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目 錄
中文摘要 1
英文摘要: 2
1 序 言 3
2 零件沖壓工藝分析 4
2.1 工藝分析 4
2.1.1 制件的總體分析 4
2.1.2 制件的外形分析 5
2.2 沖壓工藝方案的確定 5
2.3必要的工藝計(jì)算 5
2.3.1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 5
2.3.2確定搭邊與搭肩值 5
2.3.3確定零件的排樣方案 5
2.3.4計(jì)算條料的寬 6
2.3.5計(jì)算材料的利用率 6
2.4 計(jì)算沖壓力和初選壓力機(jī) 7
2.4.1計(jì)算凸、凹模刃口尺寸 7
2.4.2計(jì)算沖壓力及壓力中心的確定 7
2.4.3初選壓力機(jī) 8
2.5模具的總體設(shè)計(jì) 9
2.5.1模具的類(lèi)型選擇 9
2.5.2 定位方式的選擇 9
2.5.3 導(dǎo)向方式的選擇 10
2.6.模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11
2.6.1凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11
2.6.2模架的設(shè)計(jì)（圖2-9） 14
2.7上、下模座的裝固方法 16
3 模具附圖的繪制 18
3.1 沖孔落料正裝復(fù)合模及其工作原理 18
4 模具的裝配 19
小 結(jié) 20
參 考 文 獻(xiàn) 22
謝 辭 23
附錄A 卸料彈簧 24
附錄B 螺釘和銷(xiāo)釘 25
機(jī)箱側(cè)板及其沖壓模具設(shè)計(jì)
摘要：近幾十年來(lái)，沖壓技術(shù)有了飛速的發(fā)展，它表現(xiàn)在許多新工藝與新技術(shù)在生產(chǎn)的廣泛應(yīng)用上，如今沖壓已成為現(xiàn)代工業(yè)中一種十分重要的加工方法。本次設(shè)計(jì)了一套落料沖孔復(fù)合模具。首先對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，經(jīng)過(guò)工藝分析和對(duì)比，采用沖孔落料工序，通過(guò)沖裁力、頂件力、卸料力等計(jì)算，確定壓力機(jī)的型號(hào)。再分析對(duì)沖壓件加工的模具適用類(lèi)型選擇所需要設(shè)計(jì)的模具，最后將各工作零部件設(shè)計(jì)過(guò)程表達(dá)出來(lái)。
在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的第一部分，主要敘述了沖壓模具的發(fā)展?fàn)顩r，說(shuō)明了沖壓模具的重要性與本次設(shè)計(jì)的意義，接著是對(duì)沖壓件的工藝分析，完成了工藝方案的確定。第二部分，對(duì)零件排樣圖的設(shè)計(jì)，完成了材料利用率的計(jì)算。再進(jìn)行沖裁工藝力的計(jì)算和沖裁模工作部分的設(shè)計(jì)計(jì)算，最后對(duì)主要零部件的設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行了選擇。
關(guān)鍵詞：沖壓模具；沖孔；落料
Chassis side panels and stamping die design
Abstract: In recent decades, stamping technology has obtained rapid development, along with many new technologies and its wide application in production. Nowadays,stamping has become an important modern industrial processing technique. This work includes a set of compound die blanking punching . First, technology analysis for the selected parts was conducted, and then punch blankingprocess were designed, through calculating the blanking force, the top pieces of power, discharge force, the type of press was determined. Reanalysis of stamping parts processing mould for type selection design of the mould needed, the final will be the working parts express the design process.
In the first part of the design specification, mainly describes the development of stamping die, illustrates the importance of stamping die and the significance of this design, then there is the stamping technology analysis, completed the determination of process scheme. The second part, the part layout diagram design, completes the calculation of material utilization. For calculation of the force of cutting process and the working parts of die design and calculation, Finally has carried on the choice to design of main parts and standard parts, provide the basis for the design.
