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全套设计含CAD图纸 盖板模设计【全套设计含CAD图纸】 盖板 设计 全套 CAD 图纸

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毕 业 设 计题目 盖 板 模 设 计 系别专业班级姓名学号指导教师日期设计任务书设计题目：盖板模设计设计要求：1 确定合理的冲裁工艺及方案。2 正确计算有关零件的尺寸及公差。3 完成加工工艺及装配方案。设计进度要求：11月22日11月30日 查阅、收集资料 12月1日12月7日 主要设计计算12月8日12月14日 结构设计12月15日12月22日 模具的整体设计12月23日12月25日 校核、修改、提交论文 指导教师（签名）： 济源职业技术学院机电系2007届毕业生毕业设计答辩记录姓 名孙 珂专 业模具设计与制造班 级模具0401答辩时间答辩地点设计题目盖板模设计1.怎样安排弯曲件的弯曲工序？ 形状简单的弯曲件，像V形件、U形件、Z形件等。可以一次弯曲成形。形状复杂的弯曲件，一般要多次弯曲才能成形。然后对多角弯曲件，因变形会影响弯曲件的形状精度，一般应弯外角后弯内角。结构不对称的弯曲件，弯曲时毛坯容易发生偏移，应尽可能的采用对弯曲后，在切开的工艺方法。批量大尺寸小的弯曲件，应采用级进模弯曲成形工艺，以提高生产率。2.怎样安排排样方法？ 排样方法分为有废料、少废料和无废料排样。有废料排样法：是沿制件的全部外形轮廓冲裁，在制件之间及制料侧边之间都有工艺余料（搭边）。少废料排样方法：沿制件的部分外形轮廓切断或冲裁，只在制件之间（或制件与条料侧边之间）留有搭边。无废料排样法：无废料排样法就是无工艺搭边的排样，制件直接由切断条料获得。3.怎样确定冲裁模刃口尺寸？ 落料尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时孔的尺寸由凸模尺寸决定。设计落料模时，以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模时，以凸模为基准，间隙取在凹模上。考虑到冲裁中凸模、凹模的磨损，设计落料模时，凹模基本尺寸应取尺寸公差范围较小；设计冲孔模时凸模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内较大尺寸；确定冲模刃口制造公差时应考虑制件的公差要求。4.为什么要划分工艺阶段？保证产品质量； 合理使用设备； 便于热处理工序的安排；.便于及时发现毛坯缺陷和保护已加工表面；5.怎样降低冲裁力？ 凸模的阶梯布置：凸模阶梯布置时由于凸模工作端面不在一个平面，各凸模冲裁力的最大值不同时出现，从而达到降低冲裁力的目的，凸模直径有较大差异时，一般把小直径凸模做短一些。斜刃冲裁：斜刃时将冲孔凸模或落料凹模的工作刃口制成斜刃，冲裁时刃口不是全部同时切入，而是逐步地将材料分离，能显著降低冲裁力，但斜刃口制造和刃磨都比较困难，刃口容易磨损，冲裁也不够平整，为了能得到较平整的工件，落料时斜刃做在凹模上；冲孔时斜刃做在凸模上。加热冲裁使金属抗剪强度，也能降低冲裁力。记录教师（签名）：摘 要本次模具设计是“盖板”的模具图形及加工制造的过程，其设计思路是根据多个模具加工事例生产事例总结出来。设计内容是从零件的工艺分析开始的，根据工艺要求来确定设计的大体思路。其开始是从零件的材料选择。通过对零件的认识可知，该零件所用的材料是 Q235-A，生产批量为大批量生产，再经过方案比较，故选择复合冲裁作为该副模具工艺生产方案即比较加工又便于经济；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，选择模具的材料即确定每个零部件的加工方案；仅接着根据模具的装配原则，完成模具的装配装配模具试冲通过试冲可以发现模具设计和制造的不足，并找出原因给予纠正，并对模具进行适当的调整和修理。其中模具结构设计是这次设计的主要内容，其内容包含了模具、一系列模具的重要零部件的设计加工方法和加工注意要点。这样更有利于加工人员的一线操作，使其通俗易懂加工方便。关键词关键词：冲压、盖板、弯曲1目 录摘要.1前言.21 冲压工件的工艺分析.32 冲裁工艺方案的确定.43 主要设计计算.53.1 排样方案的确定及计算.53.2 冲压力的计算.83.3 工作零件刃口尺寸计算.104 冲压设备的选择.165 模具主要零件及结构设计.185.1 卸料零件的计算.185.2 凸、凹模结构设计.206 模具总装图.217 模具材料的选用及其他零部件的设计.227.1 模具材料的选择.227.2 定位方式的选择.237.3 模具材料的选用.237.4 模具辅助零件的材料选用及热处理.257.5 模具的装配.267.6 冲裁模具的试冲.27结束语.30致谢.31参考文献.322前言模具是工业生产中使用极为广泛的基础工艺装备。