车门垫板冲压模具课程设计1

毕业设计（论文）

论文题目： 车门垫片冲裁模设计

系 部： 机电工程系

专业名称： 模具设计与制造 班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 完成时间： 2013 年 5 月 23 日

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目录

摘要 .......................................................................................... 1 前言 .......................................................................................... 4 第一章 冲裁件的工艺分析 ......................................................... 5 第二章 确定工艺方案 ................................................................. 6 第三章 排样方式及材料利用率 .................................................... 8 第四章 模具的设计计算 ............................................................ 10

4.1.总冲压力计算［6］ ........................................................... 10

4.1.1冲裁力F的计算 ................................................... 10 4.2.压力中心的计算 ............................................................ 11 4.3.主要零件的尺寸计算 ...................................................... 12

4.3.1凹模外形尺寸［7］ .................................................. 12 4.3.2凸模固定板 ......................................................... 13 4.3.3垫板的采用与厚度［8］ ............................................ 13 4.3.4卸料橡皮的自由高度［9］ ......................................... 14 4.3.5卸料板厚度 ......................................................... 14 4.3.6凸凹模刃口尺寸［10］ .............................................. 14 4.4.侧压力的计算 ............................................................... 17 第五章 模具的总体设计 ............................................................ 18

5.1.模具的结构形式 ............................................................ 18

5.1.1.模具类型的选择 ................................................... 18 5.1.2.操作方式 ............................................................ 18

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5.2.定位方式的选择 ............................................................ 18

5.2.1挡料销................................................................ 18 5.2.2导正销................................................................ 18 5.2.3侧刃 ................................................................... 19 5.2.4定位板和定位钉 ................................................... 19 5.2.5送料方向的控制 ................................................... 19 5.3.推件零件的设计 ............................................................ 19

5.3.1卸料零件 ............................................................ 19 5.3.2顶件装置 ............................................................ 20 5.3.3导向方式的选择 ................................................... 20

第六章 主要零部件设计［13］ ....................................................... 22 第七章 设备的选定［14］ ............................................................. 24 第八章 绘制模具总装配图......................................................... 25 第九章 模具的装配 .................................................................. 28 结论 ........................................................................................ 29 参考文献 .................................................................................. 30 致谢 ........................................................................................ 31

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车门垫片冲裁模设计

摘要：本套模具的设计内容是车门垫片，设计过程是从零件的工艺性分析开始，根据工艺性来确定设计的大体思路。该零件的材料是Q235钢板，生产批量为大批量，通过对方案的比较，最终选择了级进模生产作为该模具的工艺生产方案，并通过工艺计算，计算出冲裁时的冲裁力、卸料力、推件力，确定模具的压力中心，选择压力机，确定冲裁模的闭合高度，根据计算出来的数据确定凸凹模的外形和尺寸。设计对符合该模具的定位方式、卸料出件方式及导向方式，每个零部件的加工方案，以及根据模具的装配原则，完成模具的装配，并利用UG和CAD软件进行产品尺寸图、零件图和装配图的绘制。

关键字：冲裁模、冲孔、落料、级进模

Design of Blanking Die of Door gasket

Abstract: the design of the die is according to the market demand, summed up in a plurality of mold processing the example in production. Its design is started from the parts of the process analysis, to determine the general design according to the process of. The parts of the material is Q235 steel, for the mass production of small batch, through the comparison of schemes, finally chose the progressive die production as the process of the mold production plan, which not only easy to process, and the economic benefits; and then do the calculation process, the blanking force, stripping force, pushing force of stamping out when determining the pressure center, mould, the selection of press, determine the height of blanking die, and then determine the die shape and size according to the calculated data. Design on the positioning, the mould unloading a way and the guide way, processing scheme of each parts; according to the principle of die assembly, complete mold assembly, stamping. Through the test, can be found that the lack of mold design and manufacturing, can find out the reason to give correct, appropriate and mold repair.

