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酒瓶盖启子级进模设计与制造【10张图纸】【优秀】

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关键词：: 酒瓶盖启子级进模设计制造图纸优秀酒瓶盖启

资源描述：

酒瓶盖启子级进模设计与制造

33页 11000字数+说明书+任务书+10张CAD图纸【详情如下】

任务书.doc

侧刃图.dwg

冲孔圆凸模.dwg

冲孔非圆凸模.dwg

凹模刃口.dwg

凹模结构图.dwg

小凸模保护与导向结构.dwg

排样图.dwg

答辩记录.doc

落料凸模.dwg

装配图.dwg

酒瓶盖启子级进模设计与制造.doc

零件图.dwg

QQ截图20140129140127.gif

凹模结构图.gif

凹模刃口.gif

冲孔非圆凸模.gif

冲孔圆凸模.gif

酒瓶盖启子.gif

落料凸模.gif

排样图.gif

全部文件.gif

装配图.gif

1 冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定1

2主要设计计算3

2.1 排样方案的确定及计算3

2.2 冲压力的计算4

2.3 压力中心的确定及相关计算5

2.4 工作零件刃口尺寸计算7

2.5 卸料弹簧的设计10

3模具总体设计12

3.1 模具类型的选择12

3.2 定位方式的选择12

3.3 卸料﹑出件、导向方式的选择12

4 零件的结构设计14

4.1 落料凸模的设计14

4.2 冲孔凸模的设计15

4.3 凹模的设计16

5模具材料的选用及其它零部件的设计18

5.1 模具材料的选用18

5.2 定位零件的设计19

5.3 料板及卸料部件的设计20

5.4 模架及其他零部件的设计20

6 模具总装图及设备的选定22

6.1模具的总装图22

6.2 设备的选定23

7 模具零件加工工艺24

8 模具的装配和冲裁模具的试冲26

8.1 模具的装配26

8.2 冲裁模具的试冲26

总结与致谢29

参考文献30

前言

振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经取得了共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。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。目前全世界模具年产值约为600亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业，从1997年开始，我国模具工业产值也超过了机床工业产值。

?? 模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。鉴于模具工业的重要性，在1989年3月国务院颁布的《关于当前产业政策要点的决定》中，把模具列为机械工业技术改造序列的第一位、生产和基本建设序列的第二位。1997年以来，又相继把模具及其加工技术和设备列入了《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》和《鼓励外商投资产业目录》。经国务院批准，从1997年到2000年，对80多家国有专业模具厂实行增值税返还70%的优惠政策，以扶植模具工业的发展。

?? 现在，应该引起我们特别注意的是，1999年8月20日党中央和国务院发布的《关于加强技术创新发展高科技实现产业化的决定》中，明确提出了高新技术产业领域。《决定》指出：要在电子信息特别是集成电路设计与制造、网络及通信、计算机及软件、数字化电子产品等方面，加强技术创新，形成一大批拥有自主知识产权、具有竞争优势的高新技术产业。《决定》还指出：要加强传统产业的技术升级，注重电子信息等技术与传统产业的嫁接，大幅度提高国产技术装备的水平近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力量，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/engineer、I-DEAS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、等CAE软件，并成功用于模的设计中。

摘　　要

我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。因而只有培养模具人才才能缩小我国同发达国家之间的距离。

这次毕业设计我设计的是酒瓶盖启子冲裁模，利用的是级进模生产的。级进模，又称为多工位级进模、连续模、跳步模，它是在一副模具内，按所加工的工作分为若干等距离的工位，在每个工位设置一个或几个基本冲压工序，来完成冲压工作某部分的加工。被加工材料，事先加工成一定宽度的条料，采用某种送进方法，每次送进一个步距。经逐个工位冲制后，便得到一个完整的冲压工件。在一副级进模中，可以连续完成冲裁、弯曲、拉深、成形等工序。一般来说，无论冲压零件形状怎么复杂，冲压工序怎样多，均可用一副级进模冲成完成。

