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河南机电高等专科学校学生毕业设计中期检查表学生姓名马鹏飞学 号091304107指导教师 翟德梅选题情况课题名称 壳体冲压成形工艺与模具设计难易程度偏难适中偏易工作量较大合理较小符合规范化的要求任务书有无开题报告有无外文翻译质量优良中差学习态度、出勤情况好一般差工作进度快按计划进行慢中期工作汇报及解答问题情况优良中差中期成绩评定：所在专业意见： 负责人： 2008 年 4 月 28 日 河南机电高等专科学校 毕业设计任务书系 部： 材料工程系 专 业： 模具设计与制造 学生姓名: 马鹏飞 学 号: 091304107 设计题目 ： 壳体的冲压切边工艺与模具设计 起迄日期: 2013年11月2日-2013年11月8日 指导教师: 翟德梅 2013年 11 月 5 日毕 业 设 计任 务 书1本毕业设计课题来源及应达到的目的： 本题目来自工厂阶梯圆筒零件,通过对本模具的设计学生应能熟练掌握模具设计的基本步骤、方法、并且对模具工业的现状和发展有一定的了解，从而加强学生对本专业的了解、使学生对三年来所学的知识系统的掌握。2本毕业设计课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：工件：阶梯圆筒 材料：10# 批量：大量 厚度：0.5mm 工作要求：（1）壳体冲孔切边模具设计，编写设计说明书一份; （2）绘制模具装配图及至少五张模具零件图； （3）编写主要零件的机械加工工艺过程卡。所在专业审查意见：负责人： 年 月 日系部意见：系领导： 年 月 日河南机电高等专科学校毕业设计说明书 毕业设计题目：壳体冲压成形工艺与模具设计系 部： 材料工程系 专 业： 模具设计与制造 班 级： 模具111班 学生姓名： 马鹏飞 学 号： 091304107 指导教师： 翟德梅 2014年 4月 16日插图清单 图2-1 工件图6 图2-2 压力中心的确定10 图2-3 落料凹模整体尺寸14 图2-4凸凹模结构15 图2-5卸料板结构17 图5-1装配图22 表格清单 表3.1 凸凹模加工工艺过程20 表3.2 冲孔凸模加工工艺过程20 表3.3 冲裁模试冲时出现的问题和调整方法25壳体的冲孔切边工艺与模具设计摘 要：模具设计与制造是整个模具行业中最关键的部分, 也是占用模具开发周期最长的部分。因此, 缩短模具设计与制造周期对于提高模具的开发和设计有着极为重要的现实意义。本课题为壳体的冲孔切边复合模设计，结合其模具设计特有工艺性，进行了工艺性分析，并分析了成形过程的三种不同的冲压工艺方案，从理论探讨及实验上提出了最佳工艺方案。介绍了模具设计要点、结构分析、工作原理；并对模具的各部分主要尺寸进行理论运算，以确定各冲模的尺寸；对冲裁模从设计到零部件的加工工艺以及装配工艺等进行了详细阐述，简要分析了模具关键零部件的设计及加工工艺。实践证明，模具结构能很好地满足零件的精度要求，不仅模具结构左右对称，并且受力均匀。通过对壳体的冲孔切边模具设计，巩固和深化了所学知识，取得了比较满意的效果，达到了预期的设计意图。关键字：冲孔，切边，复合模，刃口SHEET FORMING TECHNOLOGY AND DIE DESIGN OF CHAIN LINK ABSTRACT :Mould design and manufacture is the most critical part of the mold industry as a whole, is also occupied die the long part of the development cycle. Therefore, shortening the mold design and manufacture cycle for improving the development and design of the die has extremely important practical significance.This topic section for chain of blanking punching compound die design, with its specific to mold design technology, process analysis, and analysis of the forming process of stamping technology for the three different types of programme, presented