【正文】 二是模柄長度 L1 應(yīng)稍小于設(shè)備滑塊孔的深度 L；模柄直徑 d1 應(yīng)稍小于滑塊孔徑 d。顯然、沖床的閉合高度應(yīng)與模具的閉合高度相適應(yīng)。 2)裝配模具的相關(guān)尺寸 壓力機的工作臺面尺寸應(yīng)大于模具的平面尺寸 (一般是模具底板 )，還應(yīng)有模具安裝與固定的余地，但過大的余地對工作臺受力不利，工作臺面中間孔的尺寸要保證漏料或順利安放模具頂出料裝置。雖然是大批量生產(chǎn)，但一般的機械壓力機均能滿足其要求。設(shè)備的精度也有類似的問題。 表 5— 1 按沖壓件大小選擇設(shè)備 零件大小 選用壓力機類型 特點 適用工序 小型或中小型 開式機械壓力機 有一定的精度和剛度；操作方便 ，價格低廉 分離及成形 （深度淺的成形件） 大中型 閉式機械壓力機 精度與剛度更高；結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn) 分離、成形 （深度大的成形件及復(fù)合工序） (2)根據(jù)沖壓零件的生產(chǎn)批量選擇時，可參照表 5— 2。沖壓設(shè)備選擇是沖壓工藝過程設(shè)計的一項重要內(nèi)容，它直接關(guān)系 到設(shè)備的安全和使用的合理，同時也關(guān)系到?jīng)_壓工藝過程的順利完成及產(chǎn)品質(zhì)量、零件精度、生產(chǎn)效率、模具壽命、板料的性能與規(guī)格、成本的高低等一系列重要的問題。本次設(shè)計中選用的模架標(biāo)準(zhǔn)為凹模周界 。當(dāng)沖模 工作速度較高或?qū)_模精度要求較高時，可以采 用 滾 動式的導(dǎo) 柱 、 導(dǎo)套 裝置 。為了提高導(dǎo)向的可靠性 ．增加 導(dǎo)向部分長度， 可取 導(dǎo)套 長度比模板的厚度 大 些 。為了避免熱處理變形，時常不進(jìn)行熱處理，所以其耐 磨性能差，實際上很難達(dá)到 和保持可靠與穩(wěn)定的導(dǎo)向精度。導(dǎo)板的導(dǎo)向孔按凸模斷面形狀加工，采用 IT6— 7 級精度間隙配合。根據(jù)文獻(xiàn) [5]上固定卸料的典型組合，取卸料板厚度 H=18mm。生產(chǎn)實際中除卸料力大、用彈壓卸料難以卸下的采用固定卸料以外，從操 作方便的角度考慮，一般都選用彈壓卸料 。 卸料板其他尺寸可在標(biāo)準(zhǔn)中查得 。 回程時橡皮或彈簧放松，推動卸料板，將卡在凸模 7 上的料卸下。主要用于料厚大于 。如果固定卸料板在卸料的同時 還起引導(dǎo)凸模 運動的作用，則與凸模 保持 H7/h6 或 G7/ h6 配合。圖 b 為寬大工件邊緣沖孔所用的卸料板。根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)形式和中心圓孔的尺 寸大小， 導(dǎo)正銷 固定在落料凸模上 ， 導(dǎo)正銷可設(shè)計成如圖 4— 24 的結(jié)構(gòu)形式 [4]。它既可以與始用擋料 +固定擋料配合使用。 （ 3）彈頂擋料銷：彈頂擋料銷一 般用于倒裝落料?；虻寡b復(fù)合模中，安裝在彈壓導(dǎo)板上，避免在反裝落料 凹模上開讓位孔而影響強度，如圖 4— 23 所示，有時也用在條料調(diào)頭送進(jìn)的落料模中，安裝在凹模面上，使其在一頭送料時定距．另一頭 (調(diào)頭 )送料時被壓進(jìn)凹模而不會干涉。當(dāng)條料前進(jìn)時，條料推動回拉式擋料銷的斜面使之上升，不影響條料前進(jìn)。當(dāng)條料上所沖出的定位型孔較小，結(jié)構(gòu)工藝要求不允許采用一般固定擋料銷時，可采用圖 4— 21 的扇形擋料銷或鉤形擋料銷。 1)擋料銷定距 根據(jù)結(jié)構(gòu)特征擋料銷分為固定式和活動式兩種。條料與導(dǎo)料板之間的間隙可通過查表選取。導(dǎo)尺與導(dǎo)板 (有時兼作剛性卸料板 )可以分開制造，也可以制成整體的。為了條料的順利通過，導(dǎo)尺間距離應(yīng) 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計 37 該等于條料的最大寬度在加一間隙值。此外也可設(shè)計成導(dǎo)尺送進(jìn)導(dǎo)向的簡單結(jié)構(gòu)。導(dǎo)銷式即在條料的同一測設(shè)置兩個固定導(dǎo)料銷，為了保證條料在首次或末次沖裁的正確送進(jìn)方向，可在送料前方設(shè)一活動導(dǎo)料銷。 圖 4— 15 凹模固定 板 結(jié)構(gòu)圖 定位零件的設(shè)計與計算 為了保證模具正常工作并沖出合格的制件，要求在送進(jìn)的平面內(nèi)，條料相對于模具的工作零件處于正確的位置。