毕业设计（论文）-铝型材冲孔模设计与制造（全套图纸）.doc

济源职业技术学院 毕 业 设 计全套CAD图纸，联系153893706题目 铝型材冲孔模设计与制造 系别 机电系 专业 模具设计与制造 班级 模具0401班 姓名学号指导教师日期 200611272006.12.31 济源职业技术学院毕业设计设计任务书设计题目：铝型材冲孔模设计与制造设计要求：（1） 模具结构必需满足精冲工艺要求，并能在工作状态下形成压应力体系；（2） 模具具有较高的强度和刚度，功能可靠，导向精度好；（3） 认真考虑模具的润滑、排气，并能可靠清除冲出的零件及废料；（4） 合理选用精冲模具材料、热处理方法和模具零件的加工工艺性；（5） 模具结构简单、维修方便，具有良好的经济性。设计进度：11月27日12月2日 查阅、收集资料；12月2日-12月9日 方案论证；12月9日12月16日 整体设计及计算；12月16日12月22日 校核、修改并提交论文；12月26日12月31日 论文答辩。 指导老师（签名）_目 录摘 要1前 言21 冲压件工艺性分析21.1导板导向冲孔模21.2 确定方案22 主要设计计算42.1 排样方案的确定及计算42.2 压力中心的确定及相关计算72.3 凸模与凹模刃口尺寸的计算93 模具总体设计113.1 模具类型的选择113.2 模架的选取113.3 定位、卸料出件、导向方式的选择124 主要零部件的结构设计144.1 定位零件144.2卸料与推件零件144.3落料凸模的设计164.4 凹模的设计175 模具材料的选用及其他零部件的设计205.1 模具材料的选用205.2 料板、卸料部件的设计215.3 模具总体设计和主要零、部件设计226 模具零件加工工艺26结束语29致 谢30摘 要当今社会的进步和发展，使原有的商品已经不能满足人们对物质的需求，然而有些商品的制造必须依靠模具才能够生产加工出来，因此，模具的发展与人们的生活关系越来越紧密，如我们使用的电脑、手机、汽车等产品都要依靠模具。模具种类繁多，加工模具的方法也是多种多样的。有锻造模、热锻模、冷锻模力铸造模、低压铸造模、失蜡铸造模、翻金属模、粉末冶金模、冲模等.我本次设计的零件为带凸缘圆筒形件,采用的材料08钢及厚度保证了足够的强度和刚度,零件外形简单对称, 利于合理排样、减小废料，直线、曲线的连接处为圆角过渡。材料为一般用钢,采用冲压加工经济性良好。通过对零件的工艺性分析，根据生产批量的大小选择级进冲裁作为该副模具工艺生产方案，经过计算分析完成该模具的主要设计计算；选出符合该模具的定位方式、卸料出件方式、导向方式；设计模具的工作部分即凸、凹模的设计，选择模具的材料；最后，装配模具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。关键词：冲裁力 落料 搭边值 分开加工 模具前 言模具，是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，6080的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品质量的高低，因此，模具被称之为“百业之母”。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。 模具生产的工艺水平及科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力。 我国模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进步。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具上了一个新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件模具为代表，已能生产部分新型轿车的覆盖件模具。体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面，已从电机、电器铁芯片模具，扩展到接插件、电子枪零件、空调器散热片等家电零件模具。在精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。