Keywords:stamping die；punching；blanking
機(jī)箱側(cè)板及其沖壓模具設(shè)計(jì)
1 序 言
目前，我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)?shù)穆浜螅饕蚴俏覈?guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我過(guò)模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量，復(fù)雜大型、精密，更新?lián)Q代速度快等變化特點(diǎn)，沖壓模具正向高效、精密、長(zhǎng)壽命、大型化方向發(fā)展。隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力的重要性。近年來(lái)許多模具企業(yè)因此加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，一些國(guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開(kāi)始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS等國(guó)際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow等CAE軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計(jì)中[1-3]。
模具是一種技術(shù)密集、資金密集型產(chǎn)品，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位也非常重要。模具工業(yè)已被我國(guó)正式確定為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，并在“十五”中列為重點(diǎn)扶持產(chǎn)業(yè)。由于新技術(shù)、新材料、新工藝的不斷發(fā)展，促使模具技術(shù)不斷進(jìn)步，對(duì)人才的知識(shí)、能力、素質(zhì)的要求也不斷提高。本次設(shè)計(jì)就是以創(chuàng)新和優(yōu)化為目的，對(duì)目前較為流行的級(jí)進(jìn)沖裁模具進(jìn)行了設(shè)計(jì)，包括工藝和結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)化，達(dá)到性能提升的同時(shí)降低成本，設(shè)計(jì)過(guò)程本身對(duì)于我們模具專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)就是一種挑戰(zhàn)，是一種創(chuàng)新，對(duì)我們的設(shè)計(jì)能力和經(jīng)驗(yàn)的積累也是有利的，我們應(yīng)該注意在這個(gè)過(guò)程中的學(xué)習(xí)。
在為期的兩個(gè)月設(shè)計(jì)過(guò)程中我主要從以下方面來(lái)開(kāi)展設(shè)計(jì)工作的。第一，根據(jù)工件的要求和尺寸繪制了零件的零件圖，包括二維和三維圖。第二，對(duì)零件進(jìn)行沖壓工藝性能分析。第三，確定沖裁方案。第四，排樣設(shè)計(jì)。第五，工藝計(jì)算，包括沖裁力和凸凹模刃口尺寸的計(jì)算等。第六，根據(jù)沖裁力選用壓力設(shè)備。第七，模具的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)，包括設(shè)計(jì)一些典型零件和附件，并繪制其零件圖。第八，模具典型零件的固定方法的研究。第九，模具的安裝與裝配方法介紹。第十，模具的工作過(guò)程介紹和繪制模具裝配圖。第十一，對(duì)典型零件確定加工方案，擬定零件的加工工藝路線。另外，在整個(gè)過(guò)程中對(duì)CAD等軟件在模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也做了更加深入的認(rèn)識(shí)。
2 零件沖壓工藝分析
零件名稱(chēng)：機(jī)箱側(cè)板
生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)
材料：Q235
厚度：1mm
零件圖：如圖2-1所示
圖2-1 零件圖
2.1 工藝分析
該零件形狀簡(jiǎn)單，對(duì)稱(chēng)，是有圓和直線組成的。沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為IT11~14.將以上精度與零件的精度要求相比較，可認(rèn)為該零件的精度要求IT13能夠在沖裁加工中得到保證，其他尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況也均符合沖裁的要求，故決定采用沖壓方式可以得到?jīng)_孔落料件。
