订书机钉槽级进成形工艺与级进模具设计论文

第页中 文 摘 要订书机钉槽级进成形工艺与级进模具设计论文本文首先分析了订书机钉槽冲压的结构，尺寸，精度和原材料性能，并制定出有效的成形方案：多工位级进模。分析了订书机钉槽冲压的成形工艺特点，包括工件的三维造型、工件的工艺分析、工序排样、工艺计算，确定了该模具包括冲孔，弯曲，切边，落料在内的 9 个工位。完成了级进模的总体概要设计、级进模零件详细设计、冲压设备的选择等工作。详细介绍了模具凸模、凹模、固定板、卸料装置、出件装置等零部件的设计方法。同时阐述了模具的工作过程以及凸模和凹模、凸模与卸料板间的装配间隙。关键词 多工位级进模；成形工艺；工艺分析；模具设计；零件设计；第页外 文 摘 要Title Rotaing Bearing Frame Progressive FormingProcess and Progressive-Die DesignAbstractThis article first analyzes YL05 rotating bearing frame structure, size, accuracy and material properties, and to develop effective shaping program: multi-position progressive die.Analysis of YL05 rotating bearing frame forming process features, including parts of three-dimensional shape, parts of the process analysis, process layout, process calculation. Identify the mold s 16 station, including punching, bending, trimming, blanking.Completed a general summary of progressive die design, detailed design of progressive die parts, stamping equipment selection, etc.Details of the mold punch and die, fixed plate, discharge device, the pieces of equipment and other parts of the design method.Also explained the working process of the die and assembly gap between Punch and die, punch and stripper plate.Keywords Multi-Position Progressive Die ; Forming process ;Process analysis ; Mold Design ; Part Design ;南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 1 页目 录前 言 .1第 一 章 零 件 工 艺 性 分 析 .21.1 订 书 机 钉 槽 冲 压 工 艺 性 分 析 .21.5 订 书 机 钉 槽 冲 压 的 工 艺 方 案 确 定 .4第 二 章 排 样 设 计 .52.1 毛 坯 排 样 设 计 .52.1.1 毛坯尺寸计算 .52.1.5 条 料 搭 变 值 确 定 .62.1.3 毛 坯 排 样 .62.2 冲 切 刃 口 外 形 设 计 .72.3 工 艺 排 样 设 计 .72.3.1 确 定 步 距 .82.3.2 工 序 排 样 图 .8第 三 章 工 艺 计 算 .103.1 冲 压 工 艺 力 的 计 算 .103.1.1 冲 裁 力 计 算 .103.1.5 弯 曲 力 计 算 .123.1.3 卸 料 力 的 计 算 .133.1.4 总 压 力 的 计 算 .133.2 压 力 中 心 计 算 .13第 四 章 