弯曲垫片模具设计与制造.doc

目 录目 录1摘 要3Abstract4第1章冲压件的工艺分析51.1塑件基本信息51.2工件的形状和尺寸分析51.3工件精度和断面粗糙度61.4确定冲压工艺方案6第2章 排样设计及工艺参数的计算72.1排样设计72.1.1合理排样并绘制排样图72.1.2搭边值和条料宽度的确定82.1.3材料的利用率82.2工艺参数的计算92.2.1冲裁力、卸料力、顶件力的计算92.2.2压力机公称压力的选取102.2.3压力中心的确定122.2.4冲裁模刃口尺寸的计算13第3章 工作零件结构设计及固定173.1凸模的设计与固定173.2凸模长度的计算及强度校核193.3整体式凹模的设计与强度校核203.4定位零件的选用223.5卸料板装置25第4章 其他组成零件的选择264.1模架的选择标准264.2导向装置的选择274.3卸料与顶件装置的设计274.4其他标准与非标准零件的选择28第5章 冲模零件加工工艺设计295.1凸模的加工工艺295.1.1冲圆孔凸模的加工工艺295.2.2落料凹模的加工工艺29第6章 制造与装配316.1模具的制造316.2模具的装配366.3模具的调试376.4模具总图38第7章 弯曲部分模具设计397.1工艺参数确定397.1.1最小弯曲半径的确定397.1.2展开尺寸计算397.1.3弯曲力计算397.1.4工作部分尺寸计算397.1.5压力中心的确定397.2工作零件的设计407.3装配图40结论41参考文献42致谢43摘 要冲压模具，是在冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，成为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。 冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定这产品的质量、效益和新产品的开发能力。 本论文分析了弯曲片的工艺性，介绍了弯曲固定片模具总体结构设计，对工件进行了展开计算，确定了工件加工成型的工艺方案和排样方案，对模具进行了工艺计算，根据计算结果进行了成型零件、定位零件，卸料零件等主要零部件的设计，还根据各标准对模具中用到的其他标准件进行了选择和设计，并对重要的非标准零部件的制造和加工工艺进行了分析和叙述。实践证明，该模具结构合理、可靠、并能保证产品质量，对此类零件的模具设计有参考价值。关键词： 冲压模具 弯曲片 模设计与制造 工艺AbstractStamping die, is in the process of stamping, the material (metal or non-metallic ) processing into parts ( or semi-finished products ) of a special technical equipment, become cold stamping die ( commonly known as die ). Stamping is in room temperature, using the installation of the press mold for exerting pressure on the material, make its produce plastic deformation or separation, thereby obtaining the necessary parts of a pressure processing method.Stamping production stamping die is essential to the process equipment, technology intensive product. Stamping quality, production efficiency and production cost, and die design and manufacturing has a direct relationship. Die design and manufacturing technology level, is a measure of a countrys level of product manufacture of one of the important symbols, largely