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1、<p><b> 摘要</b></p><p> 沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備(主要是壓力機(jī))上的模具對(duì)材料施加壓力,使其產(chǎn)生分離或塑性變形,從而獲得所需零件(俗稱(chēng)沖壓或沖壓件)的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工,且主要采用板料來(lái)加工成所需零件,所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓是材料壓力加工或塑性加工的主要方法之一。板料沖壓是金屬塑性加工的一種基本加工方法,冷
2、沖壓以其生產(chǎn)效率高操作簡(jiǎn)便,適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),在航天,航空,汽車(chē),電子,儀表以及輕工產(chǎn)品等部門(mén)得到廣泛采用。</p><p> 沖壓所使用的模具稱(chēng)為沖壓模具,簡(jiǎn)稱(chēng)沖模。沖模是將材料(金屬或非金屬)批量加工成所需沖件的專(zhuān)用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要,沒(méi)有符合要求的沖模,批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行;沒(méi)有先進(jìn)的沖模,先進(jìn)的沖壓工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。沖壓制品的成型方法很多。其主要用于是沖孔,落料,彎曲,拉伸等。而沖壓模,約占
3、成型總數(shù)的60%以上。冷沖沖裁模主要用于金屬制品的成型,它是沖壓制品生產(chǎn)中十分重要的工藝裝置。沖壓模的基本組成是:上下模座、下模墊板、下模固定板、凹模鑲塊、抬料釘、導(dǎo)料板、卸料板,導(dǎo)柱導(dǎo)套、卸料板彈釘、卸料板等。</p><p> 關(guān)鍵詞:沖模、沖孔、落料。</p><p><b> 目錄</b></p><p> 沖壓件工藝性能及分析…
4、………………………………………4</p><p> 沖壓工藝方案的確定……………………………………………5</p><p> 沖壓工藝的主要計(jì)算……………………………………………6</p><p> (1)主要設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………6</p><p> ?。?)沖壓力的計(jì)算………………………………………………9&l
5、t;/p><p> ?。?)壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算………………………………9</p><p> (4)工作零件刃口尺寸的計(jì)算…………………………………11</p><p> ?。?)卸料橡膠的設(shè)計(jì)……………………………………………13</p><p> 模具的總體的設(shè)計(jì)………………………………………………15</p><
6、p> ?。?)模具類(lèi)型的選擇……………………………………………15</p><p> (2)定位方式的選擇……………………………………………15</p><p> ?。?)卸料出件方式的選擇………………………………………15</p><p> ?。?)導(dǎo)向方式的選擇……………………………………………15</p><p> 主要零件設(shè)
7、計(jì)……………………………………………………16</p><p> ?。?)凹模的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)………………………………………16</p><p> (2)凸模的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)………………………………………17</p><p> ?。?)定位零件的設(shè)計(jì)……………………………………………19</p><p> (4)導(dǎo)料銷(xiāo)的設(shè)計(jì)………………………
8、………………………20</p><p> (5)卸料部件的設(shè)計(jì)……………………………………………20</p><p> ?。?)模架及其他零部件的設(shè)計(jì)…………………………………21 </p><p> (7)模柄的選擇…………………………………………………22</p><p> 模具總裝……………………………………………………
9、……23</p><p> 沖壓設(shè)備的選用…………………………………………………25</p><p> 模具零件的加工工藝……………………………………………26</p><p> ?。?)落料凸凹模的加工工藝過(guò)程………………………………26</p><p> (2)落料凹模加工工藝過(guò)程……………………………………27</p>
