毕业设计（论文）-锁扣手柄冲压模具设计【含全套CAD设计图纸】

'购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸锁扣手柄冲压模具设计摘要本设计主要介绍了拉链锁扣手柄的冲压模具的设计过程。通过对手柄进行工艺分析、确定冲压工艺方案及模具结构形式，然后进行排样设计、压力中心计算、冲裁力计算、工作零件刃口尺寸的计算等，最后通过AutoCAD绘制手柄的冲压模具装配总图和零件图。关键词：锁扣手柄；冲压模具；设计 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸1绪论冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。(1)冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。(2)冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。(3)冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。(4)冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。 在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸2冲裁件工艺性分析2.1零件说明图2-1零件示意图工件名称：拉链手柄生产批量：大批量材料：Q235材料厚度：1mm2.2材料分析表2-1碳素结构工具钢得化学成分、性能及用途牌号等级化学成分δs／Mpaδ5／％δb／Mpa用途举例钢材厚度或直径≤16mmWc／％不小于Q195-0.06～0.1219533315～390用来制造薄钢板、钢丝钢管钢钉螺钉地脚螺栓等Q235A0.14～0.2223526375～460用来制造拉杆螺栓螺母轴销子螺纹钢角钢槽钢钢板等B0.12～0.20C≤0.18D≤0.17Q275-0.28～0.3827520490～610相当于35～40钢34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸表2-2部分常用冲压材料的力学性能材料名称牌号材料状态抗剪强度（Mpa）普通碳素结构钢Q195未退火260～320Q235310～380Q275400～500由上表得Q235是碳素结构钢，具有良好的塑性、焊接性和可煅性，强度低，主要用于工程结构和受力较小的机械零件。2.3工件结构形状冲裁件结构简单，但内外形有尖角。2.4尺寸精度分析该零件公差标注为IT12级，未注公差可按IT14级来加工。经查公差表，可确定尺寸公差为：21、11.1、8、6±0.15、5±0.15、4、R3、R2所以该零件可以冲裁，适宜冲裁加工。34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸3冲压工艺方案确定3.1冲压工艺方案的确定在冲裁工艺分析和技术经济分析的基础上，根据冲裁件的特点确定工艺方案。工艺方案分为冲裁工序的组合和冲裁顺序的安排。3.2冲压工艺方法的选择冲裁工艺是否合理,对冲裁件的质量、模具寿命和生产率有很大的影响。经分析，工件尺寸精度要求不高，形状简单且不大，而工件产量较大，材料后度为1mm比较薄。故初步确定以下三种方案：该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可以有以下三种工艺方案：方案一:落料再冲孔，采用单工序模具。方案二:冲孔落料复合冲压,采用复合模具。方案三:冲孔落料连续冲压,采用级进模具。方案比较：方案一单工序冲裁模指在压力机一次行程内只完成一个冲压工序的冲裁模。该模具结构简单，但需要两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产的要求。方案二复合冲裁模是指在一次工作行程中，在模具同一部位同时完成数道冲压工序的模具。该模具只需要一副模具，工件的精度及生产效率都很高，但工件最小壁厚3.5mm接近凸凹模许用最小壁厚3.2mm，模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。方案三级进模（又称为连续模、跳步模）：是指压力机在一次行程中，依次在模具几个不同的位置上同时完成多道冲压工序的模具。它也只需要在一副模具内可以完成多道不同的工序，可包括冲裁、弯曲、拉深等，具有比复合更好的生产效率。它的制件和废料均可以实现自然漏料，所以操作安全、方便，易于实现自动化。难以保证制件内、外相对位置的准确性因此制件精度不高。通过对上述三种方案的的分析比较，因为该制件的精度要求不高，用于大批量生产。决定实行工序集中的工艺，所以该制件的冲压生产采用方案三为佳。34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸4模具总体结构的确定4.1模具类型选择根据零件的冲裁工艺方案,采用级进模冲裁。4.2操作与定位方式冲孔时,零件尺寸不大，厚度适中，尺寸精度不高，为了保证孔的精度及较好的定位和提高生产效率，我们采用导料板导向，侧刃定位的方式来加工工件。