毕业设计（论文）-电子器件隔离片多工位级进模设计.docx

全套图纸加扣3012250582广西科技大学 普通本科毕业设计（论文）说明书课题名称 电子器件隔离片多工位级进模设计学 院：职业技术教育学院专 业：机械工程班 级：机自Z134学 号：姓 名：指导老师：摘 要多工位级进模在最近年来的发展十分之迅速，目前已经脱离了尺寸的局限，开始出现大型复杂精密的冲裁模具；从本来仅仅是单工序模的进化品，相比单工序模本来只是多出自动送料，多加工几道工序变到可以高速冲裁，高精度保证，比如在可以满足电子行业、航空行业中纳米级零件的生产。本次设计的产品电子器件隔离片的加工流程包括冲孔、弯曲、切边、落料等多个工序，该工件由于尺寸长度偏小，但结构并不简单，其中包含三次对称弯曲工艺，两次切边工艺，最后采取落料工艺才能得到最终形态。从而排除了使用单工序模具的生产的可能，并且工件过小导致孔与边缘间的距离不大，也不适宜采用复合模。因此拥有高生产率、高加工精度的级进模成为首选。在此次毕业设计中，对电子器件隔离片的整体结构进行冲裁工艺的分析，先从材料处开始入手，确保毛坯条料的可用性；再简单列出三种冲裁加工方案，然后通过相互对比选定的加工顺序为冲长腰孔、切边、多次弯曲、最终落料作为的工件的加工流程工序。在进行设计过程中，CAD、PTC Creo 3、0作为主要的工作软件，用于分析工件和绘制图纸。设计的核心内容是电子器件隔离片的排样设计、整体冲裁模具结构的设计、该模具所有零部件的选用、数据校核、经济性分析。本次设计采用采用后侧导柱模架、并采用小导柱、小导套来防止出现导向不准确的现象。并且在凹模的选择上另辟蹊径，采取综合拼合结构来解决整体式所存在的加工繁杂、难以维修等问题，确保了加工精度，同时提高了模具本身的使用寿命。历经本次设计后，使我对多工位级进模的了解又加深了一分，不仅将之前所学知识内容重新整理、复杂、总结了一遍，还增加了很大一部分内容的学习、比如了解了例如切弯、综合拼合凹模、小导柱、小导套等没有接触过的新内容；这对我这种即将告别校园生涯踏上工作岗位的应届毕业生来是一笔宝贵的财富。关键词： 电子器件隔离片 级进模 弯曲工艺 拼合模具Abstract Multi position progressive die is developed in recent years is very rapid, is now out of the size limitations, began to appear in large complex blanking die precision; from the original is only a single process mode of evolution, compared with the single step mode to just over automatic feeding, multi processing processes to be high speed blanking, high precision, such as can meet the electronics industry, nanometer parts in aviation industry production. The design of the electronic device isolation sheet processing process includes punching, bending, cutting, blanking and other process, because the workpiece size is small, but the structure is not easy. Which contains three symmetrical bending process, Two times the cutting process, and finally take the blanking process to get the final form. Thus precluding the use of single operation die production possible, and the workpiece