【文章內(nèi)容簡介】 則標(biāo)注為單向公差，落料件上偏差為零，下偏差為負(fù)；沖孔件上偏差為正，下偏差為零。 采用凸凹模分開加工時(shí)，因要分別標(biāo)注凸、凹模刃口尺寸與制造公差，所以無論沖孔或落料。為了保證間隙值；必須驗(yàn)算下列條件： |δ T|+|δ A|≦ ZmaxZmin 如果上式驗(yàn)算不合格，出現(xiàn) |δ T|+|δ A| ZmaxZmin 的情況，當(dāng)大得不多時(shí)可適當(dāng)調(diào)整δ T、δ A 之值以滿足上述條件，這時(shí)凸、凹模的公差直接按公式δ T≦ （ ZmaxZmin）和δ A≦ （ ZmaxZmin）確定。如果出現(xiàn) |δ T|+|δ A|》 ZmaxZmin 則應(yīng)該采用后面講述的凸、凹模配作法。 經(jīng)查得δ T=，δ A= 所以： |δ T|+|δ A|= ZmaxZmin= 因此應(yīng)該按照凸、凹模公差的直接公式： δ T≦ （ ZmaxZmin） = 所以 |δ T|+|δ A|≦ ZmaxZmin 滿足條件 由文獻(xiàn) [2]分開加工刃口尺寸計(jì)算公式及表 37 系數(shù) X 表 37 系數(shù) X 料 厚t/mm 非圓形 圓形 1 工件公差△ /min 1 ～ ≧ ≧ 1～2 ～ ≧ ≧ 2～4 ～ ≧ ≧ 4 ～ ≧ ≧ 12 將已知查得的數(shù)據(jù)代入公式得 ： D0= ? ? (mm) 落料時(shí) D 凹 =（ DmaxX△ ） 凹??0 =（ 92－ ） ? = ? （ mm） D 凸 =（ D 凹－ Zmin） =(Dmax－ X△－ Xmin)0凸?? =(92－ － )? =? （ mm） 沖孔時(shí)： d0= ? 17 ? (mm) d 凸 =(dmin＋ X△ ) 0凸?? = (50＋ ) ? = ? (mm) d凹 =(dmin＋ X△＋ Zmin) 凹??0 =(50＋ ＋ ) ? = ? (mm) 式中 D凹、 D 凸 —— 分別為落料凹模和凸模的基本尺寸 d凸、 d 凹 —— 分別 為沖孔凸模和凹模的基本尺寸 Dmax—— 落料件的最大極限尺寸 Dmin—— 沖孔的最小極限尺寸 △ —— 沖栽件的公差 (其數(shù)值見《冷沖模設(shè)計(jì)》表 35 如下 ) X—— 磨損系數(shù) 圖表 制造公差 料板厚度t/mm 制造公差△ /mm ＜ 1 ≤ ～ ≥ ＜ ≥ 1～ 2 ≤ ～ ≥ ＜ ≥ 2～ 4 ≤ ～ ≥ ＜ ≥ ＞ 4 ≤ ～ ≥ ＜ ≥ 13 磨損 系數(shù) 非圓形 X 值 圓形 X 值 第 3 章 主要零部件的尺寸設(shè)計(jì)與計(jì)算 構(gòu)成沖模的零、部件可分為工藝構(gòu)件和輔助構(gòu)件兩部分。分類如下：工藝構(gòu)件輔助構(gòu)件工作零件定位零件壓料、卸料及出件零部件導(dǎo)向零件固定零件緊固及其他零件沖模零、部件凸模凹模凸凹模定位銷擋料銷導(dǎo)正銷導(dǎo)尺側(cè)刃卸料板推料裝置頂料裝置壓邊圈彈簧、橡膠墊導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)板導(dǎo)筒上、下模座模柄凸、凹模固定板墊板限位器螺釘銷釘鍵其他 凸模的設(shè)計(jì) 凸模設(shè)計(jì)的原則 (1) 確定位 凸模安裝到固定板上后，在工作過程中其軸線和母線不允許產(chǎn)生任何方向的移位，否則將造成沖載間隙不均勻，降低模具壽命，嚴(yán)重時(shí)可造成啃模。 (2) 止拔出 回程時(shí)，卸料力 對凸模產(chǎn)生拉伸作用。凸模的結(jié)構(gòu)應(yīng)能防止凸模從固定板中拔出來。 14 (3) 止轉(zhuǎn)動(dòng) 對于工作截面為圓形的凸模，不存在防轉(zhuǎn)問題，但對于非圓的凸模就必須保證凸模不轉(zhuǎn)動(dòng)，否則就將啃模。 