毕业设计（论文）-盖板冲压工艺分析与模具设计.doc

武 汉 轻 工 大 学 毕 业 设 计 说 明 书武汉轻工大学毕业设计说明书 盖板冲压工艺分析与模具设计姓 名 学 号 院 系 机械工程学院 专 业 材料成型及控制工程 指导教师 2014 年 6 月摘 要冲压主要是将板料分离或成形而得到制件的加工方法，冲压模具适合于大批量生产，不但可以保证冲压产品的尺寸精度和质量稳定，而且在加工中产品表面质量好，少无切削。用冲压模具生产零件可以采用冶金厂大量生产的廉价的轧制钢板或钢带为材料，且在生产中不需要加热，具有生产效率高、质量好、重量轻、成本低且节约能源和原材料等一系列优点，是其他加工方法所不能比拟的。本次我所设计的是盖板落料冲孔弯曲复合模，盖板零件所用的材料是Q235-A，生产批量为大批量生产，经过方案比较确定了落料，冲孔为同一工步首先完成，然后进行弯曲的复合冲裁作为该副模具工艺生产方案，即容易加工又经济；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、卸料方式、导向方式；设计模具的工作部分即凸、凹模、凸凹模的设计，根据冲裁力及模具的闭合高度等参数选用的压力机是开式双柱可倾式压力机J23-63；选择模具的材料和确定主要部件的加工方案；紧接着根据模具的装配原则，完成模具的装配。其中模具结构设计是这次设计的主要内容，其内容包含了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：冲压,盖板,弯曲IAbstract In the graduation project of this time, I have selected the cover model design. Stamping die is mainly separation are parts or forming of sheet metal processing methods. Because mold production is mainly for mass production, not only to ensure the dimensional accuracy of stamping products, product quality and stability, but also in the process without damaging the surface.Mold parts can be used of metallurgical factory mass production of cheap steel sheet or strip material, and does not require heating in the production, with high production efficiency, good quality, light weight, low cost and a number of advantages such as conservation of energy and raw materials, are other machining methods cannot be compared. Though the analysis of the parts, the material is Q235-A, the production volume for mass production ,and then through comparison, select the compound blanking as the Deputy mold production program, namely, easy procession and economic,After analysis is completed, the die design and calculation of main; Elected meet the die of position way, and au die, and punch die of design, select die of material and determine each parts of processing program; immediately under die of Assembly principles, completed die of Assembly, and try rushed, by try rushed can found die design and manufacturing of insufficient, and find causes given corrected, and on die for appropriate of adjustment and repair. Die structure design