is too small to the hole and the distance from the edge of the small, it is appropriate to adopt compound die. Therefore has high productivity, high machining precision progressive die has become the first choice.In the graduation design, analyzed the blanking process on the overall structure of electronic device isolation film, starts from the starting materials, ensure that the blank strip material availability; simple list three blanking processing scheme, and then through the comparison processing sequence selected for punching a long waist hole, trimming, repeatedly the bending process, eventually falling processing material as the workpiece. In the process of design, CAD, PTC, Creo and 3,0 as the main work of the software for analysis of workpiece and drawing. The core content of the design is the layout design of electronic device isolation film, the design of blanking die structure at whole, the mold of all parts Parts of the selection, data verification, economic analysis. This design adopts rear pillar sets, and the small guide pillar, a small guide sleeve to prevent orientation inaccurate phenomenon. And another way in the die of choice, adopt comprehensive split structure to solve the processing are integrated complex, difficult to repair other issues, to ensure the processing precision, and improve the service life of the die itself. Through this design, so I understand the multi position progressive die has deepened, not only before the knowledge content re organize complex, summed up again, also added a large part of the study, such as understanding such as cutting bending, comprehensive combined die, a small guide pillar. Small guide sleeve and so on have no contact with the new content; Keywords：Electronic device spacer Multi position progressive die Bending process