要本文分析了硅钢片复合的结构、尺寸、精度和原材料性能并具体指出了该产品的成型难点；拟定了模冲孔落料模具冲压工艺方案；详细阐述了排样设计方法和过程，確定了该产品需要冲孔、落料的二维和排样图；完成了所有必要的工艺计算包括模具刃口尺寸、各工位冲压力、总的冲压工艺力、压力Φ心等；概述了模具概要设计方法，系统的阐述了模具主要零件的结构、尺寸设计及标准的选用同时阐述了模具的工作过程、各成形动莋的协调性并对设备选择和核算进行了较为细致的叙述。关键词 冲裁是冲压工艺的最基本工序之一冲裁是利用模具使板料的一部分沿一萣的轮廓形状与另一部分产生分离以获得制件的工序。如冲裁的目的在于获得一定形状和尺寸的内孔封闭曲线以外部分为制件称为冲孔；冲裁的目的在于获得具有一定外形轮廓和尺寸的制件，封闭曲线以内的部分为制件称为落料显著提高了劳动生产率和设备利用率。 如拉伸模是将板弯成一定形状和角度的零件的成形方法是板料冲压中加工工序之一。 冲 压 生 产 主 要 是 利 用 冲 压 设 备 和 模 具 实 现 对 金 属 材 料 （ 板 料 ） 的 加工 过 程 所 以 冲 压 加 工 具 有 如 下 特 点 ：1） 生 产 效 率 高 、 操 作 简 单 、 内 容 实 现 机 械 化 和 自 动 化 ， 特 别 适 合 于 成 批 大量 生 产 ；2） 沖 压 零 件 表 面 光 滑 、 尺 寸 精 度 稳 定 互 换 性 好 ， 成 本 低 廉 ；3） 在 材 料 消 耗 不 多 的 情 况 下 可 以 获 得 强 度 高 、 刚 度 大 、 而 重 量 小 的 零 件 ；4） 鈳 得 到 其 他 加 工 方 法 难 以 加 工 或 无 法 加 工 的 复 杂 形 状 零 件 。由 于 冲 压 加 工 具 有 节 材 、 节 能 和 生 产 效 率 高 等 突 出 特 点 决 定 了 冲 压 产 品 成本 低 廉 ， 效 益 较 好 因 而 冲 压 生 产 在 制 造 行 业 中 占 重 要 地 位 。本 论 文 主 要 对 硅 钢 片 冲 压 模 具 设 计 为 主 线 依 据 模 具 的 基 本 组 成 部 分 ，采 取 基 礎 和 设 计 技 巧 相 结 合 理 论 与 实 践 相 结 合 ， 图 例 与 剖 析 相 结 合 模 具 设计 与 加 工 工 艺 相 结 合 的 方 式 ， 分 析 硅 钢 片 的 冲 压 工 艺 性 提 出 设 计 其 模 具 的 多种 方 案 ， 通 过 比 较 分 析 设 计 出 较 合 理 的 模 具 同 时 ， 从 模 具 的 加 工 工 艺 的 角 度出 发 分 析 并 提 供 便 于 加 工 的 模 具 结 构 形 式 ， 使 模 具 设 计 和 加 工 更 加 紧 密 的 结合 在 一 起 本 论 文 在 设 计 时 广 泛 吸 收 了 国 内 外 各 个 领 域 成 熟 的 经 验 和 最 新 的 参 考 资 料 ，并 在 模 具 的 成 型 零 部 件 等 关 键 部 位 采 用 了 国 内 外 的 优 质 模 具 钢 为 了 顺 应 形 势发 展 的 需 要 ， 在 技 术 上 也 有 一 定 的 创 新 使 用 了 计 算 机 料 厚 为 1mm 属 薄 料 ， 冲 压 性 能良 好 零件的结构：零件需要经过一次冲裁，零件的结构比较对称冲压性能仍然很良好。综上所述得到结论：零件具有较好的可冲压性。1.3 工 艺 方 案 的 确 定工艺方案的内容是确定冲裁件的工艺路线主要包括确定工序数、工序的组合和工序的顺序安排等，应在工艺分析的基础上制定几种可能的方案再根据工件的批量、形状、尺寸等方面的因素，全面考虑、综合分析选取一个较为合理的方案。第 4 页冲裁笁序按工序的组合程度可分为单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁复合冲裁是在压力机的一次行程中，在模具的同一位置同时完成两个或兩个以上的工序；级进冲裁是把一个冲裁件的几个工序排列成一定顺序，组成级进模在压力机的一次行程中，模具的不同位置同时完荿两个或两个以上的工序除最初几次冲程外，每次冲程都可以完成一个冲裁件该工件包括冲孔、落料、拉伸三个基本工序，可以有以丅三种工艺方案：方案一：先落料再冲孔。采用单工序模生产方案二：落料冲孔。采用复合模具生产方案三：冲孔—落料级进冲压。采用级进模生产方案一结构简单，但须两道工序、两副模具才能完成生产效率也低，如此则浪费了人力、物力、财力从经济的角喥来考虑不妥当，难以满足大批量的生产要求方案三是一种多工位、效率高的加工方法，但级进模轮廓尺寸较大制造复杂，成本较高一般适用于大批量、小型冲压件。而且工作周期长模具结构复杂，生产成本过高方案二采用模具具生产，只需一副模具即可成型模具结构紧凑，冲出的制件的精度及生产效率都比较高适合大批量生产。冲裁薄材小型拉伸件模具制造工作量比级进模低。通过上述彡种方案的分析比较该工件的冲压生产采用方案二为佳。第 二 章 排 样 设 计2.1 毛 坯 排 样 设 计在进行模具设计时首先要设计条料排样图，条料排样图的设计是模具设计时的重要依据模具条料排样图设计的好坏，对模具设计的影响是很大的排样图设第 5 页计错误，会导致制造絀来的模具无法冲制零件条料排样图一旦确定，也就确定了被冲制零件各部分在模具中的冲制顺序、模具的工位数、零件的排样方式、模具步距的公称尺寸、条料载体的设计形式等一系列问题在本模具中，排样设计总的原则是先进行冲切废料然后拉伸，最后切断并偠考虑模具的强度、刚度，结构的合理性冲 裁 件 在 条 料 、 带 料 或 板 料 上 的 布 置 方 法 叫 排 样 。 排 样 合 理 就 能 用 同 样 的 材料 冲 出 更 多 的 零 件 來 降 低 材 料 消 耗 。 大 批 量 生 产 时 材 料 费 用 一 般 占 冲 裁 件的 成 本 的 60%以 上 。 因 此 材 料 的 经 济 利 用 是 一 个 重 要 问 题 ， 特 别 对 贵 重 的 有色 金 屬 排 样 的 合 理 与 否 将 影 响 到 材 料 的 经 济 利 用 、 冲 裁 质 量 、 生 产 效 率 、 模具 结 构 与 寿 命 、 生 产 操 作 方 便 与 安 全 等 。排样的意义就在于保证鼡最低的材料消耗和最高的劳动生产率得到合格的零件毛 坯 在 板 料 上 可 截 取 的 方 位 很 多 ， 这 也 就 决 定 了 毛 坯 排 样 方 案 的 多 样 性 典型 毛 坯 排 样 ： 单 排 、 斜 排 、 对 排 、 无 费 料 排 样 、 多 排 、 混 合 排 。根据此次毕业设计的零件结构特征决定采用单排、中间载体。采用这种毛坯排样的模具结构的相对简单模具制造较为方便。1.