【正文】 的限制而需要降低沖模的閉合高度時，也可以采用A3鋼板制造。當采用A3鋼板制造時，模座厚度可以適當減小。：300，，并且應該與其平面垂直，：100，這也是導柱安裝后的垂直度偏差要求。導柱與導套的結構、尺寸一般都是直接由標準中選取，在選用時導柱的長度應保證沖模在最底工作位置時，導柱上端面與上模座頂面的距離不小于(10～15)mm。在最高工作位置時，導柱上端面與導套的下端面的距離不小于(10～20)mm。經過查表，可知以下數據：導柱：導套：上模座：下模座：導柱、導套與模座的公差配合和表面粗糙度可從表21中選用。第6章 沖壓設備的選擇及校核 沖壓設備的選擇原則沖壓設備的選擇，是沖壓工藝及模具設計中的一項重要內容。它直接關系到沖壓設備的安全和合理使用，也關系到沖壓件的生產能否順利進行和產品質量、模具壽命、生產率、產品成本等一系列問題。沖壓設備的選用包括選擇設備類型和確定設備規(guī)格兩項內容。沖壓設備類型的選擇：沖壓設備類型的選擇，主要是根據沖壓工藝性質、生產批量大小、沖壓件的幾何形狀、尺寸及精度要求等因素來確定的。沖壓設備屬鍛壓機械，常見的冷沖壓設備有機械壓力機和液壓機，常用冷沖壓設備的工作原理和特點如表61。表61 常用冷沖壓設備的工作原理和特點類型設備名稱工作原理特點機械式壓力機摩擦壓力機利用摩擦盤與飛輪之間相互接觸傳遞動力，皆助螺桿與螺母相對運動原理而工作。結構簡單，當超負荷時，只會引起飛輪與摩擦盤之間的滑動，而不致?lián)p壞機件。但飛輪輪緣摩擦損壞大，生產率低。適用于中小件的沖壓加工。曲柄式壓力機利用曲柄連桿機構進行工作，電機通過皮帶輪及齒輪帶動曲軸傳動，經連桿使滑塊作直線往復運動。生產率高，適用于各類沖壓加工。高速壓力機工作原理與曲柄壓力機相同，但其剛度、精度、行程次數都比較高，一般帶有自動送料裝置、安全檢測裝置等輔助裝置。生產率很高，適用于大批量生產，模具一般采用多工為級進模。液壓機油壓機水壓機利用帕斯卡原理，以水或油為工作介質，采用靜壓力傳遞進行工作，使滑塊上、下往復運動。壓力大，而且是靜壓力，但生產率低。適用于拉深、擠壓等成形工序。（1）在中小型沖裁件、彎曲件或淺拉深件的沖壓生產中，主要選用開式壓力機。這種壓力機具有三面敞開的操作空間、操作方便、容易安裝機械化裝置和成本低廉等優(yōu)點。但剛度較差，工作時床身的角變形會導致沖模間隙分布不均，降低沖模的壽命和沖裁件的質量，因而適于精度要求不太高的沖壓件生產。（2）在大中型和精度要求較高的沖壓件的生產中，主要選用閉式壓力機。這種壓力機床身的彈性變形較小，剛度較好，精度較高。對于大型、較復雜的拉深件則應采用閉式雙動拉深壓力機。它具有兩個滑塊，拉深用的內滑塊和壓邊用的外滑塊。模具結構簡單，壓邊可靠易調，即根據工藝要求，調節(jié)壓邊力。（3）在小批生產尤其是大型厚板件的成形工藝中，多選用液壓機，液壓機雖然速度慢、效率低、制件尺寸精度因受操作影響不太穩(wěn)定，但壓力大，沒有固定行程，因而不會因為板材的厚度超差而過載，特別對于工作行程較大的沖壓工藝具有明顯的優(yōu)點，但液壓機一般不適于沖裁工作。（4）在大量生產中應選用高速自動壓力機或多工位自動壓力機。高速自動壓力機具有效率高、精度高等特點。一臺多工位自動壓力機能夠代替多臺單工位壓力機，并且消除了工序間半成品的堆放和運輸問題。