【導(dǎo)讀】沖裁和多次彎曲。而且精度要求比較高，形狀比較復(fù)雜，生產(chǎn)批量大。分析，工序?yàn)槁淞?、沖孔和彎曲。為了適應(yīng)大批量生產(chǎn)的要求，采用級(jí)進(jìn)模制造，能很好的解決上述問題。原料為2A12M，采用自動(dòng)送料器和自動(dòng)送料裝置送料。機(jī)構(gòu)的小導(dǎo)柱和小導(dǎo)套，保證卸料板有足夠的運(yùn)動(dòng)精度。Keywords：lateralsupport，progressivedie，falltoanticipate，blunt–bore

　　

【正文】 工作部分的尺寸由計(jì)算而得；與凸模固定板配合部分按過渡配合（ H7/h6）制造；利用臺(tái)階固定。 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸模的型式 國家標(biāo)準(zhǔn)的圓形凸模型式如圖示： 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)（ —1—81）規(guī)定，凸模的材料用 T Cr6WV、 Cr1Cr12MoV 。 刃 口 部 分 熱 處 理 前 的 兩 種 材 料 為 58——60HRC ， 后 三 種 為58——62HRC，尾部回火至 40——50HRC。 對于采用線切割和成形磨削的非圓形凸模，則制成沒有臺(tái)階的等斷面的形式。常用 Cr12WV、 Cr1 Cr12MoV等材料。 凸模的固定方法 凸模的固定方法： （ 1） 臺(tái)階式凸模，將凸模壓入固定板內(nèi)，采用 H7/m6配合。 （ 2） 直通式凸模，用 N7/h P7/h6鉚接固定。 （ 3） 對于小凸模采用粘接固定。粘接的方法有低熔點(diǎn)合金澆注法、環(huán)氧樹脂澆注法等。 （ 4） 對于大型沖模中沖小孔的易磨損凸模采用快換凸模的方法，以便修理與更換。 （ 5） 對于大尺寸的凸模， 可直接用螺釘、銷釘固定在模座上而不用固定板 （ 6） 沖小孔的凸模，為了防止凸模折斷，采用帶護(hù)套的凸模。 凸模的長度 凸模的長度應(yīng)根據(jù)沖模的具體結(jié)構(gòu)確定。應(yīng)留有修磨的余量，并且模具在閉合狀態(tài)下，卸料板至凸模固定板間留有避免壓手的安全距離。 凸模一般不必進(jìn)行強(qiáng)度校驗(yàn)，但對于特別細(xì)長的凸模或凹模斷面尺寸小而板料中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 第 26 頁 共 37 頁 厚大時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度的校驗(yàn)。 凸模長度的計(jì)算： 凸模的長度計(jì)算公式： 1 2 3L l l l l? ? ? ? 1l ——凸模固定板厚度； 2l ——卸料版厚度； 3l ——導(dǎo)料板厚度； l——附加長度。 凸模長度： L=35+18+10+17+5=85 沖裁凸模的形狀尺寸如下： 圖 61 B 區(qū)沖裁凸模 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 第 27 頁 共 37 頁 圖 62 沖導(dǎo)正孔凸模 圖 63 D區(qū)切分沖裁凸模 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 第 28 頁 共 37 頁 圖 64 C區(qū)沖裁凸模 圖 65 E區(qū)沖裁凸模 圖 66 F區(qū)切斷沖裁凸模 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 第 29 頁 共 37 頁 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凹模的型式 國家標(biāo)準(zhǔn)（ —81及 —81）的圓凹模，圓凹模推薦采用的材料為 9Mn2V、 T10A、 Cr6WV、 Cr12，熱處理硬度為 58—62HRC。 整個(gè)凹模采用整體式結(jié)構(gòu)，局部采用鑲塊結(jié)構(gòu)。彎曲凹模與固定板之間采用快換式結(jié)構(gòu)，以放便更 換和修磨。 彎曲鑲塊形狀尺寸如下： 圖 68 第六位彎曲鑲塊 圖 67 第五工位下彎彎曲鑲塊 圖 69第七工位下彎彎曲鑲塊 凹模的刃口孔型如圖示： 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 第 30 頁 共 37 頁 表 61 凹模刃口孔型 序號(hào) 簡圖 特點(diǎn) 應(yīng)用范圍 1 刃口強(qiáng)度較好，刃口尺寸不隨修磨刃口而增大 易積沖件或廢料、孔壁磨損和壓力較大，修磨時(shí)刃口磨去的 尺寸較多 向上（下）頂出零件廢料的模具； 形狀復(fù)雜或精度較高的零件；直徑 d5mm時(shí)的沖裁等。 2 刃口強(qiáng)度較差，刃口尺寸不隨修磨刃口而增大 不易積沖件或廢料、孔壁磨損和壓力較小； 零件或廢料向下落的模具； 形狀簡單或精度較低的零件； 凹模的厚度計(jì)算 凹模厚度： 3 PHa ? 式中： aH ——凹模厚度； P——沖裁力，一 般取總壓力 總P 。在這里取沖大孔的沖裁力、卸料力、推件力的總和。 330. 1 0. 1 14 46 31 .5 24 .3 6aHP? ? ? ? 凹?？