基于UGNX的机械零件定位片的冲压工及论文设计说明书.doc

1、摘 要 本课题旨在用UG NX设计一个给定零件的模具冲压工艺和模具设计。首先，对设计本课题的目的及意义以及国内外的发展现状和发展趋势进行了介绍，提出了一种可行的设计方案。其次，了解模具的结构和工作原理，对模具中各个零件进行设计分析计算，最后得出该零件的总装配图。再次，把设计出的各个零件用UG NX进行其三维图的绘制，然后进行装配。最后，把UG三维图转换成CAD图。此设计方案的主要优点如下：1、采用无废料排样工件与条料边缘之间存在较少、或没有搭边存在，材料的利用率高，模具结构简单。2、此方案将模具结构设计为一模六件，结构并不很复杂，也易于制造和维修。该冲压模具的设计原理正确，方案合理，设计成果具

2、有一定的工程意义，最终在机械性能、工艺性能、等方面达到了预期的目标。 关键词：冲压模 ；UG NX4.0；CAD AbstractThis project aims to design a given in UG NX parts of the mould pressing craft and mold design.Firstly, the design of this topic and significance of the purpose and the development status and development trend were introduced, and puts

3、 forward a feasible design scheme.Secondly, the understanding of mould structure and working principle of various parts of mould design calculation and analysis, finally concluded that the parts of the assembly.Again, the design of the various parts of the use of UG NX 3d drawing, then the assembly.

4、Finally, the UG 3d graph convert CAD drawings.The design of the main advantages as follows:1, adopting the workpiece and layout of waste materials, or between the edges, without pitched edge material utilization ratio, the mould structure is simple.2, the program will die structure design for a modu

5、le, the structure is not very six complex, and easy to manufacture and repair.The stamping mould design principle and design scheme is correct, reasonable results of engineering significance, finally in mechanical properties, process capability, etc can achieve the desired goal.Keywords: Stamping mo

6、uld；NX4.0 UG ；CAD目录摘要.Abstract.1 前言1 1.1 课题研究的意义和目的.1 1.2国内外模具技术的发展及现状1 1.3 本课题研究的只要内容.32 零件的工艺设计.42.1 零件工艺分析.42.2 冲裁工艺方案的确定42.3 冲裁间隙的确定.42.4凸模、凸凹模、凹模刃口尺寸的确定.42.5 排样图设计及材料的利用率.72.6 冲压力和压力中心的计算.93 零件的结构设计.113.1 凸模板的设计113.2 定位装置的设计与选用.113.2.1 挡料销的设计.113.2.2 导正销的设计.12 3.3 卸料与打料装置的设计与选用.12 3.3.1 弹性元件的设计

7、与选用.12 3.3.2 卸料板的设计.14 3.3.3 打料杆、打料板、打料块的设计与选用14 3.4 固定板、垫板的设计14 3.4.1 凸模、凸凹模板的设计14 3.4.2 垫板的设计.153.5 凸模、凹模的设计15 3.5.1 凸模的设计.153.5.2 凸凹模的设计.183.6 模架、模柄的选用.193.6.1 模架的选用.193.6.2 模柄的选用.203.7 紧固零件的选用213.8 冲压设备的选用214 冲压模具在压力机上的安装与拆卸234.1 冲压模具的安装234.1.1安装前的准备工作.234.1.2 冲模的安装与调整234.2 冲压模具的拆卸245 基于UG NX4.0

8、的三维建摸.25 5.1 UG NX4.0简介.25 5.2 冲压模具三维造型应用实例.25 5.3 UG到CAD得数据转换256 总结.29谢辞30参考文献.31附录32341 前 言1.1课题研究的意义和目的由于冲压加工具有很多突出的优点，因此在工业生产中，尤其是大批生产中得到大批的应用。从精细的电子元件、仪表指针到汽车的覆盖件、高压容器封头以及航空天器的蒙皮、机身均需冲压加工。据初略统计，在吃车制造中，有60%-70%的零件时采用冲压工艺制成的，冷冲压生产所占的劳动量为整个汽车工业劳动量的25%-30%。在机电及仪器仪表生产中有60%-70%的零件时采用冷冲压工艺来完成的。在电子产品中，

