固定夹的冲压成形工艺与模具设计（全套含CAD图纸和说明书）
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现代模具制造 一、 冲压模具发展历史和技术水平状况 1953 年，长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间，该汽车厂于 1958年开始制造汽车覆盖件模具。我国于 20 世纪 60 年代开始生产精冲模具。走过漫长的发展道路，目前我国已形成约 300 多亿元（未包括港、澳、台的统计数字。）各类冲压模具的生产能力。形成了如浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和乡镇企业迅速崛起，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。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场 竞争的日益加剧，模具的生产和设计已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。目前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，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大。在国际竞争的局势下，我过的模具工业得到飞速的发展，很多的专门模具研究中心不断的建立起来，模具结构和钢材的研究取得了显著的成就，但还是存在很大的差距。 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价格低许多，具有一定的竞争力，因此其在国际市场的前景看好； 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。 二现代模具制造技术的发展方向 现代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)全面推广普及 术 模具 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 术的条件已基本成熟，各企业将加大 术培训和技术服务的力度；进一步扩大 术的应用范围。计算机和网络的发展正使术跨地区、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，大大缩短了模具的在研制制造周期。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 据，用于模具制造业的“逆向工程”。 (4)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。 (5)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否能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。模具表面处理除完善应发展工艺先进的激光表面处理等技术。 (6)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。 (7)模具自动加工系统的发展 这是我国模具工业长远发展的目标。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。作为用户当然要选合适的设备，如果选型不当，不但不能赚钱反而令陷入为机器打工的苦涩局面。 三现代模具制造技术的发展趋势 模具技 术未来发展趋势主要是朝信息化、高速化生产与高精度化发展。因此从设计技术来说，发展重点在于大力推广 术的应用，并持续提高效率，特别是板材成型过程的计算机模拟分析技术。模具 术应向宣人化、集成化、智能化和网络化方向发展，并提高模具 统专用化程度。为了提高 术的应用水平，建立完整的模具资料库及开发专家系统和提高软件的实用性十分重要。 从加工技术来说，发展重点在于高速加工和高精度加工。高度加工目前主要是发展高速铣削、高速研抛和高速电 加 工及快速制模技术。高精度加工目前主要是发展模具零件精度 1 m 以下和表面粗糙度 m 的各种精密加工。 四、现代模具的制造 算机辅助设计、模拟、制造一体化 体化集成技术是现代模具制造中最先进最合理的生产方式。使用计算机辅助设计、辅助工程与制造系统，按设计好的模具零件分别编制该零件的数控加工程序是从设计到制造的一个必然过程，该过程都是从 加工程序直接由联机电缆输入加工机台，在编制程序时可利用系 统中的加工模拟功能，将零件刀具、刀柄、夹具，平台及刀具移动速度、路径等显示出来，以检查程序编制的正确性。总之在 统内编制和模拟加工程序可以充分了解发现的问题，从而在加工之前，将整套加工程序作好完善修改工作，这对于高效、准确的加工模具零件有着相当重要的意义。 