【正文】 定位裝置 為限定被沖材料的進(jìn)給步距和正確地將工件安放在沖模上完成下一步的沖壓工序，必須采用各種形式的定位裝置。 擋料銷 擋料銷（又稱定位銷）主要用于定位，保證條料有準(zhǔn)確的送料距。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，但銷孔離凹模刃口較近，會(huì)削弱凹模強(qiáng)度。當(dāng)料厚 3mm 以下時(shí)，擋料銷的高度可高于料厚 1mm 左右，而當(dāng)料厚 5mm以上時(shí)，擋料銷的高度可低于料厚 1～ 2mm。雖然開式?jīng)_床的剛度差，在沖裁力的作用下床身的變形能夠破壞沖裁模的間隙分部，降低模具的壽命或沖裁件的表面質(zhì)量。 （ 2）根據(jù)沖裁件的生產(chǎn)批量選擇 在小批量生產(chǎn)薄板件中，可選擇通用壓力機(jī)，速度快、生產(chǎn)效率高、質(zhì)量較穩(wěn)定。如果剛度較差，負(fù)載終了和卸載時(shí)模具間隙回發(fā)生很大變 化，影響沖壓件的精度與模具壽命。如對(duì)于斷面要求特別光潔的沖裁件加工，對(duì)工藝先進(jìn)和設(shè)備先進(jìn)的要求較高，此時(shí)，可選擇精沖壓力機(jī)甚至激光加工機(jī)。 （ 3）壓力機(jī)的閉合高度、工作臺(tái)尺寸和滑塊尺寸等應(yīng)滿足模具的正確安裝。查 《 沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例 》 附錄B3，其部分參數(shù)如下： 湖南文理學(xué)院芙蓉 29 標(biāo)稱壓力： 160KN 滑塊行程： 55mm 行程次數(shù)： 120 次 /min 最大閉合高度： 220mm 最大裝模高度： 180 mm 工作臺(tái)尺寸（前后左右）： 300mm 450 mm 模柄孔尺寸 (直徑深度 )：φ 40 mm 60 mm 電動(dòng)機(jī)功率： 湖南文理學(xué)院芙蓉 30 4 鉚接模設(shè)計(jì) 具有良好的工藝性的鉚接件，不僅能簡(jiǎn)化鉚接工藝過程和模具設(shè)計(jì)，而且能夠提高鉚接件的精度和節(jié)省材料。所以 該零件的結(jié)構(gòu)、尺寸、精度和材料均符合鉚接工藝性要求。本設(shè)計(jì)的鉚接工序是：先進(jìn)行 U 形鉚接，最后進(jìn)行鉚接成形。回彈的大小與材料的屈服強(qiáng)度 b? 成正比，與彈性模量 E成反比，即 s? /E越大，則回彈越大。這是因?yàn)?，?dāng) r/t增大時(shí)，鉚接變形程度減少，其中塑性變形和彈性變形成分均減少，但總變形中彈性變形所占比例在增加。 （ 4）模具間隙。鉚接力的增大可擴(kuò)大鉚接件內(nèi)部的塑性 變形區(qū)，從而減少回彈。 ② 盡量選用彈性模數(shù)量（ E）大而屈服強(qiáng)度（ s? ）低的材料鉚接，以減少回彈。 ① 采用校正鉚接。對(duì)大曲率半徑的制件，用普通鉚接方法鉚 接時(shí)，由于回彈大而很難成形，故常用拉彎法，即在制件鉚接的同時(shí)施加有軸向拉力，使材料內(nèi)、外層均為拉應(yīng)力，回彈互相抵消，達(dá)到了減少工件回彈的目的。 ② 利用橡膠或聚酯胺酯軟凹模來(lái)代替金屬的剛性凹模進(jìn)行鉚接。 根據(jù)前面設(shè)計(jì)可知 ： L=100mm 鉚接力和頂件力計(jì)算 湖南文理學(xué)院芙蓉 32 鉚接力計(jì)算 鉚接力是指鉚接工件完成預(yù)定形狀時(shí)需要壓力機(jī)所施加的壓力，是設(shè)計(jì)沖壓工藝和選擇設(shè)備的依據(jù)之一。 頂件力（壓料力）的計(jì)算 頂件力或壓料力 Q值可近似取自由 鉚接力的 30%～ 80%，即 Q=（ ～ ） P 式中： Q— 頂件力或壓料力， N； P— 自由鉚接力， N。 U 形工件的鉚接，則必須選擇適當(dāng)?shù)拈g隙。間隙過大，則回彈較大，還會(huì)降低工件精度 。分為下列兩種情況。 