冲压弯曲件冲压模具设计说明书(包含中英翻译)

冲压弯曲件冲压模具设计

摘 要

随着中国工业不断地发展，模具行业也显得越来越重要。本文针对支架弯曲件的冲裁工艺性和弯曲工艺性，分析比较了成形过程的三种不同冲压工艺（单工序、复合工序和连续工序），确定用一幅级进模完成落料、冲孔和一幅单工序模完成弯曲的工序过程。介绍了支架弯曲件冷冲压成形过程，经过对支架的批量生产、零件质量、零件结构以及使用要求的分析、研究，按照不降低使用性能为前提，将其确定为冲压件，用冲压方法完成零件的加工，且简要分析了坯料形状、尺寸，排样、裁板方案，冲压工序性质、数目和顺序的确定，进行了工艺力、压力中心、模具工作部分尺寸及公差的计算，并设计出模具。还具体分析了模具的主要零部件（如冲孔凸模、落料凸模、卸料装置、弯曲凸模、垫板、凸模固定板等）的设计与制造，冲压设备的选用，凸凹模间隙调整和编制一个重要零件的加工工艺过程。列出了模具所需零件的详细清单，并给出了合理的装配图。通过充分利用现代模具制造技术对传统机械零件进行结构改进、优化设计、优化工艺方法能大幅度提高生产效率，这种方法对类似产品具有一定的借鉴作用。

关键词：支架，模具设计，级进模，冲孔落料，弯曲

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Stamping Bending Stamping Mold Design

ABSTRACT

With China's industrial developing constantly, mold industry is becoming more and more important. Based on the stent bending blanking process and bending process, Comparative analysis of the process of forming three different stamping process (single processes, complex processes and continuous processes) confirm completion of the blanking, punching and a single procedure completed the bending modulus processes. On the cover of the cold bending stents， right after the cover of the mass production, quality components, and the use of structural components of the analysis, research, in line with lower performance prerequisite to the identification of stampings, Stamping method used to complete the processing components, and a brief analysis of the blank shape, size, layout, the conference board, stamping processes in nature, number and sequence determination. For the process, the center of pressure, the die size and the tolerance of the calculation, design mold. Also analyzes the mold of the main components (such as mould, punch hole punch, unloader device, punch, plate, bending plate etc) design and manufacturing, stamping equipment selection, punch-gap adjustment and establishment of a vital parts machining process. Die requirements set out a detailed list of parts, and gives a reasonable assembly. By fully utilizing modern manufacturing technology to mold traditional mechanical parts for structural improvements, design optimization, process optimization methods can greatly enhance production efficiency, the method of similar products have some reference.

KEY WORDS: stents，mold design，progressive die，punching blanking, bending

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目 录

前 言 ................................................................................................ 1 第1章 对加工零件的工艺分析 ....................................................... 5

1.1零件分析 ................................................................................ 5

1.1.1 冲压件的工艺分析 ..................................................... 5 1.1.2 分析比较和确定工艺方案 .......................................... 6 1.1.3 弯曲件的工艺分析 ..................................................... 7

第2章 冲裁模 .................................................................................. 8

2.1 冲压模具的工艺分析与设计计算 ........................................ 8 2.2 工作力的计算 ..................................................................... 10

2.2.1 落料力 ....................................................................... 10 2.2.2 冲孔力 ....................................................................... 10 2.2.3 卸料力 ....................................................................... 11 2.2.4 推料力 ....................................................................... 11 2.2.5 冲侧刃缺口的力 ....................................................... 12 2.2.6 总冲压力 ................................................................... 12 2.3 确定模具压力中心 ............................................................. 12 2.4确定凸、凹模刃口尺寸 ...................................................... 15

2.4.1 冲孔部分 ................................................................... 16 2.4.2 落料部分 ................................................................... 17 2.5 成型零部件的结构设计 ..................................................... 18

2.5.1冲孔凸模结构设计 .................................................... 18 2.5.2冲孔凸模结构设计 .................................................... 19 2.5.3凹模结构设计 ............................................................ 19 2.6 模具的整体设计 ................................................................. 20

2.6.1选择模具结构形式 .................................................... 20 2.6.2操作方式 .................................................................... 20 2.6.3模架类型 .................................................................... 21 2.6.4定位方式的选择 ........................................................ 21

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2.6.5卸料和出料方式的选择 ............................................. 21 2.6.6导向方式选择 ............................................................ 21 2.6.7定位零件设计 ............................................................ 21 2.6.8导料板设计 ................................................................ 21 2.6.9卸料板设计 ................................................................ 22 2.6.10垫板设计 .................................................................. 23 2.6.11模柄选择 .................................................................. 24 2.6.12凸模固定板的设计 .................................................. 25 2.6.13导柱导套选择 .......................................................... 26 2.6.14模座选择 .................................................................. 26 2.6.15螺钉、销钉的选用 .................................................. 27 2.6.16装配图设计 .............................................................. 27 2.6.17模架的选取 .............................................................. 27 2.6.18冲压设备的选择 ...................................................... 28

第3章 弯曲模 ................................................................................ 29

3.1冲压零件的工艺分析 .......................................................... 29 3.2模具结构 .............................................................................. 29 3.3必要的计算 .......................................................................... 29

3.3.1弯曲力的计算 ............................................................ 30 3.3.2弹顶器的计算 ............................................................ 31 3.3.3回弹量的确定 ............................................................ 31 3.3.4弯曲凸模的圆角半径 ................................................ 31 3.3.5弯曲凹模的圆角半径及其工作部分的深度 .............. 31 3.3.6弯曲凸模和凹模之间的间隙 ..................................... 32 3.3.7弯曲凸模和凹模宽度尺寸的计算 ............................. 32 3.4模具总体设计 ...................................................................... 33

3.4.1凹模结构设计 ............................................................ 33 3.4.2凸模结构设计 ............................................................ 34 3.4.3定位板结构设计 ........................................................ 34 3.4.4模柄选择 .................................................................... 35

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3.4.5模架的选取 ................................................................ 35 3.4.6销钉的选用 ................................................................ 36 3.4.7压力机的选取 ............................................................ 36 3.4.8装配图设计 ................................................................ 37

第4章 模具制造技术要求 ............................................................. 38

4.1表面粗糙度及标准 .............................................................. 38 4.2加工精度 .............................................................................. 39

4.2.1尺寸偏差 .................................................................... 39 4.2.2形位公差 .................................................................... 39 4.2.3配合要求 .................................................................... 39

结 论 .............................................................................................. 41 谢 辞 ................................................................................................ 42 参考文献 .......................................................................................... 43 外文资料翻译 .................................................................................. 45

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前 言

冷冲压是利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要零件（俗称冲压件或冲件）的一种压力方法。因为它通常是在压力机室温状态下进行加工，所以称为冷冲压。

冷冲压生产过程的主要特征是依靠冲模和冲压设备完成加工，便于实现自动化，生产率很高，操作简便。对于普通压力机，每台每分钟可生产几件到几十件冲压件，而高速冲床每分钟可生产数百件甚至几千件以上冲压件。冷冲压所获得的零件一般无需进行切削加工，因而是一种节省能源、节省原材料的无或少切削加工方法。由于冷冲压所用原材料多是表面质量好的板料或带料，冲件的尺寸公差由冲模来保证，所以尺寸稳定、互换性好。冷冲压产品壁薄、质量轻、刚性好，可以加工成形状复杂的零件，小到钟表的秒针、大到汽车纵梁、覆盖件等。

但由于冲模制造一般是单件小批量生产，精度高，技术要求高，是技术密集型产品，制造成本高。因而，冷冲压生产只有在大批量的情况下才能获得较高的经济效应。

综上所述，冷冲压与其他加工方法相比，具有独到的特点，所以在工业生产中，尤其在大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门都越来越多采用冷冲压加工产品零部件，如机械制造、车辆生产、航空航天、电子、电器、轻工、仪表及日用品等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当大，不少过去用铸造、锻造、切削加工方法制造的零件，现在已被质量轻、刚度好的冲压件所代替。通过冲压加工，大大提高了生产率，降低了成本。可以说，如果在生产中不广泛采用冲压工艺，许多工业部门的产品 要提高生产率、提高质量、降低成本，进行产品的更新换代是难以实现的。

随着科学技术的进步和社会的发展，产品对模具的要求愈来愈高，传统的模具设计与制造方法已经不能适应产品及时代更新的需要。特别是90年代以来，工业产品的品种和数量不断增加，对产品质量、样式和外观提出新的要求，使模具需求量增加，对模具的质量要求也越来越高，模具技

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术直接影响直接造业的发展，产品更新换代和产品竞争力。因此迅速提高模具的技术水平已成为当务之急。

随着近代工业的发展，冷冲压技术得到迅速发展。 1.冷冲压工艺方面

研究和推广应用旨在提高生产率和产品质量，降低成本和扩大冲压工艺应用范围的各种冲压技术发展的重要趋势。目前，国内外涌现并迅速用于生产的冲压先进工艺有精密冲压、柔性膜成形、超塑性成形、无模多点成形、爆炸和电磁等高能成形、高效精密冲压技术以及冷挤压技术等等。这些冲压先进技术在实际生产中已经取得良好的技术经济效果。

精密冲压既是提高冲压件精度的有效方法，又是扩大冲压加工范围的重要途径。目前精密冲裁的精度可达IT6~IT7,板料厚度可达25mm。精冲方法不但可以冲裁，还可以成形（精密弯曲、拉深、翻边、冷挤、压印和沉孔等）。

2. 冲模设计和制造方面

冲模是实现冲模生产的基本条件。目前在冲模设计与制造上，有两种趋势应给与足够的重视。

(1)模具结构与精度正朝着两方面发展

一方面为了适应高速、自动、精密、安全等大批量自动化生产的需要，冲模正朝着高效、精密、长寿命、多工位、多功能方向发展；另一方面，为适应市场上产品更新换代迅速的要求，各种快速成型方法和简易经济冲模的设计与制造业得到迅速发展。

