【文章內(nèi)容簡介】 Z ) =（） =在凸凹模設(shè)計過程中采用的精度等級為IT14級. 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凸模形式常見的以圓形為多。為了避免應(yīng)力集中和有較好強(qiáng)度、剛度，圓形凸模常做成臺階形并以較大圓角圓滑過渡。對沖孔直徑接近料厚的凸模，為增加抗縱向彎曲能力，常采用護(hù)套結(jié)構(gòu)。一般的粗短凸?？梢园礃?biāo)準(zhǔn)選用或按常規(guī)設(shè)計。而在多工位級進(jìn)模中有許多沖小孔凸模，沖窄長槽凸模，分解沖裁凸模等。這些凸模應(yīng)根據(jù)具體的沖裁要求，被沖裁材料的厚度，沖壓的速度，沖裁間隙和凸模的加工方法等因素來考慮凸模的結(jié)構(gòu)及其凸模的固定方法。 凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計，是在保證其工作強(qiáng)度的情況下，要有利于沖壓變形金屬的流動，有利于提高零件的質(zhì)量和提高板料的成形性能，減少工序次數(shù)。材料、形狀和尺寸大小、加工方法和變形程度不同時，模具的結(jié)構(gòu)也不同。凹、凸模的結(jié)構(gòu)形式取決于工件的尺寸、形狀以及加工方法、加工次數(shù)等工藝要求。不同的結(jié)構(gòu)形式對沖壓的變形情況、變形程度的大小及產(chǎn)品的質(zhì)量均有不同的影響。當(dāng)毛坯的相對厚度較大，不易起皺，不需要用壓邊圈壓邊時，應(yīng)采用錐形凹模。這種模具在拉深的初期就使毛坯呈曲面形狀，因而較平斷面拉深凹模具有更多的抗失穩(wěn)能力，故可以采用更小的拉深系數(shù)進(jìn)行拉深。對于沖小孔凸模，通常采用加大固定部分直徑，縮小刃口部分長度的措施來保證小凸模的強(qiáng)度和剛度。當(dāng)工作部分和固定部分的直徑差太大時，可設(shè)計多臺階結(jié)構(gòu)。各臺階過渡部分必須用圓弧光滑連接，不允許有刀痕。卸料板還應(yīng)考慮能起到對凸模的導(dǎo)向保護(hù)作用，以消除側(cè)壓力對凸模的作用而影響其強(qiáng)度。 沖孔后的廢料若隨著凸?；爻藤N在凸模端面上帶出模具，并掉在凹模表面，若不及時清除將會使模具損壞。設(shè)計時應(yīng)考慮采取一些措施，防止廢料隨凸模上竄。除了沖孔凸模外，級進(jìn)模中有許多分解沖裁的制件輪廓沖裁凸模。這些凸模的加工大都采用線切割結(jié)合成型磨削的加工方法。在此翻邊模具的設(shè)計中沖壓凸模采用圓柱頭縮桿圓凸模，材料的硬度為：T10A、Cr6WV，刃口（58177。2）HRC,，刃口（60177。2）HRC,頭部（45177。5）HRC。各個的凸模尺寸根據(jù)上面計算出來的尺寸再查沖壓模具手冊表可知道到其他的尺寸。 凸模尺寸設(shè)計凸模的結(jié)構(gòu)如圖3—1 圖3—2圖示中 1——工件 ， 2——凸模 3——墊環(huán) ， 4——凸模固定板 5——下模座（1）凸模長度　L=h+ h+ h= 42 + 31 + 53 = 126 （4—5） h1 凸凹模固定板厚度，mmh2 彈性卸料版厚度，mmh3 增加長度，mm凸模的長度是126mm。（2）凸模材料 模具刃口要有高的耐磨性，并能承受沖裁時的沖擊力。因此應(yīng)有高的硬度與適當(dāng)?shù)捻g性。應(yīng)凸模形狀簡單，可選用Cr12制造。其熱處理硬度取58～62HRC。（3）凸模的固定形式凸模的材料為Cr12，需要淬火處理，若先加工后熱處理會因為熱處理后工件變形很大，不滿足凸模的使用要求。若在熱處理后進(jìn)行加工那么采用普通的加工方法根本無法實現(xiàn)，因為工件淬火后硬度很高，所以只能采用線切割的方法來加工凸模。 凸模強(qiáng)度校核該凸模不屬于細(xì)長桿強(qiáng)度足夠，不需要校核。 凸模其他零件結(jié)構(gòu)尺寸序號名稱半徑厚材料數(shù)量1墊板5005045＃鋼12凸模固定板3673145＃鋼13墊環(huán)內(nèi)徑3673045＃鋼1外徑41730墊板采用材料是45號鋼，凸模固定板采用材料是45號鋼， 凸模固定板3. 