多工位级进模大设计说明书(共31页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上1 前言1.1 研究背景模具是用来成型各种工业产品的一种重要工艺装备，是机械制造工业成型毛坯或零件的一种手段。现代工业产品的发展和技术水平的提高，在很大程度上取决于模具工业的发展水平，模具工业对国民经济和社会的发展将会起越来越大的作用，因而我们对模具的要求也在不断提高。为冲压工艺服务的冲模约占模具总量的40%。以冲压方法为主制造的零件，比较有代表性且与人们日常生活密切相关的有汽车覆盖件、搪瓷与不锈钢器皿、各种家用电器的外壳（罩）等，它们带来了产品层出不穷的外观变化。从经济合理性方面看，通过合理设计、优化排样，冲压工艺可以获得很高的材料利用率。一般的冲压工艺，生产效率为几件/分至几十件/分，自动化生产可达千件/分以上。从技术先进性方面看，冲压是通过模具对板材施加压力或拉力，使板材塑性成型，从而获得一定尺寸、形状和性能的一种零件加工方法。由于冲压加工经常在材料冷状态下进行，因此成为冷冲压。冲压加工作为一个行业，在国民经济的加工工业中占有重要的地位。根据统计，冲压件在各个行业中均占有相当大的比重，尤其在汽车、电机、仪表、军工、家用电器等方面所占比重更大。冲压加工的应用范围极广，从精细的电子元件、仪表指针到重型汽车的覆盖件和大梁、高压容器封头以及航空航天器的机身等均需冲压加工。我国模具行业从起步到飞跃发展，经历了半个多世纪，近代以来，我国模具技术有了很大的发展，模具水平有了较大的提高，模具国产化取得了可喜的成就。大型、精密、复杂、高效和长寿模具又上了一个新的台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件模具为代表，有了长足的进步。模具CAD/CAM/CAE技术相当广泛地得到应用，并开发出了自主版权的模具CAD/CAE软件。电加工、数控加工在模具制造技术发展上发挥了重要作用。我国已成为使用各类模具的大国，目前，国内已能生产精度达2微米的精密多工位级进模，工位数最多已达160个，寿命12亿次。在大型塑料模具方面，现在已能生产48英寸电视的塑壳模具、6.5K大容量洗衣机的塑料模具，以及汽车保险杠、整体仪表板等模具。在精密塑料模具方面，国内已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。在汽车模具方面，现已能制造新轿车的部分覆盖件模具。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较低，CAD/CAE/CAM技术的普及率不高，许多先进的模具技术应用还不够广泛等等。特别在大型、精密、复杂和长寿命模具技术上存在明显差距，这些类型模具的生产能力也不能满足国内需求，因而需要大量从国外进口。因此，学习外国模具工业建设和模具设计生产的经验，结合我国的具体情况，推行合理化的模具生产过程，是我国模具工业中的重要任务。主要有一下几个发展方向：提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平、在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术、大力发展快速制造成形和快速制造模具技术、提高模具标准化水平和模具标准件的使用率等1。1.2 课题内容及意义本课题主要的内容如下： 拟定开口卡圈级进模设计成型工艺。 合理选择模具结构，正确选用成型设备。 拟定自动送料系统结构，完成CAD设计。近年来我国模具工业飞速发展，冲裁模和塑料成型模的需求量越来越大。这就需要一大批专业的模具人才。高等院校作为向社会输入高质量人才的机构，必须加强这类技能的培养。综上所述，开口卡圈级进模及自动送料系统设计这一课题的目的和意义是：综合运用塑料模具设计、机械制图、公差与技术测量、机械原理及零件、模具材料及热处理、模具制造工艺等先修课程的知识，分析和解决塑料模具设计问题，进一步巩固、加深和拓展所学的知识。