【導(dǎo)讀】模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)上午重要工藝裝備，被成為“工業(yè)之母”。由于用模具加工成形零部件，具有生產(chǎn)高效、質(zhì)量好、節(jié)約原材料和能源、成。產(chǎn)周期要求緊迫，技術(shù)手段要求較高的復(fù)雜生產(chǎn)過程。雜、精度要求高、使用的材料硬度高、制造周期短等特點?？梢源蠓岣呒庸ぞ?，減少人工操作，提高加工效率，縮短模具制造周期。的數(shù)控加工具有一定典型性，并比普通產(chǎn)品的數(shù)控加工有更高的要求。壓加工中的凹凸模，注塑模中的鑲塊、滑塊，電火花加工用的電極等。深腔部位、窄槽等也使用電火花加工。的研究和應(yīng)用，將極大地提高模具設(shè)計。藝基礎(chǔ)，在我國，模具制造屬于專用設(shè)備制造業(yè)。中國雖然很早就開始制造模具和使用模。具，但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀(jì)80年代后期，中國模具工業(yè)才駛?cè)氚l(fā)展的快車道。從地區(qū)分布來看，以珠江三角洲長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地。通過對上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。

　　

【正文】 rp 當(dāng)彎曲件的內(nèi)側(cè)彎曲半徑為 r 時，凸模圓角半徑應(yīng)等于彎曲件的圓角半徑，即 rp=r,但必須使凸模圓角半徑 rp 大于最小彎曲半徑 rmin。 若因結(jié)構(gòu)需要，必須使凸模圓角半徑 rp 小于最小彎曲半徑 rmin 時，則可先彎曲成較大的圓角半徑，然后再采用整形工序進行整形。 制作精度要求較高時，凸模圓角半徑 rp 應(yīng)根 據(jù)回彈值做相應(yīng)的修正，可根據(jù)下式進行估算： 1r31p sr Et?? ? ??????? 式中， r﹣彎曲件內(nèi)側(cè)彎曲半徑， mm； σ s﹣材料的屈服強度， MPa； E﹣材料的彈性模量， MPa； t﹣彎曲件厚度， mm。 所以 ， rp = (2)凹?？趫A角半徑 rd 為了避免彎曲時毛坯表面出現(xiàn)裂紋， rd 通?？筛鶕?jù)板料厚度 t 取值： t ≤ 2mm, rd =(3～ 6)t t=2～ 4mm, rd =(2～ 4)t t＞ 4mm, rd =2t 所以， rd =4t=6mm 設(shè)計時注意凹?？趦蓚?cè)的圓角半徑應(yīng)相等，以避免彎曲時毛坯發(fā)生滑移。 青島濱海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 23 6 主要零部件的設(shè)計 工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)對模具的認(rèn)識可 知，沖模的主要工作零件主要包括凸模、凹模及凸凹模等。沖壓工序分為分離工序和成形工序兩大類，工作零件在兩種工序中所承受的力是不同的。分離工序在工作過程中，工作零件除了要承受使材料分離的沖壓力外，還要承受著與材料端面的劇烈摩擦；在成形工序的工作過程中，沖模除承受材料塑性變形所需的沖壓力外，其表面也受到材料的塑性流動而產(chǎn)生的劇烈摩擦。所以，這就要求工作零件具備耐沖擊、耐磨損的高強度、高硬度性能。正因為工作零件有這樣的要求，在設(shè)計工作零件時應(yīng)當(dāng)考慮周詳。 凹模外形尺寸的確定 凹模設(shè)計 應(yīng)考慮的事項是關(guān)于凹模強度、制造方法及其加工精度等。特別是凹?？椎某叽纾趯嵱蒙鲜呛椭萍叽缫黄饋砜紤]的。它關(guān)系到制件質(zhì)量的好壞，因此對其加工表面質(zhì)量亦必須予以充分的考慮。 凹模的厚度和外形尺寸，對于其承受的沖裁力，必須具有不引起破損和變形的足夠強度。