【導讀】沖裁彎曲級進模廣泛用于金屬成形零件的生產(chǎn)。本文介紹了支架零件多工位級進。距結構形式，并對模具的主要部件設計作了詳細地說明。同時也包含了沖裁力計算，定距方法，沖裁間隙選擇，壓力中心計算的設計要點。模具上、下固定板具有高精。上安裝了彎曲凹模，卸料板既可彈性壓料又可剛性卸料。模具結構合理簡單、制作。容易、節(jié)省開支。使模具生產(chǎn)成本降低，提高經(jīng)濟效益，對此類零件的級進模設計

　　

【正文】 ]表 36 查得凸、凹模的制造公差： p? =+, d? = ∴ p d m a x m 4 ZZ??? ? ? ? 由文獻 [5]表 35 查得 x= d 0m in xd凸）（凸 ????? 又因為 d 凹凸）（ 凸凹 ???? 0m ind Z 所以代入上述公式計算得 1凸d =? 2凸d =? 1凹d = ? 2凹d =16..18 ? D 區(qū)沖裁凸、凹刃口尺寸的計算 D 區(qū)沖裁圖樣如圖 所示 圖 由于形狀簡單可采用分別加工方法獲得 由文獻 [5]表 33 查得： max? =, min? =,則有： max? min? == 由文獻 [5]表 36 查得凸、凹模的制造公差： p? =+, d? = ∴ p d m a x m 4 ZZ??? ? ? ? 由文獻 [5]表 35 查得 x=,△ = d 0m in xd凸）（凸 ????? 又因為 d 凹凸）（ 凸凹 ???? 0m ind Z 所以代入上述公式計算得 1凸d =4 ? 2凸d =? 1凹d = ? 2凹d = ? E 區(qū)沖裁凸、凹刃口尺寸的計算 E 區(qū)沖裁圖樣如圖 所示 圖 由于形狀不規(guī)則，應采用單配法制造凸凹模 單配法計算公式 第一類尺寸＝（沖裁件尺寸的最大極限尺寸－ x? ） ?? )4/1(0 第二類尺寸＝（沖裁件尺寸的最小極限尺寸＋ x? ） 0 )4/1( ?? 第三類尺寸＝ 沖裁件尺寸的中間尺寸 ? (1/8)? 其中第二類尺寸有 ， ， ，第三類尺寸有 ， 分別代入上述公式計算得： 1凸d =? mm 2凸d =? mm 3凸d =? mm 4凸d = ? mm 5凸d = ? mm 相應的 凹模的基本尺寸與凸模相同，以 — 間隙與凸模配制 H 區(qū)沖裁凸、凹刃口尺寸的計算 H 區(qū)沖裁圖樣如圖 所示 圖 由于形狀簡單可采用分別加工方法獲得 由文獻 [5]表 33 查得： max? =, min? =,則有： max? min? == 由文獻 [5]表 36 查得凸、凹模的制造公差： p? =+, d? = ∴ p d m a x m 4 ZZ??? ? ? ? 由文獻 [5]表 35 查得 x=,△ = d 0m in xd凸）（凸 ????? 又因為 d 凹凸）（ 凸凹 ???? 0m ind Z 所以代入上述公式計算得 1凸d =? 2凸d =? 1凹d = ? 2凹d = ? I 區(qū)沖裁凸、凹刃口尺寸的計算 I 區(qū)沖裁圖樣如圖 所示 圖 由于形狀不規(guī)則，應采用單配法制造凸凹模 單配法計算公式 第一類尺寸＝（沖裁件尺寸的最大極限尺寸－ x? ） ?? )4/1(0 第二類尺寸＝（沖裁件尺寸的最小極限尺寸＋ x? ） 0 )4/1( ?? 第三類尺寸＝ 沖裁件尺寸的中間尺寸 ? (1/8)? 其中第二類尺寸有 ， 8， ， , 第三類尺寸有 6 分別代入上述公式計算得： 1凸d =? mm 2凸d =? mm 3凸d =? mm 4凸d =? mm 5凸d =6 ? mm 相應的 凹模的基本尺寸與凸模相同，以 — 間隙與凸模配制 F， G 區(qū)彎曲凸、凹刃口尺寸的計算 F , G 區(qū) 彎曲 圖樣如圖 ， 所示 F區(qū) G區(qū) 圖 圖 彎曲凸、凹模尺寸計算 在本設計中，彎曲僅僅是直角折彎，不存在凸凹模的尺寸計算問題，僅僅需查找相 關文獻，找出凸凹模部分的刃口倒圓角的半徑和凸凹模間隙， 凸凹模圓角半徑文獻 [3]第 134 頁第一段有如下敘述： 當彎曲件的相對彎曲半 徑 r/t 較小時，凸模圓角半徑等于彎曲件的彎曲半徑，但必 須大于最小彎曲圓角半徑。