9、冲压件的数量约占零件总数的85%以上。在飞机、导弹、各种枪弹与炮弹的生产中，冲压件所占的比例也相当大。人们日常生活中所用的金属制品，冲压件所占的比例更大，如铝锅、不锈钢餐具、搪瓷盆等都是冲压产品。占世界钢产量60%-70%以上的板材、管材及型材，其中大部分是通过冲压制成成品的。在许多先进的工业国家里，冲压生产和模具工业得到高度的重视，例如美国和日本，模具工业的产值已超过机床工业，模具工业已成为重要的产业部门，而冲压生产则成为生产优质先进机电产品道德重要手段。随着工业产品的不但发展和技术水平的不断提高，不少过去用铸造、锻造、切削加工方法制造的零件，已被质量轻、刚度好的冲压件所代替。可以说，冲压加

10、工已成为现代工业生产的重要手段和发展方向，是提高生产率、提高产品质量、降低成产陈本、进行产品更新换代的重要保证。1.2国内外模具技术发展及现状 模具被称为“百业之母”，是工业生产的基础工艺装备，其应用非常广泛，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中,60%80%的零部件生产都依靠模具成形。作为制造业的上游部分,模具对产品质量、效益起决定性作用。 当今世界正进行着新一轮的产业调整，一些模具制造企业逐渐向发展中国家转移，我国正成为世界模具大国。目前我国的模具总产值已跃居世界第三，仅次于日本和美国。近年来，外资对我国模具行业投入量增大，工业发达国家将模具向我国转移的趋势进一步明朗化，我国

11、模具行业迎来新一轮的发展机遇的同时，也将面临巨大的挑战。 目前我国存在一方面模具产业规模不断扩大，一方面模具技术人员短缺的问题，这在一定程度上影响了国内模具企业的生产质量。为解决这一问题，模具技能型人才的培养是关键，模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。随着科学技术的发展，计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正不断向传统制造技术渗透、交叉、融合，对其实施改造，形成先进制造技术。为了适应工业生产中多品种、小批量生产的需要，加快模具的制造速度，降低模具生产成本，开发和应用快速经济制模技术越来越受到人们的重视。目前，快速经济制模技术主要有低熔点合金制模技术、锌基合金制模技术、环氧树脂制模技术

12、、喷涂成形制模技术、叠层钢板制模技术等。应用快速经济制模技术制造模具，能简化模具制造工艺、缩短制造周期（比普通钢模制造周期缩短70%90%）、降低模具生产成本（比普通钢模制造成本降低60%80%），在工业生产中取得了显著的经济效益。对提高新产品的开发速度，促进生产的发展有着非常重要的作用。虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面基本达

13、到了国际水平，模具结构周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。 但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。国外先进工业国家在链条与模具生产中均采用了可靠性设计以及CAD/ CAM技术,开发新品速度快、精度高,质量较有保证。大多数新产品具有高耐磨、高疲劳、高精度的特点,结构形式上有微型链以及多种输送链、缆链、倍速链等,在材料上则使用了耐磨、耐热、塑料、含油粉末冶金等材料,进一步提高了链条的性能。如日

14、本丰田汽车模具公司拥有构造面加工数控铣床39台套、型面加工高速五轴五面铣床15 台套、其它新型一体化专门加工设备6 台套。加工工艺方法包括等高线加工、最大长度顺向走刀加工等，精加工走刀移行密度仅有0.3mm。同时, 可以实现内凹圆角清根、外凸圆角加工到位等,因而可以控制模具配合的不等距间隙、最大可能的缩小型面误差,实现模面的精细加工。在加工方面，一般规格链条链板多采用高速多颗冲裁工艺,滚子制造采用五工位冷挤压机加工，套筒采用高速精密且具有自动检测功能的卷管机加工；喷丸、挤孔、表面硬化处理等新工艺应用很普遍；零件热处理一般采用热处理自动生产线,热处理质量由在线检测设备检测与控制；热处理工艺有趋于

