本科毕业论文---7702型摩托车转向锁支架冲压模具设计.doc

摘 要
本设计主要对7702型摩托车转向锁支架冲压模具进行了设计。结合公司实际生产要求和产品的特点，在厂原有的设计上，对模具进行了改进设计。本设计对摩托车转向锁支架加工工艺进行了分析，得出了最佳加工方案，在充分保证零件质量与精度的前提下，选择高生产率的加工工艺，降低生产成本，从而有效地节约了材料。本设计中使用计算机软件进行了辅助设计，在保证高精度的同时简化了传统的繁琐计算过程，使设计更为便捷。
该转向锁零件从坯料到完全成形，共用到两套模具：冲孔落料复合模与弯曲模。所设计的两套模具较为典型，也具有一定的代表性。本设计的重点与难点是对凸、凹模刃口尺寸的计算，因为它将直接影响零件的质量。
关键词　　冲压模具；复合模；辅助设计；模具结构

Abstract
The design mainly studies the stamping die for the nog of turning lock, 7702- motorcycle. Unite the actual production requirements and product characteristics of Great River Corporation, under the original design of the factory, carries on the innovative design to the die. The design carries on the craft analysis to the nog of turning lock, obtains the best working scheme. In the full guarantee of the component’s quality and the precision, of reducing the production cost, the high productivity processing craft is choosen. The design uses the computer-aided design software to ensure high-precision while simplifying the calculation of traditional and cumbersome process to simplify the design.
The nog of turning lock from the blanks to complete forming has two sets of mold aggregately: the punching-blanking compound die and the bending die. The two sets of molds are typical and have certain representations. The keystone and nodus of this design are the account of the knife-edge of the protrude die and the concave die as it would aflect the quality of the accessory straightly.

Key words stamping die compound die aided design die structure
目 录
摘　要 I
Abstract II

第１章　绪论 1
1.1　课题来源和研究意义 1
1.2　国内外在该方向的研究现状及分析 1
1.3　本课题研究的主要内容 2
1.4　本章小结 2
第2章　摩托车7702转向锁支架加工工艺综合分析 3
2.1　摩托车7702转向锁支架加工工艺要求 3
2.2　零件图分析 3
2.3　冲压工艺性审查 4
2.4　冲压件经济性和先进性分析 4
2.5　工艺方案的确定 4
2.6　本章小结 5
第3章　落料冲孔复合模的设计 6
3.1　冲压件的工艺分析 6
3.2　排样 6
3.3　计算冲压力 6
3.3.1　落料力 6
3.3.2　冲孔力 6
3.3.3　落料时的卸料力 7
3.3.4　冲孔时的推件力 7
3.4　确定模具压力中心 7
3.5　计算凸、凹模刃口尺寸 7
3.5.1　冲孔凸、凹模刃口计算 7
3.5.2　落料凸、凹模刃口计算 8
3.6　凸模、凹模、凸凹模的结构设计 9
3.7　模具总体设计及主要零部件设计 11
3.7.1　模具总休装配设计 11
3.7.2　卸料橡皮垫的设计计算 14
3.7.3　模柄设计 15
3.7.4　模架设计 15
3.7.5　垫板设计 15
3.7.6　凸模、凸凹模固定板设计 15
3.7.7　卸料板设计 16
3.7.8　推件装置设计 16
3.7.9　模具的闭合高度 16
3.8　冲压设备的选择 16
3.8.1　公称压力的选择 16
3.8.2　行程次数 17
3.8.3　滑块行程（S） 17
3.8.4　闭合高度 17
3.8.5　工作台面尺寸 18
3.8.6　模柄孔尺寸 18
3.9　本章小结 18
第4章　弯曲模设计 19
4.1　弯曲件工艺分析 19
4.2　弯曲工艺计算 19
4.2.1　弯曲件回弹值的计算 19
4.2.2　弯曲力的计算 20
4.3　弯曲模零件设计计算 21
4.3.1　弯曲模工作部分尺寸计算 21
4.3.2　弯曲模其他零件的设计和选用 22
4.3.3　弯曲模闭合高度的设计计算 23
4.4　冲压设备的选择 23
4.4.1　公称压力的选择 23
4.4.2　行程次数 23
4.4.3　滑块行程（S） 24
4.4.4　模具闭合高度 24
4.4.5　工作台面尺寸 24
4.4.6　模柄孔尺寸 24
4.5　模具总装配及其零部件设计 25
4.5.1　模具总装配图设计： 25
4.5.2　凹模（尺寸）设计 27
4.5.3　凸模（尺寸）设计 28
4.5.4　模架设计 28
4.5.5　凹模固定板设计 28
4.5.6　凸模固定板设计 28
4.5.7　模柄的设计 28
4.6　本章小结 29

