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1、本科毕业设计（论文）题目：触片模具结构设计学生姓名：学号：班级:专业:院（系）:指导教师：毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明：所呈交毕业论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。毕业设计（论文）作者签名:导师签名:日期：年月日日期：年月日摘要本文介绍了触片模具结构的设计过程和相关工艺计算，并对模具行业的现状和发展趋势作了介绍，详细阐述了该模具结构的设计步骤和设计思路，包括材料选择、排
2、样方案的确定、模具结构的设计、零件图的绘制和模具的装配及压力机的校核等。总结了常用的冲压加工方法及其优势。本产品为耳机触片，且需大批量生产，因此采用级进模具去生产，选用的工件材料为磷青铜，使用UG进行模具结构的三维设计后，通过CAD对相关零件进行绘制。在触片模具结构中，对产品进行了分析确定其加工工序和对相关的参数进行了计算。例如，冲裁力、刃口尺寸、模具大小等，并查询相关资料选取合适的标准件，完成触片模具结构的设计。关键词：冲压；级进模；工艺分析；计算；绘图AbstractThisarticlediscussesthedesignandmanufacturingprocessofprogress
3、ivestampingdies.Firstly,itintroducestheprincipleofprogressivestampingdiesanditsapplicationinthemanufacturingindustry.Then,itelaboratesonthedesignstepsofprogressivestampingdies,includingmaterialselection,sizeandstructureanalysis,processingprocedures,diestructureandassemblymethods.Finally,itsummarizes
4、commonlyusedstampingmethodsandtheiradvantages,andproposesapracticalproductionprocess.Thisarticlecannotonlyenrichtheunderstandingofprogressivestampingdiesforindustryprofessionals,butalsohelpenterprisestocorrectlyusethistoolinproduction.Theprogressivestampingdiewasusedinthedesignofthecontactpieceinthi
5、sproject.Theworkpiecematerialisphosphorbronze.CAD/UGsoftwarewasusedforthedesign,andthethredimensionalsoftwarewasusedtocompletethethreedimensionalmodelingofvariouscomponents.Thespecificbendingformwasanalyzedinthemold.Relevantparameterssuchaspunchingforceanddiesizecalculationwerecalculated,andstandard
