【正文】 612 所示： 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 28 圖 55 導(dǎo)向裝置 固定與聯(lián)接零件的設(shè)計與選取 固定與聯(lián)接零件用來將凸、凹模固定在上下模座上，以及將上下模座固定在壓力機(jī)上。主要的固定與聯(lián)接零件有模柄、模座和固定板，以及墊板、螺釘和銷釘?shù)取? 模柄 模柄是將上模安裝在壓力機(jī)滑塊上的零件。模柄安裝在上模座上的垂直度影響導(dǎo)向裝置的配合精度和使用壽命，因此設(shè)計模 具時應(yīng)根據(jù)需要選擇合適的模柄。常用的模柄形有壓入式、凸緣式、旋入式和浮動式，綜合考慮到導(dǎo)向精度、制造成本，安裝難易程度等因素，現(xiàn)采用壓入式模柄，通過過渡配合 H7/m6，將模柄壓入上模座，并用止轉(zhuǎn)銷防止轉(zhuǎn)動。這種模柄易于保證其與上模座的垂直度要求，適合于上模座較厚的沖模。模柄通常用 Q235鋼制造，裝入上模座后，其中心線與上模座上平面的垂直誤差在全長范圍內(nèi)不大于 。 模柄的尺寸與所選壓力機(jī)相適配，如圖 613 所示： 圖 56 模柄 模架與模座 上、下模座用以安裝全部模具零件，構(gòu)成模具的整體和 傳遞沖壓力。因此，模座不僅要有足夠的強(qiáng)度，還要有足夠的剛度，上、下模座中間聯(lián)以導(dǎo)向裝置的總體稱為模架。模架是模具的主體結(jié)構(gòu)。冷沖模的主要零件都要通過螺釘、銷釘?shù)冗B接到模架上，以構(gòu)成一副完整的沖模。模架在起連接作用的同時，還用于保證凸模和凹模具有正確的位置，即起導(dǎo)向作用。模架的結(jié)構(gòu)形式，按導(dǎo)柱在模座上的固定位置不同，有對角導(dǎo)柱模架、后側(cè)導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架和四導(dǎo)柱模架。設(shè)計時，矩形模座的外徑應(yīng)比凹模直徑大 4070mm，寬度取與凹模相同的尺寸。下模座輪廓尺寸應(yīng)比壓力機(jī)工作臺漏料孔至少大 4050mm，模座厚 度通常取為凹模厚度的 倍。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 29 圖 57 上模座 螺釘與銷釘 螺釘與銷釘用于對模具板件固定與定位，通常兩者選用相同的直徑，螺釘?shù)闹睆脚c布置參見圖，上模座與凸模固定板之間靠 6個內(nèi)六角螺釘固定連接，其墊板相應(yīng)處采用過孔，墊板與凸模固定板之間采用銷釘定位，在左右對角處用兩個銷釘將三者定位連接。凹模板與下模座采用 6 個內(nèi)六角螺釘固定連接，再用 6 個銷釘定位連接。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 30 6 模具 材料的選擇和加工 模具材料的選擇 選取模具材料的一般原則 在冷沖壓模具中，使用了各種金屬和非金屬 材料，在金屬材料中，有各種的品種和牌號的鋼、銅、鋁、鎂、鈦、及其他合金，也有一些貴重金屬等。設(shè)計模具時，合力選取模具材料是關(guān)系到模具壽命和成本的一項(xiàng)重要工作。模具的工作零件 凸凹模材料的選取尤為重要和慎重，在選取材料是應(yīng)綜合考慮以下幾點(diǎn)： 生產(chǎn)批量 當(dāng)沖壓件的生產(chǎn)批量很大時，凸凹模的材料應(yīng)選取質(zhì)量高、耐磨、性好的模具鋼。對于模具的其他工藝結(jié)構(gòu)部分和輔助結(jié)構(gòu)部分的零件材料要求也相應(yīng)的提高。