录音机机芯自停连杆冲压级进模具设计毕业设计

1、a79176e1091610739eab1b978e673678.pdf 录音机机芯自停连杆冲压级进模具设计摘 要机芯自停连杆是录音机机芯中的一个零件,其工序主要有冲裁,弯曲和冲小凸包。根据它的工序特点选用多工位冲压级进模来制造它十分合适。所谓的机芯自停连杆级进模的设计，是以工件的工艺要求为基础，尽可能的提高材料利用率和减少模具设计成本为前提。首先对零件进行了工艺性分析考虑确定出了工件的排样图，以及各工序的内容。根据排样图大致可以确定模具结构，以及凸凹模的外形尺寸。根据各工序工艺的计算方法，又可以确定凸凹模的具体尺寸。然后考虑下综合冲压的定位要求和模具布局合理性方面，适当的增加一些辅助零件，如

2、小导柱、导正销、模柄等。最后，确定标准件的选择，如模架、螺钉等。完成一系列的计算后，画出总装图、凸凹模配合图等设计模具的图纸。完成模具设计的其他程序。对冲压生产而言，应该综合考虑已有的生产的条件，应该考虑到影响生产过程顺利进行的各方面因素，合理安排零件的生产工序，最优地选用，确定各工艺参数的大小和变化范围，设计模具，选用设备等，以使零件的整个生产过程达到优质，高产，低耗，安全的目的。由于单工位模具结构单一，生产效率低，而且考虑到钣金零件不能过于复杂，否则就需要多副单工位模具。如果采用级进模进行冲压生产，就可以改变这些缺点。因为级进模的特点是生产效率高，生产周期短，占用的操作人员少，非常适合大批

3、量生产。关键词：级进模；小导柱；小凸包；凸凹模目录前言1第1章 绪论11.1冲压工艺11.2 级进模及其发展现状2本设计任务4第2章 工艺分析与工艺计算42.1 产品工艺分析42.2 排样图设计62.3主要计算72.3.1 冲裁力72.3.2 弯曲力计算112.3.3 冲凸包力112.3.4 压力中心计算12第3章 级进模模具设计123.1模具结构设计123.2 主要零部件设计143.2.1 浮顶装置143.2.2 导正销163.2.3 冲裁凸模、凹模设计173.2.4 小凸包253.2.5 弯曲凸、凹模253.3 其它标准件的选用263.3.1模架263.3.2 矩形凹模板273.3.3 小

4、导柱273.3.4 模柄283.3.5 弹簧28第4章 冲压设备选用28第5章 级进模三维展示30结论34致谢34参考文献3536前言多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命模具, 其工艺集中、结构复杂, 是冲模发展的主要方向之一, 在电子产品冲压自动化生产中占据重要地位。工位排样设计是多工位级进模设计的核心, 包括冲压件各工序形状、尺寸设计、工序布置、载体设计以及条料定位方式选择与布置等。多工位级进模设计受许多因素影响, 模具结构和加工工艺性、模具强度和刚度、冲压精度、送料稳定性、压力分布、条料定位等。由于工位排样的复杂性, 在传统设计中, 只有有经验的专家才能

5、胜任。近年来, 国内外对级进模工位排样cad 技术进行了大量研究, 推出了许多商用和专用cad 系统, 但是由于排样是基于设计者丰富经验和知识的复杂创造性思维过程, 在应用上有严格的限制, 导致了这些系统的适应性不强。随着环境问题的日益突出,绿色设计引起了人们的重视,成为全新的设计方法逐渐应用于机械制造行业。模具作为工业生产的基础工艺装备,其绿色化程度成为行业内最为关注的内容。绿色设计的概念不但包括传统的使用过程中对环境的危害最小的环保设计内容,还应包含从制造到报废的整个生命周期内对环境的破坏最小。多工位级进模在汽车、机械、电子、轻工等行业的推动下应用越来越广泛, 已经被确定为“十一五”规划重

6、点发展的模具种类之一,研究其绿色设计的准则和方法有着重要意义。长期以来，我国的多工位级进模的制造和使用，和其他工业一样，有很大进步，但与先进国家相比，仍有不小差距，许多精密、复杂的级进模要靠进口.多工位级进模适用于生产批量大, 料薄的中、小型零件的生产。电视机中电位器中端子的生产批量很大, 尺寸一般都很小, 所用精度要求较高, 材料很薄, 弹性较好, 特别适合于多工位级进模连续冲压。生产零件需要多个进程，比如拉拔，下料槽等系列产品，表现在发展级进模具有高生产率。为了防止缺陷的加工的产生，剥过程的优化布局设计、模具设计、模具制造等与调试的需要。根据这些因素等模具开发过程中，它已被要求理论和实践的

7、金属加工过程及其现象，模具的结构、加工因素对模具制造、模具材料、热处理模具部件、加工技术，对本研究中，我们设计和分析了拉模通过执行模拟上有关事项带钢工艺编排的分级加热式汇流热水箱的结果使不成形，特别是画试用及其分析方法的特点了这项系统级进模工步设计pddc(电脑)级进冲模技术为冲模工具是一个具有很大的影响力的开发，是一个优秀的减速操作。第1章 绪论1.1冲压工艺冷加工技术是指在常温下，利用冲模在压力机上对金属或非金属材料（或卷料）施加压力，使其变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸的零件的一种压力加工方法。由于它主要用于加工板料零件，所以也叫板料冲压。冷冲压工艺广泛应用于汽车、拖拉机、电机、仪

