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【正文】 安裝誤差 Δ A的計算 （ 1）車床夾具的安裝誤差 對于心軸， Δ A 就是心軸定位表面對頂心孔或錐柄的同軸度；對于專用車床夾具， Δ A就是夾具定位元件的圓柱面對過渡盤安裝基面的同軸度 ? ，即： Ltg max1 ?? ?? 式中： max? —— 過渡盤與機床主軸配合時最大單邊間隙； L—— 過渡盤孔的長度； ? —— 轉(zhuǎn)角誤差。 （ 2）銑床夾具曲安裝誤差 影響 Z 方向加工尺寸的安裝誤差 Δ A即為定位表面至夾具底面的位置誤差；影響 X或 Y 方向加工尺寸的安裝誤差 ? 為： Ltg max1 ?? ?? 式中： max? —— 定向鍵與機床 T 形槽最大單邊配合間隙； L—— 兩定向鍵之間的距離。 （ 3）鉆床夾具的安裝誤差 用鉆模加工孔時，工件孔的位置尺寸決定于鉆套對定位元件的位置尺寸，故安裝誤 Δ A只考慮定位元件與夾具安裝表面的相互位置誤差對加工尺寸的影響，即： Ltg Z?? ?1? 式中： Z? —— 夾具定位表面對安裝表面的位置誤差； L—— 夾具安裝表面的長度。 4．對刀或引導(dǎo)誤差 Δ T的計算 （ 1）銑床夾具的對刀誤差 Δ T Δ T =δ S＋δ h 式中： δ S—— 塞尺的制造誤差； δ h—— 對刀塊工 作表面至定位元件的尺寸公差。 （ 2）鉆床夾具的引導(dǎo)誤差 Δ T Δ T = 232122212 )2( XXeeL ????? 式中： L? —— 鉆模板底孔至定位元件的尺寸公差； 1e —— 快換鉆套內(nèi)外圓的同軸度； 2e —— 襯套內(nèi)外圓的同軸； 1X —— 快換鉆套和襯套的最大配合間隙； 2X —— 刀具引導(dǎo)部位與鉆套的最大配合間隙； 3X —— 刀具在鉆套中的偏斜，其值為： 3X = )2(2 HSBHX ?? 式中： H—— 鉆套高度； S—— 鉆套底端面至工件表面的距離； B—— 鉆孔深度。 以上各誤差不一定影響每一個加工尺寸，因此對具體夾具、具體加工尺寸要作具體分析，然后分別進行計算。 20 第五節(jié) 機械加工工藝及工裝設(shè)計實例 一、 落料模的設(shè)計 示例 （一）概述 隨著儀器儀表、家用電器、交通能源、通信工程和輕工產(chǎn)品等行業(yè)的飛速發(fā)展，這些行業(yè)的產(chǎn)品中零件有 70%以上是采用模具技術(shù)加工的，因此 模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備。采用模具生產(chǎn)的零件，具有高效、節(jié)材、成本低、能保證質(zhì)量等一系列優(yōu)點，對大批量生產(chǎn)的機電產(chǎn)品能獲得價廉物美的效果。 沖裁一般是指利用一對工具，如沖裁模的凸模和凹?；蚣舸驳纳霞羧信c下剪刃，并借助壓力機的壓力，對板料或已成形的工序沿封閉的或非封閉的輪廓進行斷裂分離加工的方法。沖裁一般占冷沖壓加工的 60%以上。 沖裁工藝一般包括落料、沖孔、修邊、沖槽、沖缺口、切斷、切舌和剖切等工序，故落料模是沖裁模具的一種。 （二）沖裁件的工藝分析、 被沖零件圖和排 樣圖的繪制 沖裁件的工藝性是指從沖壓工藝方面來衡量其設(shè)計是否合理。一般來講，在滿足工件使用要求的條件下，能以最簡單最經(jīng)濟的方法將工件沖制出來，就說明該件的沖壓工藝性好；否則，其工藝性就差。 1．