二、落料、正反拉伸、冲孔、翻孔复合模具设计
的工作零件结构尺寸的计算
1.落料凹模结构设计及刃口尺寸的计算
1.1确定凹模板外形尺寸
凹模板采用圆形凹模板，由于压力中心在几何中心，查表2-17（见冲压工艺与模具设计一书）可得：
凹模壁厚为35至45mm，本次设计C 取40根据凹模的直径D=124+2C,所以可得凹模的最小外形尺寸：D=124+2⨯40=204mm查国标取标准值：凹模直径为φ200mm
查国标GB2873.3-81得模架的零件为；上垫板尺寸为：200⨯8上固定板尺寸为：200⨯22下固定板尺寸为：200⨯22卸料板、压边圈尺寸为：200⨯18上模螺钉尺寸为:124颗上模圆柱销钉尺寸为：124颗下模螺钉尺寸为:124颗下模圆柱销钉尺寸为：12孔的布置均在164的圆周上。
4颗
1.2刃口尺寸的计算
φ1240（见冲压模具-1的落料拉深凸凹模的制造公差由表1—22
设计与制造）查得δ凹=0. 040mm ，δ凸=0. 030mm 。查表1—20（见冲压模具设计与制造）查得Z max =0. 180Z min =0.126
由于δ凹+δ凸=0. 070>Z max -Z min =0.180-0.126=0.054mm，故采用凸模与凹模配合加工方法，该冲裁件属落料件，选凹模为设计基准件，采用配合加工，只需要计算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸根据凹模实际尺寸按间隙要求配作。
因数由1-23（见冲压模具设计与制造）因为冲裁件精度IT14级，查得X=0.5，则落料凹模的基本尺寸计算如下：
D 凹=（D max -X ∆）
D 凸
1
+∆40
=（124-0. 5⨯1）
1
+140
+0. 25
=123. 50mm
按凹模尺寸配制，根据表1—20（见冲压模具设计与制造）
查得其双面间隙为0.126~0.180mm, 其工作部分结构尺寸如图所示：
1.3凹模的厚度的计算
凹模的厚度为：H=K 1K
20. 1(mm )
K 1-凹模材料修正系数，合金工具钢取1，碳素工具钢取1.3;
（见冲压工艺与模具设计一K 2-凹模刃口周边长度修正系数见表2-18书）；
F 为冲裁力（N）；
冲裁力F =Lt σb =378⨯1. 2⨯400=181140N 所以凹模厚度H =1⨯1. 37⨯. 1⨯181140≈36mm
根据模具结构计算凹模厚度：依据经验值取顶件块的高度为15mm,安全距离取10mm, 凹模厚度:H =H 顶+H 安+h 1=15+10+24=49mm 按GB2858.5-81最大标准值32mm，本次设计凹模厚度取50mm. 1.4凹模刃口高度的确定
凹模刃口高度查表1-26（见冲压模具设计与制造），1 t ≤2. 5h ≥6本次设计取h 为10mm. 落料孔要安装顶件块，本次设计单边扩大10mm。1.5挡料销的规格的确定
查表2-20（4）（见冲压工艺与模具设计一书）本次设计取15⨯8⨯3所以d 为8mm. 最小搭边值查表1-3，（见冲压模具设计与制造一书）得a 1=0. 8a=1.0
1.6综合考虑，落料凹模的零件结构如图所示：
设计人员：广西工业职业技术学院
机械工程系模具0932班廖忠景
设计时间：2011年6月6
日
2凸凹模（落料凸模，拉深凹模）结构尺寸的确定
2.1落料凸模刃口尺寸的计算
落料凸模刃口尺寸按落料凹模刃口尺寸配作，保证最小双面间隙查表1—20（见冲压模具设计与制造）查得Z max =0. 180Z min =0.126
+0. 25
mm ，由计算落料凹模刃口尺寸为D 凹123. 50
所以落料凸模刃口尺寸为D 凸123.5mm
2.2
拉深凹模刃口尺寸的计算
因为零件尺寸标注在外形时，以拉深凹模为设计基准
