人人文库网 > 图纸下载 > 毕业设计 > 弹性卡冲压模具设计【全套图纸和说明书】【原创资料】

弹性卡冲压模具设计论文修改20151112.doc

弹性卡冲压模具设计【全套图纸和说明书】【原创资料】

资源目录

弹性卡冲压模具设计【全套图纸和说明书】【原创资料】.rar

弹性卡冲压模具设计论文修改20151112.doc---(点击预览)

弹性卡冲压模具设计.docx---(点击预览)

tanxingka.prt

弹性卡冲压模具设计_2d.dwg

压缩包内文档预览：(预览前20页/共46页)

编号：571039 类型：共享资源大小：835.01KB 格式：RAR 上传时间：2016-01-23 上传人：好资料QQ****51605 IP属地：江苏

150
积分

版权申诉 word格式文档无特别注明外均可编辑修改；预览文档经过压缩，下载后原文更清晰！ 立即下载

关键词：: 弹性冲压模具设计全套图纸以及说明书仿单原创资料

资源描述：

【温馨提示】购买原稿文件请充值后自助下载。

以下预览截图到的都有源文件,图纸是CAD，文档是WORD，下载后即可获得。

预览截图请勿抄袭，原稿文件完整清晰，无水印，可编辑。

有疑问可以咨询QQ：414951605或1304139763

摘要

弹性卡级进模设计

通过对零件进行工艺分析，确定了冲压工艺方案及模具结构形式，然后对模具进行总体设计，接下来是对模具设计进行基本参数计算，如排样设计、计算压力中心、计算冲裁力、工作零件的刃口尺寸计算等，最后是根据设计数据选择典型模具零件、模具组合、以及压力机。采用AutoCAD软件绘制了弹性卡级进模的装配图和非标准零件图，并撰写了毕业设计说明书。

关键词：弹性卡；级进模；设计

摘要 2

目录 3

第1章绪论 5

1.1多工位级进模的特点 5

1.2级进模的发展现状 6

1.3模具在国民经济中的地位 7

1.4模具CAD的优势 8

第2章产品工艺性分析 10

2.1 产品工艺性分析 10

2.2 毛坯尺寸的计算 11

2.3 排样及工位布置 12

2.3.1 排样原则 12

2.3.2 搭边值 13

2.3.4 条料的导正定距定位 13

2.3.5排样图 14

第3章压力、压力中心计算 15

3.1 冲裁方式的选择 15

3.2 冲裁力的计算 15

3.3 卸料力、顶件力的计算 16

3.4 弯曲力的计算 18

3.5压力机的选择 19

3.6压力中心的确定 19

第4章模具主要零部件的设计 21

4.1 凹、凸模设计原则 21

4.2 凸模和凹模 23

4.3 凹、凸模尺寸的确定 24

4.3.1 冲裁凹、凸模刃口尺寸的确定 24

4.3.2 弯曲件凸、凹模计算 27

4.3.3 凸模长度的确定 30

4.3.4 凹模刃口形式和外形尺寸的确定 31

4.4 其它结构件的设计 33

4.4.1 凸模固定板 33

4.4.2 垫板 34

4.4.3 卸料板 34

4.4.4 导料装置 35

4.4.5 模柄 36

4.5 模架与导向 36

4.5.1 模架的设计 36

4.5.2 导向机构 38

4.6 送料装置 38

第5章压力机的校核 39

第6章总装图 40

第7章总结 41

致谢 42

第1章绪论

1.1多工位级进模的特点

多工位级进模冲压是指在一副模具沿被冲原材料（条料或卷料）的直线送进方面，具有至少两个或两个以上等距离工位，并在压力机的一次行程中，在不同的工位上完成两个或两个以上冲压工序的冲压方法。这种方法使用的模具即为多工位级进冲压模具，简称级进模，又称跳步模、连续模、多工位级进模，如冲孔、落料级进模；冲裁、弯曲、落料级进模；冲裁、挖深、再挖深、整形、冲孔、落料级进模等。多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具，是技术密集型模具的重要代表，是冲模发展方向之一。这种模具除进行冲孔落料工作外，还可根据零件结构的特点和成形性质，完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成形工序，甚至还可以在模具中完成铆接、旋转等装配工序，因此这种模具与其它冲压模具相比具有独特的特点：

（1）在一副模具中，可以完成包括冲裁，弯曲，拉深和成形等多道冲压工序；减少了使用多副模具的周转和重复定位过程，显著提高了劳动生产率和设备利用率。

（2）由于在级进模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在复合模的“最小壁厚”问题，设计时还可根据模具强度和模具的装配需要留出空工位，从而保证模具的强度和装配空间。

（3）多工位级进模通常具有高精度的内、外导向（除模架导向精度要求高外，还必须对细小凸模实施内导向保护）和准确的定距系统，以保证产品零件的加工精度和模具寿命。

（4）多工位级进模常采用高速冲床生产冲压件，模具采用了自动送料、自动出件、安全检测等自动化装置，操作安全，具有较高的生产效率。目前，国内已能生产精度达 2 微米的精密多工位级进模，工位数最多已达 160 个，寿命 1～2 亿次。

（5）多工位级进模结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高，给模具的制造、调试及维修带来一定的难度。同时要求模具零件具有互换性，在模具零件磨损或损坏后要求更换迅速，方便，可靠。所以模具工作零件选材必须好（常采用高强度的高合金工具钢、高速钢或硬质合金等材料），必须应用慢走丝线切割加工、成型磨削、坐标镗、坐标磨等先进加工方法制造模具。

