【正文】 力一般為 Q235， pa157pa118 MM ??? ， 45 鋼， pa147pa108 MM ??? 。 圖 4— 15 凹模固定 板 結(jié)構(gòu)圖 定位零件的設(shè)計與計算 為了保證模具正常工作并沖出合格的制件，要求在送進(jìn)的平面內(nèi)，條料相對于模具的工作零件處于正確的位置。此外也可設(shè)計成導(dǎo)尺送進(jìn)導(dǎo)向的簡單結(jié)構(gòu)。導(dǎo)尺與導(dǎo)板 (有時兼作剛性卸料板 )可以分開制造，也可以制成整體的。 1)擋料銷定距 根據(jù)結(jié)構(gòu)特征擋料銷分為固定式和活動式兩種。當(dāng)條料前進(jìn)時，條料推動回拉式擋料銷的斜面使之上升，不影響條料前進(jìn)。它既可以與始用擋料 +固定擋料配合使用。圖 b 為寬大工件邊緣沖孔所用的卸料板。主要用于料厚大于 。 卸料板其他尺寸可在標(biāo)準(zhǔn)中查得 。根據(jù)文獻(xiàn) [5]上固定卸料的典型組合，取卸料板厚度 H=18mm。為了避免熱處理變形，時常不進(jìn)行熱處理，所以其耐 磨性能差，實際上很難達(dá)到 和保持可靠與穩(wěn)定的導(dǎo)向精度。當(dāng)沖模 工作速度較高或?qū)_模精度要求較高時，可以采 用 滾 動式的導(dǎo) 柱 、 導(dǎo)套 裝置 。沖壓設(shè)備選擇是沖壓工藝過程設(shè)計的一項重要內(nèi)容，它直接關(guān)系 到設(shè)備的安全和使用的合理，同時也關(guān)系到?jīng)_壓工藝過程的順利完成及產(chǎn)品質(zhì)量、零件精度、生產(chǎn)效率、模具壽命、板料的性能與規(guī)格、成本的高低等一系列重要的問題。設(shè)備的精度也有類似的問題。 2)裝配模具的相關(guān)尺寸 壓力機(jī)的工作臺面尺寸應(yīng)大于模具的平面尺寸 (一般是模具底板 )，還應(yīng)有模具安裝與固定的余地，但過大的余地對工作臺受力不利，工作臺面中間孔的尺寸要保證漏料或順利安放模具頂出料裝置。二是模柄長度 L1 應(yīng)稍小于設(shè)備滑塊孔的深度 L；模柄直徑 d1 應(yīng)稍小于滑塊孔徑 d。顯然、沖床的閉合高度應(yīng)與模具的閉合高度相適應(yīng)。雖然是大批量生產(chǎn)，但一般的機(jī)械壓力機(jī)均能滿足其要求。 表 5— 1 按沖壓件大小選擇設(shè)備 零件大小 選用壓力機(jī)類型 特點 適用工序 小型或中小型 開式機(jī)械壓力機(jī) 有一定的精度和剛度；操作方便 ，價格低廉 分離及成形 （深度淺的成形件） 大中型 閉式機(jī)械壓力機(jī) 精度與剛度更高；結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn) 分離、成形 （深度大的成形件及復(fù)合工序） (2)根據(jù)沖壓零件的生產(chǎn)批量選擇時，可參照表 5— 2。本次設(shè)計中選用的模架標(biāo)準(zhǔn)為凹模周界 。為了提高導(dǎo)向的可靠性 ．增加 導(dǎo)向部分長度， 可取 導(dǎo)套 長度比模板的厚度 大 些 。導(dǎo)板的導(dǎo)向孔按凸模斷面形狀加工，采用 IT6— 7 級精度間隙配合。生產(chǎn)實際中除卸料力大、用彈壓卸料難以卸下的采用固定卸料以外，從操 作方便的角度考慮，一般都選用彈壓卸料 。 回程時橡皮或彈簧放松，推動卸料板，將卡在凸模 7 上的料卸下。如果固定卸料板在卸料的同時 還起引導(dǎo)凸模 運(yùn)動的作用，則與凸模 保持 H7/h6 或 G7/ h6 配合。根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)形式和中心圓孔的尺 寸大小， 導(dǎo)正銷 固定在落料凸模上 ， 導(dǎo)正銷可設(shè)計成如圖 4— 24 的結(jié)構(gòu)形式 [4]。 （ 3）彈頂擋料銷：彈頂擋料銷一 般用于倒裝落料?；虻寡b復(fù)合模中，安裝在彈壓導(dǎo)板上，避免在反裝落料 凹模上開讓位孔而影響強(qiáng)度，如圖 4— 23 所示，有時也用在條料調(diào)頭送進(jìn)的落料模中，安裝在凹模面上，使其在一頭送料時定距．另一頭 (調(diào)頭 )送料時被壓進(jìn)凹模而不會干涉。當(dāng)條料上所沖出的定位型孔較小，結(jié)構(gòu)工藝要求不允許采用一般固定擋料銷時，可采用圖 4— 21 的扇形擋料銷或鉤形擋料銷。條料與導(dǎo)料板之間的間隙可通過查表選取。為了條料的順利通過，導(dǎo)尺間距離應(yīng) 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計 37 該等于條料的最大寬度在加一間隙值。