0001-安装板冲压成形工艺及模具设计（22张CAD图+详细设计说明书）
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摘 要
本设计题目为复合模具设计，体现了典型复合模具设计的要求，内容与方向。通过工艺分析，工艺方案的确定，确定了模具设计的方向， 对毛坯尺寸的确定，计算冲裁力，来计算压力中心，选择压力机和压力机的吨位。
本设计运用了冲裁工艺及模具设计的基础知识。首先，分析了板材的性能要求，为选去模具的类型做了准备，同时，也为凸，凹模的材料有了依据。后分析冲裁件的特征，确定了模具设计参数，选择其他零件及卸料装置。也为凸，凹模尺寸的计算有了根据。还有零件的加工工艺。
关键词: 复合模 凸模 凹模
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安装板 冲孔落料复合模 摘 要 本设计题目为 复合 模具设计，体现了典型 复合 模具设计的要求，内容与方向。通过工艺分析，工艺方案的确定，确定了模具设计的方向， 对毛坯尺寸的确定，计算冲裁力，来计算压力中心，选择压力机和压力机的吨位。 本设计运用了冲裁工艺及模具设计的基础知识。首先，分析了板材的性能要求，为选去模具的类型做了准备，同时，也为凸，凹模的材料有了依据。后分析冲裁件的特征，确定了模具设计参数，选择其他零件及卸料装置 。也为凸，凹模尺寸的计算有了根据。还有零件的加工工艺。 关键词 : 复合 模 凸模 凹模 安装板 冲孔落料复合模 he of he gn of he to to of of to of he of to is in of a to a of to of d a is to a 机 械 加 工 工 序 卡 配作工序名称 铣平面 工序号 5 零件名称 下模座 零件号 01 零件重量 同时加工零件数 1 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 号 重 量 34200 设 备 夹 具 名 称 辅 助 工 具 名 称 型 号 铣床 虎钳 游标卡尺 安 装 工 步 安装及工步说明 刀 具 量 具 走 刀 长 度 走 刀 次 数 切 削 深 度 进给量 主 轴 转 速 切 削 速 度 基 本 工 时 一次 1 铣 上平 面 75 面铣刀 游标卡尺 1 200 / 800r/ 一次 1 铣 下平 面 75 面铣刀 游标卡尺 1 200 /800r/ 设 计 者 王平 指 导 教 师 刘轶 共 1 页 第 1 页 下模座机械加工工艺过程卡 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零（部）件图号 01 产品名称 零（部）件名称 下模座 共（ ）页 第（ ）页 材料牌号 坯 种类 板料 毛坯外型尺寸 220800数 1 每台 件数 1 备注 工序号 工序名称 工序内容 车间 设备 工 艺 装 备 工时 准终 单件 1 备 料 铸 造毛坯 铸造车间 2 刨平面 刨上 、 下平面，保证尺寸 具车间 牛头刨床 3 磨平面 磨 前部凸台 ，保证尺寸 50 模具车间 平面磨床 4 钳工划线 划导柱孔 、 螺纹孔线及各型孔线 模具车间 车床 5 铣床加工 以前端凸台为基准 ，铣上、下平面， 模具车间 铣床 6 镗孔 和上模重叠，一起镗导柱 、导套 孔至图纸要求 ，并钻漏料孔、卸料螺钉过孔，钻螺纹孔并攻丝 模具车间 坐标镗床 7 检验 标记 记数 更改文件号 签字 日期 标记 更该 文件号 设计日期 审 核 日 期 标准化日期 会签 日期 河南 机 电高 等 专科 学 校毕 业设 计 说明 书 目 录 1 绪论 1 内模具的现状和发展趋势 1 内模具的现状 1 内模具的发展趋势 2 外模具的现状和发展趋势 2 冲压技术的发展及其应用 3 业设计的目的 4 2 落料冲孔复合模设计 5 艺性分析和工艺方案的确定 5 艺性分析 5 艺方案的确定 5 要的工艺计算 6 样设计 6 算凸、凹模刃口尺寸 8 压力的计算 9 3 模具 总体 设计 11 4 模具主要零部件的结构设计 12 模、凹模、凸凹模的结构设计 12 料凹模的结构设计 12 圆孔 模的设计 12 