【文章內(nèi)容簡介】 般 修邊線到拉深肋的距離為 25mm，修邊線到凸模圓角的距離應保證在使用中不致因凸模圓角的磨損而影響到修邊線，一般取 3~5mm，凸模圓角半徑就根據(jù)拉深深度和形狀來確定，一般 3~10mm。對拉深深度淺的和直線部分取下限，對于拉深深度深的和形狀復雜部分取上限。凹模圓角半徑對拉深毛坯的流動和阻力影響極大，其大小必須合適，當凹模圓角半徑也是工藝補充的組成部分時， rd取 8~10mm；當凹模圓角部分本身就是覆蓋件的組成部分時，首先要保證拉深成形工藝的要求，若因此而 導致 rd大于零件要求的圓角半徑，則要在以后的工序中進行修整圓 角。 廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設計 11 3 修邊沖孔模設計 定義及概述 覆蓋件修邊沖孔模是在覆蓋件拉延成型 后的側(cè)壁上按覆蓋件要求進行輪廓修邊和孔的沖制的復臺模具。覆蓋件上常常分布著各種各樣的孔，特別是內(nèi)覆蓋件，一個零件最多有幾十個孔。工藝設計時除采用單獨的沖孔模外，通常將一部分孔合并到修邊模中完成。由于修邊是對工件的外輪廓整形，沖孔是在工件的內(nèi)部進行，所以修邊兼沖孔對修邊工作不會產(chǎn)生任何影響，而且會減少工序，收到較好的經(jīng)濟效果，修邊沖孔模的采用原則有如下幾點： （ 1） 下道工序采用定位孔 ，該定位基準孔必須在修邊模上沖出。同意的定位基準孔是保證覆蓋件沖模成套協(xié)調(diào)的重要手段致意，它可以是零件上所需要的孔，也可以是臨時增加的工藝孔，一個零件的幾套模具最好使用統(tǒng)一的孔定位。 （ 2） 和工件外形及定位基準孔有嚴格的位置要求的孔，也需要在修邊模中一起沖出。 （ 3） 工件上孔太多，孔距離太近，沖孔模無法集中安排時，要將一些孔移到修邊模上沖出。 （ 4） 工件上孔數(shù)較少，采用單獨沖孔模則經(jīng)濟上不合算。 （ 5） 下道翻邊工序，在翻邊上有孔，為避免側(cè)沖模具結(jié)構(gòu)復雜化，在翻邊前垂直沖孔，也要和修邊工序合并。 總之，修邊兼沖孔在工藝上要認真地加以 研究，如確定對后序工作和產(chǎn)品質(zhì)量沒有影響時，應盡量采用修邊沖孔模方案。 修邊沖孔模的分類 覆蓋件拉延成型以后的修邊和沖孔，由于修邊，沖孔位置不同，其沖壓方向也不同。由于拉延件在修邊沖孔模中的擺放位置只能是一個，所以修邊沖孔工序的沖壓方向，在同一工序中可能有兩個或兩個以上。根據(jù)修邊沖孔方向的不同，修邊沖孔模的類型和結(jié)構(gòu)也不相同。主要有以下三種基本形式。 垂直修邊沖孔模 修邊沖孔方向和壓力機上滑塊運動方向一致的修邊沖孔模。這種修邊沖孔模結(jié)構(gòu)簡單，是覆蓋件修邊沖孔模中最常見的形式 (如圖 31所示 )。 廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設計 12 圖 31垂直修邊示意圖 水平修邊沖孔模 拉延件的修邊沖孔位置在惋壁上時，由于側(cè)壁與水平面的夾角較大，為了接近理想的沖裁條件，所以采用水平修邊沖孔。 水平修邊沖孔是修邊沖孔方向和壓力機上的滑塊運動方向垂直的沖壓工序。這種修邊沖孔模需要將壓力機上滑塊的垂直運動改變成水平運動的機構(gòu)。這種機構(gòu)一般選用斜楔滑塊機構(gòu)。模具結(jié)構(gòu)比較復雜（如圖 32所示）。 圖 32水平修邊示意圖 傾斜修邊沖孔模 由于修邊形狀和沖孔位置的限制，修邊沖孔工序的沖壓方向需傾斜成一定的角度。傾斜修 邊沖孔是將沖壓方向和壓力機上的滑塊運動方向傾斜成一定夾角的修邊沖孔模。