【正文】 (5 螺釘、銷釘固定法：此法用作圓形 直通式大截面有螺釘、銷釘分布位置的凸模的固定，如圖 4— 8 所示。 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(jì)凸模的結(jié)構(gòu)形式，將落料凸模和中心圓孔凸模采用臺(tái)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。但是，在 凸模 特別細(xì)長(zhǎng)而坯料厚度較厚的情況下，尤其是在沖裁時(shí)，則有必要對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核。校核工作包括承壓能力和縱向抗彎曲能力校核兩個(gè)方面。不管是用于分離加工的 凹模，還 是用于成形加工凹模，基本上都是板塊狀零件。 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(diǎn)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 。錐角 ? 的選取與加工方法有關(guān) .放電加工時(shí) ,取， 3015?? 。一般用于形狀簡(jiǎn)單，精度要求不 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 28 太高的零件沖裁。直壁高度沖材料的厚度有關(guān)。常用于形狀較復(fù)雜或精度要求較高的沖裁。因此，這種形式用得也很普遍。 凹模的厚度 (或稱高度 )H 及壁厚 C 可由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定。 表 4— 1 系數(shù) K 值 t/mm b/mm 1 2 3 ＞ 3 ＜ 50 50 100 100 200 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 29 ＞ 200 (1)落料凹模結(jié)構(gòu)尺寸的確定 料厚 ，查表 4— 1 得， K=，代入式（ 4— 4），可求的凹模厚度 H=? 50=14mm ( 為保證凹模強(qiáng)度，取 H? 30mm) 凹模壁厚 C=2? 14=28mm （為保證凹模強(qiáng)度，取 C? 30mm） 在實(shí)際設(shè)計(jì)生產(chǎn)當(dāng)中，為使模具的結(jié)構(gòu)形式合理勻稱，還應(yīng)對(duì)理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。所以應(yīng)對(duì)落料凹模理論計(jì)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(jì)算方法（式 4— 6）來計(jì)算其尺寸， 故取壁厚 C=17mm， H=30mm。 (2)沖孔凹模結(jié)構(gòu)尺寸的確定 由于沖孔凹模上的型孔較多，不能單純的象落料凹模那樣來確定結(jié)構(gòu)尺寸，實(shí)際中常按凸凹模設(shè)計(jì)時(shí)保證最小壁厚來確定結(jié)構(gòu)尺寸。 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 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(jì)與計(jì)算 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 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(qiáng)度，而且還要有足夠的剛度。如果剛度不足工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的彈性變形而導(dǎo)致模具零件迅速磨損或破壞。此外，上、下模兩部分還分別對(duì)稱地用兩個(gè)銷釘銷緊，以防轉(zhuǎn)動(dòng)和錯(cuò)位。模具設(shè)計(jì)時(shí)，通常都是按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選用模架或模座，只有在不能使用標(biāo)準(zhǔn)的特殊情況下才進(jìn)行模板設(shè)計(jì)。同樣，矩形模板的長(zhǎng)度應(yīng)比凹模長(zhǎng)度大 40mm70mm，而寬度可取與凹模寬度相同或稍大些。大型模 板為選用運(yùn)輸方便和安全，應(yīng)有起吊孔，在其側(cè)向加工。下模板通常比上模板取得厚一些。 模架機(jī)構(gòu)圖如 圖 4— 12，所示。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(gè)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(dòng)和松動(dòng)．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(dòng)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(jī)導(dǎo)滑誤差對(duì)模具導(dǎo)向精度的影響。 模柄材料一般選用優(yōu)質(zhì)碳素鋼中的 45 鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼中的 Q23 Q275 鋼等。 