支架多工位级进模设计说明书

毕业论文(设计)说明书

题目 支架 班级 XXX 姓名 XXX 学号 XXX

指导老师 XXX

成都电子机械高等专科学校

2010年06月03日

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 摘要

 正文

1. 绪论

1.1 模具工业的概况 1.2 冲压模具的发展方向

2. 制件的工艺分析 2.1 产品公差的确定 2.2 制件的工艺性分析 2.3 制件的经济性分析

3. 冲压工艺方案及模具结构的确定 3.1 方案种类 3.2 方案比较 3.3 方案的确定 3.4 模具结构的确定

4. 级进模排样设计

4.1 产品展开尺寸计算 4.2 排样的设计原则

4.3 载体形式的选择与确定 4.4 工序顺序安排 4.5 排样设计

4.6 压力中心的平衡

5. 压力中心的确定 5.1 冲压力的计算 5.2 压力中心的确定

6. 主要零件的尺寸计算

6.1 冲裁凸凹模刃口尺寸的计算 6.1.1冲孔凸凹模刃口尺寸的计算 6.1.2落料凸凹模刃口尺寸的计算6.2 弯曲凸凹模尺寸设计的计算 6.2.1弯曲回弹及回弹的控制 6.2.2弯曲间隙的确定

6.2.3弯曲凸,凹模间隙的确定 6.2.4弯曲凸凹模工作尺寸的设计

目录

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7. 多工位级进模工艺零件的设计 7.1 工艺零件的设计原则 7.2 工作零件的结构设计 7.2.1凸模的结构设计 7.2.2凸模的工作长度设计 7.2.3凹模尺寸设计 7.2.4凹模的结构设计 7.3 导料装置的设计

7.3.1导料零件的主要结构形式 7.3.2导料装置的选择与确定 7.4 定距与定位装置的设计 7.4.1工位间距的定距方式 7.4.2工位定位方式 7.5 卸料装置的設計

7.5.1卸料装置的结构形式与尺寸计算 7.5.2卸料装置的导向形式

8.多工位级进模结构零件设计 8.1 模架设计

8.2 模架导向零件设计 8.3 支承零件设计 8.4 限位装置设计 8.5 倒冲机构设计 8.6 其他零件设计

9. 模具总体结构

9.1 冲模的闭合高度 9.2 模具的工作原理

10.压力机的选择与校核 10.1压力机的选择 10.2压力机的校核

11.模具的装配与调试 11.1模具的装配 11.2模具的调试

 结束语

 致謝

 参考文献

 附录（工艺卡）

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 摘要

冲压是利用安装在冲压设备(主要是压力机)上的模具对材料施加压力,使其产生分离或者塑性变形,从而获得所需零件(俗称冲压或冲压件)的一种压力加工方法.冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工,且主要采用板料来加工成所需零件,所以也叫冷冲压或者板料冲压.冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一,隶属于材料成型工程技术.

级进模是冷冲压模具中一种先进,高效的冲压模具.对某些形状较为复杂的,具有冲裁,弯曲,拉深,成型等多工序的冲压零件可在一副级进冲模上冲制完成.级进冲模是实现自动化,半自动化生产,确保冲压加工质量稳定的一种模具结构形式.

本次设计零件支架的材料选用H62,是优质的黄铜,具有良好的塑性与加工性能以及导电,导热性能.此零件为带翻孔的弯曲件，经过计算得出一次翻孔即可达到翻孔高度，弯曲部分采用向上与向下弯曲的弯曲形式，其中，向上弯曲工序采用倒冲机构装置来实现。卷料采用浮动导料销进行导料和托料，最后切断载体部分，弯曲件从卷料中被分离，落到模具外的集料器里，操作方便安全。由于此弯曲件的弯曲精度有一定的要求，因此需要考虑回弹因素对制件造成的影响，同时在模具的结构上对回弹进行补偿和修正。本设计的特点是大部分凸模零件均采用台阶方式固定，异形凸模采用压板吊装在上模上，由于模具整体尺寸相对较大，所以模具上模通过压板以及T形螺钉压紧于压力机滑块上，随压力机滑块上下往复实现其冲压运动。

关键词 ：冷冲压 多工位级进模 支架

內附裝配圖草圖.其余非标准件零件图如有需要,请豆丁留言,谢谢！

 正文

第一章 绪论

1.1 模具工业的概况

模具是现代工业的重要工艺设备，随着科学技术的不断进步，它在国民经济中占有越来越重要的地位，发展前景十分广阔。模具技术水平在很大程度上决定了人才的整体水平，而模具技术水平的高低，又决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力，因此模具技术已经成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。 1.2 冲压模具的发展方向

随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。其主要表现和发展方向如下:

(1) 冲压成形理论及冲压工艺方面

冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机

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模拟技术，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模拟金属的塑性成形过程，根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题，并通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制模具周期。

(2) 冲模是实现冲压生产的基本条件.

在冲模的设计制造上,目前正朝着以下两方面发展:一方面,为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展，与此相比适应的新型模具材料及其热处理技术，各种高效、精密、数控自动化的模具加工机床和检测设备以及模具CAD/CAM技术也在迅速发展；另一方面，为了适应产品更新换代和试制或小批量生产的需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术也得到了迅速发展。

精密、高效的多工位及多功能级进模和大型复杂的汽车覆盖件冲模代表了现代冲模的技术水平。目前，50个工位以上的级进模进距精度可达到2微米，多功能级进模不仅可以完成冲压全过程，还可完成焊接、装配等工序。我国已能自行设计制造出达到国际水平的精度达2~5微米，进距精度2~3微米，总寿命达1亿次。我国主要汽车模具企业，已能生产成套轿车覆盖件模具，在设计制造方法、手段方面已基本达到了国际水平，但在制造方法手段方面已基本达到了国际水平，模具结构、功能方面也接近国际水平，但在制造质量、精度、制造周期和成本方面与国外相比还存在一定差距。

模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合形成了现代模具制造技术。其中高速铣削加工、电火花铣削加工、慢走丝切割加工、精密磨削及抛光技术、数控测量等代表了现代冲模制造的技术水平。高速铣削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面质量（主轴转速一般为15000到40000r/min）,加工精度一般可达10微米，最好的表面粗糙度Ra≤1微米），而且与传统切削加工相比具有温升低、切削力小，因而可加工热敏材料和刚性差的零件，合理选择刀具和切削用量还可实现硬材料（60HRC）加工；电火花铣削加工（又称电火花创成加工）是以高速旋转的简单管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铣一样），因此不再需要制造昂贵的成形电极，模具加工过程中的检测技术也取得了很大的发展,现在三坐标测量机除了能高精度地测量复杂曲面的数据外,其良好的温度补偿装置、可靠的抗振保护能力、严密的除尘措施及简单操作步骤，使得现场自动化检测成为可能。此外，激光快速成形技术（RPM）与树脂浇注技术在快速经济制模

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技术中得到了成功的应用。利用RPM技术快速成形三维原型后，通过陶瓷精铸、电弧涂喷、消失模、熔模等技术可快速制造各种成形模。

