沖壓工藝及模具設計課程設計--圓形墊片沖壓工藝與模具設計

1、<p><b>　　沖壓工藝與模具設計</b></p><p><b>　　課程設計</b></p><p>　　題目 圓形墊片沖壓工藝與模具設計姓名 指導老師 2013.11.14<

2、;/p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 概述…………………………………………………… 3 </p><p>　　第二章 沖壓件工藝設計…………………………………………5</p><p>　　第三章 工藝計算………

3、…………………………………………10</p><p>　　第四章 沖壓模具設計……………………………………………15</p><p>　　第五章 選定沖壓設備……………………………………………20</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1沖壓概述</b&

4、gt;</p><p>　　沖壓是利用安裝在壓力機上的沖模對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需要零件的一種壓力加工方法。</p><p>　　沖壓件與鑄件、鍛件相比，具有薄、勻、輕、強的特點。沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強筋、肋、起伏或翻邊的工件，以提高其剛性。由于采用精密模具，工件精度可達微米級，且重復精度高、規(guī)格一致，可以沖壓出孔窩、凸臺等。冷沖壓件一般不再經(jīng)切削

5、加工，或僅需要少量的切削加工。熱沖壓件精度和表面狀態(tài)低于冷沖壓件，但仍優(yōu)于鑄件、鍛件，切削加工量少。</p><p>　　沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)機械化與自動化。這是因為沖壓是依靠沖模和沖壓設備來完成加工，普通壓力機的行程次數(shù)為每分鐘可達幾十次，高速壓力要每分鐘可達數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個沖件。沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、

6、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應，沖壓的強度和剛度均較高。</p><p>　　沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟效益的。 </p><p>　　沖壓加工也存在著一些問題和缺點。主要表現(xiàn)在沖壓加工時產(chǎn)生的

7、噪音和振動兩種公害，而且操作者的安全事故時有發(fā)生。不過，這些問題并不完全是由于沖壓加工工藝及模具本身帶來的，而主要是由于傳統(tǒng)的沖壓設備及落后的手工操作造成的。隨著科學技術(shù)的進步，特別是計算機技術(shù)的發(fā)展，隨著機電一體化技術(shù)的進步，這些問題一定會盡快而完善的得到解決。 </p><p>　　沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。全世界的鋼材中，有60～70%是板材，其中大部分經(jīng)過沖壓制成成品。汽車的車身、底盤、油箱

8、、散熱器片，鍋爐的汽包， </p><p>　　容器的殼體，電機、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機械、生活器皿等產(chǎn)品中，也有大量沖壓件。</p><p>　　1.2工藝發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　目前，我國沖壓技術(shù)與先進工業(yè)發(fā)達國家相比還相當落后，主要原因是我國在沖壓基礎理論及成形工藝、模具標準化、模具設計、模具制造工藝及設備

9、等方面與工業(yè)發(fā)達國家尚有相當大的差距，導致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與先進工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大。</p><p>　　隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量，復雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度快的變化特點，沖壓模具正向高效、精密、長壽命、大型化方向發(fā)展。為適應市場變化，隨著計算機技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設計與制造技術(shù)正由手工設計、依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機械加

10、工技術(shù)向以計算機輔助設計（CAD）、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）技術(shù)轉(zhuǎn)變。</p><p>　　沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術(shù)的基礎。目前，國內(nèi)外對沖壓成形理論的研究非常重視，在材料沖壓性能研究、沖壓成形過程應力應變分析、板料變形規(guī)律研究及坯料與模具之間的相互作用研究等方面均取得了較大的進展。特別是隨著計算機技術(shù)的飛躍發(fā)展和塑性變形理論的進一步完善，近年來國內(nèi)外已開始應

11、用塑性成形過程的計算機模擬技術(shù)，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模擬金屬的塑性成形過程，根據(jù)分析結(jié)果，設計人員可預測某一工藝方案成形的可行性及可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，并通過在計算機上選擇修改相關參數(shù)，可實現(xiàn)工藝及模具的優(yōu)化設計。這樣既節(jié)省了昂貴的試模費用，也縮短了制模具周期。</p><p>　　沖模是實現(xiàn)沖壓生產(chǎn)的基本條件.在沖模的設計制造上,目前正朝著以下兩方面發(fā)展:一方面,為了適應高速、自動、精密、安全等大

