【正文】 注釋 ： 初始間隙值的最小值相當(dāng)于間隙的公稱數(shù)值。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，在設(shè)計(jì)方面遇到了一些問題，經(jīng)過老師和同學(xué)的指導(dǎo)，再加上自身不懈的努力，問題得到了解決。下模座 、卸料板、凸凹模 用 4個(gè) M12 的螺釘和 2 個(gè) ? 12 的圓柱銷固定。 29 10 卸料橡膠的設(shè)計(jì) 橡膠的設(shè)計(jì) 與選用 在沖裁模卸料于出件裝置中，常用的元件是彈簧和橡膠，考慮本模具結(jié)構(gòu)，該模具采用的彈性元件為橡膠。 28 （ 5）浮動(dòng) 式模柄，它由模柄、球面墊塊和連接板組成，這種結(jié)構(gòu)可以通過球面墊塊消除沖床導(dǎo)軌位差對沖模導(dǎo)向精度的影響，適用于滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的緊密沖裁。 導(dǎo)柱的直徑、長度，按 ISO91822:9182 選取。 ? ? ????? dXDcE 公式 （ 97） 式中： c — 送料步距； D — 在送料方向上工件的尺寸； 0X — 壓力中心； d — 擋料銷頭部直徑； 根據(jù)公式（ 97）得： ? ? ?????E ? 即固定擋料銷的位置在距離壓力中心 mm 處，采用 45 鋼制造，熱處理硬度 HRC48~43 ，查標(biāo)準(zhǔn)選 A 3610 ?? ?GB 的固定擋料銷。 表 93 彈性 卸料板厚度 沖件厚度 t 卸料板寬度 ＜ 50 50～ 80 80～ 125 125～ 200 200～ 250 ～ 1 8 10 12 14 16 ＞ 1～ 10 12 14 16 18 ＞ ～ 2 12 14 16 18 20 26 卸料板上設(shè)置 4 個(gè)卸料螺釘，公稱直徑為 12mm ,螺紋部分為 M1275mm ,卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間，以保證卸料的正常運(yùn)動(dòng)。 凸凹模的尺寸是與凸模、凹模配作；凸凹模設(shè)計(jì)成臺(tái)階式凸凹模。下面就分別介紹各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)方法。 由于該制件形狀簡單， 選擇凸、凹模分開加工。因此，設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質(zhì)量，沖裁力、模具壽命等方面的要 求確定的合理間隙并不是同一個(gè)數(shù)值，只是彼此接近。 間隙對模具 壽命的影響 模具壽命受各種因素的綜合影響，間隙是也許模具壽命諸因數(shù)中最主要的因數(shù)之一，沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，而且間隙越小，模具作用的壓應(yīng)力越大，摩擦也越嚴(yán)重，所以過小的間隙對模具壽命極為不利。模具的壓力中心，可按以下原則來確定： （ 1）對稱零件的單個(gè)沖裁件，沖裁的壓力中心為沖裁件的幾何中心。 因 , 橫豎 ?? ?所以該零件采用 豎排 法。 根據(jù)材料經(jīng)濟(jì)利用程度，排樣方法可以分為有廢料、少廢料和無廢料排樣三種，根據(jù)制件在條料上的布置形式，排樣又可以分為直排、斜排、對排、混合排、多排等多重形式。 8 條料寬度的確定 條料寬度公式： 0)a2( ???? DB 公式 （ 51） 式中： D — 條料寬度方向沖裁件的最大尺寸， mmD 77? ； a — 側(cè)搭邊值， mma ? ； 其中條料寬度偏差上偏差 為 0，下偏差 ?? ，見表 52 條料寬度偏差。即方案二最佳。 方案三：四導(dǎo)柱模架。上 下模間的精確位置，由導(dǎo)柱、導(dǎo)套的導(dǎo)向?qū)崿F(xiàn)。控制條料的送進(jìn)步距采用 活動(dòng) 擋料銷。 方案三復(fù)合模是只有一個(gè)工位，在壓力機(jī)的一次行程中，在同一工位同時(shí)完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。 （ 2） 材料： Q235 塑性可鍛性及沖壓性能好，常用作焊接結(jié)構(gòu)件和沖壓件 （ 3） 材料厚度： 2mm； （ 4） 公差：零件圖上所有尺寸均未標(biāo)注公差，屬自由尺寸，可按 IT14 級確定工件尺寸的公差 0 ? 0 ? 0 ? 0 ? 。在設(shè)計(jì)過程中除了設(shè)計(jì)說明書外，還包括模具的裝配圖和零件圖。分析該零件的排樣形式得出材料利用率，畫排樣圖。 