(3) 冲压设备和冲压生产自动化方面

性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。为了满足大批量高速生产的需要，目前冲压设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展，加之机械乃至机器人的大量使用，使冲压生产效率得到大幅度提高，各式各样的冲压自动线和高速自动压力机纷纷投入使用。如在数控四边折弯机中送入板料毛坯后，在计算机程序控制下便可依次完成四边弯曲，从而大幅度提高精度和生产率；在高速自动压力机上冲压电机定转子冲片时，一分钟可冲几百片，并能自动叠成定、转子铁芯，生产效率比普通压力机提高几十倍，材料利用率高达97%；公称压力为250KN的高速压力机的滑块行程次数已达2000次/min以上。

(4) 冲压标准化及专业化生产方面

模具的标准化及专业化生产，已得到模具行业和广泛重视。因为冲模属单件小批量生产，冲模零件既具的一定的复杂性和精密性，又具有一定的结构典型性。因此，只有实现了冲模的标准化，才能使冲模和冲模零件的生产实现专业化、商品化，从而降低模具的成本，提高模具的质量和缩短制造周期。目前，国外先进工业国家模具标准化生产程度已达70%~80%，模具厂只需设计制造工作零件，大部分模具零件均从标准件厂购买，使生产率大幅度提高。模具制造厂专业化程度越不定期越高，分工越来越细，如目前有模架厂、顶杆厂、热处理厂等，甚至某些模具厂仅专业化制造某类产品的冲裁模或弯曲模，这样更有利于制造水平的提高和制造周期的缩短。我国冲模标准化与专业化生产近年来也有较大发展，除反映在标准件专业化生产厂家有较多增加外，标准件品种也有扩展，精度亦有提高。但总体情况还满足不了模具工业发展的要求，主要体现在标准化程度还不高（一般在40%以下），标准件的品种和规格较少，大多数标准件厂家未形成规模化生产，标准件质量也还存在较多问题。另外，标准件生产的销售、供货、服务等都还有待于进一步提高。

第二章 制件的工艺分析

2.1 产品介绍

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图2.1所示为支架零件产品图,材料为厚0.8mm的黄铜H62。由于该零件在产品中是起定位支承作用,故部分尺寸和形状精度要求相对比较高,又由于产品批量较大,对零件的一致性要求比较高,为减少零件生产中多次定位对其精度和生产效率的不良影响,故决定采用多工位级进模在普通冲床上进行冲压生产.

图2.1产品图

制件图比例:1:1.5R2R210-0.22R20R1φ462名称:支架材料:H62料厚:0.8mm批量:大批量未注公差尺寸按IT14级标注35+0.0602025331618

2.2 制件的工艺性分析

冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲压工艺的适应性，即冲裁件的结构、形状、尺寸及公差等技术要求是否符合冲裁加工的工艺要求。

由图2.1知,零件的外形尺寸一般,总体呈U形,并附有3处弯曲,特别是翻孔边附近的垂直弯曲,成形时易发生干涉,好在零件尺寸精度要求不高.其中另外两次的U形弯曲可采用一次弯曲工序成形,考虑到弯曲件的成形精度要求,将工序分散成两次弯曲,这样既容易保证弯曲成形精度,也简化了模具的结构.另外,为了保证弯曲制件的精度,需要考虑回弹因素对产品公差的影响.具体情况将在模具结构设计部分进行说明. 2.3 制件的经济性分析

所谓经济性分析,就是分析在冲压加工过程中,如何采用尽可能少的生产消费获得尽可能大的经济效益.在进行冲压工艺设计时,应该运用经济分析的方法找到降低成本,取得优异经济效果的工艺途径.冲压件的制造成本包括:

CC材C工C模由图2.1可以看出,该产品的生产纲领为大批量生产,从冲压加工的经济性角度考虑,适合采用级进模进行冲压生产.另外,可以通过多件同时生产,提高材料的利用率,工艺合理化等措施来进一步提高制件的经济性.

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第三章 工艺方案及模具结构的确定

3.1 方案种类

分析此产品，知该产品成型工艺包括落料冲孔，翻孔，弯曲和切断四个基本工序，可以选择以下三种工艺方案：

方案一：按照冲孔，落料，翻孔，弯曲的顺序，采用单工序模生产。 方案二：采用冲孔-落料，翻孔，弯曲并行的复合模与单工序模生产。 方案三：采用冲孔，落料，翻孔，弯曲和切断的多工序级进模进行生产。 3.2 方案比较

方案一：模具结构简单，制造方便，但需要四道工序，六副模具，成本较高，生产效率低，劳动强度大，且更重要的是在第一道工序完成后，进入下道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大大下降，达不到相关的技术要求，难以满足生产需要。故而不采用此方案。

方案二：需要至少三副模具，成本相对还是高，但相比于方案一，冲裁的工件公差等级有所提高，避免了多次冲裁的定位误差，并且在冲裁过程中工件较平整。但是误差也不小，工件尺寸精度，质量还是难以满足生产要求。故而也不采用此方案。

方案三：级进模是一种多工位，高效率的生产方法。能满足工件尺寸公差等级要求，且操作安全方便，能实现自动生产加工。虽然制造成本相对前两种方案较高，但是考虑到此产品生产纲领为大批量生产，综合其成型特点和经济性条件，该方案的可行性比较高。

3.3 方案确定

综合以上各因素分析，最终确定采用多工位级进模具对该产品进行大批量的生产。 3.4 模具结构确定

由产品图分析可知，该制件总体尺寸精度要求不太高，形状不是很复杂，但产量比较大，根据材料及其厚度一般的特点，为保证冲孔等位置的精度，冲模有较高的生产率，初步采用自动送料机送料定距，导正销导正定位，弹压卸料装置卸料和自然漏料的级进模。

第四章 级进模排样设计

4.1 产品展开尺寸计算

在进行弯曲工艺和弯曲模具设计时，要计算出弯曲件毛坯展开尺寸。计算的依据是：变形区弯曲变形前后体积不变；应变中性层在弯曲变形前后长度不变。即：弯曲变形区的应变中性层长度，就是弯曲件的展开尺寸。具体计算过程如下:

因为r/t=2.5>0.5t,知该弯曲件的弯曲为有圆角弯曲.查相关手册,取应变中性层系数K=0.458,中性层弯曲半径R=r+kt=2.3664.

由于制件弯曲部分为90°弯曲,所以采用公式L=L1+L2+π/2(r+kt)进行计算 其中L1 , L2 为直边部分长度, r+kt为中性层处的弯曲半径.

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另外,弯曲件上的翻孔:翻边系数m=d/D,查相关手册知道此翻边系数大于极限翻边系数,因此可以一次翻边成形. 预孔直径可有相关公式计算出. 经过计算, 得出弯曲件展开尺寸以及展开图如下:

54-0.140φ2.851-0.280备注虚线表示弯曲线

图4-1

4.2 排樣的设计原则

現代多工位级进模排样设计，常借助CAD软件进行，与传统的裁纸法或拼接法等方法比较效率明显要高的多，一般按如下步骤进行。 (1) 确定冲压方向

首先确定产品展开尺寸，根据产品的毛边方向，确定冲裁和成形方向，无毛刺方向要求时一般不受限制；若产品上有毛刺方向要求，必须注意冲裁和成形的方向（冲孔件毛刺位于凹模刃口面，落料件毛刺位于凸模刃口面）。弯曲件产品图上没有毛刺方向要求，尽量把毛刺留在里面，既能保证产品的美观，还能减少弯曲时出现裂纹的可能。要特别注意材料的纹理方向，避免纹理方向与弯曲线方向平行。 (2) 确定排样形式

依据产品展开尺寸，粗略估算步距P=Lmax+(1~2),用CAD的阵列工具作出横排,纵排,对称排,交错排和斜排等几种方案,进行比较,分析,在保证产品顺利生产出来的前提下,选择材料利用率最高的排样方式.

