关 键 词：

含CAD图纸、说明书 罩壳 冲压 成型 模具设计 CAD 图纸 说明书

资源描述：

【温馨提示】压缩包内含CAD图有下方大图片预览，下拉即可直观呈现眼前查看、尽收眼底纵观。打包内容里dwg后缀的文件为CAD图，可编辑，无水印，高清图，压缩包内文档可直接点开预览，需要原稿请自助充值下载，所见才能所得，请见压缩包内的文件及下方预览，请细心查看有疑问可以咨询QQ：11970985或197216396

内容简介：

压缩包内含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396 或 11970985目 录摘 要.Abstract.1 绪 论.1 1.1 冲压技术的发展及应用.1 1.2 冲压模具的基本原理.1 1.3 本课题的主要内容与意义.32 工艺分析及冲压方案确定.42.1 冲压件的工艺分析.42.2 材料的力学性能分析.52.3 工艺方案的分析和确定.5 2.4 冲压件的排样图设计.63 冲压工艺参数的计算.83.1 凸凹模间隙参数确定.83.2 模具刃口尺寸计算.83.3 冲裁力计算.93.4 压力中心的计算.104 模具结构的设计.124.1 模具总体结构设计原则.124.2 卸料方式的选择.124.3 板料定位方式确定.134.4 模具导向零件的选择.134.5 凸模结构设计.134.6 凹模结构设计.154.7 垫板的选用.174.8 固定板的设计.174.9 主要模板的尺寸参数.185 模具的装配.195.1 模具的安装调试.195.2 模具总装图.195.3 模具的工作原理.206 冲压设备的选择.21结 论.22参考文献.23致 谢.24II压缩包内含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396 或 11970985卡维罩壳冲压成型模具设计摘 要本次毕业设计是关于卡维罩壳的冲压模具设计，卡维罩壳是来自于常州卡维机械有限公司的一个板料零件。模具设计之前进行了排样结构设计和工艺计算两部分内容。第一部分通过排样参数选用和工件各工位的合理分解排布确定了4工位的合理结构，并以此为基础进行了第二部分，主要涵盖材料利用率，基本冲裁力参数，刃口精度公差等几部分的计算与校核，为后续模具结构具体实施打下基础。模具结构设计是在确保总体原则的情况下针对凸模，凹模，以及凸模固定板，辅助部件这几大方向完成了本体参数的设计和选用，最终将他们合理的装配，完成了本次工件级进模结构的设计。最后选用合理的压力设备与模具适配，以满足后续试模的需要。关键词：卡维罩壳；板料；冲压模具；工艺方案；结构设计VI压缩包内含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396 或 11970985The stamping die design of Kawei coverAbstractThe graduation design is about the stamping die design of the Kawei cover, which is a sheet metal part from Changzhou Kawei Machinery Co., Ltd. Before the die design, the design of the layout structure and the calculation of the process were carried out in two parts. In the first part, the reasonable structure of the four stations was determined through the selection of the parameters of the sample and the reasonable decomposition of the work stations. Based on this, the second part was carried out, which mainly covered the material utilization rate, the basic blanking force parameters, and the