单工序落料模设计说明书.doc

摘要摘要 本次毕业设计的是单工序落料模，设计内容是从零件的工艺性分析开始的，根据工艺要 求来确定设计的大体思路。冲裁是最基本的冲压工序。本设计重点是在分析冲裁变形过程及 冲裁件质量影响因素的基础上，介绍冲裁工艺计算、工艺方案制定和冲裁模设计。涉及冲裁 变形过程分析、冲裁件质量及影响因素、间隙确定、刃口尺寸计算原则和方法、排样设计、 冲裁力与压力中心计算、冲裁工艺性分析与工艺方案制定、冲裁典型结构、零部件设计及模 具标准应用、冲裁模设计方法与步骤等。 主要设计内容有：1、冲裁件工艺性分析；2、确定冲裁工艺方案；3、选择模具的结构 形式；4、进行必要的工艺计算；5、选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸；6、校核 模具闭合高度及压力机有关参数；7、绘制模具总装图及零件图。 本次设计不仅让我熟悉了课本所学的知识，而且让我做到把所学的知识运用到实践当中， 更让我了解了模具设计的全过程和加工实践的各种要点。使我在书本和实践当中有一个质的 飞跃。 关键词：单工序模 冷冲压 排样 目目 录录 摘要摘要.i 1 绪论绪论2 1.1 课题研究目的和意义2 1.2 冲压模具行业发展现状及技术趋势2 1.4 autocad 软件介绍.5 1.4 课题研究的主要内容6 2 零件图的分析零件图的分析7 2.1 零件的功用与经济性分析7 2.2 零件钣金成形工艺性分析7 3 冲压设备的选择冲压设备的选择9 3.1 冲压的计算9 3.2 压力机的选择.10 4.3 确定模具压力中心11 4.模具设计模具设计.12 4.1 模具类型和结构形式的确定12 4.2 模具零件的设计与选用13 4.3 模具图样的绘制及压力机校核15 5 5 模具材料的选用要求和选择原则模具材料的选用要求和选择原则17 5.1 冷冲模材料的选用要求17 5.2 材料的选择原则17 5.3 冲裁模具的调试18 5.4 模具的检测18 5.5 模具的工作原理与使用维护19 致谢致谢22 参考文献参考文献23 1 绪论 1.1 课题研究目的和意义 工业发展水平的不断提高，工业产品更新速度加快，对模具的要求越来越高，尽 管改革开放以来，模具工业有了较大发展，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市 场的需要，目前满足率只能达到 70%左右。造成产需矛盾突出的原因，一是专业化、 标准化程度低，除少量标准件外购外，大部分工作量均需模具厂去完成。加工企业管 理的体制上的约束，造成模具制造周期长，不能适应市场要求。二是设计和工艺技术 落后，如模具 cad/cam 技术采用不普遍，加工设备数控化率低等，亦造成模具生产效 率不高、周期长。总之，是拖了机电、轻工等行业发展的后腿。 因此我们必须意识到，对模具设计的研究的目的和意义在于能够跟好的认识模具 工业在国民经济中的地位的重要性。因为利用模具成型零件的方法，实质上是一种少 切削、无切削、多工序重合的生产方法，采用模具成型的工艺代替传统的切削加工工 艺，可以提高生产效率，保证零件质量，节约材料，降低生产成本，从而取得很高的 经济效益。利用模具生产零件的方法已经成为工业上进行成批或大批生产的主要技术 手段，它对保证制品质量，缩短试用周期，进而争先占领市场，以及产品更新换代和 新产品开发都具有决定性的意义。因此德国把模具称为“金属加工中的帝王”，把模 具工业视为“关键工业”，美国把模具称为“美国工业的基石”，把模具工业视为 “不可估量其力量的工业”，日本把模具说成是“促进社会富裕繁荣的动力”，把模 具视为“整个工业发展的秘密”1-3。 因此，要使国民经济各个部门获得高速发展，加速实现社会主义四个现代化，就 必须尽快将模具工业搞上去，使模具生产形成一个独立的工业部门，从而充分发挥模 具工业在国民经济中的关键作用。 1.2 冲压模具行业发展现状及技术趋势 我国模具工业起步较晚，基础薄弱，长期以来模具制造一直作为保证企业产品生 产的手段被视为生产后方，因此发展缓慢。1984 年，我国成立了中国模具工业协会， 1987 年模具首次被列入机电产品目录，当时全国共有模具生产厂点约 6000 家，总产 值约 30 亿元。随着我国改革开放的日益深化，市场经济进程的加快，独立于产品制 造企业的模具及其标准件、配套件企业大量出现，模具产业得到快速发展，在市场竞 争中，模具企业生产技术不断提高和规模不断扩大，模具行业得到很快发展。目前， 我国模具产值已排名世界第三，2005 年达到 500 亿元. 1988 年1992 年，由原国家经贸委下达计划，由机械部和中国模具工业协会实 施，在全国范围内组织了上百个模具企业和有关科研单位、大专院校，共同进行模具 技术攻关，取得了丰硕成果。