【文章內(nèi)容簡介】 質(zhì)量與精度、沖裁加工的生產(chǎn)率與經(jīng)濟效益、模具的使用壽命等都有密切的關(guān)系。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計包括模具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計和模具主要零部件的設(shè)計與選用。 模具總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計沖模總體結(jié)構(gòu)設(shè)計就是根據(jù)所采用的模具類型、制件的精度要求、形狀特點及沖壓工藝方案等來確定模具的結(jié)構(gòu)形式、模具的總體尺寸及模架類型，以便設(shè)計各零部件的具體結(jié)構(gòu)。根據(jù)工藝方案采用沖孔落料復(fù)合模。復(fù)合模是指只有一個工位，并在壓力機的一次行程中，同時完成兩道和兩道以上的沖壓工序的沖模。 模具的基本結(jié)構(gòu)形式的確定模具的基本結(jié)構(gòu)形式是由條料的送進方式、卸料方式、導(dǎo)向方式及模具的正倒裝關(guān)系所確定。條料送進方式的選擇條料送進方式主要有手工送料和自動送料兩種。當采用手工送料時，在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計時要特別注意操作安全問題。而采用自動送料方式時，則要考慮自動送料機構(gòu)對模具結(jié)構(gòu)的影響。本次條料送進方式采用手工送料。卸料方式的選擇卸料方式分為彈性卸料和固定卸料兩種。固定卸料是通過將卸料板固定在下模的凹模上以阻礙條料隨凸模上移的一種卸料方式，一般用于條料較厚的情況。彈性卸料是在凸模抬起過程中，通過彈性元件的回彈力將條料從凸模上脫離的一種卸料方式，用于沖裁薄料及精度要求高的制件。本次為沖孔落料復(fù)合模采用彈性卸料方式。模具導(dǎo)向方式的確定模具的導(dǎo)向是指模具上、下模間的導(dǎo)向，一般都是采用安裝在模架上的導(dǎo)柱、導(dǎo)套進行導(dǎo)向的。一落二分割模具為大型模具，應(yīng)采用四角導(dǎo)柱模架，其導(dǎo)向精度好，強度和剛度高，穩(wěn)定性好。復(fù)合模正倒裝關(guān)系的確定復(fù)合模根據(jù)落料凹模裝的位置不同，分為倒裝復(fù)合模和順裝（正裝）復(fù)合模。倒裝復(fù)合模落料凹模裝在上模，順裝復(fù)合模落料凹模裝在下模。復(fù)合模在結(jié)構(gòu)上的主要特征是有一個既是落料凸模又是沖孔凹模的凸凹模。倒裝復(fù)合模沖孔廢料直接從壓力機工作臺當中的孔落下，制件從凹模洞口推出后落在下模上，一般用工具取出，操作比較方便安全。模具結(jié)構(gòu)比順裝復(fù)合模簡單，生產(chǎn)效率比順裝復(fù)合模高，所以一般采用倒裝復(fù)合模。本次設(shè)計采用倒裝復(fù)合模。 模具總體尺寸確定模具的總體尺寸主要指平面輪廓尺寸、各模板厚度、模具閉合高度等。這些尺寸是進一步進行模具結(jié)構(gòu)及零件設(shè)計的基礎(chǔ)。模具的平面輪廓尺寸是根據(jù)工序件輪廓或條料排樣圖上所有工序輪廓的最小包絡(luò)形來確定的，它主要包括模座和各模板尺寸。通常各模板尺寸是一樣的，并以凹模板為基準來確定。模具各模板的外形尺寸及厚度可根據(jù)[7]：上模座厚度=（1~）H凹 式（） 下模座厚度=（1~）H凹 式（） 卸料板厚度=10~20mm 凸模固定板厚度=（~）H凹 式（） 一般保證模座的外形尺寸大于凹模板尺寸40~70mm。各模板厚度要根據(jù)情況作相應(yīng)調(diào)整，由于所選的壓力機的公稱壓力比計算的沖裁力大許多，為了使各模板承受更大的壓力并有足夠的強度及剛度，因此在設(shè)計時，各模板的厚度應(yīng)相應(yīng)的加厚。 模架選用模架是上、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套的組合，它是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在模架上面，并承受沖壓過程中全部載荷。模具的上、下模之間靠模架的導(dǎo)向裝置來保持其精確位置，以引導(dǎo)凸模運動，保證沖裁過程中間隙均勻。模架有四種基本形式：后側(cè)導(dǎo)柱模架（一般用于精度不高的小型模具）、中間導(dǎo)柱模架（用于沖壓圓形制件的沖模）、對角導(dǎo)柱模架（模架受力平衡，常用于復(fù)合模）、四角導(dǎo)柱模架（模架受力平衡，導(dǎo)向精度高，適用于大型制件、精度高的沖模），電機定子沖片為大型制件且要求精度高，因此選用四角導(dǎo)柱模架形式。