模 具 总 体 概 要 设 计 .144.1 模 具 结 构 概 要 设 计 .144.1.1 模 具 基 本 结 构 形 式 .144.1.5 模 具 基 本 尺 寸 .154.1.3 模 架 结 构 确 定 .164.1.4 模 具 闭 合 高 度 .164.2 模 具 结 构 详 细 设 计 .174.2.1 工 作 单 元 结 构 .174.2.2 卸 料 机 构 结 构 .17南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 1 页4.2.3 导 正 销 结 构 .174.2.4 各 模 板 结 构 .174.3 模 具 结 构 图 .174.4 模 具 工 作 过 程 .19第 五 章 模 具 零 件 详 细 设 计 .205.1 工 作 零 件 .205.1.1 冲 裁 凸 模 设 计 .205.1.5 凹 模 设 计 .235.2 定 位 零 件 .255.2.1 导 正 销 .255.3 出 件 零 件 .265.3.1 卸 料 板 .265.4 导 向 零 件 .275.5 其 他 零 件 .27第 六 章 设 备 选 择 .286.1 设 备 选 择 .286.2 设 备 校 合 .28第 七 章 结 论 .29致 谢 .30参 考 文 献 .31南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 1 页前 言随 着 电 子 、 电 器 、 轻 工 、 汽 车 等 行 业 的 不 断 发 展 ， 多 工 位 级 进 模 的 应 用 也 越来 越 广 泛 。 相 对 于 普 通 冲 压 模 而 言 ， 多 工 位 级 进 模 生 产 效 率 高 、 质 量 稳 定 、 操作 安 全 、 容 易 实 现 生 产 机 械 化 和 自 动 化 等 优 点 ， 特 别 适 合 大 批 量 生 产 。 能 够 满足 日 益 增 长 的 产 品 需 求 。多 工 位 级 进 模 是 指 在 一 副 模 具 内 ， 将 加 工 零 件 所 需 工 序 按 一 定 顺 序 分 为 若 干工 位 ， 在 压 力 机 的 一 次 行 程 中 ， 在 级 进 模 的 不 同 工 位 上 完 成 两 道 或 多 道 冲 压 工序 。 它 是 在 连 续 模 的 基 础 上 发 展 起 来 的 一 种 结 构 更 加 复 杂 、 加 工 精 度 要 求 更 高的 先 进 模 具 之 一 。 级 进 模 的 结 构 形 式 很 多 ， 本 次 设 计 采 用 的 是 含 有 弯 曲 工 序 的多 工 位 级 进 模 。本 设 计 说 明 书 ， 严 格 按 照 级 进 模 具 的 设 计 步 骤 ， 从 零 件 的 工 艺 分 析 到 工 艺 方案 的 拟 定 ， 再 到 级 进 模 的 总 装 图 和 零 件 图 设 计 以 及 压 力 机 的 选 择 。 全 文 采 用 理论 与 实 际 的 编 写 方 式 。 为 了 达 到 设 计 的 规 范 化 和 合 理 性 ， 同 时 也 为 了 方 便 读 者的 阅 读 ， 本 人 通 过 查 阅 多 方 面 的 资 料 文 献 ， 力 求 内 容 简 单 扼 要 ， 文 字 顺 通 ， 层次 分 明 ， 论 述 充 分 。 其 中 附 有 必 要 的 插 图 和 数 据 说 明 。本 书 第 一 章 主 要 介 绍 了 零 件 的 工 艺 性 分 析 ， 为 后 面 的 模 具 设 计 作 提 供 理 论 依据 ， 从 第 二 章 到 第 五 章 介 绍 了 级 进 模 具 体 设 计 ， 包 括 排 样 、 模 具 结 构 和 具 体 的零 件 设 计 、 第 六 章 介 绍 的 是 压 力 机 的 选 择 。 每 章 都 有 很 强 的 针 对 性 ， 内 容 详 细通 俗 易 懂 。本 书 在 编 写 过 程 中 得 到 了 老 师 的 精 心 指 导 和 同 学 们 的 大 力 帮 助 ,在 此 表 示衷 心 的 感 谢 。由 于 本 人 是 应 届 毕 业 生 ,理 论 水 平 有 限 ， 实 践 经 验 不 足 ， 书 中 难 免 有 错 误 的地 方 ， 敬 请 各 位 老 师 与 广 大 读 者 批 评 指 正 。