【正文】 件。 凹模精度與材料的確定根據(jù)凹模作為工作零件，其精度要求較高，外形精度為 IT11 級(jí)，內(nèi)型腔精度為 IT7 級(jí)，表面粗糙度為 ，上下平面的平行度為 ，材料選Cr12MoV。 （附加長(zhǎng)度取1mm）由公式(75）得： L=26+35+2=63 mm由以上可得凸模簡(jiǎn)圖如圖 74 所示： 圖 74 凸模簡(jiǎn)圖 凸凹模設(shè)計(jì) 凸凹模外形的確定凸凹模的外形由本套模具所設(shè)計(jì)的零件圖樣外形確定。一般復(fù)合模和上出件的沖裁模用 a、c 型，下出件用 b、d 型其中 d 型是錐筒式刃口，在凸凹模內(nèi)不聚集材料，側(cè)壁磨損小，但刃口強(qiáng)度差，刃磨后刃口徑向尺寸略有增大。45 鋼是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，它的質(zhì)量較好，含碳量（%）波動(dòng)小，性能較穩(wěn)定。根據(jù)凹模的尺寸 200mm160mm25mm，從而可以確定卸料板的尺寸。導(dǎo)柱的長(zhǎng)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 5mm。（2）帶臺(tái)階的壓入式模柄，它與模座安裝孔用 H7/n6 配合，可以保證較高的同軸度和垂直度，適用于各種中小型模具。 由 H 凹 =25mm，代入公式（ 712）得凸凹模固定板厚度為： 凹凸 凹 圓 （ H)~6?=（ ～） 25 =15～ 20 mm 凸凹模固定板厚度取20mm。凸模固定板簡(jiǎn)圖如圖713所示：圖713 凸模固定板簡(jiǎn)圖 凸凹模固定板的設(shè)計(jì) 凸凹模固定板主要是固定凸凹模，保證凸凹模有足夠的強(qiáng)度，使凸凹模與卸料版，下模座，墊板更好的定位。 銷釘起定位作用，防止零件之間發(fā)生錯(cuò)移，其本身承受切應(yīng)力。我們?cè)O(shè)計(jì)選取的推桿尺寸如下：D=6mm，L=30mm。 由 L 工=3，代入公式（7 7）得： hLH???)30.~25.(凸 =3/（～）+ （4～6） =14～18=18 mm （2）確定 L 預(yù) 和 H 裝34 （78凸預(yù) ）（ ~?）式中： L 預(yù) 橡膠的預(yù)壓縮量。 卸料板外型設(shè)計(jì) 在沖壓工藝分析中已經(jīng)選擇了彈性卸料裝置，采用卸料板進(jìn)行卸料。 表 73 凸凹模的最小壁厚 材料厚度t/mm 最小壁厚mm 材料厚t/mm 最小壁厚mm 10凸凹模內(nèi)外刃口間壁厚校核：根據(jù)沖裁件結(jié)構(gòu)凸凹模內(nèi)外刃口最小壁厚為，本設(shè)計(jì)中凸凹模的壁厚為2mm，故該凸凹模的側(cè)壁強(qiáng)度要求足夠。 凸模高度的確定因?yàn)樵撝萍螤畈皇呛軓?fù)雜，所以將沖孔模設(shè)計(jì)成臺(tái)階式凸模。凹模的外形尺寸應(yīng)保證有足夠的強(qiáng)度、剛度和修磨量。根據(jù)上述計(jì)算法則，對(duì)于采用分別加工的凸模和凹模，應(yīng)保證下述關(guān)系：│ │＋│ │≤凸?凹 minaxZ?所以，新制造的模具應(yīng)該保證│δ 凸 │＋│δ 凹 │＋ ，否則，模具的axi?初始間隙已超過(guò)了允許的變動(dòng)范圍 Zmin～Z max，影響模具使用壽命。本套模具采用查表法予以確定其間隙植。由參考文獻(xiàn)[2] 可知：圖53 壓力中心圖沖模的壓力中心，可按下述原則來(lái)確定： （1）對(duì)稱形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。系數(shù) K 是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動(dòng)（數(shù)值的變化或分布不均）潤(rùn)滑情況，材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因數(shù)而設(shè)置的安全13系數(shù) K，一般取 1～3。 圖 51 橫排示意圖9圖 52 縱排示意圖 搭邊值的確定 排樣中相鄰兩工件之間的余料或工件與條料邊緣間的余料稱為搭邊。由于前面和左、右不受限制，能滿足工件成型的要求。由于有壓料作用，沖裁件比較平整。欲保證沖壓件的形狀精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷，故模具制造、安裝較復(fù)合模具復(fù)雜。最小壁厚大于 5mm 滿足許用壁厚要求（兩孔之間，大3孔與小孔之間、孔與矩長(zhǎng)方形之間、孔與邊緣之間的壁厚） ，零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁要求。