人人文库网 > 图纸下载 > 毕业设计 > 压扣连续拉伸模具设计【6张图纸】【优秀】

顶件销.dwg

压扣连续拉伸模具设计【6张图纸】【优秀】

资源目录

压扣连续拉伸模具设计【6张图纸】【优秀】.rar

顶件销.dwg---(点击预览)

模具总装图A0.dwg---(点击预览)

拉伸凸模.dwg---(点击预览)

压扣连续拉伸模具设计论文.doc---(点击预览)

卷边凸模.dwg---(点击预览)

制件图.dwg---(点击预览)

侧导板.dwg---(点击预览)

压缩包内文档预览：

编号：275403 类型：共享资源大小：2.86MB 格式：RAR 上传时间：2014-05-12 上传人：上*** IP属地：江苏

45
积分

版权申诉 word格式文档无特别注明外均可编辑修改；预览文档经过压缩，下载后原文更清晰！ 立即下载

关键词：: 压扣连续拉伸模具设计图纸

资源描述：

压扣连续拉伸模具设计

44页 22000字数+说明书+任务书+6张CAD图纸.bat

侧导板.dwg

制件图.dwg

卷边凸模.dwg

压扣连续拉伸模具设计论文.doc

拉伸凸模.dwg

模具总装图A0.dwg

顶件销.dwg

绪论 ………………………………………………………………1

1 工艺设计 …………………………………………………………2

1.1 压扣件的工艺分析 ………………………………………………………2

1.1.1压扣件的结构工艺性……………………………………………………2

1.1.2压扣件的精度要求 ……………………………………………………3

1.1.3压扣件的材料分析 ……………………………………………………3

1.2 分析、比较和确定工艺方案………………………………………………4

1.2.1冲压性质…………………………………………………………………4

1.2.2冲压次数和冲压顺序……………………………………………………4

1.2.3工序的组合方式…………………………………………………………6

1.2.4方案的选择及确定………………………………………………………6

2 模具设计 ………………………………………………………17

2.1 模具设计的原则与要求……………………………………………17

2.2 级进模的设计………………………………………………………………19

2.2.1级进模设计的基本步骤…………………………………………………19

2.2.2排样………………………………………………………………………19

2.3 级进模各工位详细设计……………………………………………………23

2.3.1第一工位…………………………………………………………………23

2.3.2第二工位…………………………………………………………………24

2.3.3第三工位…………………………………………………………………28

2.3.4第四工位…………………………………………………………………30

3 级进模其他零件的设计与选择………………………………………32

3.1模架 ………………………………………………………………………32

3.2定位零件……………………………………………………………………32

3.3卸料和压料零件……………………………………………………………34

3.4导向零件……………………………………………………………………35

3.5固定零件……………………………………………………………………35

3.6弹簧…………………………………………………………………………36

3.7 冲压设备的选择…………………………………………………………37

结论……………………………………………………………38

谢辞 ………………………………………………………………39

参考文献 …………………………………………………………40

摘要

　　　压扣零件结构简单且对称，精度要求一般，低于IT11，尺寸较小，广泛应用于各种行业，特别是轻工业。它的作用日益突出，本篇论文正基于此。在现有正常生产条件下，综合考虑各种因素，设计一种最为合适的方案尤其重要。这篇论文以零件图为起点，分析了压扣零件的特点及成形工艺，主要分析了零件的结构工艺性、精度要求和材料的性质。根据零件工艺性分析，初步提出几种方案，分别包含了单工序模，连续模和复合模。通过比较这几种方案的优缺点，结合零件的批量、精度等具体要求，选择了一副级进模，包括切槽、拉深、弯曲和整形四个工位。画出了级进模的排样图，介绍了模具设计的定义、原则与要求特别是级进模设计的基本步骤，流程图等。详细介绍了压扣级进模的结构、工作过程及各工位的结构和模具主要零部件的特点。主要设计了两副模具，单工序模中的落料模和级进模，并将它们的装配图绘制在A0图纸上。其他主要零部件主要有模架、定位零件、卸料及压料零件、导向零件和固定零件等等。他们中的部分零件画在零件图纸上。通过以上设计，就可以得到完整的压扣零件的制造方法。

关键词：压扣；冲切；拉深；弯曲；排样；级进模　　　The structure of pressing buckles is simple and symmetry, small size，commonly precision requirement，lower than IT11. They are widely used in many industries, especially the light industry. So their functions are standing out increasingly. In the existing normal manufacture condition, it is quite important to design a more appropriate project which contains all factors needs to be considered. This paper bases on these. It starts with the part chart. The characteristics and forming technology of the pressing buckles are analyzed. The structure process, precision required and the character of the material are analyzed primarily. Bring forward several projects from the process analyze of the part. They contain single working procedure die and progressive die and composite die separately. According to compare the advantage and disadvantage of these projects mentioned and the specific requirement of the part such as batch and precision, a progressive die is chosen as the best project. The project contains four working position, they are cutting, drawing, bending and face lifting. The layout of the progressive die is drawn，the definition, principle and requirement of die design are introduced, especially the basic process and flow chart of the design of progressive die .The structure and working process of the progressive die for cutting and drawing the pressing buckles are introduced. The structure of each position of the die and the characteristics of the key parts of the die are explained in detail. Two dies are mainly designed. They are single working procedure die and progressive die. Their assembly charts are protracted on the A0 drawings. Other parts such as mould frame, orientation part, remove stuff part and press stuff part, guide direction part and fastness part and so on. Some of these parts are drawn on A3. According to all design above, we can get a perfect manufacture method of the pressing buckles parts.

Key words: pressing buckles; cutting; drawing; bending; layout; progressive die　　　压扣是一种常用的钣金连接件之一，虽然精度要求不高，一般低于IT11，但作为冲压件来说，冲压工艺有一定的代表性。目前压扣件已广泛应用于各种行业，例如服装业，汽车行业等，特别是轻工业。有着广阔的发展前景。正是因为压扣零件的作用日益突出，所以必须充分重视它的成形工艺及方法。本课题的目的在于在现有的条件下，设计一种最好的压扣零件的制造方法。

　　　题目：如图所示的压扣零件图，拉深高度为70.2mm，内圆直径为18.8mm，材料为08F，厚度0.5mm。零件技术要求：卷边外圆断面要平齐、光滑，毛刺不得大于0.1mm；顶部卷边内圆半径R1mm，与底面要平行，不平行度小于0.5mm；保证拉深高度为70.2mm，外圆直径19.80.1mm，底部倒角R1mm。

要求：压扣生产纲领按大批量生产类型考虑，其材料及各项技术要求按给定的零件图要求。

1 工艺设计

工艺设计是针对给定的产品图纸，根据其生产批量的大小、冲压设备的类型规格、模具制造能力以及工人技术水平等具体生产条件，从对产品图的冲压工艺性分析入手，经过必要的工艺计算，制定出合理的工艺方案，最后写出冲裁工艺卡的综合性的分析、计算、设计过程。冲裁工艺方案的确定，其中包括工序性质、数量的确定，工序顺序的安排，工序组合方式及工序定位方式的确定等内容。因此冲压工艺设计实质上就是冲压工艺的制定，而表达工艺指定内容的文件就是冲压工艺规程。

　　　工艺设计的基本要求：

　　（1）材料利用率要高，即原材料消耗要尽可能少。

（2）考虑工厂的具体生产条件，制定出的工艺方案要技术上先进可行，经济上合理。

（3）工序组合方式和工序排列顺序要符合冲压变形规律，能保证冲制出合格的零件。

　　（4）工序数量要尽可能少，生产效率要尽可能高。

　　（5）制定的工艺规程，要方便工厂、车间的生产组织与管理。

1.1 压扣件的工艺分析

　　　冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性，即冲压件的结构形状、尺寸大小、精度要求及所用原材料等方面是否符合冲压加工的工艺要求。一般来说，工艺性良好的冲压件可保证材料消耗少、工序数量少、模具结构简单、模具寿命长、成本低且产品质量稳定，还可有利于生产的组织管理。在工艺设计时，首先要分析冲压件的工艺性，这是制定工艺方案的基础。