4.3 载体的形式与选择

载体是制件在模具内稳定移动,顺序加工的传送带,料带上导正孔大多设计在载体上.载体的基本形式有:

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1.单侧载体:料带的一侧设计载体.多用于一侧有成形要求的冲压件. 2.双侧载体:

(1)适用于双排结构或对称之间的冲压加工,两侧设置导正孔,在模具内适当位置将两排冲件分开.

(2)单排较长制件的冲压加工,其中一侧作为副载体(也可不设导正孔),到适当位置将其切除或冲落制件.双侧载体形式在冲压中送料平稳,且成形稳定,并视情形设计成双排对插形式,从而提高材料的有效利用率. 3.中间载体

(1)排较长制件的冲压(两侧有各种成形要求),导正孔设置在中间两冲压件之间的余料上,到最后工位将载体(余料)切除,使制件分离.

(2)双排冲压件排列或者两侧对称性冲压件排列.最后工位冲切载体或者冲落制件,使制件和载体分离.中间载体成型时相对较不稳定,视情形可设双排孔导正或利用零件上冲孔(适用于较厚材料)进行辅助导正.

图4-1所示为某一支架弯曲元件的展开图,材料为0.8mm的H62,主要成型工序有冲孔落料,翻孔,弯曲和切断等,经过分析,该零件适宜采用级进模加工生产,考虑到此制件为空间三维方向弯曲,工艺较为复杂,且其中两处弯曲成型有较高的成型精度要求,从设计与制造的难度与制件的实用性能等方面考虑,该制件采用双侧载体比较好,为了进一步提高材料的有效利用面积,采用双排对插的排样方法. 4.4 工序順序安排

根据已经确定的排样方式,在开始端安排冲孔,切废料等分离工序,再向另一端依次安排成型工位,最后安排载体和制件的分离.此时应当考虑排样方案的加工可行性和稳定性,后一工位不能对前一工位的成型有破坏作用,或者后一工位无法成型,凸模或者凹模的强度是否足够等问题,具体如下:

(1) 在工序顺序安排方面,一般先冲导正孔,侧刃,压印,后冲孔,落料,成形,最后分离. (2)第一工位一般安排冲孔和冲工艺导正孔.第二工位设置导正销对带料进行导正,在

以后的工位中,根据工位数和易发生窜动的工位设置导正销,也可在以后的工位中每隔2~3个工位设置导正销.

(3)冲压件上落外形经分解导致冲裁工位较多,且各冲裁的位置太近时,可分布在不同

工位上冲出,但不能因为后续成形工序的影响而变形.

(4)工位设置应保证凹模有足够的强度,凸模容易安装固定.在空间条件不足的情况下,

可以设置必要的空工位,空工位的数量根据模具结构的要求而定,一般不宜设置过多,以免造成工位间积累误差过多,影响制件的成型精度.

(5)成型方向的选择(向上或者向下)要有利于模具的设计和制造,有利于送料的顺畅.

若有不同于冲床滑块冲程方向的冲压成形动作,可采用斜滑块,杠杆和摆块来转换成形方向.

综合以上各工序安排的原则,结合该产品的外形和成形过程,大体确定此制件成形顺序,在第一工位安排冲导正孔和后道翻孔工序的预孔,同时安排落部分废料,第二工位设置导正销对带料进行导正,之后安排落废料,翻孔,三次不同方向的弯曲,最后切断,获得产品.由于在三次弯曲工序中,每次弯曲的方向不完全相同,尤其是在第二次弯曲时,因为是向上弯曲,与压力机滑块冲程方向不同,因此考虑采用杠杆机构来实现冲压方向的转换,同时在弯曲后,为了实现开模状态下带料的顺利送进,必须采用浮料装置使带料抬离凹模上表面一定的安全距离.具体浮料装置在下面章节中说明,由

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于第三次弯曲为侧弯,之前翻孔工序对开模后浮料有阻碍作用,为了能使弯曲件顺利浮离凹模上表面,采取在凹模上开槽的措施.最后,为了防止回弹,保证制件的成型精度,在具体结构上采用了矫正弯曲.

4.5 排样设计

根据上述的工序安排,设计了图4-2所示的排样图,共有9个工位,分别完成①冲导正孔,预孔和落矩形槽.②落矩形废料.③落异性废料.④翻孔.⑤向下弯两翼.⑥向上弯成U形件.⑦落外形.⑧向下侧弯.⑨切断

该排样在每隔一个工位后设置导正销对带料进行导正,以保证弯曲件的质量,同时为了防止弯曲回弹带来的精度误差,在模具的具体结构采取了相应的措施来补偿回弹数值.同时,为了提高材料利用率,采用了双排对插的排样方法,由于条料厚度为0.8mm,材料为黄铜,适合采用卷料自动送料(首次送进人工完成).

图4-2

4.6 压力中心的平衡

级进模在生产过程中,因多种工序内容的组合冲压加工,使得产生侧压力是不可避免的.由于级进模的压力中心一般都不在模具的工作中心上,在实际生产中,级进模的压力中心应保证在(或者调整到)模柄的投影位置上,以保证冲压的正常进行和模具的使用寿命.此次设计考虑到侧向压力对总压力的影响，采取了抵消侧向压力的措施，增设了辅助内导柱。详细说明见装配图和下面章节。

第五章 计算工艺力，确定压力中心

5.1 冲压力的计算 （1）冲裁力的计算

计算冲裁力的目的是为了合理地选择压力机和设计模具，压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁的要求。

冲裁力的大小主要与材料力学性能、厚度及冲裁件分离的轮廓长度有关。平刃口模具冲裁时，冲裁力F（N）可按下式进行计算

PP

式中 L—冲裁件周边长度（mm）； t —材料厚度（mm）；

FKtL 11

； —材料抗剪强度（M Pa）

K—系数。（考虑到模具刃口的磨损，模具间隙的波动，材料力学性能的变化及材料厚度

偏差等因素，一般取K=1.3）

此制件所需的冲裁力由冲孔力，落料力两部分组成。

查《冲压工艺与模具设计》得=294M Pa，经过计算，制件各部分冲裁力如下所示：

部位 L/mm F/N 2ⅹφ4导正销孔 25.12 7680 2ⅹφ2.8预孔 17.58 5375 2-5mmⅹ23mm矩形槽 112 34245 4-4mmⅹ25mm矩形槽 232 70936 4个异形槽 220 67267 2-4mmⅹ16mm矩形槽 271.6 83044

所以,总冲裁力FP总=268547(N)

总卸料力FQ总KFp总=1.3Χ268547(N)=349111(N)

总推件力FQ1总nK1Fp总=7/0.8Χ0.06Χ268547(N)=140987(N) 由于此副模具采用弹压卸料装置和下出件的方式:

F总=FP总+FQ总+FQ1总=268547+349111+140987(N) =758645(N)

（2）弯曲力的计算

弯曲力是设计弯曲模和选择压力机吨位的重要依据。生产中常用经验公式概略计算弯曲力，作为设计弯曲工艺过程和选择冲压设备的依据。

该制件的三次弯曲成形工艺中,两次U形弯曲为矫正弯曲,恻弯为自由弯曲,按照相应的弯曲公式计算,如下:

20.6kbtb恻弯时的弯曲力 F自 rt

0.6kb2tb1997N 代入相关数据,得 F12F自rt

F 校 为校正弯曲时的弯曲力 A 为校正部分垂直投影面积 q 为单位面积上的校正力

代入相关数据,得到两次U形弯曲的弯曲力分别为46038N和19920N.