10、<p> (3)沖孔凸模加工工藝過(guò)程……………………………………28</p><p> 九、 模具裝配…………………………………………………………29</p><p> ?。?)沖模裝配要點(diǎn)………………………………………………29</p><p> ?。?)沖模裝配工藝要點(diǎn)…………………………………………29</p><p&g
11、t; ?。?)具體裝配……………………………………………………30</p><p> ?。?)模具的工作原理……………………………………………30</p><p> 十、 致謝………………………………………………………………32</p><p> 十一、參考文獻(xiàn)…………………………………………………………33</p><p> 一、沖
12、壓件工藝性能及分析</p><p><b> 工件名稱(chēng):連接板</b></p><p><b> 工件簡(jiǎn)圖如圖1所示</b></p><p><b> 圖1</b></p><p> 生產(chǎn)批量:中批量
13、 </p><p><b> 材料:Q195</b></p><p><b> 厚度:t=2mm</b></p><p> 沖裁件的工藝性是指沖裁件對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性。沖裁件的工藝性是指從沖壓工藝方面來(lái)衡量設(shè)計(jì)是否合理。一般的講,在滿(mǎn)足
14、工件使用要求的條件下,能以最簡(jiǎn)單最經(jīng)濟(jì)的方法將工件沖制出來(lái),就說(shuō)明該件的沖壓工藝性好,否則,該件的工藝性就差。當(dāng)然工藝性的好壞是相對(duì)的,它直接受到工廠(chǎng)的沖壓技術(shù)水平和設(shè)備條件等因素的影響。以上要求是確定沖壓件的結(jié)構(gòu),形狀,尺寸等對(duì)沖裁件工藝的實(shí)應(yīng)性的主要因素。一般性情況下,對(duì)沖裁件工藝性影響最大的是制件的結(jié)構(gòu)形狀精要求,形位公差及技術(shù)要求等。沖裁件的工藝性合理與否,影響到?jīng)_裁件的質(zhì)量,模具壽命,材料消耗,生產(chǎn)率等。此工件只有落料和沖孔兩
15、個(gè)工序,材料為Q195,具有良好的沖壓性能,適合沖裁加工。工件相對(duì)比較簡(jiǎn)單,有一個(gè)直徑為φ4的孔和一個(gè)長(zhǎng)為8mm寬為4mm的長(zhǎng)圓形孔??着c孔之間、邊緣與邊緣之間的距離也滿(mǎn)足要求,最小壁厚為4mm,工件的尺寸全部為自由公差,可以看著IT14級(jí)。尺寸精度較低,普通沖裁完全能滿(mǎn)足要求。</p><p> 二、沖壓工藝方案的確定</p><p> 確定方案就是確定沖壓件的工藝路線(xiàn),主要包括沖壓
16、工序數(shù),工序的組合和順序等。確定合理的沖裁工藝方案應(yīng)在不同的工藝分析進(jìn)行全面的分析與研究,比較其綜合的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果,選擇一個(gè)合理的沖壓工藝方案。</p><p> 該工序包括落料和沖孔兩個(gè)基本工序,可以有以下三種工序方案供選擇:</p><p> 方案一、先落料后沖孔,采用單工序模具生產(chǎn)。</p><p> 方案二、先沖孔后落料,采用單工序級(jí)進(jìn)模具生產(chǎn)。<
17、;/p><p> 方案三、落料—沖孔,采用正裝式復(fù)合模具生產(chǎn)。</p><p> 方案四、沖孔—落料,采用倒裝式復(fù)合模具生產(chǎn)。</p><p> 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但需要兩道工序兩副模具,成本高而生產(chǎn)效率低,工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,誤時(shí)誤工,故難以滿(mǎn)足中批量生產(chǎn)要求。方案二雖然只需要一副模具,成本相對(duì)較低而生產(chǎn)效率高。但級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸比較大,制造比較復(fù)雜,所以不適合中批
18、量生產(chǎn)。方案三正裝式復(fù)合模:凸凹模在上模,落料凹模和沖孔凸模在下模。工作時(shí),板料以導(dǎo)料銷(xiāo)、導(dǎo)料板、擋料釘?shù)榷ㄎ?,上模下壓,凸、凹模外形和凹模進(jìn)行落料,落下料卡在凹模中間,同時(shí)沖孔凸模與凸、凹模內(nèi)孔進(jìn)行沖孔,沖孔廢料卡在凸、凹??變?nèi)??ㄔ诎寄?nèi)的沖件由頂件裝置頂出凹模面,卡在凸、凹模內(nèi)的沖孔廢料由推件裝置推出,當(dāng)上模上行至上止點(diǎn)時(shí),把廢料推出,每沖裁一次,沖孔廢料被推下一次,凸、凹??變?nèi)不積存廢料,脹力小,不易破裂。雖然也只要一副模具生產(chǎn)
19、,但沖孔廢料落在下模工作面上,清除廢料麻煩,尤其孔較多。邊料由彈壓裝置卸下,故不使用。方案四倒裝式復(fù)合模:凸、凹模在下模,落料凹模和沖孔凸模在上模。倒裝式復(fù)合模通常采用剛性推件裝置將卡在凹模內(nèi)的沖件推下。沖孔廢料直接由沖孔凸模從凸、凹模內(nèi)孔推下,無(wú)頂件裝置,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便。如果采用直壁凹模洞口,凸、凹模內(nèi)有積存廢料,脹力較大,當(dāng)凸、凹</p><p> 三、沖壓工藝的主要計(jì)算</p><
