【正文】 ，為提高模具壽命和工件質(zhì)量，該復(fù)合模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式，即方案四最佳。 3 模具工作部分尺寸計(jì)算 工作 零件刃口尺寸計(jì)算 沖載間隙分析 （ 1）間隙對沖載件尺寸精度的影響 沖載件的尺寸精度是指沖載件的實(shí)際尺寸與基本尺寸的差值，差值越小，則精度越高，這個(gè)差值包括兩個(gè)方面的偏差，一是沖載件相對于凸?；虬寄５钠?，二是模具本身的制造偏差。 （ 2）間隙對模具壽命的影響 模具壽命受各種因素的綜合影響，間隙也許是模具壽命諸因素中最主要的因素之一，沖載過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，而且間隙越小，模具作用的壓應(yīng)力越大，摩擦也越嚴(yán)重，所以過小的間隙對模具壽命極為不利，而較大的間隙可使凸模側(cè)面及材 料間的摩擦減小，并延緩間隙由于受到制造和裝配精度的限制，出現(xiàn)間隙不均勻的不利影響，從而提高模具壽命。 （ 3）間隙對沖載工藝力的影響 隨著間隙的增大，材料所受到的拉應(yīng)力增大，材料容易斷裂分離，因此沖載力減小。通常沖載力的降低并不顯著，當(dāng)單邊間隙在材料厚度的 %20~%5 左右時(shí)，沖載力的降低不超過 %10~%5 。間隙對卸料力和推料力的影響比較顯著。間隙增大后，從凸模里卸料和從凹模里推料都省力，當(dāng)單邊間隙達(dá)到材料厚度的%25~%15 左右時(shí)的卸料力幾乎為零，但間隙繼續(xù)增大，因?yàn)槊淘龃?，又將引起卸料力、頂件力迅速增大? （ 4）間隙值的確定 由以上分析可見，凸、凹模間隙對沖載件質(zhì)量、沖載工藝、模具壽命都有很大的影響。因此，設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇合理的間隙，以保證沖載件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖載力小、模具壽命高，但分別從質(zhì)量，沖載力、止動(dòng)片沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì) 18 模具壽命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個(gè)數(shù)值，只是彼此接近?？紤]到模具制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個(gè)合適的范圍作為合理間隙，只要間隙在這個(gè)范圍內(nèi)，就可以沖出 良好的制件，這個(gè)范圍的最小值稱為最小合理間隙 minC ，最大值稱為最大 maxC 。考慮到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)要采用最小合理間隙值。 落料模具工作零件刃口尺寸計(jì)算 落料時(shí)，因外形輪廓較 簡單 ，故模具按配合加工的方法制造，其凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下： 落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計(jì)算，凹模磨損后，刃口部分尺寸都增大，因此均屬于 A類尺寸。零件圖中落料部分的尺寸偏差如下： mm0 ? mm0 ? mm0 ? mm0 ? 查表 可知： 凸模和凹模最小間隙為： mmZ in ? 凸模和凹模最大間隙為： mmZ ax ? 查相關(guān)資料得因數(shù) x 為： 當(dāng)工件精度 IT10 以上 x=1 當(dāng)工件精度 IT11 到 IT13 x= 當(dāng)工件精度 IT14 x= 所以落料凹?；境叽鐬椋? 4/0m a x )( ????? xDD d 尺寸 mm0 ? ： mmD )( ?? ???? 尺寸 mm0 ? ： mmD )( ?? ???? 尺寸 mm0 ? ： mmD )( ?? ???? 尺寸 mm0 ? ： mmD 0 4 )( ?? ???? 落料部分相應(yīng)的凸模尺寸按凹模尺寸配制，保證其雙面間隙為： 到 沖孔模具工作零件刃口尺寸計(jì)算： 沖孔時(shí)，凸模外形為圓孔，故模具采用凸、凹模分開加工的方法制造，以沖孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)算，其凸、凹模刃口部分尺寸計(jì)算如下： 查表 可知： 凸模和凹模最小間隙為： mmZ in ? 凸模和凹模最大間隙為： mmZ ax ? 查相關(guān)資料得因數(shù) x 為： 當(dāng)工件精度 IT10 以上 x=1 止動(dòng)片沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì) 19 當(dāng)工件精度 IT11 到 IT13 x= 當(dāng)工件精度 IT14 x= 根據(jù)公式 和公式 得 0 4/m in )( ????? xddT 4/0m in )( ???? Zdd TA 孔 ?? ： mmd T 0 4/ )( ?? ???? mmd A )2 4 1 ( ?? ??? 