【正文】 天涯海角有盡處，只有師恩無(wú)窮期。飲其流者思其源，學(xué)其成時(shí)念吾師。實(shí)踐證明：模具結(jié)構(gòu)靈活、可靠,能保證產(chǎn)品質(zhì)量,成本低,對(duì)此類(lèi)零件的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)有參考價(jià)值。本論文分析了鉸鏈墊片的工藝性,介紹了鉸鏈墊片多工位級(jí)進(jìn)模的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)工件進(jìn)行了展開(kāi)計(jì)算，確定了工件加工成型的工藝方案和排樣方案,對(duì)模具進(jìn)行了工藝計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了凸模、凹模、墊板、導(dǎo)料板、卸料板、鑲塊等主要零部件的設(shè)計(jì)，還根據(jù)各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)模具中用到的其他標(biāo)準(zhǔn)件，如模架、導(dǎo)柱導(dǎo)套等，進(jìn)行了選擇與設(shè)計(jì)。作者圍繞多工位級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)，從理論與實(shí)踐兩方面進(jìn)行了探討與研究。 (1)典型凸模加工工藝過(guò)程：1)圓形凸模加工下料→車(chē)削粗加工→車(chē)削半精加工→熱處理→外圓磨2)異形凸模加工下料→粗銑平面→平面磨磨基準(zhǔn)面→劃線→外形輪廓粗銑加工→鉆孔→攻絲→熱處理→成型磨精加工→仿形磨 (2)典型凹模加工工藝過(guò)程；下料→模板外形粗加工→平面磨磨基準(zhǔn)面→鉆孔→劃線→銑異形孔→凸模導(dǎo)向部位精加工→鉆孔→攻絲→邊緣例角→檢驗(yàn) (3)卸料板加工工藝過(guò)程：模板外形精加工→鉆孔→劃線→銑異形孔→凸模導(dǎo)向部位精加工→鉆孔→攻絲→邊緣倒角→檢驗(yàn)結(jié) 論結(jié) 論多工位級(jí)進(jìn)模在國(guó)內(nèi)外模具制造業(yè)中應(yīng)用日趨廣泛。模具的制造分裝配和零件加工兩部分。根據(jù)以上原則，結(jié)合模具的使用條件，選定模具各主要部分材料為：沖裁凸模、彎曲凸模、彎曲鑲塊選用T10A，淬火硬度HRC58～62；凹模選用Cr12MoV，淬火硬度HRC60～64；墊板、導(dǎo)料板、凸模固定板分別選用T8鋼、T8鋼、45鋼，淬火硬度分別為HRC50～5HRC52～5HRC42～45。當(dāng)必須采用昂貴的材料時(shí)，應(yīng)采用鑲拼結(jié)構(gòu)。（3）適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)性，適應(yīng)我國(guó)模具材料的生產(chǎn)和供應(yīng)情況。因此，對(duì)模具的主要零件在選用材料時(shí)，必須盡量滿足如下基本要求：（1）應(yīng)滿足模具的使用要求：強(qiáng)度高，尤其是細(xì)長(zhǎng)凸模，為防止折彎和斷裂，對(duì)強(qiáng)度要求尤為重要；有較好的韌性和耐疲勞性；有較好的硬度和耐磨性；各個(gè)零件材料的性能要協(xié)調(diào)。第五節(jié) 模具材料的選擇在沖壓過(guò)程中，級(jí)進(jìn)橫受沖擊載荷作用，而且被加工材料的變形阻力較大．尤其是凸模和凹模的刃口部，在工作中受到強(qiáng)烈的沖擊、彎曲、剪切、摩擦和擠壓作用。