现代模具制造的必然趋势 ,就是机械加工尽可能地取代人工加工，尤其现在数控车床、多轴联动机床、数控模具雕刻机、电火花加工机床、数控精密磨床、三坐标测量机、扫描仪等现代设备在工厂中的 广泛使用，而且这些设备大部分所用的程序基本上都是应用 统产生的，操作人员工作按照规定的程序装夹工件 ,配备刀具和操作，机台就能自动地完成加工任务 ,并将理想的模具零件制造出来或为下一加工工序完成规定的部分。 因选材和用材不当，致使模具过早失效，大约占失效模具的 45%以上。在整个模具价格构成中，材料所占比重不大 ,一般在 20% 30%,因此，选用优质钢材和应用表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。对于模具钢来说 ,要采用电渣重熔工艺，如采用粉 末冶金工艺制造的粉末高速钢等。模具钢品种规格多样化、产品精细化、制品化，尽量缩短供货时间亦是重要发展趋势。 模具热处理的主要趋势是：由渗入单一元素向多元素共渗、复合渗（如 展；由一般扩散向 子渗入、离子注入等方向发展；另外，目前对激光强化、辉光离子氮化技术及电镀（刷镀）防腐强化等技术也日益受到重视。 五 、逆向工程 逆向工程即先对制件（所加工的产品）进行扫描生成多种格式的 据，再在另外的 件中进行改型设计，该技术是现代 模具制造中最流行的模具制造技术。英国雷尼绍公司专门为模具制造开发生产的扫描系统，就可以成功地应用于模具制造的逆向工程中，它不仅可以改善数控机床的性能，扩大数控机床的功能，而且还能提高数控机床的效率。雷尼绍公司的 R e t r o s c 速扫描机已被青岛海尔、济南轻骑、国家模具中心等单位开始使用。 六 、总结与展望 随着计算机软件的发展和进步， 术也日臻成熟，其现代模具中的应用将越来越广泛。可以预料不久的将来，模具制造业将 从机械制造业中分离出来，而独立成为国民经济中不可缺少的支柱产业，与此同时，也进一步促进了模具制造技术向集成化、智能化、益人化、高效化方向发展。 I. of 953, a 958 60 of 0th a of 00 of of of K el o n, M id e a, K on ka to of to a s an of At in or in is In I to of is a of of of so is of to of is to is to of is so in in in a of no it is in of to to to as a of (1)To is of BE of in as to of to (2) of in to a In be so in It (3) or in to of of of in of be in NC of a NC BD in (4) of to of of is of 0%. is 0%. (6) of to of it is a of of is of In to of as (7) of of so a of of in to of is (8) of is be or a NC a NC a Of as to if is of is to to in of be To a of is on At of At of of m m of AM is of of to to C of to is an is be in of of be to In of in to of of a 2. in of is to NC in of of to of in of a of be to or 3. to of in of 5% of 0% 0%, of of to of it is SR to be as of of to is an of of a to D by of to V. is of of to AD in in in is to of it be to it NC NC a I e r, I n g q i, of is in be in to to an of 河南机电高等专科学校 毕业设计 任务书 系 部： 材料工程系 专 业： 模具制造与设计专业 学 生 姓名 : 潘 铖 学 号 : 061304322 设计 (论文 )题目 ： 固定夹的冲压成形工艺与模具设计 起 迄 日 期 : 2009 年 3 月 11 日 5 月 20 日 指 导 教 师 : 于 智 宏 2009 年 3 月 11日 毕 业 设 计 任 务 书 1本毕业设计（论文）课题来源及应达到的目的： 该课题来自于生活中的实际制件。 在完成该课题之后，应对冲压工艺生产较为熟悉，能熟练掌握相关设计手册的使用，能独立完成 一套或多套模具的设计及模具工作零件加工工艺的编制，能够运用模具设计软件完成模具装配图及零件图的绘制。 2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 1 了解目前国内外冲压模具的发展现状； 2 完成制件的结构工艺分析； 3 落料冲孔复合模及弯曲模的设计，并编写设计说明书一份； 4 绘制模具总装图一张，并画出非标准零件的零件图； 5 编制主要零件的加工工艺过程卡及机械加工工序卡。 