2010年第6期
模具
DIE ＆MOULD
收稿日期：2010-10-05
作者简介：朱智文（1969-），女，高级讲师，从事机械工程的教学与研
究
1
工艺性分析
图1所示工件是一种电器的电容罩盖片，大批量冲压生产，零件材料黄铜H62，
料厚0.5mm 。冲裁件的工艺性是指该工件对冲裁加工的难易程度。
在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的是几何形状尺寸和精度要求。良好的冲压工艺性应能满足材料省、
工序少、模具加工容易、寿命高、操作方便及产品质量稳定等要求。正确分析冲裁件的工艺性对设计合理、经济的冲裁模有着非常重要的指导意义。
分析工件应需落料、冲孔和弯曲三个工序。材料黄铜H62具有良好的冲压性能，适合冲裁。该零件形状简单、对称，是由圆弧和直线组成的，孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为0.5mm 。根据所标注的尺寸公差可知，冲裁件内外形所能达到的经
济精度为IT12~IT13，工件的未标注尺寸全部为自由公差，可看作IT14级。与零件简图中所标注的尺寸
公差相比较，可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。
2冲裁工艺方案的确定
该工件冲压加工可有以下三种工艺方案。方案一：落料—冲孔—弯曲，用单工序模生产。方案二：采用复合模。
方案三：冲孔—弯曲—落料级进模冲压生产。
方案一：结构简单，但需要三工序三副模具，成本较高而生产效率低，精度很难保证，劳动强度也大大增大，难以满足大批量生产要求。方案二：克服了
方案一的缺点，但是也难以满足大批量生产。方案三：生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求，零件形状比较简单，可以满足大批量生产。通过比较，确定零件采用方案三生产最佳。最终采用第三方案，人工送料，模具采用单面侧刃粗定位，导正销精定位。模具结构可参见图4所示。
模具工作过程：模具条料由左方送进，开始由成形侧刃冲裁粗定距，完成冲导正孔、冲孔与起伏成形，条料继续送进，在下一工位进行外形冲裁、弯曲以及分离冲裁，完成一个零件的成形。
3排样设计
现代冲模设计中有3种排样，即制件在条料上
的布置方式，级进模的制件和工序排列方式，线切割加工凸模或凹模时工件在毛坯上的排列方式。冲裁排样的合理与否直接关系材料的合理利用、冲件质量、生产效率、模具结构与寿命。在冲压生产过程中
材料费用要占整个工件成本费用的60%~80%以上，所以材料的合理利用是降低冲压制件成本的最有效办法之一。
图1
电容罩片零件示意图
3.6
6
4.5
1.43
R 1.
5
R 0.5
R 1.5
R 0
.5
2
1
尴1
×4
20
3
17文章编号：1672－0121(2010)06－0096－03
某电器电容罩盖片多工位级进模设计
朱智文
（湖南化工职业技术学院，湖南株洲412011）
摘要：介绍了某电器电容罩片的多工位级进模具的设计。该模具的上下模固定板具有高精度和长寿命，可快速更换凹模镶块，重复装配精度高。卸料板上安装了弯曲上模，
卸料板既可弹性压料又可刚性卸料。关键词：机械制造；级进模；冲压；电容罩片；设计中图分类号：TG385.2文献标识码：B
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模具
DIE ＆MOULD
工件毛坯展开图见图2，排样图见图3。
从图3可见，第①工位：冲导正孔、冲形孔。第②工位：侧刃冲裁，压印。第③工位：外形冲裁。第④工位：弯曲。第⑤工位：分离冲裁。
4模具零部件设计4.1
导料装置设计
导料板是冲压模具中最常用的条料送进导向结
构形式之一，它沿条料的送进方向，安装在凹模平面的两侧，并与凹模的中心线平行。导料板一般有平直式和台肩式两种结构形式。
平直式导料板主要适用于手工送料的低速冲压多工位级进模，台肩式导料板主要适用于自动送料、高速冲压多工位级进模。综上所述，模具选用台肩式导料板。4.2
模架的设计选用
模架由上模座、
下模座和导柱、导套等组成。模架是模具的主体结构，它是连接级进模所有零件的重要部件，模具的全部零件都固定至它的上面，并承受冲压过程中的全部载荷。
模具选用标准模架：上模座125mm ×100mm ×30mm ，下模座125mm ×100mm ×35mm ，导柱22mm ×150mm ，导套25mm ×80mm ×33mm ，最小闭合高度140mm ，最大闭合高度165mm 。4.3
