铰链侧板冲压工艺和模具设计

1前言
1.1 课题提出的背景
模具是用来成型物品的工具，它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。

它集合了机械，电子，化工，计算机等多门学科，是反映一个国家制造技术乃至科学技术的重要方面[1]。

近年来，我国模具行业快速发展，专业模具厂数量增长较快，其能力也显著提高。

模具发展的主要方向是大型、精密、复杂、长寿命等中高档模具。

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。

1.2 小型五金件生产现状及发展前景
随着工业技术的发展进步，家具五金配件已实现机械化批量生产，五金配件对通用性、互换性、功能性、装饰性有了更高的要求。

基材的多样化，结构的改变和使用功能的增加，使家具五金在家具上的作用不再仅仅是装饰和部分活动部件的连接，对其功能性要求越来越高，涉及的领域也越来越广[2]。

但是，设计正日益成为制约中国家具五金配件业发展的瓶颈。

我国家具五金配件的设计水平、制造技术和管理水平还比较落后，与工业发达国家相比尚显稚嫩。

因此，必须通过高新技术提高家具五金配件产品的设计和生产水平，配合先进的管理来加快发展，使我国的家具五金配件业更上一个新层次。

1.3 设计的目的及意义
门铰链侧板是门铰链的重要组成部分，用于连接铰链体和门扇。

其冲压工艺多样，制件典型。

对它的工艺制定及模具设计是对我们的一个很好的锻炼。

通过此次设计力求达到以下目的：
(1). 掌握冲压工艺的制订过程，全面了解冲压工艺制订时应考虑的因素和应避免的问题；
(2). 重点掌握模具设计中工作部分的尺寸计算与强度校核，以及模具结构的合理性分析；
(3). 通过对模具零件的设计，了解其加工过程，把握模具零件的制造精度；
(4). 学会使用各种工具表达自己的设计的思路和方案，如计算机或手工绘
图、以论文的方式表达自己的设计思路和方案等。

2 工艺方案的确定
冲压工艺方案的确定，是根据一定的生产条件及冲压件的技术要求，对该件所有工序作出合理的安排，找出一种技术上可行、经济上合理的工艺方案[3]。

确定冲压工艺过程需要考虑的问题是多方面的，其主要内容有：
(1). 对冲压件进行工艺分析；
(2). 通过分析比较，确定最佳工艺方案；
(3). 确定模具结构形式；
(4). 合理选择冲压设备。

此次设计成品的生产模式：大批量生产，压力设备型号不受限制。

首先，对实物进行测绘，再根据测绘数据绘制零件图。

a.俯视图
b.侧视图
c.主视图
图2.1零件照片
技术要求：详见零件图纸。

图2.2零件图
考虑到与其他零件的配合要求，零件的三个平面有一定的平面度要求，通过弯曲工序即可满足，无需校平。

另外，两侧面也有垂直度要求，以利于和铰链座装配。

最后，对称的孔之间有同轴度要求。

综上所述，零件结构不太复杂，尺寸精度要求一般，材料强度一般，厚度适中，加工工序不多，但可选择顺序组合多样，因此应仔细分析，以获得最佳方案。

在进行工艺方案分析之前，首先要考虑解决好工艺与模具设计中的几个重要问题[4]：
(1). 工艺方案和模具结构应保证能达到冲压件要求的高精度；
(2). 弯曲模结构应能弯曲出零件所需外形；
(3). 冲孔翻孔模应能一次完成成形；
(4). 模具主要工作工作部分的强度和耐磨性应适应冲压材料强度的特点；
(5). 模具设计的功能性、实用性、经济性、寿命等方面的考虑。

