MJC02-053@自行车脚蹬内板冲孔翻孔落料级进模设计
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机械毕业设计全套
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MJC02-053@自行车脚蹬内板冲孔翻孔落料级进模设计,机械毕业设计全套
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1 届毕业设计说明书 自行车脚蹬内板级进模设计 系 、 部： 机械工程系 学生姓名： 指导教师： 职称 副教授 专 业： 材料成型及控制工程 班 级： 班 完成时间： nts 2 目 录 摘 要 . 3 前 言 . 4 自行车脚蹬内板 . 5 1 冲压件的工艺性 . 6 1.1 冲压件的工艺性分析 . 6 1.2 工艺方案的确定 . 6 2 排样方案的设计 . 8 2.1 排样 . 8 2.2 条料宽度和导料板间距的确定 . 8 2.3 材料利用率 . 9 3 冲裁工艺力及压力中心的计算 . 12 3.1 冲裁力的计算 . 12 3.2 翻孔的计算 . 13 3.3 整形力的计算 . 16 3.4 压力中心的计算 . 16 4 压力机的选择 . 18 5 模具中主要尺寸的计算 . 19 6 编制工艺卡片 . 23 7 模具结构设计 . 25 8 模具主要零部件的设计 . 26 8.1 定位方式的选择 . 26 8.2 卸料、出件方式的选择 . 26 8.3 导向方式的选择 . 27 9 模具的装配、调试和检测 . 30 9.1 模具的装配 . 30 9.2 冲裁模具的调试 . 31 9.3 模具的检测 . 31 10 模具材料的选用要求和选择原则 . 33 10.1 冷冲模材料的选用要求 . 33 10.2 材料的选用原则 . 34 致 谢 . 35 参考文献 . 36 nts 3 摘 要 本 设计是冲孔翻孔 落料级进模的设计，冲压模具主要是将板料分离或成形而得到制件的加工方法。 设计零件为自行车脚蹬内板，是普通的厚板冲压件，尺寸精度要求不高，主要是翻孔整形问题。 因为模具的生产主要是大批量的生产，而且模具可以保证冲压产品的尺寸精度和产品质量，模具的设计与制 造主要考虑到模具的设计能否满足工件的工艺性设计，能否加工出合格的零件，以及后来的维修和存放是否合理等。在本次设计中 的自行车脚蹬内板中， 不仅要考虑要使做出的零件能满足工作要求，还要保证它的使用寿命。 其次设计中还要考虑到它的实际工作环境和必须完成的设计任务，模架采用对角型模架，凹模采用组合凹模，这样可以采用线切割等数控设备来一次完成全部的工序加工，在设计中我要考虑到很多关于我所设计模具的知识，包括它的使用场合、外观要求等，从这里可以知道模具设计是一项很复杂的工作，所以在设计要不断的改进直到符合要求。 关键词 ： 翻 孔 ;工艺性 ;级进模 nts 4 前 言 在本次设计中我所设计的是自行车 脚蹬内板冲孔翻 孔 落料模，此模 具为小型大批量生产，因此对模具的寿命和精密度要求都很高，所以在设计的任务主要是模具类型的选择和工作部分的制造，模具制造时的材料选择，在满足模具工作负载的前提下尽量采用价格低廉的材料，多采用先进的模具材料，这样不仅能设计和制造出合格的模具，也能充分 的 利用现代科技为工业的发展提供技术支持 。 结合我国 近 年来模具的发展历史， 虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近 国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。 所以我所设计的模具要考虑到更多的方面，结合我国的实际国情，多方考察找到适合自己特点的地方，这样不仅可以设计出合格的模具产品，还能提高自己的能力。 标志冲模技术先进水平的多工位级进模，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。 近年来随着数控技术的不断推 进 和高技能人才的不断出现，我国的模具市场整体上还能满足大多数企业的需求，但是很多 的关键技术和国外相比起来还是有很大差距的，这就要求我在引进国外模具的同时要更大程度的把技术也引进过来。 