cutting edge. The calculation and verification of several parts such as mouth precision tolerances lay the foundation for the concrete implementation of the subsequent die structure. The die structure design is to ensure the general principle of the design of the body parameters and the selection of the punch, die, punch fixing plate, auxiliary components in these major directions, and finally they will be reasonable assembly, completed this time Design of work piece progressive die structure. Finally, a reasonable pressure equipment and die fitting are used to meet the needs of the subsequent test die.Key words: Kawei cover；sheet；stamping die; Process scheme; Structural design 第1章 绪论1 绪论1.1 冲压技术的发展及应用模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备，具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点，中国虽然在很早以前就制造模具和使用模具，但一直未形成产业。由于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。因此一直发展缓慢。随着中国改革开放的日益深入，市场经济进程的加快，模具及其标准件、配套件作为产品，制造生产的企业大量出现，模具产业得到快速发展。在市场竞争中，企业的模具生产技术提高很快，规模不断发展，提高很快1。然而，与国际先进水平相比，中国的模具行业的差距不仅表现在精度差距大、交货周期长等方面，模具寿命也只有国际先进水平的50左右，大型、精密、技术含量高的轿车覆盖件冲压模具和精密冲裁模具，每年都需要花费大量资金进口。在这一领域，中国任重道远。至于发展，模具技术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。1.2 冲压模具的基本原理任何一个冲裁件均是由一个或者多个工序有机组成的，是既分离而又统一的整体。这句话表面上看起来是矛盾的，而整合在模具设计中确实统一的。这是因为分离的工序不仅可以使用单一工序的模具组成冲压组合，也可以复合成几道模具达成设计目标，更可以结合现金的传递式模具或者级进模完成整体的的冲裁。以上这些均是基于最根本的冲裁形态演变而来，这里逐一论述。首先就是分离形态的建立，分离形态是利用凸凹模刀口的精度，刚度等力学形能，辅以压力作用，依靠着惯性冲切而将毛坯分离切割成预定的形态。分离程序主要的问题是边缘口的毛刺方向和断裂带光洁度，分离度这几个方面的问题，毛刺方向依赖于凸凹模的整体精度和冲裁速度这两个方面，现阶段已经可以很好的控制。后两者依赖于板材的本体材质和厚度，其具体作用机理较为复杂，在2毫米厚的板料之下的冲裁已经不成问题，现阶段高精度模具可以解决。不仅在汽车摩托车这些大型的表面覆盖件产品上应用之广，在数码产品中更是凸显了精密成形的中坚力量。数码产品外观是塑料的，但是内部结构支撑件，传导和触点等这些必然是冷冲所完成的，对于结构性的支撑件触头件来说体现着精密成形技术的水准。现阶段国内高端的设计制造厂商整合了这方面先进的技术，且人才的储备已经达到了一定的量。都说质变是量变的飞跃，在近十年中我国在追赶世界现金技术的路途中踽踽独行，只为有朝一日站在世界之巅。技术不仅仅涵盖了设计过程，工艺过程，更是制造过程先进性与精益的体现，既往设计与制造通常是割裂开来，有着严格的先后顺序。