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1、冲孔落料弯曲级进模综述第1章 工艺分析、排样设计工件名称：支架生产批量：大批量企鹅332554595 有删减 有CAD图厚度：2mm工件简图：表面断面B-2-GB708-65钢图1 工件图示零件材料，能够进行一般的冲压加工，市场上也容易得到这种材料，价格适中。支架外形落料的工艺性：支架属于中等尺寸零件，料厚2mm，外形复杂程度一般，尺寸精度要求一般，因此可采用落料工艺获得。支架冲孔的工艺性：大小为5.5mm和19mm和22mm的孔，尺寸精度要求一般，可采用冲孔。支架弯曲的工艺性：此为支架弯曲其精度为1，其弯曲件的材料为优质碳素结构钢曲服强度为420可以用一般弯曲工艺获得。此工件只有外形落料和企

2、鹅332554595 有删减 有CAD图冲孔和弯曲三个工序。图示除标注公差的尺寸外零件尺寸未注公差的一般尺寸，均按惯例取IT14级，符合一般级进冲压的经济精度要求，模具精度取IT9级即可。由以上分析可知，图示零件具有比较好的冲压工艺性和弯曲工艺性，适合冲压和弯曲生产。毛坯的尺寸计算，该毛坯的工件展开图如图所示图2 弯曲件的展开图按弯曲件展开来计算，由公式中型层半径r=R+Ktr中性层半径（mm）R弯曲内半径，R=2mmK中性层位置因素，有表查K=0.31t材料厚度t=2mm则中性层半径r=2+0.312=2.62mm中性层长度l=oo r 903.14 2.62 90o180o180=4.1A

3、=40-2-2=36mmB=45-2-2=41mmL=36+41+4.1=81.1mm固其工件的面积为S=2444+1256-95-379.94-283.39-283.39=2941.67mm21.1 排样设计1.1.1 确定零件的排样方案设计模具时，条料的排样很重要。支架零件具有简单结构的特点，单向排列时材料的利用率高，减少了废料1.1.2 条料宽度、导尺间宽度和材料利用率的计算由于本工件采用少废料排样固侧边不需要搭边值。鉴于本工件的外形查表得工件间1.5mm的搭边。送料步距如图2所示B=1.5+81.1=82.6mm条料宽度为40mm。导尺间距离的计算：计算得导尺间距离为40 mm。1.1

4、.3 材料利用率的计算：根据一般的市场供应情况，原材料选用1000 mm2000 mm2mm的冷轧薄钢板。每块可剪2000mm 81.1mm规格条料12条，材料剪切利用率达97.32%。由一个步距的材料利用率通用计算公式：nA = 100% Bs式中 A一个冲裁件的面积，A=2941.67mm2;n一个进距内的冲裁件数量n=1；B条料宽度，40mm;s步距， 82.6mm得1 2941.67 =89% 100%40 82.61.1.4 工艺方案的确定及工艺计算一、工艺方案的确定手柄零件所需的基本冲压工序为落料和冲孔，可拟订出以下三种工艺方案。 方案一：用简单的单工序模分三次加工，即落料冲孔弯曲

5、方案二：冲孔落料复合模。方案三：冲孔落料级进模。图3冲孔落料弯曲工件工序图方案三：生产率较方案二低，精度略低于方案二，但是模具结构不太复杂成本较低，压力机吨位要求低，故节省能源，由于此为大批量生产，精度要求不高，相比较而言方案三更具有可行性，更具有优越性。选用方案三则又有两个不同的工艺方案（1），先落料，然后冲孔和弯曲在同一工序。（2），落料和冲孔在一个工序，然后再弯曲。采用（1）加工工件不易保证280.15mm的精度，而且易使冲头磨损降低模具寿命。经分析采用（2）比较合理以保证制件的精度对于弯曲回弹，可以用减小间隙的方法来避免或减小回弹。第2章 模具结构形式的选择与确定1），正倒装结构：根据

