冲压培训资料.pdf

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1、冲压培训资料 目录 1绪论.3 2冲裁件工艺分析及模具总体结构选择 .4 2.1冲裁件工艺性分析 .4.2.2冲裁工艺方案的确定.4.2.3选择模具的结构形式 .5.2.3.1导向方式及模架的确定.5.2.3.2定位方式的选择.5.2.3.3卸料及出件方式的选择.6.3冲压工艺设计与计算.7 3.1排样设计与计算 .7：.3.1.1搭边值的确定 .7.3.1.2排样图.7.3.2冲压力的计算 .7.3.3压力中心的确定.7.3.4 工作零件刃口尺寸的计算 .8.3.4.1冲裁间隙的确定.8.3.4.2刃口尺寸的计算.10 4模具部分零部件设计 .14 4.1工作零件的设计 .1.4 4.1.1

2、凹模的设计.14 4.1.2凸模与中凸凹模的设计 .15 4.1.3外凸凹模与内凸凹模的设计 .1.7 4.1.4工作零件材料的选择.18 4.2卸料弹簧的确定.1.8 4.3聚氨酯弹性体的计算.18 4.4模架的设计.18 4.5其他标准件的选用.18 4.5.1连接螺钉.1.8 4.5.2圆柱销.18 5冲压设备的选择与模柄的确定 .19 5.1冲压设备的选择.1.9 5.2模柄的确定 .1.9 6模具零件图及装配图的绘制 .19 7加工工艺设计.20 7.1凹模加工工艺设计.20 7.1.1零件的图样分析.20 7.1.2毛坯的选择.21 7.1.3定位基准的选择 .2.1 7.1.4确

3、定装夹方案.21 7.1.5确定加工顺序.21 7.1.6刀具的选择.22 7.1.7加工余量的确定.22 7.1.7切削用量的选择.22 7.1.8凹模的工艺过程卡片 .24 7.2内凸凹模加工工艺设计 .26 7.2.1零件介绍及分析.26 7.2.2毛坯选择 .26 7.2.3定位基准与装夹方案确定.27 7.2.4确定加工顺序.27 7.2.5刀具的选择 .27 7.2.6加工余量的确定.27 7.2.7确定切削用量.28 7.2.8填写内凸凹模工艺文件 .30 结 论.错误！未定义书签。致谢.错误！未定义书签。参考文献 .错误！未定义书签。1 绪论 模具，做为高效率的生产工具的一种，

4、是工业生产中使用极为广泛与重要的 工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生 产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简 单,对操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所 加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方 法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化的特点。21世纪的今天，整个世界面临的是日趋激烈世界能源危机，在大力提倡可 持续发展，建立经济型、节约型社会的前提下，我们的模具工业更要向这个方向 努力。所以，在生产相同质量、数量的产品的基础上，怎样做到材料的合理利用、提

5、高能量利用率是工程物理发展到今天的一个重要思想。2 冲裁件工艺分析及模具总体结构选择 2.1冲裁件工艺性分析 垫片 3 垫片 4 图 2-1 冲裁垫片制件图 垫片、垫圈结构简单，形状对称，尺寸较小，要求的强硬度不高，所以材料 为10钢。10钢届丁优质结构碳素钢，具有良好的塑性、焊接性及良好的冲压成 型性能，主要用丁工程结构和受力较小的机械零件，适宜本设计冲裁加工。2.2冲裁工艺方案的确定 本次模具的设计冲裁选用普通冲裁的方式，模具的结构采用复合膜的结构，在压力机的一次行程中，在一个工位上完成四个不同垫片的冲压加工。0 0120.18 垫片 1 垫片 2 I*12 z*jX 12 i 12。.1

6、8-0 220.21-0 0220.21 生产批量：大批量 材料：10 钢 材料厚度：0.5mm 工件精度：IT12,-!。一 一_0 4 550.3 4 37-0.25 2.3选择模具的结构形式 2.3.1导向方式及模架的确定(1)导向方式的选择 模架已经经国家标准化，根据国家标准模架主要有两类：一类是由上模座、下模座、导柱、导套组成的导柱模模架。另一类是由弹压导板、下模座、导柱、导套组成的导板模模架。其中导柱模模架的导向结构形式有滑动导向和滚动导向 两种。考虑到零件的精度不是很高，所以采用滑动导向模架。但滑动导向模架最 常见有四种结构形式，分别为对角导柱模架、后侧导柱模架、中间导柱模架、四