高效、精密、多功能、长寿命多工位级进模和汽车覆盖件冲模的设计制造水平代表了现代冲模技术水平。我国能够设计制造出机电一体化的，达到国际先进水平的高效、精密、长寿命、多工位级进模，工作零件精度达到2~5µm,步距精度达到2~3µm，总寿命达到1亿模次以上；我国汽车工业，已具备中档轿车成套覆盖件冲模生产能力，并在汽车试制和小批量生产中应用高强度树脂浇注成形覆盖件冲模，缩短试制周期，降低成本，加速了新车型的开发。

(2)模具设计与制造的现代化

计算机技术、信息技术等先进技术在模具技术中得到广泛的应用，是

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模具技术设计制造水平发生了深刻的性的变化。目前最为突出的是模具CAD/CAM/CAE。当今世界模具工业格局是以日、美及欧洲各工业化国家作为世界模具技术发展的领头羊，占据了世界模具的半壁江山，他们拥有现代化的设计方法和先进的模具制造设备，特别是最近几年这些国家把CAD/CAM系统作为模具工业发展的臂翼，发展的势头如日中天。

模具技术的飞速发展，模具CAD/CAM因其技术先进以迅速发展和广泛应用，它的技术经济效果是传统模具设计制造方法所不能比拟的，具体有以下特点：

1缩短了模具的生产周期。 2.高模具质量。 3.显著降低生产效率。

4.CAD/CAM技术将技术人员繁多的计算绘图和NC编程中出来使其产生更多的创造性劳动。

现代模具制造和模具工业与传统模具业比较起来有新的特点： 1.生产率高

现代模具生产率比传统模具高的多，其主要原因是现代模具有多工位，多腔模或多功能。例如，高生产率进级模有50多个2位，橡胶鞋模有18个2位。一套多功能模具除了冲压成形外,还承担装配,铆接等组装任务，可直接生产组合件。

2.精度高

现代模具要求精度比传统模具高出一个数量级。工位级进模精冲模精密塑料模精度已达0.003mm甚至更高。一些高精度尤其是那些全拼嵌寿命长。长寿命模具是保证高冲压设备实现高生产效率的基本条件，现代冲模寿命一般在500万次以上。硬质合金模具寿命可达2-6千万次，注塑模40-60万件，压铸模50-100万件，而传统模具寿命只有现代模具的1/5或1/10。

3.型腔形状和模具结构复杂

随着人们对产品形状，尺寸精度，及整体性生产率等要求的提高，以及许多新材料新工艺的广泛应用，现代模具的型腔结构更复杂。

综合以上特征，我们可以发现现代模具工业，以成为一种的工业体系。模具的标准化，专业化水平高，具备模具标准化和优质模具材料的

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生产与供应系统。另外技术人才和资本密集。模具以从传统劳动密集型转变为技术密集型。人才密集型和资本密集型的产业。技术密集型体现在模具的CAD/CAM，而先进的设计手段和设备必然需要高素质的专业人才，从而形成人才密集型。同时产业高也是现代模具的一个重要标志。但是要在模具生产中实现CIMS，还需经过一段时间。但随着CAD/CAM集成化技术的发展和广泛应用，以及相关高新技术的发展，在不久的将来全盘化，自动化CIMS必将在模具生产中实现。使模具技术，及至整个人类模具技术实现新的飞越。

纵观整个现代模具技术的发展，我们可以看出模具制造技术总是向着高，新方向发展，并且伴随有人工转向自动化方向发展。总而言之，模具设计与制造将会彻底的摆脱主要依靠人工的生产方法，这样才能使模具制造更合理化，结构更简化，精度更高，为将来各行业的发展提供新的活力。

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第1章 对加工零件的工艺分析

1.1零件分析

零件简图如图1-1所示：

图1-1 零件图

1.1.1 冲压件的工艺分析

1、材料：Q235-A钢为普通碳素结构钢，具有良好的塑性、焊接性以及压力加工性，主要用于工程结构和受力较小的机械零件。综合评适合冲裁加工。

2、工件结构：工件形状比较简单，孔边距大于凸凹模允许的最小壁厚（a=6），故可以考虑采用连续冲压工序。

3、尺寸精度：零件图上未注公差，属于自由公差，按IT14级确定

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工件尺寸的公差，一般冲压均能满足其尺寸精度要求。

4、结论：可以冲裁

该工件是典型的冲裁件，其特点是工件尺寸不大，且上下左右对称，材料强度不高，由于工件尺寸没有明显角标注，故属于一般冲裁件。冲裁件剪断面的表面粗糙度经查表得为50Ra/mm，需要采用IT12级的冲裁模，便可满足零件的精度要求，模具制造精度为IT10级。

该工件外形整体呈梯形，且上下左右对称。由所给工件图可以看出，工件上有四个圆孔，圆直径为8mm，两半圆弧半径为8 mm。

该零件形状较简单、对称，是由圆弧和直线组成的。冲裁件所能达到的经济精度为IT12～IT13。将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较，可以认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。其他尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用级进冲裁模进行落料冲孔加工和单工序模进行弯曲成形。

1.1.2 分析比较和确定工艺方案

从零件的结构特点以及冲压变形特点来看，该零件冲压工序性质有冲孔、落料、两种。根据工序性质可能的组合情况，该零件可能的冲压方案有：

该工件包括冲孔、落料两个基本工序，可有以下三种工艺方案： 方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。 方案二：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案三：冲孔-落料连续冲压。采用连续模生产。

方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。

方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，模具强度较差，制造难度大，同时落料、冲孔需要很大的冲裁力，这样就必须使用大的冲压设备，造成能量的浪费，同时模具各部分的强度、刚度难保证。并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。如果凸凹模内积存有废料，则对凸凹模的胀形力就会增加，而容易胀裂刃口，为安全起见，应避免凸凹模内积

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存废料。

方案三也只需一副模具，生产效率高，将零件结构的内外形分解为简单形状的凸模或凹模，在不同工位上分步逐次冲压，提高了模具强度和模具寿命，操作方便，工件精度也能满足要求。由于工件和孔废料都可由压力机台下排出，操作方便安全，生产效率高，同时连续模上如果没有弹性（弹簧和橡皮）卸料装置，就能在高速冲床上进行连续冲压，而复合模是有困难的。可以利用已冲的孔进行导正销定位，从而保证了工件的精度。

通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。

1.1.3 弯曲件的工艺分析

本工件在冲孔落料的基础上，只需一尺弯曲即可成型，确定工艺方案为一次弯曲。弯曲部位为底部四个角，。并且为中批量生产，采用一次弯曲连续进行。

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第2章 冲裁模

2.1 冲压模具的工艺分析与设计计算

1、排样设计与计算

排样是否合理，经济型是否好,可用材料利用率来衡量。材料利用率是指零件的实际面积与材料面积的百分比。.要提高材料利用率，主要应从减少工艺废料着手，即设计合理安排方案，选择合适的板料规格及合理的裁料法（废料冲制小件。在不影响料头，料尾），利用废料冲制小件。在不影响设计要求的情况下，改善零件结构。

本工件可采用连续排样方案，如图1-2所示：

图1-2排样图

为节约材料，应合理确定搭边值.查表取搭边a=2.0m，ma1=2.0mm a2=6.0mm。

计算冲压件一个进距的材料利用率：

=S1S100%=1100% （2-1） S0AB式中：S1——一个布局内零件冲裁件面积，mm2； S0——一个布局内所需毛坯面积，mm2； B——条料宽度，mm； A——送料进距，mm； （1）送料步距:

A=D+a

式中 D——平行于送料方向的冲裁件的宽度；

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A——冲裁件之间的搭边值；

A1=90+2=92 mm A2=150.5 mm

（2）送料宽度:

当导料板板之间有侧压装置时或用手将条料贴近单边导料板（或两个导正销）时，条料宽度按下式计算：

B=(D+2a1+)-0 （2-2）

式中 D——冲裁件与送料方向垂直的最大尺寸；

a1——冲裁件与条料侧边之间的搭边；

——板料剪裁时的下偏差；

当条料在无侧压装置的料板之间送料时，条料宽度按下式计算：

0B=(D+2a1+2D+b0)-D

式中D——冲裁件与送料方向垂直的最大尺寸；

a1----冲裁件与条料侧边之间的搭边；

——板料剪裁时的下偏差；

b0——条料与导料板之间的间隙；

0.8 B=(80+2+6+20.5+0.8)0m 11 m2、条料利用率:

S0=150.5.8=13514.9 mm2

118278S1=4480+（8.2+23）72+88.2sin125867.119mm2223605867.1192100%86.82%13514.93、整个板料的利用率 0nS2100% （2-3） LB式中 : n——条料（或整个板料）上实际冲裁的零件数； L——条料（或板料）长度； B——条料（或板料）宽度； S2——一个零件的实际面积。 选取L/mmB/mm=3000mm的钢板 950mm9