6、上述分析，本零件的冲压包括冲孔和落料两个工序，为方便小孔废料和成形工件的落下，采用正装结构，即冲孔凹模和落料凹模都安排在下模。2），送料方式：采用手工送料方式。3），定位装置：4），导向方式：为确保零件的质量及稳定性，选用导柱、导套导向。由于已经采用了手工送料方式，为了提高开敞性和导向均匀性，采用对角导柱模架。5），卸料方式：本模具采用正装结构，冲孔废料和工件留在凹模孔洞中，为了简化模具结构，可以在下模座中开有通槽，使废料和工件从孔洞中落下。工件厚度为2mm，为了保证工件有比较好的平整度，采用弹压性卸料装置。选用 JB/T8068.3-1995 弹压纵向送料典型组合。2.1 冲压力与压力中心的

7、计算，初选压力机2.1.1 冲裁工序总力的计算公式：P=KLt式中 P冲裁力（kN）L冲裁件剪切周边长度（mm）t冲裁件材料厚度（mm）被冲材料的抗剪强度(MPa)K系数，一般取1.3。上式中抗剪强度与材料种类和坯料的原始状态有关，可在手册中查询。为方便计算，可取材料的=0.8b,故冲裁力表达式又可表示为：P=1.3LtLtb式中 b被冲材料抗拉强度(MPa)。查手册1表87得10钢的b=335MPaP1=1.35.523354=60.16kNP2=1.3222335=60.16kNP4=1.3142.82335=124.38kN推件力 Pt=nKtPKt推件力系数, Kt=0.055h凹模刃

8、部直壁洞口高度（mm），t料厚( mm)查手册2表240可得和h=6mm, 故n=3如图3所示：图4同时卡在凹模的工件(或废料)示意图P5=3=9.93kN 0.055 60.16P6=3=9.93kN 0.055 60.16P7=30.05551.96=8.57kNP8=30.055124.38=20.52kN卸料力 根据经验公式得P卸 =0.03PP9 =0.0361.16=1.8kNP10 =0.0361.16=1.8 kNP 11=0.0351.96=1.6kNP 12=0.03124.38=3.7 kN工序总力P=P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7+P8+P9+P10+P11+

9、P12=61.16+61.16+51.96+124.38+9.93+9.93+8.57+20.52+1.8+1.8+1.6+3.7=356.51KN2.1.2 弹性橡胶板的计算时应考虑到每加厚1mm，就将增加相应的工作载荷约。橡胶板的总面积为178cm2,分为4块，每个用螺钉安装在一块，每个卸料螺钉安装一块，中间钻孔 13mm。四块橡胶板的厚度无比一致，不然会造成受力不均匀，运动产生歪斜，影响模具的正常工作，卸料板采用45钢制造，淬火硬度为40-45HRC。 2初选压力机开式可倾压力机参数初选压力机型号为J23-40和J23-352.1.3 压力中心的计算模具的压力中心就是冲压力合力的作用点。

10、为了保证压力机和模具的正常工作，应使模具的压力中心与压力机的中心滑块中心线重合。否则，冲压时滑块就会承受偏心载荷，导致滑块导轨与模具的导向部分不正常的磨损，还会使合理的间隙得不着保证，从而影响制件的质量和降低模具的寿命，甚至损坏模具。此为多凸模模具的压力中心，首先计算大凸模的压力中心图5（a）大凸模的压力中心图计算其压力中心的步骤如1、按比例画出凸模的工作部分剖面图（见图5a）2、在任意距离处作x-x轴y-y轴3、 分别计算出各线段和圆弧的重心到x-x轴的距离y1, y2, y3, y4和到y-y轴的距离x1, x2, x3, x4,4、大凸模的压力中心到坐标轴的距离下式确定：5、由于其余六个

11、凸模为规则的凸模 ，则总的压力中心为图5（b）总的压力中心图到y-y轴的距离x0=lx lx lx lx lx lx lx11223344556677 l l l l l l l1234567145.8 6.94 28.26 21.5 17.27 48.6 69.08 62.6 17.27 76.6 17.27 48.6 17.27 76.6 145.8 28.26 17.27 69.08 17.27 17.27 17.27=32.9mm到x-x轴的距离y0=ly ly ly ly ly ly ly11223344556677 l l l l l l l1234567145.8 20 28.2

