卡片冲压模设计毕业设计说明书

学号： 11436211 常 州 大 学 毕业设计（论文）（2015届）题 目 卡片冲压模设计 学 生 林支康 学 院 机械工程学院 专业班级 成型112 校内指导教师 祁红志 专业技术职务 教授 校外指导老师 专业技术职务 二一五年六月常州大学本科毕业设计（论文）卡片冲压模设计摘要：本课题的研究目标是通过对制件结构、尺寸及工艺分析，设计出一套可以完成制件的冲压模具。本设计的冲压模具是卡片冲压模具，所采用的模具结构是级进模的结构形式。主要由两个工序组成，一是落料，二是冲孔并裁开。最终确定模具的结构形式为纵向两件并排裁开双侧刃加挡板定距弹压卸料带承压板的级进模。采用两件并排，安排一个成形的冲孔凸模，同时完成了两件的槽型及端部成形，并实际已经将两个冲件裁开。再由一个长圆简单形状的落料凸模，进行局部落料冲切，即完成了两个零件的冲切成型工艺。冲孔凸模冲切宽度大于冲件宽度，两次冲切不会在相交处留下错位痕迹。主要进行了凹凸模刃口尺寸的计算、各工序冲裁力以及总冲裁力的计算、凸模压力中心的计算等。主要进行了凸凹模的结构设计，弹压卸料装置的结构设计，侧面导板和侧刃的结构设计等。最后对落料凸模，冲孔裁开凸模，冲孔凸模和凹模进行了工艺设计。关键词：卡片冲压模具；级进模；弹压卸料The Design of Card Stamping DieAbstract The research object of this thesis is to design a set of stamping die which can finish the parts by analyzing the structure, dimension and process. Its working principle is the use of the press press equipment of the pressure on the mold, so that the mold in the plate to press out the shape required. Mainly by two processes, one is blanking, two is punching and cutting. Ultimately determine the structure of the die for the longitudinal two pieces of side by side cut open bilateral edge and baffle spacing suppress discharge simulation steps of hop with a bearing plate. Adopt two parts side by side, arrange a molding punch punch, at the same time, two parts of the groove and end forming, and the actual has been two punching parts. Then by a simple oblong shape of blanking punch, local blanking punching, that is, the completion of two parts punching forming process. The punching punch punching width is larger than the width of the punching part, and the two time punching will not leave the dislocation traces at the intersection. The calculation of the size of the bump, the blanking force of the procedure, the calculation of the total blanking force, the calculation of the center of the punch and the center of the punch are also calculated. Mainly has carried on the structure design of die and punch, suppress discharge structure design of structure design of feeding device, the side guide plate and a side edge and so on.At last, the blanking punch, punching punching die, punching punch and die were designed.Key words Card Stamping die;Progressive die;Pressure discharging device.