直角彎曲利用鐓壓法可達(dá)到控制彎曲回彈的目的, 45176。鐓壓法是鐓壓工件彎曲帶,改變其應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài),達(dá)到控制彎曲回彈的目的。第四節(jié) 彎曲回彈的控制控制彎曲回彈的方法常用補(bǔ)償法及鐓壓法。第三節(jié) 模具裝配圖圖328是綜合前面各項(xiàng)設(shè)計(jì)結(jié)果后繪制的模具裝配圖。圖327是幾種銷(xiāo)釘?shù)难b配形式。不帶螺紋孔的銷(xiāo)釘適用于通孔；帶螺紋孔的適用于不通孔。銷(xiāo)釘可分圓柱銷(xiāo)和圓錐銷(xiāo)兩種：有帶螺紋孔與不帶螺紋孔之分。螺栓直徑最好與銷(xiāo)釘一致。尺寸A： 一般 A＞2/3d，最好 A＞d 淬過(guò)火的材料 A＞尺寸B： 鑄鐵 B＞2d， 鋼 B＞圖326 螺栓有關(guān)配合尺寸關(guān)系 尺寸C： C=螺栓頭高+（2～3mm）尺寸Φd：Φd=Φd+3．螺栓與銷(xiāo)釘直徑M3～M5的螺栓和Φ3—Φ5的銷(xiāo)釘多用于單件鑲?cè)肽K、凸模以及小型零件緊固，固定板和凹模的緊固可根據(jù)模具大小選取M6～M16螺栓和Φ6～Φ16的銷(xiāo)釘。圖325 螺栓孔、銷(xiāo)釘孔到刃邊端面距離螺栓孔：未經(jīng)淬火材料 a＞ 已淬火材料 a＞銷(xiāo)釘孔： a＞螺栓孔、銷(xiāo)釘孔到剪切刃口邊緣的最小距離不應(yīng)小于15毫米。螺栓必須能夠求受沖擊振動(dòng)的最大拉、壓負(fù)荷和各種扭矩[1518]。本模具中結(jié)合選定壓力機(jī)的模柄孔尺寸，選定的模柄為凸緣模柄，結(jié)構(gòu)如圖324： 緊固件及其安裝要求模具各零部件都是用螺栓與銷(xiāo)釘緊固在一起的。模柄裝入上模座的垂直度直接影響模具配合精度。選定的模架的參數(shù) [5]如表34：表34 選定的模架的參數(shù)凹模周界閉合高度（參考）H模架厚度導(dǎo)柱導(dǎo)套LB最小最大上模架下模架2501251802204045281702810038 圖323 模架 圖324 模柄其中，上模架標(biāo)準(zhǔn)：GB/；下模架標(biāo)準(zhǔn)：GB/；導(dǎo)柱標(biāo)準(zhǔn)：GB/；導(dǎo)套標(biāo)準(zhǔn)：GB/。由于采用手工送料，考慮到開(kāi)敞性和導(dǎo)向精度兩方面的要求，選用滑動(dòng)導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架，如圖323。模架保證模具沖壓時(shí)，上、下模有一精確的位置關(guān)系，采用的導(dǎo)向零件是導(dǎo)柱和導(dǎo)套，特別在中、小型模具中應(yīng)用最廣泛。為了滿足沖裁質(zhì)量要求，沖裁間隙較大時(shí)，仍應(yīng)選用較高精度的模架。表33 滑動(dòng)模架的技術(shù)要求模架精度等級(jí)上下模做之間的平行度導(dǎo)柱、導(dǎo)套與上、下模座垂直度導(dǎo)柱導(dǎo)套之間的配合精度（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)第二中配合）ⅠⅡⅢ＜：300＜：300＜：300＜：100＜：100＜：100123對(duì)于多工位級(jí)進(jìn)模選擇模架精度主要根據(jù)模具的沖裁間隙、配合精度和模具復(fù)雜程度。模架精度是決定模具精度的關(guān)鍵。