【導(dǎo)讀】國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，已成為當(dāng)代工業(yè)的重要手段和工藝發(fā)展方向之一?，F(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的品種和。生產(chǎn)效益的提高，在很大程度上取決于模具的發(fā)展和技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平。畢業(yè)設(shè)計(jì)也是我們?cè)趯W(xué)完基礎(chǔ)理論課，技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的基礎(chǔ)上，所設(shè)置的一個(gè)重。要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。高我們的獨(dú)立工作能力。具制造的整個(gè)工藝流程。分為廢料)稱為沖孔。光潔，精度較高，但需專門的精沖設(shè)備與模具。這表明塑性剪切變形的終止和斷裂分離的開始。件等不同而變化。寸精度應(yīng)該保證在圖樣規(guī)定的公差范圍之內(nèi)。量較小，沖裁后的回彈值也較小，因而零件精度較高。沖裁間隙對(duì)沖裁件的精度影響很大。間隙過小，材料除受剪切外還產(chǎn)生壓縮彈性變形，沖裁后由于“回彈”而使沖裁件尺寸有所增大，對(duì)于斷面質(zhì)量起決定作用的是沖裁間隙。作中，產(chǎn)生很大的毛刺是不允許的，應(yīng)查明原因加以解決。如有不可避免的微小的毛刺出現(xiàn)，應(yīng)。衡量排樣經(jīng)濟(jì)性的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

　　

【正文】 ? （ 2— 45） (3)在模具裝配時(shí)，根據(jù)模具空間大小確定橡膠的斷面面積。 固定零件 導(dǎo)柱和導(dǎo)套 對(duì)生產(chǎn)批量大，要求模具壽命高，工件精度較高的沖模，一般采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套來保證上、下模的精確導(dǎo)向。導(dǎo)柱、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式有滑動(dòng)和滾動(dòng)的兩種。 、導(dǎo)套 滑動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套都是圓柱形。其加工方便，容易裝配，是模具行業(yè)應(yīng)用最廣的導(dǎo)向裝置。 圖 柱、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式。導(dǎo)柱的直徑一般在 16~60mm之間，長(zhǎng)度 L在 90~320mm之間。按標(biāo)準(zhǔn)選用時(shí)， L應(yīng)保證上模座在最低位置時(shí) (閉合狀態(tài) )，導(dǎo)柱上端面與上模座頂面距離不小于 10~15mm，而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離不小于5mm。導(dǎo)柱的下部與下模座導(dǎo)柱孔采用過盈配合，導(dǎo)套的外徑與上模座導(dǎo)套孔采用過盈配合。導(dǎo)套的長(zhǎng)度 L1，須保證在沖壓時(shí)導(dǎo)柱一定要進(jìn)入導(dǎo)套 l0mm以上。 導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用間隙配合，根據(jù)沖壓工序性質(zhì)、沖壓件的精度及材料厚度等的不同，其配合間隙也稍有不同。例如，對(duì)于沖裁模，導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合可根據(jù)凸 、凹模間隙選擇。凸、凹模間隙小于 ，采用 H6/h5配合 ； 大于 ，采用 H7/h6配合。拉深厚度為 4~8mm的金屬板時(shí)，采用 H7/f7配合。 、導(dǎo)套 滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套是一種無間隙、精度高、壽命較長(zhǎng)的導(dǎo)向裝置適用于高速?zèng)_模、精密沖裁模以及硬質(zhì)合金模具的沖壓工作。 