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内轴承座冲压级进模具设计【说明书+CAD】,轴承,压级,模具设计,说明书,CAD
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1目录目录外文翻译外文翻译 .2 2绪论绪论 .8 8内轴承座的设计内轴承座的设计 .12121.1 冲裁件工艺性分析.121.1.1零件的材料.121.1.2零件的尺寸精度.131.1.3零件的结构形状.131.2 冲裁件工艺方案的确定.131.3 排样的设计.141.3.1内孔翻边的工艺设计.141.3.2零件的排样.151.3.3排样图的设计.161.3.4材料的利用率.201.4 冲裁力和翻边力.211.4.1冲裁力计算.211.4.2翻边力与压边力计算.221.5 压力机的选用.221.6 主要工作部分尺寸计算.221.6.1凸、凹模间隙值的确定.221.6.2凸、凹模刃口尺寸.231.7 模具结构的设计.241.7.1凸模、凹模结构的设计.241.7.2卸料装置的设计.271.8 导料系统的设计.291.8.1导正钉.291.8.2托料装置.301.9 限位装置.31设计小结设计小结 .3232参考文献参考文献 .33332外文翻译外文翻译冷冲模凸凹模间隙控制和调整方法 冷冲压模具凸、凹模间隙的大小和均匀程度直接影响冲裁件的质量和模具的使用寿命的长短。在保证冲裁件间隙时装配也是模具制造中十分重要的环节，而且装配质量将直接影响凸、凹模的间隙是否均匀。比如加工时凸、凹模的尺寸精度虽已达到要求，但是在装配时如果调整不好，就会造成间隙不均匀，冲出的零件有毛边。甚至会冲出不合格的零件。模具装配的关键是要控制凸、凹模的相对位置，以保证凸、凹模的间隙正确、均匀并能冲出合格的零件。1.模具在装配前应关注的问题 凸、凹模间隙既与模具本身零件的精度有关，也与装配时的装配工艺是否合理有关。为了保证凸、凹模的位置正确和间隙均匀，模具从设计、加工到装配整个环节要注意的问题如下： （1）凸、凹模的正确设计和制造 设计模具时首先应根据冲裁件的断面质量、模具使用寿命等因素选择合理的凸、凹模间隙。并要考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，一般在设计模具时采用最小合理间隙。并在制造过程中保证模具零件的加工质量和精度，在装配过程中确保凸、凹模间隙均匀，这对于加工复杂形状零件十分关键。 （2）装配方法的选择要合理 冲模装配方法大致包括直接装配法和配合装配法。装配前必须仔细3研究模具装配图，充分考虑和分析冲模的结构特点、冲模零件加工工艺和加工精度等，以选择方便、准确、可靠的装配方法以保证冲裁件质量。 2.凸、凹模间隙的控制与调整的方法 凸、凹模的间隙控制，应根据冲模结构、间隙大小、冲裁件的质量和实际装配条件来选定。凸、凹模间隙的控制与调整方法有以下几种。 （1） 透光法 将凸、凹模合模后，用光照射底面，观察凸、凹模刃口周围透过的光线和分布情况来判断间隙的大小和均匀性。如果不均匀，重新调整至间隙均匀后再固定，此法适用于薄板小间隙冲裁模。 （2） 塞尺法 将凸、凹模合模后，用凸、凹模单边间隙厚度的塞尺塞入凸、凹模各方向间隙中。然后拧紧上模固定螺钉。最后放纸试冲，最后将上模座与固定板配钻、铰定位销孔，并打人销钉定位。（3）垫片调整法 垫片调整间隙法简便、应用广泛。如图 1 所示，合模后垫好等高垫铁，将垫片包在凸模上使凸模进入凹模内，观察凸、凹模的间隙状况。如果间隙不均匀，用敲击凸模固定板的方法调整间隙，然后拧紧上模固定螺钉。最后放纸试冲，观察切纸上四周毛刺均匀程度，从而判断凸、凹模间隙是否均匀，再调整间隙直至冲裁毛刺均匀为止。最后将上模座与固定板配钻、铰定位销孔，并打入销钉定位。这种方法广泛适用于冲4裁材料较厚的大间隙冲模和弯曲、拉深成形模具的间隙控制。（4）化学法 当凸、凹模的形状复杂时，用上述几种方法调整间隙较困难时，这时可用化学方法来控制间隙，常用的是电镀法。电镀法是在凸模工作端表面镀上一层铜或锌来代替垫片。镀层厚度与单边隙相同，刃人凹模孔内，检查上下移动无阻滞现象即可装配紧固。镀层在冲模使用过程中会自然脱落，无需去除。此法镀层均匀，可提高装配间隙的均匀性。 （5）工艺措施调整法 采用工艺措施调整模具间隙主要有 2 种方法： 1.尺寸法 加工凸模时，将凸模前端适当加长，加长段截面尺寸加工到与凹模型孔尺寸相同。装配时，使凸模进入凹模型孔，自然形成冲裁间隙，然后将凸模连同凸模固定板一起与上模座配作销钉固定，最后将凸模前端加长段去除即可形成均匀间隙。 2.定位孔法 工艺定位孔法就和级进模里面的原理差不多。加工时，在凸模固定板和凹模相同的位置上加工两定位孔，可将定位孔与模具型腔一次割出。装配时，在定位孔内插入定位销来保证间隙。 （6） 标准样板法 根据零件图预先在线切割机床上加工一标准样板或采用合格冲压零件，装配调整时将其放在凸、凹模之间，使上、下模相对运动时松紧程度适当即可。5 （7） 测量法 测量法采用的测量工具有塞尺。塞尺测量法调整后的凸、凹模间隙均匀性好，是常用的方法。装配时，在凸模刃口放入凹模孔内后，根据凸、凹模间隙的大小选择不同规格的塞尺插入凸、凹模间隙中，检查凹模刃口周边各处间隙，并根据测量结果进行调整。调整时只要敲击凸模固定板直至调整好为止。(8)调整修配法 冲模在使用一段时间后，由于凸、凹模的正常磨损。要对所加工的零件进行检查，若制品产生毛刺，凸、凹模刃口变钝和崩刃因素，则是因为凸、凹模间隙因磨损发生了变化，即变大或不均匀。为使凸、凹模恢复到原来的间隙值冲出合格零件可采用以下方法进行修配。