式中： L — 鉚接件的基本尺寸； PdLL、 — 凸模、凹模工作部分尺寸； ? — 鉚接件公差； pdTT、 — 凸、凹模制造公差，選用 IT7～ IT9 級(jí)精度； Z — 鉚接模的雙面間隙。對(duì)于工件圓角半徑較大 ? ?10rt ? ，而且精度要求較高時(shí)，應(yīng)考慮回彈的影響，將凸模圓角半徑根據(jù)回彈角的大小作相應(yīng)的調(diào)整，以補(bǔ)償鉚接的回彈量。凹模圓角半徑 dr 的大小與彎邊高度和材料厚度有關(guān)。 湖南文理學(xué)院芙蓉 36 （ 3）鉚接凹模深度。鉚接 U形件時(shí)，若彎邊 高度不大或要求兩邊平直，則凹模深度應(yīng)大于工件的高度。 凹模 工作部分圓角半徑 dr =5mm，其他尺寸根據(jù)零 件要求和安裝固定要求確定，材料可以選用 T10A，熱處理硬度可取 56HRC～ 60HRC。 斜楔、滑塊結(jié)構(gòu)尺寸 滑塊在斜楔的作用下移動(dòng)，完成圓弧部位的鉚接成形，而滑塊在初始位置要配合凸模完成第一次鉚接。 模座 ?；瑝K的斜面和底面是滑動(dòng)工作臺(tái)，表面粗糙度要求細(xì)。分剛性和彈性兩種。 U 形鉚接模 由于小撥叉和鉸扣的形狀相同，只是長(zhǎng)度不同而已，本 U 形鉚接模的設(shè)計(jì)可以同時(shí)滿足小撥叉和鉸扣的鉚接加工。若過小，則工件兩端直邊的自由部分太多，鉚接件回彈大，不平直，影響工件質(zhì)量。 為便于機(jī)械加工， V 形件鉚接凹模的底部最好設(shè)置退刀槽，或按 39。工件在壓彎過程中，凸模將工件壓入凹模而成形，凹?？诓康膱A角半徑 dr 對(duì)于零件質(zhì)量有明顯的影響。如工件內(nèi)側(cè)的圓角半徑為 r ,通常 pr =r ，但不能小于材料允許的最小鉚接半徑 minr 。 （ 2）鉚接件標(biāo)注內(nèi)形尺寸（見圖 44），這種情況下應(yīng)以凸模為基準(zhǔn)件，增大凹模取間隙。單邊間隙 c 按下列確定： c t kt? ??? 式中： c — 鉚接時(shí)凸模與凹模 之間的間隙， mm； t — 材料的公稱厚度； k — 間隙系數(shù)（見表 41）； ? — 板料厚度的正偏差。間隙越小，鉚接力越大。 故： 24 95 9 20 00 0 44 95 9yP P Q N? ? ? ? ? 鉚接模工作部分尺寸計(jì)算 鉚接模工作部分的尺寸計(jì)算主要指凸、凹模間隙、圓角半徑、凹模深度及凸、凹模橫向?qū)挾瘸叽绲?。由于因素眾多而難以精確計(jì)算，故常采用經(jīng)驗(yàn)公式或簡(jiǎn)化公式計(jì)算。 ③ 把凹模做成活動(dòng)式的，以便于實(shí)現(xiàn)過正鉚接來(lái)控制回彈。 （ 3）改善模具結(jié)構(gòu)，補(bǔ)償回彈 ① 根據(jù)鉚接件的回彈趨勢(shì)和回彈量的大小，修正凸?；虬寄９ぷ鞑糠值男螤畛叽纾广T接后的工件回彈量得到補(bǔ)償。一般認(rèn)為，鉚接變形區(qū)的校正壓縮量為料厚的2%～ 5%時(shí)，校正效果較好。 ④ 采用加熱鉚接。如前所述，回彈大小與鉚接的方法及模具結(jié)構(gòu)等湖南文理學(xué)院芙蓉 31 因素有關(guān)，要完全消除回彈是極其困難的，生產(chǎn)中可以采用某些措施來(lái)減少或補(bǔ)償由于回彈所產(chǎn)生的誤差，以提高鉚接件的精度。 （ 5）鉚接力。因此，可按 r/t 值來(lái)確定回彈角的大小 （ 3）鉚接工件的形狀。 （ 2）相對(duì)鉚接半徑 r/t。鉚接回彈是鉚接成形不可避免的現(xiàn)象，它將直接影響鉚接件的精度，必須加以控制。如果鉚接工序安排得合理，可以減少工序，簡(jiǎn)化模具設(shè)計(jì)，提高工件的質(zhì)量和產(chǎn)量。因此板料鉚接存在一個(gè)最小半徑允許值。 （ 4）壓力機(jī)的滑塊行程次數(shù)應(yīng)符合生產(chǎn)率和材料變形速度的要求。 （ 1）壓力機(jī)的公稱壓力不小于沖壓工 序所需的壓力。有時(shí)可利用原有壓力機(jī)進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，以滿足生產(chǎn)需要。