它以計(jì)算機(jī)軟件的形式，為企業(yè)提供一種有效的輔助工具，使工程技術(shù)人員借助與計(jì)算機(jī)對(duì)產(chǎn)品性能、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及生產(chǎn)管理進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化。還可以提高產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益。工藝方案分為沖裁工序的組合和沖裁順序的安排。綜上所述，該制件結(jié)構(gòu)形狀簡(jiǎn)單，精度要求較低，孔邊距較大，宜采用倒裝式復(fù)合模。常用于橫向送料級(jí)進(jìn)?；蚩v向送料的落料模、復(fù)合模。因此有下列三種方案：方案一：有廢料排樣。表51 搭邊a和a 1數(shù)值（低碳鋼） mm矩形件邊長(zhǎng) L≥50mm 或圓角 r≤2t 的工件材料厚度 t工件間 a1 沿邊 a 以下 ~ ~ ~ ~ ~ ~ 10~ 寬度的確定：搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保證條料有一定的剛度，同時(shí)保證零件質(zhì)量和送料方便。 (54） 21F??沖式中： F1落料時(shí)的沖裁力； F2沖孔時(shí)的沖裁力。186 刃口尺寸計(jì)算沖裁件的尺寸精度主要決定于模具的刃口尺寸精度，模具的合理間隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度來(lái)保證。 （4）凸模和凹模的制造公差應(yīng)與沖裁件的尺寸精度相適應(yīng)。 （3）對(duì)沖孔件尺寸 的凸、凹模偏差查表 62 得：? δ 凸 =－ δ 凹 =+ 根據(jù)條件 │ │＋│δ 凹 │≤ 凸?minaxZ? (＋）mm= 所以，滿足分別加工條件。圖71 凹模外形尺寸的確定凹模各尺寸計(jì)算公式如下： 凹模邊壁厚 （7KbH?1）凹模邊壁厚 H （7)2~(c2）凹模板邊長(zhǎng) （7bL1??3）凹模板邊寬 （7cB24）式中： b1沖裁件的橫向最大外形尺寸；25 b2沖裁件的縱向最大外形尺寸； K系數(shù)，考慮板料厚度的影響，查表71 。凸凹模的外形尺寸應(yīng)保證有足夠的強(qiáng)度、剛度和修磨量，一般根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來(lái)確定的，與落料凹模配合確定，其內(nèi)孔尺寸與沖孔凸模配合確定。綜上所述，本設(shè)計(jì)選用 a 型洞口。經(jīng)過(guò)熱處理（調(diào)質(zhì)）后具有良好的綜合力學(xué)性能，即具有較高的強(qiáng)度、硬度，又具有較好的塑性、韌性。查表 75，卸料板的厚度為 10mm。而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離為 14mm。（3）帶螺紋的旋入式模柄，與上模連接后，擰入防轉(zhuǎn)螺釘緊固，垂直度較差，主要用于小型模具。凸凹模固定板簡(jiǎn)圖如圖714所示：40圖714 凸凹模固定板簡(jiǎn)圖 墊板的設(shè)計(jì) 它的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳遞的壓力，如果凸模的端部對(duì)材料的壓力超過(guò)材料的許用壓力，需在凸模端部與上模座之間加上墊板防止模具損壞。 由 H 凹=25mm 代入公式（ 711）得凸模固定板厚度為： 凹凸 圓 ）（ ~6?39 =（～）25 = 15～20 mm 凸模固定板厚度取16mm。沖模上的螺釘常用圓柱頭內(nèi)六角螺釘（GB/ T701985） 。 根據(jù)以上確定推板的結(jié)構(gòu)尺寸如圖 711 所示：圖 711 推板簡(jiǎn)圖 推桿的設(shè)計(jì) 根據(jù)上模座、凸模固定板、以及凹模尺寸。 卸料橡膠的選用與計(jì)算步驟： （1）確定自由高度 H 自 （77）hL???)30.~25.(凸式中： L 工沖模的工作行程，對(duì)沖裁模而言，L 工=t+1； h預(yù)留的修模量，根據(jù)模具設(shè)計(jì)壽命一般取 4～6 mm。彈性卸料裝置簡(jiǎn)圖如圖 78 所示：321卸料螺釘；2彈性元件；3卸料板圖 78 彈壓卸料裝置簡(jiǎn)圖 卸料螺釘?shù)倪x用 根據(jù)復(fù)合模具典型組合尺寸查得卸料螺釘選擇為：圓柱頭卸料螺釘M1075mm JB/。正裝復(fù)合模的凸凹模最小壁厚可比倒裝的小一些。 凸模精度的確定根據(jù)凸模作為工作零件，其精度要求較高，所以選用 IT7 級(jí)，表面粗糙度為 ，同軸度為 。 凹模設(shè)計(jì) 凹模外形的確定 凹模的外形一般有矩形和圓形兩種。