方形垫片落料冲孔复合模设计【芯片的冷冲模设计】【矩形垫板】【说明书+CAD】
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M. R. 6, 2000 8, 2000is a of a in or be be of as a of by an of or of or or s or of in or by in of or . . 6253415is a in a of to of in to be an to of 13 to of at or at of a a or a by to of by to 1of is is of to to of is is be to 10,000 300,000 (, an 1. 0 A 1 in to go of of In a to of to As a be to as of 13 of is a 2 in a a by a to a a RP)as A is to a or ). is by a of or on to is to s it to be as an in a as a 5. is a in in . is it to be in a be to If is in as of a P to be 80 6) a or a in a to a 00C, a An of as at a of 00 kg/h. or DM to a mm in a N in a as a to at 00 00C, 13 010C 0 2 hr 38at a by of 3% 830 of 00 m to by a A -D to s an in a is to of to of is a to in a of . a a RP . (a) 13 (b) 13 . to 6 m by 0% to 3 m 39 m, d=(, 4% 6%. of 13 a), 13b), of at it by 150 m) by to is in 103) 1) 7. of in in a of of 30 m) 150 m) at of to be be . in (a) b) be to at is of m of a of m At of of a is 13 is to to as It is 0.4 ) to 5 to to Si to %) to to . 13 , no in . 13 r 13 13 of 13 is by is in to It is at 010C, in or or 50C to of be at In 13 to in be in 9 be by or of is it to to to in be in be a as a to or is of is no of 13 is in of in is is to . e. is in m) C i V n 1 ( 2 ( . of 13 3% (a) (b) a of of 13 00C to 13 (). is of C of 00C in 76C a in in o/as . of is i V n 1 ( 2 ( . of 13 500C 3% (a) (b) a DS of i V n 1 ( 0 2 ( 0 3 ( . of 13 o/700C , 3% DS of in on of 13 8of as by 9 28 3 on 13 (200 is to to , be a by 59 1 0C 00 00C, 00C, a in to As a of 2 00C. in in as in 13 is of 13 in to 05 as a as s is 00C . of 13 of 13 of 010C, 2 hr 538C). in to be of of 13 at 2 50C. 13 in to of 13 at . C)061 951 2240C 1964 1881 2240475 5501358 1158 南京理工大学泰州科技学院 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 部： 机械工程系 专 业： 机械工程及自动化 姓 名： 周平 学 号： 05010156 外文出处： 件： 指导教师评语： 译文较为准确地表达了原文的概念和主题，叙述较清晰，语句较通顺。翻译质量良。 签名： 年 月 日 注： 请将该封面与附件装订成册。 (用外文写 ) 附件 1：外文资料翻译译文 喷射成形加工 对于注射成型和 冲压 成型模具的应用 摘要 快速凝固加工工艺（ 一种适合于生产注塑模具和冲压模 具的喷射成形技术。这种方法把快速凝固加工和网状材料加工结合在一个单步执行。这种喷射堆积成型的方式取代了常规模具制造中使用的昂贵的机械加工方法，并减少了周转时间。此外，快速凝固抑制碳化物的析出和增长、促使铁素体工具钢被人工老化，为代替传统热处理提供了独特的益处。喷射成形工具钢 引 言 注塑模具和冲压模具 ， 以 及相关 的工具常 被用来 制 造我们每天都在家里或工作中使用的 塑料和金属部件。这一 加工出所希望的零件形状 （ 模芯 和 型 腔） 的 过程 包含锻制 工 具钢 或者 金属铸 件 毛坯，增加冷却 通道 、排气孔 和其他机械 性能 ，接着 是磨。