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手柄冲孔落料级进模具设计【说明书+CAD】,手柄,冲孔,落料级进,模具设计,说明书,CAD
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手柄冲孔落料级进模设计绪论一.冷冲压在工业生产中的地位模具是大批生产同形产品的工具，是工业生产的主要工艺装备。模具工业是国民经济的基础工业。模具可保证冲压产品的尺寸精度。使产品质量稳定，而在加工中不破坏产品表面。用模具生产零部件可以采用冶金厂大量生产的廉价的扎制刚板或刚带为坏料，且在生产中不需加热，具有生产效率高质量好重量轻成本低且节约能源和原材料等一系列优点，是其它加工方法所不能比拟的。使用模具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代制造工业的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展。目前，工业生产中普遍采用怒局成形工艺方法，以提高产品的生产率和质量。一般压力机加工，一台普通压力机设备每分钟可生产零件几件到几十件，高速压力机的生产率已达到每分钟数百件甚至上千件。据不完全统计，飞机汽车拖拉机电机电器仪器仪表等产品，游60%左右的零件是用模具加工出来的；而自行车手表洗衣机电冰箱及电风扇等轻工产品，有90%左右的零件是用模具加工出来的；至于日用五金，餐具等物品的大批量生产基本上完全靠模具来进行。显而易见，模具作为一种专用的工艺装备，在生产中决定性作用和重要地位逐渐为人们所共识。二.了解目前国内外冲压模具的发展现状1.国内冲压模具的发展现状1.1现状改革开放以来，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。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。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CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，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CAD/CAE/CAM技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KMAS软件，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CAD/CAE/CAM软件，上海交通大学模具CAD国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CAD软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；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；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。1.2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CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技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CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、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CAD数据，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(TiN、TiC等)、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。2.国外冲压模具的发展现状由于工业生产技术的迅速发展，目前国内外制造业广泛地采用了无切削、少切削加工工艺，如精密冲压、精密锻造、压力铸造、冷挤压、热挤压及等温超塑成形等新工艺，代替传统的切削加工工艺。模具作为主要的成形工具，已成为一种重要的加工装备。家用电器行业约80的零部件、机电行业约70的零部件均采用模具成形，塑料、橡胶、陶瓷、建材、耐火材料制品大部分均采用模具成形。 一种中型载重汽车的改型，需要4000套模具，重达2000多吨。