机械专业大学设计

1、郑州航空工业管理大学毕 业 设 计题目紫铜垫片倒装复合模设计系别机电系专业机械设计及其自动化班级机电0805班姓名111学号222指导教师333日期2010年12月设计任务书设计题目:紫铜垫片倒装复合模设计设计要求1. 选择合理地冲裁工艺.2. 确定正确地冲裁方案.3. 计算相关地零件尺寸4. 完成合理地装配方案及冲压调试设计进度要求第一周搜集模具相关资料及前期准备工作第二周模具基本类型与工作部分零件尺寸计算第三周模具整体设计和绘制装配图第四周模具主要零件图地绘制第五周毕业论文地校核、修改第六周打印装订，准备答辩第七周答辩摘要模具生产地工艺水平及科技含量地高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造

2、水平地 重要标志，它在很大程度上决定着产品地质量、效益、新产品地开发能力，决定着一个国家制造业地国际竞争力.当今社会地进步和发展，使原有地商品已经不能满足人们对物质地需求 ，然而有些商品 地制造必须依靠模具才能够生产加工出来因此,模具地发展与人们地生活关系越来越紧密.我们利用模具加工各种地工件，以便来满足人们地需要，模具地发展给我们带来了新地 生活,新地时代.因此这次我们地毕业设计要求设计一个模具以便检验自己所学模具有关 方面地知识是否牢固由于产品地材料和工艺特性不同，生产用地设备也各异，模具种类繁 多,但用地最为广泛地大约有以下几种：冷冲压模、塑料成型模、锻造模、精密铸造模、 粉末冶金模、橡

3、胶成型模、玻璃成型模、窑业制品模、食品糖果模、建材用模等其中以冷冲压模、塑料模地技术要求和复杂程度较高.在这次设计中根据所给题目地要求，我首先对冲压件进行了分析，分析该零件地尺寸 精度得出用一般精度地模具即可满足零件精度地要求，再从零件地形状、尺寸标注及生产 批量等情况看，选择了冲孔落料地方案.根据对零件地综合分析，在本人这次设计中我设计地模具是倒装冲孔落料复合模 ，主 要介绍地是模具地冲孔落料，冲压生产中应用最广泛地工序之一.由于材料和厚度地原因， 我采用地加工方法为：采用复合工序冲孔落料模进行加工 .关键词：紫铜垫片、冲孔、落料、复合模目录摘 要II1工件地工艺性分析 1.1.1冲压件地工

4、艺性分析 1.1.2冲裁工艺方案地确定 1.2主要数据地计算 3.2.1排样方案地确定及计算3.2.2冲压力地计算.5.2.3 模具压力中心地确定 8.2.4 冲模刃口尺寸及公差地计算 8.3模具结构及模具零件地设计1.33.1模具类型地选择 1.33.2定位方式地选择1.33.3卸料装置与推件装置地选取143.4导向方式地选择1.63.5工作零件地设计1.64闭模高度地计算 235模具总装图246模具材料地选用257模具地装配与检测267.1模具地装配267.2模具检测26结 论30致谢.3.1.1工件地工艺性分析零件简图：如图1.1所示工件名称：紫铜垫片生产批量：大批量材料：紫铜厚度：0.

5、5 mm%厂“AL 一 W5a1 11 VI、¥<j，丿弋-7/6u”图1.1零件图1.1冲压件地工艺性分析冲压件地工艺性是指冲压件对冲压工艺地适应性.在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大地几何形状尺寸和精度要求.良好地冲压工艺性应能满足材料较省、工序较少、模 具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求.此工件只有冲孔和落料两个基本工序，材料为紫铜，紫铜有较好地塑性，很容易进行冷 热加工，适合冲裁.工件结构比较复杂，尺寸全部为自由尺寸，作为普通冲裁，其经济精度一 般在IT12IT14级,取落料精度为IT14级,冲孔精度为IT13级.1.2冲裁工艺方案地确定该工件包括冲

6、孔、落料两个基本工序，可以有以下三种方案：方案一：先落料，后冲孔,需要两套模具，采用单工序模生产；方案二：落料一冲孔复合冲压，采用复合模生产，需要一套模具;方案三：冲孔一落料级进模，需要一套模具.三种方案比较见表1.1表1.1三种方案地比较模具种类比较项目单工序模复合模连续模冲件精度较低高一般生产效率较低较咼高生产批量适合大、中、小批量适合大批量适合大批量模具复杂程度较易较复杂复杂模具成本较低较咼高模具制作精度较低较咼高模具制造周期较快较长长模具外形尺寸较小中等较大冲压设备能力较小中等较大工作条件一般较好好由于这样一个工件按单工序模具来加工，则需两个工序，即需要两套模具，两台设备，模具制造费用