7、 导柱模架。(2)模架的确定 按导柱在模架上的固定位置不同，导柱模架的基本型式有四种：A.对角导柱模架。由于导柱安装在模具的中心对称的对角线上，所以上模 座在导柱上滑动平稳。常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模、复合模(X 轴为横向、Y轴为纵向)。B.后侧导柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比较方便。因 导柱安装在后侧，工作时，偏心距会造成导柱导套单边磨损，并且不能使用浮动 模柄。C.中间导柱模架。导柱安装在模具的对称线上，导向平稳准确。但只能一 方送料。D.四导柱模架。具有滑动平稳、导向准确可靠、冈叶生好等优点。常用于冲 压尺寸较大或精度要求较高的冲压零件，以及大量生产用的自动冲

8、压模架。本次模具设计对模具寿命要求较高，选择模架导则需考虑导向平稳，工作时 无偏心载荷，导向零件磨损小等特点。所以本次设计宜采用中间导柱模架。2.3.2定位方式的选择(1)送进导向方式的选择 送进导向方式有两种，分导料销送进导向和导料板导向。该模具采用的是条 料，模具的类型采用的是复合模。在此选择在复合模具中常用的导料销导向,在 模具中设两个导料销，并位于条料的同一侧，该模具是从右向左送料，所以导料 销装在后侧。导料销的形式为固定导料销。(2)送料定距方式的选择 常见限定条料送进的距离的方式有两种：用挡料销挡住搭边或冲件轮廓以限 定条料送进距离的挡料销定距；用侧刃在条料侧边冲切不同形状的缺口，

9、限定条 料送进距离的侧刃定距。在此模具中采用挡料销定距，挡料销根据工作特点及作 用不同分为固定挡料销、活动挡料销和始用挡料销。在此模具中采用国家标准的 固定挡料销如图2-2所示。固定挡料销的结构简单，制造容易，广泛用于冲制中、小型冲裁件的挡料定距。2.3.3卸料及出件方式的选择 本次模具设计特殊在上下模都需要出件，而且上模还需卸料，所以本次设计 的卸料出件装置相对复杂。(1)卸料装置的选择 卸料装置可以卸下废料，也可以卸下冲件。其结构形式有固定(刚性)的、弹压的和废料切刀等。因为考虑到本模具的特殊结构，采用弹性卸料的方式来卸 下废料。(2)推件装置的选择 推件是指推件装置装在上模内的称为推件，

10、推件装置一般是刚性的，其基本 零件有打杆、打板、连接推杆和推件块，有的推件装置不需要推板和连接推杆组 成中间传递结构，而由打杆直接推动推件块。本次采用刚性推件装置，其特点推件力大，工作可靠，应用十分广泛。模具 设计上模部分需要推出两个制件，所以必须采用打杆、打板、连接推杆和推件块 的结构形式。(3)顶件装置的选择 顶件装置装在下棋，用于从下模顶出制件。本次设计中下模不能应用漏料的 方式出件，只能运用顶件装置来完成顶件，而且需顶出两个不同的制件，所以需 两个顶件块用打料销连接配合弹顶器使用，弹顶器为标准件。3 冲压工艺设计与计算 3.1排样设计与计算 3.1.1搭边值的确定 本设计需要的搭边值：

11、工件问值 a1=1.2；搭边值a=1.5;材料利用率计算结论：该零件采用横裁法。材料利用率为 66.76%3.1.2排样图 3.2冲压力的计算 总的冲裁力 F=83.41(KN)，卸料力 Fx=2195.47(N)，推料力=2740.21(N),顶料力=6673.04(N)。总的冲压力E F=95.02(KN)3.3压力中心的确定 y 3.4工作零件刃口尺寸的计算 3.4.1冲裁间隙的确定(1)间隙对冲裁件尺寸的影响 冲裁件相对于凸、凹模尺寸的偏差，主要是制件从凹模推出(落料件)或以 凸模上卸下(冲孔件)时，因材料所受的挤压变形，纤维伸长，穹弯等产生弹性 恢复而造成的。偏差值可能是正的，也可能

12、是负的。影响这个差值的因素有：凸、凹模间隙，材料性质，工件形状与尺寸，其中 主要因素是凸、凹棋之间的间隙值。当凸凹模间隙较大时，材料所受拉伸作用增 大，冲裁结束后，因材料的弹性恢复使冲裁件尺寸向实体方向收缩，落料件尺寸 5 图 3-1 排样图 小于凹模尺寸，冲孔件孔径大于凸模直径，当间隙较小时，由于材料受凸、凹模 挤压力大，故冲裁完后，材料的弹性恢复是落料件尺寸增大，冲孔件的孔径变小。模具间隙过小影响模具寿命，较大间隙能提高模具的寿命，但出现间隙不均 匀的不利影响。(2)冲裁间隙值的确定 通过以上分析可见，设计模具时一定要选择一个合理的间隙，以保证冲裁件 的质量、尺寸精度满足产品的要求、所需冲

