目录 1绪论1 1.1模具行业1 1.2国内外模具发展状况及趋势1 1.3本次设计的主要方向、内容及目的2 2冲裁件的工艺分析3 2.1冲裁件的材料及结构的工艺性3 2.2批量生产3 2.3冲压件工艺分析4 2.4冲裁件工艺设计4 3冲压设计4 3.1计算搭边值4 3.2条料宽度4 3. 3排样图5 3.4冲裁力的计算5 3.6压力机吨位的选用6 4冲裁模具相关参数计算6 4.1计算6 4.2经验确定一些经验6 5冲裁模刃口的计算7 5.1确定模具磨损系数7 5.2凸凹模的加工7 6其余模具标准零件8 6.1固定挡料销及导料销8 6.2推杆9 6.3防转销9 6.4圆柱销10 6.5卸料螺钉11 6.6内六角圆柱头螺钉11 6.7模柄12 6.8卸料弹簧13 6.9导柱导套14 6.10模座14 7模具装配与调试15 7.1模具装配特点15 7.2装配技术要求15 7.3装配过程16 7.3.1常用的装模工具16 7.3.2模具的装配16 7.4装模与试模17 7.4.1模具的安装17 7.5检验和验收技术条件20 7.6使用规定20 7.7冲模设计的审核项目21 结论24 参考文献25 致谢26 1绪论 1.1模具行业 没有高水平的模具就没有高水平的产品。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具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。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60～80零部件都要依靠模具成型。 1.2国内外模具发展状况及趋势 我国具工业从起步到飞跃发展，历经了半个多世纪，近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具水平有了较大提高。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了新台阶。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,冲压模和塑料成型模两大类占主要部分。目前,我国以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步。几大汽车模具厂由于采用了国际上先进的模具加工厂设备、制造技术和软件,实现了CAD(计算机辅助设计)/CAE(计算机辅助实验)/CAM(计算机辅助制造)一体化,提高了冲压模具的设计开发和制造能力,缩短了模具的生产周期。国内的模具企业也在充分抓住汽车工业所带来的发展契机,加大设备、产品、生产规模的升级步伐,积极开拓国内外市常 然而，我国模具制造技术与工业发达国家的差距还很大，冲压模具CAD/CAE/CAM技术的开发手段比较落后、技术的普及率不高,应用不够广泛，仅有约10模具在设计中采用了CAD技术,距抛开绘图板还有漫长的一段路要走；在应用CAE进行模具方案设计和分析计算方面,也才刚刚起步,在应用CAM技术制造模具方面,由于缺乏先进适用的制造装备和工艺设备,只有5右的模具制造设备被应用于这项工作。精密加工设备在模具加工设备中所占比重较低,工艺设备落后,直接影响国产模具质量的提高。 我国模具工业现有生产能力只能满足需求量的60右,大部分模具厂的模具加工设备陈旧,在役期长、精度差、效率低,还不能适应国民经济发展的需要。生产冲压模具的专用技术尚未成熟,大多仍还处于试验摸索阶段，如模具的表面涂层、表面热处理技术、导向副润滑技术、型腔传感及润滑技术、去应力技术、抗疲劳及防腐技术等未完全形成生产能力,走向商品化。一些关键、重要的技术缺少知识产权的保护。 模具标准件标准化程度及使用覆盖率较低，在汽车制造业中被大量使用的模具是冲压模。近5年来,汽车模具标准件的使用覆盖率尽管有了较大增长,已从20世纪末的2530高到目前的45右。但这种增长距国际先进水平(一般在70上,中小模具在80上)差距还很大。这是汽车模具交货期长,也是我国成为模具进口大国的重要原因之一。 