圖 、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式，導(dǎo)套 1與上模座導(dǎo)套孔采用過盈配合，導(dǎo)柱5與下模座導(dǎo)柱孔為過盈配合，滾珠 3置于滾珠夾持圈 4內(nèi)，與導(dǎo)柱和導(dǎo)套接觸，并有微量過盈。 設(shè)計(jì)時(shí)，滾珠與導(dǎo)柱、導(dǎo)套之間應(yīng)保持 ~。為保證均勻接觸，滾珠尺寸必須嚴(yán)格控制。滾珠直徑一般取 3~5mm。對(duì)于高精度模具，滾珠精度取 IT5，一般精 度的模具，圖 滑動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套 圖 滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套 1— 導(dǎo)套 2— 上模座 3— 滾珠 4— 滾珠夾持圈 5— 導(dǎo)柱 6— 下模座 取 IT6。滾珠排列對(duì)稱，分布均勻，與中心線傾斜角α一般取 5186。~10186。，使每個(gè)滾珠在上下運(yùn)動(dòng)時(shí)都有其各自的滾道而減少磨損。滾珠夾持圈的長(zhǎng)度 L，應(yīng)保證上?；爻讨辽现裹c(diǎn)時(shí)，仍有 2~3圈滾珠與導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合，起導(dǎo)向作用。導(dǎo)套長(zhǎng)度約為 L1＝ L＋ (5~10)mm。導(dǎo)柱、導(dǎo)套有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能按標(biāo)準(zhǔn)選用。 上、下模座 模座分帶導(dǎo)柱和不帶導(dǎo)柱兩種，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品要求確定是否采用帶導(dǎo)柱的模座。帶導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)模座的常用形式及導(dǎo)柱的排列方式如圖 。 圖 (a)為后側(cè)導(dǎo)柱模座 ， L＝ 63~400mm。兩個(gè)導(dǎo)柱裝在后側(cè)，可以三面送料，操作方便，但沖壓時(shí)容易引起偏心矩而使模具歪斜。因此，適用于沖壓中等精度的較小尺寸沖壓件的模具，大型沖模不宜采用此種形式。 圖 (b)為對(duì)角導(dǎo)柱模座， L＝ 63~500mm。兩個(gè)導(dǎo)柱裝在對(duì)角線上，便于縱向或橫向送料。由于導(dǎo)柱裝在模具中心對(duì)稱位置，沖壓時(shí)可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。適用于在快速行程的沖床上，沖制一般精度沖壓件的沖裁?；蚣?jí)進(jìn)模。 圖 (c)為中間導(dǎo)柱模座， L＝ 63~630mm。適用于橫向送料和由單個(gè)毛坯沖制的較精密的沖壓件。 圖 (d)為四導(dǎo)柱模座， L＝ 160~630mm。四個(gè)導(dǎo)柱沖模的導(dǎo)向性能最好，適用于沖制比較精密的沖壓件。 圖 (e)為后導(dǎo)柱窄形模座， L＝ 250~800mm。用于沖制中等尺寸沖壓件的各種模具。 圖 (f)為三導(dǎo)柱模座，用于沖制大尺寸沖壓件。 按標(biāo)準(zhǔn)選擇模座時(shí)，應(yīng)根據(jù)凹模 (或凸模 )、卸料和定位裝置等的平面布置來選擇模座的尺寸。一般應(yīng)取模座的尺寸 L大于凹模尺寸 40~70mm。模座厚度為凹模厚度的 1~。下模座的外形尺寸每邊應(yīng)超出沖床臺(tái)面孔邊 40~50mm. 上、下模座已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，除 特殊類型外，盡可能按標(biāo)準(zhǔn)選取。 導(dǎo)柱、導(dǎo)套和上、下模座裝配后組成模架，我國(guó)已有部分模架標(biāo)準(zhǔn)化。 圖 模座的形式 (a)后側(cè)導(dǎo)柱模座 (b)對(duì)角導(dǎo)柱模座 (c)中間導(dǎo)柱模座 (d)四導(dǎo)柱模座 (e)后導(dǎo)柱窄形模座 (f)三導(dǎo)柱模座 模柄 模柄的作用是將模具的上模座固定在沖床的滑塊上。常用的模柄形式如圖 。 圖 (a)為整體式模柄 。