其他类型的模具，例如子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等，也都达到了较高的水平，并可替代进口模具。我国模具设计与制造能力状况。虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。11 冲压件工艺性分析1.1导板导向冲孔模零件简图如图1所示。生产批量：中批材料：铝型材冲材厚度：6mm图1零件图该冲压件是在铝型材上进形简单的冲孔加工，由于冲孔尺寸及工件外形尺寸均较小，且为中批生产，为缩短模具制造周期，降低模具成本，而采用导板模进行加工。导板模与无导向模相比，具有精度高、使用寿命相对较长、安装调整方便、操作安全等优点。并且导板又可兼作卸料板，还能对凸模起保护作用。模具成本较低。但导板的导向零件磨损较快，影响凸模寿命和导向精度。毛坯的定位不可见，操作不方便。一般适用于形状 简单，尺寸不大的冲裁件。该工件包括落料、冲孔两个基本工序：1.2 确定方案可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。方案二：先落料后冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案三：冲孔落料级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需要两道工序两副模具，成本较高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但工件最小壁厚3.5mm接近凸、凹模许用最小壁厚3.2mm模具强度较差，制造难大，并且冲压后成品保留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作方便。方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。2 主要设计计算2.1 排样方案的确定及计算1排样原则（1）提高材料利用率n，对冲裁件来说，由于产量大，冲压的生产率高，所以材料费用常会占冲件总成本的60%以上，材料利用率是一项很重要的经济指标。要提高材料利用率，就必须减少废料面积。冲裁过程中所产生的废料可分为结构废料与工艺废料两种。结构废料是工件的形状决定的，而工艺废料则是由冲压方式或与排样方式所决定的。因此要提高材料利用率主要应从减少工艺废料着手，设计出合理的排样方案，有时在不影响冲件使用性能的情况下,也可适当改变冲裁件的形状。（2）为了使工人操作方便、安全、减轻工人的劳动强度。条料在冲裁过程中翻动要少,在材料利用率相同或相近时应尽可能选条料宽、进距小的排样方法。它还可减小板料切次数,节省剪裁备料时间。（3）使模具结构简单、模具寿命较长。（4）排样应保证冲裁件的质量、对于弯曲件的落料,在排料时还应考虑板料的纤维方向。2排样和板材方式的经济性分析（1）排样:排样是指冲件在条料，带料或板料上布置的方法。排样方法可分为有废料排样法和少，无废料排样法。（2）根据零件的外形与尺寸来看，本零件最适合的排样方法为有废料排样发中的直排。（3）排样时,冲件之间以及冲件与条料册边之间留下的余料叫搭边，它的作用是补偿定位误差，保证冲出合格的冲件，以及保证条料有一定刚度,便于送材。搭边数字取决与以下因素：1）材料的硬度和厚度；2）排样的形式；3）条料的送料方法(是否由于侧压板)；4）挡料装置的形式(包括挡料销,导料销和定距侧刃等形式)。设计级进模，首先要设计条料的排样图。直排样时材料利用率低，应采用直队排样，设计成隔位冲压，可显著地减少废料。隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转1800，再冲第二遍，在第一次冲裁的间隙中冲裁出第二部分工件。搭边值取2.5mm和3.5mm，条料宽度为135mm步距为53mm，一个步距的材料利用率为78%。查板材标准，宜选950mmX1500mm的钢板，每张钢板板可剪裁为7个条料（135mmX1500mm）,每张条料可冲56个工件，故每张钢板的材料利用率为76%。