盖板落料冲孔复合模具毕业设计.doc

哈尔滨理工大学专科生毕业论文哈尔滨理工大学荣成学院专科生毕业设计题 目： 盖板落料冲孔复合模具设计 专业年级： 09模具设计与制造3班 学生姓名： 李建龙 学 号： 0930140320 指导教师： 张萍 系 主 任： 兰虎 哈尔滨理工大学荣成学院完成时间： 2011 年 月 日哈尔滨理工大学荣成学院专科生毕业设计（论文）评语学生姓名： 学号：学 院： 专业：任务起止时间： 年 月 日至 年 月 日毕业设计（论文）题目：指导教师对毕业设计（论文）的评语：指导教师签名： 指导教师职称： 评阅教师对毕业设计（论文）的评语：评阅教师签名： 评阅教师职称： 答辩委员会对毕业设计的评语：答辩委员会评定，该生毕业设计（论文）成绩为： 答辩委员会主席签名： 职称： 年 月 日哈尔滨理工大学荣成学院专科生毕业设计（论文）任务书学生姓名： 学号：学 院： 专业：任务起止时间： 年 月 日至 年 月 日毕业设计（论文）题目：毕业设计工作内容：资料：指导教师意见：签名：年 月 日系主任意见：签名：年 月 日摘要冲压生产是一种先进的金属加工方法。它是利用模具和冲压设备对板材金属进行加工，通过冲压生产可以获得所属要的零件形状和尺寸。本课题是盖板零件的冲压模具的设计。根据设计零件的尺寸、材料、生产批量等要求，分析零件的工艺性，确定冲裁工艺路线方案，从而设计一套复合模具，在保证工件的尺寸和形状位置精度要求的同时，尽量的提高材料的利用率和生产效率。随着计算机技术的不断发展，采用CAD/CAE/CAM一体化技术可以准确、快速的完成模具设计制造。本文主要是介绍说明了盖板零件成形的各个工序及其模具的设计及尺寸计算，在结构设计的同时，对主要零件的设计和装配要求技术进行了分析。设计时考虑到模具设计合理、简单，便于制造和修模，有利于缩短模具生产制造周期，降低成本。关键词：盖板零件；工艺路线；复合模；模具设计不要删除行尾的分节符，此行不会被打印3目录摘要I第1章 绪论11.1 我国模具技术的现状及发展趋势11.2 冲压模的现状与发展趋势21.3 外国模具工业的发展状况31.4 课题研究的内容3第2章 零件的工艺性分析52.1 设计题目内容52.2 材料的性能52.3 冲压成型工艺分析52.4 冲裁工艺方案的确定62.5 模具结构型式的确定62.6 排样的确定62.6.1 搭边值的确定62.6.2 确定条料步距62.6.3 画出排样图72.6.4 毛坯材料利用率的计算72.7 冲裁压力中心的确定72.8 各部分工艺力的计算82.8.1 落料力、冲孔力的计算82.8.2 弯曲力的计算82.8.3 卸料力、顶件力、推件力的计算92.9 总力的计算102.10 压力机的选择102.11 本章小结11第3章 模具结构的计算123.1 凸、凹模刃口尺寸的计算123.1.1 确定凸、凹模间隙及制造公差123.1.2 落料是凸、凹模刃口尺寸的计算133.1.3 冲孔时凸凹模刃口尺寸计算143.2 选用模架、确定闭合高度及总体尺寸153.3 模具各零部件的设计与计算163.3.1 冲孔凸模的设计16图3-1 圆形凸模型式163.3.2 凸凹模的设计173.3.3 凸模固定板的设计183.3.4 垫板的设计18冲孔凸模垫板的厚度取10mm。183.3.5 定位零件的设计183.3.6 模柄的选择193.3.7 连接件与紧固件的选取193.3.8 下模板的确定203.4 模具材料的选用203.5 本章小结21第4章 模具的装配图的设计224.1 零件的技术要求224.2 装配技术要求224.3 复合模具的安装调试要求234.3.1 复合模安装要求234.3.1 复合模的调试要求234.4 主要组件的装配234.5 模具的装配图234.6 模具的工作过程244.7 本章小结24第5章 冲压模具零件加工工艺的编制255.1凹模加工工艺过程255.2凸模加工工艺过程255.3卸料板加工工艺过程275.4 凸模固定板加工工艺过程285.5上模座加工工艺过程285.6下模座加工工艺过程295.7导料板加工工艺过程29结论31参考文献32第1章 绪论1第2章 零件的工艺性分析10第3章 冲压模具总体设计13第4章 冲压模具工艺与设计计算14第5章 模具的总张图与零件图20第6章 冲压模具零件加工工艺的编制29结论35参考文献36千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行1- -第1章 绪论1.1 我国模具技术的现状及发展趋势我国模具工业近年来发展很快。