15、向温度、炉压、炉气组分以及淬火介质等多参数综合控制，零件质量稳定可靠，技术性能较高；在装配工艺上则普遍采用组装、铆头、检测、预拉、拆节多功能自动装配线。日本制造模具主要是依靠先进工艺和设备，而不是主要靠钳工的技能。广泛使用标准件和良好的社会大协作，是缩短制模周期，提高质量，降低成本的一种有效措施。虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方

16、面基本达到了国际水平，模具结构周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完美，高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多。NC、DNC技术的应用越来越成熟，可以进行倾角加工超精加工。这些都提高了模具面加工精度，提高了模具的质量，缩短了模具的制造周期。模具表面强化技术也得到广

17、泛应用。工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可，碳化物被覆处理（TD处理）及许多镀（涂）层技术在冲压模具上的应用日益增多。1.3本课题研究的主要内容在巩固机械类基础课和专业课的基础上，学习和初步掌握机械零件定位片的设及方法和原理，利用UGNX三维CAD软件，设计一个给定零件的模具冲压工艺与模具，并对模具的材料与结构进行分析计算，确定冲压工艺与模具材料及结构尺寸。分阶段完成调研，方案论证，结构设计计算与分析，UGNX三维CAD建模，二维工程图纸生成，毕业设计论文写与整理工作，通过本课题的设计与研究，了解机械零件定位片模具的一般设计方法与制造工艺，学习UGNX三维CAD的操作使用与设

18、计思想，掌握综合运用所学机械制图，机械原理，机械设计，计算机辅助设计与制造等知识的能里和解决实际问题的能力，培养勇于实践，开括创新的精神。通过本课题的研究与设计，我了解了工艺工装设计的全过程，学会综合应用所学的机械原理、机械设计、制造工艺学等知识解决实际工程问题的能力，拓宽了在冲压零件的工艺与模具设计方面的知识，进一步熟悉了UG NX软件，提高了综合工程素质，培养了我自学、勇于实践、开拓创新的精神，由于这是我们初次接触模具的相关知识，本毕业设计课题的模具设计存在一些考虑不周到不完善的地方，希望各位老师给予宝贵的意见与指导。产品零件图如图1-1所示： 图1-1产品零件图2 零件的工艺设计2.1零

19、件的工艺性分析此零件的材料是厚度为0.8mm的Q235钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。(1)结构与尺寸分析该制件的整体尺寸为16mm42mm，其8mm2.5mm部分为窄槽，由于材料为低碳钢Q235，厚度为0.8mm，其宽度b=2.5mm1.5t(t=0.8mm)，满足普通冲裁对冲裁相应的结构工艺性要求；8mm2.5mm窄槽部分为清角（不带圆角R），窄槽端部分为R0.5mm0.6t(t=0.8mm),4.5mm孔与窄槽可以一次冲出；最小孔边距是在窄槽长度8mm与外形窄边16mm之间，其数值为（16-8）/2=4mm2t(t=0.8mm),满足普通冲裁件相应的结构工艺性要求；冲孔时，因受凸模强度

20、的限制，孔的尺寸不应太小。结合文献13，最小孔径4.5mm1.0t(t=0.8mm),方孔窄边（42-36）/2=3mm1.0t(t=0.8mm)，满足凸模冲孔的最小尺寸要求；该制件的尺寸孔4.5mm及方槽5mm3mm满足冲裁件外形内孔及中心距一般精度的公差要求，同时24.5mm孔与窄槽8mm2.5mm有较高的相对位置要求，所以24.5mm与窄槽8mm2.5mm应同时冲出才能保证精度要求。(2)精度零件尺寸公差等级为IT14级，无其他特殊要求，冲压件的断面粗糙度要求较低，毛刺不得超过0.02mm,利用普通冲裁方式即可达到工件图样要求。(3)材料零件材料为Q235钢，厚度为0.8mm抗剪强度=3

