桂林電子科技大學課程設計（論文）報告用紙編號：課程設計說明書題目：TIPTOP—QDT53型調整墊片級進模設計院（系）：機電工程學院專業：機械設計及其自動化學生姓名：學號：0901120513指導教師：職稱：講師題目類型：理論研究實驗研究工程設計工程技術研究軟件開發2012年6桂林電子科技大學實訓（論文）報告用紙第頁共30頁引言模具是制造業的重要工藝基礎，在我國，模具制造屬于專用設備制造業。中國雖然很早就開始制造模具和使用模具，但長期未形成產業。直到20世紀80年代后期，中國模具工業才駛入發展的快車道。近年，不僅國有模具企業有了很大發展，三資企業、鄉鎮模具企業的發展也相當迅速。冷沖壓模具在現代工業中具有很重要的作用，其在機械制造、電子、電器等各行各業中都有廣泛的應用。用冷沖壓加工方法可以得到形狀復雜、用其它加工方法難以加工的工件，如薄殼零件等。冷沖壓的尺寸精度是由模具保證的，因此，尺寸穩定，互換性好。沖壓是利用壓力機和沖模對材料施加壓力，使其分離或產生塑性變形，以獲得一定形狀和尺寸的制品的一種少、無切削加工工藝。通常該加工方法在常溫下進行，主要用于金屬板料成型加工，故又稱沖壓或者板料成型。沖壓按其功能和模具結構，有單工序模、復合模和級進模之別。它們在壓力機的壓力下，將被沖的材料放入凸、凹模之間，在壓力機的作用下使材料產生變形或分離，完成沖壓工作。沖壓技術在機械、航空、汽車、電子、輕工、儀表和家電等工業部門生產中應用十分廣泛。級進模是沖壓模具的一種，它是在單工序沖壓模具基礎上發展起來的多工序集成模具。它又稱為跳步模、連續模和多工位級進模。被沖材料在模具上沿直線方向送料，在壓力機一次行程中，在多個不同工位完成不同的加工工序。級進模在過去，由于技術水平的限制（主要是制造精度的限制），工位相對很少，一般為3至5個工位，10個工位就算很多了，而且也比較少見。近年來由于對沖壓自動化、高精度、長壽命提出了更高的要求，模具設計與制造高新技術的應用和進步。多工位級進模的工位數量可以達到幾十個，多的以有70多個。多工位級進模作為現代沖壓生產的先進模具，它具有沖壓生產效率高；操作安全，自動化程度高；沖件質量高；模具壽命長；設計制作難度大，但沖壓生產的總成本較低。多工位級進模是在普通級進模的基礎上發展起來的精密、高效、高壽命的先進模具。多工位級進模在不同的工位可以連續完成復雜零件的沖裁、彎曲、拉深、翻孔、翻邊及其它成形等工序。主要用于生產批量大、材料厚度較薄、形狀復雜、精度要求較高的中小型沖壓件的生產。多工位級進模是當代沖壓模具中生產效率最高、最適合大量生產應用，已越來越多地被廣大用戶認識并使用的一種高效、高速、高質、長壽的先進模具。它的廣泛應用，展示了現代沖壓模具水平的一個重要標志。1緒論1.1國內模具行業發展現狀中國模具行業的發展在地域分布上存在不平衡性，東南沿海地區發展快于中西部地區。南方的發展快于北方。模具生產最集中的地區在珠江三角和長江三角地區，其模具產值約占全國產值的三分之二以上。廣東是中國現在最主要的模具市場，而且還是中國最大的模具出口與進口省。2004年，廣東省模具業穩居全國模具行業的頭把交椅，產值達185億元，模具制造業產值和銷售額約占全國的40％以上。目前在全國排序前10名的企業中，廣東占有5家，世界最大的模架供應商和亞洲最大的模具制造廠都在廣東。深圳模具業發展迅猛，已具規模優勢，年產值超過100億元，占廣東省模具業的近60％，占全國模具業的近25％，已成為國內模具制造中心。模具行業的發展同時也存在以下幾個問題：（1）產品質量不高；

（2）標準化水平不高；（3）缺遷相關人才；

（4）受到外資企業的挑戰；

（5）缺乏自有品牌。所以應采取措施大力促進模具行業的發展，具體如下：(1)促進產品結構調整：近年來，模具行業結構調整步伐加快，主要表現為大型、精密、復雜、長壽命模具和模具標準件發展速度高于行業的總體發展速度；塑料模和壓鑄模比例增大；面向市場的專業模具廠商數量及能力增加較快。中國汽車模具公司今后的發展方向，應該注重產品結構的調整和定位，進一步提升模具的制造技術水平，占領結構復雜、精密度高、技術含量高的高檔模具市場。(2)

加大設備投入,積極鼓勵企業與大專院校進行技術合作，廣泛采用計算機輔助技術、人工智能技術等進行設計決策、模擬分析和估化設計，增強企業技術創新能力。(3)