本设计重点是在分析冲裁变形过程及冲裁件质量影响因素的基础上，主要介绍冲裁件的工艺性分析、确定冲裁工艺方案、选择模具的结构形式、进行必要的工艺计算、选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸、校核模具闭合高度及压力机有关参数、绘制模具总装图及零件图都是这次设计的主要内容。

用于级进模的材料，都是长条状的板材。材料较厚、生产批量较少时，可剪成条料；生产批量大时，应选择卷料。卷料可以自动送料，自动收料，可使用高速冲床自动冲压。级进模对材料的厚度和宽度都有严格的要求。宽度过大，条料不能进入模具的导料板或通行不畅；宽度过小则影响定位精度，还容易损坏侧刃、凸模等零件。

本次设计不仅让我熟悉了课本所学的知识，而且我做了把所学到的知识运用到实践当中，更让我了解了级进模设计的全过程和加工实践的各种要点。

关键词酒瓶盖启子，冲孔，落料，级进模

内容简介：: 设计任务书设计题目：酒瓶盖启子级进模设计与制造设计要求：1、设计思路明确，合理布置设计的先后次序2、正确全面的分析冲件的工艺性3、根据冲件的工艺性和结构特点确定模具的类型与结构4、根据实际冲裁要求正确的计算出有关数据5、认真分析并确定主要零件的结构尺寸6、正确的选取有关标准件7、根据机械制图的要求正确的绘制出主要的零件图和总装配图设计进度：第一周：收集资料第二周：整理设计思路第三周：模具的工艺方案的确定第四周：模具零部件的设计与计算第五周：模具的总体设计及整理电子稿第六周：修改设计及上交论文第七周：论文答辩指导教师（签名）： 21.在哪种情况下需对冲孔凸模采取保护措施？冲小孔凸模是需对对冲孔凸模采取保护措施。小孔冲裁通常是指冲孔直径小于板料厚度，凸模显得很细长，冲裁时容易弯曲而折断。因此小孔冲裁结构必须对凸模采取保护措施。但有时，虽冲孔直径大于板厚，但由于凸模直径较小，冲裁时稍受侧向力，就可能引起凸模折断，这时也应对凸模采取保护措施。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.设计排样时应考虑哪些因素？（1）提高材料的利用率；（2）模具结构简单，能提高模具寿命；（3）排样方法应时冲压操作方便，减小劳动强度且保证安全；（4）保证制件质量和制件板料对纤维方向的要求。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。目录1 冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定12主要设计计算32.1 排样方案的确定及计算32.2 冲压力的计算42.3 压力中心的确定及相关计算52.4 工作零件刃口尺寸计算72.5 卸料弹簧的设计103模具总体设计123.1 模具类型的选择123.2 定位方式的选择123.3 卸料出件、导向方式的选择124 零件的结构设计144.1 落料凸模的设计144.2 冲孔凸模的设计154.3 凹模的设计165模具材料的选用及其它零部件的设计185.1 模具材料的选用185.2 定位零件的设计195.3 料板及卸料部件的设计205.4 模架及其他零部件的设计206 模具总装图及设备的选定226.1模具的总装图226.2 设备的选定237 模具零件加工工艺248 模具的装配和冲裁模具的试冲268.1 模具的装配268.2 冲裁模具的试冲26总结与致谢29参考文献30前言振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经取得了共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。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。目前全世界模具年产值约为600亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业，从1997年开始，我国模具工业产值也超过了机床工业产值。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。鉴于模具工业的重要性，在1989年3月国务院颁布的关于当前产业政策要点的决定中，把模具列为机械工业技术改造序列的第一位、生产和基本建设序列的第二位。1997年以来，又相继把模具及其加工技术和设备列入了当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录和鼓励外商投资产业目录。经国务院批准，从1997年到2000年，对80多家国有专业模具厂实行增值税返还70%的优惠政策，以扶植模具工业的发展。现在，应该引起我们特别注意的是，1999年8月20日党中央和国务院发布的关于加强技术创新发展高科技实现产业化的决定中，明确提出了高新技术产业领域。决定指出：要在电子信息特别是集成电路设计与制造、网络及通信、计算机及软件、数字化电子产品等方面，加强技术创新，形成一大批拥有自主知识产权、具有竞争优势的高新技术产业。决定还指出：要加强传统产业的技术升级，注重电子信息等技术与传统产业的嫁接，大幅度提高国产技术装备的水平。