沖裁件的結(jié)構(gòu)要素 沖裁件的形狀應(yīng)力求簡單、規(guī)則，以便節(jié)省原材料，減少工序數(shù)目，提高模具壽命，降低工件加工成本。綜合考慮沖裁件的質(zhì)量要求和經(jīng)濟效益，對其結(jié)構(gòu)尺寸提出如下要求： （ 1）沖裁件的內(nèi)、外形轉(zhuǎn)角處應(yīng)避免尖銳的轉(zhuǎn)角，應(yīng)有適當?shù)膱A角，一般應(yīng) R＞ （ t為板料厚度）的圓角；若圖樣上未注明圓角半徑，兩沖裁邊交角處可 按 R＝ t處理。否則，模具的壽命將明顯降低。 （ 2）沖裁件上應(yīng)盡量避免窄長的懸臂和凹槽（長為 L，寬為 b），最好 b＞ 2t、 L＜ 3t。對于高碳鋼、合金鋼等硬材料，允許值應(yīng)增大 30％～ 50％；對于黃銅、純銅和鋁等軟材料，可減少 20％～25％。 （ 3）沖裁件上孔與孔之間、孔到零件邊緣的距離 b，受模具強度和制件質(zhì)量的限制，其值不能太小，一般要求 b≥ 2t。 （ 4）沖裁件端部帶圓?。ò霃綖?R）時，當采用有搭邊落料成形時，應(yīng)取 R＝ B/2（ B為寬度）。 2．沖裁件的精度和表面粗糙度 （ 1）普通沖裁件內(nèi)外形尺寸的經(jīng)濟精度一般不高 于 IT11級，落料件精度最好低于 IT10級。沖裁件的直線尺寸精度參見有關(guān)手冊。 （ 2）落料后再沖孔時，孔中心到邊緣距離的尺寸參見有關(guān)手冊。 （ 3）由落料與沖孔制成的圓環(huán)形工件的同軸度公差等于其外徑直徑 D的公差。 （ 4）沖裁件的對稱度公差等于構(gòu)成它的要素中較大尺寸的公差。 （ 5）一般金屬件普通沖裁的斷面，其表面粗糙度 Ra值參見有關(guān)手冊。 3．繪制好被沖零件圖和排樣圖 （ 1）繪制被沖零件圖 在對沖裁件的工藝性進行分析后，要繪制出其零件圖，如圖 110所示。 （ 2）排樣 它是指沖裁件在板料、條料或帶料上的布置 方法。排樣是否合理，直接影響到材料利用率、零件質(zhì)量、生產(chǎn)率、模具結(jié)構(gòu)與壽命及生產(chǎn)操作方式與安全。 按材料的經(jīng)濟利用程度或廢料的多少，排樣可分為有廢料排樣與少、無廢料排樣兩大類。按零件在條料上的布置形式，排樣又可分為直排、斜排、對排、對頭斜排、多排、混合排等形式。根據(jù)被沖零件圖，本排樣可采用有廢料排樣中的直排形式，以使模具簡單，且其搭邊值須取得合理。 對于形狀復(fù)雜的零件，用計算法選擇一個合理的排樣方案比較困難，可用厚紙板剪成 3～ 5個樣 21 2177。兩面厚度：1. 0 圖 111 排樣圖 4177。0.311 5177。0. 36035 177。0 . 3 11 0177。0. 356176。3239。R193R543176。939。54.6177。0.3R10254177。0.3346.5177。0.3（兩處）23 0177。0. 360177。0.3厚度：1 . 0兩面R10（兩處）（兩處）（兩處）R2（兩處）R4（兩處）（兩處） 110 被沖零件圖 件，就很容易擺出各種可能的排樣方案，從中選擇一個比較合理的方案作為排樣圖。本 落料模的排樣圖采用有搭邊的直排，用沖件實際尺寸的紙型進行排樣，決定條料寬度和送料距離，按照繪制排樣圖的規(guī)定，畫好排樣圖，如圖 111所示。 22 30411545110115 60356056176。32（2處）R10( 2 處 )(R193)30R5256M1235R10200254 280346.5R4 （2處）R2 2處230型面尺寸按件10配制，單邊間隙保持 475 切刃口不氧化，不磨圓。