密封垫片冲裁模设计 机械设计制造及自动化毕业论文定稿

皖西学院本科毕业论文（设计）论文题目密封垫片冲裁模设计姓名（学号）曹江圣（2009012338）系别机电学院专业机械设计制造及自动化导师姓名贾伟建二年六月目录1、毕业论文正文2、皖西学院本科毕业论文（设计）任务书3、皖西学院本科毕业论文（设计）开题报告4、皖西学院本科毕业论文（设计）中期检查表5、皖西学院本科毕业论文（设计）指导教师意见表6、皖西学院本科毕业论文（设计）评阅教师意见表7、皖西学院本科毕业论文（设计）答辩记录表密封垫片冲裁模设计作者曹江圣指导教师贾伟建摘要在分析冲裁模冲压工艺的基础上，确定了级进模模具设计方案。通过查阅了相关文献资料，对该零件进行工艺性分析，选择并确定了符合于给定条件的最优工艺方案，及进行了工艺与设计的有关计算，如选择基本工序，确定其顺序工序数目及工序组合形式。介绍了主要零部件的设计理念，详细剖析了设计中的的一些思路，以及某些非标准零件的使用特点。通过计算复合模模具中的毛坯尺寸、冲压过程中的各工艺力等主要工艺参数和落料刃口、冲孔刃口等主要工作部分尺寸，设计出主要零件结构和实体模型，绘制了模具的装配图及部分主要凸凹模的零件图，分析了模具的动作过程及加工制造方案DESIGNOFGASKETSTAMPINGDIEABSTRACTONTHEANALYSISOFPUNCHDIEONTHEBASISOFSTAMPINGPROCESS,DETERMINESTHEDESIGNSCHEMEOFPROGRESSIVEDIEMOULDTHROUGHCONSULTINGTHERELATIVELITERATURESMATERIAL,TOTHEPARTSMANUFATURABILITYANALYSIS,SELECTINGANDASCERTAINTHEGIVENCONDITIONSCORRESPONDTOTHEOPTIMALPROCESSPROGRAM,ANDTHETECHNOLOGYANDDESIGN,SUCHASTHERELEVANTCOMPUTATIONSELECTBASICPROCESS,DETERMINETHESEQUENCE,PROCESSANDPROCEDURECOMBINEDFORMTHENUMBERINTRODUCEDTHEMAINPARTSDESIGNCONCEPT,DETAILEDINTHEDESIGNOFANALYZEDSOMETHOUGHTS,ANDSOMENONSTANDARDPARTSUSECHARACTERISTICSTHROUGHCALCULATINGTHEBLANKDIMENSIONSCOMPOUNDMOULDPRESSINGPROCESSINVARIOUSPROCESS,MAINPROCESSPARAMETERSANDPOWEROFBLADEBLANKING,PUNCHINGTHEBLADEANDOTHERMAJORWORKINGPARTSIZE,DESIGNTHEMAINPARTSSTRUCTUREANDENTITYMODEL,PAINTEDMOULDASSEMBLYDRAWINGSANDPARTOFTHEMAINPARTDRAWINGSFORDIEANDPUNCH,ANALYZESTHEACTIONPROCESSOFMOULDMANUFACTURINGANDPROCESSINGSCHEMEKEYWOREDSPUNCHDIESTAMPINGPROGRESSIVEDIE目录第1章绪论111模具行业目前发展状况和前景分析112冲压模具水平状况1121模具CAD/CAM技术状况1122模具设计与制造能力状况2第2章工件的工艺性分析及冲裁方案的确定421工件的分析422冲压过程的工艺性分析423冲裁件的精度与断面粗糙度的分析524冲压件材料的选用525冲裁工艺方案的确定6251冲裁工序的组合方式的确定6252级进模工艺方案顺序的确定7第3章模具设计及其计算831排样方案的确定及计算832冲压力的计算1033模具压力中心的确定1234冲模刃口尺寸及其公差的计算1235零件结构尺寸的确定15第4章冷冲模零件制造工艺方法20第5章模具材料及其它其零件的选定和设计2251模具材料的选定2252冲压设备的选择2253模架的选定2454导料板的设计2455卸料装置的设计24551卸料板外形尺寸24552卸料板外与凸模之间的间隙确定25553卸料板的安装2556凸模固定板的设计2557侧刃定距装置的确定2558装配图26第6章模具的装配和拆卸方法27第7章模具的检测28结论29致谢30参考文献31第1章绪论11模具行业目前发展状况和前景分析我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国发经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竟争激烈。