芯片连续冲模及其工作状态动画设计【三维PROE】【仿真】【含图纸】

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Purpose that design originally whether electrical machinery voltage transformer wash block wash the trough and wash holes, get electrical machinery what voltage transformer need wash slices of part. It, according to pressing the basic design process of mold design, carry on blanking strength and calculate , press designing and an overall an intact mould design process designed of spare part of the mould in pressing the mould . This research gathers together whole and domestic, relevant regulations outside, the standard and relevant materials of product design at first, then utilize the computer auxiliary design (CAD ) to press the spare part of the mould and overall drawing that designed, washed the trough and washed the hole mould finally. Learnt by the result, the ones that originally designed and drew washed the trough mould and washed the hole mould , fulfil requirements. 哈尔滨理工大学学士学位论文 - III - Keywords Press the mould; Wash the trough mould; Wash the hole mould. 哈尔滨理工大学学士学位论文 - IV - 目录 摘要 .I Abstract.II 第 1 章 绪论 .6 1.1 课题背景 .6 1.2 冲模的特征和类型 .6 1.3 冲模的结构组成 .7 1.4 冲模常用材料 .7 1.5 冲压设备 .11 1.5.1 冲压设备类型 .11 1.5.2 常用冲压设备规格 .12 1.6 本章小结 .14 第 2 章 芯片连续冲模的设计 .15 2.1 排样的选择 .15 2.1.1 工件在条料上的排样 .15 2.1.2 搭边和侧搭边的数值 .15 2.2 凸模与凹模的设计 .16 2.2.1 凸模和凹模之间的间隙及尺寸计算 .16 2.2.2 凹模的设计 .18 2.2.3 凸模的设计 .18 2.2.4 侧刃及挡块的设计 .19 2.3 其它主要零件的设计 .20 2.3.1 导料板的设计 .20 2.3.2 下模板的设计 .21 2.3.3 下模座的设计 .21 2.3.4 下垫板的设计 .22 2.3.5 脱料板的设计 .22 2.3.6 上模板的设计 .23 2.3.7 垫板的设计 .24 2.3.8 模柄的设计 .24 2.3.9 上模座的设计 .24 2.3.10 弹性体的选用 .24 2.3.11 导正销的设计 .24 2.4 模具简介及零件工艺性分析 .25 2.5 本章小结 .25 第 3 章 连续冲模的 PRO/E 动画设计 .26 哈尔滨理工大学学士学位论文 - V - 3.1 定义模具装配的主体 .26 3.1.1 设置工作目录和打开文件 .26 3.1.2 定义主体 .26 3.2 定义一个主动画 .27 3.3 创建快照 .27 3.4 创建关键祯序列 .36 3.5 时间区域的设定 .37 3.6 动画的回放输出 .37 3.7 本章小结 .38 结论 .39 参考文献 .40 致谢 .41 英文资料 .42 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 6 - 第 1 章 绪论 1.1 课题背景 冲压工艺在机电产品制造行业中应用广泛，而冲模是实现冲压工艺的 主要工艺装备，在制造行业中占有重要的地位。 