然而现金设计制造仿真技术的发展和实施已经可以达成并行设计的水准，市场上仿真软体和建模制造软体相结合行程的全套解决方案的软件已经有许多种，可以说鳞次栉比。涵盖这拉深，翻边，涨形等利用于金属薄板自身形变冷作硬化达成的塑性成形是冲压中另一个重要的环节。金属具有良好的延展性，故而其与诸如塑料橡胶材质不同，在施加压力后既不会发生破裂问题，也不会缩回到原有的形状，这就是冷作硬化的优势所在。因而技术的一次次更迭让原来不可能的或不可想象的事情成为显示，超声波成形，液压成形现在已经成为了基本的成形手段。不仅如此在经济成形中结合了现代化的分析方法，结合先进理论算法可以最大程度上预测模具的塑性成形状态，而冷冲压成形的基本工序主要有以下几种形态:（1）单一冲裁过程，将制件需要成形的各部分做必要的分解，每一工序使用一副模具冲裁出来，复杂化简为单一的结构形态，固然增加了整体模具数量，但是对于某些精密冲裁或者小批量试制优一定的效果。（2）两至三道，乃至4道工序有序结合，行成了复合冲裁成形模具。一副中可以囊括冲裁，弯曲，拉深等多种冷冲目标，对于批量生产且占地优一定要求的目标十分合适。（3）多道次，多工位有序组合并可完成普通冲裁亦或精密连续冲裁的级进模。对于特大批量生产，目标是制件的精度和市场经济性指标要求很高的这一类必须有市场竞争力的产品尤为适合2。冲模技术的发展和变革伴随着工业革命的潮流开端，到现在日新月异，诚然内部的机理是不变的，也就是依赖以板料冷作硬化机理达成目标。技术的变革趋势主要集中在模具精益成形技术这个方面。精益成形不仅仅是模具产品精益成形更是采用现有条件精密整合达成了最为经济化的模具冲裁出的制件可以达到更高的精度级别的一整套的设计流程的过程。其中涉及到的技术有很多种，首先就是前期的工艺分析方向，需要结合现有的经验进行制件全部成形的分解并判断工厂或者公司现有技术是否能够完全的整合，并借助于先进的CAE软体功能分析师可以最终下达是否可以顺利冲裁的结果。然后就是先进的三维软体设计制造部分，设计和知道在原来都是相互分割的部分。用工程图指导部件的设计，在现代设计已经逐步落后。在计算机的辅助下将软体和后续的加工设备有机结合行成通路结构，已经是较为成熟的结构。最后就是精益装配或者传递模的结构形式，借助于机械手达成每个单工序模具之间的毛坯或是半成品间的传递，高效便捷无人值守的特点在现金生产的工厂已经成为显示，然而这部分具有资金和技术的双重壁垒，广泛的实践需要一定时间，确实未来的方向所在。而级进模则是融合了连续冲裁的这一个概念，将各个工序进行有机划分，在条料中设置导正装置，或者在模具的机械结构中进行统筹规划可以有效的保证送料和定位的精度，与单工序和复合模具相比可以更高效的达成连续冲裁的目的。而单工序和复合模具在小批量冲裁亦或是厚板冲压等方面的作用也是不言而喻的。因为模具简单则是意味着冲压的稳定性。对于大于8mm的厚板来说，连续冲裁必然会采用精密冲裁的齿圈压板否则不能够直接达成压料的目的。而这样一来模具的整体造价水平直线飙升，故而这种情况下使用单工序模具或者复合模具，配和手动送料达成上万件的产量的经济效益和冲压稳定性都是很可观的3。常规级进模的有点则是连续冲裁，配和自动送料机的自动送料高效有序的进行生产，尤其是板厚适中的材质或者冲孔落料类的级进模，弯曲类的级进模等。在这类的级进模中，通过对产品工序的合理剖分，工位次序有效的排布可以极大程度上避免冲裁的尺寸批量不一致的问题，也是企业大批量生产所常用的方案。1.3 本课题的主要内容与意义本课题主要研究的是某型号卡维罩壳级进模的设计，在对工件的工艺完成划分，冲裁顺序剖解确定合理的结构形态并达成既定的任务指标是核心的设计任务，具体来说囊括了以下几个方面的内容：1冲模成形是借助于剪切和冷作硬化基本理念特点，并基于此阐释了高精度高效率模具发展相关的趋势，详细阐述了级进模是解决大批量生产的方案之一，钣金重发的防线方向是多工序连续模具和传递模具，确定了本次设计工件采用连续模具，2 确定了该工件具有较强的可冲压性，并确定了适合其的排样方式，计算出了相关材料利用率，并计算了相关的冲裁力这为选择压力机吨位提供了佐证。3 对模具模具设计整体原则进行概述，确定了三工位的排样形式特点，并在这基础上设计了涵盖凸凹模，固定板及辅助部件在内的关键部件的结构形态，确定了设计要点。4 完成了整体模具的装配工作，并叙述了工件级进模的运行过程特征，并在这点的基础上最终校核了压力机的吨位，以保证冲裁的稳定性4。