近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其产能增加较快；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来说，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，这两个省的模具产值已占全国总产值的6成以上。我国模具总产值虽然已位居世界第三，但设计制造水平在总体上要比德国、美国、日本、法国、意大利等发达国家落后许多，也要比英国、加拿大、西班牙、韩国、新加坡等落后。落后和差距主要表现在下列5方面：1.供不应求，国内自配率只有70%左右。其中中低档模具供过于求，中高档模具自配率只有50%左右。2.组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构都不合理。我国模具生产厂点中多数是自产自配的工模具车间(分厂)，自产自配比例高达60%左右，国外70%以上是商品模具；国内模具总产值中，大型、精密、复杂、长寿命模具所占比例不足30%，国外在50%以上。3.产品水平和国际水平相比还有很大差距，模具生产周期比国际水平长许多。产品水平低主要表现在精度、型腔表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度等方面。4.能力较差，经济效益欠佳。我国模具企业技术人员比例低，水平也较低，不重视产品开发，在市场经济中常处于被动地位。随之而来的是我国模具企业经济效益差，大都微利，不少企业亏损，缺乏后劲。5.技术水平相比，模具企业的管理落后更甚于技术落后。国内大多数模具企业还沿用过去作坊式管理模式，真正实现现代化企业管理的还不多。根据模具行业实际情况，今后发展进步的重点应放在如下方面：1.制订法律法规，出台相应政策，引导投资方向。建议借鉴日本在20世纪六七十年代的几个振兴法(振兴措施)及其实践经验，针对我国模具工业振兴的具体对象，制订我们的法律法规。2.加快体制改革，努力调整产业结构。目前模具行业产业结构不合理。主要表现在企业组织结构、产品结构、技术结构及进出口结构等方面。“十一五”期间应在有关政策的引导下，采取积极措施进行调整，使之逐步合理化。3.坚持扩大开放，加强国内外企业之间的交流与合作，进一步加强吸收外资工作的力度，积极引进技术和装备。4.在国家有关部门大力支持下，加强产学研合作，推进模具行业科技开发和技术攻关工作，组织行业内产学研重点单位，分工合作，联合作战，争取早出成果，多出成果，共同享受成果，并加速成果产业化，以迅速提高行业的技术水平。5.用电子信息工程等高新技术和先进适用技术改造企业传统的生产模式，将先进技术转化为生产力。6.制订和完善模具标准，组织模具标准件大批量规模化生产，搞好模具标准件的产需衔接，促进模具行业发展。7.加强人才培训，提高人才素质。 8.努力发展优质模具钢和各种先进适用的模具加工和测试设备，以及刀具、夹具，努力改善模具行业和有关的周边配套条件。1.2 冲压模的现状与发展趋势近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具国内也能生产了。精度达到12m，寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。未来冲压模具制造技术发展趋势：1.全面推广CAD/CAE/CAM技术2.高速铣削加工 发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。3.模具扫描及数字化系统模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。4.电火花铣削加工 削加工技术是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。5.