U形弯曲时的弯曲力 F 校 qA 12

故,总的弯曲力 F总=1997N+46038N+19920N=67955N

（3）翻孔力的计算 F1.1(Dd0)b

代入相关数据,得 F=1934N

模具采用曲面凸模翻孔 F总=2Χ%80F=3094N

（4）切断力的计算 FKPtL2Χ1.3Χ0.8Χ294Χ(1410)14676

综上所述,总的冲压力F总冲压力758645N+ 67955N+3094N+14676=844370N=844.37KN

5.2 压力中心的计算与确定

冲裁力合力的作用点称为冲模压力中心。为了保证压力机和冲模正常平稳的工作，必须使冲模的压力中心与压力机滑块中心重合。计算压力中心的坐标定在第一工位冲预孔的中心，压力中心的位置按照下列公式算出：

由于是多凸模冲裁加工，计算压力中心时需要先确定各部分各冲裁部分的中心，对此，可以采用CAD软件中[查询-中心]功能来实现，然后标出各重心点，再使用[查询-坐标]得到各重心点的相对坐标，代入上面的公式中进行计算，得到压力中心的位置位于翻孔工位偏右位置。由于压力中心的位置和模具中心的位置相差不太大，因此可以忽略在冲压加工中因压力中心的偏移带来的侧压力，同时，此次设计考虑到侧向压力对总压力的影响，采取了抵消侧向压力的措施，增设了辅助内导柱。

第六章 主要零件的尺寸计算

6.1 冲裁凸凹模刃口尺寸的计算

在决定模具刃口尺寸及制造公差时需要考虑以下原则

(1) 落料件尺寸由凹模尺寸决定.冲孔时孔的尺寸由凸模尺寸决定.故设计落料模时,

以凹模为基准,间隙取在凸模上;设计冲孔模时,以凸模为基准,间隙取在凹模上.

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(2) 考虑到冲裁中凸模,凹模的磨损,设计落料模具时,凹模基本尺寸应取尺寸公差范

围内的较小尺寸;设计冲孔模时,凸模基本尺寸则应取工件孔尺寸公差范围内的较大尺寸.

(3) 确定冲模刃口制造公差时,应考虑制件的公差要求.如果对刃口精度要求过高(即

制造公差过小),会使模具制造困难,增加成本,延长生产周期;反之生产出来的之间可能不合格,会使模具的寿命降低.一般取模具制造精度为IT6~IT7级.

(4) 间隙值的确定:冲裁间隙值的确定一般有理论确定法和经验确定法.由于制件材料

为H62,t=0.8mm,按照经验一般取间隙c=(3%~4%)t,或者查相关推荐间隙值,确定

2Cmin=0.07,2Cmax=0.10.

6.1.1冲孔凸凹模刃口尺寸的计算

(1)冲孔(Ф2.8+0.25 )预孔,分別加工

p=-0.006(凸模下偏差,可按照IT6级选用) ,d=+0.01(凹模上偏差,可按照IT7级选

用)

0dp(dminxΔ)p=(2.8+0.5Χ0.25)

00.006mm =2.9300.006mm

0.0100.01mm=3.000mm

dd=(2.93+0.07) dd(dd2cmin)0(dminxΔ2cmin)0校核: |d||p|2cmax2cmin

0.01+0.006=0.0162cmax2cmin=0.03(满足间隙公差条件)

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(2)冲孔(Ф4+0.30)导正孔,分別加工

p=-0.008(凸模下偏差,可按照IT6级选用) ,d=+0.012(凹模上偏差,可按照IT7级选

用)

0dp(dminxΔ)p=(4+0.5Χ0.30)

00.008mm=4.1500.008mm

0.01200.012mm =4.220mm

dd=(4.15+0.07) dd(dd2cmin)0(dminxΔ2cmin)0校核: |d||p|2cmax2cmin

0.012+0.008=0.022cmax2cmin=0.03(满足间隙公差条件)

15

6.1.2落料凸凹模刃口尺寸的计算

(1) 落5Χ23mm矩形槽, 分別加工

尺寸500.30mm的刃口尺寸计算

p=-0.008(凸模下偏差,可按照IT6级选用) ,d=+0.012(凹模上偏差,可按照IT7级选

用)

d=(5-0.75Χ0.30) Dd(DmaxxΔ)00.01200.012mm=4.780mm

000Dp(Dd2cmin)0p(DmaxxΔ2cmin)p=(4.775-0.07)0.008mm=4.700.008mm

较核: |d||p|2cmax2cmin

0.008+0.012=0.020.03(满足间隙公差要求) 尺寸2300.52mm的刃口尺寸计算

p=-0.013(凸模下偏差,可按照IT6级选用) ,d=+0.021(凹模上偏差,可按照IT7级选

用)

d=(23-0.75Χ0.52) Dd(DmaxxΔ)00.02100.021mm=22.610mm

000Dp(Dd2cmin)0p(DmaxxΔ2cmin)p=(22.61-0.07)0.013mm=22.540.013mm

16

较核: |d||p|2cmax2cmin 0.013+0.021=0.033>0.03

由此可知,只有缩小p,d,提高制造精度,才能保证间隙在合理的范围内,此时可取: p0.4(2cmax2cmi)n=0.4Χ0.03mm=0.012mm d0.6(2cmax2cmin)=0.6Χ0.03mm=0.018mm

0.018故 Dd22.610 Dp22.5400.01 2

(2) 落4Χ25mm矩形槽, 分別加工 尺寸400.30mm的刃口尺寸计算

p=-0.008(凸模下偏差,可按照IT6级选用) ,d=+0.012(凹模上偏差,可按照IT7级选

用)

d=(4-0.75Χ0.30) Dd(DmaxxΔ)00.01200.012mm=3.7750mm

000Dp(Dd2cmin)0p(DmaxxΔ2cmin)p=(3.775-0.07)0.008mm=3.7050.008mm

17

较核: |d||p|2cmax2cmin

0.008+0.012=0.020.03(满足间隙公差要求) 尺寸2500.52mm的刃口尺寸计算

p=-0.013(凸模下偏差,可按照IT6级选用) ,d=+0.021(凹模上偏差,可按照IT7级选

用)

d=(25-0.75Χ0.52) Dd(DmaxxΔ)00.02100.021mm=24.610mm

000Dp(Dd2cmin)0p(DmaxxΔ2cmin)p=(24.61-0.07)0.013mm=24.540.013mm

较核: |d||p|2cmax2cmin 0.013+0.021=0.033>0.03

由此可知,只有缩小p,d,提高制造精度,才能保证间隙在合理的范围内,此时可取: p0.4(2cmax2cmi)n=0.4Χ0.03mm=0.012mm d0.6(2cmax2cmin)=0.6Χ0.03mm=0.018mm