本工件中的尺寸公差為未注公差，在處理這類(lèi)零件公差的等級(jí)時(shí)均按IT13級(jí)要求。
2.1.1 制件的總體分析
圖2-1零件材料為Q235，能夠進(jìn)行一般的沖壓加工，市場(chǎng)上也容易得到這種材料，價(jià)格適中。由工件圖可知：該工件有沖孔落料，但工件上的的孔是對(duì)稱(chēng)的，總的來(lái)說(shuō)加工起來(lái)是容易的。由以上分析可知，圖示零件具有比較好的沖壓工藝性，適合沖壓生產(chǎn)。
2.1.2 制件的外形分析
制件形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng)，有利于沖壓加工。
2.2 沖壓工藝方案的確定
該零件包括沖孔落料兩個(gè)基本工序，可以有三種工藝方案。
方案一：先沖孔，后落料，采用四道工序模進(jìn)行生產(chǎn)。
方案二：沖孔-落料，采用復(fù)合模具進(jìn)行生產(chǎn)。
方案三：沖孔-落料級(jí)進(jìn)沖壓成形，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。
方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足生產(chǎn)批量要求。方案二只需一副模具。工件的精度及生產(chǎn)效率都高，易于批量生產(chǎn)，模具強(qiáng)度較好制造難度小，并且沖壓后成品件留在模具上，在清理模具上的物料時(shí)，操作較方便。方案三只需要一副模具，生產(chǎn)效率高，但操作不方便，送料速度較快，通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較，該件選擇第二種方案較為合適。沖壓生產(chǎn)采用該方案為最佳。
2.3必要的工藝計(jì)算
2.3.1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算
設(shè)計(jì)復(fù)合模時(shí)，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。根據(jù)工件的形狀選擇有廢料排樣，且為直排的形式，雖然材料的利用率低于少?gòu)U料和無(wú)廢料排樣，但工件的精度高，且易于保證工件外形的圓角。
2.3.2確定搭邊與搭肩值
為了確保沖裁件質(zhì)量，排樣中各工件與料邊之間、工件與工件之間留下的余量，稱(chēng)為搭邊。在此處的搭邊值是根據(jù)課本表2.9取得工件間a=3mm，a2=3mm。
2.3.3確定零件的排樣方案
設(shè)計(jì)沖孔、落料復(fù)合模，首先要設(shè)計(jì)條件排樣圖。沖裁件在條料、帶料或板料上的布置方式，稱(chēng)為沖裁件的排樣，簡(jiǎn)稱(chēng)排樣。合理的排樣應(yīng)是在保證制件質(zhì)量、有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)的前提下，以最少的材料消耗，沖出最多數(shù)量的合格工件。底座的形狀簡(jiǎn)單，由于零件外形尺寸為自由尺寸對(duì)精度要求不高，為了提高材料的利用率減少?zèng)_裁力，雖然這時(shí)會(huì)使零件外形尺寸公差等級(jí)降低但是經(jīng)過(guò)等籌兼顧，全面考慮。這里我們采用有廢料排樣。如圖2-2所示：
圖2-2 排樣圖
2.3.4計(jì)算條料的寬
模具采用無(wú)側(cè)壓裝置的導(dǎo)料方式，條料寬度
其中 B—條料的寬度
Lmax—沖裁件垂直于送料方向的最大尺寸
a——側(cè)搭邊的最小值
C——導(dǎo)料板與最寬條料之間的單面最小間隙
故
2.3.5計(jì)算材料的利用率
式中 S1—一個(gè)布距內(nèi)零件的實(shí)際面積,S1=158430mm2；
B—一送料步距；
A—一條料寬度
代入已知數(shù)據(jù)，可得一個(gè)步距的材料利用率：
2.4 計(jì)算沖壓力和初選壓力機(jī)
2.4.1計(jì)算凸、凹模刃口尺寸
（1）沖孔凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算
沖尺寸為Φ20mm的孔對(duì)應(yīng)凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算：
查表2.5得間隙值Zmin=0.132mm，Zmax=0.240mm。
由于制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度要求不高，所以采用凸、凹模分開(kāi)加工的方法制作凸、凹模。其凸、凹模人口尺寸的計(jì)算如下：
查表2.10得凸、凹模制造公差：δ凸=0.020mm，δ凹=0.020mm
校核：Zmax-Zmin=0.108mm，而δ凸+δ凹=0.040mm
滿足δ凸+δ凹＜Zmax-Zmin，故而采用分別法制造模具刃口。
工件圖中未標(biāo)注公差值，查相關(guān)文獻(xiàn)可得尺寸為Φ20mm的工件公差值為△=0.18mm。