生产一种型号的照相机，需要500套模具，在很多行业中，模具费用已经占产品成本的1530。因此，工业产品质量的改进、生产率的提高、成本的降低、产品更新换代的速度，在很大程度上取决于模具的制造精度和质量、制造周期、生产成本、使用寿命等因素。 随着全球经济一体化进程加快，模具工业在国民经济中所发挥的作用越来越明显，机械电子、汽车、轻工、建材和国防工业等部门都大量采用模具进行生产，并提出越来越高的要求。模具工业已成为新技术产业化的重要组成部分，模具技术水平的高低与产品的质量、效益和新产品的开发能力有密切关系，它成为衡量一个国家工业水平高低的重要标志之一。20世纪80年代以来，日本、美国、德国等工业发达国家，模具工业的产值超过机床工业的产值。 当前模具工业发展有两个特点：一是要缩短制模周期、降低制模成本。由于人们对工业晶的品种、数量和质量要求越来越高，产品更新换代周期越来越短，而且多品种小批量生产较多，因此对模具制造提出了严格的要求。二是模具向大型化、复杂化、精密化和自动化发展。模具制造要求越来越高，制造工艺越来越复杂。为了降低模具生产成本，增加效益，保证质量，在采用先进设备和制造工艺的同时，必须采用多种工艺措施尽量延长模具使用寿命。其中合理选用模具材料，采用先进的热处理和表面强化工艺，不断推广应用新材料就是一个主要的方面。 模具钢是制造模具的主要材料。尽管模具材料品种繁多，但是模具钢在模具制造业中使用最多，是模具工业最重要的技术和物质基础。近年来随着模具工业的迅速发展，模具钢的发展也极为迅速。世界各国都把模具钢分类于合金工具钢中，其产量已占合金工具钢产量的70一80。落料冲孔级进模设计工件名称：手柄生产批量：大批量材料：45号钢厚度：2.0mm工件简图： 图1工件简图1 工艺分析、排样设计1.1 工件的工艺性分析图示零件材料为45号钢板，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。手柄外形落料的工艺性：手柄属于中等尺寸零件，料厚2.0mm，外形复杂程度一般，尺寸精度要求一般，因此可采用落料工艺获得。手柄冲孔的工艺性：大小为5mm和8mm的孔，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。图示零件尺寸均为未注公差的一般尺寸，按惯例取IT14级，符合一般级进冲压的经济精度要求，模具精度取IT9级即可。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。1.2 排样设计（1）确定零件的排样方案设计模具时，条料的排样很重要。手柄零件具有一头大一头小的特点，单向排列时材料的利用率低，采用对排（图2所示）的排样方案可以提高材料的利用率，减少废料。为了避免制作两套凸模和凹模零件，降低模具的制造成本，采用调头冲的送料方式，即隔位冲压，条料完成一个方向的冲压后，将条料水平方向旋转1800，再冲第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。（2）条料宽度、导尺间宽度和材料利用率的计算查表取得搭边值为2.5mm和3.5mm。送料步距如图2所示B=32+16+2.5+2.5=53 mm条料宽度的计算：拟采用无侧压装置的送料方式，由b-=D+2a+c1- D条料宽度方向冲裁件的最大尺寸a侧搭边值c1导料板与最宽条料之间的间隙代入数据计算，取得条料宽度为135mm。导尺间距离的计算：由s=D+2(a+c1),代入数据计算得导尺间距离为136 mm。材料利用率的计算：根据一般的市场供应情况，原材料选用1000 mm2000 mm2.2 mm的冷轧薄钢板。每块可剪2000mm 135 mm规格条料7条，材料剪切利用率达94.5%。由一个步距的材料利用率通用计算公式： = 式中 A一个冲裁件的面积，A2653.66mm2; n一个进距内的冲裁件数量； B条料宽度，mm; s步距， mm得 =74.2%2 工艺方案的确定2.1 工艺方案的确定手柄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：用简单的单工序模分三次加工，即落料冲孔冲孔。方案二：冲孔落料复合模。方案三：冲孔落料级进模。 图2 工件排样图方案一：模具结构简单，成本低，但工件的累计误差大，操作不方便，由于该工件为中批量生产，需三套设备成本高，生产率低。方案二：生产率较方案一和三都高，加工精度高，但模具结构复杂，制作难度较大成本高，还有模具对压力机吨位要求较方案一和三都高。方案三：生产率较方案二低，精度略低于方案二，但是模具结构不太复杂成本较低，压力机吨位要求低，故节省能源，由于此为大批量生产，精度要求不高，相比较而言方案三更具有可行性，更具有优越性。