若采用整體式凹模設(shè)計，整個凹模都得采用和凹模一樣的材料來加工，這樣就比較浪費材料。代入式（ 4— 7）計算可知， 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計 35 10 4 M??? 模座材料一般為鑄鐵和鑄鋼件， 鑄鐵， 其許用單位壓應(yīng)力一般為 Q235， pa157pa118 MM ??? ， 45 鋼， pa147pa108 MM ??? 。凸模端面對模板的單位壓力為 FA?? （ 4— 7） 式中 F—— 沖壓工藝變形力； A—— 凸模支承端面積； 如果凸模端面上的單位壓力大于模板材料的許用擠壓應(yīng)力時，就需要在凸模支承面上一 45 鋼或 T8 材料等淬硬 (50HRC 左 右 )磨平的墊板；如果凸模端面上的單位壓力不大于模板材料的許用擠壓應(yīng)力時，可以不加墊板。本次設(shè)計中固定板采用 45 鋼材料加工。 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計 33 圖 4— 12 模柄結(jié)構(gòu)圖 凸模固定板與墊板的設(shè)計 (一 ) 凸模固定板 用凸模固定板將凸模聯(lián)接固定在模板的正確位置上。模柄結(jié)構(gòu)形式很多，常見的結(jié)構(gòu)形式有以下幾種 [5]： 1)帶凸 圓 模柄，用 4 一 6 個螺釘與模板固定聯(lián)接，適用于尺寸較大的沖模； 2)壓入式模柄，通過壓配合和附加的銷釘與模板固定聯(lián)接以防轉(zhuǎn)動和松動．適用于模板較厚的各種中、小型模具； 3)旋人 式模柄，通過螺紋與模板固定聯(lián)接，并且也附加銷釘止轉(zhuǎn)，這種形式現(xiàn)在日漸見少； 4)浮動式模柄，模柄的壓力通過球形墊傳遞給上模板．可以避免壓力機導(dǎo)滑誤差對模具導(dǎo)向精度的影響。下模板通常比上模板取得厚一些。同樣，矩形模板的長度應(yīng)比凹模長度大 40mm70mm，而寬度可取與凹模寬度相同或稍大些。此外，上、下模兩部分還分別對稱地用兩個銷釘銷緊，以防轉(zhuǎn)動和錯位。 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計 30 圖 4— 10 落料凹模結(jié)構(gòu)圖 圖 4— 11 沖孔凹模結(jié)構(gòu)圖 固定零件的設(shè)計與計算 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計 31 模架的選用 (1)模板 在上、下模板上安裝全部模具零件，構(gòu)成模具的總體和傳遞壓力：模板不僅應(yīng)該具有足夠的強度，而且還要有足夠的剛度。所以應(yīng)對落料凹模理論計算尺寸，適當(dāng)調(diào)小，以和沖孔凹模勻稱，因此應(yīng)按凸凹模壁厚的計算方法（式 4— 6）來計算其尺寸， 故取壁厚 C=17mm， H=30mm。 凹模的厚度 (或稱高度 )H 及壁厚 C 可由結(jié)構(gòu)設(shè)計而定。常用于形狀較復(fù)雜或精度要求較高的沖裁。一般用于形狀簡單，精度要求不 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計 28 太高的零件沖裁。 圖 4— 9 沖裁凹模的結(jié)構(gòu)形式 圖 4— 9a 錐形凹模 ,它的特點是工件或廢料更容易漏出；凹模磨損后的修模量較小 ,修模后孔口尺寸略有增大 。校核工作包括承壓能力和縱向抗彎曲能力校核兩個方面。 圖 4— 8 螺釘、銷釘固定法 綜合以上幾種固定方式，結(jié)合本次所設(shè)計凸模的結(jié)構(gòu)形式，將落料凸模和中心圓孔凸模采用臺肩固定，邊緣弧形孔凸模由于尺寸較小，可采用 粘 接 的方式固定。 如圖 4— 6 c、 d 所示。 (2)臺肩固定法：一般用作圓形小截面的臺階式凸模的固定。根據(jù)設(shè)計可知， H1=22mm, H2=18mm,H3=10mm, H4=2mm,H=18mm,所以凸模總長度為： L=22+18+10+2+18=70mm 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計 25 圖 46 凸模的固定方式 凸模固定到固定板中的配合或間隙：對不要求常拆換的凸模用 N7／ m6 或 M7／m6(雙邊 過盈 )．需要經(jīng)常更換的凸模一般用 H7／ h6(雙邊 的間隙 )，彈壓導(dǎo)板模中凸模與固定板成 。 