摇臂件多工位级进模设计学 院航空航天工程学部专 业飞行器制造工程（钣金与模具）沈阳航空航天大学2013年6月摘 要本文主要阐述摇臂件多工位级进模的设计。重点分析了制件的成形工艺性，排样图的设计及确定；成形尺寸的计算；模具结构的设计与校核；压力机的选择；模具的技术工艺性分析和典型零件的加工工艺过程等。 该制件采用多工位级进模进行生产，提高了生产效率，降低了成本，实现批量生产。该模具共分为六个工位，采用单侧刃粗定距，第一工位，条料被侧刃凸模和冲孔凸模冲出导正销孔、零件外形孔以及内形孔，导正销起精定距作用；第二、三工位：冲裁凸模和切边凸模进入凹模依次冲切零件外形孔；第四工位：冲裁凸模分别进入凹模，进行冲切；第五工位：弯曲凸模进入凹模，进行U形弯曲；第六工位：由切断凸模最终将成品零件从条料板上分离。由于弯曲工序的需要，需在凹模上设置浮顶器，以便顶出弯曲部分的制件往前送料。同时也要在相应工位的凹模板和卸料板上开设相应的躲避槽。为了保证冲裁精度和模具的稳定性，需在卸料板上设置小导柱、小导套。级进模采用弹压卸料板保证每工步卸料及细长凸模的保护。凸模尽量采用快换式或穿销式保证修配方便。关键词：级进模；工位；冲裁；弯曲The design of the Multi-position Progressive Die for Rock ArmAbstractThis article mainly expounds the multi-position progressive die design of rock arm. It focuses on the analysis of the forming technology of the parts, layout design ,the determination of the graph, forming size calculation, the design and checking of mold structure, and the choice of presses, mold technology analysis and typical parts machining process. This product adopts the multi-position for the module production, which improve the production efficiency, reduce the cost, and realize the batch production. The die is divided into six locations and using a unilateral edge for rough distance. The first station is that strip is punched by side edge of punch and punching male die out guide pin hole, part shape hole and inner holes, guide pin up fine spacing effect . The second and third station is that the blanking punch and trimming punch into the die in turn punching part shape hole. The fourth station is that cutting punch and trimming punch into the die respectively to carry out cutting. The fifth station is that bending punch into the die, bend a U-shaped parts. The sixth station is that cut punch eventually finished parts separated from the strip. Meanwhile it is needed to set the escape space in the die board or in the discharge board in the corresponding position. In order to ensure the punching accuracy and the stability of the mold, it is required to set up small guide posts and guide sleeve in the discharge board. Progressive die adopt a flexible discharge board to ensure the protection of each process step unloading the punch of slender punch and protection. Punch is used as a quick change type or pin type ensure easy repair.Keywords: progressive die; station; punch; bend目 录1 绪论11.1 冲压技术的发展11.2 多工位级进模的发展与作用11.3 模具在国民经济中的地位22 零件的冲压工艺性分析42.1 零件的冲压工艺分析42.2 材料的机械性能分析42.3 弯曲工艺分析53 零件展长的计算与排样方案的确定63.1 零件展长的计算63.2 条料宽度的确定73.3 排样方案的设计及材料利用率的计算83.3.1 排样方案83.3.2 材料利用率的计算103.3.3 排样图的确定103.3.4 步距精度的计算113.3.5 定距方式的确定124 冲压力及压力中心计算134.1 冲裁力计算134.1.1 冲导正销孔所需的冲裁力134.1.2 工件上的结构孔134.1.3 外形侧刃切边134.1.4 异形孔1冲裁144.1.5 矩形孔切边冲裁144.1.6 异形孔2冲裁144.1.7 异形孔3冲裁144.1.8 异形孔4冲裁144.1.9 制件孔冲裁144.1.10 弯曲力计算154.1.11 切除冲裁154.2 压力中心计算154.3 总冲压力的计算及压力机选择174.3.1 卸料力计算174.3.2 推件力计算174.3.3 总冲压力计算174.4 凹模板周界的确定175 模具刃口尺寸的计算205.1 冲裁部分尺寸计算205.1.1 导正销孔的凸凹模尺寸计算205.1.2 制件圆孔的凸凹模尺寸计算215.1.3 外形侧刃的凸凹模尺寸计算225.1.4 异形孔的凸凹模尺寸计算245.1.5 异形孔的凸凹模尺寸计算255.1.6 外形切边的凸凹模尺寸计算275.1.7 异形孔的凸凹模尺寸计算295.1.8 制件孔的凸凹模尺寸计算315.2 弯曲部分尺寸计算326 模具结构的设计与强度校核336.1 凸模的设计336.1.1 圆形凸模6的设计336.1.2 圆形凸模7的设计346.1.3 异形凸模的设计356.1.4 弯曲凸模的设计356.2 凹模的设计与校核356.2.1 凹模强度的校核366.2.2 紧固件尺寸的计算376.2.3 弯曲镶块槽的设计376.2.4 凹模孔口形式376.3 导料装置的设计386.3.1 导料板的设计386.3.2 浮顶器的设计386.4 卸料版的设计396.4.1 卸料板的结构形式396.4.2 卸料板材料的选择及板厚的确定396.5 凸模固定板的设计396.5.1 凸模固定板厚度的确定396.5.2 凸模固定板的结构形式406.5.3 凸模固定板材料的选取406.6 垫板的设计与校核406.6.1 垫板的材料选取406.6.2 垫板的强度校核406.7 模架的选取406.8 弹性元件的选取416.8.1 卸料弹簧的选取416.8.2 浮顶器弹簧的选取426.9 卸料螺钉的选取426.10 模具闭合高度的计算427 压力机的选择447.1 压力机的类型确定447.2 选择压力机447.3 压力机的装模高度448 模具的价格估算468.1 模具价格的影响因素468.2 模具价格的估算469 凹模板加工工艺49结 论51参考文献52致 谢531 绪论1.1 冲压技术的发展冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。近几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃。1.2 多工位级进模的发展与作用多工位级进模是冲压模具的一种，它是在单工序冲压模具基础上发展起来的多工序集成模具。该模具在一副模具中可以完成冲裁、弯曲、拉深、成形等多种冲压工序，其工序集成之多、功能之广是其他模具无法与之相比的。这种模具只能采用自动化送料，可在高速压力机上工作，设有安全监测装置实现高速无人冲压生产。模具的工作部分由于采用合理结构、高强度超硬材料和先进的CNC加工方法，能满足高精密长寿命的需要，所以，多工位级进模已成为实现大生产、提高效率、降低成本的最佳选择，被称为现代高精密、高效率、长寿命的三高模具。级进模在过去，因为技术水平的限制（主要是制造高精度困难），工位数相对较少，35个常见，10个工位就算多了，10个工位以上的就少见了，所以多工位这个词在过去很少听到。近年来由于对冲压自动化、高效率、高精度、长寿命提出了更高的要求，模具设计与制造高新技术的应用与进步，工位数已经不再是限制模具设计与制造的关键，从目前了解到的情况，工位间的步距精度可控制在3um工位数已达几十个，多的已有100多个。冲压次数因新的精密高速压力机不断推向市场，也大大提高，由原来的每分钟冲几十次，提高到每分钟冲几百次，目前已有2000次/min以上，对于纯冲裁高于1500次/min（带弯曲的加工500600次/min）级进模的重量亦由过去的几十千克增加到几百千克，直至上吨。冲压方式有早期的手工送料、手工低速操作，发展到如今的自动、高速、安全生产。调整好后的模具在有自动检测的情况下实现无人操作