这些成果主要有：冲压模具的设计制造技术、塑料模具 的设计制造技术、铸压模具的设计制造技术、锻造模具的设计制造技术、模具表面处 理技术、模具材料、模具计算机辅助设计与制造(cad/cam)技术、模具标准件、模具 加工关键设备、模具寿命研究等方面。由于这些成果的取得及推广应用，使我国模具 技术前进了一大步。 “七五”后期和“八五”期间，国家对模具工业加大了投入，分批分期改造了一 批具有特色专长的专业模具厂和模具标准件厂，引进了一大批模具加工关键设备及精 密塑料模、级进模、精冲模等设计制造技术，对提高我国模具生产技术水平起到了推 动作用。同时，许多大专院校开始设立模具专业，由前联邦德国、日本援建及我国自 己投资兴办的模具技术培训中心也陆续建立，模具技术人员及技术工人的培养开始步 入轨道。 1989 年 3 月，国务院颁布了关于当前产业政策要点的决定，在机械工业中， 模具被列为技术改造序列的第一位，极大地促进了模具技术的发展。 20 世纪 90 年代以来，在国内汽车行业的模具设计制造中开始采用 cad/cam 技术。 国家科委“863”计划将东风汽车公司作为 cims 应用示范厂，由华中理工大学作为技 术依托单位，开发了汽车车身与覆盖件模具 cad/cam 软件系统，在模具和设计制造中 实际应用，取得显著效益。 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年 来，模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发 生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。 浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业， 科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模 具企业现已有几千家。 近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的 重要动力。一些国内模具企业已普及了二维 cad，并陆续开始使用 ug、pro/engineer、i-deas、euclid-is 等国际通用软件，个别厂家还引进了 moldflow、c-flow、dynaform、optris 和 magmasoft 等 cae 软件，并成功应用于冲压 模的设计中。 以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车 公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研 究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具 cad/cae/cam 技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等 方面做出了贡献4-6。 例如，吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析 kmas 软件，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进 模 cad/cae/cam 软件，上海交通大学模具 cad 国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲 研究中心开发的冷冲模和精冲模 cad 软件等在国内模具行业拥有不少的用户。 虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发 达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低； cad/cae/cam 技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当 一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口7-9。 未来冲压模具制造技术发展趋势 模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、 “价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项： 1) 全面推广 cad/cam/cae 技术 模具 cad/cam/cae 技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步， 普及 cad/cam/cae 技术的条件已基本成熟，各企业将加大 cad/cam 技术培训和技术服 务的力度；进一步扩大 cae 技术的应用范围。