【正文】 采用浮動導(dǎo)料板卸料，在旋切模結(jié)構(gòu)中還采用了頂件塊頂出制件，所以在模具設(shè)計中要考慮采用彈性元件。在彈性元件中的圓鋼絲圓柱螺旋彈簧（普通彈簧）、扁鋼絲圓柱螺旋彈簧（強(qiáng)力彈簧）、橡膠和聚氨酯橡膠是級進(jìn)模中廣泛應(yīng)用的彈性元件，它們在模具中被用于卸料、壓料、推件和壓邊等工作。由于浮動導(dǎo)料板和頂件塊處所受要求彈力不大，采用圓鋼絲圓柱螺旋彈簧。圓鋼絲圓柱螺旋彈簧簡稱普通彈簧。由于彈性好、制造方便、價格便宜，是沖壓模中運(yùn)用最廣泛的一種彈性元件，數(shù)量約占90%。它們的材料多為65Mn或60Si2Mn鋼繞制而成，經(jīng)熱處理淬硬為40～48HRC。彈簧都有標(biāo)準(zhǔn)（GB/T20891994）,選用時一般不進(jìn)行強(qiáng)度計算，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格直接選用。所選的彈簧必須滿足下面幾點(diǎn)要求：壓力要足夠。所設(shè)計的n個彈簧所承受的彈壓力應(yīng)大于卸料力或推件力、壓料力。即：P預(yù)≥ （參考文獻(xiàn)[11] 209頁） （236）式中：P預(yù)一個彈簧的預(yù)壓力，N； P卸 總的卸料力或推料力、壓邊力，N； n 彈簧的個數(shù)。壓縮量要足夠。即每個彈簧允許的最大壓縮量應(yīng)大于工作需要的壓縮量。即：F允許 ≥F總 = F預(yù) + F工作 + h修磨（ 參考文獻(xiàn)[11] 209頁） （237）式中：F允許彈簧允許的最大壓縮量，mm； F總實(shí)際所需要的彈簧總壓縮量，mm； F工作卸料板或推件板、壓邊圈的工作行程，mm。一般取F工作 =t（料厚）+（1～2）mm； F預(yù)彈簧的預(yù)壓縮量，mm； h修磨凸模的修磨量或調(diào)整量，mm。一般取2～6mm。要符合模具的結(jié)果空間要求。由于模具閉合高度的大小，限定了所選彈簧在預(yù)壓狀態(tài)的設(shè)定高度；模架的大小限定了模板的面積范圍，也就限定了允許裝多少個彈簧和占用的面積。所以所選的彈簧個數(shù)、直徑、高度，必須符合模具結(jié)構(gòu)空間的要求。要做到力的平衡。在使用多個彈簧時，受力點(diǎn)的布置應(yīng)力求對稱、平衡，避免偏載荷產(chǎn)生。不要隨意改制或組合彈簧。按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定設(shè)計制造的彈簧性能最好。所選彈簧最大工作負(fù)荷P1 大于P預(yù) ，一般P1大于P預(yù) 約70%～90%。對于推件桿初選定彈簧的數(shù)目n＝4個，由前面計算得P卸＝7900 N，則單個彈簧的預(yù)緊力 P預(yù)＝=＝3950N選擇彈簧的工作極限負(fù)荷大于預(yù)壓力，由于工作極限負(fù)荷要求過大，一般的圓形截面彈簧不負(fù)荷，故選擇工作極限負(fù)荷較大的矩形截面彈簧。初步選擇彈簧的規(guī)格為：彈簧外徑39，節(jié)距t=9mm,最大工作載荷P1=6000N，彈簧自由高度H0＝100mm，彈簧最大壓縮量25mm。因?yàn)閺椈稍谒鼜椥宰冃畏秶松扉L或壓縮量和所受壓力成正比，則有：則單個彈簧的預(yù)壓縮量： F預(yù)＝mm=則有：F總 = F預(yù) + F工作 + h修磨 =++4 =＜F允許 =25mm故所選彈簧合適。7 模具總體設(shè)計 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 在本設(shè)計中，Z形件的沖壓加工過程中采用沖孔落料復(fù)合模具和彎曲模具完成彎曲件的沖壓。沖孔落料復(fù)合模具的結(jié)構(gòu)采用倒裝式復(fù)合模具，彎曲模具選用單工序彎曲模具的結(jié)構(gòu)形式。 選用標(biāo)準(zhǔn)模架，確定閉合高度及模具總體尺寸導(dǎo)向零件用于提高模具精度、減少沖床模具精度的不良影響，同時還可以節(jié)省模具的調(diào)整時間，以提高沖件的精度和模具的壽命。 