河北機電職業技術學院（論文）PAGE28-河北機電職業技術學院畢業設計論文河北機電職業技術學院畢業設計論文導向板冷沖壓模具設計與加工導向板冷沖壓模具設計與加工2016屆機械工程系專業機電設備維修與管理學號021223130102學生姓名竇會娜指導教師孫志平完成日期2016年6月20日摘要沖壓成形作為一門古老而又年輕的制造技術，幾乎滲透到國民經濟的每一個部門。它是金屬塑性加工的一種基本方法，冷沖壓則是沖壓工藝中必不可少的。基于沖壓工藝在工業中的廣泛應用，冷沖壓模具也越來越普遍。本沖壓件(自行車導向板)是日常生活中的較常見的沖壓件之一，它正好展示模具尤其是冷沖壓模具的重要作用。在本次畢業設計中，我們要確實做到理論聯系實際，將整個大學三年所學的專業知識進一步掌握，并使其應用于本次設計過程中，不斷提高自身的專業知識水平，熟悉了解模具設計的基本知識。同時，加強自身對AutoCAD軟件的認識及應用，掌握運用CAD軟件進行模具及零件圖的繪制，并能靈活應用于解決實際的問題中。此外，還應熟練掌握利用網絡資源檢索相關的文獻資料，并了解論文寫作。該沖裁件大批量生產，尺寸精度要求不高，形狀較為簡單，在對自行車導向板進行工藝分析的基礎上，確定了該沖裁件采用落料單工序模、彈性卸料裝置和下出件模式。模具的凸模采用電火花線切割加工，凹模采用電火花成形加工并用與凸模形狀相同的電極進行加工。關鍵詞：沖壓成形工藝，冷沖壓模具，AutoCAD制圖，模具的特種加工目錄引言 -1-第1章本次設計的目的和意義及設計的內容和方法 -2-1.1本次設計的目的和意義 -2-1.2本次設計的內容和方法 -2-1.2.1主要設計或研究內容 -2-1.2.2設計思想或研究技術路線 -3-第2章冷沖壓模具的設計過程 -4-2.1沖裁件的測繪 -4-2.2工藝性分析 -4-2.3沖裁方案的確定 -5-2.4沖裁工藝計算 -5-2.4.1排樣設計與計算 -5-2.4.2沖裁工藝力的計算 -6-2.4.3卸料力、推件力、頂件力的計算 -7-2.4.4總沖裁力的計算 -7-2.4.5工件的壓力中心的計算 -8-2.4.6壓力機的選擇 -8-2.4.7凸、凹模刃口尺寸的計算 -9-第3章模具的整體設計 -11-3.1凹模外形尺寸的確定 -11-3.1.1凹模刃口形式 -11-3.1.2凹模外形尺寸的確定 -11-3.1.3凹模強度的校核 -12-3.2凸模的確定 -12-3.2.1凸模的結構形式 -12-3.2.2凸模的長度計算 -12-3.2.3凸模的強度和剛度校核 -13-3.3模柄的選擇 -13-3.4模架的選擇 -14-3.5模具的閉合高度的計算 -15-3.6導柱導套的選用 -16-3.7模具緊固件、連接件、定位件、導向件的選擇 -16-第4章模具加工工藝設計 -17-4.1凸模的加工 -17-4.2凹模的加工 -18-總結 -21-致謝 -22-參考文獻 -23-附錄 -24-引言模具在當今工業中有著不可或缺的地位，模具是工業生產的基礎工藝裝備，被稱為“工業之母”。75%的粗加工工業產品零件、50%的精加工零件由模具成型，絕大部分塑料制品也由模具成型。作為國民經濟的基礎工業，模具涉及機械、汽車、輕工、電子、化工、冶金、建材等各個行業，應用范圍十分廣泛。模具技術水平的高低，在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發能力，因此模具工業的發展水平標志著一個國家工業水平及產品開發能力。在日本，模具被譽為“進入富裕社會的原動力”，在德國則冠之為“金屬加工業中的帝王”，在羅馬尼亞視為“模具就是黃金”。沖壓工藝概述：沖壓是靠壓力和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產生塑性變開或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件（沖壓件）的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工（或稱壓力加工），合稱鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。