模具毕业设计15弹簧支架级进模设计及其制造工艺

2.3.2翻边部分工艺性要求

本工件属于圆孔翻边的中间阶段，即凸模下面的材料尚未完全转移到侧面之前，如果停止变形，就会得到如图1-8所示的成形，这种成形叫做扩孔成形，其变形区材料受拉应力，切向伸长，厚度减薄，易发生破裂，属伸长类翻边。所以在圆孔翻边时，应保证毛坯孔边缘的金属伸长变形小于材料塑性伸长所允许的极限值。本工件翻边高度较小，翻边系数K（K=0.789）较大满足工艺要求。

影响圆孔翻边成形极限的因素如下：

1．材料伸长率和硬化指数n大，Kl小，成形极限大。

2．孔缘如无毛刺和无冷作硬化时，Kl较小，成形极限较大。为改善孔缘状况，可采用钻孔代替冲孔，或在冲孔后进行整修，有时还可在冲孔后退火，以消除孔缘表面硬化。

3．用球形、锥形和抛物线形凸模翻边时，变形条件比平底凸模优越，Kl较小。在平底凸模中，其相对圆角半径rp/t越大，极限翻边系数可越小。

4．板材相对厚度越大，Kl越小，成形极限越大。

综上所述，本工件结构满足工艺要求，可以采用模具进行加工。

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第3章 工艺方案确定

3.1工艺方案的提出

根据本工件的外形尺寸及形状，可确定本工件属于落料冲孔工序，中间带有孔的凸台。凸台的加工方法有两种：1）凸台采用翻边的中间工序，扩孔成形，即先冲孔，再翻边；2）先进行浅拉深，再采用冲孔的方法将孔冲出。

根据上述的加工方法可提出以下几种模具典型结构所设计的模具加工方案： 1）单工序模生产 单工序模结构简单，制作周期短，制作成本低廉，生产效率低，冲出的制件精度不高，且工人劳动强度大，不适合大批量的生产。

2）复合模生产 复合模结构紧凑，冲出的制件精度较高，适合大批量生产，特别是孔与制件外形的同心度容易保证。但模具结构复杂，模具制造较困难，制造成本高，制造周期长等缺点。

3）级进模生产 在一副级进模上可对形状十分复杂的冲压件进行冲裁、弯曲、拉深成形等工序，故生产率高，便于实现机械化和自动化，适于大批量生产。由于采用条料（或带料）进行连续冲压，所以操作方便安全。级进模的主要缺点是结构复杂，制造精度高，周期较长，成本高。

在生产本工件时若采用单工序模生产，制作本工件至少需要5个单工序，也就意味着需要5副以上的模具来进行生产，而且本工件需要长年大批大量生产，采用单工序不但所需的单工序模较多而且会造成产品精度无法保证，经济效益低等缺点，故不宜采用单工序模进行生产。

若采用复合模生产，本工件因工件有带孔凸台，且为内圆翻边，若采用扩孔成形，则模具中间部分不但结构非常复杂，而且加工非常困难，装配也困难，故不采用扩孔成形加工带孔凸台，而采用先进行浅拉深再冲孔。在进行拉深时，圆锥部分的材料一部分是从底面流动得来的，另一部分要从主板上流动而来，而后者若为材料流动留有余量，就要增加工件排样步距，从而造成材料消耗的增加。而且模具因为本工件较小而使其制作困难，成本增加。

若采用级进模生产，则中间带孔凸台的加工，若采用先浅拉深再冲孔，也会造成材料的消耗增加。而采用先冲预孔，再进行扩孔成形，翻边时材料流动的特点是预孔周围的材料沿圆周方向伸长，使材料变薄；而径向材料长度几乎没有变化，即材料在径向没有伸长，因而不会引起主板上的材料流动。在排样时，只要按正常冲裁搭边值即可，可

节省材料。

综合上述几种方案的比较，应选用级进模进行生产，既可实现大批量生产，也可以节约材料。因此选用级进模生产。

3.2工件生产工序的确定

空工位的设置是为了保证模具具有足够的强度，确保模具的寿命，或是为了便于设置特殊结构。本模具因长度不是很大，有足够的强度，且不需设置特殊结构，因而可不设空工位。

3.3模具定位零件与卸料零件的选择

3.3.1定位零件的选择

定位部分零件的作用是使毛胚（条料或块料）送料时有准确的位置，保证冲出合格制件，不致冲缺而造成浪费。因工件本身带有一明显的凸台，故模具可不设侧刃定位装置，而利用凸台对其定位。模具使用条料，用手工送料。第二工位翻边以后，板料下面形成明显的凸包。手工送料时，放在下一工位的凹模中即可。第二和第五工位的凸模设有导正销进行精确定位。在第一和第二工位各设置一个始用挡料销，供条料开始送进时的第一、第二工位使用。

3.3.2卸料零件的选择

卸料装置分为刚性（即固定卸料板）和弹性两种，废料切刀也是一种卸料的形式。 固定卸料板的卸料力大，但无压料作用，毛胚材料厚度大于0.8mm时多采用次形式。 弹性卸料板的卸料力小，但有压料作用，冲裁质量较好，多用于薄料。

因本工件中加工工程中有一翻边工序，需要有压料作用，且工件卸料力不大，故选用弹性卸料装置。

3.3.3出料方式的选择

出料方式有上出料和下出料两种方式，若采用上出料方式，则还需将废料或工件钩出，不利于级进模的连续生产；若采用下出料方式，废料或工件可直接从凹模孔中漏出，

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结构简单，且有利于连续大量生产。故出料方式选用下出料方式。