提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高，目前我国模具标准件使用率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。6.优质材料及先进表面处理技术优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理技术是能否充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。7.模具研磨抛光将自动化、智能化 模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。8.模具自动加工系统的发展 1.3 外国模具工业的发展状况国外发达国家的模具厂大体分为独立的模具厂和隶属于一些大的集团公司的模具厂，一般规模都不大，但专业化程度高，生产效率极高。国外模具企业一般不超过100人，多数在50人以下。在人员结构上，设计、质量控制、营销人员超过30%，管理人员在5%以下。我国每个职工平均每年创造模具产值约合1万美元左右，而国外模具工业发达国家大多1520万美元，有的达到 2530万美元。国外先进国家模具标准件使用覆盖率达70%以上，而我国才达到45。国内模具企业中一些私营、合资企业人员结构和国外差不多。国外模具企业对人员素质要求较高，技术人员一专多能，一般能独立完成从工艺到工装的设计；操作人员具备多种操作技能；营销人员对模具的了解和掌握很深。国内模具企业分工较细，缺乏综合素质较高的人员。国外模具企业CAD/CAE/CAM的技术的应用比较广泛,逆向工程、快速原型制造铸造模具的使用也比较多。国内模具企业中一些骨干厂家在这方面和国外差距已经不大，有些已经达到国外水平。但一些中小型模具企业与国外的差距还是很大的。不过在模具材料方面，随着国外技术的引进和中国研发能力的提高，差距在逐渐缩小。国外模具总量中,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到50%以上；国外模具企业的组织形式是大而专、大而精。在模具的价格和制造周期上，国外模具价格一般是国内模具的5-10倍，制造周期是2-3倍。在这两方面应该说国内模具企业还是具有一定竞争优势的。1.4 课题研究的内容1.从老师指定的零件图入手，根据零件的材料与厚度，进行工艺分析与计算。初步确定零件的加工制造工艺。确定模具的类型，选择多工序复合模。根据制件的形状确定加工工序。2.要进行模具的结构设计。本次设计还需要选择模架，初步拟定选择后侧导柱模架，尺寸规格的选择还需要进一步的计算。本次设计先设计出排样图，计算出搭边值，这要考虑到提高原材料的利用率。确定模具的压力中心后计算冲裁力，顶件力，弯曲力等，算出总力后即可根据模具设计大典选择压力机的种类及型号。之后计算模具的刃口尺寸。再确定模具的主要结构要素，如确定送料方式，确定卸料方式。选择各模具零件的标准外形尺寸，有上模板、固定板、凹模、卸料板、固定板、下垫板的尺寸。再确定一下螺钉和销钉的数量与尺寸。3. 进行模具的装配图与零件图的设计。查找零件与装配的技术要求，以及各零件的材料、硬度和规格，最后用计算机绘制正式的装配图，再由指导教师指定零件图，用计算机绘出图纸，标明尺寸，技术要求以及形位公差、粗糙度等，经指导老师检查无误后，CAD出图。撰写毕业设计论文，最后进行修改，工作即可完成。第2章 零件的工艺性分析2.1 设计题目内容 图2-1 工件图原始资料：如图2-1所示盖板零件材料：为Q235；厚度：为3mm；生产批量：属于大批量生产2.2 材料的性能Q235是普通碳素结构钢。Q代表的是这种材质的屈服，后面的235，就是指这种材质的屈服值，在235左右。并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。保证机械性能,不保证化学成分,不能热处理,机械性能较低,比较常用,价格便宜。2.3 冲压成型工艺分析此工件为Q235，厚度为3mm, 具有良好的冲压性能，适合冲裁，具有良好的冲压工艺性。主要工艺难点在于两个精度要求，及其零件的形状不规则，在大批量的生产条件下，要保证生产效率。