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摘 要本文是关于计算机显示卡支架的级进模设计，由于难以一次加工完成，故用级进模生产，可以完成所需的复杂过程-冲孔和弯曲。制件的材料是LY12M铝。生产30万件。此次级进模结构设计，完成的是对计算机显示卡固定板的冲裁、弯曲的复合工艺。本文首先对零件图及成型工艺进行了分析，并着重对排样方法进行了论证后合理的优选出排样方法。达到了提高利用率，降低生产成本和提高生产效率。在经过了压力中心计算后改善了排样方法，并确定了模具的基本结构，简化模具结构、降低制造成本、提高生产效率。详细的描述了各个零件的设计与强度校核、工作部分的计算及标准件的选择过程。在对整套模具进行了经济性分析之后，对本次设计进行了总结。本文建立了模具数字化三维模型，编制了一个典型件的工艺文件。关键词：显示卡支架；成型工艺；级进模；经济性分析AbstractThis desighn is about the Stent of Computer Graphics.Its hard to process and has difficulty to punch once.The multi-station progressive die assumped in this paper can finish the complex processblanking and bending. The material of products is LY12M aluminum.The output is 300,000 Pieces.At this time designed of progressive die complet rushing to cut and curving compound technology of The Stent of Computer Graphics. This paper first analyses for part drawing and Bending technology, after expounding and proving emphatically for queuing up shape method, it is reasonable and good to choose row shape method, the location of the gate and the knockout way, reduces the production costs and increases the production efficiency. . After having passed pressure central calculation, have improved row shape method , and have determined the basic structure of mould. Described detailed course of selecting of every standard component that has been designed and calculation. Summarized after having carried out economy analysis for complete die full paper. It built a 3D model of the die, compiled the process of a typical part.Keywords: Computer Graphics; type technology; row shape method; economy analysis目 录1 引言11.1 级进模概述11.2 毕业设计内容、步骤22 零件图及成形工艺性分析32.1 