在汽车、电视、仪表、电器、电子、通信、家电和轻工等行业中，60%80%的零件都要依靠模具成型，并且随着近年来这些行业的迅速发展，对模具的要求越来越迫切，精度的要求越来越高，结构要求也越来越复杂。用模具生产零件所表现出来的高精度、高复杂、高一致性、高生产效率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具生产技术的高低，已成为衡量一个国家产品的制造水平的重要标志。目前，国内外模具工业发展很快，其产值已超过机床工业的产值。我国模具工业作为一个独立的、新型的工业，正处于飞速反展阶段，已成为国民经济的基础工业之一，其发展前景十分广阔。据预测，未来我国将成为世界的制造中心，更加给模具工业带来前所未有的发展机遇和空间。31 冲压工件的工艺分析工件名称：盖板生产批量：大批量材料： Q235-A，厚度 t=3mm工作简图 1.1：图 1.1冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求。良好的冲压工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。42 冲裁工艺方案的确定一般对于这样的工件，通常采用落料，冲孔，再弯曲的加工方法。由于该工件的生产批量较大，如果把三道工序放在一起，可以大大提高工作效率，并减轻工作量、节约能源、降低成本，而且可以避免原有的加工方法中须将手伸入模具的问题，对保护操作者安全也很有利。将三道工序复合在一起，可以有以下的两种不同工艺方案：先落料，然后冲孔和弯曲在同一工步；落料，冲孔为同一工步首先完成，然后进行弯曲。采用方案加工工件，不易保证长度尺寸的精度，而且易使孔冲头磨mm15. 0042损，降低模具寿命。经分析，使用方案较好。对于弯曲的回弹，可以用减小间隙的方法来避免或减小回弹。该冲压工件的形状为简单且对称，弯曲部分有 R=2.5mm 的圆角过渡。除孔和有精度要求外其余尺寸精度要求不高，材料为 Q-235Amm021. 0018mm015. 0040钢其冲压性能好，孔与外缘的壁厚较大，根据表 2.1 知复合摸的凸凹模壁厚部分具有足够的强度。表 2.1料厚t0.40.50.60.70.80.91.01.21.51.75最小壁厚m1.41.61.82.02.32.52.73.23.84.0最小直径D151821料厚t2.02.12.52.753.03.54.04.55.05.5最小壁厚m4.95.05.86.36.77.88.59.310.012.05最小直径D2125283235404563 主要设计计算3.13.1 排样方案的确定及计算排样方案的确定及计算在冲压生产中，节约和减少废料具有重要的意义，在模具设计中，排样设计是一项极为重要的、技术性很强的设计工作，排样的合理与否直接影响到材料的利用率、制件质量、生产率与成本以及模具寿命等，所以排样工作的好坏是左右冲裁经济效益的重要因素之一。冲裁所产生的废料分为两种，一是工件的各种内孔产生的废料，它取决于工件的形状，一般不能改变，称为设计废料；二是由于工件之间的搭边和工件与条料侧面的搭边、板料的料头、料尾而产生的废料，它取决于冲压方式和排样方式，称为工艺废料。提高材料利用率最主要的途径是合理排样使工艺废料尽量小，另外在满足工件使用要求的前提下，适当的改变工件的结构形状也可以提高材料的利用率。1搭边排样时，工件及工件与条料侧边之间的余料叫搭边，搭边的作用是补偿定位误差和保持条料有一定的刚度，以保证冲压件质量和送料方便。搭边太宽，浪费材料；搭边太窄会引起搭边断裂或翘曲，可能“啃刀”现象或冲裁时会被拉断，有时还会拉入模具间隙中、损坏模具刃口，从而影响模具寿命。 、搭边值的大小与下列因素有关： 材料的力学性能。硬材料可小些，软材料的搭边可要大些。 工件的形状与尺寸。尺寸大或有尖突的复杂的形状时，搭边要取得大值。 材料厚度。薄材料的搭边应取的大一些。 送料方式及挡料方式。用手工送料、有侧压板导向的搭边值可以取小些。 mmamma1,8 . 012. 排样方法常用的排样方法有三种：7 有废料排样：指沿工件全部外形冲裁，工件与工件、工件与条料边缘都留有搭边，此种排样的缺点是材料利用率低，但有了搭边就能保证冲裁件的质量，模具寿命也高。