它是壓力加工方法的一種，是機械制造中先進的加工方法之一。在冷沖壓加工中，冷沖模就是沖壓加工所用的工藝裝備。沒有先進的冷沖模，先進的沖壓工藝就無法實現。CAD/CAE/CAM技術在模具設計中的應用：模具CAD/CAM技術是改造傳統模具生產方式的關鍵技術，是一項高科技、高效益的系統工種。它以計算機軟件的形式，為用戶提供一種有效的輔助工具，使工種技術人員能借助于計算機對產品、模具結構、成形工藝、數控加工及成本等進行設計和優化。模具CAD/CAM技術能顯著縮短模具設計與制造周期，降低生產成本，提高產品質量，已成為人們的共識。隨著計算機技術的發展和普及，沖壓模具也基本實現了計算機化，其中有代表性的是計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）和計算機輔助工程（CAE）。隨著技術的進步，沖壓模具三維設計工作逐步興起，國內模具企業陸續開始使用Unigraphics、Pro/Engineer、Cimatron、CATIAI-DEAS、Euclid、Power-SHAPE等國際先進的、多功能軟件設計沖壓模具，特別是利用這些軟件進行三維實體造型設計和部件干涉檢查，以期能夠及早發現設計存在的問題和減少試模期間進行的修整。在與國際接軌，引進上述三維設計軟件的同時，部分廠家還引進了AutoForm、AntiForm、CFlow、Dynaform、Optris、Magmasoft等CAE軟件，在進行沖壓模設計時對沖壓成形工藝進行有限元模擬分析，以便可以采取有效措施一次沖壓成型轎車覆蓋件等大型精密制品。這些系統和軟件的引進，雖花費了大量資金，但在我國模具行業中，實現了CAD/CAM的集成，以CAD繪制具圖代替了手工結制，以CAM取代了自動編程，并能支用CAE技術對成型過程進行計算機模擬等，取得了一定的技術經濟效益，促進和推動了我國模具CAD/CAM技術的發展。第1章本次設計的目的和意義及設計的內容和方法1.1本次設計的目的和意義自行車被發明及使用到現在已有兩百年的歷史，這兩百年間人類在不斷的嘗試與研發過程中使自行車研發工作不斷的精益求精。今天，自行車作為交通代步、鍛煉身體、越野旅游、運動比賽以及少量貨物運送工具，已遍及到世界的每個角落。導向板作為自行車上的重要零部件，發揮著其不可缺少的重要作用。隨著技術的發展，導向板的制作過程也不斷的進步。其中模具，尤其是沖壓模具在導向板的制作過程中起到了重要作用。本課題是對所學的知識的一次綜合性的訓練。其設計中的主要目的就是完成一套高效經濟的導向板的沖壓模具設計。板料沖壓是金屬塑性加工的一種基本方法，冷沖壓則是推行沖壓工藝必不可少的裝備。導向板是日常生活中的較常見的沖壓件之一，它正好展示模具尤其是冷沖壓模具的重要作用。在本次畢業設計中，我們要確實做到理論聯系實際，將整個大學三年所學的專業知識進一步掌握，并使其應用于本次設計過程中，不斷提高自身的專業知識水平，熟悉了解模具設計的基本知識。同時，加強自身對AutoCAD軟件的認識及應用，掌握運用CAD軟件進行模具及零件圖的繪制，并能靈活應用于解決實際的問題中。此外，還應熟練掌握利用網絡資源檢索相關的文獻資料，并了解論文寫作。1.2本次設計的內容和方法1.2.1主要設計或研究內容1.導向板制件的測繪（畫出制品零件測繪圖）2.導向板沖壓模具的設計（a）導向板的工藝分析（b）擬定沖壓工藝方案（c）導向板壓力加工的整體方案設計（d）導向板沖壓模具設計（模具裝配圖、零件圖）3.導向板沖壓模具數控程序的編制數控加工或線切割工藝設計（工藝卡、加工程序清單）4.畢業設計及計算說明書本次設計主要是為了完成自行車導向板沖壓模具的設計，繪制出模具的裝配圖及零件圖。對凸、凹模的加工工藝過程進行擬定，并完成數控加工程序的編寫。