促進聯合重組和積極開拓國外市場1.2國際模具行業發展現狀當今世界正進行著新一輪的產業調整．一些模具制造逐漸向發展中國家轉移，中國正成為世界模具大國。近年來，外資對我國模具行業投入量增大，工業發達國家將模具向我國轉移的趨勢進一步明朗化。日本的模具產能約占全球的40%，居世界第一位，每年向國外出口大量模具。現在模具市場競爭日趨激烈，因此日本模具業也在努力降低生產成本。模具行業是人力成本較高的行業，日本的人力成本是中國及東南亞地區的十幾倍，而人力成本中有70%以上是非核心技術人員。因此，現在日本模具業正逐漸將技術含量不高的模具轉向人力成本低的地區生產，只在本國生產技術含量較高的產品。其次是日本使用模具的主要企業有加快向國外轉移的趨勢，這使日本本國模具使用量減少。隨著模具工業全球化布局的發展，模具行業在美國工業總產值中所占的比重呈現出不斷下降的態勢，但是美國模具在全球模具的高端產品仍然占據著重要地位。德國主要世界上主要的制造大國之一，在模具制造方面具有領先的技術。德國擁有世界領先的汽車、船舶等制造技術，受上游行業需求影響，德國模具在世界上具有較為重要的地位。由于德國將將技術含量較高的制造業作為其立國之本，預計未來德國不會放棄模具制造領域，相反會加強技術含量較高的模具的研究和開發。1.3模具行業發展前景分析(1)中國模具市場前景廣闊模具應用領域的不斷擴大、已應用領域對模具提出的更多和更高要求，使模具工業發展速度快于其他制造業的發展速度已成為普遍規律，目前世界模具市場供不應求，隨著經濟全球化發展趨勢日趨明顯，模具制造業逐漸向我國轉移以及跨國集團到我國進行模具采購趨向日趨明顯，外資和民營資本繼續看好我國模具行業，我國模具行業機遇大于挑戰，未來國際模具市場前景廣闊，我國模具仍有較大發展空間。(2)模具產品市場競爭力不斷提升當前，我國面臨發達國家的技術優勢和發展中國家價格優勢的雙重壓力。羅百輝指出，中國模具企業必須在技術、管理和人才培訓方面下功夫，積極引進國外先進的模具制造技術，提升高端模具產品開發能力，調整模具產品結構，不斷提高我國模具產品的國際競爭力。(3)模具行業發展速度持續增長我國國民經濟在“十二五”期間將繼續保持較快的發展速度，給模具行業的發展提供了可靠的宏觀支持。模具行業機遇和挑戰并存。1.4模具行業發展趨勢分析（1）模具市場全球化，模具生產周期進一步縮短模具市場全球化是當今模具工業最主要的特征之一，模具的購買者和生產商遍布全世界，模具工業的全球化發展使生產工藝簡單、精度低的模具加工企業向技術相對落后、生產率較低的國家遷移，發達國家的模具生產企業則定位在生產高水準的模具上，模具生產企業必須面對全球化的市場競爭，同時模具生產廠家不得不千方百計地加快生產進度，努力簡化和廢除不必要的生產工序，模具的生產周期將進一步縮短。（2）模具CAD/CAM向集成化、智能化和網絡化發展軟件的功能模塊越來越齊全，同時各功能模塊采用同一數據模型，實現信息的綜合管理與共享，支持模具設計、制造、裝配、檢驗、測試及生產管理的全過程。（3）模具技術向高速加工、硬銑削和復合加工方向發展隨著模具向精密化和大型化方向發展，加工精度超過1μm的超精加工技術和集電、化學、超聲波、激光等技術綜合在一起的復合加工在今后的模具制造中將有廣闊的前景。(4)模具產品將向大型、精密、標準化方向發展一方面模具成型零件日漸大型化和為提高生產效率開發的“一模多腔”造成了模具日趨大型化，另一方面電子信息產業、醫學的迅猛發展帶來了零件微型化及精密化，國外發達國家模具標準件使用覆蓋率一般為80％左右，隨著我國模具工業的發展，模具標準化工作必將加強，模具標準化程度將進一步提高，模具標準件的應用和生產在“十一五”期間必將得到較大的發展。(5)快速經濟模具前景十分廣闊多品種小批量生產時代的到來，人們要求模具的生產周期越短越好，因此快速經濟模具將有廣闊的發展前景。(6)優質模具材料及先進表面處理技術受到重視因選材和用材不當，致使模具過早失效，大約占失效模具的45％以上，因此選用優質鋼材和應用相應的表面處理技術來提高模具的壽命顯得十分重要。2沖裁件的工藝分析和沖壓工藝方案沖裁件的工藝性分析是指沖裁件對沖裁工藝的適用性，即沖裁加工的難易程度。良好的沖裁工藝性，是指滿足沖裁件使用要求的前提下，能以最簡單的、最經濟的沖裁方式加工出來。因此，在編制沖壓工藝規程和設計模具之前，應從工藝性角度分析沖件設計得是否合理，是否符合沖裁的工藝性要求。