根據(jù)設(shè)計要求，考慮加工的方便和工件的形狀結(jié)構(gòu)，將落料凸模和中心圓孔凸模設(shè)計成圓形階梯形狀，邊緣弧形孔凸模按直通式設(shè)計。一般在中間做成圓弧過渡形與階梯形，且是整體式結(jié)構(gòu)。采用護(hù)套結(jié) 構(gòu)，既可以提高抗縱向彎曲的能力，又能節(jié)省模具鋼而達(dá)到降低模具成本的目的。若刃口為非圓形，固定端多用方、矩形，常用仿形銑或數(shù)控銑加工之后，再用成形磨削加工。 凸模有時也稱沖頭，基本上是一種軸類零件。 工件落料尺寸為 ? ? ，根據(jù)以上原則和計算公式可知， 0. 03 0 0. 03 000000. 02 0 0. 02 0( 50 ) 49 .9( 49 .9 46 ) 49 .65 4dpDD????? ? ?? ? ? 沖中心圓孔時刃口尺寸計算： 查相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)可取 Zmax=,Zmin= ZmaxZmin== 查參考文獻(xiàn) 【 1】 表 210 得凸凹模制造公差： δp= δd= δd+δp=+=≤ZmaxZmin 由于工件按 IT10 級精度標(biāo)注，取系數(shù) x=1。 dd—— 沖孔凹模摹本尺寸 (mm)。 即壓力中心坐標(biāo)：（ ， 0）。由排樣圖 中的步距大小可知， x1=? 2=。選取落料型孔的對稱軸為計算坐標(biāo)軸。通常利用求平行力系合力作用點的方法 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計 17 (解析法或圖解法 )確定模具的壓力中心。實際生產(chǎn)中常用下列經(jīng)驗公式 [1]計算 F卸 =K卸 F （ 3— 7） F推 =n? K推 F （ 3— 8） F頂 =K頂 F （ 3— 9） 式中 F—— 沖裁力（ N）； n F卸 、 F推 、 F頂 —— 分別為卸料力、推件力、頂件力系數(shù)，其值見下表 3— 1。從凸模徑上將廢料 (或工件 )卸下來作用力叫卸料力；從凹模內(nèi)順著沖裁方向把工件 (或廢料 )推出的力叫推件力；逆著沖裁方向?qū)⒐ぜ?(或廢料 )從凹模內(nèi)頂出的力叫頂出力。 查文獻(xiàn) 【 7】 可知， 10 鋼的抗剪強度 ? =255— 393Mpa,取值 300Mpa。 落料件面積 0S ： 20SR?? =? 25? 25= 2mm 中心圓孔面積 1S ： 21SR?? =? 9? 9= 2mm 邊緣弧形孔周長 L 和面積 2S ： 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計 14 由于這是個不規(guī)則的孔 ,并無特定的計算公式 ,通過計算機輔助設(shè)計 ,在 PRO/E 上分析得知 L=, 2S = 2mm 工件的實際面積 S: S= 0S 1S 3? 2S =? = 2mm 材料利用率計算 一個步距的材料利用率 1? : 1? =? ? 100％ =％ 計算沖裁力 沖裁工藝力包括分離材料所需的沖裁力以及卸料力、推件力和頂件力。 查 參考文獻(xiàn) 【 6】 取剪 切條 料 的寬度 公差 ? =，代入相關(guān)數(shù)據(jù)可求得： 000. 20 0. 20( 50 2 1. 5 ) 53B ??? ? ? ? （ 3— 2） 條料在模具在每次送進(jìn)的距離，通常稱為步距 A A=B+a 得 A=50mm+= 根據(jù)以上計算數(shù)據(jù)，確定排樣圖如下：（圖 3— 4） 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計 13 圖 3— 4 排樣圖 材料利用率計算 合理排樣對節(jié)約材料、提高經(jīng)濟效益有很重要的實際意義；衡量材料經(jīng)濟利用的尺度是材料利用率，通常以一個步距內(nèi)制件的實際面積與所用毛坯面積的百分率 ? 來表示： 0FF?? ?100%= FLB? ? 100% （ 3— 3） 式中， F 為一個 布距 內(nèi)制件的實際面積 ( 2mm )； 0F 為一個步距所需毛坯面積 ( 2mm )。搭邊值通常是由經(jīng)驗定的： 料厚為 2mm，卸料方式為固定卸料， 查參考文獻(xiàn) 【 1】 表 213 可得側(cè)搭邊 1a =，前后搭邊 a=。因此綜合考慮以上 三 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計 12 種排樣方案，只有單排的模具結(jié)構(gòu)簡單，綜合經(jīng)濟性較好，故選用 圖 3— 1 所示的排樣方案。 圖