手柄级进模设计说明书331

目录 1 绪论 . 2 2 冲压件成型工艺分析 . 2 3 冲压工艺方案的确定 . 3 4 主要设计计算 . 3 样方式的确定以及材料利用率的计算 . 3 压力的计算 . 5 力中心的计算 . 6 力机初选 . 7 5 凸、凹模刃口尺寸计算 . 8 6 模具结构设计与选用 . 10 模的设计 . 10 模的设计 . 12 模固定板的设计 . 13 料板的设计 . 13 料板的设计 . 14 性元件的设计 . 15 架及其它零部件设计 . 15 力机的确定 . 16 7 模具总装图 . 16 8 模具装配和试模 . 16 具的装配 . 16 具的调试 . 18 参考文献 . 18 1 绪论 模具是工业生产中极其重要而又不可或缺的特殊的基础工艺装备，工业要发展，模具须先行。没有高水平的模具，就没有高水平的工业产品。现在，模具工业水平既是衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，也是一个国家工业产品保持国际竞争力的重要保证之一。 冲压模具是模具的重要组成部分，在模具中所占比例为 40%左右。目前，我国冲压模数量、质量、技术和能力等方面都有了很大的发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大。造成这种差距的主要原因与人才的匮乏、标准化程度低有密切关系，因此培养适应国民经济发展需要的专门人才，提高模具标准化程度，将是促进冲压模具发展的有力措施。 2 冲压件成型工艺分 析 工件名称： 手柄 材料： 产批量： 小批量生产 料厚： t=工件只有落料和冲孔两道工序。材料为 度 t=有良好的冲裁性能。工件结构相对简单，则需要冲的孔只有六个，一个 8孔和 5个 5端 4个 5孔与 8工件的尺寸全部为自由公差，可看作 ，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。 3 冲压工艺方案的确定 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：先冲孔，后落料，采用单工序模生产。 方案二：落料 用复合模生产。 方案三：冲孔 用级进模生产。 方案一 用单工序冲裁模冲裁，生产率低，工件尺寸的积累误差大，虽然 模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高。方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但工件最小壁厚 近凸凹模许用最小壁厚 具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。方案三也只需一副模具，生产效 率高，操作方便，工件精度也能满足要求。 如果设计成复合模，模具制造难度较大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度。 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 更为合理。 4 主要设计计算 样方式的确定以及材料利用率的计算 手柄形状 具有一头大一头小的特点，假如采用直排，显然材料的利用率低。因此采用直对排。 采用 下图所示的排样方法，可显著地减少废料。 假如不隔位冲压，凸模和凹模都要制成两套，从而增加模具成本，所以设计成隔位冲压。条料完成冲压以后，将条料水平方向旋转 180 ， 再冲第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。 查冲压工艺与模具设计 ，取 搭边值1a=搭边值 a= 步距 S=53料宽度的单向偏差 =1侧压装置时条料宽度的确定。利用导料板和挡料销对条料的定位，导料板内务侧压装置，应考虑在实际送料的过程中因条料的摆动而使侧面搭边减少。为了补偿侧面搭边的减少，条料宽度应该增加一个条料的摆动量 c。因此， 条料宽度为： = ）（ - D=（ 127+2 ） 0 - = 0 1中： D 为冲裁件在垂直送料方向上的最大外形尺寸 板材标准，宜选 950500钢板 。 每张钢板可剪裁为 7张条料（ 135500，每张条料可冲 56个工件 。 故 一 张 板料 的材料利用率 ：100%=1500*950 2634*392100%=式中： N 一张板料上冲裁件的总数目 A 一个冲裁件的实际面积 2L 板料长度 板料宽度 错误 !未找到引用源。 此工件的尺寸在级进模中是较大的，只有两个工位，又是小批量生产，因此采用挡料销定位。送料时废料孔与挡料销作为粗定位，在大凸模上安装两个导正销，利用条料上 5 10作导正销孔进行导正，以此作为条料送进的精准定 距。