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1、目录1 .绪论I1.1 模具在现代工业生产中作用11.2 冲压模具的现状及发展趋势21.2.1 冲压模具的现状21.2.2 冲压模具的发展趋势42落料冲孔模工艺及模具设计62.1 冲裁件的工艺性分析62.2 确定工艺方案72.3 冲裁件的排样和搭边72.3.1 计算零件展开尺寸72.3.2 排样82.3.3 搭边92.4 冲技工艺力92.4.1 凸、凹模间隙值的确定92.4.2 确定刃口的加工方法102.4.3 冲裁力的计算I1.2.4.4 卸料力、推件力和顶件力计尊122.4.5 模具压力中心的确定122.4.6 初步选定冲压设备122.5 落料冲孔模主要零部件的结构设计132.5.1 凸模
2、、凹模的结构设计132.5.2 凸凹棋的结构设计151.1.1 位零件的设计与标准162.5.4 卸料与推件零件的设计172.5.5 紧固零件的设计与标准182.5.6 橡胶毡的计算182.5.7 模柄的选用192.5.8 凸模固定板与垫板192.5.9 冲模模架的型号与选择2()2.5.10 模具零件的材料选用202.5.11 6模具结构图21结论21参考文献221.绪论1.1 模具在现代工业生产中作用冲压加工作为一个行业，在国民经济的加工行业中占有玳要的地位。根据统计，冲压件在各个行业中均占相当大的比重，尤其在汽车、电机、仪表、军工、家用电器等方面所占比重更大川冲压加工的应用范围极广，从精
3、细的电子元件、仪表指针到重型汽车的覆盖件和大梁、而压容器封头以及航空航天器的蒙皮、机身等均须冲压加工。“模具是工业生产的基础工业的工艺准备也已经取得了共识,60%80%的零部件都要依靠模具成形（型）。用模具生产制件所具备的高精度、高发杂程度、高致性、高生产率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。模具乂是,效益放大器”,用模具生产的最终产品的价值阳，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。目前全世界模具年产值约为600亿美元。日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业。近几年，我国模具工业一直以每年15%左右的增长速度发展，2003年，我国模具总产值超过400亿元人民币。随着社会经济的发展
4、，人们对工业产品的品种、数量、质量及款式都有越来越高的要求。为满足人类的需要，世界上各工业发达国家都十分重视模具技术的开发，大力发展模具工业，积极采用先进技术和设备，提而模具制造水平，并取得了显著的经济效益.美国是世界上超级经济大国，也是世界模具工业的领先国家,现在大家都认识到，研窕和发展模具技术，对于促进国民经济的发展具有特别重耍的意义。模具技术已成为衡量个国家产品制造水平的重要标志之。模具工业能促进工业产品生产的发展和质量的提高，并能获得极大的经济效益U叫因而引起了各个国家的高度重视和较助，在日本，模具被誉为进入富裕社会的原动力”，在德国则冠之以,金属加工业中的帝王”，在罗马尼亚视为“模具
5、就是黄金“。因此可以断言，随若工业生产的迅速发展，模具工业在国民经济中的地位将日益提高，模具技术也会不断发展，并在国民经济发展过程中发挥越来越重要的作用。我国正处模具设计制造水平提升关键期，中国正在成为全球制造业中心，板料成型加工是先进制造业的歪要组成部分。H前，我国设计制造的精密多工位级进模和多功能模具，与国外同类模具水平相比，从模具结构、制造精度、制造周期、使用寿命等指标来衡量，水平相当或接近,完全可以替代进口,提而冲模技术可以从两方面入手，一方面是提高冲模所体现的冲压工艺水平，开发冲压新工艺：另一方面是通过采用计算机技术（冲模CAD、CAM、CAE技术）和先进制造技术（数控多轴战动加工中
