1、 毕业设计说明书(论文)题 目： 弹簧卡多工位级进模设计 毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 中 文 摘 要本文介绍了一种利用侧刃初定位、导正销精定位的多工位级进模。在分析弹簧卡零件冲压工艺的基础上,详细对比了零件的几种排样方案和冲切刃口的设计以及模具总体结构设计和主要零部件的设计。列举了零件的毛坯进行展开、冲压工艺的计算以及凸模强度的校核等过程，最终确定了本模具设计方案；本文所介绍的级进模共有12个工位，其成形的工序主要包括落料、冲孔、弯曲等；为了保证模具在工作时不发生干涉，在设计时应予以综合考虑；在文章的最后简单的介绍了级进模材料的选用及热处理并且详细列出了压力中心的计算过程。关键
2、词 弹簧卡 级进模 排样 模具设计II毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 外 文 摘 要Title Design of multi-station progressive die for spring clinch AbstractA progressive die that is guided by pitch punch roughly and by the pilot pin exactly was designed. Based on the analysis of stamping process of typical spring clinch, compared in d
3、etail some kinds of stock layout and the design of cutting edge and the overall structure of the die and the design of the main parts of the die.Listed part the blank expand, the calculation of stamping process and check the strength of such punch process, Finalized the design of the mold. The progr
4、essive die had Twelve stations . The forming process contained blanking , Punching , bending and so on; In order to ensure nonintervention of the die in working , the forming process must be considered synthetically. Finally, the selection and heat treatment of die material and the computational pro
5、cess of pressure center were discussed in detail.Keywords spring clinch progressive die stock layout die design目 录前 言 .1第 一 章 弹 簧 卡 介 绍 及 冲 压 工 艺 性 分 析 .31.1 弹 簧 卡 零 件 图 的 绘 制 .31.1.1 弹 簧 卡 二 维 零 件 图 31.1.2 弹 簧 卡 三 维 零 件 图 31.2 弹 簧 卡 工 艺 设 计 .41.2.1 工 艺 分 析 .4第 二 章 排 样 设 计 .72.1 概 述 .72.2 毛 坯 排 样 .7
6、2.2.1 毛 坯 排 样 .72.2.2 搭 边 .82.2.3 步 距 .92.2.4 条 料 的 宽 度 .92.2.5 材 料 利 用 率 .92.3 冲切刃口设计 .102.4 轮 廓 分 解 时 分 段 搭 接 头 应 注 意 的 问 题 102.5 工 序 排 样 102.5.1 工 序 排 样 类 型 102.5.2 载 体 设 计 112.5.3 条 料 定 位 方 式 112.6 工序排样 .112.7 条 料 尺 寸 及 步 距 精 度 .13第 三 章 工 艺 计 算 和 设 备 选 择 143.1 冲 压 力 的 计 算 143.1.1 冲 裁 力 的 计 算 143
7、.2 弯 曲 力 的 计 算 .153.3 卸 料 力 的 计 算 .153.4 卸 料 弹 簧 的 选 用 15IV3.5 确 定 压 力 中 心 .163.6 凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸 的 计 算 .163.6.1 凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸 的 计 算 原 则 163.6.2 刃 口 尺 寸 计 算 方 法 163.8 设 备 的 选 择 .203.8.1 完 成 各 种 工 序 所 需 的 压 力 203.8.2 压 力 机 的 校 核 21第 四 章 模 具 设 计 224.1 模 具 结 构 概 要 设 计 .224.1.1 模 具 基 本 结 构 形 式 224.1.2
8、 模 具 基 本 尺 寸 .234.1.3 模 架 的 选 定 234.2 模 具 工 作 零 件 设 计 .234.2.1 模 具 零 件 的 连 接 .234.2.2 模 板 类 零 件 的 连 接 244.3 卸 料 机 构 的 设 计 .244.3.1 卸 料 板 的 安 装 形 式 244.4 导 料 与 定 距 机 构 254.4.1 导 料 装 置 .254.4.2 定 距 装 置 .254.5 安 全 机 构 设 计 .254.6 弹 簧 卡 模 具 非 成 型 零 件 的 设 计 .264.7 模 具 零 件 选 材 .264.8 弹 簧 卡 模 具 装 配 图 284.8.
