1、 南 京 工 程 学 院毕业设计说明书(论文)作 者： 羊 炼 学 号： 205030818 学院（系、部）： 材料工程学院 专 业： 材料成型及控制工程（模具设计） 题 目： 护板多工位级进模设计 指导者： 评阅者： 2007 年 6 月 南 京第 I 页毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 中 文 摘 要本文阐述了采用多工位级进模生产的可能性，分析了护板多工位级进模的成形工艺及特点。详细对比了零件的几种排样方案和冲切刃口的设计，列举了利用软件对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；本文所介绍的级进模共有 10 个工位，是一副集多个工序为一体的模具，其成形的工序主
2、要包括冲裁、胀形、弯曲等；为了保证模具在工作时不干涉，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。关键词 级进模 排样 模具设计第 II 页毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 外 文 摘 要Title Progressive Die Design of Frame Cover AbstractThis paper described the feasibility using progressive die and analysed the forming process and characteristic of the
3、progressive die . Some kinds of stock layout and the design of cutting edge were compared in detail about this part . Blank expanding by software , process calculation and verifying the punch strength were introduced.The progressive die had ten stations . The forming process contained blanking , bul
4、ging , bent 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 process of pressure center were discussed in detail.Keywords progressive die stock
5、layout die design南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 III 页目 录前 言 1第 一 章 Abschirmung 护 板 介 绍 及 冲 压 工 艺 性 分 析 .31.1 Abschirmung 护 板 零 件 图 的 绘 制 31.1.1 Abschirmung 护 板 二 维 零 件 图 31.1.2 Abschirmung 护 板 三 维 零 件 图 31.2 Abschirmung 护 板 工 艺 设 计 41.2.1 工 艺 分 析 .4第 二 章 排 样 设 计 .82.1 概 述 .82.2 毛 坯 排 样 .82.2.1 毛 坯 排 样 .82.2.2 搭
6、 边 .92.2.3 步 距 102.2.4 条 料 的 宽 度 102.2.5 材 料 利 用 率 112.3 冲 切 刃 口 设 计 112.4 轮 廓 分 解 时 分 段 搭 接 头 应 注 意 的 问 题 122.5 工 序 排 样 122.5.1 工 序 排 样 类 型 122.5.2 载 体 设 计 122.5.3 条 料 定 位 方 式 122.6 工 序 排 样 132.7 条 料 尺 寸 及 步 距 精 度 15第 三 章 工 艺 计 算 和 设 备 选 择 163.1 冲 压 力 的 计 算 .163.1.1 冲 裁 力 的 计 算 163.2 胀 形 力 的 计 算 17
7、3.3 弯 曲 力 的 计 算 183.4 总 冲 裁 力 的 计 算 18南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 IV 页3.5 卸 料 力 的 计 算 183.6 卸 料 弹 簧 的 选 用 193.7 确 定 压 力 中 心 203.8 凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸 的 计 算 213.8.1 凸 、 凹 模 刃 口 尺 寸 的 计 算 原 则 213.8.2 刃 口 尺 寸 计 算 方 法 213.9 弯 曲 模 的 结 构 设 计 253.10 设 备 的 选 择 .283.10.1 完 成 各 种 工 序 所 需 的 压 力 .283.10.2 压 力 机 的 校 核 .28第 四