6、心，CNC高精度电火花和线切割加工，CNC点位坐标镣、坐标磨和连续轨迹坐标磨等），提高冲模设计和制造的水平。冷冲压与其他加工方法相比，具有独到的特点,所以在工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部分越来越多的采用冷冲压加工产品零部件，如机械制造、车辆生产、航空航天、电子、电器、轻工、仪表及日用品等行业。在这些部门中，冲压件所占的比重都相当大，不少过去用铸造、锻造、切削加工方法制造的零件，现在已被质量轻、刚度好的冲压件所代替。通过冲压加工，大大提高了生产率，降低了成本。本课题通过对八角形冲孔件冲压工艺及模具设计的研究，可与现今社会汽车产业冲压件模具发展相关联.有效的优化模具的结
7、构和设计过程，从而加深对模具设计的实际应用能力。1.2 冲压模具的现状及发展趋势1.2.1 冲压模具的现状以大型覆盖件冲模为代表，我国已能生产部分轿车覆盖件模具。轿车覆盖件模具设计和制造难度大，质量和精度要求高，代表法淹件模具的水平。在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步。但在制造质量、精度、制造周期和成本方面，与国外相比还存在一定的差距“标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种，在制造精度、使用寿命,模具结构和功能上，与国外多工位级进模和多功能模具相比，仍存在一定差距（1）模具CADC
8、AECAM技术模具CADCAECAM技术是改造传统模具生产方式的关键技术，能显著缩短模具设计与制造周期,降低生产成本,提高产品侦任。它使技术人员能借助于计算机对产品、模具结构、成形（型）工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD,CAM系统，实现了CAD/CAM的集成，并采用CAE技术对成形（型）过程进行计算机模拟等，数控加工的使用率也越来越高，取得了一定的经济效益，促进和推动了我国模具CADCAECAM技术的发展。近年来，我国自开发的有上海交大的冲裁模CADjCAM系统：北京北航海尔软件有限公司的CAXA系列软件：吉林金网格模具工程研究中心的
9、冲压CAD/CAE/CAM系统等，为进一步普及模具CAD/CAM技术创造/良好条件.目前我国计算机辅助技术的软件开发，尚处于较低水平，需要知识和经验的积累。（2）模具标准件模具标准件对缩短模具制造周期，提高痂量、降低成本，能起很大作用。因此,模具标准件越来越广泛地得到采用。模具标准件主要有冷冲模架、塑料模架、推杆和弹簧等。新型弗性元件如氯气用簧亦已在推广应用中。（3）模具材料与热处理模具材料的质培、性能、品种和供货是否及时，对模具的质量和使用寿命以及经济效益有若直接的全大影响。近年来，国内一些模具钢生产企业已相继建成和引进了一些先进工艺设备，使国内模具钢品种规格不合理状况有所改善，模具钢质量有
10、较大程度的提高。但国产模具钢钢种不全，不成系列，多品种、精料化、制品化等方面尚待解决.另外，还需要研窕适应玻璃、陶瓷、耐火砖和地破等成型模具用材料系列.模具热处理是关系能否充分保证模具钢性能的关键环节。国内大部分企业在模具淬火时仍采用盐熔炉或电炉加热,由于模具热处理工艺执行不严，处理版量不高，而且不稳定，宜接影响模具使用寿命和质员。近年来，真空热处理炉开始广泛应用于模具制造。（4）模具制造水平我国正处模具设计制造水平提升关键期，中国正在成为全球制造业中心，板科成型加工是先进制造业的重要组成部分。目前，我国设计制造的精密多工位级进模和多功能模具，与国外同类模具水平相比，从模具结构、制造精度、制造