6、partswereselected.Finally,theprojectwasdrawnusingCADsoftware.KeyWords:Stamping;progressivedie;processanalysis;calculation;drawing摘要IllAbstractIV目录V第1章绪论11.1 模具行业现状11.2 冲压模具发展21.3 选题目的及意义3第2章触片的冲压工艺分析41. 1零件分析42. 2零件材料分析43. 3不方案压工分析52. 4方案选取6第3章级进模排样设计73. 1排样设计的原则和方法73.2 制品的毛坯尺寸计算73.3 排样图的设计8第4章工艺计算1
7、24. 1冲压力计算124.1.1 冲裁力124.1.2 卸料力124.1.3 推件力124.2弯曲工序力的计算134.2.1 弯曲工序参数计算134.2.2 弯曲力校核134.2.3 压料力144.3压力机确定144.4力VI*164.5冲裁刃口尺寸的计算164.5.1 冲裁间隙的确定174.5.2 冲孔刃口尺寸计算184.5.3 落料刃口尺寸184.6弯曲的工作尺寸194.6.1 弯曲的半径194.6.2 回弹值204.6.3 弯曲间隙21第5章模具主要结构和零件的设计235.1 成型零部件设计235.1.1 凹模固定板的设计计算235.1.2 凸模固定板设计255.1.3 垫板的设计26
8、5.1.4 卸料板设计285.2 非标件的设计29521凸模的设计305.2.1 冲孔凸模的设计305.2.2 异形冲裁凸模的设计31524弯曲凸模的设计345.2.5 切断凸模设设计365.2.6 凸模强度校核375.2.7 凹模镶块设计395.3 标准件的选用405.3.1 上下模座405.3.2 导柱、导套415.3.3 模柄和螺钉的选取415.4 卸料和托料机构的设计425.4.1 弹性元件的设计425.4.2 托料导向装置的设计43第6章模具的装配和压力机的校核456. 1模具的装酉己457. 2压力机的校核467.1.1 公称压力的校核467.1.2 装模高度校核467.1.3 滑
9、块行程校核477.1.4 工作台面尺寸校核47附录44总结64参考文献65致谢67第1章绪论1.1模具行业现状冲压模具是一种用于相关产品的生产的工具，例如，五金产品、汽车覆盖件等。它可以将毛坯加工成各种形状和尺寸的零件。冲压模具的主要由括成型部件和模架组成。并且冲压模具可以大幅的提高生产效和减少材料的浪费。如今冲压模具已经广泛的用于制造机电设备、家电产品、包装盒子、餐具以及各种五金产品。此外，也常常用于在飞级航孔业中，如飞机舱壳、货舱门板或者飞行装备的制造上。一般情况下，可以使用CAD/CAM软件来进行冲压模具的设计，并使用CAE分析软件对产品进行优化。随着信息化的迅速发展，工业领域的竞争日益
10、激烈，全球各国都在积极探索相关战略，力求在新一轮的竞争中保持领先地位，如德国工业4.0、美国先进制造/工业互联网等,信息变革时代的到来使数字化技术如今常常用于各种行业，数字化技术在模具的制造上应用非常的广泛。通过数字化技术，能够使模具的设计和制造更加方便，将模具数字化,从而极大的提高模具的质量和模具制造的效率，目前政府和相关组织都在推动模具数字化场景的应用，如青岛市模具企业数字化山、自动化贯标及创新杰筹划会议和中国制造2025等，都以智能制造为核心推动模具行业上下游协同高效发展。虽然我国的模具生产总量相比以往已经有了相当大的提升，如今已经排名第三，但与欧洲的国家相比，在制造水平上我们仍存在一定
11、的差距。我国冲压模具存在寿命短、精度低，附加值相对较低，且生产形式较为单一，大部分模具制造企业规模较小，且在实际生产环节存在许多的问题。但随着中国模具的制造业不断革新，许多前沿的模具制造技术已经广泛的用于交通、汽车、电子信息和家电等。在新冠疫情的冲击下，国家间的贸易沟通因受阻而出现困难,因此，我国提出了内外“双循环”的发展思路，以促进国内经济的持续增长。对模具品质要求逐步提高，且模具的价格呈现下降的趋势。随着CAD/CAM技术的不断发展提高和广泛应用，CAE技术的迭代从而逐步发展、不断完善发展的虚拟仿真技术，加之工业互联网技术的逐步推广，模具行业也得以实现自身的转型升级。在此趋势下，国内模具企