其它要求 凸模工作部分的表面粗糙度Ra=～。 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計成形翻邊模凹模的設(shè)計與制造較凸模更為復(fù)雜和困難。凹模的結(jié)構(gòu)常用的類型有整體式、拼塊式和嵌塊式。整體式凹模由于受到模具制造精度和制造方法的限制已不適用于翻邊模。 嵌塊式凹模的特點(diǎn)是：嵌塊套外形做成圓形，且可選用標(biāo)準(zhǔn)的嵌塊，加工出型孔。嵌塊損壞后可迅速更換備件。嵌塊固定板安裝孔的加工常使用坐標(biāo)鏜床和坐標(biāo)磨床。當(dāng)嵌塊工作型孔為非圓孔，由于固定部分為圓形必須考慮防轉(zhuǎn)。常用的凹模嵌塊結(jié)構(gòu)分為整體式嵌塊和異形孔。異形孔時不能磨削型孔和漏料孔而將它分成兩塊（其分割方向取決于孔的形狀），要考慮到其拼接縫要對沖裁有利和便于磨削加工，鑲?cè)牍潭ò搴笥面I使其定位。這種方法也適用于異形孔的導(dǎo)套。 在設(shè)計排樣時，不僅要考慮嵌塊布置的位置還應(yīng)考慮嵌塊的大小，以及與凹模嵌塊相對應(yīng)的凸模、卸料嵌套等。 拼塊式凹模的組合形式因采用的加工方法不同而分為兩種結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用放電加工的拼塊拼裝的凹模，結(jié)構(gòu)多采用并列組合式；若將凹模型孔輪廓分割后進(jìn)行成形磨削加工，然后將磨削后的拼塊裝在所需的墊板上，再鑲?cè)氚寄？虿⒁月菟ü潭?，則此結(jié)構(gòu)為成形磨削拼裝組合凹模。平面固定是將凹模各拼塊按正確的位置鑲拼在固定板平面上，分別用定位銷(或定位鍵)和螺釘，定位和固定在墊板或下模座上，該形式適用于較大的拼塊凹模，且按分段固定的方法。 嵌槽固定是將拼塊凹模直接嵌入固定板的通槽中，固定板上凹槽深度不小于拼塊厚度的2/3各拼塊不用定位銷，而在嵌槽兩端用鍵或楔定位及螺釘固定。 框孔固定式有整體框孔和組合框孔兩種。整體框孔固定凹模拼塊時，拼塊和框孔的配合應(yīng)根據(jù)脹形力的大小來選用配合的過盈量。組合框孔固定凹模拼塊時，模具的維護(hù)，裝拆較方便。當(dāng)拼塊承受的脹形力較大時，應(yīng)考慮組合框連接的剛度和強(qiáng)度。 輪輻的凹模設(shè)計采用嵌塊式和平面固定式的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，各個部分的尺寸根據(jù)凸凹模刃口尺寸的計算結(jié)果再加上選擇的刃口孔的形狀而定。 凹模的設(shè)計計算1. 凹模洞口形狀的選擇凹模洞口形式是指凹模型孔的軸剖面形狀。其基本形式有三種：（1）直壁式 這種形式其孔壁垂直于頂面，刃口尺寸不隨修磨刃口增大。故沖件精度較高，刃口強(qiáng)度也較好。但直壁式刃口沖裁時磨損大，洞口磨損后會形成倒錐形，因此每次修磨的刃磨量大，總壽命底。（2）斜壁式 其特點(diǎn)與直壁式相反，在一般的工件或廢料向下落的模具中應(yīng)用廣泛（3）凸臺式 這是一種低硬度的凹模刃口。、無間隙模具。由于本模具用倒裝摸，凹模在上模座上，不適于用斜壁式，也不適于用凸臺式。因此應(yīng)選用直壁式。2. 凹模的外形尺寸凹模的外形一般有矩形與圓形兩種。凹模的外形尺寸應(yīng)保證凹模有足夠的強(qiáng)度與剛度。凹模的厚度還應(yīng)考慮修磨量。其外形尺寸一般是根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定的。凹模厚度 H=Kb (≥15 mm) （46） 凹模壁厚 C =()H （≥3040mm）（47） 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。查表43（《模具簡明設(shè)計手冊》清華大學(xué)出版社）得系數(shù)K=，因為零件的最大外形尺寸b=H=Kb== mm C=(—2)H=（～2）=～取C=90，則凹模外形尺寸為：凹摸的半徑 R = 400既凹模周界：LB=406470，厚度查標(biāo)準(zhǔn)取H=40 mm。 