根據(jù)其導(dǎo)柱、導(dǎo)套的多少又可分為雙導(dǎo)柱模架和四導(dǎo)柱核架?；瑒?dòng)導(dǎo)向模架的導(dǎo)柱與導(dǎo)套為間隙配合；滾動(dòng)導(dǎo)向模架的導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間裝有滾珠。模架要有足夠的強(qiáng)度和剛性[1518]。因此，使用中應(yīng)注意從模具左側(cè)收集沖制好的產(chǎn)品零件。由排樣圖知，本模具最后工位通過(guò)切斷載體實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品零件與條料的分離。在多工位級(jí)進(jìn)模中這樣的墊板也是常有用到，其高度應(yīng)具體而定。墊板在淬火時(shí)易翹曲變形，如能磨削矯正，其厚度要比一般模具偏厚。在高速?zèng)_壓時(shí)，最容易損傷凸模，所以—般在固定板與模座之間增設(shè)墊板。但如果個(gè)別型孔制造誤差大或在使用中損壞則整個(gè)固定板就要報(bào)費(fèi)，并且使用中調(diào)整不方便，甚至不能調(diào)整。由于該鉸鏈墊片多工位級(jí)進(jìn)模比較小，工位不多，再考慮到制造難度、精度要求和成本，本模具選用整體型固定板即可。然而，在設(shè)計(jì)模具時(shí)，根據(jù)本單位的制造能力去考慮具體結(jié)構(gòu)是十分必要的。(4)各型孔位置精度應(yīng)當(dāng)與卸料板保持同心。圖319 大型凸模的安裝形式 對(duì)于經(jīng)常拆卸的凸模，沒(méi)有側(cè)向力時(shí)，在不設(shè)置小導(dǎo)柱、小導(dǎo)套輔助導(dǎo)向機(jī)構(gòu)時(shí)，凸模與固定板應(yīng)當(dāng)取或過(guò)渡配合為好。(3)對(duì)于較大的凸模或有較大側(cè)向力的凸模應(yīng)用過(guò)盈配合裝配。固定板可選用45或T10A鋼，淬火硬度應(yīng)在HRC42～45，最高淬火硬度可達(dá)HRC54～56。一般固定板的厚度相當(dāng)于二作凸?？傞L(zhǎng)度的2／5或更大一些。1．對(duì)固定板的要求[48](1)固定板必須能夠安裝全部凸模及其它的零部件并使之正常穩(wěn)定工作。設(shè)計(jì)結(jié)果如圖317：結(jié)合以上內(nèi)容對(duì)卸料板進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)結(jié)果如圖318：圖318 卸料板 輔助裝置的設(shè)計(jì) 固定板模具中的固定板，又稱為安裝板，它的主要任務(wù)是對(duì)凸模固定，并通過(guò)它安裝在模座上。～，小導(dǎo)柱與小導(dǎo)套可以設(shè)計(jì)成間隙配合，表中3應(yīng)當(dāng)為配合；4可以取配合。從表中可以看出，間隙Z值都很小。它們多數(shù)是在卸料板與固定板之間增設(shè)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。表32 （mm）序號(hào)模具沖裁間隙Z卸料板與凸模間隙Z輔助小導(dǎo)柱與小導(dǎo)套間隙Z1234＞～＞～＞～＞～＞～＞～＞～＞～11．卸料裝置的輔助導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。根據(jù)所需要的壓力，并考慮一定的預(yù)壓力選用彈簧。如圖315：圖316 彈簧的選用范圍9．卸料螺釘沉孔深度應(yīng)有足夠的活動(dòng)量。