9、1 模 具 的 工 作 原 理 284.8.2 模 具 闭 合 状 态 时 的 结 构 图 28第 五 章 级 进 模 制 造 315.1 级 进 模 零 件 加 工 工 艺 .315.2 级 进 模 装 配 技 术 .32第 六 章 结 论 33致 谢 34参 考 文 献 .35前 言随 着 科 学 技 术 的 不 断 进 步 和 工 业 生 产 的 迅 速 发 展 ， 我 国 成 为 世 界 制 造 业 的 中心 ， 电 子 信 息 技 术 中 的 电 子 元 器 件 和 汽 车 部 件 越 来 越 多 的 成 为 中 国 制 造 ， 而 模具 是 机 械 、 电 子 、 汽 车 、 家
10、电 等 工 业 产 品 的 基 础 ， 是 现 代 工 业 的 重 要 工 艺 设 备 ，作 为 工 业 基 础 ， 模 具 的 质 量 、 精 度 、 寿 命 对 其 它 工 业 的 发 展 起 着 十 分 重 要 的 作用 ， 因 此 它 在 国 民 经 济 中 占 有 越 来 越 重 要 的 地 位 。 近 年 来 ， 许 多 新 技 术 、 新工 艺 、 新 设 备 、 新 材 料 不 断 涌 现 ， 因 而 促 进 了 冲 压 技 术 的 不 断 革 新 和 发 展 ，一 些 传 统 多 副 冲 模 分 序 冲 制 的 中 小 型 复 杂 冲 压 件 的 冲 压 工 艺 正 越 来
11、越 多 地 采 用多 工 位 级 进 模 成 形 所 取 代 。级 进 模 ， 也 叫 连 续 模 ， 由 多 个 工 位 组 成 ， 各 工 位 按 顺 序 关 联 完 成 不 同 的 加 工 ，在 冲 床 的 一 次 行 程 中 完 成 一 系 列 的 不 同 的 冲 压 加 工 。 一 次 行 程 完 成 以 后 ， 由 冲床 送 料 机 按 照 一 个 固 定 的 步 距 将 材 料 向 前 移 动 ， 这 样 在 一 副 模 具 上 就 可 以 完 成多 个 工 序 ， 一 般 有 冲 孔 ， 落 料 ， 折 弯 ， 切 边 ， 拉 伸 等 等 。级 进 模 的 特 点 ：1.级 进
12、 模 是 多 任 务 序 冲 模 ,在 一 副 模 具 内 ,可 以 包 括 冲 裁 ,弯 曲 成 型 和 拉伸 等 多 种 多 道 工 序 ,具 有 很 高 的 生 产 率 ;2.级 进 模 操 作 安 全 ;3.易 于 自 动 化 ;4.可 以 采 用 高 速 冲 床 生 产 ;5.可 以 减 少 冲 床 ,场 地 面 积 ,减 少 半 成 品 的 运 输 和 仓 库 占 用 ;6.尺 寸 要 求 机 高 的 零 件 ,不 宜 使 用 级 进 模 生 产 .级 进 模 对 零 件 的 基 本 要 求 :1.零 件 较 小 ;2.批 量 大 ;3.料 厚 较 薄 (0.082.5mm);4.
13、材 质 较 软 ;5.形 状 较 复 杂 ;6.贵 重 金 属 不 宜 (利 用 率 较 低 );7.精 度 过 高 不 宜 (IT10 级 以 下 ).2级 进 模 在 过 去 ， 因 技 术 水 平 的 限 制 ， 工 位 数 相 对 较 少 ， 3 5 个 常 见 ， 10个 工 位 就 算 多 了 。 近 年 来 由 于 对 冲 压 自 动 化 、 高 精 度 、 长 寿 命 提 出 了 更 高 的 要求 ， 模 具 设 计 与 制 造 高 新 技 术 的 应 用 与 进 步 ， 工 位 数 已 不 再 是 限 制 模 具 设 计 与制 造 的 关 键 。 冲 压 次 数 也 大 大
14、提 高 ， 有 原 来 的 每 分 钟 冲 几 十 次 ， 提 高 到 每 分 钟冲 几 百 次 ， 级 进 模 的 重 量 亦 有 过 去 的 几 十 公 斤 增 加 到 几 百 公 斤 ， 直 至 上 吨 。 冲压 方 式 有 早 期 的 手 工 送 料 、 手 工 低 速 操 作 ， 发 展 到 如 今 的 自 动 、 高 速 、 安 全 生产 。 模 具 的 总 寿 命 由 于 新 材 料 的 应 用 和 加 工 精 度 的 提 高 ， 也 不 是 早 先 的 几 十 万次 ， 而 是 几 千 万 次 ， 上 亿 冲 次 。 当 然 级 进 模 的 价 格 和 其 它 模 具 相 比