以上三條原則主要是從凸模安裝固定的角度考慮的。 凸模的類型選用及校核 國家模具標(biāo)準(zhǔn)有三種圓凸模： A 型和 B 型圓凸模及快換圓凸模。其中 A型和 B 型及圓凸模結(jié)構(gòu)形式見下圖所示；另有一種用于沖大圓孔工件的 C型圓凸模結(jié)構(gòu)形式見下圖 30： （ c） 15 圖 3— 0 凸模的類型 圖 A 型凸模其直徑尺寸范圍 d=～ ㎜ 圖 B 型凸模的結(jié)構(gòu)其直徑尺寸范圍 d=～ ㎜ 圖 c 型凸模的結(jié)構(gòu)其直徑尺寸用于沖大圓孔的工件 本模具采用 c 型圓凸模其中的一些主要技術(shù)參數(shù)可依《沖壓手冊》的標(biāo)準(zhǔn)查得：依據(jù)刃口尺寸的 D=? ? ㎜，查得 D1=? 51 ?? ㎜、D3=? 24 ㎜、 L=50 ㎜、 H1=8 ㎜ H2=5 ㎜。 根據(jù)沖壓手冊查得圓凸模為： d D(m6) D1 h L 基本尺寸 I 型 II 型 40 42 48 50 52 55 20 + + 24 3 6 選 L＝ 57， （ 1）凸模強(qiáng)度與剛度校核 。 參考《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》。 Dp/t≥ 4kτ b/[σ c] dp≥ 4kτ bt/[σ c] =4 8/1500 = (mm) 式中： dp－凸模直徑 ,單位為 mm. τ b－材料抗剪強(qiáng)度，單位為 MPa. Τ b=F/kLt=1675150/( 50 8)= (MPa) k－系數(shù)，一般取 k=. t－工件的厚度。 16 [σ c]＝ 1500～ 2100 MPa 所以凸模的強(qiáng)度足夠。 （ 2）彎曲應(yīng)力的校核 。 Lmax≤ 95 2d / p =95 / p =218880/ 1675150 = (mm) 式中： Lmax－凸模允許的最大自由長度。 d－凸模的最小直徑。 P－沖栽力 凹模的設(shè)計(jì) 凹模洞口形狀的選擇 采用圓柱形孔凹模。這種型孔刃口強(qiáng)度高，制造容易。 刃磨后型孔尺寸不變。對沖栽間隙無明顯影響，刃口尺寸不隨 修磨刃口增大。故沖件精度較高。 適合與上岀件的沖栽。正好符合我們的圓墊片的要求。 圓凹模有國家標(biāo)準(zhǔn)。推薦采用材料 58～ 62HRC. 凹模外形尺寸的確定 凹模的厚度 H： H=kb1(不小于 8mm) = 92 =46 (mm) 式中 B—— 沖栽件最大外形尺寸，單位為 mm. K—— 系數(shù)，其值查表 3－ k= 凹模壁 厚 C： C≥ (～ 2)H 17 = 46 =69 (mm) 取 C=79 mm . 凹摸的外型尺寸： L=92+（ 2 79） =250（ mm） 其形狀如下圖所示： C BHL 圖 3— 1 凹模的形狀 凹模的強(qiáng)度校核 強(qiáng)度校核主要是檢查其厚度 H。凹模在沖栽力的作用下會(huì)產(chǎn)生彎曲，如果凹模的厚度不夠，就會(huì)產(chǎn)生較大的彎曲變形甚至斷裂。 ? 彎 =（ 1－ 2d/3 0d ）≤ ? ?彎? = 310 (1－ 2 92/3 94) =412MPa≤ 500MPa 所以強(qiáng)度夠用。符合要求 Hmin= ? ? )3/21( 0ddF ??????? 彎? = )943/9221( 3 ?????????? ?? 18 = (mm) 注： 彎? －彎曲應(yīng)力的計(jì)算值。 F－沖栽力。 ? ?彎? －許用彎曲應(yīng)力對于淬火硬度 HRC=58～ 62 的 T8A、 T10A、Cr12MoV 和 GGr15。 ? ?彎? =500MPa. H－凹模厚度。 Hmin－凹模的最小厚度。 