7、大，生产效率低,且不容易保证尺寸精度，操作不便，也不够安全.所以方案一不合 理.若采用模具级进则模具制造难度加大，工件地尺寸也不容易保证.生产效率也不高，所以 方案三也不合理.而采用复合模制冲件时，由于这个工件地结构不太复杂而且轴对称，复合模 地成本不是太高，制造地难度也不大，容易保证尺寸地精度，操作也方便，安全性好，生产效率 高.所以综合考虑，对以上三种模具特点地比较后，方案二比较合理.所以采用方案二地复合 模.2主要数据地计算2.1排样方案地确定及计算在冲压生产中，节约和减少废料具有重要地意义，在模具设计中，排样设计是一项极为 重要地、技术性很强地设计工作，排样地合理与否直接影响到材料地利

8、用率、制件质量、 生产率与成本以及模具寿命等，所以排样工作地好坏是左右冲裁经济效益地重要因素之冲裁所产生地废料分为两种，一是工件地各种内孔产生地废料，它取决于工件地形状, 一般不能改变，称为设计废料；二是由于工件之间地搭边和工件与条料侧面地搭边、板料 地料头、料尾而产生地废料，它取决于冲压方式和排样方式，称为工艺废料.提高材料利用率最主要地途径是合理排样使工艺废料尽量小，另外在满足工件使用要求地前提下，适当地改变工件地结构形状也可以提高材料地利用率 .排样时，工件及工件与条料侧边之间地余料叫搭边，搭边地作用是补偿定位误差和保 持条料有一定地刚度，以保证冲压件质量和送料方便.搭边太宽，浪费材料；

9、搭边太窄会引 起搭边断裂或翘曲，可能“啃刃”现象或冲裁时会被拉断，有时还会拉入模具间隙中、损坏 模具刃口，从而影响模具寿命.搭边值地大小与下列因素有关： 材料地力学性能.硬材料可小些，软材料地搭边可要大些. 工件地形状与尺寸.尺寸大或有尖突地复杂地形状时，搭边要取得大值. 材料厚度.薄材料地搭边值应取地大一些. 送料方式及挡料方式.用手工送料、有侧压板导向地搭边值可以取小些.常用地排样方法有三种： 有废料排样：指沿工件全部外形冲裁，工件与工件、工件与条料边缘都留有搭边, 此种排样地缺点是材料利用率低，但有了搭边就能保证冲裁件地质量，模具寿命也高. 少废料排样：指模具只沿着工件部分外形轮廓冲裁

10、，只有局部搭边地存在. 无废料排样：指工件与工件之间及工件与条料侧边之间均无搭边地存在，模具刃口沿条料顺序切下，直接获得工件.少废料、无废料排样地缺点是工件质量差，模具寿命不高，但这两种排样可以节省材料 还具有简化模具结构、降低冲裁力和提高生产率等优点并且工件须具有一定地形状才能采用少、无废料排样上述三类排样方法，按工件地外形特征主要分为直排、 斜排、直对排、 斜对排、混合排、多行排等形式总上所述排样如图2.1所示.表2. 1搭边值表料厚手送料自动送料圆形非圆形往复送料aaaa1aa1aa111.51.521.532>1221.52.523.52.532>232.5232.543.

11、5>3432.53.535443由表2.1确定搭边值表根据零件形状两式件间按矩形取搭边值a =1.5 mm ,侧边取搭边值d =1.2 mm.条料地送料步距按下式：-1)(2-2 )h = d a1（2式中h送料步距（mm）;a1最小搭边值（mm）;则步距：h =63.79+1.5 65 mm条料宽度按下式：b 仝二 D 2a C其中D为冲裁件宽度方向地最大尺寸；C为导料板与最宽条料之间地间隙查表取 C = 0.5.表2.2导料板与最宽条料之间地间隙表条料厚度t无侧压装置条料宽度B100以下1002000.50.50.50.5 10.50.5230.50.5340.51450.51b=

12、40 + 2心.5+0.5仁4 =43.5°n.4mm导料板间地距离为44 mm .二工齐f p X-VM)/八£11 2图2.1排样图2.2冲压力地计算2.2.1 落料力材料地抗剪强度 =240Mpa(2-3)=1.3 215.9 0.5 240= 33680.4N其中F 冲裁力L冲裁周边长度t材料厚度.材料抗剪强度K 系数冲孔力中心孔： ：= 1.3 80.8 0.5 240=12604.8N2个小孔：汪：恳出=1.3 31.4 0.5 240 =9796.8N2.2.3冲裁时地推件力和卸料力及压力机地选择表2.3卸料力、推件力及顶件力系数冲裁材料K卸K推K顶纯铜、黄铜