ColdCold diedie clearancesclearances betweenbetween controlcontrol andand adjustingadjusting methodmethodCold stamping mould convex, concave die size and distribution of the clearance degree directly affect the quality of the blanking pieces and the length of the service life of the die. In guarantee blanking pieces space is mould manufacturing assembly very important link, and assembly quality will directly influence the convex, concave die if the clearance between the uniform. Such as the process of convex, concave die size precision although already meet the requirements, but in assembling if adjustment is bad, can cause clearance does not even, rushed out of the spare parts of the raw edges. Even rushed out of unqualified parts. The mold assembly is key to control convex, concave die of relative positions, in order to ensure that the convex, concave die, uniform and the clearance between the right to rush out of qualified parts. 1. DieDie beforebefore assemblyassembly thethe problemsproblems thatthat shouldshould bebe paidpaid attentionattention22 Convex, concave die and mould parts itself is clearance of the precision, and the assembly of the assembly process is reasonable. In order to ensure that the position of the convex, concave die correctly 6and gaps even, mould design, processing to assembly from the whole link should pay attention to the following questions： （1）Convex, concave die design and manufacture of the right Design should be based on the above all when die cutting the section of a quality, service life of die factors such as the reasonable selection of convex, concave die clearance. And to consider the mould in the process of using that gap wear increases, general in the design the least reasonable clearance when mould. And in the manufacturing process can ensure the parts processing precision and quality, in the assembly process ensure convex, concave die gap even, this for processing complex shape is very key parts. （2）Assembly method the choice should be reasonable Die assembly method include roughly assembly method and direct with assembly method. Before the assembly must be carefully study mold assembly drawing, full consideration and analysis of the structure characteristics of punching die, die parts processing technology and processing accuracy etc, in order to choose convenient, accurate and reliable assembly method to ensure the quality of blanking pieces. 