11、周期、使用寿命等指标来衡量，水平相当或接近，完全可以替代进口提高冲模技术可以从两方面入手，一方面是提高冲模所体现的冲压工艺水平，开发冲压新工艺；另一方面是通过采用计算机技术（冲模CAD、CAM.CAE技术）和先进制造技术（数控多轴联动加工中心，CNC高精度电火花和线切割加工，CNC点位坐标镣、坐标磨和连续轨迹坐标磨等），提高冲模设计和制造的水平冷冲压与其他加工方法相比，具有独到的特点，所以在工业生产中，尤其是大批民生产中应用十分广泛。相当多的工业都分越来越多的采用冷冲压加工产品零部件，如机械制造、车辆生产、航空航天、电子、电器、轻工、仪表及日用品等行业。在这些部门中，冲压件所占的比重都相当大，
12、不少过去用铸造、假造、切削加工方法制造的零件，现在已被质量轻、刚度好的冲压件所代替。通过冲压加工，大大提高了生产率，降低了成本。在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡国一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。许多模具企业十分重视技术发展,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。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。目前，从事模具技术研究的机构和院校已达30余家，从事模具技术教育的培训的院校己超过50余家。其中，获得国家重点资助建设的有华中理工大学模具技术国
13、家重点实验室，上海交通大学CAD国家工程研究中心、北京机电研究所精冲技术国家工程研尢中心和郑州工业大学橡塑模具国家工程研究中心等。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献网。1.2.2 冲压模具的发展趋势国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性川。近年来许多模具企业因此加大r用于技术进步的投资力度，一些国内模具企业已普及/二维CAD,并陆续开始使用UG,Pm/Engineer、I-DE
14、AS等国际通用软件，个别厂家还引进了MOkinoW等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。从长远看，CADgAE的集成将成为种需求或趋势，事实上现在也有很多这样的尝试，但从应用效果看还不是十分理想。CAWCAE系统开发者有必要对覆盖件模具的设计思路作一些特别的细致的梳理、分析和特征化处理，然后再从软件系统的用度找到一个结合点。在此方面做的比较出色的是ThinkdeSign系统，该系统能够在回弹处理上很好地实现工程师的意图。软件系统间的集成总是在不断地向前推进，物理上的网络化处理已经没有什么问题，现在一些模具厂已经实现PDM环境下的CAD/CAM集成。但从系统开发和模具厂工业应用的二者关系的角
15、度看，没有工业应用就没有较为成熟的经验可供借鉴，模具厂耍应用就需要投资，而投资需要收益.同时，人才的培养也是一个不容回避的何超.目前，高新技术在国外很多模具企业得到广泛应用，欧美许多模具企业的生产技术水平在国际上都是i的。将高新技术应用于模具的设计与制造，已成为快速制造优质模具的有力保证。CAD/CAE/CAM的广泛应用，显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性。在国外，CADCAECAM已成为模具企业普遍应用的技术。在CAD的应用方面，己经超越门也掉图板、二维绘图的初级阶段，目前3D设计已达到门0%89%.PRO/E.UG、CIMATRoN等软件的应用很普遍。通过这些软件可获得3D模型,为
16、NC编程和CAD/CAM的集成提供了保证。同时在3D设计时还可以进行装配干涉的检查，以保证设计和工艺的合理性。从汽车冲压件模具技术发展过程中我们可以看出,国外模具企业的工作流程为先有冲压工艺设计然后指导模面设计和模具结构设计,分别由不同的人来做.专业分工很明确。国外模具企业在设计阶段通过计算机的曲面造型,完成模面的精细设计。精细模面设计的结果,可以极大减少型面加工、钳修、试模工时,它的作用非同小可。比如:针对进料量不同设计各种拉延筋,同一套模不同部位的拉延筋截面不同,防回弹、过拉延处理,最小压料面设计,凸凹模不等间隙设计等。对比之下,国内的模具设计还停留在结构设计阶段,模面设计没有受到很好的重