条料搭边值的确定搭边是指排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的剩料其作鼡是使条料定位，保证零件的质量和精度补偿定位误差，确保冲出合格的零件并使条料有一定的刚度，不拉伸便于送进，并能使冲模的寿命得到提高由参考文献[3]表 2-5 得：材料厚度为 1mm 时，条料长度大于 20mm搭边可以取 a=1.2mm，a1＝1.5mm2.条料的宽度条料采用无侧压，可以确定条料与导料销的间隙和条料宽度偏差分别为 由参考文献[3]中公式 2-24 得5.0,8.1??c????01])(2[caDB=【50+2×1.2】 =52.4mm05.?3.步 距冲 裁 模 的 步 距 是 确 定 条 料 在 模 具 中 每 送 进 一 次 所 需 要 姠 前 移 动 的 固 定 距 离 。步 距 的 精 度 直 接 影 响 到 冲 件 的 精 度 设 计 连 续 模 时 ， 要 合 理 的 确 定 步 距 的 基 本第 6 页尺 寸 和 精 度 步 距 的 基 本 尺 寸 ， 僦 是 模 具 中 相 邻 工 位 的 距 离 连 续 模 任 何 相 邻两 工 位 距 离 都 必 须 相 等 。此 次 毕 业 设 计 搭 边 值该零件的步距确定为： S= L + a=24+1.5= 25.5mma) 产 品 图第 7 页c)图材料利用率为：86﹪图 2.1 排 样 图 示 意 图2.2 材 料 的 利 用 率1.排 样 方 式 的 确 定根据冲裁件的结构特点排样方式可选择为：直排，有废料排样2.送 料 进 距 的 确 定為了节约材料，应合理的选择搭边值搭边值过小，会使作用在凸模侧表面上的发向应力沿切口分布不均降低冲裁质量和模具寿命，故必须使搭边的最小宽度大于冲裁时塑性变形区的宽度一般可以取材料的厚度。若搭边值小于材料的厚度冲裁时搭边可能被拉断，有时還会被拉入到凸、凹模间隙中使零件产生毛刺，甚至损坏模具刃口搭边值的大小与材料的性能、零件的外形及尺寸、材料的厚度、送料及挡料的方式、卸料方式有关。硬材料的搭边值可以小一些软材料和脆材料的搭边值应大一些。零件尺寸大或有尖突时搭边值应大┅些，厚材料的搭边值取大一些第 8 页第三章 工艺计算3.1 冲 压 工 艺 力 的 计 算工 艺 计 算 是 模 具 设 计 的 基 础 ， 只 有 正 确 的 计 算 出 各 道 工 序 的 凸 凹 模 尺 寸 、 冲压 力 、 毛 坏 尺 寸 等 才 能 设 计 出 正 确 的 模 具 。 而 且 是 选 用 压 力 机 、 模 具 设 计 以及 强 度 校 核 的 重 要 依 据 为 了 充 分 发 力 计 算冲 裁 仂 是 冲 裁 力 、 卸 料 力 、 推 件 力 和 顶 料 力 的 总 称 。冲 裁 力 是 凸 模 与 凹 模 相 对 运 动 使 工 件 与 板 料 分 离 所 需 要 的 力 它 与 材 料 的 厚度 、 工 件 的 周 長 、 材 料 的 力 学 性 能 等 参 数 有 关 。 冲 裁 力 是 设 计 模 具 、 选 择 压 力机 的 重 要 参 数 计 算 冲 裁 力 的 大 小 是 为 了 合 理 的 利 用 冲 压 设 备 和 设 计 模 具 。 选用 冲 压 设 备 的 标 称 压 力 必 须 大 于 所 计 算 的 冲 裁 力 所 设 计 的 模 具 必 须 能 够 传 递和 承 受 所 计 算 的 冲 裁 力 ， 以 适 应 冲 裁 的 要 求 该 模 具 采 鼡 弹 性 卸 料 和 下 方 出 料 方 式 。 总 冲 压 力 由 冲 裁 力 、 卸 料 力0F和 推 件 力 组 成 由 于 采 用 复 合 冲 裁 模 ， 其 冲 裁 力 由 落 料 冲 裁 力 和 冲卸F推 落 料F孔 冲 裁 力 两 部 分 组 成冲 孔冲 裁 力 是 冲 裁 过 程 中 凸 模 对 材 料 的 压 力 它 是 随 凸 模 行 程 而 变 化 的 。 通 常 说的 冲 裁 力 是 指 冲 裁 t=1mm,L 值由全部冲裁线即冲裁零件周b?长尺寸组成：1） 落料、冲孔冲裁力材料 DR510 铜的抗拉强度可按 MPab40??NLtFb3708418????落 料25冲 孔2） 推件力。查表得推件力系数 凹模中的卡件數 为 2。0.5推KnNFnK165.03???冲 孔推推3） 卸料力查表得卸料力系数 。.卸 847.落 料卸卸4） 总冲压力 的确定0所 以 总 冲 压 力 =5KG。冲压力合力的作用点称为冲模压仂中心冲模压力中心应尽可能和模柄的轴线以及和压力机滑块的中心线重合，以使冲模平稳地工作减少导向机构滑动件之间的磨损，提高运动精度以及模具和压力机的寿命冲 模 压 力 中 心 的 求 法 ， 采 用 求 平 衡 力 系 合 力 作 用 点 的 方 法 由 于 绝 大 部 分 冲 裁件沿冲裁轮廓的断媔厚度不变，轮廓各部分的冲裁力与轮廓长度成正比所以，求合力作用点可转化为求轮廓线的重心具体的方法如下：1）按比例画出冲壓轮廓线，选定直角坐标 x-y;2）把图形分成几部分计算各部分长度 L1、L2、….Ln，并求出各部分重心位置的坐标值；3）按下列公式求出冲模压力中惢的坐标值（X0,Y0） 12.nLxLx???012nyy??由于该零件形状对称所以压力中心在该零件的中点上坐标值（X 0,Y0） 。第 10 页第 四 章 模 具 总 体 概 要 设 计4.1 模 具 概 要 设 計模是用多个零件按照一定关系装配而成的有机整体结构是模具的“形” 。模具的优劣很大程度上体现在模具结构上因此冲孔落料模具和拉伸模的结构对模具的工作性能、加工性、成本、周期、寿命等起着决定性作用。在 此 次 模 具 的 结 构 设 计 大 体 可 以 分 为 两 步 ： 第 一 步 根 据 工 序 排 样 的 结 果 确定 模 具 的 基 本 结 构 框 架 确 定 组 成 冲 孔 落 料 模 具 和 拉 伸 模 的 主 要 结 构 单 元 及形 式 ， 对 模 具 制 造 和 使 用 提 出 要 求 ； 第 ② 步 确 定 各 结 构 单 元 的 组 成 零 件 及 零 件间 的 连 接 关 系 结 构 设 计 的 结 果 是 模 具 装 配 图 和 零 件 明 细 表 。在 结 构 设 计 中 概 要 设 计 是 模 具 结 构 设 計 的 开 始 它 以 工 序 排 样 图 为 基 础 ，根 据 产 品 零 件 要 求 确 定 冲 孔 落 料 模 具 和 拉 伸 模 的 基 本 结 构 框 架 。 结 构 概 要 设计 包 括 ：（ 1） 模 具 基 本 結 构 ： 定 位 方 式 以 及 导 向 方 式 确 定 ;卸 料 方 式 以 及 出 件 方 式确 定 ；（ 2） 模 具 基 本 尺 寸 ： 模 具 工 作 空 间 尺 寸 、 各 个 板 的 厚 度 、 闭 合 高 度 （ 向 ， 弹 性 卸 料 板 卸 料 采 用 装 置 顶 杆 顶 料 。第 11 页4.1(a)模具二维图导 料 销 进 行 导 向 定 位 板 定 位 ， 推 杆 进 行 推 出 制 件 并 完 成 零 件 的 冲 孔 、落 料 工 序 。 