凹模的結(jié)構(gòu)尺寸圖35 凹模的結(jié)構(gòu)尺寸圖示中 1——螺釘， 2——凹模固定板 3——凹模， 4——墊板， 5——卸料板，凹模材料采用 Gr12。 墊板裝于凸模固定板與上模座之間，墊板硬度較高，能有效的分散凸模工作時對模座的壓力，以防模座變形，墊板一般用工具鋼制造，可選用45鋼，其熱處理硬度取43～48HRC。墊板的外形尺寸也于凹模底部形狀大小一樣，直徑為200mm，厚度取為20mm。 2卸料板卸料板的作用主要是在沖壓結(jié)束瞬間，卸料螺釘在橡皮的彈力下將卸料板向上彈起，從而將套在凸模上的剩余條料頂下，因次它的中間是空的，并且空的形狀與沖裁件的外形輪廓相同，安裝時套在凸凹模上。卸料板的直徑與墊板相同，厚度為10mm。3. 凹模的固定方法 凹模一般采用螺釘和銷釘固定在下模座上，由于本模具為倒裝式，所以凹模與凸模固定板及墊板用螺釘和銷釘連接在上模座上，銷釘用兩個，以防轉(zhuǎn)動，用八個內(nèi)六角螺釘將這幾個板件固定在上模座上。4. 凹模的主要技術(shù)要求凹模的型孔軸線與頂面應(yīng)保持垂直，凹模的底面與頂面應(yīng)保持平行。為了提高模具壽命與沖裁件精度，凹模的底面和型孔的孔壁應(yīng)光滑，表面粗糙度為Ra=～，底面與銷孔的Ra==～。凹模材料一般選用T8A、T10A，其熱處理硬度達(dá)到60～64HRC。由于凹模受力復(fù)雜，很難按理論方法精確計算，對于非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的凹模一般不作強(qiáng)度核算，可用公式或查表確定其尺寸。 凹模材料可與凸模相同或優(yōu)于凸模，淬火硬度可與凸模相同或略高于凸模。凹模刃口要鋒利，強(qiáng)度要大，表面粗糙度要?。ㄒ话銥镽a=~），外輪廓棱角要倒鈍。第四章 模具主零部計件的設(shè) 定位零件 為了正確地將工件安放在沖模上完成下一步的沖壓工序，必須采用各種形式的定位裝置。定位零件是確定條料或坯料在模具中的正確位置的零件。用于沖模的定位零件有導(dǎo)料板、側(cè)壓板、導(dǎo)料銷，定位銷等有一定得強(qiáng)度，以保證工作精度、質(zhì)量穩(wěn)定；定位裝置應(yīng)可以調(diào)整并設(shè)置在操作者容易觀察和便于操作的地方；定位裝置應(yīng)避開油污、碎屑的干擾并且不與運(yùn)動機(jī)構(gòu)干涉。定位精度要求較高時，要考慮粗定位和精定位兩套裝置，分步進(jìn)行；坯件需要兩個以上工序的定位時，它們的定位基準(zhǔn)應(yīng)該一致；設(shè)計定位裝置還應(yīng)考慮避免坯件正、反誤放置的措施。此次翻遍模具設(shè)計主要采用螺釘與定位銷進(jìn)行定位和固定，螺釘采用標(biāo)準(zhǔn)件M1676,如圖41，數(shù)量為6個。定位銷的直徑設(shè)為20mm，數(shù)量同樣為6個，在以模具的對稱中心為中心平均分布。圖41螺釘標(biāo)準(zhǔn)件 模架的選擇（1）模包括上模座、下模座、導(dǎo)柱、導(dǎo)套。沖壓模具的全部零件都安裝在模架上。為了縮短模具的制造周期，降低成本，我國已制定出 模架標(biāo)準(zhǔn)，并有商品模架出售。根據(jù)模架導(dǎo)向用的導(dǎo)柱和導(dǎo)套間的配合性質(zhì)分為滑動導(dǎo)向模架和滾動導(dǎo)向模架兩大類。每類模架中，由于導(dǎo)柱安裝位置和數(shù)量不同，又各具有多種模架類型。選擇模架結(jié)構(gòu)時要根據(jù)工件的受力特點(diǎn)，坯件定位，出件方式，材料送進(jìn)方向，導(dǎo)柱受力狀態(tài)，操作是否方便進(jìn)行綜合考慮。選擇模架尺寸時要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮，一般在長度上及寬度上都應(yīng)該比凹模大30～40毫米。模板的厚度一般應(yīng)該等于凹模厚度的1～。