冲模技术的水平直接和生产率、产品质量（尺寸公差和表面粗糙度等） 、一次刃磨的寿命以及设计和制造模具的周期紧密相关。提高冲模技术水 平有利于获得优质、高效、低耗、廉价的产品，技术经济效果显著，深受 制造行业的重视。 本设计以其生产率高，操作简便，适于大批量生产等优点，是围绕变 压器硅钢片冲槽和冲孔而设计的模具。本设计主要是冲模零件与结构设计。 1.2 冲模的特征和类型 冲模是对金属板材进行冲压加工以获得合格产品的工具。在冲压加工 过程中，冲模的凸模和凹模直接接触被加工材料并相对作用使其产生塑性 变形达到预期的零件。因此对冲模的要求： 1.冲模应具有足够的强度、刚度和相应的形状尺寸精度； 2.冲模主要零件应有足够的耐磨性及使用寿命； 3.冲模的结构应确保操作安全、方便，便于管理与维修； 4.冲模应有使材料顺利送进、工件方便取出，定位可靠的装置，以 保证生产的工件质量稳定； 5.为使冲模上下运动准确，需要有导向装置； 6.冲模零件的加工和装配应尽可能简单，尽量采用标准件，通用件， 以缩短模具的制造周期，降低成本； 7.冲模的工作依赖压力机的运动和能力。冲模结构应与压力机的主要 技术参数相适应； 8.冲模应具有与压力机连接的部位，有搬运吊装部位，以适应安装和 管理的需要。 冲模的种类： 1.从工艺性质分为冲裁模，弯曲模，拉深模，成形模等； 2.从工序组合分为单工序模，复合模，连续模； 3.从材料送进方式分为手工送料模，半自动模，自动送料模； 4.从适用范围分为通用模和专用模； 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 7 - 5.从导向方式分为无导向模，板式导向模，滑动导柱模；滚动导柱模。 此外还可以从模具材料，尺寸大小，制造难易等来区分。通常大多按 工艺和工序组合分类，如冲孔模，翻边模，落料拉深复合模等。 1.3 冲模的结构组成 冲模由五部分组成，即工作零件，辅助装置，导向装置，支承零件， 紧固零件。 1.工作零件 冲模的工作零件是凸模和凹模，在复合模中还有凸凹模。它们成队互 相配合，完成对坯料的成形。它们的形状，尺寸精度，固定方法及材质处 理等决定着冲模的性能、模具成本及使用寿命。 2.辅助装置 辅助装置是协助凸模、凹模完成工艺成形必不可少的装置，如材料送 进的定向定位装置，废料排除装置，卸料退件装置，压料抬料装置等。它 们的结构形式对工件质量、操纵安全、生产效率都至关重要，辅助装置是 冲模设计中不容忽视的重要部分。 3.导向装置 它们是保证上模、下模准确运动的装置，要求工作可靠，导向精度好， 有一定互换性。导向装置目前已基本标准化，并有商品供应。 4.支承零件 在上模座和下模座上安装着凸模、凹模及其他所有的零件。它们与压 力机连接，传递并承受着工作压力。模座的形式现已规格化、标准化，并 有商品模架出售。一些大工厂也将其作为通用件大批生产，以作备用，同 时也为设计提供方便，即只需要按要求选用。 5.紧固零件 中小型模具大多采用沉头螺栓和销子作可卸式连接。有些凸模、凹模 的连接则采用粘接或低熔点合金连接。大型模具的刃口或支架也有采用焊 接方法的。模具的连接可靠，拆卸方便也是冲模设计的一个基本要求。 1.4 冲模常用材料 冲压用材料与冲压生产的关系相当密切，材料质量的好坏直接影响到 冲压工艺过程设计、冲压件质量、产品使用寿命和冲压件成本。冲压件材 料费用往往要占冲压件成本的 60%到 80%。因此，应提高冲压件结构的工 艺性和提高与稳定材料的质量。 冲模是在较大的冲击、温升、磨损等状况下工作，尤其是凸模、凹模 的工作条件更差，所以冲模材料必须根据具体生产条件、用途来选用。目 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 8 - 前冲模常用的钢材品种有： 表 1-1 普通碳素钢热轧钢带尺寸（GB/T 3524-1992） （mm） 厚 度 宽 度 2.0，2.5 50，60，65，70，75，80，85，90， 95，100，110，120，130，140，150， 160 2.5，2.75 50，60，65，70，75，80，85，90， 95，100，110，120，130，140，150， 160，170，180，190，200 3.0，3.25，3.5，4.0，4.25， 4.5，4.75，5.0，5.25，5.5， 5.75，6.0 50，60，65，70，75，80，85，90， 95，100，110，120，130，140，150， 160，170，180，190，200，210，220， 230，240，250，260，270，280，290， 300， 注：普通碳素钢热轧钢带，钢号在合同中注明，其化学成分和力学性能应符合 GB/T700- 1988 中的规定。 