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托板冲压模具设计【11张CAD图纸+毕业答辩论文】【冲压模具】

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[A4-026]冲压模-托板冲压模具设计

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关键词：: 冲压模具设计全套 cad 图纸毕业答辩论文模具

资源描述：

第1章绪论1

1.1模具行业1

1.2国内外模具发展状况及趋势1

1.3本次设计的主要方向、内容及目的2

第2章冲裁件的工艺分析4

2.1 冲压件材料及结构分析4

2.2 批量生产4

2.3 冲裁件工艺分析4

2.4 冲裁件工艺设计4

第3章冲压设计5

3.1 计算搭边值5

3.2 条料宽度5

3.3 排样图6

3.4 冲裁力的计算7

3.5 卸料力、推建力和顶件力的计算7

3.6 压力机选择7

第4章冲裁件相关参数计算8

第5章冲裁件刃口的计算9

第6章模具标准零件设计12

6.1固定挡料销及导料销12

6.2推杆12

6.3防转销13

6.4圆柱销13

6.5卸料螺钉14

6.6内六角圆柱头螺钉15

6.7模柄16

6.8卸料弹簧16

6.9导柱导套17

6.10模座18

第7章模具装配与调试19

7.1 模具装配特点19

7.2 装配技术要求20

7.3 装配过程22

7.4 装模与试模24

7.5 检验和验收技术条件25

7.6 使用规定25

7.7 冲模设计的审核项目26

7.8 模具制造者的保证26

附录28

Master CAM 仿真加工28

附表一：卸料力，推件力和顶件力系数40

附表二：系数K的数值41

附表三：合理搭边值41

附表四：磨损系数X42

附表五：冲裁模初始双面间隙Z42

结论44

致谢45

参考文献46

摘要

冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中，工人生产的劳动强度大、劳动量大，严重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展，工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视，而被大量应用到工业生产中来。冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中，冲压模具可以大大的提高劳动生产效率，减轻工人负担，具有重要的技术进步意义和经济价值。

本文提出采用模具来生产冲压件的新工艺，并针对某规格夹具冲压件设计了复合模。该模具设计的难点主要是如何解决好零件中的孔冲裁、确定模具结构、如何进行模具的制造及冲裁方案选定等。本文结合冲压件的特点，具体解决了压力机的选择与校核、凸模和凹模刃口尺寸计算及结构设计、定位方案设计、卸料方式的设计、主要模具零件的加工工艺、标准零件的选用、模具的装配等一系列的设计工作，这些设计可为类似的零件模具设计提供现实的指导意义。此次模具设计的突出特点是尝试使用复杂的复合模具，解决常规冲压工艺模具套数多、工艺路线长、生产成本高、效率低等缺点，并为以后此类零件冲压工艺的编制及模具设计提供了可靠的依据。

本文介绍的模具实例结构简单实用，使用方便可靠，对类似工件的大批量生产具有一定的参考作用。

关键词冲模；复合模；冲裁力；冲裁间隙

Abstract

Punching die has been widely used in industrial production. In the traditional industrial production, the worker work very hard, and there are too much work, so the efficiency is low. With the development of the science and technology nowadays, the use of punching die in the industial production gain more attention, and be used in the industrial production more and more. Self-acting feed technology of punching die is also used in production, punching die could increase the efficience of production and could alleviate the work burden，so it has significant meaning in technologic progress and economic value.

This Article proposes using mold to produce retainer of the new technology, And against a standard fixture retainer design of the compound dies. The main problems of this mold design is how to solve retainer of punching holes, determine mold structure, how to manufacturing the mold and selected blanking programs and so on. This Article Combine the characteristics of retainer, concretely solve the choice and verify check of the press machine, the numeration and structure design of the point dimension of punch and matrix, the locating project design, the method of stripper, the main mold parts processing, the choice of standard parts, the design of the model assemble. These designs can provide realistic guiding significance for similar mold design. But the characteristics of the design is to try to using the complicate dies. To solve the problem of original process, such as large numbers of die, long process of technology, high production cost, low efficiency, difficulty in keeping symmetry of working parts are solved, and a reliable evidence for the workout of stamping process and die design of these parts is provided.

The dies here discussed can be easily made, conveniently used, and safely operated. And it could be used as the reference in the large scale production of similar workpieces.

key words dies; compound dies; blanking force; blanking dearance

第1章绪论

1.1模具行业

没有高水平的模具就没有高水平的产品。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。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型。