许多 注塑模具和冲压模具需 进行热处理（ 奥氏体化 /淬火 /回火 ）以改善 金属 性能， 接着 是最后的研磨和抛光以实现 期望 的 效果 1。 模具 的 传统制造 方法是 非常昂贵 和 费时的 ， 因为： 个 定制 的产品 ， 都 反映了 所需零件的 形状和 结构 。 材料 是 难以 被 机 械加工的 。 对于 长期生产 来说，工具钢产业是其骨干产业 。加工工具钢是资本密集 型 设备，因为个别加工步骤往往需要专门的加工 设备。 确。许多个 体零件 必须正确 装配和校正才能使 最终产品正常运 行 。 注塑模具 的 费用 因 规模 大小 和复杂 程度 ，从 大 约 1万美元到 30万 美元以上 不等 ，并 有 3到 6个月 的制造 周期 。 零件 检查和 资格 认证 可能需要额外的 3个月。大型传输 机器的 压铸模具和制造汽车车身面板的金属板冲压模具成本可能会超过 100万美元。 制造 周期 通常大于 40周。每年 一个 大型汽车公司投资约 10亿美元在 制造部件进入 其 新的 轿车和卡车生产线 上 。 喷射成形 为 降低成本和 减少制造 时间 提供了 巨大的 可能性 ， 省去了很 多 如 加工 、 研磨 、 抛光 的 单 步工序 。 另 外，喷射成形提供了强有力的手段来 抑制合 金元素的 凝固和碳化物的形成，在 大多数 铁素体工具钢 中都 能创造有利的亚稳相。 因此 ，相对较低的温度处理沉淀硬化可用于 制造特定 性 能的金属 ，如硬度，韧性， 抗 疲劳强度 和 刚度 。本文介绍了喷射成形技术 对于 生产 注塑模具和 冲压 模具的 应用，以及低温热处理 所 带来的好处。 快速凝固加工工艺 快速凝固 加工 工艺（ 是一种适合生产 注塑模具和冲压模具的 喷射成形技术 2 这种方法把快速凝固加工和网状材料加工结合在一个单步执行。从 高精度工具钢所 使用 的 一个合适的快速原型（ 术 解释 了一般概念 上所 涉及模具设计转换，如 立体平板印刷 。 一般是用 氧化铝或 熔融 石英 把一个模板 转 变为一个浇注陶 瓷 。 紧接着是用 喷射成形 喷一层厚厚的 工具钢（或其 它 合金） 沉积物在模 板上 的方式获 得 所需的形状 、 表面纹理和细节。由此 合成 的金属块冷却到室温 与模具 分离。通常， 沉积物 的外 表面被 加工 成方形 ， 在 一个控股块 中 能够被用来作为插入 物， 如 5。 在一个机器工作的情况下，加工 总周转时间 大约 是 3天。注塑模具和冲压模具 的这种生产方式已被用于塑料注塑和 冲压模具的 原型和生产运行。 快速凝固加工工艺 一个 很大 的好处是，它 让制造注塑模具和冲压模具的过程成为 设计周期 前期 的一部分。真正的原型零件用相同的生产 加工 计划 可以被 制 成预定形状、尺寸 和 性 能。 若零件是 合格 的 ， 它能像普通零件一样被用于生产加工 。使用数字化 资料 库和 以 很容易的 修改 设计上的 内容 。 实验 步骤 氧化铝基陶瓷（ ）是浆 体通过 硅橡胶 模具 或 格式机冷冻模具 铸造 的 。 完成 后，陶瓷 模型脱离模具 ， 在干燥室烘干并 冷却到室温。 在内部 设计和建造 的温度 约 100C、 压力 由有工作 台 刻度 的收敛 /发散喷 雾 嘴 控制的氮气 保护层 中诱导融化的。喷雾装置 在 惰性气体 中能 最大限度地减少 漂浮状态的 氧化液滴 ， 因为它们存放 的加工模式比 率大 约 是 200公斤 /小时 。气体到 金属 的 质量流 量 比 大约是 对于 延 伸性和硬度 的要求 ，喷射成形材料用电火花加工 来去 除 表 面 在没有氮气的火 炉中 对 样品 进行 热处理。 为 防止 脱碳， 每个涂有 氧化硼的样品都 放置在一个密封的金属箔包 内。把 样品 放 在 400至 700度范围内人工老化，随后空冷。 常规热处理 是 在 10100 分钟使它奥氏体化，随后空冷，再在 538 在室温下 ，微 硬度测量使用的是平均每 10 微刻度 读数 的 具钢 被腐蚀 （ 3 硝酸浸蚀液 ） 的微细结构的 光学评估使用奥林巴斯 的 微照片 和 安瑞 1830 年 电子扫描显微镜。相 成分 通过 能量分散光学 （ 析。超范围喷涂粉末的分析由 麦奇克系列微粒分析器在 来筛去 200微米 的 粉末样品覆盖的 粗糙表面 。 样品密度由 利用阿基米德原理 工作的 梅特勒 天平 （型号 的排水量来测试 。 用 国家工程与环境实验室 ） 开发 的 一 维计算机 章程 用来评价多相流 在自由射流喷嘴 的表现 。该 章程 的基本数值技术解决了 稳态 气流场通过 合适 网格， 全气动和 强力 耦合之间的水滴和运输气 体的 保守变量 的方 法和 采用 液滴相的拉格朗日 公 式。液态金属喷射系统耦合的气体力学，包括热 传递 和摩擦在内。该 章程 还包括一个允许 液 滴 冷却 和 升温的 非平衡凝固模型。该 章程 用于 描述用 射流喷嘴 喷出的气 体 和雾化液滴 的 温度和速 度变化情况 。 结果与讨论 喷射成形是一 个有效 的快速 制造 技术， 它让 工具钢 注塑模具和冲压模具的 生产变得 简单。每个 零件都是用快速原型机器通过陶瓷模板 喷射成形 的 。 粒子和气体 的状态 图 1给出了 喷射 粒子 聚集 频率和累积 频率 分布图 。中央块状直 径被确定 的 56微米为插 补尺寸 的 50 的 累积 频率 。 