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 33 圖 4— 12 模柄結(jié)構(gòu)圖 凸模固定板與墊板的設(shè)計(jì) (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。 固定板與凸模采用過渡配合，壓裝后將凸模尾部與固定扳一起磨平。本次設(shè)計(jì)中固定板采用 45 鋼材料加工。其固定板結(jié)構(gòu)如圖 4— 13 所示。凸模端面對(duì)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(shí)，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(shí)，可以不加墊板。 因?yàn)榛⌒慰淄鼓５慕孛孑^小，且沖裁刃口長(zhǎng)度又較長(zhǎng)，故應(yīng)以弧形凸模為例計(jì)算其是否加墊板。代入式（ 4— 7）計(jì)算可知， 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 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 ??? 。 圖 4— 14 凸模墊板 凹模固定板的設(shè)計(jì) 一般情況下，凹模都采用整體式結(jié)構(gòu)，是不用設(shè)計(jì)專門的固定板來固定的。若采用整體式凹模設(shè)計(jì)，整個(gè)凹模都得采用和凹模一樣的材料來加工，這樣就比較浪費(fèi)材料。這樣設(shè)計(jì)的結(jié) 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 36 構(gòu)形式既節(jié)約了材料又便于模具的裝配。 圖 4— 15 凹模固定 板 結(jié)構(gòu)圖 定位零件的設(shè)計(jì)與計(jì)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(duì)于模具的工作零件處于正確的位置。二是在與送料方向垂直方向上的定位，通常稱為送進(jìn)導(dǎo)向。導(dǎo)銷式即在條料的同一測(cè)設(shè)置兩個(gè)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(dòng)導(dǎo)料銷。導(dǎo)銷也可以壓裝 在凹模上。此外也可設(shè)計(jì)成導(dǎo)尺送進(jìn)導(dǎo)向的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)。如圖 4— 16 所示。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(jì) 37 該等于條料的最大寬度在加一間隙值。 圖 416 導(dǎo)尺結(jié)構(gòu)圖 A=B+c (4— 8) 式中： B 為條料寬度， c 為條料與導(dǎo)板之間的間隙，可查《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》表2— 7。導(dǎo)尺與導(dǎo)板 (有時(shí)兼作剛性卸料板 )可以分開制造，也可以制成整體的。 由于本次設(shè)計(jì)中采用的是剛性卸料板卸料，因此送進(jìn)導(dǎo)向方式采用導(dǎo)尺導(dǎo) 向。條料與導(dǎo)料板之間的間隙可通過查表選取。導(dǎo)板的相關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸如下圖 4— 17 所示。 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(dòng)式兩種。 (1)固定擋料銷 這種擋料銷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造。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(shí)，可采用圖 4— 21 的扇形擋料銷或鉤形擋料銷。為防止鉤頭轉(zhuǎn)動(dòng)需有定位 銷 [6]，從而增加制造加工量。當(dāng)條料前進(jìn)時(shí)，條料推動(dòng)回拉式擋料銷的斜面使之上升，不影響條料前進(jìn)。然后條料回拉定距。 （ 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(qiáng)度，如圖 4— 23 所示，有時(shí)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(shí)定距．另一頭 (調(diào)頭 )送料時(shí)被壓進(jìn)凹模而不會(huì)干涉。另外條料在剛送進(jìn)的前兩步時(shí)需要用始用擋料銷定位，從第三步開始用鉤形擋料銷擋料。它既可以與始用擋料 +固定擋料配合使用。 當(dāng)制件上有適宜于導(dǎo)正銷導(dǎo)正用的孔時(shí)，導(dǎo)正銷固定在落料凸模上。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(jì)成如圖 4— 24 的結(jié)構(gòu)形式 [4]。 常用的 卸料裝置 有： （ 1） 固定卸料 板 ： 常用的固定卸料板有圖 4— 25 所示的幾種形式。圖 b 為寬大工件邊緣沖孔所用的卸料板。 