现将2004年我国冲压模具市场情况简介如下据中国模具工业协会发布的统计材料，2008年我国冲压模具总产出约为610亿元，其中出口25亿美元,约合172亿元1根据我国海关统计资料,2004年我国共进口冲压模具561亿美元,约合466亿元从上述数字可以得出2004年我国冲压模具市场总规模约为2666亿元其中国内市场需求为2604亿元,总供应约为2138亿元,市场满足率为82在上述供求总体情况中,有几个具体情况必须说明一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技术含量较低中的中低档模具,因此技术含量高的中高档模具市场满足率低于冲压模具总体满足率,这些模具的发展已滞后于冲压件生产,而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率二是由于我国的模具价格要比国际市场低格低许多,具有一定的竟争力,因此其在国际市场前景看好,2005年冲压模具出口达到146亿美元,比2004年增长947就可说明这一点三是近年来港资、台资、外资企业在我国发展迅速，这些企业中大量的自产自用的冲压模具无确切的统计资料，因此未能计入上述数字之中。12冲压模具水平状况近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了。精度达到12M，寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到RA15M的精冲模，大尺寸（300MM）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。2121模具CAD/CAM技术状况我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年历史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的精神模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统。由华中工学院和北京模具厂等于1986年共同完成的冷冲模CAD/CAM系统是我国自行开发的第一个冲裁模CAD/CAM系统。上海交通大学开发的冷冲模CAD/CAM系统也于同年完成。20世纪90年代以来，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应用示范工厂，由华中理工大学作为技术依托单位，开发的汽车车身与覆盖模具CAD/CAPP/CAM集成系统于1996年初通过鉴定。在此期间，一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和CAD/CAM软件系统，并在模具设计制造中实际应用，取得了显著效益。1997年一汽引进了板料成型过程计算机模拟CAE软件并开始用于生产。21世纪开始CAD/CAM技术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了CAD/CAM技术。其中部分骨干重点企业还具备各CAE能力。3模具CAD/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，已成为人们的共识。在“八五”、九五“期间，已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用率也越来越高，并陆续引进了相当数量CAD/CAM系统。如美国EDS的UG，美国PARAMETRICTECHNOLOGY公司PRO/ENGINEER，美国CV公司的CADSS，英国DELCAM公司的DOCT5，日本HZS公司的CRADE及SPACEE,以色列公司的CIMATRON还引进了AUTOCADCATIA等软件及法国MARTADARAVISION公司用于汽车及覆盖件模具的EUCLIDIS等专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术/DL图的设计和模具结构图的设计均已实现二维CAD，多数企业已经向三维过渡，总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域。