8、表、航空以及各种民用轻工等行业，是现代工业生产的重要手段和发展方向。冷冲压工艺方案的设计是冲压生产非常重要的一项工作。它对产品质量、产量、劳动强度以及安全生产等都有直接影响。冷冲压技术之所以如此广泛地应用，最根本的原因是经济性好，即原材料加工成零件的材料利用率高，一般可达7085%。其二，冷冲压技术不仅仅只能加工一般形状的零件，而且还能加工用其他方法难以加工或无法加工的零件。其三，生产大批量容易实行机械化和自动化。其四，冷冲压制件的尺寸精度与模具的尺寸精度相关。因此，制件尺寸比较稳定、互换性较好。在完成冷冲压加工零件时，除了可应用压力机和外围辅助设备，如校直机，自动送料装置等外，核心是一副冷冲

9、压模具。由于冷冲压加工制件的形状、尺寸、精度、批量、原材料等各不相同，冲压方法也就有很多种。但总起来说，可分为变形工序和分离工序两大类。变形工序则使材料产生形状和尺寸的变化，成为所需要的制件；而分离工序是将本来为一体的材料相互分开。冷冲压可以分成四个基本工序:(1) 冲裁：使板料分离来获得制件的工序。(2) 弯曲：使板料由平变弯来获得制件的工序。(3) 拉伸：使平板料变成开口壳体制件的工序。(4) 成形：使板料或其他形状的半成品的局部产生凸凹变形的工序。冲裁工艺是冲压生产的主要工艺方法。冲裁是利用模具使板料的一部分沿一定的轮廓形状与另一部分产生分离以获得制件的工序。若冲裁的目的在于获得一定形状

10、和尺寸的内孔，封闭曲线以外的部分为制件称为冲孔；若冲裁的目的在于获得具有一定外形轮廓和尺寸的制件，封闭曲线以内的部分为制件称为落料。落料和冲孔的性质完全相同，在设计模具工作部分尺寸时，应分开加以考虑。图1.1简单冲裁模1.2 级进模及其发展现状先进模具之一的多工位级模具是当代所有模具中冲压功能最多、结构最复杂、生产效率和自动化程度最高的一种冲模。由于采用高硬度硬质合金等材料制造模具和采用先进的精密加工技术，多工位级进模也是使用寿命最长和模具精度很高的一种精密模具。因此，越来越受到人们的重视以至广泛使用起来。长期以来，我国的多工位级进模的制造和使用，和其他工业一样，有很大进步，但与其他先进国家相

11、比，仍有不小差距，许多精密、复杂的级进模要需要靠进口，所以，优先发展多工位级进模在“十一五”规划中被列为重点之一。多工位级进模适用于生产批量大, 料薄的中、小型零件的生产。电视机中电位器中端子的生产批量很大, 尺寸一般都很小, 所用精度要求较高, 材料很薄, 弹性较好, 特别适合于多工位级进模连续冲压。生产零件需要多个进程，比如拉拔，下料槽等系列产品，表现在发展级进模具有高生产率。为了防止缺陷的加工的产生，剥过程的优化布局设计、模具设计、模具制造等与调试的需要。根据这些因素等模具开发过程中，它已被要求理论和实践的金属加工过程及其现象，模具的结构、加工因素对模具制造、模具材料、热处理模具部件、加

12、工技术，对本研究中，我们设计和分析了拉模通过执行模拟上有关事项带钢工艺编排的分级加热式汇流热水箱的结果使不成形，特别是画试用及其分析方法的特点了这项系统级进模工步设计pddc(电脑) 级进冲模技术为冲模工具是一个具有很大的影响力的开发，是一个优秀的减速操作。多工位级进模设计中, 应首先设计条料的排样图。排样设计合理与否不仅影响材料的经济利用, 还影响模具结构与寿命、生产率、工件精度、生产操作方便与安全。因此, 它是模具设计中最关键、最重要、最难掌握的技术, 它要求设计者有排样设计理论、大量的实践经验和制图经验。1.、排样图的设计原则排样是指冲裁件在条料、带料或板料上布置的方法。因为通常材料费用

13、为工件费用的60%80%, 所以合理的排样是降低成本的有效措施。设计多工位级进模排样图时应遵循下列原则:1.工序排样要保证产品零件尺寸精度的要求。2.合理确定工位数及空工位设置。3.为保证条料送进的步距精度, 必须设置导正孔。4. 制件上的孔相互位置精度要求高时, 在不影响模具强度前提下, 尽量在同一工位冲出。5.当工序较多时, 一般将冲孔、切口、切槽等工序安排在前, 精度要求较高的冲压件, 最后安排切断、落料工序。6.在冲裁形状复杂的制件时, 考虑采用逐次冲切法, 一般在设计级进模排样图时, 要拿出多种方案, 充分考虑使用、制造等因素, 加以分析、比较、综合、归纳, 最后得出较满意的方案。其