（6）多工位级进模主要用于冲制厚度较薄（一般不超过 2mm）、产量大，形状复杂、精度要求较高的中、小型零件。用这种模具冲制的零件，精度可达 IT10 级。

（7）模具制造用期较长，成本高，多工位级进模随着工位数的增加，相应要加工的模具零件数也多了，所以成本比普通冲模高。

内容简介：: *学院学士学位论文（设计） 1 宜宾职业技术学院毕业设计题目：弹性卡级进模系部现代制造工程系专业名称模具设计与制造班级姓名指导教师年月日 *学院学士学位论文（设计） 2 摘要弹性卡级进模设计通过对零件进行工艺分析，确定了冲压工艺方案及模具结构形式，然后对模具进行总体设计，接下来是对模具设计进行基本参数计算，如排样设计、计算压力中心、计算冲裁力、工作零件的刃口尺寸计算等，最后是根据设计数据选择典型模具零件、模具组合、以及压力机。采用件绘制了弹性卡级进模的装配图和非标准零件图，并撰写了毕业设计说明书。关键词：弹性卡；级进模；设计 *学院学士学位论文（设计） 3 目录摘要 . 2 目录 . 3 第 1 章绪论 . 5 工位级进模的特点 . 5 进模的发展现状 . 6 具在国民经济中的地位 . 7 具优势 . 8 第 2 章产品工艺性分析 . 10 品工艺性分析 . 10 坯尺寸的计算 . 11 样及工位布置 . 12 样原则 . 12 边值 . 13 料的导正定距定位 . 13 样图 . 14 第 3 章压力、压力中心计算 . 16 裁方式的选择 . 16 裁力的计算 . 16 料力、顶件力的计算 . 17 曲力的计算 . 19 力机的选择 . 20 力中心的确定 . 20 第 4 章模具主要零部件的设计 . 22 、凸模设计原则 . 22 凸模和凹模 . 24 、凸模尺寸的确定 . 25 *学院学士学位论文（设计） 4 裁凹、凸模刃口尺寸的确定 . 25 曲件凸、凹模计算 . 28 凸模长度的确定 . 31 模刃口形式和外形尺寸的确定 . 32 它结构件的设计 . 34 模固定板 . 34 板 . 35 料板 . 35 料装置 . 36 柄 . 37 架与导向 . 37 架的设计 . 37 向机构 . 39 送料装置 . 39 第 5 章压力机的校核 . 40 第 6 章总装图 . 41 第 7 章总结 . 42 致谢 . 43 *学院学士学位论文（设计） 5 第 1 章绪论工位级进模的特点多工位级进模冲压是指在一副模具沿被冲原材料（条料或卷料）的直线送进方面，具有至少两个或两个以上等距离工位，并在压力机的一次行程中，在不同的工位上完成两个或两个以上冲压工序的冲压方法。这种方法使用的模具即为多工位级进冲压模具，简称级进模，又称跳步模、连续模、多工位级进模，如冲孔、落料级进模；冲裁、弯曲、落料级进模；冲裁、挖深、再挖深、整形、冲孔、落料级进模等。多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具，是技术密集型模具的重要代表，是冲模发展方向之一。这种模具除进行冲孔落料工作外，还可根据零件结构的特点和成形性质，完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成形工序，甚至还可以在模具中完成铆接、旋转等装配工序，因此这种模具与其它冲压模具相比具有独特的特点：（ 1）在一副模具中，可以完成包括冲裁，弯曲，拉深和成形等多道冲压工序；减少了使用多副模具的周转和重复定位过程，显著提高了劳动生产率和设备利用率。（ 2）由于在级进模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在复合模的“最小壁厚”问题，设计时还可根据模具强度和模具的装配需要留出空工位，从而保证模具的强度和装配空间。（ 3）多工位级进模通常具有高精度的内、外导向（除模架导向精度要求高外，还必须对细小凸模实施内导向保护）和准确的定距系统，以保证产品零件的加工精度和模具寿命。（ 4）多工位级进模常采用高速冲床生产冲压件，模具采用了自动送料、自动出件、安全检测等自动化装置，操作安全，具有较高的生产效率。目前，国内已能生产精度达 2 微米的精密多工位级进模，工位数最多已达 160 个，寿命 1 2 亿次。（ 5）多工位级进模结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高，给模具的制造、调试及维修带来一定的难度。同时要求模具零件具有互换性，在模具零件*学院学士学位论文（设计） 6 磨损或损坏后要求更换迅速，方便，可靠。所以模具工作零件选材必须好（常采用高强度的高合金工具钢、高速钢或硬质合金等材料），必须应用慢走丝线切割加工、成型磨削、坐标镗、坐标磨等先进加工方法制造模具。（ 6）多工位级进模主要用于冲制厚度较薄（一般不超过 2产量大，形状复杂、精度要求较高的中、小型零件。用这种模具冲制的零件，精度可达。（ 7）模具制造用期较长，成本高，多工位级进模随着工位数的增加，相应要加工的模具零件数也多了，所以成本比普通冲模高。进模的发展现状模具是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。从我国的情况来看，不少工业产品质量上不去，新产品开发不出来，老产品更新速度慢，能源消耗指标高，材料消耗量大，这都与我国模具生产技术落后，没有一个强大的、先进的模具工业密切相关。因此，要使国民经济各个部门获得高速发展，尽快缩短和发达国家之间的差距，加速实现社会主义现代化步伐，惟一的出路就是必须尽快将模具工业搞上去，使模具生产形成一个独立的工业部门，从而充分发挥模具在国民经济中的关键作用。特别是近年来，我国家电工业的高速发展对模具工业，尤其是塑料模具提出了越来越高的要求， 2004 年，塑料模具在整个模具行业中所占比例已上升到 30%左右，据有关专家预测，在未来几年中，中国塑料模具工业还将持续保持年均增长速度达到 10%以上的较高速度的发展。国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大，其中发展重点为工程塑料模具。其中级进模用处相当广泛。随着近年来工模制造业的不断进步和发展 , 冲压工艺和冲模技术也在不断地革新和发展。多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具 , 是技术密集型模具的重要代表 , 同时也是冲模的发展方向之一。这种模具除了可以进行冲孔落料工作外 , 还可根据零件结构的特点和成型性质 , 完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成型工序 , 甚至可以在模具中完成装配工序 , 实现设计无纸化 , 操作无人化。目前级进模设计主要以 2D 方式为主 , 使用 3D 设计的非常少 , 且多为插件外挂 , 无法满足复杂产品模具设计的需求。随*学院学士学位论文（设计） 7 着级进模产品复杂程度及要求的不断提高 , 传统的 2D 设计已越来越不能满足级进模技术的发展需要 , 采用更为先进的专业 3D 设计手段成为必然趋势。现代模具制造技术的深入推广与应用，促成了模具标准化程度的日渐模具标准件的使用率已接近 50%。模具标准化、模具制造技术数控化和模具标准件的广泛采用，有效缩短了模具制造周期，并同时提高了模具品质、降低了模具制造成本。以较复杂的精密级进模的制造周期为例：小型的约 50 天，中型的约 80 天，大型的约 110 天。制造周期已与国际同类模具水平相当具在国民经济中的地位在现代工业生产中，模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，有 60一90的工业产品需要使用模具加工，由于模具成型具有效率高、精度高、节省材料和复杂形面成型快等优点，在国民经济各个行业和部门，尤其是在机械制造、汽车、家用电器、仪器仪表、石油化工、轻工用品等各行业得到了极其广泛的应用，占有十分重要的地位。