手柄零件大端5mm的孔与R16mm的外圆及8mm的孔之间的距离为3.5mm，大于此零件要求的最小壁厚（3.2mm）（1），可以采用冲孔、落料复合模或冲孔、落料级进模。复合模模具制造难度大，并且冲压后产品留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，因此选用级进模更为合理。3 工艺计算3.1 工作零部件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。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 dap=（d+x）-p0 凹模尺寸dd=(d+x+Zmin)0+ 式中 Dd Dp落料凹模和凸模的刃口尺寸，mm dp dd冲孔凹模和凸模的刃口尺寸，mmx磨损系数，查表2-301得：IT14级时x=0.5。Zmin双面间隙，mm工件公差，mm凸模和凹模的制造公差，mm（1）冲裁5mm孔凸模、凹模刃口尺寸的计算凸模尺寸 由表2-101查得=0.3 dap=（d+x）-p0 =(5+0.50.30)0-0.02 =5.150-0.02凹模尺寸由表2-231得Zmin=0.26dd=(d+x+Zmin)0+=(5+0.50.30+0.26)0+0.02 =5.410+0.02（2）冲裁8mm孔凸模、凹模刃口尺寸的计算凸模尺寸由表2-10得=0.36 dap=（d+x）-p0 =(8+0.50.36) 0-0.02 =8.18 0-0.02凹模尺寸查表2-23得Zmin=0.26dd=(d+x+Zmin)0+=(8+0.50.36+0.26) 0+0.02=8.440+0.02（3）外形落料凸模、凹模刃口尺寸的计算因此落料件为复杂的制件，所以利用凸凹模配合法，这种方法有利于获得最小的合理间隙，放宽对模具的加工设备的精度要求。采用配作法，计算凹模的刃口尺寸，首先是根据凹模磨损后轮廓变化情况正确判断出模具刃口各个尺寸在磨损过程中是变大还是变小，还是不变这三种情况，然后分别按不同的计算公式计算。a、凹模磨损后会增大的尺寸-第一类尺寸A 第一类尺寸：Aj=(Amax-x)0+0.25 b、凹模磨损后会减小的尺寸-第二类尺寸B 第二类尺寸：Bj=(Bmax+x)0-0.25 c、凹模磨损后会保持不变的尺寸 第三类尺寸C 第三类尺寸：Cj=(Cmin+0.5)60.125其落料凹模的基本尺寸计算如下： 图3（a） 凹模尺寸示意图第一类尺寸：磨损后增大的尺寸： A1=(Amax-x) =(8-0.50.43) =7.785A2=(Amax-x) =(16-0.50.62) =15.69 落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是7.785mm，15.69mm，不必标注公差，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Zmin=0.26。图3（b）凸模尺寸示意图4 冲裁力与压力中心的计算，初选压力机4.1 冲裁工序总力的计算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。冲四个5mm孔的力P1、冲8mm孔的力P2，落外型料的力P3，向下推出5mm冲孔废料的力P4，向下推出8mm孔废料的力P5，向下推出工件的力P6。由弹性卸料板卸条料的废料的力是压力机提供的，故用计算在内，冲裁5mm，8mm及工件外形后卸条料的力分别为P7、P8、P9。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=KLt式中 P冲裁力（kN） L冲裁件剪切周边长度（mm） t冲裁件材料厚度（mm） 被冲材料的抗剪强度(MPa) K系数，一般取1.3。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=0.8b,故冲裁力表达式又可表示为：P=1.3LtLtb式中 b被冲材料抗拉强度(MPa)。查手册1表87得45钢的b=600MPaP1=452.0600=25.12kN P2=82.0600=30.14kN由于L3=268.7mm则：P3=268.72.0600=322.4kN推件力 Pt=nKtP Kt推件力系数, Kt=0.055 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（mm）， t料厚( mm)查手册2表240可得和h=6mm,故n=3如图4所示：图4 冲孔凹模示意图P4=7.64kNP5=3.06kNP6=30.055198.1=32.69kN卸料力 根据经验公式得 P =0.03P P7 =0.0346.29=1.39 kN P8 =0.0318.52=0.56 kN P9 =0.03198.1=5.95 kN工序总力P=P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7+P8+P9 =25.12+30.4+322.4+7.64+3.06+32.69+1.39+0.56+5.95=429.1KN4.2 弹性橡胶板的计算。