14、衡量的标准是看工步分布是否合理, 如工步数目、内容、前后顺序是否最佳; 模具结构是否简单, 制造、维护方便, 成本低; 冲压作业是否正常、稳定而得到合格工件; 能否符合制造和使用单位的习惯和实际条件。7.工件和废料应能顺利排出。8.排样时以工件的宽度方向作为条料的送进方向, 可增加条料的宽度, 减轻送料的不稳定,模具操作方便, 也减少了模具的长度尺寸。9.压力中心与模具中心应尽量重合。 本设计任务虽然级进模具有上述很多优点，但是采用级进模要考虑到一些限制条件。首先是考虑到工件的大小，如果工件太大，则工位数较多，模具自然也就比较大，这时要考虑模具与冲床工作台在的匹配性。第二是由于一般的级进模的材

15、料利用率偏低，所以级进模要采用条料。因此对某些形状复杂的工件产生的废料多。第三是级进模由于连续冲压，必然会引起条料载体和工件的变形。多工位级进模的设计计算中，对各种冲压工序的排列顺序及各工位上工序尺的确定十分关键，它不仅关系到被加工材料的利用率，而且进一步影响到冲压制件及能否顺利地冲压生产。冲压制件的形状千变万化，欲确定合理的排样和正确工序尺寸，需要根据冲压成形理论，对各冲压工序的变形特性进行分析和详细计算。多工位级进模必须确保送料准确。从冲压过程来看，级进模是采取分步冲压的方式进行工作的，因此必须保证每次送料的位置准确，达到所要求的步距精度，而制件带料的送进是靠自动送料装置来完成的，送料误差

16、往往是影响制件的质量和造成模具损坏的主要原因。如何确定送料方式和消除送料误差是一个非常重要的问题。在设计冷冲压模时，应考虑：第一，分析产量、精度、效率及制品成本等。第二，算出所需冲压力并确定所使用的压力机，第三，模具的形态、结构及尺寸，第四，确定板料的排样和使用尺寸，第五，凸模、凹模的形状、材质、排列和装配方法，第六，导向、卸料及送进方法，第七，制品脱模及排除废料的方法本次级进模的设计就是针对这些特点，通过合理的安排工序，最大限度的提高材料利用率，提高模具定位精度和冲压稳定性。第2章 工艺分析与工艺计算2.1 产品工艺分析工件名称：机芯自停连杆生产批量：大批大量材料：钢10，厚0.8mm工件简

17、图：如图 图2.1 工件此工件是录音机机芯中的零件，工件形状较复杂，要求精度较高。如图2.1所示，有a、b、c三处弯曲。工件上还有3个小凸包。主要工序有冲孔、冲裁、成形、弯曲。若采用单工序模，工序很多，工件小，手工操作，定位难以达到精度，质量难以保证。该工件属于定型产品中的零件，批量生产，因而适宜采用多工位级进模，采用自动送料器送料。2.2 排样图设计设计排样图的过程，就是确定模具结构的过程，如果排样图确定了，那么模具的基本结构也就确定下来了。所以，在进行排样设计时，要从全局进行详细考虑，千万不能局限于局部结构，而且还要多注意细节。例如：在分配每一步工位时，不但要考虑哪一工位冲裁，哪一工位折弯

18、，哪一工位成形，还要考虑各个镶块应如何排布，排布的空间够不够，各个镶块之间有没有相互影响。对于冲裁的工位，应主要考虑如何分布冲裁力均匀合理，是否能够保证冲裁模强度，适当分解复杂的冲裁应。对于折弯和成形等工位，则应考虑是否能一次成形，如果没有把握，应增加一步预成形或空步，以方便模具调整。对于平面度要求高或成形中易形成翘曲的产品，应增加校平工位来保证平面度。读懂产品图后，首先要进行展开计算，产品的展开尺寸一般是通过经验公式得来的，也有的是通过软件计算得来的。无论用哪种方法，应该保证计算结果是在允许的范围内。因为一旦展开尺寸计算错了，最后的产品一定是不合格的，再改正会很麻烦。所以应该对展开计算的结果

19、进行验算，以保证展开尺寸准确无误。在排布工位顺序时，应注意前后工位不能有影响，否则应调整工位顺序。例如：在进行z字形弯曲时，如果z字形弯曲面上有冲孔且冲孔位置有较严格的公差要求，那么就应该先进行z字形弯曲，然后再冲孔，这样就保证了冲孔的位置。 级进模的最后工位是很重要的工位，因为它涉及到产品如何从模具中取出。一般的出件方式主要包括吹出和落下，有的特殊产品也需要机械手取件。不论哪种方式，都需要进行切断，切断处的大小尺寸和位置要经过仔细考虑，因为它们不但影响到模具的出件，还影响到条料能否稳定、顺利地送进。而如果采用落料的出件方式，切断处的毛刺方向与其它位置是相反的，这要同产品设计人员进行研讨后才能