查表2.11得IT13級(jí)時(shí)的磨損系數(shù)x=0.75
所以可得：
（2）外形落料凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算
對(duì)于沖裁件外輪廓的落料，其形狀相應(yīng)也比較簡(jiǎn)單，當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時(shí)凹模磨損后，刃口部分尺寸都變大，因此屬于A類(lèi)尺寸。對(duì)于外形尺寸分別為400mm，所以通過(guò)查相關(guān)文獻(xiàn)可查得其對(duì)應(yīng)公差分別為：0.63mm
按公所以式：
可求得：
凸模落料的基本尺寸與凹模相同，分別是399.53mm，不必標(biāo)注公差，但要在技術(shù)要求中注明：凸模刃口實(shí)際尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙值Zmin=0.040mm。
2.4.2計(jì)算沖壓力及壓力中心的確定
（1）沖壓力的計(jì)算
該制件首先是采用沖孔落料正裝復(fù)合模，擬選用彈性卸料上出料。沖壓力的相關(guān)計(jì)算如下：
沖裁力
式中： F—沖裁力（KN）；
L—沖裁周邊長(zhǎng)度（mm）；
t—沖裁件材料厚度（mm）；
—被沖材料的抗剪強(qiáng)度（MPa）；
K—系數(shù)，一般取1.3。
一般情況下，材料的抗拉強(qiáng)度=1.3，為方便計(jì)算，也可按下式進(jìn)行估算沖裁力:
式中 —被沖裁材料抗拉強(qiáng)度（MPa）
查得Q235的為235Mpa。所以，
由于此處采用的是彈性卸料裝置和上出料的沖孔、落料正裝復(fù)合模，所以其沖裁工序總力的計(jì)算公式為：
查表2.2取K卸=0.05 K頂=0.06
所以
（2）壓力中心的確定
模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。模具的壓力中心必須使模柄軸線與壓力機(jī)滑塊的中心線重合，否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向部分不正常的磨損，還會(huì)使合理間隙得不到保證，從而影響制件質(zhì)量和降低模具壽命甚至破壞模具，因該零件對(duì)稱(chēng)，所以零件中心為模具壓力中心。
2.4.3初選壓力機(jī)
有上述已知計(jì)算可知，選擇型號(hào)為J36—250B型的閉式雙點(diǎn)單動(dòng)壓力機(jī)能滿足要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下表所示：
J36—250B型壓力機(jī)主要技術(shù)參數(shù)
公稱(chēng)壓力/KN
2500
滑塊行程/mm
400
滑塊行程次數(shù)/（次/min）
17
最大封閉高度/mm
590
封閉高度調(diào)節(jié)量/mm
250
導(dǎo)軌間距離/mm
2620
工作臺(tái)尺寸/mm（前后×左右）
2770×1400
2.5模具的總體設(shè)計(jì)
2.5.1模具的類(lèi)型選擇
由上述分析，本零件的第一套模具包括沖孔和落料兩道工序，結(jié)合制件結(jié)構(gòu)，可采用正裝復(fù)合模。其上模部分由上模座、推板、墊板、落料凹模、沖孔凸模等零件組成，下模部分由凸凹模、彈性卸料板、下模座等組成。其優(yōu)點(diǎn)為：采用彈性的頂件裝置、卸料裝置對(duì)工件和條料起到壓平的作用，適用于沖制材質(zhì)較軟、板料較薄、平直度要求較高的沖裁件，沖裁件的精度較高。沖裁完成后回程時(shí)，上模部分的彈性卸料裝置將卡在凸凹模外的條料廢料卸下，而沖孔廢料由上模部分的彈性推件裝置卸出模外，工件由下模部分彈性頂件裝置頂出，每沖裁一次，頂出一次，模內(nèi)不會(huì)積聚工件，有利于減小凸凹模的最小壁厚，不易將凸凹模脹裂。但是由于此結(jié)構(gòu)的沖孔廢料從上模引出，而此工件上孔又較多，沖孔廢料易落入下模部分，造成模具清理麻煩。
2.5.2 定位方式的選擇
在設(shè)計(jì)中，采用固定擋料銷(xiāo)。固定擋料銷(xiāo)分圓形和鉤形兩種。圓形擋料銷(xiāo)（如圖2-3所示）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，但銷(xiāo)孔離凹模刃口較近，會(huì)削弱凹模強(qiáng)度。為防止不對(duì)稱(chēng)的鉤頭轉(zhuǎn)動(dòng)，需加定向銷(xiāo)，因此增加了制造的工作量。從經(jīng)濟(jì)性原則考慮，采用圓形固定銷(xiāo)相關(guān)數(shù)據(jù)如查表[6]固定擋料銷(xiāo)（表2-12）。
表2-12 固定擋料銷(xiāo)
d(h11)
d1(m6)
H
L
基本尺寸
極限偏差
基本尺寸
極限偏差
10
0
-0.075
6
+0.008
+0.002
3
8
圖2-3 固定擋料銷(xiāo)
2.5.3 導(dǎo)向方式的選擇