表1 最小搭边值a卸料板型式条料厚度t/mm搭边值/mm用于图a、b、R2t用于图c、d L50aa1aa1a a1弹性卸料板0.251.21.01.51.21.82.61.52.50.250.51.00.81.21.01.52.51.22.20.51.01.82.61.52.51.01.51.31.01.51.22.23.21.82.81.52.01.51.21.81.52.43.42.03.0 冲裁力：式中： F冲裁力（N） L冲裁件是周长（mmt材料厚度（mm）材料抗剪强度（MPa）见模具实用丛书39页其中： 推件力：取图2的刃口形式 n=1查表2得： 选择冲床时的总冲压力：图2 压力中心表2 卸料力、顶件力、推件力系数材料及厚度/mmK卸K推K顶钢小于等于0.10.0650.0750.10.140.10.50.0450.0550.0650.080.52.50.040.050.0550.062.56.50.030.040.0450.05大于6.50.020.030.0250.03铝、铝合金0.0250.080.030.07紫铜、黄铜0.020.060.030.092.2 压力中心的确定及相关计算 1 确定模具压力中心，按比例画出工件形状，选定坐标系xOy如图2所示。因冲压件对称于x轴，所以yc=0。 2 计算凸凹模的刃口尺寸 冲裁间隙是指冲裁凸模和凹模之间工作部分的尺寸之间，如无特殊说明，冲裁间隙一般是指双边间隙。冲裁间隙对冲裁过程有很大的影响，对模具寿命也有较大影响。合理间隙值有一个相当大的变动范围，约为（5%25%）t左右。取较小的间隙有利于提高冲件的质量,取较大的间隙有利于提高模具的寿命。因此，在保证冲件质量的前提下，应采用较大间隙。 冲裁间隙的合理数值应在设计凸模与凹模工作部分尺寸时给予保证，同时在模具装配时必须保证间隙，沿封闭轮廓线的分布均匀，这样才能保证取得满意的效果。查表3 得表3初始双面间隙Zmax、Zmin材料厚度t/mm08、10、35 09M2、Q235Q34540、5065MnZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmaxZmin小于0.5极小间隙0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.0720.70.0640.0920.0640.0920.0640.0920.0640.0920.80.0720.1040.0720.1040.0720.1040.0640.0920.90.0900.1260.0900.1260.0900.1260.0900.1261.00.1000.1400.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.3202.00.2460.3600.2600.3800.2600.380间隙值： 查下表4得凸凹模的制造公差： 满足条件。表4 规则形状（圆形、方形件）冲裁件时凸、凹模的制造公差基本尺寸凸模公差凹模公差基本尺寸凸模公差凹模公差180.0200.020180-2600.0300.04518-300.0200.025260-3600.0350.05030-800.0200.030360-5000.0400.06080-1200.0250.0355000.0500.070120-1800.0300.040在确定工件零件刃口尺寸计算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。结合该模具的特点，工作零件的形状相对比较简单，适宜采用线切割机床分别加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各孔的同轴度，使装配工作简化。因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法计算。这种方法适用于圆形或简单形状的工件，保证间隙值。2.3 凸模与凹模刃口尺寸的计算冲裁件尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，模具的合理间隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。所以正确地确定刃口部分尺寸是相当重要的。冲裁件刃口尺寸计算的基本原则：1由于凸模、凹模之间存在间隙，使落下的料或冲出的孔都带有锥度，且落件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。