【正文】 實(shí)訓(xùn) (一 ) 圖 262 制件圖 實(shí)訓(xùn) (一 ) ? 2. 實(shí)訓(xùn)過程 ? (1) 沖裁件工藝分析 ? ① 零件的尺寸精度分析：該沖件尺寸精。 ? 制件精度： IT14級。 ? 材料厚度： 2mm。 實(shí)訓(xùn) (一 ) ? 1. 實(shí)訓(xùn)內(nèi)容 ? 沖裁件如圖 262所示。 ? 查表 37確定搭邊值： ? 制件之間的搭邊： a1≥ （取 a1＝ ）； ? 制件與條料邊緣搭邊： a≥ （取 a＝ 3mm）； ? 步距為： S＝ L＋ a1＝ 50＋ ＝ ； ? 條料寬度： 0 116)6110(2a)(b ??? ?????B? 116 0 0.752 .53tb ???LF ＝落? 三．工藝計(jì)算 ? 1．沖裁力計(jì)算 ? （ 1）落料力： ?＝ 〔 2 （ 90＋ 30）＋ 2πR〕 310?610? 310?? ?450 ?2 ? ?＝ （ KN） tb ?? ?LF ＝孔310? 610?310?? （ 2）沖孔力： ?=4πD ?450 ?2 ? ＝ 900 ? ＝ 113040（ N） ? ＝ （ KN） ? 2．壓力中心計(jì)算 ? 如圖 A所示，若選用垂直與水平兩條中心線交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，明顯它就是該模具壓力中心。 3 級進(jìn)模生產(chǎn)： 沖孔－落料連續(xù) 同一副模具不同工位完成兩道工序，生產(chǎn)效率高，模具規(guī)模相對第二種方案要大一些，模具成本要高；兩工位之間的定位要求非常高，否則無法保證孔心距尺寸精度。且兩道工序中的定位誤差，將導(dǎo)致孔心距尺寸精度難以保證。 ，屬于 IT11級精度，可以通過模具結(jié)構(gòu)的正確設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。 ? （ 3）尺寸精度：零件圖上形狀尺寸均屬于 IT13級精度，沖壓加工可以實(shí)現(xiàn)。 ? 模具設(shè)計(jì)說明書的內(nèi)容一般包括下列方面： ? ① 設(shè)計(jì)的題目； ? ② 沖裁件的工藝性分析； ? ③ 沖裁工藝方案的確定； ? ④ 必要的工藝計(jì)算 (主要包括排樣方式確定、坯料尺寸及材料利用率的計(jì)算、凸模和凹模工作部分尺寸的計(jì)算、沖壓力和壓力中心的計(jì)算、彈性元件的選用與計(jì)算等 )； ? ⑤ 模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) (包括模具結(jié)構(gòu)形式的確定、卸料和出料方式的確定、定位和導(dǎo)向方式的確定、凸模和凹模結(jié)構(gòu)與固定方式的確定、主要結(jié)構(gòu)零件材料和精度的確定等 )； ? ⑥ 其他需要說明的內(nèi)容； ? ⑦ 主要參考資料。繪制時(shí)應(yīng)盡量按該零件在總裝圖中的方位畫出，視圖要能夠清楚地表達(dá)零件的結(jié)構(gòu)，尺寸標(biāo)注、公差配合、形位公差、表面粗糙度、材料牌號、熱處理要求以及其他技術(shù)要求均應(yīng)齊全、合理，不得遺漏。 ? (8) 繪制模具零件圖。在一張完整的排樣圖上，還應(yīng)標(biāo)注條料寬度、條料長度、板料厚度、端距、步距、搭邊值 (見圖 261)。在沖件圖上要注明沖件的名稱、材料牌號、板料厚度及有關(guān)技術(shù)要求。 ? 沖件圖用來表達(dá)該沖模沖壓后所得沖件的形狀及尺寸。 ? 總之，在繪制總裝圖時(shí)，應(yīng)力求以最少的視圖將結(jié)構(gòu)表達(dá)清楚。 ? 側(cè)視圖應(yīng)盡量不畫。對于非對稱的模具，如果需要，上、下模俯視圖可以分別畫出。 ? 俯視圖一般是表示模具下模的上平面。為了看圖方便，主視圖中條料和工件的剖切面最好涂紅或涂黑。 沖裁模的設(shè)計(jì)步驟 ? 主視圖一般應(yīng)按剖視圖繪制。 ? (7) 繪制模具總裝圖。 ? ③ 沖裁時(shí)的壓力中心應(yīng)與壓力機(jī)的滑塊幾何中心重合，特殊情況下可有一定偏差，但不能超出滑塊允許的偏差值。