表 1-2 普通碳素钢冷轧钢带尺寸（GB/T716-1991） （mm） 厚 度 宽 度 0.05，0.06，0.08 5100 0.10 5150 0.15，0.20，0.30，0.35，0.40，0.45，0.50，0.55， 0.60，0.65，0.70，0.75，0.80，0.85，0.90，0.95， 1.00，1.05，1.10，1.15，1.20，1.25，1.30，1.35， 1.40，1.45，1.50 10200 1.60，1.70，1.80，1.90，2.00，2.10，2.20，2.30， 2.40，2.50，2.60，2.70，2.80，2.90，3.00 50200 注：宽度在 150mm 以下的，宽度按 5mm 进级；大于 150mm 的，按 10 进级。 表 1-3 优质碳素钢冷轧钢带尺寸（GB/T716-1991） （mm） 厚 度 0.05，0.06，0.08，0.10，0.12，0.15，0.18，0.20，0.22， 0.25，0.28，0.30，0.35，0.40，0.45，0.50，0.55，0.60， 0.65，0.70，0.75，0.80，0.85，0.90，0.95，1.00，1.05， 1.10，1.15，1.20，1.25，1.30，1.35，1.40，1.45，1.50， 1.55，1.60，1.65，1.70，1.75，1.80，1.85，1.90，1.95， 2.00，2.10，2.20，2.30，2.40，2.50，2.60，2.70，2.80， 2.90，3.00，3.10，3.20，3.30，3.40，3.50，3.60 宽 度 420（按 1mm 进级） ，2240（按 2mm 进级） ， 43，46，50，53， 56，60，63，66，70，73，76，80，83，86，90，93，96， 100，105250（按 5mm 进级） ，260，270，280，290，300 注：宽度在 0.2mm 以下的钢带，只订制 TR（特级）及（硬）两种。 表 1-4 吕及合金板的厚度、宽度允差 （mm） 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 9 - 板 料 宽 度 400 500 600 800 1000 1200 1400 1500 2000 厚 度 公 差 宽 度 公 差 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 1.5 1.8 2.0 2.5 3.0 -0.05 -0.05 -0.05 -0.05 -0.08 -0.10 -0.10 -0.15 -0.15 -0.15 -0.20 -0.25 -0.05 -0.06 -0.08 -0.10 -0.10 -0.15 -0.15 -0.15 -0.20 -0.25 -0.08 -0.10 -0.12 -0.15 -0.10 -0.20 -0.20 -0.20 -0.25 -0.30 -0.10 -0.12 -0.12 -0.15 -0.15 -0.20 -0.20 -0.20 -0.25 -0.30 -0.12 -0.12 -0.13 -0.16 -0.16 -0.22 -0.22 -0.24 -0.28 -0.33 -0.14 -0.17 -0.17 -0.25 -0.25 -0.26 -0.29 -0.34 -0.14 -0.17 -0.17 -0.25 -0.25 -0.26 -0.29 -0.34 -0.27 -0.27 -0.28 -0.30 -0.35 宽度100 者 为 53 宽度1000 者 为 105 1.碳素工具钢（T8A、T10A） 该种材料是冲模中应用最广、价格最便宜的材料，适宜简单形式的冲 模。优点是加工性好，有一定的硬度。缺点是淬火变形大，耐磨性较差。 2.