2.1 对冲压件工艺的分析
该零件是门铰链中的重要组成部分。

原材料是常用的冷轧钢板，厚度一般，冲压性能良好。

零件主要配合面为三个平面，主要配合部位为5个孔，因此这些部分决定了冲压工艺的选择。

首先，为了制出外形，需对毛坯进行弯曲及翻边，大致有两种方案：
(1). 先弯曲，再翻边；
(2). 一次完成弯曲与翻边。

这两种方案，第二种生产效率高，一次成型，定位精度高。

但是模具设计比第一种复杂。

但考虑到实用性及经济性要求，使用第二套方案较好。

其次，在冲5个孔及翻孔工艺的处理上，也有两种方案：
(1). 先冲孔，再翻孔；
(2). 一次完成冲孔与翻孔。

明显地，使用复合模比两套简单模更好，而且相对来说，成本更低。

2.2 确定工艺方案
2.2.1 冲压工序性质和工序排布
(1) 落料
(2) 整修
(3) 弯曲
(4) 翻边
(5) 冲孔
(6) 翻孔
(7) 压印
2.2.2 方案选择
根据分析，压印工序应排在最后一步。

所以，有如下几种方案可供选择：
(1)落料冲孔整修—弯曲翻边—翻孔—压印
(2)落料整修—弯曲翻边—冲孔翻孔—压印
(3)落料冲孔—弯曲—翻边—翻孔—压印
对以上方案进行分析：
方案(1)，生产效率高，工序很集中，但是主要问题是：由于冲出的孔离弯曲区域较近，且本零件弯曲角度大，所以可能会造成孔的变形，进而影响与铰链座的配合。

方案(2)，工序较集中，分配也较均匀，弯曲、冲孔时可用落料时形成的槽进行定位，因此定位精度不比方案(1)差，且弯曲在冲孔前完成，不会影响孔的精度。

方案(3)，工序分散，需多出一套模具，定位精度不高。

综上，考虑到本零件设计的要求，应选择方案(2),这样，既可以保证零件的加工精度，也可以适当的减少模具套数，而且制件的精度高,生产效率高，经济性好。

所以，最终确定的冲压工艺方案如下：
a.落料整修
b.U型弯曲并翻边
c.冲孔并翻孔
d.压印
其加工工序过程如下图：
图2.3零件工序图
确定了工艺方案以后，就可以进行各道工序中模具材料选用，模具结构形式
的设计与部件尺寸计算，冲压设备的选用等步骤。

3 落料整修复合模设计
压力机滑块在一次行程中，模具的同一工序上完成二个或二个以上的冲压工序，称复合冲压，该模具为复合模[5]。

落料整修模一般应用于大规模生产，集落料，整修工序于一体，适合冲裁某些边缘粗糙度要求一般，无需二次精整的工件[6]。

复合冲裁有如下特点：
(1). 生产效率极高
(2). 零件断面粗糙度可达到0.2-0.8μm,其尺寸精度最高可达IT6-IT7。

3.1 毛坯尺寸计算
在进行模具设计之前，要先对零件进行选材﹑尺寸估算，以便往后的模具设计与零件的加工。

3.1.1 选材
本零件属于日用五金件，对材料的要求主要有强度，硬度，表面光洁度等，综合考虑生产成本及实际情况，冷轧钢是较好的选择。

冷轧是在室温条件下将钢板进一步轧薄至为目标厚度的钢板。

和热轧钢比较，冷轧钢厚度更加精确，而且表面光滑、漂亮，同时还具有各种优越的机械性能，可以直接用于加工成品[7]。

另外考虑到生产自动化等因素，选用冷轧钢带较好。

牌号为Q235的冷轧钢屈服强度235MPa，其含碳﹑锰量适中，冲压性能良好。

表面镀锌后光洁度好，外观美观[8]。

3.1.2 毛坯展开计算
根据零件图1 给定的尺寸，下面对零件的展开毛坯进行尺寸计算。

造成本零件外形尺寸变化的主要工序是弯曲和翻边，故此可根据弯曲和翻边中计算毛坯尺寸的方法得到落料件的尺寸。

图3.1 弯曲后零件图
根据《冲压手册》，当90°角的弯曲件尺寸标注在内侧时，毛坯尺寸可按下式近似计算：
L A B a =++ (3.1)
=7+7.7-0.08=14.6mm
另外，根据文献[3]，在制件边缘翻边处时采用外缘翻边工序，其应力应变情况类似于浅拉伸，尺寸计算也参照浅拉伸：
首先，确定毛坯形状种类，该制件A=18.5，B=32.5，r=2mm ，则
r B
=0.06，H r
=1.65，则为A 1类毛坯。