13、0.02 -0.060.03 -0.09铝、铝合金0.0250.080.03 -0.070.10.06 0.0750.10.14材料厚>0.1 0.50.04500550.0650.08钢度>0.5 2.50.04 -0.050.0500.06mm>2.5 6.50.03 -0.040.0400.05>6.50.02 -0.030.0250.03查表 2.3K推=0.03 K卸二 0.02h 5序号1地凹模刃口形式,5mm,则n = h = 5 =10个t 0.5故F推落=n K推F落（2-4）= 0.03 109796.8 1260.8 =3317.28NF推 = 0

14、.02 33680.4=673.608 N为避免各凸模冲裁力地最大值同时出现，且考虑到凸模相距很近时避免小直径凸模由于承受材料流动挤压力作用而产生倾斜或折断故把三冲孔凸模设计成阶梯凸模如图2.2.图2.2阶梯凸模其凸模间地高度差H与板料厚度t有关即t > 3mm H=t, t >3 mm时H =0.5 t .因此高度差 H =0.5 mm .则最大冲压力：F总=卩落F冲i F冲 2卩卸+ F推=33680.4 97968 126048 673.608 3317.28= 60072.88N二 60.07288KN(2-5)查表选取国产63 KN开式压力机其最大装模咼度为170mm最小

15、装模高度为130 mm模柄孔尺寸为直径30 mm ,深度为50 mm工作台尺寸左右为315mm、前后200mm ,厚度40mm工作台孔尺寸：左右150mm、前后70mm、直径110mm立柱间距离：150 mm倾斜角3002.3模具压力中心地确定对于级进模以及轮廓形状复杂或多凸模地冲裁模，必须求出冲压力合力地作用点即压 力中心.模具地压力中心应与模柄地轴线重合，否则会影响模具及压力机地精度和寿命.一切对称冲裁件地压力中心，均位于其轮廓图形地几何中心点上.对于该工件，由工件形 状可知压力中心位于圆心上.如上图1.1根据图形分析，因为工件图形对称，所以该工件地压力中心为该工件地中 心.2.4冲模刃口

16、尺寸及公差地计算因冲模加工方法不同，刃口尺寸地计算方法也不同，基本上可分为两类：(1) 按凸模与凹模图样分别加工法：它主要用于圆形或简单规则形状地工作，因冲裁此类 工件地凸、凹模制造相对简单，精度容易保证，所以采用分别加工.(2) 按凸模与凹模配作法加工：常用于冲制复杂形状地冲模.这种加工方法地特点是模具 地间隙有配置保证,工艺比较简单,不必校核 “乞Zmax Zm地条件，并且还可以放大基准件地制造公差，使制造容易.表2.4初始双面间隙Zmax、Zmin材料厚度t/ mm08、 10、 3509M2 Q235Q34540、5065M nZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmaxZ

17、min小于0.5极小间隙0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.0720.70.0640.0920.0640.0920.0640.0920.0640.0920.80.0720.1040.0720.1040.0720.1040.0640.0920.90.0900.1160.0900.1260.0900.1260.0900.1261.00.1800.1200.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.

18、1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.3202.00.2460.3600.2600.3800.2600.380由表2.4确定初始双面间隙Zmax、 Zmin地值:Zmin = 0.025mm Zmax = 0.035mmZmaxZmin = 0.035mm0.025mm = 0.010mm(2-6)设凸、凹模地制造偏差值分别按公式："T - 0.4 Zmax - Zmin- A 一 06 Zmax -'Zmin（2-7）其中丁、： A分别是凸、凹模地制造公差2.4.1 冲孔部分取、

19、下 - 0.4 Zmax - Zmin =0.004 mm ；A - 0.6 Zmax -Zmin =0.006 mm .冲两小孔对于冲小孔 10mm转换为:100 0.22 mm利用公式Dt = gn +X人（2-8）DDtZmin（2-9）其中x磨损系数地选取查下表2.5是工件地公差值表2.5磨损系数表工件精度IT10以上x =1工件精度IT11IT13x=0.75工件精度IT14x=0.5因孔地公差等级为IT13级,所以查上表得x=0.75J则Dt =（dmin +xAb=（10+0.75x0.22）0O004 =10.16500.004 mmDa 二 DtZmin 0A= 10.165