determines the product quality, efficiency and new products development ability.This paper analyzes the bending plate process, introduces the bending fixed mold structure design, to work for the unfolding calculation, to determine the workpiece forming process plan and layout design, to mold process has been calculated, according to the calculation results of molding parts, positioning parts, unloading parts and other major parts of the design, also according to the standard of mould used in the other standard parts for the selection and design, and on important non standard parts and components manufacturing and processing technology are analyzed and expounded. Practice has proved, the die structure is reasonable, reliable, and can ensure the product quality, to such parts of the mold design reference value.Key words: stamping bending plate mold design and manufacturing processing第1章 冲压件的工艺分析1.1工件基本信息零件名称：弯曲片材 料：08钢厚 度：1.5生产数量：100000件塑件二维图如图1-1所示。 1-1二维图1.2工件的形状和尺寸分析1形状分析此零件是弯曲片，起到固定和定位作用。由两处折弯和五个冲孔构成，中心一个的孔，四周四个的圆孔，四个角均为圆角，折弯处也为圆弧过渡，避免了应力集中问题。总体结构不太复杂，其上的特征都是对称分布，故冲压时受力均匀，不会发生意外变形。2尺寸分析因此零件主要起到固定和定位作用，且需要参照其他零件进行加工，即需要配合其他零件一起使用，因此对部分定位尺寸和特征尺寸要求较为严格，、都是需要严格控制的尺寸，设计和制造时需严格按照图样标准。零件总体要求：无严重划伤，无冲压毛刺，孔不允许变形。1.3工件精度和断面粗糙度1冲裁件的经济公差等级不高于IT11级，一般要求落料件公差等级最好低于IT10级，冲孔件最好低于IT9级。零件上所有未注公差尺寸，属于自由尺寸，可按照IT11级确定工件的公差。2冲裁件的断面粗糙度与材料塑性、材料厚度、冲裁模间隙、刃口锐钝以及冲模结构等有关。当冲裁件厚度为2一下的金属板料时，起断面粗糙度一般可取12.53.2。1.4确定冲压工艺方案1方案一：采用单工序模生产；2方案二：采用冲孔落料复合模生产，复合模弯曲；3方案三：采用级进模生产，冲孔，落料，弯曲。分析：方案一：虽然模具结构简单，但是做冲孔、落料、弯曲，至少需要三副模具，制造起来工序比较多，工作量比较大。并且需要占用三台冲床，效率比较低。方案二：最为常用，一副做冲孔落料，一副做弯曲，需要两副模具，提高了机床利用率。且模具结构紧凑，生产效率高，特别是制件孔对外形的位置度容易保证。另一方面，复合模结构复杂，对模具零件精度要求高，模具装配精度也高。方案三：采用冲中心孔、四周孔、落料、弯曲共四道工序，模具精度较高，适合使用自动送料，提高了劳动生产率。同时使用侧刃定步距，送料精确。操作安全，节约成本。但缺点是模具制造和转配精度要求较高。因采用侧刃定步距，所以材料利用较低，增加了成本。综上所述，结合具体要求，决定采用方案二，即做一副冲孔落料复合模和一副弯曲复合模来完成此零件的制造。第2章 排样设计及工艺参数的计算2.1排样设计2.1.1合理排样并绘制排样图 图2-1排样图1有废料排样 如图2-1所示。