Keywords: blanking die 、 punch 、 blanking 、progressive die

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前言

在现今的冲压工艺中，冷冲压加工方法具有生产效率高、一致性好等特点，且适合大批量生产，所以冷冲压技术在汽车、拖拉机、仪表以及家用电器等零部件制造中占着重要的位置。冲压是使板料经分离或成形而得到制件的加工方法，利用冲压模具对板料进行加工，而常温下进行的板料冲压加工则被称为冷冲压。模具是大批量生产同个产品的工具，是工业生产的主要工艺装备，模具工业是国民经济的基础工业。

冲压模具可以保证冲压产品的尺寸的精度，使产品的质量保持稳定，而且在加工中不会破坏产品的表面。在用冲压模具生产零件时，可以采用冶金厂廉价的轧制钢板或钢带为胚料，且在生产中不需要进行加热，具有生产效率高、质量好、成本低及节约能源和原料等一系列优势，是其他加工方法比不上的[1]。使用模具生产零件已成为当今工业生产的重要手段，现在制造工业的发展和技术水平的提高，在很大程度上是取决于模具工业的发展的。

目前，工业生产中普遍采用模具成形的工艺方法，以提高产品的生产效率和质量。一台普通压力机设备每分钟可生产零件几件到几十件，，高速压力机的生产效率已能达到每分钟数百件甚至上千件。据不完全数据统计，飞机、汽车、电机、电器、仪表等产品，大约60%的零件都是用模具加工制造出来的；而自行车、洗衣机和电视机等轻工业产品，大约90%的零件是利用模具加工制造出来的；至于日常五金、餐具等物品的生产则基本都是利用模具来进行的[2]。很明显，模具作为一种专用的工艺设备，在生产中的重要性已逐渐被人们所共识。

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第一章 冲裁件的工艺分析

如图1.1所示工件为客车车门垫片。材料为Q235，厚度t=4.5mm，大批量生产，设计冲裁模。

图1.1 车门垫板尺寸图

图2.2 车门垫片产品图

冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。一般而言，对冲压件工艺性影响最大的因素是几何形状尺寸和精度要求。良好的冲压工艺性应能满足节约材料、较少的工序、模具加工容易、寿命高、操作方便和产品质量稳定等要求。

零件尺寸公差无特殊要求，按IT4级选取，利用普通冲裁方式可达到图样要求。由于该件外形简单，形状规则，适于冲裁加工，材料为Q235钢板,σb=450Mpa。

[3]

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第二章 确定工艺方案

方案一：先冲孔，后落料。单工序模生产。 方案二：冲孔—落料复合冲压。复合模生产。 方案三：冲孔—落料级进冲压。级进模生产。

表2-1 各类模具结构及特点比较

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模具种类比较项目 零件公差等级 单工序模 级进模 无导向 有导向 低 尺寸不一般 中小型尺寸厚可达IT13～IT10级 可达IT10～IT8级 复合模 零件特点 受限制厚度不受限制 小零件厚度0.2～6mm可加形状与尺寸受模具结构与工复杂零件，如宽度极小强度限制，尺寸可以较大，厚度可达3mm 由于压料冲件的同时得到了较平，制件平直度好且具有良好的剪切断面 冲件被顶到模具工作表面上，必须手动或机械排除，生产效率较低 不安全，需采取安全措施 冲裁较复杂零件时，比级进模低 形状复杂，精度要求较高，大批量小型冲压件的生产 平直度要求高的中小型制件的大批量生产 度较厚 的异形件 零件平面度 低 一般 中小型件不平直，高质量制件需较平 生产效率 低 较低 工序间自动送料，可以自动排除制件，生产效率高 安全性 模具制造工作量和成本 不安全，需采取安全措施 低 比较安全 比无导向冲裁简单的零件时，比复的稍高 合模低 料厚精度要求低适用场合 的小批量冲件的生产

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结合表分析：

方案一模具结构简单，制造简单且周期短，但是需要两副模具，成本较高且生产效率低，很难满足大批量生产的要求。

方案二需要一副模具，制件精度和生产效率都较高，并且工件最小壁厚大于凸凹模许用的最小壁厚，模具强度也满足要求。冲裁件的内孔与边缘的相对位置精度较高，但板料的定位精度比方案三低，模具轮廓尺寸较小一点。

方案三也只需要一副模具，且生产效率高，操作方便，精度也能满足要求，模具制造的工作量和成本在冲裁简单的零件时比复合模要低。

通过对上述三种方案的分析比较，该工件的冲压生产方式采用方案三级进模加工，弹性卸料，自然漏料，为了增强模具的强度，在中间留一空工位。

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第三章 排样方式及材料利用率

由文献《冲模设计手册》中表查得搭边数值［5］：a=4，a1=4.5 进距 s?B?a?50?4?54mm

条料宽度b?L?2a1?405?2?4.5?414mm 板料规格拟选用4.5×1800×2500 1、如果排样方式采用纵裁方式：

裁板条数n1?B/b?1800/414?4条 余144mm 每条个数n2?(L-a)/s?(2500-4)/54?46条 余16mm 每板总个数n总?n1?n2?3?46?138个 总面积