①直边部分按弯曲变形计算，其展开长度： 0.43()F d p L H R r r =+-+ (3.2) =3.3+3-0.43(1+1)=5.44mm
②圆角部分按四分之一圆筒件拉伸计算，展开的角部毛坯半径R 用下式计算：
R = (3.3) =4.6mm
所以，毛坯在长度方向上全长为L=2×(14.6+2.8+5.4+12.7)=71mm ，
在宽度方向上全长为H=41+5.4=46.4mm 。

3.1.3 排样
落料件外形为T 型，排样方式主要有两种。

一种为直排排样，另一种为直对排排样。

下面给出这两种方法的排样示意图与材料利用率：
①直排：排样示意图如下：
图3.2 直排 材料利用率：100%nA LB
η=⨯ (3.4)
=71.2% ②直对排：排样示意图如下：
图3.3 直对排 材料利用率：100%nA LB
η=
⨯ =74.9% 从排样图和材料利用率可以看出，方案②材料利用率较高，但是考虑到使用的是条料，运用自动开卷送料机构，若直对排，则需使冲头在水平面有位置移动，这对压力机﹑模具均提出了较高要求，且成本会提高。

故此，综合考虑，决定使用方案①，这样模具结构简单，方便生产。

3.2 模具结构形式的确定
在工艺方案分析和比较中已选用了模具种类，选用模具时一般有落料整修模，弯曲翻边模，冲孔翻孔模，压印模。

在选择合理的模具结构形式,使它尽可能满足以下要求：
(1). 能冲出符合要求的模具；
(2). 能提高生产率；
(3). 模具制造和修磨方便；
(4). 模具有足够的寿命；
(5). 模具易于安装调整，且操作方便、安全。

针对第一套落料整修模，下置的整修凹模有两种形式，刮边整修式和挤光整修式。

刮边整修是沿着工件的外形轮廓刮去一层金属，其机理类似于车削或拉削的精加工。

挤光整修是对冲裁件的断面采用塑性变形的方法来实现零件精度的提高和断面光洁度的提高[9]。

这两种整修方式不仅会对整修凹模的尺寸产生影响，整修出的制件断面质量也有一定区别。

挤光整修件的断面质量低于刮边整修件，但其对塑性较好的材料较为适用，对材料较硬，形状较复杂的工件则加工效果不好。

但挤光整修会对零件产生冷作硬化作用，使得制件断面处得表面硬度高于刮边整修的。

而刮边整修件尺寸稳定，工件回弹小。

结合本制件考虑，应选择刮边整修。

3.2.1 凸凹模配置位置
复合模根据凸凹模配置位置的不同，分倒装式和顺装式两种，落料凹模及整修凹模在下模的为倒装式，反之为顺装式。

大多数情况应优先考虑倒装式复合模，这是因为倒装式复合模的落料制件可以通过凹模，从压力机工作台中漏出。

条料废料卡在上模的落料凹模和冲孔凸模之间，通过卸料板即可卸下，条料得以继续向前输送。

若采用顺装式，则冲下的落料件不能及时取出，若冲压时间安排不合理，则会造成误冲。

所以，采用倒装式复合模生产效率高，可操作性好。

3.3 冲裁模具的具体设计
3.3.1 冲模的压力中心
为了保证压力机和模具正常的工作，必须使冲模的压力中心于压力机滑块中心线相重合。

否则，在冲压时会使冲模与压力机滑块歪斜，引起凸、凹模间不均和导向零件加速磨损，造成刃口和其它零件的损坏，甚至还会引起压力机导轨磨损，影响压力机精度。

由于本落料件是均质件，则几何中心则是压力中心。

3.3.2 凸凹模间隙
凸、凹模间隙对冲裁剪质量、冲裁力、模具寿命都有很大影响。

因此，合理的模具间隙会使落料件的断面质量较好、所需冲裁力较小、模具寿命较高。

因此，根据材料厚度和性质，在文献[2]中选得落料模的初始双面间隙：
Z min =0.050mm,Z
max
=0.070mm
3.3.3 凸、凹模工作部分尺寸和公差
对于该复合模，首先确定落料凹凸模的尺寸。

在决定模具刃口尺寸及其制造公差时，需考虑如下原则[10]：
(1). 落料制件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时孔的尺寸由凹模尺寸决定。