零件图的尺寸公差及技术要求32.2 LY12M铝合金磁盘芯轴的机械性能42.3 弯曲件的工艺性分析42.3.1 成型分析42.3.2 弯曲件直边的高度42.3.3 弯曲件孔边的距离42.3.4 弯曲件的回弹52.4 确定工艺方案53 毛坯尺寸的计算及方案确定63.1 毛坯展开尺寸的计算63.2 排样图工艺分析73.2.1 横排工艺分析（方案一）73.2.2 纵排排样分析（方案二）83.3 优选分析93.4 压力中心的计算93.5 排样图的确定143.5.1 排样图设计原理143.5.2 载体设置的确定143.5.3 确定工位数143.5.4 步距精度和定距方式153.6 冲裁间隙154 模具结构设计与强度校核164.1 模架的选择164.2 凹模的设计与校核164.2.1 凹模外形尺寸设计164.2.2 凹模与边缘最小值174.2.3 凹模上螺钉孔,圆柱销孔的小距离174.2.4 凹模材料174.2.5 凹模强度的校核174.3 导料板的设计184.4 凸模的设计184.4.1 圆形凸模的设计与校核184.4.2 材料选择184.4.3 凸模强度校核184.4.4 异形凸模（冲裁）194.4.5 弯曲凸模的设计204.5 浮顶器的设计204.5.1 浮顶器的选用204.5.2 材料选择214.6 卸料装置的设计214.6.1 卸料板的结构形式214.6.2 材料的选择214.7 固定板的设计214.7.1 厚度的确定214.7.2 结构形式的确定224.8 垫板的设计与校核224.8.1 上垫板224.8.2 材料的选择224.8.3 强度校核234.8.4 下垫板234.9 模柄的选用234.10 弹性元件的选用244.10.1 关于卸料弹簧力的计算244.10.2 选择卸料弹簧244.11 卸料螺钉的选择254.12 导向装置的确定264.13 各板厚度、模具闭合高度265 模具零件的工作部分计算275.1 冲裁部分尺寸计算：（线切割加工）275.1.1 在第二工位冲2个孔275.1.2 尺寸转换275.1.3 尺寸校核275.1.4 压力的计算285.2 第三工位冲一个孔285.2.1基本尺寸计算285.2.2 尺寸转换285.2.3 尺寸校核295.2.4 压力的计算295.3 第四工位冲中间方孔295.3.1基本尺寸计算295.3.2 尺寸转换305.3.3 压力的计算315.4 第三工位冲下方孔315.4.1基本尺寸计算315.4.2 尺寸转换325.4.3 压力的计算335.5 第四工位切削模1的相关计算335.5.1基本尺寸计算335.5.2 尺寸转换345.5.3 压力计算355.6 第五工位侧方孔355.6.1 基本尺寸计算355.6.2 尺寸转换355.6.3 压力计算375.7 弯曲面刃口385.7.1基本尺寸计算385.7.2 尺寸转换385.7.3 压力计算395.8 切削模2刃口的尺寸计算405.8.1基本尺寸计算405.8.2 尺寸转换415.8.3 压力计算425.9 第七工位弯曲凸凹模圆角半径及弯曲深度的确定425.10 第八工步落料部分尺寸计算435.11 侧刃的尺寸计算456 定位系统的确定486.1 侧刃定位设计486.2 导正销设计496.2.1导正钉孔直径的设计496.2.2导正钉工作直径与导正钉孔径的关系496.2.4导正钉的安装形式507 压力机的选择517.1 压力计算517.2 选用压力机518 经济性分析538.1 主要从以下几方面考虑价格538.2 级进模价格的简单估算539 凹模的加工工艺5510 三维实体建模5610.1 CATIA的概述5610.2 CATIA V5基本功能的简介5710.2.1 CATIA V5的模块5710.2.2 CATIA V5用户界面5710.3 零件的设计5810.3.1 圆注销的确定5810.3.2 卸料板的设计5910.3.3垫板的设计6010.3.4模柄的设计6010.4 装配编辑零件6110.4.1 按装配关系设计新零件6110.4.2 自动捕捉部件对齐6311 结论65参考文献66致 谢671 引言多工位级进模的结构比较复杂，模具设计和制造技术要求较高，同时对冲压设备、原材料也有相应的要求，模具的成本高。