沿冲件全部外形冲裁，冲件与冲件之间、冲件与条料之间都存在有搭边废料。冲件尺寸完全由冲模决定，因此精度高，模具寿命也高，但材料利用率低。2少废料排样 如图2-1所示。沿冲件部分外形切断或冲裁，只在冲件与冲件之间或冲件与条料侧边之间留有搭边。因受剪裁条料质量和定位误差的影响，其冲件质量稍差，同时边缘毛刺被凸模带入间隙也影响模具寿命，但材料利用率稍高，冲模结构简单。3无废料排样 如图2-1所示。冲件与冲件之间或冲件与条料之间均无搭边，沿直线或曲线切断条料而获得冲件。冲件的质量和模具寿命更差一些，但材料利用率最高。另外，如图2-1所示，当送进步距为两倍零件宽度是，一次切断便能获得两个冲件，有利于提高劳动生产率。 采用少、无废料的排样可以简化冲裁模结构，减小冲裁力，提高材料利用率。但是，因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误差影响，冲裁件公差等级低。同时，由于模具单边受力（单边切断时），、不但会加剧模具磨损，降低模具寿命，而且也直接影响冲裁件的断面质量。为此，排样是必须统筹兼顾、全面考虑。根据上述分析，采用有无废料排样，确定排样图如图2-2所示。图2-2 产品排样图2.1.2搭边值和条料宽度的确定工件边长为98.38，即L50，查表得沿边a为2,工件间a1为1.8，所以步距为31.8。此模具为无侧压装置的模具，其条料宽度应考虑在送料过程中因条料的摆动而使侧面搭边减小，为了补偿侧面搭边的减小部分，条料宽度应增加一个可能的摆动量。故条料宽度为：2.1.3材料的利用率冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比叫做材料利用率，它是衡量合理利用材料的经济性指标。在冲压零件的成本中，材料费用约占60%以上，因此材料的经济利用具有非常重要的意义。不合理的排样会浪费材料。材料利用率可用公式计算： =100%=100% 式中：材料利用率；S工件的实际面积；所用材料面积，包括工件面积与废料面积；A 步距（相邻两个指尖对应点的距离）；B 条料宽度因此，一个步距材料的利用率具体计算按公式：工件的实际面积 因在实际生产中整张板料的尺寸规格可以自定，所以在此不计算没张板料的使用率。提高材料利用率的方法：从公式可以看出，若能减少废料面积，则材料利用率高。废料可分为工艺废料与结构废料两种。结构废料由工件的形状特点决定，一般不能改变；搭边和余料属于工艺废料，是与排样形式及冲压方式有关的废料。要想提高材料的利用率，主要应从工艺废料入手。设计合理的排样方案，选择合适规格的板料，用制作大零件的废料制作小零件等，都是提高材料利用率的较为有效的方法。2.2工艺参数的计算2.2.1冲裁力、卸料力、顶件力的计算冲裁力的计算冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是随凸模进入材料的深度（凸模行程）而变化的。通常说的冲裁力指的是冲裁力的最大值，它是选择压力机和模具设计的重要依据之一。采用平刃冲裁模，其冲裁力按公式计算： 式中：为冲裁力，；为材料抗剪强度，；L为冲裁周边总长，； 为材料厚度，；系数是考虑到冲裁模刃口的磨损、凸模与凹模间隙的波动（数值的变化或分布不均）、润滑情况、材料力学性能与厚度公差的变化等因素而设置的安全系数，一般取1.3。当查不到材料抗剪强度时，可用抗拉强度代替，此时。经计算冲裁周边总长所以冲裁力由公式由公式式中；冲裁力，N；卸料力系数，其值为（薄料取大值，厚料取小值）顶件力系数，其值为（薄料取大值，厚料去小值）n梗塞在凹模内的制件或废料数量，n=h/t，h为直刃口部分的高，t为材料厚度，。卸料力和顶件力还是设计卸料装置和弹顶装置中弹性元件的依据。2.2.2压力机公称压力的选取1冲裁时，压力机的公称压力必须大于或等于冲裁时各工艺力的总和。采用弹压卸料装置和上出件的模具时按公式计算： 查表得开式双柱可倾式压力机符合冲压要求。压力机规格如下：型号 公称压力 滑块行程 行程次数 最大闭合高度 最大装模高度 闭合高度调节量 立柱间距离 工作台尺寸：前后，左右 垫板尺寸：厚度，孔径 模柄孔尺寸：直径，深度 电动机功率2弯曲力是设计弯曲模和选择压力机吨位的重要依据。特别是在弯曲板料较厚、弯曲变形程度较大，材料强度较大时，必须对弯曲力进行计算。由于影响弯曲力的因素较多，如材料性能，零件形状、弯曲方法、模具结构、模具间隙和模具工作表面质量等。因此，用理论分析的方法很难准确计算弯曲力。