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1、第 1 页 共 41 页前 言在模具设计前必须对冲裁模进行全面分析，然后结合模具结构特点和冲压件的成形工艺性来确定该冲裁模的成形工艺过程。另外在冲裁模中，合理间隙的取值也非常重要，它直接影响冲裁件的断面质量和尺寸精度，这就对模具设计的合理性、模具的制造技术和制造要求都提出了很大的挑战。根据设计的制件形状，在本次设计中采用倒装复合模来加工。复合模的结构特点是具有一个既是落料凸模，又是冲孔凹模的凸凹模。而在另一方，则装着凸模和凹模，当上、下模两部分嵌合时，就能同时完成冲孔与落料，因此它不存在连续模冲压时的定位误差的问题。倒装复合模要求精度高、使用寿命长，其模具的主要工作零件常采用高强度高合金工具钢
2、、高速钢或硬质合金等材料来制造，加工方法常采用慢走丝线电极电加工和成削磨削。复合模还必须有自动送料装置，才能实现自动冲压，提高生产率，并减少了手工送料的误差，提高经济效益。送料误差以及能否及时地从凸模上排除工件，往往是造成复合模损坏的主要原因。因此对造价昂贵的级进模，还必须带有高精度的误差检测装置。在多工位自动倒装复合模中，由于凸模通常很精细，必须加以精确导向和保护，因而要求卸料板能对凸模提供导向和保护功能。卸料板上相应的孔必须采用高精度加工，其尺寸及相互位置必须准确无误。在冲压过程中的运动必须高度平稳，因此对卸料板还要有导向保护措施。在设计的过程中，主要是对落料、冲孔等一些方面的分析。通过查
3、阅各种资料，得到一些相关的数据。同时在设计中还有大量的各种力的计算，不但了解了一些新的理论知识，而且还巩固和加深我已学过的理论知识，提高综合毕业设计说明书第 2 页 共 41 页分析和解决工程实际问题的能力。随着时代的进步，现代各先进工业化的国家的在冲压生产方面都是十分发达的。在我国的现代化建设进程中，冲压生产仍占有重要的地位。相信在以后的发展中，模具以及冲压设备等会随着科学技术的发展而不断发展。第 3 页 共 41 页第一章 模具设计冲压工艺是通过冲压模具来实现的，因此做好模具设计是冲压工艺的一项关键的工作。模具设计主要是确定模具的类型、结构和模具零件的选用、设计与计算等。1、 冲模的分类冲
4、压件的品种、式样很多，导致冲模的类型多种多样。(1) 按工序性质可分为落料模、冲孔模、切断模、整修模、弯曲模、拉深模、成形模等。(2) 按工序组合程度可分为单工序模、级进模和复合模。但工序模：在一副模具中只完成一个工序。如落料模、冲孔模、弯曲模、拉深模等。级进模：在一次行程中， 在一副模具的不同位置上完成不同的工序。因此对工件来说，要经过几个工位即几个行程才能完成。而对模具来说，则每一次行程都能冲出一个制件。所以级进模生产率相当高。复合模： 在一次行程中, 在一副模具的同一个位置上,能完成两个以上工序。因此复合模冲压出的制件的精度较高,生产率也高。(3) 按导向方式可分为无导向的开式模。有导向
5、的导板模、导柱模等。(4) 按卸料方式可分为刚性卸料模、弹性卸料模等。(5) 按送料、出件及排除废料的方式可分为手动模、半自动模、自动模等。毕业设计说明书第 4 页 共 41 页(6) 按凸、凹模的材料可分为硬质合金模、锌基合金模、薄板模、钢带模、聚氨酯橡胶模等。2 、冲模零件的分类凡属模具，无论其结构形式如何，一般都是有固定和活动两部分组成、固定部分是用压铁、螺栓等紧固件固定在压力机的工作台面上，称为下模；活动部分一般固定在压力机的滑块上，称为上模；上模随着滑块作上下往复运动，从而进行冲压工作。一套模具根据其复杂程度不同，一般都有数个、数十个甚至更多的零件组成。但无论其复杂程度如何，或是哪一