13、裁力小、模具寿命高，但分割从质量、冲裁力、模具寿命等方面的要求确定的合理间隙不是同一数值，只是彼此接近。考虑到制造中的偏差及使用中的磨损，生产中通常只选择一个适当的范围作为合 理间隙，只是间隙在这个范围内，就可以冲出良好的制件，这个范围的最小值称 为最小合理间隙Cmin,最大值称为最大合理间隙 Cmax。考虑到模具在使用过 程中的磨损使间隙增大，故设计与制造新模具时采用最小合理间隙 Cmin。模具设计时，确定合理间隙有理论确定法和经验确定法两种，对于尺寸精度、断面垂直度要求不高的制件，应以降低冲裁力、提高模具寿命为主，可采用较大 间隙值。普通模具的设计多采用经验确定法，所以我们的“一落四”冲裁

14、模也采 用经验确定法。根据冲裁件厚度t=0.5mm 查表3-1,得出：最大双边间隙2Cmaw 0.060,最小双边间隙2Cmiu 0.040。表 3-1 冲裁模初始用间隙 2c(mm 材料 厚度 08、10、35、09Mn Q235 16Mn 40、50 65Mn 2Cmin 2Cmax 2Cmin 2Cmax 2Cmin 2Cmax 2Cmin 2Cmax 小于 0.5 极小间隙 0.5 0.040 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.6 0.048 0.072 0.048 0.072 0.048 0.072 0.048 0.072 0.7

15、 0.064 0.092 0.064 0.092 0.064 0.092 0.064 0.092 0.8 0.072 0.104 0.072 0.104 0.072 0.104 0.064 0.092 0.9 0.092 0.126 0.090 0.126 0.090 0.126 0.090 0.126 1.0 0.100 0.140 0.100 0.140 0.100 0.140 0.090 0.126 1.2 0.126 0.180 0.132 0.180 0.132 0.180 1.5 0.132 0.240 0.170 0.240 0.170 0.240 1.75 0.220 0.32

16、0 0.220 0.320 0.220 0.320 2.0 0.246 0.360 0.260 0.380 0.260 0.380 2.1 0.260 0.380 0.280 0.400 0.280 0.400 2.5 0.260 0.500 0.380 0.540 0.380 0.540 2.75 0.4009 0.560 0.420 0.600 0.420 0.600 3.0 0.460 0.640 0.480 0.660 0.480 0.660 3.5 0.540 0.740 0.580 0.780 0.580 0.780 4.0 0.610 0.880 0.680 0.920 0.68

17、0 0.920 4.5 0.720 1.000 0.680 0.960 0.780 1.040 5.5 0.940 1.280 0.780 1.100 0.980 1.320 6.0 1.080 1.440 0.840 1.200 1.140 1.500 6.5 0.940 1.300 8.0 1.200 1.680 注：冲裁皮革、石棉和纸板时间隙取 08 号钢的 25%3.4.2刃口尺寸的计算(1)原则及要求 冲裁件的尺寸精度主要决定与模具刃口的尺寸精度，模具的合理间隙值也要 靠刃口及制造精度来保证。根据制件工艺要求及模具寿命等因素综合考虑一下原则：A.落料件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔件孔的尺

18、寸由凸模尺寸决定。故设计落 料模时，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。B.考虑到冲裁中凸、凹模的磨损，设计落料模时，凹模基本尺寸应取尺寸公 差范围的较小尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则应取工件尺寸公差范围内的 较大尺寸。这样，在凸、凹模磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格的制件。凸、凹模间隙则取最小合理间隙。C.确定冲模刃口制造公差时，应考虑制件的公差要求。制造精度越高，会使 模具制造困难，成本增加，延长生产周期；制造精度要求过低，则可能是生产产 品不合格，影响模具寿命。D.根据零件的工艺要求，本模具按一模多件、经济实用的理念来设计制造，模具生产时，

19、在同一刃口上要同时完成落料和冲孔两道工序，外形落料的尺寸精 度为IT12级，垫片孔的尺寸精度无要求，在设计这类特殊的冲裁模时，难以同 一刃口上同时保证外形落料与孔的制造精度。所以从零件的工艺要求与模具的制 造实际可行性来考虑，只要求各制件的落料外形的尺寸精度。(2)凸模、凸凹模、凹模刃口尺寸的计算 刃口尺寸的计算包括分开加工和配合加工两种方法，分开加工冲裁间隙由凸、凹模刃口尺寸及公差保证，加工时完全按照凸模、凸凹模、凹模的零件图所标注 的尺寸来加工，有点是凸、凹模具有互换性，但受冲裁间隙的限制，要求凸、凹 模的制造公差较小，主要适于简单规则形状(圆形、方形或矩形)的冲裁件。根据冲裁件工艺分析，