导向零件设计
模架的导向装置是指在上下模座上安装了主要由导柱、导套等零件所组成的导向副。常见的模架导向装置有滑动导向装置和滚动导向装置两类。滑动导向装置是利用导柱、导套在一定精度范围内的滑动配合，间隙通常最小0.005mm ，导向精度较高，加之结构简单、制造方便，故应用广泛；滚动导向装置是在导柱、导套之间加装了一层滚珠和保持圈系统，使导柱、导套间有0.01mm~0.02mm 过盈量，其导向精度高，多用于高精度、
长寿命的薄材、小间隙多工位级进模。这里模具采用了滚动导向装置。
5装配图设计
电容罩盖片冲压模是七板结构的级进模，上模
由上模板、
上垫板、凸模固定板、卸料板组成；下模由凹模固定板、下垫板、下模板组成。具体结构见图4所示。
表1
凹模的加工工艺
工序号工序名称工序内容
设备
1备料
将毛坯锻成135mm ×110mm ×25mm
2热处理退火3铣铣六面，厚度留单边磨0.2mm ～0.3mm
铣床
4平磨磨厚度到上限尺寸，磨侧基面保证互
相垂直
平面磨床
5
钳工划各型孔，螺孔，销孔位置划漏孔轮廓线
6钳工
钻铰6mm ×尴10mm ，钻攻4×M12
钻床7数控铣铣各凹模后台阶型腔数控铣床
8热处理淬火，回火，保证HRC60～649平磨磨厚度及基面见光
平面磨床10
线切割按图切割各型孔，留0.005mm ～0.01mm 单边研量线切割机床
11钳工研光各型孔达要求
12检验
图2
工件毛坯展开图
图3
排样图
①⑤
④③
②
1
32456789
15
10
1413111216
17
18
19
A
A
图4
冲压级进模
1.上模座
2.弹簧
3.落料凸模
4.凸模固定板
5.卸料螺钉
6.弯曲凸模
7.凹模板
8.下垫板
9.下模座
10.导料板
11.卸料板12.冲外形凸模13.压印凸模14.定位孔凸模
15.上垫板
16、螺钉
17.销钉18.模柄
19.螺钉
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模具零件的加工工艺
模具中，模架、销钉、螺钉等零部件均采用标准
件，所以要加工的零件主要是是凸凹模、板类零件。它们的加工工艺见表1～表6。
【参考文献】
[1]
朱亨荣，胡成武，肖
宇.支架多工位级进模设计.锻压装备与制
造技术，2009，44（1）:63-64.[2]
张
华，常言忠.自动卸料式冲模的设计.锻压装备与制造技术，
2009，44（5）:96-98.[3]王孝培.冲压手册.北京：化学工业出版社，2005-07.
[4]
张梦欣.冲压工艺与模具结构.北京:中国劳动社会保障出版社，2004-04.[5]翁其金.冲压工艺与冲模设计.北京：机械工业出版社，2006-01.[6]
彭建声，秦晓刚.冷冲模具制造与修理.北京：机械工业出版社，2000.
表3
冲异形孔凸模的加工工艺
工序号工序名称工序内容
设备
1备料备料15mm ×10mm ×60mm 2热处理退火
3铣数控铣加工余量留0.01mm 数控铣床4钳工倒角达要求5钳工抛光达表面要求
6热处理淬火，回火，保证HRC58～627钳工磨平上下表面达要求
8
检验
表4
冲外形凸模的加工工艺
工序号工序名称工序内容
设备
1备料备料40mm ×30mm ×60mm 2热处理退火
3铣数控铣加工余量留0.01mm 数控铣床4钳工倒角达要求5钳工抛光达表面要求
6热处理淬火，回火，保证HRC58～627
钳工磨平上下表面达要求
8
检验
注：其余四个凸模加工工艺与上面三个类似。
表5
卸料板的加工工艺
工序号工序名称工序内容
设备
1备料
将毛坯锻成150mm ×120mm ×30mm
2
热处理退火3铣铣六面，厚度留单边磨量0.2～0.3mm 铣床4
平磨
磨厚度到上限尺寸，磨侧基面保证互相垂直
平面磨床
5钳工
划各型孔，螺孔，销孔位置划漏孔轮廓线
6线切割按图切割各型孔，保证双面间隙0.5mm
线切割机床11
检验
7钻钻各孔达下一工序要求钻床8钳工攻丝达各螺纹要求9平磨磨厚度及基面见光平面磨床10
钳工研光各型孔达要求
表6
凸模固定板的加工工艺
工序号工序名称工序内容
设备
1备料
将毛坯锻成150mm ×120mm ×30mm
2热处理退火3铣铣六面，厚度留单边磨量0.2～0.3mm 铣床4
平磨
磨厚度到上限尺寸，磨侧基面保证互相垂直
平面磨床
5钳工
划各型孔，螺孔，销孔位置划漏孔轮
廓线
6铣
按图纸要求数控铣阶梯型腔到图纸
要求
数控铣床
12
检验
7线切割按图纸切割各型孔，保证配合尺寸线切割机床