但总体上和国外 的 多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上， 我还有相当长的一段路要走，这就要求模具设计人员在工作中要刻苦努力，不断创新，打造属于自己的品牌，所以需要我 们 更多的 去 努力去奋斗！ nts 5 自行车脚蹬内板 工件名称 :自行车脚蹬内板 生产批量 :大批量 材料 :Q215-F,厚 1.5mm 零件图如下图所示 : 图 1 自行车脚蹬内板 nts 6 1 冲压件的工艺性 1.1 冲压件的工 艺性分析 该零件为自行车脚蹬内板，是自行车脚蹬结构的组成零件之一， 尺寸不大，外形简单对称，由圆弧和直线组成，无悬壁和狭槽，厚度一般，零件 外形尺寸无公差要求。工件外形和两个 5.5mm 的孔，属于落料、冲孔工序。中间带有凸台的孔，可以采用两种方法冲压。第一种是先作浅拉深，然后冲底孔。在进行拉深时，圆锥部位的材料一部分是从底面流动得来的，另一部分要从主板上流动而来，对于后者若要为材料流动留有余量，就要增加工件排样的步距，从而造成材料消耗增加。第二种方法是先冲预孔，再进行冲压，这属于翻孔工序。翻孔时材料流动的特点是 预孔周围的材料沿圆周方向伸长，使材料变薄；而在径向材料长度几乎没有变化，即材料在径向没有伸长，因而不会引起主板上的材料流动。 工件对 19mm 和 22.5mm 部位有公差要求，而且不允许有圆角，因此该部位要有整形工序。 通过以上分析，可以看出该零件为普通的厚板冲压件，尺寸精度要求不高，主要是翻孔整形问题，可采用冲压方法生产。 表 1 Q215 F 的力学性能 材料名称 牌号 材料的状态 抗剪强度 Mpa/ 抗拉强度 MPab /屈服点 MPas /伸长率%/10 普通 Q215 F 未经退火的 265333 333412 216 2631 碳素钢 由上表可知， Q215 F 为普通碳素钢，其屈强比小，延伸率较高，具有良好的冲压性能。 1.2 工艺方案的确定 方案一： 先冲孔，后翻边和落料，采用单工序模生产； 方案二：先冲孔翻边后落料复合冲压，采用复合模生产； 方案三：冲孔 翻边 落料级进冲压，采用级进模生产。 方案一采用单工序模，降低了冲裁力和提高模具寿命，同时模具结构 简单，打操作也方便，但增加了模具成本，生产效率低；方案二采用复合模组合冲压，nts 7 节省了工序和设备，但模具结构复杂，刃磨和修理比较困难，且上下料操作也不方便。 综合考虑经济效益和生产效率，可以看出，在大批量生产条件下，同时为了避免多次冲压的定位误差，采用方案三级进模冲压比较合理。 nts 8 2 排样方案的设计 2.1 排样 排样是指制件在条料、板料上的布置方法，合理的排样能够减少废 料，提高材料利用率。 冲裁排样按有无废料可分为： 有废料排样；少废料排样；无废料排样。 按制件在条料上的排列方式可分为；直排、斜排、对排、混合排、多排、冲裁搭边几种。 由于该零件中间大，两头小，采用直排方式材料利用率低，同时为了补偿定位误差和下料误差，综合考虑采用斜排有废料的排样方式。 查表 2可得搭边值： a1=1.2mm， a=1.3mm 表 2 最小搭边值表 条料厚度 圆形工件 矩形工件 L50 t/mm a a1 a a1 a a1 -0.25 1.2 1.0 1.5 1.2 1.8-2.6 1.5-2.5 0.25-0.5 1.0 0.8 1.2 1.0 1.5-2.5 1.2-2.2 0.5-1.0 0.8 1.0 1.0 1.2 1.8-2.6 1.5-2.5 1.0-1.5 1.3 1.2 1.5 1.2 2.2-3.2 1.8-2.8 1.5-2.0 1.5 1.3 1.8 1.5 2.4-3.4 2.0 3.0 本模具采用无侧压装置，条料与导料板间间隙最小值为 1mm。 2.2 条料宽度和导料板间距的确定 条料宽度： B 0 - =（ Dmax+2a+Z） 0 - 侧面导板距离： ZBA Dmax+2a+2Z Dmax 条料宽度方向冲裁件的最大尺寸； a 侧搭边值； 条料宽度偏差； Z 条料与导料板间间隙最小值。 )13.1257( 00 B = 6.60 0mm nts 9 查表 3可知条料宽度偏差 0.6 表 3 条料宽度偏差 条料宽度 B 材料厚度 t 1 12 23 34 50 0.4 0.5 0.7 0.9 50100 0.5 0.6 0.8 1.0 100150 0.6 0.7 0.9 1.0 150220 0.7 0.8 1.0 1.2 220300 0.8 0.9 1.1 1.3 所以可得 B0 60.6 0 0.6mm A=60.6+1=61.6mm 步 距 S： mmS 2.1232 mm4.34 2.3 材料利用率 一块条料的材料利用率： 000 100 AAnA0 一个制件的有效面积； A 一块板料的面积； n 一块板料 所冲制件的总数。 