椭圆垫片冲裁模设计及制造.doc

学 号：

毕 业 论 文

题 目：模具设计
——椭圆垫片冲裁模设计及制造
学 院：
专 业：
年 级：
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指导教师：
完毕时间：
摘 要
随着中国国民经济的高速发展，各相关行业对于模具的需求越来越高，规定也日益提高。模具产品在平常生活中起着不可或缺的作用。
本次以椭圆垫片为研究对象,工件的结构简朴，合用于多工位模具。本设计内容是从零件的工艺性分析开始，根据工艺规定来拟定设计的大体思绪以及最佳工艺方案。拟定该模具类型为级进冲裁模做工艺计算，计算出冲裁时的冲压力,拟定工件的压力中心,选择压力机和拟定冲模的闭合高度。根据前面所计算出的内容拟定模具的凸、凹模尺寸和形状，并进行强度校核。设计出弹簧、导柱、导套和模柄等模具的重要零部件，并合理选择压力机，从而完毕整个模具的设计工作。其中一些零件是标准的零件，可以根据设计规定查表选配，如：导柱、导套、模架、螺母、销钉等，最终完毕本次毕业设计。通过本课题研究，使我掌握了冲压模具设计的理论知识。

关键词：冲裁;级进模;冲孔
Abstract
Along with the China national economy’s high speed development, each related profession are getting more and more regarding the mould design, the request also day by day enhances.
This paper is based on the Ellipse gasket and the structure of work piece is simple, therefore it suit for Progressive die .If using the stamping production, can change these shortcomings. This design content analysis of technology from parts according to the technical requirement, to determine the general design and desirable process scheme. Make sure the mold type for punching die, do process calculation, calculate the blunt pressure, unloading, pushing a force, determine the pressure center, choose mold and die closed press high, Again, the calculated according to the front of the content determination of dies. the convex, mold size and shape, and checking the strength. Design of a spring, column, and modulus of main components and handle, and appropriate presses were selected as well complete the whole mold design work, some parts are standard parts, can according to the design requirements of selecting such as table, column, guide, formwork, nuts, pin, etc.Finally I complete this graduation project. Through this design, the basic theory of a mold design was gained.

Keywords: Cutting;Progressive Die;Punching;
目 录
摘 要 1
Abstract 2
目 录 3
绪 论 5
一、椭圆垫片冲裁模具的课题研究背景 5
二、国内外发展概况 5
三、国内情况 5
四、国外情况 6
五、本文所研究的重要内容 7
第1章 零件工艺性分析 8
1.1 结构与尺寸 8
1.2 精度 9
1.3 材料 9
第2章 拟定冲裁工艺方案 10
2.1 拟定方案 10
2.2 拟定工序顺序 10
第3章 拟定模具总体结构方案 11
3.1 模具类型 11
3.2 操作与定位方式 11
3.3 卸料与出件方式 11
3.4 模架类型 11
第4章 工艺与设计计算 12
4.1 排样设计与计算 12
4.2 计算冲压力与压力中心，初选压力机 13
4.3 计算凸、凹模刃口尺寸及公差 15
第5章 设计选用模具零部件 17
5.1 凹模设计 17
5.2 凸模设计 17
5.3 定位零件 18
5.4 出件与卸料装置 19
5.5 选择模架并拟定其他模具零件 20
5.6 冲压设备与模柄的选择 21
第6章 压力机校核 22
6.1 公称压力 22
6.2 滑块行程 22
6.3 工作台面尺寸 22
6.4 闭合高度 22
第7章 绘制模具装配图及零件图 24
7.1 模具装配图 24
7.2 模具零件图 25
第8章 模具零件加工工艺过程 29
8.1 冲孔凸模加工工艺过程 29
8.2 落料凸模加工工艺过程 30
8.3 凹模加工工艺过程 30
8.4 卸料板的加工 32
8.5 固定板的加工 32
8.6 上模座加工工艺过程 33
8.7 下模座加工工艺过程 33
8.8 导柱、导套的加工 34
第9章 冲模的装配与调试 35
9.1 冲模装配的技术规定 35
9.2 冲模的装配方法 35
9.3 冲模的装配工艺过程 35
9.4 冲模的调试 36
9.5 冲模的安装 36
第10章 模具CAD/CAM 38
10.1 CAD/CAM的应用 38
10.2 CAD/CAM应用特点 38
10.3 卸料板的加工程序 38
10.4 刀具轨迹途径 41
总 结 43
参考文献 44