改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品的品種和數(shù)量的不斷增加，更新?lián)Q代的不斷加快，在現(xiàn)代制造業(yè)中，企業(yè)的生產(chǎn)一方面朝著多品種、小批量和多樣式的方向發(fā)展，加快換型，采用柔性化加工，以適應(yīng)不同用戶的需要；另一方面朝著大批量，高效率生產(chǎn)的方向發(fā)展，以提高勞動(dòng)生產(chǎn) 率和生產(chǎn)規(guī)模來創(chuàng)造更多效益，生產(chǎn)上采取專用設(shè)備生產(chǎn)的方式。 3 表 21 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值 公差等級 IT12 IT 13 IT 14 IT 15 IT 16 IT 17 IT 18 基本尺寸/mm /mm /mm /mm /mm /mm /mm /mm 610 1018 1830 3050 5080 80120 表 22 年產(chǎn)量與生產(chǎn)類型的關(guān)系 生產(chǎn)類型 同類零件的年產(chǎn)量（件） 輕型零件（零件質(zhì)量 ＜ 100kg） 中型零件（零件質(zhì)量 100～2020kg） 重型零件（零件質(zhì)量＞2020kg） 單件生產(chǎn) ＜ 100 ＜ 10 ＜ 5 成批 生產(chǎn) 小批 100～ 500 10～ 200 5～ 100 中批 500～ 5000 200～ 500 100～ 300 大批 5000～ 50000 500～ 5000 300～ 1000 大量生產(chǎn) ＞ 50000 ＞ 5000 ＞ 1000 結(jié)論：由表 21 可得出零件是輕型零 件，制件可以進(jìn)行沖裁，制件要大批量生產(chǎn)，應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)，保證模具的復(fù)雜程度和壽命。 5 4 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，該模具采用復(fù)合沖壓模。卸料板與凸模之間單邊間隙選擇（ ～ ）t， 若彈壓卸料板還需對凸模起導(dǎo)向作用時(shí)，二者 的配合間隙應(yīng)小于沖裁間隙。常用于橫向送料級進(jìn)模或縱向送料的落料模、復(fù) 6 合模。 方案四：中間導(dǎo)柱模架。搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保持條料有一定的剛度，以保證零件質(zhì)量和送料方便。 表 43 導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙 Zmin 材料厚度 t/mm 有 側(cè) 壓 裝 置 條 料 寬 度 B/ mm 100 以下 100 以上 ~ ~1 1~2 2~3 3~4 5 5 5 5 5 8 8 8 8 8 導(dǎo)料板間距離公式： 9 A =B +Z= D +2a +Z 公式 （ 52） Z — 導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙 （ mm ） 查表 43 得 Z=5mm ， 由公式 52 可得： A =D +2a +Z =77+2+5 =85（ mm ） 導(dǎo)料銷的選用 設(shè)計(jì)導(dǎo)料銷時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （ 1）工件外形簡單時(shí)，應(yīng)以外形定位，外形復(fù)雜時(shí)以內(nèi)孔定位。 根據(jù) 我 設(shè)計(jì)的零件的形狀、厚度、材料等方面的全面考慮，排樣方法采用有 廢 料直排法如下圖所示。 表 61 部分常用沖壓材料的力學(xué)性能 材料名稱 牌號 材料狀態(tài) 抗剪強(qiáng)度 抗拉強(qiáng)度 屈服強(qiáng)度 普通碳素鋼 Q195 未退火 255～ 314 315～ 4390 195 Q235 未退火 303～ 372 375～ 460 235 Q275 未退火 392～ 490 490～ 610 275 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 08F 已退火 230～ 310 275～ 380 180 08 已退火 260～ 360 215～ 410 200 10 已退火 260～ 340 295～ 430 210 20 已退火 280～ 400 355～ 500 250 45 已退火 440～ 560 530～ 685 360 14 總沖裁力、推料力、卸料力和總沖壓力 由于沖裁模具采用彈壓卸料裝置和自然落料方式。求出合力作用點(diǎn)的坐標(biāo)位置 0， 0（ x=0,y=），即為所求模具的壓力中心。通常沖裁力的降低并不顯著，當(dāng)單邊間隙在材料厚 度的 5~20%左右時(shí)，沖裁力的降低不超過 5~10%。 