21、80MPa,此材料具有较高的弹性和良好的塑性，其冲裁加工性能较好。根据以上分析，该零件的工艺性较好，可以冲裁加工。2.2冲压工艺方案的制定由于该设计中材料宽度即为零件的宽度，该零件涉及的工艺方案包含冲孔、落料、剪切三个基本工序，可以有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。方案二：冲孔剪切连续冲压。采用连续模生产。方案三：落料冲孔一模多件无废料冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案一模具结构简单，但需要两道工序、两副模具成本高且生产效率低，材料的利用率低，难以满足大批量生产的要求；方案二虽然只需要一副模具，但其模具结构相对复杂，工序较多，且难以保证零件的相对尺寸精度，生产效率也

22、较低；方案三：采用落料冲孔复合模，条料的侧面在无废料冲裁中即是零件外形的一部分，条料的宽度等于零件的宽度，既可以达到最大的材料利用率，也不需要剪切工序，有利于工序的合并。模具结构可以简化凹模型孔模具，制造简单。生产效率高。因此，第三种工艺方案采用一模多件无废料冲孔复合模最佳，同时如果模具一次加工出的零件太多，必然增加凸模、凸凹模的数量，进而造成模具的整体结构和压力机吨位也相应地增大，这对模具的制造和模具在生产加工过程中的保养、维修造成一定的困难，故将模具结构设计为一模六件，结构并不很复杂，也易于制造和维修。2.3冲裁间隙的确定冲裁过程中材料的弯曲变形，材料对模具的反作用力主要集中于凸模、凸凹模

23、、凹模刃口部分。当间隙过小时，垂直力和侧压力将增大，摩擦力增大，加剧模具刃口的磨损；随后二次剪切产生的金属碎屑又加剧刃口侧面的磨损；冲裁后卸料和推件时材料与凸模、凸凹模、凹模之间的摩擦还将再次造成刃口侧面的磨损，使得刃口侧面的磨损比端面的磨损要大；当间隙过大时，凸模刃口处的裂纹比合理间隙时向内错开一段距离，材料的弯曲增大，拉应力增大，塑性变形阶段较早结束，致使断面光面减小，塌角与斜度增大，形成厚而大的拉长毛刺，且难以去除，同时冲裁件的翘曲现象严重，影响生产的正常进行。如间隙分布不均匀，则在小间隙的一边形成双光面，大间隙的一边形成很大的塌角及斜度。凸模、凸凹模、凹模在使用中会因磨损而使间隙增大，

24、可以查得板料厚度为0.8mmQ235钢的冲裁模初始双面最大和最小间隙分别为：=0.1 mm ; =0.07 mm2.4凸模、凸凹模、凹模刃口尺寸的确定结合该模具的特点，工作零件的形状相对简单，适宜采用线切割加工。凹模的加工较凸模困难，所有的凹模孔均在同一凹模板上，宜于选取凹模板为制造基准件。零件图的基本尺寸如图1-1所示。由文献13依据：(1)落料件的尺寸取决于凹模尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸。因此，设计落料模时，以凹模为基准，间隙取凹模上；设计冲孔模时，以凸模为基准，间隙取在凹模上。(2)考虑到冲裁时凸模、凹模、凸凹模的磨损，在设计凸模、凹模、凸凹模刃口尺寸时，对基准件刃口尺寸磨损后增大

25、的，其刃口的公称尺寸应取工件尺寸公差范围内较小的数值。对基准件刃口尺寸在磨损后减小的，其刃口的公称尺寸应取工件尺寸公差范围内较大的数值。这样在凸模、凹模、凸凹模磨损到一定的 程度的情况下，依然能冲出合格的零件。由落料、冲孔始用间隙和文献13中表3-7规则形状（圆形、方形件）冲裁时凸模、凹模的制造公差如表2-1所示，厚度为0.8mm 的Q235材料 Zmin=0.07mm Zmax=0.1mm表2-1 规则形状（圆行、方行）冲裁时凸、凹模制造公差（mm）基本尺寸凸模公差凹模公差18mm0.020mm0.020mm18300.020mm0.025mm30800.020mm0.030mmZmax-