are the key elements of the design, which contains a list of important parts of the mold design and procession method and procession notes. This line in favour of processing personnel actions, making it easy to process. Keyword: stamping, cover, bendIII目 录摘 要Abstract 引 言 1第一章 冲压件工艺性分析与工艺方案方案确定 1.1冲压件的外形结构 31.2冲压件工艺性分析 41.3冲压件工艺方案的确定 4第2章 模具的总体设计 5第三章 冲裁工艺与设计计算 3.1零件尺寸的计算及排样方式的选取 7 3.1.1毛坯的尺寸计算 7 3.1.1排样方式 9 3.2冲压力的计算 11 3.3压力中心的确定 13 3.4模具工作部分尺寸计算 143.4.1冲裁间隙 143.4.2凸、凹模刃口尺寸计算 14第四章 部分零件及设备的选取 4.1压力机的选取19 4.2卸料零件的计算21 4.3模架的选取23第五章 复合模主要零部件结构设计23第六章 模具总装图28第七章 模具材料的选用及其他零部件的设计 7.1模具材料的选用30 7.2模具的装配32 7.3冲裁模具试冲时常见的缺陷34第8章 工艺文件 8.1机械零件加工工艺卡36 8.2冲模零件机械加工工艺过程卡36总结 37致谢 38参考文献 39引 言冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。在冲压加工中，将材料加工成零件的一种特殊工艺装备，称为冲压模具。冲模在现实冲压加工中是必不可少的工艺装备，与冲压件“一摸一样”的关系，若没有符合要求的冲模，就不能生产出合格的冲压件；没有先进的冲模，先进的冲压成型工艺就无法实现。在冲压零件的生产中，合理的冲压成形工艺、先进的模具、高效的冲压设备是必不可少的三要素。冲模在种类繁多的模具中占有十分重要的地位，是工业生产中应用最为广泛的模具，从产量上看，它占了模具总产量的30%以上，从产值上看，它占了模具总产值的50%左右。冲压加工与其他加工方法相比，无论在技术方面，还是在经济方面，都具有许多独特的优点。其主要特点有：（1）节省材料，冲压是少、无切削加工方法之一。不仅能努力做到少废料和无废料生产，而且即使在某种情况下有边角余料,可以充分利用，制成其它形态的零件，使之不至造成浪费。 （2）制品有较好的互换性，冲压件的尺寸公差由模具保证，具有“一模一样”的特征，且一般无需作进一步机械加工，共同一产品的加工尺寸具有较高的精度和较好的一致性，因而具有较好的互换性。（3）冷冲压可以加工壁薄、重量轻、形状复杂、表面质量好、刚性好的零件。但需要指出的是，由于进行冲压成形加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集型产品，其制造属单件小批量生产，具有难加工、精度高、技术要求高、生产成本高（占产品成本的10%30%）等特点。所以，只有在冲压零件生产批量大的情况下，冲压成形加工的优点才能充分体现，从而获得好的经济效益。现在模具设计与制造已成为一个行业，同时也倾向标准化。为了扩展我们自身在模具工艺与制造，设计一体化的知识，为了适宜社会的发展，我们进行的毕业设计是一次比较全面的设计，是对我们综合能力的锻炼，是对我们所学的知识的考查，也是对我们所学机械设计与制造知识的回顾，更是对我们大学期间的学习一次大检查。本次我所设计的是盖板落料冲孔弯曲复合模。设计模具结构的重难点是零件的工艺性分析，合理工艺方案的确定以及冲模结构的确定。通过大量的查阅资料，认真分析，老师指导，进一步突破了重难点，完成了各个阶段的设计工作。盖板的材料为Q234-A，料厚为3mm。本副模具是一副冲孔落料弯曲复合模。本副模具模架选用后侧式导柱模架，模架规格按GB/T2855.1-2008中标准选取。 该设计说明书是以正确的参数、表格和插图对零件盖板冲裁模模具进行解析和参照的，是一本图文并用的设计说明书。 本副模具的设计是先对其进行工艺分析、计算，然后再以计算的数据及参考冷冲模国家标准画出装配草图、零件图等等。根据冲裁力及模具的封闭高度等参数选用的压力机是开式双柱可倾式压力机J23-63。该副模具经过了指导老师的审核和校正，具有结构紧凑，设计巧妙，生产效率高，操作方便、易安装和维修具有较好的经济性和可行性，对高档模具设计有一定的指导意义。这次设计是在老师认真、耐心的指导下进行的。是在对模具的经济、模具的寿命、生产周期及生产成本等因素进行了全面的仔细分析下而进行设计的。因我个人经验和水平有限，在设计的过程中难免存在不合理之处，望各位老师多多批评指正，以便改正和交流。