查附表 3选用板料规格为 850*1800*1.5，采用竖裁，剪切条料尺寸为 60.6*1800，一块板料可裁条料为 14，每条可冲零件的个数为 52，每块板料可冲零件 728 个，则每块板料的材料利用率为： 000000 8.611001 8 0 0850 86.1 2 9 7728100 nnts 10 2.4 工位安排 该 采用下图的排样方式 ,共分 5 个工位 第一工位 :冲 15 的工艺孔 第二工位 :翻边 第三工位 :冲 mm19 底孔 ;整形 第四工位 :冲 2 个 mm5.5 孔 第五工位：落料 ,工件从底孔中漏出。 由 以上分析可以得知，该模具的动作过程为：先冲出翻边时用的工艺孔，然后翻边，冲孔、整形和落料，模具的动作需要在不同的工位上完成不同的动作，所以模具的定位要绝对正确，只有这样才能保证送进步距的精确，冲制出合格的产品，所以在级进模中最重要的设计工作就是送料装置的设计和制造。通过上面的计算可以得出该工件的排样图如图 2 所示。 图 2 排样图 翻边凸模必须有圆角，工件 mm5.22 的部位有公差要求 ,而且不允许有圆角 ,因此该 工位要有整形工序，整形和 mm19 孔的冲裁两道工序在一个工位上完成。 nts 11 模具使用条料 ,用手工送进 ,没有设置定位装置。第二个翻边以后 ,板料下面形成明显凸包。手工送料时 ,放在下一工位的凹模中即可。第二和第五工位的凸模设有导正销进行精确定位 ， 在第一和第二工位个设置一个始用挡料销、供条料开始送进的第一、第二工位使用。 nts 12 3 冲裁工艺力及压力中心的计算 3.1 冲裁力的计算 该模具采用平刃口模具进行冲裁，其理论冲裁力 F（ N） 可按下式计算： LtF 式中： L 冲裁件周长 mm； t 材料厚度 mm； 材料抗剪强度 Mpa 但选择设备时，需要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： LtF 3.1 因为在该模具中需要冲压的部位主要有外形，两个直径为 5.5 的孔、直径为 19的孔和直径为 15 的工艺孔，因此 通过计算 可 得 到其周长分别为： 162.7mm 、17.27mm、 59.66mm、 47.1mm 材料厚度 5.1t mm 材料抗剪强度 Mpa340 故： LtF 3.1外 N1.1 0 78 7 0 3405.17.1623.1 NLtF2.2 2 9 0 023 4 05.127.173.123.15.5 NLtF8.395543405.166.593.13.119 NLtF5.2 0 8 1 83405.11.473.13.115 nts 13 3.2 翻孔的计算 翻边的计算有： 计算翻边前的毛坯孔径； 变形程度计算； 翻边力的计算 。根据工件图计算翻边前毛坯孔径，称为底孔孔径，底孔周边材料在翻边时材料没有径向流动。在分析它的横截面时，可把它看作弯曲。既如图 3.1 红线所示的部位。翻边后移动到实线位置，而其长度不变，前后两部分中心线长度相等。这与弯曲材料展开的计算是相同的。计算时应按点划线的圆弧和直线，通过几何关系计算其长度，先计算 BC 段长，先用做图法求出点划线上的 B 点、 C 点的位置。在直角三角形 BDC 中，用勾股定理计算 BC 长。具体计算可以参照图 3。 图 3 工艺孔的确定图 mmBD 2 mmDC 4.12 6.234.26 mmBC 44.24.12 22 mmAB 3.22 196.23 有以上分析， EC应是 AB和 BC 的和。 mm5.5 nts 14 mmBCABEC 74.444.23.2 因此，计算出底孔所需的直径为： mmd 92.1674.424.260 考虑到翻边后还有冲裁 19 孔，故留有余量，将工艺孔定为 15 .校核变形程度。材料翻边过程是底孔沿着圆周方向被拉伸长的过程，其变形量不应超过材料的伸长率，否则会出现裂纹。用变形前、后圆周 长之比，表示变形程度。在翻边计算中称其为翻边系数 m，即： 789.01915 mmmmDdDdm 式中 d 翻边前的孔径（ mm）； D 翻边后的孔径（ mm）。 