23 第2章 工艺分析及冲压方案确定2 工艺分析及冲压方案确定2.1 冲压件的工艺分析模具整体设计首先以工件的课题任务要求与技术解析开始，本工件在实际中起到防护外壳类型的作用，安装在某形机械结构的外壁上，起到防尘防锈保护机械内部的作用，其中的孔是做为螺钉的安装孔进和调整孔，保护配合面制件不会被螺栓磨坏。在绘制了工件结构图以及三维的渲染结构的基础上分析了以下几点要求：（一）工件材质为Q235，整体的精度要求为IT13-14级别 ；（二）工件的尺寸参见下图，厚度为2.5mm，大批量形式生产，表面平整度有要求。图2-1 卡维罩壳的零件结构图任务要求明晰，设计从产品的工艺分析做为起点，外部的边界不具有倒钝的尖角，冲裁部分轮廓尺寸清晰不存在孔与孔之间的狭小缝隙和对导致冲头折断的细小部分，孔与边界交代清楚，具体分析如下：整体来说，卡维罩壳工件采用厚度为2.5mm的Q235料带冲压而成。整体形态为类似矩形件，呈现Y轴对称的标准结构，内孔部分和外周的边界部分到边缘的距离参数大于2.5mm。且内部冲孔可以做为后续工位的导正，内部含有多处的工艺孔部分。工艺孔的作用是用于做出避让和连接部分的安装作用，其间距均大于最小的材料厚度2.5mm，而最小孔的尺寸为7mm，大于2倍的料厚，故而冲孔也可以保证安全的冲裁。整体从精度来说为1314级别左右的精度划分，可以达成断面较为光洁。从上述的分析可以确定采用冷冲裁成形可以达成大批量的生产计划。2.2 材料的力学性能分析材料的形能分析，是冲裁件必要的环节之一，与端面的刃口光洁度和毛刺方向有关。一般的碳素结构钢在冲裁时均有光亮的端面，而本此设计的零件对于边缘的要求不是十分明显，主要起到垫片类型的作用，以下是材料力学形能的简析。表2-1 材料属性材料厚度（mm）生产批量抗剪强度抗拉强度伸长率屈服点Q2352.5大批量28035036044022240结合上表2-1，可以解读出Q235是冲压用钢板中一种牌号，在原有的牌号中是A3的牌号。这种冷轧的钢板具有一定的强度和硬度，对于冲头的反作用力适中，抗剪强度参数指标良好，意味着冲裁力等这些与动力源件有关的受力较为友好。而在塑性成形中也可以保证很高的拉深深度和回弹变形保证，在成形和涨形中表面稳定，是常规冲裁中常用的一种优质的碳素结构钢板。2.3 工艺方案的分析和确定冷冲的模具核心冲裁有三种方式，以下结合工件的外观特点及及2.2中的分析综合比对择优而选。1 多道次单工序模具组合行程的单冲群体组合形式。单冲组合的概念是将需要多次冲裁的制件分割成单个独立的个体，依据每一个个体的形态尺寸进行单工序模具的设计组立，结合工件的外观特点及适用条件可以划分为3套模具，。简言之就是落料，冲孔，弯曲每一幅模具一套的形态。其优点就是模具简单造价稍微低一些，然则对于产品本身精度的定位是亟待解决的问题，多道次定位误差累计必将会导致最终的产品精度特高，对于操作者来说更不是十分友好，反复的劳作易造成安全事故的发生。2 组合方案一中的部分单工序成形特征变为复合模具或是单工序+复合模具的结构形态可以省去部分不必要的定位操作流程一定程度上节省冲裁时间提升冲裁的效果，这种方案的可行性相比于方案1有一定程度的提升但是两道以上的模具在半成品的传接过程中还是有一定的定位弊端存在。3 将以上分解出来的各个道次按照连续冲裁的形式进行组合成为级进模的冲模设计结构，在排样中尽可能的考虑好每一步的成形要领，最终使用一副模具的方案便可以成功的生产出制件来。这种方案结构又成为级进模，可以有效结合方案1 2中的优点，尤其是大批量生产过程中的收效甚为明显。通过以上的有针对性的分析不难看出方案2和3其中之一是我们这次所要选择的，这里考量的是制件精度，模具经济寿命和效率这几个因素。综合来看级进模经济上稍稍贵一些，但是凭借着高效长寿命的特点，且具体实施后不需要额外的半成品传递工作站更符合本次的考量范围故而选用级进模达成本体的设计5。2.4 冲压件的排样图设计搭边值通常由经验参数的表格确定，表所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。表2-1 搭边a和a1数值材料厚度圆件及r2t的垫板工件间a1沿边a1.62.02.02.51.51.81.82.0表中的参数是最小的极限值，实际中需要适当的放大以满足载体和冲裁端面的需求，故而确定参数如下:卡维罩壳的排样间搭边a=2mm，侧面搭边=2.5mm。