模具工业的大规模高速度发展及其在国民经济发展中的重要作用，已经引起了我国政府的高度重视，科技兴国，科技创新，建立创新型国家已经成为我们重要的发展战略。振兴和发展模具工业，受到了国家的重视和关注。国务院近期颁布的关于当前产业政策要点的决定中，把模具制造技术的发展作为机械行业发展的首要任务，使得我国模具工业发展迅速。据有关资料统计，工业体制改革以来，我国己拥有模具生产企业 18000 家，模具工业已经初具规模，先后制定了冲压模、塑料模、压铸模和模具基础技术的 50 多项国家标准，近 300 个标准号。随着世界经济发展格局的转变，中国正在成为世界机械制造业大国，国民经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石化、建筑，也都要求模具工业与之相适应，由此牵动了我国模具制造业的迅猛发展。在模具产品中，有些产品已接近或达到国际水平，在国家产业发展的政策引导下，模具需求量每年仍以 15的幅度递增，这将形成一个巨大的国内市场需求。目前，我国的模具制造技术己从过去只能制造简单模具发展到可以制造大型、精密、复杂、寿命长的模具。许多模具产品都达到了国际同类模具产品的技术水平。 *学院学士学位论文（设计） 8 具优势随着模具制造的技能化逐步向科学化发展，原来依靠主模型和绘制图形制造模具的传统方法 ,逐步由端将由数字描述的覆盖件形状转为加工轨迹的方法所取代。用电话线路遥控加工过程则又将模具制造科学化的水平推向一个新高度。现在可将这种新技术的特征归纳为以下几个方面： (1)由三坐标测量机进行检验。用于配合统进行检验的三坐标测量机也与原来适合于传统工加工模具的可移动式三坐标测量机不同。现在所用的三坐标测量机都带有自动化测量系统。在加工时，三坐标测量机不仅可作为一种最终检验模具品质的工具，也应该作为一种对加工过程进行检测的工具。即在加工过程中对各道工序加工后进行中途检验。例如对加工后模具的主要型腔面进行检验。特别是在拋光之前应对加工面作全面的检验，以便确定如何更精确地达到加工面所需的几何形状。在对模具进行检验时，需以较密的流线通过零件的各处。每一副模具需检验两次。一次在冲压加工之前，另一次在冲压加工以后。应用理论计算厚度对上、下模型腔的对合状况进行测量，以掌握实现计数据精度的实际状况。 (2)不需要主模型和靠模。虽然不再使用主模型和靠模，但加工精度反而有了提高。用据加工以对加工结果进行检验，对模具的型腔面还可以进行数学分析，从而保证了制造过程能极严格地按照原始设计数据实施。正是由于排除了模具制造过程中的手工操作，改善了模具精度和加工周期方面的竞争力。为此应用据进行模具加工技术在大多数模具制造厂中得到了推广。现在由许多工厂的经验可证实，应用这种技术之后，虽然按成的刀具轨迹时间增加了14%，但用于拋光的时间却减少了 33%，总加工时间缩短了模具的品质提高了 12%。现在，各种件可以帮助工程师进行模具设计和生成床的刀具轨迹。该系统还可以在屏幕上显示 3 维彩色模型供设计模具和进行分析之用。还可以提供用于改进铸造品质的有限元分析和模具的热性能分析。实际上，任何客户的数据库都可以直接被用于输入，或者通过转换以后输入。 (3)塑料板材模压成形模具的特点。用于对塑料板材进行模压成形的模具，*学院学士学位论文（设计） 9 与冲压金属板材的模具不同，它没有材料回弹的问题。所以加工这种模具时不需要去调整模具的对合状况，而是眼于塑件需使用表面的状况。即以使用表面的表面精度和形状精度为重点。 *学院学士学位论文（设计） 10 第 2 章产品工艺性分析品工艺性分析产品名称：口铁芯生产批量：大批量生产产品材料： 08F 产品厚度： 2品三维图如图 2 图 2品图产品技术要求：表面光滑、无毛刺、无刮伤，镀层应光泽、无擦伤、无划痕、无水迹、无露底、无损伤。未标注公差为电镀要求必须经受盐雾标准，（ 2000）电工电子产品环境试验第二部分：试验雾交变氧化钠溶液。精度要求产品包括冲孔、多处弯曲，大批量生产，如果采用单工序模或复合模冲压成*学院学士学位论文（设计） 11 型，不仅工艺流程长、工序多、耗用工时多、生产效率低，而且零件互换性差、劳动强度大、成本高，不适合大批量生产，因此采用生产效率高的级进模冲压生产。坯尺寸的计算弯曲是将板料、棒料、型材或管料等弯成一定形状和角度的零件的一种冲压成型工序。采用弯曲的零件种类繁多，常见的如汽车大梁、自行车车把、各种电器零件的支架等。根据弯曲应变中性层在弯曲前长度不变的原理，先确定应变中性层位置，在计算应变中性层长度，最后得出毛坯长度。产品工件属于 r2t 的弯曲件，这类零件变形区材料变薄不严重，且断面畸变较小，可按应变中性层长度等于毛坯长度的原则计算。 L=l1+l2+l1+ /2(r+ 式（ 2 式中 L 毛坯展开长度（工件直边长度（ K 应变中性层位移系数 (查表 2 r 弯曲件内弯曲半径（ t 板厚（展开后的毛坯：其值可参考表 2 *学院学士学位论文（设计） 12 表 2变中性层位移系数 r/t 2 K r/t 4 5 6 K 样及工位布置级进模的排样是指制件（一个或多个）在条料上分几个工位冲制的布置方法。排样不同，材料的利用率、制件的尺寸精度、生产率、模具结构与制造复杂程度、模具使用寿命长短等都不同。所以排样作为级进模设计的重要步骤，不仅必不可少，而且作用很大。它是多工位级进模设计时的重要依据，是设计模具图之前要做完的第一件大事。排样是模具结构设计的主要依据，排样图设计好坏，直接关系到模具设计。排样图设计有错误，会导致制造出来的模具无法冲出合格制件而将整副模具报废。在一副级进模里，因冲的制件不同，个工位就有不同的冲压工序，如冲切、一次压弯、二次压弯、再次压弯、压包、压劲等，每个工位的冲压性质都必须遵守一定的规则，合理分布。样原则 (1)n，对冲裁件来说，由于产量大，冲压的生产效率高，所以材料费用常占总成本的 60以上，材料利用率是一项很重要的经济指标。要提高材料利用率，就必须减少废料面积。冲裁过程所产生的废料可分为结构废料与工艺废料两种。结构废料是工件的形状决定的，而工艺废料是由冲压方式或与排样方式决定的。（ 2）全、减轻工人的劳动强度。条料在冲裁过程中翻动要少，在材料利用率相同或相近时应尽可能选条料宽、进距小的排样方法。（ 3）具寿命较长。（ 4）于弯曲件的落料，在排样时还应考虑板*学院学士学位论文（设计） 13 料的纤维方向。（ 5）边值本模具采用双侧搭边。表 2边值和侧边值的数值材料厚度 t 圆件及圆角矩形边长 50l 矩形边长 50l 或圆角 2r 工件间 a 侧边1a 工件间 a 侧边1a 工件 a 下 2 距的确定 A = c+ a （ 2 式中 A 步距； a 搭边值； c 与送料方向平行的制件外形尺寸。计算得步距为 A= 料宽的确定 B = (b+2 c)0 （ 2 式中 B 料宽；搭边值； c 条料与导料板间的间隙；公差，采用无侧压装置 =计算得料宽为 B = 105 料的导正定距定位 *学院学士学位论文（设计） 14 采用导正销导正定距定位，导正销圆柱段长度 h=1正孔直径正销与导正孔双面间隙为样图排样图如图 2示，在两侧冲导正孔进行导正，提高冲裁精度。图 2样图工位布置：冲孔冲裁弯曲弯曲冲裁。材料利用率 %1002式中 A 一个步距内冲裁件的实际面积； B 条料宽度； S 步距； %100 =6%材料利用率为 =76。 *学院学士学位论文（设计） 15 *学院学士学位论文（设计） 16 第 3 章压力、压力中心计算裁方式的选择当一次冲裁完之后，为了能够顺利地进行下一次冲裁，必须适合解决出件、卸料及废料排出等问题。选取的冲裁方式不同时，出件、卸料及废料排除的形式也就不同。因此冲裁方式将直接决定冲裁模的结构形式，并影响冲裁件的质量。下面有三种基本的冲裁方式： 1、固定卸料顺出件采用固定卸料方式，板料不受约束，属于自由冲裁，废料边很容易上翘，卸料时又反向翻转变形，因此对凸模刃口侧面的磨损比较严重。