第一章 冲压件工艺分析及工艺方案确定1.1 冲压件的外形结构工件名称：盖板生产批量：大批量材料： Q235-A，厚度t=3mm盖板零件图如图1.1，盖板零件三维图如图1.2：图1.1 盖板零件图图1.2 盖板零件三维图1.2 冲件工艺性分析（1）材料分析该零件采用的是3mm厚的碳素钢Q235A钢板制成，Q235A钢板的抗拉强度为370-500MP，屈服强度为215MPA左右，所以该材料具有较高的强度和刚度，且有良好的塑性和表面质量和一定的伸长率，满足冲压工艺对材料的要求，适合冲压加工，能够保证冲压过程顺利完成。（2）结构分析 由图1.1对零件分析可知，零件具有对称性，零件弯曲直边为8mm，大于资料要求的最小直边2t=2X3=6mm,故弯曲工艺较好；而孔与零件外形边缘的距离也较远，因此，冲孔与落料时，凸凹模的强度足够。综上所述该冲裁件需要落料、冲孔、弯曲三步基本工艺。（3）精度分析该零件成型件要求去除毛刺，且冲裁件的尺寸要求精度为IT14，故尺寸精度要求不是很高。1.3 冲压件工艺方案的确定（1）工艺方案 该工件包括落料，冲孔，弯曲三个基本工序，且模具要求为复合模具，可有以下三种工艺方案：方案一：采用落料、冲孔、弯曲合在一起的复合模进行加工；方案二：采用落料、冲孔为一道工序先完成，再弯曲的复合模具加工；方案三：采用先落料，再冲孔弯曲的符合模具加工。（2）方案分析：方案一：模具结构复杂，很多地方难以把握，设计起来繁琐复杂。方案二：先落料-冲孔冲裁能够保证冲裁精度，适用范围广、效益高，再弯曲， 用孔定位能保证冲裁件的精度。方案三：先落料后，再冲孔弯曲，其中冲孔弯曲时不易定位，且不易保证长度尺 寸400.2的尺寸精度。 综上所述，该工件适用方案二，即先采用落料、冲孔为一道工序先完成，再弯曲的复合模具进行加工。 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。，材料为Q-235A钢其冲压性能好，孔与外缘的壁厚较大，根据表1.1知复合模的凸凹模壁厚部分具有足够的强度。表1.1 孔与外缘的最小尺寸料厚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m4.95.05.86.36.77.88.59.310.012.0最小直径D21252832354045第2章 模具总体设计（1）模具类型的选择 根据零件的冲裁工艺方案，确定采用先落料冲孔再弯曲复合模。此模具结构紧凑，设计巧妙，生产效率高，操作方便、易安装和维修具有较好的经济性和可行性。（2）定位方式的选择 因为导料销和固定挡料销结构简单，制造方便。且该模具采用的是条料，根据模具具体结构兼顾经济效益，控制条料的送进方向采用导料销。控制条料的送进步距采用挡料销初定距。（3） 卸料方式的选择 刚性卸料与弹性卸料的比较： 刚性卸料是采用固定卸料板结构。常用用于较硬、较厚且精度要求不高的工件冲载后卸料。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。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该小于冲载间隙。此时要求凸模卸料时不能完全脱离卸料板。主要用于卸料力较大，材料厚度较大且模具结构为倒装的场合。 弹压卸料板具有卸料和压料的双重作用，主要用于料厚较小的板料，由于有压料作用，冲件比较平整。卸料板与凸模之间的单边间隙选择，若弹压卸料板还要起对凸模导向作用时，二者的配合间隙应小于冲载间隙。常用作落料模、冲孔模、正装复合模的卸料装置。 工件平直度较高，料厚为3mm相对较薄，卸料力不大，由于弹压卸料模具比刚性卸料模具方便，操作者可以看见条料在模具中的送进动态，且弹性卸料板对工件施加的是柔性力，不会损伤工件表面，故采用弹性卸料。（4）出件方式 因采用正装式复合模生产，故采用上出件为佳。（5）确定送料方式 因选用的冲压设备为开式压力机且垂直于送料方向的凹模宽度B大于送料方向的凹模长度L，故采用纵向送料方式，即由前向后送料。（6）导向方式的选择 方案一：采用对角导柱模架。由于导柱安装在模具压力中心对称的对角线上，所以上模座在导柱上滑动平稳，其对角导柱模架上、下模座工作平面的横向尺寸L一般大于纵向尺寸B，常用于横向送料级进模或者纵向送料的单工序冲载模、复合模。 方案二：采用后侧导柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比较方便，可纵向横向送料。主要适用于一般精度要求的冲模，不宜用于大型模具。 方案三：四导柱模架。具有导向平稳、导向准确可靠，刚性好等优点。常用于冲压件尺寸较大或精度要求较高的冲压零件，以及大量生产用的自动冲压模架。 方案四：中间导柱模架。导柱安装在模具的对称线上，导向准确可靠、滑动平稳。主要用于高精度、高寿命的硬质合金冲模、高速精密级进冲模等。 根据以上方案比较并结合模具结构形式和送料方式，考虑到操作方便及生产成本，采用后侧导柱的导向方式，即方案二最佳。