20、确定。设计排样时，在保证条料能顺利送进和稳定生产的前提下，应尽量减小料宽和步距，以降低钣金零件的成本。冲压材料条料宽度b：其中 垂直送料方向上零件尺寸条料与条料板间间隙条料宽度公差值 有公式得： =19mm使用钢带卷料，材料厚0.8mm。采用自动送料器送料。图2.2排样图如图2.2所示，共有6个工位：第1工位：冲步距导向孔；冲2.8mm圆孔；冲k区1mm5mm 的窄长孔；冲t区的t形孔。第2工位：冲切连体（m区）外形及大连体外形e。第3工位：冲工件左侧n侧外形。第4工位：工件a部分向上弯曲5mm处，冲4个小凸包。第5工位：工件b部分向弯曲4.8mm处，开始切另一大连体外形f。第6工位：工件c部

21、位向下7.7mm弯曲处；继续完成冲切大连体外形f，使冲件分离，当带料被卸料板压紧后，先开始弯曲，在弯曲终了时实现连体零件的分离。工件的外形是分5次冲裁完成的，若把工件分为头部、尾部和中部，尾部的冲裁是分左、右两次进行的，如果一次冲出尾部外形，凹模中间部位将处于悬臂状态，容易损坏；工件头部的冲裁是分两次完成的，第一次是头部的t形槽，第二次是e区的连体冲裁，如果和e区的冲裁合并，其凹模的强度不好；工件中部的冲裁兼有工件切断分离的作用。2.3主要计算2.3.1 冲裁力根据满足冲压工艺和材料最少原则，确定带料宽度为60mm，工位之间距离为15mm。这样根据已设计好的排样图可以计算出每个冲裁部位的外形和

22、尺寸。具体数据如下：第1工位图2.3 工位1如图2.1，每个冲裁部位的周长，分别为3.2mm3.14、3.2mm3.14、2.8mm3.14、21mm+25mm、3.2mm+3.2mm+2（2+1）mm。所以总周长l=3.23.14+3.23.14+2.83.14+21mm+25mm +3.2+3.2+2（2+1）=53.3mm第二工位 图2.4 工位2如图2.6l1=27.27mm，l2=9.7+2*0.5*3.14+2+0.7+2*0.5*3.14+4.19+1.14+11.7+6.2+9.7+2+2.03+2.30+3+3.69+4=66.61mm。所以第2工位冲裁部分的总周长为l=l1

23、+l2=27.27+66.61=93.88mm第3工位图2.5 工位3如图2.5，易得第3工位周长l=4+3+2+9+0.5*3.14+2+13=34.57mm第4工位没有冲裁部分。第5工位没有冲裁部分。第6工位 图2.6 工位6l=3.24+11.5+2.06+1.49+1.41+5+0.57+5.4+0.5+8.8+11.72=45.79mm根据冲裁力的计算公式f=1.25tl (2-1)各冲裁区只有冲裁线的长度不同，材料剪切强度极限=400mpa，板料厚度为t=0.8mm,用上式可分别计算出各种冲裁区的冲裁线长度和冲裁力，如下表:f1=1.25*400*0.8*53.3=21320nf2

24、=1.25*400*0.8*93.88=37552nf3=1.25*400*0.8*34.57=13828nf6=1.25*400*0.8*45.79=18316nf总=f1+f2+f3+f8=91016n则如表2.1冲裁线长度和冲裁力工位l/mmf/n第1工位第2工位第3工位第6工位总计53.393.8834.5745.79227.5421320375521382818316910162.3.2 弯曲力计算此工件总共有三个弯曲部位，且都属于自由弯曲，根据自由弯曲力的计算公式f=0.6kbt2b/(r+t) (2-2)式中f自由弯曲力（冲压行程结束，尚未进行校正弯曲时的压力）（n）；b弯曲件宽

25、度(mm)；t弯曲件材料厚度(mm)；r弯曲内半径(mm)；b材料抗拉强度（mpa）；k抗拉系数，一般取k=1.03.根据工件加工工艺的要求，这里取安全因数k=1.3，圆角半径r=0.1t=0.08mm，屈服极限b=240mpa。所以式中只有板料宽度b不同，其中a，b，c三个部位的宽度分别为1.5mm、3mm、5mm。由上式可计算出a、b、c三个部们的弯曲力分别为：fa=0.6*1.3*1.5*0.82*240/(0.08+0.8)=204nfb=0.6*1.3*3*0.82*240/(0.08+0.8)=408nfc=0.6*1.3*5*0.82*240/(0.08+0.8)=680n弯曲总

26、力f总=fa+fb+fc=204+408+680=1292n2.3.3 冲凸包力冲凸包力可由下式计算f=ltsk (2-3)式中f冲凸包力（n）；l凸包的周长（mm）；s材料屈服极限（mpa）；k安全因数，k取1.3；式中l为凸包周长，单个凸包l=3.14*1=3.14mm，由于模具的凸包很小，根据工艺要求查得s=240mpa，t=0.8mm,k=1.3。由上式f=ltsk，计算出单个凸包的冲压力f=3.14*0.8*280*1.3=784n，则三个凸包的冲压力为2352n。总冲压力为各种冲压力之和，即f总=91016n+1292n+2352n=9466094.7kn2.3.4 压力中心计算以

