復(fù)合模沖壓模具設(shè)計(jì)全套畢業(yè)設(shè)計(jì)

復(fù)合模沖壓模具設(shè)計(jì)全套畢業(yè)設(shè)計(jì),復(fù)合,沖壓,模具設(shè)計(jì),全套,畢業(yè)設(shè)計(jì) 湘潭大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 題 目： 環(huán)形底圓筒落料、拉深、成型、 修邊復(fù)合模設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué) 號(hào)： 077020069 姓 名： 譚其軍 指導(dǎo)教師： 李應(yīng)明 完成日期： 2008.08.01 湘 潭 大 學(xué) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書 論文（設(shè)計(jì)）題目： 環(huán)形底圓筒落料、拉深、成型、修邊復(fù)合模設(shè)計(jì) 學(xué) 號(hào)： 077020069 姓名： 譚其軍 專業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 指導(dǎo)教師： 李應(yīng)明 系主任： 李應(yīng)明 一、主要內(nèi)容及基本要求 對(duì)工件進(jìn)行工藝分析。根據(jù)制件材料，形狀，尺寸等要求確定合適的成型工藝選定相應(yīng)的成型設(shè)備和成型工藝參數(shù)，完成成型模具的設(shè)計(jì)，基本要求如下： 1.繪制成型模具裝配圖 1張 2.繪制成型模具全套零件圖 1套 3.編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1份 二、重點(diǎn)研究的問(wèn)題 1.沖壓零件（包括零件尺寸、精度、材料等）。 2.生產(chǎn)批量為大批大量。 三、進(jìn)度安排 序號(hào) 各階段完成的內(nèi)容 完成時(shí)間 1 收集資料、查找相關(guān)的參考文獻(xiàn) 1 周 2 確定成型工藝、選擇成型設(shè)備和成型工藝參數(shù) 1 周 3 設(shè)計(jì)模具的主體結(jié)構(gòu)、模具零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 2 周 4 繪制成型模具裝配圖 1 周 5 繪制全套模具零件圖 3 周 6 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書、翻譯英文資料 1 周 7 畢業(yè)答辯 1 周 8 四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn) 1. 夏巨諶、李志剛主編. 中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典.南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社 , 2003 2. 鄭家賢主編. 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,2005 3. 周良德、朱泗芳等編. 現(xiàn)代工程圖學(xué) .長(zhǎng)沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社 , 2000 4. 徐政坤主編. 沖壓模具及設(shè)備.北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 2005 5. 第四機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)化研究所.冷壓沖模設(shè)計(jì).第四機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)化研究所, 1979 6. 肖景容、姜奎華主編. 沖壓工藝學(xué).北京:機(jī)械工業(yè)出版社 , 1999 目 錄 第1章 零件基本沖壓工藝的確定 ………………………………………… 第2章 沖壓工藝方案的確定………………………………………………… 第3章 毛坯的排樣…………………………………………………………… 第4章 沖壓力的計(jì)算………………………………………………………… 第5章 模具基本尺寸………………………………………………………… 第6章 壓力機(jī)的選擇及其參數(shù)……………………………………………… 第7章 模具凸凹模尺寸的計(jì)算……………………………………………… 第8章 其它結(jié)構(gòu)及零件設(shè)計(jì)………………………………………………… 第9章 繪制模具結(jié)構(gòu)圖及模具零件圖……………………………………… 第10章 結(jié)語(yǔ)與致謝 ………………………………………………………… 參考文獻(xiàn) 環(huán)形底圓筒落料、拉深、成型、修邊復(fù)合模 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 摘要：本設(shè)計(jì)說(shuō)明書是本人完全根據(jù)《沖壓模具技術(shù)手冊(cè)》的要求形式及相關(guān)的工藝編寫的。說(shuō)明書的內(nèi)容包括：畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)課題，設(shè)計(jì)過(guò)程，設(shè)計(jì)體會(huì)及參考文獻(xiàn)等。 編寫說(shuō)明書時(shí)，力求符合設(shè)計(jì)步驟，詳細(xì)說(shuō)明了沖壓模具設(shè)計(jì)的方法及步驟，以及各種參數(shù)的具體計(jì)算方法，如毛坯直徑的計(jì)算，主要零件工作部分尺寸的計(jì)算，沖壓力的計(jì)算，模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等。 關(guān)鍵詞：復(fù)合模，環(huán)形底圓筒，拉深，成型 第一章. 零件的工藝性 1.1 原始資料 圖1.1所示為油杯零件，材料為20號(hào)鋼，厚度為t=2mm，大批量生產(chǎn)。 圖1.1 油杯零件 1.2 零件材料及其沖壓工藝性分析 1.2.1 零件材料的分析 冷沖壓模具包括沖裁、彎曲、拉深、成形等各種單工序模和由這些基本工序組成的復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模等各種模具。設(shè)計(jì)這些模具時(shí)，首先要了解被加工材料的力學(xué)性能。材料的力學(xué)性能是進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)各種計(jì)算的主要依據(jù)。故在分析零件沖壓成形工藝，設(shè)計(jì)沖壓模具前，必須要了解和掌握材料的一些力學(xué)性能，以便設(shè)計(jì)?，F(xiàn)將油杯零件材料為20號(hào)鋼的力學(xué)性能主要參數(shù)及其概念敘述如下： （1）應(yīng)力：材料單位面積上所受的內(nèi)力，單位是N/mm，用Pa表示。