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1、毕业设计(论文)题 目 U型铁芯片冲压模具设计英文题目U-shaped iron chip stamping mould design学生姓名学 号指导教师 专 业 机械工程及自动化东华理工大学长江学院毕业设计 摘要摘 要冲压成型是金属成型的一种重要方法，它主要适用于材质较软的金属成型，可以一次成型形状复杂的精密制件。本课题垫片作为设计模型，将冷冲模具的相关知识作为依据，阐述冷冲模具的设计过程。本设计对给定工件进行的复合模设计，利用Auto CAD软件对制件进行设计绘图。明确了设计思路，确定了冲压成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细的计算和校核。如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠，保证了
2、与其他部件的配合。并绘制了模具的装配图和零件图。本课题通过对工件的冲压模具设计，巩固和深化了所学知识，取得了比较满意的效果，达到了预期的设计意图。 关键词：冲压; 成型; 模具设计东华理工大学长江学院毕业设计 AbstractAbstractStamping is an important method of metal forming, it is mainly applied to relatively softmetal forming, can be a molding of precision parts of complex shape. This topic is to petr
3、ochemical, chemical, electric power industries in the flange gasket sealing structure asa design model, Die related knowledge as a basis to explain the design process of Die. The design of a given workpiece for progressive die design, the use of Auto CAD software to design parts drawing. Clear desig
4、n ideas, determine the process of stamping and forming part of the various specific details of the calculation and verification. The structure of such a design die is used to ensure reliability, ensure coordination with other components. And the mapping of the mold assembly and part drawings. The su
5、bject of the workpiece by stamping die design, consolidate and deepen the knowledge, and achieved satisfactory results, to achieve the desired design intent.Keywords: stamping die; stamping molding; die design东华理工大学长江学院毕业设计 目录目 录绪论31零件图分析及工艺方案设定31.1零件图及分析31.2工艺方案拟定32工艺设计及计算52.1排样图及裁板方案：52.2计算各工序压力值6