这些面积 平均直径和体积平均直径 是 分别 被 计算 出的 53微米和 139微米。几何标准 偏 差 是 d=(， 子直 径相应的 84和 16的累积量。 图 1 喷射 粒子 聚集 频率和累积 频率 分布 图 2给出 了 在射流喷嘴 里 多相流场速度 的 计算结果（图 2a），和 凝固体分数线 （图 2b）。气 体 速度增长至 激震前沿 位置时 会 急剧下降，最终 在 喷嘴外成倍衰退 。小水滴很容易被速度场 干扰 ， 在 喷嘴 内加速喷嘴外 减速。在 达到 其终级 速度 后 ，较大的水滴（ 150微 米） 因为其较大的动力受 流场 干扰较小 。 众所周知，目前 的 喷射成形高 速 粒 子在喷嘴 （ 103秒 ）和大部分 沉积物（ 1分） 的 冷却速度 7。大多数粒子 在 喷 射中 经历了复辉 而 造成 的 凝固体分数 大 约 是 算 出的从 喷嘴 喷出的或 小（ 30微 米） 或大（ 150微 米 ）的凝固体分数 ， 如 图 2b。 图 2 气体和微粒在 射流喷嘴 里 多相流场 。 (a)速度分布图 (b)凝固体分数线 喷射成形 沉积 这种高温 提 取率模式降低 了因腐 蚀 而 影响工具表面 质量 。这 是 相对 灵活的 ，浇注陶瓷材料的模式将 取代难以 令人满意的常规金属铸造过程。 通过 合适的加工条件，喷射成形模具模式 可以制造出 优 质的 表面 质量 。表面粗糙度 因 成型表面 的质量而定。商业浆 体生 产 的 适合许 多成型应用 的 铸造陶瓷 的 表面粗糙度 大 约 是 1微米。沉积工具钢在 钢化 玻璃 上 产生 的定向反射面抛光粗糙度大 约 是 初电流阶段 ，一个 普通的机床来 重复性 空间 喷射成形模具 大约 是 。 化学 性质 学性质要求 是使材料承受温度 、 压力 、 磨损和热循环 等 要求苛刻的应用，如 冲压模具 。这是最流行的 冲压模具合金也是 全球第二受欢迎的塑料注塑工具钢。 这种 钢 以 低含碳量（ 来提高 韧性， 以 中 等 含铬量（ 5） 来 提供良好的抗高温软化 性 ， 以 1 的 硅含量 来 改善抗高温氧化性， 以少量 钼 和 钒（约 1）形成稳定的碳化物 来提 高耐磨性 8。 喷射成形 前后对 表 1给出的结论 ，说明 在 合金补充 后 没有显 著的 变化。 表 1 化学成分 C V 常规 喷射成形 微观结构 在 状、类型和分布是取决于加工方法和热处理的。一般的商业钢，机械厂会在使用之前退火处理和热处理 （ 奥氏体化 /淬火 /回火 ） 。典型的奥氏体化温度大约是 1010C，在空气或油中淬火，并在 540至 650获得与要求相符合的硬度、抗疲劳强度和韧性。 商业 用的锻 造铁素体工具钢 因为 钢铁厂 的 铸 块 慢慢冷却形成粗 糙 碳化物 而 不能 被 沉淀硬化。与此 相反，快速凝固的 为 合金增加的原因在很大程度上解决 了这个问题，并 更均匀地分布 于 模型 9 其 性能可 以被 人工老化或常规热处理 改变。 人工老化 的 一个好处是它绕开常规热处理 过程中 具体的 容积 变化 而 导致 的 工具 变形的 发生。这些具体的 容积的变化 发生 在 从奥氏体向铁素体 转 为回火马氏体 的模型 转换阶段，必须在模具设计 的初期说明 。 然而 ，不 是总 能得到可靠预测 的 。 补充的这部分 ， 从 设计和生产的角度看可能是可取的，经常 不 包括 像 材料在淬火 中奥氏体化 或 变形时 有 大幅 衰退的趋势。因为 它 没有相变 ， 喷射成形工具钢不遵守人工老化期间的 工具失真 。 参 考 文 献 1 R. G. W. p. 14, 1989. 2 of 1998 . p. 22, 1998. 3 . “ 99 1999, p. 383. 4 B. J. . M. “ 99 1999, 5 6 7 E. J. . p. 291, 1996. 8 J. R. 1995. 9 K. M. “f 13 998, . P. J. A. R. W. M. G. E. J. & P. 427, 1998. 10 o “ of n UK p. 251, (1996). 11 K. . N. “2 J. 7, 51 (1992). 附件 2：外文原文 is a in a of to of in to be an to of 13 to of we at or at of a a or a by to of by to 1. of is is of to to of is is be to 10,000 to 300,000 (, an 1. 0 A 1 in to go of by of In a to of to in As a be to as of 13 of is a 2 in a a by a to a a as A is to a or is by a of or on to is to s it to be as an in a as a 5. is a in in An is it to be in a be to If is be in as of a P to be n 80 6) a or a in a to a 00C, a An of as at a of 00 kg/h. a DM to a mm in a N in a as a to at 00 00C, 13 010C 0 2 hr 38C. at a