2在测量与使用中，落料件是以大端尺寸为基准，冲孔孔径是以小端尺寸为基准。3冲裁时，凸模、凹模要与冲裁件或废料发生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，结果间隙越来越大。查表4 得因数凸凹模刃口尺寸根据下表6计算公式计算：式中: d凸、d凹冲孔凸、凹模基本尺寸 （mm） 工件制造工差 （mm）X因数，其值可查表5表5 因数材料厚度t/mm非圆形x值圆形x值10.750.50.750.5工件公差/mm10.160.170.350.360.160.16120.200.210.410.420.200.20240.240.250.490.5040.300.210.590.600.300.30表6 配合加工时，凸凹模尺寸的计算公式工序性质制件尺寸凸模尺寸凹模尺寸落料按凹磨尺寸配制，其双面间隙为C冲孔按凸磨尺寸配制，其双面间隙为C3 模具总体设计31 模具类型的选择常见的模具类型分为三种分别是：单工序模、复合模和级进模。确定模具形式，应以冲裁工件的要求、生产批量、模具加工条件等为主要依据。单工序模又称简单冲裁模，是指在压力机一次行程内只完成一种冲裁工序的模具，如落料模、冲孔模、切断模切口模等。复合模是指在一次压力机的行程中在模具的同一工位上同时完成两道或两到以上不同冲裁工序的模具。复合模是一种多工序冲裁模，它在结构上的主要特征是有一个或几个具有双重作工作零件凸凹模，如落料冲孔复合模中有一个既能作落料凸模又能作冲孔凹模的凸凹模。 级近模是指压力机在一次行程过程中，依次在模具几个不同位置上同时完成多道冲压工序的冲模。由冲压工艺分析可知采用复合模。3.2 模架的选取模架是由上、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。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。后侧导柱模架送料方便，可以纵向、横向送料。所以本模具选取I级精度的后侧导柱模架。所以：后侧导柱模架:上模座： HT300下模座： HT300导 柱： 20钢导 套： 20钢 落料凹模、凸凹模的材料可采用Cr12，热处理硬度为。凸凹模固定板、卸料板、推件块等的材料选用45钢。33 定位、卸料出件、导向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挡料销初定距，导正销精定距。而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量，可以靠操作项目测定。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（弹簧或橡胶）组成；弹性卸料装置可安装于上模或下模，依靠弹簧或橡胶的弹力来卸料，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。综合考虑该模具的结构和使用方便，该模具采用固定卸料板结构，常用于较硬、较厚且精度要求不高的工件冲裁后卸料。当卸料板只起卸料作用时与凸模的间隙随材料厚度的增加而增大，单边间隙取(0.2-0.5)t.当固定卸料板还要起到对凸模的导向作用时，卸料板与凸模的配合间隙应小于冲裁间隙。该模具的特点是结构简单，质量轻、尺寸小，模具制造简单成本低廉。但是凸、凹模的间隙配合由压力机的导向精度决定。使用时调整麻烦，模具寿命低，冲裁件精度差。模具适用于精度要求不高，形状简单，批量小的冲裁件。所以采用无导向的方式。4 主要零部件的结构设计4.1 定位零件1条料方向的控制条料的送料方向一般都是靠着导料板或导料销一侧导向送料，以免送偏。用导料销控制送料方向时，一般要用两个。由于本冲压模具采用手工送料，为此，可以省去侧压装置。手工直接送料进入凸模刃口。2挡料销的选择固定挡料销分为圆形与钩形两种。一般装在凹模上，活动挡料销，其常用于倒装复合模中，装于卸料板上可以伸缩。由于本模具装置要求简单，所以可以采用圆形挡料销，因为其结构简单，制造加工方便。42卸料与推件零件1弹性卸料装置弹性卸料装置一般由卸料板、弹性元件（弹簧或橡皮）和卸料螺钉组成。