复杂止动垫片模具设计说明书

复杂止动垫片模具设计说明书一、设计背景与目的止动垫片作为机械连接中防松、定位的核心零件，广泛应用于汽车、工程机械、航空航天等领域。复杂止动垫片（如多爪异形、带凸台/凹槽结构）因结构精度要求高、成形工序复杂，需通过定制化模具实现高效、高精度量产。本设计针对带三爪及异形定位孔的止动垫片（材料：65Mn，料厚0.8mm），解决多工序复合成形、尺寸一致性控制及模具寿命优化问题，满足批量生产中“一次装夹、多工序集成”的工艺需求。二、止动垫片结构与工艺分析（一）零件结构特点复杂止动垫片典型结构包含：主体形状：圆形/异形基体，直径φ20~φ50mm（依工况调整）；止动特征：3~6个对称分布的弹性爪（爪长5~10mm，弯曲角度85°~90°，回弹量≤0.5°）；定位/连接结构：1~2个异形孔（如腰形、梯形）或凸台，尺寸公差±0.05mm，表面粗糙度Ra≤1.6μm。（二）工艺可行性分析1.材料特性：65Mn为弹簧钢，屈服强度σₛ≈400MPa，抗拉强度σᵦ≈900MPa，需控制冲压、弯曲工序的变形力与回弹。2.工序分解：落料+冲孔（复合工序，保证基体与孔的位置精度）；爪部预弯→终弯（分两次弯曲，减少回弹）；异形孔/凸台成形（依结构选择冲裁或冷挤压）。3.排样优化：采用单排交错排样，材料利用率≥75%，步距设计匹配多工位级进模的工位间距（如步距25mm，料宽30mm）。三、模具结构设计（一）模具类型选择针对多工序、高精度需求，采用多工位级进模（配合自动送料装置），集成落料、冲孔、预弯、终弯、整形等5个工位，实现“一出一”连续生产，节拍≤1.5s/件。（二）关键部件设计1.工作零件（凸模、凹模）凸模：采用Cr12MoV材料，热处理硬度HRC58~62，刃口部位线切割加工（精度±0.01mm），异形孔凸模设计为镶拼结构（便于维修更换）；凹模：整体式结构，刃口采用电火花加工（Ra≤0.8μm），落料凹模刃口斜度0.5°，弯曲凹模设置回弹补偿角（比理论角度小0.5°~1°）。2.定位与送料机构送料精度：采用侧刃+导正销双重定位，侧刃尺寸（长×宽）10mm×3mm，导正销直径φ5mm（与零件孔间隙0.02~0.03mm）；送料装置：选用气动送料器，送料步距公差±0.05mm，配合模具导料板（厚度5mm，导料间隙0.1mm）。3.卸料与压料装置卸料板：采用弹压卸料（弹簧选用Φ16×50，预压量5mm），卸料板与凸模间隙0.05~0.1mm，防止带料；压料块：弯曲工位设置聚氨酯压料块（硬度邵氏A85），压料力≥5kN，保证弯曲时材料贴模。（三）模具强度与寿命优化热处理工艺：凸模、凹模淬火后深冷处理（-120℃×2h），消除残余奥氏体，硬度提升至HRC63~65；表面处理：工作零件刃口镀硬铬（厚度0.01~0.02mm），降低摩擦系数，寿命延长至50万次以上。四、模具制造与装配要点（一）零件加工精度控制线切割加工：异形凸模、凹模刃口的切割轨迹偏差≤0.005mm，表面粗糙度Ra≤0.8μm；电火花加工：凹模异形孔放电间隙控制在0.03~0.05mm，保证冲裁间隙均匀；磨削加工：模板平面度≤0.01mm/100mm，平行度≤0.02mm。（二）装配与调试1.装配顺序：下模座→凹模→导料板→凸模固定板→凸模→卸料板→上模座；2.间隙调整：冲裁间隙（双面）0.08~0.1mm（依材料厚度调整），通过垫片法或镀铜法保证均匀性；3.试模验证：首件检测关键尺寸（如爪长、弯曲角度、孔位公差），调整压料力、回弹补偿角，直至连续生产50件合格率≥98%。五、模具使用与维护（一）安装与操作模具安装时，保证上下模座与压力机滑块、工作台面的平行度≤0.02mm；送料前涂抹挥发性冲压油（如SE-100），减少摩擦与磨损。（二）日常维护刃口保养：每生产1万件，检查刃口磨损（磨损量≥0.1mm时修磨），修磨后重新调整间隙；弹性元件：每3个月更换老化弹簧，聚氨酯压料块硬度下降10%时更换；清洁与防锈：停机后清理模具表面铁屑，喷涂防锈油（如WD-40）。（三）故障排除故障现象可能原因解决措施----------------------------------------------------------------------零件带料卸料力不足、刃口磨损更换弹簧、修磨刃口弯曲回弹超差补偿角不足、压料力小调整凹模补偿角、增大压料力送料偏移侧刃磨损、导正销松动更换侧刃、重新固定导正销六、设计验证与改进方向（一）验证结果试模生产显示，复杂止动垫片的爪长公差±0.08mm（设计要求±0.1mm），弯曲角度89.5°~90.5°（回弹补偿有效），孔位公差±0.05mm（满足装配需求），模具寿命达60万次，材料利用率78%，满足设计目标。（二）改进方向针对多品种小批量生产，设计快换凸模/凹模模块，缩短换型时间至30分钟以内；引入伺服压力机，