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A4-凸凹模.gif

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内容简介：: 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第页毕业设计（论文）任务书班级学生姓名学号发题日期： 2007 年 3 月15 日完成日期： 6 月25 日题目冲压件冲模具设计及CAD 1、本论文的目的、意义模具设计工件是需要非常专业的知识和多年的经验才能胜任的。随着我国机械行业的飞速发展，模具设计工程师越来越短缺。已经严重制约了模具行业的健康发展。在广东、浙江、上海、江苏等地找到五年以上设计经验的模具工程非常困难，而刚刚毕业的模具专业的学生又远远不能满足企业的需要。通过本次毕业设计实践，采用CAD/CAM(Master CAM、UG、Pro/E)技术可以使设计者从繁沉计算和绘图工件中得到解脱。采用人机结合，各尽所长，充分发挥其人的创造思维能力，控制设计过程，使模具设计趋于合理化。而计算机则发挥其计算分折和储存信息的能力。两者结合，发挥各自的优势，有利于获得最优的设计成果，缩短开发周期。 2、学生应完成的任务 1、工艺分折;2、确定加工方案;3 排样图的设计及材料利用率计算;4、冲裁压力和压力中心计算;5、凸凹模设计;6、凸凹模刃口尺寸的确定;7、其它零件的设计;8、压力机的选择; 9、后附翻译和实习报告 3、论文各部分内容及时间分配：（共 12 周）第一部分工艺分折、确定加工方案、收集资料 ( 2周) 第二部分排样图的设计及材料利用率计算、冲裁压力和压力中心计算 ( 2周) 第三部分凸凹模设计、凸凹模刃口尺寸的确定 ( 4周)第四部分其它零件的设计、压力机的选择 ( 2周) 第五部分写说明书及翻译 ( 1周)评阅及答辩 ( 1周)备注参考文献：沈兴东，韩森和冲压设计与模具设计山东科学技术出版社，2005年;翁其金冷冲压技术机械工程出版社，2004年;王芳冲压设计与模具设计机械工程出版社，2002年郑家贤冲压工艺与模具设计实用技术机械工业出版社 2004年指导教师： 2007年4月10日审批人：年月日课题名称托板冲压模具课题来源课题类型指导教师学生姓名学号专业班级本课题的研究现状、研究目的及意义冷冲压是在室温下,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,从而获得所需冲件的一种压力加工方法.冷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.主要有:(1)冷冲压是少,无切削加工方法之一,是一种省能低耗高效的加工方法,因而冲件的成本较低.(2)冷冲压件的尺寸公差由模具保证一模一件的特征,所以产品质量稳定.(3)冷冲压可以加工薄壁、重量轻、形状复杂、表面质量好、刚性好的零件.(4)冷冲压生产靠压力机和模具完成加工过程,其生产效率高,操作简便,易于机械化和自动化,用普通压力机进行冲压加工,每分钟可达几十件;用高速压力机生产,每分钟可达数百件或千件以上.由于冷冲压加工具有上述突出的优点,因而在批量生产中得到了广泛的应用,在现代工业生产中占有十分重要的地位,是国防工业及民用工业必不可少的加工方法.在电子产品中,冲压件约占8085%;在汽车、农业机械产品中,冲压件约占7580%;在轻工产品中,冲压件约占90%以上.此外,在航空及航天工业生产中,冲压件也占有很大的比例.目前,我国冲压技术与先进工业发达国家相比还有一定的差距,主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距,导致我国模具在寿命效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家相比差距相当大.研究目的和意义:(1)及时了解模具技术发展的动向,查阅相关资料,作好设计准备工作,充分发挥自己的主动能动性和创造性.(2)综合运用和巩固冲压模具设计基础理论和专业知识,培养我们从事冲压模具设计的能力,为以后的学习和工作打下良好的基础.(3)培养我们分析和解决问题的能力.经过毕业设计环节,我们能全面理解和掌握冲压工艺及模具设计的基本方法和步骤,装配工艺制定;解决在制定冲压工艺规程,设计冲模结构中出现的问题;会查阅技术文献,以完成从事冲压技术工作人员在模具设计方面所必须具备的基本能力训练.(4)树立正确的设计思想,尽量结合生产实际,综合考虑技术性、经济性、实用性、可靠性、安全及先进性等方面的要求,严肃认真地进行设计.课题类型：（1）A工程实践型；B理论研究型；C科研装置研制型；D计算机软件型；E综合应用型（2）X真实课题；Y模拟课题；（1）、（2）均要填，如AY、BX等。本课题的研究内容1工艺分折2、确定加工方案;3 排样图的设计及材料利用率计算;4、冲裁压力和压力中心计算;5、凸凹模设计;6、凸凹模刃口尺寸的确定;7、其它零件的设计;8、压力机的选择; 9、后附翻译和实习报告已查阅的主要参考1党根茂,骆志斌,李集仁模具设计与制造M.西安电子科技大学出版社，20013彭建声.冷冲压技术问答M.机械工业出版社，19844彭建声,王新华，张敬国.冷冲模制造与修理M.机械工业出版,1985.5梁炳文,胡世光.板料成型塑性理论M.机械工业出版社，1987.8周科年.汽车纵梁冲孔落料复合模J.模具工业,1999,(6).14-179肖景容.冲压工艺学M.机械工业出版社,199912翟德梅,李铁明.机架复合冲裁模具的研制J.电加工与模具,2004,(6):26-2913模具实用技术丛书编委会.冲模设计应用实例M.机械工业出版社,2004,414姜奎华.冲压工艺与模具技术M.机械工业出版社,2005,815郑家贤.冲压工艺与模具设计实用技术M.机械工业出版社,2005,816中国机械工业教育协会.冷冲模设计及制造M.