说明书-L形连接片冲压成形工艺与级进模设计.doc
L形连接片冲压成形工艺与级进模具设计含11张CAD图
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L形连接片冲压成形工艺与级进模具设计含11张CAD图,连接,冲压,成形,工艺,模具设计,11,CAD
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连接片级进模设计摘要：本次设计了一套冲孔弯曲、切断的模具。经过查阅资料，首先要对零件进行工艺分析，经过工艺分析和对比，采用冲孔切断工序，通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算，确定模具的类型。得出将设计的模具类型后将模具的各工作零部件设计过程表达出来。在论文中第一部分，主要叙述了冲压模具的发展状况，说明了冲压模具的重要性，接着是对冲压件的工艺分析，完成了工艺方案的确定。第二部分，对零件排样图的设计，完成了材料利用率的计算。再进行冲裁工艺力的计算和冲裁模工作部分的设计计算，对选择冲压设备提供依据。最后对主要零部件的设计和标准件的选择，为本次设计模具的绘制和模具的成形提供依据。通过前面的设计方案画出模具各零件图和装配图。本模具性能可靠，运行平稳，能够适应大批量生产要求，提高了产品质量和生产效率，降低劳动强度和生产成本。关键词： 冲压；级进模；模具结构Connection piece of progressive die designAbstract: A molding tool for designing a set only hurtling bore falling anticipating. After a lot of access to information, Punching and blanking procedure were adopted through process analysis, Punching through,the top pieces,such as the discharge of calculation to determine the type mold. Get a molding tool for will designing type empress expresses out each work zero parts design process of the molding tool.In the first part, mainly described the development status of progressive metal stamping tools,illustrates the importance of stamping mould,then there is the process analysis of stamping process scheme, completed the sure. Further blanking force calculation and Die Design and calculation of working part, provide the basis for the selection of stamping equipment. Finally on the main parts design and standard for the selection of design, mould of plotting and die forming provides the basis.The design project passing before draws an each spare parts of molding tool diagram with assemble the diagram.The mold reliable, stable operation to adapt to the requirements of large-scale production, improve product quality and production efficiency. reduce labor