6、种结构形式,根据模具零件的作用又可以分成五个类型的零件。1） 、 工作零件 是完成冲压工作的零件,如凸模、凹模、凸凹模等。2） 、 定位零件 这些零件的作用是保证送料时有良好的导向和控制送料的进距,如挡料销、定距侧刀、导正销、定位板、导料板、侧压板等。3） 、卸料、推件零件 这些零件的作用是保证在冲压工序完毕后将制件和废料排除,以保证下一次冲压工序的顺利进行。如推件器、卸料板、废料切刀等。4） 、导向零件 这些零件的作用是保证上模与下模相对运动时有精确的导向,使凸模凹模间有均匀的间隙,提高冲压件的质量。如导柱、导套、导板等。5） 、安、固定零件 这些零件的作用是使上述四部分零件连接成“整体”保
7、证各零件的相对位置 ,并使模具能安装在压力机上。如上模板、下模第 5 页 共 41 页板、模柄、固定板、垫板、螺钉、圆柱销等。由此可见,在看模具图时，特别是复杂模具，应从这五个方面去识别模具上的各个零件。因此本次模具设计就从这五个方面着手来设计。3、定位零件 定位部分零件的作用是使毛坯(条料或块料)送料时有准确的位置,保证冲出合格制件,不致冲缺而造成浪费。(一) 定位件主要指定位板或定位销，一般用于对单个毛坯的定位。(二) 导料件主要指导料板和侧压板，它对条料或带料送料时起导正作用。(三) 挡料件其作用是给予条料或带料送料时以确定的进距。主要有挡料销、活动挡料销、自动挡料销、始用挡料销和定距侧
8、刀等。（1）固定挡料销结构简单，常用的为圆头形式。当挡料销孔离凹模刃口太近时， 挡料销可移离一个进距，以免削弱凹模强度，也可以采用钩形挡料销。. （2）活动挡料销 这种挡料销后端带有弹簧或弹簧片， 挡料销能自由活动,这种挡料销常用在带弹性卸料板的结构中，复合模中最常见。（3）自动挡料销采用这种挡料销送料时，无需将料抬起或后拉，只要冲裁后将料往前毕业设计说明书第 6 页 共 41 页推，便能自动挡料，故能连续送料冲压。（4）始用挡料销有时又称为临时挡料销，用于条料在级进模上冲压时的首次定位。 级进模有数各工位， 数个工位时往往就需要用始用挡料销。始用挡料销的数目，视级进模的工位数而定。（5）定距
9、侧刀这种装置是以切去条料旁侧少量材料而达到挡料的目的。 定距侧刀挡料的缺点是浪费材料，只有在冲制窄而长的制件(进距小于 68mm)和某些少、无废料排样,而用别的挡料形式有困难时才用。冲压厚度较薄( 1060N)和模具结构尺寸,由书末附录 C1 初选出序号为 68-72 的弹簧,其最大工作负荷 F1=1550N1060N3 )校检是否满足 S1S 总。查书末附录 C1 及负荷行程曲线，并经过计算可以得到以下数据：序号H0/mmH1/mm S1=H0-H1S 预（F 预=1060N）S 总=S 预 +S 工作 +S修磨毕业设计说明书第 22 页 共 41 页68 60 44.5 15.5 10.5
10、 18.769 80 58.2 21.8 15 23.270 120 85.7 34.3 23 31.271 160 113.2 46.8 30 38.272 200 140.5 59.5 40 48.2注：S 工作 =t+1=3.2mm,S 修磨 =5mm由表中数据可见，序号 70-72 的弹簧均满足 S1S 总 ，但序号 70 的弹簧最适合因为其它弹簧太长，会使模具高度增加。70 号弹簧规格为：外 径：D=45mm钢丝直径：d=7.0mm自由高度：H 0=120mm装配高度：H 2= H0- S 预 =120mm-23mm=97mm1.5.2 主要工作零件模架选用适用中等精度，中、小尺寸冲
11、压件的后侧导柱模架，从右向左送料，操作方便。上模座：L/mmB/mmH/mm=25025050下模座：L/mmB/mmH/mm=25025065导 柱：d/mmL/mm=35200导 套：d/mmL/mmD/mm=3512548 垫板厚度取：12 mm第 23 页 共 41 页凸模固定板厚度取：20 mm凹模的厚度已定为：29 mm卸料板厚度取：14 mm弹簧的外露高度：54（=97-6-37）mm模具的闭合高度：H 模=（50+12+20+29+2.2+14+54+65）mm=246.2 mm1.5.3 模具总图如图 2-42 所示为一副倒装复合冲裁模装配图。 主视图 常取模具的工作位置，采