15、要 高 一 些 ，但 在 冲 件 总 成 本 中 ， 模 具 费 所 占 的 比 例 还 是 很 少 很 少 。由 此 可 见 ， 多 工 位 级 进 模 是 当 代 冲 压 模 具 中 生 产 效 率 高 、 适 合 大 量 生 产 应 用的 一 种 高 效 、 高 速 、 高 质 的 实 用 模 具 。第 一 章 弹 簧 卡 介 绍 及 冲 压 工 艺 性 分 析1.1 弹 簧 卡 零 件 图 的 绘 制1.1.1 弹 簧 卡 二 维 零 件 图利 用 AutoCAD 绘 图 软 件 绘 制 如 图 1.1 所 示 的 二 维 零 件 图 。图 1.1 零 件 二 维 图1.1.2 弹 簧
16、 卡 三 维 零 件 图利 用 UG6.0 绘 图 软 件 绘 制 如 图 1.2 所 示 的 三 维 零 件 图 。图 1.2 零件三维图41.2 弹 簧 卡 工 艺 设 计1.2.1 工 艺 分 析1.零 件 的 简 单 介 绍弹 簧 卡 所 用 材 料 为 08F,材 料 厚 度 为 0.15mm， 弯 曲 半 径 为 0.3mm。 零 件 的主 体 形 状 为 方 形 ， 切 边 以 后 两 边 成 对 称 弯 曲 ， 根 据 零 件 的 形 状 特 点 ， 零 件 需 要切 边 、 冲 孔 、 弯 曲 等 工 序 才 能 完 成 。 零 件 的 技 术 要 求 为 冲 裁 断 面 整
17、 齐 、 边 缘 无毛 刺 ， 该 零 件 大 批 量 生 产 ， 要 求 设 计 级 进 模 结 构 。2.确 定 零 件 的 基 本 冲 压 工 序图 1.1 所 示 零 件 为 一 圆 形 带 孔 弯 曲 件 ， 其 冲 压 工 序 分 析 如 下 ：(1)冲 孔 及 切 边(2)弯 曲(3)落 料3.毛 坯 展 开按 照 弯 曲 毛 坯 展 开 的 原 则 进 行 计 算 ， 图 1.3 为 该 零 件 毛 坯 展 开 的 二 维 图 。图 1.3 展 开 毛 坯 图该 零 件 的 主 要 成 形 工 序 有 ： 冲 裁 、 弯 曲 ， 冲 裁 在 零 件 的 毛 坯 展 开 中 可
18、不 予考 虑 ， 故 毛 坯 展 开 时 只 须 考 虑 弯 曲 部 分 ， 该 零 件 的 弯 曲 部 分 圆 角 半 径 满 足， 这 类 弯 曲 件 的 展 开 长 度 是 根 据 弯 曲 前 、 后 中 性 层 长 度 不 变 的 原 则 进 行/2rt计 算 的 。 其 展 开 长 度 等 于 直 线 部 分 的 长 度 和 弯 曲 部 分 中 性 层 展 开 长 度 之 和 。 具180l体 计 算 步 骤 如 下 ：(1)计 算 出 各 直 线 段 的 长 度 。(2)根 据 ， 查 出 中 性 层 位 移 系 数 X 的 值 。/rt(3)计 算 中 性 层 弯 曲 半 径 。
19、(4)根 据 、 与 弯 曲 中 心 角 、 计 算 、 弧 的 展 开 长 度 ：12121l2(5)计 算 毛 坯 总 长 度 12nlabll 本 零 件 的 厚 度 为 0.15mm， 弯 曲 内 圆 角 半 径 r=0.3mm， 查 冲 压 工 艺 与 模 具设 计 ， 120 页 ， 表 3.3， 得 x=0.38 经 计 算 ， r=0.3mm 的 弯 曲 部 分 l =0.56mm圆 弧水 平 方 向 直 边 长 度 为 12.6mm 垂 直 方 向 直 边 长 度 为 16.2mm 弯 曲 部 分 展 开 的 总 长 度 LL总 直 边 弯 曲水 平 方 向 总 长 度 为
20、13.72mm 垂 直 方 向 总 长 度 为 17.88mm 3. 分 析 零 件 冲 压 工 艺 性图 中 零 件 尺 寸 未 注 公 差 的 按 惯 例 取 为 IT12 级 ， 符 合 一 般 级 进 冲 压 的 经 济 进度 要 求 。 材 料 为 08F， 是沸腾钢，含碳量为万分之八，08F 钢强度、硬度很低，而塑性、韧性极高，具有良好的冷变形性和焊接性，正火后切削加工性尚可，退火后导磁率较高，剩磁较少，但淬透性、淬硬性极低。故冷加工时，应采用消除应力热处理，或水韧处理，防止冷加工断裂。08F 钢的塑性很好，主要用来制造冷冲压件。锰的在钢中起到增加弹性强度的作用，因此在符合要求的情