by of 3% 830 of a 00 m to by a A -D to s an in a is to of a to of is a to be in a a a RP 13 . to 6 m by of 0% to 3 m 39 m, d=( , 4% 6% . of 13 a), 13 of at it by 150 m) by to It is in 103) 1) 7. of in in a of of 30 m) 150 m) b. at of to be be be to at is a of m of a of m At of of a is . in (a) b) he 13 is to to as It is 0.4 ) to 5 ) to to 1 Si to %) to to . 13 , no in . 13 C V 13 13 he of 13 is by is in to It is at 010C, in or or 40 50C to of be at In 13 to in to be in 9 be by or A of is it to as to to be in be in be a as a to or is of th 郑州航空工业管理学院课程设计 方形垫片落料冲孔复合模 专 业： 材料成型及控制工程 姓 名： 张兵点 学 号： 110609136 指导教师： 程俊伟 刘长红 目 录 第一章 冲压工艺分析及工艺方案的制定 . 错误 !未定义书签。 艺分析 . 错误 !未定义书签。 艺方案的制定 . 错误 !未定义书签。 第二章 冲裁模间隙 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 理间隙值的确定 . 错误 !未定义书签。 第三章 排样设计与计算 . 错误 !未定义书签。 样方法与原则 . 错误 !未定义书签。 定搭边值 . 错误 !未定义书签。 料步距与条料宽度的计算 . 错误 !未定义书签。 料利用率的计算 . 错误 !未定义书签。 第四章 冲裁力计算 . 错误 !未定义书签。 孔力、卸料力、推件力的计算 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 第五章 凸凹模的设计 . 错误 !未定义书签。 、凹模刃口尺寸计算原则 . 错误 !未定义书签。 模刃口尺寸计算 . 错误 !未定义书签。 模、凸凹模的结构设计 . 错误 !未定义书签。 第六章 冲压设备的选择 . 错误 !未定义书签。 第七章 模具主要零部件设计 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 件方式的选择 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 第八章 模具的装配、调试和检测 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 第九章 模具材料的选用要求和选择原则 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 第十章 绘制模具总装图及零件图 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 第 1 页 共 25 页 第一 章 冲压工艺分析及工艺方案的制定 艺分析 零件简图：如图 1示 生产批量：大批量 材料： 10钢 材料厚度： 零件形状简单、对称，是由圆弧和直线组成。 由表查出，冲裁件内外形所能达到的经济精度为 中心距离尺寸公差为 以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。其它尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用冲孔落料复合冲裁模进行加工。 图 1择复合模的原因： 从总体来看，由于大批量生产，零件的要求比较高， 冲压工件尺寸精度较高，工件平整，对称度及位置度误差小，在一次行程内可完成两个以上工序，大大提高了生产率，但对模具制造精度要求较高，由于复合模要在一副模具中完成 第 2 页 共 25 页 几道冲压工序，结构一般要比单工序模复杂，同时模具的强度、刚度、可靠性也将随之下降。而且各零部件在动作时要求相互不干涉，准确可靠。因此模具的制造成本也就提高了，制造周期相对延长，维修也不如单工序模简便。 外形有直线组成 ,用冲裁方法速度快 ,质量好 ,比其它加工方法 (如铣削 ,切削 )成本要低 ,效率要高 ,排样也 较为方便。由于大批量生产 ,在保证质量的情况下 ,可以采用冲裁 ,对冲裁的凸 ,凹模要求就要提高 ,特别是凸模 ,要进行热处理 ,渗碳 ,淬火加回火等来提高强度和耐磨性 ,当凸模磨损产生误差时，要及时更換，来保证工件精度要求 皱等问题，利用理论知识计算分析。模具材料在保证质量的情况下，采用性能低的材料来节约成本。模具自动化程度高，操作方便，劳动强度低。对凸模的安裝和拆卸要方便，直接关系到凸模的更换。模具结构要设计合理，防止冲压时 小孔的开裂。 