10Pa=1MPa；1MPa = 1N/mm；10Pa = 1GPa。 （2）屈服點(diǎn)σs：材料開(kāi)始產(chǎn)生塑性變形時(shí)的應(yīng)力值，單位是N/mm。彎曲、拉深、成形等工序中，材料都是在達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)進(jìn)行塑性變形而完成該工序的成形的。經(jīng)查表取σs = 245 MPa。 （3）抗拉強(qiáng)度σb。材料受到拉深作用，開(kāi)始產(chǎn)生斷裂時(shí)的應(yīng)力值，單位是MPa。經(jīng)查表σb = 253～500MPa。 （4）抗剪強(qiáng)度τb。材料受到剪切作用，開(kāi)始產(chǎn)生斷裂時(shí)的應(yīng)力值，單位是MPa。取τb = 275～392MPa。 （5）彈性模量E。材料在彈性范圍內(nèi)，表示受力與變形的指標(biāo)，彈性模量大，表示材料受力后變形較小，或者說(shuō)，產(chǎn)生一定的變形需要較大的力。E = 209 x 10MPa。 （6）屈服比σs/σb。是材料的屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度之比，其值越小，表示材料允許的塑性變形區(qū)越大，在拉深工序中，材料的屈服比較小時(shí)，所需的壓邊力和所需克服的摩擦力相應(yīng)的減小，有利于提高成形極限。 （7）伸長(zhǎng)率δ。在材料性能實(shí)驗(yàn)時(shí)，試件由拉伸試驗(yàn)機(jī)拉斷后，對(duì)接起來(lái)測(cè)量長(zhǎng)度，其伸長(zhǎng)量與原長(zhǎng)度之比稱為伸長(zhǎng)率，其數(shù)值用“％”表示，其數(shù)值越大表示材料的塑性越好。經(jīng)查表可得，材料為20號(hào)鋼的伸長(zhǎng)率δ=25％。 綜上所述，對(duì)油杯零件材料20號(hào)鋼的力學(xué)性能分析，主要是為了便于模具設(shè)計(jì)中各參數(shù)的計(jì)算，故在后序的模具設(shè)計(jì)中各參數(shù)的計(jì)算均以上面所取的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算。 1.2.2零件工藝性的分析 沖壓件工藝性是指沖壓零件在沖壓加工過(guò)程中加工的難易程度。雖然沖壓加工工藝過(guò)程包括備料—沖壓加工工序—必要的輔助工序—質(zhì)量檢驗(yàn)—組合、包裝的全過(guò)程，但分析工藝性的重點(diǎn)要在沖壓加工工序這一過(guò)程里。而沖壓加工工序很多，各種工序中的工藝性又不盡相同。即使同一個(gè)零件，由于生產(chǎn)單位的生產(chǎn)條件、工藝裝備情況及生產(chǎn)的傳統(tǒng)習(xí)慣等不同，其工藝性的涵義也不完全一樣。這里我們重點(diǎn)分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性。 該零件為圓筒，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)稱，是典型的拉深件。在拉深過(guò)程中要注意控制拉深程度，加工時(shí)，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)，形狀等一些技術(shù)要求，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： （1）拉深件圓角半徑：拉深件的圓角半徑要適合，應(yīng)盡量大些，以便于成形和減少拉深次數(shù)，避免在拉深過(guò)程中出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象即拉裂。拉深件底與壁的圓角半徑應(yīng)滿足r1≥t。而在此設(shè)計(jì)中圓角半徑R2=t，故滿足設(shè)計(jì)要求。 （2）考慮拉深件厚度不均勻的現(xiàn)象：在拉深過(guò)程中，一般為不變薄拉深，從理論分析上說(shuō)是不符合的，在拉深過(guò)程中壁厚應(yīng)有少量的變化，如果在拉深件精度要求不高時(shí)，一般可以忽略不計(jì)，而在此設(shè)計(jì)當(dāng)中我們應(yīng)該考慮壁厚不均勻現(xiàn)象問(wèn)題，加工出符合圖樣要求的零件。 根據(jù)零件圖，初步分析可以知道油杯零件的沖壓成形需要多道工序才能完成，首先進(jìn)行正拉深，形成外形尺寸形狀，其次底部要成型。 綜上所述，圓筒由平板毛坯沖壓成形應(yīng)包括的基本工序有：沖裁（落料、成型）、拉深等，由于是多道工序，多套模具成形，還要特別注意各工序間的定位。 1.3 確定工藝方案和模具形式 在沖壓分析的基礎(chǔ)上，找出工藝與模具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)與難點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際情況提出各種可能的沖壓工藝方案，內(nèi)容包括工序性質(zhì)，工序數(shù)目，工序順序及組合方式等，有時(shí)同一種沖壓零件也可能存在多個(gè)可行的方案，通常每種方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)從產(chǎn)品質(zhì)量生產(chǎn)效率，設(shè)備占用情況，模具制造的難易程度和模具的使用壽命的高低，生產(chǎn)成本，操作方便與安全程度等方面進(jìn)行綜合分析、比較，確定出適合于現(xiàn)有生產(chǎn)條件的最佳方案，故在一定的條件下，以最簡(jiǎn)單的方法，最快的速度，最少的勞動(dòng)量，最少的費(fèi)用，可靠的加工出符合圖樣各項(xiàng)要求的零件，在保證加工質(zhì)量的前提下，選擇經(jīng)濟(jì)合理的工藝方案。 確定工藝方案及模具形式： 1、根據(jù)對(duì)沖壓零件的形狀、尺寸、精度及表面質(zhì)量要求的分析結(jié)果，確定沖壓所需的基本的工序，如落料、拉深、成型、修邊等。 2、根據(jù)初步工藝計(jì)算，確定工藝數(shù)目，如沖壓次數(shù)、拉深次數(shù)等。 3、根據(jù)個(gè)工序的變形特點(diǎn)、質(zhì)量要求等確定工序順序。 一般可按照下列原則進(jìn)行： 1）、對(duì)沖帶孔的或有缺口的沖裁件，如選用簡(jiǎn)單模，一般先落料，再?zèng)_孔或切口，使用級(jí)進(jìn)模，則先沖空孔或切口后落料 2）、對(duì)于到孔的拉深件，一般先拉深，后沖孔，但孔的位置在零件底部且孔徑尺寸要求不高時(shí)，也可先沖孔后拉深。 3）、對(duì)于形狀復(fù)雜的拉深件，為便于材料變形和流動(dòng)，應(yīng)先形成內(nèi)部形狀，再拉深外部形狀。 4）、整形或校平工序，應(yīng)在沖壓件基本成型以后進(jìn)行。 4、根據(jù)生產(chǎn)批量和條件（沖壓加工條件和模具制造條件）確定工序組合。生產(chǎn)批量大時(shí)，沖壓工序應(yīng)盡可能組合在一起，用復(fù)合模具；小批量生產(chǎn)用單工序簡(jiǎn)單模。 