在冲压成型CAE软件方面，除了引进的软件外，华中科技术大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件，并已在生实践中得到成功应用，产生了良好的效益。快速原型（RP）传统的快速经济模具相结合，快速制造大型汽车覆盖件模具，解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具，模具精度低、制件精度低，样样制作难等问题，实现了以三维CAD模型作为制模依据的快速模具制造，它标志着RPM应用于汽车身大型覆盖件试制模具已取得了成功。围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速制造，近年来也涌现出一些新的快速成型方法，例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。122模具设计与制造能力状况在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。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。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完美，高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多。NC、DNC技术的应用越来越成熟，可以进行倾角加工超精加工。这些都提高了模具面加工精度，提高了模具的质量，缩短了模具的制造周期。模具表面强化技术也得到广泛应用。工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可，碳化物被覆处理（TD处理）及许多镀（涂）层技术在冲压模具上的应用日益增多。真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日趋成熟。激光切割和激光焊技术也得到了应用。第2章工件的工艺性分析及冲裁方案的确定21工件的分析工件名称密封垫片生产批量大批量材料CR18厚度2MM零件图如下图所示图21工件图根据以上的工件图及其相关要求可知该工件属于大批量生产的标准件。形状结构简单对称。尺寸精度要求一般。主要是要保证中心孔可两小孔的形状尺寸和两个小孔的间距尺寸。以及中心孔的形状尺寸。其余尺寸要求不高。该工件属于垫片，主要用途是保证机器连接处的密封性，以及分散压应力。孔方面的尺寸要求较高，主要是为了保证孔和螺柱之间的配合。22冲压过程的工艺性分析冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性，即设计的冲压件在材料、结构、形状、尺寸大小及公差和尺寸基准等各方面是否符合冲压加工的工艺要求。冲压件的工艺性好坏，直接影响到加工的难易程度。工艺性差的冲压件，材料损耗和废品率会大量增加，甚至于无法正常生产出合格的产品。产品零件图是编制和分析冲压工艺方案的重要依据。首先可以根据产品的零件图纸，分析研究冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求，以及所用材料的机械性能、冲压成形性能和使用性能等对冲压加工难易程度的影响，分析产生回弹、畸变、翘曲、歪扭、偏移等质量问题的可能性。特别要注意零件的极限尺寸如最小孔间距和孔边距、窄槽的最小宽度、冲孔的最小尺寸、最小弯曲半径、最小拉深圆角半径等，以及尺寸公差、设计基准等是否适合冲压工艺的要求。若发现冲压件的工艺性很差，则应会同产品的设计人员协商，提出建议。在不影响产品使用要求的前提下，可对产品图纸做出适合冲压工艺性的修改。冲裁件的结构与尺寸冲裁件的形状尽可能对称简单和便于实现无废料与少废料排样。由于工件形状对称有简单，便于实现少废料排样。23冲裁件的精度与断面粗糙度的分析冲裁件的精度一般可分为精密级与经济级两类。精密级是指冲压工艺在技术上所允许的最高精度，而经济级是指模具达到最大许可磨损时，其所完成的冲压加工在技术上可以实现而在经济上又最合理的精度，即所谓经济精度。为降低冲压成本，获得最佳的技术经济效果，在不影响冲裁件使用要求的前提下，应尽可能使用经济精度。冲裁件的经济公差等级不高于IT11级，一般要求落料件公差等级最好低于IT10级，冲孔件最好低于IT9级。如果工件要求的公差值达不到要求，冲裁后需经整修或采用精密冲裁。