在確定了卸料和出料方式以后，總沖裁力可根據(jù)有關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算 (參見 )。 ? ① 總沖裁力是指沖裁過程中沖裁力、卸料力、推件力和頂件力的總稱。 ? 主要包括確定凸模和凹模的結(jié)構(gòu)和尺寸、選擇坯料的定位方式和所用定位零件、確定卸料和出件方式、選擇和設(shè)計(jì)彈性元件、選擇模架的結(jié)構(gòu)以及確定模具主要零件的材料和熱處理等。 ? 包括條料寬度和導(dǎo)料板間距的計(jì)算、材料利用率的計(jì)算、合理間隙值的確定、凸模和凹模刃口尺寸與公差的計(jì)算等。 ? 根據(jù)生產(chǎn)批量、尺寸大小、精度要求、形狀復(fù)雜程度和實(shí)際的生產(chǎn)條件，合理確定模具的結(jié)構(gòu)形式，即確定采用單工序模還是采用級進(jìn)?；驈?fù)合模進(jìn)行沖裁。當(dāng)可能存在幾個(gè)沖裁方案時(shí)，要通過認(rèn)真分析比較，最后確定其中比較符合生產(chǎn)實(shí)際并且成本最低的一種方案。 ? (2) 確定沖裁工藝方案。 ? 在設(shè)計(jì)模具之前，首先應(yīng)進(jìn)行沖裁件工藝性分析，也就是分析沖裁件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸精度、所用材料等是否符合沖裁的工藝要求，從而確定進(jìn)行沖裁的可能性。 ? 設(shè)計(jì)沖裁模的基本步驟如下。螺釘?shù)囊?guī)格可根據(jù)凹模厚度來確定，具體可參見表 228。螺釘最好采用內(nèi)六角螺釘，其優(yōu)點(diǎn)是緊固牢靠，螺釘頭沉入模板內(nèi)，模具外形比較美觀。 ? (4) 緊固件 ? 模具上的緊固件包括定位銷釘和連接螺釘。如果凸模端面上的單位壓力大于模座材料的許用壓應(yīng)力時(shí)，就應(yīng)加裝墊板；如果凸模端面上的單位壓力小于模座材料的許用壓應(yīng)力時(shí)，則可以省略墊板。 模具主要零部件的設(shè)計(jì) ? (3) 墊板 ? 墊板的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳來的壓力，降低模座單位面積上所受的壓力，防止模座被壓陷損傷。凸模固定板有圓形和矩形兩種，其平面尺寸除了保證能安裝凸模外，還應(yīng)該能夠正確地安裝定位銷釘和緊固螺釘。主要用于精密模具上。圖 260(a)為旋入式模柄，通過螺紋與上模座連接，上端兩平行平面供扳手旋緊用，騎縫螺釘用于防止模柄轉(zhuǎn)動(dòng)，這種模具拆裝方便，但模柄軸線與上模座的垂直度較差，多用于有導(dǎo)柱的中、小型沖模；圖 260(b)為壓入式模柄，它與模座孔采用過渡配合 H7/m6，并加騎縫銷防止轉(zhuǎn)動(dòng)，這種模柄可較好地保證軸線與上模座的垂直度，適用于各種中、小型沖模，生產(chǎn)中最常見；圖 260(c)為凸緣模柄，其凸緣與上模座的沉孔采用 H7/js6過渡配合，用 3~4個(gè)內(nèi)六角螺釘緊固于上模座，多用于大型的模具或上模座中開設(shè)推板孔的中、小型模具； ? 圖 260(d)和圖 260(e)為通用模柄和槽型模柄，優(yōu)點(diǎn)是凸模更換方便，均用于直接固定凸模，主要用于簡單模和彎曲模中；圖 260(f)為浮動(dòng)模柄，主要特點(diǎn)是壓力機(jī)的壓力通過凹球面模柄和凸球面墊塊傳遞到上模，以消除壓力機(jī)導(dǎo)向誤差對模具導(dǎo)向精度的影響。 模具主要零部件的設(shè)計(jì) 圖 259 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的安裝 (H— 模具閉合高度 ) 模具主要零部件的設(shè)計(jì) ? 5. 其他零件 ? (1) 模柄 ? 中、小型模具一般都是通過模柄將上模固定在壓力機(jī)滑塊上，因此模柄的直徑和長度應(yīng)與所選壓力機(jī)的滑塊尺寸相一致。