某接线片级进模设计说明书Word格式文档下载.docx
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轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。
虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平，模具结构周期等方面，与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。
有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。
但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。
模具表面强化技术也得到广泛应用。
工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可，碳化物被覆处理（TD处理）及许多镀（涂）层技术在冲压模具上的应用日益增多。
真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日趋成熟。
激光切割和激光焊技术也得到了应用。
2.冲裁弯曲件的工艺分析
图2-1
材料:
H62
生产批量：
大批量;
冲压件的材料H62（具有较好的可冲压性能）。
查表未经退火的H62的力学性能如表2-1：
表2-1
材料牌号
材料状态
抗拉强度N/mm2
断后伸长率（%）
维氏硬度（HV）
H62
软
>
290
35
<
95
半硬
350~470
20
90~130
硬
410~630
10
125~165
特硬
585
2.5
155
本弯曲件采用2mm普通H62板料冲压而成，可保证足够的强度和刚度。
另外，此零件上表面要求不高，不须经过切边工序。
尺寸精度：
零件图上的尺寸除了两个孔的定位尺寸标有偏差外，其他的形状尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可安IT14级确定工件的公差。
工件结构形状：
制件需要进行落料、冲孔、弯曲三道基本工序，尺寸较小。
结论：
该制件可以进行冲裁
制件为大批量生产，应重视模具材料和结构的选择，保证模具的复杂程度和模具的寿命。
3确定工艺方案
3.1工艺分析
方案一：
一套复合模，一套单工序模：
冲孔-落料（切断弯曲部位周边废料）同时进行的复合模；
弯曲。
方案二：
一套级进模：
自动送料对排多工位级进模。
方案比较：
产品是大批量生产，自动送料的级进模最适合大批量生产，且此零件尺寸外形小，加工安全性和壳操作性均较差，也需使用级进模。
还有方案一两套模具制造成本高，综上所述，方案二是最适合的。
方案二中采用对排，是因为零件时L型非对称弯曲，采用双排对称弯曲使压力机中心恰好在工件中心，不产生滑移。
根据分析采用方案
（2）.
3.2模具总体结构设计
3.2.1模具类型的选择
由冲压工艺分析可知，模具类型为级进模。
3.2.2定位方式的选择
因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料销，控制条料的送进步距采用导正销定距。
3.2.3卸料方式的选择
因为工件料厚为0.4mm，卸料力不大，故可采用弹性料装置卸料。
4排样图的设计
4.1毛坯的计算
如图2-1零件图计算毛坯展开图:
零件长度L=23+10+（π/2）=35mm
零件最大宽度B=11mm
圆角半径r=1mm
零件厚度h=0.4mm
经过计算，该弯曲件的毛胚尺寸为35×
11×
0.4mm
毛坯的3D视图如图4-1：
图4-1
4.2排样及材料利用率
4.2.1排样设计
工序、工步的设计涉及多方面的技术问题，这里需要考虑的主要问题有：
选择毛坯的排样方式；
冲裁和弯曲的工艺性分析；
定位方式的选择；
凹模的选择；
卸料板的设计等。
（1）采用分段切除方法。
从展开的零件图上可以以看出，冲切的部分可以分几部分完成，如果采用一步冲出，则凸、凹模的形状过于复杂，并且凹模的强度很难保证，给加工带来难度，并且制件的精度也很难保证，因此只能采取分段切除冲切余料的方法。
（2）条料的送进方式和定位方法。
由于该产品的需求量很大，采用人工送料提高不了生产效率，故采用带自动送料机构的装置来满足生产需求；
利用自动送料机进行粗定位，导正销作为精定位。
