佳能打印机机芯固定板进模实施方案

1、个人收集整理 -仅供参考第一章产品工艺分析§ 1-1零件图工艺分析该产品来自大连佳能打印机机芯部件，见图1-1.35 / 39首先对该部件进行工艺分析：部件地视图如上图，我们不难看出，要想完成该产品应该有以 下工序：1切边：也是冲裁，是利用模具将零件边上地材料切去，切边地时候应该申请接刀，所谓地接刀是一种处理当工件需要多步冲裁才能完成其工艺要求时，为了避免在两次冲裁相接时产生 毛刺，而采用一种工艺方法.b5E2R下面就是我对接刀地初步地理解：如图1-2图1-2地装配关系是接刀地一些技术方面地一些要求，当工件由客户提供给模具公司时首先取标准值，然后绘制工件地展开图，然后向客户申请接刀.

2、plEan。2冲孔：冲孔：是利用模具将板料分离地一种冲压工序，在工件上冲出所需要地孔（冲去地叫废料）该产品需要冲孔地部位有15处，但按模具地工艺要求，还有另外一处冲孔，为了保证产品地 精密性，该模具应该使用定位销（在公司中用代号F表示-代号将在排样中具体说明）DXDT所以由零件地工艺决定，其有 2处冲孔；即：1，是定位销定位产品用地孔（共两处）， 在APS中圆冲头主要使用E代表，我们这里说地冲孔就是冲圆孔，他与切边时在板料上冲出 地异型孔相似，但不能同日而语.在设计冲孔冲头时我根据 APS地一些冲头标准进行设计，开始 我们还地提到圆凸模地型号D: D=4, 5，6，8，13，16，18，20，

3、25本设计选用？8地凸 模冲定位孔-E1,E2,E10冲头设计直径是？8mm选用？ 2.8mm地冲孔E3,E8,E9冲头地设计直径 是？2.8mm本设计选用？4.5mm地凸模冲E4,E5,E6,E7,E11,E12孔,本设计选用？6.0mm地凸 模冲E13,E14孔,该凸模请参看零件图下面将介绍设计冲头时地一些资料这里是圆凸模地 技术参数表1-1，见参考文献RTCrp表1-1根据MISUMI地标准© D与© P值地关系如下表示© D值© 4.00© 5.00© 6.00© 8.00© 10.00© 13.

4、00© P值1.003.992.004.992.005.993.007.993.009.996.0012.993刻印在冲压件上刻字或图形，这是客户地要求，具 体内容如下：（）刻印字高3MM,宽2.4MM.（）刻印字线宽0.45MM，字线高0.35MM.（）刻印字间距要均匀（）刻印字为RC1 2908.4倒面（P）（工序名称DB倒面是为了减少毛刺地一个工艺方面地方法，模具在冲裁过程中会有毛刺地产生，这在前面地零件分析已经做过介绍，这里主要说明一下 设计地技术方面地问题，去毛刺分为面打，和倒面，倒面分为下倒面和上倒面，根据产品地 要求不同选择不同地倒面方式.下面介绍一下倒面凸模地标准.倒

5、面分为圆倒面和非圆倒面， 圆倒面是对圆孔地毛刺处理，非圆倒面也可对孔也可以对单边.在本设计中是对圆弧切刀处 地毛刺处理,选择非圆倒面，在倒面地过程中，用浮块压紧材料，这样可以预防在倒面时材料变 形.5PCzV这里我做一个具体说明，倒面凸模进入材料地那部分，是起导向作用地，半径与材料上地 孔相比,单边缩-0.01,他地长度是？B=0.7*T（料厚），倒面部分"（？P-?C）/2,斜度是45° ,要倒 面地材料部分为 H<=0.2T.其他部分尺寸 P=（H+0.2）*2+C,C=G-0.01,E=J+0.04jLBHr。下面介绍一下非圆倒面几种方案，先进行一个倒面:（A:

6、目标孔径尺寸，B:凹模孔径尺寸， B=A-2* （0.10.2） © P倒面冲头工作尺寸 © P=（倒面量C）*2+A+2*（0.20.3）倒面后冲孔，或者是先冲孔在倒面, 在下倒面，也可以完成这种工序.xHAQX这次设计地倒面仅仅是切边地倒面是基于这种思想而设计地.由于客户对倒面要求不高，所以取R=0.5mm倒面冲头如图1-4，具体外形见倒面冲头零件图，参考文献2 LDAYto5 校平（工序名称 RP）校平是为了保证零件地平行度，对于较大地模具使用螺钉校平，对于较小地模具有地使用顶II IIIIIIIIIIIIII r图1-5针校平.校平装置由优力胶（主要是为了抱紧 螺钉

7、）和校平块和校平螺钉组成.冲孔后工件 地平直度降低，特别是刃口部位地毛刺，会 影响影响工件地质量，校平用足够地压力使 上下地两部分把工件校平，校平压力与压力 机装模时地调整有直接关系，压力地大小对 调整量有极其地敏感，因为这种力是滑块到 达下止点时，靠压力机地机身变形形成地压 力，校平力地大小与校平面积成正比，F=A*P （F是校平力，A工件校平面积，P 单位面积所需地校平力）这样算来，用平板校平占用压力太大.所以选用螺钉校平.优力胶地作用是防止螺钉松动，下面地55#钢板把螺钉固定在它地上面，钢板靠 M5地螺钉把它固定在 凹模垫板上优力胶地外形是产品地外形尺寸向外单边偏移 0.5mm.螺钉地布

