冲压工艺与模具设计实训说明书

1、引言冲压工艺是使用压力机通过冲压模具使材料分离或者是产生塑性变形的、以获得一定形状和尺寸的制品的一种少、无切削加工工艺。因为一般是在常温或者较低的温度下对材料进行加工的，因而也称为冷冲压工艺。也是加工厚度较薄的板状金属材料最常用的加工方法，因此也称为板料成型。主要是应用在金属方面，在非金属领域的使用相对较少。在生产刚开始的时候，虽然设备、模具、厂房等投入成本的很大，但是与其它加工方法（比如锻造、铸造、焊接、怫接、机械切削加工等）相比，有很多优点：制件性能稳定，强度好，材料利用率高，加工效率高等，特别是在大批量生产中更能体现出冲压加工的优越性。冲压工艺主要包括冲裁、拉伸、弯曲、涨形、翻边、扩口、

2、缩口等，本次我研究的课题中的级进模就属于冲压模的一种。我国的模具行业在最近的几年才迅速发展起来的，相对其它国家而言，起步很晚，虽然发展很快，目前我国在模具制造中已经取得了很大的成就，甚至在一些方面也达到了世界顶级水平，比如我国精冲模方面的多工位与多功能冲压模具已经达到世界先进水平，不但已经取代进口，还有部分出口到发达国家。冲压模具之所以得到广泛的应用，主要有以下几个原因：1、经过近百年的发展，冲压技术已经很成熟，而且操作相对简单，对操作工要求低，易于实现机械化和自动化，从而很适合大规模生产。2、其加工的全过程都是在常温或者是低温下进行的，很大节约了将材料加热所耗费能源，从而降低了生产成本。3、

3、对材料利用率高，不需要切屑金属，大部分可以实现少废料生产；经过合理排样，部分材料可以达到无废料生产。4、虽然在初期投入压力机、模具等的成本很高，但是在大批量生产中，冲压工艺的生产效率高，周期短，一般压力机每分钟可以达到几十件的加工效率，高速冲床可以达到每分钟几千件的生产速度。因此平均到每个零件成本低。5、制件的精度由模具保证，互换性好、制件质量好、品质稳定；而且融合了制件的质量轻、强度大、刚度好等优点，是其它加工方法所不能实现的优点。6、冲压后的制件可以直接装配使用，或者稍作表面修整即可使用。7、能生产其它加工方法难以实现的复杂零件。以上的5、6、7是冲压模具明显优于其它加工方法的特点，随着人

4、们对零件的要求和模具的功能等要求越来越高，新的冲压工艺的不断出现以满足不同的需要。人们可以根据零件的形状、大小、精度、生产批量以及材料的不同，选用不同的模具。虽然冲压模具有各种优点，但是其所具有的缺点是不可忽略的，仍然是有待改善的：作为生产工具，为了保证制件的精度，整套模具必须具有很高的强度、刚度、精度，因此模具工作部分都是使用价格较贵的模具钢制作的，配件的精度要求也很高，因而制作成本较高；初期投入成本较大（需要压力机、模具、厂房等），在小批量或者是单件生产中显得很不经济；压力机工作的时候发出很大的噪音，工人的工作环境相对差。1 总体方案设计1.1零件工艺性分析工件为图1-1所示的落料冲孔件，

5、材料为Q235钢，材料厚度1mm,生产批量为大批量。工艺性分析内容如下：图 1-11.1.1材料分析Q235为普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。1.1.2结构分析零件结构简单对称，无尖角，对冲裁加工较为有利。零件内部有四个小孔，孔的最小尺寸为6mm,满足冲裁最小孔径 dmin1.0t=1mm 的要求。另外，经计算形孔距零件外形之间的最小孔边距为7.5mm,满足冲裁件最小孔边距lmin1.5t=1.5mm 的要求。所以，该零件的结构满足冲裁的要求。1.1.3精度分析：(1)尺寸精度。零件上有4个尺寸标注了公差要求，由公差表查得其公差要求都属IT13,所以普通冲裁可以达到零件的精度要求。对于

6、未注公差尺寸IT14精度等级查补。(2)冲裁件断面质量。普通冲裁方式冲1mm厚度金属材料时候，其断面质量可达12.53.2,毛刺允许高度为0.010.05mmo本产品对断面粗糙度和毛刺高度没有特殊要求，只要满足尺寸精度要求即可。由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。1.2冲裁工艺方案的确定零件为一落料冲孔件，可提出的加工方案如下：方案一：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产。方案二：落料一冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案三：冲孔一落料连续冲压，采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需两道工序、两副模具，生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。方案二只需一副模具，