這種方法多用于沖裁件的形狀復(fù)雜、間隙較小的模具。目前在生產(chǎn)中，廣泛采用經(jīng)驗(yàn)法和查表法來(lái)確定合理的間隙植。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合，否者，會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過(guò)大的摩擦，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。圖 53 排樣示意圖 沖壓力的計(jì)算 計(jì)算沖裁力是為了選擇合適的壓力機(jī)，設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度，壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力 一般可以按下式計(jì)算：pF (5?tKLF?3）式中： τ材料抗剪強(qiáng)度，見(jiàn)表 53(MPa） ； L沖裁周邊總長(zhǎng)(mm） ； T材料厚度(mm） 。分析零件形狀，應(yīng)采用單縱排的排樣方式，零件可能的排樣方式有圖 51和圖 52 所示兩種。 （a）中間導(dǎo)柱 （b）后側(cè)導(dǎo)柱 （c）對(duì)角導(dǎo)柱 （d）四導(dǎo)柱 （1）下模座 （2）導(dǎo)柱 （3）導(dǎo)套 （4）上模座圖 41 導(dǎo)柱模架根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質(zhì)量，采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，操作者可以看見(jiàn)條料在模具中的送進(jìn)動(dòng)作。彈性卸料具有卸料與壓料的雙重作用，主要用在沖料厚在 2mm 及以下厚度的板料，卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇（～）t，若彈性卸料板還要起對(duì)凸模導(dǎo)向作用時(shí)，二者的配合間隙性小于沖裁間隙，常用作落料模、沖孔模、癥狀復(fù)合模的卸料裝置。方案三只需一副模具，生產(chǎn)效率很高，但零件的沖裁精度稍差?？椎淖钚〕叽鐬?12mm，滿足沖裁最小孔徑dmin≥=2mm 的要求。模具 CAD/CAE/CAM 是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工程。在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須清楚模具的加工工藝，設(shè)計(jì)出的零件要能加工、易加工。 沖裁工藝方法的選擇沖裁模分為單工序沖裁、復(fù)合模和級(jí)進(jìn)模三種。64 模具總體結(jié)構(gòu)的確定 模具類型的選擇 由以上沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合模沖壓，模具類型為倒裝式復(fù)合模。方案二：采用后側(cè)式導(dǎo)柱模架。沿沖件全部外形沖裁，沖件與沖件之間、沖件與條料之間都存在搭邊廢料沖件尺寸完全由沖模來(lái)保證，因此精度高，模具壽命高，但材料利用率低。根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)不同，可分為有側(cè)壓裝置的模具和無(wú)側(cè)壓裝置的模具，側(cè)壓裝置的作用是用于壓緊送進(jìn)模具的條料（從料帶側(cè)面壓緊） ，使條料不至于側(cè)向竄動(dòng)，以利于穩(wěn)定地加工生產(chǎn)。 沖裁周邊的總長(zhǎng)(mm）落料周長(zhǎng)為： =230+412+7521L = mm沖孔周長(zhǎng)為： =412 2 = mm由 =，L=，t=2mm， =320Mpa，代入公式(53)得： K? KtLF?1 =2320 = N由 =，L=，t=2mm， =320Mpa，代入公式(53)得： K? =2320 F材料名稱 牌號(hào) 材料狀態(tài) 抗剪強(qiáng)度 τ/MPa10 260~34015 270~38020 280~400碳素結(jié)構(gòu)鋼35 已退火400~52014 = N由 F1= N，F(xiàn) 2= N，代入公式(54）可求總沖裁力得： 21F??沖 =+ = N 卸料力、推件力的計(jì)算 當(dāng)上模完成一次沖裁后，沖入凹模內(nèi)的制件或廢料因彈性擴(kuò)張而梗塞在凹模內(nèi)，模面上的材料因彈性收縮而會(huì)緊箍在凸模上。正確確定模具刃口尺寸及其制造公差，是設(shè)計(jì)沖裁模主要任務(wù)之一。 制造模具時(shí)常用以下兩種方法來(lái)保證合理間隙： （1）分別加工法。表 6