2. Convex,Convex, concaveconcave diedie gapgap betweenbetween thethe controlcontrol andand adjustmentadjustment ofof thethe methodmethod33 Convex, concave die clearance control, should according to die structure, clearance size, blanking pieces of quality and practical assembly condition to selected. Convex, concave die gap between the control and adjustment method have the following kinds. （1）Pervious to light method Will convex, concave die after molmerged, shone a light on the underside, observe the convex, concave die around through light and distribution to judge the size of the clearance and uniformity. If not even, to adjust to evenly between fixed again, this method is suitable for small gap plate stamping die. （2）Feeler method Will convex, concave die after molmerged, convex, concave die into the thickness of unilateral clearance feeler convex, concave die gaps in each direction. Then tighten the screw on mode. Finally put paper to stamping and will last mould seat and fixed on board with drilling, reaming positioning pin hole, and at a pin location. （3）Gaskets DiaoZhengFa 7Gasket adjustment method is simple, convenient, clearance is used widely. As shown in figure 1 shows, the mat with good contour mat iron, will gaskets wrapped in the punch to the punch into the concave mould, observe the convex, concave die clearance condition. If clearance does not even, with striking the protruding models of fixed plate method clearance adjustment, then tighten the screw on mode. Finally put paper to stamping, observation on paper cutting around burr and even rate to judge whether clearance convex, concave die even, to adjust the gap until cutting burr uniform so far. Finally the mould seat and the plate with drilling, reaming positioning pin hole, and enter the pin location. This method widely used cutting materials focusing thick large clearance and bending stamping, deep drawing mould clearance control. (4) Chemical method When the convex, concave die complex shape, the use of the above several methods more difficult to adjust the gap, the chemical method can be used to control the gap, the plating method is used. Plating method is the punch in the work surface coated with copper or zinc instead of washers. The plating thickness and unilateral gap is same, blade people concave die hole, and check the move without block phenomenon can assembly tighten. Coating in use process will die fall off naturally, need not removed. This uniform coating, can