结　论 30
参考文献 31
致　谢 32

32

第１章　绪论
1.1　课题来源和研究意义
本设计题目由江门大长江集团提出，经系指导老师审核通过的。本设计题目涉及的主要内容是对冲压模的设计, 研究目的是在厂原有的基础上，对模具进行改进设计，提高产品质量与效益。
在二十世纪中期甚至更早,国外就已经出现很多对模具及模具工业的高度评价与精辟的比喻。例如: “模具是美国工业的基石”(美国)；“模具是促进社会繁荣富强的原动力”(日本)；“模具工业是金属加工的帝王”(德国)；“模具是黄金”(东欧)等。在二十世纪未,中国人才开始认识到其极端重要性,作出了科学的评价:“模具工业是现代工业之母”(中国)。
现今,全世界模具工业年总产值约为650亿美元，其中亚洲地区占到全世界一半的总产值。而在亚洲,最高属于日本,年产值达200亿美元上下。美国的年产值为50亿美元。中国也在后来居上,现在已经达到70亿美元。然而,产值并不等同于技术质量。虽然我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与发展经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。而技术含量低的模具已供过于求,市场利润空间狭小。近五年来,平均每年进口模具约为11.2亿美元,2003年就进口了近13.7亿的模具,这还未包括随设备和生产线作为附件带进来的模具。这表示中国大陆模具业的发展潜力仍然很巨大。这就是这次研究的意义。
1.2　国内外在该方向的研究现状及分析
在世界上大多数国家和地区，模具及模具工业早已成为了一个行业，有专门的行业组织机构指导和推动模具工业的发展。比如日本有“型技术协会”，台湾地区有“台湾模具工业同业公会”，我国有“中国模具工业协会”,各省市均有其分会。模具行业已成为一个大行业，仅我国的模具企业已达到了数万家之多。
近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具，中档轿车配套的覆盖件模具和多工位级进模也能生产了。模具精度达到1~2μm，寿命2亿次左右。表面粗糙度达到Ra≤1.5μm的精冲模、大尺寸（φ≥300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。
我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年历史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的精冲模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统。华中工学院和北京模具厂等在1986年共同完成的冷冲模CAD/CAM系统是我国自行开发的第一个冲裁模CAD/CAM系统。上海交通大学开发的冷冲模CAD/CAM系统也于同年完成。21世纪开始，CAD/CAM技术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了CAD/CAM技术，其中部分骨干重点企业还具备各CAE能力。
　　模具CAD/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，已成为人们的共识。在“八五”、九五“期间，已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用率也越来越高，并陆续引进了相当数量CAD/CAM系统。如美国EDS的UG，美国Parametric Technology公司的Pro/Engineer，美国CV公司的CADSS，英国DELCAM公司的DOCT5，日本HZS公司的CRADE及space-E, 以色列公司的Cimatron 还引进了AutoCAD CATIA 等软件及法国Marta-Daravision公司用于汽车及覆盖件模具的Euclid-IS等专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术/DL图的设计和模具结构图的设计均已实现二维CAD，多数企业已经向三维过渡，总图生产逐步代替零件图生产。在冲压成型CAE软件方面，除了引进的软件外，华中科技术大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件，并已在实践中得到成功应用，产生了良好的效益。快速原型（RP）传统的快速经济模具相结合，快速制造大型汽车覆盖件模具，解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具，模具精度低、制件精度低和制造难等问题，实现了以三维CAD模型作为制模依据的快速模具制造。它标志着RPM应用于汽车身大型覆盖件试制模具已取得了成功。
　　围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速制造，近年来也涌现出一些新的快速成型方法。例如，目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。
1.3　本课题研究的主要内容
1.摩托车7702转向锁支架冲裁工艺方案；
2.模具总体方案设计；
3.模具各零件尺寸计算；
4.模具总装配图与三维图绘制。
1.4　本章小结
本章从国内外当今模具的发展状况这个角度介绍了课题的研究意义，在此基础上提出课题设计的任务。
第2章　摩托车7702转向锁支架加工工艺综合分析
2.1　摩托车7702转向锁支架加工工艺要求
摩托车转向锁支架零件图如图2-1所示，材料为Q235，材料厚度＝3mm，已知年产量8000件，为大批量生产。要求表面无划痕、孔不允许严重变形、冲口无毛刺、弯曲无裂纹。设计其冲压模，确定冲压工艺方案。（Q235材质的屈服强度是235MPa，抗拉强度约是375-460MPa，具有良好的塑性，其冲裁、成形加工性较好。）