绪 论
一、椭圆垫片冲裁模具的课题研究背景
模具是现代化工业生产的重要工艺装备,是运用其特定形状去制造具有一定形状和尺寸的制品的工具。
模具作为一种生产工具已经广泛的地应用于各行各业，其发展之快，需求量之大，是前所未有的。今天，在国民经济的各个工业部门都越来越多地依靠模具来进行生产加工，模具已成为国民经济的基础工业，已成为当代工业的重要手段和工艺发展方向之一。现代工业产品的品种和生产效益的提高，在很大限度上取决于模具的发展和技术水平的提高。成形加工的社会效益很高，是高技术含量的社会产品，其价值和价格重要取决于模具材料、加工、外购件的劳动与消耗三项直接发生的费用和模具设计与试模等技术费用，后者，是模具价值和市场价格的重要组成部分，其中一部分技术价值计入了市场价格，而更大一部分价值，则是模具用户和产品用户受惠变为社会效益。如电视机用模，其模具费用仅为电视机产品价格的1/3000～1/5000，尽管模具的一次投资较大，但在大批量生产的每台电视机的成本中仅占极小的部分，甚至可以忽略不计，而事实上，很高的模具价值为社会所拥有，变成了社会财富。所以本模具设计具有非常重要的现实意义。
二、国内外发展概况
近十数年来，我国对板料成型性能、成形极限图、曲面零件的翻边、弯曲回弹、盒形件毛坯计算、冲压件工艺缺陷的分析等方面的研究均取得了较好的成绩。
三、国内情况
我国模具制造业的发展大体经历了以下几个阶段：
（1）50年代 手工业作坊时代。
（2）60年代 通用机械时代，生产工具为车床、铣床、刨床、磨床等。
（3）70年代 仿形机械时代，生产工具为仿形车床、仿形铣床、仿形刨床等。
（4）80年代 数控机械时代，生产工具为NC车床、NC铣床、NC电火花加工机床、NC电火花线切割机床等。
（5）90年代 计算机数控机械及CAD/CAM应用时代，生产工具为CNC车床、CNC铣床、CNC磨床等。
目前，我国的模具制造之研究单位和部分公司有比较先进的设备，但仍有一部分模具制造仍存在专业化限度低、周期长、精度低、使用寿命短的弊病。这与产品更新换代、冲压件品种日益增多而批量逐渐减少的发展趋势不相适应。我们必须加快模具加工设备更新换代的步伐，促进模具技术的较快发展，使冲压件工艺及模具技术在实现我国现代化和提高人民生活水平的过程中发挥重大的作用。
四、国外情况
工业先进的国家的冷冲压工艺和冲模技术相称发达，他们逐步把冷冲压生产过程用智力型代替体力型，出现下列情况：
（1）冷冲压加工全自动生产系统和模具柔性制造系统已投入应用
这种全自动生产系统涉及：自动安装调模装置、材料自动选择与供应装置、材料导向自动调节装置、送料近距自动调节装置、成品容器自动更换装置、误送料自动检出装置及冲压件的加工数量达成预定数量后压力机自动停车装置等。
（2）模具的精度很高
先进国家目前模具可达成尺寸精度3~5um，级进模步距精度5~8um，凸、凹模及易损件互换精度2~2.5um。
（3）国外已研制成冲压件用的新材料的化学成分、金相组织和机械工艺数值更好的符合冲压性能的规定。
（4）模具寿命长
模具是比较昂贵的生产工具，所以寿命长短是至关重要的。国外硬质合金级进模冲制芯片总寿命3亿次。慕尼黑盖斯乐公司生产的精冲模在1000次/分钟的情况下能冲1000万片薄片。
（5）模具制造设备不断更新
为了满足模具制造需要，机床制造厂必须给模具制造厂提供崭新的技术，提供高生产率的机床品种。有的数控仿形铣床能把仿形和数控一体化，是复杂形状的模具加工变得较容易。这种机床的仿形功能和数控功能进行自动转换，对复杂部分进行仿形，而对简朴部分进行数控，两者结合起来，可以组合各种曲面。CNC连续轨迹坐标磨床是高效率加工精密模具的较抱负设备，对复杂巅峰轮廓可以连续的磨削，当磨削冲模凸、凹模时可得到间隙极为均匀，从而提高了模具寿命，对另一种类型的坐标磨床可以插磨模具零件上的孔、圆弧及直边。此外，CNC线切割机床和CNC内外圆磨床均在模具加工中发挥了作用。
五、本文所研究的重要内容
本次需要加工的零件为椭圆垫片，所选用的模具为导柱式模具。本课题重要研究的内容为：零件冲压工艺分析；模零件的设计与计算；冲裁件整形；模具安装与调试，绘制装配图和零件图，以及模具CAD/CAM。
其中细分起来尚有椭圆垫片零件冲压工艺性分析；拟定冲压基本工序；排样方案的拟定；冲裁模具凸模和凹模刃口尺寸计算；模具重要零件尺寸计算；冲压力的计算；压力中心的计算；选择冲压设备；冲模的闭合高度；调整模具闭合高度等。
第1章 零件工艺性分析

