【文章內(nèi)容簡介】 ? ? ? 刃口尺寸計算公式： La=(Lmax +xΔ ) d??0 （ ） LT =(LA Zmin ) d??0 查表：對于以上要計算的尺寸，其磨損系數(shù)均為 x=，所以： 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 15 L 1A =(?) ? mm= ? 錯誤 !未找到引用源。 mm L 1T =()? mm=? mm L 2A =(?) ? mm= ? 錯誤 !未找到引用源。 mm L 2T =()? mm=? mm L 3A =(?) ? mm= ? 錯誤 !未找到引用源。 mm L 3T =()? m=? mm D 1A =(?) ? mm= 錯誤 !未找到引用源。 mm D 1T =()? mm=? mm 孔距尺寸 LD =L? 81 Δ =14? ?81 = 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 16 4 模具零件及結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計 模具零件的組成和分類 模具設(shè)計，實質(zhì)上就是模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計（選擇）和模具零部件的設(shè)計（選擇）。 模具的組成： （ 1）工作零件：凸模、凹模； （ 2）定位零件：導(dǎo)料板、擋料銷； （ 3）卸料與推（頂）件裝置；彈性和剛性； （ 4）導(dǎo)向裝置：無導(dǎo)向模；導(dǎo)板模；導(dǎo)柱導(dǎo)套模； （ 5）固定與聯(lián)接零件：模架； 復(fù)合模的結(jié)構(gòu)分析 條料在復(fù)合模中進(jìn)行沖裁時，一次定位就可以完成沖裁件的內(nèi)外形尺寸，故沖裁件的內(nèi)外形的位置尺寸精度高，生產(chǎn)效率高，適合位置精度高、生產(chǎn)批量大的沖裁件選用。但是這種模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，周期長，再則沖孔凸模插入凹模深度較大，加劇了沖孔凸模和凹凸模的磨損而降低其使用壽命。另外，當(dāng)沖裁件內(nèi)外形尺寸相差較小時也不宜選用復(fù)合模。 復(fù)合模的結(jié)構(gòu)特點之一是具有一個落料凸模又作為沖孔凹模的凹凸模。按落料凹模安裝位置不同，又有倒裝復(fù)合模與正裝復(fù)合模之分。一般沖 孔落料復(fù)合模多采用倒裝結(jié)構(gòu)，落料拉伸復(fù)合模采用正裝結(jié)構(gòu)；中小尺寸制件的單工序落料?；驔_孔模采用正裝結(jié)構(gòu)。 復(fù)合模工作零部件詳細(xì)設(shè)計 各種結(jié)構(gòu)的沖裁模，一般都是由工作零件（包括凸模、凹模）、定位零件（包括檔料銷、導(dǎo)尺等）、卸料零件（如卸料板）、導(dǎo)向零件（如導(dǎo)柱、導(dǎo)套）和安裝固定零件（包括上下模座、墊板、凸凹模固定板、螺釘和定黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 17 位銷）等五種基本零件組成。沖模零件已制定出國家標(biāo)準(zhǔn)供模具設(shè)計使用。 凸模 (1) 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計原則： ① 精確定位； ② 防止拔出； ③ 防止轉(zhuǎn)動； (2) 凸模的結(jié)構(gòu)形式與固定方法 ① 圓形凸模 （如下圖所示） : 強(qiáng)度剛性較好，裝配修磨方便；與凸模固定板配合部分按過渡配合制造；臺肩保證工作時凸模不被拉出。 (3) 凸模的強(qiáng)度校核 在一般情況下，凸模的強(qiáng)度是足夠的，所以不用進(jìn)行強(qiáng)度計算。但是由于特別細(xì)長的凸模或板料厚度較大的情況下，應(yīng)進(jìn)行壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的校核，檢查其危險斷面尺寸和自由長度是否滿足強(qiáng)度要求。 （ 4）沖孔凸模 因為所沖的孔均為圓形，而 且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用臺階式，一方面加工簡單，另一方面又便于裝配與更換。其中沖四個 錯誤 !未找到引用源。 的孔的凸模結(jié)構(gòu)如下圖： 圖 41 沖孔凸模 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 18 （ 5）凸模長度計算 凸模的長度尺寸應(yīng)根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)來確定，同時還要考慮凸模的修磨量及固定板與卸料板之間的安全距離等因素。 沖孔凸模尺寸： L 凸 = 錯誤 !未找到引用源。 + 錯誤 !未找到引用源。 + 錯誤 !未找到引用源。 =20+20+3mm=50mm 其中： L凸模長度 錯誤 !未找到引用源。 