第三章 冲裁工艺与设计计算3.1 零件尺寸的计算及排样方式的选取 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。3.1.1毛坯的尺寸计算 该毛坯的工件展开如图3.1：图3.1毛坯展开图按弯曲件展开来计算，由式（3-1） （3-1）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2.1查出K=0.3 r材料厚度，t=3mm表3.1中性层位置因数R/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 中性层长度 直线部分长度为：则毛坯的外形尺寸为：表3.2冲裁金属材料的搭边值料厚手送料自动送料圆形非圆形往复送料11.51.521.5321221.52.523.52.532232.5232.543.53432.53.535443 由表3.2可查得冲裁时的搭边值 则条料宽度为： 取整为100mm送进步距为：3.1.2排样方式 常用的排样方法有三种： （1） 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。 （2） 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。 （3） 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。 此次设计选取选取有废料直排样，排样图如图3.2所示图3.2 有废料直排样图 查机械设计手册表3-1-39，经分析宜选取950mm2000mm3mm的钢板。将钢板裁成100mm950mm3mm的钢条进行加工，一共可裁取20条。钢板裁剪如图3.3所示。图3.3板材裁剪图每条可加工零件22个，一块钢板可冲压零件总数：工件的有效面积:条料的利用率：整块板料的利用率：3.2冲压力的计算（1）落料力计算式中 落料力（N）； L 工件外轮廓周长（mm）； t 材料厚度（mm）; 材料的抗剪强度。由黑色金属的力学性能表查得（2）冲孔力计算 式中 L 工件内轮廓周长（mm）。（3）卸料力式中 卸料力因数，其值由表3.3查得则（4）推件力 式中 推件力因数，值由上表查得=0.045 冲孔凹模刃口直壁高度h=6mm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0.0250.080.030.07钢材料厚度mm0.10.060.090.10.140.10.50.040.070.0650.080.52.50.0250.060.0500.062.56.50.020.050.0450.056.50.0150.040.0250.03（5）弯曲力计算按近似压弯力公式 式中 自由弯曲力（N） B弯曲的宽度，； T弯曲件的厚度，； R弯曲件的内弯曲半径，； 材料的强度极限；黑色金属的力学性能表查得 K安全因数，一般取。（6）压料力压料力的值可近似取自由弯曲力的30%80%，取： （7）总冲压力3.3 压力中心的确定 其压力中心示意图如图3.4图3.4 压力中心图 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 =49.90mm3.4模具工作部分尺寸计算3.4.1 冲裁间隙（1）间隙对冲载件尺寸精度的影响 冲载件的尺寸精度是指冲载件的实际尺寸与基本尺寸的差值，差值越小，则精度越高，这个差值包括两个方面的偏差，一是冲载件相对于凸模或凹模的偏差，二是模具本身的制造偏差。（2）间隙值的确定由以上分析可见，凸、凹模间隙对冲载件质量、冲载工艺、模具寿命都有很大的影响。因此，设计模具时一定要选择合理的间隙，以保证冲载件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求，所需冲载力小、模具寿命高，但分别从质量，冲载力、模具寿命等方面的要求确定的合理间隙并不是同一个数值，只是彼此接近。考虑到模具制造中的偏差及使用中的磨损、生产中通常只选择一个合适的范围作为合理间隙，只要间隙在这个范围内，就可以冲出良好的制件，这个范围的最小值称为最小合理间隙，最大值称为最大。考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，故设计与制造新模具时要采用最小合理间隙值。3.4.2 凸、凹模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冲孔凸模、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、Zmin材料厚度t/mm08、10、3509M2、Q235Q34540、5065MnZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmaxZmin小于0.5极小间隙0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.0720.70.0640.0920.0640.0920.0640.0920.0640.0920.80.0720.1040.0720.1040.0720.1040.0640.0920.90.0900.1160.0900.1260.0900.1260.0900.1261.00.1800.1200.