【文章內(nèi)容簡介】 析可知，沖模（主要是工作零件）的工作條件比較惡劣，一般要承受高壓，沖擊，振動(dòng)，摩擦，彎扭等載荷，磨損，變形，疲勞，斷裂時(shí)有發(fā)生，而且工作溫度有時(shí)很高，精度要求也很高[9]。因此，對(duì)沖模材料的要求比一般零件要高，通常從使用性能和工藝性能兩方面考慮。對(duì)材料使用性能要求基本要求是具有高硬度和強(qiáng)度，具有高耐磨性，有足夠的韌性，熱處理變形小，有一定的熱硬性，熱穩(wěn)定性，熱疲勞抗力和抗粘著性不同的沖模對(duì)模具鋼的性能要求是有區(qū)別的。沖裁模要求高硬度，高耐磨性和一定的韌性；拉深等成形模要求高耐磨，抗粘著性。對(duì)材料工藝性要求由于沖模工作零件一般要經(jīng)過較復(fù)雜的制造過程，因而必須具有對(duì)各種加工工藝的適應(yīng)性。對(duì)沖模材料的工藝性要求包括可鍛性，加工工藝性，脫碳與氧化的敏感性，淬硬性，淬透性，過熱敏感性，淬火裂紋敏感性和磨小加工性等。 沖孔落料模零部件設(shè)計(jì) 凸凹模工作部分尺寸的計(jì)算凹模和凸模工作部分尺寸直接決定了沖裁件的尺寸和間隙大小，是模具上最重要的尺寸。根據(jù)所選擇的模具設(shè)計(jì)出凹模的外形尺寸凹模厚度 H=Kb(≥15mm)凹模壁厚 c=(～2)H(≥30～40mm)式中 b—沖裁件的最大外形尺寸； K—系數(shù)，考慮板料厚度的影響。經(jīng)查表有：K= b=205mm（凹模刃口最大長度為205mm）所以 H=205=27＞15mm c=（～2）H=27= B=205+2c=205+2=286mm A=2c+230+2=2+60+2=143mm尺寸計(jì)算的原則1) 落料時(shí)，落料件的尺寸是由凹模決定的，因此應(yīng)以落料凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。沖孔件的尺寸凸模決定的，因此應(yīng)以孔的尺寸為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。2) 凸模和凹模應(yīng)考慮磨損規(guī)律。凹模磨損后回增大落料件的尺寸，凸模磨損后會(huì)減小沖孔件的尺寸。為另外提高模具壽命，在制造新模具是應(yīng)凹模尺寸做的趨向于落料件 最小極限尺寸，把凸模尺寸做的趨向于沖孔件的最大極限尺寸。3) 凸模和凹模之間應(yīng)保證有合理的間隙。對(duì)于落料件，凹模是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，間隙應(yīng)由減小凸模尺寸來取得；對(duì)于沖孔件，凸模是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，間隙應(yīng)由增大凹模尺寸來取得。由于間隙在模具磨損后會(huì)增大，所以在設(shè)計(jì)凸凹模是去初始間隙的最小值。4) 凸模和凹模的制造公差應(yīng)與沖裁件尺寸精度相適應(yīng)。而偏差值應(yīng)按入體方向標(biāo)注。5) 尺寸計(jì)算要考慮模具制造的特點(diǎn)制造模具時(shí)常用以下兩種方式來保證合理間隙：一種是分別加工法。分別規(guī)定凸凹模的尺寸和公差，分別進(jìn)行制造。用凸模和凹模的尺寸及制造公差來保證間隙要求。這種加工方法必須把模具的制造公差控制在間隙的變動(dòng)范圍之內(nèi)，使模具制造難度增加。這種方法主要用于沖裁的形狀簡單、間隙較大的模具或用精密設(shè)備加工凸模和凹模的模具。用分別加工的凸凹模具有互換性，制造周期短，便于成批制造。另一種是單配加工法，用凸模和凹模相互單配的方法來保證合理間隙。加工后，凹模和凸模必須對(duì)號(hào)入座，不能互換。通常，落料件選擇凹模為基準(zhǔn)模，沖孔件選擇凸模為基準(zhǔn)模。在作為基準(zhǔn)模的零件圖上標(biāo)注尺寸和公差，相配的非基準(zhǔn)模的零件圖上標(biāo)注與基準(zhǔn)模相同的基本尺寸。但不注公差，然后在技術(shù)條件上注明按基準(zhǔn)模的實(shí)際尺寸配作，保證間隙在最大和最小之內(nèi)。