【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)主要介紹了內(nèi)燃機(jī)底座緊固墊片沖孔、落料復(fù)合模設(shè)計(jì)的全過程。后進(jìn)行模具總體設(shè)計(jì)，再進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)與計(jì)算。還完成模具的裝配圖，非標(biāo)準(zhǔn)零件的零件圖。

　　

【正文】 全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 97666224 26 =93+245 =183(mm) 以上算得 LBH=183mm183mm28mm，當(dāng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)模具時(shí)，應(yīng)將計(jì)算尺寸按沖模國家標(biāo)準(zhǔn)中凹模板的系列尺寸進(jìn)行修正，去接近的較大規(guī)格的尺寸，再選擇。 查表 72 復(fù)合模矩形厚凹模和矩形薄凹模典型組合尺寸，選擇凹模的整體尺寸 LBH=200mm?200mm?28mm。 表 72 矩形和圓形凹模外形尺寸 mm 矩形凹模的長度和寬度 LB 矩形和圓形 凹模厚度 圓形凹模直 徑 d 6350、 6363 1 11 1 20 63 806 8080、 1006 10080、 100100、 12580 1 1 11 22 80、 100 125100、 12512 14080、 140100 1 1 1 2 25 125 14012 1401 160100、 16012 1601 200100、200125 1 1 2 2 28 140 160160、 2001 200160、 20012 250140 1 22 2 32 160 200200、 250160、 250200、 280160 1 2 22 3 35 200 250250、 280200、 280250、 2 23 3 40 250 315250 2 33 45 280、 315 凹模外形簡圖如圖 72 所示： 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 97666224 27 圖 72 凹模簡圖 凸模的設(shè)計(jì) 凸模結(jié)構(gòu)的確定 凸模結(jié)構(gòu)通常分為兩大類。一類是鑲拼式，另一類為整體式。整體式中，根據(jù)加工方法的不同，又分為直通式和臺(tái)階式。因?yàn)樵撝萍螤畈粡?fù)雜，所以將落料模設(shè)計(jì)成臺(tái)階式凸模，臺(tái)階式凸模工作部分和固定部分的形狀做成一樣，凸模與凸模固定板的配合按 H7/m6。 凸 模的高度是凸模固定板的厚度、落料凹模、材料厚度與附加長度的總和，如圖 73所示。 圖 73 凸模高度尺寸 圖 74 凸模示意圖 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 97666224 28 凸模材料的確定 該模具要求有較高的壽命和較高的耐磨性，并能承受沖裁時(shí)的沖擊力 ,所以凸模的材料應(yīng)選 Cr12MoV，熱處理 60～ 62HRC。 凸模精度的確定 根據(jù)凸模作為工作零件，其精度要求較高，所以選用 IT7 級，表面粗糙度為 m，同軸度為 。 凸模尺寸計(jì)算 由圖 73可知凸模高度為： L=h1+h2+（ 1～ 2） （ 75） 式中 ： L– 凸模長度； h1凸模固定板厚度， 可 得： h1=25mm； h2凹模 厚度 ，可得 ： h2=28mm； 1～ 2附加長度。 附加長度包括凸模的修磨量，凸模進(jìn)入凸凹模的深度。 （ 附加長度取 1mm） 由于 h1=25mm， h2=28mm 代入公式 （ 75） 得： L=h1+h2 +（ 1～ 2） 25+28+1=54（ mm） 由以上可得凸模簡圖如圖 74 所示： 圖 74 凸模 簡圖 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 97666224 29 凸凹模設(shè)計(jì) 凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸凹模的外形由本套模具所設(shè)計(jì)的零件圖樣外形確定。凸凹模的外形尺寸應(yīng)保證有足夠的強(qiáng)度、剛度和修磨量，一般根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定的，與落料凹模配合確定，其內(nèi)孔尺寸與沖孔凸模配合確定。 