手柄工位级进模设计.doc

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1、 目录文献综述 1手柄多工位级进模设计 8一 零件的工艺性分析及排样图设计 81 工艺分析 92 排样设计 10二 模具结构设计及零件设计 12级进模的功能结构 12 级进模结构设计原则： 133 本模具结构设计及零件设计 14(一) 概要设计 14(二) 工作机构设计 15(三)导料与定距机构设计 18(四)固定机构的设计 20(五)安全机构设计 21三 冲压设备的选择 221 冲裁力的计算 222 冲压设备的选用 24四 模具强度校核 25五 本模具的工作过程及特点 25六 感谢 28七 附录 29八 参考文献 37手柄工位级进模设计一 文献综述作为一个即将毕业的模具专业学生来说，年专业知

2、识的学习，为以后从事模具设计打下很好的基础，同时在校时了解模具行业的发展方向也是很有必要的,它有助于我们把握自己的学习方向，不断提高自己的专业素养我国模具技术的发展趋势当前，我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈。在这种情况下， 用户对模具制造的要求是交货期短、精度高、质理好、价格低。因此，模具工业的发展的趋势是非常明显的。 1、模具产品发展将大型化精密化 模具产品成形零件的日渐大型化，以及由于高效率生产要求的一模多腔(如塑封模已达 到一模几百腔)使模具日趋大型化。 随着零件微型化，以及模具结构发展的要求(如多工位级进模工位数的增加，其步距精 度的提高)精密模具精度已由原来的5m

3、提高到23m，今后有些模具加工精度公差要求 在1m以下，这就要求发展超精加工。 2、多功能复合模具将进一步发展 新型多功能复合具是在多工位级进模基础上开发出来的。一套多功能模具除了冲压成 形零件外，还可担负转位、叠压、攻丝、铆接、锁紧等组装任务。通过这种多劝能模具生产 出来的不再是单个零件，而是成批的组件。如触头与支座的组件，各种小型电机、电器及仪 表的铁芯组件等。 3、热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高 由于采用热流道技术的模具可提高制作的生产率和质量，并能大幅度节省制作的原材料和节 约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。国外热流道模具已有一半用上了热 流道技术，有的厂甚至已

4、达80%以上，效果十分明显。国内近几年已开始推广应用，但总体 还达不到10%，个别企业已达到20%-30%。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高 质量的元器件，是发展热流道模具的关键。 4、气体辅助注射模具和适应高压注射成形等工艺的模具将积极发展 气体辅助注射成形是一种塑料成形的新工艺，它具有注射压力低、制品翘曲变形少、 表面好以及易于成形壁厚差异较大的制品等优点，可在保证产品质量的前提下，大幅度降低 成本。国外，已经较成熟。国内目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成 形包括塑料熔体注射和气体(一般均采用氮气)注射成形两面部份，比传统的普通注射工艺有 更多的工艺参数需要确定

5、和控制，而且气体辅助注射常用于较复杂的大型制品，模具设计和 控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。 为了确保塑料件精度，将继续研究发展高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工 艺与模具。在注射成形中，影响成型件精度的最大因素是成型收缩，高压注射成型可强制树 脂收缩率，增加塑件尺寸的稳定性。模具要求刚性好、耐高压。特别是精密模具的型腔应淬 火，浇口密封性好，模具能准确控制。注射压缩成型技术，是在模具预先半开模状态或者在 锁模力保持中压或低压，模具在设定的打开量下，注射溶融树脂，然后以最大的锁模力进行 压缩成型，其效果是：(1)成型件局部内应力小；(2)可得到缩孔少的厚

6、壁成型件；(3)对于 塑件狭窄的部件也可注入树脂；(4)用小注射力能得到优良制品。该类模具的理想结构是：(1) 注射时树脂以低的流动阻力迅速充填型腔；(2)充填完后能立即遮断浇口部；(3)压缩作用应 仅限于型腔部。 5、快速经济模具的前景十分广阔 现在是多品种、少批量生产的时代，到下一个世纪，这种生产方式占工业生产的比例 将达75%以上。一方面是制品使用周期短，品种更新快，另一方面制品的花样变化频繁，均 要求模具的生产周期越快越好。因此，开发快速经济具越来越引起人们的重视。例如，研制 各种超塑性材料(环氧、聚脂等)制作或其中填充金属粉末、玻璃纤维等的简易模具：中、低 熔点合金模具、喷涂成型模具