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。(1) 自由弯曲时的弯曲力V形弯曲件弯曲力：= U形弯曲件弯曲力：= 式中：为冲压行程结束时的自由弯曲力，N；为安全系数，一般取1.3；b为弯曲件的宽度，；t为弯曲材料的厚度，；r为弯曲件的内弯曲半径，；为材料的强度极限，。 因此零件属于U形件，所以弯曲力计算如下：(2) 校正弯曲时的弯曲力校正弯曲是在自由弯曲阶段后，进一步贴合凸模、凹模表面的弯曲件进行挤压，其校正力比自由压弯力大得多。由于这两个力先后作用，校弯曲时只需要计算校正弯曲力。V形弯曲件和U形弯曲件弯曲力均公式 式中；校正弯曲时的弯曲力，N；为校正部分垂直投影面积，；为单位面积上的校正力，MPa。故此零件的校正弯曲时的弯曲力计算结果如下：(3) 顶件和压料力对于没有顶件装置或压料装置的压弯模，顶件力或压料力值可以按公式确定。 故此零件的压料力为：(4) 压力机吨位的确定自由弯曲时压力机吨位应为：由于校正力是发生在接近压力机下死点的位置，校正力的数值比自由弯曲力、顶件力和压料力大得多，故、值可以忽略不计。则按校正弯曲力选择压力机的吨位，即：故所选压机为型，取回弹角2.2.3压力中心的确定模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机的模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心重合。对于带有模柄的冲压模，压力中心应通过模柄的轴心线，否则会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨之间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。在实际生产中，可能会出现由于冲件的形状特殊或排样方式特殊，从模具结构设计与制造考虑，不宜出现使压力中心与模柄轴心线相重合的情况，这时应注意使压力中心的偏离不致超出所选压力机允许的范围。冲模的压力中心，可按下述原则来确定：1对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几个中心；2工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合；3形状复杂的零件、多凸模的压力中心可用解析计算法求出。此方法在此不再做过多叙述。由于此冲裁件属于形状相同且分布位置对称，所以冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。故不再计算压力中心位置。2.2.4冲裁模刃口尺寸的计算1冲裁过程中，凸凹模要与冲裁零件或废料发生摩擦，凸模轮廓约磨约小，凹模轮廓越磨越大，结果时间隙越用越大。因此，确定凸、凹模刃口尺寸应区分落料和冲孔工序。并遵循如下原则：(1) 根据落料和冲孔的特点，落料件的尺寸取决于凹模尺寸，因此落料模应先决定凹模尺寸，用减小凸模尺寸来保证合理间隙；冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸，故冲孔模应先决定凸模尺寸，用增大凹模尺寸来保证合理间隙；(2) 根据凸、凹模刃口的磨损规律，凹模刃口磨损后事落料件尺寸变大，其刃口的基本尺寸应接近或等于工件的最小极限尺寸；凸模刃口磨损后使冲孔件孔径减小，故应使刃口尺寸接近或等于工件的最大极限尺寸；(3) 考虑工件精度与模具精度间的关系，在确定模具制造公差时，既要保证工件的精度要求，又能保证有合理的间隙数值。一般冲模精度较工件精度高级。模具磨损预留量与工件制造精度有关。用x、表示，其中为工件的公差值，x为磨损系数，其值在之间，根据工件制造精度进行选取。当制件公差为级以上，取；当制件公差为，取；当制件公差为一下时，取；2不管落料还是冲孔，冲裁间隙一般选用最小合理间隙值。该模具采用凸模与凹模分别加工计算模具刃口尺寸。采用这种方法，是指凸模和凹模分别按图纸标注的尺寸和公差进行加工。冲裁间隙由凸模、凹模刃口尺寸和公差来保证。要分别标注凸模和凹模刃口尺寸与制造公差（凸模、凹模），优点是具有互换性，但受到冲裁间隙的限制，适用于原形或简单形状的冲压件。