凸模固定板厚度 錯誤 !未找到引用源。 卸料板厚度 錯誤 !未找到引用源。 附加長度，包括凸模的修模量，凸模進(jìn)入凹模的深度及凸模固定板與卸料板之間的安全距離等。一般取錯誤 !未找到引用源。 =3~10mm。 凹模 (1)凹模刃口的結(jié)構(gòu)類型： 幾種常見的凹模刃口形狀如下圖所示 : 圖 42 凹模刃口形狀 ① 直壁刃口： a 刃口強(qiáng)度較高，修磨后刃口尺寸不變； b 凹模內(nèi)易積存廢料或沖裁件，尤其間隙較小時，刃口直壁部分磨損較快； 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 19 c 用于沖裁形狀復(fù)雜或精度要求較高的零件； ② 斜壁刃口： a 刃口強(qiáng)度較差，修磨后刃口尺寸略有增大； b 凹模內(nèi)不易積存廢料或沖裁件，刃口內(nèi)壁磨損較慢； c 用于沖裁形狀簡單、精度要求不高的零件； (2)凹模外形尺寸 凹模厚度的確定： H=Kb （≥ 15mm ） （ ） H == 其中 K 查表 4，利用插值法得 K= 凹模邊緣壁厚 C ≥ (~2 ） H （ ） C=（ ~2） =（ ~） mm，實取 C=30mm 凹模邊長 L=b+2C=60+2?30=125mm 查標(biāo)準(zhǔn) JB／ 。凹模寬 125mm 因此確定凹模外形尺寸為 120? 125?20mm,將凹模板做成薄型形式并加空心墊板后實際凹模尺寸為 125?125?20mm 表 4 凹模厚度系數(shù) K S 材料厚度 t 1 2 ≤ 50 ＞ 50100 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 20 圖 43 凹模 凸凹模尺寸 凸凹模長度： L=H1+H2+h=25+10+53=88mm 其中 H1:凸凹模固定板厚度； H2:卸料板厚度 h:增加高度（包括凸凹模進(jìn)入凹模的深度，彈性元件安裝高度）。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 21 圖 44 凸凹模 其他模具結(jié)構(gòu)零件 其他模具結(jié)構(gòu)零件 根據(jù)凹模零件尺寸，結(jié)合倒裝式復(fù)合模特點，查 JB/,確定其他模具結(jié)構(gòu)零件，如下表所示： 表 模具主要零件尺寸 序號 名稱 長 x 寬 x 高 材料 數(shù)量 1 墊板 125? 125? 10 45 鋼 1 2 凹模固定板 125? 125? 20 T8A 1 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 22 3 卸料板 125? 125? 10 45 鋼 1 4 凸模固定板 125? 125? 20 T8A 1 定位、導(dǎo)正方式的選擇 模具上定位零件的作用是使毛坯在模具上能夠正確定位。 在與條料方向垂直的方向上的限位，保證條料沿正確的方向送進(jìn)，稱為 送進(jìn)導(dǎo)向 ，零件 屬于 導(dǎo)料裝置 。 在送料方向上的限位，控制條料一次送進(jìn)的距離（步距）稱為 送料定距 ，零件屬于 擋料裝置 。 為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 卸料與出件裝置的選擇 卸料與出件裝置的作用是當(dāng)沖模完成一沖壓后，把沖裁件或廢料從模具工作零件上卸下來，以便沖壓工作繼續(xù)進(jìn)行。通常，把沖裁件或廢料從凸模上卸下稱為卸料，把沖裁件或廢料從凹模中卸下稱為出件。 （ 1）卸料裝置按卸料方式分為固定卸料裝置、彈性卸料裝置和廢料切刀三種。 固定卸料裝置僅由固定卸料板構(gòu)成，一般按在下模的凹 模上。固定卸料裝置卸料力大，卸料可靠，但沖壓時坯料得不到壓緊，因此常用于沖裁坯料較厚、卸料力大、平直度要求不太高的沖裁件。 彈性卸料裝置由卸料板、卸料螺釘和彈性元件組成。彈性卸料板的平面外形尺寸等于或稍大于凹模板尺寸，厚度取凹模厚度的 ～ 倍。卸料板與凸模的雙邊間隙根據(jù)沖裁件的厚度確定一般取 ～ 。卸料螺釘一般采用標(biāo)準(zhǔn)的階梯型螺釘，其數(shù)量按卸料板形狀與大小確定，卸料板黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 23 為圓形時常用 3～ 4 個，為矩形時一般用 4～ 6 個。卸料螺釘?shù)闹睆礁鶕?jù)模具大小可選 8～ 12mm，各卸料螺釘?shù)拈L度應(yīng)一致， 以保證裝配后卸料板水平和卸料均勻。彈性卸料裝置可裝于上?；蛳履?，依靠彈簧或橡皮的彈力來卸料卸料力不太大，但沖壓時可兼起壓料作用，故可用于沖裁薄料及平面度要求較高的沖裁件。 （ 2）出件裝置的作用是從凹模內(nèi)卸下沖裁件或廢料。規(guī)定把裝在上模內(nèi)的出件裝置稱為推件裝置，裝在下模內(nèi)的出件裝置稱為頂件裝置。 推件裝置有剛性推件裝置和彈性推件裝置兩種。剛性推件裝置的推件力大，工作可靠，所以應(yīng)用十分廣泛。彈性推件裝置是以安裝在上模內(nèi)的彈性元件的彈力來代替打桿給予推件塊的推件力。它主要適用于板料較薄且平直度要求高的沖裁 件。 