12、6 20 17.27 6 69.08 20 17.27 6 17.27 34 17.27 34145.8 28.26 17.27 69.08 17.27 17.27 17.27=第3章 模具主要零件和主要工作机构的设计与标准化3.1 工作零部件的设计与标准化3.1.1 工作零部件的计算由于制件结构简单，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分开加工的方法制作凸凹模。这时需要分别计算和标注凸模和凹模的尺寸和公差。 冲孔时，间隙取在凹模上，则：凸模尺寸dap=（d+x）-p0凹模尺寸dd=(d+x+Zmin)0+式中 Dd Dp落料凹模和凸模的刃口尺寸，mmdp dd-冲孔凹模和凸模的刃口尺寸，mm1x

13、磨损系数，查表2-30得：IT14级时x=0.5。Zmin双面间隙，mm工件公差，mm凸模和凹模的制造公差，mm1、冲裁5.5mm孔凸模、凹模刃口尺寸的计算凸模尺寸由表2-101查得=0.16dap=（d+x）-p0 =(5.5+0.750.16)0-0.02 =5.620-0.02凹模尺寸由表2-231得Zmin=0.246dd=(d+x+Zmin)0+=(5.5+0.750.16+0.246)0+0.02 =5.870+0.022、冲裁22mm孔凸模、凹模刃口尺寸的计算凸模尺寸由表2-10得=0.28dap=（d+x）-p0 =(22+0.50.28) 0-0.02 =22.14 0-0.

14、02凹模尺寸查表2-23得Zmin=0.246dd=(d+x+Zmin)0+=(22+0.50.28+0.246) 0+0.02=22.390+0.023、冲裁19mm孔凸模、凹模刃口尺寸的计算凸模尺寸由表2-10得=0.15dap=（d+x）-p0 =(19+0.750.15) 0-0.02 =19.11 0-0.02凹模尺寸查表2-23得Zmin=0.246dd=(d+x+Zmin)0+=(19+0.750.15+0.246) 0+0.02=19.360+0.023.2 工作零部件的设计与标准化1，冲小圆孔的凸模为了增加凸模的强度与刚度，凸模非工作部分直径应作成逐渐增大的多级形式如图6所示

15、：图6圆形冲孔凸模示意图凸模长度一般是根据结构上的需要而确定的，其凸模长度用下列公式计算： L=h1+h2+h3- h4式中 L凸模长度， mmh1凸模固定板高度，mmh2卸料板高度，mmh3橡胶板的厚度 ，mmh4凹进卸料板内1mm图7 冲孔凸模刃口示意图2， 整体式凹模如图7装于下模座上，由于下模座孔口较大因而使工作时承受弯曲力矩，若凹模高度H及模壁厚度C不足时，会使凹模产生较大变形，甚至破坏。但由于凹模受力复杂，凹模高度可按经验公式计算，即凹模高度H=KB凹模壁厚C=(1.52)H式中B-凹模孔的最大宽度，mm但B不小于15mmC-凹模壁厚，mm 指刃口至凹模外形边缘的距离；K=系数，取

16、0.0.50凹模高度H=KB=0.540=20mm 取标准值28mm凹模壁厚C=1.5H = 1.528=40mm3，螺钉的确定凹模上螺孔到凹模外缘的距离一般取（1.72.0）d,图8螺孔到凹模边界的示意图d 为螺孔的距离，由于凹模厚度为28mm，所以根据表2.462查得螺孔选用4M8的螺钉固定在下模座。故选用如图8：。选用冲孔圆凸模：JB/T8057.21995 B 5.666.3凸模固定端面的压力q =F A式中 q凸模固定端面的压力，MPaF落料或冲孔的冲裁力，N 模座材料许用压应力，MPa 60.16 103q =633.3MPa 95凸模固定板端面压力大大超过了，为此应在凸模顶端与模

17、座之间加一个淬硬的垫板。矩形垫板材料可用45钢，结构形式和尺寸规格见JB/T7643.31994查得200100102，冲裁22mm孔凸模、凹模各尺寸及其组件确定和标准化（包括外形尺寸和厚度）凸模长度 L=20+14-1+33.3=66.3mm选用圆凸模：JB/T8057.21995 B 22.1466.33，冲裁19mm孔凸模、凹模各尺寸及其组件确定和标准化（包括外形尺寸和厚度）凸模长度 L=20+14-1+33.3=66.3mm选用圆凸模：JB/T8057.21995 B 19.1166.34，冲异型凸模、凹模各尺寸及其组件的确定和标准化（包括外形尺寸和厚度） 外形凸模的设计：外形凸模用线