计算如下：(1) 落料 (2) 冲孔 (3) 在同一工步中冲出制件两个以上孔时，凹模型孔中心距按公式确定： 因此，本模具刃口尺寸具体计算过程如下：查表可得 为级，取；为级，取设凸凹模分别按IT6和IT7级加工制造，则(1) 冲孔 校核： 0.016+0.0240.19-0.15 0.04（左边）=0.04（右边）（满足间隙公差条件）冲孔 校核： （满足间隙公差条件）(2) 落料， 校核： 0.013+0.0210.19-0.15 0.034（左边）0.04（右边）(3) 落料 校核： 由此可知，只有缩小、，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，此时可取： 故： (4) 孔距尺寸 第3章 工作零件结构设计及固定3.1凸模的设计与固定1冲孔凸模冲孔凸模为圆形，直径为 和，按国家标准选择，根据需要查表后，确定采用B类结构，如图3-1所示。图3-1冲孔凸模2落料凸模落料凸模为非圆形凸模，采用台阶式结构，此类凸模一般采用机械加工，当形状复杂时成形部分采用成形磨削。其结构如图3-2所示。 图3-2落料凸模3凸模的固定由于冲件的形状和尺寸不同，冲模的加工以及装配工艺等实际条件亦不同，所以在实际生产中使用的凸模结构形式很多。其截面形状有圆形和非圆形；刃口形状有平刃和斜刃等；结构有整体式、镶拼式、阶梯式、直通式和带护套式等。凸模的固定方法有台肩固定、铆接、螺钉和销钉固定，粘结剂浇注法固定等。考虑到孔径的大小和冲裁力的影响制造成台阶式的凸模保证其强度及刚性，装配修磨方便，最大直径的作用是形成台肩，以便固定，保证工作时凸模不被拉出。与凸模固定板配合部分按过渡配合（）制造，如图3-3所示。图3-3凹模固定板固定部分对于其他的凸模，例如落料凸模和侧刃凸模的加工均采用线切割加工出来整体形状，考虑到加工时不能线割出凸台，于是只能采用用固定板导正后用螺钉锁死的方法，在落料凸模未线割以前由钳工加工出四个的螺钉底孔。此外，落料凸模截面为非圆形，应在固定端的接缝处加防转销，使其固定更加牢固，并且保证了冲件精度。如图3-4所示。图3-4落料凸模固定方式3.2凸模长度的计算及强度校核1凸模长度应根据具体结构的需要来确定，本模具采用弹性卸料方式卸料，其结构如图3-5所示。图3-5弹性卸料本模具采用顺装复合模，上出件结构，所以经计算本模具冲孔凸模长度： 落料凸模长度：2凸模强度校核在一般情况下，凸模的强度和刚度是足够的，无须进行强度校核。但对特别细长的凸模或凸模的截面尺寸很小而冲裁的板料厚度较厚时，则必须进行承压能力和抗纵弯曲能力的校核。其目的是检查其凸模的危险断面尺寸和自由长度是否满足要求，以防止凸模纵向失稳和折断。这里只对冲孔凸模进行效核。凸模最小断面承受的压应力，必须小于凸模材料强度允许的压力即： 对于圆形凸模有公式得: 式中：凸模最小断面的压应力，；凸模纵向总压力，N；凸模最小截面积，；凸模最小直径，；t冲裁材料厚度，；冲裁材料抗剪强度，；凸模材料的许用压应力，；冲孔凸模是圆形凸模则按： 经简化得 式中：剪切强度 圆形凸模的直径；板料厚度；凸模材料的许用应力。经带入计算得：，该冲孔凸模能承受冲裁时的载荷要求。3.3整体式凹模的设计与强度校核冲裁时凹模承受冲裁力和侧向挤压力的作用。由于凹模结构形式各固定方法不同，受力情况又比较复杂，目前还不能理论方法确定凹模轮廓尺寸。在生产中，通常根据冲裁的板料厚度和冲件的轮廓尺寸，或凹模孔口刃壁间距离，按经验公式见表3-1来确定表3-1凹模的厚度与壁厚关系凹模厚（高）度凹模壁厚式中 b凹模刃口的最大尺寸 k系数，考虑板料厚度的影响，见表3-2所示。对于多孔凹模，刃口与刃口之间的距离，应满足强度要求，可按复合模的凸凹模最小壁厚进行设计。表3-2 凹模的厚度系数k材料厚度0凹模多采用镶拼式结构，近年来由于线切割机床的普及，采用整体凹模结构，具有制造简单、制作周期短的特点，并且由于凸模固定板、卸料板、凹模可以用同一程序定位、切割，因而可以保证相对位置的精度，便于装配。另一个原因，本模具是纯冲裁模，凹模是一个平面，磨损后便于刃磨。考虑以上因素，将凹模设计为整体凹模，选用 作为模具材料，这种材料淬透性好，利于刃磨。凹模型孔侧壁的形状有两种基本形式：一是与凹模面垂直的直刃壁，另一是与凹模面稍倾斜的斜刃壁，常用的直刃壁型孔有三种结构形式，如下图为全直壁型孔，只适合用于顶件式模具如凹模型孔内带顶件板的落料模与复合模。图 、图为阶梯形直刃壁型孔适用于推件式模具。图适用于圆孔，图适用于非圆形孔。 图3-6凹模结构因为本模具为顶件式复合模，所以采用直刃壁型孔式结构，这种型孔的特点是刃口强度高，修模后刃口尺寸不变，制造方便。