improve the uniformity of assembling clearance. (5) Technology DiaoZhengFa measures The main technological measures to adjust the gap between two kinds of the mould method: 1. Size method Processing of the punch, will the punch front-end appropriate lengthen, extended period of section size and sunken model hole processing to the same size. Assembly, make the punch into female model hole, natural form the cutting clearance, and then to the punch with fixed together with the punch mould seat on board with the pin for fixed and will last longer period of the punch front can remove form even clearance. 2. Positioning hole method Process positioning hole method and the inside of the progressive die principle about. Processing, the punch in fixed board and concave die on the same position processing two positioning hole, can will locate hole and the mold cavity a cut out. Assembly, in the positioning hole insert pins to ensure that gap. 8(6) Standard model method According to the drawing wedm in advance in processing a standard model or the qualified stamping parts, to adjust the assembly put it in between convex, concave die, upper and lower die relative motion can be reasonable degree when appropriate. (7) Measurement method Measuring method of the measuring tool have feeler. A feeler method after the adjustment convex, concave die clearance good uniformity, it is the commonly used method. Assembly, the punch in the concave die in the hole, convex, concave die according to the size of the clearance choose different specifications of the feeler insert convex, concave die clearance, inspection concave die around the blade gap everywhere, and according to the measured results adjustment. If the adjustment of the punch fixed board knock until adjust good so far. (8) Adjustment method of repair match meansDie in use after period of time, because the convex, concave die normal wear and tear. To working parts inspection, if products produce burr, convex, concave die dull and collapse the blade factors, it is because of the convex, concave die clearance for wear changed, namely bigger or not even. To make the convex, concave die restored to the original gap value out of parts can use the following method to qualified for repair match means.绪论绪论一一. .课题研究的目的课题研究的目的冲压是在室温下，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加工方法。在冲压加工中，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，称为冲压模具。