冲裁件的断面粗糙度与材料塑性、材料厚度、冲裁模间隙、刃口锐钝以及冲模结构等有关。当冲裁厚度为2MM以下的金属板料时，其断面粗糙度RA一般可达12532UM。通过以上可知该工件进行冲裁后一般不需要精密冲裁就可以达到使用要求。24冲压件材料的选用根据课题要求冲压件材料选用CR18工业产品都是用各种材料制成的，因此，材料首先应具备使用性能，以保证产品的功用。此外，材料还应具备适宜的工艺性能。用冲压加工方法获得的冲压件，其结构形状、尺寸精度等要求，要适合冲压工艺的特点，构成冲压件的材料，也应适合冲压工艺的特点，使之宜于接受冲压加工。对金属材料的冲压工艺性要求包括以下几个方面1材料的机械性能从材料的工艺性能考虑，具有重要意义的是材料的塑性指标。对于变形工序来说，塑性愈好，允许材料的变形程度愈大，材料的工艺性就愈好。对于分离工序来说，材料应具有适当的塑性。塑性过高，材料太软，冲裁件的边缘就易产生较多的毛刺，其尺寸也不易达到要求的精度，塑性过低，材料太硬太脆，模具寿命会受影响。2材料的化学成分一般来说，钢的含碳最愈低，杂质含量愈少，其塑性愈好，硬度也愈低。因此，冲压材料广泛采用低碳钢和低合金钢含碳量低。3材料的组织金属材料的机械性能，不仅取决于其化学成分，而且取决于其组织结构。一般来说，金属的组织细，则塑性大，冲压时对材料变形有利。但是，金属的组织过细，又会使材料的强度和硬度增加。4材料的表面质量冲压件的材料大多是钢板，其中又以薄板的采用最为普遍。对钢板的表面质量，国家有一定的规定和要求。综合分析材料CR18适合作为冲压工艺的的冲压材料。25冲裁工艺方案的确定在冲裁工艺性分析的基础上，根据冲裁件的特点确定冲裁工艺方案。确定工艺方案首先要考虑的问题是确定冲裁的工序数，冲裁工序的组合以及冲裁工序顺序的安排。冲裁工序数一般容易确定，关键是确定冲裁工序的组合与冲裁工序顺序。251冲裁工序的组合方式的确定冲裁工序的组合方式可分为单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁。所使用的模具对应为单工序模、复合模、级进模。一般组合冲裁工序比单工序冲裁生产效率高，加工的精度等级高。冲裁工序的组合方式可根据下列因素确定根据生产批量来确定。一般来说，小批量和试制生产采用单工序模，中、大批量生产采用复合模或级进模，生产批量与模具类型有关。由于该工件是属于大批量生产形状规则简单的冲裁件，为了提高工作效率，较少人力资源的消耗，研究决定将冲孔和落料两道工序复合到一起。那么组合方式就有两种方案。方案一采用级进模冲裁方案。方案二复合模的冲裁方案又因为冲裁件尺寸和精度等级来确定。复合冲裁得到的冲裁件尺寸精度等级高，避免了多次单工序冲裁的定位误差，并且在冲裁过程中可以进行压料，冲裁件较平整。级进冲裁比复合冲裁精度等级低。4根据对冲裁件尺寸形状的适应性来确定。冲裁件的尺寸较小时，考虑到单工序送料不方便和生产效率低，常采用复合冲裁或级进冲裁。对于尺寸中等的冲裁件，由于制造多副单工序模具的费用比复合模昂贵，则采用复合冲模；当冲裁件上的孔与孔之间或孔与边缘之间的距离过小，不宜采用复合冲裁或单工序冲裁，宜采用级进冲裁。所以级进冲裁可以加工形状复杂、宽度较小的异性冲裁件，且可冲裁的材料厚度比复合冲裁时要大，但级进冲裁受压力机工作台面尺寸与工序数的限制，重裁剪尺寸不宜太大。根据模具制造安装调整的难易程度和成本的高低来确定。对复杂形状的冲裁件来说，采用复合冲裁比采用级进冲裁较为适宜，因为模具制造安装调整比较容易，且成本较低。根据操作是否方便与安全来确定。复合冲裁出件或清除废料较困难，工作安全性较差，级进冲裁较安全。对于一个冲裁件，可以得出多种工艺方案。必须对这些方案进行比较，选取在满足冲裁件质量与生产率的前提下，模具制造成本比较低、模具寿命较高、操作较方便及安全的工艺方案冲裁模的典型结构6通过以上对复合模、级进模方案的综合比较。再根据加工工件的自身工艺特性。采用级进模制造成本比较低模具寿命较高、操作较方便及安全。虽然复合冲裁得到的冲裁件尺寸精度等级高，但该工件形状对称简单，精度要求不高，采用级进模也可以达到要求。综合以上考虑采用级进模的冲裁方式。252级进模工艺方案顺序的确定确定采用级进模后，现在有两种工艺方案1先冲孔，后落料。2落料冲孔同一工步。为了保证长度尺寸MM的精度要求，同时降低磨损提高模具寿命。经分析确定使用方3150案一。第3章模具设计及其计算31排样方案的确定及计算一排样的原则1冲裁小工件或某种工件需要窄带料时，应在符合材料规格及工艺要求的情况下沿板料顺长方向进行排样。