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t 冲件板材厚度；
K 为与封闭刃口型线设计与制造公差及与冲件板材性能和厚度有关的系数，一般取0.08～0.15。
2.1.4消声器上夹箍冲孔模模具整体构造
通常模具是由机械零部件，通用机构和功能元件构成。因此，其整体构造设计方法和原理，与通用机械设计的方法和原理基本上是相同的。但是，由于其使用功能和对象即使金属和非金属材料，加工成行为合格的制件（塑件、冲件、锻件等），而且，每副模具只能用于加工成行一种特定的制件，专用性强，是一种专用成行工具。因此，模具设计具有以下特点和要求。 (1)冲孔模模具精度与定位
精度概念和意识，是模具设计人员须建立的基本概念和意识。模具精度包括模具整体组合和零部件的位置与形状尺寸精度、配合精度与定位精度。如冲模的冲裁间隙值及其均匀性，塑料注射模，压铸模的合模定位与导向精度，均需由凸模与凹模的形状、位置精度、导向装置的位置与配合精度保证。
因此，在模具设计时需要进行严格的尺寸精度设计与计算。同时，还需考虑零部件的制造工艺性和工艺精度，以保证模具的紧密性和可靠性。
(2)冲孔模模具的导向装置
模具运动方向的导向，是由导向装置来保证的。同时，导向装置对模具间隙的均匀性，精确合模运动还起定位的作用。导向装置常用的有：导柱与导套组成的导向装置（含滑动和滚动配合）；导板导向装置（含一般导板副和自润滑导板副），主要用于大型冲模；滑块与导轨组成的写抽芯导向；冲模送料的导料板导向等四种。
模具运动方向的导向装置，由于起着精密导向和精密定位作用，所以要求精密高，导向刚度好等，常采用过定位导向。
(3)冲孔模模具支承与紧固
模架是模具的主要部件。模架分上模座（或动模）和下模座（或定模）两部分，在模座上固定有凸模及其配件和凹模及其配件，在压铸模和塑料注射模的定模部分还设置有顶料机构。模座也是送料机构、抽芯机构的支承部件。另外，冲模中的凸模垫板、固定板及卸料板的支承配件，塑料注射模中的垫板，支承板，以及顶杆的固定板等均是具有一定功能的标准支承零件。
模具的固定与连接，分刚性与弹性两种。通常采用螺栓、定位销进行刚性固定和连
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接方式。其中压料与卸料板则采用弹性连接，上模板（或动模）和下模座（或定模）之间连接方式是由导柱和导套等导向装置，使在进行合模运动时相连接，以完成制件的加工成行。
2.2设计计算部分
2.2.1 零件的工艺分析
上夹箍是摩托车、汽车消声器的紧固件（图2-1所示）。
所用材料为低碳钢Q235，设计与之相配合的模具，采用专用管端成行机床，具有生产效
图2-1 上夹箍零件
率高的特点，产品质量优，制件尺寸精度好等优点。成品如图2-1
(1)冲孔件的工艺要求：冲孔件的形状应尽可能设计成简单、对称。 (2)冲孔件的外形或内孔因避免尖锐的角。 (3)冲孔件的凸出悬臂和凹槽宽度不宜过小。
(4)冲孔尺寸不宜过小否则凸模强度不够，易折断。在一般情况下冲孔时，低碳钢许可的最小冲孔尺寸约等预料厚。
(5)冲孔件的孔与孔之间，孔与边缘之间的距离不能过小，否则凹模强度不够，易破裂，且工件边缘容易产生膨胀或歪扭变形。
(6)在冲孔凸模下行冲压坯件，下端定位于凹模上，为使好卸料凸模不完全和坯件等高，这样有助于卸料和放入坯件，但是为了防止冲击时产生过大的弯曲力，凹模不应与坯件高度相差过大。
该消声器模具设计为一成行工艺的模具设计。成型件为一结构简单的对称件。符合以上的基本工艺要求。
