电极片冲孔落料弯曲连续模设计说明书最终版

摘要

本次设计是在冲压模具设计过程中结合生产实际，首先研究冲压成形的基本理论,然后运用基本理论对该制件的基本工序的特点、性质、规律进行了分析、研究和探讨。以冲孔、落料、弯曲工序为重点确定冲压工艺方案, 在工艺分析的基础上提出几种可行的工艺方案，用技术经济分析方法确定了最佳工艺方案，进行了工序的组合。在制件的整体结构的设计中，还要进行模具中各个零件的设计及选择和某些零件相关尺寸的计算及校核，如确定凹模尺寸、凸模尺寸，确定凸、凹模的结构形式，并对其进行强度校核。然后是模具的零件设计，主要是导柱、导套的设计选择，卸料板的选择及其厚度的确定，固定板的尺寸确定。确定模具上下模座的形式及其厚度。

在设计本模具的过程中我对模架的强度，需加的垫板，弹簧的力与卸料力的比较都进行了相应的计算选择和校核。另外在生产条件下进行了验证，保证了该工艺的可行性，为缩短产品生产周期、节省原材料及大批量生产创造了条件。

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Abstract

The stamping design is combined with producing reality ,I resesrched the process with the fundamental theory first,then studied working procedure

with priority while ascertaining the stamping scheme on the industrial analysis basis, used technical analysis method to ascertain the best scheme, carried out the combination with working procedure. After that, I selected the pulling deep forming , designed entire structure. And then the mould part design, including guide pin.I ascertained the material board and their thickness, the dead plate dimension , the person fixes about unnatural thickness , model seat form and their thickness.

In this process I studied the intensity of the mould designing capital to the model , the need of adding backing board, how to choose spring force and proofread with removing the calculation, expected that the force comparison has all carried out with more advantages.I have carried out verification under producing condition , ensured the handicraft feasibility's turn to shorten the production cycle , to make full use of raw material .

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第一章 引言

1.1 多工位级进模的含义

冲模按其功能和模具结构，有单工序模、复合模和级进模之别。它们都是借助压力机，将被冲的材料放入凸、凹模之间，在压力机的作用下使材料产生变形或分离，完成冲压工作。

① 单工序模 指在压力机的次行程中，完成一道冲压工序的冲模。

② 复合模 指模具只有一个工位，并在压力机的一次行程中，完成两个或两个以上的冲压工序的冲模。

③ 级进模 又称跳步模，连续模和多工位级进模，指模具上沿被冲原材料的直线送进方向，具有至少两个或两个以上的工位，并在压力机的一次行程中，在不同的工位上完成两个或两个以上冲压工序的冲模。常见的冲压工序有冲孔（圆孔和异形孔、窄缝、窄槽等）、压弯（一次压弯和多次压弯）、拉深、再拉深、整形、成形、落料等。

级进模在过去，因技术水平的限制（主要是制造高精度困难），工位数相对较少，3～5个常见，10个工位的就算多了，10个工位以上的就很少见了，所以多工位这个词过去很少听到。近年来由于对冲压自动化、高精度、长寿命提出了更高要求，模具设计与制造高新技术的应用与进步，工位数已不再是限制模具设计与制造的关键，从目前了解到的情况，工位间步距精度可控制在?3?m之内，工位数已达几十个，多的已有70多个。冲压次数也大大提高，由原来的每分钟冲几十次，提高到每分钟冲几百次，对于纯冲裁高达1500次/min（带弯曲的加工500～600次/min），级进模的重量也由过去的几十公斤增加到几百公斤，直至上吨。冲压方式由早期的手工送料、手工低速操作，发展到如今的自动、高速、安全生产。调整好后的模具在有自动检测的情况下实现无人操作。模具的总寿命由于新材料的应用和加工精度的提高，也不是早先的几十万次，

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而是几千万次、上亿冲次。当然级进模的价格和其他模具相比要高一些，但在冲件总成本中，模具费用所占的比例还是很少。

由此可见，多工位级进模是当代冲压模具中生产效率最高、最适合大量生产应用，已越来越多地被广大用户认识并使用的一种高效、高速、高质、长寿的实用模具。

多工位级进模的应用，反映在模具结构设计方面，它代表了对材料冲压工艺和变形规律的全面认识，以及对该方面实践经验综合应用的水平高低。反映在模具制造方面，集中体现了当代最先进的精密模具加工技术的发展与实践。例如精密电火花切割、精密成形磨、坐标磨、光学曲线磨等工艺的成熟应用。

因此，多工位级进模的广泛应用，展示了现代冲压模具水平的一个重要标志。

近几年来，随着模具技术的迅速发展，模具设计制造已成为一个行业越来越引起人们的重视。为此，金属板料冷冲压是一种在工业中应用广泛的加工方法。随着市场竞争日趋加剧，产品质量不断提高，对生产的安全性、操作的方便性等要求也日益提高。模具作为冲压生产的基本要素，其设计制造技术受到普遍重视，模具工业被认为是国民经济的基础工业，国际模具协会认为：模具是进入富裕社会的原动力。级进模作为现代冲压生产的先进模具，能够在一副模具内完成复杂零件的冲裁、翻边、弯曲、拉深、立体成形以及装配等复杂工序，具有生产效率高、操作安全可靠、可以加工复杂零件等特点而受到普遍重视，应用也日益广泛。

1.2 多工位级进模的特点

就其冲压而言，多工位级进模和其他冲模相比，其主要特点如下。

①所使用的材料主要是黑色或有色金属，材料的形状多为具有

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一定宽度的长条料、带料或卷料。因为它是在连续的几乎不间断的情况下进行冲压工作，所以要求使用的条料应越长越好。

为了能保证制件在尺寸和形状误差方面有较好的一致性，要求材料有较高的厚度精度和较为均匀的力学性能。尤其对于有压弯和成形的制件，如果材料厚度误差大，材料的软硬状态从料头至料尾，边缘和中间都不均匀，相对轧制方向的各向异性较大，则弯曲后角度误差、弯曲边长度误差等都会很大。

料宽根据制件的排样决定，太宽了，影响送料通畅；宽度太小，影响定位。

②所用的压力机刚度要足够，精度好，而且滑块要能长期承受较大的侧向力。一旦发生故障，压力机有急停功能。

压力机的行程相对较小（因冲压过程中模具的导柱导套一般不能脱开），最适宜使用可调行程的压力机，在模具工位相对较少、冲压力较小和冲压次数较低的情况下，开式压力机用得较多；而在模具工位数较多、冲压力较大和冲次较高的情况下，使用闭式压力机比较合适。