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.3202.00.2460.3600.2600.3800.2600.3802.10.2600.3800.2800.4000.2800.4002.50.3600.5000.3800.5400.3800.5402.750.4000.5600.4200.6000.4200.6003.00.4600.6400.4800.6600.4800.660根据表3.4查得冲裁初始双面间隙，。未注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磨损因数材料厚度t/mm非圆形x的值圆形x值10.750.50.750.5工件公差/mm10.160.170.350.360.160.16120.200.210.410.420.200.20240.240.250.490.500.240.2440.300.210.590.600.300.30（1） 落料韧口尺寸计算 冲裁凸模，凹模分别按IT6和IT7级制造，其具体数值如下。工件尺寸凸模尺寸凹模尺寸校核：对于 对于对于 对于证明了所取的和是合适的。（2） 冲孔模尺寸计算 对于冲孔裁凸模、凹模的制造公差可由表3.5查得，则： 校核：证明了所取的和是合适的。 对于孔为IT7为精度，取模具的凸、凹模的制造公差为IT5级，查冲模设计实例附录E3得，则：校核：证明了所取的和是合适的。对于孔心距，（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，凹模的间隙来减少回弹。 凸模的圆角半径与零件的弯曲半径相同，。 凹模的圆角半径由表3.7查得，。 凸，凹模单面间隙值。表3.7 凹模的圆角半径弯边高度H材 料 厚 度 t0.50.522.04.04.07.0LLLL10683310310420124155208工件尺寸，取弯曲凸模，凹模的制造公差IT7和IT8级，查表（GB180079）得，。按零件尺寸标注双向偏差时，凹模尺寸公式和零件尺寸标注双向偏差时，凸模尺寸公式凹模尺寸应根据单面间隙按凸模配制。式中 凹模工作部位尺寸（mm） 凸模工作部位尺寸（mm） 弯曲外形或内形公称尺寸（mm） 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）计算 第四章 部分零件、设备的选取4.1压力机的选取所选压力机的公称压力必须大于冲压所需的总冲压力，即：表4.1为部分开式压力机基本参数表4.1部分开式压力机基本参数名称量值公称压力/KN400630800滑块行程固定行程/mm100120130调节行程/mm100120130101212标准行程次数（次/min）807060最大闭合高度固定台和可倾/mm300360380活动台位置最低/mm400460480最高/mm200220240闭合高度调节量/mm8090100标准型滑块中心到机身距离/mm220260290工作台尺寸/mm左右630710800前后420480540工作台孔尺寸/mm左右300340380前后150180210直径200230260立柱间距离（不小于）/mm300340380模柄孔尺寸（直径深度）/mm50706075工作台板厚度/mm8090100倾斜角（不小于）/()303030参考上表,综合考虑选取公称压力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：公称压力：630滑块行程：120闭合高度调节量：90最大封闭高度：360工作台尺寸：模柄孔尺寸：因此，应选取压力机型号为J23-63机型。4.2 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3mm，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。 此次设计采用弹性卸料装置。所选弹簧的最大工作负荷使来选择弹簧。式中 弹簧的预压力（N）； 卸料力或推件力、压边力（N）； n弹簧根数。式中 弹簧允许的最大压缩量（） 弹簧需要的总压缩量（）弹簧的预压缩量（）卸料板或推件块、压边圈的工作行程（）模具的修磨量或调整量（）一般取下卸料装置用9根弹簧，每根弹簧分担的卸料力为： 根据预压力和模具结构尺寸，由表可选序号6267的弹簧，其。