低合金工具钢（CrWMn、9CrSi、9Mn2V、GCr15） 此类材料有较高的硬度和耐磨性，淬火变形小易淬透，机械加工也容 易，所以可用来制造较复杂形状的冲模。 3.高碳高铬模具钢（Cr12、Cr12MoV） 这类钢具有强度高、耐磨、易淬透、变形小等优点。用于冲压力大、 寿命高、形状复杂的冲模。 4.高速工具钢（W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2） 高速钢热处理后具有很高的抗压屈服强度和良好的韧性、红硬性和耐 磨性，当冲压件的形状复杂、强度高、模具工作条件最苛刻时，可采用高 速钢为模具材料。 5.硬质合金（YG、YT） 这类材料是以碳化钨、碳化钛为基体，以钴、镍等铁族金属作粘结剂， 经烧结而成的一种多相组合材料。其耐磨、硬度、力学强度都较高。可用 作大批量、寿命高的小型冲模。其缺点是不能进行切削加工，价格也较贵。 6.钢结硬质合金（YE） 这是一种以合金钢为基体，以碳化钨或碳化钛为硬质相，用烧结方法 制造的一种材料。它即具有合金钢的可锻造、机械加工、焊接及热处理的 性能，又具有硬质合金的高硬度、高耐磨性的特点。其使用寿命约为一般 模具钢的几十倍至几百倍，是一种很好的模具材料。 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 10 - 冲模的凸、凹模材料及其他零件材料的选用，可参见下表 1-3 及表 1- 4。 表 1-5 凸模、凹模、凸凹模及其镶件材料的选用 热处理 HRC冲模 种类 对冲模 的要求 材 料 凸 模 凹 模 薄材 （3） 复杂形状 CrWMn、Cr12Mov 9Mn2V、 Cr6WV Cr4W2MoV、GCr15 Cr2Mn2SiWMoV YG15、YE65 5862 6064 冲 裁 模 高度耐磨 大批量 Cr12MoV、GCr15 YG15、YE65 5862 6064 一般要求 T8A、T10A 5660 高度耐磨 大批量生产 CrWMn、Cr12MoV 9Mn2V、 Cr6WV Cr4W2MoV、GCr15 Cr2Mn2SiWMoV 6064 弯 曲 模 加热弯曲 5CrNiMo、 5CrNiTi 4Cr5MoSiV 4Cr5Mo2SiV 5060 热处理 HRC 冲 模 种类 对冲模 的要求 材 料 凸 模 凹 模 一般要求 T8A、T10A 5862 6064 Cr12MoV、Cr4W2MoV Cr2Mn2SiWMoV GCr15 5862高度耐磨 大批量 YG15、YG20 、YE65 拉 深 模 加热拉深 5CrNiMo、5CrNiTi 4Cr5MoSiV 4Cr5Mo2SiV 5660 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 11 - 表 1-6 冲模一般材料选用及热处理 零件名称 材 料 热处理 HRC 上模板，下模板 HT200、ZG35 Q235、Q275、45 导 柱 6064 导 套 20、T8A、T10A、 GCr15 钢 20 渗碳 深度 0.81.2 5862 固定板、中垫板、 承料板、侧导板 模柄 Q235、Q275、Q295 4348卸料板、摧板、 顶板 45 T10A、T8A、CrWMn 5660 顶杆、打杆、打板 挡料销、挡板 45 4348 侧刃、废料切刀 导头、导销 T10A、T8A、CrWMn 5660 斜楔、滑块 导向块 T10A、T8A 5862 压边圈 T8A 5458 弹簧、簧片 65Mo、60Si2Mn 4348 销钉、螺钉 螺栓 Q235、45 (45)4348 螺母、垫圈 Q235 1.5 冲压设备 1.5.1 冲压设备类型 冲压变形工序是在冲压设备上完成的。冲压设备按驱动方式分为两 大类，一类是机械压力机，如最常用的曲柄压力机，另一类是液压机，如 四柱式万能液压机等。 机械压力机和液压机，在使用性能方面有很大的差别，所以在设备选 定之后，必须按冲压设备的特点，进行冲模设计。 液压机可以在全程范围内给出它的名义吨位，用以完成变形工序。机 械压力机受其本身传动系统强度的限制，可能给出的滑块力（许用的滑块 力）随曲轴的转角位置而变化，只有在接近滑块的下死点位置时，才可能 给出名义吨位的滑块力。机械压力机与液压机可能给出的力与行程关系曲 线的对比，示于图 1-1。表-7 为机械压力机与液压机在性能方面的比较。 