12、用剖面画法。 俯视图和仰视图一般是将模具的上模部分（或是下模部分）拿掉，视图只反映模具的下模俯视（或上模仰视）可见部分，这是冲模的一种习惯。 侧视图和局部视图等视图必要时画出。 制件图常画在图样的右上角，要注明制作材料、规格以及制件本身的尺寸、公差及有关技术要求。对于由数副模具冲压成的制件，除绘制出本工序的成品制件图外，还要绘出上工序的半成品图（毛坯图一般放在左上角） 。 排样图对落料。复合模和级进模，必须在制件图的下方绘出排样图。排样图上应标明料宽、步距和搭边值。复杂和多工位级进模的排样图，一般单独绘制毕业设计说明书第 24 页 共 41 页在一张图样上。 技术要求及说明 一般在标题栏上方写
13、出该模具的冲压力、模具闭合高度、模具标记、所选设备型号等要求。 列出零件明细表1-导套 2-挡料销 3-上模座 4-螺钉 5-推杆6-模柄 7-推板 8-推销 9-垫板 10-螺栓 11-销钉 12-凸模固定板 13-推件块 14-凹模15-凸模 16-卸料板 17-导柱 18-下模座 19-凸凹模 20-弹簧 21-销钉 22-螺钉 23-卸料螺钉 24-导料销第 25 页 共 41 页图 2-42 倒装复合冲裁模第二章 模具的装配及工作过程毕业设计说明书第 26 页 共 41 页2.1 模具的装配（一）组件装配（1）将压入式模柄装配于上模座内，并磨平端面。（2）将凸模装入凸模固定板内，为凸
14、模组件。（3）将凸凹模装入凸凹模固定板内，为凸凹模组件。（二）确定装配基准件落料冲孔复合模应以凸凹模为装配基准件，首先确定凸凹模在模架中的位置。（1）安装凸凹模组件，加工下模座落料孔。首先确定凸凹模组件在下模座上的位置，然后用平行夹板将凸凹模组件和下模座夹紧，在下模座上划出漏料孔线。（2）加工下模座漏料孔，下模座漏料孔尺寸应比凸凹模漏料孔尺寸单边大 0.5-1mm。（三）安装上模部分（1）检查上模各个零件尺寸是否满足装配技术条件要求，如推板顶出端面应凸出端面落料凹模端面等。打料系统各零件尺寸是否合适，动作是否灵活等。（2）安装上模、调整冲裁间隙。将上模系统各零件分别装于上模座和模柄孔内。用平行
15、夹板将落料凹模、空心垫板、凸模凹件、垫板和上模座轻轻加紧，然后调整凸模组件和凸凹模的冲裁间隙，以及调整落料凹模和凸凹模落料凸模的冲裁间隙。可以采用垫片法调整，并对纸片进行手动试冲，直至内、外形冲裁间隙均匀。在通过平行夹板将上模第 27 页 共 41 页各板夹紧夹牢。（3）钻铰上模销孔和螺孔。上模部分通过平行夹板夹紧，在钻床上以凹模上的销孔和螺钉作为引钻孔，钻铰销钉孔和螺纹穿孔。然后安装定位销和螺钉。拆掉平行夹板。（四）安装弹压卸料部分（1）安装弹簧卸料板，将弹簧卸料板套在凸凹模上，弹压卸料和凸凹模组件端面垫上平行垫块，保证弹压卸料板上端面与凸凹模上平面的装配位置尺寸，用平行板将弹压卸料板和下模
16、夹紧。然后在钻床上同钻卸料螺钉孔，拆掉平行夹板。最后将下模各板卸料螺钉孔加工到规定尺寸。（2）安装卸料橡皮和定位钉，在凸凹模组件上和弹压卸料板上分别安装卸料橡皮和定位钉，拧紧卸料螺钉。（五）自检按冲模技术条件进行总装配检查。（六）检验（七）试冲2.2 工作过程1） 板料沿导料板送进模具直至碰到挡料销。2）上模向下运动，上、下模闭合。3）凸凹模向下运动冲出工件。4）上模向上运动，同时弹性卸料装置将板料及废料向下推出，使其落毕业设计说明书第 28 页 共 41 页下。顶件装置将工件顶出。5）板料再次送入，排出工件及废料，继续下一个工作循环。第三章 冲压工艺分析第 29 页 共 41 页零件简图3.1 零件及其冲压工艺分析该零件形状简单、对称