计算机和网络的发展正使 cad/cam/cae 技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整 合，使虚拟制造成为可能。 2) 高速铣削加工 国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面 光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加 工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向 更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。 3) 模具扫描及数字化系统 高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的 诸多功能，大大缩短了模具的制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数 控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、 不同格式的 cad 数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩 托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十一五”期间将发挥更大的作用。 4) 电火花铣削加工 电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电 极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像 数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的 重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发 展。 5) 提高模具标准化程度 我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到 30%左右。国外发达国家一般为 80%左右。 6) 优质材料及先进表面处理技术 选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模 具热处理和表面处理是能否充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展 方向是采用真空热处理。模具表面处理应发展工艺先进的气相沉积(tin、tic 等)、等 离子喷涂等技术。 7) 模具研磨抛光将自动化、智能化 模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自 动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发 展趋势。 8) 模具自动加工系统的发展 这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行 定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质 量监测控制系统10-11。 1.4 autocad 软件介绍 计算机辅助设计与制造（cad/cam）技术是近年来工程技术领域中发展最迅速、 最引人注目的一项高级技术，它已成为工业生产现代化的重要标志。它对加速工程和 产品的开发、缩短产品设计制造周期、提高产品质量、降低成本、增强企业市场竞争 能力与创新能力发挥着重要作用。它的应用及发展正引起一场产品工程设计与制造深 刻的技术革命，并对产品结构、产业结构、企业结构、管理结构、生产方式以及人才 知识结构方面带来巨大影响。 在国内，一提及 cad 软件绝大多数的人都会想到 autocad，autocad 系列软件是 美国 autodesk 公司开发的系列图形设计软件，在机械图形设计领域应用非常广泛， 也是最早进入国内市场的 cad 软件之一，从最早的 2.0 版到以后的 r13、r14、2000 直到如今的 2007 版，autocad 的产品在国内的市场上走过了十几年的历程了，从最早 期的 dos 操作命令到现在的 windows 窗口式的操作界面，是大家所最熟悉的 cad 软件。 