7、冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率较高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状较简单，模具制造并不困难。方案三只需一副模具，生产效率最高，模具寿命高，可实现高压生产，易于自动化。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂。此工件属于大批量型生产， 面度较薄的中小型冲压件， 所以， 比较三个方案欲采用方案三生产。现对级进模中凸凹模壁厚进行校核，当材料厚度为1mm时，可查得凸凹模最小壁厚为4.9mm,现零件上的最小孔边距为7.5mm,所以可以采用级进模生产，即采用方案三。1.3定位片级进模结构的确定模具形式冲孔落料级进模。定位装置冲模定位零件（

8、定位装置）的作用是保证坯料的正确送进及对工件零件处于正确的位置，这称作坯料的定位或导向。级进冲裁模按照定位方式分：用导正销定位的级进模和用侧刃定距的冲孔落料级进模。侧刃定距与导正销定位相比定位更精确，并且导正销一般都是用在板料后厚度较厚或者是精度要求不高的场合，若采用导正销定位可能会因为板料的厚度较薄，在送料的过程中因板料变形而严重影响送料精度，进而影响了零件的正常加工。在前面的工艺分析中，由于材料较薄，确定采用侧刃定距的方式。卸料装置卸料装置的结构形式主要有固定（刚性）式、弹压式、废料切刀等。弹压卸料装置的基本组件是卸料板、弹性元件（弹簧或者是橡胶）、卸料螺钉等。弹压卸料板上的型孔与凸模的双

9、面间隙通常取0.10.3mm。弹压卸料板厚度与卸件尺寸和卸料力等有关，对于中小件卸料通常取510mm。弹性卸料装置既起到卸料的作用有起到压料的作用，所得的冲裁件平直度高，质量好。因此质量要求高的冲裁件或者是薄板冲裁宜用弹压卸料装置。导向零件针对此次制件的精度要求不高，大批量生产，采用滑动式导柱导套导向，操作方便，降低成本。送料装置送料方式，条料宽度和重量都较小，有自动送料和手动送料的方式，虽然自动送料会增加生产成本，但是其加工效率明显高于手动送料，自动送料很适合于大批量生产的需求，便于自动化生产，同时保证安全生产。手工送料由于对工人的劳动强度高，而且工作效率低，送料精度低，只适合于精度要求不高

10、的单价小批量生产，手工送料不能满足大批量生产的需求，针对制件大批量生产，采用自动送料装置，送料装置主要由钩式、银式、夹持式三种。其中钩式送料装置是一种结构简单、制造方便、制造成本较低的自动送料装置，此次采用钩式送料。1.4零件尺寸与冲裁力计算1.4.1.刃口尺寸计算根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法。(1)落料件尺寸的基本计算公式为DAX。塌DT=(DA.Zmin)丁=(Dmax-XA-Zmin)lT尺寸7_Q.64mm,可查得凸、 凹模最小间隙Zmin=0.42mm,最大间隙Zmax=0.560mm,凸模制造公差加=0.05mm,凹模制造公差15A=0.06mm。将以上各值代入 6

11、T+6A0Zmax-Zmin校验是否成立，经校验，不等式成立，所以可按上式计算工作零件刃口尺寸。即DA1=(700.750.42)00.06mm=69.6050Q6mmA100DTI=(69.952-0.56)mm=68.996,05mm(2)冲孔基本公式为dT=(dmin+X4dA=9min+XA+Zmin)尺寸R3，.18mm,查得其凸模制造公差&T=0.02mm,凹模制造公差 6A=O.02mm。经验算，满足不等式 6T+Zmax-Zmin,因该尺寸为单边磨损尺寸，所以计算时冲裁间隙减半，得dT1=(6+0.75父0.18)00.02mm=6.14,02mmdA1二(6.140.246/

12、2)00.02mm=6.260.02mm(3)中心距：零件尺寸240.2mm处的中心距L=(24_0.2/4)mm=24-0.05mm零件尺寸 290.24mm 处的中心距L=(29_0.24/4)mm=290.06mm零件尺寸1502mm处的中心距L=(15-0.12/4)mm=15-0.03mm1.4.2排样计算在冲压零件的成本中，材料费约占60%以上，因此合理排样，提高材料的经济利用具有非常重要的意义。合理排样还影响制件的质量、模具的结构、寿命等对级进模排样设计，必须考虑一下基本原则：(1)分析零件形状，应采用单直排的排样方式，零件可能的排样方式有图2所示两种方案 a 方案 b图 1-2

