模具毕业设计论文电位器接线片零件冲压工艺分析和模具结构设计.doc

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1、摘 要本次毕业设计的任务是电位器接线片零件冲压工艺分析和模具的具体结构设计。通过查阅了相关文献资料，对接触片零件进行工艺性分析，选择并确定符合于给定条件的最优工艺方案，及进行了工艺与设计的有关计算，如：选择基本工序，确定其顺序、工序数目及工序组合形式。介绍了主要零部件的设计理念，详细剖析了设计过程中一些思路，以及某些非标准零件的使用特点。阐述了工位级进模的设计要点, 使产品质量达到设计要求。然后以此为基础，设计出冲压模具主要零件的结构。并在设计中，介绍了零件的排样图、定位设计、冲裁力的计算和压力中心的计算。分析了冲模模架的基本类型，讨论了冲模模架的技术要求，介绍了标准模架的装配工艺。并指出了模

2、架装配时的注意事项。条料的步进定位是一个很重要的工序，其对工件的精度影响很重要，因此对其设计的准确性与标准性对模具既有利于模具维修的规范化，也为整个模具的顺利生产打下了一个良好的基础。同时凸、凹模结构对产品生产质量影响也很大，在提高经济效益和降低成本的前提下，设计出合理而简单的凸、凹模结构是设计中的重要环节。本文分析了电位器接线片的成型工艺特点，其中包括利用对工件展开图的尺寸计算、工件的工艺分析、模具设计的难点，确定了级进模的排样方案和模具的总体结构。该级进模有冲裁、翻边、落料等三个工作过程、各成型动作的协调性以及凸模凹模的装配间隙，并制定了典型的加工工艺。关键词：电位器接线片； 翻边模； 级

3、进模； 模具设计目 录摘 要I目 录IV第1章 绪论11.1概述11.2冲压技术的进步11.3 模具的发展与现状21.6 课题的主要特点及意义8第2章 冲压工艺方案的确定112.1 制件工艺分析112.2 零件成型工艺分析13第3章 冲裁工艺方案及模具结构的确定143.1 方案种类143.2 方案比较及确定143.3 模具结构形式的确定14第4章 级进模排样设计154.1 级进模排样简介154.2 排样的设计原则164.2.1确定冲压方向164.2.2 确定排样形式164.3 工序顺序的安排16第5章 主要零件的尺寸计算185.1 凸、凹模刃口尺寸的计算方法185.1.1 凹凸模加工方法：18

4、5.1.2 按凸模与凹模图样分别加工法195.2冲孔凹凸模工作部分尺寸计算205.2.1 冲 mm孔215.2.2 落“T”形料21第6章 多工位级进模工艺零件的设计236.1凸模结构的设计236.2凸模长度的设计256.3 凸模的强度计算266.3.1 凸模承受能力的校核276.3.2 失稳弯曲应力校核276.4 凹模结构的设计286.5 凹模的固定形式306.6 凹模的厚度设计306.6.1 凹模的厚度306.6.2 凹模的刃壁高度及凹模镶块尺寸设计306.7 模板的设计316.8 卸料弹簧的选用316.9 其他零件的设计32第7章 冲压设备的选用337.1 冲压力的计算337.2 压力机

5、的选择34第8章 级进模结构零件的设计368.1 模架的设计368.2 模架导向零件设计388.3 模柄的设计388.4 支撑零件的设计398.5 卸料装置39第9章 模具的整体设计419.1 模具的整体设计419.2 模具工作原理43第10章 模具的装配44结 论46参考文献48致 谢49附录一 模具主要零部件三维图展示78第1章 绪论1.1概述冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业

6、中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。1.3 模具的发展与现状模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高技术密集型产品，也是高新技术产业的重要领域，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志。随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各

7、业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。目前我国模具工业的发展步伐日益加快，“十一五期间”产品发展重点主要应表现在：（1）汽车覆盖件模；（2）精密冲模；（3）大型及精密塑料模；（4）主要模具标准件；（5）其它高技术含量的模具。目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，其中，冲压模占模具总量的40%以上，但在整个模具设计制造水平和标准化程度上，与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距。以大型覆盖件冲模为代表，我国已能生产部分轿车覆盖件模具。轿车覆盖件模具设计和制造难度大，质量和精度要求高，代表覆盖件模具的水平。在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际

