支架多工位级进模设计.doc

目 录摘要2Abstract3第一章 概述41.1 课题来源41.2 选题目的41.3 研究现状和发展趋势4第二章 模具设计62.1 冲压工艺性分析62.2 工艺方案的确定62.3 排样的设计72.3.1 产品尺寸的展开72.3.2 冲压方向的选择72.3.3 排样形式72.3.4 搭边值和料宽的确定72.3.5 工序的安排82.3.6 排样图82.4 冲压工艺计算92.4.1 预冲孔尺寸的确定92.4.2 刃口尺寸的计算102.4.3 工序力的计算122.4.4 冲压设备的选择132.4.5 压力中心的确定142.5 级进模的工艺零件设计152.5.1 凸模和凹模的设计152.5.2 导料装置的设计182.5.3 定距和定位零件的设计202.5.4 卸料装置的设计212.6 结构零件的设计212.6.1 模架和导向零件的设计212.6.2 支撑零件的设计232.6.3 弹性元件的选择242.6.4 限位装置25第三章 冲压设备的校核26第四章 总结274.1 排样设计总结274.2 模具设计的总结27致谢28参考文献29 支架多工位级进模设计摘要对显示器中的一个支架零件进行多工位级进模的设计。该支架的材料为08F，厚度t=2mm，具有良好的塑性。该支架的成形工序有冲孔、翻孔、胀形、弯曲，分离等。若采用单工序模和复合模加工，不仅需要多副的模具，劳动量大、而且生产效率低，生产成本太高。为了保证质量的稳定、提高生产效率，降低生产成本，可以采用多工位级进模来生产加工。首先对该冲压件进行冲压的工艺性分析；然后进行排样的设计及相关冲压工艺的计算。最后根据冲压成形模具设计的理论和方法进行多工位级进模的设计。关键词：支架 冲压 多工位级进模The design of the multi-position progressive die for the trestleAbstractThe design of the multi-position progressive die for the trestle of monitor. The material of the trestle is 08F, the thickness is 2mm, and it has very good plastic. The trestles forming procedures including punching, turning hole, bulging, bending and separation. If uses the single working procedure mold or the compound mold to form, which not only need many punching molds and labor, but also the production efficiency is low and the production cost is too high. In order to commit qualitys stability and improve production efficiency and reduce the production cost. So it may use the multi-position progressive die to produce. First, need to carry out the technological analysis for this punching part. Then, need to design the layout and calculate the stamping process. Last, according to the theory and method of the design of the stamping die to design the multi-position progressive die.Keyword：trestle; punching; multi-position progressive die 第一章 概述1.1 课题来源随着科技的不断发展进步，液晶显示器越来越普及。