通过设计实践，掌握注塑模具CAD-CAE-CAM过程，增强创新意识和竞争意识，基本掌握塑料模具设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。通过计算、绘图和运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行塑料模具设计全面的基本技能训练，为从事模具设计打下一个良好的实践基础。2 文献综述2.1 冲裁模的分类冲裁模分类的方法很多，常用的见表2.1。表2.1 冲裁模分类分类方法模具名称 板料分离状态及模具特点按工序性质分类落料模沿封闭轮廓将冲件与板料分离，冲下来的部分为冲件冲孔模沿封闭轮廓将冲件与板料分离，冲下来的部分为废料切边模将冲件多余的边缘切掉切口模沿敞开的轮廓将冲件冲出切口，但冲件不完全分离整修模切除冲裁件的粗糙边缘，获得光洁垂直的工件断面精冲模利用带齿的压料板，在工作时强行压入材料，造成材料的径向压力，通过将冲件与条料分离的冲压行程获得精度高、断面质量好的冲件的模具按工序组合分类单工序模在一副模具中只完成一个工序的冲模级进模在一副模具中的不同位置上完成两个或两个以上工序，最后将冲件与条料分离的冲模复合模在一副模具中的同一位置上，完成几个不同工序的冲模2.2 级进模同一副模具上具有按一定次序排列的多个等距离工位，在压机的一次行程中，不同工位完成各自的冲压工序，然后坯料按固定步距向同一方向移动并依次经历模具上所有工位的冲制，最后得到成型的零件或半成品，这种模具习惯上称为级进模，或连续模、跳步模。当工序较多时，就叫“多工位级进模”。与复合模相比，级进模的优势是一副模具可以安排多个工序，便于实现自动化，但由于工作时存在定位误差，不同工位加工的零件的相对位置精度不易保证；复合模的优势是一次复合加工出的各尺寸的相对精度高，但复合模一次复合的工序数有限，一般只能23个工序。归纳起来，多工位级进模的冲压具有以下特点。 生产效率高。在一副模具中可完成冲裁、弯曲、拉深、成型等多道次和多种类工序，适合批量很大而厚度较薄的中、小型冲压件加工。 自动化程度高。一般采用自动送料机构。特别是一些超小冲压件的大批量生产，还要配合高速冲床及各种辅助设备，可实现4000次/min的高速冲压。 操作安全。自动送料时，操作人员的手不必进入危险区域。同时，模具内还装有安全检测装置，可防止加工时发生误送进或意外。 模具寿命长。多工位级进模冲压的零件，一般尺寸较小且材料薄；另外工序不必集中在一个工位，不存在“最小壁厚”问题，凸、凹模受力条件好。 可减少半制品运输、仓库及厂房的面积。采用多工位级进模冲压，一台冲床可完成坯料到成品的各种冲压过程，免去用单工序模时制件的周转和储存环节2。2.3 冲压生产的自动化与自动模 冲压生产的自动化，按照自动化范围和自动化程度不同，可分为冲压全过程自动化、自动压力机和冲压自动生产线、自动模。从冲压自动化技术发展的情况来看，目前冲压加工自动化主要是把加工材料自动送到冲模的作业点（工作位置）上，并把冲压件自动取出为主的自动化。这里包括三种情况：（1）采用自动压力机；（2）在普通压力机上安装通用的自动送料装置、自动卸件、自动出件装置以及检测装置；（3）冲模本身带有自动送料、卸件、出件、检测等装置的自动模。随着近代工业的发展，以冲模为中心的电子计算机控制全自动冲压加工系统的研制十分重要。现在已经出现了全自动冲压加工生产线、冲压加工中心、全自动落料冲床、自己备有薄板上料和卸料的电子计算机数控转塔式冲床以及其它自动冲压系统。而这些系统必须配备高质量、高效率的冲模，这便要求我们提高制模能力。现今市场竞争激烈，客观要求产品的生产周期要越短越好。在现代化的机械加工过程中，消耗于送料的时间损失是组成零件单件加工时间的一部分，它属于辅助时间。要想提高效率，减少生产中的辅助时间将是非常重要的一个环节。而要想减少辅助时间，就必须提高生产的自动化程度。自动送料机构就是为了实现生产中送料工序自动化而设计的一种专用机构。