0.018故 Dd24.610 Dp24.5400.01 2 18

(3) 落异性槽, 分別加工 尺寸400.30mm的刃口尺寸计算

p=-0.008(凸模下偏差,可按照IT6级选用) ,d=+0.012(凹模上偏差,可按照IT7级选

用)

d=(4-0.75Χ0.30) Dd(DmaxxΔ)00.01200.012mm=3.7750mm

000Dp(Dd2cmin)0p(DmaxxΔ2cmin)p=(3.775-0.07)0.008mm=3.7050.008mm

较核: |d||p|2cmax2cmin

0.008+0.012=0.020.03(满足间隙公差要求) 尺寸2400.52mm的刃口尺寸计算

p=-0.013(凸模下偏差,可按照IT6级选用) ,d=+0.021(凹模上偏差,可按照IT7级选

用)

d=(24-0.75Χ0.52) Dd(DmaxxΔ)00.02100.021mm=23.610mm

000Dp(Dd2cmin)0p(DmaxxΔ2cmin)p=(23.61-0.07)0.013mm=23.540.013mm

19

较核: |d||p|2cmax2cmin 0.013+0.021=0.033>0.03

由此可知,只有缩小p,d,提高制造精度,才能保证间隙在合理的范围内,此时可取: p0.4(2cmax2cmi)n=0.4Χ0.03mm=0.012mm d0.6(2cmax2cmin)=0.6Χ0.03mm=0.018mm

0.018故 Dd23.610 Dp23.5400.01 2尺寸12.400.43mm的刃口尺寸计算

p=-0.011(凸模下偏差,可按照IT6级选用) ,d=+0.018(凹模上偏差,可按照IT7级选

用)

d=(12.4-0.75Χ0.43) Dd(DmaxxΔ)00.01800.018mm=12.080mm

000Dp(Dd2cmin)0p(DmaxxΔ2cmin)p=(12.08-0.07)0.011mm=12.010.011mm

较核: |d||p|2cmax2cmin

0.011+0.018=0.0290.03(满足间隙公差要求) 尺寸300.25mm的刃口尺寸计算

p=-0.006(凸模下偏差,可按照IT6级选用) ,d=+0.01(凹模上偏差,可按照IT7级选

用)

d=(3-0.75Χ0.25) Dd(DmaxxΔ)00.0100.01mm=2.810mm

000Dp(Dd2cmin)0p(DmaxxΔ2cmin)p=(2.81-0.07)0006.mm=2.740006.mm

较核: |d||p|2cmax2cmin 0.006+0.1=0.103>0.03

由此可知,只有缩小p,d,提高制造精度,才能保证间隙在合理的范围内,此时可取: p0.4(2cmax2cmi)n=0.4Χ0.03mm=0.012mm d0.6(2cmax2cmin)=0.6Χ0.03mm=0.018mm

0.018故 Dd2.810 Dp2.740 0.012尺寸11.900.43mm的刃口尺寸计算

20

p=-0.011(凸模下偏差,可按照IT6级选用) ,d=+0.018(凹模上偏差,可按照IT7级选

用)

d=(11.9-0.75Χ0.43) Dd(DmaxxΔ)00.01800.018mm=11.580mm

000Dp(Dd2cmin)0p(DmaxxΔ2cmin)p=(11.58-0.07)0.011mm=11.510.011mm

较核: |d||p|2cmax2cmin

0.011+0.018=0.0290.03(满足间隙公差要求) 尺寸12.600.43mm的刃口尺寸计算

p=-0.011(凸模下偏差,可按照IT6级选用) ,d=+0.018(凹模上偏差,可按照IT7级选

用)

d=(12.6-0.75Χ0.43) Dd(DmaxxΔ)00.01800.018mm=12.280mm

000Dp(Dd2cmin)0p(DmaxxΔ2cmin)p=(12.28-0.07)0.011mm=12.010.011mm

较核: |d||p|2cmax2cmin

0.011+0.018=0.0290.03(满足间隙公差要求)

(4) 落4Χ16mm矩形槽, 分別加工

21

尺寸400.36mm的刃口尺寸计算

p=-0.009(凸模下偏差,可按照IT6级选用) ,d=+0.015(凹模上偏差,可按照IT7级选

用)

d=(4-0.75Χ0.36) Dd(DmaxxΔ)00.01500.015mm=3.730mm

000=(3.73-0.07)mm=3.66Dp(Dd2cmin)0(DxΔ2c)0.0090.011mm pmaxminp较核: |d||p|2cmax2cmin

0.009+0.015=0.0240.03(满足间隙公差要求) 尺寸1600.43mm的刃口尺寸计算

p=-0.011(凸模下偏差,可按照IT6级选用) ,d=+0.018(凹模上偏差,可按照IT7级选

用)

d=(16-0.75Χ0.43) Dd(DmaxxΔ)00.01800.018mm=15.680mm

000=(15.68-0.07)mm=15.61Dp(Dd2cmin)0(DxΔ2c)0.0110.011mm pmaxminp较核: |d||p|2cmax2cmin

0.011+0.018=0.0290.03(满足间隙公差要求)

22

6.2 弯曲凸凹模尺寸设计的計算

6.2.1弯曲回弹及回弹的控制

在弯曲过程中塑性变形总伴有弹性变形,特别是相对弯曲半径较大时,内外层进入塑性变形状态，中性层附近的材料仍处于弹性变形状态.卸载后弯曲件的弯角和弯曲半径都会发生变化,从而影响弯曲工艺的精度.一般当弯曲半径R<5t时,回弹后弯曲中心角发生了变化,而弯曲半径的变化很小,一般不予考虑.但此处考虑到弯曲件的精度较高,为IT4级,因此此处要考虑回弹的影响.具体措施如下: (1)采用矫正弯曲.具体结构参照装配图. (2)补偿回弹角.弯曲凸,凹模详见零件图.

