【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 位置時(shí)，下模座的底面之上模座的頂面的距離。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，它應(yīng)與壓力機(jī)的閉合高度相協(xié)調(diào)。綜合考慮各方面因素，可得出沖壓模具的閉合高度為 207mm。 凹模設(shè)計(jì) (1)凹模壁厚 凹模壁厚是指凹模刃口和外緣的的距離，如參考文獻(xiàn) [2]P628圖 1414 所示。凹模壁厚可按表 145[1]選擇為 45mm。刃口與刃口之間距離，其最小值和沖件材料的強(qiáng)度與厚度有關(guān)。增大刃口之間的距離顯然能提高模具的強(qiáng)度和壽命。 (2)凹模厚度 凹模厚度 h 可根據(jù)沖裁力從參考文獻(xiàn) [2] P629 圖 1415 選擇，最終得凹模厚度為20mm。 (3)刃壁高度 垂直于凹模平面的刃壁，其高度 h 可按下列規(guī)則計(jì)算： 沖件材料厚度 t≦ 3mm, h=3mm； 沖件厚度 t＞ 3mm, h=t。 當(dāng)凹模需要更長(zhǎng)壽命時(shí)，刃壁高度可以比上述增加，但應(yīng)該帶有斜度，以利于工件或廢料漏下。 綜上所述，通過查表 146[2]得矩形凹模的長(zhǎng)度和寬度為 250140。 凸模設(shè)計(jì) 根據(jù)零件加工外形的需要，要選擇凸模的結(jié)構(gòu)形狀。 (1)凸模長(zhǎng)度 L 凸模長(zhǎng)度一般要根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要而確定。初步確定凸模長(zhǎng)度 L=70mm。 (2)由于凸模固定板是用于凸模的固定，二者采用 H7/r6 配合。 (3)核算 異形凸模的強(qiáng)度，可按凸模工作端面寬度 B 大于沖件材料厚度 t,按式147[2]核算刃口接觸應(yīng)力 p? ，因?yàn)榇藭r(shí)接觸應(yīng)力 K? 大于平均壓應(yīng)力 ? 。 ][??? ??KK FLt (147) 式中 L— 沖件輪廓周長(zhǎng) (mm)； t— 沖件材料厚度 (mm)； ? — 沖件材料抗剪強(qiáng)度 (Mpa)； 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 14 KF — 接觸面積 ( 2mm ),取接觸寬度為 t/2； K? — 凸模刃口接觸應(yīng)力 (MPa)； [? ]— 凸模材料許用壓應(yīng)力，對(duì)于合金模具鋼，可取 1800～ 2200(MPa)。 通過計(jì)算可得 K? = 滿足條件。 卸料裝置設(shè)計(jì) 模具的卸料裝置主要分為固定卸料板、彈性卸料板，固定卸料板有一定的厚度，用螺栓和銷釘固定在下模座，能承受的卸料力比較大，常用于厚板沖壓件的卸料。而彈性卸料板受橡膠等零件的限制，卸料力較小，主要用于板厚在 以下的薄板的卸料工作。綜上分析，本零件 1mm 厚的薄板，不宜采用固定卸料板，則選用彈性卸料板，并且卸料板的厚度取 10mm。 導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì) 模具導(dǎo)向有導(dǎo)板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套等幾種方式，最常見的是導(dǎo)柱和導(dǎo)套導(dǎo)向。 導(dǎo)柱導(dǎo)套都是圓柱形，加工方便，加工方便，容易裝配，并且由于此沖壓零件的精度不高，選用 A 型。 此外，導(dǎo)柱和導(dǎo)套為間隙配合，要求配合表面堅(jiān)硬和耐磨，并且有一定的韌性，常用 20 號(hào)鋼制作，表面經(jīng)過滲碳淬火，硬度為 HRC58～ 62，滲碳層深度 ～ 。 由于工作精度要求不高，而且材料不是太厚，模具間隙較小，故采用中間導(dǎo)柱式模架。 定位零件 模具上定位零件的作用是使毛坯或半成品在模具上能夠正確定位。根據(jù)毛坯形狀，尺寸以及模具的結(jié)構(gòu)型式，可以選用不同的定位方式。原材料為卷料，則本套模具選用的是擋料銷。 擋料銷主要應(yīng)用于條料或帶料送進(jìn)時(shí)定位，可分為固定式和活動(dòng)式，選用的是 M8固定擋料銷。由于此 種擋料銷的固定部分和工作部分的直徑差別較大，不至于削弱凹?；蛐读习宓膹?qiáng)度，并且制造簡(jiǎn)單，使用方便。此卸料板安裝在凹模上。 綜上所述，這套落料模的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)如下： (1)凸模在上模座，凹模在下模座，這樣有助于落料后，便于毛坯的取出，有利于安全操作，有助于保護(hù)模架刃口。 (2)上模采用彈性卸料裝置。彈簧的壓力通過卸料板使廢料從凸模上脫落；并且使用卸料螺釘，保證卸料板的運(yùn)動(dòng)精度。 (3)在裝配上導(dǎo)套和上模座采用 H7/r6[5]過盈配合，導(dǎo)柱與下模座采用 H7/h6 的間隙配合。 (4)采用中間導(dǎo)柱模架導(dǎo)向。