（5）對于平面精壓和體積精壓等工藝，其特點是工件變形量小，精度要求高。而精壓機的工作機構是曲柄肘桿機構，滑塊工作形成很小，肘桿機構及機架剛度較大。因此，既能適應精壓工藝工作行程很小的需要，又能達到提高精壓工件精度的目的。（6）精沖工藝除要求精度高、剛性好和沖裁速度較低外，還特別要求壓力機除主滑塊外，要有壓邊和反壓裝置，一般應選用專用的三動精沖壓力機或精沖液壓機。當采用專用精沖模具時，也可在普通壓力機上實現精沖。沖壓設備規(guī)格的選擇：在壓力機的類型選定之后，應進一步根據變形工序的特點、變形力的大小、沖壓件與毛坯的形狀和尺寸、模具參數和操作上的要求來確定設備的規(guī)格。對曲柄壓力機所需要考慮的主要技術參數如下所述。（1）公稱壓力：壓力機的承載能力受壓力機本身各主要構件強度的限制，其滑塊上所容許承受的最大作用力（許用負荷）是隨曲柄轉角位置的不同而變化的。公稱壓力是指滑塊離下死點前某一特定的距離（此距離稱為公稱壓力行程）或轉到離下死點前某一特定的角度（此特定角度稱為公稱壓力角）時，滑塊上所容許承受的最大作用力。在選擇壓力機噸位時，應保證在全行程范圍內，壓力機的許用負荷在任何時刻均大于相應時刻所需變形力的總和。也就是說，應該使在一次行程內所要完成的各種沖壓工序所需力的合力曲線，在全行程范圍內均低于壓力機的許用負荷曲線。在使用中，為了簡便起見，對于工作行程小于壓力機公稱壓力行程的沖壓工序，如一般的落料、沖孔、彎曲、壓印等工序，可直接按壓力機的公稱壓力選擇設備。對于工作行程較大的工序，可按壓力機許用負荷曲線選取。對于拉深工序，由于其工作行程較大，不能按壓力機的公稱壓力選用，而近似地取為：在深拉深時，最大拉深力≤（～）壓力機公稱壓力；在淺拉深時，最大拉深力≤（～）壓力機公稱壓力。（2）電動機功率：一般在保證了工藝力的情況下，電動機功率是足夠的。但是，在某些情況下，如大型件的斜刃沖裁、深度很大的拉深等，也會出現壓力足夠而功率不足的現象，此時必須對壓力機的電動機功率進行校核，并選擇電動機的功率大于沖壓所需總功率的壓力機。（3）滑塊行程和行程次數：滑塊從上死點到下死點到下死點所經過的距離稱為滑塊行程。行程次數是指滑塊每分鐘往復行程的次數?；瑝K行程大小的選擇，應保證方便毛坯的放入和零件的取出。拉深和彎曲工序一般需要較大的行程。沖裁、精壓工序所需行程較小。根據用途不同，壓力機的行程有的做成可調式的。行程次數主要根據生產率、操作的可能性和允許的變形速度來確定。在確定滑塊行程次數時，滑塊的運動速度要符合沖壓生產工藝的要求。對拉深工藝來說，若速度過高，則會引起工件破裂。拉深工藝的合理速度范圍表62所示，進行拉深工藝的壓力機，滑塊速度不應超過這個數值。表62 拉深工藝的合理速度范圍材 料 名 稱鋼不銹鋼鋁硬鋁黃銅銅鋅最大拉深速度/4001808902001020760760（4）裝模高度：壓力機的裝模高度是指滑塊在下死點位置時，滑塊下表面到工作墊板上表面的距離。裝模高度加上墊板厚度即為壓力機的封閉高度。沒有墊板的壓力機，其裝模高度與封閉高度相等。模具的封閉高度是指工作行程終了時，模具上模座上表面與下模座下表面之間的距離。選擇壓力機時，必須使模具的封閉高度介于壓力機的最大裝模高度與最小裝模高度之間，應滿足公式(61)： (61)式中 ——沖床最小閉合高度（mm）；——沖床最大閉合高度（mm）；———模具的封閉高度（mm）。