8、置原则：1、不能 离弯曲部分太近2、在尽可能地多布置螺钉，校平螺钉越多校平地效果越好 .Zzz6乙6 切断（工序名称CT）凹模孔在最后地切断部位，由于材料单边受力，而使材料切断 部分容易变形，切断刀切断落料孔不可能象切边刀落料 孔那样留有6%8%地间隙，所以在落料孔地送料方向 地孔单边间隙为0,但这样会容易使切断与材料之间形 成真空，从而带来了废料反弹，为了防止废料反弹地设 计如图1-6 :在最后地切断设计中，落料孔安排步距+0.5 这样可以设计一个尖角挂住废料，不让其被凸模带出，从而形成不了废料反弹，参考文献 .dvzfv。7 躲避缺少躲避和躲避开小了是模具设计中常见地问题，在模具组装实习时

9、我看到很多地模具因躲 避而返修.因此，我在设计时把模具地躲避专门绘制在一张图上.处理躲避地问题我认为应注意以下几点：1）加工方法和考虑加工地难易程度 2 ）送料误差结合这几点，我认为躲避孔宜 大不宜小，孔宜深不宜浅，参考文献 巴rqynl。§ 1-2工艺方案地确定大连佳能地定货量在20万件以上，是要求中大批量地生产，所以我在设计时考虑使用级进模 具来加工工件，由于这个零件地冲压加工工序只有冲孔，切边，刻印，倒面，所以我将工序 安排为：Emxvx1 冲孔，刻印，切边.2 切边，冲孔.3 倒面，冲孔.4 冲孔.5 冲孔.6 校平.7 切断.考虑到很多原因，将工位定为10个§ 1

10、-3级进模地特点本课题是大连佳能打印机零件地级进冲压模具设计，属于顺送模，有叫级进模，连续模，下 面将介绍有关地我对级进模地理解：顺送模，他是在一个模具内按照加工工位分位若干个等 距离地工位，在每个工位上设置一个或几个冲压工序，来完成冲压工件工位地加工.被加工地条料事先加工成一定宽度地条料，采用某种进给方法，每次送进一个步距，经几个工位冲制 后，得到一个完整地冲压工件，在一个级进模中可以完成冲裁，弯曲，拉深，成型等多条工 序，一般来说，无 论冲压零件多么复杂，冲压地工序多么多，均可以 用一副模具完 成.SixE2。W是料宽：卩是涉距：F是定位销孔阴影部分表示己切除的废料图1-7用于顺送模地材料

11、，都是长条状地板料.板料较厚，生产批量较小时，可剪成条料；生产批量 大地时候，应该选择卷材.卷材可以自动送料，自动收料，可使用高速冲床自动冲压，顺送模 对材料地宽度和厚度都有严格地要求.宽度过大，条料不能进入模具地导料装置，或者送料不 畅，宽度过小时影响定位精度，还容易损侧刃，凸模等零件； 6ewMy顺送模（级进模）在冲压地过程，压力机每完成一个工件地冲压，条料要及时地向前送进一个步距，叫做 送料.送料可分为三种：手工送料常用于生产批量不大，材料较厚，工件 较大地送料 .自动送料器送料 .所用地材料 一般是成卷地条料，自动送料装置由放料架（放 在距冲床13米地地方，装有电动机，按照材料地消耗宽

12、度自动间断地向外送料），气动送料器（装在顺送模（级进模）条料入口处，由压缩空气驱动，向模具送料.气动送料器有标准可以选用，其送料精度相当高，在模具中一般加导正销导正，不必在设计定距装置， ）收料架 （或称卷料架 .如果冲压地工件不脱离条料， 可以用其收卷起来供下一步使用 .往往冲床冲压后 条料分为工件和废料，就不用收料件了）等三部分组成.在模具上辅助地设置自动送料装置 .这在顺送模（级进模）中使用很少 . 使用顺送模（级进模）通常是连续冲压，所以 kavU4。 要求冲压应该满足足够地刚性，及模具相适应地精度，使用顺送模（级进模）在连续冲压情 况下，应模具地导向系统不能脱离，所以模具不应该过大，

13、应该选择行程可调地偏心冲床或 高速冲床，顺送模（级进模）有许多工位，模具地尺寸比较大，选用冲床时应该注意工作台 地有效安装尺寸 .顺送模（级进模）几个特点 y6v3A。1 ）顺送模（级进模）中，可以包括冲裁，弯曲，成型，翻边等多道工序，所以一个冲床可以 完成从板料到成品地各个冲压过程，从而免去了用单工序模地周转和每次冲压地定位过程， 提高了劳动利用率，有些复杂地小零件不采用顺送模（级进模）几乎无法完成.M2ub6。2）顺送模（级进模）地设计和制造都比较复杂，与其他模具相比，成本较高，但是如果用许 多单发模代替一个顺送模（级进模） ，其许多单发模比一个顺送模（级进模）成本高地多，在 允许条件下采

14、用顺送模（级进模）是一种降低成本地好办法 .采用顺送模（级进模）也可用一 台机床代替多台机床 .这对提高效率，降低产品成本很有利 .另外，顺送模（级进模）自动化条 件很高，操作者可以在危险区外工作，具有操作安全地特点 .0YujC。3）采用顺送模（级进模）也有一些限制，首先是工件地大小，太大地工件，工位较多，模具也会较大，这是要考虑模具与工作台面地匹配性，其二，顺送模对于较复杂地工件废料较多 . 选用顺送模要注意材料利用率，其三是由于顺送模（级进模）连续进行冲压他地载体（连料 部分）会变形从而影响了产品地精度，见参考文献. eUts8 。§ 1-4 模具结构形式地确定要正确选用模具地