强度校核：由矩形截面的抗弯截面模量由材料力学可知按公式可知：是 式中：其中模板厚度尺寸H是所求数值。由材料力学可知弯曲强度条件按公式确定 式中：材料许用强度极限（Mpa）。材料取其，弯截面模量按公式确定； 由计算可知，凹模板厚度不容忽视，厚度应大于17.1考虑安全系数，凹模板厚度取25。3.4定位零件的选用为了保证模具正常工作和和冲出合格冲裁件，必须保证坯料或工序件对模具工作刃口处于正确的相对位置，即必须定位。冲模的定位零件是用来保证条料的正确送进及在模具中的正确位置。条料在模具送料平面中必须有两个方向的限位：(1) 是在与条料方向垂直的方向上的限位，保证条料沿正确的方向送进，称为送进导向。(2) 是在送料方向上的限位，控制条料一次送进的距离（步距）称为送料定距。对于块料或工序件的定位，基本也是在两个方向上的限位，只是定位零件的结构形式与条料的有所不同而已。本模具采用导料板和导正销做为定位机构。1条料横向定位装置(1) 导料板 在固定卸料式冲模和级进冲裁模中，条料的横向定位使用导料板。导料板一般由两块组成，称为分体式导料板（图3-7-a）。在简单落料模上，有时将导料板与固定板制成一体，称为整体式导料板（图3-7-b）。采用整体式导料板的模具，结构较简单，但是，固定卸料板的加工量较大，且不便于安装调整。图3-7 导料板结构a)分体式导料板 b)整体式导料板为了使条料顺利通过，两导料板间距离应等于条料最大宽度加上一个间隙值。导料板高度取决与挡料方式和板料厚度，采用固定挡料销时，导料板高度见表3-8所示。(2) 导料销 在复合冲裁模上，通常采用导料销进行倒料。导料销有固定式和弹顶式两种基本类型，前者多用于顺装式复合模，后者多用于倒装式复合模。在弹压卸料倒装式落料模上，也可采用导料销进行倒料。设计时，两个导料销的中心距应尽可能取大一些，以便于送料，并有利于防止条料偏斜。采用导料销的优点是对条料宽度没有严格要求，且可使用边角料。2条料纵向定位装置在落料模与复合模中，纵向定位的主要作用是保证纵向搭边值；而在级进冲裁模中，还将影响制件的行为尺寸精度，因此要求跟高。固定挡料销 固定挡料销装在凹模型孔出料一侧，利用落料以后的废料孔边进行挡料，控制送进距离，国家标准固定的固定挡料销如图3-8所示。其中，B型用于废料孔较窄时挡料，但应用不多，一般都采用A型。固定挡料销主要用在落料模与顺装复合模上。在个工位的简单级进模上有时也用。采用固定挡料销定距时，如果模具为弹性卸料方式，卸料板上要开避让孔，以防止卸料板与挡料销碰撞。图3-8 固定挡料销本模具为顺装复合模，所以根据分析，决定采用分体式导料板和A型固定导料销对板料进行定位，以增加模具寿命和冲出合格的冲件。3螺钉与销钉螺钉和销钉都是标准件，设计模具时按标准选用即可。螺钉用于固定模具零件，一般选用内六角螺钉；销钉起定位作用，常用圆柱销钉。螺钉、销钉规格应根据冲压力大小、凹模厚度等确定。螺钉规格可参照表3-3。表3-3 螺钉规格选用凹模厚度螺钉规格、3.5卸料板装置弹压卸料装置弹压卸料装置是由卸料板、弹性元件（弹簧或橡胶）、卸料螺钉等零件组成。弹压卸料既起卸料作用又起压料作用，所得冲裁零件质量较好，平直度较高。因此，质量要求较高的冲裁件或薄板冲裁宜用弹压卸料装置。弹压卸料板与凸模的单边间隙可根据冲裁板料厚度按表3-4选用。在级进模中，特别小的冲孔凸模与卸料板的单边间隙可将表列数值适当加大。当卸料板起导向作用时，卸料板与凸模按H7/h6配合制造，但其间隙应比凸、凹模间隙小。此时。凸模与固定板以或配合。此外，在模具开启状态，卸料板应高出模具工作零件刃口，以便顺利卸料。表3-4卸料版高出模具工作尺寸材料厚度1单边间隙0.050.10.15第4章 其他组成零件的选择4.1模架的选择标准模座一般分为上、下模座，其形状基本相似。上、下模座的作用是直接或间接地安装冲模的所有零件，分别与压力机滑块和工作台连接，传递压力。因此，必须十分重视上、下模座的强度和刚度。模座因强度不足会产生破坏；如果刚度不足，工作时会产生较大的弹性变形，导致模具的工作零件和导向零件迅速磨损，这是常见的却又往往不为人们所重视的现象。在选用和设计时应注意如下几点：(1) 尽量选用标准模架，而标准模架的型式和规格就决定了上、下模座的型式和规格。保证有足够的强度和刚度。(2) 所选用或设计的模座必须与所选压力机的工作台和滑块的有关尺寸相适应，并进行必要的校核。比如，下模座的最小轮廓尺寸，应比压力机工作台上漏料孔的尺寸每边至少要大 (3) 模座材料一般选用、，也可选用、结构钢，对于大型精密模具的模座选用铸钢、。