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1、第1章 绪论1.1冲压成型在工业生产中的地位：冲压成型是一个涉及领域很广泛的行业，深入到制造业的方方面面，在国外，冲压被称为板料成型。冲压成型加工是通过冲压模具来实现的。冲压模具是大批量生产的工具，是冲压成型的主要工艺装备。采用冲压模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低、节约能源和原材料等一系列优点，其生产的制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的，它以成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。而整个模具工业已经很大程度上决定着现代工业品的发展和技术水平的提高。因此模具工业对国民经济和社会发展起着举足轻重的作用。冲压的概念：冲压是利用模
2、具和冲压设备对板料进行加工，以获得要求的零件形状=尺寸及精度。冲压模具是指在冲压加工中，将材料加工成零件的一种特殊工艺装备。冲压加工的特点：1生产率高。2材料利用率高。3冲床的简单冲压下，可得到形状复杂、强度高、精度高、一致性好的零件。4随生产量增大，零件的制造成本降低。5缩短工时，节省劳动力，操作简单。6只有生产批量大是，冲压加工的优点才能充分体现。1.2冲压行业的现状按照中国模具工业协会的划分，我国模具基本分为10大类，其中，冲压模具占主要部分。按生产值计算，目前我国冲压模具占50%左右。我国冲压模大多为简单模、单工序模、复合模等，精冲模、精密多工位级进模还为数不多，模具平均寿命不足100
3、万次，模具最高寿命可达到一亿次以上，精度达到35微米，有50个以上的级进工位，与国际上最高模具寿命6亿次，平均模具寿命5000万次，精度达到23微米相比，处于20世纪80年代中期国际先进水平。根据不完全统计，全过限于模具专业生产厂、产品厂配套的模具车间近17000家，约有60万从业人员，年模具总产值达200亿人民币。但是我国模具工业现有的能力只能满足需求量的60%左右，还不能适应国民经济发展的需求。目前，国内需要的大型、精度、复杂和长寿命的模具还主要依靠进口。根据海关统计，1997年出口模具进位7800万美圆。目前我国模具工业的技术水品和制造能力，是我国国民经济建设中的薄弱环节和制约经济持续发
4、展的瓶颈。我过的模具工业相对较落后，至今仍不能称为其为一个独立的行业。我国目前的模具生产企业可划分为四大类：专业模具厂，专业生产外供模具；产品的模具分厂或车间，以供给本产品厂所需的模具为主要任务；三资企业的模具分厂，其组织模式与专业模具厂相类似，以小而专为主；乡镇模具企业，与专业模具厂相类似。其中以第一类数量最多，模具产量约占总产量的70%以上。我国的模具行业管理体制分散。目前有19个大行业部门制造和使用模具，没有统一管理的部门。仅靠中国模具工业协会统筹规划，集中攻关，跨行业、跨部门管理困难很多。模具适宜中小型企业组织生产，而我国技术改造投资向大中型企业倾向时，中小型模具企业的投资得不到保证。
5、包括产品厂的模具车间、分厂在内，技术改造后不能很快收回其投资，甚至负债累累，影响其发展。虽然大多数产品厂的模具车间、分厂技术历来能够强，设备条件较好，生产的模具水品也较高，但设备利用率低。我过的模具价格长期以来同其价值不协调，造成模具行业“自身经济效益小，社会效益大”的现象。冲压行业发展趋势1模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展。2模具检测、加工设备向精密、高效和多功能凡响发展。3快速经济制模技术。4模具材料机器表面处理技术发展迅速。5模具工业创新理念和先进生产管理模式。1.3冲压材料的要求为了满足设备的要求，所以我们要选择好正确材料。基本要求如下：1对冲压成形