4.3卸料、出件方式的选择卸料方式有刚性卸料和弹性卸料。其比较如下：刚性卸料是采用固定卸料板结构，常用于较厚、较硬且精度要求不高的工件冲裁后卸料。此时要求凸模卸料时不能完全脱离卸料板。其主要用于卸料力比较大、材料厚度大于2mm的场合。弹性卸料板具有卸料和压料的双重作用，主要用于料厚小于或等于2mm的板料，由于有压料作用，冲件比较平整。弹性元件的选择应满足些料力和冲模结构的要求。故因为工件厚度为1mm,相对较薄，卸料力也比较小，故采用弹性卸料。又因为是级进模生产，所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。4.4导向方式的选择方案一：采用对角导柱模架。由于导柱安装在模具压力中心对称的对角线上，所以上模座在导柱上滑动平稳。常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模、复合模。方案二：采用后侧导柱模架。由于前面和左右不受限制，送料和操作比较方便，因为导柱安装在后侧，工作时，偏心距会造成导套导柱单边磨损，严重影响模具使用寿命，且不能使用浮懂模柄。方案三：四导柱模架。具有导向平稳、导向准确可靠、刚性好等优点。常用于冲压件尺寸较大或精度要求较高的冲压件，以及大量生产用的自动冲压模架。方案四：中间导柱模架。导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确。但只能一个方向送料。34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸根据以上方案比较，为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该级进模采用对角导柱的导向方式。34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸5工艺参数计算5.1排样方式的选择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。方案一：有废料棑样法，沿制件的全部外形轮廓冲裁，在制件之间及制件与调料侧边之间，都有工艺废料。因留有搭边，所以制件质量和模具寿命较高，但材料利用率降低。方案二：少废料棑样法，沿制件的部分外形轮廓切断或冲裁，只在制件之间留有搭边，材料利用率有所提高。方案三：无废料棑样法，无废料棑样法就是无工艺搭边的棑样，制件直接由切断条料获得。采用少、无废料排样法，材料利用率高，不但有利于一次冲程获得多个制件，而且可以简化模具结构，降低冲裁力，但是，因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误差的影响，所以模具冲裁件的公差等级较低。同时，因模具单面受力（单边切断时），不但会加剧模具的磨损，降低模具的寿命，而且也直接影响到冲裁件的断面质量。根据设计模具制件的形状、厚度、材料、模具使用寿命等方面的全面考虑，排样方法采用方案一有废料棑样法。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。根据工件的形状、结构等特点，故分为直对排、斜对排两种。该工件我们采用直对排。图5-1直对排样图34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸5.1.1搭边值的确定排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。搭边的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边过大，浪费材料。搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还有拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口，降低模具寿命。或影响送料工作。搭边值通常由经验确定，表5-1所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。表5-1搭边a和a1数值材料厚度圆件及r＞2t的工件矩形工件边长L＜50mm矩形工件边长L＞50mm或r＜2t的工件工件间a1沿边a工件间a1沿边a工件间a1沿边a＜0.250.25~0.50.5~0.80.8~1.21.2~1.61.6~2.02.0~2.52.5~3.03.0~3.53.5~4.04.0~5.05.0~121.81.21.00.81.01.21.51.82.22.53.00.6t2.01.51.21.01.21.51.82.22.52.83.50.7t2.21.81.51.21.51.82.02.22.52.53.50.7t2.52.01.81.51.82.02.22.52.83.24.00.8t2.82.21.81.51.82.02.22.52.83.24.00.8t3.02.52.01.82.02.22.52.83.23.54.50.9t根据制件厚度与制件的排样方法可以查表5-1得；两工件之间的搭边：a1=1.2mm工件边缘的搭边值：a=2mm5.1.2条料宽度的确定排样方式和搭边值确定以后，条料的宽度和进距也就可以设计出。