6、2.3压力中心计算73 模具类型及结构选择93.1 模具类型的选择93.2 操作方式93.3 卸料、出件、推件方式93.3.1 卸料方式93.3.2 出件方式103.3.3 推件方式103.4 确定送料方式103.5 确定导向方式103.6定位方式、上下模座104凸凹模，凹模，凸模设计计算124.1模具刃口尺寸计算124.1.1模具刃口概念124.1.2计算模具刃口尺寸134.2模具结构尺寸设计144.2.1落料凹模板尺寸144.2.2冲孔凸模：154.2.3凸凹模的设计：164.3压力机的选择185其它零件的选取195.1模具定位零件的选取195.2卸料装置的尺寸选取195.2.1卸料装置的
7、选择：195.2.2弹性元件的选择：195.2.3推件装置的选择195.3模架及其它零件选取206模具材料、总装图、装配216.1模具材料的选用216.2总装图226.3模具的装配236.3.1模具装配的技术要求236.3.2冲裁模装配前得准备236.3.3模具组件装配246.3.4模具总装配24设计总结26致谢27参考文献27附录30东华理工大学长江学院毕业设计 绪论 绪论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
8、替代的先进制造技术，在制造业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。冲压技术的进步进几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞
9、跃。现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介入，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造。生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，已经是冲压生产的发展方向。冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃。结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果，由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）。把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体，将会
10、给冲压制造业带来更好的经济效益，使现代冲压技术水平提高到一个新的高度。模具的发展与现状模具技术水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力，因此已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。现代模具行业是技术、资金密集型的行业。它作为重要的生产装备行业在为各行各业服务的同时，也直接为高新技术产业服务。由于模具生产要采用一系列高新技术，如CAD/CAE/CAM/CAPP等技术、计算机网络技术、激光技术、逆向工程和并行工程、快速成型技术及敏捷制造技术、高速加工及超精加工技术等等，因此，模具工业已成为高新技术产业的一个重要组成部分，有人说，现代模具是高技术背景下的工艺密集型工业。
11、模具技术水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力，因此已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。模具工业是无以伦比的效益放大器。用模具加工产品大大提高了生产效率，而且还具有节约原材料、降低能耗和成本、保持产品高一致性等特点。因此模具被称为效益放大器，在国外，模具被称为金钥匙、进入富裕社会的原动力等等。从另一个角度上看，模具是人性化、时代化、个性化、创造性的产品。更重要的是模具发展了，使用模具的产业其产品的国际竞争力也提高了。据国外统计资料，模具可带动其相关产业的比例大约是1:100，即模具发展1亿元，可带动相关产业100亿元。 模具不是批量生产的产品。它具有单件生产