卸料板型 孔 與 凸 模形狀一樣。如果固定卸料板在卸料的同時(shí) 還起引導(dǎo)凸模 運(yùn)動(dòng)的作用，則與凸模 保持 H7/h6 或 G7/ h6 配合。這種固定卸料板又稱為導(dǎo)板：圖 4— 25a 中凹 模 與卸料板之間的距離 H 應(yīng)比板料厚度 t 與擋料銷 6的高度之 和 大 2— 4mm。主要用于料厚大于 。彈壓卸料板 1 用卸料螺釘 2吊裝在墊板 5 上。 回程時(shí)橡皮或彈簧放松，推動(dòng)卸料板，將卡在凸模 7 上的料卸下。卸料板的凸臺(tái)高度等于或和大于導(dǎo)料板高度。 卸料板其他尺寸可在標(biāo)準(zhǔn)中查得 。 沖裁時(shí)彈壓卸料板對(duì)條料有壓緊作用，工件的平整度較好。生產(chǎn)實(shí)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 。 查參考文獻(xiàn) 【 6】 卸料版的設(shè)計(jì)知： 卸料板應(yīng)有足夠的剛度，其厚度可按式（ 4— 13）計(jì)算。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。其卸料板的結(jié)構(gòu)尺寸圖如圖 4— 27。導(dǎo)板的導(dǎo)向孔按凸模斷面形狀加工，采用 IT6— 7 級(jí)精度間隙配合。導(dǎo)板必須具有足夠的厚度，其平面尺寸一般與凹模相同。為了避免熱處理變形，時(shí)常不進(jìn)行熱處理，所以其耐 磨性能差，實(shí)際上很難達(dá)到 和保持可靠與穩(wěn)定的導(dǎo)向精度。較大型模具多用階梯形導(dǎo)柱，其大端直徑取等于導(dǎo)套的外徑，從而使上、下模板安裝導(dǎo)柱、導(dǎo)套的孔徑相等，可以在一般的設(shè)備上同時(shí)加工保證 同 軸度。為了提高導(dǎo)向的可靠性 ．增加 導(dǎo)向部分長(zhǎng)度， 可取 導(dǎo)套 長(zhǎng)度比模板的厚度 大 些 。導(dǎo)套的硬度 (5660HRc)應(yīng)稍低于導(dǎo) 柱 。當(dāng)沖模 工作速度較高或?qū)_模精度要求較高時(shí)，可以采 用 滾 動(dòng)式的導(dǎo) 柱 、 導(dǎo)套 裝置 。這次設(shè)計(jì)中由于模架是采用的標(biāo)準(zhǔn)模架，導(dǎo)柱、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式是隨標(biāo)準(zhǔn)模架配套的。本次設(shè)計(jì)中選用的模架標(biāo)準(zhǔn)為凹模周界 。其導(dǎo)柱、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)圖如圖 4— 28 和 4— 29 所示。沖壓設(shè)備選擇是沖壓工藝過程設(shè)計(jì)的一項(xiàng)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(shí)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。 設(shè)備類型的選擇 設(shè)備類型的選擇要依據(jù)沖壓零件的生產(chǎn)批量、零件尺寸的大小、工藝方法與性質(zhì)及沖壓件的尺寸、形狀與精度等要求來綜合考慮。 表 5— 1 按沖壓件大小選擇設(shè)備 零件大小 選用壓力機(jī)類型 特點(diǎn) 適用工序 小型或中小型 開式機(jī)械壓力機(jī) 有一定的精度和剛度；操作方便 ，價(jià)格低廉 分離及成形 （深度淺的成形件） 大中型 閉式機(jī)械壓力機(jī) 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(shí)，可參照表 5— 2。在選用設(shè)備類型時(shí)，還應(yīng)充分注意到設(shè)備的精度與剛度。設(shè)備的精度也有類似的問題。如果日前沒有效理想的設(shè)備供選擇 ，則應(yīng)該設(shè)法利用現(xiàn)有設(shè)備來完成工藝過程。雖然是大批量生產(chǎn)，但一般的機(jī)械壓力機(jī)均能滿足其要求。 設(shè)備規(guī)格的選擇 在選定設(shè)備類型之后，應(yīng)該進(jìn)一步根據(jù)沖壓件大小、模具尺寸及工藝變形力來確定設(shè)備規(guī)格和具體參數(shù)。 2)裝配模具的相關(guān)尺寸 壓力機(jī)的工作臺(tái)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(duì)工作臺(tái)受力不利，工作臺(tái)面中間孔的尺寸要保證漏料或順利安放模具頂出料裝置。 3)閉合高度 沖床的閉合高度是指滑塊處于上死點(diǎn)時(shí)，滑塊下平面至工作臺(tái)上平面間的開擋空間尺寸。顯然、沖床的閉合高度應(yīng)與模具的閉合高度相適應(yīng)。一般模具的閉合高度 H 應(yīng)滿足以下關(guān)系， Hmax5≥H≥Hmin+10 （ 5— 1） 如果模具封閉高度小于設(shè)備 的最小封閉高度時(shí)，可以用附加墊板 (在下模座下面 )達(dá)到要求。二是模柄長(zhǎng)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。要求 《墊片》沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)