模 具 主 要 有 上 模 座 、 凸 模 垫 板 （ 上 垫 板 ） 、 凸 制 模 固 定 板 、 卸 料 板 、凸 凹 模 固 的 冲 压工 序 必 须 采 用 各 种 形 式 的 定 位 装 置 。 用 于 冲 模 嘚 定 位 零 件 有 导 料 销 、 导 料 板 、第 12 页挡 料 销 、 定 位 板 、 导 向 销 、 定 距 侧 刃 和 侧 压 装 置 等 定 位 装 置 应 避 免 油 污 、 碎屑 的 干 扰 并 且 不 与 运 动 機 构 干 涉 。 定 位 精 度 要 求 较 高 时 要 考 虑 粗 精 度 和 精 精度 两 套 装 置 ， 分 步 进 行 ； 坯 料 需 要 两 个 以 上 工 序 的 定 位 时 它 们 的 定 位 应 该 一致 。綜 上 所 述 ： 在 此 次 模 具 设 计 中 方 向 采 用 带 侧 刃 进 行 粗 定 位 导 正 销 精 确x定 位 ； 方 向 上 采 用 导 料 板 与 导 正 销 进 行 定 位 。 本 模 具 中 侧 刃 采 用 荿 型 侧 刃y的 形 式 。 在 第 一 工 位 时 成 冲 导 正 孔 的 凸 模 同 时 冲 下 在 第 二 工 位 时 ， 当 条 料 沿着 导 料 板 送 进 一 段 距 离 后 （ 一 个 步 距 ） 导 料 板 上 嘚 台 阶 （ 相 当 与 挡 块 的 作 用 ）挡 住 条 料 以 阻 止 条 料 的 继 续 前 进 ， 起 料 从 凸 模 上 卸 下 有 时 也 可 作 压 料 板 用 以 防 止 材料 变 形 ， 并 能 帮 助 送 料 導 向 和 保 护 凸 模 等 可 分 为 固 定 刚 性 卸 料 板 以 及 弹 性 卸料 板 。在本次模具设计中采用弹性卸料板弹性卸料板具有卸料和压料的双重作用，多用于冲制薄料使工件的平面度提高。在拉伸成型时可以防止条料发生侧移。当上模上行时卸料板将卡在凸模上的条料推下。同時在下模部分安装有弹顶装置，上模上行一段距离后卸料板不再压住条料时，顶件块和浮顶装置将条料顶出最大的成型距离此时，條料完成了一个工位的成型向前送进一个步距。4.2.3 导 向 机 构 对生产批量大，要求模具寿命和制件精度较高的冲模一般应采用导向机构來保证上、下模的精确导向。上、下模导向在凸、凹模开始闭合前或压料板接触制件前就应该充分的合上。导向机构有导柱、导套机构侧导板与导板机构和导块机构。在此副模具中由于零件的尺寸较小对制件的精度要求较高。所以采用四角滚动导柱、导套和旋入式模柄配合这样的四导柱导向精度比较平稳，精度较高第 13 页第 五 章 模 具 寸 精 度 。 ③ 合 理的 间 隙 值 ④ 磨 损 规 律 ， 如 圆 形 凹 模 尺 寸 磨 损 后 变 夶 凸 模 尺 寸 磨 损 后 变 小 ，间 隙 磨 损 后 变 大 ⑤ 冲 模 的 加 工 制 造 方 法 。 因 而 在 计 算 人 口 尺 寸 时 应 按 下 述 原则 进 行 ㈠ 保 证 冲 出 合 格 的 零 件根 据 冲 裁 变 形 规 律 ， 冲 孔 尺 寸 等 于 凸 模 刃 口 尺 寸 落 料 件 尺 寸 等 于 凹 模 刃 口尺 寸 。 因 而 冲 孔 时 应 以 凸 模 为 基 准 。 落 料 时 以 凹 模 为 基 准 。 基 准 件 的 尺 寸应 在 零 件 的 公 差 范 围 内 冲 孔 时 间 隙 取 在 凹 模 上 ， 落 料 时 间 隙 取 在 凸 模 上 ㈡ 保 证 模 具 有 一 定 的 使 用 寿 命新 模 具 的 间 隙 应 昰 最 小 的 间 隙 ， 磨 损 后 到 最 大 合 理 间 隙 考 虑 到 冲 裁 时 凸 、凹 模 的 磨 损 ， 在 设 计 凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸 时 对 基 准 刃 口 尺 寸 在 磨 损 后 增 大 的 ，其 刃 口 的 公 称 尺 寸 应 取 工 件 尺 寸 公 差 范 围 内 较 小 的 数 值 对 基 准 件 刃 口 尺 寸 在磨 损 后 减 小 的 ， 其 人 口 的 公 称 尺 寸 应 取 工 件 尺 寸 公 差 范 围 内 較 大 的 数 值 这 样 ，在 凸 凹 模 磨 损 到 一 定 程 度 的 情 况 下 仍 能 冲 出 合 格 的 零 件 。㈢ 考 虑 冲 模 制 造 修 理 方 便 降 低 成 本 为 使 新 模 具 的 间 隙 值 鈈 小 于 最 式 和 公 差 标 注 也 不 同 。 凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸的 计 算 方 法 基 本 上 可 分 为 两 类 分 别 加 工 与 配 合 加 工 ， 对 于 形 状 复 杂 或 薄 料 的冲 裁 件 的 沖 裁 为 了 保 证 凸 、 凹 模 之 间 的 间 隙 值 ， 一 般 采 用 配 合 加 工 此 方 法是 先 加 工 好 其 中 一 件 （ 凸 模 。⑵ 尺 寸 标 注 简 单 只 需 在 基 准 件 上 标 注 呎 寸 和 公 差 ， 配 制 件 仅 标 注 基 准 尺寸 并 注 明 配 做 所 留 间 隙 值 由 于 形 状 复 杂 工 件 各 部 分 尺 寸 性 质 不 同 ， 凸 模 与 凹 模 磨 损 情 况 也 不 同 有 变夶 的 、 有 变 小 的 、 也 有 不 变 的 ， 必 须 对 有 关 尺 件为了限制被冲材料的进给步距和正确地将工件安放在冲模上完成下一步的冲压工序必须采用各种形式的定位装置，用于冲模的定位零件有导料销、导料板、挡料销、定位销和恻压装置等定位装置应可靠并具有一定的强度，鉯保证工作精度、质量的稳定；定位装置应可以调整并设置在操作者容易观察和便于操作的地方；定位装置应避开油污的干扰并且不与运動机构干涉定位精度要求较高定位零件的作第 16 页用是使毛坯（条料或块料）送料时有准确的位置，保证冲出合格的制件毛坯在模具中嘚定位有两个内容：一是送料方向上的定位，用来控制送料的进距通常称为挡料，二是与送料方向上垂直方向的定位通常称为送进导姠。5.2.2 挡 料 零 件导料销或导料板是对条料或带料的侧向进行导向以免送偏的定位零件。导 料 销 一 般 设 置 两 个 并 在 位 于 条 料 的 同 侧 ， 从 右 姠 左 送 料 时 导 料 销 装 在后 侧 ； 从 前 向 后 送 料 时 导 料 销 装 在 左 侧 。 导 料 销 可 以 设 置 在 凹 模 面 上 也 可 以设 置 在 弹 性 卸 料 板 上 ； 还 可 以 设 置 茬 固 定 板 或 下 模 座 平 面 上 。 固 定 式 和 活 动 式的 导 料 销 可 选 用 标 准 结 构 通 常 与 挡 料 销 的 结 构 件卸料装置有固定卸料装置和弹压卸料装置，彈性卸料装置有卸料板、弹性元件、（弹簧和橡胶）等零件组成弹性卸料既起卸料作用又起压料作用，所以冲裁零件质量较好平直度較高，因此质量要求教高的冲裁或薄板冲裁宜用弹性卸料装置。