南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 2 页第一章 零件工艺性分析1.1 订 书 机 钉 槽 冲 压 工 艺 性 分 析冲 压 件 的 工 艺 性 是 指 冲 压 件 对 冲 压 加 工 的 适 应 性 ， 即 是 否 能 用 最 简 单 的 模 具结 构 、 最 少 的 工 序 、 最 低 的 成 本 加 工 出 符 合 要 求 的 工 件 。 主 要 是 从 产 品 的 结 构形 状 、 尺 寸 、 精 度 、 原 材 料 、 性 能 等 几 个 方 面 进 行 分 析 ， 在 工 艺 分 析 的 基 础 上 ，综 合 考 虑 产 品 质 量 、 生 产 效 率 、 设 备 条 件 、 模 具 结 构 、 操 作 安 全 与 方 便 、 生 产批 量 、 经 济 性 等 因 素 ， 经 分 析 比 较 得 出 适 合 具 体 生 产 条 件 的 最 佳 工 艺 方 案 。图 1.1 订书机钉槽冲压零件三视图南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 3 页3D 产品图1、 冲 裁 工 艺 性订 书 机 钉 槽 冲 压 的 零 件 图 如 图 1.1 所 示 ， 从 零 件 图 上 可 知 订 书 机 钉 槽 冲 压是 典 型 的 冲 裁 件 ， 小 孔 直 径 均 大 于 一 个 料 厚 ， 孔 与 孔 、 孔 与 变 的 距 离 均 大 于1.5t 均 能 满 足 普 通 冲 裁 件 的 要 求 。 零 件 的 尺 寸 精 度 都 在 IT10-IT12 之 间 ,普通 冲 裁 即 可 满 足 要 求 。2、 弯 曲 工 艺 性(1)最 小 弯 曲 圆 角 。 零 件 材 料 B250PI， 厚 度 t=1mm， 无 圆 角 弯 曲 。 其 中 一侧 的 弯 曲 部 位 附 近 没 有 小 孔 ， 孔 中 心 到 弯 曲 部 位 的 距 离 是 3mm1.5t+R 因 此 该部 位 的 弯 曲 工 艺 性 良 好 。(2)弯 边 高 度 。 弯 曲 件 的 高 度 h 不 应 过 小 ， 一 般 保 证 h(R+2t),才 能 保 证零 件 的 精 度 。 根 据 该 零 件 尺 寸 ， 其 弯 曲 高 度 为 h=5.2mm4.5mm.3、 B250PI 是 日 本 产 优 质 碳 素 钢 ， 厚 度 1mm， 抗 拉 强 度 为 380MPa， 抗 剪 强度 300MPa， 屈 服 强 度 210MPa， 伸 长 率 为 29%， 可 以 冲 压 。 综 上 所 述 ， 该 零 件的 主 要 冲 压 工 艺 性 良 好 。南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 4 页1.5 订 书 机 钉 槽 冲 压 的 工 艺 方 案 确 定工 艺 方 案 的 确 定 主 要 是 解 决 基 本 工 序 数 ， 工 序 顺 序 的 安 排 以 及 工 序 的 组 合 ，是 在 工 艺 分 析 的 基 础 上 考 虑 生 产 批 量 等 因 素 制 定 的 。 该 工 件 包 括 冲 孔 、 弯 曲 、切 断 三 个 基 本 工 序 ， 可 以 采 用 以 下 三 种 工 艺 方 案 ：（ 1） 先 冲 孔 ， 再 落 料 ， 再 弯 曲 ， 采 用 单 工 序 模 生 产 。（ 2） 冲 孔 落 料 复 合 ， 然 后 弯 曲 ， 采 用 复 合 模 生 产 。（ 3） 冲 孔 弯 曲 切 断 连 续 冲 压 ， 采 用 级 进 模 生 产 。方 案 （ 1） 模 具 结 构 简 单 ， 但 需 要 四 道 工 序 、 四 副 模 具 才 能 完 成 零 件 的 加 工 ，生 产 效 率 较 低 ， 难 以 满 足 零 件 大 批 量 生 产 的 需 求 。 且 只 能 进 行 单 个 订 书 机 钉 槽冲 压 的 冲 压 ， 无 法 批 量 生 产 ， 工 作 效 率 低 ， 该 工 件 属 批 量 生 产 ， 因 此 该 方 案 不合 适 。