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可计算n30009502430 88150.60=

nS24305837.119100%100%88.07% LB30009502.2 计算冲压力

冲裁一个零件的周边长度L 外轮廓周边长度l1：

l1448075.222878277.87mm 360孔周边长度l2：

l284100.48mm

根据冲裁力的计算公式

2.2.1 落料力

F落=KLtt （2-4）

其中：K——刃口磨损，间隙波动，料厚等因素设置的安全系数，取1.3；

F落——冲裁力，单位为N

L——冲裁周边，单位为mm τ——材料抗剪强度，单位为Mpa

t——材料厚度，单位为mm

F落=KL1tt1.3277.872360260086.32NL1=277.87mmt2mm查表360Mpa

2.2.2 冲孔力

F冲=KLtt （2-5）

其中：K——刃口磨损，间隙波动，料厚等因素设置的安全系数，取

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1.3；

F冲——冲裁力，单位为N

L——冲裁周边，单位为mm

τ——材料抗剪强度，单位为Mpa

t——材料厚度，单位为mm

F冲=KL2tt1.3100.48236094049.28NL2=100.48mmt2mm

查表360Mpa 2.2.3 卸料力

F卸=K卸F落 其中： F落——落料力，单位为N；

K卸——卸料力系数，其值为0.02～0.06

经查表得 K卸0.045

F卸=K卸F落0.045260086.32 11703.88N

2.2.4 推料力

F推=nK推F冲 其中：F冲——冲裁力，单位为N；

K推——推料力系数，其值为0.03～0.07；

经查表得 K推0.0 5F推=nK推F冲 30.0594049.28 14107.352N 凹模刃口高度取6mm，则n=6/2=3

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2-6）2-7）（

（

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2.2.5 冲侧刃缺口的力

F冲KLt （ 2-8）

其中： K ——刃口磨损，间隙波动，料厚等因素设置的安全系数，

取1.3；

F冲——冲裁力，单位为N

L——冲裁周边，单位为mm τ——材料抗剪强度，单位为Mpa

t——材料厚度，单位为mm

F冲侧刃=KL2tt1.3236059904NL2=49mmt2mm查表360Mpa

2.2.总冲压力

F总=F落+F冲+F卸+F推+F冲侧刃260086.3294049.2811703.8814107.35259904 439850.832N所以可选用规格为630KN可倾斜式压力机。 该模具采用固定卸料和下出料方式。

2.3 确定模具压力中心

冲裁时冲裁力的合力作用点称为压力中心，在设计模具时，要求模具的模柄中心（一般情况下也是凹模的几何中心）与压力中心重合，对于要求不高或冲裁力较小间隙较大的模具，压力中心不允许超出模柄投影面积范围，否则产生偏载，使模具导向部分偏斜，影响凸凹模间隙，加速模具磨损，降低制件质量和模具寿命，造成严重后果。确定压力中心就是为了合理的确定模具结构。

求压力中心的方法是：采用求空间平行力系的合力作用点。按比例画出排样图,选定坐标系xOy。如图2-3所示：

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图2-3 解析法解压力中心图

压力中心的计算：

L1=25.12 X1=63 Y1=3L2=25.12 X2=107 Y2=3L3=25.12 X3=63 Y3=33L4=25.12 X4=107 Y4=33L5=15 X5=39.4 Y5=43L6=15 X6=26.4 Y6=43L7=4 X7=46 Y7=49L8=4 X8=20 Y8=49L9=26 X9=33 Y9=51L10=9 0 X10=66.8 Y10=39L11=39.6 X11=25.8 Y11=19.4L12=39.6 X12=107.8 Y12=19.4L13=35.6 X13=33.4 Y13=17.4L14=35.6 X14=100.2 Y14=17.4L15=44 X15=66.8 Y15=41L16=3.5 X16=39.7 Y16=39.4 L17=3.5 X17= 93.9 Y17=39.413

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nX冲孔凸模1=LnXni=1n=Lni=125.12636325.12Y冲孔凸模1=LnYni=1nn=Lni=1ni=1n25.12(-3)-325.12X冲孔凸模2=LnXnLni=1n=25.1210710725.12Y冲孔凸模2=LnYni=1n=Lni=1n25.12(-3)-325.12X冲孔凸模3=LnXni=1n=Lni=125.12636325.12Y冲孔凸模3=LnYni=1nn=Lni=1n25.12(-33)-3325.12X冲孔凸模4=LnXni=1n=Lni=125.1210710725.12Y冲孔凸模4=nLnYni=1nn=Lni=125.12(-33)-3325.12X侧刃=LnXni=1n=Lni=11539.41526.4446420263332.9515154426Y侧刃=LnYni=1nn=Lni=1154315434494492651471515442614

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nX落料凸模=i=1nLnXnLni=1=90（-66.8）39.6（-25.8）39.6(-107.8)35.6(-33.4)35.6(-100.2)44(-66.8)3.5(-39.7)3.5(-93.9)9039.639.635.635.6443.53.5-66.8Y落料凸模=i=1nLnYnLni=1n=903939.619.439.619.435.6（-17.4）35.6（-17.4）44（-41）3.5（-39.4）3.5（-39.4）9039.639.635.635.6443.53.55.9

X0=LnXni=1nnLni=1=25.126325.1210725.126325.1210732.95291.4（-66.8）25.1225.1225.1225.12291.4-19.34Y0=LnYni=1nnLni=1=25.12（-3）25.12（-3）25.12（-33）25.12（-33）47291.45.925.1225.1225.1225.12291.46.4

所以压力中心（-19.34,6.4）

故模具压力中心在模柄的投影范围之内，故符合要求。

2.4确定凸、凹模刃口尺寸

凸、凹模刃口尺寸精度决定的合理与否，直接影响冲裁件的尺寸精度及

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合理间隙值能否保证，也关系到模具的成本和使用寿命。

1、保证冲出合格的零件； 2、保证模具有一定的使用寿命； 3、考虑冲模制造修理方便、降低成本。

因此，计算凸、凹模的刃口尺寸是一项重要的工作。 计算冲模凸、凹模刃口尺寸的依据为：

（1）冲裁变形规律，即落料件尺寸与凹模刃口尺寸相等，冲孔尺寸与凸模刃口尺寸相等。

（2）零件的尺寸精度。 （3）合理的间隙值。

4.磨损规律，如圆形件凹模尺寸磨损后变大，凸模磨损后变小，间隙磨损后变大。

5.冲模的加工制造方法。 2.4.1 冲孔部分

0d凸=（dmin+x）-凸+凹min0d凹=（d凸+z） （2-9）

查表得间隙值 ：

zmin=0.246mm zmax=0.360mm

zmax-zmin0.3600.2460.114mm

查表得凸、凹模制造公差：

凸 =-0.020mm 凹 =+0.020mm

查表取因数 ：

x=0.5 校核 ：

|凹 |+|凸 |=0.040<0.114mm

故能满足加工时：

|凹 |+|凸 |zmaxzmin16

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d（d）000凸=min+x-凸=(7.7+0.50.6)-0.02=8-0.02mmd+凹+0.020凹=（d凸+zmin）0=(8+0.246)0=8.246+0.0200mm

2.4.2 落料部分

工件如图2-4所示：

图2-4 工件图

落料凹模基本尺寸计算如下：

D-x）+凹凹（Dmax0D 凸(D凹-Z0min)-凸查表的间隙值

zmax=0.360mm zmin=0.246mm

zmax-zmin0.3600.2460.114mm

凹a 0.035mm 凸a 0.025mm凹b 0.030mm 凸a 0.020mm 

凹c0.030mm 凸c 0.020mm 凹d0.020mm 凸d 0.020mm校核：

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2-10） （

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|凹a |+|凸a |=0.055<0.114mm|凹b |+|凸b |=0.050<0.114mm|凹c |+|凸c|=0.050<0.114mm|凹d |+|凸d |=0.040<0.114mm查表可得：

a=900.40 Xa=0.75b=75.20.40 Xb=0.75 c=440.40 Xc=0.75 d=R80.30 Xd=0.75 故可计算得：

+凹a0.0350.035D凹a=（Da max-xa）=(90.4-0.750.4)90.1mm0000D凸a=(D凹a-Zmin)-0凸a=(90.1-0.246)0-0.025.854-0.025mm+凹b0.0300.030D凹b=（Da max-xb）=(75.6-0.750.4)075.30mm00D凸b=(D凹b-Zmin)-0凸b=(75.3-0.246)0-0.02075.054-0.020mmD凹c=（Da max-xc）+凹c0=(44.4-0.750.4)0.030044.10.0300mm

0D凸c=(D凹c-Zmin)-0凸c=(44.1-0.246)0-0.02543.854-0.020mm+凹d0.0200.020 D凹d=（Da max-xd）=(8.3-0.750.4)08.00mm00D凸d=(D凹d-Zmin)-0凸d=(8.0-0.246)0-0.0207.756-0.020mm

2.5 成型零部件的结构设计

2.5.1冲孔凸模结构设计

冲规则圆形孔的凸模，采用台阶式。尺寸标注如图1-5所示：

图2-5 冲 孔 凸 模

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2.5.2冲孔凸模结构设计

落料的凸模采用直通式，其尺寸标注如图2-6所示：

图2-6 落 料 凸 模

2.5.3凹模结构设计

考虑到本例为中批生产, 凹模的刃口形式，应采用刃口强度较高的凹模。

凹模的外形尺寸,按式H=Kb和c=（1.5—2）H 式中b----冲裁件的最大外形尺寸； K----系数，考虑板料厚度的影响；

可得:H=0.2890=25.2mmc取1.2H=30.2mm，即取凹模厚度为32mm.符合要求.尺寸标注如图2-7所示：

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图2-7 凹模

2.6 模具的整体设计

2.6.1选择模具结构形式

冲压时，条料从右边送入，用始用挡料销限位，上模下行时，冲孔凸模先将四个孔冲出。松开始用挡料销，条料继续向左送进，由三角型块挡料，这时已冲出四个孔移至落料工位上。上模再次下行，完成外形落料，与此同时，在冲孔工位的条料上又冲出四个孔。落料凸模上装有导正销，落料时导正销先进入工件的孔内定位，用以控制步距和提高孔与落料外形的位置精度。

2.6.2操作方式

冲压时，条料从右边送入，用始用挡料销限位，上模下行时，冲孔凸模先将四个孔冲出。松开始用挡料销，条料继续向左送进，由三角型块挡料，这时已冲出四个孔移至落料工位上。上模再次下行，完成外形落料，与此同时，在冲孔工位的条料上又冲出四个孔。落料凸模上装有导正销，

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落料时导正销先进入工件的孔内定位，用以控制步距和提高孔与落料外形的位置精度。

2.6.3模架类型

由于在冲孔落料过程中有偏心载荷，且材料幅度相对较大，可靠性有好故采用对角导柱式模架

2.6.4定位方式的选择

因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置。控制条料的送进步距采用一个三角形挡料块初定距，导正销精定距。而第一件的冲压位置由始用挡料销控制。

2.6.5卸料和出料方式的选择

因为工件料厚为2mm，采用固定卸料板。又因为是连续模生产，所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。

