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支撑筒的冲压成型工艺及模具设计【1张CAD图纸和说明书】

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支撑 支持 冲压 成型 工艺 模具设计 cad 图纸 以及 说明书 仿单
资源描述：



目     录

摘     要 6

第1章   工艺分析与确定 8

1.1冲裁工序的组合 8

1.2?冲裁组合方式 9

1.3.冲裁顺序的安排 9

1.4支撑筒冲裁连续模具及工艺设计 10

1.5排样 10

1.5.1材料的利用率 10

1.5.2 条料的宽度 12

第2章   工艺计算 14

2.1 毛坯尺寸计算 14

2.2拉深次数的确定 14

2.3 孔翻边 14

15

2.4 冲裁力的计算 15

2.5  压力机的公称压力 17

2.6 压力中心的确定 18

2.7模具刃口尺寸计算及原则原则 19

2.7.1 模具刃口尺寸及其制造公差原则： 19

2.7.2 模具刃口尺寸计算 19

2.7.3 模具的形状,尺寸设计计算 21

2.8  冲裁模间隙 22

第3章   卸料与推件零件以及其他定位零件的设计 24

3.1定位板和定位钉 24

3.2送料方向的控制 24

3.3 挡料销 24

3.4 卸料装置 24

第4章 标准模架和导向零件 27

4.1模架形式 27

4.2模架选用的规格 27

第5章   连接与固定零件 29

第6章   模具设计中要注意的部分 30

6.1 模具的闭合高度，冲模与压力机的关系 30

6.2 经济性原则 31

6.3 安全性原则 31

第7章   模具总装图的绘制 32

第8章   模具安装要求 34

第九章   冲模行业发展概述 35

总  结 38

致  谢 39

参 考 文 献 40




摘     要



    针对精度要求较高，产品结构形状复杂以及生产批量大的特点，通过分析比

较，优化模具结构设计，此多工位复合模，凸模装在上模上，凹模装在下模，采用对角双导柱模架导向，并采用旋入式模柄。为了保证操作的安全，设置了安全挡板。多工位冲压工艺的优点是占地少，效率高、质量好等。


关键词：   模具结构设计    多工位   复合模     导向装置       

    弹性卸料    模架      模柄


Abstract 

    Specifically for accuracy demands comparatively highly, the product mix form is complicated

 as well as big characteristics of production lot, optimize mould physical design by analysing 

comparison,this multistation compound model, the protruding model puts upper model into, the die 

holds my model with, adopt the opposite angle pair of guide pin model to put up guiding, and adopt 

a whorl to enter the dyadic model handle. For the safety that guarantee handles,have set up safe 

baffle plate. That the multistation stamps the handicraft merit is that the Zhan field is few , 

efficiency is high , mass is easy to wait. 