计算条料宽度有三种情况需要考虑；（1）有侧压装置时条料的宽度。（2）无侧压装置时条料的宽度。（3）有定距侧刃时条料的宽度。此制件选择有定距侧刃时的宽度计算条料的宽度34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸B=(D+1.5a+nb1)△(mm)（5-1）式中：D-条料宽度方向冲裁件的最大尺寸；a-边缘搭边值；n-侧刃数；b1-侧刃冲切的料边宽度，查表5-1-2选取；△-条料下料剪切公差，查表5-1-3；表5-1-2b1、y值条料厚度t/mmb1Y金属材料非金属材料~1.5>1.5~2.5>2.5~31.52.02.52340.100.150.20表5-1-3剪料公差及条料与导料板之间（mm）间隙条料宽度B/mm材料厚度t/mm~11~22~33~5~5050~100100~150150~220220~3000.40.50.60.70.80.50.60.70.80.90.70.80.91.01.10.91.01.11.21.35.1.3材料利用率一个步距内的条料利用率：η=F/AB×100％（5-2）式中：η-材料利用率；F-工件的实际面积；A-送料进距；B-调料宽度；B=(21+1.5×2+1×1.5）=25.5mm送料步距：A=11.2mm34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸η==44%根据零件厚度和排样图选择板料规格为600mm×1200mm。板料的利用率（5-3）式中：n-张板料上的冲裁总数；L-板料长度；B-板料宽度；F-工件的面积；η==43%5.2冲压力的计算计算冲裁力是为了选择合适的压力机，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，以适宜冲裁的要求，普通平刃冲裁模，其冲裁力Fp一般可以按下式计算：Fp=KptLτ（5-4）式中：Fp-冲裁力（N）Kp-系数，取K=1.3L-冲裁件周边总长（mm）t-材料厚度（mm）τ-材料抗剪强度（Mpa）L的计算：因为零件为不规则形状故采用近似计算。椭圆的周长计算查《中国人工智能网》得到椭圆的计算公式为当b＞a/2时，当b＝a/2时，34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸（5-5）当b＜a/2时，其中c2=a2-b2故得到椭圆周长为或用UG的分析功能查的L1=22.104mm带半圆形的周长计算：L2=18.283mm零件外形周长计算：L3=58.331mm侧刃周长计算:L4=64.8mm故总长L为L=58.331+18.283+22.104+64.8=163.52mm所以冲裁压力P为P=KLtι=1.3×163.52×1×340=72275.84（N）冲孔力P孔=KLtι=1.3×（22.104+18.283）×1×340=17852.38（N）查表5-2得K卸=0.07P卸=K卸P=0.07×72275.84=5059.30（N）34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸查表5-2得K推=0.1并根据材料厚度取凹模刃口直壁高度h≥8mm,为了修模时能保证模具仍具有足够的强度,所以直壁高度取h=8mm,故n=h/t=8/1=8P推=nK推P=8×0.1×72275.84=57820.67（N）冲压力PΣPΣ=P+P卸+P推=72275.84+5059.30+57820.67=135155.812（N）=135.16（KN）表5-2卸料力、推件力和顶件力系数料厚t/mmKxKtKd钢≤0.1＞0.1~0.5＞0.5~2.5＞2.5~6.5＞6.50.065~0.0750.045~0.0550.04~0.050.03~0.040.02~0.030.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03铝、铝合金纯铜，黄铜0.025~0.080.02~0.060.03~0.070.03~0.095.3压力机的初步选取压力机的选取要求共称压力p0≥（1.1～1.3）P∑故p0≥（1.1～1.3）P∑=(1.1～1.3)×135.16=（148.67～175.70）KN因此选压力机型号为：J23-255.4压力中心的计算34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸为了确保压力机和模具正常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心相重合，否则，会使冲模和力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨之间产生过大的摩擦，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。零件、多孔冲模、级进模的压力中心可以用解析计算法求出冲模压力中心。解析法的计算依据是：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。