the best technology on the theoretical study and experimental programmes. Describes the mold design, structural analysis, how it works; and on parts of the mold theory of operation the main dimensions, to determine the size of the die; hedge cutting die from design to processing of parts and Assembly process for details and brief analysis of mold design and processing technology of main components. Practice has proven that the mold structure very well to meet the accuracy requirements of parts, mold structure not only left and right symmetrical and uniform of the force. By punching die design of chain link, consolidating and deepening the knowledge achieved quite satisfactory results, achieved the desired design intent.KEY WORDS:pierce,blank,compound die,cutting edgeII 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 模具号零件号零 件 名 称00-06凹模牌 号硬 度Cr1260-62HRC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01下料02锻造达尺寸102mm82mm47mm蒸汽锤直尺03粗铣六面达尺寸101mm81mm46m立式铣床虎钳30面铣刀, 10立铣刀游标卡尺04磨上下表面及一直角面使尺寸达到100.5mm80.5mm45.5mm平面磨床磁力夹具、精密平口钳砂轮游标卡尺，刀口尺05钳工划线去毛刺做螺纹孔立式钻床虎钳钻头、铰刀、丝锥高度尺、游标卡尺06热处理（淬火、回火）保证硬度60-62HRC热处理炉硬度仪，游标卡尺07磨削上下面及一直角面达到100mm80 mm45mm平面磨床磁力夹具、精密平口钳砂轮游标卡尺，刀口尺08线切割各个型孔留余量0.02mm线切割慢走丝机床复式支撑0.2mm黄铜丝千分表，游标卡尺09钳工研磨各型孔达尺寸要求游标卡尺10检验游标卡尺 编制 校对 审核 批准 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04产品名称端盖拉深模设计零（部）件名称挤切凸模共（2）第（1）页材料牌号Cr12毛坯种类圆棒料毛坯外型尺寸10080mm每个毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工时准终单件05下料锯割下料7040下料车间锯床0.510锻造锻成1058548mm 尺寸公差均为2锻造车间空气锤10.15热处理退火热处理车间热处理炉1020磨削磨上、下平面、两基准面至图样尺寸模具车间磨床225钳工划中心线、各螺孔、销孔、型孔轮廓线模具车间0.5 30钻孔根据冲眼钻孔模具车间钻床135修锉修锉方形和圆角模具车间0.540热处理淬火并回火达5458HRC热处理车间加热炉、油槽645修整修整型孔，圆角模具车间电机抛光机250检验按图样检验 设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号河南机电高等专科学校毕业设计评语学生姓名： 马鹏飞 班级: 模具111学号： 091304107 题 目： 壳体冲压成形与模具设计 综合成绩： 及格 指导者评语：1）该同学基本独立的完成毕业设计任务； 2）该同学查阅了国内有关冲压模具设计与制造方面的大量资料，制订出了基本合理的冲压成形工艺及模具结构，设计中不存在创新；3）该同学设计说明书内容基本完整，计算存在一定的错误，格式基本规范，图纸质量一般，整体无原则性的错误； 4）该同学装配图、零件图设计基本合理，视图表达存在较多的问题；5）建议该同学成绩评定：及格；6）可以提交答辩。 