艺方案的制定 通过对该工件的冲压工艺性进行分析，考虑到制件生产批量和产品的质量、生产效率、模具寿命、材料消耗及操作方便安全等因素， 由冲压制件外观形状分析，该制件有落料、冲孔两道工序， 所以确定此连接板的生产中可以采用下面的几套方案： 方案一： 先落料模 后冲孔模 方案二： 先冲孔模 后落料模 方案三：采用落料冲孔复合模 分析： 方案一，定位不方便，操作起来非常的麻烦，此方案不可取； 方案二， 定位简单可靠，但要用手钳放置毛坯，多次进出危险区域，很不安全， 所以此方案不可取； 方案三， 冲裁的孔 与外形的位置精度较高，工件较平整，具有校形的作用，模具制造复杂，可适用大批量生产，从以上比较多來看，在保证冲裁件质量的情况下，应尽可能降低成本，提高经济效益，工人操作方便、安全的情况下考虑，选择复合模比较合适。 结论： 经过全面分析、综合考虑，以零件质量、生产效益及经济性几个方面衡量， 第 3 页 共 25 页 认为三种方案中方案三为最佳的方案， 即采用落料冲孔复合模完成此制件的成品。 第二章 冲裁模间隙 隙对冲裁工作的影响 间隙值影响到冲裁件时弯曲、拉深、挤压等附加变形的大小，因而对冲裁件工序影响大，主要有以下几方面： 1）间隙对零件质量的影响 由资料分析知模具间隙是影响断面质量的主要因素，提高断面质量的关键在于推迟裂纹的产生，以增大光亮带宽度，其主要途径就是减小间隙。此外间隙又是影响尺寸精度的主要因素。间隙对零件质量也有很大影响，当间隙过小时，凸模刃口附件的裂纹比正常间隙时向外错开一段距离，上、下裂纹产生后，各自进入凸、凹模断面的压应力区而停止发展，不重合。由于间隙小，弯曲、拉深小，裂纹产生迟，光亮带变宽，且零件穹弯小，断面斜度和圆角小，只要中间撕裂不是很深，仍可应用。 当间隙过大时，凸模刃口处的裂纹较正常间隙向 里错开一段距离，上、下裂纹也不重合。裂纹间的材料产生第二次拉裂，零件断面出现两个斜度，这时材料的弯曲和拉深大，拉应力大，材料的塑性变形阶段结束较早，致使光亮带较窄，圆角和斜度较大，弯穹厉害，毛刺大。 当间隙不均匀时，在间隙不合理处将出现毛刺，断面质量差。因此模具设计制造与安装时必须保证间隙均匀。 2）间隙对冲裁力的影响 间隙增大时，材料所受的拉应力增大，材料容易断裂分离，冲裁力可得到一定程度的降低，继续增大间隙值，会因从凸、凹模刃口处产生的裂纹不相重合的影响，冲裁力下降变缓。当单面间隙介于料厚的 5%20%时，冲裁力的降低并不显著（不超过 5%10%）。间隙减小，材料所受拉应力减小，压应力增大，材料不易产生撕裂，使冲裁力增大，在间隙合理情况下，冲裁力最小。 第 4 页 共 25 页 间隙对卸料力、推件力、或顶件力的影响比较显著。间隙增大后，从凸模卸料或从凹模孔中推料都省力。一般当单面间隙增大到料厚的 15%25%时，卸料力几乎为零，但当间隙继续增大时，因毛刺增大等因素，会引起卸料力、顶件力迅速增大。 3）间隙对模具寿命的影响 冲裁过程中，凸、凹模刃口收到材料对它的作用力，其方向与图中的方向相反。在这些力的作用下模具的实效方式一般有：磨 损、崩刃、变形、胀裂、断裂等。间隙主要对模具的磨损和胀裂有影响。 模具受到制造误差和装配精度的限制，间隙不会绝对均匀分布。过小的间隙会引起冲裁力、侧压力、摩擦力、卸料力、推件力增大，甚至会使材料粘连刃口，这就加剧了刃口的磨损；如果出现二次剪切，产生的碎屑也会使磨损加剧。间隙小，落料件或废料往往梗塞在凹模洞口，导致凹模胀裂。因此过小的间隙对模具寿命极为不利。间隙增大，可使冲裁力、卸料力等减小，从而刃口磨损减小。但是间隙过大，零件毛刺增大，卸料力增大，反而使刃口磨损加大。所以间隙应增大得适当。适当大的间隙还可补 偿因模具制造精度不够及动态间隙不匀所造成的不足，不至于啃伤刃口，起到延长模具寿命的作用。 综上所述，凸、凹模之间的间隙值对零件质量、冲裁力和模具寿命都有很大的影响，它是冲裁工件与模具设计中的一个主要工艺参数。 理间隙值的确定 设计模具时一定要选择合理的间隙，使冲裁件的断面质量较好，所需冲裁力较小，模具寿命高。但分别按质量、精度、模具寿命、冲裁力等方面的要求，各自确定的合理间隙值并不相同，考虑到模具制造中的偏差及使用中的磨损，生产中通常是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，就能 得到合格的产品和较长的模具寿命。这个范围的最小值为最小合理间隙 最大值称为最大合理间隙 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应采用最小合理间隙值。确定凸、凹模合理间隙值有理论确定法和查表确定法。 第 5 页 共 25 页 1）理论确定法 理论确定法的主要根据是保证上、下裂纹重合，以获得良好的冲裁断面。但由于影响间隙值的主要因素是材料的性质和 厚度。材料愈硬愈厚，所需合理间隙值愈大。由于该计算方法在生产中使用不便，故目前常用的是查表确定法。 2）查表确定法 下表所提供的经验数据为落料、冲孔模的初始间隙，可用于一般条件下的冲裁。表中初始间隙的最小值 相当于最小合理间隙数值，而初始间隙的最大 基础上所增加的数值。在使用过程中，由于模具工作部分的磨损，间隙将有所增加，因而间隙的使用最大值（即最大合理间隙）要超过表列数值。 