12、批量現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，沖模正向高效率、高精度、高壽命及多工位、多功能方向發(fā)展，與此相比適應的新型模具材料及其熱處理技術(shù)，各種高效、精密、數(shù)控自動化的模具加工機床和檢測設備以及模具CAD/CAM技術(shù)也在迅速發(fā)展；另一方面，為了適應產(chǎn)品更新?lián)Q代和試制或小批量生產(chǎn)的需要，鋅基合金沖模、聚氨酯橡膠沖模、薄板沖模、鋼帶沖模、組合沖模等各種簡易沖模及其制造技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。</p><p>　　第二章 沖壓件工藝設計&l

13、t;/p><p>　　一、沖壓零件的工藝性分析</p><p>　　沖壓件的形狀、尺寸和尺寸精度如圖所示</p><p>　　零件的尺寸精度等級可以按照零件的基本尺寸進行確定，見表2-1。</p><p>　　表2-1 沖裁件內(nèi)外形所能達到的精度 （mm）</p><p>　　零件的沖孔和外邊尺寸精度和公

14、差值圖中已給出，可由表2-1，圓形孔按照IT11級選取公差值，落料選取IT11級公差值。</p><p><b>　　原材料性能</b></p><p>　　Q235普通碳素結(jié)構(gòu)鋼是一種鋼材的材質(zhì)。</p><p>　　Q代表的是這種材質(zhì)的屈服極限，后面的235，就是指這種材質(zhì)的屈服值，在235MPa左右。并會隨著材質(zhì)的厚度的增加而使其屈服值減

15、小（板厚/直徑≤16mm，屈服強度為235MPa；16mm<板厚/直徑≤40mm，屈服強度為225MPa；40mm<板厚/直徑≤60mm，屈服強度為215MPa；60mm<板厚/直徑≤100mm，屈服強度為205MPa；100mm<板厚/直徑≤150mm，屈服強度為195MPa；150mm<板厚/直徑≤200mm，屈服強度為185MPa）。由于含碳適中，綜合性能較好，強度、塑性和焊接等性能得到較好配合，用途

16、最廣泛。</p><p>　　由Q+數(shù)字+質(zhì)量等級符號+脫氧方法符號組成。它的鋼號冠以”Q“，代表鋼材的屈服點，后面的數(shù)字表示屈服點數(shù)值，單位是MPa例如Q235表示屈服應力（σs)為235 MPa的碳素結(jié)構(gòu)鋼。</p><p>　　必要時鋼號后面可標出表示質(zhì)量等級和脫氧方法的符號。質(zhì)量等級符號分別為A、B、C、D。脫氧方法符號：F表示沸騰鋼；b表示半鎮(zhèn)靜鋼：Z表示鎮(zhèn)靜鋼；TZ表示特殊鎮(zhèn)靜

17、鋼，鎮(zhèn)靜鋼可不標符號，即Z和TZ都可不標。例如Q235-AF表示A級沸騰鋼。</p><p>　　專門用途的碳素鋼，例如橋梁鋼、船用鋼等，基本上采用碳素結(jié)構(gòu)鋼的表示方法，但在鋼號最后附加表示用途的字母。</p><p><b>　　二、工藝方案的確定</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┲贫üに嚪桨?lt;/b></

18、p><p>　　由零件圖可分析出該工件包括沖孔和落料兩個基本工序，有以下三種工藝方案：</p><p>　　方案一：先沖孔、后落料，采用單工序生產(chǎn)。</p><p>　　方案二：先沖孔、后落料，采用復合生產(chǎn)。</p><p>　　方案三：先沖孔、后落料，采用級進生產(chǎn)。</p><p>　　單工序模、級進模和復合模的適用范圍

19、見2-3。</p><p>　　方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量的生產(chǎn)要求。</p><p>　　方案二和方案三對于該零件都可以采用，但由于孔心距尺寸和零件四邊的圓弧精度要求高，為更好地保證尺寸精度，最后確定用復合沖裁的方式進行生產(chǎn)。</p><p>　　由于工件結(jié)構(gòu)相對簡單所以制作一個復合模的成本要比制作級