導(dǎo)柱導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式分為光滑圓柱導(dǎo)向裝置和滾珠導(dǎo)向裝置（圖2-4）。滾珠導(dǎo)向裝置是一種無(wú)間隙導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)。其精度比光滑圓柱導(dǎo)向裝置的高，且其壽命也長(zhǎng)。在每分鐘200次以上的高速?zèng)_裁中時(shí)，以及對(duì)精密沖裁模和其它各種精密模具中都已較為廣泛地得到采用。導(dǎo)柱的上端面與上模座頂面的距離不小于10~15mm,而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離不小于5mm。導(dǎo)柱和導(dǎo)套目前都已標(biāo)準(zhǔn)化（GB/T2861-1990),在使用時(shí)可根據(jù)需要選取。
圖2-4 導(dǎo)向裝置
導(dǎo)柱導(dǎo)套的裝配方式有以下幾種（圖2-5）：
1)最常用的裝配方式是將導(dǎo)柱裝在下模座，導(dǎo)套則裝在上模座上，分別采用過(guò)盈配合H7/r6。
2)為模具工作部門(mén)刃磨方便起見(jiàn)，可以將中心一側(cè)的導(dǎo)柱裝在下模座上，而將另一側(cè)的導(dǎo)柱裝在下模座上。
3)在采用彈壓卸料板的結(jié)構(gòu)形式時(shí)，可以采用將導(dǎo)柱裝在上模座上，而將導(dǎo)套安裝在下模座上。
圖2-5 導(dǎo)柱導(dǎo)套的裝配方式
本文中為確保零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。又根據(jù)制件尺寸及精度要求等采用四導(dǎo)柱模架（表2-13）。
表2-13導(dǎo)柱相關(guān)數(shù)據(jù)
零件件號(hào)，名稱(chēng)及標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)
1
2
3
4
上模座GB／T2855.7
下模座GB／T2855.8
導(dǎo)柱GB／T2861.1
導(dǎo)套GB／T2861.6
數(shù)量
1
1
4
4
規(guī)格
——
——
90×230
142×136×136
2.6.模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.6.1凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（1)落料凸、凹模(圖2-6）的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在落料凹模內(nèi)部由于要設(shè)置推件塊，所以凹模刃口應(yīng)采用直通型刃口，并查表2.1取得刃口高度h=5mm。該凹模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單宜采用整體式。整體凹模的厚度H可以按沖裁力的大小來(lái)盡心估算。其經(jīng)驗(yàn)公式為：
式中 H—凹模厚度（mm）；
P—沖裁力（N）；
K1—沖裁輪廓長(zhǎng)度修正系數(shù)，其值見(jiàn)表2-14；
K2——凹模材料修正系數(shù)，其值見(jiàn)表2-15
表2-14 凹模沖裁輪廓長(zhǎng)度修正系數(shù)K1
表2-15凹模材料修正系數(shù)K2
因此
取 H=60mm
凹模壁厚
參照標(biāo)準(zhǔn)，在此取凹模外形尺寸為：600mm×600mm×60mm
圖2-6 落料凹模
(2)尺寸為20mm孔的凸模設(shè)計(jì)（圖2-7）
因?yàn)樵撝萍?nèi)孔圓形，凸模固定板厚度取25mm，凸模長(zhǎng)度根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要來(lái)確定。故其長(zhǎng)度計(jì)算如下：
L=h凸模固定板+h落料凹模=25mm+60mm=85mm
圖2-7 沖孔凸模
由于此凸模尺寸適中，且長(zhǎng)度較短，剛強(qiáng)度足夠，所以不需對(duì)其進(jìn)行校核。沖裁時(shí)注意進(jìn)入凹模刃口1mm。
（3)凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
本模具為復(fù)合沖裁模，除了沖孔凸模和落料凹模以外還有一個(gè)凸凹模。由于凸凹模是復(fù)合沖裁中的一個(gè)特殊零件，其內(nèi)形刃口起沖孔凹模的作用，按凹模設(shè)計(jì)，其外形刃口起落料凸模作用，按凸模設(shè)計(jì)。內(nèi)外緣之間的壁厚由沖裁件形狀和尺寸決定，從強(qiáng)度考慮，壁厚受最小壁厚限制。而對(duì)于此沖孔落料正裝復(fù)合模來(lái)說(shuō)，凸凹模裝于上模部分，內(nèi)孔不會(huì)積聚廢料，脹力小，最小壁厚可以小些。根據(jù)模具的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，凸凹模的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖應(yīng)如圖2-8所示。另外，在確定凸凹模安排在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合。