21、况下，含量可以有偏差。外 形 落 料 形 状 不 太 复 杂 ， 属 小 尺 寸 零 件 ， 料 厚 0.15mm， 尺 寸 精 度 要 求 一 般 ，因 此 可 用 冲 裁 落 料 工 艺 ； 所 冲 孔 径 最 小 为 2mm 满 足 的 要 求 ， 所 冲 裁 的.3dt圆 角 半 径 R 的 最 小 值 也 满 足 要 求 ， 且 孔 边 距 离 较 大 ， 因 此 可 用 普 通 冲 孔 方 法 得到 ， 亦 可 安 排 在 弯 曲 前 冲 ； 图 示 有 两 个 弯 角 ， 两 边 呈 对 称 弯 曲 ， 弯 曲 内 侧 半 径都 为 0.3mm， 经 查 表 该 种 材 料 在
22、退 火 或 正 火 后 的 最 小 弯 曲 半 径 为 0.4t， 均 大于 最 小 弯 曲 半 径 ， 每 个 弯 角 都 可 以 一 次 弯 曲 成 功 ； 综 上 所 述 ， 该 零 件 主 要 冲 压工 序 的 工 艺 性 良 好 。4.拟 订 冲 压 工 艺 方 案(1.1)(1.2)6该零件所需的基本冲压工序为冲裁、弯曲和去毛刺等，可以拟订出如下三种方案：方案一：用简单模进行加工，即落料冲孔弯曲；方案二：用复合模进行加工，即首次冲孔落料复合，弯曲；方案三：采用级进模冲制。采用方案一，生产率低，工件尺寸的积累误差大，操作不方便，不安全。因此该方案不适合。采用方案二，生产效率较方案一有
23、所提高，但仍需多副模具，分多次加工且模具结构复杂，因此这种方案不是最佳方案。采用方案三，既可以得到较高的生产效率，又避免了操作不便、不安全，同时又能保证工件的精度要求，因此方案三是本零件成形的最佳方案。第 二 章 排 样 设 计2.1 概 述排 样 ， 顾 名 思 义 ， 就 是 图 样 的 排 列 。 在 多 工 位 级 进 模 设 计 中 ， 排 样 的 目 的 旨在 确 定 从 毛 坯 材 料 转 变 为 产 品 零 件 的 工 序 过 程 。级 进 模 冲 压 件 的 排 样 设 计 是 级 进 模 结 构 设 计 的 基 础 ， 是 级 进 模 设 计 的 重 要 组成 部 分 ，
24、排 样 图 的 好 坏 ， 直 接 影 响 到 级 进 模 结 构 及 制 模 工 艺 性 ， 模 具 制 造 周 期与 模 具 制 造 成 本 、 冲 件 质 量 及 材 料 利 用 率 以 及 冲 件 生 产 成 本 。 排 样 图 设 计 一旦 有 错 误 ， 会 导 致 制 造 出 来 来 的 模 具 无 法 冲 出 合 格 制 件 而 将 整 副 模 具 报 废 。 因此 ， 在 进 行 多 工 位 级 进 模 排 样 设 计 时 ， 一 定 要 仔 细 、 反 复 思 考 后 ， 可 以 确 定几 种 不 同 方 案 ， 进 行 分 析 比 较 ， 与 有 经 验 的 模 具 工
25、作 者 多 研 究 讨 论 ， 得 出 一个 最 优 化 的 方 案 。2.2 毛 坯 排 样毛 坯 排 样 就 是 确 定 冲 压 件 毛 坯 外 形 在 条 料 上 的 截 取 方 位 及 与 相 邻 毛 坯 的 关系 。 在 冲 压 零 件 的 成 本 中 ， 材 料 费 用 占 有 相 当 大 得 比 例 。 因 此 ， 合 理 排 样 对提 高 材 料 利 用 率 、 降 低 产 品 成 本 具 有 重 要 意 义 。 同 时 ， 毛 坯 排 样 又 是 级 进 模 工步 排 样 的 主 要 前 导 ， 因 此 最 佳 排 样 方 案 的 获 取 非 常 重 要 。2.2.1 毛 坯
26、 排 样典 型 的 毛 坯 排 样 有 如 下 三 种 ， 如 图 2.1 所 示 。(a)(b)8(c)图 2.1 毛 坯 排 样第 一 种 方 案 要 求 的 条 料 宽 度 较 小 ， 模 具 宽 度 也 小 ， 但 模 具 长 度 会 较 长 ， 弯 曲部 分 在 弯 曲 前 的 切 边 量 也 比 较 大 ， 由 于 该 制 件 的 尺 寸 较 小 ， 初 步 拟 定 采 用 导料 板 进 行 导 料 ， 该 方 案 弯 曲 部 分 两 边 切 边 量 比 较 大 ， 条 料 两 侧 变 形 比 较 严 重 。第 二 种 方 案 为 斜 排 ， 将 制 件 旋 转 一 定 的 角 度