机械工业出版社,2005,1 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第3页目录第1章绪论11.1模具行业11.2国内外模具发展状况及趋势11.3本次设计的主要方向、内容及目的2第2章冲裁件的工艺分析42.1 冲压件材料及结构分析42.2 批量生产42.3 冲裁件工艺分析42.4 冲裁件工艺设计4第3章冲压设计53.1 计算搭边值53.2 条料宽度53.3 排样图63.4 冲裁力的计算73.5 卸料力、推建力和顶件力的计算73.6 压力机选择7第4章冲裁件相关参数计算8第5章冲裁件刃口的计算9第6章模具标准零件设计126.1固定挡料销及导料销126.2推杆126.3防转销136.4圆柱销136.5卸料螺钉146.6内六角圆柱头螺钉156.7模柄166.8卸料弹簧166.9导柱导套176.10模座18第7章模具装配与调试197.1 模具装配特点197.2 装配技术要求207.3 装配过程227.4 装模与试模247.5 检验和验收技术条件257.6 使用规定257.7 冲模设计的审核项目267.8 模具制造者的保证26附录28Master CAM 仿真加工28附表一：卸料力，推件力和顶件力系数40附表二：系数K的数值41附表三：合理搭边值41附表四：磨损系数X42附表五：冲裁模初始双面间隙Z42结论44致谢45参考文献46摘要冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中，工人生产的劳动强度大、劳动量大，严重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展，工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视，而被大量应用到工业生产中来。冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中，冲压模具可以大大的提高劳动生产效率，减轻工人负担，具有重要的技术进步意义和经济价值。本文提出采用模具来生产冲压件的新工艺，并针对某规格夹具冲压件设计了复合模。该模具设计的难点主要是如何解决好零件中的孔冲裁、确定模具结构、如何进行模具的制造及冲裁方案选定等。本文结合冲压件的特点，具体解决了压力机的选择与校核、凸模和凹模刃口尺寸计算及结构设计、定位方案设计、卸料方式的设计、主要模具零件的加工工艺、标准零件的选用、模具的装配等一系列的设计工作，这些设计可为类似的零件模具设计提供现实的指导意义。此次模具设计的突出特点是尝试使用复杂的复合模具，解决常规冲压工艺模具套数多、工艺路线长、生产成本高、效率低等缺点，并为以后此类零件冲压工艺的编制及模具设计提供了可靠的依据。本文介绍的模具实例结构简单实用，使用方便可靠，对类似工件的大批量生产具有一定的参考作用。关键词冲模；复合模；冲裁力；冲裁间隙西南交通大学本科毕业设计(论文) 第7页AbstractPunching die has been widely used in industrial production. In the traditional industrial production, the worker work very hard, and there are too much work, so the efficiency is low. With the development of the science and technology nowadays, the use of punching die in the industial production gain more attention, and be used in the industrial production more and more. Self-acting feed technology of punching die is also used in production, punching die could increase the efficience of production and could alleviate the work burden，so it has significant meaning in technologic progress and economic value.This Article proposes using mold to produce retainer of the new technology, And against a standard fixture retainer design of the compound dies. The main problems of this mold design is how to solve retainer of punching holes, determine mold structure, how to manufacturing the mold and selected blanking programs and so on. This Article Combine the characteristics of retainer, concretely solve the choice and verify check of the press machine, the numeration and structure design of the point dimension of punch and matrix, the locating project design, the method of stripper, the main mold parts processing, the choice of standard parts, the design of the model assemble. These designs can provide realistic guiding significance for similar mold design. But the characteristics of the design is to try to using the complicate dies. To solve the problem of original process, such as large numbers of die, long process of technology, high production cost, low efficiency, difficulty in keeping symmetry of working parts are solved, and a reliable evidence for the workout of stamping process and die design of these parts is provided.The dies here discussed can be easily made, conveniently used, and safely operated. And it could be used as the reference in the large scale production of similar workpieces.key words dies; compound dies; blanking force; blanking dearance 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第48页第1章绪论1.1模具行业没有高水平的模具就没有高水平的产品。