支架是液晶显示器中支撑架的一个重要零件。该支架和一个活动板结合成一个机构，可以实现显示器屏幕在一定的范围内旋转，从而获得符合人体工程学的最佳舒适度。还可以在同一底座上安装多个显示器，并且能够实现角度的旋转调节。为了保证显示器旋转的精度和稳定性，本课题将根据制件拟进行排样的设计，工艺设计和计算，然后设计出合理的多工位级进模，使得冲压成形的制件能够满足要求。1.2 选题目的该支架在液晶显示器中主要起支撑作用，其制造精度直接关系到显示器的旋转稳定性，若出现显示器旋转不稳定，不平衡，旋转角度不容易调节，将直接影响到显示器的安全问题。该支架的成形工序较多，包括冲孔、胀形、翻孔、弯曲、分离等。通过设计排样来提高材料的利用率及设计出合理的级进模。1.3 研究现状和发展趋势级进模是指模具上沿被冲原材料的直线送料方向，至少有两个或是两个以上的工位，并在压力机的一次行程中，在不同工位上完成两个或是两个以上的冲压工序的冲模。级进模在过去，因技术水平的限制，工位相对较少。近年来由于对冲压自动化、高精度、长寿命提出了更高要求，模具设计与制造高新技术的应用与进步，工位数已不再是限制模具设计与制造的关键。目前，在国内工位间步距精度可控制在之内，工位已达几十个，多的已有70多个。例如，空调器翅片级进模级进模制造精度达2，具有18个工位；集成电路引线框架级进模的制造精度达2微米，引线框架已经有4排24列，管脚64只，最小间隙尺寸为0.13mm。其冲压次数也大大提高，由原来的每分钟冲几十次，提高到每分钟几百次，对于纯冲裁高达1500次/min。当然这速度和冲床及周边设备的性能有关。冲压方式由早期的手动送料，手工低速操作，发展到如今的自动、高速、安全生产。模具的总寿命由于新材料的应用，加工精度的提高和一些容易磨损的零件具有互换性，也不是早先几十万次，而是几千万次，上亿次。如汽车零件级进模的寿命至少达100万冲次；电机铁芯自动片级进模的寿命可达1亿冲次；空调器翅片级进模的寿命可达3亿冲次。级进模结构与精度正朝着两方面发展。一方面为了适应高效、自动、精密、安全等大批量自动化生产的需要，冲模正向高效、精密、长寿命、多工位、多功能方向发展；另一方面，为适应市场上产品更新换代迅速的要求，各种快速成形方法和简易经济冲模的设计与制造业得到迅速发展。其中模具CAD、CAM技术向宜人化、集成化、智能化和网络化方向发展，并提高模具CAD、CAM系统专用化程度。因此本课题研究是对该制件进行工艺性分析，然后进行排样设计和工资计算，最后根据相关理论只是完成多工位级进模的设计。第二章 模具设计2.1 冲压工艺性分析冲压件如图2-1所示：图2-1 制件图（08F t=2）1、 该冲压件的形状性对比较简单，其结构对称，也没有复杂形状的曲线，且各相接处都有圆角过渡。2、 该冲压件没有较长的悬臂和窄槽。3、 最小冲孔直径为2.4mm，由表2-181可知冲孔的最小尺寸d1.0t。故冲孔不会过小，冲孔凸模不易折断。4、 孔与边、孔与孔之间的距离 由表2-201可知最小孔间距为2t，孔边距为（1-1.5）t,故制件上的孔边距和孔与孔之间的距离都不会小，不会使工件的冲压时产生变形。5、 弯曲的直边高度 该冲压件的弯曲边的高度H远大于2t，不会使弯曲根部发生开裂。6、 弯曲半径 该冲压件的两侧有L形弯曲，其弯曲半径r=0.5mm，由表3-51可知08F的最小相对弯曲半径rmin/t=0.2,而r/t=0.25。可以保证弯曲顺利进行。7、 翻孔 因为翻孔后成为螺纹底孔（M4），原材料的塑性良好，因此可采用变薄翻孔可以达到要求。8、 胀形2.2 工艺方案的确定 该冲压件由冲孔、切边、胀形、变薄翻孔、弯曲和分离等工序组成。工序多，生产批量大等特点，适合采用级进冲裁，不适宜采用单工序冲裁和复合冲裁。采用单工序冲裁，模具的制造加工较简单，维修比较方便，但是同时需要多副模具。不仅所需的成本大，而且生产的效率低；采用复合冲裁虽然可以提高工作效率，但是也需要两副以上的模具。