6 原始数据如下面所示： 1定夹 材料： 08 钢 生产批量：大批量 所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日 系部意见： 系领导： 年 月 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 目 录 内模具的现状和发展趋势 1 内模具的现状 1 内模具的发展趋势 1 外模具的现状和发展趋势 .裁复合模及弯曲模 具设计与制造方面 3 思路 3 裁复合模及弯曲模具设计的进度 3 析 4 件 的 工艺 性 分析 4 件的工艺计算和工艺方案的确定 4 艺方案的分析和确定 4 坯尺寸的计算 5 样和裁板方案的选择 6 压力的计算及冲压设备的选择 8 料与冲孔复合工序冲压力的计算 8 曲工序冲压力的计算 8 力中心的确定 8 料与冲孔复合工序冲压设备的选择 9 曲工序冲压设备的选择 9 10 具工作部分 计算 10 料冲孔复合模的尺寸计算 10 曲模具的尺寸计算 11 具 的总体设计 12 料与冲孔复合工序模具的总体设计 12 圆形弯曲工序模具的总体设计 12 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 具 主要零 部件的设计 12 料凹模的结构设计 12 直径为 孔凸模的结构设计 13 裁模具中凸凹模的结构设计 14 裁模具中弹性元件的结构设计 14 裁模具中定位零件的结构设计 15 裁模模架的设计 16 圆形弯曲凸、凹模的设计 16 曲模具中导向零件的结构设计 17 圆形弯曲模架的设计 17 18 具的装配 18 具的安装要求 18 裁模的安装 19 曲模的安装 20 具的调试 21 裁模的调试要点 21 裁模的调试方法 22 裁模试冲时出现的问题及调试方法 22 曲模的调试要点 24 曲模的调试方法 25 曲模试冲时初选的问题及调试方法 25 27 致谢 28 参考文献 29 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 固定夹的冲压成形工艺与模具设计 摘 要： 本设计题目为复合模具设计，包括落料、冲孔和弯曲等工序的模具设计，体现了典型复合模具设计的要求，内容与方向。通过工艺分析以及工艺方案的确定，确定了模具设计的方 向， 对毛坯尺寸的确定，冲裁力以及压力中心的计算，初步选择压力机和压力机的吨位，并对其进行校核。 本设计运用了冲裁工艺、弯曲工艺及模具设计的基础知识。首先，分析了板材的性能要求，为选去模具的类型做了准备，同时，也为凸，凹模的材料有了依据。后分析冲裁件的特征，确定了模具设计参数，选择其他零件及卸料装置。也为凸、凹模、凸凹模尺寸的计算有了根据，同时也为零件的加工工艺性提供了依据。 关键词 : 复合模 凸模 凹模 凸凹模 弯曲模 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 s he of he of he to to of of of to of he of to is in of a to a of to of a is to a 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1纸和说明书 ,咨询 1 绪 论 目前，我国冲压技术与工业发达国家相比还相当的落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计 工艺及设备等方面与工业发达的国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。 内模具的现状和发展趋势 内模具的现状 我国模具近年来发展很快，据不完全统计， 2003 年我国模具生产厂点约有 2万多家，从业人员约 50 多万人，模具年产值在一亿以上的企业已达十多家。可以预见，我国经济的高速发展将对模具提出更为大量， 更为迫切的需求，特别需要发展大型、精密、复杂、长寿命的模具。同时要求模具设计、制造和生产周期达到全新的水平。我国模具制造业面临着更大的挑战。 内模具的发展趋势 巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。 虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展， 但与需求相比，显然供不应求，其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面，中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距，因此，模具企业必须找准自己的弱点，尽快缩短与国外的差距。 （ 1）原材料问 题受售价限制，国产模具多采用 2 3精密热处理，而国外则采用专用模具材料 2316，其综合机械性能，耐磨、耐腐蚀性能及抛光亮度均明显优于国产材料。这从根本上影响了国产模具的外观质量和使用寿命。 （ 2）制造工艺水平国内模具生产厂家，工艺条件参差不齐，差距很大。不少厂家由于设备不配套很多工作依赖手工完成，严重影响了精度和质量。模具设计体系国内一些生产厂家虽然也采用了计算机辅助设计 (计算机辅助制造技术 (但依旧停留在引进、消化和吸收阶段，难以形成具有成熟的理论指导和设计 体系。因此，规范模具设计软件系统的开发是当务之急。 （ 3）调试水平模具就其本质而言属于工装，生产出合格制品才是最终目的。因此，模具的质量、性能依赖试模结果检验。国内模具厂因交货期短，试模设备局限，往往把质量检验工作放在用户处试模，易给用户造成大量的损失和浪费。而且由于修模受时间，场地限制，往往难以调试出最佳状态。而国外一些发展较好的企业都拥有自己的试模场所和设备，可以模拟用户的工作条件试模，所以能在最短的时限达到很好的效果。 （ 4）配套体系我国模具生产企业习惯埋头搞生产科研，而忽视了与其他设备供应商、原料供 应商合作。无形中使用户走了许多弯路。我们的模具厂必须和其他厂家及各大科研院所共同合作，为用户创造最佳的制品，创造更大的利润。 （ 5）专业化、标准化、商品化的程度低、协作差由于长期以来受 大而全 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 小而全 影响，许多模具企业观念落后，模具企业专业化生产水平低，专业化分工不细，商品化程度也低。目前国内每年生产的模具，商品模具只占 45%左右，其馀为自产自用。模具企业之间协作不好，难以完成较大规模的模具成套任务，与国际水平相比要落后许多。模具标准化水平低，标准件使用覆盖率低也对模具质量、成本有较大影响，周期影响较甚 。 （ 6）价格因素：目前一些厂商只关心价格，而忽略了模具的技术质量，对用户而言合理的质量价格比是最优选择，所以进口模具价格比国产模具高 8 10倍，仍有其市场空间。国内一些模具厂，迫于竞争需要，盲目压价，甚至以次充好，粗制滥造，是一种不负责任的短期行为，将为国产模具的发展带来重创。当然，在确保品质的前提下，加强管理，扩大规模，降低成本无疑是努力的方向 。 外模具的现状和发展趋势 模具是工业生产关键的工艺装备，在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中， 60 80的零部件都要依靠模具成型， 模具工业已成工业发展的基础，其生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，近几年，全球模具市场呈现供不应求的局面。美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之一，国外模具总量中 ,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到 50%以上；国外模具企业的组织形式是 大而专 、 大而精 。 2004 年中国模协在德国访问时，从德国工、模具行业组织 模具协会了解到，德国有模具企业约 5000 家。 2003 年德国模具 产值达 48 亿欧元。其中（ 员模具企业有 90 家，这 90 家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的 90%，可见其规模效益。其发展趋势是高效、精密、数控自动化。 裁复合模及弯曲模具设计与制造方面 裁复合模及弯曲模具设计的设计思路 冲孔和落料 是冲压基本工序之一。它是利用冲裁模在压力机作用下，将板料沿一定轮廓线产生分离的一种加工方法。它不仅可以直接冲出成品零件，也可以为弯曲、拉深、成形等其他工序备料，还能对已成形的工件进行再加工。 弯曲属于成形工序，也是冲压加工的基本工序之一。它是利用金 属的塑性变形，将板料、棒料、型材或管材等按设计要求弯成一定曲率和一定角度的零件的一种冲压工序。与冲裁模相比弯曲模准确工艺计算较难，模具动作复杂、结构设计规律性不强。 裁复合模及弯曲模具设计的进度 用时间 5 天； 用时间 15天； 用时间 30 天； 4模具的调试所用时间 10 天。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2 固定夹冲压工艺的分析 件的工艺性分析 原始资料：如图所示 1制件图 材 料： 08 钢 厚 度： 零件是一个简单的固定夹。零件工作时受力不大，对强度、刚度和精度要求不高，零件形状简单对称，大批量生产，由冲裁和弯曲加工即可成形。 制件的工艺计算和工艺方案的确定 制件的工艺计算是工艺设计中的一个环节，本制件的工艺计算属于最简单的弯曲工艺的计算。 艺方案的分析和确定 根据制件的工艺分析可知，制件进行冲压加工的基本工序为冲孔、落料和弯曲。其中冲孔和落料属于简单 的分离工序，半圆形弯曲属于简单的成形工序，可一次成形。 该制件上直径为 孔的边与弯曲中心的距离为 ，大于 纸和说明书 ,咨询 ），弯曲时不会引起孔变形，因此四个孔可以在压弯前冲出。 根据零件特点和工艺要求，可能有的冲压工艺方案有： 方案一：冲直径为 的孔和落料工序复合，然后进行半圆形的弯曲。 方案二：全部工序组合采用带料连续冲裁。 