27、第三工位的凸模冲裁为例，如下 图2.7 工位3冲裁压力中心如图2.7，根据压力中心的计算公式xc=l1x1+l2x2+l3x3+lnxn/l1+l2+l3+ln=10.28*15+2*16+12*17+1*16.5+1.73*16+1*15.5/10.28+2+12+1+1.73+1=550/28=19.64yc=l1y1+l2y2+lnyn/l1+l2+ln=10.28*23.12+1*17.99+1.73*17.12+1*16.26+12*22.26+2*28.26/10.28+2+12+1+1.73+1=625.2/28=22.33以同样方法计算各工位各部分的中心，最后得到总的压力中心为

28、离第一个导正销孔43.95mm处。第3章 级进模模具设计3.1模具结构设计标准的级进模模板包括：卸料板、固定板、凹模板、上模座、下模座。其中卸料板、固定板、凹模板是关键的3块模板，也是级进模必不可少的。固定板起着固定凸模的作用；卸料板主要起卸料、导向、压料个作用；凹模板既可以充当凹模刃口，也可以在其上镶拼凹模镶块。模板之间用个小导柱来导向，把个小导柱固定在凸模固定板上，在卸料板和凹模板上分别镶个小导套，精确控制小导柱和小导套间的配合精度，以保证凸模的运动精度。 进行级进模的设计，有一项也很重要，就是设计让位，一般弯曲或成形等工位的所有后续工位都需要让位，而且要充分让位，不但要考虑静态让位，还要

29、考虑动态是否需要让位。板料采用自动送料装置送进，用导正销进行精确定位，在第1工位冲出导正销孔后，第2至第5工位均设置导正销导正，从根本上保证了工件冲压加工精度的稳定性。 模具装配图如下图：图3.1 整体装配图1-下模座 2-卸料板 3-凸模固定板 4-弯曲凸模 5-垫板 6、15-弹簧7-弹性浮顶器 8-打凸包凸模 9-f区冲裁凸模 10-导正销 11-t区冲裁凸模12-方形孔凸模 13-导向槽浮顶器 14-小导柱 16-凹模板 17-对角导住模架18-上模座 板料依靠在模具两端设置的局部导尺导向，中间部位采用导向槽浮顶器导向。由于工件有弯曲工序，每次冲压后板料需抬起，导向槽浮顶器具有导向和浮

30、顶的双重作用。如上图俯视图所示，在上侧装有5个，在第3工位，e区已被切除，边缘无板料，因此在下侧只能装3个导向槽浮顶器。在第4、5工位的下侧是具有弯曲工序的部位，为了使板料在冲压过程中能可靠地浮起，在图示部位设置了弹性浮顶器。为了防止浮顶钩住带料上的孔而引起送料不畅，保证送料稳定，共设置3个弹性浮顶器。模具采用滑动对角导柱模架。上模部分由卸料板、凸模固定板、垫板和各个凸模组成。为了保护细小凸模，装有4个16mm的小导柱，导柱由凸模固定板固定，与卸料板、凹模板成动配合，其双面配合间隙不大于0.025mm，这样可以提高模具的精度与刚度。模具下模座由凹模和垫板及导尺、弹顶器等组成，凹模采用整体凹模结

31、构。3.2 主要零部件设计3.2.1 浮顶装置浮顶装置由8个导向槽浮顶器和3个弹性浮顶器组成，其结构如图 图 3.2 导向槽浮顶器 图3.3 弹性浮顶器浮顶器与轴模板为为间隙配合，浮顶的弹力大小由装在下模模座内的螺塞调节。板料共有三个部位的弯曲，a部位的弯曲是向上的弯曲，弯曲后并不影响板料在凹模上的运动，但是弯曲的凹模却高出凹模板3mm，如果板料不处于浮起状态，将影响送进；b部位的向下弯曲高度为4.8mm，弯曲后凹模开有槽作为它的送进通道，对板料浮起没有要求；c部位弯曲后已脱离载体。考虑以上各因素后，只有a部位的弯曲后凹模影响运行，因而将起浮高度定为3.5mm。弹性浮顶器在自由状态下高出凹模板

32、3.5mm，导向槽浮顶器在自由状态下，其槽的下平面高出凹模板3.5mm，两种浮顶器浮起板的位置处于同一平面上。3.2.2 导正销图3.4 导正销使用导正销的主要目的是消除送进导向和送料定距或定位板等粗定位的误差。冲裁中，导正销先进入已冲孔中，导正条料位置，保证孔与外形相对位置公差的要求。级进模常采用导正销与挡料销配合使用进行定位，挡料销只起粗定位作用，导正销进行精定位。为使导正销工作可靠，避免折断，导正销的直径一般应大于2mm .孔径小与2mm 的孔不宜用导正销导正，但可另冲直径大于2mm 工艺孔进行导正。导正销的头部有圆锥形的导入部分和圆柱形的导正部分组成。导正销的基本尺寸可按下式计算式中