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 12 - 液 压 机 机 械 压 力 机距 下 死 点 的 行 程 位 置可给出的压力 图 1-力 与 行 程 的 关 系 曲 线 表 1-7 机械压力机与液压机的比较 性 能 机械压力机 液 压 机 加工速度 比液压压力机快 很慢 行程长度 不能够太长（6001000mm） 做成 100mm 以上比较容易 行程长度的变 化 一般小型压力机的行程 做成不可调的，因为行程长 度调节会使机构复杂 行程长度变化容易 行程终端的位 置 终端位置能够准确地确定 就压力机本身来说不能准确确 定 所产生的压力 与行程位置的 关系 离下死点愈远，所产生的压 力愈小 公称压力与行程位置没有关系 加压力的调节 一般难于做到，即使做到也 不能准确调节 容易调节 保压作用 不能 能 锤击作用 有一定的锤击作用 没有 过载的可能性 会产生，但大中型压力机 均有过载保护装置 不会产生 维修的难易 较易 较为麻烦 1.5.2 常用冲压设备规格 压力机型号规格表示方法 锻压机械的基本型号是由一个汉语拼音字母（以下简称字母）和几个 阿拉伯数字（以下简称数字）组成。字母代表锻压机械的大类，称为类别。 同一类锻压机械中分为若干列，称为列别，由第一个数字（自左向右）代 表。同一列中又分为若干组，由第二位数字代表。在第二位数字之后的数 字代表锻压机械的主要规格。第二位数字与规格部分的数字之间以一短横 线“- ”隔开。 在类、列、组和主要规格完全相同，只是次要参数与基型不同的锻压 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 13 - 机械，按变型处理，即在原型号的字母后（第一位数字前）加一个字母 A、B、C 等，依次表示第一、第二、第三、 种变型。 对型号已确定的锻压机械，如在结构和性能上有所改进时，按改进处 理，即在原型号的末端加一个字母 A、B、C、 等，依次表示第一、第 二、第三、次改进。 例如，经过第一次变型、第一次改进后的 800kN 曲柄压力机 J23-80压 力 机 的 改 进 代 号压 力 机 的 规 格 代 号压 力 机 的 组 别 代 号压 力 机 的 列 别 代 号压 力 机 的 变 型 设 计 代 号压 力 机 的 类 别 代 号 锻压机械共分八类，各类分别以一个相应的字母代表，如表 1-8 所列。 表 1-8 锻压机械类别代号表 序 号 类别名称 汉语简称 拼音代号 1 机械压力机 机 J 2 液压机 液 Y 3 自动锻压机 自 Z 4 锤 锤 C 5 锻机 锻 D 6 剪切机 切 Q 7 弯曲校正机 弯 W 8 其他 他 T 每一大类分成 10 列，分别以 0、1、2、8、9 表示。每列又分 成 10 组，也以 0、1、2、8、9 表示。 1.6 本章小结 本章主要介绍了课题背景、冲模的特征和类型、冲模的结构组成、冲 模的常用材料、冲压设备、冲模设计要领。其中冲压设备包括冲压设备的 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 14 - 类型和常用冲压设备规格。冲模设计要领包括冲模设计原始资料、成本分 析与结构方案、设计步骤与要点、冲压设备的选用。 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 15 - 第 2 章 芯片连续冲模的设计 2.1 排样的选择 2.1.1 工件在条料上的排样 在冲裁过程中，材料的利用率主要视排样而定，排样的正确与否，不 但影响材料的利用率，而且影响模具的寿命与生产率。因此，设计时应考 虑最合理的、最经济的排样。 由于此芯片材料为 H62 且较薄 0.5mm，各冲裁孔的间隙又较小，为了 保证较好的强度，故此芯片采用直排样法。如图 21： 图 21 零件的排料图 2.1.2 搭边和侧搭边的数值 搭边的作用是补偿送料的误差，保证冲出合格的工件，搭边还可以保 持条料有一定的强度与刚性，便于送进。 搭边应合理确定，搭边值过大，材料利用率低。搭边过小，在冲裁中 将会被拉断，使工件产生毛刺，有时还会拉入凹模和凸模间隙中，损坏刃 口，降低模具的使用寿命。 根据本芯片的形状，据经验查表 21。 