+δd . 02+0. 02
D 凹=(D max -0. 75∆) 0=(85-0. 75⨯0. 87) 0=84. 350mm 0
2.3拉深凹模圆角半径的确定
r 凹=0. 8D d d ) t =0. 8⨯≈5mm
2.4落料凸模高度尺寸的计算
H 凸=H 橡胶+H 压
2.2.1) 橡胶的选用
（1）计算卸料力：F X =K X F
其中K X 查表1-8（见冲压模具设计与制造）K X 取0.05，F为
冲裁力F =Lt σb =378⨯1. 2⨯400=181140N 所以卸料力F X =K X F =0.05⨯181140=9072N
（2）预压力计算
按标准选6个圆筒形的聚氨酯橡胶。F 0=F X /4=9072/6=1512N (3)橡胶的截面尺寸
取橡胶的预压缩量为15%，查图1-62得橡胶的单位压力P=0.5MPa，假设选用直径为6mm 的卸料螺钉，取橡胶螺钉孔的直径d=8.5mm。橡胶外径
D =d 2+1. 27
=8. 52+1. 27⨯=62. 55mm P 0. 5
按橡胶标准取D=60mm
（4）计算并校核橡胶的自由高度
∆H /+∆H' ' 26+6
H ===106. 7mm
0.45-0.150.3
按橡胶标准取H=110mm
因为H/D=110/60=1.46,满足0.5≤H/D≤1.5，故所选橡胶合适。橡胶的标记：聚氨酯弹性体60⨯8. 5⨯110GB 2867.9-81（5）橡胶安装高度
H a =H -15%H =110-0. 15⨯110=93. 5mm
2.2.2）根据经验值取压料板的高度为10mm
2.2.3) 所以H 凸=H 橡胶+H 压+H 1=93.5+10+26=129.5mm
2.2.4）模具制造精度取ID7级，查表得公差值为40um. 所以
0. 2
H 凸=129. 5+-0. 2mm.
综合考虑，凸凹模（落料凸模，拉深凹模）的零件结构如图所示：
设计人员：广西工业职业技术学院
机械工程系模具0932班廖忠景
设计时间：2011年6月6
日
3凸凹模（拉深凸模，翻孔凹模）结构尺寸的确定
3.1拉深凸模刃口的确定
因为零件尺寸标注在外形时，以拉深凹模为设计基准
+δd . 02+0. 02
D 凹=(D max -0. 75∆) 0=(85-0. 75⨯0. 87) 0=84. 35mm 00
000D 凸=（D Max -0. 75∆-2Z ）-δP =(82. 6-0. 75⨯0. 87-2⨯1. 2) -0. 03=79. 55-0. 03mm
3.2拉深凸模圆角半径的确定
r 凸=2mm
3.3翻孔凹模刃口的确定
3.2.1翻孔凹模模具刃口按9级制造公差来取，查公差表得公差值为62um。所以D 凹=47.40-0. 62mm。3.4高度的确定
由总装图可知凸凹模（拉深凸模，翻孔凹模）的高度等于落料凹模的高度。所以H=50mm
综合考虑，凸凹模（拉深凸模，翻孔凹模）
的零件结构如图所示：
4凸凹模（翻孔凸模，冲孔凹模）结构尺寸的确定
4.1翻孔凸模刃口的确定
翻孔凸模模具刃口按9级制造公差来取，查公差表得公差值为64um。
+0.64
所以D 凸=450mm。
4.2冲孔凹模刃口的确定
设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸，冲孔件的极限尺寸为31.42，查公
0. 31差表得公差为0.62um。所以该冲孔件的尺寸为31. 42+-0. 31mm
d T =(d min +x ∆)-δT =31.420-0. 02mm
d A =(d T +Z min )0
+0. 0331. 550mm
+δA
=(d min +x ∆+Z min )0
+δA
+0. 03
mm ==(31. 11+0. 5⨯0. 62+0. 126) 0