和水平修邊一樣需要有斜楔機構(gòu)，將壓力機上滑塊的垂直運 動改變成修邊沖孔方向的運動 (如圖 33所示 )。 圖 33傾斜修邊示意圖 一般情況下，多采用垂直修邊沖孔模，本設計中其修邊結(jié)構(gòu)如圖 44所示。 廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設計 13 圖 34垂直修邊示意圖 工藝方案設計 在選擇加工方案之前，首先要選擇好制造基準件。多數(shù)情況下，覆蓋件修邊沖孔模工作時是將拉延 件放在修邊沖孔模的凸凹模上，因此修邊沖孔模型 面應是覆蓋件的內(nèi)表面。凸凹模的刃口形狀應是修邊件的輪廓尺寸 ，所以在制造修邊沖孔模時應選擇凸凹模為制造基準件。 傳統(tǒng)的加工型面和刃口的方法是利用模型在仿 形銑床上加工型面，利用樣架進行研修。利用立體樣板劃線在立式銑床上加工刃口輪廓。近年來用數(shù)控 編程加工型面和刃口的方法也得到廣泛的應用。 對不同的制造依據(jù)和不同的材料在制定工藝方 案時要采取切實可行的工藝方案。 制造依據(jù) 為了保證最終能壓制出合格的覆蓋零件，在模具設計和制造前就要確定好覆蓋件的制造依據(jù)。制造依據(jù)是覆蓋件模具制造的原始依據(jù)。 在傳統(tǒng)的覆蓋件模具制造中是以主模型作為傳 遞尺寸和形狀的依據(jù)。汽車車身主模 型是覆蓋件模具制造中不可缺少的技術依據(jù)，尤其是轎車覆蓋件零件，由于形狀復雜，而且精度要求高，棱線清晰，僅僅甩圖紙往往是表示不清楚的。因此需要將主模型和圖紙配合起來，才能成為完善的形狀依據(jù)。同時也作為覆蓋件的檢驗依據(jù)。 廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設計 14 隨著電子計算機的各種功能的開發(fā)和使用， CAD／ CAM技術已進人了模具制造的各個環(huán)節(jié)。以 數(shù)學模型為制造依據(jù)來制造模具已經(jīng)在轎車模具制 造中得到廣泛應用。因為數(shù)學模型是以數(shù)據(jù)傲為尺寸傳遞的依據(jù)，所以在進行模具零件加工前，要根據(jù) 原始的數(shù)學模型，按著模具結(jié)構(gòu)的具體要求，編制出 合理的加工程序供模具制造時使 用。 在制造模具時，制造依據(jù)的確定要取決于訂貨廠家訂貨時提供的是哪一種方式的制造依據(jù)。不同制造依據(jù)將采取不同的工藝方案。 本設計采用垂直修邊沖孔模結(jié)構(gòu)，其工藝方案分析如下： （ 1） 選用 Cr12MoV材料，用模型仿型加工型面，用 立體樣板加工刃口。 加工工藝要點： 基準件凸凹模的加工工藝主要有以下幾個步 驟。 a．粗加工后，進行鑲塊的初組裝。初組裝時，要 考慮熱處理變形對形狀和輪廓的影響，用抽塊的方 法來進行彌補。 b．按模型靠銑型面。 c． 研修型面。 d．按立體樣板劃線，加工刃口。 e．鑲塊整體淬火。 面后，二次對鑲塊進行組裝。舀二次精研型面，二次劃線加工刃口，最后精 修刃口。 選用 Cr12MoV材料為修邊刃 121材料時，受材料熱 處理變形的限制，唯一的制造依據(jù)就是采用立體制件樣板為制造依據(jù)。 凸凹模鑲塊刃 121輪廓按立體樣板劃線，按劃線位置在立式銑床上進行加工而成，經(jīng)過熱處理淬火后，凸凹模鑲塊修邊輪廓再按立體樣板劃線，直線部分在平面磨床上按線磨削，曲線部分鉗工按樣板進行精修。 基準件加工完成后，與其配作的凹模鑲塊采用 配作研修的工藝方法來保證相對位置和配作間隙。配作件凹模鑲塊的加工工藝要把握以下環(huán)節(jié)： a．粗 加工完成后，按基準件凸凹模刃 121輪廓為基準劃修邊刃口線。 b．按線加工修邊刃口線。 