由于圓筒沖壓成形需要的多道工序完成，因此選擇合理的成形工藝方案十分重要，考慮到生產(chǎn)批量大，應(yīng)在生產(chǎn)合格零件的基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。 要提高生產(chǎn)成本，應(yīng)該盡量選擇合理的工藝方案，選擇復(fù)合能復(fù)合的工序，但復(fù)合程度太高，模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝調(diào)試?yán)щy，模具成本高，同時(shí)可能降低模具的強(qiáng)度，縮短模具壽命。 根據(jù)零件形狀確定沖壓工序類型和選擇工序順序，沖壓該零件需要的基本工序有落料、拉深、成型、修邊。 工序的組合方案及比較 方案一：1）落料； 2）拉深； 3）成型； 4）修邊。 方案二：1）落料與拉深復(fù)合； 2）成型； 3）修邊。 方案三：1）落料； 2）拉深與成型復(fù)合； 3）修邊。 方案四：1）落料、拉深、成型與修邊復(fù)合。 方案一：復(fù)合程度較低，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝、調(diào)試容易，但生產(chǎn)道次多，效率低，不適合大批量生產(chǎn)。故很少使用。 方案二：將落料與拉深進(jìn)行復(fù)合，工序少，生產(chǎn)效率較高，但模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，安裝、調(diào)試難于控制，同時(shí)模具強(qiáng)度較低。 方案三：將拉深與成型復(fù)合 方案四：復(fù)合程度最高，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝調(diào)試?yán)щy，模具成本提高，同時(shí)可能降低模具的強(qiáng)度，縮短模具的壽命。 根據(jù)以上四個(gè)沖壓工藝方案的比較，四種沖壓工藝方案各有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，為了提高生產(chǎn)率，保證模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沖壓件尺寸穩(wěn)定、精度高，故在此設(shè)計(jì)中選擇方案四進(jìn)行沖制圓筒。 第二章. 主要工藝參數(shù)的計(jì)算 2.1落料尺寸的計(jì)算 由于板料在扎壓或退火時(shí)所產(chǎn)生的聚合組織而使材料引起殘存的方向性，反映到拉深過(guò)程中，就使桶形拉深件的口部形成明顯的突耳。此外，如果板料本身的金屬結(jié)構(gòu)組織不均勻、模具間隙不均勻、潤(rùn)滑的不均勻等等，也都會(huì)引起沖件口高低不齊的現(xiàn)象，因此就必需在拉深厚的零件口部和外緣進(jìn)行修邊處理。這樣在計(jì)算毛坯尺寸的時(shí)候就必需加上修邊余量然后再進(jìn)行毛坯的展開(kāi)尺寸計(jì)算。 根據(jù)零件的尺寸取修邊余量的值為2mm。查表4—10《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》 在拉深時(shí)，雖然拉深件的各部分厚度要求發(fā)生一些變化，但如果采用適當(dāng)?shù)墓に嚧胧?，則其厚度的變化量還是并不太大。在設(shè)計(jì)工藝過(guò)程時(shí)，可以不考慮毛坯厚度的變化。 根據(jù)零件拉深高度及相對(duì)高度查表得修邊余量=2mm 毛坯尺寸按公式 …………………………………2.1 經(jīng)計(jì)算得 mm 2.2確定排樣方案 2.2.1確定排樣、裁板方案 沖裁件在板料、條料或帶料上的布置方法稱為排樣。排樣是否合理，直接影響到材料的利用率、零件質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具結(jié)構(gòu)與壽命及生產(chǎn)操作方式與安全。因此，在沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)中，排樣是一項(xiàng)極為重要的、技術(shù)性很強(qiáng)的工作。 加工此零件為大批大量生產(chǎn)，沖壓件的材料費(fèi)用約占總成本的60%~80%之多。因此，材料利用率每提高1%，則可以使沖件的成本降低0.4%~0.5%。在沖壓工作中，節(jié)約金屬和減少?gòu)U料具有非常重要的意義，特別是在大批量的生產(chǎn)中，較好的確定沖件的形狀尺寸和合理的排樣的降低成本的有效措施之一。 由于材料的經(jīng)濟(jì)利用直接決定于沖壓件的制造方法和排樣方式，所以在沖壓生產(chǎn)中，可以按工件在板料上排樣的合理程度即沖制某一工件的有用面積與所用板料的總面積的百分比來(lái)作為衡量排樣合理性的指標(biāo)。 同時(shí)屬于工藝廢料的搭邊對(duì)沖壓工藝也有很大的作用。通常，搭邊的作用是為了補(bǔ)充送料是的定位誤差，防止由于條料的寬度誤差、送料時(shí)的步距誤差以及送料歪斜誤差等原因而沖出殘缺的廢品，從而確保沖件的切口表面質(zhì)量，沖制出合格的工件。同時(shí)，搭邊還使條料保持有一定的剛度，保證條料的順利行進(jìn)，提高了生產(chǎn)率。搭邊值得大小要合理選取。根據(jù)此零件的尺寸查表2—10，《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》取 進(jìn)距方向 mm 搭邊值為 mm 于是有 進(jìn)距 …………………2.2 條料寬度 ………………2.3 板料規(guī)格擬用2mm×900mm×1600mm熱軋鋼板（表18.3—24，《中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典》）。由于毛坯面積較大所以橫裁和縱裁的利用率相同，從送料方便考慮，我們可以采用橫裁。 裁板條數(shù) 條余17mm 每條個(gè)數(shù) 9個(gè)余28mm 每板總個(gè)數(shù) 2.2.2材料利用率 依據(jù)（P203，《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》） 2.2.3計(jì)算零件的凈重G ……………………………………2.4 依據(jù)（P264，《沖壓工藝模具學(xué)》） 366g 式中—密度，低碳鋼取。 （）內(nèi)的第一項(xiàng)為毛坯面積，第二項(xiàng)為切邊廢料面積。 其排樣如圖2.1所示： 圖2.1排樣圖 2.3計(jì)算拉深次數(shù) 在考慮拉深的變形程度時(shí)，必需保證使毛坯在變形過(guò)程中的應(yīng)力既不超過(guò)材料的變形極限，同時(shí)還能充分利用材料的塑性。也就是說(shuō)，對(duì)于每道拉深工序，應(yīng)在毛坯側(cè)壁強(qiáng)度允許的條件下，采用最大的變形程度，即極限變形程度。 極限拉深系數(shù)值可以用理論計(jì)算的方法確定。即使得在傳力區(qū)的最大拉應(yīng)力與在危險(xiǎn)斷面上的抗拉強(qiáng)度相等，便可求出最小拉深系數(shù)的理論值，此值即為極限拉深系數(shù)。