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 16 - 表 21：搭边及侧搭边数值表 矩形或类似矩形工件长50材 料 厚 度 a(条料横向搭 边) b(条料纵向搭 边) a(条料横向搭 边) b(条料纵向搭边) 0.25 1.2 1.5 1.52.5 1.82.6 0.250.5 1.0 1.2 1.22.2 1.52.5 0.51 1.0 1.2 1.52.5 1.82.6 11.5 1.2 1.5 1.82.8 2.23.3 2.2 凸模与凹模的设计 2.2.1 凸模和凹模之间的间隙及尺寸计算 在落料冲孔的凸模和凹模之间，一般应保持一定的间隙，所谓间隙， 即凸模与凹模工作部分尺寸之差如图 22 所示 。 考虑冲裁间隙不应过大过大由于材料过薄近似 拉伸,直至拉断使工件断面产生毛刺。间隙过小，上 下两裂纹不重合，相距彼此平行，使工件断面出现 毛刺及二次光亮带。芯片材料厚度为 t=0.5mm，根 据芯片材料和厚度查表 22。 表 22：芯片材料厚度表 软钢（0.80.2%C ） 紫铜、黄 铜 最大 最小 材料 厚度 t t% 双面 t% 双面 0.2 0.010 0.014 0.3 0.015 0.021 0.4 0.020 0.028 0.5 0.025 0.035 0.6 0.030 0.042 0.7 5 0.035 7 0.049 查得 Z=0.0250.035mm。 图 22 工作间隙 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 17 - 由公差表查得公差精度为 67 级 X=0.75 落料凸模凹模的尺寸计算公式：D A=(amax-x) + DT=（a max-x-z min） - （公式 1-1） 冲孔凸模凹模的尺寸计算公式：d T=(amin +x) - dA=(amin+x+z min)+ （公式 1-2） 式中 amax工件最大极限尺寸 x系数按工件精度确定，67 级 x=0.75 amin工件最小极限尺寸 dT、 DT凸模尺寸 dA、D A凹模尺寸 Z min凸、凹模的最小双面间隙 工件公差 T、 A凸、凹模的制造偏差 A=0.6（Z max-Zmin） T=0.4（Z max-Zmin） 但不小于 0.001 毫米 根据本芯片的形状选用落料凸凹模的计算公式，根据公式（1-2）得： dTa1=(amin+x) - dAa1=(amin+x) + =（ 16.5 +0） -0.01 =(16.5+0.025)+0.01 =16.5-0.01 =16.525+0.01 dTb1=(amin+x) - dAb1=(amin+x) + =（ 4+0） -0.01 =（4+0.025x1 ） +0.01 =4-0.01 =4.025+0.01 dTa2=(amin+x) - dAa2=(amin+x) + =8-0.01 =8.025+0.01 dTb2=(amin+x) - dAb2=(amin+x) + =4-0.01 =4.025+0.01 dTa3=(amin+x) - dAa3=(amin+x) + =16.5-0.01 =16.525+0.01 dTb3=(amin+x) - dAb3=(amin+x) + 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 18 - =2-0.01 =2.025+0.01 dTa4=(amin+x) - dAa4=(amin+x) + =6-0.01 =6.025+0.01 dTb4=(amin+x) - dAb4=(amin+x) + =1.4-0.01 =1.425+0.01 dTa5=(amin+x) - dAa5=(amin+x) + =8.5-0.01 =8.525+0.01 dTb5=(amin+x) - dAb5=(amin+x) + =0.6-0.01 =0.625+0.01 2.2.2 凹模的设计 凹模的设计形式分为很多种，为了拆换方便，采用镶块式凹模。 凹模壁厚的选择如表 2-3。 表 2-3：凹模材料壁厚表 料厚 t 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1. 1.2 1.5 最 小 壁厚 a 1.4 1.6 1.8 2.0 2.3 2.5 2.7 3.2 3.8 最小直 径 D 15 18 21 根据材料厚度 t=0.5mm 查得最小壁厚 a=1.6mm 为了达到强度的要求取 a=3mm 凹模材料均为 T10A。为了提高加 工精度采用线切割加工凹模， HRC5560。 凹模镶块如图 23 所示。 2.2.3 凸模的设计 凸模的材料与凹模的材料相同均为 T10A HRC 5566 采用线切割加 工。 