一般都配有自动送料器，对于厚料，还要有相应的开卷、较平机。

③送料方式为按“步距”间歇或直线连续送给。多工位级进模“步距”精度的控制是由压力机上的送料装置和模具上的用于定位的导向装置等共同精度定位得到保证的。模具的“步距”精度可以控制在小于?5?m。“步距”等于前后两工位间距，在同一副模具，要求这个距离加工成绝对一致。

④冲压的全过程在未完成成品件前的毛坯件始终不离开（区别于多工位传递模）条料和载体。在级进模中，所有工位上的冲裁，那些被冲掉的部分都是无用的工艺或设计废料，而留下的部分被送到模具的下一工位上继续被冲压，完成后面的工序。各工位上的冲

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压工序虽独立进行，但制件与条料始终连接在一起，直到最后那个工位需要落料时，合格制件才被分离条料冲落下来（一般由凹模落料孔中下落，也有冲落后的制件又被顶入到条料的原位，在后面的工位再顶出。

⑤适合大批量中小型定型产品零件的生产，冲压精度高，相当于IT10～IT13。尺寸一致性好，冲件均具有很好的互换性。

⑥生产率高。

⑦在一副模具的不同的工位上，可以完成多种性质的冲压工序。例如冲孔、冲窄槽、落料、压弯、压包、压筋、翻边、翻孔、镦压、拉深、切边、叠压、压铆、攻螺纹、锁紧等。所以多工位级进模是集各种冲压于一体，功能最多的高效模具，它只需用一台压力机，而单工序模则需用多副模具、多台压力机完成同类的加工。

⑧模具综合技术含量高。 ⑨可以实现自动化生产。

⑩模具制造周期长、成本高。工作零件采用超硬材料制造，

模具寿命长。

级进模的缺点是结构复杂，制造精度高，周期长，成本高。因为级进冲模是将工件的内、外形逐次冲出的，每次冲压都有定位误差，较难稳定保持工件内、外形相对位置的一次性。但精度高的零件，并非全部轮廓的所有内、外形相对位置要求都高，可以在冲内形的同一工位上，把相对位置要求高的这部分轮廓同时冲出，从而保证零件的精度要求。

1.3 多工位级进模的分类

级进模的分类与名称因前提不同而不同，大致有如下几种。 1.3.1按冲压的特点分类

如以冲裁为主的有冲孔－落料级进模；以弯曲为主的冲废料－

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压弯－切断级进模；以拉深为主的多工位连续拉深模和冲窄缝拉深多次拉深整形落料级进模；以成形为主的冲孔－翻边－压包－落料级进模等。

1.3.2按被冲压的制件名称分类

28L集成电路引线框级进模、传真机左右支架级进模、动簧片多工位级进模、端子接片多工位级进模等。 （1） 按工位数＋制件名称分类

32工位电刷支架精密级进模、25工位簧片级进模、如上位刷片级进模等。

（2） 按被冲压的制件名称＋模具工作零件所采用特殊材料分类

电池极板硬质合金级进模、极片钢结合金级进模、定转子铁心自动叠装硬质合金级进模等。 （3） 按模具使用特征分类

带自动挡料销级进模、带定长切断装置的级进模、自动送料冲分段冲切级进模等。

（4） 按级进模排样的方式不同分类

可分为封闭形孔连续式级进模和分段切片除多段式级进模。 （5） 按模具的结构分类 分为独立式级进模和分段组装式级进模。

1.4 多工位级进模的应用

如前所述，多工位级进模有许多特点与功能，但它的结构比较复杂，加工制造比一般模具要求高，而且使用条件也并非太简单。因此，对它的应用要从技术和经济方面慎重考虑。 1.4.1多工位级进模的使用条件

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①必须有一副合格的多工位级进模 所谓合格，应该是具有一定精度、一定功能并能实现稳定、连续、正常生产。

②必须有会调整、维修、保养、刃磨修理的技术能力。多工位级进模的刃磨与一般磨具不同，它不是简单的将某个凸模或凹模磨去多少就完事。对于那些有弯曲、拉深成形的多工位级进模，在刃磨凸、凹模刃口时，还要相应修正其他部分的相对高度，使刃磨或修理后的各凸、凹模之间仍保持原设计应有的原始差量。对于这种刃磨和修理，必须要求修理人员，具有较高的专业理论和实践技能。

③必须拥有能满足多工位级进模连续冲压生产要求的冲压设备 这种冲压设备与普通压力机相比，要求精度、刚度更好一些，功率、冲次、台面尺寸更大一些，制动系统可靠稳定。还应具备行程可调（一般都使用行程可调的偏心压力机）等功能，便于级进模的调试。

④必须有稳定的高质量的适合多工位级进模生产的冲压用料 用多工位级进模冲压生产，属于高效率大生产，所以对冲压用料是比较严的。冲压过程中，不会因为料有质量问题而影响生产。

⑤制件应具备适合多工位级进模冲制的条件 a． 制件的产量比较大，一般不少于5万件。

b． 制件的精度适中，一般大于IT10级，近几年随着模具加工技术的进步，多工位级进模的制造精度有了提高，从而使制件精度也提高，有的达IT8级以内。

c． 用单工序模不经济，用复合模又难以冲压加工的情况下，只能用多工位级进模。

d． 用单工序模不便定位和冲压加工，只能用多工位级进模生产的某些小而复杂的微型或超小型件。 1.4.2多工位级进模的应用

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①制件应该是定型产品，而且需要量确实比较大。 ②不适合采用单工序模冲制。 ③不适合采用复合模冲制。

④冲压用的材料长短、厚薄比较适宜。 ⑤制件的形状与尺寸大小适当。

⑥模具的总尺寸和冲压力适用于生产车间现有的压力机大小，必须和压力机相关参数匹配。

1.5级进模的发展状况

级进模设计往往包含多种机构，甚至需要几个方向的运动由数百个零件装配在一起，其模具的体积有限，所以考虑必须全面、细致。多工位级进模设计流程可以分为四个阶段，即工艺分析、设置排样、结构设计、结构计算、零件选用。

工艺设计就是对产品零件所包括的成形工序进行分析，以确定产品零件的加工工艺方案。工艺设计前应充分了解产品零件的要求及实际的生产条件。

排样与概要设计以工艺设计可行为提前，具体确定级进模加工产品零件时的工序方案和模具的基本结构形式，初步给出模具的估价和制造周期，确定是否继续开展模具详细的设计和制造。

结构设计及计算和零件设计就是为级进模正式投入生产而具体地开展的设计，在这一阶段部分模具零件的加工也将同期展开。结构与零件设计的主要结果是模具装配图需加工的模具零件的工程图。