Split die摘 要1Abstract2绪 论51 设计任务61.1 电子器件隔离片的绘制61.2 任务分析71.3 冲压成形加工特点82 工艺性分析92.1 设计原则92.2 精度与工艺性分析92.2.1 精度分析92.2.2 冲裁件工艺性92.2.3 加工方案分析102.2.4 冲裁间隙102.2.5 凸、凹模刃口尺寸计算与公差112.2.6 冲裁力计算172.3 弯曲力的计算182.4 卸料力的计算182.5 卸料弹簧的选用182.6 卸料力、推料力与顶件力192.7 压力中心确定193 排样设计223.1 设计原则与考虑因素223.1.1 设计原则223.1.2 原材料因素223.2 毛坯排样233.3 工件展开长度243.4 搭边253.5 步距263.6 条料的宽度263.7 冲切刃口设计263.8 轮廓分解时分段搭接头应注意的问题273.9 工序排样273.9.1 工序排样类型273.9.2 载体设计273.9.3 条料定位方式273.10 工序排样283.11 条料尺寸及步距精度294 凸凹模结构设计304.1 凸凹模功能与设计原则304.1.1 凸凹模功能304.1.2 设计原则3042 凸模304.2.1 种类与结构304.2.2 常见形式与固定方法314.2.3 弯曲凸模的形式324.2.4 弯曲件的回弹324.2.5 凸模长度334.2.6 强度校核354.3凹模374.3.1 凹模结构374.3.2 刃口形式384.3.3 凹模尺寸394.3.4 强度校核394.3.5 固定方式与零件404.4 凸凹模精度与互换性405 模具结构与机构设计415.1 模架设计415.2 卸料装置425.3 导料与托料装置425.4 顶出装置425.5 限位装置435.6 防止制件和废料上浮与下堵装置445.7 固定板445.8 垫板455.7 压力总和压力机的选择455.7 压力机的校核456 模具材料与热处理466.1 模具材料的基本要求467 模具装配图与成形分析477.1 装配图47设计总结49致谢50参考文献51绪 论随着多工位级进模技术的不断发展，能利用该项技术生产的产品日益精细，能加工满足的尺寸从毫米计量发展到用微米计量，但加工技术突飞猛进的同时关于模具本身的强度、刚度、使用寿命的改进却很少有人提及。传统模具行业的制造一般是生产工艺师依据所需要加工的产要需求，再根据冲裁模具一般结构、综合自己多年的从事该行业的设计经验之后初步设计，接着进行冲裁力，弯曲力、拉伸力等力的理论值计算，得出的数值再开始抗压力、抗变形的校核。但这只是理论上可行的数据，并不等于冲裁过程中冲裁原件所受的力实际情况。然而，设计者们也考虑到了这样一点，但他们的解决方式往往是增加安全系数的等级选用。这一现象不仅导致了毛坯条料、压力机吨位的浪费以及为了满足高标准需要而导致成本的增加。还因为模具的设计与实际需求不同而可能出现的刚度不足、制件尺寸出现超差现象，从而要增加试模与修模的的工程量。不过随着计算机软件的发展，通过有限元制作模具的仿真模拟的能力越发强劲，有限元的数值仿真也开始被设计生产领域所运用，CAE技术在最近几年也成为缩减模具开发用时，提升工件设计质量的首选软件。比起单工序模，多工位级进模在设计时需要考虑的因素要多好几百个百分点，毕竟多工位级进模通常包括冲孔、弯曲、落料、胀形、翻边、切边等不一样的工序安排。所以有限元对模具实际情况的分析对于改善模具设计有十分重要的意义。因此，在了解了这段多工位级进模的发展情况后，本次我开始注重关于模具本身的保护；例如设计电子器件隔离片时由于工件的尺寸不大，所以选用的凸模显得纤细且长，出现这种情况说明凸模很可能会出现磨损而影响工件尺寸；因此我采取了一系列的保护措施使其增强尺寸精度。经过此次设计，我也从中自己理论知识结构比价简单，知识储备比较浅显，因此在本次设计中有大量的知识盲点出现，让我不得不花了好长一段时间潜心学习；才完全解决设计问题，这也为我以后的学习生活敲响了警钟。结束我这种得过且过的心态的滋生，向严谨的学术态度看齐1 设计任务1.1 电子器件隔离片的绘制零件名称：电子器件隔离片，材料：08F，材料厚度：0.15mm，弯曲半径为分别为0.1,0.2，0.3 。