8、水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步。但在制造质量、精度、制造周期和成本方面，以国外相比还存在一定的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，与国外多工位级进模和多功能模具相比，存在一定差距。第2章 冲压工艺方案的确定该零件为某电器开关接线片，是一家电器生产企业产品中的一个主要零件，如上图所示,其作用是通过开关扳手的运动由过电片让电流通或断。该零件生产属于大批量生产，零件结构紧凑，冲裁壁厚很小（最小处为1mm），成形过程相互干涉，在复合模中难于实现；若用简单的落料、冲孔、翻边模等单工序模也可达到冲压要求，这样

9、模具虽然简单了，但是冲压所用的设备和人员较多，冲压工序中的定位也较麻烦，加上零件较小，装料时易产生不安全的现象，而且工序较多效率较低故不被推广。为减少零件在生产中的多次定位对其精度和生产率的影响，一要产品批量较大，对零件的一致性要求较高，经过反复比较，适宜采用较为复杂的多工位级进模制造。2.1 制件工艺分析本电位器接线片是一个带孔的“T”型件，普通冲裁件外形及型孔尺寸的经济公差等级一般不高于IT11级，冲件的外形公差等级最好低于IT10级，而型空公差等级最好低于IT9级。一般冲裁宠妾后所能得到的零件公差见表2-1、表2-2。如冲件要求的公差值小于表2-1、2-2中的数值，则应在冲裁或冲切后的工

10、位上设置整修工序或采用其他工艺措施来整修。在实际生产中，要保证制件全部的尺寸精度往往难以达到，从经济上讲也没有必要，因此，经过实体测量后的标注的电位器接线片尺寸如图所示。在排样设计时，冲件尺寸分类与确定的原则是：确保关键尺寸，满足主要尺寸，兼顾一般尺寸。由图可知，该工件有冲孔、翻边、落料三个工序，工件结构中等复杂，有一个内径为1.8mm的翻边圆孔，此工件满足级进模冲裁的加工要求。工件的冲孔未注公差按IT8级计算。 图2-1 电位器接线片简示2.2 零件成型工艺分析由图2-1电位器接线片简示图可知，零件的外形尺寸不大，整体呈“T”形，该零件属于小型精密冲压件，从结构形状上看，成形工艺性较差，但由

11、于材料为厚t=0.5mm的H62黄铜带，冲压性能和成型稳定性好，因此，经合理安排成型顺序和稳定的载体设置并结合可行的模具结构，可确保成形质量，从而可采用多工位级进模成形。第3章 冲裁工艺方案及模具结构的确定3.1 方案种类该工件包括冲孔、翻边、落料三个基本工序，可以有以下几种工艺方案：方案一：按照冲孔、翻边、落料的顺序，采用单工序模生产。方案二：采用冲孔-翻边并行的符合模具与单工序模生产。方案三：采用级进模生产。3.2 方案比较及确定方案一，模具结构简单，制造方便，但需要三道工序，三套模具，成本较高，生产效率低，且更重的是在第一道工序完成后，进入后工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，

12、达不到所需的要求，难以满足生产的需要。故不选此方案。方案二，需要两幅模具，成本还是高，冲裁件的工件尺寸公差等级比方案一高一些，避免了多次冲裁的定位误差，并且在冲裁过程中工件较平整。但误差也不小，工件精度、质量还是达不到要求。故不选此方案。方案三，级进模是一种多工位、效率高的一种加工方法。能满足工件尺寸公差等级且操作方便安全。虽然制造成本较高，但是由于接线片多为批量生产，因此相对前两种方案都比较好。综合上述分析，本套模具采用级进模批量生产。3.3 模具结构形式的确定由图分析可知，该冲裁件尺寸不大，形状不复杂，但是产量较大，根据材料厚度一般（0.4mm）的特点，为保证冲孔位置精度，冲模有较高的生产

13、率，初步采用挡料销、导正销进行定位，弹压卸料板装置、自然漏料方式的级进模。第4章 级进模排样设计4.1 级进模排样简介排样图是多工位级进模设计的关键，它具体反映了零件在整个冲压成形过程中，毛坯外形在条料上的截取方式及与相邻毛坯的关系，而且对材料的利用率、冲压加工的工艺性以及模具的结构和寿命等有着显著的影响。该过电片零件形状一头大一头小，若采用单列排样则材料的利用率较低，故采用双列排样；又为了减少制件在冲压时的移动和抵消弯曲力，制件尺寸较小且形状较简单，故采用整裁余料(搭边)法。该方法大大提高了生产效率，是的模具的结构设计更加简单，因此这样的排样比较科学合理。查文献表2-13取搭边值a=1.2m