在模具概要设计完成后，设计部门继续设计，生产开始备料、联系外协加工和外购件订货等。随着模具零件设计的进行，加工逐步开展，待零件加工完成时，外购件和外协件也到齐，即可开始模具的装配。

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随着计算机技术的发展，CAD/CAM和NC加工技术等为模具设计制造提供了全新的手段，以往需要设计人员完成的计算、制图和编程等工作，可以由计算机完成，从而提高了设计效率和质量。由此，不仅促进了模具设计手段、方法的变化，而且设计结果的表达方式等也在发生着变化。

采用CAD/CAM技术，不仅可使生产准备时间缩短，产品更新换代加快，产品在市场地竞争力增强，而且计算机地高速运算和绘图机的自动化大大节省了劳动力，节省了原材料；提高了模具设计质量，减轻了设计人员地繁重劳动。随着科学技术地不断进步和工业地迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断地涌现，促进了冲压技术地革新与发展。目前国内外相继涌现了精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺、超塑性成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。其中，精密冲裁是提高质量地有效方法，它扩大了冲压加工的范围，目前精密冲件地厚度可达25mm，精度可达IT6----IT7；用液体、橡胶，聚氨酯等作柔性凸模或凹模来代替刚性凸模或凹模的软模成形工艺，能加工出用普通加工方法难以加工地材料和复杂形状地零件，在特定地生产条件下具有明显的经济效果；采用精爆炸等高能高效成形方法对于加工各种尺寸大、形状复杂、批量小、强度高和精度要求较高地板料零件，具有很重要地实用意义；利用金属材料的超塑性进行超塑性成形，可以一次成形代替多道普通的冲压成形工序，这对于加工形状复杂和大型钣料零件具有突出地优越性。

1.6 冲压技术的现状及发展方向

随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。其主要表现和发展方向如下。

(1).冲压成形理论及冲压工艺方面

冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对

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冲压成形理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模拟金属的塑性成形过程，根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题，并通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制模具周期。

研究推广能提高生产率及产品质量、降低成本和扩大冲压工艺应用范围的各种压新工艺，也是冲压技术的发展方向之一。目前，国内外相继涌现出精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。其中，精密冲裁是提高冲裁件质量的有效方法，它扩大了冲压加工范围，目前精密冲裁加工零件的厚度可达25mm，精度可达IT16~17级；用液体、橡胶、聚氨酯等作柔性凸模或凹模的软模成形工艺，能加工出用普通加工方法难以加工的材料和复杂形状的零件，在特定生产条件下具有明显的经济效果；采用爆炸等高能效成形方法对于加工各种尺寸在、形状复杂、批量小、强度高和精度要求较高的板料零件，具有很重要的实用意义；利用金属材料的超塑性进行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的冲压成形工序，这对于加工形状复杂和大型板料零件具有突出的优越性；无模多点成形工序是用高度可调的凸模群体代替传统模具进行板料曲面成形的一种先进技术，我国已自主设计制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备，解决了多点压机成形法，从而可随意改变变形路径与受力状态，提高了材料的成形极限，同时利用反复成形技术可消除材料内残余应力，实现无回弹成形。无模多点成形系统以CAD/CAM/CAE技术为主要手段，能快速经济地实现三维曲面的自动化成形。 (2)冲模是实现冲压生产的基本条件.

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在冲模的设计制造上,目前正朝着以下两方面发展:一方面,为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展，与此相比适应的新型模具材料及其热处理技术，各种高效、精密、数控自动化的模具加工机床和检测设备以及模具CAD/CAM技术也在迅速发展；另一方面，为了适应产品更新换代和试制或小批量生产的需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术也得到了迅速发展。

精密、高效的多工位及多功能级进模和大型复杂的汽车覆盖件冲模代表了现代冲模的技术水平。目前，50个工位以上的级进模进距精度可达到2微米，多功能级进模不仅可以完成冲压全过程，还可完成焊接、装配等工序。我国已能自行设计制造出达到国际水平的精度达2

~5微米，进距精度2~3微米，总寿命达1亿次。

我国主要汽车模具企业，已能生产成套轿车覆盖件模具，在设计制造方法、手段方面已基本达到了国际水平，但在制造方法手段方面已基本达到了国际水平，模具结构、功能方面也接近国际水平，但在制造质量、精度、制造周期和成本方面与国外相比还存在一定差距。

模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合形成了现代模具制造技术。其中高速铣削加工、电火花铣削加工、慢走丝切割加工、精密磨削及抛光技术、数控测量等代表了现代冲模制造的技术水平。高速铣削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面质量（主轴转速一般为

15000~40000r/min）,加工精度一般可达10微米，最好的表面粗糙度Ra≤1微米），而且与传统切削加工相比具有温升低（工件只升高3摄氏度）、切削力小，因而可加工热敏材料和刚性差的零件，合理选择刀具和切削用量还可实现硬材料（60HRC）加工；电火花铣削加工（又称电火花创成加工）是以高速旋转的简单管状电极作

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三维或二维轮廓加工（像数控铣一样），因此不再需要制造昂贵的成形电极，如日本三菱公司生产的EDSCAN8E电火花铣削加工机床，配置有电极损耗自动补偿系统、CAD/CAM集成系统、在线自动测量系统和动态仿真系统，体现了当今电火花加工机床的技术水平；慢走丝线切割技术的发展水平已相当高，功能也相当完善，自动化程度已达到无人看管运行的程度，目前切割速度已达到300mm2/min,加工精度可达±1.5微米，表面粗糙度达Ra=01~0.2微米;精度磨削及抛光已开始使用数控成形磨床、数控光学曲线磨床、数控连续轨迹坐标磨床及自动抛光等先进设备和技术;模具加工过程中的检测技术也取得了很大的发展,现在三坐标测量机除了能高精度地测量复杂曲面的数据外,其良好的温度补偿装置、可靠的抗振保护能力、严密的除尘措施及简单操作步骤，使得现场自动化检测成为可能。此外，激光快速成形技术（RPM）与树脂浇注技术在快速经济制模技术中得到了成功的应用。利用RPM技术快速成形三维原型后，通过陶瓷精铸、电弧涂喷、消失模、熔模等技术可快速制造各种成形模。如清华大学开发研制的“M-RPMS-Ⅱ型多功能快速原型制造系统”是我国自主知识产权的世界惟一拥有两种快速成形工艺（分层实体制造SSM和熔融挤压成形MEM）的系统，它基于“模块化技术集成”之概念而设计和制造，具有较好的价格性能比。一汽模具制造公司在以CAD/CAM加工的主模型为基础，采用瑞士汽巴精化的高强度树脂浇注成形的树脂冲模应用在国产轿车试制和小批量生产开辟了新的途径。