20、本模具所要加工的四个制件除最大的一个垫片外，其 余三件的外形都是圆形简单冲裁件，从这个方向考虑，我们可以用分开加工去计 算模具刃口尺寸，设计模具。但分开加工的最大缺陷就也就体现在我们的模具上，四个制件的料厚都是0.5mm,届于薄件冲裁，如果用分开加工，间隙值很小，模 具制造精度要求高，加工难度大。所以，充分利用配合加工适合薄件冲裁这一优 点作为本模具设计制造的思路。配合加工是先按照图样设计尺寸加工好凸模或凹模中的一件作为基准件（股落料时以凹模为基准件，冲孔时以凸模为基准件），然后根据其间隙与基准件 的实际尺寸来配作加工另一件。这种加工方法的特点是工艺比较简单，不必校核 制造公差（浦+申V（ma

21、x Cmin）,并且可以放大基准件的制造公差（一般可取 冲裁件公差的1/4）,这种冲模加工特别适合丁冲裁薄板和复杂零件。在计算凸、凹模工作部分的尺寸时，在凸模和凹模磨损后，在一个凸模或凹模上 会同时存在三类不同磨损性质的尺寸。表 3-2 磨损系数 料厚 t(mm)非圆形 圆形 1 0.75 0.5 0.75 0.5 工件公差/mm 1 12 24 4 v 0.16 v 0.20 v 0.24 v 0.30 0.17 0.35 0.21 0.41 0.25 0.49 0.31 0.59 法 0.36 0.42 法 0.50 0.60 V 0.16 V 0.20 V 0.24 V 0.30 0.1

22、6 0.20 0.24 法 0.30 第一类：凸模或凹模磨损后会增大的尺寸；第二类：凸模或凹模磨损后会减小的尺寸；第三类：凸模或凹模磨损后基本不变的尺寸；根据前面的分析，我们所要设计制造的“一落四”冲裁模只保证制件落料外 形的尺寸精度，所以选择落料凹模为设计基准件，落料凸模由落料凹模的实际尺 寸按间隙要求来配做。如图3-3,本模具的落料尺寸有：A=4 55%30、A1=500.10、A2=出、B=4 37 00.25、C=4 2200.21、D=4 1200.18。对丁凹模来说，以上所有尺寸都届丁第一类尺 寸，所以它的基本尺寸及制造公差的确定方法公式为：Aj=（Amax-A）+0.25 （公式

23、 3-1）根据公式3-1,落料凹模基本尺寸计算如下:图 3-3 计算刃口尺寸示意图 表3-1查得,2Cmax=0.060,2Cmin=0.040；表3-2查得,冲裁件料厚 t=0.5mn 1.0mm,对丁尺寸 A1=5).10 A2=4 0.10,选磨损系数x=1;其余尺寸均选磨损系数 x=0.5。A 凹=(55-0.5 X 0.30)+0.30/4 0+0.075=54.85 0 A1 凹=(5-1.0 X 0.10)+0.10/4 0+0.025=4.90 0 A2 凹=(4-1.0 X 0.10)+0.10/4 0+0.025=3.90 0 o 0 550.3 37-0.25+0.25/

24、4+0.063 B 凹=(37-0.5 X 0.25)o=36.875 0 根据以上计算落料凹模的尺寸,凸模按凹模实际尺寸配作,保证双面间隙在 0.0400.060（Cmin Cmax）范围内。采用凸模、凹模配合加工，只需在基准件上标注尺寸和制造公差，与基准件 配做的另一件只标注基本尺寸（与基准件基本尺寸对应一致），不注公差，但在 技术要求中必须注明：“凸（凹）模刃口尺寸按凹（凸）模实际刃口尺寸配作，并保证双面间隙值为CminCmax”。本模具的工作零件零件图只需在作为落料 凹模的凸凹模、凹模上标注尺寸和制造公差，而作为落料凸模的凸模、凸凹模上 只标注基本尺寸和所留的间隙值（间隙值在 0.04

25、00.060）范围内。C 凹=(22-0.5 X 0.21)+0.21/4 0+0.053=21.895 0 D 凹=(12-0.5 X 0.18)+0.18/4 0+0.045=11.91 0 4 模具部分零部件设计 4.1工作零件的设计 4.1.1凹模的设计 凹模采用整体凹模，各种冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在 模架上位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。凹模采用圆形凹模板结构和直接通过螺钉、销钉与固定板下模座的固定方法，因冲件的批量大，考虑到本模具特殊的上推下顶的出件方式，以及凹模磨损和保 证冲件的质量的因素，凹模刃口采用直壁刃口结构。模具厚度的确定公