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 15 圖 4 落料模 M10 9.圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘 M10 10 導(dǎo)套 M10 15.模柄 模具材料的選用 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 16 凸模和凹模是在強(qiáng)壓、連續(xù)使用和很大沖擊的條件下工作，并伴有溫度的的升高，工作條件極其惡劣的情況。所以對(duì)凸凹模的材料要求有較好的耐磨性，耐沖擊性，淬透性和切削性。硬度較大，熱處理變形 小，而且價(jià)格要低廉。 選用模具材料的原則，做到在滿足使用條件下成本最低： (1) 根據(jù)沖壓零件生產(chǎn)批量的大小 。 (2) 根據(jù)沖壓材料的性質(zhì)，工序中種類沖模零件的工作條件和作用 。 (3) 考慮模具材料的生產(chǎn)和供應(yīng)情況。 結(jié)合上述原則，查參考文獻(xiàn) [4]，得： a. 凸模、凹模均采用 3Cr2W8V； b. 導(dǎo)柱、導(dǎo)套采用 20 鋼； c. 擋料銷、螺釘、墊板、凸模固定板采用 45 鋼； d. 卸料板采用 Q235 鋼； e. 上下模座采用 HT200。 部分模具材料要進(jìn)行熱處理，目的是為了消除機(jī)械加工應(yīng)力和降低電火花加工層的硬度，以利于修磨。 模具裝配圖的繪制參考文獻(xiàn) [6][7][8][9][10]。濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 17 4 沖孔模具設(shè)計(jì) 沖裁是利用模具使板料產(chǎn)生分離的沖壓工序。沖孔同落料一樣都屬于落料，其模具設(shè)計(jì)與落料模具設(shè)計(jì)有許多相似之處。由于所沖孔比較多，并且各孔形狀不不一致，所以凸凹模形狀，選用組合模還是整體模是必須要考慮的問題。 沖孔模的結(jié)構(gòu)與一般落料模結(jié)構(gòu)相似，但是沖孔模，特別是沖小孔模具要仔細(xì)考慮。沖孔模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮凸模強(qiáng)度，以防止凸模折斷或破裂；還應(yīng)考慮凸模能快速更換以及凸精確導(dǎo)向，提高沖模精度等問題。 凸凹模配置位置 由于此為單工序模，為了便于廢料的排出，凸模在上、凹模在下 。由于沖孔后零件發(fā)生彈性收縮會(huì)會(huì)隨凸?；爻虝r(shí)移動(dòng)，所以用彈性卸料板將工件卸下。這樣操作比較方便而且安全，能保證較高的生產(chǎn)效率。 凸模和凹模工作部分尺寸的計(jì)算 沖孔零件尺寸由凸模刃口尺寸決定，在生產(chǎn)過程中，凸、凹模刃口尺寸又因磨損而發(fā)生變化。凸模越磨越小，凹模越磨越，大結(jié)果使間隙越來越大。因此，當(dāng)設(shè)計(jì)和制造模具時(shí)，取最小合理間隙。 在決定凸模和凹模工作部分尺寸時(shí)，必須遵循以下幾個(gè)原則： (1)沖孔時(shí)，應(yīng)先確定工作部分尺寸，其大小或等于孔的最大極限尺寸，以保證凸模磨損到一定尺寸范圍內(nèi)，能沖出合理的孔件。凹 模公稱尺寸應(yīng)比凹模公稱尺寸小一個(gè)最小合理間隙值。 (2)沖孔件的公差一般為單向正公差，假定沖孔件的公稱尺寸為 d,工件公差為△，則沖孔件尺寸為 ??0d 。 由表 23[1]查出 minZ 、 macZ ， 由于工件為簡(jiǎn)單形狀，并且凸模和凹模分開加工，所以要分開標(biāo)注凸模和凹模刃口尺寸與制造公差。為了保證間隙值，必須滿足以下條件： m i nm a x ZZdp ????? () 或?。? )( m i nm a x ZZp ??? () )( m i nm a x ZZd ??? () 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 18 由表 26[1]查出凸模、凹模制造公差△，由表 27[1]查出系數(shù) x 的值，根據(jù)計(jì)算公式： 0)( pxdd p ????? () dZdd pd ???? 0m i n)( () 可計(jì)算出凸模和凹模的尺寸。 沖裁力的計(jì)算 (1)沖孔時(shí)，除了沖孔所用的力，工件從凸模上取出得力即卸料力要考慮到。根據(jù)沖裁力的計(jì)算公式： (a)平刃口模具沖壓Ф 孔，沖孔力為： NLtF ?? ? ； (b)沖壓Ф 孔，沖孔力為： 7 5 4 53 0 ????? ?F ； (c)沖不規(guī)則方孔，沖孔力： NLtF 3 ?????? ?； (d)沖 的方孔： NF 1 7 4 8 93 0 4 ?????； (e)沖 的方孔： NF 1 5 2 8 33 0 ???? 。 把上面的力都整合到一起，則得， NFFFFFF 1 1 6 7 6 754321 ??????總 (2)沖裁工作完成后，從工件上沖裁出的孔則沿著徑向發(fā)生彈性收縮，會(huì)緊箍在凸模上。為了將緊箍在凸模上的料卸下，則需一定的卸料力 卸P 。 按下列 經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，即 FKF 1?卸 () 式中