内容简介：
1毕业设计（论文）题目支撑筒的冲压成型工艺及模具设计毕业设计（论文）任务书机械工程系2007届模具专业毕业设计（论文）任务书（冲模部分）毕业设计（论文）题目支撑筒冲压工艺及模具设计课题内容性质工程设计2一、题目说明（目的和意义）毕业设计是本专业教学过程的最后一个重要环节，也是培养学生分析问题和解决问题能力的主要方法，通过毕业设计，要求学生全面综合运用所学基本理论，基本技能和生产实践知识；学习系统地综合运用所学的知识和技能解决实际工程问题的本领，巩固和加深对所学知识的理解，并且通过毕业设计的实践扩大和补充知识，使认识提高到一个新的水平。通过毕业设计的实践，培养调查研究的习惯和工作能力，练习查阅资料和有关标准，查阅工具书或参考书，合理选择设计计算公式，正确计算，并能以图纸和说明书表达设计的思想和结果。通过毕业设计，不但要提高解决具体问题的独立工作能力，而且应建立正确的设计和科研思想，加强思想性，牢固树立实事求是和严肃认真的工作态度。二、设计（论文）要求（工作量、内容）1、总要求设计中等程度以上的连续模或复合模具，要求每个学生独立完成冲压件工艺设计、冲模结构设计与计算，典型零件制造工艺规程制订等工作，并完成一套装配图和全部工作零件零件图。完成设计说明书一份。毕业设计完成后进行答辩。A、冲压件零件图（尺寸较小者可直接绘在模具装配图的右上方，并注明名称、比例、材料、公差或精度）；B、冲压件排样图；C、模具装配图一张（标注最大外形尺寸、主要配合等级；技术要求内容恰当；名细表、标题栏、图形边框规范；模具件号齐全；注意主视图、俯视图、侧视图的投影关系；俯视图的绘制要求及剖切方式，要求计算机打印、0号图纸）；D、模具零件图一套全部成型零件图及部分非标准结构零件图5个以上，由指导老师指定；E、指定的模具零件的机械加工工艺卡片35个；F、毕业设计说明书一份（40页以上，仅冲模部分）。2、给定的条件和要求支撑筒零件图纸（图见第三页）材料08FZF生产批量大批量精度级别依图纸上标注为准33、确定总体方案根据设计任务书给定的条件，制件的用途，进行调研、查阅资料，了解国内外冲压模具发展的动向及同类模具产品的设计经验，进行设计可行性分析和论证，最后确定总体方案。4、确定设备类型确定总体方案初选冲压设备。5、确定模具结构总体结构根据排样图，确定模具结构形式及主要结构的设计。6、工艺设计计算完成相关的工艺设计计算及强度计算。7、典型零件结构制造工艺规程包括成型磨削或线切割数控编程、尺寸链计算（包括工艺尺寸链及装配尺寸链）等内容。8、撰写毕业设计说明书说明书包括内容及装订顺序封面（统一格式）任务书（支撑筒冲压工艺及模具设计）摘要（中、英文）目录、说明书正文冲压行业发展综述（科技论文格式）总结致谢参考文献等。9、图纸的要求模具结构装配图要求视图基本完整，符合最新国家标准，图面整洁，质量高，所设计的装配图由计算机绘制打印。10、论文撰写格式依毕业设计说明书规范。三、进度表日期内容4周1、冲模设计为4周，安排如下（1）调查研究、搜集和查阅资料（05周）（2）总体设计方案的拟定和论证（05周）（3）工艺计算（05周）（4）模具结构设计（154周）（5）典型零件的工艺规程（025周）（6）编写毕业设计说明书（075周完成日期20061230答辩日期200718112四、主要参考文献、资料、设备和实习地点及翻译工作量1毕业设计指导书2丁松聚，冷冲压模具设计，机械工业出版社，19995第1版。3冲压模具设计手册4冲模图册5目录摘要6第1章工艺分析与确定811冲裁工序的组合812冲裁组合方式913冲裁顺序的安排914支撑筒冲裁连续模具及工艺设计1015排样10151材料的利用率10152条料的宽度12第2章工艺计算1421毛坯尺寸计算1422拉深次数的确定1423孔翻边141524冲裁力的计算1525压力机的公称压力1726压力中心的确定1827模具刃口尺寸计算及原则原则19271模具刃口尺寸及其制造公差原则19272模具刃口尺寸计算196273模具的形状,尺寸设计计算2128冲裁模间隙22第3章卸料与推件零件以及其他定位零件的设计2431定位板和定位钉2432送料方向的控制2433挡料销2434卸料装置24第4章标准模架和导向零件2741模架形式2742模架选用的规格27第5章连接与固定零件29第6章模具设计中要注意的部分3061模具的闭合高度，冲模与压力机的关系3062经济性原则3163安全性原则31第7章模具总装图的绘制32第8章模具安装要求34第九章冲模行业发展概述35总结38致谢39参考文献407摘要针对精度要求较高，产品结构形状复杂以及生产批量大的特点，通过分析比较，优化模具结构设计，此多工位复合模，凸模装在上模上，凹模装在下模，采用对角双导柱模架导向，并采用旋入式模柄。为了保证操作的安全，设置了安全挡板。多工位冲压工艺的优点是占地少，效率高、质量好等。