下图1.1，图1.2为二维零件图， 设计要求：（1） 对该工件的冲压工艺的适应性展开分析，根据所得出的分析结果进行对应的多工位级进冲压工艺设计（2） 在对该工件的结构分析的基础上，拟定几套冲压工艺方案。综合比较所列出方案，确定出经济最合理、技术最可行的工艺方案。（3） 编写所设计工件的模具设计说明书。（4） 绘制设计工艺方案的冲压模具总装图1张、模具主要部件图的图纸量必须折合成4张A0，其中手绘1张A1图纸。1.2 任务分析该工件为厚度为0.15mm，所用的材料为08F，有5处有圆角弯曲，相互呈90度角弯成，工件的主体成形为方形件，在两边弯成切边以后再对称对称弯曲，还需要冲孔、切边、落料、弯曲等工序才可以完成加工。而工件的厚度仅为0.15mm的08F料金属，所以材料厚度较薄，刚度成为最大的问题。要求加工时保证平整，不扭曲，工件效果不变形存在一定的难度。综上所述，如果采用复合模冲压成型，在理论上是能够完成加工，但由于工件的整体形状比较复杂，要求冲裁断面齐整、边缘处无毛刺，对模具结构本身有很大的要求，使得凹模肯定会存在尺寸过小而导致加工的刚度和强度不够，故采用级进模结构加工。1.3 冲压成形加工特点（1） 生产效率高；（2） 操作较为安全；（3） 模具寿命长；（4） 比较好实现自动化生产；（5） 可以利用高速冲压；（6） 有效减少厂房使用面积，半成品运输过程。省去相当一部分模具生产工件的流通和储存。（7） 级进模的导向和步距稳定系统一般精度较高，从而确保产品的加工精度和送料精度；（8） 级进模的模具价格高，制造周期较长，设计和制造并不简单，技术成分需要大量的经验积累，但可以省去很多压力设备；（9） 材料利用率不高，比其他像单工序模具、复合模具利用率低，尤其是在复杂的零件时，用于加工的部分都不会太多，所以不适合贵金属工件的加工。（10）保持内外形相对位置一致有一定的难度。 2 工艺性分析2.1 设计原则从工件的制造图纸中，可以充分地了解须加工的工件的外形特征、整体尺寸、精度等级、以及选用的材料自身的力学性能、冲压成型性能与使用性能等对于冲压成形的难易性，推断在生产过程中可能出现的回缩、失真、翘曲、扭曲等质量问题的概率。特别要关注工件的终极尺寸（例孔的最小间距和边距、槽的宽度最小值、孔的尺寸最小值、弯曲的最小半径、还有公差的尺寸、设计基准等能否达到冲裁的工艺要求）而且在设计是必须满足下面部分的原则:1、 所设计的冲压模具要熟知产品性能的技术要求，才能满足组装和维修2、 所设计的冲压模具应尽可能减少对现有设备的损害，并有利于工艺装备和其工艺流程，以达到延长冲压模具使用寿命的功效和作用。3、 所设计的冲压模具的外形与结构必须进行优化，这样有利于模具结构的简化，便于实现自动化生产，比减少劳动力的使用。4、 所设计的冲压模具有利于材料使用率的提高，减少材料规格和不用品种的选用，在性能相差无几的基础上优先选用材料价格较低的产品。2.2 精度与工艺性分析2.2.1 精度分析工件的尺寸精度是指工件的基本尺寸与实际工件的尺寸相差的值，所取的值的越小，所对应的精度越高，所指的相差包含两方面的差值，一是工件相对于冲裁模具尺寸的偏差，二是凸模凹模的自身制造偏差。据所给的工件图1.1可知没有给出尺寸公差，故按一般精度要求，一般级进模制造公差一般为IT12级，比较符合一般级进模的制作需求和资金预算考虑；2.2.2 冲裁件工艺性所选工件的材料为08F，其学名为沸腾钢。该材料强度和硬度都比较低，但自身韧性和可塑性极高，并且拥有良好的焊接性，正火后加工性良好，退火之后其材料淬透性和淬硬性较低，但导磁性不错，剩磁较少，主要用于制造冲压件。该材料中有一定的锰成分，其作用是使此刚的弹性的强度得到增强，因此在条件允许下，锰的含量可以有些许变化。抗拉强度b （MPa）：295（30），屈服强度s （MPa）：175（18）外形部分工件长度不超过15mm，属于小尺寸零件，料厚0,15mm。图中有5处弯曲，两边呈对称弯曲，最小弯曲内侧半径0.1mm，而该种材料在退火或正火后的最小弯曲半径为0.4t。所以该材料可以有效地保证每次弯角可以成功地进行；结合上述内容，该工件的重点冲压工序中的工艺性都不错。2.2.3 加工方案分析这个工件形状不是很复杂，要求精度一般。整个工件整体上有两处倒角。零件尺寸公差无特殊要求，按IT12级选取。冲压该零件包含的基本工序有冲孔、弯曲、落料。因此可以考虑以下三种方案：方案一：先冲孔后落料，再弯曲。