26、式为：H=Kb（15mm）（公式 4-1）式中：K系数值，考虑板料厚度的影响；b-冲裁件的最大外形尺寸；安上式计算后，选取的H值不应小丁（1520）mm；表 4-1 系数值 K s/mm 材料厚度 t/mm 1 3 36 50100 0.20 0.30 0.22 0.35 0.30 0.45 100200 0.15 0.20 0.18 0.22 0.22 0.30 200 0.10 0.15 0.12 0.18 0.15 0.22 查表 10-1 得：K=0.30 H=0.30 X 55=16.5mm 取 H=20mm =1.5 X 202X 20=30 40mm 凹模壁厚取C=40mm 凹模

27、板直径的确定为：D=b+2C（公式 4-3）=55+2X 40=135mm 凹模的直径要考虑导料销发挥的作用，保证送料粗定位精度。经查冷冲模圆形凹模板国家标准 GB2858.4书1,得出凹模板外形直径为 D=160mm、凹模壁厚度 H=25mm。凹模板 16025GB2858.4-81 表 4-2 圆形凹模的外形尺寸 圆形凹模板直径 D 圆形凹模厚度 H 63 10、12、14、16、18、20 80 12、14、16、18、20、22 100 12、14、16、18、20、22 125 14、16、18、20、22、25 140 16、18、20、22、25、28 160 16、20、22、

28、25、28、32 200 18、22、25、28、32、35 250 20、25、28、32、35、40 280 20、28、32、35、40、45 4.1.2凸模与中凸凹模的设计 凹模壁厚的确定为:C=(1.5 2)H 3040mm(公式4-2)(1)凸模的设计 A.凸模结构形式的选择 由于冲件的形状和尺寸不同，生产中使用的凸模结构形式很多：按结构分，有整体式、护套式和相拼式；按截面形状分，有圆形和非圆形；按刃口形状分，有平刃和斜刃等。根据本模具结构特点与凸模直径不大的特点,宜采用整体式非标准件的平刃 口阶梯式凸模。B.凸模长度的确定 根据本模具的结构要求,凸模装在下棋,为了使板料在冲裁开始

29、阶段保持平 稳及送料与导料的方便，则不考虑凸模的修模量，凸模刃口与凹模上平面齐平。所以凸模长度应根据下模固定板、衬板及凹模厚度确定。即凸模的长度可按以下 公式确定 L=h1+h2+h3(公式 4-4)式中 L凸模长度，mm；hl-凹模厚度，mm；h2-衬板厚度，mm；h3-下模固定板厚度，mm；根据计算按国家标准 GB2858.5-81选取圆形棋板，确定下模固定板的厚度 h2=25mm,衬板 h3=12mm。所以凸模的长度为 L=h1+h2+h3=25+25+12=62mm C.凸模的固定方法的选择 凸模的固定方法有台肩固定、钏接固定、粘接剂浇注固定、螺钉与销钉固定 等。本模具采用台肩固定，在

30、安装部分凸模与凸模衬套的接缝处打入防转销，凸 模与衬套采用具有极小过盈的过渡配合 H7/m6。(2)中凸凹模的设计 按照模具的整体结构，中凸凹模与凸模都装在下模，中凸凹模作为垫片 2 的落料凸模，因此，中凸凹模的设计参照凸模的设计，即中凸凹模的长度与凸模 相同，设计长度为62mm，依靠下模固定板定位，采用H7/m6的过渡配合。从模 具整体设计的出发，为了便于冲裁后下棋的出件，在中凸凹模上开三个互成 120 度的通槽，以便安装顶件装置顶出制件。4.1.3外凸凹模与内凸凹模的设计(1)外凸凹模的设计 A.外凸凹模长度的确定 本模具采用弹性卸料装置，外凸凹模的长度应为：L=h1+h2+h3(公式 4

31、-5)式中 L外凸凹模长度，mm h1 上模固定板厚度，mm h2 卸料板的厚度，mm h3 附加长度，包括外凸凹模的修模量，外凸凹模进入凹模的深 度及上模固定板与卸料板间的安全距离。附加长度h3一股取(1520)mm根据本模具的设计要求，我们取附 加长度为22mm。所以外凸凹模的长度为：L=h1+h2+h3=25+16+22=63mm B.外凸凹模的固定方法 外凸凹模在本模具采用台肩固定，在安装部分外凸凹模与上模固定板的接缝 处打入防转销，防止外凸凹模与固定板产生相对滑动，并采用具有极小过盈的过 渡配合H7/m6。(2)内凸凹模的设计 按照模具的整体结构,内凸凹模与外凸凹模都装在上棋,中凸凹

32、模作为垫片 3的落料凸模，因此，内凸凹模的设计参照外凸凹模的设计，即内凸凹模的长度 与外凸凹模相同，设计长度为63mm,依靠内凸凹模衬套与外凸凹模及上模固定 板相配合定位，衬套与外凸凹模采用 H7/m6的过渡配合，内凸凹模与衬套也采 用H7/m6的过渡配合。4.1.4工作零件材料的选择 本次设计要求模具刃口有较高的耐磨性，能承受冲裁时的冲击力，并且要满 足模具有较高的寿命，所以工作零件材料选择 CrWMn。CrWMn是一种低合金 工具钢，这类钢具有较高的淬透性、较好的耐磨性和较小的淬火变形，其回火稳 定性较好而在稍高的温度下回火，故综合力学性能较好。常用来制造尺寸较大、形状较复杂、精度较高的低

