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1、1会计学冲压模具设计冲压模具设计复合模和连续模讲述复合模和连续模讲述案例案例复合模：在压力机的一个工作行程内，在模模具的同一个部位同时具的同一个部位同时完成数道完成数道冲压工序的模具。正装式（顺装式）复合模：落料凹模装在下模座倒装式复合模：落料凹模装在上模座分类复合模结构主要特点-凸凹模：既是落料凸模又是冲孔凹模举例：2.复合模分类复合模分类正装复合模基本结构倒装复合模基本结构正装复合模：凸凹模在上模倒装复合模：凸凹模在下模正、倒装的命名：凸凹模卸料机构推件机构顶件机构正装复合模正装复合模倒装复合模倒装复合模卸料机构推件机构倒装复合模倒装复合模复合模的特点： 优结构紧凑，生产率高，制件精度高，
2、特别是制件孔对外形的位置度容易保证。 缺模具结构复杂，对模具零件精度的要求较高，对模具的装配精度要求也较高。适用场合： 生产批量大、精度要求高的冲裁件。3.复合模特点复合模特点正装复合模特点：正装复合模适用场合：凸凹模在上，落料凹模在下；冲件和废料均从下模的上表面取出，需二次清理， 既不安全也不方便；板料是在压紧的状态下分离，冲出的冲件平直度较高。适于冲裁工件平直度要求较高或冲裁时易弯曲的大而薄的工件。 倒装复合模特点：倒装复合模适用场合：凸凹模在下，落料凹模在上；冲件从上模推下，冲孔废料直接从压力机台面漏下， 卸料可靠，操作方便。采用刚性推件的倒装式复合模，板料不是在压紧的状 态下冲裁，因而
3、平直度不高。适于冲裁较硬的或厚度大于0.3mm的板料。 4.正装和倒装复合模的比较正装和倒装复合模的比较：结构的比较：凸凹模位置不同，废料和冲 件取出方式不同。生产率的比较：倒装模比正装模生产率高；安全性的比较：倒装模比正装模安全可靠。 在倒装复合模中，如果在上模内采用弹性装置，也可保证冲件有较高的平直度。所以，倒装模比正装模应用更广泛。5.复合模与其它模的比较：复合模与其它模的比较：比较项目比较项目单工序模单工序模连续模连续模复合模复合模工件形位公差较低一般IT11级以下较高，IT9以下冲压生产率低高较高自动化较易（多工位车床上自动化）容易（单件全自动化）难（单件半自动化）对材料的要求不严严
4、格不严生产安全性较差较安全较差模具难易程度较易，价格低简单件比复合模制造难度低复杂件比连续模制造难度低应用通用性好，适用中、小批量生产和大型件的大量生产较差，用于形状简单、尺寸不大精度要求不高型件的大批量生产较差，用于形状简单、尺寸不大精度要求较高型件的大批量生产一、设计内容零件名称：双扇挡片 材 料： 20钢材料厚度：1 mm毛刺要求：孔及轮廓边 缘无毛刺尺寸精度要求：IT12级二、生产类型中批量生产一、工艺方案分析一、工艺方案分析1.垫片冲压工艺分析垫片冲压工艺分析 2.产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析 二、垫片冲压工艺方案的确定二、垫片冲压工艺方案的确
5、定三、工艺计算三、工艺计算3.1排样方案的确定排样方案的确定 3.2搭边值的确定搭边值的确定3.3条料宽度的确定条料宽度的确定3.4材料利用率材料利用率 3.5计算冲压力计算冲压力3.6计算模具压力中心计算模具压力中心 四、模具结构的确定四、模具结构的确定4.1模具的形式模具的形式 4.2定位装置定位装置 4.3卸料装置卸料装置 4.4导向零件导向零件 4.5模架模架 4.6计算模具刃口尺寸计算模具刃口尺寸4.7模具工作零件的设计计算模具工作零件的设计计算4.8其他零件的设计其他零件的设计序序号号工艺方案工艺方案结构特点结构特点1单工序模生产：单工序模生产：落料落料冲孔（冲孔（或冲孔或冲孔落料
6、）落料） 模具结构简单，但需要两道工序、两套模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率低，难模具才能完成零件的加工，生产效率低，难以满足零件大批量生产的需求。且两道工序以满足零件大批量生产的需求。且两道工序中的定位误差，将导致中心孔的位置精度难中的定位误差，将导致中心孔的位置精度难以保证。以保证。2复合模生产：复合模生产：落料落料-冲孔复合冲孔复合 同一副模具完成两道不同的工序，大大同一副模具完成两道不同的工序，大大减小了模具规模，降低了模具成本，提高生减小了模具规模，降低了模具成本，提高生产效率，也难以提高压力机等设备的使用效产效率，也难以提高压力机等设备的使用效率；