关键词模具结构设计多工位复合模导向装置弹性卸料模架模柄8ABSTRACTSPECIFICALLYFORACCURACYDEMANDSCOMPARATIVELYHIGHLY,THEPRODUCTMIXFORMISCOMPLICATEDASWELLASBIGCHARACTERISTICSOFPRODUCTIONLOT,OPTIMIZEMOULDPHYSICALDESIGNBYANALYSINGCOMPARISON,THISMULTISTATIONCOMPOUNDMODEL,THEPROTRUDINGMODELPUTSUPPERMODELINTO,THEDIEHOLDSMYMODELWITH,ADOPTTHEOPPOSITEANGLEPAIROFGUIDEPINMODELTOPUTUPGUIDING,ANDADOPTAWHORLTOENTERTHEDYADICMODELHANDLEFORTHESAFETYTHATGUARANTEEHANDLES,HAVESETUPSAFEBAFFLEPLATETHATTHEMULTISTATIONSTAMPSTHEHANDICRAFTMERITISTHATTHEZHANFIELDISFEW,EFFICIENCYISHIGH,MASSISEASYTOWAITKEYWORDSMOULDPHYSICALDESIGNMULTISTATIONCOMPOUNDMODELGUIDINGDEVICE9第1章工艺分析与确定在冲裁工艺分析和技术经济分析的基础上根据冲裁件的特点确定冲裁工艺方案。11冲裁工序的组合冲裁工序可分为单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁。复合冲裁是在压机一次行程中，在模具的同一位置同时完成两个或两个以上的冲压工序；级进冲裁是把冲裁件的若干个冲压工序，排列成一定的顺序，在压机一次行程中条料在冲模的不同工序位置上，分别完成工件所要求的工序。10除最初几次冲程外，以后每次冲程都可以完成一个冲裁件。组合的冲裁工序比单工序冲裁生产效率高，获得的制件精度等级高。12冲裁组合方式生产批量一般来说，小批量与试制采用单工序冲裁，中批和大批量生产采用复合冲裁或级进冲裁。工件尺寸公差等级复合冲裁所得到的工件尺寸公差等级高，因为它避免了多次冲压的定位误差，并且在冲裁过程中可以进行压料，工件较平整。级进冲裁所得到的工件尺寸公差等级较复合冲裁低，在级进冲裁中采用导正销结构，可提高冲裁件精度。对工件尺寸、形状的适应性工件的尺寸较小时，考虑到单工序上料不方便和生产率低，常采用复合冲裁或级进冲裁。对于尺寸中等的工件，由于制造多副单工序模的费用比复合模昂贵，也宜采用复合冲裁。但工件上孔与孔之间或孔与边缘之间的距离过小时，不宜采用复合冲裁和单工序冲裁，宜采用级进冲裁。所以级进冲裁可以加工形状复杂、宽度很小等异形工件参见图2610），且可冲裁的材料厚度比复合冲裁时要大，但级进冲裁受压机台面尺寸与工序数的限制，冲裁工件尺寸不宜太大。模具制造、安装调整和成本对复杂形状的工件，采用复合冲裁比采用级进冲裁为宜。因模具制造、安装调整较易，成本较低。操作方便与安全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。13冲裁顺序的安排多工序工件用单工序冲裁时的顺序安排1先落料冲孔使毛坯与条料分离，冲孔得到后续工序所需要的预制孔。同时对工件进行定位。后继各冲裁工序的定位基准要一致，以避免定位误差和尺寸链换算。2冲裁完开始拉深（3）拉深完进行翻边时为减少孔的变形或被拉裂，采用锥面进行翻边。综合上述分析，对于一个工件，可以得出多种工艺方案。必须对这些方案进行比较，选取在满足工件质量与生产率的要求下，模具制造成本低、寿命长、操作方便又安全的工艺方案。1114支撑筒冲裁连续模具及工艺设计1制定冲压件的工艺过程，工件如图所示，大批量生产1）分析零件的冲压工艺性2）材料08FZF2拟订冲压件的工艺方案1计算毛胚尺寸SD2/4316532MM2D127MM2工艺方案的确定方案一冲孔落料、拉深、翻边。方案二落料冲孔拉深翻脚经比较采用方案一因其产生的效率高。工件定位准确，拉深和翻边质量高，自动性好工件的精度易保证所以选用方案一。15排样151材料的利用率在冲压零件的成本中，材料费用约占60以上，因此材料的经济利用具有非常重要的意义。冲压件在条料或板料上的布置方法称为排样。不合理的排样会浪费材料，衡量排样经济性的指标是材料的利用率。可用下式计算/0F/12式中材料利用率；工件的实际面积；F0所用材料面积，包括工件面积与废料面积；A送料进距相邻两个制件对应点的距离；B条料宽度。从上式可看出，若能减少废料面积，则材料利用率高。废料可分为工艺废料与结构废料两种图151。搭边和余料属工艺废料，这是与排样形式及冲压方式有关的废料；结构废料由工件的形状特点决定，一般不能改变。所以只有设计合理的排样方案，减少工艺废料，才能提高材料利用率。图151排样图1结构废料；2工艺废料排样合理与否不但影响材料的经济利用，还影响到制件的质量、模具的结构与寿命、制件的生产率和模具的成本等技术、经济指标。因此，排样时应考虑如下原则提高材料利用率不影响制件使用性能前提下，还可适当改变制件形状。排样方法使应操作方便，劳动强度小且安全。13模具结构简单、寿命高。保证制件质量和制件对板料纤维方向的要求。152条料的宽度搭边值的确定1影响搭边值的因素1材料的力学性能硬材料的搭边值可小一些；软材料、脆材料的搭边值要大一些。（2）材料厚度材料越厚，搭边值也越大。（3）冲裁件的形状与尺寸零件外形越复杂，圆角半径越小，搭边值取大些。（4）送料及挡料方式用手工送料，有侧压装置的搭边值可以小一些；用侧刃定距比用挡料销定距的搭边小一些。（5）卸料方式弹性卸料比刚性卸料的搭边小一些。