方孔 812模的设计 14 凹模的结构设计 15 位零件的设计 16 进导向零件 16 料定距零件 17 料装置和推件装置的设计 18 料装置 18 皮的选用和设计 18 件装置 19 河南 机 电高 等 专科 学 校毕 业设 计 说明 书 向零件的设计 20 撑零部件的设计 21 座 22 柄 22 准模架 23 定板 23 板 23 固和定位零件的设计 24 架各零部件的设计标记 24 5 模具的装配与维护 25 裁模的装配要点 25 具的正确使用、维护与保养 26 6 冲压设备的选择 28 择压力机 28 力机参数的校核 28 7 结束语 30 致谢 32 参考文献 33 1 1 绪 论 80 年代以来，中国模具工业发展十分迅速。国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大的动力。这些年来，中国模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展。目前，中国17000 多个模具生产厂点，从业人数约 50 多万。 1999 年中国模具工业总产值已达 245 亿元人民币。工业总产值中企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占 33%，压铸模具约占 6%，其他各类模具约占 11%。 改革开放以来，中国模具工业企业的所有 制成分也发生了巨大变化。除了国有专业模具厂外，其他所有制形式的模具厂家，包括集体企业、合资企业、独资企业和私营企业，都得到了快速发展，集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展地最为迅速。例如，浙江宁波和黄岩地区，从事模具制造的集体企业和私营企业多达数千家，成为国内知名的“模具之乡”和最具发展活力的地区之一。在大型、精密、复杂和长寿命模具技术上存在明显差距，这些类型模具的生产能力也不能满足国内需求，因而需要大量从国外进口。 内模具的现状和发展趋势 内模具的现状 在中 国 ，人们已经越来越认识到 模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已经成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。许多模具企业十分重视技术发展，加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。目前，从事模具技术研究的机构和院校已达30 余家，从事模具技术教育的培训的院校已超过 50 余家。其中，获得国家重点资助建设的有华中理工大学模具技术国家重点实验室，上海交通大学 家工程研究所、北京机电研究所精冲 技术国家工程研究中心和郑州工业大学橡塑模具国家工程研究中心等。经过多年的努力，在模 2 具 术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。 内模具的发展趋势 随着市场经济发展的需要和产品更新换代不断加快，对模具制造提出了越来越高的要求，模具制造质量提高、生产周期缩短已经成为该行业发展的必然趋势。纵观模具制造业仅十余年来的发展道路，其主要发展方向可以归纳为如下几个方面。 专业化和标准化程度不断提高 动化方向发展 术将有更快的发展 外模具的现状和发展趋势 随着工业生产的发展，模具工业也迅速发展。世界上一些工业发达国家，其 模具 工业总产值早已超过了机床工业，其发展速度也超过了机床、汽车、电子等工业。在这些国家，模具工业已成为国民经济的基础工业之一。美国工业界称“模具工业是美国工业的基石 ” ,日本 模具协会称“模具是促进社会富裕的动力”。模具的价值不仅是其本身的价值，还在于它的应用为社会创造了巨大的经济效益和社会效益。模具技术，特别是制造精密、复杂、长寿命模具的技术，已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。工业发达国家在汽车、电子、仪表、轻工业等方面发展迅速，产品先进、有竞争力，在很大程度上取决于模具的供应情况及其先进程度。 