PAGEI摘要課程設(shè)計(jì)是對(duì)我們大學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要的總結(jié)。在本設(shè)計(jì)中，我的題目是墊圈片落料沖孔復(fù)合模具設(shè)計(jì)。通過(guò)分析我們發(fā)現(xiàn)，墊圈片外形是個(gè)圓形，中間有1個(gè)圓形的孔，孔的左右各有一個(gè)矩形缺口。外形依靠落料完成，沖孔依靠沖孔工序來(lái)完成。通過(guò)這個(gè)模具的設(shè)計(jì)，將是對(duì)我大學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要的考核。設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先我們要對(duì)墊圈片的結(jié)構(gòu)性、材料進(jìn)行分析，選擇合適的方式進(jìn)行生產(chǎn)。材料的分析來(lái)確定工件是否適合生產(chǎn)。之后要通過(guò)工件的厚度來(lái)確定工件排樣圖的搭邊，然后計(jì)算排樣圖的材料利用率。接下來(lái)就是進(jìn)行沖壓力的計(jì)算，通過(guò)計(jì)算沖壓力選擇合適的沖壓設(shè)備。模具刃口的計(jì)算也有其的重要，只有選擇合適的刃口才能夠確保模具的壽命，提高模具的使用率。模具刃口計(jì)算后，就是模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，先進(jìn)行凹模外形尺寸的計(jì)算的通過(guò)凹模的外形尺寸來(lái)得到模具中其他固定板、卸料板等的尺寸，最后選擇模架等一系列標(biāo)準(zhǔn)件，最終完成模具的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：復(fù)合模，沖壓工藝，模具設(shè)計(jì)PAGEI目錄摘要 I第一章緒論 11.1沖壓過(guò)程中機(jī)械運(yùn)動(dòng)的概述 11.2模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)趨勢(shì) 11.3沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 2第二章沖壓件工藝分析 32.1材料分析 32.2零件結(jié)構(gòu) 42.3尺寸精度 4第三章沖裁方案的確定 53.1沖裁工藝方案的確定 5第四章模具總體結(jié)構(gòu)的確定 64.1模具類型的選擇 64.2送料方式的選擇 64.3定位方式的選擇 64.4卸料、出件方式的選擇 64.5導(dǎo)向方式的選擇 6第五章工藝參數(shù)計(jì)算 85.1排樣方式的選擇 85.1.1排樣及搭邊值的計(jì)算 85.1.2步距的計(jì)算 85.1.3條料寬度的確定 95.1.4材料利用率的計(jì)算 95.2沖壓力的計(jì)算 105.2.1總沖裁力的計(jì)算 105.2.2卸料力、推件力的計(jì)算 115.2.3總沖壓力的計(jì)算 125.2.4初選壓力機(jī) 12第六章刃口尺寸計(jì)算 146.1沖裁間隙的確定 146.2刃口尺寸的計(jì)算及依據(jù)與法則 14第七章設(shè)計(jì)模具的主要零件 167.1凹模設(shè)計(jì) 167.1.1凹模外形尺寸的計(jì)算 167.1.2凹模刃口結(jié)構(gòu)形式的選擇 187.1.3凹模精度與材料的確定 187.2凸模的設(shè)計(jì) 187.2.1凸模結(jié)構(gòu)的確定 187.2.2凸模高度的確定 187.2.3凸模材料的確定 197.2.4凸模精度的確定 197.3卸料板的設(shè)計(jì) 197.3.1卸料板外型設(shè)計(jì) 197.3.2卸料板整體精度的確定 207.4固定板的設(shè)計(jì) 207.5墊板的設(shè)計(jì) 207.6上下模座、模柄的選用 207.6.1上下模座的選用 207.6.2模柄的選用 217.7模具材料選擇原則與熱處理 21第八章沖壓力機(jī)的校核與選定 228.1沖壓設(shè)備的校核 228.2沖壓設(shè)備的選用 22參考文獻(xiàn) 23第一章緒論1.1沖壓過(guò)程中機(jī)械運(yùn)動(dòng)的概述通過(guò)用模具和壓力機(jī)對(duì)不同類型的板材和坯料施加一定的壓力，使工件發(fā)生形狀變異或者是工件被分開(kāi)，得到新的外形、尺寸以及其他特性的零件，這種方式稱之為冷沖壓。