角尺的复合模设计

毕业设计
角尺的复合模设计题目：
副标题：
本文主要介绍的是角尺的冲压模具的设计方法。

首先工艺分析，包括模具材料的选择。

接着介绍了模具结构形式的确定，然后是模具结构的设计与基本工作原理。

关键词：落料冲孔倒装复合模
摘要 (I)
目录 (I)
1、工艺分析 (1)
1.1 冲压材料 (1)
1.2 工艺方案的分析和确定 (1)
2、模具结构形式的确定 (2)
2.1 卸料装置的确定 (2)
2.2 排样设计方案 (3)
2.3 计算冲压力 (4)
2.4 模具各工作部分刃口尺寸计算....................................................................... 错误！未定义书签。

3、模具的结构设计..................................................................................................... 错误！未定义书签。

3.1 凹模结构设计................................................................................................... 错误！未定义书签。

3.2 凸、凹模设计................................................................................................... 错误！未定义书签。

3.3 模具总装图....................................................................................................... 错误！未定义书签。

4、模具的基本工作过程............................................................................................. 错误！未定义书签。

5、模具设计完成后的注意事项 (4)
6、结论 (5)
致谢 (6)
参考文献 (7)
1、工艺分析
1.1 冲压材料
冲压材料为普通碳素结构钢，其牌号为Q235，材料选择2mm厚度，冲压件的尺寸精度为IT13级，为普通小型冲压件。

因为制件的尖角比较多。

在结构上，要保证凸凹模刃口尺寸，所以模具设计时应对此加以考虑。

图1制件图
1.2 工艺方案的分析和确定
从制件图上看，此工件只有落料和冲孔两道工序。

根据对加工要求和工序先后顺序的合理性分析，我制定出的加工顺序是先落料后冲孔,采用倒装式复合模，结构简单，也可保证零件的尺寸精度和形状精度。

该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可用三种工艺方案
方案一、先落料、后冲孔，采用单工序模生产。

需要两幅模具，要进行两次定位，带来定位的积累误差且生产效率低，不适合采用。

方案二、落料到冲孔的复合冲压，用复合模生产。

只需要一副模具，冷冲件的尺寸精度和形状精度能保证，且生产效率快。

不过模具结构复杂，造价成本高。

方案三、冲孔到落料连续冲压，用级进模生产。

也只需要一副模具，生产效率高，可实现自动化。

但制件冲裁精度稍差。

制件一般精度要求稍高且为大批量生产，所以选用复合模具。

复合模有分正装与倒装两种，正装与倒装优缺点比较如图表1。

图表1 复合模正装与倒装比较
序
号
正装倒装
1 对于薄冲件能达到平整要求不能达到平整要求
2 操作不方便，不安全，孔的废
料由打棒打出
操作方便，能装自动拨料装置，既能提高生产效率又能保证安全生产。

孔的废料通过凸凹模的孔往下漏掉
3 废料不会在凸凹模孔内积聚，
每次由打棒打出，可减少孔内废料的涨力，有利于凸凹模减小最小壁厚
废料在凸凹模孔内积聚，凸凹模要求有较大的壁厚以增强度
4 装凹模的面积较大，有利于复
杂冲件用拼块结构
如凸凹模较大，可直接将凸凹模固定在底座上省去固定板
2、模具结构形式的确定
2.1 卸料装置的确定
由于材料的厚度不大，为了保证冲压制件表面的平整性，所以选择采用弹性卸料装置。

为了保证制件的加工精度，使用了导料销和挡料销作为板料的导向和定位装置。

出件机构的设计，有以下几点值得注意：
顶杆应能使顶板有效地顶出冲件，但不能太长，以防止在行程下死点时受力。

合理的设计应保证有一定的间隙。

顶出装置要有足够的位移量，可以容纳几个工件。

这样，如果顶出装置失效，工件没有顶出时，操作者可以有足够的时间停车。

压力机上的顶出装置，只在接近行程上死点时才起作用。

有气源的车间，应尽量利用压缩空气吹件。

2.2 排样设计方案
零件外形为多变形，可以采用单排、交叉双排或多排；考虑到零件为中等批量生产，如果采用交叉双排或多排，则模具尺寸和结构就会相应增大，从而增加模具生产成本，所以本设计决定采用单排结构。