表4.2常用压缩弹簧基本性能弹簧序号弹簧外径D/mm材料直径d/mm自由高度/mm受负荷时的高度/mm62406.05036.113.9729637049.320.71133649062.527.514366511075.634.418406614095.444.6224467170115.254.83052查表选66号弹簧，外径: 钢丝直径: 自由状态下高度: 弹簧的装配高度： 4.3模架的选取 模架的外形尺寸及弹簧尺寸确定选取模架（GB/T2855.12008）。上模座：下模座：导柱： 导套： 导柱、导套渗碳深度,硬度冲孔凸模、落料凹模、凸凹模的材料可用Cr12MoV，热处理硬度。第五章 复合模主要零部件结构设计复合模主要零部件结构设计（1）冲孔凸模的设计冲孔的圆形凸模，由于模具需要在凸模外面装压料板，因此设计成直柱的形状。冲孔凸模三维图如图5.1,图5.2所示：图5.1 冲孔凸模图5.2 冲孔凸模冲孔凸模与凸模固定板，垫板的装配关系如图5.3所示：图5.3 冲孔凸模构件图（2）落料凹模结构设计 凹模的刃口形式，考虑到本例生产批量大，所以采用刃口强度较高的凹模，如图5.4所示：图5.4 落料凹模（3）凸凹模结构设计 凸凹模是弯曲的凸模，落料的凹模。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5.5：图5.5 凹凸模当落料时活动凸模块下面的滑块阻碍活动凸模块向下运动，活动凸模块和凸凹模共同组成落料凸模，如图5.6所示图5.6 落料凸模（4）卸料板的设计 卸料板的平面外形尺寸等于落料凹模尺寸，与凸模之间的单边间隙取0.5mm。如图5.7所示。图5.7 卸料板（5）压料板 压料板尺寸稍小于凹凸模外形尺寸，板厚取10mm。如图5.8所示。图5.8压料板（6）定位零件的设计 落料凸模下部设置两个导正销。导正应在卸料板压紧板料之前完成导正，导正销采用H7/s6配和。起粗定距的挡料销选用结构简单的，使用方便，广泛用于冲裁模的固定挡料销，如图5.9所示。图5.9挡料销（7）模柄的选取根据开式双柱可倾压力机J23-63模柄孔尺寸：查JB/T7646.3-1994选取凸缘模柄用4个螺钉紧固于上模座，模柄的凸缘与上模座的窝孔采用H7/js6过度配合。模柄如图5.10所示：图5.10模柄第6章 模具总装图复合模的动作过程是：当上模下行完成落料、冲孔工序后，安装在落料凹模外侧的滚轮21接触转动板22，抽动滑块脱离活动凸模块26，使上模继续下行时，不阻碍活动凸模块向下运动，弯曲凹模19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，滚轮接触转动板，推动滑块24复原，为再次冲压作好准备。模具总装配图如图6.1.图6.1总装配图1. 下模座 2.导柱 3.卸料弹簧 4.卸料板 5.落料凹模 6.凸模固定版 7.垫板 8. 上模座 9.导套 10.螺钉 11.冲孔凸模 12.弹簧 13.打料杆 14.冲孔凸模 15.模柄 16.螺栓17.螺钉 18.定位销 19.弯曲凹模 20.压料板 21.滚轮22.转动版 23.活动凸模块 24.滑块 25.弹顶器 26.凹凸模 27.螺钉 28.推杆 29.转动轴 30.压块 31.螺钉 32.内六角圆柱螺钉 32.内六角圆柱螺钉 由于模具是落料、冲孔弯曲复合模，因此落料凹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23下面需安装复位弹簧，凸模块下表面与滑块24上表面设计成约的斜面，便于抽动和复位。转动板22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21离开转动板的上缘时，使转动板带动滑块恰好回复到初始位置。 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。第七章 模具材料的选用及其他零部件的设计7.1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：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Cr12MoV为冷冲模工作零件所用的钢材。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，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 HT200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45、T7A淬火4348螺母、垫圈A3固定螺栓、螺钉A3、45销钉45淬火4548打料杆、推杆45淬火43487.2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7.3表7.3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