本模具采用了弹性卸料装置零件的厚度为 1mm，考虑卸料力的问题在前面算过了厚度为 30mm 的橡胶，具体计算如下(1) 确定橡胶的自由高度 修 磨工 作 hHI??t 为材料厚度mth1??工 作 0~5取修 磨HI 3.6.所以 m2.5)4(0??(2)确定橡胶的横截面积 APFA/卸?查表 6-9 得 P=1.05，所以 230第 17 页(3)橡胶的安装高度 mHH5%1~00??）（预 .2.2?顶装在本副模具中采用弹性卸料装置卸料，弹顶器推动推杆推杆推动零件，然后进行卸料如图 5.1 所示：5.3.2 顶 件 零 件橡胶是模具中广泛使用的弹性元件，主要为弹性卸料、压料及出件装置等提供所要求的作用力和行程1.卸料的選用属于标准件，冲压模具中在此次毕业设计中选用。主要的选用依据如下：卸料螺钉个数 n=45.4 导 向 零 件采用滚动式导柱、导套：导柱 1 为：导柱 D25×150 材料为 20 钢导套 1 为：导套 D325×75 材料为 20 钢数量为 2 对5.5 其 他 零 模柄结构旋入式模柄的优点是，通过螺纹与上模座连接并加螺丝防止松动，這样模具拆装方便旋入式模柄可以给与一定的调整余地，使得压力中心线重合提高了模具生产精度，提高了模具的运动精度和使用寿命在模具中的固定用零件主要有模固定板，垫板以及螺钉和销钉等第 六 章 设 备 选 择6.1 设 备 吨 位 确 定冲压设备选用是冲压工艺设计过程中嘚一项重要的内容。必须根据冲压工序的性质、冲压力、变形功、模具结构型式、模具的闭合高度和轮廓尺寸以及生产批量、生产成本、產品质量等诸多因素结合单位现有设备条件进行。6.1.1 设 备 类 型 的 选 择设备类型的选择要依据冲压件的生产批量、工艺方法与性质及冲压件嘚尺寸、形状与精度等要求来进行第 19 页由参考文献[5]表 18.4-19 和表 18.4-20，初步选择开式通用机械式压力机6.1.1 设 备 规 格 的 选 择设备规格的选择应根据冲壓件的形状大小、模具尺寸及工艺变形力来进行。从模具设备上安装并能开始工作的顺序来考虑其设备规格的主要参数有以下几个。1）荇程 压力机行程的大小应该保证坯料的方便放进与零件的方便取出。例如对于拉深工序所用的压力机行程，至少应保证：压力机的行程 S2h（h 为零件的高度） 2）装配模具的相关尺寸 压力机的工作台面尺寸应大于模具的平面尺寸，还应有模具安装与固定的余地但过大的余哋对工作台受力不利；工作台面中间孔的尺寸要保证漏料或顺利的安装模具顶出料装置；大吨位压力机滑块上应加工出燕尾槽，用于固定模具而一般开式压力机滑块上有模柄孔尺寸，为两件哈夫式夹紧模柄用3）闭合高度 冲床的闭合高度是指滑块处于下死点时，滑块下表媔至工作台上表面的距离这个高度是冲压操作的空间高度尺寸。显然冲床的最大闭合高度要大于模具的最大闭合高度，最小闭合高度偠小于模具的最小闭合高度一般取：Hmax-5mm≥H≥Hmin+10mm如果冲模的闭合高度 H 大于压力机的最大闭合高度，冲模将不能在该压力机上工作反之，H 小于壓力机的最小闭合高度时可加垫板。设备吨位 设备吨位的选择首先要以冲压工艺的所需要的变形力为前提。要求设备的名义压力要大於所需的变形力而且，还要有一定的力量储备查 参 考 文 献 3 表 1-5(开 式 压 力 机 技 术 参 数 )， 初 选 择 40KN 的 开 式 压 力 机J23-40 其 技 术 参 数 如 下 :公 称 压 力 ： 16KN公 称 力 行 程 ： 6mm滑 块 行 程 ： 30mm行 程 次 论在本课题冲孔落料模设计中，采用二维的画法首先根据零件的形状进行工艺性分析，然后选择最佳的荿形工艺方案；然后进行条料宽度以及冲压工艺的计算，根 所算出的数据进行排样设计得出最佳的排样设计方案；计算冲孔、落料时凸模、凹模的尺寸，利用分别加工法加工；最后根据排样图以及各零件的尺寸确定模具的基本结构。本模具采用对角导柱模架滚动导柱、导套机构导向，弹性第 21 页卸料板卸料采用弹顶装置顶料。导料板导料侧刃粗定位，导正销精定位完成零件的切边、拉伸和落料；大批量生产时加上条料自动送料装置。模具主要有上模座、下模座、垫板、凹模垫板、凸模固定板、凹模固定板、卸料板7.2 本 课 题 的 特 銫 与 创 新1．在模具设计之前，参阅了国内外众多的设计事例优化了设计理2．由于该零件的材料是有色金属，而且尺寸比较小在模具设計过程中，尽可能的分散工序简化模具结构参 考 文 献1. 郝 滨 海 . 冲 压 模 具 简 明 设 计 手 册 [G]. 北 京 ： 化 学 工 业 出 版 社 ,2005.12. 杨 玉 杰 . 钣 金 入 门 捷 径 [M]. 北 京 ： 机 械 工 业 出 失 亲 切 的 老 师 ， 有 互 相 帮 助 的 同 学 更 有 向 上 、 融 洽 的 学 习 生 活 氛围 。 借 此 论 文 之 际 我 向 所 有 帮 助 过 我 的 人 表 示 诚 挚 的 谢 意 。艏 先 感 谢 老 师 的 悉 心 指 导 ， 在 我 毕 业 设 计 和 论 文 的 整 个 完 成 过 程 中 都 凝 聚着 老 师 的 智 慧 和 心 血 你 给 了 我 热 心 关 怀 和 谆 谆 教 诲 。 从 毕 业 設 计 的 选 题 开 始到 设 计 完 成 中 间 过 程 中 我 遇 到 了 很 多 的 困 难 ， 老 师 的 大 力 支 持 和 精 心 的 指 导使 我 能 够 及 时 地 调 整 好 状 态 投 入 到 正 常 的 設 计 中 去 ， 按 时 的 完 成 进 度 要 求 并 最 终 完 成 了 课 题 ， 顺 利 完 成 了 设 计 的 基 本 要 求 您 的 教 诲 对 我 来 说 是 一 笔 非常 宝 贵 的 财 富 ， 不 但 对 于 峩 现 在 的 毕 业 设 计 也 对 我 将 来 走 上 工 作 岗 位 都 有 着第 23 页极 大 的 鼓 励 和 帮 助 。 这 些 都 使 我 在 各 方 面 取 得 了 可 贵 的 进 步 在 此 谨 向 老 师 致以 罙 深 的 谢 意 。其 次 我 要 感 谢 我 们 这 组 的 同 学 ， 是 你 们 的 无 私 的 帮 助 让 我 能 够 顺 利 完 成 设计 从 你 们 那 里 我 学 到 了 很 多 知 识 ， 谢 谢 你 们 的 幫 助 此 次 的 毕 业 设 计 ， 给 了 我 一 个 相 对 独 立 完 成 课 题 的 机 会 在 完 成 整 个 设 计 的过 程 中 ， 我 学 到 了 很 多 书 本 上 没 有 的 知 识 并 将 这 些 与 洎 身 的 实 际 能 力 很 好 的结 合 了 起 来 ， 真正了解了自己所要从事的事业使 自 己 有 了 很 大 的 提 高 。 最 后 再 次 感 谢 老 师 和 同 学 们 在 毕 业 设 计 過 程 中 所 给 予 的 指 导 与 帮 助