33、负荷模具。4.2卸料弹簧的确定 F.所选弹簧的主要参数为：材料直径d=4.5mm,弹簧中径D=22mm,节距 t=7.33mm,n=5.5 圈，自由高度 h0=50mm,Fj=1075N,hj=18.6mm,最大心 轴直径17.5mm，最小套筒直径29.5mm。4.3聚氨酯弹性体的计算 计算出弹顶器所用橡胶横切面尺寸为 88.79mm,取90mm。4.4模架的设计 由凹模尺寸 D=160mm在国家标准中选用中间导柱模架(GB/T2851.6 1990),模架的主要参数为：凹模周界DO=160mm、闭合高度 H=210255mm；材料为HT200、I级精度的中间导柱模架；模架 160X16024

34、5;上模座160X45mm；下模座160X55mm；导柱 28200mm、32200mm；导套 28X110X43mm、32X110%3mm。4.5其他标准件的选用 4.5.1连接螺钉 根据紧固件的需要选择标准件，其长度尺寸查 机械工程标准手册螺纹与 紧固圈P31割!14-2和P31#14-5确定。4.5.2 圆柱销 根据其定位的零件不同选用不同的长度，尺寸查 机械工程标准手册螺纹 与紧固圈 P427表20-2确定。5 冲压设备的选择与模柄的确定 5.1冲压设备的选择 选用通用活动台压力机JB22-16,其主要技术参数如下：公称压力：160KN;滑块行程：70mm；滑块频率：115（次/min

35、）；活动台位置：160mm300mm；封闭高度调节量：60mm；滑块中心到床身距离：160mm；工作台尺寸（前后X左右）：300%50mm；工作台孔的尺寸：直径160mm；垫板尺寸X厚度：200X60mm；工作台板厚度：60mm；模柄孔尺寸：4 30M12孔皎孔3冲8至尺寸皎孔2冲10孔至尺寸攻4M12螺纹。(3)线切割凹模内型的刃口部分。(4)磨削上下表面，保证表面粗糙度 Ra0.8及平行度0.04。7.1.6刀具的选择 数控加工刀具选择：(1)铢上下表面选用4 80面铁刀一一T01;(2)铢内凹槽选用4 16三齿的键槽铁刀一一T02;(3)4 5的麻花钻钻中心孔一一T03;(4)4 7.8

36、的钻头T04;(5)4 9.8的钻头T05;(6)4 8的皎刀T06;(7)4 10的皎刀T07;(8)M12的丝锥T08。将所选择的刀具参数填入数控加工刀具卡片表 7-1中，以便于编程和操作管 理。7.1.7加工余量的确定 加工余量是指加工过程中所切去的金届层厚度。加工余量的大小对于工件的 加工质量和制造的经济性均有较大的影响。加工余量过大，必然增加机械加工的 劳动量、降低生产率；增加原材料、设备、工具及电力等的消耗。若加工余量过 小，则既不能消除上工序的各种表面缺陷和误差，乂不能补偿本工序加工时工件 的装夹误差，造成废品。因此，应当合理地确定加工余量。加工余量：粗加工时留0.20.3mm的

37、精精加工余量，所以要求粗铢后，留 余量0.3mm进行精铢。由于凹模表面的粗糙度值要求为 Ra08 Ra3.2两种，要 求Ra0.8的面需最终磨削完成。7.1.7切削用量的选择 切削用量的大小对切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量和加工成本均有 显著影响。数控加工中选择切削用量时，就是在保证加工质量和刀具耐用度前提 下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。(1)背吃刀量的确定 背吃刀量的选择要根据机床、工件和刀具的刚度来决定，在工艺系统钢度和 机床功率允许的情况下，尽可能选取较大的背吃刀量，这样可以减少走刀次数，提高生产效率。当零件精度要求较高时，则应考虑留出精余量，其

38、所留的精铢余 量一般比数控铢削时所留余量小，常用 0.10.5mm。因此轮廓粗铢循环时选背 吃刀量为0.3mm,精锐循环时选背吃刀量为0.25mm,螺纹粗铢循环时选背吃刀量 为0.2mm，螺纹精铢循环时选背吃刀量为 0.1mm。(2)主轴转速的确定 铢外平面时主板料转速应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具材 料及性质等条件所允许的切削速度来确定。切削速度是切削用量中对切削加工影响最大的因素。要充分考虑切削条件和 要求，根据零件和刀具材料及性质等条件选择适当的切削速度。当切削速度确定 后，用公式 n=10 四计算主轴转速。二 d(3)进给速度的确定 进给速度是指切削单位时间内工件与进给方