指导者(签字)： 年 月 日毕业设计评语评阅者评语：该同学毕业设计任务来自生产实际，工作量大小适中，能够按照要求完成设计说明书的撰写，零件图上存在较多问题，建议成绩评定为及格，可以提交答辩。 评阅者(签字)： 年 月 日答辩委员会（小组）评语： 答辩委员会（小组）负责人(签字)： 年 月 日目 录1 绪论1 1.1 冷冲压模具在工业生产的地位1 1.2 冷冲压模具的分类3 1.2.1 按冲压工艺进行分类 3 1.2.2 按工序组合程度进行分类 4 1.2.3 按上下模的导向方式分类 4 1.2.4 按导料或定位形式分类 4 1.2.5 按使用模具材料分类 4 1.2.6 按生产适应性分类 5 1.3 壳体冲孔切边的模具设计5 1.3.1 壳体冲孔切边模具设计的设计思路 5 1.3.2 壳体冲孔切边模具设计的预进度 52 制件工艺性分析及工艺计算6 2.1 制件工艺分析7 2.1.1 冲压件的工艺分析 7 2.1.2 冲压工艺方案的确定 7 2.2 典型零件的工艺计算7 2.2.1 凸、凹模刃口尺寸的计算 9 2.2.1.1 冲孔凸、凹模刃口尺寸的计算 9 2.2.1.2 外形落料凸、凹模刃口尺寸的计算 9 2.2.2 冲裁力的计算10 2.2.3 压力中心的确定12 2.2.4 初选压力机13 2.2.5 卸料橡胶的计算 13 2.3 模具总体设计14 2.4 模具主要零部件的结构设计15 2.4.1 工作零部件的结构设计 15 2.4.1.1 落料凹模的结构设计 15 2.4.1.2 冲孔凸模的结构设计 16 2.4.1.3 凸凹模的结构设计 16 2.4.2 定位装置的设计与标准化 18 2.4.2.1 挡料销的设计与标准化 18 2.4.2.2 导料销的设计与标准化 18 2.4.3 卸料装置的设计与标准化18 2.4.3.1 卸料板的结构设计 18 2.4.3.2 卸料螺钉的选用 19 2.4.4 模架及其它零部件的设计 19 2.4.4.1 模架的选用19 2.4.4.2 其它零部件的选用 203 模具主要零件的加工工艺 22 4 压力机的选取及校核23 4.1 冲压设备的选定23 4.2 模具的校核235 模具总装24 5.1 模具总装图24 5.2 模具工作原理24 5.3 模具的装配256 模具设计小结297 致谢318 参考文献 32III1 绪 论1.1 冷冲压模具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,而且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轧制钢板或钢带为坯料，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，是其他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模具成形工艺方法，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，有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，在生产中的决定性作用和重要地位逐渐为人们所共识。1.2 冷冲压模具的分类 冷冲压模具的种类很多，按其工作特点和结构形式不同，可作如下不同的分类。1.2.1 按冲压工艺进行分类 （1）冲裁模具 冲裁模具又可分为冲孔模具、落料模具、切口模具、切断模具、剖切模具等。 （2）弯曲模具 弯曲模具又可分为自由弯曲模具、矫正弯曲模具、V型弯曲模具、U型弯曲模具等。 （3）拉伸模具 拉伸模具又可分为无凸缘筒形件拉伸模具、有凸缘筒形件拉伸模具、锥形件拉伸模具、阶梯形件拉伸模具、球面件拉伸模具、抛物面件拉伸模具、盒形件拉伸模具等。 （4）成形模具 成形模具又可分为胀形模具、翻边模具、缩口模具、校形模具等。1.2.2 按工序组合程度进行分类 A、单工序冲模 单工序冲模是在一副模具中只完成一个冲压工序的，如落料模、冲孔模、弯曲模等，单工序冲模的结构相对简单，又称简单冲模，一般适用在生产批量小或新产品试制的场合，以及大型冲压件的冲压，如大型覆盖件拉深成形用毛坯的切口、切槽、下料等。单工序冲模由于结构简单，加工相对方便，制造周期短，工艺成本相对较低。B、复合模 复合模是指在模具的一次冲压中能顺序完成几个冲压工序的模具。其结构的主要特点是：具有复合型式的凸凹模，它既是落料的凸模，又是冲孔的凹模。其结构复杂，造价高，生产率适中，形位精度高。C、级进模 级进模又称连续模、跳步模。