【導讀】文中簡要概述了沖壓模具目前的發(fā)展狀。對產(chǎn)品進行了詳細工藝分析和工藝方案的確定。模固定板、卸料板、擋料銷、導正銷等。模架采用標準模架，選用了合適的沖壓設備。設計中對工作零件和壓力機規(guī)格均進行了必要的校核計算。沖孔凹模和落料凹模則采用整體固定板固定。落料凸模內(nèi)裝有導正銷，保證了工件上孔。和外形的相對位置準確，提高了加工精度。如此設計出的結(jié)構可確保模具工作運行可靠。和沖壓產(chǎn)品大批量生產(chǎn)的要求。

　　

【正文】 圖 416 導尺結(jié)構圖 A=B+c (4— 8) 式中： B 為條料寬度， c 為條料與導板之間的間隙，可查《沖壓工藝與模具設計》表2— 7。 如果條料寬度尺寸公差較大，為節(jié)省材料和保證沖壓件的質(zhì)量，應該在進料方向的一側(cè)裝側(cè)壓裝置，迫使條料始終緊靠另一側(cè)送進。導尺與導板 (有時兼作剛性卸料板 )可以分開制造，也可以制成整體的。有導板的簡單?；蜻B續(xù)模，經(jīng)常采用導尺作送進導向。 由于本次設計中采用的是剛性卸料板卸料，因此送進導向方式采用導尺導 向。考慮到加工的方便和提高定位的的準確性，將導尺和卸料板加工成整體結(jié)構，其結(jié)構圖形式在卸料零件一節(jié)中表示。條料與導料板之間的間隙可通過查表選取。一般在無側(cè)壓裝置的情況下取 c=,取中間值 c =1mm,即 A=53+1=54mm 導板寬度 B, B=(200— 54)/2=73mm 《墊片》沖壓工藝及模具設計 38 圖 4— 17 導尺結(jié)構圖 導 尺 的厚度和長度按 文獻 [5]上的典型組合，取 H=10mm,L=250mm。導板的相關結(jié)構尺寸如下圖 4— 17 所示。 擋料方式與零件 常見的限定條料送進距離的方式有：用銷釘?shù)謸醮钸吇蛑萍喞薅l料送進距離的擋料銷定距；用側(cè)刀在條料側(cè)邊沖切各種形狀缺口，限定條料送進距離的側(cè)刀定距。 1)擋料銷定距 根據(jù)結(jié)構特征擋料銷分為固定式和活動式兩種。其具體結(jié) 構形式較多，主要有以下幾種。 (1)固定擋料銷 這種擋料銷結(jié)構簡單，便于制造。其 《墊片》沖壓工藝及模具設計 39 結(jié)構形式如圖 4— 20 所示。當條料上所沖出的定位型孔較小，結(jié)構工藝要求不允許采用一般固定擋料銷時，可采用圖 4— 21 的扇形擋料銷或鉤形擋料銷。鉤式擋料銷尾柄遠離凹模刃口 有利于凹模強度，適用于較大型的沖裁件定距。為防止鉤頭轉(zhuǎn)動需有定位 銷 [6]，從而增加制造加工量。 （ 2）回拉式擋料銷：圖 1— 22 為 — 81 回拉式擋料裝置，它一般安裝在固定卸料板上。當條料前進時，條料推動回拉式擋料銷的斜面使之上升，不影響條料前進。條 料上的搭邊超過擋料銷后，擋料蕭受彈簧的作用力而下落。然后條料回拉定距。這種擋料銷的優(yōu)點是凹模上無擋料銷孔而不影響凹模強度；其缺點是條料送進要回拉才能定距，操作不便。 （ 3）彈頂擋料銷：彈頂擋料銷一 般用于倒裝落料?；虻寡b復合模中，安裝在彈壓導板上，避免在反裝落料 凹模上開讓位孔而影響強度，如圖 4— 23 所示，有時也用在條料調(diào)頭送進的落料模中，安裝在凹模面上，使其在一頭送料時定距．