1.1.1压扣件的结构工艺性

　　　如图1所示的压扣件，形状简单、对称、美观，没有复杂形状的曲线。各直线或曲线的连接处都有适当的圆角相连，有利于模具加工。尺寸较小，最大尺寸为25mm，深度也较小，拉深高度为7mm。此外，无其他形式的冲孔、悬臂和窄槽等。因此，该压扣件冲压加工性好。

1.1.2压扣件的精度要求

　　　冲压件的精度要求是指冲压件的尺寸精度和表面粗糙度要求，精度要求应该在经济精度范围以内。从图1的零件图可以看出，该零件的精度要求较低，外圆直径19.80.1的公差最小，为0.2，低于IT11，其余的尺寸的精度要求更低。

　　　冲压件断面的表面粗糙度和允许的毛刺高度见表1—1和表1—2。

模具总装图A0.gif

压扣连续拉伸模具设计.gif

内容简介：: XXXXX学院毕业设计(论文) 第 39 页压扣连续拉伸模具设计摘要压扣零件结构简单且对称，精度要求一般，低于IT11，尺寸较小，广泛应用于各种行业，特别是轻工业。它的作用日益突出，本篇论文正基于此。在现有正常生产条件下，综合考虑各种因素，设计一种最为合适的方案尤其重要。这篇论文以零件图为起点，分析了压扣零件的特点及成形工艺，主要分析了零件的结构工艺性、精度要求和材料的性质。根据零件工艺性分析，初步提出几种方案，分别包含了单工序模，连续模和复合模。通过比较这几种方案的优缺点，结合零件的批量、精度等具体要求，选择了一副级进模，包括切槽、拉深、弯曲和整形四个工位。画出了级进模的排样图，介绍了模具设计的定义、原则与要求特别是级进模设计的基本步骤，流程图等。详细介绍了压扣级进模的结构、工作过程及各工位的结构和模具主要零部件的特点。主要设计了两副模具，单工序模中的落料模和级进模，并将它们的装配图绘制在A0图纸上。其他主要零部件主要有模架、定位零件、卸料及压料零件、导向零件和固定零件等等。他们中的部分零件画在零件图纸上。通过以上设计，就可以得到完整的压扣零件的制造方法。关键词：压扣；冲切；拉深；弯曲；排样；级进模 Press Button Mold Design And Manufavturing MethodsAuthor:XXXXTutor:XXXXXAbstractThe structure of pressing buckles is simple and symmetry, small size，commonly precision requirement，lower than IT11. They are widely used in many industries, especially the light industry. So their functions are standing out increasingly. In the existing normal manufacture condition, it is quite important to design a more appropriate project which contains all factors needs to be considered. This paper bases on these. It starts with the part chart. The characteristics and forming technology of the pressing buckles are analyzed. The structure process, precision required and the character of the material are analyzed primarily. Bring forward several projects from the process analyze of the part. They contain single working procedure die and progressive die and composite die separately. According to compare the advantage and disadvantage of these projects mentioned and the specific requirement of the part such as batch and precision, a progressive die is chosen as the best project. The project contains four working position, they are cutting, drawing, bending and face lifting. The layout of the progressive die is drawn，the definition, principle and requirement of die design are introduced, especially the basic process and flow chart of the design of progressive die .The structure and working process of the progressive die for cutting and drawing the pressing buckles are introduced. The structure of each position of the die and the characteristics of the key parts of the die are explained in detail. Two dies are mainly designed. They are single working procedure die and progressive die. Their assembly charts are protracted on the A0 drawings. Other parts such as mould frame, orientation part, remove stuff part and press stuff part, guide direction part and fastness part and so on. Some of these parts are drawn on A3. According to all design above, we can get a perfect manufacture method of the pressing buckles parts.Key words: pressing buckles; cutting; drawing; bending; layout; progressive die目录绪论 11 工艺设计 2 1.1 压扣件的工艺分析 2 1.1.1压扣件的结构工艺性2 1.1.2压扣件的精度要求 3 1.1.3压扣件的材料分析 3 1.2 分析、比较和确定工艺方案4 1.2.1冲压性质4 1.2.2冲压次数和冲压顺序4 1.2.3工序的组合方式6 1.2.4方案的选择及确定62 模具设计 17 2.1 模具设计的原则与要求17 2.2 级进模的设计19 2.2.1级进模设计的基本步骤19 2.2.2排样19 2.3 级进模各工位详细设计23 2.3.1第一工位23 2.3.2第二工位24 2.3.3第三工位28 2.3.4第四工位303 级进模其他零件的设计与选择32 3.1模架 32 3.2定位零件32 3.3卸料和压料零件34 3.4导向零件35 3.5固定零件35 3.6弹簧36 3.7 冲压设备的选择374 结论38谢辞 39参考文献 40绪论压扣是一种常用的钣金连接件之一，虽然精度要求不高，一般低于IT11，但作为冲压件来说，冲压工艺有一定的代表性。