14、m，冲切外形时工件间的搭边连接最小宽度取1.4mm。故应针对零件和零件展开后的工艺特点，并综合考虑工艺分析各个因素后，设计合理的排样图及具体工位安排。故：调料宽度b=1.4*2+9.4=12.2mm，冲压步距h=2.8+1.2=4mm，其中毛坯排样图如图所示：图2-2 电位器接线片排样简图根据以上分析，冲压如图2-1所示的零件的级进模分为三个工位。第一工位：冲圆孔；第二工位：翻边；第三工位：“T”形落料；计算材料的利用率，一个步距内的冲裁面积： =3.2 2.8+6.2+0.5=15.66 其中，A包括一个步距内冲出的小孔面积，故一个步距的材料利用率为：代入数据解得：32.1%4.2 排样的设

15、计原则现代多工位级进模排样设计，常借助CAD软件进行，一般按如下步骤进行。4.2.1确定冲压方向首先确定产品的各个尺寸，根据产品的毛边方向，确定冲裁和成形方向，无毛刺方向要求时一般不受限制。4.2.2 确定排样形式根据制件尺寸，粗略估计算出步距，用CAD的阵列命令做出横排纵排、对称排和斜排等几种方案，并进行分析、比较，在保证产品顺利生产出来的前提下，选择利用率最高的排样形式。4.3 工序顺序的安排 根据已经确定的排样方式，在开始端安排冲孔、切废料等分离工位，再向另一端依次安排成形工位。此时应考虑排样方案的加工可行性和稳定性，保持模具受力的整体平衡，由于受到成型工艺要求的局限，如模具压力中心与冲

16、床中心不一致时，可修正模具安装尺寸予以调节。具体如下：（1）工步以烧为宜，但充分考虑成型的可靠性及成型件的强度等。（2）工位设计应保证凹模有足够的强度，凸模容易安装固定。考虑产品设计变更的可能性及模具设计成型困难时进行模具设计变更的可能性，必要时预留空档位。（3）级进模排样的设计，需多参考一些类似产品设计成功的例子，通过对多套排样方案进行分析，从中选出最佳方案。第5章 主要零件的尺寸计算在确定冲模凸模和凹模的工作部分尺寸时，必须遵守以下四个原则：（1）设计落料模先确定凹模刃口尺寸。以凹模为基准，间隙取在凸模上，即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得。（2）设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸。以凸模为基

17、准，间隙取在凹模上，冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。（3）根据冲模在使用过程中的磨损规律，设计落料模时，凹模基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；（4）设计冲孔模时，凸模基本尺寸则取接近或等于工件孔的最大极限尺寸。（5）模具磨损预留量与工件制造精度有关。 （6）冲裁（设计）间隙一般选用最小合理间隙值（）。（7）选择模具刃口制造公差时，要考虑工件精度与模具精度的关系，即要保证工件的精度要求，又要保证有合理的间隙值（8）工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应按“入体”原则标注为单向公差。但对于磨损后无变化的尺寸，一般标注双向偏差。 5.1 凸、凹模刃口尺寸的计算方法5.1.1 凹凸

18、模加工方法：1、分开加工具有互换性、制造周期短，但不易保证，需提高加工精度，增加制造难度。 2、配合加工 易保证，无互换性、制造周期长。 5.1.2 按凸模与凹模图样分别加工法1、落料 （5.1） （5.2）2、冲孔 （5.3） （5.4）3、孔心距=L （5.5）为了保证可能的初始间隙不超过，即+，选取必须满足以下条件： （5.6）式中 落料凹模基本尺寸(mm)； 落料件最大极限尺寸(mm)； 冲孔凸模基本尺寸(mm)； 冲孔件孔的最小极限尺寸(mm)； 同一工步中凹模孔距基本尺寸(mm)； 的最小极限尺寸(mm) 凸模下偏差(mm)； 凹模上偏差(mm)；凸、凹模的制造公差，可按级来选取，

19、也可查表2.4.1选取，但需校核。或直接取： （5.7） （5.8）5.2冲孔凹凸模工作部分尺寸计算根据上述在确定冲孔凹凸模工作部分尺寸时遵循的原则，凹凸模工作部分尺寸计算过程如下：其中零件尺寸又分凹模凸模分开加工和凹凸模配合加工，由表51得：=0.02 mm，=0.03 mm，所以取=0.02 mm， 表5-1 冲裁间隙分类及双面间隙值（%）5.2.1 冲 mm孔冲裁形状为圆形孔，凹凸模采用分开加工的方法。其双面间隙值（），由公式（5.3）可有： 其中，=0.4 mm，查表得=0.75，=0.02 mm，=0.01 mm，由公式（5.7）可得：=0.004，代入计算可得：= mm由公式（5.