12、业也在逐步向高中低档全面发展，而非仍然停留在过去的中低档市场。我国的模具行业与信息技术的结合日益紧密，促进了模具行业的现代化，中国模具制造业正朝着综合化、智能化和集成化方向不断发展，产量稳步增长，同时产业链逐步完善。尽管如此，当前仍存在一些问题和不足，我国模具行业主要面临的问题体现在以1 .模具产品偏向个性化，更新速度快，单笔订单数量少2 .模块化率不高，人均产出率难以维持高水平。3 .模具生产过程需要大量技术人才，但现实人才数量不足，技术水平在相对低的状态下维持4 .新技术在模具生产领域应用推广缓慢，技术水平相对于发达国家仍有欠缺。1.2 冲压模具发展近年来，冲压模具的发展越来越智能化和数字
13、化，在传统的模具设计和制造中，模具设计和制造是一个需要将技术人员的知识、制图，计算能力等进行一个融合的过程，这是一个非常复杂的过程，因此，工作经验对操作人员的要求非常高，只有具备了足够的工作经验，才能够做好每个制造环节的质量控制和数据计算分析工作。但在实际的生产环中，技术人员非常容易因为操作失误，导致模具的质量水平较低，不能很好的满足产品生产需求，且技术的更新迭代及标准的更新，都会对技术人员产生一定的影响，最终影响企业的经济效益，进而阻碍了模具行业的发展，而引入数字化技术，则可以非常容易的解决上述问题，模具数字化技术是指应用智能化、自动化、先进化等技术进行模具的设计以及制造，常用的数字化技术有
14、冲压成型CAE技术、模快化快速设计技术、数字化装配技术等，它们利用三维空间设计和计算模拟模具的结构，并将整个生产空间模拟出来，以此来指导现场模具生产，从而提高模具的质量。充分利用数字化生产技术，不仅能够确保模具的质量，还能够提高产品的生产效率，有效地监控每个工作环节的工作量，提高材料的利用率等。这些都是数字化技术在模具行业应用的优点，有助于提升企业在行业内的竞争力并降低成本，其重要性不容忽视。随着相技术的发展，冲压模具的工艺发展已逐渐成熟，在这个过程中，模具的设计和制造技术也不断的改进和提高，使得模具不论是其精度、耐用性、可靠性和灵活性都得到了一定提高。并且利用精密机械加工技术，可以使模具的精
15、度达到毫米级别，因此不但使模具的耐用性和可靠性得到了很大的提高，而且模具的灵活性也得到了很大的改善，可以满足不同的生产要求。在模具生产的自动化上，利用智能化控制技术，模具的自动化水平得到了提高，可以有效地提高加工效率，降低加工成本，提高冲压模具的生产效率。在冲压模具的材料上，为了适应模具的发展，相关企业和机构加大了对相关材料的研发，例如国内研发的新型热作模具钢，具有非常高的冲击韧性和抗冷热疲劳性。使得模具钢不论是在成本还是性能方面都有了很大提升。根据模具目前的发展现状及发展趋势来看，其发展方向未来将倾向于以下的几个方向：首先是加工技术的进一步完善。随着数字控制技术的发展，冲压模具能够根据不同材
16、料的特性，采用自动化或者半自动化加工。此外，还将使用三维打印技术来设计复杂形状的零件。其次是对产品性能要求的进一步实现。随着3D打印、CAE分析、CAD/CAM软件应用，冲压模具能够实时检测出零件性能参数并进行优化，使得产品性能得到大幅度优化。此外，人工智能也将在冲压模具上得到广泛应用。通过人工神经网络、语音识别、图形识别、机器学习以及语义理解，可以大大减少人员对于生产流水作业中出错风险。1.3 选题目的及意义在对模具结构设计过程中，需要结合许多所学知识，从制件的工艺性分析，材料的选用，再到排样方案的设计等，这些都是对毕业生的专业能力的一个考验，通过在模具结构的设计的这个过程中，可以更好的在设
17、计中联系实际，从实际中出发，培养一个正确的设计思路，并运用所以学的知识，为以后的实际工作打下良好的基础，更好的理解冲压工艺，模具设计、模具制造的知识，掌握其基本方法和步骤等。第2章触片的冲压工艺分析2.1 零件分析通过工件图可以了解到工件为一个多向弯曲件的结构零件。使用软件对零件的三维造型进行设计后，分析出的零件结构组成，可以确定其基本工序有弯曲和冲孔落料等。触片厚度为0.5mm。零件图图详见下图2.1所示：图2-1零件二维图图2-2零件图2.2零件材料分析本产品选用的材料为磷青铜，磷青铜其主要特点是具有优秀的塑性和变形能力，因此适用于制造冲压零件。根据材料性能测试，磷青铜的抗拉强度在350M