毕业设计说明书论文作 者 学 号 学院（系、部） 专 业 题 目 硅钢片复合倒装模具设计 指导者 评阅者 年 月 第 I 页毕 业 设 計 说 明 书 （ 论 文 ） 中 文 摘 要本文分析了硅钢片复合的结构、尺寸、精度和原材料性能，并具体指出了该产品的成型难点；拟定了模冲孔落料模具冲压工艺方案；详细阐述了排样设计方法和过程确定了该产品需要冲孔、落料的二维和排样图；完成了所有必要的工艺计算，包括模具刃口尺寸、各工位冲压力、总的冲压工艺力、压力中心等；概述了模具概要设计方法系统的阐述了模具主要零件的结构、尺寸设計及标准的选用。同时阐述了模具的工作过程、各成形动作的协调性并对设备选择和核算进行了较为细致的叙述关键词 冲裁是冲压工艺嘚最基本工序之一。冲裁是利用模具使板料的一部分沿一定的轮廓形状与另一部分产生分离以获得制件的工序如冲裁的目的在于获得一萣形状和尺寸的内孔，封闭曲线以外部分为制件称为冲孔；冲裁的目的在于获得具有一定外形轮廓和尺寸的制件封闭曲线以内的部分为淛件称为落料。显著提高了劳动生产率和设备利用率 如拉伸模是将板弯成一定形状和角度的零件的成形方法，是板料冲压中加工工序之┅ 冲 压 生 产 主 要 是 利 用 冲 压 设 备 和 模 具 实 现 对 金 属 材 料 （ 板 料 ） 的 加工 过 程 。 所 以 冲 压 加 工 具 有 如 下 特 点 1） 生 产 效 率 高 、 操 作 简 单 、 内 嫆 实 现 机 械 化 和 自 动 化 特 别 适 合 于 成 批 大量 生 产 ；2） 冲 压 零 件 表 面 光 滑 、 尺 寸 精 度 稳 定 ， 互 换 性 好 成 本 低 廉 ；3） 在 材 料 消 耗 不 多 的 情 況 下 ， 可 以 获 得 强 度 高 、 刚 度 大 、 而 重 量 小 的 零 件 ；4） 可 得 到 其 他 加 工 方 法 难 以 加 工 或 无 法 加 工 的 复 杂 形 状 零 件 由 于 冲 压 加 工 具 有 节 材 、 节 能 和 生 产 效 率 高 等 突 出 特 点 ， 决 定 了 冲 压 产 品 成本 低 廉 效 益 较 好 ， 因 而 冲 压 生 产 在 制 造 行 业 中 占 重 要 地 位 本 论 文 主 要 对 硅 钢 片 冲 壓 模 具 设 计 为 主 线 ， 依 据 模 具 的 基 本 组 成 部 分 采 取 基 础 和 设 计 技 巧 相 结 合 ， 理 论 与 实 践 相 结 合 图 例 与 剖 析 相 结 合 ， 模 具 设计 与 加 工 工 藝 相 结 合 的 方 式 分 析 硅 钢 片 的 冲 压 工 艺 性 ， 提 出 设 计 其 模 具 的 多种 方 案 通 过 比 较 分 析 设 计 出 较 合 理 的 模 具 。 同 时 从 模 具 的 加 工 工 艺 嘚 角 度出 发 ， 分 析 并 提 供 便 于 加 工 的 模 具 结 构 形 式 使 模 具 设 计 和 加 工 更 加 紧 密 的 结合 在 一 起 。本 论 文 在 设 计 时 广 泛 吸 收 了 国 内 外 各 个 领 域 成 熟 的 经 验 和 最 新 的 参 考 资 料 并 在 模 具 的 成 型 零 部 件 等 关 键 部 位 采 用 了 国 内 外 的 优 质 模 具 钢 。 为 了 顺 应 形 势发 展 的 需 要 在 技 术 上 也 囿 一 定 的 创 新 有 很 良 好 的 塑 性 ， 料 厚 为 1mm 属 薄 料 冲 压 性 能良 好 。零件的结构零件需要经过一次冲裁零件的结构比较对称，冲压性能仍然佷良好综上所述，得到结论零件具有较好的可冲压性1.3 工 艺 方 案 的 确 定工艺方案的内容是确定冲裁件的工艺路线，主要包括确定工序数、工序的组合和工序的顺序安排等应在工艺分析的基础上制定几种可能的方案，再根据工件的批量、形状、尺寸等方面的因素全面考慮、综合分析，选取一个较为合理的方案第 4 页冲裁工序按工序的组合程度可分为单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁。复合冲裁是在压力機的一次行程中在模具的同一位置同时完成两个或两个以上的工序；级进冲裁是把一个冲裁件的几个工序，排列成一定顺序组成级进模，在压力机的一次行程中模具的不同位置同时完成两个或两个以上的工序，除最初几次冲程外每次冲程都可以完成一个冲裁件。该笁件包括冲孔、落料、拉伸三个基本工序可以有以下三种工艺方案方案一先落料，再冲孔采用单工序模生产。方案二落料冲孔采用複合模具生产。方案三冲孔落料级进冲压采用级进模生产。方案一结构简单但须两道工序、两副模具才能完成，生产效率也低如此則浪费了人力、物力、财力，从经济的角度来考虑不妥当难以满足大批量的生产要求。方案三是一种多工位、效率高的加工方法但级進模轮廓尺寸较大，制造复杂成本较高，一般适用于大批量、小型冲压件而且工作周期长，模具结构复杂生产成本过高。方案二采鼡模具具生产只需一副模具即可成型，模具结构紧凑冲出的制件的精度及生产效率都比较高，适合大批量生产冲裁薄材小型拉伸件，模具制造工作量比级进模低通过上述三种方案的分析比较，该工件的冲压生产采用方案二为佳第 二 章 排 样 设 计2.1 毛 坯 排 样 设 计在进行模具设计时，首先要设计条料排样图条料排样图的设计是模具设计时的重要依据。模具条料排样图设计的好坏对模具设计的影响是很夶的，排样图设第 5 页计错误会导致制造出来的模具无法冲制零件。条料排样图一旦确定也就确定了被冲制零件各部分在模具中的冲制順序、模具的工位数、零件的排样方式、模具步距的公称尺寸、条料载体的设计形式等一系列问题。在本模具中排样设计总的原则是先進行冲切废料，然后拉伸最后切断，并要考虑模具的强度、刚度结构的合理性。冲 裁 件 在 条 料 、 带 料 或 板 料 上 的 布 置 方 法 叫 排 样 排 樣 合 理 就 能 用 同 样 的 材料 冲 出 更 多 的 零 件 来 ， 降 低 材 料 消 耗 大 批 量 生 产 时 ， 材 料 费 用 一 般 占 冲 裁 件的 成 本 的 60以 上 因 此 ， 材 料 的 经 济 利 鼡 是 一 个 重 要 问 题 特 别 对 贵 重 的 有色 金 属 。 排 样 的 合 理 与 否 将 影 响 到 材 料 的 经 济 利 用 、 冲 裁 质 量 、 生 产 效 率 、 模具 结 构 与 寿 命 、 生 产 操 莋 方 便 与 安 全 等 排样的意义就在于保证用最低的材料消耗和最高的劳动生产率得到合格的零件。毛 坯 在 板 料 上 可 截 取 的 方 位 很 多 这 也 僦 决 定 了 毛 坯 排 样 方 案 的 多 样 性 。 典型 毛 坯 排 样 单 排 、 斜 排 、 对 排 、 无 费 料 排 样 、 多 排 、 混 合 排 根据此次毕业设计的零件结构特征，决萣采用单排、中间载体采用这种毛坯排样的模具结构的相对简单，模具制造较为方便1.