模柄與上模座做成整體，用于小型模具上。 (d) (e) (f) (a) (b) (c) 圖 (b)為帶臺(tái)階的壓入式模柄。它與模座安裝孔用 H7/n6配合，可以保證較高的同軸度和垂直度，適用于各種中小模具。 圖 (c)為帶螺紋的旋入式模柄。與上模連接后，為防止松動(dòng)，擰入防轉(zhuǎn)螺釘緊固，垂直度精度較差，主要用于小型模具。 圖 (d)為有凸緣的模柄，用螺釘、銷釘與上模座緊固在一起，適用于較大的模具。 圖 (e)為浮動(dòng)式模柄。它由模柄、球面墊塊和接板組成。這種結(jié)構(gòu)可以通過球面墊塊消除沖床導(dǎo)軌誤差對(duì)沖模導(dǎo)向精度的影響。適用于有滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo) 向的精密沖模。 在設(shè)計(jì)模柄時(shí)要注意，模柄的長(zhǎng)度不得大于沖床滑塊里模柄孔的深度，模柄直徑應(yīng)與模柄孔 一致。 模具的閉合高度 模具的閉合高度 H模 是指模具在最低工作位置時(shí)，上、下模之間的距離，如圖 。在確定模具閉合高度之前，應(yīng)先了解沖床的閉合高度。沖床的閉合高度是指滑塊在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊底平面到工作臺(tái) (不包括沖床墊板厚度 )的距離。沖床的調(diào)節(jié)螺桿可以上、下調(diào)節(jié)，當(dāng)滑塊在下止點(diǎn)位置，調(diào)節(jié)螺桿向上調(diào)節(jié)，將滑塊調(diào)整到最上位置時(shí)，滑塊底面到工作臺(tái)的距離，稱為沖床的最大閉 合高度 H最大 。當(dāng)滑塊在下止點(diǎn)位置，調(diào)節(jié)螺桿向下調(diào)節(jié)，將滑塊調(diào)整到最下位置時(shí)，滑塊底面到工作臺(tái)的距離，稱為沖床的最小閉合高度 H最小 。如圖 。 圖 模具閉合高度與沖床閉合高度 (a) (b) (c) (d) (e) 圖 模柄的結(jié)構(gòu)形式 (a)整體式模柄 (b)帶臺(tái)階的壓入式模柄 (c)帶螺紋的旋入式模柄 (d)有凸緣的模柄 (e)浮動(dòng)式模柄 c)高精度孔距的鑲拼 d)按徑向線分割的圓形工件 e)不同鑲拼方法的比較 為使模具正常工作，模具閉合高度必須與沖床的閉合高度相適應(yīng)，應(yīng)介于沖床最大和最小閉合高度之間，一般可按式 (2— 46)確定。 H最大 － 5≥ H模 ≥ H最小 ＋ 10 （ 2— 46） 如果模具閉合高度小于沖床的最小閉合高度時(shí)，可以采用墊板，其厚度為 Hl。則關(guān) 系式見式 (2— 47)。 H最大 － H1－ 5≥ H模 ≥ H最小 － H1＋ 10 （ 2— 47） 其中， H最大 － H1和 H最小 － H1分別為模具安裝在沖床墊板上時(shí)，沖床的最大和最小裝模高度。 沖裁模的設(shè)計(jì)步驟及實(shí)例 沖裁模設(shè)計(jì)的總體原則 ： 在滿足制件尺寸精度的前提下，力求使模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，材料消耗少，制件成本低。 沖裁模設(shè)計(jì)步驟 。擬定工藝方案 (1)先審查制件是否合乎沖裁結(jié)構(gòu)工藝性以及沖壓的經(jīng)濟(jì)性。 (2)擬定工藝方案。在分析工藝 性的基礎(chǔ)上，確定沖壓件的總體工藝方案，然后確定沖壓加工工藝方案。它是制定沖壓工藝過程的核心。 在確定沖壓工藝方案時(shí)，先決定制件所需的基本工序性質(zhì)、工序數(shù)目、以及工序的順序，再將其排列組合成若干種可行方案。最后對(duì)各種工藝方案進(jìn)行分析比較，綜合其優(yōu)缺點(diǎn)，選出一種最佳方案。在分析比較方案時(shí)，應(yīng)考慮制件精度、批量、企業(yè)生產(chǎn)條件，模具加工水平及工人操作水平等方面的因素，有時(shí)還需必要的工藝計(jì)算。 (1)排樣及材料利用率的計(jì)算，選擇合理的排樣方式。決定出搭邊值，并確定出條料的寬度，并力求取得最佳的 材料利用率。 (2)刃口尺寸的計(jì)算，如前所述，確定出凸、凹模的加工方法，按其不同的加工方法分別計(jì)算出凸、凹模的刃口尺寸。 (3)沖壓力、壓力中心的計(jì)算及沖壓設(shè)備的初步選擇，如前所述，計(jì)算出沖壓力及壓力中心，并根據(jù)沖壓力初步選定沖壓設(shè)備。