3 冲压技术的发展及其应用 冲压工艺是塑性加工的基本方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有时也叫板料冲压。冲压不仅可以加工金属板料，而且也可以加工非金属板料。冲压加 工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力，当内力的作用达到一定程度时，板料毛坯或毛坯的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状、尺寸和性能的零件。 冲压生产靠模具与设备完成加工过程，所以它的生产率高，而且由于操作简便，也便于实现机械化和自动化。 利用模具加工，可以获得其他加工方法所不能或难以制造的、形状复杂的零件。 冲压产品的尺寸精度是由模具保证，所以质量稳定，一般不需再经过机械工业加工便可使用。 冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切削加工那样大量切削材料，所以它不但节能 ，而且节约材料。冲压产品的表面质量较好，使用的材料是冶金工厂大量生产的轧制板料或带料，在冲压过程中材料表面不受破坏。因此，冲压工艺是一种产品质量较好而且成本低的加工工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。 冲压工艺在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表、各种民用轻工业产品以及航空、航天和兵工等的生产方面占据十分重要的地位，现代各先进工业化国家的冲压生产都是十分发达的。在我国的现代化建设进程中，冲压生产占有重要的地位。 冷冲压工艺发展趋势： 化 4 提高其成形能力和使用效果 业设计的主要目的 毕业设计作为大学教学中的一个必不可少的环节，是对我们三年所学专业知识的最后一次也是最全面的一次检查。通过这次毕业设计可以很好的让老师了解学生掌握知识的程度，也可以使我们很好的加强对专业知识的巩固，对我们以后踏足社会和在实践工作中起到了不可估量的作用。 毕业设计的主要目的有： 综合运用本专业所学课程的理论和生产实践知识，进行一次冲压模具设计工作的 实际训练，从而培养和提高学生自己的独立工作的能力。巩固冲压模具设计与制造等课程所学的内容，掌握模具设计的方法和步骤；掌握冲压模具设计与基本技能，如模具相关尺寸计算、绘图、查阅相关设计资料和手册，熟悉标准和规范等。 在完成大学三年的课程和学习、生产实习，我熟练的掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。经过在新飞电器有限公司、洛阳一拖、中信重型矿山机械厂的 生产实习，我对于冷冲模具、塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富和加深了对各种模具的结构和动作过程方面的知识，而对于模具的制造工艺更是有了全新的理解。在指导老师的悉心指导下和在工厂师傅的讲解下，我们对于模具的设计和制造工艺有了系统而深刻的认识。同时在实习现场亲手拆装了一些典型的模具实体并查阅了很多相关资料，通过这些实践，我们熟练掌握了模具的一般工作原理、制造加工工艺。通过在图书馆 借阅相关手册和书籍，更系统而全面了解问题。锻炼了缜密的思维，使我们初步具备了设计工作者应有的素质。设计中，将充分利用和查阅相 关资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力做好本次毕业设计。 5 2 落料冲孔复合模设计 图 1（工件图） 艺性分析和工艺方案的确定 艺性分析 工件材料为 板，能够进行一般的冲压加工，市场上也容易得到这种材料 ，价格适中。 工件图如图 1 所示，该工件形状简单、对称。冲裁件内外形所能达到的经济精度为 中心与边缘距离尺寸公差未标注。将以上精度与零件精度要求相比较，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。所给设计任务工件图中未注尺寸公差均采用 。 艺方案的确定 该工件所需的冲压工序为落料和冲孔，加工这样的工件，可采用三种加工方案： 6 第一种：采用落料冲孔复合模。 