A?405?50-??15?15-100?30-?/2?13?13-75?13-50?32 ?13703mm2总

材料利用率η

?总?(n总A/LB)?100% ?(138?13703)/(2500?1800)?100%

?42.02% 式中：A——冲裁件面积（包括冲出小孔在内），mm2； n总——一张板料上的冲裁件总数目； B——板料宽度，mm； L——板料长度，mm。

2、如果排样方式采用横裁方式： 裁板条数n1?L/b?2500/414?6条 余16mm 每条个数n2?(B-a)/s?(1800-4)/54?33条 余18mm 每板总个数n总?n1?n2?6?33?198个 材料利用率η

总

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?总?(n总A/LB)?100%?(198?13703)/(2500?1800)?100% ?60.29%

由此可见，采用横裁有较高的材料利用率和较高的剪裁生产率，考虑到剪裁剩余量，将搭边值a由4增大到4.5，a1由4.5增大到5。所以最终剪裁方式为414×1800的条料，具体排样图如图3。

图3.1 排样图

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第四章 模具的设计计算

4.1.总冲压力计算［6］ 4.1.1冲裁力F的计算

?冲孔力F1：

F1?L1t?b?[100?2?30??13/2??135?2?32?6]?4.5?450 ?1260785N

式中：L1——冲孔的周长； t——板料厚度,mm；

σb——材料抗拉强度（MPa）。 ?切断力F2 ：

F2 ? L2t?b ??414?2?50?2? ?4.5?450 ?1879200N

式中： L2—— 每个零件的外边周长 冲裁力F：

F?F1?F2?1260785?1879200?3139985N

4.1.2 冲孔及落料部分的卸料力Fx 的计算：

查文献《冷冲压模具设计指导》相关表2-37 K卸=0.04

Fx?FK卸?3139985?0.04N ?125600N

式中：F——冲裁力，N； K卸——系数。

4.1.3冲孔及落料部分的推料力F推的计算：

查文献《冷冲压模具设计指导》相关表 K推=0.045 取洞口直刃壁高度h=9mm

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F推?FK推h / t ?nFK推?3139985?0.045?2 ?282599N 式中：F——冲裁力，N； K推——系数；

n——卡在凹模内的冲裁件数； t——板厚，mm。 故： 总冲压力F总：

F总? F?Fz?F推 ?3139985?125600?282599

?3548184N 4.2.压力中心的计算 由文献《冲模设计手册》得：

公式：

所以

x0?(L1x1?L2x2????Lnxn)/(L1?L2????Ln) y0?(L1y2?L2y2????Lnyn)/(L1?L2????Ln)

X0?[?100?2?30??85??220?13??75?2?257.5?3?2?295?60?2?325?32?355 ?405?202.5]/[?100?2?30???(13??75?2?3?2?60?2?32)?405] ?197.3因为条料宽415mm，则X0取整198mm

Y0?[?100?2?30???16?(13??75?2?3?2?60?2?32)?16 ?405?100]/ [?100?2?30???(13??75?2?3?2?60?2?3)?405] ?48.5

Y0取整49mm

取压力中心坐标为（198，,49）

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图4.1 压力中心分析图 4.3.主要零件的尺寸计算 4.3.1凹模外形尺寸［7］

凹模厚度H：H?Kb 凹模壁厚C:

C?(1.5~2)H

其中b=135mm，（按大孔计算），查文献《冷冲压设计》相关表可得k=0.3， 故 H?kb?0.3?135?40.5mm 式中：b——凹模刃口的最大尺寸，mm； K——系数，考虑板料厚度的影响。

但该件上还需要冲一个较小孔和切断，且均在同一凹模上进行，所以凹模厚度应适当增加，故H=45mm,

C?(1.5~2)H?90mm

根据工件尺寸即可估算凹模的外形尺寸：长度×宽度×高度为550mm×160mm×45mm。

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4.3.2凸模固定板

凸模固定板的外形与尺寸通常和凹模板一样，厚度为凹模板厚度的0.6～0.8倍。

H1?(0.6~0.8)H?27mm~36mm

取整数30mm

固定凸模的型孔的确定与凸模的结构设计，对于用螺钉固定的直通式凸模来说，要求型孔按凸模实际尺寸配作成M7/h6，所以选择的凸模固定板的尺寸为550mm×160mm×30mm。 4.3.3垫板的采用与厚度［8］