2.6.6导向方式选择

采用对角导柱模架。因为对角导柱模架的特点是导向装置在两对角，横向和纵向送料都比较方便，但如果有偏心载荷，压力机导向精确，不会造成上模歪斜，导向装置和凸、凹模都不易磨损，从而不影响模具寿命。

2.6.7定位零件设计

落料凸模下部设置两个导正销，导正应在卸料板压紧板料之前完成导正，考虑料厚和装配后卸料板下平面超出凸模端面lmm ，导正销采用H7/r6安装在落料凸模端面，导正销导正部分与导正孔采用H7/h6配合。导正销导正部分的高度h与料厚t及导正孔有关，一般取h=(0.8~1.2)t，料薄时取大值，导正孔大时取大值，也可查有关冲压资料。

2.6.8导料板设计

导料板的内侧与条料接触，外侧与凹模齐平，导料板与条料之间的间

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隙一侧取2mm，一侧取6mm，这样就可确定了导料板的宽度，导料板的厚度取10mm。导料板采用45钢制作，热处理硬度为40～45HRC。如图2-8所示：

图 2-8导 料 板

2.6.9卸料板设计

当卸料板仅起卸料作用时，凸模与卸料板的双边间隙取决于板料厚度，一般在0.5-1.0mm之间，板料薄时取小值；板料厚时取大值。当固定卸料板兼起导板作用时，一般按H7/h6配合制造，但应保证导板与凸模之间间隙小于凸、凹模之间的冲裁间隙，以保证凸、凹模的正确配合。

固定卸料板的卸料力大，卸料可靠。因此，当冲裁板料较厚（大于0.5mm）、卸料力较大、平直度要求不很高的冲裁件时，一般采用固定卸料

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装置。

卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，厚度为8mm。卸料板采用45钢制造，淬火硬度为43～48HRC。如图2-9所示：

图2-9卸 料 板

2.6.10垫板设计

垫板主要用于承受冲击力，垫板相对于固定板稍有移动不会影响正常工作，垫板上只有螺钉、销钉过孔（螺钉、销钉穿过垫板故称过孔），孔径比穿过的螺钉、销钉的直径大1mm，孔距与固定板上的相同。垫板的加工无特殊要求。材料为45钢，淬火43～48HRC。尺寸一般与固定板相同，尺寸为315mm×200mm，厚度为10mm。如图2-10所示：

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图2-10 垫 板

2.6.11模柄选择

采用压入式模柄，它与模座孔采用过渡配合H7/m6、H7/h6。这种模柄可较好保证轴线与上模座的垂直度。适用于各种中、小型冲模，生产中最常见。

模柄材料通常采用Q235或A5钢，其支撑面应垂直于模柄的轴线（垂直度不应超过0.02:100）。如图2-11所示：

图2-11模 柄

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2.6.12凸模固定板的设计

将凸模或凹模按一定相对位置压入固定后，作为一个整体安装在上模座或下模座上。模具中最常见的是凸模固定板，固定板分为圆形固定板和矩型固定板两种，主要用于固定小型的凸模和凹模。

凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的0.6~0.8倍，其平面尺寸可与凹模、卸料板外形尺寸相同，但还应考虑紧固螺钉及销钉的位置。固定板的凸模安装孔与凸模采用过渡配合H7/m6、H7/n6，压装后将凸模端面与固定板一起磨平。固定板材料一般采用Q235或A3。凸模固定板的型孔位置应与凹模型孔位置一致，型孔尺寸与凸模成0.01mm的双边过盈，保证板平面与凸模的中心线有良好的垂直度，上下平面磨平，与凸模安装孔的轴线垂直，基准面的表面粗糙度为Ra=1.6μm～0.8μm，另一非基准面可适当降低要求。为保证安装固定牢靠，固定板要有足够厚度，设计中取凸模固定板厚度为25mm。外形尺寸与卸料板外形尺寸一致。螺钉销钉孔位置要与其他板件的一致。

如图2-12所示：

图2-12凸 模 固 定 板

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2.6.13导柱导套选择

导柱和导套一般采用过盈配合H7/r6分别压入下模座和上模座的安装孔中。导柱、导套之间采用间隙配合，其配合尺寸必须小于冲裁间隙。

导柱、导套一般选用20钢制造。为了增加表面硬度和耐磨性，应进行表面渗碳处理，渗碳后的淬火硬度为58~62HRC。

2.6.14模座选择

模座一般分为上、下模座，其形状基本相似。上、下模座的作用是直接或间接地安装冲模的所有零件，分别与压力机滑块和工作台连接，传递压力。因此，必须十分重视上、下模座的强度和刚度。模座因强度不足会产生破坏；如果刚度不足，工作时会产生较大的弹性变形，导致模具的工作零件和导向零件迅速磨损，这是常见的却又往往不为人们所重视的现象。

在选用和设计时应注意如下几点：

(1）尽量选用标准模架，而标准模架的型式和规格就决定了上、下模座的型式和规格。如果需要自行设计模座，则圆形模座的直径应比凹模板直径大30~70mm，矩形模座的长度应比凹模板长度大40~70mm，其宽度可以略大或等于凹模板的宽度。模座的厚度可参照标准模座确定，一般为凹模板厚度的1.0~1.5倍，以保证有足够的强度和刚度。对于大型非标准模座，还必须根据实际需要，按铸件工艺性要求和铸件结构设计规范进行设计。

(2）所选用或设计的模座必须与所选压力机的工作台和滑块的有关尺寸相适应，并进行必要的校核。比如，下模座的最小轮廓尺寸，应比压力机工作台上漏料孔的尺寸每边至少要大40~50mm。

(3）模座材料一般选用HT200、HT250，也可选用Q235、Q255结构钢，对于大型精密模具的模座选用铸钢ZG35、ZG45。

(4）模座的上、下表面的平行度应达到要求，平行度公差一般为4级。 (5）上、下模座的导套、导柱安装孔中心距必须一致，精度一般要求在±0.02mm以下；模座的导柱、导套安装孔的轴线应与模座的上、下平面垂直，安装滑动式导柱和导套时，垂直度公差一般为4级。

(6）模座的上、下表面粗糙度为Ra1.6 ~0.8μm，在保证平行度的前提

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下，可允许降低为Ra3.2~1.6μm。

2.6.15螺钉、销钉的选用

螺钉用于固定零件，而销钉则起定位作用，螺钉要尽量在被固定件的外形轮廓附近均匀分布，销钉要尽量对角分布。螺钉和销钉都是标准件，设计模具时按标准件选用即可。本设计中螺钉全部用内六角头螺钉，销钉全部为圆柱销钉。

上 模 座 6个内六角螺钉： GB 70-86 M10×70 2个圆柱销钉： 销 GB 119-86 A8×50 下 模 座 6个内六角螺钉： GB 70-86 M10×80 4个销钉： 销 GB 119-86 A8×70

2.6.16装配图设计

如图2-13所示的模具总装配图，

图2-13落料冲孔装配图

2.6.17模架的选取

模架选用适用中等精度,中尺寸冲压件的三导柱模架。 模架具体数据如下：

上模座： L/mm×B/mm×H/mm＝315×200×45

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GB-T 2855.1-90 HT200

下模座： L/mm×B/mm×H/mm = 315×200×50

GB-T 28552-90 HT200

导 柱1： d/mm×L/mm＝40×180

GB-T2861.1

导 套1： d/mm×L/mm×D/mm=40×180×43 GB-T2861.6

导 柱2： d/mm×L/mm＝35×180 GB-T2861.1

导 套2： d/mm×L/mm×D/mm=35×180×43 GB-T2861.6

2.6.18冲压设备的选择

选用开式双柱可倾式压力机（J23-63）,其部分参数如下： 公称压力： 630KN 滑块行程： 130mm 行程次数： 50次/min 连杆调节长度： 80mm 最大装模高度： 280mm 装模高度调节量： 65mm

工作台尺寸前后×左右： 480mm×710mm 模柄孔尺寸直径×深度： φ50×70mm 机身可最大倾斜角： 30 º 立柱间距离： 350mm 垫板厚度： 80mm 垫板孔径： 250mm 电动机功率： 5.5KW

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第3章 弯曲模

图3-1 工 件 图

3.1冲压零件的工艺分析

本工件在前面冲孔落料的基础上，只需一尺弯曲即可成型，确定工艺方案为一次弯曲。弯曲部位为底部四个角，。并且为中批量生产，采用一次弯曲连续进行。

3.2模具结构

工件在弯曲工程中极易滑动，必须采取定位措施，采用定位板来进行定位。

3.3必要的计算

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3.3.1弯曲力的计算

1、形自由弯曲力计算有公式

0.7Kbt2b F （3-1） 自rt式中： F---冲压行程结束时的自由弯曲力； 自 K----安全系数，一般去K=1.3； b----弯曲件的宽度（mm）； t----弯曲材料的厚度（mm）； r----弯曲件的内弯曲半径（mm）； b----材料的强度极限（Mpa）。 有零件图可知 b=20mm t=2mm r=2mm 查表可知 b=450Mpa

0.7Kbt2b0.71.32044508190N 故 F自rt22216380N=16.38KN 工件有两处弯曲 故F总F自顶件力和卸料力FQ值可近似去自由弯曲力的30%—80%， 即FQ=（0.3—0.8）F 自取0.55×16380=9009N

+FQ=16.38+9.009=25.3KN 故自由弯曲时，F机F自2、形校正弯曲时的弯曲力有公式：

F校Ap （3-2） 式中： F校----校正弯曲时的弯曲力（N）； A----校正部分的垂直投影面积（mm2）； p----单位面积上的校正力（Mpa）。 经计算得A=4267mm2 经查表得p=100Mpa

F校Ap=4267100=426700N=426.7KN

校正弯曲时，可忽略顶件力和卸料力，即F机F校=426.7KN

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综上 按校正弯曲的力选择合适的压力机。

3.3.2弹顶器的计算

弹顶器的作用是将弯曲后的工件顶出凹模。由于所需的顶出力很小，在正常弯曲过程中，弹顶器的力不宜过大，应当小于单边的弯曲力，否则弹顶器将压弯工件，使工件在直边部位出现变形。