冲压工艺方案的分析如下： 方案一：模具结构简单，模具寿命长，制造周期短，投产快，工件的回弹容易控制，尺寸和形状准确，表面质量高，操作比较简单方便。但是工序分散，模 具数量多，生产效率低。 方案二：工序集中，用一副模具完成全部工序，由于它实质上是把方案一的各工序布置到级进模的个工位上，所以它具有方案一的各项优点。但是模具结构复杂，安装、调试、维修困难，制造周期长。 综上所述，考虑到该零件的批量较大，为保证各项技术要求选用方案一。其工序如下：落料和冲直径为 的孔，弯曲半径为 2 的半圆。 落料和冲孔的复合工序可用复合冲裁模来完成，由于正装复合模的冲孔废料需要从上模引出，该制件孔较多，冲孔废料易落入下模部分，造成清理麻烦，而且制件上冲裁孔边距离较大，因此可选用倒装的复合 模来完成冲裁。而弯曲工序可依靠简单的单工序弯曲模弯曲成形。由于制件的相对弯曲半径较小，卸载后弯曲圆角半径的变化很小，则不需采用压边装置。 毛坯尺寸的计算 因为圆角半径 可根据柸料总长度等于弯曲件直线部分长度和弯曲圆角部分应变中性层长度之和，即 12图 2 毛坯展开长度 (l1+ (1由毛坯图得： , (r2+x t)/180 =180 (2+ =8 ,(根据 r/t 可得应变中性层系数 (r3+180 =90 (1+购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 =， 因此 (9+8= 排样和裁板方案的选择 柸料形状为矩形，查表可得，取搭边值 a= , , B=(D+2a)0- ,查表得 =条料宽度 B=( 侧送料布距 A=25+ 板料规格选用 400 1800 采用纵排法： 每板条料数 00/30=13(条 )，余 10 每条制件数 7 （ 条 ）， 余 10 1000 余料利用件数 000/30=33(条 )，余 10 每板制件数 n=n2+3 37+33=514(件 ) 材料利用率 =514（ 25 100 = 采用横排法： 每板条料数 000/30=33(条 )，余 10 = 每条制件数 5（条），余 20 1000 余料利用件数 00/30=13(条 )，余 10 每板制件数 n=n2+3 15+13=508(件 ) 材料利用率 =508（ 25 1000 = 由此可见，纵排利用率高，但横排时弯曲线与纤维方向垂直， 弯曲性能好。 08钢塑性好，为提高效率，降低成本，选用纵向单排法。柸料尺寸为 30 1000 。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 排样图如图 2示。排样图2 7 . 冲压力的计算及冲压设备的选用 落料与冲孔复合工序冲压力的计算 由于冲裁工序选用倒装复合模，因此冲压力的计算只需计算推件力和卸料力。 查表可得 b=360 卸 = 推 =模刃口高度取 8，则可推出制件数 n=8/ 冲裁力： F=2 25+2 360 =) 卸料力： F 卸 =K 卸 F=) 推件力： F 推 = F=6 ） 则 冲压力 F 总 =（ F+F 卸 +F 推 ） =) 弯曲工序冲压力的计算 由于半圆形弯曲开始为 此按 自由弯曲力 : F 自 =25 360/(2+为制件相对弯曲半径较小， r/t 于变形程度大，卸载后弯曲圆角半径的变化很小，可以不予考虑，而仅考虑弯曲中心角的回弹量，因此需要校正弯曲。 校正弯曲力： F 较 =6 25) 50=7500(N) 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 校正面积 A=6 25=150( 2),单位校正力 P=50安全可靠，将自由弯曲力 F 自 和校正弯曲力 F 较 合在一起。 即冲压力为 F 总 =F 自 +F 较 =500=N） 压力中心的确定 由制件图分析，制件前后左右结构均对称，因此冲 孔和落料复合模的压力中心 P 在制件的中心。 落料与冲孔复合工序冲压设备的选择 为使压力机能安全工作，取 P 压机 （ F 总 则 P 压机 =N) 因此可选用 160开式压力机，其型号为 主要技术参数如下： 公称压力： 160 最大封闭高度： 205 滑块行程： 70 封闭高度调节量： 45 工作台尺寸： 300 450 垫板孔尺寸： 210 模柄孔尺寸： 40 60 垫板厚度： 40 曲工序冲压设备的选择 为使压力机能安全工作，取 P 压机 （ F 总 则 P 压机 =N) 因此可选用 开式压力机，其型号为 主要技术参数如下： 公称压力： 最大封闭高度： 120 滑块行程： 25 封闭高度调节量： 25 工作台尺寸： 160 250 垫板孔尺寸： 110 模柄孔尺寸： 25 40 垫 板厚度： 30 3 模具的结构设计 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 模具工作部分的计算 落料冲孔复合模的尺寸计算 因为零件图中的尺寸公差为未注公差，在处理这类零件公差的等级时均按要求。由于制件结构简单，精度要求不高，所以采用凸、凹模分开加工的方法制作凸、凹模。