Xo=L1X1+L2X2+……LnXn/L1+L2+……Ln（5-6）Yo=L1Y1+L2Y2+……LnYn/L1+L2+……Ln（5-7）下面用解析法确定与计算模具的压力中心。用UG查的各段的周长值，如下：方形孔L1=18.283mm椭圆孔L2=22.104mm带半圆孔L3=58.331mm计算椭圆的压力中心：因为椭圆是规则几何形状故压力中心在几何型心上得x2=5.5mmy2=－11.2mm计算带有半圆的异型压力中心：半圆的压力中心时因为半圆关于Y=-11.2的轴线平行对称故y半圆=－11.2mm其x半圆==mm其它的为规则几何形状故在它的几何型心，找出个段的压力中心后与半圆一起求求整个异型的压力中心为：x1=5.5mmy1=－11.2mm同理可以求的L3的压力中心为x3=-0.09mmy3=11.2mm整理有：线段L(mm)xyL118.283－11.25.96L222.104－33.6－5.5L358.33111.20.09L450.8－52.91813.7将上表数据带入压力中心计算公式中得：x0=－14.7334 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸y0=3.4故工件的压力中心在（x0,y0）=(－14.73,3.4)。所以模具的压力中心为：(－14.73,3.4)。34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸6凸凹模的刃口的计算6.1刃口尺寸确定的原则凸、凹模刃口尺寸和公差的确定，直接影响冲裁生产的技术经济效果，是冲裁模设计的重要环节，必须根据冲裁的变形规律、冲模的磨损规律和经济的合理性，遵循以下原则：（1）设计落料模时，应以凹模尺寸为基准，间隙取在凸模上，靠减小其尺寸获得。（2）设计冲孔模时，应以凸模尺寸为基准，间隙取在凹模上，靠增大其尺寸获得。根据冲模的磨损规律，凹模的磨损使落料件轮廓尺寸增大，因此设计落料模时，凹模的刃口尺寸应等于或接近工件的下极限尺寸；凸模的磨损使冲孔件的孔径尺寸减小，因此设计冲孔模时，凸模的刃口尺寸应等于或接近工件的上极限尺寸。（3）冲裁模在使用中，由于磨损间隙值将不断增大，因此设计时无论是落料模还是冲孔模，新模具都必须选取最小合理间隙，使模具具有较长的寿命。（4）根据工件尺寸公差的要求，确定模具刃口尺寸的公差等级。6.2刃口尺寸确定的方法模具刃口尺寸计算方法分为两种。（1）凸模和凹模分开加工在这种情况下，需要分别计算和标注凸模和凹模的尺寸和公差。落料时，间隙取在凸模上；冲孔时，间隙取在凹模上。凸模和凹模分开加工的优点是凸模和凹模具有互换性，可以批量生产。但是为了保证合理的间隙，要求加工凸模和凹模的机床精度高，加工难度大，因此凸模和凹模分开加工的方法仅适用于形状简单的冲裁模。（2）凸模和凹模配合加工34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸所谓配合加工就是在凸模和凹模中先选定一件为基准件，制造好后用它的实际刃口尺寸来配做另一件，使它们之间达到最小合理间隙值。落料时，先做凹模，以它为基准件配做凸模，保证最小的合理间隙值；冲孔时，先做凸模，以它为基准件配做凹模，保证最小的合理间隙值。凸、凹模配合加工方法有利于获得最小合理间隙，放宽对模具加工设备的精度要求，而冲模的生产规模多数情况下均属于单件或小批量生产，因此，目前多数工厂均采用配合加工法生产凸模和凹模。所以，根据工件图，确定落料部分以落料凹模为基准计算,落料凸模按间隙值配制；冲孔部分以冲孔凸模为基准计算,冲孔凹模按间隙值配制。落料以凹模、为基准。根据实用间隙表6-2查得材料Q235的最小双面间隙2Cmin=0.100mm,最大双面间隙2Cmax=0.140mm表6-2冲裁模初始用间隙2cmm材料厚度08、10、35、09Mn、Q23516Mn40、5065Mn2Cmin2Cmax2Cmin2Cmax2Cmin2Cmax2Cmin2Cmax小于0.5极小间隙0.50.60.70.80.91.01.21.51.752.02.12.52.753.0.3.54.04.55.56.06.58.00.0400.0480.0640.0720.0920.1000.1260.1320.2200.2460.2600.2600.4000.4600.5400.6100.7200.9401.0800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.5000.5600.6400.7400.8801.0001.2801.4400.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.6800.7800.8400.9401.2000.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9200.9601.1001.2001.3001.6800.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.7800.9801.1400.