方 案 （ 2） 与 方 案 （ 1） 一 样 ， 都 需 要 多 副 模 具 来 完 成 工 件 的 生 产 任 务 ， 生产 效 率 较 底 ， 但 方 案 （ 2） 生 产 效 率 可 以 提 高 ， 这 点 比 方 案 （ 1） 好 ， 但 仍 需多 副 模 具 ， 分 多 次 加 工 ， 不 能 满 足 大 量 生 产 队 效 率 的 要 求 。 而 且 操 作 不 方 便 、不 安 全 ， 因 此 这 种 方 案 不 是 最 佳 方 案 。方 案 （ 3） 只 需 要 一 副 模 具 就 能 完 成 订 书 机 钉 槽 冲 压 的 批 量 生 产 ， 生 产 效 率很 高 。 操 作 方 便 、 安 全 ， 同 时 又 能 保 证 工 件 的 精 度 要 求 。由 于 零 件 结 构 简 单 ， 生 产 批 量 大 ， 为 了 更 好 的 保 证 尺 寸 精 度 ， 最 后 确 定 级 进冲 压 的 方 式 进 行 生 产 ， 采 用 方 案 （ 3） 。订 书 机 钉 槽 冲 压 的 生 产 为 大 批 量 生 产 ， 因 此 采 用 自 动 送 料 配 合 级 进 冲 压 生 产 。考 虑 到 节 省 材 料 ， 不 采 用 侧 刃 定 位 ， 而 利 用 自 动 送 料 机 构 加 导 正 销 的 方 式 定 距定 位 。 所 以 在 冲 孔 之 前 应 先 冲 导 正 孔 ， 然 后 开 始 冲 孔 、 弯 曲 及 切 断 。订 书 机 钉 槽 冲 压 的 加 工 工 艺 方 案 为 ： 冲 导 正 孔 冲各异形孔弯曲切断。南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 5 页第二章 排样设计在 进 行 多 工 位 级 进 模 设 计 时 ， 首 先 要 设 计 条 料 排 样 图 ， 条 料 排 样 图 的 设 计 是多 工 位 级 进 模 设 计 时 的 重 要 依 据 。 多 工 位 级 进 模 条 料 排 样 图 设 计 的 好 坏 ， 对 模具 设 计 的 影 响 是 很 大 的 ， 排 样 图 设 计 错 误 ， 会 导 致 制 造 出 来 的 模 具 无 法 冲 制 零件 。 条 料 排 样 图 一 旦 确 定 ， 也 就 确 定 了 被 冲 制 零 件 各 部 分 在 模 具 中 的 冲 制 顺 序 、模 具 的 工 位 数 、 零 件 的 排 样 方 式 、 模 具 步 距 的 公 称 尺 寸 、 条 料 载 体 的 设 计 形 式等 一 系 列 问 题 。 在 本 模 具 中 ， 排 样 设 计 总 的 原 则 是 先 进 行 冲 切 废 料 ， 然 后 弯 曲 ，最 后 切 断 ， 并 要 考 虑 模 具 的 强 度 、 刚 度 ， 结 构 的 合 理 性 。2.1 毛 坯 排 样 设 计2.1.1 毛坯尺寸计算因 为 此 工 件 可 视 为 无 弯 曲 圆 角 弯 曲 件 ， 因 弯 曲 变 形 程 度 大 ， 压 弯 时 板 料 变 形区 变 薄 情 况 严 重 ， 而 且 断 面 畸 变 也 较 大 。 此 种 情 况 应 依 据 弯 曲 变 形 前 后 毛 坯 体积 和 工 件 体 积 相 等 的 原 则 来 进 行 计 算 。由 参 考 文 献 2 中 得 ， 毛 坯 长 度 为 ：（ 2.1）xtlL1=144式 中 x 值 为 修 正 系 数 ， 一 般 去 x=0.4-0.6。将 单 个 订 书 机 钉 槽 冲 压 展 开 如 图 2.1 所 示 的 展 开 图 。南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 6 页图 2. 1 订书机钉槽冲压展开图故 毛 坯 尺 寸 为 14439.2X1mm。2.1.5 条 料 搭 变 值 确 定由于订书机钉槽冲压的形状不规则，无法做到无废料排样，故采用搭边值均大于 2mm 的少废料排样，这样能最大限度增加材料的利用率。2.1.3 毛 坯 排 样毛 坯 在 板 料 上 可 截 取 的 方 位 很 多 ， 这 也 就 决 定 了 毛 坯 排 样 方 案 的 多 样 性 。 