27、 ， 由 于 弯 曲 部 分 切 边 量 比 较 大 ，而 且 送 进 步 距 小 ， 但 该 种 方 案 是 以 毛 坯 的 最 大 轮 廓 为 横 向 排 样 的 ， 条 料 比 较 宽 ，此 方 案 材 料 浪 费 较 严 重 ， 并 且 模 具 比 较 难 加 工 ， 增 加 了 生 产 成 本 较 ， 不 能 做到 经 济 生 产 。第 三 种 方 案 较 前 两 种 方 案 更 易 于 实 现 复 杂 弯 曲 工 序 ， 模 具 结 构 更 简 单 ， 同时 有 利 于 提 高 生 产 效 率 ， 送 进 步 距 相 对 一 、 二 两 种 方 案 来 得 更 少 ， 经 综 合
28、考虑 ， 拟 选 用 第 三 种 方 案 。2.2.2 搭 边搭 边 是 指 排 样 时 毛 坯 外 形 与 条 料 侧 边 及 相 邻 毛 坯 外 形 之 间 设 置 的 工 艺 余 料 。搭 边 的 作 用 是 保 证 毛 坯 从 条 料 上 分 离 ， 补 偿 由 于 定 位 误 差 使 条 料 在 送 进 过 程 中产 生 的 偏 移 所 需 要 的 工 艺 余 料 。 搭 边 分 为 侧 搭 边 和 中 心 搭 边 。 搭 边 的 基 本 要 求是 要 有 足 够 的 强 度 ， 而 搭 边 的 强 度 主 要 由 搭 边 宽 度 决 定 。根 据 第 三 种 排 样 方 案 ， 初
29、 步 选 用 中 间 载 体 进 行 运 载 条 料 ， 中 间 载 体 和 单载 体 类 似 ， 它 是 在 条 料 中 间 留 出 一 定 宽 度 的 材 料 运 载 工 序 件 ， 中 间 载 体 比 单载 体 更 节 省 材 料 。 中 间 载 体 宽 度 可 根 据 零 件 的 特 点 灵 活 掌 握 ， 但 不 小 于 单 载 体的 宽 度 。 单 载 体 尺 寸 如 图 2.2 所 示 。 图 2.2 单载体尺寸根 据 上 表 所 提 供 的 数 据 选 取 A=4mm， 初 定 整 副 模 具 定 位 方 式 为 侧 刃 与 导 正销 混 合 使 用 ， 经 查 表 可 以 得
30、 出 侧 刃 切 去 的 余 料 宽 度 ,根 据 条 料 厚 度 查 得 侧 刃 切边 量 为 2mm。 2.2.3 步 距步 距 指 冲 压 过 程 中 条 料 每 次 向 前 送 进 的 距 离 ， 其 值 为 排 样 时 沿 送 进 方 向 两 毛坯 之 间 的 最 小 距 离 值 。 步 距 可 定 义 为 :S=L+as冲 裁 步 距L沿 条 料 送 进 方 向 ， 毛 坯 外 形 的 最 大 宽 度 值a沿 送 进 方 向 的 搭 边 值本 设 计 中 冲 裁 步 距 S=15mm。2.2.4 条 料 的 宽 度条 料 宽 度 指 根 据 排 样 结 果 确 定 的 毛 坯 所
31、需 条 料 宽 度 方 向 的 最 小 尺 寸 。 理 论 上条 料 宽 度 可 按 下 式 计 算 ：2BDbB条 料 宽 度 的 理 论 值D垂 直 于 送 进 方 向 毛 坯 的 最 大 轮 廓 尺 寸 ， 它 随 毛 坯 排 样 方 位 变 化B侧 搭 边 值本 设 计 中 B=16.5+4+4=24.5mm。2.2.5 材料利用率材料利用率定义为(2.1)(2.2)10%ABS(2.3)10A代表产品毛坯外形所包容面积；B代表条料宽度；S代表冲裁步距；2.3 冲切刃口设计在 级 进 模 设 计 中 ， 为 了 实 现 复 杂 零 件 的 冲 压 或 简 化 模 具 结 构 ， 一 般