扇?25mm 凹模壁厚： C=()H ( mm30? ) 因 H一般不應(yīng)小于 1520mm，因此 C產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)取 20mm。 凹模的固定方法 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 第 31 頁 共 37 頁 凹模一般采用螺釘和銷釘固定在下模座上，釘孔至刃口邊的距離要有足夠的強(qiáng)度，其最小值查《冷沖壓模具指導(dǎo)手冊》。 模架 的選擇 根據(jù)凹模的厚度以及工件的工作尺寸，查國家標(biāo)準(zhǔn)模架手冊：選用凹模的周邊長度為 500? 280標(biāo)準(zhǔn)四角導(dǎo)柱滑動(dòng)模架 卸料板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)制件的要求，卸料力比較小，在壓制的過程中需要對工件進(jìn)行平整，采用彈性卸料板。 彈性卸料板、裝置中的彈簧一般比進(jìn)行強(qiáng)度的設(shè)計(jì)，而是按標(biāo)準(zhǔn)選用。 （ 1）壓力要足夠，即 n/卸預(yù) PP ? 式中： ——預(yù)P 彈簧的預(yù)壓力 ——卸P 卸料力 ——n 彈簧根數(shù) 18 07 .8 9PN??預(yù) （ 2）壓縮量要足夠 修磨工作預(yù)總 FFFFF ????1 式中： ??1F 彈簧的允許壓縮量； ??總F 彈簧的總的壓縮量； ??預(yù)F 彈簧的預(yù)壓縮量； ??工作F 卸料板的工作行程，一般取 1???工作F ——修磨F 凸模的總修磨量，一般取 46mm 由于所需卸料力較大所以必須選用彈力較大的重型矩型彈簧，其主要參數(shù)如下：窩孔直徑 minD =25mm、心軸直徑 maxd =、外徑 2D =、內(nèi)徑 1D =1自有高度 0H =7最大負(fù)荷 =2021N 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 第 32 頁 共 37 頁 （ 3）卸料板與凸凹模的間隙 根據(jù)料厚查萬戰(zhàn)勝主編的《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》 66P 得，彈性卸料板與凸凹模為。 凸模固定板的設(shè)計(jì) 凸模固定板上的導(dǎo)向孔按凸模的斷面形狀加工，采用 67hH 配合。如果采用環(huán)氧樹脂澆注導(dǎo)板，則導(dǎo)板型孔加工將大為簡化，孔和凸模之間的間隙可按需要精度地獲得，保證高精度配合。取凸模固定板厚度取 35mm 墊板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 墊板的作用示直接承受和分散凸模傳遞的壓力，以降低模座的單位壓力，保護(hù)模座不被凸模端面壓陷。是否采用墊板，視模座承受的應(yīng)力是否超過模座的許應(yīng)力][? ，模座承受的壓力為： 5 0 3 8 4 0 ??? AP? 。凸模固定端面對鑄鐵模座的單位壓力 ? 不應(yīng)大于 100MPa，可以不加墊板 ]14[ 。 墊板淬硬磨平，其厚度查萬戰(zhàn)勝主編的《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》 71P ，墊板的形狀為矩形 500mm? 280mm? 10mm 最終凹模的設(shè)計(jì)計(jì)算： 1) 凹?？卓谛问?。側(cè)彎支座級(jí)進(jìn)模選擇常用的直刃壁孔口凹模。 2) 凹模孔口高度。其孔口高度不宜過大，一般可 按材料的厚度 (t)選取。 t h＝ 3～ 5mm t=～ 5mm h＝ 5～ 10mm t5～ 10mm h＝ 10～ 15mm 最終凹模的設(shè)計(jì)計(jì)算： 1) 凹?？卓谛问?。側(cè)彎支座級(jí)進(jìn)模選擇常用的直刃壁孔口凹模。 2) 凹?？卓诟叨?。其孔口高度不宜過大，一般可按材料的厚度 (t)選取。 t h＝ 3～ 5mm t=～ 5mm h＝ 5～ 10mm t5～ 10mm h＝ 10～ 15mm 導(dǎo)柱，導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 第 33 頁 共 37 頁 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的布置形 式 常見導(dǎo)柱、導(dǎo)套的布置有形式：（ 1）后側(cè)導(dǎo)柱，可以三面送料，操作方便，廣泛用于導(dǎo)向要求不太高的情況；（ 2）中間導(dǎo)柱與對角導(dǎo)柱，適用于精度要求較高或無間隙、小間隙沖模，但操作不如上一種方便。（ 3）四角導(dǎo)柱，導(dǎo)向情況最好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，只在大型的模具、精度要求高的場合中使用。 導(dǎo)柱、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式 對于一般的沖壓工作，采用滑動(dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套。導(dǎo)柱裝在下模座上，采用 67hR 配合；導(dǎo)套裝在上模座上，采用 67rH 配合。根據(jù)材料厚度的 不同也可以采用間隙配合。 導(dǎo)柱的長度 L應(yīng)保證沖模在最低位置時(shí)，導(dǎo)柱上端面與上模座頂面距離不小于1015mm，而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離不小于 5mm。