26、Zmin=0.1-0.07=0.03mm+Zmax- Zmin由于+Zmax- Zmin，故只能按配作法计算凸模、凹模、凸凹模刃口尺寸。根据凸模、凹模、凸凹模刃口尺寸计算公式，先计算出落料凹模刃口尺寸： （2-1）式中： 凹模的基本尺寸（mm）；凸凹模的基本尺寸（mm）；冲裁件公差(mm);摩擦系数。由文献5查得：尺寸为42mm、36mm、16mm、8mm的因数X=0.5;尺寸为2.5mm、5mm、6mm的因数X=0.75 ；由公式（2-1）得凸模和凸凹模的基本尺寸，如表2-2所示。表2-2凸模和凸凹模的基本尺寸尺寸（mm）凹模的基本尺寸(mm)凸凹模的基本尺寸(mm)4241.6941.62

27、3635.6835.621615.78515.71554.7754.705冲孔时，以凸模为基准，间隙取在凹模和凸凹模上 (2-2) (2-3)由文献5查得：尺寸为直径4.5mm、方形5mm、8mm的因素x分别为0.75、0.75、0.5；由公式（2-2）和（2-3）得凸模和凸凹模的基本尺寸，如表2-3所示。表2-3凸模和凸凹模的基本尺寸尺寸(mm)凸模的基本尺寸（mm）凸凹模的基本尺寸(mm)4.54.7254.79555.2255.29588.188.252.5 排样图设计及材料的利用率该模具为一模六件无废料冲孔复合模设计，落料、冲孔、切断一次性完成，一次加工生产六个零件。为提高材料的利用率

28、主要从减少废料着手，冲裁所产生的废料分为两类：一类是工艺废料，是由于冲件之间和冲件与条料边缘之间存在余料（即搭边），以及料头、料尾和边余料而产生的废料；另一类是结构废料，是由冲件结构形状特点所产生的废料。由文献结合本设计零件的外形结构，外形基本成方形，选取板料规格为1200mm600mm0.8mm的Q235钢板，采用无废料排样，条料的宽度为零件的长度，即宽度b=42mm，排样图如图2-1所示。 图 2-1无废料排样图每块板可剪裁1200mm42mm规格的条料14条，材料的裁剪利用率达98%，同时也可将板裁剪为600mm42mm规格的条料28条，材料的利用率也为98%。计算材料的利用率： （2-

29、4）式中： -一块条料可得到制件的总面积； -一块（LB）(mmmm)的条料的面积。当采用LB=1200mm42mm时，一块条料可冲裁零件的个数n为：1200/96=12.5n=126=72 余量为（12.5-12）96=48mm=120042=50400 =72（672-30-31.8-20-9.9+4.8）=72585.1 =42127.2 由公式（2-4）得：=83.6当采用LB=600mm42mm时，一块条料可冲裁零件的个数为：60096=6.25n=66=36 余量为（6.25-6）96=24mm =60042=25200 =36（672-30-31.8-20-9.9+4.8）=36

30、585.1=21063.6 由公式（2-4）得：=83.6由于两种条料的材料利用率均为83.6%，为了加工方便不至于频繁地换条料，故采用LB=1200mm42mm的条料。选取板料时，板料的表面应光洁平整、无氧化皮、裂纹、锈斑、划伤、分层等缺陷。因为表面质量好的材料成形时不易破裂，也不易擦伤模具，冲件的表面质量也好。无废料冲裁用条料一般在剪床上剪成，条料的侧面在无废料冲裁中即是零件的一部分，所以条料的实际宽度与公称尺寸的偏差数值决定了零件上相对应尺寸所达到的精度。为了得到质量好的剪裁面积和尺寸精度，在无废料冲裁时应注意：（1） 材料进行无废料冲裁时，最好采用滚剪下料，以提高零件两侧的尺寸精度。（