15、结构形式，必须根据冲压件地形状、尺寸、精度要求、材料性能、生产 批量、冲压设备、模具加工条件等多方面地因素进行考虑 .在满足冲压件质量要求地前提下， 最底限度地降低冲压件地生产成本 .确定模具地结构形式时，必须注意以下几个问题：sQsAE。1 模具类型地确定级进模2 操作方式地确定半自动化操作3 进料方式地确定采用自动进料装置4 压料与卸料方式地确定采用压料弹性卸料5.模具精度地确定 见参考文献2.采用内外导柱同时导向，模具与模座采用螺钉紧固项目 量大量小件>200000模具形式级进模设备形式专用压力机、自动机冲压件生产批量与合理模具形式注：表内数字为每年（单班）产量地概略数值（千件）表

16、1-2表1-3比较项目复合模级进模冲压精度高级和中级精度中级和低级精度制件形状特点零件地几何形状与尺寸受到 模具结构与强度方面地限制可以加工复杂、特殊形状地 零件制件质量由于压料冲裁同时得到校 平，制件平正且有较好地剪 切断面中小件不平正，高质量件需 校平生产效率制件被顶到模具工作面上， 必须用手工或机械排除，生 产效率稍低工序间自动送料，可以自动 排除制件，生产效率咼使用咼速自动压力机操作时出件困难，可能损坏 弹簧缓冲机构，不作推荐可以在行程次数为每分钟 400次或更多地压力机上工 作工作安全性手需伸入模具地工作区，不 安全，需采用技术安全措施手不需伸入模具工作区，比 较安全多排冲压法地应用

17、很少采用广泛用于尺寸较小地制件模具制造工作量和成本冲裁复杂形状零件比级进模 低冲裁简单形状零件比复合 模低级进模与复合性能比较复合模和级进模都是用于工件地大批量地生产，那么在模具地工作过程中难免出现问题， 像断凸模和凹模刃口磨钝这些情况，复合模和级进模地维修地工作量就大不相同，复合模要 换凸模必须将模具拆开再更换，而级进模只要将模具从冲床上取出更换相应地镶块和凸模就 可以了，在这一点上级进模地优势很明显，不管是在经济方面还是在使用成本上都比复合模 好，这就是大型地模具采用级进模地原因，在这套模具地设计中我充分地考虑了这些因素， 选择了级进模这种模具形式 . GMsIa。在设计冲模时还必须对其维

18、护性能、操作方便、安全性等方面予以充分地注意 . 例如：（ 1） 模具结构应保证磨损后修模方便；尽量做到不拆卸即可修磨工作零件；影响修磨而必须去掉地零件，可以做成易拆卸地结构等 .（2） 冲模地工作零件较多，而且使用寿命相差较大时，应将易损坏及易磨损地工作零件 做成快换地形式，而且应尽量做到可以分制调整和补偿易磨损件地尺寸. TIrRG。（ 3） 需要经常修模和调整地部分应尽量放在模具地下部 .（ 4） 质量较大地模具应有方便地起重孔或钩换等 .（5） 模具地结构应保证操作者地手不必进入危险区，而且各活动零件地结构尺寸，在其 运动范围不致压伤操作者地手指等 . 7EqZc。§1-5

19、目标值地确定1 冲圆孔，异形孔地目标值设定：孔在冲裁时，冲头易磨损，在加工过程中越来越小，为此孔（包括圆孔，异形孔）地尺寸目 标值取其公差偏上限 .例如圆孔3.600.00+0.°5这时目标值地设定为？3.64.2 倒面地目标值设定：有R地要求时，其目标值地增加量为 0.3 0.5.例如R0.2地目标值为R0.5.现在确定圆孔，异形孔和倒面地目标值：（1） 圆孔：?2.78 地孔根据客户要求地公差取其上限为 ?2.80.?8 地孔根据客户要求地公差取其上限为 ?8.03.没有公差要求地就按照图纸地数据设置为目标值（2）异形孔:.厂 方形孔地目标值地设定根据客户地图纸要求公差取其上限如

20、图1-8（3）倒面：R0.2地目标值为R0.5.八，、-匚见参考文献铁'八:§ 1-6申请接刀/图1-8当以上工作作完后，向提供产品地客户申请接刀也就是设计I地接刀方案：接刀又叫搭接，在顺送模冲压过程中，各工步分1段切除余料后形成工件完整地外型，此时一个重要地问题就是如何使各段冲裁连接平直和圆滑，以免出现毛刺，错位和尖角等接刀地方法有很多种，但主要有直线型接刀也叫A型接刀（如图1-9）和圆弧型接刀，这个有两种形式 B，C型接刀如图1-10，1-11. Izq7l| 因为产品所以在设计接刀时产品按照如图，表1-4地料厚为T=2.3MM所以选用标准：厚度AB0.5 T 2.51.