本模具中橡胶板的工作行程由以下几个部分组成：凸模修模量5mm；凸模凹进卸料板1mm；公件厚度2.2mm；凸模冲裁后进入凹模2mm；以上四项长度之和就是橡胶板的工作行程S工作；即S工作=（5+1+2.2+2）mm=9.2mm取压缩量为自由高度的0.3则橡胶的自由高度为:H自由=30.7mm由上面计算可知：P卸= P7+ P8+ P9=1.39+0.56+5.95=7.9KN预压缩量取15%，由图1-17可查出P=0.5MPa，此时橡胶板应具有足够的卸料力，其卸料力的大小用式1-2计算橡胶板所需的面积。则 A=15800=158结合模具的实际结构，将橡胶板分成若干块安装。橡胶高度H自由与直径D之比需要满下式：0.5橡胶板的自由高度为30.7mm，厚度不可低于要求的尺寸，超出这个厚度时应考虑到每加厚1mm，就将增加相应的工作载荷约。橡胶板的总面积为158,分为4块，每个用螺钉安装在一块，每个卸料螺钉安装一块，中间钻孔13mm。四块橡胶板的厚度无比一致，不然会造成受力不均匀，运动产生歪斜，影响模具的正常工作，卸料板采用45钢制造，淬火硬度为40-45HRC。4.3 初选压力机开式可倾压力机参数初选压力机型号为J23-63和J23-100型号公称压力/kN滑块行程/mm最大封闭高度/mm工作台尺寸/mm滑块底面尺寸/mm可倾斜角/封闭高度调节量/mmJ23-636301303604807103080J23-10010001304807101080 19021030604.4 压力中心的计算模具的压力中心就是冲压力合力的作用点。为了保证压力机和模具的正常工作，应使模具的压力中心与压力机的中心滑块中心线重合。否则，冲压时滑块就会承受偏心载荷，导致滑块导轨与模具的导向部分不正常的磨损，还会使合理的间隙得不着保证，从而影响制件的质量和降低模具的寿命，甚至损坏模具。 此为多凸模模具的压力中心，首先计算大凸模的压力中心 图5 (a) 压力中心计算其压力中心的步骤如下： 按比例画出凸模的工作部分剖面图（见图5a） 在任意距离处作x-x轴y-y轴 分别计算出各线段和圆弧的重心到x-x轴的距离y1, y2, y3, y4和到y-y轴的距离x1, x2, x3, x4, 大凸模的压力中心到坐标轴的距离下式确定： 到y-y轴的距离x0=61.4mm 到x-x轴的距离 y0=0mm 由于其余三个凸模为规则的凸模 ，则总的压力中心为 图5（b）压力中心示意图 到y-y轴的距离x0=89.8mm 到x-x轴的距离 y0=-15.8mm5 模具结构形式的选择与确定1）正倒装结构：根据上述分析，本零件的冲压包括冲孔和落料两个工序，为方便小孔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。2）送料方式：采用手工送料方式。3）定位装置：本工件在级进模中尺寸是较大的，又是大批量生产，顺冲时第一个工位采用始用挡料销定位，第二个工位采用固定挡料销定位。调头冲时第一个工位设置一个始用挡料销定位（和顺冲时的始用挡料销定位不在同一个位置），第二工位靠固定挡料销定位。送料时废料孔与固定挡料销作为粗定距，在大凸模上安装一个导正销，利用条料上5mm和8mm的孔做导正销孔进行导正，依此作为条料送进的精确定距。4）导向方式：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，采用对角导柱模架。5）卸料方式：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2.0mm，为了保证工件有比较好的平整度，采用弹压性卸料装置。选用 JB/T8068.3-1995 弹压纵向送料典型组合。6 主要工作机构的设计和主要工作机构的设计6.1 工作零部件的设计（尺寸、位置、标准与示意图）工作零部件的设计（用一个整体的凸模固定板）冲小圆孔的凸模，为了增加凸模的强度与刚度，凸模非工作部分直径应作成逐渐增大的多级形式如图6所示：图6 冲孔凸模凸模长度一般是根据结构上的需要而确定的，其凸模长度用下列公式计算： L=h1+h2+h3- h4式中 L凸模长度， mm h1凸模固定板高度，mm h2卸料板高度，mm h3橡胶板的厚度 ，mm h4凹进卸料板内1mm 图7整体式凹模 整体式凹模如图7装于下模座上，由于下模座孔口较大因而使工作时承受弯曲力矩，若凹模高度H及模壁厚度C不足时，会使凹模产生较大变形，甚至破坏。