因此，在模具设计前必须对工件进行全面分析，然后合理确定该工件的冲压成形工艺方案，正确设计模具结构和模具零件的加工工艺规程，以获得最佳的技术经济效益。显然，采用多工位级进模进行冲压成形与采用普通冲模进行冲压成形在冲压成形工艺、模具结构设计及模具加工等方面存在许多不同，本章将重点介绍它们在冲压工艺与模具设计上的不同之处。1.1 级进模概述多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具，是技术密集型模具的重要代表，是冲模发展方向之一。这种模具除进行冲孔落料工作外，还可根据零件结构的特点和成形性质，完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成形工序，甚至还可以在模具中完成装配工序。冲压时，将带料或条料由模具入口端送进后，在严格控制步距精度的条件下，按照成形工艺安排的顺序，通过各工位的连续冲压，在最后工位经冲裁或切断后，便可冲制出符合产品要求的冲压件。为保证多工位级进模的正常工作，模具必须具有高精度的导向和准确的定距系统，配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置。所以多工位级进模与普通冲模相比要复杂，具有如下特点：（1） 在一副模具中，可以完成包括冲裁，弯曲，拉深和成形等多道冲压工序；减少了使用多副模具的周转和重复定位过程，显著提高了劳动生产率和设备利用率。（2） 由于在级进模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在复合模的“最小壁厚”问题，设计时还可根据模具强度和模具的装配需要留出空工位，从而保证模具的强度和装配空间。（3） 多工位级进模通常具有高精度的内、外导向（除模架导向精度要求高外，还必须对细小凸模实施内导向保护）和准确的定距系统，以保证产品零件的加工精度和模具寿命。（4） 多工位级进模常采用高速冲床生产冲压件，模具采用了自动送料、自动出件、安全检测等自动化装置，操作安全，具有较高的生产效率。目前，世界上最先进的多工位级进模工位数多达50多个，冲压速度达1000次分以上。（5） 多工位级进模结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高，给模具的制造、调试及维修带来一定的难度。同时要求模具零件具有互换性，在模具零件磨损或损坏后要求更换迅速，方便，可靠。所以模具工作零件选材必须好（常采用高强度的高合金工具钢、高速钢或硬质合金等材料），必须应用慢走丝线切割加工、成型磨削、坐标镗、坐标磨等先进加工方法制造模具。（6） 多工位级进模主要用于冲制厚度较薄（一般不超过2mm)、产量大，形状复杂、精度要求较高的中、小型零件。用这种模具冲制的零件，精度可达IT10级。1.2 毕业设计内容、步骤1查阅资料、调研、熟悉毕业设计题目：2检查及绘制制件图、计算及绘制展开图（4图纸一张）3冲压件工艺分析，工序设计计算，编制排样图（用3图纸一张，含冲压力计算，初选压力机）4选择模具结构，结构设计、计算。5绘制模具草图、交审。6模具工作尺寸及压力机参数计算。7绘制模具装配图。8绘制模具零件图。9对设计方案进行经济分析及编写中等复杂程度模具零件制造工艺流程一份。10编写毕业设计说明书。翻译外文资料一份。11指导教师审阅，批审教师审阅，答辩委员会审查，学生答辩2 零件图及成形工艺性分析由于制件是先冲孔后弯曲，弯曲部分较简单但冲孔较多且较集中，能在设计中做到合理切边落料且不干涉，这是模具加工零件中应注意的地方。下面对其具体内容进行分析及阐述。