若 r/t小于最小相對彎曲半徑，則可先彎成較大的圓角半徑， 然后再采用整形工序進行整形。 而在本設計中的彎曲 最大彎曲 半徑等于是 2mm，最小 彎曲半徑也是 ，這樣可以直接取彎曲件的彎曲半徑為彎曲凸模的圓角半徑， 凹模的圓角半徑參見文獻 [3]第 134 頁有：表 。 彎曲凸凹模之間的間隙 計算公式見文獻 [3]第 135 頁，為： Z =tmax+ct=t+△ +ct 式中 Z彎曲模凸模和凹模的單邊間隙 t材料厚度基本尺 寸 △ 材料厚度的上偏差 C材料厚度的上偏差 C間隙系數(shù) 表 2 .2 2t mm? ? ?3 6 mmr ??凹 2 ~ 4t mm? ? ?2 3 mmr ??凹 4t mm? 2rt?凹 可以看出，在這幾個值中未知的僅僅是間隙系數(shù)，查文獻 [2]表 210有： C= t=1mm 所以 Z= 凸凹模結構設計 凹模板尺寸 根據(jù)制件要求及排樣的設計，凹模采用完全鑲拼式，凹模整體采用 T8 鋼熱處理 58～ 62HRC。凹模鑲件采用進口 DC53 熱處理 58～ 62HRC。凹模的整體尺寸根據(jù)排樣的尺寸，及螺釘銷釘?shù)陌仓?，確定凹模板的尺寸 160mmx125mmx15mm。 刃口形式 凹模刃口設計 [6]料上浮和堵塞漏料孔是造成模具受損甚至報廢的主要原因之一，結合防比廢料上浮和堵塞漏料孔的措施及上述因素，選擇雙錐面式的凹模結構，其結構如圖 。 該制件材料為 25鋼，料厚 ，工作過程中形成力和摩擦力均較小，對凹模的強度要求不高，采用錐形的刃口形式對模具精度和壽命的影響不大。 圖 凹模結構 確定 凹模厚度 H 和周界值 3 ?? 總沖 所以選擇的凹模板至少要能裝下此條料，并且厚度要大于上述數(shù)值，由于凹模板是 標準件，其厚度及周界已經(jīng)有國家標準，所以查文獻 [5]247頁表 1251（ JB/）， 適合本設計的最小凹模板尺寸只能是 該凹模板的尺 寸較大，根據(jù)實際經(jīng)驗，這樣的尺寸不用計算校核，肯定能達到強度要求。如圖 ： 凹模版 圖 墊板尺寸 根據(jù)凸模、凹模以及沖壓力合理選用下墊板，本模具下墊板采用 Crl2 材質，這種材 料具有抗沖擊韌性很高，其尺寸為外形尺寸長 寬與凹模固定板相同，故墊板尺寸 160mmx125mm 墊板的周界尺寸固定了，由此查文獻可以由此得出其厚度值，查文獻 [7]表 矩形 墊板（ JB/T ），得： H=8mm 故墊板尺寸為 160mmx125mmx8mm。 模架尺寸 本模具的要求上下模座采用 45 鋼鍛件并經(jīng)調質處理。根據(jù)凹模板、凸模固定板的 周界尺寸，查文獻 [5]選用對角導柱模架。凹模周界： aaLB? =160? 125mm 國標： GB/ 閉合高度 Hmin=140mm Hmax=170mm (1) 上模座 GB/T28551 160? 125? 35 其三維圖見圖 圖 上模座 圖 下模座 (2) 下模座 GB/T28552 160? 125? 45 其三維圖見圖 ： （ 3）確定導柱 由文獻 [9]表 可得：由于在該標準（ GB/）中 A 型導柱排在最 前面可知是最常用的具體參數(shù)如下 d= L=130mm 其形狀見圖 ： 圖 導柱 圖 導套 （ 4）確定導套 由文獻 [9]表 可得： A 型導套（ GB/） d= 200+ L1=70mm D=32mm 其形狀見圖 ： 凸模固定板尺寸 本模具是 8 工位級進模，固定板采用 Crl2MoV，熱處理 58～ 62HRC。凸模固定板外 尺寸長 寬與凹模板相同，故凸模固定板尺寸 確定凸模固定板厚度： H= H凹模 =12mm。查文獻 [8]表 （ JB/）確定 凸模固定板尺寸： 凸模固定板如圖 圖 卸料板尺寸 在多工位自動級進模中，卸料板起著非常大的作用，不僅起著卸料、壓料作用外還 對凸模起導向作用，所以它的加工制造精度要求非常高，本模具用 4導柱滾珠精密導向 機構，連同卸料板一起導向，所以卸料 板的尺寸要相對加大，其材料的材質也要求很高， 本模具選用 Crl2MoV制造，熱處理 58～ 62HRC。