材料 名称 45钢 火） 65火） 磷青铜（硬） 10、 15、 20 冷轧钢带 30钢板 ） 2铝） 硅钢片 08、 10、 15钢板 硬） 纯铜（硬） 磷青铜（软） 铍青铜（软） 力学 性能 硬度 190 b 600度 =140190 b =400600度 =70140 b =300400度 t/始间隙 Z/ * - 第 6 页 共 25 页 表可知，取最小合理间隙值为 大合理间隙值为 第三章 排样设计与计算 样方法与原则 冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法叫排样。排样合理就能用同样的材料冲出更多的零件来，降低材料消耗。大批量生产时，材料费用一般占冲裁件的成本 60%以上。因此材料的经济利用是一个重要问题，特别对贵重的有色金属。排样的合理与否将影响到材料的经济利用、冲裁质量、生产率、模具结构与寿命、生产操作方便与安全等。 由于产量大，材料利用率是一项很重要的经济指标，要提高材料利用率就必须减小废料面积，条料在冲裁过程中翻动要少，使工人操作方便、安全，减轻劳动强度，排样 应保证冲裁件的质量，无论是采用有废料或少、无废料的排样，根据冲裁件在条料上的不同布置方法，排样方法有直排、斜排、对排、多排等多种形式的排列方式，可以根据不同的冲裁件形状加以选出用。现工件外形为圆形，采用有废料的直排法，比较方便、合理。 定搭边值 搭边起补偿条料的剪裁误差，送料步距误差以及补偿于条料与导料板之间有间隙所造成的送料歪斜误差的作用。使凸，凹模刃口双边受力，受力平衡，合理间隙一易破坏，模具寿命与工件断面质量都能提高。对于利用搭边自动送料模具，搭边使条料有一定的刚度，以保证条料的连续送进。搭 边的合理数值主要决定于材料厚度、材料种类、冲裁件的大小以及冲裁件的轮廓形状等。一般板料愈厚，材料愈软以及冲裁件尺寸愈大，形 第 7 页 共 25 页 状愈复杂，则搭边值也应愈大。搭边的作用是使条料定位，保证零件的质量和精度，补偿定位误差，确保冲出合格的零件，并使条料有一定的刚度，不弯曲，便于送进，并能使冲模寿命提高。 料厚 手送料 自动 送料 圆形 非圆形 往复送料 a a a a 1 2 3 2 12 2 2 3 2 23 2 3 4 34 3 3 5 4 4 3 45 4 3 5 4 6 5 5 4 56 5 4 6 5 7 6 6 5 由查表得工件间侧搭边 a=2件件距离 料步距与条料宽度的计算 采用直排的排样方案，如图 3示： 计算冲压件的毛坯面积（利用 量）： A=1928料步距 A：送料步距的大小应为条料上两个对应冲裁件的对应点之间的距离，每次只冲一个零件的步距按式 ： A D A (44 1.5)定条料宽度的原则是：最小条料宽度要保证冲裁时零件周围有足够的搭边值；最大条料宽度能在导料板间送进，并与导料板间有一定的间隙。 B=（ D+2a） 中 D 零件垂直于送料方向的最大尺寸（ 第 8 页 共 25 页 a 侧搭边最小值（ 把 D=44a=2入到上式中有： B（ 44+2 2） 8条料宽度为 B=48 图 3样图 料利用率的计算 排样是否合理，经济 性是否好，可用材料利用率来衡量，材料利用率 通常是以一个步距内零件的实际面积与所用毛坯面积的百分率來表示， =01100% 式中 1S 一个步距内零件的实际面积 （ 2； 0S 一个步距内所需毛坯面积 （ 2； A 送料步距 （ B 条料宽度 （ 带入数据可得： 第 9 页 共 25 页 = 100%= 219284 5 . 5 4 8m m m 100%=即一个送料步距内的材料利 用率 为 第四章 冲裁力计算 料力、冲孔力、卸料力、推件力的计算 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： b式中 冲裁力（ N）； L 冲裁周边长度（ t 冲裁料厚 ( b 抗 拉 强度（ 。 （ 1）落料力计算 按上式： b落式中： F 落 落料力（ N）； L工件外轮廓周长 （ ； t材料厚度 （ t= b材料抗剪强度（ 由查表， 。 根据零件图可算轮廓长度 L =t=代入到上式中， 则 1 7 1 . 3 0 . 5 3 0 0 2 5 . 7F m m m m M P a k N 落（ 2） 冲孔力 b冲 第 10 页 共 25 页 式中 冲F冲孔力（ N）； L工件外轮廓周长（ t材料厚度（ t= b材料抗剪强度（ 由查 表， 。 根据零件图冲孔的总轮廓长 度 L =（ 4+ 1 0 1 . 3 8 0 . 5 3 0 0 1 5 . 2F m m m m M P a k N 冲 孔1. 落料时的卸料力的计算 卸F= 卸F 卸料力（ N）； 落F 落料 力（ N） ； 卸料系数，查冲压模具简明设计手册表 3料取大值，厚料取小值），取 K= 则 卸F= 2. 冲孔时的推件力的计算 推F =式中 推F 推料力（ N）； 推料系数，查冲压模具简明设计手册表 3值为 n 梗塞在凹模内的制件或废料数量， n=h/t， h 为刃口部分的高（ 其中， h=4t= n=8， 则 推F = 8N) 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= 落F +冲F +卸F+推F 第 11 页 共 25 页 式中：冲裁力 落F=冲孔力冲F=料力卸F=料 力推F=： 总F= 落F +冲F +卸F+推F 48定模具压力中心 由于工件完全对称，所以该模具的压力中心即为工件的几何中心。 第五章 凸凹模的设计 冲裁件的尺寸精度取决于凸，凹模刃口部分的尺寸。 