典型 毛 坯 排 样 有 ： 单 排 、 斜 排 、 对 排 、 无 费 料 排 样 、 多 排 、 混 合 排 等 。根 据 此 次 毕 业 设 计 的 零 件 结 构 特 征 ， 决 定 采 用 对 排 、 中 间 载 体 。为 简 化 级 进 模 结 构 ,降 低 制 造 成 本 ,初 步 设 计 两 个 排 样 方 案 ：图 2. 2 毛坯纵排排样图南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 7 页采 用 对 牌 排 横 排 排 样 ， 要 求 得 条 料 宽 度 减 小 ， 模 具 宽 度 减 小 ， 模 具 长 度 会 增加 ， 条 料 可 使 用 中 间 载 体 ， 保 证 了 条 料 送 进 刚 度 和 平 稳 性 ， 而 且 会 大 大 提 高 材料 的 利 用 率 。2.2 冲 切 刃 口 外 形 设 计1、 刃 口 分 解 与 重 组 应 有 利 于 简 化 模 具 结 构 ， 分 解 阶 段 应 尽 量 少 ， 重 组 后 成形 的 凸 模 和 凹 模 外 形 要 简 单 、 规 则 ， 要 有 足 够 的 强 度 ， 要 便 与 加 工 ；2、 刃 口 分 解 应 保 证 产 品 零 件 的 形 状 、 尺 寸 、 精 度 和 使 用 要 求 ；3、 内 外 形 轮 廓 分 解 后 各 阶 段 间 的 连 接 应 平 直 或 圆 滑 ；4、 分 段 搭 接 点 应 尽 量 少 ， 搭 接 点 要 避 开 产 品 薄 弱 部 位 和 外 形 重 要 部 位 ；5、 有 公 差 要 求 的 直 边 和 使 用 中 有 滑 动 配 合 的 边 应 一 次 冲 切 ， 不 宜 分 段 ；6、 复 杂 外 形 以 及 有 窄 槽 或 细 长 的 部 位 最 好 分 解 ， 复 杂 内 形 最 好 分 解 ；7、 外 轮 廓 各 段 毛 刺 方 向 有 不 同 时 应 分 解 。2.3 工 艺 排 样 设 计在 多 工 位 级 进 模 冲 压 中 ， 工 序 件 在 级 进 模 内 随 着 冲 床 一 次 就 向 前 送 一 个 步 距 ，到 达 不 同 的 工 序 。 由 于 各 工 位 的 加 工 内 容 互 不 相 同 ， 因 此 ， 在 级 进 模 设 计 中 ，要 确 定 从 毛 坯 板 料 到 产 品 零 件 的 转 化 过 程 ， 既 级 进 模 各 工 位 的 所 要 进 行 的 加 工工 序 内 容 ， 这 一 设 计 过 程 就 是 工 序 排 样 。 对 于 带 孔 的 冲 裁 件 ， 一 般 先 冲 孔 后 落料 。 若 孔 到 边 缘 的 距 离 比 较 小 。 而 孔 的 精 度 又 比 较 高 时 ， 排 样 应 考 虑 先 冲 外 形 ，南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 8 页再 在 导 正 销 导 正 的 情 况 下 冲 孔 ， 以 避 免 先 冲 孔 后 落 料 时 造 成 孔 的 变 形 ， 达 不 到孔 的 精 度 要 求 。 对 于 弯 曲 件 ， 应 在 先 冲 切 掉 弯 曲 件 周 边 （ 指 弯 曲 件 展 开 后 ） 以外 废 料 后 再 进 行 弯 曲 成 形 ， 最 后 落 料 。 并 且 要 防 止 弯 曲 过 程 中 条 料 的 窜 动 ， 在排 样 和 模 具 结 构 设 计 时 要 考 虑 对 材 料 夹 紧 。2.3.1 确 定 步 距步 距 是 指 条 料 在 模 具 中 逐 次 送 进 时 每 次 向 前 移 动 的 距 离 。 步 距 的 大 小 及 精度 直 接 影 响 冲 件 的 外 形 精 度 、 内 外 形 相 对 位 置 精 度 和 冲 切 过 程 能 否 顺 利 完 成 。1. 步 距 的 基 本 尺 寸由 参 考 文 献 2中 得 ：MAS（ 2.2）式 中 S步 距 基 本 尺 寸 ； A工 件 外 形 尺 寸 ；M搭 边 宽 度 ；故 该 零 件 的 步 距 基 本 尺 寸 为 ： S 42.2mm2. 