沖壓過(guò)程運(yùn)動(dòng)一般為上下運(yùn)動(dòng)，所以選用立式?jīng)_床較多。一般不同的機(jī)械運(yùn)動(dòng)在沖壓時(shí)，他們的特點(diǎn)，形式以及對(duì)沖壓件質(zhì)量精度要求都是不太一樣的，常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)形式有這三種：滑動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和滾動(dòng)。由于沖壓過(guò)程是如此的多元化，在沖壓模具的設(shè)計(jì)中應(yīng)該要嚴(yán)格控制，以達(dá)到模具設(shè)計(jì)的要求；同時(shí)，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)多比較，通過(guò)對(duì)不同的產(chǎn)品需要的不同要求來(lái)合理選擇相應(yīng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。通常，我們最常見(jiàn)的沖壓運(yùn)動(dòng)就是上下的往返運(yùn)動(dòng)，但是如果想實(shí)現(xiàn)水平運(yùn)動(dòng)，我們也可以通過(guò)斜楔結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)銷(xiāo)結(jié)構(gòu)，輥結(jié)構(gòu)和旋切結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在模具設(shè)計(jì)中的特殊結(jié)構(gòu)更為繁瑣和不易，成本也大，但為了實(shí)現(xiàn)的形狀，大小來(lái)滿足產(chǎn)品的要求，這也是解決問(wèn)題的一種有效方法。1.2模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)趨勢(shì)最近這幾年，沖壓過(guò)程中的技術(shù)不斷呈上升趨勢(shì)，尤其像一些高精度的工藝的快速發(fā)展，使沖壓件的精度更加準(zhǔn)確，大大提高了生產(chǎn)率，使沖壓工藝提高到了一個(gè)新的發(fā)展水平，有著高質(zhì)量。幾年前的精密沖壓，主要是指平面部分的精沖，現(xiàn)在，除了精沖是精密彎曲，軋制，沖壓等，可以形成復(fù)雜的零件的精密三維圖。過(guò)去精密沖裁只適用于薄料中，現(xiàn)在的精密沖裁可適用的板厚達(dá)到二十五毫米之多，對(duì)于一些高強(qiáng)度合金材料我們也照樣可以采用精沖。當(dāng)然，不單單是精密沖裁，像很多復(fù)合成形，超塑性成形，電磁成形都在快速的發(fā)展，所以未來(lái)模具產(chǎn)業(yè)前景是一片光明。但有時(shí)候產(chǎn)品的淘汰率高，光使用之前的沖壓小設(shè)備是無(wú)法滿足產(chǎn)品批量小、更換速度快等要求的，所以得使用一些通用組合模具、數(shù)控沖孔設(shè)備等，這才使得沖壓生產(chǎn)適合大批量生產(chǎn)，而且也適用于小批量生產(chǎn)。材料性能在不斷改進(jìn)，從而使成形能力和使用效果也有所改善，之前的材料相對(duì)來(lái)說(shuō)有點(diǎn)“笨重”，各方面性能也不突出，現(xiàn)在隨著很多新技術(shù)的發(fā)展，質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高的材料已不是問(wèn)題了，像一些高強(qiáng)度板材的研發(fā)成功，對(duì)于像很多應(yīng)用到這種技術(shù)的汽車(chē)構(gòu)件來(lái)說(shuō)，提高的不單單是性能，效益，也更加環(huán)保、輕便。