垫板的作用是承受凸模或凹模的压力，防止过大的冲压力在上、下模板上压出凹坑，影响模具的正常工作。是否要采用垫板，应以承压面较小的凸模进行计算，冲小矩形孔的凸模承压面的尺寸为30×100+π×15×15，其承压应力

??F/A ?[?100?2?30???4.5?450]/( 30?100??15?15)MPa

?160.73MPa

图4.2 小矩形凸模

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式中： F——冲裁力，F=Ltσb ，N；

A——冲裁件的承压面积，mm2。

查文献《机械制造技术》相关表得铸铁模板的???p为90～140Mpa， 故 ?????p

因此须要采用垫板，垫板厚度取10mm，选择外形尺寸为550mm×160mm×10mm的标准件，材料为45号钢。 4.3.4卸料橡皮的自由高度［9］

根据工件材料的厚度为4.5mm，冲裁时凸模进入凹模深度取1.5mm，考虑模具维修时刃磨留量2mm，再考虑开启时卸料板高出凸模lmm，则总的工作行程h工件=9mm

橡皮的自由高度h自由?h工件/(0.25~0.3)?30~36mm 取 h自由=35mm

模具在组装时橡皮的预压量为

h预?(10%~15%)h自由?3.5~5.25mm

取 h顶=4mm

由此可算出模具中安装橡皮的空间高度尺寸: h自由- h预?31mm 4.3.5卸料板厚度

卸料板厚度一般情况下取10～15mm，考虑到板料较薄，这里取卸料板的厚度为10mm。

4.3.6凸凹模刃口尺寸［10］

查文献《几何量公差与检测明（第8版）》表得凸凹模初始间隙： Zmin=0.72mm, Zmax=1mm

由于冲孔落料部位形状简单规则且尺寸性质相同，因此凸凹模刃口尺寸采用配研

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加工。

冲孔尺寸：dT?(dmin?X?)0-?T

式中：dT——冲孔凸、凹模刃口尺寸，mm； dmin——冲孔件的最小极限尺寸，mm；

X——磨损系数，在0.5-1之间，与工作精度有关，可查表选取； △——冲裁件制造公差，mm； δT——凸模的制造公差，可查表取得； 故 ?冲孔凸模Ⅰ

工件孔尺寸为30mm,1000+1mm

尺寸为30mm时，查表δT=0.02mm,△=0.52 尺寸为100时，查表δT=0.025mm， 查表可得，x=0.5

dT1?(dmin?X?)0-?T??30?0.5?0.52??0.020

?30.260?0.02mm

dT2?(dmin?X?)0-?T ?(100?0.5?1)0-0.025

?100.50-0.025mm?冲孔凸模Ⅱ

工件尺寸：26mm.32mm,60mm,135+10mm

查表得：尺寸为26mm.32mm,60mm时，δT=0.02， 尺寸为135+10mm时，δT=0.03

尺寸26mm.32mm,60mm的公差△分别为0.52,0.62,0.74，

dt2?(dmin?X?)0-?t0 ?(26?0.52?0.5)-0.02 故

?26.260-0.02mmdT2?(dmin?X?)0-?T ?(32?0.62?0.5)-0.02 ?32.310-0.02mm0 15

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dT3?(dmin?X?)0-?T ?(60?0.74?0.5)-0.02 ?60.370-0.02mmdT4?(dmin?X?)0-?T0 ?(135?0.5?1)0-0.03

?135.50-0.03mm?切断凸模宽度：

工件宽度500-0.5mm(见零件图)

查表可得，尺寸为50mm时，δT=0.02mm，X=0.5，

切料处相当于落料，应以凹模为基准，由于凹模并不是整体，因此还应该要算到以凸模为基准进行的配研。该处为单面剪切，凸模与挡铁贴靠后与凹模之间的间隙为一般冲裁模单边间隙的2/3，因此，Zmin=2/3×0.72/2mm=0.24mm。