其中凸、凹模尺寸计算如下： 查表可得，凸、凹模制造公差： 凸 =， 凹 = 校核：查表可知 ,而 凸 + 凹 =足 凸 + 凹 的条件 查表可得， 时磨损系数 x= 按公式可得： d 凸 =（ x） 0-凸 =（ = d 凹 =（ d 凸 +0+凹 =（ 0+= 所以冲孔凸凹模的尺寸为： d 凸 = d 凹 = L=17 由于制件结构简单，精度要求不高，所以采用凸、凹模分开加工的方法制作凸、凹模。因为零件图中的尺寸公差为未注公差，在处理这类零 件公差的等级时均按 要求，查相关文献可得外形尺寸的极限偏差为： 凸、凹模尺寸计算如下： 查表可得，凸、凹模制造公差： 凸 =， 凹 = 校核：查表可知 ,而 凸 + 凹 =足 凸 + 凹 的条件 按公式 D 凹 =（ 0+凹 ,D 凸 =（ D 凹 0-凸 零件尺寸为 25 处凸、凹模的尺寸： D 凹 1=（ 0+= D 凸 1=（ = 零件尺寸为 处凸、凹模的尺寸： D 凹 2=（ 0+= D 凸 2=（ = 所以落料凸模和凹模的尺寸为： D 凹 1= D 凸 1= 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 D 凹 2= D 凸 2= 曲模具的尺寸计算 凸模圆角半径的计算： 因为弯曲半径为 2 ,尺寸较小，但不小于工件材料所容许的最小弯曲半径 = ,则可取凸模圆角半径 r 凸 等于或略小于弯曲件内侧的圆角半径。因此可取凸模半径 r 凸 =2 。 凹模圆角半径的计算： 凹模圆角半径 r 凹 的大小对弯曲力以及弯曲件的质量均有影响。 r 凹 过小会使弯矩的弯曲力臂减小，毛坯沿凹模圆角滑入时的阻力增大，弯曲力增加，并易使工件表面擦伤甚至出现裂纹。凹模两边的圆角半径应一致，否则在弯曲时会发生偏移。实际生产中 r 凹 通常 根据材料的厚度 t 选取： 当 t 2 时， r 凹 =（ 3 6） t; 当 t=2 4 时， r 凹 =（ 2 3） t; 当 t 4 时， r 凹 =2t; 该制件厚度 t= ,故凹模圆角半径 r 凹 =5 模具的总体设计 落料与冲孔复合工序模具的总体设计 根据上述的各项分析，本零件的冲压包括冲孔和落料两个工序，且孔边距较大，采用倒装复合模进行冲裁时，可直接利用压力机上的打杆装置进行推件，卸料可靠，便于操作。工件留在落料凹模孔洞中，应在凹模孔设置推件块；卡于凸凹模上的废料可由卸料版推出；而冲孔 废料则可以在下模座中开设通槽，使废料从孔洞中落下。由于在该模具中压料是由落料凸模与卸料版一起配合工作来实现。所以卸料版还应具有压料作用，应选用弹性卸料版来卸下条料废料。 因为是大批量生产，则可采用手动送料装置，从右往左送料。 因为该制件采用的是倒装复合模，所以直接用挡料销和导料销即可。 为确保零件的质量及稳定性，选用导柱、导套导向。由于该零件导向尺寸较小，且精度要求不是太高，所以易采用后侧导柱模架。 弯曲半圆形工序模具的总体设计 根据上述的各项分析，该模具采用弯曲单工序模，由于该制件为半圆形 弯曲，且弯曲时回弹较小，制件结构对称，因此不需要采用压料装置。上模主要由上模座、凸模等零件组成，下模主要由下模座、凹模、凹模固定板和定位板、垫板、螺钉等零件组成。由于该零件弯曲是回弹较小，因此不需要采用压边装置。 因为该制件为半圆形弯曲，所以采用手工前后脱模，不需要采用弹顶装置。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 模具主要零部件的设计 落料凹模的结构设计 冲裁时凹模承受冲压力和侧向挤压力的作用，因此凹模的外形尺寸应保证有足够的强度和刚度。在落料凹模内部，由于需要设置推件块。所以凹模刃口应采用直筒形刃口，经查相关资 料可取得刃口高度 h=8 。该凹模的结构简单，宜采用整体式。 查表可得厚度系数 k=凹模厚度 H= ),由于凹模壁厚要大于等于 15，因此凹模厚度为 15 。 凹模壁厚 C= ) 凹模外形尺寸的确定： 凹模外形长度： L= 9( ) 凹模外形宽度： B=25+2 ) 依据设计尺寸，按冲模标准确定凹模外形尺寸为： 75 75 25 。凹模的上下表面应保持平行，凹模孔轴线应与凹 模顶面保持垂直型 孔表面粗糙度要求 m。凹模结构如下图 3示： 0 . 8图 3 冲直径为 孔凸模的结构设计 为了增加凸模的强度与刚度，凸模非工作部分应制成逐渐增大的多级形式，这种凸模在装配修模时也很方便。 凸模固定板厚度取 h= )= )。 凸模长度根据结构上的需要来确定： L=h 凸模固定板 +h 落料凹模 =5=），取 35 . 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 由于此凸模直径不大，长度较短且料厚较薄，则刚度和强度足够，所以无需对其进行强度校核。冲裁时凸模进入凹模刃口 1。 凸模结构如图 3示：3 5 . 7? 冲裁模具中凸凹模的结构设计 本模具为复合冲裁模，除了冲孔凸模和落料凹模外还有一个凸凹模。根据整体模具的结构设计需要，确定凸凹模安排在模架的位置时，要依据计算的压力中心的数据，使压力中心与模柄中心重合。凸凹模的结构简图如上图 3示。