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1、郑郑州航空工业管理大学州航空工业管理大学目 录摘 要II1 工件的工艺性分析11.1冲压件的工艺性分析11.2冲裁工艺方案的确定12 主要数据的计算32.1 排样方案的确定及计算32.2冲压力的计算52.3模具压力中心的确定82.4 冲模刃口尺寸及公差的计算83 模具结构及模具零件的设计133.1模具类型的选择133.2定位方式的选择133.3卸料装置与推件装置的选取143.4导向方式的选择163.5工作零件的设计164 闭模高度的计算235 模具总装图246 模具材料的选用257 模具的装配与检测267.1模具的装配267.2模具检测26结 论30致 谢31241 工件的工艺性分析零件简图
2、：如图1.1所示工件名称 ：紫铜垫片生产批量 ：大批量材 料 ：紫铜厚 度 ：0.5 图1.1零件图料，它取决于工件的形状，一般不能改变，称为设计废料；二是由于工件之间的搭边和工件与条料侧面的搭边、板料的料头、料尾而产生的废料，它取决于冲压方式和排样方式，称为工艺废料。提高材料利用率最主要的途径是合理排样使工艺废料尽量小，另外在满足工件使用要求的前提下，适当的改变工件的结构形状也可以提高材料的利用率。排样时，工件及工件与条料侧边之间的余料叫搭边，搭边的作用是补偿定位误差和保持条料有一定的刚度，以保证冲压件质量和送料方便。搭边太宽，浪费材料；搭边太窄会引起搭边断裂或翘曲，可能“啃刃”现象或冲裁时
3、会被拉断，有时还会拉入模具间隙中、损坏模具刃口，从而影响模具寿命。搭边值的大小与下列因素有关： 材料的力学性能。硬材料可小些，软材料的搭边可要大些。 工件的形状与尺寸。尺寸大或有尖突的复杂的形状时，搭边要取得大值。 材料厚度。薄材料的搭边值应取的大一些。 送料方式及挡料方式。用手工送料、有侧压板导向的搭边值可以取小些。表2.2导料板与最宽条料之间的间隙表条料厚度无侧压装置条料宽度100以下1002000.50.50.50.510.50.5230.50.5340.51450.51导料板间的距离为44。图2.1 排样图为避免各凸模冲裁力的最大值同时出现，且考虑到凸模相距很近时避免小直径凸模由于承受
4、材料流动挤压力作用而产生倾斜或折断故把三冲孔凸模设计成阶梯凸模如图2.2。图2.2阶梯凸模其凸模间的高度差与板料厚度有关即3 =, 3时=0.5.因此高度差=0.5。则最大冲压力： 2-5查表选取国产63开式压力机其最大装模高度为170 最小装模高度为130模柄孔尺寸为直径30，深度为50工作台尺寸左右为315、前后200，厚度40工作台孔尺寸：左右150、前后70、直径110立柱间距离：150倾斜角3003 模具结构及模具零件的设计 3.1模具类型的选择由冲压工艺分析可知采用复合冲压，但复合模又可分为倒装复合模和正装复合模，其各自的特点如下表表3.1正装复合模与倒装复合模的比较序号正装倒装1
5、对于薄冲件能达到平整要求不能达到平整要求2操作不方便、不安全，孔的废料又打棒打出操作方法能装自动拨料装置即能提高生产效率又能保证安全生产。孔的废料通过凸凹模的孔往下漏掉3装凹模的面积较大，有利于复杂重建用拼块结构如凸凹模较大，可直接将凸凹模固定在底座上省去固定板4废料不会在凸凹模孔内积聚，每次又打棒打出，可减少孔内废料的涨力，又利于凸凹模减小最小壁厚废料在凸凹模孔内积聚，凸凹模要求又较大的壁厚以增加强度。该冲件属于普通冲裁，精度要求不高又属于大批量生产，采用倒装比正装操作方便简单，生产效率较高，因此选用倒装复合模。3.2定位方式的选择 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
6、在模具送料平面中必须有两个方向的限位：一是在与条料方向垂直方向上的限位，保证条料沿正确的方向送进成为送进导向；二是在送料方向的限位，控制条料一次送进的距离（步距）。属于送料导向的定位零件又导料销，导料板、侧压板等。导料板及侧压板多用于级进模和单工序模中。导料销则多用于复合模和单工序模中。因此选导料销做为导向且位于条料的同侧，从右向左送料时导料销装在后侧。属于送料定距的定位零件有挡料销、导正销、侧刃等，导正销及侧刃多用于级进模和单工序模中。挡料销则多用于复合模和单工序模中。选取挡料销做定距定位零件。在模具闭合后不许挡料销的顶端高出材料因选取活动式弹顶挡料销。其挡料销的高度h查表得h=3表3.2挡
7、料销高度0.3232343.3卸料装置与推件装置的选取 常见的卸料零件又固定卸料板和弹压卸料板。前者式刚性结构主要起卸料作用，卸料力大，适用于冲材料厚度大于0.8的模具，后者是柔性结构，兼有压料和卸料两个作用。其卸料力的大小决定与所选用的弹性元件。主要用于冲制薄料和要求制件平整的充模中，长用在倒装复合模中，因此选取弹压卸料板。弹压卸料板与凸模配合间隙值查表的=0.1表3.3弹压卸料板与凸模配合间隙值材料厚度0.50.511单面间隙0.050.10.15在自由状态下的弹压卸料板应高出凸模刃口0.30.5。卸料板的厚度查表3.4。表3.4卸料板的厚度材料厚度卸料板宽度 505080 80125ho
