重庆大学本科学生毕业设计（论文） 3 模具设计及计算
1－下模座 2-导柱 3、18-固定板 4、12、15、22、27-内六角螺钉 5、11、21、25-圆柱销 6-落料凹模 7-固定挡料销 8-卸料板 9-导套 10-上模座 13-模柄 14-打杆 16-卸料螺钉 17、34-垫板 19、30-橡胶 31-双头螺杆 32-螺母 33-推件板
图3.2 落料成形复合模
本落料成形复合模成形的工件表面平整，为了防止销孔离凹模刃壁较近，削弱凹模强度，模具采用自制的固定挡料销来对坯料进行定位；整套模具均采用销钉定位，内六角沉头螺钉连接，因制件本身材料较软，所以用弹性卸料装制卸出废料。
将坯料放置在下模上，合模时，随着压力机滑块的下行，成形凸模26与凸凹模20、推件板33之间的板料被压紧。滑块继续下行相继完成落料、拉深成形工序。当下行至下止点时，即完成成形工序。开模是，压力机滑块上形，下模利用橡胶30的弹力推动推杆，同时推动压边圈24来推出工件；而上模利用顶件块33的自重来顶出工件，从而很好的完成了制件的上下脱模。
本复合模的顶件装置除了起把工件从凸凹模中顶出的作用，还起着成形制件底部和压紧的作用。推件装置采用弹性推件装置，起弹性元件为橡胶，推件块借用压边圈，这种结构的推件力容易调节，工作可靠，制件的平直度较高。该模具成形的工件质量较高，模具寿命长，使用安装方便，适用于大批量生产。
20-凸凹模 23-衬板 24-压边圈 26-成形凸模 28-顶杆 29-板
3.4.7凸凹模工作部分的尺寸计算
①拉深模单边间隙
查手册，得该制件拉深模的单边间隙Z=（1.3—1.4）t=0.39—0.42mm， 取Z=0.4mm。 ②拉深凸模工作部分的尺寸dp dp?(d?0.4?)0??p
拉深凹模工作部分的尺寸Dd
Dd?(d?0.4??2z)??d0
式中 ?—拉深件尺寸公差，mm； Z—拉深时凸、凹模单面间隙，mm；
查手册，得 凸模制造公差?p=0.03mm；凹模制造公差?d=0.015mm。 dp?70?0.03mm， Dd?70.800?0.015mm。
③拉深凸模圆角半径rp=(3—5)t=0.9—1.5mm，取rp=1.5mm；
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拉深凹模圆角半径rd=（5—10）t=1.5—3mm，取rd=1.8mm。 ④落料模单边间隙Z
查手册，得该制件落料模的单边间隙Z=0.01mm; ⑤落料凸模刃口部分的尺寸Dp DP?(D?x?)??d0
落料凹模刃口部分的尺寸Dd
Dd?(D?x??2Zmin)0??p
式中 D—落料的尺寸，mm；
?—工件公差，mm；取?=0.014（IT8）
Zmin—双面间隙，mm； X—磨损系数，取x=0.75；
?p—凸模制造公差,?p=?/4=0.0035;
?d—凹模制造公差, ?d=?/4=0.0035; 得：DP?(93?0.75?0.014) Dd?(93?0.75?0.014?0.00350=92.990?0.0035mm，
=92.95?0.0035mm。
0?2?2?0.01)0?0.0035成形凸模、凸凹模、落料凹模的二维图如图3.3（a）、（b）、（c）所示。
（a） 成形凸模
工件在拉深时，由于空气压力的作用或润滑油的黏性等因素，使工件很容易粘附在凸模上，故在设计凸模时，应有通气孔，查手册，取凸模上通气孔的直径为d＝8mm。
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（b） 凸凹模
(c) 落料凹模
图3.3
由于在冲裁时，凹模承受冲裁力和侧向挤压力的作用，由于凹模结构形式及固定方法不同，受力情况又比较复杂，只能按经验公式来确定其轮廓尺寸。 凹模厚度 H＝kb (≥15mm)
凹模壁厚 C＝（1.5—2）H (≥30—40mm) 式中 b—凹模刃口的最大尺寸，mm；
K—系数，考虑板材厚度的影响；查手册，得k=0.2。
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得：H=0.2×93=18.6mm,取H=20mm；
C＝（1.5—2）×20＝30—40mm，结合模具的选择，取C=33.5mm。
由于凸模、凹模外形复杂，故将其按照制件的数字模型用数控铣床进行数字加工。同时为了保证零件的表面美观，在零件加工时要求其精度为IT8，表面粗糙度0.8。
3.4.8 模架的选择
根据制件以及模具外形尺寸，结合压力机工作台板的尺寸选用中间导柱圆形模架，再按其标准选择具体结构尺寸。 模架具体参数如下： 名称 上模座 下模座 导柱 导套 尺寸 160mm ?45mm 160mm ?55mm 28mm?200mm 28mm?110mm?43mm 材料 HT200 HT200 HT200 HT200 代号 GB/T2855.11 GB/T2855.12 GB/T2861.1 GB/T2861.6 3.4.9橡胶的选用
橡胶的自由高度H
H?100L?2??1
对于普通橡胶，可取?1=10%-15%，?2?45%。对于聚氨酯橡胶，?1=5%-10%，
?2=10%-35%。硬度越高，?1和?2都应减小。
本模具采用聚氨酯橡胶，取?1=5%，?2=35%，L=18mm（考虑修模最后的卸料或压边的工作行程）得：
H?100?1835?5?60mm
故该落料成形复合模中橡胶参数为：60mm×16.5mm×60mm。
3.4.10模具的三维造型图
该模具三维造型图如图3.4所示。
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图3.4
3.5切边冲孔复合模设计
根据工艺方案，本工序中的冲孔是为下一工序——翻边做准备的，故需要先确定冲孔的大小。
预冲孔直径 d=D-2(h+0.43r-0.72t) 式中： r——翻边与工件平面的圆角半径，mm; t——工件厚度，mm；
h——翻边的高度，mm；根据对零件的分析，可的h=3.23mm D——翻孔后孔中径，mm。
得：d=19.7-2×（3,23+0.43×1-0.72×0.3）=12.812mm 取d=13mm。
3.5.1冲裁力的计算
冲裁力的大小主要与材料力学性能,厚度以及与冲裁件分离的轮廓线有关.对于平刃口的模具冲裁时,冲裁力可以按照以下公式计算:
F切边?KLt?
式中 L——冲裁件周边长度(mm)；
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