此時(shí)僅按所需壓力選擇設(shè)備，是否符合閉合高度要求，還需待畫出模具結(jié)構(gòu)圖后，再做校核與選擇，最終確定出設(shè)備的類型及規(guī)格。 (1)確定凹模尺寸，在計(jì)算出凹模的刃口尺寸的基礎(chǔ)上，再計(jì)算出凹模的壁厚，確定凹模外輪廓尺寸，在確定凹模壁厚時(shí)要注意三個(gè)問題。第一須考慮凹模 上螺孔、銷孔的布置；第二應(yīng)使壓力中心與凹模的幾何中心基本重合 ； 第三應(yīng)盡量按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取凹模的外形尺寸。 (2)根據(jù)凹模的外輪廓尺寸及沖壓要求，從沖模標(biāo)準(zhǔn)中選出合適的模架類型，并查出相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，畫出上、下模板、導(dǎo)柱、導(dǎo)套的模架零件。 (3)畫沖裁模裝配圖。 (4)畫沖裁模零件圖。 (5)編寫技術(shù)文件。 沖裁模設(shè)計(jì)實(shí)例 沖裁模設(shè)計(jì)實(shí)例：正裝下頂出落料模 零件簡(jiǎn)圖 ： 如圖 。 生產(chǎn)批量 ： 大批量 材 料 ： 30鋼 圖 零件簡(jiǎn)圖 材料厚度 ： 制件精度為 IT14級(jí)。 。 (1)零件的尺寸精度分析。其兩孔中心距的尺寸及公差為 (82177。 )mm，用一般精度的模具即可滿足零件的精度要求。 (2)零件結(jié)構(gòu)工藝性分析。零件形狀簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)符合沖裁工藝性要求。只需一次落料即可，故采用單工序落料模進(jìn)行加工。 (3)沖壓件材料分析。 30鋼的抗剪強(qiáng)度 τ＝ 480MPa； 抗拉強(qiáng)度 σb＝ 600MPa；延伸率 δ＝ 22，此種材料有足夠的強(qiáng)度，適宜于沖壓生產(chǎn)。 根據(jù)以上分析，此產(chǎn)品沖壓工藝性較好，故選擇沖壓方 法進(jìn)行加工。 該制件屬于大批量生產(chǎn)，且零件形狀簡(jiǎn)單、工藝性良好，只需一次落料即可，故采用單工序落料模進(jìn)行加工。 采用彈壓卸料裝置，以便于制造與操 作。采用頂件器頂出工件，同時(shí)使模具具有良好的導(dǎo)向精度，選 圖 排樣方案 擇導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的簡(jiǎn)單沖裁模結(jié)構(gòu)。 。 (1)排樣 因生產(chǎn)批量大，為了簡(jiǎn)化沖裁模結(jié)構(gòu)，便于定位，采用單排排樣方案，如圖 。由表，最小搭邊值 a1＝ ； a＝ 2mm； 送料進(jìn)距 ： A＝ 34＋ ＝ ； 條料寬度 ： B＝ 116＋ 2 2＝ 120mm； 沖裁件面積 S為 3190mm；一個(gè)進(jìn)距的材料利用率 ： η＝ S/(B A) 100%＝ 3190/(120 ) 100%＝ 75% （ 2)計(jì)算沖壓力 該模具采用彈性卸料和下頂出料方式。 沖裁力 L＝ (116－ 2 14)＋ 82＋ 6 17＋ 2 7π＋ 17π＝ (mm) τ＝ 480MPa t＝ K＝ F=KLtτ＝ 480 ＝ 49(kN) 卸料力 F卸 ＝ K卸 F＝ 49＝ (kN) 頂件力 F頂 ＝ nK推 F＝ l 49＝ (kN) 選擇沖床總壓力為 F∑ ＝ F＋ F卸 ＋ F頂 ＝ 49＋ ＋ ＝ (kN) 式中 由表 ， K卸 ＝ ； K頂 ＝ 。根據(jù)總壓力初選壓力機(jī)為 J23一 63kN(查壓力機(jī)規(guī)格表 )。 (3)確定模具壓力中心。 按比例畫出工件形狀，將工件輪廓線分成 l l l l l5的基本線段，并選定坐標(biāo)系 XOY，如圖 。因工件對(duì)稱，其壓力中心一定在對(duì)稱軸 Y上，即 x0=0。故只計(jì)算 y0。 l1＝ 116－ 2 14＝ 88(mm)； y1=0 圖 壓力中心 l2＝ 6 (34－ 17)＝ 102(mm)； y2＝ (34－ 17)＝ (mm) l3＝ 2 7 π＝ (mm)； y3＝ 17＋ (7 sinπ/2)247。 π/2＝ (mm) l4＝ 2 l7 π247。 2＝ (mm)； y4＝ 17＋ (17 sinπ/4247。 π/4) cosπ/4＝ (mm) l5＝ 82mm；