(3)冲压设备和冲压生产自动化方面

性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。为了满足大批量高速生产的需要，目前冲压设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展，加之机械乃至机器人的大量使用，使冲压生产效率得到大幅度提高，各式各样的冲压自动线和高速自动压力机纷纷投入使用。如在

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数控四边折弯机中送入板料毛坯后，在计算机程序控制下便可依次完成四边弯曲，从而大幅度提高精度和生产率；在高速自动压力机上冲压电机定转子冲片时，一分钟可冲几百片，并能自动叠成定、转子铁芯，生产效率比普通压力机提高几十倍，材料利用率高达97%；公称压力为250KN的高速压力机的滑块行程次数已达2000次/min以上。在多功能压力机方面，日本田公司生产的2000KN“冲压中心”采用CNC控制，只需5min时间就可完成自动换模、换料和调整工艺参数等工作；美国惠特尼公司生产的CNC金属板材加工中心，在相同的时间内，加工冲压件的数量为普通压力机的4～10倍，并能进行冲孔、分段冲裁、弯曲和拉深等多种作业。

近年来，为了适应市场的激烈竞争，对产品质量的要求越来越高，且其更新换代的周期大为缩短。冲压生产为适应这一新的要求，开发了多种适合不同批量生产的工艺、设备和模具。其中，无需设计专用模具、性能先进的转塔数控多工位压力机、激光切割和成形机、CNC万能折弯机等新设备已投入使用。特别是近几年来在国外已经发展起来、国内亦开始使用的冲压柔性制造单元（FMC）和冲压柔性制造系统（FMS）代表了冲压生产新的发展趋势。FMS系统以数控冲压设备为主体，包括板料、模具、冲压件分类存放系统、自动上料与下料系统，生产过程完全由计算机控制，车间实现24小时无人控制生产。同时，根据不同使用要求，可以完成各种冲压工序，甚至焊接、装配等工序，更换新产品方便迅速，冲压件精度也高。

(4)冲压标准化及专业化生产方面

模具的标准化及专业化生产，已得到模具行业和广泛重视。因为冲模属单件小批量生产，冲模零件既具的一定的复杂性和精密性，又具有一定的结构典型性。因此，只有实现了冲模的标准化，才能使冲模和冲模零件的生产实现专业化、商品化，从而降低模具的成本，提高模具的质量和缩短制造周期。目前，国外先进工业国

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家模具标准化生产程度已达70%～80%，模具厂只需设计制造工作零件，大部分模具零件均从标准件厂购买，使生产率大幅度提高。模具制造厂专业化程度越不定期越高，分工越来越细，如目前有模架厂、顶杆厂、热处理厂等，甚至某些模具厂仅专业化制造某类产品的冲裁模或弯曲模，这样更有利于制造水平的提高和制造周期的缩短。我国冲模标准化与专业化生产近年来也有较大发展，除反映在标准件专业化生产厂家有较多增加外，标准件品种也有扩展，精度亦有提高。但总体情况还满足不了模具工业发展的要求，主要体现在标准化程度还不高（一般在40%以下），标准件的品种和规格较少，大多数标准件厂家未形成规模化生产，标准件质量也还存在较多问题。

1.6.1 步距与定距方式

步距的基本尺寸就是两相邻的工位中心距离 级进模任何两相邻的中心距离必须相等。对于简单的单排列的排样，步距等于冲件的外轮廓尺寸与搭边余量之和。搭边值的大小可参照冲裁排样的搭边数值。定距的方式有以下几种：

挡料销定距 挡料销定距多使用于手工送料的简单级进模，利用工件落料后的废料孔于凹模上的定位钉实现的定位。一次冲压后，用手将条料上冲裁的废料孔顶在挡料销上定位，再进行下一次冲压，这种定位常用于冲床的单次工作。不适于连续工作。以上的定距是粗定距，模具上必须设有导正销将料导正，实现精确定位。

挡料销的形状可结合废料型孔的形状设计称圆形、扇形、钩形等。

侧刃定距 侧人定距在级进模中是常用的定距形式，适用于0.1-1.5 mm厚的板料。太薄的板料用挡块定位时因板料易产生变形而影响定位精度；太厚的料则不适用于侧刃冲切。

自动送料器定距 自动送料器有定型产品可供选择，它配合

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冲床的冲压动作，使条料能按时、定量地送进高速冲床。自动冲压必须采用自动送料器送料。 1.6.2 排样图设计

设计级进模首选要设计条料排样图，这是级进模设计的重要的依据。条料排样图设计完成，也就确定了一下内容：

1） 模具的工位数和各工位的工序内容。 2） 被冲裁件各工序的安排及先后顺序。 3） 工件的排列方式。

4） 模具的步距、条料的宽度和材料利用率。 5） 导料的方式、弹顶器的设置和导正销的安排。 6） 基本上确定了模具的结构。

排样图设计的好坏，对模具设计的影响很大，因此要反复思考，并设计出多种方案进行比较，以定出最合理的方案。设计排样图时要考虑以下问题：

（1）工序安排 各工序的顺序关系除一些常考虑之外，级进模的工序安排还要注意以下内容。

1）冲裁工序尽量避免一次完成复杂形状的冲裁，复杂工件的外形可通过多次局部冲裁，最后完成工件的外形要求。对于冲孔落料件，应先冲孔，再逐步完成外形的冲裁。

2）对于冲裁弯曲类工件，应在切除弯曲部位周边的废料后进行弯曲，然后再切除余废料。

对于有孔的弯曲件，弯曲工序可能影响孔的位置精度，应先考虑弯曲后冲孔。

3）对于有拉伸又有弯曲和其他工序的工件，应当先进行拉伸，再安排其他工序。这是由于在拉伸过程中必然有材料的流动，若先

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安排其他工序，拉伸过程中将使已经定型的部位产生变形。

4）有严格要求的局部内、外形及成组的孔，应考虑在同一工位上冲出，以保证位置精度。

5）对于复杂的弯曲件，为了保证弯曲角度，有利于消除回弹，可以分成几次进行弯曲。

（2）侧刃与导正孔的安排 侧刃常安排再第一工位，也可安排在第二工位。如果侧刃靠后，将打乱条料的冲压顺序，使冲压无法进行。侧刃必须靠后时，在前几步可以安装始用定位销定位。由于侧刃安排在后边有利于将最后的条料尾部冲压完成，而减少废料，因此在一些模具上常采用双侧刃结构，即在第一工位和最后工位上，条料的两侧各设一侧刃，这样安排的缺点是侧刃废料增大，冲裁力增大，应综合考虑。