目前模具技术的发展趋势模具CAD/ CAE/ CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展；模具检测、加工设备向精密、高效和多功能方向发展；快速经济制模技术的广泛应用；模具材料及表面处理技术的研究；模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展；模具标准件的应用将日渐广泛；压铸模、挤压模及粉末锻模比例增加；模具工业新工艺、新理念和新模式。还有模具工业新工艺、新理念和新模式，在成型工艺方面，主要是冲压模具功能复合化，模具加工系统自动化等。另一方面，随着先进制造技术的不断发展和整体制造水平的提高,在模具行业提出新的设计、生产、管理理念与模式。主要有：适应模具单件生产特点的柔性制造技术；创造最佳管理和效益的团队精神；提高快速应变能力的并行工程、虚拟制造及全球敏捷制造、网络制造等新的生产哲理；广泛采用标准件通用件的分工协作生产模式；适应可持续发展和环保要求的绿色设计与制造等。 1.3本次设计的主要方向、内容及目的 冲压工艺在机电产品制造行业中应用广泛是众目共睹的，而冲模是实现冲压工艺的主要工艺装备，在模具制造行业中占有重要的地位。 冲模技术的水平直接和生产率、产品质量（尺寸公差和表面粗糙度等）、一次刃磨的寿命以及设计和制造模具的周期紧密相关。提高冲模技术水平有利于获得优质、高效、低耗、廉价的产品，技术经济效果显著，深受制造行业的重视。冲压就是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。冲压模具--在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。 冲压加工的特点：由于冷冲压加工具有上述突出的优点，因此在批量生产中得到了广泛的应用，在现代工业生产中占有十分重要的地位，是国防工业及民用工业生产中必不可少的加工方法。冲压成形加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集型产品，其制造属单件小批量生产，具有难加工、精度高、技术要求高、生产成本高（约占产品成本的1030的特点。所以，只有在冲压零件生产批量大的情况下，冲压成形加工的优点才能充分体现，从而获得好的经济效益。 五金配件——冲压件，也称夹紧件，大量用于汽车覆盖件、夹具等夹紧机构上，其形状各异，但作用相同：起定位、防转、固定的作用，一般都是配合紧固件（螺钉、螺母等）使用。 冲压件一般是冲裁件，材料是08F，厚度是根据受力情况而定，精度等级也根据用途而定，一般为IT11～IT14级，大批量生产，图1-1为典型的冲压件零件图，即此次设计冲压件冲压模具设计。 7模具装配与调试 模具的装配就是根据模具的结构特点和技术条件，以一定的装配顺序和方法，将符合图纸技术要求的零件，经协调加工，组装成满足使用要求的模具。在装配过程中，既要保证配合零件的配合精度，又要保证零件之间的位置精度，对于具有相对运动的零（部）件，还必须保证它们之间的运动精度。因此，模具装配是最后实现冲模设计和冲压工艺意图的过程，是模具制造过程中的关键工序。模具装配的质量直接影响制件的冲压质量、模具的使用和模具寿命。 冲模的装配必须符合模具装配图、明细表及技术条件的规定。 7.1模具装配特点 模具属单件生产。组成模具实体的零件，有些在制造过程中是按照图纸标注的尺寸和公差独立地进行加工的（如落料凹模、冲孔凸模、导柱和导套、模柄等），这类零件一般都是直接进入装配；有些在制造过程中只有部分尺寸可以按照图纸标注尺寸进行加工，需协调相关尺寸；有的在进入装配前需采用配制或合体加工，有的需在装配过程中通过配制取得协调，图纸上标注的这部分尺寸只作为参考（如模座的导套或导柱固装孔，多凸模固定板上的凸模固装孔，需连接固定在一起的板件螺栓孔、销钉孔等）。 因此，模具装配适合于采用集中装配，在装配工艺上多采用修配法和调整装配法来保证装配精度。从而实现能用精度不高的组成零件，达到较高的装配精度，降低零件加工要求。 7.2装配技术要求 ⑴装配时应保证凸、凹模之间的间隙均匀一致，配合间隙符合设计要求，不允许采用使凸，凹模变形的方法来修正间隙。 ⑵推料、卸料机构必须灵活，卸料板或推件器在冲模开启状态时，一般应突出凸凹模表面0.5～1。 ⑶当采用机械方法联接硬质合金零件时，连接表面的表面粗糙度参数Ra值为0.8μm 。 ⑷各接合面保证密合。 ⑸落料、冲孔的凹模刃口高度，按设计要求制造，其漏料孔应保证畅通，一般应比刃口大0.2～2。 ⑹冲模所有活动部分的移动应平稳灵活，无滞止现象，滑块、楔块在固定滑动面移动时，其最小接触面积不少于其面积的2/4。 ⑺各紧固用的螺钉、锁钉不得松动，并保证螺钉和销钉的端面不突出上下模座平面。 ⑻各卸料螺钉沉孔深度应保证一致。 ⑼各卸料螺钉、顶杆的长度应保证一致。 ⑽凸模的垂直度必须在落料凸模间隙值的允许范围内。 ⑾冲模的装配必须符合模具装配图、明细表及技术条件的规定。 ⑿凸模、凸模等与固定板的配合一般按H7/