17、视,模面实际上是靠后天完成,模具设计的落后造成制造的落后。我们可以看到,国外模具企业的模具生产越来越依城高科技,完全可以把人工劳动降到很低,汽车对模具生产的需求最重要的是高痂星和短周期,在大规模汽车生产中，模具本身的成本远远不如模具的使用成本更重要。2落料冲孔模工艺及模具设计2.1 冲裁件的工艺性分析如图2-1和2-1-1所示工件为八角形冲孔件零件图和三维图，材料为Q275.h经杳为4IO56OMpa,取Crh=4IOMpa料厚为t=2mm,生产性质屈大批量生产。图2-1八角形冲孔件零件图(I)零件的经济性分析冲裁件的工艺性是指该工件在冲我加工中的难易程度。良好的冲我工艺性应保证材料消耗少、工
18、序数H少、模具结构简单而寿命长，产品质量稳定、操作简单等。此零件是一个简单的固定件“通过孔5mm的孔起到固定的作用“零件尺寸公差无特殊要求，按ITII级选取，利用普通冲城方式可达到图样要求.由于该件形状规则时称，大批量生产，所以适合冲放加工。(2)冲裁件的结构工艺性，见表2,所示内容：表2-1冲拨件的结构工艺性工艺性质冲压件工艺项目工艺性允许值工艺性评价落料工艺性I落料形状落料外形冲方孔符合工艺性2材料Q275常用材料范困冲压工艺性好2.2 确定工艺方案从零件的结构形状可知，零件所需的冲压基本工序为：落料，冲孔。根据零件特点和工艺要求，可能有的冲压工艺方案如下：方案一：先冲孔，然后落料外形尺寸
19、.方案二：先落料外形尺寸，后冲孔。方案三：合并工序，采用第合模。方案性能比较方案和方案二因为都是单工序模所以它们的优点是模具结构简单，模具寿命长，缺点是形状尺寸精度较差，生产效率低。方案三的优点是形状尺寸精度高，而且生产效率高。缺点是模具结构负负，模具寿命短。考虑零件精度不高，定位准确。需要大批量牛.产，从经济性的角度故选择方案三。2.3 冲裁件的排样和搭边2.3.1 计算零件展开尺寸如图2-2所示,坯料展开尺寸分段计算可得：通过CAD计算，坯料总尺寸1.BM=440.8mm1.an=140mm1.i=440.8+14()=58().8mn14661.8287440.8404X:5206.70
20、12-5339.78Y：2147.1399-2280.2188X:5273.2406Y:2213.6794X：71865623676.9921Y:4.772E11XY:-1.7115E+11X：2213.9435面域uee.eeee14e.0X：5253.2406-5293.2406Y:2334.82212364.8221X：5273.2406Y：2349.8221X:662686747.496Y:33368639796.8054Y:-1.4869E+ieX：2349.8381Y：5273.2532D232排样排样是指冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。合理的排样和选择适当的搭边值，是降低成
21、本和保证工件质量及模具寿命的有效措施。排样的方式有多种多样,为了节约金属和减少废料，考虑到坯料形状为矩形，采用雎排最适宜。模具沿工件全部外形进行冲裁，工件周边都留有搭边。这种排样能保证冲裁件的质量，冲模寿命也长。具体排布如图2-3所示。138.08图2-3排样分布图2.3.3搭边措边的作用是为J补偿定位误差，保证冲出合格的冲件，以及保证材料有一定刚度，便于送料。从节省材料出发，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。殷来说，搭边值是由经验确定的，取搭边沿边a=2.5mm,工件间a=2.5mn.查表小得搭边a和a的数值（低碳钢）。2.4冲裁工艺力2.4.1 凸，凹