目录摘要IAbstract II1前言11.1课题的目的和意义11.1.1研究目的11.1.2研究意义11.2课题的现状和发展趋势11.3课题欲解决的问题12冲压件的工艺性分析12.1制件的材料分析12.2制件的结构形状与精度分析23工艺方案及模具结构形式的确定23.1工艺方案的种类及最佳方案的选择23.2模具结构形式的确定34工艺参数的计算34.1毛坯的尺寸计算34.2排样及材料利用率的计算34.2.1排样设计34.2.2材料利用率的计算44.3各部分工艺力的计算54.3.1冲裁力的计算54.3.2卸料力及推件力的计算54.3.3总冲压力计算及压力机初选64.4模具压力中心的确定74.5模具主要工作部分尺寸计算84.5.1落料刃口尺寸计算84.5.3侧刃刃口尺寸计算115模具主要零件的结构设计115.1冲裁零件的结构设计125.1.1凸模设计125.1.1.1凸模结构设计125.1.1.2凸模长度设计125.1.1.3凸模的固定方法125.1.2凹模设计145.1.2.1凹模厚度及外形结构的设计145.1.2.2凹模的固定方法155.2定位零件165.2.1送进导向定位零件的设计165.2.2送料定距定位零件的设计175.3卸料装置和推件装置175.3.1卸料装置的设计175.3.2推件装置的设计185.4导向装置195.4.1导柱的选择195.5支持及固定零件215.5.1模架的选择215.5.2.模柄的选择265.5.3.固定板与垫板的设计265.5.4.螺钉和销钉的选用305.6冲压设备的选用315.6.1冲压设备类型的选择315.6.2确定设备的规格315.6.3压力机的校核325.7模具材料的选用336模具的总体设计336.1模具的闭合高度337编制制件冲压工艺卡368冲压模主要零件制造工艺388.1凸模的制造工艺388.2凹模的制造工艺389其他技术说明389.1引用标准389.2技术要求389.2.1零件加工要求389.2.2模具的装配与调试要求399.2.3综合要求3910设计小结40参考文献41致谢42附录1 落料凸模机械加工工艺过程43附录2 冲孔裁开凸模机械加工工艺过程44附录3 冲孔凸模机械加工工艺过程45附录4 凹模机械加工工艺过程46第III 页1前言1.1课题的目的和意义1.1.1研究目的 能够独立设计出一副可用于生产的冲压成型模具，也是将大学所学的理论知识充分应用到实际中。同时，更加深刻的认识和了解冲压成型工艺。本课题的研究目标是通过对制件结构、尺寸及工艺分析，设计出一套可以完成制件的冲压模具。1.1.2研究意义 本课题研究的任务是卡片冲压模设计，通过本次设计不仅可以了解冲压模具结构工艺性和模具结构设计之间的关系。同时，设计过程本身对于我们材料成型专业的学生来说就是一种创新，是一种挑战，也是对自己所学知识的一次检验，对我们的设计能力和经验的积累也是有利的。有助于我们理解所学理论知识，对专业知识也有进一步理解。1.2课题的现状和发展趋势 自从中国改革开放后，模具的需求量日益渐增。近年来，冲压模具一直以15%左右的增长速度飞速发展着。冲压模具企业公司内部也发生着改革。随着与国际接轨，市场竞争日益加大，人们开始认识到开发创造能力的重要性。现在越来越多的企业公司已经普及了二维CAD，还引进了UG、Proe/E等三维软件进行冲压模具的设计，这些也是国际通用型软件。1.3课题欲解决的问题（1） 本次所冲裁出的制件具有一定特殊性的形状，不便安排外形一次整体落料；（2） 由于制件面积小，因此排样图需要考虑到材料的利用率；（3） 卸料装置的选择也是本次冲压模具设计的一个难点。2冲压件的工艺性分析2.1制件的材料分析 本课题制件所用的材料是铍青铜，铍青铜有耐蚀、耐磨、高强度特性，多用于制作各种精密仪表、仪器中的弹簧和弹性元件。铍青铜：QBe2表1 铍青铜材料性能抗剪强度/MPa抗拉强度b/MPa屈服强度s/MPa伸长率/软的24048030060025055030硬的52066022.2制件的结构形状与精度分析 制件图：图1 卡片制件尺寸图3工艺方案及模具结构形式的确定3.1工艺方案的种类及最佳方案的选择 冲模是一种将板料批量地冲压成所需形状冲件的工具，且也是专用的。