1.2.2設計思想或研究技術路線本課題要求對自行車導向板沖壓模具進行設計與分析，并對所設計模具的制造方法、加工程序以及工藝路線進行分析，具體的設計過程包括：（1）對所要求設計的零件進行測繪，得出零件各個部分的尺寸，并根據零件的沖壓工藝性能在不改變其使用性能的前提下部分修改尺寸，使設計的模具結構更簡單、實用。（2）按照零件測繪所得到的尺寸、厚度以及所要求工件的質量、生產批量、精度等級等條件，對給定的沖裁件進行初級工藝性分析，確定該產品是否可以采用冷沖壓成型，并對所需要模具加工的次數、模具基本結構、模具加工的總路線以及凸、凹模間隙配合等問題進行初步確定。（3）在完成沖壓件工藝性分析的基礎上，提出可能的沖裁工藝方案，根據加工效率、材料利用率、形狀復雜程度等要求，經過綜合分析、比較，最后確定適合該產品及所給生產條件的最佳冷沖壓成型工藝方案，包括分析工序性質、工序數目、工序順序及其他輔助工序的安排。（4）經過初定確定，可以得出本沖壓件精度等級要求比較低，所需模具簡單，并且只需采用一次沖壓加工即可成形，但是原材料為板料，需加一套剪床將板料切成沖裁所需的條料，具體尺寸根據后續所計算的工件及搭邊尺寸而定。（5）與模具設計相關的必要工藝計算。包括排樣設計與計算；沖壓力計算；模具壓力中心計算；凸凹模工作部分尺寸的計算及其制造公差的確定；彈性元件的選用及計算。（6）根據工藝計算選擇并確定模具各部分結構的安排及尺寸大小，并選擇相應的沖裁設備，根據沖裁力及模具其他方面的要求確定壓力機的型號。（7）根據計算所得尺寸及零件形狀編寫凸模的數控加工程序（采用3B指令）編寫，并對其數控加工過程進行計算機模擬，確定數控加工工藝路線，制訂數控加工程序單及相對應的工藝流程卡片。（8）根據計算所的尺寸及零件形狀確定凹模的加工方法為電火花穿孔加工，選擇適當的電火花成型機床，并編制電火花加工工藝卡。（9）繪制模具的二維裝配圖、零件圖，均采用AutoCAD畫出。第2章冷沖壓模具的設計過程本課題要求對自行車導向板沖壓模具進行設計與分析，并對所設計模具的制造方法、加工程序以及工藝路線進行分析。2.1沖裁件的測繪沖裁件的周長為：L=17.87+11.38×2+10×2+11×2+7.66×+2.62≈100mm；沖裁件的面積：S=0.5×7×17.9+0.5×7×11×2+10×20+0.5×10×（20+13.4）-0.5×13.4×≈487mm2該沖裁件的尺寸如圖1所示：圖1沖裁件測繪圖2.2工藝性分析該沖裁件精度要求不高為IT12，形狀較為簡單，全部由圓弧和直線組成，厚度為2mm，材料為10鋼，經分析可以通過普通的沖壓加工方法成形。2.3沖裁方案的確定初步將導向板的制作分為六個工序：落料、沖孔、彎曲、修邊、整形設計沖裁方案如下：方案一：落料沖孔彎曲修邊整形方案二：落料沖孔正裝復合彎曲修邊整形方案三：落料沖孔倒裝復合彎曲修邊整形沖裁方案分析：該制件的料比較薄，且在件上的孔距件的邊緣較近，若用落料沖孔復合模具，件的孔邊強度不能保證。所以，不能使用方案二和方案三。確定使用方案一，落料、沖孔、彎曲單工序沖壓模具。先將板料落下，再定位進行沖孔。又因為該沖裁件大批量生產，尺寸精度要求不高，形狀較為簡單，采用單工序模即可完成。經分析該模具將采用彈性卸料裝置和下出件模式。2.4沖裁工藝計算2.4.1排樣設計與計算沖裁件在條料上的布置方法稱為排樣。該件采用直排，具體如下：排樣圖、搭邊如圖2所示：板料的送料步距A=D+a其中D—平行于送料方向的沖裁件寬度；a--沖裁件之間的搭邊值。由表普通沖裁的搭邊值[6]可查得：當1.5＜t≤2.0時，a=1.2mmb=1.5mm代入數據得A=20+1.2=21.2mm圖2工件排樣示意圖板料的寬度B=(D+2×b+△)其中D—沖裁件與送料方向垂直的最大尺寸；b—沖裁件與條料側邊之間的搭邊；△—板料剪裁時的下偏差。代入數據得：B=(33+2×1.5+0.5)=36.5mm條料的利用率考慮料頭、料尾以至裁板時邊料消耗情況，其總利用率η0為η0=×100%其中n—條料（或整個板料）上實際沖裁的零件數；L—條料（或板料）長度；B—條料（或板料）寬度；S2—一個零件的實際面積。