选取合理的模具类型、结构，采用最经济的制模工艺。因为该零件包含了落料、冲孔、弯曲这三道工序，对于弯曲的回弹,可以用减小间隙的方法来避免或减小回弹。该冲压件的形状较为简单对称, 弯曲部分有 R=2.5mm的圆角过渡。除孔mm和 mm有精度要求外, 其余尺寸精度要求不高。Q235钢冲压性能较好, 孔与外缘的壁厚较大, 复合模中的凸凹模壁厚部分具有足够的强度。 因此, 该工件可选用落料、 冲孔及弯曲复合模加工。2.4 冲裁工艺方案的确定通过工艺分析我做出了两个方案：（1）落料、冲孔、弯曲在同一模具中加工成型；（2）两套复合模具，落料、冲定位孔为一套模具，冲孔和弯曲在一套模具。从模具的复杂程度和指导难度考虑，我选用方案（2），在方案（2）中我采用一模两件的加工方式，提高生产效率。2.5 模具结构型式的确定模具结构型式的确定是一项关键的内容。它直接关系到冲压过程的生产效率、冲压件的生产成本、冲压件的质量和尺寸精度以及模具寿命的高低。必须考虑到工件成形后，如何脱模方便。一般情况下：正装式复合模成形后工件留在下模，需向上推出工件，取也不方便。倒装式复合模成形后工件留在上模，只须在上模装一推出装置，借助模具的合模力就可以轻松的将工件给卸下来。综合考虑，两套模具都采用倒装复合模。2.6 排样的确定2.6.1 搭边值的确定排样时，冲件之间以及冲件与条料侧边之间留下的余料叫搭边。它的作用是补偿定位误差，保证冲出合格的冲件，便于送料。搭边数值取决于以下因素：（1）件的尺寸和形状。（2）材料的硬度和厚度。（3）排样的形式（直排、斜排、对排等）。冲裁金属材料的搭边值 查得搭边值a=3mm,b=4mm2.6.2 确定条料步距简单计算零件展开后的长度L=190.68mm，零件宽度b=40mm步距：l=b+a=40+3=43mm （2-1）宽度：B=L+2b=190.68+24=198.68mm （2-2）2.6.3 画出排样图根据以上的内容，可以确定出制件的排样图，如图2-2所示。 图2-2 排样图2.6.4 毛坯材料利用率的计算零件所用的 （2-3） 材料的利用率为 （2-4） 2.7 冲裁压力中心的确定如对毛坯进行加工必须要用到压力机。而压力机位置的确定必须先确定压力中心。其出公式如下： （2-5a） （2-5b） 本次设计中制件的结构为中心对称图形，且材料分布均匀，因此压力中心的位置一定在制件的中心位置，即中心点处。2.8 各部分工艺力的计算对模具的运动过程进行分析，可知第一套模具一共要有落料力、冲孔力、卸料力、推件力、压料力。这五种力的共同作用才能完成模具的运动。这几种力是为了压力机的选择做准备。第二套模具有冲孔力、弯曲力、顶件力、卸料力四种力共同作用完成零件的成型，并为选压力机做准备。 2.8.1 落料力、冲孔力的计算 （2-6）式中 冲裁力（N）； 工件外轮廓、或孔的周长(mm)； 材料厚度（mm）,t=3mm； 材料的抗拉强度,查得。所以 式中 分别为毛坯落料力、冲孔力2.8.2 弯曲力的计算U形件弯曲 （2-7）式中 自由弯曲力（N）； K安全系数，一般取K=1.3； B弯曲件的宽度（mm）； T弯曲件的材料的厚度（mm）； r弯曲件的内圆角半径（mm）； 弯曲材料的抗拉强度（），查课本1.6，取440则 所以第二套模具的冲裁力为：2.8.3 卸料力、顶件力、推件力的计算 （2-8） （2-9） （2-10）式中、分别为卸料力、推件力、顶件力的系数，由表2-1取=0.04，=0.045，=0.05。对于设有顶尖装置或压料装置的弯曲模，顶件力或卸料力课近似取自由弯曲力的30%80%，且在一定范围内可以视实际需要进行调整。F、依次为冲裁力、卸料力、推件力、顶件力（N）。此设计中的第一套模具当中的卸料力、顶件力、推件力分别为： 第二套模具的卸料力、顶件力、推件力分别为： 表2-1 卸料力、推件力和顶件力系数材料及厚度（mm)钢0.10.0650.0750.10.140.10.50.0450.0550.0630.080.52.50.040.050.0550.062.56.50.030.040.0450.056.50.020.030.0250.03铝、铝合金0.0250.080.030.07紫铜、黄铜0.020.060.030.092.9 总力的计算所有在模具工作过程中产生的力已算出，取所有力之和即求出总力则 （2-11） （2-12）为安全起见，防止设备超载，公称压力按总压力的1.3倍来计算2.10 压力机的选择按照公称压力选取压力机。