13、比较方案a和方案b,方案b所裁条料宽度过窄，剪板时容易造成条料的变形和卷曲，所以应采用方案a。1.%2.%3.4.3裁板计算现选用4000mmx1000mm的钢板，则需计算采用不同的裁剪方式时，每张板料能出的零件总个数。(1)裁成宽74mm、长1000mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为40001000=55.645=22052.%2.%374.IL22(2)裁成宽74mm、长4000mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为10004000=12181=2172IL74,IL22比较以上两种裁剪方法，应采用第1种裁剪方式，即裁为宽74mm、长1000mm的条料。1.1.1 冲压力计算制件由

14、冲孔和落料两道工序完成，冲裁力由冲孔力、落料力和侧刃冲裁力组成。(1)落料力。冲裁力基本计算公式为F=KLT此例中零件的周长为178.89mm,取180mm,材料厚度2mm,Q235钢的抗剪强度取350MPa,则冲裁该零件所需冲裁力为F 落=1.3父180M2M350N=163800N定164kN(2)冲孔力。冲裁力基本计算公式为F=KLT此例中零件孔的周长为75.4mm,材料厚度1mm,Q235钢的抗剪强度取350MPa,则所需冲裁力为F 孔=1.3父75.4父1M350N=31900N之32kN(3)侧刃冲裁力。冲裁力基本计算公式为F=KLT.此例中零件的侧刃冲裁周长为32mm,材料厚度1

15、mm,Q235钢的抗剪强度取350MPa,则冲裁该零件所需冲裁力为F侧=1.3M32M1M350N=14560N定14.6kN模具采用弹性卸料装置和推件结构，所以所需卸料力取和推件力&为FX=KXF=0.05(1643214.6)kN=11.3kNFT=KTF=0.06(1643214.6)kN=13.2kN模具都采用弹性卸料装置和下出料方式，因此总冲压力计算公式为：F总=5落+5孔十5侧+FX+FT=(164+14.6+32+11.3+13.2)kN=236.1kN1.1.2 .压力中心计算零件外形为对称件，所以该零件的压力中心可近似认为就是零件外形中心线的交点。1.5初步选用压力机选用合适

16、的压力机对加工有很大的影响，若压力机的压力没达到冲压的要求，不但损坏设备，也没能将所需要的零件加工出来；压力机的压力太大则会造成成本增加制件最大的冲压力236.5KN,最大冲压力0(0.50.6)压力机的公称压力。压力机的公称压力必须达到236.5+0.6=394KN。压力机必须满足这两个要求。生产零件属于中小型零件，选用开式压力机，零件的生产批量大，采用高速压力机。选用国产的J75系列开式高速压力机，型号：J75G-30。主要参数如下表所示：J75G-30 压力机的主要技术参数公称压力/kN450滑块行程长度/mm65滑块行程次数/spm300模柄孔直径/mm40深度/mm60上滑块的台面尺

17、寸前后/mm180左右/mm200最大装模图度/mm260装模图度调初量/mm50滑块中心到机身距离/mm160工作台前后/mm300左右/mm450主电机功率/kW1.5送料长度/mm6-80验证压力机是否符合使用要求：核算压力机的电机功率：Pd=nkA/(61200Tl142)式中：Pd电机功率(kW)；k不均衡系数，取1.21.4;n压力机每分钟的行程次数；A拉伸功(J);41压力机白效率，取0.60.8;42电机效率，取0.90.95;由上面的计算，其拉伸功A=42J,由此可算得电机功率：Pd=120X1.3X42/(61200X0.7X0.93)=0.20kW。小于上表给出的压力机主

18、电机的功率1.5kW02 确定模具的主要部件模具是拉伸模与冲裁模组成的级进模，模具的总体结构，主要部件自上到下有模柄、上模座、垫板、凸模固定板、橡胶、卸料板、导料组件、凹模、下模座等。凹模设计落料凹模采用矩形板结构和直接通过螺钉、销钉与下模座固定的固定方式。因生产的批量大，考虑凹模的磨损和保证零件的质量， 凹模刃口采用直刃壁结构， 漏料部分沿刃口轮廓适当扩大(为便于加工，落料凹模漏料孔可设计成近似于刃口轮廓的形状，如凹模图)凹模的厚度Ha的确定Ha=K10.1P落=1.25M.0.1-164000=18.56mm凹模的高度H的确定H=Kb=0.2870mm:20mm凹模宽度B的确定W1=1.7