利用弯曲件不同部位回弹方向相反的特点，按预先估算或试验所得的回弹量，修正凸模和凹模工作部分的尺寸和几何形状，以相反方向的回弹来补偿工件的回弹量.查相关手册,知H62弯曲件单角自由弯曲90°时的平均回弹角为3°.具体措施如下:

弯曲回弹角的补偿

6.2.2弯曲间隙的确定

V形件弯曲模，凸模与凹模之间的间隙是由调节压力机的装模高度来控制。对于U形件弯曲模，则必须选择适当的间隙值。凸模和凹模间的间隙值对弯曲件的回弹、表面质量和弯曲力均有很大的影响。若间隙过大，弯曲件回弹量增大，误差增加，从而降低了制件的精度。当间隙过小时,会使零件直边料厚减薄和出现划痕，同时还降低凹模寿命。实际生产中，有色金属弯曲成型凸，凹模间隙值可由下式决定：

C=tmin+nt

23

C为弯曲凸模和凹模的单面间隙,mm tmin ,t为材料厚度的最小尺寸和基本尺寸,mm n为间隙系数,查相关手册,取n=0.05mm. 代入相关数据,最终得C=0.84mm

6.2.3弯曲凸,凹模间隙的确定 1）弯曲凸模的圆角半径 

当弯曲件的相对弯曲半径 r/t<5~8，且不小于tmin /t 时，凸模的圆角半径一般等于弯曲件的圆角半径；又前面工艺分析知各处弯曲凸模半径均取r=2mm 2）凹模圆角半径

凹模的圆角半径的大小对弯曲变形力和制件质量均有较大影响，同时还关系到凹模厚度的确定。凹模圆角半径过小，坯料拉入凹模的滑动阻力大，使制件表面易擦伤甚至出现压痕。凹模圆角半径过大，会影响坯料定位的准确性。凹模两边的圆角要求制造均匀一致，当两边圆角有差异时，毛坯两侧移动速度不一致，使其发生偏移。生产中常根据材料的厚度来选择凹模圆角半径. 当 t2mm时，rA(3~6)t由于支架厚度为0.8mm<2mm,因此凹模圆角半径取3t,即r=2.4mm. 3) 弯曲凹模深度的确定

弯曲凹模深度要适当。过小时，坯件弯曲变形的两直边自由部分长，弯曲件成形后回弹大，而且直边不平直。若过大，则模具材料消耗多，而且要求压力机具有较大的行程。由产品图及排样图可知,成型该制件过程中有三次弯曲工序,其中前两次为U形弯曲,最后一次恻弯类似与V形件弯曲,查相关冲压手册,取两次U形弯曲凹模工作高度为5mm和7mm,恻弯部分取10mm.工作高度.

6.2.4弯曲凸凹模工作尺寸的设计

设计凸模和凹模工作宽度尺寸与弯曲件的尺寸标注有关.设计原则是:弯曲件标注外形尺寸时,则以凹模为设计基准件,间隙取在凸模上; 弯曲件标注内形尺寸时,则以凸模为设计基准件,间隙取在凹模上.有产品图知,弯曲件尺寸标注内形尺寸,因此以凸模为设计基准,间隙取在凹模上.

工件按标注内形尺寸计算: 当弯曲件为单向偏差时

0 3L(L4Δ)凸模尺寸为: pp dL(L2c)dp0凹模尺寸为:

(1)内形尺寸为36.8+0.62处U形弯曲的凸凹模的工作尺寸:

00033L(L4Δ)(36.84Х0.62)37.3p0.0160.016 p 24

Ld(Lp2c)d00.025(37.32Х0.84)038.980.0250

(2)内形尺寸为20+0.06处U形弯曲的凸凹模的工作尺寸:

00033L(L4Δ)(204Х0.06)20.1p0.0130.013 pL(L2c)d00.021(20.12Х0.84)021.780.0210

dp 第七章 多工位级进模工艺零件的设计

多工位级进模工位多，细小零件和镶块多，机构多，动作复杂，精度高，其零部件

的设计，除应满足一般冲压零部件的设计要求外，还应根据多工位级进模的冲压成形特点和成形要求，分离工序和成形工序差别，模具主要零部件制造和装配要求来考虑其结构形状和尺寸，认真进行系统协调和设计。

7.1 工艺零件的设计原则

（1）工艺零件应有足够的强度和刚度

由于多工位级进模是高速，连续的冲压加工，工艺零件的磨损比一般冲压模具大地多，受力状态也是不平衡，不对称，不垂直的，模具损坏的可能性也比较大。所以，在多工位级进模设计中应认真进行受力分析，工艺计算以及工艺零件的刚度，强度校核等。 （2）工艺零件应有统一的基准

在设计多工位级进模时，应遵循基准统一的原则，以冲压件的尺寸基准作为各凹模型孔间坐标位置的统一基准，以该统一基准作为凹模，卸料装置，固定板等模具零件的型孔坐标基准，及各凸模的安装位置基准，这样既可以减少累积误差和减少设计中的计算差错，又便于模具的加工，测量，组装。 （3）工艺零件间应有合理的间隙

多工位级进模工作零件，卸料零件，定位零件间都要保持合理的间隙要求 （4）废料的排除应方便，可靠

在多工位级进模的连续冲裁过程中，产生的废料较一般冲模要多的多，因此必要时应考虑要在凸模上设置废料顶杆，凹模上设置高压气孔，以及时清除废料。

7.2 工作零件的结构设计

7.2.1凸模的结构设计

常见的凸模的固定方式台肩固定，螺钉固定，销钉吊装，小压板固定等形式,见图7-2。台肩固定给模具的制造会带来一些难度，且在工位数较多的多工位级进模中拆卸，维修也不方便，但是由于其安装稳定性比较好，因此常常采用这种固定方式。本次设计中绝大部分凸模的固定方式均采用这种方式。对于细小的凸模，考虑到其在冲压加工中强度

25

和刚度的问题，一般采用增加护套结构或者凸模采用台阶分段式结构来加强其强度和刚度，此次设计中Φ2.8的细长凸模,考虑到其强度和刚度问题,采用了多台阶结构.从而保证了它在冲压加工中的工艺性能.

图7-2-1凸模常用的固定方法

7.2.2凸模的工作长度设计

在同一多工位级进模中,由于各凸模冲压加工的性质和工作内容不同,各凸模的长度尺寸也不同,应以上模最长弯曲成形凸模的长度尺寸为基准,同时结合冲件的料厚,模具的工作面积大小,模具工作零件的强度等因素综合考虑.

7.2.3凹模尺寸设计

凹模采用矩形板状结构.考虑凹模的磨损和保证冲件的质量,凹模刃口采用直筒形刃口壁结构,刃口高度根据前面计算冲裁力时所取h=7mm,漏料部分刃口轮廓适当扩大.可以扩大0.5～1mm,取0.5mm,(为便于加工,落料凹模漏料孔可设计成近似于刃口轮廓的简化形状),凹模轮廓尺寸计算如下:

凹模轮廓轮廓尺寸包括凹模板的平面尺寸LXB(长X宽)及厚度尺寸H.从凹模外边缘的最短距离称为凹模壁厚C.

凹模厚度 H=Kb (>15mm)

凹模壁厚 C=(1.5~2)H (>30~40mm)

式中,b为冲裁件的最大外形尺寸,此处按照送料料宽取83mm;K是考虑板料厚度的影响系数,可查相关资料手册获得.查阅后取K=0.35.代入相关数据,求得

H=0.35Χ83mm=30mm ,考虑到凹模的形状和结构因素,此处凹模板取40mm

C=(1.5~2)H=(1.5~2)Χ30mm=45mm~60mm,凹模壁厚在此范围内任意取一数值即可,综合排样图尺寸,确定凹模的外形尺寸为800mmΧ209mmΧ40mm.