32、 总 是 将 复杂 的 外 形 和 内 形 孔 分 几 次 冲 切 。 冲 切 刃 口 外 形 的 设 计 就 是 把 复 杂 的 外 形 轮 廓 和内 形 轮 廓 分 解 为 若 干 个 简 单 几 何 单 元 ， 各 单 元 又 通 过 组 合 和 补 缺 等 构 成 新 的 冲切 轮 廓 的 工 艺 设 计 过 程 。由 于 零 件 的 两 端 有 弯 曲 ， 因 此 在 弯 曲 之 前 必 须 将 带 弯 曲 的 部 分 与 条 料 分 离 ，而 其 余 部 分 又 必 须 与 条 料 相 连 ， 以 保 证 实 现 级 进 冲 压 ， 因 此 设 计 的 外 形 冲 切 刃口 如 图
33、 2.3 所 示 。图 2.3 外形冲切刃口设计2.4 轮 廓 分 解 时 分 段 搭 接 头 应 注 意 的 问 题内 外 轮 廓 分 解 后 ， 各 段 之 间 必 然 要 形 成 搭 接 头 ， 不 恰 当 的 分 解 会 导 致 搭 接 头处 产 生 毛 刺 、 错 牙 、 尖 角 、 塌 角 、 不 平 直 和 不 圆 滑 等 质 量 问 题 。工 件 外 形 冲 裁 采 用 分 段 切 除 余 料 的 方 式 来 设 定 工 序 ， 避 免 了 尖 角 位 置 产 生 应力 集 中 ， 方 便 了 凸 模 、 凹 模 的 制 造 加 工 ， 提 高 了 使 用 强 度 。 同 时
34、， 采 用 “过切 ”方 式 ， 避 免 了 产 生 毛 刺 、 尖 角 ， 保 证 制 件 的 精 度 。2.5 工 序 排 样2.5.1 工 序 排 样 类 型根 据 零 件 的 冲 压 要 求 ， 由 于 含 有 弯 曲 工 序 ， 所 以 本 零 件 的 冲 压 不 适 用 选 落 料型 工 序 排 样 。 考 虑 到 零 件 最 后 冲 压 完 成 后 出 件 ， 选 切 型 工 序 排 样 。102.9834%10%56.45ABS2.5.2 载 体 设 计载 体 就 是 级 进 模 冲 压 时 条 料 上 连 接 工 序 件 并 将 工 序 件 在 模 具 上 稳 定 的 送 进
35、部 分 材 料 ， 为 运 载 条 料 上 的 工 序 件 至 后 续 工 位 而 设 计 的 。 载 体 必 须 要 有 足 够 的强 度 能 平 稳 的 将 工 序 件 送 进 。 一 旦 载 体 发 生 变 形 ， 条 料 的 送 进 精 度 就 无 法 保 证 ，甚 至 阻 碍 条 料 送 进 和 造 成 事 故 ， 损 坏 模 具 。设 计 中 采 取 双 排 对 称 弯 曲 ， 再 切 断 。 有 效 防 止 了 弯 曲 时 材 料 的 偏 移 ， 消 除 了模 具 在 冲 压 时 的 侧 向 力 ， 载 体 宽 度 为 4mm。2.5.3 条 料 定 位 方 式由 于 多 工 位
36、 级 进 模 将 产 品 的 冲 压 加 工 工 序 分 布 在 多 个 工 位 上 顺 次 完 成 ， 要 求前 后 工 位 上 工 序 件 的 冲 切 刃 口 能 准 确 的 衔 接 、 匹 配 ， 这 就 要 求 工 序 件 在 每 一 工位 都 能 准 确 定 位 ， 因 此 级 进 模 必 须 有 可 靠 准 确 的 手 段 用 于 工 序 件 准 确 位 置 的 控制 。条 料 送 进 方 向 ： 送 进 步 距 控 制 用 侧 刃 进 行 粗 定 位 ， 导 正 销 进 行 精 定 位 。 为了 确 保 条 料 的 定 位 精 度 ， 选 用 带 有 导 向 的 侧 刃 。零 件
37、 冲 压 方 向 ： 本 零 件 涉 及 的 弯 曲 工 序 ， 采 用 的 浮 顶 机 构 工 作 可 靠 协 调 。导 正 方 式 ： 为 了 保 证 零 件 上 孔 的 精 度 ， 采 用 间 接 导 正 。 导 正 孔 布 置 在 中间 的 载 体 上 。 参 考 表 2.1， 导 正 孔 直 径 取 2.0mm。表 2.1 导 正 孔 直 径 mm2.6 工序排样工 序 排 样 是 级 进 模 冲 压 排 样 中 的 最 后 一 步 ， 是 在 毛 坯 排 样 和 冲 切 刃 口 设 计的 基 础 上 进 行 的 。(1)工 序 排 样 的 遵 循 原 则(2)工 序 排 样 要 保