另一頭 (調(diào)頭 )送料時被壓進凹模而不會干涉。 綜合考慮以上幾種擋料銷的優(yōu)缺點，結(jié)合模具尺寸要求，如用一般的固定擋料銷 ， 則需在落料凹模 刃口附近開孔，影響凹模強度，因此選用鉤形擋料銷，其結(jié)構 形狀與 圖 4— 21 扇形擋料銷類似。另外條料在剛送進的前兩步時需要用始用擋料銷定位，從第三步開始用鉤形擋料銷擋料。 《墊片》沖壓工藝及模具設計 40 導正銷 導正銷是級進模中的精密定距零件。它既可以與始用擋料 +固定擋料配合使用。 又可以與側(cè) 刃配合使用，也可以單獨使用。 當制件上有適宜于導正銷導正用的孔時，導正銷固定在落料凸模上。當制件上沒有用于導正銷導正用的孔時，應在條料兩側(cè)的空位處設置工藝孔供導正銷 導正條料用，此時，導正銷固定在凸模固定板上。根據(jù)模具的結(jié)構形式和中心圓孔的尺 寸大小， 導正銷 固定在落料凸模上 ， 導正銷可設計成如圖 4— 24 的結(jié)構形式 [4]。 卸料零件的設計 將沖裁以后卡 在凸 模上的料卸下的裝置稱為卸料裝置 。 常用的 卸料裝置 有： （ 1） 固定卸料 板 ： 常用的固定卸料板有圖 4— 25 所示的幾種形式。圖 a 為一般常用的形式，有時也將卸料板 1 和導料板 2 制成為一個整體。圖 b 為寬大工件邊緣沖孔所用的卸料板。圖 c 為高度大的工件所用的卸料板。 卸料板型 孔 與 凸 模形狀一樣。如果固定卸料板僅起卸料作用，則型孔與凸模成 ～ 的雙面間隙，材料選用普通碳鋼。如果固定卸料板在卸料的同時 還起引導凸模 運動的作用，則與凸模 保持 H7/h6 或 G7/ h6 配合。材料用 T8A，并經(jīng)淬火處理。這種固定卸料板又稱為導板：圖 4— 25a 中凹 模 與卸料板之間的距離 H 應比板料厚度 t 與擋料銷 6的高度之 和 大 2— 4mm。 《墊片》沖壓工藝及模具設計 41 圖 4— 25 固定卸料板的結(jié)構 4 工件 固定卸料板剛性好、卸料力大、工作可靠、制造容易 (導板制造較難 )，沖裁時無壓緊力，工件平整度 差 。主要用于料厚大于 。 （ 2） 彈壓卸料板 ：彈壓卸料板的結(jié)構如圖 4— 26 所示。彈壓卸料板 1 用卸料螺釘 2吊裝在墊板 5 上。沖壓時卸料板隨 凸模 7 一起向下運動，卸料板先壓緊條料，再逐漸縮短固定板 4 與卸 料 板 l 之間的距離，壓縮彈簧 8 或橡皮 3(二者選用一種 )，凸模伸出卸料板，對條料進行沖裁 。 回程時橡皮或彈簧放松，推動卸料板，將卡在凸模 7 上的料卸下。凸模與卸料板之間的雙面間隙 為 或按 H9/h H8/g8 配制。卸料板的凸臺高度等于或和大于導料板高度。凸臺兩側(cè)與導料板 保持 。 卸料板其他尺寸可在標準中查得 。 為保護 凸模和 保證卸料 凸模一般縮在卸料板內(nèi) 。 沖裁時彈壓卸料板對條料有壓緊作用，工件的平整度較好。但卸料力不大，主要用于料厚小于 。生產(chǎn)實際中除卸料力大、用彈壓卸料難以卸下的采用固定卸料以外，從操 作方便的角度考慮，一般都選用彈壓卸料 。 《墊片》沖壓工藝及模具設計 42 圖 426 彈壓卸料版結(jié)構 2 卸料螺釘 3 橡皮 綜合考慮以上兩種卸料裝置的優(yōu)缺點，由于本次沖壓所用板料厚度為 2mm，需要的卸料力較大，因此選用固定卸料板 卸料。 