12、和对特定用户的依赖特性。就模具行业来说，引进国外先进技术，不能采用通常的引进产品许可证和技术转让等方式，而主要是引进已经商品化了的CAD/ CAM /CAE软件和精密加工设备等。模具的CAD/CAE/CAM涉及面广、集多种学科与工程技术于一体，是综合型、技术密集型产品。如塑料模具的CAE技术要利用高分子材料学、流变学、传热学、计算力学、计算机图形学等知识，涉及的领域还包括声波及电磁场、温度场等各类物理场，通过工程分析、来建立塑料成型的数学和物理模型，构造有效的数值计算方法，实现成型过程的动态仿真分析。现代化的模具要实现数字化设计、数字化制造、数字化管理、数字化生产流程。这些模具的数字化代表了现
13、代模具的一个方面，没有模具的数字化，就没有现代模具。模具的CAD/CAE/CAM技术日新月异，重要的工作是后续对人员的培训和对于引进的软件进行二次开发。像我们熟知的CIMATRON公司不但在塑料模具的CAD/ CAM软件上在中国保持其市场占有率并且在扩大，而且在冲压模具、多成份橡胶制鞋模具等领域开拓，也将大显身手；开发FUTABA、LKM、MISUMI标准模架数据库的工作也已提上日程。这是为模具行业服务的具体体现。34东华理工大学长江学院毕业设计 零件图分析及工艺方案1零件图分析及工艺方案设定1.1零件图及分析工件名称：U型铁心片图 1 U型铁心片工件简图：如图1所示生产批量：大批量材料：08
14、F钢材料厚度：1mm此工件有落料和冲孔两个工序。材料08F钢，为优质碳素钢，其力学性能优良，适合冲压（，）。其中两条边公差等级为IT10级，其余公差等级属于自由尺寸可以看做IT14级处理。有两个的孔。1.2工艺方案拟定零件结构简单可以有多种冲裁方法：因该工件属大批量生产，根据零件的生产批量，尺寸精度和材料种类与厚度，选择模具的导向方式与精度，定距方式及卸料方式等，现有如下两种模具结构方案： 方案一：采用复合冲裁模结构。即：在压力机滑块一次行程中、在模具同一工位同时完成冲孔和落料。复合模有如下特点：1、冲裁出来的产品精度高，不受送料误差的影响，内外形相对位置一致性好。2、冲件表面较为平整。3、适
15、宜冲薄料，也适宜冲脆性或软质材料。4、冲模面积较少。方案二：采用级进冲裁模结构。即：在压力机滑块的一次行程、在模具不同工位分别进行工件的内形和外形冲裁，而在最后工位才制成工件。级进模有如下特点：1、材料利用率较高。2、凸模形状简单，提高模具使用寿命。3、工作效率比较高。通过了解，其工件包括下料、冲孔、落料几个工序。有两种可选方案。第一种：先冲孔，后落料，使用级进模。第二中，先落料，再冲孔，使用复合模具。第一种，需要一副模具，生产效率高，轮廓尺度较大，成本较高，且工件尺寸较小，对其精度影响较大，精度难以达到要求（IT10）。第二种，也需要一副模具，成本低，生产效率高，也可以满足精度要求，查 简明
16、冲模设计手册P10，得最小孔距为1.3mm，最小孔边距2mm。，工件最小孔距为5mm，最小孔边距为4.5mm，符合要求，故选用第三种冲压方式。东华理工大学长江学院毕业设计 工艺设计及计算2工艺设计及计算2.1排样图及裁板方案方案一：有废料排样 沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。冲件尺寸完全由冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。方案二：少废料排样 因受剪切条料和定位误差的影响，冲件质量差，模具寿命较方案一低，但材料利用率稍高，冲模结构简单。方案三：无废料排样 冲件的质量和模具寿命更低一些，但材料利用率最高。通过上述三种方案的分析比较，综合考虑模具寿命和冲件质量，该冲件的排