8钳工钻、铰孔，钻、攻丝各螺纹孔钻床9钳工铆接处倒角10平磨磨厚度及基面见光平面磨床
11钳工研光各型孔达要求
表2
冲孔凸模的加工工艺
工序号工序名称工序内容
设备
1备料备料尴10mm ×60mm 2热处理退火
3车外圆
车外圆达配合尺寸
车床4车工作尺寸车工作尺寸达要求车床5倒角倒角达要求车床6钳工抛光达表面要求
7热处理淬火，回火，保证HRC58～628钳工磨平上下表面达要求
9
检验
2010年第6期
特种成形
SPECIAL FORMING Design of Multi-position Progressive Die for MP3Capacitor Hood Film
ZHU Zhiwen
（Hunan Institute of Chemical Technology ，Zhuzhou 412011，Hunan China ）
Abstract ：The design of the multi-position progressive die for MP3capacitors hood film has been introduced in the text.The fixed plate of upper and lower die has a long life with high precision.The cavity die can be quickly changed with high repetitive assembly precision.The upper bending die has been installed on the discharging board ，which can press the work piece elastically or unload it rigidly.Moreover ，the processing technology and method of main non-standard parts have been put forward in the text.
Keywords ：Pad plate ；Die ；Stamping
1
引言
通常所用的滚丝轮，其中径处的螺纹升角与被滚压螺纹中径处的螺纹升角是相等的。因此，当滚丝轮螺纹中径圆柱与被滚压螺纹中径圆柱作纯滚动时，滚丝轮与被加工零件在其轴向没有相对运动。但是，当采用有轴向送给的滚压方法时，滚丝轮中径处的螺纹升角与被滚压螺纹中径处的螺纹升角不相等。此时，当滚丝轮螺纹中径圆柱与被滚压螺纹中径圆柱作纯滚动时，滚丝轮与其被加工零件就要产生相对轴向运动[1]。利用轴向进给式螺纹加工方法，可以用宽度较小的滚丝轮，滚出长螺纹。从理论上讲，被滚压螺纹的长度是不受限制的。2滚丝模具的设计2.1
设计依据和基本要素
如图1所示，滚丝轮的几何尺寸有滚丝轮外径D ，滚丝轮的中径D 2，滚丝轮的内孔直径d ，滚丝轮
键槽宽度b ，
滚丝轮的宽度B ，螺距P ，牙型角α，螺牙上齿高h 1，下齿高h 2，齿顶圆弧R ，滚丝轮头数Z ，
螺纹导程S [2]。
滚丝轮的设计依据主要是被加工螺纹的尺寸和精度要求，以及滚丝机的型
号。2.2滚丝轮的设计
螺纹尺寸如图2所示。2.2.1
预选△l 零。按不等式
△l 大＞△l 零，设△l 大=0.5t ，取△l 零=1.2mm 。
△l 零=πd 2（tan τ零-tan τ滚
）（1）
图2样件螺纹尺寸图
1.5+0.2
R 5.
512.7
6.35
6.35
R 6
图1
滚丝轮的结构要素
尴5
4
+0.
0357.5+0.74
123.5
2×45°25°
25°2×45°
96
文章编号：1672－0121(2010)06－0099－03
轴向进给式螺纹滚压的模具设计及数值模拟
王
媛1，宋
黎2，袁明月2，刘齐文3，王宇光3
（武汉理工大学材料科学与工程学院，湖北武汉430070）
摘要：介绍了轴向进给式螺纹滚压的原理及过程，根据被加工零件尺寸的要求设计了轴向进给式的滚压模具。应用有限元分析软件DEFORM-3D 模拟了轴向进给式螺纹滚压过程，通过分析滚压过程的等效应力，得到了滚压过程的变形规律，这对实验具有一定的指导作用。
关键词：机械制造；滚压；螺纹；数值模拟中图分类号：TG 335.1文献标识码：B
收稿日期：2010-09-27
作者简介：王媛（1985-），女，硕士在读，主攻材料成形及模具设计
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