经查阅模具大典，可选取公称压力为1000kN和160kN开式可倾工作台压力机，其有关技术参数为如表2-2所示。公称压力/kN1000160发生公称压力时滑块离下极点距离/mm105滑块固定行程/mm14070标准行程次数（不小于）（次/min）60115（最大闭合高度）活动台位置（最低/最高）/mm500/260300/160闭合高度调节量/mm11060（标准型）滑块中心到机身距离（孔深）/mm320160（标准型）工作台尺寸（左右前后）/mm900600450300（标准型）工作台孔尺寸（左右前后）/mm420230220110（标准型）工作台孔尺寸（直径）/mm300160（标准型）立柱间距离（不小于）/mm420220模柄孔尺寸（直径深度）/mm工作台板厚度/mm11060表2-2压力机的技术参数2.11 本章小结本章节主要是对零件进行工艺分析与计算，确定了制件的冲裁方案、排样图，计算出了毛坯的尺寸和材料的利用率，选定压力机确定了压力中心，以及计算出各工艺力，最后通过计算出总压力、公称压力选择了压力机。第3章 模具结构的计算3.1 凸、凹模刃口尺寸的计算凸、凹模刃口尺寸的计算是本次设计需要重点解决的对象，其中包括落料的凸、凹模刃口尺寸；以及冲孔的凸、凹模刃口尺寸。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，适合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按照凸模和凹模分开加工的方法。这种加工方法的特点是模具的凸凹模具有互换性，制造周期短，便于成批制造。缺点是为了保证初始间隙在合理的范围内，需要采用较小的凸模、凹模公差才能满足的要求。3.1.1 确定凸、凹模间隙及制造公差查实用冲压设计技术表3-18得凸、凹模间隙 材料除了和有公差要求外其余为自由公差，取IT14级，则X=0.75，凸凹模制造公差按IT7级精度选取，由实用冲压设计技术附录表D查得：对于冲孔：=0.018mm对于冲孔：=0.012mm；对于落料尺寸10.338mm：=0.018mm；对于落料尺寸26mm: =0.021mm；对于落料尺寸40mm: =0.025mm；对于落料尺寸161mm: =0.040mm。3.1.2 落料是凸、凹模刃口尺寸的计算查询冲压工艺学根据公式，落料以凹模为基准 （3-1） （3-2）式中 、落料凹模刃口名义尺寸（mm）。、 凸、凹模的制造公差；最小冲裁间隙；磨损系数,与冲件精度有关；冲裁件的公差，未注公差的毛坯尺寸按照IT14设计；落料件公称尺寸（mm）；所以落料（10.338mm）:式中x查实用冲压设计技术表3-17得，x=0.75；查附录表D，=0.43落料（26mm）:式中x查实用冲压设计技术表3-17得，x=0.5；查附录表D，=0.52落料（40mm）:式中x查实用冲压设计技术表3-17得，x=0.5；查附录表D，=0.62落料（161mm）:式中x查实用冲压设计技术表3-17得，x=0.5；查附录表D，=1.03.1.3 冲孔时凸凹模刃口尺寸计算式中查询冲压工艺学根据公式，冲孔以凸模为基准 （3-3） （3-4） 式中 冲件的公称尺寸（mm）； 、冲孔凸、凹模刃口尺寸(mm)；、 凸、凹模的制造公差；由表3-1查取； 最小双边合理间隙（mm）；磨损系数,与冲件精度有关；冲裁件的公差，未注公差的毛坯尺寸按照IT14设计；所以冲孔（）： 式中x查实用冲压设计技术表3-17得，x=0.75；查附录表D，=0.43冲孔（）：式中x查实用冲压设计技术表3-17得，x=0.75；查附录表D，=0.30 表3-1冲裁模初始双面间隙Z （mm）板料厚度软铝纯铜.