intensity and the cost of production.Keyword: pressing；progressive die；die structure；目 录一、绪论1（一）模具工业在国内的发展状况及趋势1（二）国外模具工业的发展情况6（三）课题研究的内容7二、工艺分析9（一）工艺分析9（二）毛坯的尺寸计算10三、制定工艺方案12（一）工艺方案的分析12（二）工艺方案的确定12四、工艺计算13（一）确定搭边值13（二）送料步距与条料宽度的计算13（三）材料利用率的计算14（四）冲裁力、卸料力、推件力的计算141 冲裁力的计算152 卸料力的计算153 弯曲力的计算154 总冲裁力的计算16（五）压力机的选择16（六）模具刃口的尺寸和公差的确定171 冲裁间隙的确定172 凸、凹模刃口尺寸计算173弯曲工作部分尺寸计算19（五）工作零件的设计201 凸模的设计202 凸模强度的校核203 凹模的设计214 工作零件的结构设计21五、模具主要零件的设计23（一）导料零件23（二）标准模架24（三）模柄及固定零件26（四）模具总装图28（五）模具模架的选择及闭合高度的计算28结 论30参考文献3229一、绪论（一）模具工业在国内的发展状况及趋势当前，整个工业生产的发展特点是产品品种多、更新快、市场竞争激烈。为了适应用户对模具制造的短交货期、高精度、低成本的迫切需求，模具将有如下发展趋势：（1）模具日趋大型化。这一方面是由于用模具制造的零件日渐大型化，另一方面也是由于高生产率要求而发展的一模多腔（现在有的已达到一个模几百腔）所致。 （2）模具的精度将越来越高。10年前，精密模具的精度一般为5UM，现在已达2UM3UM，不久1UM精度的模具即将上市。随着零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度要求在1UM以内，这就要求发展超精加工工艺。 （3）多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具是在多工位级进模基础上开发出来的，一副多功能模具除了冲压成形零件外，还担负着叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，这种多功能模具生产出来的不再是单个零件，而是成批的组件，如触头与支座的组件、各种微小机、电器及仪表的铁芯组件等。 （4）随着热流道技术的日渐推广应用，热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高。由于采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节约制件的原材料，因此，热流道技术的应用在国外发展很快，已十分普遍。许多塑料模具厂所生产的塑料模具已有一半以上采用了热流道技术，有的厂使用率甚至已达80%以上，效果十分明显。 （5）随着塑料成形工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将随之发展。塑料件的精度分为尺寸精度、几何形状精度和外观精度（即光译、色调等）。为了确保精度要求，模具生产企业将继续研究发展高压注射成型工艺，以及注射压缩成型工艺。在注射成型中，影响成型件精度的最大因素是成型收缩，高压注射成型可减小树脂收缩率，增加塑件尺寸的稳定性。气体辅助注射成型技术已比较成熟，它能改善塑件的内在和外观质量，具有注射压力低、制品变形小、易于成型壁厚差异较大的制品等优点，而且可以节约原料及提高制件生产率，从而大幅度降低成本。 （6）模具标准件的应用将日渐广泛。模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本，因此模具标准件的应用必将日渐广泛。 （7）快速经济模具的前景十分广阔。现在是多品种小批量生产的时代，21世纪，这种生产方式占工业生产的比例将达75%以上。一方面是制品使用周期短，另一方面花样变化频繁，要求模具的生产周期愈短愈好，开发快速经济模具越来越引起人们的重视。例如研制各种超塑性材料来制作模具，用环氧（E）、聚酯（P）或其中填充金属（M）、玻璃（G）等增强制制作简易模具，这些模具的主要特点是制造工艺简单，精度易控制，收缩率较小，价格便宜，寿命较高。 （8）随着车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高，同时对压铸模的寿命和复杂程度将提出越来越高的要求。 （9）随着以塑代钢、以塑代木的进一步发展，塑料模的比例不断提高，同时，由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高，对塑料模的要求也将越来越高。 （10）模具技术含量将不断提高，中、高档模具比例将不断增大，这也是产品结构调整所带来的市场走势。在经历了“十五”期间和“十一五”头两年高速发展(这七年间年均增长速度达18)之后，由于受到国际金融危机影响，2008年下半年开始，中国模具工业发展速度己明显放缓，致使2008年全年模具总销售额与上年同比增长率跌进了个位数，只达到92左右，总量约为950亿元左右。2009年，发展进一步受阻，预计全年的模具总销售额只能接近1000亿元，而很难突破，基本与去年持平或略有增长。 国家gdp增长是保八争九，看来保八是有把握的，那么模具为什么达不到这个水平？这主要是国内外模具市场总体不够景气所致。 国家4万亿元投资主要投向于基础设施建设和民生工程及改善民生等方面，gdp增加了，模具需求却基本没有增加或增加效应滞后，汽车、家电、农机等工业品下乡以及以旧换新等政策措施的出台，使gdp也增加了，模具需求虽也有增加，但增幅有限。 例如汽车，年初预测今年将突破1000万辆，现在预测是突破1200万辆，比去年增长20以上汽车模具却没有增加那么多，这是因为与模具需求最关联的新车型投放与汽车销售量之间并不成正比关系所致。但不管怎么说，在经历了一年多的金融危机之后，我们的模具工业经受住了严峻考验，2009年全年不出现负增长的预计将可实现，而且我们还在结构调整等方面取得了不少成绩，全行业积聚了力量，为今后发展打下了良好的基础。 那么在世界金融危机一年多的时间里，或者从更长一段时间来说，除了模具销售额等数量方面以外，我们行业还有些什么发展特点和进步呢?我认为主要有以下几点： 一、结构调整取得一定成效。这主要有三方面表现：一是体制改革与机制转换的成效，目前国有企业少，无论从数量还是产销来说，都只占全行业的不足3，股份制、私营和三资企业已占绝对优势，整个行业的活力进一步增强；二是以大型、精密、复杂、长寿命模具为主要代表的高技术含量的中高档模具比例一直在稳步提高；三是市场结构不断改善，新兴行业受到普遍重视，例如新能源领域、医疗设备(器具、器械)领域、自动化领域、航空航天领域及快速经济模具领域等。国际市场也史为广阔，除了欧美和东南亚传统市场之外，印度、俄罗斯、巴西、澳大利亚、中东和南非等新兴市场都己开始拓展。 二、海外模具向我国内地转移的趋向不断发展，带动了行业水平的不断提高及出口的快速增长。由于我国模具生产的成本优势继续存在，因此一方面是外资，同时还有模具采购，国际模具都在进一步向我国内地转移发展。由于要与国际接轨，这就加速了我们的进步。 三、集群式生产方式得到进一步发展。据模具网ceo罗百辉调查，目前全国已有不同种类和各种不同形式的模具城(园、区、集聚生产基地)近50多个，其中半数以上己形成一定规模，2008年模具城的产出己达270亿元左右，其中模具约为170亿元左右，规模效应己得到体现。而且，集群式生产方式的发展，为发展我国模具行业中的现代制造服务业和以模具为核心的产业链的发展作出了重大贡献，其意义是很大的。目前集群式生产方式仍在不断发展之中，总体态势良好。 四、模具生产周期进一步缩短，模具价格继续下降。这对模具生产企业来说，确实是造成了很人压力，但对模具用户来说，这就是成绩。同时，这也是模具行业技术进步的表现。但是这里也有一个市场不规范，过度的价格竞争和中低档产品产能过剩的问题，应该引起我们的足够重视。 关于我国模具行业的水平，我国“十一五”模具行业发展规划中提出的目标是至2010年进入亚洲先进水平的行列。我认为这个目标是可以达到的。从数量上来说，我们目前已经是世界模具生产大国。从产品水平上来说，为b级及以下档次轿车及其他乘用车和商用车等配套的全套汽车模具，为电子行业配套的精度达2um，寿命达2亿次以上的精密高速多工位级进模，单套模具重量超过100吨的巨型模具，长达6米的大型多工位级进模具，导光板模具、光盘模具、生物芯片模具等许多高水平模具己都能生产。