22、模间原值的确定设计模具时，一定要选择一个合理的间隙，使冲裁件的断面质量好，尺寸精度高,模具寿命长，所需冲战力小0确定合理间隙的方法主要有理论计算法和查表选取法两种。通过查表选取法，选择Zm1.1.=0.08mm,Z1.1.1.iu=O.12mms(查表得冲裁模刃口双而间隙Z(机电行业用)。2.4.2 确定刃口的加工方法冲裁件的尺寸精度取决于凸，凹模刃口部分的尺寸。冲裁的合理间隙也要靠凸、凹模刃口部分的尺寸来实现和保证.所以正确地确定刃口部分尺寸是相当重要的.由r加工模具的方法不同，凸模与凹模刃口部分尺寸不的计算公式与制造公差的标注也不同，刃口尺寸的计算方法可分为以下两种情况：凹模与凸模分开加工
23、，凸模和凹模配合加工。由表得：Z_=0.12mm.ZIniI1.=0.08mm.另外经查表得凸模刃口尺寸制造偏基错误!未找到引用源.=002mm:凹模刃口尺寸制造偏差错误!未找到引用源.=0.02mn因为错误!未找到引用源.，错误!未找到引用源=004mmwZZaiin,所以设计合理。对于冲孔凸、凹模，有：错误!未找到引用源。(2.1)错误!未找到引用源.X).75xO.11)%o2=4O825%,02mm)错谀未找到引用源.=(4()X).75xO.1.1+O.O8)02o=4().9O50%(Inm)错误:未找到引用源.2=(30+0.75x0.11.)%m=30.825%m(mm)错误:
24、未找到引用源.2=(30+0.75x0.11+0.08)wo=3O.9O5o2omm)落科凸、凹模对于形状更杂或料薄的冲裁件，为了保证凸、凹模之间一定的间隙值，必须采用配合加工。此方法是先加工好其中的一件(凸模或凹模作为基准件，然后以此基准件为标准来加工另一件，使它们之间保持一定的间隙。由于更杂形状工件各部分性质不同，凸模和凹模磨损后，尺寸变化的趋势不同，所以基准件的刃口尺寸计算得方法也不相同。落料：零件应以凹模为基准件，然后配作凸模。先做凹模，凹模磨损后，刃口尺寸变化有增大、减小、不变三种情况。因此凹模刃口尺寸应按不同情况分别计算。Ad=(AmvxA)Vd(2.3)B1J=(Bmn)-1.(
25、2.(4)凹模磨损后尺寸不变，则按下述三种情况计算制件尺寸为c%Cd=(Cmi11+0.5)O.5d(2.5)制件尺寸为C%Cd=(Cmi11-0.5)O.5d(2.6)制件尺寸为CiCJ=Cmin0.5d(2.7)式中：AdBdCd凹模刃口尺寸(mm)：A、B、C工件标称尺寸ZnUX=O.12mm。该零件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相应尺寸配置，保证双面间隙值Z11-Z11ax=0.08-0.12mm2.4.3 冲戴力的计算计算冲裁力的目的是为了合理的选择压力机和设计模具，压力机的吨位必须大于所计算的冲效力,以适应冲放的要求.一般情况下，材料的6=1.3t,h=4IOMPa.为计算方便，可
26、用下列计算冲裁力F(N)F=1.yb=580.8x2x410=476256N式中1.冲裁件周边长度I材料厚度(mm)：/材料的抗拉强度(MPa)。2.4.4 卸料力，推件力和顶件力计算为了使冲裁过程连续，操作方便，就需把套在凸模上的材料卸卜.，把卡在凹模孔内的冲件或废料推出。从凸模上将零件或废料和卜.来所需的力称和料力Fjp,顺着冲裁方向将零件或废料从凹模腔推出的力称推件力Fm,逆着冲裁方向将零件或废料从凹模腔顶出的力称顶件力F110Fm,F1.tF*是由压力机和模具的卸料、顶件装置获得的，要准确计算这些力是困难的，实际生产中常用下列经验公式计算Fx-=K”FFH=Kt,FFnj=K1.1.F
27、在设计过程中，采用弹性卸料装置和下出料方式，凹模刃口直低高度h=6mn.卸料力：由表查得K0.04：F4=0.06,所以:F=0.04x476256=19050(N)F.=0.06x476256=28575(N)冲压力F=F+Fw+F产523881(N)2.4.5 模具压力中心的确定冲裁模的压力中心就是冲裁力合力的作用点。冲压时，模具的压力中心一定要与冲裁滑块的中心线重合。否则滑块就会承受偏心载荷，使模具歪斜，间隙不均，从而导致冲床滑块与导轨和模具的不正常磨损，降低冲床和模具的寿命。因该八角形冲孔件形状对称，则压力中心位于其对称中心线的交点。2.4.6 初步选定冲压设备由冲孔落料模的落料冲裁力