7、操作简单、方便，适合大批量生产；能率；操作简单、方便，适合大批量生产；能可靠保证中心孔的位置精度。可靠保证中心孔的位置精度。3连续模生产：连续模生产：冲孔冲孔-落料连续落料连续 同一副模具不同工位完成两道不同的工同一副模具不同工位完成两道不同的工序，生产效率高，模具规模相对第二种方案序，生产效率高，模具规模相对第二种方案要大一些，模具成本要高；两道工位之间的要大一些，模具成本要高；两道工位之间的定位要求非常高；否则无法保证中心空的位定位要求非常高；否则无法保证中心空的位置精度。置精度。表表2.1 工艺方案工艺方案根据本零件的设计要求以及各方案的特点，根据本零件的设计要求以及各方案的特点，决定采
8、用第决定采用第2种方案比较合理。种方案比较合理。3.2搭边值的确定搭边值的确定3.3条料宽度的确定条料宽度的确定3.4材料利用率材料利用率 3.5计算冲压力计算冲压力 3.6计算模具压力中心计算模具压力中心 由于该零件完全对称于相互垂直的两条多层由于该零件完全对称于相互垂直的两条多层次线，所以模具的压力中心在几何图形的中次线，所以模具的压力中心在几何图形的中心。心。 经分析，此工件无较高的平直度要求，工经分析，此工件无较高的平直度要求，工件精度要求也较低，所以从操作方便、模具制件精度要求也较低，所以从操作方便、模具制造简单等方面考虑，决定采用倒装式复合模。造简单等方面考虑，决定采用倒装式复合模
9、。 4.2定位装置定位装置 采用伸缩式挡料销定位，安装在橡胶垫和活动卸料板之间。工作时可随凹模下行而压入孔内，工作很方便。4.3卸料装置卸料装置 （1）条料的卸除）条料的卸除 采用弹性卸料板。因为是倒装式复合模，所以卸料板安装在下模。（2）工件的卸除）工件的卸除 采用打料装置将工件从落料凹模中推下，落在模具工作表面上。（3）冲孔废料的卸除）冲孔废料的卸除下模座上采用漏料孔排出。冲孔废料在下模的凸凹模内积聚到一定数量，便从下模座的漏料孔中排出。 4.4导向零件导向零件 导向零件有许多种，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
10、命长，但结构比较复杂，所以也不采用；针对本次加工的产品的精度要求不高，采用滑动式导柱导套极限导向即可。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。 4.5模架模架 若采用中间导柱模架，则导柱对称分布，受力平衡，滑动平稳，拔模方便，但只能一个方向送料。若采用对焦导柱模架，则受力平衡，滑动平稳，可纵向或横向送料。若采用后侧导柱模架，则可三方向送料，操作者视线不被阻挡，结构比较紧凑，但模具受力不平衡，滑动不平稳。 本设计决定采用中间导柱模架。4.6计算模具刃口尺寸计算模具刃口尺寸4.7模具工作零件的设计计算模具工作零件的设计计算(1)落料凹模落料凹模（3）凸凹模长度确定，壁厚校核）凸
11、凹模长度确定，壁厚校核4.8其他零件的设计其他零件的设计 连续冲模具在欧、美、日等先进国家已有百年历史，而台湾的冲压界引进此项设计技术则是近30余年的事，近年来在电子科技工业不断的成长及发展之下，精密化、自动化、大量化、省力化等则是冲压业成长的重要指标，因此连续冲压模具设计技术是冲压界提升产能、效率、降低成本的有效途径。1何谓连续冲模具：何谓连续冲模具：连续冲压模具是指数个工程都结合在同一模具内，将材料穿入模内透过每一送距的冲压，能够完整的将五金制品冲压成型。在各型的冲压模具中，连续冲压模具因具有着高生产效率的产能，故最适合于大量生产之用，且连续冲压模具应用范围极广，适用于各种五金零件制品。
12、连续冲压模具之主要优点：连续冲压模具之主要优点：1、适合以卷料生产，材料使用率低，节省不断上料的缺点。2、工程及结构设计较具弹性。3、一冲次可生产多PCS，生产速度快效率高。4、同一套模具可同时生产多种产品。5、可装设自动化生产，以节省大量人力资源。2 连续模设计与普通冲模有很大的不同，要求也要高的多。 工艺设计时必须得到试制或小批量生产的技术数据或工序样件，必要时还可以使用简易模具或手工进行工艺验证，以获得较为准确的零件展开形状及尺寸、工序性质、工序数量、工序顺序以及工序件(半成品)尺寸等。而这些都是多工位冲压条料排样设计的重要依据，而连续模排样设计是连续模结构设计的关键。排样之后便可进行凸