7、、快速电铸模、陶瓷型精铸模、陶瓷型吸塑模、叠层模及快速 原型制造模具等快速经济模具将进一步发展。快换模架、快换冲头等也将日益发展。另外， 采用计算机控制和机械手操作的快速换模装置、快速试模技术也会得到发展和提高。 6、模具标准件的应用将日渐广泛 使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本。 因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准 生产；其次要逐步形成规模生产，提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件 规格品种，发展和完善联销网，保证供货迅速。 7、模具使用优质材料及应用先进的表面处理技术将进一步受重视 在整个模

8、具价格构成中，材料所占比重不大，一般在20%30%之间，因此选用优质钢 材和应用的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。对于模具钢来说，要采用电渣 重熔工艺，努力提高钢的纯净度、等向性、致密度和均匀性及研制更高性能或有特殊性能的 模具钢。如采用粉末冶金工艺制作的粉末高速钢等。粉末高速钢解决了原来高速钢冶炼过程 中产生的一次碳化物粗大和偏析，从而影响材质的问题。其碳化物微细，组织均匀，没有材 料方向性，因此它具有韧性高、磨削工艺性好、耐磨性高、长年使用尺寸稳定等特点，是一 种很有发展前途的钢材。特别对形状复杂的冲件及高速冲压的模具，其优越性更加突出。这 种钢材还适用于注射成型漆加玻璃纤维或

9、金属粉末的增强塑料的模具，如型腔、形芯、浇口 等主要部件。另外，模具钢品种规格多样化、产品精料化、制品化，尽量缩短供货时间亦是 重要方向。 模具热处理和表面处理是能否充分发挥模具钢材性能的关键环节。模具热处理的发展 方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善普及常用表面处理方法，即扩渗如：渗碳、渗 氮、渗硼、渗铬、渗钒外，应发展设备昴贵、工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子 喷涂等技术。 8、在模具设计制造中将全面推广CAD/CAM/CAE技术 模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具CAD/CAM/CAE 技术是模具设计制造的发展方向。现在，全面普

10、及CAD/CAM/CAE技术已基本成熟。由于模具 CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件 价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，特别是微机的普及应用，更为广大模具企业普 及模具CAD/CAM技术创造了良好的条伯。随着微机软件的发展和进步，技术培训工作也日趋 简化。在普及推广模具CAD/CAM技术的过程中，应抓住机遇，重点扶持国产模具软件的开发 和应用。 加大技术培训和技术服务的力度。应时一步扩大CAE技术的应用范围。对于已普及了 模具CAD/CAM技术的一批以家电行业代表的企业来说，应积极做好模具CAD/CAM技术的深化 应用工作，即开展

11、企业信息化工程，可从CAPP,PDMCIMS,VR，逐步深化和提高。 9、快速原型制造(RPM)技术得到更好的发展 快速原型制造(RPM)技术是美国首先推出的。它是伴随着计算机技术、激光成形技术和 新材料技术的发展而产生的，是一种全新的制造技术，是基于新颖的离散/堆积(即材料累加) 成形思想，根据零件CAD模型、快速自动完成复杂的三维实体(原型)制造。RPM技术是集精 密机械制造、计算机、NC技术、激光成形技术和材料科学最新发展的高科技技术，被公认 为是继NC技术之后的一次技术革命。 RPM技术可直接或间接用于模具制造。首先是通过立体光固化(SLA)叠层实体制造(LOM) 激光选区烧结(SLS

12、)、三维打印(3D-P)熔融沉积成形(FDM)等不同方法得到制件原型。然后通 过一些传统的快速制模方法，获得长寿命的金属模具或非金属的低寿命模具。主要有精密铸 造、粉末冶金、电铸和熔射(热喷涂)等方法。这种方法制模，具有技术先进、成本较低、设 计制造周期短、精度适中等特点。从模具的概念设计到制造完成仅为传统加工方法所需时间 的1/3和成本的1/4左右。因此，快速制模技术与快速原型制造技术的结合，将是传统快速 制模技术，进一步深入发展的方向。 RPM技术还可以解决石墨电极压力振动(研磨)成形法中母模(电极研具)制造困难问题， 使该法获得新生。青岛海尔模具有限公司还构建了基于RE(逆向工程技术)/