導(dǎo)正釘有效工作直壁露出卸科板底而不能過(guò)長(zhǎng)，一般為(～)t，～。 圖314 卸料螺釘位置分布示意圖6．卸科螺釘?shù)墓ぷ鏖L(zhǎng)度“L”在一副模具內(nèi)應(yīng)嚴(yán)格一致，否則安裝以后卸料板不能平穩(wěn)，形成不平衡卸料，容易損傷凸模。卸料板對(duì)凸模要有一定的導(dǎo)向高度，越是細(xì)小凸模其導(dǎo)向高度也要求越高。而低速?zèng)_壓卸科板可以沒(méi)有硬度要求。多工位級(jí)進(jìn)模卸料板的工作部分往往是采用高速鋼或合金工具鋼制造，淬火硬度HRC56～58。必要時(shí)，還需要在卸料裝置與凸模、導(dǎo)正釘以及輔助導(dǎo)向裝置之間采取潤(rùn)滑措施。卸料板各工作形孔的光潔度為▽8～▽10。另外，卸料板的各形孔與對(duì)應(yīng)凸模的配合間隙應(yīng)保證在只有凸棍與凹模沖裁間隙的1／3～1／4，這樣才能起到對(duì)凸模的導(dǎo)向和保護(hù)作用。設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)該遵循以下原則[8]：1．卸料板各工作形孔應(yīng)當(dāng)與凹模形孔同心。沖壓時(shí)，凸出部分正好進(jìn)入兩導(dǎo)料板之間。尤其在高速作業(yè)中，實(shí)用的卸科力比計(jì)算卸料力成倍增加。本模具中采用彈壓卸料裝置。圖313 卸料裝置卸料裝置可以分為固定卸料和彈壓卸料兩種。 卸料裝置的設(shè)計(jì)卸料裝置起卸料作用．在多工位級(jí)進(jìn)模工作前，彈壓卸料裝置把條料壓住，防止條料在沖壓過(guò)程中產(chǎn)生位移和塑性變形；卸科裝置必須對(duì)各凸模起導(dǎo)向和保護(hù)作用[58]。由于彈頂力要求不大，用單彈簧頂出即可，設(shè)計(jì)結(jié)果如圖312圖312 浮頂器如果需要較大的力量，在空間能夠允許時(shí)，可用雙彈簧，此時(shí)，要求內(nèi)外彈簧的族向相反。多工位級(jí)進(jìn)模中，頂出器的彈頂部分最好設(shè)計(jì)在底座內(nèi)。彈頂裝置主要由頂件器、項(xiàng)桿、推板、調(diào)節(jié)螺母或螺釘?shù)葮?gòu)成。工件頂出裝置均用彈頂結(jié)構(gòu)。3．在幾個(gè)鍛實(shí)工位中應(yīng)以最主要成型尺寸的工位鐓實(shí)為主。圖311 彎曲鑲塊2．在彎曲成型工位中，無(wú)高度公差要求的彎曲工位凸模長(zhǎng)度應(yīng)服從有高度公差要求的彎曲工位凸模長(zhǎng)度。彎曲部分，需要對(duì)彎曲回彈進(jìn)行控制[2734]，因此，需要設(shè)計(jì)彎曲鑲塊進(jìn)行鐓實(shí)。由于工件中存在90176。當(dāng)?？h經(jīng)過(guò)刃磨后，鐓實(shí)塊、限位墊塊也應(yīng)磨去刃磨量，方可使用。當(dāng)完成沖壓后，卸下模具，可將限位套套在限位柱上，使上下模保持開(kāi)啟狀態(tài)。一般的限位裝置是安裝在上下模座中的限位柱和限位墊塊，其總高度正是模具在鐓實(shí)狀態(tài)下的高度加上工件的料原高度，這樣模具對(duì)模時(shí)，把限位墊塊放在兩限位柱之間即可。導(dǎo)正銷(xiāo)采用普通的彈頭形，固定結(jié)構(gòu)采用用絲堵將彈簧壓到導(dǎo)正銷(xiāo)上的方式。配合間隙大，定位精度低；配合間隙過(guò)小，導(dǎo)正銷(xiāo)磨損加劇并形成不規(guī)則形狀，從而又影響定位精度。