导正销是各种定距模具中普遍采用的精确定位方法。采用自动送料器的级进模，在条料拍样的第一工位就冲出工艺性的导正销孔，在第二工位以及以后没相隔2-4个工位的相应位置设导正销。如果借用工件本身的孔作为导正孔，应注意控制导正孔和导正销之间的配合精度，以满足定位的要求。同时也应注意，被借用的孔经导正销导正后，会损坏导正孔的精度，甚至使孔有所变形。

对于见到级进模上体积比较大的凸模，常在凸模上安装导正销，在凸模工作之前自行导正，所用的导正销可设专用的，也可把工件自身的孔用作导正孔。

对于某些圆形拉伸件的级进模，可以不设导正销，因为各工件的拉伸凸模本身就有导正作用。

（3）载体 在级进模内，条料送进过程中，不断的被切除余料，但是各工件之间达到最后工位以前，总要保留一些材料将其连接起来，这部分材料称为载体。

限于被加工工件的形状和工序的要求，其载体的形式也各不相

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同。

理想的载体是双侧载体，即到最后一个工位前条料的两侧仍保持有完整的外形，

对于一些有弯曲工序的工件，很难形成双侧载体，往往只能保持条料的一侧有完整的外形，这样的载体称为单侧载体。此时导正销放在单侧载体上，对条料导正和定位都造成困难，对此在设计中应予认真考虑。

载体的强度很重要，载体发生变形将使冲压无法进行，甚至损坏模具，因此在排样中，在工件排列形式和选择条料宽度以及其他方面等，都要使载体有足够的强度。

（4）分断切除中的搭接 级进模在冲压过程中，各工步分断切除余料后，形成工件完整的外形，此时一个重要的问题就是如何使各段冲裁的连接部位平直或圆滑，以免出现毛刺、错位、尖角等。搭接方法可分为搭接和平接。

（5）其他因素 对于有弯曲工序的工件还要考虑材料纤维的方向。对于倒冲或切断、切口的部位，应注意毛刺的方向。

18

第二章 零件工艺性分析

2．1 工件结构形状分析

技术要求：

工件名称：插片

材料：10钢

料厚：0.381mm

批量：小批量

图1-1 工件图

由工件图1-1可知，工件属于R弯曲件，形状比较简单、无狭槽、尖角，外形尺寸较小，不适合单工序加工，即落料，弯曲工序。因为若采用单工序，制件在转序过程中工人操作难度大，且在下道工序制件定位较复杂，所以考虑上述因素，最后确定采用级进模加工此件。

弯曲件的圆角半径不宜小于最小弯曲半径，以免产生裂纹。但也不宜过大，因为过大时，受到回弹的影响，弯曲角度与圆角半径的精度都不易保证。弯曲件的弯边长度不宜过小，其值应为h>R+2t。当h较小时，弯边在模具上支持的长度过小，不容易得到形状准确的零件。弯曲线不应位于零件宽度突变处，以避免撕裂。

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2.2 工件尺寸精度、粗糙度、断面质量分析

2．2.1 尺寸精度

要求普通冲裁尺寸精度低于IT13级，现在产品的设计精度低于IT13级，所以尺寸精度满足要求 2.2.2 冲裁件断面质量分析

因为一般用普通冲裁方式冲2mm以下的金属板料时，其断面粗糙度Ra可达12.5~3.2 ，毛刺允许高度为0.01~0.05mm；本产品在断面粗糙度和毛刺高度上没有太严格的要求，所以只要模具精度达到一定要求，冲裁件的断面质量可以保证。 2.2.3 产品材料分析

对于冲压件材料一般要求得力学性能是强度低，塑性高，表面质量和厚度公差符合国家标准。本设计的工件材料是10钢，属于优质碳素结构钢，其力学性能是强度、硬度和塑性指标适中，经退火后，用冲裁的加工方法是完全可以成形的。另外产品对于厚度和表面质量没有严格要求，所以尽量采用国家标准的板材，其冲裁出的产品的表面质量和厚度公差就可以保证。

经上述分析，产品的材料性能符合冷冲压加工要求。

20

第三章 排样分析与设计

级进模的排样是指制件（一个或多个）在条料上分几个工位冲刺的布置方法。

排样论证的目的是为了画出正确的模具排样图。一个较佳的排样方案必须兼顾冲压件的公差等级、冲压件的生产批量、模具结构和材料利用率等方面的因素。

3.1 排样分析

3.1.1 冲压件的尺寸精度

图1-1所示冲压件，材料为10钢板，料厚0.381mm，其未注公差尺寸精度等级为IT13，属一般冲裁模能达到的公差等级，不需采用精冲或整修等特殊冲裁方式。从该冲压件的形状来看，完全可以实现少、无废料排样法。但该冲压件的尺寸精度等级决定了应采用有废料排样法。

3.1.2 考虑冲压件的生产批量

该冲压件属于小批量的生产类型，因此优先考虑多排、或一模多件的方案。

3.1.3 提高原材料利用率

在绘制排样图的过程中，应注意提高冲压原材料的利用率。但提高原材料的利用率，不能以大幅提高冲裁模结构的复杂程度为代价。

排样图上搭边值设计是否合理，直接影响到原材料的利用率和模具制造的难易程度。总是采用最小许用搭边值，往往人为地提高了模具的制造难度，而在通常情况下却并不能提高原材料的利用

21

率。除使用卷料进行冲压外，一般搭边值均应在的基础上圆整(料宽尺寸也须圆整)，以降低模具制造难度。 3.1.4 模具形式

在保证产品尺寸公差等级的前提下，应尽量简化模具结构复杂程度，降低模具制造费用，这是设计模具的铁则。从零件图1.1可知此件外形尺寸小，不适合单工序加工，即落料，弯曲工序，因为若采用单工序，制件在转序过程中工人操作难度大，且在下道工序制件定位较复杂，所以考虑上述因素，最后确定采用级进模加工此件。

3 .2 排样设计

设计多工位级进模，首先要设计条料排样，因为条料排样图是设计多工位级进模的重要依据，因此在设计排样图时要设计多个方案进行比较，归纳、综合得出最佳方案。 3.2.1 竖排