8、 章 模 具 设 计 304.1 模 具 结 构 概 要 设 计 304.1.1 模 具 基 本 结 构 形 式 304.1.2 模 具 基 本 尺 寸 .314.1.3 模 架 的 选 定 314.2 模 具 工 作 零 件 设 计 314.2.1 模 具 零 件 的 连 接 .314.2.2 模 板 类 零 件 的 连 接 324.3 卸 料 机 构 的 设 计 324.3.1 卸 料 板 的 安 装 形 式 324.3.2 小 导 柱 、 小 导 套 334.4 导 料 与 定 距 机 构 .344.4.1 导 料 装 置 .344.4.2 定 距 装 置 .344.5 安 全 机 构
9、设 计 354.6 Abschirmung 护 板 模 具 非 成 型 零 件 的 设 计 .354.7 模 具 零 件 选 材 364.8 Abschirmung 护 板 模 具 装 配 图 .374.8.1 模 具 的 工 作 原 理 374.8.2 模 具 闭 合 状 态 时 的 结 构 图 38南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 V 页第 五 章 级 进 模 制 造 405.1 级 进 模 零 件 加 工 工 艺 405.2 级 进 模 装 配 技 术 41第 六 章 结 论 42致 谢 .43参 考 文 献 .44附 录 .45南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 1 页前 言模
10、具 作 为 特 殊 的 工 艺 装 备 ， 在 现 代 制 造 业 中 越 来 越 重 要 。 有 了 模 具 ， 企 业 有可 能 向 社 会 提 供 品 种 繁 多 、 质 优 价 廉 的 商 品 ， 满 足 人 们 日 益 增 长 的 多 方 面 的 消费 需 要 。 有 了 模 具 ， 人 们 的 衣 、 食 、 住 、 行 ， 可 直 接 或 间 接 地 变 得 丰 富 多 彩 。说 得 具 体 一 点 ， 人 们 日 常 接 触 到 的 如 ： 汽 车 、 手 表 、 手 机 、 电 话 、 电 脑 、 空 调传 真 机 、 复 印 机 、 彩 电 、 冰 箱 、 照 相 机 、
11、儿 童 玩 具 等 ， 可 以 说 一 切 用 品 ， 大 到飞 机 、 轮 船 、 火 车 、 火 箭 ， 小 到 一 根 缝 衣 针 ， 都 离 不 开 模 具 加 工 或 生 产 其 中某 个 零 件 。 模 具 的 广 泛 应 用 ， 不 仅 得 到 了 人 们 普 遍 的 认 识 ， 同 时 ， 模 具 水 平 的高 低 ， 关 系 到 现 代 制 造 业 的 发 展 与 进 步 ， 关 系 到 经 济 建 设 的 速 度 。 大 力 提 高 制造 模 具 水 平 ， 是 提 升 模 具 技 术 档 次 的 关 键 。冲 模 按 其 功 能 和 模 具 结 构 ， 有 单 工 序 模
12、 、 复 合 模 和 级 进 模 之 别 。 它 们 都 是 借助 压 力 机 ， 将 被 冲 的 材 料 放 入 凸 、 凹 模 之 间 ， 在 压 力 机 的 作 用 下 使 材 料 产 生 变形 或 分 离 ， 完 成 冲 压 工 作 。单 工 序 模 ， 指 在 压 力 机 的 一 次 行 程 中 ， 完 成 一 道 冲 压 工 序 的 冲 模 。复 合 模 ， 指 模 具 只 有 一 个 工 位 ， 并 在 压 力 机 的 一 次 行 程 中 ， 完 成 两 个 或 两 个 以上 的 冲 压 工 序 的 冲 模 。级 进 模 ， 又 称 跳 步 模 、 连 续 模 和 多 工 位 级
13、 进 模 。 指 模 具 上 沿 被 冲 原 材 料 的 直线 送 进 方 向 ， 具 有 至 少 两 个 或 两 个 以 上 工 位 ， 并 在 压 力 机 的 一 次 行 程 中 ， 在 不同 的 工 位 上 完 成 两 个 或 两 个 以 上 冲 压 工 序 的 冲 模 。 常 见 的 冲 压 工 序 有 （ 圆 孔 和异 形 孔 、 窄 缝 、 窄 槽 等 ） 、 压 弯 （ 一 次 压 弯 和 多 次 压 弯 ） 、 拉 深 、 再 拉 深 、 整形 、 成 形 、 落 料 等 。 由 于 冲 件 各 不 相 同 ， 所 完 成 的 冲 压 工 序 和 工 位 数 也 各 不 相同
14、， 内 容 非 常 丰 富 。 其 所 用 的 模 具 在 统 称 级 进 模 的 前 提 先 ， 一 般 用 制 件 名 称 或多 少 工 位 加 制 件 名 称 冠 在 级 进 模 的 前 面 ， 以 此 称 呼 其 不 同 的 级 进 模 ， 如 簧 片 级进 模 、 10 工 位 簧 片 级 进 模 等 。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 ， 10 个 工 位 以 上 的 就 很 少 见 了 ， 所 以 多 工 位 这 个 词 过 去 很 少 听到 。 近 年 来 由
15、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 ，从 目 前 了 解 到 的 情 况 ， 工 位 间 步 距 精 度 可 控 制 在 3 m 之 内 ， 工 位 数 已 达 几南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 2 页十 个 ， 多 的 已 有 70 多 个 。 冲 压 次 数 也 大 大 提 高 ， 有 原 来 的 每 分 钟 冲 几 十 次 ， 提高 到 每 分 钟 冲 几 百 次 ， 对 于 纯