在搭边的参数确定后，需要确定的是载体的形式。载体有常规的中间载体或者单侧双侧载体等多种形态，其目的均是可以合理的保障条料送进的刚度和强度，这里垫片是圆形件，故而主要采用落料的形式直接出件。各个冲裁顺序在整体条料中的排布顺序首先是冲裁，而后是弯曲或成形，在这些之前需要确定两侧搭边的参数和载体部分的参数，是保障排样平稳性的关键因素，这里首先取得两个参数值为：=770mm 式中： ； 材料的利用率的计算式中:； ； ； 。根据上面所述，得出下面所示的排样图：图2-2 排样图确定了整体的排样顺序为：（1）冲裁成形侧刃，中心34mm的圆孔部分；（2）导正，冲裁内部的所有工艺孔的部分；（3）进行半圆部分的轮廓冲裁，避免最终落料部分具有尖锐的半圆倒钝；（4）进行落料的冲裁。 第3章 冲压工艺参数的计算3 冲压工艺参数的计算3.1 凸凹模间隙参数确定刃口的精度对于制件最终的精度指标起到至关重要的影响作用，当然在设计上希望其愈高愈好，但是设计不能脱离制造单独存在。高精度的代价不仅是制造费用上的提升，更有可能即是现有设备不能达成设计的要求，这样尴尬的场景谁都不愿意看到，故而我们结合工件的具体等级来判定刀口的精度等级为IT9的级别。具体尺寸精度参数需要按照如下的原则进行计算：1 级进模不只一个工位，故而适用于配和形式加工方法，即以凸模为设计基准部分，在此基础上放出合适间隙做出凹模的精度，现有的快走丝线切割机床均可以做到这一点，整体精度和价格都较为合理；2 冲裁的间隙尺寸并不是一个定值，根据材质的不同及毛坯板料的差异程度区分，在一个区间范围内波动，选用时结合此表选用区间范围的下限是经验中常用的手段；3以下计算中工件的公差值经查资料，冲裁模合理隙值6。3.2 模具刃口尺寸计算工件刃口尺寸计算是保证其产品精度的重要措施之一，其计算主要根据工件的要求精度指标和产品的经济性来结合判定。结合本次工件的精度等级为IT1314，属于常规的经济范畴，因此凸凹模的冲刃精度在IT910级别左右即可。冲裁部分刀口的形体参照于排样的冲切形孔尺寸即可，这里讲到的尺寸是建立在型口尺寸上的公差的参数取值，这部分参数也就是零点几毫米然而决定着刀口的整个生命周期和工件边缘尺寸参数精度。由此可见这部分计算是重要的，而实际中磨损的尺寸很难在修复完成，具体的磨损形态也不尽相同，总体的趋势是外边界向内磨损，内孔向外部磨损的趋势逐步恶劣的。 具体参数计算采用设计中针对于多形态冲压，边界多角度所适用的配做法求取。采用此方法其根本目的是外周界并不规则，形态尺寸互换调节不便于加工。刃口的参数计算的另一个要求则是需要根据配合法或者互换的加工方式来确定基本的公差。这里由于是圆形的刃口。二者均可，这里采用的是互换的加工方案。刃口公差的计算过程则是主要结合圆形的刃口尺寸，冲裁的其他形状的尺寸特征进行相关公差值的参数求取7。表3-1 系数x料厚t(mm)非圆形圆形10.750.50.750.5公差/mm1120.160.200.170.350.210.410.360.420.160.200.160.2016mm冲孔凸模：7mm冲孔凸模：34mm冲孔凸模：落料尺寸(以凹模为基准)：724：落料周界尺寸398：落料周界尺寸3.3 冲裁力计算这里冲裁力的计算是为了后续与压力设备是适配进行的设备的初选，其原因是后续的架构设计方面与压力机有关，而这里主要的作用是根据冲裁力初步选用相关型号的压力机，若后续真的不合适也可以在这个范围内向上选择，不至于造成两难的境地。在冲裁过程中，消耗能量的主要因素是刃口的剪切成形过程中的冲压的这一瞬间的峰值的作用力的大小。这里冲口均为水平形态，使用如下公式进行：式中 。 查表得=350 MP a ， t =2mm图2-3 周长计算卸料方面需要借助于向上的力将排样或者坯料从冲头上剥离开来，这个力相对来说较小，具体公式为：卸料力： ( 其中 =0.04 )在冲模运行过程中卸料力是作用在冲裁之后进行的，位于后半个周期，但是为了保证压力源设备的参数充裕性，需要将二者叠加以选用合适的冲裁设备。这里的设备初选核心是保障冲裁力和卸料力足够的原则，一般这类模具适合选用于开式的可顷压力机，每分钟可以冲裁4070次不等，冲裁经济性可以得到保障，故而首先计算合力。总的作用力在3000KN附近，则可以初步拟定为标准型号的400吨的薄板冲压机，冲压力为4000KN的闭式多点的压力设备，最后模具设计完成后，进行总体的校核即可8。