而且采用复合模冲裁的出件或是清楚废料比较困难，工作安全性较差。级进冲裁虽然模具制造难度大，但是所需的成本低，生产效率高，因此采用级进冲裁2.3 排样的设计2.3.1 产品尺寸的展开在弯曲过程中，中性层纤维长度是不发生变化，然后根据弯曲前后材料体积不变来确定毛坯的长度。由于r3t，变化不大，但是尽量为了避免发生畸变，将凸模设计成如图2中放大图II所示。其材料的利用率由下面公式计算=（NA/BL）100%式中 N一张板料上冲件的总数目；A冲压件的面积（包括冲出的小孔）（mm）；B条料的宽度（mm）；L条料的长度（mm）；经计算冲压件的面积A1445.9mm.若N取50，则L=1050mm。而B=89.2mm。所以材料利用率=（NA/BL）100% =(（501445.9）/（89.21050）) 100% =77.19%2.4 冲压工艺计算2.4.1 预冲孔尺寸的确定要确定预先冲制的孔的有导正钉孔直径和翻孔前预制孔的直径。级进冲模的导正钉孔一般设置在条料或是带料的载体上或是最后切割的空余部分。也可以借用冲压件上无精度要求的圆孔作为导正钉孔，在孔径不变的情况下，把原有的孔的精度提高到导正钉孔所需要的精度。也可以将导正钉孔设置在最后工位或是接近最后工位才冲切的型孔、大孔位置上3。根据零件图和排样图可知道将导正钉孔设置在大孔位置上比较合适。先在大孔的位置上冲制一个工艺孔来当作导正钉孔，到分离前再将该孔冲成所需要的大小。导正钉直径的大小与导正钉的强度有关，导正钉孔径过小，会影响到导正钉的强度；导正钉孔径过大，会影响安装位置的占用面积。可取。由于翻孔后是用来成形螺纹底孔（M4），可以采用变薄翻孔，这样不仅提高生产效率，而且比普通的翻孔更加不容易发生裂纹和塑性变形的不稳定性。而08F具有良好的塑性。由表6-84查得，预冲孔直径D0=2.4mm，翻孔内径D1=3.35mm，翻孔外径D2=4.56mm，凸缘高度h=3.2mm，凸缘的圆角半径R=0.75mm。其示意图如3所示。图3 变薄翻孔示意图其中，D0是预冲孔直径（mm）； D1翻孔后的内径（mm）；D2翻孔后的外径（mm）；t材料的厚度（mm）；h凸缘的高度（mm0；R凸缘的圆角半径（mm）；2.4.2 刃口尺寸的计算凸模、凹模采用配合加工的方法。是先将加工好的凸模（或凹模）作为基准件，然后根据此基准件的实际尺寸，配做凹模（凸模），使他们保持一定的间隙。因此，只需在基准件上标注尺寸及公差，另一件只标注标称尺寸，并注明“xx尺寸按照凸模（凹模）配做，保证双面间隙xx”即可。a）冲孔部分的刃口尺寸冲孔以凸模为基准件，然后配做加工凹模。冲孔凸模磨损后其尺寸变小，由公式A=（A+） 1其中Ap凸模的刃口尺寸（mm）；A是工件的标称尺寸（mm）；工件偏差（mm）；凸模的制造偏差（mm），=/4；系数，与工件的制造精度有关，可按下列关系取：工件精度IT10以上， =1工件精度IT11-13， =0.75工件精度IT14， =0.5预冲孔A1=，A2=，取IT101；则Ap1=，Ap2=。查得=1，则Ap1=（5+0.051）=5.05；Ap2=（2.4+10.04）=2.44。而A3=9.00，其公差为IT115，查得=0.75，故Ap3=（9+0.750.1）=9.08；而A4=，其公差为IT9，查得=1，故Ap4=（6+10.03）=6.03；而A5=4.00=3.99，其公差为IT9，查得=1，故Ap5=（3.99+10.03）=4.02；而A6=4.00，其公差为IT10，查得=1，故Ap6=（4+10.05）=4.05；冲孔凸模磨损后，其尺寸变大，由公式Ap=（A-）。而A7=R9.00和A8=R6.3，其公差都为IT10，查得=1，故Ap7=（9-10.06）=8.94；Ap8=（9-10.06）=6.24；凸模磨损后其尺寸不发生变化，由公式Ap=A/2；而A9=2.2，未注公差，取IT13，则A9=2.20.12；故Ap9=2.20.03。冲孔凹模各个刃口的各个部分的尺寸应该按冲孔凸模的相应部分尺寸来配做，保证双面间隙值Z Z=0.130.18 mm。