4.3凸凹模（翻孔凸模，冲孔凹模）高度尺寸的确定
H =H 固+H 落凸拉凹-(26-13)
固定板高度取22mm 卸料板高度取10mm. H=22+129.5-13=138.5mm
模具制造按9级制造公差来取，查公差表得公差值为100um。所以
0. 5
H =138. 5+-0. 5mm。
综合考虑，凸凹模（翻孔凸模，冲孔凹模）的零件结构如图所示：
设计人员：广西工业职业技术学院
机械工程系模具0932班廖忠景
设计时间：2011年6月6日
5冲预孔的凸模结构尺寸的确定
5.1在内筒拉深工序件的底部冲孔
5.1.1翻边高度h =(1-K 0min )+0. 57t
=8.53mm
5.1.2预孔直径d 0=K 0min ⨯D
=0.68⨯46.2
=31.42mm
5.1.3拉深高度为h 1=H -h +r +2t
=13-8.53+2+2X1.2
=8.87mm
5.2冲孔凸模高度的确定
H =H 固+H 凹-h 1=22+50-8. 87=63. 13mm =46. (1-0. 68)+0. 57⨯1. 2冲孔凸模高度按9级制造公差来取，查公差表得公差值为74um。所
0.37以H =63. 13+
-0. 37mm。
5.3冲孔凸模刃口的确定
设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸，冲孔件的极限尺寸为31.42，按14
0. 31级查公差表得公差为0.62um。所以该冲孔件的尺寸为31. 42+
-0. 31mm
d T =(d min +x ∆)-δT =(31. 11+0. 5⨯0. 62)-0. 02=31.420-0. 02mm 00
综合考虑，冲预孔的凸模的零件结构如图所示：
设计人员：广西工业职业技术学院
机械工程系模具0932班廖忠景
设计时间：2011年6月6日
二、落料、正反拉伸、冲孔、翻孔复合模具设计
的工作零件结构尺寸的计算
1.落料凹模结构设计及刃口尺寸的计算
1.1确定凹模板外形尺寸
凹模板采用圆形凹模板，由于压力中心在几何中心，查表2-17（见冲压工艺与模具设计一书）可得：
凹模壁厚为35至45mm，本次设计C 取40根据凹模的直径D=124+2C,所以可得凹模的最小外形尺寸：D=124+2⨯40=204mm查国标取标准值：凹模直径为φ200mm
查国标GB2873.3-81得模架的零件为；上垫板尺寸为：200⨯8上固定板尺寸为：200⨯22下固定板尺寸为：200⨯22卸料板、压边圈尺寸为：200⨯18上模螺钉尺寸为:124颗上模圆柱销钉尺寸为：124颗下模螺钉尺寸为:124颗下模圆柱销钉尺寸为：12孔的布置均在164的圆周上。
4颗
1.2刃口尺寸的计算
φ1240（见冲压模具-1的落料拉深凸凹模的制造公差由表1—22
设计与制造）查得δ凹=0. 040mm ，δ凸=0. 030mm 。查表1—20（见冲压模具设计与制造）查得Z max =0. 180Z min =0.126
由于δ凹+δ凸=0. 070>Z max -Z min =0.180-0.126=0.054mm，故采用凸模与凹模配合加工方法，该冲裁件属落料件，选凹模为设计基准件，采用配合加工，只需要计算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸根据凹模实际尺寸按间隙要求配作。
因数由1-23（见冲压模具设计与制造）因为冲裁件精度IT14级，查得X=0.5，则落料凹模的基本尺寸计算如下：
D 凹=（D max -X ∆）
D 凸
1
+∆40
=（124-0. 5⨯1）
1
+140
+0. 25
=123. 50mm
按凹模尺寸配制，根据表1—20（见冲压模具设计与制造）