在卸料出口處鑲一塊卸料板，選用 SKDl1 熱處理 58—62HRC，保證卸料壓料及導向的要求 ，同時由于在 G處向上彎曲后，為了保證以后工序能正常進行沖裁，必須要在卸料板上兩個向上彎曲的地方開槽保證卸料板不至于壓倒 G處向上彎曲的地方。 上槽的長 L=， B=7mm。下槽長 L=， B=2mm。 彈壓卸料板卸料孔每側與凸模保持間隙 c39。=（ ~） t=~ 本設計選擇 c39。= 則彈壓卸料板的尺寸為： 160x125x20mm 具體形狀尺寸如圖 卸料板 圖 凸模尺寸 根據(jù)制件的材料，工作凸模的受力不大時選用進口的 SKDll熱處理 58—62HRC，圓形凸模采用插入式快換機構，其高度 44mm。異形凸模及彎曲凸模采用壓板固定機構，其高度為 45mm。 凹模鑲件尺寸 保證模具的壽命。本模具采用 DC53熱處理 5862HRC。與凹模采用過盈配合，大的凹 模鑲件采用有螺絲拔孔，以達到固定和快換。 模 柄的確定 查文獻 [6]第 1113 頁表 壓入式模柄，標準： JB/ 選用最常用的類型， A 型，材料是 20，具體尺寸如下 ： d= D=32 D1=39 h=73 形狀 見圖 ： 圖 壓入式模柄 3D 效果圖 校核模具閉合高度 查閱文獻 [6]知凸模長度： L t H t H安全距離 H x H2 t 安全距離 H安全距離 =(15~20)mm,取 H安全距離 =15mm H2 是凸模進入凹模深度（ ~1） mm取 H2 =1mm 代入相關值，計算出凸模長度 L=8+20+12+1+15=56mm 導正銷直壁部分進入凹模深度 M=H2+t+(~1)t M=1++（ ~1） = 取 M= 閉合高度： H總 H上模座 H下模座 H凹模板 Lt H2 =35+45+15+561=150mm 前面所選的模架，其閉合高度的變化范圍是 140~170mm符合要求。 級進 模中 小孔與細小凸模沖裁結構設計 在級進模中沖小孔幾乎是必不可少的工序，在模具結構上與 普通沖裁模式有所不同的。它往往是采用一種叫子模的形式，它相當于一副單工位模安裝在主模架的關鍵工位上進行加工，使模具簡化。當子模出現(xiàn)故障工作不良時，可隨時停機將其取出加以維修。利用小凸模保護套可以保護小凸模的同時起到向作用，見圖 . 圖 凹 模保護套保護結構 卸料裝置 查閱文獻 [6]，卸料裝置有剛性卸料和彈性卸料兩種。剛性寫料裝置常用于較硬、較厚且精度要求不太高的工件沖裁。結構簡單，卸料力大。而彈性卸料裝置常用于厚度小于 ，由于有壓料作用，沖裁件平整。本設計中的制 件有彎曲，固需要有壓料裝置，所以選用彈性卸料裝置。其具有壓緊 (條料 )、導向 (凸模 )、保護 (細小凸模 )、成形 (零件向上彎曲成形工件設置在卸料板內 )、卸料五大作用。 鑲件 凹模采取完全鑲拼式，鑲件通過與凹模過盈配合，便于拆卸更換及調模。所有的凸模、凹模、鑲件均采用進口慢走絲切割機加工，再用光學磨床研磨至圖紙尺寸。 彈簧固定 對于彈簧的固定，設計了卸料螺釘及彈簧墊片鎖緊彈簧裝置，可以保證卸料力的均勻，防止彈簧變形傾斜，保護導向裝置。同時，可通過調節(jié)卸料螺釘?shù)母叨葋碚{節(jié)彈簧的預壓 力。在進行對凸模維修研磨時，可以通過對卸料螺釘?shù)牟鹦?，就可以方便研磨，研磨后可以再調節(jié)卸料螺釘?shù)竭m合位置。 凸模固定 凸模的固定，對于圓形的凸模采用插入式，同固定板的雙面間隙取 0． 01～ 0． 02mm。其圓形凸模采用頂桿及 2個螺釘固定，異形的凸模采用壓板臺階固定在固定板上。凸模與卸料板采用雙面 0． 005mm—0． 01mm間隙配合。 其他零件的設計 導正銷的確定 在級進模中，導正銷對產(chǎn)品的精度有較大的影響，一般在第一工位沖 2個孔，后 續(xù)工位用這兩個孔進行雙導向，這樣能夠較好 的保證制件的精度，設計導正銷時， 要注意控制導正銷的長度，當模具在自由狀態(tài)下導正銷的直臂部分 (導向部分 )伸出 卸料板的長度要小于制件的一個料厚，這樣就可以有效地避免帶料現(xiàn)象。 由文獻 [1]選用 A型導正銷，國標 JB/ 其參數(shù)如下： d(h6)=? .mm d