（3）工序的排布顺序。
采用双排多工位级进模，冲压、弯曲在一副模具中完成。
采用双排样可以抵消制件的侧向力、提高材料的利用率、保证制件的精度，在同一副模具中能够完成自动冲压、自动弯曲、自故障动报警、自动停机等自动化无人生产，有利于现场管理，保证产品质量的稳定性，提高加工效率。
模具采用优质的合金工具钢材料制造，设计正常情况下可达到300万次的寿命，最终可降低单个产品的成本、保证质量，使产品具有良好的市场竞争力。
（4）载体的形式。
载体的基本形式有双侧载体、单侧载体、中间载体、边料载体、原载体以及载体的其他形式。
这副模具中既用到了双侧载体，也用到了中间载体。
（5）载体的切留方式。
制件在条料上获取的冲压方法有4种：
①冲切制件留载体；
②冲切载体留制件；
③切载体也切制件；
④留载体也留制件。
制件的生产批量很大，考虑制件是漏料方式下落，故本模具中采用第③种切载体也切制件，切断后零件和载体分别采用漏料形式离开模具而且在自动冲压生产中非常普遍。
最终排样如图4-2所示。
综合考虑共需要11个工位，其中工作工位有9个，空工位2个。
查《简明冲压模具设计手册》P38表2-27可知
两边搭边a1=1.2mm中间搭边a=1.0mm
取中间搭载为4.4mm
排样图中的送料进距A=11+1=12mm
则总的条料宽度b=76mm
毛坯排样图如图4-2所示
图4-2
4.2.2材料利用率
在大批量的生产中，原材料费用占生产成本的60%-80%。
节省材料对降低成本有这重要的作用。
生产中通常用材料利用率作为衡量材料经济利用程度的指标。
根据原材料供应情况及生产实际的不同需求，材料利用率有着不同的含义和计算方法。
单个零件利用率、条料利用率的计算公式如下（查《简明冲压模具设计手册》）
单个材料的利用率
1：
1=（n1A）/（B×
h）×
100%
条料的材料的利用率
2：
2=（n2A）/（L×
B）×
板料的材料的利用率
3：
3=（n3A）/（L×
B0）×
式中，A为冲裁件面积；
B为条料宽度，mm；
h为送料进距，mm；
n1为一个进距内的冲件数；
n2为一条料上冲件总数；
n3为一张板料上冲件总数；
L为条料长度，mm；
L0为料板宽度，mm；
B0为料板宽度，mm。
取一个步距计算：
=（194.5×
4）/（76×
12）×
=85.3%
由此可之，η值越大，材料的利用率就越高，废料越少。
工艺废料的多少决定于搭边和余量的大小，也决定于排样的形式和冲压方式。
因此，要提高材料利用率，就要合理排样，减少工艺废料。
5、凸、凹模的刃口尺寸计算
5.1刃口尺寸计算的基本原则
冲裁件的尺寸精度主要取决与模具刃口的尺寸的精度，模具的合理间隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。
正确确定模具刃口尺寸及制造公差，是设计冲裁模主要任务之一。
从生产实践中可以发现：
1、由于凸、凹模之间存在间隙，使落下的料和冲出的孔都带有锥度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸等于凸模的尺寸。
2、在尺量与使用中，落料件是以大端尺寸为基准，冲孔孔径是以小端尺寸为基准。
3、冲裁时，凸、凹模要与冲裁件或废料发生摩擦，凸模越磨愈小，凹模越磨愈大，结果使间隙越来越大。
由此在决定模具刃口尺寸及其制造公差时需要考虑以下原则：
1、落料件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时的尺寸由凸模尺寸决定。
故设计落料模时，以凹模为基准，间隙去在凹模上：
设计冲孔模时，以凸模尺寸为基准，间隙去在凹模上。
2、考虑到冲裁中凸、凹模的磨损，设计落料凹模时，凹模基本尺寸应取尺寸公差范围的较小尺寸；
设计冲孔模时，凹模基本尺寸应取工件孔尺寸公差范围的较大尺寸。
这样在凸凹麽磨损到一定程度的情况下，人能冲出合格的制件。
凸凹模间隙则取最小合理间隙值。
3、确定冲模刃口制造公差时，应考虑制件的公差要求。
如果对刃口精度要求过高（即制造公差过小），会使模具制造困能，增加成本，延长生产周期；
如果对刃口要求过低（即制造公差过大）则生产出来的制件有可能不和格，会使模具的寿命降低。
若工件没有标注公差，则对于非圆形工件安国家“配合尺寸的公差数值”IT14级处理，冲模则可按IT11级制造；
对于圆形工件可按IT17～IT9级制造模具。