17、样方式选择方案一为佳。考虑模具结构和制造成本有废料排样的具体形式选择对排最佳。图 2 排样图查冲压工艺与模具设计P69表2.10得=3，=2。-冲裁件之间的搭边值。-冲裁件与条料侧边之间的搭边。送料步距A：条料在模具上每次送进的距离称为送料步距，每个步距可冲一个或多个零件。进距的原则是，最小条料宽度要保证冲裁时工件周边有足够的搭边值；最大条料宽度能在冲裁时顺利的在导料板之间送进条料，并有一定的间隙。-送料步距-条料宽度-冲裁件与送料方向垂直的最大尺寸-冲裁件与条料侧边之间的搭边-板材剪裁时的下偏差-材料利用率2.2计算各工序压力值已知工件材料为08F钢，力学性能为：，。冲裁力： P-冲裁力L-
18、冲裁件受剪切周边长度（mm）t-冲裁件的料厚（mm）-材料抗剪强度（MPa） -卸料力系数-推件力系数-顶件力系数表 1 卸料力系数表材料及厚度/mm钢小于等于0.10.0650.0750.10.140.10.50.0450.0550.0650.080.52.50.040.050.0550.062.56.50.030.040.0450.05大于6.50.020.030.0250.03铝、铝合金0.0250.080.030.07紫铜、黄铜0.020.060.030.092.3压力中心计算模具压力中心是指冲压时所有工作力的合力的作用点位置。如果压力中心和压力机滑块中心轴线不重合，将产生偏心载荷，影
19、响模具寿命。因此，压力机滑块中心必须和压力中心重合。计算压力中心如图所示（解析法）：图 3 压力中心计算简图根据力学原理，诸分力对某轴之和等于其合力对同一轴之矩： 因为，所以： 压力中心坐标为：mm mm东华理工大学长江学院毕业设计 模具类型及结构选择3 模具类型及结构选择3.1 模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用复合模方式冲压，复合冲裁模在结构上的主要特征是有一个既是落料凸模又是冲孔凹模的凸凹模。按照复合模工作零件的安装位置不同，分为正装式复合模和倒装式复合模。正装式复合模工作时，坯料是在压紧的状态下分离，冲出的制件平直度高，较适用于材质较软或厚度较薄的平直度要求较高的冲裁件。但分离后的
20、制件容易和废料混在一起，影响操作从而影响生产率。倒装式复合模的优点在于便于翻转条料、往复冲裁、实现对排排样，冲模的安装调试也较方便，缺点是由于复合模结构特点，有孔与孔，孔与边最小距离要求。且冲裁完成后，制件掉在工作区，出件不够安全，但可以使用有气源冲压车间，将制件用气体吹出。且有孔与孔，孔与边最小距离要求。结合正装式复合模与倒装式复合的优缺点并查表冲压工艺与模具设计P74表2-15，得最小壁厚满足要求，本次制件的最小距离满足要求，故本次选用倒装式复合模 。3.2 操作方式零件的生产批量为批量生产，但合理安排生产可用手动送料方式，既能满足生产要求，又可以降低生产成本，提高经济效益。3.3 卸料、
21、出件、推件方式3.3.1 卸料方式在冲裁时，条料将卡在凸凹模外缘，因此需要在下模设置卸料装置。在下模的卸料装置一般有三种形式：第一种刚性卸料，常用于较硬、较厚且精度要求不太高的工件冲裁。第二种弹性卸料，常用于冲裁厚度少于1.5mm的板料，由于有压料作用，冲裁件平整。第三种废料切刀卸料，主要用于大中型零件冲裁或成形见切边。由于该零件的条料较薄，故采用第二种弹性卸料结构。冲孔废料直接由凸模从凸凹模内孔推下。3.3.2 出件方式因采用倒装复合模生产，故制件由推件装置推出。3.3.3 推件方式推件装置的目的都是从凹模中卸下制件或废料。倒装式复合模直接利用压力机的刚性打杆装置进行推件，把卡在凹模与凸模之
22、间的制间推下。推件装置一般是刚性的。其基本零件有打杆、推板、连接推杆和推件块，为了使刚性推件装置能够正常工作，推力必须均衡。为此，连接推杆需要24根且分布均匀，长短一致。本次设计选用2根连接推杆。3.4 确定送料方式因选用的冲压设备为开式压力机且垂直于送料方向的凹模宽度B小于送料方向的凹模长度L故采用横向送料方式，即由右向左（或由左向右）送料。3.5 确定导向方式方案一：采用对角导柱模架。由于导柱安装在模具压力中心对称的对角线上，所以上模座在导柱上滑动平稳。常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模、复合模。方案二：采用后侧导柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比较方便。因为导柱安装在后侧