6、性能的要求：其主要与机械性能有关。机械性能通常要求材料有良好的塑性，屈强比小，弹性模量高，板料厚向异性指数大，板平面异性指数小。2对材料厚度公差应符合公差太大，不仅直接影响制件的质量，还可能导致模具和冲床的损坏。3表面质量好的材料，冲压时不易破裂，不易擦伤模具，工件表面质量好。由于本模具主要采用冲裁工艺与弯曲工艺为主所以就以这两反面介绍一下冲裁时影响断面质量的因素有：1材料性能的影响。2模具间隙的影响。3模具刃口状态的影响。冲裁件尺寸精度与冲模的制造精度、材料性质、冲裁间隙等。间隙的重要性： 1间隙对冲裁件质量的影响。 2间隙对冲裁力的影响。 3间隙对模具寿命的影响。卸载后弯曲件的回弹现象：
7、苏醒弯曲时伴随有弹性变形，当外载荷祛除后，苏醒变形保留下来，而弹性变形会完全消失。由于弯曲时内外区切向应力方向相反，因而弹性回复方向也相反，即外区弹性缩短而内区弹性伸长，这种反向的弹性回复加剧了工件的形状和尺寸的改变，是弯曲件的形状与模具的尺寸不一致，这种现象叫弯曲回弹（简称回弹）。影响会谈的主要因素：1材料的力学性能。2相对弯曲半径R/T。3弯曲中心角a。4弯曲件形状。5模具间隙。6弯曲方式。减少回弹值的措施：1选用合适的弯曲材料。2改进弯曲件的结构设计。3改进弯曲工艺。4改进模具结构。1.4对冲压模具影响因素的分析冲模失效形式主要为磨损失效、变形失效、断裂失效和啃伤失效等。然而，由于冲压工
8、序不同，工作条件不同，影响冲模寿命的因素是多方面的。下面就冲模的设计、制造及使用等方面综合分析冲模寿命的影响因素，并捉出相应的改善措施。1 冲压设备冲压设备(如压力机)的精度与刚性对冲模寿命的影响极为重要。冲压设备的精度高、刚性好，冲模寿命大为提高。例如：复杂硅钢片冲模材料为Crl2MoV，在普通开式压力机上使用，平均复磨寿命为1-3万次，而新式精密压力机上使用，冲模的复磨寿命可达612万次。尤其足小间隙或无间隙冲模、硬质合金冲模及精密冲模必须选择精度高、刚性好的压力机，否则，将会降低模具寿命，严重者还会损坏棋具。2 模具设计 (1)模具的导向机构精度。准确和可靠的导向，对于减少模具工作零件的
9、磨损，避免凸、凹模啃伤影响极大，尤其是无间隙和小间隙冲裁模、复合模和多工位级进模则更为有效。为提高模具寿命，必须根据工序性质和零件精度等要求，正确选择导向形式和确定导向机构的精度。一般情况下，导向机构的精度应高于凸、凹模配合梢度。 (2)模具(凸、凹模)刃口几何参数。凸、凹模的形状、配合间隙和圆角半径不仅对冲压件成形有较大的影响，而且对于模具的磨损及寿命也影响很大。如模具的配合间隙直接影响冲裁件质量和模具寿命。精度要求较高的，宜选较小的间隙值；反之则可适当加大间隙，以提高模具寿命。3 冲压工艺 (1)冲压零件的原材料。 实际生产中，由于外压零件的原材料厚度公差超差、材料性能波动、表面质量较差(
10、如锈迹)或不干净(如油污)等，会造成模具工作零件磨损加剧、易崩刃等不良后果。为此，应当注意：尽可能采用冲压工艺性好的原材料，以减少冲压变形力；冲压前应严格检查原材料的牌号、厚度及表面质量等，并将原材料擦拭干净，必要时应清除表面氧化物和锈迹；根据冲压工序和原材料种类，必要时可安排软化处理和表面处理，以及选择合适的润滑剂和润滑工序。4 模具材料模具材料对模具寿命的影响是材料种类、化学成分、组织结构、硬度和冶金质量等诸冈索的综合反映。不同材质的模具寿命往往不同。为此，对于冲模工作零件材料提出两项基本要求：材料的使用性能应具有高硬度(5864HRC)和高强度，并具有高的耐磨性和足够的韧性，热处理变形小
11、，有一定的热硬性；工艺性能良好。冲模工作零件加工制造过程一般较为复杂因而必须具有对各种加工工艺的适应性，如可锻性、可切削加工性、淬硬性、淬透性、淬火裂纹敏感性和磨削加工性等。通常根据冲压件的材料特性、生产批量、精度要求等，选择性能优良的模具材料，同时兼顾其工艺性和经济性。5 热加工工艺实践证明模具的热加工质量对模具的性能与使用寿命影响甚大。从模具失效原因的分析统计可知，因热处理不当所引发模具失效“事故”约占40以上。模具工作零件的淬火变形与开裂，使用过程的早期断裂，均与摸具的热加工工艺有关。(1)锻造工艺，这是模具工作零件制造过程中的重要环节。对于高合金工具钢的模具，通常对材料碳化物分布等金相