图2-1　摩托车7702转向锁支架零件图

2.2　零件图分析
该件为带孔的两直角对称弯曲件，尺寸精度要求不高，由冲裁和弯曲即可成形。冲压难点在于两角弯曲回弹会较大，使得制件会有一点变形，通过模具措施可予以控制。
2.3　冲压工艺性审查
在分析冲压工艺性的基础上，其审查内容见下表所示：
表2-1　冲压工艺性审查表
工艺性项目
冲压件工艺性状
工艺性允许值
工艺性评价
冲裁工艺性

1.形状
落料

冲孔圆孔7,18.2

2.落料圆角
R2
0.5t=1.5
大于工艺允许
最小值，可以加工
3.孔边距
对2－7
1.5t=4.5
最小孔边距9.3
t=3
4. 精度
2—7孔距500.3是
IT9

中心孔是IT10

IT14

弯曲工艺性

1.形状
U形件，两角弯曲，对称

2.弯曲半径
R3

3.直边高度
弯曲内角12.3
2t=6

4.孔边距
距7孔边9.3
2t=6

5.精度
IT14

由以上分析可知，该零件的工艺性较好，可以冲压加工。
2.4　冲压件经济性和先进性分析
　　冲压是该件最好的加工方法。由于批量较大，为提高生产率，宜采用复杂一点的组合工序。　
2.5　工艺方案的确定
方案一：首先整体落料，再冲孔，最后进行弯曲；
方案二：落料弯曲复合，最后进行冲孔；
方案三：落料冲孔复合，最后进行弯曲。
上述三方案的综合比较见下表：
表2-2　冲压工艺方案比较表
项　目
方案一
方案二
方案三
模具数量
三套
二套
二套
制件质量
有回弹，可控制
有回弹，不易控制
形状尺寸精度较好，有回弹，可控制
生产率
较低
较高
较高
模具寿命
结构简单，较好

根据上表比较，选定方案三。由于冲压件弯曲尺寸精度均为IT14，方案三回弹可控制，对其影响不大。同时，采用落料冲孔复合，这样在提高生产率的同时也很好地保证冲孔与外形尺寸精度。
2.6　本章小结
　　本章分析了摩托车转向锁支架整体加工工艺性，对其工艺性进行审查，并对冲压件进行了经济性与先进性分析，最后确定工艺方案。
第3章　落料冲孔复合模的设计
3.1　冲压件的工艺分析
该冲孔落料件结构较为简单，由直线与圆弧组成。由零件图可知，该件的经济精度为IT14，符合冲裁精度要求，精度要求能够在冲裁加工中得到保证，一次冲压成形。其尺寸要求、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求。
3.2　排样
结合大长江实际生产情况，决定采用直排的排样方案,如下图3-1所示：