图3-1 竖排

a.搭边。查《冲模设计手册》，确定搭边值a、b。

22

当0.25

电极片的厚度为0.381，考虑到用多工位级进模、导正销孔的大小，所以搭边值取a=3 b=3。

b.步距

步距是指级进模中相邻两工位间的距离大小值。每一副级进模，一旦排样的步距值确定后，在该模具上相邻两工位间的距离，必须相等。即在一副模具内，步距是个等值。

A=C+a

式中A——步距（mm）

C——与送料方向平行的制件外形尺寸（mm） a——制件间搭边值(mm) A=C+a=3.810+3=6.810（mm）

c．条料宽度。采用无侧压装置，所以 B-△=（D+2a+Z）0-△

式中 Z——导尺与最宽条料之间的最小间隙，见图，mm，查表得Z=0.5mm；

△ ——条料宽度的单向偏差，查表得△=-0.5mm。

23

图3-2 条料与导尺之间的关系

所以 B0-△=（13.208+2×3+0.5）-0.5=19.7080-0.5（mm） d.导尺间距离A。

A=B+Z=D+2a+2Z=13.208+2×3+2×0.5=20.208（mm） e.材料利用率?0

?nF10?式中 n—LB?100%—板料（或带料、条料）上实际冲裁的零件数量；F1——零件的实际面积，mm2

L——板料（或带料、条料）长度，mm； B——板料（或带料、条料）宽度，mm。 若取工件数量n=20件，则料长为

L=20D+19b+2b=20×3.810+19×3+2×3=139.2（mm）

24

取L=140mm

所以条料规格为140×19.708×0.381 所以材料利用率为 ??nF1 0LB?100%

?20?43.69?100%?

140?19.70831.67%3.2.2 横排

图3-3 横排

a.搭边。

参考竖排a=3 b=3。 b.步距 A=C+a

式中A——步距（mm）

C——与送料方向平行的制件外形尺寸（mm）

25

a——制件间搭边值(mm) A=C+a=13.21+3=16.21（mm） c．条料宽度。采用无侧压装置。

B-△=（D+2a+Z）0-△=（3.810+2×3+0.5）-0.5=10.3100-0.5（mm） 若取工件数量n=20件，则料长为

L=20D+19b+2b=20×13.208+19×3+2×3=327.16（mm） 所以条料规格为328×10.310×0.381 所以材料利用率为

? 0?nF1?100%LB20?43.69??100%?25.84% 328?10.3103.2.3 对头双排

26

图3-4 对头双排

a. 搭边。

参考竖排a=3 b=3。 b. 步距

A==3.810+3.810+3+1.5+1.5=13.62mm 条料宽度，采无侧刃装置。

B-△=（D+2a+Z）0-△=（13.208×2+3+2×3+0.5）-0.5=35.9160-0.5

（mm）

若取工件数量n=20件，则料长为

L=10D+9b+2b=10×3.810+9×3+2×3=71.1（mm） 所以L=72

所以条料规格为72×35.916×0.381 所以材料利用率为

nF1?0??100% LB20?43.69??100%?33.79r?35.916综上所述，从材料利用率考虑，因制件是小批量，对此制件排

样图设计时，主要从满足制件技术要求及模具加工角度考虑，排样采用一工位四件。根据排样图，此模具共有5个工位。第一工位与第五工位用冲裁，第二工位与第四工位是空工位，第三工位是弯曲。条料载体采用中间载体，浮顶器浮料，定位采用侧刃加导正销定位，侧刃在这里又兼制件冲弯曲部位外形凸模的作用。

27

第四章 模具总体结构设计

4.1 模具的形式

参考上述分析，采用多工位级进模，一工位四件。

4.2 定位装置

确定合适的定距、定位方式不仅有利于提高冲压件的质量，而且便于操作和确保冲压安全生产。此设计中采用定位板进行粗定位，导正销导正精确定位。

4.3 卸料装置

模具是采用弹压卸料板，还是采用固定卸料板，取决于卸料力的大小，其中材料料厚是主要考虑因素。由于弹压卸料模具操作时比固定卸料模具方便，操作者可以看见条料在模具中的送进动作，且弹压卸料板卸料时对条料施加的是柔性力，不会损伤工件表面，因此实际设计中尽量采弹压卸料板，而只有在弹压卸料板卸料力不足时，才改用固定卸料板。随着模具用弹性元件弹力的增强(如采用矩形弹簧)，弹压卸料板的卸料力大大增强。根据目前情况，当材料料厚约在2mm以下时采用弹压卸料板，大于2mm时采用固定卸料板较为贴近实际。本模具所冲材料的料厚为0.381mm，因此可采用弹压卸料板。

4.4 导向零件

导向零件有许多，如用导板导向，则在模具上安装不便，而且阻挡操作者视线，所以不采用；若用滚珠式导柱导套进行导向，虽然导向精度高，寿命长，但结构比较复杂，所以也不采用；针对这次加工的产品精度要求不高，采用滑动式导柱导套进行导向即可。而且模具在压力机上的安装比较简单，操作又方便，还可降低成本。

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4.5 模架形式

如采用纵向送料方式，适宜采用中间导柱导套模架(对角导柱导套模架也可)；横向送料适宜采用对角导柱导套模架：而后侧导柱导套模架有利于送料(纵横向均可且送料较顺畅)，但工作时受力均衡性和对称性比中间导柱导套模架及对角导柱导套模架差一些；四角导柱导套模架则常用于大型模具；而精密模具还须采用滚珠导柱导套。本模具采用对角导柱导套模架，一是对横向送料方式较适宜，二是对角导柱导套模架工作时受力比较均衡、对称。

综上所述，模具采用对角导柱标准模架，模具上模部分主要由上模板、垫板、凸模固定板及卸料板主成。卸料方式采用弹性卸料，以弹簧为弹性元件。下模部分由下模板、凹模、定位板、导件板等组成。模具工作时除导柱导套导向外，工作部分设四个小导柱导向，保证模具工作平稳。冲孔废料和成品均从凹模漏料口漏出。

29

第五章 模具结构简图

图 5-1 三维图

30

图 5-2 结构简图

31

第六章 模具工作过程

送料采用手工送料，模具工作前靠导尺导向，定位板定位，滑块下行，卸料

板先把条料压住，导正销进入导向孔里导向，弯曲凸模导向部位首先工作进入弯曲凹模洞口，当进入凹模5mm时，其他凸模开始工作，再进入凹模1.4mm时，所有工作结束。滑块达到下止点，滑块回程，卸料板首先工作，把包在凸模上的废料卸掉，滑块达到上止点，工作结束。

32

第七章 电极片冲压工艺计算

7.1 冲压力的计算

（1）侧刃切外形的力

P1?Kl1t??1.3?(37.16?2)?0.381?300?11043.2(N)

（2）冲导正孔的力

P1?Kl1t??1.3?3.14?4.05?0.381?300?1889.6(N)

（3）弯曲力

P3?Ap?1.143?3.81?4?30?523(N)