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9201.0401.3201.5000.0400.0480.0640.0640.0900.0900.0600.0720.0920.0920.1260.12634 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸6.3冲孔凸模的刃口尺寸计算及公差冲孔凸模公式为：（6-1）冲孔凹模公式为：（6-2）式中：-冲孔凸模基本尺寸-冲孔凹模基本尺寸-凸凹模最小初始双向间隙Δ-制件公差-凸模下偏差（按IT6～IT7级选用）-凹模上偏差（按IT6～IT7级选用）-磨损系数。其值与冲裁件制件精度有关。一般：当冲裁件精度在IT10以上时，=1；当冲裁件精度在IT11～IT13时，=0.75当冲裁件精度在IT14时，=0.5模具间隙值的确定查表4-5得：=2cmin=0.1mm=2cmax0.14mm由零件图得椭圆的长半轴=4mm短半轴=3mm方形孔的尺寸为=12mm冲椭圆的凸模长半轴、短半轴=(4+0.5×0.3)=4.15mm=(3+0.5×0.25)34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸=3.125mm椭圆落料的凹模长半轴Dd1，短半轴Dd2Dd1=(4.15+0.1)=4.25mmDd2=(3.125+0.1)=3.225mm校核+≤－　　0.006+0.008=0.014≤0.14-0.1=0.04满足间隙公差条件冲方型孔的凸模尺寸∶=(6+0.5×0.3)=6.15mm=(4+0.5×0.3)=4.15mm方型孔落料凹模具尺寸：Dd1=（6.15+0.1）=6.25mmDd2=(4.15+0.1)=4.25mm校核+≤－0.008+0.008=0.016≤0.14-0.1=0.04满足间隙公差条件34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸6.4落料凸凹模的刃口尺寸计算及公差落料凹模公式为：Dp=(Dmax－x△－Zmin)（6-3）Dd=(D－x△)（6-4）式中：-落料凹模基本尺寸-落料凸模基本尺寸-落料件最大极限尺寸-凸模下偏差按IT6～IT7级选用；-凹模上偏差按IT6～IT7级选用；Δ-制件公差-磨损系数。其值与冲裁件制件精度有关。一般：当冲裁件精度在IT10以上时，=1；当冲裁件精度在IT11～IT13时，=0.75当冲裁件精度在IT14时，=0.5=2cmin=0.1=2cmax=0.14落料椭圆的凸模长半轴Dp1，短半轴Dp2Dp1=（6－0.5×0.3）=5.85mmDP2=(5－0.5×0.3)=4.85mm落料椭圆的凹模长半轴DC1，短半轴DC2DC1=(D－x△－)=（5.85－0.1）=5.75mm34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸DC2=(D－x△－)=(4.85-0.1)=4.75mm校核+≤－0.012+0.008=0.02≤0.14-0.1=0.04满足间隙公差条件DP3=(8－0.5×0.36)=7.82mmDC3=(7.82-0.1)=7.72mm校核+≤－0.015+0.009=0.024≤0.14-0.1=0.04满足间隙公差条件DP4=(3－0.5×0.25)=2.875mmDC4=(2.875－0.1)=2.775mm校核+≤－0.006+0.010=0.016≤0.14－0.1=0.04满足间隙公差条件Dd5=(11.1－0.5×0.43)=10.885mmDC5=(10.885－0.1)=10.785mm校核+≤－0.011+0.018=0.029≤0.14－0.1=0.04满足间隙公差条件34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸Dd5=(21－0.5×0.52)=20.74mmDC5=(D－x△－)=(21－0.5×0.52－0.1)=20.64mm校核+≤－0.013+0.021=0.034≤0.14-0.1=0.04满足间隙公差条件。34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸7主要零部件设计7.1凹模结构设计凹模结构设计包括：确定凹模的外形尺寸和凹模板的厚度，选择凹模形孔侧壁的形状，布置凹模板上形孔，螺孔和销孔的位置以及标注尺寸等。凹模采用整体凹模，各种冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。