【正文】 采用浮動導料板卸料，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（強力彈簧）、橡膠和聚氨酯橡膠是級進模中廣泛應用的彈性元件，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。彈簧都有標準（GB/T20891994）,選用時一般不進行強度計算，按標準規(guī)格直接選用。所選的彈簧必須滿足下面幾點要求：壓力要足夠。所設計的n個彈簧所承受的彈壓力應大于卸料力或推件力、壓料力。即：P預≥ （參考文獻[11] 209頁） （236）式中：P預一個彈簧的預壓力，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大于工作需要的壓縮量。即：F允許 ≥F總 = F預 + F工作 + h修磨（ 參考文獻[11] 209頁） （237）式中：F允許彈簧允許的最大壓縮量，mm； F總實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預彈簧的預壓縮量，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壓狀態(tài)的設定高度；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，受力點的布置應力求對稱、平衡，避免偏載荷產(chǎn)生。不要隨意改制或組合彈簧。按標準規(guī)定設計制造的彈簧性能最好。所選彈簧最大工作負荷P1 大于P預 ，一般P1大于P預 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，則單個彈簧的預緊力 P預＝=＝3950N選擇彈簧的工作極限負荷大于預壓力，由于工作極限負荷要求過大，一般的圓形截面彈簧不負荷，故選擇工作極限負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。因為彈簧在它彈性變形范圍了伸長或壓縮量和所受壓力成正比，則有：則單個彈簧的預壓縮量： F預＝mm=則有：F總 = F預 + F工作 + h修磨 =++4 =＜F允許 =25mm故所選彈簧合適。7 模具總體設計 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇 在本設計中，Z形件的沖壓加工過程中采用沖孔落料復合模具和彎曲模具完成彎曲件的沖壓。沖孔落料復合模具的結(jié)構(gòu)采用倒裝式復合模具，彎曲模具選用單工序彎曲模具的結(jié)構(gòu)形式。 選用標準模架，確定閉合高度及模具總體尺寸導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。 最常用的導向裝置時導柱導套結(jié)構(gòu)形式，導柱導套結(jié)構(gòu)又分為光滑的圓柱導向和滾珠導向裝置兩種，導柱和導套目前已經(jīng)標準化（GB/T2861—1990），在使用時可以根據(jù)需要選取。光滑的圓柱導向常分為一級精度（H6/h5IT5～6級）和二級精度（H7/h6IT7～8級）兩種。對于沖模來說，根據(jù)沖裁間隙來導向裝置的等級，應選用一級精度；，應選用二級精度。架包括上模座、下模座、導柱和導套。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準，并有商品模架出售。根據(jù)滑動導向模架導向用的導柱和導套間的配合性質(zhì)分為滑動導向模架和滾動導向模架兩大類。每類模架中由于導柱安裝的位置和數(shù)量不同，又各具有多種模架類型，主要包括：對角導柱模架、后側(cè)導柱模架、后側(cè)導柱窄形模架、中間導柱模架、中間導柱圓形模架和四導柱模架。由于本次設計的零件條料長度方向遠遠大于其寬度方向，而且工位并不是很多，所以選擇后側(cè)導柱窄形模架，為了有利于提高沖壓速度和保證制件的質(zhì)量，采用滾動導向型。選用時可以根據(jù)凹模的周界即LB來選取國家標準模架規(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，一般采用導套和導柱來保證上下模的精確導向。選取模架應注意以下幾點：多工位級進模應滿足剛性高和精度高的要求。為保證模架強度，其上下模板的厚度要足夠，通常比普通沖模模座厚約30%。模架要有精確的導向，基本上都采用滾珠滾動導向，導柱直徑應在許可范圍內(nèi)取大，并考慮防裝錯措施。注意采用拆裝快捷并保證重復裝卸精度的結(jié)構(gòu)設計。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。導柱尺寸為： 50260(mm) B50h526070 GB/T 材料為：20鋼熱處理：～，硬度58～62HRC。導套尺寸為：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推件孔的中、小型模具。浮動式模柄：主要特點是壓力機通過凹模面模柄和凸球面墊塊傳遞到上模，以消除壓力機導向誤差對模具導向精度的影響，主要用于硬質(zhì)合金模等精密導柱模。結(jié)合所選的壓力機的模柄孔尺寸，所以選擇A40 JB/T ,選用壓力機，首先應根據(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，進一步根據(jù)變形力的大小、制件尺寸和模具尺寸來確定設備的規(guī)格。具體應注意以下事項：1. 根據(jù)控件的尺寸形狀和壓力機的技術參數(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. 應考慮必要的工序數(shù)和壓力機臺數(shù)與布置的關系。3. 根據(jù)產(chǎn)量，考慮每一臺壓力機的負荷時間。4. 根據(jù)生產(chǎn)量和控件形狀，考慮究竟應該采用壓力機還是多工位自動壓力機。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。（參考文獻[11] 596頁）所示：表 開式壓力機的基本參數(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滑塊中心至機身距離/mm310工作臺板尺寸（前后）/mm6001000機身工作臺孔尺寸（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)單位江蘇揚力集團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導柱20滲碳淬火58～62導套GCr15滲碳淬火62～66凸、凹模固定板45/43～48墊板45/43～48浮動導料板45/43～48導正銷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，配合面留適當磨削余量，熱處理后，經(jīng)外圓磨削即可達到技術要求。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放大。本次設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)基面見光達圖紙要求平面磨床11型孔精修鉗工研磨型孔達圖紙要求磨床12檢驗 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)容設備1備料鍛成相應尺寸的毛坯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床8鉗工在各安裝孔處倒圓角R29檢驗模架由模座、導套、導柱及模柄等主要零件組成，是整個模具的基礎。上模座通過模柄安裝在沖床滑塊上作上下往復的沖壓運動，下模座通過壓板和螺栓固定在工作臺上。通過導柱、導套保證凸模和凹模或凸凹模之間有較好的配合精度。 模架大多已標準化了，主要是合理選購。非標準的模架才要求自己設計和制造。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，并且用來壓入導套、導柱。其加工要求主要有： （1）模座上、下平面應保持平行，其上表面對下表面的平行度誤差Ⅰ。（2）模座上安排導柱、導套的型孔，安裝孔距應一致，導柱、導套安裝孔的軸線與基準面的垂直度：。導柱、導套的加工導柱安裝在下模座上，導套安裝在上模座上，導柱和導套滑動配合，以保證凸模、凹模工作時具有正確的間隙。導柱與導套的間隙一般采用H7/h6,導套與上模座采用H7/r6過盈配合，導柱與下模座也采用H7/r6過盈配合。在加工中除要保證導柱、導套配合面的尺寸和形狀精度外，還應保證導柱兩個外圓表面間的同軸鍍以及導套外圓與內(nèi)孔表面的同軸度要求。導柱、導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、下平面達圖紙要求。而后在坐標鏜床、坐標銑床或雙軸錢孔機上加工導柱孔(下模座)和導套孔(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行裝配，裝配完后將它安裝在壓力機上試沖和調(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，必須進一步熟悉沖壓工藝和圖紙，檢查要本模具和壓力機是否完好正常。（2）準備好安裝緊固螺栓、螺母、壓板、墊塊、墊板及模具上的附件（3