導(dǎo)銷式即在條料的同一測設(shè)置兩個固定導(dǎo)料銷，為了保證條料在首次或末次沖裁的正確送進(jìn)方向，可在送料前方設(shè)一活動導(dǎo)料銷。若采用整體式凹模設(shè)計，整個凹模都得采用和凹模一樣的材料來加工，這樣就比較浪費(fèi)材料。凸模端面對模板的單位壓力為 FA?? （ 4— 7） 式中 F—— 沖壓工藝變形力； A—— 凸模支承端面積； 如果凸模端面上的單位壓力大于模板材料的許用擠壓應(yīng)力時，就需要在凸模支承面上一 45 鋼或 T8 材料等淬硬 (50HRC 左 右 )磨平的墊板；如果凸模端面上的單位壓力不大于模板材料的許用擠壓應(yīng)力時，可以不加墊板。 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計 33 圖 4— 12 模柄結(jié)構(gòu)圖 凸模固定板與墊板的設(shè)計 (一 ) 凸模固定板 用凸模固定板將凸模聯(lián)接固定在模板的正確位置上。下模板通常比上模板取得厚一些。此外，上、下模兩部分還分別對稱地用兩個銷釘銷緊，以防轉(zhuǎn)動和錯位。所以應(yīng)對落料凹模理論計算尺寸，適當(dāng)調(diào)小，以和沖孔凹模勻稱，因此應(yīng)按凸凹模壁厚的計算方法（式 4— 6）來計算其尺寸， 故取壁厚 C=17mm， H=30mm。常用于形狀較復(fù)雜或精度要求較高的沖裁。 圖 4— 9 沖裁凹模的結(jié)構(gòu)形式 圖 4— 9a 錐形凹模 ,它的特點是工件或廢料更容易漏出；凹模磨損后的修模量較小 ,修模后孔口尺寸略有增大 。 圖 4— 8 螺釘、銷釘固定法 綜合以上幾種固定方式，結(jié)合本次所設(shè)計凸模的結(jié)構(gòu)形式，將落料凸模和中心圓孔凸模采用臺肩固定，邊緣弧形孔凸模由于尺寸較小，可采用 粘 接 的方式固定。 (2)臺肩固定法：一般用作圓形小截面的臺階式凸模的固定。 根據(jù)設(shè)計要求，考慮加工的方便和工件的形狀結(jié)構(gòu)，將落料凸模和中心圓孔凸模設(shè)計成圓形階梯形狀，邊緣弧形孔凸模按直通式設(shè)計。采用護(hù)套結(jié) 構(gòu)，既可以提高抗縱向彎曲的能力，又能節(jié)省模具鋼而達(dá)到降低模具成本的目的。 凸模有時也稱沖頭，基本上是一種軸類零件。 dd—— 沖孔凹模摹本尺寸 (mm)。由排樣圖 中的步距大小可知， x1=? 2=。通常利用求平行力系合力作用點的方法 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計 17 (解析法或圖解法 )確定模具的壓力中心。從凸模徑上將廢料 (或工件 )卸下來作用力叫卸料力；從凹模內(nèi)順著沖裁方向把工件 (或廢料 )推出的力叫推件力；逆著沖裁方向?qū)⒐ぜ?(或廢料 )從凹模內(nèi)頂出的力叫頂出力。 落料件面積 0S ： 20SR?? =? 25? 25= 2mm 中心圓孔面積 1S ： 21SR?? =? 9? 9= 2mm 邊緣弧形孔周長 L 和面積 2S ： 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計 14 由于這是個不規(guī)則的孔 ,并無特定的計算公式 ,通過計算機(jī)輔助設(shè)計 ,在 PRO/E 上分析得知 L=, 2S = 2mm 工件的實際面積 S: S= 0S 1S 3? 2S =? = 2mm 材料利用率計算 一個步距的材料利用率 1? : 1? =? ? 100％ =％ 計算沖裁力 沖裁工藝力包括分離材料所需的沖裁力以及卸料力、推件力和頂件力。搭邊值通常是由經(jīng)驗定的： 料厚為 2mm，卸料方式為固定卸料， 查參考文獻(xiàn) 【 1】 表 213 可得側(cè)搭邊 1a =，前后搭邊 a=。 圖 3— 2 雙排 圖 3— 3：多排設(shè)計，使材料利用率得到了更大的提升。現(xiàn)在初步設(shè)計三 種排樣圖設(shè)計如： （圖 3— 1 至圖 3— 3） 圖 3— 1 單排 經(jīng)簡單的計算和分析，以上三種排樣方案的優(yōu)缺點 分析 如下： 圖 3— 1：結(jié)構(gòu)簡單，很基礎(chǔ)的排樣方式，對模具的結(jié)構(gòu)要求不復(fù)雜。一般用普通沖裁方式?jīng)_ 2mm 以下的金屬板材料，其斷面粗糙度 aR 可達(dá) ～ m? ，毛刺允許高度 ～ 。 與 B 方案不同的是將前兩道工序疊加后類似于復(fù)合模 ， 保證了沖中心圓孔和三個邊緣弧形孔時的同心度 ， 加工出的工件精度更高 。 因此工件的尺寸工藝性相對于復(fù)合模加工而言是不好的 ， 尺寸過小將導(dǎo)致凹模壁厚太薄 ， 工作中容易磨損 ， 故方案二也不是可取方案 。 方案三： 級進(jìn) 模 。 本設(shè)計的模具工作圖包括：模具裝配圖，所有非標(biāo)模具零件的零件圖。 Examination。