13、RPM的模具并行 开发系统，具有开发质量高、开发成本低及开发周期短等优点。 10、高速铣削加工将得到更广泛的应用 国外近年来发展的高速铣削加工 ，主轴转速可达到40000r/min,快速进给速 度可达到3040m/min，换刀时间可提高到13S。这样就大幅度提高了加工效率，如在加 工压铸模时，可提高78倍，并可获得Ra10um的加工表面粗糙度。形状精度可达10um。 另外，还可加工硬度达60HRC的模块，形成了对电火花成形加工的挑战。因此，高速铣削加 工技术的发展，促进了模具加工的发展，特别是对汽车、家电行业中大型腔模具制造方面注 入了新的活力。 11、模具高速扫描及数字化系统将发挥更大的作用

14、 英国雷尼绍公司的模具扫描系统，已在我国200多家模具厂点得到应用，取得良好效 果。该系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的的模型所需的诸多功能，大大缩短的研 制制造周期。如RENSCAN200快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上， 用雷尼绍的SP2-1扫描测头实现快速数据采集，控制核心是雷尼绍TRACECUT软件，可自动 生成各种不同数控系统的加工等程序及不同格式的CAD数据。用于模具制造业的“逆向工 程”。该公司又推出了CYCLON高速扫描机，这是一台独立工作的专门用来扫描的设备，不占 用加工机床的工作时间。其扫描速度最高可达3m/min，大大缩短了模具制造周期，另外，

15、其数据采集速度比RENSCAN200快，定时探针接触力小 ，因此可以用非常细的探针，用来扫 描细小的模具和细微的特征表面 ，扩大模具生产的品种范围。 由于模具扫描系统已在汽车、摩托车、定电等行业得到成功应用，相信在“十五”期 间将发挥更大作用。 12、模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展 模具表面的精加工是模具加工中未能很好解决的难题之一。模具表面的质量对模具使 用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，我国目前仍以手工研磨抛光为主，不仅效率 低(约占整个模具制造周期的1/3)，且工人劳动强度大，质量不稳定，制约了我国模具加工 向更高层次发展。因此，研究抛光的自动化、智能化是重要的发展趋势。

16、日本已研制了数控 研磨机，可实现三维曲面模具研磨抛光的自动化、智能化是重要的发展趋势。日本已研制了 数控研磨机，可实现三给曲面模具研磨抛光的自动化。另外，由于模具型腔形状复杂，任何 一种研磨抛光方法都有一定局限性。应注意发展特种研磨与抛光、如挤压衍磨、电化学抛光、 超声抛光以及复合抛光工艺与装备，以提高模具表面质量。 13、模具自动加工系统的研制和发展 随着各种新技术的迅速发展，国外已出现了模具自动加工系统。这也是我国长远发展 的目标。模具自动加工系统应有如下特征：多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘； 有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。由于本次设计

17、为冲压模具设计在此要特别列出冲模的发展方向:冲压工艺与模具的发展方向1 成性工艺与理论的研究近年来，冲压成形工艺有很多新的进展，特别是精密冲裁、精密成形、精密剪切、复合材料成形、超塑性成形、软模成形以及电磁成形等新工艺日新月异，冲压见件的精度日趋精确，生产率也有极大提高，正在把冲压加工提高到高品质的、新的发展水平。前几年的精密冲压主要市是指对平板零件进行精密冲裁，而现在，除了精密冲裁外还可兼有精密弯曲、拉深、压印等，可以进行复杂零件的立体精密成形。过去的精密冲裁只能对厚度为58mm以下的中板或薄板进行加工，而现在可以对厚度达25mm 的厚板实现精密冲裁，并可对b 900MPa的高强度合金材料进