18、Pa左右，屈服强度在235MPa左右；耐冲击能力为45Jcm2,屈服点在0.2%处。根据磷青铜的材料特性，可以判断它具有较好的冲压性能。其具有较高的抗拉强度、屈服强度以及耐冲击能力，这些都使得它在冲压成形过程中不易产生裂纹、断裂或者失效。此外，由于磷青铜钢具有较低的屈服点，因此它也适用于大量生产中要求低厚度零件急剧弯曲时使用。本次工件形状适合此类材料生产。2.3不同方案冲压工艺分析通过对工件外部形状的分析，可以确定主要的工艺流程，包括冲孔、弯曲和切边等。因此，本次设计考虑1以下几种加工方案。方案一：单工序模：单工序模是指在一次冲压过程，只完成一个工序，即形成一种加工零件的冲压模具。其模具的特点
19、是构造简单，结构紧凑，加工精度高，模具制造周期短，是一种常用的冲压模具。优点：1.制造成本低：单工序模具的结构较为简单，制造成本较低，模具成本较低，是最常用的冲压模具。2.技术要求低：单工序模具的结构简单，对设计人员的要求较低。缺点：1 .加工效率：单工序模具只能完成一个工序，加工能力受到限制，加工效率低。2 .不能满足多种要求：单工序模具一次冲压只能满足一种要求，不能满足多种要求，如果要满足多种要求，就需要多次冲压，增加了加工时间和成本。方案二：复合模复合模可以在一个模具中完成多个工。该模具需要具有较复杂的结构，同时其加工精度相对较高，使得复合模成为了冲压模具中常用的模具之一。优点：1.加工
20、能力强：复合模具可以完成多个工序，满足复杂零件的加工要求。3 .加工精度高：复合模具的加工精度高，可以达到0.02mm。4 .生产效率高：复合模具可以同时完成多个工序，提高生产效率。缺点：1 .制造成本高：复合模具的结构较为复杂，制造成本较高。2 .技术难度大：复合模具的结构复杂，所以对设计人员有着极高的经验和技术要求。方案三：级进模：级进模是一种多工序、多工位的模具，与其他模具相比，级进模的结构更为复杂，构造更为紧凑，同时也需要具备非常高的加工精度。在一次冲压成形过程中可以完成2个或2个以上的工序。优点：1 .生产效率高：级进模在一次冲压成形过程中可以完成2个或2个以上的工序。2 .可以自动
21、化生产：级进模的生产过程可以减少人员的值守。缺点：1.制造成本高：级进模具的结构较为复杂，制造成本较高，且装配复杂。2.维护和更换较困难：级进模结构复杂，所以出现故障时，需要较长的时间进行维护和更换。2. 4方案选取因为单工序模具主要用于生产简单形状的零件，如单冲孔件、垫片等。它可以在一次冲压过程中完成零件的整个加工过程，因此可以大大减少生产成本。复合模具一般用于生产复杂形状的零件，如多工序拉深等工序件。它可以通过多个工序同时成型，来实现零件更多样化的加工，并提高加工效。而级进模则是由许多个单独的冲压工序相连而成，通常用于生产多工序的工件。设计可将不同部分的冲压工序整合到一个排样图中，使得整体
22、加工既快速又节省成本。且该制件需要大批量生产，综合各方案优缺点，所以本次设计选择级进模方案。第3章级进模排样设计2.1 排样设计的原则和方法确定排样方案是冲压模具设计过程中的一个重要步骤。它可以将提高材料的利用率、生产效率、减少生产成本。并根据零件的尺寸、形状来分析冲压成型各部位的力学特性。本次设计，采用UG对产品进行三维建模后，通过级进模向导对产品进行展开计算后，进行排样设计，并使用CAD展示工序的位置。最终确定最优的排样方案。一般排样分为：无废料排样，有废料排样2.2 制品的毛坯尺寸计算冲压工艺中的弯曲展开尺寸计算是指在设计冲压件的时候，通过计算将弯曲部件展开成一个平面图，以便进行冲压工艺