但由于凹模受力复杂，凹模高度可按经验公式计算，即 凹模高度H=KB 凹模壁厚C=(1.52)H式中B-凹模孔的最大宽度（mm），但B不小于15mm C-凹模壁厚（mm）， 指刃口至凹模外形边缘的距离； K=系数，取0.20凹模高度H=KB=0.20119=23.8mm 取标准值28mm凹模壁厚C=1.5H = 1.528=40mm 凹模上螺孔到凹模外缘的距离一般取（1.72.0）d, d 为螺孔的距离，由于凹模厚度为28mm，所以根据表2.462查得螺孔选用4M8的螺钉固定在下模座。螺孔到凹模外缘的最小距离a2=1.5d=1.58=12mm a3=1.13d9mm凹模上螺孔间距由表2.47查得最小间距为40mm，最大间距为90mm。 螺孔到销孔的距离一般取b2d,所以b应大于。根据上述方法确定凹模外形尺寸须考虑到装橡胶块的尺寸，故选用矩形凹模板的周界尺寸为25020028。冲裁5mm孔凸模、凹模各尺寸及其组件确定和标准化（包括外形尺寸和厚度） 小凸模长度 L=20+14-1+30.7=63.7mm由小凸模刃口d=5.15mm可知 h=3mm, D1=11mm, D=8mm, L=63.7mm小凸模强度校核 要使凸模正常工作，必须使凸模最小断面的压应力不超过凸模材料的许用压应力，即 对于圆形凸模 dmin式中 dmin圆形凸模最小截面直径，mm t冲裁材料厚度，mm 冲裁材料的抗剪强度，MPa 凸模材料许用强度，取（1.01.6）103MPadmin=2.95mm 所以承压能力足够。抗纵向弯曲力校核对于圆形凸模（有导向装置）max 式中 Lmax 允许的凸模最大自由长度，mm F 冲模力,N 凸模最小截面的直径，mmLmax=66.57mm 所以长度适宜。选用冲孔圆凸模：JB/T8057.21995 B 5.1563.7 凸模固定端面的压力q =式中q凸模固定端面的压力，MPa F落料或冲孔的冲裁力，N模座材料许用压应力，MPa q =158.5MPa凸模固定板端面压力超过了8090a，为此应在凸模顶端与模座之间加一个淬硬的垫板。矩形垫板材料可用45钢，结构形式和尺寸规格见JB/T7643.31994查得25020010由于采用整体式凹模，所以由外形落料凹模确定其凹模板厚度（图7），其凹模刃口高度由表2.40JB/T7643.11994查得h=6mm，=冲裁8mm孔凸模、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+14-1+30.7=63.7mm由凸模刃口d=8.18mm查得D=12mm,D1=15mm,h=3mm,L=63.7mm选用圆凸模：JB/T8057.21995 B 8.1863.7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）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M8的螺钉固定在垫板上，由于采用弹性卸料板，凸模按下式计算：L=h1+h2-h3+h4 图8 外形凸模长度尺寸示意图其中： h1为固定板厚度（20 mm），h2为卸料板厚度（14mm），h3考虑到凸模下端面到卸料板下端面的距离-（1mm），h4为弹性橡胶块的厚度（30.7mm）。所以：L=20+14-1+30.7=63.7 mm凸模固定板材料可用45钢，结构形式和尺寸规格见（GB）/T7643.21994可得25020020 图9凹模组件的尺寸确定和示意图（用整体式凹模）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。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 25020028。材料：Cr12制造，热处理硬度为5862HRC。6.2 定位装置的设计（1）始用挡料装置的设计与标准化（尺寸、位置!、标准与示意图）（包括顺冲和掉头冲两个始用导料销）图10 挡料块示意图挡料块标记：JB/T7649.11994 71310 材 料： 45钢， 热处理硬度：4348HRC 技术 条件：按JB/T76531994的规定。