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。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，6080%的零部件都要依靠模具成型。1.2国内外模具发展状况及趋势我国具工业从起步到飞跃发展，历经了半个多世纪，近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具水平有了较大提高。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了新台阶。按照中国模具工业协会的划分,我国模具基本分为10大类，其中,冲压模和塑料成型模两大类占主要部分。目前,我国以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步。几大汽车模具厂由于采用了国际上先进的模具加工厂设备、制造技术和软件,实现了CAD(计算机辅助设计)/CAE(计算机辅助实验)/CAM(计算机辅助制造)一体化,提高了冲压模具的设计开发和制造能力,缩短了模具的生产周期。国内的模具企业也在充分抓住汽车工业所带来的发展契机,加大设备、产品、生产规模的升级步伐,积极开拓国内外市场。然而，我国模具制造技术与工业发达国家的差距还很大，冲压模具CAD/CAE/CAM技术的开发手段比较落后、技术的普及率不高,应用不够广泛，仅有约10%的模具在设计中采用了CAD技术,距抛开绘图板还有漫长的一段路要走；在应用CAE进行模具方案设计和分析计算方面,也才刚刚起步,在应用CAM技术制造模具方面,由于缺乏先进适用的制造装备和工艺设备,只有5%左右的模具制造设备被应用于这项工作。精密加工设备在模具加工设备中所占比重较低,工艺设备落后,直接影响国产模具质量的提高。我国模具工业现有生产能力只能满足需求量的60%左右,大部分模具厂的模具加工设备陈旧,在役期长、精度差、效率低,还不能适应国民经济发展的需要。生产冲压模具的专用技术尚未成熟,大多仍还处于试验摸索阶段，如模具的表面涂层、表面热处理技术、导向副润滑技术、型腔传感及润滑技术、去应力技术、抗疲劳及防腐技术等未完全形成生产能力,走向商品化。一些关键、重要的技术缺少知识产权的保护。模具标准件标准化程度及使用覆盖率较低，在汽车制造业中被大量使用的模具是冲压模。近5年来,汽车模具标准件的使用覆盖率尽管有了较大增长,已从20世纪末的25%30%提高到目前的45%左右。但这种增长距国际先进水平(一般在70%以上,中小模具在80%以上)差距还很大。这是汽车模具交货期长,也是我国成为模具进口大国的重要原因之一。目前模具技术的发展趋势模具CAD/ CAE/ CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展；模具检测、加工设备向精密、高效和多功能方向发展；快速经济制模技术的广泛应用；模具材料及表面处理技术的研究；模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展；模具标准件的应用将日渐广泛；压铸模、挤压模及粉末锻模比例增加；模具工业新工艺、新理念和新模式。还有模具工业新工艺、新理念和新模式，在成型工艺方面，主要是冲压模具功能复合化，模具加工系统自动化等。另一方面，随着先进制造技术的不断发展和整体制造水平的提高,在模具行业提出新的设计、生产、管理理念与模式。主要有：适应模具单件生产特点的柔性制造技术；创造最佳管理和效益的团队精神；提高快速应变能力的并行工程、虚拟制造及全球敏捷制造、网络制造等新的生产哲理；广泛采用标准件通用件的分工协作生产模式；适应可持续发展和环保要求的绿色设计与制造等。1.3本次设计的主要方向、内容及目的冲压工艺在机电产品制造行业中应用广泛是众目共睹的，而冲模是实现冲压工艺的主要工艺装备，在模具制造行业中占有重要的地位。冲模技术的水平直接和生产率、产品质量（尺寸公差和表面粗糙度等）、一次刃磨的寿命以及设计和制造模具的周期紧密相关。提高冲模技术水平有利于获得优质、高效、低耗、廉价的产品，技术经济效果显著，深受制造行业的重视。冲压就是在室温下，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。冲压模具-在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压加工的特点：由于冷冲压加工具有上述突出的优点，因此在批量生产中得到了广泛的应用，在现代工业生产中占有十分重要的地位，是国防工业及民用工业生产中必不可少的加工方法。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（约占产品成本的10%30%）的特点。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。五金配件冲压件，也称夹紧件，大量用于汽车覆盖件、夹具等夹紧机构上，其形状各异，但作用相同：起定位、防转、固定的作用，一般都是配合紧固件（螺钉、螺母等）使用。冲压件一般是冲裁件，材料是08F，厚度是根据受力情况而定，精度等级也根据用途而定，一般为IT11IT14级，大批量生产，图1-1为典型的冲压件零件图，即此次设计冲压件冲压模具设计。本设计注重在模具的设计方案、方法上面。零件简单，但属于金属加工，有较难的模具加工工艺，所以必须采用复合冲裁或级进模冲裁才能冲出工件。这样冲出的工件才具有更高的精度，且加工速度也可得以提高。