21、5 2.50.2 0.3我地取值为A 1.5MM， B 0.3MMB两处图 1-10产品中不仅仅有直线型地接刀还有圆弧地接刀，主要技术参数如图1-10在圆弧接刀后，在圆弧上无法避免毛刺地发生，所以在切完圆弧后地工步中有必要安排一 步倒面，来处理圆弧后留下地毛刺和尖角等问题，所以为了完成产品地工艺性加入倒面工序：zvpge。在设计这种接刀时应该注意在 R初可能产生0.04地尖角，这种情况应该考虑产品地使用性 如果在产品地允许下，可以使用这种接刀方法.在本产品设计中有一处是必须使用圆弧接刀地所以设计地接刀如下图.NrpoJ。表1-5厚度AB0.5 T 2.50.5- 0.80.2 0.3我地取值为

22、A 0.71MM，B 0.3MM.见参考文献巴初定产品地接刀图如图1-12rurjOu图 1-12第二章 排样图地设计及其有关说明在设计多工位顺送模（级进模）,首先应该设计多工位级进模，首先应该设计条料地排样图，由上面地零件 工艺分析，接刀分析，以及取目标值和零件地展开图，设计排样图.inowf。该产品由于材料是 SECC，厚度为2.3 mm，所以设计切刀地宽度大约是料厚地3倍，另外产品间地搭边为4 mm，侧搭边为大于2倍地料厚，为了保证料能有足够地强度脱离定位销而不变形一般取定位销到料边距 为23mm，这里我选择地是 3mm.同样为了保证条料地强度，浮升销与定位销地边距不小于2.5mm，这里

23、我选择地是2.8mm.下面为了视图方便，将介绍一下我所在地公司模具方面地一些代号，这些代号是排样图设计所涉及到地和主要零件地介绍和设计.fjnFL。§ 2-1主要零件地介绍1）定位销（F）定位销又叫导正销”他地主要作用是当冲裁时导正材料，用于精密冲裁.导正销主要技术参数如图2-1;图2-1该定位销固定在卸料板垫板（SB）上，固定方式如下图，设计 工艺参数如左图 B-2,定位销直边部分应该露出卸料板 （SP）0.9t,也就是0.9个料厚,这部分是为了导正用地，在 图2-2中左边地就是导正销地固定方式.导正销应该在凹 模板上开躲避，躲避地技术要求是：与导正销相比单边扩大 +0.01，另外

24、为了防止由于不慎，导料销错位将材料打入 DP板躲避里，会影响到整个模具地精度地，所以设计在凹 模板垫板上开了一个单边扩大+0.5地孔.tfnNh。在第十工位时，由于导正销所在地条料地位置已经被冲裁 掉了，无法导正，所以在第十工位设置了两个导正销 F1和 F2，是前面地工位冲地孔来定位，具体位置见上下型 图.HbmVN下图中地就是一种F1，在最后一步切断时需要导正，但是 为了防止带料而引起地材料低头而送料不畅，下图2-2中右边地导正销（F1）设计：是松下寿公司提供给 AP$7l4j。我在这里仅仅作两个，这种导正销是固定在固定板（PF）上可以完全进入材料从而导正材料，但是在上模离开 时容易带料，从

25、而把料拉变形所以，应在该定位销上安装 卸料装置，一般卸料装置在上型是弹簧WL 一定要保证，1上型地弹簧力小于下型,2下型地浮升套要比下型浮升销D以后将讲到）低0.51.0 , 3F型地浮升套地直径要大于上型地卸料套地直径.83lcP1rrDPi i i i i ii1DE-JBi!inH； Ll图2-2I1f f 1 J :1:Til1J 1图2-2说明：UDH-上模座，PB-固定板垫板，PP-固定板，SB-卸料板垫板，SP-卸料板DP-凹模板，DB-凹模垫板，DDH-下模座lmzkki。2)浮升销(D):UDH又叫导料销，在APS设计标准中用D表示，浮升销组件地 结构如图2-2所示.其主要部

26、分有丝堵、弹簧、导料销其作用 主要有三个方面：第一，导料因为条料在下型两侧浮升销内， 条料与浮升销地间隙一般为0.2mm,条料就在两浮升销内移动 第二，托料在条料移动过程中为AVktR。图2-3了保护零件地结构就必须把条料托起来确保产品结构不会与下型接触从图中，可以看出浮升销地这一功能第卸料导正销是安装在上型，条料必先用导正销插入下型地凹模板后才进行冲裁当冲裁结束后，整个上型上行，由于导正销与条料上地导正孔地间隙很小，通常只有0.3m m,所以导正销上行地过程中很有可能带料，从浮升销地结构上可知其可以rri11 0：d.oo 定图2-4避免这一点，也就是卸料作用.ORjBn。模具在工作过程中，

27、卸料板压料，在保证浮升销正常工作时，浮销在卸料板上就必须开躲避.其躲避图如图B-5所示.从图上可知导正销在卸料板上地躲避深度为：A二B (C - t) “ 2，在本公司为节约成本，浮升销都是内部生产，为便于加工与设计规定B+C=7,所以A = 7 - (C ty 2 .2MJT。浮升销地部品地确定.销地外径主要是根据料厚来确定地，料越厚则销也越大，这样才能保证销在条料上有更大地作用面积.弹簧是其中最重要地部件，选择弹簧时一般遵循条料越厚弹簧刚度越大地原则，这样才能保证有足够大地托料力正常工作但不论料厚多大，选用地弹簧均是钢丝弹簧，因为钢丝弹簧地压缩量大.丝堵地选择同前©isp。在实际

28、工作中，仅仅依靠浮升销地效果有时不是很理想，导料其接触长度很短，卸料时 其可用面积也很小，当料很宽时，由于接触面积很小导致托料效果不好，因此也常将圆形地 浮升销改成条形地浮升块，有时也共用浮升销和浮升块，顶料销根据排样地情况，板料地宽度为214mm,采用同时使用浮升销和顶料销地组合， 避免中部地条料不能顺利地脱离凹模板， 在最后一步切断时，为使零件能顺利地脱离模具，还在倒数第二步设置浮升块，在最后一步设置顶料销，如图2-5.uEhOU 1T -_->b %图2-5§ 2-2排样图地设计.IAg9q。排样就是根据产品地结构形状以及精度要求来确定模具每一个工位地工作内容，并且考虑凸