d－凹模直徑 0d －上模座孔的直徑 . 凸凹模的設(shè)計(jì) 復(fù)合模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是一定有一個(gè)凸凹模。凸凹模的內(nèi)、外緣均為刃口，內(nèi)、外緣之間的壁厚取決于沖栽件的尺寸。 它不象般凹模那樣可以將外緣輪廓 尺寸擴(kuò)大，所以從強(qiáng)度考慮，壁厚受最小值限制。凸凹模的最小壁厚受到?jīng)_模、結(jié)構(gòu)的影響： 凸凹模裝于上模（正裝復(fù)合模）時(shí)，內(nèi)孔不積存廢料，脹力小，最小壁厚可以小些；凸凹模裝于下模（倒裝復(fù)合模）時(shí)，直壁型孔口內(nèi)積存廢料，脹力大，最小壁厚可以大些； 為保證凸凹模的強(qiáng)度，凸凹模應(yīng)有一定的壁厚。所以， 最小壁厚 m== 8=12 (mm) 而實(shí)際 (d2－ d1)/2=(5017)/2=21 (mm). 故符合強(qiáng)度要求。 凸凹模的長度的確定 落料時(shí)凸模長度的確定 L=H1+H2+H H1———— 凸模的固定 板的厚度 H2———— 工件的高度 19 h2R 2X45176。T A2 X 4 5 176。d4 d3DhD1d2AH3———— 卸料板的厚度 H——— 附加高度 L =20＋ 8＋ 18＋ 17＝ 63mm 其形狀如圖 32所示 圖 3— 2 凸凹模 固定零件的選用 模具的固定零件有，上、下模座、模柄、凸、凹模固定板、墊板、螺釘和銷釘?shù)取＿@些固定零件已有國家標(biāo)準(zhǔn)，所以設(shè)計(jì)時(shí)可按標(biāo)準(zhǔn)選用。 （ 1）模柄 模柄是連接上模與與壓力機(jī)的零件， 2020KN 以下壓力機(jī)的模具安裝，一般均采用模柄連接。我們采用凸緣模柄。如圖 3— 3所示： 圖 3— 3 凸緣模柄 由壓力機(jī)的選擇可知模柄孔直徑為 ? 70 80。模柄材料為 Q235。 20 所以： d=? 70 ?? ， D(h6)= ? ? ， h=78， h2=22， d1=23， D1=102d3=14，d2=22， h1=13。 （ 2）固定板和墊板 凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的 ～ 倍。 所以取凸模固定板厚度 h=25mm (－ 81) 參《沖模設(shè)計(jì)手冊》。我們?nèi)⊥拱寄９潭ò迤渫庑纬叽鐬?200mm.厚度為 20mm. 墊板可避免硬度較低的模座因局部受較大的沖擊壓力而出現(xiàn)凹陷，致使凸模松動(dòng)。有些模具在凹模與上模座之間也加墊板。目的是為了提高模具的使用壽命。 墊板的平面形狀與 尺寸與固定板相同，其厚度一般取 4～ 12mm，我們?nèi)? 45 鋼，熱處理硬度取 43～ 磨平。 彈壓卸料裝置的設(shè)計(jì) 卸料板 卸料板分為固定卸料板和彈性卸料板兩種。固定卸料板的卸料力大，卸料可靠。對 t＞、平直度要求不很高的沖栽件一般使用較多，缺點(diǎn)是裝配調(diào)整不便。 彈性卸料的優(yōu)點(diǎn)是既能起到卸料作用又在沖栽時(shí) 起壓料作用，所得沖栽零件質(zhì)量高，平直度高 所以選用彈性卸料板。 其形狀簡圖 如圖 3— 4 所示 . 圖 3— 4 卸料板 其尺寸及材料參見零件圖。 21 橡膠 橡膠允許承受的載荷較彈簧大，安裝調(diào)整方便。沖模中廣泛使用聚氨酯橡膠（ PUR），它比天然橡膠硬度高、彈性好、耐油、耐磨且加工性能好。選擇橡膠作為沖模卸料時(shí)，與彈簧的選用方法相類似。也是根據(jù)卸料力以及壓縮量的要求來校核橡膠的工作壓力和許可壓縮量，以保證滿足模具結(jié)構(gòu)要求與設(shè)計(jì)的要求。 （ 1）、計(jì)算橡膠所需工作壓力 F F 卸＝ F=F卸 /4=8115