但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，極限拉深系數(shù)值一般是在一定的拉深條件下用實(shí)驗(yàn)的方法得出的，我們可以通過(guò)查表來(lái)取值。 該工件拉深一個(gè)過(guò)程，因此可以計(jì)算其拉深系數(shù)來(lái)確定拉深次數(shù)。 其實(shí)際拉深系數(shù)為： …………………………2.5 材料的相對(duì)厚度為 ………………2.6 由表5—21，《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》可以查出 ，表5—22，《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》 因?yàn)閷?shí)際拉深系數(shù)m大于首次拉深系數(shù)，所以拉深過(guò)程可以一次拉深成功。 2.4拉深沖壓力的計(jì)算 由于該零件為軸對(duì)稱件，故不必進(jìn)行壓力中心的計(jì)算。 2.4.1落料過(guò)程 （1）落料力 凸模落料力的計(jì)算公式為 ………………………………………2.9 式中 F—沖裁力（N） L—沖件的周邊長(zhǎng)度（mm） t—板料厚度（mm） —材料的抗拉強(qiáng)度（MPa） 查得材料的抗拉強(qiáng)度為353500。即取=400MPa 因此，落料力為 （2）卸料力 一般情況下，沖裁件從板料切下以后受彈性變形及收縮影響。會(huì)使落料件梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁后剩下的板料則箍緊在凸模上。從凸模上將沖件或廢料卸下來(lái)所需的力稱卸料力。影響這個(gè)力的因素較多，主要有材料力學(xué)性能、模具間隙、材料厚度、零件形狀尺寸以及潤(rùn)滑情況等。所以要精確地計(jì)算這些力是困難的，一般用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 卸料力 ………………………………2.11 式中 F——沖裁力(N) ——頂件力及卸料力系數(shù)， 其值可查（表19.1—12，《沖壓模具設(shè)計(jì)》）取為0.04。 因此 2.4.2 拉深過(guò)程 （1）拉深力 帶凸緣圓筒形零件的拉深力近似計(jì)算公式為 ………………………………2.12 式中 d—圓筒形零件的直徑（mm） —系數(shù)，查（表5—3，《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》）取1 —材料的抗拉強(qiáng)度（MPa） 因此 （2）壓邊力 壓邊力的大小對(duì)拉深件的質(zhì)量是有一定影響的，如果過(guò)大，就要增加拉深力，因而會(huì)使制件拉裂，而壓邊圈的壓力過(guò)小就會(huì)使工件的邊壁或凸緣起皺，所以壓邊圈的壓力必須適當(dāng)。合適的壓邊力范圍一般應(yīng)以沖件既不起皺、又使得沖件的側(cè)壁和口部不致產(chǎn)生顯著的變薄為原則。壓邊力的大小和很多因素有關(guān)，所以在實(shí)際生產(chǎn)中，可以根據(jù)近似的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。 …………………………………2.13 依據(jù)（P328，《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》） 式中 D—毛坯直徑（mm） d—沖件的外徑（mm） q—單位壓邊力（MPa）（表5—20，《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》） q的值取2。 所以 （3）頂件力 頂件力的計(jì)算公式可按下式： = ………………………………………2.14 式中 ——頂件力（N）； ——頂件力系數(shù)；查表2-8 = 0.06 == 0.06 x 434800 = 26088 （4）拉深功的計(jì)算 拉深所需的功可按下式計(jì)算 ……………………………2.15 依據(jù)（P45，《沖壓工藝模具學(xué)》） 式中 ——最大拉深力（N） h ——拉深深度（mm） W——拉深功（J） C——修正系數(shù)，一般取為C=0.6~0.8。取0.74 所以 2.5沖壓設(shè)備的選擇 為安全起見(jiàn)，防止設(shè)備的超載，對(duì)于沖裁工序，壓力機(jī)的公稱壓力P應(yīng)大于或等于沖裁時(shí)總沖壓力的1.1～1.3倍。 即： P≥ （1.1～1.3）Fmax………………………2.18 取 P = 1.3 Fmax P = 565.5KN 所以可以選擇噸位為630KN以上的壓力機(jī)，考慮到拉深成形的行程比較大，選定壓力機(jī)還應(yīng)參考?jí)毫C(jī)說(shuō)明書所給出的允許工作負(fù)荷曲線。參照書末表C-1可選取公稱壓力為630KN的JB23-63型開(kāi)式壓力機(jī)，該壓力機(jī)與模具設(shè)計(jì)的有關(guān)參數(shù)為： 表2.1 名稱 量值 型號(hào) JB23-63 公稱壓力（10KN） 63 發(fā)生公稱壓力時(shí)滑塊離下極點(diǎn)距離/mm 8 滑塊行程 固定行程/mm 120 調(diào)節(jié)行程/mm 120 12 標(biāo)準(zhǔn)行程次數(shù)（不小于）/（次/min） 70 最大閉合高度/mm 固定臺(tái)和可傾/mm 360 活動(dòng)臺(tái)位置 最低/mm 460 最高/mm 220 閉合高度調(diào)節(jié)量/mm 90 滑塊中心到機(jī)身距離（喉深）/mm 260 工作臺(tái)尺寸/mm 左右 710 前后 480 工作臺(tái)孔尺寸/mm 左右 340 前后 180 直徑 230 立柱間距離（不小于）/mm 340 模柄孔尺寸（直徑x 深度）/mm Φ50 x 70 工作臺(tái)板厚度/mm 90 第三章、 模具設(shè)計(jì) 3.1模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇采用落料、拉深、成型、修邊復(fù)合模，首先要考慮落料凸模（兼拉深凹模）的壁厚是否過(guò)薄。本次設(shè)計(jì)中凸凹模的壁厚為 ……………………… 3.1 能夠保證足夠的強(qiáng)度，故采用復(fù)合模。 如前所述，模具設(shè)計(jì)包括模具結(jié)構(gòu)形式的選擇和設(shè)計(jì)，模具結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算，模具圖的繪制等內(nèi)容?，F(xiàn)對(duì)落料、拉深、成型、修邊復(fù)合模設(shè)計(jì)步驟如下： 模具結(jié)構(gòu)如圖3.1所示 圖3.1 落料、拉深、成型、修邊復(fù)合模 1——下模座 2——導(dǎo)柱 3、10、13、22——銷釘 4——導(dǎo)料板 5——卸料板 6、14、15、21、27——螺釘 7——導(dǎo)套 8——上模座 9、20——固定板 11——墊板 12——模柄 17——凸凹模 18——頂件塊 19——落料凹模 23——頂桿 24——凸模 25——打桿 26——壓邊圈 如圖3.1所示，送料時(shí)條料沿兩個(gè)導(dǎo)料板4進(jìn)行導(dǎo)料，由擋料銷定距。 