20、4），其中已知，=0.75，=0.01 mm，=0.02 mm，由公式（5.8） 可得，=0.006代入可得：= mm5.2.2 落“T”形料冲裁形状为“T”形，凹凸模采用配合加工的方法，选凹模为设计基准件，只需要计算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模实际尺寸按间隙要求配作。 由表2.3.3查得： mm， mm，差公差表得：尺寸2.8 mm、1 mm、1.4 mm、1.8 mm、8 mm 均选=0.75，=0.006,=0.004,落料凹模的基本尺寸计算如下：第一类尺寸：磨损后增大的尺寸 尺寸 mm mm= mm尺寸 mm mm mm尺寸 mm mm mm尺寸 mm mm mm尺寸

21、 mm mm mm同理根据公式（2）可得：=mm=mm； mm mm； mm mm； mm mm； mm第6章 多工位级进模工艺零件的设计多工位级进模工位多，细小零件和镶块多、机构多，动作复杂，精度高，其零件部件的设计，除应满足一般冲压模具零部件的设计要求外，还应根据多工位级进模的冲压成形特点和成型要求、分离工序和成形工序差别、模具主要零部件制造和装配要求来考虑其结构形状和尺寸，认真进行系统协调和设计。6.1凸模结构的设计一般的粗短凸模可以按标准选用或者按常规设计。而在多工位级进模中有许多冲小孔凸模，冲窄长槽凸模，分解冲裁凸模等。这些涂抹应根据具体的冲裁要求，被冲裁材料的厚度，冲压的速度，冲裁

22、间隙和凸模的加工方法等因素来考虑凸模的结构及其凸模的固定方法。对于冲小孔凸模，通常采用加大固定部分直径，缩小刃口部分长度的措施来保证小凸模的强度和刚度。当工作部分和固定部分的直径差太大时，可设计多台阶结构。各台阶过渡部分必须用圆弧光滑连接，不允许有刀痕。特别小的凸模可以采用保护套结构。左右的小凸模，其顶端露出保护套约 mm。卸料板还应考虑能起到对凸模的导向保护作用，以消除侧压力对凸模的作用而影响其强度。图6-1为常见的小凸模及其装配形式。图6-1 常见的小凸模及其装配形式由于冲件的形状和尺寸的不同，冲模的加工以及装配工艺等实际条件亦有所不同，所以在实际生产中使用的凸模结构形式也就有很多种形式。

23、一般冲裁凸模的形状是由产品的形状决定的，它可以采用直身结构也可采用加强型结构。主要的固定方式有：台肩固定、铆接、螺钉和销钉固定以及粘结剂浇注法固定等。本设计中采用用圆形和方形两种形式的凸模，材料选用65Cr4W3Mo2VNb，淬火硬度HRC56-60 必要时表面可进行渗氮处理。圆凸模可采用高精度外圆磨床加工，异形凸模可以采用慢走丝线切割加工或成形磨削加工（成形磨削是模具零件成形表面精加工的一种方法，可以获得高尺寸精度、高表面加工质量）。凸模固定方式如图6-2所示：凸模以过渡配合（K6）固紧在凸模固定板上，顶端形成台肩，以便固定，并保证在工作时不被拉出，安全可靠。 图6-2 凸模的固定方式6.2

24、凸模长度的设计凸模工作部分的长度应根据模具的结构来确定。一般不宜过长，否则往往因纵向弯曲而使凸模工作时失稳。致使模具间隙出现不均匀，从而使冲件的质量及精度有所下降，严重时甚至会使凸模折断。根据模具设计结构形式，凸模的长度为：式中，凸模的长度（mm）； 凸模固定板的厚度（mm），它取决于冲件的厚度，一般在冲制1.5 mm的板料时，取1520 mm；当=1.52.5 mm时，取2025 mm；这里取=20 mm； 卸料板的厚度（mm），取=12 mm； 卸料板垫板厚度，取=10 mm； 安全距离等，这里一般取20 mm左右。 将数据代入公式计算得冲裁凸模长度=60 mm。翻边凸模长度计算翻边凸模长