上式中的5 mm是考慮到裝模方便所留間隙，10 mm是保證修模所留尺寸。由于考慮到連桿的受力情況，希望以最短的連桿工作，考慮到修模而使模具封閉高度減小等原因，一般模具實際最好接近壓力機的最大裝模高度。如果模具封閉高度過小，可在壓力機臺面上加放墊板。（5）工作臺面和滑塊底面尺寸：工作臺面（或工作墊板）和滑塊下平面的大小應足以安裝模具，并留有余地，一般情況下，沖床工作臺面應大于模具底座尺寸50～70mm以上。同時應保證能牢固地安裝及固定模具，并能正常工作。工作臺和滑塊的形式要考慮沖壓工藝上的需要，即必須與模具的打料裝置、出料裝置、卸料裝置等的結構相適應，例如工作臺的孔，應能容納模具的卸料裝置或使出料順利進行。 沖壓設備的選擇根據工藝參數和各方面因素，對沖壓設備的類型和規(guī)格進行選取，選擇開式雙柱固定臺壓力機，型號為J21S40，如圖61所示，壓力機技術參數見表63。圖61 開式雙柱固定臺壓力機J21S40表63 壓力機技術參數開式雙柱固定臺壓力機J21S40公稱力400KN滑塊行程100mm滑塊行程次數55次/min最大封閉高度300mm最大封閉高度調節(jié)量80mm喉口深度710mm立柱間距離390mm電動機功率3KW總重量4500KG工作臺尺寸左右710mm模柄孔尺寸直徑50mm前后480mm深度70mm滑塊底面尺寸左右320mm外形尺寸前后左右高度前后270mm1480mm1050mm2200mm 沖壓設備的校核公稱壓力：根據公稱壓力的選取壓力機型號為J21S40,它的公稱壓力為400KN,，所以壓力得以校核。滑塊行程：滑塊行程應保證坯料能順利地放入模具和沖壓能順利地從模具中取出。這里只是材料的厚度t=，脫料板和凹模的高度H=30及凸模沖入凹模的最大深度18mm,即S=+30+18=，小于滑塊行程100mm，所以得以校核。行程次數：行程次數為55次/min，因為生產批量為大批量,又是手工送料,不能太快,因此得以校核。工作臺面的尺寸：根據下模座LB=250200,且每邊留出60～100mm,即L1B1=350300,而壓力機的工作臺面L2B2=710480,故符合要求,得以校核?；瑝K模柄孔尺寸：滑塊上模柄孔的直徑為50mm,模柄孔深度為70mm,而所采用的模柄夾持部分直徑為50mm,長度為60mm，故符合要求,得以校核。閉合高度：由壓力機型號知，壓力機的最大閉合高度Hmax =300mm, 最大閉合高度調節(jié)量為80mm，所以最小閉合高度Hmin =220mm, 模具閉合高度為277mm。經過計算，模具閉合高度滿足Hmin+10≤模具閉合高度H≤Hmax5,故得以校核。所以所選壓力機合適,即壓力機得以校核。第7章 模具的裝配與動畫設計 模具的裝配原則沖壓模具安裝時，必須注意如下各項要求。（1）上下模的平行度。本項為沖壓模具的關鍵要求。上下模的平行度不良時，在加工中就無法保持適當的刃口間隙與吻合狀態(tài)，因而引起模具的嚙齒、燒結、沖頭折斷或刃口損壞等情形。（2）間隙的均等。模具的間隙不均時，容易使間隙產生過大的毛頭，以及引起模具的嚙齒、燒結、沖頭折斷等現象。（3）凸模與凹模的適當壓入量。凸模壓入凹模過深時，容易引起模具的加速磨耗。正常的壓入深度為：比剛好能夠剪斷稍微深一點即可。