12、组织提出技术要求。此外，还应严格控制锻造温度范围，制定正确的加热规范，采用正确的锻造力法，以及锻后缓冷或及时退火等。(2)预备热处理。应视模具工作零件的材料和要求的不同分别采用退火、正火或调质等预备热处理工艺， 以改善组织，消除锻造毛坯的组织缺陷，改善加工工艺性。高碳合金模具钢经过适当的预备热处理可消除网状二次渗碳体或链状碳化物，使碳化物球化、细化，促进碳化物分布均匀性。这样有利于保证淬火、回火质量，提高模具寿命。(3)淬火与回火。这是模具热处理中的关键环节。若淬火加热时产生过热，不仅会使工件造成较大的脆性，而且在冷却时容易引起变形和开裂，严重影响模具寿命。冲模淬火加热时特别应注意防止氧化和脱
13、碳，应严格控制热处理工艺规范，在条件允许的情况下，可采用真空热处理。淬火后应及时回火，并根据技术要求采用不同的回火工艺。(4)消应力退火。模具工作零件在粗加工后应进行消应力退火处理，具目的是消除粗加工所造成的内应力，以免淬火叫产生过大的变形和裂纹。对于精度要求高的模具，在磨削或电加工后还需经过消应力回火处理，有利于稳定模具精度，提高使用寿命。6 加工表面质量模具工作零件加上表面质量的优劣对于模具的耐磨性、抗断裂能力及抗粘着能力等有着十分密切的关系，直接影响模具的使用寿命。尤其是表面粗糙度值对模具寿命影响很大，若表面粗糙度值过大，在工作时会产生应力集中现象，并在其峰、谷间容易产生裂纹，影响冲模的
14、耐用度，还会影响工件表面的耐蚀性，直接影响冲模的使用寿命和精度，为此，应注意以下事项：模具工作零件加工过程中必须防止磨削烧伤零件表面现象，应严格控制磨削工艺条件和工艺方法(如砂轮硬度、粒度、冷却液、进给量等参数)；加工过程中应防止模具工作零件表面留有刀痕夹层、裂纹、撞击伤痕等宏观缺陷。这些缺陷的存在会引起应力集中，成为断裂的根源，造成模具早期失效；采用磨削、研磨和抛光等精加工和精细加工，获得较小的表面粗糙度值，提高模具使用寿命。7 表面强化处理为提高模具性能和使用寿命，模具工作零件表面强化处理应用越来越广。常用的表而强化处理方法有：液体碳氮共渗、离子渗氮、渗硼、渗钒和电火花强化，以及化学气相沉
15、积法(CVD)、物理气相沉积法(PVD)和在盐浴中向工件表面浸镀碳化物法(TD)等。此外，采用高频淬火，液压、喷丸等表面强化处理，使模具工作零件表面产生压应力，提高其耐疲劳强度，有利于模具寿命的提高。 8 线切割变质层的控制冲模刃口多采用线切割加工。由于线切割加工的热效应和电解作用，使模具加工表面产生一定厚度的变质层，造成表面硬度降低，出现显微裂纹等，致使线切割加工的冲模易发生早期磨损，直接影响模具冲裁间隙的保持及刃口容易崩刃，缩短模具使用寿命。因此，在线切割加工中应选择合理的电规准，尽量减少变质层深度。9 正确使用和合理维护为了保护正常生产，提高冲压件质量，降低成本，延长冲模寿命，必须正确使
16、用和合理维护模具，严格执行冲模“三检查”制度(使用前检查，使用过程中检查与使用后检查)，并做好冲模与维护主要工丁作包括模具的正确安装与调试；严格控制凸模进入凹模深度；控制校正弯曲、冷挤、整形等工序上模的下止点伸置；及时复磨、研光棋具刃口；注意保持棋具的清洁和合理的润滑等。模具的正确使用和合理维护，对于提高摸具寿命事关重大。1.5冲压模具的发展重点与展望发展重点的选取应根据市场需求、发展趋势和目前状况来确定。可按产品重点、技术重点和其他重点分别叙述。1、冲压模具产品发展重点。冲压模具共有7小类，并有一些按其服务对象来称呼的一些种类。目前急需发展的是汽车覆盖件模具，多功能、多工位级进模和精冲模。这
17、些模具现在产需矛盾大，发展前景好。汽车覆盖件模具中发展重点是技术要求高的中高档轿车大中型覆盖件模具，尤其是外覆盖件模具。高强度板和不等厚板的冲压模具及大型多工位级进模、连续模今后将会有较快的发展。多功能、多工位级进模中发展重点是高精度、高效率和大型、高寿命的级进模。精冲模中发展重点是厚板精冲模大型精冲模，并不断提高其精度。 2、冲压模具技术发展重点。模具技术未来发展趋势主要是朝信息化、高速化生产与高精度化发展。因此从设计技术来说，发展重点在于大力推广CAD/CAE/CAM技术的应用，并持续提高效率，特别是板材成型过程的计算机模拟分析技术。模具CAD、CAM技术应向宜人化、集成化、智能化和网络化