2.1沖裁件的工藝分析沖裁件圖樣：圖2-1TIPTOP—QDT53型調整墊片2.1.1沖裁件的結構尺寸分析（1）沖裁件的內、外形轉角處要盡量避免尖角，應以圓弧過渡，以便于模具加工，減少熱處理開裂，減少沖裁時尖角處的崩刃和過快的磨損，保證模具的強度，延長壽命。（2）沖孔時，因受凸模強度的限制，孔的尺寸不應太小，如果太小，則要采用護套。因為沖裁件中沖孔的基本尺寸為10.4㎜，經查表，分析知沖裁件中沖孔的基本尺寸比表的值大，所以凸模不需要采用護套。（3）沖裁件的孔與孔之間，孔與邊緣之間的距離，受模具強度和沖裁件質量的制約，其值不應過小，一般要求C﹙1～1.5﹚t，由題知孔與邊緣之間的距離為6.4～19.49㎜。它們均符合C﹙1～1.5﹚t的要求。2.1.2沖裁件的經濟公差等級不高于IT11級，一般落料件公差等級最好低于IT10級，沖孔公差等級最好低于IT9級。由于此零件為調整墊片，可確定沖裁件的經濟公差等級為IT12級，則查表2-1可知凸模、凹模分別按IT7和IT8加工制造。則查《沖裁件外形、內孔及孔中心距一般精度的公差值》表確定零件尺寸公差值。表2-1模具精度與沖裁件精度關系表2-2沖裁件外形、內孔及孔中心距一般精度的公差值mm表2-3未注公差成形圓角半徑線性尺寸的極限偏差mm（1）落料尺寸37.6查表2-2可知其尺寸公差值為0.2㎜，其為外形尺寸則取37.6（）。尺寸32查表2-2可知其尺寸公差值為0.2mm，其為外形尺寸則取32（）。尺寸27.25查表2-2可知其尺寸公差值為0.2mm，其為外形尺寸則取27.25（）。尺寸21.4查表2-2可知其尺寸公差值為0.14mm，其為外形尺寸則取21.4（）。尺寸R4查表2-3可知其尺寸公差值為2mm，其為外形尺寸則取R4（）。可確定沖裁件的經濟公差等級為IT12級。（2）沖孔尺寸10.4查查表2-2可知其尺寸公差值為0.14mm，此尺寸為內孔尺寸，則取10.4（）。可確定沖裁件的經濟公差等級為IT12級。（3）查《普通沖裁件斷面的表面粗糙度》表可知：表2-4普通沖裁件斷面的表面粗糙度表用普通沖裁方式沖裁厚度為1～2㎜的金屬板料時其斷面粗糙度Ra一般可達6.3（4）查《沖裁件斷面允許毛刺的高度》表可知：表2-5沖裁件斷面允許毛刺的高度mm沖裁件新模試沖時允許的毛刺高度≤0.05；沖裁件生產時允許的毛刺高度≤0.15。2.1.3沖裁件的材料選用Q235；查表2-6知，材料狀態未經退火的，抗剪強度304～373MPa,伸長率21～25%，抗拉強度432～461MPa，屈服強度235MPa。根據以上分析，該零件的工藝性較好，可以沖裁加工。表2-6部分常用沖壓材料的力學性能2.2沖裁工藝方案在分析了沖裁件的工藝性之后，通常在對工藝性質、工序數目、工序順序組合方式的分析基礎上，制定幾種不同的沖壓工藝方案。從產品質量、生產效率、設備占用情況、模具制造的難易程度和模具壽命高低、工藝成本、操作方便和安全程度等方面，進行綜合分析、比較，確定適合于工廠具體生產條件的最經濟合理該零件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以用以下3種工藝方案方案一：先落料、后沖孔，采用單工序模生產。方案二：落料—沖孔復合沖壓，采用復合膜生產。方案三：沖孔—落料連續沖壓，采用級進模生產。方案一：模具結構簡單，但需要兩道工序兩套模具，生產效率較低，難以滿足該零件的年產量要求。方案二：用復合模加工。復合模的特點是生產率高，沖裁件的內孔與外邊緣的相對位置精度高，沖模的輪廓尺寸較小。但復合模結構復雜，制造精度要求高，成本高。復合模主要用于生產批量大、精度要求高的沖裁件。方案三：采用級進模加工。級進模比單工序模生產效率高，減少了模具和設備的數量，工件精度要求高，一般適用于大批量生產小型沖壓件。根據以上的分析采用的沖裁工藝方案為方案三，沖孔—落料連續沖壓工藝方案。2.3模架及其零件的選擇標準沖裁模架主要有兩大類：一類是由上、下模座和導柱、導套組成的導柱模模架；另一類是由彈壓導板、下模座和導柱、導套組成的導柱模模架。導柱模模架的特點是安裝在模具的對稱線上，滑動平穩，導向準確可靠。導柱模架按其導向結構形式分滑動導向模架和滾動導向模架兩種。因滑動導向模架中導柱和導套通過小間隙或無間隙滑動配合，導柱、導套結構簡單，加工與裝配方便，故應用廣泛。