表7-1凹模厚度和壁厚冲件尺寸材料厚度t≤0.8>0.8～1.5>1.5～3>3～5>5～8>8～12cHcHcHcHcHcH≤50>50～75262030223425402847305535>75～100>100～150322236254028483255356540>150～175>175～200382542284632523660407545>200442848305235604068458550凹模板厚度H的确定：（7-1）式中：K-修正系数K=1.25P-最大冲裁力（N）P=107776.5834 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸mm凹模壁厚C的确定：C=（1.5～2）H=（19.2915～25.722）mm因为t=1查表7-1得H=22mmC=30mm凹模度长的计算：L=L1+2c式中：L1-平行于送料方向度量的凹模刃口间的距离C-凹模孔壁至边缘的距离L=L1+2c=82+2×30=142mm凹模的宽度B计算：B=b1+(2.5～4.0)H式中：b1-垂直送料方向度量的凹模洞口间的距离B=b1+(2.5～4.0)H=21+（2.5～4.0）×22=（76～109）mm凹模外形的确定查表7-2表7-2矩形和圆形凹模的外形尺寸（GB2858-81）矩形凹模的宽度和长度B×L矩形和圆形凹模厚度H63×5063×6310、12、14、16、18、2080×63、80×80、100×63、100×80、100×100、125×8012、14、16、18、20、22125×100、125×125、140×80、140×80、14、16、18、20、22、25140×125、140×140、160×100、160×125、160×140、200×100、200×12516、18、20、22、25、28160×160、200×140、200×160、250×125、250×140、16、20、22、25、28、32200×200、250×160、250×200、280×160、18、22、25、28、32、3534 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸250×250、280×200、280×250、315×200、20、25、28、32、35、40315×250、20、28、32、35、40、45为使凹模获得更好的受力，可以将凹模的长度和厚度适当增大。由此，确定下凹模外形为200×100×25,如图7-1。图7-1凹模7.2落料凸模的设计因为落料凸模是又凹模配做的且尺寸较大故不需要进行加固，且也为非正规几何形状，我们用直通式凸模采用线切割机床加工。凸模与固定板配合时采用铆接式，凸模与固定板的配合按H7/m6。凸模长度的确定：H=h1+h2+h3+(10～20)mm（7-2）式中：h1-凸模固定板厚(mm)h2-卸料板厚(mm)h3-侧面导板板厚(mm)H=h1+h2+h3+(10～20)34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸=20+18+8+(10～20)=57mm凸模设计如图7-2:图7-2落料凸模7.3冲孔凸模的设计根据零件图和排样图我们知道冲模截面积较小为了保证凸模的强度和装配方便，我们采用铆接式阶梯凸模，因为零件为非正规几何形状，故在阶梯上半部分做成正规形状，下面部分做成零件形状,采用数控加工中心加工。与凸模固定板采用铆接式，凸模与固定板的配合按H7/m6。冲孔和落料凸模长度相等为57mm。凸模材料应选Cr12MOV，热处理60~62HRC，凸模与卸料板之间的间隙查表7-3得凸模与卸料板的间隙应选为0.035mm。表7-3凸模与卸料板、导柱与导套的间隙序号模具冲裁间隙Z卸料板与凸模间隙Z1辅助小导柱与小导套间隙Z21>0.015~0.025>0.005~0.007约为0.0032>0.025~0.05>0.007~0.015约为0.0063>0.05~0.10>0.015~0.025约为0.014>0.10~0.15>0.025~0.035约为0.02冲孔凸如图7-3，7-4：冲椭圆孔凸模：34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸图7-3冲椭圆孔凸模冲方形孔凸模：图7-4冲方形孔凸模7.4导料板的设计导料板的工作侧壁设计成平直的，导料板的内侧与条料接触，外侧与凹模齐平，导板间距为25mm。这样就确定了导料板的宽度了，导料板宽度则为37.5mm。导料板的厚度按表7-4选择，应为8mm。导料板用螺钉固定在凹模上。导料板用45钢制作，热处理硬度40~45HRC。在入口处设计成20°的斜角。表7-4导料板厚度冲件厚度t导料板宽度送进材料抬起送进材料不抬起<200>200<200>200<1>1~2>2~3>3~446810681012346846687.5凸模固定板的设计用45钢制作淬火硬度为40~45HRC。固定板的尺寸与凹摸板外形尺寸相同，根据零件排样图和所选凹模座尺寸取固定板厚20mm。7.6卸料板的设计本模具的卸料板设计为T字形与导料板配合不仅有卸料作用，还具有压料的作用，卸料板的边界尺寸与凹模的边界尺寸相同，卸料板厚度为10mm，又因为卸料板与导料板配合所以卸料板的厚度为18mm。卸料板与3个凸模的间隙以在凸模设计中确定了为0.035。卸料板上设置了4个螺钉。卸料板采用45钢制造，热处理淬火硬度40～45HRC。34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸7.7定位零件的设计在进级模中，常采用侧刃控制送料步距，从而达到准确定位的目的。侧刃实质是一裁切边料的凸模，有用的刃口只是其中两侧。通过两刃口切去条料边缘部分材料，形成一台阶。条料切去部分边料后，宽度能够继续送入凹模，送进的距离为切去的长度（送料步距），当料送到切料后形成的台阶时，侧刃挡块阻止了材料继续送进。