冲模若达不到要求，那么批量生产就不可能完成。故提供以下方案进行选择： 方案一：先进行冲孔，完成冲孔后落料。采用单工序模生产； 方案二：对材料进行冲孔落料分开冲压。采用复合模生产； 方案三：对板料冲孔、落料连续（级进）冲压。采用级进模生产。方案一模具简单，但需要两副模具，操作不方便不说，工作效率也比较的低，工件精度更难以符合要求；方案二模具制造的精度高，相应地成本就会加大，不能大批量地生产；方案三只需要一副模具，对于同时冲两个工件，还是这个好，不过，模具制造的精度高，成本比较大。在一次冲压中，单工序模只完成一个工序，结构简单，而本次的卡片冲压制件的形状相对来说比较复杂，要进行冲孔、落料俩工序，故不选择方案一。复合模与连续模都能完成两道及以上不同的工序。复合模结构紧凑，冲出的制件平整且精度高，不过结构比较复杂，成本也高。使用级进模（跳步模）的结构加工可以减少冲压设备的数量，加大效率，容易实现自动化，所以不考虑方案二，选择方案三。 结合任务书，最终采用纵向两件并排裁开双侧刃加挡板定距弹压卸料带承压板的跳步模进行冲裁。3.2模具结构形式的确定 此次卡片冲压模的制件具有特殊性的外形，不便安排外形一次整体落料。制件要冲孔、落料俩工序完成，所以最终决定采用级进模的结构加工完成。4工艺参数的计算4.1毛坯的尺寸计算 因为 r=2.52t=1 所以 由表38得：a1=1.5，a=1.5 由排样图可得条料宽度：B=65mm，一个步距的长度为s=13.5mm 此次的设计用双侧刃定位板料，则在有侧压的情况下： B=（L+2a）0-=68mm 所以选择长为120mm，宽为68mm规格的板料。4.2排样及材料利用率的计算4.2.1排样设计 当采用两件并排冲裁时，材料利用率可得到提升，且整个落料件可视为对称工件，这样一来压力中心相对 来说就容易确定，所以最终确定排样图如下：图2 排样图4.2.2材料利用率的计算表2 排样图相关尺寸名称公式结果备注冲裁件的面积356.5搭边值：条料宽度BB=6868工件间：a1=0.9步距S13.513.5侧面：a=1.5一进距的材料利用率： 一张板料的材料利用率为： 4.3各部分工艺力的计算4.3.1冲裁力的计算 冲裁力的计算公式：F=KLtb式中：F冲裁力 L是冲裁周边的长度，这里面总长度L1=2522D137.7mm t材料的厚度为0.5mm b材料的抗剪强度取520MPa K安全系数，一般取1.3。冲孔时：落料时： 4.3.2卸料力及推件力的计算卸料力： Fx=KXF推件力： Ft=nKTF顶件力： Fd=KDF由表3-13得： KX=0.06 KD=0.09 KT=0.09所以 Fx=KXF=3.97 KN Fd=KDF=5.96 KN4.3.3总冲压力计算及压力机初选因为在本设计模具中采用的是弹性上出料方式所以 总冲压力：FZ=F+Fx+Fd=66.18+3.97+5.96=76.11 KN本次设计的冲压模具选择开式可倾工作台压力机，初选压力机规格如下： 表3 初选开式可倾工作台压力机规格标称压力/tf16/kN160标称压力时，滑块离下死点距离/mm5滑块行程/mm70行程次数/次min-1115最大封闭高度固定台和可倾式/mm220活动台最低/mm300位置最高/mm160封闭高度调整量/mm60滑块中心到床身的距离/mm160工作台尺寸左右/mm450前后/mm300工作台孔尺寸左右/mm220前后/mm110直径/mm160立柱间距离/mm220活动台压力机滑块中心到床身紧固工作台平面距离/mm150模柄孔尺寸（直径深度）/mm3050工作台板厚度/mm60倾斜角（可倾式工作台压力）/()304.4模具压力中心的确定 由最终确定的排样图可知，采用两件并排冲裁，这样两次冲压就可视为对称件，确定压力中心如下：图3 压力中心的确定 凸模压力中心的计算：设G1坐标为（0，0），则G2坐标就为（0,27）。所以凸模压力中心为（x0，y0）。可以得出下面式子： 解此式得：y0=19，因此凸模的压力中心坐标为（0,19）。因为说选用的模柄下平面直径是大于20mm的，所以压力中心符合要求。压力中心是模具对板料的冲压合力。 值得注意的是要使冲压模具正常工作，得使压力中心、模柄的中心重合。不然冲压时产生弯矩，滑块和模具相歪斜，导致凸模、凹模间隙不均，刃口很快变钝，并使设备和冲压模的导向装置产生磨损。