然而中国地域广阔，各地众多模具企业水平不齐，相互之间差距很大，从综合水平来说，与国际先进水平相比，还确实存在不少差距j差距促使我们进一步努力，差距促使我们奋进!向世界模具强国不断迈进，将仍旧是我们在较长时间内的奋斗目标。 关于模具发展趋势，我认为这主要取决于两个方面，即一方面是模具为之服务的各行各业的发展趋势，另一方面是整个社会和世界科学技术的发展趋势，这实际上就是需要和可能。 模具是为制件，也就是成形产品服务的，因此模具必然要以制件(成形产品)的发展趋势为自己的发展趋势，模具必须满足他们的要求。 制件发展趋势主要是轻巧、精美、快速高效生产、低成本与高质量，每一项都预示了模具发展趋势。现简要分析如下： 要轻巧就会增加使用塑料及开发新材料，包括各种新型塑料、改性塑料、金属塑料、镁合金、复合材料等等，这就要求有新的成形工艺，从而也就要求有与之相适应的新型模具。例如，汽车上越来越多地采用高强度板也是为了减轻重量，对一些超高强度板进行热成形及与之相适应的热成形模具也就自然而然成为发展趋势等等。 要精美，就要求外形美观大方，内部无缺陷，这就要求有精细、精密和高质量模具与之相适应。目前我们在精细化方面差距很大，精细化往往被忽视，功亏一篑。 快速高效生产，这一方面是要求模具企业要尽量缩短模具生产周期，尽快向模具用户交付模具，另一方面更重要的是要使用户能用你提供的模具来快速高效地生产制品。例如一模多腔多件生产、叠层模具、利用好热流道技术来缩短成形时间以及使用多层复合技术、模内装饰技术、高光无痕注塑技术、在线检测技术、多工序复合技术、多排多工位技术等等。同时制件成形过程智能化还要求有智能化的模具来适应。 低成本，这既要通过模具生产的设计、加工、装配来实现模具的低成本制造和低成本供应，更重要的是要使模具用户能使用模具来实现低成本生产。这就对模具提出了更高的要求。模具生产企业必须做到先使模具用户赚钱，然后才能使自己赚钱。在要求低成本的过程中，无论是模具生产企业还是使用模具的企业，不断改善管理，逐步实现信息化管理都是企业的共同要求及进步和发展的方向。 高质量，要做到制品的高质量，首先必须是模具的高质量，模具的稳定性一定要好，保证制品的一致性也要好，而且还要保证寿命。高质量模具与技术休戚相关。 除上述各点外，许多新领域、新兴产业、新制件和个性化要求也都会对模具不断提出新要求。所以发展趋势的本身也是在不断发展的。 从科技发展趋势来看模具发展趋势可以先从下列最基本的六个方面进行分析： 新材料模具新材料及为成形产品新材料成形的新型模具 新工艺新的成形工艺及模具加工的新工艺 新技术技术进步带动模具生产逐步向超高速、超精和高度自动化方向发展 信息化数字化生产、信息化管理、充分利用it技术 网络化溶入和利用好世界全球化网络 循环经济与绿色制造一用尽量少的资源来创造尽量多的价值，包括回收再利用与环保等，不但模具要能这样，而且更要使模具用户也能这样。 除上述所说的发展趋势之我见以外，同时我还认为，从与模具用户的关系来说，模具和模具生产企业向来是比较依赖和比较被动的，发言权很少。我认为，这一现象应逐渐适当改变。这就要求我们模具行业要自强，要通过充分展示自己的实力和能力，以及创新发展来逐步变被动为主动。国庆前，我在海尔模具公司参观，感触很深。海尔模具公司的口号是“你给我一个概念，我给你一个产品”和“决不对市场说不”。他们在市场方面“无内不稳，无外不强”，在观念方面“把模具当艺术品来做”(模具是依靠技艺制造出来的艺术品的概念己被模具是依靠技术生产出来的高新技术产品所替代，但把模具当艺术品来做的观念并不过时，而且却是认真和敬业的表现，应该提倡。)，提出的目标是要成为“全球最先进的模具试制中心”，这些都可供我们借鉴。海尔模具公司也做到了模具设计的模块化、参数化、标准化，以及生产方面的专业化和标准化。在转型方面他们提出要从企业信息化向信息化企业转型，要从生产型制造业向服务型(为用户提供全套解决方案)制造业转变。我认为这些思想也已经在一定程度上反映了模具企业的发展趋势。 上面所述的发展趋势还只是一个概念性和东西，我们可以不断的具体化和不断的深化，例如cadcaecam一体化，软件的集成化、智能化、网络化，计算机模拟仿真技术的进一步发展和三维设计的全面推广应用，高速与超高速加工、精密与超精细微加工和复合加工及五轴加工等等，不再一一列举。总之，模具技术的发展趋势是动态的，它必须不断地来满足模具用户不断发展的新趋势，同时，它也与世界科技发展密切关联。