18、切割机床加工成直通式凸模，用两个M8的螺钉固定在垫板上，由于采用弹性卸料板，凸模按下式计算：L=h1+h2-h3+h4化4.1，始用挡料装置的设计与标准化图10始用挡料块挡料块标记：JB/T7649.11994 71 10材 料： 45钢，热处理硬度：4348HRC技术 条件：按JB/T76531994的规定。手动挡料块位置的确定：根据条料排样图2可计算出手动挡料块的位置如图所示：图11始用挡料销的位置示意图4.2 固定挡料销的设计与标准化固定挡料销的设计根据标准件，选用此挡料销如图图12固定挡料销选用JB/T7649.1094 B型固定挡料销 直径8mm，h=4mm材料为45钢 根据分析选用

19、弯曲前端定位时挡料销位置如图图13挡料销位置示意图4.3 导正销的设计与标准化导正销主要用于级进模上，消除挡料销的定位误差，以获得较精确的工件。导正销的结构形式，结构设计，尺寸精度，材料的热处理等可参照JB/T7647.194和JB/T7647.294选定。导正销的结构形式查手册2选用如图（选自冲压手册）91图14导正销示意图D=d-aD导正销直径的基本尺寸d冲孔凸模直径a导正销与孔径两边的间隙冲裁22mm孔的导正销 查表得h=0.6t a=0.10mmD=d-2a=22.140.10=22.04mmh=0.62=1.2mm冲裁19mm孔的导正销查表得h=0.6t a=0.10.mmD=d-2

20、a=19.110.10=19.01mmh=0.62=1.2mm4.4 导料板的设计与标准化图16模架模柄标记：应用压力机的型号则选用JB/T 7646.11994 A50 110材 料：Q235A。F技术条件：按JB/T76531994的规定：导柱标记： GB/T2861.1 1990 32 160GB/T2861.1 1990 35 160导套标记： GB/T2861.6 1990 32 105 43G B/T2861.6 1990 35 105 43上模座标记：GB/T2855.9 1990 250 200 45下模座标记：GB/T2855.10 1990 250 200 50在前面已经确

21、定了采用刚性卸料板，设计卸料板为一整体板。本模具的卸料板不仅有卸料作用，还具有外形凸模的导向作用，并能对小凸模起保护作用。卸料板的边界尺寸经查手册2表15.28得：卸料板长度L =200mm,宽度B=100mm厚度h0=14mm此模具中，卸料板对冲孔落料凸模起导向作用，卸料板和凸模按H7/h6配合制造第7章 其余零件的选用与标准化7.1 螺钉，销钉的确定本模具采用螺钉固定，销钉定位。具体讲内六角螺钉标记：35钢M8 65 GB7085GB7085 M8 65 35钢螺钉标记：GB6876 M8 30 35钢圆柱GB 11986 6 65 35钢止动圆柱销标记：GB11986 4 6 35钢7.

22、2 装配图与零件图设计图17总装配图7.3 压力机的选择与校核模座外形尺寸280250mm,闭合高度194.3mm,有文献4中，JC2335型压力机工作台尺寸为610380mm,最大闭合高度为280mm，连杆调节长度为60mm,所以在工作台上加一3570mm的垫板，即可安装。模柄孔尺寸也于本副模具所选模柄尺寸相符。第8章 模具的装配与调试8.1 模具的装配：用相当于冲板料后的厚薄均匀的纸片，放在一初步调整好的凸凹模之间用铜锤敲击模柄，使模具闭合并冲压出纸制品，根据所冲压出的纸制件周围是否切断，有无毛刺，毛边是否分布均匀来判断间隙是否合适，若有以上缺点则继续调整。8.2.2 冲模的试冲冲模装配后

23、，要在生产条件下进行试冲，其目的是在于检查冲模的性能是否达到设计要求。试冲时，合格的冲件数应在201000件之间。试冲后，应检验如下问题：1，验证所选压力机是否合适，冲模能否合理的安装到压力机上而不用任何修改，压力机是否有足够的力量保证冲下制件。2，验证该模具生产的制件质量是否符合产品所要求的形状和尺寸精度。3，验证该模具能否进行生产性使用。4，验证冲压工艺安排是否合理。5，为模具设计人员反馈信息，了解模具，结构设计那些不合理的地方需要改进，了解设计时的目标尺寸和实际尺寸的偏差以提高设计基准的可靠性。6，为冲模投入生产做准备。试冲中暴露的各种问题通过修正得到解决，才能使冲模正常使用。8.2.3