圖2-8 凸凹模
2.6.2模架的設(shè)計(jì)（圖2-9）
目前，我國(guó)的模座已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化（GB/T2855~2857-1990）。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，可根據(jù)之間的幾何形狀及沖件的工藝特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行選擇。
在選用圓形的模座時(shí)，應(yīng)使模座的直徑比凹模的直徑大30~70mm，在選用矩形模座時(shí)，模座的長(zhǎng)度尺寸應(yīng)比凹模的長(zhǎng)度大40~70mm，其寬度可以與凹模相同。選用模座時(shí)，還應(yīng)使下模座的尺寸比壓力機(jī)漏料孔的尺寸每邊大40~50以上。
上模座：1000mm×880mm×80mm
下模座：1000mm×880mm×80mm
卸料板：600mm×600mm×15mm
凸模固定板：600mm×600mm×25mm
模具閉合高度：
H閉=H上模+H凸凹模+H凹模+H凸模固定板+H下模座
=294mm
圖2-9 標(biāo)準(zhǔn)模架
2.7上、下模座的裝固方法
上、下模座的裝固方法見(jiàn)表2-15和2-16所
表2-15 上模座的裝固方法
表2-16 下模座的裝固方法
3 模具附圖的繪制
3.1 沖孔落料正裝復(fù)合模及其工作原理
所設(shè)計(jì)沖孔落料復(fù)合模如圖3-1所示。
圖3-1沖孔落料正裝復(fù)合模具圖
其工作原理為：該模具由導(dǎo)料銷(xiāo)和擋料銷(xiāo)控制條料的送進(jìn)方向和步距。上模下行，進(jìn)行沖裁，導(dǎo)柱、導(dǎo)套對(duì)上、下模的運(yùn)動(dòng)起到可靠的導(dǎo)向作用。沖裁過(guò)程中，彈性卸料板對(duì)板料起著壓平作用，沖才出的工件精度高。沖裁完畢，上?；爻蹋夏２糠值膹椥孕读涎b置將卡在凸凹模外的廢料卸下，沖孔廢料由上模部分的彈性推件裝置卸出模外，工件由下模部分的彈性頂件裝置頂出，每沖裁一次，頂出一次，模內(nèi)不積聚工件，不易將凸凹模脹裂，但是沖孔廢料落在下模面上，清除廢料麻煩，彈性卸料板上需開(kāi)設(shè)擋料銷(xiāo)、導(dǎo)料銷(xiāo)的讓為孔。
4 模具的裝配
（1）組成模具的各零件的材料、尺寸公差、表面粗糙度和熱處理等均符合相應(yīng)圖樣的要求。
（2）模架的三項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)：上模座上平面對(duì)下模座下平面的平行度，導(dǎo)柱軸心線對(duì)下模座下平面的垂直度和導(dǎo)套孔軸心線對(duì)上模座上平面的垂直度均應(yīng)達(dá)到規(guī)定的精度等級(jí)要求。
（3）模架的上模沿導(dǎo)柱上、下移動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)，無(wú)阻滯現(xiàn)象。
（4）裝配好的模具，其封閉高度應(yīng)符合圖樣規(guī)定要求。
（5）模柄的軸心線對(duì)上模座上平面的垂直度公差在全長(zhǎng)范圍內(nèi)不大于0.05mm。
（6）凸模和凹模之間的配合間隙應(yīng)符合圖樣要求，周?chē)拈g隙應(yīng)均勻一致。
（7）定位裝置要保證定位準(zhǔn)確可靠。
（8）頂料裝置活動(dòng)靈活、正確，出料孔暢通無(wú)阻，保證制件及廢料不卡在沖模中。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 姜奎華.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，1998.5
[2] 馮炳堯、韓泰榮、將文森.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)(第二版).上海科學(xué)教育出版社，1998.7
[3] 虞蓮蓮、曾正明.實(shí)用鋼鐵材料手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，2002.5
[4] 王效培.沖壓手冊(cè)(第二版).機(jī)械工業(yè)出版社，2001.2
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[9] 王樹(shù)勛、吳裕農(nóng)、朱亞林、江維健、梅伶.典型模具結(jié)構(gòu)圖冊(cè).廣州：華南理工大出版社，2005.4
[10]王芳.冷沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.