常用于冲裁厚度小于1.5mm的板料，由于有压料作用，冲裁件平整。广泛用于复合模中。卸料板与凸模之间的单边间隙取（0.10.2）t。2刚性推件装置常用于倒装复合模中的推件装置，装于上模部分。将冲出的工件或落料从上模的凹模型孔内向下推出使用的装置称为推件装置。刚性推料装置推件力大，工件可靠，便于维修。3弹簧的选用在选用时必须同时满足冲裁工艺（包括力和行程）和冲模结构的要求，圆柱螺旋压缩弹簧已经标准化了，每个型号弹簧的主要技术参数是能承受的工作极限负荷与其相对应的工作极限符合下的变形量。设计模具时，根据所需的卸料力或推件力以及所需的最大压缩行程来计算与，然后在标准中选用相应规格的弹簧。选用步骤如下：（1）根据模具结构与尺寸，确定可装置弹簧的数目n，本模具安装A个弹簧。（2） 计算每个弹簧的卸料或顶件载荷。也就是卸料或顶料装置中每个弹簧所受的预压力。则本模具中弹簧的卸料载荷 （3） 计算卸料或顶件时所需的最大压缩行程 式中： 卸料板高出凸模端面的高度，一般为1mm凸模进入凹暮的深度，一般为0.51mm凸模的总修磨量，一般为410mm冲裁件厚度mm 所以本模具卸料时所需的最大压缩行程为： 1） 计算所需弹簧的工作极限负荷下的变形量由虎克定律： 令，一般取K为60%左右，对于冲裁模，K可取大些，对于拉深或弯曲模，K要取小些。则： 于是 由 于是 由上述两式和已知与，求出与。则本模具为：2） 根据求出与从标准中选择弹簧型号。4.3落料凸模的设计由于冲件的形状和尺寸不同，生产过程中使用的凸模结构形式很多：按整体结构分，有整体式（包括阶梯式和直通式）、护套式和镶拼式；按截面积形状分，圆形和非圆形；按刃口形状分，有平刃口和斜刃口等。但不管凸模的结构形状如何，其基本结构均由两部分组成：一是工作部分，用以成行冲件；二是安装部分，用来使凸模正确的固定在模座上。综合考虑并结合工件外形并考虑加工，将落料凸模设计成直通式，才用线切割机床加工，2个M7螺钉固定在垫板上，与凸模固定板的配合按H6/m5。图3 落料凸模其总长L可按公式计算： 式中：凸模的长度凸模固定板的厚度 卸料弹性元件的安装高度 附加长度，它包括凸模的凸模的修模量、凸模进入凹模的深度、凸模固定板与斜料板之间的安全距离等。 材料厚度为1.24.4 凹模的设计凹模采用整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安装凹模在模架上的位置时，要依据计算压力中心数据，将压力中心与模柄中心重合。其轮廓尺寸可按公式计算凹模厚度 式中：K有b和材料厚度t决定的凹模厚度系数查表7b垂直于送料方向凹模型孔壁间最大距离表7 凹模厚度系数凹模壁厚c： 取凹模厚度,凹模壁厚凹模宽度： 凹模长度(送料方向)： 式中：沿送料方向凹模型孔壁间最大距离沿送料方向凹模型孔壁至凹模边缘的最小距离。取值查表8得：图4 落料凹模表8沿送料方向凹模型孔壁至凹模边缘的最小距离材料宽度B材料厚度t202228322225303528303640343642463842485240455255 注：1、的公差视凹模型孔复杂程度而顶，一般不超过 2、一般不小于5mm，但t0.5mm的小孔，壁厚可适当减小。5、模具材料的选用及其他零部件的设计5.1 模具材料的选用 冷冲模用钢应具有的力学性能：a、应具有较高的变形抗力；b、应具有较高的断裂抗力；c、应具有较高的耐磨性及抗疲劳性能；d、应具有较高的冷热加工工艺性。 冷冲模零件材料选用原则要选择能满足模具工作要求的最佳材料；a、要针对模具失效形式选用钢材；b、要根据制品的批量大小，以最低成本的选材原则选材；c、要根据冲模零件的作用选择材料；d、要根据冲模精度程度选择刚材。 综合各种材料进行比较及材料的用途查下列表9和10可选择为冷冲模工作零件所用的钢材。表9 冷冲模工作零件材料的选用零件名称使用条件选用材料凸模，凹模，凸凹模，凸、凹模镶块，连续模，侧刃凸模形状简单，冲裁材料厚度t小于等于3mm，中小批量生产的冲裁T8、T8A、T10、T10A冲裁件厚度t小于等于3mm，形状复杂，或冲裁厚度t大于3mm的中小批量冲裁Gr12、GrWMn、GGr15、Gr12MoV要求批量较大，使用寿命较长的冲裁模W18Gr4V、Gr4W2MoV、W6Mo5GrV2、YG15、YG20需要加热冲裁模3Gr2W8V、5GrNiMo、6Gr4Mo3NiWV选择说明：在选择冲裁凸模、凹模材料时，应根据模具的工作条件和失效特点，量材而用。