19、Ha=1.718.56mm：31mmB=bWj 近解例 W132mm凹模长度L的确定取：步距=32mm;工件=30mm;W2=W=31mmL=3230231=124mm考虑到模具的强度和其经济性，以及固定孔、螺孔等因素都会影响到凹模的强度，使凹模的强度降低，因此凹模的腔壁厚度取25mm。依据设计尺寸，按冲模标准确定凹模外形尺寸为：132mmx124mmx25mm。如图2-1所示：图 2-1凸模设计2凸模结构选用此次的级进模当中冲孔凸模、 落料凸模两部分。 圆形凸模的标准形式有如下图7-1的两种形式：A型一般用于直径、长度、受力都较大的凸模，B型凸模的直径较小，一般应用在长度和受力都较小的场合。

20、 板料的厚度孔落料冲裁级进模，凸模的材料均采用较便宜的度HRC5660。冲孔用B型，落料凸模用A型图 22】，表面硬成HRC5075：1mm零件精度要求不高，属于一般冲T10A碳素结构工具钢，热处理后的硬，,.彳/厂L-L-，l lml-ml- -JrJrI I一一.-E樊FOJX-西Cn0J其余0凸模固定2校核凸模强度计算凸模的强度：建二2L-I1-0.5t/d式中：；廿一一凸模刃口接触应力(MPa；七一一凸模材料许用压应力，对于常用合金模具钢，可取18002200MPat冲件材料厚度(mm);d凸模或者孔的直径(mm；计算凸模的长度：:霆：3lmax=-vEd/)；8-式中：lmax凸模最

21、大允许长度(mm；E凸模材料弹性模量，对于刚才可取E=210000MPa.冲件材料抗剪强度(MPa；10钢的抗剪强度r=(255333)MPa取中间值r=295MPa材料都是采用10钢，由以上的公式可知，凹模的直径越小，其允许的最大强度也越小,在整副级进模当中，最小的凸模直径d=6mm校核其强度：22295-(Tk=-2=2295=621MPaW1800MPa；1-0.5t/d1-0.50.6/6计算直径最小凸模的最大长度：lmaF一Ed3/(1)=d.Ed/(t.)886二=一,2100006/(1588)=350mm8在上面的橡胶厚度计算中可知，橡胶的厚度40mm卸料板的厚度20mm凸模固

22、定板的厚度20mm卸料板到凸模工作面的厚度10mm则凸模的长度为：L=4020201010=100mm:二350mm冲孔凸模外形如图 2-2 所示:2.3垫板的设计垫板也叫做承压板，是承受冲裁和拉伸凸模的主要受力板，因此需要对其进行强度计算，垫板的材料选用45钢，热处理后达到HRC4045,对于中小型模具，其垫板的厚度一般在15mm25mm之间,取厚度20mm,强度校核的计算公式如下：二:F=4F1cebb7-Numbered_dd551250-a0c4-410a-ac5b-44fd2d535dcd-Numbered_ec24917f-f1b0-458b-9a16-98eb547dad6e-N

23、um二D2式中：（T垫板所承受的压应力，（MPa）;b承压板的许用压应力（MPa）;F冲裁力（N）;S受力面积（mm）；D凸模接触端的直径（mm）；凸模分为冲孔和落料凸模，为了满足互换性的要求，以及良好的加工性，各个冲孔凸模的上端技术臭枪0.02X图 2-2真知,卷生理晚更好后匚*都是直径d=34mm的端帽， 冲孔凸模的冲裁力=32kN;落料凸模的顶端尺寸为80mmM51mm落料凸模的冲裁力最大F=164KN;侧刃顶端是70mmX50mm的矩形,冲裁力F侧=14.6KN;落料的冲裁力是侧刃的冲裁力的8倍，但是其顶端面积相近，因此只计算落料凸模的强度。落料凸模的应力6落、冲孔的应力孔320002

24、17T10A的6是295MPa,最大的6孑L=40.20MPa295MPa,外形如图2-4所示:卸料装置中弹性元件的计算模具采用弹性卸料装置，弹性元件选用橡胶，其尺寸计算如下:(1)确定橡胶的自由高度H0H0=(3.54)H工H工=h工作+h修磨=t+1+(510)=(1+1+8)mm=10mm由以上两个公式，取Ho=40mm。(2)确定橡胶的横截面积AA=FX/p查得矩形橡胶在预压量为10%15%时的单位压力为0.6MPa,所以(3)确定橡胶的平面尺寸根据零件的形状特点，橡胶垫的外形应为矩形，中间开有矩形孔以避让凸模。结合零件的具体尺寸，橡胶垫中间的避让孔尺寸为82mmx25mm,外形暂定一