選擇板料為：1000mm×500mm進行橫裁時：剪裁次數為1000÷36.5=27.4個≈27個每條條料剪裁個數500÷21.2=23.6個≈23個從1000mm×500mm的板料上，剪裁26次，剪成寬36.5mm的條料27個，每條沖出23個零件，共可沖出621個零件。代入式3-3得η0=×100%=60.49%進行縱裁時剪裁次數為：500÷36.5=13.7個≈13個每條條料剪裁個數：1000÷21.2=47.2個≈47個從1000mm×500mm的板料上，剪裁12次，剪成寬36.5mm的條料13個，每條沖出47個零件，共可沖出611個零件。代入（式3-3）得η0=×100%=59.51%同理，可以算出板料為600mm×1500mm、710mm×1420mm、750mm×1800mm、800mm×2000mm、900mm×1000mm規格的板料的利用率。900mm×1000mm的板料進行直排縱裁時，材料的利用率最大。所以，該工件采用直排縱裁。2.4.2沖裁工藝力的計算一般平刃口模具沖裁時，其理論沖裁力計算是為：F0=Ltτ其中F0--理論沖裁力：NL—沖裁件周長，mm；t—材料的厚度，mm：τ—材料的剪切強度，MPa。考慮刃口的磨損、模具間隙的波動、材料力學性能的變化及材料厚度偏差等因素，實際沖裁力需增加30%。所以應取F=1.3F0=1.3Ltτ≈Ltσb（式3-5）其中F—沖裁力，N；σb—材料的抗拉強度，MPa。該件為10鋼，由表常用材料力學性能[7]可查得抗剪強度τ=260～340MPa，取τ=300MPa，σb=300～440MPa。沖裁件周長L為100mm，厚度t=2mm，代入（式3-5）：F=1.3Ltτ=1.3×100×2×300=78000N=78KN2.4.3卸料力、推件力、頂件力的計算卸料力、推件力、頂件力一般采用經驗公式進行計算，即F卸=K1FF推=nK2FF頂=K3F其中F—沖裁力，N；F卸—卸料力，N；F推—推件力，N；F頂—頂件力，N；K1—卸料力系數；K2—推薦力系數；K3—頂件力系數；t—材料厚度，mm；n—同時卡在凹模內料的個數，n=h/t。其中h為凹模刃壁垂直部分高度，mm；由表卸料力、推件力、頂件力、系數[8]得K1=0.04～0.05(0.05)K2=0.055K3=0.06將數據代入得：F卸=K1F=0.05×78000=3900NF推=nK2F=0.055×78000=4290NF頂=K3F=0.06×78000=4680N2.4.4總沖裁力的計算選擇壓力機的總的沖裁力P0=P1+P2+P=78000N+3900N+4290N=86190N其中P1━使用彈壓卸料時的卸料力，N；P2━從凹模中推出工件或廢料所需的力，N；P━沖裁力，N；P0＜P公，P公為壓力機的公稱壓力，N。2.4.5工件的壓力中心的計算沖壓力合力的作用點稱為模具的壓力中心。模具的壓力中心必須通過模柄軸線而和壓力機滑塊的中心線重合。選定坐標軸x、y如圖3所示:圖3壓力中心坐標示意圖對于y軸x=將數據代入式得x=29.59對于x軸y=將數據代入式得y=20所以，該制件在該坐標系下的壓力中心為（29.59,20）2.4.6壓力機的選擇在選擇壓力機時，其總的沖裁力P0=86190N=86.19KN壓力機的公稱壓力P公稱＞P0式中，P0表示壓力機能夠提供的沖裁力。由表開式雙柱固定臺壓力機技術規格可選用JA21-35型壓力機可滿足沖壓力的要求，其主要技術參數如表1所示：表1JA21-35型壓力機的主要技術參數型號公稱壓力KN滑塊行程mm滑塊行程次數(次/min)最大閉合高度mm工作臺尺寸mm電動機功率KWJA21-3535013050280380×6105.52.4.7凸、凹模刃口尺寸的計算沖裁間隙主要靠加工來保證，需要分別標注凸模和凹模刃口尺寸與制造公差，它適用于圓形或簡單形狀的工件。