29、模、搭边、连料方式等因素确定步距和条料地宽度尺寸(一) 排样地目地和排样图地要求J尹«*wO 001,排样地目地04J1ZCHIU 0上P5Is撮严汗汕6凶F E图2-6(1) 通过产品外形接刀布局排样图能够清楚反应出设计者所设计模具是否完全把废料 切除，以防止在模具上有残留废料地情况.WwghW(2) 通过此排样图能够一目了然地反应出所制作产品地外形切刀顺序，以方便日后地 变更和改造工作.2 排样图地要求(1) 所有顺送模具必须有接刀图和产品外形接刀布局排样图.(2) 外形接刀布局排样图所用排样数目要大于产品外形切刀所用步数.(3) 外形接刀布局排样图中地外形切刀要能够反应出其在模

30、具中地先后顺序.(4) 模具中最后一步切废料地切刀在外接刀布局排样中必须排两步以上，具在打印时 用深色加以区别.凸模地宽度是3mm浮升销尽量分布在定位销地两边.以防止定位销拉料，对于一个排样来说，每个部件在排样图上尽量取整数，这样做地目地是便于加工精度，做为一 个排样图还应该满足以下几点.asfps。1 浮升销到导正销地最小距离为 2.5.2 产品基准孔到导正销距离为整数.3 导正销，浮升销到模板零线地距离为整数.4 单边切边地后刃片侧为0,在平面图里标注为CR0.05.切断凸模地侧刃到导正销地距离为整数.6 切断凸模地侧刃到模板地最小距离为18.7.冲材边到模板边尺寸控制在 6070之间.螺

31、钉，导柱，暗销，限位柱平面布局如图2-7 :A为螺钉一般取M10地，对与特别小地模具 应该取M8地，他离模板边缘地距离最小值M10 为 a=20mm M8 为 a=15mm , M6 为 a=10mmRoeyY。C表示内导柱，对于一般 地模具取？ 20.00mm 地，对于设计地这套模具就采用了 ？ 20地内 导柱.他地一些分配参数是b=30（就是不小于 30mmBkeGuB是暗销，一般情况下c地最小值为20mm, 而e取不小于20mm,Y是内限位柱，一般采用？ 20mm地，本设计也是采用这种型号地，一般情况下内内限位柱应该安排在离模板地最小距离不小于40mm见参考文献2. PgdO0 排样方法

32、 根据材料地利用情况，排样可以分为三种：（一）有废料排样沿工件地全部外形冲裁，工件与工件之间，工件与条料侧边之间都有工艺余料（搭边）存在， 冲裁后搭边成为废料.3cdXw（二）少废料排样沿工件地部分外形轮廓切断或冲裁，只在工件之间或是工件与条料侧边之间有搭边存在.（三）无废料排样工件与工件之间，工件与条料之间无搭边存在，条料沿直线或曲线切断而得工件 . 有废料排样法材料利用率较低，但是制件地质量和冲模地寿命较高，常用于工件形状复杂、 尺寸精度要求较高地排样 . h8c52。少、无废料排样法地材料利用率较高，在无废料排样时，材料只有料头、料尾损失，材料利 用率可以达到85% 95%少废料排样也可

33、以达到 70%90%.参看上下型排样图，采用有废料 排样法时，n =60%采用少废料排样法时n =72%采用无废料排样时n =94%同时，少、无废 料排样法有利于一次冲裁多个零件， 可以提高生产率 . 由于这两种排样法冲切周边减少， 所以 还可以简化模具结构，降低冲裁力 . 但是，少、无废料排样地应用范围有一定地局限性，受到 工件结构形状地限制，且由于条料本身地宽度公差，条料导向与定位所产生地误差，会直接 影响工件尺寸而使工件地精度降低 . 在几个工件地汇合点容易产生毛刺 . 由于采用单边剪切， 也会加快模具磨损而降低冲模寿命，并直接影响工件地断面质量，所以少、无废料排样常用 于精度要求不高地

34、工件排样 . v4bdy。有废料、少废料或无废料排样，按工件地外形特征、排样地形式又可分为直排、斜排、对排、 混合排、多排和裁搭边等 . J0bm4。对于简单形状地工件，可以用计算方法选择合理地排样方式，而对于形状比较复杂地工件要做出判断比较困难，通常用放样地方法，即用厚纸片剪3s5个样件，摆出各种可能地 排样方案，从中选择一个比较合理地方案 . XVauA。人工排样一般难以获得最佳排样方案，现已开发地计算机优化毛坯排样较之手工排样具有明 显地优越性，速度快并可以使材料利用率提高 3%s7%.bR9C6。材料地利用率是一个很重要地工艺参数，它越高则冲压成本越低，由于所冲压地材料厚 度很大有2.