根据凹模公式：

??AAA?(A-X?) 0

AT? AA- Zmin?(A- X?- Zmin)0-?T ?(50-0.5?0.5-0.24) ?49.510-0.02mm0-0.02

式中：AA——凹模刃口尺寸，mm； Zmin——最小初始双面间隙；

X——磨损系数，在0.5-1之间，与工作精度有关，可查表选取； △——冲裁件制造公差，mm； δT——凸模的制造公差，可查表取得。

凹模工作部分尺寸均按凸模研配，保证两侧共有0.72～1mm的均匀间隙，切断部分保证具有0.25～0.33mm。

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刃口尺寸计算见表4-1

表4-1 刃口尺寸计算

分类 基本尺寸 计算结果 30.260?0.02mm 30mm 冲孔凸模Ⅰ 1000+1mm 26mm 相应凹模尺寸按凸模尺寸配作，保证双面间隙在0.71~1mm之间 同上 26.260-0.02mm 32mm 同上 32.310-0.02mm 冲孔凸模Ⅱ 同上 60mm 60.370-0.02mm 同上 135+10mm 135.50-0.03mm 同上 切断凸模宽度

4.4.侧压力的计算

切断部分是单侧冲裁，所以凸模切刃的另外一侧需要有挡块平衡侧压力，侧压力的大小可以按照剪切时侧压力的计算方法计算，即

F侧??0.10~0.18?F2500-0.5mm 49.510-0.02mm 同上 ?0.15?1879200

?281880N 17

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第五章 模具的总体设计

5.1.模具的结构形式 5.1.1.模具类型的选择

由冲压工艺分析可知，采用级进模方式冲裁，所以模具类型为级进模。 5.1.2.操作方式

该零件的生产为大批量生产，合理安排生产采用自动送料方式能够达到批量要求，因此采用自动送料方式。 5.2.定位方式的选择

为了保证条料的正确送进和毛坯在模具中的正确位置，冲出外形完整、符合要求的合格零件，所以在设计模具时，应考虑条料或毛坯的定位［11］。正确的位置应依靠定位零件来保证的。由于模具的结构和毛坯的形式有些不同，所以定位零件的种类也较多。设计时要根据毛坯的形式、模具的结构、零件的公差大小以及生产的效率等因素进行选择。定位包含控制送料步距的挡料和垂直方向的导料等。 5.2.1挡料销

挡料销的作用是挡住条料搭边或冲压轮廓以限制条料的送进距离。国标中常用的挡料销有三种：固定挡料销、活动挡料销和始用挡料销。固定挡料销安装在凹模上，用来控制条料的进距，主要特点是结构简单，制造方便，因为安装在凹模上，所以安装孔可能会造成凹模强度的削弱，常用的结构有圆形和钩形挡料销。活动挡料销常用于倒装复合模中，始用挡料销用于级进模中的最初定位。根据产品的要求及模具的结构，选择固定挡料销。 5.2.2导正销

导正销通常和挡料销配合使用在级进模中，以减少定位误差，保证孔与外形的相

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对位置尺寸的要求。当零件上有适合于导正销安装的孔时，导正销应安装在落料凸模上。当零件上没有适合于导正销安装的孔时，对于工步数较多的、零件精度较高的级进模，可以在条料两侧的空处设置工艺孔，以供导正销中的条料使用，此时，导料销可以固定在凸模固定板上或者弹压卸料板上。 5.2.3侧刃

在级进模中，常采用侧刃控制条料步距，从而达到准确定位的目的，侧刃实质上是裁切边料凸模，通过侧刃的两侧刃口，切除条料两侧的边缘部分材料，形成一个台阶，条料切去部分边料后，宽度才能够继续被送入到凹模中，送进的距离相当于切去的长度，当条料送到切料形成台阶时，侧刃挡块阻挡了材料的继续送进，只有通过模具下一次的工作，新的送料步长才可以形成。 5.2.4定位板和定位钉

定位板和定位钉是为单个毛坯定位的元件，以确保前后工序的相对位置精度或工件内孔与外轮廓的位置竞速要求。 5.2.5送料方向的控制

条料的送料方向是条料靠着一侧导料板，沿着设计的送料方向导向送料，为使条料靠近一侧的导料板，为了保证送料的精度，可以采用侧压装置。 5.3.推件零件的设计 5.3.1卸料零件

设计卸料零件的目的，是为了将冲裁后卡在凸模上或凸凹模上或凸模上的制件及废料卸掉，保证下次冲压的正常进行［12］，常用的卸料方式有以下几种： 5.3.1.1刚性卸料

刚性卸料是采用固定卸料板结构，常用于材质较硬、较厚且精度要求不高的工件冲裁后的卸料，当卸料板只起到卸料作用时，卸料板与凸模的间隙随着材料

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厚度的增加而增大，单面间隙取（0.2—0.5）t，当固定卸料板还起到对凸模的导向作用时，卸料板与凸模的配合间隙要小于冲裁间隙，此时要求卸料后的凸模不能完全脱离卸料板，以保证凸模与卸料板配合大于5mm。