20、 0.025 00.006mm= 10.19b°.°06mm冲中心孔对于冲中心孔 20mm转换为m采用第二中方法加工即配合加工.设以凸模为设计基准件，属于B类第二类尺寸磨损后将会减小地尺寸按公式Bj = Bmin X*（ 2-10）其中 Bj模具基准尺寸（mm）;Bmin 工件极限尺寸（mm）；工件公差（mm）；则冲®20暑55 mm部分：Dt =（20 +0.075x0.33 九55 =20.2475°o.o226 mm _4对于 400.18mm Dt =（4 +0.075 7.180.18 =4.135；.046 mm对于 1000.22mmDt

21、=（10+0.75 7.22 $0.22 mm = 10.165打.066 mm凹模与凸模尺寸基本相同分别是 20.2475 mm、4.135 mm、10.165 mm不必标注公差，但要保证最小双面合理间隙值 Zmin = 0.025mm.2.4.2 落料部分对外轮廓地落料，由于形状较复杂，故采用配合加工方法当以凹模为基准件时，凹模磨损后刃口部分尺寸都增大，因此均属于A类尺寸第一类尺寸.它地基本尺寸及制造公差地确定方法按公式£Aj 二嚅-X厶 04（ 2-11）其中 Aj模具基准尺寸（mm）Amax工件极限尺寸（mm）工件公差（mm）其落料精度为IT14级，查公差表将尺寸 R10mm

22、、R20mm、40mm、80mm分别转化为 R1000.22 mm、R2000.62 mm、40°0.62 mm、8000.74 mm,查表 2.5 取 x=0.50 22贝U R100.22mmDa =(100.5汉0.224 mm = 9.89.066 mm*62R20纭.62 mmDa =(20 0.52 汉 0.5 X 4 =19.740°'15 mm40,6240：.62mmDa =(400.5 汉 0.62=39.6900.166 mm輕480,74 mmDa= 80 -0.5 0.74 0 mm = 79.6300.126 mm该零件凸模刃口各部分尺寸

23、按上述凹模地相应部分尺寸配制，保证最小双面间隙值为0.025 mm.243 孔心距孔心距60mm查公差表将尺寸转化为60_0.15mm,磨损后尺寸基本不变，不必考虑磨损地影响,可直接按公式计算：1Ld二L = 其中 L 工件孔心距；（2-12）8Ld 凹模孔心距地公称尺寸；工件制造公差.则计算结果如下：10 3Ld = L6060 _ 0.0375mm8 83模具结构及模具零件地设计3.1模具类型地选择由冲压工艺分析可知采用复合冲压，但复合模又可分为倒装复合模和正装复合模，其各自地特点如下表表3.1正装复合模与倒装复合模地比较序号正装倒装1对于薄冲件能达到平整要求不能达到平整要求2操作不方便、

24、不安全，孔地废料又打棒打出操作方法能装自动拨料装置即能提咼生产效率又能保证安全生产.孔地废料通过凸凹模地孔往下漏掉3装凹模地面积较大，有利于复杂重建用拼块结构如凸凹模较大，可直接将凸凹模固定在底座上省去固定板4废料不会在凸凹模孔内积聚，每次又打棒打出，可减少孔内废料地涨力，又利于凸凹模减小最小壁厚废料在凸凹模孔内积聚，凸凹模要求又较大地壁厚以增加强度.该冲件属于普通冲裁，精度要求不高又属于大批量生产，采用倒装比正装操作方便简 单,生产效率较高，因此选用倒装复合模.3.2定位方式地选择定位零件是用来保证条料地正确送进及在模具中地正确位置，条料在模具送料平面 中必须有两个方向地限位：一是在与条料方

25、向垂直方向上地限位 ，保证条料沿正确地方向 送进成为送进导向；二是在送料方向地限位，控制条料一次送进地距离（步距） 属于送料导向地定位零件又导料销，导料板、侧压板等导料板及侧压板多用于级进 模和单工序模中导料销则多用于复合模和单工序模中因此选导料销做为导向且位于条 料地同侧，从右向左送料时导料销装在后侧. 属于送料定距地定位零件有挡料销、导正销、侧刃等 ，导正销及侧刃多用于级进模 和单工序模中.挡料销则多用于复合模和单工序模中.选取挡料销做定距定位零件.在模具 闭合后不许挡料销地顶端高出材料因选取活动式弹顶挡料销.其挡料销地高度h查表得 h=3mm表3.2挡料销高度hth0.3 232343.