3.4 压力中心的计算压力中心就是整个冲裁部分的重心，可以这么看：冲裁所有的合力集中在这个点上，在开式压力机上要确保滑块投影面积要覆盖在这个重心上确保实际中导向装置受力均匀，实际上可以更换中高速的闭式冲压设备，直接用夹板螺栓固定在上下基板上即可。本着设计中参数完整性的需要，这里计算了压力中心的位置（采用了解析法计算），基本可以确定了压力中心在原点附近。 经计算可得压力中心：（0，4.5） 第4章 模具结构的设计4 模具结构的设计4.1 模具总体结构设计原则总体结构的部分是具体设计的开始简言之就是需要遵循客观的设计规律及参数选用方法，实事求是的完成各部分的布置，尽可能的做到精益化的模具设计。（1）整体的架构是采用正装的形态，凹模位于下模部分，废料采用直接落下的方法高效率的保证冲裁进程，其中的孔冲裁后可以做为后续导正使用。（2）上模三板形态，需要保障凸模运行稳定具有合理的使用寿命，凹模可以采用整体式节省加工时间和装配精度。（3）坯料的送进为卷料建议使用送料机完成这部分的送进，省事高效。（4）整体的模架可以选用国家标准或者厂商标准的铸铁模架或者钢板模架，其经济性和稳定性均有保障。（5）和压力设备的连接建议采用模柄的形式，压力设备一般选用开始设备，结构稳定成熟，可靠性较高9。4.2 卸料方式的选择工件排样是规则进料形式，并使用了两块导料板导料进而对这部分的卸料板的形态有所要求，T型弹性卸料板可以完美匹配这个方案，上端有弹性机构的作用不仅达成了卸料的原始目的，更解决了压料的形式，内孔与冲头外边配做单边放大间隙值0.20.5mm之间便无干涉。卸料螺钉最为标准元件，结合卸料力为120KN,因而分担到每一根卸料螺钉上的力至少为15KN，而直径为20mm的该元件可以承受的力为18KN以上，故而选用此参数元件，材质为45钢，头部淬火热处理3540HRC。厚度约为凹模厚度的0.6-0.8倍之间，最小极限不能小于零点六倍这个厚度，大一些无妨，周界的参数可以依照于凹模选用，内部的型腔尺寸根据凸模或者镶块的外径在向外扩大0.3mm左右保证有足够的间隙即可，结合以上的参数设计了卸料板结构体。图4-1 卸料板结构图 4.3 板料定位方式确定板料的定位采用常规的导料板的机构形态，配合限位装置可以较为精确地达成毛坯板材初步定距和模具隐形过程中的定位。导料板位于料带的两侧，主要负责控制Y向的位移，保证这个方向的自由度受控。而在X方向则主要是采用了前工序冲出的孔洞紧定导正，配和定位设备，挡料销达成X向的位置固定。4.4 模架及导向零件的选择导向部件根据模具不同形态种类呈现多样化的方案选用，根本宗旨是滑动可靠安全，在整个模具的生命周期内不能发生失稳现象，磨损程度复合技术检测的要求。总的来说可以划分为导板导向与导柱导向两大类，而导板导向形式适用于大型的覆盖件模具对于小型模具不适用，因此确定了大的方向是导柱导套形式。正常的机构有着滑动和滚动两种较为成熟的结构本体，其特点根据自身本质问题进行叙述，滑动导向并不是仅仅是导套和导柱之间的摩擦，由于内部有油槽和乳化油的润滑并在高速冲裁过程中形成了油膜可以极大程度上减小摩擦并增加整个的寿命涉及到滑动导向还是滚动导向，就要看之间设计指标之中的精密程度和每分钟的冲裁次数了，本次欲设计的产品属于中等速度冲裁整体精度指标一般故而确定了最终的滑动形式，在内部开有润滑油的槽可以贮存一部分润滑油用以冲压过程中行成油膜增加自身的寿命。模架部件建议选用标准化的设备，主要是因为结构成熟度和使用寿命两个方面。架构的成熟度直接决定着模具的造价，根据市场的规律，成熟的产品市场具有较大保有量最终市场价格经济，模具的综合质量更可以达标。而使用寿命则是由于标准化的设备是大批量生产的，品质具有严格的规定因而不会发生因为单独制造而造成的零部件突然失稳最终造成不可逆转不良事故。结合工件的设计标准为通用级别，采用滑动导向即可保证整体精度。 根据排样的总体设计及卸料定位的设计，由于周界尺寸较大上下模可以采用45#或者HT200材质，二者均有利弊，对模具的寿命和零件的精度影响不大，导套和导柱方面使用螺钉和上下模座直接螺纹连接和紧固。4.5 凸模结构设计凸模是于凹模相互配和完成剪切或成形的重要操作部件，其结构参数有刃口精度，整体长度和固定方式这几种，具体到本此设计的工件级进模来说，刃口的计算已经在先前计算完毕，这里首先进行固定方式的选用。台阶固定，螺纹固定或者铆入形式都是最常见的形式，具体可以根据固定板上凸模的部署来制定。