有侧压装置时的条料宽度如图152所示，有侧压装置时的模具，能使条料始终沿着基准导料板送料，因此条料宽度可按下列公式计算B（D2A）0（MM）式中B条料宽度的基本尺寸；D条料宽度方向上零件轮廓的最大尺寸；A则面搭边（MM），查表252条料下料剪切公差（MM），查表253、表25414图15215第2章工艺计算21毛坯尺寸计算圆筒直壁部分的表面积A1D（H）64204MM圆角球台部分的表面积A2（2RD08R2）/410872MM底部表面积A3D02/451759MM求毛坯尺寸，设毛坯的直径为D，根据毛坯表面积等于工件表面积的原则D2A1A2A31267945MM所以D127MM22拉深次数的确定1拉深次数的确定判断能否一次拉成判断零件能否一次拉出，仅需比较实际所需的总拉深系数M总和第一次允许的拉深系数M1的大小即可若M总M1说明工件可一次拉成，若M总M1说明需要多次拉深才能成形零件T/D1000945由表423中查出各次的拉深系数M1055,M2075,总的拉深系数M总D/D066M总大于M1，故1次拉深能完成23孔翻边在模具的作用下，将坯料的孔边缘或外边缘冲制成竖立边的成形方法。1）翻边模工作部分的设计翻边凹模圆角半径可取该值等于零件的圆角半径；翻边凸模圆角半径应尽量取大些，以便有利于翻边变形。16圆孔翻边凸模的形状和主要尺寸凸、凹模单边间隙/2（075085）圆孔翻边2）平板坯料翻边的工艺计算预冲孔直径DDD2（H043R072T）2177（MM）当翻边系数M大于极限翻边系数MMIN时可采用一次翻边成形翻边系数MD/D2177/438050预制孔的相对直径为D0/T18MMMMIN048MM所以可一次翻成24冲裁力的计算计算冲裁力的目的是为了选用合适的压力机、设计模具和检验模具的强度。压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁的需求。普通平刃冲裁模，其冲裁力P一般可按下式计算FPKPTL式中材料抗剪强度；L冲裁周边总长MM；17T材料厚度MM；在实际生产中常采用经验公式计算卸料力FF推料力F1N1F顶件力FF图21工艺力示意图式中P冲裁力N；K卸料力系数，其值为002006薄料取大值，厚料取小值；K推料力系数，其值为003007薄料取大值，厚料取小值；K2顶件力系数，其值为004008薄料取大值，厚料取小值；N梗塞在凹模内的制件或废料数量NH/TH直刃口部分的高MM；T材料厚度MM。卸料力和顶件力还是设计卸料装置和弹顶装置中弹性元件的依据。1落料冲裁力FP1KPTL1143560N2）冲孔冲裁力FP2KPTL22464272N183）拉深时的力FP3D1T682038N4）翻边力FP411T（DDB）2735568N即总的冲裁力为FPFP1FP2FP3FP48776KN25压力机的公称压力冲裁时，压力机的公称压力必须大于或等于冲裁各工艺力的总和。采用弹压卸料装置和下出件的模具时FP总FFF采用弹压卸料装置和上出件的模具时FP总FF2采用刚性卸料装置和下出件模具时FP总FF在生产中，当压力机的吨位不足时，可采用凸模的阶梯布置各凸模工作端面不在一个平面；斜刃冲裁冲孔凸模或落料凹模作成斜刃或加热冲裁等措施以降低冲裁力。初选压力机的型号为J23100型开式双柱可倾式压力机，其主要参数为公称压力F1000KN滑块行程130MM滑块行程次数38（次/MIN）最大闭模高度380MM闭模高度调节量100MM19模柄孔尺寸直径60MM深度80MM26压力中心的确定模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。冲模的压力中心，可按下述原则来确定1对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。2工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。形状复杂的零件、多孔冲模、级进模的压力中心可用解析计算法求出冲模压力中心。解析法的计算依据是各分力对某坐标轴的力矩之代数和等于诸力的合力对该轴的力矩。求出合力作用点的座标位置O0X0,Y，即为所求模具的压力中心计算公式为（见下页）因冲裁力与冲裁周边长度成正比，所以式中的各冲裁力P、PN，可分别用各冲裁周边长度L、LN代替，即2027模具刃口尺寸计算及原则原则271模具刃口尺寸及其制造公差原则1落料件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时孔的尺寸由凸模尺寸决定。故设计落料模时，以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模时，以凸模为基准，间隙取在凹模上。2考虑到冲裁中凸、凹模的磨损，设计落料模时，凹模基本尺寸应取尺寸公差范围的较小尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则应取工件孔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，仍能冲出合格制件。凸、凹模间隙则取最小合理间隙值。3确定冲模刃口制造公差时，应考虑制件的公差要求。如果对刃口精度要求过高即制造公差过小，会使模具制造困难，增加成本，延长生产周期；如果对刃口精度要求过低即制造公差过大，则生产出来的制件可能不合格，会使模具的寿命降低。