26、3卸料装置与推件装置地选取常见地卸料零件又固定卸料板和弹压卸料板.前者式刚性结构主要起卸料作用，卸 料力大,适用于冲材料厚度大于0.8 mm地模具,后者是柔性结构，兼有压料和卸料两个作用 其卸料力地大小决定与所选用地弹性元件.主要用于冲制薄料和要求制件平整地充模中， 长用在倒装复合模中，因此选取弹压卸料板.弹压卸料板与凸模配合间隙值查表地 C =0.1 mm表3.3弹压卸料板与凸模配合间隙值材料厚度t> 0.5> 0.5 1V 1单面间隙C0.050.10.15在自由状态下地弹压卸料板应高出凸模刃口0.30.5 mm.卸料板地厚度查表3.4.表3.4卸料板地厚度材料厚度t卸料板宽度

27、B< 50>507 80> 80125hoHOhoH0hoH00.868610813>0.8 1.56108121014>1.5 36-10-12-查上表得卸料板厚度HO = 8mm卸料弹簧选取4个圆钢丝弹簧，其规格为外径D =14mm,截面d =2mm,自由高度h=12mm,工作高度H = 4.3mm,节距t =4.5mm .该弹簧地材料为 65 Mn,淬硬HRC 4348.它地安装结构是套在卸料螺钉外面，卸料螺钉地直径按公式（3-1 ）(3-1 )其中Di为弹簧地内径B 二 Di - ( 23)计算得B =8mm.其卸料螺钉地结构形式如图3.1推件装置选取刚性

28、推件装置，它有打杆、推板、连接推杆和推件块组成3.4导向方式地选择为了工作方便，安装调整简单，该复合模采用后侧导柱3.5工作零件地设计3.5.1凹模外形尺寸地确定(3-2)凹模厚度地确定：H二kbk为系数b为凹模刃口地最大尺寸（mm）查表3.5选取系数k=0.30表3.5凹模系数k条料宽度材料厚度< 1> 13> 36< 500.30 0.400.35 0.500.45 7.60> 501000.20 0.300.22 0.350.30 7.45>1002000.15 0.200.18 0.220.22 7.30H凹=0.30 8 24mm .凹 模壁厚C二

29、1.52 H =1.5 24 = 36mm ;凹 模外形 尺寸为160mm 125mm.凹模地刃口形式选用直筒式刃口 .该凹模地厚度地全部为有效刃口高度，刃壁无斜度， 刃磨后刃口尺寸不变，适用于制件或废料逆冲压方向推出地冲裁模如复合模、薄料落料模 . 其形状如图3.2图3.2凹模刃口凹模结构形式地选择凹模地结构形式有整体式和组体式两种，两种结构形式地比较如下表3.6.表3.6凹模两种结构形式地比较结构形式制作方法固定方法特点整体式凹模其外形按毛坯和工件地形状制作采用螺钉和销钉直接固定在模板上制造简单，但工作部分 与非工作部分都由优 质钢制造，损坏后全部 更换，浪费材料,成本 高组合式凹模凹模工

30、作部分与非工作部分开制 造,非工作部分用普通钢制造，凹 模以过渡配合压装在凹模固定板 内采用螺钉和销钉把凹模固定板紧固在模板上节约贵重地模具材料，且当凹模损坏后是易 维修更换，适用于冲制 大、中型工件上地小孔由于工件是大批量地生产，而且整体尺寸较小，则根据上面地比较表可选用整体式地 凹模结构.3.5.3 冲孔凹模选用凹模地刃口形式有直壁形、锥形和凸台式三种，这几种形式比较如表3.7.表3.7凹模刃口形式地比较刃口形式优点缺点直壁形刃口强度高且刃磨后孔中尺寸不随修磨而变化,制造方便孔内易积工件或废料，增大了凹 模地胀力，推件力，孔壁易磨损锥形凹模加工容易，不易积存工件或废料，对孔壁摩擦力和压力小

31、刃口强度较差且刃磨以后孔口尺寸随修磨变大凸台式可以用锤敲打凸台斜面以调整模具间隙，直到试出满意地冲件仅适用于冲 0.3mm以下地软金 属与非金属材料,凹模地硬度一般不高于HRC35- 38在本套复合模中，采用地是倒装地形式，而且凹模内有推件块，所以凹模内不会积存工件,而锥形地又不利于工件地推出和间化模具地结构 ，则根据上面地比较表选用直壁形地 刃口形式，刃口无斜度有一定地高度，刃磨后刃口尺寸不变，但刃口后端漏料部分设计成带 有一定斜度，凹模工作部分强度较好如图3.3图3.3冲孔凹模刃口h为刃口高度，a为斜角,查表2.11得h=5mm, a=2表3.8凹模刃口高度材料厚度tahv 0.52>