autocad 软件最早是针对二维设计绘图而开发的，随着其产品的日益成熟，在二维绘 图领域该软件已经比较的完善，而且随着产品设计的发展需要，越来越多的产品设计 已经不在停留在二维的设计领域，正在越来越多的朝着三维的产品设计发展，因此在 autocadr12，r13 的版本中已经加入了三维设计的部分，而且随着版本的不断更新三 维设计的部分也在越来越多的发展，由于该软件开发中的自身原因，使的该软件存在 一些不足之处，比如，该软件在二维设计中无法做到参数化的全相关的尺寸处理；三 维设计中的实体造型能力不足。但是由于该软件进入国内市场较早，价格较便宜，对 使用的微机要求较低，使用比较简单，因此使用者还是比较多，该软件为中国的 cad 软件发展还是起到了一定的贡献。总的来说该软件作为一套二维的绘图软件还是非常 好用的。 1.4 课题研究的主要内容 1)收集大量资料，进行调研，熟悉课题，为毕业设计作准备。 2)查阅相关的外文文献，进行英文翻译。 3)对冲压件进行冲压工艺分析，确定最佳工艺方案。 4)计算冲裁力、确定模具压力中心、计算凸、凹模间隙。 5)合理的选择冲压设备，确定压力机的技术参数。 6)绘制冲模总装图及主要零件图。 7)根据设计流程，编写 10000 字以上的毕业设计说明书。 2 零件图的分析零件图的分析 2.1 零件的功用与经济性分析 该零件材料为 q235，厚度 1.5mm。工件尺寸未注公差，属于自由公差，该零件的 产量属于中批量，零件外形对称，材料为一般用钢，主要分析其落料工序，落料厚度 为 1.5mm。 2.2 零件钣金成形工艺性分析 2.2.1 结构形状与尺寸分析： 图 2-1 零件图 该制件形状简单，尺寸一般，厚度适中，由于形状简单，属于普通冲压件。 冲压件工艺性是指冲压零件在冲压加工过程中加工的难易程度。虽然冲压加工工 艺过程包括备料冲压加工工序必要的辅助工序质量检验组合、包装的全过程， 但分析工艺性的重点要在冲压加工工序这一过程里。而冲压加工工序很多，各种工序 中的工艺性又不尽相同。即使同一个零件，由于生产单位的生产条件、工艺装备情况 及生产的传统习惯等不同，其工艺性的涵义也不完全一样。这里我们重点分析零件的 结构工艺性。 首先，我们必须清楚冲裁件的结构要素，其要素包括： (1)、冲裁件的内、外形转角处应避免尖锐的转角，应有适当的圆角。一般应有 r 0.5t(t 为板料厚度)的圆角，否则模具寿命将明显降低。 (2)、冲裁件上应尽量避免窄长的悬臂和凹槽。最好 b 2t、l 3t。对于高碳 钢、合金钢等硬质材料，允许值应增大 30%50%；对于黄铜、纯铜和铝等软材料，可 减少 20%25%。 2.2.2 精度与表面粗糙度 此零件的表面粗糙度均为自由表面粗糙度，尺寸公差为自由公差，所以加工此 零件时，模具结构较为简单，加工方便。 2.2.32.2.3 材料材料 工件所用的材料为 q235，其力学性能如下：=304373mpa, b=432461 mpa, s=235mpa。延展性好，适合冲裁。 综上所述，该零件的形状、尺寸、精度、材料均符合拉深工艺性要求，故可以采 用冲压方法加工。 3 冲压设备的选择冲压设备的选择 3.1 冲压的计算 计算冲裁力的目的是为了选用合理的压力机，设计模具以及检验模具的强度。压 力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁工艺的需求。一般可按下公式计算： ltfp 式中 fp-冲裁力（n）； l-冲裁周边长度（mm）； t-冲裁料厚(mm)； b- 抗剪强度（mpa）； 1 落料力 ltf 冲孔 式中 冲孔力（n）； 冲孔 f l工件外轮廓周长（mm）； t材料厚度（mm），t=1mm； 材料抗剪强度（mpa）。由查表，。mpa373 根据零件图可算两个冲孔的轮廓长度 l =245.42 则 knmpammmmf 3 . 1373735 . 142.245 冲孔 2 卸料力的计算 =kx 卸 f 落 f 式中 -卸料力（n）； 卸 f -落料力（n） 落 f kx -卸料系数，查冲压模具简明设计手册表 3-11，p57 其值 为 0.030.04（薄料取大值，厚料取小值），取 k=0.03。 则 =kx =0.03137.3=4.12（kn） 卸 f 落 f 3. 顶件力的计算 =nkt 顶 f 冲 f 式中 -顶力（n）； 顶 f k1-顶件系数，查冲压模具简明设计手册表 3-11，其值为 0.05； 则 =nkt =0.05137.3=6.87(kn) 顶 f 冲 f 冲裁时，压力机的公称压力必须大于或等于各冲裁工艺力的总和 = + + 总 f 冲孔 f 卸 f 顶 f 式中：冲裁力 =137.3kn，卸料力=4.12kn，顶件力=6.87kn，则: 冲孔 f 卸 f 顶 f = + +=148.29kn 总 f 落 f 卸 f 顶 f 3.23.2 压力机的选择压力机的选择 压力机的作用是为冲压工艺提供冲压动力。