目录 前言1 绪论2 第一章工艺设计5 1.1零件介绍5 1.2零件工艺性分析5 1.3工艺方案的确定6 第二章排样设计7 2.1毛坯排样设计7 2.2冲切刃口外形设计9 2.3工序排样10 第三章工艺计算12 3.1冲压工艺力的计算12 3.1.1冲裁力计算12 3.1.2弯曲力的计算12 3.1.3卸料、顶件力的计算13 第四章模具总体概要设计15 4.1模具概要设计15 4.2模具零件结构形式确定15 4.2.1定位机构16 4.2.2卸料机构17 4.2.3导向机构17 第五章模具详细设计18 5.1工作零件18 5.1.1冲裁凸模18 5.1.2弯曲凸、凹模25 5.1.3凹模31 5.2定位零件31 5.2.1导向零件31 5.2.2挡料零件31 5.3顶件零件32 5.3.1卸料零件32 5.4辅助装置32 第六章级进模压力机的选用34 6.1压力机选择34 第七章安装与配合36 7.1凸、凹模的安装37 7.2卸料装置37 7.3装配采用H7/M6的部分37 结论38 参考文献39 致谢40 绪论 冲模按其功能和模具结构，有单工序模、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者分离，完成冲压工序作用。 单工序模，指在压力机的一次行程中，完成一道冲压工序的模具。 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 冲压工序的冲模 级进模，又称跳步模、连续模和多工位级进模。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模具。 多工位级进模的应用，反映在模具结构设计方面，它代表了对板料冲压工艺和变形规律的全面认识，以及对该方面实践经验的综合应用水平高低。反映在模具制造方面，集中体现了当代最先进的精密模具加工技术的发展与实践。 因此，多工位级进模的广泛应用，展示了现代冲压水平的标志。 就其冲压而言，多工位级进模和其它冲模相比，其主要特点如下： (1)所用的材料主要是黑色或有色金属，材料的形状多为具有一定宽度的长条料，带料或卷料。因为它是在连续的几乎不间断的情况下进行冲压工作，所以要求使用的条料应越长越好，对于薄料长达几百米以上，中间不允许有接头，料厚为0.1~6mm，多数使用0.15~1.5mm的材料，而且有色金属居多。料宽的尺寸要求必须一致，应在规定的公差范围内，且不能有明显的毛刺，不允许有扭曲，波浪和锈斑等影响送料和冲压精度方面的缺陷存在。 (2)所用的压力机刚性要足够，精度好，而且滑块要能长期承受较大的侧向力。一旦发生故障，压力机有急停功能。 压力机的行程相对较小（因冲压过程中模具的导柱导套一般不能脱开），最适宜使用可调行程的压力机，在模具工位数较小，冲压力较小和冲压次数较低的情况下，开式压力机用得较多；而在模距工位数较多，冲压力较大和冲压次数较高的情况下，使用闭式压力机比较合适。 (3)送料方式按“步距”间歇或直线连续送给。不同的级进模“步距”的大小是不相等的，具体数值在设计排样时确定，但送料过程中“步距”精度必须严格控制才能保证冲件的精度与质量。 (4)冲压的全过程在未完成成品件前的毛胚件始终离不开条料和载体，在级进模中，所有工位上的冲裁，那些被冲掉下来的部分都是无用的工艺或者费料，而留下的部分被送到模具的下一工位上继续被冲压，完成后面的工序。各工位上的冲压工序虽独立进行，但制件始终与条料连在一起，知道最后那个工位需要落料时，合格制件才被分离条料冲落下来。 (5)适合大批量中小型产品零件的生产，冲压精度高，尺寸一致性好，冲件均具有很好的互换性。 (6)生产效率高。由于排样采用多排，一次冲压可以出多件。采用高速冲压，每分钟冲次比普通冲压高出十几倍，生产效率高。 (7)在一副模具的不同工位上，可以完成多种性质的冲压工序。多工位级进模是集各种冲压为一体，功能最多的高效模具，它只需一台压力机，而单工序模需用多副模具，多台压力机完成同类的加工。 (8)模具综合技术含量高，模具结构比较复杂，加工精度和制造技术要求高。没有较先进的精加工社别和熟练而有经验的模具钳工，加工，装配，调试和维修均难于获得完满效果。 (9)可以实现自动化生产。当模具调整好后，可以不用人在设备旁长期守着，一旦冲压过程异常，由于模具上装有安全保护装置，设备会自动停机，故能实现冲压自动生产。 (10)模具制造周期较长，成本高。