选用橡胶聚氨酯弹性体。

有零件图可知：A=5867.119mm2 t=2mm 查表可知： 7.85103kg/m3

mAt5867.11910621037.851030.092kg

Gmg0.092100.92N F预G/0.3=3.1N

此力很小，远小于单边弯曲力，故符合要求，选用40×100×90的橡胶。

3.3.3回弹量的确定

r/t=1<5时，弯曲半径的回弹值不大，因此只考虑角度的回弹。查表可

得=1.5

3.3.4弯曲凸模的圆角半径

当弯曲件的相对弯曲半径r/t较小（小于10）时，凸模圆角半径等于弯曲件的弯曲半径，但必须大于最小弯曲圆角半径（经查表可知材 为Q235的2mm的工件的最小相对弯曲半径为0.4）。 由于r/t=1<10，可取r凸2mm

3.3.5弯曲凹模的圆角半径及其工作部分的深度

凹模圆角半径r凹不能过小，否则弯矩的力臂减小，毛坯沿凹模圆角滑进时阻力增大，从而增加弯曲力，并使毛皮表面擦伤。对称压弯件两边的凹模圆角半径r凹应一致，否则压弯时毛坯会产生偏移。

生产中，按材料的厚度决定凹模圆角半径：

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t2mm r凹（3-6）t（2-3）t t=2-4mm r凹t>4mm r凹2t（3-6）t 取r凹4.5t=9mm 由于材料t=2mm， r凹弯曲凹模深度L0要适当。若过小，则工件两端的自由部分较长，弯曲零件回弹大，不平直。若过大，则浪费模具材料，且需较大的压力机行程。

弯曲U形件时，若弯边高度不大，或要求两边平直，则凹模深度应大于零件高度。如果弯曲件边长较大，而对平直度要求不高时，可采用一部分工件弯曲之后不再凹模之内。

该工件弯曲边长较大，故采用一部分工件弯曲之后不再凹模之内。经查表可得：L0=20mm

3.3.6弯曲凸模和凹模之间的间隙

对于U形弯曲件，凸模和凹模之间的间隙值对弯曲件回弹、表面质量和弯曲力均有很大的影响。间隙愈大，回弹增大，工件的误差愈大；间隙过小，会使零件边部壁厚减薄，降低凹模寿命。凸模和凹模单边间隙Z一般可按下式计算：

Ztmaxctt++ct （3-3） 式中：Z----弯曲模凸模和凹模的单边间隙； t ---- 材料厚度基本尺寸； ---- 材料厚度的上偏差； c---- 间隙系数。

当工件精度要求较高时，其间隙值应适当减小，取Z=t。 经查表得：=0.15

c=0.05

故计算的：Z=2.25

3.3.7弯曲凸模和凹模宽度尺寸的计算

弯曲凸模和凹模宽度尺寸计算与工件尺寸的标注有关。一般原则是：工件标注外形尺寸则模具以凹模为标准间，间隙取在凸模上。反之，工件

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标注内形尺寸，则模具以凸模为基准件，间隙取在凹模上。

当工件标注外形时，则：

+d凹L凹=（Lmax-0.75）00-d凸L凸=(L凹-2Z) （3-4）

当工件标注内形时，则：

0L凸=（Lmin+0.75）-d凸L凹=(L凸+2Z)+d凹0 （3-5）

式中： ----弯曲件宽度的尺寸公差；

凸 、凹----凸模和凹模的制造偏差，一般按IT9级选用。

经查表得：=1.2

凸凹 =-0.074 =+0.074

该工件采用标注内形： 经计算得：

000L凸=（Lmin+0.75）（79.40.451.2）-d凸=-0.07420.3-0.074mmL凹=(L凸+2Z)

+d凹0=(20.322.25)0.074025.30.0740mm

3.4模具总体设计

3.4.1凹模结构设计 如图3-2所示：

图3-2 弯 曲 凹 模

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3.4.2凸模结构设计

如图3-3所示：

图3-3 弯 曲 凸 模

3.4.3定位板结构设计

如图3-4所示：

图3-4 定 位 板

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3.4.4模柄选择

采用压入式模柄，它与模座孔采用过渡配合H7/m6、H7/h6。这种模柄可较好保证轴线与上模座的垂直度。适用于各种中、小型冲模，生产中最常见。

模柄材料通常采用Q235或A5钢，其支撑面应垂直于模柄的轴线（垂直度不应超过0.02:100）。如图3-5所示：

图3-5模柄

3.4.5模架的选取

模架选滑动中间导柱标准模架：

下模座：L/mmB/mmH/mm160mm100mm40mm

GB-T 2855.10—90 HT200

上模座：L/mmB/mmH/mm160mm100mm35mm

GB-T 2855.9—90 HT200

导 柱1： d/mm×L/mm＝25×130

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GB-T2861.1

导 套1： d/mm×L/mm×D/mm=25×85×33

GB-T2861.6

导 柱2： d/mm×L/mm＝28×130 GB-T2861.1

导 套2： d/mm×L/mm×D/mm=28×85×33 GB-T2861.6

3.4.6销钉的选用

螺钉用于固定零件，而销钉则起定位作用，螺钉要尽量在被固定件的外形轮廓附近均匀分布，销钉要尽量对角分布。螺钉和销钉都是标准件，设计模具时按标准件选用即可。本设计中螺钉全部用内六角头螺钉，销钉全部为圆柱销钉。

上 模 座 6个内六角螺钉： GB 70-86 M10×40 2个圆柱销钉： 销 GB 119-86 A8×40 下 模 座 6个内六角螺钉： GB 70-86 M10×80 4个销钉： 销 GB 119-86 A8×80

3.4.7压力机的选取

按校正弯曲计算的F校选取压力机

选用开式双柱可倾式压力机（J23-63）,其部分参数如下：

公称压力： 630KN 滑块行程： 130mm 行程次数： 50次/min 连杆调节长度： 80mm 最大装模高度： 280mm 装模高度调节量： 65mm

工作台尺寸前后×左右： 480mm×710mm 模柄孔尺寸直径×深度： φ50×70mm 机身可最大倾斜角： 30 º

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立柱间距离： 350mm 垫板厚度： 80mm 垫板孔径： 250mm 电动机功率： 5.5KW

3.4.8装配图设计

如图3-6所示：

图3-6 弯 曲 装 配 图

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第4章 模具制造技术要求

设计模具时，应根据模具零件的功能和固定方式及配合要求的不同，合理选用其公差配合、形位公差及表面粗糙度。否则，将不仅直接影响模具的正常工作和冲压件的质量，而且也影响模具的使用寿命和制造成本。

4.1表面粗糙度及标准

为了较少金属流经模腔的阻力，降低摩擦和避免发生粘滞现象，模具表面必须非常光洁，并应对整个模腔进行仔细研究。

表4-1 模具零件粗糙度

使用范围 粗糙度 配合面 1.抛光的成形面及表面 Ra0.2 2.精密配合的滑动面 1.凸模 Ra0.4 2.凹模 和导套的压入面 凹模夹持固定，尾部端面和非工作不分；1.零件的固定和支撑表面 凹模的外表面和上下表面；垫板和垫块平面；凹模支承的断面及外表面 顶料杆与凹模；环形顶出器与凸模和凹模2.工作部分滑动表面 Ra0.8 3. 密合表面 4. 导向表面 5. 过盈配合和过度配合的紧凸模与固定套，组合凹模的压配合面 固表面 一般配合部位非配合的滑动Ra1.6 表面支承面 模板，模低平面 模柄表面、销孔、顶杆、打料杆的滑动面，一般精度的导柱、导套的滑动表面 横向分割凹模的接触面 凸凹模自身导向的滑动面 动面 工作表面，行腔表面、圆角，高精密导柱零件部件 凸模成形端部，工作面圆角，导柱导套滑

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4.2加工精度

4.2.1尺寸偏差

1、凸、凹模有效部位工作尺寸的极限偏差，按GB1804-79规定的IT7级，孔尺寸为H7，轴尺寸为h7，长度尺寸为js7。

2、模具中配合部位的尺寸，采取基孔制。工作及导向部分，采用七级精度的第一种间隙配合H7/h6；滑动部分H9/h8；紧固部分H7/m6。

3、安装尺寸应与机器尺寸规格相吻合，除模柄按d11与压力机滑块的模柄孔配合外，其余轮廓尺寸的极限偏差，按GB1804-79规定的IT14。

4、模具零件未注明公差要求的自由尺寸的极限配合，按GB1804-79规定的IT14级，孔H14，轴h14，长js14。

5、未注铸造圆角为R2～R5。

4.2.2形位公差

形位公差应用符号标注在图形上，也可在技术要求中用文字说明。 1、凸模，凹模，顶料杆和环形卸料器等工作零件，标注同轴度、垂直度和平行度要求。

2、非圆形轴对称工作零件，标注对称度要求。 3、导柱、导套标注圆柱度、直线度和圆跳动度等。

4、模板和模座平面，垫块和垫板平面，支承平面，标注平行度要求。 5、模板和模座上的导套和导柱孔，标注同轴度和垂直度要求。

4.2.3配合要求

模具零件的公差配合分为过盈配合、过渡配合及间隙配合三种。过盈配合用于模具工作时其零件之间没有相对运动且又不经常拆装的零件，如导柱、导套与模板的配合；过渡配合用于模具工作时其零件之间没有相对运动但需要经常拆装的零件，如压入式凸模与固定板的配合；间隙配合用于模具工作时需要相对运动的零件，如导柱与导套之间的配合等。模具中常用零件的公差配合要求见下表4-2。