4.5模具主要工作部分尺寸计算 因为本副模具采用的是级进模的结构，所以凸凹模刃口尺寸用配作的方法计算： 以凹模为基准： 凹模磨损之后增大尺寸的： 凹模磨损之后减小尺寸的： 凹模磨损之后尺寸不变的： 4.5.1落料刃口尺寸计算 图4 落料刃口查公差表得：a=500-0.039，b=120-0.027精度为IT8时，圆形的x=0.75；非圆形的x=1凹模磨损后会增大的尺寸是：a，b计算如下： 落料工序凸模、凹模刃口断面图：图5 落料工序凹模、凸模刃口断面4.5.2冲孔刃口尺寸计算图6 冲孔刃口尺寸查公差表得：a=5+0.150，b=50-0.015，c=80-0.022，d=12.50-0.027， e=12.50-0.027，f=70-0.022以凹模为基准凹模磨损后会增大的尺寸是：a，b，c，e，f计算如下：凹模磨损后会减小的尺寸是：d计算如下： 冲孔工序凸模、凹模刃口断面图：图7 冲孔裁开工序凹模、凸模刃口断面4.5.3侧刃刃口尺寸计算图8 侧刃刃口尺寸查公差表得：a=40-0.018，b=13.50-0.027凹模磨损后会减小的尺寸是：a，b计算如下：侧刃凹模、凸模刃口断面图：图9 刃口凹模、凸模刃口断面5模具主要零件的结构设计5.1冲裁零件的结构设计5.1.1凸模设计5.1.1.1凸模结构设计 凸模的结构形式有很多种，截面形状分圆形与非圆形。圆形凸模已趋于标准化，非圆形凸模的紧固部分应是圆形或是矩形，若用线切割、磨削加工时，紧固部分的尺寸和工作部分尺寸想似。凸模刃口的形状有平的和斜的，结构分为整体、镶拼、直通等。 本设计中凸模有落料凸模，冲槽裁开凸模和冲孔凸模三种。落料凸模和冲槽裁开凸模采用的是整体式的结构，冲孔凸模则是圆形凸模。5.1.1.2凸模长度设计 凸模长度一般是根据模具结构的需要而确定的，应尽可能参照国家标准。凸模长度用公式计算，即 式中 L 总长度，mm； l1 固定板厚，mm； l2 卸料板厚，mm； l3 导尺厚度，mm； l 附加长度，mm，一般取l=1520mm经计算，凸模的长度L为54mm5.1.1.3凸模的固定方法 本次的卡片冲压模设计中凸模固定方法选用铆接和螺钉固定的方法。 在此次卡片冲压模设计中，冲裁裁开凸模、冲孔凸模与垫板间采用N7/h6、P7/h6铆接固定。落料凸模用螺钉固定，以便修理和更换。本副模具中的凸模所用的材料为Cr12。 落料凸模结构图：图10 落料凸模结构 冲孔凸模结构图： 图11 冲孔裁开凸模结构 图12 冲小孔凸模结构5.1.2凹模设计5.1.2.1凹模厚度及外形结构的设计 整体式凹模外形尺寸的确定 凹模装于下模座上，下模座孔口较大使凹模工作时承受弯曲力矩，当凹模高度H和模壁厚度C不够时，将使凹模产生大的变形。不过凹模受力复杂，难以精确计算，所以对非标尺寸凹模一般不需要进行强度校核，可用经验公式确定： 凹模高度 H=KB 凹模壁厚 C=（1.52）H式中 B 凹模孔的最大宽度，mm，但B不小于15mm C 凹模壁厚，mm； K 系数 在上面的公式中，B为其孔的最大尺寸。当B在100200之间时，且材料厚度t1mm，H和C取小一点的值，但H不小于10mm，凹模孔边距C不小于18mm。当B3mm时，H及C则应取大值。 凹模高度也可根据冲裁力的大小按以下公式计算，即 式中 H 凹模高度，mm； F 冲裁力，N。凹模高度的要求： a、最小高度为8mm； b、表面积大于3200mm2时，H最小为11mm； c、高度应加上刃口的种磨量； d、刃口周长大于50mm且材料为工具钢时，高度应乘下表中的修正系数。表4 修正系数凹模刃口周长/mm507575150150300300500500以上修正系数1.121.251.371.501.6 由刃口轮廓的不同，C与H的关系可按以下确定：轮廓线为光滑的曲线时 C 1.2H轮廓线与凹模边缘平行时 C 1.5H轮廓线具有复杂形状或尖角时 C 2H多孔凹模刃口与刃口之间的距离：其最小值与冲裁件材料的强度和厚度有关。螺孔到外缘的距离b 2d。在本模具的设计中： a、落料凹模 凹模采用整体凹模。 其轮廓尺寸为： 凹模厚（高）度 凹模壁厚 所以取凹模厚度为40mm，壁厚C取20mm 凹模宽度 凹模长度 所以最终确定凹模的规格为：5.1.2.2凹模的固定方法 在本副卡片冲压模具设计中凹模固定采用的是螺钉和销钉连接的固定方法。 凹模结构图：图13 凹模结构5.2定位零件5.2.1送进导向定位零件的设计 使用条料或者卷料冲裁时，一般用导尺或导料销对板料送进导正。用于板料定向与送进，以防发生偏斜。它们装在凹模上平面。导尺用于刚性卸料，导料销用于弹性卸料。 本副设计的卡片冲压模具使用的导料装置是导料板，所选导料板为分离式的，导料板与板料间隙，在有侧压板时取5mm。因为本设计中采用的是双侧刃的定位方式，所以间隙取5mm。