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力量，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/engineer、I-DEAS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、等CAE软件，并成功用于模的设计中。29摘要我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。因而只有培养模具人才才能缩小我国同发达国家之间的距离。这次毕业设计我设计的是酒瓶盖启子冲裁模，利用的是级进模生产的。级进模，又称为多工位级进模、连续模、跳步模，它是在一副模具内，按所加工的工作分为若干等距离的工位，在每个工位设置一个或几个基本冲压工序，来完成冲压工作某部分的加工。被加工材料，事先加工成一定宽度的条料，采用某种送进方法，每次送进一个步距。经逐个工位冲制后，便得到一个完整的冲压工件。在一副级进模中，可以连续完成冲裁、弯曲、拉深、成形等工序。一般来说，无论冲压零件形状怎么复杂，冲压工序怎样多，均可用一副级进模冲成完成。本设计重点是在分析冲裁变形过程及冲裁件质量影响因素的基础上，主要介绍冲裁件的工艺性分析、确定冲裁工艺方案、选择模具的结构形式、进行必要的工艺计算、选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸、校核模具闭合高度及压力机有关参数、绘制模具总装图及零件图都是这次设计的主要内容。用于级进模的材料，都是长条状的板材。材料较厚、生产批量较少时，可剪成条料；生产批量大时，应选择卷料。卷料可以自动送料，自动收料，可使用高速冲床自动冲压。级进模对材料的厚度和宽度都有严格的要求。宽度过大，条料不能进入模具的导料板或通行不畅；宽度过小则影响定位精度，还容易损坏侧刃、凸模等零件。本次设计不仅让我熟悉了课本所学的知识，而且我做了把所学到的知识运用到实践当中，更让我了解了级进模设计的全过程和加工实践的各种要点。关键词酒瓶盖启子，冲孔，落料，级进模1 冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定工件名称：酒瓶盖起子生产批量：大批量材料：Error! No bookmark name given.材料厚度：1.工件简图：如图1.1所示。图1.1酒瓶盖启子零件图此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，有一个的孔和1个不规则的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为4。工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT13级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。冲裁工艺方案的确定：该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案。方案一：采用单工序模生产。方案二：采用复合模生产。方案三：采用级进模生产。方案一：单工序模生产。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：复合模生产。只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但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：级进模生产。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设计级进模，首先要设计条料的排样图。酒瓶盖启子的形状具有一头大一头小的特点，直排样时材料利用率低，对于批量生产的零件，特别是零件材料较贵，为了节省材料，提高材料的利用率，应采用直对排样。如图2.1所示的排样方法，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。搭边值取和，条料宽度为步距为，一个步距的材料利用率为52%。图2.1 排样图查表2.1得最小搭边值： =,=表2.1 最小搭边值条料厚度/搭边值/用于用于0.252.01.82.52.23.02.80.250.51.51.22.01.82.52.20.50.81.21.01.81.52.01.80.81.21.00.81.51.21.81.51.21.61.21.01.81.52.01.8条料宽度B：其中：垂直送料方向上零件尺寸（因为采用直对排排样方式，故D的大小应为排样图中的实际尺寸，）侧刃冲切的料边宽度。=1.5 条料宽度公差值。由公式得：注：由于采用B型侧刃，其燕尾高度为0.5，横向搭边值加大0.5。步距S：一个步距材料利用率：经计算得一个冲裁件的面积为式中：一个步距内冲裁件数目一个冲裁件面积条料宽度步距由公式得：2.2 冲压力的计算平刃口模具冲裁时，其理论冲裁力可按下式计算：式中：冲裁件周长材料厚度材料抗剪强度Mpa但选择设备时，考虑刃口磨损和材料厚度及力学性能波动等因素，实际冲裁力可能增大，所以应取冲裁件周长材料厚度材料抗剪强度故查下表2.2得。