采用對角導柱模架的特點是便于橫向或縱向送料，由于導柱安裝在模具中心對稱位置，沖壓時可以防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。分析可知采用對角導柱模架。查國標知對角導柱模架的標準號為GB/T2853.1-81，導柱的標準號為GB/T2861.1-81，其規格為22×130；導套的標準號為GB/T2861.7-81，其規格為22×55×27；上模座與下模座的標準由凹模的周界（凹模的周界由凹模的外形尺寸計算可知），查冷沖模國標可知上模座為GB/T2860.1-81，其規格為125×100×24；下模座為GB/T2855.4-81，其規格為125×100×35。2.4操作與定位方式2.4因為本產品是一個由TIPTOP公司生產的工裝元件——QDT53型調整墊片,則此產品為大批量生產，且此零件的尺寸比較小，則為了提高生產效益，降低成本，采用自動化操作,在每一次沖壓后采用機械手將已沖裁好的零件取出，此操作能更好地控制制件的質量和精度要求。2.4.2定位方式定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相對凸、凹模有正確的位置，根據坯料或工序件的形狀、尺寸、精度及模具的結構形狀與生產率要求等選用相應的標準。用于對條料進行定位的定位零件有擋料銷、導料銷，導料板、側壓裝置、導正銷、側刃等；用于對工序件進行定位的定位零件有定位銷、定位板等。此課程設計為級進模設計且采用自動送料裝置，則采用固定擋料銷與導正銷配合使用控制送料步矩且使用初始擋料銷作為初次沖裁定位，從而達到快速且準確定位的目的。2.5卸料裝置與出件方式根據沖裁件材料的性質，工件的尺寸和形狀特點確定卸料和出料的結構類型。如：是采用彈卸料還是固定卸料；頂件出料還是漏料出料的形式。在確定卸料、出料的形式時一般是：（1）沖裁件料厚在1.5mm以下時選用彈壓卸料形式。（2）沖裁件要求平整時選用彈壓卸料和頂料的形式。（3）多工位級進模沖裁時宜選用彈壓卸料形式。沖裁件料厚為2mm，材料Q235，故選用彈壓卸料下出料形式以獲得平整制件，使零件從下模座板取出。2.6沖裁件的排樣（1）參數確定查表知，排樣的搭邊參數為：a1=3㎜；a=3.5㎜（2）排樣圖選擇圖樣①直排的排樣圖圖2-2直排一個進距內沖裁件的實際面積A1=999.78㎜2，條料的寬度B1=44.6㎜，進距S1=35㎜。②斜排的排樣圖圖2-3斜排一個進距內沖裁件的實際面積A2=999.78㎜2，條料的寬度B2=48.13㎜，進距S2=42.12㎜。③直對排的排樣圖圖2-4直對排一個進距內沖裁件的實際面積A2=999.78×2㎜2，條料的寬度B2=85.7㎜，進距S2=35㎜。（3上述排樣圖利用率的計算直排：=A1/B1S1×100﹪=斜排：=A2/B2S2×100﹪=直對排：=A2/B2S2×100﹪=計算得直對排的利用率最高，但是考慮到定位問題，采用斜排、直對排定位困難，模具結構復雜，比較斜排、直排與直對排，按模具的結構制造和加工來說，直排易于加工，并能提高生產效率，綜上所述采用直排的排樣方式。2.7沖裁力計算、選擇壓力機2.7普通平刃沖裁模取KP=1.3。沖裁件材料Q235；查表知，材料狀態未經退火的，抗剪強度304～373MPa,則取沖裁力=343MPa；計算沖裁輪廓長度可得L=135.76mm，則沖裁力：F=（N）2.7多工位級進模沖裁時宜選用彈壓卸料形式，且沖裁件料厚為2mm，材料Q235，故選用彈壓卸料頂料出料形式以獲得平整制件。表2-7卸料力、推料力和頂件力系數板料厚度t/mmK卸K推K頂鋼40.1>0.1—0.5>0.5—2.5>2.5—6.5>6.50.06-0.090.04-0.070.025—0.060.02-0.050.015-0.040.100.0650.050.0450.0250.140.080.060.050.03鋁、鋁合金0.03-0.080.03—0.070.03—0.07純銅、黃銅0.02-0.060.03—0.090.03—0.09則查表2-7得K推=0.05,卸料力K卸=0.04推料力:F推=nK推F=（4/2）×12107N卸料力:F卸=K卸F=N2.7(1)沖壓力之和沖壓總力:=F+F推+F卸=(N)≈138(2)壓力機公稱壓力的確定：選擇壓力機要求壓力機公稱壓力大于所有沖壓力之和，T>。則查表2-7得T=160>=132則壓力機的初選為J23-16。表2-8型號J23系列壓力機參數基本參數名稱