選擇模架時還要注意到模架與壓力機(jī)的安裝關(guān)系，例如模架與壓力機(jī)工作臺孔的關(guān)系，模座的寬度應(yīng)比壓力機(jī)工作臺孔的孔徑每邊約大40～50。沖壓模具的閉合高度應(yīng)大于壓力機(jī)的最小裝模高度，小于壓力機(jī)的最大裝模高度等。通常中、小型沖模常采用后側(cè)式、對角式或?qū)ΨQ式的導(dǎo)柱型模架。四角導(dǎo)柱式模架主要用與精度要求高的沖壓件和大型沖壓件。經(jīng)查沖壓模具手冊軟件可選取沖模標(biāo)準(zhǔn)鋼板模架，沖模鋼板下模座為對角導(dǎo)柱下模座，基本尺寸如下表所示凹模周界L1B1HFSS1D(R7)D1(R7) R 基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差4001602504040801702425 沖模滑動導(dǎo)向鋼板對角導(dǎo)柱上模座的基本尺寸如下表所示：凹模周界L1B1HFSS1D(R7)D1(R7)R基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差4001602503240801703738模架示意圖如圖42圖42 模架的結(jié)構(gòu) 模架材料選用45號鋼。 導(dǎo)向裝置導(dǎo)向裝置可提高模具精度、壽命及工件的質(zhì)量，而且還能節(jié)省調(diào)試模具的時間。大批量生產(chǎn)的沖壓模具中廣泛采用了導(dǎo)向裝置。導(dǎo)向裝置設(shè)計的注意事項：1）導(dǎo)柱與導(dǎo)套應(yīng)在凸模工作前或壓料板接觸到工件前充分閉合，且此時應(yīng)在保證導(dǎo)柱上端距上模座上平面留有間隙10~15mm的間隙；2）導(dǎo)柱、導(dǎo)套與上、下模板裝配后，應(yīng)保證導(dǎo)柱與下模座的下平面、導(dǎo)套上端與上模座的上平面均留有2~3mm的間隙；3）對于形狀對稱的工件，為避免合模安裝時引起的方向錯誤，兩側(cè)導(dǎo)柱直徑或位置應(yīng)有所不同；4）當(dāng)沖模有較大的側(cè)向壓力時，模座上應(yīng)裝設(shè)止推墊，避免導(dǎo)套、導(dǎo)柱承受側(cè)向力；5）導(dǎo)套應(yīng)開排氣孔以排除空氣?；瑒邮綄?dǎo)柱導(dǎo)套的導(dǎo)向裝置是最常用的形式，這種結(jié)構(gòu)加工裝配方便，易天標(biāo)準(zhǔn)化，但承受側(cè)壓能力差。導(dǎo)柱導(dǎo)套的間隙值應(yīng)小于沖模中凸模、凹模間隙，導(dǎo)柱裝置有以下幾種情況：導(dǎo)柱設(shè)計在底座上，為常用形式，裝配調(diào)整較為方便；導(dǎo)柱設(shè)計在上模板上，有利于彈性卸料板導(dǎo)向的安裝；臺階式導(dǎo)柱，大端直徑等于導(dǎo)套的外徑，這樣便于上、下模板一起加工，并能保證導(dǎo)向的同軸度；在一些要求彈性卸料板有良好導(dǎo)向的情況下，導(dǎo)柱有時也兼作卸料板的導(dǎo)向裝置。導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)與尺寸都可直接由標(biāo)準(zhǔn)中選取。在選用時應(yīng)注意導(dǎo)柱的長度應(yīng)沖模在最低工作位置時，導(dǎo)柱上端面必須低于上模座平面（一般不小于10～15 mm），并保證有足夠的導(dǎo)向長度。而下模座低面與導(dǎo)柱低面的距離應(yīng)為2～3 mm。 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)尺寸見圖43圖43 導(dǎo)柱B型導(dǎo)柱。導(dǎo)柱材料：20鋼。熱處理：~，硬度：52~68HRC。 導(dǎo)套導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)與尺寸都可直接由標(biāo)準(zhǔn)中選取。在選用時應(yīng)注意導(dǎo)柱的長度應(yīng)沖模在最低工作位置時，導(dǎo)柱上端面必須低于上模座平面（一般不小于10～15 mm），并保證有