常用的固定卸料板有几种：卸料与导料为一体的整体式卸料板；卸料板与导料板分开组合式卸料板，在冲裁中应用最广泛；用于窄长零件的冲孔或切口卸件的悬臂式卸料板；在冲孔底部用来卸空心件或弯曲的拱形卸料板。 5.3.1.2弹性卸料板

弹性卸料板具有卸料和压料的双重作用，主要用于冲裁料厚在1.5mm以下的板料，由于有压料作用，冲裁比较平整。弹压卸料与弹性元件、卸料螺钉组成弹性卸料装置，卸料板与凸模的配合的单边间隙选择（0.1—0.2）t，若弹压卸料板还要起到对凸模的导向作用，二者的配合应小于冲裁间隙。弹性元件的选择应满足卸料力和冲模结构要求。

为了方便操作，提高生产效率，选择采用弹性卸料的方式，因为采用级进模加工方式，故采用凸模与卸料板下推的出件方式。 5.3.2顶件装置

推件和顶件的作用是将制件从凹模中推出来（凹模在上模）或顶出（凹模在下模）。推件力是通过压力机的横梁作用在一些传力元件上，使推件力传递到推件板上将制品（或废料）推出凹模。推杆的位置和推板的形状应根据被推材料的形状和尺寸来确定。弹性装置被设计在下模的，主要通过凸模下压式弹性元件在冲压时储存能量，模具在回程时，顶件器的弹性元件释放能量，从而使顶件块将废料从凹模中顶出。

本套模具采用固定卸料，刚性打件的方式，并且利用安装在压力机工作台上的标准缓冲提供压边力。 5.3.3导向方式的选择

常用的模架有：导板模架、滚动式导柱导套模架、滑动式导柱导套模架，模架主要由上、下模座和导向零件组成，是整副模具的骨架，模具的所有零件都固定在这上面，并且承受着冲压全过程的所有载荷［12］。模具上模座和下模座分别与冲压设备的滑块和工作台固定，上、下模之间的精度主要是靠导柱导套的导向来实现的。

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对角模架：因为导柱安装在模具的对角线上，所以上模座在导柱上滑动平稳，常被用于横向送料的级进模或纵向送料的落料模、复合模。

中间导柱模架：导柱安装在模具的对称线上，导向比较平稳，准确，但是只能在一个方向送料。

后侧导柱模架：由于前面和左右都不受限制，所以送料和操作比较方便；因为导柱被安装在后侧，所以工作时偏心距会造成导柱导套单边磨损，并且不能用浮动模柄结构。

四导柱模架：有平稳、导向准确可靠、刚性好等优点，常用于精度较高或冲压尺寸比较大的冲裁件。

滚动式导柱导套模架的导向精度高，且使用寿命较长，主要用于高寿命、高精度的精密模具以及较薄材料的冲裁模具。

根据标准模架的选择，为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该级进模采用后侧导柱的导向方式。模具选用后侧导柱窄型标准模架。为防止装模数据的确定，在绘制总装配图，选标准件时可灵活调整。

根据结构图初算闭合高度H=（55+10+30+31+45+70+4.5）=254.5mm 根据凹模的尺寸，确定上模板的尺寸为550mmX160mmX55mm， 下模板的尺寸为550mmX160mmX70mm， 根据模板尺寸，确定上、下模座的外形尺寸为610mmX310mm

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第六章 主要零部件设计［13］

该模具采用自动送料的送料方式，切断凸模面积大，直接用螺钉和圆柱销固定在上模板上；冲孔凸模用固定板固定；凹模直接用螺钉与圆柱销固定在下模板上。

纵向定位用挡块，横向定位用定位销；上下模采用导柱，导套导向。凸凹模如图6.1—6.4所示

图6.1 冲孔凸模1

图6.2冲孔凸模2

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图6.3切断凸模

图6.4 凹模

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第七章 设备的选定［14］

该模具的主要参数：

总冲压力：F总=3548184N

闭合高度：H模=268mm

外廓尺寸：610mm×310mm

该零件尺寸精度要求较低，尺寸较大，因此应选择操作空间大、方便，容易安装机械化的附属设备和成本低廉的开式双柱固定台压力机JA21—400A。该压力机的主要技术规格为：