压力机种类繁多，常用的压力机 一般分为机械压力机、液压机两大类，生产中需选用合适的压力机，其选用依据如下 12： 1. 根据冲压件的生产批量选择； 2. 根据冲压件的大小进行选择； 3. 考虑精度与刚度； 4. 考虑生产现场的实际可能； 5. 考虑技术上的先进性。 根据选用选择和零件的基本特点，可选定开式曲柄压力机。虽然开式压力机 的刚度较差，并且由于床身的变形而破坏了冲模的间隙分布，降低了冲模的使用寿命 和冲裁件的质量。但是，它却具有操作空间三面敞开、操作方便、安装机械化的附属 设备和成本低廉等优点。 然后根据总的冲压力选择压力机。其原则是：压力机的公称压力大于所需的总压 力。在上节中计算得总冲压力为 148.29 吨，因此可选用公称压力为 400kn 的压力机。 选择压力机型号为：j23-25。其基本参数见表 3-1。 表 3-1 型 号 j23-25 公称压力/kn 250 滑块行程/mm 65 公称压力行程/mm 65 最大倾斜角度 35 最大闭合高度/mm 270 闭合高度调节量/mm 55 垫板尺寸（厚度 mm孔径 mm） 50200 模柄孔尺寸（直径 mm深度 mm） 4060 前后 370 工作台尺寸 左右 560 4.34.3 确定模具压力中心确定模具压力中心 工件只进行落料工序，由于工件基本对称，所以压力中心选择在近似中心点的位 置。 4.模具设计模具设计 4.1 模具类型和结构形式的确定 4.1.1 模具结构类型的确定 由冲压工艺分析可知，为了方便工件的定位，采用正装式单工序落料模。 4.1.2 工件的导向定位方式的确定 由上述分析及落料工序得：依靠导料销进行导料，并依靠挡料销进行精确定位。 4.1.3 卸料装置的确定 弹性卸料具有卸料与压料的双重作用，由于有压料作用，冲裁件比较平整。弹压 卸料板与弹性元件、卸料螺钉组成弹压装置。弹压卸料板如图 4-1 所示。 图 4-1 卸料板 4.1.4 模座类型及模具组合形式的确定 1.模座类型的确定： 根据实际生产需要，设计的时候用的非标准的模座，同时为了导向的精确，设计 有导柱和导套，上、下模座采用后侧导柱滑动导向模座： 上模座型号：；40160200 下模座型号：；50160200 导柱：17528 导套：429528 4.2 模具零件的设计与选用 4.2.14.2.1 工作零件的设计工作零件的设计 查表得间隙值， min 0.15z max 0.19z 刃口计算采用凸模与凹模配作法。 （1）凸模或凹模磨损后会增大的尺寸-第一类尺寸 a aj=(amax-x) 4 1 0 （2）凸模或凹模磨损后会减小的尺寸-第一类尺寸 b bj=(bmin+x) 0 4 1 （3）凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸-第一类尺寸 c cj=(cmin+) 2 1 8 1 其中，x 为磨损系数。 查表得： 工件精度 it10 级以上 x=1 工件精度 it1-it13 x=0.75 工件精度 it14 x=0.5 因为本工件尺寸均为基本尺寸，故按 it14 级精度，x=0.5。 在所有的尺寸中， 属于 a 类尺寸的有：、 0 0.74 60 0 0.74 58 0 0.74 56 0 0.52 20 0 0.3 4 0 0.3 4.5 属于 b 类尺寸的有： 0.24 0 14 注：凸模或凹模磨损后将会增大的尺寸第一类尺寸 a。 凸模或凹模磨损后将会减小的尺寸第二类尺寸 b。 凸模或凹模磨损后会基本不变的尺寸第三类尺寸 c。 其中，x 为磨损系数，公差等级按 it14，选择 x 为 0.5。 具体计算如表 4-1。 表 4-1 工作零件刃口尺寸计算 尺寸类 型 公称尺寸公式计算后尺寸备注 0 0.74 60 0.19 0 59.63 0 0.74 58 0.19 0 57.63 0 0.74 56 0.19 0 55.63 0 0.52 20 0.13 0 19.74 0 0.3 4 0.07 0 3.85 0 0.3 4.5 )4/1( 0 )max(xaaj 0.07 0 4.35 落料 0.24 0 14 0 )4/1( )min( xbbj 0 0.06 14.12 保证双边间隙 为 0.15-0.19。 3.凸模结构形式及尺寸的确定： 落料凸模通过螺钉固定。凸模尺寸根据落料工作要求及其工作尺寸要求确定。 材料用 cr12，工作部分热处理淬硬 5660hrc。凸模具体尺寸如图 4-2 所示： 图 4-2 凸模 4.凹模结构形式及尺寸的确定： 落料凹模外形根据工件的内形尺寸配作，该零件还起导正工件的作用，也通过 台肩固定。