若制件没有标注公差，则对于非圆形件按国家标准“非配合尺寸的公差数值”IT14级处理，冲模则可按IT11级制造；对于圆形件，一般可按IT7级制造模具。冲压件的尺寸公差应按“入体”原则标注为单向公差，落料件上偏差为零，下偏差为负；冲孔件上偏差为正，下偏差为零。272模具刃口尺寸计算由于模具加工方法不同，凸模与凹模刃口部分尺寸的计算公式与制造公差的标注也不同，刃口尺寸的计算方法可分为二种情况。（1）凸模与凹模分开加工21采用这种方法，是指凸模和凹模分别按图纸加工至尺寸。要分别标注凸模和凹模刃口尺寸与制造公差凸模P、凹模D，它适用于圆形或简单形状的制件。为了保证初始间隙值小于最大合理间隙2CMAX，必须满足下列条件PDCMAX2CMIN或取P042CMAX2CMIND062CMAX2CMIN1落料设工件的尺寸为D，根据计算原则，落料时以凹模为设计基准。首先确定凹模尺寸，使凹模基本尺寸接近或等于制件轮廓的最小极限尺寸，再减小凸模尺寸以保证最小合理间隙值2CMIN。各部分分配位置见图231A。其计算公式如下DD（MAXX）0DDP（D2CMIN）P0（MAXX2CMIN）0P2冲孔设冲孔尺寸为D0根据以上原则，冲孔时以凸模设计为基准，首先确定凸模刃口尺寸，使凸模基本尺寸接近或等于工件孔的最大极限尺寸，再增大凹模尺寸以保证最小合理间隙2CMIN。各部分分配位置见图212B，凸模制造偏差取负偏差，凹模取正偏差。其计算公式如下在同一工步中冲出制件两个以上孔时，凹模型孔中心距LD按下式确定LD（LMIN050125式中D落料凹模基本尺寸MM；P落料凸模基本尺寸MM；DMAX落料件最大极限尺寸MM；DD冲孔凹模基本尺寸MM；22DP冲孔凸模基本尺寸MM；DMIN冲孔件孔的最小极限尺寸MM；LD同一工步中凹模孔距基本尺寸MM；LMIN制件孔距最小极限尺寸MM；制件公差MM；2CMIN凸、凹模最小初始双面间隙MM；P凸模下偏差，可按IT6选用MM；D凹模上偏差，可按IT7选用MM；X系数，是为了使冲裁件的实际尺寸尽量接近冲裁件公差带的中间尺寸，与工件制造精度有关，可查表231或按下列关系取值当制件公差为IT10以上，取X当制件公差为IT11，取X075当制件公差为IT14者，取X05。（2）凸模和凹模配合加工第一类凸模或凹模磨损会增大的尺寸；第二类凸模或凹模磨损后会减小的尺寸；第三类凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸。273模具的形状,尺寸设计计算1落料DD（MAXX）0D1270300004DP（D2CMIN）P0（MAXX2CMIN）0P1269040004023校核0004000400080066满足间隙公差要求2冲孔DPDXP21900013拉深凸模的直径为外径451600025内径19840002128冲裁模间隙冲裁凸模和凹模间的间隙，对冲裁件断面质量有极其重要的影响。此外，冲裁间隙还影响着模具寿命、卸料力、推件力、冲裁力和冲裁件的尺寸精度。因此，冲裁间隙是冲裁工艺与冲裁模设计中的一个非常重要的工艺参数。凸、凹模间隙对冲裁件质量、冲裁工艺力、模具寿命都有很大的影响。因此，设计模具时一定要选择一个合理的间隙，以保证冲裁件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求、所需冲裁力小、模具寿命高。但分别从质量、冲裁力、模具寿命等方面的要求确定的合理间隙并不是同一个数值，只是彼此接近。考虑到模具制造中的偏差及使用中的磨损、生产中通常只选择一个适当的范围作为合理间隙，只要间隙在这个范围内，就可冲出良好的制件，这个范围的最小值称为最小合理间隙CMIN，最大值称为最大合理间隙CMAX。考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，故设计与制造新模具时要采用最小合理间隙值CMIN。确定合理间隙的方法有理论确定法与经验确定法。一理论确定法理论确定法的主要依据是保证上下裂纹会合，以便获得良好的断面。图26所示为冲裁过程中开始产生裂纹的瞬时状态。图26冲裁过程中产生裂纹的瞬时状态24根据图中三角形ABC的关系可求得间隙值C为CTH0TANT1H0/TTAN式中，H凸模切入深度；最大剪应力方向与垂线方向的夹角。从上式看出，间隙C与材料厚度T、相对切入深度H0T以及裂纹方向有关。而H与又与材料性质有关，材料愈硬，H0T愈小。因此影响间隙值的主要因素是材料性质和厚度。材料愈硬愈厚，所需合理间隙值越大。表222为常用冲压材料的HT与的近似值。由于理论计算方法在生产中使用不方便，故目前间隙值的确定广泛使用的是经验公式与图表二经验确定法根据近年来的研究与使用经验，在确定间隙值时要按要求分类选用。对于尺寸精度、断面垂直度要求高的制件应选用较小间隙值，对于断面垂直度与尺寸精度要求不高的制件，应以降低冲裁力、提高模具寿命为主，可采用较大间隙值。其值可按下列经验公式和实用间隙表选用软材料T1MM,C34TT13MM,C58TT35MM,C810T硬材料T1MM,C45TT13MM,C68T38MM,C813。采用压边拉深其单边间隙计算公式TTCMAX由表462得增大间隙饿系数值。