32、; 40.5 12> 51 2.52> 62.5 63> 8> 63> 103.5.4 凸模固定形式地选择凸模地固定形式有：采用凸模固定板固定、与上模板直接固定和采用低溶点合金或环 氧树脂浇注固定三种，各自地特点地比较如下表.表3.9固定形式地特点比较固定形式固定方法特点凸模固定板固定一般采用 H7/p6过渡配合，圆形凸模则采用凸肩固定定位精度咼，牢靠，但固定孔精度高，加工困难与上模板直接连接采用螺钉，销钉直接把凸模固定在上模板上适用于大型凸模地固定低熔点合金浇注固定或环氧树脂浇注固定使低熔点合金或氧树脂溶化，像粘结剂一样固定在凸模上适用于冲裁0.32 mm地板料

33、由于本工件是大批量地生产，且内孔有一定地精度要求，模具采用地是复合模，则从上 表地比较中可选用凸模固定板固定地形式固定凸模，而这里地固定板又是与落料凹模一体地，即凸模地凸肩与落料凹模地上端以 H7/p6过渡配合.3.5.5 凸模结构尺寸小孔凸模为圆形，采取台阶式凸模，它地强度刚性较好，装皮修磨方便，与凸模固定板 配合部分按过渡配合（H7/m6或H7/n7）制造,最大直径地作用是形式台肩,以便固定,保证 工作时凸模不配拉出,材料选取T10A,热处理硬度为5862HRC .其凸模长度计算公式：(3-3)其中hl 凸模固定板厚度h, =（0.60.8 ） H凹=0.60 24 = 14.4mmt 材

34、料厚度0.5 mmh2 卸料板厚度8 mmh 增加长度,一般选取1020 mmL = 14.4mm 8mm 0.5mm 15.1mm = 38mm凸模地结构形式如图3.4图3.4凸模结构图冲中心孔中心孔为非圆形凸模，采用台肩固定法，对于该凸模凸起地部分可以采用嵌入式地镶拼 结构，把凸起部分与凸模拼合后嵌入到固定板凹槽内，为了防止凸模转动需要在固定端接 缝处加防转销，其结构如图3.5图3.5中心孔凸模该凸模地长度L =38.5 mm.3.5.6 凸凹模地选取凸凹模是复合模中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用地工作零件 .凸、凹模地结构 大到分为整体式和镶拼式地两种，镶拼式结构适合于大，中型和形状复杂

35、，局部容易损坏地 整体凸模式或凹模，而此处所需地凸凹模形状较简单，所以选用整体式来加工凸凹模.它地内外圆均为刃口，凸凹模地最小壁厚与模具结构有关：当模具为倒装结构时，内孔 为直筒形刃口形式，且采用下出料方式，则内孔积存废料，胀力大,故最小壁厚应大些.其凸 凹模最小壁厚见表3.10.表3.10凸凹模最小壁厚材料厚度0.40.60.81.01.21.41.61.8最小壁厚1.41.82.32.73.23.64.04.4查表选取：=1.8mm.该凸凹模地长度L =37mm.其凸模地结构如图3.6图3.6凸凹模模架及其他零件地设计该模架选用滑动导向后侧导柱模架，这种模架地导柱在模具地后侧位置，这种模架

36、送料及操作都比较方便，可以纵横向送料.材料选取铸铁HT 200.模架上模板地长度为200 mm、宽度140 mm、厚度35 mm.下模板地长度250mm、宽度170mm、厚度40mm;最大高度为190 m m、最小高度为160 mm.模柄选取压入式模柄,压入模柄部位应与安装孔成H 7/ m6配合,材料选取45钢，尺寸30 150mm.螺钉选用标准件内六角螺钉，规格为M 10;导柱地直径30 mm,长度144 mm ；导套地直径为31 mm,长144mm ；应按H6/h5配合；柱间地距离150mm；4闭模高度地计算为了保证模具和压力机相适应，冲模地闭合高度H应介于压力机地最大装模高度Hmax 和

37、最小装模高度H min之间,其关系式为(4 1 )：H min - H_! 10mm _ H _ H max 一- 5mm(4-1 )式中 H冲模地闭模高度；H max最大闭模高度；H min最小闭模咼度；已一一垫板高度；Hmax '巴最大装模咼度；H min - H1最小装模咼度贝U H min - 出 10mm = 130mm 10mm =140mmH max - 5mm 二 170mm- 5mm 二 165mmH = H下模座'H上模座H垫板H 凸模 H凸凹模=40mm+34mm+10+mm38mm+37mm-15 mm=144mm有上数可知H min < H &l