這種方法多用于沖裁件的形狀復(fù)雜、間隙較小的模具。凸模和凹模分別加工時(shí)的尺寸的計(jì)算根據(jù)上述計(jì)算原則，沖裁件的凸模和凹模的尺寸及公差分布狀況可得出以下計(jì)算公式落料 沖孔 式中 、—分別為落料凹模和凸模的基本尺寸； 、—分別為沖孔凸模和凹模的基本尺寸； —落料件的最大極限尺寸； —沖孔件的最小極限尺寸； —沖裁件的公差； —磨損系數(shù)，～1之間，與沖裁件精度有關(guān)?？芍苯影礇_裁件的公差值查表或按沖裁件的公差等級(jí)選?。? 當(dāng)工件公差為IT10以上時(shí)，取x=1 當(dāng)工件公差為IT13～I(xiàn)T11時(shí)，取x= 當(dāng)工件公差為IT14以下時(shí)，取x= 、—分別為凹模和凸模的制造偏差，凸模偏差去負(fù)向，凹模偏差取正向。一般可按零件公差的1/3～1/4來選取；對(duì)于簡單形狀，由于制造簡單，精度易保證，制造公差可按IT8～I(xiàn)T6級(jí)選取或查表。 對(duì)于采用分別加工的凸模和凹模，應(yīng)保證下述關(guān)系： 也就是說，新制造的模具應(yīng)該保證。否則，模具的初始間隙已超過了允許的變動(dòng)范圍～，影響模具的使用壽命。結(jié)合所算模具查表得： = = ==查表得凸模和凹模的制造偏差沖孔部分： =+ = =+=＜故能滿足分別加工時(shí)的要求。查表得 x=1) 沖φ6孔： =mm mm2) ： 模架模架的作用及類型在沖壓模具中，有上模板、下模板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、模柄等零件組成一體構(gòu)成模架。模架的 作用是把沖模的工藝零件聯(lián)接起來，使之構(gòu)成完整的沖模結(jié)構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)模架的 類型及適用范圍：滑動(dòng)導(dǎo)柱模架后側(cè)導(dǎo)柱：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：導(dǎo)柱導(dǎo)套安裝在模板后側(cè)，有偏心載荷時(shí)容易歪斜，滑動(dòng)不夠平穩(wěn)。但可從左、右前三個(gè)方向送料，操作方便。適合范圍：常用于一般精度要求的小型工件沖模。中間導(dǎo)柱模架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：導(dǎo)柱導(dǎo)套安裝在模座對(duì)稱中心兩側(cè)、動(dòng)作平穩(wěn)、導(dǎo)向精確。適合范圍：適用于縱向送料的薄板料沖模、復(fù)合模和工步少的級(jí)進(jìn)模及窄長形的沖裁件沖模及彎曲模。對(duì)角導(dǎo)柱模架：圖31 導(dǎo)柱導(dǎo)套的布置a) 后角導(dǎo)柱 b) 中間導(dǎo)柱 c) 對(duì)角導(dǎo)柱 d) 四個(gè)或六個(gè)導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：導(dǎo)柱導(dǎo)套對(duì)角分布，其導(dǎo)柱與導(dǎo)套滑動(dòng)平穩(wěn)，可分兩方向送料，操作較方便適合范圍：常適用于橫向送料的 級(jí)進(jìn)模和縱向送料的落料模、復(fù)合模。四導(dǎo)柱模架：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：導(dǎo)柱導(dǎo)套安裝在模具的四角、沖壓時(shí)模架受力均勻平衡，導(dǎo)向精度較高。適合范圍：適用于大型及精度較高的沖模。滾動(dòng)導(dǎo)向模架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間采用鋼球保持圈組合的 滾動(dòng)摩擦機(jī)構(gòu)，其精度高、壽命長適合范圍：適用于高精度高速?zèng)_模。導(dǎo)板導(dǎo)向模架模架主要利用導(dǎo)板對(duì)凸模進(jìn)行導(dǎo)正。