步 距 精 度步 距的精度直接影响冲压件的精度。由于步 距的误差，不仅影响切除余料导致外形尺寸的误差，还影响冲压件内、外形的相对位置。也就是说，步 距精度愈高，冲件精度也愈高，但步距精度过高，模具制造也就愈困难，所以步距精度的确定必须根据冲件的具体情况而定。本订书机钉槽冲压的尺寸精度要求不高，但旋转承架内的孔的相对位置精度有一定的要求，故按 IT6 级查其步 距精度为0. 007mm。2.3.2 工 序 排 样 图考 虑 到 模 具 的 大 小 问 题 ， 初 始 设 计 的 工 序 排 样 图 如 图 2.4 所 示 。南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 9 页图 2. 4 工序排样图各 工 位 说 明 如 下 ：第 1 工 位 冲 导 正 孔 和 两 侧 小 孔 ；第 2 工 位 导 正 并 冲 孔 ；第 3 工 位 空 工 位 ；第 4 工 位 切 边 ；第 5 工 位 空 工 位第 6 工 位 折 弯 ；第 7 工 位 切 料 ；第 8 工 位 第 二 次 折 弯第 9 工 位 落 料 ；南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 10 页第 三 章 工 艺 计 算3.1 冲 压 工 艺 力 的 计 算3.1.1 冲 裁 力 计 算冲 裁 力 是 冲 裁 过 程 中 凸 模 对 材 料 的 压 力 。 冲 裁 力 是 随 着 凸 模 的 行 程 变 化 的 。通 常 说 的 冲 裁 力 是 指 冲 裁 力 的 最 大 值 。 冲 裁 力 是 选 用 压 力 机 、 模 具 设 计 以 及 强度 校 核 的 重 要 依 据 。 为 了 充 分 发 挥 压 力 机 的 潜 力 ， 避 免 因 超 载 而 损 坏 压 力 机 ，冲 裁 力 的 计 算 是 非 常 必 要 的 。 冲 裁 力 在 理 论 上 可 以 近 似 认 为 是 剪 切 断 裂 ， 所 以最 大 冲 裁 力 可 以 按 板 料 的 抗 剪 强 度 来 计 算 。由 参 考 文 献 2中 式 2-22 得 ：(3.1)KLtF式 中 F冲 裁 力 （ N） ；L零 件 剪 切 周 长 （ mm） ；材 料 厚 度 （ mm） ；t材 料 抗 剪 强 度 （ MPa） ；K系 数 。 考 虑 到 模 具 间 隙 值 的 波 动 及 均 匀 性 、 刃 口 的 磨 损 、 材 料力 学 性 能 及 厚 度 的 波 动 润 滑 情 况 等 因 素 对 冲 裁 力 的 值 都 有 影 响 ，故 一 般 取 K=1.3。已 知 零 件 材 料 是 B250PI 由 于 此 牌 号 属 于 日 本 JSI 标 准 无 法 查 到 ， 故 按 照10 钢 的 技 术 参 数 进 行 设 计 。 由 参 考 文 献 2中 表 1.6 得 =260-340MPa， 本 次 计算 取 最 大 值 440MPa。 材 料 厚 度 t=1mm,K 取 1.3。 L 值 由 全 部 冲 裁 线 即 冲 裁 零件 周 长 尺 寸 组 成 ， 由 于 该 零 件 有 多 处 冲 裁 ， 因 此 要 分 开 计 算 。1 两 个 冲 导 正 孔 的 冲 裁 力 1.5340X2 6245.5 (N)1FKdt2 冲 直 径 为 4 和 6 孔 的 冲 裁 力=1.33.142X22340+1.3X3.14X3X3X2X340=30320(N)Lt3 切 边 冲 裁 力 1， 形 状 如 图 3.1 所 示南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 11 页图 3. 1 切边形状3.14X2931.31340KLtF3=406649(N)4 切 边 冲 裁 力 2， 形 状 如 图 4.3 所 示 。图 3. 2 切边形状2431.31340 =107406NKLtF45 切 边 冲 裁 力 3， 如 图 3.3 所 示南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 12 页图 3. 