25、边长为。落1640008051:40.20MPa35.25MPaA12700NA;0.6MPa2:21166mm图 2-4160mm,则另一边长b为b160-8225=A,211668225b二mm：135mm160(4)校核橡胶的自由高度H0为满足橡胶垫的高径比要求，将橡胶垫分割成四块装入模具中，其最大外形尺寸为80mm,所以橡胶垫的高径比在0.51.5之间，所以选用的橡胶垫规格合理。橡胶的装模高度约为0.85X40mm=34mm。侧刃设计侧刃装置主要用于控制条料、带料送进的步距和定位。利用侧刃定位，定距准确，效率高，主要用于级进模。结构有长方形侧刃、侧凹形侧刃、尖角形侧刃。其中长方形侧刃结

26、构简单，常用于精度要求不高、料厚度小于1.5mm的连续模中，针对此次制件的厚度为1mm、精度要求不高，采用长方形侧刃。侧刃的外形尺寸侧刃断面长度L。L的尺寸一般等于步距，其偏差值一般为0.01mm。L=S=32mm侧刃的断面宽度BoB的尺寸一般为6-10mm,取中间值8mm。侧刃切断料边宽度B10B1一般等于制件的厚度t=1mm。侧刃的固定侧刃的固定一般有压配合固定、怫接、螺钉、销钉固定。侧刃的数量侧刃的数量一般有一个或两个。 两个侧刃可以是并列或是对角排列。 对角排列课保证了尾的充分利用，因此采用对角排列方式。综合如下：图 2-3挡料销的设计H0二”:0.580ijT10A技术要求:挡料销主

27、要定位，保证有条料有准确的送料步距。此次设计的挡料销用来防止条料的回送。当送料钩将条料拉进一个步距后返回过程中会将条料送回，因此设计一个活动挡料销，在送料时被压下保证送料，送料钩返程时候，上升阻挡条料回退。如图所示:选定并校核螺钉的强度圆形销钉广泛应用于冲裁模具中，其作用是将凹模、凸模固定在模板上的固定元件以及支承元件，承受纵向的拉力很小，主要是受到横向的剪切力，一般情况下，模具工作时，承受的剪切力是很小的。只有在销钉受力较大时，才需要对其进行强度校核。下面对上下模板的螺钉以及卸料螺钉进行选择及强度校核。选择紧固螺钉在冲裁模中，广泛应用内六角螺钉作为紧固螺钉，或者采用卸料螺钉来控制卸料板的行程

28、。对于中小型拉伸、落料混合的级进模，由于模具的尺寸较大，用于连接上下模座的螺钉，选用M16内六角螺钉，用于连接模具内部部件的用M1Q卸料螺钉用M6螺钉在工作勺，主要是承受拉应力，其许用载荷可按照下式计算：F4d2b式中：d螺钉的最小直径（mrh；F一个螺钉白许用载荷（N）;螺钉材料白许用载荷（MPA,许用切应力（r=120MPa根据国家标准GB702000,在模具中常用的紧固螺钉的许用载荷有如下表2-1列出的几种：表 2-1 紧固螺钉需用载荷螺钉规格M6M8M10M12M14M16M20M24螺纹内径 d/mm4.96.68.410.111.813.817.320.7许用载荷F/N226041

29、006650960013000180002800040000紧固螺钉主要是承受静载荷，模具的工作速度较小，上下模座个采用四个紧固螺钉，因此四个紧固螺钉的总许用载荷F总=18000X4=72000N=72KN与冲压力相当。根据GB/T3809.32000,选用M16X100JB/T7650.6。对于模具内部各板间的连接根据需要选用M10X60JB/T7650.6、M10X80JB/T7650.6。2.6.2选择卸料螺钉模具的总卸料力是P卸=12.7KN,卸料板上采用了6颗沉头螺钉，平均每个螺钉所承受的力是F=2.1KN,由下表72,可知最小的螺钉是M6由于卸料螺钉主要是承受动载荷， 一般许用载荷

30、是2400N,大于所需要的2100N,因此不对其进行强度校核。表 22 卸料板螺钉的许用载荷螺钉规格M6M8M10M12M16M20最小直径 d/mm4.56.27.59.51316.5许用载荷F/N24002800350057001100017000根据GB/T3809.32000,选用M6X60JB/7650.6。2.6根据模具尺寸选用模架2.6.1选用模架形式模架由上、下模座及蹲向装置黜成。模架是模具工作时的主要受力部件，所有的冲压力最后都是通过模架来传递的。因此在模具工作时会产生振动，模架的材料一般是防震较好的铸铁、灰铸铁、45钢、Q235-A钢等，一些要求不高的模座也有用铸钢制造的。