校核： mmAT ?? ?? mmZZ inm a x ?? 滿 足： m inm a x ZZAT ??? ?? 條件 孔 ?? ： mmd T 0 4/ )( ?? ???? mmd A 0 5 )( ?? ??? 校核： mmAT ?? ?? mmZZ inm a x ?? 滿足： m inm a x ZZAT ??? ?? 條件 孔 ?? ： mmd T 0 4/ )( ?? ???? mmd A )2 4 3 ( ?? ??? 校核： mmAT ???? mmZZ inm a x ?? 滿足： m inm a x ZZAT ??? ?? 條件 孔中心尺寸計(jì)算 ??? 81LLd mmL d 2 ?????? mmL d 2 ?????? . 卸料裝置中彈性元件的計(jì)算 卸料塊的設(shè)計(jì) 卸料裝置一般是彈性的 ,其基本零件是卸料板、卸料螺釘和彈性元 件（彈簧或橡膠）組成，彈性卸料板的平面外形尺寸等于或稍大于凹模板尺寸，厚度取凹止動(dòng)片沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì) 20 模厚度的 ～ 倍。卸料板與凸模的雙邊間隙根據(jù)沖件料厚確定，一般取～ 。此外，為便于可靠卸料，在模具開啟狀態(tài)時(shí)，卸料板工作平面應(yīng)高出凸模刃口端面 ～ 。卸料螺釘一般采用標(biāo)準(zhǔn)的階梯形螺釘，其數(shù)量按卸料板形狀與大小確定，卸料板為圓形時(shí)常用 3～ 4個(gè)，為矩形時(shí)一般用 4～ 6 個(gè)。卸料螺釘?shù)闹睆酱笮】蛇x 8～ 12mm，各卸料螺釘?shù)拈L度應(yīng)一致，以保證卸料板水平和均勻卸料。彈性卸料裝置依靠彈簧或橡皮的彈力來卸料，卸較力不 太大，但沖壓時(shí)可兼起壓料的作用。 彈性元件橡膠的設(shè)計(jì) （ 1）橡膠的形狀及數(shù)量 由于橡膠允許承受的載荷較大，安裝靈活方便，因而是沖裁模中常見的彈性元件。 沖裁中用于卸料的橡膠有聚氨脂橡膠和合成橡膠，其中聚氨脂橡膠性能比合成橡膠優(yōu)異，所以采用聚氨脂橡膠，形狀為圓筒形橡膠，假設(shè)數(shù)量為 n=4 （ 2）確定橡膠的自由高度 0H 工）（ HH 4~ ? mmth6231hh 21???????工作 其中： 工作h 卸料板工作行程 1h 為凸凹模凹進(jìn)卸料板的深度，取 1mm 2h 為凸凹模沖載后進(jìn)入凹模的深度 3mm t為材料厚度 2mm mm11mm)56()10~5(6 ????? ?? 修工作工 hhH 其中： 工H 橡膠工作行程 修h 為凸凹模修磨量，取 5mm 綜合上述， mm4440 ?? 工HH ，取 工H 為 0H 的 25% （ 3）確定橡膠的預(yù)壓縮量 預(yù)H 0H15%~%10 ）（預(yù) ?H %15 0 ???? HH 預(yù) （ 4）每個(gè)橡膠承受的載荷 1F 選用四個(gè)圓筒形橡膠 止動(dòng)片沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì) 21 NFF X 24754990041 ??? （ 5）橡膠的外徑 D ))/(( PFdD ?? 其中 d為圓筒形橡膠的內(nèi)徑，假如選用 直徑為 8mm 的卸料螺釘，取橡膠上螺釘過孔的直徑 d=10 ㎜， MPaP 1? 。 所以 mmD 57? 為 了 保 證 足 夠 的 卸 料 力 ， 可 取 D=60mm 。根據(jù) 得 H=40mm,d=,D1=78mm,F== 40=12mm. （ 6）校核橡膠的自由高度 0H ??H 橡膠墊的高徑比在 ~ 之間，所以 選用的橡膠墊規(guī)格合理。橡膠的裝模高度約為 ??? 預(yù)安 HHH 其結(jié)構(gòu)圖如圖 31： 圖 31橡膠 4 主要零部件設(shè)計(jì) 止動(dòng)片沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì) 22 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 凸凹模 零件外形相對 簡單 ，根據(jù)實(shí)際情況并考慮加工，為了滿足凸凹模強(qiáng)度和剛性，將凸凹模設(shè)計(jì)成階梯式，使裝配修磨方便。采用成形銑、成形磨削加工。凸凹?？傞L L： mmhhhhL4321????????? 其中 1h 為凸凹模固定板厚度， 2h 為 橡膠安裝高度， 3h 為彈性卸料板厚度， 4h為凸凹模凹進(jìn)彈性卸料板厚度。其結(jié)構(gòu)圖如圖 41： 圖 41凸凹 模 落料凹模 （ 1）凹模結(jié)構(gòu)形式 凹模的結(jié)構(gòu)形式也較多 ， 按外形可分為標(biāo)準(zhǔn)圓凹模和板狀凹模 ，按結(jié)構(gòu)分為整 止動(dòng)片沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì) 23 體式和鑲拼式、預(yù)應(yīng)力組合式。