3 切边形状64.51.3134028509N5FKLt综 上 所 得 ， 总 的 冲 裁 力 为 ：87654321 226FF冲 裁=58K3.1.5 弯 曲 力 计 算弯 曲 力 是 拟 订 板 料 弯 曲 加 工 工 艺 和 选 择 弯 曲 加 工 设 备 的 重 要 依 据 。 板 料 弯 曲时 开 始 是 弹 性 弯 曲 ， 然 后 是 变 形 区 内 外 层 纤 维 首 先 进 入 塑 性 状 态 ， 并 逐 渐 向 板厚 中 心 扩 展 的 自 由 弯 曲 ， 最 后 是 凸 、 凹 模 与 板 料 相 互 接 触 并 压 实 零 件 的 校 正 弯曲 。 由 于 弯 曲 力 受 材 料 性 能 、 零 件 形 状 、 弯 曲 方 法 、 模 具 结 构 等 多 种 因 素 的 影响 ， 很 难 用 理 论 方 法 进 行 准 确 的 计 算 。 一 般 按 经 验 公 式 估 算 。由 参 考 文 献 2中 得 ：第一次弯曲时校正弯曲(3.2)AqF1第 二 次 弯 曲 是 自 由 弯 曲(3.3) trkb227.0上 两 式 中 F1， F2弯 曲 力 （ N）A校 正 部 分 投 影 面 积 （ mm2） ；K安 全 系 数 ， 一 般 取 K 1.3；南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 13 页q单 位 校 正 力 （ MPa） ；将 数 值 带 入 式 3.2、 3.3 得 ：F1 2157(N)F2 7560(N)故 总 得 弯 曲 力 为 ：2157+7560=9717(N)1F弯 曲总得冲压力为：279057+9717288774(N)=288.774(KN)冲 压 冲 裁 弯 曲3.1.3 卸 料 力 的 计 算由参考文献 2 中式 2-25 得=F卸 K卸式中 F 冲裁力（ N） ；分别为卸料力系数；288.7740. 05=14.439(KN)卸3.1.4 总 压 力 的 计 算288.774+14.439303.213(KN)总 冲 卸3.2 压 力 中 心 计 算冲 压 力 合 力 的 作 用 点 称 为 冲 模 的 压 力 中 心 。 冲 模 压 力 中 心 应 尽 可 能 和 模 柄 轴线 以 及 压 力 机 滑 块 中 心 线 重 合 ， 以 使 冲 模 平 稳 地 工 作 ， 减 少 导 向 件 的 磨 损 ， 提高 模 具 及 压 力 机 寿 命 。 由 于 此 排 样 是 对 称 排 样 ， 因 此 压 力 中 心 在 对 称 轴 线 上 。可 以 根 据 力 矩 的 平 衡 算 得 压 力 中 心 ， 如 图 3.4 所 示 。图 3. 4 压力中心计算示意图卸南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 14 页压 力 中 心 计 算 公 式 为 ：12=.nFxFx( 224996+266542+266547+11718668+16517386+1912157+12218443+2574402+2807560+3305196+3462665+41217349)/(4996+32665+18668+17386+8443+4402+5496+17349+2157+7560)=302.3mm (424996+266544+266550+14318668+15117386+2092157+Y2358443+2554402+2887560+3505196+3332665+43617349)/(4996+32665+18668+17386+8443+4402+5496+17349+2157+7560)=240mm经 计 算 压 力 中 心 得 坐 标 在 （ 302.3， 240） 处 。第 四 章 模 具 总 体 概 要 设 计4.1 模 具 结 构 概 要 设 计本 承 架 的 冲 制 采 用 多 工 位 级 进 模 进 行 生 产 ， 在 确 定 了 模 具 了 模 具 的 类 型 之 后 ，便 要 初 步 拟 定 模 具 的 结 构 形 式 。 