2.1 零件图的尺寸公差及技术要求零件的材料是硬铝LY12M，其料厚为t=1.0mm。图2.1是计算机显卡支架零件，需要冲孔、弯曲、落料等工序。首先将件展开观察零件的形（如图2.2），零件是一个外形规整，弯曲较容易的制件。图2.1 零件图图2.2 零件展开图2.2 LY12M铝合金磁盘芯轴的机械性能研究材料的金属性能,以其各项机械性能数据进行冲裁、翻边的模具设计，能最好的利用材料，避免发生破裂和变形，达到设计要求，完成设计任务。LY12M的各项机械性能如下：抗剪强度 280MPa抗拉强度 420MPa延伸率 25%屈服强度 368MPa弹性模量E 72GPa2.3 弯曲件的工艺性分析弯曲加工分上下弯曲两种方式，本设计采用的上直接向下弯曲的方式。为保证弯曲的标准，以下对弯曲部分进行了分析和介绍。2.3.1 成型分析材料是LY12（淬硬并经自然时效），厚度是1.0mm，制件的弯曲内半径是R0.5mm，大于硬铝允许的最小弯曲半径，所以可以弯成。2.3.2 弯曲件直边的高度当弯曲角时，为了保证工件的弯曲质量，必须保证弯曲件的直边高度为h>2t;若h<2t,则必须先压槽弯曲或加高直边,弯曲后再切掉多余的部分.对于压制件,弯曲高度=12mm,大于2t=2.0.所以不必加高直边或压槽即可弯成 。2.3.3 弯曲件孔边的距离当弯曲有孔的毛坯时，如果孔位于弯曲区附近，则弯曲时孔的形状会发生变形，为了避免这种情况，必须使孔位于变形区外，从孔边到弯曲半径中心的距离取为当t<2mm时，。t=1.0；所以s0.1mm。如图2.3图2.3 弯曲区附近孔示意图2.3.4 弯曲件的回弹对于r/t<5的弯曲件，由于弯曲半径较小，其弯曲半径变化较小，因此一般只考虑弯角的回弹量，半径的变化可忽略。由于本制件包含了多个 成形工序，由单一的冲裁或弯曲都完成不了，且造价比较高，因此，在精度和经济上，本制件采用了多工位级进摸制造。2.4 确定工艺方案根据零件的形状和材料的机械性能，安排拟订冲压工艺方案，达到最经济合理的工艺方案。基本工序：冲裁、弯曲。可拟定如下两种工艺方案方案一：用简单模分次加工，即冲孔，落料，弯曲。方案二：用级进模冲制采用方案一，生产率低，工件尺寸的累积误差大，操作不方便，不安全，由于该零件属于大批量生产，能够用冲压加工，现选用方案二。3 毛坯尺寸的计算及方案确定中值法求展开长度。取弯曲件各尺寸的中限值作为尺寸链计算的依据，求出展开长度的中限值，把冲件有关尺寸公差提高3到4个等级的公差作为展开长度公差，其偏差为对称分布。计算模具尺寸时候，也以冲件的中限值作为计算依据，模具公差取IT7到IT8级，其偏差也对称分布。3.1 毛坯展开尺寸的计算已知冲件如图3.1求弯曲件展开长度图3.1 零件侧视图零件弯曲部分展开尺寸的计算L=L1+L2+L3=12+2.4+119=133.4(mm)其中L为增环,L2,L3为减环所以 L1max=Lmax-L2min-L3min=12.24mmL1min=Lmin-L2max-L3max=11.76mmLmax=L1max+L2min+L3min=133.48mmLmin=L1min+L2max+L3max=133.32mm确定各段极值: Lmax=133.48mm, Lmin=133.32mm.最后确定L=133.4mm.公差等级为IT14级,提高4个等级为IT10级,等级公差为0.040,所以展开长度为133.4mm±0.02。3.2 排样图工艺分析排样的设计直接关系到生产的效率、经济性、合理性和可行性。所以设计科学的排样方式是设计级进模的前提首要工作。3.2.1 横排工艺分析（方案一）1) 材料利用率：当采用横排时，这样，毛坯的宽度B=。b=B+2a=133.4+2×1.5=136.4mm料宽为133.4mm条料的步距P=Ba=133.4+1.5=134.9mml=L+a+a1=18+1.5+1.8=21.3mm利用率=(a×B)/(a1×L) ×100%=74%2) 出料：采用下出料，在最后一个工步切边落零件，（在凹模设置斜面）零件 滑后，在下出料部位设置抽屉收集零件。