椭圆垫片冲裁模设计及制造

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：姓 名：指导教师：完成时间：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，要求也日益提高。模具产品在日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,工件的结构简单，适用于多工位模具。本设计内容是从零件的工艺性分析开始，根据工艺要求来确定设计的大体思路以及最佳工艺方案。确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,确定工件的压力中心,选择压力机和确定冲模的闭合高度。根据前面所计算出的内容确定模具的凸、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主要零部件，并合理选择压力机，从而完成整个模具的设计工作。其中一些零件是标准的零件，可以根据设计要求查表选配，如：导柱、导套、模架、螺母、销钉等，最终完成本次毕业设计。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AbstractAlong with the China national economys 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1Abstract2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、本文所研究的主要内容7第1章 零件工艺性分析81.1 结构与尺寸81.2 精度91.3 材料9第2章 确定冲裁工艺方案102.1 确定方案102.2 确定工序顺序10第3章 确定模具总体结构方案113.1 模具类型113.2 操作与定位方式113.3 卸料与出件方式113.4 模架类型11第4章 工艺与设计计算124.1 排样设计与计算124.2 计算冲压力与压力中心，初选压力机134.3 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175.1 凹模设计175.2 凸模设计175.3 定位零件185.4 出件与卸料装置195.5 选择模架并确定其他模具零件205.6 冲压设备与模柄的选择21第6章 压力机校核226.1 公称压力226.2 滑块行程226.3 工作台面尺寸226.4 闭合高度22第7章 绘制模具装配图及零件图247.1 模具装配图247.2 模具零件图25第8章 模具零件加工工艺过程298.1 冲孔凸模加工工艺过程298.2 落料凸模加工工艺过程308.3 凹模加工工艺过程308.4 卸料板的加工328.5 固定板的加工328.6 上模座加工工艺过程338.7 下模座加工工艺过程338.8 导柱、导套的加工34第9章 冲模的装配与调试359.1 冲模装配的技术要求359.2 冲模的装配方法359.3 冲模的装配工艺过程359.4 冲模的调试369.5 冲模的安装36第10章 模具CAD/CAM3810.1 CAD/CAM的应用3810.2 CAD/CAM应用特点3810.3 卸料板的加工程序3810.4 刀具轨迹路径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,是利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，在很大程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，其价值和价格主要取决于模具材料、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主要组成部分，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1/30001/5000，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，而实际上，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多年来，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致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企业有比较先进的设备，但仍有一部分模具制造仍存在专业化程度低、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当发达，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包括：自动安装调模装置、材料自动选择与供给装置、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到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到尺寸精度35um，级进模步距精度58um，凸、凹模及易损件互换精度22.5um。（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要求。（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，而对简单部分进行数控，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理想设备，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、本文所研究的主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。本课题主要研究的内容为：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。其中细分起来还有椭圆垫片零件冲压工艺性分析；确定冲压基本工序；排样方案的确定；冲裁模具凸模和凹模刃口尺寸计算；模具主要零件尺寸计算；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单，形状对称,其最小孔的直径0.9t，孔与孔间的最小距离9.9(11.5)t，孔与边缘的最小距离3.9(1.52)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，亦无其他特殊要求。从冲压模具设计与制造表3-5可知，利用普通冲裁方式可以达到零件图样要求。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 确定冲裁工艺方案2.1 确定方案该零件包括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，结构简单，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到较好的零件质量和避免模具强度不够的问题。