冲模在实现冲压加工中是必不可少的工艺装备，用模具加工出的冲压件几乎是“一模一样” ，若没有符合要求的冲模，就不能生产出合格的冲压件；没有先进的冲模，先进的9冲压成形工艺就无法实现。在冲压零件的生产中，合理的冲压成形工艺、先进的模具、高效的冲压设备是必不可少的三要素。冲压加工与其他加工方法相比，无论在技术方面，还是在经济方面，都具有许多独特的优点。生产的制件所表现出来的高精度，高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。但需要指出的是，由于进行冲压成形加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集型产品，其制造属单位小批量生产，具有难加工、精度高、技术要求高、生产成本高的特点。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。由于冲压加工具有上述突出特点，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中必不可少的加工方法。本课题主要研究掌握模具设计的方法及工序，巩固和加深对机械二维、三维的制图能力。设计过程中锻炼查阅文献和资料自我设计的能力，培养和提升我们的创新能力，增强我们独立思考问题和解决问题的能力。在对模具设备的结构设计和理论计算上，掌握模具设备的主要结构与性能、工艺适应性与技术参数。从而能根据成型的生产要求，模具结构等因素，经济、有效的使用设备，合理的选择工艺，正确的设计模具，保证成型生产能够经济、合理的进行，提高自身在成型工艺和模具方面的综合着机水平，提高自身解决实际问题的能力。二二. .国内外研究概况国内外研究概况10国外模具发展概况为了适应高速、自动、精密、一安全现代化生产的需要,工业先进国家发展的高效率、高精度、高寿命模具向多工位、多型腔、多功能方向发展。在冲模方面:国外多工位级进模多达 50 个工位。多次拉深成形工件发展了多工位传递模。多次冷挤压工件也发展了多工位传递模。多次弯曲工件发展了前几个冲裁工位用级进模接着用多向自动弯曲模。在级进模的基础上发展了多功能模具。目前，国外人汽车公司为了降低模具开发、制造成本，缩短生产周期，将除轿车外覆盖件之外的人部分轿车冲压件的模具都交由专业模具公司（如 Fontana Pietro.Kuka.Laepple.Schuler Cartec.Ogi-hala-Fuji Techniaca 等等）设计和制造，这些公司都有很强的开发能力，并在某些零件的模具制造方面拥有独到的优势。但作为整车厂，考虑到新车型开发过程中的保密，对诸如翼子板、行李箱盖、车门、侧围、车顶、前盖等敏感零部件的模具，则都由自己的模具制造部门来设计和制造。国内模具发展概况模具制造是我国经济建设中的一项重要产业，起着振兴和发展我国模具工业的重要作用，正日益受到人们的重视和关注。 “模具是工业生产的基础工艺装备”也已经成为广大业内人士的共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件,具备高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器” ，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值11的几十倍、上百倍,尤其是在冲压技术相对落后的中国，制造出优质的模具以及生产出高质量的冲压产品势在必行。 我国模具工业近年来发展很快。尤其近 10 年来，中国模具工业一直以每年 15%左右的增长速度快速发展。虽然中国模具工业发展迅速，但与需求相比，仍然供不应求，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，2004 年模具行业的发展保持良好势头，模具企业总体上订单充足，任务饱满，2004 年模具产值 530亿元，进口模具 18.13 亿美元，出口模具 4.91 亿美元，分别比 2003 年增长 18%、32.4%和 45.9%。进出口相抵后的净进口达 13.2 亿美元，为进口量较大的国家。2008 年中国模具进出口总额为 39.26 亿美元，比2007 年增长 13.27%。其中进口 20.04 亿美元，比 2007 年减少 2.39%；出口 19.22 亿美元，比 2007 年增长 36.02%。可见，出口继续保持强劲的上升趋势，逆差进一步下降，总体情况良好。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国内也能生产了。精度达到 12m，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 Ra1.5m 的精冲模，大尺寸（300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。加速发展模具工业的重要意义 模具是汽车、电子、电器、航空、仪表、轻工、塑料、H 用品等工业部门极其重要的工艺装备。没有模具,就没有高质量的产品。模具不是一般的工艺装备,而是技术密集型的产业,工业发达国家把模具作为机械制造方面的高科技产品来对待。他们认为：12“模具是发展工业的一把钥匙”；“模具是一个企业的心脏”；“模具是富裕社会的一种动力”。 内轴承座的设计内轴承座的设计1.1 冲裁件工艺性分析冲裁件工艺性分析1.1.1 零件的材料零件的材料该产品零件选用的材料为 08F 钢板. 08F 是冲压用钢板中沸腾钢的一种牌号（中国称 08F，国际称 CR1，日本称 SPCC，德国用 St12，前苏联用 Br）08F 中 F 指的是沸腾钢.08 指的是含碳量万分之八.