少废料排样：指模具只沿着工件部分外形轮廓冲裁，只有局部搭边的存在。无废料排样：指工件与工件之间及工件与条料侧边之间均无搭边的存在，模具刃口沿条料顺序切下，直接获得工件。少废料、无废料排样的缺点是工件质量差，模具寿命不高，但这两种排样可以节省材料，还具有简化模具结构、降低冲裁力和提高生产率等优点。并且工件须具有一定的形状才能采用少、无废料排样。上述三类排样方法，按工件的外形特征主要分为直排、斜排、直对排、斜对排、混合排、多行排等形式。1毛坯的尺寸计算该毛坯的工件展开如图 3.1：图 3.1按弯曲件展开来计算，由式（3-1） （3-1）KtR 式中 中性层半径（mm） ； R弯曲内半径，R=2.5mm； K中性层位置因数；由表 3.3 查出 K=0.38r材料厚度，t=3mm表 3.1R/t0.10.20.30.40.50.60.70.8K0.210.220.230.240.250.260.270.3R/t11.21.522.534575K0.310.330.360.370.400.420.440.460.5则中性层半径 mmmmmmmmr4 . 333 . 05 . 2中性层长度 mmmml34. 5180904 . 314. 3180000直线部分长度为：95.34mm5.34mm80.5mm9.5mmlbaL 80.5mm3mm-2.5mm-86mmb9.5mm3mm-2.5mm-15mma则毛坯的外形尺寸为：mmlmmlmmmmlmmmmmml40268 .805 .80)22640(84.145 .8034.95432221表 3.2 冲裁金属材料的搭边值手送料圆形非圆形往复送料自动送料料厚a1aa1aa1aa1a11.51.521.5321221.52.523.52.532232.5232.543.53432.53.5354439由表 3.2 可查得冲裁时的搭边值mmamma5 . 231则条料宽度为mmmmmmb463240送进步距为：mmmmmmh84.975 . 234.952压力中心计算工件为轴对称零件，所以其重心在对称中心线上。考虑 x 方向的值设模具的压力中心坐标为，则ccyx ,0y654321665544332211llllllxlxlxlxlxlxlxc =33.211814. 34084.1428 .802441814. 334.954092.8784.14225.408 .8023.23.2 冲压力的计算冲压力的计算（1）落料计算LtF3 . 1式中 落料力（N） ；落F L 工件外轮廓周长（mm） ； t 材料厚度（mm）;mmt3 材料的抗剪强度。由黑色金属的力学性能表查得 MPa310mmmmmmmmL28.2574026)8 .8084.14(2KNNF05.311)31028.2573 . 1 (落（2）冲孔力计算LtF3 . 1冲式中 L工件内轮廓周长（mm） 。10KNNF33.6831031814. 33 . 1 冲（3）卸料力FKF卸卸式中 卸料力因数，其值由表 3.3 查得卸K03. 0卸K表 3.3 卸料力、推件力及顶件力系数冲裁材料K卸K推K顶纯铜、黄铜0.020.060.030.09铝、铝合金0.0250.080.030.070.10.060.0750.10.140.10.50.0450.0550.0650.080.52.50.040.050.0500.062.56.50.030.040.0400.05钢材料厚度mm6.50.020.030.0250.03KNFKFKNFKF73. 233. 9冲卸落卸卸（4）推件力冲推推FnKF式中 推件力因数，值由上表查得=0.045推K推K 冲孔凹模韧口直壁高度 h=6mm236mmmmnKNKNP2 . 811.91045. 02推（5）弯曲力计算按近似压弯力公式tRKBtFb217 . 011式中 自由弯曲力（N）1F B弯曲的宽度，；mmB40 t弯曲件的厚度，；mmt3 R弯曲件的内弯曲半径，；mmR5 . 2 材料的强度极限；黑色金属的力学性能表查得bMPab380 K安全因数，一般取。3 . 1KKNNF63.2235 . 23803403 . 17 . 021（6）压料力压料力的值可近似取自由弯曲力的 30%80%，QFKNFFQ11.181063.228 . 08 . 031总冲压力为：QFFFFFFF1卸卸冲落总KN38.44010)11.1863.222 . 873. 233. 933.6805.311(33.33.3 工作零件刃口尺寸计算工作零件刃口尺寸计算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。