冲裁如图所示椭圆法兰垫片零件，材料为Q235，厚度t=1.5mm，大批量生产。试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。

零件名称：椭圆法兰垫片
材 料：Q235
厚 度：t=1.5mm
生产批量：大批量生产
1.1 结构与尺寸
该零件结构简朴，形状对称,其最小孔的直径>0.9t，孔与孔间的最小距离9.9>(1～1.5)t，孔与边沿的最小距离3.9>(1.5～2)t。均适宜于冲裁加工。
1.2 精度
零件尺寸公差除接近于IT11级以外，其余尺寸均低于IT14级，亦无其他特殊规定。从《冲压模具设计与制造》表3-5可知，运用普通冲裁方式可以达成零件图样规定。
1.3 材料
Q235，普通碳素钢，抗剪强度（见《冲压模具设计与制造》表1-3），断后伸长率。此材料具有良好的弹性和塑性，其冲裁加工性较好。
根据以上分析，该零件的工艺性较好，可以冲裁加工。
第2章 拟定冲裁工艺方案
2.1 拟定方案
该零件涉及落料和冲孔两个基本工序，可采用的冲裁工艺方案有单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁三种。由于零件属于大批量生产，结构简朴，采用单工序冲裁效率太低，且不便于操作。若采用复合冲裁，虽然冲出的零件精度和平直度较好，生产效率也较高，但零件的孔边距不是很大，模具强度不能保证。采用级进冲裁时，生产效率高，操作方便，通过设计合理的模具结构和排样方案可以达成较好的零件质量和避免模具强度不够的问题。
2.2 拟定工序顺序
该零件采用先冲两个大小为和的三个孔，最后冲出零件。
根据以上分析，该零件采用级进冲裁工艺方案。
第3章 拟定模具总体结构方案
3.1 模具类型
根据零件的冲裁工艺方案，采用级进冲裁模。
3.2 操作与定位方式
虽然零件的生产批量较大，但合理安排生产可用手工送料方式可以达成批量规定，且能减少模具成本，因此采用手工送料方式。考虑零件的尺寸跟材料厚度，为了便于操作和保证零件的精度，宜采用导料板导向、侧刃定距的定位方式。侧刃事实上是一个具有特殊功用的凸模，其作用是在压力机每次冲压行程中，沿条料边沿切下一块长度等于进距的边料。由于沿送料方向上，侧刃前后两导料板的间距不同，前宽后窄形成一个凸肩，所以条料上只有被切除材料边的部分方能通过，通过的距离即等于进距。为减小料头和料尾的材料消耗和提高定距的可靠性，采用双侧刃前后对角布置。
3.3 卸料与出件方式
考虑零件的厚度，采用弹性卸料方式，弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹性元件（弹簧或橡胶）组成。弹性卸料的平面外形尺寸等于或稍大于凹模板尺寸，厚度取凹模厚度的0.6～0.8倍。卸料板与凸模的双边间隙根据冲件料厚拟定，一般取0.1～0.3mm（料后时取大值，料薄时取小值）。弹性卸料装置可装于上模或下模，因此，采用卸料装置装于上模。为了便于操作、提高生产率，冲件和废料采用由凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式。
3.4 模架类型
考虑到送料与操作的方便性，模架采用中间式导柱的模架，用导柱导套导向。
第4章 工艺与设计计算
4.1 排样设计与计算
根据冲件的形状特性、质量规定、模具类型与结构方案、材料运用率等方面因素，采用直排有废料排样方式。如图1 所示：

