【正文】 2） 《墊片》沖壓工藝及模具設計 27 可得： L≤ 90d2 / F = 844 08 5. 61890 2 ?? L：為凸模的允許最大工作尺寸，而設計中，凸模的工作尺寸為 70＜ ,所以 彎曲應力 得以校核 . (2) 凸模 壓應力 的校驗 凸模 有 校核計算公式參照參考文獻 【 6】 表 314 ? =300Mpa， ? 壓 =168Mpa 根據(jù)凸模 壓應力 校核公式：][ t4d 壓??? （ 43） 可得： 30024d ???? d：為凸模的允許最 小 工作尺寸，而設計中，凸模的工作尺寸為 18mm，所以壓應力 得以校核 凹模結構設計 沖模工作時，與沖頭直接相關或相配合的零件是凹模。 (4)形或非圓形小截面直通式凸模的另一種固定方法：在凸模的尾部加工一橫孔后穿入一橫銷，在固定板的背面 (與墊板接觸的面 )銑出一橫銷讓位臺階，將帶有橫銷的凸模裝入固定板型孔后，將凸模尾部和 固定板背面 — 起磨平．如圖 4— 7 所示。 凸模一般常用 以 下幾種固定方式： (1)鉚接固定法：一般用作非圓形小截面直通式凸模的固定 。 圖 4— 1e 是沖裁較大直徑零件用的結構形式之一。若工作部分為非圓形．固定部分為圓形，則要加止轉銷。 工件沖孔尺寸為 ? ，根據(jù)以上原則和計算公式可知， 000. 02 0 0. 02 00. 02 0 0. 02 0(1 8 1 0 .0 7 ) 1 8 .0 7(1 8 .0 7 0 .2 4 6 ) 1 8 .3 1 6pddd ????? ? ? ?? ? ? 腰形孔凸凹模刃口尺寸的計算 《墊片》沖壓工藝及模具設計 20 腰形孔凸、凹模也采用分開加工， +， 尺寸轉換 +, 尺寸轉換 +。 計算凸凹模刃口尺寸 中心圓孔凸、凹模刃口尺寸的計算 中心圓孔凸、凹模采用分開 加工時，凸 、凹模刃口尺寸的計算 ， 這種方法適用于圓形等簡單形狀的沖裁件．設計時需在圖紙上分別標注凸凹模刃口尺寸及制造公差。 第二步：對形狀復雜的型孔求出每一線段或多孔凹模每一型孔的的沖裁力 F1，F(xiàn) ,F3??。 表 31 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 料厚 （ mm） K 卸 K 推 K 頂 《墊片》沖壓工藝及模具設計 16 鋼 ≤ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 鋁 鋁合金 紫銅 黃銅 ～ ～ ～ ～ 注：卸料力系數(shù) K 卸 在沖多孔、大搭邊和輪廓復雜時取上限值 由于這次模具設 計采用的是固定卸料結構，因此只需計算推件力即可，且有F=F總 +F推 。 中心圓孔沖裁力 F=KLt? =? ? 18? 2? 300 =（ N） 《墊片》沖壓工藝及模具設計 15 F=3KLt? =3? ? ? 2? 300 =（ N） F=KLt? =? ? 50? 2? 300 =122460（ N） F總 =++122460 =（ N） 推件力和頂件力的計算 沖裁后，沖下的工件 (或廢料 )由于彈性恢復而擴張。 準確的材料利用率．應考慮到料頭與料尾的材料消耗情況，此時可用板料的總利用率 0? 來表示： 0 100nFLB? ????％ （ 3— 4） 式中， n 為條料上實際沖裁的制件的數(shù)量 (mm)。 搭邊及條料寬度的確定 （ 1） 搭邊：排樣時制件之間以及制件與條 料側邊之間留下的連接部分稱為搭邊。但是這樣使模 《墊片》沖壓工藝及模具設計 11 具的結構相對與上一種方案較復雜，造價更高，經(jīng)濟性不如上單排。 所以在研究排樣圖中的排樣時，應根據(jù)沖件的精度要 求保證的質(zhì)量，提高材 料利用率，降低成本，使模具制造簡單并且強度好 (在級進模中當凹模洞口壁厚距離小于 5mm 時，要空步 )．