表 3.4 初始双面间隙 Zmax、Zmin08、10、3509M2、Q235Q34540、5065Mn材料厚度t/mmZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmaxZmin12小于0.5极小间隙0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.0720.70.0640.0920.0640.0920.0640.0920.0640.0920.80.0720.1040.0720.1040.0720.1040.0640.0920.90.0900.1160.0900.1260.0900.1260.0900.1261.00.1800.1200.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.3202.00.2460.3600.2600.3800.2600.380根据表 3.4 查得冲裁初始双面间隙，。未注mmZ36. 0minmmZ42. 0max公差的毛坯尺寸按照 IT14 级计算，磨损因数 x 的值查表 3.6表 3.5 规则形状冲裁时凸模，凹模的制造公差（mm）基本尺寸凸模公差凹模公差基本尺寸凸模公差凹模公差1818303080801201201800.0200.0200.0200.0250.0300.0200.0250.0300.0350.040180602603603605005000.0300.0350.0400.0500.0450.0500.0600.070表 3.6 因数非圆形 x 的值圆形 x 值10.750.50.750.5材料厚度t/mm工件公差/mm10.160.170.350.360.160.16120.200.210.410.420.200.20240.240.250.490.500.240.241340.300.210.590.600.300.301落料韧口尺寸计算，冲裁凸模，凹模分别按 IT6 和 IT7 级制造。凸模尺寸计算：0min)(凹ZxDD 002. 0043. 01)36. 0011. 05 . 084.14(D 002. 0043. 0)36. 00055. 084.14( 002. 047.14002. 00052. 03)36. 0013. 05 . 026(D 002. 00052. 0)36. 00065. 026( 002. 063.25002. 0062. 04)36. 0016. 05 . 040(D 002. 0062. 0)36. 0008. 040( 002. 063.39 0025. 0087. 0)36. 0022. 05 . 034.95(LD 0025. 0087. 0)36. 0011. 034.95( 0025. 097.94凹模尺寸计算：凹（凹0)xDD02. 00043. 0011. 05 . 084.14）（凹D 02. 00043. 00055. 084.14）（ 02. 0083.14025. 00052. 03)013. 05 . 026(D 025. 00052. 0)0065. 026(14 025. 0099.2503. 00062. 04)016. 05 . 040(D 03. 00062. 0)008. 040( 03. 0099.39035. 00087. 0)022. 05 . 034.95(LD 035. 00087. 0)011. 034.95( 035. 0032.95 校核：mmZZ06. 036. 042. 0minmax凹凸对于mmmmmmmml06. 004. 002. 002. 0:1 对于mmmmmmmml06. 0045. 0025. 002. 0:3对于mmmmmmmml06. 005. 003. 002. 0:4对于mmmmmmL06. 0035. 0025. 0:说明了所取的和是合适的。凸凹2孔为 IT7 级精度，取模具的凸，凹模的制造公差为 IT5 级，查表021. 0018GB180079）得，：mm008. 0凸凹0)(凸凸xdd mm0008. 0)021. 075. 018(mm0008. 002.18)(minZxdd凹mm008. 0018校核：minmaxZZ凹凸说明了所取的和是合适的。凸凹15对于孔心距mmC3 . 037 mmmmCC075. 03743 . 037凸凸3弯曲部分尺寸计算；由于该弯曲不易施加侧向压力，所以不能施加校正弯曲力，而侧面与孔的间距有精度要求，精度等级为 IT11 级。