图1 排样图

查《冲压模具设计与制造》表3-18、表3-19、表3-20、表3-21，取。由于采用的IC型侧刃，故料宽每边须增长燕尾形切入深度因此，条料宽度为

冲裁后废料宽度为

进距为

导料板间距为

由零件图近似算得一个零件的面积为

=
一个进距内的坯料面积为

因此一个进距内材料的运用率为

查《冲压模具设计与制造》表1-5选用冷轧钢板的尺寸规格为1100×2023×1.5，该板可得到48张（41×1100×1.5）条料，一张条料可冲15个零件，则一张板可冲48×15=720个零件，该板的运用率为

4.2 计算冲压力与压力中心，初选压力机
冲裁力：根据零件图可算得一个零件外周边长度，内周边长度，侧刃冲切长度，根据排样图一模冲一件和双侧刃布置，故总冲裁长又，t=1.5mm，取K=1.3，则

卸料力：查《冲压模具设计与制造》表3-22，取，则

推料力：根据材料的厚度取凹模刃口直壁高度，故。查《冲压模具设计与制造》表3-22，取则

总冲压力

应选取的压力机公称压力
，
因此可初选压力机型号为JC23-35，当模具结构及尺寸拟定之后，可对压力机的闭合高度、模具安装尺寸进行校核，从而最终拟定压力机的型号。
拟定压力中心，画出凹模刃口，建立如图2 所示的坐标系，画出工件形状，将工件提成6个单一图形轮廓，每段轮廓周长为，选定坐标系xo-y，计算各单一图形的压力中心到x轴的距离及到y轴的距离，代入压力中心计算公式可求得压力中心坐标

表1 各图形的冲裁长度和压力中心坐标
序号
/mm
/mm
/mm

序号
/mm
/mm
/mm
1
2
3
69.1
25.8
86
0
25
35.3
0
0
41

4
5
6
162
86
25.8
0
35.3
25
41
0
0
将表1中的数据代入压力中心计算公式，得

故 冲压件冲压中心坐标为（16.2，22.4）。
4.3 计算凸、凹模刃口尺寸及公差
由于材料薄，模具间隙小，故凸、凹模采用配作加工为宜。落料时，因落料件光面尺寸与凹模刃口尺寸相等或基本一致，应先拟定凹模刃口尺寸，即以凹模刃口尺寸为基准。又因落料件尺寸会随凹模刃口的磨损而增大，为保证凹模磨损到一定限度仍能冲出合格零件，故凹模基本尺寸应取落料件尺
寸公差范围内的较小尺寸。落料凸模的基本尺寸则是在凹模基本尺寸上减去最小合理间隙。冲孔时，因孔的光面尺寸与凸模刃口尺寸相等或基本一致，应先拟定凸模刃口尺寸，即以凸模刃口尺寸为基准。 图2 压力中心计算
又因冲孔的尺寸会随凸模刃口的磨损而减小，故凸模基本尺寸应取冲件孔尺寸公差范围内的较大尺寸。冲孔凹模的基本尺寸则是在凸模基本尺寸上加上最小合理间隙。
查《冲压模具设计与制造》表3-11，按II类间隙，查表3-10，得冲裁模双面间隙值 ，侧刃按侧刃孔配单面间隙。由于冲件为落料件，故以凹模为基准，配作凸模。凹模磨损后其尺寸变化有变大、变小和不变三种情况：
凹模磨损后变大的尺寸
刃口尺寸计算公式为
查《冲压模具设计与制造》表3-13、表3-14得