这种冲裁方式不适合于冲薄料，冲钢板时板厚度不宜小于软铝板时最好不小于缺点是凹模刃口附近有异物时不易发现，可能造成损伤刃口，甚至折断凸模的事故。其优点是手工送料时手不易进入危险区，因此比较安全。固定卸料式的模具结构比较简单，板料厚度合适时，用于落料加工较为合适。但一般不用于冲孔。 2、弹压卸料顺出件弹压卸料方式很适于冲薄件，一般当板料厚度小于等于 2须采用弹压卸料方式。冲较厚的板料也可以采用弹压卸料方式，以获得较平整的冲裁件，但收效没有薄料明显。 3、弹压卸料逆出件方式用于顺装式冲裁模的结构形式。这种逆出件方式只用于落料，不用于冲孔，因此对于顺装式模具，反顶板也称为顶件板；用于倒装式模具时，反顶板又称推件板。在顺装模具中，顶件力需由弹性元件提供。所以：根据上述各种冲裁方式的特点，该制件应选择弹压卸料顺出件。裁力的计算冲裁是利用模具使板料产生分离的一种冲压工序。从广义上讲冲裁是分离工序的总称，它包括落料、冲孔、切断、修边、切舌等多种工序。但一般来说，冲裁主要是指落料和冲孔工序。若使材料沿封闭曲线相互分离，封闭曲线以内的部*学院学士学位论文（设计） 17 分作为冲裁件时，为落料；封闭曲线以外的部分作为冲裁件时，则为冲孔。冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是随凸模进人材料的深度(凸模行程 )而变化的。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。根据冲裁力的公式： F=b （ N）（ 3 式中 b 料板的抗剪强度（ L 冲裁轮廓的总长度（； t 板料厚度（查表得： 08F 在常温下的抗剪强度 b=380470 考虑到刃口的磨损、间隙的波动、材料力学性能的变化、板料厚度的偏差等因素的影响，可取安全系数为 k=冲裁区只是冲裁线的长度不同，材料抗剪长度和材料厚度均相同，用上式可分别计算各冲裁区的冲裁线长度和冲裁力，见表 3 表 3 1 冲裁力部位长度冲裁力冲孔（ 2 个） 2 孔冲裁边冲裁料 6 5928 合计料力、顶件力的计算板料经冲裁后，由于弹性变形恢复的作用，将使冲落部分的材料梗塞在凹模内，而冲裁剩下的材料则紧箍在凸模上。为使冲裁工作继续进行，必须将箍在凸模上的料卸下，将卡在凹模内的料推出。从凸模上卸下箍着的料所需的力称为卸料力；将梗塞在凹模内的料顺从冲裁方向推出所需的力称为推件力。卸料力和推件力是从压力机、卸料装置中获得。所以在选择设备的公称压力*学院学士学位论文（设计） 18 或设计冲模时，应分别加以考虑。影响这些力的因素较多，主要有材料的力学性能、材料的厚度、模具间的间隙、凹模洞口的结构、搭边大小、润滑情况等，一般采用经验公式计算 . 卸料力计算公式：卸料力 (3式中 F 冲裁力（ N）；卸料力系数，见表 3 推件力计算公式：推件力 FT= (3式中 F 冲裁力（ N）；推件力系数，见表 3 n 同时梗塞在凹模内工件（废料）数， n=h/t h 凹模洞口的直壁高度（ t 材料厚度（表 3料力和推件力系数料厚 t/X 2 22 2 算的结果 K x 0 5 , K t 0 5 所以： F 卸 =K 卸 F 总 =F 推 =K 推 F 总 =*学院学士学位论文（设计） 19 曲力的计算弯曲力大小受到材料力学性能、弯曲件形状、毛坯尺寸、弯曲半径、模具间隙、凹模圆角支点间距离、弯曲方式等多种因素的影响。因此，要从理论是非常复杂和困难的，在生产中通常采用经验公式或通过简化的理论公式进行计算。本产品工件包括 U 型弯曲 (两处 )和曲弯曲力为：弯曲力有公式 b （ 3 式中 F 自由弯曲力（ N ）； B 弯曲件宽度（； t 弯曲件材料厚度（ R 弯曲件内半径（， r=b 材料抗拉强度， 70380K 安全因数， K . 弯曲力 2=弯曲弯曲力为：弯曲力有公式 b （ 3 式中 F 自由弯曲力（ N ）； B 弯曲件宽度（， t 弯曲件材料厚度（ R 弯曲件内半径（， b 材料抗拉强度， 70380K 安全因数， K . 弯曲力和为 *学院学士学位论文（设计） 20 力机的选择压力机的公称压力应大于计算出的总压力以初选用称压力 630块行程 35程次数150，最大封闭高度 150作台尺寸 300 450柄尺寸 4050 力中心的确定模具的压力中心就是冲压力合力的作用点。为了保证压力机和模具的正常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心线相重合。否则，冲压时滑块就会承受偏心载荷，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。在实际生产中，可能会出现由于冲件的形状特殊或排样特殊，从模具结构设计与制造考虑不宜使压力中心与模柄中心线相重合的情况，这时应注意使压力中心的偏离不致超出所选用压力机允许的范围。根据模具装配的特点建立坐标系如图 3示：图 3力中心示意图查相关资料可得压力中心的计算公式为 : *学院学士学位论文（设计） 21 （ 3 计算的模具的压力中心为（ 0,0）。 *学院学士学位论文（设计） 22 第 4 章模具主要零部件的设计凹、凸模是模具的工作零件，不仅在于它是直接担负着冲压工作，而且是在模具上直接决定制件形状、尺寸大小和精度最为关键的零件。多工位级进模中的凹、凸模和其他模具的凹、凸模一样了，都是配对使用，缺一不可。多工位级进模，由于每个的冲压性质的特殊性，既有相同之处，又有不同之处，因此无论是凸模，还是凹模，都要服从冲压性质的特定需要，设计出与技术要求相适应的凸模和凹模。它既不等同单工序模，又离不开单工序模的实践的实践与理论基础，要求凸、凹模做到适应高速度、高精度、长寿命和稳定冲压生产的需要。、凸模设计原则 1. 凹、凸模必须有足够的强度、刚度和硬度凹、凸模的刚度和强度，比起单工序模更为重要。这是由于多工位级进模一般都是在高速的连续冲压状态下工作的，震动非常大，凹、凸模的磨损比一般模具大得多。凹、凸模工作过程中受力状况也比较复杂，不均匀、不垂直、不对称、偏载等特点，在级进模上是常见的事，所以凹、凸模很容易受到损坏。对多工位级进模凹、凸模而言，增加强度，提高刚度尤为重要。例如选用强度比较好的合金工具钢，并合理安排热处理。必要时用硬质合金，保证凹、凸模有足够的硬度和耐磨性，保证凹、凸模经得住使用。在条件许可的情况下，适当缩短凸模长度，增加凹模厚度和对凹、凸模采用合理的结构等，都是增加模具刚性和强度的有效措施。 1. 凹、凸模结构要简单可靠、制造方便多工位级进模中的凹、凸模要经得住在高速、长时间连续冲压工作状态下的考验。因此，要求其结构简单，制造和维修方便。一般情况下，复杂的结构或其结构薄弱的地方，最为容易损坏，损坏后就得维修或更换新的。如果凹、凸模的结构设计得比较复杂，必然制造困难，加工周期长，不仅直接增加模具成本，还会延误正常生产。所以凹、凸模结构简单、制造和维修方便也是衡量模具结构好*学院学士学位论文（设计） 23 坏的一个重要内容。多工位级进模凹、凸模的结构与排样有关，排样确定之后，凹、凸模的工作内、外形面基本被确定下来，此时凹模的形孔如果非常容易磨损或损坏比较快，常常要更换新的，可以采用镶嵌式凹模结构，将局部容易损坏部分设计成单件镶嵌入凹模体内，当部分损坏了，可以迅速地将预先加工好的备件以旧换新，换进去一个和原来一样的新件，继续发挥它的原有功能。如果凹模的形孔比较复杂，不便加工，则可以采用镶拼式结构，将凹模的形孔内形加工变为外形加工。一般情况下，外形加工的方法比较多，尺寸的控制与检测容易，加工精度比较高，加工成本低；而内形加工相对比较困难，尤其是一些遇到尖角、细缝、窄槽、曲面等特殊地方，困难就更大了，加工成本也高。采用镶拼结构也便于维修。对于凸模来说，其工作形面是随凹模而定，一般采用整体式结构，因为它是属于外形加工，比较而言比凹模容易加工，容易获得高精度尺寸要求。