液壓機(jī)行程不固定，不會(huì)因?yàn)榘辶虾穸茸兓d，而且在需要很大的施力行程加工時(shí)，與機(jī)械壓力機(jī)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于大中型的沖裁件，湖南文理學(xué)院芙蓉 28 深度大的成形件及復(fù)合工序件的生產(chǎn)，可選擇閉式機(jī)械壓力機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊、工件平穩(wěn)。 定位銷：材料 35鋼， B 型圓柱銷 B8 58 GB11986 材料 35鋼， B 型圓柱銷 B6 15 GB11986 沖裁設(shè)備選擇 沖裁設(shè)備類型的選擇 設(shè)備類型的選擇要依據(jù)沖裁件的生產(chǎn)批量、 工藝方法與性質(zhì)及沖裁件的尺寸、形狀與精度等要求來(lái)進(jìn)行。設(shè)計(jì)固定擋料銷要注意凹模壁的強(qiáng)度，并要求更換方便，且壓料板向下運(yùn)動(dòng)時(shí)和擋料銷不能產(chǎn)生干涉。 活動(dòng)擋料銷借助彈簧可在定位面上自由伸縮以避免運(yùn)動(dòng)件的干涉，常與彈性卸料板、壓料板配合使用，始用擋料銷主要用于連續(xù)模的初始定位，或當(dāng)擋料位置與凹模刃口太近會(huì)影響凹模強(qiáng)度時(shí)使用。定位裝置應(yīng)可靠并具有一定的強(qiáng)度，以保證工作精度、質(zhì)量的穩(wěn)定；定位裝置應(yīng)可以調(diào)整并設(shè)置在操作者容易觀 察和便于操作的地方；定位裝置應(yīng)避開油污、碎屑的干擾并且不與運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)干涉。 本設(shè)計(jì)采用的橡膠是聚胺酯彈性體，如表 39所示 卸料螺釘?shù)倪x用 對(duì)于卸料螺釘為使螺紋根部不直接承受側(cè)壓力，應(yīng)不螺釘圓柱部分埋入卸料卸料板中，其埋入的深度為 s=3～ 5mm。 工件的材料厚度是 1mm；沖裁時(shí)凸模進(jìn)入凹模深度取 1mm；模具維修時(shí)刃磨留量取 4mm；開啟時(shí)卸料板高出凸模 1mm。 本設(shè)計(jì)的彈性元件選用橡膠：橡膠是沖模中常用的彈性元件，其許用負(fù)荷比彈簧大，安裝調(diào)整也很方便。彈簧壓力隨行 程增加而增加，呈一定線性增長(zhǎng)。使用條料時(shí)固定卸料板可兼作送料導(dǎo)向，在連續(xù)模中也可用作凸模導(dǎo)向。 （ 5）卸料板可根據(jù)工件形狀制作成圓形或矩形，型孔與凸模的配合為 H7/h6或 H8/f7。 湖南文理學(xué)院芙蓉 24 （ 1）卸料力一般取 5%～ 20%沖裁力。一般導(dǎo)柱安裝在下模座 ,導(dǎo)套安裝在上模座 ,分別采用過盈配合。當(dāng)沖裁板厚在 以下的間隙模具時(shí)，選用 H6/h5 配合的 Ⅰ 級(jí)精度模架。可在上、下模座上分別設(shè)置兩對(duì)或四對(duì)導(dǎo)柱、導(dǎo)套對(duì)凸、凹模進(jìn)行導(dǎo)向。試用于各種中、小型沖模，生產(chǎn)中最常用。模柄支撐面應(yīng)垂直于軸線。常用模柄有：旋入式模柄、壓入式模柄、凸緣模柄、槽型模柄、通用模柄、浮動(dòng)模柄、推入式活動(dòng)模柄。模座的前側(cè)面須進(jìn)行機(jī)械加工，以便在此面打上模具的標(biāo)記。但是沖壓時(shí)如果有偏心載荷，則導(dǎo)柱、導(dǎo)套 會(huì)單邊磨損。模板厚度一般等于凹模厚度的 1～ 倍。根據(jù)模架導(dǎo)向用的導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合性質(zhì)分為滑動(dòng)導(dǎo)向模架和滾動(dòng) 導(dǎo)向模架兩大類。