因冲件产量是中批，考虑凹模的磨损和保证冲件的质量，凹模刃口采用直 刃壁结构，刃壁高度取 5mm。 凹模厚度为根据模具具体情况而定，凹模材料选用 cr12，工作部分热处理淬硬 6064hrc。凹模如图 4-3 所示： 图 4-3 凹模 4.2.24.2.2 支承固定零件的设计与选用支承固定零件的设计与选用 1.凸模固定板和垫板： 凸模固定板：160mm160mm20mm 凸模垫板板：160mm160mm8mm 2.模柄： 据冲已知情况，选择模柄的规格：压入式模柄，其直径 d=40mm，高度 h=95mm，材料为 q235 的 a 型压入式模柄，规格为：a4095 jb/t7646.1-1994。 4.3 模具图样的绘制及压力机校核 4.3.14.3.1 模具装配图的绘制模具装配图的绘制 见模具装配图纸 4.3.24.3.2 模具零件图的绘制模具零件图的绘制 见模具零件图的图纸 4.3.34.3.3 压力机技术参数的校核压力机技术参数的校核 1.模具闭合高度的校核： 模具闭合高度为：h=上模座+下模座+垫板+凸模固定板+中间的安全距离+凹模高 度+下模座=185.5mm。冲压机最大封闭高度 270mm，使用垫板后可以满足 要求。105 minmax hhh 模 2.冲压过程中落料力（f=148.29kn）最大，压力机的公称压力，250pkn 公 ，且工作时压力曲线位于压力机滑块的许用负荷曲线之下，因此满足生产fp3 . 1 公 要求。 3.模具最大安装尺寸为 294mm240mm，压力机工作台台面尺寸为 560mm370mm，能满足模具的正确安装。 16 5 5 模具材料的选用要求和选择原则模具材料的选用要求和选择原则 5.1 冷冲模材料的选用要求 冷冲模材料应具有的性能： 冷冲模包括冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模和冷挤压模等。冷冲模在工作中承受冲击、 拉深、压缩弯曲、疲劳磨擦等机械的作用。模具常常发生脆断、堆塌、磨损、啃伤和软化等 形成的失效。因此，作为冷冲模主要材料的钢材，应具有的性能。 1. 应具有较高的变形抗力：主要抗力指标包括淬火、回火抗压强度、弯强度等。其中 硬度是模具注意重要的抗力指标，高的硬度是保持模具耐磨性的必要条件。工作零件热处理 后的硬度在 60hrc 强度和抗弯强度才能保证模具具有较高的变形能力。 2. 应具有较高的断裂抗主要抗力指标有材料的抗冲击性能抗压强度、抗弯强度 断裂抗 力和冲击载荷下抵抗模具裂纹产生一个特性，也是作为防止断裂的一个重要依据。其基体中 碳含量越高冲击韧性越高。故对韧性的要求应依据载荷较大的冷冲镦及剪切模易受偏心弯曲 载荷细长凸模或有应力集中的模具，都需要有较高的韧性。 3. 应具有较高的耐磨性和抗疲劳性能：对于在一定条件下工作的模具钢，为了提高耐 磨性，需要在硬度高的基体上均匀分布有大量细小硬的碳化物 相同硬度下，提高钢的性能 是模具在交变应力条件下产生的疲劳破坏，如模具长期使用有刮痕凹槽等。 4. 应具有较好的冷、热加工工艺性：钢材的加工性能包括可锻性、可加工性、淬透性、 淬硬性较小的脱碳敏感性和较小变形倾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止热处理后 变形等。 5.2 材料的选择原则 1.要选择满足模具零件工作要求的最佳综合性能的材料：要选择满足模具零件工作要求 的最佳综合性能的材料； 2.要针对模具的失效形式选用钢材，钢材的失效是影响模具寿命的主要因素包括： 为防模具开裂，要选用韧性好的材料； 为防磨损，应选用合金元素高的材料； 对于大型冲模应选用淬透性好的材料； 为保持钢材硬度能力，要选用耐回火性高的含铬、钼合金钢； 为防热处理变形，对于形杂的零件应选用含碳量高、淬透性好的高合金材料。 17 3.要根据制品批量大小，以最低的成本的选材原则选用； 对于需冲压数量较多模具，一般采用优质合金钢，而数量少的则采用碳素钢，以降低成 本。 4要根据冲模零件的作用选择； 凸模凹模钢材选用，对于数量不多或厚度不大的可采用有色金属或黑色金属，而对于支 撑板、卸料零件、导向件应选用一般钢材。 5要根据冲模精密程度选用。 在制造小型精密模具而又复杂时可选用优质合金钢制作，而对于比较简单，形状、精度 有要求不高的模具应选用比较便宜的碳钢或低合金钢。 5.3 冲裁模具的调试 模具装配以后，必须在生产条件下进行试冲。通过试冲可以发现模具设计和制造的不足， 并找出原因给与纠正。并能够对模具进行适当的调整和修理，直到模具正常工作中冲出合格 的制件为止。 冲裁模具经试冲合格后，应在模具模座正面打上编号、冲模图号、制件号、使用压力机 型号、制造日期等。