故设计落料模是，以凹模为基准，间隙区在凸模上；设计冲孔模式，以凸模为基准，间隙取在凹模上；
(2). 考虑到冲裁中凹，凸模的磨损，设计落料模时，凹模基本尺寸应去工件尺寸公差范围内的较小尺寸，；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则应取工件孔的尺寸公差范围内的较大尺寸。

这样，在凸、凹模磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格零件。

凸、凹模间隙则取最小合理间隙值。

(3).考虑工件精度与模具精度间的关系，在选择模具刃口的制造公差时，既要保证刃口制造公差要求，有要保证合理的间隙数值，一般冲模精度较工件精度高2-3级。

a.尺寸计算：
1).落料：
按工件成形后精度为IT10 级来计算尺寸，查文献[4]标准偏差公差数值表得到各尺寸的极限偏差，则工件尺寸如图所示：
图3.4 落料件
采用凸凹模分开加工方式，可用下式计算： 0()p
p A A A δ-=+∆ (3.6)
()d
d A A A Z δ+=+∆+ (3.7)
其中，根据文献[2]中表2-6中选择p δ=0.02mm ，d δ=0.03mm ，A ∆=0.2,
Z max =0.14mm ，Z min =0.1mm 。

则 凹模各边尺寸：1d A =(40+0.2+0.12)0.030+=40.320.03
0+mm ，
2d A =(38+0.2+0.12)0.030
+=38.320.03
0+mm ， 3d A =(25.5+0.2+0.12)0.030
+=25.820.030+mm ， 4d A =(70+0.2+0.12)
0.030
+=70.320.03
0+mm 凸模各边尺寸：
1p A =(40+0.2)
0.02
-=40.2
00.02
-mm ，
2p A =(38+0.2)00.02-=38.20
0.02-mm,
3p A =(25.5+0.2)00.02-=25.70
0.02-mm ，4p A =(70+0.2)00.02-=70.200.02-mm
2)刮边整修：
a. 确定整修余量
查文献[4]得，该材料整修的双边余量为最小0.10mm ，最大0.15mm 。

b. 精整修刃口尺寸的确定
当工件公差为负偏差是，整修的凸、凹模尺寸如下： '
'0
(0.75)d
d A A δ+=-∆ (3.8)
'
'0(0.75)p
P A A Z δ-=-∆- (3.9)
则 凹模各边尺寸：'1d A =(40-0.75×0.062)=39.950.015
0+，
'2d A =(38-0.75×0.062)=37.950.015
0+ '3d A =(25.5-0.75×0.062)=25.450.0150+ '4d A =(70-0.75×0.062)=69.950.0150
+ 凸模各边尺寸：'1p A =(40-0.75×0.062-0.15)00.015-=39.800
0.015-，
'2p A =(38-0.75×0.062-0.15)00.015-=37.800
0.015-，
'3p A =(25.5-0.75×0.062-0.15)00.015-=25.30
0.015-， '4p A =(70-0.75×0.062-0.15)00.015-=69.8000.015-
3.3.4 冲裁力的计算
冲裁时，工件或废料从凸模上取出的力叫卸料力。

根据冲裁力的计算公式：
(1).平刃口模具冲裁时的实际冲裁力：
0 1.3F Lt τ=
(3.10)
=1.3×244×1×350=111.02(KN)
(2).卸料力：0=F K F 卸卸=0.05×111.02=5.55(KN) (3.11) (3).推件力：0=n F K F 推推=8×0.055×111.02=48.84(KN)
(3.12) (4).采用弹性卸料装置和下出料方式的总冲裁力为： 0F F F F =++卸推 (3.13)
=111.02+5.55+48.84
=165.41(KN) 3.3.5 压力机的选用及模具的闭合高度
在小型或中小型工件生产中，常选用开式机械压力机。