3) 废料清除：废料皆是下出料，露到下模设计的抽屉中有工人清除。4) 导正：首先在第一个工步中冲出直径为5mm工艺空用来精定位。粗定位由侧 刃装置保证。在最后一个落料工步中冲出零件所要求的7的孔。5) 抬料：由于弯曲工步后便是落料切边，因此可以设置躲避槽，抬料高度降低 至3mm,使用浮顶器即可。备注：上述排样模具制造简单，但材料利用率比较低。3.2.2 纵排排样分析（方案二）图3.2 纵排排样图（1）材料利用率：当采用纵排时，这样，毛坯的宽度B=18mm。由零件图可以看出，零件的宽度为18，根据最大的尺寸确定条料的步距P。所以，条料的步距P= 18+1.5=19.5。b=l+2a=21.3+2×1.5=24.3mml=B+a+a1=18+1.5+1.8=21.3mm利用率=(a×B)/(a1×L) ×100%=97%（2）出料：采用下出料，在最后一个工步切边（在凹模设置斜面），同时设计顶件机构顶出另外一个零件，在下出料部位设置抽屉收集零件。（3）废料清除：废料皆是下出料，露到下模设计的抽屉中有工人清除。（4）导正：首先在第一个工步中冲出直径为5mm工艺空用来精定位。粗定位由侧刃装置保证。在最后一个落料工步中冲出零件所要求的7的孔。（5）抬料：由于弯曲工步后便是落料切边，因此可以设置躲避槽，抬料高度降低至3mm,使用浮顶器即可。（6）备注：上述排样模具制造简单，且材料利用率比较高。零件的宽度为18，条料的步距P=19.8mm3.3 优选分析两种派样法，首选排样2即纵排，材料利用率高，已经达到了90以上。工件的精度在出件时候可以得到保证，而且工件出件容易，模具的维护也相对容易，出件顺利，体现了级进模高度自动化的优点。另一重种排样方法，模具设计制造和维护基本相同，但利用率不高。由于后种采用横排的方式排样，在最后出料时候要设计顶件的装置，在模具持续工作时候难以使零件顺利出件且不影响自动送料装置的继续送料。虽然对排可以使材料利用率达到80以上，但考虑到模具的设计一切为了最后得到零件，所以采用第二种排样方法是优选。3.4 压力中心的计算图3.6 排样图排样图分8步:(1)冲侧刃(2)冲定位孔(亦显卡固定螺栓用孔) -落料冲孔(3)冲上圆和下方孔-冲孔(4)冲侧两中间方孔及下方切费料-冲孔(5)冲弯曲边上孔及下方侧孔-冲孔(6)切上方废料-落料(7)弯曲-弯曲(8)切断-落料选取图3.7所示的坐标系：图3.7 凸模的排列由凸模排样图，可以看出在板料上，孔和加工落料部分都是不对称和不规则的,不规则的孔为侧刃孔和2个废料切口，分别计算这3个孔的压力中心。1、废料切模1的冲压中心：图3.8切口模的坐标值冲模的压力中心到坐标轴的距离按下式确定：到y轴的距离： （3-1） 到x轴的距离： （3-2）其中：L1、L2、L3、L4、L5、L6各凸模工作部分剖面轮廓的周长。废料切模的压力中心为：x=52.48y= 65.92.废料切模1的冲压中心：图3.9 切口模的坐标值冲模的压力中心到坐标轴的距离按下式确定：到x轴的距离： 根据式（3-2）,得y=(L1y1L2y2L3y3L4y4L5y5L6y6)/( L1L2L3L4L5L6) 到y轴的距离： 根据式（3-1）,得x=(L1x1L2x2L3x3L4x4L5x5L6x6)/( L1L2L3L4L5L6) 其中：L1、L2、L3、L4、L5、L6各凸模工作部分剖面轮廓的周长。废料切模的压力中心为：x= 99.2y= -69.53、侧刃的冲压中心：图3.10 侧刃的坐标值根据式（3-1）、（3-2可以计算得到，侧刃的压力中心x、y:x=152 (x=152)y=68.4 (y=-68.4)最后综合各部分的压力中心，根据公式确定排样的压力中心：最后确定 压力中心坐标为X=64,Y=23.63.5 排样图的确定3.5.1 排样图设计原理导正钉孔位置的安置对于多工位级进模的精确定位是很关键的。