冲裁模间隙2CMIN01262CMAX0180由C（006008）T得C（006008）1200720096取C00825第3章卸料与推件零件以及其他定位零件的设计31定位板和定位钉定位板和定位钉是作为单个毛坯的定位装置，以保证前后工序相对位置精度或对工件内孔与外轮廓的位置精度的要求。32送料方向的控制条料的送料方向是条料靠着一侧的导料板，沿着设计的送料方向导向送进。标准的导料板结构见国标GB286581。而采用导料销时，要选用两个。导料销的结构与挡料销相同。为了保证送料精度，使条料紧靠一侧的导料板送进，可采用侧压装置。为常用的几种结构。弹簧压板式侧压力均匀，它安装在进料口，常用于侧刃定距的级进模。簧片式和弹簧压块式使用时，一般设置23个。33挡料销国标中常见的挡料销有三种形式。固定挡料销活动挡料销和始用挡料销。固定挡料销安装在凹模上，用来控制条料的进距。特点是结构简单，制造方便。由于安装在凹模上，安装孔可造成凹模强度的削弱。常用的有圆形和钩形挡料销。活动挡料销常用于倒装复合模中。始用挡料销用于级进模中开始定位34卸料装置设计卸料零件的目的，是将冲裁后卡箍在凸模上或凸凹模上的制件或废料卸掉，保证下次冲压正常进行。1卸料装置形式刚性卸料装置、弹压卸料装置和废料切刀261刚性卸料刚性卸料是采用固定卸料板结构。常用于较硬、较厚且精度要求不高的工件冲裁后卸料。当卸料板只起卸料作用时与凸模的间隙随材料厚度的增加而增大，单边间隙取0205T。固定卸料板特点卸料力大，卸料可靠，适用板料较厚（大于05MM）、卸料力较大、平直度要求不很高的冲裁件。固定卸料板还要起到对凸模的导向作用时卸料板与凸模的配合间隙应小于冲裁间隙，按H7/H6配合，。此时要求凸模卸料时不能完全脱离卸料板。常用固定卸料板。A是与导料板为一体的整体式卸料板；B是与导料板分开的组合式卸料板，在冲裁模中应用最广泛；C是用于窄长零件的冲孔或切口。卸件的悬臂式卸料板；D是在冲底孔时用来卸空心件或弯曲件的拱形卸料板2弹性卸料弹性卸料装置一般由卸料板、弹性元件（弹簧或橡皮）和卸料螺钉组成。常用于冲裁厚度小于15MM的板料，由于有压料作用，冲裁件平整。根据此模具的压料力和卸料力，此模具用弹性卸料装置。因为此模具的需要的卸料力不大。3、卸料螺钉选圆柱头卸料螺钉如图315所示27图315卸料螺钉沉孔深度应有足够的活动量。否则，当凸模经过多次刃磨后，卸料螺钉帽头在冲头到达最低位置时会高出上模座的上平面，从而损坏模具或设备。2推件装置推件和顶件的目的，是将制件从凹模中推出来凹模在上模或顶出凹模在下模。推件力是由压力机的模梁作用，通过一些传力元件将推件力传递到推件板上将制件或废料推出凹模。推板的形状和推杆的布置应根据被推材料的尺寸和形状来确定。或对工件内孔与外轮廓的位置精度的要求。28第4章标准模架和导向零件GBT28511790GBT28521490列出了各种不同结构和不同导向形式的标准模架，是由国家技术监督局批准并发布实施的标准，常用的导柱导套式模架，是由上、下模座和导向零件组成。模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并承受冲压过程的全部载荷。模具上模座和下模座分别与冲压设备的滑块和工作台固定。上、下模间的精确位置，由导柱、导套的导向来实现。41模架形式按导柱在模架上的固定位置不同，导柱模架的基本型式有四种。A对角导柱模架。由于导柱安装在模具中心对称的对角线上，所以上模座在导柱上滑动平稳。常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模、复合模X轴为横向，Y轴为纵向。B为后侧导柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比较方便。因导柱安装在后侧，工作时，偏心距会造成导柱导套单边磨损，并且不能使用浮动模柄结构C为中间导柱模架。导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确。但只能一个方向送料。D为四导柱模架，具有滑动平稳、导向准确可靠、刚性好等优点。常用于冲压尺寸较大或精度要求较高的冲压零件，以及大量生产用的自动冲压模架。42模架选用的规格模架选用的规格，根据凹模周界尺寸从标准手册中选取。一般在长度上及29宽度上都应比凹模大3040MM。模板厚度一般等于凹模厚度的15倍。选择模架时还要注意到模架与压力机的安装关系。此模具在设计时模架是配作出来的，它的形状如下图所示。模架的类型导柱模模架上模座、下模座、导柱、导套导板模模架弹压导板、下模座、导柱、导套1导柱模模架导向结构形式滑动导向模架级，级滚动导向模架0级，0级2导板模模架特点作为凸模导向用的弹压导板与下模座以导柱导套为导向构成整体结构。凸模与固定板是间隙配合，因而凸模在固定板中有一定的浮动量。模座必须十分重视上、下模座的强度和刚度。在选用和设计时应注意如下几点（1）尽量选用标准模架，而标准模架的型式和规格就决定了上、下模座的型式和规格。圆形模座的直径比凹模板直径大3070MM；矩形模座的长度应比凹模板长度大4070MM；宽度可以略大或等于凹模板的宽度；厚度为凹模板厚度的1015倍。（2）所选用或设计的模座必须与所选压力机的工作台和滑块的有关尺寸相适应，并进行必要的校核。（3）模座材料HT200、HT250、Q235、Q255、ZG35、ZG45等。