最常用的導(dǎo)向裝置時導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式，導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)又分為光滑的圓柱導(dǎo)向和滾珠導(dǎo)向裝置兩種，導(dǎo)柱和導(dǎo)套目前已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化（GB/T2861—1990），在使用時可以根據(jù)需要選取。光滑的圓柱導(dǎo)向常分為一級精度（H6/h5IT5～6級）和二級精度（H7/h6IT7～8級）兩種。對于沖模來說，根據(jù)沖裁間隙來導(dǎo)向裝置的等級，應(yīng)選用一級精度；，應(yīng)選用二級精度。架包括上模座、下模座、導(dǎo)柱和導(dǎo)套。沖壓模具的全部零件都安裝在模架上。為了縮短模具制造周期，降低成本，我國已制定出模架標(biāo)準(zhǔn)，并有商品模架出售。根據(jù)滑動導(dǎo)向模架導(dǎo)向用的導(dǎo)柱和導(dǎo)套間的配合性質(zhì)分為滑動導(dǎo)向模架和滾動導(dǎo)向模架兩大類。每類模架中由于導(dǎo)柱安裝的位置和數(shù)量不同，又各具有多種模架類型，主要包括：對角導(dǎo)柱模架、后側(cè)導(dǎo)柱模架、后側(cè)導(dǎo)柱窄形模架、中間導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱圓形模架和四導(dǎo)柱模架。由于本次設(shè)計的零件條料長度方向遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其寬度方向，而且工位并不是很多，所以選擇后側(cè)導(dǎo)柱窄形模架，為了有利于提高沖壓速度和保證制件的質(zhì)量，采用滾動導(dǎo)向型。選用時可以根據(jù)凹模的周界即LB來選取國家標(biāo)準(zhǔn)模架規(guī)格。所以選擇的模架為：710540275～320 I GB/T ，材料為：HT200。對于生產(chǎn)批量大，要求模具壽命高，工件精度高的沖模，一般采用導(dǎo)套和導(dǎo)柱來保證上下模的精確導(dǎo)向。選取模架應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：多工位級進(jìn)模應(yīng)滿足剛性高和精度高的要求。為保證模架強(qiáng)度，其上下模板的厚度要足夠，通常比普通沖模模座厚約30%。模架要有精確的導(dǎo)向，基本上都采用滾珠滾動導(dǎo)向，導(dǎo)柱直徑應(yīng)在許可范圍內(nèi)取大，并考慮防裝錯措施。注意采用拆裝快捷并保證重復(fù)裝卸精度的結(jié)構(gòu)設(shè)計。根據(jù)之前選用的凹模周界710160mm,閉合高度最小Hmin =275mm，最大閉合高度Hmax =320mm。導(dǎo)柱尺寸為： 50260(mm) B50h526070 GB/T 材料為：20鋼熱處理：～，硬度58～62HRC。導(dǎo)套尺寸為：5014065mm A5014065 GB/T 材料為：GCr15熱處理：硬度62～66HRC。 （2）模柄的選用模柄的作用是將模具的上模座固定在沖床的滑塊上。常用的模柄形式如下：整體式模柄：模柄與上模座做成整體，用于小型模具上。帶臺階的壓入式模柄：它與模座安裝孔用H7/n6配合，并加銷釘以防止轉(zhuǎn)動，可以保證較高的同軸度和垂直度，適用于上模座較厚而又沒有開設(shè)推板孔或上模比較重的場合。旋入式模柄：通過螺紋與上模連接，為防止松動擰入防轉(zhuǎn)螺釘緊固，垂直度精度較差，主要用于中、小型有導(dǎo)柱的模具。凸緣模柄：用34個螺釘、銷釘與上模座緊固在一起，主要適用于大型模具或上模座中開設(shè)推件孔的中、小型模具。