31、2） 为了获得良好的冲裁表面，应尽量采用双步距剪裁。即剪裁是按零件对称外形的两边同时进行。（3）在单边剪裁中，为减少扭转力矩和刃口陷区，应采用压料板装置。（4）在单边剪裁中应采用防止凸模歪斜的反侧压力装置，以保证凸模和凹模之间的正常间隙。2.6 冲压力和压力中心的计算完成本制件所需的冲压力由冲裁力、卸料力和推料力组成。冲裁力（N）的计算公式： （2-5）式中： 安全系数，取K=1.3冲裁周边长度（mm）材料的抗剪强度材料的厚度，t=0.8mm由材料的强度表查得Q235钢的抗剪强度=310380MPa，取=380MPa一个步距的冲裁周边长度:=252+132+169.6+133.8=687.4

32、mm=1.3687.40.8380=271660.48 N=271.7 KN由卸料力和推料力的计算公式: （2-6） (2-7) (2-8)式中： 、卸料力、推件力系数 查表得：=0.04 ，=0.05 ； h凸凹模直壁洞口厚度 t材料厚度，t=0.8mm n卡在凹模和凸凹模直壁洞口内的制件和废料件数，本模具设计中取凸凹模直壁洞口厚度为4mm,故n=4/0.8=5=0.04271.7 =10.8 KN=50.05271.7=67.9 KN=271.7+10.8+67.9=350.4 KN初选压力机应选取压力机标称压力: 查表初选公称压力为500 KN的开式压力机压力中心的确定：为了使压力机滑块

33、导轨和模具导向不产生不正常的磨损，使凸模、凹模、凸凹模之间的间隙均匀，提高制件的质量和模具的寿命，模具的压力中心应该通过压力机滑块的中心线，尽量保证冲模的压力中心与模柄中心线重合。本设计中由于零件的图形规则成轴对称形状，六件并排排列左右对称，故其压力中心位于模具的原点。3 零件的结构设计3.1凸模板的设计根据凹模孔的尺寸和固定螺钉、卸料螺钉、定位销的安装位置，选取外形为L/mmB/mm=200mm160mm的凹模板。为了延长凹模的使用寿命和便于制造，凹模工作部分设计成直刃口，直壁刃口的强度较高，刃口修磨后工作部分尺寸不变，制造方便，易于线切割加工，适于冲裁形状复杂或公差等级要求的工件。由于凹模

34、上的型孔、螺孔、销钉孔比较多，为增强凹模板的强度，取凹模板的厚度为18mm,凹模板采用螺钉和销钉定位固定。冲裁时进入凹模板里的零件和冲孔废料由打料杆和打料块直接打出。凹模板采用淬火处理，由文献13淬火硬度达58HRC62HRC。3.2 定位装置的设计与选用3.2.1 挡料销的设计为了保证模具正常工作和冲出合格的零件，必须保证条料在进给时准确的定位。故设计三个挡料销对条料进行定位，侧边两个为条料横向定位，它在与送料方向垂直的方向上限位，保证条料沿正确的方向送进；第三个挡料销设计在送料方向的前端，为条料纵向定位，控制条料一次送进的距离（步距）。由于凹模板安装在上模，且凹模板上的凹模型孔、螺孔、销孔

35、较多，如在下模安装固定挡料销，因凹模上要开设挡料销让位孔，会削弱凹模板的强度，故选用弹簧挡料销，在冲裁时随凹模下行而压入孔中。挡料销位置的确定：为保证冲裁零件的精度，横向定位挡料销的工作外缘应于凸凹模外侧边所在的平面相切，纵向定位挡料销位于凸凹模安装位置的中心线上。如图3-1所示。图3-1 弹簧挡料销3.2.2 导正销的设计为了防止打板在型腔内转动，在上模座与打料板之间设置导正销，如图3-2所示。导正销与上模座之间为过盈配合，而与打板之间为间隙配合。打料板可以在型腔内沿着导料销上下移动，从而保证了打料板所受推杆的力大致均匀。进而将力均匀地传给打料销和打料块，使零件和废料顺利地从凹模中打出。图