7.2.4凹模结构及安装

26

凹模的外形尺寸800mmΧ209mm比较大,直接通过螺钉,销钉与下模座固定,为了保证其在冲压加工中的强度和损坏后便于维护和修正.凹模的设计制造有以下几种方案:

(1)凹模采用整体式结构。该方案机械加工余量很大,平面磨削也不方便,磨损后不可修复,必须整块凹模更换。

(2)凹模采用整体嵌入式如图7-2-4a.部分凹模嵌件嵌入到凹模孔中,该方案加工工艺性比较好,工件冲裁工艺性也比较好,但工位比较多,假若某一个工位出一点问题,仍会导致整块模板更换.

图7-2-4a

(3)凹模仍采用整体嵌入式结构如图7-2-4b.第1-4工位的冲裁翻孔凹模制成一体,有利于保证凹模强度和步距精度,第4-9工位的切废料部分和成形部分做成一个整体.这样凹模就被分成了两块拼接而成,不但提高了凹模的加工工艺性,损坏后也很容易进行维修和更换.

图7-2-4b

7.3 导料装置的设计

7.3.1导料零件的主要结构形式

多工位级进模中常用三种导料零件,一种是采用两侧导料板导向送料的结构形式;一种是采用两侧带导向槽浮顶式导料柱导向送料的结构形式,最后就是在模具的一侧采用导

27

料板导向,另一侧为带导向槽浮顶式导料柱导向送料的结构形式. 7.3.2导料零件的选择与确定

考虑到凹模板尺寸较长,如果仅采用导料板进行导料,需要的导料块数量较多,与凹模板固定方式复杂.综合考虑,最终确定在送料的始端,即进料端采用带台阶式的导料板,后续工位采用带导向槽浮顶式导料柱的导向方式导料.导料板结构及尺寸如下:

7.4 定距与定位方式 7.4.1工位间的定距方式

自动送料机:在多工位级进模具中,常常使用自动送料装置将条料按所需要的步距,正确的送如模具工作位置,在各个不同的冲压工位完成预先设定的冲压工序.此次设计中,因为产品材料为H62,厚度为0.8mm,可以采用卷料以自动送料方式进行送料和定距,送料步距基本尺寸为78mm. 7.4.2工位定位方式

导正销:使用导正销的目的是消除送料时用导料板等定位零件作粗定位的误差,保证冲件在不同工位上冲出的内形与外形之间的相对位置公差要求.导正销主要用于级进模当中,导正销的形状有A,B,C,D四种形状,根据其固定方式和使用场合有不同的选择,本次设计选用B型导正销对卷料进行导正,导正销的基本尺寸为d=4mm.对称布置在卷料的两恻,第二工位进行首次导正,之后根据情况隔1~2个工位设置导正销导正. 7.5 卸料装置的设计

7.5.1卸料装置的结构形式与尺寸计算

常见的卸料装置有固定卸料和弹压卸料,由于多工位级进模在带料(卷料)连续送进的冲压过程中必须浮离凹模平面一定的高度,因此一般采用弹压卸料板.由于凹模板采用的是拼板拼接而成,故卸料板也采用两块板子组装而成.其外形尺寸和凹模尺寸相同,高度尺寸去凹模的0.8倍,即H=30mm. 7.5.2卸料装置的导向形式

由于此副模具局部工位有翻边,弯曲,成形等冲压加工工序,加工时会产生一定的单向侧压力,加之模具的压力中心和模具的几何中心不在同一位置,为了减少和抵消这部分单向侧压力,同时也为增加模具上下两部分的导向精度,故在卸料板和凸模固定板间设置内导柱,内导柱数量为八个,在模具中心两侧以对称形式设置.常见的内导柱与写了装置的布置方式如下图:

28

第八章 多工位级进模结构零件设计

8.1 模架设计

多工位级进模模架要求刚性好,精度高,因此通常将上模座加厚5~10mm，下模座加厚10~15mm.综合凹模外形尺寸和导向零件的安装位置等因素,确定上下模座的外形基本尺寸为:

上模座 1000mmΧ480mmΧ65mm 下模座 1000mmΧ480mmΧ75mm 8.2 模架导向零件设计

级进模常采用四导柱模架。采用滚珠型导柱导套（GB/T2861.8—1990或JB/T7187—1995）导向，滚珠（柱）与导柱、导套之间无间隙。导套与导柱采用可拆卸结构,分别用压板压紧在上下模座上.

模架与导向零件基本构架图

8.3 支承零件设计 凸模固定板

选用分块式固定板,所有的型孔的坐标点及加工基准必须与凹模板,卸料板一致,与凸模零件的配合为H7/h6,厚度取凹模厚度的60%~80%,此处取H=25mm. 垫板零件

下模垫板厚度取凹模厚度的1/2=20mm,上模垫板的厚度取凸模固定板厚度的1/3~1/2,取20mm,卸料背板尺寸取H=20mm 8.4 限位装置设计

级进模结构复杂,凸模较多,在存放,搬运,试模过程中,若凸模过多进入凹模,容易损伤

29

模具,为此在设计的过程中加装了四根限位柱.具体结构和安装位置见零件图和装配图. 8.5 冲压加工方向转换机构设计

常见的冲压加工方向转换机构如下图所示：图中a通过安装在上模的主动压杆5打击带压杆的斜楔1,由件1推动水平滑块2作水平运动,滑块的斜面推动凸模固定板3向上运动,并转化为倒冲凸模4的向上运动.图b是利用杠杆4,3机构的摆动,转化成凸模7向上的直线运动,实现冲切和弯曲,图c是用压杆摆块机构向上成形.图d是采用斜滑块机构向水平方向进行完全加工.本次设计中,采用图b机构实现冲压方向的转化,机构的按扎位置详细见装配图和零件图.

8.6其他零件的设计

螺钉规格的选用: 由凹模板的厚度可选用M16,在根据实际要求,查标准选用GB 70-85 M16的螺钉,这里要24个,承料板的螺钉选用GB 70-85 M4,这里要2个.选取材料为45钢. 销钉规格的选用: 销钉的公称直径可取与螺钉大径相同或小一个规格,因此根据标准选用GB 119-86 A16 ,选取材料为45钢.根据定位方式及坯料的形状与尺寸,选用合适的标准定位零件.

第九章 模具总体结构

9.1 冲模的总体高度

冲模的闭合高度H应介于压力机的最大装模高度Hmax和最小装模高度Hmin之间,其高度

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关系为 Hma-5mm≥H≥Hmin+10mm x通过前面章节的计算,确定了该支架模具各模板的高度尺寸如下:

上模座 :65mm 上模垫板:20mm 凸模固定板:25mm 卸料背板:20mm

卸料板 :30mm 凹模板 :40mm 下模垫板 :20mm 下模座 :75mm

故该模具闭合高度H=295mm,有了上述的计算数据和确定的工艺方案,便可对级进模进行总体的设计并画出草图.本次设计的级进模总体结构图如下:

模具的总装图

9.2 模具的工作原理

模具从左往右送料,在模具的一次行程中,同一模具的不同工位完成各自的加工内容. 第一工位: 冲2-Φ4导正孔, 2-Φ2.8预孔和落2-5mmΧ23mm矩形槽 第二工位: 落4-4mmΧ25mm矩形槽 第三工位: 落4个异形槽,落外形 第四工位: 翻孔

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第五工位: 向下弯曲制件的两翼成U形形状 第六工位: 向上弯曲

第七工位: 落2-4mmΧ16mm矩形槽 第八工位: 向下侧弯两边

第九工位: 切断载体和制件,落件

最后卷料两边的载体在凹模出口处切断落下,模具在每一个行程中冲制2个支架制件.