查得其双面间隙为0.126~0.180mm, 其工作部分结构尺寸如图所示：
1.3凹模的厚度的计算
凹模的厚度为：H=K 1K
20. 1(mm )
K 1-凹模材料修正系数，合金工具钢取1，碳素工具钢取1.3;
（见冲压工艺与模具设计一K 2-凹模刃口周边长度修正系数见表2-18书）；
F 为冲裁力（N）；
冲裁力F =Lt σb =378⨯1. 2⨯400=181140N 所以凹模厚度H =1⨯1. 37⨯. 1⨯181140≈36mm
根据模具结构计算凹模厚度：依据经验值取顶件块的高度为15mm,安全距离取10mm, 凹模厚度:H =H 顶+H 安+h 1=15+10+24=49mm 按GB2858.5-81最大标准值32mm，本次设计凹模厚度取50mm. 1.4凹模刃口高度的确定
凹模刃口高度查表1-26（见冲压模具设计与制造），1 t ≤2. 5h ≥6本次设计取h 为10mm. 落料孔要安装顶件块，本次设计单边扩大10mm。1.5挡料销的规格的确定
查表2-20（4）（见冲压工艺与模具设计一书）本次设计取15⨯8⨯3所以d 为8mm. 最小搭边值查表1-3，（见冲压模具设计与制造一书）得a 1=0. 8a=1.0
1.6综合考虑，落料凹模的零件结构如图所示：
设计人员：广西工业职业技术学院
机械工程系模具0932班廖忠景
设计时间：2011年6月6
日
2凸凹模（落料凸模，拉深凹模）结构尺寸的确定
2.1落料凸模刃口尺寸的计算
落料凸模刃口尺寸按落料凹模刃口尺寸配作，保证最小双面间隙查表1—20（见冲压模具设计与制造）查得Z max =0. 180Z min =0.126
+0. 25
mm ，由计算落料凹模刃口尺寸为D 凹123. 50
所以落料凸模刃口尺寸为D 凸123.5mm
2.2
拉深凹模刃口尺寸的计算
因为零件尺寸标注在外形时，以拉深凹模为设计基准
+δd . 02+0. 02
D 凹=(D max -0. 75∆) 0=(85-0. 75⨯0. 87) 0=84. 350mm 0
2.3拉深凹模圆角半径的确定
r 凹=0. 8D d d ) t =0. 8⨯≈5mm
2.4落料凸模高度尺寸的计算
H 凸=H 橡胶+H 压
2.2.1) 橡胶的选用
（1）计算卸料力：F X =K X F
其中K X 查表1-8（见冲压模具设计与制造）K X 取0.05，F为
冲裁力F =Lt σb =378⨯1. 2⨯400=181140N 所以卸料力F X =K X F =0.05⨯181140=9072N
（2）预压力计算
按标准选6个圆筒形的聚氨酯橡胶。F 0=F X /4=9072/6=1512N (3)橡胶的截面尺寸
取橡胶的预压缩量为15%，查图1-62得橡胶的单位压力P=0.5MPa，假设选用直径为6mm 的卸料螺钉，取橡胶螺钉孔的直径d=8.5mm。橡胶外径
D =d 2+1. 27
=8. 52+1. 27⨯=62. 55mm P 0. 5
按橡胶标准取D=60mm
（4）计算并校核橡胶的自由高度
∆H /+∆H' ' 26+6
H ===106. 7mm
0.45-0.150.3
按橡胶标准取H=110mm
因为H/D=110/60=1.46,满足0.5≤H/D≤1.5，故所选橡胶合适。橡胶的标记：聚氨酯弹性体60⨯8. 5⨯110GB 2867.9-81（5）橡胶安装高度
H a =H -15%H =110-0. 15⨯110=93. 5mm
2.2.2）根据经验值取压料板的高度为10mm
2.2.3) 所以H 凸=H 橡胶+H 压+H 1=93.5+10+26=129.5mm
2.2.4）模具制造精度取ID7级，查表得公差值为40um. 所以
0. 2
H 凸=129. 5+-0. 2mm.