20、p><b> 3.1主要設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p> 當(dāng)一次沖裁完成以后,為了能夠順利地進(jìn)行下一次沖裁,必須適時(shí)的解決出件、卸料及排除廢料等問(wèn)題。選取的沖裁方式不同時(shí),出件、卸料及排除廢料的形式也就不同。因此沖裁方式將直接決定沖裁模的結(jié)構(gòu)形式,并影響沖裁件的質(zhì)量。根據(jù)不同產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和工藝性能,本副模具頂板式順出件結(jié)構(gòu)。由于本模具采用順出件式模具沖裁,省去校平工序,既可滿(mǎn)足工件
21、對(duì)平面度的要求,有能保證安全生產(chǎn)。沖裁件在條料、帶料或者板料上的布置方式叫排樣。合理的排樣能有效提高材料利用率,降低成本,保證沖件質(zhì)量及模具壽命。</p><p><b> 3.1.1排樣方式</b></p><p> 根據(jù)材料的合理利用情況、條料排樣方法可以分為三種:</p><p> ?。?)有廢料排樣:沿沖件全部外形沖裁,沖件與沖件之
22、間,沖件與條料之間都存在搭邊廢料,沖件尺寸完全由沖裁模保證,因此精度高,模具壽命也高,但材料利用率不高</p><p> ?。?)少?gòu)U料排樣:沿沖件部分外行切斷或沖裁,只在沖件與沖件之間或沖件與條料側(cè)邊之間有搭邊,因受剪裁條料質(zhì)量和定位誤差的影響,沖件質(zhì)量稍差,邊緣毛刺影響模具壽命,但材料利用率稍高,沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。</p><p> (3)無(wú)廢料排樣:沖件與沖件之間或沖件與側(cè)邊之間均無(wú)搭
23、邊,沿直線(xiàn)或曲線(xiàn)切斷條料而獲得沖件,沖件的質(zhì)量和模具壽命最差,但材料利用率最高。另外,當(dāng)送進(jìn)步距為兩倍零件寬度時(shí),一次切斷便能獲得兩個(gè)沖件,有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。</p><p> 采用少、無(wú)廢料的排樣可以簡(jiǎn)化沖裁模結(jié)構(gòu),減小沖裁力,提高材料利用率。但是,因條料本身的公差以及條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差影響,沖裁件公差等級(jí)低。同時(shí)由于模具單邊受力(單邊切斷時(shí)),不但會(huì)加劇模具磨損,降低模具壽命,而且也直接影響沖裁
24、件的斷面質(zhì)量。為此,排樣時(shí)必須統(tǒng)籌兼顧、全面考慮。在生產(chǎn)實(shí)踐中,由于零件的形狀、尺寸、精度要求、批量大小和原材料供應(yīng)等方面的不同,不可能提供一種固定不變的合理排樣方案。但在決定排樣方案時(shí)應(yīng)遵循一定的原則:保證在最低的材料消耗和最高的勞動(dòng)生產(chǎn)率的條件下得到符合技術(shù)條件要求的零件,同時(shí)考慮方便操作、沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)以及車(chē)間生產(chǎn)條件和原材料供應(yīng)情況等,總之要權(quán)衡利弊,以選擇較為合理的排樣方案。因?yàn)楸竟ぜ庑螢殚L(zhǎng)圓形,沖裁的各孔也為圓(長(zhǎng)圓
25、形),工件尺寸精度要求稍高,工件外形和內(nèi)孔尺寸完全由模具刃口決定,工件生產(chǎn)批量大,所以要求模具壽命高,通過(guò)綜合考慮,采用有廢料排樣。</p><p> 3.1.2搭邊值的確定</p><p> 排樣時(shí)沖裁件之間以及沖裁件與條料之間留下的工藝廢料叫搭邊。搭邊的作用一是補(bǔ)償定位誤差和剪板誤差,確保沖出合格零件;二是增加條料剛度,方便條料送進(jìn),提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;同時(shí),搭邊還可以避免沖裁時(shí)條料邊
26、緣的毛刺被拉入模具間隙,從而提高模具壽命。搭邊值對(duì)沖裁過(guò)程及沖裁件質(zhì)量有很大的影響,因此一定要合理確定搭邊數(shù)值。搭邊過(guò)大,材料利用律低;搭邊過(guò)小時(shí),搭邊的強(qiáng)度和剛度不夠,沖裁時(shí)容易翹曲或被拉斷,不僅會(huì)增大沖裁件毛刺,有時(shí)甚至單邊拉入模具間隙,造成沖裁力不均,損壞模具刃口。據(jù)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì),正常搭邊比無(wú)搭邊沖裁時(shí)的模具壽命高50﹪以上。影響搭邊值的因素:</p><p> (1) 材料的力學(xué)性,硬材料的搭邊值可小一些;
27、軟材料、脆材料的搭邊值要大一些。</p><p> (2)材料厚度,材料越厚,搭邊值越大。</p><p> (3)沖裁件的形狀與尺寸,零件外形越復(fù)雜,圓角半徑越小,搭邊值取大些</p><p> (4)送料及擋料方式,用手工送料,有側(cè)壓裝置的搭邊值可以小一些;用側(cè)刃定距比用擋料銷(xiāo)定距的搭邊小一些。</p><p> (5)擋料裝置的
