00第 4 章工序力的计算计算冲裁力的公式计算冲裁力的目的是为了选用合适的压力机、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，以适应冲裁的需求。普通平刃冲裁模，其总冲裁力 FP按公式（4-1）计算：Fp=KptL（

24、4-1）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（数值的变化或一般取 13。在此模具中 KP取。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。t 的数值取决于材料的种类和坯料的原始状态，可在设计资料及有关手册中查找，本设计t 的取值通过查表 3-2 确定，取t 300 MPa 。落料力 F落的的计算落料时的周边长度为：L =D=1落料力由公式（4-1）计算冲顶孔力 F冲的计算冲裁落料周边总长为 L2= p d2冲孔力由公式（4-1）F2= K tL tP2冲

25、侧孔力 F冲的计算冲孔力由公式（4-1）F3= K tL2tP斜楔和斜楔滑块接触角50o b 60o 取b = 50oa = 90o - b = 40o斜楔斜角 P = F 3 tana 2.5KN故总冲孔力 F冲= F + F2+ P = 180KN卸料力和推件力的计算在冲模结束时，由于材料弹性回复（包括径向弹性回复和弹性翘曲的回复） 及摩擦的存在，将冲落部分材料强塞到凹模内，而冲裁剩下的材料则紧箍在凸模上。为使冲裁工作继续进行，必须将紧箍在凸模上的料卸下，将凹模内的料推出。从凸模上卸下箍着的料所需力称卸料力，将强塞到凹模内的料顺冲裁方向推出所需要的力称推件力。因此，需要有推件力和卸料力的作

26、用。卸料力和推件力计算公式如下：卸料力FQ= KFP(4-2)推件力F= nK F(4-3)Q 11P式中FP冲裁力（ N ）；K 卸料力系数，其值为（薄料取大值，厚料取小值）；K 推料力系数，其值为（薄料取大值，厚料取小值）；1n 梗塞在凹模内的制件或废料数量（ n = h / t ）；h 直刃口部分的高（ mm ）。卸料力和推料力的系数通过查表 4-1 确定，卸料力系数取 K，推件力系数取K 。1梗塞在凹模内的制件或废料数量取 n 4由公式（4-2）得卸料力FQ= KFP由公式（4-3）得推料力FQ 1 = nK 1 FP料厚 t/mm钢铝、铝合金纯铜，黄铜表 4-1卸料力、推件力和顶件力

27、系数拉深力的计算根据公式F = pd ts K1b 1(4-4)F 拉深力；t 板 料 厚 度 ； d 1拉深后工序件直径；o 拉深件材料抗拉强度；bK 修正系数1查参考文献【1】表 5-18K =1则：压边力的计算p根据公式F= （D2 - d2）q = Aq（4-压405）查参考文献【1】表5-30q =则pF= （129.32 -1022） 2.5 12.4KN压4总压力的计算总压力等于该模具中所用压力之和，采用弹性卸料装置下出件的模具时的总压 力为：故模具的总压力为 283 K N压力中心的确定和初选压力机确定压力中心具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。对于带有模柄

28、的冲压模，压力中心应通过模柄的轴心线。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磨损，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模具的压力中心，可安以下原则来确定：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。图 4-1 压力中心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。其中 L 、L 、L LN 分别为各冲裁周边长

29、度。明显可以确定压力中心即123为冲裁件几何中心，见图 4-1初选压力机 根据冲压力的计算和压力中心的计算，选择开式压力机的型号为J21G-20(1) 公称压力 P = 630KN 1.3F总= 367.9KN(2) 滑块行程 H 2.5h = 95mm(3) 最大封闭高度H = 360mm第 5 章 凸模与凹模刃口尺寸的计算冲裁模刃口尺寸计算的基本原则冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，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、凹模之间存在间隙，使落下的料或冲出的孔都带有锥度

30、，且落料 件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲裁件的小端尺寸等于凸模尺寸。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，结果使间隙磨摩愈大。由此在决定模具刃口尺寸及其制造公差时考虑下述原则：（1） 落料件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时孔的尺寸由凸模尺寸决定。故设 计落料模时，以凹模为准，间隙取在凸模上；设计冲孔模时，以凸模为基准， 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，凸模基本尺寸则应取工件孔尺寸公差范围内的较大尺