因此采用减少弯曲凸，凹模的mm15. 0042间隙来减少回弹。凸模的圆角半径与零件的弯曲半径相同，。mmR5 . 2凸表 3-7 凹模的圆角半径材 料 厚 度 t0.50.522.04.04.07.0弯边高度 HL凹RL凹RL凹RL凹R10103104206833124155208查得。mmR5凹凸，凹模单面间隙值mmtZ7 . 29 . 02工件尺寸，取弯曲凸模，凹模的制造公差 IT7 和 IT8 级，查表087. 086（GB180079）得，054. 0,035. 0凹凸按零件尺寸标注双向偏差时，凹模尺寸公式凹凹0)43(BB和零件尺寸标注双向偏差时，凸模尺寸公式01)21(凸凸 BB凹模尺寸应根据单面间隙按凸模配制。凹B2Z式中 凹模工作部位尺寸（mm）凹B 凸模工作部位尺寸（mm）凸B 弯曲外形或内形公称尺寸（mm）1,BB16 弯曲件的尺寸公差； Z凸模与凹模的双面间隙（mm） 凸摸，凹模的制造公差（mm）凹凸，计算 凹）（凹043BB mm054. 0087. 04386）（ mm054. 0035.850)2(凸凹凸ZBB mm0035. 0)7 . 235.85( mm0035. 065.82174 冲压设备的选择按公称压力选取压力机查表 4.1总压FF)8 . 16 . 1 (表 4.1 开式双柱可倾压力机技术规格型号J23-3.15J23-6.3J23-10J23-16J23-16BJ23-25JC23-25公称压力KN/31.563100160160250350滑块行程mm/25354555706580滑块行程次数mm/次2001701451201205550最大封闭高度mm/120150180220220270280封闭高度调节量mm/25353545605560滑块中心线至床身距离mm/90110130160160200205立柱距离mm/120150180220220270300前后160200240300300370380工作台尺寸mm/左右250310370450450560610前后90110130160110200200左右120160200240210290290工作台孔尺寸mm/直径110140170210160260260厚度30303540605060垫板尺寸mm/直径150直径25303040404050模柄孔尺寸mm/深度40555560606070前后90180190滑块底面尺寸mm/左右100200210床身最大可倾角o45o45o35o35o35o30o20选取公称压力 630KN 的开式双柱可倾压力机，该压力机与模具设计的有关系参数为：18公称压力：630KN滑块行程：130mm封闭高度调节量：80mm工作台尺寸：mmmm710480模柄孔尺寸：mmmm80503.模架的外形尺寸及弹簧尺寸确定选取模架mmmmmmmm265220170280（GB/T2851.390） 。上模座：20050170280HTmmmmmm材质为下模座：20060170280HTmmmmmm材质为导柱： 钢材质为20210532mmh 导套： 钢材质为2048115632mmmmH导柱、导套渗碳深度,硬度mm2 . 18 . 0HRC6258冲孔凸模、落料凹模、凸凹模及弯曲凸、凹模的材料可用，热处理硬12Cr度。HRC6460195 模具主要零件及结构设计模具图形如图 5.1 所示：图 5.1 工作部分尺寸5.15.1 卸料零件的计算卸料零件的计算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；废料切刀是在冲裁过程中冲裁废料切断成数块，从而实现卸料的一种卸料零件。出件装置的作用是从凹模内卸下冲件或废料。我们通常把准过载上模内的出件装置称为推件装置；把装在下模内的称为顶件装置。综合考虑该模具的结构和使用方便，以及工件料厚为 2.2mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料，又因为是复合模生产，所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。20采用弹性卸料装置。所选弹簧的最大工作负荷使nFF/1卸来选择弹簧。nFF/5 . 0卸预nFF/卸预式中 弹簧的预压力（N） ；预F 卸料力或推件力、压边力（N） ；卸F n弹簧根数。修磨工作预总sssss1式中 弹簧允许的最大压缩量（）1smm 弹簧需要的总压缩量（）总smm弹簧的预压缩量（）预smm卸料板或推件块、压边圈的工作行程（）工作smm模具的修磨量或调整量（）一般取修磨smmmm64下卸料装置用 9 根弹簧，每根弹簧分担的卸料力为：NKNKNnF1037037. 