自动送料机适用于轴承行业、小五金行业、标准件行业的冲压加工，用机械代替人工送料，将工件送至模具中心，自动装料和卸料，提高了生产效率，保证了产品质量，改善了工人的劳动强度，使操作工人双手脱离冲床的冲切区、保证操作工人的人身安全，同时提高送料质量，改善了劳动条件，使操作工人从紧张的劳动中解放出来，生产率比人工操作提高23倍以上。自动送料机构可将冲压料或冲压件经过定向机构，实现定向排列，然后顺序地送到机床或工作地点。这在自动化成批大量的生产中显然是实用的，不但可以把操作人员从复杂而繁重的劳动中解脱出来，而且对保证安全生产也是一种行之有效的方法。目前，国内拥有大量的冲压机床，如果能把它们改造成半自动或自动机床，将会充分发挥机床的潜在能力，这是一个具有重大意义的事情，而在机床上安装自动送料机构便是其中的一个主要方向。通过这些资料的整合分析，对我完成冲裁件的工艺分析与设计的方案确定提供了很大的理论支持和帮助，使我可以顺利的完成该课题的开头工作。3 总体方案选择及结构设计该设计可分为三个部分：一、冲孔落料级进模设计；二、自动送料机构设计；三、分别完成独立的部件设计后，在所选用的压力机上进行模具及自动送料系统的设计。3.1 零件结构工艺性分析3.1.1 零件结构分析本设计是要做一个开口卡圈级进模及自动送料系统，开口卡圈是由08钢生产，热处理，表面光亮。其立体图如图3-1所示。该开口卡圈外径定为40mm，内径24mm，厚度为1mm。没有任何窄槽和其余小孔结构。整体形状、结构相对简单，料薄、尺寸小。整个工艺过程只有冲孔、落料两道工序。图3-1 开口卡圈立体图图3-2 开口卡圈平面图3.1.2 零件工艺性分析冲裁件的工艺性，是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。一般情况下，对冲裁件工艺性影响最大的是制件的结构形状、精度要求、形位公差及技术要求等。冲裁件的工艺性合理与否，影响到冲裁件的质量、模具寿命、材料消耗、生产率等，设计中应尽可能提高其工艺性3。冲裁件的形状应尽可能简单、对称、避免复杂形状的曲线，在许可的情况下，把冲裁件设计成少、无废料排样的形状，以减少废料。矩形孔两端宜用圆弧连接，以利于模具加工。冲裁件各直线或曲线的连接处，尽量避免锐角，严禁尖角。除在少、无废料排样或采用镶拼模结构时，都应用适当的圆角相连。冲裁件凸出或凹入部分不能太窄，尽可能避免过长的悬臂和窄槽。冲裁件的孔径因受冲孔凸模强度和刚度的限制，不宜太小，否则容易折断或压弯，冲孔的最小尺寸取决于冲压材料的力学性能、凸模强度和模具结构。冲孔件上孔与孔、孔与边缘之间的距离不能过小，以避免工件变形、模壁过薄或因材料易被拉入凹模而影响模具寿命。此工件只有落料和冲孔两个工序。 材料为08钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，工件的尺寸为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。3.2 模具方案选择3.2.1 模具结构形式的选择冲压模按工序的组合程度可分为单工序模、复合模、和级进模。复合模是在压力机的一次行程中，在同一位置同时完成两个或两个以上的工序的模具；级进模是把一个冲压件的几个工序，排列成一定顺序，在压力机的一次行程中，在不同位置同时完成两个或两个以上的工序的模具。选择何种模具，要根据冲压件的生产批量、尺寸精度、形状复杂程度、模具成本等多方面的因素来考虑。由于模具费用在制件成本中占很大的比例，所以，冲裁件的生产批量在很大程度上决定了冲裁工序的组合程度，即决定所用的模具结构。一般说来，新产品试制与小批量生产，模具结构简单，力求制造快，成本低，采用单工序冲裁，对于中批和大批量生产，模具结构力求完善，要求效率高、寿命长，采用复合冲裁或级进模冲裁。复合冲裁所得工件公差等级高，内、外形同轴度一般可达±0.02±0.04mm，因为它避免了多次冲压的定位误差，并且在冲裁过程中可以进行压料，工件较平整，不翘曲。级进冲裁所得工件得尺寸公差等级较复合冲裁低，工件由拱弯、不够平整，单工序冲裁的工件精度最低。复合冲裁可用于各种尺寸的工件。材料厚度一般在3mm以下。但工件上孔与孔之间和孔与边缘之间的距离不能太小。