18、方向发展，并提高模具CAD、CAM系统专用化程度。为了提高CAD、CAE、CAM技术的应用水平，建立完整的模具资料库及开发专家系统和提高软件的实用性十分重要。从加工技术来说，发展重点在于高速加工和高精度加工。高速加工目前主要是发展高速铣削、高速研抛和高速电加工及快速制模技术。高精度加工目前主要是发展模具零件精度1m以下和表面粗糙度Ra0.1m的各种精密加工。提高模具标准化程度，搞好模具标准件生产供应也是冲压模具技术发展重点之一。为了提高冲压模具的寿命，模具表面的各种强化超硬处理等技术也是发展重点对于模具数字化制造、系统集成、逆向工程、快速原型/模具制造及计算机辅助应用技术等方面形成全方位解决方
19、案，提供模具开发与工程服务，全面提高企业水平和模具质量，这更是冲压模具技术发展的重点。3、其他发展重点及展望。其他发展重点及展望的内涵十分丰富，这里只就管理、专业化与标准化及行业调整三个方面作一些分析。企业管理是一个系统工程，是一门学问，是科学技术。与工业发达国家模具企业相比，在某种意义上说，我们的管理落后更甚于技术落后。因此改进管理十分重要，且任务繁重，目前模具企业的管理有许多形式，各有其适应对象，但搞好信息化建设，逐步实现信息化管理已成为发展方向，行业也对此有共识。由于历史和体制上的原因，我国模具专业化和标准化水平一直很低，其中冲压模具的专业化比塑料模和压铸模更低。这在一定程度上妨碍了冲压
20、模具的发展，根据国内外模具专业化情况来看，专业化可以有多层意思：1）模具生产独立于其他产品生产，专业生产模具外供；2）按模具种类划分，专门从事某一类模具（如冲压模具）生产；3）在某一类模具中，按其服务对象或模具工艺及尺寸大小，选取该类模具中的某种模具（例如汽车覆盖件模具、多工位级进模具、精冲模具等等）进行专业化生产；4）专业生产模具中的某一些零件（如模架、冲头、弹性元件等）供给模具生产企业；5）按工序开展专业化协作。例如目前社会上专门从事模具设计的公司、专门进行型腔加工或电加工协作的企业、专门接受测量或热处理委托业务的企业及专业从事抛光业务的企业等等，这种多层次的专业化促进了模具行业的发展。但
21、专业化的路途仍旧遥远，必须加快进程才能适应形势。因此，这也是发展重点。行业调整是一个十分繁重的任务，模具行业更是如此。模具行业面临的调整任务主要有：（1）模具企业组织结构的调整。使模具分厂（车间）独立出来，成为面向社会、自负盈亏的独立法人是调整的方向。模具企业按小而精、小而专、小而特的方向发展，并且在条件成熟情况下企业之间进行联合，以及发展产、学、研和科、工、贸相结合的联合体，也是调整的方向。规模效应也引起大家的重视。（2）模具产品结构的调整。随着汽车工业、电子信息工业和家电工业的发展，冲压模具市场结构正在发生很大变化。与此相适应，冲压模具产品结构必须进行相应的调整。例如汽车覆盖件模具、汽车零
22、件精冲模具、高精度高难度的引线框架冲模、接插件多工位级进模、各种电机定转子级进冲模等，其产品种类和产量必将有很大发展，有关企业必须根据市场需求来调整其产品结构。总体来看，应不断提高技术含量的大型、精密、复杂、长寿命模具的比例。 （3）模具技术结构的调整。21世纪已进入信息时代，信息时代的发展日新月异，模具行业和企业要发展必须把握时代脉搏，自觉主动地调整自已的技术结构。传统的模具设计制造技术必须用先进适用的高新技术进行改造，模具的技术含量必将逐步而快速地提高，现代化工业企业管理技术也必将逐步替代作坊式的管理模式。模具行业和模具企业，只有不断进行技术结构的调整，才能在瞬息万变的市场经济中立于不败之
23、地。（4）模具进出口结构的调整。2005年，我国冲压模具进口7.26亿美元，出口1.97亿美元，进出口相抵后净进口5.29亿美元，进出口之比3.7:1。我国的冲压模具出口量只占生产量的5%。这样的结构明显不合理。模具工业发达国家，模具产出中一般都有30%左右的出口，出口模具大大多于进口模具。我们虽然不可能在短时间内达到模具工业发达国家一样的进出口结构，但努力扩大出口，逐步改善结构，经过若干年努力，尽量做到进出口基本平衡，则应该是我们调整的目标。在信息化带动工业化发展的今天，在经济全球化趋向日渐加速的情况下，我国冲压模具必须尽快提高水平。通过改革与发展，采取各种有效措施，在冲压模具行业全体职工的