23、的设计网。根据实际情况，确定弯曲件的外形尺寸，包括弯曲件的长度、宽度、厚度以及弯曲角度等，并绘制出弯曲件的外形图。根据外形图，计算出弯曲件的展开尺寸以便进行冲压工艺的设计。U形弯曲的计算公式如下：图3-1展开尺寸计算图1.=2a+2b+c+11(r1+x1t)+11(r2+X2t)公式(3.1)式中：a、bC直边长度；圆角半径；X中心层位移系数；t一一板料厚度。1.形弯曲展开尺寸可按公式计算。1.=I1+I2+I3其中13=05(r+kt)公式(3.2)图3-2毛坯分析图弯曲部分长度计算公式:l3=0.511(r+kt)公式(3.3)式中：1弯各圆角部分展开长度(mm)；a弯曲角度()；r弯曲
24、半径；X中性层位移系数；t材料厚度；根据以上公式，把得到的相应数据代入其中，然后根据该可以得出如图23所示的展开尺寸图；1.I,1.2而其长度可以通过测量CAD图获得。由于本次设计的制品存在多处弯曲，因此我通过UG设计产品结构后进行自动展开。展开完成后，可以得到一个展开的二维展开图，具体内容请参见下图3.3。图3-3零件展开图3. 3排样图的设计通过展开尺寸分析，对该零件进行排样分析，设计需要完成冲孔、切边等前期处理,然后通过导正销的定位，最终完成各部分的弯曲和落料，为了防止弯曲回弹对产品加工产生精度误差，设计采用多次弯曲的形状，降低回弹率。同时考虑料带的强度，取两工件制件之间的距离为al=1
25、.65mm,工件边缘搭边值为a=3.6mm0冲压模具排样图的材料利用率值是指在一定的尺寸范围内，将模具中各部件分布合理，使得有效面积占总面积的比例。计算方法是：有效面积总面积XlOO%=利用率。要想达到最优的排样图利用率，应该考虑以下几个方面：尽量减少搭边的存在、避免交叉及重复工序、合理布置工序于不同区域减少空位。材料的利用率，计算公式详见下方：二叁XIO0%公式（3.4）n一一一个步距内冲裁件的数目S制件的面积B条料宽度A步距综上考虑以上的因素设计三种排样方案。方案一：采用单排，根据所给的料带，选取0.5X20的料带，材料利用率为11%第一工位；冲孔第二工位；切边第三工位；空工位第四工位：切
26、边第七工位：折弯45第八工位：折弯90第九工位：上折弯第十工位：下折弯第十一工位：落料方案二：采用对称对排的，根据所以给的料带，选取0.5X30的料带，材料的利用率15%.第一工位：冲孔第二工位：切边第三工位：切边第四工位：空工位第五工位：切边第六工位：切边第七工位：折弯45第八工位：折弯90。第九工位：上折弯第十工位：下折弯第十一工位：落料图3-5排样方案二方案三；采用非对称对排，根据所给的料带，选取0.5X20的料带，材料利用率为21%.图3-7排样方案三第一工位：冲定位孔第二工位：冲孔第三工位：切边第四工位：切边第五工位：切边第六工位：冲裁第七工位：折弯45第八工位：折弯90第九工位：上
27、折弯第十工位：下折弯第十一工位：落料从三个排样方案来看，综合考虑其排样方案设计原则和后续模具的设计后，选择利用率最高的排样方案三。第4章工艺计算3.1 冲压力计算4. 1.1冲裁力冲压工艺冲裁力的计算，一般参考以下数据：冲压件的材料、厚度、尺寸、形状,、材料的抗剪切强度等参数。通过冲裁力去分析冲压机的压力，选择合适的压力机。以上参数都是计算冲裁力的重要参考，具体计算方法可以根据不同的材料、尺寸、形状等参数，采用不同的计算方法，按相关参考文献的经验公式计算。通查询材料的抗剪切强度=280Mpa,厚度为t=0.5mm,同样CAD测量获得工件的冲裁处的总边长，含所有切边冲孔落料工序，CAD测量大小为
28、：1.=345mm冲裁力的计算公式为：F=K1.t公式（4.1）代入得：F=K1.tr=1.33450.5X280N=63KN5. 1.2卸料力卸料力计算公式为：Fx=KxF公式（4.2）代入得到：Fx=KxF=0.04563KN=3KN6. 1.3推件力推件力的计算公式详见下方：FT=KTFn公式（4.3）对各项参数进行代入可以得到1刈：F=KFn=0.05636=19kNF冲裁力（N）;1.冲裁件周长（mm）；t材料厚度（mm）；材料剪切强度（MPa）K强度系数。K取1Kd.Kt、Kx一一分别表示顶、推、卸料等系数n凹模内工件数量n=h/t公式（4.4）其中：h凹模刃口高，取h=3mm表4