16、 冲 裁 高 达 1500 次 /min（ 带 弯 曲 的 加 工500 600 次 /min） ， 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 。 调 整 好 后 的 模 具 在 有 自 动 检 测 的 情 况 下 实 现 无 人 操 作 。 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
17、千 万次 ， 上 亿 冲 次 。 当 然 级 进 模 的 价 格 和 其 它 模 具 相 比 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 最 高 、 最 适 合 大 量 生 产应 用 ， 已 越 来 越 多 地 被 广 大 用 户 认 识 并 使 用 的 一 种 高 效 、 高 速 、 高 质 、 长 寿的 实 用 模 具 。南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 3 页第 一 章 Abschirmung 护 板 介 绍 及 冲 压 工
18、艺 性 分 析1.1 Abschirmung 护 板 零 件 图 的 绘 制1.1.1 Abschirmung 护 板 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 Abschirmung 护 板 三 维 零 件 图利 用 pro/E 绘 图 软 件 绘 制 如 图 1.2 所 示 的 三 维 零 件 图 。图 1.2 零件三维图南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 4 页1.2 Abschirmung 护 板 工 艺 设 计1.2.1 工 艺 分 析1.零 件 的 简 单 介 绍A
19、bschirmung 护 板 是 大 众 系 列 轿 车 零 部 件 的 一 个 护 罩 ， 尺 寸 精 度 要 求 较 高 ，所 用 材 料 为 CrNi18-8,材 料 厚 度 为 0.5mm。 零 件 的 主 体 形 状 为 圆 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 、 胀 形 、 弯 曲 等工 序 才 能 完 成 。 零 件 的 技 术 要 求 为 冲 裁 断 面 整 齐 、 边 缘 无 毛 刺 和 倒 圆 、 允 许 外轮 廓 上 的 接 刀 口 存 在 ， 特 别 是 成 形 后 要 求 角
20、 度 为 715， 为 典 型 的 小 于90弯 曲 件 ， 该 零 件 生 产 批 量 适 中 ， 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) 毛 坯 落 料(2) 冲 孔 及 切 边(3) 弯 曲3.毛 坯 展 开按 照 弯 曲 毛 坯 展 开 的 原 则 进 行 计 算 ， 图 1.3a 和 图 1.3b 分 别 为 该 零 件 毛 坯展 开 的 二 维 图 和 三 维 图 。(a) (b)图 1.3 展 开 毛 坯 图南京工程学院毕业
21、设计说明书（论文）第 5 页180l该 零 件 的 主 要 成 形 工 序 有 ： 冲 裁 、 压 筋 、 弯 曲 ， 冲 裁 和 压 筋 在 零 件 的 毛 坯 展开 中 可 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/2rt则 进 行 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 体 计 算 步 骤 如
22、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 。(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 考 虑 到 采 用 传 统 的 方 法 进 行 冲 压 工 艺 的 计 算 耗 时 耗 力 ， 特 别 是 查 表 的 过 程 比较 烦 琐 ， 本 次 毕 业 设 计 中 将 借 助 软 件 来 完 成 冲 压 工 艺 的 计 算 ， 图 1.4 和 图1.5 分 别 为 用
23、 软 件 计 算 该 零 件 弯 曲 内 侧 半 径 为 0.5mm 和 3mm 的 过 程 ：图 1.4 r=0.5mm 的 弯 曲 部 分 和 直 边 长 度 为 3mm 的 展 开 总 长 度(1.1)(1.2)南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 6 页图 1.5 r=3mm 的 弯 曲 部 分 和 直 边 长 度 为 10.5mm 的 展 开 总 长 度经 计 算 ， 弯 曲 部 分 展 开 的 总 长 度 =19.321mmLL总 直 边 弯 曲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