浮動式模柄：主要特點(diǎn)是壓力機(jī)通過凹模面模柄和凸球面墊塊傳遞到上模，以消除壓力機(jī)導(dǎo)向誤差對模具導(dǎo)向精度的影響，主要用于硬質(zhì)合金模等精密導(dǎo)柱模。結(jié)合所選的壓力機(jī)的模柄孔尺寸，所以選擇A40 JB/T ,選用壓力機(jī)，首先應(yīng)根據(jù)所要完成的工藝性質(zhì)、批量大小、工件的幾何尺寸和精度等選定其類型。然后，進(jìn)一步根據(jù)變形力的大小、制件尺寸和模具尺寸來確定設(shè)備的規(guī)格。具體應(yīng)注意以下事項(xiàng)：1. 根據(jù)控件的尺寸形狀和壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)，考慮沖壓時需要的沖壓力、控件的拉深深度和行程。注意取出控件時，不能與模發(fā)生干涉。2. 應(yīng)考慮必要的工序數(shù)和壓力機(jī)臺數(shù)與布置的關(guān)系。3. 根據(jù)產(chǎn)量，考慮每一臺壓力機(jī)的負(fù)荷時間。4. 根據(jù)生產(chǎn)量和控件形狀，考慮究竟應(yīng)該采用壓力機(jī)還是多工位自動壓力機(jī)。根據(jù)沖壓力F=，由于旋切部分豎直高度較大，所以選定JFC21系列開式高速高精密壓力機(jī)。（參考文獻(xiàn)[11] 596頁）所示：表 開式壓力機(jī)的基本參數(shù)名稱量值公稱壓力/KN800公稱力行程/mm2滑塊行程/mm40行程次數(shù)/120～180最大裝模高度/mm320閉合高度調(diào)節(jié)量/mm60滑塊中心至機(jī)身距離/mm310工作臺板尺寸（前后）/mm6001000機(jī)身工作臺孔尺寸（前后）/mm350380工作臺板厚度/mm120滑塊底面尺寸（前后）/mm /mm420560模柄孔尺寸（直徑深度）/mm5080立柱間的距離/mm650電動機(jī)型 號YCT2254A功率/kW11外形尺寸（長寬高） /mm185012802850凈重/毛重/kg8000/9200生產(chǎn)單位江蘇揚(yáng)力集團(tuán)8 模具零件材料的選擇及加工工藝 模具零件材料的選擇與熱處理 沖壓模具零件材料的選用，主要是根據(jù)模具零件的工作情況來確定，另外，還要考慮沖壓零件的材料性質(zhì)、尺寸精度、幾何性質(zhì)的復(fù)雜性以及生產(chǎn)批量等因素。： 模具材料選用零件名稱選用材料熱處理硬度 HRC卸料板45/43～48墊塊45/43～48上、下模座HT200調(diào)質(zhì)28～32模柄/43～48彎曲凸凹模T10A淬火60～64沖裁凸凹模T10A淬火60～64沖孔凸模T10A淬硬56～62導(dǎo)柱20滲碳淬火58～62導(dǎo)套GCr15滲碳淬火62～66凸、凹模固定板45/43～48墊板45/43～48浮動導(dǎo)料板45/43～48導(dǎo)正銷45淬硬56～62擋料銷45/40～45螺釘、卸料螺釘45頭部淬硬頭部35～48銷釘45淬硬43～48支撐板45淬火58～62頂件塊45淬硬43～48彈簧65Mn淬火44～50滑塊Cr12MoV/58～62滑塊行程控制板45淬火43～48定位塊45淬火40～45緊固板45淬火58～62圓柱銷A1組奧氏體/58～62 主要零件的加工工藝設(shè)計、凹模的加工工藝圓形凸模加工圓形凸模加工比較簡單，熱處理前毛坯經(jīng)車削加工，配合面留適當(dāng)磨削余量，熱處理后，經(jīng)外圓磨削即可達(dá)到技術(shù)要求。凹模加工工藝過程凸模、凹模的加工方法可以按凸、凹模的各自選用的加工工藝加工，保證凸模、凹模的尺寸精度、形位公差及配合間隙，也可凸摸、凹模配合加工。對于單件生產(chǎn)的棋具或沖制復(fù)雜零件的模具，凸、凹模常常采用配合加工，這鐘方法是先按工件的尺寸及公差加工凸模(或凹模)，以此為基準(zhǔn)件再加工凹模(或凸模)。這種加工方法凸、凹模的間隙易于保證，因而模具制造的公差可以適當(dāng)放大。本次設(shè)計采用配合加工方法。先加工凸模，然后凹模的尺寸按照凸模的尺寸配作。