按刃口形式也有平刃和斜刃。一般用多采用整體式及鑲拼式，根據(jù)零件為多種幾何形狀，整體式適用于小型凸、凹模，鑲拼組合式主要用于較大的凸、凹模。根據(jù)以上分析應(yīng)采用整體式，各種凹模的凹模 孔均采用線切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，使用外形為矩形的板狀凹模。 （ 2）凹模的固定方式 凹模的固定方式有三種：第一種是熱套和冷壓；第二種是低熔點(diǎn)合金，環(huán)氧樹脂澆注及無機(jī)粘接；第三種是螺釘緊固，銷釘定位。采用第一種時(shí)不易裝拆，主要用于冷擠壓預(yù)應(yīng)力凹模。用第二種時(shí)，其緊固力較小，不易裝拆。采用第三種時(shí)，緊固力大，定位可靠，通用性較強(qiáng)，裝拆方便，適用于各種類型的模具采用，要保證螺孔間、螺孔與銷孔間及螺孔或銷孔與凹模刃口間的距離不能太 近，否則會(huì)影響模具的壽命。根據(jù)以上分析應(yīng)采用螺釘緊固，銷釘定位。 凹模采用矩形板狀結(jié)構(gòu)和直接通過螺釘、銷釘與 上 模座固定的固定方式。因沖件為中批量生產(chǎn)，考慮凹模的磨損和保證沖件的質(zhì)量，凹模刃口采用直筒形刃口，該形式刃口強(qiáng)度較高，修磨后刃口的尺寸不變，用于沖裁形狀或精度要求高的零件。 （ 3）凹模尺寸計(jì)算 其外形尺寸按相關(guān)公式 、 計(jì)算： 凹模厚度 mmkbH???? 查表 取 k= 考慮到推進(jìn)塊的安裝空間和運(yùn)動(dòng)空間，凹模的實(shí)際厚度應(yīng)增加。取 H=25mm 凹模壁厚 mmHC)~()2~()2~(??? 取 C=40mm 凹模寬度 mmHbB)136~111(25)4~3(36)4~3(????? 取 B=125mm 止動(dòng)片沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì) 24 凹模長度 mmHlL)192~167(25)4~3(92)4~3(????? 取 L=160mm 所以凹模輪廓尺寸為 mmmmmm 25125160 ?? ，為了保證螺孔間、螺孔與銷釘孔之間的強(qiáng)度和模具的壽命，一般開的孔與孔之間的距離根據(jù)表 知道銷孔與螺紋孔之間的距離不應(yīng)小于 5 ㎜，螺紋孔與凹模刃口間的距離取大于兩倍孔徑值。 （ 4）凹模材料的選用和強(qiáng)度校核 根據(jù)需 要，凹模的材料選用 T10A，工作部分熱處理淬硬 60～ 64HRC（材料及熱處理選用參考表 ）。查表 選 M8 的螺釘。 凹模板中的 孔與孔 之間的校核 :由表 校核最小 的 A 值為 12mm,最小 的 B 值為 14mm,最小 的 C 值為5mm,最小 的 D 值為 12mm,以上 的所有尺寸 都能 符合 要求 ,因此 孔與孔之間的距離得以校核 。 強(qiáng)度校核： 凹模的強(qiáng)度校核主要是校核其厚度 H，凹模在沖載力的作用下會(huì)產(chǎn)生彎曲，如果凹模厚度不夠，就會(huì)產(chǎn)生較大的彎曲變形甚至斷裂。凹模強(qiáng)度計(jì)算近似公式 ][ab1ab3222 彎彎 ）（ ?? ??? HF 式中： F為沖載力，單位 N [ 彎? ]為許用彎曲應(yīng)力，單位 MPa，對于淬火硬度 62~58HRC 的 T10，MPa490~294 , H為凹模厚度，單位 mm，取 H=25mm ba? 為下模座長方孔尺寸，單位 mmmm? ][)369213692(25 ab1ab32223222 彎彎 ）（ ?? ????????? H F 滿足要求 凹模結(jié)構(gòu)圖如圖 42 止動(dòng)片沖壓工藝分析及模具設(shè)計(jì) 25 圖 42 落料 凹模 沖孔凸模 （ 1）凸模結(jié)構(gòu)尺寸與固定方式 落料凸模刃口部分非圓形，為便于凸模和固定板的加工可設(shè)計(jì)成階梯形結(jié)構(gòu)，并將安裝部分設(shè)計(jì)成便于加工的圓形或方形。凸模的固定方式有臺肩固定、鉚接固定、粘結(jié)劑澆注固定、螺釘與銷釘固定。臺肩固定結(jié)構(gòu)簡單，便于裝拆，而且能承受較大的沖力；鉚接固定與臺肩固定的作用差不多，但其不易裝拆，準(zhǔn)確更換不方便；粘結(jié)劑澆注固定主要用語直通式非圓形凸模；根據(jù)以上分析應(yīng)采用臺肩固定。 （ 2）凸模的長度計(jì)算 凸模的長度根據(jù)模具的具體結(jié)構(gòu)確定，長度根據(jù)磨損量及固定板、卸料板厚度等來決定的即： mmhhhL55251020321??????? 其中 1h 為凸模固定板厚度， 2h 為凹模墊板厚度， 3h 為凹模厚度其結(jié)構(gòu)如下圖： （ 3）凸模材料的選用與校核 凸模材料的選用：根據(jù)需要選用 T10A,工作部分熱處理淬硬為 58～ 6