18、行精冲。由于引入了CAE，冲压成形已从原来的对应力应变进行有限元等分析而逐步发展到采用计算机进行工艺过程的模拟与分析，以实现冲压过程的优化设计。在冲压毛坯设计方面也开展了计算机辅助设计，可以对排样或拉深毛坯进行优化设计。此外，对冲压成形性能和成形极限的研究，冲压件成形难度的判定以及成形预报等技术的发展，均标志着冲压成形以从原来的经验、实验分析阶段开始走上由冲压理论指导的科学阶段，使冲压成形走向计算机辅助工程化和智能化的发展道路。2 冲压加工自动化与柔性化为了适应大批量、高效率生产的需要，在冲压模具和设备上广泛应用了各种自动化的进、出料机构。对于大型冲压件，例如汽车覆盖件，专门配置了机械手或机器

19、人，这不仅大大提高了冲压件的生制件质和生产率，而且也增加了冲压工作和冲压工人的安全性。在中小件的大批量生产方面，现已广泛应用多工位级进模、多工位压力机或高速压力机。在小批量多品种生产方面，正在发展柔性制造系统（FMS），为了适应多品种生产时不断更换模具的需要，已经成功地发展了一种快速换模系统，现在，换一副大型的冲压模具，仅需68分钟即可完成。此外，近年来，集成制造系统（CIMS）也正被引入冲压加工系统，出现了冲压加工中心，并且使设计、冲压生产、零件运输、仓储、品质检验以及生产管理等全面实现自动化。3为了满足制件更新换代快和生产批量小的发展趋势发展了一些新的成形工艺(如高能成形和旋压等)、简易模

20、具（如软模和低熔点合金模等）、通用组合模具和数控冲压设备等。这样，就使冲压生产既适合大量生产，也同样适用于小批生产。4 不断改进板料性能，以提高其成形能力和使用效果例如，研制高强度钢板，用来生产汽车覆盖件，以减轻零件重量和提高其结构强度. 手柄多工位级进模设计摘要: 分析了文件夹手柄多工位级进模的冲压工艺,设计了排样图及模具结构.说明了模具结构的特点.该模具的上下模固定板具有高精度的长寿命,可快速更换凸模和凹模镶块,逐步形且重复装配精度高,可快速定位导料板,卸料板上安装了弯曲上模,卸料板既可弹性压料又可刚性卸料.关键词:文件夹手柄;多工位级进模;工艺分析.Abstract: The stamp

21、ing technolohy of multi-position progresssive die of handle of file clip was analyzed.The layout and mould structure were designed.The features of mould structure were explained. The fixed boards of mould were provided with high precision and long lives.The punch and die pieces can be replaced rapid

22、ly and have high repeated assembling precision.The leading boards can be fast positioned.Two bending punches are installed on the stripping board and the stripping board can press workpieces material flexibly and strip blank material from punches rigidly.Key words: handle of file clip; multi-positio

23、n progressive die;technical analysis.二 零件的工艺性分析及排样图设计该手柄是文件夹上的一个零件，安装在文件夹的两端，用于打开或关闭文件夹。文件夹是一种办公用品，市场需求量大，所以这种手柄的生产批量很大，其产品图如图l所示。 图l1 工艺分析此手柄冲压件为小型零件，生产量很大，为了提高生产率，降低生产成本，故采用多工位级进模用厚度为O8mm, 宽度为66.0mm的钢带料，在配有自动送料机械的高速冲床上冲压生产这种手柄。从图l可知，手柄有一个头部和一个尾部，头部需要拉深成形，尾部需要弯曲冲孔的工艺性：该冲压件上有两个导正孔待冲(最后被连同载体一起切掉),孔径为

24、3Mm，孔尺寸精度要求一般，可采用冲孔。 弯曲工艺性：图示零件包含2个弯曲部位。各弯角处的弯曲圆角半径均为0.8mm，根据弯曲工艺性数据知，各弯角均可弯成。展开:展开的目的是为是确定毛胚形状及尺寸，是下料，排样，以及相关刃口设计的依据展开方法:手柄头部拉深部分，按面积相等原则计算头部各处直径得mm，mm.弯曲部分按应变中性层长度不变原则计算相应毛胚尺寸计算公式如下：理论计算公式：L=L1+L2+/2*(r+xt) （x为中性层位移系数）计算得其展开图如所示。图22排样设计排样设计的基本内容：排样设计主要解决以下三问题1)产品零件的毛坯如何从条料上截取?2)构成产品零件的级进冲压工序有哪些?3)