导尺厚度一般为板料厚度的2.5倍。在此设计的卡片冲压模具中，制件的厚度为0.5mm，所以选择导料板厚度是2mm。然而又因为导尺最小厚度在46mm之间，因此最终确定厚度是4mm。导料板材料选为45钢，下平面应磨削至与凹模能装配起来，工作侧面粗糙度应该低于Ra1.6um。 导料板标准为JB/T 764894。图14 侧面导板的相关尺寸5.2.2送料定距定位零件的设计 本副卡片冲压模设计中，对条料的定位装置选择的是双侧刃装置。侧刃是为了在本模中对条料的送进步距进行定位。它定位准确而又可靠，保证了有较高的送料精度和生产率，不过也存在缺点，即加大了材料消耗。因此，适用于以下情况：不能够用其它的挡料装置时；工件侧边需冲出一定形状，由侧刃定位完成时。所以，此次设计中的冲制件为t=0.5mm的铍青铜薄卡片，最后选择的时双侧刃的定位装置。 本模具最后采用的是长方形的A型侧刃装置，长方形侧刃一般用于板料厚度小于1mm，而此次设计的卡片冲压模所冲压的条料厚度为0.5mm，是适用的。长方形侧刃也可以用于制件精度要求不太高的送料定距。本次冲裁制件只是要求无边次无毛刺，所以冲裁的精度要求并不太高，所以最后选用的是长方形的侧刃对条料进行定位。 侧刃可以是一个，也可以是两个。两个侧刃可对称分布于两侧也可以呈对角分布。为了保证条料料尾的充分利用，所以在本次卡片冲压模具设计中采用的是双侧刃在两侧呈对角布置。 侧刃的结构尺寸可参照JB/T 7648.194，JB/T 7648.294，JB/T 7648.394和JB/T 7648.494选定，也可按公式进行计算： 断面长度等于步距。侧刃公称尺寸等于一个进距的尺寸。 断面宽度B=410mm，取4mm。 侧刃孔的尺寸由侧刃的实际尺寸按照冲制材料所选定的单面间隙决定（可参照凸凹模间隙的内容）。通常侧刃孔按侧刃实际尺寸进行配作，可以保证所要求的间隙。 侧刃切下的宽度近似条料厚度。 在本副设计的卡片冲压模具中，双侧刃的固定采用的是铆接的固定方法。5.3卸料装置和推件装置5.3.1卸料装置的设计 本副模具所冲裁的板料厚度为0.5mm，比较薄，选用弹压卸料装置。 卸料板作用是把材料从凸模上卸下，也可作为压料板来防止条料变形。设计时要注意几个方面： 卸料力大小为10%冲裁力。 卸料板应该具有足够的刚度、其厚度H可按照下列计算，即 式中 H 厚度，mm； Hd 凹板厚度，mm。 卸料板要求耐磨，材料一般选择45钢，淬火，磨削，粗糙度Ra0.40.8um 计算中要考虑凸模有4mm的刃磨量。 卸料板可以根据制件形状做成成圆形或矩形，配合为H7/h6或H8/f7。 弹性卸料板的有关尺寸，卸料板导向孔的高度h=4mm。 底面要高出凸模下平面的尺寸为k=0.2mm。 弹性卸料板凸台 a为导板厚度，t为料厚 在本副卡片冲压模具设计中a取6mm，则 卸料螺钉孔直径d1处的l最小值为：模座材料为铸铁时，lmin=d；模座选用45钢时，lmin=0.75d。 弹性卸料板厚度取H=12mm。 卸料板孔与凸模的单边间隙 图15 卸料板结构5.3.2推件装置的设计 推件块与凸模，凹模的配合： 制件内形尺寸较小，外形尺寸简单时，顶件块外形与凹模选用H8/f8的间隙配合，顶件块内孔与凸模为非配合的关系。 制件内形尺寸较大，外形复杂时，顶件块内形与凸模选用H8/f8的间隙配合，外形与凹模为非配合关系。5.4导向装置 导向装置可以保证上模座相对下模座正确运动。小型模具中广泛选用的导向装置是导柱和导套。 导柱（导套）在小型模具中常用两个。在安装圆形一类无方向性的冲模时，为了防止安装错误，将中间模架上的两导柱，做成直径不等。 一般地，导柱装在下模座，导套安装在上模座，采用H7/r6的过盈配合。 导向装置设计的注意事项： 导柱与导套应在凸模工作前或者压料板接触到制件前充分闭合，使导柱上平面与上模座上平面距离8mm； 导柱、导套与上、下模板分别安装后，保证导柱的下平面与下模座下平面、导套上平面与上模座上平面有2mm的间隙； 对于形状对称的冲裁制件，为防止合模安装引起方向的错误，两导柱半径或位置应不同； 冲模有较大侧向压力时，模座要装有止推装置，防止导柱与导套受侧向压力；5.4.1导柱的选择 本次设计的卡片冲压模具选用A型直导柱：表5 导柱相关尺寸d基本尺寸/mm极限偏差（mm）（h5）（h6）200-0.0090-0.01322 图16 右导柱 图17 左导柱 5.4.2导套的选择 本次设计的卡片冲压模具选用的是B型导套：表6 导套相关尺寸dD(r6)LH基本尺寸/mm极限偏差(mm)基本尺寸/mm极限偏差/mm（H6）（H7）20+0.0130+0.021032+0.050+0.034702822357028 