（4）落料力

P4?1.3l4t??1.3?23.82?0.381?300?4?14158(N)

（5）卸料力

Px?KxP?0.045?(P1?P2?P3?P4)

?0.045?(11043.2?1889.6?523?14158)?1243(N)

（6）冲压力总和

P总?P1?P2?P3?P4?Px?28856.8N?29(kN) 式中 K——系数，一般取K=1.3；

l1，l2，l3，l4——分别为各道工序的冲裁周边长度，mm；?——制件材料的抗剪强度，Mpa，查表?=300Mpa； t——制件材料厚度，mm；

A——工件被校正部分的投影面积，mm2；

33

P——单位校正力，Mpa，取p=30Mpa； Kx——卸料系数，查表Kx=0.045； P——冲裁力与弯曲力之和，N[6]。

7.2 初选压力机

根据冲裁力初选J23-40型开式双柱可倾式曲柄压力机。

表7-1 J23-40型压力机各参数值

型号

J23-40 公称压力（kN） 400 滑块行程（mm） 80 滑块行程次数（min-1） 55 最大闭合高度（mm） 330 闭合高度调节量（mm） 65 滑块中心线至床身距离（mm）

250 立柱距离（mm） 340 工作台尺寸（mm）

前 后 460 左 右

700 工作台孔尺寸（mm）

前 后 250 左 右

360 垫板尺寸（mm）

厚度 65 直径

模柄孔尺寸（mm）

直径 50 深度

70 滑块底面尺寸（mm）

前 后 260 左 右

300 床身最大可倾角（°）

30

34

7.3 校核压力机

① 冲压力

J23-40公称压力为400KN远远大于所需压力29KN。 ② 闭合高度

模具的闭合高度是指模具在最低工作位置时，上模座上平面至下模座下平面之间的距离。它与压力机的配合应该遵守下列关系

(Hmax-Hd)-5>H>(Hmin-Hd)+10 330-5>H>265+10 325>H>275

此设计中模具的闭合高度为180mm，满足要求。

7.4 凸、凹模刃口尺寸的计算

7.4.1 凸、凹模刃口尺寸的计算原则

设计准则：落料以凹模为设计准则，间隙取在凸模上；冲孔以凸模为设计准则，间隙取在凹模上。

设计时间隙一律采用最小合理间隙值Zmin=0.04mm。

刃口尺寸的制造偏差方向：单向注入实体内部。即磨损后，凸、凹模刃口尺寸变大的取；磨损后凸、凹模刃口尺寸变小的取。

刃口尺寸制造偏差的大小：凸、凹模的制造公差与制件精度的形状有关，一般比制件精度提高2~3级，此工件精度为IT13，所以凸、凹模的制造公差为IT10。

加工方法：简单形状，分别加工；复杂形状，配合加工。 7.4.2 计算

35

采用配制加工，工艺简单、制造容易。 ① 工位1 冲裁 凹模1

a) 工件尺寸 寸

图7-1

13.62： ?=0.27，X=0.75 A??凹模1?（Amax?x?）04 ?（13.89?0.27?1）?0.2704 ?13.7?0.070

3： ?=0.14，X=1

C凹模2?C??

4?3?0.144?3?0.03 b) 凹模尺

凹模1

36

6.8： ?=0.22

?C凹模3?C?40.22?6.8?4?6.8?0.053.81：?=0.18，X=0.75

0B凹模4?（Bmin?x?）??4-0?（3.63?0.18?0.75）0.184?3.7650?0.04落料用的凸模刃口尺寸，按凹模实际尺寸配制，并保证最小间隙Zmin=0.04mm。 ② 工位3 弯曲 凸模3

R0.762：?=0.04，X=1

37

A凹5?(A?X??)0?(1.27?0.14?1)0?0.03?1.10???40.1445 冲裁落料

凹模

a）工件尺寸

b）凹模尺寸

图7-2 落料凹模3

38

工位

13.208：?=0.27，X=0.75 A凹模1?（A?X??)??04 ?0.27?(13.478?0.27?0.75)04 ?13.3?0.070

3.810：?=0.18，X=0.75 B（B?X?）0凹2???4 ?（3.63?0.18?0.75）0?0.184 ?3.7650?0.04

1.905：?=0.14，X=1 ? A凹3?(A?X??)?04 ?(2.045?0.14?1)?0.1404?1.905?0.030

1.143：?=0.14，X=1 C凹4?C??4 ?1.143?0.144 ?1.143?0.03

39

凸模刃口尺寸，按凹模实际尺寸配制，并保证最小间隙Zmin=0.04mm。

7.5 模具压力中心的设计计算

图7-3 压力中心计算

如图所示，确定坐标原点。 第一工位，冲裁

表7-2 压力中心

线段名称

L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7

力作用点 （60.54，13.48） （59.79，16.350） （55.98，16.350） （54.48，13.48） （52.98，16.350） （49.17，16.350） （48.42，13.48）

线段名称

L8 L9 L10 L11 L12 L13 L14

力作用点 （48.42，-13.48） （48.17，-16.350） （52.98，-16.350） （54.48，-13.48） （55.98，-16.350） （59.79，-16.350） （60.54，-13.48）

40

x01?L1?x1?L2?x2?L3?x3?...?L14?x14L1?L2?L3?...?L18 ?

1.5?60.54?5.77?59.79?5.77?59.79?...?1.5?60.541.5?5.77?5.77?1.5?54.48 y01?0（x01，y01）=（54.48，0）

第三工位，弯曲，（x03，y03）=（27.24，0） 第五工位，落料，（x05，y05）=（0，0） 压力中心： x0?Px11?P3x3?P5x5P1?P3?P5 ?11043?54.48?523?27.24?14158?011043?523?14158 ?0.0000075?0

y0?0

在确定模具压力中心时，考虑到加工此制件所需的压力很小，且第一工位与第五工位都用冲裁，第二工位、第四工位是空工位，第三工位是弯曲工位，通过冲裁力的计算，在第一工位上所需的冲裁力与第五工位所需的冲裁力相差不大，故把压力中心设计在弯曲工位上。

因为此模具安装在25t冲床上，考虑到偏裁会对模具具有一定的影响，所以在凹模、凸模固定板、卸料板之间增加了四支小导柱导向，所以这样就可以避免偏裁对模具的影响，故略去压力中心的计算。

