（优秀毕业全套设计）汽车备轮架加固板的落料冲孔复合模设计（整套下载）

由于板料冲裁时板厚时定的，所以材料利用率可用面积之比，即段条料的有效面积与这段条料的面积之比，来代替重量之比。

同个工件，排样不同时，材料利用率也会不同，材料利用率越高越省料，因此，材料利用率是判断排样是否经济的重要参数，以下便通过计算材料利用率来判断所用排样方法是否合理。

本零件使用条料坯料，准确的材料利用率应考虑导料头料尾的材料消耗，按下式计算整条料的材料利用率公式.式中材料利用率条料上生产的冲件数每冲件的面积条料面积。

根据以上数据，确定两工件间的搭边值工件侧面搭边值。

лл.л.л.取。

确定排样图排样图.计算各工序冲压力冲裁力为了合理设计模具和正确选用压力机，就必须计算冲裁力。

计算公式如下公式式中冲裁力材料抗剪强度材料轮廓长度材料厚度。

本次设计中，工件的轮廓长度.ллл已知.，则则.卸料力卸下包在凸模上材料所需要的力般叫做卸料力。

卸料力的计算公式如下公式式中卸料力卸料力系数，查表取.冲裁力。

则。

推料力顺着冲裁方向推出卡在凹模里的材料所需的力，般叫做推料力。

推料力的计算公式如下公式式中推料力推料力系数，查表取.卡在凹模里的料的个数，其中，为凹模刃壁垂直部分高度为料厚顶料力逆着冲裁方向顶出卡在凹模里的料所需要的力般叫做顶料力。

顶料力的计算公式如下公式式中顶料力顶料力系数，查表取.，则根据式.得出，总的冲压工艺力为公式则落料冲孔复合模选择冲床时的总压力为总。

.本章小结本章介绍了冲压件备轮架加固板的主要特征，通过对其分析确定合适的冲压方案即落料冲孔复合模。

根据零件尺寸确定毛坯尺寸和形状，从而确定其搭边植，绘制出排样图。

通过毛坯尺寸计算各工序的冲压力，为冲压设备的选择打好基础。

落料冲孔复合模的设计.模具零件刃口尺寸计算尺寸计算原则刃口尺寸精度是影响冲裁件尺寸精度的首要因素，模具的合理间隙值也要靠模具刃口尺寸及其公差来保证。

生产实践中存在如下问题由于凸凹模之间存在间隙，使落下的料或冲出的孔都是带有锥度的，且落料大端尺寸等与凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。

在测量与使用中，落料件是以大端尺寸为基准，冲孔孔径是以小端尺寸为基准。

冲裁时，凸凹模要与冲裁零件或废料发生摩擦，凸模愈磨愈小，凹模愈磨愈大，结果使间隙愈用愈大。

由此，在决定模具刃口尺寸及其制造公差时，应考虑落料制件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时的尺寸由凸模尺寸决定。

故设计落料模时，以凹模为基准，间隙取在凹模上。

设计落料模时，凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小尺寸设计冲孔模时，凸模基本尺寸则应取工件的尺寸公差范围内的较大尺寸。