图3-1　排 样 图
由文献[3，表3-13]可知：搭边值a1=2.5mm，a=3mm。冲压件面积由AutoCAD软件计算得为3705.47mm2,条料宽度b=90.71+2×3=96.7mm，进距h=69.7mm，所以一个进距的材料利用率为：
　　　　 　　　　　 （3-1）
（注：由于是根据大长江集团实际设计的，多出来的废料可以用来冲压其它的零部件，这样可以让材料利用率达到更高，所以没有采取其它的排样方案。）
3.3　计算冲压力
3.3.1　落料力
P1=Lt=(286.48+57.18) 3400=412.4 KN　　 　　　　　 （3-2）
3.3.2　冲孔力
P2＝Lt=(221.99) 3400=52.8 KN　　　　　　　　　 （3-3）
3.3.3　落料时的卸料力
Pr=KrP1　　　　　　　　　　　　 （3-4）
由文献[3，表3-11]：取Kr＝0..04,故
Pr＝0.04×412.4＝16.5 KN （3-5）
3.3.4　冲孔时的推件力
取h=9mm，则n=9/3=3。由文献[3，表3-11]，取Kp＝0.045，故
　　 Pt＝nKp=3×0.045×52.8=7.13 KN 　 　 （3-6）
冲压力
　　　　　　　　 　 　P0＝P1＋P2＋Pr＋Pt＝488.83 KN （3-7）
初步选择630 KN冲床。
3.4　确定模具压力中心

图3-2 冲裁力分析图
以中间圆圆心为原点，建立如上图3－2所示坐标系XOY。由于零件图较为复杂，用计算法难以确定模具压力中心，模具压力中心通过AutoCAD计算出来，通过软件计算得模具压力中心坐标为=0.56，=－0.06，计算得的模具压力中心与冲压件中心圆圆心十分相近。在不影响冲裁精度与安全生产的前提下，本设计直接用冲压件中心圆圆心来当做模具压力中心，方便设计。
3.5　计算凸、凹模刃口尺寸
3.5.1　冲孔凸、凹模刃口计算
对冲孔采用凸、凹模分开的加工方法，其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下：
冲Φ18.2mm孔，由文献[3，表3-5]可知：Zmin=0.46,Zmax =0.64,
　　　　　　　 　　　Zmax－Zmin=0.64－0.46＝0.18mm　　　　 　　　　　　　（3-8）
由文献[3，表3-7]得凸凹模制造公差：=0.02mm, =0.025mm
校核： Zmax-Zmin＝0.18mm 　 　 （3-9）
　 　 +=0.045mm 　 （3-10）
满足Zmax-Zmin ≧+的条件。
由文献[3，表3-8]得因数x=0.75，则
　　dp=(18.25+0.75×0.1) 　 　　（3-11）
dd=(18.325+0.46) 　 　 （3-12）
冲Φ7孔，由文献[3，表3-5]得，Zmin=0.46，Zmax =0.64, 则
Zmax－Zmin=0.64－0.46＝0.18mm 　 　 　 （3-13）
由文献[3，表3-7]得凸凹模制造公差：=0.02mm，=0.020mm
校核： 　 Zmax－Zmin＝0.18mm 　 （3-14）
+=0.04mm 　 　 （3-15）
满足 Zmax－Zmin ≧+的条件。
由文献[3，表3-8]得因数x=0.5，则
　　 =(6.7+0.5×0.6) 　 　 （3-16）
　 　 =(7+0.46) 　 　 （3-17）
3.5.2　落料凸、凹模刃口计算
对外轮廓的落料，由于形状较复杂，故采用配合的加工方法。其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下：
当以凹模为基准件时，凹模磨损后，刃口尺寸有的增大，有的减小。
增大尺寸有：，R，R，它在冲孔凸模上相当于落料凹模尺寸，故按一般落料凹尺寸公式计算。
由文献[3，表3-8]得因数x为：对、，△0.50时，x=0.5；对R、R，△0.24时，x=0.5，所以有
33.4d=(33.4-0.5×0.8)=33 （3-18）
39.8d=39.8-0.5×0.8)=39.4 （3-19）
R13.1d=(13.1-0.5×0.6)=12.8 （3-20）
R2.15d=(2.15-0.5×0.3)=2 （3-21）
减小尺寸有：R4.8、R9.7、R12.5、R21.2，按冲孔凸模尺寸公式计算。
由文献[3，表3-8]得因数x为：△0.24时，x=0.5，所以有
　 　　 R4.8d=(4.8+0.5×0.4)＝5 （3-22）
　　 R9.7d=(9.7+0.5×0.6)=10 （3-23）
　　 R12.5d=(12.5+0.5×0.6)=12.8 　 （3-24）
　 　　 R21.2d=(21.2+0.5×0.6)=21.5 （3-25）
由文献[3，表3-5]得Zmin＝0.460mm,凸模尺寸按凹模实际尺寸配做，保证双边间隙为0.460mm，具体零件尺寸看零件图。
3.6　凸模、凹模、凸凹模的结构设计
三个冲孔的圆形凸模，由于模具需要在凸模外面装推件块，因此设计成直柱的形块。尺寸标注如下图3-3所示。