33、导正销的基本尺寸 冲孔凸模直径 导正销与冲孔凸模直径的差值 所以导正销工作部位直径为3mm，导正销制造偏差为30-008mm按（gb/t7647.21994制造）。导正销共设8个，直接装在卸料板上。制造卸料板时，导正销的位置偏差不大应大于0.005mm。3.2.3 冲裁凸模、凹模设计由排样图可看出，冲裁部位共有6个，其中属于外形冲裁的部位有5个。凹模设计为整体结构，冲裁型孔均采用线切割机床加工。除圆形凸模外，各异形凸模设计成直通式外形，主要采用线切割加工。具体设计如下：第一工位:2个=3.2的导正销孔导正销凸模选用圆柱头直杆圆凸模图3.5 圆孔冲裁凸模如图3.5，其中取d=3.2mm、t=3m

34、m、h=6mm、r=0.25mm、l=58.5mm。取d与凸模固定板的配合h7/m6。因为t=0.8mm的10号结构钢卷料，查表可得凸凹模制造公差为0.02。查表凸凹模之间的间隙值为zmax=0.13mm，zmin=0.1mm。所以zmax-zmin=0.030.02+0.02=0.4。所以用配合法计算。以凸模为基准，查表得其工件公差为=+0.16，x=0.75，属于b类尺寸。凸模尺寸计算公式:bj=(bmin+x)0-/4 (3-1)bj=(bmin+x)0-/4=（3.2+0.75*0.16）0-0.16/4=3.320-0.04。相应的凹模尺寸按凸模配制，双面间隙为0.10.13mm。2

35、.8孔的凸模结构设计取d=2.8mm、t=3mm、h=6mm、r=0.25mm、l=58.5mm。取d与凸模固定板的配合h7/m6。以凸模为基准，查表可得工件制造公差为=+0.12mm,x=1,b类。即凸模尺寸bj=(bmin+x)0-/4=（2.8+1*0.12）0-0.12/4=2.920-0.03。相应的凹模尺寸按凸模配制，双面间隙为0.10.13mm。1mm5mm方形孔图3.6 方形孔凸模结构设计如图3.6，与凸模固定板的配合为h7/m6。以凸模为基准，查表可得工件制造公差为1=+0.25mm,5=0.3mm，x1=0.75,x5=0.75，b类。即凸模尺寸b1=(bmin+x)0-/

36、4=（1+0.75*0.25）0-0.25/4=1.190-0.06，b5=(bmin+x)0-/4=（5+0.75*0.3）0-0.3/4=5.230-0.08相应的凹模尺寸按凸模配制，双面间隙为0.10.13mm。t形孔图3.7 t形孔凸模结构设计如图3.7，与凸模固定板的配合为h7/m6。以凸模为基准，查表可得工件制造公差为1=+0.25mm, 2=+0.25，3=+0.25，3.2=+0.3，x1=0.75,x2=0.75，x3=0.75，x3.2=0.75，b类。即凸模尺寸b1=(bmin+x)0-/4=（1+0.75*0.25）0-0.25/4=1.190-0.06，b2=(bmi

37、n+x)0-/4=（2+0.75*0.25）0-0.25/4=2.190-0.06 ,b3=(bmin+x)0-/4=（3+0.75*0.25）0-0.25/4=3.190-0.06，b3.2=(bmin+x)0/4=（3.2+0.75*0.3）0-0.3/4=3.430-0.08，相应的凹模尺寸按凸模配制，双面间隙为0.10.13mm。第二工位m区外形图3.8 m区外形结构设计如图3.8，与凸模固定板的配合为h7/m6。以凸模为基准，查表可得工件制造公差为1=+0.25mm, 2=+0.25，10.27=+0.43，12=+0.43，x1=0.75,x2=0.75，x10.27=0.5，x1

38、2=0.5，b类。即凸模尺寸：b1=(bmin+x)0-/4=（1+0.75*0.25）0-0.25/4=1.190-0.06，b2=(bmin+x)0-/4=（2+0.75*0.25）0-0.25/4=2.190-0.06 ,b10.27=(bmin+x)0-/4=（10.27+0.5*0.43）0-0.43/4=10.490-0.11，b12=(bmin+x)0-/4=（12+0.5*0.43）0-0.43/4=12.220-0.11，相应的凹模尺寸按凸模配制，双面间隙为0.10.13mm。表3.1第二工位凹模凸模尺寸表工件尺寸1210.2712凸模尺寸1.190-0.062.190-0.

39、0610.490-0.1112.220-0.11凹模公称尺寸1.192.1910.4912.22e区外形图3.9 e区外形结构设计如图3.9，与凸模固定板的配合为h7/m6。以凸模为基准，查表可得工件制造公差为其中a类尺寸:11.7=-0.43mm, 2=-0.25mm，4.19=-0.3mm，x11.7=0.5，x2=0.75，x4=0.75。 a11.7=(amax-x)+/40=（11.7-0.75*0.25）+0.43/40=11.48+0.110，a2=(amax-x)+/40=（2-0.75*0.25）+0.23/40=1.81+0.060，a4.19=(amax-x)+/40=（

40、4.19-0.75*0.3）+0.3/40=3.96+0.080。b类尺寸：9.7=+0.36mm，r0.5=1=+0.12mm, 2=+0.12mm，2.5=+0.25mm，5.24=+0.3mm，17.66=+0.43mm，3=+0.5mm, 6.2=+0.36mm，3=+0.25mm，x9.7=0.5,x1=1，x2=1，x2.5=0.75，x5.24=0.75,x17.66=0.5，x3=0.75，x6.2=0.5，x3=0.75。b9.7=(bmin+x)0-/4=（9.7+0.5*0.36）0-0.36/4=9.880-0.09，br0.5=(bmin+x)0-/4=（1+1*0.

