0082-支板冲压工艺及冲孔落料级进模设计【全套8张CAD图+说明书】
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冲压
工艺
冲孔
落料级进模
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摘 要
本设计题目为支板冲压工艺及模具设计，体现了冲压零件的设计要求、内容及方向，有一定的设计意义。通过对该零件模具的设计，进一步加强了设计者冲压模设计的基础知识，为设计更复杂的冲压级进模具做好了铺垫和吸取了更深刻的经验。
本设计运用冲压模具成形工艺及模具设计的基础知识，首先分析了支板的材料工艺性能，为选取模具的类型做好了准备；然后讨论了该零件的工艺方案，提出了各种方案的优缺点，进行分析比较后得出了本设计的初步思想，进而分析了零件的特征，确定模具的设计参数、设计要点及卸料装置、推件装置等的选取。
本模具的凸模以装在弹压导板中的导板镶块导向，弹压导板一导柱导向，导向准确，保证凸凹模的精确配合，并且加强了凸模纵向稳定性，避免小凸模产生纵向弯曲。凸模与固定板为间隙配合，凸模装配调整和更换很方便。弹压导板用卸料螺钉与上模连接，加上凸模与固定板知道是间隙配合，因此能消除压力机导向误差对模具的影响，对延长模具寿命有利。冲裁排样采用直对排，一次冲裁获得两个零件，两件的落料工位离开一定距离，以增强凹模的强度，也便于加工和装配。
- 内容简介：
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机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 零件号 零 件 名 称 00模座 工序号 工 序 名 称 设 备 夹 具 刀 具 量 具 工 时 名 称 型 号 名 称 规 格 名 称 规 格 名 称 规 格 1 2 3 4 5 6 7 8 9 备料 热处理 平磨 钳工 线切割 钳工 钳工 钳工 检验 锯床 加热炉 磨床 线切割 锯 砂轮 铜丝 编制 马 彦超 校对 马 彦超 审核 批准 摘 要 本设计题目为 支板冲压工艺及模具设计 ，体现了冲压 零件的设计要求、内容及方向， 有一定的设计意义。通过对该零件模具的设计，进一步加强了设计者冲压 模设计的基础 知识 ，为设计更复杂的冲压级进 模具做好了铺垫和吸取了更深刻的经验。 本设计运用冲压模具成形工艺及模具设计的基础知识，首先分析了支板 的材料 工艺性能，为选取模具的类型做好了准备；然后讨论了该零件的工艺方案，提出了各种方案的优缺点，进行分析比较后得出了本设计的初步思想，进而 分析了 零件的特征，确定模具的设计参数、设计要点及卸料 装置 、推件装置等 的选取 。 本模具的凸模以装在弹压导板中的导板镶块导向，弹压导板一导柱导向，导向准确，保证凸凹模的精确配合，并且加强了凸模纵向稳定性，避免小凸模产生纵向弯曲。凸模与固定板为间隙配合，凸模装配调整和更换很方便。弹压导板用卸料螺钉与上模连接，加上凸模与固定板知道是间隙配合，因此能消除压力机导向误差对模具的影响，对延长模具寿命有利。 冲裁排样采用直对排，一次冲裁获得两个零件，两件的落料工位离开一定距离，以增强凹模的强度，也便于加工和装配。 关键词： 级进 冲裁 模 弹压导板 卸料装置 导向 of of of a of to of of a of of of of of of a of of of of on to a it of of by to be a of a to of 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 零件号 零 件 名 称 00模 固定板 工序号 工 序 名 称 设 备 夹 具 刀 具 量 具 工 时 名 称 型 号 名 称 规 格 名 称 规 格 名 称 规 格 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 备料 热处理 铣 平磨 钳工 线切割 钳工 钳工 热处理 钳工 检验 锯床 加热炉 铣床 磨床 线切割 加热炉 锯 铣刀 砂轮 铜丝 编制 马彦超 校对 马 彦超 审核 批准 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 零件号 零 件 名 称 00 模 工序号 工 序 名 称 设 备 夹 具 刀 具 量 具 工 时 名 称 型 号 名 称 规 格 名 称 规 格 名 称 规 格 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 备料 热处理 铣 平磨 钳工 钳工 铣 钳工 热处理 平磨 线切割 钳工 检验 锯床 加热炉 铣床 磨床 铣床 加热炉 锯 铣刀 砂轮 铣刀 砂轮 编制 马彦超 校对 马彦超 审核 批准 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 