大凸模　　　　　　　　　　　　　　　　　　小凸模
图3-3　凸模零件图
凹模的刃口形式，考虑到生产批量较大，所以采用刃口强度较高的凹模，如图3-4所示的刃口形式。凹模的外形尺寸，由文献[3，式4-7，式4-8]计算：H＝kb=0.35×90.71=31.7mm,取H＝32mm,C=1.5H=48mm,尺寸标注如下图所示：

图3-4　凹模零件图
本模具为复合冲裁模，因此除冲孔凸模和落料凹模外，还会有一个凸凹模。凸凹模是本复合模中的关键零件，由于它担负着内、外形尺寸的限制，刃口高度h值更不宜过大，否则会因积料较多而增大对内壁的胀力和摩擦力。凸凹模的结构简图如下图3-5所示。校核凸凹模的强度：由文献[3，式4-7]得凸凹模的最小壁厚m=1.5t=4.5mm,而实际最小壁厚为9.3 mm,故符合强度要求。刃口高度h取为9，为冲压零件厚度的三倍，高度适中。凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配制并保证双面间隙为0.460mm。凸凹模两小孔中心与边缘距离尺寸12.8mm的公差，应比零件图所标精度高3～4级，即定为12.8。
同理中心大孔与上下边缘距离尺寸定为45.35,左右边缘距离尺寸定为36.36。

图3-5　凸凹模零件图
3.7　模具总体设计及主要零部件设计
3.7.1　模具总休装配设计
该复合冲裁模将凹模及小凸模装在上模上，为典型的倒装结构。
两个导料销控制条料送进的导向，固定挡料销控制送料的进距。卸料采用弹性卸料装置，弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹性橡胶组成。冲制的工件由推杆、推板、推销和推件块组成的刚性推件装置推出。冲孔的废料可通过凸凹模的内孔从冲床台面孔漏下。
滑块带动上模回升时，卸料装置将箍在凸凹模上的条料卸下，推件装置将卡在落料凹模与冲孔凸模之间的冲件推落在下模上面，而卡在凸凹模内的冲孔废料是在一次次冲裁过程中由冲孔凸模逐次向下推出的。将推落在下模上面的冲孔件取走后又可进行下一次冲压循环。