第二种：采用落料冲孔级进模。 第三种：用简单模分两次加工，即落料 采用方案三，模具结构简单，但需两道工序，两副模具，生产率低，工件的累积误差大，操作不方便，由于该工件为中批量生产，方案二和方案三更具有优越性。 方案二只需一副模具，生产率高，但零件的冲压精度稍差，欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造、安装较复合模复杂。方案一也只需一副模具，冲 压件的精度容易保证，且生产率也高，尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。 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一为佳。 要的工艺计算 样设计 设计复合模时，首先要设计条料排样图（ 如图 2 所示 ）。合理的排样应是在保证制件质量、有利于简化模具结构的前提下，以最少的材料消耗，冲出最多数量的合格工件 。 该零件形状规格、简单，适合采用有废料排样中的直排，冲裁件质量和模具寿命都较高。 查冲压工艺与模具设计表 得工件间搭边值为 面搭边值为 7 图 2（排样图） 计算条料宽度： =(a+C)0 - =（ 50+2 2+0 距： S=(35+1.8)料利用率的计算： 根据一般的市场供应情况，原材料选用 冷轧薄钢板，每块可剪切成 格条料 36 条，材料剪切利用率可到 计算冲压件毛坯的面积： A=（ 502X（ ） 2个步距的材料利用率： =54100%= 8 算凸、凹模刃口尺寸 查冲压工艺与模具设计表 间隙值 . 冲孔 、凹模刃口尺寸的计算 由于制件结构简单，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分开加工的方法制作凸、凹模。其凸、凹模刃口尺寸计算如下： 查表 凸、凹模制造公差： 凸 = 凹 =核： 凸 + 凹 =足 凸 + 凹 的条件 查表 ： 时磨损系数 X=式 ( )0 =(0 ( 凹 0 =（ +. 冲方孔 128、凹模刃口尺寸的计算 由于制件结构简单，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分开加工的方法制作凸、凹模。其凸、凹模刃口尺寸计算如下： 查表 凸、凹模制造公差： 凸 = 凹 =核： 凸 + 凹 =足 凸 + 凹 的条件 查表 ： 时磨损系数 2=式 =( )0 =(8+0 =( )0 =(12+0 =(+ 凹 0 =（ +mm =(+ 凹 0 =（ + 9 3. 外形落料凸、凹模刃口尺寸的计算 落料件，以凹模为基准，只需计算凹模刃口尺寸及公差，凸模刃口尺寸由凹模实际刃口按间隙进行配作。 当以凹模为基准时，凹模磨损后，刃口部分尺寸都增大，因此均属于 A 类尺寸。 零件图中未标注公差的尺寸查相关文献得出其极限偏差： 35 0 50 0 表 磨损系数 X=式 )+ 凹 0 35凹 =( = 50凹 =( = 落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是 必标注公差，但要在技术条件中注明 :凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证最小双面合理间隙值 压力的计算 落料力： =b=(170 450)N 孔力： b=（ 4 2 +2 20） 450N=中： L 冲裁 周 边 长 度； t 材料厚度， t= b 材料的抗 拉 强度（ ,取 b=450 冲孔时的推件力： 冲孔 取直筒形刃口的凹模刃口形式，由冲压工艺与模具设计表 h=6 n=h/t=6/ 个。 查表 推件力系数 10 冲孔 =4 料时的卸料力： 落料 查表 卸料力系数 所以 落料 =冲压力为： =(了保证冲压力足够，一般冲裁时压力机吨位应比计算的冲压力大30%左右，即 =214为零件结构对称，所以不用计算压力中心。 初选压力机型号为 式双柱可倾压力机。 11 3 模具总体设计 根据上述分析，本零件的冲压包括冲孔和落料两个工序，且孔边距较大，可采用倒装复合模具，可直接利用压力机的打杆装置进行推件，卸料可靠，便于操作。