31、不过现在为了满足生产的需要，模架及其部件都已经标注化。根据GB/T2851和JB/T8049的要求，模架主要有两大类：一类是上模座、下模座、导柱、导套等组成的导柱模模架；一类是导板、下模板、导柱、导套组成的弹压模架。导柱模模架。导柱模模架的导向结构有滑动导向和滚动导向。滑动导向模架的结构形式有6种：对角导柱模架、后侧导柱模架、后侧导柱窄形模架、中间导柱模架、中间导柱圆形模架和四角导柱模架。四角导柱模架常用于精度要求较高或尺寸较大冲件的生产及大批量生产用的自动模。后侧柱模架送料方便，由于产生较大的偏心载荷，一般应用在要求不高的小型模具。滚动导向模架导向精确度高，使用寿命长，主要用于高精度、高寿命

32、的硬质合金模、薄材料的冲裁模以及高速精密级进模。弹压模架。弹压模架有两种结构形式：对角导柱弹压模架和中间导柱弹压模架。其特点是凸模导向用的弹压导板与下模座以导柱导套为导向构成整体结构。导柱导套结构形式可以起到保护凸模的作用，一般用于带有细凸模的级进模。零件的精度要求并不高，综合分析以上的模架形式，选用滑动导向的导柱模模架。级进模工作部件的横向尺寸与纵向尺寸相当，因此选用后侧柱模架，上下模的材料为灰铸铁。2.6.2选用并确定模架由上面的计算可知凹模的尺寸是140m忤132m由20mm选用凹模周界400X250的模架，模架的具体参数如下表7-3所示。表 73 模架的具体参数（单位 mm凹模周界闭模

33、图度 H上模 GB/T2855.1下模座 GB/T2855.2导柱 GB/T2861.1导套 GB/T2861.6数量LB最小取大1122规格210300200X200X45400X250X50160105X43200220024040X19040X0220265200X200X50400X250X60210115X480275320230除模架外，模具部件的高度H1=20+10+20+40+20+10=120mmt下模板的厚度有45+55=100mr55+65=120mrffi种。若采用厚度100mm勺模架，模具的闭模高度H=220mm若采用厚度120mm勺模架，模具的闭模高度H=240mm

34、均符合标准模架的条件。根据GB/T2851.11990选用模架的标准型号：200X125X107205IGB/T2851.1。 经过查表可知该模具的外形尺寸是200X200（mm。2.7选用模柄压力机所施加到模具上的压力就是通过模柄来传递的，常用的模柄有以下几种形式：（1）压入式模柄，（2）旋入式模柄，（3）凸缘模柄，（4）槽型模柄，（5）通用模柄，（6）浮动模柄，（7）推入式模柄。压入式模柄需要加销钉以防止转动，一般用在上模座较厚，但是又没有开设推板孔或者是上模比较重的场合；旋入式模柄与上模有螺纹连接，一般应用在有导柱的中小型模具中；凸缘模柄需要用螺钉固定于上模座，一般应用在大型模具；浮动模

35、柄主要通过凹球面的模柄与凸球面垫块来传递压力，导向精度高，一般应用于精密导柱模；推入式模柄也是一种浮动模柄，一般用在小型精密冲模中，并有一定的通用性；槽型模柄和通用模柄都是应用在简单的模具中，凸模的更换很方便。冲裁件的尺寸较小，并精度要求不高，所选用的模具是后侧导柱式的中小型模具，有以上的特点，选用压入式模柄。根据国家JB/T7646.51994标准，选用50X75X110JB/T7646.5的浮动模柄。外形如图2-5所示：3 自动送料装置的设计钩式送料装置的特点及原理钩式送料装置是一种结构简单、制造方便、制造成本低得自动送料装置。钩式送料装置是靠送料钩拉动工艺搭边，实现自动送料，在送料钩没有

36、钩住搭边时，需手工送料,在搭边到达送料钩之后开始自动送料。一般钩式送料装置由上模直接带动，上模下行时,楔块推动滑块左行，送料钩拉动条料移动一个步距。上模上行时，滑块在回程弹簧的作用下向右运动回程，依次间歇性送料。滑块、楔块的确定(1)有效行程S1应大于滑块行程S2,S2之步距32mm 滑块做水平运动，其楔块角度a可以取为40。(2)滑块的长度L20L2应保证当楔块开始推动滑块时，推力的作用线处于滑块的长度之内。(3)合理的滑块高度H2应小于L2,一般取为0.5L2O(4)为了保证滑块的运动平稳，滑块的宽度B2一般小于或等于滑块长度的2倍,这里取两者相等。(5)楔块的长度Hi,Li根据上模进行设