31、寸。这样在凸、凹模磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格 制件。凸、凹模的间隙应取最小合理间隙值。（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），会使模具制造困难，增加成本，延长生产周 期；如果对刃口精度要求过低（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。若制件没有标准公差，则对于非圆形件按国家标准“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 IT7IT9 级制造模具。冲压件的尺寸公差应按“入体”原则标注为单向公差，落料件上偏差为零，下偏差为负；冲孔件上偏差为正，下偏差为零。生

32、产中对普通冲裁件，凹模刃口尺寸制造公差按 IT7 级精度选取；凸模刃口尺寸公差按 IT6 级精度选取。冲裁模刃口尺寸的方法 凸、凹模刃口尺寸的确定原则考虑落料和冲孔的区别，落料件的尺寸取决于凹模。因此，落料模应 先决定凹模的尺寸，用减小凸模尺寸来保证合理的间隙。冲孔件的尺寸取决 于凸模，因此，冲孔模应先决定凸模尺寸。用增大凹模尺寸来保证合理的间 隙。考虑刃口的磨损对冲件尺寸的影响。刃口磨损后尺寸变大， 其刃口的基本尺寸应接近或等于冲件的最小极限尺寸；刃口磨损后尺寸变小，应接 近或等于冲件的最大极限尺寸。考虑冲件精度与模具精度之间的关系，选择模具制造公差时，既要保 证冲件的精度要求又要保证有合理

33、的间隙值。一般冲模精度较冲件精度高23 级。凸、凹模分别加工时的工作部分尺寸其公式见表 5-1表 5-1 凸、凹模分别加工时的工作部分尺寸的计算公式冲工序性质凸模尺寸凹模尺寸件尺寸落料冲孔表示：D ，D 分别为落料凸，凹模刃口尺寸pdd ，d 分别为冲孔凸，凹模刃口尺寸pdD， d 分别为落料件外径和冲孔件的基本尺寸，分别为凸凹模的制造公差，凸模按 IT6，凹模按 IT7.pd制件的制造公差Zmin最小合理间隙X磨损系数，其值在1 之间。零件精度 IT10 以上，X=1，工件精度 IT14，X=。为了保证冲模的间隙小于最大合理间隙（Zmax），凸模和凹模制造公差必须+Z- Zpdmaxmin凸

34、、凹模配合加工时的工作部分尺寸对于冲制复杂形状冲件的模具或单件生产的模具，其凸凹模常采用配合 加工的方法。凸凹模工作部分尺寸计算：其落料件按凹模磨损后尺寸增大（ A 类尺寸），减小（B 类尺寸）和不变（C 类尺寸）的规律分三种。冲件按凸模磨损后尺寸减小（B 类尺寸），增大（A 类尺寸）和不变（C 类尺寸）的规律分三种。因为工件属冲孔，根据设计要求确定凸模刃口尺寸并依次为基准配 置凹模，按磨损后其尺寸变大，变小，不变。凸、凹模刃口尺寸的计算方法落料刃口尺寸计算对于落料部分按未注公差 IT14 级计算，所以落料件尺寸为f 129.30 mm ，根据查表得冲裁刃口双面间隙为 Zmin,-1Zmax.

35、 f 的制造公差查表得d， d 凹凸d + d凹凸=+=Zmax-Zmin= = mm由于d凹+ d Zmax-Zmin，故采用凸模与凹模配合加工法。磨损系数为 x=.凸则凹模刃口尺寸为D=(D-x）+凹凹0=0=+0凸模刃口尺寸d按凹模实际尺寸配制，其双面间隙为为保证模具刃口凸有较长的使用寿命，即保证刃口磨损后还能冲出合格的制件来，制造是按最 小间隙 Zmin=配合间隙。冲顶孔刃口尺寸计算对于f 50 +0.62 的孔，制造公差查表得0对于冲孔部分按未注公差 IT14 级计算，所以冲孔件尺寸为f 50mm， f 50 的制造公差查表得d ， d 凹凸d + d凹=+=凸Zmax-Zmin=