23、，工作时，偏心距会造成导套导柱单边磨损，严重影响模具使用寿命，且不能使用浮动模柄。方案三：四导柱模架。具有导向平稳、导向准确可靠、刚性好等优点。常用于冲压件尺寸较大或精度要求较高的冲压零件，以及大量生产用的自动冲压模架。方案四：中间导柱模架。导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确。但只能一个方向送料。根据以上方案比较并结合模具结构形式和送料方式，为提高模具寿命和工件质量，该复合模采用后侧导柱的导向方式，即方案二最佳。3.6定位方式、上下模座挡料销用于限定条料的送进距离、抵住条料的搭边或工件轮廓，起定位作用。挡料销有固定挡料销和活动挡料销，而固定挡料销分为圆形和钩形，一般安装在凹模上，圆形挡料
24、销，结构简单，制造容易，根据所设计的模具选择活动挡料销、活动导料销上、下模座上不仅要安装冲模的全部零件，而且要承受和传递冲压力。所以模座不仅要有足够的强度，还要有足够的刚度。模座的刚度不足，会降低冲模寿命。因此，模座要有足够的厚度，一般取为凹模厚度的11.5倍。在该模具中可选用滑动导向中间导柱模架的模座。上、下模座的导柱、导套安装孔的轴心线应与基准面垂直，其垂直度误差按为100:0.01mm。模座的上、下平面的表面粗糙度为0.8，只有在保证平行度要求下才允许降低为1.6。矩形模座的长度应比凹模长度大4070mm，而宽度尺寸可与凹模同宽或梢大。因为采用了导柱导套导向，应为其留出足够的安装位置。本
25、工件采用，落料-冲孔倒装复合模冲裁，使用倒装式复合模便于对排排样，冲模的安装调试也较方便，也可达到工件精度要求，且冲孔后废料直接冲漏料孔漏下。上模（凹模）使用推件装置将残余在凹模中的制件推出，为保证推力均衡，设计2个连接杆。下模（凸凹模）使用弹性卸料，选用橡胶。定位零件使用挡料销、导料销，导料销与坯料接触面积小，送料阻力小，一般适用于带料冲压。东华理工大学长江学院毕业设计 凸凹模、凹模、凸模设计计算4凸凹模、凹模、凸模设计计算4.1模具刃口尺寸计算4.1.1模具刃口概念冲裁间隙是指凸，凹模刃口间隙的距离，它对冲裁件的断面质量有极其重要的影响，此外，冲裁间隙还影响模具寿命、卸料力、推件力、冲裁力
26、和冲裁件的尺寸精度。因此，冲裁间隙是冲裁工艺与模具设计中的一个非常重要的工艺参数。间隙对冲裁件尺寸精度的影响冲裁件的尺寸精度是指冲裁件的实际尺寸与基本尺寸的差值，差值越小，则精度越高，这个差值包括两方面的偏差，一是冲裁件相对于凸模或凹模的偏差，二是模具本身的制造偏差。间隙对模具寿命的影响模具寿命受各种因素的综合影响，间隙是也许模具寿命诸因数中最主要的因数之一，冲裁过程中，凸模与被冲的孔之间，凹模与落料件之间均有摩擦，而且间隙越小，模具作用的压应力越大，摩擦也越严重，所以过小的间隙对模具寿命极为不利。而较大的间隙可使凸模侧面及材料间的摩擦减小，并延缓间隙由于受到制造和装配精度的限制，出现间隙不均
27、匀的不利影响，从而提高模具寿命。间隙对冲裁工艺力的影响随着间隙的增大，材料所受的拉应力增大，材料容易断裂分离，因此冲裁力减小。通常冲裁力的降低并不显著，当单边间隙在材料厚度的520%左右时，冲裁力的降低不超过510%。间隙对卸料力推料力的影响比较显著。间隙增大后，从凸模里卸料和从凹模里推料都省力当当单边间隙达到材料厚度的1525%左右时的卸料力几乎为零。但间隙继续增大，因为毛刺增大，又将引起卸料力、顶件力迅速增大。间隙值的确定由以上分析可见，凸、凹模间隙对冲裁件质量、冲裁工艺力、模具寿命都有很大的影响。因此，设计模具时一定要选择合理的间隙，以保证冲裁件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求，所需冲