35、3mm在冲压时必须把料条压死，防止冲孔时材料流动而导致大地变形，所以采 用有废料排样，如果使用直排样材料地利用率很低，如果采用斜排样材料地利用率可以高很 多，所以在排样时采用有废料斜排样，具体地数据参见排样图 . pN9LB。排样中相邻两工件之间地余料或工件与条料边缘间地余料称为搭边 . 搭边地作用是补偿 定位误差，防止由于条料地宽度误差、送料步距误差、送料歪斜误差等原因而冲裁出残缺地 废品 . 此外，还应保持材料有一定地强度和刚度， 保证送料地顺利进行， 从而提高制件地质量， 使凸、凹模刃口沿整个封闭轮廓线冲裁，使受力平衡，提高模具寿命和工件断面质量. DJ8T7。搭边值要合理确定 . 搭边

36、值过大， 材料利用率低 . 搭边值小， 材料利用率虽高 . 但过小时不能 发挥搭边地作用，在冲压过程中会被拉断，造成送料困难，使工件产生毛刺，有时还会被拉 入凸模和凹模地间隙，损坏模具刃口， 降低模具寿命 . 搭边值过小，会使作用在凸模侧表面上 地法向应力沿着落料毛坯周长地分布不均匀， 引起模具刃口地损坏 . 为避免这一现象， 搭边地 最小宽度取毛坯地厚度，使之大于塑变区地宽度 . QF81D。影响搭边值大小地因素主要有：1. 材料地力学性能 塑性好地材料，搭边值要大一些， 硬度高与强度大地材料，搭边值可以 小一些.2. 材料地厚度材料越厚，搭边值也越大3. 工件地形状和尺寸工件外形越复杂，圆

37、角半径越小，搭边值越大4. 排样地形式对排地搭边值大于直排地搭边5. 送料及挡料方式用手工送料，有侧压板导向地搭边值可以小一些搭边值一般由经验决定图2-8搭边地各个数据如图2-8.步距地确定由前面设计可知零件地倾斜角度为 49.36度，计算得到步距为：P=（ 45+5.6）/sin49=65.8mm步距一般取整数，所以P=66mm.条料宽度地确定排样方案和搭边数值确定后，即可确定条料或带料地宽度及进距条料宽度确定地原则是：最小条料宽度要保证冲裁时工件周边有足够地搭边值，最大条料宽 度要能在冲裁是顺利地在导料板之间有一定地间隙.，条料宽度应为：4B7aftB- = （ D+a1+2 +bO+C

38、- 式中B 条料标称宽度（mm；D 工件垂直于送料方向地最大尺寸（mm；a1侧搭边（mm；条料宽度地公差（mm .bO 条料与导料板间地间隙（mm .表2-2c_ 切刀宽度（mm剪切条料宽度公差表2-1条料宽度B材料厚度t0.9s 11s 22s 33s 5s 500.40.50.70.950s 1000.50.60.81.0100s 1500.60.70.91.1150s 2200.70.81.0 1.2 :220s3000.80.91.11.3条料厚度无侧压装置有侧压装置条料宽度< 100< 100s 200<200s300< 100> 100< 10.

39、5：0.5n158> 1s 50.51158见参考文献和参考文献.条料与导料板之间地间隙B- =194+4+4.5+1*2+5.37+4.79-1=213.84( mm .般条料地宽度取整数，所以确定条料地宽度为214mm.（排样设计参看排样图）排样图上，模具零件地简单地布局就出来了.整个排样按以上10个工位安排外型地冲裁，安排切废时，不仅要符合各工步之间地配合要求， 而且也要注意废料是否能从凹模孔中漏出 ，如果安排不当，则会给漏料带来困难，如果处理不 好,就容易在凹模中发生堵死，在进行切费设计时要注意切废分段地设计，要注意切废地形状 使其漏料畅通而不被卡死.ix6iF。第一工位由于导正

40、销孔被冲出.所以可以在以后个步中按照导正销进行导正，在最后一步两端 连料被切断这是可以把E1,E2冲出地两个工艺孔做定位.wt6qb。对于这个较简单地级进模来说，一般先切外型，在切边地时候加入冲孔，然后做刻印和倒面，因为这些工艺容易拉料，所以安排在前面.下面详细介绍一下.Kp5zH上面介绍了排样图中一些工序和设计标准，下面有如下安排：第一工程冲孔和切边,这一步是冲？8地定位销孔E1,E2和一部分外形，同时冲异形孔G1. 第二工程刻印.第三工程切边，冲异形孔 G2，G3.第四工程倒面和冲孔， 倒面P1, P2,冲圆孔E3.第五工程 冲孔，冲圆孔 E4， E5， E6， E7， E8， E9， E

41、10.第六工程冲孔，冲圆孔11, E12, E13, E14,冲异形孔G4, G5.第七工程 空工位第八工程校平, 为了保证工件地平面度在这一步采用螺钉校平第九工程 切断把上部连料切掉，冲异形孔 G7.第十工程 切断 最后一步切断连料以及将零件脱离模具，冲异形孔 G8.§2-3 研讨方案在进行了产品地工艺分析 ,和确定排样图及结构图校对和确认后 , 应该进行研讨方案优 化设计,这就应该知道在这个摸具中那些是难点 ,那些是应该去注意地问题 .切边不是难点 , 因为在切边时产品没有严格地技术要求 ,另外该产品地形状不是非常复杂 , 与其相同地倒 面和凸包也是如此，这些不是难点，按照APS

42、地经验做法都可以实现，那么难点在那里 呢？YI4Hd。1) 现在我们应该考虑产品如何自动地从模具中脱离出来 , 通常地做法是使用吹气销 (条料最后地切断工序里， 上、下型都设计了顶料销， 除此以外下型还设置了吹气 销. 为了便于脱料， 我在在第九工位设置顶料块， 最后在顶料销和吹气销地共同作 用下从模具轻易地脱出 ). ch4PJ。2) 在设计该模具时 , 考虑到模具地结构安排安装还有很大地空间， 尽最大地可能来保 证料条，凸模，凹模，及其他地功能组件不被压坏，所以设计使用了内外限位柱 同时使用地方案，外限位柱设置 2 个，内限位柱设置为 8 个，每组板设置为 4 个 . qd3Yf。3) 在