25、各工序如何组合：如何排序?具体内容有：）毛胚排样，以确定毛胚在条料上的截取方式，设计搭边，载体等并定出步距)设计冲切刃口，合理分解刃口刃口分解应遵循以下原则：(1)刃口分解与重组应有利于简化模具结构，分解段数应尽量少，重组后形成的凸模和凹模外形要简单、规则，要有足够的强度，要便于加工 (2)刃口分解应保证产品零件的形状、尺寸、精度和使用要求。 (3)内外形轮廓分解后各段间的连接应平直或圆滑。 (4)分段搭接点应尽量少，搭接点位置要避开产品零件的薄弱部位和外形的重要部位，放在不注目的位置。 (5)有公差要求的宜边和使用过程中有滑动配合要求的边应一次冲切，不宜分段，以免误差积累； (6)复杂外形以

26、及有窄槽或细长臂的部位最好分解，复杂内形最好分解。 (7)外轮廓各段毛刺方向有不同要求时应分解。 (8)刃口分解应考虑加工设备条件和加工方法，便于加工。）在冲切刃口外形设计的基础上，将各工序内容进行优化组合形成一系列工序组；对序组排序，确定工位数和每一工位的加工工序。)确定裁体形式与毛坯定位方式。）设计导正孔直径，数量及布置本设计中排样相关设计:为了提高材料利用率和生产效率，可将手柄的尾部相互嵌入，采取双出排样，查得搭边值a min=2.00mm,根据毛胚的外形尺寸,以及步距长度圆整数要求,最终确定送料步距为29.0mm 通过对制件的分析，反复比较，最终的排样设计如图3所示。 图3第1工步在废

27、料搭边上冲出精确定位的工艺孔。第2工步冲切手柄的头部废料，并可利用侧刃进行送料的初定位。为了保证冲裁凹模的强度，第1工步和第2工步不能同时冲裁。第3工步拉深成形手柄的头部。第4工步冲切手柄尾部的废料。冲切尾部废料时，应在双出两手柄的柄翼之间留有搭边。否则在切除尾部废料后，片料会分成相互独立的两部分，使以后的弯曲和切断工步极可能产生单边缺陷(双出两手柄的尺寸不一样)，影响产品质量的稳定性。为了保证冲切尾部废料凹模的强度，因此在第3工步和第4工步之间、第4工步、第4工步和第5工步之间分开来冲切尾部废料。很显然，冲切尾部废料必须在弯曲尾部之前进行。因为拉深头部需要较大的力，且拉深力是指向片料两侧的拉

28、应力；如果在冲切尾部废料之后再拉深头部，会使柄翼之间留有的搭边拉长，影响后续工步的精度，因此第4工步必须安排在第3工步之后。第5工步为空步，便于布置冲切尾部废料凹模和弯曲下模。因为尾部为倾斜的“U”形弯，需要分几个工步进行，第6工步弯曲尾部的小端，弯曲角度为90。第7工步预弯，预弯角度为40。第8工步才最终完成倾斜的“U”形弯曲。因为第8工步的弯曲上模为悬臂状态，且强度不好，如果没有第7工步的预弯，则第8工步的弯曲变形力较大，弯曲上模容易断、寿命不长，因此在第8工步之前必须增加一道预弯工步。第9工步为空步，便于布置弯曲下模和切断凹模。第10工步为最后的切断工步，用来切断双出两手柄的柄翼之间留下

29、的搭边、切断前后两工步之间的搭边。三 模具结构设计及零件设计级进模的功能结构根据级进模备部分的功能，其结构也可以划分为工作单元和辅助单元，工作单元完成冲压作业主要内凸模扣凹模组成。辅助单元是指保证模具精度、零件连接关系等的部分。图,表是级进模中从功能上考虑的主要结构 图表级进模结构设计原则：(1)尽量选用成熟的模具结构或标准结构。(2) 模具具要有足够的刚性，以满足寿命和精度的要求(3)结构应尽量简单、实用、耍只有合双的经济性。(4)能方便地送料操作要简便安全，出件容易。(5)要考虑废科的处理。(6)模具零件之间定位要准确可靠连接要牢靠。(7)要有利于模具零件的加工。(8)模具结构与现有的冲压