單位

Unit型號J23-3.15J23-6.3J23-10J23-16J23-20J23-25J23-35J23-40J23-63J21-80J21-125公稱力KN31.563100160200250350400630800125滑塊行程S

Mm253545557065100100100120130行程次數

快速

time200170145125125低速min5550450404038封閉高度Maxmm120150180220250260250280380380480連桿調節量

mm25303545455566608080100滑塊中心至機身距離(深喉)

mm90110130160160200210210310310380滑塊底面尺寸

左右mm100140170200200250242242400400430前后

mm90120150180180220220220360360370模柄孔尺寸

直徑

mm2530304040405050505050深度mm4055556060607070707070工作臺板厚度h3

mm30303540405060608080100傾斜角Maxdeg252525303015151530工作臺離地面距離

mm7007507307507508008008508750850850外形尺寸

前后

mm67078090011501150134515501550195819202320左右

mm53462066584784795011401140150015001735高

mm13101503165819101940213022802310286826503110電動機功率KW0.55-60.75-61.1-61.5-61.5-62.2-43-44-47.5-47.5-411-4重量KG194400576105511501800245026005500520098002.8壓力中心計算為了保證精沖模，在受力情況下能平穩工作，模具的壓力中心必須與壓力機滑塊的中心線相重合，這樣能提高模具壽命，減少模具和壓力機導軌的磨損，避免出現沖壓事故，模具的壓力中心是沖裁合力的中心，也就是精沖剪輪廓線的重心。由沖件圖可知，該圖形為規矩對稱的沖件，壓力中心位于其輪廓圖形的幾何中心。3沖裁模零部件的設計與選用3.1模具間隙沖裁間隙：沖裁模的凸模和凹模之間的雙面間隙。由于沖裁間隙對斷面質量、制件尺寸精度、模具壽命、沖裁力等的影響規律并非一致，并不存在一個能同時滿足斷面質量、模具壽命、尺寸精度及沖裁力的要求的絕對合理的間隙值。較小間隙有利于提高沖裁件的斷面質量和尺寸精度，較大的間隙值則有利于提高模具壽命、降低沖裁力。各行業甚至各工廠所認為的合理間隙值并不一致。表3-1汽車拖拉機行業沖裁模初始雙面間隙表由于沖裁件材料為Q235且材料厚度為2mm，則可以查表3-1可知沖裁模的凸模和凹模之間的雙面間隙最大值為=0.36,最小值為=0.246。3.2模具凸凹模尺寸及公差的計算查表3-1可知沖裁模的凸模和凹模之間的雙面間隙最大值為=0.36,最小值為=0.246。則-=0.36-0.246=0.114mm3.2.1沖孔模凸凹模尺寸計算表3-2規則形狀沖裁模凹凸模制造公差mm查表3-2得=+0.02mm=-0.02mm因為0.04mm<0.114mm故能滿足分別加工法的要求。此沖裁件的經濟公差等級在IT10級至IT12級，則取系數x=0.75。沖裁的孔尺寸為10.4（），則△=0.14凸模尺寸：凹模尺寸：3.2.2落料模凸、凹模尺寸計算查表3-2得=+0.025mm=-0.02mm因為0.045mm<0.114mm故能滿足分別加工法的要求。此沖裁件的經濟公差等級在IT10級至IT12級，則取系數x=0.75。磨損后增大的A類尺寸有：37.6（）、32（）、27.25（）、21.4（）、R4（）凹模尺寸：凸模尺寸：磨損后不變的A類尺寸有：R4（）查表3-2得=+0.02mm=-0.02mm因為0.04mm<0.114mm故能滿足分別加工法的要求。凸凹模尺寸：3.3凹模結構尺寸與固定方式3.3.1凹模結構形式凹模的結構形式有三種，分別為整體式、鑲拼組合式和預應力組合式。整體式適用于小型凸、凹模；鑲拼組合式主要用于較大的凸、凹模；預應力組合式主要用于擠壓模和料厚件沖裁模。根據以上分析應采用整體式。3.凹模的固定方式有三種：第一種是螺釘緊固，銷釘定位；第二種是低熔點合金，環氧樹脂澆注及無機粘接；第三種是熱套和冷壓。