对于易损的凸模，则要考虑如何设计得便于安装固定和更换，而且在固定后要有足够的稳定性，不但做到和凹模间保持稳定的合理间隙，更要做到在长时间高速冲压下，凸模不能脱落，例如带台固定凸模比铆接固定的更可靠，但铆接式凸模制造更方便。 2. 便于调整、维修和保养多工位级进模是集冲裁、弯曲、成形等多种工序于一体的多功能模具，使用过程中的凹、凸模工作部分磨损、微量尺寸的变化和制件材料的变形不到位等现象不可避免，这就需要及时得到调整、维修和保养。凹、凸模应设计成便于拆装，更换方便，固定可靠。但对于一般的冲裁部分刃口重磨，不能次次大卸大拆，因为模具零件的拆装次数多了会影响定位精度。 3. 要考虑刃磨后的凹、凸模相对位置对其他工位凹、凸模相对位置的影响每一副多工位级进模，工位数一般都是在两个或两个以上，除纯冲裁的多工位级进模以外，其他性质的多工位级进模，一旦冲裁部分因正常刃口重磨被保养之后，凹、凸模之间闭合高度尺寸既发生了变化而比原始状态减小，此时，其他工位凹、凸模之间的闭合高度尺寸也应作相应调整，否则便无法达到正常生产要求，或无法进行正常生产。凹、凸模设计时要根据该模具的冲压特点，综合考虑*学院学士学位论文（设计） 24 每一个工位的具体结构，如采用活动凸模、可调凹、凸模等。 4. 要考虑排件的及时畅通和防止浮料多工位级进模在高速冲压过程中，如果被冲下的制件或废料在上模回程（既上升）时被凸模带走，落到凹模上不能及时清除，有可能损坏模具，这是绝对不允许的。同样冲下的制件或废料，不能畅通的从凹模后的件孔力自由落下，而被堵死在里面，严重时将凹模胀裂，这也是绝对不允许的。因此，要在凸模上考虑设置小顶件装置，或者高压空气的孔，便于及时清除废料或制件；在凹模上要考虑设置吸件或废料通气孔，保证冲落下来的制件及时排出，不留在凹模内。凸模和凹模在冲压过程中，被制件或废料所包容的模具工作零件称为凸模。凸模的种类繁多，可以按加工情况分类。（ 1）冲裁凸模、弯曲凸模、拉深凸模、成形凸模等。（ 2）圆形、方形、矩形和异形凸模等。（ 3）整体式、镶拼式、组合式等。（ 4）带台式、铆接式、浇注或粘接固定式、压块式等。在冲压过程中，与凸模配合并直接对制件进行分离或成形的工作零件称为凹模。凹模和凸模一样，种类也很多，尤其是级进模的凹模，由于结构的复杂性和多工位冲压性质的不同，要求凹模能适应不同特点的需要，因而凹模的种类非常繁多。（ 1）冲裁凹模、压弯凹模、拉深凹模、成形凹模等。（ 2）分，有整体式凹模、镶套式凹模、拼合形孔凹模、分段拼合凹模、综合拼合凹模等。除整体式凹模外，其他凹模可统称为镶拼式凹模。 *学院学士学位论文（设计） 25 整体式凹模的结构特点是凹模的易损部分和非易损部分组合在一起，用一整块板料制成。因此当局部损坏时，须整体凹模更换，单因设计和制造、装配简单方便，故在工位数不多的级进模或在纯冲裁的级进模中被常常使用。镶拼式凹模常常是由于不宜采用整体式凹模时使用，其特点是将凹模的易损部分与非易损部分分开，将凹模形孔采用独立的镶套状结构，这样凹模的局部损坏时，可以局部刃磨或更换，而且更换不影响定位基准，易损坏定位可靠，互换性好，装拆快，此外易损件可用优质好材料制造，而非易损部分可用普通钢材制造。拼合形孔凹模常常是指个别凹模形孔由几个小段拼合而成，因为这样的结构，凹模的形孔可以获得较高的加工精度，因此拼合形孔凹模主要用于大而复杂形孔场合。分段拼合凹模在级进模中，是比较常用的一种结构。它是为了解决个工位形孔间的间距精度，将模具的凹模分成几段（每段中形孔数不等，每段的大小也不一定相同），然后将这几段凹模的结合面研和镶入到凹模固定框内，构成一个整体凹模。分段凹模的外形尺寸，一般是先加工好该段上工作形孔尺寸后，再以内孔为基准加工外形尺寸，并留研磨量，最后通过研合装配达到高精度的质量要求。综合拼合凹模是以上各种镶拼结构的组合和综合应用，对精度要求较高的各种多工位级进模是常用的一种凹模结构。本设计采用整体式凹模，既将用一整块的矩形钢材制成，在加工工位不多的级进模中，是首选的一种结构。它的优点有：凹模是一块板状零件，比较完整，使模具的结构比较紧凑，设计和加工简单，制造装配比较方便，成本低。、凸模尺寸的确定裁凹、凸模刃口尺寸的确定凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影响冲裁件的精度。模具的合理间隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及其公差来保证。因此，正确确定凸、凹模刃口尺寸和公差，是冲裁模设计中的一项重要工作。 *学院学士学位论文（设计） 26 1. 凸模和凹模的刃口尺寸计算的依据和计算原则在冲裁件尺寸的测量和使用中，都是以光面的尺寸为基准。落料件的光面是因凹模刃口挤切材料产生的，而孔的光面是凸模刃口挤切材料产生的。故计算刃口尺寸时，应按落料和冲孔两种情况分别进行，其原则如下：（ 1）落料落料件光面尺寸与凹模尺寸相等（或基本一致），故应以凹模尺寸为基准。又因落料尺寸会随凹模刃口的磨损而增大，为保证凹模磨损到一定程度仍能冲出合格的零件，故落料凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小尺寸。而落料凸模基本尺寸，则按凹模基本尺寸减最小初始间隙。（ 2）冲孔工件光面的孔径与凸模尺寸相等（或基本一致），故应以凸模尺寸为基准。又因冲孔尺寸会随凸模刃口的磨损而减小，故冲孔凸模基本尺寸应取工件孔尺寸公差范围内的较大尺寸。而冲孔凹模基本尺寸则按凸模基本尺寸加最小初始间隙。（ 3）孔心距当工件需要冲制多个孔时，孔心距的尺寸精度由凹模孔心距保证。由于凸、凹模的刃口尺寸磨损不影响孔心距的变化，故凹模孔心距的基本尺寸取在工件孔心距的公差带的中点上，按双向对称偏差标注。（ 4）冲模刃口制造公差凸、凹模刃口尺寸精度的选择应以能保证工件的精度要求为准，保证合理的凸、凹模间隙值，保证模具一定的使用寿命。 2. 凸、凹模尺寸计算由于产品制件很薄，表 4看出冲裁模初始双面间隙为极小值，所以本模具采用凸、凹模配合加工方法。此方法是先加工好其中的一件（凸模或凹模）作为基准件，然后以此基准件为标准来加工另一件，使它们之间保持一定的间隙。这种加工方法特点是：（ 1）模具间隙是在配制中保证的，因此不需要校核 p+ d 以加工基准件时可以适当放宽公差，使其加工容易。（ 2）尺寸标注简单，只需在基准件上标注尺寸和公差，配制件仅标注基本尺寸并注明配做所留间隙值。因此，目前一般工厂大多采用这种方法，但用此方法制造的凸、凹模是不能互换的。 *学院学士学位论文（设计） 27 表 4裁模初始双面间隙 Z （材料厚度 08、 10、 35、0908F 160、 50 65于 2 极小间隙 2 于复杂形状工件，其各部分尺寸性质不同，凸模与凹模磨损情况也不同，所以基准件的刃口尺寸需要按不同的方法计算。落料件应以凹模为基准件，冲孔件应以凸模为基准件。按凸、凹模的磨损情况可以分为三类：第一类是凸、凹模磨损后增大的尺寸（ A 类）；第二类是凸、凹模磨损后减小的尺寸（ B 类）；第三类是凸、凹模磨损后不变的尺寸（ C 类）。计算公式如下： A 类（ 0+4 （ 4 B 类（ 40 *学院学士学位论文（设计） 1 宜宾职业技术学院毕业设计题目：弹性卡级进模系部现代制造工程系专业名称模具设计与制造班级姓名指导教师年月日 *学院学士学位论文（设计） 2 摘要弹性卡级进模设计通过对零件进行工艺分析，确定了冲压工艺方案及模具结构形式，然后对模具进行总体设计，接下来是对模具设计进行基本参数计算，如排样设计、计算压力中心、计算冲裁力、工作零件的刃口尺寸计算等，最后是根据设计数据选择典型模具零件、模具组合、以及压力机。采用件绘制了弹性卡级进模的装配图和非标准零件图，并撰写了毕业设计说明书。关键词：弹性卡；级进模；设计 *学院学士学位论文（设计） 3 目录摘要 . 2 目录 . 3 第 1 章绪论 . 5 工位级进模的特点 . 5 进模的发展现状 . 6 具在国民经济中的地位 . 7 具优势 . 8 第 2 章产品工艺性分析 . 