多工位级进模随着工位数的增加，相应要加工的模具零件数也多了，其中工件零件除采用常规方法加工外，精加工都要采用高精度的精密设备，不仅加工周期长，而且工时费比普通加工高许多，所以成本比普通冲模高。 (11)工作零件采用超硬材料制造，模具寿命长。由于多工位级进模可以将复杂的内外型分解成由若干个工位冲成，每个工位的冲压复杂性相对比较简单。工作零件采用硬质合金或钢结硬质合金，不但制造比较容易，也便于维修更换，使模具的使用寿命大大延长，寿命最长的达亿次以上。 1.3工艺方案的确定 通过上述分析，成形该零件需要落料、冲孔、弯曲等多道工序，可列出如下三种方案： 方案一：冲导正销孔；冲废料；将圆孔顶端弯曲至45°；再弯曲至90°；工字形部位弯曲，并且尾端弯曲；冲废料；弯曲尾端；弯曲尾端；弯曲尾端；空位；弯曲尾端；落料； 方案二：冲导正销孔；冲废料；将圆孔顶端弯曲至90°；工字形部位弯曲，并且尾端弯曲；冲废料；弯曲尾端；弯曲尾端；弯曲尾端；空位；弯曲尾端；落料； 方案三：冲导正销孔；冲废料；工字形部位弯曲；将圆孔顶端弯曲至45°；再弯曲至90°；尾端弯曲；冲废料；弯曲尾端；弯曲尾端；弯曲尾端；空位；弯曲尾端；落料； 方案一生产效率高，实现了操作机械化，自动化的可能性高，能满足大批量生产，定位方便，容易保证弯曲的成型。可防止或减少回弹。方案二将圆孔顶端一次弯曲至90°，易回弹，不利于保证其形状，虽然其模具结构较方案一简单，但是不利于零件成型。方案三先翻工字型处，不利于模具零件装卸。虽然模具结构与方案一类似，但其操作的便利性没有方案一高。所以综上所述，方案一是最佳方案。 第二章排样设计 2.1毛坯排样设计 在进行多工位级进模设计时，首先要设计条料排样图，条料排样图的设计是多工位级进模设计时的重要依据。多工位级进模条料排样图设计的好坏，对模具设计的影响是很大的，排样图设计错误，会导致制造出来的模具无法冲制零件。条料排样图一旦确定，也就确定了被冲制零件各部分在模具中的冲制顺序、模具的工位数、零件的排样方式、模具步距的公称尺寸、条料载体的设计形式等一系列问题。在本模具中，排样设计总的原则是先进行冲切废料，然后弯曲，最后切断，并要考虑模具的强度、刚度，结构的合理性。 毛坯在板料上可截取的方位很多，这也就决定了毛坯排样方案的多样性。典型毛坯排样：单排、斜排、对排、无费料排样、多排、混合排。 根据此次设计的零件结构特征，决定采用单排、中间载体。采用这种毛 坯排样的模具结构的相对简单，模具制造较为方便。 1.条料搭边值的确定 搭边是指排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的剩料。其作用是使条料定位，保证零件的质量和精度，补偿定位误差，确保冲出合格的零件，并使条料有一定的刚度，不弯曲，便于送进，并能使冲模的寿命得到提高。 为了节约材料，应合理的选择搭边值。搭边值过小，会使作用在凸模侧表面上的发向应力沿切口分布不均，降低冲裁质量和模具寿命，故必须使搭边的最小宽度大于冲裁时塑性变形区的宽度，一般可以取材料的厚度。若搭边值小于材料的厚度，冲裁时搭边可能被拉断，有时还会被拉入到凸、凹模间隙中，使零件产生毛刺，甚至损坏模具刃口。 搭边值的大小与材料的性能、零件的外形及尺寸、材料的厚度、送料及挡料的方式、卸料方式有关。硬材料的搭边值可以小一些，软材料和脆材料的搭边值应大一些。零件尺寸大或有尖突时，搭边值应大一些，厚材料的搭边值取大一些。用手工送料、有侧压导向时搭边值可小一些，弹性卸料比刚性卸料要小一些。 由参考文献[1]表2-5得： 材料厚度为0.2mm时，条料长度大于200mm，搭边可以取a=3mm，a1＝2.8mm。 2.条料的宽度 条料采用无侧压，由参考文献[1]中公式2-24得 B=44.5 49.1 13.3 5.8 3 7 7 2.6 2(3-0.4) 0.5=138mm (式中的C由表2-8得=0.5) 4.步距 连续模的步距是确定条料在模具中每送进一次，所需要向前移动的固定距离。步距的精度直接影响到冲件的精度。设计连续模时，要合理的确定步距的基本尺寸和精度。步距的基本尺寸，就是模具中相邻工位的距离。连续模任何相邻两工位距离都必须相等。 此次设计的条料为单排，步距的基本尺寸等于冲压件的外形轮廓尺寸和两冲压件间的搭边宽度之和，其步距基本尺寸由参考文献[3]S得： S = L a 式中S---冲裁步距 L---沿条料送进方向，毛坯外形轮廓的最大宽度值 a----沿送进方向的搭边值 该零件的步距确定为： S= L a = 32.5mm