图18 右导套 图19 左导套5.5支持及固定零件5.5.1模架的选择 此次卡片冲压模设计最终选用的是中间导柱式的模架，具体规格见下表：表7 中间导柱圆形模架凹模周界/mm闭合高度（参考）H/mm零件件号、名称及标准编号123456上模座GB/T 2855.11下模座GB/T2855.12导柱GB/T 2861.1导套GB/T 2861.6数量D0最小最大111111规格10014016510030100402013022130207028227028表8 中间导柱圆形下模座凹模周界D0/mmHhDBD2SRR1l2d(H7)d1(H7)基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差100402011016014535606020-0.020-0.04022-0.020-0.041表9 中间导柱圆形上模座凹模周界D0/mmHhDBD2SRR1l2D(H7)D1(H7)基本尺寸 极限偏差基本尺寸极限偏差10030110145356032+0.025035+0.0250所以由此设计的上模座和下模座如下图所示： 图20 上模座图21 下模座5.5.2.模柄的选择 在本副模具设计中，模柄最后选用压入式模柄，具体尺寸如下表： 表10 压入式模柄d(js10)d1(m6)d2LL1L2L3d3d4(H7)基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差2526+0.021+0.00833753042.576+0.0120图22 模柄5.5.3.固定板与垫板的设计 凸模固定板将凸模固定在模座上。本模具中的固定板如下： 图23（a） 固定板三维图图23（b） 固定板二维图 垫板直接承受凸模传递的压力并且对其扩散，如此将减小模座所受的压力，防止模座局部压陷。是否需要使用垫板，可以按照下式校核： 式中 p 凸模头部对模座的单位压力，N； 凸模总压力，N； A 凸模头部端面支承面积，。 铸铁HT250许用压应力为90140MPa，铸钢ZG310570许用压应力为110150MPa。若头部平面上的单位压力p超过模座材料的许用压应力时，需用经淬硬的垫板；反之则不加。在本副模具中，垫板厚度取6mm。结构如下图：图24（a） 垫板三维图图24（b） 垫板二维图5.5.4.螺钉和销钉的选用 在此次冲压模设计中，选用螺钉的规格和数量具体如下： 6个卸料螺钉； 2个内六角圆柱头螺钉； 4个内六角圆柱头螺钉； 2个圆柱头螺钉； 4个内六角圆柱头螺钉。 选用的销钉的规格和数量具体如下： 2个圆柱销； 4个圆柱销。5.6冲压设备的选用5.6.1冲压设备类型的选择 曲柄压力机 组成与工作原理 曲柄压力机虽然在形状和吨位方面不相同，但有共同组成部分： a、传动系统 b、工作机构 c、机身 d、能量系统 e、操纵与控制系统 曲柄压力机冲压设备的特点 a、机械传动，连杆机构是刚性连接，滑块具有运动性质。 b、工作时，封闭高度不变，滑块有上下两个停止点。 c、一个工作循环负荷时间短，电动机按照功率进行选用，所以压力机需要飞轮存储放出能量。 d、工作时，机身组成封闭力系统。 以上讲的这些特点，容易实现机械化和自动化，生产效率也比较高，可以加工出较高精度的零部件。 本次设计的卡片冲压模具选用的是开式可倾工作台压力机。5.6.2确定设备的规格 冲压设备的选择是根据冲压的工艺性质、生产批量、冲压件几何形状及精度要求等因素确定。 最后确定选用开式可倾工作台压力机，具体规格如下：表11 开式可倾压力机规格标称压力/tf16/kN160标称压力时，滑块离下死点距离/mm5滑块行程/mm70行程次数/次min-1115最大封闭高度固定台和可倾式/mm220活动台最低/mm300位置最高/mm160封闭高度调整量/mm60滑块中心到床身的距离/mm160工作台尺寸左右/mm450前后/mm300工作台孔尺寸左右/mm220前后/mm110直径/mm160立柱间距离/mm220活动台压力机滑块中心到床身紧固工作台平面距离/mm150模柄孔尺寸（直径深度）/mm3050工作台板厚度/mm60倾斜角（可倾式工作台压力）/()305.6.3压力机的校核 本次设计采用的是模具直接安装在压力机垫板上的装模方式，这样的装模方式具有两个特点： 支承力平稳，下模座的受力条件相对较好； 适用于能通过垫板孔向下漏料或者在模具工作面上出件的模具。校核公式如下： 5.7模具材料的选用 冲压模具材料的选择要具有较高的耐磨性，较好的韧性，较高的硬度等。