10 品工艺性分析 . 10 坯尺寸的计算 . 11 样及工位布置 . 12 样原则 . 12 边值 . 13 料的导正定距定位 . 14 样图 . 14 第 3 章压力、压力中心计算 . 16 裁方式的选择 . 16 裁力的计算 . 16 料力、顶件力的计算 . 17 曲力的计算 . 19 力机的选择 . 20 力中心的确定 . 20 第 4 章模具主要零部件的设计 . 22 、凸模设计原则 . 22 *学院学士学位论文（设计） 4 凸模和凹模 . 24 、凸模尺寸的确定 . 25 裁凹、凸模刃口尺寸的确定 . 25 曲件凸、凹模计算 . 30 凸模长度的确定 . 34 模刃口形式和外形尺寸的确定 . 35 它结构件的设计 . 37 模固定板 . 37 板 . 38 料板 . 38 料装置 . 39 柄 . 40 架与导向 . 40 架的设计 . 40 向机构 . 42 送料装置 . 42 第 5 章压力机的校核 . 43 第 6 章总装图 . 44 第 7 章总结 . 45 致谢 . 46 *学院学士学位论文（设计） 5 第 1 章绪论工位级进模的特点多工位级进模冲压是指在一副模具沿被冲原材料（条料或卷料）的直线送进方面，具有至少两个或两个以上等距离工位，并在压力机的一次行程中，在不同的工位上完成两个或两个以上冲压工序的冲压方法。这种方法使用的模具即为多工位级进冲压模具，简称级进模，又称跳步模、连续模、多工位级进模，如冲孔、落料级进模；冲裁、弯曲、落料级进模；冲裁、挖深、再挖深、整形、冲孔、落料级进模等。多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具，是技术密集型模具的重要代表，是冲模发展方向之一。这种模具除进行冲孔落料工作外，还可根据零件结构的特点和成形性质，完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成形工序，甚至还可以在模具中完成铆接、旋转等装配工序，因此这种模具与其它冲压模具相比具有独特的特点：（ 1）在一副模具中，可以完成包括冲裁，弯曲，拉深和成形等多道冲压工序；减少了使用多副模具的周转和重复定位过程，显著提高了劳动生产率和设备利用率。（ 2）由于在级进模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在复合模的“最小壁厚”问题，设计时还可根据模具强度和模具的装配需要留出空工位，从而保证模具的强度和装配空间。（ 3）多工位级进模通常具有高精度的内、外导向（除模架导向精度要求高外，还必须对细小凸模实施内导向保护）和准确的定距系统，以保证产品零件的加工精度和模具寿命。（ 4）多工位级进模常采用高速冲床生产冲压件，模具采用了自动送料、自动出件、安全检测等自动化装置，操作安全，具有较高的生产效率。目前，国内已能生产精度达 2 微米的精密多工位级进模，工位数最多已达 160 个，寿命 1 2 亿次。 *学院学士学位论文（设计） 6 （ 5）多工位级进模结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高，给模具的制造、调试及维修带来一定的难度。同时要求模具零件具有互换性，在模具零件磨损或损坏后要求更换迅速，方便，可靠。所以模具工作零件选材必须好（常采用高强度的高合金工具钢、高速钢或硬质合金等材料），必须应用慢走丝线切割加工、成型磨削、坐标镗、坐标磨等先进加工方法制造模具。（ 6）多工位级进模主要用于冲制厚度较薄（一般不超过 2产量大，形状复杂、精度要求较高的中、小型零件。用这种模具冲制的零件，精度可达。（ 7）模具制造用期较长，成本高，多工位级进模随着工位数的增加，相应要加工的模具零件数也多了，所以成本比普通冲模高。进模的发展现状模具是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。从我国的情况来看，不少工业产品质量上不去，新产品开发不出来，老产品更新速度慢，能源消耗指标高，材料消耗量大，这都与我国模具生产技术落后，没有一个强大的、先进的模具工业密切相关。因此，要使国民经济各个部门获得高速发展，尽快缩短和发达国家之间的差距，加速实现社会主义现代化步伐，惟一的出路就是必须尽快将模具工业搞上去，使模具生产形成一个独立的工业部门，从而充分发挥模具在国民经济中的关键作用。特别是近年来，我国家电工业的高速发展对模具工业，尤其是塑料模具提出了越来越高的要求， 2004 年，塑料模具在整个模具行业中所占比例已上升到 30%左右，据有关专家预测，在未来几年中，中国塑料模具工业还将持续保持年均增长速度达到 10%以上的较高速度的发展。国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大，其中发展重点为工程塑料模具。其中级进模用处相当广泛。随着近年来工模制造业的不断进步和发展 , 冲压工艺和冲模技术也在不断地革新和发展。多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具 , 是技术密集型模具的重要代表 , 同时也是冲模的发展方向之一。这种模具除了可以进行冲孔落料工作外 , 还可根据零件结构的特点和成型性质 , 完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成型工序 , 甚至可以在模具中完成装配*学院学士学位论文（设计） 7 工序 , 实现设计无纸化 , 操作无人化。目前级进模设计主要以 2D 方式为主 , 使用 3D 设计的非常少 , 且多为插件外挂 , 无法满足复杂产品模具设计的需求。随着级进模产品复杂程度及要求的不断提高 , 传统的 2D 设计已越来越不能满足级进模技术的发展需要 , 采用更为先进的专业 3D 设计手段成为必然趋势。现代模具制造技术的深入推广与应用，促成了模具标准化程度的日渐模具标准件的使用率已接近 50%。模具标准化、模具制造技术数控化和模具标准件的广泛采用，有效缩短了模具制造周期，并同时提高了模具品质、降低了模具制造成本。以较复杂的精密级进模的制造周期为例：小型的约 50 天，中型的约 80 天，大型的约 110 天。制造周期已与国际同类模具水平相当具在国民经济中的地位在现代工业生产中，模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，有 60一90的工业产品需要使用模具加工，由于模具成型具有效率高、精度高、节省材料和复杂形面成型快等优点，在国民经济各个行业和部门，尤其是在机械制造、汽车、家用电器、仪器仪表、石油化工、轻工用品等各行业得到了极其广泛的应用，占有十分重要的地位。模具工业的大规模高速度发展及其在国民经济发展中的重要作用，已经引起了我国政府的高度重视，科技兴国，科技创新，建立创新型国家已经成为我们重要的发展战略。振兴和发展模具工业，受到了国家的重视和关注。国务院近期颁布的关于当前产业政策要点的决定中，把模具制造技术的发展作为机械行业发展的首要任务，使得我国模具工业发展迅速。据有关资料统计，工业体制改革以来，我国己拥有模具生产企业 18000 家，模具工业已经初具规模，先后制定了冲压模、塑料模、压铸模和模具基础技术的 50 多项国家标准，近 300 个标准号。随着世界经济发展格局的转变，中国正在成为世界机械制造业大国，国民经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石化、建筑，也都要求模具工业与之相适应，由此牵动了我国模具制造业的迅猛发展。在模具产品中，有些产品已接近或达到国际水平，在国家产业发展的政策引导下，模具需求量每年仍以 15的幅度递增，这将形成一个巨大的国内市场需求。目前，我国的模具制造技术己从过去只能制造简单模具发展到可以制造大*学院学士学位论文（设计） 8 型、精密、复杂、寿命长的模具。