39、向相对位移，单位为 mm/min 进给速度的大小直接影响表面粗糙度的值和铢削效率。主要根据零件的加工精度 和表面粗糙度以及刀具、工件的材料性质参考用量手册选取。确定进给速度的原则：A.当工件的质量要求能够得到保证时，可选择较高的进给速度。B.在切断、加工深孔时，宜选较低的进给速度 C.在加工精度、表面粗糙度要求较高时，进给速度应选小一些，D.刀具空行程时，特别是远距离回零时，可以选择机床数控系统给定的最高 速度。一般根据零件的表面粗糙度、刀具及工件材料等因素，查阅切削用量手册选 取每转进给量，运用公式 vf=fn 计算。7.1.8凹模的工艺过程卡片 表 7-1 凹模加工工艺过程 序号 工序名称

40、 工序内容 设备及工装 1 备料 选力 180X 30(mm 的型材 2 热处理 退火，HB 229 2 车 粗、精车外圆至尺寸 力 160 普通车床 3 数控加工 粗精铳平面、内凹槽，孔及螺纹的加工 卧心日工中心专用 夹具 4 钳 去毛刺，修正，留 0.020.03mm 余量 5 热处理 淬火后低温回火 使硬度达到 6064HRC 7 线切割 割凹模洞口，并留有 0.020.03 的研磨 量 数控线切割机床 8 磨削 磨上下平面达到精度要求 磨床 9 钳 研磨洞口内壁侧面达到 0.08um 10 检验 编制 审核 批准 共一页 第 1 页 表 7-2 数控加工刀具卡 产品名称或代号 零件名称

41、 凹模 零件图号 序号 刀具号 刀具规格名称 数量 刀具直径 刀具长度 备注 1 T01 面铳刀力 80 1 4 80 2 T02 三齿键槽铳刀力 16 1 4 16 3 T03 麻花钻力 5 1 4 5 4 T04 麻花钻 4 7.8 1 4 7.8 5 T05 麻在钻()9.8 1 4 9.8 T06 皎刀力 8 4 8 T07 皎刀力 10 4 10 T08 M12 的丝锥 4 12 编制 审核 批准 共一页 第 1 页 表 7-3 第一次装夹数控工序卡 宜宾职业 工序卡片 产品名称或代号 零件名称 材料 程序号 技术学院 凹模 CrWMn 工序号 工序名称 夹具 使用设备 车间 万能分

42、度头 数控机床 立式加工中心 工 工步内容 刀具号 进给速度(mm/min)主轴转速(r/min)背吃刀量(mm 1 粗铳 B 平面表面 T01 100 700 0.3 2 精铳 B 平面 T01 140 700 0.3 3 粗铳内凹槽力 66 T02 150 1200 0.25 4 精铳内凹槽力 66 T01 140 700 0.25 编制 共一页 第 1 页 表 7-4 第二次装夹数控加工工序卡 宜宾职业 技术学院 工序卡片 产品名称或代号 零件名称 材料 程序号 凹模 CrWMn O0001 工序号 工序名称 夹具 使用设备 车间 三爪自定心卡盘 数控机床 立式加工中心中心 工 工步内容

43、 刀具号 进给速度(mm/min)主轴转速(r/min)背吃刀量(mm 备注 1 粗铳 A 平面 T01 50 250 2 精铳 A 平面 T01 60 350 3 钻个孔的中心孔力 5 T03 40 800 4 钻 3 X 力 8 孔至力 7.8 T04 35 500 5 钻 2X 力 10 孔至力 9.8 T05 35 500 6 钻线切割工艺孔 4 9.8 T05 35 500 7 钻 4X M12 孔力 9.8 T05 35 500 8 皎孔 3X 力 8 至尺寸 T06 50 150 9 皎孔 2 X 力 10 至尺寸 T07 50 150 10 攻 4X M12 螺纹 T08 50

44、 300 编制 审核 共一页 第 1 页 7.2内凸凹模加工工艺设计 7.2.1零件介绍及分析：内凸凹模届丁轴套类零件，材料为 CrWMn,是一种低合金工具钢，也届丁 合金模具钢类。内凸凹模结构简单，外轮廓由直线段组成，内孔为阶梯孔结构。其中对外圆和内孔的表面质量要求较高，为 Ra0.8、Ra3.2两种，4 12燃与4 22同轴度要求为4 0.025,其中图上4 22为一基本尺寸，制造时需与中凸凹模内 刃口 4 22-0.102配做，保证其双边间隙为 0.0400.060mm之间。图 7-2 内凸凹模零件图 7.2.2毛坯选择 套类零件的毛坯选择与零件的材料、结构及尺寸等因素有关。材料为CrW

