【正文】 ? ? ? ? mmZZTmmZZT dp , m i nm a xm i nm a x ?????? 選定。 于是， 凹 凸模直徑尺寸為： ? ? ? ? mmmmKDD dTd ..000 ??? ??????? （ 41） ? ?0min pTdp ZDD ??? mmmm 0 )( ?? ??? （ 42） 式中， K 按工件精度為 ITl4 級而選定為 。 一種凸緣筒形零件 的沖壓工藝與模具設計 26 機自 07102 班 郭勝 落料凹模的外形尺寸確定：取凹模壁厚 mmmm 60~45 ( 2~ 倍的凹模厚度 ) (查《沖模設計手冊》 ]2[ 表 145)，根據沖裁力，從 《沖模設計手冊》 ]2[ 圖 1415得凹模厚度為 30mm，調整其符合標準，即凹模外徑設計為 F200mm。 拉深 首次拉深件按未注公差的極限偏差考慮，因零件是標注內心尺寸，故拉深件的內徑尺寸為 55mm。 由《沖模設計大典》 ]3[ 第三卷表 有： ? ? mmmmddpTp 0 i n )( ??? ??????? ? ? ? ? mmmmZdd dTd i n ??? ????????? 其中 ?? (查《機械設計課程設計 手冊 》 ]4[ P104), , ?? dp TT (查《機械設計課程設計 手冊 》 ]4[ 表 511), mmtZ ??? 選定標準模架、確定閉合高度及總體尺寸 上、下模板與導向裝置的總體稱為模架，而無導向裝置的一套上、下模板稱為模座。上、下摸板上不僅要安裝沖模的全部零件，而且要承受和傳遞沖壓力。因此，模板應具有足夠的強度和剛度。如果剛度不足，工作時會產生較大的彈性變形，導致模具零件迅速磨損或破壞．使沖模壽命顯著降低 。 模具設計時，通常是按標準選用模架或模座。進行模板設計時，矩形模板的長度應比凹模長度大 40～ 70mm．而寬度取凹模寬度相同或稍大。另外，下模板的輪廓尺寸還應比壓力 機工作臺漏料孔每邊至少大 40～ 50mm。模板厚度可參照凹模厚度估算，通常為凹模厚度的 l～ 倍 。 上、下模板的導柱、導套安裝孔通常采用組合加工，以保征上、下模板孔距的一一種凸緣筒形零件 的沖壓工藝與模具設計 27 機自 07102 班 郭勝 致。模板上、下平面之間還有平行度要求。模板大多是鑄鐵或鑄鋼件，這里選用鑄鐵件，其結構應滿足鑄造工藝要求。另外，大型模板上還直設置起重孔或起吊裝置，便于模具起吊運輸導柱套的布置方式常見的有后側布置、中間兩側布置、對角布置和四角布置四種。中間兩側布置時，受力平衡，但只能一個方向送料，多用于彎曲模和拉深模。對角布置方式受力也較平衡，使用時可以兩個 方向送料，操作較為方便。采用四個導柱、導套四角布置的導向裝置。受力最均勻，導向精度高，但結構復雜，僅用于大型沖?；驅ぜ纫筇貏e高的場合。采用中間兩側布置和對角布置時，兩導柱 (導套 )的直徑一般不相等，以避免裝錯方向時損壞凸、凹模刃口。 后側布置時，導柱、導套受力不平衡，影響導向精度。 該模具對導向要求不太嚴格 ,沖壓偏移力 較 小 ，故采用 后側導柱 布置方式。 按其標準選擇具體結構，尺寸如下表 41 所示： 表 41 后側導柱模架參數(shù) 名 稱 尺 寸 材 料 熱處理 上模座 50202000 ?? HT250 下模座 60202000 ?? ZG230450 導 柱 19032? 20 滲碳 5662HRC 導 套 4811532 ?? 20 滲碳 5662HRC 壓入式模柄 D=60mm 的 C 型模柄 Q235 模具閉合高度：最大 265mm,最小 220mm 一種凸緣筒形零件 的沖壓工藝與模具設計 28 機自 07102 班 郭勝 模具的實際閉合高度，一般為： H=上模板厚度 +墊板厚度 +沖頭長度 +凹模厚度 +凹模墊塊厚度 +下模板厚度沖頭進入凹模深度 該副模具因上模部分 采 用墊板 厚度定為 10mm,未用凹模墊塊 (經計算，受到的壓應力小于模座材料所允許的壓應力 )，故允許這種設計。如果沖頭 (這里具體指凸凹模 )的長度設計為 85mm，凹模 (落料凹模 )厚度設計為 60mm，則該模具的實際閉合高度為： ? ? mmmmH ???????? 查開式壓力機技術參數(shù)表知， 400kN 壓力機最大閉合高度為：固定式和可傾式最大閉合高度為 300mm(封閉高度調節(jié)量 80mm)，活動臺閉合高度最大為 300mm最小為 150mm。故實際設計模具閉合高度 H=246mm 符合要求。因為一般取 mmHHmmH 510 m a xm i n ???? ,即 : mmHmm 2 9 51 6 0 ?? 顯然， H 取 246mm 合適 。 模具零件的結構設計 模具設計在主要工藝設計及模具總體設計之后進行。 (1)工作零件 1落料凹模 (如圖 所示 ) 一種凸緣筒形零件 的沖壓工藝與模具設計 29 機自 07102 班 郭勝 圖 3． 