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表4-2 模具零件的公差配合

序号 1 板 H7/h6 2 3 4 板 导柱与导套 H6/h5 导板与凸模 压入式模柄与上模H7/m6 10 侧压板与导料板（导尺） H8/f9 H7/h6 9 初始挡料销与导料 8 活动挡料销与卸料板 H9/h9 9/f8 配合零件名称 导柱、导套分别与模H7/r6 7 固定挡料销与凹模 H7/h6 H9/h8 配合要求 序号 配合零件名称 配合要求 H7/h6

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结 论

本次毕业设计是针对“支架弯曲件”进行设计的。通过查阅大量资料，并对工件进行综合的工艺分析后，确定了工艺路线，各种工艺参数，以及生产设备的选用，从而着手整套模具的设计。

该套冲压模，本人在选用设计方案时，选用了一套落料冲孔连续模和单工序弯曲模这一方案，经过工艺分析进行比较，且这种方案比较简单，便于加工，而且工作效率比较高，能够在一套连续模生产过程中先后完成冲孔与落料的加工，在另外一套模具上完成工件的弯曲，工件精度能够得到保证，理论上能够得到较好的制品。

在整个设计过程中，本人综合比较了其他各种设计图样，并对自己所设计的模具图进行了反复的完善，对相关零件的强度也进行了校核，表明各零件能达到设计要求。但是由于设计经验和能力有限，在分析和设计过程中可能会存在一些不严密或疏漏的地方，如冲压模中的凸模固定板,挡料装置以及橡胶的选用上不够合理，挡料销钉位置定位不够准确，保护措施不够完善等等，很多问题需要完善。

本次毕业设计让本人系统地巩固了大学四年的学习课程，通过毕业设计使本人更加了解到模具加工在实际生产中的重要地位。从2010年4月到6月，我们历时两个月，系统地巩固了如：《冲压模具设计与制造》、《机械制图》、《机械制造基础》、《模具加工工艺》等许多课程。从分析零件图到模具的设计与装配图的绘制，在指导老师王老师的带领下，每一个环节都通过自己设计制作。

由于设计经验和能力有限，在分析和设计过程中可能会存在一些不严密或疏漏的地方，为此，敬请评阅老师给予批评指正，以便在今后的学习工作中改进。在这次设计过程中，当然还有许多不足之处和有待需进一步研究解决问题。总之今后需要不断的进行钻研和学习，提高自己的专业能力。

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谢 辞

经过两个月的毕业设计，从第一次真正的接触模具，到排除重重困难，最后终于设计出了比较理想的课题设计。我的课题是在朱春熙老师的指导和同学的相互切磋、相互鼓励下完成的。

首先，应该感朱春熙老师。朱春熙老师有着丰富的理论知识和社会实践经验，他的高尚的品德、渊博的知识、开阔的视野和严谨的治学作风，都给我们留下了深刻的印象，并将影响我们以后的工作、学习和生活。在毕业设计过程中，他给本人传授了不少关于模具设计方面的知识并为我指引生活的方向，提了很多宝贵的意见。朱春熙老师为我们提供一切有关模具设计的书目和一切有关模具的前沿信息，使我从茫然到开化，从不懂到深刻理解，渐渐了解课题的设计步骤和程序。朱春熙老师还在生活中给予我们无微不至的朋友般的关怀和照顾，在百忙之中，尽量给我们提供比较安静的设计环境，从而使我们能够专心的进行毕业设计。在论文将要完成之际，谨对朱春熙老师的教导和关怀致以最衷心的感谢和最崇高的敬意！

其次，应该感谢我的同学朋友。在我们的毕业设计过程中，我们相互切磋、相互鼓励，在模具设计过程中，在条料的设计、模具总体结构的设计、模具凸模和凹模的结构尺寸上都给我提出了很多建设性的意见和建议。我们排除重重困难，利用现有条件，终于在将要答辩之际，完成了我们的毕业设计。

最后，这次设计也是毕业前的最后一次设计，很高兴我选择了模具设计的课题，它在我以后的工作中很有用，也是我继续读研的开始和前提。在此学生向在百忙之中评阅本论文的各位老师表示衷心的感谢。

学生：李思宇

2011年6月8日

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外文资料翻译

By Arnold Miedema

Capitol Concept & Engineering Corp., Wyoming, MI

Improving Performance of Progressive Dies

Progressive die stamping is a cost-effective and safe method of producing components. Careful design and construction of dies will ensure optimum performance.

A progressive die performs a series of fundamental sheet metal operations at two or more stations in the die during each press stroke. These simultaneous operations produce a part from a strip of material that moves through the die. Each working station performs one or more die operations, but the strip must move from the first station through each succeeding station to produce a complete part. Carriers, consisting of one or more strips of material left between the parts, provide movement of the parts from one die station to the next. These carrier strips are separated from the parts in the last die station.

There are six elements that should be addressed when designing and building a progressive die to maximize its performance:

Interpreting the Part Print

The first step in the proper design of a progressive die is to correctly analyze the part print. The tool designer must interpret the print to determine the function of the part by looking for such things as the type of material,

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Interpreting the part print Starting material into the die Part lifters and part feeding Flexible part carriers Upper pressure pads Drawn shells.

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critical surfaces, hole size and location, burr location, grain direction requirements, surface finish and other factors.

The die designer must understand the part well, particularly if it has irregular shapes and contours. However, modern computer-drawn prints make this more difficult because computer-drawn part data can be downloaded directly to the die-design computer. As a result, the designer may not become thoroughly familiar with important part features.

Also, many computer-drawn parts are more difficult to understand, because often, only one surface is shown and it may be the inside or outside surface. Computer drawings often show all lines, including hidden features, as solid lines instead of dotted lines. This leads to interpretation errors, which in turn leads to errors in the building of the die.

To better understand complex part shapes, it is helpful to build a \"sight\" model of the part using sheet wax, rubber skins or wood models. Dimensional accuracy is not critical for these models, as they are used primarily to visualize the part. Rubber skins and sheet wax also can be used to develop preform shapes and to develop the best positions for the part as it passes through each die operation in the progressive die.

Starting Material in the Die

Care must be taken to ensure that the strip is started correctly into the die. Improper location of the lead end of the strip will do more damage to the die in the first 10 strokes of the press than the next 100,000 strokes.

\"Lead-in\" gauges must have large leads and a ledge to support the lead end of the coil strip when it is inserted into the die. Large leads on the gauges are important so that the die setup person does not have to reach into the die, as well as for minimizing the time required to start a new strip into the die. Also, one gauge should be adjustable to compensate for variation in strip width.

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The position of the lead edge of the strip is critical for the first press stroke, and must be determined for every die station to ensure that piercing punches do not cut partial holes in the lead edge. This could cause punch deflection or result in a partial cut with trimming punches, which can result in an unbalanced side load as the strip passes through the die. Any of these conditions can result in a shift of the punch-to-die relationship that may cause shearing of the punches.

Improper location of the lead edge of the strip also can result in an unbalanced forming or flanging condition that can shift the upper die in relation to the lower die. Heels should be required to absorb this side load, particularly when forming thick materials.

A pitch notch and pitch stop can provide a physical point to locate and control the lead edge of the strip. Brass tags or marker grooves also can provide a visual location, but these are not as accurate or as effective as a pitch notch stop. The press can be prevented from operating with either a short feed or over feed by mounting the pitch stop on a pivot and monitoring it with a limit switch

Part Lifters and Part Feeding

Progressive dies often require the strip to be lifted from the normal die work level to the feed level before strip feeding takes place. This can vary from a small amount--to clear trim and punching burrs--to several inches to allow part shapes to clear the die.

Normally, all lifters should rise to the same height so that the strip is supported in a level plane during forward feed. The strip must not sag between lifters; otherwise parts will be pulled out of their correct station location spacing. Bar lifters provide good support and are better than spring pins or round lifters notched on one side of the strip.

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Often, a good bar lifter system allows higher press speeds because feed problems are eliminated. Although the initial cost is more than round lifters, performance is better and setup time is reduced.

As the strip is started into the lead-in gauges, the strip should be able to feed automatically through all the following die stations without requiring manual alignment in each set of gauges and lifters. The strip also must be balanced on the lifters so that it does not fall to one side during feed. A retainer cap can be mounted on the top of the outside bar lifters. This produces a groove that captures the strip during feed and prevents strip buckling.

Gauging and lifter conditions can be simulated during die design by cutting a piece of transparent paper to the width of the strip. The lead edge of the paper is placed over the plan view of the die design at the location the strip will be for the first press stroke. Then the paper is marked with all of the operations that will be performed at the first die station--for example, notching and punching. The paper strip then is moved to the second station on the drawing and the operations for both the first and second stations are marked. This process is repeated through all the die stations to illustrate what the real part strip will look like when it is started into the die and helps determine the adequacy of gauges and lifters.

Flexible Part Carriers

To transport the strip from one station to the next in a progressive die, some material must be left between the parts on the strip. This carrier material may be solid across the width of the strip, or may be one or more narrow ribbons of material, see part carriers sidebar.

Many parts require the edge of the blank to flow inward during flanging, forming or drawing operations. This may require the carrier to move sideways or flex vertically, or both, during the die operation. A flexible loop must be provided in the carrier to allow flexing and movement of the blank without pulling the adjacent parts out of position.

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Another concern is the vertical \"breathing\" of parts in die stations during the closing and opening of the die in the press stroke. For example, vertical breathing takes place between the draw stations of parts requiring more than one draw to complete the part. Vertical breathing also occurs when a flange is formed \"up\" in a progressive die station that is adjacent to stations that use upper pressure pads to hold the adjacent parts down.

It is important to consider the flexing of the carrier during the upstroke of the press as well as during the downstroke because the action may be different. This can be simulated in the design stage by making an outline of the cross-section of the part, the pressure pads and the stationary-mounted steels on separate sheets of paper and then placing these sheets on top of each other in layers over the die section views. These sheets then are moved down in relation to each other to simulate how the upper die would close during the press downstroke. This will show the relative position of the part as the die closes and during the reverse action as the die ram opens.