28、形式(包括擋料銷(xiāo)、導(dǎo)料銷(xiāo)和定距側(cè)刃等的形式)。搭邊值一般是由經(jīng)驗(yàn)再經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單計(jì)算確定的。</p><p> 搭邊值取α1=2.0mm和α=2.5mm。條料寬度為56mm,步距為18mm,查板材標(biāo)準(zhǔn)宜選用板材為600mmx650mm每張板材可以剪裁成10張條料為56mmx60mm。剩余的可以做33個(gè)40mmx60mm的零件。由計(jì)算可知板材的利用率為68%。通過(guò)以上分析和計(jì)算得出以圖2的排樣形式為最佳方案。見(jiàn)表1所示
29、。</p><p><b> 圖2</b></p><p><b> 表1</b></p><p><b> 3.2沖壓力的計(jì)算</b></p><p> 沖壓力的計(jì)算當(dāng)一次沖裁完成以后,為了能夠順利地進(jìn)行下一次沖裁,必須適時(shí)的解決出件、卸料及排除廢料等問(wèn)題。選取的沖裁
30、方式不同時(shí),出件、卸料及排除廢料的形式也就不同。因此沖裁方式將直接決定沖裁模的結(jié)構(gòu)形式,并影響沖裁件的質(zhì)量。根據(jù)不同產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和工藝性能,本副模具頂板式順出件結(jié)構(gòu)。由于本模具采用順出件式模具沖裁,省去校平工序,既可滿(mǎn)足工件對(duì)平面度的要求,有能保證安全生產(chǎn)。計(jì)算沖裁力的目的是為了確定壓力機(jī)的額定壓力,因此要計(jì)算最大沖裁力。該模具采用復(fù)合模具,擬定選擇彈性卸料裝置,上出件。沖壓相關(guān)計(jì)算見(jiàn)表2所示。</p><p>
31、 3.3壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算</p><p> 模具壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為保證壓力機(jī)和模具的正常工作,應(yīng)使模具壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心線(xiàn)相重合,否則,沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷,導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常的磨損,還會(huì)導(dǎo)致合理間隙得不到保證,本模具沖裁的材料薄,凸模與凹模間隙極小。計(jì)算壓力中心時(shí),先畫(huà)出凹模型口圖。如圖3所示。在圖中將XOY坐標(biāo)系建立在圖示的對(duì)稱(chēng)中心上,將沖裁輪廓按幾何圖形
32、分解成L1-L4共4組基本線(xiàn)段,用解析法求得該模具的壓力中心C點(diǎn)的坐標(biāo)(0.91,0)有關(guān)計(jì)算如表3所示。</p><p><b> 表2</b></p><p><b> 圖3</b></p><p><b> 表3</b></p><p> X0=(-12.57
33、215;17.5+20.57×17.5)/153.4=0.91</p><p> Y0=(12.57×0+20.57×0)/153.4=0</p><p> 由以上計(jì)算可以看出,該工件沖裁力不大,壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn)O較小,為了便于模具的加工和裝配,模具中心仍選在坐標(biāo)原點(diǎn)O。若選用J23-25沖床,C點(diǎn)仍在壓力機(jī)模柄空投影面積范圍內(nèi),故滿(mǎn)足要求。</
34、p><p> 3.4工作零件刃口尺寸的計(jì)算</p><p> 凸模和凹模的刃口尺寸和公差,直接影響沖裁件的尺寸精度,模具的合理間隙值也靠凸、凹模刃口尺寸及公差來(lái)保證。凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算原則:由于凸、凹模之間存在間隙,所以沖裁件斷面都帶有錐度,而在沖裁件的測(cè)量和使用中都是以光亮帶的尺寸為基準(zhǔn)。落料件的光亮帶處于大端尺寸,沖孔件的光亮帶處于小端尺寸,落料件的光亮帶是因凹模刃口擠切材料產(chǎn)生的
35、,而沖孔件的光亮帶是凸模刃口擠切材料產(chǎn)生的,且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸,沖孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。沖裁過(guò)程中,凸、凹模要與沖裁零件或廢料發(fā)生摩擦,凸模輪廓越磨越小,凹模輪廓越磨越大,結(jié)果使間隙越用越大。因此,確定凸、凹模刃口尺寸應(yīng)區(qū)分落料和沖孔。設(shè)計(jì)落料模先確定凹模刃口尺寸。以凹模為基準(zhǔn),間隙取在凸模上,即沖裁間隙通過(guò)減小凹模刃口尺寸來(lái)取得。設(shè)計(jì)沖孔模先確定凸模刃口尺寸,以凸模為基準(zhǔn),間隙取在凹模上,沖裁間隙通過(guò)增大凹模刃口尺寸