6 凹模 圖 落料凹模 外形尺寸和厚度已定；需要三個以上螺紋孔，以便與下模板固定；需要有兩個與下模板同時加工的銷釘孔；標準尺寸精度、形位公差及粗糙度。 2拉深凸模 (如圖 所示 ) 一種凸緣筒形零件 的沖壓工藝與模具設計 30 機自 07102 班 郭勝 圖 凸模 設計外形尺寸 (工作尺寸已定 )；一般有出氣孔 (工廠取為 φ 4mm)； 以便與下模板固定 (工廠實際用兩個螺釘緊圓，其設計不很合理 )；標注尺寸精度、形位公差及粗糙度。 3凸凹模 (如圖 所示 ) 一種凸緣筒形零件 的沖壓工藝與模具設計 31 機自 07102 班 郭勝 圖 凸凹模 4凸凹模固定板 (如圖 所示 ) 一種凸緣筒形零件 的沖壓工藝與模具設計 32 機自 07102 班 郭勝 圖 凸凹模固定板 設計 時采用凸凹模固定板 （圖 ） 使凸凹模 與上模板固定； 凸凹模固定板要有兩個與上模板同時配 做的銷釘孔；標注尺寸精度、形位公差及粗糙度。 (2)定位零件 擋料件 一種凸緣筒形零件 的沖壓工藝與模具設計 33 機自 07102 班 郭勝 圖 固定擋料銷 該件的作用是限定條料的送進距離，并起定位作用。擋料件主要形式有固定擋料銷，活動擋料銷，臨時擋料銷和側刃等。 固定擋料銷分圓形和鉤形兩種，一般裝在襖木上，圓形擋科銷結構簡單，制造容易，但銷孔離凹模刃口太近，回削弱凹模強度，鉤形擋料銷銷孔遠離刃口，你會削弱凹模強度，為防止形狀不對稱的鉤頭轉動，需加定向錆，增加了結構的復雜性。固定擋料銷適用于手工送料的簡單?；蚣夁M模。故選用圓形固定擋料銷 。其具體形狀和尺寸如圖 。 一種凸緣筒形零件 的沖壓工藝與模具設計 34 機自 07102 班 郭勝 (3)卸料、推件零件 1卸料板 圖 卸料裝置由卸料板本體，導板、卸料彈性元件，卸料螺釘組成。 無導向彈壓卸料板，廣泛應用于薄材料和沖件要求平整的落料、沖孔、復合模等模具上的卸料。卸科效果好、操作方便。彈壓元件可用彈簧或硬橡膠板，一般以使用彈簧較好。 內形與凸凹模 (或凸模 )間隙配合，外形隨彈簧或橡皮的數(shù)量、大小而定；需有三個以上螺紋孔與卸料螺釘配合；如不是橡皮而是用彈 簧卸料時，需加工平穩(wěn)彈簧的沉孔；厚度一般 10mm 上下；如模具有擋料銷擋料定位，應給擋料釘殼位置留空。 一種凸緣筒形零件 的沖壓工藝與模具設計 35 機自 07102 班 郭勝 2頂料板 (該模具兼作壓邊圈 )(如圖 所示 ) 圖 壓邊圈 內形與拉深沖頭間隙配合，外形受落料凹模的限制；一般與頂料桿 (三根以上 )、橡皮等構成彈性卸料系統(tǒng)；頂料桿的長度 =下模板厚 +落料凹模 頂料板厚。 3打料塊 (如圖 所示 ) 圖 前部外形與拉 深凹模間隙配合且后部必須更大；一般與打料桿聯(lián)合使用，靠兩者的自重把工件打出來：打料桿的長度 =模柄總高 +凸凹模高 打料塊厚。 推桿的長度應高出壓力機滑塊模柄孔 mm10~5 ；推件器須高出凹模刃口平面mm1~ ；為了使推件力均衡分布．推銷要分布均勻，長短一致。推板一般裝在上模的孔內。其厚度與工件尺寸和推件力有關，對于中小件，一般取 mm10~5 ,為了保證凸模的支承剛度和強度，放推板的孔不能全部挖空。因此 ，推板的形狀一種凸緣筒形零件 的沖壓工藝與模具設計 36 機自 07102 班 郭勝 要按推下工件的形狀來設計。 4彈簧的選用與計算 己知沖裁料厚 mmt 2? ，卸料力為 6209N，根據沖模結構要求安放 6根彈簧。則每根彈簧承擔的卸料力即為該彈簧的預壓力： NP 1035662090 ?? 彈簧絲直徑的計算 (由 《機械設計教程》 ]5[ 156 得彈簧直徑 d 的計算公戈為 : ? ??FKCd ? 當按照上式 求取彈簧絲直徑時 ,因旋繞比 C 和許用應力 ??? 均與直徑 d 有關 ,故須經試算才能求得彈簧絲的直徑 d .選定彈簧材料為回火鋼絲 ,查《機械設計教程》 ]5[ 表 152,153 得 : ??? = MPa648~567 這里取 600, 旋繞比 C 查《機械設計教程》 ]5[ 表 155 初選 C=6,則式中由《機械設計教程》 ]5[ 155 得 : 44 1461 ???? CCCK = mmd ???? 則 d =6 滿足 C 值的取值要求 彈簧圈數(shù)的確定 : 彈簧圈數(shù) n的確定與彈簧的變形有直接關系 ,圓柱彈簧受載后的 軸向變形量 : Gd nFCGd nFD 343 88 ??? 。 式 中 , n 為彈簧的有效圈數(shù) 取 10。G 為彈簧的切變模量 .查表得 G=80GPa. mmmm 10610358 6 3 ???? ????? 則彈簧的原始長度 L=85+37=122mm 適當擴大選用 推薦系列 L=130mm. 一種凸緣筒形零件 的沖壓工藝與模具設計 37 機自 07102 班 郭勝 (4)導向零件 對于生產批量大，要求模具壽命長，便于安裝、精度高的沖壓模具，都應采用導向裝置。常用的導向裝置有導板式、導柱導套式和滾珠導套式。