A common feature in all progressive stamping dies is the material that transports the parts from station-to-station as it passes through the die. This material is known by various terms, such as carrier, web, strip, tie, attachment, etc. In this instance, we will use the term carrier, of which there are five basic styles:

Solid carrier--All required work can be accomplished on the part without preliminary trimming. The part is cut off or blanked in the final operation.

Center carrier--The periphery of the part is trimmed; leaving only a narrow tie near the middle of the part. This permits work to be performed all around the part. A wide center carrier permits trimming only at the sides of the part.

Lance and carry at the center--The strip is lanced between parts, leaving a narrow area near the center to carry the parts.

This eliminates scrap material between parts.

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Outside carriers--The carriers are attached to the sides of the part so that work can be done to the center of the part.

One side carrier--The part is carried all the way or part of the way through the die with the carrier on one side only. This permits work on three sides of the part.

The type or shape of the carrier will vary depending on what the part requires as it progresses from station to station in the die. The stock width may be left solid if no part material motion is required during die closure or it can be notched to create one, two or even three carriers between the parts.

The carriers can be straight, form a zig-zag pattern or have loops between the parts depending on where attachment points to the part are available or to accommodate whatever clearance may be required by the die tooling. As the part is formed, flanged or drawn into a shell, the carrier may have to move sideways or up and down as the die closes and opens.

When die operations cause the carrier to move, it usually will be required to flex or stretch. Regardless of carrier flexing, their key function is to move the parts close enough to the next station so that pilots, gauges and locators can put the parts into their precise location as the die closes.

If the carrier acquires a permanent stretch, the parts may progress too far to fit on the next station, or in the case that the die has two carriers, one carrier may develop permanent stretch with no stretch in the other carrier. This will create edge camber in the strip, causing it to veer to one side. This results in poor part location.

A stretched carrier can be shortened to its correct length by putting a dimple in the carrier. If a center carrier or one-sided carrier develops camber, the strip can be straightened by dimpling or scoring one side of the carrier. Construct the dimple and scoring punches so that they are easily adjusted sideways for position and vertically for depth.

Edge camber of the material as it is delivered from the coil can cause the strip to bind in the running gauges that guide the material during the feed cycle.

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This binding may cause the carriers to buckle, which results in short feeds. It often helps to relieve the guide edge of the gauges in between stations and have tighter gauge control at the work station.

Another option is to eliminate camber by trimming both sides of the material in the beginning of the die. By adding stops at the end of these trim notches they can be used as pitch control notches to prevent progression overfeed.

Optimum Carrier Profile

The optimum carrier profile is affected by some of the following conditions:

Space available between parts: Try to keep the carriers within the

stock width and pitch required for the blank. If this is not possible then the designer must add to the width and/or the progression of the material to provide adequate carrier room.

Attachment points to the part: If two carriers are used, try to keep the

profile and length of the carriers somewhat the same so that any effect of carrier flexing is close to being balanced.

Clearance for punch and die blocks: Punch blocks that extend below

the stock or die blocks that extend above the stock when the die closes will require clearance in relation to the parts and the carriers. If a loop of the carrier interferes with blocks it may be possible to form the loop vertical to provide clearance.

Thickness of the material: Large parts with thin material may require

stiffener beads to add strength to the carrier for stock feeding. Another stiffening and strip guiding method is to lance and flange the edge of the stock, which also can be used as a progression notch.

The total of the strip: Heavy parts in long dies require more force to push the strip through the die. However, the weight is usually thick material, and thick material is stiffer than thin material. As a rule of thumb, flexible carriers for

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materials of 0.020 in. to 0.060 in. are about 3/16 in. to 5/16 in. wide. For stock thicknesses above and below this thickness range, carrier

width is a \"best judgment call.\"

Depending on all the die factors involved, under normal conditions the carriers should be a consistent width for their full length, but especially in the area of flexing. Since nearly every stock feeder pushes material through the die rather than pull the material, the carrier must be strong enough to push the parts all the way through the die.

A detection switch actuated by a complete feed of the strip at the exit of the die can detect buckling. If action of the die during closure or opening of the press requires the carriers to flex, design the carrier with loops that are long enough to flex without breaking, but still strong enough to feed all the parts to their full progression. If two flex carriers are not strong enough to feed the strip, consider three carriers.

Try to make the radii in flex loops as large as practical. Sharp corners or small radii will concentrate stress of flexing, making it the first point to fracture during flexing of the carrier. Also avoid any steps or nicks in the edges of the carrier.

Upper Pressure Pads

Because of size or function, many progressive dies require two or more pressure pads in the upper die. Each may require a different travel distance to perform the work in the individual die station, such as trimming or forming or drawing.

However, the upper pressure pads often are used to push the material lifters down by pressing against the strip, which pushes the lifters down. In this situation, all of the pressure pads that push material lifters down should have the same travel distance. If the upper pressure pads travel different distances, the strip will not be pushed down evenly. This can pull adjacent

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parts out of the progression, making it difficult to locate the parts in their proper station position after the feed cycle.

If the part requires a flange to be formed up, the part carrier must have a flex loop to allow for vertical breathing of the part or provide a pressurized punch/pad with the same travel as the other pressure pads. The force required by the pressurized punch/pad has to be adequate to form the flanges up during the downstroke while the punch/ pad is in the extended position. This keeps the strip from breathing vertically as it is pushed down from the feed level to the normal work level.

When the strip reaches the work level, the pressurized punch/pad stops its downward motion while the upper die continues down for punching, trimming, down flanging and other operations. Springs or nitrogen cylinders can be used for pressure in these pressurized punch/ pad stations, but they must have enough preload force to form the flanges up and to collapse the lower gripper pad before the upper punch/ pad recedes.

Drawn Shells

Drawn shells are produced when strip material is changed from a flat plane to a cylindrical shape. During the draw operation, the \"diameter\" of the blank is reduced to the \"circumference\" of the shell. As the circumference is being reduced during the flow of material inward, the outer portion of the material goes into side or edge compression.

When this compression becomes too great for the material to stay flat, it begins to fold or wrinkle. To prevent this, the material is allowed to flow in a controlled gap between a draw ring and a pressure pad. The two main causes of failure in drawing a shell are to exceed the percentage that the blank (or shell) is reduced in diameter and an improper draw ring radius.

There is a limit to how far inward metal will flow when drawing from the blank diameter to the first draw diameter and from a drawn shell diameter to a smaller shell diameter. This is expressed as a percentage of draw reduction.

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The maximum percentage of reduction is limited by the flow of material inward that causes the metal to go into compression, which in turn causes a resistance to flow. Too much resistance will cause fracture near the cap of the shell, which is the weakest area in tension.

The percentage of reduction varies with the metal thickness. For example, for a deep drawing steel blank, the percentage of reduction to the first draw shell diameter varies from 32 percent for 0.015-in. thick material to 48 percent for 0.125-in. thick material.

There is a minimum and maximum draw radius on the draw ring that will control the flow of material. For deep drawing steel parts, the correct radius varies from 5/32-in. minimum to 1/4 in. maximum for 0.015-in. stock, and 11/32-in. minimum to 15/32 in. maximum for 0.125-in. stock.

If the radius is too small, the metal will not flow well, which increases the resistance to flow, causing excessive thinning or fractures near the cap of the cup. If the radius is too large, the metal will wrinkle after it leaves the point of pinch between the draw ring and the pressure pad, and before it is formed into the vertical wall of the cup.

The normal tendency is to make the radius too small because \"it's easy to make the radius larger during die tryout and it's difficult to make a smaller radius.\" The result is that needless stress is put on the cup, which results in excessive thinning or fracturing. Many times the problem of an improper percentage of reduction or improper draw radius in the first draw station will not show up in the first draw station, but in a later redraw station, with the result that considerable time is spent trying to fix the wrong station.

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提高级进模性能

级进模是一种成本低廉且安全的零件制造方法。精心设计模具结构可确保最佳性能。

一副级进模在一次冲压动作中可在模具不同工位进行不同的冲压操作。这些再通过模具的带料上同时进行的冲压动作制造出零件。每个工位可进行一个或多个操作，但要生产出完整的零件条料必须经过每一个工位。而零件依靠零件之间的载体输送到各个工位，并在最后一个工位进行切除。

为了使模具性能最佳，在设计和制造级进模具时，必须考虑以下六个方面：

零件排样 送料方式 零件顶出和送进 设计零件载体 压料装置 壳体拉深

零件排样

设计级进模首先必须正确地理解零件图，必须考虑材料、重要表面、孔的尺寸和和位置、毛刺方向、材料纤维方向、表面粗糙度和其他因素。

模具设计要求设计者必须对零件有透澈的了解，特别是对形状和轮廓不规则的零件。然而，现代计算机绘图使得零件数据可以直接下载到设计者的电脑上，使得设计者可能不熟悉零件重要特性。另外,因为计算机绘图经常出现这种情况：图上只显示一个面，可能是内表面也可能是外表面，使得很多计算机绘制的图形难以看懂。电脑绘图经常显示所有的线条，包括隐藏部分，为实线而非虚线，这导致错误，进而导致模具结构错误。

为了更好地看懂复杂零件外形，可用蜡板，橡胶皮或者木板做成具有零件某个视图方向上的外形的模型。模型不要求精确的尺寸，其主要是用来形象地表示零件形状。也可以用这些模型来决定应该在级进模的哪个工

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位成形零件哪个部分的外形。

材料送进

必须确保条料准确地进入模具。如果条料导向错误，那么最初的10次冲压动作作对模具造成的损伤可能比接下来的100000次冲裁还大。当卷料送进入模具时必须顺利导向且有限位装置。良好的导向能力时非常重要的，因为这样操作人员就不必将手伸入模具，而且可以缩短接上下一卷材料所需的时间。除此之外，导向装置必须时可调的以适应条料宽度的变化。对第一次冲裁而言条料送进位置非常重要，必须确定条料在每个工位的送进位置的以保证凸模不冲偏，会导致冲头变形或切不完整，可能造成条料不平衡送进时单侧受力。任一种可能都会造成凸凹模错位使得冲头受剪切损坏。