校核间隙，由于，都均小于，所以符合。
将已知和查表的数据代入公式，即得

凹模磨损后变小的尺寸
刃口尺寸计算公式为
查《冲压模具设计与制造》表3-13、表3-14得

校核间隙，由于，都均小于，所以符合。
将已知和查表的数据代入公式，即得

凹模磨损后不变的尺寸
刃口尺寸计算公式为
查《冲压模具设计与制造》表3-13、表3-14得

校核间隙，由于，小于，所以符合。
将数据代入公式，即得

侧刃孔尺寸计算公式可按公式计算，查《冲压模具设计与制造》表3-13，取，则

相应凸模按凹模实际尺寸配作，并保证双面间隙在。
第5章 设计选用模具零部件
5.1 凹模设计
凹模采用矩形板状结构和通用螺钉、销钉固定在凹模固定板内，其螺钉、销钉与凹模孔壁间距不能太小，否则会影响模具强度和寿命。因冲件的批量较大，考虑凹模有磨损和保证冲件的质量，凹模刃口采用直刃壁结构，刃壁高度取6mm，漏料部分沿刃口轮廓适当扩大（为便于加工，落料凹模漏料孔可设计成近似于刃口轮廓的简化形状）。凹模轮廓尺寸计算如下
沿送料方向的凹模型孔壁间最大距离为

垂直于送料方向的凹模型孔壁间最大间距离为
(取侧刃厚度为12mm)
沿送料方向的凹模长度为
查《冲压模具设计与制造》表3-29，取

垂直于送料方向的凹模宽度为

凹模厚度为
查《冲压模具设计与制造》表3-30，取

根据算得的凹模轮廓尺寸，选取与计算值相接近的标准凹模板轮廓尺寸为
凹模的材料选用，工作部分热解决淬硬（材料及热解决选用参考《冲压模具设计与制造》表8-3）。
5.2 凸模设计
落料凸模刃口部分为非圆形，为便于凸模和固定板的加工，可设计成阶梯结构，为便于加工，并将安装部分设计成矩形，采用台肩式固定在固定板上。落料凸模的尺寸根据刃口尺寸、卸料装置和安装固定规定拟定。凸模材料也选用，工作部分热解决淬硬。
冲孔凸模的设计与落料凸模基本相同，因刃口部分为圆形，其结构简朴。考虑冲孔凸模直径小，故对最小凸模（冲孔凸模）进行强度校核。
凸模最小直径的校核（强度校核）。因孔径虽小，但远大于材料厚度，估计凸模的强度和刚度是够的。为使弹压卸料板加工方便，取凸模与卸料板的双面间隙为0.2mm（不起导向作用）。
根据《冲压模具设计与制造》表3-26，凸模的最小直径d应满足
（取）
而，因，所以凸模强度足够。
因采用弹性卸料方式卸料，故凸模长度可按下式计算

式中 L——凸模长度，mm
——凸模固定板厚度，mm
——卸料板厚度，mm
——卸料弹性元件被预压后的厚度，mm
凸模最大自由长度的校核（刚度校核）。根据《冲压模具设计与制造》表3-26，凸模最大自由长度L应满足

由此可知，凸模工作部分长度不能超过42.6mm。根据凸模长度系列标准，选取凸模长度为56mm。
5.3 定位零件
本次设计采用导料板定位侧刃定距，采用导料板定位时操作方便，同时导料板也起到了导向的作用。侧刃相称于一种特殊的凸模，按与凸模相同的固定方式固定在凸模固定板上，长度与凸模长度基本相同。查《模具设计指导》表5-32，选用IC型侧刃，侧刃尺寸：侧刃步距、宽度、高度，材料为T10A。
5.4 出件与卸料装置
出件方式采用凸模直接顶出的下出件方式。
卸料采用弹性卸料装置，卸料板、卸料螺钉与弹簧组成，卸料板的平面尺寸等于或稍大于凹模板的尺寸，厚度取凹模厚度的0.5～0.8倍，卸料板与凸模的单边间隙按《冷冲压工艺及模具设计》表3-32选取；t＞1mm时，双边间隙为0.2mm，为了便于可靠卸料，在模具启动状态时，卸料板工作平面应高出凸模刃口尺寸端面0.3～0.5mm，卸料板的规格为：，材料为45号钢。
卸料螺钉采用标准的阶梯形螺钉，根据卸料板的尺寸选择4个卸料螺钉，规格为：，材料为45号钢。
考虑模具结构，初选弹簧个数，则每个弹簧的预压力为