它们相互之间可以互相促进和相得益彰。当然，对于整个模具来说模具技术发展趋势只是其中的一个部分，诸如生产组织形式、市场经营模式以及管理等等，都有其一定的发展趋势，也是很值得研讨的（二）国外模具工业的发展情况国外发达国家的模具厂大体分为独立的模具厂和隶属于一些大的集团公司的模具厂，一般规模都不大，但专业化程度高，生产效率极高。国外模具企业一般不超过100人，多数在50人以下。在人员结构上，设计、质量控制、营销人员超过30%，管理人员在5%以下。我国每个职工平均每年创造模具产值约合1万美元左右，而国外模具工业发达国家大多1520万美元，有的达到 2530万美元。国外先进国家模具标准件使用覆盖率达70%以上，而我国才达到45。国内模具企业中一些私营、合资企业人员结构和国外差不多。国外模具企业对人员素质要求较高，技术人员一专多能，一般能独立完成从工艺到工装的设计；操作人员具备多种操作技能；营销人员对模具的了解和掌握很深。国内模具企业分工较细，缺乏综合素质较高的人员。国外模具企业CAD/CAE/CAM的技术的应用比较广泛,逆向工程、快速原型制造铸造模具的使用也比较多。国内模具企业中一些骨干厂家在这方面和国外差距已经不大，有些已经达到国外水平。但一些中小型模具企业与国外的差距还是很大的。不过在模具材料方面，随着国外技术的引进和中国研发能力的提高，差距在逐渐缩小。国外模具总量中,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到50%以上；国外模具企业的组织形式是大而专、大而精。在模具的价格和制造周期上，国外模具价格一般是国内模具的5-10倍，制造周期是2-3倍。在这两方面应该说国内模具企业还是具有一定竞争优势的。（三）课题研究的内容1.从老师指定的零件图入手，收集资料撰写开题报告。绘制零件冲件图。根据零件的材料与厚度，进行工艺分析与计算，初步确定零件的加工制造工艺。2.要进行模具的结构设计。本次设计还需要选择模架，初步拟定选择后侧导柱模架，尺寸规格的选择还需要进一步的计算。本次设计先设计出排样图，计算出搭边值，这要考虑到提高原材料的利用率。确定模具的压力中心后计算冲裁力，顶件力，弯曲力等，算出总力后即可根据模具设计大典选择压力机的种类及型号。之后计算模具的刃口尺寸。再确定模具的主要结构要素，如确定送料方式，确定卸料方式。选择各模具零件的标准外形尺寸，有上模板、固定板、凹模、卸料板、固定板、下垫板的尺寸。再确定一下螺钉和销钉的数量与尺寸。3. 进行模具的装配图与零件图的设计。查找零件与装配的技术要求，以及各零件的材料、硬度和规格，最后用计算机绘制正式的装配图，再由指导教师指定零件图，用计算机绘出图纸，标明尺寸，技术要求以及形位公差、粗糙度等， 二、工艺分析（一）工艺分析在一般情况下，影响冲压件工艺性的因素有几何形状、尺寸、精度、表面粗糙度及毛刺。冲压件工艺性对冲压件质量、材料利用率、生产率、模具制造难易、模具寿命、操作方式及设备选用等都用很大的影响1。良好的冲压件工艺性可显著降低冲压件的制造成本，节省材料，减少成形工序，提高产品寿命和产品质量.工件如图2-1所示，材料为Q235，厚度1.5mm图2-1 连接片对课题应解决的主要问题，该零件形状简单、对称，是由圆弧和直线组成的。零件为大批量生产，通过分析工件的结构特点，该工件对尺寸精度要求不是很高，大批量生产，可以考虑用级进模生产。工位中包括冲孔工序和弯曲工序，由于孔的精度要求不高，而且孔离弯曲有一定的距离，所以可以采取先冲孔，后弯曲。通过综合分析，最终的工艺方案为：侧刃切边、冲孔、切槽、弯曲、空工位、切断级进模。（二）毛坯的尺寸计算工件的弯曲部位利用弯曲件展开计算公式求出：中性层半径计算： （2-1）式中 中性层半径； R弯曲内半径； K中性层因数，查表取0.282； t材料厚度。通过计算得出工件的弯曲的中性层半径分别为，最终确定该毛坯的工件展开图如图2-2所示。图2-2 毛坯的工件展开图三、制定工艺方案（一）工艺方案的分析通过对该工件的冲压工艺性进行分析，考虑到制件生产批量和产品的质量、生产效率、模具寿命、材料消耗及操作方便安全等因素，由冲压制件外观形状分析，该制件有落料、冲孔两道工序，所以确定此连接板的生产中可以采用下面的几套方案：方案一：先落料模 后冲孔模 最后弯曲方案二：先冲孔模 后落料模 最后弯曲曲方案三：采用冲孔弯曲切断级进模分析：方案一，定位不方便，操作起来非常的麻烦，此方案不可取；方案二，同上。