28、裁力小、模具寿命高，但分别从质量，冲裁力、模具寿命等方面的要求确定的合理间隙并不是同一个数值，只是彼此接近。考虑到模具制造中的偏差及使用中的磨损、生产中通常只选择一个适当的范围作为合理间隙，只要间隙在这个范围内，就可以冲出良好的制件，这个范围的最小值称为最小合理间隙，最大值称为最大合理间隙。考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，故设计与制造新模具时要采用最小合理间隙值。4.1.2计算模具刃口尺寸 图 4 刃口计算简图使用单配加工法：查冲压工艺与模具设计P56表2.6 得 查冲压工艺与模具设计P60表2.6 得对于尺寸a，b，c，d，e，=1.0=0.75，=0.75，=0.75，=0.75该
29、工件d件为冲孔，其余尺寸均为落料。冲孔凸模，由于尺寸d尺寸随凸模磨损变小，故落料凹模，由于 a,b尺寸随凹模磨损变大，c尺寸随凹模磨损变小，e尺寸不随凹模磨损变化。故凸凹模外形各尺寸按落料凹模相应尺寸，圆孔尺寸按冲孔凸模相应尺寸配作，保证双面间隙在0.140-0.100mm。4.2模具结构尺寸设计4.2.1落料凹模板尺寸（1）凹模厚度 -系数，考虑板厚的影响，其值查表 -凹模刃口的最大尺寸 mm（2）凹模宽度-垂直于尺寸方向的刃口最大尺寸-凹模壁厚（3）凹模长度将计算出的尺寸套国家标准GB2858.1，最终确定其外形尺寸为。结构形式采用整体式结构形式，固定方法通过螺栓直接与模座相连。螺孔，销孔
30、。各螺孔，销孔的大小数量，位置均可以从典型组合标准GB2873.2中查得。材料及技术要求。材料选取CrWMn，热处理硬度为。图5 凹模4.2.2冲孔凸模确定凸模外形尺寸。凸模长度的计算。查标准型组合得凸模固定板，空心垫板，凹模厚度计算的凸模的结构形式，由于凸模截面较小，因此采用阶梯式，查GB2863.2得材料选择为T8A，固定方法采用固定板压入式固定，凸模与固定板配合选用H7/m6，形式如图7。图6 凸模图7 凸模固定示意图4.2.3凸凹模的设计凸凹模结构形式选用直通式，因为落料是截面较大，固定方法选用螺钉，固定板固定法如图图9，另外此法固定。凸凹模长度的计算。参考标准典型组合GB2873，得
31、凸凹模长度44mm，得固定板配合段，卸料板，弹性元件安装高度，（查简明冲压手册P390表B-14得，聚氨脂橡胶可以符合卸料力要求（）,模具安装橡胶时预先压缩10%，橡胶高度为。）卸料板高出凸凹模1mm，得凸凹模长度：图 8 凸凹模图 9 凸凹模固定示意图为了减小孔壁磨损减小型孔内工件聚集的数量并使模具制造容易，其中凹模刃口形式选择台阶形式。其台阶高度为 -凹模直壁洞口的高度-梗塞在凹模内的冲件数-条料厚度4.2.4凸凹模强度核准在复合冲裁中，凸凹模的内外缘均为刃口。内外缘之间的壁厚决定于冲裁件的孔边距，挡冲裁件孔边距较小时，必须考虑凸凹模强度。为保证凸凹模强度，其壁厚不应小于允许的最小值，则凸
32、凹模强度不够，就不宜采用复合模进行冲裁。查冲压工艺与模具设计P237表7.7得凸凹模壁厚7最小壁厚2.5，复合要求。4.3压力机的选择查简明冲压手册P25表3-3，表3-4，选用开式曲柄压力机。查简明冲压手册P359附录A。选取公称压力为160KN的J23-16开式曲柄压力机。拟选J23-16开式压力机，公称压力为,满足压力要求。冲模设计时，必须使冲模的闭合高度与压力机的闭合高度相适应，满足下式：最大闭合高度，最小闭合高度，冲模闭合高度。东华理工大学长江学院毕业设计 其它零件的选取5其它零件的选取5.1模具定位零件的选取5.1.1定位零件的选取原则冲模的定位零件是用来保证条料的正确送进及在模具