孔边距小于最小合理值时，若采用复合冲裁，则该部位的凸凹模的壁厚因小于最小极限值，易因强度不足而破裂。此时也不宜采用单工序冲裁，因孔边距过小，落料后冲孔时，这些部位会发生外胀和歪扭变形，得不到合格的产品，这时宜采用级进冲裁，这样可避免这些缺陷。级进模冲裁可以加工形状复杂、宽度很小的异形零件，而可冲裁的材料厚度比复合冲裁要大。但级进冲裁受压力机台面尺寸的限制，冲裁工件一般为中、小型件。为提高生产效率与材料利用率，常采用多排冲压。级进冲裁时广泛采用多排冲压，但复合冲裁则很少采用。对复杂形状的工件，采用复合冲裁与采用连续冲裁相比，模具制造，安装调整较易，成本较低。尺寸中等的工件，由于制造多副单工序模的费用比复合模昂贵，也宜采用复合冲裁。对简单形状、精度不高的零件，采用级进模冲裁，模具结构较之复合模简单，易于制造。复合冲裁工件不能漏下，出件或清除废料较困难，工作安全性较差，级进冲裁较安全4。本设计中，该工件包括落料、冲孔两个基本工序，综上所述可得以下三种工艺方案：方案一：采用单工序模生产。方案二：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案三：冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但工件最小壁厚较小，模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。即对于所给零件，采用冲孔落料级进模加工，因为工件料厚为1mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料，又因为是级进模生产，所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。3.2.2 工艺顺序的选择级进冲裁时的工序顺序安排可参考以下原则：(1)先冲孔（缺口或零件的结构废料），最后落料或切断，将工件与条料分离。首先冲出的孔一般作后续工序定位用。若定位要求较高，要冲出专供定位用的工艺孔（一般为两个，见图4-1）。(2)采用定距侧刃时，侧刃切边工序一般安排在前，与首次冲孔同时进行，以便控制送料进距，采用两个定距侧刃时，也可安排成一前一后。(3)套料级进冲裁按由里向外的顺序，先冲内轮廓，后冲外轮廓。各冲压工序的先后顺序，主要根据冲压件的形状、工序性质、材料的变形规律及冲压件的精度和定位要求来安排。安排的一般原则为：所有的孔，只要其形状和尺寸不受后续工序的变形影响，都应在平板坯料上冲出。因为在立体冲压件上冲孔时操作不方便，定位困难，模具结构复杂。另外，先冲的孔还可以作为后续工序的定位孔。对于带孔（缺）的平板冲裁件，如果采用单工序模，一般先落料再冲孔（缺）；若选用级进工序，则先冲孔(缺)后落料5。对于如图所示的开口卡圈，结合以上的两条原则，我们采用先冲孔后落料的方案。3.3 自动送料机构的方案选择参考使用机械图册相关内容，可得以下六种送料机构方案可供选择：由杠杆传动的钩式送料机构；由杠杆斜面传动的送料机构；凸轮钳式送料机构；杠杆送料机构；夹持送料机构；辊轴送料机构。前四种方案所适用的板料厚度分别为：5mm以上、10mm以上、0.3mm以下和较厚的板料，而本设计中所用的毛坯件厚度为1mm，不在前面四种送料方案所适用的材料厚度范围内，所以只有第五种和第六种适用。因此将第五种和第六种方案进行比较，前者需要由冲头带动斜楔运动，从而使加料爪和滑板运动，完成送料过程，此过程中振动可能会比较大，从而影响送料精度；而后者是使用辊轴送料，过程更为平稳，因此，送料精度得到保障。所以，采用辊轴送料机构。3.4 辊轴自动送料机构的方案选择辊轴自动送料机构的驱动方案有两种：一、由压力机的滑块驱动，二、由压力机的轴带动完成送料过程。若采用前一个驱动方案，一般采用滑块摇杆机构传动；若采用后者，则通常采用曲柄摇杆机构传动。以下是两种可行的辊轴送料机构的简图：图3-3 摇杆滑块式送料机构图3-4 曲柄摇杆式送料机构两种方案优缺点的比较：滑块摇杆机构：结构简单，送料周期调节比较容易，但是滑动摩擦损失较大，而且在送料传动过程中因为是压力机滑块直接带动，冲击会比较大，从而影响送料精度。