必须在材料排样图的第一工位冲出工艺性导正钉孔，在第二工位以后每隔一个工位相应的设置导正钉孔。导正钉孔径应大于或等于四倍的料厚。故本模具导正钉孔径需4.0mm，考虑到材料的最小搭边值及零件本身中间方孔两侧的直径3mm的孔，设计导正钉孔径3mm，并安排在第一工位冲出。为了提高定位精度采用三种定位方式联合使用，即侧刃与导正销和挡块联合使用。凹模型孔之间的最小间隙应适当，级进模适合冲压薄料，一般料厚为0.11.2mm，最后的达到2.0mm，在这种情况下对于圆形孔间隔可取2.5t最小不小于2mm，对异形孔其间隔应当适当放大些。克服形孔薄弱环节避免形孔有尖角、狭槽、细腰等薄弱环节，保证凸凹模的强度，也便于凸凹模的制造。尽量减少空步，空步的设置，不仅增加了相关工步之间的距离，加大了制造与冲压的误差，增大了模具的面积。所以只有当相邻工步之间空间距离过小的时候，难以保证凸凹模强度或难以设置必要机构时才可以设置空步。3.5.2 载体设置的确定零件有一个弯曲直角，宽度为15mm。因为零件是长条形，表面平整，L形弯曲，设计载体宽度为16mm，高度为40。其具体尺寸看零件图。装配时以H7/k6配合。3.5.3 确定工位数第一工位先侧刃切边，第二工步冲导正钉孔。导正钉孔是必须先冲的孔。第二、三、四、五、六工位对零件进行导正、冲切外形，第七步是对已经冲切好外形的零件进行向下弯曲，第八工位落料，设置斜坡落零件。故整个成形过程分为八个工位。3.5.4 步距精度和定距方式步距精度影响步距精度的因素很多，归纳起来主要有：冲件的精度的等级、形状复杂程度、冲件材质和厚度，模具的工位数；冲制时条料的送进方式和定距形式等。据实践得经验公式： 式中：多工位级进模步距对称偏差差值； 冲件沿件条料送进方向最大轮廓基本尺寸（展开后）精度提高三级后的实际公差值。 n模具设计的工位数； k修正系数。定距方式模具结构采用双侧刃定距：即在条料的双侧冲去多余边料，并用侧刃档块进行初定位，用定位钉进行精定位。排样方案合格。3.6 冲裁间隙 C单面冲裁间隙；K冲裁系数，对于一般冲裁件，k=3时可获得较小的冲裁毛刺、冲裁力和最高的模具寿命；材料的抗剪强度（MPa）；t材料厚度（mm）；4 模具结构设计与强度校核4.1 模架的选择由于本模具较大，故根据凹模边界选用标准四导柱的上下模座，规格如下：凹模边界 400250上模座 40025050 技术条件按JB/T80701995的规定下模座 40025060 技术条件按JB/T80701995的规定导柱 40230/45230 GB/T2861.1导套 4012548/4512548 GB/T2861.64.2 凹模的设计与校核对于多工位级进模，不论其凹模的形孔多少，复杂程度如何，凹模设计成一个整体的称为整体凹模。但对于多工位级进模来说缺点较多：（1）凹模形孔孔距只有靠机床的坐标精度和工人的技术水平来保证。（2）可能由于形孔局部制造误差导致整个凹模板的报废。也可能由于凹模局部的损坏，而造成整个凹模板的报废。但是一块凹模对于安装来说就较简单，且坚固性较好，定位也较容易，因此本凹模仍采用整体式在部分工位设置镶块，用螺钉和销钉将凹模固定在下模座上。选择M10的螺栓共选取8个，两个销钉用mm的。凹模形孔、螺钉、销钉布置见零件图。4.2.1 凹模外形尺寸设计凹模的外形尺寸设计的依据是根据各凹模的相应位置分布、定位件和固定件最小边距等的配合尺寸综合考虑得出的设计依据。本设计中，根据设计需要的实际情况和经济性，按照标准件数据尺寸，合理地采用了如下的尺寸数据：凹模长L=400，宽B=250,高H=40.凹模最小高度按经验公式计算 h=kb(h15mm) 系数k查表得0.22; b为最大孔尺寸108mm.h=0.22×10823.76 mm故设计合理，高度达到要求。4.2.2 凹模与边缘最小值查表（冲压手册表241）得33mm，刃口与刃口间不应小于5mm。