零件号 零 件 名 称 00模 工序号 工 序 名 称 设 备 夹 具 刀 具 量 具 工 时 名 称 型 号 名 称 规 格 名 称 规 格 名 称 规 格 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 备料 热处理 铣 平磨 钳工 钳工 铣 钳工 热处理 平磨 线切割 钳工 检验 锯床 加热炉 铣床 磨床 铣床 加热炉 锯 铣刀 砂轮 铣刀 砂轮 编制 马 彦超 校对 马 彦超 审核 批准 图表 清单 表 1 所选择压力机的相关参数 26 表 2 模具材料的选用 27 机 械 加 工 工 序 卡 工序名称 车削 工序号 004 零件名称 凹模 零件号 13 零件重量 同时加工零件 数 1 材 料 毛 坯 牌 号 硬 度 型 号 重 量 45 5560 设 备 夹 具 名 称 辅 助 工 具 名 称 型 号 车床 爪卡盘 活动顶尖 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 05 粗车上下面 标卡尺 千分尺 51 5 5 1 300 40 10 精车 1 8 4 00 120 15 钳工划线 20 钻孔 立式钻床 600 80 25 精车 1 10 1 000 150 设 计 者 马彦超 指 导 教 师 原红玲 共 1 页 第 1 页 1 目 录 1 绪论 1 国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 国外模具的现状和发展趋势 3 来冲压模具制造技术的发展趋势 5 冲压件模具设计与制造 7 板模具设计的设计思路 11 板模具设计的进度 11 2 支板零件工艺分析 11 支板件的工艺性分析 11 冲裁工艺计算和工艺方案的确定 12 艺方案的确定 12 定零件的排样方案 13 3 模具的 结构设计 14 模具工作部分的计算 14 裁模具间隙 14 裁模的结构设计 14 裁模的送料方式设计 14 裁模的定位装置设计 15 裁模的导向方式设计 15 裁模的 卸料方式设计 15 模具主要零件和主要工作机构的设计与标准化 15 具工作零部件的设计与标准化 15 一 . 工作零部件的计算 15 二、标准模架的选用 22 三 . 卸料装置的设计与标准化 23 四 . 联接件的选用与标准化 23 五、手柄冲孔落料连续模总装图 24 六 、冲压力与压力中心的计算，初选压力机 24 2 七 . 压力机的校 核 26 模的导向方式设计 26 4 结束语 29 致谢 30 参考文献 31 1 绪 论 3 模具 是工业生产的基础工艺装备，被称为 工业之母 。 75%的粗加工工业产品零件、 50%的精加工零件由模具成型，绝大部分 塑料制品 也由模具成型。作为国民经济的基础工业，模具涉及 五金 、机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业，应用范围十分广泛 我国，模具制造属于专用设备制造业。 中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。直到 20 世纪 80 年代后期，中国模具工业才驶入发展的快车道。近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速 。 内模具的现状和发展趋势 内模具的现状 我国模具近年来发展很快，据不完全统计， 2003 年我国模具生产厂点约有 2 万多家，从业人员约 50 多万人 ， 作为 工业生产基础工艺装备的模具，在国民经济中占有重要的地位，模具技术也已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。 目前，我国的模具技术有了很大发展，模具的精密度、复杂程度和寿命都有大提高。如，主要的汽车模具企业已能生产大型、精密的轿车覆盖件模具 ；体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面增加 ；塑料模热流道技术日渐成熟，气体辅助注射技术开始采用；压铸工艺得到发展。此外， 术得到广泛应用，高速加工、复合加工等先进的加工技术也得到进一步推广；快速原型进展很快；模具的标准化程度也有一定提高 。但是，由于我国的模具行业起步较晚，与国外相比，仍存在不小的差距，主要体现在： 产需矛盾：随着工业发展水平的不断提高，工业产品更新速度的加快，对模具的需求越来越大。无论是数量还是质量都无法满足国内市场的需要，只达到 70左右。造成矛盾突出的原因是模具企业的专业化、标准化程度低，生产周期长。另外，设计和制造工艺水平还不能完全适应发展的需要。 4 企业结构不合理：我国很多模具生产能力集中在各主机厂的模具分厂或车间内，模具的商品化程度低，而国外 70以上都是专业模具厂，且走的是“小而精”的道路，因 此生产效率和经济效益俱佳。 