初选弹簧规格。按估算弹簧的极限工作压力

查标准GB 2089-1980，初选弹簧规格为

计算所选弹簧的预压量

校核所选弹簧是否合适。卸料板工作行程，取凸模刃磨量，则弹簧工作时的总压缩量为

由于，故所选弹簧合适。则卸料弹簧选用YA型圆柱螺旋压缩弹簧，所选弹簧的重要参数为：弹簧外径，钢丝直径，弹簧自由长度，有效圈数，极限工作压力，材料为65Mn。弹簧的标记为：弹簧 GB 2089-1980。弹簧的安装高度为。
5.5 选择模架并拟定其他模具零件
模架选用中间导柱标准模架
上模座：
下模座：
导 柱：
导 套：
模架闭合高度：
上模座底板厚度：
下模座底板厚度：
模具闭合高度：
模柄选用压入式A型模柄，模柄的作用是把上模固定在压力机滑块上，同时使模具中心通过滑块的压力中心。模柄的直径、长度与压力机滑块一致，根据冲压设备的模柄孔尺寸拟定。拟定冲压设备后再拟定模柄尺寸规格。
模具的其他零部件如垫板、固定板、紧固件等，根据弹性卸料纵向送料典型组合尺寸来拟定，查《模具设计指导》表5-2，根据标准 JB/T 8066.1-1995来拟定其他模具零件如表2 所示
表2
名称
标准编号
规格
材料
硬度（HRC）
数量
垫板
JB/T7643.3-1994

45

1
固定板
JB/T7643.2-1994

45

1
卸料板
JB/T7643.2-1994

Q235
45
1
导料板
JB/T7648.5-1994

Q235

2
承料板
JB/T7648.6-1994

Q235

1
螺钉
GB/T70.1-2023

45

8
螺钉
GB/T70.1-2023

45

4
螺钉
GB/T65-2023

45

2
圆柱销
GB/T119-2023

45

4
圆柱销
GB/T119-2023

45

4

5.6 冲压设备与模柄的选择
冲压设备的类型重要是根据所要完毕的冲压工艺性质、生产批量、冲压件的尺寸大小和精度规定等来选择的。本次设计出的模具是用于大批量生产，故应尽量选用高速压力机。所以选用开式双柱可倾压力机JC23-35
公称压力：
滑块行程：
最大闭合高度：
最大装模高度：
滑块中心线至床身距离：
工作台尺寸：
工作台孔尺寸：
垫板的尺寸：
模柄孔尺寸：
滑块底面尺寸：
床身最大可倾角：
根据所选压力机的模柄孔尺寸为，由此可选择压入式模柄的型号为 JB/T7646.1-1994
第6章 压力机校核
6.1 公称压力
公称压力是指滑块距下死点前某一特定距离或曲柄旋转到距下死点某一特定角度时，滑块所产生的冲击力。根据公称压力的选取压力机型号为开式双柱可倾压力机JC23～35，它的压力为，大于总冲压力，所以压力得以校核。
6.2 滑块行程
滑块行程是指滑块从上止点至下止点之间的距离，拟定滑块行程时，应保证坯料能顺利地放入模具和冲压件能顺利地从模具中取出。这里只是材料的厚度，卸料板的厚度，及凸模冲入凹模的最大深度,即，所以得以校核。
6.3 工作台面尺寸
压力机工作台面的长、宽尺寸一般应大于模具下模座尺寸，且每边留出，以便于安装固定凸模。当冲压件或废料从下模漏料时，工作台孔尺寸必须大于漏料件尺寸。
根据下模座尺寸，且每边留出，即，而压力机的工作台面，冲压件和废料从下模漏出，漏料尺寸小于，而压力机的孔尺寸为，故符合规定，得以校核。
6.4 闭合高度
压力机的闭合高度是指滑块处在下止点位置时，滑块底面至工作台面之间的距离。由压力机型号知最大闭合高度，闭合高度调节量，垫板厚度，则

由公式得

所以所选压力机合适，即压力机得以校核。
第7章 绘制模具装配图及零件图
7.1 模具装配图

1—上模座 2—卸料螺钉 3—导套 4—弹簧 5—侧刃 6—导柱 7—下模座 8—模柄 9—螺钉10—垫板 11—固定板 12、13—冲孔凸模 14—卸料板 15—凹模 16—圆柱销 17—承料板18—落料凸模 19—螺钉
20—导料板
图7-1 装配图
7.2 模具零件图

图7-2 上模座

图7-3 下模座

图7-4 冲孔凸模

图7-5 冲孔凸模

图7-6 落料凸模

图7-7 凹模

图7-8 固定板

图7-9 卸料板
第8章 模具零件加工工艺过程
8.1 冲孔凸模加工工艺过程
表8-1 冲孔凸模加工工艺过程
序号
工序名
工序内容
设备
工序简图
1
备料
将毛坯锻成圆棒