38、t; H max ,则所选则地压力机符合要求5模具总装图图5.1总装图1.下模座2.内六角螺钉3.导柱4.弹簧5卸料板6.活动挡料销7.内六角螺钉8.导套9.上模座10.凸模固定板11.顶件块12.顶杆13.推板14.打杆15.模柄16.内六角螺钉17.冲大孔凸模18.垫板19.小孔凸模20.凹模21.凸凹模22.固定板23.圆柱销24.活动挡料销25.卸料螺 钉26.弹簧27.凸模镶块工作原理：该模具为倒装复合摸，冲压时可自动送料，板料由卸料板5上地活动挡料销 6挡料送进.工作时上模下行,由凸凹模（21）、落料凹模（20）、冲孔凸模（17、19）完 成落料冲孔，使工件成型，工作完成后上模上行

39、，当滑块碰到上死点时，打杆和推板开始工 作,将工件从凹模内推出落下，冲孔废料从工作台孔内直接落下.6模具材料地选用利用模具生产制品零件，其模具质量地好坏，寿命地长短，直接关系到产品制造精度、 性能和成本.是提高劳动生产率、降低消耗、创造效益,尽快使产品占领市场地重要性条件. 而模具地质量、使用寿命、制造精度及合格率很大程度上取决于设计时对模具材料地选用、 热处理工艺要求、模具零件配合精度及公差等级地选择和表面质量要求.冷冲模材料应具有地性能：冷冲模包括冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模和冷挤压模等.冷冲模在工作中承受冲击、拉深、压缩弯曲、疲劳磨擦等机械地作用.模具常常发生脆断、堆塌、磨损、啃伤和软

40、化等形成地失效.因此，作为冷冲模主要材料地钢材，应具有地性能.1. 应具有较高地变形抗力：主要抗力指标包括淬火、回火抗压强度、弯强度等 .其中 硬度是模具注意重要地抗力指标，高地硬度是保持模具耐磨性地必要条件 工作零件热处 理后地硬度在60HRC虽度和抗弯强度才能保证模具具有较高地变形能力 .2. 应具有较高地断裂抗主要抗力指标有材料地抗冲击性能抗压强度、抗弯强度断裂抗力和冲击载荷下抵抗模具裂纹产生一个特性，也是作为防止断裂地一个重要依据其基体中碳含量越高冲击韧性越高故对韧性地要求应依据载荷较大地冷冲镦及剪切模易受偏 心弯曲载荷细长凸模或有应力集中地模具，都需要有较高地韧性3. 应具有较高地耐

41、磨性和抗疲劳性能：对于在一定条件下工作地模具钢 ，为了提高耐 磨性,需要在硬度高地基体上均匀分布有大量细小硬地碳化物 相同硬度下，提高钢地性能 是模具在交变应力条件下产生地疲劳破坏，如模具长期使用有刮痕凹槽等4. 应具有较好地冷、热加工工艺性：钢材地加工性能包括可锻性、可加工性、淬透性、淬硬性较小地脱碳敏感性和较小变形倾向等 ，以方便模具地加工，易于成形及防止热处 理后变形等总上所述：凸、凹模采用工作部分局部淬火 硬度58-62HRC,材料也用淬火变形小 地CrWM n模具钢7模具地装配与检测7.1模具地装配复合模是指在冲床一次行程中冲制产品两道或两道以上工序地冲模，这种模具结构复杂，装配要求

42、高,但由于模具生产率高，各内、外型面间地相对位置精度高，故广泛应用于精密 零件地加工.本模具为落料冲孔复合模其装配一般按下面地步骤进行： 装配压入式模柄，垂直上模座端面，装后同磨大端面齐平. 将凸模装入凸模固定板，保持与固定板端面垂直，同磨端面平齐 将凸凹模装在固定板上，并保持与固定板端面垂直，同磨端面齐平. 确定凸凹模固定板在下模座上地位置，用平行夹板夹紧，作凸凹模固定板上地螺孔 和下模座上地螺钉过孔，并保持孔位置一致. 划下模板漏料孔线，加工漏料孔，按凸凹模地孔每边加大约1mm. 按凹模上地孔引作凸模固定板和上模座地螺钉过孔 将带凸模地固定板装在上模板上，螺钉不要拧得过紧，进行试装合模，使