4.2.3 凹模上螺钉孔,圆柱销孔的小距离查表得:M10淬火后A14 B17 C5 D8图4.1 边孔距离示意图4.2.4 凹模材料凹模材料的选择要能够满足各种冲裁、弯曲、落料的强度要求和刚度要求，还要考虑到模具的经济性，适宜生产和制造。由于冲裁形状复杂，批量大，故选用T10A，HRC6062。4.2.5 凹模强度的校核由于工作时受弯曲力，如果凹模高度不够便会产生弯曲变形，以致于损坏。 F冲裁力，许用弯曲应力，为MPa（淬火刚为未淬火刚的1.53倍）。凹模最小厚度，单位mm故强度够用。4.3 导料板的设计由于采用手工送料，可选用不带台阶式的导料板，因为前面考虑制件向下弯曲后直接滑出凹模，完成零件后零件一部分在模具工作型面下，由于设有躲避槽，故浮顶器只需抬高零件3mm。导料板取。条料与导料板之间的间隙c=0.050.02mm，因为导料板是两块，所以此间距离及间隔靠装模时用定位销保证。4.4 凸模的设计4.4.1 圆形凸模的设计与校核冲件的尺寸为3、8均不大，为了加强凸模强度，凸模非工作部分的直径做成直径较大的形式，刃口部分尺寸已经确定其余尺寸见零件图，固定方式采用配合，这种形式稳定可靠。4.4.2 材料选择凸模的材料选择要能够满足各种凸模固定所需的刚度和强度，还有考虑到经济性能和制造生产的适宜性。冲裁形状简单，但生产批量大，所以选择45，淬硬HRC4045。4.4.3 凸模强度校核（1）凸模的长度确定，屈服应力校核： L=式中 固定板高度mm 卸料板高度mm 垫板的高度mm 工作行程，取3t=3.6mm h 附加高度，它包括凸模的修模量，凸模固定板与卸料斑垫板的安全高度。一般取h=1520mm 。故L=40+15+20=75mm对于圆形凸模，由于凸模直径较小，容易损坏，故采凸模用了快换结构，所以模具长度为75+5=80mm对于凸模因为只有工作部分是，而以上部分做成台阶，将部分取15mm， 故也符合要求。 ， 凸模最小直径mm； t 料厚； t=1.2mm 抗剪强度；=441MPaF冲裁力；=1600MPa 压应力符合要求。4.4.4 异形凸模（冲裁）1、异形凸模均采用直通式，其工作形状与安装部分形状基本相同，这样的异形凸模工艺性好加工精度高，装卸方便，与固定板采取H7/m6配合，大面积异形凸模采用销钉固定在凸模固定板上。具体结构见装配图及零件图。2、材料因为冲裁形状较复杂，生产量较大，所以采用；淬硬HRC5862。4.4.5 弯曲凸模的设计第七工位有弯曲成形，现在对其进行单独的分析设计。由于工位弯曲方向直接向下弯曲。安装时卸料板与弯曲凸模间采用H7/n6过度配合，弯曲上模深入下模内直边高度h=12mm，配合具体结构见装配图。由于弯曲力较小，向下L型弯曲采用向下冲弯，因为弯曲形状简单，弯曲力不大，凸模材料选用T8A，淬硬HRC5055。由于向下L弯曲长度较大，将件完全抬起，要抬起大于15mm的高度，因而在凹模上开一个躲避槽，具体尺寸和结构见装配图。由于弯曲力较小而凸模又相对较大，所以不必校核。在第八工位，载体没有切断设置了切断凸模，将载体切断。材料：T8A淬硬HRC5560。4.5 浮顶器的设计4.5.1 浮顶器的选用普通型浮顶器，平面端面，且表面要达到的粗糙度。普通型浮顶器设置在每个工步的中心位置。它除了托顶条料浮顶凹模外，不再负责其他任务。它与凹模没有严格的配合要求，见图4.2。结构与分配位置见装配图，具体尺寸见零件图。保证浮顶条料3mm高度。 图4.2 浮顶器4.5.2 材料选择设计和选择浮顶器，依照设计要求的尺寸选择标准件尺寸的数据。按照工艺加工的数据考虑顶件力选择材料。以最经济和最合理的材料达到设计要求。考虑到本设计中的各项要求和数据，选择钢，淬火硬度HRC4045。4.6 卸料装置的设计4.6.1 卸料板的结构形式选用弹压式反凸台卸料板，它通过卸料螺钉、弹簧安装在模具上，凸台部分再下行时进入两导料板之间，凸台与导料板之间有适当的间隙。