冲压件的尺寸公差应按“如体”原则标注单项公差，落料件上偏差为零，下偏差为负；
冲孔件上偏差为正，下偏差为零。
5.2刃口尺寸的计算
冲裁模凹、凸模刃口尺寸有两种计算和标注的方法，即分开加工和配做加工两种方法。
前者用于冲件厚度较大和尺寸精度要求不高的场合，后者用于形状复杂或波板工件的模具。
对于该工件厚度为0.4mm，属于薄板零件，并且一个孔有位置公差要求，为了保证冲裁凸、凹模间有一定的间隙值，必须采用配合加工。
此方法是先做好其中一件（凸模或凹模）作为基准件，然后以此基准件的实际尺寸来配合加工另一件，使它们之间保留一定的间隙值，因此，只在基准件上标注尺寸制造公差，另一件只标注公称尺寸并注明配做所留的间隙值。
这δp与δd就不再受间隙限制。
根据经验，普通模具的制造公差一般可取δ=△/4（精密模具的制造公差可选4~6μm）。
这种方法不仅容易保证凸、凹模间隙值很小。
而且还可以放大基准件的制造公差，使制造容易。
在计算复杂形状的凸凹模工作部分的尺寸时，可以发现凸模和凹模磨损后，在一个凸模或凹模上会同时存在三种不同磨损性质的尺寸，这时需要区别对待。
第一类：
凸模或凹模磨损会增大的尺寸；
第二类：
凸模或凹模磨损或会减小的尺寸；
第三类：
凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸；
5.3计算凸、凹模刃口的尺寸
凸模与凹模配合加工的方法计算落料凸凹模的刃口尺寸。
1、凹模磨损后变大的尺寸，按一般落料凹模公式计算，即
Aa=（Amax-x△）
公式（5-1）
2、凹模磨损后变小的尺寸，按一般冲孔凸模公式计算，因它在凹模上相当于冲孔凸模尺寸，即
Ba=（Bmax+x△）
公式（5-2）
3、凹模磨损后无变化的尺寸，其基本计算公式为Ca=（Cmax+0.5△）±
0.5δA为了方便使用，随工件尺寸的标注方法不同，将其分为三种情况：
工件尺寸为C
时
Ca=（C+0.5△）±
0.5δA公式（5-3）
Ca=（C-0.5△）±
0.5δA公式（5-4）
工件尺寸为C±
△时
Ca=C±
δA公式（5-5）
式中Aa、Ba、Ca——相应的凹模刃口尺寸；
Amax——工件的最大极限尺寸；
Bmin——工件的最小极限尺寸；
C——工件的基本尺寸；
△——工件公差；
△——工件偏差；
x——系数，为了避免冲裁件尺寸偏向极限尺寸（落料时偏向最小尺寸，冲孔时偏向最大尺寸），x值在0.5~1之间，与工件精度有关可查表5-7或按下面关系选取。
工件精度IT10以上x=1
工件精度IT11~IT13x=0.75
工件精度IT14x=0.5
δA、0.5δA、δA——凹模制造偏差，通常取δA=△/4。
按排样图可知，安国家标准IT14级公差要求处理，查公差表得：
120+0。
4360+0。
300.50+0。
2540+0。
305.40+0。
3032.40+0。
62
1.20+0。
25R20+0。
25R110+0。
43
考虑到零件形状比较复杂，采用配作法加工凸、凹模。
凹模磨损后其尺寸变化有三种情况,落料时应以凹模的实际尺寸按间隙要求来配作凸模，冲孔时应以凸模的实际尺寸按间隙要求来配制凹模。
落料凹模的尺寸从排样图上可知，均属磨损后变D大的尺寸，属于第一类尺寸，计算公式为：
Ba=（Bmax-x△）
（δA=△/4）
查《冷冲模设计》表3-3可知得：
Cmin=0.020mm,Cmax=0.028mm；
X均取0.75
落料凹模的基本尺寸计算如下：
a凹=（Bmax-x△）
=（12-0.43×
0.75）-0.43/40
=11.680-0.11（mm）
b凹=（Bmax-x△）
=（6-0.30×
0.75）-0.30/40
=5.780-0.075（mm）
c凹=（Bmax-x△）
=（0.5-0.25×
0.75）-0.25/40
=0.310-0.060（mm）
d凹=（Bmax-x△）
=（4-0.30×
=3.780-0.075（mm）
e凹=（Bmax-x△）
=（5.4-0.30×
=5.180-0.075（mm）
f凹=（Bmax-x△）
=（32.4-0.62×
0.75）-0.62/40
=31.940-0.155（mm）
g凹=（Bmax-x△）
=（2-0.25×
=1.820-0.060（mm）
h凹=（Bmax-x△）
=（11-0.43×
=10.680-0.11（mm）
凸模按凹模尺寸配制，保证双面间隙（0.020～0.028）（mm）.