24、 试冲过程中的调整无论对那种冲模进行试冲，试冲前和试冲过程中的调整是不可少的。冲孔落料弯曲级进模试冲时出现的问题和调整方法如下：1，送料不畅或被卡由于间隙过小或导料板不平整所致。 2，制件有毛刺刃口不锋利或淬火硬度低配合间隙过大或过小； 间隙不均匀所致 3。弯曲不到位由于凸模的工作尺寸不精确或没有考虑反弹；模具零件材料选用一览表设计总结通过这次毕业设计让我们把平时在课堂上学到的理论与实际生产结合了起来。看似简单的零件想要得到，也是需要许多工序才能完成的。我们只所以选择使用模具来达到这样的效果，不仅与生产批量有关，还与生产条件有关。如果是大批量生产的零件使用模具就很容易实现机械化和现代化。能够保

25、证零件的尺寸相差不大，以实现互换。设计是一个关键的工作，要查阅大量资料和统计计算工作，设计是个苦差事。由于以前课程设计的基础，所以对模具设计的基本流程还不很陌生，我们拿到任务书以后，首先对制件进行工艺性分析，然后选择加工方案，进而计算坯料的面积，接着根据制件尺寸计算出模具的工作部分尺寸，从而设计出模具的工作零件，最后根据国标选择模架，及其他标准零部件，画出装配图及部分零件图，至此模具设计宣告结束。虽然有过做课程设计的经验，但这次做毕业设计还是令我感触颇深。在这段日子里，我几乎都在宿舍和图书馆之间来回奔波，查阅大量的工具书，因为在毕业设计中每一个公式，每一套数据都要有根据或标准可言，如果其中某一

26、项出错，都将会影响到下面设计的正常进行，所以马虎不得。这使我认识到以后从事工作的严谨性和高度的责任感。做毕业设计虽然很艰辛，但做什么事情都是两面的，俗话说的好只要付出就会有回报。这次毕业设计使我将以前的所学知识系统的连贯了起来，好多快遗忘的东西又被拾了回来，从而更加深了对这些知识的理解。更主要的是以前在课堂上讲的都是些空虚的理论知识，没有进行过实际的、系统的设计练习，对所学的理论、公式运用不是很熟练，很多实际上应该很熟悉的东西到用的时候却感到了陌生，而毕业设计给了我们这么一个锻炼的平台，让我们把空洞的理论在设计中反复的运用，使我们把这些知识真正转换为我们自己的东西，让它在我们脑子里生根。这次在

27、锻炼我们设计能力的同时，也使我们积累了宝贵的设计经验，对我们以后从事的设计工作奠定了一定的基础。总之，毕业设计虽然辛苦，但是在设计中不断的思考问题、研究问题，咨询问题，从而一步步提高了自己，一步步完善了自己。同时也汲取了更加完整的专业知识，锻炼了我独立设计的能力，真的使我受益匪浅。致谢本设计经原红玲老师的精心指导和同学的热心帮助才得以如期完成，在此我诚心的向他们感谢。另外还要感谢我的专业老师们，在大学三年让我学到了扎实的专业知识和处理问题的实用方法，以及其他老师的教导，让我大学期间学到了做人的道理与原则。让我踏上社会，走上工作岗位完成了很好的过度。参考文献1 王孝培 主编.冲压手册.机械工业出版社2 郝滨海 编著.冲压模具简明设计手册.化学工业出版社3 杨玉英 主编.实用冲压工艺及模具设计手册.机械工业出版社4 薛彦成 主编.公差配合与技术测量.机械工业出版社5 高为国 主编.模具材料.机械工业出版社6 王秀凤.万良辉 主编.冷冲压模具设计与制造.北京航空航天大学出版社7 翟德梅 主编.模具制造技术8 中国机械工业出版社 组编.冷冲模设计及制造.机械工业出版社9 刘建超.张宝忠 主编.冲压模具设计与制造.高等教育出版社10 冲压加工技术手册编委会编 冲压加工技术手册 日