28、远大于冲孔时需要的力，故只需要按落料时的冲裁力来选择压力机的公称压力“为安全起见，防止设备超教,可按公称压力F,GFa的原则选取压力机”由于计算F2时以加安全系数，故可得：F,523.8kN冲压设备的选择主要是根据冲压工艺性质、生产批量大小、冲压件的几何形状、尺寸及精度要求等因素来确定的。参照(参照表州常见冲用设备与应用，初步选择160OkN的开式压力机,相关数据如下:公称力：1600滑块行程：70滑块行程次数：115最大闭合高度：220装模高度调节量：60喉口深度：160立柱距离：220工作台尺寸左-右：450前-后：300工作台孔尺寸直径：160模柄孔尺寸直径：50深度：602.5落料冲孔
29、模主要零部件的结构设计2.5.1 凸模、凹模的结构设计(1)冲孔凸模形式凸模的结构形式，主要根据冲裁件的形状和尺寸而定。常见的圆形凸模结构形式如图24所示。在设计时，凸模采用国家标准的圆形凸模型式，如图2-8所示，这种皇式的凸模刚性较好，可用于直径d1.1.mm的凸模，根据国家标准(GB2863.1-2-81)规定，本设计中凸模材料采用Cr1.2MoV,刃口部分热处理硬度前两种材料为586()HRC尾部回火4O-5OHRC,凸模尺寸:d=3.9,D=8,1.=30。凸模形状如图2-5所不。凸模的固定方法，这里采用台阶式凸模，将凸模压入固定板内，采用HW6配合。24凸模零件图(2落料凹模的结构设
30、计凹模的外形尺寸是指凹模的高度、长度与宽度(矩形凹模)或高度与外径(圆形凹模)。凹模板的高度直接影响到模具的使用，高度过小，影响凹模的强度和刚度：高度过大,会使模具的体积和闭合高度增大，从而增大了模具的重量。长度与宽度的选择直接与高度有关，同时也是选择模架外形尺寸的依据。工作时，凹模力口周边承受冲裁力和弯曲力矩的作用，力壁上承受分布不均匀的挤压力作用。所以，凹模实际受力情况十分发杂，生产中按照经哙公式确定凹模的外形尺寸。通常是根据制件的厚度和排样图所确定的凹模型孔孔壁间最大距离为依据，计算凹模的外形尺寸。其公式如下：凹模惇度：H=Kb(2.8)这里系数K根据表2-24“2嗜得K=0.42,所以
31、1.1.=0.4216064tnm凹模壁厚：C=(1.52)H(2.9)=35mm凹模长度和宽度1.、B：1.=16()mm.B=159mm式中：b冲裁件的最大外形尺寸：K系数，根据板料摩度的影响，可参照表“文根据国家标准(GB2863.41&GB2863.581)，凹模采用材料Cr1.2MoV.热处理硬度为5660HRC0图25落料凹悚零件图2.5.2凸凹模的结构设计亚合模中，至少有一个凸凹模。凸凹模的内外缘均为刃口，内外缘之间的壁厚决定于冲裁件的尺寸。从强度方面考虑，壁厚受最小值限制。色凹模的最小壁厚受冲模结构影响。对于正装复合模，由于凸凹模装于上模，内孔不会积存废料，胀力小，最小壁厚可小
32、些.凸凹模的最小壁厚值，一般由经验数据决定。对丁黑色金属和硬质材料约为工件料厚的1.5倍，但不小于0.7mm：对有色金属及软材料约等于工件料厚，但不小于().5m11u根据料用t=1mm,可查得凸凹模的最小壁厚为Inm.同时根据国标(GB2863.581),选择凸凹模的材料为CrI2MoV.硬度为5660HRC取漏料孔=8mm,刃口直边高度设计存三片料，高为6mm。凸凹模长度确定凸凹模长度HU(2.10)HIa=HAFa+F-1+(20-25)=20+10+31-1=60nn式中：H1.弹簧的自由长度，mm：F1.橡胶压缩量，mm：Fx-卸料板厚度，mm。其结构见卜2-6图所示：图2心凸凹模零