其余（2處）（2處）43176。939。（2處）110 圖 112 沖頭 （三）凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計 1．凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則 為了保證凸模（沖頭）能夠正常工作，設(shè)計任何結(jié)構(gòu)形式的凸模都必須滿足如下原則： （ 1）精確定位 凸模安裝到固定板上以后，在工作過程中其軸線或母線不允許發(fā)生任何方向的移位，否則將造成沖裁間隙不均勻，降低模具壽命，嚴重時可造成啃模。 （ 2）防止拔出 回程時，卸料力對凸模產(chǎn)生拉伸作用。凸模的結(jié)構(gòu)應(yīng) 能防止凸模從固定板中拔出來。 （ 3）防止轉(zhuǎn)動 凸模在工作過程中不能發(fā)生轉(zhuǎn)動，否則將啃模。 2．凸模結(jié)構(gòu)類型選擇 凸模的結(jié)構(gòu)類型有標準圓凸模、凸緣式凸模、鉚裝式凸模、直通式凸模、鑲拼式凸模等?？紤]到整體式強度較好，故該凸模采用整體直通式結(jié)構(gòu)。 凸模長度的確定 設(shè)計標準模具時，當選定了典型組合以后，凸模的長度就確定了。設(shè)計非標準模具時，凸模的長度一般應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要，并考慮磨損量和安全因素來確定。 凸模長度的確定分固定卸料方式和彈壓卸料方式兩種情況。本凸模按彈壓卸料方式來確定長度，取其長度 L＝ 35 mm。 4．凸模強度校核 一般凸模的強度是足夠的，沒有必要進行強度校核。只有當凸模特別細長，或凸模的截面尺寸相對于板厚很小時，才進行強度校核。凸模強度校核包括抗壓能力和抗縱向彎曲能力兩個方面的內(nèi)容。根據(jù)本凸模的結(jié)構(gòu)和尺寸，其強度可不進行校核。 根據(jù)上述討論，凸模（沖頭）結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖 112所示。 （四）凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計 1．凹模板的外形與尺寸 23 凹模（陰模）板的外形有圓形和矩形兩種，本凹模板采用矩形外形結(jié)構(gòu)。 從凹模刃口到凹模外緣的最短距離稱為凹模的壁厚，它將直接影響凹模板的外形尺寸，即長度與寬度（ L B）。但不應(yīng) 簡單地從凹模形孔向四周擴大一個凹模壁厚的允許值來決定凹模的外形尺寸。因為沖裁過程中必須使沖壓力的合力作用線（壓力中心）與凹模及模柄中心線重合，使壓力機滑塊不受偏載，以使模具平穩(wěn)地工作，減少對壓力機滑塊與模具導(dǎo)向零件的磨損。 凹模壁厚 c值主要考慮布置連接螺釘孔和銷釘孔的需要，同時也要能保證凹模的強度和剛度，設(shè)計時可參考有關(guān)手冊。特別注意：工件料薄時取較小值，反之取較大值；型孔為圓弧時取小值，為直邊時取中值，為尖角時取大值；當設(shè)計標準模具或雖然設(shè)計非標準模具，但凹模板毛坯需要外購時，應(yīng)將計算的凹模外形尺寸 L B按模具國家標準中凹模板的系列尺寸進行修正，取較大規(guī)格的尺寸。 2．凹模板的厚度 凹模板的厚度主要不是從強度需要考慮的，而是從連接螺釘旋入深度與凹模剛度的需要考慮的。凹模板的厚度一般應(yīng)不小于 10mm，特別小型的模具可取 8 mm。