24、级 进 冲 压 的 经 济进 度 要 求 。 材 料 为 CrNi18-8， 该 钢 种 具 有 低 碳 （ 绝 大 多 数 钢 ） 、 高0.12%c铬 （ 17% 25%） 和 较 高 镍 （ 8% 29%） 的 成 分 特 点 。 此 类 钢 具 有 最 佳CrNi的 耐 蚀 性 ， 但 相 应 地 价 格 也 较 高 。 Ni 的 存 在 使 得 钢 在 室 温 下 为 单 相 奥 氏 体 组 织 ，这 不 仅 可 以 进 一 步 改 善 钢 的 耐 蚀 性 ， 而 且 还 赋 予 了 优 良 的 低 温 韧 性 、 高 的 加 工硬 化 能 力 、 耐 热 性 和 无 磁 性 等 特
25、 性 ， 其 冷 塑 性 加 工 性 和 焊 接 性 能 较 好 。 外 形 落料 形 状 不 太 复 杂 ， 属 中 小 尺 寸 零 件 ， 料 厚 0.5mm， 尺 寸 精 度 要 求 一 般 ， 因 此 可用 冲 裁 落 料 工 艺 ； 所 冲 孔 径 分 别 为 4.1mm、 17mm、 3mm 满 足 的 要 求 ， 所1.3dt冲 裁 的 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 四 个 弯 角 ， 两 边 呈 对 称 弯 曲 ，
26、弯 曲 内侧 半 径 分 别 为 3mm 和 0.5mm， 经 查 表 该 种 材 料 在 退 火 或 正 火 后 的 最 小 弯 曲 半 径为 1t， 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 。本人工作于模具企业从事模具设计工作，现兼职代做、辅导模具毕业设计！帮助同学们安心工作，顺利毕业！南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 7 页联系 QQ 120126437 邮箱 YOUHENGJIN126.COM4.拟 订 冲 压 工 艺 方 案该 零 件 所 需 要
27、的 基 本 冲 压 工 序 为 切 边 、 冲 孔 、 压 筋 、 弯 曲 ， 可 拟 订 出 如 下 三种 工 艺 方 案 ：方 案 一 ： 用 简 单 模 进 行 加 工 ， 即 落 料 冲 孔 压 筋 切 边 弯 曲 内 侧 弯 曲 外 侧 ；方 案 二 ： 用 复 合 模 进 行 加 工 ， 即 首 次 冲 孔 落 料 复 合 ， 压 筋 与 切 边 复 合 ， 四 个角 一 起 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
28、 合 。采 用 方 案 二 ， 生 产 效 率 较 方 案 一 有 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 。本人工作于模具企业从事模具设计工作，现兼职代做、辅导模具毕业设计！帮助同学们安心工作，顺利毕业！联系 QQ 120126437 南京工程
29、学院毕业设计说明书（论文）第 8 页邮箱 YOUHENGJIN126.COM第 二 章 排 样 设 计2.1 概 述排 样 是 模 具 结 构 设 计 的 主 要 依 据 ， 排 样 图 的 好 坏 ， 直 接 关 系 到 模 具 设 计 。排 样 图 设 计 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 ， 对 于 初 次 实 践 多 工 位 级 进 模 的 设 计 人 员 来 说 ， 这 种 体 会 往 往 是 非 常 深 刻的 ， 永 远 不 会 忘 记 。 因 此 ， 在 进 行 多 工 位 级 进 模 排 样
30、 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 作 者 多研 讨 ， 得 出 一 个 最 优 化 的 方 案 才 能 使 用 。多 工 位 级 进 模 的 排 样 设 计 ， 与 单 工 序 模 的 排 样 设 计 相 比 要 复 杂 得 多 。在 一 副 级 进 模 里 ， 因 冲 的 制 件 不 同 ， 各 工 位 就 有 不 同 的 冲 压 工 序 ， 如 冲 切 、一 次 压 弯 、 二 次 压 弯 、 再 次 压 弯 、 压 包 、 压 筋 等 ， 每 个 工 位
31、的 冲 压 性 质 都 须 遵守 一 定 的 规 则 ， 合 理 分 布 ， 违 背 了 就 冲 不 出 合 格 制 件 ， 所 以 必 须 要 求 具 有 丰 富实 践 经 验 和 较 高 冲 压 理 论 知 识 的 设 计 人 员 ， 才 能 设 计 好 排 样 。 排 样 的 设 计 过 程中 ， 还 要 善 于 与 模 具 制 造 和 模 具 用 户 随 时 交 流 ， 保 持 紧 密 合 作 。 这 样 ， 即 使 是一 副 工 位 数 较 多 ， 排 样 又 较 为 复 杂 的 级 进 模 ， 但 由 于 考 虑 周 密 ， 各 工 位 安 排 合理 ， 使 冲 压 过 程 通 畅