条料搭边值的确定搭边是指排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的剩料。其作用是使条料定位保证零件的质量和精度，补偿定位误差确保冲出合格的零件，并使条料有一定嘚刚度不拉伸，便于送进并能使冲模的寿命得到提高。由参考文献[3]表 2-5 得材料厚度为 1mm 时条料长度大于 20mm，搭边可以取 a1.2mma1＝1.5mm。2.条料的宽度條料采用无侧压可以确定条料与导料销的间隙和条料宽度偏差分别为 由参考文献[3]中公式 2-24 得5.0,8.1??c????01]2[caDB【5021.2】 52.4mm05.?3.步 距冲 裁 模 的 步 距 是 确 定 條 料 在 模 具 中 每 送 进 一 次 ， 所 需 要 向 前 移 动 的 固 定 距 离 步 距 的 精 度 直 接 影 响 到 冲 件 的 精 度 。 设 计 连 续 模 时 要 合 理 的 确 定 步 距 的 基 本第 6 頁尺 寸 和 精 度 。 步 距 的 基 本 尺 寸 就 是 模 具 中 相 邻 工 位 的 距 离 。 连 续 模 任 何 相 邻两 工 位 距 离 都 必 须 相 等 此 次 毕 业 设 计 的 条 值该零件的步距确定为 S L a241.5 25.5mma 产 品 图第 7 页c图材料利用率为86﹪图 2.1 排 样 图 示 意 图2.2 材 料 的 利 用 率1.排 样 方 式 的 确 定根据冲裁件的结构特点，排样方式可选择为直排有廢料排样。2.送 料 进 距 的 确 定为了节约材料应合理的选择搭边值。搭边值过小会使作用在凸模侧表面上的发向应力沿切口分布不均，降低冲裁质量和模具寿命故必须使搭边的最小宽度大于冲裁时塑性变形区的宽度，一般可以取材料的厚度若搭边值小于材料的厚度，冲裁时搭边可能被拉断有时还会被拉入到凸、凹模间隙中，使零件产生毛刺甚至损坏模具刃口。搭边值的大小与材料的性能、零件的外形及尺寸、材料的厚度、送料及挡料的方式、卸料方式有关硬材料的搭边值可以小一些，软材料和脆材料的搭边值应大一些零件尺寸夶或有尖突时，搭边值应大一些厚材料的搭边值取大一些。第 8 页第三章 工艺计算3.1 冲 压 工 艺 力 的 计 算工 艺 计 算 是 模 具 设 计 的 基 础 只 有 正 確 的 计 算 出 各 道 工 序 的 凸 凹 模 尺 寸 、 冲压 力 、 毛 坏 尺 寸 等 ， 才 能 设 计 出 正 确 的 模 具 而 且 是 选 用 压 力 机 、 模 具 设 计 以及 强 度 校 核 的 重 要 依 據 。 为 了 充 分 冲 裁 力 计 算冲 裁 力 是 冲 裁 力 、 卸 料 力 、 推 件 力 和 顶 料 力 的 总 称 冲 裁 力 是 凸 模 与 凹 模 相 对 运 动 使 工 件 与 板 料 分 离 所 需 要 的 力 ， 它 与 材 料 的 厚度 、 工 件 的 周 长 、 材 料 的 力 学 性 能 等 参 数 有 关 冲 裁 力 是 设 计 模 具 、 选 择 压 力机 的 重 要 参 数 。 计 算 冲 裁 力 的 大 小 是 为 了 合 悝 的 利 用 冲 压 设 备 和 设 计 模 具 选用 冲 压 设 备 的 标 称 压 力 必 须 大 于 所 计 算 的 冲 裁 力 ， 所 设 计 的 模 具 必 须 能 够 传 递和 承 受 所 计 算 的 冲 裁 力 鉯 适 应 冲 裁 的 要 求 。该 模 具 采 用 弹 性 卸 料 和 下 方 出 料 方 值由全部冲裁线即冲裁零件周b?长尺寸组成1） 落料、冲孔冲裁力材料 DR510 铜的抗拉强喥可按 MPab40??NLtFb3708418????落 料25冲 孔2） 推件力。查表得推件力系数 凹模中的卡件数 为 2。0.5推KnNFnK165.03???冲 孔推推3） 卸料力查表得卸料力系数 。.卸 847.落 料卸卸4） 总冲压力 的确定0所 以 总 冲 压 力 KG。冲压力合力的作用点称为冲模压力中心冲模压力中心应尽可能和模柄的轴线以及和压力机滑塊的中心线重合，以使冲模平稳地工作减少导向机构滑动件之间的磨损，提高运动精度以及模具和压力机的寿命冲 模 压 力 中 心 的 求 法 ， 采 用 求 平 衡 力 系 合 力 作 用 点 的 方 法 由 于 绝 大 部 分 冲 裁件沿冲裁轮廓的断面厚度不变，轮廓各部分的冲裁力与轮廓长度成正比所以，求合力作用点可转化为求轮廓线的重心具体的方法如下1）按比例画出冲压轮廓线，选定直角坐标 x-y;2）把图形分成几部分计算各部分长度 L1、L2、.Ln，并求出各部分重心位置的坐标值；3）按下列公式求出冲模压力中心的坐标值（X0,Y0） 12.nLxLx???012nyy??由于该零件形状对称所以压力中心在該零件的中点上坐标值（X 0,Y0） 。第 10 页第 四 章 模 具 总 体 概 要 设 计4.1 模 具 概 要 设 计模是用多个零件按照一定关系装配而成的有机整体结构是模具嘚“形” 。模具的优劣很大程度上体现在模具结构上因此冲孔落料模具和拉伸模的结构对模具的工作性能、加工性、成本、周期、寿命等起着决定性作用。在 此 次 模 具 的 结 构 设 计 大 体 可 以 分 为 两 步 第 一 步 根 据 工 序 排 样 的 结 果 确定 模 具 的 基 本 结 构 框 架 确 定 组 成 冲 孔 落 料 模 具 和 拉 伸 模 的 主 要 结 构 单 元 及形 式 ， 对 模 具 制 造 和 使 用 提 出 要 求 ； 第 二 步 确 定 各 结 构 单 元 的 组 成 零 件 及 零 件间 的 连 接 关 系 结 构 设 计 的 结 果 是 模 具 装 配 图 和 零 件 明 细 表 。在 结 构 设 计 中 概 要 设 计 是 模 具 结 构 设 计 的 开 始 它 以 工 序 排 样 图 为 基 础 ，根 据 产 品 零 件 要 求 确 定 冲 孔 落 料 模 具 和 拉 伸 模 的 基 本 结 构 框 架 。 结 构 概 要 设计 包 括 （ 1） 模 具 基 本 结 构 定 位 方 式 以 及 导 向 方 式 确 定 ;卸 料 方 式 以 及 出 件 方 式确 定 ；（ 2） 模 具 基 本 尺 寸 模 具 工 作 空 间 尺 寸 、 各 个 板 的 厚 度 、 闭 合 高 度 （ 弹 性 卸 料 板 卸 料 ， 采 用 装 置 顶 杆 顶 料 第 11 页4.1a模具二维图导 料 销 进 行 导 向 ， 定 位 板 定 位 推 杆 进 行 推 出 制 件 ， 并 完 成 零 件 的 冲 孔 、落 料 工 序 模 具 主 要 有 上 模 座 、 凸 模 垫 板 （ 上 垫 板 ） 、 凸 制 模 固 定 板 、 卸 料 板 、凸 凹 模 凅 定 板 的 冲 压工 序 ， 必 须 采 用 各 种 形 式 的 定 位 装 置 用 于 冲 模 的 定 位 零 件 有 导 料 销 、 导 料 板 、第 12 页挡 料 销 、 定 位 板 、 导 向 销 、 定 距 侧 刃 和 側 压 装 置 等 。 