黄铜含碳（0.08-0.2）%的软钢杜拉铝含碳（0.3-0.4）%的软钢硬钢含碳（0.5-0.6）%Z minZ maxZ minZ maxZ minZ maxZ minZ max0.50.0200.0300.0250.0350.0300.0480.0350.0451.00.0400.0640.0500.0700.0600.0880.0700.0901.50.0600.0960.0750.1050.0900.1280.1050.1352.00.0800.1300.1000.1400.1200.1680.1400.1802.50.1000.1600.1350.17501500.2080.1750.2253.00.1200.1940.1700.2100.1800.2480.2100.2703.2 选用模架、确定闭合高度及总体尺寸设计第二套冲压模具，根据压力机的选择就可以初步选择模架以及闭合高度。为了工作过程的稳定，进料与卸料的过程方便，根据模具设计大典中的“后侧导柱模架的选取”选择与压力机的最大、最小闭合高度范围内相适应的模架。再按其标准选择具体结构，尺寸见表3-2。表3-2 模架规格选用名称尺寸材料热处理上模座25016055HT200下模座25016060HT200导柱3221020渗碳5862HRC导套321154520渗碳5862HRC初步定义模具的闭合高度为237mm冲裁模总体结构尺寸必须与所选用的压力机相适应，即模具的总体平面尺寸应该与压力机工作台或垫板尺寸和滑块下平面尺寸相适应；模具的封闭（闭合）高度应与压力机的装模高度或封闭高度相适应。所谓模具的闭合高度是模具在最低工作位置时，上、下模座之间的距离。它应与压力机的装模高度相适应，即需满足如下要求。 （3-9）式中 、压力机的最大和最小装模高度； 模具的闭合高度。校核： 即 既模具的高度应该在215mm至250mm之间，不在此范围就无法满足模具开模行程与压力机的封闭高度之间的关系。校核成功，满足条件。237mm符合要求 。 3.3 模具各零部件的设计与计算3.3.1 冲孔凸模的设计圆形凸模 按标准规定，圆形凸模有以下3种形式如图31所示。图3-1 圆形凸模型式在本设计中的第二套模具，即冲孔模具中，冲孔凸模选用B型结构。其结构及尺寸如图32所示：图32冲孔凸模3.3.2 凸凹模的设计该凸凹模为冲孔凹模。凹凸模结构及尺寸如图3-3所示。 图 3-3凸凹模3.3.3 凸模固定板的设计根据常规设计经验，凸凹模固定板厚度取13mm，冲孔凸模固定板取厚度H=22mm，材料均为45钢。3.3.4 垫板的设计在设计冲模时，由模板所承受压力的大小来判断是否加装垫板。因为模板承受的压应力大于模板材料所承受压力大小，所以使用垫板。在冲孔凸模固定板和模板之间加置一淬硬的垫板，从而提高了冲模耐用度。其外形与固定板相同。材料采用45号钢。冲孔凸模垫板的厚度取10mm。3.3.5 定位零件的设计定位零件是用来保证条料的正确送进及在模具中的正确位置。条料在模具送料平面中必须有两个方向的限位：一是送进导向；二是送料定距。送进导向的定位零件有导正销、导料板、侧压板等；送料定距的定位零件有用挡料销、侧刃等；在本次设计中使用的是定位销。设定两个定位销，用第一套模具冲孔与其配合，从而确定毛坯件的位置。3.3.6 模柄的选择模柄的直径根据所选压力机的模柄孔径确定,模柄孔的尺寸为。根据此次设计的特点，选取B型模柄，如图3-4所示。 图3-4模柄3.3.7 连接件与紧固件的选取下模座与下凸模固定板的固定选用M1256的内六角螺钉，定位销选用公称直径d=8mm、长度l=60mm的圆柱销。上模座与弯曲凸模的固定选用M1680的内六角螺钉，定位销选用公称直径d=10mm、长度l=90mm的圆柱销。卸料板用M577的圆柱头卸料螺钉连接。3.3.8 下模板的确定在上文中模架的尺寸已经确定，下面来确定下模板的尺寸。如图3-5图3-5下模板上模座的尺寸与形状与下模座基本相同。在导柱导套的配合方面有细微差别。差别在与上模座厚H=50mm,下模座厚度为H=60mm。下模座与导柱配合，孔直径d=32mm，上模座与导套配合，孔直径D=45mm。3.4 模具材料的选用选择模具材料应遵循如下原则：1. 根据模具种类及其工作条件，选用材料要满足使用要求，应具有较高的强度、硬度、耐磨性、耐冲击、耐疲劳性等；2. 根据冲压材料和冲压件生产批量选用材料；3. 满足加工要求，应具有良好的加工工艺性能，便于切削加工，淬透性好、热处理变形小； 4. 满足经济性要求。模具材料的种类很多，应用也极为广泛。冲压模具所用材料主要有碳钢、合金钢、铸钢、硬质合金、钢结硬质合金以及锌基合金、低熔点合金、环氧树脂、聚氨酯橡胶等。