20、進模的成本要高，考慮到經(jīng)濟情況，本設計選取方案二復合工序生產(chǎn)。</p><p>　?。ǘ┲贫üに嚪桨傅幕静襟E</p><p>　　1、此沖壓件需要沖孔加落料。 按大批量（年綱領）、模具結(jié)構(gòu)的可能性、產(chǎn)品精度要求、生產(chǎn)的經(jīng)濟性、生產(chǎn)現(xiàn)場的設備、技術(shù)、人員條件、確定是采取復合工序生產(chǎn)或連續(xù)模生產(chǎn)。經(jīng)分析比較各方案，選出經(jīng)濟上合理、技術(shù)上可行的最佳方案為復合工序生產(chǎn)。</p>

21、<p>　　2、工藝流程：入料-遞進-沖孔-落料-遞進-沖孔-落料依次進行</p><p><b>　　第三章 工藝計算</b></p><p>　　一、毛坯尺寸和形狀的確定</p><p>　　根據(jù)零件圖得出零件最大直徑為30，由于要沖孔加落料，為了加強板料強度使沖孔落料順利進行，尺寸精度得到保證，因此要給板料加上搭邊來增強板料

22、強度，確定為毛坯尺寸為寬40的條料。</p><p><b>　　二、排樣設計</b></p><p>　　沖裁件在條料、帶料或者板料上的布置方法叫做排樣。排樣是沖裁模設計中的一項極其重要的工作。排樣方案對材料利用率、沖裁件質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具結(jié)構(gòu)與壽命等都有重要影響。</p><p>　　根據(jù)材料的合理利用情況，條料排樣方法可分為以下幾種方式：

23、</p><p>　?。?）有廢料排樣 </p><p>　　沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊。沖件尺寸完全由沖模來保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。</p><p>　?。?）少廢料排樣 </p><p>　　沿沖件部分外形切斷或沖裁，只在沖件之間或沖件與條料側(cè)邊之間留有搭邊。因受剪切條料質(zhì)量和定位誤差的影響，其沖件

24、質(zhì)量差，模具壽命較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡單。</p><p>　　（3）無廢料排樣 </p><p>　　沿直線或曲線切斷條料而獲得沖件，無任何搭邊。沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些，但材料利用率最高。</p><p>　　對于有廢料排樣和少廢料、無廢料排樣還可以進一步按沖裁件在條料上的布置方式可以分為：直排、豎排、直對排、沖裁搭邊等。由于所給沖裁零件

25、為矩形墊片，結(jié)合其自身結(jié)構(gòu)，故可選用有廢料排樣和少廢料排樣兩種方案。</p><p><b>　　材料的利用率</b></p><p>　　一個步距內(nèi)的材料利用率為</p><p>　　η= （3-4）</p><p>　　式中：A—一個步距內(nèi)沖裁件的實際面積

26、，mm2；B—條料寬度，mm；S—步距，mm； </p><p><b>　　η=</b></p><p>　　若考慮到料頭、料尾和邊余料的消耗，則一張板料（或帶料、條料）上總的材料利用率為</p><p>　?。?-5） </p><p>　　式中： n—一張板料（或帶料、條料）上的沖裁件總數(shù)目；—一個沖裁件

27、的實際面積，mm 2；B—板料（或帶料、條料）寬度，mm；L—板料（或帶料、條料）長度，mm。</p><p><b>　　搭邊</b></p><p>　　根據(jù)下表,材料厚度為1.2mm,為圓形,選擇a1為1.0mm,a為1.2mm.</p><p><b>　　條料寬度</b></p><p>

28、　　本設計采用有側(cè)壓裝置的模具，條料能始終沿基準導料送料，條料寬度B按下列公式計算：</p><p>　　條料寬度： （3-2）</p><p>　　導料板間距離： A=B+Z=Dmax+2a+2Z （3-3） </p><p>　　式中：—條料

29、寬度，mm；Dmax—為沖裁件垂直于送料方向的最大尺寸，mm；a—側(cè)面搭邊值，mm；—條料寬度偏差，mm，其值可查下列表3-2；—導料板與最寬條料之間的間隙，mm，其最小值見表3-3。</p><p>　　表3-2 條料寬度偏差 (mm)</p><p>　　表3-3 導料板與最寬條料件的最小間隙Z （mm