綜上所選模具總體結(jié)構(gòu)采用手工送料、彈性卸料、四角導(dǎo)柱模架形式的倒裝復(fù)合模。當上模下行時，落料凸模進入落料凹模洞口落料，沖孔凸模進入沖孔凹模洞口沖孔。即在一次行程中，同時完成沖孔和落料工作。 1—上模座 2—彈簧墊圈 3—六角頭螺栓 4—六角頭螺栓 5—頂料桿 6—六角頭螺栓 7—軸孔沖 8—打料桿 9—定位套柄 10—打料板 11—六角頭螺栓 12—上退料板13—上模墊板 14—上模組件 15—導(dǎo)套 16—墊套 17—導(dǎo)柱 18—六角薄螺母 19—墊圈 20—內(nèi)六角頭螺栓 21—下退料板22—六角頭螺栓 23—彈簧墊圈 24—下模外墊板 25—下模外26—墊板 27—下模內(nèi) 28—退料小套 29—六角頭螺栓 30—下模座31—六角頭螺栓 32—鍵槽上沖 33—下模中 34—下模內(nèi)墊板 35—軸孔沖墊板 36—六角頭螺栓 根據(jù)模具零件的不同作用可分為工藝零件和結(jié)構(gòu)零件。工藝零件直接參與完成沖壓工藝過程，并與被沖材料直接發(fā)生作用，包括工作零件、定位零件、卸料、推件等。結(jié)構(gòu)零件不直接參與完成沖壓工藝工作，也不與被沖材料發(fā)生作用，只對模具完成工藝過程起保證作用，或?qū)δ＞吖δ芷鹜晟谱饔?，包括?dǎo)向零件、固定零件等。 工作零件設(shè)計直接對毛坯和板料進行沖壓加工的模具零件稱為工作零件。凹模在沖壓過程中，與凸模配合直接對制件進行分離或成型的工作零件稱為凹模。 凹模的厚度和外型尺寸，對于其承受的沖裁力，必須具有不引起破損和變形的足夠強度。沖裁時凹模承受沖裁力和水平側(cè)向力的作用，受力形態(tài)比較復(fù)雜，因而在生產(chǎn)實際中，通常都是根據(jù)沖裁件的輪廓尺寸和板料厚度、沖裁力的大小等來進行概略估算的。 凹模厚度:根據(jù)經(jīng)驗公式[1]：H=kb= 510=51 mm 式（） 其中b—沖壓件最大外形尺寸；K—系數(shù)，考慮板材厚度的應(yīng)響,其值可查[1]；凹模厚度要求：凹模刃口周長超過50mm且材料為合金工具鋼時。凹模壁厚：c=(～2)H=（～102）mm 式（）實際取c=80零件外形為圓形，而且完全對稱，所以將凹模板做成圓形。式中 —切斷輪廓線到凹模邊緣的尺寸，輪廓為平滑曲線時。所以 Dd=510+251= 式（）取整后Dd=630mm 所以凹模板外形尺寸248。63080 在沖壓模具中， 模具刃口要有較高的耐磨性，并能承受沖裁時的沖擊力，所以應(yīng)有較高的硬度與適當?shù)捻g性。形狀簡單的凸模常選用T8A、T10A等制造。并且凹模硬度應(yīng)比沖頭高2度左右，所以凹模材料選擇T10A，熱處理硬度達到60~62HRC。 凹模凸模在沖壓過程中，沖模中被制件或廢料所包容的工作零件稱為凸模。軸孔沖（沖孔凸模）材料T10A，淬火處理，硬度為58~62HRC。軸孔沖采用臺階式凸模，即工作部分和固定部分的形狀與尺寸不一致。并將軸孔沖固定在凸模固定板中，其配合為H7/m6。沖孔凸模刃口尺寸按式（）計算：取凸模長度尺寸根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)，并考慮修磨、固定板與卸料板之間的安全距離、裝配等的需求來確定。： L=H1+H2+H 式（37） =5+10+40 =55（mm）式中 L—沖裁凸模長度； H1—凸模固定板厚度； H2—卸料板厚度； H—附加長度。主要考慮凸模進入凹模的深度、總修模量以及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的安全距離因素。 凸模長度尺寸根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)，并考慮修磨、固定板與卸料板之間的安全距離、裝配等的需求來確定。凸凹模凸凹模式復(fù)合沖裁中的一個特殊零件。其內(nèi)形刃口其沖孔凹模作用，外形刃口其落料凸模作用。外形按一般凸模設(shè)計，內(nèi)形按一般凹模設(shè)計。材料選擇T10A，熱處理硬度達到60~62HRC。凸凹模的最小壁厚為m===,，故符合強度要求，凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配制，~。： 凸凹模 卸料裝置零件設(shè)計從廣義來講，卸料裝置包括卸料、推件和頂料裝置。其作用是當沖模完成一次沖壓之后，把條料、制件或廢