查參考文獻 【 6】 卸料版的設計知： 卸料板應有足夠的剛度，其厚度可按式（ 4— 13）計算。 H=（ ～ ） Hd (4— 13) 式中： H—— 卸料板厚度； Hd—— 凹模板厚度 ； 根據(jù)前面的計算可知，凹模厚度的實際計算值是小于 15mm 的，因此卸料板厚度應取 15mm 左右。根據(jù)文獻 [5]上固定卸料的典型組合，取卸料板厚度 H=18mm。卸料板要求耐磨，制造材料一般選用 45 鋼 ，淬火，磨削，粗糙度 ～ ? m。其卸料板的結(jié)構尺寸圖如圖 4— 27。 《墊片》沖壓工藝及模具設計 43 圖 4— 27 卸料板結(jié)構圖 導向零件 常用的導向裝置有導板式和導柱式。導板的導向孔按凸模斷面形狀加工，采用 IT6— 7 級精度間隙配合。模具工作時凸模始終不脫離導板，從而起到導向作用。導板必須具有足夠的厚度，其平面尺寸一般與凹模相同。沖壓加工零件的形狀復雜時，導板加工困難。為了避免熱處理變形，時常不進行熱處理，所以其耐 磨性能差，實際上很難達到 和保持可靠與穩(wěn)定的導向精度。生產(chǎn)中經(jīng)常采用導柱、導套方式導向。較大型模具多用階梯形導柱，其大端直徑取等于導套的外徑，從而使上、下模板安裝導柱、導套的孔徑相等，可以在一般的設備上同時加工保證 同 軸度。即使在中 、小型模具中導 柱、導套孔徑不相等時，上、下模板上的導套孔 、導 柱 孔 也應 同時加 工 ，以保證 上、下模部分的同 心 和導向的可靠性。為了提高導向的可靠性 ．增加 導向部分長度， 可取 導套 長度比模板的厚度 大 些 。導柱和導套應具有耐磨性與足夠的韌性，一般用低碳鋼制造， 滲碳、淬火。導套的硬度 (5660HRc)應稍低于導 柱 。導柱導套有滑動式結(jié)構和滾動 式 結(jié)構兩種形式。當沖模 工作速度較高或?qū)_模精度要求較高時，可以采 用 滾 動式的導 柱 、 導套 裝置 。導 柱、導套應按國家標準選用 [11]。這次設計中由于模架是采用的標準模架，導柱、導套的結(jié)構形式是隨標準模架配套的。因此，一旦模架確定，導柱、導套也就確定了。本次設計中選用的模架標準為凹模周界 。 L=250mm、 B=200mm、閉合高度導 H=200mm245mm、 I 級精度的后側(cè)導柱模架 《墊片》沖壓工藝及模具設計 44 250? 200? 200 245 I GB/T ； 與此模架配合的導柱規(guī)格 為 32? 190 GB/T ；導套規(guī)格為 32? 115? 48 GB/T 。其導柱、導套的結(jié)構圖如圖 4— 28 和 4— 29 所示。 《墊片》沖壓工藝及模具設計 45 擇 設備是沖壓加工的三要素之一。沖壓設備選擇是沖壓工藝過程設計的一項重要內(nèi)容，它直接關系 到設備的安全和使用的合理，同時也關系到?jīng)_壓工藝過程的順利完成及產(chǎn)品質(zhì)量、零件精度、生產(chǎn)效率、模具壽命、板料的性能與規(guī)格、成本的高低等一系列重要的問題。因此，壓力機的正確選用十分重要 。 設備類型的選擇 設備類型的選擇要依據(jù)沖壓零件的生產(chǎn)批量、零件尺寸的大小、工藝方法與性質(zhì)及沖壓件的尺寸、形狀與精度等要求來綜合考慮。 (1)根據(jù)沖壓件的大小進行選擇時，可參照表 5— 1。 表 5— 1 按沖壓件大小選擇設備 零件大小 選用壓力機類型 特點 適用工序 小型或中小型 開式機械壓力機 有一定的精度和剛度；操作方便 ，價格低廉 分離及成形 （深度淺的成形件） 大中型 閉式機械壓力機 精度與剛度更高；結(jié)構緊湊，工作平穩(wěn) 分離、成形 （深度大的成形件及復合工序） (2)根據(jù)沖壓零件的生產(chǎn)批量選擇時，可參照表 5— 2。 表 5— 2 按生產(chǎn)批量選擇設備 零件批量 設備類型 特點 適用工序 小批量 薄板 適用機械壓力機 速度快、生產(chǎn)效率高，質(zhì)量較穩(wěn)定 各種工序 厚板 液壓機 行程不固定，不會因超載而損壞設備 拉深、脹形、彎曲等 大中批量 高速壓力機和多工位自高效率，消除了半成品堆存等問題 沖裁各種工序 《墊片》沖壓工藝及模具設計 46 動壓力機 (3)考慮精度與剛度。在選用設備類型時，還應充分注意到設備的精度與剛度。壓力機的剛度是由床身剛度、傳動剛度和導向剛度三部分組成，如果剛度較差，負載終了 和卸載時模具間隙 發(fā)生很大變化，影響沖壓件的精度和模具壽命。設備的精度也有類似的問題。 （ 4） 考慮生產(chǎn)現(xiàn)場的實際可能 在進行設備選 擇時，還應考慮生產(chǎn)現(xiàn)場的實際可能。如果日前沒有效理想的設備供選擇 ，則應該設法利用現(xiàn)有設備來完成工藝過程。 綜合上述四種選擇方法，考慮到零件屬于小型工件，且精度要求并不高。雖然是大批量生產(chǎn)，但一般的機械壓力機均能滿足其要求。因此， 初步選定設備類型為開式機械壓力機。 設備規(guī)格的選擇 在選定設備類型之后，應該進一步根據(jù)沖壓件大小、模具尺寸及工藝變形力來確定設備規(guī)格和具體參數(shù)。其規(guī)格的主要參數(shù)有以下幾個： 1)行程 壓機行程的大小，應該保證坯料的方便放進與零件的方便取出。 2)裝配模具的相關尺寸 壓力機的工作臺面尺寸應大于模具的平面尺寸 (一般是模具底板 )，還應有模具安裝與固定的余地，但過大的余地對工作臺受力不利，工作臺面中間孔的尺寸要保證漏料或順利安放模具頂出料裝置。 一般開式壓機滑塊上有模柄孔尺寸 (直徑高度 )，此 時，模具的模柄應當與此相適應。 3)閉合高度 沖床的閉合高度是指滑塊處于上死點時，滑塊下平面至工作臺上平面間的開擋空間尺寸。這個高度即為沖壓操作 (主要是裝卸模具 )的空間高度尺寸。顯然、沖床的閉合高度應與模具的閉合高度相適應。沖床的最大閉合高度要大于模具的閉合高度，最小閉合高度又要能小于模具的閉合高度。一般模具的閉合高度 H 應滿足以下關系， Hmax5≥H≥Hmin+10 （ 5— 1） 如果模具封閉高度小于設備 的最小封閉高度時，可以用附加墊板 (在下模座下面 )達到要求。模具的平面尺寸 (主要是下模板 )應小于設備工作臺平面尺寸，模具漏料孔 D1 應小于設備的工作臺孔 D。二是模柄長度 L1 應稍小于設備滑塊孔的深度 L；模柄直徑 d1 應稍小于滑塊孔徑 d。 4)設備噸位 設備噸位大小的選擇首先要以沖壓工藝所需要的變形力為前提。要求 《墊片》沖壓工藝及模具設計