操作方便．生產(chǎn)率高。從零 件圖（圖 2— 1） 《墊片》沖壓工藝及模具設計 9 來看，工件并沒有標注，由此說明工件的精度要求不高，計算和模具制造的公差就按未注公差來選取。 這就使得凹模設計時壁厚也只有， 這樣比較容易磨損 ， 同時凹模的壽命也不能保證 ， 這與零件大批量生產(chǎn)要求是不相符的 ， 因此這種方案也不可取 。 方案二：復合模是指在一副模具的同一個位置上，能完成兩個或兩個以上的工序。主要工序有沖中心圓孔 —— 沖三個邊緣弧形孔 —— 落料。成形加工的社會效益很高，是高技術含量的社會產(chǎn)品，其價值和價格主要取決 于模具材料、加工、外購件的勞動與消耗三項直接發(fā)生的費用和模具設計與試模等技術費用，后者，是模具價值和市場價格的主要組成部分，其中一部分技術價值計入了市場價格，而更大一部分價值，則是模具用戶和產(chǎn)品用戶受惠變?yōu)樯鐣б妗?Press mold。模架采用標準模架，選用了合適的沖壓設備。按照沖壓模具設計的一般步驟，計算并設計了本套模具上的主要零部件，如：凸模、凹模、凸模固定 板、墊板、凹模固定板、卸料板、擋料銷、導正銷等。 The piercing matrix and blanking matrix are fixed by the overall in the blanking punch is loaded by pilot pin, guarante the relative position of the hole and the contour , increase the processing structure may guarantee the die move reliably and the request of mass production. Key words: Progressive dies?，F(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)效益的提高，在很大程度上取決于模具的發(fā)展和技術經(jīng)濟水平。 確定工藝方案 沖壓件的結構工藝 根據(jù)產(chǎn)品零件圖可知，該工件為一平板沖裁件，且尺寸精度和表面粗糙度要求均不高。 因此，此方案不可用。 但由于工序的不同組合 ，級進模 又可以分為三種不同的方案 A、 B、 C， 現(xiàn)就連續(xù)模的三種不同工序組合分析如下 ： A： 此種工序組合和用復合模加工的問題類似 ， 即第二道工序和第三道工序連續(xù) ， 工件邊緣的三個弧形孔邊緣到零件邊緣僅有 。如果工件精度高于上述要求，則需在沖裁后整修或采用精密沖裁?，F(xiàn)將有關設計內(nèi)容分別敘述如 下： 排樣圖設計 排樣圖是以排樣為基礎的 。同時模具設計時需同時布置兩組，一次沖下兩個工件，相應也提高了生產(chǎn)效率。因此綜合考慮以上 三 《墊片》沖壓工藝及模具設計 12 種排樣方案，只有單排的模具結構簡單，綜合經(jīng)濟性較好，故選用 圖 3— 1 所示的排樣方案。 查 參考文獻 【 6】 取剪 切條 料 的寬度 公差 ? =，代入相關數(shù)據(jù)可求得： 000. 20 0. 20( 50 2 1. 5 ) 53B ??? ? ? ? （ 3— 2） 條料在模具在每次送進的距離，通常稱為步距 A A=B+a 得 A=50mm+= 根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)，確定排樣圖如下：（圖 3— 4） 《墊片》沖壓工藝及模具設計 13 圖 3— 4 排樣圖 材料利用率計算 合理排樣對節(jié)約材料、提高經(jīng)濟效益有很重要的實際意義；衡量材料經(jīng)濟利用的尺度是材料利用率，通常以一個步距內(nèi)制件的實際面積與所用毛坯面積的百分率 ? 