如圖 259所示，當(dāng)模具處于閉合位置時(shí)，導(dǎo)柱上端面與上模座的上平面之間應(yīng)留 10~15mm距離，以保證凸、凹模經(jīng)多次刃磨而使模具閉合高度減小后，導(dǎo)柱仍能正常工作；導(dǎo)柱下端面與下模座下平面之間應(yīng)留 2~3mm距離，以保證模具在壓力機(jī)工作臺上的安裝固定；導(dǎo)套上端面與上模座的上平面之間的距離應(yīng)大于 2~3mm，同時(shí)在上模座上開橫槽，以便排氣。下模座的最小輪廓尺寸，應(yīng)比壓力機(jī)工作臺上漏料孔的尺寸每邊至少要大 40~50mm。為了便于安裝和固定，對于圓形模座，其外徑應(yīng)比圓形凹模直徑大 30~70mm，矩形模座的長度應(yīng)比凹模長度大 40~70mm，其寬度可以略大或等于凹模的寬度。圖 258(a)為對角導(dǎo)柱模架，它的兩個(gè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套位于模具的對角線上，沖裁時(shí)受力均衡，不易引起模具偏斜，并且能實(shí)現(xiàn)縱向和橫向送料，常用于一般精度的沖裁模和級進(jìn)模；圖 258(b)為后側(cè)導(dǎo)柱模架，它的兩個(gè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套位于模具的后側(cè)，操作方便，能實(shí)現(xiàn)縱向和橫向送料，但由于導(dǎo)柱、導(dǎo)套偏置，易引起模具偏斜，適用于沖裁一般精度、沖件較小的模具，不宜于大型模具； ? 圖 258(c)為后側(cè)導(dǎo)柱窄型模架，其特點(diǎn)與后側(cè)導(dǎo)柱模架相同，適用于窄長零件的沖裁；圖 258(d)為中間導(dǎo)柱模架，它的兩個(gè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套位于模具的左右對稱線上，沖裁時(shí)受力均衡，導(dǎo)向精度較高，但只能沿前后單方向送料，常用于復(fù)合模；圖 258(e)為中間導(dǎo)柱圓形模架，主要用于沖裁圓形制件的模具；圖 258(f)為四角導(dǎo)柱模架，它具有四個(gè)沿四角分布的導(dǎo)柱、導(dǎo)套，沖裁時(shí)受力均衡，導(dǎo)向精度高，并且模具剛性好，適用于大型模具?；瑒?dòng)導(dǎo)向模架的導(dǎo)柱、導(dǎo)套結(jié)構(gòu)簡單，加工、裝配方便，應(yīng)用非常廣泛；滾動(dòng)導(dǎo)向模架在導(dǎo)套內(nèi)鑲有成行的滾珠，導(dǎo)柱通過滾珠與導(dǎo)套實(shí)現(xiàn)微量過盈配合 (過盈量一般為 ~)，從而使導(dǎo)向精度高，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，使用壽命長，主要用于高精度、高壽命的硬質(zhì)合金模、薄材料的沖裁模以及高速精密級進(jìn)模。模架及其組成零件現(xiàn)已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)模具要求按國標(biāo)規(guī)定的技術(shù)條件進(jìn)行選用。由于采用彈性元件，故推件力較小，但推件力均勻，出件平穩(wěn)，多用于沖壓薄板大件以及工件平整度要求較高的模具。其工作原理是在沖壓結(jié)束后上?；爻虝r(shí)，利用壓力機(jī)滑塊上的打料桿，撞擊上模內(nèi)的打桿與推件板 (塊 )，將凹模內(nèi)的工件推出，其推件力大，工作可靠。 ? 推件裝置主要有剛性推件裝置和彈性推件裝置兩種。 模具主要零部件的設(shè)計(jì) 模具主要零部件的設(shè)計(jì) ? 2) 出件裝置 ? 出件裝置的作用是將卡在凹模中的沖件或廢料推下或頂出。為了確保卸料可靠，裝配模具時(shí)，彈壓卸料板的壓料面應(yīng)超出凸模端面 ~。因此，質(zhì)量要求較高的沖裁件或薄板沖裁宜用彈壓卸料裝置。 ? 圖 252(a)的卸料板裝在上模上，常用于正裝式的單工序沖裁模；圖 252(b)的卸料板裝在下模上，常用于倒裝式的復(fù)合模；圖 252(c)為帶小導(dǎo)柱的彈壓卸料裝置，用于彈壓卸料板給凸模作導(dǎo)向時(shí)。 ? 