25、度计算方法同冲孔凸模长度计算是一样的，其长度=60 mm。落料凸模长度计算落料凸模长度同冲孔凸模长度也是一样的，只有这样才能保证模具工作时正常运行，所以其长度=60 mm。冲孔凸模、翻边凸模、落料凸模结构及尺寸如图6-3所示。图6-3 冲孔凸模、翻边凸模、落料凸模尺寸及结构示意图6.3 凸模的强度计算冲裁时凸模因承受了全部的压力，所以它承受了相当大的压应力。而在卸料时，又承受有拉应力。因此，在一次冲裁的过程中，其应力为拉伸和压缩交变反复作用。在一般情况下，凸模的强度是足够的，因此没有必要作强度的校核。但针对本电位器接线片零件特点，其中有的凸模断面尺寸很小，因此必须对相应凸模的强度包括凸模的最小

26、断面（危险断面）的承压能力和抗弯能力进行校核。6.3.1 凸模承受能力的校核对凸模最小断面上的承受能力进行计算时，必须使冲裁力小于或等于危险断面所允许的最大压应力。由表查得，对于材料为黄铜的冲件，最小的允许凸模相对直径（）为0.610.85，而该模具中凸模刃口最小壁厚1.2mm，=1.2/0.4=3，故凸模承受能力满足要求。6.3.2 失稳弯曲应力校核凸模在中心轴向压力的作用下，保持稳定（不产生弯曲）的最大长度与导向方式有关，由卸料板导向凸模最大允许长度按下式计算：式中 凸模最大允许长度（mm）； 凸模材料弹性模量，对于钢材可取E=200 GPa； 凸模或冲孔直径（mm）； 冲件材料厚度（mm

27、）； 冲件材料抗剪强度(MPa)，这里对于普通黄铜=240 MPa。现今对最小凸模直径进行校核计算，将各数据代入上式中得：=19.6 mm所以小于凸模长度，故不满足要求。现在设计的凸模仍较长而不能减短，则考虑采取在凸模的外面加保护套保护涂抹的装置，如下图6-4所示。 图6-4 冲孔、落料凸模保护装置6.4 凹模结构的设计凹模设计应考虑的事项是关于凹模强度、制造方法及其加工精度等。特别是凹模孔的尺寸，在实用上是和制件尺寸一起来考虑的。它关系到制件质量的好坏，因此对其加工表面质量亦必须予以充分的考虑。凹模的厚度和外形尺寸，对于其承受的冲裁力，必须具有不引起破损和变形的足够强度。冲裁时，凹模承受冲裁

28、力和水平方向的作用，由于凹模的结构形式不一，受力状态又比较复杂，特别是对于复杂形状的冲件，其凹模的强度计算就相当的复杂。因而，在目前一般的生产实际情况下，通常都是根据冲裁件的轮廓尺寸和板料厚度、冲裁力的大小等来进行概略的估算及经验修正的。多工位级进模凹模的设计与制造较凸模更为复杂和困难。凹模的结构常用的类型有整体式、拼块式和嵌块式。整体式凹模由于受到模具制造精度和制造方法的限制已不适用于多工位级进模，因此本设计中冲孔凹模和翻边凹模采用镶块式凹模，落料凹模采用整体式凹模。图6-5所示的是镶块式凹模。镶块式凹模的特点是：当镶块工作型孔为圆孔时，镶块套外形做成圆形，且可选用标准的镶块，加工出型孔。镶

29、块损坏后可迅速更换备件。镶块固定板安装孔的加工通常使用坐标镗床和坐标磨床。当镶块工作型孔为非圆孔时，为保证镶块各部分受力均匀，镶块套外形可仿形制作。图6-5 镶块式凹模本设计所有的凹模均采用台阶形直筒刃口。这样设的好处有：刃口强度较高，修磨后刃口不变，从而可以运用到复杂制件的加工中。其形式如图6-6所示。图6-6 凹模型孔在设计排样时，不仅要考虑嵌块布置的位置还应考虑嵌块的大小，以及与凹模嵌块相对应的凸模、卸料嵌套等。6.5 凹模的固定形式本设计中冲孔凹模和翻边凹模的固定均是采用嵌槽固定式，将拼块凹模直接嵌入到固定板的通槽中，固定板上凹槽深度不小于拼块厚度的2/3各拼块不用定位销，而在嵌槽两端