条料送进不当成形时可能导致偏载或者边缘卷起，影响上下模之间的相对位置。垫块必须能够承受这些载荷，特别是成形较厚材料时更应如此。

一个步距的凹口或止动销可作为定位点控制条料送进位置，黄铜标签或标记槽也提供了视觉定位 ，但是这些都不够准确，不够有效。通过在将步距限位销安装在支点上，并用限位开关监控以防止条料送进不到位或送进过多以保护压力机。

零件顶出和送进

级进模通常要求将条料抬高到距模具工作位置一定高度水平线上，使得条料送进到指定位置，而与清理废料和毛刺或者利用制件外形清理模具无关。

正常情况下，所有抬高装置必须上升到同一高度使条料在送进过程中保持水平。条料不能由凹陷，否则零件会被从正确位置拔出。相对于安排在条料侧面的弹簧销和球头抬料销，杆式抬料装置效果更好。

多数时候一旦材料送进问题解决，则要求杆式抬料装置可以承受较高的冲压速率。虽然成本比球头抬料装置高，但性能要好的多，而且安装时间也缩短了。

一旦条料进入导料槽，条料就必须能够自动送进到所有后续工位而不

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需要人工在每个导向位置或抬料处对准导向。而且条料在抬料杆上应该保持平衡不在送进是偏向一侧。在抬料杆头部应装上一个金属帽盖，形成一个凹槽，在条料送进时拖住条料不使其弯曲变形。

送进步距测量和抬料装置的设置方案可通过在模具设计时用一块与条料等宽度的透明纸板模拟条料来确定。纸板边缘位于根据模具设计方案确定的第一工位冲裁时条料应送进的位置，然后在纸板上标示模具第一个工位所要进行的所有操作，比如：切槽和冲孔。接着将纸带移动到第二个拉深工位，并在纸板上标示该工位进行的操作。在每个工位重复该操作则可在纸带上显示出送到最后工位时条料的形状，在根据条料形状设置定距和抬料装置。

零件载体

为将条料从一个工位运送到下一个工位，必须在条料上的零件之间留下部分材料作为运送条料前进的载体。这些载体可以是条料条料间的十字形部分或者由几条窄条带，如边侧载体。

零件在进行翻边，成形或者拉深操作时要求边缘材料向内流动，这就需要载体在模具工作期间能够横向移动或垂直收缩，或两者都有。需要给载体提供足够的活动空间，使得载体收缩和移动时不会将相邻的零件拽离原来位置。

另一个需要关注的问题是材料在压力机开合模具期间的垂直运动。如，有的零件需要几次才能拉深成形，在这些工位之间材料就发生垂直流动。如图3所示为在级进模中向上拉深成形法兰，由压边圈带动材料邻近的材料向下运动，材料垂直运动。

与压力机下行时相同，必须注意压力机上行时要保证载体运动灵活，因为载体向上运动可能会与向下运动有所不同。可在模具设计阶段做零件轮廓，压边圈和固定钢板的轮廓，然后按顺序放在模具断面视图之上，将这些零件根据相对之间的关系向下运动就可以模拟冲压过程中上模是怎样合模的，可显示出开合模时零件之间的相对位置。

所有级进模的共同点是零件靠坯料上的材料运送到模具中的各个工位，这些材料有各种不同的术语称呼，如载体，筋，条带，连接带等等。

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在本例中，我们一概称之为载体，其主要有以下五种形式：

原载体－所有操作可在零件上完成，不需要事先切出载体。 中间载体－先切出零件形状，留下靠近中间的一段条带。适用与在周边进行切除工序的零件。如果载体宽度较大，允许在单侧切出零件。

等宽双侧载体－条带对称分布在零件两侧，用一段窄长的条料运送零件，适用于须切除零件之间材料的零件。

边料载体－载体在零件的边缘，适用于在中间成形的零件。

单侧载体－载体位于零件一侧，运送零件到最后一个工位或中间工位，可在零件三个方向上成形。

根据零件在级进工位中成形的不同要求，载体有各种不同的类型。可在模具闭合期间没有运动的坯料边缘留余料或在做一个或两个甚至三个缺口作为载体。

根据载体在零件上的连接点的位置和易于模具废料切除，载体可以是直的或者有弧度的环形。在成形，翻边或拉深杯筒形零件时，模具开合时载体还可以横向或向上和向下移动。

模具工作时可能使得载体移动，要求载体具有伸缩性。撇开载体伸缩性不论，载体的主要功能是将零件尽可能地运送到离模具下个工位的定距、定位装置尽可能近的位置，以便进行精确定位。如果载体伸长过多则下一个工位零件无法准确定位，而如果有两个载体，一个伸长而另一个没伸长，也会导致定位不好。

在载体上打一个凹坑可防止载体伸长。如果中心载体或单侧载体拱起变形，可用压痕进行矫正。设计凹痕结构并在凸模上打上相同形状的印记，则可以很容易地进行侧向和垂直方向定位。

条料边缘翘曲是由于卷片筒使得条料与模具的导料装置相碰而引起的，使得条料边缘卷起，并最终导致条料送进不到位。对此经常在相应工位上改善导料板边缘和设置更精确的导向装置来解决另外一种解决边缘卷起的方法是在第一个工位裁去两边的材料。在侧刃处设挡料块作为定距装置以防止材料的过送进。

载体形状是否合理由以下决定：

零件之间的空位部分： 尽量使载体在坯料横向宽度和纵向步距之内，

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如果不能满足这个条件，则设计人员需要考虑是否增加条料宽度或步距以保证载体的尺寸。

载体与零件连接部分：如果由两个载体，尽量使两个载体的形状和长度大小一致，以使两个载体韧性和灵活性相同。

凸凹模的清理：模具闭合时凸模进入坯料以下或者凹模升到坯料之上，要求开模时将相应的零件或废料推出。如果载体与模块相干涉，可将载体纵向设置以便清理。

材料厚度： 大型薄壁零件需要需要设加强筋以加强载体强度，方便条料送进。另一加强刚度和导向能力的方式是在坯料上开一缺口或将边缘折起，这也可以作为定距。

带料总重量：大零件在长的级进模中制造时要有足够大的推力送进带料。但是厚的材料通常较重，也比薄的材料刚度大得多。根据经验可知，运送0.020英寸到0.060英寸厚得材料需要3/16英寸到5/16英寸宽的载体。对于厚度高于或低于这个范围的坯料，载体宽度可很容易确定。

根据影响模具的各种因素来看，正常情况下载体全长的宽度应当一致，在需要材料移动的特殊区域可以不一致。大多数的自动送料机构都是以推的形式送料而不是拉料，这就要求载体有足够的强度 。

条料送进完成后会出动装在模具出口位置的检测开关。如果模具打开或闭合时需要载体弯曲而不破裂，且有足够得强度送进零件，载体必须设计得足够长。如果两个弯曲载体强度不够可以考虑设置三个。

设计时弯曲半径要尽可能大。尖角处或者弯曲半径太小的地方载体弯曲时会应力集中会使材料破裂。而且要载体边缘不要有阶梯和断口。

压料装置

由于体积或功能的需要，很多级进模需要在上模设置两个或三个压料装置。不同工位的压料装置的工作行程可能都不相同，如冲裁或成形和拉深。

然而，压料装置经常要通过作用在带料上使顶料销下沉。在这种情况下，所有压料装置的移动距离必须相同。如果工作行程不相同，则有些位置条料不会被完全压住，会使附近的零件离开原来位置，送进时条料定位

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变得困难。

如果要求在零件翻边，零件载体必须有一个伸缩回路，以便零件移动或者使凸模/压边圈拥有和其他压边装置一样的行程。而凸模或压边圈在极限位置时要有足够的力完成翻边兰。在这过程中条料相应部分的材料垂直流动。

当条料下降到工作位置，施压凸模或压边圈停止向下运动，而上模继续向下冲孔，切边，向下翻边或其他成形操作。可用强力弹簧或气瓶作为冲压凸模和压边圈的动力源，但要保证它们要有足够的预紧力以完成翻边或在凸模与压边圈后退前压住下模顶料装置。

拉深壳体

壳体拉深是将板料拉深成圆柱瓶形零件。在拉深操作中，坯料直径受壳体周长的影响。而周长又受到材料的流动性和外围材料向内流动阻力和边缘阻力。

当边缘材料受到的阻力超过极限值后边缘就会起皱失稳。为了避免出现起皱，必须时材料可以在凸模和压边圈之间顺利流动。造成拉深破裂的两个主意原因是拉深件直径与坯料直径比值超过极限值和拉深半径太小。

从平整的坯料拉深成壳体和将壳体拉深为直径更小的壳体时材料向内流动距离都有一个极限值，通常称之为拉深系数。极限拉深系数受到材料流动性、材料抗压能力和由受压而引起的流动阻力等因素的影响。过大的流动阻力使壳体边缘破坏起皱，该区域是材料抵抗力最弱的区域。

厚度不同材料的拉深系数也不一样。举例来讲，将一坯料进行大深度拉深，第一次拉深直径比值厚度0.015英寸的材料是32％，而0.125英寸厚的材料是48％。

对拉深凹模有一最小和最大拉深圆角半径值，拉深圆角半径直接影响材料的流动性。对深拉深件，0.015英寸厚的材料合适的圆角半径是从5/32英寸到1/4英寸这个范围。而对于0.0125英寸厚的材料，最小圆角半径不小与11/32英寸，最大圆角半径不大于15/32英寸。

如果圆角半径太小，金属流动阻力增加，会造成制件严重变薄或在壳帽边缘破裂，不能很好地拉深成形。而如果半径太大，金属一离开凹模与

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压边圈的接触点还没形成直壁就开始起皱。

人们经常是将半径做得小一些,因为在试模期间将圆角半径从小改为较大值比较容易，而把较大得圆角半径改小困难得多。结果造成在杯形边缘应力集中过大，制件变薄严重或破裂。很多时候采用不适当得拉深百分比或不合适得圆角半径在第一次拉深时看不出来，但在后续工位中要花很多时间去调整。

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