只通过模具下一次的工作，新的送料步长又形成。侧刃沿送料方向的断面尺寸，一般与步距相等。该模为冲制1mm的薄制件因而选择形侧刃。根据该模具选择向单侧刃（如图7-5）。侧刃在送料方向的断面尺寸公差，一般按基轴制h6制造，在精密级进级模中，按h4制造；侧刃孔按侧刃实际尺寸加单面间隙配制。侧刃的长度和凸模的长度相等为57mm，侧刃挡块按标准选为20×12JB/T7653-1994。1侧刃2侧刃挡块3导料板图7-5侧刃34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸8橡胶的选用和计算（1）橡胶高度的计算。在选用橡胶时除需满足工艺要求与模具结构设计要求外，其允许的最大压缩量为自由高度的35%～45%，即h1=(0.35～0.45)H（8-1）式中：h1-允许的最大压缩量H-自由高度侧h1=7.35（2）由装配图知道h工=7橡胶的工作行程为7h工=（0.25～0.3）H由装配图知道h工=7侧H=19～21取H=21（3）橡胶截面尺寸的计算因为P=720Mpa（8-2）q-取2Mpad-取11mm侧D=24mm橡胶材料为聚氨脂。34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸9校核模具闭合高度及压力机有关参数9.1校核模具闭合高度模具上模座厚度H1取35mm，垫板厚度8mm，固定板厚度20mm，卸料板18mm，导料板厚度8mm，凹模厚度25mm，下模座厚度40mm.模具闭合高度：H=H上模+H垫+L+H+H下模－h2（9-1）=35+8+57+25+40－2=163mm式中：L-凸模长度H-凹模厚度h2-凸模冲裁后进入凹模的深度模具闭合高度H应该满足：Hmin－H1+10≤H≤Hmax-H1－5式中：Hmax-压力机最大闭合高度（mm）Hmin-压力机最小闭合高度（mm）H1-垫块厚度（mm）根据拟选压力机J23-25,查开式压力机参数表得Hmax=250mm,Hmin=180mm,H1=50mm.所以140≤H≤175经计算该模具高度为163mm在140m-175mm内，故J23-25适用。9.2压力机的确定通过校核，初选择开式双柱可倾压力机J23-25能够满足使用要求。查表其主要技术参数如下：J23-25的公称压力：250KN滑块行程：80mm最大闭合高度：250mm最小闭合高度；180mm工作台尺寸（前后×左右）：360mm×560mm34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸垫板厚度：50mm模柄孔尺寸：Ф50mm×70mm最大倾角高度：30°34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸10主要标准件的选取依据以上设计计算本套模具还将选用下列标准件（1）下模座GB/T2855.4-81B200×100×40（2）上模座GB/T2855.3-81B200×100×35（3）导柱GB2861.1-81A22×100×38（4）导套GB2861.1-81A25×100×38（5）模柄GB/T7646.1-94A50×7034 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸结论经过这次的毕业设计，使我受益匪浅。不仅使自己的专业技能有所发挥并且更为熟练，也加强了在大学阶段所学到专业理论知识的巩固。在毕业设计的过程中，在设计方面遇到了一些问题，经过老师和同学的指导，再加上自身不懈的努力，问题得到了解决。这次的毕业设计使我对模具设计有了一定的认识，在模具设计过程中，不仅把大学三年所学到知识加深了，还能够把各科灵活的运用到设计中去。这次的毕业设计不仅是对自己大学三年的考核，也是在工作之前对自身的一次全面、综合型的测试。这为今后的工作做好了铺垫和奠定了一定的基础。34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸致谢这次毕业设计说明书及其模具装配图的完成，首先要感谢我的指导老师王渝平老师，在毕业设计装配图及其说明书编制过程中，给予了精心的指导，并讲解了各项专业要领，提出了宝贵的专业意见，模具设计过程中，也要感谢曾经的科任教师，是他们的精心指导才使我的毕业设计能够按期完成，感谢学校给予的支持和机会，感谢同学的无私帮助。同时要感谢百忙之中参加毕业答辩的评审老师们。34 购买设计文档后加Q-97666224免费领取CAD图纸参考文献[1]王海明.机械制造技术.北京.中国农业出版社,2004.7[2]张鼎承.冲模设计手册.北京.机械工业出版社.1999.5[3]阎其凤.模具设计与制造.北京.机械工业出版社.1995.11[4]翁其金.冲压工艺与冲模设计.北京.机械工业出版社.1999.5[5]李正风.机械设计基础.上海.上海交通大学出版社.2005.1[6]许发樾.模具设计应用实例.北京.机械工业出版社.1999,5[7]刘力.机械制图.北京.高等教育出版社.第二版.2004.7[8]曾欣.塑料模具与冲压模具.宜宾.2008.7[9]史铁梁.冷冲模设计指导.机械工业出版社.1996.734'