43、设计镶块时刃口处 ,壁厚太薄 ,所以对这些镶块进行重新设计 ,设计地原则是 ,孔到 镶块边地距离不小于 4mm,但是在设计最后要进行地圆整，这样是为了镶块精度地 保证,在进行镶块设计以防镶块安装错位 ,通常地做法是 :镶块地倒角中必有一个较 大地倒角 .E836L。4) 倒面地设计，倒面分为C倒面和R倒面，由于佳能公司有要求使用 R倒面，所以 在设计中使用了 R 倒面.§ 2-4材料利用率由前面地分析知道，这个设计采用地有废料斜排样地方法，假如使用有废料直排样，如图2-9 :图2-9它地材料利用率为41%.选择有废料斜排样地情况，通过计算得出倾斜角度为 49.36度时它地 材料利用率

44、最高为56.57%，具体见排样图，现在冲压地材料为 SECC宽度为214 mm厚度为 2.3mm采用斜排样地方法降低地成本将是很可观地，但是采用斜排样地方法会提高模具地设计难度和加工难度，这样又会增加模具地成本，但是综合考虑最终确定采用斜排样地方法.S42elr三 模具结构分析与设计在设计模具组立装图时，先根据零件图地设计其工艺，该模具由这几部分组成， UDH 上模座，PB-固定板垫板，PP固定板，SB卸料垫板，SP-卸料板，501nNDP 凹模板， DB-凹模垫板， DDH 下模座.以下将主要讲述其主要部分 .§3-1 各块模板地作用及材料1上模座（ UDH ）上模座地作用是与冲床

45、相连接，将模具上型安装在冲床上 .通常选用 A3 钢或 55#钢, 不进行热处理，因为上模座在模具工作中只是承受冲击力 ,要求材料有较好强度和韧性 .这 套模具选用 55#钢，第一强度好，第二便宜，第三选择地模板规格范围大 .jW1vi 。 2固定板垫板（ PB）固定板垫板在模具工作过程中，承受由卸料组件、冲头传递过来地较大地冲击载荷 .因此要求材料有很好地强度、硬度和有一定地韧性，故选用美国地D2 （相当于国内地Cr12Mo1V1 ），具有良好地淬透性，高韧性，高耐磨性，强韧性极佳，并具有良好地抗回 火稳定性，热处理变形小，热处理 HRC58.此外此板还起到固定作用，如通过螺钉靠在此 板上固

46、定内导柱等 .xS0DO。3固定板（ PP）固定板，故名思意主要是起固定作用 .上型地冲头、内导柱都是固定在固定板上 .由于此板主要是起到固定作用，几乎是不承受载荷，因此对于材料没有什么特别地要求，通 常选用 55#钢，价格较便宜 .LOZMk4卸料垫板（ SB） 上型卸料垫板就是安装在卸料板上面，在模具工作过程中，它要承受很大地卸料组件地反作用冲击载荷，也起到固定镶块、浮块和间接固定部分顶针地作用.根据此板地工作情况应选用具有较大强度和硬度地材料，通常用美国地D2，热处理HRC58.SB板与PP板地间隙一般为 58mm.ZKZUQ。5卸料板( SP)卸料板， 故名思意就是起到卸料和压料地作用

47、 .在工作过程中， 通过卸料板先把条料紧 紧地压在 DP 板上，接着凸模工作，这样容易保证产品精度 .在复 dGY2m。合模中，SP也起到卸料地作用.另外，导正销通常也是固定在卸料板上，校平组件也是容 纳于卸料板和卸料垫板中 .根据工况，要求板要有很好地强度，并且长时间地变形量特别小，所以选用日本地 SKD-11 (相当于国内地Cr12Mo1V1)，热处理HRC62 C.rCYbs 6凹模板( DP)下型冲头、折弯地浮块、顶针、内外定位、浮升销等都固定在凹模板上它与SP板一起把条料压紧， 还要承受很大地冲击力 .因此要求此板有有较好地强度以及有一定地韧性， 同时也要求它在长时间地平面度保持性要

48、好，故选用日本地SKD-11，热处理HRC62.FyXjo。7凹模垫板( DB)凹模垫板地作用与SB板相似，因此也选用美国地 D2，热处理HRC58.8下模座( DDH)下模座地作用与上模座相仅，因此也选用 55#钢，不进行热处理 .9垫铁( SBP) 垫铁安装在下模座地下方，模具在工作过程中，它要承受很大力，要求有较好地韧性，通常选用 55#钢，不热处理 .加垫铁才便于使用叉车来移动模具，所以要注意两垫铁 之间地距离 .另外一个很重要地作用就是调整模具地闭合高度 .TuWrU。10限位柱( YY ) 限位柱就是防止模具在工作过程中因重打而破坏模具，一般允许上型压入条料0.050.1t,以此来

49、定出限位柱地高度.限位柱分为内限位柱和外限位柱.另外，还可在上型 地卸料板上磨槽，槽深为 0.950.9t,这样地效果更好，但是加工量大，一般不采用 根据 限位柱地工况可知，要求要有很好地强度，同时要有很好地韧性，因而常选用 55#钢，热 处理 HRC48.7qWAq。11.模柄(MB)是用于装洽模具地，模柄地设计一般在压力中心上，但是由于模柄不能与其他工件产生 干涉所以模柄应该在符合工艺结构且离压力中心最近地地方.选用55#,不用热处理;iiviw见参考文献2.§ 3-2组件结构在级进模具中常用地组件结构有卸料组件、浮升销组件、顶针组件、气柱、导正销等1.卸料组件(1)卸料组件地结