如形状简单、尺寸较小、受力较小的凸、凹模，只需要热处理工艺适当。性能可以满足使用，生产批量不大时，可选用碳素工具钢，这样可以降低成本；反之，就应该选用变形较小，耐磨性高的合金工具钢。对于大、中型冲裁模，其材料成本与模具总成本10%18%左右，故应选用变形小、耐磨性高的合金工具钢较适宜。表10冷冲模辅助材料的选用零件名称选用材料热处理硬度HRC上模座、下模座HT240HT2547、ZG25、ZG35A3、A5模柄A3、A5凸模固定板、凸、凹模固定板A3、A5侧面导板45淬火4348导柱20渗碳0.815862导套20淬火5860导正销、定位销T7、T8淬火5256挡料销、挡料板45淬火4548垫板、定位板45、T7A淬火4348螺母、垫圈A3固定螺栓、螺钉A3、45销钉45淬火4548顶杆、推杆45淬火43485.2 料板、卸料部件的设计导料板的内侧与条料接触，外侧与凹模齐平，导料板与条料之间的间隙取1mm，这样就可确定两导料板的宽度，导料板的厚度按表选择。导料板采用45钢制作，热处理硬度为4045HRC，用螺钉和销钉固定在凹模上。导料板的进料端安装有承料板。1卸料部件的设计卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，厚度为14mm。卸料板采用45钢制造，淬火硬度为4045HRC.2螺钉的选用卸料板上设置4个卸料螺钉。公称直径为12mm,螺纹部分为M1010mm。卸料钉尾部应留有足够的行程空间。卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凸模断面1mm,有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。53 模具总体设计和主要零、部件设计1 冲模的闭合高度冲模的闭合高度是指滑块在下死点，即模具在最低工作位置时，上模座上平面与下模座下平面之间的距离H。冲模的闭合高度必须与压力机的装模高度相适应。压力机的装模高度是指滑块在下死点位置时，滑块下端面至垫板上平面间的距离。当连杆调至最短时为压力机的最大装模高度，连杆调至最长时为最小装模高度冲模的闭合高度H应介于压力机的最大装模高度和最小装模高度之间，其大小关系为：如果冲模的闭合高度大于压力机的最大装模高度时，冲模不能在该压力机上使用。反之，小于压力机最小装模高度时，可加减经过磨平的垫板。冲模的其它外形结构尺寸也必须和压力机相适应，如模具外形轮廓平面尺寸与压力机垫板、滑块底面尺寸，模柄与模柄孔尺寸，下模缓冲器平面尺寸与压力机正整板孔尺寸等都必须相适应，以便模具能正确安装和正常使用。所以加工该零件的模具闭合高度应为：凹模的外形为长方形，其高度尺寸H16mm，平面尺寸为。上模座的厚度取25mm垫板的厚度取6mm凸模固定板的厚度取12mm凸模固定板与导板之间的安全距离为20mm导板的厚度取16mm导尺的厚度取18mm凹模的厚度已定为16mm下模座的厚度取25mm模具的闭合高度H模：凸模的修磨量为5mm，凸模进入凹模的深度为1mm，因此凸模的全长为：模具总体设计和主要零、部件设计 模具总图如图5所示：1 始用挡料 2 弹簧 3 导板 4 凸模 5 凸模固定板 6 垫板 7 上模座 8 模柄 9弹簧 10 挡料销 11 导尺 12 凹模 13 下模座图5 装配图 导板模的结构于无导向模相似，但它的导板3与凸模4之间的配合较好，一般选用间隙配合，所以导板可以起到凸、凹模之间的导向作用。凸模回程时，导板又相当固定卸料板起卸料作用。工作时凸模始终不脱离导板，以保证模具的导向精度。一般在凸模刃磨时也不应该脱离开导板，为了便于拆卸、安装，固定导板与凹模的螺钉位置，应该大于上模座的轮廓尺寸。凸模已由导板定位。因而凸模固定板5与上模座7之间无需用销钉定位。冲压件的送料导向由两侧的导尺控制，活动挡料销10控制挡料进距。由于挡料销10对第一孔的冲裁起不到定位作用，为此采用试用挡料销1，在冲裁第一孔前用手压入始用挡料销限定材料的位置。通过以上设计，可得到如图4所示的模具总装图。模具上模部分主要由上模板、垫板、凸模、凸模固定板及卸料板等组成。卸料方式采用弹性卸料，以橡胶为弹性元件。条料送经时采用活动挡料销10作为粗定距，在落料凸模上安装两个导正销进行导正，以此作为条料送进的精确定距。