一般来说，确定模具规格后，先进行模具设计、材料采购，然后进行粗加工、热处理、放电加工、精整加工、试模，并根据需要进行表面处理。由此可见，模具的加工成本占总制作成本的比重很高，技术含量较高。另外，模具材料决定着模具的完善程度和使用性能。另外，根据模具用途的不同，即使选用高质量的模具材料会增加成本，但在综合考虑成本后也可能会降低成本。总而言之，模具材料的选用非常重要。图1-10 模具的制作过程......
2025-09-29
上下模座：模具基础的强度和刚度重要性
【摘要】：上、下模座是整个模具的基础，它要承受和传递压力，因此，对于上、下模座的强度和刚度必须十分重视。每一副模架的上模座与下模座强度和刚度必须满足使用要求，不能在工作中引起变形，否则会影响到冲压件的精度和降低模具使用寿命。
1.上、下模座的功能
上模座和下模座分别为一副模架上不同位置的两个零件，如图6-2所示，其共同作用是：上、下模座都是直接或间接地将模具的所有零件安装在其上面，构成一副完整的模具。与上模座固定在一起的模具零件，称为上模部分，由于它常通过模柄或螺栓和压板与压力机滑块固定在一起，随压力机滑块上下运动实现冲压动作，所以这部分又称活动部分；而与下模座固定在一起的模具零件，称为下模部分。它常通过螺栓和压板与压力机工作台固定在一起，成为模具的固定部分。上、下模座是整个模具的基础，它要承受和传递压力，因此，对于上、下模座的强度和刚度必须十分重视。每一副模架的上模座与下模座强度和刚度必须满足使用要求，不能在工作中引起变形，否则会影响到冲压件的精度和降低模具使用寿命。大一些的模具下模座强度和刚度更不可忽视。
在设计多工位级进模时，一般应尽量选用标准模架（GB/T 2852—2008、JB/T 7182.1～7182.4—1995），因为标准模架的形式和规格决定了上、下模座的标准形式和规格（GB/T 2855.1～2855.2—2008、GB/T 2856.1～2856.2—2008、JB/T 7186.2～7186.4—1995、GB/T 2861.1—2008、GB/T 2861.3—2008），并且在强度和刚度方面，选用标准模架一般性能都有保证，比较安全。
2.非标准模座的设计
对于较大的多工位级进模，没有标准模架选择时，应当采用非标准模座自行设计，模座的材料可采用Q235或45钢制造，导向装置的导柱、导套仍应选用标准件。
非标准模座外形常取矩形（见图6-2）。长度取和凹模长相等或比凹模长稍长，可按下式确定
图6-2 非标准模座外形尺寸确定示例
1—下模座 2—上模座 3—导套 4—导柱
式中 L1———上、下模座长度（mm）；
L———凹模板长度（mm）；
K———增加值，这是个经验值，取K=10～50mm。
非标准模座的宽度比凹模的宽度要大，因为在模座上要安装导向装置，还要留有压板压紧固定的位置。可按下式确定
式中 B1———上、下模座宽度（mm）；
B———凹模板宽度（mm）；
D———导套外径（mm）；
K1———增加值，是个经验值，取K1>40mm。
须注意下模座外形尺寸与压力机台面孔边至少留40mm以上。
模座的厚度可按下式确定
普通冲模
精密冲模
式中 H1———下模座厚度（mm）；
H凹———凹模厚度（mm）。
上模座和下模座的外形一般保持一样大小，在厚度方面，上模座厚度H2可略小于下模座厚度H1，即H2≤H1，可取H2=H1-（5～10）mm。
3.下模座的强度计算
在多工位级进模设计时，一般不计算下模座的强度，只是在个别特殊情况下，需要验算其危险断面的弯曲应力。
为了简化计算，作如下假设：
1）凹模不参与承受载荷，载荷完全传到下模座上。
2）当下模座上有特殊形状的漏料孔时，按其外切圆或外切矩形孔计算。
3）下模座的中心尽量与压力机台面上的漏料孔中心重合。
图6-3所示的下模座，C×b为下模座的漏料孔尺寸，L0×L1为压力机台面（或垫板）的漏料孔尺寸。现分别计算A—A剖面、D—D剖面和E—E剖面的情况：(https://www.chuimin.cn)
图6-3 下模座强度计算图
A—A剖面
最大弯曲应力
模座厚度
D—D剖面
最大弯曲应力
模座厚度
E—E剖面
对于矩形漏料孔
最大弯曲应力
模座厚度
对于圆形漏料孔
最大弯曲应力
模座厚度
式中 σ弯———最大弯曲应力（MPa）；
H———下模座的厚度（mm）；
Mmax———最大弯矩（N·mm）；
W———截面系数（mm3）；
F———载荷，即冲压力（N）；
C、b———下模座漏料孔尺寸（mm）；
L0、L1———压力机台面漏料孔尺寸（mm）；
B、L———下模座的宽度和长度（mm）；
l———悬臂长（mm），见图6-3A—A剖面；
m———下模座漏料孔沿E—E剖面的对角距离尺寸（mm）；
n———压力机台面漏料孔沿E—E剖面的对角距离尺寸（mm）
R———压力机台面漏料孔的半径（mm）；
r———下模座漏料孔半径（mm）；
[σ弯]———下模座材料的许用弯曲应力（MPa），见表6-18。
表6-18 常用材料的许用应力 （单位：MPa）
注：淬火后随硬度提高，许用应力可大幅提高。
①对小直径有导向的凸模，此值可取2000～3000MPa。
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