冲裁的合理间隙也要靠凸，凹模刃口部分的尺寸来实现的保证。正确地确定刃口部分尺寸是相当重要的 。 、凹模刃口 尺寸计算原则 1） 落料件的尺寸取决于 凹模尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸。因此，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） 考虑到冲裁时凸，凹模的磨损，在设计凸，凹模刃口尺寸时，对基准件刃口尺寸在磨损后增大的，应取工件尺寸公差范围内较小的数值。对基准件刃口尺寸在磨损后减小，应取工件尺寸公差范围内较大的数值，在凸，凹模磨损到一定程 度的情况下，仍能冲出合格的零件。 3) 确定模具刃口制造公差时，要既能保证工件的精度要求，又能保证有合理的间隙数值，一般模具制造精度比工件精度高 3 、凹模刃口尺寸计算 查表得间隙值mm， 第 12 页 共 25 页 通过查表得凸、凹模制造公差： 凹 过校核：m a x m i n 0 . 0 2 0 . 0 4 凸 凹不能满足凹凸 m a x 以无法采用分开加工的方法，只能采用配合加工的方法。 工件冲孔尺寸未注公差的为圆孔的尺寸，查表得： 所有冲孔尺寸中，以凸模为基准： 属于磨损后减小的尺寸 10 属于磨损后减小的尺寸 18 属于磨损后减小的尺寸 查表得磨损因数 x=损后增大尺寸的计算公式： 4m a x 0()A A x 磨损后减小尺寸的计算公式：0m i B B x 式中： x 磨损系数； 为尺寸公差。 带入公式得：000 . 1 6 0 . 0 444 ( 4 0 . 7 5 0 . 1 6 ) = 4 . 1 2 000 . 1 4 0 . 0 3 541 8 ( 1 8 0 . 0 7 0 . 7 5 0 . 1 4 ) = 1 8 . 0 3 5 000 . 1 0 . 0 2 541 0 ( 1 0 0 . 0 5 0 . 7 5 0 . 1 ) = 1 0 . 0 2 5 冲孔凹模刃口与冲孔凸模刃口配作，保证间隙，。 对于外轮廓的落料，也采用配合加工的方法，其凸、凹模刃口尺寸计算如下： 工件图中未注公差可查表，尺寸偏差数值如下，以凹模为基准： 44 为磨损后增大尺寸 查表得：当 时，磨损系数为 x= 当 时，磨损系数为 x=第 13 页 共 25 页 代入公式： 40m a x ）（ 0 . 6 2 0 . 1 34004 4 ( 4 4 0 . 5 0 . 6 2 ) 4 3 . 6 9 凹落料凸模刃口与冲孔凸模刃口配作，保证间隙，。 模、凹模、凸凹模的结构设计 冲孔凸模的结构设计，由于模具需要在凸模外面装推件块，因此设计成直柱的形状。凸模示意图如图 5示。 凹模的刃口形式，考虑到本例生产批量较大，所以采用刃口强度较高的凹模，即图 所示的刃口形式。 根据公式（ 7计算落料凹模板的尺寸： 凹模厚度： H=44 = 根据公式（ 7可计算凹模边壁厚： c=(2)H =2 为了设计方便，取凹模厚度为 16模壁厚为 25 根据凹模厚度和边壁厚可确定凹模板的长、宽的尺寸。 可计算凹模长： L=c =44+2 25 =94（ 可计算凹模宽： L=c =44+2 25 第 14 页 共 25 页 =94（ 即： L B H=949415终取整，选择凹模的外形尺寸为 L B H=10010016模具为复合冲裁模，因此除冲孔凸模和落料凹模外，必然还有一个凸凹模。凸凹模的结构简图如图 5示。校核凸凹模的强度：按公式得凸凹模的最小壁厚 m 实际最小壁厚为 4符合强度要求。凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配制，并保证双面间隙 凹模上孔中心距离尺寸 32 的公差，应比零件图所标精度高 3，即定为 32 凸模、凹模、凸凹模三个零件的示意图如图 5 5 5 5示： 图 5圆形孔凸模 第 15 页 共 25 页 图 5中心孔孔凸模 图 5模 第 16 页 共 25 页 图 5凹模 第六章 冲压设备的选择 由于复合模的特点， 为防止设备超载，可按公称压力总压 择压力机。参照设计手册选取公称压力为的压力机，压力机型号为 表 623 冲压模具简明设计手册表 6 号 称压力 /00 滑块行程 /5 公称压力行程 /5 最大倾斜角度 35 最大闭合高度 /80 闭合高度调节量 /5 垫板尺寸（厚度 径 35 170 模柄孔 尺寸（ 直径 度 30 55 工作台尺寸 前后 240 左右 370 第 17 页 共 25 页 第七章 模具主要零部件设计 位方式的选择 定位方式的选择通俗的说既是选择定位零件。定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上有正确的位置，定位零件的结构形式很多，用于对条料进行定位的定位零件有挡料销、导料销、导料板、侧压装置、导正销、侧刃等，用于对工序进行定位的定位零件有定位销、定位板等。 定位零件基本上都已标准化，可根据坯料和工序件形状、尺寸、精度及模具的结构形式与生产效率要求等选用相应的标准。 因为该模具采用是条料，控制条 料的送进方向采用导料板，无侧压装置。控制条料的送进步距采用固定挡料销定距，导料销精定位。而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量，可以靠操作工目测来确定。 