1933. 9/卸根据预压力和模具结构尺寸，由表可选序号）（预NNF5 .53610375 . 06267 的弹簧，其。NNF103711201表 5.1弹簧序号H1H11HHs预s）（修磨预工作总6ssss625036.113.9729637049.320.71133649062.527.514366511075.634.418406614095.444.622442167170115.254.83052其中mmmmmms16115工作查表选 66 号弹簧，外径: mmD40钢丝直径: mmd6自由状态下高度: mmH140弹簧的装配高度：mmsHH1182预下卸料板厚度取 20mm 根据结构选用标准模板mmmmmm20170280上卸料装置选取 2 个 38 号弹簧外径： mmD20 钢丝直径： mmd3 自由状态下高度 mmH65 装配高度 mmH12325.25.2 凸、凸、凹模结构设计凹模结构设计凸、凹模的最小壁厚为。凸、凹模的壁厚有足够的强度。根据下卸料mm7弹簧和下卸料板的厚度及模具结构，选取凸凹模的高度为，结构如图 5.2mm78图 5.2226 模具总装图由于模具是落料、冲孔弯曲复合模如图 6.1，因此落料凸模有一部分为弯曲模。考虑到弯曲成形要滞后与落料、冲孔工序，而且必须保证的尺mm15. 0042寸精度，为此设计了一个活动凸模块和滚轮块结构活动凸模块 19 下面需安装复位弹簧，凸模块下表面与滑块 20 上表面设计成约的斜面，便于抽动和复位。10转动板 17 的设计是根据上模的行程，计算出恰好在拉动滑块脱离活动凸模块的时候开始压弯工序。当滚轮 18 离开转动板的上缘时，时使转动板带动滑块恰好回复到初始位置。复合模的动作过程是：当上模下行完成落料、冲孔工序后，安装在落料凹外侧的滚轮接触转动板，抽动滑块脱离活动凸模块，使上模继续下行时，不阻碍活动凸模块向下运动，弯曲凹模 16 接触材料并完成弯曲工序。上模回升时，零件由上模中设置的打料杆 13 打出。在回程过程中，滚动接触转动板，推动滑块 20 复原，为再次冲压作好准备。此模具结构紧凑，装、拆、修磨方便，操作简便，安全可靠，生产效率比传统模具生产提高两倍以上。图 6.1237 模具材料的选用及其他零部件的设计7.17.1 模具材料的选择模具材料的选择利用模具生产制品零件，其模具质量的好坏，寿命的长短，直接关系到产品制造精度、性能和成本。是提高劳动生产率、降低消耗、创造效益，尽快使产品占领市场的重要性条件。而模具的质量、使用寿命、制造精度及合格率很大程度上取决于设计时对模具材料的选用、热处理工艺要求、模具零件配合精度及公差等级的选择和表面质量要求。冷冲模材料应具有的性能：冷冲模包括冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模和冷挤压模等。冷冲模在工作中承受冲击、拉深、压缩弯曲、疲劳磨擦等机械的作用。模具常常发生脆断、堆塌、磨损、啃伤和软化等形成的失效。因此，作为冷冲模主要材料的钢材，应具有的性能。1. 应具有较高的变形抗力：主要抗力指标包括淬火、回火抗压强度、弯强度等。其中硬度是模具注意重要的抗力指标，高的硬度是保持模具耐磨性的必要条件。工作零件热处理后的硬度在 60HRC 强度和抗弯强度才能保证模具具有较高的变形能力。2. 应具有较高的断裂抗主要抗力指标有材料的抗冲击性能抗压强度、抗弯强度 断裂抗力和冲击载荷下抵抗模具裂纹产生一个特性，也是作为防止断裂的一个重要依据。其基体中碳含量越高冲击韧性越高。故对韧性的要求应依据载荷较大的冷冲镦及剪切模易受偏心弯曲载荷细长凸模或有应力集中的模具，都需要有较高的韧性。3. 应具有较高的耐磨性和抗疲劳性能：对于在一定条件下工作的模具钢，为了提高耐磨性，需要在硬度高的基体上均匀分布有大量细小硬的碳化物 相同硬度下，提高钢的性能是模具在交变应力条件下产生的疲劳破坏，如模具长期使用有刮痕凹槽等。4. 应具有较好的冷、热加工工艺性：钢材的加工性能包括可锻性、可加工性、淬透性、淬硬性较小的脱碳敏感性和较小变形倾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止热处理后变形等。247.27.2 定位方式的选择定位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，可根据坯料和工序件形状、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，可以靠操作工目测定。