36、來(lái)取得。</p><p> 根據(jù)沖模在使用過(guò)程中磨損規(guī)律,設(shè)計(jì)落料模時(shí),凹?;境叽鐟?yīng)取接近或等于工件最小極限尺寸,設(shè)計(jì)沖孔模時(shí),凸?;境叽鐒t取接近或等于工件孔的最大極限尺寸。這樣,凸凹模在磨損到一定程度時(shí),仍能沖出合格的零件。模具磨損預(yù)留量與工件制造精度有關(guān)。用X△表示,其中△為工件的公差值,X為磨損系數(shù),其值在0.5——1之間,根據(jù)工件制造精度選取:</p><p> 工件精度I
37、T10以上 X=1</p><p> 工件精度IT11——IT13 X=075</p><p> 工件精度IT14 X=05</p><p> 不管落料還是沖孔,沖裁間隙一般選用最小合理間隙值(Zmin)</p><p> 本工件形狀規(guī)則,材料薄,
38、凸模與凹模間隙小,適宜采用線(xiàn)切割機(jī)床分別加工落料凸凹模、沖孔凸模、上模固定板、下模固定板以及卸料板,這種加工方法可以保證這些零件各個(gè)孔的孔距,凸凹模和凸模的精度,保證間隙,還能使裝配簡(jiǎn)化,因此,工作零件刃口尺寸計(jì)算就按照分別加工法計(jì)算。具體見(jiàn)表1.2.4所示。</p><p><b> 表4</b></p><p> 3.5卸料橡膠的設(shè)計(jì)</p>&
39、lt;p> 在沖裁結(jié)束時(shí),由于材料的彈性回復(fù)及摩擦的存在,將使沖落部分的材料梗塞在凹模內(nèi),而沖裁剩下的材料則緊箍在凸模上。為使沖裁工作繼續(xù)進(jìn)行,必須將箍在凸模上的料卸下,將卡在凹模內(nèi)的料推出。從凸模上卸下箍著的料所需要的力稱(chēng)卸料力;卸料力由卸料橡膠提供。卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算如下表所示,選用4塊橡膠板的厚度務(wù)必一致。不然會(huì)造成受力不均,運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生歪斜,影響模具正常工作。詳情見(jiàn)表5所示。橡膠如圖4所示。</p><p
40、><b> 表5</b></p><p><b> 圖4</b></p><p> 四、模具的總體的設(shè)計(jì)</p><p> 4.1模具類(lèi)型的選擇</p><p> 由沖壓工藝分析可知采用倒裝式復(fù)合模具進(jìn)行生產(chǎn)。</p><p> 4.2定位方式的選擇<
41、/p><p> 因?yàn)樵撃>呤菞l料,控制條料送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷(xiāo),無(wú)側(cè)壓裝置。控制條料的送進(jìn)步距采用導(dǎo)料銷(xiāo)初定距,定位銷(xiāo)精定距。</p><p> 4.3卸料出件方式的選擇</p><p> 卸料裝置分為固定卸料裝置、彈壓卸料裝置和廢料切刀三種。卸料板用于卸掉卡箍在凸模上或凸、凹模上的沖裁件或廢料。廢料切刀是在沖壓過(guò)程中將廢料切斷或數(shù)塊,避免卡箍在凸模上。彈壓卸料裝置
42、既起卸料作用又起壓料作用,所得沖裁零件質(zhì)量較好,平直度較好,因此,質(zhì)量要求較高的沖裁件或薄板沖裁宜用彈壓卸料裝置。彈壓卸料板與凸模的單邊間隙可根據(jù)沖裁板料厚度按下表選用。在級(jí)進(jìn)模中,特別小的沖孔凸模與卸料板的單邊間隙可將表中數(shù)值適當(dāng)加大。當(dāng)卸料板起導(dǎo)向作用時(shí),卸料板與凸模按H7/h6配合制造,但其間隙應(yīng)比凸、凹模間隙小。此時(shí),凸模與固定板以H7/h6或H8/h7配合。此外,在模具開(kāi)啟狀態(tài),卸料板應(yīng)高出模具工作零件刃口0.3~0.5mm以
43、便順利卸料。</p><p> 彈壓卸料板與凸模間隙值表6</p><p><b> 表6</b></p><p> 4.4導(dǎo)向方式的選擇</p><p> 導(dǎo)向零件是用來(lái)保證上模相對(duì)于下模的正確運(yùn)動(dòng)。對(duì)生產(chǎn)批量較大、零件公差要求較高、壽命要求較長(zhǎng)的模具,一般都采用導(dǎo)向裝置。模具中應(yīng)用最廣泛的是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。為了提
44、高模具的壽命質(zhì)量,方便調(diào)整安裝,該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。</p><p><b> 五、主要零件的設(shè)計(jì)</b></p><p> 5.1凹模的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)</p><p> 凹模外形結(jié)構(gòu)、尺寸的確定。沖裁件精度不高、形狀簡(jiǎn)單,為了保證沖裁件不留在凹模內(nèi),凹模磨損后修模余量小,凹模容易加工,落料和沖孔的凹模刃口形式均選用錐形刃口凹模,
45、單邊錐角α=30'。</p><p> 凹模外形尺寸確定如下:</p><p> 凹模厚度H=Kb=0.5×51=25mm(其中,系數(shù)K是查表求得,b為凹??椎淖畲髮挾?</p><p> 凹模厚度C=(1.5~2.0)H,C取18mm。</p><p> 凹模長(zhǎng)度L=b+2c=51+80=131mm取140mm。</