特性：特性：13强度低和硬度、塑性、韧性好，易于深冲、拉延、弯曲和焊接。用途用途：钢板用作深冲压和深拉延的容器，如搪瓷制品、仪表板、汽车驾驶室盖板等。 圆钢用作心部强度要求 不高的渗碳或氰化零件。力学性能：力学性能：抗拉强度 b （MPa）：295（30）屈服强度 s （MPa）：175（18）伸长率 5 （%）：35断面收缩率 （%）：60硬度 ：未热处理，131HB1.1.2 零件的尺寸精度零件的尺寸精度由图可知，所有尺寸均没有特殊要求，表面处理为镀锌1.1.3 零件的结构形状零件的结构形状此零件为非对称型零件且有较大翻边产生，故在排样时应该考虑是否能够一次翻边成形。孔与零件边缘之间的壁厚 c1大于 t(2)皆满足冲裁条件。1.2 冲裁件工艺方案的确定冲裁件工艺方案的确定该零件包括翻边，冲孔和落料三个基本工序，从工序可能的集中与分散，工序间的组合来看可以有以下几种方案：14先翻边，再冲孔，后落料采用单工序模生产翻边、再冲孔-落料复合冲压采用复合模生产翻边、冲孔连续冲压、再落料（或切断）采用级进模生产方案模具结构简单，但需要三道工序，三套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。如果使用单工序模则会使模具制造周期增长，不利于提高生产效率；为了提高生产效率，主要采用复合冲裁和级进冲裁方式。由于该产品有的折弯要求，方案不能一次性保证孔与折弯边缘的距离。因此，采用方案既能满足尺寸精度又能高效生产。综上所述，采用方案一套级进模生产，可连续完成翻边、冲孔等工序。生产效率高，易于实现自动化，操作安全方便，适宜大批量生产，工件的精度也能满足要求。同时，采用自动送料装置，保证步距准确，提高效率。1.3 排样的设计排样的设计1.3.1 内孔翻边的工艺设计内孔翻边的工艺设计影响极限翻边系数的主要因素：材料的塑性材料的延伸率 、应变硬化指数 n 和各向异性系数 r 越大，极限翻边系数就越小，有利于翻边。孔的加工方法预制孔的加工方法决定了决定了孔的边缘状况，孔的边缘无毛刺、15撕裂、硬化层等缺陷时，极限翻边系数就越小，有利于翻边。当翻边系数大于极限翻边系数时，可采用一次翻边成形。当翻边系数小于极限翻边系数时可采用多次翻边。28.3672. 043. 020trHDd 查表得78. 054.4628.360Ddm14.18228.360td6 . 0minm 所以能够一次翻边成形min78. 0mm1.3.2 零件的排样零件的排样设计多工位级进模时，首先要设计条料排样图，这是设计多工位级进模的主要依据。条料的排样图一旦确定了，也就确定了以下几方面：被冲制零件各部分在模具中的冲制顺序模具的工位数，及其作业内容确定了被冲零件的式样单排、双排、多排方位正排、斜排等。并反应出材料的利用率确定了模具步距的公称尺寸和定距方式条料的宽度，条料纹向与送料方向的关系条料载体的设计形式基本上确定了模具的结构16多工位级进模条料设计得好坏，对模具设计的影响是很大的。排样图设计错误，会导致制造出的模具无法冲制零件。一般在设计多工位级进模条料排样图时，要拿出多种排样方案，加以比较、归纳、综合、最后得出一个最佳方案。多工位级进模条料排样图设计是否是最佳方案，首先要看工位分布是否合理；条料是否在连续冲压过程中畅通无阻；是否便于使用、制造、维修和刃磨；是否经济合理。1.3.3 排样图的设计排样图的设计条料排样图直接关系到级进模设计，因此在设计排样图时，主要需考虑到以下几个因素。送料方式：高速冲压的多工位级进模，用自动送料机构送料，用导正钉精确定距；手工送料则多用侧刃粗定距，用导正钉精确定距冲压零件形状分析：每一个冲压零件都有它的一些特点，因而在设计条料排样时，必须对这些特点加以分析、 ，研究。模具的具体结构和加工工艺性：在设计条料排样图的同时，必须考虑模具的具体结构，要把每一个环节，每一个具体部分的装配关系，装配顺序，以至对每部分的加工方案等都要考虑全面。这样，设计出来的条料排样图才能够指导模具设计。被加工材料：多工位级进模对被加工材料的要求都是很严格的。在设计排样图时，对材料的供料状态、被加工材料的机械性能、材料的厚度、条料宽度与材料纹向、材料利用率等都要给予全面考虑。17正确安排侧刃孔与导正钉孔：导正钉孔与导正钉的位置的安排对于多工位级进模的精确定位是很关键的。分段冲切过程零件形状连接方式的选择：多工位级进模的分段切除的排样图，其连接方式基本上可以分为三种：即搭接、平接和切接。搭接最有利于保证冲件的连接质量，因此在分段切除过程中绝大部分都采用搭接连接方式。载体：条料载体是条料在送料过程中，经过不断的冲切余料，条料内连接冲压零件运载前进的这部分材料称为条料载体。条料载体分为：双侧载体、单侧载体和中间载体三个基本形式。工位的确定与空位工位：在划分工位时，对零件要求比较高的部位，应尽量集中在一个工位一次冲压完成为好，以避免步距误差影响精度要求。对于一个零件的两个弯曲部分有尺寸精度要求时，则弯曲部分也应当在同一工位一次加工成形。这样不仅保证了尺寸精度，并且能够准确地保持成批零件加工后的一致性。在排样图中，增设空工位的目的是为了保证模具有足够的强度，确保模具的使用寿命，或是为了便于模具设置特殊结构。各种冲压工序在条料排样图设计中的顺序原则：在一般冷冲模设计中，各种冲压工序之间的顺序关系已形成一定规律。但是在多工位级进模连续冲压时，常有一些不同之处，如果在设计条料排样图时，没有很好的掌握这些特点和内在关系，会使模具的设计与制造走弯路，甚至影响模具顺利冲制和冲压零件的质量。在本设计属于冲裁弯曲多工位级进模，应先冲切掉孔和弯曲部分的外形余料，在进行弯曲。18条料排样的主要内容：1.将各工序内容进行优化组合形成一系列工序组，并对工序组排序；2.确定工位数和每一工位的加工工序内容；3.确定载体类型；4.毛坯定位方式；5.