沖裁時，凹模承受沖裁力和水平方向的作用，由于凹模的結(jié)構(gòu)形式不一，受力狀態(tài)又比較復(fù)雜，特別是對于復(fù)雜形狀的沖件，其凹模的強度計算就相當(dāng)?shù)膹?fù)雜。因而，在目前一般的生產(chǎn)實際情況下，通常都是根據(jù)沖裁件的輪廓尺寸和板料厚度、沖裁力的大小等來進行概略的估算及經(jīng)驗修 正的。 凹模采用整體凹模，采用線切割機床加工，安排凹模在模架上的位置時，要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù)， 凹模的幾何中心與壓力中心重合，可以得到凹模的位置 。 根據(jù)零件排樣圖 以及 模具的尺寸，這里選用凹模的外形尺寸為 225179。 150179。 30。 圖 61 凹模二維圖 支架多工位級進模的設(shè)計與制造 24 為了能更好的理解凹模的形狀 尺寸以下用三維實體圖進一步表示 ，如圖 62所示。 圖 62 凹模三維圖 凸模長度尺寸的確定 零件外形相對簡單，根據(jù)實際情況并考慮加工，為了滿足凸模強度和剛性，將凸模 固定在凸模固定板上 。采用成形銑 、成形磨削加工。 凸模的結(jié)構(gòu)形式有很多，從結(jié)構(gòu)上分有整體式、組合式；從形狀上分有圓形、非圓形。 本模具中凸模結(jié)構(gòu)形式既有圓形又有非圓形。 圖 63 是凸模的二維圖： 圖 63 凸模二維圖 利用凸模固定板來更好的突出凸模 三維視圖 以及安裝位置 如 圖 64 所示 。 青島濱海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 25 圖 64 凸模三維圖 卸料部件的設(shè)計 卸料板的設(shè)計 卸料板采用 Q235制造，卸料板輪廓尺寸與落料凹模輪廓尺寸相同，厚度 根據(jù) JB/T ，選用 150mm179。 225mm179。 25 mm組模具參 考 。 卸料板設(shè)計的要求：卸料板得內(nèi)形型口孔形狀基本上與凹?？仔蜗嗤?，內(nèi)形型孔和凸模之間要有一定的間隙 。一般地，對于彈性卸料板，其單面間隙取 ，對于固定卸料板，其單面間隙取 。卸料板兼起彈壓導(dǎo)板作用時，凸模與成形孔的配合應(yīng)取 H7/h6。 但是，卸料板與凸模之間的間隙應(yīng)大于沖裁間隙，同時還要保證在卸料力的作用下，帶孔條料（工件或費料）不被拉進間隙內(nèi)。 根據(jù)以上的分析，得到 圖 65的二維圖： 圖 65 卸料板二維圖 支架多工位級進模的設(shè)計與制造 26 根據(jù)以上的分析和二維圖的設(shè)計可以得到圖 66的三維視圖 。 圖 66 卸料板三維圖 卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設(shè)置 4 個卸料螺釘，公稱直徑為 10mm,螺紋部分為 M8179。 6mm,卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間，以保證卸料的正常運動。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料螺板超出凸凹模端面 1mm,有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。 模架以及其他零部件的選用 該模具 采用 四 導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線 的四個點 上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動平穩(wěn)。常用于橫向送料級進?；蚩v向送料的落料模、 復(fù)合模。 以 凸模輪廓尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。 上模座按 GB/T 規(guī)定， 厚度取 35mm,墊板厚度取 15mm,凸模 固定板厚度取20mm,凸模保護板厚度取 15mm， 卸料板厚度取 25mm,下模座按 GB/T 規(guī)定 厚度取 40mm。根據(jù)上下模座選取 導(dǎo)柱分別為 Φ 28h5mm179。 170mm179。 