产品水平 ：衡量模具的产品水平，主要有模具加工的制造精度和表面粗糙度，加工模具的复杂程度，以及模具的制造周期和使用寿命。而这几项指标与国外相比的差距都十分明显。 此外，模具工业的整体装备水平也存在相对落后，利用率低的现象。高素质的模具技术人才缺乏，产品的综合开发能力还急需加强。 针对不足和模具市场巨大的潜力，国家制定了模具行业的“十五”发展规划。一方面要继续推广新技术的应用，提高大型、精密、复杂模具的制造水平 ；另一方面要针对不同模具市场的需求，有针对性 的发展。希望在模具企业的整体实力有进一步提升，重点、骨干企业可以达到 50%。2003 年是“十五”关键的一年，如果做不到 60%任务的完成，那么计划就会失败，而模具失败了，对整个工业都会有影响。 模具 钢 数量与质量有待提高成对模具工业的快速发展，国内模具钢产品发展的速度远远不够，这也是制约模具市场的一个重要因素。 内模具的 发展趋势 巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。 虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展中国模具产业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。 近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在，大型、精密、复杂、长 寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能力增加；“ 三资 ” 及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。 5 外模具的现状和发展趋势 模具是工业生产关键的工艺装备，在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中， 60 80的零部件都 要依靠模具成型 随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家发展水来的标志。近年许多模具企业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。一些国内模具企业已普及了二维 陆续开始使用 别厂家还引进了 件，并成功应用于冲压模的设计中。 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，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。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。经过多年的努力，在模具 术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。 例如，吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析 件，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模 具和级进模 件，上海交通大学模具 家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模 件等在国内模具行业拥有不少的用户。 虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低； 术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。 1、未来冲压模具制造技术发展趋势 模具技术的发展应该为适应模具产品 “ 交货期短 ” 、 “ 精度高 ” 、“ 质量好 ” 、 “ 价格低 ” 的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项： (1)全面推广 术 6 模具 术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及 术的条件已基本成熟，各企业将加大 术培训和技术服务的力度；进一步扩大 术的应用范围。计算机和网络的发展正使 术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。 (2)高速铣削 加工 国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。 (3)模具扫描及数字化系统 高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控 系统的加工程序、不同格式的 据，用于模具制造业的 “逆向工程 ”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在 “十五 ”期间将发挥更大的作用。 (4)电火花铣削加工 电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工 (像数控铣一样 )，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。 (5)提高模具标准 化程度 我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到 30%左右。国外发达国家一般为 80%左右。 (6)优质材料及先进表面处理技术 7 选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积 ( )、等离子喷涂等技术。 (7)模具研磨抛光将自动化、智能化 模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有 较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。 (8)模具自动加工系统的发展 这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。 压件模具设计与制造 我国考古发现，早在 2000 多年前，我国已有冲压模具被用于制造铜器，证明了中国古代冲压成型和冲压模具方面的成就就在世界领先。 1953年，长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间，该厂于 1958 年开始制造汽车覆盖件模具。我国于 20 世纪 60 年代开始生产精冲模具。在走过了温长的发展道路之后，目前我国已形成了 300 多亿元（未包括港、澳、台的统计数字，下同。）各类冲压模具的生产能力。 一、冲压模具市场情况 我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国发经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竟争激烈。 现将 2004 年我国冲 压模具市场情况简介如下： 据中国模具工业协会发布的统计材料， 2004 年我国冲压模具总产出约为 220 亿元，其中出口 美元 ,约合 元 . 8 根据我国海关统计资料 ,2004 年我国共进口冲压模具 美联社元 ,约合 元 . 二、冲压模具水平状况 近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达 50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了。精度达到 12 m，寿命 2 亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到 m 的精冲模，大尺寸（ 300冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。 1、 模具 术状况 我国模具 术的发展已有 20 多年历史。由原华中工学院和武汉 733 厂于 1984 年共同完成的精神模 统是我国第一个自行开发的模具 统。由华中工学院和北京模具厂等于 1986 年共同完成的冷冲模 统是我国自行开发的第一个冲裁模 统。上海交通大学开发的冷冲模 统也于同年完成。 20 世纪 90年代以来，国内汽车行业的模具设计制造中开始采用 术。一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和 件系统，并在模具设计制造中实际应用，取得了显著效益。 1997 年一汽引进了板料成型过程计算机模拟 件并开始用于生产。 21 世纪开始 术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了 术。其中部分骨干重点企业还具备各 模具 术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，已成为人们的共识。在“八五”、九五“期间，已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工 的使用率也越来越高，并陆续引进了相当数量 统。如美国 国司 国 司的 国 司的 本 司的 以色列公司的 引 进 了 软 件 及 法 国司用于汽车及覆盖件模具的 专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了 术 /的设计和模具结构图的 设计均已实现二维 数企业已经向三维过渡，总图 9 生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域。 在冲压成型 件方面，除了引进的软件外，华中科技术大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件，并已在生实践中得到成功应用，产生了良好的效益。 