(4) 模座的上、下表面的平行度应达到要求，平行度公差一般为4级。(5) 上、下模座的导套、导柱安装孔中心距必须一致，精度一般要求在以下；模座的导柱、导套安装孔的轴线应与模座的上、下平面垂直，安装滑动式导柱和导套时，垂直度公差一般为4级。(6) 模座的上、下表面粗糙度为 ，在保证平行度的前提下，可允许降低为 。经分析，决定选择后侧导柱模架，如图4-1所示。 图 4-1模架尺寸： 凹模周界、闭合高度级精度的后侧导柱模架模架。4.2导向装置的选择导向零件是用来保证上模相对于下模的正确运动。对生产批量较大、零件公差要求较高、寿命要求较长的模具，一般都采用导向装置。模具中应用最广泛的是导柱和导套。导柱、导套与模座的装配方式及要求按标准规定。但要注意，在选定导向装置及零件标准之后，要根据所设计模具的实际闭合高度。导柱、导套之间采用间隙配合，安装时用螺钉和销钉固定在上下模板上。导柱、导套一般选用20钢制造。为了增加表面硬度和耐磨性，应进行表面渗碳处理，渗碳后的淬火硬度为 。4.3卸料与顶件装置的设计本模具采用弹性卸料和上出件方式，采用打料杆退出废料，卸料板卸掉夹在凸模上的板料，顶杆及其相关零件推出制件，如图4-2所示。图4-2卸料与顶料装置4.4其他标准与非标准零件的选择模具的连接与固定零件有模柄、固定板、垫板、螺钉、销钉等。这些零件大多有标准，设计时可按标准选用模柄模柄是用来连接压力机的，所以要求不能够松动，要与上模板进行过盈配合，一般要求在安装之后要在结合处打上两个防转销钉，起防止转动和松动的现象，如图4-3所示。直径：深度：图 4-3模柄第5章 冲模零件加工工艺设计5.1凸模的加工工艺5.1.1冲圆孔凸模的加工工艺1冲圆孔凸模采用B类，本模具有两种孔型，和孔。在此只以一个为例来做工艺设计。即孔凸模 图 5-1冲孔凸模(1) 材料：(2) 淬火回火（一般小直径圆料不锻打）2冲圆孔凸模的加工工艺(1) 下料，毛坯尺寸为（一般小直径圆料不锻打）。(2) 车削，为最后磨削留出余量。(3) 淬火回火至硬度值为(4) 磨削，达到凸模图样尺寸。5.2.2落料凹模的加工工艺1凹模零件图图5-2凹模板2凹模的加工工艺(1) 下料；(2) 锻打保证毛坯尺寸。(3) 退火。(4) 刨六面，对角尺寸为。(5) 磨六面、对角尺寸，保证尺寸为。(6) 钳工划线，钻螺钉底孔、销钉预底孔及穿丝孔，并攻螺纹孔，铰孔。 如图5-2划螺钉、销钉孔级型孔中心线。 钻螺钉底孔、销钉底孔及型孔穿丝孔。 钳工攻螺纹，铰孔。(7) 淬火回火至硬度值为。(8) 磨六面、对角尺寸，保证尺寸为。(9) 线切割，按上图的位置及尺寸进行线切。第6章 制造与装配6.1模具的制造冷冲模是由工艺零件和结构零件组成的能实现指定功能一个有机装配体，不同的零件在模具中的功能和作用不同，其材料和热处理、精度（尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等）、装配等技术要求必然不同。常用冲压模具零件的公差配合要求和表面粗糙度要求如表6-1和6-2所示。有关冲模零件技术要求详情可查阅JB/T146621993（冲模技术条件）和JB/T80501999（模架零件技术条件）等标准。显然，零件形状结构和技术要求不同，其制造方法必然不同表6-1 冲压模具零件的表面粗糙度要求表面粗糙度使用范围0.2抛光的成型面或平面。0.4(1)成型工序的凸凹模工作表面。(2)圆柱表面和平面的刃口。(3)滑动和精确导向的表面。0.8(1)成型的凸凹模刃口。(2)凸、凹模的镶块的结合面。(3)过盈配合和过渡配合的表面-用于热处理零件。(4)支撑定位和紧固表面-用于热处理零件。(5)磨加工的基准平面(6)要求精确的工艺基准平面1.6(1)内孔表面-用于非热处理零件上配合使用(2)底板平面3.2(1)不磨加工的支撑、定位和紧固表面用于非热处理零件(2)底板平面6.312.5不与冲压零件及模具工作零件表面接触的表面。25粗糙、不重要的表面。表6-2 冲压模具零件的公差配合要求序号零件配合名称配合要求1导柱或导套与模座2导柱与导套或3压入式模柄与上模座4凸缘式模柄与上模座5模柄与压力机滑块模柄孔6凹模或凸模与固定板7导板与凸模8卸料板与凸模或凹模9固定挡料销与凹模10活动挡料销与卸料板11初始挡料销与导料板12侧压板与导料板13固定式导正销与凸模14推(顶)件块与凸模或凹模15销钉与固定板、模座16螺钉与螺杆孔从制造观点看，按照模具零件结构和加工工艺过程的相似性，可将各种模具零件大致分为工作型面零件、板类零件、轴类零件、套类零件等，其加工特点如表6-3所示。