43、导柱缓慢进入 导套,如果凸模与凸凹模地孔对地不太正，可轻轻敲打凸模固定板，利用螺钉过孔地间隙进行 调整,直至间隙均匀.此时用划针在上模板上划出凸模固定板位置. 在上模组件上增加凹模，重新合模,作冲裁外形和各孔地全面细致地间隙调整，其中包 括用冲纸法试验，直至获得均匀地间隙 上模和下模分别钻较销孔（防止位置移动），装入销钉,并保持销与孔有适当地过盈 其它零件可按图装配，达到要求后打标记.7.2模具检测冲模装配前，应该对零、组件进行检查、复查地内容有：（1）冲裁模地刃口部分应锋利， 拉伸模地弯曲地工作型面应过度圆滑，表面粗糟度应符合要求；（2）工作热处理后地实际 硬度值是否符合要求，如有碳化合物偏

44、析要求应技术要求地规定；（3）外行地非工作锐边 是否已经倒角或导圆；（4）零件不应有沙眼、缩空、裂纹、磨削退火或机械损伤；（5）可卸导柱地椎面与趁套上椎孔地吻合长度面积应不小于80%.冲模可以选用标准模架，也可使用与其他冲模零件同时加工制造地非标准模架 .在冲模装配前,应检查模架各零件地工作表面不应有划痕、浮锈、沙眼、裂纹和其他机械损 伤;上模座沿导柱上下移动要平稳，无滞涩现象在正常情况下，滑动导向地模架上模与下模脱开后,应教容易复位滚动地导向地模架上模与下模脱开后，若先将钢球保持圈一端套进导柱,而另一端装进导套孔中，则上模与下模能较容易复位此外,还应使用平板、带指示 器地测量架、球面支柱等复

45、查上模座上平面对下平面地平行度，标准模架应符合规定地精度等级,非标准模架应符合其相当于标准中地精度等级数值滑动导向模架应符合表7.1地规定.表7.1滑动导向模架精度等级公差值被测尺寸精度等级I级n级川级公差值> 40 630.0200.030.05>631000.0250.040.06>1001600.0300.050.08>1602500.0400.060.10>250 4000.0500.080.12>400 6300.1000.150.25装配完成后应检测地内容有：冲裁模地间隙地间隙应均匀分布，其公差不大于2020%冲裁模凹模地刃口面沿冲裁方向应平直，

46、允许有向后逐渐增大者应不大于 15'地斜度,其表面粗糙度Ra值不大于0.8E ,镶拼要配合紧密无缝隙；冲裁模地凸凹模、凸模和凹模在装配后应磨口 ，并分别对上模座地上平面或下模座地下平面平行，允许0.01 : 100,其表面粗糙度Ra =0.80.4m ；卸料板、推件板和顶件块除保证与凸模、凸凹模和凹模地高度在0.20.8 mm范围内；应调整卸料螺钉，以保证挟料板地压料表 面对冲模安装基面地平行度误差不大于 0.05 : 100;®同一冲模冲同一长度地顶杆允差不大于0.1 mm:下垫板和下模座地漏料孔按凹模或凸凹模尺寸每边加大0.51 mm,装配后地位置应一致，不允许有卡料现象

47、.此外,所有经磨削地零件应在装配前退磁.冲模装配后，要通过试冲对模具和制件进行综合考察与检测试冲时,对冲模和制件出 现地各种问题及缺陷要认真进行质量分析，找出产生问题地原因，并对冲模进行适当调整 和修理,再次进行试冲，直至模具工作正常，得到合格地制件.冲裁质量分析见表7.2表7.2冲裁质量分析序号质量问题原因分析解决办法1制件断面光亮带太宽，有齿状毛刺冲裁间隙太小对于落料模,减小凸模，并 保证合理间隙；对于冲孔 模，应加大凹模，并保证合 理间隙2制件断面粗糙 圆角大，光亮带 小,有拉长地毛刺冲裁间隙太大对于落料模是更换或返修凸模，保证合理间隙3制件断面光亮带不均匀或一边有带斜度地毛刺冲裁间隙不

48、均匀返修凸模、返修凹模或重新装配调整到间隙均匀4落料后制件成弧形面凹模有倒锥或顶板与制件接触面小返修凸模、返修或调整顶板5校后制件尺寸较差落料后制件成弧形面所致，多见于下出件冲模修落料凹模或改换有弹顶装置地落料模6内孔与外形位置便移挡料销位置不正确修正挡料销1.内部胀力造成1.改变排样或对材料正火7工件扭曲2.顶出制件时作用力不均匀处理2.调整模具试顶板工作正常1.导柱与导套间隙过大1.返修或更换导柱导套2.推件块上地孔不垂直，迫使小凸模偏2.返修或更换推件块9啃口位3.重新装配，保证垂直度3.凸模或导住安装不垂直要求4.平行度误差积累4.重新修模、装配1.卸料板与凸模间隙过紧、卸料板倾斜1.修整卸料件，重新调整或其他卸料件装