凸凹模結(jié)構(gòu)如圖 75 所示： 圖 75 凸凹 模結(jié)構(gòu)示意圖 凸凹模洞口類 型的選取 本設(shè)計(jì)采用的是倒裝式復(fù)合模，故凸凹模在下模，采用下出料方式，需要設(shè)計(jì)凸凹模洞口類型，排出積存廢料。 凸凹模洞口的類型如圖 76 所示，其中 a、 b、 c 型為直筒式刃口凹模，其特點(diǎn)是制造方便，刃口強(qiáng)度 但因廢料的聚集而增大了推件力和凸凹模的漲裂力，給凸、凸凹模的強(qiáng)度都帶來了不利影響。一般復(fù)合模和上出件的沖裁模用 a、 c 型，下出件用 b、 d 型其中 d 型是錐筒式刃口，在凸凹模內(nèi)不聚集材料，側(cè)壁磨損小，但刃口強(qiáng)度差，刃磨后刃口徑向尺寸略有增大。綜上，本設(shè)計(jì)選用 a 型洞口。 （ a） 直通式 （ b） 直通式 （ c） 直通式 （ d） 錐筒式 （ e） 錐形式 圖 76 凸 凹模洞口的類型 凸凹模壁厚的確定 凸凹模是復(fù)合模中同時(shí)具有落料凸模和沖孔凹模作用的工作零件。它的內(nèi)外優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 97666224 30 緣均為刃口，內(nèi)外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸。從強(qiáng)度方面考慮，其壁厚應(yīng)受最小值限制。 凸凹模的最小壁厚與模具結(jié)構(gòu)有關(guān)：本模具為倒裝結(jié)構(gòu)，若內(nèi)孔為直筒型刃口形式，且采用下出料方式，則內(nèi)孔積存廢料，脹力大，所以最小壁厚應(yīng)大一些。 凸凹模的最小壁厚值，目前一般按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，倒裝復(fù)合模的凸凹模最小壁厚見表 73，正裝復(fù)合模的凸凹模最小壁厚可比倒裝的小一些。 表 73 凸 凹模的最小壁厚 材料厚度t/mm 最小壁厚 mm 材料厚 t/mm 最小壁厚 mm 10 凸凹模內(nèi)外刃口 間壁厚校核：根據(jù)沖裁件結(jié)構(gòu)凸凹模內(nèi)外刃口最小壁厚為，該壁厚為 ，本設(shè)計(jì)中凸凹模的壁厚為 ，故該凸凹模的側(cè)壁強(qiáng)度要求足夠 。 凸凹模尺寸的設(shè)計(jì) 表 74 復(fù)合模矩形厚凹模和矩形薄板凹模典型組合尺寸 mm 凹模周界 L 80 100 125 160 200 250 B 63 80 100 125 160 200 凸凹模長度 42 46 56 56 63 配用模架閉合高度 H 最小 140 160 190 210 220 最大 165 190 225 255 265 孔距尺寸 S 62 76 101 130 164 214 S1 36 40 65 70 90 130 S2 45 56 76 95 124 164 S4 21 28 40 55 60 90 零 件 件號(hào) 、名 稱及標(biāo)準(zhǔn)編號(hào) 1 墊板厚度 （ 厚 /薄 ） 件數(shù) 6 4 4 6 6 8 8 2 凸模固定 板厚度 12 12 14 16 18 20 3 凹模厚度 （ 厚 /薄 ） 22 22 25 28 32 35 4 卸料板 厚度 10 10 12 14 16 18 5 凸凹模固定板厚度 件數(shù) 6 14 14 16 18 20 22 6 墊板厚度 4 4 6 6 8 8 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 97666224 31 續(xù)表 74 7 螺釘 （ 厚 /薄 ） 4 M645 M845 M655 M1060 M1270 — 6 — M1275 8 圓柱銷 （ 厚 /薄 ） 2 645 845 855 1060 1270 9 卸料螺釘（ 厚 /薄 ） 4 638 838 842 1050 1250 — 6 — 1255 10 彈簧 4 設(shè)計(jì)選用。亦可以用橡皮、聚氨酯、蝶形彈簧 6 11 螺釘 （ 厚 /薄 ） 4 M655 M855 M865 M1075 M1285 — 6 — M1295 12 圓柱銷 （ 厚 /薄 ） 2 650 850 870 1080 1290 13 圓柱銷 （ 厚 /薄 ） 640 840 840 1045 1260 凸凹模高度尺寸如圖 75 所示，計(jì)算公式如下： 321 hhhhL ???? （ 76） 式中： h增加長度 （ 包括凸模進(jìn)入凸凹模深度，彈性元件安裝高度等 ） ； h1彈性 卸料板厚度； h2彈簧厚度； h3凸凹模固定板厚度。 