24、共同努力奋斗之下，我国冲压模具也一定会不断提高水平，逐渐缩小与世界先进水平的差距。“十一五”期间，在科学发展观指导下，不断提高自主开发能力、重视创新、坚持改革开放、走新型工业化道路，将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型轨道上来，我国的冲压模具的水平也必然会更上一层楼。1.6冷冲压冲压加工的含义 冲压是在常温下利用模具在压力机上对材料施加压力，使其产生分离和变形、尺寸和性能的零件加工方法。它是压力加工的一种，是机械制造中先进的加工方法之一。冲压工艺的分类冷冲压工艺大致可以分离工序和成型工序两大类，分离工序可分为落料、冲孔和切削等。成形工序可分为弯曲、拉深、翻边、翻孔、胀形、扩口、缩口
25、和旋压等。根据零件的形状、尺寸精度和其他技术要求，可分别采用各种工序对板料毛坯进行加工，以获得满意的零件。冲压件的生产过程包括原材料准备、冲压和其他辅助工序。编制冲压工艺方案的任务，是根据单位的生产条件，对以上这些工序做出合理的安排，其主要内容包括有：（1） 对冲压件进行工艺分析。（2） 通过分析比较，确定最佳工艺方案。（3） 确定模具结构形式。（4） 合理选择冲压设备。（5） 编写工艺文件和计算。 冲压工艺与其它加工方法相比的特点1用冲压加工方法可以得到形状复杂，用其他加工方法难加工的零件。2冲压零件的尺存精度是由模具保证的。因此，尺寸稳定，互换性好。3材料利用率高、工件质量轻、性能好、强度
26、高、冲压过程耗能少。因此，工件成本低。4操作简单，劳动强度低，易于实现机械化和自动化，生产效率高。第2章 模具设计2.1工艺过程模具设计开始前我们应该先设计一套合理的工艺过程，以使我们更良好的设计出模具。经过对所制造零件的分析我准备采用的工艺过程如下：1落料冲孔-2弯曲2.2材料利用率零件材料为Q235 厚度为5 最小孔距为100由于在冲压生产中，冲压大工件一般采用单个的块料作为毛坯；冲压较小的工件是，为了便于操作和提高生产率，通常采用板料裁成的条料作为毛坯。所以我们应该计算一下材料的利用率。总=NA1/LB100%A-冲裁件的面积 N-个进距内冲件个数B-条料宽度 H-进距长度H=687 宽
27、度=5502.3排样搭边排样是冲裁件以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料成为搭边。它的作用一是补偿定位误差和剪板误差；二是增加条料刚度，以保证零件质量和送条料方便。搭边是只冲裁时工件与工件之间，工件与条料边缘之间的余料尺寸，搭边虽然是废料，但在冲压工艺上起着很大作用。首先，搭边能补偿定位误差，保证冲出合格的工件；其次，搭边能保持条料具有一定的刚性，便于送料；最后，搭边能起到保护模具的作用，以免模具过早的磨损而报废。搭边值的大小决定于工件的形状、材料、料厚以及板料的下料方法。搭边值小，材料利用率高，但给定位和送料造成很大困难，同时工件精度也不容易保证，而且过小的搭边值容易挤进凹模。增加刃口部磨
28、损，影响模具寿命：搭边值过大，则材料利用率降低。因此，正确选择搭边值是模具设计中不可忽略的重要问题，在实际生产过程中应尽量减小搭边值。根据板料厚度查冲裁时最小搭边值为合理的搭边值有利于提高冲裁件的质量。搭边过大时，材料利用律低；搭边过小时，搭边的刚度和强度不够，冲裁时容易翘曲或拉断，不仅会增大冲裁件毛刺，有时甚至单边拉入模具间隙，造成冲裁力不均，损坏模具刃口。据统计，正常搭边比无搭边冲裁时的模具寿命高50%以上。搭边值：工件间 a=0.7t=5mm侧面 a=0.8t=6mm总=NA1/LB100%=89%由此可确定排样图如下： 第3章 落料冲孔模的设计3.1冲裁力的计算冲裁力是冲裁过程中凸模对
29、板料施加的压力，它是随凸模进入材料的深度而变化的，通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。计算冲裁力的目的是为了合理地选用冲床和设计模具，冲床的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁的要求。冲裁力的大小主要与材料力学性能、厚度和冲裁件的轮廓长度有关。考虑到模具刃口的磨损，计算冲裁力的目的是为了合理地选用冲床和设计模具，冲床的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁的要求。冲裁力的大小主要与材料力学性能、厚度和冲裁件的轮廓长度有关。考虑到模具刃口的磨损，凸、凹模间隙的波动，材料机械性能的变化，材料厚度偏差等因素，实际所需冲裁力还需要增加30%，即一般情况下，冲裁件