開(kāi)始工作時(shí)，首先由凹模19和凸凹模17完成落料，緊接著由凸模24和凸凹模進(jìn)行拉深成型。拉深結(jié)束后，凸凹模繼續(xù)下行與凸模臺(tái)階進(jìn)行擠切修邊。在回程時(shí)由頂件塊20將工件從凸凹模內(nèi)推出。連接頂件塊的打桿25由螺母鎖緊。 當(dāng)壓力機(jī)的閉合高度不夠時(shí)，對(duì)模具可作如下改動(dòng)：將模柄12換成凸緣式模柄，去掉墊板11；如果閉合高度仍不夠，可去掉固定板20，將凸模直接嵌入下模座上。 該模具采用了中間導(dǎo)柱模架進(jìn)行導(dǎo)向，這是為了保證均勻的沖裁間隙，提高模具的刃模壽命，并使模具的調(diào)試簡(jiǎn)單化。因此兼有沖裁加工的拉深模都采用模架進(jìn)行導(dǎo)向。 落料、拉深復(fù)合模比單工序?？商岣呱a(chǎn)率，但模具較復(fù)雜，裝配難度也較大。由于計(jì)算的拉深件的毛坯尺寸不一定準(zhǔn)確，常需經(jīng)試模修正，因此應(yīng)在拉深件毛坯經(jīng)單工序模生產(chǎn)驗(yàn)證合格之后，為了提高生產(chǎn)率，才設(shè)計(jì)落料、拉深復(fù)合模。對(duì)于較小的拉深件，從安全考慮，新設(shè)計(jì)拉深模也可以取落料與拉深復(fù)合模的方案。在變形程度允許的條件下，可適當(dāng)加大毛坯尺寸，以提高模具的可靠性。對(duì)于非圓形拉深件，新設(shè)計(jì)模具不宜采用落料與拉深復(fù)合的方案，因?yàn)槠涿鞒叽缬?jì)算的可靠性更差。除非工件的變形程度較小，允許將毛坯尺寸加大，才考慮設(shè)計(jì)落料、拉深復(fù)合模。 3.2模具的閉合高度 根據(jù)以上落料、拉深復(fù)合模結(jié)構(gòu)圖可知，模具的閉合高度hm為： Hm=下模板厚度(60)+上模板厚度(50)+墊板厚度(10)+凸凹模長(zhǎng)度(80)+凸模高度(42)+固定板(30、25)-凸凹模進(jìn)人凹模的深度(30) Hm =60+50+10+80+42+30+25-30…………3.1 =267mm 查所選設(shè)備的參數(shù)；壓力機(jī)的最大的閉合高度為360mm，最小閉合高度為270 mm，則模具的裝模高度應(yīng)該滿足下式要求： Hmax-5 > hm > Hmin+10………………………3.2 即： 355> 267 > 280 故滿足設(shè)計(jì)要求。 3.3模具工作部分尺寸及公差計(jì)算 由模具結(jié)構(gòu)圖便知，該模具工作部分尺寸及公差計(jì)算，主要包括落料凸、凹模刃口尺寸及公差計(jì)算、拉深模和成型模工作部分尺寸的計(jì)算。 3.3.1落料凸、凹模刃口的尺寸及公差的計(jì)算： 沖裁模刃口是尖銳鋒利的，多為直角，故沖裁模刃口尺寸是指沖頭與凹模的直徑尺寸。由于剪切面是工具的側(cè)面與材料接觸并擠光而得到的平滑面，所以落料件的外徑尺寸應(yīng)等于凹模內(nèi)徑尺寸。模具兩刃口尺寸中總有一個(gè)基準(zhǔn)尺寸，設(shè)計(jì)和制造模具時(shí)，可分別根據(jù)工件的精度要求，決定第一件為基準(zhǔn)件，把間隙取在另一件上。故落料件以凹模為基準(zhǔn)。 模具工作部分加工時(shí)要注意經(jīng)濟(jì)上的合理性，精度太高，則制造困難、成本高；精度太低，則又可能加工不出合格的產(chǎn)品。因此，模具的精度應(yīng)隨工件的精度要求而定，這樣才會(huì)有好的經(jīng)濟(jì)性。一般模具精度比工件精度至少高兩個(gè)級(jí)別。 對(duì)于落料 ……………………3.3 …………………3.4 依據(jù)（P22，《沖壓工藝模具學(xué)》） 式中 —落料凸模直徑（mm） —落料凹模直徑（mm） D —工件外徑的公稱尺寸（mm） — 沖裁工件要求的公差 X —系數(shù)，為避免多數(shù)沖裁件尺寸都偏向于極限尺寸，此處可取X=0.5。 、—凹、凸模制造偏差,查表其值分別為+0.040、-0.030 （表2-7，《冷沖模設(shè)計(jì)》） —實(shí)用間隙最小值，可以通過(guò)查表1—2，《沖壓工藝模具學(xué)》 選取 所落下的料（即為拉深的坯料）按未注公差的自由尺寸IT14級(jí)選取極限偏差，故落料件的尺寸取為，還必須滿足下列公式 ……………………3.5 依據(jù)（P22，《沖壓工藝模具學(xué)》） 有 所以滿足條件。 …………………………3.6 …………………3.7 3.3.2拉深凸、凹模刃口的尺寸及公差的計(jì)算 由式 ……………………………3.8 ……………………3.9 依據(jù)（P54，《沖壓工藝模具學(xué)》） 以上各式中，查表可知分別為+0.025、-0.035。間隙C查表（表2—10，《沖壓工藝模具學(xué)》） 有 …………………………3.10  第四章、 沖模零件的設(shè)計(jì) 4.1 凹模的設(shè)計(jì) 4.1.1 凹模的尺寸計(jì)算 凹模工作部分的尺寸計(jì)算，參見(jiàn)前面的主要工藝參數(shù)的計(jì)算。其他部分結(jié)構(gòu)寸的計(jì)算如下： （1）凹模壁厚C 凹模壁厚C是指凹模刃口到凹模外邊緣的最短距離。凹模壁厚將直接影響凹模板的外形尺寸，即長(zhǎng)度與寬度（L x B）。故在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)選擇合適的凹模壁厚C。 凹模壁厚C值主要考慮布置連接螺釘孔和銷釘孔的需要，同時(shí)也能保證凹模強(qiáng)度和剛度，在選擇凹模壁厚時(shí)，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：工件落料時(shí)取表中較小值，反之取較大值；型孔為圓弧時(shí)取小值、為直邊時(shí)取中值、為尖角時(shí)取大值；當(dāng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)模具或雖然設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)模具，但凹模板毛坯需要外購(gòu)時(shí)，應(yīng)將計(jì)算的凹模外形尺寸L X B按模具國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中凹模板的系列尺寸進(jìn)行修正，取較大規(guī)格的尺寸。所以根據(jù)以上的要求查表9-6得零件毛坯直徑為Φ173，板料厚度為2mm的凹模壁厚C為42mm。 （2）凹模厚度H 凹模板的厚度H主要不是從強(qiáng)度需要考慮的，而是從連接螺釘旋入深度與凹模剛度的需要考慮的。凹模板的厚度一般應(yīng)不小于10mm，特別小型的模具可取8mm。隨著凹模板外形尺寸的增大，凹模板的厚度也應(yīng)相應(yīng)的增大。 