30、设备要协调。()模具容易安装，易损件更换方便。计设中各考虑要素：3 本模具结构设计及零件设计(一) 概要设计：初定模具的基本结构如图下图所示： 模具基本结构示意图使用弹性卸料形式的卸料板，但不同普通的弹性卸料板，该卸料板在压力机下行程中用上模的压料弹钉压下，上模退回时在下模边的卸料板弹钉作用下上行，卸料行程在如上图所示的刚性限位装置限制这内导向机构外导向机构用滚动导向机构，内导向机构用滑动方式各模板厚度初定如下：上模座：mm上模垫板：mm凸模固定板: mm凸模盖板: mm卸料板固定板: mm卸料板: mm凹模固定板：mm下模垫板: mm下模座：mm模具的闭合高度为: 250.8mm(二)工作机

31、构设计凸凹模设计：冲裁1. 冲裁凸凹模的设计原则模具的刃口尺寸精度是影响冲裁件尺寸精度的首要因素，模具的合理间隙值也要靠模具刃口尺寸及其公差来保证。丛生产实践中可以发现：1） 由于凸凹模之间存在间隙，使落下的料或冲出的孔都是带有锥度的，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的小段端尺寸等于凸模尺寸。2） 在测量与使用中，落料件是以大端尺寸为基准，冲孔件以小端尺寸为基准。3） 冲裁时，凸、凹模要与冲裁零件或废料发生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，结果使间隙越来越大。由此在决定模具刃口尺寸及其制造公差时，需考虑下述原则：1） 落料件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时的尺寸由土模尺寸决定。故设计落料模时，

32、以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模时，以凸模为基准，间隙取在凹模上。2） 考虑到冲裁中凸、凹模的磨损，设计落料模时，凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内较小的尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则应取工件孔的尺寸公差范围较大的尺寸。这样，在凸凹模磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格零件。凸、凹模间隙则取最小合理间隙值。确定冲裁刃口制造公差时，应考虑制件的精度要求。如果对刃口精度要求过高，会使模具制造困难，增加成本，延长生产周期；如果刃口精度要求过低，则生产出来的零件可能不合格，或是使模具的寿命降低。若零件没有标注公差，则对于非圆形件可按IT14级精度来处理，冲模则可以按IT11级精度制造；对于

33、圆形件，一般可按IT67精度来制造模具2 冲裁间隙的选取:冲裁间隙对总裁件的质量的影响： 当间隙大时，材料所受拉伸作用增大，冲裁完毕后，因材料的弹性恢复，冲裁件尺寸向实体方向收缩，使落料件尺寸小于凹模尺寸，而冲孔件的孔径则大于凸模尺寸；当间隙小时，凸模压入板料接近于挤压状态，材料受凸、凹模挤压力大，压缩变形大，冲裁完毕后，材料的弹性恢复使落料件尺寸增大，而冲孔件的孔径则变小。冲裁间隙对模具寿命的影响：因为总裁过程中，模具端面受到很大的垂直压力与侧压力，而模具表面与材料的接触面限在刃口附近的狭小区域，这就意味即使整个模具和板材的接触面之间产生局部附着现象，当接触面发生相对滑动时，附着部分便发生剪

34、切而引起磨损-附着磨损，这是模具磨损的主要形式。当模具间隙减小时，接触压力会随之增大，摩擦距离也随之增长，摩擦发热严重，因此模具磨损加剧，甚至使模具与材料之间产生粘着现象。而接触压力的增大，还会引起刃口的压缩疲劳破坏，使之崩刀。小间隙还会产生凹模胀裂，小凸模折断，凸、凹模相互啃刃等民常损坏，这些都是导致模具寿命大大降低。因此，适当增大模具间隙，可使凸、凹模侧面与材料间摩擦减小，并减缓间隙不均匀的不利因素，从而提高模具寿命。但间隙过大时，板料的弯曲拉伸相应境大，使模具刃品商面上的下面上在正压力增大，容易产生崩刃或产生塑性变形加剧，降低模具寿命。同时，间隙过大，卸料力会随之增大，也会加剧模具的磨损