7.37.3 模具材料的选用模具材料的选用 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：a、要选择能满足模具工作要求的最佳综合性能的材料；b、要针对模具失效形式选用钢材；c、要根据制品的批量大小，以最低成本的选材原则选材；d、要根据冲模零件的作用选择材料；e、要根据冲模精度程度选择钢材；综合各种材料进行比较及材料的用途查下列表 7.1 和表 7.2 可选择 GrWMn为冷冲模工作零件所用的钢材。25表 7.1 冷冲模工作零件材料的选用零件名称使用条件选用材料形状简单，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凸模，凹模，凸凹模，凸、凹模镶块，连续模，侧刃凸模需要加热冲裁模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 7.2 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HT2040HT2547、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 0.81586226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43487.47.4 模具辅助零件的材料选用及热处理模具辅助零件的材料选用及热处理模具辅助零件的材料选用及热处理，见表 7.3表 7.3 模具辅助零件的材料选用及热处理零件名称选用材料热处理硬度 HRC上模座、下模座HT2040HT2547、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4348277.57.5 模具的装配模具的装配根据复合模装配要点，选凹模作为装配基准件，先装下模，再装上模，并调整间隙、试冲、返修。具体装配见表 7.4表 7.4 盖板复合模的装配序号工序工艺说明1凸、凹模预配（1）装配前仔细检查各凸模形状以及凹模形孔，是否符合图纸要求尺寸精度、形状。（2）将各凸模分别与相应的凹模孔相配，检查其间隙是否加工均匀。不合适者应重新修磨或更换。2凸模装配以凹模孔定位，将各凸模分别压入凸模固定板 7 的形孔中，并拧紧牢固。3装配下模（1） 在下模座上划中心线，按中心预装凹模、导料板；（2） 在下模座、导料上用已加工好的凹模分别确定其螺孔位置，并分别钻孔，攻丝（3） 将下模座、导料板、凹模、活动挡料销、弹簧装在一起，并用螺钉紧固，打入销钉。4装配上模（1） 在已装好的下模上放等高垫铁，再在凹模中放入0.12mm 片，然后将凸模与固定板的组合装入凹模；（2） 预装上模座，划出与凸模固定板相应螺孔。销孔位置并钻绞螺孔、销孔；（3） 用螺钉将固定板组合、垫板、上模座连接在一起，但不要拧紧；（4） 将卸料板套装在已装入固定板的凸模上，装上橡胶和卸料螺钉，并调节橡胶的预压量，使卸料板高出凸模下端约 1mm；（5） 复查凸、凹模间隙并调整合适后，紧固螺钉；（6） 安装导正销、承料板；28（7） 切纸检查，合适后打入销钉；5试冲愈调整装机试冲并根据试冲结果作相应调整。7.67.6 冲裁模具的试冲冲裁模具的试冲模具装配以后，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 7.5表 7.5 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292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，调整间隙保证均匀外型与内孔偏移1在连续模中孔与外形偏心，并且所偏的方向一致，表明侧刃的长度与布局不一致2连续模多件冲裁时，其它孔形正确，只有一孔偏心，表明该孔凸凹模相对位置有变化3复合模孔形不正确，表明凸凹模相对位置有偏移1加大(减小)侧刃长度或磨小（加大）挡料块尺寸2重新装配凸模并调整其位置使之正确3更换凸（凹）模，重新进行装配调整合适送料不畅通，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303导料板的工作面与侧刃不平行，卡住条料，形成毛刺大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，使之达到严密卸料及卸料困难1卸料装置不动作2卸料力不够3卸料孔不畅，卡住废料4凹模有锥度5漏料孔太小6推杆长度