这样在凸凹模磨损到定程度的情况下，仍能冲出合格的零件。

凸凹模间隙择取最小合理间隙值。

确定冲模刃口制造公差时，应考虑制件的精度要求。

根据以上原则落料部分以落料凹模为基准计算，落料凸模按间隙值配制。

由于此工件属薄板料的冲裁件，因此采用凸凹模配合加工。

模具间隙的选择模具间隙是指凸凹模刃口间缝隙的距离，用表示，俗称单面间隙。

双面间隙用表示。

弯曲形工件时，凸凹模间隙是靠调整压力机闭合高度来控制的，不需要在模具结构上确定间隙。

以下为落料冲孔复合模间隙的确定冲裁间隙对冲裁件质量的影响冲裁件质量是指切断面质量，尺寸精度及形状误差。

切断面应平直光洁，即无裂纹撕裂夹层毛刺等缺陷。

零件表面应尽量可能平整，即穹弯小。

尺寸应保证不超过图纸规定的公差范围。

当把凸凹模间隙值控制在定范围内时，冲件比较平直光洁毛刺很小，且所需冲裁力小。

间隙过小时，在断面出现挤长的毛刺。

间隙过大时，材料的弯曲与拉深增大，材料易破裂，致使制件光亮带减小，塌角与断裂斜度都增大，毛刺大而厚。

间隙对冲裁力的影响当间隙小于合理间隙时，不仅冲裁力增大，而且剪切力减小。

间隙对模具寿命的影响为了提高模具的寿命，般采用较大的间隙。

若采用小间隙，就必须提高模具硬度与模具制造光洁度精度，改善润滑条件，以减小磨损。

凸凹模间隙的确定根据以上条件综合确定间隙选择选择Ⅲ型，间隙适中，减小，正常，拉毛正常。

则根据冲模设计手册，落料冲孔复合模刃口始用间隙为.，，.尺寸分类工件毛坯尺寸如图.所示，将工件尺寸进行分类如下外形尺寸类刃磨后凹模尺寸两边增大的，把产品零件图尺寸化成，为工件公差内形尺寸类刃磨后凹模尺寸两边减小的，把产品零件图尺寸化成中心距尺寸类该尺寸与刃磨无关，把产品零件图化成凸凹模尺寸计算孔.的圆形凸模和凹模分开加工，其余尺寸配合加工，先做凸模，配做凹模，用复合模冲工件，落料凹模刃壁垂直。

分开加工的尺寸先计算分开加工的尺寸.根据模具设计手册查表得当.时，.，.即.，.查模具设计手册得需满足以下两式.即查表取.，即.比较.与.，取公式其中查表按.，.得.，因.，查表得.。

故.公式.。

故凸模为，凹模为。

依次类推可得.时，凸模为，凹模为.时，凸模为，凹模为.时，凸模为，凹模为配合加工尺寸配合加工的尺寸计算如下孔类尺寸.冲模工作零件的设计与计算凸模的计算和校核凸模的结构形式落料冲孔复合模的冲孔凸模选用带台肩的凸模，此凸模与固定板紧配合，上端带台肩，以防拉下，基本形状如图.所示凸模的长度计算根据模具的具体结构形式，冲孔凸模固定板厚度落料凹模厚度取凸模进入凹模的深度为。

则冲孔凸模总长为。

•则根据模具设计大典，落料冲孔模凸模选择圆凸模ⅡⅡ，代号为。

•图凸模图凸模强度校核凸模长度确定后，为防止纵向失稳和折断，应进行凸模承压能力和抗弯能力的校核。

冲裁时凸模所受的应力，有平均压应力和刃口的接触应力两种。

孔径大于冲件材料厚度时，接触应力大于平均压应力，因而强度核算的条件是接触应力小于或等于凸模材料的许用应力，孔径小于或等于冲件材料厚度时，强度核算条件可以是平均压应力小于或等于凸模材料的许用应力。

本次设计中，凸模材料选取，。

本次凸模校核采用以下公式进行校核公式式中冲件材料的厚度圆形凸模最小截面的直径凸模最小断面的压应力凸模材料许用压应力，对于常用合金模具钢，可取。

则，.。

，冲件料厚.，经查表取壁厚为。

则凸模长宽。

则凹模外形尺寸为对照矩形落料凹模外形尺寸表，将上述尺寸改为。

凸凹模的计算和校核凸凹模存在于复合模中，在本次设计中，它既是冲孔凹模，又是落料凸模，它的内外缘均为刃口，内外缘之间的壁厚决定冲裁件的尺寸，不像凹模那样可以将外缘轮廓尺寸扩大，所以从强度考虑，壁厚受最小值限制。

凸凹模的最小壁厚受冲模结构影响。

凸凹模装于上模正装复合模时，内孔不积存废料，胀力小，最小壁厚可以小些凸凹模装于下模倒装复合模时，如果是柱形孔口，则内孔积存废料，胀力大，最小壁厚要大些。

作为冲孔凹模时，选为柱形孔口锥形凹模，刃口强度高，修磨后孔口尺寸不变，但在孔口内可能积存工件和废料，增加冲裁力和孔壁的磨损，磨损后每次的修磨量较大，凹模的总寿命较低，这种型式的凹模适用于形状复杂精度要求较高的工件的冲裁。