卸料板各工作形孔与凹模同心考虑把把卸料板分成两块，但由于卸料板的工作较重要，而且两块卸料板之间要严格固定，较为困难，故放弃两块卸料板的考虑。由于卸料板的卸料力较大，故必须加上辅助导向装置即小导柱，导套。导套与卸料板之间采用H7/h6过度配合，卸料板与各凸模配合均为间隙配合，因此各工作形孔要有良好的光洁度。 具体结构及尺寸见零件图。4.6.2 材料的选择多工位级进模的卸料板应具有较好的耐磨性能，并且要有必要的强度，以防止再长久的受力状态下产生变形，所以材料选用钢，进行淬火处理，得到硬度HRC4550。4.7 固定板的设计4.7.1 厚度的确定固定板要装多数的凸模，全部的导正钉、小导柱等，并使它们正常稳定的工作，要求固定板有足够的强度和刚性。一般厚度应大于最大凸模直径的2/3，所以H=40mm。图4.3 固定板4.7.2 结构形式的确定 选用整体式，整个固定板做成一块，这种形式的凸模固定板的优点是制造简单，容易达到精度要求，但在使用中调整不便。4.7.3 材料选择固定板要有良好的耐磨性和强度，选用钢淬火硬度HRC4550。4.8 垫板的设计与校核4.8.1 上垫板安装上垫板的目的是为了防止凸模在冲压过程中，由于冲压力集中而把模座的接触面压坏，所以固定半与上模座之间设置垫板，厚度有时要考虑弹簧高度，要求垫板加高，所以这里暂时定为10mm，若以后不够可加厚4.8.2 材料的选择 上垫板位于上模座和凸模固定板之间，起保证模座的接触面不被冲压力压坏的作用，所以其材料的选择至关重要，要考虑到材料的机械性能是否满足设计的要求和经济性及制造工艺等。上下垫板采用钢淬火硬度HRC 4348 4.8.3 强度校核选用最大直径冲裁凸模进行校核式中：F冲裁力，N A承压面积 许用压力MPa故强度足够用。4.8.4 下垫板由于下垫板结构和功能基本相似，所以与上选用一样规格的即可4.9 模柄的选用由于模具比较大，选用压入式模柄，用一个止动销防止其转动，承载能力大，且紧固稳定。模柄如图4.3所示。 图4.3 模柄1模柄2上模座3止转销 4.10 弹性元件的选用在模具中，使用弹性元件提供卸料所需力。因此卸料元件的选择关系重大，要能够满足卸料力的要求还有符合实际的尺寸要求及使用。本设计采用的是卸料弹簧，根据卸料力的大小和模具的设计尺寸，按照标准件数据，选取适宜尺寸。4.10.1 关于卸料弹簧力的计算卸料弹簧所承受的力=K 查表得：K=0.04=212.65 KN 则：=8.5KN4.10.2 选择卸料弹簧 卸料力为8520N ，初步设定采用4个弹簧，则每个弹簧所承受的预压2630N， 查圆柱螺旋压缩弹簧表初选弹簧系数：-弹簧中径，=35mm;d-材料直径，d=8mm;t-节距，t=11.1mm;n-有效圈数，n=4.5;L-展开长度，L=825mm;-自由长度，=65mm;-工作极限载荷，=2630N；-工作极限负荷下的变性量，=20.7；检查弹簧最大压缩量是否满足上述条件： -弹簧预压缩量;-卸料板工作行程，=t+1=2.2mm;-凸凹模修磨量，取4mm;+=11.7+2.2+4=17.911.7 故所选弹簧合适。查表可知，可选用1090的卸料螺钉（GB2867.681）。 弹簧压缩后长度为H=65-11.7-2.2=55mm。4.11 卸料螺钉的选择选用M10的螺钉。图4.4 卸料螺钉及卸料弹簧长度L=10+90=100 mm4.12 导向装置的确定导向装置的选择为使卸料板对凸模起导向作用，根据冲裁间隙，卸料板与凸模间隙为0.030.05（双面），则小导柱与小导套可以取H7/h6配合。小导柱，小导套的结构形式如图5.1。图5.1 小导柱本设计选用A型小导柱（GB2861.4-81） d (h6) D (m6) D1 总长L 18 18 22 65小导套与卸料板为过渡配合H7/n6。4.13 各板厚度、模具闭合高度上模座50mm 上垫板10mm 固定板40mm 卸料板20mm 凹模40mm 下垫板10mm 下模座60mm 固定板与卸料垫板之间的安全高