（4）模座的上、下表面的平行度公差一般为4级。（5）上、下模座的导套、导柱安装孔中心距精度在002MM以下；安装滑动式导柱和导套时，其轴线与模座的上、下平面垂直度公差为4级。（6）模座的上、下表面粗糙度为RA3208按导柱导套导向方式的不同，模架又分为滑动导向模架和滚动导向模架。滑动导向的导柱导套的安装尺寸示意图。此时模具状态为闭合状态，H为模具的闭合高度。导柱导套的配合精度，根据冲裁模的精度、模具寿命、间隙大小来选用。当冲30裁的板料较薄，而模具精度、寿命都有较高要求时，选H6/H5配合的I级精度模架，板厚较大时可选用级精度的模架H7/H6配合。对于冲薄料的无间隙冲模，高速精密级进模、精冲模、硬质合金冲模等要求导向精高的模具，还可选择滚动导向的导向结构。31第5章连接与固定零件模具的固定零件有模柄、固定板、垫板、销钉、螺钉等。这些零件都可以从标准中查得。1模柄是连接上模与压力机的零件，常用于1000K以下的压力机的模具安装。模柄的结构型式比较多，常用的几种。2固定板凸模，凹模固定板主要用于小型凸模，凹模或凸凹模等工作零件的固定。固定板的外形与凹模的轮廓尺寸基本一致，厚度取（0608）H凹，材料可选用Q235或45钢。作用固定小型的凸模和凹模安装与凸模过渡配合H7/M6、H7/N6，压装后磨平材料一般Q235、45钢3垫板垫板的作用是承受凸模或凹模的压力，防止过大的冲压力在模座上压出凹坑，影响模具着正常工作。垫板的厚度根据压力大小确定，一般取512MM，外形尺寸与固定板相同，材料为45钢，热处理后硬度为4348HRC。是否需要用垫板，可按公式效核，若凸模头部端面上的单位压力P大于模座材料的许用压应力时，就需要加垫板；反之则不需要加垫板。此模具要用到垫板。垫板的厚度为5MM。32第6章模具设计中要注意的部分61模具的闭合高度，冲模与压力机的关系模具的闭合高度，冲模与压力机的关系模具的闭合高度是指模具在最低工作位置时上模座的上平面与下模座的下平面之间的高度。模具的闭合高度必须与压力机的装模高度相适应。压力机装模高度是指滑块在下止点位置时，滑块底平面与压力机工作台上的垫板上平面之间的高度。由于压力机的连杆长度可以调节，所以压力机的装模高度是可以调节的。当连杆调节至最短时为压力机的最大装模高度；当连杆调至最长时为压力机的最小装模高度。模具的闭合高度应介于压力机的最大装模高度与最小装模高度之间，否则就不能保证正常的安装与工作。其关系为MINH10模具MAXH5若模具的闭合高度，则该压力机不能用，若，则可以再加垫板。模具的其他外形结构尺寸也必须与压力机相适应。如模具外形轮廓平面尺寸与压力机的滑块底面尺寸与工作台面尺寸，模具的模柄与滑块的模柄孔尺寸，才能使模具正确地安装和正常使用。62经济性原则在保证质量的前提下，应尽可能降低成本，提高经济效益。所以对于中批大量的冲裁件，应尽量采用高效率的多工序模，而在试制与小批量生产时应尽可能采用单工序模与各种形式的简易模具。63安全性原则工人操作是否方便、安全也是在确定工艺方案时要考虑的一个十分重要的33问题。例如，对于一些形状复杂的需要进行多道工序冲压的小型冲裁件，如果用单工序模进行冲裁，需要用手钳放置毛坯，多次进出危险区域，很不安全。因此，对于这类冲裁件，有时即使批量不大，也采用比较安全的连续模进行冲压。34第7章模具总装图的绘制1各模板装配前倒去除工作零件的工作部分外所有棱边；2模具装配后卸料板高出凸模1MM；3模具装配后顶件板高出凹模2MM，模具闭合后凸模进入凹模12MM；4模具装配后保证凸模与凹模之间的冲裁间隙为0072MM且均匀；5模具安装在J2316压力机上，该压力机的主要参数为公称压力160KN，最大封闭高度220MM，封闭高度调节量45MM，工作台尺寸（左右前后）450MM300MM，模柄孔尺寸40603模具需涂防锈漆。总装图如下3536第8章模具安装要求1清理模具平面及定位孔，模具安装面上的污物和毛刺。2对于中小型模具的安装，一般用整体安装法，先在机器下面垫两根导柱上垫好木版，模具从侧面进入机架间，定模入定位孔，并放正，慢速闭和模板，压紧模具，然后用压板压紧定模，并初步固定动模，然后慢速开闭模具，找正动模，应保证开闭模具时平稳、灵活，无卡住现象，然后固定动模。3模具压紧应平稳可靠，用四块压板压紧，压板不得倾斜，并应对角压紧，压板尽量靠近模脚，注意防止动定模压板相碰。4调节锁模机构，保证有足够开模距离和锁模力，使模具闭合适当。5慢速开启模板直至模板后退为止，调节顶出装置，保证顶出距离，注意顶板不得直接与模体相碰，应留有510MM左右间隙，开闭模具观察顶出机构运动情况，动作是否平稳、灵活、协调。6模具装好开空车运转，观察模具各部分运行是否正常。第九章冲模行业发展概述近十多年来，随着对发展先进制造技术的重要性获得前所未有的共识，冲压成形技术无论在深度和广度上都取得了前所未有的进展，其特征是与高新技术结合，在方法和体系上开始发生很大变化。计算机技术、信息技术、现代测控技术等冲压领域的渗透与交叉融合，推动了先进冲压成形技术的形成和发展。本文着重结合汽车工业的发展需求，讨论冲压技术的现状和发展趋势。一压技术发展的特征冲压技术的真正发展，始于汽车的工业化生产。20世纪初，美国福特汽车的工业化生产大大推动了冲术的研究和发展。