在批量不大時，應(yīng)考慮減低成本，可適當(dāng)放寬對材料性能的要求 被沖壓件材料的性能、工序性質(zhì)和凸凹模的工作條件 當(dāng)被 沖壓件材料較硬或變形抗力較大時，末句凸凹模應(yīng)選取耐磨性好、強(qiáng)度高的材料，對于凸凹模工作條件較差的冷擠壓模，應(yīng)選取有足夠強(qiáng)度、硬度、韌性、耐磨性等綜合性能比較好的模具鋼，同時應(yīng)具有一定的紅硬性和熱疲勞強(qiáng)度等。 材料性能 應(yīng)考慮模具材料的冷熱加工性能和工廠現(xiàn)有條件。 生產(chǎn)和使用情況 應(yīng)考慮我國模具鋼的生產(chǎn)和使用情況。 總之，末句材料的選取適宜十分復(fù)雜的問題，在保證沖壓工藝要求的前提下，盡量做到節(jié)約，作為我們選取模具材料的總原則。 模具零件材料的選取和熱處理要求 根據(jù)以上的總原則和制件的材料及工 藝性，所設(shè)計模具材料和熱處理如下表 表 61 零件材料與熱處理 零件 名稱 材料牌號 熱處理 硬度 HRC 沖裁模 凸模 T8A 淬火 58— 62 凹模 T8A 彎曲模 凸模 T8A 淬火 58— 62 凹模 凹模 上模座、 下模座 HT200 導(dǎo)套 滑動式 20 鋼 滲 碳 深為 .— 淬火 58— 62 導(dǎo)柱 20 鋼 滲 碳 深為 .— 淬火 60— 64 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 31 固定板 Q235 卸料板、導(dǎo)料板、承料板、浮頂柱、卸料螺釘、墊板 45 鋼 45 鋼 43— 48 彈簧 65Mn、 60Si2Mn 淬火 43— 48 模具零件的加工 凹模的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求 凸凹模是沖裁模具的主要工作零件，在沖裁時坯料對凸模和凹模的刃口產(chǎn)生很大的側(cè)壓力導(dǎo)致凸凹模都與制件或廢料發(fā)生了摩擦和磨損。模具刃口越鋒利沖裁件斷面質(zhì)量越好。因此凸凹模的加工制造應(yīng)注意以下五點(diǎn)要求：① 結(jié)構(gòu)合理；②高的尺寸精度、行位精度、表面質(zhì)量；③足夠的強(qiáng)度與精度；④良好的耐磨性；⑤一定的疲勞強(qiáng)度。 凹模的加工要求 表 62 凸、凹模加工要求 項(xiàng)目 加工 要求 尺寸精度 達(dá)到圖樣要求，凸凹模間隙合理均勻 表面形狀 凸、凹模側(cè)壁要求平行或稍有斜度，大端應(yīng)位于工作部分，決不允許有反斜度 位置精度 圓形凸模的工作部分對固定部分的同軸度誤差小于工作部分公差的一半。凸模端面應(yīng)與中心線垂直，凹?？着c固定板安裝孔、卸料板孔孔位應(yīng)一致，各步步距應(yīng)等于側(cè)刃的長度 表面粗糙度 刃口部分的表面粗糙度為 Ra 為 m? ，固定部分的表面粗糙度 Ra為 m? ，其余為 m? ，刃口要求鋒利 硬度 凹模工作部分硬度為 60— 64HRC，凸模工作部分硬度為 58— 62HRC 沖裁模凸模的制造工藝過程 由于沖裁件輪廓的形狀種類復(fù)雜，相應(yīng)的凸模刃口輪廓形狀種類也很多。不同人口輪廓形狀的凸模加工的方法也不同，因此對于圓形凸模，其加工方法比較簡單，在車床上車削幫料，并留磨削余量，熱處理后在外圓磨床上精磨，工作部分經(jīng)過拋光、刃磨后即可使用。 對非圓形凸模的加工，采用電火花線切割加工。因?yàn)椴捎秒娀鸹ň€切割加工時采用自動化的編程軟件，不僅大大簡化了加工過程 ，提高了自動化程度，縮短了制模周期，降低了成本而且提高了模具質(zhì)量。在電火花線切割加工之后用鉗工研磨凸模工作部分，使工作表面粗糙度降低。