这种压力机有一定的精度和刚度，操作方便，价格低廉[11]。

适用于分离及深度浅的成形。

在选定了压力机类型后，再根据冲裁力的大小，冲压件尺寸和模具尺寸来确定设备的规格。

(1). 各种工序所需压力F 总
由上3.3.4 的计算可知：F =154.41(kN)；
所选压力机的工称压力应是所需压力的1.3 倍以上。

=F 公称 1.3×165.41=215.03(KN)
故此，选用上海二锻生产的JH21-25型压力机，其滑块行程长度80mm 。

(2). 闭合高度h 模
冲模的闭合高度h 模是指模具在最低的工作位置时，下模座的底面至上模座的顶面的距离。

在设计模具时，它应与压力机的闭合高度相协调。

由上述所选压力机可知，装模高度最大值250mm ，则设计的冲模的闭合高度应小于压力机的最大装模高度:hmin+10mm<h 模<hmax-5mm ，即210mm ＜h 模＜245mm 。

由于考虑到希望以缩短的连杆工作,和以后因模具的修磨而使模具闭合高度减小,一般模具设计都近于机床的最大装模高度。

h 模应取上限值，最好取在：
h 模≥min 3
M
h +
=200+16.7=217mm (3.14)
故拟定模具的闭合高度为220mm 。

3.3.6 凹模设计
(1). 凹模的孔口形式的确定
根据文献[4]，下图中所示的凹模孔口形式较为合适，
图3.5 凹模孔口形式
(2).凹模外形尺寸
查文献[4]表2-39得出，凹模高度h=22mm ，壁厚c=30mm 。

α=15′，β=2°。

(3). 凹模强度校核
凹模强度校和主要是检查其高度h 。

因为凹模下面的下模座或垫板上的洞口较凹模洞口大，使凹模工作时受弯曲，若凹模高度不够，则易损坏。

以下按近似公式进行强度校核：
21.5=F
h
σ弯= 344.07≤σ⎡⎤⎣⎦弯=294~490MPa (3.15)
故此，凹模强度符合要求。

3.3.7 凸模设计
(1). 凸模形式
本套模具凸模是轴对称件，不是简单回转体。

其固定部分设计成圆柱状方便安装。

(2). 凸模长度
凸模长度一般是根据结构上的要求确定的，初步确定凸模长度为90mm 。

(3). 凸模强度校核 对于非圆形的凸模，min F A σ≥
⎡⎤⎣⎦
压=111.022
mm
(3.16)
本制件面积为3253.5mm ，故符合要求。

3.3.8 推件装置设计
在倒装式复合模中，冲裁后工件嵌在上模部分的落料凹模内，需有钢性或弹性的推件装置推出。

刚性推件装置可靠，但不能起到压件作用，故在冲载时，采
用弹性推件装置对工件起压平作用。

(1). 压料装置，顶料装置
由于本模具的设计的特点，在设计上推件板时，也起到压料和顶料、卸料作用。

(2). 弹性推件装置的尺寸计算
弹性推件装置中的弹性元件常用的有两种：一种是弹簧；另一种是聚氨酯橡胶。

后者允许承受的负载较大，占据的空间较小，安装调整比较方便灵活，而且成本低，压力均匀，是中小型冷冲模弹性卸料，顶件及压边的常用弹性元件。

它与推件板的接触面积大，而受力平稳、均匀。

所以此套模具选后者进行设计。

橡胶的高度按下式计算:12
100L
H εε=
-=47.1mm
(3.17)
式中：H —橡胶高度，单位为㎜；
L —工作行程，或橡胶在工作时的压缩量，单位为㎜；
1ε —橡胶预压缩量；
2ε —工作行程末的橡胶压缩量。