2.2 确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 确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能够达到批量要求，且能降低模具成本，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。侧刃实际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，沿条料边缘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0.60.8倍。卸料板与凸模的双边间隙根据冲件料厚确定，一般取0.10.3mm（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征、质量要求、模具类型与结构方案、材料利用率等方面因素，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。因为采用的IC型侧刃，故料宽每边须增加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利用率为 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110020001.5，该板可得到48张（4111001.5）条料，一张条料可冲15个零件，则一张板可冲4815=720个零件，该板的利用率为 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，当模具结构及尺寸确定之后，可对压力机的闭合高度、模具安装尺寸进行校核，从而最终确定压力机的型号。确定压力中心，画出凹模刃口，建立如图2 所示的坐标系，画出工件形状，将工件分成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/mm12369.125.88602535.300414561628625.8035.3254100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，应先确定凹模刃口尺寸，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程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，应先确定凸模刃口尺寸，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，因为，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，因为，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，因为，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，工作部分热处理淬硬（材料及热处理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要求确定。凸模材料也选用，工作部分热处理淬硬。冲孔凸模的设计与落料凸模基本相同，因刃口部分为圆形，其结构简单。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。侧刃相当于一种特殊的凸模，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0.50.8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；t1mm时，双边间隙为0.2mm，为了便于可靠卸料，在模具开启状态时，卸料板工作平面应高出凸模刃口尺寸端面0.30.5mm，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 因为，故所选弹簧合适。则卸料弹簧选用YA型圆柱螺旋压缩弹簧，所选弹簧的主要参数为：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 选择模架并确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确定。确定冲压设备后再确定模柄尺寸规格。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确定，查模具设计指导表5-2，根据标准 JB/T 8066.1-1995来确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/T7643.3-1994451固定板JB/T7643.2-1994451卸料板JB/T7643.2-1994Q235451导料板JB/T7648.5-1994Q2352承料板JB/T7648.6-1994Q2351螺钉GB/T70.1-2000458螺钉GB/T70.1-2000454螺钉GB/T65-2000452圆柱销GB/T119-2000454圆柱销GB/T119-20004545.6 冲压设备与模柄的选择冲压设备的类型主要是根据所要完成的冲压工艺性质、生产批量、冲压件的尺寸大小和精度要求等来选择的。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JC2335，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，确定滑块行程时，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，故符合要求，得以校核。6.4 闭合高度压力机的闭合高度是指滑块处于下止点位置时，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热处理退火3车削按图车全形，单边留精加工余量车床4热处理工作部分淬硬5磨削磨外圆、两端面达设计要求磨床6钳工精修全面达到设计要求7检验表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热处理退火3车削按图车全形，单边留精加工余量车床4热处理工作部分淬硬5磨削磨外圆、两端面达设计要求磨床6钳工精修全面达到设计要求7检验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热处理退火3粗刨刨六面达到刨床4热处理调质5钳工划线画出要加工的轮廓6铣削按要求铣出轮廓达到尺寸要求铣床7钳工精修全面达到设计要求8检验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热处理退火3粗刨刨六面达到刨床4热处理调质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铣漏料孔达到设计要求铣床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热处理按热处理工艺，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到尺寸要求12钳工精修全面达到设计要求13检验8.4 卸料板的加工 卸料板加工的技术要求如下： 卸料孔与凸模之间的双面间隙为，孔的位置与凹模孔对应一致。 