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 32 沖裁模凹模的制造工藝過程 凹模型孔的加工方法不僅與其形狀有關(guān)，而且與型孔的數(shù)量有關(guān)，下面分別介紹圓孔和非圓形孔的加工。 凹模型孔中圓孔的加工從制件圖可以看出來凹模中有很多的孔需要加工，可以利用坐標(biāo)法在普通鉆床上、銑床上加工出位置精度較高的系列型孔。 凹模中非圓形孔的加工 非圓形的加工工藝比較復(fù)雜，其中心的廢料首先要去處然后進(jìn)行精加工，精加工方法有銼削、壓 印銼修、電火花線切割和電火花加工。根據(jù)沖裁凸凹模的形狀可知，采用電火花線切割加工是一種比較好的加工方法。因?yàn)榫€切割加工可在熱處理之后進(jìn)行，型孔的加工精度高、質(zhì)量好。線切割后需要鉗工研磨型孔，以保證凸凹模的間隙均勻。在線切割之前，要對凹模毛坯進(jìn)行預(yù)加工，選擇電火花機(jī)床，凹模厚度和水平尺寸必須在機(jī)床的加工范圍內(nèi)，選擇合理的工藝參數(shù)，還要安排好凹模的加工工藝路線，做好切割前的準(zhǔn)備工作等。 表 101 凹模板加工工藝過程 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 將毛坯鍛成 205mm 165mm 30mm 2 熱處理 退火 3 銑 銑六面 ,厚度留單邊磨量 ~ 銑床 4 平磨 磨厚度到上限尺寸 ,磨側(cè)基面保證互相垂直 平面磨床 5 鉗工 劃各型孔 ,螺孔 ,銷孔位置劃漏孔輪廓線 6 鉗工 加工好凸模 ,配作沖孔凹模達(dá)要求 7 銑 銑漏料孔達(dá)要求 銑床 8 熱處理 淬火 ,回火 ,保證 HRC56~60 9 平磨 磨厚度及基面見光 平面磨床 10 線切割 按圖切割各型孔 ,留 ~ 單邊研量 線切割機(jī)床 11 鉗工 研光各型孔達(dá)要求 12 檢驗(yàn) 材料熱處理 模具熱處理基本要求 模具熱處理一般包括模具預(yù)備熱處理和模具最終熱處理兩類，此外還有模具加工中的熱處理和使用中的恢復(fù)熱處理。模具預(yù)備熱處理主要包括退火、正火、和調(diào)質(zhì)處理，主要目的是消除毛坯殘留組織缺陷，有利于后續(xù)冷加工處理，提高使用性能和模具壽命；模具的最終熱處理包括淬火和回火，淬火的目的是提高鋼的強(qiáng)度、硬度和耐磨度，回火的目的是降低 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 33 淬火后鋼的脆性，消除淬火內(nèi)應(yīng)力，改善鋼的性能，而且為了保持模具用鋼在淬火后得到的高硬度和耐磨性，應(yīng)采用低溫回火。 模具用剛的處理過程及硬度要求 rC 12 rC 12 是一種應(yīng)用廣泛的冷作模模具鋼，屬高碳高鉻類型的萊氏體鋼。該鋼具有較好的淬透性和良好的耐磨性，多用于制造受沖擊負(fù)荷較小的要求高耐磨的冷沖模。 預(yù)先熱處理：鍛壓后一般退火 —— 高溫退火； 最終熱處理：淬火（淬火溫度約為 1010C? ，淬火硬度約 65HRC） —— 回火（回火溫度約 200 C? ，硬度 64HRC 左右）。 T10A剛 T10A鋼在淬火加熱時（溫度達(dá)到 800C? 時）不致過熱，仍然能保持細(xì)晶粒組織。淬火后鋼中有未溶的過剩碳化物，所以具有較 T T8A鋼的耐磨性能好。 預(yù)先熱處理：球化退火 —— 高溫回火 —— 正火 —— 調(diào)質(zhì)處理； 最終熱處理：淬火（淬火溫度約為 900C? ，淬火硬度約 62HRC） —— 回火（回火溫度為 160180 C? ，硬度 6062HRC）。