这里几个加工的便捷性来考虑，规则图形采用台阶的形式，非规则图形使用直通形式铆接或者螺纹固定。工件的卸料采用固定卸料装置因而结构参数设计囊括了以下的几个方面：（1）顶端的固定状态：结合冲裁孔为规则形状则上端直接采用台肩的形式依靠于台阶截个固定板进行固定可以安全可靠的达成固定的目标。（2）长度方面则是使用长度参数计算公式计算： 式中，h1凸模固定板厚；h2卸料板厚；h3自由高度；h4卸料板的厚度； 冲孔凸模结构如下图4-4所示，起作用主要是冲裁内部的孔洞，将工艺设定的孔冲出，上端的台阶是完成安装个固定的要求，在最终安装后和固定板配和及上模的挤压作用，保持固定，其外周保持圆度等级为78级的精度即可保证断面的光洁度维持较高的水准10。 图4-2 冲孔凸模 图4-3 落料凸模而落料的凸模主要作用为零件的切出工序。本此设计的卡维罩壳级进模中，落料的凸模在安装上适合采用螺纹连接，因外形属于非规则的外形，故而在实际中台阶的固定方式具有一定程度上的加工困难，故而采用直通形式，线切割直接加工，凸模材料根据此类材质通用选择，选定为Cr12Mov，厚度147mm。4.6 凹模结构设计凹模选择整体形式或者拼装的形式主要取决于模具的大小尺寸，一般长宽只和小于1500mm的均为小型模具，适用于整体形式的凹模。因为小型模具产品采用Cr2MoV材质寿命在整个生命周期中均可保持良好的冲裁能力，内部根据设计的要求可以内装镶块来达成便于更换的目的。凹模的结构设计方面主要涉及到的是厚度参数的计算取值，刃口的高度结合工件厚度2.5mm，选用高度为6mm，废料直接落下的形式。故而涉及到如下的公式完成厚度最小极限值的确定： 式中：； 冲裁尺寸最大距离。根据计算结果，将凹模厚度圆整为65mm。表4-1 凹模厚度系数壁厚的参数，是保障凹模的刚度和强度的，一般是40-100mm之间，也可以根据公式计算得： 且鉴于本此设计的卡维罩壳的凹模内部需要开槽，因此凹模厚度取为：。故而确定的凹模尺寸，计算得： 图4-4 凹模板凸模和凹模的材质均为Cr12 Mov，其是一种应用广泛的冷作模模具钢，属高碳高铬类型的莱氏体钢。该钢具有较好的淬透性和良好的耐磨性，且市场上的反馈良好，多年来材料的优化和进步使得这种刚才的形能趋于成熟，多用于制造受冲击负荷适中，且要求高耐磨的冷冲模。常规的热处理流程如下：（1）首先进行预先的热处理：锻压一般退火高温退火；（2）最终热处理保证刃口及端面的刚度与强度：淬火1010摄氏度左右，保证了淬火硬度约65HRC回火回火温度约200摄氏度，最终保证了硬度在6264HRC之间11。4.7 垫板的选用一般的连续冲裁结构中垫板的作用是位于固定板上方及凹模下方来保障冲裁过程中保障凸模的Z向微小攒动导致的压溃模座的事故，也是处于整体闭合的高度方面的原因来选用的。垫板的第二个作用是抬高整体模具的闭合高度参数，其周界参数和凹模相同，具体结构如下，垫板厚度取20mm。图4-5 垫板零件图4.8 固定板的设计凸模的正常运作离不开固定板的固定，因为固定板是固定成形部件的关键部件12。而其固定的形态尤为重要。固定板和凸模之间的配和方式通常使用过渡配和结构，也就是常见的H7/ m6的配和尺寸，这是因为这个标准下凸模的精度可以把控良好，而在凸模受损需要更换时也可以较为轻松的拆解下来。上端的形态根据凸模的规则预估与否使用台阶或者铆接的形式完成安装于固定。其参数方面则是结合厚度和周界两点进行设计。周界尺寸参考凹模的周界即可满足使用条件，厚度方面一般是大于0.6倍的凹模厚度便可以安装凸模并保证其稳定工作状态，最终绘制出的固定板的结构图如下：图4-6 固定板零件图4.9 主要模板的尺寸参数在卡维罩壳零部件结构设计的末端，把所有的设计参数进行有效的整合，旨在高效的指导各部分的绘图设计，各模板的外形参数尺寸设计如下：上垫板 ；凸模固定板 ；卸料板 ；凹模板 ； 下垫板 ；故：在加上上下模板的厚度，及中间的只有高度的部分，确定了模具闭合高度为395mm。 第5章 模具的装配5 模具的装配5.1 模具的安装调试在整体的设计目标达成之后，做为设计者在这里需要简要阐述装配流程及需要注意的要点以达成精益成形的目的，何谓精益成形，不仅仅是在制造方面尽可能的采用现有技术条件达成最精的零部件的尺寸，还有就是装配的理念，使用常规精度的部件通过高效的组立成为更高精度更高寿命的装配体，总体来说整个的安装和调试的流程如下：1 采用铆接或者过渡配和等将凸模及镶块元件通过固定完成与固定板及凹模内部的镶嵌，这个过程中保证的主要是垂直度和同轴度，因为圆形件对于这两个参数较为敏感；2 上下模部分，分别拼装完成半成品的组合状态，其过程则是采用夹板夹住上下模的各个板件确定好相应的位置，这个位置可以进行微调以确保冲头和凹模件的作用距离；3 上下模实验安装，检测凸模和凹模之间的缝隙。