第2章冲裁件的工艺分析2.1冲裁件的材料及结构的工艺性材料选0.8F t=2mm 冲裁件需要足够的塑性，在进行冲裁时板料裂开，材料的硬度一般不低于冲模工作部分硬度抗剪强度260360t/mpa 抗拉强度215410 l/pa 屈服点 s/pa 伸长率272.2、批量生产：大批量生产2.3、冲压件工艺分析结构：该零件结构简单对称，没有凸出的悬壁和凹槽，孔边距容易满足要求，为了提高零件的寿命建议将直角都改为R1的工艺圆角 II零件中未标注公差尺寸均是未追注公差，定义IT14各尺寸的公差：580-0.74 380-0.62 300-0.52 R80-0.22III该零件的全部表面粗糙度为 6、32.4冲裁件工艺设计 1）工艺类型：落料和冲孔2）工艺次数：2次 3）工艺顺序：工艺路线 a 落料后冲孔 B冲孔后落料 C落料后冲孔复合该工艺顺序选择：落料冲孔复合以成本效率人力资源，经济效益等方面考虑故C工艺路线为最佳第3章冲压设计3.1计算搭边值由经验确定，（冲压模具设计与制造）表2.5.2（最小搭边值），结合本冲压件材料、板厚确定该冲压件搭边值不小于2、2mm ,料边值不小于2、5 mm 取搭边值 a1=2、4mm 料边值: a =2、8mm本次设计要求冲件精度不高，故采用定位销和导正销定位3.2条料宽度（冲压模具设计与制造）P66公式条料宽度 B0-=（Dmax+2a）0- 表2.5.3条料偏差值 t=0.8 导料板间距离公式 A=B+C=Dmax+2a+2C Dmax=58mm a=2.8mm C为导料板与最宽料之间的间隙查（冲压模具设计与制造）表2.5.5 Cmin=0.5mm 去C =0.6mmB0-0.6 =(58+22.8+0.6) 0-0.6 =64.20-0.6 mm取 B=65 A=B+C=65+0.6=65.6mm3.3排样图如下：3.4冲裁力的计算本次设计采用普通平刃口模具冲裁，其冲裁力F一般按下式计算 F=KLtTb 其中L-冲裁周边长度 t材料厚度 Tb=材料抗剪强度 K系数一般K去1.3 Tb=230MPa L=382+47+42+23.148+3.1410=193.64mm F= KLtTb=1.3193.640.00120.0012301000000=115796.72=115.8KN3.5卸料力、推件力及顶件力的计算卸料力 Fx=KxF 推件力 FT=nKT 顶件力 FD=KDF查表2.6.1 卸料力推件力顶件力系数 Kx=0.05 KT=0.55 KD=0.06 Fx=0.05115.8kN=5.79KN FT= nKT=4/20.55115.8=127.38KN FD= KDF=0.06115.8=192.23kN =F+ Fx+ FT+ FD=441.3knn3.6压力机吨位的选用压力机吨位=F/0.5=192.23/0.8=240.29KN第4章冲裁模具相关参数计算4.1计算 Z/2=（t/ho）tanB =2t(1- ho/t)tanB4.2经验法确定（冲压模具设计与制造）P544.3经验确定一些经验1）由于模具使用中的磨损会使得间隙增大，因此设计新模具刃口时，建议采用偏小合理间隙。2）冲孔直径较小，而导致板导向又教差时，为防止凸模因偏裁折断，故间隙选大。3）选凹模孔为锥形孔时，起间隙应比圆形孔间隙偏小4）采用弹性顶出时，（上出料）其间隙比下出件增大约50%5）速冲裁时，模具温度增大，使间隙变小，设计模具时应使间隙适当放大，以每分200次，间隙值比普通冲裁增大10%6）硬质合金模具、热膨胀系数其间隙偏小7）非圆形的模具、间隙比圆形模具间隙增大8）冲孔模具间隙比落料模具间隙大确定间隙参考（冲压模具设计与制造）表2.33 Zmin=0.246 Zmax=0.360 Ft为中心的确定：根据零件图分析，该中心压件几何对称、压力中心与几何中心重合，该零件压力为0点第5章冲裁模刃口的计算计算方法：按凸模和凹模分别加工使用范围：a适用于圆形或简单规则形状的刃口 B制造周期要求较短 C成批生产的模具 D精度要求高成本高5.1确定模具磨损系数由公差表查得：300-0.52 mm为IT14级，取X=0.5，380-0.62 mm为IT14级，去X=0.5，R80-0.22 为IT13级，取X=0.75，10+0.03 为IT14级，取X=0.55.2 凸凹模的加工凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造，则各尺寸计算如下：冲孔：DT(dmin+X) 0-8T =(10+0.50.03) 0-0.009 mm10.0150-0.009 mm dA=(dT+Zmin) A0 (10.015+0.246) -0.050 =10.261+0.015 mm 校核：T+AZmax-Zmin 即： 0.009+0.015+0.024mm （0.360-0.246）=0.14mm 满足间隙公差条件落料； DA1=（ Dmax-X）A0 =(30-0.520.5) +0.021 mm=29.74+0.021 DT1=(DA1-Zmin) 0-6T =(29.74-0.246) 0-0.013 mm=29.49 0-0.013 mm DA2=(Dmax+X) 6A2 =(38-0.50.62) +0.0250 =37.690-0.0016 mm DT2=(DA2-Zmin) 0-6T2 =(37.69-0.246) 0-0.016 mm=37.440-0.016 DA3=(Dmax3-X) A30 =(8-0.75 0.22) +0.0150 =7.84+0.0150 DT3=(DA3-Zmin) 0-6T3 =7.590-0.019 校核：（0.021+0.013+0.025+0.016+0.015+0.09）mm=0.099mm(0.36-0.246)mm=0.114mm 满足间隙公差条件落料凸、凹模尺寸如下所示模具的闭合高度：根据压力机（J23-25）的技术参数得知、H=270mm , M=55mm 由公式H-5HdH-M+10计算得 Hd=240mm第6章其余模具标准零件6.1固定挡料销及导料销JB/T 7649.101994查表：（中国模具设计大典，P613 表22.558 固定挡料销）固定挡料销A8 JB/T7649.10材料：45，热处理硬度4348HRC技术条件：按JB/T 76531994的规定图6-1 挡料销6.2 推杆JB/T 7650.11994查表：（中国模具设计大典，P614 表22.559 带肩推杆）推杆A16130 JB/T 7650.1材料：45，热处理硬度4348HRC技术条件：按JB/T 76531994的规定图6-2 推杆6.3 防转销GB/T 119.12000查表：（中国模具设计大典，P634，表22.612 不淬硬钢和奥氏体不锈钢圆柱销）销 GB/T 119.1 4 m615硬度125245HV30材料：45图6-3 防转销6.4 圆柱销GB/T 119.12000查表：（中国模具设计大典，P634，表22.612 不淬硬钢和奥氏体不锈钢圆柱销）销：GB/T 119.1 10 m660 GB/T 119.1 10 m650 GB/T 119.1 10 m645硬度125245HV30材料：45图6-4 圆柱销6.5 卸料螺钉JB/T 7650.51994查表：（中国模具设计大典，P618 表22.563 圆柱头卸料螺钉）圆柱头卸料螺钉M838 JB/T 7650.5材料：45，热处理硬度3540HRC技术条件：按GB/T 3098.32000的规定图6-5 卸料螺钉6.6 内六角圆柱头螺钉GB/T 70.12000查表：（中国模具设计大典，P623，表22.61 内六角圆柱头螺钉）螺钉 GB/T 70.1 M1060 GB/T 70.1 M1045 GB/T 70.1 M830材料：45图6-6 内六角圆柱头螺钉6.7 模柄查表：（中国模具设计大典，P586，表22.524 压入式模柄）模柄A50100 JB/T 7646.1材料：Q235A技术条件：按JB/T 76531994的规定图6-7 模柄6.8 卸料弹簧卸料弹簧选用步骤1.