為了保證沖裁間隙在合理間隙范圍內，制造公差必須滿足以下條件：≤Zmax-Zmin其中δ凸—凸模的制造公差，mm；δ凹—凹模的制造公差，mm；Zmax—最大合理間隙（雙面），mm；Zmin—最小合理間隙（雙面），mm；由表沖裁模初始雙面間隙Z查得Zmax=0.246mmZmin=0.360mm由表簡單形狀沖裁時，凸、凹模的制造偏差查得δ凸=-0.020mmδ凹=+0.020mm將數代入式為=0.020mm+0.020mm=0.040mmZmax-Zmin=0.360mm-0.246mm=0.114mm0.040mm＜0.114mm故滿足分別加工時≤Zmax-Zmin的要求。由表標準公差數值（GB/T1800.4—1999）查得△①=0.10mm△②=0.15mm△③=0.10mm△④=0.15mm△⑤=0.18mm△⑥=0.10mm工件的尺寸如圖4所示:圖4工件尺寸圖落料時，設工件的尺寸為D，即D①=1mmD②=7.66mmD③=7mmD④=10mmD⑤=11.38mmD⑥=7mm根據刃口尺寸確定原則，落料時應首先確定凹模刃口尺寸，使凹模基本尺寸接近或等于工件輪廓的最小極限尺寸，再減小凸模尺寸以保證最小合理間隙Zmin。凸模制造偏差取負偏差，凹模制造偏差取正偏差。其計算公式為：D凹=(D-x△)D凸=（D凹-Zmin）=(D-x△-Zmin）D凸，D凹—分別為落料凸模和凹模的刃口尺寸，mm；D—為落料件的基本尺寸，mm；δ凸—凸模的制造公差，mm；δ凹—凹模的制造公差，mm；—工件的尺寸，mm；Zmin—最小合理間隙（雙面），mm；x—磨損系數，與工件制造精度有關，工件的制造精度為IT14,取x=0.75將數據代入式得凹模尺寸的計算D①凹=（Dmax-x△）=（1-0.10×0.75）=0.93D②凹=（Dmax-x△）=（7.66-0.15×0.75）=7.55D③凹=（Dmax-x△）=（7-0.10×0.75）=6.93D④凹=（Dmax-x△）=（10-0.15×0.75）=9.89D⑤凹=（Dmax-x△）=（11.38-0.18×0.75)=11.25D⑥凹=（Dmax-x△）=（7-0.10×0.75)=6.93凸模尺寸的計算D①凸=（D①凹-Zmin）=（0.93-0.246）=0.648D②凸=（D②凹-Zmin）=（7.55-0.246）=7.403D③凸=（D③凹-Zmin）=（6.93-0.246）=6.684D④凸=（D④凹-Zmin）=（9.89-0.246）=9.644D⑤凸=（D⑤凹-Zmin）=（11.25-0.246）=11.004D⑥凸=（D⑥凹-Zmin）=（6.93-0.246）=6.684第3章模具的整體設計本套模具采用正裝下出件單工序落料模。條料的送進，由兩個導料銷控制其方向；條料的進距，有固定擋料銷控制；卸料采用彈性卸料裝置，將廢料從凸模上卸下；零件由模座的洞口落下。3.1凹模外形尺寸的確定3.1.1凹模刃口形式由表常用凹模刃口形式[8]查得凹模刃口如圖5所示；圖5凹模刃口形式該圖為錐形刃口，特點為刃口強度低，尺寸在磨損后略有增大。沖裁件或廢料容易通過。主要應用于形狀簡單，精度要求不高、材料厚度較薄的工件沖裁。電火花加工時，α=4＇～20＇。3.1.2凹模外形尺寸的確定凹模外形一般有圓形和矩形兩種，外形尺寸是否合理，將直接影響凹模的強度和剛度及模具的耐用度。其尺寸一般有經驗公式確定凹模厚度的確定H=Kb凹模壁厚的確定C=(2～3)H其中b—凹模孔的最大寬度；H—凹模厚度，其值為15～20mm；C—凹模壁厚，其值為26～40mm；以滿足螺釘孔、圓柱銷孔的安排K—系數；由表系數K的數值[7]得K=0.42將數值代入式得H=Kb=0.42×33=13.86mm取凹模厚度為15mmC=(2～3)H=(2～3)×15=30～45mm取凹模壁厚為40mm由此可以確定凹模長L凹=b+2C=33+2×40=113mm凹模寬B凹=a+2C=20+2×40=100mm綜上，凹模外形尺寸為L凹×B凹×H為113mm×100mm×15mm。