30、）</p><p><b>　　5．繪制排樣圖</b></p><p>　　上述工作做完之后，應用排樣圖的形式表達出來，排樣圖上要求標注搭邊a、側(cè)搭邊b、進距L和材料的寬度B。</p><p><b>　　圖2.6 排樣圖</b></p><p><b>　　三、沖壓工藝力計算</

31、b></p><p>　　沖裁時，凸模所承受的最大壓力，包括施加給板料的正壓力和摩擦阻力,同時，材料也對凸模產(chǎn)生反作用力，通常我們把這種反作用力稱為抗力。材料對凸模的最大抗力就是沖裁力，它是選擇壓力機和設計模具的重要依據(jù)之一，為了正確選擇壓力機和設計模具，就必須計算沖裁力。</p><p>　　用一般平刃沖裁時，其沖裁力F一般按下列公式計算：</p><p>

32、<b>　　（3-7）</b></p><p>　　式中：—沖裁力，N；—沖裁周邊長度，mm；—材料厚度，mm；—材料剪切強度，MPa；—安全系數(shù)，系數(shù)K是考慮到實際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動和不均勻、刃口的磨損、板料力學性能和厚度波動等因素的影響而給出的修正系數(shù)，一般取。</p><p><b>　　沖孔力</b></p><

33、p><b>　　落料力</b></p><p><b>　　卸料力</b></p><p>　　卸下包在凸模上材料所需的力叫卸料力，其計算公式為</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　查表可取Kx為0.04。</p><p

34、><b>　　推件力</b></p><p>　　順著沖裁方向推出卡在凹模里的材料所需要的力叫做推件力，其計算公式為</p><p><b>　　（3-9）</b></p><p>　　式中：—分別為卸料力、推件力、頂件力系數(shù)，見表3-4；—同時梗塞在凹模內(nèi)的工件（或廢料）數(shù)， ；—凹模洞口的直壁高度，mm，見表；—

35、材料厚度，mm。</p><p>　　由于材料厚度為1.2mm，由表在1.0~2.5mm之間，刃口高度h≥6mm，取h=6mm，則：</p><p>　　n=h/t=6/1.2=5</p><p>　　故推件力： </p><p>　　=5*0.055*24982=6870</p><p><b>

36、;　　總沖壓力計算</b></p><p>　　因采用彈性卸料裝置和下出料方式的復合模，故總沖壓力計算公式為：</p><p><b>　?。?-10） </b></p><p>　　故沖壓工藝總力為： </p><p>　　=19985+24982+800+6870=52637N</p>&

37、lt;p>　　四、確定模具壓力中心</p><p>　　沖壓合力的作用點稱為沖模的壓力中心。設計沖裁模時，應該使沖裁模的壓力中心與壓力機滑塊的中心想重合，即沖裁模的模柄中心應該與沖裁模的壓力中心一致，以保證沖裁模在壓力機上正常、平衡地進行重制工作。若無法使壓力中心與滑塊中心線完全重合，則設計中考慮采取平衡偏心載荷的措施，但偏載力要控制在盡可能小的范圍內(nèi)，且偏心距離不應該超過沖裁模的模柄尺寸。</p&g

38、t;<p>　　由于本次設計的圓形墊片是中心對稱，采用復合模沖裁，所以模具壓力中心就是墊片的中心。</p><p>　　五、計算凸、凹模工作部分尺寸及公差</p><p><b>　　間隙的選擇</b></p><p>　　沖裁件的質(zhì)量主要通過斷面質(zhì)量、尺寸精度和表面平直度來判斷。在影響沖裁件質(zhì)量的諸多因素中，間隙是主要的因素之一

39、。</p><p>　　斷面質(zhì)量的影響 間隙合適時，沖裁時上下刃口出所產(chǎn)生的剪切裂紋基本重合，這時光面約占板厚的二分之一到三分之一，切斷面的塌角、毛刺和斜度均很小，完全可以滿足一般沖裁要求的斷面質(zhì)量。</p><p>　　尺寸精度影響 間隙均勻，沖裁件的翹曲小，沖裁件的彈性變形絕對量較小。間隙較大時，材料所受的拉伸作用增大，沖裁后材料的彈性回復，使落料尺寸小于凹模尺寸，沖孔件尺寸大于凸