b）分离部分的刃口尺寸分离部分和冲孔相似，只是有部分无效刃口。载体的宽度3mm，取IT13级。则A10=3,=0.75。由公式：A=（A+）得：Ap10=（3+0.750.14）=3.11而载体的长度32.6mm，为了避免分离冲裁时产生的连丝，可将分离凸模长度适当加大点。取A11=36.6mm，IT13。则A11=3.66，=0.75。由公式A=（A+）得：Ap11=（36.6+0.750.39）。分离凹模的相应刃口尺寸按分离凸模尺寸来配做加工，保证双面间隙Z Z=0.130.18 mm。2.4.3 工序力的计算采用整体弹压多工位级进模，其工序力包括冲裁力，弯曲力，翻孔力，卸料力，推件力。冲裁力F（N）可按如下公式进行计算F=KLt1式中L冲裁件的周边长度（mm）；t材料的厚度（mm）；材料的抗剪强度（Mpa）；K系数。考虑到模具刃口的模磨损，模具间隙的波动，材料力学性能的变化及材料厚度偏差等因素，一般取K=1.3。在一般情况下，材料的=1.3，为了计算方便，也可以采用下面的表达式来计算冲裁力F（N）F=Lt式中 材料的抗拉强度（Mpa）。由表12-36查得08F的抗拉强度=295Mpa，=175Mpa。经计算得冲裁件的周边长度L=290.17mm。故冲裁力 F冲=Lt=290.172295=171200.3N.由表2-21查得K卸=0.05，K推=0.055。因为材料厚度t=2mm，取凹模刃口高度h=6mm，因此在凹模的刃口内同时存有的冲孔废料个数n=h/t=6/2=3（个）。卸料力 F卸= F冲K卸=171200.30.05=8560N。推件力 F推=F冲K推n =171200.30.0553=9416.02N。故总冲裁力F1=F冲+F卸+F推=171200.3+8560+9416.02=189176.32N。翻孔力F（N）可按如下公式进行计算（采用圆柱形平底凸模进行翻孔）F=1.1（dm-d0）t0式中 F翻边力(N)； dm翻边后竖边的中径（mm）； d0预冲孔的直径（mm）； t0毛坯的厚度（mm）； 材料的屈服强度（Mpa）翻孔力 F2=2（1.13.14（4.56-2.44）2175）=5077.38N。弯曲力F（N）可按如下公式进行计算F=式中 C与弯曲形式有关，V形弯曲C取0.6；对U形弯曲C取0.7；K安装系数，一般取1.3；B料宽（mm）；t料厚（mm）；r弯曲半径（mm）；材料的抗拉强度（Mpa）。所以弯曲力F3=2=27731.36=15462.72N。弯曲过程中的压料力F压和顶件力F顶可近似取弯曲力的30%80% 。故 F压=50%F3=0.515462.72=7731.36N F顶=50%F3=0.515462.72=7731.36N综上所述，冲压成形过程中总的冲压力为总冲裁力、翻孔力、弯曲力和弯曲时的压料力，顶件力的总和。故总冲压力 F=F1+F2+F3+F压+F顶 =189176.32+5077.38+15462.72+7731.36+7731.36=225179.14。2.4.4 冲压设备的选择根据总冲压力F=225179.14N，初选25吨的压力机。选择曲柄压力机的型号：J2325。这种机身的前面和左右都敞开便于模具的安装和冲压操作。虽然机身的刚度较差，手里变形后会影响到冲压件的精度和模具的寿命，但是该冲压件的精度要求不是很高，而且其总冲压力在1000kN一下，所以可以选用该压力机。2.4.5 压力中心的确定图3 用解析法求压力中心在多工位级进模中，由于各个工位的闭合时间不同，因此压力中心是呈一种动态变化。为了便于计算，可根据级进模工作时的极限位置来计算极限位置的压力重心。在排样图上建立如图3所示的坐标系。用解析法来求压力中心，直线段的重心既是该线段的中心，圆弧的长度和重心可按下式来求得：l=2ra/57.294y= 式中l圆弧的展开长度（mm）；R圆弧的半径（mm）；A中心半角（）；y圆弧重心与圆心距离（mm）。图4 圆弧重心的位置所以压力中心坐标（ ） = 56.90 mm = 0故压力中心（56.90 0）2.5 级进模的工艺零件设计工艺零件主要有工作零件、定距定位零部件、导料零部件、卸料零部件等。