对于普通橡胶，可取1ε =10%~15%,2ε≤45%。

对于聚氨酯橡胶, 1ε =5%~10%，
2ε=10%~35%。

硬度越高，1ε和2ε都应减小。

则橡胶的原长为：47.1÷(1-25%)=62.7㎜。

由下式复核：
H=(0.5～1.5)D=(0.5～1.5)×340=170～510㎜
如H 过小，可适当放大1ε。

H 过大，可将橡胶分成数块，以免失稳弯曲。

3.3.9 卸料装置设计
在凸模完成冲裁后，条料废料会卡在凸模上随之上行。

为使条料可以继续输送，则需有卸料装置将废料从凸模上卸下。

根据条料厚度和制件形状，选择固定卸料板作为卸料装置。

查文献[4]，卸料板与落料凹模的距离为6mm ，挡料销高度为3mm ，凸模与挡料板的单面间隙为0.3mm 。

3.3.10 导向装置设计
由于工件精度要求较高，材料厚度较薄，模具间隙较小，故采用中间导柱模架。

有关尺寸在查阅文献[4]后确定。

3.3.11 定位装置设计
定位装置的作用是限定送进冲模的毛坯有正确的位置，以保证制出正确的工件。

(1). 挡料销
由于前面选择了固定卸料板，在此选择圆柱头式挡料销。

此种挡料销工作部分和
固定部分直径相差很大，不至于削弱模具强度，并且制造简单，使用方便。

(2).定位销
a. 定位形式
定位销一般用于单个毛坯的定位，这种定位可以采用轮廓定位，也可以采用内孔定位，本次冲压件属于小型冲压件,以外轮廓定位，故采用定位销。

b. 定位装置设计
根据“六点定位原理”，为减少“过定位”现象的发生，定位装置在制造时可以和模具零件配作。

3.4 落料整修模示意图
最终设计完成的落料整修复合模示意图如下，详细尺寸及公差请参看图纸：
1-下模座 2-小导柱 3-定位螺钉 4-定位销 5-落料凹模 6-凸模 7-小导套 8-上模板9-防松螺钉 10-聚酯橡胶 11-凸模固定板 12-模柄 13-垫板 14-挤光凹模 15-卸料板 16-大导柱17-下模板
图3.6 落料整修模
4 弯曲翻边模设计
弯曲是将板料﹑棒料﹑管料或型材等弯成一定形状和角度零件的成形方法。

在此套模具中，主要对弯曲翻边凸凹模进行设计。

对于一些模具标准件，继续使用上套模具中的型号，这样，既节省时间，也可以减小工作量。

4.1 弯曲件的工艺性
为了提高生产率，希望本零件可以一次完成两个角90°弯曲。

故此，要对一些重要参数进行计算及校核，以确保一次弯曲可以完成。

4.1.1 最小弯曲半径
由于弯曲线与轧制方向垂直，查阅文献[3]得，Q235的最小弯曲半径为0.8t ，而本零件的厚度为1mm ，弯曲半径为1.5mm ，故此符合要求。

4.1.2 弯曲件直边高度
当弯曲90°角时，为保证工件的弯曲质量，必须满足弯曲件的直边高度为：
2h t >
本制件直边高度为h1=14mm ，h2=6.9mm ，所以符合要求。

4.2 弯曲力的计算
为了选择压力机和设计模具，必须计算弯曲力。

弯曲力的大小不仅与毛坯尺寸，材料机械性能，凹模支点之间的距离，弯曲半径以及模具间隙有关，也与弯曲方式有很大关系[12]。

本制件属于U 型弯曲件，所以：
4.2.1 自由弯曲力
20.7=b
Kbt F r t
σ+自
(4.1)
=3130.4(N)
4.2.2 校正弯曲力
由于本制件对弯曲件有一定的形位公差要求，所以采用凹模对制件进行校正，校正弯曲力为：=F Fp 校
(4.2)
=88350(N) 4.2.3 弯曲时压力机压力的确定
对于校正弯曲，由于校正力是发生在下死点位置，校正力与自由弯曲力并非
重叠关系，而且校正力比自由弯曲力大很多，F 自值可以忽略不计，因此只按校正力选择设备即可。

[13]
F F ≥校压机=88.35(KN)
所以，选用JH21-10型压力机。

4.3 弯曲凸凹模的间隙
弯曲U 型件时，其凸凹模间隙c 的大小，对弯曲件质量有直接影响，过大的间隙会引起弹复角的增加，过小时，会引起工件材料厚度的变薄，降低了模具的使用寿命。

因此必须确定合理的凸凹模间隙值，一般可按下式计算：
=c t Kt +∆+ (4.3)
=1+0.05+0.1=1.15mm
式中 c-弯曲凸凹模单边间隙 t-材料厚度 ∆-材料厚度正偏差
K-根据弯曲件高度h 和弯曲线长度b 而决定的系数
4.4 弯曲模工作部分尺寸的计算
4.4.1 凸凹模宽度的计算
根据零件图的尺寸标注，凸、凹模宽度可按下式计算：
03()4
b L δ=-∆凹
凹
(4.4)
=13.93+0.018
b 凸按凹模尺寸配做，保证双面间隙为2
c 。