1.3沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)目前，國(guó)內(nèi)模具工業(yè)的快速發(fā)展，機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值已遠(yuǎn)遠(yuǎn)抵不過(guò)其產(chǎn)值。我國(guó)模具產(chǎn)業(yè)作為一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，正處于上升階段，已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平遙遙領(lǐng)先的根本產(chǎn)業(yè)，其未來(lái)的上升空間也會(huì)很大。據(jù)預(yù)測(cè)，不久的將來(lái)，我國(guó)的模具產(chǎn)業(yè)將會(huì)走在世界的最前端，引領(lǐng)著其他國(guó)家的進(jìn)步。特別是像我們這種模具專業(yè)的學(xué)生，在以后如果專業(yè)技能和實(shí)際操作能力過(guò)硬，那可謂是這方面的人才了。第二章沖壓件工藝分析圖2-1墊圈工件圖墊圈片屬于大批量生成，材料使用為A5052-H32，A5052-H32的延展性比較好，墊圈的厚度是0.8毫米，墊圈片對(duì)尺寸偏差要求不是很高，未注公差可以按IT12來(lái)設(shè)計(jì)。2.1材料分析表2-1墊圈片材料的力學(xué)性能表材料名稱牌號(hào)抗剪強(qiáng)度（Mpa）抗拉強(qiáng)度（Mpa）屈服點(diǎn)（Mpa）伸長(zhǎng)率（%）鋁合金A5052-H3210020013013由力學(xué)性能表可以得出如下結(jié)論：A5052-H32的抗剪和抗拉性能都適中，適合沖裁，延展形也特別好，有利于沖壓。墊圈片的質(zhì)量要求不是很高，所以使用A5052-H32作為材料，可以滿足使用。2.2零件結(jié)構(gòu)從該零件尺寸標(biāo)注來(lái)看模具精度比較普通，形狀也比較簡(jiǎn)單，但尺寸精度要求也一般，在設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮落料和沖孔工序，屬于大批量生成，設(shè)計(jì)模具的時(shí)候要考慮模具的壽命，保證模具的使用壽命和生產(chǎn)效率。零件外形是個(gè)簡(jiǎn)單的圓形，中間有一個(gè)圓孔。該工件關(guān)于圓心對(duì)稱。2.3尺寸精度尺寸精度問(wèn)題關(guān)系到模具的正確生產(chǎn)，如果模具的精度達(dá)不到，將會(huì)導(dǎo)致工件的精度也大大降低，變成不合格的產(chǎn)品，所以要慎重考慮。本設(shè)計(jì)中，工件的公差要為IT12等級(jí)，所以我們可以根據(jù)下面的表格來(lái)查找工件的偏差，依此作為后面設(shè)計(jì)的依據(jù)。按IT12查表2-2獲得。落料尺寸；沖孔尺寸；表2-2常見(jiàn)零件公差等級(jí)表第三章沖裁方案的確定3.1沖裁工藝方案的確定工件分為外形的落料沖裁工序，以及圓形孔的沖裁工序，根據(jù)常用的工序安排，我們可以分別對(duì)使用單工序模復(fù)合模以及級(jí)進(jìn)模進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。下面先對(duì)幾個(gè)方案進(jìn)行分析和對(duì)比：第一個(gè)方案：級(jí)進(jìn)模：使用沖孔落料級(jí)進(jìn)模模，級(jí)進(jìn)模采用一個(gè)模具完成多個(gè)工序，所以適合大批量的生產(chǎn)，第二個(gè)方案：復(fù)合模，落料沖孔復(fù)合模也是通過(guò)一個(gè)模具完成多工工序，而且工序比較集中也容易保證位置精度。第三個(gè)方案：?jiǎn)喂ば蚰?，先使用落料單工序模完成落料工序，然后再放到另一個(gè)沖孔模具上完成工件的沖孔。