來表示： 0FF?? ?100%= FLB? ? 100% （ 3— 3） 式中， F 為一個 布距 內(nèi)制件的實際面積 ( 2mm )； 0F 為一個步距所需毛坯面積 ( 2mm )。 查文獻 【 7】 可知， 10 鋼的抗剪強度 ? =255— 393Mpa,取值 300Mpa。實際生產(chǎn)中常用下列經(jīng)驗公式 [1]計算 F卸 =K卸 F （ 3— 7） F推 =n? K推 F （ 3— 8） F頂 =K頂 F （ 3— 9） 式中 F—— 沖裁力（ N）； n F卸 、 F推 、 F頂 —— 分別為卸料力、推件力、頂件力系數(shù)，其值見下表 3— 1。選取落料型孔的對稱軸為計算坐標軸。 即壓力中心坐標：（ ， 0）。 工件落料尺寸為 ? ? ，根據(jù)以上原則和計算公式可知， 0. 03 0 0. 03 000000. 02 0 0. 02 0( 50 ) 49 .9( 49 .9 46 ) 49 .65 4dpDD????? ? ?? ? ? 沖中心圓孔時刃口尺寸計算： 查相應的標準可取 Zmax=,Zmin= ZmaxZmin== 查參考文獻 【 1】 表 210 得凸凹模制造公差： δp= δd= δd+δp=+=≤ZmaxZmin 由于工件按 IT10 級精度標注，取系數(shù) x=1。若刃口為非圓形，固定端多用方、矩形，常用仿形銑或數(shù)控銑加工之后，再用成形磨削加工。一般在中間做成圓弧過渡形與階梯形，且是整體式結構。根據(jù)設計可知， H1=22mm, H2=18mm,H3=10mm, H4=2mm,H=18mm,所以凸?？傞L度為： L=22+18+10+2+18=70mm 《墊片》沖壓工藝及模具設計 25 圖 46 凸模的固定方式 凸模固定到固定板中的配合或間隙：對不要求常拆換的凸模用 N7／ m6 或 M7／m6(雙邊 過盈 )．需要經(jīng)常更換的凸模一般用 H7／ h6(雙邊 的間隙 )，彈壓導板模中凸模與固定板成 。 如圖 4— 6 c、 d 所示。校核工作包括承壓能力和縱向抗彎曲能力校核兩個方面。一般用于形狀簡單，精度要求不 《墊片》沖壓工藝及模具設計 28 太高的零件沖裁。 凹模的厚度 (或稱高度 )H 及壁厚 C 可由結構設計而定。 《墊片》沖壓工藝及模具設計 30 圖 4— 10 落料凹模結構圖 圖 4— 11 沖孔凹模結構圖 固定零件的設計與計算 《墊片》沖壓工藝及模具設計 31 模架的選用 (1)模板 在上、下模板上安裝全部模具零件，構成模具的總體和傳遞壓力：模板不僅應該具有足夠的強度，而且還要有足夠的剛度。同樣，矩形模板的長度應比凹模長度大 40mm70mm，而寬度可取與凹模寬度相同或稍大些。模柄結構形式很多，常見的結構形式有以下幾種 [5]： 1)帶凸 圓 模柄，用 4 一 6 個螺釘與模板固定聯(lián)接，適用于尺寸較大的沖模； 2)壓入式模柄，通過壓配合和附加的銷釘與模板固定聯(lián)接以防轉動和松動．適用于模板較厚的各種中、小型模具； 3)旋人 式模柄，通過螺紋與模板固定聯(lián)接，并且也附加銷釘止轉，這種形式現(xiàn)在日漸見少； 4)浮動式模柄，模柄的壓力通過球形墊傳遞給上模板．可以避免壓力機導滑誤差對模具導向精度的影響。本次設計中固定板采用 45 鋼材料加工。代入式（ 4— 7）計算可知， 《墊片》沖壓工藝及模具設計 35 10 4 M??? 模座材料一般為鑄鐵和鑄鋼件， 鑄鐵， 其許用單位壓應