33、中的正确位置。导料销：一般设两个，位于条料的同侧定位零件选择。选择采用活动式导料销，挡料销。弹簧的规格选择。查标准GB/T2886.5得 GB/20895.2卸料装置的尺寸选取5.2.1卸料装置的选择：卸料类型为，弹性卸料方式。卸料螺钉选择由GB2873.2查的，,数量为4个。卸料板尺寸查GB2873.2得,材料选用45号钢。卸料板与凸模的间隙取双边，与导料销，挡料销的配合为H8/d95.2.2弹性元件的选择：弹性元件采用圆筒形聚胺脂弹性体。数量为4个，查简明冲压手册P390表B-14得，聚氨脂橡胶可以符合卸料力要求（）,模具安装橡胶时预先压缩10%，橡胶高度为单个弹性体要承受的卸料力： N5
34、.2.3推件装置的选择推件选用标准推件方式打杆。查标准GB2867.1得A12X110推板查标准GGB2867.4得B95连接杆查标准GB2867.3得8X305.3模架及其它零件选取模架的选择（1）因冲裁件尺寸不大，精度不高，为了送料及操作方便，选用滑动导向后侧导柱的模架。（2）模架规格。分别由GB2855查得，上模座125X125X35。下模座125X125X45。（3）导柱，导套规格。分别由标准GB2861查得：导柱A22h6X130，导套A22H7X80X30。模柄的选择选择选入式模柄，因为选择J23-16型压力机，其模柄孔直径为40mm，深度为60mm，故查GB2862.2得模柄的规
35、格为B40X85.Q235。东华理工大学长江学院毕业设计 模具材料、总装图、装配6模具材料、总装图、装配6.1模具材料的选用模具钢一般于冷间使用，在压强下，连续作业，其自身温度会上升，另一方面，又受很大的冲击，因此冲床用模具的工作条件是相当恶劣的。由模具钢的工作条件，它应有以下的性能。使用性能：（1）优良的耐磨损性（2）韧性大，耐冲击性能（3）由热处理的变形率小（4）淬火性良好（5）硬度大（6）对脱碳的抵抗力大（7）热处理简单（8）价格低（9）有市场性工艺性能：（1）可锻性（2）可切削性（3）可耐磨性（4）热处理工艺性由此选用CrWMn钢其力学性能如下，CrWMn钢工艺性能，CrWMn钢具有良
36、好的锻造性能。W的存在使得碳化物偏折严重，需要通过锻拔来细化。退火工艺，CrWMn钢锻后需进行等温球化退火，退火温度为179-720摄氏度，等温温度700-720摄氏度，退火后的组织比较均匀，退火后硬度为207-255HBS。使用CrWMn钢退火表CrWMn钢回火方案回火用途加热温度加热介质硬度消除应力油，硝盐，碱6.2总装图图 10 模具总装图6.3模具的装配6.3.1模具装配的技术要求（1）凡与模具工作需要无关的角部都应倒角，模具安装面应光滑平整，不应有突出的螺钉头、锈斑、毛刺、碰伤等缺陷。（2）模具零件的材料、几何形状、尺寸精度、表面粗糙度和热处理等均应符合图样要求。（3）模架的三项技术
37、指标：上 模座上平面与下平面的平行度，导柱轴心线对下模座的垂直度和导套孔轴心线对上模座上平面的垂直度均应达到规定的精度等级要求。（4）模架的上模沿导柱上、下移动应平稳且无阻滞现象。（5）装配好的冲裁模，其闭合高度应符合要求。（6）模柄的轴心线应与上模座上平面垂直，其垂直度误差在全长范围内应不大于0.05mm。（7）装配后的凸模与凹模间的间隙应符合图样要求，且沿整个轮廓上间隙应均匀一致。（8）制件毛坯的定位应准确、可靠、安全、出件和排样应畅通无阻。（9）装配后的冲模应刻有模具的编号、图号及生产日期等内容，对于大，中型模具，应设有起吊孔、吊环，以便于模具的搬运和安装。（10）模具应在生产条件下试模
38、，冲出的零件应符合要求。6.3.2冲裁模装配前得准备（1）熟读装配图。装配图是冲模进行装配的主要技术依据。通过对装配图的分析研究，了解所要装配的冲模主要特点和技术要求，各零件的安装部位及其作用，零件与零件间的相互位置、配合关系及连接方式。从而确定合理的装配基准和装配顺序。（2）清点检查零件。根据总装图上的模具零件明细表来清点、清洗零件，并检查主要零件的尺寸和形位精度，查明各部分配合面的间隙，加工余量及有无变形及裂纹等缺陷。（3）布置好工作场地，准备好所需的工、卡、量具及设备。（4）准备好标准件及所需的辅助材料。按图样准备好标准螺钉、销钉、弹簧、橡胶及装配时所需的辅助材料。6.3.3模具组件装配