第十章 压力机的选择与校核

10.1压力机的选择

由前面的章节算的总的冲压力为844.37KN 初选压力机的型号为J23-100.

压力机的有关参数如下表所示 公称压力 1000 闭合高度调节量 100 (KN) (mm) 最大闭合高度480 滑块行程次数(次38 (mm) /MIN) 工作台尺寸前后 710 滑块中心至床身距离 380 (mm) 左右 1080 (mm) 滑块行程(mm) 130 立柱距离 530 (mm) 床身最大倾角 30 垫板尺寸 厚度 100 (mm)

10.2压力机的校核 (1).公称压力

根据公称压力的选取压力机型号为J23-100,它的压力为1000>844.37,所以压力得以校核;

(2).滑块行程

滑块行程应保证坯料能顺利地放入模具和冲压能顺利地从模具中取出.这里只是材料的厚度t=0.8,开模最大距离30,即S1=0.8+30=30.8行程次数是指压力机滑块每分钟往复运动的次数.它主要是由生产效率和材料允许的变形速度和操作的可行性等确定,根据已知条件知满足要求. (4)工作台面的尺寸

根据下模座LXB=1000X480,压力机工作台面尺寸一般应大于模具下模座尺寸 ,故符合要求,得以校核; (5).闭合高度

由压力机型号知Hmax=480 M=100 H1=100

Hmin=Hmax–M=480-100=380

(M为闭合高度调节量/mm,H1为垫板厚度/mm) 由式:( Hmax–H1)-5≥H≥( Hmin–H1)+10,得

(480–100)-5≥295≥(380–100)+10

即 380mm≥295mm≥290mm ,所以所选压力机合适,即压力机得以校核.

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第十一章 模具的装配与调试

11.1模具的装配

冷冲模装配的主要技术要求是保证凸凹模均匀配合间隙

本模具为级进模,凹模为模块式,可先装下模,并作为装配基准件.然后装配其他零件,最后总装.

其具体装配步骤是: (1)装配模架

将导套,T形压板和导柱分别装入上下模座,并注意安装后使导柱和导套的配合间隙均匀,上下模座相对滑动时无发涩及卡住现象,以及T形压板与上模座的上平面保持垂直.

(2)装配凹模

把凹模嵌件装入凹模板中,装入后应将固定板与凹模的上平面在平面磨床上一起磨平,使刃口锋利.同时,其底面也应磨平. (3)装配下模

先将安装好的凹模板安装在下模垫板上,然后将装配好的凹模和下模垫板的固定板安放在下模上安装好. (4)装配凸模

将有台阶的凸模压入到凸模固定板中,之后一起平磨凸模上表面和凸模固定板上表面.然后将剩余的凸模压入到凸模固定板中,之后用压块固定,同时,为了保持刃口锋利,还应将凸模的工作端面在平面磨床上刃磨. (5)装配上模

将上模座放在等高块上,然后再将上模垫板和凸模固定板依次放到上模座上,之后用螺钉紧固.

(6)调整凸凹模间隙

将装好的上模套在下模导柱上,调整位置使凸模插入到凹模形孔中,采用适当的方法并用手锤敲击凸模固定板的侧面进行调整,使凸凹模之间的间隙均匀. (7)试冲检查

调整好冲压间隙后,用与冲件厚度相当的纸片作为试切材料,将其置于凹模上并定位

然后用锤子敲击T形压板进行试切.若冲出的纸样轮廓整齐,无毛刺或者毛刺均匀,说明间隙是均匀的.如果只有局部有毛刺不均匀,应重新调整间隙直至均匀为止. (8)固紧上模并安装卸料装置

间隙调整均匀后,将上模联接螺钉紧固,并钻铰销钉孔,打入定位销,再将卸料板 ,弹黄

用螺钉连接.装入卸料装置后,应能使卸料板上下运动灵活,且在弹簧作用下,当卸料板处于最低位置时,凸模的下端面应缩于卸料板孔内0.5mm.

11.2模具的调试

级进模在加工装配以后,还必须安装在压力机上进行试冲压生产.在试冲过程中,可

能

会出现各种问题,这时必须根据所产生的问题或缺陷的原因,确定合适的调整和修正方

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法,以使其能正常工作.

 結束語

結束語

毕业设计是大学三年来最后一次学习效果的综合检测,也是作为大专学生最后一 次比较系统的知识总结.

毕业设计本来是一个非常漫长而又枯燥的过程,需要有足够大的耐心和坚持不懈的毅

力.我的基础相对大部分同学较弱,又是第一次这么系统全面的设计冲压模具,虽然算是顺利的完成了,但是还是有很多地方需要修正.由于毕业设计不仅是对每个学生能力的综合检测,更是对每个学生精神上的考验.通过这次毕业设计,不但加深了对大学三年所学课程的理解,扎实了基础,也丰富了知识面,学习到了不少新知识,受益匪浅.同时在设计的过程中,也发现了自己许多不足的地方.例如:对知识的掌握程度不够,知识体系的混乱问题.面对具体的凸模,凹模时,必须考虑到可行性和人性化设计;凸凹模要考虑最小壁厚;装配高度和各种板的厚度等.

每次遇到问题时,我都能不急不躁,心平气和的努力尝试自己去解决,遇到自己真正解决不了的就请教同学和老师.和老师同学之间的相互交流,不仅解答了疑问,宽阔了思路,也是我设计灵感来源之一.老师的谆谆教导指引着我不断去克服遇到的每一个难题,增加了我完成设计任务的决心和信心.

本次设计重在过程,为了做好这三年一次的毕业设计,我在电脑旁边不知道熬战了多少时间.看着现在设计任务完成,心里的重担突然觉得轻了好多,最后,由于我的设计经验不足,其中不免存在很多设计不足的地方,还希望老师予以指正,我会加以改正,直至做得更加完美.

 致谢

致谢

经过将近两个月的学习和实践，我终于在规定的时间内完成从模具装配.结构及零件的设计.除了我自己的努力外,更多的是要感谢各位老师在我设计过程中对我的指导.

在此,我要感谢我的指导老师慕东老师,他的指导,让我修正了设计中一个又一个的错误,更重要的是我从中学到了很多东西,这些在原来学过的教材中是无法找到的,也是我以后工作中很宝贵的财富.

在此毕业设计期间，慕东老师每个星期都要给我们组的同学讨论设计进展情况，布置下一星期的新任务，指导我们设计中应该注意的问题，避免使我们再重复上几届学长走的弯路，使我们节约了许多设计的时间。在设计期间，我又重新巩固了自己CAD画图，手工绘图的能力，以及WORD文档的操作能力，并且学到了网上查阅文献资料以及翻译外

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文资料的方便快捷的方法，这对自己以后的论文写作以及工作都有很大的帮助。

最后,再次对这次设计过程中帮助过和辅导过我的所有同学和老师表示由衷的感谢.你们耐心热情的指导,才让我能这么顺利的完成毕业设计,你们对我的勉励和教导,也将会让我在未来的道路上走的更远!

参考文献：

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 附录（裝配圖草圖）

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