30、从板料切下后，径向因弹性变形而扩张，板料上的孔则沿径向发生弹性收缩。同时，冲下的零件与余料还要力图恢复弹性弯曲。这两种弹性恢复的结果，会使落料梗塞在凹模内，而冲裁后剩下的板料则紧箍在凸模上。因此，需要计算卸料力和推件力根据任意外型的零件冲裁力计算公式F=LS来计算冲裁力S为厚度L为周长为抗拉强度考虑到材料厚度不均匀，刃口边钝等因素，所以计算冲裁力不用抗剪强度，而用抗拉强度。根据产品图计算出产品的最大展开长度和宽度。绘出产品落料冲孔的轮廓图，如下图：外轮廓周长L=全部弧长+全部直线段长=3468总的冲裁长度L=3468+578=4046因为产品为Q235查表Q235的抗拉强度=36求出F=480
31、0KN 卸料力（从凸模上将零件或废料卸下所需的力称卸料力， 推件力（从凹模内顺着冲裁方向把零件或废料从凹模腔顶出的力称推件力）。 顶出力因为Kx=0.030.04 Kt=0.45 Kd=0.05所以Fx=192KN Ft=2160KN Fd=240KN压力机的公称压力: 采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模时:Fz=F+Fx+Fd=5232KN3.2凸凹模刃口尺寸的确定 凸、凹模刃口尺寸精度决定得合理与否，直接影响冲裁件的尺寸精度及合理间隙值能否保证，也关系模具的加工成本和寿命。因此，计算凸、凹模刃口尺寸是一项重要工作。3.3凸、凹模刃口尺寸的计算原则计算冲裁凸、凹模刃口尺寸的依据为：冲裁变形
32、规律，即落料件尺寸与凹模刃口尺寸相等，冲孔尺寸与凸模刃口尺寸相同。零件的尺寸精度。合理的间隙值。磨损规律，如圆形件凹模尺寸磨损后变大，凸模尺寸磨损后变小，间隙磨损后变大。冲模的加工制造方法。因此在计算刃口尺寸时应按下述原则进行。（1） 保证冲出合格的零件根据冲裁变形规律，冲孔尺寸等于凸模刃口尺寸，落料件尺寸等于凹模刃口尺寸。因此冲孔时，应以凸模为基准件。落料时，以凹模为基准件。基准件的尺寸应在零件的公差范围内。冲孔时间隙取在凹模上，落料时间隙取在凸模上。（2） 保证模具有一定的使用寿命新模具的间隙应是最小的合理间隙，磨损后到最大合理间隙。考虑到冲裁时凸、凹模的磨损，在设计凸、凹模刃口尺寸时，对
33、基准件刃口尺寸在磨损后增大的，其刃口的公称尺寸应取尺寸公差范围内较小的数值。对基准件刃口尺寸在磨损后减小的，其刃口的公称尺寸应取工件尺寸公差范围内较大的数值。这样，在凸、凹模磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合理的零件。（3） 考虑冲模制造修理方便、降低成本为使新模具的间隙值不小于最小合理间隙，一般凹模公差标注成+，凸模公差标注成-。间隙能保证的条件下不要把制造公差定得太紧。一般模具制造精度比工件精度高24级。若零件没有标注公差，对于非圆形件按国家标准“非配合尺寸的公差数值”IT14精度处理。由于我所需要制造的零件并非是很规则的图形，所以在实际生产当中经常使用检验决定来解决这类问题，所以我就用零
34、件的外形尺寸来决定了。如下图所示：3.4落料冲孔模的零件设计 由于所需要的冲裁力很大，要考虑零件的强度是个很重要的问题。因此主要工作部件凸模、凹模、凸凹模选用T10A材料，一般工件选用一般材料，还需要选用一些标准件如导柱、导套、压板等。（选用的型号在图中以标住） 由于产品的第一道工序所需要的冲裁力大，要考虑模具的强度，设计时使上下模板加厚，这就使模具的闭合高度加大。上下模板就需要采用非标准模板，上下模板的安装槽要根据所选压力机的滑块和工作台面的安装槽的尺寸来定。凸、凹模的设计凸、凹模的设计原则：1凸模和凹模要有足够的刚度和强度。2凸模和凹模安装稳定可靠，且便于更换。3模具设计时为了见效多工位连