每根弹簧上的工艺力：2.根据所需的预紧力和必须的弹簧总压缩量,参照弹簧的特性线（涂光祺冲模技术P406,图9-31 弹簧的特性线）和弹簧的规格。预选弹簧的直径D=20mm,弹簧丝的直径d=4mm,弹簧的自由长度，弹簧的序号16。3.校验所选弹簧的性能，由弹簧的特性线可见，对于序号16的弹簧，当预紧力取时，预紧量,而最大许用压缩量,实际所需工艺行程，取余量，则，即有。弹簧42070 JB/T 7187.6材料：60Si2MnA热处理硬度;4348HRC，弹簧两端并紧并磨平技术条件：按JB/T 76531994的规定6.9 导柱导套导柱：查表：（中国模具设计大典，P504，表22.436 A型导柱）导柱A22h5130 GB/T 2861.1技术条件：按JB/T 80701995的规定材料：20热处理：渗碳淬硬5660HRC（参见图纸）导套：查表：（中国模具设计大典，P510，表22.439 A型导套）导套A22H68028 GB/T 2861.6技术条件：按JB/T 80701995的规定材料：20热处理：渗碳淬硬5660HRC（参见图纸）6.10 模座上模座：查表：（中国模具设计大典，P477，表22.414 后侧导柱上模座）上模座12512530 GB/T 2855.5材料：HT200技术条件：按JB/T 80701995的规定（参见图纸）下模座：查表：（中国模具设计大典，P479，表22.415 后侧导柱下模座）上模座12512535 GB/T 2855.6材料：HT200技术条件：按JB/T 80701995的规定（参见图纸）第7章模具装配与调试模具的装配就是根据模具的结构特点和技术条件，以一定的装配顺序和方法，将符合图纸技术要求的零件，经协调加工，组装成满足使用要求的模具。在装配过程中，既要保证配合零件的配合精度，又要保证零件之间的位置精度，对于具有相对运动的零（部）件，还必须保证它们之间的运动精度。因此，模具装配是最后实现冲模设计和冲压工艺意图的过程，是模具制造过程中的关键工序。模具装配的质量直接影响制件的冲压质量、模具的使用和模具寿命。冲模的装配必须符合模具装配图、明细表及技术条件的规定。7.1 模具装配特点模具属单件生产。组成模具实体的零件，有些在制造过程中是按照图纸标注的尺寸和公差独立地进行加工的（如落料凹模、冲孔凸模、导柱和导套、模柄等），这类零件一般都是直接进入装配；有些在制造过程中只有部分尺寸可以按照图纸标注尺寸进行加工，需协调相关尺寸；有的在进入装配前需采用配制或合体加工，有的需在装配过程中通过配制取得协调，图纸上标注的这部分尺寸只作为参考（如模座的导套或导柱固装孔，多凸模固定板上的凸模固装孔，需连接固定在一起的板件螺栓孔、销钉孔等）。因此，模具装配适合于采用集中装配，在装配工艺上多采用修配法和调整装配法来保证装配精度。从而实现能用精度不高的组成零件，达到较高的装配精度，降低零件加工要求。7.2 装配技术要求装配时应保证凸、凹模之间的间隙均匀一致，配合间隙符合设计要求，不允许采用使凸，凹模变形的方法来修正间隙。推料、卸料机构必须灵活，卸料板或推件器在冲模开启状态时，一般应突出凸凹模表面0.51。当采用机械方法联接硬质合金零件时，连接表面的表面粗糙度参数Ra值为0.8m 。各接合面保证密合。落料、冲孔的凹模刃口高度，按设计要求制造，其漏料孔应保证畅通，一般应比刃口大0.22。冲模所有活动部分的移动应平稳灵活，无滞止现象，滑块、楔块在固定滑动面移动时，其最小接触面积不少于其面积的2/4。各紧固用的螺钉、锁钉不得松动，并保证螺钉和销钉的端面不突出上下模座平面。各卸料螺钉沉孔深度应保证一致。各卸料螺钉、顶杆的长度应保证一致。凸模的垂直度必须在落料凸模间隙值的允许范围内。冲模的装配必须符合模具装配图、明细表及技术条件的规定。凸模、凸模等与固定板的配合一般按 H7/n6或H7/m6, 保证工作稳定可靠。在保证使用可靠的前提下，凸模、凹模、导柱、导套等零件的固定可采用性能良好并稳定的粘结材料浇注固定。7.3 装配过程7.3.1 常用的装模工具平行夹平行夹一般成对使用，将两块或几块平行的板料夹在一起引孔或装调模具时夹紧用。平行垫铁：即两块垫铁的厚度一样有的用作钻床上垫起来打孔用特别是用平行夹头夹住板料之后，板料不能直接放在钻床工作台上时必须要用平行垫铁，将工件垫行起来后打孔；调节冷冲模上下或塑料动定模之间的距离用；调整凸、凹模间隙用铜棒（铜榔头）铜棒主要是利用铜料较软的特点，用其镐打模具，销钉及装入凸模型芯等和零件，可使棒杆变形而不伤害模具零件。7.3.2 模具的装配冲模的装配过程冲模的装配原则是将模具的主要工作零件如凹模、凸模、落料凸模或导板等选为装配的基准件，复合模的一般装配顺序为：一般以凸、凹模为基准件，先装凸、凹模部分，再装凹推板和凸模等。该倒装复合模装配过程如下（装配图见附录）：按零件图和工艺要求检验全部零件组装下模:水平放置下模座（有导柱）将下垫板放在下模座上，按线对齐将落料凸模及落料凸模固定板放在下垫板上，配入销钉1050用螺钉M1045拉紧，并辅以平行夹夹紧将弹簧垫圈及卸料弹簧装入弹簧凹孔装上卸料板，用卸料螺钉将卸料板拉紧，调节预紧力，使之均衡下模组装完毕。组装上模:水平放置上模座（有导套）将模柄装入上模座，用榔头钉紧配入防转销将凸模固定板放在平行垫上，把冲孔凸模装入凸模固定板倒置上模座在平行垫上面，将上垫板放在上模座上，按线对齐将凸模固定板放在上垫板上，配入销钉1045放入推杆，并放上空心垫板，放入推件块，再放上凹模板配入销钉1060用螺钉M1060将上模各板连接起来，并紧固上模组装完毕。将上、下模合在一起装配完毕间隙的调整间隙的调整主要用于无模架固定导板模的凸凹模间隙的调整和有模架的各种模具的凸凹模间隙的调整。对于冲裁模,一般间隙都不是很大,故常采用光隙法或手感加切纸法。7.4 装模与试模7.4.1 模具的安装冲模装好后，必须根据冲裁力的大小，闭合高度等条件，将它安装在适当的压力机上试冲和调整，通过试冲才能发现冲模的各种缺陷，从而再分析原因进行调整或修理，直至冲出合格的零件为止。冲模的安装过程如下：安装冲模前，必须进一步熟悉冲压工艺和冲模图纸，检查所要安装的冲模和压力机是否完好正常。准备好安装冲模所需要的紧固螺栓、螺母、压板、垫块、垫板及冲模上的附件（顶杆推杆等）。测量冲模的闭合高度，并根据测量的尺寸调整压力机滑块的高度，使滑块在下死点时，滑块底面与工作面之间的距离略大于冲模的闭合高度（若有垫板应为冲模闭合高度与垫板之和）。