彈壓卸料裝置的常見結(jié)構(gòu)形式如圖 252所示。 模具主要零部件的設(shè)計(jì) 模具主要零部件的設(shè)計(jì) ? 當(dāng)卸料板僅起卸料作用時(shí)，卸料板與凸模的單邊間隙一般取 ~，板料薄時(shí)取小值，板料厚時(shí)取大值。采用剛性卸料裝置時(shí)，如果板料較薄，會(huì)引起板料翹曲，使沖件不平，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞模具。圖 251(a)為封閉式，廣泛用于沖裁板料較厚、平直度要求不很高的零件；圖 251(b)為懸臂式，主要用于窄而長零件的沖孔和切口。按結(jié)構(gòu)的不同，卸料裝置分為剛性卸料裝置和彈壓卸料裝置兩種。 特點(diǎn)是定位精度高，操作方便，生產(chǎn)效率高， 制造較復(fù)雜，材料利用率較低。 （ 5）以側(cè)刃、導(dǎo)正銷和導(dǎo)料板組合定位 以側(cè)刃定距，以導(dǎo)正銷作精定距，以導(dǎo)料板 導(dǎo)向。 （ 4）以側(cè)刃和導(dǎo)料板組合定位 以側(cè)刃定距，以導(dǎo)料板導(dǎo)向，一般適用于三 工位以下的級進(jìn)模。一 般用于三工位以下的級進(jìn)模。 特點(diǎn)是制造簡單，對材料精度要求較低，但 定位精度較低，操作不方便，材料利用率較低， 生產(chǎn)效率低。 a擋料銷 b、 c導(dǎo)料銷 課件應(yīng)用動(dòng)畫 \導(dǎo)料銷擋料銷組合定位 .wmv （ 2）以臨時(shí)擋料銷、擋料銷和導(dǎo)料板組合定位 以初始擋料銷確定條料初始位置，以擋料銷 定距，以導(dǎo)料板導(dǎo)向。一般用 于單工序模和復(fù)合工序模等定位精度要求不高的 場合。 （ 4）在保證精度、滿足生產(chǎn)類型的前提下，盡 量提高材料利用率。 a 、 b －定位板， c 、 d －定位銷 定位板選擇原則： 1） 定位板便于取放工件，操作安全； 2）形狀不對稱工件，定位板須有方向性； 3）需多道沖壓工序完成的工件，定位板取同 一個(gè)定位基準(zhǔn)。其定位方式有外緣定位（圖 250a）和內(nèi)孔定位（圖 250b）。 課件應(yīng)用動(dòng)畫 \導(dǎo)正銷定位 .wmv 導(dǎo)正銷在凸模上的固定形式 固定在凸模固定板上的導(dǎo)正銷 工步較多，精度較高，零件上又無適宜導(dǎo)正 的孔的級進(jìn)模，常在條料的空位處設(shè)置工藝孔， 供導(dǎo)正銷導(dǎo)正條料。 4）多工序級進(jìn)模（多采用雙側(cè)刃結(jié)構(gòu)） （導(dǎo)頭） 常用于級進(jìn)模中，以保證工件上的孔與外形 的相對位置精度，消除送料的步距誤差，起到精 確定位的作用。 采用側(cè)刃的條件： 1）窄長工件 2）料厚較?。?t） 3）成形側(cè)刃成形工件側(cè)邊外形 側(cè)刃數(shù)量可以是一個(gè)，也可以兩個(gè)。 播放動(dòng)畫 因常需將側(cè)刃的沖切刃口形狀設(shè)計(jì)成為工件邊緣的部分形狀，故稱為成形側(cè)刃。 刃口的磨損 較嚴(yán)重，強(qiáng)度也較差，因此不適于沖厚料。 1）長方形側(cè)刃 制造簡單，但當(dāng)側(cè)刃刃口部分磨鈍后，會(huì)使 條料邊緣處出現(xiàn)毛刺而影響正常送進(jìn)。 側(cè)刃斷面的長度等于步距，側(cè)刃前后導(dǎo)尺兩側(cè)之間的距離不等，其差值為側(cè)刃所切去的條料旁側(cè)材料的寬度。不適 用于多工位的級進(jìn)模。 送料過程為一推一拉。回帶式活動(dòng)擋料銷常用于具有固定卸料板的模具上。 模具主要零部件的設(shè)計(jì) 模具主要零部件的設(shè)計(jì) ? 活動(dòng)擋料銷的常見結(jié)構(gòu)如圖 242所示。當(dāng)定位銷孔離凹?？卓谔鼤r(shí)，為了保證凹模有足夠的強(qiáng)度，應(yīng)采用鉤形擋料銷。 ? 固定擋料銷又分為圓頭擋料銷 (見圖 241(a))和鉤形擋料銷 (見圖 241(b))兩種。對于塊料或工序件的定位，往往也要保證這兩個(gè)方向上的位置，常用的定位零件有定位銷、定位板等。 模具