20mm,Φ 25h5mm179。 170mm179。 20mm；導(dǎo)套分別為 Φ 28H6 mm179。 80 mm179。 37mm, Φ 25H6 mm179。 80 mm179。 37mm。 模具閉合高度 H + + + + + + +H H H H H H H H H? 上 墊 板 卸 料 板 下 墊 板上 模 座 凸 模 固 定 板 凸 模 保 護 板 下 模 座 凹 模 板 ＝ 33mm＋ 15mm＋ 20mm＋ 15mm＋ 25mm＋ 40mm＋ 30mm＋ 15mm ＝ 195mm 青島濱海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 27 7 級進模主要零件的制造 凹模的加工工藝分析 首先對凹模中不貫穿的沉孔采用 銑削的方式進行加工， 對已經(jīng)貫穿的內(nèi)孔 由于尺寸小且尖角較多，采用數(shù)控銑銑床難以實現(xiàn)，所以 采用電火花切割。 加工前需在毛坯中心先預(yù)定打一工藝孔作為穿絲孔 ， 以達到凹模所需要的精度要求。 線切割的定義與加工原理 數(shù)控電火花線切割加工既是數(shù)控加工也屬于特種加工（將電、磁、聲、光、化學(xué)等能量或其組合施加在工件的被加工部位上，從而實現(xiàn)材料被去除、變形、改變性能或被鍍覆等的非傳統(tǒng)加工方法統(tǒng)稱稱為特種加工）。常用于加工沖壓模具的凸、凹模等復(fù)雜零件，并可以對薄片重疊起來加工以獲得一致尺寸。 電火花線切割加工簡稱“線切割”。它是利用移動的細(xì)金屬絲（電極絲）作為工具電極，并在電極絲與工件間加以脈沖電壓，利用脈沖放電的腐蝕作用對工件進行切割加工的。 內(nèi)孔加工：以工藝孔中心點為工件坐標(biāo)系零點， 以半徑方向為進刀線（退刀線與進刀線重合），順時針方向切割 。 沉孔銑削 根據(jù)凹模的加工要求，加工采用 D4R2 的平刀進行平行銑加工。結(jié)合選用的刀具、工件材料和加工類型確定編程基本參數(shù)，如表 71所示 。 表 71 參數(shù)表 參數(shù)值 參數(shù) 參數(shù)值 工件材料 Q235 切削深度 2mm 刀具材料 涂層硬質(zhì)合金 XY進給 1800mm/min 刀具類型 平刀 切入進給率 30% 刀具刃數(shù) 2 主軸轉(zhuǎn)速 1500r/min 刀具直徑 4mm 提刀速度 機床默認(rèn)速度 刀角半徑 預(yù)留量 根據(jù)參數(shù)表所提高的的參數(shù)編制出圖 71銑削刀路圖 。 支架多工位級進模的設(shè)計與制造 28 圖 71 銑削刀路圖 通孔線切割 確定補償量 F選用鉬絲直徑為 ，但邊放電間隙為 ，補償量 F=+= 內(nèi)孔與外孔輪廓加工均采用右補償指令 G42。 采用事先打好的工藝孔 對孔 12 進行線切割程序 編程 如圖 71所示。 圖 72線切割程序 沖裁料沿線切割程序如圖 72 所示。 圖 73 料沿線切割程序 青島濱海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 29 繪制級進?？傃b配圖 根據(jù)以上的數(shù)據(jù)分析計算，從沖模標(biāo)準(zhǔn)件中選取標(biāo)準(zhǔn)零件，繪制出圖 81 的裝配圖 。 74裝配圖 本模具采用由左向右的的送料方式，總共有九個工位。第一步，對零件上的直徑為5mm 的孔進行沖裁，對打孔中心沖裁一個直徑為 5mm 的孔，用于定位，保證條料沿指定方向前進。第二步，對料沿進行沖裁，為下一步的折彎做準(zhǔn)備。第三步，進行折彎。在折彎時，要對安全區(qū)域進行各種分析，保證折彎順利進行。第四步，對零件上的直徑為 12mm的孔進行沖裁。第五步，對料心進行沖裁。第六步 ，將零件與條料切斷。掉下的零件為所需的零件。 支架多工位級進模的設(shè)計與制造 30 8 支架級進模實體爆炸圖 級進模的實體 爆炸 圖，主要是能夠更加清晰的認(rèn)識到各個部件的裝配位置以及有什么作用。 通過 圖 81 的實體圖可以 進一步 知道該級進模的工作組成與工作原理。 圖 81 實體 爆炸 圖