方案三，冲裁时防止将凹槽分开加工，提高了凹模的强度，工件较平整，模具制造复杂，可适用大批量生产，从以上比较多來看，在保证冲裁件质量的情况下，应尽可能降低成本，提高经济效益，工人操作方便、安全的情况下考虑，选择级进模比较合适。（二）工艺方案的确定经过全面分析、综合考虑，以零件质量、生产效益及经济性几个方面衡量，认为三种方案中方案三为最佳的方案，即采用冲孔弯曲切断级进模完成此制件的成品四、工艺计算（一）确定搭边值搭边起补偿条料的剪裁误差，送料步距误差以及补偿于条料与导料板之间有间隙所造成的送料歪斜误差的作用。使凸，凹模刃口双边受力，受力平衡，合理间隙一易破坏，模具寿命与工件断面质量都能提高。对于利用搭边自动送料模具，搭边使条料有一定的刚度，以保证条料的连续送进。搭边的合理数值主要决定于材料厚度、材料种类、冲裁件的大小以及冲裁件的轮廓形状等。一般板料愈厚，材料愈软以及冲裁件尺寸愈大，形状愈复杂，则搭边值也应愈大。由查表2得工件间搭边值a=1.8mm、侧面a=2.0mm。由于中间有切口工序，所以选择搭边值为2.0mm和3.0mm（二）送料步距与条料宽度的计算 采用直排有废料的排样方式，如图2-3所示：图4-1 排样图计算冲压件的毛坯面积，通过AUTOCAD的面积测量功能，得：A=945.34mm2送料步距：送料步距的大小应为条料上两个对应冲裁件的对应点之间的距离，每次只冲一个零件的步距按式：ADa，A20323mm条料宽度B：B（52+22）mm=56mm（三）材料利用率的计算通常是以一个步距内零件的实际面积与所用毛坯面积的百分率來表示，按式：=100%=100% （4-1）式中 一个步距内零件的实际面积一个步距内所需毛坯面积 A送料步距 B条料宽度带入数据可得：=100%=100%=73.4%（四）冲裁力、卸料力、推件力的计算计算冲裁力的目的是为了选用合理的压力机，设计模具以及检验模具的强度。压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁工艺的需求。一般可按下公式计算： （4-2） 式中 FP-冲裁力（N）； L-冲裁周边长度（mm）； t-冲裁料厚(mm)； b- 抗剪强度（MPa）；1 冲裁力的计算冲裁力计算 按上式：式中： F冲裁力（N）； L工件外轮廓周长（mm）； T材料厚度（mm），t=1mm； 材料抗剪强度（MPa）。由查表，。根据零件图可算轮廓长度包含侧刃切边线的长度、冲孔线的长度、切槽、以及最后切断的两直边的长度，总长约L=319mm则 2 卸料力的计算卸料力： =KX =9.1KN （4-3）式中 -卸料力（N）； -冲裁力（N）；KX -卸料系数，查冲压模具简明设计手册表，取K=0.05。3 弯曲力的计算按近似压弯力公式 = （4-4）式中 自由弯曲力（KN）； B弯曲件的宽度，B =20mm；R弯曲件的内弯半径，R =0.5mm；材料的强度极限，取470MP；K安全系数，一般K取1.3；两处弯曲力分别为：4 总冲裁力的计算冲裁时，压力机的公称压力必须大于或等于各冲裁工艺力的总和 =+式中：冲裁力 =182KN，卸料力=9.1KN，弯曲力=11KN，则:=202.1kN（五）压力机的选择压力机的选择依总的冲裁力的1.3倍为参考。通过查找设计手册选取公称压力为400KN的压力机，压力机型号为J23-40。表3-1为压力机J23-40技术参数4：表4-1 压力机J23-100技术参数型 号J23-40公称压力/kN400滑块行程/mm65最大闭合高度/mm330闭合高度调节量/mm65垫板厚度65模柄孔尺寸（直径mm深度mm）5070工作台尺寸前后460左右700（六）模具刃口的尺寸和公差的确定1 冲裁间隙的确定间隙在冲裁模中指凸、凹模刃口间缝隙的距离，通常称为单边间隙。考虑使用习惯，仍采用双边间隙作为间隙的定义。对普通冲裁，间隙对冲裁力和卸料力有明显影响。特别对卸料力影响显著。与此同时，间隙还影响冲裁件的尺寸和模具寿命。试验表明，当间隙过小时，落料件尺寸大于凹模尺寸，冲孔件尺寸小于凸模尺寸；间隙过大时，落料件尺寸小于凹模尺寸，冲孔件大于凸模尺寸。在正常使用情况下，间隙增大，模具寿命会明显提高。