2
热解决
退火

3
车削
按图车全形，单边留精加工余量
车床

4
热解决
工作部分淬硬

5
磨削
磨外圆、两端面达设计规定
磨床

6
钳工精修
全面达成设计规定

7
检查

表8-2 冲孔凸模加工工艺过程
序号
工序名
工序内容
设备
工序简图
1
备料
将毛坯锻成圆棒

2
热解决
退火

3
车削
按图车全形，单边留精加工余量
车床

4
热解决
工作部分淬硬

5
磨削
磨外圆、两端面达设计规定
磨床

6
钳工精修
全面达成设计规定

7
检查

8.2 落料凸模加工工艺过程
表8-3 落料凸模加工工艺过程
序号
工序名
工序内容
设备
工序简图
1
备料

将毛坯锻成长方体

2
热解决
退火

3
粗刨
刨六面达成
刨床

4
热解决
调质

5
钳工划线
画出要加工的轮廓

6
铣削
按规定铣出轮廓达成尺寸规定
铣床

7
钳工精修
全面达成设计规定

8
检查

8.3 凹模加工工艺过程
8-4 凹模加工工艺过程
序号
工序名
工序内容
设备
工序简图
1
备料
将毛坯锻成长方体

2
热解决
退火

3
粗刨
刨六面达成
刨床

4
热解决
调质

5
磨平面
光六面、互为直角
磨床

6
钳工划线
划出各孔位置线，型孔轮廓线

7
铣漏料孔
达成设计规定
铣床

8

加工螺钉孔、销钉孔及穿丝孔
按位置加工螺钉孔、销钉孔及穿丝孔
钻床

9
热解决
按热解决工艺，淬硬

10
磨平面
磨光上下平面
磨床

11
线切割
按图切割型孔达成尺寸规定

12
钳工精修
全面达成设计规定

13
检查

8.4 卸料板的加工
卸料板加工的技术规定如下：
① 卸料孔与凸模之间的双面间隙为，孔的位置与凹模孔相应一致。
② 卸料板上、下面应保持平行，卸料孔的轴心线也必须与卸料板支承面保持垂直，其平行度和垂直度公差在范围内不超过。
③ 卸料板上、下面及卸料孔的表面粗糙度为，其余部位为。
④ 卸料板的加工方法与凹模有些类似，加工工艺过程如下。
备料（下料、锻造）→退火→铣或刨粗加工六面→平磨上、下面及侧基面→划线→螺孔加工→型孔粗加工→型孔精加工
8.5 固定板的加工
固定板加工的技术规定如下：
① 加工固定板的形状、尺寸和精度均应符合图样设计规定。
② 固定板上、下表面应互相平行，其平行度允差在内不大于；固定板的安装轴心线应与支承面垂直，其垂直度允差在内不大于。
③ 固定板安装孔位置与凹模孔位置相应一致；安装孔的台肩深度相同。
④ 固定板选用45钢，上、下面及安装孔的表面粗糙度为，其余部位为。
8.6 上模座加工工艺过程
表8-5 上模座加工工艺过程
序号
工序名
工序内容
设备
工序简图
1
备料
铸造毛坯