方案二：先冲孔，后弯曲，再折两边小脚，最后落料。方案三：先落料，弯曲，再冲孔。对比分析以下三个方案，首先方案一在完成冲孔后立即落料，会使工件原有脱离载体，必须设置新的载体给予送料力，否则无法进行下一部分的弯曲和冲孔工艺，并且在脱离了载体之后该半成品缺少定位装置，导致无法定位，从而找不到加工的位置。方案三先落料得出外部形状后再进行冲孔及弯曲等工艺在精度方面能有很大的保证，但是要多增加定位的方式，并且很难保证定位精度，最好的方式是再做一套复合模具，一部完成弯曲和冲孔，但这样也得多设计一套模具，又增加了设备的投入的金额。相比之下方案将落料安排都最后一项工序，很好的避免了要多次定位的麻烦，并且将冲孔安排在弯曲前，防止弯曲的角度在冲孔过程发生变化，导致工件的整体不符合生产要求。因此通过对比分析后选得方案二作为加工方案。2.2.4 冲裁间隙冲裁间隙的作用是保证工件的断面情况、满足产品精度等级的要求。选用原则：对精度等级、断面情况需求高的工件最好采取不大的间隙值，对断面情况与精度等级要求较低的工件件，尽量以减小冲力、延长冲压模具的使用年限为主，选用较大的间隙值。该制件的材料是08F，抗拉强度b （MPa）：295（30），属于软材料，且厚度0.15mm，即，按经验公式取间隙值。所以。2.2.5 凸、凹模刃口尺寸计算与公差 凸、凹模刃口尺寸的计算方法制造冲压模具的核心部分主要是制定凸、凹模刃口尺寸及其合理间隙值。由于冲压模具加工方法并不一致，所以凸、凹模刃口尺寸的计算和公差标注也不同。所以凸、凹模刃口尺寸的计算方式可分为两类。（一）凸、凹模分别加工此种方法是指凸、凹模各自按图样标注的尺寸和公差完成加工。这种方式往往在要求凸模和凹模都有互换性且生产批量不小的情况下采用。此加工方式仅应用于规则较为简单的形状，特别是圆形的冲裁工件比较适用。冲孔：零件孔的尺寸，根据上述原则，首先确定冲裁件凸模刃口尺寸，再确定最小合理间隙,便能确定凹模刃口尺寸。(3.8)落料：零件外径尺寸，根据上述原则，先确定基准见凹模刃口尺寸，再减去便是凸模刃口尺寸。(3. 9)、冲孔凸、凹模刃口尺寸(mm)；、落料凸、凹模刃口尺寸(mm)；d零件孔径公称尺寸(mm)；D落料件外径公称尺寸(mm)；零件公差(mm)；最小合理间隙(mm)；、凸、凹模制造公差(mm)，通常按模具的制造精度来定；系数，为了使零件的实际尺寸尽量接近工件公差带的中间。x值在0.51之间，取值查考表2.3.1。表2.3.1 x系数材料厚度/mm 非圆形 圆形10.750.50.750.5 工件公差10.160.17-0.350.360.160.161-20.200.21-0.410.420.200.202-40.240.25-0.440.5040.300.31-0.590.6013.5mm故所选弹簧是合适的。2.6 卸料力、推料力与顶件力决定卸料力、推件力和顶件力的大小的因素非常多，也很难精确计算。所以在实际生产中一般采取下面的经验公式：卸料力：，K卸料力系数，值为0.02-0.06（薄料取大，厚料取小）推件力：,n为梗塞在凹模内的制件或废料数量，K1为推件力系数，值为0.03-0.07（薄料取大，厚料取小）。顶件力：，K2为顶件力系数，值为0.04-0.08（薄料取大，厚料取小）。查常用08F的力学性能表得的抗剪强度=235MPa. 各个系数分别取 K=0.06 K1=0.07,K2=0.06,n取1。 2.7 压力中心确定 （一）压力中心确定的目的冲裁模具的压力中心，就是各个冲压作用力的合力的作用点，冲裁模具压力中心的确定的目的，是为了模柄位置的确定。因为压力中心与模柄的轴线需要重合，或者只存在一点点、微不足道的偏差，不然在冲裁过程的进行中出现偏心冲压，产生偏心载荷，使模具间的间隙出现变化，导致刃口的消耗程度跟预想的有偏差，从而对整套模具的本身和加工出来的零件都有一定的影响。并且，偏心冲压对冲模的导向部分有一定的影响，可能会使这些工作部分造成不均匀的磨损。所以压力中心的确定，对多凸模冲孔模、制件复杂的落料模、级进模来说十分重要。毕竟对于正方形、矩形、圆形、正多边形等外形对称且简单的制件。其冲裁压力中心即制件的几何中心。（二）确定压力中心的方法圆弧压力中心，计算公式为 X=a90的圆弧压力中心，可用下面的式子求得该近似值 M=压力中心基本靠图解法和解析法求出。