连续模是在模具的一次冲压中，在不同部位，按一定顺序依次完成两个或两个以上工序的模具。1.2.3 按上下模的导向方式分类 A、无导向冲模 无导向冲模又称敝开模，多用于单工序冲压、生产批量较小或冲压件精度要求低的情况。上、下模的相对位置由压力机滑块导向精度来保证。 B、导柱模 导柱模是上、下模之间用导柱和导模来保证其相对位置精度的。一般有二导柱和四导柱的布排方式。 导向形式又分滑动导向和滚动导向两种方式，使用滚动导向的模架可比滑动导向模架提供更高的导向精度。滚动导向框架适用于精冲模具、薄料冲模和多工位级进模等精密模具中。 导柱、导套导向的模架制造技术的成熟和标准冲压模架供应的市场商品化，使导柱模得到广泛的应用。大批量冲压生产现场使用导柱模，有利于生产组织和操作安全。 C、导板模 用导板导向的模具有两种形式，一种是用导板（兼作卸料板）直接为凸模导向，对小孔冲模，可以同时保护小凸模。导板孔与凸模之间配合为H7/H6或H8/H7。导板模在工作时，凸模不应脱开导板。 固定导板模一般适用于料厚大于0.5mm的单工序落料、冲孔或多工序跳步冲孔、落料和连续拉深等冲压工序。 导板导向可与导柱导向联用，与导柱联用的有导向卸料板，可保护冲小孔凸模，减小小凸模折断的可能。 使用导板导向的另一种形式多用于大型覆盖件拉深模、整形模等。1.2.4 按导料或定位形式分类 分为固定导料销模具、活动导料销模具、导正销模具、侧刃定距模具等。1.2.5 按使用模具材料分类 按使用模具材料的不同，可分为金属冲模和非金属冲模两类。 金属冲模包括钢制冲模、低熔点合金冲模和锌基合金模具等。选用碳素工具钢、合金工具钢制作凸、凹模的钢制冲模，是冲压件生产用工装模具的主要方式，适用于不同生产批量。 非金属冲模主要有橡胶冲模和塑料（树脂）冲模。1.2.6 按生产适应性分类 根据不同生产规模的需求，可分为通用冲模和专用冲模两种形式。 通用冲模有组合冲模、通用弯曲模等，前者适用于少批量、多品种生产形式。 一般生产中使用的冲模多为专用模个，即一副模具只冲压某一种或几种零件。1.3 链节模具设计1.3.1 链节模具设计的设计思路 冲孔、落料是冲压基本思路之一，它利用冲裁模在压力及作用下、将平板坯料进行冲孔或落料的加工方法。一般情况下，一般精度的工件采用IT8IT7级精的普通冲裁模；较高精度的工件采用IT7IT6级精度的高级冲裁模。 支件冲孔落料件是最典型的冲裁件，其工作过程很简单。就冲孔落料，可采用单工序模、复合模、级进模，根据计算的结果可选用的标准模架。为了保证制件的顺利加工和顺利取件，模具必须有足够高度。要改变模具的高度，只有从改变导柱导套的高度。导柱导套的高度可根据凸模与凹模工作配合长度决定，设计时可能高度出现误差，应当边试冲边修改高度。1.3.2 链节模具设计预进度 1. 了解目前国内外冲压模具的发展状况，所用时间20天。 2. 确定加工方案，所用时间5天。 3. 模具设计，所用时间30天。 4. 模具的调试，所用时间5天。在设计过程中，将有一定的困难，但有指导老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中难免有不妥之处，肯请各位老师指正。2 制件工艺性分析及工艺计算工件名称：阶梯圆筒 生产批量：大批量 材 料：10# 材料厚度：0.5mm 工件简图：如图2-1所示 图2-1 工件图2.1 制件工艺分析 该阶梯圆筒若分单工序则有拉深、冲孔、切边三道工序形成，下面着重介绍冲孔、切边两道工序。2.1.1 冲压件的工艺分析 该零件形状对称、简单，是由圆弧和直线组成的，有圆角过渡，便于模具加工，减少冲压时的尖角开裂现象。冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT11IT13，两孔中心距极限偏差为+ -0.12mm，孔中心与边缘距离尺寸极限偏差为+ -0.5mm，将以上精度与零件的精度要求相比较，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证，其他尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故采用冲压方式进行加工。2.1.2 冲压工艺方案的确定该工件后续成型包括切边和冲孔两道基本工序，可以有以下三中方案：方案一：先切边，后冲孔。采用单工序模生产。方案二：切边、冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案三：冲孔、切边级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需要两道工序，成本高而生产效率低，工件累积误差大，操作不方便，难以满足大批量生产的要求，所以方案二和方案三更具有优越性。