快速原型（ 统的快速经济模具相结合，快速制造大型汽车覆盖件模具，解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具，模具精度低、制件精度低，样样制作难等问题，实现了以三维 型作为制模依据的快速模具制造， 它标志着 用于汽车身大型覆盖件试制模具已取得了成功。 围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速制造，近年来也涌现出一些新的快速成型方法，例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。 2、模具设计与制造能力状况 在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。 虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平，模具结构周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。 但总体上和国外多工位级进模相比，在制造 精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。 汽车覆盖件模具制造技术正在不断地 10 提高和完美，高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多。 术的应用越来越成熟，可以进行倾角加工超精加工。这些都提高了模具面加工精度，提高了模具的质量，缩短了模具的制造周期。 模具表面强化技术也得到广泛应用。工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可，碳化物被覆处理（ 理）及许多镀（涂）层技术在冲压模具上的应用日益增多。真空处理技术、实型铸造技术、刃 口堆焊技术等日趋成熟。激光切割和激光焊技术也得到了应用。 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展，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，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的 “ 模具之乡 ” ；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。 压件模具设计的设计要点 冲压是在室温下，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。 冲裁模的设计要点主要有： 具寿命和模具制造等要求，综合进行选取。 2. 冲裁模凸凹模间隙比较小，一般要用导柱、导套对上下模进行导向。 使压力中心与滑块中心相重合。 裁件平整度要求、模具结构等决定卸料方式。 采取防止上下模装错位置 11 的措施。 压件 模具设计的进度 用时间 20 天； 用时间 5 天； 用时间 30 天； 4模具的调试所用时间 5 天 2 支板冲压工艺的分析 板工艺分析 原始资料：如图所示 图 2制件图 此工件为工件，厚度为 料为 20 钢。要求外形尺寸，没有厚度不变的要求。此工件的形状满足冲压工艺要求，可采用冲压工序加工 板工艺计算和工艺 方案 冲压件的工艺计算是冲压工艺设计中的一个环节，本制件的工艺计算属于最简单的冲孔落料，图示零件材料为 20 钢，具有良好的冲压性能， 12 市场上也容易得到这种材料，价格适中。 外形落料的工艺性：支板属于尺寸较小的零件，料厚 形复杂程度一般，尺寸精度要求一般，因此可采用冲压工艺获得。 冲孔的工艺性： 孔，尺寸精度要求一般，可采用冲孔。 此工件只有外形落料和冲孔两个工序。图示零件尺寸未注公差的一般尺寸，按惯例取 ，符合一般级进冲压的经济精度要求。 由以上分析可知，图示零件具有比较好的冲压 工艺性，适合冲压生产，普通冲压生产完全能满足要求 。 艺方案的确定 根据制件的工艺分析可知， 该零件所需的基本冲压工序为落料和冲孔，可拟订出以下三种工艺方案： 方案一：先落料后冲孔，采用单工序模生产； 方案二：落料 冲孔复合模生产； 方案三：冲孔 落料级进模生产。 若采用方案一，模具结构简单，但是需要两道工序，生产成本高，生产率低，工件的累计误差大，操作不方便。难于满足大批量生产的要求。方案二只 需要一副模具，生产出的制件的精度和生产效率都很高，操作也很方便，但是模具结构较复杂，制造难度大，方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，生产制件的精度也能满足要求，通过以上三种方案的对比可知，该工件采用方案三为最佳。 样设计 1、确定零件的排样方案 设计模具时，条料的排样很重要。