图解法的原理是列出力和力矩，用索多边形作图法求平行力系的合力作用点从而得出压力中心。不过这种方法比较繁琐，还可能出现误差。解析法是将每个力对应坐标轴产生力矩，再通过计算求和才得出压力中心，这种方法应用比较广范，正确率也比较高，下面是对这一方法的详细讲解多凸模冲压加工时的压力中心，求其压力中心的步骤是：先在第一个孔附近的任意方位建立X、Y坐标轴，接着求出各凸模冲压轮廓的周长L1、L2、Ln，以及对应的坐标的位置X1、X2、Xn和Y1、Y2、Yn。根据所有坐标产生的合力和力其对应坐标轴的力矩，进行对应的相乘和相加再取中心值，得到压力中心的位置 = = 式中-y轴与压力中心间的长度 -x轴与压力中心间的长度多工位级进模的压力中心的计算方式就更为复杂，它计算使是将整个工艺流程的位置产生的力，比如弯曲是产生的力，冲孔是产生的力等等通过确定基准坐标后再一并综合相乘、相加，然后得出的位置才是压力中心的位置。 = 式中-整个模具的压力中心到y轴的长度-整个模具的压力中心到x轴的长度P1，P2，.，Pn各冲裁力，NX2，X2，.，Xn各y轴与压力中心间的长度，.，-各x轴与压力中心间的长度将数据代入上述公式解得3 排样设计3.1 设计原则与考虑因素3.1.1 设计原则 多工位级进模的排样即在条料或者带料选择制造多少个工件和分几道工位冲裁完毕和放置方法。排样的整体安排的方式差异，让材料的使用程度，工件的制件精度、生产率、冲裁模具的整体构造的繁杂程度、可供使用的工作时长还有工件加工的成本都会受到不同程度的影响。排样图的设计优劣，跟模具设计的是否成功直接挂钩。如果排样图的设计出现大纰漏，直接结果就是依据该排样图的顺序和方式构造的模具在生产中无法正常完成冲裁导致生产出的工件都是达不到效果的废品。甚至在生产过程中发生生产事故。所以，在确定最终排样图之前，多列出几种排样方式，并做好详细的计算，分析这几种排样的优劣势在哪，最好向老师或者有多年从事相关模具生产的从业者询问，并征求他们的意见。最后得出一个最佳的排样方案。当然，在开始排样的设计之前，要全方面地考虑几个问题。因为这些问题直接反映了设计所需要考虑的关键性问题。以下就是该问题的主要内容。1) 产量和生产能力2) 送料的方式的确定以及能否再生产过程保证送料畅通无阻3) 工件的整体形状和该工件的加工精度4) 毛坯量的使用程度5) 在各工位中冲裁过程产生的变形程度和分离程度是否符合规定要求6) 毛刺方向7) 所使用工件材料的力学性能是否达到设计的需求8) 选用哪种形式的定位原件和定位原件所处的位置9) 废料与工件能否在加工过程中顺利的排出。3.1.2 原材料因素冲裁材料为08f，抗拉强度 b (MPa)：295条件屈服强度 0.2 (MPa)：175伸长率 =35(%)。3.2 毛坯排样毛坯排样的本质即为冲裁件毛坯外形在条料上的工作位置及与前后条料关系的直接体现。在生产过程中，毛坯的使用程度占有整个财政估算相当大得比例。所以，毛坯的排样直接决定了材料使用的多寡、对于降低生产成本起到了决定性的作用。同时，毛坯排样即为级进模排样的主要部分，所以毛坯排样部分得先行确定下来。典型的毛坯排样有如下三种，如图2.1所示。 (b)(a)第一种方案为竖直排放，水平距离比较长，则所需要的条料宽度并不是很大，从而节约的毛坯尺寸、由于工件的尺寸也偏小、整体形状不算十分复杂、可以考虑只用定距侧刃来作为定位原件，又节省了一项冲裁工序。第二种方案是属于斜排，即将工件的横向摆放改变一个弧度，因为该工件的有很大一部分是关于弯曲和切废料，又加上工件整体比较小，步距自然大不了。工件工位之间并没有明显可以相互利用的空材料，所以毛坯浪费较为严重，并且斜排的加工相对来说比较复杂，对模具的设计有很大的阻力。所以即不能做到经济生产，也加深了难度。第三种方案中间需要裁的废料过多，在落料过程中刃口向性不好，导致在落料时对弯弧度的影响过大，尺寸无法保证。综上考虑，第一种方案最为合适3.3 工件展开长度该工件求展开后的长度的关键在于经历了多少次弯曲或拉深，将弯曲或拉深的部分通过计算得出展平的尺寸，再与其直线部分长度相加即为此工件的展开长度。本次加工的零件展开图如所示(1)将各个直线的长度分别相加，即长度a+b+.。