目前压扣件已广泛应用于各种行业，例如服装业，汽车行业等，特别是轻工业。有着广阔的发展前景。正是因为压扣零件的作用日益突出，所以必须充分重视它的成形工艺及方法。本课题的目的在于在现有的条件下，设计一种最好的压扣零件的制造方法。题目：如图所示的压扣零件图，拉深高度为70.2mm，内圆直径为18.8mm，材料为08F，厚度0.5mm。零件技术要求：卷边外圆断面要平齐、光滑，毛刺不得大于0.1mm；顶部卷边内圆半径R1mm，与底面要平行，不平行度小于0.5mm；保证拉深高度为70.2mm，外圆直径19.80.1mm，底部倒角R1mm。图1 压扣零件图要求：压扣生产纲领按大批量生产类型考虑，其材料及各项技术要求按给定的零件图要求。1 工艺设计工艺设计是针对给定的产品图纸，根据其生产批量的大小、冲压设备的类型规格、模具制造能力以及工人技术水平等具体生产条件，从对产品图的冲压工艺性分析入手，经过必要的工艺计算，制定出合理的工艺方案，最后写出冲裁工艺卡的综合性的分析、计算、设计过程。冲裁工艺方案的确定，其中包括工序性质、数量的确定，工序顺序的安排，工序组合方式及工序定位方式的确定等内容。因此冲压工艺设计实质上就是冲压工艺的制定，而表达工艺指定内容的文件就是冲压工艺规程。工艺设计的基本要求：（1）材料利用率要高，即原材料消耗要尽可能少。（2）考虑工厂的具体生产条件，制定出的工艺方案要技术上先进可行，经济上合理。（3）工序组合方式和工序排列顺序要符合冲压变形规律，能保证冲制出合格的零件。（4）工序数量要尽可能少，生产效率要尽可能高。（5）制定的工艺规程，要方便工厂、车间的生产组织与管理。1.1 压扣件的工艺分析冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性，即冲压件的结构形状、尺寸大小、精度要求及所用原材料等方面是否符合冲压加工的工艺要求。一般来说，工艺性良好的冲压件可保证材料消耗少、工序数量少、模具结构简单、模具寿命长、成本低且产品质量稳定，还可有利于生产的组织管理。在工艺设计时，首先要分析冲压件的工艺性，这是制定工艺方案的基础。1.1.1压扣件的结构工艺性如图1所示的压扣件，形状简单、对称、美观，没有复杂形状的曲线。各直线或曲线的连接处都有适当的圆角相连，有利于模具加工。尺寸较小，最大尺寸为25mm，深度也较小，拉深高度为7mm。此外，无其他形式的冲孔、悬臂和窄槽等。因此，该压扣件冲压加工性好。1.1.2压扣件的精度要求冲压件的精度要求是指冲压件的尺寸精度和表面粗糙度要求，精度要求应该在经济精度范围以内。从图1的零件图可以看出，该零件的精度要求较低，外圆直径19.80.1的公差最小，为0.2，低于IT11，其余的尺寸的精度要求更低。冲压件断面的表面粗糙度和允许的毛刺高度见表11和表12。表11：冲压件断面的近似表面粗糙度2材料厚度/mm12233445表面粗糙度Ra/um3.26.312.52550 表12：冲压件断面允许毛刺的高度2冲压板料厚度0.51.01.0新模试冲时毛刺高度0.0150.020.030.040.05生产时允许毛刺高度0.050.05从上表2可以看出，毛刺小于0.1mm，满足要求。拉深件的径向尺寸精度以及圆筒形拉深件所能达到的高度方向尺寸精度，板料厚度为0.5，拉深件直径50mm时，其径向尺寸的偏差值为0.12mm；当拉深件高度18mm时，其高度尺寸偏差值为0.5。由此可见零件图上的尺寸要求均可以满足。1.1.3压扣件的材料分析冲压工艺对材料的要求：1.首先要满足冲压件的使用要求：强度、刚度、导电性、导热性、重要性、耐腐蚀等。2.满足冲压工艺条件应具有良好的塑性和表面质量、板料的厚度。冲压原材料的选用对工艺设计有重要影响。在冲裁生产中，原材料的供货形态一般是条料、卷料或是废料的再利用，不同的供货形态，制定的工艺方案亦有所不同。冲裁原材料的力学性能和工艺状态对冲裁工艺也有重要影响。08F是一种优质碳素结构钢，含碳量低，为0.05%0.11%，抗剪强度=216304Mpa，抗拉强度b=275383Mpa，屈服强度s=177Mpa，10=32%。塑性好，成本低，并且它的供应充足，能满足大批量生产。根据以上分析可以看出，该材料适宜于冲压加工。1.2 分析、比较和确定工艺方案工艺方案的内容是确定冲压件的工艺路线，主要包括确定工序数、工序的组合和工序顺序的安排等，应在工艺分析的基础上制定几种可能的方案，再根据工件的批量、形状、尺寸等多方面的因素，综合考虑产品质量、生产效率、模具寿命、材料消耗及操作安全等因素后，通过对给出方案的分析和比较，选取一个较为合理的冲压方案。1.2.1冲压性质冲压件的工序性质是指冲压件加工成形所需的工序种类如落料、冲孔等基本工序，根据冲压件的几何形状直观确定。根据压扣零件的技术要求和形状特点，直观上可以看出该压扣零件的工序性质主要有落料、拉深、弯曲和冲切。1.2.2冲压次数和冲压顺序由于产品零件的形状尺寸、材料等因素的影响，需根据具体情况确定冲压次数。冲压次数是指同一性质的工序重复进行的次数。对于拉深件，可根据它的形状和尺寸，以及板料许可的变形程度，计算出拉深次数。弯曲件或冲裁件的冲压次数也是根据具体形状和尺寸以及极限变形程度来决定。冲压件各工序的先后顺序，主要根据工序的变形特点和质量要求等安排的，安排冲压顺序时要综合考虑零件技术要求、各工序间的影响、模具结构等方面的因素。一般可按下列原则进行：（1）对于带孔的或有缺口的冲裁件，如果选用简单模，一般先落料、再冲孔或切口。使用连续模时，则应先冲孔或切口，后落料。对于带孔的弯曲件，孔边与弯曲区的间距大，可以先冲孔，后弯曲。如果孔边在弯曲区附近，必须在零件压弯后再冲孔。孔与基准面的间距有严格要求时，也应先压弯后再冲孔。（2）对于带孔的拉深件，一般说来，都是先拉深，后冲孔。但是孔的位置在零件底部，且孔径尺寸要求不高时，也可以先在毛坯上冲孔，后拉深。（3）多角弯曲件，应从材料变形和弯曲时材料移动两方面安排弯曲的先后顺序。一般情况下，先弯外角，再弯内角。（4）对于形状复杂的拉深件，为便于材料变形和流动，应先成形内部形状，再拉深外部形状。（5）整形或校平工序，应在冲压件基本成形以后进行。从引言中的零件图可以初步确定该零件的冲压顺序为先落料，接着拉深，然后弯曲，最后是冲切卷边以得到零件。该零件弯曲部分展开尺寸的计算：由公式 L=li+i/180（ri+xi*t）2，式中L弯曲件毛胚总长度，mm；l直线部分长度，mm；圆弧部分弯曲中心角，（）；r为弯曲半径mm；x与变形程度有关的中性层位移系数。由于r/t=2，查表可得x为0.38，代入数据得L=3.74mm。该零件拉深部分展开尺寸的计算：由公式D=，式中D毛胚直径，mm；凸缘直径，mm；d筒部直径（中径），mm；r底部和凸缘部的圆角半径，mm。代入数据得D=34.6mm取35mm。所以该零件的第一步是冲出一个35的圆。在第二步的拉深中，如下图11所示。对于下面的拉深示意图，由公式D=2，其中D为毛坯直径,为加上修边余量后的凸缘直径，为工件直径，r为圆角半径，h为零件的拉深高度。对于本零件而言，D=35mm，=19.3mm，r=1mm，h=6.5mm。由上面的公式可以得出=28.1mm，取为28mm。由查表可以确定修边余量=1.8mm，则=28-2*1.8=24.4mm。又由=0.336， =1.45， =1.43%，查表可以知道第一次拉深的最大相对高度=0.500.63，大于零件的=0.336，由此可以确定，只需要一次拉深。第三步为卷边，即对顶部进行R1mm卷边成形。类似于弯曲件中的铰链卷圆，也可以一次成形。最后一步为冲切，即把第三步得到的卷边冲切下来。同时还必须加一个校正装置，因为卷边之后会有一个反弹，使得到的零件尺寸不准确。