17+核凸凹模的强度：查表可得凸凹模的最小壁厚为 ，而实际制件中的最小壁厚为 ，大于所要求的最小壁厚，因此复合强度要求。凸凹模的刃口尺寸按落料凹模的尺寸配制，并保证双面间隙为 。凸凹模上孔中心与边缘距离尺寸 5的公差，应比零件所标注的精度高 3 4 级，即定为（ 5 。 冲裁模具中弹性元件的结构设计 为了得到较平整的工件，此模具采用弹顶式卸料结构，使条料在落料和冲孔中始终处在一个稳定的压力之下，从而改善了毛坯的变形稳定性，避免材料在切向应力作用下起皱的 可能。弹性卸料装置由卸料板、弹性元件、卸料螺钉等组成。在弹性元件的选用时，考虑到橡胶可以承受的负荷较弹簧大，且安装调试方便，因此落料卸料采用橡胶作为弹性元件。 橡胶的自由高度 H 自由 =(4)S 工作 式中 H 自由 橡胶的自由高度，； S 工作 工作行程与模具修模量或调整量（ 4 6 ）之和，。 S 工作 =10+1+5=16( ) H 自由 =(4) 16=(64) 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 取 H 自由 =60 。 橡胶的装配高度 H 装配 =( 自由 =( 60=（ 51 54）取 H 装配=52 。橡胶的截面面积，在装配时按模具空间大小确定。 冲裁模具中定位零件的结构设计 冲裁模定位零件的作用是使条料或半成品毛坯在模具上能迅速放正，便于实施冲裁。毛坯在模具中的定位有两方面的内容：一是在与条料送料方向垂直的 方向上的限位，保证条料沿着正确的方向送进，称为送进导向或称导料；二是在送料方向的限位，控制条料一次送进的距离称为送料定距或称挡料。 送进导向零件的设计：由于采用的是弹性卸料装置，因此不需要选用导料板或者承料板等其它结构，只要选用导料销作为送进导向零件即可。导料销一般有两个，设在条料的同侧，条料沿着两个导料销确定的直线送进。因为该冲裁模具从右向左，则导料销可装在模具后侧，并固定在弹性卸料板上。导料销的尺寸可按标准结构选择，直径可为 6。 送料定距零件的设计：由于该模具采用的是倒装复合模，因此可选用圆头形式的固定挡料销，并安装在弹性卸料板上。 挡料销的形状如右图 3图 3 冲裁模模架的设计 模架各零件标记如下： 上模座： 150 130 25 下模座： 150 130 30 导 柱： 100 导 套： 45 25 模 柄： 30 60 垫板厚度： 75 70 9 卸料板厚度： 75 70 12 凸模固定板厚度： 75 70 凸凹模固定板厚度： 75 70 10 模具闭合高度： H 闭 =h 上模座 +h 垫板 +h 凸模固定板 +h 落料凹模 +t+h 卸料版 +h 橡胶装配 +h 凸凹模固定板 +h 下模座 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 =25+9+5+2+52+10+40=183（） 由于所选冲床的最大闭合高度为 205 ，安装模具时，需在 工作台面上配备垫块，垫块的实际尺寸可配制。冲裁所需的总压力为 冲床的总称压力为 160此满足使用要求。而且模具的最大安装尺寸为 150 130 ，冲床工作台台面尺寸为 300 450 ，也可以满足模具的正确安装。因此所选冲床满足使用要求。 半圆形弯曲凸、凹模的设计 由于该制件为半圆形弯曲，制件结构对称，且弯曲相对半径较小，因此弯曲凸模可选用半径为 2 的圆柱形凸模。 弯曲凹模深度的选取要适当，若太小，则弯曲件两端自由部分太长，工件回弹大，不平直；若深度过大，则凹模增高 ，多耗模具材料，并需要较大的压力机行程。因为直边高度不大，且两边要求平直，因此凹模深度应大于工件的深度。查相关资料可得知，弯曲时凹模的底部最小厚度为 4 ，因此选择凹模深度为10。 曲模具中导向零件的结构设计 为提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该模具采用中间导柱的导向方式。 圆形弯曲模架的设计 由于弯曲模不是标准模架，因此需要自主设计。 模架各零件标记如下： 下模座： 100 60 20 模 柄： 25 40 凸 模： 40 4 29 凹模板厚度： 40 40 20 顶板厚度： 80 40 10 中间的安全距离： 20 弯曲模闭合高度是指冲床运行到下止点时，模具工作状态的高度。因此模具闭合高度为： H=H 模柄 +H 凹模板 +H 安全距离 +H 顶板厚度 +H 顶杆 =25+20+20+10+） 经计算校核，前面所选的型号为 弯曲模压力机的最大闭合高度可以满足使用要求。 由于所选冲床的最大闭合高度为 120 ，安装模具时，需在工作台面上配备垫块，垫块的实际尺寸可配制。冲裁所需的总压力为 冲床的总称压力为 此满足使用要求。而且模具的最大安装尺寸为100 60 ，冲床工作台台面尺寸为 300 450 ，也可以满足模具的正确购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 安装。由于此压力机的滑块行程为 45 ，大于工件高度的两倍，因此满足支承板弯曲时的冲压行程。 