33、件图253定位零件的设计与标准冲模定位装身的作用是保证条料的正确送进及在模具中的正确位置。条料在模具送料平面中必须有两个放心的限位：是在与条料垂直的方向上的限位，保证条料沿正确的方向送进，称为送进导向：二是在送料方向上的限位。在选择定位的方式和确定定位零件的结构形式时，应根据坯料形式、模具结构、冲件的精度和生产率的要求等来具体的对待。(1)导料箱导料板有与卸料板分离和联成整体的两种结构。导料板与条料的问隙，当无侧压板时取0.5幡误!未找到引用源.ISmm;有侧压板时取5错误;未找到引用源.8mn导料板厚度一般为材料厚度的2.5错误!未找到引用源,4倍，材料厚度取小值。考虑经济性，加工难易程度原
34、则，这里采用联成整体的结构。为使条料顺利通过，导料板间的距离应等于条料的最大宽度加上间隙值(2)挡料销挡料销起定位作用，用它挡住搭边或冲件轮廓，以限定条料送进距离，它可以分为固定挡料销、活动挡料箱和始用挡料箱。在设计中，采用活动挡料销,从经济性原则考虑，采用活动挡料料相关数据查表的活动挡料箱。254卸料与推件零件的设计卸料装置主要用来在冲压工作完成后从凸模上卸卜条料或废料，有时也起压料或马模导向的作用，此外还兼有保护凸模强度、防止冲裁时材料的变形的作用。而把冲件或废料从凹模中卸下则称为推件(装在上模)或顶件(装在下模),卸料装置的形式较多，它包括固定卸料板、活动和料板、弹压卸料板和废料切刀等几
35、种。在设计中，采用弹性卸料板，弹压卸料装置是由卸料板、弹性元件(弹簧或橡胶)、卸料螺钉等零件组成.卸料板孔和凸模的单边间隙Z2=0.I).51单边问蹶怆娱:未找到引用1.2nm0.050.1().15为了可靠卸料,弹压卸料板应高出凸模0.2).5mm.卸料板的尺寸厚度查表网得弹性卸料板的厚度F1.表2-3弹性卸料板的厚度H冲件厚度I卸料板宽度B错误!未找到引用源505()It谀未找到引用源.80801t!未找到引用M.I2S125”!加到引用200200错误!未找到引用0.88101214160.8W1.!JHt到引用(11012141618在工厂的实际生产中，冲压单个毛坯时直接采用橡胶紧箍在
36、凸模上进行卸料，这样可以使模具设计、加工以及维修简单化,缩短周期，降低成本。255案固零件的设计与标准卸料板螺钉孔的确定见图2-8所示。H=h+h2+1.-h3-1.=5(+43+1.-10-78=6mm(2.11)并且H=h+hs+(3-5)式中：h-螺钉头部高度(mm)；h模板高度(mm)：h2一凸凹模高度(mm):h3卸料板厚度(mm)；Iu一刃口修磨量(mm)；1.-卸料螺钉长度(mm).图2-8卸料螺钉2.5.6株胶的计重橡胶是冲模中常用的弹性元件，其许用负荷比弹簧大，安装调整也很方便。卸料、顶件常选用硬橡胶，拉压边多选用软橡胶。橡胶垫的选用原则如卜丁(I)为保证橡胶垫不过早失去弹性
37、而损坏，其允许的最大压缩量不得超过自由高度的45%,般取h*=(0.35).45)h由工作行程可计算出橡胶垫高度H：H=1./(O.25O.35)(2.12)式中：H-橡胶垫自由状态下的高度(mm);1.一考虑修模最后的卸料或压边的工作行程(mm)。根据工件材料厚度为Imm,冲裁时凸模进入凹模深度取Imm,考虑模具维修时刃磨留量2mm,在考虑开启时卸料高出凸模Imm,则总的工作形成1.=5mm,根据式(2.,橡胶型的自由高度H=1./(0.25).35)=15-20mm.取H=20nn.模具在组装时橡皮的预压缩放为HB=HX(10%15%)=23mm.取Hw=2mm由此可算出模具安装橡皮的空间
38、高度尺寸为18mm。(2)核算橡胶垫的高度和宜径O.5HD1.5(2.13)式中D橡胶垫直径(mm)。若H/D错误:未找到引用源.1.5,则可将按股分层，且两层橡胶之间需加钢制垫片；若HD0.5,则增加橡胶层的高度，至H/D错误!未找到引用源.0.5,(3)选用普通橡胶时要注意防油，橡胶周围应有适当的空间使椽胶受力后能自由变形。257模柄的选用中、小型模具通过模柄将上模固定在压力机的滑块上.模柄是作为上模与压力机滑块连接的零件.对它的基本要求是：一要与压力机滑块上的模柄孔正确配合，安装可靠；二要与上模正确而可靠连接.在安装模具时应注意模柄尺寸与压力机模柄孔直径要致。这里采用凸缘模柄，参照表模柄