工件留在落料凹模孔洞里，应在凹模孔设置推件块 ;卡于凸凹模上的废料可由卸料板推出 ;而冲孔废料则可以在下模座中开设通槽，使废料从孔洞中落下。由于在该模具中压料是由落料凹模与卸件板 一起配合工作来实现的，所以卸料板还应具有压料的作用，应选用弹性卸料板来卸下条料废料。 因是中批量生产，采用手动送料方式，从前向后送料。 因该制件采用的是倒装复合模，所以直接用挡料销和导料销即可。 为确保零件的质量及稳定性，选用导柱、导套导向。由于该零件导向尺寸较小，且精度要求不是太高，所以采用后侧导柱模架。 12 4 模具主要零部件的结构设计 模、凹模、凸凹模的结构设计 料凹模的结构设计 在落料凹模内部，由于要设置推件块，所以凹模刃口应采用直筒形刃口，并查冲压工艺 与模具设计表 得刃口高度 h=6凹模的结构简单，宜采用整体式。 查表 厚度系数 k= 凹模高度 H=500 （ 凹模壁厚 C=20=30模的外形尺寸的确定： 凹模外形长度 L=（ 50+2 30） =110模外形宽度 B=（ 35+2 30） =95模整体尺寸标准化，取为 16010030 圆孔 模设计 为了增加凸模的强度与刚度，凸模非工作部分直径应制成逐渐增大的多级形式，见图 3。台阶式的凸模强度刚性较好，装配修磨方便，其工作部分的尺寸由计算而得，与凸模固定板配合部分按过渡配合 H7/造。台阶式凸模固定部分多做成圆形或矩形，这时凸模固定板的型孔为标准尺寸，有通用的加工工具及方法，容易加工，工作部分可采用车削、磨削或仿形加工，最后钳工精修，加工较难。 凸模长度按下式计算 L=h1+中 13 所以 L=h1+（ 20+20） 0配后磨平图 3 凸模强度、刚度的校核： 在一般情况下，凸模不用进行强度校核，只有当板料很厚 强度很大、凸模很小、细 长比大时才进行校核。其目的是检查其凸模的危险截面尺寸和自由长度是否满足要求，以防止凸模纵向失稳和折断。 当凸模断面小而冲裁力相当大时，凸模抗压强度校核公式如下： 圆形凸模 4 y 式中 4 y =4 460/1800 14 d= 故设计合理 当凸模较长而断面又较小时，必须进行纵向弯曲应力的验算。 对于有导向装置的凸模，其校核如下： 圆形凸模 270 F 式中 N)； 270 F=270 19782 =20 故设计合理 方孔 812模设计 对于非 圆形凸模，大多数情况下，凸模截面是非圆形的，又称为异型凸模。异型凸模的结构和固定方式如图 4 所示，为使凸模加工方便，凸模与固定板配合部分做成圆形截面，其固定方式采用过渡配合 H7/用成型磨削、线切割等方法进行加工，加工容易。其总长度应增加 1配后磨平。 当采用弹性卸料板时，凸模长度按下式计算 L=h1+h 式中 所以 L=h1+ 20+20） 015 装配后铆开磨平图 4 方形凸模尺寸较大，不用进行刚度校核。 凹模的结构设计 本模具为落料、冲孔复合冲裁模，除了冲孔凸模和落料凹模外，还有一个凸凹模。根据整体模具的结构设计需要 ，凸凹模的结构简图应 如图 5所示 。确定凸凹模安装在模架上的位置时，要依据压力中心的数据，使压力中心与模柄中心重合。 16 校核凸凹模的强度： 查冲压工艺与模具设计表 凸凹模的最小壁厚为 实际最小壁厚为 符合强度要求。 凸 凹 模 的 刃 口 尺 寸 按 落 料 凹 模 尺 寸 配 制 ， 并 保 证 双 面 间 隙 凹模上孔中心与边缘距离尺寸 公差，应比零件所标注的精度高 3 4 级，即定为（ 位零件的设计 冲裁 模定 位零 件 的 作用 是使 条料 或 半 成品 毛坯 在模 具 上 能迅 速放正，便于实现冲裁。 毛坯在模具中的定位有两方面的内容：一是在与条料送料方向垂直的方向上的限位，保证条料沿正确的方向送进，称为送料方向，或称导料；二是在送料方向上的限位，控制条料一次送进的距离（步距）称为送料定距，或称挡料。 进导向零件 选用导料板作为导料零件。本模具从前向后送料，将导料板装在条料两侧，条料沿着导料板确定的直线送进。导料板与卸料板制成整体的结构， 如图 6 所示 。 图 6 17 设计时，两导料板间距离 等于条料宽度加上一个间隙值，目的是使条料顺利送进。导料板的厚度 H 取决于导料方式和板料厚度。