41、12）0-0.12/4=1.120-0.03 ,b2=(bmin+x)0-/4=（2+1*0.12）0-0.12/4=2.120-0.03，b2.5=(bmin+x)0-/4=（2.5+0.75*0.25）0-0.25/4=2.690-0.06 ,b5.24=(bmin+x)0-/4=（5.24+0.75*0.3）0-0.3/4=5.470-0.08，b17.66=(bmin+x)0-/4=（17.66+0.5*0.43）0-0.43/4=17.880-0.11 ,b3=(bmin+x)0-/4=（3+0.75*0.25）0-0.25/4=3.190-0.06，b6.2=(bmin+x)0-/

42、4=（6.2+0.5*0.36）0-0.36/4=6.380-0.09，b3=(bmin+x)0-/4=（3+0.75*0.25）0-0.25/4=3.190-0.06c类尺寸2=0.15mm，0.7=0.15mm, 1=0.15mm，1.4=0.15mm，4.06=0.15mm，9.7=0.25mm，1.15=0.15mm, 2.03=0.15mm，2=0.15mm，3.69=0.15mm。c2=（cmin+0.5）/8=20.05，c0.7=（cmin+0.5）/8=0.70.05，c1=（cmin+0.5）/8=10.05，c1.4=（cmin+0.5）/8=1.40.05，c4.06=

43、（cmin+0.5）/8=4.060.05，c9.7=（cmin+0.5）/8=9.70.06，c1.15=（cmin+0.5）/8=1.150.05，c2.03=（cmin+0.5）/8=2.030.05，c2=（cmin+0.5）/8=20.05，c3.69=（cmin+0.5）/8=3.690.05。相应的凹模尺寸按凸模配制，双面间隙为0.10.13mm。表3.2 e区凹模凸模尺寸表工件尺寸9.7r0.520.7r12.5凸模尺寸9.880-0.091.120-0.0320.050.70.051.81+0.0602.690-0.06凹模公称尺寸9.881.1220.71.812.69 r

44、14.19111.71.45.2417.661.81+0.0603.96+0.08010.0511.48+0.1101.40.055.470-0.0817.880-0.111.813.96111.481.45.4717.8834.066.29.722.031.153.190-0.064.060.056.380-0.099.70.061.81+0.0602.030.051.150.053.194.066.389.71.812.031.15233.6920.053.190-0.063.690.0523.193.69第三工位图3.10 第三工位外形结构设计如图3.10，与凸模固定板的配合为h7/m6

45、。以凸模为基准，查表可得工件制造公差为4=+0.3mm, 3=+0.25，1=+0.12，2=+0.25，13=+0.43，x4=0.75,x3=0.75，x1=1，x2=0.75，x13=0.5，b类。即凸模尺寸b4=(bmin+x)0-/4=（4+0.75*0.3）0-0.3/4=4.230-0.08，b3=(bmin+x)0-/4=（3+0.75*0.25）0-0.25/4=3.190-0.06 ,b1=(bmin+x)0-/4=（1+1*0.12）0-0.12/4=1.120-0.03，b2=(bmin+x)0-/4=（2+0.75*0.25）0-0.25/4=2.190-0.06，b

46、13=(bmin+x)0-/4=（13+0.5*0.43）0-0.43/4=13.220-0.11，相应的凹模尺寸按凸模配制，双面间隙为0.10.13mm。表3.3 第三工位凹模凸模尺寸表工件尺寸43r0.513凸模尺寸4.230-0.083.190-0.061.120-0.0313.220-0.11凹模公称尺寸4.233.191.1213.22第六工位图3.11 第六工位外形结构设计如图3.11，与凸模固定板的配合为h7/m6。以凸模为基准，查表可得工件制造公差为其中：a类尺寸: 7.55=-0.36mm, 5=-0.3mm， x7.55=0.5，x5=0.75。 a7.55=(amax-x

47、)+/40=（7.55-0.5*0.36）+0.36/40=7.37+0.090，a5=(amax-x)+/40=（5-0.75*0.3）+0.3/40=4.71+0.080。b类尺寸：15.5=+0.43mm，10.69=+0.43mm,11.5=+0.43mm, 0.5=+0.25mm，9.7=+0.36mm,x15.5=0.5，x10.69=0.5，x11.5=0.5，x0.5=0.75,x9.7=0.5。b15.5=(bmin+x)0-/4=（15.5+0.5*0.43）0-0.43/4=15.720-0.11，b10.69=(bmin+x)0-/4=（10.69+0.5*0.43）0

48、-0.43/4=10.910-0.11，b11.5=(bmin+x)0-/4=（11.5+0.5*0.43）0-0.43/4=11.720-0.11 ,b0.5=(bmin+x)0-/4=（0.5+0.75*0.25）0-0.06/4=0.790-0.06，b9.7=(bmin+x)0-/4=（9.7+0.5*0.36）0-0.36/4=9.880-0.09 。 c类尺寸1=0.15mm，0.5=0.15mm，2=0.15mm，0.51=0.15mm，1.49=0.15mm, 1=0.15mm，0.57=0.15mm，1.93=0.15mm,5=0.15mm，8.8=0.25mm，2.3=0.