概 要 设 计 是 级 进 模 结 构 设 计 的 开 始 ， 它 以 工 序排 样 图 为 基 础 ， 根 据 产 品 零 件 要 求 ， 确 定 级 进 模 的 基 本 结 构 框 架 。 结 构 概 要 设计 包 括 ：（ 1） 模 具 基 本 结 构 ： 倒 装 关 系 的 确 定 ， 导 向 方 式 确 定 ， 卸 料 方 式 确 定 等 。（ 2） 模 具 基 本 尺 寸 ： 模 具 平 面 尺 寸 ， 模 板 厚 度 ， 模 具 闭 合 高 度 。（ 3） 模 架 基 本 结 构 ： 模 架 的 外 形 与 尺 寸 ， 导 柱 与 导 套 ， 模 座 形 式 ， 模 柄 。4.1.1 模 具 基 本 结 构 形 式1. 正 倒 装 结 构由 工 艺 分 析 得 ， 本 零 件 的 冲 制 包 含 冲 孔 、 弯 曲 、 切 断 等 工 序 。 而 且 已 确 定 为采 用 级 进 模 冲 压 ， 因 此 选 用 正 装 式 结 构 。2. 导 向 方 式由 于 本 零 件 的 生 产 是 大 批 量 生 产 ， 为 了 确 保 零 件 质 量 及 稳 定 性 ， 选 用 小 导 向南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 15 页模 架 ， 滑 动 导 柱 、 导 套 。 本 零 件 的 冲 压 精 度 要 求 一 般 ， 但 冲 孔 凸 模 跟 导 正 销 的直 径 都 很 小 ， 卸 料 板 要 兼 顾 小 凸 模 跟 导 正 销 的 导 向 作 用 ， 所 以 还 要 选 择 小 导 套 、导 柱 进 行 内 导 向 。 带 料 的 导 向 采 用 导 料 板 进 行 导 向 。3. 卸 料 方 式本 零 件 冲 压 工 序 中 含 冲 孔 和 切 断 ， 所 以 应 有 卸 料 机 构 。 又 由 于 零 件 冲 压 中 还有 弯 曲 工 序 ， 所 以 选 用 弹 性 卸 料 板 。4. 送 料 方 式因 冲 压 材 料 选 用 的 是 带 料 ， 生 产 效 率 高 ， 故 采 用 自 动 送 料 机 构 进 行 送 料 ， 保证 带 料 能 持 续 准 确 的 送 进 。5. 定 位 方 式带 料 的 定 位 方 式 采 用 导 正 销 进 行 精 定 位 ， 由 于 排 样 图 中 呆 料 边 缘 到 工 件 处 无废 料 ， 故 没 有 办 法 采 用 侧 刃 定 距 ， 带 料 的 粗 定 位 是 由 自 动 送 料 机 构 完 成 的 。6. 出 件 方 式由 工 序 排 样 图 知 ， 本 模 具 最 后 工 位 采 用 落 料 方 式 出 料 ， 由 于 是 局 部 落 料 ， 工件 无 法 落 下 ， 应 采 用 机 械 手 将 工 件 取 出 。4.1.5 模 具 基 本 尺 寸1 凹 模 周 界 尺 寸由 工 序 排 样 图 得 模 板 得 长 度 尺 寸 不 得 少 于 430mm， 由 参 考 文 献 4得 这 一尺 寸 标 准 钢 板 模 架 滑 动 导 向 模 架 的 凹 模 周 界 尺 寸 只 有 500270mm 的 凹 模 板2 模 板 厚 度 尺 寸(1) 垫 板 厚 度本 级 进 模 的 总 冲 压 力 大 ， 故 只 上 模 部 分 使 用 垫 板 受 到 凸 模 很 大 的 冲 力 ， 在 设计 模 具 同 时 考 虑 到 导 正 销 是 的 结 构 ， 故 垫 板 上 要 开 圆 孔 用 来 安 放 弹 簧 ， 以 便 导正 销 的 安 全 工 作 ， 所 以 垫 板 的 厚 度 不 能 太 薄 ， 由 冷 冲 模 国 家 标 准 GB 2858.381 中 的 建 议 数 据 结 合 本 模 具 的 实 际 要 求 定 垫 板 的 厚 度 为 H=10mm。(2) 固 定 板 厚 度在 冲 裁 模 中 ， 凸 模 、 凸 凹 模 、 镶 块 凸 模 与 凹 模 都 是 通 过 与 固 定 板 结 合 后 安 装在 模 座 上 的 。 固 定 板 的 周 界 尺 寸 与 凹 模 周 界 相 同 ， 其 厚 度 为 凹 模 厚 度 的（ 0.80.9） 倍 。 本 级 进 模 凸 模 固 定 板 的 厚 度 H=20m