曲柄摇杆机构：结构较复杂，需要调节曲柄、连杆、摇杆以及曲柄与压力机联接的偏心盘上的偏心距，以使送料周期和布局满足冲压生产的要求，但是由于是由压力机的轴带动送料机构运动，所以冲击比较小，送料精度比较高。比较以后，本设计采用图3-4中所示的曲柄摇杆机构。3.5 辊轴自动送料机构工作过程描述辊轴自动送料装置是通过一对辊轴定向间歇转动而进行间歇送料的。在送料之前，先用手柄抬起工件，以便在上下辊轴之间形成空隙，将薄板料从间隙穿过，然后按下手柄压紧入料，通过摇杆带动旋转，从而带动主动辊和从动辊同时旋转完成送料工作。当下行时，对坯料完成冲孔落料工作，辊轴停止不动。当再次上行，又重复上述动作，照此循环动作，达到间歇送料的目的。需要注意的是，将模具装配到压力机上：上模座用模柄装入压力机滑块，下模座用T型槽和螺栓螺母压紧。压力机工作台的中心线与模具的中心线要保证同心度。在压力机的送料侧安装一个三角架，表面低于工作台面以下，以放置辊轴自动送料机构，用螺钉固定。送料机构的送料中心线要与模具的中心线保证直线度。4 级进模设计4.1 主要设计计算（1）排样方式的确定及其计算冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法称为排样。排样设计工作的主要内容包括选择排样方法、确定搭边数值、计算条料宽度及步距、画出排样图6。对于开口卡圈这样几何形状简单的制件（圆形），我们采用直排排样法。由于板料厚度为1mm，查表得搭边a1值取2mm，a值取2.5mm。再由步距A的计算式： A=D+ a1=42mm条料宽度B的计算式： B=D+2a=40+5=45mm结合以上计算结果，我们绘出排样图如图4-1所示，先冲的工艺孔的直径设为2mm。 落料 冲孔 定位孔图4-1 级进冲裁排样（2）冲压力的计算 冲压过程中，冲裁力是不断变化的。而由于冲裁加工的复杂性和变形过程的瞬间性，使得建立十分精确的冲裁力理论计算公式相当困难。通常所说到的冲裁力是指作用于凸模上的最大抗力。如果视冲裁为纯剪切变形，冲裁力可按下式计算：冲裁力可按下式计算：P=Lt1 =Rt1=×40×1×556.91吨其中：P冲裁力 L冲裁件周边长度 t板料厚度 1不锈钢的强度极限（查表，为55kg/mm2）该模具采用级进模，选择弹性卸料、下出件。卸料力P卸=K卸P=0.02×6.91=0.14吨推件力P推=P推P=0.045×6.91=0.31吨所以总冲压力P总=P+P卸+P推=7.36吨根据计算结果，冲压设备拟选J2310型开式可倾压力机，其具体参数如下表。表4.1 J23-10型开式可倾压力机的相关参数滑块公称力（KN）100滑块行程（mm）50行程次数（次/min）145封闭高度（mm）150连杆调节量（mm）40滑块中心线至机身距离(mm)130滑块底面尺寸（mm）左右170前后150模柄孔尺寸（mm）直径30深度50工作台板厚度（mm）65最大倾斜角度（°）30工作台离地面高度（mm）800外形尺寸（mm）前后1345左右950高2180地脚螺栓距离（mm）前后920左右600电动机功率（kW）3机床重量（kg）2040（3）工作部分尺寸计算在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。结合该模具的特点，工作零件的形状相对较简单，适宜采用线切割机床分别加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度，使装配工作简化。因此工作零件刃口尺寸计算就按分别加工的方法来计算，具体计算如下：查表得，冲裁双面间隙Zmax0.140mm ，Zmin0.100mm模具按IT8级制造。ZmaxZmin（0.1400.100）mm0.04mm冲两个工艺孔时：查表得凸=-0.020 凹=+0.020故能满足分别加工法的要求查表得 X=0.5落料时： 查表得凸-0.020mm 凹+0.030mm 查表得 X=0.5 冲大孔时：查表得 X=0.5以半径 R=15mm处计算查表得凸-0.020mm 凹+0.025mm以半径 R=20mm处计算查表得凸-0.020mm 凹+0.030mm （4）卸料装置设计卸料装置是用于将条料、废料从凸模上卸下的装置，一般分为刚性和弹性两种。