采用第一種的緊固力大，定位可靠，通用性較強，裝拆方便，適用于各種類型的模具；采用第二種時，其緊固力較小，不易裝拆；采用第三種時，不易裝拆，主要用于冷擠壓預應力凹模。根據以上分析應采用螺釘緊固，銷釘定位。3.3.3凹模結構尺寸凹模采用矩形板料結構，凹模輪廓尺寸計算如下：凹模厚度H：查表可知K=0.35～0.5從排樣圖中可知垂直于送料方向的凹模壁間最大距離為：b=37.6㎜則H=K=(0.35～0.5)×37.6=13.16～18.8mm（2）從排樣圖中可知平行于送料方向度量的凹模洞孔間最大距離為:=51㎜（3）凹模板的孔壁至邊緣的距離可查表得=30㎜，（4）送料凹模長度：L=+2=51+2×30=111㎜；（5）垂直于送料的長度：B=+(2.5～4)H=37.6+(2.5～4)×(2.5～4)=70.5～112.8㎜；根據計算的凹模輪廓尺寸，選取與計算值相接近的標準凹模,凹模板的輪廓尺寸為L×B×H=125×100×16㎜。由于采用下出件形式取料，則采用直筒式且帶有一定錐度的刃口凹模。為了保證螺孔間、螺孔與銷釘孔之間的強度和模具的壽命，一般孔與孔之間的距離根據表可知銷孔與螺紋孔之間的距離不應小于5㎜，螺紋孔與凹模刃口間的距離大于14mm，螺紋孔與模板邊界距離大于圖3-1落料凹模3.4固定板的設計凸模固定板的作用是將凸模固定在下模座正確位置上,凸模固定板為矩形或圓形板件，固定板與凸模或凸凹模為H7/h6或H7/m6配合，安裝后應將凸模端面與固定板一起磨平，其外形尺寸與凹模一致，其厚度為落料凹模的0.6～0.8倍，查國標GB/T2858.2-81得H=16㎜，則其規格為125×100×16。一般孔與孔之間的距離根據表可知銷孔與螺紋孔之間的距離不應小于5㎜，螺紋孔與凹模刃口間的距離大于14mm，螺紋孔與模板邊界距離大于12mm。如下圖所示：圖3-2凸模固定板3.5墊板的設計墊板的作用是承受并擴散凸模或凹模傳遞的壓力，以防止模座被壓擠損傷，墊板的外形尺寸與凸模固定板和凹模板相同，厚度可以取3～10㎜，查國標GB/T2858.3-81知H=6㎜，則其規格為125×100×6。一般孔與孔之間的距離根據表可知銷孔與螺紋孔之間的距離不應小于5㎜，螺紋孔與凹模刃口間的距離大于14mm，螺紋孔與模板邊界距離大于12mm。孔與孔之間的距離不能太近，這樣會影響模具的壽命，并影響其剛度和強度。安裝墊板的時候要考慮孔與孔之間的刃口配合。其結構如圖所示圖3-3墊板3.6卸料裝置的設計3.6.1卸料板的設計卸料板的平面外形尺寸等于或稍大于凹模板的尺寸，厚度取凹模厚度的0.6～0.8倍，即H=14㎜，卸料板與凸模的雙邊間隙根據沖件料厚確定取0.15㎜查表3-3，其輪廓尺寸為=125×100×14，一般孔與孔之間的距離根據表可知銷孔與螺紋孔之間的距離不應小于5㎜，螺紋孔與凹模刃口間的距離大于14mm，螺紋孔與模板邊界距離大于12mm。孔與孔之間的距離不能太近，這樣會影響模具的壽命，并影響其剛度和強度。其結構如圖所示 圖3-4卸料板表3-3彈性卸料板與凸模的間隙值mm3.6.2彈性元件的設計=F=NF=4842.830724K=1210.707681.31574（N）（1）橡膠的選用與計算eq\o\ac(○,1)橡膠的形狀及數量由于橡膠允許承受的載荷較大，安裝靈活方便，因而是沖裁模中常見的彈性元件。然而彈性元件還有彈簧，但是使用彈簧時，其中徑較大使得安裝空間不足，則我在此選擇使用橡膠元件而不用彈簧元件。在沖裁中用于卸料的橡膠有聚氨脂橡膠和合成橡膠，其中聚氨脂橡膠性能比合成橡膠優異，所以采用聚氨脂橡膠，形狀為圓柱橡膠，數量為n=4。eq\o\ac(○,2)承受預壓力為了保證卸料正常工作，應使用橡膠的預壓力大于或等于卸料力即；每塊橡膠承受的預壓力為（N）eq\o\ac(○,3)確定橡膠的截面尺寸A取壓縮量F=20%H=0.2H，查表得=3MPa，則由=A得A=/=1211（㎜2）eq\o\ac(○,4)確定橡膠的截面尺寸假如選用直徑為8㎜的卸料螺釘，取橡膠上螺釘過孔的直徑d=8.5㎜，則橡膠的外徑D根據得D==（㎜）為了保證足夠的卸料力，可取D=25㎜。eq\o\ac(○,5)橡膠的高度查國標GB2867.9-81可知外徑D=25㎜，內徑d=8.5mm的聚氨酯橡膠的高度H=20mm。則壓縮量F=20%H=mm橡膠的安裝高度：（㎜）其結構如圖所示：圖3-5橡膠則選用M8的內六角卸料螺栓。3.7凸模的設計凸模的固定方式有臺肩固定、鉚接固定、粘結劑澆注固定、螺釘與銷釘固定得。