根據表矩形模板規格[6]選擇標準模板為L凹×B凹×H=125mm×100mm×16mm。3.1.3凹模強度的校核一般情況下，凹模只做結構設計，很少進行強度計算，即使計算，由于沖裁時凹模受力情況復雜，也不會很準確。3.1.4凹模的固定凹模一般采用螺釘和銷釘固定在下模座上，釘孔至刃口邊及釘孔之間的距離要有足夠強度。3.2凸模的確定3.2.1凸模的結構形式凸模的結構形式主要根據沖裁件的形狀和尺寸確定。它分為圓形凸模和非圓形凸模。由于該凸模擬采用線切割加工，其工作部分與固定部分應做成一致，采用銷釘固定。凸模的工作端進行淬火，淬火長度為全長的1/3，另一端不淬火。工作部分的粗糙度為0.4μm，固定部分的粗糙度為0.8μm。根據國標規定，凸模材料用T10A、Cr6WV、9Mn2V、GCr15、Cr12MoV。刃口部分熱處理硬度：前兩種材料為58～60HRC；后三種材料為58～62HRC；局部回火至40～50HRC。3.2.2凸模的長度計算圖6凸模長度示意圖當采用彈性卸料時，如圖6所示，凸模的長度為L=h1+h2+h3其中L—凸模長度，mm；h1—凸模固定板的長度，mm；h2—卸料板的厚度，mm；h3—卸料彈性元件被預壓后的厚度，mm由表矩形模板規格可知各板料規格為：墊板125mm×100mm×6mm凸模固定板125mm×100mm×20mm卸料板125mm×100mm×12mm凹模板125mm×100mm×16mm將數代入式得L=h1+h2+h3=20+12+14.2=46.2mm所以，凸模的長度為46.2mm。3.2.3凸模的強度和剛度校核一般情況下，凸模的強度和剛度是足夠的，沒必要進行校核。但是，當凸模的截面尺寸很小而沖裁的板料厚度較大時，或根據結構需要確定的凸模特別細時，則應進行承壓能力和抗縱向彎曲能力的校核。綜上，該模具的凸模不必進行強度和剛度的校核。3.3模柄的選擇中小型模具都是通過模柄固定在壓力機滑塊上的。對于大型模具則可用螺釘、壓板直接將上模座固定在滑塊上。模柄規格由表壓入式模柄（JB/T7646.1-1994）[11]可知其規格如表2所示，樣式如圖7所示。圖7壓入式模柄壓入式模柄與上模座孔采用H7/m6過渡配合，并加止轉螺釘以防止轉動。模柄的材料選用Q235，熱處理硬度為HRC43～48。圖7壓入式模柄表2壓入式模柄的規格d（js10）d1（m6）d2LL1L2L3d3d4（H7）基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差25±0.04226+0.021+0.00833753042.576+0.01203.4模架的選擇模架是由上、下模座、模柄及導向裝置組成。模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受沖壓過程中的全部載荷。模架的上模座通過模柄與壓力機滑塊相連，下模座用螺釘壓板固定在壓力機工作臺面上。模具設計過程中模架質量的好壞至關重要，合理地選用模架可以提高模具使用壽命、保證產品精度。根據凹模外形尺寸和模具的送料、取件等綜合因素選取標準模架，結構形式為對角導柱模架（GB/T2851.1-1990）數據如表3所示:表3對角導柱模架凹模周界最大閉合高度最小閉合高度上模座GB/T2851.1-1990下模座GB/T2851.1-1990導柱GB/T2861.2-1990導套GB/T2861.7-1990123456數量LBHmaxHmin111111規格125100150120125×100×30125×100×35B22(h6)110×35B25(h7)110×35B22(H7)55×27B25(H7)55×27圖8對角導柱模架3.5模具的閉合高度的計算模具的閉合高度（H模具）是指模具在最低工作位置時上模座的上平面與下模座的下平面之間的高度。