采用固定挡料销时，导料板厚度 H 见冲压工艺与模具设计表 得导料板厚度为 4 无侧压装置时的条料宽度与导料板间距离的计算： 条料宽度 =(a+C)0 - 导料板间距离 A=B+C= a+2C 式中 B 条料的宽度（ 冲裁件垂直于送料方向的最大尺寸 a 侧搭边的最小值（ a=2 条料宽度的单向（负向）偏差，见表 导料板与最宽条料之间的单面最小间隙，见表 以 =(a+C)0 - =（ 50+2 2+0 =B+C= a+2C=50+2 2+2 5 送料定距零件 采用活动挡料销来保证条料有准确的送料步距。所采用的弹簧弹顶挡料装置 如图 7 所示 。其结构简单，制造容易， 广泛用于冲制中、小型冲裁件的挡料定距，常用于倒装复合模中，装在卸料板上可以伸缩，冲裁时后端带有弹性元件的挡料销随上模下行而压入孔中。 图 7 18 料装置和推件装置的设计 料装置 卸料装置的目的是冲裁后将卡在凸凹模外的废料卸掉，保证下次冲裁顺利进行。本模具为倒装式的复合模，采用弹性卸料装置，由卸料板、卸料弹性元件橡皮、卸料螺钉等组成，装在下模上。 如图 8 所示 。 图 8 皮的选用和计算 橡皮允许承受的负荷较弹簧大，且安装调试方便，在冲裁模中应用很广泛。 平面尺寸按其所产生的压力 F 计算 F=S q 所以 S=F/q,由此式可求出 D(F 是所需要的卸料力 ) 式中 D 橡皮直径 S 橡皮的横截面积 19 q 与橡皮的压缩量有关单位压力，按橡皮的压缩特性曲线选用 因此 S= F/q=103/13=为 S/ =4 以 可求得 D=保证有足够的卸料力，取 D=20橡皮的高度必须满足工艺要求与模具结构空间要求，并考虑橡皮的寿命。 （ 1）橡皮最大压缩量不宜超过自由高度 H 的 35% （ 2）橡皮装在模具上，一般应预先压缩（ 10% H,使预压的压力达到所需要的卸料力。 （ 3）压缩工作行程为 （ 25% H 橡皮自由度为 H= （ 25% 式中 橡皮压缩工作行程，根据模具结构可知； H 橡皮的自由高度。 所以 H=5/（ 25% =2017 取 H=18式算出的高度按下式校核 （ 4）高度校核： H/D D 为橡皮的直径 )。 H/D=18/20= 故设计合理 件装置 推件装置的目的是从落料凹模内卸下冲件。本模具采用刚性推件装置，基本零件有：推杆、推板、连接推杆和推件块。刚性推件装置装于 20 上模部分，在冲压结束后上模回程时，利用压力机滑块上的打料横杆，撞击上模内的推杆，推杆将力传给推板，由推板推动连接推杆，再由连接推杆推动推件块运动，推件块直接作用于冲件，将其从落料凹模内推出，其推件力大且可靠。如图 9 所示。 图 9 而冲孔的废料则聚集在下模部分的漏料孔中，积聚的 废料的个数 进行第 n+1 次冲裁时，将第一次冲裁的废料推出，由漏料孔漏下。下模积聚废料，易将凹模胀破。 向零件的设计 对于生产批量大、模具寿命要求长，工件精度较高的冲压模具，一般采用导柱、导套来保证上、下模的运动方向。 滑动导柱和导套是标准件，其结构和尺寸都有标准规定，其结构形式如下图 10 所示。其中导套内孔开有储油槽，以便储油润滑，内孔 d 与导柱滑动配合；导柱两端基本尺寸相同，公差不同。 导柱直径一般在 16间，长度在 90间。按照标准 21 选用时， L 应 保 证 导 柱 的 上 端 面 与 上 模 座 的 上 平 面 之 间 的 距 离 不 小 于10保证凸、凹模经多次刃磨而使模具闭合高度变小后，导柱也不会影响模具正常工作；而下模座的下平面与导柱压入端的端面之间的距离不应小于 2保证下模座在压力机工作台上的安装固定；导套的上端面与上模座上平面之间的距离应大于 2便排气和出油。如图 10 所示。 44图 10 （ 3）尺寸配合要求 导套的外径和上模座采用过盈配合（ H7/导柱的下部与下模座导柱孔采用过盈配合（ H7/导柱、导套之间采用间隙配合，其配合间隙必须小于冲裁间隙，冲裁间隙小的一般按照 H6/合，冲裁间隙大的一般按照 H7/合，设计采用 H7/合。 （ 4）制造材料及热处理要求 导柱、导套都选用 20 钢制造，为了增加表面硬度和耐磨性，应进行表面渗碳处理，渗碳后的淬火硬度为 58撑零件的设计 22 座 上模座用来固定上模部分零件，并通过模柄把上模固定到压力机滑块上，同时又起传递并承受冲裁力的作用。 下模座用来固定下模部分零件，通过螺栓、压板将下模座固定在压力 机工作台面上，同时起着承受并分散冲裁力的作用。 