36、3-2 导正销3.3 卸料与打料装置的设计与选用为了在冲裁时将板料压紧，和冲裁后将卡在下模座凸模和凸凹模上的零件卸下，防止零件在凸模上累积而破坏模具，故设计卸料装置。卸料装置位于下模座卸料，由于凸凹模和位于下模座的凸模在冲裁过程中相对工作面静止不动，卸料装置应设计为弹压式。而该模具为无废料冲裁，材料的周边没有废料可供压紧，所以卸料板的上平面应与凸凹模的高度平齐。3.3.1弹性元件的设计与选用冲压工艺中常用的弹性元件有弹簧和橡胶等，但是由于本模具设计中所需的卸料力较大。如果选用弹簧，即使使用8个弹簧，每个弹簧所承担的负荷也将达到 KN同时由于这是一副落料、冲孔复合模，模具的工作行程较小，而需要很

37、大的卸料力，这给选用弹簧带来困难，纵使可以采用增大弹簧的外径和弹簧材料的直径来获得较大的力，也势必造成为了安装弹簧而选用较大的模架，造成材料的浪费。故选取橡胶作为卸料的弹性元件。为保证橡胶的正常工作，所选橡胶应满足预压力要求： （3-1）式中： 橡胶在预压缩状态下的压力（N）； 卸料力（N）。由本模具所需的卸料力和模具的结构特点，选取圆筒形较硬的橡胶，为了使卸料板受力均匀，橡胶的数量定为6个，成轴对称性布置。 故每个橡胶所承受的预压力：10.8/6=1.8 KN由文献根据卸料力求橡胶横截面尺寸。橡胶产生的压力按下式计算： （3-2）所以，橡胶横截面积为式中： 橡胶所产生的压力，取大于或等于卸料

38、力；橡胶所产生的单位面积压力，与压缩量有关，可以从表上查出； 橡胶横截面积。为了安装和固定橡胶，选取10mm的卸料螺钉,橡胶的内孔直径为10.5mm圆筒形橡胶的外径可以由以下公式计算： （3-3）式中： d橡胶的内孔直径，d=10.5 mm; D橡胶的外径。当预压量为25%时，由表上可以查得=2.5MPa故由式（3-3）得： D = =32.01 mm取 D=32 mm计算橡胶高度尺寸=/(0.250.3) (3-4) (3-5)式中： 橡胶的自由高度（mm）;卸料板的工作行程（mm）, =t+1,t为材料厚度0.8mm ；凸模刃口修磨量，由于该模具的凸模较多，为了让凸模能使用较长的时间，取凸

39、模的修模量=1.5mm。所以由式（3-4）得： =（0.8+1.5+1.5）/（0.250.3） =12.7mm15.2mm这里取橡胶的自由高度=16 mm校核橡胶高度与直径比。/ D =16 / 32 =0.5满足 0.5/ D1.5 的要求。如图所示： 图3-3 橡胶弹性体橡胶的实际预压缩高度为16-（20-8）=4 mm，其预压缩量为4/16=25%；工作时的压缩量为4+0.8+1=5.8 mm，其工作压缩量为5.8/16=36.25%45%符合设计要求。3.3.2 卸料板的设计凹模板的尺寸选取L/mmB/mmH/mm为200mm160mm8mm外形的卸料板，卸料板的型孔与凸模、凸凹模的间隙为0.5mm,为了保证卸料可靠，装配模具时卸料板的压料面应凸出凸模、凸凹模端面0.20.5mm。3.3.3 打料杆、打料板、打料块的设计和选用冲裁时进入凹模板的零件和废料由打料杆和打料块打出，打料杆为4的带肩圆杆，打料块的外形与凸凹模相似，具体尺寸如零件图所示。3.4 固定板、垫板的设计3.4.1凸模、凸凹模固定板的设计凹模板的尺寸和凸模、凸凹模的高度选取L/mmB/mmH/mm为200mm160mm20mm外形的凸模、凸凹模固定板。固定板与凸模、凸凹模为过渡配合（H7/m6），固定板上与凸模、凸凹模配合的型孔采用线切