在制定模具零件加工工艺方案时，必须根据具体加工对象，结合企业实际生产条件进行制定，以保证技术上先进和经济上合理。表6-3 冲压零件加工特点零件类型加工特点轴、套类零件轴、套类零件导柱和导套等导向零件，它们一般是由内、外圆柱表面组成。其加工精度要求主要体现在内、外圆柱表面的表面粗糙度及尺寸精度和各配合圆柱表面的同轴度等。导向零件的形状比较简单，加工工艺不复杂，加工方法一般在车床进行粗加工和半精加工，有时需要钻、扩和镗孔后，在进行处理，最后在内、外圆磨床上进行精加工，对于配合要求高、精度高的导向零件，还要对配合表面进行研磨。板类零件板类零件是指模座、凹模板、固定板、垫板、卸料板等平板类零件，是由平面和孔系组成，一般遵循先面后空的原则，即先刨、铣、平磨等加工，对于复杂异型孔可以采用线切割加工。孔的精加工可采用坐标磨等。工作型面零件工作零件主要指凹模和凸模，其形状、尺寸差别较大，有较高的加工要求。凸模的加工主要是外形加工；凹模的加工主要是孔（系）、型腔加工，而外形加工比较简单。一般遵循先粗后精，先基准后其它，先平面后轴孔，且工序要适当集中的原则。加工方法主要有机械加工和机械加工再辅以电加工两种方法。冲裁属于分离工序，冲裁模凸、凹模带有锋利刃口，凸、凹模之间的间隙较小，其加工具有见表6-4所示。表6-4 冲裁凸模常用加工方法凸模形式常用加工方法适合场所圆形凸模车削加工毛坯，淬火后，精磨，最后工件表面抛光及刃磨。各种圆形凸模非圆形凸模带安装台肩式方法一：凹模压印修挫法。车、铣或刨削加工毛坯，磨削安装面和基准面，画线铣轮廓，留单边余量，凹模（已加工好）压印后修挫轮廓，粹硬后抛光、磨刃口。无间隙模或设备条件较差。方法二：仿形刨削加工。粗加工轮廓，留单边余量，凹模（已加工好）压印后仿形精刨，最后粹硬后抛光、磨刃口。一般要求的凸模直通式方法一：线切割。粗加工毛坯，磨安装面和基准面，划线加工安装孔、穿丝孔，淬硬后磨安装面和基准面，切割成型、抛光、磨刃口。形状较复杂或或较小、精度较高的凸模方法二：线切割。粗加工毛坯，磨安装面和基准面，划线加工安装孔，加工轮廓，留单边余量，淬硬后磨安装面，在成型磨削轮廓。形状不太复杂、精度较高的凸模或镶块表6-5冲裁凸模常用加工方法型孔形式常用加工方法适用场合圆形孔方法一：钻铰法。车削加工毛坯上、下底面及外圆，钻铰工作型孔，淬硬后磨上、下底面和工作型孔、抛光。孔径小于的情况方法二：磨削法。车削加工毛坯上、下底面，钻、镗铰工作型孔，划线加工安装孔，淬硬后磨上、下底面和工作型孔、抛光。孔较大的凹模圆形孔系方法一：坐标镗削。粗加工毛坯上、下底面和凹模外形，磨上、下底面和定位基准面，划线、坐标镗削星空系列，加工固定孔，淬火后研磨抛光型孔。位置精度要求高的凹模方法二：立铣加工。毛坯粗、精加工与坐标镗削方法相同，不同之处为孔系加工用坐标法在立铣机床上加工，后续加工与坐标镗削方法也一样。位置精度要求一般的凹模非圆形孔方法一：锉削法。毛坯粗加工后按样板轮廓线，切除中心余料后按样板修锉，淬火后研磨抛光型孔。设备条件差的工厂加工形状简单的凹模方法二：仿形铣。凹模型孔精加工在仿形铣床或立铣床上靠模加工（要求铣刀半径小于型孔圆角半径），钳工锉斜度，淬火后研磨抛光型孔。形状不复杂，精度要求不太高。过度圆角较大的凹模方法三：压印加工。毛坯粗加工后，用加工好的凸模或样冲压印后修锉，在淬火研磨抛光型孔。尺寸不太大，形状不复杂的凹模方法四：线切割。毛坯外形加工好后，划线加工安装孔，淬火，磨安装基面，割型孔。各种形状、精度高的凹模。方法五：成型磨削。毛坯按镶拼加工好，划线粗加工轮廓，淬火后磨安装面，成型磨削轮廓，研磨抛光。镶拼凹模方法六：电火花加工。毛坯粗加工后，划线加工安装孔，淬火，磨安装基面，作电极或用凸模打凹模型孔，最后研磨抛光。形状复杂，精度高的整体凹模6.2模具的装配模具的装配就是根据模具的结构特点和技术条件，以一定的装配顺序和方法，将符合图纸技术要求的零件，经协调加工，组装成满足使用要求的模具。在装配过程中，既要保证配合零件的配合精度，又要保证零件之间的位置精度，对于具有相对运动的零（部）件，还必须保证它们之间的运动精度。因此，模具装配是最后实现冲模设计和冲压工艺意图的过程，是模具制造过程中的关键工序。模具装配的质量直接影响制件的冲压质量、模具的使用和模具寿命。装配技术要求：冲裁模装配后，应达到下述主要技术要求：1模架精度应符合国家