检测间隙是一项较为费事费力的工作，需要有一定经验的技术员通过比对，透光的多次调整；4 然后使用纸片试冲检测刃口部分的冲裁效果，避免二者直接发生啃咬而导致损伤，具体则是上下模在没有安装螺钉的情况下手动试冲，校验刃口的尺寸参数；5 在位置基本确定好之后，进行上下模位置的固定，打入销钉定位并承受冲裁过程中的剪切力作用，然后安装入销钉对上下模板件之间进行紧固作用。6 进行调整试模，小批量的试制生产确保冲裁件形状尺寸稳定后投入后续实际生产13。5.2 模具总装图模具的总装图的部分是各个部分零件结构在合理安装后的结构图，用以指导后续的实际的装模过程，整体如下所示，其中的主要部分做下简要的概述：（1） 主视图采用全剖的形式，将核心的零部件的主题结构尽可能的表达出来，以让读图者直接看到最重要的核心结构；（2） 左视图则是主视图的补充，部分成形结构件主视图中不能完整的表达，这里借助了左视图表达完成。（3） 俯视图根据冲压模具的视图规则，将上模的部分拆下后的投影为俯视图。（4） 局部视图表达某些特定的结构，便于后续读图。图5-1 模具总装图5.3 模具的工作原理模具采用级进模配合自动送料的形式进行，充分体现了连续冲压的高校经济的优点。工件的级进模运行原理主要是自动送料定位冲裁出料这几个步骤，以下做详细的阐述：（1）自动送料机构送料，完成最初的材料送进工作。（2）导正销配合完成毛坯条料在凹模板上的相对位置。因为导正销的作用，会充分限制条料的自由度为后续冲裁创造了很好的基础。（3）卸料板限制了板料Z向的自由度，然后上模部分继续下行带动冲头冲裁板料，或是弯曲成形等操做。（4）上模达到下止点完成半个周期的冲裁，上模上行，卸料板在弹性原件的作用下把箍在冲头上的板料剥离，达成卸料操做。（5）模具到达上止点，在此过程中送料设备准备下一次的送进。完成了整体一个周期的运行流程14。 第6章 冲压设备的选择6 冲压设备的选择冲模的冲裁技术愈加的现金，而做为动力的源泉，压力设备若不能及时跟进则会拖累整个的模具工业的发展，近年来高端的压力设备精度和速度都得到了长足的进步，而可靠性方面也愈发增强。从小型的开式压力机到闭式压力机，再到多点闭式压力机和高精度高速度冲压机都是我们可以选用的设备，其中开式压力机速度适中孙然没有高速压力机那么快的速度，但是介个工作时长和精度足够本次工件的冲裁数量，所以这里首先锁定了开式压力机的形式，具体的型号结合冲压力和闭合的高度二者选择15。压力机的种类繁多，按照不同的观点可以把压力机分成不同的类型。如：按驱动滑块力的种类分机械的、液压的、气动的等；按滑块个数可分为单动、双动、三动等；按驱动滑块机构的种类又可分为曲柄式、肘杆式、摩擦式；按机身结构形式可分为开式的、闭式的等等16。因此在选择压力机时，首先确定的必要条件是压力机可以顺利的安装进来模具，且模具的需要稳定的装入，条件是： 式中 本此设计的卡维罩壳的级进模4工位，整体的冲裁力在3000KN附近，而整体的闭合参数为395mm的总高度，故而进行压力参数的匹配，JC36-400压力机做为成熟的机械压力设备，具有结构上的稳定程度和经济上性，闭合高度在350-800之间，故而确定对于本此的模具设计有一定的裕量，故而确定了该型设备，具体的参数见表6-1。表6-1 JC36-400压力机参数型号公称压力(吨)滑块行程(毫米)滑块行程次数最大装模高度装模高度调节量工作台板尺寸滑块底面尺寸(次/分)(毫米)(毫米)(左右前后)(前后左右) (毫米) (毫米)JC36-40040050014800450300015001400 结论结论卡维罩壳的级进模设计主要进行了工艺性能分析，核心参数的计算，模具架构和个方面零部件的设计及最后的装配设计，最终完成了一副4工位的连续冲裁落料的模具，总的结论如下：1冲模成形是借助于剪切和冷作硬化基本理念特点，并基于此阐释了高精度高效率模具发展相关的趋势，详细阐述了级进模是解决大批量生产的方案之一，钣金重发的防线方向是多工序连续模具和传递模具，确定了本次设计工件