综合考虑，凸凹模（落料凸模，拉深凹模）的零件结构如图所示：
设计人员：广西工业职业技术学院
机械工程系模具0932班廖忠景
设计时间：2011年6月6
日
3凸凹模（拉深凸模，翻孔凹模）结构尺寸的确定
3.1拉深凸模刃口的确定
因为零件尺寸标注在外形时，以拉深凹模为设计基准
+δd . 02+0. 02
D 凹=(D max -0. 75∆) 0=(85-0. 75⨯0. 87) 0=84. 35mm 00
000D 凸=（D Max -0. 75∆-2Z ）-δP =(82. 6-0. 75⨯0. 87-2⨯1. 2) -0. 03=79. 55-0. 03mm
3.2拉深凸模圆角半径的确定
r 凸=2mm
3.3翻孔凹模刃口的确定
3.2.1翻孔凹模模具刃口按9级制造公差来取，查公差表得公差值为62um。所以D 凹=47.40-0. 62mm。3.4高度的确定
由总装图可知凸凹模（拉深凸模，翻孔凹模）的高度等于落料凹模的高度。所以H=50mm
综合考虑，凸凹模（拉深凸模，翻孔凹模）
的零件结构如图所示：
4凸凹模（翻孔凸模，冲孔凹模）结构尺寸的确定
4.1翻孔凸模刃口的确定
翻孔凸模模具刃口按9级制造公差来取，查公差表得公差值为64um。
+0.64
所以D 凸=450mm。
4.2冲孔凹模刃口的确定
设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸，冲孔件的极限尺寸为31.42，查公
0. 31差表得公差为0.62um。所以该冲孔件的尺寸为31. 42+-0. 31mm
d T =(d min +x ∆)-δT =31.420-0. 02mm
d A =(d T +Z min )0
+0. 0331. 550mm
+δA
=(d min +x ∆+Z min )0
+δA
+0. 03
mm ==(31. 11+0. 5⨯0. 62+0. 126) 0
4.3凸凹模（翻孔凸模，冲孔凹模）高度尺寸的确定
H =H 固+H 落凸拉凹-(26-13)
固定板高度取22mm 卸料板高度取10mm. H=22+129.5-13=138.5mm
模具制造按9级制造公差来取，查公差表得公差值为100um。所以
0. 5
H =138. 5+-0. 5mm。
综合考虑，凸凹模（翻孔凸模，冲孔凹模）的零件结构如图所示：
设计人员：广西工业职业技术学院
机械工程系模具0932班廖忠景
设计时间：2011年6月6日
5冲预孔的凸模结构尺寸的确定
5.1在内筒拉深工序件的底部冲孔
5.1.1翻边高度h =(1-K 0min )+0. 57t
=8.53mm
5.1.2预孔直径d 0=K 0min ⨯D
=0.68⨯46.2
=31.42mm
5.1.3拉深高度为h 1=H -h +r +2t
=13-8.53+2+2X1.2
=8.87mm
5.2冲孔凸模高度的确定
H =H 固+H 凹-h 1=22+50-8. 87=63. 13mm =46. (1-0. 68)+0. 57⨯1. 2冲孔凸模高度按9级制造公差来取，查公差表得公差值为74um。所
0.37以H =63. 13+
-0. 37mm。
5.3冲孔凸模刃口的确定
设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸，冲孔件的极限尺寸为31.42，按14
0. 31级查公差表得公差为0.62um。所以该冲孔件的尺寸为31. 42+
-0. 31mm
d T =(d min +x ∆)-δT =(31. 11+0. 5⨯0. 62)-0. 02=31.420-0. 02mm 00
综合考虑，冲预孔的凸模的零件结构如图所示：
设计人员：广西工业职业技术学院
机械工程系模具0932班廖忠景
设计时间：2011年6月6日