46、p><p> 凹模寬度B=沖裁件寬度+2c=(16+80)=96mm。</p><p> 最后依據(jù)設(shè)計(jì)尺寸,按沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)模架凹模周界尺寸系列,確定凹模外形尺寸為135 mm×100 mm×25 mm。見(jiàn)圖5所示。</p><p><b> 圖5</b></p><p> 5.2凸模的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)
47、</p><p> 5.2.1落料凸模結(jié)構(gòu)尺寸的確定</p><p> 可按公式2.9.2計(jì)算。</p><p> L=h1+h2+t+h=18+14+25=59mm具體結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)圖1.1.6所示。</p><p><b> 5.2.2沖孔凸模</b></p><p> 因?yàn)闆_孔凸模,都
48、屬于需要特別保護(hù)的小凸模,所以沖孔凸模采用臺(tái)階式,一方面加工簡(jiǎn)單,另一方面便于裝配與更換:</p><p> L=h1+h2+t+h=16mm+20mm+2mm+12mm=50mm如圖1.1.7所示。</p><p><b> 圖6</b></p><p><b> 圖7</b></p><p&g
49、t; 5.3定位零件的設(shè)計(jì)</p><p> 上模座與沖孔凸模固定板落料凹模,下模座與凸凹模固定板設(shè)置了兩個(gè)銷(xiāo)釘。都是借用φ8的兩個(gè)孔作為銷(xiāo)釘孔,銷(xiāo)釘選用φ8×55,采用H7/H6配合定位。銷(xiāo)高于凸凹模1~2mm,與落料凸模相距2.0 mm。直徑2.0 mm。GB/T117內(nèi)六角螺釘選GB70-76《實(shí)用沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》鄭可鍠主編。P348,如圖8所示。</p><p>&
50、lt;b> 圖8</b></p><p><b> 5.4導(dǎo)料銷(xiāo)的設(shè)計(jì)</b></p><p> 因?yàn)閷?dǎo)料銷(xiāo)與板材接觸,故導(dǎo)料銷(xiāo)離落料凸模相距2.5 mm。高于凸模1~2 mm。直徑選取2 mm為宜。硬度為40~45HRC。GB17119</p><p> 5.5卸料部件的設(shè)計(jì)</p><p>
51、<b> 5.5.1 卸料板</b></p><p> 卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同,厚度為14 mm。卸料板用Q235鋼制造,淬火硬度為40~45HRC。</p><p> 5.5.2卸料螺釘 </p><p> 卸料螺釘?shù)倪x自《沖壓手冊(cè)》P645重慶大學(xué)王孝培主編GB2867.5-81卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘,工稱(chēng)直徑為8
52、mm,螺紋部分為M6.0×7mm。卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后,應(yīng)使卸料板超出凸模端面1mm。有誤差時(shí)通過(guò)在卸料螺釘與卸料板之間安裝。如圖9所示。</p><p><b> 圖9</b></p><p> 5.6模架及其他零部件的設(shè)計(jì)</p><p> 一類(lèi)是由上模座、下模座、導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成的導(dǎo)柱模模架;另一類(lèi)
53、是由彈壓導(dǎo)板、下模座、導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成的導(dǎo)板模模架。導(dǎo)柱模模架按導(dǎo)向結(jié)構(gòu)形式分為滑動(dòng)導(dǎo)向和滾動(dòng)導(dǎo)向,滾動(dòng)導(dǎo)向模架在導(dǎo)柱和導(dǎo)套間裝有保持架和鋼球,由于導(dǎo)柱、導(dǎo)套間的導(dǎo)向通過(guò)鋼球的滾動(dòng)摩擦實(shí)現(xiàn),導(dǎo)向精度高,使用壽命長(zhǎng),適用于高精度,薄材料的沖裁模。該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架,以凹模周界尺寸為依據(jù)選擇模架規(guī)格。材料選用HT250,許用壓應(yīng)力6bc=140mpa模座的上、下表面的平行度應(yīng)達(dá)到千級(jí)公差,上、下模座的導(dǎo)套、導(dǎo)柱安裝孔中心距精度在±
54、;0.02mm。模座的上、下表面粗糙度Ra值1.6um。H=170~225。h1=40、h2=50、S=170、R=35、A1=75、A2=130。選自《實(shí)用模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》鄭可鍠主編。P338、GB2851.4-81導(dǎo)套、導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)的選擇。導(dǎo)柱d/mm×Lmm導(dǎo)套d/mm×Lmm×Dmm分別選用φ16mm×100mm、φ16mm×65mm×25mm。20鋼,選自《沖壓手冊(cè)》如圖1