刚性卸料板固定在凹模上面，卸料力大，但无压料作用，多用于厚料冲裁模，凸模与卸料板单面有0.20.5mm的间隙。弹性卸料板是利用弹簧或橡皮的弹压力进行卸料，另外还对毛坯有压料作用，适用于薄料冲裁，卸料板型孔与凸模的单面间隙一般为0.050.1mm。刚性和弹性相结合的卸料装置，用于卸料力要求较大且又要求卸料板与凹模之间有较大的空间位置的模具结构7。此次设计中，采用弹性卸料板。平面外形尺寸与凹模相同，单边间隙值取0.10.5mm。直径为220mm，厚度为15mm。h=h导-t-kt=3-1+0.3×1=2.3mm弹簧：采用四个弹簧，与卸料螺钉配套使用，中径取16mm。卸料螺钉：四个螺钉均布，规格为M10×120(GB2867.6-81)（5）导向装置设计导向装置用于冲裁模上、下模之间的定位连接和运动导向。导向零件可以消除压力机滑块运动误差对模具运动精度的影响，保证凸、凹模间隙分布均匀，同时便于模具安装和调整，因而提高模具的使用寿命和冲裁件精度。因此，在实际生产中对设计大批大量生产的冲裁件的冲模时，一般均采用导向装置，以保证上、下模的精确导向。常用的导向装置有导柱导套式、滚柱导套式。滑动式导柱导套，结构简单，加工方便，是模具设计中应用最广泛的一种。该种导向元件，导柱尺寸一般在1660mm之间，长度在100320mm之间；选择导柱长度2，应考虑模具闭合高度的要求。即使模具在最低工作位置时，导柱的上端面与模具上模板的上表面不小于1015mm。当导柱导套分别压入下模板与上模板中，一般采用过盈配合，其配合H7/r6。导柱导套一般用20钢或20Cr制造，要求表面有足够的硬度，芯部要有足够的韧性。热处理方法为：表面渗碳处理，渗碳层0.81.2mm，淬硬5862HRC。滚珠导向装置是一种无间隙导向，它具有精度高、使用寿命长等优点。常用于高速冲裁的硬质合金冲模和精密冲裁场合。此次设计，我们采用滑动式导柱导套，导柱尺寸为40mm，长度为150mm。4.2 级进模模具设计计算级进模的装配图见图4-2。(1) 模架选择根据冲压模标准模架，我们采用后侧导柱模架形式，查表得以下规格参数：L=400mm，B=100mm；H=260mm，h1=50mm，h2=60mm；S=380mm，R=55mm，L1=440mm，A2=140mm。1-限位柱；2-下模座；3-凹模固定板；4-凹模；5-板料；6-卸料板；7-导柱；8-导套；9-上模座；10-弹簧；11-卸料螺钉；12-垫板；13-落料凸模；14-内六角螺钉；15-模柄；16-冲孔凸模；17-螺钉；18-凸模固定板；19-冲孔凸模；20-螺钉；21-圆柱销；22-圆柱销图4-2 开口卡圈级进模装配图(2)凹模高度及壁厚凹模采用整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上的位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。查表，取h=40mm，壁厚c14mm(3)凸模高度具体高度随固定板、卸料板高度而定，另外加上附加值1020mm。此次设计中，凸模高度H=100mm。(4)定位零件由于该模具结构中无测压装置，条料宽度B为45mm。查表知，导料尺与条料宽度件的送料最小间隙C为1mm。导料板：间距B0BC45+247mm 高度h导3mm(5)固定与紧固零件固定板：固定板主要用于固定凸模、凹模和凸凹模，固定板的总体尺寸应与相应的整体凹模一致，固定板得厚度一般为凸模长度的40%左右，凹模固定板的厚度由凹模厚度确定。此处我们确定厚度H=40mm，长度L=284mm，宽度B=70mm。凸模与凹模镶块与固定板的配合一般选用H7/m6，装配时压入后尾部磨平。固定板制造的材料选用45号钢，表面粗糙度Ra=1.63.2m8。模柄：采用A型凸缘式模柄，Q235A号钢，d取30mm，D取70mm；h为16mm，H为76mm。