臺肩固定結構簡單，便于裝拆，而且能承受較大的沖力；鉚接固定與臺肩固定的作用差不多，但其不易裝拆，準確更換不方便；粘結劑澆注固定主要用語直通式非圓形凸模；根據以上分析應采用臺肩固定。直通式(鉚接固定)凸模;臺階式固定凸模，(凸模與固定板配合選用H7/m6)。凸模長度一般根據模具結構需要而定，如圖3-6所示為沖裁凸模結構，采用了固定卸料板時凸模長度按下式計算：L=+++Y式中：——凸模固定板的厚度：——卸料板的厚度；——導料板的厚度；Y——附加的長度，包括凸模刃口的修磨量、凸模進入凹模深度(0.5～1)mm和凸模固定板與采用彈壓卸料板時，應考慮彈性元件的安裝空間距離A=(15～20)等。=16㎜；=14㎜；H3=6mm彈性元件的安裝空間距離A即卸料板與凸模固定板之間的高度為16mm則L=16+14+6+（16+1）=53㎜取國標L=55㎜。3.7.1沖孔凸模結構（1）沖孔凸模的結構尺寸已算出沖孔凸模的尺寸為沖孔凸模為圓形則采用臺階式凸模，凸模與固定板配合選用H7/m6。查國標GB/T2863.2-81畫凸模。其結構如圖：圖3-6沖孔凸模凸模強度校核壓應力校核：凸模最小直徑mm，料厚=2mm。經查表可知材料的抗剪強度=294MPa,凸模材料的許用應力=981MPa。則彎曲應力校核：凸模允許的最大自由度mm，凸模最小直徑mm，沖裁力為F=（N）。則綜合壓應力和彎曲應力的校核可得此凸模的結構設計符合技術要求。3.7.2落料凸模結構（1）落料凸模的結構尺寸已算出落料凸模的尺寸為;;;;落料凸模為非圓形則采用直通式凸模。其長度和沖孔凸模一致L=55mm。其結構如圖：圖3-7落料凸模凸模強度校核壓應力校核：凸模最小截面的面積,沖裁力為F=（N），經查表可知凸模材料的許用應力=981MPa。則彎曲應力校核：凸模允許的最大自由度mm，由工程力學計算可得凸模最小橫截面的慣性矩mm，沖裁力為F=（N）。則綜合壓應力和彎曲應力的校核可得此凸模的結構設計符合技術要求。3.8壓力機閉合高度的校核初選的壓力機為J23-16，校核壓力機的強度：計算得模具的閉合高度為133㎜，選擇壓力機時，必須使模具介于壓力機的最大的裝模高度與最小的裝模高度之間，一般應滿足（H-H）-5H（H-H）+10，M為閉合高度調節量為M=45mm，為最大閉合高度，為最小閉合高度，查表知=55㎜，=220㎜，=220-45=175㎜；（H-H）-5=（220-55）-5=165㎜；（H-H）+10=（175-55）+10=120㎜；因為165㎜>133㎜>120㎜,所以所選的壓力機符合要求。3.9模柄的選擇因模架上模座較厚且是小中型的沖模，生產中最為常見，所以采用壓入式模柄，它與上模座孔以H7/m6配合并加螺釘防轉。由所選的壓力機知道可知壓力機滑塊上模柄孔的尺寸為40㎜，查沖壓模標準為A40×90GB2862.1-81。其結構如圖所示：圖3-8模柄3.10緊固件3.10.1螺釘承料板固定螺釘（數量：2）查國家標準得：M6×10GB70.1—2000凸模板固定螺釘（數量：4）查國家標準得：M8×40GB70.1—2000卸料螺釘（數量：4）查國家標準得：M8×42GB/T2855.6—81導料板固定螺釘（數量：4）查國家標準得：M8×20GB70.1—2000凹模板固定螺釘（數量：4）查國家標準得：M8×40GB70.1—20003.10.2銷釘①上模固定銷釘（數量：2）查國家標準得：8×40GB/T119.1②導料板固定銷釘（數量：2）查國家標準得：6×20GB/T119.1③下模固定銷釘（數量：2）查國家標準得：8×40GB/T119.1④模柄止轉銷（數量：1）查國家標準得：4×10GB/T119.13.11上、下模座的設計上、下模座的作用是直接或間接地安裝沖模的所有零件，并分別與壓力機的滑塊和工作臺連接，以傳遞壓力。因此，上、下模座的強度和剛度是主要考慮的問題。模座的外形尺寸根據凹模周界尺寸和安裝要求確定。上模座與下模座的標準由凹模的周界（凹模的周界由凹模的外形尺寸計算可知），查冷沖模國標可知上模座為GB/T2860.1-81，其規格為125×100×24；下模座為GB/T2855.4-81，其規格為125×100×35。其結構如圖所示：圖3-9下模座4模具總裝圖草圖圖5-12所示是一副零件比較齊全的級進沖裁模。工作時，條料沿導料板送料至初始擋料銷送處定位，開動壓力機，（再次沖壓時使用固定擋料銷與導正銷進行定位）。上模隨滑塊向下運動，具有鋒利刃口沖孔凸模19、落料凸模17與凹模2一起穿過條料使沖件和沖孔廢料與條料分離而完成沖裁工作。