沖模的其他外形結(jié)構(gòu)尺寸也必須和壓力機(jī)相適應(yīng)，如模具外形輪廓平面尺寸與壓力機(jī)墊板、滑塊底面尺寸，模柄與模柄孔尺寸，下模緩沖器平面尺寸與壓力機(jī)墊板孔尺寸等都必須相適應(yīng)，以便模具能正確安裝和正常使用。壓力機(jī)的裝模高度是指滑塊在下死點(diǎn)位置時(shí)，滑塊下端面至墊板上平面的距離。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，凹模外形尺 寸一般是根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸，按經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)確定。其主要特點(diǎn)是：刃口強(qiáng)度較 好，刃口尺寸不隨修磨刃口而增大；易積沖裁件或廢料，孔壁磨損和壓力較大， 修磨時(shí)刃口磨去的尺寸較多。墊板厚度一般取 4～ 12mm。厚度一般取凹模厚度 的 ～ 倍。本設(shè)計(jì)的凸模材料 CrWMn。 凸模長(zhǎng)度： h1=16mm， h2=16mm h4=24mm, h=10mm L=16+16+24+10=66mm 凸模材料及其其他要求 模具刃口要有較高的耐磨性，并且能承受沖裁時(shí)的沖擊力，所以應(yīng)有較高的 硬度與適當(dāng)?shù)捻g性。 凸模的固定有臺(tái)套固定、鉚接、螺釘和銷釘固定、黏結(jié)劑澆注法 固定等形式。 由于小撥叉落料形狀較復(fù)雜，故采用配合加工方法，其凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算具體見表 37：以凹模為基準(zhǔn)件，因凹模磨損后，刃口部分尺寸都增大，因此屬于A類尺寸。 工序性質(zhì) 制件尺寸 凸模尺寸 凹模尺寸 落料 D0?? 后求出 Dp=(d? ? Zmin)0p?? 先求出 Dd=(D ? ? ) d??0 沖孔 d0?? 先求出 dp=(d+? ? )0p?? 后求出 dd=(d? ? +Zmin) d??0 材料厚度 t/mm 非圓形 ? 值 圓形 ? 值 1 工件公差Δ / mm 1 ＜ ～ ≥ ＜ ≥ 1～ 2 ＜ ～ ≥ ＜ ≥ 2～ 4 ＜ ～ ≥ ＜ ≥ ＞ 4 ＜ ～ ≥ ＜ ≥ 湖南文理學(xué)院芙蓉 17 配作加工凸模和凹模的尺寸計(jì)算，落料件按凹模磨損后尺寸變大、變小、不變的規(guī)律分為三種，如圖 34 所示；沖孔件按凸模磨損后尺寸變大、變小、不變的規(guī)律也分為三種如圖 35 所示。同時(shí)，為了保證一定的間隙，模具的制造公差必 須滿足下列條件： δ p +δ d ≤ ZmaxZmin 或 δ p=（ ZmaxZmin） δ d=（ ZmaxZmin） 式中 :δ p—— 凸模的制造公差； δ d—— 凹模的制造公差； Zmax—— 最大合理間隙； Zmin—— 最小合理間隙。若制件沒有標(biāo)注公差，則對(duì)于非圓形件按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)非配合尺寸的 IT14 級(jí)精度來(lái)處理，圓形件一般可按 IT10 級(jí)精度來(lái)處理。凸模刃口的基本尺寸取接近或等于孔的最大極限尺寸，以保證凸模磨損在一定范圍內(nèi)也可使用。計(jì)算凸模和凹模尺寸時(shí)應(yīng)遵循下述原則： （ 1）落料時(shí)，應(yīng)先確定凹模刃口尺寸。沖裁件以 X 軸對(duì)稱，所以 Y0 = 0， X0 = 湖南文理學(xué)院芙蓉 15 、凹模刃口尺寸計(jì)算 沖裁模凸、凹模刃口尺寸精度是影響沖裁件尺寸精度的重要因素。若因沖件的形狀特殊，從模具結(jié)構(gòu)方面考慮不宜使壓力中心與模柄軸心線相重合，也應(yīng)注意盡量使壓力中心的偏離不超出所選壓力機(jī)模 柄孔投影面積的范圍。 F 孔 =5 115982 = （ n=h／ t=5mm／ 1mm = 5 個(gè)） F 總 = F＋ F 卸 ＋ F 推 =＋ ＋ = 沖模對(duì)工件施加的沖