35、续模各工位之间步距的累积误差以及确保凸、凹模间的间隙值，在标注凹、凸模固定板，卸料板等零件中与步距有关的孔位尺寸时，要以凹模第一工位定位坐标原点向后标注，不论距离多大，公差均为步距公差。从而保证各凸模安装位置及卸料板各形孔位置与凹模一致。同时还要保证凸模刃口形状、卸料板形孔形状与响应凹模形孔一致。4废料排除要方便及时，以防损坏模具，可在凸模上设置废料顶杆、高压气孔，以方便及时清除废料。5凸、凹模应具有良好的结构工艺性，以便制造，热处理，检测及安装。33.4.1凹模3.4.2凸凹模3.4.3顶出器其作用在于将制件从凹模中顶出来。模具回程时，将材料从凹模洞中顶出。3.4.4上、下模板由于冲裁力很大
36、，所以上、下模板采用了非标准件。上模板：下模板：3.4.5凸凹模固定板我使用固定板主要是将冲孔凹模固定到下模上。3.4.6凸模固定板我使用固定板主要是将冲孔凸模固定在上模板上3.4.7装配总图先将制件板料放入卸料板上，用卸料板上的定位销定位，进行冲裁。随着压力机带动上模板的下移，落料凹模和冲孔凸模与下模板的凸凹模相接触，直至将料分离，冲裁工作结束。卸料时，由卸料板下面的退料弹簧的反弹力推着卸料板和板料从凸凹模上分离。这个过程是将板料从凸凹模上卸下。随着模具的上升，再进行制件的卸料。当模具上升到顶端时，上模板里的打杆和压力机上的打杆横梁相碰撞，打杆推着卸料器带着制件，从镶嵌在凹模里的制件推出。从
37、而完成制件的退料。当完成第一个制件的冲裁后，用第一个制件的外形轮廓来定位完成下个件的冲裁，以此循环进行，完成整个冲裁工作。3.5压力机的选择由于冲裁力过大以我现今获取的资料没有找到合适的压力机。如果要选择时首先考虑压力机压住材料的力以及克服退料时弹簧的反弹力，总的力还要再增加一些。因此所选择的压力机最小要在4000KN以上。闭合高度在453的才能够达到要求。第4章 弯曲模的设计4.1弯曲毛坯件的计算在上道工序中，冲出了弯曲所需的毛坯件。本道工序中，将要把毛坯件弯曲成下图所示的形状。4.2弯曲力的计算弯曲后的形状如图所示：由于产品的料厚为5，尺寸较长，所需的弯曲力很大，根据压料、校正弯曲力计算公
38、式为：P=P1+P2+Q=2BS2 /（R+S）+Fg+0.8P1P-总弯曲力P1-最大弯曲力=2BS2 /（R+S）P2-矫正力= FgQ-最大压料力=0.8P1或（P1+P2）25%公式中：B-料宽（弯曲件的棱长） -抗拉强度S-料厚R-内弯曲半径F-凸模矫正面积g-选重矫正单位压力（取5）根据产品图按上述公式计算总弯曲力P。料宽B其展开长度为687。取=40计算P1所需要的力P1=2BS2 /（R+S）=1097280N经过计算F=39935P2= Fg=1996750NQ=（P1+P2）25%=773500NP= P1+P2+Q=2995120N3900KN4.3压力机的选择由于弯曲力
39、过大现有资料无法选择合适的压力机所以若要选择考虑到压力机还要克服退料时弹簧的反弹力和压料时气垫的顶力，总的力还要再增加一些。因此所选择的压力机最小也要在4000KN以上。满足弯曲模闭合高度874的才行。弯曲模的设计要点：1. 弯曲模的机构形式应根据弯曲件的形状、精度要求和生产批量等进行选择。有些制件虽然形状复杂，但精度低、批量小，所以可以在结构简单的V形模或U行模中经过数次弯曲而得到需要的制件的形状。对精度高、批量大、形状复杂的中小弯曲件，选用复合模或级进模。2. 毛坯放置在模具上必须有正确可靠的定位。毛坯尽量水平放置，尽可能采用毛坯上的孔作为定位孔；若工件上无孔但允许在毛坯上冲制工艺孔时，可
40、以考虑在毛坯上设计出定位工艺孔；当工件上不允许有工艺孔时，应考虑用定位板对毛坯外形定位。当采用多道工序弯曲时，各工序尽可能采用同一定位基准。同时应设置压料装置压紧毛坯以防止弯曲过程中毛坯的偏移。3. 弯曲模的结构应考虑到制造和维修中减小回弹的可能，并考虑当压力机滑块到达下极点时，使工件弯曲部分在与模具相接触的工件部分得到校正。4. 弯曲模凸、凹模的定位要准确，结构要牢靠，同时不应防碍和阻止毛坯在模具闭合过程中必要的转动和移动，此外，还应注意放入和取出工件的操作要安全、方便。5. 为了尽量减少工件在弯曲过程中的拉长、变薄和划伤等现象，弯曲模的凹模圆角半径应光滑，凸、凹模间隙要适当，不宜过小。6.