29、-1卸料力、推件力、顶件力相关系数材料KXKtKD钢材料厚度mm0.10.50.045-0.0550.0650.080.52.50.04-0.050.0500.062.56.50.03-0.040.0450.05总冲裁力的大小计算:产总=3KN+3KN+19KN=85KN4.2弯曲工序力的计算4.2.1弯曲工序参数计算分析工件的弯曲过程，确定其为U型弯曲，按以下公式计算UIc_0.7KBt2bUZ-+t-公式(4.5)上式中：Fuz弯曲力B弯曲处的零件宽t料厚r弯曲半径b材料抗拉强度350MPaK安全系数，取1.3代入得到:0.7KBt2b0.7X1.3300.52350FUz=FjTV0.5
30、+0.52.4KN4.2.2弯曲力校核公式（4.6）对弯曲力的校核可以通过下列公式进行:FJ=FqA上式中：Fj校正力Fq表单位面积校核参数（MPa）A弯曲位置投影面积（mm?）校核力参数按材料选取：表4-2校正弯曲力（MPa）材料材料厚度11-22-55-10铝10-1515-2020-3030-40黄铜15-2020-3030-4040-6008,2020-3030-4040-6060-8025,30,353(MO405050-7070100参数代入公式得：FJ=FqA=565.4640=22.6KN总弯曲力的计算：F=Fj+理=2.4+22.6=25KN4. 2.3压料力由于本产品涉及上
31、折弯，且为对排排样，所以为了防止在上折弯的过程中，料带产生纵向偏移，从而导致产品精度下降，故需在上折弯处设计一个弹性压料装置，防止料带偏移。一般压料力可以近似取自由弯曲力的30%80%.压料力计算公式为：F压=（0.300.8O）FZ公式（4.7）FZ=FUZF压=2.40.5=1.2KNF压压料力Fz自由弯曲力在选取压力机时，应考虑其冲压工序的性质，产品的生产方式和模具的尺寸大小，通过查询压力机的公称力大小、滑块行程长度、装模高度等参数去选择合适的压力机1。此外，还应该考虑它的操作性能是否能满足生产工艺要求，所以首先需要该计算出模具的总压力为：F总=85+25+1.2=111.2KN安全系数
32、的大小为0.7。压机机的最大公称压力需要满足1.3-1.5F总左右，通过分析现有的标准压力机的参数，选取型号为JH21-25。表43压力机参数序号型号单位2545801公称力KN2504508002公称力行程mm3453滑块行程mm801001404滑块行程次数次min10080605最大装模高度mm2502703206装模高度调节量mm5060807喉深mm2102303008工作台尺寸mm40070044081058010009台板孔径mm15016018010工作台厚度mm80110IIO11滑块底面尺寸mm25036034041042056012模柄孔尺寸mm4060406050801
33、3立柱间距mm4505506414电动机型号YI001.-4Y255M-6Y123M4功率KW35.57.515外形尺寸长130014001780宽Mm110011251300高21002350278016整机重量Kg2700360072004.4压力中心计算冲裁过程中，压力机所施加的冲裁力合力的产生点，被称作压力中心，为了保证压力机作用与模具是正常、平衡的，应在设计模具时，让模具的压力中心与压力机的滑块的中心线相重合，也就是模柄的中心与滑块的中心重合，如果压力中心不在滑块的压力中心线上，则需要平衡偏心载荷，其措施是施加一定的偏载力，但偏载力的大学不能随意施加，需控制在一定的范围内，且偏心距不