4.4.2 凸凹模的圆角半径和弯曲凹模深度的确定
(1) 凸模圆角半径
弯曲件内侧弯曲半径为r ，则应取r 凹=r=1.5mm (2) 凹模圆角半径与凹模深度
凹模圆角半径一般不少于3mm ，以免弯曲材料表面出现划痕。

凹模深度要适当，若过小，毛坯两边自由部分太多，弯曲件弹复大，不平直，若过大，凹模增大，消耗模具钢材多，且需压力机有较大的工作行程。

查文献[4]表3-20，得凹模圆角半径r 凹和凹模深度l 为： l=7mm ，r 凹=3mm
4.5 弯曲模的结构设计
在已拟定弯曲件的工艺方案的基础上设计弯曲模的结构，为保证达到工件要求，在进行弯曲模结构设计时，必须遵循以下原则[13]：
a. 坯料放置在模具上应保证可靠定位；
b. 在压弯过程中，应防止毛坯滑动；
c. 为了减小弹复，在冲程结束时应使工件得到校正；
d. 弯曲模的结构应考虑到制造与维修中减小弹复的可能；
e. 毛坯放入到模具上和压弯后从模具中取出要方便。

考虑到此模具中还要复合翻边工序，因此压弯时压料板将毛坯压住，弯曲后将工件顶起。

4.6 翻边模具的设计
外缘翻边时的应力应变情况均浅拉深，故根据浅拉深来进行模具设计。

4.6.1 翻边模的凸凹模间隙确定
因为此翻边工序与弯曲工序复合，所以不使用压边圈，max c t ==1.05mm
式中 c-翻边模的单边间隙 tmax-材料厚度的最大极限尺寸 4.6.2 翻边模工作部分尺寸的确定
根据《冲压手册》，翻边模工作部分尺寸可由下式算出：
(0.75)A A δ+=-∆凹
凹 (4.5)
0(0.752)a A c δ-=-∆-凸
凸 (4.6)
则 凹模各边尺寸：A =凹1(60-0.0465)+0.0460=59.95+0.046
0mm ，
A =凹2(40-0.0465)+0.0460
=39.95+0.046
0mm ， A =凹3(5-0.027)+0.0460
=4.97+0.0460mm ， A =凹4(25.5-0.0465)+0.0460
=25.45+0.046
0，A =凹5(14.5-0.0465)+0.0460
=14.45+0.0460mm 凸模各边尺寸：a =凹1(60-0.0465-2.1)00.046-=57.850
0.046-，a =凹2(40-0.0465-2.1)00.046-=37.850
0.046-，
a=凹3(5-0.027-2.1)0
0.046
-
=2.870
0.046
-
，
a=凹4(25.5-0.0465-2.1)0
0.046
-
=23.350
0.046
-
，
a=
凹5
(14.5-0.0465-2.1)0
0.046
-
=12.050
0.046
-。

.
4.6.3 翻边凹模和凸模的圆角半径
查文献[4]表4-78，翻边凹模的圆角半径r凹为2mm，凸模圆角半径应与工件标注圆角半径一致。

4.7 定位，导向和橡皮零件
(1)定位钉
由于在此模具上加工的是单件毛坯，因此选用固定式定位钉。

其优点已在上章中阐述。

(2)导柱和导套
根据本工序性质，制件精度以及模具寿命的要求，选用导柱导套的配合精度为H7/h6，此为间隙配合，要求配合表面坚硬和耐磨，且有一定的强韧性，表面要经过渗碳淬火处理。

(3)聚酯橡胶
橡胶的选择同上套弯曲整修模。

4.8 弯曲翻边模示意图
最终设计完成的落料整修复合模示意图如下，详细尺寸及公差请参看图纸：
1-下模座2-小导柱3-凹模4-卸料板5-聚氨酯弹性体6-凸模固定板7-垫板8-小导套9-上模座10-卸料螺钉11-模柄12-防转销13-紧定螺钉14-圆柱销15-大导柱16-大导套17-凸模18-顶件块19-顶杆
图4.1 弯曲翻边模。