模具的沖孔和落料凸模分別用不同的固定板固定，便于調(diào)整間隙；沖孔凹模和落料凹模則采用整體固定板固定。 目 錄 摘要 ………………………………………………………………………………………… . Abstract………………………………………………………………………………… 1. 序言 …………… ………………………………………………………………………… 墊片沖壓模具的課題研究意義 …………………………………………………… … ..5 墊片沖壓模具的課題研究主要內(nèi)容 …………………………………………… … ..… 5 2. 工件的工藝性分析 …………… …………………………………………… .. 墊片的工藝性分析 ……… ………………………………………………………… … ..6 確定工藝方案 …………………………………………………………………… … ..… 6 沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝 …………………………………………………………… … .… 6 沖裁件的尺寸精度和表面粗糙度要求 ……………………………………… … … .8 3. 主要工藝參數(shù)計算 …………… …………………………………………………… .. 排樣圖設(shè)計與計算 ………………………………………………………………… ..10 排樣圖設(shè)計 …………………………… ………………………………………… ...10 搭邊及條料寬度的確定 ……………………………… .………………………… ..… 12 材料利用率計算 ……………………………………………………………… … ...13 計算沖裁力 ………………………………………………………………………… ...… 14 沖裁力的計算 …………………………………………………………… …… ...14 推件力和頂件力的計算 ……………………………………………… ……… ...15 計算壓力中心 … …………………………………………………………… …… ..…… .16 計算凸凹模刃口尺寸 ………………………………………………………… …… ...… 18 中心圓孔凸、凹模刃口尺寸的計算 ………………………………………… ....18 腰形孔凸、凹模刃口尺寸的計算 …………………………………………… … ..20 4. 主要零部件的設(shè)計及計算 …………… …………………………………… . 工作零件的設(shè)計與計算 ……………………………………………………… … ..… 21 凸模 結(jié)構(gòu)設(shè)計及強(qiáng)度校核 ……………………………………………… … … .21 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 ……………………………………………… ……………… ..… .27 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計 2 固定零件的設(shè)計與計算 ……………………………………………………… …… 31 模架的選用 ……………………………………………………………… … .....31 模柄結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算 ………………………………………………………… .32 凸模固定板與墊板的設(shè)計 …………………………………………………… ...33 凹模固定板的設(shè)計 ………………………………………………………… ..… .35 定位零件的設(shè)計與計算 …………………………………………………………… ..36 ..1 送進(jìn)導(dǎo)向方式與零件設(shè)計 ……………………………………………… ..… ..36 擋料方式與零件 …………………………………………………………… … ...38 導(dǎo)正銷 ……………………………………………………………………… ..… .40 卸料零件的設(shè)計 ………………………………………………………… ………… ..40 導(dǎo)向零件 ……………………………………………………………………… … .… .43 5. 沖壓設(shè)備的選擇 …………… …………………………………………………… .. 設(shè)備類型的選擇 ……………………………………………………………… … .… .45 設(shè)備規(guī)格的選擇 …………………………………………………………………… ..46 6. 繪制模具 總裝圖及零件圖 …………… ……………………………………… 6..1 裝配圖的繪制 ………………………………………………………………… … … .48 模 具零件圖的繪制 ……………………………………………………………… ..…