2冲裁弯曲件毛坯时，应考虑板料的轧制方向。3冲件在条（带）料上的排样，应考虑冲压生产率、冲模耐用度、冲模结构是否简单和操作的方便与安全等。4条料宽度选择与在板料上的排样应考虑选用条料宽度较大而步距较小的方案，可经济地将板料切为条料，并能减少冲制时间。5二排样的方法根据材料的合理利用情况，条料排样方法可分为三种。1有废料排样沿冲件全部外形冲裁，冲件与冲件之间、冲件与条料之间都存在搭边废料。冲件尺寸完全由冲模来保证，因此精度高，模具寿命也高，但材料利用率低。2少废料排样沿冲件部分外形切断或冲裁，只在冲件与冲件之间或冲件与条料侧边之间留有搭边。因受剪裁条料质量和定位误差的影响，其冲件质量稍差，同时边缘毛刺被凸模带入间隙也影响模具寿命，但材料利用率稍高，冲模结构简单。3无废料排样冲件与冲件之间或冲件与条料侧边之间均无搭边，沿直线或曲线切断条料而获得冲件。冲件的质量较差，模具寿命较短，但材料利用率最高。另外，当送进步距为两倍零件宽度时，一次切断便能获得两个冲件，有利于提高劳动生产率。6采用少、无废料的排样可以简化冲裁模结构，减小冲裁力，提高材料利用率。但是，因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误差影响，冲裁件公差等级低。同时，由于模具单边受力（单边切断时），不但会加剧模具磨损，降低模具寿命，而且也直接影响冲裁件的断面质量。因此，排样时必须要考虑各方而的因素。对有、少、无废料排样还可以进一步按冲裁件柱条料上的布置方法加以分类。在冲压生产实践中，由于零件的形状、尺寸、精度要求、批量大小和原材料供应等方面的不同，不可能提供一种固定不变的合理排样方案。但在决定排样方案时应遵循的原则是保证在最低的材料消耗和最高的劳动生产率的条件下得到符合技术条件要求的零件，同时要考虑方便生产操作、冲模结构简单、寿命长以及车间生产条件和原材料供应等情况。总之，要从各方面权衡利弊，以选择较为合理的排样方案。综合以上所述三类排样方案，根据零件的具体形状和加工要求。分析决定采用如图21所示排样加工方案。表22搭边值表根据表22和零件形状确定两工件之间的搭边值B20MM,工件和条料侧边取搭边值A22MM进距H226522465确定H25MM公式31条料宽度B（DMAX2A）（19822207）007公式32B条料宽度A侧搭边值条料宽度的单向偏差图31排样图板料厚度圆形或类似圆形冲压件矩形或类似矩形冲压件长50矩形或类似矩形冲压件长50A1AA1AA1A1151013121518282232152121515182030243432冲压力的计算1落料力根据教材冲压工艺及冲模设计平刃口冲裁模的冲裁力F可按下式计算FKLT33式中，F冲裁力NK修正系数，一般K取13L冲裁周边长度T材料厚度材料抗剪强度MPA查模具材料手册CR18的抗剪强度为510MPA根据公式33F落KLT1329962180251091664N冲孔力中心孔F大孔KLT1311251045978N两个小孔F小孔KLT13（412）2510341411N3冲裁时的推件力表23卸料力，推件力及顶件力系数冲裁材料K卸K卸K卸纯铜，黄铜002006003009铝，铝合金00250080030070100600750101401050045005500630080525004005005500625650030040045005材料厚度T/MM650020030025003经验公式卸料力FXKXF公式34推件力FTNKTF（公式35）顶件力FDKDF公式36式中F为冲裁力，N为同时梗塞在凹模内的工件数NH/TH为凹模洞口的直壁高度，T为材料厚度KXKTKD为卸料力系数，推件力系数，顶件力系数根据上表可知K推00551号的凹模刃口形式，H4MM,NH/T4/22个所以F推落NK推F落2005591664100827NF推大孔200554579850388NF推小孔2005534141137553N为避免各凸模冲裁力的最大值同时出现，同时要避免凸模小直径凸模由于承受材料流动挤压力作用而产生倾斜或断裂，所以研究决定把三孔凸模设计成阶梯凸模如图23所示图32阶梯凸模凸模间的高度差H与板料厚度T有关，当T18300020002518026000300045308000200030260360003500508012000250035360500004000601201800030004050000500070对冲孔11时P0020MM,D0020MM,P,D为凸，凹模的制造公差对冲孔41时P0020MM,