【正文】 柱模得到廣泛得應(yīng)用。大批量沖壓生產(chǎn)現(xiàn)場多使用導柱模，有利于生產(chǎn)組織和操作安全。用導板導向 的 模具有兩種形式，一種使用導板（兼作卸料板）直接為凸模導向，對小孔沖模，可以同時保護小凸模。也可以將導板導向與導柱導向連用。固定導板模一般適用于材料厚大于 單工序落料、沖長 春 工 程 學 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 6 孔和多工序跳步?jīng)_孔、落料和連續(xù)拉深等沖壓工序。使用導板導向 的 另一種形式用于大型覆蓋 件拉深模、整形模等。 4. 按送料方式分 類 按送料方式可分為手工料模，半自動化沖模和自動沖模。； 5. 按使用模具材料分 按使用模具材料分 類 不同，可分為金屬沖模和非金屬沖模兩類。非金屬沖模主要有橡膠模和塑料（樹脂）沖模。 6. 按生產(chǎn)適應(yīng)性分 類 根據(jù)不同生產(chǎn)規(guī)模得需求，可分為普通沖模和專用沖模兩種形式。通用沖模有組合 沖模 ，普通彎曲模等。一般生產(chǎn)中使用的沖模多為專用沖模，即一副模具只沖壓某一種或幾種零件。 單工序沖模和復合模、級進 模 1. 單工序沖模 單工序沖模又稱簡單沖模，在一套沖模中只 完成一個工序，如落料模、沖空模、彎曲模、拉深模等。單工序沖模在沖壓生產(chǎn)現(xiàn)場是應(yīng)用最多得一種形式，即使在大批量生產(chǎn)條件下依然如此。 2. 復合模 復合沖壓是在沖床滑塊 的 一次行程中，在同一位置上， 使 材料順序完成幾個沖壓工序 的 方法，如落料 —— 沖孔、落料 —— 拉深、落料 —— 拉深 —— 沖孔等復合工序，該類模具稱為復合模 3. 級進 模 級進 模又稱 連續(xù) 模、跳步模。連續(xù)沖壓是在沖床滑塊 的 一次行程中，按一定程序完 成 兩個或兩個以上得工序，如沖孔 —— 落料、切口 —— 沖孔 —— 彎曲 —— 切斷、切口 —— 拉深 —— 沖孔 —— 落料等。工作 時，隨著條料（或稱帶料）得連續(xù)送進，在模具 的 不同部位，分別順序完成不同沖壓工序，在沖床的一次行程中，得到一個或數(shù)個制件。一般認為，當連續(xù)沖壓的工位級進模。多工位級進模用于大批量生產(chǎn)中，多采用帶（卷）料沖壓，必要時與自動送料裝置聯(lián)用。 沖模的結(jié)構(gòu)形式 沖模的結(jié)構(gòu)形式按沖壓工序可分為 以 下幾類。 1. 沖裁模 沖裁的過程時將金屬或非金屬板材的一部分材料與另一部分材料分離的過程，根據(jù)工序要求不同，可以沿封閉輪廓或非封閉輪廓線分離。 長 春 工 程 學 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 7 沖裁模與其他模具相比有兩大特點：一是凸模和凹模之間有與沖裁間隙值；二 是凸模和凹模有鋒利的刃口，一般情況下其刃口為 90度角。 2. 彎曲模 彎曲模結(jié)構(gòu)形式是隨彎曲件的尺寸和采用不同彎曲方式?jīng)Q定的。一般分為簡單彎曲模、連續(xù)彎曲模和自動彎曲模。通過彎曲模在多品種小批量生產(chǎn)的企業(yè)應(yīng)用較為廣泛，彎曲件形狀可以是V 形， U 形多角彎曲、曲線形彎曲等，可根據(jù)產(chǎn)品零件特征分類，制造通用彎曲模來加工一定尺寸范圍內(nèi)的零件。 3. 拉深模 拉深分首次拉深和以后各次的拉深，首次拉深的毛坯為平板毛坯，而以后各次拉深是在上一次拉深成半成品件的基礎(chǔ)上進行的，以后各次拉深時，一般時用上一次拉深件的形狀定位 。 冷沖模零件的分類 冷沖模零件零件根據(jù)其作用可分為工作零件、定位零件、卸料和推料零件、導向零件、支持零件、緊固零件和供力零件。一般認為，模具的工作零件，定位零件和卸料、推料零件為模具的工藝零件，而其他則稱為模具的輔助零件。 沖壓工藝零件 1. 工作零件 工作零件是指與沖壓材料直接接觸，對其施加壓力以完成材料沖壓工序的零件，包括凸模、凸凹模和凸模、凹模的品鑲件等。凸模、凹模又稱為上模、下模，這在彎曲、拉深和成形模具中較多采用。拉深模中的壓邊圈又稱壓料板?？捎脕韷鹤±蠲鳎ɑ虬?成件）以防止出現(xiàn)皺折，使材料能順利完成拉深成形工序。 2. 定位零件 定位零件的作用是確保毛坯或毛坯件在沖模中的正確位置，是沖壓件達到合格的形狀、尺寸要求。