公称压力：4000KN

滑块行程：200mm

行程次数：25次/min

最大装模高度：550mm

装模高度调节量：150mm

工作台尺寸：1400mm×900mm

工作台孔尺寸：750mm×480mm

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第八章 绘制模具总装配图

总装配图如图8.1所示，图中零件说明见表8-1［15］

图8.1 车门垫片冲裁级进模

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表8-1 零件明细表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 代 号 名 称 上模板 导套32（H6）X75 导柱32（h5）X250 内六角螺钉M12X70 切断凸模 圆柱销A12X80 内六角螺钉M12X25 模柄 卸料螺钉M12X100 垫板 凸模固定板 卸料橡皮 卸料板 凹模 圆柱销A12X100 下模板 冲孔凸模 冲孔凸模 吊柱M16 内六角螺钉M12X80 挡块 定位销Φ12 数 量 1 2 2 14 1 4 6 1 4 1 1 1 1 1 4 1 1 1 3 4 1 1 材 料 热处理 HT200 20钢 渗碳0.8～1.2mm 58～62HRC 20钢 渗碳 58～62HRC T8A 45钢 45钢 Q235 45钢 45钢 45钢 橡胶 Q235 T8A 35钢 HT200 T8A T8A Q235 45钢 35钢 56～60HRC 40～45HRC 40～45HRC 35～40HRC 35～40HRC 58～62HRC 28～38HRC 56～60HRC 56～60HRC 28～38HRC GB70—85 GB119—86 GB70—85 GB2862.3—81 GB2867.5—81 GB119—86 GB70—85 GB119—86 表8-2 模具辅助零件的材料选用及热处理 零件名称 上模座、下模座 模柄 凸模固定板、凸凹模固定板 侧面导板 导柱 导套 导正销、定位销 挡料销、挡料板 垫板、定位板 螺母、垫圈 固定螺栓、螺钉 销钉 顶杆、推杆

选用材料 HT20~40 、HT25~47、A5 A3 A5 A3 A5 45 20 20 T7 T8 45 45 T7A A3 A3 45 45 45 热处理 淬火 渗碳0.8~1 淬火 淬火 淬火 淬火 淬火 淬火 硬度HRC 43～48 58～62 58～60 52～56 45～48 43～48 45～48 43～48 26

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工作零件的加工工艺

表8-3 凸凹模的加工工艺过程 工序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 工序名称 备料 热处理 刨削 热处理 磨端面 划线 铣 热处理 磨削 钳工精修 检验 工序内容 将毛坯锻成长方体 退火 按图刨削外形 调质 工作端留单边余量0.3 画出轮廓线 铣床轮廓 按热处理工艺，淬回火，达到58—62HRC 精磨内、外面到尺寸，保证端面与轴线垂直 全面达到设计要求

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第九章 模具的装配

模具的装配是指将组成模具的已经加工好的各个非标准零件和标准零件，以一定的装配顺序和方法，经过协调加工，组装成一个符合使用要求的整体。模具的装配在模具制造过程中的占着重要位置，是模具制造工序中的重要工序，直接影响着冲压工件的质量、模具的使用寿命。该模具为冲孔—落料级进模，装配一般按下面的步骤进行：

1.装配压入式模柄，垂直上模座端面，装后同模大端面齐平。

2.把拉伸凸模装在下模座上，并相对下模座与地面垂直。同模端面齐平后，打止动螺钉孔，并安装止动螺钉。

3.以顶件块定心，将凹模安装在下模座上，经调整与冲孔凸模同轴后，用平行夹板加紧，做螺钉孔和销钉，并拧紧螺钉，配入适当过盈的定位销。

4.将凸凹模装在固定板上，并保持垂直，同模大的端面齐平。

5.用平行夹板将上凸凹模的固定板与上模座夹紧后合模，使导柱缓慢进入导套。在凸凹模的外圆对正凹模后，配件螺钉和螺钉过孔，并拧入螺钉但不要太紧。用轻轻敲打固定板的方法进行细致的调整，待凸凹模和凹模间隙均匀后，配作凸凹模固定板和上模座的销孔，并配入相应过盈量的销钉。

6.加工顶件块时，外圆按凹模的孔实配，内孔按拉伸凸模的外圆实配，保证要求的间隙。装配后，顶件块的顶面须高于凹模0.1mm，而冲孔凸模的顶面不得高于凹模。

7.安装固定挡料销和卸料板，按凹模板上的孔套在凸凹模外圆上，应与凹模中心保持一致。在用平行夹板加紧的情况下，按凹模上的螺孔引做卸料板上的螺钉过孔，并以螺钉紧固，其他零件的装配均符合要求后打标记。