38、 证 产 品 零 件 的 精 度 和 使 用 要 求 。12(3)工 序 应 尽 量 分 散 ， 以 提 高 模 具 寿 命 ， 简 化 模 具 结 构 。(4)合 理 安 排 各 工 序 ， 使 压 力 中 心 尽 可 能 与 模 具 几 何 中 心 接 近 。(5)同 一 工 位 各 冲 切 凸 模 应 设 计 应 尽 量 设 计 为 相 同 的 高 度 ， 便 于 刃 磨 。(6)冲 孔 在 前 ， 外 形 冲 切 和 落 料 在 后 。(7)为 保 证 条 料 送 进 步 距 精 度 ， 第 一 工 位 安 排 冲 切 导 正 孔 ， 第 二 位 设 导正 销 ， 在 其 后 的 各
39、工 位 上 ， 优 先 在 易 窜 动 的 工 位 上 设 导 正 销 。(8)设 置 空 位 ， 可 以 提 高 凹 模 、 卸 料 板 和 凸 模 的 强 度 。(9)工 件 和 废 料 应 顺 利 排 出 。(10)排 样 方 案 要 考 虑 模 具 加 工 设 备 条 件 。经 过 以 上 几 方 面 的 设 计 ， 综 合 比 较 分 析 后 ， 可 确 定 该 零 件 的 冲 压 工 序 排 样 图如 图 2.4， 即 零 件 的 冲 制 用 十 工 位 级 进 模 。第 一 工 位 冲 导 正 孔 、 冲 侧 刃第 二 工 位 冲 条 形 孔第 三 工 位 冲 缺第 四 工 位
40、冲 缺第 五 工 位 弯 曲第 六 工 位 空 工 位第 七 工 位 弯 曲第 八 工 位 弯 曲第 九 工 位 空 工 位第 十 工 位 弯 曲第 十 一 工 位 切 断 图 2.4 工序排样图2.7 条 料 尺 寸 及 步 距 精 度条 料 宽 度 24.5mm步 距 15mm步 距 精 度 ：步 距 精 度 ；制 件 沿 条 料 送 进 方 向 最 大 轮 廓 尺 寸 精 度 提 高 3 级 后 的 实 际 公 差 值（ mm） ；n多 工 位 级 进 模 的 工 位 数 ；K因 数 ， 见 表 2.2。表 2.2 因 数 K(取 =0.02mm)330.8510.935.0218747
41、62Kn所 以 该 零 件 的 步 距 的 对 称 偏 差 值 为 0.02mm32Kn (2.4)14第三章 工 艺 计 算 和 设 备 选 择3.1 冲 压 力 的 计 算3.1.1 冲 裁 力 的 计 算冲 裁 在 理 论 上 可 以 近 似 认 为 是 剪 切 断 裂 ， 所 以 最 大 冲 裁 力 可 以 按 板 料 的 抗 剪强 度 来 计 算 。 平 刃 冲 模 的 冲 裁 力 可 以 按 下 式 计 算 ：FKLtF冲 裁 力 (N)L零 件 剪 切 周 长 (mm)t材 料 厚 度 (mm)材 料 抗 剪 切 强 度 (Mpa)K系 数 。 考 虑 到 模 具 间 隙 值 的
42、 波 动 及 均 匀 性 、 刃 口 的 磨 损 、 材 料 力 学 性 能及 厚 度 的 波 动 润 滑 情 况 等 因 素 对 冲 裁 力 的 值 都 有 影 响 ， 故 一 般 取 K=1.3第 一 工 位 上 的 冲 裁 力 ：(冲 切 导 正 孔 )1.36280.15379.814FLt N(冲 切 侧 刃 )24236K第 二 工 位 上 的 冲 裁 力 ：(冲 制 条 形 孔 )1.3176920.1507.8491t第 三 工 位 上 的 冲 裁 力 ：(冲 切 异 形 孔 )1.8.32.6FKLt N第 四 工 位 上 的 冲 裁 力 ：(冲 方 孔 )1.31420.5
43、17.5t第 十 一 工 位 上 的 冲 裁 力 ：(切 断 )1.97.38.46FKLt N综 上 所 述 ： 14149.N(3.1)2374.186524.10jjjFNhmh预 预工 作 极 限 负 荷工 作 极 限 负 荷 下 变 形 量3.2 弯 曲 力 的 计 算V 形 弯 曲 U 形 弯 曲本 零 件 弯 曲 内 圆 角 半 径 都 是 R=0.3mm， 所 需 要 的 弯 曲 力 F=340.9575N3.3 卸 料 力 的 计 算= =FK卸 冲 149.7680.5.45N2钢 的 厚 度 在 0.1mm 0.5mm 之 间 时 ， 卸 料 系 数 为 0.045 0.