2.5.1 凸模和凹模的设计凸凹模的设计原则：保证凸模，凹模有足够的强度、刚度和硬度；凸模和凹模的结构简单可靠，制造方便；废料的排除应该方便、可靠。（1）凸、凹模的结构设计对圆形凸模均采用阶梯式，台肩固定的结构；异形凸模采用直通式，台肩固式的结构，对凸模截面尺寸相对比较大，形状复杂点的异形凸模可采用螺钉固定（如成形侧刃）；而对于成形的凸模也采用直通式，台肩固定的结构；弯曲凸模采用直通式，台肩固定且带有导向的结构形式。因为在弯曲的时候是单边受力，侧向压力较大，使得凸模不能保持正常的工作位置，带有导向的弯曲凸模，工作时导向部分先进入凹模，改善受力状态。凹模的结构形式比较多，这里凹模选择镶拼式结构。因为在多工位级进模中，工位数较多，采用整体式不好加工，刃口在刃磨时比较困难；且有时因局部凹模的损坏，而导致整个凹模板报废，损失较大。故采用镶拼式结构，其固定方式采用台肩固定。对于凹模刃口形状是规则的，采用图（）中图a所示；对于凹模刃口形状是异形，为了便于加工采用图（）中的图b所示，其中=30。刃壁高度h取6mm。为了保证凹模有足够的强度，其高度取30mm。图（）凹模刃口形式（2）凹模固定板尺寸的确定根据排样图、螺钉、销钉及卸料螺钉的布局，初步选定凹模板的尺寸规格为：凹模固定板 250mm180mm30mm。（3）凸模强度和刚度的校核在一般情况下，凸模的强度和刚度都是足够的，不用进行惊醒强度计算和校核，但是在多工位级进模中，冲压件形状各异，冲裁、切割凸模的结构形式不同，而且冲压工作中受力变化较大。尤其是小孔冲裁，凸模应该进行承压力和抗失稳弯曲能力的校核。承压能力的校核凸模承压力的校核按下式进行校核3式中 凸模最小截面的压应力（Mpa）；F凸模纵向所承受的压力，包括冲裁力和推件力（N）；A凸模最小截面的面积（mm2）；d凸模工作部分的最小直径（mm）；凸模材料的许用抗压强度（Mpa）；凸模材料的许用抗压强度取决于凸模的材料和热处理，对于Cr12，热处理硬度为58-62HRC时可取=（1.0-1.6）103Mpa。这里只对细小凸模进行承压力校核，细小凸模直径mm。=1.5103Mpa。经计算F=F冲+F推=Lt+0.0553 Lt=（2.442295）（1+0.0553）=5266.20N面积A=/4=(2.442) /4=4.67mm2故=1127.67Mpa所以该细小凸模有足够的承压力，即凸模的强度足够。失稳弯曲应力的校核根据凸模在冲压过程中的受力情况，可以把凸模看作压杆。在级进模中凸模有弹压卸料板进行导向，相当于一端固定，另一端铰接的压杆，因此，凸模不发生失稳纵弯的的最大冲裁力下的长度如图（）所示：由欧拉公式可解得凸模不发生失稳弯曲的最大长度Lmax为：Lmax3式中 E凸模材料的弹性模量，对于模具钢，可取E=2.2105Mpa；J凸模最小截面的惯性矩（mm4）；n安全系数，淬火钢n=23；F凸模所受的总压力（N）；图（） 凸模的自由长度理对于圆凸模，上式可以简化成Lmax270 （1）对于一般截面形状的凸模，则为Lmax1200 （2）凸模1：经计算凸模1承受的总压力F1=11115.13N，其截面是圆形由公式（1）得：L1max270=270=68.2mm。凸模2：经计算凸模2所承受的总压力F2=5266.20N，其截面也是圆形由公式（2）得：L2max270=270=22.15mm。凸模3：经计算凸模3所承受的总压力F3=16821.6N,其截面也是圆形，由公式（1）得：L3max270=270=171.6mm。翻孔凸模：经计算该凸模所承受的总压力F=5077.38N，其截面也是圆形，由公式（1）得：Lmax270=270=42.7mm。凸模4：经计算凸模4所承受的总压力F4=12303.57N,其截面是非圆形的，由公式（2）得：L4max1200=1200所以上述的凸模的自由长度LLmax，则各个凸模有足够的抗失稳弯曲能力，即凸模的刚度足够。2.5.2 导料装置的设计在多工位级进模中常用的三种导料零件的配置结构形式。