也可以裝在凸模固定板上，與工藝孔配合，起精確定位作用。導(dǎo)正銷(xiāo)主要用于級(jí)進(jìn)模，以獲得內(nèi)孔與外緣相對(duì)位置準(zhǔn)確的沖裁件或保證坯料的準(zhǔn)確定位。為了確保生產(chǎn)中側(cè)刃的剛度和條料送進(jìn)的方便，選帶導(dǎo)向段的ⅠC型側(cè)刃。側(cè)刃的制造公差一般取負(fù)值。側(cè)刃凸棋及凹?？筛鶕?jù)沖孔模的設(shè)計(jì)原則，孔按側(cè)刃凸模配制，取單面間隙。所以，一般用于下述情況[11]；不可能采用擋料銷(xiāo)進(jìn)行擋料時(shí)；沖裁薄料(t＜)，采用導(dǎo)正銷(xiāo)會(huì)壓彎孔邊而達(dá)不到精確定位的目的時(shí)；工件側(cè)邊需沖出一定形狀，由側(cè)刃定距同時(shí)完成時(shí)。側(cè)刃用于級(jí)進(jìn)模中限定條料的送進(jìn)步距。 圖38 側(cè)刃擋塊、側(cè)刃擋板在導(dǎo)料板上的位置 定位裝置的設(shè)計(jì)模具的定位裝置用以保證材料的正確送進(jìn)及在沖模中的正確位置。沒(méi)有淬火的導(dǎo)料板采用側(cè)刃定距對(duì)條科進(jìn)行定位，可在導(dǎo)料板擋料定距部位上單獨(dú)鑲?cè)雮?cè)刃定距檔塊或檔板，如圖38。送料不受阻礙時(shí)，導(dǎo)料板高度可小些。導(dǎo)料板的高度H視料厚t與擋料銷(xiāo)的高度h而定，參見(jiàn)表31。導(dǎo)料板有與卸料板分離和聯(lián)成整體的兩種結(jié)構(gòu)。導(dǎo)料板的作用是導(dǎo)正材料的送進(jìn)方向。5．卸斜裝置與導(dǎo)料系統(tǒng)必須結(jié)合起來(lái)考慮。自動(dòng)送料時(shí)，障礙檢出機(jī)構(gòu)和除塵裝置是必不可少的。3．根據(jù)送料方式不向、對(duì)導(dǎo)料系統(tǒng)的要求也不。因此，設(shè)計(jì)多工位級(jí)進(jìn)模的導(dǎo)科系統(tǒng)時(shí)必須根據(jù)以下因素來(lái)考慮各項(xiàng)機(jī)構(gòu)的選用[68]：1．根據(jù)沖件的特點(diǎn)、排樣圖上各工位的安排來(lái)決定導(dǎo)料板式樣、長(zhǎng)短、高矮，決定浮頂器式樣、種類(lèi)及浮頂高度等。多工位級(jí)進(jìn)模的倒料系統(tǒng)一般包括：左右導(dǎo)抖板；承料板；料條側(cè)壓機(jī)構(gòu)；料條浮頂機(jī)構(gòu)；除塵裝置和障礙檢出機(jī)構(gòu)等。因此對(duì)條料在分段切除余斜加工過(guò)程中，條料不能受到任何障礙。凹模形式確定好后，開(kāi)始對(duì)凹模刃口孔型進(jìn)行設(shè)計(jì)。各類(lèi)凹模在各工位工作形孔的形狀、精度，各形孔的相對(duì)位置，各形孔的基準(zhǔn)和相互間的坐標(biāo)關(guān)系等反方面各有自己的優(yōu)缺點(diǎn)。 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多工位級(jí)進(jìn)橫的凹模設(shè)計(jì)是比較復(fù)雜的。凸模一般不必進(jìn)行強(qiáng)度校驗(yàn)，但對(duì)于特別細(xì)長(zhǎng)的凸?；蛲鼓嗝娉叽缧《辶虾穸却髸r(shí)，則應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度校驗(yàn)[15,18]。設(shè)計(jì)結(jié)果如圖3