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 34 7 模具 的裝配與調(diào)試 模具裝配的概述 模 具裝配是模具制造過程的最后階段，裝配質(zhì)量的好壞將影響模具的精度、壽命和個部分的功能。要制造一幅合格的模具除了保證零件的加工精度以外還要做好裝配工作。因此模具裝配是模具制造中的重要環(huán)節(jié)。 一、模具裝配的內(nèi)容 模具裝配過程是按照模具技術(shù)要求和各零件間的相互關(guān)系，將合格的零件按一定的順序連接固定為組件、部件，直至裝配成合格的模具。它可以分成主件裝配和總裝配。 模具裝配的內(nèi)容有：選擇裝配基準(zhǔn)、組件裝配、調(diào)整、修配、總裝、研磨拋光、檢驗(yàn)和試沖等環(huán)節(jié)，通過裝配達(dá)到模具的各項(xiàng)指標(biāo)和技術(shù)要求 模具零件的固定方法 模具零件 的固定方法有許多種，根據(jù)本制件的模具特點(diǎn)，其固定方法有以下幾種： 緊固件法 主要通過定位銷和螺釘將零件固定起來。螺釘擬選用內(nèi)六角為宜，擰、入被連接件的深度：鑄鐵為 2d。鋼為 （ d 為螺釘工作直徑）。連接件的銷釘孔應(yīng)同時鉆、鉸。銷釘與孔采用 H7/m6 過渡配合，孔壁的表面粗糙度值應(yīng)達(dá)到 微米。銷釘壓入連接件與被連接件的深度分別不小于 與 2d （ d 為銷釘孔直徑） 壓入法 它的特點(diǎn)是：連接牢固可靠，對配合孔的精度要求較高，利用凸模的臺階結(jié)構(gòu)限制軸向移動，壓入后將凸模尾端磨平。對于有臺階的凸 模都采用這種方法。 鉚接法 它主要適用于沖裁板厚 t mm2? 沖裁凸模和其他軸向拔力不是很大的零件。凸模和型孔配合部分保持 —— 的過盈量，凸模鉚接端硬度 HLC30? 以內(nèi)。固定板型孔鉚接端倒角 — C1。從制件工藝分析可知，對于直徑為 3mm，中心距為 4mm 的兩個圓形凸模就采用這種方法。 冷沖模的裝配 模具的裝配質(zhì)量既與零件質(zhì)量有關(guān)，也與裝配工藝有關(guān)，而裝配中心環(huán)節(jié)就是保證凸凹模間隙均勻一致。為此，一般要遵循以下幾點(diǎn)： 選擇裝配基準(zhǔn)件 選擇基準(zhǔn)件的原則是按照模具主要零件加工的依賴關(guān)系來確定?？勺龌鶞?zhǔn)件的主要有凸模、凹模、導(dǎo)向板及固定板等。 武漢科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 35 組件裝配 是指模具在總裝前，前兩個以上的零件按照規(guī)定的技術(shù)要求連成一個組件的裝配工作。如模架的組裝，凸模和凹模與固定板的組裝，卸料與推件機(jī)構(gòu)的各零件的組裝等。 總體裝配 總體裝配是將零件和組件結(jié)合成一幅完整的模具過程。在總裝前，應(yīng)選好裝配基準(zhǔn)件和安排好上、下模的裝配順序，然后以基準(zhǔn)件為準(zhǔn)，按工藝順序莊相應(yīng)的零件。 調(diào)整凸、凹模間隙 在裝配模具時，必須嚴(yán)格控制及調(diào)整凸、凹模間隙的 均勻性。間隙調(diào)整合格后，才能固緊螺釘并打入銷釘。 檢驗(yàn)、調(diào)試 模具裝配完畢后，必須保證裝配精度，滿足規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求，并要按照模具的驗(yàn)收技術(shù)條件，檢驗(yàn)?zāi)＞吒鞑糠值墓δ堋? 組件裝配 裝模柄 裝配前要檢查模柄和上模座配合部位的尺寸精度和表面粗糙度，并檢查模座安裝