因為工件料厚為 2mm，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。又因為復(fù)合模生產(chǎn)，所以采用的出件比較便于操作與提高生產(chǎn)效率。 橡膠的選用 （ 1）選用橡膠的三原則 ∶ ① 為保證卸料正常工作，在非工作狀態(tài)下，橡膠應(yīng)該預(yù)壓，其預(yù)壓力Fy 應(yīng)該大于等于卸料力。即 Fy≥ Fx Fy— 橡膠的預(yù)壓力（ N） Fx— 卸料力（ N ） ②為了保證橡膠不過早失效其允許的最大壓縮量不應(yīng)超過自由高度的45%。即 H1=（ ） H0 H1— 橡膠的極限壓縮量（ mm） 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 24 H0— 橡膠的自由高度（ mm） 橡膠的預(yù)壓為自由度 的（ 10%15%）（ mm） H2— 卸料板的工作行程（ mm） H2=t+1=3 H3— 凸?；虬寄５娜心チ浚?mm），通常取 hm=4～ 10mm。 這次取刃磨量為 5。 （ 2）卸料彈簧的選用及計算 1）初定橡膠個數(shù) n=4，則每個橡膠的預(yù)壓力為∶ Fy≥ Fx/n=6766/4≈ 1692N 橡膠的外徑 D=（ d+ （ Fy/p）） d 為圓筒形橡膠的內(nèi)徑取 d=60 橡膠的自由高度 橡膠的安裝高度 H 安 = H0H 預(yù) 取整 H 安 =50mm 模架的選擇 模架是上、下模座與導(dǎo)向 零件的組合體。模架已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)沖模模架主要有兩大類：一類是上下模座和導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的導(dǎo)料模模架；另一類是由彈壓導(dǎo)板、下模座和導(dǎo)柱、導(dǎo)套組成的導(dǎo)板模模架。 （ 1）導(dǎo)柱模模架按其導(dǎo)向結(jié)構(gòu)分為滑動導(dǎo)向模架和滾動導(dǎo)向模架兩種。因滑動導(dǎo)向模架導(dǎo)柱、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)簡單，加工與裝配方便，故應(yīng)用最廣泛；滾動導(dǎo)向模架中導(dǎo)向精度高，使用壽命較長，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本也高，主要用于精密沖模、硬質(zhì)合金沖模，高高素質(zhì)沖模及其他精密沖模上。 （ 2）導(dǎo)板模模架有對角導(dǎo)柱彈壓導(dǎo)板模架和中間導(dǎo)柱彈壓導(dǎo)板模架兩種。其主要特點是：導(dǎo)板對 凸模起導(dǎo)向作用，并與下模座以導(dǎo)柱、導(dǎo)套為黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 25 導(dǎo)向構(gòu)成整體架構(gòu)；凸模與固定板是間隙配合而不是過渡配合，因而凸模在固定板中有一定的浮動量，這樣的結(jié)構(gòu)形式可以起保護(hù)凸模的作用。 所以，根據(jù)模具零件結(jié)構(gòu)尺寸，結(jié)合倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)特點，查JB/ 125? 125 標(biāo)準(zhǔn)模架一副。上模座厚度取 40mm，下模座厚度取 50mm。導(dǎo)柱 d/mm L/mm 為φ 20 190，導(dǎo)套 d/mm L/mm D/mm為φ 28 70 35。 沖壓設(shè)備的選用 壓力機(jī)對模具壽命的影響也不容被忽視。壓力機(jī)在不加載狀態(tài)下的精度稱為靜精度，加載狀態(tài)下的精度稱為動精度。 當(dāng)壓力機(jī)的動精度不好時，就等于用精度不好的壓力機(jī)進(jìn)行沖壓加工。由于測量動精度很困難，目前還沒有壓力機(jī)動精度的標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)廠家也只保證壓力機(jī)的靜精度。因此壓力機(jī)的動精度一般只能根據(jù)其靜精度的好壞、框架結(jié)構(gòu)形式和尺寸以及對壓力機(jī)生產(chǎn)廠家的信 任程度來推斷。 根據(jù)總的沖裁力、模具閉合高度、沖床工作臺面尺寸等，故選壓力機(jī)型號為 J2325 開式雙柱可傾沖床，并在工作臺面上備制墊塊。其技術(shù)規(guī)格如下： 公稱壓力： 250KN 滑塊行程： 65mm 滑塊行程次數(shù)： 80 次 /min 最大的封閉高度為： 270mm 連桿調(diào)節(jié)長度： 55mm 工作臺尺寸前后 。 前后 370mm 左右 560mm 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 26 5 裝配圖 圖 51 模具總裝配圖 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)