確定合理間隙的方法有經(jīng)驗(yàn)法、理論確定法和查表法。其計(jì)算公式 81 如下： pd ＝（ d ＋ X△ ） 0p?? 公式 （ 81） d ＝（ pd ＋ 2Zmin) d0?? ＝（ d ＋ X△ ＋ 2Zmin) d0?? 在同一工步中沖出制件兩個(gè)以上孔時(shí)， 凹模型孔中心距按 公 式 82 確定 ： dL ＝（ minL ＋ △ )177。 （ 2）模具壁厚的確定公式為： ? ?HC 2~? 公式 （ 92） = 20~2 20 mm40~30? 凹模壁厚取： mmC 30? 。凸模與凸模固定板的配合 按 H7/m6。采用固定擋料銷對條料送進(jìn)時(shí)第 2 次定位，送料時(shí)，需要人工抬起條料送進(jìn)。導(dǎo)柱的長度應(yīng)保證上模座最底位置時(shí)（閉合狀態(tài)），導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離 15mm 。 模柄 模柄的作用是將上模座固定在沖床的滑塊上。 查標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)記： 7050?A 、按 19947653/ ?TJB 選取、材料選用 235Q 。模具的上模部分由上模座、 凸模、凸模固定板及凹模板等組成。其主要技術(shù)參數(shù)如下： 公稱壓力： 630KN ； 滑塊行程： 120mm； 最大閉合高度： 450mm； 作臺(tái)尺寸（前后 左右）： 710mm 480mm ； 模柄孔尺寸： ? 50mm 70mm ； 工作臺(tái)厚度： 70mm； 最大傾斜角： 30176。這為今后的工作做好了鋪墊和奠定了一定的基礎(chǔ)。 WC 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用其表示鋼中的碳含量。 35 參考文獻(xiàn) [1]劉力主編 .機(jī)械制圖 [M] 北京：高等教育出版社出版， 2020 [2]楊占堯主編 .沖壓模具冊 [M] 北京：高等教育出版社， 2020 [3]翁其金主編 .冷沖壓技術(shù) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社出版， 2020 [4]閻其鳳主編 .模具設(shè)計(jì)與制造 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社出版， 2020 [5]張錚主編 .模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)指導(dǎo) [M].北京：電子工業(yè)出版社出版， 2020 [6]王甫茂、李正鋒主編 .機(jī)械制造基礎(chǔ) [M].上海：上海交通大學(xué)出版社出版， 2020 [7]王芳主編．冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [8]周玲編著．沖模設(shè)計(jì)實(shí)例詳解 北京：化學(xué) 工業(yè)出版社， [9]西南科技大學(xué)．機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)材料．西南科技大學(xué)出版社， [10]張鼎承 .沖模設(shè)計(jì)手冊 .北京 .機(jī)械工業(yè)出版社， [11]翁其金 .沖壓工藝與沖模設(shè)計(jì) .北京 .機(jī)械工業(yè)出版社， [12]李正風(fēng) .機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) [M].上海 .上海交通大學(xué)出版社， [13]許發(fā)樾 .模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例 .北京 .機(jī)械工業(yè)出版社， 36 附錄 附錄 A 圓凸模的加工工藝過程卡 材料： Cr12 硬度： 58～ 60HRC 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 1 備料 將毛胚鍛造成 ? 3262mm 圓棒 2 熱處理 中溫 退火 達(dá) 210HBS 3 車外圓、鉆中心孔 按圖車全行，單邊留 精加工余量，鉆出中心孔 4 熱處理 淬火并回火，檢查硬度 58～ 62HRC 5 磨削 磨外圓、兩端面達(dá)設(shè)計(jì)要求 6 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求 7 檢驗(yàn) 附錄 B 落料凹模的加工工藝過程卡 材料： Cr12 硬度： 58～ 60HRC 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容