一种是采用两侧导料板导向送料的结构形式；一种是采用一侧用导料板导向，另一侧用带导向槽浮顶式导料柱导向送料的结构形式；最后一种是两侧均采用带导向槽浮顶式导料柱导向送料的结构形式。这里采用几第一种结构形式，因为条料较厚，而且条料的边载体在第一工位就被成形侧刃给切除了，所以没有办法使用带导向槽浮顶式导料柱导向送料。（1）导料板导料板是冲压模具中最常用的条料送进导向结构形式之一，将导料板设计成有台肩式的结构形式，如图（）所示：图（） 导料板的结构形式同时将导料板的进料端设置一个较小的斜面（如上图所示），便于条料的顺利送进。设计成台肩的结构形式是为了使条料在浮离凹模平面后，向前送进的过程中在托料柱的作用下，仍然可以控制条料在整个冲压过程中在导料板内的运动。托料柱将条料浮离一定的高度，以保证条料在连续的冲压过程中能够浮离凹模平面而畅通向前送进，托料柱的浮顶高度尺寸取决与冲压件向下弯曲的高度尺寸，因为条料在浮顶状态时，与导料板和凹模都要有适当的间隙。又因为该冲压件的向下弯曲的直边高度（18mm），比较大，这样使得浮顶的高度太大了，开合模的行程过长。故先将条料浮顶一段距离，然后在凹模板上开一个槽来让位，使得条料能够顺利送进。如图（）所示：其中导料板和条料之间有较小的间隙，一般在0.030.20mm之间。条料的上平面在成形后的浮顶状态时与导料板台肩下平面有一定的空隙S，一般取s=0.51mm。开了让位槽，所以弹顶高度H0取7mm，因此导料板的台肩空间高度H=H0+S+t所以H=7+1+2=10mm图（）条料浮顶高度的示意要求1弯曲凸模；2凹模板上的让位槽；3弯曲凹模镶块4，7托料柱；5弹簧；6凹模垫板；8凹模板9导料板；10卸料板（2）托料柱在多工位级进模中始终是和托料柱或是弹顶杆等配合使用而构成级进模的导料系统。为了使条料能够正确导向和平稳的送进，还必需设置托料柱或是弹顶杆。托料柱一般要均匀的分布在送料方向的两侧。因为该冲压件的两端还有弯曲，故将托料柱设置在弯曲的内侧，同时为了翻孔后的条料能够顺利的弹起，故在翻孔的附近在设置一弹顶杆。托料柱位置如图（）所示。 图（）托料柱的位置安排在弯曲部分的凹模设计成镶块，为了不减小凹模的强度，将弯曲凹模设计成浮动形式，如图（）所示。卸料板下移压料，与浮动弯曲凹模上平面（浮顶器）接触后叫条料压紧向下运动，凸模继续下压弯曲成形，模具冲压结束返回上死点，浮动成形凹模与托料柱同时向上顶，将条料浮离凹模平面完成冲裁，同时条料向前送进不受阻挡。2.5.3 定距和定位零件的设计级进模中各个工位间距是条料在模具中每送进一次所需要移动的固定距离。因而工位间距的精度直接影响到冲件的尺寸和精度。（1）定距方式采用成形侧刃定距。因为侧刃定距的结构比较简单，制造比较方便，而且也适合于手工送料。侧刃有分为无导向和带导向的两大类，选择带有导向的侧刃。因为条料的厚度（t=2mm）较大，冲切时是单边受力、侧向压力较大，无导向会使得侧刃不能保持正确的工作位置，甚至会出现崩刃。啃伤凹模刃口的现象。有导向的侧刃，工作时导向部分先进入凹模型孔，改善受力状态，能保持侧刃正确的工作位置，定距效果好。成形侧刃是结构如图（）所示。（2）定位方式采用导正钉定位。其实通常是以侧刃进行粗定位，以导正钉为精定位，这两种方式的配合使用，能够获得较好的定距效果。选用的导正钉的结构如图（）所示。图（）导正钉的结构2.5.4 卸料装置的设计（1）卸料装置的结构形式在多工位级进模中常用的卸料装置有弹压式卸料和悬臂式固定卸料。这里采用整体式弹压卸料。该级进模中具有冲裁，弯曲，成形等工序，弹压卸料装置不仅有卸料作用，还有压料、对凸模进行导向和保护作用。该级进模中的成形侧刃和弯曲凸模工作时，都是单边受力，使得模具产生单向侧压力，为了减少和抵消这部份的单向侧压力，同时也为了凹上模和下模的导向精度，必需在卸料板与凸模固定板之间设置内导柱导套。内导柱一般设置为4个，在模具中心两侧以对称形式设置。内导柱 选用A形小导柱1260内导套 选用带台肩的导柱122522由于导套是带台肩形式，胀形凹模也是固定在卸料板上的，因此必需在卸料板的上面得加一块板,高度h=15mm。