本次设计的卡片冲压模具中落料凸模、冲孔裁开凸模、冲孔凸模以及凹模所选用的材料都是Cr12。上模座与下模座，垫板，固定板，弹压卸料板所选材料是45钢。材料Cr12具有好的耐磨性，好的淬火不变形性，不过耐冲击性较差，切削加工性也较差。 6模具的总体设计 6.1模具的闭合高度 模具的闭合高度可以按照下列公式进行计算： 6.2模具装配图设计 本次设计的卡片冲压模具的装配图如下：图25 卡片冲压模三维装配图 图26 卡片冲压模二维装配图6.3模具的工作原理 本次设计的冲压模具为卡片冲压模，采用的模具结构形式为级进模（也叫连续模）。 其工作原理是利用冲压压力机冲压设备的压力作用在模具上，使得放在模具中的板料冲压出所需要的形状。主要由两个工序组成，一是落料，二是冲孔并裁开。之所以最终确定模具的结构形式为纵向两件并排裁开双侧刃加挡板定距弹压卸料带承压板的级进模，这样的跳步模生产可减少模具及设备的数量，提高效率，更容易实现自动化。采用两件并排，安排一个成型的冲孔凸模，同时完成了两件的槽型及端部成型，并实际已经将两个冲件裁开。再由一个长圆简单形状的落料凸模，进行局部落料冲切，即完成了两个零件的冲切成型工艺。冲孔凸模冲切宽度大于冲件宽度，两次冲切不会在相交处留下错位痕迹。双侧刃加挡板定距，操作比较方便，定距精度较高且稳定耐久，效率高，材料长度方向得到充分利用。 弹压卸料力足够，方便观察。7编制制件冲压工艺卡（厂名）冲压工艺卡产品型号零部件名称共 1 页产品名称卡片零部件型号第 1 页材料牌号材料规格尺寸剪后毛坯（条料）每条件数每张件数毛坯重量680.512016工序号工序说明加工简图设备型号名称1冲孔裁开开式可倾工作台压力机2落料开式可倾工作台压力机绘制（日期）审核（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期表12 冲压工艺卡片8冲压模主要零件制造工艺8.1凸模的制造工艺本次设计的跳步模零件加工主要在于工作零件、弹压卸料板和固定板等的加工，如果是采用线切割加工技术的话，零件的加工就变得相对简单。下面列出了主要工作零件的加工工艺过程，表8.1表达的是冲孔裁开凸模的加工工艺，表8.2表达的是冲孔凸模加工工艺过程，表8.3表达的是落料凸模加工工艺过程。8.2凹模的制造工艺表8.4表达的是凹模加工的工艺过程。9其他技术说明9.1引用标准以下文件的参照是对于本副冲压模具的设计不可缺少缺少的。注明日期的参考标准，引用的是现行的最新版本，而对于没有注明日期的标准，所引用的是现行的版本。GB/T 8176-87 冲压生产车间安全生产的规则GB/T 3-79 螺纹的收尾，退刀槽的设计、肩距的确定和倒角的大小GB/T 197-81 螺纹所选用的公差带与配合公差大小在参考文献中给出了更多的与本准则相关的指南和标准等。9.2技术要求9.2.1零件加工要求对于该级进模中所加工的零件都应该注意到下面的几点技术要求：（1）零件表面，不应有划痕；（2）去除掉零件表面的氧化面；（3）除去零件的毛刺、飞边；（4）对零件热处理，使硬度达HRC5055；（5）对零件表面淬火，回火，使硬度达HRC 4045；（6）对零件高温时效处理；（7）装配零部件，须有检验合格证；（8）装配前要清理、清洗，不能有毛刺、氧化面等；（9）装配前应检查配合尺寸和精度；（10）装配过程中，不能有磕碰情况；（11）紧固时，严禁使用不合适的工具紧固；（12）一个零件需多个螺钉紧固时，各螺钉要对称拧紧；（13）装配前检查并清除加工时的锐角，避免装入时有损坏；9.2.2模具的装配与调试要求本副卡片冲压模具在装配前要检查一下模具的结构是否完整，安全装置是否可靠安全；校核压力机和冲压模具的闭合高度；本副卡片冲压模具装在压力机上时，要让冲压模具上下对正；固定上模座时，用压板压紧、螺钉紧固，先固定上模，然后根据上模的位置固定下模；冲压过程中，压力机有振动，操作者必须时刻注意各紧固件状态；使用卸料装置时，将卸料装置调到最高位置，防止在调整闭合高度时，折弯；调整、装配模具时，对于本次选用的这种小型压力机，要用飞轮带动滑块上下运动；在模具安装完成后，进行试冲，以此检查上下模安装位置的准确性及卸料装置等是否能正常工作，直到全部符合要求了才可进行生产。该级进模的装配顺序是：先安装上模，然后根据上模的位置来安装下模，具体的装配如下：（1）上模的装配 装上模前，应检查每个零件是不是符合图纸，做好划线准备； 将两道工序中的凸模与固定板装配好，将其与凹模装配，调整间隙； 把装好的凹模、凸模与上模座连接，再检查间隙，最后拧螺钉和打上圆柱销。