1-内六角圆柱头镙钉；2-卸料镙钉；3-导柱；4-橡皮；5-定位销；6-导套；
7-打料销；8-打料板；9-内六角圆柱头镙钉；10-打料杆；11-模柄；
12-内六角圆柱头镙钉；13-销钉；14-上模座；15-上垫板；16-大凸模；
17-凸模固定板；18-小凹模；19-推件器；20-凹模；21-卸料板；
22-凸凹模；23-凸凹模固定板；24-下垫板；25-销钉；26-下模座

图3-6　复合模装配图

为了较直观反映复合模具三维设计，本设计绘制了模具PRO/E三维图，并作出爆炸图。
下图3-7，图3-8为本模具PRO/E三维图截图：

图3-7　复合模PRO/E三维图（1）

图3-8　复合模PRO/E三维图（2）
下图3-9，图3-10为本模具PRO/E三维图爆炸图截图：

图3-9复合模PRO/E三维爆炸图（1）　　　　　　图3-10复合模PRO/E三维爆炸图（2）

3.7.2　卸料橡皮垫的设计计算
1.确定橡皮垫的自由高度H
冲模工作行程：
　　　　　　　　　　　 　＝t+1+1=3+1+1=5mm　　　　　　　　　　　 　（3-26）
根据橡皮垫工作行程的取值范围，橡皮垫的自由高度为
H＝÷（0.25～0.30）（mm） 　 　 （3-27）
取0.25,计得H＝20mm。
2.确定橡皮垫的安装高度
　 　　＝H×0.90＝18mm 　 （3-28）
3.确定橡皮垫的平面尺寸：根据本冲裁模的结构，橡皮垫设计成圆形
由前面计算得落料力Pr＝16.5 kn，根据模具结构初定四块橡皮垫，每块橡皮垫分担的压力为：Pr／4＝16500／4＝4125 N,卸料镙钉选用M12,所以d=15mm,由文献[2，表3.1-42]计算得
　　　　　　D＝＝＝48mm 　 （3-29）
3.7.3　模柄设计
模柄的作用是固定上模座于压力机滑块上时使模具的压力中心与压力机的压力中心保证一致。模柄的长度不得大于压力机滑块里模柄孔的深度，模柄直径应与模柄孔一致。本模具选用凸缘模柄，由镙钉将模柄与上模座连在一起。根据所选择的冲床为J23-63，由文献[2，表1.4-22]得，模柄孔尺寸为5070，由文献[2，表5.2-26]得：
选用模柄＝50mm，
＝23mm，＝91mm。
则模柄　A5091 JB/T 7646.6-1994，材料为45，技术条件按JB/T 7653-1994的规定。
3.7.4　模架设计
本弯曲模选用中等精度，中、小尺寸冲压件的后侧导柱模架、两导柱和导套分别装在上、下模座后侧，凹模面积是导套前的有效区域。送料及操作方便，纵向，横向送料。主要适用于一般精度要求的冲模，不宜用于大型模具，因有弯曲力矩，上模座在导柱上运动不平稳。再根据凹模设计的结果，由文献[2，表5.1-3]得，选用模架300300190~230　 I 　GB/T 2851.3，技术条件按JB/T8050-1990的规定。所以：
上模座：L×B×H=300mm×300mm×50mm
下模座：L×B×H=300mm×300mm×50mm
导 柱：d×L=32mm×200mm
导 套：d×L×D=32mm×110mm×43mm
3.7.5　垫板设计
　　垫板的作用是直接承受和扩散凸模传来的冲压力，以减小上模板所承受的单位压力，保护凸模顶端面的上模板面不被凸模顶端压陷。
　　垫板用45钢制造，淬火硬度为HRC43～48，上下面须磨平，保证平行。本模具上、下垫板厚度均取：10mm，长、宽尺寸取与凹模长、宽一样。
3.7.6　凸模、凸凹模固定板设计
凸模要借助于凸模固定板才能安装在上模板上。凸模固定板厚度可取为凹模厚度的0.6～0.8倍，长宽尺寸比凹模的对应尺寸略小或相同，以减小冲模形成的危险区的面积。凸模装入凸模固定板的部位与固定板呈过渡配合，即H7／m6。凸模装入固定板后，其顶面要与固定板顶面一起磨平。
由于凹模的厚度已定为32mm，所以凸模固定板根据标准定为20mm。外形尺寸同凹模大小相同。同理，凸凹模固定板厚度取为20mm，长、宽尺寸同于凹模。
3.7.7　卸料板设计
由于本零件厚度为3mm，较薄，精度和平整度要求也较高，所以本复合模采用弹性卸料装置，卸料力由橡皮产生。卸料孔与凸模的单边间距取板料厚度的0.1～0.2倍，卸料板长、宽尺寸取与凹模长、宽一样的尺寸。
所以，卸料板厚度取为15mm，长、宽分别为180mm和186mm。
3.7.8　推件装置设计
由于本冲载模为复合模，所以要用到推（顶）件装置，通过它的动作将卡在凹模内的制件推出来，本模具采用刚性推件装置，它安装在上模上。其动作过程为：冲裁结束，上模随滑块一起上升时，装在模柄孔内的打料杆在横铁的阻挡下下落，并通过打料板、打料销、推下推件器，将制件从凹模中推出。
3.7.9　模具的闭合高度
复合模闭合高度是指冲床运行到最下点时模具工作状态的高度。故模具闭合高度为
（3-30）
其中