1.2.3工序的组合方式一个冲压件往往需要经过多道工序才能完成，因此，编制工艺方案时，必须考虑是采用单工序分散冲压呢？还是将工序组合起来，选用复合模或连续模生产。一般来说，这主要取决于冲压件的生产批量、尺寸大小和精度等因素。生产批量大，冲压工序应尽可能地组合在一起，进行复合模或连续模冲压；小批量生产，常选用单工序简单模。但对于尺寸过小的冲压件，考虑到单工序模上料不方便和生产率低，也常选用复合模或连续模。当选用的几个单工序模制造费用比复合模还高，而生产批量又不大时，也可以考虑将工序组合起来，选用复合模生产。对于有精度要求的零件，为了避免多次冲压的定位误差，也应选择复合模冲压。工序组合方式，可以选用复合模或连续模。一般的说，复合模的冲压精度比连续模高，但是，连续模的生产率较高，操作比较安全，若装有自动送料装置，可适用于小件的自动冲压。图11：拉深示意图1.2.4方案的选择及确定根据上面的冲压顺序，可以做出下列各种方案：方案一：（1）落料（2）拉深带凸缘件（3）弯曲（4）整形并冲切卷边方案二：（1）落料、拉深（2）弯曲（3）整形并冲切卷边方案三：（1）冲切（2）拉深（3）弯曲（4）整形并冲切卷边对以上三种方案进行比较，可以看出：方案一:单工序模，采用四副模具，分别完成落料，拉深，弯曲和冲切卷边。模具成本的主要成分是“加工费”和“原材料费”，只要把两项费用计算出来，模具成本的主体就出来了。因此可以看出，采用该方案时，成本高，需要四副单独的模具，制造费用高，不经济。有利于降低冲裁力和提高模具寿命。单工序模的结构简单，材料利用率高，制造精度低，生产效率低，维修不方便，品质低，操作不安全，冲床性能要求低。主要应用于小批量生产和大、中型零件的冲压试制。在本方案中，将会详细设计落料模，并将其装配图画在A0图纸上。其余的三种模具将会在接下来的方案中设计。落料模设计如下：该零件只有一个简单的落料，由于零件属于大批量生产，尺寸又较小，因此采用级进冲裁，生产效率高，操作方便，通过设计合理的模具结构和排样方案可以达到较好的零件质量和避免模具强度不够的问题。(1)模具类型根据零件的冲裁工艺方案，采用单工序模。 (2)操作与定位方式虽然零件属于大批量生产，但合理安排生产可用手工送料方式能够达到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。考虑零件尺寸较小，材料厚度较薄，为了便于操作和保证零件的精度，宜采用导料板导向、侧刃定距的定位方式。为减小料头和料尾的材料消耗和提高定距的可靠性，采用双侧刃布置。(3)卸料与出件方式为了便于操作、提高生产率，冲件和废料采用由凸模直接从凹模推下的下出件方式。(4)模架类型及精度，冲裁间隙很小，因此采用导向平稳的A型对角导柱模架。考虑零件精度要求不高，但冲裁间隙较小，因此采用I级模架精度。工艺与设计计算：图12：落料模排样图（1）如图所示采用有废料排样。（2）搭边是指排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的剩（余）料搭边值是由经验确定的，查表可知 a=1.5mm,a1=1.5mm。查找手册取b=1.5mm, Y=0.1mm,Z=0.4,=0.5。（3）条料宽度为：L2a+2b-D=35+2*1.5+2*1.5 -0.5=41-0.5 mmB=L+2a=35+2*1.5=38mm导尺间距为：A=B+Z=41+0.4=41.4mm A=L2a+ Y=35+2*1.5+0.1=38.1mm（4）进距:S=35+1.5=36.5mm （5）侧刃计算：如图2所示的排样图，采用了两个侧刃，其长度L=S=36.5mm，宽度一般取6mm。（6）材料利用率：由零件图算得一个零件的面积为962mm2,一个进距内的的面积B*S=41*36.5=1496.5 mm2，因此材料利用率为 =A/BS=962/1496.5=64.3%冲裁力：根据零件图可以计算零件的总周长之和和侧刃冲切长度，算出周长L=110mm, =300MPa,t=0.5mm,k=1.3=kLt =1.3*110*0.5*300=21450N推件力：根据材料厚度取凹模刃口直壁高度h=7mm,n=h/t=14,查表=0.063 =nF=14*0.063*21450=18919N卸料力:查表取=0.04 =F=0.05*21450=1073N总的冲压力: F=+=21450+18919+1073=41442N应选取的压力机P=(1.11.3)F=(1.11.3)*41442=4654KN。因冲裁件尺寸较小，冲裁力不大，且选用了对角导柱模架，受力平稳，估计压力中心不会超出模柄端面积之外，故不必详细计算压力中心的位置。凸、凹模刃口尺寸（1）计算凸、凹模刃口尺寸及公差落料时，凸、凹模刃口尺寸计算原则为以凹模为基准件。由查表可以确定凸、凹模之间的最小间隙Zmin=0.02mm，最大间隙Zmax=0.04mm。因为只是一个简单的圆形零件，可以采用凸模和凹模分开加工。因为工件的尺寸为，首先确定凹模尺寸，再减小凸模尺寸以保证最小合理间隙。落料凹模尺寸=，式中，表示磨损系数，由查表确定为0.5。为零件的公差，查表取0.5。凸模和凹模的制造公差和分别为-0.004和0.006。=。 =，。可见，因此能够保证间隙值。凸、凹模的设计凹模的形状及尺寸已趋标准化，一般可根据冲裁件的形状和尺寸选用。由于零件形状简单，精度要求不高，故选择序号4。凹模外形尺寸计算凹模的尺寸计算如下：凹模厚度：H=kb（H15mm）式中 b冲裁件的最大外形尺寸，k系数，考虑坯料厚度t的影响，查表k=0.3,b=35mm。H=0.3*35=10.5mm,取H=15mm凹模壁厚（刃口到外边的距离）：C = (1.52)H3040 mm，取C=30mm。图13 冲裁凹模图5 沿送料方向的凹模长度为： L=38+2*36+2*25=160mm垂直于送料方向的凹模宽度为：B=38+12+2*25=100mm根据计算的凹模轮廓尺寸，选去与计算值接近的标准凹模板轮廓尺寸。根据GB2858-81，选择L*B*H=160mm*100mm*16mm。凹模的材料选用CrWMn,工作部分热处理淬硬60-64HRC。在本次设计中采取台阶形式的凸模。采用固定卸料板和导尺时，凸模长度应该为：L=h1+h2+h3+h式中h1凸模固定板厚度（凹模厚度的60%80%）h2卸料板厚度（510mm）h3导板厚度（310mm） h附加长度（1520mm）。取h1=12mm,h2=8mm,h3=6mm,h=16mm凸模长度 : L=12+8+6+16=42mm。强度和刚度校核:一般情况下，凸模的强度是足够的，不必作强度校验。在凸模特别细长或凸模断面尺寸很小而坯料厚度较大的情况下，必须进行承压能力及失稳弯曲应力的校验凸模最小直径的校核。 d5.2t/=5.2*0.5*300/1200=0.65mm因为凸模的直径为34.73mm，所以凸模强度是足够的。其他零件的设计与选择(1)模架采用对角导拄模架，根据凹模的尺寸选择对应的模架尺寸250*200*150。(2)导料板（导尺）使用条料或带料冲裁时，一般采用导尺或导料销来导正材料的送进方向。导尺常用于单工序模和连续模，导料销是导尺的简化型式，多用于有弹性卸料板的单工序模，导料板用于单工序模及连续模中，作条料定位及导向用。采用分离式导料板：一般为两块构成，常用45钢做成；导料板的厚度一般与所冲的板料厚度有关，可查表，t=6mm；两侧面导向面必须相互平行，其定位部分常局部淬硬，或加上淬硬的侧刃挡块。 (3)卸料板冲压加工中，常用卸料板、推件器(或顶件器)将制件或废料从凸模、凹模卸下，以便及时取出制件和排除废料。卸料板有固定卸料板、悬臂式卸料板和弹性卸料板。如图采用弹性卸料板主要用于冲制薄料和要求制件平整的模具中。弹性卸料板有敞开的工作空间操作方便，生产效率高，冲压前对毛坯有预压作用、冲压后也可使冲件平稳脱模。弹性卸料装置和弹性顶件装置中的弹性元件通常是弹簧和橡皮，有条件的工厂图14：卸料板结构图12使用气垫。弹性卸料板和凸模的间隙取0.10.3mm。兼起导向作用时，取0.010.03mm（最好小于冲裁间隙）。取板厚度为11mm，橡皮作为弹性元件。(4)导向零件导向装置用于冲裁模上、下模之间的定位连接和运动导向。导向零件可以消除压力机滑缺运动误差对模具运动精度的影响保证凸、凹模间隙分布均匀便于模具的安装和调整，因而提高模具的使用寿命和冲裁件精度。因此，在设计生产冲裁件批量较大的冲裁模时一般均采用导向装置，以保证上、下模的精确导向。导向零件的功能: 保证上、下模正常位置，使之不产生位置偏差。常见的模具导向有：导板导向、导套导向、滚珠导柱。采用导柱和导套，圆柱形导柱、导套加工容易装配简单，滑动导向刚度大，精度高、稳定性好是冷冲模应用最广泛的导向装置。导柱、导套常用两副，大型冲模或冲裁件精度特别高的冲模也用四副或六副。两副导住、导套在中心对称布置时，为防止上下模误装，其直径应不相同。图15：导柱导套示意图13导柱和导套为间隙配合（H7/h6或H6/h5）。导柱下部与下模板导柱孔采用过盈配合（H7/r6）。导套外径与上模板导套孔也是过盈配合。导柱和导套的配合表面要求坚硬耐磨、且有一定的强韧性；常用20号钢经渗碳淬火处理而成，其渗碳深度为0.81.2mm，硬度为5862HRC。滚珠3置于保持圈4内，与导柱导套接触，并有0.0050.02mm过盈量，导向效果好。上模升到上死点时，导套不应脱离导柱；它是一种无间隙导向、精度高、寿命较长；适于高速冲模、精密冲裁模、硬质合金模等；由于其承受侧压力的能力弱，故不能用于有较大侧压力的场合，也不能用于后侧导柱模架。(5)模柄模柄：联结上模与冲床的零件，上模通过模柄固定在冲床的滑块上。适用于在2000KN以下的冲床的模具安装。模柄结构型式有多种：压入式模柄：主要用于上模座比较厚、比较重的模具中、其同心度及垂直度比较高，与上模座之间呈H7/r6过盈配合。 (6)模板模板分为上模板和下模板。查表得上模座厚度为35mm，下模座厚度为40mm。模板作用：安装全部模具零件以构成模具的总体和传递压力。模下模板尺寸的选择决定于凹模的大小，而凹模外形尺寸又取决于冲裁工件的大小。但所确定的下模板尺寸必须小于压床工作台顶尺寸，并留有足够固定该冲模的余地。一般情况下，压床工作台每边尺寸必须大于冲模下模板尺寸5070mm以上。模板应该具有足够的强度和刚度。圆形直径比凹模直径大3070mm。矩形模板长度比凹模长度大4070mm，宽相等或略大。厚度为凹模的1.5倍。材料常用HT20-40，ZG45，QT40-17铸造而成，用A3锻造加工成带上模座的模柄。作用：将凸、凹模安装在上、下模板的正确位置上。主要用于小型凸、凹模或凸凹模的固定。固定板与凸模一般呈H7/m6或H7/n6的过渡配合，压装后将凸模尾部与固定板一起磨平；对于浮动式凸模，采用间隙配合。外形与凹模外形基本上一致，通常为圆形、矩形，厚度取为凹模厚度的6080%，常用45号钢做成。L2取200mm，B2取250mm，两个导柱之间的水平方向距离S取170mm，垂直方向距离S1取150mm。(7)垫板作用：是承受凸模或凹模的压力，防止过大的冲压力在模板上压出凹坑。冲裁凸模是否加垫板可根据支承端面的压力进行检验：当凸模尾部单位压力超过模座的许用压力时，就需在凸模支承端面上加一淬硬磨平的垫板。垫板的外形尺寸与凹模固定板相同，厚度取310mm。取为5mm。材料为45号钢或T8，硬度为4348HRC。(8)固定板对于中、小型的凸、凹模零件，一般通过固定板间接固定在模板上，以节省贵重的模具钢，固定板固定凸模（凹模）要求紧固牢靠并有良好的垂直度。因此固定板必须有足够的厚度。可按下面的经验公式计算，对于凸、凹模固定板的厚度取凹模厚度的6080%。凹模固定板的厚度为10mm。(9)固定与紧固零件螺钉：螺钉用来联接模具零件，承受拉应力；小型和中型模具采用M6mm，M8mm、M10mm或M12mm等，选用46个。取M8mm。圆柱销：圆柱销钉起定位作用，承受偏移应力（剪应力）。对中小型模具一般选用d=6、8、10、12mm的几种尺寸。这里选择d=8mm。方案二:采用三副模具，第一副为复合模，包括落料35mm，拉深带凸缘件。第二副模具用来R1mm卷边成形，由于卷边后存在回弹，第三副模具用来整形并将冲切卷边以得到所需要的尺寸。复合模的结构较复杂，成本较方案一的单工序模小，较经济，周期短，制造精度较高，材料利用率低，生产效率低，维修不方便，产品精度高，品质低，操作不安全，冲床性能要求低，主要应用于大批量生产和内外形精度要求高的零件。该方案节省了工序和设备，可以提高生产效率，但是模具容易磨损或破坏，寿命低。方案三:采用一副模具，为四工位级进模。第一工位为冲切两个35形切缝。第二工位为拉深，一次拉深成形。第三工位为弯曲。第四工位为整形和冲切卷边。由于只需要一副模具，因此它比上两种方案经济得多。其成本可以接受。级进模特点：(1)冲压生产效率高。级进模可以完成复杂零件的冲裁、翻边、弯曲、拉深、立体成形以及装配等工艺，减少了中间转运和重复定位等工作，而且工位数量的增加不影响生产效率，可以冲制很小的精密零件。(2)操作安全简单。级进模冲压时操作者不必将手伸入模具的危险区域。对大量生产，还采用自动送料机构，模具内装有安全检测装置。(3)模具寿命长。复杂的内形和外形可分解为简单的凸模和凹模外形，分段逐次冲切，工序可以分散在若干个工位，在工序集中的区域还可以设置空位，从而避免了凸、凹模壁厚过小的问题，改变了凸、凹的受力状态，提高了模具强度。此外，级进模还采用卸料板兼作凸模导向板，对提高模具寿命也非常有利。(4)产品质量高。级进模在一副模具内完成产品的全部成形工序，克服了用简单模时多次定位带来的操作不变和累积误差。(5)生产成本较低。级进模由于结构比较复杂，所以制造费用较高，同时材料利用率较低，但由于级进模生产效率高、压力机占有数少、需要的操作工人数和车间面积少，减少了半成品的储存和运输，因而产品零件的综合生产成本并不高。(6)设计和制造难度大，对经验的依赖性强。级进模结构复杂，技术含量高，设计灵活性大、难度大；设计和制造中的经验、推断和目测工作量多，人才培养时间长，个人之间的差异大；同一产品零件可有多种不同的设计方案，设计的灵活性大；设计和制造周期长，费用高，适用于批量生产。级进模还受产品零件尺寸限制，产品尺寸不宜太大。(7)按订单生产，而不是按计划生产，订货受市场影响大，交货期要求短。由于图1所示的零件图的精度要求较低，且属于大批量生产，并且其成本最低，加上上面三个方案的比较可以看出，方案三为最佳方案。上述三个方案分别包括单工序模，复合模和连续模。当然，还可以有其他方案，例如设计一个连续模，将落料和拉深作为一个复合模，然后再卷边和冲切，连续模中有复合模，但是这种方案对于冲程的要求比较高，压力机的冲程比较大，而其后的工位则要求比较小，因此设计的难度较大，在这不作详细叙述。2 模具设计2.1 模具设计原则与要求模具设计是指依据所制定的工艺规程，仔细考虑毛坯的定位、出件、废料排除诸问题以及模具的制造维修方便、操作安全可靠等因素后，构思出与冲压设备相适应的模具总体结构，然后绘制出模具总装图和所有非标准零件图的整个设计、绘图过程。模具设计的实质就是完全实现工艺设计的内容，而模具设计的过程则是在考虑具体生产条件并综合分析研究相应设计要素后，经反复思考、修改、直至绘制出模具图纸的创造性的劳动过程。结构设计原则.（1）尽量选用成熟的模具结构或标准结构。（2）模具要有足够的刚性，以满足寿命和精度的要求。（3）结构应尽量简单、实用，要具有合理的经济性。（4）能方便地送料，操作要简便安全，出件容易。（5）模具零件之间定位要准确可靠，连接要牢固。（6）要有利于模具零件的加工。（7）模具结构与现有的冲压设备要协调。（8）模具容易安装，易损件更换方便。模具平面尺寸是指模具轮廓最大尺寸，它以凹模外形尺寸为基础，以最终选择的模架尺寸为准。模具设计的一般要求：(1)应保证冲出的零件符合图纸的形状、尺寸及精度要求。(2)模具结构应尽可能简单，制造维修方便，成本低。(3)模具使用寿命高，能满足冲压生产批量的要求。(4)模具操作方便、安全可靠，工人劳动强度和技术水平要求低。产品零件图生产，技术要求基本工序分解初步工艺方案设计毛坯展开工艺性分析OK?毛坯排样冲切刃口设计工序优化成组工序排样工艺计算结构概要设计价格，周期评测压力机工序排样图NOyes不合适合适结构详细设计零件设计零件图外购件明细标准件明细零件明细表装配图备料，毛坯粗加工模具零件加工图21 级进模具设计流程图7(5)生产准备周期短。2.2 级进模的设计2.2.1级进模设计的基本步骤级进模设计也是一个系统。具体可以分为五个阶段：工艺设计、排样、概要设计、结构设计、零件设计。级进模的基本功能是利用凸模和凹模在板料上施加一定形式和大小的作用力，使材料产生塑性变形，从而将毛胚转变为产品零件的能力。由前面的分析可以知道该工件的工艺性好，适合冲压加工。2.2.2排样排样，顾名思义，就是图样的排列。在多工位级进模设计中，排样的目的旨在确定从毛坯材料转变为产品零件的工序过程。虽然级进模设计的最终结果是模具结构和相关的零件，但在开展具体的模具设计之前，必须确定如下问题：1.产品零件的毛坯如何从条料上截取？2.构成产品零件的级进冲压工序有哪些？3.各工序如何组合？如何排序？这些内容的确定就是排样的任务。因此，排样是级进模设计的重要依据，是决定级进模优劣的主要因素之一。按照排样所解决的问题及设计过程中所处的阶段，级进模设计中的排样可分为三类，即毛坯排样，冲切刃口设计和工序排样。毛坯排样用于确定毛坯在条料上的截取方位和相邻毛坯之间的关系。在级进冲压加工过程中，零件复杂的几何外形往往被分解为简单几何要素的组合，这部分工作称为冲切刃口设计。工序排样确定模具有多少工位组成、每个工位的具体加工工序等。1、毛坯排样毛坯排样方案对材料的利用率、冲压加工的工艺性以及模具的结构和寿命等有着显著的影响。具统计，在冲压件的成本中，材料费所占比例在60以上。因此，合理排样对提高材料利用率、降低产品成本有着重要意义。毛坯排样方案毛坯在板料上可截取的方位很多，这就决定了毛坯排样方案的多样性。根据排样时是否产生废料，毛坯排样可以分为有废料排样和无废料排样。冲裁时的废料可分为工艺废料和设计废料。工艺废料指工件之间和工件与条料之间的搭边材料定位孔和不可避免的料头与料尾所产生的废料。设计废料指由于产品形状的需要，如孔的存在而产生的废料。无废料排样由于无搭边或少搭边，材料利用率高，但要注意：(1）存在有侧向力，影响模具精度和寿命。(2）前后产品的毛刺方向不一致。(3）相邻产品的临接线是共用的，若定位不准，容易产生多切少切问题。毛坯排样原则：(1）材料利用率要尽量高。(2）满足产品零件冲裁及后序工序的要求，诸如：纤维方向和毛刺方向的要求；便于完成后续加工工序；生产率要高，便于操作；安全性要好。根据以上原则，设计成有废料排样。因有搭边，能保证零件的质量，冲模寿命也长，缺点是材料利用率低。搭边是指排样时毛坯外形与条料侧边及相邻毛坯外形之间设置的工艺余料。搭边的作用是保证毛坯从条料上分离，补偿由于定位误差使条料在送进过程中产生的偏移所需的工艺余料。搭边分侧搭边和中心搭边。搭边的基本要求是要有足够的强度，而搭边的强度主要由搭边宽度决定。搭边宽度是排样时的重要工艺参数。搭边值要合理确定。从节约材料出发，搭边值愈小愈好，但搭边小于一定数值后，对模具寿命和剪切表面质量不利，在搭边值过小时，作用在凸模侧表面上的法向应力沿着落料毛坯周长分布将不均匀。为了使作用在毛坯侧表面上的应力沿切离毛坯周长的变化不大，必须使搭边的最小宽度大于塑变区的宽度，而塑变区宽度与材料性质和材料厚度有关，一般约等于0.5t。所以。搭边的最小宽度可取大约等于毛坯的厚度。若搭边值小于材料厚度，在冲裁中还可能被拉入凸、凹模间隙中，甚至损坏模具刃口，降低模具寿命。冲裁时容易翘曲或被拉断，增大冲裁件的毛刺。搭边值大小与下列因素有关。(1）材料的机械性能(2）工件的形状与尺寸(3）凸模强度(4）条料的刚性与厚度（5）产品的品质（6）送料及挡料方式。总的来讲，搭边值是由经验确定的。有查表可知，当材料厚度t0.8mm，条料宽度W50mm时，搭边值可不大于1.2mm。在本次设计中，取侧搭边值a=1.2mm，中心搭边值=1mm。考虑零件尺寸较小，材料厚度较薄，为了便于操作和保证零件的精度，宜采用导料板导向、侧刃定距的定位方式。为减小料头和料尾的材料消耗和提高定距的可靠性，采用双侧刃布置。根据以上所述，设计如下所示的排样图：图22 级进模排样图级进模的工作过程如下所述：初始送料时,首先将条料以两侧刃定位,工位1首先冲切2个月牙形切缝, 即零件展开尺寸, 侧刃凸模侧切导向边。条料继续送进, 工位2拉伸成形出带凸缘筒形毛坯件; 工位3待在退件装置的作用下顶起条料继续送进到位后,成形R1mm卷边;工位4条料继续送进到位, 冲切卷边达25mm, 此时在退件装置的作用下顶起压扣零件, 随条料送进推出模具外。相关的计算如下：当模具有侧刃时，条料宽度按下试计算：= 式中D为工件垂直于送料方向的最大尺寸，由前面分析可知D=35+12=47mm；n为侧刃数，有上图可知n=2；c为侧刃冲切的料边宽度，查表可确定为c=1.5mm；为条料宽度的公差，由查表可确定为=0.4。因此，。冲切前的导板间距离A=B+，式中为条料与导板间的间隙，由于有侧压装置，查表确定为=5mm，则A=52+5=57mm。冲切后的导板间距离为=D+2+，式中为冲切后条料宽度与导板间的间隙，查表确定为=0.1mm，因此，=47+2*1+0.1=49.1mm。进距S=47+1.2=48.2mm。所以一个进距内的材料利用率大约为=。侧刃长度等于进距S，宽度取经验值6mm。2、冲切刃口设计冲压件毛坯的外形轮廓及内形孔从几何上可看成是各种封闭的几何曲线，内形或外形轮廓的冲切既可以一次完成，也可以分几次完成。冲切刃口外形设计就是把复杂的内形轮廓或外形轮廓分解为若干个简单几何单元，各单元又通过组合、补缺等方式构成新的冲切轮廓的工艺设计过程，即设计合理的凸模和凹模刃口外形的过程。由此，冲切刃口外形的设计可分为轮廓的分割与重组两个阶段。实际生产中所遇到的冲压件往往十分复杂，通过刃口外形的分解与重组可以达到如下目的：(1)简化凸模和凹模外形，便于加工，缩短周期，提高质量，降低成本。(2)改善凸模和凹模受力状态，提高模具强度和寿命。(3)便于工件在模具中送进，如弯曲工件的分离。(4)满足特殊的工艺需要，如拉深工艺切口。冲切刃口设计的原则(1)刃口分解与重组应有利于简化模具结构，分解段数应尽量少，重组后形成的凸模和凹模外形要简单、规则，要有足够的强度，要便于加工。(2)刃口分解应保证产品零件的形状、尺寸、精度和使用要求。(3)内外形轮廓分解后各段间的连接应平直或圆滑。(4)分段搭接点应尽量少，搭接点位置要避开产品零件的薄弱部位和外形的重要部位，放在不注目的位置。(5)有公差要求的直边和使用过程中有滑动配合要求的边应一次冲切，不宜分段，以免误差积累；(6)复杂外形以及有窄槽或细长背的部位最好分解，复杂内形最好分解。(7)外轮廓各段毛刺方向有不同要求时应分解。(8)刃口分解应考虑加工设备条件和加工方法，便于加工。刃口外形的分解与重组不具有唯一性，设计过程十分灵活，经验性强，难度大。设计时应考虑几种方案，经综合比较选出最优方案。由于压扣零件的外形较简单，可将其分解为中间的一个圆筒和四周的厚度为0.5的半圆。3、工序排样工序排样的内容与类型工序排样的目的旨在设计从平板料到产品零件的转变过程，其设计内容主要有：(1) 在冲切刃口外形设计的基础上，将各工序内容进行优化组合形成一系列工序组；对工序组排序，确定工位数和每一工位的加工工序。(2) 确定载体形式与毛坯定位方式。(3) 设定导正孔直径与导正销数量。级进冲裁工序排样的基本原则是：(1）先冲孔，后冲外形。(2）复杂型孔可分解为若干简单型孔，分步进行冲裁。(3）工序要分散，以确保凹模有足够的强度。所有的孔不应在同一工位上冲切，最好分开。布置在同一工位及相邻工位上的冲切轮廓（包括孔）的间距不应小于凹模最小壁厚。(4）尺寸与形状要求高的轮廓应布置在较后的工位上冲切。(5）有孔位精度要求的孔应在同一工位上冲，若无法安排在同一工位上时，可安排在相近的工位上冲。(6）孔精度有要求并与轮廓靠近，冲外轮廓时孔可能会变形，应先冲外形后冲孔。(7）外形薄弱部分的冲切应安排在较前的工位上。(8）轮廓周界较大的冲切工艺，尽量安排在中间工位，以使压力中心与模具几何中心重合。2.3 级进模各工位详细设计2.3.1第一工位第一工位为切槽，切出两个35mm的月牙形槽。为方便后面的各工位，切槽主要带来的问题是毛坯表面容易起皱和定位不好，因此必须选好槽的宽度以及开槽的方向。由于材料较薄（tt，拉深件凸缘与壁的圆角半径r=1mm=2t，因此不必增加整形工序。拉深件的制造精度包括直径方向的精度和高度方向的精度。在一般情况下，拉深件的精度不应超过：在材料厚度为0.5mm，拉深件直径的基本尺寸50时，拉深件直径的极限偏差=0.12，带凸缘拉深件高度的极限偏差=0.3。图23切槽图拉深模的单边间隙z=，经验值z=（11.1）t，取z=0.55mm。由于拉深件的外形尺寸为，则凹模尺寸=，凸模尺寸=。拉深凸模的出气孔尺寸如下所示：由查表可以确定为d=5mm。拉深凹模的圆角半径可按经验公式计算如下：=0.8，=1.6mm。表21 采用压边圈的条件2拉深方法第一次拉深t/D*100%用压边圈1.52.00.6 图24 拉深凸模出气孔有前面的计算t/D=0.5/35=1.43%，=19.3/35=0.55P+Q，P为拉深力，Q为压边力，计算得出，F2 10450+4915=15365N。拉深力并不是常数，而是随着凸模的工作行程改变的。为了计算实际的拉深功，不能用最大拉深力，而应该用其平均值。拉深功A=h*=ch *，c为系数，查表得c=0.8，h为拉深高度，h=7。则A=0.8*14280*7*=80J。由上叙计算可以看出，凸模的直径为18.55mm，圆角半径为1.6mm。凹模的直径为19.65mm，圆角半径为2.2mm。由于采用了弹簧垫的弹性压边装置，因此，弹簧的工作时间达到一定程度后，它会逐渐的磨损，导致它的弹力越来越小。因此必须使拉深凸模的顶端高于导料板的最下端，以避免弹簧弹力减小后不能方便的卸料。这个高度差一般取12mm，在这里取2mm。因为卸料板不但有卸料的作用，而且还能起到一定的压料作用，因此，它能随着凸模的工作行程而运动。在拉深到所需要的尺寸的时候，卸料板与凸模固定板之间有一个安全高度，一般为820mm,在这里取为16mm。由于凸缘拉深件由退件装置在弹簧的作用下顶起进入下个工位，因此卸导料板与凹模板之间的距离必须大于拉深件的拉深高度7mm，在这里取为10mm。则凸模的长度大约为14+25+10-2=47mm。在第二工位结束的时候，有一个退件装置在弹簧的作用下顶起零件随条料进入下个工位。下图为装在下模的小型推件装置，这种装置的主要作用是将冲压件从凹棋上顶出适于各种模具的卸件工作。小型推件和顶件装置的推件力很小，根据冲压件大小和形状，在凹模上可以安排多个小型推件装置卸料，以增大推件力。由于第二工位拉深后的零件较小，且形状较简单且对称，故只需一个推件装置就行。拉深凸、凹模的详细结构见零件图2。拉深凸模材料选用T8A，淬火回火硬度5760HRC；退件装置材料选用45钢，淬火回火硬度3539HRC。图25 推件装置22.3.3第三工位第三工位为弯曲，弯曲内圆半径为1mm，外圆半径为1.5mm。弯曲件的圆角半径不宜过大和过小，过大时因受到弹复的影响，弯曲件的精度不易保证，过小时弯曲容易产生裂纹，因此弯曲件的最小弯曲半径应不小于下表的数值。表22 弯曲件的最小弯曲半径2 材料退火状态冷作硬化状态弯曲线的位置垂直纤维平行纤维垂直纤维平行纤维08，10，A1，A2 0.1t 0.4t 0.4t 0.8t由压扣零件图可以看出，该零件的最小弯曲半径为1mm，因此最小弯曲半径满足上表的要求。铰链卷圆毛坯展开长度计算和一般弯曲件尺寸计算相似，但铰链推卷方法使材料不是变薄而是变厚了，即中性层由材料厚度中间向弯曲外层移动，因此中性层位置系数K0.5。其毛坯展开长度按下式确定：，R为弯曲内圆半径，R=1mm，K为中性层位置系数，由于R/t=1/0.5=2，查表取K=0.58，t为材料厚度，t=0.5mm，为弯曲角，=，为直线段长度，经计算可知=4mm，因此L=8mm。中性层半径=R+Kt=1+0.58*0.5=1.29mm。为了选用压力机吨位，需要进行弯曲力的计算。影响弯曲力的因素较多，弯曲力随材料的抗拉强度的增大而增加。对于自由弯曲，弯曲力与材料的宽度成正比，与厚度的平方成正比。而增大凹模圆角半径及增大凹模开距则能减少弯曲力。此外，模具间隙和模具工作表面质量也影响弯曲力的变化。更必须指出，在一般机械压力机上，校正力和校模深浅（即压力机闭合高度的调整）和冲件材料厚度的变化有很大的关系。校模深浅和冲件厚度的微小变化会大量改变校正力的数值。弯曲力的计算如下：，式中，K为安全系数，一般取K=1.3，B为弯曲件的宽度，B=1.5mm。其余的符号意义同前。代入数字计算得，=88.7N。压料力=（0.30.8）=26.6170.96N,取=51.3N。因此弯曲时的压力机吨位选择F3+=140N。弯曲模工作部分参数：弯曲模结构设计应在选定弯曲件工艺方案的基础上进行，为了保证达到工件的要求，在进行弯曲模设计时，必须注意下面几点：1）坯料放置在模具上应保证可靠的定位；2）在压弯的过程中，应防止毛坯的滑动；3）为了消除弹复，在冲压结束时应使工件在模具上得到校正；4）弯曲模的结构应考虑到制造和维修中消除弹复的可能；5）毛坯放入到模具上和压弯后从模具中取出要方便。一般情况下，凸模圆角半径取等于或略小于工件内侧的圆角半径R。取=1mm，凹模进口圆角半径也不能过小，否则弯曲的力臂减小，毛坯沿凹模圆角滑进时的阻力增大，从而增加弯曲力，并使毛坯表面擦伤。在实际生产中，可按材料厚度决定凹模圆角半径。当t2时，取=（36）t；当t=24时，取=（23）t当t4时，取=2t。在本次设计中，由于材料厚度为0.5mm，小于2mm，所以取=1.5mm。弯曲凸凹模的间隙z的大小对弯曲件的质量有直接影响，过大的间隙将引起弹复角的增加，过小时，引起工件材料厚度的变薄，降低了模具使用寿命，因此必须合理确定间隙值。凸凹模的间隙值在工件要求精度较高时一般取为材料的厚度，即z=t=0.5mm。凸凹模宽度取18.8mm和19.8mm。凸凹模深度为7mm。卷边过程中主要出现的问题是回弹。这将会在最后一个工位中安排一个校正装置来保证要求的尺寸。弯曲件从模具中取出后，由于弯曲时存在着弹性变形，结果使工件的角度和圆角半径发生变化，与模具形状不一致，这种现象成为回弹。回弹的大小，通常用角度回弹量和曲率回弹量来表示，角度回弹量是指模具闭合状态时工件的弯曲角与从模具取出后工件的实际角度之差，即=-。曲率回弹量是指模具闭合状态时工件弯曲处的曲率半径与从取出后工件的实际曲率半径之差，即=-。影响回弹的因素有材料的机械性能、相对弯曲半径、弯曲工件的形状、模具尺寸、模具间隙和校正力。回弹系数是回弹后工件圆弧部分中心角与回弹前的比，即K=，回弹前后圆弧部分展长相等，故，查表得K=0.97。克服回弹主要有补偿法和校正法两种方法，在本次设计的第四工位将采用校正的方法。第三工位的详细结构见零件图3。卷边凸、凹模材料选用T8A , 淬火回火硬度5760HRC。2.3.4第四工位第四工位为整形，即对顶部卷边进行校正，与前所述，并且存在着回弹，因此在最后必须布置一个整形工位以达到所要求的尺寸。同时，由于弯曲后中性层外移，使得卷边后的零件外形尺寸不准确，从而必须布置一个冲切卷边的工位。