依據上面所述，沖壓模具的安裝要求及應注意的事項如下：（1）機器的檢查，離合器幾煞車的動作、沖頭的運動狀態(tài)，沖座底面、承梁板頂面的傷痕，以及排屑孔的阻塞等。（2）模具的檢查，上下刃口的研磨狀態(tài)，沖頭位置及形狀，上下模安裝面是否附著廢屑或塵埃，以及導柱的嵌合狀態(tài)等。（3）將沖床的沖座放置于下死點位置，然后松開連桿螺桿，并將其調整到沖座面距模具頂面越10mm～20mm的位置。若此時的連桿螺桿以調整一半以上的距離，則要用墊板將模具墊高，以減少連桿螺桿的調整量。（4）上下模于套合狀態(tài)下，裝入沖床中，并使沖座中心與模具中心確實對準。至于有模柄鎖緊孔的沖座，則應將模具確實對準裝妥后，再將模柄蓋蓋上。（5）旋轉連桿螺桿，使沖座徐徐下降，直到沖座底面與模具頂面緊緊壓在一起。若沖座底面與模具頂面無法全面接觸時，則必須追查起原因，探討究竟是沖座與床臺位置不佳，還是模具本身的平行度不良，并加以校正與補救。（6）上模座以確實夾緊于沖座，有模柄的模具應利用模柄蓋幾夾緊螺栓，將模具確實夾緊。至于無模柄的模具，則應以固緊螺栓或壓板將模具直接夾緊與沖座底面。（7）下模輕輕鎖緊于床臺上方。（8）旋轉連桿螺桿，使沖座徐徐上升，而將上模與下模分開。然后再將沖座徐徐下降，并使凸模插入凹模內，以觀察兩者的嵌合狀態(tài)。此時，如有輕微的不順或阻力，即表示上下模的嵌合狀態(tài)不甚良好，需把下模松開后重新安裝。（9）上模與下模的嵌合狀態(tài)圓滑之后，將下模確實鎖緊。（10）調整凸模插入凹模的深度。此深度以能使制品確實分離的最小量為原則。但其值受機械精度及沖剪壓力的影響，～2mm程度為宜。（11）鎖緊連桿螺桿。（12）以手動方式將沖座轉回死點，檢查個部分的固緊狀態(tài)，確認個機件的固緊無誤后，再以手動方式將沖座旋轉一行程。（13）整理承梁板上的各種多余工具，給模具的注油，并安裝安全保護裝置。（14）按下電源開關，試行旋轉數次，貫徹機械的運轉狀態(tài)，確認一切無誤后，即可準備正式生產。（15）進給材料進行試生產。若凸模插入凹模深度不足，導致無法剪斷時，應徐徐增加插入凹模的深度直到剛好剪斷為止。（16）檢查制品的尺寸、形狀及毛頭狀態(tài)。待一切符合所需要求的條件時，模具的安裝工作即全部完成。 模具的裝配在模具的裝配過程中，使用了SolidWorks軟件模擬裝配的過程。由于裝配的過程較多，因此只選擇其中比較關鍵的步驟進行說明。步驟1 新建裝配文件：打開SolidWork軟件，單擊新建按鈕，在彈出的對話框中選擇“裝配體”，單擊【確定】進入裝配界面，如圖71所示。圖71 新建裝配文件步驟2 調入下模座：單擊插入零部件界面中的“瀏覽”按鈕。下模座將作為整個模具裝配的基礎，如圖72所示。圖72 調入下模座步驟3 安裝圓柱銷：重復上述的步驟，將圓柱銷調入界面。然后依次對相應的面和中心軸進行添加配合，將圓柱銷安裝在下模座上，以同樣的方式將另一圓柱銷也安裝上，如圖73所示。圖73 安裝圓柱銷步驟4 安裝凹模墊板：將凹模墊板調入界面，依次對其面和軸線進行添加配合，將凹模墊板安裝在下模座上，如圖74所示。圖74 安裝凹模墊板步驟5 完成定模部分的安裝：依次將凹模、定位盤、導柱等定模部分的元件調入界面。按照上述的方法進行裝配，完成定模部分的安裝，如圖75所示。圖75 完成定模部分的安裝步驟6 完成模具的裝配：按照安裝定模方法將動模部分