3.8　冲压设备的选择
3.8.1　公称压力的选择
选择压力机时，要根据模具结构来确定，当施力行程较大时（50%～60%），即冲压时工艺力的总和不能大于压力机公称压力的50%～60%。压力机的公称压力要大于冲裁力。
由上面计算得冲裁力，所以初选压力机的公称压力为630KN，即J23-63型开式可倾压力机。
3.8.2　行程次数
选择用于弯曲的压力机的行程次数主要考虑以下因素：
1.考虑操作方式（进、出料速度的快慢）；
2.冲压时，送料与退料需要的过程限制了行程次数增加；
3.该件为大批量生产，要以较大的行程次数来提高生产效率。
J23-63型压力机的行程次数有45次/min和90次/min等，依据上述因素综合分析，选择90次/min。
3.8.3　滑块行程（S）
滑块行程是指滑块的最大运动距离，即曲柄旋转一周，上死点至下死点的距离。其值为曲柄半径的两倍：S=2R。
选择用于弯曲的压力机的滑块行程主要考虑以下因素：
1.要保证毛坯放进和工件取出，应使滑块行程大于工件高度的两倍以上，；
2.该件为大批量生产，需要以限制行程来增加行程次数，提高生产效率。
J23-63型压力机的滑块行程为120mm，大于工件高度的两倍，满足电极板弯曲时的冲压行程
即
3.8.4　闭合高度
压力机的闭合高度是指滑块在下死点时，滑块底面到工作台上平面之间的距离。
① 压力机的闭合高度可以通过调整连杆长度来改变其大小，将连杆调至最短时，闭合高度最大，称最大闭合高度；将连杆调至最长时，闭合高度最小，称最小闭合高度。J23-63型压力机的最大闭合高度为360mm，连杆调节量为90mm，故最小闭合高度为270mm；
② 当压力机工作台面上有垫板时，用压力机的闭合高度减去垫板厚度，就是压力机的装模高度，没有垫板的压力机，其装模高度与闭合高度相等；
③ 模具的闭合高度是指压力机滑块在下止点位置时，模具上模座上平面至下模座下平面之间的距离。它与压力机的配合应该遵守下列关系：
（3-31）
如果压力机上不设置垫板，本例所设计的模具闭合高度H在275～325 mm之间，加上垫板，模具闭合高度H就减小。
式中