c. 以凸凹?；蝽敵銎鞯男兔媲€為基準，劃凹 ?？谛螤罹€。 d．按線銑凹?？谛螤?。 e．按凹模口形狀劃出刃口空刀及肩臺線。 。 。 h．按凸凹模刃 121研修凹模刃口。 i．配磨結(jié)合面。 j．磨光凹?？?。 廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設計 15 (2) 選用 Cr12MoV材料時，凸凹模加工采取的工藝保證措施 凸凹模一般情況下均采用鑲塊拼塊組合的形式。 Cr12MoV材料在熱處理工藝上采取整體淬火的熱處理方法。淬火后產(chǎn)生變形影響型 面和輪廓尺寸，因此在制造方案上要采取相應的保證措施。 為了防止由于各鑲塊淬火后，因磨結(jié)合面而造 成較大的縫隙，鑲塊組裝靠模前，每邊挑選出一塊形狀較簡單而處于中間位置的鑲塊不進行仿形和熱處理，待其它鑲塊仿形加工和熱處理工序完成后，再將 加長的四塊鑲塊按所需尺寸配作即可補償熱處理變形和要磨去的量 (如圖 35所示 )。 圖 35鑲塊抽塊示意圖 四塊加長鑲塊采取如下加工工藝來保證型面和刃口與其它鑲塊相吻合。 a．參照兩旁的鑲塊和主模型的形狀劃出型面 的線。 b．按線銑型面，留修磨量。 。 d．銑成形，留修磨量。 。 ，長度按凸凹模合件空位進行配 作。精加工后將四鑲塊進行組裝。 廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設計 16 (3) 選用空冷鋼材料，用模型和立體樣板加工 型面和刃口 加工工藝要點： a．鑲塊粗加工后，將所有的鑲塊組裝在一起準備加工型面。 。 ，按立體樣板劃線加工刃口。 d．按立體樣板精修刃口。 e．型面和刃口加工合格后．進行型面和刃口的 表面淬火。 凹模鑲塊的加工工藝要點和選 T10A材料時類 同，就不敘述了。 （ 4）選用空冷鋼材料、數(shù)控編程加工型面和刃口 模具零件加工前，要 根據(jù)原始的數(shù)學模型，按照 模具結(jié)構(gòu)的具體要求，編制出合理的加工程序供模具制造時使用。數(shù)控機床因其按照預定的加工程序 自動進行加工，所以具有加工精度高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定 和加工效率高等特點。特別適應復雜曲面和高精度零件的加工，在覆蓋件模具制造中得到廣泛應用。 總之，覆蓋件修邊沖孔模的形式不同，加工方案也有 所區(qū)別。綜上所述，對覆蓋件修邊沖孔模的工藝方案進行了膚淺的分析。從中可以看出，在確定修邊沖孔 模工藝方案時，要綜合考慮各方面的因素。既要在短的 周期內(nèi)，生產(chǎn)出高質(zhì)量的精品模具，又要降低模具的成本，做到物美價廉，以滿足激烈的 市場競爭需求。 CAD／ CAM技術已經(jīng)進人了覆蓋件模具制造 的各個環(huán)節(jié)。我們要努力學習和消化先進的模具制 造技術。在使用的材料上，大力推廣使用空冷鋼材料。在加工手段上，使用計算機編程及數(shù)控加工機床作為主要加工手段。采用數(shù)控激光切割試沖件的修邊輪廓 采用三座標劃線機及三座標測量機進行檢測。在現(xiàn)有的工藝制造水平上，把模具制造的水平推向一個新的高度。 廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設計 17 4 總體結(jié)構(gòu)設計 模具的基本結(jié)構(gòu)形式 模具的基本結(jié)構(gòu)形式是由條料（工件）的送進與定位方式、壓料與卸料方式、導向方式及模具的 正倒裝關系所確定 。 