该零件6.5mm的孔与外缘之间的最小距离为6.25mm，大于此零件要求的最小壁厚1.8mm，可以采用冲孔、切边复合模或冲孔、切边级进模。复合模模具的形位精度和尺寸精度容易保证，且生产效率也高，尽管模具结构比较复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。级进模虽生产效率也高，但零件的冲裁精度稍差，欲保证冲压件的形状精度，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。通过对以上三种方案的分析比较，该零件的生产采用方案二的复合模为佳。2.2 典型零件的工艺计算2.2.1 凸、凹模刃口尺寸的计算 查表2.4的冲裁模的初始双面间隙值为： 2.2.1.1冲孔凸、凹模刃口尺寸的计算冲孔与，由于制件结构复杂、间隙要求较小，精度要求不高，所以采用凸模和凹模配作法制作凸、凹模。其凸、凹模刃口尺寸计算如下：查表2.5得凸、凹模制造公差： 冲 冲 校核：，而满足：的条件查表2.6得 IT13级时磨损系数x=0.5冲孔时：凸模磨损后：、尺寸变小1、冲孔 2、冲孔 凹模刃口尺寸按凸模刃口尺寸配作，保证双边间隙在0.04-0.06之间。2.2.1.2 外形落料凸、凹模刃口尺寸的计算 对外轮廓的落料，由于尺寸较多，故采用配合加工法，这种方法有利于获得最小合理间隙，放宽对模具的加工设备的精度要求，其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下：以凹模为基准件配作凸模，凹模磨损后，刃口尺寸增大。工件图中未标注公差的尺寸，查相关文献得出其极限偏差：落料 校核：，而满足：的条件查表2.6得 IT13级时磨损系数x=0.5凸模刃口尺寸按凹模刃口尺寸配作，保证双边间隙在0.04-0.06之间。2.2.2 冲裁力的计算由表1.3得10#钢的抗拉强度 冲孔力 ： 式中： 落料力 ： 式中 冲孔时的推件力 ： 取直筒形刃口的凹模刃口形式，由表2.21差得：h=7mm,则（冲裁时凸模进入凹模刃口1mm）。 查表2.7得， 落料时的卸料力 ： 查表2.7得，故 总冲压力： 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 2.2.3 压力中心的确定该工件结构简单，且为一对称件，一切对称冲裁件的压力中心，均位于冲裁件轮廓几何中心上，所以该冲裁件的压力中心为它的几何中心点。如图2-4所示：图2-2 压力中心 由以上分析可知，该工件的冲裁力不大，其压力中心就在它的几何中心。2.2.4初选压力机选择开式双柱可倾压力机J2325就能满足使用要求，其具体参数如下： 公称压力：160KN 滑块行程： 最大装模高度：180mm 最大闭合高度： 工作台尺寸（前后左右）： 模柄孔尺寸：最大倾斜角度：302.2.5 卸料橡胶的设计 卸料橡胶采用聚氨酯，在这里选用块，其厚度务必一致相等，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。其具体计算如下： 卸料板工作行程 式中，为凸模凹进卸料板的高度为凸模冲裁后进入凹模的深度 橡胶的工作行程 式中，为凸模修磨量，取 橡胶自由高度 =(2328)mm式中，取24mm 橡胶的预压缩量 式中，一般取 每个橡胶承受的载荷 （选用个圆筒形橡胶）橡胶的外径 式中：为圆筒形橡胶的内径，取橡胶所产生的单位面积压力，与压缩量有关，查冲压手册可得 校核橡胶的自由高度橡胶的安装高度 取2.3 模具总体设计 根据上述分析，本零件的冲压包括冲孔和切边两个工序，可采用倒装复合模具，可直接利用压力机的橡胶块进行推件，卸料可靠，便于操作。工件留在落料凹模孔洞内，应在凹模内设置橡胶块；卡与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，使废料从空洞中落下。由于在该模具中压料是由落料凹模与卸料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。 因是大批量生产，采用手动送料方式。 该制件采用的是倒装复合模。 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，且冲裁力较小，为方便安装调试，该模具采用后侧导柱的导向方式，此导向方式可便与冲裁时的送料和出件。