操作时完成第一步冲压后，把条料抬起向前移动，用落料空套在挡料销上，并向前推紧，冲压时凸模上的导正销再做精准定距。挡料销位置的设定比理想的几何位置向前偏移 压过程中粗定位完成以后当用导正销精确定位时，由导正销上圆锥形斜面再将条料向后拉回 完成精确定距。用这中方法定距精度可达到 压力的计算 （ 1） 冲裁力一般按下列公式计算： 取。=310料厚 t=L 值为六个孔的总周长与工件外轮廓线周长之和，经计算得出 L=370 冲裁力为： =37031078932N=中 K 系数， K= 冲裁周边长度（ 。 材料的抗剪强度（ t 材料厚度（ （ 2） 卸料力： K 卸 178932= 3）推件力： 查表取 K T=h/t=8/ F T=7 178932= 4） 总压力 F 冲 +F 卸 +F 推 =力中心的计算 冲压力合力的作用点称为模具的压力中心。模具的压力中心应该通过压力机滑块的中心线。对于有模柄的冲模来说，须使压力中心通过模柄的中心线。否则，冲压时滑块就会承受偏心力载荷，导致滑块导轨和模具导向部分不正常的磨损，还会使合理间隙得不到保证，从而影响制件质量和降低模具寿命甚至损坏模具。对于计算 多凸模冲裁的压力中心时，如下图所示 压力中心数据表 基本要素长度 L/标 x y 2=12 3= 4=2 5=3 6=3 0 总计 压力中心 c 将 图中将冲裁线按几何图分成共 6组线段。每组线段都要计算出线段总长度、力的作用点到 半圆弧，其压力中心在 R/错误 !未找到引用源。 处；的作用点位于直线中间； 圆，力的作用点在圆心； 错误 !未找到引用源。 5圆组成，力的作用点位于 8的圆心。有关数据计算结果见下表。 将表中数据代入下式计算： 计算出的压力中心 力机初选 压力机的选择主要包括两方而的内容：类型和规格。 (1) 压力机类型的选择 压力机类型的选择主要依据所要完成的冲压性质、生产批量、 冲压件的尺寸及精度要求等。本设计属于形状规整对称的小型冲压件，冲压件的尺寸及精度要求不髙，故选择开式机械压力机。 (2) 压力机规格的选择 压力机规格的选择主要依据冲压件尺寸、变形力大小及模具尺寸等，初选压力机规格时主要选择压力机的公称压力、行程次数等参数，闭合髙度要在模具零件设计完成后，进行必要的校核再确定具体尺寸。 公称压力的选择： 选择压力机时，将冲裁力乘以安全系数，其值一般取 用于冲裁的总压力应大于 F 总 =据公称压力的大小，可以初选公称压力为 630常用压力机技术规格参 数表 ,取型号 开式双柱可倾式压力机，具体参数见 下表 。 型号 板尺寸 （ 厚度 80 公称压力 _ 630 直径 / 滑块行程（ 100 模柄孔尺寸 直径 50 滑块行程次数（次 /40 (深度 70 封闭高度调节量（ 80 工作台孔尺寸 (前后 310 最大封闭高度（ 400 左右 450 滑块屮心至床身距离 （ 310 直径 400 立柱距离 （ 420 工作台尺寸 前后 570 最大倾斜角度（ ) 25 (左右 860 5 凸、凹模刃口尺寸计算 工件未标注公差按 查尺寸公差表， 错误 !未找到引用源。 5 孔 错误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 8 孔 错误 !未找到引用源。 =圆 错误 !未找到引用源。 =圆 错误 !未找到引用源。 =心距 95 的 错误 !未找到引用源。 = (1)冲孔：以凸模为基准，且凸模在实际工作中磨损后减小，为使模具具有一定使用寿命应加上一个备磨量 未找到引用源。 。 査 冲压工艺与模具设计得：最大，最小间隙 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。=凹模的制造偏差 错误 !未找到引用源。 = 错误 !未找到引用源。 =磨损系数 x=核： 错误 !未找到引用源。 =( 错误 !未找到引用源。 =(符合要求。 将已知和查表的数据代入公式，即得： 错误 !未找到引用源。 5 孔 : 错误 !未找到引用源。 =(错误 !未找到引用源。 +未找到引用源。5+070.0误 !未找到引用源。 误 !未找到引用源。 =(错误 !未找到引用源。 +错 误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 误 !未找到引用源。 误 !未找到引用源。 8 孔 ： 错误 !未找到引用源。 =(错误 !未找到引用源。 +未找到引用源。8+误 !未找到引用源。 7误 !未找到引用源。 =(错误 !未找到引用源。 +错误 !未找到引用源。 误 !未找到引用源。 误 !未找到引用源。 