32、 无 阻 ， 模 具 的 制 造 、 操 作 使 用 与 维 护 都 很 方 便 ， 对 于 这 样的 排 样 设 计 就 是 最 成 功 的 。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 。 毛 坯 排 样 方 案 对 材 料 的 利 用 率 、 冲 压 加 工 的 工 艺 性 以 及 模 具 结 构 和 寿 命 等有 着 显 著 的 影 响 。 据 统 计 ， 在 冲 压 件 的 成 本 中 ， 材 料 费 所 占 比 例 在 60%以 上 。南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 9
33、 页因 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 。2.2.1 毛 坯 排 样典 型 的 毛 坯 排 样 有 如 下 三 种 ， 如 图 2.1 所 示 。(a)南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 10 页(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 成 形 高 度 比 较 大 ， 初 步 拟 定 采用 导 料 杆 进 行 导 料
34、 ， 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 ， 由 于 导 料 杆 对 条 料 的 送 料 导 向 属 于 点 接 触 间 断 性 的 ， 所 以 对 条 料 的 宽 度 精度 和 两 侧 的 平 直 度 要 求 较 高 且 导 料 杆 易 和 冲 裁 凸 模 具 发 生 干 涉 。第 二 种 方 案 较 第 一 种 方 案 更 易 于 实 现 复 杂 弯 曲 工 序 ， 而 且 送 进 步 距 小 ， 有 利于 提 高 生 产 效 率 ， 但 该 种 方 案 是 以 毛 坯 的 最 大 轮 廓 为 横 向 排 样 的 ， 条 料
35、 比 较 宽 ，此 方 案 材 料 浪 费 较 严 重 ， 不 能 做 到 经 济 生 产 。第 三 种 方 案 为 斜 排 ， 将 制 件 旋 转 一 定 的 角 度 ， 使 之 在 送 进 线 方 向 的 最 大 轮 廓为 61mm； 由 于 弯 曲 部 分 切 边 量 比 较 大 ， 即 使 送 进 步 距 为 61mm， 两 弯 曲 对 头 部分 仍 有 较 大 的 搭 边 ， 且 该 种 方 案 易 实 现 弯 曲 ， 送 进 步 距 相 对 一 、 二 两 种 方 案 来得 更 少 ， 条 料 宽 度 也 较 小 ， 经 综 合 考 虑 ， 拟 选 用 第 三 种 方 案 。2.2
36、.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 步 选 用 双 侧 载 体 进 行 运 载 条
37、料 ， 双 载 体 又 称 标 准 载(b)南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 11 页体 ， 它 是 在 条 料 两 侧 分 别 留 出 一 定 宽 度 的 材 料 运 载 工 序 件 ， 双 载 体 比 单 载 体 更稳 定 ， 具 有 更 高 的 定 位 精 度 。 双 载 体 尺 寸 如 图 2.2 所 示 。图 2.2 单、双载体尺寸根 据 上 表 所 提 供 的 数 据 选 取 B=3mm， 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 出 侧 刃 切 去 的 余 料 宽 度 ,根 据 条 料 厚 度 查 得 侧 刃
38、 切边 量 为 2mm； 综 上 所 述 ， 该 种 排 样 的 侧 搭 边 一 侧 为 3mm， 一 侧 为 5mm。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 值如 排 样 时 方 案 三 所 述 ， 即 使 冲 裁 步 距 等 于 毛 坯 外 形 轮 廓 的 最 大 宽 度 值 即61mm；
39、 由 于 弯 曲 部 分 切 边 量 比 较 大 ， 两 弯 曲 对 头 部 分 仍 有 较 大 的 搭 边 值 ， 最 终确 定 冲 裁 步 距 S=61mm。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 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 ：(2.1)南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 12 页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
40、B=64+3+5=72mm。2.2.5 材料利用率材料利用率定义为A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 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