冲压模具中凸、凹模等工作零件所用的材料主要是模具钢，常用的模具钢包括碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢、高速工具钢、硬质合金和钢结硬质合金等（可参见GB/T6991999、GB/T12981986、GB/T12992000、JB/T58261991、JB/T58251981等）。由于冲裁模主要用于各种板料的冲切成形,其刃口在工作过程中受到强烈的摩擦和冲击,所以要求模具工作材料具有高的耐磨性、冲击韧性以及耐疲劳断裂性能。在本套工件冲孔落料复合模中，工件所用材料较硬，且模具工作时的冲裁力较大，所以要选用抗冲击韧性大的模具钢。所有凸模及凹凸模均采用耐磨性和耐冲击性极强的T10A材料。所有凹模也采用Cr12材料。垫板、凸模固定板、推板、打料杆、定位销、卸料板、均采用45钢。各型号内六角螺钉采用35钢。橡胶块选用硬橡胶。上模座和下模座采用HT200。A型滑动导套、导柱采用20钢。3.5 本章小结本章主要是凸、凹模刃口尺寸的计算及凸、凹模的结构设计。整套模具中的凸模结构比较复杂，包含弯曲凸模、冲孔凸模。同时为方便卸料，也需加工出顶料杆和推板所需要的空间，加工难度大。整套模具中的弯曲-冲孔凹模加工也比较难，特别是弯曲凹模，因为有加工精度要求，加工需要特别注意。其他结构比较简单。第4章 模具的装配图的设计4.1 零件的技术要求1冲模零件不允许有裂纹，工作表面不允许有划痕、机械损伤、锈蚀等表面缺陷。经热处理后的零件硬度应均匀、不允许有软点和脱碳区，并清除氧化物等。2冲模各零件的材料和热处理硬度应优先按模具设计手册中标准选用，允许采用性能高于两表规定的其他钢种。3零件图中普通螺纹的基本尺寸应符合GB/T196的规定，选用极限与配合应符合GB/T197的规定。4固定板、凹模、垫板、卸料板的形状和位置公差按GB/T1182-1996等的规定。5冲模各零件的几何形状、尺寸精度、表面粗糙度等应符合设计图样的要求。6零件图中未注公差尺寸的极限偏差按GB/T1804的规定。7零件图中未注的形状和位置公差按GB/T1184-1996的规定。8冲裁模之凸、凹模刃口及侧刃必须锋利，不允许有崩刃、缺刃和机械损坏。9冲裁模凹模工作孔不允许有倒锥度。4.2 装配技术要求1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注，不允许采用使凸、凹模变形的方法来修正间隙。2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0.5-1mm。4各接合面保证密合。5落料、冲孔的凹模刃口的高度，按设计要求制造，其漏料孔应保证畅通，一般应比刃口大0.2-2mm6.冲模所有活动部分的移动应平稳灵活，无滞止现象，滑块、楔埠在固定滑动面移动时，其最小面积不少于其面积的一半。7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。8各卸料螺钉沉孔深度应保证一致。9各卸料螺钉、顶杆的长度应保证一致。10凸模的垂直度必须在凸凹模间隙值允许范围内。11冲模的装配必须符合模具装配图、明细表及技术条件规定。12凸模、凸凹模等与固定板的配合一般按H7/h6或H7/m6，保证工作稳定可靠。4.3 复合模具的安装调试要求复合模安装要求1.上模座上平面对下模座下平面的平行度，导柱轴心线对下模座下平面的垂直度和导套孔轴心线对上模座上平面的垂直度均应达到规定的精度要求。2.模架的上模沿导柱上、下移动应平稳，无阻滞现象。3.装配好的复合模,其封闭高度应符合图样规定的要求。4.3.1 复合模的调试要求 模具按图纸技术要求加工与装配后，必须在符合实际生产条件的环境中进行试模，可以发现模具设计与制造的缺陷，发现问题必须及时解决。找出产生的原因，进行改正。对模具进行适当的调整和修理后再进行试模，直到模具能正常工作，才能将模具正式交付生产使用。4.4 主要组件的装配1模柄的装配，在安装凸模固定板和垫板之前，应先把模柄装好,用角尺检查模柄与上模座上平面的垂直度。2. 凸模和凸模固定板的装配配合要求为H7/m6。