35、。所以选用合理的总裁间隙对于提高总裁制品的精度、模具寿命、减小冲裁力是至关重要的。本冲压件为办公用品，并无较高尺寸精度要求，但应尽量少毛刺，选用较小的间隙。根据我国冲裁隙指导性技术文件，对钢在冲裁件断面质量、尺寸精度要求较高时，单面间隙c=3-7%，t=0.8mm 取c=0.05mm冲切：各处凸模均为切边型凸模，类似于简单模中的冲孔，以凸模为基准设计按级进模刃口设计原则，凸模基本尺寸以相应部分的名义尺寸为准凹模尺寸以各相应部分单边放大一冲裁间隙c：0.05mm，刃口尺寸制造精度确定：根据冲压件精度要求，以及考虑工各部分在冲裁过程中的磨损情况，制造精度确定如下：对于是mm的尺寸，公差值选0.00

36、5,的尺寸公差值选拉深：本模具有一个拉深工序以成形手柄头部沿圆周向下翻的边，以加强手柄工作时的强度(手柄工作时，头部分是用来按下文件夹的部分)，拉深凸模开关及尺寸按手柄外部形状及尺寸设计，凹模按内部形状及尺寸设计弯曲：本模具设计中，为保证弯曲形状的精度，减少回弹，用校正弯曲弯曲上下模结构示意图如图图查得较正直边长度L2mm,取弯曲下模高mm,（高于冲压下死点时，带料帖合下模的平面3mm）此模具最后一弯曲工序后，成型了一勾状物，为防止上模在上行程时带着带料上行，不利于带料沿送料方向送进经设计，将最后一道弯曲工序的上模装于卸料板上，卸料板装在下模上，弯曲时在弹钉作用下，弯曲下模下行，对毛胚先作自由

37、弯曲变形，直到在卸料板作用下使板料帖合下模上表面，些时卸料板不再下行上模其它部分继续下行，在压力机下死点时，上模下表面（凸模盖板下表面）压到卸料板上，提供校正弯曲力，对工件进行较正弯曲各凸模长度设计：各冲裁凸模入模深度定为mm，拉深凸模入模深为mm根据模具结构，定得各冲裁凸模长度为mm拉深凸模长度为mm压料钉长度：主要考虑保证压力机带动上模各部分（主要是指凸模）模具上行后，压料钉还能在一较长行程内压住卸料板，以防止凸模带出凹模镶块经计算定压料钉长度为mm导正钉长度：导正钉长度设计主要考虑，导正钉必须先模具任何一分离或变形工序对带料进行导正,由模具的结构可知，本模具最先变形为弯曲，压料钉压下卸料

38、板使带料开始与弯曲下模接触的那部分自由弯曲经计算导正钉长度为101mm.可保证先于弯曲变形对条料进行导正.（三）导料与定距机构设计级进模冲压要经多个工位逐步完成，工序件必须在各工位准确定位。级进模工位数多，模具尺寸大，产品精度要求高，所以工序的定位要求也高。 工序件在级进冲压过程中的定位包括三个要素，即X向、y向和z向 (1)X向定位：工序件沿条料送进方向的定位，主要是定距， (2)y向定位：工序件沿条料宽度方向的定位，主要是导料。 (3)z向定位：工序件沿冲压方向的定位，主要是浮顶。此外从定位的精度来看又可分为粗定位和指定位,上述定距,导料,浮顶. 精定位指的是导正。本设计用到的导向与定距机

39、构：侧刃侧刃是级进模用得最广的定距机构。其工作原理是在条料侧边上冲出与送进步距相等的缺口，利用侧刃挡块对条料缺口处台肩的阻挡实现定距。用侧刃定距精度可靠,生产率高，因而,是级进模常用的定距方式。由于它以切去条料边缘少量材料形成的台肩定位，所以增加了材料的消耗和冲压力。一般用于生产率要求高、步距铰小、材料较薄的级进模。本设计中用第一个冲切刃，作侧刃，后带一台阶，称侧刃挡块，和侧刃一起工作，带料每送进，只能送到被侧刃切除的地方实现对带料的初定位由于本模具具用导正钉精确定位，故侧刃切除长度应稍大于送料的步距本模具设计步距为29mm，最终设计侧刃长为29.2mm2 导正销导正是级进模的精定位方式。它通