料出件方式的选择 卸料与出件装置的作用是当冲模完成一次冲压之后，把冲件或废料从模具 工作零件上卸下来，以便冲压工作继续进行。通常，把冲件或废料从凸模上卸下来称为卸料。 卸料装置按卸料的方式分为固定卸料装置 弹性卸料装置和废料切刀三种。 固定卸料装置 , 固定卸料装置仅由固定卸料板构成，一般安装在下模的凹模上；弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹性 元件（弹簧或弹簧）组成；弹性卸料装置可安装于上模或下模，依靠弹簧或弹簧的弹力来卸料，卸料力不太大但冲压时可兼起压料作用，故多用于冲裁料薄及平面度要求较高的冲件；废料切刀是在冲裁过程中冲裁废料切断成数块，从而实现卸料的一种卸料零件。 出件装置的作用是从凹模内卸下冲件或废料。我通常把 超过 上模内的出件装置称为推件装置；把装在下模内的称为顶件装置。 综合考虑该模具的结构和使用方便，以及工件料厚为 相对较薄，卸料力也比较小，故可采用 弹性卸料装置 ，卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹簧组成。冲制的工 第 18 页 共 25 页 件由推板、推销和 推件块组成的刚性推件装置，冲孔的废料可通过凸凹模的内孔从冲床台面孔漏下。 料橡胶的设计计算 综合考虑该模具的结构和使用方便，以及工件料厚为 卸料力不是很大，故可采用 弹性卸料装置 ，卸料装置由卸料板、橡胶和卸料螺钉组成。冲制的工件通过凹模的内孔从冲床台面孔漏下。 卸料橡胶的设计计算： 橡胶的自由高度为 工作自由 ）（ （ 4 其中 s 1 0 . 5 1 5 . 5 7 m 工 作 修 模 量 （ ）故 2 4 2 8H 自 由橡胶的装配高度为： 0 . 8 5 0 . 9 2 2H （ ） 选择橡胶的直径为 30，满足 架的选择 模架是由上、下模座、模柄及导向装置（最常用的是导柱、导套）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，并且承受冲压过程中的全部载荷。模架的上模座通过模柄与压力机滑块相连，下模座用螺钉压板固定在压力机工作台面。上、下模之间靠模架的导向装置来保持其精确位置， 以引导凸模的运动，保证冲裁过程中间隙均匀。 上模座： L/mm =125 125 45 下模座： L/mm 125 125 35 导柱： d/L/2 130 导套： d/L/D/2 70 35 第 19 页 共 25 页 上、下垫板的厚度定为： 6料板厚度取： 10具的闭合高度： 35+6+12+15+0+20+12+6+45） 八章 模具的装配、调试和检测 具的装配 根据复合模装配要点，选凹模作为装配基准件，先装下模，再装上模，并调整间隙、试冲、返修，具体装配见表 表 复合模的装配表 序号 工序 工艺说明 1 凸、凹模预配 （ 1）装配前仔细检查各凸模形状以及凹模形孔，是否符合图纸要求尺寸精度、形状。 （ 2）将各凸模分别与相应的凹模孔相配，检查其间隙是否加工均匀。不合适则应重新修磨或更换。 2 凸模装配 以凹模孔定位，将各凸模分别压入凸模固定板的形孔中，并拧紧牢固 3 装配下模 （ 1） 在下模座上划中心线，按中心预装凹模、导料板； （ 2） 在下模座、导料上，用已加工好的凹模分别确定其螺孔位置，并分别钻孔，攻丝 （ 3） 将下模座、导料板、凹模、活动挡料销、弹簧装在一起，并用螺钉紧固，打入销钉 第 20 页 共 25 页 4 装配上模 （ 1） 在已装好的下模上放等高垫铁，再在凹模中放入 后将凸模与固定板的组合装入凹模； （ 2） 预装上模座，划出与凸模固定板相应螺孔。销孔位置并钻绞螺孔、销孔； （ 3） 用螺钉将固定板组合、垫板、上模座连接在一起，但不要拧紧； （ 4） 将卸料板套装入固定板的凸模上，装上 弹簧 和卸料螺钉，调节 弹簧 的预压量，使卸料板高出凸模下端约 1查凸、凹模间隙并调整合适后，紧固螺钉； （ 5） 安装导正销、承料板； 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。 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 第 21 页 共 25 页 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。 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。 表 模具中常见缺陷和调整方法表 缺陷 产生原因 调整方法 冲件毛刺过大 2间隙过大或过小，间隙不均匀 1修磨刃口使其锋利 2重新调整间隙，使其均匀 冲件不平整 1凸模有倒锥，冲件从孔中通过时被压弯 2顶出件与顶出器接触零件面积 1修磨凹模孔，去除导锥现象 2更换顶出杆，加大与零件的接触面积 尺寸超差和形状不准确 凸模、凹模形状及尺寸精度差 修整凸模、凹模形状及尺寸，使其达到形状及尺寸精度要求 凹模被胀裂 1凹模孔有倒锥度形象 2凹模孔内卡住废料 1修磨凹模孔，消除倒锥现象 2修抵凹模孔高度 凸、凹模刃口相咬 模 座，固定板、凹模、垫板等零件安装基面不平行
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