装配时，先在压力机上将凸模压入凸模固定板内，检查凸模的垂直度，然后将固定板的上平面与凸模尾部一起磨平，为了保持凸模刃口锋利还应将凸模的端面磨平。3. 导柱与导套的技术要求及装配，组成模架各零件均应符合相应的技术条件，其中特别重要的是每对导柱，导套的配合间隙应符合要求。压入上、下模座的导柱、导柱离其它安装表面应有1-2 mm的距离，压入后就应牢固。装配成套的模架，各零件的工作表不应有碰伤，裂纹以及其它机械损伤。4.5 模具的装配图根据以上的数据可以确定出模具的装配图，如图4-1图 4-1 落料-冲孔复合模具装配图4.6 模具的工作过程本套模具采用倒装式结构。其工作过程为：开模状态下，把第一套模具加工出的毛坯件放到凸凹模上，用第一套模具加工的的两个孔定位，固定在两个固定定位销上，启动压力机，滑块下行，推件块压在零件上，随着滑块下降弯曲凸模对零件进行弯曲，弹性卸料板随着下压而下降，当弯曲成型后，滑块继续下压进行冲孔加工，继续下压4mm，冲孔废料由下模孔落下。开模时，弹性卸料板降零件卸下，完成该模具的所有工序。4.7 本章小结本章简单的介绍了模具安装和调试的要求和注意事项，整套模具组件的装配技术要求，和一些重要的配合尺寸。绘制出一套模具的装配图，并说明了模具的工作过程。该模具：弯曲-冲孔复合模装配须保证。开始工作的顺序为：弯曲-冲孔，即图中下模中弯曲凸模、冲孔凹模上平面下齐时，上模冲孔凸模下作面最高，弯曲凸模成形部分次之，卸料部分经试模调整应保证压边及卸料力适当，动作顺畅，功能满足模具工作要求。第5章 冲压模具零件加工工艺的编制5.1凹模加工工艺过程 如表5-1所示表5-1 凹模加工工艺过程工序号工序名称工序内容设备1备料将毛坯锻成205mmX165mmX60mm2热处理退火3铣铣六面,厚度留单边磨量0.20.3mm铣床4平磨磨厚度到上限尺寸,磨侧基面保证互相垂直平面磨床5钳工划各型孔,螺孔,销孔位置划漏孔轮廓线6钳工加工好凸模,配作冲孔凹模达要求7铣铣漏料孔达要求铣床8钳工钻铰6X10,钻攻4XM12钻床9热处理淬火,回火,保证HRC606410平磨磨厚度及基面见光平面磨床11线切割按图切割各型孔,留0.0050.01单边研量线切割机床12钳工研光各型孔达要求13检验5.2凸模加工工艺过程 如表5-2-1,5-2-2,5-2-3所示工序号工序名称工序内容设备1备料将毛坯锻成110mmX100mmX35mm2热处理退火3铣铣六面,厚度留单边磨量0.20.3mm铣床4平磨磨厚度到上限尺寸,磨侧基面保证互相垂直平面磨床5钳工划刃口轮廓尺寸及孔位置尺寸6钳工加工好凹模,配作落料凸模达要求7钳工钻10.5, 12.5钻铰7.5,钻铰9钻床8热处理淬火,回火,保证HRC60649钳工磨各配合面达要求10检验表5-2-1 落料凸模加工工艺过程工序号工序名称工序内容设备1备料备料12mmX105mm2热处理退火3车外圆车外圆达配合尺寸车床4车工作尺寸车工作尺寸达要求车床5倒角倒角达要求车床6钳工抛光达表面要求7热处理淬火,回火,保证HRC58628钳工磨平上下表面达要求9检验表5-2-2 冲孔凸模加工工艺过程说明:凸模6.65,5.313都按表5-2-2加工.工序号工序名称工序内容设备1备料备料35mmX20mmX105mm2热处理退火3线切割按图切割外形,留0.0050.01单边研量线切割机床4铣铣工作尺寸留0.01铣床5钳工倒角达要求6钳工抛光达表面要求7热处理淬火,回火,保证HRC58628钳工磨平上下表面达要求9检验表5-2-3 冲孔凸模加工工艺过程说明:余下三个冲孔凸模按表5-2-3同理加工5.3卸料板加工工艺过程 如表5-3所示工序号工序名称工序内容设备1备料将毛坯锻成205mmX165mmX48mm2热处理退火3铣铣六面,厚度留单边磨量0.20.3mm铣床4平磨磨厚度到上限尺寸,磨侧基面保证互相垂直平面磨床5钳工划各型孔,螺孔,销孔位置划漏孔轮廓线6线切割按图切割各型孔,保证双面间隙0.5mm线切割机床7钳工钻铰2X10,钻沉孔钻床8平磨磨厚度及基面见光平面磨床9钳工研光各型孔达要求10检验表5-3 卸料板加工工艺过程5.4 凸模固定板加工工艺过程 如表5-4所示工序号工序名称工序内容设备1备料将毛坯锻成205mmX165mmX35mm2热处理退火3铣铣六面,厚度留单边磨量0.20.3m