40、过装于上模的导正销插入条料上的导正孔，矫正条料及工序件位置，从而起到准确定位作用。本模具使用 图所示形式的导正销此结构适用于高速精密冲，适合于本模具为保证导正销的刚度，做成如图所示导正孔布置在两侧载体上查相关数据得导正孔直径为3.00Mm 图图3 导料板导料使用导料板导向，导料板高度mm,由于带料在冲压过程中宽度有变化，两导料板间距离也是变化的，具体尺寸见导料板零件图抬料钉设计：抬料钉作用是将带料抬高到一定高度，使带料在这一高度上能沿送料方向送进，即方向上的定位本模具中为保证带料的送进，最是抬料高为mm，取抬料高为mm（四）固定机构的设计模板类零件的固定：模板类零件包括凸模固定板、凹模板、导料

41、板等，一般采用销钉定位，内六角螺钉连接当模板层少于三层时，可用一个螺钉连接，超过三层,应分层连接.本模具设计中，因使用快速换凸模机构故将上模座，上模垫板，上模固定板，用一螺钉连接，它们间用销钉定位凸模盖板只起固定凸模上下方向作用，只需用螺钉固定在凸模固定板上，无需销钉定位.凸模的固定：凸模的台阶设计得与凸模固定板的厚度一样高，在凸模的后面、即在上模垫板和上模座的对应位置上钻一个小孔，然后用凸模盖板盖住凸模，再利用螺钉将凸模盖板与凸模固定板联接。如图8示: 图8 图 因为凸模(尤其是冲裁凸模)是易损件，需经常更换，如果按图所示设计凸模，更换凸模时，需将联接凸模固定板与上模座的螺钉和销钉拆掉，才能

42、将凸模固定板卸下，然后将凸模从固定板中打出，不仅费时费力，更换速度侵，而且上模座上的销钉孔易变形和磨损，影响凸模固定板的重复装配精度，从而影响模具的寿命。而按图4所示设计，更换凸模时，只需将凸模盖板上的螺钉拆掉，然后用螺钉拧入凸模盖板上的工艺螺钉孔，将凸模盖板卸下，再从凸模后面的小孔用一个销钉将凸模从固定板内顶出，不必松动联接固定板与上模座的螺钉和销钉。这样，更换凸模速度快，而且不会影响固定板的装配精度，从而保证模具的重复装配精度，延长模具的使用寿命。凹模镶块的固定：本设计为快速更换冲裁凹模镶块,因为凹模(尤其冲裁凹模)是易损件，需经常更换。该级进模按图10所示设计凹模镶块，凹模镶块外侧不带台

43、阶。更换凹模时，用一个销钉从下模垫板的废料漏孔将凹模镶块从固定板内顶出，不必拆卸联接固定板的螺钉和销钉，有时还无需将模具从高速冲床上卸下，因此更换凹模速度快，而且可保证模具的重复装配精度，提高模具的使用寿命。因为卸料板能弹性压料，所以在生产过程中不带台阶的凹模镶块不会从下模固定板中形跳出。图10 (五)安全机构设计防送料错位装置 在送料的过程中，有时步进电动机送料不准,送进距离不为一个工位,在这种情况下模具继续工作，就会造成严重的不良后果。为此在第5步空工步上设计防送错料的安全装置，保证当条料的位置不正确时，冲床自动停止冲压工作。 常用的这种装置有很多类型，但工作原理均差不多。下面就本套模具中采用的防送错料装置 (如图所示)的工作原理如以下叙述: 图防送错料装置安装在上模，并且顶杆1与相邻导正销的间距为一个步距，顶杆1超出卸料板的长度比导正销超出卸料板的长度要长。当上模下行到一定高度时，顶杆1先进入条料上的导正孔中，模具就能顺利工作。当条料送偏时，顶杆1就不能进入条料上的导正孔中，而是顶在条料的其它实体部分，上模继续下行，顶杆1就会上行，迫使顶杆2向左移动，气囊3压缩到一定量时就会使内部两触点接触，接通回路，继电器工作使控制冲床滑块下行的回路断开，