图 23 凹模镶块 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 19 - 为了便于拆装，凸模采用销固定的方式，凸模固定方式如图 24(a), 凸模形状、尺寸如图 24(b) 所示： 为简要只列举其一，其它凸模分别见 零件图 2（b） 、 （c ） 、 （d） 。 2.2.4 侧刃及挡块的设计 侧刃是用作限定被加工条料的跳步 步距之用。 侧刃主要用在： 1.保证条料的精确送料，以提高工 件精度； 2.用于成批或大量生产，以提高劳动生产率； 3.在冲制 0.5 毫米以下的薄料时，工件不对称度和不同轴度要求高， 由于用导头定位易把孔缘折弯时； 4.进给步距较小，采用其它定位较困难时。 装有定距侧刃的冲模，虽能保证可靠的和精确地限定条料的步距和提 高劳动生产率。但同时也有下面一些缺点： 增加废料量，增加了冲裁 力，而且使模具的维修和制造复杂化。侧刃磨损后会影响条料的送进步距， 多工位跳步模尤其严重，因此本模具采用导头来纠正误差。侧刃尺寸参考 国标 GB2865.181 材料 T10A。 。 为便于加工，侧刃挡块则与导料板为一体， （见导料板尺寸） ，由于 侧 图 24 凸磨固定方式 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 20 - 刃切边是属于除了，但对于工件并没有多大的影响，所以侧刃切边以凸模 为尺寸基准，侧刃凹模尺寸如图 25 所示。 2.3 其它主要零件的设计 2.3.1 导料板的设计 导料板的作用是对条料起导向作用。因本模具的结构形式是导料板与 侧刃挡块为一体的，所以导料板的材料为 T10A。 根据模具的结构形式，到了板形状及尺寸如图 26 所示，其中（a） 图是上导料板， （b）图是下导料板。 为了达到强度要求，导料板厚度为 6mm 每块导料板采用开口螺钉固 定于下模板上，孔径均为 5mm。为了便于进料，在进料口方向将导料板制 成斜面，如图 26 所示。 图 25 侧刃凹模尺寸 图 26 导料板尺寸 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 21 - 2.3.2 下模板的设计 下模板是作为镶嵌凹模及固定导料板的。凹模的镶嵌为间隙配合。根 据排样的设计，模板采用标准模板 160X125X20，其中 5 孔为导料板固 定孔，8 孔为模板与模座的固定螺纹孔。6 孔为定位销的定位孔。如 图 27 所示： 其它分别为导正销孔、导正凹模及工件凹模。其主要尺寸见零件图 1。 2.3.3 下 模 座的设计 下模座采用滑动导向后侧导柱标准模座，GB/T2855.6-90 160 x125x40 材料为 45#其中落料孔应比模板上的凹模镶嵌孔小，因此落料孔的位置尺 寸如图 28 所示，其中 8 孔为模板固定孔。为了定位准确，在垫板上 放有定位销，其销为 6，在相对应的模板及模坐上则有对应的销孔。达 图 27 下模板尺寸 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 22 - 到了准确定位。螺纹孔为通孔。 2.3.4 下垫板的设计 下垫板采用标准垫板 GB 2858.3-81 160 x125x8 材料为 45#，其中落 料孔的尺寸与下模座的相同，如图 28 所示，不再做相应的介绍。为了 定位准确，在垫板上放有定位销，其销为 6，在相对应的模板及模坐上 则有对应的销孔。达到了准确定位。 图 28 下模座尺寸 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 23 - 2.3.5 脱料板的设计 脱料板在零件加工中起到脱料、导向及压紧的作用。加工时由于工 件受力较大，如果压料板压料过松，则会产生毛刺甚至拉断搭边，压料板 主要就是将搭边紧压在模板上，达到紧固的作用。因压料板与模板直接接 触，容易磨损，故材料采用 A3 钢，有导料板的模具，压料板应采用 T 形。 考虑导料板厚度为 6mm 为了便于压紧，压料板凸起面厚度应为 6mm，其 整块压料板的形状及尺寸如图 29 所示，为了达到平稳，采用四块橡胶 作为弹性原件。其中 4-M8 螺纹孔为橡胶固定孔。其中 2-16 孔为小导套 镶嵌孔，其孔要求精度较高，应采用绞削来完成，以达到精度要求。 2.3.6 上模板的设计 上模板的作用是固定凸模，使凸模准确定位，模板采用标准模板 GB 2858.2-81 160 x125x20。