主要適用于精度較高的導(dǎo)板沖裁模。其導(dǎo)向精度高，工作平穩(wěn)可靠。經(jīng)過比較，選擇中間導(dǎo)柱模架最合適.沖裁模外形尺寸包括模柄尺寸、閉合高度、模座俯視尺寸。每個(gè)尺寸的確定都與所選沖床的規(guī)格有密切聯(lián)系，必須相互協(xié)調(diào)。模具閉合高度 所謂模具的閉合高度( H模)是指模具在最低工作位置時(shí)上、下模座之間的距離。它必須與沖床的閉合高度和裝模高度相適應(yīng)。其關(guān)系式見表34。表34 模具閉和高度與沖床閉和高度的關(guān)系裝模方式校核公式模具直接安裝在沖床墊板上H最大H15≥H?！軭最小H1+10拆除墊板模具安裝在工作臺(tái)面上H最大5≥H模≥H最小+10式中：H最大沖床的最大閉和高度（㎜） H最小 –沖床的最小閉和高度(㎜) H1 –沖床的墊板厚度(㎜) H最大H1 –模具的最大裝模高度(㎜) H最小H1 –模具的最小裝模高度(㎜) H模 –模具的閉合高度(㎜)模座尺寸模具下模座尺寸的選擇決定于凹模的大小，而凹模外形尺寸又取決于沖裁工件的大小。但所確定的下模座尺寸必須小于沖床工作臺(tái)面尺寸，并留有足夠固定該棋具的余地。一般情況下，沖床工作臺(tái)每邊尺寸必須大于模具下模座尺寸50～70mm以上。由前面工藝計(jì)算可得凹模LB =286143mm，從而可確定凹模周界LB = 315200mm，根據(jù)以上選的模架規(guī)格和工藝部分計(jì)算，查閱沖壓手冊(cè)可確定模架規(guī)格：上模座規(guī)格為LBH=31528045mm,下模座規(guī)格為LBH =31528055mm。模架的精度等級(jí)模架的精度對(duì)模具精度的影響十分明顯。故在設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)根據(jù)制品精度要求，選擇相應(yīng)的模架結(jié)構(gòu)。表35 模架精度要求參照表項(xiàng)次檢查項(xiàng)目被測(cè)尺寸精度等級(jí)A上模板上平面對(duì)下模板下平面的平行度≦400400IT6IT7IT7IT8IT8IT9B導(dǎo)柱軸心線對(duì)下模板下平面的垂直度≦160160IT4IT5IT5IT6IT6IT7C導(dǎo)套孔軸心線對(duì)上模板上平面的垂直度≦160160IT4IT5IT5IT6IT6IT7查表可得：上模板上平面對(duì)下模板下平面的平行度公差等級(jí)取IT8；導(dǎo)柱軸心線對(duì)下模板下平面的垂直度公差等級(jí)取IT6；導(dǎo)套孔軸心線對(duì)上模板上平面的垂直度公差等級(jí)取IT5。 導(dǎo)柱導(dǎo)套的選擇導(dǎo)柱、導(dǎo)套都是成對(duì)使用。后置兩導(dǎo)柱的直徑相同，而中間配置和對(duì)角配置的導(dǎo)柱，兩導(dǎo)柱的導(dǎo)向直徑一般不同，這樣避免合模時(shí)上模誤裝方向而損壞凸凹模刃口。對(duì)于一般的沖壓工作，采用滑動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套，導(dǎo)柱裝在下模座上，采用R7/h6配合；導(dǎo)套裝在上模座上，采用H7/r6配合。導(dǎo)柱、導(dǎo)套也可用環(huán)氧樹脂等材料粘接固定。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用間隙配合．根據(jù)材料厚度不同如下幾種：采用H6/h5配合。 沖或拉深厚度為4—8mm的金屬板時(shí)，采用H7/f7配合。沖厚度為8mm以上的金屬板時(shí)，采用H9/f9配合導(dǎo)柱的長度L應(yīng)保證沖模在最低位置時(shí)、導(dǎo)柱上端面與上模座頂端距離不小于1015mm，而下模底面與導(dǎo)柱底面的距離不小于5mm。導(dǎo)套的長度L1，對(duì)沖裁模，因工作行程小，當(dāng)沖床滑塊到上止點(diǎn)時(shí)允許導(dǎo)柱、導(dǎo)套脫開，但須保證在沖壓時(shí)導(dǎo)柱一定要進(jìn)入導(dǎo)套10mm以上。 mm，所以采用H7/h6配合。