螺钉、圆柱销：参照GB7085，GB11986选取，具体见装配图。4.3 主要零件的材料选择目前，用于模具工作零件的材料有普通碳素钢、工具钢、硬质合金、钢结硬质合金以及铸铁、铸钢、锌基合金、低熔点合金、聚氨酯、合成树脂等。其中各种工具钢是模具工作零件的主要材料。材料的种类繁多，使用性能又各有所异，在所选用工作零件的材料时，则应根据材料的基本特性和冲件的具体要求和模具的结构特点来作不同的选择。模具工作部分材料对模具寿命及冲件的质量影响都非常大。对于材料的选用，应根据不同的使用要求，考虑其经济性。并充分利用材料的特性，选择相应的模具材料。有关模具材料的选择，可按不同情况来分别考虑。本设计，我们做出选择如下：凸模、凹模：选用T10A钢，其特点是含碳量较高，有过剩的二次渗碳体，经淬火、回火后硬度较高，耐磨性较好，但用于小截面零件韧性不足，常规淬火型腔收缩较明显；模柄：45号钢；螺母、垫片：Q235；固定板、卸料板等：45钢；顶杆、打杆：45钢，4348HRC；销、螺钉、螺栓：45钢，4348HRC；上、下模座：HT200，时效处理2832HRC；导柱、导套：20钢，渗碳淬火，提高表面硬度、耐磨性、疲劳强度，并保持原来材料的高塑性和韧性；弹簧：60Si2Mn，热轧弹簧钢，有较高的疲劳强度，广泛用于各种机械、交通工具等。5 自动送料机构的设计5.1 工作原理及结构特性5.1.1 工作原理自动送料机构与压力机之间采用曲柄摇杆机构联接，摇杆通过定向离合器驱动主动辊，以实现间歇运动。曲柄摇杆机构中，杆的长度均为可调，另外曲柄联接处有偏心调剂盘可调偏心距。杆的联接处用万向联轴联接。送料机构的运动极限位置与一般位置的图解大致如图5-1所示9。图5-1 送进步距与辊轴直径及其转角的关系送进步距大小按下式计算式中，S 送进步距；d1 主动辊直径； 主动辊转角。由上式可知，当送进步距一定时，就要协调主动辊直径d1和转角，以满足送进步距的需要。设计时主动辊直径不宜取太大，以免送料机构尺寸过大。这样，如果送进步距较大时，就要增大角，但对于曲柄摇杆机构，摇杆摆角一般不宜超过100度，最好在45度以内。因此，设计时应全面考虑和正确选择传动方式和机构的几何参数。对于曲柄摇杆机构可调节杆的长度和偏心盘上偏心轴销的位置来达到需要的步距。图5-3所示为辊轴自动送料机构，坯料通过辊子送进。为了传送不同厚度的坯料，下辊轴的位置可以在垂直方向小量调节。辊子旁设有相互啮合的齿轮，下辊轴旋转时同时带动上辊轴反方向转动。冲压与送料过程时间上的配合关系可由工作周期图来表示，如图5-2所示。图5-2 冲压与送料过程中的工作周期图5.1.2 结构辊轴送料机构装配图如图5-3所示：1-底座；2-下辊；3-轴；4-滚动轴承；5-毡圈油封；6-定向离合器；7-螺母；8-键；9-齿轮；10-毡圈油封；11-铜套；12-轴；13-弹簧；14-导柱；15-盖板；16-上辊；17-起吊螺钉；18-滚动轴承；19-螺钉；20-毡圈油封；21-紧定螺钉；22-键；23-撞柄；24-轴端挡盖；25-压板；26-连杆；27-摇杆；28-螺钉；29-圆柱销图5-3 辊轴送料机构装配图5.1.3 工作过程辊轴自动送料装置是通过一对辊轴定向间歇转动而进行间歇送料的,其工作过程如下：开始使用时，先将偏心手柄抬起，通过吊杆把上辊轴抬起，使上、下辊轴之间形成空隙，将条料从间隙穿过，然后按下偏心手柄，在弹簧的作用下，上辊轴将材料压紧。拉杆上端与偏心调节盘连接。当上模回程时，在偏心调节盘的作用下，拉杆向上运动，通过摇杆带动定向离合器反时针旋转，从而带动下辊轴（主动辊）和上辊轴（从动辊）同时旋转完成送料工作。当上模下行时，辊轴停止不动，到了一定位置（冲压工作之前），调节螺杆撞击横梁，通过翘板将铜套提起，使上辊轴松开材料，以便让模具中的导正销导正材料后再冲压。当上模再次回程时，又重复上述动作。依次循环动作，达到自动间歇送料的目的。5.1.4 主要结构特性（1）辊子辊子是辊轴送料机构的主要工作零件。在送料过程中，辊子直接与配料接触，其表面应具有较高的耐磨性和良好的几何形状及尺寸精度。另外，根据送进步距，计算得出的辊轴直径大于