30、用键或者楔定位及螺钉固定。落料凸模采用整体式，直接在凹模板上做出即可。凹模板如下图6-6所示。图6-7 凹模板6.6 凹模的厚度设计6.6.1 凹模的厚度凹模的刃口孔型见上图。其刃口孔型的特点是：刃口强度较好，刃口尺寸不随修磨刃口而增大，但易积冲裁件或废料，孔壁磨损和压力较大，修磨时刃口磨去的尺寸较多。凹模的厚度可按下式计算：式中 凹模厚度（mm）， mm； 最大刃口尺寸（mm）； 系数，查表可得。本设计中=0.3，=60 mm，所以=18 mm，取=20 mm。凹模的壁厚：由于凹模在级进模中采用镶块式其凹模的壁厚可以查相应资料获得。6.6.2 凹模的刃壁高度及凹模镶块尺寸设计垂直于凹模平面的

31、刃壁，其高度可按下列规则计算：冲件料厚 mm，=3 mm；冲件料厚 mm，=； 所以，这里取=3 mm。对于凹模镶块尺寸设计，可以参见相关的零件图纸。6.7 模板的设计标准的级进模模板包括：卸料板、固定板、凹模板、垫板、上模板、下模板，其中卸料板、固定板、凹模板是关键的三块模板，也是级进模比不可少的。该模具中固定板起着固定凸模的作用，卸料板主要起卸料、压料同时还具有一定的导向作用；凹模板前面已经提到，既充当凹模刃口，又可以在其上镶拼凹模镶块。另外，在进行级进模设计时，有一项很重要，就是设计让位，一般弯曲或成形等工位的所有后续工位都需要让位，而且要充分让位，不但需要考虑静态让位，还要考虑动态让位

32、。本设计中在凹模板上直接开槽让位，工件成形后由凹模终端的斜面滑出，保证了送料的顺畅。 凹模外形尺寸前面已述，该级进模其它模板的外形尺寸设计如下： 凸模固定板 ； 凸模固定板垫板 ； 卸料板垫板 ； 卸料板 ； 上模板 （标准件）； 下模板 （标准件）；故：模具的闭合高度=30+35+10+20+15+10+12+20+10+35+3=200 mm6.8 卸料弹簧的选用先算卸料力，前面已经算得，,代入计算得：=212 N根据模具的结构初定4根弹簧，每根弹簧分担的卸料力为：= 代入计算得：=53 N;考虑到模具结构尺寸，初选弹簧参数为：弹簧钢丝直径=2 mm，弹簧中径=12 mm，节距=2 mm，

33、工作极限负荷=188 N，自由高度=40 mm，有效圈数=8.5，工作极限负荷下变形量=17.3 mm，展开长度=396 mm。规格标记为：弹簧212406.9 其他零件的设计在级进模中，一些辅助零件对模具的顺利工作也起着重要的作用。针对该级进模，这里主要介绍始用挡料销销的设计。所谓始用挡料销也叫临时挡料销，即在级进模中首次冲裁（一般是第一个工位）缺少对条料初始定位的零件时，可用它完成料头的初始定位（一般是手动定位），之后再借助固定或活动的挡料销或侧刃来进行之后每次冲压的定位，始用挡料销在之后的定位中不起作用。始用挡料销一般使用个，并安装在模具的同一侧，关于始用挡料销的设计有无必要、设计数量等

34、等要看级进模的工位数量是多少了。至于导正销的使用，其作用就是消除条料送进过程中造成的粗定位误差，以利于产品精度和质量的提高。多是与挡料销配合使用，复杂一点的级进模也有可能和侧刃配合使用，以达到精定位的目的。本次设计中就是使用了始用挡料销，使得模具的结构变得简单实用。模具在自由状态时挡料销的直壁部分伸出卸料板的长度为1 mm。第7章 冲压设备的选用根据所要完成的冲压工艺性质、生产批量的大小、冲压件的几何尺寸和精度要求来选定设备类型。开式曲柄压力机虽然刚度差，但它成本低，且有三个方向可以操作的优点，故广泛应用于中小型冲裁件、弯曲件、拉深件的生产中。闭式曲柄压力机刚度好、精度高，只能靠两个方向操作，