许多模具产品都达到了国际同类模具产品的技术水平。具优势随着模具制造的技能化逐步向科学化发展，原来依靠主模型和绘制图形制造模具的传统方法 ,逐步由端将由数字描述的覆盖件形状转为加工轨迹的方法所取代。用电话线路遥控加工过程则又将模具制造科学化的水平推向一个新高度。现在可将这种新技术的特征归纳为以下几个方面： (1)由三坐标测量机进行检验。用于配合统进行检验的三坐标测量机也与原来适合于传统工加工模具的可移动式三坐标测量机不同。现在所用的三坐标测量机都带有自动化测量系统。在加工时，三坐标测量机不仅可作为一种最终检验模具品质的工具，也应该作为一种对加工过程进行检测的工具。即在加工过程中对各道工序加工后进行中途检验。例如对加工后模具的主要型腔面进行检验。特别是在拋光之前应对加工面作全面的检验，以便确定如何更精确地达到加工面所需的几何形状。在对模具进行检验时，需以较密的流线通过零件的各处。每一副模具需检验两次。一次在冲压加工之前，另一次在冲压加工以后。应用理论计算厚度对上、下模型腔的对合状况进行测量，以掌握实现计数据精度的实际状况。 (2)不需要主模型和靠模。虽然不再使用主模型和靠模，但加工精度反而有了提高。用据加工以对加工结果进行检验，对模具的型腔面还可以进行数学分析，从而保证了制造过程能极严格地按照原始设计数据实施。正是由于排除了模具制造过程中的手工操作，改善了模具精度和加工周期方面的竞争力。为此应用据进行模具加工技术在大多数模具制造厂中得到了推广。现在由许多工厂的经验可证实，应用这种技术之后，虽然按成的刀具轨迹时间增加了14%，但用于拋光的时间却减少了 33%，总加工时间缩短了模具的品质提高了 12%。现在，各种件可以帮助工程师进行模具设计和生成床的刀具轨迹。该系统还可以在屏幕上显示 3 维彩色模型供设计模具和进行分析之用。还可以提供用于改进铸造品质的有限元分析和模具的热性能分析。实际上，任何*学院学士学位论文（设计） 9 客户的数据库都可以直接被用于输入，或者通过转换以后输入。 (3)塑料板材模压成形模具的特点。用于对塑料板材进行模压成形的模具，与冲压金属板材的模具不同，它没有材料回弹的问题。所以加工这种模具时不需要去调整模具的对合状况，而是眼于塑件需使用表面的状况。即以使用表面的表面精度和形状精度为重点。 *学院学士学位论文（设计） 10 第 2 章产品工艺性分析品工艺性分析产品名称：口铁芯生产批量：大批量生产产品材料： 08F 产品厚度： 2品三维图如图 2 图 2品图产品技术要求：表面光滑、无毛刺、无刮伤，镀层应光泽、无擦伤、无划痕、无水迹、无露底、无损伤。未标注公差为电镀要求必须经受盐雾标准，（ 2000）电工电子产品环境试验第二部分：试验雾交变*学院学士学位论文（设计） 11 氧化钠溶液。精度要求产品包括冲孔、多处弯曲，大批量生产，如果采用单工序模或复合模冲压成型，不仅工艺流程长、工序多、耗用工时多、生产效率低，而且零件互换性差、劳动强度大、成本高，不适合大批量生产，因此采用生产效率高的级进模冲压生产。坯尺寸的计算弯曲是将板料、棒料、型材或管料等弯成一定形状和角度的零件的一种冲压成型工序。采用弯曲的零件种类繁多，常见的如汽车大梁、自行车车把、各种电器零件的支架等。根据弯曲应变中性层在弯曲前长度不变的原理，先确定应变中性层位置，在计算应变中性层长度，最后得出毛坯长度。产品工件属于 r2t 的弯曲件，这类零件变形区材料变薄不严重，且断面畸变较小，可按应变中性层长度等于毛坯长度的原则计算。 L=l1+l2+l1+ /2(r+ 式（ 2 式中 L 毛坯展开长度（工件直边长度（ K 应变中性层位移系数 (查表 2 r 弯曲件内弯曲半径（ t 板厚（展开后的毛坯： *学院学士学位论文（设计） 12 其值可参考表 2 表 2变中性层位移系数 r/t 2 K r/t 4 5 6 K 样及工位布置级进模的排样是指制件（一个或多个）在条料上分几个工位冲制的布置方法。排样不同，材料的利用率、制件的尺寸精度、生产率、模具结构与制造复杂程度、模具使用寿命长短等都不同。所以排样作为级进模设计的重要步骤，不仅必不可少，而且作用很大。它是多工位级进模设计时的重要依据，是设计模具图之前要做完的第一件大事。排样是模具结构设计的主要依据，排样图设计好坏，直接关系到模具设计。排样图设计有错误，会导致制造出来的模具无法冲出合格制件而将整副模具报废。在一副级进模里，因冲的制件不同，个工位就有不同的冲压工序，如冲切、一次压弯、二次压弯、再次压弯、压包、压劲等，每个工位的冲压性质都必须遵守一定的规则，合理分布。样原则 (1)n，对冲裁件来说，由于产量大，冲压的生产效率高，所以材料费用常占总成本的 60以上，材料利用率是一项很重要的经济指标。要提高材料利用率，就必须减少废料面积。冲裁过程所产生的废料可分为结构废料与工艺废料两种。结构废料是工件的形状决定的，而工艺废料是由冲压方式或与排样方式决定的。（ 2）全、减轻工人的劳动强度。条料在冲裁过程中翻动要少，在材料利用率相同或相近时应尽可能选条料宽、进距小的排样方法。（ 3）具寿命较长。 *学院学士学位论文（设计） 13 （ 4）于弯曲件的落料，在排样时还应考虑板料的纤维方向。（ 5）边值本模具采用双侧搭边。表 2边值和侧边值的数值材料厚度 t 圆件及圆角矩形边长 50l 矩形边长 50l 或圆角 2r 工件间 a 侧边1a 工件间 a 侧边1a 工件 a 下 2 距的确定（ 2 式中 A 步距； a 搭边值； c 与送料方向平行的制件外形尺寸。计算得步距为 A= 料宽的确定（ 2 式中 B 料宽；搭边值； c 条料与导料板间的间隙；公差，采用无侧压装置 =计算得料宽为。 *学院学士学位论文（设计） 14 料的导正定距定位采用导正销导正定距定位，导正销圆柱段长度 h=1正孔直径正销与导正孔双面间隙为样图排样图如图 2示，在两侧冲导正孔进行导正，提高冲裁精度。图 2样图工位布置：冲孔冲裁弯曲弯曲冲裁。材料利用率 %1002式中 A 一个步距内冲裁件的实际面积； B 条料宽度； S 步距； %100 =6%*学院学士学位论文（设计） 15 材料利用率为 =76。 *学院学士学位论文（设计） 16 第 3 章压力、压力中心计算裁方式的选择当一次冲裁完之后，为了能够顺利地进行下一次冲裁，必须适合解决出件、卸料及废料排出等问题。选取的冲裁方式不同时，出件、卸料及废料排除的形式也就不同。因此冲裁方式将直接决定冲裁模的结构形式，并影响冲裁件的质量。下面有三种基本的冲裁方式： 1、固定卸料顺出件采用固定卸料方式，板料不受约束，属于自由冲裁，废料边很容易上翘，卸料时又反向翻转变形，因此对凸模刃口侧面的磨损比较严重。这种冲裁方式不适合于冲薄料，冲钢板时板厚度不宜小于软铝板时最好不小于缺点是凹模刃口附近有异物时不易发现，可能造成损伤刃口，甚至折断凸模的事故。其优点是手工送料时手不易进入危险区，因此比较安全。固定卸料式的模具结构比较简单，板料厚度合适时，用于落料加工较为合适。但一般不用于冲孔。 2、弹压卸料顺出件弹压卸料方式很适于冲薄件，一般当板料厚度小于等于 2须采用弹压卸料方式。冲较厚的板料也可以采用弹压卸料方式，以获得较平整的冲裁件，但收效没有薄料明显。 3、弹压卸料逆出件方式用于顺装式冲裁模的结构形式。这种逆出件方式只用于落料，不用于冲孔，因此对于顺装式模具，反顶板也称为顶件板；用于倒装式模具时，反顶板又称推件板。在顺装模具中，顶件力需由弹性元件提供。所以：根据上述各种冲裁方式的特点，该制件应选择弹压卸料顺出件。裁力的计算冲裁是利用模具使板料产生分离的一种冲压工序。从广义上讲冲裁是分离工*学院学士学位论文（设计） 17 序的总称，它包括落料、冲孔、切断、修边、切舌等多种工序。但一般来说，冲裁主要是指落料和冲孔工序。若使材料沿封闭曲线相互分离，封闭曲线以内的部分作为冲裁件时，为落料；封闭曲线以外的部分作为冲裁件时，则为冲孔。冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是随凸模进人材料的深度(凸模行程 )而变化的。