整體凹模板的厚度可按如下的經(jīng)驗(yàn)公式估算： H = K1 x K2 x（0.1F） 1/3 …………………………4.1 式中 F——沖裁力（N）；在前面計(jì)算沖裁力得： F=434800N； K1——凹模材料修正系數(shù)，合金工具鋼K1=1，碳素工具鋼 K1=1.3；該凹模的材料為T12，故取K1=1.3； K2——凹模刃口周邊長(zhǎng)度修正系數(shù)，見(jiàn)表2-18 凹模厚度按刃口長(zhǎng)度修正系數(shù)K2可得：K2=1.37； 把K1=1.3；K2=1.37；F=434800N；代入H = K1 x K2 x（0.1F） 1/3 可得： H = K1 x K2 x（0.1F） 1/3 =1.3 x 1.37 x (0.1 x 434800)1/3 =62.6mm 在求得凹模壁厚和厚度后，就初步有了凹模的外形的尺寸，這個(gè)外形尺寸，還須向國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)靠攏。由凹模壁厚C=42mm；凹模厚度H=62.6mm知： 凹模長(zhǎng)L= 173 + 2 x 42 = 257 mm 凹模寬B= 173 + 2 x 42 = 257 mm 凹模板外形尺寸：L x B x h=257 x 257 x 62.6 查表14-6摘自GB2858-81 矩形和圓形凹模外形尺寸知: 將上述凹模板外形尺寸改為: 250 x 250 x 40mm 凹模外形尺寸形狀如下圖所示: 4.1凹模外形尺寸圖 凹模的外形尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，用以上方法求得的外形尺寸應(yīng)向接近的標(biāo)準(zhǔn)尺寸靠攏。故凹模尺寸、強(qiáng)度和剛度足夠，一般不再進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的核算。 4.1.2 落料凹模的結(jié)構(gòu)形式 當(dāng)沖裁形狀復(fù)雜，公差等級(jí)高，尺寸大或尺寸較小的零件時(shí)，可以采用鑲拼式凹模，但對(duì)于此零件的沖裁其凹模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故采用整體式結(jié)構(gòu)。其凹模結(jié)構(gòu)圖如下圖所示： 4.2落料凹模結(jié)構(gòu)形式圖 凹模的固定方法用螺釘固定，具體的固定方法見(jiàn)裝配圖。 4.2拉深凸模 拉深凸模的工作部分尺寸在前面的設(shè)計(jì)計(jì)算中已經(jīng)算出，這里根據(jù)零件的加工深度設(shè)計(jì)出凸模的內(nèi)外形尺寸。在拉深完成高度處加入一個(gè)突出臺(tái)階與拉深凹模進(jìn)行擠切修邊。在圖中標(biāo)注尺寸精度、形位公差及粗糙度。拉深凸模的零件圖如下圖所示： 4.2 拉深凸模 4.3凸凹模（落料凸模和拉深凹模）的設(shè)計(jì) 凸凹模即落料時(shí)為落料凸模、拉深時(shí)為拉深凹模。在設(shè)計(jì)過(guò)程中綜合考慮。凸凹模的工作部分尺寸在前面的設(shè)計(jì)計(jì)算中已經(jīng)算出，這里根據(jù)零件的加工深度設(shè)計(jì)出凸凹模的內(nèi)外形尺寸。在其內(nèi)部設(shè)計(jì)了限位倒角，以限制壓邊圈的行程，在上圓口設(shè)計(jì)了安裝頂出件的沉槽。在圖中標(biāo)注尺寸精度、形位公差及粗糙度。凸凹模的零件圖如下圖所示： 4.3凸凹模（落料凸模和拉深凹模）結(jié)構(gòu)圖 4.4 沖模的導(dǎo)向裝置 沖模工作時(shí)，除了由壓力機(jī)滑塊對(duì)上模與下模進(jìn)行導(dǎo)向以外，還可單獨(dú)設(shè)置導(dǎo)向裝置進(jìn)行導(dǎo)向，其主要作用如下： 1.模具在壓力機(jī)上安裝調(diào)整比較的方便。 2.沖制的工件質(zhì)量穩(wěn)定，沖裁間隙始終保持一致而不易發(fā)生變化，因此工件有較好的互換性。 3.沖模不易損壞，故模具的壽命比無(wú)導(dǎo)向沖模高。 4.4.1無(wú)導(dǎo)向沖裁 （1）無(wú)導(dǎo)向沖裁的條件 無(wú)導(dǎo)向沖裁是指沖裁模本身無(wú)導(dǎo)向裝置。沖裁時(shí)，壓力機(jī)滑塊的導(dǎo)向精度，即滑塊橫向偏擺的最大距離將直接影響沖裁間隙的均勻程度。 無(wú)導(dǎo)向沖裁不啃模的條件是：在凸模與凹模單面間隙調(diào)整均勻的條件下，其值應(yīng)不小于壓力機(jī)滑塊的導(dǎo)向精度。如果從保證沖裁件斷面質(zhì)量考慮，則單面沖裁間隙允許的波動(dòng)值，應(yīng)不小于壓力機(jī)滑塊的導(dǎo)向精度。 （2）無(wú)導(dǎo)向沖裁的應(yīng)用 無(wú)導(dǎo)向沖裁模的優(yōu)點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配容易，成本降低。其缺點(diǎn)是沖裁過(guò)程中沖裁間隙的波動(dòng)將造成工件的質(zhì)量不穩(wěn)定，精度較低，并加速模具刃口的磨損，調(diào)模間隙不好控制，會(huì)造成啃模事故。因此，無(wú)導(dǎo)向沖裁模的安全性較差。綜上所述，在板料厚度大于0.8～1mm。精度要求不高、生產(chǎn)批量較小的落料、沖孔等單工序生產(chǎn)中，可以采用無(wú)導(dǎo)向裝置。 4.4.2導(dǎo)板導(dǎo)向 （1）導(dǎo)板導(dǎo)向的特點(diǎn) 將固定卸料板式模具的固定卸料板與凸模制成小間隙配合，一般為H7/h6，稱為導(dǎo)板。導(dǎo)板的型孔按凸模刃口尺寸配作。導(dǎo)板的功用有兩個(gè)：一是在沖裁時(shí)起上模與下模之間的導(dǎo)向作用；二是在回程時(shí)起卸料作用。 導(dǎo)板導(dǎo)向式?jīng)_裁模突出的優(yōu)點(diǎn)是使用時(shí)非常安全，可以說(shuō)是所有沖裁中最安全的。因?yàn)樵谑褂眠^(guò)程中，始終不允許凸模與導(dǎo)板脫離。 （2）導(dǎo)板導(dǎo)向的應(yīng)用 導(dǎo)板式導(dǎo)向的應(yīng)用仍有很大的局限性。首先，由于凸模要兼作導(dǎo)向件，其截面尺寸不能太小，以免受側(cè)向力而折斷，其截面也不應(yīng)太復(fù)雜。其次，由于使用中不允許凸模與導(dǎo)板脫離，選用壓力機(jī)也受到了限制，只能使用行程可調(diào)沖床。而且導(dǎo)板導(dǎo)向式?jīng)_裁模仍屬于固定卸料方式，也不適宜沖裁薄料。但對(duì)于板料厚度大于0.8mm、形狀較簡(jiǎn)單的落料加工，采用導(dǎo)板導(dǎo)向式?jīng)_裁模，還是很適合的。 4.4.3模架的導(dǎo)向 （1）模架導(dǎo)向的特點(diǎn) 普通模架由導(dǎo)柱、導(dǎo)套、上模座和下模座組成。從安全考慮，通常導(dǎo)柱安裝在下模座，導(dǎo)套安裝在上模座。導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合面取圓柱面，以便容易加工成小間隙配合，使模架的導(dǎo)向精度高于壓力機(jī)滑塊的導(dǎo)向精度。 采用模架進(jìn)行導(dǎo)向，不僅能保證上、下模的導(dǎo)向精度，而且能提高模具的剛性、延長(zhǎng)模具的使用壽命、使沖裁件的質(zhì)量比較穩(wěn)定、使模具的安裝調(diào)整比較容易。