表2.2 卸料力、顶件力、推件力系数材料及厚度/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0.020.060.030.09卸料力、推件力、计算式为：=式中： h凹模洞口的直刃壁高度冲裁工艺总力 = 该模具采用级进模，拟选弹性卸料、下出料。根据计算结果，冲压设备拟选用23-25。2.3 压力中心的确定及相关计算计算压力中心时，先画出凹模型口图，如图2.2所示。在图2.2中将轴选在上下对称位置，则压力中心的坐标不用计算。即Y=0。将轴选在通过两个型孔的重心。同时将侧刃冲裁轮廓简化为一条直线。独立的冲裁轮廓共有8个，其长与重心的X坐标如下：有关计算如表2.3所示。表2.3 凸模型口图基本要素长度/各基本要素压力中心的坐标值XY1=231.7-44.202=80.2003=22.0004=231.766.105=22.0110.406=80.2110.407=44-2208=44880图2.2 凹模型口由以上计算结果可看以出：压力中心C点的坐标为26，0。该工件冲裁力不大，压力中心偏移坐标原点较小，为了便于模具的加工和装配，模具中心仍选在坐标原点。若选用开式双柱可倾压力机，点仍在压力机模柄孔投影面积范围内，满足要求。2.4 工作零件刃口尺寸计算对级进模冲裁模进行刃口尺寸称计算，应考虑配作件的选择。从图2.1所示的排样图看，不仅有冲孔与落料，而且还有侧刃冲裁。如果按基本加工制度处理刃口尺寸即冲孔以凸模为基准件、落料以凹模为基准件，则凹模将作配作件，又作基准件。不如凹模只作配作件，可一次线切割加工出全部凹模型孔，容易保证所有冲裁间隙都比较均匀。这样，只需计算凸模的刃口尺寸，凹模型孔按要求的冲裁间隙配作。凸模刃口尺寸共有三种类型，分别计算如下：表2.4 初始双面间隙、材料厚度t/mm08、10、35 09M2、Q235Q34540、50 65Mn小于0.5极小间隙0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0480.7200.0480.0720.0480.0720.0480.0720.70.0640.0920.0640.0920.0640.0920.0640.0920.80.0720.1040.0720.1040.0720.1040.0640.0920.90.0900.1260.0900.1260.0900.1260.0900.1261.00.1000.1400.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.1321.750.2200.3200.2200.3201.750.2402.00.2460.3600.2600.3800.2600.3802.10.2600.3800.2800.4000.2800.400 则：由于所有尺寸都未标注公差，查冲裁件外径与内孔尺寸公差表2.5知表2.5 冲裁件外径与内孔尺寸公差料厚/冲裁件尺寸一般精度冲裁件较高精度冲裁件由摩擦系数表2.6查得：X=0.75。表2.6磨损系数/非圆形冲件圆形冲件冲件公差/(1)凸模磨损后会增大的尺寸第一类尺寸A应按计算。的尺寸公差为IT12级，、的尺寸公差为IT11级，查表2.5后，冲孔尺寸为：公差精度为IT11-IT13级时磨损补偿系数.则按上述的公式计算冲孔凸模刃口尺寸分别为： (2)凸模磨损后会减小的尺寸第二类尺寸B应按式计算。工件未注尺寸公差精度均在IT11级-IT13级中，查表2.5后，冲孔尺寸为：取磨损补偿系数，则按上述的公式计算冲孔凸模刃口尺寸分别为： (3) 凸模磨损后基本不变的尺寸第三类尺寸C应按式计算。的尺寸公差精度为IT14级，的尺寸公差精度为IT13级，查表2.5后，冲孔尺寸为：公差精度为IT13级时磨损补偿系数.公差精度为IT14级时磨损补偿系数.则按上述的公式计算冲孔凸模刃口尺寸分别为：落料凹膜的基本尺寸与凸模相同，不必标注公差，但要在技术条件中注明：凹膜实际尺寸与凸模配制，保证最小双面合理间隙值。2.5 卸料弹簧的设计卸料弹簧的设计计算，选用的4个弹簧长度务必一致，不然会造成受力不均匀，运动产生歪斜，影响模具的正常工作。卸料弹簧的设计计算：a、根据模具安装位置拟选4个弹簧，每个弹簧的预压力为：式中：弹簧的个数卸料力b、查有关弹簧规格，初选弹簧规格为：其具体参数是：其中：弹簧最大许可压缩量弹簧实际总压缩量弹簧与压缩量卸料板工作行程，一般取，板料厚度凸模刃磨量和调整量，一般取5 10 弹簧的最大工作负荷弹簧的有效圈数c、计算： d、校核：设由于21.918,即。所以，所选弹簧是合适的。其特性曲线如下图所示。图2.3 弹簧特性曲线图3模具总体设计3.1 模具类型的选择模具类型分为三种分别是：单工序模、复合模和级进模。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道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用的工作零件凸凹模，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。