方案分析和對(duì)比：方案1：使用一副模具，生成效率高，可以滿足大批量生產(chǎn)的需要，但是由于工件中件是個(gè)異形孔，不利于導(dǎo)正，所以精度要求你不好保證。方案2：復(fù)合模，復(fù)合程度高，生產(chǎn)批量大，而且位置精度較高，所以能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要。方案3：需要使用兩個(gè)單工序模，生產(chǎn)的過(guò)程中，還要來(lái)回?fù)Q模具，這樣可能就沒(méi)法保證工件的精度，從而導(dǎo)致次品產(chǎn)生。通過(guò)以上的比較和分析，我感覺(jué)墊圈片的生產(chǎn)使用復(fù)合模的方案最好，再滿足生產(chǎn)需要的同時(shí)，還能夠盡可能的提供工作效率，沖孔落料工序的一次進(jìn)行，也能滿足長(zhǎng)期大批量的生產(chǎn)。第四章模具總體結(jié)構(gòu)的確定4.1模具類型的選擇模具的類型我們選擇的是復(fù)合模，再滿足生產(chǎn)需要的同時(shí)，還能夠盡可能的提供工作效率，沖孔落料工序的一次進(jìn)行，也能滿足長(zhǎng)期大批量的生產(chǎn)。下出料的方式，能夠長(zhǎng)期的運(yùn)行工作。4.2送料方式的選擇由于是大批量生產(chǎn)，所以我們決定采用自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)送料，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的大批生產(chǎn)。采用導(dǎo)料銷(xiāo)進(jìn)行導(dǎo)料，采用定位銷(xiāo)進(jìn)行定距。4.3定位方式的選擇模具使用的材料，我們計(jì)劃選擇的導(dǎo)向銷(xiāo)控制板料，不設(shè)置任何壓力，自動(dòng)送料夾緊機(jī)構(gòu)。在進(jìn)料過(guò)程中的材料，一步一控制距離，保證精確定位是依靠擋料銷(xiāo)來(lái)完成，每個(gè)進(jìn)料端靠擋料銷(xiāo)保證定位準(zhǔn)確。4.4卸料、出件方式的選擇因?yàn)楣ぜ虾駷?.8毫米，材料不是很厚薄，卸料力一般，所以為了模具設(shè)計(jì)的考慮，我們選擇采用彈性卸料的方式。4.5導(dǎo)向方式的選擇（a）（b）（c）（d）圖4-1導(dǎo)柱模架（a）中間導(dǎo)柱（b）后側(cè)導(dǎo)柱（c）對(duì)角導(dǎo)柱（d）四導(dǎo)柱首先分析墊圈片工件，由于工件尺寸適中，表面要求不是很高，比較適和選用后側(cè)導(dǎo)柱模架，后側(cè)導(dǎo)柱模架不但送料方便，而且有利于工件沖制過(guò)程中進(jìn)行觀察，及時(shí)的進(jìn)行調(diào)整。后側(cè)導(dǎo)柱模架不但能夠滿足生成的需要同時(shí)也能滿足墊圈片的一般的精度要求，所以才采用方案二。第五章工藝參數(shù)計(jì)算5.1排樣方式的選擇常用的工件的排樣的樣式式一般分為三種，第一種是有廢料的排樣，第二種少?gòu)U料排樣，最后一種是無(wú)廢料排樣。因?yàn)閴|圈片精度要求較高，而且通過(guò)觀察工件的外形，工件的外形為圓形，所以可以采用有廢料的直排的拍樣方式，這樣可以保證工件的較高的精度。工件的拍樣示意圖如下圖所示：圖5-1零件排樣示意圖5.1.1排樣及搭邊值的計(jì)算常用的卸料方式有彈性和固定卸料方式兩種，顧名思義，固定卸料板就是固定的，不會(huì)浮動(dòng)。彈性卸料板一般都是浮動(dòng)，依靠彈簧或者橡膠能彈性的裝置配合使用。所以固定卸料板能夠提供更大的卸料力，為了保證工件的卸料的平穩(wěn)性，我們使用彈性卸料板，墊圈片的工件厚度為1毫米，工件生產(chǎn)的過(guò)程中精度要求不是很高，拍樣設(shè)計(jì)中我們采用有廢料的直排排樣方式，工件之間和測(cè)搭邊均選擇為1.0、1.2毫米。5.1.2步距的計(jì)算沖壓過(guò)程中每次送料的時(shí)候，工件進(jìn)給的距離我們可以稱之為布局，步距的大小計(jì)算方式，我們可以選擇墊圈片直接的一個(gè)標(biāo)記點(diǎn)，然后送一個(gè)布局后，測(cè)量相鄰的工件之間的距離是多少。