D0020MM,PD004MM满足PD4030021059060030030查表26知X05DD30DXD031505053125公式313051250DP30DD30ZMAX0P3125036000020308900020DD19819605021950509DP198DP198ZMAX0P195036000020191400020DD9999050369720909DP99DP99ZMAX0P97203600002093600020DD440503038507250725DP4DP4ZMAX0P38503600002034900020说明DD，DP为落料凹凸模尺寸，DD为冲孔凹模尺寸，DP为冲孔凸模尺寸，冲裁工件的制造公差，DMAX为落料件的上极限尺寸，X为系数该零件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相应部分尺寸配制，保证双面间隙值ZMAXZMIN0360024635零件结构尺寸的确定凹模外形尺寸的确定凹模厚度的确定H公式314310P35128025MMP为总压力W12H30MMLDB2W3023090MM公式315工件长B30MM凹模宽度BD的确定BD步宽工件宽2W2公式316步距为25MM工件宽198MMW215H1525375MMBD251982375120MM落料凸模长度LP的确定凸模长度计算为LPH1H2H3Y公式317选定导尺厚H16MM卸料板厚H212MM凸模固定板厚H318MM凸模修模量Y20MM则LP612182056MM公式318如图34所示图343冲孔凸模长度的计算凸模长度计算为LPH1H2H3YH1为凸模固定板的厚度取24MMH2为固定卸料板的厚度取12MMH3为导料板厚度取12MMY为凸模修模量取6MM中心孔凸模长度LP56MM小孔凸模长度LP54MM冲孔凸模结构图图34图35中心孔凸模小孔凸模冲孔凸模图37凹模第4章冷冲模零件制造工艺方法冲模制造工艺就是指冲模主要工作零件；凸模、凹模、凸凹模等的加工制造方法。冷冲模设计与制造工艺目前国内在冲模制造中，普遍采用的制造工艺如下1冷冲模设计与制造工艺1电加工制模工艺以电火花线切割和电火花穿孔成形加工为主的冲模制造工艺。冷冲模设计与制造工艺2专用设备机械加工制模工艺以锉锯机、仿型刨、仿型铣、成型磨与光学曲线磨加工为主的冲模制造工艺。冷冲模设计与制造工艺3精密磨削制模工艺2以通用与专用设备进行粗加工与半精加工，用高精磨削设备完成精加工，包括使用高精度平面、内名圆磨床、座标磨床、CNC光学曲线磨床与成型磨床、NC与CNC连续轨迹座标磨床等进行精加工。3冷冲模设计与制造工艺高效高精度组合制模工艺4以电加工法进行半精加工，用成型磨、CNC光学曲线磨、座标磨及NC与CNC连续轨迹座标磨进行精加工。除上述四种外，还有完全用普通机床加工配以钳工锉研制模、压印法制模以及浇铸法制模工艺等，多用于一些简易、经济冲模制造。在普通全钢冲模制造中这些制模工艺已趋于淘汰。用电加工制模工艺制作冲模是国内目前应用最广的冲模制造工艺。在高精度、高寿命、高效率的“三高”冲模制造中，精密磨削工艺占据较大优势。而高效高精组合制模工艺在国内目前使用尚不广泛，尽管其优点很多，是精密冲模制造技术的发展方向，普及尚待时日，还要一个过程。冷冲模设计与制造工艺1、冲模的电加工制造工艺电火花穿孔是利用工件与电极之间脉冲放电产生的电蚀现象，进行模孔和模腔加工。即当电极与工件间的间隙小到一定程度时，瞬间电压升高，击穿间隙，产生脉冲火花放电。此时，能量集中，电流密度很大，产生10000以上高温，使金属熔化、汽化，并脱离模体，如此不停循环往复，达到加工的目的。电加工制模可以大幅度缩短制模周期，能节省大量机加设备及工时，但目前，多数国产电穿孔与线切割机的加工精度、加工表面粗糙度等都达不到冲模制造的技术要求。国产线切割机与国外同类产品的技术性能相比还有较大差距。如瑞士AGIE公司的CNC五轴线切割机，其线切割斜度可达10可切割多种形式侧表面、直立面、锥面、连续坡度面等，加工精度可达0005MM，其表面糙度值RA04M。近年来，国外一直对电加工机床的技术性能改进与开发进行着大量研究，特别是日本与瑞士几家大的著名电加工机床生产公司日本三菱电机、沙迪克、瑞士阿奇、夏米尔等，经过长期不懈的努力都取得丰硕的成果，特别是低速走丝数控电火花线切割机床（LWEDM）的发展引人注目。精密磨削时可通过强制冷却、控制进给量来减少磨削温升对工件表层金相组织的影响。同时，经过对磨削工具的合理选择达到最佳的相对速度，可获得镜面磨削的理想表面粗糙度。