并涂油防锈后经检验合格入库。 在模具制造中，模具零件的检验与模具装配试模后的验收是模具加工过程中的重要工艺 环节。模具零件加工及装配质量好坏，对模具的使用寿命有着较大的影响。加强模具装配后 及模具零件加工各工序间质量检验，是确保模具质量的重要手段。因此，模具生产单位在生 产过程中，要健全模具零件及模具装配前后的检验与验收制度。即根据本厂产品要求和工艺 水平，编制切合实际的质量检验规程。实行以检验人员专职检验与生产工人自检互检相互结 合的检验方法，严格按图样技术条件和有关工艺文件进行必要的检查。在检验中，除了进行 工序间的检验和装配后的验收外，还加强各工序实际操作的检查，以督促执行工艺规定，防 止废品的产生。 5.4 模具的检测 模具的检验与验收和设计、制造一样是模具制造中不可分割的部分，在模具生产中起着 积极的作用，是满足现代模具制造业发展的需要。同时，在检测技术对于模具制造质量的提 高、延长模具的寿命和能生产出高效、优质制品零件，有着十分重要的意义。模具的检测主 要是检查在设计、制造或装配中出现的缺陷，并在交付客户前做最后的验证，保证模具的合 格性和安全性并能生产出合格的产品，模具零件加工及装配质量好坏，对模具的使用寿命有 着较大的影响。 18 加强模具装配后及模具零件加工各工序间质量检验，是确保模具质量的重要手段。因此， 模具生产单位在生产过程中，要健全模具零件及模具装配前后的检验与验收制度。只有这样 才能保证模具的合格性和安全性并能生产出合格的产品。 5.5 模具的工作原理与使用维护 1. 模具的工作原理： 此模具采用倒装复合形式，是倒装复合模中最典型的结构。模具中，凸凹模装在上模， 它的外轮廓起落料凸模的作用，而内孔起拉深凹模的作用，故称凸凹模。它通过螺钉垫板安 装在上模座上，落料凹模和拉深凸模则通过固定板装在上模座部分。 工作时，条料由固定挡料销和导料卸料复合板定位，故凹模上不必加工出让位孔，冲裁 完毕后，即压力机滑块到达上死点，由于弹性回复，工件会卡在拉深凸模 19 内，为了使冲 压生产顺利进行，使用由顶销、卸件块及橡胶组成的橡胶弹顶装置将工件顶出。 2. 模具的使用维护： 模具是比较精密而且比较复杂的工艺装配，制造成本高，使用周期长。为了保证正常 生产，保证制造质量，提高模具耐用度，延长模具使用寿命，必须合理使用与正确维护，修 理模具。 a. 模具的使用： a)冲模的检查: 模具的检查安排在安排时、开工前、使用中三个阶段。 （1）安装使用前的检查： 1) 使用前领取的新模具，必须是经过拭模并带有合格试件的模具；对于使用过的模具， 对应检查模具的履历卡片。 2) 对照工艺文件检查所用模具及设备是否正常。 3) 模具外观应清洁、无污物、凸凹模应无裂纹、压伤的缺陷。 （2）开工前检查： 1）压力机的卸料装置是否暂时调整到最高位置。 2）检查压力机和冲模的闭合高度是否相适应。 3）冲模上的卸料装置是否和压力机能配套使用。 4）冲模的上下模板和压力机的滑块底面，工作台面是否擦拭干净。 5）安装好的模具应再检查一下模具内外是否有异物、安装是否牢固。 （3）使用过程中的检查： 1）随时注意毛坯有无异常现象，如毛 19 坯不能有硬折，厚度不能变化太大，严重氧化皮和翘曲等现象。一担发生异常立即停止。 2）模具在使用一段时间后，应随时停车，检查，清理台面，并定时润滑工作表面，润 滑应在停车的过程中进行，严禁在冲压过程中进行。 3）随时检查毛坯是否有重叠现象，是否擦拭干净，是否涂以少量润滑油。 4）使用一段时间后，应停车检查凸凹模刃口形状状况，若发现刃口不锋利。可在机上 刃磨，如毛病较大时，应停机修正。 b)冲模使用过程中的润滑合理选择润滑剂对机进行润滑： 1）冲裁模： 常采用涂刷润滑，一般采用 20 号或 30 号机油，主要涂刷在坯料表面，也可间隔一定 时间涂刷凸凹模工作表面上或导向机构表面上。 2)拉伸模: 采用各种配方润滑，润滑剂应均匀涂抹在凹模端面和口部员角度，拉伸原料时，与凹 模接触的毛皮表面也应涂抹润滑剂，切忌在涂抹表面或和它接触的表面涂抹，以免材料变薄。 c)冲模使用注意事项： 1）选用的压力机必须有足够的刚性，强度和精度。冲模安装前，需将压力机预先调整 好，即应仔细检查制动器，离合器及操作机构的工作是否正常。检查方法是先踩脚踏板或按 手柄，如滑块有不正常连冲现象，应该排除故障后再安装冲模。 2)冲模安装固定时，应该采用专用的压板，螺钉，螺母和压块，不可代用。并且将模 具底面与工作台面擦干净。 3）安装后的冲模，所有凸模的中心线都应于凹模平面垂直，否则使刃口啃坏。 4）冲模使用一段时间后，应定期检查、刃磨刃口，每次刃磨刃口量都不应太大，一般 为：0.05mm0.1mm。刃磨后用油石进行修整。 5）冲模在使用过程中应对导柱和导套进行润滑。 6）冲