40、模尺寸。</p><p>　　沖裁力的影響 隨間隙的增大，沖裁力有一定程度的降低，卸料力和推件力都顯著減小。</p><p>　　模具壽命的影響 當間隙過小時，垂直力和側(cè)壓力增大，摩擦力增大，加劇模具刃口的磨損。</p><p><b>　　間隙表</b></p><p>　　該零件為Q235，料厚為1.2mm，經(jīng)查表得

41、間隙值Zmin為0.126mm，Zmax為0.180mm。</p><p><b>　　落料模刃口尺寸計算</b></p><p>　　凸模與凹模采用分別加工法，該法凹、凸模便于成批制造，而且具有互換性，制造周期短。</p><p>　　零件尺寸：查表3-7可得=0.126mm，=0.180mm，由附表可查得落料為-0.22mm，查表3-8可得

42、=0.5mm，，由表3-9得制造偏差相等且為=0.020mm，=0.025mm。</p><p><b>　　校核間隙： </b></p><p><b>　　≤-=0.054</b></p><p><b>　　符合條件。</b></p><p>　　設工件的尺寸為，根據(jù)計

43、算原則，落料時以凹模為設計標準。首先確定凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于工件輪廓的最小極限尺寸；凹模尺寸減去最小合理間隙值即得到凸模尺寸。</p><p>　?。?-12） </p><p><b>　?。?-13）</b></p><p>　　將已知和查表數(shù)據(jù)代入公式，即得刃口尺寸：</p>

44、<p><b>　　沖孔模刃口尺寸計算</b></p><p>　　設沖孔尺寸為，根據(jù)計算原則，沖孔時以凸模為設計基準。首先確定凸模尺寸，是凸模的基本尺寸接近或等于工件輪廓的最大極限尺寸；將凹模尺寸增大最小合理間隙值即得到凹模尺寸。</p><p><b>　　(3-14)</b></p><p><b&

45、gt;　　(3-15)</b></p><p>　　表3-8 磨損系數(shù)x</p><p>　　表3-9規(guī)則形狀（圓形、方形）沖裁時凸、凹模的制造偏差 （mm）</p><p>　　第四章 沖壓模具設計</p><p>　　一、沖壓模具的總體設計</p><p>　　沖壓模的總體設計是具體結(jié)

46、構(gòu)設計的基礎，總體設計的任務主要包括：</p><p>　　模具類型的確定，包括正裝或倒裝。</p><p>　　復合?？稍趬毫C的一次行程中，在一副模具的同一位置上完成數(shù)道沖壓工序，壓力機一次行程一般得到一個沖壓件。復合模按工作零件的安裝位置不同，分為正裝式復合模和倒裝式復合模。</p><p>　　正裝式復合模：該模具采用在下模座底下的彈頂器推動頂桿和頂塊件，頂

47、件力的大小容易調(diào)節(jié)，可獲得較大的頂件力。工作時，板料是在壓緊的狀態(tài)下分離的，因此沖出的沖件平直度較高。但沖孔廢料落在下模工作面上不易清除，有可能影響操作和安全，從而影響了生產(chǎn)率。適用于沖制材料較軟或板料較薄的平面度要求較高的沖裁件。</p><p>　　倒裝式復合模：沖孔廢料直接由沖孔凸模從凸凹模內(nèi)推下，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。用于沖裁較硬或厚度大于0.3mm的板料。結(jié)構(gòu)簡單，卸件可靠，便于操作。</p>

48、;<p>　　綜上，圓形墊片精度要求較高，大批量生產(chǎn)，為保證生產(chǎn)的效率和操作的簡單可靠，故本設計采用倒裝式復合模。</p><p>　　操作方式、進出料方式的確定；</p><p>　　由于生產(chǎn)方案選擇使用復合模，沖裁零件為大批量生產(chǎn)，為滿足生產(chǎn)要求，提高效率，故本設計采用自動送料方式。</p><p>　　定位、卸料、推件、導向、聯(lián)接固定等形式的確定

49、；</p><p><b>　　3.1定位</b></p><p><b>　　條料橫向定位</b></p><p>　　方案一：采用導料板，在固定卸料式?jīng)_模和級進沖裁模中，條料的橫向定位采用導料板。</p><p>　　方案二：采用導料銷，在復合沖裁模上通常采用導料銷進行導料，使用的優(yōu)點是對條料的