（2）下模的装配 同样的，检查要装配的零件符不符合图纸； 将之前装好的零件放在下模座上，调整间隙，避免干涉现象。之后，打上圆柱销、弹压卸料板，检验间隙是否合理，下一步拧上卸料螺钉和紧固螺钉，再调整； 将调整后的上下模按导柱、导套配合来调整，检验间隙的合理性，之后再试冲。通过试冲结果对卡片冲压模调整，直到生产出合格产品。9.2.3综合要求（1）尖锐角倒钝、去除掉飞边和毛刺；（2）加工零件需要去除表面的氧化皮；（3）未注明半径的圆角的半径为R5；（4）未注明倒角的为145；（5）未注明形状公差的符合GB/1184-80的要求；（6）未注明尺寸的标注允许偏差为0.5mm；10设计小结在此次的毕业设计中，我所选的课题为卡片冲压模的设计，通过整理大三大四所学的专业课程，以及在我的导师祁红志教授的帮助下，最终设计出本说明书中的跳步模的结构形式完成了此次的毕业设计。通过这次冲压模具的设计，让我更好地理解了所学的理论知识，对实际生产中的冲压设备也有了更进一步的理解。期间，我遇到了很多设计上的问题，有的问题如若没有解决，那么最后我所设计的卡片冲压模具可能就无法生产。 这让我深刻认识了设计的严谨性，丝毫来不得半点马虎。去学校图书馆也借阅了许多的资料，学到了很多实际应用的知识，让我收获颇丰。通过这次卡片冲压模的设计，让我更加深入的了解了冲裁模具的设计流程，尤其是级进模（跳步模）的设计流程，其中包括对制件工艺性的分析、确定合理的工艺方案以及模具结构的选择与确定、工艺参数的计算、冲压模具的主要零部件的设计、冲压模具的整体设计、冲压模具主要零件的制造工艺、总装配图和零件的零件图的绘制。通过此次设计的设计过程，我认识到任何的数据都是不能马虎的，一马虎可能就造成整体模具设计的失败，这也是此次设计的一个难点。通过此次的设计，让我对模具的设计以及制造都有了更加深入的理解。十分地感谢学校给我们这样的实际锻炼机会。我也知道毕业设计是让我们对整个大学生涯所学知识的一个总结，所以我更是抱着认真严谨的态度的去完成了这次的毕业设计。然后，由于我自身所学的知识很有限，设计中的存在错误也是在所难免的，在这里我恳请导师们批评指正，十分感谢。参考文献1 林承全，冲压模具课程设计M化学工业，2008，（03） 2 金敦水，冲压模具间隙分析及模具结构设计M煤矿机械，2010，（05）3 三大特点概述我国当前冲压模具技术发展状况中国压铸网4中国机械工程学会中国模具设计大典编委会中国模具设计大典M 江西科学技术出版社，20035 韩英淳编.简明冲压工艺与模具设计手册M.上海：上海科学技术，2006.116 刘占军，张凌云.弹力支座多工位级进模设计J.模具工业，2006（3）7 丁鹏，王林红.多工位传递式级进模设计J.冲模技术，2005（6）8 周岁华.汽车冲压材料的合理选择J.汽车工艺与材料，2005（12）9 H. Hayashi, T. Nakagawa, Recent trends in sheet metals and their formability in manufac- turing automotive panels, J. Mater. Process. Technol. 46 (1994) 455-487. 10 JIAN-HUA LI, ShenZhen (CN),STAMPING DIE WITH CONNECTING MEMBER P.Patent Application Publication L1 ,2013致谢此次毕业设计的完成离不开我的导师祁红志教授的悉心指导。从课题的选择到设计说明书的最终完成，祁老师给予了我十分全面的指导和支持，祁老师严谨的教学态度和科学的教学方法带给我及其大的的帮助和影响。在此，我衷心感谢学院老师对我的指导和关心。四年的大学生涯中，学习上，华同曙教授、祁红志教授、苏少航副教授以及机械工程学院其他的专业老师，在学习上以及此次的毕业设计中都给了我很大的帮助。生活中，我的辅导员徐寅老师也为我解决了很多困扰。此次毕业设计中，小组的同学也帮助了我太多太多，十分地感谢。在此次毕业设计即将完成之际，我的心情也是久久不能平静下来，四年来在常州大学的学习，遇到了很多朋友、同学、老师，也是十分地感谢。最后，我还要感谢我的家人对我无微不至的关心，我所有取得成绩都离不开他们的支持。学业即将结束完成，我也有了迎接新的挑战的勇气，在未来的人生阶段，我将时刻牢记母校的校训“勇担责任，追求卓越”，今日我以母校为荣，我希望今后母校也会以我为荣。第 41 页 共 46 页附录1 落料凸模机械加工工艺过程附录2 冲孔裁开凸模机械加工工艺过程附录3 冲孔凸模机械加工工艺过程附录4 凹模机械加工工艺过程第 4 页 共 46 页