按表 4 可知允许的 m 值为 0.72，因此计算出的值比 m 大，即设计合理。翻边时不会出现裂纹。 表 4 一些材料的翻边系数 退火材料 翻边系数 K Kmin 白铁皮 . . 黄铜 t . - mm . . 铝 t . - mm . . 硬铝 . . 软钢 t . - mm . . 翻边力的计算采用以下公式： dDtF S 1.1 式中， F 翻边力（ N）； t 板料厚度， t=1.5mm； d 翻边前孔径（ mm）； D 翻边后孔径（ mm）； s 材料屈服点。 在计算翻边力时，翻边孔径取实际孔径值 15 与翻边所需孔径相比缩小nts 15 1.92mm，则 19 也应缩小 1.92mm，翻边后的实际孔径应为 17.08mm。故将 d=15mm，D=17.08mm 代入上 式中，则： NmmM P ammF 25871508.172405.11.1 翻边凸凹模间隙的计算：在平面毛坯上冲孔的翻边和先拉深后冲孔后冲孔的翻边所用的凸、凹模间隙值可按表 5 选取。 表 5 翻边时的凸、凹模间隙值表 材料厚度 . . . . . . . 平毛坯翻边 . . . . . . . 拉深后翻边 . . . . . . . 当翻边时内孔有尺寸精度要求时，尺寸精度有凸模保证，此时应按下式来计算凸、凹模的尺寸： 0POP DD dZDD pd 02 式中，dp DD、 凸、凹模直径 P d 凸、凹模公差 竖孔内径公差 如果对翻边竖孔的外径精度要求较高时，凸、凹模之间应取小间隙，以便凹模对直壁外侧产生挤压作用，从而控制其外形尺寸。 在该模具中 43.0 02.0p02.0d 00 PDD p 0 02.0002.043.1543.015 dZDD pd 0 02.0002.0073.163.143.15 nts 16 3.3 整形力的计算 整形压力的计算与校正压力相同，采用下式计算： pAF 式中， F 整形力（ N）； P 单位整形力（ Mpa）； A 工件整形面积 (mm2)。 关于单位整形力的选择与弯曲校正以及校平工艺的校平力不同，整形力是使整形局部的压强超过材料的抗压强度，而产生变形，但是最后作用在校平面上的压强必须低于材料的抗压强度。综合以上因素， p 值取 150Mpa。事实上，校平力的大小取决于模具在压力机上安装时对压力机的调整，而调整压力机的依据是否符合要求。 故得该工件的整形压力为： NF 75.5 2 982 5.22150 3.4 压力中心的计算 通过以上计算，得出各步的冲压力分别是： 第一工位： 15 孔冲裁，冲裁力为 20818.5N； 第二工位：翻边冲孔力为 2587N； 第三工位： 19 孔冲裁和整形，冲裁力总合力为 44853.55N； 第四工位：两个 5.5 孔冲裁，冲压力为 22900.2N； 第五工位：外形落料，冲压力为 107870.1N。 多工位模各工序冲压力的合力作用点称为模具压力中心。 模具压力中心应与压力机滑块轴线重合，以免滑块受偏心载荷而损坏导轨及模具。 通过解析法可求得： pppppxpxpxpxpxpx5432155443322110 nts 17 59.324 由于零件 冲压处于同一水平线上，故 y0相同，通过计算得出压力中心位于第3 工位中心线左侧 28.68mm 处。 nts 18 4 压力机的选择 确定压力机的规格须遵循如下原则： 压力机的标称压力必须大于冲压工艺力； 压力机滑块行程应满足制件在高度上能获得所需 尺寸，并在冲压工序完成后能顺利地从模具上取出来； 压力机的行程次数应符合生产率的要求； 压力机的闭合高度、工作台面尺寸、滑块尺寸、模柄孔尺寸等都要能满足模具的正确安装要求，对于曲柄压力机，模具的闭合高度与压力机的装模高度之间要符合以下公式： mmTHmm HH 105m i nm a x H 模具的闭合高度； Hmax 压力机的最大闭合高度； Hmin 压力机的最小闭合高度； T 垫板厚度 通过计算可得总冲压力 ： FFFFFFF 15195.5 翻整外总 KN199 5.2 0 8 1 82 5 8 755.4 4 8 5 32.2 2 9 0 01.1 0 7 8 7 0 由于 生产批量大，且制件尺寸不大，因此选用操作方便、生产效率高的开式双柱可倾压力机，又考虑到压力机的标称压力 FFg 总，所以可选 J23 25 冲压设备进行冲压生产，其主要技术参数如下所示： 表 6 开式双柱可倾压力机主要技术规格表 型号 J23 25 公称压力 /t 25 滑块行程 /mm 65 最大闭合高度 /mm 270 工作 台尺寸（前后 /mm x 左右 /mm） 560370 模柄孔尺寸（直径 /mm x 深度 /mm） 6040 垫板尺寸（厚度 /mm x 孔径 /mm） 20050 nts 19 5 模具中主要尺寸的计算 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分开加工的方法计算。 