50、寬度沒有嚴格要求，且可以使用邊角料。</p><p>　　方案三：采用側(cè)壓裝置，在一側(cè)導料板上裝有兩個橫向彈頂元件，組成側(cè)壓裝置。在復合模上設置側(cè)壓裝置后將迫使條料在送進時，始終緊貼基準導料板，可減小送料誤差，提高工件的內(nèi)形與外形的位置尺寸精度。自動送料的模具不宜采用側(cè)壓裝置。</p><p>　　由上述三種方案進行對比可知，該生產(chǎn)為倒裝式復合模生產(chǎn)，而且是自動送料，大批量生產(chǎn)，所以選用方

51、案二采用導料銷裝置為宜。</p><p>　　(2) 條料縱向定位</p><p>　　方案一：采用固定擋料銷，固定擋料銷主要用于落料模與順裝復合模上，在2~3個工位的簡單級進模上有時也選用。采用固定擋料銷定距時，若模具為彈性卸料放水，卸料板上要避讓孔，以防卸料板與擋料銷碰撞。</p><p>　　方案二：活動擋料銷，它是一種可以伸縮的擋料銷，其通常安裝在倒裝落料模

52、或者復合模的彈壓卸料板上。</p><p>　　方案三：導正銷，導正就是用裝于上模的導正銷插入條料上的導料孔，以矯正條料的位置，保持凸模、凹模和工序件三者之間具有正確的相對位置。當內(nèi)形與外形的位置精度要求較高時，可設置導料銷提高定距精度，其可以用于級進模上對條料工藝孔的導正。</p><p>　　由以上三種方案綜合分析，該生產(chǎn)是倒裝式復合模且采用彈性卸料板，故選方案二活動擋料銷為最佳。&l

53、t;/p><p><b>　　卸料</b></p><p>　　(1) 卸料方式的確定</p><p>　　卸料是指把沖裁件或者廢料從凸模上卸下來，其卸料方式有固定卸料、彈壓卸料方式。</p><p>　　固定卸料板方式，常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當卸料板只起卸料作用時與凸模的間隙隨材料厚度的增加而增大

54、，單邊間隙?。?.2~0.5）t。當固定卸料板還要起到對凸模的導向作用時卸料板與凸模的配合間隙應該小于沖裁間隙。此時要求凸模卸料時不能完全脫離卸料板。主要用于卸料力較大、材料厚度大于2mm且模具結(jié)構(gòu)為倒裝的場合。</p><p>　　彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，卸料力小，主要用于料厚小于或等于2mm的板料由于有壓料作用，沖件比較平整。卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇（0.1~0.2）t,若彈壓卸料板還要起對

55、凸模導向作用時，二者的配合間隙應小</p><p>　　對于料厚為1.2mm的沖裁零件，且無卸料力，由于彈壓卸料模具比剛性卸料模具方便，操作者可以看見條料在模具中的送進動態(tài)，且彈性卸料板對工件施加的是柔性力，所得沖裁零件質(zhì)量較好，平面度較高，故本設計可采用彈壓卸料方式。</p><p>　　(2) 出料方式的確定</p><p>　　因采用復合模生產(chǎn)，采用向下出件&

56、lt;/p><p><b>　　導向</b></p><p>　　方案一：導板式導向裝置 導板導向裝置分為固定導板和彈壓導板兩種。</p><p>　　方案二：導柱導套式導向裝置 最常用的導向裝置，是連接上下模的重要零件，能保持沖裁間隙，減少沖裁時沖壓設備對模具的不良影響，并且可承受沖裁時產(chǎn)生的側(cè)向力，避免由于側(cè)向力的作用使凸、凹模跑偏，發(fā)生模具

57、崩刃，設備損壞及人身安全事故。此外，導柱導套為模具的調(diào)整和維修也提供了方便。</p><p>　　（1）采用中間導柱模架，導柱分布在矩形凹模的對稱中心線上，兩個導柱的直徑不同，可避免上模與下模裝錯而發(fā)生啃模事件。適用于單工序模和工位少的級進模。</p><p>　?。?）采用后側(cè)導柱模架，導柱分布在模座的后側(cè)，且直徑相同。其優(yōu)點是工作面敞開，適用大件邊緣沖裁。其缺點是剛性與安全性最差，工作