50、构形式卸料组件主要有以下几种结构形式(如图 3-1,3-2, 3-3, 3-4所示)螺钉组成DSFin#图3-2-扛QI-以上四种卸料穽要上 件 主 在 组构用图3-3一种结.其工作原理是：模具在初始状态下，固定垫板和固定板联接在一起，卸料垫板与卸料板联接在一起，并 且卸料垫板与固定板之有间隙.当上型下行直至卸料板 接触条料后，卸料板与卸料垫板就不能下行了，但固定 板与固定垫板以及上模座仍继续下行，而套筒不能下 行，所以弹簧开始压缩，直至冲裁结束后.由于弹簧地作 用迫使垫片和套筒下行，所以固定板与卸料垫板分离图3-4个人收集整理-仅供参考第二种卸料组件结构就没有螺钉，显然A与B地最大区别就是B

51、不起联接作用，仅起到卸料 作用.工作过程是：上型下行，SP板压紧条料后，随着PP与SB间隙地减小，直至零，凸模 工作冲出产品，立即上型就上行，在弹簧地作用下，迫使套筒顶开SB板与SP板，从而起到卸料地作用第三种结构C与其它两结构有两个很大差异，一是这种结构是配合使用地，二是 从弹簧地安装可以看，弹簧地压缩量很大，所以主要是用在弹簧压缩量不够地情况，如：当 要求很大地卸料力时，在不增加弹簧地情况下，可以采用C地结构形式来获得大地弹簧压缩量，从而得到大地卸料力其作用跟第一种结构A差不多，由左边部分提供很大地弹力，右边 部分是起到联接作用第四种结构使同时使用两个弹簧，能够提供更大地卸料力，在这套模具

52、 设计中，由于加工地材料比较厚，这样压料力和卸料力就要求比较地大，否则在冲孔使可导 致材料流动而使板料变形，所以在这套模具地设计中选用第四种结构另外，在有些情况下，不能布置足够多地弹簧来提供大地卸料力和压料力时，也常选用氮气弹簧，这种弹簧很昂贵，但是一个氮气弹簧所能提供地力可与十几个甚至更多地弹簧相媲美，如果是250型，其1mm地压缩量就能提供0.1T地力.yhUQs（2）弹簧地选择这四种卸料组件主要用在上型提供卸料力，通常情况卸料力为冲裁力地8%-25%，因此选用强度很大，弹性模量大地SWB/SWH/SWM（SIMUMI标准，下文中若没有特别说明都是 使用SIMUMI标准）.在合理布局模面地

53、同时应尽可能多地安排卸料组件，因为卸料力大有利于产品外形表面地平整，但同时也要考虑制造成本，如果卸料组件过多则加工费用、标准件地费用等就有些浪费确定弹簧长度就是根据弹簧地压缩量来确定，因为要有预压力，因此要给如果是第三种卸料结构就另当别论了，因为弹簧地压28 / 39!辛 图 3-5出2mm左右地预压缩量，另外加上固定板与卸料垫板地间距就是卸料组件弹簧地总压缩量, 最后根据MISUMI标准确定弹簧地长度 缩量不能从模具结构上得出，而是要算 出卸料力以后，再根据模面布局地弹簧 个数、类型（不是型号）来确定其压缩 量，最后才能定出弹簧地长度.MdUZY 丝堵地类型是根据弹簧地型号来确定，通常情况下

54、，只要丝堵地内径（即螺孔底径）能通过弹簧就行，不能太大，因为孔太 大，在工作过程中，弹簧就会晃动，影响其使用寿命.至于垫片和套筒可以按APS模具设计标 准来确定.09T7t。2 顶针组件顶针组件地主要作用也是卸料，通常用在折弯、倒面、U曲、箱曲、刻印、抽孔、凹包等情况下，不是因为卸料组件和浮升销提供地卸料力不够，而是因为这些力作用地位置在有些 情况下不是很理想，不能提供均匀地力使折弯等结构脱离模具而顺利进行下一工程，很有可 能把条料拉得变形，轻则直接影响产品地精度，严重则使得整个冲压过程无法进行通过合理地布置顶针可以消除这些不良影响.顶针组件地结构与浮升销组件地结构相似，如图3-5所示.如图是

55、顶针组件在上下型地安装方法其主要组成部分是丝堵、弹簧、顶针.如何确定其部品地 形状尺寸及规格？主要是依据摩擦力地大小如果是箱曲，由于板料两侧均受到正向挤压，摩 擦力很大，所以要求弹簧地刚度较好，如选用矩形弹簧MSW，顶针主要是考虑其强度，是否会发生失稳被折断抽孔时，凸模被包住了，摩擦也很大.折弯、刻印、凹包相对摩擦要小得多， 这时可考虑用刚度较小地钢丝弹簧，如WH、WL、WM等.很多情况下为减少摩擦可以加油! | 1 11. 1DDH脂进行润滑，这样还可以保证产品地表面质量至于顶针超出 卸料板或是固定板地高度就得具体情况具体分析了，在单冲 模中，如有外定位、内定位和顶针时，要注意它们直边高度 地关系：外定位直边地高度 >顶针超出凹模板面高度 > 内定位 地直边高度.e5TfZ。图3-73导正销组件导正销地作用就是在条料被压紧前，装在上型地导正销穿 过条料上地导正孔插入下型地导正孔或是导正浮升芯中对条 料进行导正，保证冲压过程顺利进行.sISov。 导正销地常用安装方式有两种，图 3-6，3-7所示，各有千秋. 图3-7这种安装方式地特点是：导正销超出卸料板地直身高 为0.8t，也可根据料厚来调整，凹