49、15mm，3.98=0.15mm，19.77=0.3mm。c1=（cmin+0.5）/8=10.05，c0.5=（cmin+0.5）/8=0.50.05，c2=（cmin+0.5）/8=20.05，c0.51=（cmin+0.5）/8=0.510.05，c1.49=（cmin+0.5）/8=1.490.05，c1=（cmin+0.5）/8=10.05，c0.57=（cmin+0.5）/8=0.570.05，c1.93=（cmin+0.5）/8=1.930.05，c5=（cmin+0.5）/8=50.05，c8.8=（cmin+0.5）/8=8.80.06，c2.3=（cmin+0.5）/8=2

50、.30.05，c3.98=（cmin+0.5）/8=3.980.05 ,c19.77=（cmin+0.5）/8=19.770.08。相应的凹模尺寸按凸模配制，双面间隙为0.10.13mm。 表3.4 第六工位凹模凸模尺寸表工件尺寸15.510.6917.55凸模尺寸15.720-0.1110.910-0.1110.057.37+0.090凹模公称尺寸15.7210.9117.370.511.520.511.490.50.0511.720-0.1120.050.510.051.490.050.511.7220.511.49150.571.93510.054.71+0.0800.570.051.9

51、30.0550.0514.710.571.9350.59.78.82.33.9819.770.790-0.069.880-0.098.80.062.30.053.980.0519.770.080.799.888.82.33.9819.77f区和e区的凸模体积较大，用螺钉固定在卸料板上。n区和m区的凸模呈扁平状，在凸模上端钻孔，用销钉作挡销固定，如下图：图3.11 凸模固定方法1凸模 2销钉 3凸模固定板k区凸模冲1mm5mm狭长孔。k区和t区的冲裁区都很小，其凸模就形成细小凸模，在工作中很容易折断，设计时要计算它的强度，并选择合适的安装方法。图3.12 细小凸模安装如图3.12，采用带导向装置

52、，防止凸模失稳破坏，主要计算出图中所示失稳长度l的值，利用如下公式进行计算。lmax1200（j/f）0.5 (3-2)式中j凸模最小横截面的习惯性矩；f冲裁力。根据k区数据，b=5mm,h=1mm，则：jx=bh3/12=513/12mm4=0.41mm4又前面已经求出冲裁力f=4800n，所以可得： l1200（0.41/4800）0.5mm=11.9mm所以k区允许的自由长度为11.9mm.t区凸模的截面是由两个矩形组成的组合截面，如图所示。按组合截面的方法计算习惯性矩，其对x轴的习惯性矩公式jx=ay2da算出，再根据习惯性矩的叠加求和算出总的习惯性矩jx=6.8mm4。l1200(6

53、.8/4800)0.5=45.17mm圆形最凸模的直径为2.8mm,根据公式lmax270d2/f0.5mm (3-3)得lmax=270*2.82/59=36mm所以选择凸模自由自由为l=8mm3.2.4 小凸包小凸包是向上鼓出的，凸模装在下模板上，在卸料板上装有凹模镶块。凸包直径为1mm，高0.1mm，凹模镶块工作孔直径为1mm，凸模直径为0.8mm，凸模设计高度为0.3mm，待试模时再调整其高度。3.2.5 弯曲凸、凹模a部位是向上弯曲的。弯曲凹模采用t形槽，镶在凹模板上，顶件块与它相邻，弹簧将它向上顶起。冲压时，它与凸模形成夹持力，完成弯曲，顶件块具有向上卸料的作用。弯曲形式属于单边弯

54、曲，克服回弹采用施加校正力的方法。b部位的弯曲，是向下弯曲的，弯曲高度为4.8mm。浮料钉只能将板料托起3.5mm。所以在凹模上沿其送进的路线还需加工出2mm宽、3mm深的槽，供其送进时通过。c部位的弯曲与a、b部位弯曲设计相同。a、b和c各个部位弯曲，对工件有校正力，因而容易被击打而产生变形，因此各个部位均安装镶块。a部位的顶件块起到镶块的作用。b、c两部位距离较近，使用同一镶块。由于其两个边不能同时与凹模板全部贴紧，故采用螺钉、销钉将其固定在凹模板上。工件在最后一个工步从载体上脱离后处于自由状态，容易贴在凸模或凹模上，为此上模和凹模镶块上各装一个弹性顶料钉。凹模板侧面加工出斜面，使工件从侧面滑出，在适当部位安装气管喷嘴，利用压缩空气将成品件吹出凹模。3.3