55、0所示。上模座厚度H上模取40mm、上模墊板取6mm、固定板厚度為18mm、下模板厚度為50mm,哪么該模具的閉合高度為:H閉=40</p><p> 材料20鋼熱 處理滲炭處理0.8~1.2 硬度58~62HRC A型GB2861.-81</p><p><b> 圖10</b></p><p><b> 5.7模柄的選擇&
56、lt;/b></p><p> 模柄采用壓力入式模柄,它與模座孔采用過(guò)濾配合H7/H6,模柄材料選用A3。根據(jù)沖壓機(jī)的公稱(chēng)壓力選擇直徑40mm×厚度60mm的壓入式模柄如圖1.1.9所示。選自《實(shí)用沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)》鄭可鍠主編。如圖11所示</p><p><b> 圖11</b></p><p><b> 六、
57、模具總裝</b></p><p> 通過(guò)以上設(shè)計(jì),可知模具上模部分主要由上模板、墊板凸模、凹模固定板落料凹模及推件快等組成,下模部分主要由下模板、下模固定板、橡膠、卸料板、凸凹模組成。卸料方式用彈性卸料,以橡膠為彈性原件。沖孔廢料由漏料孔漏出則成品上出件。裝配基準(zhǔn):落料沖孔應(yīng)以沖材凸凹模為裝配基準(zhǔn)件。首先確定凸凹模在模架中的位置,安裝凸凹模組件,確定凸凹組件在下模座的位置,然后用平行板將凸凹模和下模
58、座夾緊。沖裁模具材料的選取,可查《冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-8和8-9。沖裁模的常用配合:</p><p> 1、H7/h6的間隙定位配合,導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合。</p><p> 2、H7/r6的過(guò)度配合,用于較高的定位,凸模與固定板的配合,導(dǎo)套與模座,導(dǎo)套與固定板,模柄與模座的配合。</p><p> 3、H7/m6的過(guò)度配合,能以最好的定位精度滿(mǎn)足零件的剛性
59、和定位要求,凸模:的固定導(dǎo)套與模座的固定、導(dǎo)柱與固定板的固定??傃b如圖11所示。</p><p><b> 圖12</b></p><p><b> 七、沖壓設(shè)備的選擇</b></p><p> 模具閉合高度校核。H閉=40+6+22+25+59-2+50=200mm。J23-25開(kāi)式壓力機(jī)的最大閉合高度為270 m
60、,可調(diào)量為50 mm,模具安裝時(shí)可用墊塊調(diào)整配置。沖裁所需總壓力校核。前面計(jì)算出P總=190246.68KN,沖壓機(jī)的公稱(chēng)壓力250KN,P總<P公,滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。模具最大安裝尺寸校核。模具最大安裝尺寸為120 mm×100 mm,沖床工作臺(tái)面尺寸為370mm×560mm,能滿(mǎn)足模具的安裝。通過(guò)校核選擇開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25能滿(mǎn)足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下:</p><p>
61、 公稱(chēng)壓力:250KN</p><p><b> 滑塊行程:65</b></p><p> 最大閉合高度:270mm</p><p> 最大裝模高度:220mm</p><p> 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度:55mm</p><p> 工作臺(tái)尺寸:(前后×左右):370mm×560
62、mm</p><p> 墊板尺寸:(厚度×孔徑):50mm×200mm</p><p> 模柄孔尺寸:φ40mm×60mm</p><p> 最大傾斜角度:30度</p><p> 八、模具零件加工工藝</p><p> 8.1落料凸凹模的加工工藝過(guò)程 </p>&
63、lt;p> 如表7所示。 材料 T10A</p><p><b> 表7</b></p><p> 8.2落料凹模加工工藝過(guò)程 </p><p> 如表8所示。 材料 T10A</p><p><b> 表8</b></p><p> 8.3沖孔凸模
64、加工工藝過(guò)程 </p><p> 如下表9所示。 材料 T10A</p><p><b> 表9</b></p><p><b> 九、模具的裝配 </b></p><p><b> 9.1沖模裝配要點(diǎn)</b></p><p> 在模具
65、裝配之前,要認(rèn)真研究模具圖紙,根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)條件,制定合理的裝配方案,并對(duì)提交的零件進(jìn)行檢查,除了必須符合設(shè)計(jì)圖紙要求外,還應(yīng)滿(mǎn)足裝配工序?qū)Ω黝?lèi)零件提出的要求,檢查無(wú)誤方可按規(guī)定步驟進(jìn)行裝配。裝配過(guò)程中,要合理選擇檢測(cè)方法及測(cè)量工具。</p><p> 9.2沖模裝配工藝要點(diǎn)</p><p> 9.2.1選擇裝配基準(zhǔn)件。</p><p> 裝配時(shí),先要選