[11] Iliescu Constantin. Cold-Pressing Technology [M]. Romania: Elsevier Science Publishers, 1990.
[12] P.N. Rao. Manufacturing Technology Volume 1 Foundry, Forming and Welding [M].
McGraw-Hill Education (Asia), 2009.
附錄A 卸料彈簧
1． 卸料彈簧的選用與計(jì)算
彈簧卸料裝置中的彈簧，一般不進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)，而是按標(biāo)準(zhǔn)選用個(gè)，在選擇彈簧式，應(yīng)滿足下述的要求：
1.所選彈簧必須滿足工藝要求
Pmax≥p1
P0≥0.5p1
式中 Pmax—彈簧允許的最大壓力；
P1—卸料力；
P0—彈簧的預(yù)壓力；
選擇彈簧的步驟大致如下：
1） 按照模具的結(jié)構(gòu)尺寸，合理選定彈簧的數(shù)量。
2） 根據(jù)每個(gè)彈簧所分擔(dān)的卸料力和模具的結(jié)構(gòu)尺寸，選擇彈簧的規(guī)格。這時(shí)，應(yīng)使所選彈簧的最大工作壓力Pmax大于彈簧所分擔(dān)的力P1。
3） 根據(jù)所選彈簧的特性曲線，查出對(duì)應(yīng)于彈簧預(yù)壓力P0時(shí)的預(yù)壓縮量F0
4） 檢查彈簧允許的最大壓縮量Fmax是否滿足要求，即Fmax≥ΣF0,如滿足，則所選的彈簧合適。
預(yù)選8根TF30×16×40GB/T2089.80彈簧，校核如下：
式中：—卸料力（N）；
—彈簧工作極限負(fù)荷（N）。
附錄B 螺釘和銷(xiāo)釘
螺釘是緊固模具零件用的，沖模中多采用內(nèi)六角頭或圓頭螺釘。螺釘主要承受拉應(yīng)力，其尺寸及數(shù)量一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。沖模中圓柱銷(xiāo)起定位作用，圓柱銷(xiāo)承受一定的錯(cuò)移力。一般圓柱銷(xiāo)用兩個(gè)以上，布置時(shí)一般離模具刃口較遠(yuǎn)[21]。螺釘和銷(xiāo)釘選用結(jié)果如表B-1。
表B-1 螺釘和銷(xiāo)釘
螺釘
M12*80GB/T 70.1-2000
4
螺釘
M10*70GB/T 70.1-2000
2
螺釘
M12*50GB/T 70.1-2000
1
螺釘
M12*25GB/T 70.1-2000
3
圓柱銷(xiāo)
10r6*85GB/T119.1-2000
2
圓柱銷(xiāo)
10r6*100GB/T119.1-2000
2
圓柱銷(xiāo)
12r6*75GB/T119.1-2000
2
導(dǎo)料銷(xiāo)
GB/T119.1 12m6*22
1
24