此排样为有废料排样。

冲件尺寸完全由冲模保证，此冲裁件质量好，模具寿命高，到材料利用率高。

排样方法首先应以材料的利用效率来决定，保证材料的最大利用率。

因零件为矩形，小批量生产，可采用直排式
影响排样形式的因素
(1)零件的形状。

零件的合理排样与其形状有密切关系，例如圆形零件不可能实现无废料排样。

在使用条件许可时，也可改变零件形状，以设计最佳排样方式。

(2)零件的断面质量、精度要求。

当零件的断面质量和尺寸精度要求较高且形状较复杂时，应采用有废料排样形式。

(3)冲模结构。

有废料排样的冲模结构比较复杂。

少、无废料排样冲裁多用连续模、导板模，当零件孔与外形相对位置公差很小时，可用复合模。

在无废料冲裁中，多数凸模单面切割，受到很大的侧向力，为此，凸模侧面要有支撑结构零件，如反侧压挡块。

(4)模具寿命。

有废料排样模具全部刃口参与冲裁，受力均匀，模寿命较高；少、无废料排样凸模单面切割，有时毛刺会被凸模带入间隙，导致模具寿命较短。

(5)操作的方便与安全。

有废料排样模具的零部件较为安全，操作方便、安全；少、无废料排样的模具结构简单，操作时往往欠方便与安全。

(6)生产率。

有的少、无废料排样模具一次冲裁可获得两个以上的零件，有利于提高生产率。

图2排样图
2.3 计算冲压力
一般来说，冲裁力、卸料力和推件力，三者的代数和就是冲出制件所需的冲压力。

冲裁力 N KLt F b 48100
3702503.1=⨯⨯⨯==τ
板推出凸凹模，剩下的工件则被留在了凹模的孔内。

当推杆接触到冲床的打料横梁后，向下移动带动推板，推板推动推杆向下运动，而推杆会推动顶件块向下运动，最终将工件从凹模中顶出
5、模具设计完成后的注意事项
1.模具安装后，先要进行空运转或试冲，确保上、下模在模具中占有正确位置,以及卸料、打料、顶料装置是否灵活、可靠。

再在模具上安装好安全防护装置并确定其达到要求，才可投入生产。

2．在加工生产过程中，安全文明生产很重要。

包括对冲压机床的定期检查，在进行每次操作之前也要认真检查各部分零件；严禁几个人同时对同一台机床进行操
作；冲小型工件时，注意不要用手送料；如果工件卡在模具中，不要用手拿，而应使用专用工具将之取出。

6、结论
2个多月的时间转眼就这样过去了。

但整个设计把我这三年的知识得到了复习与巩固，也是理论在实际当中得到了运用，为我们即将走上工作岗位，走上社会提供了一次锻炼的机会。

该倒装复合模结构简单，卸料可靠，操作简单，整套模具的综合性能较好，保证了被冲裁件的精度，实用性能通俗，符合普通冲裁模具设计的惯例。

在这次毕业论文设计中我学到很多东西。

更进一步了解了冲压模具的设计和基本工作过程，巩固了理论知识。

我在书本中了解了模具在现代工业生产中占有十分重要的地位，是国防工业生产中必不可少的加工方法。

通过在学校的学习我对模具这方面也有了一定的了解和认识，本设计是在老师的辅助导下同学的帮助下和书籍完成的，简单地分析、指叙述了制作复合模的基本工艺过程。

在此，对给予我帮助的老师同学表示深深的感谢。

【1】陈剑鹤于云程主编《冷冲压工艺与模具设计》机械工业出版社 2001 【2】谭海林主编《模具制造技术》机械工业出版社 2001 【3】吴元微主编《模具材料与热处理》大连理工大学出版社2001 【4】徐茂功主编《公差配合与技术测量》机械工业出版社 2001 【5】史铁梁主编《模具设计指导》机械工业出版社 2001
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