由冲压工艺分析可知，该模具采用级进冲压，所以模具类型为级进模。3.2 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，有侧压装置。由于工位数较多，从节省材料考虑采用双侧刃定距，控制条料的送进步距采用侧刃定距。3.3 卸料出件、导向方式的选择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1.2，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料装置，又因为是级进模生产，所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。在冲压过程中，导向结构一般情况下直接与模架联系在一起，该模具采用中间导柱的导向方式，提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，故该级进模采用中间导柱的导向方式。4 零件的结构设计4.1 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个螺钉固定在垫板上，与凸模固定板的配合按。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板厚度附加长度，它包括凸模的凸模的修模量、凸模进入凹模的深度、凸模固定板与卸料板之间的安全距离等。材料厚度为1.2具体结构可参见图4.1所示图4.1 凸模轮廓尺寸图 4.2 冲孔凸模的设计因为所冲的孔为圆形，其不需要特别保护，所以冲孔凸模采用台阶式，一方面加工简单，另一方面又便于装配与更换。冲孔的凸模结构如图4.2所示。图4.2 圆凸模该圆形凸模，由于所冲的孔的直径较小，即凸模直径较小，冲孔时凸模强度和刚度差，容易弯曲和折断，因此需对小凸模进行全长保护和导向。以提高它的强度和刚度，从而提高其使用寿命。其护套装在卸料板或导板上。在工作过程中始终不离上模导板。其凸模保护与导向结构如图4.3所示。图4.3小凸模保护图图4.4非圆凸模4.3 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：由和材料厚度决定的凹模厚度系数查表4.1凹模刃口的最大尺寸表4.1 凹模厚度系数凹模壁厚取凹模厚度,凹模壁厚凹模宽度： = 凹模长度(送料方向)： =240 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4.2表4.2 沿送料方向凹模型孔壁至凹模边缘的最小距离材料宽度材料厚度注：1、的公差视凹模型孔复杂程度而定，一般不超过 2、一般不小于5，但 0.5的小孔，壁厚可适当减小。凹模轮廓尺寸为,结构如图4.5所示。图4.5凹模5模具材料的选用及其它零部件的设计5.1 模具材料的选用1.冷冲模专用钢应具有的力学性能：、应具有较高的变形抗力；、应具有较高的断裂抗力；、应具有较高的耐磨性及抗疲劳性能；、应具有较高的冷热加工工艺性。2.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综合性能的材料；、要针对模具失效形式选用钢材；、要根据制品的批量大小，以最低成本的选材原则选材；、要根据冲模零件的作用选择材料；、要根据冲模精度程度选择钢材。 3.综合各种材料进行比较及材料的用途查下列表5.1和5.2可选择为冷冲模工作零件所用的钢材。表5.1 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，冲裁材料厚度小于等于3，中小批量生产的冲裁、冲裁件厚度小于等于3，形状复杂，或冲裁厚度大于3的中小批量冲裁Cr12、CrWMn、GCr15、Cr12MoV要求批量较大，使用寿命较长的冲裁模W18Cr4V、Cr4W2MoV、W6Mo5CrV2、YG15、YG20需要加热冲裁模3Cr2W8V、5CrNiMo、6Cr4Mo3NiWV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，其材料成本是模具总成本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5.2 冷冲模辅助材料的选用零件名称选用材料热处理硬度上模座、下模座HT2040HT2547、ZG25、ZG35A3、A5模柄A3、A5凸模固定板、凸、凹模固定板A3、A5弹压导板45淬火4348导柱20渗碳0.815862导套20淬火5860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45485.2 定位零件的设计凹模为双侧刃型孔。采用了到带燕尾的型侧刃，燕尾高度为。侧刃宽度为。侧刃与侧刃型孔采用安装在落料凹模端面。而在技术要求中要求侧刃型孔按侧刃配制成配合。侧刃结构图如图5.1所示。