隨著凹模板外形尺寸的增大，凹模板的厚度也應(yīng)相應(yīng)增大。 整體凹模板的厚度 H可按如下經(jīng)驗公式估算： H=Kb1 式中 : K—— 凹模厚度系數(shù)，查手冊取 K=； b1—— 垂直于送料方向的凹模型孔壁間最大距離，這里取 b1＝ ，則 H＝ ，實際取 H＝ 40mm。 3．凹模型孔的 側(cè)壁形狀 凹模型孔的側(cè)壁形狀有兩種基本類型：一是側(cè)壁與凹模面垂直的直壁型孔；另一是側(cè)壁與凹模面稍傾斜的斜壁型孔。其中直壁型孔又有三種結(jié)構(gòu)：全直壁型孔、用于圓型孔的階梯形直壁型孔和用于非圓型孔的階梯形直壁型孔。該凹模采用直壁型孔中的全直壁型孔結(jié)構(gòu)。 4．凹模板上孔壁的最小尺寸 凹模板常用螺釘與下模座連接，并用銷釘與之定位。從保證凹模強度考慮，對這些孔到凹模板邊緣與刃口邊緣以及這些孔之間的最小距離，應(yīng)當加以限制。 （ 1）螺孔中心到凹模板外緣尺寸 如凹模需要淬火時，當螺孔中心到凹模板外緣等距時，螺孔中心到凹模板 外緣距離 L＝ ～ ；當螺孔中心到凹模板外緣不等距時，則允許最小值 L為 L＝ ～ （ d為螺孔直徑）。沖薄料或紙板時，凹模有時不需淬火，則上述允許值可取小些。該凹模需淬火處理，且采用螺孔中心到凹模板外緣不等距，則 L需較大些。 （ 2）銷孔中心到凹模板外緣尺寸 圓柱銷孔中心到凹模板外緣的距離應(yīng)保證打入圓柱銷時孔壁最薄弱處不產(chǎn)生變形。否則，輕者造成圓柱銷松動，使定位不準確，嚴重時可能漲裂銷孔。銷孔中心到凹模板外緣允許的最小距離 L可按有關(guān)手冊。 （ 3）螺孔與凹模型孔及銷孔之間的尺寸 螺孔中 心到刃口或銷孔邊緣的距離 s，標準尺寸： s﹥ 2d。允許最小尺寸：凹模板淬火時， smin＝ ；凹模板不淬火時， smin＝ 1d。 （ 4）螺孔之間的中心距 當凸模固定板、凹模板及凹模鑲塊用螺釘緊固時，這些板上螺孔之間的中心距 s按有關(guān)手冊選取。 5．凹模的總體結(jié)構(gòu) 凹模的結(jié)構(gòu)有整體式和鑲拼式結(jié)構(gòu)。考慮到整體式強度較好，故此凹模（陰模）采用整體式結(jié)構(gòu)，如圖 113所示。 （五）刃口尺寸計算與處理 凸模與凹模刃口尺寸計算包括決定刃口的基本尺寸與制造公差。刃口尺寸及公差直接影響沖裁件的尺寸精度與沖裁間隙值。 1．刃 口尺寸計算的一般原則 （ 1）刃口尺寸應(yīng)能保證沖出合格工件 由于落料件的實際尺寸基本與凹模刃口尺寸一致，所 24 40612320403R1936011535 177。0. 056M12376210430230 177。0. 05R 10 177。R4 （2處）2204040177。0. 05R10177。0 .155177。254177。0.05R5177。 0. 1R2177。 ( 2 處 )178177。0.1177。0.050.455（2處）（2處）（2處）其余AA 技術(shù)要求：； 模凹模需淬火處理，使其硬度達58 62 H RC ； 整體結(jié)構(gòu)，工作表面粗糙度Ra 0. 4m m；，不磨圓。60177。0.05(2處)202177。0 .0 52?12+0 .018 0 .0003?4+0.012 0.000（2處）43176。939。177。339。（2處）110177。0 .0 14177。0.051 .6R30（2處）0.86 .356176。3239。177。339。 圖 113 凹 模 以落料時應(yīng)先計算凹模刃口尺寸，再改變凸模刃口尺寸，以獲