45、Mn,毛坯大小主要考虑加工余量、夹持长度及加工情况来选择。所以毛坯大小定为4 35mm x 100mm。7.2.3定位基准与装夹方案确定 内凸凹模结构简单，可采用三爪卡盘一次定位装夹，完成所有的加工。定位基准是工件在定位时所依据的基准。在加工内孔时以外圆定位用三爪自 动定心卡盘夹紧。加工外轮廓时，为保证同轴度要求和便于装夹，以坯件左端面 和轴心线为定位基准。用三爪卡盘夹持左端，右端留有中心孔并用尾座顶尖顶紧。7.2.4确定加工顺序 加工顺序的确定由内到外、由粗到精、由远到近的原则确定。结合本零件的 结构特征，可先第一次装夹粗、精车加工内孔和外轮廓，然后第二次装夹粗、精 加工左端内孔。根据该零件

46、的内孔的公差等级和表面粗糙度，可以确定加工内孔的方法为：车内孔端部-扩孔-钗孔，外圆的加工方法为粗车-半精车一精车。加工顺序：首先车右端面粗车外轮廓车内孔端部扩孔孔到 4 11.5mm 粗车内孔4 13mm 精车内孔4 13mm 粗车刃口至(J)11.8mm 精车刃口至尺寸，精车外轮廓至尺寸 切 2X0.5mm槽 切断。7.2.5刀具的选择(1)车削端面选用900硬质合金端面车刀车外轮廓一一T01;(2)硬质合金93外圆车刀一一T02;(3)选用机架式可转为车的硬质合金车刀，粗车内孔端部 T03;(4)选用4 11.5mm的高速钢钻头，钻孔至底孔一一T04;(5)选用机架式可转为车的硬质合金车

47、刀，粗车内孔 T05;(6)选用机架式可转为车的硬质合金车刀，精车内孔 T06;(7)切20.5mm的槽，选用2mm的切槽刀T07。7.2.6加工余量的确定 加工余量是指加工过程中所切去的金届层厚度。加工余量的大小对于工件的 加工质量和制造的经济性均有较大的影响。加工余量过大，必然增加机械加工的 劳动量、降低生产率；增加原材料、设备、工具及电力等的消耗。若加工余量过 小，则既不能消除上工序的各种表面缺陷和误差，乂不能补偿本工序加工时工件 的装夹误差，造成废品。因此，应当合理地确定加工余量。确定加工余量的基本 原则是：在保证加工质量的前提下越小越好。该零件表面的粗糙度值要求有 为Ra0.8和Ra

48、3.2,粗车后，留余量0.5mm以供精车，精车完成后留0.020.03mm 余量用丁最终的磨削加工。7.2.7确定切削用量 切削用量的大小对切削力、切削功率、刀具磨损、加工质量和加工成本均有 显著影响。数控加工中选择切削用量时，就是在保证加工质量和刀具耐用度前提 下，充分发挥机床性能和刀具切削性能，使切削效率最高，加工成本最低。要达到高的生产率，应按背吃刀量、进给量、切削速度的顺序来选择切削用 量，即应首先考虑尽可能大的背吃刀量，其次选用尽可能大的进给量，最后在保 证刀具合理耐用度的条件下，选取尽可能大的切削速度。(1)背吃刀量的选择 粗车外圆表面时选背吃刀量2mm,精车背吃刀量0.25mm；

49、粗车内孔时背吃 刀量1mm精车内孔时背吃刀量0.2mm；(2)主轴转速的选择 车外圆时的主轴转速 车外圆时主轴转速应根据零件上被加工部位的直径，并按零件和刀具材料及 性质等条件所允许的切削速度来确定。切削速度是切削用量中对切削加工影响最大的因素。要综合考虑切削条件和 要求，选择适当的切削速度。表 7-5 硬质合金外圆车刀切削速度的参考值 工件材料 热处理状态 ap/mm(0.3,2 (2,6(6,10 f/(mm.r-1)(0.08,0.3(0.3,0.6(0.6,1 vc/(m.min 1)低碳钢、易切钢 热扎 140180 100120 70-90 中碳钢 热扎 130-160 90 11

50、0 60-80 调质 100130 70-90 50-70 合金结构钢 热扎 100130 70-90 50 70 调质 80110 50-70 40-60 工具钢 退火 90120 60-80 50 70 灰铸铁 HBS190 90120 60-80 50 70 HBS=190-225 80110 50-70 40-60 高猛钢 1020 铜及铜合金 200250 120180 90120 铝及铝合金 300600 200400 150200 铸铝合金 wsi13%100180 80-150 60-100 当切削速度确定后，用以下公式计算主轴转速:查表7-5,选择合理的切削速度 粗车外圆时，