（1） 卸料板高度的确定卸料板上还要安装弯曲凹模镶块和内导套，参照图5-17弹性卸料板的厚度7，选择卸料板的高度h=25mm。2.6 结构零件的设计2.6.1 模架和导向零件的设计模架由上模座，下模座和导柱、导套等组成。模架是模具的主题结构，它是连接级进模所有零件的重要部件。模具的全部零件都是固定至它上面，并承受冲压过程中的全部载荷。该模架选用非标准模架，且为四导柱模架。其具体的结构尺寸如表1所示：表1 模架的结构尺寸名称尺寸（mm）材料热处理上模座3003105045下模座3003104045导柱C281802058-62HRC导套C28180382058-62HRC保持圈2835.584模架的导向装置是指在上下模座上安装了主要由导柱、导套等零件组成的导向副，有了它们，可以使得上下模相对运动时，对应位置始终沿着一个正确的方向运动，从而达到精密冲压的目的。这里选用滚动导向装置，即在导柱和导套之间加一层钢球保持圈，使得导柱、滚珠、导套间不但没有间隙还有0.01-0.02mm的过盈量。同时为了控制保持圈不脱离导柱，或是将保持圈的活动量控制在一定的范围内，这时滚动式导柱结构有了一点变化，如图5所示：图5 滚动保持圈控制式导柱1、6轴用弹性挡圈；2限位帽；3导柱；4螺塞；5导轴；7钢球保持圈2.6.2 支撑零件的设计（1）凸模固定板凸模固定板主要作用是对凸模进行固定，并通过它安装在上模座上。多工位级进模中的凸模固定板上不仅要安装所有的凸模，有时还要安装导正钉、内导柱。因此他应该具有足够的强度和刚度，一般情况下固定板的厚度为凹模厚度的60%80%，故其高度h取20mm。材料选用45钢。则凸模固定板的尺寸规格：凸模固定板： 250mm180mm20mm。（2）垫板多工位级进模中是多种冲压工艺的组合，因此，在必需在凹模板和凸模固定板及卸料板的背面衬上一块加以热处理的垫板。凸模固定板后面的垫板主要是为了防止凸模在冲压过程中，由于冲压力的集中而把模座的接触面压坏。所以要在固定板和上模座之间衬上一块经过热处理的垫板。其厚度可取凸模固定板的一半。其规格：250mm180mm10mm。卸料板内因为有胀形凹模镶块和内导套的固定，为了防止这些零件的在冲压过程中产生位移，因此需要在卸料板的背面衬上一块经过热处理的垫板，称卸料背板。其厚度可取卸料板厚度的一半，其规格：250mm180mm15mm。因为该模具中所有的凹模都是采用镶块的形式，而且还有向上成形的小凸模需要固定，因此必需在凹模板后衬上一块经过热处理的垫板。其厚度可取凹模板厚度的，其规格：250mm180mm18mm。（3）模脚根据初选的压力机，有其技术参数可知其工作台落料孔的直径为180mm，而根据排样和凹模板上刃口的分布，发现后面两个工位的没有在工作台落料孔的范围内，即最后两个工位的冲裁废料不能顺利排掉。这个是连续冲压过程中是不允许的。因此考虑在下模座下加上模脚，提高其落料的空间。模脚的尺寸为：310mm15mm30mm。2.6.3 弹性元件的选择（1）弹压卸料弹簧的选用和计算多工位级进模中弹压卸料装置的主要作用是为了保证卸料平稳，其应该有足够的卸料力，以保证卸料顺畅及防止卸料中冲件产生变形。故这里的卸料弹簧选择矩形截面弹簧。根据卸料力F卸=8560N，共采用8个矩形弹簧，则每一个弹簧担负的卸料力为1070N。考虑卸料的可靠性，弹簧在预压缩时就有1070N的压力。由（）选则中载荷矩形弹簧，规格：TH 13.52765。即弹簧的外径D=27mm；弹簧的内径d=13.5mm；自由高度h0=65mm；工作的极限载荷Fj=2548N；工作极限载荷下的变形量hj=18.2mm。冲裁时卸料板的工作行程h2=6mm；考虑凸模的修磨量h3=3mm；弹簧的于压缩量为h1，故弹簧的总压缩量为：H总=h1+h2+h3=h1+6+3=（h1+9）mm弹簧在压缩量h1时，其压缩里达1070N，即h1=7.6mm故H总=7.6+9=16.6mmhj，能满足要求。弹簧的转配高度h装=h0-h1=65-7.6=57.4mm。（2）一般辅助卸料弹簧的选用在多工位级进