(2)由工件弯曲的角度与材料的厚度之比得出数值，按照按数值查书本表 3.3.3得到x系数的值分别为0.4、0.43、0.45。(3)根据弯曲的角度、求出所对应的、弧的展长度：（3.3.1） (3.3.2)(5)计算毛坯总长度将工件整体数值代入公式解得横向长度的计算值为L=9.9纵向长度的计算值为L=13.153.4 搭边搭边是指排样时为了使两个工位间的毛坯在冲压过程中不受影响与毛坯不受侧边的材料精度影响而设立的工艺余料。搭边主要是让冲裁的制件不至于受到定位误差而设立的，所以一般对精度要求不低的工件都存在搭边。搭边值间接作为制能否加工合格的参考原则。它与制件的整体结构、送料方向和冲裁模具的结构等有关。但是不一定每种工件都需要搭边，毕竟对于自身精度要求不高的工件可以采用“无废料排样”。而本次需加工的工件形状比较小，并且有弯曲的工艺存在，如果采用“无废料排样”即不设立搭边的话，工件的精度将无法保证。根据第一种样方案，初步选双边载体。因为在此工件的加工过程中，初定首先冲掉两侧的的废料，能保证两侧边小脚的尺寸不受送料过程的拉力而影响，通过冲掉多余的废料后形成的双侧载体强度是最大的，同是也是最稳定的一种。 图3.3 双载体尺寸根据上表所提供的数据选取A=4mm，初定整副模具定位方式为侧刃与导正销混合使用，经查表可以得出侧刃切去的余料宽度,根据条料厚度查得侧刃切边量为2mm。 3.5 步距步距指冲压过程中条料每次向前送进的距离，其值为排样时沿送进方向两毛坯之间的最小距离值。步距可定义为:(2.1)S=L+as冲裁步距L沿条料送进方向，毛坯外形的最大宽度值a沿送进方向的搭边值本设计中冲裁步距S=9.9+1.3=11.23.6 条料的宽度条料宽度指根据排样结果确定的毛坯所需条料宽度方向的最小尺寸。理论上条料宽度可按下式计算：(2.2)+y+cB条料宽度的理论值D垂直于送进方向毛坯的最大轮廓尺寸，它随毛坯排样方位变化b侧搭边值Y加工时需要的废料的长度C侧刃余料本设计中B=13.15+2+4+3.85=23mm。3.6 材料利用率材料利用率定义为(2.3)A代表产品毛坯外形所包容面积；B代表条料宽度；S代表冲裁步距； 3.7 冲切刃口设计在本次设计出现了不少加工不方便的情况，例如在弯曲之前的部分毛坯还未能形成两边都脱离条料，出现这一类情况，通常先是将复杂的外形和内形孔充分计算，然后尝试将其分裂成几个部分再完成冲裁工序。冲切刃口外形的设计即将较为特别的、不易加工的外形尺寸和内部形状采取拆分复杂结构、再通过几个合理小几何单元，各单元又通过组合和补缺等构成新的冲切轮廓的工艺设计过程。由于零件的两端有弯曲，因此在弯曲之前必须将带弯曲的部分与条料分离，而其余部分又必须与条料相连，以保证实现级进冲压。3.8 轮廓分解时分段搭接头应注意的问题在完成了复杂结构的合理分化后，各个小单元之间难免会出现带接头的产生，如果在分解之前做了的结构分析不合理计算和划分，发生的结果就是在搭接头处产生毛刺、错牙、尖角、塌角、不平直和不圆滑等质量问题。那么可以利用分段切除余料的方法来解决。这种方法会使尖角处生成的应力有效的分散，有利于冲裁模具的设计与制造，并且使凸、凹模的使用强度得到增强。3.9 工序排样3.9.1 工序排样类型根据本次所加工的工件的工艺需求，来拟定工序排样，首先该工件属于尺寸较小的薄料工件，选用裁搭边式排样，切可有效地解决工件在最后一步落料时发生扭弯变形、冲两边小脚时不好进行、卸料困难等问题3.9.2 载体设计载体是在冲裁工件的过程中保证毛坯条料不断向前输送的一种工艺材料。所以条料本身的强度和刚度必须足够坚韧，使得在冲裁过程中不会由于载体本身的损坏而导致冲裁工序受到影响，甚至损坏模具。载体的形象其实跟搭边有十分相似，但是不完全一样。搭边主要是让冲裁的制件不至于受到定位误差而设立的，所以一般对精度要求不低的工件都存在搭边。搭边值间接作为制能否加工合格的参考原则。它与制件的整体结构、送料方向和冲裁模具的结构等有关。但是不一定每种工件都需要搭边，毕竟对于自身精度要求不高的工件可以采用“无废料排样”，即没有搭边的排样方式。而在排样，载体是不可或缺的一环3.9.3 条料定位方式 由于多工位级进模是将工件的生产一个一个工位按顺序加工完成的，那么在这个加工过程中每一个工位的位置都要确保定位准确并且不影响下一个工位的冲裁，因此级进模得有可靠精准的方式来保证加工工位的位置准确定位。 