其通过个沉头螺钉，紧固在凸凹模固定板上，以保证卸料时凸凹模的稳定及下次冲压时的精度。

其结构形式如下图所示图凹凸模结构图根据模具设计与制造，查表得。

其材料为，热处理硬度为，根据经验，选取凸凹模的厚度为。

.本章小结本章论述了落料冲孔复合模刃口尺寸的计算。

主要是冲孔凸模落料凹模和凸凹模的刃口尺寸。

通过科学计算进行强度校核，以保证冲压件的精度。

模具结构零件设计.确定模具的结构形式根据冲压工艺过程选定的模具类型，此次工艺选取的是落料冲孔复合模，压弯模具的结构形式。

确定模具形式时综合考虑冲压件的形状特点尺寸大小精度要求及冲压设备与制模条件，操作方便与安全的前提下，应解决模具的正倒装结构选择和定位卸料导向方式的选择等。

正倒装结构的选择复合模的结构特点主要表现在具有复合形式的凸凹模，它既起落料凸模作用，又起冲孔凹模的作用。

当凸凹模装在下模，落料凹模装在上模，成为倒装复合模。

反之称为正装复合模。

本次设计的落料冲孔复合模就采用倒装复合模的结构。

这种结构冲孔废料由凸凹模孔下漏出，结构简单，操作方便。

定位方式的选择为保证冲压质量和稳定冲压生产过程，冲压用毛坯条料带料单个毛坯等在模具中必须具有正确的位置。

因此，定位方式的选择，是模具结构设计的重要内容。

根据毛坯的形状尺寸和模具结构的不同，可用不同的定位方式，各种定位方式应满足以下要求保证定位的可靠性定位至少应有三个支承点通常采用支承面，两个导向点及个定程点，定位的支承点及导向点之间应有足够的距离，以保证毛坯定位稳定。

保证操作的稳定性若条料从右到左送进时，导向点应设在右侧若条料从前向后送进时，导向点应设在左侧。

保证定位的精确性多工序联合冲压时，应有初始定位和最终定位位置。

保证定位基准的准确性多道工序在多副模具上冲压时，应力求前后工序的定位基准致，这有利于冲压质量和模具的设计与制造。

根据定位零件的功能不同，常见的定位方式有以下几种条料在模具中的定位方式，控制条料的送进距离。

零件包括挡料销定距侧刃导正销。

挡料销又分为固定式活动式和初始挡料销三种，可用于各种类型的模具。

定距侧刃和导正销多用于级进模，分别起初始定位和精确定位的作用。

控制条料的送进方向。

定位零件包括导料板侧压板。

导料板可用于各种模具，有时也可用两个导料销代替。

侧压板常用于级进模，以保证条料沿着导料板基准面送进。

卸料出件方式的选择在确定模具结构形式时，必须选择确定其卸料出件的方式。

模具的卸料方式包括刚性卸料弹性卸料和废料切刀卸料三种，出件方式包括刚性推件和弹性推件两种。

选择卸料出件方式时，应综合考虑模具类型工件质量要求及操作方便等因素，以使模具结构简单，工件安全可靠。

根据上述原则采用弹性卸料和弹性推件方式。

导向方式的选择般来说，对于单工序模的弯曲模拉深模以及其他简单成型模，由于凸凹模的单边间隙较大，压力机滑块导轨的导向精度般能满足凸凹模对中的要求，故各类模具大都不采用导向装置。

对于生产批量较小，工件精度较低，冲裁厚料的单工序模，也不考虑导向装置。

但因冲裁间隙较小，故对压力机滑块导轨的导向精度要求精度较高。

无导向模的主要优点是加工制造简单，模具成本低。

缺点是模具在压力机上的安装调整不方便，且模具寿命和工件的质量不如有导向的模具高。

对于复合模级进模和工件质量要求较高或生产批量要求较大的模具，均采用导向装置。

模具的导向方式主要分为滑动导柱导套滚动导柱导套和导板导向三种。

.冲模零件的设计导向零件的设计导向零件用来保证上模相对于下模的正确运动，其导向方式主要为滑动式导柱导套滚动式导柱导套和导板导向三种。

本次设计中模具选择滑动式导柱导套。

安装尺寸要求导柱直径般在之间，长度在之间。

选择导柱时应考虑到模具的闭合高度要求。

即在模具处于最低工作位置时，导柱上端面与上模板之间的距离不能小于之