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结论

这次的毕业设计是对我专业知识和专业基础知识一次检查和巩固，在这个过程中收获很多，也提高了自己的绘图能力。但是毕业设计也暴露了自己专业基础的很多不足之处，如不能很好的将专业知识与实践想结合，对材料的性能不太了解等。 刚开始接触这个题目根本就不知道怎么着手，通过查找文献脑海中逐渐有了大致轮廓。首先是工艺方案的制定，工艺方案要符合零件的外形尺寸、结构以及批量但也要经济合理，为了配合下达的数据计算压力机的参数进而选择压力机还要计算冲裁间隙中心距等一些列工作。

在这次的毕业设计中，用到了许多之前学到的知识，但也要查阅好多的文件及表格数据。在设计的过程中，对冲压模具的工艺方案、结构以及各种零部件的选择又有了更多的了解。以前只是单纯的了解书上的冲压模具，但是在毕业设计中，了解了更多的模具类型以及其优点及选用的原则。还有压力机的选用，要通过计算多个力总汇出总冲压力，结合经济性去选用。

在这个过程中，同样值得一提的是CAD，好久没用过CAD，在设计图的过程中，很多尺寸及公差都不是很清楚，要查相关表格才能解决。最难的是好多快捷键都忘了，所以好多图都画得很慢，但是画完所有的图之后，CAD的技术也提高了不少。 总之，通过这次的毕业设计，更加了解了模具设计的流程，对冲压模的类型及选用也有了更多的了解。

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参考文献

[1]、肖祥芷、王孝培.《中国模具设计大典（第2版）》．江西.江西科学技术出版社, 2003;

[2]、史铁梁. 《冷冲模设计指导》北京. 机械工业出版社，1999； [3]、冯小明.《冷冲压工艺与模具设计》 重庆. 重庆大学出版社，2004； [4]、许发樾 《模具制造工艺与装备》北京. 机械工业出版社 2003; [5]、王立刚《冲模设计手册》 北京.机械工业出版社 2002; [6]、王芳 《冷冲压模具设计指导》北京.机械工业出版社 1998; [7]、丁松聚宝.《冷冲模设计》北京.机械工业出版社，2001； [8]、韩洪涛 《机械制造技术》 北京.机械工业出版社，2003； [9]、王秀凤 《冷冲压模具设计与制造》 北京. 北京航天航空大学出版社，2005;

[10]、甘永立．《几何量公差与检测明（第8版）》．上海.上海科学技术出版社，2007;

[11]、张超英．《冲压模具与制造》北京. 北京化学出版社，2003; [12]、李铭杰 《冲模设计应用实例》北京. 机械工业出版社，2003； [13]、罗学科 《模具识图与制图》．北京.北京化学出版社，2003; [14]、王卫卫. 《材料成型设备》北京.机械工业出版社，2004； [15]、徐政坤 《冲压模具及设备》北京. 机械工业出版社，1998；

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致谢

首先感谢南京交通职业技术学院，为我提供了这么好的学习生活环境，在校期间的学习和生活是我人生中一段难忘的纪念和怀念。

毕业论文是大学的学习过程中的一个重要的环节，是我步入社会参与实际工作

的一次很好的演示，我很高兴能提早的把毕业设计和实际工作有机的结合起来。 毕业论文是我们从大学走向未来工作的重要一步，从开始的选题、开题报告到计算、绘图直至完成设计，实习期间查找相关资料、跟指导老师的讨论和同学的交流，每个过程都是对自己知识和能力的一次检验和充实，它不但使我更进一步理解了以前学过的知识，而且使我更好将他们运用到实践。

这次的实习是对自己大学所学知识的一次大的检验，使我明白了自己在学校所学的知识还太少了，要学习的东西还很多。虽然马上要毕业了，但是自己的学习和成长的道路还很长，以后要更努力的学习和工作，补充自己的不足，努力使自己成为一个对社会有用的人。

在此要向我的指导老师唐老师致以十二分的感谢，感谢她这几个月来的精心指导，在毕业设计的过程中，她一直关注着我们论文的进展，还在百忙之中给予我最大限度的支持和指导，她丰富的知识，开阔的视野和敏锐的思维，使我学到了很多新知识。在这个过程中，我学到了很多书本上没有的知识，临近毕业之际，又在学业上充实了自己，最后向在写毕业论文过程中所有帮助过我的老师和同学表示感谢。

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