在设计冲压模具时，一般按照国家标准选用上下模座，选用的根据是凹模周界。如果根据设计要求，标准模座不能满足需要，则应按照标准 进 行 设 计 。 自 行 设 计 模 座 时 ， 圆 形 模 座 的 直 径 应 比 凹 模 板 直 径 大30形模座的长度应比凹模板长度大 40度可以略大于或等于凹模板的宽度，模座的厚度可以参照标准模座，一般为凹模板厚度的 。 4. 模座材料 模座材料选用 柄 模柄的作用是使模具的中心线与压力机的中心线 重合，并把冲压模具上模部分零件固定在压力机滑块上，常用于 1000下的压力机上的中、小型模具的安装。 标准的模柄结构形式有整体式模柄、压入式模柄、旋入式模柄、凸缘模柄和浮动模柄等几种，本次设计选用凸缘模柄，其结构形式如图 11所示用螺钉、销钉紧固于上模座上，模柄的凸缘与上模座的窝孔采用H8/小间隙配合。 23 图 11 模柄材料采用 ，其支撑面应垂直于模柄的轴线（垂直度不应超过 100），模柄压入上模座后应将端面磨平。 准模架 模架是由上、下模座、模柄及导向装置（最常用的是导柱、带套）组成。 标准模架中，应用最广泛的是导柱、导套作为导向装置的模架，根据导柱、导套配置的不同，模架有下列四种基本形式：对角导柱模架、后侧导柱模架、中间导柱模架和四导柱模架。综合比较考虑，采用后侧导柱模架。导向装置在后侧，可以纵向、横向送料。 定板 固定板用于小型凸模、凹模和凸凹模等工作零件的固定。 凸模固定板的厚度取凹模厚度的 ，其平面尺寸可与凹 模、卸料板外形尺寸相同，固定板的凸模安装孔与凸模采用过渡配合 H7/装后将凸模端面与固定板一起磨平。 固定板材料采用 ，无需热处理淬硬。 板 24 垫板的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力，以降低模座所受的单位压力，防止模座被压出凹坑，影响凹模的正常工作。 垫板的外形尺寸与固定板相同，其厚度一般取 ，淬火硬度为 43板上、下表面应磨平，以保证平行度要求 。 为 了 便 于 模 具 装 配 ， 垫 板 上 销 钉 通 过 孔 直 径 可 比 销 钉 直 径 增 固和定位零 件的设计 模具上常用的紧固零件是螺钉和销钉，螺钉和销钉都是标准件，设计模具时按标准选用即可。螺钉用于固定模具零件，而销钉则起定位作用。模具中广泛应用的是内六角螺钉和圆柱销钉，螺钉、销钉的规格应根据冲压工艺力的大小、凹模厚度等确定，螺钉规格参照冲压工艺与模具设计表 具体设计时上模部分选用 紧固螺钉 4 个， 8定位销钉 2个，在连接模柄和上模座时用 紧固螺钉 4 个。下模部分用到 4 个 连接凸凹模固定板和下模座时用了 4 个 紧固螺钉，2 个 8 定位销钉。 架各零部件的设计标记 上模座： 22018030 下模座： 22018030柱： 14630 导套： 78 40柄： 5080 垫板： 1601007板： 7030 推杆： 850模固定板： 16010020料板： 16010015凹模固定板： 1601002025 5 模具的装配与维护 裁模的装配要点 由于模具结构的不同，冲模的装配过程中也有不同的要求，但大多数模具在装配过程中有共同的特点。装配冲裁模时有以下几个要点： 装配前的准备工作内容较多，主要包括：读懂模具的装配图，理解模具的装配技术要求；了解零件之间的配合关系；检查零件的精度，特别应注意配合要求较高的零件是否达到加工要求；配齐所有零件，根据装配要求选用装配时所必需的工具。 按先装配上模，后装配下模；先装配紧配合件，后装配松配合件；先装配难装配件，后 装配易装配件的原则进行模具零件装配和部件装配。 本设计的模具装配图如图 12 所示。先将凸模装入凸模固定板，并达到配合要求，如凸模与凸模固定板的垂直度要求等；再装入间隙配合的推件块、推杆、垫板等形成上模的组件，将凸模组件用螺钉固定在上模架上，将上、下模间隙调整好后配做定位销，装入定位销；然后再将凸凹模装入下模架，并调整好凸、凹模之间的间隙，用螺钉将凸凹模固定在下模架上，形成下模组件。 模具装配后，应对各部位的配合间隙进行检查，判断间隙配合处的间隙大小是否在技术要求的范围之内。特别是 凸、凹模之间的间隙，当达不到要求时，可以稍微放松凹模的固定螺钉，调整其间隙，直至达到要求为止，再次拧紧螺钉。