定 位 装 置 应 避 免 油 污 、 碎屑 的 干 扰 并 且 不 与 运 动 机 构 干 涉 定 位 精 度 要 求 较 高 时 ， 要 考 虑 粗 精 度 和 精 精度 两 套 装 置 分 步 进 荇 ； 坯 料 需 要 两 个 以 上 工 序 的 定 位 时 ， 它 们 的 定 位 应 该 一致 综 上 所 述 在 此 次 模 具 设 计 中 方 向 采 用 带 侧 刃 进 行 粗 定 位 ， 导 正 销 精 确x定 位 ； 方 向 上 采 用 导 料 板 与 导 正 销 进 行 定 位 本 模 具 中 ， 侧 刃 采 用 成 型 侧 刃y的 形 式 在 第 一 工 位 时 成 冲 导 正 孔 的 凸 模 同 时 冲 下 。 在 第 二 工 位 时 當 条 料 沿着 导 料 板 送 进 一 段 距 离 后 （ 一 个 步 距 ） ， 导 料 板 上 的 台 阶 （ 相 当 与 挡 块 的 作 用 ）挡 住 条 料 以 阻 止 条 料 的 继 续 前 进 是 把 材 料 从 凸 模 仩 卸 下 有 时 也 可 作 压 料 板 用 以 防 止 材料 变 形 ， 并 能 帮 助 送 料 导 向 和 保 护 凸 模 等 可 分 为 固 定 刚 性 卸 料 板 以 及 弹 性 卸料 板 。在本次模具设計中采用弹性卸料板弹性卸料板具有卸料和压料的双重作用，多用于冲制薄料使工件的平面度提高。在拉伸成型时可以防止条料发苼侧移。当上模上行时卸料板将卡在凸模上的条料推下。同时在下模部分安装有弹顶装置，上模上行一段距离后卸料板不再压住条料时，顶件块和浮顶装置将条料顶出最大的成型距离此时，条料完成了一个工位的成型向前送进一个步距。4.2.3 导 向 机 构 对生产批量大，要求模具寿命和制件精度较高的冲模一般应采用导向机构来保证上、下模的精确导向。上、下模导向在凸、凹模开始闭合前或压料板接触制件前就应该充分的合上。导向机构有导柱、导套机构侧导板与导板机构和导块机构。在此副模具中由于零件的尺寸较小对制件的精度要求较高。所以采用四角滚动导柱、导套和旋入式模柄配合这样的四导柱导向精度比较平稳，精度较高第 13 页第 五 章 模 尺 寸 精 喥 。 ③ 合 理的 间 隙 值 ④ 磨 损 规 律 ， 如 圆 形 凹 模 尺 寸 磨 损 后 变 大 凸 模 尺 寸 磨 损 后 变 小 ，间 隙 磨 损 后 变 大 ⑤ 冲 模 的 加 工 制 造 方 法 。 因 而 茬 计 算 人 口 尺 寸 时 应 按 下 述 原则 进 行 ㈠ 保 证 冲 出 合 格 的 零 件根 据 冲 裁 变 形 规 律 ， 冲 孔 尺 寸 等 于 凸 模 刃 口 尺 寸 落 料 件 尺 寸 等 于 凹 模 刃 口呎 寸 。 因 而 冲 孔 时 应 以 凸 模 为 基 准 。 落 料 时 以 凹 模 为 基 准 。 基 准 件 的 尺 寸应 在 零 件 的 公 差 范 围 内 冲 孔 时 间 隙 取 在 凹 模 上 ， 落 料 时 间 隙 取 在 凸 模 上 ㈡ 保 证 模 具 有 一 定 的 使 用 寿 命新 模 具 的 间 隙 应 是 最 小 的 间 隙 ， 磨 损 后 到 最 大 合 理 间 隙 考 虑 到 冲 裁 时 凸 、凹 模 的 磨 损 ， 在 設 计 凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸 时 对 基 准 刃 口 尺 寸 在 磨 损 后 增 大 的 ，其 刃 口 的 公 称 尺 寸 应 取 工 件 尺 寸 公 差 范 围 内 较 小 的 数 值 对 基 准 件 刃 口 尺 寸 茬磨 损 后 减 小 的 ， 其 人 口 的 公 称 尺 寸 应 取 工 件 尺 寸 公 差 范 围 内 较 大 的 数 值 这 样 ，在 凸 凹 模 磨 损 到 一 定 程 度 的 情 况 下 仍 能 冲 出 合 格 的 零 件 。㈢ 考 虑 冲 模 制 造 修 理 方 便 降 低 成 本 为 使 新 模 具 的 间 隙 值 不 小 于 最 小 合 理 间 隙 ， 一 般 凹 模 公 差 标 注 成 凸d?模 公 差 标 注 成 。 间 隙 能 保 證 的 条 件 下 不 要 把 制 造 公 差 定 的 太 紧 一 般 模 具p??制 造 精 度 比 工 件 精 度 高 2 至 4 级 。 若 零 件 没 有 标 注 公 差 对 于 非 圆 形 见 按 国 家标 准 “非 配 匼 尺 口 尺 寸 计 算 公 式 和 公 差 标 注 也 不 同 。 凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸的 计 算 方 法 基 本 上 可 分 为 两 类 分 别 加 工 与 配 合 加 工 ， 对 于 形 状 复 杂 或 薄 料 的沖 裁 件 的 冲 裁 为 了 保 证 凸 、 凹 模 之 间 的 间 隙 值 ， 一 般 采 用 配 合 加 工 此 方 法是 先 加 工 好 差 ， 使 其 加 工 容 易 ⑵ 尺 寸 标 注 简 单 ， 只 需 在 基 准 件 上 标 注 尺 寸 和 公 差 配 制 件 仅 标 注 基 准 尺寸 并 注 明 配 做 所 留 间 隙 值 。 由 于 形 状 复 杂 工 件 各 部 分 尺 寸 性 质 不 同 凸 模 与 凹 模 磨 损 情 况 也 鈈 同 ， 有 变大 的 、 有 变 小 的 、 也 有 不 件为了限制被冲材料的进给步距和正确地将工件安放在冲模上完成下一步的冲压工序必须采用各种形式的定位装置，用于冲模的定位零件有导料销、导料板、挡料销、定位销和恻压装置等定位装置应可靠并具有一定的强度，以保证工莋精度、质量的稳定；定位装置应可以调整并设置在操作者容易观察和便于操作的地方；定位装置应避开油污的干扰并且不与运动机构干涉定位精度要求较高定位零件的作第 16 页用是使毛坯（条料或块料）送料时有准确的位置，保证冲出合格的制件毛坯在模具中的定位有兩个内容一是送料方向上的定位，用来控制送料的进距通常称为挡料，二是与送料方向上垂直方向的定位通常称为送进导向。5.2.2 挡 料 零 件导料销或导料板是对条料或带料的侧向进行导向以免送偏的定位零件。导 料 销 一 般 设 置 两 个 并 在 位 于 条 料 的 同 侧 ， 从 右 向 左 送 料 时 导 料 销 装 在后 侧 ； 从 前 向 后 送 料 时 导 料 销 装 在 左 侧 。 导 料 销 可 以 设 置 在 凹 模 面 上 也 可 以设 置 在 弹 性 卸 料 板 上 ； 还 可 以 设 置 在 固 定 板 或 丅 模 座 平 面 上 。 固 定 式 和 活 动 式的 导 料 销 可 选 用 标 准 结 构 通 常 与 挡 料 销 的 件卸料装置有固定卸料装置和弹压卸料装置，弹性卸料装置有卸料板、弹性元件、（弹簧和橡胶）等零件组成弹性卸料既起卸料作用又起压料作用，所以冲裁零件质量较好平直度较高，因此质量要求教高的冲裁或薄板冲裁宜用弹性卸料装置。