58、不夠穩(wěn)定，常用于小型沖模。</p><p>　?。?）采用對角導柱模架，導柱分布在舉行凹模的對角線上，既可以橫向送料，又可以縱向送料。適用于各種沖裁模使用，特別適合級進沖裁模使用。為避免上、下模的方向裝錯，兩導柱直徑制成一大一小。</p><p>　?。?）采用四導柱模架，4個導柱分布在矩形凹模的兩對角線上。模架剛性好，導向非常平穩(wěn)，但價格較高。一般用于大型沖模和要求模具剛性與精度很高的精

59、密沖裁模，以及同時要求模具壽命很高的多工位自動級進模。</p><p>　　方案三：滾珠導向裝置 是一種無間隙導向，精度高，壽命長，適用于精密沖裁模、硬質(zhì)合金模、高速沖模以及其它精密模具上。</p><p>　　由于生產(chǎn)的沖裁零件使用復合模沖裁，大批量生產(chǎn)，結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質(zhì)量，且該沖裁屬于普通沖裁，并考慮到經(jīng)濟原則，故選用方案二中對角導柱導套式導向裝置。&

60、lt;/p><p>　　模具外形尺寸的確定。 </p><p><b>　　模具類型的確定</b></p><p>　　表4.1是幾種模具類型的比較，具體采用哪種模具類型，應根據(jù)沖壓件的結(jié)構(gòu)尺寸、精度要求、生產(chǎn)批量、模具加工條件等。</p><p>　　表4.1 單工序模、級進模和復合模的比較</p>&

61、lt;p>　?。ǘ┠＞咄庑纬叽绲拇_定</p><p>　　對于沖裁模來說，其外形尺寸包括模柄尺寸、模具閉合高度、模座俯視尺寸。這三個尺寸的確定都與所選的沖床的規(guī)格有密切關系，必須相互協(xié)調(diào)。</p><p>　　二、模具主要零件結(jié)構(gòu)設計及標準的選用</p><p>　　一副模具，不論其結(jié)構(gòu)復雜如否，按照組成零件功能的不同，都可以分為工作零件，定位零件，出件零件

62、，導向零件以及固定及支撐用零件五大部分。國家標準中，模具的典型組合都應包括這五部分零件。</p><p>　　要想得到一副模具，就必須將上面各個零件全部設計并加工出來。冷沖模中已有一部分零件是標準件，如凹模板、模柄、模座、導柱、導套、卸料螺釘、導正銷、側(cè)刃、螺釘、銷釘?shù)龋瑢τ谶@些標準件，只需按一定的條件選用，而對于非標準件，則需進行設計，具體各零件的設計方法及標準件的選用參考《沖壓設計手冊》。</p>

63、<p>　　第五章 選定沖壓設備</p><p>　　將模具安裝在壓力機上，依靠壓力機實現(xiàn)上模運動、提供沖壓力、完成沖壓工作。這就要求正確地選擇壓力機的形式、力、功率、臺面尺寸、裝模高度、剛度等，它們直接關系列產(chǎn)品質(zhì)量、模具壽命、沖壓效率和生產(chǎn)成本，對安全操作也有著重大影響。沖壓設備的選擇主要取決于工藝要求和生產(chǎn)批量及原材料性能等因素。沖壓設備規(guī)格的選定，主要取決于工藝參數(shù)及模具結(jié)構(gòu)尺寸。<

64、/p><p>　　一、沖模與壓力機尺寸的協(xié)調(diào)關系</p><p>　　沖壓用壓力機的種類很多，有開式曲柄壓力機、閉式曲柄壓力機等，中小型的普通沖模多采用開式曲柄壓力機。模具與壓力機之間應滿足下述的尺寸關系：</p><p><b>　　1．上模座與滑塊</b></p><p>　　上模座的平面尺寸一般不應超過滑塊的下平面尺寸