因此在中小型沖模上廣泛采用模架作為上、下模的導(dǎo)向裝置。 模具可視為模具的一個(gè)部件，并且早已高度標(biāo)準(zhǔn)化與商品化。在沖模設(shè)計(jì)時(shí)，特別是中小型沖模設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量選擇專業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)模架，對(duì)提高模具質(zhì)量、縮短制模周期有著十分重要的意義。 （2）模架的類型及應(yīng)用 按導(dǎo)柱不同的位置，分為如下四種模架： 中間導(dǎo)柱模架 導(dǎo)柱分布在矩形凹模的對(duì)稱中心線上，兩個(gè)導(dǎo)柱的直徑不同，可避免上模與下模裝錯(cuò)而發(fā)生啃模事故。適用于單工序模和工位少的級(jí)進(jìn)模。 后側(cè)導(dǎo)柱模架 后側(cè)導(dǎo)柱模架導(dǎo)柱分布在模座的一側(cè)且直徑相同，只適用橫向送料。其優(yōu)點(diǎn)是工作面開(kāi)敞，是適于在大件邊緣沖裁。其缺點(diǎn)是剛性與安全性最差，工作不夠平穩(wěn)、，應(yīng)盡量少用。 對(duì)角導(dǎo)柱模架 導(dǎo)柱分布在矩形凹模的對(duì)角線方向上，既可以橫向送料，又可以縱向送料。由于導(dǎo)柱間的誤差方向與送料方向傾斜，因此一般認(rèn)為導(dǎo)向精度高于前兩種模架。適于各種沖裁模使用，特別適于級(jí)進(jìn)沖裁模的使用。為避免上、下模的方向裝錯(cuò)，兩導(dǎo)柱直徑制成一大一小。 四導(dǎo)柱模架 4個(gè)導(dǎo)柱分布在矩形凹模的兩對(duì)角線方向上。模架的剛性很好，導(dǎo)向非常平穩(wěn)，但價(jià)格較高，一般的沖壓加工不需要四導(dǎo)柱模架。只要要求模具剛性與精度都很高的精密沖裁模，以及同時(shí)要求模具壽命很高的多工位自動(dòng)級(jí)進(jìn)模才采用。 彈壓導(dǎo)板式模架 彈壓導(dǎo)板除具有彈壓卸料板壓料及卸料功能外，還能對(duì)凸模進(jìn)行導(dǎo)向。 按導(dǎo)柱導(dǎo)套配合性質(zhì)的不同，有如下兩種形式： 導(dǎo)柱導(dǎo)套滑動(dòng)導(dǎo)向模架 將導(dǎo)柱與導(dǎo)套制成小間隙配合，為H6/h5時(shí)稱為一級(jí) 模架，為H7/h6時(shí)稱為二級(jí)模架。在加工時(shí)，導(dǎo)柱導(dǎo)套與模座均為H7/r6過(guò)盈配合。為避免導(dǎo)套壓入模座因變形而影響與導(dǎo)柱的配合，將導(dǎo)套壓入段的內(nèi)孔直徑加大1mm，不與導(dǎo)柱相配合。 裝配良好的模架，應(yīng)能用兩手輕輕抬起上模座而下模座不動(dòng)，但這樣的效果很難達(dá)到， 因?yàn)閷?dǎo)柱與模座為過(guò)盈配合，壓入導(dǎo)柱導(dǎo)套時(shí)難以保證垂直度。所以在裝配時(shí)，導(dǎo)柱、導(dǎo)套與模座可以較松的過(guò)渡配合H7/m6代替過(guò)盈配合，容易保證導(dǎo)柱和導(dǎo)套的軸線垂直于模座平面，使模架的導(dǎo)向精度只決定于加工精度，而容易制成精密模架。 對(duì)于沖裁模，導(dǎo)柱導(dǎo)套的配合間隙應(yīng)小于單面間隙。當(dāng)雙面沖裁間隙不造過(guò)0.03時(shí)，相當(dāng)于板料厚度小于0.5mm，可選用一級(jí)模架。雙面沖裁間隙超過(guò)0.03mm時(shí)，可選用二級(jí)模架。 為了保證使用中的安全和可靠性，設(shè)計(jì)與裝配模具時(shí)，還應(yīng)注意下列事項(xiàng)： 當(dāng)模具處于閉合位置時(shí)，導(dǎo)柱的上端面與上模座的上平面應(yīng)留10～15mm的距離；導(dǎo)柱下端面與下模座下平面應(yīng)留2～5mm的距離。導(dǎo)套與上模座上平面應(yīng)留不小于3mm的距離，同時(shí)上模座開(kāi)橫槽，以便排氣。 導(dǎo)柱導(dǎo)套滾動(dòng)導(dǎo)向模架 在導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間加多排鋼球，組成滾動(dòng)導(dǎo)向裝置滾動(dòng)導(dǎo)向的突出特點(diǎn)是：鋼球與導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間不但沒(méi)有間隙，而且有0.01～0.02mm 的過(guò)盈量，成為無(wú)間隙導(dǎo)向。因此其導(dǎo)向精度非常高。 為了減少磨損，鋼球沿導(dǎo)柱與導(dǎo)套工作面的滾動(dòng)軌跡應(yīng)不重合。為此，鋼球在保持圈內(nèi)的排列；橫向應(yīng)當(dāng)錯(cuò)開(kāi)，縱向連線與導(dǎo)柱軸線成8度角。 為了防止保持圈在工作時(shí)下沉、脫離導(dǎo)套而減少配合長(zhǎng)度，可在導(dǎo)柱上另加一個(gè)支承彈簧。 滾動(dòng)導(dǎo)向裝置屬于無(wú)間隙導(dǎo)向，精度高，壽命長(zhǎng)。使用于高速?zèng)_模、薄料（t小于0.5mm）無(wú)間隙沖裁、精密沖裁、硬質(zhì)合金模及其它精密沖裁。 標(biāo)準(zhǔn)模架 標(biāo)準(zhǔn)模架是指列入模具國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的模架。標(biāo)準(zhǔn)模架有如下特點(diǎn)： （1）標(biāo)準(zhǔn)模架是模具標(biāo)準(zhǔn)件中商品化程度最高的，有各種型號(hào)與規(guī)格可供選購(gòu)。 （2）出售的標(biāo)準(zhǔn)模架均由專業(yè)廠成批制造，質(zhì)量有保障，價(jià)格便宜。 （3）雖然每個(gè)模具都是單件生產(chǎn)的，但是模架卻可以批量生產(chǎn)。為適應(yīng)批量生產(chǎn)的需要，降低生產(chǎn)成本，提高模架質(zhì)量，模座采用鑄鐵制造，普通模架的導(dǎo)柱與導(dǎo)套選用20號(hào)鋼制造并經(jīng)滲碳淬火，硬度為58～62HRC；而滾動(dòng)導(dǎo)向模架的導(dǎo)柱與導(dǎo)套則采用軸承鋼GCr15制造，淬火硬度為62～68HRC。 （4）標(biāo)準(zhǔn)模架嚴(yán)格按冷沖模模架技術(shù)條件GB2854-81制造與驗(yàn)收。 可見(jiàn)，標(biāo)準(zhǔn)模架的質(zhì)量是很高的，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)盡量選用。 根據(jù)以上對(duì)各種模架的比較，為了提高生產(chǎn)率，降低模具的成本，故在選擇模架時(shí)，根據(jù)以上模架的使用和裝配要求，在此設(shè)計(jì)中選用中間導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模架，其結(jié)構(gòu)圖如裝配圖所示。 