這個(gè)距離就是步距的數(shù)值。每次送料的過(guò)程中，送一次的距離我們可以稱之為步距。步距的計(jì)算一般是根據(jù)工件，然后選定某一個(gè)點(diǎn)，送料一個(gè)步距，這個(gè)點(diǎn)移動(dòng)的距離即為步距的大小。步距計(jì)算公式為：S=L+b(5-1)式中S—沖裁步距；L—先選擇送料的方向，工件在送料方向上的最大尺寸，毛坯尺寸的最大值；b—沿送進(jìn)方向的搭邊值在和送料方向一致的方向上，采用直排。并且使用的有廢料的送料方法，搭邊可選擇為b=1.0毫米，由于交叉對(duì)拍所以一次沖裁兩個(gè)工件S=L+b=41毫米5.1.3條料寬度的確定排樣圖的所需毛坯的最大寬度即為條料的寬度。一般條料的寬度我們通過(guò)以下的公式進(jìn)行計(jì)算：(5-2)式中B—條料寬度；D—工件在寬度方向的尺寸；a—側(cè)搭邊最小值。△—寬度偏差在本次設(shè)計(jì)中，條料的寬度確定公式如下：5.1.4材料利用率的計(jì)算材料利用率定義為：η=A/BS×100%(5-3)式中η—材料利用率A—工件的面積，由二維軟件測(cè)得：1256毫米2B—條料寬度S—沖裁步距即在沖壓生產(chǎn)中，材料利用率為72.25%。圖5-2零件排樣圖5.2沖壓力的計(jì)算計(jì)算沖裁力是為了選擇合適的壓力機(jī)，設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度，壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力Fp一般可以按下式計(jì)算：Fp=KptLτ(5-3)式中:τ-材料抗剪強(qiáng)度，見(jiàn)表5-3(MPa)；L-沖裁周邊總長(zhǎng)(mm)；t-材料厚度(mm);τ的數(shù)值取決于材料的種類和坯料的原始狀態(tài)，可在設(shè)計(jì)資料及有關(guān)手冊(cè)中查找，本設(shè)計(jì)τ取值的通過(guò)查上表2-1確定，材料厚度t=0.8mm，取τ=100MPa。5.2.1總沖裁力的計(jì)算由于沖裁模具采用彈性卸料裝置和自然落料方式。F沖=F1+F2(5-4)式中:F沖-總沖裁力；F1-落料時(shí)的沖裁力；F2-沖孔時(shí)的沖裁力。沖裁周邊的總長(zhǎng)(mm)，落料周長(zhǎng)為：L1=125.7(mm)沖孔周長(zhǎng)為：L2=47.12(mm)落料沖裁力由公式(5-3)得：F1=KptL1τ=1.3×0.8×125.7×100=13.07(KN)沖孔沖裁力由公式(5-3)得：F2=KptL2τ=1.3×0.8×47.12×100=4.9(KN)5.2.2卸料力、推件力的計(jì)算當(dāng)上模完成一次沖裁后，沖入凹模內(nèi)的制件或廢料因彈性擴(kuò)張而梗塞在凹模內(nèi)，模面上的材料因彈性收縮而會(huì)緊箍在凸模上。為了使沖裁工作連續(xù)，操作方便，必須將套在凸模上的材料刮下，將梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料向下推出或向上頂出。從凸模上刮下材料所需的力，稱為卸料力；從凹模內(nèi)向下推出制件或廢料所需的力，稱為推料力。模具采用彈性卸料裝置和推件結(jié)構(gòu)，凹模型口直壁高度h=4mm，所需卸料力F卸和推件力F推分別為：推件力、卸料力計(jì)算公式如下：F推=nK推F沖(5-5)F卸=K卸F落(5-6)式中：F推-推件力；F卸-卸料力；F沖-沖裁力；K卸-卸料力系數(shù)，見(jiàn)表5-2；K推-推件力系數(shù)，見(jiàn)表5-2；n-卡在凹模里的工件個(gè)數(shù)，n=h/t。表5-2卸料力、推件力和頂件力系數(shù)mm料厚/mmK卸K推K頂鋼≤0.1＞0.1~0.5＞0.5~2.5＞2.5~6.5＞6.50.065~0.0750.045~0.0550.04~0.050.03~0.040.02~0.020.