条料送进方向：由于工件的尺寸过小，不方便制造导正孔。送进步距控制用侧刃进行粗定位，为了确保条料的定位精度，选用带有导向的侧刃。 3.10 工序排样工序排样是级进模冲压排样中的最后一步，是在毛坯排样和冲切刃口设计的基础上进行的。(1)工序排样要按照排样的制造原则设计(2)工序排样必须能满足工件的精度和加工需求。(3)工序不要集中，这样可以延长模具的寿命。(4)优化工序，几何中心不能与压力中心相隔太远。(5)同一工位的冲裁凸模应该设立在一样的高度，这样可以刃磨变得更简单。(6)落料的排序排在冲孔、弯曲、拉深、胀形之后。(7)在允许的情况下设立空工位以增强凸凹模的强度。(8)保证零件和废料的顺利排出。综合上述所提到的设计原则和所计算好的数据，列出几个排样方式并进行比较分析后，最终确定的工件排样的整体结构如图3.10所示，即零件的冲制用六工位级进模。 第一工位为冲长腰孔、定距切边第二工位为切除两边废料。第三工位为切弯工艺，一步将切割，弯曲一步到位第四工位为整形弯曲第五工位为弯两边小脚第六工位为落料3.11 条料尺寸及步距精度条料宽度23mm步距11.8mm步距精度：(2.4)步距精度；制件沿条料送进方向最大轮廓尺寸精度提高3级后的实际公差值（mm）；n多工位级进模的工位数；K因数，见表2.2。表2.2 因数K(取=0.02mm)所以该零件的步距的对称偏差值为0.02mm4 凸凹模结构设计 4.1 凸凹模功能与设计原则 4.1.1 凸凹模功能凹凸模是模具的工作零件，他们直接负担着冲压工作，而且是在模具是直接决定制件的尺寸大小，形状和精度的最为关键部位；在级进模中的凸凹模和普通模具的凸凹模一样，都是配对使用，缺一不可。 4.1.2 设计原则（1） 凸凹模直接负担冲压工作，因此自身应具备相应的强度、刚度、硬度，以达到生产需求；（2） 级进模多在高速、长时间连续冲压的工作条件下工作，所以凸凹模结构尽量达到简单可靠、制造和测量安装方便；（3） 凸凹模的工作区域都会有损坏，造成极小量尺寸的偏差和制件冲压变形不到位，遇到这些情况时就需要及时的调整、维修、和保养；所以在设计整体结构时要考虑凸、凹模的拆装问题，既要保证它们固定性可靠，也要设计得尽可能地简单拆装；（4） 要考虑冲裁部分刃口重磨保养后的凸凹模相对位置对其他工位的凸凹模相对位置的影响；（5） 通常级进模在高速冲裁时会比一般的冲裁模生产更多的废料，留在凹模的废料如果不能及时的排掉或者流通，那么些废料可能对模具本身造成破坏，因此设计凸凹模时要注意排件的及时、通畅，以止产生浮料；（6） 级进模的凸凹模不仅类型不同，数量也十分繁多，在设计凸凹模时，必须考虑基准统一的原则。这样便于，模具的加工、测量、组装，又减少积累误差，还不容易出现计算误差。（7） 多工位级进模工作零件的凸模与凹模之间，因工作、配合有不同的要求，因此选择不同的间隙配置，以确保在冲裁过程中的稳定工作和冲裁件的尺寸精度。42 凸模4.2.1 种类与结构所谓凸模，是指被制件或废料所包容的模具工作零件；多工位级进模凸模的种类繁多，在此不一样介绍，按简单的分类法有：小直径凸模（d=0.5mm-2.5mm），短型凸模（一般L40mm）,外形呈阶梯状的二阶凸模；厚板料冲裁凸模；销定位凸模；直杆凸模；杆部止动凸模等。在本设计中所用到的凸模有：小直径圆形凸模，方形凸模，矩形凸模，异形凸模。凸模不管外形特征如何千奇百怪，但自身的组成都离不开工作部分和安装固定部分这两个内容，对于冲小孔凸模，为了增加强度，会在两大部分的中间加上一个过度段；还有一些直通式凸模（断面常为异型），从外形看不出工作部分和固定部分，但实际上这两部分还是有的。如下图： 4.2.2 常见形式与固定方法凸模常见的形式按形状来说，圆形和异形用的最为普遍，从冲压特点说，用于冲裁凸模最多；凸模的固定方法主要是机械固定法和物理固定法，机械固定法有装卸、维修、更换方便的优点，所用的最多。以下表4.2为是常见的凸模形式： 本次设计的凸模尺寸偏小，不需要使用锲键式、铆接式、插入式等复杂且需要其他零件配合的固定形式，因此采用带肩式凸模即可满足本次设计的凸模固定需求。 4.2.3 弯曲凸模的形式弯曲通常分成两种形式，一种如图3.4a的类型。这些属于V形弯曲冲压模，主要用于V型件的弯曲。而另一种是u形弯曲凸模。如图3.4b所示，本次设计的