选用冲裁间隙的主要依据是在保证冲件断面质量的前提下使模具寿命提高。在通常情况下，可根据冲件剪切表面质量及尺寸精度、模具寿命等因素，将冲裁间隙分为两大类。其中小间隙主要适用于电子、电工、仪表等行业，冲裁厚度较薄(t0.5)；大间隙适用于冲裁厚件(t0.5)的冲模以及一般技术要求的模具。2 凸、凹模刃口尺寸计算凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影响冲裁件的尺寸精度。模具的合理间隙值也靠凸凹模刃口尺寸及其公差来保证。因此，正确确定凸凹模刃口尺寸和公差，是冲裁模具设计中的一项重要工作。凸模、凹模工作部分尺寸即凸、凹模刃口尺寸的计算，有两种计算方法，第一种计算方式是凸模与凹模图样分别加工法计算；第二种计算方法是凸模与凹模配作法。该冲件尺寸较多，若采用分开加工法计算，计算繁琐，且计算量较大，不宜采用，故采用第二种算法：凸模与凹模配作法。（1）凸模或凹模磨损后会增大的尺寸-第一类尺寸AAj=(Amax-x)（2） 凸模或凹模磨损后会减小的尺寸-第一类尺寸BBj=(Bmin+x)（3）凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸-第一类尺寸C Cj=(Cmin+)其中，x为磨损系数。在所有的尺寸中，属于A类尺寸的有：、；属于B类尺寸的有：、；属于C类尺寸的有：190.3注：凸模或凹模磨损后将会增大的尺寸第一类尺寸A。凸模或凹模磨损后将会减小的尺寸第二类尺寸B。凸模或凹模磨损后会基本不变的尺寸第三类尺寸C。其中，x为磨损系数。查表得：工件精度IT10级以上 x=1工件精度 IT1-IT13 x=0.75工件精度 IT14 x=0.5本工件取IT14级精度，故，x=0.5。表 4-2 工作零件刃口尺寸计算尺寸类型公称尺寸公式计算后尺寸落料190.3190.075冲孔3弯曲工作部分尺寸计算弯曲时，U形件的弯曲，必须选择适当的间隙，间隙的大小对于工件质量和弯曲力的大小有很大的影响。间隙越小，弯曲力越大。间隙过小，会使工件壁变薄，并降低凸模寿命。间隙过大，则回弹较大，还会降低工件的精度9。弯曲时，间隙值利用公式计算。 （4-1）式中 弯曲凸、凹模的单面间隙； t材料的公称厚度； n因数，与工件的弯曲高度和弯曲线长度有关，查表，取0.05。代入公式可得：。弯曲件标注的为外形公差，应计算模具的凹模尺寸，凸模根据单面间隙配作。取弯曲凸、凹模的制造公差为IT17、IT18,查表得： （五）工作零件的设计1 凸模的设计根据凸模工作断面选择矩形台阶式凸模。凸模的长度尺寸应根据模具的具体结构确定，同时要考虑凸模的修磨量及固定板与卸料板之间的安全距离等因素。通过分析，凸模的的长度设计为77.5mm。2 凸模强度的校核压应力校核式中 凸模最小直径()； 材料厚度()； 材料的抗剪强度(MPa)；Q235钢为310380MPa，取330MPa； 凸模材料许用压力(MPa)；本设计凸模材料选用CR12，取1600MPa。则 ，最小尺寸远远小于6mm，故满足使用要求。3 凹模的设计凹模的刃口形式，考虑到本例生产批量较大，所以采用刃口强度较高的凹模，选择直刃口形式。凹模的外形尺寸。高度取40m；壁厚。4 工作零件的结构设计凸模、凹模的结构如下图所示：图4-2 冲孔凸模图 4-3 切断凸模图4-4 凹模五、模具主要零件的设计（一）导料零件作用：用来保证条料的正确送进及在模具中的正确位置。分类：导料零件用于确定条料的送进方向；常见导料零件包括导料板、导料销及保证条料紧靠导料板一侧送进的侧压装置，其具体结构形式、特点应用见下表。表5-1 常见导料零件12零件名称导料方式常见类型应用场合导料板两块导料板分别置于条料的两侧整体式与刚性卸料板配合使用，常用于简单模和级进模分开式与刚性卸料板、弹性卸料均可配合，应用较广导料销两个导料销同时使用，且位于条料的一侧，通常前后送料导料销位于左侧；左右送料位于后侧固定式应用灵活广泛，常用于简单模和复合模中活动式侧压装置常位于一侧的导料板中，以保证条料在送进过程中始终与另一侧的导料板贴合簧片式结构简单，侧压力小，用于薄料弹簧式侧压力较大，可用于厚料压板式侧压力大而且均匀，常用于单侧刃的级进模中本次设计中选用比较常用的分开式导料板，选用45制造，导向面及上、下表面的表面粗糙度应达到Ra1.6 0.8um。