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03鋁及鋁合金紫銅、黃銅0.025~0.080.02~0.060.03~0.070.03~0.09注：卸料力系數(shù)K卸在沖多孔、大搭邊和輪廓復(fù)雜時(shí)取上限值。K推-推件力系數(shù)通過(guò)查表5-5確定，推件力系數(shù)取K推＝0.055；由公式(5-5)得：推件力F推=nK推F沖=5.5/0.8×0.055×4.9=1.62（KN）K卸—卸料力系數(shù)通過(guò)查表5-4確定，卸料力系數(shù)取K卸＝0.045；由公式(5-6)得：卸料力F卸=K卸F落=0.045×13.07=0.59（KN）5.2.3總沖壓力的計(jì)算F=F沖+F落+F卸+F推=13.07+4.9+0.59+1.62=20.18（KN）5.2.4初選壓力機(jī)壓力機(jī)可分為機(jī)械式和液壓式，機(jī)械式分為摩擦壓力機(jī)、曲柄壓力機(jī)、高速?zèng)_床，液壓式分為油壓機(jī)、水壓機(jī)，而在生產(chǎn)中一般常選用曲柄壓力機(jī)，曲柄壓力機(jī)分有開(kāi)式和閉式兩種，開(kāi)式機(jī)身形狀似英文字母C，其機(jī)身前端及左右均敞開(kāi)，操作可見(jiàn)大，但機(jī)身剛度差，壓力機(jī)在工作負(fù)荷作用下會(huì)產(chǎn)生變形，一般壓力機(jī)噸位不超過(guò)2000KW。閉式機(jī)左右兩側(cè)封閉，操作不方便，但機(jī)身剛度好，壓力機(jī)精度高。考慮到經(jīng)濟(jì)性能、加工要求和操作方便在此選開(kāi)式壓力機(jī)。根據(jù)以上計(jì)算數(shù)值，總的沖壓力為20.18KN，查下表5-3初選壓力機(jī)為J23-10型壓力機(jī)。表5-3開(kāi)式壓力機(jī)規(guī)格及參數(shù)型號(hào)J23-10J23-16J23-25J23-35J23-40公稱壓力/KN100160250350400滑塊行程/mm455565100100最大閉合高度/mm180220270290330閉合高度調(diào)節(jié)/mm3545556065滑塊中心線至床身距離/mm130160200200250滑塊底面尺寸/mm前后150180220220260左右170200250250300工作臺(tái)板厚度/mm35405029065模柄孔尺寸/mm直徑3040404050深度3560606070第六章刃口尺寸計(jì)算6.1沖裁間隙的確定根據(jù)實(shí)用間隙表6-1查得材料厚度0.8的A5052-H32間隙為0.072，0.104。表6-1沖裁模初始雙邊間隙值毫米材料厚度08、10、20、35、09Mn、Q23516Mn40、5065MnZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax小于0.5極小間隙（或無(wú)間隙）0.80.91.01.21.51.752.02.12.52.753.00.0720.0920.1000.1260.1320.2200.2460.2600.2600.4000.4600.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.5000.5600.6400.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.0640.0900.0900.0920.1260.1266.2刃口尺寸的計(jì)算及依據(jù)與法則采用凸凹模配合加工的方法。（1）凸凹模或者凸模在模具工作過(guò)程中尺寸會(huì)不斷增大第一類尺寸AAj=(Amax-x△)凹?；蛘咄鼓Ｔ谀＞吖ぷ鬟^(guò)程中尺寸會(huì)不斷減少第一類尺寸BBj=(Bmin+x△)（3）凹?；蛘咄鼓Ｔ谀＞吖ぷ鬟^(guò)程中尺寸會(huì)不變化第一類尺寸CCj=(Cmin+)其中，x為磨損系數(shù)。查表得：工件精度IT10級(jí)以上x(chóng)=1工件精度IT11-IT13x=0.75工件精度IT14x=0.5因?yàn)楸竟ぜ叽缇鶠榛境叽?，故按IT12級(jí)精度，x=0.5。在所有的尺寸中，落料尺寸；沖孔尺寸；注：①凸?；虬寄Ｄp后將會(huì)增大的尺寸——第一類尺寸A。