由于此零件操作简便，生产效率高，适合于批量生产，且操作安全可靠且属专用设备，较油压机成本低。
工人劳动强度小，便于实现自动化控制，且可以克服直接采用油压机扩口，使管件涨裂等现象。且管端造型好。
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缺点：弯曲时坯料会与模具产生相对滑动，可能会损坏工件的表面。且模具制造较难，不同产品需要更换相应配套模，不宜单件生产。 2.2.2凸、凹模刃口尺寸的计算
冲裁工作中，冲裁间的尺寸精度主要取决于凸模和凹模工作部分（刃口部分）的尺寸精度，合理的间隙值也是靠凸、凹模刃口尺寸来实现和保证的。因此，正确地确定凸、凹模刃口尺寸及公差，在设计中是很重要的。
生产实践证明：由于凸、凹模之间存在着间隙，使落下的料带有锥度，冲孔件的大端尺寸等于或接近于凹模刃口尺寸。冲孔件是以大端尺寸为基准。所以，冲孔时先确定凹模刃口尺寸，以保证凹模磨损在一定范围内，仍能冲出合格的零件。凸模刃口的基本尺寸则按照凹模刃口基本尺寸减小一个最小合理间隙来确定。
本夹箍是规则的对称零件零件，主要进行冲孔，所以按照IT6～7级精度取公差，并且采用凸模与凹模分开加工的方法,其优点是凸、凹模具有互换性，制造周期短，便于成批生产。
根据上述原则，去顶凸、凹模的刃口尺寸及公差如下（凸模公差δ凸、凹模公差δ凹）：为保证一定的间隙，模具的制造公差必须满足下列条件
?凸??凹?Zmax?Zmin或 ?凸?0.4(Zmax?Zmin) ?凹?0.6(Zmax?Zmin) 式中: ?凸—凸模制造公差
凸凹?凹—凹模制造公差 Zmax—最大合理间隙
图2-2 凸凹模刃口计算示意图
Zmin—最小合理间隙设零件尺寸为D-Δ
冲孔设制件孔的尺寸为d??，其计算公式为：
-?d凸?（d???）
凸???d凹?（d凸?Zmin）?(d????Zmin)
凹凹式中：d凸、d凹－分别为冲孔凸、凹模刃口基本尺寸(mm)
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d—为冲孔件的基本尺寸（mm）
?—为零件的制造公差（mm）
Zmin、Zmax—为最小（大）初始双边间隙(mm)
?凸、?凹—分别为凸、凹模的制造公差
??—代表磨损量，其中?为磨损系数。因模具色面的磨损量一般小于零件的公差
值，同时为了避免多数零件都偏向于极限尺寸，使冲裁件的实际尺寸尽量接近冲裁 件公差带的中间尺寸，故?值取0.5～1。由于?值与零件的制造精度有关，因此，工件精度IT10以上，取?=1；工件精度为IT10～13，取?=0.75，工件精度IT14以下，取?=0.5
凸模刃口尺寸计算：按d凸?(d???)??凹
?凹凸模刃口尺寸计算：按d凹?（d凸?Zmin）
查表得：Zmax =0.360 Zmin=0.246
?凸=-0.02 ?凹=+0.02 ?=0.5
因-0.02??0.02<0.360-0.246 0.04<0.114
所以符合?凸??凹?Zmax?Zmin条件 将已知数据和查得数据代入公式，得：
0d凸=（9+0.5×0.2)0?0.02=9.1?0.02 ?0.02?0.02=9.30 d凹=（9.1+0.246)02.2.3 冲裁力的计算
冲裁力的大小主要与材料的性质、厚度和零件到展开长度有关。用平刃口冲裁模冲裁时，其冲裁力可按下式进行计算。
P冲?KLt?0
式中： P冲—冲裁力 （N）
K—系数，是考虑到模具刃口磨损，间隙不均匀，材料机械性能及厚度的波动等实
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