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。根据冲裁力的公式： F=b （ N）（ 3 式中 b 料板的抗剪强度（ L 冲裁轮廓的总长度（； t 板料厚度（查表得： 08F 在常温下的抗剪强度 b=380470 考虑到刃口的磨损、间隙的波动、材料力学性能的变化、板料厚度的偏差等因素的影响，可取安全系数为 k=冲裁区只是冲裁线的长度不同，材料抗剪长度和材料厚度均相同，用上式可分别计算各冲裁区的冲裁线长度和冲裁力，见表 3 表 3 1 冲裁力部位长度冲裁力冲孔（ 2 个） 2 孔冲裁边冲裁料 6 5928 合计料力、顶件力的计算板料经冲裁后，由于弹性变形恢复的作用，将使冲落部分的材料梗塞在凹模内，而冲裁剩下的材料则紧箍在凸模上。为使冲裁工作继续进行，必须将箍在凸模上的料卸下，将卡在凹模内的料推出。从凸模上卸下箍着的料所需的力称为卸*学院学士学位论文（设计） 18 料力；将梗塞在凹模内的料顺从冲裁方向推出所需的力称为推件力。卸料力和推件力是从压力机、卸料装置中获得。所以在选择设备的公称压力或设计冲模时，应分别加以考虑。影响这些力的因素较多，主要有材料的力学性能、材料的厚度、模具间的间隙、凹模洞口的结构、搭边大小、润滑情况等，一般采用经验公式计算 . 卸料力计算公式：卸料力 (3式中 F 冲裁力（ N）；卸料力系数，见表 3 推件力计算公式：推件力 FT= (3式中 F 冲裁力（ N）；推件力系数，见表 3 n 同时梗塞在凹模内工件（废料）数， n=h/t h 凹模洞口的直壁高度（ t 材料厚度（表 3料力和推件力系数料厚 t/X *学院学士学位论文（设计） 19 计算的结果 K x 0 5 , K t 0 5 所以： F 卸 =K 卸 F 总 =F 推 =K 推 F 总 =曲力的计算弯曲力大小受到材料力学性能、弯曲件形状、毛坯尺寸、弯曲半径、模具间隙、凹模圆角支点间距离、弯曲方式等多种因素的影响。因此，要从理论是非常复杂和困难的，在生产中通常采用经验公式或通过简化的理论公式进行计算。本产品工件包括 U 型弯曲 (两处 )和曲弯曲力为：弯曲力有公式 b （ 3 式中 F 自由弯曲力（ N ）； B 弯曲件宽度（； t 弯曲件材料厚度（ R 弯曲件内半径（， r=b 材料抗拉强度， 70380K 安全因数， K . 弯曲力 2=弯曲弯曲力为：弯曲力有公式 b （ 3 式中 F 自由弯曲力（ N ）； *学院学士学位论文（设计） 20 B 弯曲件宽度（， t 弯曲件材料厚度（ R 弯曲件内半径（， b 材料抗拉强度， 70380K 安全因数， K . 弯曲力和为 +力机的选择压力机的公称压力应大于计算出的总压力，所以初选用压力机。压力机参数：公称压力 630块行程 35程次数150 ，最大封闭高度 150工作台尺寸 300 450柄尺寸 4050 力中心的确定模具的压力中心就是冲压力合力的作用点。为了保证压力机和模具的正常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心线相重合。否则，冲压时滑块就会承受偏心载荷，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。在实际生产中，可能会出现由于冲件的形状特殊或排样特殊，从模具结构设计与制造考虑不宜使压力中心与模柄中心线相重合的情况，这时应注意使压力中心的偏离不致超出所选用压力机允许的范围。根据模具装配的特点建立坐标系如图 3示： *学院学士学位论文（设计） 21 图 3力中心示意图查相关资料可得压力中心的计算公式为 : （ 3 计算的模具的压力中心为（ 0,0）。 *学院学士学位论文（设计） 22 第 4 章模具主要零部件的设计凹、凸模是模具的工作零件，不仅在于它是直接担负着冲压工作，而且是在模具上直接决定制件形状、尺寸大小和精度最为关键的零件。多工位级进模中的凹、凸模和其他模具的凹、凸模一样了，都是配对使用，缺一不可。多工位级进模，由于每个的冲压性质的特殊性，既有相同之处，又有不同之处，因此无论是凸模，还是凹模，都要服从冲压性质的特定需要，设计出与技术要求相适应的凸模和凹模。它既不等同单工序模，又离不开单工序模的实践的实践与理论基础，要求凸、凹模做到适应高速度、高精度、长寿命和稳定冲压生产的需要。、凸模设计原则 1. 凹、凸模必须有足够的强度、刚度和硬度凹、凸模的刚度和强度，比起单工序模更为重要。这是由于多工位级进模一般都是在高速的连续冲压状态下工作的，震动非常大，凹、凸模的磨损比一般模具大得多。凹、凸模工作过程中受力状况也比较复杂，不均匀、不垂直、不对称、偏载等特点，在级进模上是常见的事，所以凹、凸模很容易受到损坏。对多工位级进模凹、凸模而言，增加强度，提高刚度尤为重要。例如选用强度比较好的合金工具钢，并合理安排热处理。必要时用硬质合金，保证凹、凸模有足够的硬度和耐磨性，保证凹、凸模经得住使用。在条件许可的情况下，适当缩短凸模长度，增加凹模厚度和对凹、凸模采用合理的结构等，都是增加模具刚性和强度的有效措施。 1. 凹、凸模结构要简单可靠、制造方便多工位级进模中的凹、凸模要经得住在高速、长时间连续冲压工作状态下的考验。因此，要求其结构简单，制造和维修方便。一般情况下，复杂的结构或其结构薄弱的地方，最为容易损坏，损坏后就得维修或更换新的。如果凹、凸模的*学院学士学位论文（设计） 23 结构设计得比较复杂，必然制造困难，加工周期长，不仅直接增加模具成本，还会延误正常生产。所以凹、凸模结构简单、制造和维修方便也是衡量模具结构好坏的一个重要内容。多工位级进模凹、凸模的结构与排样有关，排样确定之后，凹、凸模的工作内、外形面基本被确定下来，此时凹模的形孔如果非常容易磨损或损坏比较快，常常要更换新的，可以采用镶嵌式凹模结构，将局部容易损坏部分设计成单件镶嵌入凹模体内，当部分损坏了，可以迅速地将预先加工好的备件以旧换新，换进去一个和原来一样的新件，继续发挥它的原有功能。如果凹模的形孔比较复杂，不便加工，则可以采用镶拼式结构，将凹模的形孔内形加工变为外形加工。一般情况下，外形加工的方法比较多，尺寸的控制与检测容易，加工精度比较高，加工成本低；而内形加工相对比较困难，尤其是一些遇到尖角、细缝、窄槽、曲面等特殊地方，困难就更大了，加工成本也高。采用镶拼结构也便于维修。对于凸模来说，其工作形面是随凹模而定，一般采用整体式结构，因为它是属于外形加工，比较而言比凹模容易加工，容易获得高精度尺寸要求。对于易损的凸模，则要考虑如何设计得便于安装固定和更换，而且在固定后要有足够的稳定性，不但做到和凹模间保持稳定的合理间隙，更要做到在长时间高速冲压下，凸模不能脱落，例如带台固定凸模比铆接固定的更可靠，但铆接式凸模制造更方便。 2. 便于调整、维修和保养多工位级进模是集冲裁、弯曲、成形等多种工序于一体的多功能模具，使用过程中的凹、凸模工作部分磨损、微量尺寸的变化和制件材料的变形不到位等现象不可避免，这就需要及时得到调整、维修和保养。凹、凸模应设计成便于拆装，更换方便，固定可靠。但对于一般的冲裁部分刃口重磨，不能次次大卸大拆，因为模具零件的拆装次数多了会影响定位精度。 3. 要考虑刃磨后的凹、凸模相对位置对其他工位凹、凸模相对位置的影响每一副多工位级进模，工位数一般都是在两个或两个以上，除纯冲裁的多工位级进模以外，其他性质的多工位级进模，一旦冲裁部分因正常刃口重磨被保养之后，凹、凸模之间闭合高度尺寸既发生了变化而比原始状态减小，此时，其他*学院学士学位论文（设计） 24 工位凹、凸模之间的闭合高度尺寸也应作相应调整，否则便无法达到正常生产要求，或无法进行正常生产。凹、凸模设计时要根据该模具的冲压特点，综合考虑每一个工位的具体结构，如采用活动凸模、可调

温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。