44、055， 上 式 中 取K=0.05。3.4 卸 料 弹 簧 的 选 用第 一 段 卸 料 弹 簧 的 选 用(1)根 据 模 具 的 安 装 位 置 ， 拟 选 用 8 根 弹 簧 ， 则 每 根 弹 簧 的 负 荷 为 ：这 里 需 要 说 明 一 下 ， 按 的 要 求 选 用 弹 簧 是 比 较 保 守 的 ， 特 别 是 当 卸F预 卸料 力 很 大 时 ， 所 选 用 的 弹 簧 数 量 过 多 ， 这 样 使 模 具 结 构 庞 大 或 受 模 具 结 构 空 间限 制 而 使 弹 簧 无 法 布 置 。 因 此 在 实 践 中 按 ， 或 使 来 选 用 弹 簧F1卸 0.5F
45、预 卸也 能 满 足 要 求 。(2)考 虑 到 模 具 结 构 尺 寸 ， 初 选 弹 簧 规 格 为 ： 49.3(3) 弹 簧 的 基 本 特 性 ：4.检 查 弹 簧 最 大 压 缩 量 是 否 满 足 上 述 要 求 ：4.105.27.605hm预 工 作 修 模7.605mm2j故 所 选 弹 簧 是 合 适 的 。(3.4)0.53.74260154.27365F Nn卸预 (3.5)20.6bKtFr2.7bKtFr163.5 确 定 压 力 中 心成 形 力 的 合 力 中 心 称 为 压 力 中 心 .对 于 中 心 模 具 ,压 力 中 心 应 于 模 柄 中 心 线大
46、 体 重 合 ,以 保 证 压 力 过 程 中 模 具 各 零 件 受 力 均 衡 和 工 作 平 稳 .如 果 压 力 中 心不 与 模 柄 中 心 线 一 致 ,就 会 产 生 偏 心 力 矩 ,使 压 力 机 滑 块 、 导 轨 、 模 具 的 导 柱 与导 套 、 模 具 刃 口 之 间 发 生 严 重 磨 损 甚 至 啃 伤 ， 使 模 具 过 早 失 效 。模 具 的 压 力 中 心 坐 标 值 x（ 由 于 采 取 双 排 对 称 排 样 无 需 计 算 y）经 求 解 得 ： x0=58.54mm3.6 凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸 的 计 算凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸
47、精 度 是 否 合 理 ， 直 接 影 响 冲 裁 件 的 尺 寸 精 度 及 合 理 间 隙 值是 否 保 证 ， 也 关 系 模 具 的 加 工 成 本 和 寿 命 。3.6.1 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 ： （ 1） 冲 裁 变 形 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 等 。 （ 2） 零 件 的 尺 寸 精度 。 （ 3） 合 理 的 间 隙 值 。 （ 4） 磨 损 规 律 ， 如 圆 形 件 凹 模 尺 寸 磨
48、 损 后 变 大 ， 凸模 磨 损 后 变 小 ， 间 隙 磨 损 后 变 大 。 （ 5） 冲 模 的 加 工 制 造 方 法 。因 而 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（ 2） 保 证 模 具 有 一 定 的 使 用 寿 命（ 3） 考 虑 冲 模 制 造 修 理 方 便 、 降 低 成 本3.6.2 刃 口 尺 寸 计 算 方 法制 造 冲 模 的 关 键 主 要 是 控 制 凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸 及 其 间 隙 合 理 。 由 于 模 具 加 工方 法 不 同 ， 凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸 的 计
49、 算 和 公 差 标 注 也 不 同 。 凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸 的计 算 方 法 基 本 上 可 分 为 两 类 。(一 )凸 模 与 凹 模 分 别 加 工这 种 加 工 方 法 适 用 于 圆 形 或 简 单 规 则 形 状 的 冲 裁 件 。冲 孔 ： 零 件 孔 的 尺 寸 ， 根 据 上 述 原 则 ， 首 先 确 定 基 准 件 凸 模 刃 口 尺 寸0d12n0LL (3.6)(3.7)， 再 加 上 便 是 凹 模 刃 口 尺 寸 。pdminZ0()ppdxinmin0()d dxZ落 料 ： 零 件 外 径 尺 寸 ， 根 据 上 述 原 则 ， 先 确 定 基 准 见 凹 模 刃 口 尺 寸0D， 再 减 去 便 是 凸 模 刃 口 尺 寸 。dDminZ、 冲 孔 凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸
