　　本毕业设计以柜门缓冲支架冲孔弯曲级进模设计为题，内容包括产品的工艺分析和设计模具的整个冲压模设计的流程。首先，从该产品的特点入手，通过进行工艺分析，确定该制件的加工流程，用一套级进模一次性依次完成冲孔、冲裁外形、弯曲、成形。阐述了冲孔弯曲级进模的整体结构特点及工作过程，应注意的问题和装配工艺性。重点分析了级进模具的结构的工作原理。冲孔弯曲模是本次毕业设计的难点和创新点，它在未来的模具发展中具有重要的实用性。

关键词：冲压；级进模；冲孔；弯曲

Abstract

　　　Stamping die mold manufacturing technology is the most important part of the machinery, electronics, light industry manufacturing heavy use of stamping parts. The level of stamping die technology, the development prospects of a direct impact on the entire manufacturing industry. With the increasingly competitive products, product updates to accelerate, prompting the stamping technology faster and more complete. Multi-position into modules are o-level into mode in the developed on the basis of precision, high efficiency, high life-span advanced mold. Multi-position into the mold in different location can continuously complete complex components cutting, bending, deep drawing, the hole flanging, flanging and other forming processes. Mainly for the production of batch big, material is very thin, complex shape, higher accuracy of small and medium-sized stamping production.

　　　The graduation to the door cushion bracket punching bending progressive die design stage title，level of technology includes product design and analysis of the whole stamping die mould design process. First, from the product's characteristics of technology, through analysis of the parts, and determine the processing flow, using a set of complete progressive die in Punching, blanking, bending, forming shape. Expounds the Progressive die punching bending a mold structure characteristics and working process, Focus on the analysis of the structure of progressive die working principle . Punching bending die is the graduation design difficulties and innovations, it in future mould development have an important practical.

Key words: stamping；Progressive die；punching；bending 　　

引言1

1 冲裁件的工艺性分析3

1.1 冲裁件的结构工艺性3

1.1.1 冲裁件的形状3

1.1.2 冲裁件的尺寸精度4

2 制件冲压工艺方案的确定5

2.1 冲压工序的组合5

2.2 冲压顺序的安排5

3 制件排样图的设计及材料利用率的计算6

3.1 展开尺寸的计算6

3.2 制件排样图的设计7

3.2.1搭边与料宽8

3.2.2 材料利用率的计算10

4 确定总冲压力和选用压力机及计算压力中心11

4.1 冲压力11

4.1.1 冲裁力的计算11

4.1.2卸料力、推件力及顶件力的计算11

4.1.3弯曲力的计算11

4.2 压力中心的计算13

4.3 压力机的选用14

5 凸、凹模刃口尺寸计算16

5.1 凸、凹模刃口尺寸计算原则16

5.2 凸、凹模刃口尺寸计算方法17

5.2.1 凸模和凹模分开加工17

5.2.2 弯曲部分刃口尺寸的计算19

6 模具整体结构形式设计24

7 模具零件的结构设计25

7.1 凹模的设计25

7.2 凸模的设计25

7.3 凸模固定板的设计27

7.4 压料板的设计27

7.5 垫板的设计28

7.6 模架和模柄的确定28

8 模具的总装配32

8.1 模具的安装与装配32

8.1.1模具的安装32

8.1.2模具安装32

8.2 模具的试冲与调整33

8.2.1试冲过程的调整33

结论34

致谢35

参考文献36

引言

　　　模具行业的发展现状及市场前景。现代模具工业有“不衰亡工业”之称。世界模具市场总体上供不应求，市场需求量维持在700亿至850亿美元，同时，我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年，我国模具产业总产值保持15%的年增长率（据不完全统计，2005年国内模具进口总值达到700多亿，同时，有近250个亿的出口），到2007年模具产值预计为700亿元，模具及模具标准件出口将从现在的每年9000多万美元增长到2006年的2亿美元左右。单就汽车产业而言，一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元，而当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。2005年我国汽车产销量均突破550万辆，预计2007年产销量各突破700万辆，轿车产量将达到300万辆。另外，电子和通讯产品对模具的需求也非常大，在发达国家往往占到模具市场总量的20%之多。目前，中国17000多个模具生产厂点，从业人数约50多万。1999年中国模具工业总产值已达245亿元人民币。工业总产值中企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。

　　　模具的发展是体现一个国家现代化水平高低的一个重要标志，就我国而言，经过了这几十年曲折的发展，模具行业也初具规模，从当初只能靠进口到现在部分进口已经跨了一大步，但还有一些精密的冲模自己还不能生产只能通过进口来满足生产需要。随着各种加工工艺和多种设计软件的应用使的模具的应用和设计更为方便。随着信息产业的不断发展，模具的设计和制造也越来越趋近于国际化。现在模具的计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）技术的研究和应用。大大提搞了模具设计和制造的效率。减短了生产周期。采用模具CAD/CAM技术，还可提高模具质量，大大减少设计和制造人员的重复劳动，使设计者有可能把精力用在创新和开发上。尤其是pro/E和UG等软件的应用更进一步推动了模具产业的发展。。数控技术的发展使模具工作零件的加工趋进于自动化。电火花和线切割技术的广泛应用也对模具行业起到了飞越发展。模具的标准化程度在国内外现在也比较明显。特别是对一些通用件的使用应用的越来越多。其大大的提高了它们的互换性。加强了各个地区的合作。对整个模具的行业水平的提高也起到了重要的作用。

　　　冲压工艺是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有时也叫板料冲压。冲压不仅可以加工金属板料，而且也可以加工非金属板料。冲压加工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。当内力的作用达到一定程度时，板料毛坯或毛坯的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状、尺寸和性能的零件。

　　　冲压生产靠模具与设备完成加工过程，所以它的生产率高，而且由于操作简便，也便于实现机械化和自动化。

　　　利用模具加工，可以获得其它加工方法所不能或难以制造的、形状复杂的零件。

　　　冲压产品的尺寸精度是由模具保证的，所以质量稳定，一般不需要再经过机械加工便可以使用。

　　　冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切削加工那样大量的切削材料，所以它不但节能，而且节约材料。冲压产品的表面质量较好，使用的原材料是冶金工厂大量生产的轧制板料或带料，在冲压过程中材料表面不受破坏。

　　　因此，冲压工艺是一种产品质量好而且成本低的加工工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。

　　　冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表、各种民用轻工产品以及航空、航天和兵工等的生产方面占据十分重要的地位。现代各种先进工业化国家的冲压生产都是十分发达的。在我国的现代化建设进程中，冲压生产占有重要的地位。

　　　当今，随着科学技术的发展，冲压工艺技术也在不断革新和发展，这些革新和发展主要表现在以下几个方面：

　　　（1）工艺分析计算方法的现代化

　　　（2）模具设计及制造技术的现代化

　　　（3）冲压生产的机械化和自动化

　　　（4）新的成型工艺以及技术的出现

　　　（5）不断改进板料的性能，以提高其成型能力和使用效果。

级进模是冲压模具的一种，它是在单工序冲压模具基础上发展起来的多工序集成模具。它又称为跳步模、连续模和多工位级进模。被冲材料在模具上沿直线方向送料，在压力机一次行程中，在多个不同工位完成不同的加工工序。级进模在过去，由于技术水平的限制（主要是制造精度的限制），工位相对很少，一般为3至5个工位，10个工位就算很多了，而且也比较少见。近年来由于对冲压自动化、高精度、长寿命提出了更高的要求，模具设计与制造高新技术的应用和进步。多工位级进模的工位数量可以达到几十个，多的以有70多个。多工位级进模作为现代冲压生产的先进模具，它具有冲压生产效率高；操作安全，自动化程度高；冲件质量高；模具寿命长；设计制作难度大，但冲压生产的总成本较低。

　　　多工位级进模是当代冲压模具中生产效率最高、最适合大量生产应用，已越来越多地被广大用户认识并使用的一种高效、高速、高质、长寿的先进模具。它的广泛应用，展示了现代冲压模具水平的一个重要标志。

　　　1 冲裁件的工艺性分析

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。

　　　冲裁件的工艺性是指冲裁件在冲裁加工中的难易程度。所谓冲裁工艺性好是指能用普通的冲裁方法，在模具寿命和生产率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲裁件。因此，冲裁件的结构形状、尺寸大小、精度等级、材料及厚度等是否符合冲裁的工艺要求，对冲裁件质量、模具寿命和生产效率有很大的影响。

1.1 冲裁件的结构工艺性

1.1.1 冲裁件的形状

工件名称：柜门缓冲支架

生产批量：大批量

材料：Q235

厚度：1.0mm 模具的总装配

8.1 模具的安装与装配

8.1.1模具的安装

　　安装过程如下：

　　　（1）安装前，必须进一步熟悉冲压工艺和图纸，检查要本模具和压力机是否完好正常。

　　　（2）准备好安装紧固螺栓、压板、垫块、垫板及模具上的附件（顶杆等）。

　　　（3）测量冲模的闭合高度，并根据测量的尺寸调整压力机滑块的高度，使滑块在下死点时，滑块底面与工作面之间的距离略大于本模具的闭合高度。

　　　（4）模具放入压力机之前，应清除粘附在模具上下表面，压力机滑块底面工作台面上的杂物，并应擦洗干净。

　　　（5）取下模柄锁紧块，将本模柄推入，使模柄紧靠模柄孔，垫板间距要使废料能够漏下，合上锁紧块，再将压力机滑块停在下死点，并调整压力机滑块高度，使滑块与冲模顶面接触。

　　　（6）紧固锁模块，安装下模压板，但不要将螺铨拉得太紧。

　　　（7）将压力机滑块上调3－5mm，开动压力机使滑块停在上死点，擦净导柱导套部位并加润滑油再点动压力机，使滑块上下运动1－2次后使滑块停在下死点，靠导柱导套将上下模具的位置导正后将压板螺栓固牢。

　　　（8）开动压力机并逐步调整滑块高度，先将上下模之间放入纸片，使纸片刚好切断后再放入试冲材料，刚好冲下零件后，将连杆螺钉锁紧。

8.1.2模具安装

　　模具装配的遵循原则：

　　　模具的装配质量即与零件的质量有关，也与装配工艺有关，而装配的中心环节是保证凸、凹模间隙的均匀性。为此，一般要遵循以下几点：

　　　（1）选择装配基准件选择基准件的原则是按照模具主要零件加工的信赖关系来确定。

　　　（2）组件装配组件装配是指在模具装配前，将两个以上的零件按照零件规定的技术要求连接成一个组件的装配工作，这些组件应按照各零件所具有的功能进行装组装，这将对整副模具的装配精度起到一定的保证作用。

　　　（3）总体装配总体装配是将零件和组件结合成一副完整的模具过程。在总装前，应选好装配基准件和安排好上、下模的装配顺序，然后基准件为准，按工艺顺序装相应的零件。

　　　（4）调整凸、凹模间隙在装配模具时，必须严格控制及控制凸、凹模间隙的均匀性。间隙调整合格后，才能紧固螺钉并打入销钉。

　　　（5）检验、调试模具装配完毕后，必须保证装配精度，满足各项技术要求，并要按照模具的验收技术条件，检验模具个部分的功能。

8.2 模具的试冲与调整

　　　冲模装配完后，要在生产条件下进行试模，即试冲用设备和试冲用料与技术条件均要符合生产要求。试冲的目的在于检查冲模的性能是否达到设计要求，同时还具有如下作用：

　　　（1）验证所选用的压力机是否合适，冲模能否合理地安装到压力机上而不用任何修改，压力机是否有足够的力量保证冲下制件。

　　　（2）验证模具生产的制件质量是否符合产品图样所要求的性质、尺寸和精度。

　　　（3）验证改模具能否进行生产性使用。

　　　（4）验证冲压工艺安排是否合理。

　　　（5）为模具设计人员反馈信息。了解模具结构设计有哪些不合理的地方需要改进。

　　　（6）为冲模投入正常生产做准备。

　　　所以试冲是不必少的。但试冲时间和试冲的次数应尽可能少，这就要求冲模的制造质量过硬。最后的冲模应该一次试冲即通过。

8.2.1试冲过程的调整

　　　冲模装在设备上之前，应将压力机调整到使冲模能安装在上面，使冲模获得应有闭合高度和开启高度。在试冲时，因冲模的性质不同，出现的各种问题也不同，调整的内容也随之变化。例如：在调模时，送料困难或不通畅，甚至卡死的现象，可能由于两导料板间尺寸过小或两导料板导向面与送料方向不平行等原因所造成的，为此就应该调整导料板尺寸或装配位置。

　　　参考文献

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模柄.gif

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