2.4 模具主要零部件的结构设计2.4.1 工作零部件的结构设计2.4.1.1 落料凹模的结构设计 由于有支撑板的作用在落料凹模内部凹模刃口采用直壁式刃口，落料凹模高度可减小并查表2.21，取得刃口高度h=4mm。该模具的结构简单，宜采用整体式（落料凹模整体尺寸设计如图2-5所示）。查表2.22，得k=0.25即 凹模高度 凹模壁厚 取, 凹模外形尺寸的确定：凹模外形宽度 凹模外形长度 所以，落料凹模整体尺寸取为 图2-3落料凹模整体尺寸2.4.1.2 冲孔凸模的结构设计采用圆柱头直杆圆凸模，凸模固定板厚度取20mm，凸模长度根据结构上的需要来确定： 由于此凸模长度较长，有推件块对其进行保护作用，不会出现纵向失稳的折断，无需对其进行强度校核。冲裁时凸模进入凹模刃口1mm。2.4.1.3 凸凹模的结构设计本模具为复合冲裁模，除了冲孔凸模和切边凹模外，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2-6所示。确定凸凹模安排在模架上的位置时，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。校核凸凹模的强度：查表2.23得凸凹模的最小壁厚为1.8mm,而实际壁厚为6.25mm。故符合强度要求。凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制，并保证双面间隙为。凸凹模上孔中心与边缘距离尺寸6.25mm的公差，应比零件所标注的精度高级，及定为（）mm。图2-4 凸凹模结构 对于这些凸，凹模具的加工，有以下几种工艺路线：1、下料锻造退火毛坯外形加工（包括外形粗加工，精加工，基面磨削）划线刃口轮廓粗加工刃口轮廓精加工镙孔，销孔加工淬火与回火研磨或抛光。此工艺路线钳工工作量大，适用于形状简单，热处理变形小的零件。2、下料锻造退火毛坯外形加工（包括外形粗加工，精加工，基面磨削）划线刃口轮廓粗加工镙孔，销孔加工淬火与回火采用成形磨削进行刃口轮廓精加工研磨或抛光。此工艺路线能消除热处理变形对模具精度的影响，使凸，凹模的加工精度容易保证，可用于热处理变形大的零件。3、下料锻造退火毛坯外形加工镙孔，销孔，穿丝孔加工淬火与回火磨削加工上下面及基准面线切割加工钳工修整。此工艺路线主要用于以线切割为主要工艺的凸，凹模加工，尤其适用形状复杂，热处理变形大的直通式凸模，凹模零件。通过对以上三种工艺路线方案的比较，再结合零件本身的状况，链节的结构简单，尺寸较小，第一种方案适宜做为凸，凹模的生产过程2.4.2 卸料装置的设计与标准化2.4.2.1 卸料板的结构设计 卸料板的周界尺寸与落料凹模的周界尺寸相同，厚度为，其结构如图2-7所示卸料板采用45钢制造，淬火硬度为。图2-5 卸料板结构2.4.2.2 卸料螺钉的选用 标记：M891 JB/T7650.5-1994 卸料板上设置4个卸料螺钉。卸料螺钉尾部应留有足够的行程空间。卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凸模端面，有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。2.4.3 模架及其它零部件的设计2.4.3.1 模架的选用该模具选用后侧导柱模架，这种模架的导柱在模具后侧位置，冲压时可保证零件质量稳定。以凹模周界尺寸为依据，选择模架规格。由冷冲模设计指导可查得： 闭合高度为则：上模座 下模座 导柱 导套 上模座厚度上模垫板厚度凸固定板厚度 支撑板厚度 落料凹模厚度 凸凹模厚度 下模座厚度 那么模具的闭合高度为： = =216mm式中：凸模冲裁后进入凹模的深度，。2.4.3.2 其它零部件的选用凸模固定板凸模固定板的厚度一般取的0.60.8倍的凹模厚度，其外形尺寸与凹模的外形尺寸一样，在这里，凸模固定板的厚度为20mm。垫板 垫板的厚度取12mm，其外形尺寸与固定板尺寸相同。推件块的设计 该模具中，被凸凹模推入落料凹模的冲压件被设置在落料凹模内的推件块推出，其尺寸分别按照凸、凹尺寸进行配做，保证单边间隙0.1mm。推件块采用Q235钢，热处理硬度为4348HRC。卸料板的厚度 弹压卸料板的厚度一般比凹模厚度小些，在这里取12mm。模柄尺寸的计算 模柄选用压入式模柄，与模座孔采用过渡配合，可保证较高的垂直度和同轴度，使用于各种中、小型冲压模具。其为标准件，材料为Q235，直径d=40mm，高度L=110的B型压入式模柄。标记：模柄B5091 JB/T7646.1上模螺钉和销钉 螺钉：螺纹规格d=M8，公称长度为92mm，性能等级8.8级，表面氧化的A级，内六角圆柱螺钉：GB/T70.1 M892 下模螺钉和销钉 螺钉：螺纹规格d=M8，公称长度为54.5mm，性能等级8.8级，表面氧化的A级，内六角圆柱螺钉：GB/T70.1 M854.5 销钉：公称直径d=8mm，公差m6，公称长度为65mm,材料为钢，经普通淬火（A型），表面氧化处理的圆柱销。