（二）标准模架通常所说的模架是由上模座、下模座、导柱、导套四个部分组成，一般标准模架不包括模柄。模架是整副模具的骨架，它是连接冲模主要零件的载体。模具的全部零件都固定在它的上面，并承受冲压过程的全部载荷。模架的上模座和下模座分别与冲压设备的滑块和工作台固定。上、下模间的精确位置，由导柱，导套的导向来实现。根据模架的导向机构摩擦性质的不同，模架分为滑动和滚动导向模架两大类。每类模架中，由于导柱的安装位置和导柱数量不同，又分为多种模架形式。冲模滑动导向模架有对角导柱模架、后侧导柱模架、后侧导柱窄型模架、中间导柱模架、中间导柱圆形模架、四导柱模架（如下图所示）；冲模滚动导向模架有对角导柱模架、中间导柱模架、四导柱模架、后侧导柱模架。滑动导向模架的导柱、导套结构简单，加工、装配方便，应用最广泛（各类模架的主要特点和应用场合见下表）；滚动导向模架在导套内镶有成行的滚珠，导柱通过滚珠与导套实现有微量过盈的无间隙配合，（一般过盈量为0. 010. 02mm），因此，这种滚动模架导向精度高，使用寿命长，运动平稳。通过分析，工件的排样图，利用后侧导柱窄形模架。如下图的c所示：图5-2 常见的模架Fig. 5-2 common mold frame本设计中，根据分析选用后侧导柱模架，能够满足生产的需要。（三）模柄及固定零件模具的连接与固定零件有模柄、固定板、垫板、销钉、螺钉等。这些零件大多有国家准，设计时可按国家标准选用。模柄13作用：将上模固定在压力机的滑块上。要求：模具的压力中心与模柄中心线重合。应用：常用于1000KN以下的中小型模具上。类型及应用场合：旋入式：下图a）所示，通过螺纹与上模座连接，为防止松动，常用防转螺钉紧固。这种模柄装拆方便，但模柄轴线与上模座的垂直度较差，多用于有导柱的小型冲模。压入式：下图b）所示，它与模座孔采用过渡配合H7/m6，并加销钉防转。这种模柄可较好保证轴线与上模座的垂直度。适用于各种中、小型冲模，生产中最常用。凸缘式：下图c）所示，用3 4个螺钉固定在上模座的窝孔内，模柄的凸缘与上模座的窝孔采用H7/js6过渡配合。多用于较大型的模具。槽型模柄和通用模柄：下图d）、e）所示，均用于直接固定凸模，也称为带模座的模柄，它更换凸模方便，主要用于简单模。图5-4 模柄结构Fig. 5-4 die structure handle模柄的选用：根据模具的大小及零件精度等方面的要求，决定采用压入式的模柄，根据所选压力机的模柄孔尺寸确定模柄的直径为40mm，与模柄孔采用间隙配合H11/dll，模柄长度小于模柄孔深度5l0mm.（四）模具总装图（五）模具模架的选择及闭合高度的计算模架是由上、下模座、模柄及导向装置（最常用的是导柱、导套）组成，模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受冲压过程中的全部载荷14。模架的上模座通过模柄与压力机滑块相连，下模座用螺钉压板固定在压力机工作台面。上、下模之间靠模架的导向装置来保持其精确位置，以引导凸模的运动，保证冲裁过程中间隙均匀。上模座：L/mm=200下模座：L/mm20016050导柱：d/mmL/mm=28200导套：d/mmL/mmD/mm=2811042垫板的厚度定为：10mm凸模固定板的厚度定为：20卸料板厚度取：25mm橡胶高度：30模具的闭合高度：H221mm结 论到现在，经过三个月的毕业设计终于可以画上一个句号了。但是现在回想起来做毕业设计的整个过程，颇有心得，其中有苦也有甜，不过乐趣尽在其中，从中也学到了不少知识，尤其是注塑模具设计方面的。毕业设计不仅是对前面所学专业知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。下面我对整个毕业设计的过程做一下简单的总结。第一，接到任务以后进行选题。选题是毕业设计的开端，选择恰当的、感兴趣的题目，这对于整个毕业设计是否能够顺利进行关系极大。我自己结合自己今后的工作方向和兴趣所在，选取了冲压模具设计这一块。第二，题目确定后就是找资料了。查资料是做毕业设计的前期准备工作，好的开端就相当于成功了一半。通过到图书馆、网上查找资料，既方便又快捷。特别是通过图书馆的超星图书搜寻资料，十分
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