2
刨平面
刨上、下平面，保证尺寸

牛头刨床

3
磨平面
磨上、下平面，保证尺寸

平面磨床

4
钳工划线
划前部、模柄和导套孔线

5
铣前部
按线铣前部
立铣

6
钻孔
按线钻模柄孔和导套孔
立钻

7
铣槽
按线铣的圆弧槽
铣床

8
检查

8.7 下模座加工工艺过程
表8-6 下模座加工工艺过程
序号
工序名
工序内容
设备
工序简图
1
备料
铸造毛坯

2
刨平面
刨上、下平面，保证尺寸
牛头刨床

3
磨平面
磨上、下平面，保证尺寸
平面磨床

4
钳工划线
划前部、螺纹孔、销钉孔和导套孔线

5
铣床加工
按线铣前部、铣台肩至尺寸
立铣

6
铣床加工
钻导柱孔
立钻

7
检查

8.8 导柱、导套的加工
导柱、导套在模具中起定位和导向作用，保证凸、凹模工作时具有对的的相对位置。为了保证良好的导向，导柱、导套在装配后应保证模架的活动部分移动平稳。所以，在加工过程中除了保证导柱、导套配合表面的尺寸和形状精度外，还应保证导柱、导套各自配合面之间的同轴度规定。为了提高导柱、导套的耐磨性并保持较好的韧性，导柱、导套一般选用碳素工具钢（T10A）淬火解决，淬火硬度为。
构成导柱、导套的基本表面是旋转体圆柱面，因此导柱导套的重要加工方法是车削和磨削，对于配合精度规定高的部位，配合表面还要进行研磨。为了保证导柱、导套的形状和位置精度，导柱加工时都采用两端中心孔定位，使各重要工序的定位基准统一；导套加工时，粗加工一般采用一次装夹同时加工外圆和内孔，精加工采用互为基准的方法来保证内孔和外圆的同轴规定。
根据以上分析，导柱、导套的加工工艺过程如下。
下料→粗车、半精车内外圆柱表面→热解决（渗碳、淬火）→研磨修正导柱中心孔→粗磨、精磨配合表面→研磨导柱、导套配合表面。
第9章 冲模的装配与调试
9.1 冲模装配的技术规定
冲模装配后，模具上、下模座的上平面与下平面要保持互相平行，其平行度公差在400mm测量范围内为IT5-IT6级，在400mm以上测量范围内为IT6-IT7级；模柄的轴心线应与上模座的上平面垂直，其垂直度公差在全长范围不大于0.05mm；导柱、导套的轴心线应分别垂直于下模座的下底面与上模座的上平面，同时保证导柱、导套的配合间隙均匀，上模座沿导柱上、下移动时应平稳无阻滞现象；凸模与凹模的间隙沿工作型面应均匀一致，符合设计规定；模具的闭合高度及安装于压力机上各配合部位的尺寸，均应符合所选压力机的规格规定；模具装配时应考虑易损零件便于更换。
9.2 冲模的装配方法
冲模的装配方法有配作装配法和直接装配法两种。配作装配法是在零件加工时，只需对有关工作型面或型孔部位进行高精度加工，其余部位则按经济加工精度拟定制造公差，装配时，由钳工采用配作或调整等方法使各零件装配后的相对位置保持对的关系，满足预定的装配精度规定。这种方法装配时花费的工时较多，且需要的钳工有很高的实践经验和技术水平。直接装配法是装配前将模具所有零件的型面、型孔及安装孔等所有按图样加工完毕，装配时只需把各零件按一定的顺序和方法联接在一起即可。这种装配方法简便迅速，且便于零件的互换。综合考虑，选用直接装配法为冲模的装配方法。
9.3 冲模的装配工艺过程
冲模装配的工艺过程就是将冲模零件装配成模具整体的过程。在冲模装配前，认真研究模具设计图样和冲模装配技术验收条件，根据装配图上的零件明细表清点和清洗零件，清理布置好装配场地，准备好必要的装配工具、夹具、量具和所需辅助材料。
组件装配：组件装配是指在冲模总装配前，将两个或两个以上的零件按照规定的技术规定连接成一组件的局部装配工作。
① 模柄的装配。压入式模柄的装配方法是先将上模座翻转并用等高垫铁支承后将模柄压入，然后用角尺检查模柄轴线与上模座上平面的垂直度，符合规定后再加工防转销孔，并装入防转销，最后在平面磨床上将模柄端面与上模座的下平面一起磨平。
② 导柱、导套的装配。由于导柱、导套与模座的配合均为过盈配合，所以一般都在压力机上将导柱、导套压入模座的。压入导套时，先将上模座反置套在导柱上，以导柱为引导件将导套适量压入上模座，再取走下模座，继续将导套的配合部分所有压入。压入后导柱、导套其固定端端面应比相应模座的底面低。
③ 凹模与凸模的装配。凹模直接用螺钉和销钉与下模座联接。凸模与固定板以铆接固定和台肩固定。装配时，在压力机上调好凸模与固定板的垂直度，然后将凸模压入固定板，再检查凸模对固定板支承面的垂直度，合格后对铆接式凸模用锤子和凿子将凸模上端铆合，最后在平面磨床上将凸模上端面与固定板一起磨平。
④ 卸料板的装配。卸料板直接采用卸料螺钉和弹簧安装在凸模固定板上，并规