冲模放入压力机之前，应清除粘附在冲模上下表面，压力机滑块底面工作台面上的杂物，并应擦洗干净。取下模柄锁紧块，将冲模推入，使模柄紧靠模柄孔，垫板间距要使废料能够漏下，合上锁紧块，再将压力机滑块停在下死点，并调整压力机滑块高度，使滑块与冲模顶面接触。紧固锁模块，安装下模压板，但不要将螺铨拉得太紧。将压力机滑块上调35mm，开动压力机使滑块停在上死点，擦净导柱导套部位并加润滑油再点动压力机，使滑块上下运动12次后使滑块停在下死点，靠导柱导套将上下模具的位置导正后将压板螺栓固牢。有弹顶器的安装下模弹顶器。开动压力机并逐步调整滑块高度，先将上下模之间放入低片，使纸片刚好切断后再放入试冲材料，刚好冲下零件后，将连杆螺钉锁紧。若上模有顶杆（打料杆）时，要插入挺杆调整压力机的卸料螺钉，刚好使挺杆压住打料杆为止，即打下零件为止。7.4.2 模具的调试试模的目的就是要使模具能够正常工作，冲出符合要求的冲压零件，若试模中冲压模具工作不正常或冲出的零件不合格时，要找出原因，调整或修理模具，使模具正常，冲件合格为止。现将冲裁时出现的问题及调整方法列表如下：表4-1 模具出现的问题及调整方法存在问题产生原因调整方法冲件形状或尺寸不正确凸模与凹模的形状或尺寸不正确（1）微量的可修准凸凹模，重调间隙（2）问题大的更换凸凹模毛刺大且光亮带很小圆角大时冲裁间隙过小放大间隙,落料修凸模,冲孔修凹模毛刺大且光亮带大时冲裁间隙过大减小间隙,更换凸或凹模毛刺部分偏大冲裁间隙不均匀或局部间隙不合理调整间隙，若局部间隙偏小侧可修大若局部间隙偏大可加锒块补救卸料不正常或退不出料来1、装配不正确造成卸料机构不动作（1）配合太紧（2）卸料板装斜2、弹簧或橡皮的弹力即卸料力不足3、凹模和下模座漏料孔没有对正或退料板行程不够4、凹模有侄锥5、顶出器过短1、重新装配将卸料板或推板修整使其能活动，或将卸料板装正2、更换弹簧或加厚橡皮3、修正漏孔或加深卸料螺钉沉孔也可加卸料螺钉4、修整凹模5、加长顶出部分平行度和垂直度1、导柱导套间隙太大2、凸模导柱等件不垂直于安装面3、上下模座不平行4、斜料板偏移或倾斜5、压力机台面与导轨不垂直1、更换导柱导套2、重新安装凸模导柱等零件3、以下模板为基准，修磨上模板4、修整或更换卸料板5、检修压力机冲件不平1、凹模倒锥2、无压料3、导正销与预孔过紧4、导正销与挡料销距离过小1、修磨凹模除去倒锥2、增加压料3、修正导正销4、修正挡料销内孔与外形相对位置不正1、档料钉位置偏移2、导正销过小3、导料板与凹模中心线不平行4、侧刃长度不准1、修整档料钉位置2、加大导正销3、调整导料板4、修磨或更换侧刃送料不畅或料被卡死1、导料板间距过小或导料板倾斜2、凸模与卸料板之间的间隙过大使搭边翻转3、导料板工作面与侧刃不平行4、侧刃与档块不密合，使条料上产生毛刺1、修或调整导料板2、更换卸料板减小其间隙3、修正侧刃与导料板4、消除间隙7.5 检验和验收技术条件冲模须进行下列验收工作：冲模设计的审核；外观检查；尺寸检查；试模和冲件检查；质量稳定性检查；冲模材料和热处理要求检查。检查合格的冲模可进行试模，并按正常生产条件试冲。试模用的冲床应符合有关的技术要求，试模所用材料的材质应与要求相符。试冲时冲件取样应在冲压工艺稳定后进行，根据冲模精度的不同，试冲201000件（精密多工位级进冲模必须试冲1000以上）；对于大型覆盖件模具要求连续试冲510件，并完全符合冲件要求，最后由模具制造方开具合格证并随模具交付用户。冲件的尺寸和形状应符合产品设计图样的要求。成形冲件表面不允许有伤痕、裂纹和皱折等现象。试冲件尺寸不得达到冲件的极限尺寸，须保留一定的磨损量，一般情况下保留的磨损量至少为冲件公差的1/3。冲模质量稳定性检查的批量生产由用户承担，其检查方法为在正常生产条件下连续生产8h。上述工作应在接到被检模具后一个月内完成，期满未达到稳定性检验批量时，即视为此项检验工作已经完成。用户在稳定性检验期间应按图样和本技术条件要求，对冲模主要零件的材质、热处理、表面处理情况进行检查或抽查，发现的质量问题应由制造方负责解决。7.6 使用规定冲模应安装在相应精度等级的压力机上，并使用专用工具将其紧固。选用压力机的公称压力必须符合设计要求。若无相应的压力机，其公称压力应超过计算力的30。冲压前，冲制的材料应擦拭干净。冲模的工作部分应经常刃磨或抛光。在刃磨时，刃磨量不应超过刃口的变钝半径；抛光时；抛光量0.01。在压力机上同时安装若干副冲模时，各冲模的闭合高度不能相差过大；当只安装冲裁模或冲裁模和一副成形模时，其闭合高度之差1当只安装成形模时，其闭合高度之差0.2 应定期检查压力机的精度，使之符合有关规定。冲模安装在垫板上，垫板间的距离尺寸可比冲模模座上的开孔尺寸大，但不超过20。当从冲模上将条料送入、送出时，应避免冲切外形不完整的冲件。7.7 冲模设计的审核项目冲模质量及冲件、压力机方面的审核，包括的内容为：冲模各零件的材质、硬度、精度、结构是否能符合用户的要求；模具的压力中心是否与压力机的压力中心相重合：卸料机构能否正确工作，冲件能否卸出；是否对影响冲件质量的各因素进行了研究；是否注意到在不妨碍使用和冲压工艺等前提下尽量简化加工；冲压工艺参数的选择是否正确，冲件是否会产生变形（翘曲、回弹）；冲压力（包括冲裁力、卸料力、推件力、顶件力、弯曲力、压料力、拉伸力等）是否超过压力机的负载能力；冲模的安装方式是否正确。有关基本结构的审核，包括的内容为：冲压工艺的分析和设计、排样图是否合理定位、导正机构（系统）的设计卸料系统的设计凸、凹模等工作零件的设计压料、卸料和出料的方式和防止废料上冒的措施送料系统的设计安全防护措施的设计设计图的审核，包括的内容为：在装配图上的各零件排列是否适当，装配位置是否明确，零件是否已全部标出，必要的说明是否明确零件的编号、名称、数量是否确切标注，是本厂制造还是外购；是否遗漏配合精度、配合符号、冲件的高精度部位能否进行修整，有无超精要求；是否采用适于零件性能的材料，是否标注了热处理、表面处理、表面加工的要求是否符合制图标准和有关规定，加工者容易理解否加工者是否可以不进行计算，数字是否在适当的位置上明确无误地标注设计的内容是否符合有关的基础标准加工工艺审核的内容为：对于加工方式是否进行了研究；零件加工工艺是否与加工设备相适应，现有设备能否满足要求；与其他零件配合的部位是否明确作了标注；是否考虑了调整余量；有无便于装配、分解的撬杠槽、装卸孔、牵引螺钉等标注，是否标注了在装配时应注意的事项；是否把热处理或其他原因所造成的变形控制在最小限度。