由 工件图可知 ，该工件属于无特殊要求的一般冲裁件。有两个 5.5 的圆和19 的孔组成可 由冲孔来获得，有关冲孔获得查 表 7得 。 表 7 初始双面间隙值表 材料厚度 t/mm 08、 10、 35 09M2、 Q215 Q345 40、 50 65Mn Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin 0.5 0.040 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.6 0.048 0.072 0.048 0.072 0.048 0.072 0.048 0.072 0.7 0.064 0.092 0.064 0.092 0.064 0.092 0.064 0.092 0.8 0.072 0.104 0.072 0.104 0.072 0.104 0.064 0.092 0.9 0.090 0.126 0.090 0.126 0.090 0.126 0.090 0.126 1.0 0.100 0.140 0.100 0.140 0.100 0.140 0.090 0.126 1.2 0.126 0.180 0.132 0.180 0.132 0.180 - - 1.5 0.132 0.240 0.170 0.240 0.170 0.240 - - 1.75 0.220 0.320 0.220 0.320 0.220 0.320 - - 2.0 0.246 0.360 0.260 0.380 0.260 0.380 - - 由于所有尺寸都未表注公差，查冲裁件外径与内孔尺寸公差表 5.2 得 : 基本尺寸 5266195.5 、和、 ， 可转换成 435.055195.566 52.0030.000 74.0 、。 nts 20 冲裁凸、凹分别加工时，其工作部分尺寸的计算公式 表 8 凸凹模工作尺寸计算公式 工序性质 冲件尺寸 凸模尺寸 凹模尺寸 落料 0D0min )( pZDD dp dxDD d 0)(冲孔 0d0)(pxdd p dZddpd 0min )(表中：dP DD、 分别为落料凸、凹模的刃口尺寸（ mm） dp dd 、 分别为冲孔凸、凹模的刃口尺寸（ mm） d 、 p 分别为凸、凹模的制造公差 制件的制造公差（ mm） minZ 最小合理间隙值（ mm） x 磨损系数 表 9 冲裁件和拉深件未注公差尺寸的偏差表 基本尺寸 尺寸的类型 包容表面 被包容表面 孔中心距 +0.25 -0.25 0.15 3-6 +0.30 -0.30 6-10 +0.36 -0.36 0.215 10-18 +0.43 -0.43 18-30 +0.52 -0.52 0.31 30-50 +0.62 -0.62 50-80 +0.74 -0.74 0.435 80-120 +0.87 -0.87 120-180 +1.00 -1.00 0.575 180-250 +1.15 -1.15 nts 21 表 10 圆形或方形件冲裁时凸模、凹模的制造公差表 公称尺寸 凸模制造公差 凹模制造公差 18 . . 18- . . 30- . . 80- . . 120- . . 表 11 系数 x 材料厚度 非圆形冲件 圆形冲件 t/mm 1 0.75 0.5 0.75 0.5 冲件公差 /mm 0.36 0.16 1-2 0.42 0.20 2-4 0.50 0.24 4-5 0.60 0.30 冲 19 孔：因为该工件为一般精度零件，查表 10 可得其制件公差为 74.0 ，查表 11 可得凸凹模的制造公差 02.0p 025.0d ， 查表 9 可得该工件中所需的凸凹模初始间隙为： 132.0min Z 磨损系数 :x 取 0.5。 )( 0 ddpp)74.05.019( 002.0 26.19 002.0)( m in 0Zdd p dd 392.19)132.026.19(025.00025.00 冲 5.5 孔：冲制该孔时所需的 磨损系数 x 取 0.5，凸凹模的制造公差为 02.0p 02.0d 制件公 差 3.0 nts 22 )( 0 ddpp65.5)15.05.5()3.05.05.5(002.0002.0002.0)( m in 0Zdd p dd 7 8 2.5)1 3 2.065.5(02.0002.00 孔心距：查表 5.2 可得 0435.0 1 2 5.05.0LLd 435.0125.0435.05.052 0 5 4 3 7.02175.052 05437.02175.52 落料：凸凹模的制造公差为 02.0p， 03.0d其他参数如冲孔时一样。 )(0 DD dd)75.05.066( 03.00 )37.066( 03.00 63.65 03.00)( m in 0ZDD dpp )1 32.063.65( 002.0 498.65 002.0nts 23 6 编制工艺卡片 （厂名） 冲压工艺卡 产品型号 零部件名称 自行车脚蹬内板 共 页 产品名称 零部件型号 第 页 材料牌号及规格 材料技术要求 坯料尺寸 每个坯料可制零件数 毛坯重量 辅助材料 Q215-F18008505.1 条料 18006.605.1 52 件 工序号 工序名称 工序内容 加工简图 设备 工艺装备 工时 0 下料 剪板18006.60 1 冲孔 冲 15 工艺孔 J23-25 冲孔模 nts 24 2 翻孔 翻底孔 J23 25 翻孔模 3 冲孔 冲 19 底孔兼整形 J23-25 冲孔模 4 冲孔 冲两 个 5.5孔 xJ23-25 冲孔模 5 落料 冲裁整个零件 J23 25 落料模 6 检验 按零件图样对工件进行检查 绘制日期 审核日期 会签日期 标记 处数 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 nts 25 7 模具结构设计 模具类型主要分为三种分别是：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到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。 级进模是在冲压过程中，在一个工位上只完成一个工序的冲压。效率较高，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。 模架选用对角导柱标准模架，可承受较大的冲压力。为 时 防止装模上模座误转 180 装配，将模架中两对导柱与导套制作成粗细不等： 导柱 mmLmmd / 分别为21519532,21519528 导套 mmDmmLmmd / 分别为43145 4312532,43145 4312528 上模座厚度取 mm35 ，即 mmH 35上模上模垫板厚度取 mm20 ，即 mmH 20垫固定卸料板厚度 mm15 ，即 mmH 15凹下固定板厚度取 mm20 ，即 mmH 20下固定下模垫板厚度取 mm10 ，即 mmH 10下垫板下模座厚度取 mm45 ，即 mmH 45下模由 上述数据可以知道本压力机已满足了该零件冲压生产的需要。 nts 26 8 模具主要零部件的设计 8.1 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，可以靠操作工目测来确定。 8.2 卸料、出件方式的选择 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。我通常把 超过 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 1.5mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料。 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。 nts 27 8.3 导向方式的选择 常用的模架有：滑动式导柱导套模架、滚动式导柱导套模架，模架有上、下模座和导向零件组成，是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定它的上面，并承受冲压全过程的全部载荷。