34、应该超过其模柄的尺寸。这样模具才能正常的工作14在选取压力中心时，应考虑到冲压件的工艺要求、冲压机的工作要求以及冲压件的质量要求，以确保冲压件的质量。冲压模具压力中心的计算方式是：首先根据零件的尺寸及形状，分析出各个部件的位置、大小及重心位置，然后根据这些信息，计算出各个部件的重力中心。最后将所有部件的重力中心进行加权平均，得到整个冲压模具的压力中心。冲压模具压力中心作用是在定位时提供一定依据，使得冲压零件根据此定位既能保证平衡的完成冲裁。一般简单件可以通过公式计算出坐标:Xo=Yo=1.1X1+1.2X2+1.nXn1.1+1.2+1.111.yl+1.2y2+1.nyn公式(4.8)1.+
35、1.2+1.n公式(4.9)对于复杂件，可以使用CAD软件测量，分各工序进行测量，然后结合各个重心点位置。最终测量出压力中心的位置，本次软件测量的压力中心点的坐标(2.79,-1.13)为下图箭头位置:图4-1压力中心示意图4.5冲裁刃口尺寸的计算冲压模具刃口尺寸的计算应遵循“厚度小、厚度大”的原则“3即优先考虑较薄的材料，考虑较厚的材料时，应加大刃口尺寸。冲压模具刃口尺寸计算的原则：1.冲压模具刃口尺寸的计算，应根据材料的厚度、硬度、弹性模量、冲压工艺要求等因素进行综合考虑，确定刃口尺寸。2 .在计算刃口尺寸时，应以冲压模具的最小刃口尺寸为准，即最小刃口尺寸不能小于冲压模具的最小刃口尺寸。3
36、 .当材料厚度较厚时，应考虑增加刃口尺寸，以确保冲压质量。4 .在计算冲压模具刃口尺寸时，应根据冲压工艺要求确定冲压模具的最大刃口尺寸，以确保冲压质量。5 .在计算刃口尺寸时，应考虑冲压模具的刃口尺寸和角度，以确保冲压质量。4.5.1 冲裁间隙的确定冲裁间隙是指在冲压过程中，模具刃口之间的距离。且冲裁间隙是影响冲裁力、冲裁件的尺寸精度、模具寿命、卸料力及推件力的重要影响因素之一。冲裁间隙的大小直接影响到冲裁件的尺寸和精度，已及模具工作过程中的磨损和损伤。说一在设计过程中需要充分考虑冲裁间隙的大小，其冲裁间隙过大，会导致产品出现毛刺和降低产品精度，若冲擦间隙过小则会导致冲裁力增大，同时也会影响卸
37、料力，所以在确定其冲裁间隙时需要根据材料和厚度去合理的确定冲裁间隙大小，其方法通常有理论确定法和检验确定法。由于本制件冲孔和落的形状简单初始双面间隙2Cmax、2crnin通过经验数据确定，按材料查表4.4分别为0.08mm、0.10mm。表4-4冲裁模初始用双面间隙2c材料名称45、T7、磷青铜1015、20、H62Q215、Q235、08、105A02-5A12硬铝力学性能HBW190140-1907014070bMpa2600400-600300-400300厚度Icmin2crnin2cmincmin2crnin2Cmin2Gnin2CrnE0.30.040.060.030.050.0
38、20.040.010.030.50.080.100.060.080.040.060.0250.0450.80.120.160.100.130.070.100.0450.0751.00.170.200.130.160.100.130.0650.0954.5.2 冲孔刃口尺寸计算由于制件厚度为0.5mm,且落料和冲孔的工件非圆形或简单形状，故采用凸凹模配制加工，无需满足初始间隙值小于最大合理间隙,制件精度为IT14o表4-5磨损系数对应表精度磨损系数工件精度ITlO以上X=I工件精度mi2x=0.75工件精度IT12-IT14X=0.5精度参考IT14磨损系数为：X=0.5冲孔尺寸：2/25、l2
39、5,以凸模为设计基准，磨损后尺寸变大，凹模尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双边间隙2cnin2Cm:计算公式为：+0.25aj=(amax-xt)q公式(4.10)为2产时aj=(2-0.50.25；25xqz5=1.875g0625为这o2S时+0.250.25aj=Cl-0.250.25)=O.9375J00625上式中：X-磨损系数A一公差值4.5.3落料刃口尺寸落料尺寸：2档25、2.15档25、10.7+o41.7o24.65产、10.79j043,以凹模为基准，均磨损后尺寸增大，1.17和25,以凹模为准，磨损后尺寸减小，凸模尺寸按凹模实际尺寸配置，保证双边间隙2crnin2crno落