2）落料：以凹模为基准，且凹模磨损后，尺寸增大，为使模具具有一定使用寿命，应减去一个备磨量 x 错误 !未找到引用源。 。査表得， x= 圆：错误 !未找到引用源。 =误 !未找到引用源。 =圆： 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =间隙校核： 圆： 错误 !未找到引用源。 =(错误 !未找到引用源。 =16 外圆： 错误 !未找到引用源。 =(错误 !未找到引用源。 =均符合条件。 将已知和查表的数据代入公式，即得 圆 : 错误 !未找到引用源。 =(错误 !未找到引用源。 未找到引用源。=(误 !未找到引 用源。 误 !未找到引用源。 100误 !未找到引用源。 =(错误 !未找到引用源。 未找到引用源。 =(错误 !未找到引用源。 误 !未找到引用源。 716 外圆： 错误 !未找到引用源。 =(错误 !未找到引用源。 未找到引用源。=(错误 !未找到引用源。 误 !未找到引用源。误 !未找到引用源。 =(错误 !未找到引用源。 未找到引用源。 =(错误 !未找到引用源。 3) 凹模孔心距尺寸 6 模具结构设计与选用 模的设计 凸模的结构形状及其固定方法，按其刃口截面形状的不同，凸模有圆形和非圆形（即异形）两种结构形式。 (1)凸模的刃口形式 根据制件的形状，把外形凸模设计成直通式凸模。外形凸模的材料选用 。直通式凸模的截面形状沿全长是一样的，便于成形磨削或线切割加工，且可以先淬火，后精加工。 (2)凸模的固定形式 采用螺钉吊装固定直通式凸模，用 2个 凸模固定板的配合按 H6/个螺钉的布置位置如下图所示，螺钉孔位置应满足下式：凸模最小壁厚 m此布局合理。 凸模的高度是凸模固定板、卸料板、橡胶版的总和再减去凸模凹入卸料板的距离，则凸模高是以 8个孔作为导正孔。导正销的尺寸如图所示。到头的直线部分应为（ t，取 正销伸 入定位孔时，板料应处于自由状态。在手工送料时，板料已由挡料销粗定位，导正销将工件导正的过程是将板料向后拉回约 般凸模应进入卸料板 值定位 1须在卸料板压紧 板料之前 完成导正， 所以导正销 直线部分 在凸模的底部钻孔安装导正销，采用 H7/配合，为防止其脱落，在凸模上打横向孔，用销钉固定导正销。 （ 3）圆形凸模的设计 5 个 5圆形凸模，采用尾部带台阶的固定方法。尾部台阶直径为 固定板接触的中部直径为 6其直 径较小易破坏，故与固定板的配合取 H6/其总长 L =20+14+4 8的凸模设计成台阶状。与固定板接触部为 10部没有台阶，用 螺钉固定在垫板上，其与固定板的配合采用 H7/ 弹性卸料板应对小凸模具有保护作用，固凸模与卸料板的间隙选择应小一点，使凸模对卸料板起导向作用。查冲裁工艺与模具设计，凸模与卸料板的间隙选为 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，安排凹模在模架上的位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。 凹模的长度要考虑以下因素： (1)保证有足够安装 橡胶版的面积。 (2)便于导尺发挥作用，保证送料粗定位精度。 凹模厚度 H=27查冲压工艺与模具设计得 k= 凹模壁厚 c=（ 2） H=凹模厚度 H=30模壁厚 c=45模宽度 B=b+2c=（ 127+245 ） 17模长度 95料方向） 凹模轮廓尺寸为 195170凹模材料选用 造，热处理硬度为 58 模固定板的设计 一般情况下，凸模固定板的外形尺寸可以和凹模一致，因此凸模固定板的外形尺寸 L x B x H = 195170 料板的设计 常见的导料板有两种形式，一种是标准结构，一种是非标准结构。 定了导料板的标准结构和尺寸。导料板的规格依据所冲条料厚度选用，通常导料板的厚度是条料厚度的 4 倍（料厚时取小值，但标准导料板的厚度 H=4 18非标准结构的导料板与卸料板做成一个整体，导料板间距离等于条料宽度加上一个间隙值，导料板装配后与凹模的外形尺寸相同，推荐材料 45 钢，热处理硬度 28 32 导料板一般由两块组成，称为分体式导料板。本设计的也是采用分体式导料板，其主要作用是对板料进行导向，保证条料沿着正确的方向送进。导料板工作的侧壁设计为平直的。导料板的内侧与条料接触，外侧与凹模平齐，这样就确定了导料板的宽度。由前面的设计可知导料板之间的距离 A=135模宽度B=200以导料板的宽度 B=32冲压 工艺与模具设计可得导料板的厚度 H=t(4)=3 H=4料板用 4 个 螺钉固定在凹模上。导料板的材料采用 45 刚，淬火热处理硬度为 40 45 料板的设计 平板卸料板和带台阶卸料板外形的平面形状和尺寸一般与凹模一致，带台阶卸料板的台阶髙度 h =0.3)t。