设计导正孔直径和导正销的数量；6.绘制工序排样图。 排样设计应遵循的原则多工位级进模的排样，除了遵守普通冲模的排样原则外，还应考虑如下几点：1)可制作冲压件展开毛坯样板(35 个)，在图面上反复试排，待初步方案确定后，在排样图的开始端安排冲孔、切口、切废料等分离工位，再向另一端依次安排成形工位，最后安排制件和载体分离。在安排工位时，要尽量避免冲小半孔，以防凸模受力不均而折断。2)第一工位一般安排冲孔和冲工艺导正孔。第二工位设置导正销对带料导正，在以后的工位中，视其工位数和易发生窜动的工位设置导正销，也可在以后的工位中每隔 23 个工位设置导正销。第三工位根据冲压条料的定位精度，可设置送料步距的误送检测装置。3)冲压件上孔的数量较多，且孔的位置太近时，可分布在不同工位上冲出孔，但孔不能因后续成形工序的影响而变形。对相对位置精度有较高要求的多孔，应考虑同步冲出，因模具强度的限制不能同步冲出时，19后续冲孔应采取保证孔相对位置精度要求的措施。复杂的型孔，可分解为若干简单型孔分步冲出。4)为提高凹模镶块、卸料板和固定板的强度和保证各成形零件安装位置不发生干涉，可在排样中设置空工位，空工位的数量根据模具结构的要求而定。5)成形方向的选择(向上或向下)要有利于模具的设计和制造，有利于送料的顺畅。若有不同于冲床滑块冲程方向的冲压成形动作，可采用斜滑块、杠杆和摆块等机构来转换成形方向。6)对弯曲和拉深成形件，每一工位变形程度不宜过大，变形程度较大的冲压件可分几次成形。这样既有利于质量的保证，又有利于模具的调试修整。对精度要求较高的成形件，应设置整形工位。7)为避免 U 形弯曲件变形区材料的拉伸，应考虑先弯成 45，再弯成 90。8)在级进拉深排样中，可应用拉深前切口、切槽等技术，以便材料的流动。9)压筋一般安排在冲孔前，在凸包的中央有孔时，可先冲一小孔，压凸后再冲到要求的孔径，这样有利于材料的流动。10)当级进成形工位数不是很多，制件的精度要求较高时，可采用压回条料的技术，即将凸模切入料厚的 2035%后，模具中的机构将被切制件反向压入条料内，再送到下一工位加工，但不能将制件完全脱离带料后再压入。查冲压工艺与模具设计表 2.5.2 确定搭边值：20两工件间的搭边mm2 . 1a1工件与边缘的搭边mm5 . 1 .a 为保证冲模刚度，工件间搭边值 则mm4a1mm4a 送料步距：mmH94490条料的宽度:mmDB98a2 1.3.4 材料的利用率材料的利用率在冲压零件的成本中，材料的费用约占 60%以上，因此材料的经济利用具有非常重要的意义。冲压件在条料或板料上的布置方法为排样。不合理的排样会浪费材料，衡量排样经济性的指标是材料的利用率，可用下式计算： 式中%100%1000ABSSS材料利用率S工件的实际面积S0所用材料面积，包括工件面积和废料面积21一个步距内材料的利用率是：%57989436.5256%100%1000ABSSS板料规格拟选用 2.0mm900mm1800mm 若用纵裁：裁板条数 每条个数19941800b1An9984900a12hBn 每板个数 若用横裁：裁板条数 171919211nnnz18981800b1An每条个数 每板个数9944900a12hBn 162918212nnnz因为，所以材料的总利用率：21zznn %55%100180090036.5256171%100SAnzz1.4 冲裁力和翻边力冲裁力和翻边力1.4.1 冲裁力计算冲裁力计算计算冲裁力的目的是为了合理的选用冲压设备，设计模具和检验模具的强度。压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁的需求。采用平刃冲裁模，其冲裁力按下式计算 pFtLKFpp为材料抗剪切强度，； 为冲裁周边总长，； 为材料厚aMPLmmt度，； 系数是考虑到冲裁模刃口的磨损、凸模与凹模间隙的波mmpK动、润滑情况、材料力学性能与厚度公差的变化等因素而设置的安全系数，一般取 1.3。当查不到材料抗剪切强度 时，可用抗拉强度代替 ，b此时1pKKNtLKFp39722096.6930 . 23 . 1p22卸料力计算： K卸料力系数，其值为 0.02-0.06（薄料取pQKFF 大值，厚料取小值）KNKFFpQ94. 739702. 01.4.2 翻边力与压边力计算翻边力与压边力计算在所有凸模形状中，圆柱形平底凸模翻边力最大，其计算公式为 式中，为材料的抗拉强度bdDtF01 . 1bKNdDtFb8 .1928028.3654.46214. 31 . 11 . 10由于翻边时压边圈下的坯料是不变形的，所以在一般的情况下，其压边力比拉深时的压边力大，当外缘宽度相对竖边直径较大时，所需的压边力很小，故可以忽略不计。综上所述，总的冲压力为：tKNFFQFPF4374.4248 .1994. 7397 1.5 压力机的选用压力机的选用由于级进模的特点，为防止设备超载，可按公称压力的原则选取压力机。根据以上数据，查冲压模具设计手册选定压力机为：压力机的型号：J11-50 公称压力/KN：500 滑块固定行程/mm：10-90 工作台尺寸/mm：450650 行程次数次/mm：90 最大闭合高度/mm：270 封闭高度调节量/mm：80231.6 主要工作部分尺寸计算主要工作部分尺寸计算1.6.1 凸、凹模间隙值的确定凸、凹模间隙值的确定凸模、凹模间间隙对冲裁件质量、冲裁工艺力、模具寿命都有很大的影响。因此，设计模具时一定要选择一个合理的间隙，以保证冲裁件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求，所需冲裁力小，模具寿命高。但分别从质量、冲裁力、模具寿命等方面的要求确定合理的间隙并不是同一个数值，只是彼此接近。