查閱沖壓手冊(cè)選擇A型導(dǎo)柱規(guī)格dL=35180，對(duì)應(yīng)的導(dǎo)套規(guī)格dD=3543。 定位零件 固定擋料銷擋料銷的定位面抵住條料的前搭邊或工作內(nèi)廓 的前后面，使條料送進(jìn)步距準(zhǔn)確。擋料銷有圓柱頭式擋料銷，鉤形擋料銷等,其結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用。為了使模具結(jié)構(gòu)簡單化，也能保證模具正常工作，這套模具用的是t=，定位容易，操作方便查閱沖壓手冊(cè)，選用固定擋料銷Ddh=533。 導(dǎo)料銷如圖所示為導(dǎo)料銷工作示意圖。在凹模上固定兩個(gè)圓柱形銷釘（導(dǎo)料銷），在沖壓時(shí)條料始終在圓柱頭銷釘?shù)囊粋?cè)向前推進(jìn)，以對(duì)條料起導(dǎo)向定位作用。這種導(dǎo)料銷結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，多用于帶有彈性卸料板的單工序沖裁模中。導(dǎo)料銷與凹模采用H7/m6配合固定形式，,材料采用TT8鋼，淬火硬度為46—52HRC。 卸料頂料裝置剛性卸料裝置常用于較硬、較厚且精度要求不太高的工件沖裁。結(jié)構(gòu)簡單，卸料力大。卸料板與凸模之間的單邊間隙?。ā﹖。彈性卸料裝置彈性卸料裝置一般由卸料板、彈性元件（彈簧或橡皮）和卸料螺釘組成。，由于有壓料作用，沖件平整。廣泛用于復(fù)合模中。卸料板與凸模之間的單邊間隙?。ā﹖。廢料切刀卸料對(duì)于大、中型零件沖裁或成形件切邊時(shí)，還常采用廢料切刀的形式，將廢邊切斷，達(dá)到卸料的目的。根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇彈性卸料裝置。 固定支持零件 凸模固定板凸模固定板是將凸模直接固定并定位的一塊鋼板，他的制造精度直接影響到凸模和凹模的配合精度，所以凸模固定板的精度很重要。在此設(shè)計(jì)中選用45鋼作為凸模固定板的材料，并選用厚度為20mm。 墊板為了保證上模座的完整性，避免在沖壓零件是出現(xiàn)過大的載荷時(shí)對(duì)上模座產(chǎn)生損壞，在凸模固定板與上模座之間加上了一塊保護(hù)上模座的鋼板，稱之為凸模墊板。墊板的外形基本與凸模的固定板尺寸相同，厚度一般為3～10mm。 緊固零件沖模中的緊固零件主要包括內(nèi)六角螺釘及圓柱銷等，這類零件全都是標(biāo)準(zhǔn)件，都可在市場上購買。螺釘?shù)淖饔弥饕抢o、連接沖模各零件。而圓柱銷除了起緊固作用外，還兼起定位作用。標(biāo)準(zhǔn)件螺釘及銷釘選用應(yīng)遵循下述原則：螺釘最好選用內(nèi)六角螺釘，其優(yōu)點(diǎn)是緊固牢固，外形美觀。銷釘采用圓柱形，一套模具中不應(yīng)少于兩組。螺釘一般用45號(hào)鋼制成，其頭部淬火硬度應(yīng)為35～40HRC。銷釘用T7，T8鋼制成，其淬火硬度為48～52HRC。銷釘表面粗糙度應(yīng)為：R﹤。同一塊板上銷釘孔與螺釘孔距離不應(yīng)太小，以防降低模板強(qiáng)度。內(nèi)六角螺釘過孔尺寸。內(nèi)六角螺釘過孔尺寸的大小，按下表選取。銷釘與銷孔配合。銷釘與銷孔配合應(yīng)設(shè)計(jì)加工成H7/m6精度。銷釘擰入基體內(nèi)深度及圓柱銷配合深度。圖34 螺孔與銷孔距邊緣及之間距離表38 螺釘孔距邊緣之間 距離螺釘孔M6M8M10M12M16M20M24CA(淬火)101214162025305A(不淬火)81011131620253B(淬火)121417192428353表39 銷釘孔與邊緣之間的距離銷釘孔23456810131620CD(淬火)5678911121316203D(不淬火)3456781013163 壓邊橡膠的選擇 由于橡皮允許承受的負(fù)荷較大，而且安裝調(diào)整比較靈活方便，也是沖模中彈性卸料，頂件及壓邊裝置常用的彈性元件。橡皮選擇的原則：為保護(hù)橡皮不致過早失去彈性而損壞，其允許的最大壓縮量應(yīng)不超過其自由高度的45%，一般取h總=