图5.1侧刃5.3 料板及卸料部件的设计导料板的内侧与条料接触，外侧与凹模平齐，导料板与条料之间的间隙取1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4045，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采用45钢制造，淬火硬度为4045.2、螺钉的选用卸料板上设置4个卸料螺钉。公称直径为12,螺纹部分为M1010。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1,有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。5.4 模架及其他零部件的设计该模具采用中间导柱模架，这种模架的导柱在模具中间位置，冲压时可防止由于偏心力矩歪而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸为依据，选择模架规格。导柱分别为；导套分别为。上模座厚度取45，上模垫板厚度取10，固定板厚度取20，下模座厚度取50，那么，该模具的闭合高度：=式中：凸模长度，；凹模厚度，;凸模冲裁后进入凹模的深度，。可见该模具闭合高度小于所选压力机J23-25的最大装模高度，由此可见，可以使用。6 模具总装图及设备的选定6.1模具的总装图通过以上设计，可得到如图6.1所示的模具总装图。模具上模部分主要由上模板、垫片、凸模（6个）、凸模固定板及弹压导板等组成。卸料方式采用弹性卸料，以弹簧为弹性元件。下模部分由下模座、凹模板、导料板等组成。冲孔废料和成品件均由漏料孔漏出。图6.1 酒瓶盖启子级进模装配图1、10导柱；2弹压导板；3、11导套；4导板镶块；5卸料螺钉；6凸模固定板；7凸模；8上模座；9限位柱；12落料凸模；13导料板；14凹模；15下模座；16侧刃挡块；17承料板条料送进时，凸模以装在弹压板2中的导板镶块4导向，弹压导板以导柱1、10导向。侧刃控制条料送进距离，压力机第次冲压行程中，沿条料边缘切下一块长度等于步距的料边。由于沿送料方向上，在侧刃前后，两导料板间距离不同，前宽后窄形成一个凸肩所以条料上只有切去料边的部分方能通过，通过的距离即等于步距。6.2 设备的选定通过校核，选择开式双柱可倾压力机23-25能满足使用要求。其主要技术参数如下：公称压力：滑块行程：最大闭合高度：最大装模高度：连杆调节长度：工作台尺寸（前后左右）：垫片尺寸（厚度孔径）：模柄孔尺寸：最大倾斜角度：7 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详见表7.1表7.1 落料凸模的加工工艺过程工序号工序名称工序内容工序图（示意图）备料将毛坯锻成长方体热处理退火刨刨面，互为直角，留单边余量热处理调质磨平面磨面，互成直角钳工划线划出各孔位置线加工螺钉孔、安装孔及穿丝孔按位置加工螺钉孔、销钉孔及穿丝孔等热处理按热处理工艺，淬火回火达到磨平面精磨上、下平面线切割按图线切割，轮廓达到尺寸要求钳工精修全面达到设计要求检验8 模具的装配和冲裁模具的试冲8.1 模具的装配根据级进模装配要点，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8.1表8.1 酒瓶盖启子级进模的装配序号工序工艺说明凸、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。凸模装配以凹模孔定位，将各凸模分别压入凸模固定板的形孔中，并拧紧牢固装配下模（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、侧刃挡块、装在一起，并用螺钉紧固，打入销钉装配上模（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）用卸料螺钉将固定板组合、弹压导板、上模座连接在一起，但不要拧紧；（4）将已装入固定板的凸模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1；（5）复查凸、凹模间隙并调整合适后，紧固螺钉；（6）安装承料板；（7）切纸检查，合适后打入销钉。5试冲并调整装机试冲并根据试冲结果作相应调整8.2 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，并找出原因给予纠正。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8.2表8.2 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太小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3.调整顶出件、顶出器使之分布均匀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修低凹模孔高度凸、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

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