当确定间隙达到要求时，配做下模定位销、导料板及凹模的定位销，装入定位销。 在装配后的模具上打刻凸、凹模方向记号及编号和图号等。 26 下模座 2 - 导柱 3 - 凸凹模固定板 4 - 橡皮 5 - 卸料板 6 - 卸料螺钉 7 - 落料凹模 8 - 导套 9 - 上模座 1 0 - 螺钉 1 1 - 模柄 1 2 - 螺钉 1 3 - 打杆 1 4 - 推板 1 5 - 推杆 1 6 - 销钉1 7 - 垫板 1 8 - 凸模固定板 1 9 、2 0 - 凸模 2 1 - 推件块 2 2 - 凸凹模 2 3 - 挡料销 2 4 - 弹簧图 12 装配图 具的正确使用、维护与保养 模具的使用寿命，除取决于模具的合理结构、模具的材料及热处理的正确选用、模具制造与装配精度的保证、压力机的合理选用等因素外，冲压生产中对模具的正确使用、维护和保养也是不可忽视的，使用中应注意以下几点 ： 严格检查，清除杂物，看各组成部分是否完整无缺。有导向装置的模具还应检查导向部分是否灵活，有无卡死现象，润滑是否良好。 模具牢固安装在压力机上，要正确调整凸凹模的间隙，保证间隙均匀。 证其精度要求。 涂以良好的润滑剂。 模刃口磨损后要及时刃磨，防止刃口磨损深度迅速扩大而 27 降低重建质量和模具寿命。 具必须有库存，以便轮换使用。 作工具应用软金属 (如紫铜棒 )制成，以防止模具以外损 坏。 不允许乱扔乱碰，以免损坏模具刃口和导向装置。对于超过 50 千克的大、中型模具，应配有吊装螺钉，便于起吊搬运。 清除废料与脏物，存放于干燥通风处，并在刃口与导向部分涂上润滑油，以防止模具生锈。 28 6 冲压设备的选择 择压力机 模具的闭合高度为 ; H =+H 垫板 +H 上 固 定 板 +H 盖板 +H 卸 料 板 +H 橡胶 +H 凹模 +H 下 固 定 板 +H 下 =（ 30+7+20+20+15+18+20+30） 160选择型号为 开式双柱可倾压力机能满足使用要求。其主要技术参数如下： 公称压力： 350块行程： 80大闭合高度： 280小闭合高度： 150作台尺寸（前后左右）： 380610板尺寸（厚度孔径）： 60150柄孔尺寸： 5070大倾斜角度： 20 力机参数的校核 模具闭合高度与压力机装模高度的关系 : 0H 式中 29 0 即 1500160280 经过校核可知，所选压力机符合要求。 30 7 结束语 本次毕业设计的安装极板属于简单的落料、冲孔冲裁件，分析其工艺性，并确定工艺方案。此次的设计参考了冲压工艺与模具设计课本后面的冲压模具设计和实例一章中有关冲裁模具的设计实例，在此基础上完成了设计中的计算及绘图工作。 作为一名模具专业的学生，应该熟练掌握冲压模具和塑料模具的设计，应该认真对待每一次设计，要很好地完成毕业设计是很困难，但我们都应该耐心、细致 地去逐步完成。遇到困难要积极对待，积极寻求解决问题的方法，不能马虎了事。毕业设计是对我们三年所学知识的一次大检验，对我们走向社会、参加工作有很重要的意义。在学校中，我们主要学的是理论性知识，而欠缺实践性。毕业设计不但把我们以前所学的专业知识系统地连贯起来，也使我们在温习旧知识的同时也可以学习到很多新的知识，这不但提高了我们解决问题的能力，开阔了我们的视野，在一定程度上还弥补了我们实践经验的不足，为以后的工作打下坚实的基础，对我们以后走上设计道路有很大的帮助。 拿到毕业设计任务后，我们要针对所给零 件图，仔细分析其零件工艺性，确定工艺方案。根据零件图，对冲压件的形状特点、尺寸要求、精度要求、表面质量及所用材料冲压工艺性能进行分析，结合课本中冲压基本工序的工艺性要求，判定零件用冲压加工的难易程度，确定是否需要采取特殊工艺措施。具体设计时，不仅要考虑零件工艺性，还要对零件加工经济性进行分析。零件的冲压工艺性好，就意味着可以用常规的工艺方法、高效的冲压加工出质量稳定的零件。显然，工艺性好，冲压加工经济性也好。零件坯料的选取，直接影响材料的利用率，对于大批量生产的冲压件而言，这是影响冲压加工经济性的一个重要因 素。 冲压件经过工艺分析后，再根据产品的图样，在分析冲压性质、冲压次数、冲压顺序和工序组合方
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