（2）凹模的长度计算 根据模具的具体结构形式，则凹模总长为：L=98mm.
3.2.3 拉深凸模
（1）结构形式 拉深凸模存在于复合模中，在本次设计中，它起到了对工件的拉深成形，并且 是一次拉深成形，那么其形状尺寸就是零件的尺寸。在设计时主要考虑其精度和强度， 所以从强度考虑，高度受最小值限制，以防止在工作时发生变形。拉深凸模的最小高 度还受冲模结构影响。根据冲模的结构，我们取高度为 28mm，材料为 Cr12MoV。 那么其结构形式如图 3.4。
图 3.4 拉深凸模
（2）强度校核 由于拉深凸 模的材 料为 Cr12MoV ，那么 在工作 过程中其 压应力 为
F 260830.73N
s = F = 260830.73N =38.89N/mm2，又Cr12MoV的压应力s 为780N/mm2，
压 A p´（892 - 34.852）
s压＜s ,满足强度要求。
3.2.4 凹模的计算和校核
1）落料凹模
根据模具结构要求，落料凹模高度也应该为 98mm，但是这样成本会大幅提高， 所以在此采用拼接式落料凹模，用内六角螺钉和销钉相连接。螺钉孔和销钉孔里断面 的距离满足最小尺寸，即L > 1.25d 。下面部分用铸铁，上面工作部分用 T10A，总的 图形如图 3.5 所示。
图 3.5 落料凹模 根据《冲模设计手册》，有凹模高度H =kb,其中K 为系数，根据《冲压工艺学》 查表 8—3 得 K=0.22，b 为凹模孔的最大宽度。带入数据计算得 H=41.2mm，我们选 用 42mm 。又根据冲裁件料宽为 190.03mm ，冲件料厚为 3mm ，经查表取壁厚为 85mm 。 那么凹模工作部分的外形尺寸为 D×d×h=360×190×42，下半部分非工作部分尺寸为 360×200×88。
1）翻边、冲孔凹模
翻边、冲孔凹模其形式如下图 3.6；根据零件的外形尺寸和工艺要求，凹模外
形尺寸为：d×D×h=38×64×155。由于中间是用于落料的通孔，长度比较大，为防止纵
向失稳和折断，应进行承压能力和抗弯能力的校核。首先对于承压能力，即最小断面
的压应力小于或等于凸模材料的许用压应力，那么dmin为最小直径，t 为材料厚度，t为T10A的抗剪强度，经查表得190MPa。[s压]为
T10A 的许用应力，淬火硬度 58~62HRC 时， [s ] =（1～1.6）´103MPa。对于抗剪能力 的校核，有
d2
l£lmax =90´ d （3.2）
式中 F —冲孔力，N；
d —凸模最小直径（ mm）；
那么l£ lmax = 90 ´（63.10 - 33.78）2 =182.35mm，大于其设计长度 155mm，满足使用
第四章 模具结构零件设计
4.1 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、拉深、翻边 复合模。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、顶件、导向方式的选择等。
4.1.1 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、拉深、翻边复合模就采用正装复合模的结 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[17] 。
4.1.2 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。
根据定位零件的功能不同，常见的定位方式有以下几种：
1）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。
2）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[18]。
4.1.3 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推件方式。
4.1.4 导向方式的选择
一般来说，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一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［20］。
4.2 冲模零件的设计
4.2.1 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A 型导柱导套。
1）安装尺寸要求
导柱直径一般在 16~60mm 之间，长度在 90~320mm 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 10~15mm 之间，以保证凸凹模多次刃磨而使模具闭合高度变小时，导柱 也不会影响正常工作，导柱下端面与下模板下端面的距离一般取 2~3mm，以保证下模 板在压力机工作台上安装和固定。导套上端面与上模板的上平面的距离应大于 3mm.
根据上述原则，本次设计的落料、冲孔复合模采用滑动导柱导套导向方式。 落料、冲孔复合模采用：
A 型导柱 45h5×290 JB/T 2861.1-1990
A 型导套 45H6×150×58 JB/T 2861.6-1990
2）尺寸配合要求
导柱导套分别压入下模板和上模板的安装孔中，一般采用过盈配合 H7/r6。导柱 与导套之间采用间隙配合H7/h6 或H6/h5。其配合精度主要取决于冲压件工序性质， 冲压件的精度以及模具寿命等要求。对于一般模具，通常取间隙配合 H7/h6。对于冲 裁件间隙较小（小于 0.03mm）的模具，或者结构复杂的模具，级进模，或者要求寿 命较长的硬质合金模，应选用间隙配合 H6/h5。
3）材料及热处理要求
导柱、导套一般选用 20 号钢制造，为了满足其配合表面的硬度，耐磨性及一定 韧性的要求，应进行表面的渗碳处理，渗碳层深度为 0.8～1.2mm，渗碳后的淬火硬 度为58~62HRC。配合表面粗糙度应不大于 0.8μm。
4.2.2 卸料装置
1）卸料板尺寸
合理的卸料板结构形式是模具能否正常工作的重要环节之一。卸料板除了进行卸 料外,在某些结构的模具中还起到保护凸模的重要作用,选用时要根据凹模周界以及 模具的具体结构形式进行选择。本次设计中卸料板为圆形，尺寸为 280×12，又卸料 板与凸模的单边间隙一般为 0.1～0.5mm，在此取 0.5mm，那么卸料板中间孔的直径 为 192mm ，材料选用 Q345 。形状如图 4.1 所示。