7.8 模具制造者的保证表4-2 模具的寿命编号条目内容B1在遵守用户使用和保存条件的前提下，制造者应保证按本标准的要求出售冲模B2除用户特殊要求外，冲裁模的首次刃磨寿命应达到表B1的要求：表B1 冲裁模的首次刃磨寿命（万次）工作部分材料冲模类型单工序模级进模复合模碳素工具钢21.51合金工具钢2.521.5硬质合金403020注：表中的特定条件为：冲件材料厚度t=1mm，抗拉强度；当条件不同时，表B1所列的寿命数值列在表B2、表B3的系数Kb、Ks与之相乘，以进行修正。表B2 Kb值表B3 Ks值 B3除用户特殊要求外，冲裁模的总寿命应达到表B4的要求：表B4 冲裁模的总寿命（万次）工作零件寿命单工序模级进模复合模碳素工具钢201510合金工具钢504030硬质合金1000附录Master CAM 仿真加工本套金属模具的加工主要是在数控铣床跟线切割机床上完成。所需加工的工件共有9块。包括切口冲头、推件块、凹模、落料凸模、凸模固定板、落料凸模固定板、上垫板、下垫板、卸料板。这些部件上的盲孔，通孔和一些槽主要是由数控铣床来完成。这里仅用Master CAM仿真加工空心垫板，其余也一样，此处不再重复。零件图：合理设置毛坯的尺寸。长宽都是125125mm厚度则有所不同一、粗铣铣六面达125.3125.312.8，并使上下平面和相邻侧面相互基本垂直面铣1.利用手中的刀具，对不同直径的孔选用不同的刀具2.设置Tool parameters和Face parameters参数，设置好加工深度，加工步骤，加工深度等参数3.面铣路径4.面铣仿真端铣1.建立刀具2.设置Tool parameters和Face parameters参数3.端铣路径及仿真二、磨削磨光上下平面，厚度达12.4，并磨两相邻侧面使四面垂直，垂直度0.02/100（此处须上磨床，这里不仿真）三、钳划线螺钉过孔中心线，销钉过孔中心线，推件块型孔轮廓线钻孔钻螺钉过孔及销钉孔到要求铣推件块轮廓线1.建立刀具（与端铣同一把刀）2.设置Tool parameters和Pocketing parameters,Roughing/Finishing parameters参数3.刀具路径及仿真钻12螺钉过孔及10销钉孔12螺钉过孔1.建立刀具2.设置Tool parameters等参数3.钻孔路径及仿真10销钉孔1.建立刀具2.设置Tool parameters等参数3.钻孔路径及仿真钳工修整并磨上下平面，使厚度达要求最后得到的零件仿真加工的路线及各种参数设置好后，既可保存加工所需的程序程序如下：%O0000(PROGRAM NAME - 空心垫板)(DATE=DD-MM-YY - 23-06-07 TIME=HH:MM - 08:32)N0G21N1G0G17G40G49G80G90(TOOL - 1 DIA. OFF. - 1 LEN. - 1 DIA. - 10.)N2T1M6N3G0G90X-73.5Y-62.498A0.S3819M3N4G43H1Z50.N5Z10.N6G1Z-1.15F763.8N7X68.5F1527.6N8G3Y-55.145R3.676N9G1X-68.5N10G2Y-47.793R3.676N11G1X68.5N12G3Y-40.44R3.676N730G0Z10.N731Z-20.N732G1Z-24.N733G0Z10.N734Z-22.N735G1Z-26.N736G0Z10.N737Z-24.N738G1Z-28.004N739G0Z10.N740M5N741G91G28Z0.N742G28X0.Y0.A0.N743M30%然后通过数控机床的软件，把程序传输到机床，加工出部件。线切割加工部分则用线切割机上的软件，把所需加工的图形画出，然后自动产生加工程序，控制线切割机工作。附表一：卸料力，推件力和顶件力系数（摘自王孝培实用冲模技术手册 P32表28）材料材料厚度（）卸料力Kx推件力Kt顶件力Kd钢0.10.0650.0.0750.10.140.10.50.0450.0550.0630.080.52.50.040.050.0550.062.56.50.030.040.0450.056.50.020.030.0250.03铝，铝合金0.0250.080.030.07紫铜，黄铜0.020.060.030.09注：卸料力系数Kx在冲多孔，大搭边或轮廓复杂时取上限值。附表二：系数K的数值（摘自涂光祺冲模技术 P52表28）材料材料厚度（）112244软钢（=250350MPa）0.700.650.650.600.600.500.450.35中硬（=350500MPa）0.600.550.550.500.500.400.400.30硬钢（=500700MPa）0.450.400.400.350.350.300.300.15铝，铜（退火）0.750.700.700.650.650.550.500.40附表三：合理搭边值（摘自王孝培实用冲模技术手册 P36表211）材料厚度t（）手工送料自动送料圆形非圆形往复送料aa 1aa 1aa 1aa 1112233445566881.522.5345671.51.522.5345622.533.556781.522.53456733.545678922.53.5456782.533.54567822334567注：1、冲皮革，纸板，石棉等非金属材料时，搭边应乘以1.52。2、有侧刃的搭边a=0.75a。附表四：磨损系数X（摘自王孝培实用冲模技术手册 P44表230）材料厚度（）非圆形圆形10.750.50.750.5工件公差（）112244 0.16 0.20 0.24 0.300.170.350.210.410.250.490.310.500.360.420.500.60 0.16 0.20 0.24 0.300.160.200.240.30附表五：冲裁模初始双面间隙Z（摘自王孝培实用冲模技术手册 P27表22）材料厚度（）08、10、35、09Mn2、Q23516Mn40、5065MnZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax 0.5极小间隙0.50.60.70.80.91.01.21.51.752.02.12.52.753.03.54.04.55.56.06.58.00.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1260.1320.2200.2460.2600.3600.4000.4000.5400.6400.7200.9401.0800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.5000.5600.6400.7400.8801.0001.2801.4400.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6

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