销GB/T 119.1 8m665-A 3 模具结构设计 本副冲裁模，模具零件加工的关键在工作零件、固定板以及卸料板，若采用线切割加工技术加工，这些零件的加工就变得相对简单。凸凹模的加工工艺过程如表3.1所示。表3.1 凸凹模加工工艺过程工序号工序名称工序内容设备1备料圆形毛坯2热处理退火，消除内应力3铣削铣外形，留单边余量0.5mm数控铣床4磨平面磨上下平面及外形面平面磨床5磨外形磨外形面成型磨床6钳工划线划出各孔位置线7钻孔按位置加工出穿丝孔钻床8热处理淬火回火达到5862HRC9磨削精磨上下平面及外形面坐标磨床10线切割按图线切割，轮廓达到尺寸要求电火花线割机11钳工精修全面达到设计要求12检验 冲孔凸模的加工工艺过程如表3.2所示。表 3.2 冲孔凸模加工工艺过程工序号工序名称工序内容设备1备料用轧制的圆棒料在锯床上锯断锯床2锻造将棒料锻成圆形毛坯3热处理退火，消除内应力4车床加工车外圆，留磨余量普通车床5热处理淬火回火达到5862HRC6磨外圆在外圆磨床上磨外圆至要求尺寸外圆磨床7钳工精修全面达到设计要求8检验4 模具总装4.1模具总装图 通过以上设计，可得到如图所示的模具总装配图。模具上模部分由上垫板、垫板、凸模、凸模固定板以及落料凹模等组成。卸料方式才用弹性卸料，以橡胶为弹性元件。下模部分由下模座、凸凹模、凸凹模固定板、卸料板、橡胶等组成。冲孔废料漏料孔漏出，零件由上模打杆顶出。 具体装配图如图5-1 所示图5-1 装配图4.2模具工作原理 上模下行，进行冲裁，导柱、导套对上、下模的运动起到可靠的导向作用。落料凹模接触到卸料板时，对对工件起边作用。冲孔完毕，卡在凸凹模外的搭边废料由下模部分的弹性卸料装置卸下，冲孔废料由下模部分的漏料空落下，冲裁下的工件卡在上模内，随上模一起回程，上行到一定位置时，由橡胶块作用推件块把工件推出模外。进行下一次冲裁。4.3 模具的装配 模具的装配就是根据模具的结构特点和技术条件，以一定的装配顺序和方法，将符合图样技术要求的零件，经协调加工组装成满足使用要求的模具。在装配过程中，既要保证配合零件的配合精度，又要保证零件之间的位置精度，对于具有相对运动的零件，还必须保证它们之间的运动精度。因此，模具装配是实现冲模设计和冲压工艺意图的过程，是模具制造过程中的关键工序。模具装配的质量直接影响制件的冲压质量，模具的使用与维修和模具寿命根据级进模的装配要点，选凹模作为装配基准件，先装上模，再装下模，并调整间隙、试冲、返修。具体装配如下：4.3.1凸凹模预配 (1)、装配前仔细检查各凸模形状以及凹模形孔，是否符合图纸要求尺寸精度、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。4.3.2凸模装配 以凹模孔定位，将各凹模分别压入凸模固定板的孔形中，并挤紧牢固4.3.3装配下模 (1)、在下模座上划中心线，按中心预装凸凹模固定板；(2)、在下模座、凸凹模固定板、卸料板，用已加工好的凸凹模分别确定其螺孔位置，并分别钻孔，攻丝；(3)、在下模座、凸凹模固定板、橡胶、卸料板、安装在一起，并用螺钉紧固，打入销钉。4.3.4装配上模(1)、在已经调整好的下模上放等高垫铁，再在凹模上放如0.12的纸片，然后将凸模与固定板组合装入凹模；(2)、预装上模座，划出与凸模固定板相应螺孔、销孔位置并钻铰螺孔、销孔。(3)、用螺钉将固定板组合、垫板、上模座连接在一起，但不要拧紧；(4)、复查凸、凹模间隙并调整合适后，紧固螺钉；(5)：切纸检查，合适后打入销钉。4.3.5模具装配特点 模具装配属单件生产。组成模具实体的零件，有些在制造过程中是按照图纸标注的尺寸和公差独立的进行加工的（如落料凹模、冲孔凸模、导套和导柱、模柄等），这类零件一般都是直接进行装配；有些在制造过程中只有部分尺寸可以按照图纸标柱尺寸进行加工，需协调相关尺寸；有的在进入装配前需采用配制或和体加工，有的需在装配过程中通过配制取得协调，图纸上标柱的部分尺寸只作为参考（如模座的导套或导柱固装孔，多凸模固定板上的凸模固装孔，需连接固定在一起的板件螺栓孔、销钉孔等）。因此，模具装配适合于采用集中装配，在装配工艺过程上多采用修配法和调整装配法来保证装配精度。从而实现能用精度不高的组成零件，达到较高的装配精度，降低零件加工要求。4.3.6装配技术要求 冲裁模装配后，应达到下述主要技术要求：(1)、模架精度应符合标准（JB/T80501999冲模模技术条件、JB/T80711995冲模模架精度检查）的规定。