根據所選模架的規格可知，該模具最大閉合高度Hmax為150mm，最小閉合高度Hmin為120mm，總體計算為H模具=H1+H2+h1+h2+h3+h4+h5其中H1—上模座的厚度，mm；H2—下模座的厚度，mm；h1—凸模固定板的長度，mm；h2—卸料板的厚度，mm；h3—模具處于最低位置時橡皮的高度，mm；h4—凹模板的厚度，mm；h5—墊板的厚度，mm；將數據代入式4-4得H模具=H1+H2+h1+h2+h3+h4=30+35+20+12+11.2+16+6=130.2mm模具的閉合高度H模具應介于壓力機的最大裝模高度Hmax與最小裝模高度Hmin之間，否則就不能滿足正常的安裝與工作。其關系為：Hmin+10mm≤H模具≤Hmax-5mm通過計算，該模架的閉合高度滿足式4-5的要求。所以該模架的選用合理。3.6導柱導套的選用導柱導套的結構和尺寸都可以從標準選取。在選用時應注意導柱的長度應保證沖模在最低工作位置時，導柱上端面與上模座頂面的距離不小于10～15mm，而下模座底面與導柱底面的距離應為0.5～1.0mm。如圖9所示：圖9導柱導套與上下模座的關系圖當沖裁板的厚度為0.8～4mm時，選用H7/h6配合模架。導柱選用B型導柱GB/T2861.2-1990，尺寸為B22(h6)110×35和B25(h7)110×35；導套選用B型導套GB/T2861.7-1990，尺寸為B22(H7)55×27和B25(H7)55×27。[11]3.7模具緊固件、連接件、定位件、導向件的選擇模具的緊固件、連接件、定位件、導向件有：內六角圓柱頭螺釘、止轉螺釘、圓柱銷、卸料螺釘、固定擋料銷、導料銷、彈簧墊片]等。其規格如表4所示:表4模具零件的規格名稱數量規格備注內六角圓柱頭螺釘（上）4M8×40GB/T70.1-2000內六角圓柱頭螺釘（下）4M8×35GB/T70.1-2000止轉螺釘1M4×10GB/T71-1985圓柱銷（上）28×50GB/T1191.1-2000圓柱銷（下）28×45GB/T1191.1-2000圓柱銷16×30GB/T1191.1-2000卸料螺釘4M6×55JB/T7650.5-1994彈簧墊片88GB/T93-1987固定擋料銷1A6JB/T7649.10-1994導料銷2A6JB/T7649.10-1994第4章模具加工工藝設計4.1凸模的加工凸模需用數控電火花線切割加工機床加工，采用的電極絲為Φ0.12mm的鉬絲，單面放電間隙δ＝0.01mm，穿絲孔位置為o＇,其加工程序編制過程如下：電火花線切割加工時，所選用的數控電火花線切割機床型號及參數如表5所示：表5數控電火花線切割機床型號及參數電火花線切割參數機床型號DK7710線切割參數穿絲孔直徑Φ2mm脈沖間隔25μs工作液乳化液脈沖寬度2μs電極絲材料鉬絲電壓70V電極絲直徑0.12mm電流峰值3A單邊放電間隙0.01mm落料凸模加工工藝如表6所示：表6落料凸模加工工藝工序號工序名稱工序內容設備1下料用鋸床割斷所需的材料，包括需切削的材料鋸床2鍛造將毛坯鍛成長方形3熱處理退火4刨（銑）將毛坯刨成六面體，使其達到互為直角刨床5熱處理調質6磨平面磨基準面磨床7劃線劃出各孔位置線8孔加工鉆出穿絲孔9熱處理硬度為58～62HRC10磨上下兩平面工作部分為0.4μm固定部分為0.8μm磨床11退磁12電火花線切割加工電火花線切割機床13鉗工修整14檢驗4.2凹模的加工凹模與凸模的配合間隙值為0.246～0.360mm。采用電火花成形加工時，配合間隙值取0.05mm。由于凸、凹模間隙較大，不能直接利用加長的凸模做電極，應該采用電火花線切割方法，重新做一個與凸模形狀相同電極，并保證其與凹模配合間隙為0.05mm。電極的長度計算為：L=KH+H1+H2+(0.4～0.8)(n-1)KH其中L—所需的電極長度，mm；H—凹模的有效厚度，即要求加工的厚度，mm；H1—一些模板后部挖空時電極需加長的部分，mm；H2—一些小電極端部不宜開連接螺孔，需考慮電極裝夾的長度，約10～20mm，mm；n—一個電極使用的次數；K—校孔系數，根據經驗