②凸模或凹模磨損后將會(huì)減小的尺寸——第二類尺寸B。③凸?；虬寄Ｄp后會(huì)基本不變的尺寸——第三類尺寸C。具體計(jì)算如表6-2。表6-2工作零件刃口尺寸計(jì)算尺寸類型公稱尺寸公式計(jì)算后尺寸備注落料保證雙邊間隙為0.072-0.104。沖孔第七章設(shè)計(jì)模具的主要零件7.1凹模設(shè)計(jì)7.1.1凹模外形尺寸的計(jì)算首先確定凹模的形狀，一般選擇圓形或者矩形，凹模的形狀確定是和沖壓件的材質(zhì)以及厚度有關(guān)，其主要決定因素的為工件的厚度。所以我們一般通過(guò)工件的厚度來(lái)計(jì)算凹模外輪廓的大小。凹模輪廓尺寸計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式如下所示：凹模高度計(jì)算H=Kb1（7-1）凹模壁厚的大小c>1.5H（7-2）凹模的外輪廓長(zhǎng)度L=b1+2c（7-3）凹模的外輪廓寬帶B=b2+2c（7-4）式中：b1-墊圈片外輪廓長(zhǎng)度方向最大尺寸；b2-墊圈片外輪廓寬度方向的尺寸；K-系數(shù)，和工件的厚度已經(jīng)最大寬度有關(guān)，查表7-1。表7-1系數(shù)K值根據(jù)表7-1得：K=0.4。通過(guò)公式（7-1）可計(jì)算凹模板外輪廓尺寸：凹模高度計(jì)算：H=Kb2=0.4×40=16（毫米）通過(guò)公式（7-2）我們計(jì)算凹模側(cè)邊厚度：c>1.5H=1.5×16=24（毫米）通過(guò)計(jì)算結(jié)果分析我們選擇凹模側(cè)邊厚度是30毫米。厚度為25毫米。 由于復(fù)合模的使用，所以我們不應(yīng)該只考慮壁厚和模具的計(jì)算厚度，并根據(jù)模具的實(shí)際結(jié)構(gòu)分析。因此，應(yīng)根據(jù)模具設(shè)計(jì)的實(shí)際情況進(jìn)行。根據(jù)排樣圖的實(shí)際，然后結(jié)合模架的標(biāo)準(zhǔn)確定外輪廓尺寸：L×B×H=100mm×100mm×20mm。凹模具體尺寸圖如圖7-1所示：圖7-1凹模圖7.1.2凹模刃口結(jié)構(gòu)形式的選擇生產(chǎn)的模具工件尺寸精度是比較高的，大批量生產(chǎn)的生產(chǎn)計(jì)劃，所以我們選擇直邊是最合適的。這種類型的邊緣強(qiáng)度是足夠的，在維修模式下仍能正常工作。7.1.3凹模精度與材料的確定模具在模具設(shè)計(jì)模具設(shè)計(jì)的核心部分，也是靠模具保證工件的精度和表面光潔度，所以它的精度和表面粗糙度不能太低，否則會(huì)降低成品率，工件的材料，我們可以用Cr12，平行度一般為0.02內(nèi)腔，精度IT7。7.2凸模的設(shè)計(jì)7.2.1凸模結(jié)構(gòu)的確定因?yàn)樵撝萍螤畈粡?fù)雜，但是凸模的直徑不是很大，所以設(shè)計(jì)的過(guò)程中要考慮其強(qiáng)度，為了增強(qiáng)強(qiáng)度，我們所以將凸模設(shè)計(jì)臺(tái)階式的凸模，沖孔凸模和切邊凸模與上固定的配合我們通常情況下按H7/m6。7.2.2凸模高度的確定這個(gè)凸模外形并不復(fù)雜，但高度較大，所以沖壓模具高度大，因此設(shè)計(jì)的時(shí)候，凸模設(shè)計(jì)直通式。沖頭的高度是穿過(guò)板厚度，沖裁模，橡膠的總高度，如圖7-2所示。圖7-2凸模高度尺寸凸模高度為：L=h1+h2+H(7-5)式中:h1-凸模固定板厚度，可得：h1=15毫米；h2-其他厚度（含橡膠或彈簧的高度），可得：20毫米，。H-附加長(zhǎng)度。附加長(zhǎng)度包括凸模的修磨量，凸模進(jìn)入凸凹模的深度，選擇1.0毫米。由公式(7-5)得：L=15+20+1.0=36(毫米)凸模結(jié)構(gòu)圖如圖7-3所示：圖7-3沖孔凸模7.2.3凸模材料的確定本模具需要有比較高的耐磨性和較長(zhǎng)的壽命，并且在沖壓過(guò)程中，要持續(xù)的受到?jīng)_壓力，所以我們需要選擇強(qiáng)度和韌性都比較好的材料。所以我們選擇T10A，能很好的滿足墊圈片生產(chǎn)的需要，模具材料熱處理為HRC58～62HRC。