4 模具的装配与调试 模具的装配 模具装配没有严格的工艺规程。装配工艺过程由钳工掌握。 模具装配是模具制造中关键的一个环节， 也是体现模具钳工技术能力的标志。模具装配就是将加工达到要求的模具零件组合，连接起来，成为一副与规定的技术要求相符合的合格模具。模具的质量和使用寿命不仅与模具零件的加工质量有关，更与模具的装配质量有关。比如一副冲裁模具凸模和凹模的尺寸在加工时已经得到保证，但是如果装配调整的不好，凸模、凹模配合间隙不均匀，冲制的工件质量就差，甚至会出废品，模具的寿命也会大大降低。 模具的装配工艺过程视模具类型结构的不同会有所差别，但是模具制造属单件、不批量、生产类型、装配精度和技术要求比较严格和特殊，为了保证装配精度和技术要求 ，主要采用修配和调节的装配方法。 模具的装配包括组件装配、总装和调试等阶段，整个装配过程中的调试工作及其重要，在组装尤其视在总装中常常反复装拆、调整、修配，直至试模合格才算装配完成。 模具的安装要求 1）组成模具的各零件的材料、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度和热处理等均应符合相应图样的要求。 2）模架的三项技术指标：上模座上平面对下模座下平面的平行度，导柱轴心线对下模座下平面的垂直度和导套孔轴心线对上模座上平面的垂直度均应达到规定的精度要求。 3）模架的上模沿导柱上、下移动应平稳，无阻滞现象。 4）装配好的冲裁模，其封闭高度应符合图样规定的要求。 5）模柄的轴心线对上模座上平面的垂直度公差在全长范围内不大于 6）凸模和凹模之间的配合间隙应符合图样要求，周围的间隙应均匀一致。 7）定位装置要保证定位准确可靠。 8）卸料及顶件装置活动灵活、正确，出料孔畅通无阻，保证制件及废料不卡在冲模中。 9）模具应在生产的条件下进行试验，冲出的零件应符合图样要求。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 冲裁模的安装 由于本模具采用的是落料冲孔复合模，因此装配时的顺序应先装凸凹模，然后再装凹模和凸模，最后总装。装配过程如下 ： 1) 以下模座为下模部分的基准件，压装导柱。 2）以下模的中心线为基准，找正凸凹模的位置后，用平行夹将凸凹模与下模座夹紧，按凸凹模型孔在模座上划出漏料孔线，取下凸凹模，加工下模座上的漏料孔。 3）按下模座的中心线为基准，用平行夹头将凸凹模固定板与下模座夹紧，以凸凹模固定板上的螺钉过孔、销孔为引导，在下模座上钻螺纹孔底孔，攻螺纹，钻、铰销孔。然后将下模座与凸凹模固定板分离。 4）以凸凹模固定板与凸凹模组件的基准件，铆接后磨平凸凹模尾部和端部。 5）将卸料版套装在正装入凸凹模固定板的 凸凹模上，两者之间垫入适当高度的等高垫铁，用平行夹头夹紧，以卸料版上的螺钉定位，在凸凹模固定板上钻出锥窝，然后拆去垫板，以锥窝定位，钻凸凹模固定板的螺钉过孔。 6）将卸料版、橡胶、凸凹模与凸凹模固定板组件都安装在下模座上，以圆柱销定位，用螺钉连接。 7）以上模座为上模部件的基准件，压入导套。 8）在上模座上压装模柄后磨平，骑缝配钻，铰防转销孔，装上防转销钉。 9）以凸模固定板与凸模组件的基准件，压装上凸模，铆接后磨平凸模尾部和端部。 10）将四个凸模通过推件块插入凸凹模相应的型孔中，在凸凹模与推件块之间垫等 高垫铁，使凸模插入凸凹模型孔的深度保持在 1左右；放上垫板和落料凹模，装上上模座，用平行夹将凸凹模固定板、垫板与上模座夹持在一起（不完全夹紧）；将模具整个翻转过来，用透光法通过下模座的漏料孔观察，调整凸、凹模配合间隙的均匀性，调整好后拧紧平夹；将模具再翻转过来，轻击上模座使冲孔凸模从凸凹模型孔中退出，垫纸片试冲，在调整，再试冲，直至间隙均匀为止。 11）拧紧平夹，取下上模部件；配钻销钉孔，配钻、铰销钉孔。 12）装上销钉（定位）和螺钉（连接）。 13）将装好的模具装在冲床上试冲，检查送料是否通畅， 凸、凹模配合间隙是否均匀，步距是否灵活，冲件是否符合图纸要求。 弯曲模的安装 由弯曲模的装配图样分析，该模具应先装配上模，以上模部分的凹模板为基准，调整装配下模部分的凸模及其他零件。装配过程如下： 1）以上模座为上模部分的基准件，在上模座上压装模柄后磨平，骑缝配钻，铰防转销孔，装上防转销钉。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2)以上模座为基准件，按上模座的中心线为基准，找正凹模板的位置后，用平行架将凹模与上模座夹紧，以凹模上的销钉孔为引导，在上模座上攻螺纹、钻、铰销孔。 3）将凹模板与上模座用销钉定位。 4）用螺钉将 凸模固定板与下模座和凸模连接在一起，插入顶杆，然后把顶板套装在凸模上。 5）将凸模插入凹模型孔，并在其之间垫上等高垫铁，用透光法通过凸、凹模相邻两侧的间隙观察，调整凸、凹模之间配合间隙的均匀性，调整好后，垫纸片试弯，在调整，再试弯，直至间隙均匀为止。 6）装上销钉（定位）和螺钉（连接）。 7）将装好的模具装在冲床上
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