39、（1）模架的装配主要是指导柱、导套与上、下模座之间的装配，本次选用压入式装配，导柱、导套、与上下模座之间采用过盈配合。装配成套的模架，其三项技术指标，即上模座上平面对下模座下平面的平行度，导柱轴线对下模座下平面的垂直度和导套孔轴线对上模座上平面的垂直度，应符合相应的精度等级标准，查冲压模具设计与制造P143表1-75，表1-76得，相应精度要求为0.020mm，0.020mm，0.012mm。装配后的模架，上模座沿导柱上、下移动应平稳和无阻滞现象。（2）凸模与固定板连接，采用台肩固定法，靠过盈配合满足固定要求。装配时，将凸模固定板型孔台阶朝上，放在两个等高垫铁上，将凸模工作端朝下放入型孔对正，
40、用压入机分多次压入，要边压入边检查凸模垂直度，并注意盈量、表面粗糙度，导入圆角和导入斜度。压入后台阶面要接触，然后将凸模尾端磨平。压入时最好在手动压力机上进行，首次压入时不要超过3mm。（3）本次凸凹模的结构为直通式，采用螺钉固定方式，在凸凹模下端部涂抹红丹粉，将凸凹模轻轻压入固定板的浅凹槽中，使用螺钉孔位置复印到固定板上，取下凸凹模，在固定板上钻出螺钉孔，用螺钉将凸凹模固定。（4）模柄的装配，本次采用旋转入式模柄，在装配凸模固定板和上垫板之前，应先将模柄旋入上模座内，检查模柄圆柱度和上模座的垂直度，保证误差小于0.05mm，钻骑缝销孔，压入骑缝销。6.3.4模具总装配模具的主要组件装配完毕后
41、开始进行模具总装配。为了使装配后凸、凹模易于对中，且间隙均匀，总装时必须要考虑装配基准及上、下模的装配次序，否则，可能出现无法装配的现象。冲裁模的装配次序与其结构有关，本次有导柱的复合模，上、下模的装配应以凸凹模为基准，先装凸凹模所在部分。（1） 加工下模座漏料孔，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，加工下模座的漏料孔，下模座漏料孔尺寸应比凸凹模漏料孔大0.51mm.（2） 安装固定凸凹模组件，将凸凹模组件放在下模座上重新找正位置，用平行夹板夹紧。利用凸模固定板上的螺孔，在下模座上钻出螺钉孔（3） 安装上模、调整冲裁间隙。用平行夹板将
42、凹模、中间垫板、凸模组件、上垫板和上模座夹紧，然后调整冲孔凸模与凸凹模中冲孔凹模的冲裁间隙，调整落料凹模与凸凹模中落料凸模的冲裁间隙。（4） 钻、铰上模部分的销孔和螺孔。（5） 拆掉平行夹板，将打杆、推板装于上模座和模柄孔内，利用定位销先将上模座、上垫板与凸模组件初步固定。（6） 在中间垫板、凹模与凸模组件间装入推板、推件块、打入定位销，再用紧固螺钉固定。（7） 将弹压卸料板套在凸凹模上，用平行夹板将卸料板和下模座压紧，然后在钻出上钻出卸料螺钉孔。（8） 装入定位零件、橡胶和卸料螺钉。（9） 装配完毕对模具各部分全面检查。东华理工大学长江学院毕业设计 设计总结设计总结设计是源头，设计虽然只占模
43、具成本的10%左右，却决定了整个模具成本的70%80%。所以，我们在设计时应详尽地考虑模具结构，考虑提高生产率，如何方便维修。但是，模具设计又不能完全依赖于设计，在实际生产中要具体问题具体分析，根据实际状况进行模具调整也是必需的。在生产中模具的维修、保养也是很重要的。在模具维修时，应该多注意细节，找出根本原因，针对其维修。在拆装模具时，要认真仔细，以防损伤模具。定期的维护、保养也可以大大提高模具寿命。从整个设计过程来看，该工件采用复合模设计，模具结构设计合理，加工简单，操作方便，工作效高，零件成形质量好，大大提高了生产率，降低了生产成本，满足了生产需求，而且该设计思路可扩展推广到其它类似零件的产品模具设计中。当然，由于作者知识水平有限，对实践的缺乏，当中不乏有不足之处，还有待在以后的工作实践当中不断地完善和创新！东华理工大学长江学院毕业设计 致谢致 谢东华理工大学长江学院毕业设计