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。 卸料板上、下面及卸料孔的表面粗糙度为，其余部位为。 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要求如下： 加工固定板的形状、尺寸和精度均应符合图样设计要求。 固定板上、下表面应相互平行，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。 固定板安装孔位置与凹模孔位置对应一致；安装孔的台肩深度相同。 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检验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检验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、凹模工作时具有正确的相对位置。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要求。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）淬火处理，淬火硬度为。构成导柱、导套的基本表面是旋转体圆柱面，因此导柱导套的主要加工方法是车削和磨削，对于配合精度要求高的部位，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，使各主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要求。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处理（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 冲模装配的技术要求冲模装配后，模具上、下模座的上平面与下平面要保持相互平行，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，符合设计要求；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要求；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确定制造公差，装配时，由钳工采取配作或调整等方法使各零件装配后的相对位置保持正确关系，满足预定的装配精度要求。这种方法装配时耗费的工时较多，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、型孔及安装孔等全部按图样加工完毕，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要求连接成一组件的局部装配工作。 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，符合要求后再加工防转销孔，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。 导柱、导套的装配。因为导柱、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全部压入。压入后导柱、导套其固定端端面应比相应模座的底面低。 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。 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，并要求安装完成后凸模与卸料板之间的双边间隙为。总装配：总装配是将模具零件和组件结合成一副完整模具的过程。由于该模具采用的是导柱、导套导向装置，装配时先装配模架（由上模座、下模座、导柱导套构成），再进行凸、凹模零件和其他结构零件的装配。9.4 冲模的调试冲模的调试要求从冲模的外观、试冲材料、试冲设备、试冲零件数量、模具交付要求等进行调试。主要是为了鉴定冲压件和模具的质量，确定冲压件的形成条件，确定冲压件的毛坯形状尺寸及用料标准，通过调试过程中发现问题、分析问题和解决问题，可不断积累经验，从而有助于提高模具设计与制造水平。9.5 冲模的安装 检查冲模及压力机的技术状态。安装冲模以前，应先检查冲模的安装及使用要求与压力机的有关技术规格是否协调一致，部件是否灵活可靠，压力机的离合、制动及操纵机构等是否能正常工作。 清除压力机滑块底面、工作台面及冲模上模座的上平面与下模座的下底面异物，不得有任何污物及金属渣屑存在。 准备好安装冲模用的紧固螺栓、螺母、压板及垫块等。 用手扳动压力机飞轮，将压力机的滑块调至上止点位置，并转动压力机调节螺杆，将连杆长度调到最短。 将冲模置于压力机工作台或垫板上，移至近似工作位置。 用手扳动压力机飞轮，使滑块慢慢靠近上模，并将模柄对准滑块孔，然后再使滑块缓慢下移，直至滑块下平面贴紧上模座的上平面后，拧紧紧固螺钉，将上模固紧在滑块上。 通过调整连杆长度，将压力机闭合高度或装模高度调至与模具闭合高度相符。 启动压力机，使滑块停在上止点。擦净导柱、导套及滑块各部位，加以润滑油，再开动压力机空行程次，依靠导柱和导套的自动调节把上、下模导正。然后将滑块停于下止点，用压板、垫铁和螺栓将下模固紧。 送入条料进行试冲。根据试冲情况，调整压力机闭合高度（或装模高度），直到能冲出合格冲压件。第10章 模具CAD/CAM10.1 CAD/CAM的应用计算机辅助设计和制造，简称为CAD(Computer Aided Design)和CAM(Computer Aided Manufacturing)。模具CAD/CAM的应用方面，早在1982年，日本就有20%的模具制造厂引进CAD/CAM技术。CAD/CAM是由计算机控制的自动化信息流，对从系统的最初构思、设计直至最终的制造、装配、检验、管理等进行控制的集成系统。CAD/CAM是当今世界模具生产中最为重要的一种手段，CAD/CAM技术的应用已成为划分传统工艺与现代工艺的标志，世界上先进的模具厂家都把发展和应用CAD/CAM技术作为当务之急。10.2 CAD/CAM应用特点拥有先进的CAD/CAM软件和高效率的数控加工机床，可使CAD/CAM在模具生产中的应用获得较高的技术经济效果。其特点体现在：技术先进；高效、节约和自动化程度高；适用范围广，便于信息管理；加工质量高；可大大缩短模具的制造周期，提高模具生产的能力，增强企业在市场的竞争力。