操作时完成第一步冲压后，把条料抬起向前移动，用落料孔套在活动挡料销10上，并向前推紧，冲压时凸模上的导正销再作精确定距。活动挡料销位置变化设定比理想的几何位置向前偏移0.2mm，冲压过程中粗定位完成后，当导正销作精确定位时，由导正销上圆锥形斜面再将条料向后拉回约0.2mm而完成精确定距。用这种方法定距，精确可达到0.02mm。2设备的选定通过校核冲压设备的选择： 选择单柱固定台式压力机 J115。公称压力：50kN滑动行程：040mm最大闭合高度：170mm闭合高度调节量：30mm滑块中心至床身距离：100mm工作台尺寸： 垫板厚度：30mm模柄孔尺寸：该压力机的滑块行程为040mm，是可调行程，因而能保证滑块至上止点时，凸模仍不会脱离开导板。6 模具零件加工工艺本副冲裁模，模具零件加工的关键在工作零件，固定板以及卸料板，若采用线切割加工技术，这些零件的加工就变得相对简单。落料凸模的加工工艺过程如表11表11落料凸模的加工工艺过程序号工序名称工序内容1备料将毛坯锻成182热处理退火3刨刨6面，互为直角留单边余量0.5mm4热处理调质5磨平面磨6面，互成直角6钳工划线划出各孔位置线7加工螺钉孔、安装孔及穿丝孔按位置加工螺钉孔、销钉孔及穿丝孔等8热处理按热处理工艺，淬火回火达到5862HRC9磨平面精磨上、下平面10线切割按图线切割，轮廓达到尺寸要求11钳工精修、检验全面达到设计要求模具装配以后，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。冲裁模具试冲时常见的缺陷、产生原因和调整方法见表12表12冲裁模具试冲时常见的缺陷、产生原因和调整方法缺陷产生原因调整方法冲件毛刺过大1.刃口不锋利或淬火硬度不够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大小3顶出件、顶出器分布不均匀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凸模折断1冲裁时产生侧压力2卸料板倾斜1在模具上设置挡块抵消侧向力2修整卸料板或使凸模增加导向装置凹模被胀裂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1.上、下模座，固定板、凹模、垫板等零件安装基面不平行2.凸、凹模错位3.凸模、导柱、导套与安装基面不垂直4导向精度差，导柱、导套配合间隙过大5卸料板孔位偏斜使冲孔凸模位移1调整有关两件重新安装2重新安装凸、凹模，使之对正3调整其垂直度重新安装4更换导柱、导套5调整及更换卸料板冲裁件剪切断面光亮带宽，甚至出现毛刺冲裁间隙过小适当放大冲裁间隙，对于冲孔模间隙加大在凹模方向上，对落料间隙加大在凸模方向上剪切断面光亮带宽窄不均匀，局部有毛刺冲裁间隙不均匀修磨或重新调整凸模或凹模，调整间隙保证均匀送料不畅通，有时被卡死易发生在连续模中1两导料板之间的尺寸过小或有斜度2凸模与卸料板之间的间隙太大，致使搭边翻转而堵塞3导料板的工作面与侧刃不平行，卡住条料，形成毛刺大1粗修或重新调整装配导料板2减小凸模与导料板之间的配合间隙，或重新调整浇注卸料板孔3重新调整装配导料板，使之平行4修整侧刃及挡块之间的间隙，使之达到严密结束语踉踉跄跄地忙碌了两个月，我终于完成了铝型材冲孔模设计与制造的论文。从开始接到论文题目到系统的实现，再到论文文章的完成，每走一步对我来说都是新的尝试与挑战，这也是我在大学期间独立完成的最大的项目。在这段时间里，我学到了很多知识也有很多感受，从对冲孔模一无所知，对冲压、落料等相关技术很不了解的状态，我开始了独立的学习和试验，查看相关的资料和书籍，让自己头脑中模糊的概念逐渐清晰，使自己非常稚嫩作品一步步完善起来，每一次改进都是我学习的收获，每一次试验的成功都会让我兴奋好一段时间。这一段时间让我感觉到做一件事情，不必过于在乎最终的结果，可贵的是过程中的收获毕业设计，也许是我大学生涯交上的最后一个作业了。想籍次机会感谢三年以来给我帮助的所有老师、同学，你们的友谊是我人生的财富，是我生命中不可或缺的一部分。大学生活即将匆匆忙忙地过去，但我却能无悔地说：“我曾经来过。”大学三年，但它给我的影响却不能用时间来衡量，这三 年以来，经历过的所有事，所有人，都将是我以后生