冲孔凸模的尺寸从图54上可知，四个冲孔凸模的尺寸在磨损过程中将变小，属于第二类尺寸，计算公式为：
查《冷冲模设计》表3-3得：
Cmin=0.020mm，Cmax=0.028mm；
查表可知磨损系数X=0.5
按排样图可知，安国家标准IT14级公差要求处理，查公差表得：
Ø
40+0。
3050+0。
3030+0。
30R30+0。
3020+0。
25
冲孔凸模的刃口尺寸计算如下：
A凸=（Bmax+x△）
=（4+0.5×
0.30）0-0.30/4
=4.150-0.075（mm）
B凸=（Bmax+x△）
=（5+0.5×
=5.150-0.075（mm）
C凸=（Bmax+x△）
=（3+0.5×
0.25）0-0.25/4
=3.1250-0.060（mm）
D凸=（Bmax+x△）
=（2+0.5×
0.25）0-0.30/4
=2.1250-0.060（mm）
凹模按凸模尺寸配制，保证双面间隙（0.020～0.028）（mm）
6、压力计算及压力中心的计算
6.1冲裁力的计算
在冲裁模设计中，冲压力是指冲裁力、卸料力、推件力和顶件力的总称。
它是冲裁时选择压力机，进行模具设计、校核模具强度和刚度的重要依据。
1.冲裁力的计算冲裁力是冲裁过程中凸模对板料的压力，它是随凸模行程而变化的。
对冲裁力有直接影响的因素主要有板料的力学性能、厚度与冲裁件的轮廓周长。
平刃口冲裁力可按下式计算：
（公式6-1）
式中
——冲裁力（
）；
——冲裁件周边长度（
——材料抗剪强度（
）
——材料厚度（
——系数，通常
。
F冲=62kN
6.2卸料力、推件力及顶件力的计算
F卸=K卸×
F冲
根据《简明冲压模具设计手册》查表2-35可知K卸的范围0.02-0.06取K卸=0.04
则可得F卸=0.04×
62000=2480N
F顶=K顶×
F冲
根据《简明冲压模具设计手册》查表2-35可知K卸的范围0.03-0.09取K顶=0.06
F顶=0.06×
62000=3720N
F推=nK推×
根据《简明冲压模具设计手册》查表2-35可知K卸的范围0.03-0.09取K顶=0.08
F推=1×
0.08×
62000=4960N
6.3压力机标称压力的确定
FΣ=F推+F顶+F卸
FΣ=62000+3720+4960=70680N
一般按公称压力的80%要大于等于冲压总压力来选用压力机，即
0.8×
F压≥FΣ
则可得F压=88350N
因此查冲压手册P543表9-3根据总压力选择压力机综合考虑选用压力机的规格为J21G-25。
其主要技术参数如下
公称压力：
250KN
滑块行程：
80mm
最大封闭高度：
260mm
封闭高度调节量：
70mm
工作台尺寸：
560mm×
360mm
工作台孔尺寸：
Φ130mm
立柱间距离：
模柄孔尺寸：
Φ40mm×
60mm
工作台板厚度：
70mm
垫板厚度：
50mm
6.4压力中心的计算
模具压力中心是指诸冲压合力的作用点位置，为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。
否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大磨损，模具导向零件加速磨损，降低了模具和压力机的使用寿命。
模具的压力中心，可安以下原则来确定：
1、对称零件的单个冲裁件，冲模的压力中心为冲裁件的几何中心。
2、工件形状相同且分布对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。
3、各分力对某坐标轴的力矩之代数和等于诸力的合力对该轴的力矩。
求出合力作用点的坐标位置0，0（x=0,y=0），即为所求模具的压力中心。
根据力学原理，各分力对某轴力矩之和等于某合力对同轴之矩，则可得压力中心坐标计算公式：
（公式6-2）
（公式6-3）
由此可得
X0=L1X1+L2X2+…+LnXn/L1+L2+…Ln=78.3mm
Y0=0
7、模具零件的选用、设计及必要的设计
设计主要零部件时，首先要考虑主要零部件用什么方法加工制造及总体装配方法。
结合模具的特点，本模具适宜采用
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