35、适用于大中型件的生产。双动曲柄压力机有两个滑块，压边可靠易调，适用于较复杂的大中型拉深件的生产。综合考虑，采用开式曲柄压力机。7.1 冲压力的计算该级进模具采用弹性卸料和下出料方式。该级进模具一共有三个冲裁区，用平刃口的凸模和凹模进行冲裁，起计算公式为：；式中：F冲裁力（N）； L冲裁件周边长度（mm）； K冲压系数，一般取K=1.3；K值与冲裁间隙、模具刃口锋利成度、压力机状况、模具润滑情况及模具设计安全系数等有关。 t材料厚度（mm）； 材料抗剪强度（MPa）。其中，=300 Mpa，K=1.3，t=0.4 mm，用上式可分别计算出各冲裁区的冲裁力。如下所示：经计算落料冲裁力=3744 N

36、卸料力 其中=0.05，代入计算得：=187.2N推料力,其中=0.07，n为同时卡在凹模洞口的件数。 代入计算得：=3276 N同理算得冲孔冲裁力， mm，代入计算得：=490 N冲孔卸料力，其中=0.05，代入计算得：=24.5 N冲孔推料力，其中=0.07，n为同时卡在凹模洞口的件数。 代入计算得：=428.7 N=4234 N, =211.7 N, =3704.7 N, 所以=+=4234+211.7+3704.7=8150.4 N所选压力机的公称压力必须大于。7.2 压力机的选择根据上述冲压力的计算，初步选用型号为J23-16开式双柱压力机。该型号压力机主要技术规格如下：公称压力16

37、0 KN;滑块行程55 mm;最大闭合高度220 mm;最大装模高度180 mm;连杆调节量45 mm;工作台尺寸（前后mm左右mm）;垫板尺寸（厚度mm孔径mm）;模柄孔尺寸（直径mm深度mm）;滑块中心至床身中心距离160 mm;最大倾斜角35由6.6节可知模具闭合高度为200 mm，经验算此压力机符合要求。第8章 级进模结构零件的设计8.1 模架的设计 模架由上模座、下模座、模柄和导柱、导套等组成。本设计中考虑到材料的进料方向以及三个工序的安排顺序，采用的是对角导柱模架，如图8-1所示。 图8-1 对角导柱模架由于级进模模架的尺寸与凹模有关，而凹模的尺寸由于排样图的工位数有关，不同的级进

38、模工位数是不同的，所以级进模的模架一般是自制的，很少也很难找到合适的标准模架。模架的是模具的主体结构，它是连接级进模所有零件的重要部件，模具的全部零件都固定在模架上面，并承受冲压过程中全部载荷。模具的上、下模之间相对位置通过模架的导向装置稳定保持其精度，并引导凸模正确运动，保证冲压过程中凹凸模之间间隙均匀。级进模模架的设计原则如下：多工位级进模应满足刚性高和精度高的要求。在工作状态下，级进模模架不允许有微量的变形。为了避免高速冲压时震动，上下模座的材料以铸铁为好，钢模架钢选45钢，调质处理后为26-30 HRC.为保证模架的强度，其上下模板的厚度通常比普通冲模的模座厚约30%。模架要有精确的导

39、向，基本上都是采用导柱导向，导柱直径在许可范围内取大值，并考虑防装错措施。为保证模架的导向精度加工、装配过程中，应保证以下技术条件：上模座对下模座的平行度在0.003内；导柱、导套固定部分对滑动部分圆柱面的同轴度不大于0.003 mm。上模座与下模座安装导柱导套的孔，分别加工时，其孔距误差应小于0.003 mm，为保证其精度，应放在坐标镗床上一并加工，以保证孔距一致；将上模座上得到套装配孔径同轴扩大 mm，用环氧树脂粘结导套。组装后的模架，其下模座下平面与上模座上平面的平行度为0.012。根据上述原则，模架设计如下：级进模模架要求刚性好，精度高，因此通常将上模座加厚 mm，下模座加厚 mm（与

40、GB/T2851-90标准模架相比）。同时，为了满足刚性和导向精度的要求，上下模板采用45钢，调治硬度 HRC。模架的加工精度采用级精度，为保证模架有足够的强度和刚度，上模板厚度为35 mm，下模板厚度为35 mm。8.2 模架导向零件设计精密级进模的模架导向，由导柱导套来执行完成。一般导柱导套之间无间隙，常选用过盈配合，其过盈量为 mm（导柱直径为 mm）。导柱导套的圆柱度均为0.003 mm，其轴心线与模板的垂直度对于导柱为0.01:100。为了方便刃磨和装拆，常将导柱做成可卸式，本次设计中导柱设计成严办固定式（配合长度为6 mm），按配合。导柱材料常用GGr15淬硬60-62 HRC,粗