考虑到模具制造中的偏差及使用中的磨损，生产中通常只选择一个适当的范围作为合理间隙，只要间隙在这个范围内就可冲出良好制件，这个范围的最小值为最小合理间隙，最大值minC为最大合理间隙。考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，故maxC设计与制造新模具时要采用最小合理间隙值。根据材料的厚度查资minC料得，冲裁模初始双面间隙 mmZ22. 0minmmZax26. 0m由于翻边变形区材料变薄，为了保证竖边的尺寸及其精度，翻边凸凹模之间的间隙以稍小于材料的厚度为宜，可取单边间隙 c=(0.75-0.85)t.1.6.2 凸、凹模刃口尺寸凸、凹模刃口尺寸冲裁件的尺寸精度主要取决于模具刃口的尺寸精度，模具的合理间隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及其制造公差，是设计冲裁模的主要依据之一。确定凸、凹模刃口尺寸的原则：确定凸、凹模刃口尺寸的原则：24考虑落料和冲孔的区别，落料件的尺寸取决于凹模，因此落料模应先决定凹模尺寸，用减小凸模尺寸来保证合理间隙；冲孔件的尺寸取决于凸模，因此冲孔模应先决定凸模尺寸，用增大凹模尺寸来保证合理间隙。考虑刃口的磨损对冲件尺寸的影响；刃口磨损后尺寸变大，其刃口的基本尺寸应接近或等于冲件的最小极限尺寸；刃口磨损后尺寸减小，其刃口的基本尺寸应接近或等于冲件的最大极限尺寸。考虑冲件精度与模具精度间的关系，在选择模具制造公差时，既要保证冲件的精度要求，又要保证有合理的间隙值。在本设计中，由于凸模除了标准的圆形凸模以外，均为直通式和台肩式的异形凸模。故为了设计的简便起见，凸凹模的刃口尺寸计算部分忽略。设计中的刃口尺寸按照：凸模尺寸按板料的各孔的尺寸来确定，凹模尺寸按对应凸模的尺寸加上一个单边间隙 0.1mm 来确定。1.7 模具结构的设计模具结构的设计1.7.1 凸模、凹模结构的设计凸模、凹模结构的设计凸模和凹模直接担负着冲压工作。由于加工性质的不同，凸模与凹模的形状、结构也不同。多工位级进模一般含有两种或两种以上的冲压工艺，凸模和凹模数量之多是可想而知的。要使之能够适应高速连续冲压，必须满足各种特定的技术条件，而决不能用设计一般凸模、凹模的方法进行设计。凸凹模的设计要遵循以下原则：凸凹模要有足够的强度。设计凸凹模应选择较好的材料，选择合25理的热处理规范；在条件许可时可减少凸模长度，增加凹模厚度，在结构上增加它们的强度和刚度。凸凹模必须安装牢固，便于维修和更换。多工位自动级进模的凸凹模要有统一的标准，这样既便于加工，又不会出现位置上的误差。余料排除方便及时。为了避免损坏模具，应采取及时的措施来清除余料，一般在凸模上设置余料顶针，凹模上设置高压气孔等措施。 凸模结构设计凸模结构设计在凸模结构安装中，考虑到凸模需要便于更换及力求结构简单的原则，凸模的固定方式采用压板压装在凸模固定板上 凹模结构设计凹模结构设计多工位级进模的凹模设计是比较复杂的。要考虑各工位工作形孔的形状、精度、又要考虑各形孔的相对位置，确定各形孔的基准和相互间的坐标关系；又要考虑加工方便和使用寿命等因素，所以多工位级进模凹模机构的种类较多。26凹模的分类：整体凹模、镶套式凹模、拼合形孔凹模、分段拼合凹模分析各凹模的使用场合及优缺点整体凹模：对于多工位级进模，不论其凹模形孔多少，复杂程度如何，凹模设计为一个整体的称为整体凹模。但整体凹模缺点较多。镶套式凹模：在多工位级进模中，对于某些小的形孔为了加工方便，容易更换和刃磨，是一种在整体凹模或其他形式凹模的局部形孔位置镶一个套装凹模。拼合形孔凹模：该结构可满足凹模形孔加工精度高这一要求，对某些不易加工的凹模形孔，常采用拼合形孔这种结构。分段拼合凹模：在多工位级进模中，为了解决各工位形孔间的间距精度，经常采用分段拼合凹模的设计方法，就是将模具的凹模分成若干段，每段中的形孔数不一，然后将这几段凹模的结合面研27合镶入凹模外套内，构成一个整体凹模。综上，本设计凹模采用整体式凹模结构1.7.2 卸料装置的设计卸料装置的设计卸料装置是多工位级进模结构中的重要部件。它的作用除冲压开始前压紧带料，防止各凸模冲压时由于先后次序的不同或受力不均而引起带料窜动，还可保证冲压结束后及时平稳地卸料。更重要的是在多工位级进模中卸料板还将对各工位上的凸模，特别是细小凸模，在受到侧向作用力时，起到精确导向和保护的作用。卸料装置主要由卸料版，弹性元件，卸料螺钉和辅助导向零件所组成。卸料装置设计注意的事项：卸料板各工作形孔应当与凹模形孔同心。这种要求要从模具设计及工艺上加以保证。另外，卸料板的各形孔与对应凸模的配合间隙只有凸模与凹模冲裁间隙的 1/3-1/4，这样才能起到对凸模的导向和保护作用。而且间隙越小，导向效果越好，模具的寿命也越高，然而制造的难度就越大。卸料板各工作形孔应有良好的粗糙度，应适应高速冲压导向和保护作用。卸料板各工作形孔的粗糙度应控制在 Ra0.1-Ra0.4。卸料板的粗糙度与冲压速度有关，速度越高，光洁度要m求也越高。同时还需要注意润滑。多工位级进模卸料板应具有耐磨性能。高速冲压的多工位级28进模卸料板的工作部位往往是采用镶拼结构，采用高速钢或合金工具钢制造，淬火硬度 HRC56-58。对于冲压速度不高的卸料板可选用中碳钢或碳素工具钢材料制作，淬火硬度 HRC40-45.卸料板对凸模具有一定的导向高度，越是细小的凸模其导向高度也越高，可利用导向套对细小凸模进行导向和保护。其导向套的高度可以高于卸料板。对于大的凸模，卸料板只起卸料和导向作用，为此可以降低接触高度，以减小摩擦。为了保持卸料力平衡，卸料螺钉孔应当布置在全部工作形孔的外围，使得卸料螺钉受力均匀。卸料螺
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