7.2.4凸模精度的確定根據(jù)凸模作為工作零件，其精度要求較高，所以選用IT7級(jí)，表面粗糙度為Ra1.6um。7.3卸料板的設(shè)計(jì)7.3.1卸料板外型設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于工件的卸料料力比較小，我們選擇彈性卸料結(jié)構(gòu)。卸料板一般情況下設(shè)計(jì)應(yīng)該結(jié)合凹模的尺寸大小，長(zhǎng)寬和凹模的的長(zhǎng)寬一樣，厚度選擇為15毫米，根據(jù)凹模的尺寸，從而可以確定卸料板的尺寸100毫米×100毫米×15毫米。7.3.2卸料板整體精度的確定卸料板的外輪廓精度要求一般不是太高，我們可以選擇使用IT14級(jí)，所表面粗糙度選擇為Ra3.2。內(nèi)輪廓要和凸凹模接觸，所以精度要高度外輪廓，我們選擇IT11等級(jí)，表面粗糙度我們可以取為Ra1.6；兩個(gè)釘孔和銷(xiāo)，具有導(dǎo)向以及定位的作用，所以精度要求要高與IT11。7.4固定板的設(shè)計(jì)凸模固定板固定以保證凸模，凸模的強(qiáng)度需要輕度較高，在工作的過(guò)程中，幫助完成凸凹模定位和保護(hù)，固定在下模。凸模和凸模固定板固定的配合我們選擇為H7/m6匹配。則凸模固定板的厚度：H凸固=（0.6～0.8）H凹（7-6）式中：H凸固-凸模固定板厚度；H凹-凹模厚度。根據(jù)公式（7-7）得凸模固定板厚度為：H凸固=（0.6～0.8）H凹=（0.6～0.8）H凹=（0.6～0.8）×20=12～16（毫米）根據(jù)模具需要選擇凸模固定板厚度15毫米。7.5墊板的設(shè)計(jì)墊板的厚度一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇，外形尺寸和凹模一致，選擇墊圈片尺寸為100毫米×100毫米×8毫米。7.6上下模座、模柄的選用7.6.1上下模座的選用模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，模具和導(dǎo)柱具體尺寸規(guī)格如所示。上模座：L/mm=100下模座：L/mm＝100導(dǎo)柱：d/mmL/mm=22120導(dǎo)套：d/mmL/mmD/mm=2270357.6.2模柄的選用本次設(shè)計(jì)采用復(fù)合模生產(chǎn)，使用凸緣式模柄比較合適。設(shè)計(jì)模柄的原則，除了和壓力機(jī)的直徑相同，并且必須確保長(zhǎng)度不能超過(guò)沖床滑塊內(nèi)的孔的深度。依據(jù)壓力我選擇直徑為30mm的模柄。國(guó)標(biāo)型號(hào)：A30JB/T7646.3-19947.7模具材料選擇原則與熱處理模具材料不僅影響模具壽命的正確選擇，也影響產(chǎn)品的質(zhì)量。根據(jù)模具制造，模具的工作條件，模具材料的性能及其它相關(guān)因素，經(jīng)濟(jì)，先進(jìn)的選擇，適用于模具材料。材料應(yīng)在模具的性能要求的考慮。模具應(yīng)考慮強(qiáng)度，韌性耐磨鋼。強(qiáng)度和韌性之間，韌性和耐磨性轉(zhuǎn)移。當(dāng)主要的失效模式是在模具強(qiáng)度的脆性斷裂，韌性好和較低的材料和合理的熱處理工藝來(lái)提高韌性鋼的選擇，高合金鋼可以根據(jù)實(shí)際情況選擇高強(qiáng)度高韌性，同時(shí)。從另外一種材料的合理選擇和整體耐磨性韌性的角度，也可以考慮以確保韌性和耐磨性，對(duì)提高模具表面處理的合理使用。塑料模具鋼的選擇應(yīng)考慮高溫強(qiáng)度，耐磨性和耐腐蝕性塑料成形，還應(yīng)考慮其加工性能。熱處理不當(dāng)是導(dǎo)致模具早期失效的重要因素。熱處理對(duì)模具壽命的影響體現(xiàn)在熱處理工藝的不合理要求，兩負(fù)質(zhì)量的熱處理。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，由于材料選擇不當(dāng)，熱處理，模具的早期失效約占70%。第八章沖壓力機(jī)的校核與選定8.1沖壓設(shè)備的