由于 h=2mm， h1=20mm， h2=8mm， h3=24mm 代入公式 （ 76） 得： 321 hhhhL ???? =2+20+8+24 =54mm 綜上所述，結(jié)合總體設(shè)計(jì)中對零件圖樣的設(shè)計(jì)，最終確定零件尺寸：9854mm。 凸凹模簡圖如圖 77 所示： 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 97666224 32 圖 77 凸凹 模簡圖 凸凹模材料的選取 由于沖模為復(fù)合模，故材料要有良好的耐磨性、抗疲勞性、高強(qiáng)度、足夠的韌性、熱處理工藝性等 。 Cr12MoV 鋼具有較好的淬透性，很高的耐磨性、較高的沖擊韌度和承載強(qiáng)度，且淬 火變形小。為滿足以上要求，在該模具中凸凹模材料選用 Cr12MoV 鋼。 凸凹模精度的確定 由于該零件為工作零件，起主要成型的作用，對其精度要求較高，外形精度公差為 IT8 級， 表面粗糙度為 ， 同軸度為 ， 熱處理 后硬度為 60～62HRC。 卸料板的設(shè)計(jì) 卸料板外型設(shè)計(jì) 在沖壓工藝分析中已經(jīng)選擇了彈性卸料裝置，采用卸料板進(jìn)行卸料。卸料板不僅有卸料作用，還具有用凸凹模導(dǎo)向，對凸凹模起保護(hù)作用，卸料板的邊界尺寸與凹模的邊界尺寸相等。卸料板與凸凹模的間隙值由表 75 確定，取 。 卸料板簡圖如 圖 78 所示： 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 97666224 33 圖 78 卸 料板簡圖 卸料板的厚度查表 74，卸料板與凹模的外形尺寸相同。根據(jù)凹模的尺寸125mm100mm25mm，從而可以確定卸料板的尺寸。 查表 75，卸料板的厚度為 12mm。 表 75 卸料板與凸凹模間隙值 材料厚度 t/mm ～ 1 1 單邊間隙 Z/mm 表 75 固定 卸料板厚度 沖件厚度 t 卸料板寬度 50 50～ 80 80～ 125 125～ 200 200 ～ 6 6 8 10 12 ～ 6 8 10 12 14 ～ 3 8 10 12 14 16 卸料板材料的選擇 卸料板主要是起卸料的作用，對它的強(qiáng)度和硬度要求較高，所以材料選擇是45 鋼。 45 鋼是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，它的質(zhì)量較好，含碳量 （ %） 波動(dòng)小，性能較穩(wěn)定。經(jīng)過熱處理 （ 調(diào)質(zhì) ） 后具有良好的綜合力學(xué)性能，即具有較高的強(qiáng)度、硬度，又具有較好的塑性、韌性。 卸料板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 卸料板與凸凹模應(yīng)該是間隙配合，要保證單邊間隙為 。 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 97666224 34 本套模具采用了一個(gè)擋料銷和兩個(gè)導(dǎo)料銷進(jìn)行條料的 定位和導(dǎo)料。根據(jù)條料的寬 （ 44mm） 和搭邊值 （ ） 確定擋料銷和導(dǎo)料銷的位置，兩個(gè)導(dǎo)料銷之間的距離為 40mm。 模具采用的是彈壓卸料板、橡膠和卸料螺釘進(jìn)行卸料。兩個(gè)卸料螺釘對稱分布，使每個(gè)卸料螺釘受力均勻。 卸料板精度的確定 卸料板外輪廓的精度要求不高，所以選取 IT14 級，粗糙度為 ；而內(nèi)輪廓的精度要求比外輪廓的要求稍高，所以選取 IT11 級，粗糙度為 ；兩個(gè)螺紋孔和擋料銷、導(dǎo)料銷有定位的作用，所以精度要求要高一些為 IT8 級，粗糙度為 ， 熱處理淬火硬度 45～ 48HRC 綜上，結(jié)合查表、分析，最終確定卸料板的尺寸為 200mm200mm20mm，卸料板簡圖如圖 79 所示： 圖 79 卸 料板示意圖 卸料彈簧的設(shè)計(jì) 在沖裁模卸料于出件裝置中，常用的元件是彈簧和橡膠，考慮本模具結(jié)構(gòu)，該模具采用的彈性元件為 彈簧 。 選擇 彈簧 時(shí)應(yīng)主要確定其自由高度預(yù)壓縮量及截面積，其計(jì)算公式及步驟可優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)，全套設(shè)計(jì)【帶圖紙】加 97666224 35 由以下決定： （ 1） 確定自由高度 H 自： ? ? 修模工自 hLH ??? （ 77） 式中 ： 工L 模的工作行程 （ mm） ，對沖裁模而言， 1?tL ＝工 ； 修模h 留的修模量，根據(jù)模具設(shè)計(jì)壽命一般取 4～ 6mm，此處取 5mm。