40、料刃口增大尺寸计算公式:Aj=(AmaX-x)+025公式(4.11)落料刃口减小尺寸计算公式：Bj=(BmE+x)-0.25式中:与、鸟一一以凹模为基准件的刃口尺寸(mm;制件公差(mm)X表示磨损系数。当为2和25时Aj=(2-0.500,25)产5o25=1.375g0625当为2.15/25时Aj=(2.15-0.50O.25)Jo25o25=2.025g0625当为10.7443时Aj=(10.7-0.500.43)秒a。#=1O.485J1075当为1.7档25时Ai=(1.7-0.500,25)Jo25o25=1.575j0625当为4.65产时Aj=(4.65-0.500.3)
41、秒253=4,5j0075当为10.79俨43时Aj=(10.79-0.500.43)/5x0.43=4.5j01075当为1.17和2S时Bj=(1.l7+0.5X0.25)Q25o.25=1.2950Q62s4.6弯曲的工作尺寸4.6.1弯曲的半径在冲裁模具的弯曲半径是指在冲压过程中，将板料从直线变形成弧形时所设定的半径。弯曲半径的大小对于冲压模具有重要的影响。通常，应根据板料厚度、材料性能以及工艺要求等因素进行考虑。对于厚度小的板料，弯曲半径可以根据工艺要求进行适当调整。而对于厚度大的板料，则需要根据实验数值或者理论估算出合适的弯曲半径U3。计算过程需要确定最小弯曲系数，计算公式：rmi
42、nt公式(4.利用最小弯曲系数，可以求得最外层金属伸长的程度大小。具体的计算公式如下:公式(4.13)公式(4.14)公式(4.15)3等中性层半径P=r+t2,代入公式换算得到：J=W77将伸长率代入，得到：Tmin_)25-所以外层材伸长率计算为：1=p=0.25外(2+1)代入公式中，最终计算的最小弯曲半径大小为：(l-)1-0.25“F-t=17至X05=0.17设计为R0.5满足要求。4.6.2回弹值冲压模具的弯曲回弹性能是指模具在冲压过程中，制件受到冲压力的影响，模具施加的弯曲应力超过材料的强度限制，制件弯曲变形。当冲压力消失后，制件弯曲变形恢复，但没有完全恢复到原来的位置。这种变
43、形恢复的程度就是弯曲回弹性能旧。可以通过实验方法计算冲压模具的弯曲回弹量，具体步骤如下：1、首先，安装冲压模具，测量制件初始状态下弯曲应力；2、然后，施加冲压力，测量制件在冲压力作用下的变形；3、接着，施加冲压力，测量制件受到冲压力作用后，弯曲应力的变化；4、最后，当冲压力消失后，测量制件弯曲应力的变化，从而计算弯曲回弹量。弯曲工序中，当弯曲半径和厚度比：rt=0.50.5=1.05可以算为小角U形弯曲。通过参考资料查到回弹值大小大约为1,相对较小，不需要单独设计，可以凭借相应尺寸优化即可。图4-2弯曲位置4.6.3弯曲间隙弯曲间隙对弯曲件的回弹、模具寿命、弯曲件的质量以及变形抵抗力都有一定的
44、影响。弯曲一般分为V形弯曲和U形弯曲，其V形弯曲的凸凹模间隙可以通过调节压力机的封闭高度来控制，对于U形弯曲，则需在设计模具时合理的设计凸凹模的间隙，当间隙过小时，会导致弯曲力过大，从而时弯曲件的厚度减小，影响模具的寿命。如果弯曲间隙过大，其弯曲件的回弹会过大，降低工件的精度。所以弯曲间隙的悬着要充分考虑率零件的高度、间隙数、工件的正偏差。所以U形弯曲的间隙的计算方法1网：Z=t+-t-ct公式(4.16)上述公式中：Z凹凸模的一侧间隙t零件的高度一一工件正偏差C间隙数查询相关参数表，可以储到：=OC=0.05因此将其代入公式中，可以得到：Z=t+ct=0.55mm通过对排样图和零件图的分析，可以得到U形零件弯曲内形尺寸为34mm。弯曲件外形标注的计算公式