41、 当弯曲过程 中有较大的水平侧向力作用于模具上时，应设计侧向力平衡装置。4.4弯曲模零件的设计4.4.1凸模由于如下图所示件的左右两端形成高度差，要想使其同时受到压力机的作用就要采用左边是活动凸模，而右边采用固定凸模。凸模：4.4.2凹模4.4.3推件和顶件装置推件和顶件的目的，是将之间从凹模中推出来或顶出。推件是由压力机的模梁作用，通过一些传力元件将推件力传递到推件板上将制件推出凹模。推板的形状和推杆的布置应根据被推材料的尺寸和形状来确定。弹性顶件装置一般都装在下模。通过弹性元件在模具冲压时贮存能量，模具回程时，能量的释放将材料从凹模洞中顶出。顶杆：4.4.4定位销它的作用在于将工件固定在这
42、一位置上，使其不会乱动。4.4.5上、下模板，料托由于冲裁的压力比较大，弯曲模所用的上、下模板与落料冲孔模所用的上、下模板一样都需要加厚，以达到受力要求。上模板：下模板料托4.4.6凸凹模固定板作用用于固定凸凹模4.4.7装配总图工作时：该产品压弯后,形成了一个阶梯面,两面高度差50mm,这种形状决定了模具的结构要把凸模分成活动凸模和固定凸模两部分。活动凸模沿着一固定导向键的固定槽滑动，其活动量大于50mm.模具工作时，活动凸模首先压住料，随着模具继续下行，活动凸模继续被压缩，当固定凸模逐渐压住料时，活动凸模仍然被压缩，直至模具被镦死，产品被压弯成型。退件时由压力机工作台中间的气垫装置推着下模
43、板下方的两根托杆推着顶出器把件顶出来 。如果模具回升时，产品被包在凸模上时，可用打杆推着安在固定凸模里的退件器把件退出来。模具行程较大，上、下模板很厚，采用非标准底板。模具上、下模板的安装槽要根据压力机的滑块和工作台的安装槽尺寸来定。毕业设计总结开始写设计总结的同时,也意味着本科四年的教育工作已经接近尾声了，设计总结也是对本科四年以及这几个月来的毕业设计的一个总结。毕业设计的这几个月中，给我的体会酸甜苦辣咸五味俱全，毕业设计的意义是以往上课、考试所不能及的。勤于并善于总结过去，才能更好的进步发展。现将我在毕业设计中的一些体会和收获总结如下，与同学们共享，并请老师们指正。一 科研工作者应有严谨的
44、治学态度和循序渐进、刨根问底的韧劲在整个毕业设计过程中，有幸获得与指导教师共同讨论问题的机会。老师在讨论过程中身上所体现出来的一丝不苟的精神令人肃然起敬。而韦老师表现出来的扎实的基本功功底更是给了我深深的触动。我想这些在很大程度上源于他们平时养成的良好的治学习惯：循序渐进、不断积累决不放过任何一个含糊的问题，以高度的责任感面对所有的问题。这些都是值得我认真学习和效仿的。二 接受了先进的设计思想及理念的熏陶有限的知识、经历和能力使我们在实际工作中所懂得的东西很少，所接触的也只是一些皮毛，但是此次的毕业设计多少也使我们对涉及到宏观理念有了一定深度的了解和体会。我想这是从书本上和一般实验中不可能学到的，同时对即将走入社会进行工作的我们本科毕业生来说，