13、模、凹模、凸模固定板、垫板、卸料装置，导料、定距等零部件的结构设计。最后绘制模具总装配图和零件图，并提出使用维护的说明。(1)坯料排样(详见第二章相关内容)；(2)冲切刃口确定；(3)工序排样。 1.1.冲切刃口设计原则冲切刃口设计原则2 2.坯料切废后相关部位连接方式坯料切废后相关部位连接方式(1)塔接 (2)平接 (3)切接 1.工序排样的内容和类型(1)工序排样的内容在冲切刃口设计的基础上，将各工序内容进行优化组合形成一系列工序组，对工序排序，确定工位数和每一工位的加工工序。确定载体形式与坯料定位方式。设计导正孔直径，确定导正销数量。绘制工序排样图(图7-21)。(2)工序排样类型 落料
14、型工序排样; 切边型工序排样; 混合型工序排样 混合型工序排样具体尺寸见图7-13 导正原理1-导料板;2-顶料销;3-侧刃挡块;4-导正销 1.1.级进冲裁工序排样级进冲裁工序排样 2.2.级进弯曲工序排样级进弯曲工序排样 3.3.级进拉深工序排样级进拉深工序排样4.4.含有局部成形时连续模的工序排样含有局部成形时连续模的工序排样 一、设计原则1、尽量能提高材料利用率2、合理确定工位数3、合理安排工序顺序4、保证条料送进进距的精度5、保证冲件形状和尺寸的准确性6、提高凹模强度及便于模具制造二、应考虑的因素1、冲件的生产批量2、冲压力的平衡3、冲件的毛刺方向4、成形工序件方向的设置载体：多工位
15、冲压时条料上连接工序件，并使工序件在模具上稳定送进的部分材料。载体与工序件之间的连接段称为搭接头。 载体的形式：单侧载体、双侧载体、中间载体、无载体和边料载体。单侧载体双侧载体中间载体无载体边料载体 连续模结构设计对模具的工作性能、制造工艺性、成本、生产周期以及模具寿命等起决定性作用。 2.9.1 2.9.1 总体设计总体设计 (1)模具基本结构设计：连续模基本框架主要由正倒装关系、导向方式、卸料方式等三个要素组成。(2)模具基本尺寸：主要有模具的平面轮廓尺寸、闭合高度、凸模的基准高度和各模板的厚度。细小凸模应实施保护、易拆装异形凸模一般采用直通结构，用螺钉吊装固定常见的小凸模及其装配形式带顶
16、出销的凸模结构成型磨削凸模的6种形式凸模常用的固定方法刃磨后不改变闭合高度的结构1.1.凹模板外形尺寸凹模板外形尺寸(1)凹模厚度(2)凹模长度 2. .镶拼式凹模结构镶拼式凹模结构 (1)镶入式凹模结构 (2)拼块式凹模结构 3. .倒冲结构倒冲结构 单边卧辊推式辊轴自动送料装置示意图 1-废料卷筒;2-带;3-偏心盘;4-拉杆;5-上辊轴;6-下辊轴;7-棘轮 例例 如图7-51所示支架零件，材料10钢，厚度t=0.8 mm，未注圆角半径0.2 mm，大批量生产。试进行模具设计。 1 1.基本冲压工序基本冲压工序落料、冲孔、两侧弯曲三种基本冲压工序 。2 2.坯料展开图坯料展开图 3 3.
17、零件工艺性分析零件工艺性分析(1)尺寸精度；(2)材料；(3)冲裁工艺性；(4)弯曲工艺 4 4.冲压工艺方案拟订冲压工艺方案拟订(1)单工序冲压，即落料冲孔首次弯曲二次弯曲。(2)采用连续模连续冲压。5.5.排样排样 (1)冲切刃口设计(3)载体 (4)定位及导正 (5)工序排样图 (6)条料尺寸(7)步距精度(8)钢板剪料方式 9各种材料间隙的设定各种材料间隙的设定: :1、黄铜(C2680)的剪切间隙为4(材厚0.04单边间隙尺寸)。2、磷铜(C5191/C5210) 的剪切间隙为5(材厚0.05单边间隙尺寸)。3、洋白板(C7701/C7521) 的剪切间隙为5(材厚0.05单边间隙尺
18、 寸)。4、(SPCC/SPCE) 的剪切间隙为4(材厚0.04单边间隙尺寸)。5、不锈钢(SUS) 的剪切间隙为4(材厚0.04单边间隙尺寸)。6、钛铜(YCuT) 的剪切间隙为5(材厚0.05单边间隙尺寸)。7、铍铜(C1720) 的剪切间隙为5(材厚0.05单边间隙尺寸)。8、铝的剪切间隙为2(材厚0.02单边间隙尺寸)。9、红铜(C1100) 剪切间隙为4(材厚0.04单边间隙尺寸)。10、电木板的剪切间隙为2(材厚0.02单边间隙尺寸)。11、简易型的孔，例：方孔或圆孔通常都会缩减12，以防上浮料。12、脱料入子导位孔与冲头的间隙及定位针与脱料定位夹孔的间隙：一 般单边导位间隙为0.0030.005 mm(35)。 7 7
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