模具上模座和下模座分别与冲压设备的滑块和工作台固定。上、下模间的精度由导柱、导套的导向来实现。 对角模架：由于导柱安装在模具的中心对称的对角线上，所以上模座在导柱上滑动平稳，常用于横向送料级进模 或纵向送料的落料模、级进模； 后侧导住模架：由于前面和左右不受限制，送料和操作比较方便，因导住安装在后侧，工作时偏心距会造成导柱导套单边磨损，并且不能用浮动模柄结构； 中间导柱模架：导柱安装在模具的对称线上，导向平稳，准确，但只能在一个方向送料； 四导柱模架：具有平稳、导向准确可靠、刚性好等优点，常用于冲压尺寸较大或精度较高的冲压件； 滚轴式 导柱导套模架的导向精度高，使用寿命长，主要用于高精度、高寿命的精密模具及薄材料的冲裁模具。 根据标准模架的选择，为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该级进模采用对 角导柱的导向方式。 模具上模部分主要由上模板、垫片、凸模、凸模固定板及卸料板等组成。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。 条料送经时采用活动挡料销作为粗定距，在落料凸模上安装两个导正销利用条料上的孔作导正销孔进行导正，以此作为条料送进的精确定距。操作时完成第一步冲压后，把条料抬起向前移动，用落料孔套在活动挡料销上，并向前推紧，冲压时凸模上的导正销再作精确定距。活动挡料销位置 的 设定比理想的几何位置向前偏移 0.2mm，冲压过程中粗定位完 成后，当导正销作精确定位时，由导正销上圆锥形斜面再将条料向后拉回约 0.2mm 而完成精确定距。用这种方法定距，精确可达到 0.02mm。 通过以上设计，可得到如图 4 所示的模具装配图 。 nts 28 图 4 装配图 第二工位的翻边凸模工作部分尺寸，如图 5所示，导正销的直边部位，高度为 1.2mm。 nts 29 图 5 翻边凸凹模 图中凸凹模的尺寸是由零件图尺寸计算得出的。圆角尺寸 R2mm 是翻边工艺的需要；此处若设计为尖角，将使材料难以流动，导致板料发 生撕裂；圆角值选的过大，会给下一步的整形增加难度，故选用 R=2mm。 凹模的侧壁设计为直边，如果凹模设计为与凸模相配合的形状，在下止点使凸、凹模相接触，从而起到校正的作用。则凸、凹模之间的距离就要相当精确。而第三工位是 整形 ，两个工位的凸模高度调整若有误差，就会使其中一个不起作用，因此第二工位设计为凸、凹模“不接触”。由于在凹模的圆角处材料没有径向流动，对圆角的大小没有要求，故此处按零件的要求，设计圆角取值为R=1.5mm。 第三工位整形，凸、凹模尺寸按零件要求设计 ,整形凸模对制件最后尺寸影响很大 .板料材质 的力学性能每批都有差异 ,影响到工件的回弹不一样 .遇到这种情况 ,按照工件尺寸和公差要求 ,作几个不同规格的凸模 ,以便供生产选用 ,保证工件的精度 。 凹模板有两部分组成，第一至第四工位共用一块凹模板，各凹模部分分别设置凹模镶套，第五工位落料凹模单独为一部分。 凸模固定板、卸料板、凹模板均采用线切割机床来加工，使其各型孔之间的定位尺寸精度有保证。 nts 30 9 模具的装配、调试和检测 9.1 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 12。 表 12 级进模的 装配表 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。不合适则应重新修磨或更换。 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 板 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） 将卸料板套装入固定板的凸模上，装上橡胶和卸料螺钉，调节橡胶的预压量，使卸料板高出凸模下端约1mm；复查凸、凹模间隙并调整合适后，紧固螺钉； （ 5） 安装导正销、承料板； nts 31 9.2 冲裁模具的调试 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
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