3.8.5　工作台面尺寸
压力机工作台尺寸应大于下模周界50～70mm。J23-63型的压力工作台尺寸（前后左右）为480mm710mm。那么，设计时模具的下模座（宽长）不要超过480mm710mm。
3.8.6　模柄孔尺寸
，那么，设计时模具的模柄尺寸要与模柄孔匹配。
综上所述，选用开式双柱可倾压力机J23-63符合本模具设计,其具体各参数如下所示：
公称压力：630KN
滑块行程：120mm
最大闭合高度：360mm
连杆调节量：90mm
工作台尺寸（前后×左右）：480×710
工作台板厚度（mm）：90mm
模柄孔尺寸（直径mm×深度mm）：Φ50×70
倾斜角度：
3.9　本章小结
　　本章分析了加工摩托车7702转向锁支架第一道工序冲孔落料的工艺，根据零件的特点以及厂里的要求，设计计算并确定复合模各零件尺寸，完成了冲孔落料复合模总体设计，绘制出模具装配图与三维图。本章重点与难点是凸凹模刃口尺寸的计算，因为它将直接影响零件的质量。

第4章　弯曲模设计
4.1　弯曲件工艺分析
弯曲件零件图如下图4-1所示：

图4-1　弯曲件零件图
本加工弯曲件是U形件，零件图中的尺寸公差未注的为IT14，大批量生产，材料为Q235。该工件的弯曲圆角半径为3mm，大于最小弯曲半径rmin=0.4t=0.4×3=1.2mm,故该工件形状、尺寸、精度均满足弯曲工艺的要求，可以采用弯曲工序加工。
4.2　弯曲工艺计算
4.2.1　弯曲件回弹值的计算
（1） 时属于小变形程度，而时属于大变形程度。
此零件的，属于大变形程度，圆角半径回弹小，不必计算，只计算凸模角度。
因为，由文献[3，表5-1]得到：

计算凸模的中心角：
　 (4-1)
其中
凸模的圆角部分的中心角，（）；
弯曲件的中心角，（）。
（2） 工件回弹问题的解决：当工件精度要求不高或校正弯曲时，生产中常采取调整凸、凹模间隙的方法解决工件回弹问题。
4.2.2　弯曲力的计算
（1）U形件自由弯曲的弯曲力
(4-2)
式中
K--安全系数，取1
b--弯曲件宽度（mm）
t--板料厚度（mm）
--材料抗拉强度（MPa）
r--弯曲内半径（mm）

（2）校正弯曲的弯曲力
(4-3)
式中，由文献[3，表5-7]，p取值为100MPa，面积A按不平投影面积计算
　　　 (4-4)
故　　
(4-5)
接触弯曲力和校正弯曲力
(4-6)
顶件力
(4-7)
校正弯曲力最大是在压力机工作到下死点的位置，且校正力远远大于自由弯曲力（或接触弯曲力），而在弯曲工作过程中，二者又不是同时存在。因此，只计算校正力
即
　　　　 (4-8)
以上各式中

4.3　弯曲模零件设计计算
4.3.1　弯曲模工作部分尺寸计算
（1）凸模圆角半径
由于此弯曲件圆角半径（r=3mm）较小，凸模圆角半径可取， (4-9)
（2）凹模圆角半径
凹模圆角半径不能过小，以免增加弯曲力，擦伤工件表面。此工件两边弯曲高度相同，属于对称弯曲，凹模两边圆角半径应取大小一致。凹模圆角半径一般按材料厚度t来选取。。
（3）凹模工作部分深度的设计计算
凹模工作部分的深度将决定板料的进模深度，同时也影响到弯曲件直边的平直度，对工件的尺寸精度造成一定的影响。一般情况下，U形弯曲模凹模工作部分深度可查相关设计资料即能满足弯曲件的要求。此弯曲直边高度为18.3mm，板厚为3mm, 由文献[3，表5-10]得凹模工作部分深度。
（4）凸、凹模间隙
弯曲模的凸凹模间隙是指单边间隙Z。间隙