定位零件主要包括擋料銷、定距側(cè)刃、導正銷、導料板（側(cè)導板）、定位銷、定位等。 擋料銷：根據(jù)擋料銷的作用合使用場合不同可分為固定擋料銷，彈性（活動）擋料銷、始用擋料銷等。 長 春 工 程 學 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 8 定距側(cè)刃：用于連續(xù)沖壓中條料（或帶料）送進時的定位。常用定距側(cè)刃端面形狀有平和凹式兩種，連續(xù)沖壓模具工位較多時，使用凹式側(cè)刃可提高坯料送進時的精度。端部帶有臺階的側(cè)刃，可用于材料較厚時 的沖壓。 導料銷：導料銷用于連續(xù)沖模中條料（或帶料）送進時的精定位。導料銷不能單獨使用，可以和擋料銷聯(lián)用，或與定距側(cè)刃聯(lián)用。 3. 卸料、推件零件 卸料零件：用于從凸模周邊卸除坯料或廢料。卸料板、廢料板等都屬于卸料零件。 卸料板分彈性卸料板和剛性卸料板。剛性卸料板有稱固定卸料板。彈性卸料板的卸料力由彈簧或橡膠提供。廢料刀一般應(yīng)用在拉深、成形零件切邊后廢料的切除，通過廢料刀將切邊廢料切斷位數(shù)段可以單獨、方便的清楚廢料邊。 推件裝置與零件：推件時將沖壓后的制件或廢料，從凹模或凸模洞孔那推出。推件動作的完成是由 數(shù)個零件聯(lián)合動作完成的，故稱為推薦裝置。常用推件零件由推桿、推板、打料桿及各類推件器、頂桿等。 沖模輔助零件 1. 導向零件 導向零件主要用以保證凸模和凹模相互位置的準確性，由導柱、導套，導板等組成。上，下模間用導柱，導套導向已被廣泛應(yīng)用?；瑒訉虻膶е?，導套應(yīng)用范圍教廣，滾動導向的導柱，導套用應(yīng)用于精密的沖裁中。除上、下模座用導柱、導套導向外，多工位級進模、小孔沖模中常同時使用小導柱來保護小尺寸凸模以防止折斷。 2. 支持零件 支持零件主要是設(shè)計結(jié)構(gòu)需要，用于連接和固定工作零件，使之成為完 整的模具機構(gòu)。主要包括上模座、下模座、固定板、墊板、模柄等。支持零件除考慮結(jié)構(gòu)需要外，應(yīng)具有必要的強度及剛度。 3. 緊固零件 緊固零件主要用于緊固、連接各種沖模零件，如各種螺釘、圓銷等，其中圓柱銷還可起穩(wěn)固定位作用。 4. 供力零件 供力零件可分為沖壓工作提供卸料力、推件力、壓邊力等。供力零件由彈簧、橡膠、壓縮空氣墊等。圓柱形彈簧是常用的一種彈簧，只有在需要大的彈簧而又受空間尺寸所限制才選用碟形長 春 工 程 學 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 9 彈簧。 第 3章 沖裁 模 間隙 間隙就是凹模個凸模之間在垂直于沖裁方向上的尺寸差，用符號 C 表示，俗稱單面間隙。而雙面間隙用 Z 表示。單面間隙為 z/2。公稱間隙是指最小間隙，供新模具設(shè)計、制造時選用。間隙范圍時指間隙最大值與最小值之差。 沖裁件斷面 沖裁件的斷面分三個區(qū)域：圓角帶、光亮帶和斷裂帶。 間隙 對沖裁件的影響 間隙的大小可直接影響沖裁了力大小，沖件尺寸精度和沖斷面質(zhì)量。 沖裁間隙大，所需沖裁力小，模具磨損小，壽命高。反之則沖裁力大，磨損大，壽命低。 沖裁間隙選用適當，沖件尺寸精度高，因此對尺寸精度要求高的沖件，在沖模設(shè)計制造時，選用間隙大小 尤其重要。 間隙合理時，由凸模和凹模刃邊出發(fā)的兩條裂紋相迎，斷面質(zhì)量好，光亮帶約占料厚的 1/3～ 1/2。間隙過小時，斷面較直，軟料（純銅、鋁）斷面會出現(xiàn)較寬的（接近厚料）光亮帶，硬材會出現(xiàn)雙光亮帶。間隙過大時，圓角帶（塌角）較大，光亮帶窄，斷裂帶寬，且有較大的錐度。 凸、凹模間隙值的確定 凸、凹模間隙對沖裁件質(zhì)量、沖裁力、模具 壽命都有很大的影響。因此，設(shè)計模具時一定要 選擇一個合理的間隙，使沖裁件的斷面質(zhì)量較好、所需沖裁力較小、模具壽命較高。但分別從質(zhì)量、精度、沖裁力等方面 的要求各自確定的合理間隙值并不相同，考慮到模具制造中的偏差及使用中的磨損，生產(chǎn)中通常是選擇一個適當?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙。這個范圍的最小值稱為最小合長 春 工 程 學 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 10 理間隙 Cmin , 最大值稱為最大合理間隙 Cmax ?？紤]到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故 設(shè)計與制造中采用最小合理間隙 Cmin 。確定合理間隙的方法有兩種：理論確定法和經(jīng)驗確定法。 理論確定法的主要依據(jù)是保證裂紋重合，以便獲得良 好的斷面 。據(jù)此可計算合理沖裁間隙的理論值： C=（ tho ） tan? =t(1tho )tan? 式中 ： t— 板料厚度 （ mm） ； ho — 初始裂紋出現(xiàn)時凸模的擠入深度 （ mm）； C— 理論計算出的單面間隙（ mm）； ? — 裂紋方向角。 由于對不同的材料 tho 的值差別很大，需要進行試驗來測定，因此理論計算法在生產(chǎn)中使用不方便，故目前廣泛采用的是經(jīng)驗數(shù)據(jù)。 Z=K t 式中： Z— 雙面間隙 （ mm）； K— 間隙系數(shù)，實際生產(chǎn)中，系數(shù) K 的取值為 ~。 t— 材料厚度 (mm)。 沖裁間隙的選用原則 沖裁時，凸模和凹模之間間隙的大小將直接影響沖裁件質(zhì)量，合理選用間隙時 保證沖壓件質(zhì)量的首要條件。 長 春 工 程 學 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 11 ，采用最小的合理間隙，可以得到幾乎和坯料板面垂直的斷面，又沒有明顯的毛刺。 ，采用最小的合理間隙，保證沖件質(zhì)量的同時，可以得到較小的沖裁力和較長的模具壽命。 ，模具磨損增大，沖裁間隙也隨之增大。因此制造新模具時，應(yīng)選用最小的合理間隙值。 第 4 章 沖壓工藝過程設(shè)計 沖壓件工藝分析 ①材料：該沖裁件的材料 Q235鋼是普通碳素鋼，具有較好的可沖壓性能。 ② 零件結(jié)構(gòu) :該沖裁件結(jié)構(gòu)簡單，在沖裁件中間有一個半徑 的孔和四個轉(zhuǎn)角處有 圓角，比較適合沖裁。 ③ 尺寸精度：沖裁件的經(jīng)濟公差等級不高于 IT11級，現(xiàn)按 IT11級確定工件尺寸的公差，查 公差表可得各尺寸公差為： 零件外形： + 零件內(nèi)形： 248。5 + 結(jié)論：適合沖裁。 工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型 的確定 該零件包括沖孔 、落料兩個基本工序，可以采用以下三種工藝方案： ① 先落料，再沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。 ② 落料 — 沖孔復合沖壓，采用復合模生產(chǎn)。 ③ 沖孔 — 落料連續(xù)沖壓，采 用級進模生產(chǎn)。 方案①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)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，主要應(yīng)采用復合沖裁或級進長 春 工 程 學 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 12 沖裁方式。根據(jù)沖裁件尺寸精度等級 與尺寸形狀的適應(yīng)性，沖裁件的尺寸較小，沖裁件上的孔與孔之間或邊緣之間的距離過小，不宜采用復合沖裁，故宜采用級進模沖裁。 排樣設(shè)計 通過對產(chǎn)品零件的分析和計算，查閱相關(guān)資料，以下的計算和相關(guān)數(shù)據(jù)，為模具設(shè)計做好事先的工作，以便于設(shè)計模具，制造模具。 條料寬度與導料板間距離的計算 查 《冷沖壓工藝及模具設(shè)計》表 29，確定搭邊值： 兩工件間的搭邊： a1= 件邊緣搭邊： a= 歩距： s=22mm 條料寬度： B0△ =（ Dmax+2a） 0△ 導料板間距離： A=B+Z 式中 Dmax— 條料寬度方向沖裁件的 最大尺寸 a— 側(cè)搭邊值 △ — 條料寬度的單向偏差 Z— 導料板與最寬 條 料之間的間隙 由 B0△ =（ 25+） 0△ =270△ 查表 211 知△ =，則 B0△ = 查表 212 知導料板與條料之間的最小間隙