滑塊帶動上模回升時，卸料裝置將箍在凸模上的條料卸下，將卡在凹模與凸模之間的沖件推出于凹模下面，而卡在凸模內的沖孔是在一次次沖裁過程中由凸模逐漸次向下推出的，而落料的廢料處于條料上，隨著送料的步進而送出去。將推出在凹模下面的沖件用機械手取走，又可同時進行下一次沖壓循環。如下圖所示：圖4-1總裝草圖1-下模座；2-凹模；3-承料板；4-導料板；5-卸料板；6-凸模固定板；7-墊板；8-上模座板；9-轉止銷；10-模柄；11-銷；12-卸料螺釘；13-橡膠；14-導套；15-導柱；16、20-螺釘；17-落料凸模；18-導正銷；19-沖孔凸模5模具零件材料的選擇及其加工工藝5.1模具零件材料的選擇與熱處理沖壓模具零件材料的選用，主要是根據模具零件的工作情況來確定，另外，還要考慮沖壓零件的材料性質、尺寸精度、幾何性質的復雜性以及生產批量等因素。根據模具材料選用原則本設計中模具零件選用的材料及熱處理要求.如表5.1所示：表5.1模具材料選用零件名稱選用材料熱處理硬度HRC上、下模座HT200調質62～64凹模T10A淬火60～64卸料板A3/43～48沖孔凸模T10A淬硬48～52落料凸模T10A淬火58～62導料板A3/43～48凸模固定板A3/28～32墊板45/43～48模柄Q235-A.F/43～48導柱20滲碳淬火58～62導套GCr15滲碳淬火62～66導正銷T10A淬硬56～62螺釘、卸料螺釘45頭部淬硬頭部35～48銷釘45淬硬43～48彈簧65Mn淬火44～505.2工藝過程卡工藝規程是指規定產品或零件的制造工藝過程和操作方法等內容的工藝技術文件，簡稱工藝規程。工藝規程的內容主要包括零件加工的工藝路線、各道工序的具體加工內容、切削用量、工時定額、所選用的設備與工藝裝配，以及毛坯設計等。沖壓工藝文件一般以工藝過程卡的形式表示，它綜合地表達了沖壓工藝設計的具體內容，包括工序序號、工序名稱或工序說明、加工工序草圖（半成品形狀和寸）、模具的結構形式和類選定的沖壓設備、工序檢驗要求、工時定額、板料的規格以及毛坯的形狀尺寸等等。模具的精度高低，表面質量好壞，全取決于成型零件的制造工藝，因此編制出一個科學合理制造工藝是保證成型零件質量，進而保證產品質量的關鍵。沖壓模主要有兩類：凸模和凹模。簡單的凸模和凹模以機械切削加工為主，再加拋光工序；復雜的凸模和凹模以機械切削進行粗加工，精加工以電加工為主，復雜的小型異形以電加工為主。機械切削加工基本上是數控化加工。沖孔凸模加工工藝卡加工工藝過程日期材料名稱T10A下料規格審核零件圖號零件名稱沖孔凸模數量1批準序號工序名稱工序內容設備及工具單件定額檢驗員檢驗日期1鍛鍛造12鍛時效處理3車粗車外圓和右端面C61404車半精車外圓和右端面C61405車車斷C61406車粗車左端面和外圓C61407車精車左端面和外圓C61408車精車、和右端面C61409磨粗磨、外圓磨床10磨半精磨、外圓磨床11磨精磨、外圓磨床12磨粗精磨又端面端面磨床13熱處理淬火熱處理14檢驗測量各項尺寸參數檢驗室落料凸模加工工藝卡加工工藝過程日期材料名稱T10A下料規格審核零件圖號零件名稱凸凹模數量1批準序號工序名稱工序內容設備及工具單件定額檢驗員檢驗日期1鍛鍛造12鍛時效處理3線切割線切割加工至尺寸并磨上下表面至厚度55mm線切割磨床4劃線劃好需加工孔的位置線5鉆孔沿著劃好的位置孔線鉆14孔深28mm鉆床6線切割按圖紙線切割加工出中間孔線切割機床7銑銑削出16深32的孔及倒角數控機床8熱處理熱處理將零件加工至60～64HRC硬度15檢驗測量各項尺寸參數數控加工中心沖壓工藝規程卡6結論80年度以來，中國沖壓模具工業發展十分迅速，國民經濟的高速發展對沖壓模具工業提出了越來越高的要求，也為其發展提供了巨大的動力。本文針對一個由TIPTOP公司生產的工裝元件——QDT53型調整墊片級進模關鍵技術問題，立足我國模具技術現狀，在級進模設計技術領域展開研究工作，設計出了一個由TIPTOP公司生產的工裝元件——QDT53型調整墊片級進模的具體實例，說明其設計流程，具體的工作如下：首先，以調整墊片沖壓模具為對象進行相關尺寸計算，具體包括沖裁工藝概述、零件工藝分析、沖裁模間隙、凸模與凹模刃口尺寸的計算、沖裁排樣與搭邊的設計、沖裁工藝力和壓力中心的計算和沖裁工藝設計。其次，則對調整墊片進行級進模具設計，具體分為對級進沖裁模的結構設計、級進模工作零部件的設計和級進模輔助零部件的設計，繪制出了總裝配圖。最后，對模具重要零部件設計時所選用的材料