41、糙度最好能达到Ra0.1 ，此时磨损最小，润滑作用最佳。导柱结构见下图8-2所示。 图8-2 导柱结构及其固定8.3 模柄的设计选用压入式模柄，模柄凸缘部分与上模座沉孔采用配合。模柄的结构形式如图8-3所示。图8-3 压入式模柄8.4 支撑零件的设计凸模固定板选用的固定板中，所有型孔的坐标点及加工基准必须与凹模板卸料板已知。与凸模保护装置配合孔采用，取凹模板厚度60%为厚度尺寸。查有关手册的凸模固定板的厚度为20 mm。8.5 卸料装置卸料装置应注意润滑，弹压卸料板与凸模保护装置应有良好的润滑，以保证模具的使用寿命。同时注意，多工位级进模的卸料装置一般应定期清洗、维护、保养。卸料板采用卸料螺钉

42、吊装在上摸。卸料螺钉应对称分布，工作长度要严格一致。本设计中所用的卸料螺钉在卸料板中的安装形式如图8-4所示。图8-4 卸料螺钉的安装形式卸料装置是多工位级进模结构中的重要部件。它的作用除冲压开始前压紧带料，防止各凸模冲压时由于次序的不同或受力不均而引起带料窜动，并保证冲压结束后及时平稳的卸料外，更重要的是卸料板将对各工位上的凸模在受侧向作用力时，起到精确导向和有效的保护作用。卸料装置主要由卸料板、弹簧、卸料螺钉和辅助导向零件组成。第9章 模具的整体设计9.1 模具的整体设计冲模的闭合高度H应介于压力机的最大装模高度Hmax和最小装模高度Hmin之间，其关系为：Hmax-5mmHHmin+10

43、mm。通过前面章节的计算，确定电位器接线片级进模各模板的高度尺寸如下：上模座=35 mm；下模座=35 mm；固定板垫板=10 mm；凸模固定板=20 mm；卸料板垫板=10 mm；卸料板=12 mm；凹模板=20 mm；凹模板垫板=10 mm将以上数据相加然后考虑到卸料板垫板和凸模固定板之间的间隙确定模具的闭合高度为200 mm。综合以上数据以及确定的工艺方案，便可以对级进模进行总体的设计并画出草图。本次设计的级进模总体结构如图9-1所示。装配图主视图装配图左视图装配图俯视图图10-1 电位器接线片级进模总装图9.2 模具工作原理模具从左向右送料，在模具的一次行程中，同一模具的不同工位完成各

44、自的工作。第一工位冲孔凸模完成之间自身的冲孔，为下一步翻遍做准备；第二工位翻边模实现翻的孔；第三个工位落料，落料形状为“T”形，得到一个完整的制件。第10章 模具的装配 冷冲模装配的主要技术要求保证凸凹模均匀配合间隙。本模具为级进模，凹模主要部分为模块式，可先装下模，并作为装配基准件，然后再装配其他零件，最后总装。其装配的具体步骤是：（1）装配模架将导套、模柄和导柱分别装入上、下模座，并注意安装后使导柱和导套的配合间隙均匀，上下模座相对滑动时无发涩及卡住现象，以及模柄与上模座的上平面保持垂直。（2）装配凹模把凹模装入凹模固定板中，装入后应将固定板与凹模的上平面在平面磨床上一起磨平，使刃口锋利。

45、同时，其底面也应磨平。（3）装配下模现在装配好凹模的固定板上安装下垫板，然后将装配好凹模和下垫板的固定板安放在下模上安装好。（4）装配凸模将有台阶的凹模压入到凸模固定板中，之后一起平磨凹模上表面和凸模固定板上表面，然后将剩余的凹模压入到凸模固定板中，之后用压块固定。同时，为了保持刃口锋利，还应将凸模的工作断面在平面磨床上刃磨。（5）装配上模将上模座放在等高块上，然后再将上垫板和凸模固定板依次放到上模座上，之后用螺栓紧固。（6）调整凸凹模间隙将装好的上模套在下模导柱上，调整位置使凸模插入凹模型孔，采用适当的方法并用手锤敲击凸模固定板的侧面进行调整，使凸凹模之间的间隙均匀。（7）试冲检查调整好间隙后，用与冲件厚度相当的纸片作为试切材料，将其置于凹模上并定位，然后用锤