手动挡料块位置的确定：根据条料排样图2可计算出手动挡料块的位置如图所示：图11手动挡料块示意图（2）固定挡料销的设计固定挡料销的设计根据标准件，选用此挡料销如图12图12 固定挡料销选用JB/T7649.1094 A型固定挡料销 直径8mm，h=4mm材料为45钢根据分析选用废料孔前端定位时挡料销位置如图13 废料孔前端定位时挡料销位置=C-()+0.1 挡料销与导正销的间距，mm 图13挡料销位置示意图 C连续模的步距，mm dr导正销的直径，mm d挡料销头部直径，mm =53-()+0.1=52.85mm（3）导正销的设计导正销主要用于级进模上，消除挡料销的定位误差，以获得较精确的工件。导正销的结构形式，结构设计，尺寸精度，材料的热处理等可参照JB/T7647.194和JB/T7647.294选定。导正销的结构形式查手册2选用如图14（选自冲压手册）91图14导正销D=d-2aD导正销直径的基本尺寸d冲孔凸模直径2a导正销与孔径两边的间隙冲裁5mm孔的导正销 查表得h=0.6t 2a=0.05mmD=d-2a=5.15-0.05=5.10mmh=0.62.2=1.32mm 冲裁8mm孔的导正销查表得h=0.6t 2a=0.07.mmD=d-2a=8.18-0.07=8.11mmh=0.62.2=1.32mm（4）导料板的设计（包括两块导料板的间距、外形尺寸和厚度与示意图等） 根据凹模周界取：导料板JB/T76531994 2505610图15 导料板示意图6.3 标准模架的选用（前面已经确定为中间导柱模架）由凹模周界选用标准模架（包括导柱、导套、上模座、下模座、模柄的标准和示意图）选用GB/T2851.11990 250200170210 技术条件：按JB/T80501999的规定。模柄标记：JB/T 7646.11994 A 503110 材 料：Q235A。F技术条件：按JB/T76531994的规定：导柱标记： GB/T2861.1 1990 323160 GB/T2861.1 1990 353160 导套标记：GB/T2861.6 1990 323105343 GB/T2861.6 1990 353105343 上模座标记：GB/T2855.9 1990 2503200345 下模座标记：GB/T2855.10 1990 2503200350 6.4 卸料装置的设计在前面已经确定了采用刚性卸料板，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15.28得：卸料板长度L =250mm,宽度B=200mm厚度h0=14mm 此模具中，卸料板对冲孔落料凸模起导向作用，卸料板和凸模按H7/h6配合制造6.5 联接件的选用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M8365 GB7085 GB7085 M8365 45钢螺钉标记：GB6876 M8330 45钢圆柱销钉标记：GB 11986 6365 35钢 止动圆柱销标记：GB11986 436 6.6 装配图的设计 图16 模具装配图1-模架；2-凹模；3-导料板；4-导正销；5-卸料板；6-卸料螺钉；7-凸模固定板；10-落料凸模；11-大孔凸模；12-小孔凸模；13-活动挡料销；14-弹簧；15-承料板该模具采用中间导柱模架，模具上模部分主要有上模板，垫板，凸模固定板及卸料板等组成。卸料方式采用弹性卸料，以橡胶为弹性元件。下模部分有下模座，凹模板，导料板等组成。冲孔废料和成品件均由漏料孔漏出。6.7 压力机的选择与校核模座外形尺寸420270mm,闭合高度200mm,有文献4中，JC2363型压力机工作台尺寸为480710mm,最大闭合高度为360mm，连杆调节长度为80mm,所以在工作台上加一3570mm的垫板，即可安装。模柄孔尺寸也于本副模具所选模柄尺寸相符。6.8 模具零件材料选用如下表22始用挡料块245钢21固定挡料销145钢20卸料板145钢19螺钉1035钢18凸模1Cr1217圆柱销635钢16凸模1Cr1215止转销135钢14模柄1Q23513落料凸模1Cr1212固定螺钉235钢11凸模垫板145钢 10内六角螺钉1035钢9上模座1HT2008导套2207凸模固定板145钢6橡胶块45导正销245钢4导料板23凹模板1Cr122导柱2201下模座1HT200序号名称件数材料表61 模具零件材料选用表7 模具的装配及调试 根据级进模装配要点，选凹模作为装配基准件，先装下模，再装上模，并调整间隙，试冲，返修。具体装配如下：序号工序工艺说明1凸，凹模预配1 装配前仔细检查各凸模形状及尺寸以及凹模形孔，是否符合图纸要求精度，形状。2 将各凸模分别与相应的凹模孔相配，检查其间隙是否加工均匀。不合适者应重新修磨或更换2凸模装配以凹模孔定位，将各凸模分别压入凸模固
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