根据该零件的结构特点查参考文献 3表 a= 13 图 2条料的排样 2、条料宽度、导尺间宽度和材料利用率的计算 1)宽度的计算：拟采用无侧压装置的送料方式，由 - 2 条料宽度方向冲裁件的最大尺寸 a 侧搭边值 C 导料板与最宽条料之间的间隙 n 侧刃数 侧刃冲切的料边宽度 y 冲切后的条料宽度与导料板间的间隙 代入数据计算，取得条料宽度为 2)导尺间距离的计算：由 B， =c,代入数据计算得导尺间距离为 48 3 模具的结构设计 14 模具工作部分的计算 裁模具间隙 冲裁模具间隙对成形过程有较 大的影响。它不仅影响冲裁件的质量与尺寸精度，而且对冲裁力和模具寿命有很大的影响，是冲裁工艺与冲裁模具设计中的一个非常重要的工艺参数。通过参阅资料可知本模具冲裁模具间隙取 裁模的结构设计 根据上述分析，本零件的冲压包括冲孔和落料两个工序，为方便废料和成形工件的落下，采用正装结构，即冲孔凹模和落料凹模都安排在下模。 裁模的送料方式设计 根据该制件的特点宜采用自动送料方式 。 裁模的定位装置设计 本工件在级进模中尺寸是较小的 ，又是大批量生产，顺冲时第一、二个工位采用目测定位，接下来工位采用侧刃定距的方式进行定位。 裁模的导向方式设计 为确保零件的质量及稳定性，选用导柱、导套导向。由于已经采用了手工送料方式，为了提高开敞性和导向均匀性，采用中间导柱模架。 裁模的卸料方式设计 本模具采用正装结构，冲孔废料和工件留在凹模孔洞中，为了简化模具结构，可以在下模座中开有通槽，使废料和工件从孔洞中落下。工件厚度为 选用弹性卸料板来卸下条料废料。 模具主要零件和主要工作机构的设计与标准化 具工作零部件的设计与标准化（尺寸、位置、标准与示意图） 一 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 15 方法制作凸凹模。这时需要分别计算和标注凸模和凹模的尺寸和公差。 冲孔时，间隙取在凹模上，则： 凸模尺寸 d+x ） - 模尺寸 d+x + 式中： 落料凹模和凸模的刃口尺寸， mm 冲孔凹模和凸模的刃口尺寸， mm x 磨损系数，由手册 1查表 2： 时 x= 双面间隙， 工件公差， 凸模和凹模的制造公差， 、冲裁 凸模、凹模刃口尺寸的计算 由手册表 2 得 =t=（ d+x ） - t 0 =(8+ - 0 . 0 0 9 = - 0 . 0 0 9 +A 0 = (+ 0 . 0 1 5 0 = 0 . 0 1 5 0 外形落料凸模、凹模刃口尺寸的计算 凸模尺寸由表 2 =a=()0 + =( + 0 . 0 2 5 = 0 . 0 2 5 - p 0 =(0 - 0 . 0 1 6= - 0 . 0 1 6 )0 + =( 0 + 0 . 0 2 5 = 0 . 0 2 5 - p 0 = (0 - 0 . 0 1 6 = - 0 . 0 1 6 )0 + =(0 + 0 . 0 1 5= 0 . 0 1 5 - p 0 = ( - 0 . 0 0 9= - 0 . 0 0 9 16 )0 + =( 0 + 0 . 0 1 8 = + 0 . 0 1 8 - p 0 = ( - 0 . 0 11 = - 0 . 0 1 1 校核： 能满足间隙公差条件 ) 因此 ,只有缩小 T,A,提高制作精度 ,才能保证间隙在合理的范围内 ,因此可以取 以 b 应大于。 根据上述方法确定凹模外形尺寸须选用矩形凹模板 20016028（ 冲裁 凸模、凹模各尺寸及其组件确定和标准化（包括外形尺寸和厚度） 凸模长度 L=20+14+3+18=55 由凸模刃口 d=得 D=121=15mm,h=3=55 外形落料凸模、凹模各尺寸及其组件的确定和标准化（包括外形尺寸和厚度） 20 外形凸模的设计：外形凸模用线切割机床加工成直通式凸模，用两个 螺钉固定 在垫板上，由于采用固定卸料板，凸模按下式计算： L=h1+h2+h3+h 其中： 固定板厚度（ 20 卸料板厚度（ 14 导料板厚度 （ 6 h 为附加长度，主要考虑凸模进 入凹模的深度（ 1模具闭合状态下 图 9 凸模长度的确定 卸料板到凸模固定板间的安全距离（ 150因素。 所以： L=20+14+6+1+17=58 图 2模固定板材料可用 45 钢，结构形式和尺寸规格见手册得 20016020 （ 3）凹模组件的尺寸确定和示意图 凹模采用整体式凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割加工，安排凹模在模架上的位置时，要依据计算的压力中心的数据，使压力中心与模柄中心重合。（图 2 凹模的长度选取要考虑以下因素： a)保证有足够的安装刚性卸料板的位置。 b)便于导尺发挥作用，保证送料粗定位精度。 选取凹模边界为 195217模材料选用 造，热处理硬度为 58 62 （ 4）导料板的设计与标准化 经查 表分析得 导料板长度 L=200度 B=48厚度 h=6图 2 21 图 2料板的设计 二、标准模架的选用 由凹模周界可以选取标准模架。 凹模周界 200=160合高度 20料为 0I 级精度的 中间 导柱模架。 