8、H0hoH0hoH00.8686108130.81.561081210141.536-10-12-查上表得卸料板厚度卸料弹簧选取4个圆钢丝弹簧，其规格为外径, 截面,自由高度,工作高度,节距。该弹簧的材料为65，淬硬4348.它的安装结构是套在卸料螺钉外面，卸料螺钉的直径按公式（3-1） 23 （3-1）其中为弹簧的内径 图3.1卸料螺钉计算得。 其卸料螺钉的结构形式如图3.1 推件装置选取刚性推件装置，它有打杆、推板、连接推杆和推件块组成。3.4导向方式的选择 为了工作方便，安装调整简单，该复合模采用后侧导柱。3.5工作零件的设计3.5.1 凹模外形尺寸的确定凹模厚度的确定： （3-2）为系
9、数 为凹模刃口的最大尺寸()查表3.5选取系数=0.30表3.5凹模系数条料宽度材料厚度11336500.300.400.350.500.450.60501000.200.300.220.350.300.451002000.150.200.180.220.220.30。凹模壁厚;凹模外形尺寸为。凹模的刃口形式选用直筒式刃口。该凹模的厚度的全部为有效刃口高度，刃壁无斜度，刃磨后刃口尺寸不变，适用于制件或废料逆冲压方向推出的冲裁模如复合模、薄料落料模。其形状如图3.2图3.2凹模刃口3.5.2 凹模结构形式的选择凹模的结构形式有整体式和组体式两种，两种结构形式的比较如下表3.6。表3.6凹模两种结
10、构形式的比较结构形式制作方法固定方法特点整体式凹模其外形按毛坯和工件的形状制作采用螺钉和销钉直接固定在模板上制造简单，但工作部分与非工作部分都由优质钢制造，损坏后全部更换，浪费材料，成本高组合式凹模凹模工作部分与非工作部分开制造，非工作部分用普通钢制造，凹模以过渡配合压装在凹模固定板内采用螺钉和销钉把凹模固定板紧固在模板上节约贵重的模具材料，且当凹模损坏后是易维修更换，适用于冲制大、中型工件上的小孔由于工件是大批量的生产，而且整体尺寸较小，则根据上面的比较表可选用整体式的凹模结构。3.5.3 冲孔凹模选用凹模的刃口形式有直壁形、锥形和凸台式三种，这几种形式比较如表3.7。表3.7凹模刃口形式的
11、比较刃口形式优点缺点直壁形刃口强度高且刃磨后孔中尺寸不随修磨而变化，制造方便孔内易积工件或废料，增大了凹模的胀力，推件力，孔壁易磨损锥形凹模加工容易，不易积存工件或废料，对孔壁摩擦力和压力小刃口强度较差且刃磨以后孔口尺寸随修磨变大凸台式可以用锤敲打凸台斜面以调整模具间隙，直到试出满意的冲件仅适用于冲0.3mm以下的软金属与非金属材料，凹模的硬度一般不高于HRC3538在本套复合模中，采用的是倒装的形式，而且凹模内有推件块，所以凹模内不会积存工件，而锥形的又不利于工件的推出和间化模具的结构，则根据上面的比较表选用直壁形的刃口形式，刃口无斜度有一定的高度，刃磨后刃口尺寸不变，但刃口后端漏料部分设计
12、成带有一定斜度，凹模工作部分强度较好。如图3.3图3.3冲孔凹模刃口为刃口高度，为斜角，查表2.11得=5, =2 表3.8凹模刃口高度材料厚度t0.5240.512512.5262.563863103.5.4 凸模固定形式的选择凸模的固定形式有：采用凸模固定板固定、与上模板直接固定和采用低溶点合金或环氧树脂浇注固定三种，各自的特点的比较如下表。表3.9固定形式的特点比较固定形式固定方法特点凸模固定板固定一般采用H7/p6过渡配合，圆形凸模则采用凸肩固定定位精度高，牢靠，但固定孔精度高，加工困难与上模板直接连接采用螺钉，销钉直接把凸模固定在上模板上适用于大型凸模的固定低熔点合金浇注固定或环氧树
13、脂浇注固定使低熔点合金或氧树脂溶化，像粘结剂一样固定在凸模上适用于冲裁0.32的板料由于本工件是大批量的生产，且内孔有一定的精度要求，模具采用的是复合模，则从上表的比较中可选用凸模固定板固定的形式固定凸模，而这里的固定板又是与落料凹模一体的，即凸模的凸肩与落料凹模的上端以H7/p6过渡配合。3.5.5 凸模结构尺寸 小孔凸模为圆形，采取台阶式凸模，它的强度刚性较好，装皮修磨方便，与凸模固定板配合部分按过渡配合（H7/m6或H7/n7）制造，最大直径的作用是形式台肩，以便固定，保证工作时凸模不配拉出，材料选取,热处理硬度为5862。其凸模长度计算公式： （3-3）其中1凸模固定板厚度 (0.60.8 )= 材料厚度 0.5 卸料板厚度8 增加长度，一般选取1020凸模的结构形式如图 3.4图3.4凸模结构图冲中心孔 中心孔为非圆形凸模，采用台肩固定法，对于该凸模凸起的部分可以采用嵌入