41、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 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(2.2)10%S(2.3)3215.600%73.27ABS南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 13 页内 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
42、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 。该 零 件 在 刃 口 分 解 时 ， 有 一 部 分 直 边 是 分 两 次 冲 切 而 成 的 ， 这 就 带 来 一 个 问题 ， 两 次 冲 切 刃 口 平 行 、 共 线 ， 但 不 重 叠 。 平 接 在 搭 接 头 容 易 产 生 毛 刺 、 错 牙 、不 平 直 等 质 量 问 题 ， 直 边 分 二 次 冲 切 时 ， 为 消 除 搭 接 头 处 的 毛 刺 ， 在 第 二 次 冲切 的 搭 接 头 处 用 退 位 槽 ， 第 一 次 先 冲 出 退
43、 位 槽 ， 第 二 次 在 接 头 处 重 叠 冲 切 ， 即想 办 法 将 平 接 转 化 为 交 接 ， 本 次 设 计 中 ， 为 了 保 证 产 品 边 缘 无 毛 刺 和 倒 圆 ， 产品 直 边 分 两 次 冲 切 的 部 分 在 第 一 次 冲 切 的 工 位 上 均 设 计 了 用 于 冲 切 退 位 槽 的 刃口 。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
44、件 ， 选 切 型 工 序 排 样 。2.5.2 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 进部 分 材 料 ， 载 体 与 毛 坯 排 样 时 的 搭 边 有 相 似 之 处 ， 但 作 用 完 全 不 同 。 搭 边 是 为满 足 把 工 件 从 条 料 上 冲 切 下 来 的 工 艺 要 求 而 设 置 的 ， 而 载 体 是 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
45、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 。为 了 保 证 弯 曲 过 程 中 工 序 件 的 准 确 位 置 ， 选 择 双 载 体 ， 载 体 宽 度 为3mm。2.5.3 条 料 定 位 方 式由 于 多 工 位 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
46、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 。X 向 ： 条 料 送 进 方 向 的 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 侧 刃 定 位 精 度 ， 选 用 带 有 导 向 的 侧 刃 。Y 向 ： 本 零 件 涉 及 的 弯 曲 工 序 ， 采 用 的 浮 顶 机 构 工 作 可 靠 协 调 ， 所 以 直 接 采南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 14 页用 槽 式 浮 顶 销 兼 宽 度 方 向 的 导 料 。Z 向 ： 由 于 工 序 件 在
47、 加 工 过 程 中 有 弯 曲 工 序 ， 所 以 本 设 计 中 零 件 冲 压 过 程 采用 双 侧 浮 顶 销 。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 两 侧 的载 体 上 。 参 考 表 2.1， 导 正 孔 直 径 取 3.0mm。表 2.1 导 正 孔 直 径 mm2.6 工序排样在 多 工 位 级 近 模 冲 压 中 ， 工 序 件 在 级 进 模 内 随 着 冲 床 每 冲 一 次 就 向 前 送 进 一个 步 距 ， 到 达 不 同 的 工 位 。 由 于 各 工 位 的 内 容 各 不 相
48、同 ， 因 此 ， 在 级 进 模 设 计中 要 确 定 从 毛 坯 板 料 到 产 品 零 件 的 转 化 过 程 ， 即 级 进 模 各 工 位 所 要 进 行 的 加 工工 序 内 容 ， 这 一 设 计 过 程 就 是 工 序 排 样 。 工 序 排 样 是 级 进 模 设 计 的 灵 魂 ， 它 决定 了 级 进 模 的 基 本 形 式 。(1)工 序 排 样 应 遵 循 的 原 则(2)工 序 排 样 要 保 证 产 品 零 件 的 精 度 和 使 用 要 求 。(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
49、 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 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 。南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 15 页经 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