中間圓柱導(dǎo)柱模架 4.5定位裝置 沖壓加工時(shí)，條料或坯料在沖模內(nèi)處于正確的位置，稱為定位。 定位的基本形式有如下三種類型： （1）導(dǎo)向定位 （2）接觸定位 （3）形狀定位 在此設(shè)計(jì)模具中選用接觸定位。 1．條料的橫向定位裝置： 條料的橫向定位也稱為導(dǎo)料，主要作用是保證條料的橫向搭邊值。故在此次設(shè)計(jì)中采用導(dǎo)料板進(jìn)行條料的橫向定位，其設(shè)計(jì)過(guò)程如下所述： 導(dǎo)料板一般由兩塊組成，裝配模具時(shí)保證兩導(dǎo)向面互相平行，稱為分體式導(dǎo)向板在簡(jiǎn)單落料模上，有時(shí)將導(dǎo)料板與固定卸料板制成一體，稱為整體式導(dǎo)料板。采用整體式導(dǎo)料板的模具，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，但是，固定卸料板的加工量比較大，且不便于安裝調(diào)整。 在固定卸料式?jīng)_模和級(jí)進(jìn)模中，條料的橫向定位使用導(dǎo)料板，而不用導(dǎo)料銷。導(dǎo)料板比導(dǎo)料銷耐用，安裝調(diào)整方便。 （a）導(dǎo)料板的長(zhǎng)度 對(duì)于無(wú)承料板的模具，導(dǎo)料板的長(zhǎng)度就等于凹模板的長(zhǎng)度。即：L=250mm。 （b）導(dǎo)料板的寬度 當(dāng)凹模型孔橫向尺寸沿對(duì)稱軸線均分時(shí)，無(wú)論型孔是否對(duì)稱，則兩塊導(dǎo)料板的寬度是相同的。其寬度b應(yīng)按下式計(jì)算： b=0.5（B-B0-B1） 式中： b——導(dǎo)料板的寬度（mm）； B——凹模板的寬度（mm）；B=250mm； B0——條料板的寬度（mm）；B0=176.6mm； B1——雙面導(dǎo)料間隙（mm）；B1=0.17mm。 把B=250mm；B0=176.6mm；B1=0.17mm。代入b=0.5（B-B0-B1）中可得： b=0.5（B-B0-B1） =0.5 x （250-176.6-0.17） =36.6mm （c）導(dǎo)料板的厚度 查表2-22 導(dǎo)料板厚度可得：由于此零件的厚度為2mm，故取導(dǎo)料板的厚度為6mm。 2.條料的縱向定位裝置： 條料縱向定位也稱為擋料。在落料模與復(fù)合模中，擋料的主要作用是保證條料的縱向搭邊值。而在級(jí)進(jìn)模中還將影響制件的形位尺寸精度，因此要求更高?？紤]模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故在此選用固定擋料銷進(jìn)行條料的縱向定位。其設(shè)計(jì)過(guò)程介紹如下： 固定擋料銷裝在凹模型孔出料一側(cè)，利用落料以后的廢料孔進(jìn)行擋料，控制送料距離，簡(jiǎn)稱定距。模具國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的固定擋料銷有兩種型號(hào)即：A型和B型。具體結(jié)構(gòu)查閱相關(guān)資料。但是B型用于廢料孔較窄時(shí)擋料較方便，但應(yīng)用不多，一般都采用A型。故在此設(shè)計(jì)中選用A型。 固定擋料銷設(shè)置在近凹模刃口出為推式擋料，設(shè)置在遠(yuǎn)離凹模刃口處為拉式擋料，在此選用推式擋料。推式擋料的擋料銷孔離凹模刃口較近，損害凹模強(qiáng)度。拉式擋料可克服這一缺點(diǎn)，沖厚料時(shí)可考慮采用。但在落料縱向尺寸較大時(shí)，將使凹模長(zhǎng)度乃至整個(gè)模具尺寸都增大。因此，應(yīng)用并不多。采用擋料銷定距時(shí)，每次送料均需將條料抬起，因此，只能單沖，不便連沖，生產(chǎn)效率較低，拉料擋料更是如此。 固定擋料銷主要用在落料模與順裝復(fù)合模上。在2～3個(gè)工位的簡(jiǎn)單級(jí)進(jìn)模上有時(shí)也采用。工位多的級(jí)進(jìn)沖裁模不宜采用擋料銷定距。采用固定擋料銷定距時(shí)，如果模具為彈壓卸料方式，卸料板上要開(kāi)避讓孔，以防卸料板與擋料銷碰撞。 4.6卸料裝置 卸料裝置的功用是在一次沖裁結(jié)束之后，將條料或工件與落料凸?；驔_孔凸模脫離，以便進(jìn)行下一次沖裁。在這里只介紹固定卸料裝置。 1.固定卸料裝置的形式有如下幾種： （a）整體式卸料板：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但裝配調(diào)整不便。 （b）分體式卸料板：導(dǎo)料板裝配方便，應(yīng)用較多。 （c）懸臂式卸料板：用于窄長(zhǎng)件的沖孔或切口后的卸料。 （d）拱橋十卸料板：用于空心件或彎曲件沖底孔后的卸料。 2.固定卸料板的固定方式有兩種： （a）卸料板和凹模用同一螺釘和銷釘緊固到下模座上，螺釘數(shù)量為4個(gè)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但為了刃磨凹模，在拆下卸料板同時(shí)，也使凹模脫離了下模座。如模具是用導(dǎo)柱導(dǎo)向的，刃磨后再重新裝配模具，很可能使沖裁間隙不如初裝時(shí)均勻而損害模具的精度。 （b）卸料板只連接到凹模上，凹模再單獨(dú)連接到下模座上，螺釘一般要增加4～6個(gè)，銷釘要增加2個(gè)。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜些，但拆下卸料板時(shí)，凹模不脫離下模座，也就克服了前者的缺點(diǎn)。應(yīng)注意，在下模座與卸料板定位銷對(duì)應(yīng)處，應(yīng)鉆直徑稍大于銷直徑的通孔，以便拆卸料板時(shí)頂出銷釘。 如果板料較薄，采用固定卸料方式，會(huì)引起板料嚴(yán)重翹曲，使工件質(zhì)量不好，在間隙過(guò)大時(shí)，還容易出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)可能損壞模具。因此，采用固定卸料方式，按生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，板料厚度不宜大于0.8mm，而且不適于沖軟鋁板。 固定卸料板的平面外形尺寸一般與凹模板相同，其厚度可取凹模厚度的0.8倍，板料厚度超過(guò)3mm時(shí)，可與凹模厚度一致。固定卸料板形孔與凸模的單面間隙可以取0.2～0.5mm，厚料與硬料可取大值。 故通過(guò)以上所述，則選擇固定卸料板。其結(jié)構(gòu)圖如下所示： 1—凸模固定板 2—落料凹模 3—固定卸料板 4—凸凹模 5—頂出件 6—壓邊圈 4.7推件裝置 復(fù)合模出件均為逆出件，沖入凹模內(nèi)的工件需由出件裝置反向推出或頂出。倒裝復(fù)合模的出件裝置在上模，也稱為推件裝置，順裝復(fù)合模的出件裝置在下模，也稱為頂件裝置。 推件裝置一般由推件板、推桿、打板、打桿組成。在回程，當(dāng)滑塊內(nèi)的打桿橫梁撞擊到床身兩側(cè)的限為螺釘時(shí)，便產(chǎn)生推件力，并通過(guò)打桿、打板、推桿傳至推件板。類似的裝置如果用于順裝復(fù)合模就是排除沖孔廢料的打料裝置。 1.推件板的結(jié)構(gòu)形式 為了防止推件