校正法在模具结构上采取措施，使校正力集中在弯角处，力求消除弹性变形，克服回弹。校正时材料首先和凸模突出部分接触，使校正力集中在较小的接触面上，提高单位面积的受力。在本次设计中，设计一个标准件，其形状与零件要求的形状一样。切边凹模内圆直径取零件的外形直径25mm。校正力的计算公式如下：=Fq，F为校正部分在凹模上的投影面积，q为单位校正力，由查表可知q=35MPa。F=，因此=137*35=4795N。切边力F=kLt=1.3*D*0.5*300=612N。因此第四工位的总压力为F4=4795+612=5407N。第四工位模具的详细结构见零件图四。切边凸、凹模材料选用T8A,淬火回火硬度5760HRC ,校准件材料选用45 钢,淬火回火硬度3539HRC。3 级进模其他零件的设计与选择模具的主要零件根据其工艺用途和特点，可分为五大类：工作、定位、压料和卸料、导向以及固定等零件。工作零件主要有凸模、凹模、凸凹模，在级进模的四个工位的详细设计中已作叙述，在这里将其他零件的基本形式和设计分别介绍如下：3.1 模架考虑到冲裁间隙很小，又是级进模，因此采用导向平稳的A型对角导柱模架。考虑零件精度要求不高，冲裁间隙较小，因此采用I级模架精度。模架的规格可按标准选用。一般是根据凹模的长度和宽度选择，从前面的级进模排样图可以知道，凹模长度为L=4*47+3*1.2+2*26=243.6mm，宽度B=35+2*1+2*6+2*26=101mm，根据GB2858-81，选择凹模的长度和宽度分别为250mm和100mm。上模板和下模板的高度h1和h2分别取35mm和40mm，H取为155mm。L2、B2、S、S1分别为310mm、160mm、290mm、200mm。如下页图3-1示。3.2定位零件模具上定位零件的作用是使毛坯或半成品在模具上能够正确定位。设计定位零件时应考虑操作方便，不应有过定位，位置要便于观察，最好采用前推定位、外廓定位和导正销定位等。根据毛坯形状，尺寸以及模具的结构型式，可以选用不同的定位方式。常见的定位零件有：定位钉、定位板、挡料销、导正销和侧刃等。现将这些定位零件的结构特点分述于下：定位钉的结构型式很多，常见的有两种形式，分别为固定式定位钉和弹性定位钉，固定式定位钉主要用于单件毛坯或半成品再次冲压时的定位。弹性定位钉适于薄壁凹模的毛坯定位。定位板有两种型式种是以毛坯外形定位，另一种是用毛坯内孔或内径定位。挡料销主要用于条料或带料送进时的定位，可分为固定式和活功式两种。导正销用于连续模的毛坯定位。以消除挡料钉或侧刃的定位误差。侧刃是连续模的挡料和定位零件，主要用于要求条料(或带料)精确送进、薄料冲裁以及每次送进步距较小，而又无法采用其他定位方法的冲压工作。带侧刃的模具，能保证条料每次的送进步距准确且生产率高，但采用侧刃定位，会增加废料和冲压力，同时给模具制造和维修带来困难。侧刃工作部分的结构形式很多，常用的是双侧刃结构型式，定位可靠。条料的最后几个冲压件也能挡料和定位，但在侧刃磨损时，在步距衔接处会产生毛刺，又会图31模架的选择1影响条料送进。单侧刃型式结构简单，在步距衔接处也会产生毛刺，适于一般冲压工件。在本次是设计中主要采用的定位零件是双侧刃。3.3卸料和压料零件压边圈可对拉延坯料加压边力，从而防止坯料在切向压力的作用下拱起而形成皱褶。压料板的作用是防止坯料移动和弹跳。顶出器、卸料板的作用是便于出件和清理废料。它们由弹簧、橡胶和设备上的气垫推杆支撑，可上下运动，顶出件设计时应具有足够的顶出力，运动要有限位。卸料板应尽量缩小闭合区域或在操作位置上铣出空手槽。暴露的卸料板的四周应设有防护板，防止手指伸入或异物进入，外露表面棱角应倒钝。模具的卸料、压料或推料零件，主要有卸料板、压边圈、顶件板和推件板等。卸料板分为固定卸料板和弹性卸料板。固定卸料板中的悬臂式固定卸料板主要用于窄长冲压件卸料；内镶有衬套的卸料板，用作凸模导向和卸件、适于小孔精密冲压或高速冲压。固定卸料板有一定厚度，用螺栓和销钉固定在下模上，能承受的卸料力较大。常用于厚板冲压件的卸料。固定卸料板和凸模的单边间隙，一般取0.10.5mm。固定卸料板厚度与冲裁力大小、卸料尺寸等有关，一般取510mm。弹性卸料扳有三种型式，顺装式、倒装式和采用橡皮等弹性元件的卸料板。弹性卸料板受弹簧、橡皮等零件的限制。卸料力较小，主要用于板厚在1.5mm以下的薄件的卸料工作。弹性卸料板厚度与卸件尺寸和卸料力等有关。对于中小件卸料板厚度一般取510mm。根据以上比较，在本次设计中，选择顺装式弹性卸料板，厚度取为8mm。其结构如下：图32 顺装式弹性卸料板1模具的推件板和顶件板装置工作可靠。便于维修，推件力也较大，广泛用于复合模或连续模结构中。推件板或顶件板厚度，由冲压件尺寸和推件力等确定，对于中小件，一般取510mm。推件板或项件板与凹模内壁的间隙不宜过大，一般取0.10.2mm、但不小于0.05mm。压边圈的选择已经在第二工位的拉深中提到，这里不再叙述。3.4导向零件导向零件导柱和导套是应用最广泛的一种导向零件。其作用是保证凸凹模在冲压工作时有精确的配合间隙。因此，导柱、导套的间隙应小于冲裁间隙。导柱设在下模座，要保证在冲程下死点时，导柱的上端面在上模板顶面以上最少5至10毫米。导柱应安排在远离模块和压料板的部位，使操作者的手臂不用越过导柱送取料。模具导向有导板、导柱和导套、滚珠导柱和导套等几种方式，最常见的是导柱和导套导向以及滚珠导柱导向。在导柱和导套导向中，导柱和导套都是圆柱形，加工方便，容易装配，是模具行业应用最广的导向装置。根据冲压工序性质、冲件精度以及模具寿命等要求，导柱和导套的配合精度可分为H6/h5或H7/h6。对于冲裁模，导柱和导套的间隙应小于凸、凹模间隙。凸、凹模间隙小于0.03mm时，导柱和导套的配合取H6/h5；大于0.03mm的取H7/h6。对于硬质合金模或复杂的连续模，应取H6/h5，一般要求的模具，取H7/h6。导柱和导套为间隙配合，要求配合表面坚硬和耐磨，且有一定的强韧性，常用20号钢制作、表面经过渗碳淬火处理，硬度为HRC5862，渗碳层深度0.81.2mm。滚珠导柱导向该导向装置是一种无间隙导向，精度高，寿命铰长，适于高速冲模、精密冲裁模、硬质合金模以及其他精密模具的冲压工作。其结构见图15。3.5固定零件它是固定凸模和凹模，并与冲床滑块和滑块工作台相联结的零件。模具的固定零件有上、下模板、模柄、凸、凹模固定板、垫板、限位器、螺钉和销钉等。这些固定零件已有国家标准，模具设计时可按标准选用。现将模柄等固定零件的常用结构型式及其特点介绍如下：模柄是连接上模与压力机的零件，1000kN以下压力机的模具安装一般均采用模柄连接。模柄的结构型式很多，主要有带螺纹的模柄、带台阶的模柄和有凸缘的模柄，上述三种模柄一般均由A3或A5钢制成，带台阶的模柄与上模固定后，用销钉防止转动，用于中小型模具。因此将会采取这种模柄，其结构如下：图33模柄结构1凸、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。凸模固定板或凸凹模固定板的外形与凹模轮廓尺寸基本上是致的，厚度取(0.60.8) (为凹模厚度)。凸、凹模固定板由A3或45号钢制造。垫板作用主要是承受凸模压力或凹模压力，防止过大的冲压力在上、下模板上压出凹坑，影响模具正常工作。垫扳厚度取310mm，在这里取为6mm。外形尺寸与凸、凹模固定板相同，材料为45号钢，热处理后硬度4348HRC。上、下模板、螺钉、销钉和限位器等固定零件，可按模具标准选用。3.6 弹簧弹簧是模具中广泛应用的弹性零件，主要用于卸料、压料或推件等工作。模具用的弹簧，型式很多，可分为圆钢丝螺旋弹簧，方钢丝螺旋弹簧和碟形弹簧等。图34弹簧结构1圆钢丝螺旋弹簧制造方便，应用最广。方钢丝(或矩形钢丝)螺旋弹簧和碟形弹簧所能产生的压力比圆钢丝螺旋弹簧大得多，

温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。