由于本模具的凸模大多数是方形凸模，定位方 图 29 脱料板尺寸 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 24 - 式应选择较好的定位方式，这样才能达到精确定位。为了定位准确，凸模 采用了销固定的方式，将上模板凸模孔做成沉空的形式。用两圆柱销阻止 其向下及左右的移动，而上方则有垫板定位，如此达到了精确定位（见图 2-8） 。而圆形凸模（如：导正销凸模）则直接用轴线进行定位，定位准确。 凸模在凸模板上的安装尺寸如图 210 所示。其中 4-M10 孔为垫板、模板 及上模座的固定螺纹孔。4-11 为橡胶螺栓固定孔，由于橡胶固定螺栓应 能移动。故将其孔制成 11 孔，以达到能上下移动的目的。而 2-10 孔 则是小导柱固定孔。 另外为了使模板与垫板、模座之间有个准确的定位，防止移位，造成 凸模磨损加快，加工不准确等，在垫板上镶有两定位销，而在模板、模座 上则有两销孔。利用两销孔达到模板、模座与垫板间的定位。 2.3.7 垫板的设计 垫板处于模座与模板之间，起到阻止模柄下移，防止凸模上移的作用。 另外，由于凸模硬度较高，在冲击力的作用下容易将模座损坏，模座更换 不便。使用了垫板以后，可以有效防止模座的损坏，垫板更换方便。提高 了经济性。垫板采用 GB 2858.3-81 160 x125x8 材料为 45 钢。为了垫板能 够准确与模板、模座定位，在垫板上镶有两 6 销，用于垫板与模座、模 板间的定位。由于垫板与模板上所钻的孔相同，所不同的是垫板上没有凸 模孔。 图 210 凸模在凸模板上的安装尺寸 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 25 - 2.3.8 模柄的设计 模柄采用标准压入式模柄， A 50 x 95 GB 2862.1-81 材料为 A3 在 木柄上钻有配钻孔 8，用于与模座固定。 2.3.9 上模座的设计 上模座采用标准模座 GB/T 2855.5-90 160 x125x35,其加工形状及尺寸 见零件图。在模座上镶嵌模柄的孔缘有一配钻孔 8，用来与模柄进行固 定。 2.3.10 弹性体的选用 本模具的弹性体采用橡胶，在选择橡胶时，必须满足工艺要求与模具 结构的空间要求，一般情况下，橡胶板最大压缩量不宜超过自由长度的 15%。 橡胶板装于模具上，一般应预压缩 1015%。所选用的橡胶板厚度为 H=L/(0.250.3)。各种截面橡胶板的尺寸按 GB 2867.9-81 来选用。根据本 模具的结构及工艺性，本模具选用橡胶为 D=32mm d=10.5mm H=25mm 2.3.11 导正销的设计 由于此模具属于级进模。为了控制每一个工步的精确送料及保证安全 生产，级进模必须具有较好的定位装置，如：使用导料板、侧刃、自动送 料装置等，均可实现定位，但由于磨损和模具的制造偏差的影响。多工位 级进模中条料送进时的积累误差仍可能很大，因此，侧刃、导料板、自动 送料装置均属粗定位。故在此模具中使用了导正销与侧刃配合，达到了精 确定位。导正销为 10，固定于脱料板上。 2.4 模具简介及零件工艺性分析 本芯片为薄板材料，H62 厚度为 0.5mm，由于个别边宽度较窄，最小 部分为 0.6mm。故不能采用一次冲裁成形，应采用级进模分别冲出。又由 于料薄，粗定位采用导料板与侧刃进行粗定位。而精确定位则由导正销来 完成。 冲裁件简图如图 211 所示。 其中第 1 工位为侧刃切边，第 2 工位冲导正销孔，第 3 工位冲芯片边 上的 16.5x4 方孔（分别为两芯片的左右的边） ，第 5 工位冲芯片边上的 8x4 方孔。第 7 工位冲芯片中间的 16.5x2 方孔。第工 9 位冲芯片中间的 8x1.4 带斜槽的方孔。第 11 工位单向除料，另一侧留着连接所有工件，使 用时方便、省力。其余 4、6、8、10 工位分别为空位，便于加工。 哈尔滨理工大学学士学位论文 - 26 - 2.5 本章小结 本章为芯片连续冲模的设计，主要有三大部分：一是排样的选择，其 中包括工件在调料上的排样、搭边和侧搭边的数值。二是凸模与凹模的设 计，其中包括凸模和凹模之间的间隙及尺寸计算、凹模的设计、凸模的设 计、侧刃及挡块的设计。三是其它主要零件的设计，其中包括导料板的设 计、下模板的设计、下模座的设计、下垫板的设计、脱料板的设计、上模 板的设计、垫板的设计、模柄的设计、上