当安装的弹性元件过多过大时，允许将卸料板的平面尺寸加大。 被凸模穿过的卸料孔形状与本次冲压用凸模外形相同，0. 15间隙。当卸料板对细小凸模兼起导向作用时，卸 料孔与凸模外形采用 6 的间隙配合。 卸料板厚度由所冲板料厚度决定，可根据冲压工艺与模具设计表 3料推荐选用 45 钢，热处理硬度 43 h =0.3)t （取 =中 h 卸料板凸台高度（ H 导料板高度 (t 一板料厚度 (故卸料板的总厚度为 H=14 卸料板上设置 4 个 卸料螺钉，卸料螺钉在上模座的台阶孔中定位，上模座的螺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1有误差时通过螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。 橡胶板自由高度为 胶板的总面积为 256 错误 !未找到引用源。 ,分为 4 块，每个卸料螺钉安装一块，中间钻孔 13块橡胶板的厚度务必一致，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。 性元件的设计 本模具中橡胶板的工作行程由以下几个部分组成：凸模修模量 5模凹进卸料板 1件厚度 模冲裁后进入凹模 2上四项长度之和就是橡胶板的工作行程，即： =（ 5+1+） 压缩量为自由 高度的 橡胶板的自由高度为： =/上面计算卸料板的卸料力，得： = =178932= 压缩量取 15%，由图表可查出 p=时橡胶板应具有足够的卸料力，其卸料力的大小用公式计算橡胶板所需的面积，则： A=F/p=5328/合模具的实际结构，将橡胶板分成若干块安装。橡胶板高度与直径 D 之比需要满足下式： 架及其它零部件设计 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而引起的模具歪斜。 模架选用滑动导向，中间导柱模架（ 各零件标注如下。 模柄： 错误 !未找到引用源。 50 70 上模座尺寸规格： 1951745板尺寸规格： 1951710模固定板尺寸规格： 1951720模尺寸规格： 195170下模座尺寸规格： 1951750柱： 28603260套： 28115232155料板尺寸规格： 1951714具闭合高度： 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 L H 错误 !未找到引用源。 （ 45 10 64 30 50 2） 97中 L 凸模长度 H 凹模厚度 凸模冲裁后进入凹模的深度 力机的确定 压力机初选 开式双柱可倾式曲柄压力机，经过模具闭合高度和压力机装模高度 的校核， 开式双柱可倾式曲柄压力机符合要求，所以确定为 开式双柱可倾式曲柄压力机为本设计的压力机。 压力机校核 校核闭合高度：模具最小闭合高度 40020具的闭合高度 0然模具闭合高度 =197320，不满足最小封闭高度的要求，因此在模具下面垫两块 80的等高垫板，注意不要挡住废料底孔， 197+80 2=357400，这样即可满足使用要求。 7 模具总装图 通过上述计算所得数 据和确定的结构尺寸，设计出的模具装配图如下图。 8 模具装配和试模 具的装配 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。 装配技术要求： 冲裁模装配 后，应达到下述主要技术要求： (1)模架精度应符合国家标准（ 8050 1999冲模模架技术条件、8071 1995冲模模架精度检查）规定，模具的闭合高度应符合图纸的规定要求。 (2)装配好的冲模，上模沿导柱上、下滑动应平稳、可靠。 (3)凸、凹模间的间隙应符合图纸规定的要求，分布均匀。凸模或凹模的工作行程符合技术条件的规定。 (4)定位和挡料装置的相对位置应符合图纸要求，冲裁模导料板间距离需与图纸规定一致；导料面应与凹模进料方向的中心线平行 。 (5)卸料和顶件装置的相对位置应符合设计要求，超高量在许用规定范围内，工作面不允许有倾斜或单边偏摆，以保证制件或废料能及时卸下和顺利顶出。 (6)紧固件装配应可靠，螺栓螺纹旋入长度在钢件连接时应不小于螺栓的直径，铸件连接时应不小于 螺栓直径；销钉直径；螺栓和销钉的端面不应露出上、下模座等零件的表 面。 (7)落料孔或出料槽应畅通无阻，保证制件或废料能自由排出 。 (8)标准件应能互换，紧固螺钉和定位销钉与其孔的配合应正常、良好。 (9)模具在压力机上的安装尺寸需符合选用设备的要求；起吊零件应安全可靠。 (10)模具应在生产的条件下进行试验，冲出的制件应符合设计要求。 冲模装配工艺要点是： (1)选择装配基准件 装配时，先要选择基准件。选择基准件的原则是按照模具主要