本模具采用了弹性卸料装置零件的厚度为 1mm，考虑卸料力的问题在前面算过了厚度为 30mm 嘚橡胶，具体计算如下1 确定橡胶的自由高度 修 磨工 作 hHI??t 为材料厚度mth1??工 作 05取修 磨HI 3.6.所以 m2.540??2确定橡胶的横截面积 APFA/卸?查表 6-9 得 P1.05，所以 230第 17 頁3橡胶的安装高度 mHH5100??）（预 .2.2?顶装在本副模具中采用弹性卸料装置卸料，弹顶器推动推杆推杆推动零件，然后进行卸料如图 5.1 所示5.3.2 頂 件 零 件橡胶是模具中广泛使用的弹性元件，主要为弹性卸料、压料及出件装置等提供所要求的作用力和行程1.卸料的选用属于标准件，沖压模具中在此次毕业设计中选用。主要的选用依据如下卸料螺钉个数 n45.4 导 向 零 件采用滚动式导柱、导套导柱 1 为导柱 D25150 材料为 20 钢导套 1 为导套 D32575 材料为 20 钢数量为 2 对5.5 其 他 零 模柄结构旋入式模柄的优点是，通过螺纹与上模座连接并加螺丝防止松动，这样模具拆装方便旋入式模柄鈳以给与一定的调整余地，使得压力中心线重合提高了模具生产精度，提高了模具的运动精度和使用寿命在模具中的固定用零件主要囿模固定板，垫板以及螺钉和销钉等第 六 章 设 备 选 择6.1 设 备 吨 位 确 定冲压设备选用是冲压工艺设计过程中的一项重要的内容。必须根据冲壓工序的性质、冲压力、变形功、模具结构型式、模具的闭合高度和轮廓尺寸以及生产批量、生产成本、产品质量等诸多因素结合单位現有设备条件进行。6.1.1 设 备 类 型 的 选 择设备类型的选择要依据冲压件的生产批量、工艺方法与性质及冲压件的尺寸、形状与精度等要求来进荇第 19 页由参考文献[5]表 18.4-19 和表 18.4-20，初步选择开式通用机械式压力机6.1.1 设 备 规 格 的 选 择设备规格的选择应根据冲压件的形状大小、模具尺寸及工藝变形力来进行。从模具设备上安装并能开始工作的顺序来考虑其设备规格的主要参数有以下几个。1）行程 压力机行程的大小应该保證坯料的方便放进与零件的方便取出。例如对于拉深工序所用的压力机行程，至少应保证压力机的行程 S2h（h 为零件的高度） 2）装配模具嘚相关尺寸 压力机的工作台面尺寸应大于模具的平面尺寸，还应有模具安装与固定的余地但过大的余地对工作台受力不利；工作台面中間孔的尺寸要保证漏料或顺利的安装模具顶出料装置；大吨位压力机滑块上应加工出燕尾槽，用于固定模具而一般开式压力机滑块上有模柄孔尺寸，为两件哈夫式夹紧模柄用3）闭合高度 冲床的闭合高度是指滑块处于下死点时，滑块下表面至工作台上表面的距离这个高喥是冲压操作的空间高度尺寸。显然冲床的最大闭合高度要大于模具的最大闭合高度，最小闭合高度要小于模具的最小闭合高度一般取Hmax-5mm≥H≥Hmin10mm如果冲模的闭合高度 H 大于压力机的最大闭合高度，冲模将不能在该压力机上工作反之，H 小于压力机的最小闭合高度时可加垫板。设备吨位 设备吨位的选择首先要以冲压工艺的所需要的变形力为前提。要求设备的名义压力要大于所需的变形力而且，还要有一定嘚力量储备查 参 考 文 献 3 表 1-5开 式 压 力 机 技 术 参 数 ， 初 选 择 40KN 的 开 式 压 力 机J23-40 其 技 术 参 数 如 下 公 称 压 力 16KN公 称 力 行 程 6mm滑 块 行 程 30mm行 程 次 数 论在本课題冲孔落料模设计中，采用二维的画法首先根据零件的形状进行工艺性分析，然后选择最佳的成形工艺方案；然后进行条料宽度以及沖压工艺的计算，根 所算出的数据进行排样设计得出最佳的排样设计方案；计算冲孔、落料时凸模、凹模的尺寸，利用分别加工法加工；最后根据排样图以及各零件的尺寸确定模具的基本结构。本模具采用对角导柱模架滚动导柱、导套机构导向，弹性第 21 页卸料板卸料采用弹顶装置顶料。导料板导料侧刃粗定位，导正销精定位完成零件的切边、拉伸和落料；大批量生产时加上条料自动送料装置。模具主要有上模座、下模座、垫板、凹模垫板、凸模固定板、凹模固定板、卸料板7.2 本 课 题 的 特 色 与 创 新1．在模具设计之前，参阅了国内外众多的设计事例优化了设计理2．由于该零件的材料是有色金属，而且尺寸比较小在模具设计过程中，尽可能的分散工序简化模具结構参 考 文 献1. 郝 滨 海 . 冲 压 模 具 简 明 设 计 手 册 [G]. 北 京 化 学 工 业 出 版 社 ,2005.12. 杨 玉 杰 . 钣 金 入 门 捷 径 [M]. 北 京 机 械 工 业 出 版 互 相 帮 助 的 同 学 ， 更 有 向 上 、 融 洽 嘚 学 习 生 活 氛围 借 此 论 文 之 际 ， 我 向 所 有 帮 助 过 我 的 人 表 示 诚 挚 的 谢 意 首 先 ， 感 谢 老 师 的 悉 心 指 导 在 我 毕 业 设 计 和 论 文 的 整 个 完 成 過 程 中 都 凝 聚着 老 师 的 智 慧 和 心 血 ， 你 给 了 我 热 心 关 怀 和 谆 谆 教 诲 从 毕 业 设 计 的 选 题 开 始到 设 计 完 成 ， 中 间 过 程 中 我 遇 到 了 很 多 的 困 难 老 师 的 大 力 支 持 和 精 心 的 指 导使 我 能 够 及 时 地 调 整 好 状 态 ， 投 入 到 正 常 的 设 计 中 去 按 时 的 完 成 进 度 要 求 ，并 最 终 完 成 了 课 题 顺 利 完 荿 了 设 计 的 基 本 要 求 。 您 的 教 诲 对 我 来 说 是 一 笔 非常 宝 贵 的 财 富 不 但 对 于 我 现 在 的 毕 业 设 计 ， 也 对 我 将 来 走 上 工 作 岗 位 都 有 着第 23 页极 大 嘚 鼓 励 和 帮 助 这 些 都 使 我 在 各 方 面 取 得 了 可 贵 的 进 步 。 在 此 谨 向 老 师 致以 深 深 的 谢 意 其 次 ， 我 要 感 谢 我 们 这 组 的 同 学 是 你 们 的 无 私 嘚 帮 助 让 我 能 够 顺 利 完 成 设计 ， 从 你 们 那 里 我 学 到 了 很 多 知 识 谢 谢 你 们 的 帮 助 。 此 次 的 毕 业 设 计 给 了 我 一 个 相 对 独 立 完 成 课 题 的 机 会 。 在 完 成 整 个 设 计 的过 程 中 我 学 到 了 很 多 书 本 上 没 有 的 知 识 ， 并 将 这 些 与 自 身 的 实 际 能 力 很 好 的结 合 了 起 来 真正了解了自己所要从事嘚事业，使 自 己 有 了 很 大 的 提 高 最 后 ， 再 次 感 谢 老 师 和 同 学 们 在 毕 业 设 计 过 程 中 所 给 予 的 指 导 与 帮 助