如图 2 导柱标记： 28170 90 32170 90 导套标记： 2810038 90 3210038 90 上模座标记： 20016040 90 下模座标记： 20016045 90 模柄标记： 10 22 图 2 中间导柱模架示意图 模柄与上模座的联接采用压入式的结构如图 2示。 图 2 压入式的模柄 三 在前面已经确定 了采用弹性卸料板，设计卸料板为一整体板。本模具的卸料板不仅有卸料作用，还具有外形凸模的导向作用，并能对小凸模起保护作用。卸料板的边界尺寸经查手册 2表 ： 卸料板长度 L =260度 B=130度 5模具中，卸料板对冲孔落料凸模起导向作用，卸料板和凸模按H7/合制造 四 23 本模具采用螺钉固定，销钉定位。 具体讲： 内六角螺钉标记： 35 钢 5 85 螺钉标记： 35 钢 0 76 圆柱销钉标记： 35 钢 665 19 86 止动圆柱销标记： 35 钢 4686 五、支板冲孔落料连续模总装图 前面各节已经设计好了支板冲孔落料连续模各零件，根据前面的设计，支板冲孔落料连续模的总装图如图 18 钢侧刃挡块限位柱 钢钢导板镶块钢 螺 钉 铆钉钢钢侧刃支板冲孔落料级进模技术要求1 . 模 架 精 度 应 符 合 标 准 （ G B / T 8 0 5 0 - 1 9 9 9 冲 模 模 架技 术 条 件 G B / T 8 0 7 1 - 1 9 9 5 冲 模 模 架 精 度 检 查 ）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 平 稳 可 靠 。3 . 凸 凹 模 应 符 合 图 纸 的 规 定 要 求 ， 分 布 均 匀 。4 . 定 位 和 挡 料 装 置 的 相 对 位 置 符 合 图 纸 的 规 定 要 求 。冲 裁 模 导 料 间 距 符 合 图 纸 的 规 定 要 求 。5 . 卸 料 和 顶 件 装 置 的 相 对 位 置 符 合 图 纸 的 规 定 要 求 。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 。 销 钉 与 每 个 零 件 的 配 合 长度 应 大 于 1 . 5 倍 销 钉 的 直 径 。7 . 落 料 孔 应 畅 通 无 阻 ， 保 证 制 件 或 废 料 能 自 由 排 出 。8 . 模 具 应 在 生 产 条 件 下 进 行 试 冲 ， 使 冲 出 的 制 件 应 符合 设 计 的 规 定 要 求 。备注材料数量零件名称重量 比例设计审核工艺标准化批准标记 处数 分区 签名 年月日共 张 第 张更改文件号序号 代号1凸模 螺 钉 上 模 座 导套 凹 模 导柱 下模座钢钢钢钢钢钢弹压导板弹簧导料板 垫板 落料凸模 凸模固定板 圆 柱 销 河南机电高等专科学校0 8 . 5 . 2 5马彦超材 料 ： 2 0 钢料 厚 ： 1 . 2工件简图排样图图 2支板冲孔落料连续模总装图 124601234567890六、冲压力与压力中心的计算，初选压力机 1、冲裁工序总力的计算 24 由工件结构和前面所定的冲压方案可知，本工件的冲裁力包括以下部分。 冲 的冲裁力 外型料的冲裁力 下推出 3，向下推出工件的推件力 弹性卸料板卸条料的废料的力是压力机提供的为 考虑到模具刃部 被磨损、凸凹模间隙不均匀和波动、材料力学性能及材料厚度偏差等因素的影响，实际计算冲裁力时按下面公式： P= 3 式中 P 冲裁力（ L 冲裁件剪切周边长度（ t 冲裁件材料厚度（ 被冲材料的抗剪强度 (K 系数，一般取 上式中抗剪强度 与材料种类和坯料的原始状态有关，可在手册中查询。为方便计算，可取材料的 =b,故冲裁力表达式又可表示为：P= b 式中 b 被冲材料抗拉强度 (查手册 1表 8 7 得 20 钢的 b=3001= 300=3= 16 +27 2+8 2+50） 300=件力： Pt=t 推件力系数 ,由手册查得 n 同时卡在凹模的工件 (或废料 )数 , 其中 n=h/t h 凹模刃部直壁洞口高度（ 25 t 料厚 ( 查手册 2表 2 40 可得和 h=6 n=12 2 4=12 3序总力 P 总 = 3=初选压力机 查文献 4开式可倾压力机参数初选压力机型号为 23表 2 表 2 所选择压力机的相关参数 型号 公称压力/块行程/大封闭高度/作台尺寸 /块底面尺寸 /倾斜角/ 封闭高度调节量 /0 75 200 300320 160 200 25 50 5 80 280 280 500 190210 20 60 七、 压力机的校核 前面已经初选了压力机， 模座外形尺寸 345305闭合高度 180文献 4中， 35 型压力机工作台尺寸为 610380最大闭合高度为 280杆调节长度为 60以在工作台上加一 35 90垫板，即可安装。模柄孔尺寸也于本副模具所选模柄尺寸相符。 具零件材料选用一览表 表
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