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、下滑动应平稳、可靠。(3)、凸、凹模间的间隙应符合图纸规定的要求，分布均匀。凸模或凹模的工作行程符合技术条件的规定。(4)、定位和挡料装置的相对位置应符合图纸要求。(5)、卸料和顶件装置的相对位置应符合技术要求，超高量在许用规定范围内，工作面不允许有倾斜或单边偏摆，以保证制件或废料能及时卸下和顺利顶出。(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，铸件连接时应不小于1.5倍螺栓直径；销钉与每一个零件的配合长度应大于1.5倍销钉直径；螺栓和销钉的端面不应露出上、下模座等零件的表面。(7)、落料孔或出料槽应畅通无阻，保证制件回废料能自由排出。(8)、标准件应能互换。紧固螺钉和定位销钉与其孔的配合应正常、良好。(9)、模具在压力机上的安装尺寸需符合选用设备的要求；起吊零件应符合技术要求。(10)、模具应在生产的条件下进行实验，冲出的制件应符合设计要求。4.3.7装配的工艺要点 在模具装配之前，要认真研究模具图纸，根据其结构特点和技术条件，制定合理的装配方案，并对提交的零件进行检查，除了必须符合设计图纸要求外，还应满足装配工序对各类零件提出的要求，检查无误方可按规定步骤进行装配。装配过程中，要合理选择检测方法及测量工具。冲模装配工艺要点是：(1)、选择装配基准件。装配时，先要选择基准件。选择基准件的原则是按照模具主要零件加工时的依赖关系来确定。可以作为装配基准件的主要有凸模，凹模，凸、凹模，导向板及固定板等。(2)、组件装配。组件装配是指模具在总装前，将两个以上的零件按照规定的技术要求连接成一个组件。如模架的组装，凸模和凹模与固定板的组装，卸料与卸料机构各零件的组装等。这些组件，应按照各零件所具有的功能进行组装，这将对整副模具的精度起到一定的保证作用。(3)、总体装配。总装是将零件和组件结合成一副完整的模具过程。在总装前，应选好装配的基准件和安排好上、下模的装配顺序。(4)、调整凸、凹模间隙。在装配模具时，必须严格控制及调整凸、凹模间隙的均匀性。间隙调整后，才能紧固螺钉及销钉。调整凸、凹模间隙的方法有透光法、测量发、垫片发、涂层发等(5)、检验、调试。模具装配完毕后，必须保证装配精度，满足规定的各项技术要求，并要按照模具验收技术条件，检验模具各部分的功能。在实际生产条件下进行试模，并按试模生产制件情况调整、修正模具，当试模合格后，模具加工、装配才算基本完成。冲裁模试冲时出现的问题和调整方法如下所示：表3.3 冲裁模试冲时出现的问题和调整方法存在问题产生原因调整方法送料不畅通或料被卡住(1)：两导料板之间的尺寸过小或有斜度(2)：凸模与卸料板之间间隙过大，使搭边翻扭(3)：用侧刃定距的级进模，导料板作面与侧刃不平行，或侧刃与侧刃档块不密合，形成方毛刺(1)：根据情况锉修或磨或重装(2)：减小凸模与卸料板之间间隙(3)：重装导料板，修整侧刃 档块，消除间隙制件有毛刺(1)：刃口不锋利或淬火硬度低(2)：配合间隙过大或过小(3)：间隙不均匀使冲件的一边有显著的带斜角的毛刺刃磨刀口，使其锋利；调整凸、凹模之间间隙，使其均匀一致制件不平(1)：凹模有倒锥度(2)：顶料杆和工件接触面过小(3)：导正销与预冲孔配合过紧，将冲件压出凹陷修正挡料钉更换顶料杆，增加与工件接触面积修正导正销，保持与导入孔成动配内孔与外形位置不正，成偏拉情况(1)：挡料钉位置不正(2)：落料凸模上导正销尺寸过小(3)：导料板与凹模送料中心线不平行，使孔偏斜(4)：侧刃定距不准修正挡料钉更换导正销修正导料板修磨或更换侧刃卸料不正常(1)：弹簧或橡皮的弹力不足(2)：凹模和下模座的漏料孔没有校正，料被堵死而排不出来(3)由于装配不正确，使卸料机构不能正常工作，如卸料板与凸模配合过紧或卸料装配有倾斜现象而卡紧凸模更换橡胶或橡皮修正漏料孔修正卸料板凹模被涨裂凹模孔有倒锥现象，即上口大，下口小。或凹刃口深度太长，积存的减数太多，胀力太大修正凹模刃口，消除倒锥现象或减少凹模刃口长度，使冲下的件尽快漏下 5 设计小结大学三年的学习即将结束，毕业设计是其中最后一个实践环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、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、在洛阳中国一拖的生产实习，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