研究工作基本上在板料成形技术和成形性两方面同时展开，关键问题是破裂、起皱与回弹，涉及可成形性预估、成形方法的创新，以及成形过程的分析与控制。但在20世纪的大部分时间里，对冲压技术的掌握基本上是经验型的。分析工具是经典的成形力学理论，能求解的问题十分有限。研究的重点是板材冲压性能及成形力学，远不能满足汽车工业的需求。60年代是冲压技术发展的重要时期，各种新的成形技术相继出现。37尤其是成形极限图（FLD）的提出，推动了板材性能、成形理论、成形工艺和质量控制的协调发展，成为冲压技术发展史上的一个里程碑。由于80年代有限元方法及CAD技术的先期发展，使90年代以数值模拟仿真为中心的和计算机应用技术在冲压领域得以迅速发展并走向实用化，成为材料变形行为研究和工艺过程设计的有力工具。汽车冲压技术真正进入了分析阶段，传统的板成形技术开始从经验走向科学化。二冲压工艺的种类冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中，常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大，要求冲压材料厚度精确、均匀；表面光洁，无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等；屈服强度均匀，无明显方向性；均匀延伸率高；屈强比低；加工硬化性低。在实际生产中，常用与冲压过程近似的工艺性试验，如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能，以保证成品质量和高的合格率。模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。模具制造成本和寿命则是影响冲压件成本和质量的重要因素。模具设计和制造需要较多的时间，这就延长了新冲压件的生产准备时间。模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具供小批量生产、复合模、多工位级进模供大量生产，以及研制快速换模装置，可减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于大批量生产的先进冲压技术合理地应用于小批量多品种生产。冲压设备除了厚板用水压机成形外，一般都采用机械压力机。以现代高速多工位机械压力机为中心，配置开卷、矫平、成品收集、输送等机械以及模具库和快速换模装置，并利用计算机程序控制，可组成高生产率的自动冲压生产线。在每分钟生产数十、数百件冲压件的情况下，在短暂时间内完成送料、冲压、出件、排废料等工序，常常发生人身、设备和质量事故。因此，冲压中的安全生产是一个非常重要的问题。发展遇阻冲压成形业寻求突破据统计，2003年我国生产汽车冲压件约240万吨/8亿件，摩托车冲压件约28万吨/19亿件，拖拉机、农用车冲压件约96万吨/71亿件，家用空调和冰箱冲压件100万吨/128亿件。业内专家预计，随着冲压成形行业最大用户市场汽车行业今后继续迅猛发展，中国冲压行业已迎来了一个快速发展机遇期，但能否抓住机遇获得新的更快的发展，专家指出，前进的道路上尚有许多阻力和障碍需要克服与突破。三、先进成形技术的发展冲压技术的发展与材料和结构密切相关。预计未来1015年，环境要求和日益严格的环保法律，将促使汽车材料和结构发生很大变化。为了减少城市38CO2的排放量，汽车力求轻量化，其最突出的发展方向是提高所用材料的比强度和比刚度及发展高效的轻量化结构。现代车身结构中，高强度钢约占25。目前在继续开发超高强度钢的同时，结合发展新的“高效结构”和制造技术，争取使车身重量减少20以上。但更引人关注的努力方向是扩大铝、镁等低密度合金材料在汽车上的应用。欧美正在研究开发未来型的铝车身家用小汽车，可使重量减轻4050，耗油仅为现行小汽车平均值的三分之一。目前的主要问题是开发低成本铝合金，发展新结构和高效制造方法，以及改进回收技术。一旦成本问题解决了，铝合金可能成为汽车的主要结构材料。自1991年以来，镁的产量每5年增加1倍，是很有前途的未来材料，预计2003年后镁的应用将有明显上升，包括大的车身外部零件。推广速度慢。技术开发费用投入少，导致企业对先进技术的掌握应用慢，开发创新能力不足，中小企业在这方面的差距更甚。目前，国内企业大部分仍采用传统冲压技术，对下一代轻量化汽车结构和用材所需的成形技术缺少研究与技术储备。突破点走产、学、研联合之路我国与欧、美、日等相比，存在的最大的差距就是还没有一个产、学研联合体，科研难以做大，成果不能尽快转化为生产力。所以应围绕大型开发和产业化项目，以高校和科研单位为技术支持，企业为应用基地，形成产品、设备、材料、技术的企业联合实体，形成既能开发创新，又能迅速产业化的良性循环。随着新材料和新结构的扩大应用，迫切需要发展相应的低成本冲压成形技术。当前的研究重点（1）铝合金覆盖件等车身零件的冲压技术。国外已有实用的工艺及模具设计数据资料。（2）多种厚度激光拼焊板坯的冲压技术。（3）挤压管坯的内高压成形技术。（4）复合板的成形技术等。对于飞机工业来说，钛合金、铝锂合金复杂形状零件及铝合金特殊结构件的成形技术是当前的研究重点。以液体直接或间接作为半模或传感应介质的各种液压成形
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