39、(G2862.1-8I),相关数据如下是：基本尺寸40mm、错误!未找到引用源=9Omm、H=70mn.h=IOmm.2.5.8 凸模固定板与垫板(1)凸模固定板将凸模固定在模座上，其平面轮廓尺寸除应保证凸模安装孔外,还要考虑螺钉与销钉孔的位.巴。本计中采用矩形固定板，厚度一般取凹模犀度的06-0.8倍。所以H,3=(0.6-0,8)H=1520mm,如图29所示。(2)垫板垫板的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力，以降低模座所受的单位压力，保护模座以免被凸模断面压陷,如果凸模支承端面的单位压力P大了模座材料的许用应力即|，需加经淬饺磨平的垫板：反之则不加“垫板厚度一般取412mm本设计中取I
40、Omnb垫板的材料选用10钢板Q235,热处理硬度为HRC43482.5.9 冲模模架的型号与选择模架指的是上模座、下模座、导柱、导套和模柄等的组合体，冲压模具的全部零件都安装在模架上,其主要作用是把模具的结构及工作零件联接起来，以保证模具工作部分在工作时有个确定的相对位置。选择模架结构时要根据工件的受力变形特点，坯件定位、出件方式，材料送进方向，导柱受力状态，操作是否方便等方面进行综合考虑。通常中小型冲模常采用后侧式、对角式或对称式的导柱型模架。本设计中采用对角式导柱模架(GBT2851.3-9O),相关数据参照表网得：选择模架尺寸时要根据凹模的轮廓尺寸考虑，一般在长度上及宽度上都应比凹模大
41、30-4Omm。模板厚度一股等于凹模厚度的11.5倍。选择模架时还要注意到模架与压力机的安装关系。采用对角导柱模架。这种模架的导柱、导套对角布置，安装在模座对称中心两侧,导向平稳，适用于横向和纵向送料的模具。2510模具零件的材料选用应根据模具的工作特征、受力情况、冲压件材料性能、冲压件精度以及生产批量等因素，合理选择模具材料.表2-17为冲俄模零件的材料和热处理如下：表24冲模零件材料和热处理零件名称材料热处理上、下模座(板)HI2(X)调痂处理2832HRC导柱、导套(滑动)20港碳HRC58-62模柄Q235A固定板、卸料板等Q235螺母、垫圈Q235销、螺钉454348HRC2.6模具
42、结构图八角形冲孔件的模具图如下所示:图215落料冲孔发合模装配图I-下模座：2-凸凹模固定板：3-凸凹模：4-弹簧:5-活动挡料箱钉：6-导柱:。落料凹模：8-圆柱tfi：9-凸模固定板：10-导套：I1.-垫板：12-上模座；门-朋柱头内六角螺钉；14-顶板：IS-顶杆；16-顶杆2：17-凸绿模柄：18-圆柱销：19-圆柱头内六角螺灯：20.冲孔凸模：2卜推件板：22-弹性即料板：23-圆柱头内六角螺钉：24-橡胶垫：25-圈柱饰：26阳柱头内六角螺灯结论我此次设计的两幅模具是冲孔落料或合模和弯曲模。在落料冲孔或合模中，采用的是对角导柱导向，凸凹模复合并安装在下模座上的形式，推件装巴采用的
43、是推件板和卸料板，推件器推杆连接，通过打杆卸料，而卸料板采用的是和料弹簧和科。参考文献U1.姜奎华.冲压工艺与模具设计M.北京，机械工业出版社,1998.5.李大庭,张秀棉.模具制造技术现状与发展趋势琮述J.模具制造.2(X)5,2)：1-4.李德群等.对开展模具CAD/CAEJCAM的认识IJ1.模具工业,1992.9(7):58-65.梁柱.CAM软件在相具设计与制造中的应用口.自动化与控制.2007.No.4：75-77(5) .我国冲压模具的发展重点与展望UJ.机械工程师，2006.No.11:11-12(6) .杨占光.冲压模具标准及应用手册M.北京：化学工业出版社，2008.10.
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