托板冲压模具设计【含11张CAD图纸、文档所见所得】
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西南交通大学本科毕业设计(论文) 第1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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第2页护。 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第3页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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第4页集型产 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。 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第5页第第 2 章章 冲裁件的工艺分析冲裁件的工艺分析2.1 冲裁件的材料及结构的工艺性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、批量生产：大批量生产2.3、冲压件工艺分析、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、32.42.4 冲裁件工艺设计冲裁件工艺设计 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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第6页第第 3 3 章章冲压设计冲压设计3.13.1 计算搭边值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3.23.2 条料宽度条料宽度（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=65.6mm3.33.3 排样图排样图如下： 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第7页10.810.810102.432.417.462.410200 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第8页3.4 冲裁力的计算冲裁力的计算 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、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的选用 压力机吨位=F/0.5=192.23/0.8=240.29 KN 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第9页第第 4 章章 冲裁模具相关参数计算冲裁模具相关参数计算4.1 计算计算 Z/2=（t/ho）tanB =2t(1- ho/t)tanB4.2 经验法确定经验法确定（冲压模具设计与制造）P544.34.3 经验确定一些经验经验确定一些经验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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第10页第第 5 5 章章 冲裁模刃口的计算冲裁模刃口的计算 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5.15.1 确定模具磨损系数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=0.55.25.2 凸凹模的加工凸凹模的加工凸、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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第11页 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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第12页 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第13页第第 6 章章 其余模具标准零件其余模具标准零件6.1 固定挡料销及导料销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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第14页图 6-1 挡料销6.2 推杆推杆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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第15页6.3 防转销防转销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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第16页图 6-4 圆柱销6.5 卸料螺钉卸料螺钉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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第17页图 6-5 卸料螺钉6.6 内六角圆柱头螺钉内六角圆柱头螺钉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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第18页图 6-6 内六角圆柱头螺钉6.7 模柄模柄查表：（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 卸料弹簧卸料弹簧卸料弹簧选用步骤 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第19页1.每根弹簧上的工艺力： (3-1)2.86 4 0.715()715FFnkNN卸预2.根据所需的预紧力和必须的弹簧总压缩量0715FN,参照弹簧的特性线（涂光祺冲模技术P406,图 9-31 (2 1 10)13aammmm 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。070Lmm3.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0780FN05mma 15.2mma 行程，取余量，则，即有2amm 6amm0 13aaamm0FFn。 0aaaa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） 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第20页导套：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） 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第21页第 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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第22页刃口大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。 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第23页7.3.2 模具的装配模具的装配 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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第24页 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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第25页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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第26页5、压力机台面与导轨不垂直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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第27页连续试冲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； 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第28页 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。 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第29页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）冲模类型工作部分材料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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第30页合金工具钢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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第31页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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第32页3.面铣路径4.面铣仿真 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第33页端铣1.建立刀具2.设置 Tool parameters 和 Face parameters 参数 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第34页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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第35页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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第36页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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第37页2.设置 Tool parameters 等参数 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第38页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 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第39页3.钻孔路径及仿真钳工修整并磨上下平面，使厚度达要求 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第40页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. 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第41页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。 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第42页附表一：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 Kd0.10.0650.0.0750.10.140.10.50.0450.0550.0630.080.52.50.040.050.0550.062.56.50.030.040.0450.05钢6.50.020.030.0250.03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。 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第43页附表二：系数 K 的数值（摘自 涂光祺冲模技术 P52 表 28）材料厚度（）材料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） 手工送料圆形非圆形往复送料自动送料材料厚度t（） 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。 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第44页附表四：磨损系数 X（摘自 王孝培实用冲模技术手册 P44 表 230）非圆形圆形10.750.50.750.5材料厚度（）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）08、10、35、09Mn2、Q23516Mn40、5065Mn材料厚度（）ZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax 0.5极小间隙 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第45页0.50.60.70.80.91.01.21.51.752.02.12.52.753.03.54.04.55.56.06.58.00.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1260.1320.2200.2460.2600.3600.4000.4000.5400.6400.7200.9401.0800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.5000.5600.6400.7400.8801.0001.2801.4400.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.6800.7800.8400.9401.2000.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9200.9601.1001.2001.3001.6800.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.3800.4200.4800.5800.6800.7800.9801.1400.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.5400.6000.6600.7800.9201.0401.3201.5000.0400.0480.0640.0640.0900.0900.0600.0720.0920.0920.1260.126注:冲裁皮革,石棉和纸板时,间隙取 08 钢的 25。 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第46页结结论论毕业设计是本科学习阶段一次非常难得
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