41

第八章 主要零部件的设计

8.1 凸、凹模设计

凸、凹模是模具的工作零件，不仅在于它是直接担负着冲压工作，而且是在模具上直接决定制件形状、尺寸大小和精度的最为关键的零件。设计时，依据以下原则：凸、凹模必须有足够的强度、刚度和硬度；结构要简单可靠、制造方便；便于调整、维修和保养；要考虑刃磨后的凸、凹模相对位置对其他工位凸、凹模相对位置的影响；要考虑排件的及时畅通和防止浮料。 8.1.1 凸模设计

冲模中的凸模结构，不论其断面形状如何，其基本结构都是由工作部分和安装固定两大部分组成。

凸模包括落弯曲部位外形凸模即第一工步侧刃、冲导正孔凸模、弯曲凸模和落料凸模。除导正孔凸模，其余凸模均采用线切割机床加工，与凸模固定板的配合按H7/m6。为了防止凸模从固定板中脱落，采用了横销（见模具装配图），长度根据模具结构需要而确定。凸模材料为Cr12MoV。

技术要求热处理：58-60HRC材料：Cr12MoV周边 42

图8-1 凸模1

技术要求热处理：58-60HRC

材料：Cr12MoV图8-2 凸模2

技术要求热处理：58-60HRC材料：Cr12MoV

图8-3 凸模3

43

技术要求 图8-4 凸模4

8.1.2 凹模设计

热处理：58-60HRC材料：Cr12MoV凹模采用整体式凹模，凹模上各刃口及形孔均采用线切割机床加工，材料为Cr12MoV。

凹模厚度H H=Ks

式中s——垂直送料方向的凹模刃壁间最大距离（mm）; K——系数。 H=0.4×38.5=15.4 凹模宽度B

B=s+（2.5~4.0）H =38.5+2.5×15.4=84.7 凹模长度L

44

L=s1+2s2

式中s1——送料方向的凹模刃壁间最大距离(mm)；

s2——送料方向的凹模刃壁至凹模边缘的最小距离(mm)，其值查表可

得。

L=20×2+72=112

为了满足凹模强度要求，长、宽、高圆整为125×100×30

E-E

A

A 通A E配钻BE配钻B 深15A 45

图8-5 凹模零件图

8.2 主要零部件设计

8.2.1模架

模架是模具的主体结构，它是连续级进模所有零件的重要部件，模具的全部零件都固定在它的上面，并承受冲压过程中全部载荷。模具的上、下模之间相对位置通过模架的导向装置稳定保持其精度，并引导凸模正确运动，保证冲压过程中凸、凹模之间间隙均匀。

选用滑动导向模架中的对角导柱模架，凹模面积的对角中心线上有一个前导柱和一个后导柱，受力平衡，上模座在导柱上滑动平稳，无偏斜现象，有利于延长模具使用寿命，广泛用于中小型工位数不多的级进模。

图8-6 模架

8.2.2 模柄

46

模柄是中小型级进模模架上一个不可少的零件，通过它使上模部分迅速找正位置，直接与压力机滑块连接固定在一起，以实现冲压的往复运动。因此，模柄的直径和长度应和压力机滑块的模柄孔相匹配。选择压入式模柄，与上模座成H7/m6或H7/n6配合，此结构能较好地保持模柄垂直度要求，长期使用后模柄稳定可靠，不会松动，因此在多工位级进模中是最好的一种模柄，应用最多。为防止转到装防转销钉。

根据选择的压力机J23-40型开式双柱可倾式曲柄压力机，模柄孔为40mm，所以选择直径为40mm的模柄。

配作 图8-7 模柄

8.2.3 卸料装置

卸料装置在级进模中是个很重要的组成部分，常用的有固定卸料和弹压卸料两种形式。由于其结构不同，功能也不一样，固定卸料装置就是起卸料作用；弹压卸料装置不仅冲压完后起卸料作用，冲压开始前还起压料作用，防止冲压过程

47

中材料的滑移或扭曲，同时对销凸模还有导向保护等作用，因此，模具的精度和使用寿命与卸料装置的结构、精度和强度有着直接的关系。

选用弹压卸料装置，简单的弹压卸料装置是由卸料板通过卸料螺钉和弹性元件（弹簧等）等装在模具上组成的。

弹簧的设计计算

①弹簧预压力

Fy?1243/5?249(N)

弹簧极限工件压力Fj>Fy，一般可取Fj=（1.5~2）Fy， 所以Fj=2×249=498（N）

初选弹簧的规格为：d=4mm；Fj=670N；hj=12.6mm；H0=38mm ②弹簧预压缩量

hy?Fyhj/Fj?24.9?12.6/670?4.68(mm)

③校核所选弹簧是否合适

卸料板工作行程hx=0.381+1=1.381≈1.4（mm） 凸模刃磨量hm=4（mm） 故弹簧工作时的总压缩量h为

h?hy?hx?hm?4.68?1.4?4?10.08mm?12.6mm

所选弹簧满足工件要求。

弹簧规格为：弹簧4×22×38 GB2089-80

8.2.4导向零件

①导柱

48

图8-8 导柱

②导套

图8-9 导套

49

8.2.5 支撑零件

①固定板

冲模中的固定板，根据用途不同又主要用于固定凸模的凸模固定板，简称固定板，和用于固定凹模的凹模固定板之分。凸模固定板几乎所有冲模都有（对于特别大的凸模可直接固定在上模座上而不用固定板），而凹模固定板不一定每副模具都需要。

多工位级进模的凸模固定板一般结构上都是必要的，它不仅要安装许多凸模，还要安装一些其他零件，如侧刃、导正销、小导柱、小导套和安全保护装置等。这和普通简单模具固定板单一用于安装一、二个凸模在功能上是有区别的；因此，对于多工位级进模的固定板要求刚性和强度方面更要高些。

多工位级进模一般都是高速下自动冲压生产，要求模具寿命长、耐用，因此，对笃定版的厚度要求比普通比普通冲模厚一些之外，为了提高刚性和增加耐磨性，对凸模经常更换不影响配合精度，常常采用45钢或CrWMn材料制造，淬火硬度最低取42-48HRC，高时取55-60HRC。

凸模固定板固定凸模的各孔中心位置要严格地和凹模孔中心的平面位置完全一致。虽然大多数多工位级进模凸模与固定板的配合不是传统的过盈配合，而是间隙配合。凸模与凹模孔位置是由卸料版控制凸模保证。但丝毫不能降低固定板的加工精度要求。

固定板的外形一般与凹模相同，常取整体式，结构紧凑，中小型模具常用。当外形尺寸太大不便于加工时，可采用分段组合。

固定板上的各凸模固定孔一般由线切割直接加工而成，也可以采用镶拼结构，由线切割和成形 磨削混合加工保证加工精度和装配要求。加工过程中各凸模固定孔的配合面必须保持与固定板两平面垂直。

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