66、擇基準(zhǔn)件。選擇基準(zhǔn)件的原則是按照模具主要零件加工時(shí)的依賴(lài)關(guān)系來(lái)確定??梢宰鳛檠b配基準(zhǔn)件的主要有凸模,凹模,凸、凹模,導(dǎo)向板及固定板等。</p><p> 9.2.2組件裝配。</p><p> 組件裝配是指模具在總裝前,將兩個(gè)以上的零件按照規(guī)定的技術(shù)要求連接成一個(gè)組件的裝配工作。如模架的組裝,凸模和凹模與固定板的組裝,卸料與推件機(jī)構(gòu)各等件的組裝等。這些給件,應(yīng)按照各零件所具有的功能進(jìn)
67、行組裝,這將對(duì)整副模具的裝配精度起到一定的保證作用。</p><p> 9.2.3總體裝配。</p><p> 總裝是將零件和組件結(jié)合成一副完整的模具過(guò)程。在總裝前,應(yīng)選好裝配的基準(zhǔn)件和安排好上、下模的裝配順序。</p><p> 9.2.4調(diào)整凸、凹模間隙。</p><p> 在裝配模具時(shí),必須嚴(yán)格控制及調(diào)整凸、凹模間隙的均勻性。間
68、隙調(diào)整后,才能緊固螺釘及銷(xiāo)釘。調(diào)整凸、凹模間隙的方法主要有透光法、測(cè)量法、墊片法、涂層法、鍍銅法等。</p><p><b> 9.2.5檢驗(yàn)。</b></p><p> 模具裝配完畢后。必須保證裝配精度,滿(mǎn)足規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求,并要按照模具驗(yàn)收技術(shù)條件,檢驗(yàn)?zāi)>吒鞑糠值墓δ?。在?shí)際生產(chǎn)條件下進(jìn)行試模,并按試模生產(chǎn)制件情況調(diào)整、修正模具,當(dāng)試模合格后,模具加工、裝
69、配才算基本完成。</p><p><b> 9.3具體裝配</b></p><p> 根據(jù)復(fù)合模裝配要點(diǎn),選擇凸凹模作為裝配基準(zhǔn)件,先裝下面部分,再裝下面部分,并調(diào)整間隙、試沖、反修。具體裝配見(jiàn)表1.2.10所示。</p><p> 9.4模具的工作原理</p><p> 該模具由前向里送料,由導(dǎo)料銷(xiāo)6導(dǎo)料進(jìn)入模
70、具工作區(qū)域內(nèi),在由導(dǎo)正銷(xiāo)23進(jìn)行導(dǎo)正,由定位銷(xiāo)22進(jìn)行準(zhǔn)確定位。然后模具閉合,推件塊8向下移動(dòng)使板料固定,由沖孔凸模17進(jìn)行沖孔,沖孔后落料凹模7進(jìn)行落料。沖裁完成后,沖孔的廢料則由凸凹模18的小孔向下漏出,落料的廢料由卸料橡膠5的彈力推動(dòng)卸料板19進(jìn)行卸料,廢料從上面彈出。工件則由打桿15推動(dòng)推件塊8向下推出。這樣就完成了一次沖裁。</p><p><b> 表10</b></p&
71、gt;<p><b> 十、致謝</b></p><p> 本書(shū)是以設(shè)計(jì)過(guò)程的順序貫穿全書(shū),有序地介紹模具的設(shè)計(jì)過(guò)程,從適用方法作為參閱設(shè)計(jì)手冊(cè)的切入點(diǎn),以沖壓工藝?yán)碚摰姆治龊蜎_壓機(jī)理問(wèn)題的探討著手,闡明設(shè)計(jì)方法,介紹規(guī)范化設(shè)計(jì)的內(nèi)容,以提高模具的壽命和改善沖壓件質(zhì)量為最終目的。同時(shí)也希望用這種全新的編排方式能使設(shè)計(jì)工作取得更便捷的效果。本書(shū)除了引用本人在四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)
72、習(xí)和工作經(jīng)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí),還參閱了大量的國(guó)內(nèi)外資料,全書(shū)力求系統(tǒng)性、連貫性、完全性。結(jié)構(gòu)清晰、明了、內(nèi)容詳盡、實(shí)用、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠。</p><p> 在編寫(xiě)過(guò)程中,得到了編者所在院校的老師和同學(xué)的大力支持和幫助,在此表示衷心的感謝!</p><p> 由于編者水平有限,不足之處在所難免。敬希不吝批評(píng)指正。 </p><p><b> 十一、參考
73、文獻(xiàn)</b></p><p> [1]劉建超,張寶忠主編 .《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》.北京 :高等教育出版社, 2004</p><p> [2]鄭可鍠主編.《實(shí)用沖壓模具手冊(cè)》.北京: 宇航出版社,1990</p><p> [3]王孝培主編.《沖壓手冊(cè)》(第二版).北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,1988</p><p> [4
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