37、计。(6)楔块的宽度Bi一般等于滑块宽度的一半。楔块、滑块的设计如图所示：图 3-14 确定压力机由1.5中的初选压力机，型号J75G-30的国产高速压力机，压力机的最大装模高度260mm由上面的计算可知，模具的闭合高度245mm小压力机的装模高度，因此压力机符合使用要求。5 模具的安装与调试5.1模具的安装本模具全部零件制造好后，模具钳工通过总装图进行装配，装配完后将它安装在压力机上试冲和调整，通过试冲才能发现模具的各种缺陷，从而再分析原因进行调整或修理，直至冲出合格的零件为止。安装过程如下：(1)安装前，必须进一步熟悉冲压工艺和图纸，检查要本模具和压力机是否完好正常。(2)准备好安装紧固螺

38、栓、螺母、压板、垫块、垫板及模具上的附件(推杆等)(3)测量冲模的闭合高度，并根据测量的尺寸调整压力机滑块的高度，使滑块在下死点时，滑块底面与工作面之间的距离略大于本模具的闭合高。(4)模具放入压力机之前，应消除粘附在模具上下表面，压力机滑块底面工作台面上的杂物，并应擦洗干净。(5)取下模柄锁紧块，将本模目推入，使模柄紧靠模柄孔，垫板间距要使废料能够漏下，合上锁紧块，再将压力机滑块停在下死点，并调整压力机滑块高度，使滑块与冲模顶面接触。(6)紧固锁模块，安装下模压板，但不要将螺锭拉得太紧。(7)将压力机滑块上调3-5mm开动压力机使滑块停在上死点， 擦净导柱导套部位并加润滑油再点动压力机，使滑

39、块上下运动1-2次后使滑块停在下死点，靠导柱导套将上下模具的位置导正后将压板螺栓固牢。(8)开动压力机并逐步调整滑块高度，先将上下模之间放入低片，使纸片刚好切断后再放入试冲材料，刚好冲下零件后，将连杆螺钉锁紧。5.2模具的调试试模的目的就是要使模具能够正常工作，冲出符合要求的零件，若试模中模具工作不正常或冲出的零件不合格时，找出原因，调整或修理模具，使模具正常，冲出的零件合格为止。级进模个工位较多， 有些用来加工复杂零件的级进模多达十道工序以上。 级进模的加工效率一般都很高，特别是多工位级进模；多工位级进模是在简单级进模的基础上发展起来的一种加工效率相当高的级进模。特别是在加工一些结构复杂的中

40、、小型冲压件时，使用专门定制的条料、板料更能显示出其优越性。本次的级进模主要有拉伸、冲孔、落料等工序。模具的总体结构对压力机、加工效率都有不同程度的影响。6 模具零件的材料及其加工工艺6.1选用模具材料需要选用不同的零件材料，具体情况需要视实际情况而定，其中需要考虑到模具的使用寿命、精度、加工条件、使用的经济性等条件。具体的材料如下表所示：表 6-1 模具零件所采用的材料名称所用材料热处理硬度 HRC挡块45/4450螺钉、卸料螺钉45头部淬硬4450上、下模座板HT400调质2832凹模T10A淬硬5760定位销T10A淬硬5760卸料板45/4348橡胶块聚氨酯橡胶/落料凸模T10A淬硬5

41、760冲孔凸模T10A淬硬5760凸模固定板45/4348垫板45/4348模柄套20Cr渗碳淬火5460模柄45/4348滑块45/4348楔块45/4346侧刃T10A淬硬5762导柱固定板45/4348导柱20Cr渗碳淬火5460导套20Cr渗碳淬火54606.2模具主要部件的加工工艺模具凹、凸模的加工工艺模具所有凸模的横截面都是圆形， 所采用的材料也是普通材料T10A其加工工艺相对简单， 可以先将棒料经过车削加工，并留有适当的加工余量，最后用精磨达到凸模的精度要求。对于凹模的加工， 有多种加工方法。 主要分有两类加工方法： 一类是将凹凸模分开加工， 在加工的时候，按照各自的尺寸精度、允

42、许公差及其配合间隙等均按照图纸的设计要求的允许范围内；另一类是将凹凸模配合加工，对于单件生产的棋具或冲制复杂零件的模具，凸、凹模常常采用配合加工，这钟方法是先按工件的尺寸及公差加工凸模（或凹模），以此为基准件再加工凹模（或凸模）。这种加工方法凸、凹模的间隙易于保证，因而模具制造的公差可以适当放大。本次设计采用配合加工方法。先加工凸模，然后凹模的尺寸按照凸模的尺寸配作。热处理前可采用钻、较（链）等方法进行粗加工和半精加工。热处理后型孔可通过研磨或内圆孔磨削精加工。加工工艺过程卡如下表6-2表 6-2 凹模的加工工艺卡工序号工序名称工序内容设备1备料将毛坯锻成型2热处理退火3粗铳铳上、卜表面和圆周