導(dǎo)套的長度 1L ，對沖裁模，因工作行程小，當(dāng)沖床滑塊到止點(diǎn)時(shí)允許導(dǎo)柱，導(dǎo)套脫開，但須保證在沖壓時(shí)導(dǎo)柱一定要進(jìn)入導(dǎo)套 10mm以上。 根據(jù)以上原則選擇導(dǎo)柱、導(dǎo)套，查冷沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)手冊。 模具閉合高度的設(shè)計(jì)計(jì)算 模具的閉合高度為： 12s x a t tH H H H H H L h? ? ? ? ? ? ?模 式中： sH ——上模板的厚度，為 55mm； xH ——下模板的厚度，為 75mm； aH ——凹模的厚度，為 25mm； 1H ——上墊板的厚度，為 10mm； 2H ——下墊板的厚度，為 10mm； tL ——凸模的長度，為 85mm； th ——凸模進(jìn)入凹模的深度，為 5mm。 所以模具的閉合高度為 255mm。7 模具標(biāo)準(zhǔn)化 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 34 頁 共 37 頁 計(jì)算凹模周界及確定模具的主要結(jié)構(gòu)是為了選用合適的模具結(jié)構(gòu)典型組合。根據(jù)本模具采用橫向送料方式、彈壓卸料板、倒裝復(fù)合模、中間導(dǎo)柱導(dǎo)套模架及凹模周界為 500mm280mm，可從《冷沖模國家標(biāo)準(zhǔn)》查到級(jí)進(jìn)模圓形厚凹模典型組合()。各模具零件的標(biāo)準(zhǔn)外形尺寸 HD 如下： (1)墊板 () 50028010 2 塊 ； (2)固定板 () 50028035 1 塊； (3)凹模 () 50028025 1 塊； (4)卸料板 () 50028018 1 塊； (5)導(dǎo)料板 () 2404010 1 塊； 3104010 1 塊 8 壓力機(jī)的校核 (1) 公稱壓力：根據(jù) 公稱壓力的選取壓力機(jī)型號(hào)為 J23250， 它的壓力為250000， 所以壓力得以校核 ； （ 2）滑塊行程 (S)： 指滑塊的最大運(yùn)動(dòng)距離，即曲柄旋轉(zhuǎn)一周，上死點(diǎn)至下死點(diǎn)的距離。其值為曲柄半徑的兩倍： RS 2? ，主要考慮以下因素： a. 要保證毛坯放進(jìn)和工件取出，應(yīng)使滑塊行程大于工件高度 ( 工H )的兩倍以上； b. 工HS? 與行程次數(shù)有密切關(guān)系，行程長，則次數(shù)少，所以限制行程，可 提高生產(chǎn)率。 J23250 型壓力機(jī)的滑塊行程為 70mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足沖裁件的沖壓行程。 （ 3）行和次數(shù)：行程次數(shù)為 110/min。因?yàn)樯a(chǎn)批量為大批量，又是自動(dòng)送料 ，因此是得以校核。 （ 4）工作臺(tái)面的尺寸 ： 根據(jù)下模座 LXB=635? 480， 且每邊留出 30~50 mm 的余量而壓力機(jī)的工作臺(tái)面 L2XB2=800X540， 故符合要求 ， 得以校核 ， （ 5）滑塊模柄孔尺寸 ： 滑塊上模柄孔的直徑為 50， 模柄孔深度為 70，而所選的模柄夾持部分直徑為 50，長度為 70 故符合要求， 得以校核 。 （ 6）閉合高度：由壓力機(jī)型號(hào)知 Hmax=3600， M=700， H1=80 中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院 2021屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 35 頁 共 37 頁 Hmin=Hmax–M=36070=290。 (M 為閉合高度調(diào)節(jié)量 /mm， H1 為墊板厚度 /mm) 由式 (124)： ( Hmax–H1)5≥H≥( Hmin–H1)+10，得 (360–70)5≥255≥(290–70)+10 即， 285≥255≥230，所以所選壓力機(jī)合適，即壓力機(jī)得以校核。結(jié) 論 通過級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)，完成了級(jí)進(jìn)模的工位的分析，確定排樣方案，由排樣圖設(shè)計(jì)模具中凸模、凹模的外形尺寸及刃口的計(jì)算，根據(jù)外 形的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定加工時(shí)的難易程度；選定所需要的導(dǎo)料裝置、定距裝置、定位裝置、卸料裝置以及各部件的連接選擇；選用國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)模架；選用標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的壓力機(jī)，從而完善了整套模具的設(shè)計(jì)的過程 ]15[ 。在設(shè)計(jì)的過程中對級(jí)進(jìn)模作以下概括： 級(jí)進(jìn)模 (又稱連續(xù)模 )是指壓力機(jī)在一次行程中，依次在沖模幾個(gè)不同的位置