10.3 卸料板的加工程序表 10-1卸料板加工程序单%O0000(T)(DATE=DD-MM-YY - 15-12-11 TIME=HH:MM - 21:33)(MCX FILE - T)(NC FILE - C:USERSADMINISTRATORDESKTOPT.NC)(MATERIAL - ALUMINUM MM - 2024)( T214 | 5. FLAT ENDMILL | H214 )( T211 | 2. FLAT ENDMILL | H211 )( T219 | 10. FLAT ENDMILL | H219 )N100 G21N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90N104 T214 M6（用直径为5mm的平底刀铣卸料板四面及零件型孔）N106 G0 G90 G54 X-164.874 Y162.803 A0. S3500 M3N108 G43 H214 Z25.N110 Z5.N112 G1 Z-16. F1.8N114 X-161.339 Y159.268N116 G3 X-157.803 Y157.803 I3.536 J3.535N118 X-154.268 Y159.268 I0. J5.N120 G1 X-151.768 Y161.768N122 G2 X-150. Y162.5 I1.768 J-1.768N124 G1 X0.N126 G2 X1.768 Y161.768 I0. J-2.5N128 G1 X6.768 Y156.768N130 G2 X7.5 Y155. I-1.768 J-1.768N132 G1 Y5.N134 G2 X6.768 Y3.232 I-2.5 J0.N136 G1 X1.768 Y-1.768N138 G2 X0. Y-2.5 I-1.768 J1.768N140 G1 X-150.N142 G2 X-151.768 Y-1.768 I0. J2.5N144 G1 X-156.768 Y3.232N146 G2 X-157.5 Y5. I1.768 J1.768N148 G1 Y155.N150 G2 X-156.768 Y156.768 I2.5 J0.N152 G1 X-154.268 Y159.268N154 G3 X-152.804 Y162.803 I-3.535 J3.535N156 X-154.268 Y166.339 I-4.999 J0.N242 G1 X-83.448 Y85.06N244 G3 X-75. Y82.9 I8.448 J15.44N246 X-66.552 Y85.06 I0. J17.6N248 G1 X-47.312 Y95.587N250 G3 X-44.4 Y100.5 I-2.688 J4.913N252 X-49.4 Y105.5 I-5. J0.N254 G1 X-54.4N256 G0 Z25.N258 X-48.3 Y59.5N260 Z5.N262 G1 Z-16.N264 G3 X-50. Y61.2 I-1.7 J0.N266 X-51.7 Y59.5 I0. J-1.7N268 X-50. Y57.8 I1.7 J0.N270 X-48.3 Y59.5 I0. J1.7N272 G0 Z25.N274 X-75.035 Y53.4N276 Z5.N278 G1 Z-16.N280 X-74.965N282 G3 X-69.717 Y56.45 I-.035 J6.1N284 G1 X-80.283N286 G2 X-81.1 Y59.5 I5.283 J3.05N288 G1 X-68.9N290 G3 X-69.717 Y62.55 I-6.1 J0.N292 G1 X-80.283N294 G2 X-75.035 Y65.6 I5.283 J-3.05N296 G1 X-74.965N298 G0 Z25.N300 X-73.6 Y64.5N302 Z5.N304 G1 Z-16.N306 X-78.6N308 G3 X-83.6 Y59.5 I0. J-5.N310 X-75. Y50.9 I8.6 J0.N312 X-66.4 Y59.5 I0. J8.6N314 X-75. Y68.1 I-8.6 J0.N316 X-83.6 Y59.5 I0. J-8.6N318 X-78.6 Y54.5 I5. J0.N320 G1 X-73.6N322 G0 Z25.N324 X-98.3 Y59.5N326 Z5.N328 G1 Z-16.N418 G2 X-110.307 Y77.607 I1. J0.N420 G1 X-110.204 Y77.711N422 G0 Z25.N424 M5N426 G91 G28 Z0.N428 A0.N430 M01N432 T219 M6（用M10的铰刀加工螺纹）N434 G0 G90 G54 X-124.9 Y30. A0. S3500 M3N436 G43 H219 Z25.N438 Z5.N440 G1 Z-12. F3.6N442 G3 X-125. Y30.1 I-.1 J0.N444 X-125.1 Y30. I0. J-.1N446 X-125. Y29.9 I.1 J0.N448 X-124.9 Y30. I0. J.1N450 G0 Z25.N452 X-24.9N454 Z5.N456 G1 Z-12.N458 G3 X-25. Y30.1 I-.1 J0.N460 X-25.1 Y30. I0. J-.1N462 X-25. Y29.9 I.1 J0.N464 X-24.9 Y30. I0. J.1N158 G1 X-157.803 Y169.874N160 G0 Z25.N162 X-74.945 Y85.4N164 Z5.N166 G1 Z-16.N168 X-75.055N170 G2 X-82.248 Y87.253 I.055 J15.1N172 G1 X-84.994 Y88.756N174 X-65.006N176 X-58.873 Y92.111N178 X-91.127N180 X-97.259 Y95.467N182 X-52.741N184 X-48.512 Y97.78N186 G3 X-47.393 Y98.822 I-1.488 J2.72N188 G1 X-102.607N190 G2 X-103.1 Y100.5 I2.607 J1.678N192 X-102.607 Y102.178 I3.1 J0.N194 G1 X-47.393N196 G3 X-48.512 Y103.22 I-2.607 J-1.678N198 G1 X-52.741 Y105.533N200 X-97.259N202 X-91.127 Y108.889N204 X-58.873N206 X-65.006 Y112.244N208 X-84.994N210 X-82.248 Y113.747N212 G2 X-75.055 Y115.6 I7.248 J-13.247N214 G1 X-74.945N216 G0 Z25.N218 X-54.4 Y95.5N220 Z5.N222 G1 Z-16.N224 X-49.4N226 G3 X-44.4 Y100.5 I0. J5.N228 X-47.312 Y105.413 I-5.6 J0.N230 G1 X-66.552 Y115.94N232 G3 X-75. Y118.1 I-8.448 J-15.44N234 X-83.448 Y115.94 I0. J-17.6N236 G1 X-102.688 Y105.413N238 G3 X-105.6 Y100.5 I2.688 J-4.913N240 X-102.688 Y95.587 I5.6 J0.N330 G3 X-100. Y61.2 I-1.7 J0.N332 X-101.7 Y59.5 I0. J-1.7N334 X-100. Y57.8 I1.7 J0.