n6或H7/m6,保证工作稳定可靠。 ⒀在保证使用可靠的前提下，凸模、凹模、导柱、导套等零件的固定可采用性能良好并稳定的粘结材料浇注固定。 7.3装配过程 7.3.1常用的装模工具 ⑴平行夹 平行夹一般成对使用，将两块或几块平行的板料夹在一起引孔或装调模具时夹紧用。 ⑵平行垫铁：即两块垫铁的厚度一样 ①有的用作钻床上垫起来打孔用特别是用平行夹头夹住板料之后，板料不能直接放在钻床工作台上时必须要用平行垫铁，将工件垫行起来后打孔； ②调节冷冲模上下或塑料动定模之间的距离用； ③调整凸、凹模间隙用 ⑶铜棒（铜榔头） 铜棒主要是利用铜料较软的特点，用其镐打模具，销钉及装入凸模型芯等和零件，可使棒杆变形而不伤害模具零件。 7.3.2模具的装配 ㈠冲模的装配过程 冲模的装配原则是将模具的主要工作零件如凹模、凸模、落料凸模或导板等选为装配的基准件，复合模的一般装配顺序为：一般以凸、凹模为基准件，先装凸、凹模部分，再装凹推板和凸模等。 该倒装复合模装配过程如下（装配图见附录）： 按零件图和工艺要求检验全部零件 组装下模: ⒈水平放置下模座（有导柱） ⒉将下垫板放在下模座上，按线对齐 ⒊将落料凸模及落料凸模固定板放在下垫板上，配入销钉Ф10×50 ⒋用螺钉M10×45拉紧，并辅以平行夹夹紧 ⒌将弹簧垫圈及卸料弹簧装入弹簧凹孔 ⒍装上卸料板，用卸料螺钉将卸料板拉紧，调节预紧力，使之均衡 下模组装完毕。 组装上模: ⒈水平放置上模座（有导套） ⒉将模柄装入上模座，用榔头钉紧 ⒊配入防转销 ⒋将凸模固定板放在平行垫上，把冲孔凸模装入凸模固定板 ⒌倒置上模座在平行垫上面，将上垫板放在上模座上，按线对齐 ⒍将凸模固定板放在上垫板上，配入销钉Ф10×45 ⒎放入推杆，并放上空心垫板，放入推件块，再放上凹模板 ⒏配入销钉Ф10×60 ⒐用螺钉M10×60将上模各板连接起来，并紧固 上模组装完毕。 将上、下模合在一起 装配完毕 ㈡间隙的调整 间隙的调整主要用于无模架固定导板模的凸凹模间隙的调整和有模架的各种模具的凸凹模间隙的调整。对于冲裁模,一般间隙都不是很大,故常采用光隙法或手感加切纸法。 7.4装模与试模 7.4.1模具的安装 冲模装好后，必须根据冲裁力的大小，闭合高度等条件，将它安装在适当的压力机上试冲和调整，通过试冲才能发现冲模的各种缺陷，从而再分析原因进行调整或修理，直至冲出合格的零件为止。 冲模的安装过程如下： ⑴安装冲模前，必须进一步熟悉冲压工艺和冲模图纸，检查所要安装的冲模和压力机是否完好正常。 ⑵准备好安装冲模所需要的紧固螺栓、螺母、压板、垫块、垫板及冲模上的附件（顶杆推杆等）。 ⑶测量冲模的闭合高度，并根据测量的尺寸调整压力机滑块的高度，使滑块在下死点时，滑块底面与工作面之间的距离略大于冲模的闭合高度（若有垫板应为冲模闭合高度与垫板之和）。 ⑷冲模放入压力机之前，应清除粘附在冲模上下表面，压力机滑块底面工作台面上的杂物，并应擦洗干净。 ⑸取下模柄锁紧块，将冲模推入，使模柄紧靠模柄孔，垫板间距要使废料能够漏下，合上锁紧块，再将压力机滑块停在下死点，并调整压力机滑块高度，使滑块与冲模顶面接触。 ⑹紧固锁模块，安装下模压板，但不要将螺铨拉得太紧。 ⑺将压力机滑块上调3－5mm，开动压力机使滑块停在上死点，擦净导柱导套部位并加润滑油再点动压力机，使滑块上下运动1－2次后使滑块停在下死点，靠导柱导套将上下模具的位置导正后将压板螺栓固牢。 ⑻有弹顶器的安装下模弹顶器。 ⑼开动压力机并逐步调整滑块高度，先将上下模之间放入低片，使纸片刚好切断后再放入试冲材料，刚好冲下零件后，将连杆螺钉锁紧。 ⑽若上模有顶杆（打料杆）时，要插入挺杆调整压力机的卸料螺钉，刚好使挺杆压住打料杆为止，即打下零件为止。 技术要求 1.保证上模、下模工作刃口的平行度0.012。 2.导住与导套的配合为H6/h5。 3.保证凸模与凹模刃口之间的间隙要均匀，最大间隙0.246，最小间隙0.36（双向）。 4.保证凸模与上模座的垂直度0.002。 5.模丙的跳动公差不超过0.030。