而线切割加工则不然，由于其切割的坯件已经淬硬，尽管采用微精加工回路即慢走丝切割或二次切割精加工，可以减少加工表面的电蚀层厚度，但线切割加工过程中产生的高温造成加工件表层金相组织的变化及烧蚀是难免的。此外，在电荷传递范围内的局部发热及热扩散，必然在工件加工表层出现有害金相组织。据金相显微观察，线切割加工表面不仅有肉眼可见的锯齿状痕迹，且表层约003005MM厚为高温烧蚀的残余树枝状奥氏体组织，硬度高达HRC6770，有显微裂纹。这样的模具在冲压加工时，多数情况下凸、凹模磨损加大、加快，冲件毛刺大。解决这个问题的办法是加强线切割后续加工的清理及研磨工序。该模具由一个落料凸模，凹模，三个冲孔凸模一大两小和一个冲孔凹模组成。落料凸模首先用铸造的方法制作有较大余量的毛坯。然后利用线切割机切割出凸模的外形形状。最后使用磨床精加工出符合使用要求的落料凸模。凹模采用铸造的方法制作有较大余量的毛坯。然后利用数控加工中心铣出内型型腔。第5章模具材料及其它其零件的选定和设计51模具材料的选定冷冲模主要包括冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模及冷挤压模等。这些模具在工作时由于承受着冲击、拉伸、弯曲、疲劳摩擦等各种机械应力的作用，模具常常会发生脆断、堆塌、磨损、啃伤和软化等而失效，使耐用度降低，寿命减短。因此，作为冷冲模主要材料的钢材，必须应具备如下性能1材料应具有较高的变形抗力材料的变形抗力主要包括谇火回火硬度、抗力强度、抗弯强度等。其中硬度是模具最重要的变形抗力指标，高硬度是保持模具耐磨性的必要条件，即模具在工作中应能在高应力作用下保持其尺寸精度不发生明显的变化。一般冷冲模工作冷静热处理后的硬度应达到60HRC以上。同时，材料还应具较高的抗压、康弯强度，才能保证冲模有较高的抗变形能力。2材料应具有较高的断裂抗力材料的断裂抗力主要包括抗冲击性能，即抗压强度、抗弯强度、疲劳断裂抗力和断裂韧度等。其中韧度是其材料在冲击载荷下抵抗模具裂纹产生的重要依据。一般来说，材料碳含量越高，冲击韧度就越高。故对韧性的要求应根据工作条件考虑，如对受冲击力较大的冷镦及剪切模、易弯曲的细长凸模都需要有较高的韧性。3材料应具有较高的耐磨性及抗疲劳性对于在一定条件下工作的模具钢，为了提高其耐磨性，需要在硬度较高的基体上均匀分布有大量细小坚硬的碳化物。在相同硬度下，设法提高强度和韧性有利于提高其耐磨性能，其中以GR12耐磨性最好，高速钢具有较好的抗疲劳强度，是冷冲模工作零件使用最多的钢种。4材料应具有较好的冷、热加工工艺性钢材的加工性能主要包括可锻性、可加工性、淬透性、淬硬性、较小的脱碳性和较小的变形倾向等。故冲模所选用的干菜应方便模具加工、易于成形及热处理后不易变形等性能5材料应具有良好的抗粘附性在冲压工作时，有些材料冲压力很大，因摩擦而发热，使冲压材料粘附在凹模工作表面，若不及时清理会使模具寿命降低。因此，所选用的模具材料必须要有一定的抗粘附性能。综合以上所述，凸，凹模采用工作部分局部淬火硬度5862HRC材料采用淬火变形小的CRWMN模具钢52冲压设备的选择按公称压力F压1618F总选取压力机查表51表51开式双柱可倾压力机技术规则J23315J2363J2310J2316J236BJ2325JC2325公称压力/KN31563100160160250250滑块行程/MM25634555706580滑块行程次数次/MM200354555706580最大封闭高度/MM120150180220220270280封闭高度调节量/MM25353545605560滑块中心线至床身距离/MM90110130160160200205立柱距离/MM120150180220220270300前后160200240300300370380工作台尺寸/MM左右250310370450450560610前后90110130160110200200左右120160200240210290290工作台孔尺寸/MM直径110140170210160260260厚度30303540605060垫板尺寸/MM直径150直径25303040404050模柄孔尺寸/MM深度40555560606070前后90180190滑块底面尺寸/MM左右100200210床身最大可倾角45453535353520选取公称压力630KN的开式双立柱可倾压力机，型号J2363该压力机与模具设计的有关参数为公称压力630KN滑块行程130MM封闭高度调节量80MM工作台尺寸48080MM模柄孔尺寸50MM80MM53模架的选定根据模具类型和卸料，出料形式选择典型组合形式，采用后侧导柱模架选取模架280MM170MM220MM265MMGB/T2851390上模座280MM170MM50MM材料选用HT200GB/T2851390下模座280MM170MM60MM材料选用HT200GB/T2851390导柱32H5210MM材料选用20钢GB/T286111990导套32H6115MM48MM材料选用20钢GB/T286161990导柱，导套渗碳深度0812MM，硬度5862HRC1154导料板的设计条料的横向定位使用导料板，条料靠着导料板一侧导向送进，以免送偏，为了使条料顺利送进，两导料板之间内侧的距离应等于条料的宽度加上一个间隙值（一般大于05MM）,导料板侧壁设计成平直的形状，导料板的内侧与条料接触，外侧与凹模平齐。这样就确定了导导料板的宽度，调料的宽度为25MM,凹模宽度为100MM,导料板与条料之间的间隙这里取01MM导尺宽度（1002502）/2374MM导料板用螺钉固定在凹模上，导料板的进料端下面用承料板连接。导料板的材料选用45钢，热处理2832HRC，入口方向设置成15度，方便导料55卸料装置的设计卸料与出料装置的作用是当完成一次冲压后，把冲件和废料从模具工作零件上卸下来。以便冲压工作继续进行。通常把冲件和废料从凸模上卸下来称为卸料。综合考虑该模具的结构和使用方便，以及工件的厚度相对浇薄，卸料力也比较小。所以采用弹性卸料，又因为是级进模生产，所以采用下出件操作方便和提高生产效率。11551卸料板外形尺寸卸料板包括刚性卸料板装置和弹性卸料板装置，本设计中采用弹性卸料装置，弹性卸料装板在冲裁的过程中对小模具具有缓冲保护作用。如图所示，卸料板的外形尺寸与凹模边界尺寸相同，即120MM100MM，厚度我们这里取16MM。综合以上得到卸料板的外形尺寸为120MM100MM16MM图51卸料板552卸料板外与凸模之间的间隙确定为了保证卸料可靠，装配模具时，弹压卸料板的压料面应凸出凸模断面0205MM,卸料板与凸模之间的间隙查表取值015MM表51板料厚度T小于05051大于1单面间隙005010015553卸料板的安装在卸料板上安装4个卸料螺钉，公称直径为12MM,螺纹部分为M10，拧紧固定后，使卸料板超出凸模1MM卸料板采用45钢制造，淬火硬度为4045HRC56凸模固定板的设计凸模固定板的外形尺寸与凹模一致，为120MM100MM，其厚度取20MM,在安装时注意凸模上端面与垫板下面精密接触，所以固定板用螺钉吊在上模座时需要紧密固定，保证冲裁件的稳定性，材料采用45钢，热处理4050HRC57侧刃定距装置的确定由于级进模工位数较多，因而用及进冲制零件时，必须解决调料或带料的准确确定定位问题，才能保证冲件的质量。根据级进模定位零件的特征，级进模有两种典型结构。1,固定挡料销和导正销定位的级进模。2，侧刃定距的级进模。侧刃定距地级进模定位精度较高，生产效率高，送料方便，但所消耗的材料会增加一些，冲裁力增大。综合考虑该工件和模具的运用情况，采用侧刃定距地级进模。为了较少料尾的材料损耗，该零件工位有两个，所以采用两个侧刃前后对角排列的方式。又因为该工件厚度为2MM,属于较薄的板料，而且采用侧刃定距，为了缓冲冲裁力对模具的影响，所以采用弹压卸料装置。658装配图图52装配图1下模座2定位销3导套4上模座5六角螺钉6模柄7定位销8垫板9凸模固定板10橡胶11卸料板12小孔凸模13大孔凸模14落料凸模15螺钉16承料板17凹模18六角螺钉19侧刃挡块20侧刃21导料板22导柱第6章模具的装配和拆卸方法1拆卸步骤（一）用紫铜棒轻轻敲击上下模板，将上下模从导柱和导套处分开，勿使上下模板面发生偏斜。（二）拆上模（1）松开卸料板螺钉，取下卸料板及弹性元件。（2）松开凸模固定板螺钉。（3）退出销钉，取下凸模固定板。若凸模与固定板是压入式装配，则不必将凸模与固定板卸开。（4）松开模柄紧固螺钉，卸下模柄。对于压入式模柄，则应先松开防转螺钉，然后敲击模柄上平面，使模柄从下退出。（3）拆下模松开凹模固定板螺钉，自上而下退出销钉，取下凹模固定板及凹模。2装配步骤装配冲裁模与拆卸的次序正好相反，即先拆的零部件后装，后拆的先装，由里至外。第7章模具的检测序号质量管理及检测内容说明1组织质量监控系统，对模具生产过程全面检查与监控模具原材料的质量检验模具零件加工后质量检验，主要包括零件的形状，尺寸精度及表面质量，硬度及形位精度模具装配前后的检验模具试模前后的检验模具试模后的验收模具内在质量的无损伤探伤检测模具包装，运输