熱處理前可采用鉆、鉸（鏜）等方法進(jìn)行粗加工和半精加工。熱處理后型孔可通過研磨或內(nèi)圓孔磨削精加工。：表 、凹模加工工藝卡工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料將毛坯鍛成型2熱處理退火3粗加工銑上、下表面和圓周面，～銑床4平磨磨厚度到上限尺寸平面磨床5劃線劃各型孔、螺孔、銷孔位置線，劃漏料孔輪廓線6凹模型孔 粗加工先沿型孔輪廓鉆孔，去除中間多余料，再在立銑床上按劃線加工型孔，～。(也可線切割加工等。)銑床7型孔精加工鉗工銼修型8孔加工螺釘安裝孔、鉆孔、鉸孔9熱處理淬火、回火、保證HRC58～6210平磨磨厚度及側(cè)基面見光達(dá)圖紙要求平面磨床11型孔精修鉗工研磨型孔達(dá)圖紙要求磨床12檢驗(yàn) 固定板加工工藝過程 固定板的加工要求保證安裝凸模的精度，： 落料凸模固定板加工工藝卡工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1備料鍛成相應(yīng)尺寸的毛坯2熱處理退火3銑銑上、下表面和圓周面，～銑床4平磨平磨上、下面及側(cè)基面平面磨床5劃線劃各型孔、螺孔、銷孔位置線6孔加工加工銷孔及螺釘安裝孔、鉆孔、鉸孔鉆床7線切割按圖切割各安裝孔要求線切割機(jī)床8鉗工在各安裝孔處倒圓角R29檢驗(yàn)?zāi)＜苡赡Ｗ?、?dǎo)套、導(dǎo)柱及模柄等主要零件組成，是整個模具的基礎(chǔ)。上模座通過模柄安裝在沖床滑塊上作上下往復(fù)的沖壓運(yùn)動，下模座通過壓板和螺栓固定在工作臺上。通過導(dǎo)柱、導(dǎo)套保證凸模和凹?；蛲拱寄Ｖg有較好的配合精度。 模架大多已標(biāo)準(zhǔn)化了，主要是合理選購。非標(biāo)準(zhǔn)的模架才要求自己設(shè)計和制造。模座的加工要求模具的所有零件都是直接或間接地固定在上、下模座上的，并且用來壓入導(dǎo)套、導(dǎo)柱。其加工要求主要有： （1）模座上、下平面應(yīng)保持平行，其上表面對下表面的平行度誤差Ⅰ。（2）模座上安排導(dǎo)柱、導(dǎo)套的型孔，安裝孔距應(yīng)一致，導(dǎo)柱、導(dǎo)套安裝孔的軸線與基準(zhǔn)面的垂直度：。導(dǎo)柱、導(dǎo)套的加工導(dǎo)柱安裝在下模座上，導(dǎo)套安裝在上模座上，導(dǎo)柱和導(dǎo)套滑動配合，以保證凸模、凹模工作時具有正確的間隙。導(dǎo)柱與導(dǎo)套的間隙一般采用H7/h6,導(dǎo)套與上模座采用H7/r6過盈配合，導(dǎo)柱與下模座也采用H7/r6過盈配合。在加工中除要保證導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合面的尺寸和形狀精度外，還應(yīng)保證導(dǎo)柱兩個外圓表面間的同軸鍍以及導(dǎo)套外圓與內(nèi)孔表面的同軸度要求。導(dǎo)柱、導(dǎo)套可選熱軋圓鋼做毛坯，滲碳淬火后，再磨削 模座的加工 模座根據(jù)其在模具中的作用一般多選用鑄鐵（HT200、QT400－18）或鑄鋼，鑄造成毛坯，按照切削加工先加工平面后加工孔、先粗加工后精加工、先加工基準(zhǔn)面后加工其它表面的原則，先用銑床或刨床加工模座的上、下平面等，再在平面磨床土磨削上、下平面達(dá)圖紙要求。而后在坐標(biāo)鏜床、坐標(biāo)銑床或雙軸錢孔機(jī)上加工導(dǎo)柱孔(下模座)和導(dǎo)套孔(上模座)，最后加工定位銷孔及螺釘孔等。9 模具的安裝及試模與調(diào)整模具零件全部制造好后，模具鉗工通過總裝圖進(jìn)行裝配，裝配完后將它安裝在壓力機(jī)上試沖和調(diào)整，通過試沖才能發(fā)現(xiàn)模具的各種缺陷，從而再分析原因進(jìn)行調(diào)整或修理，直至沖出合格的零件為止。 模具的安裝安裝過程如下：（1）安裝前，必須進(jìn)一步熟悉沖壓工藝和圖紙，檢查要本模具和壓力機(jī)是否完好正常。（2）準(zhǔn)備好安裝緊固螺栓、螺母、壓板、墊塊、墊板及模具上的附件（3