65、。</p><p>　　2．下模座與工作臺臺面</p><p>　　下模是通過下模座安裝在壓力機工作臺臺面上的。為了留有固定下模座的余地，下模座的平面尺寸應小于壓力機工作臺臺面尺寸，一般壓力機工作臺臺面尺寸比下模座大約大50～70mm。當沖壓件或廢料的外廓尺寸大于壓力機工作臺上的漏料孔尺寸時，沖壓件和廢料就不能從漏料孔漏出，應采用相應的出件或出料機構(gòu)，保證工序料可靠出模。</p>

66、;<p>　　3．裝模高度和閉合高度之間</p><p>　　當壓力機滑塊在行程下極點時，壓力機工作臺面到滑塊下平面的距離叫做壓力機的裝模高度。由于壓力機的連稈長度可以調(diào)節(jié)，影響滑塊的下極點位置，所以，壓力機的裝模高度隨連桿長度增加而減小。連桿長度最小時對應的裝模高度最大，稱之為壓力機的最大裝模高度Hmax，連桿長度最大時對應的裝模高度最小，稱之為壓力機的最小裝模高度Hmin。設沖模的閉合高度為A，

67、壓力機備用墊扳厚度為A1，沖模閉合高度與壓力機裝模高度之間應滿足如下關系：</p><p>　　Hmax一5mm ＞ A ＞Hmin+10mm</p><p>　　這樣才可將沖模安裝在壓力機上。</p><p>　　二、壓力機主要技術(shù)參數(shù)與模具關系</p><p>　　沖壓工作是將沖壓模具置于壓力機上進行的，因而模具的設計要與壓力機的主要參數(shù)

68、相匹配，否則是不能工作的。</p><p>　　壓力機的主要技術(shù)參數(shù)有以下幾項：</p><p>　　(1)公稱壓力 壓力機在工作中能安全地(壓力機不致破壞，能保持加工時的精度)產(chǎn)生的最大壓力，叫做公稱壓力或公稱噸位，以t(噸)來表示。對壓力機來說，公稱壓力和容許最大壓力是一致的。公稱噸位要與模具設計所需的總壓力相等或略大，它是選擇壓力機的主要依據(jù)。</p><p&g

69、t;　　(2)滑塊行程 是指滑塊的最大運動距離，即上死點到下死點之間的距離?；瑝K行程與加工工件的最大高度(或長度)有關系，應能保證成形零件的取出與放進。例如：對于拉深件所需滑塊行程，至少要大于成品零件高度的兩倍以上。</p><p>　　（3）公稱壓力行程 是指發(fā)生公稱壓力時，滑塊距下死點的距離。</p><p>　?。?）滑塊行程次數(shù)n 是指滑塊每分鐘從上死點到 下死點，然后再回到

70、上死點的次數(shù)。n越大，則生產(chǎn)效率越高。</p><p>　　（5）模柄孔尺寸 在滑塊底平面中心位置設有模具安裝孔即模柄孔，其直徑和深度是選用模柄的依據(jù)。模柄和模柄孔之間盡量不用襯套，以便于模具的安裝。</p><p><b>　　綜上所述</b></p><p><b>　　壓力機選擇</b></p>&l

71、t;p>　　壓力機的公稱壓力必須大于或等于總沖壓力，即：</p><p><b>　?。?-11）</b></p><p>　　故 =19985+24982+800+6870=52637N</p><p>　　所以 =52637N</p><p>　　因為=52637N，即公稱壓力不是

72、很大，故可選公稱壓力相對中等類型的壓力機，可查下表3-6。</p><p>　　查表3-6可選得開式雙柱固定臺壓力機，具體參數(shù)如下：</p><p>　　型號為JA21-100，公稱力1000；</p><p>　　滑塊行程10-120；</p><p><b>　　滑塊行程次數(shù)75；</b></p>&l

73、t;p>　　最大閉合高度400；</p><p>　　閉合高度調(diào)節(jié)量85；</p><p>　　滑塊中心至車床距離325；</p><p><b>　　立柱間尺寸480；</b></p><p>　　工作臺尺寸前后600；</p><p>　　工作臺左右尺寸1000；</p>

74、<p>　　工作臺孔尺寸前后300；</p><p>　　左右420,直徑---；</p><p>　　墊板尺寸厚度100，孔徑200；</p><p>　　模柄孔尺寸直徑60，模柄孔尺寸深度80；</p><p>　　滑塊底面尺寸前后380，左右5000。</p><p>　　表3-6 開式雙柱固定臺壓力機