36、= mm由于d凹+ d Zmax-Zmin，故采用凸模与凹模配合加工法。磨损系数为 x=.凸则凸模刃口尺寸为d=(D+x） 0凸-d凸=(50+ 0= 0-0.155-0.155凹模刃口尺寸 D按凸模实际尺寸配制，其双面间隙为为保证模具刃凹口有较长的使用寿命，即保证刃口磨损后还能冲出合格的制件来，制造是按 最小间隙 Zmin=配合间隙。冲侧孔刃口尺寸计算对于f 7.5+0.36 的孔，冲孔部分按未注公差 IT14 级计算，所以冲孔件尺寸为0f ， f 的制造公差查表得d =d =凹凸由d+d凹凸=+=即d + d凹= Zmax-Zmin 凸故采用分开加工，则：凸d =(d+x)0凸-凸=（+）

37、0mm-0。02=D=（d+x+Zmin）+凹凹0=（+）+ mm=+ mm拉深刃口尺寸计算对于拉深部分直径f 100 +0.87 制造公差查表得0凹=凸= mm拉深凸模和凹模的单边间隙查表，按 Z/2=（1）t,取 Z=2。则可求得拉深凸模和凹模的刃口尺寸为：d =（D+） 0凸-d凸=（100+） 0mm-0.22 0mm-0.22拉深凹模刃口尺寸 D按凹模实际尺寸配制，其双面间隙 1mm。凹第 6 章模具主要工作零部件设计冲孔凸模的设计冲孔小凸模采用螺塞固定在落料凹模上，凸模长度尺寸应根据模具的具体结 构确定，同时考虑凸模的修模量及固定板、与卸料板之间的安全距离等因素。（a）（b）图 6

38、-1冲孔凸模 1在一般情况下，凸模的强度是足够的，不必进行强度计算。但是对细长凸模，或凸模断面尺寸较小而毛坯厚度又比较大的情况下，必须进行承压能力和 抗纵向弯曲能力两方面的校验。该冲孔凸模的强度校核公式如下：o = Ltt s （6-1）kFk式中L冲件轮廓的周长（ mm ）； t冲件材料厚度（ mm ）；t 冲件材料抗剪强度(MP ) ；aF 接触面积（ mm2 ），取接触宽度为 t/2；ko 凸模刃口接触应力(MP ) ；kas 凸模材料许用应力，对于常用合金模具钢，可取1800 (MP ) 。a校核冲孔凸模由于冲件轮廓周长为 mm ，冲件材料厚度 1 mm ，接触面积mm2 ，冲件材料抗

39、剪强度取 300 MP , 凸模材料许用应力取 1800 MP 。aa由公式（6-1）得：=160MP s =1800 MPaa经校核冲孔小凸模的强度足够。冲孔大凸模采用台阶固定在凸模固定板上，凸模与凸模固定板的配合按 H7/m6。（a）（b）图 6-2 冲孔凸模 2由公式（6-1）得：经校核冲孔大凸模的强度足够。落料凹模的设计大，最小壁厚应大些。成形部分做成通孔以便于落料。见图 6-3（a）（b）图 6-3 落料凹模又作为冲孔侧孔凸模的凸模固定板应注意强度是否满足。落料拉深凸凹模的设计凸凹模的最小壁厚与冲模的结构有关：正装式复合模因凸凹内孔不积存废料，胀力小，最小壁厚可小些；倒装式复合的凸凹

40、模内孔一般积存废料，胀力凸凹模的最小壁厚与冲模的结构有关：正装式复合模因凸凹内孔不积存废料，胀力小，最小壁厚可小些；倒装式复合的凸凹模内孔一般积存废料，胀力 大，最小壁厚应大些。由于选用的是倒装式复合模，所以查下表得：最小壁厚 a=。表 6-3倒装复合模最小壁厚表（mm)材料厚度最小壁厚a（a）（b）图 6-4 落料拉深凸凹模由于制件侧壁有一f7.5mm 的圆孔，孔上壁距底面距离为。为了让冲孔凸模在凸凹模向下运动过程中顺利通过，应在相应位置开一方孔。竖直长度应大于， 宽大于孔直径。所设计方孔尺寸为10 26 13.6mm 。拉深冲孔凸凹模的设计凸凹模固定在下模座上，采用嵌入式加螺钉固定。拉深高度为 38mm，结构上需冲f 50mm 顶孔和f7.5mm 侧孔。且落料处需做通孔使废料从凸凹模内部下落再通过下模座上的孔以排除废料。凸凹模圆角半径：取r = 5mmA由r = (0.71.0)r ,取r = 5mmTAT1111（a）（b）图 6-5 拉深冲孔凸凹模凸模固定板的设