43、面，厚度留单边磨量 0.20.3mm铳床4平磨磨厚度到上限尺寸平向磨床5划线划各型孔、螺孔、销孔位置线，划漏料孔轮廓线6凹模型孔粗加工先沿型孔轮廓钻孔，去除中间多余料，再在立铳床上按划线加工型孔，留精修余量单面 0.150.25mmi（也可线切割加工等。）铳床7型孔精加工钳工锂修型8孔加工加工销孔及螺钉安装孔、钻孔、饺孔9热处理淬火、回火、保证 HRC60-6410平磨磨厚度及侧基面见光达图纸要求平向磨床11型孔精修钳工研磨型孔达图纸要求磨床12检验凸模固定板的加工工艺凸模固定板的只是固定凸模，保证凸模的位置精度。要求较低，具体加工过程如下表9-3所小：表 6-3 凸模固定板加工工艺卡工序号工

44、序名称工序内容设备1备料将毛坯锻成 124mm132mm2热处理退火3铳铳上、卜表囹和圆周向，厚度留单边磨 0.20.3mm铳床4平磨磨厚度到尺寸平向磨床5钳工划各型孔、螺孔、销孔位置线6孔加工加工销孔及螺钉安装孔、钻孔、饺孔钻床7线切割按图切割各安装孔要求线切割机床8钳工在各安装孔处倒圆角 R29检验模架的加工模架是整个模具的基础，由模座、导套、导柱及模柄等主要零件组成。上模座通过模柄安装在冲床滑块上作上下往复的冲压运动，下模座通过压板和螺栓固定在工作台上。导柱、导套主要是保证凸模和凹模或凸凹模之间有较好的配合精度。模架大多已标准化了，主要是合理选购。非标准的模架才要求自己设计和制造。(1)

45、模座的加工模具的所有零件都是直接或间接地固定在上、下模座上的。对模座的加工要求有：1)模座上、下平面应保持平行，其上表面对下表面的平行度误差I级精度为0.02mm2)模座上安排导柱、导套的型孔，安装孔距应一致，导柱、导套安装孔的轴线与基准面的垂直度：0.01/100。模座一般是用铸铁、或者是铸钢制造毛坯，通过切屑加工的方法先加工平面后加工孔、先粗加工后精加工、先加工基准面后加工其它表面。先用铳床或刨床加工模座的上、下平面等，再在平面磨床磨削其上、下平面达图纸要求。而后在坐标镇床、坐标铳床或双轴钱孔机上加工导柱孔(下模座)和导套孔(上模座)，最后加工定位销孔及螺钉孔等。(2)导柱、导套的加工导柱

46、、导套属于模具的导向零件，在模具制造行业中已经实现标准化系列，提供选择。模具的装配模具的装配就是把各类合格的模具零件按规定的技术要求装成满足使用要求的模具。 模具所加工出零件的质量不仅与模具零件的质量有关，也与模具的装配工艺有关。一般有以下几点要求：(1)选择装配基准件选择基准件的原则是依靠模具主要零件加工的精度来确定的。(2)组件装配组件装配是将两个或者是多个合格零件按照要求连接在一起的装配工作，主要作用是保证模具的装配精度。(3)总体装配总体装配是将零件和组件结合成一副完整的模具过程。 按照预先选定的基准将零件有顺序的安装在上面。(4)调整凸、凹模间隙模具凹凸模的均匀性对制件的质量以及设备

47、的寿命都有很大的影响。在装配时，必须保证凸、凹模间隙的均匀性。间隙调整合格后，才能紧固螺钉并打入销钉。(5)检验、调试模具装配完毕后，必须保证装配精度，满足各项技术要求，并要按照模具的验收技术条件，检验模具个部分的功能。图 6-1模具的总装配模具的总装配图如上图6-1所示。 总装是在模具各部件组装完后进行的， 总装时要根据模具的结构持点、装配要求等合理地确定上、下模的装配顺序，一般是将受位置限制大的上模或下模先装，再用下模或上模去调整位置。冲压位置精度、尺寸精度要求较高，采用导柱、且凹模装在下模座上时，一般先装下模于工作台上，将带导套的上模套入导柱中，开启寸动行程使滑块停于下死点，装好上模并调整、检测凸模凹模的问隙到合理要求。在本次的设计模具中，按照图中的要求将零件装配后。开始冲裁时，依靠侧刃来定位步距精度，在冲裁末端依靠定位钉和落料模工作端的钉来定位。模具的经济性分