條料（工件）送進方式與定位方式 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)設計時要特別注意操作安全問題。而采用自動送料方式是時，則要考慮自動送料機構(gòu)對模具結(jié)構(gòu)的影響。 卸料方式 卸料方式分為彈性卸料和剛性卸料兩種。剛性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，一般用于調(diào)料較厚的情況。單行卸料則是由卸料板、卸料螺釘和彈性元件構(gòu)成卸料裝置，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。 對于連續(xù)模，在不影響條料送進的情況下，可根據(jù)需要在不同工位區(qū)域選擇 不同的卸料方式，即使是同一種卸料方式，亦可將卸料板分為幾塊。對于單工序模或復合模通常只采用整體卸料板進行卸料。 導向方式 模具的導向是指模具上、下模間的導向，一般都是采用安裝在模架上的導柱、導套進行導向的。有些特殊的模具結(jié)構(gòu)也有采用導板進行導向的。當連續(xù)模上的卸料板 需對凸模進行導向時，則需增加小導柱、導套進行導向，此時相關模板尺寸要相應增大些。 模具的正倒裝關系 正裝指凸模裝于上模，凹模裝 于下模；倒裝則指凸模裝與下模，凹模裝于上模。 對于復合模而言，選擇正倒裝結(jié)構(gòu)需根據(jù)具體情況而定。倒裝結(jié)構(gòu)少一套排除沖孔廢料的打料裝置，較正裝結(jié)構(gòu)簡單，但由于凹凸模型孔內(nèi)積存沖孔廢料，凹凸模的壁厚不能太小。而正裝結(jié)構(gòu)每次廢料都被打出，不存在積存廢料的問題，故凹凸模的壁厚可相對小些。另外，正裝結(jié)構(gòu)在沖裁時可是 受到頂件板的反頂力，因而沖壓件較平整。 對于連續(xù)模而言，其沖裁工序一般只采用正裝方式，否則由于廢料排除不方便，導致無法完成連續(xù)沖壓成形。而其他成型工序的正倒裝關系已完全有工藝方案確定下來了。 模具總體尺寸 廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設計 18 模具的總體尺寸主要指模具平面輪廓尺寸、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)及零件設計的基礎。 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矩形來確定的。它主要包括模座和隔板的長寬尺寸。通常各模板在長寬方向的尺寸是一樣的 ，并以凹模板為基準來確定。 模架選用 當沖壓件的精度要求較高、生產(chǎn)批量大時，必須使用帶有模架的模具。復合模、連續(xù)模、沖裁模等都必須使用模架。成形模則需要根據(jù)制件精度、模具間隙大小、壓力機導向精度等情況考慮是 非否需要模架。 模架是由上下模座和導柱套組組成的的標準結(jié)構(gòu)，應根據(jù)模架類型和模架大小直接從標準規(guī)范中選用。 修邊沖孔模零件結(jié)構(gòu)設計 初定模具總圖如下： 1定位鍵， 2安全螺釘， 3沖頭固定板， 4沖頭， 5彈簧， 6彈簧導銷， 7上壓料器， 8自潤滑導滑塊， 9上模座， 10自潤滑導滑塊， 11下模座， 12下模鑲塊， 13凹模， 14導柱， 15導套 修邊鑲塊設計 修邊鑲塊是修邊的主要工作零件，設計時要決定修邊鑲塊的結(jié)構(gòu)形式，刃口結(jié)構(gòu)尺寸、安裝與固定等 問題。 （ 1）結(jié)構(gòu)形式 該修邊沖孔模的上下模修邊鑲塊采用角式的結(jié)構(gòu)形式，如圖 46所示。 廣西工學院鹿山學院本科畢業(yè)生設計 19 圖 46