矩形上側(cè)板的沖壓模具設(shè)計-落料模含8張CAD圖

矩形上側(cè)板的沖壓模具設(shè)計-落料模含8張CAD圖,矩形,上側(cè)板,沖壓,模具設(shè)計,落料模含,CAD （工廠名稱） 沖壓工藝過程卡 制件代號 制件名稱 材料名稱和規(guī)格 毛坯尺寸 板料 2500×1250×2 共 1 頁 （車間名稱） YFCS1-15.05 上側(cè)板 鋼板/Q235-A 單件 310×577×2 第 1 頁 工序號 工步號 工序或工步內(nèi)容 加工草圖 設(shè)備 工具 量具 工時 定額 備注 10 i 剪板 備料 （1） 厚度t=2.0 （2） 表面質(zhì)量：平整、無氣泡、分層。 剪切檢驗（按工藝要求） 剪板機 卷尺 60s 20 ii 落料 檢驗（按工藝要求） 成形區(qū)無拉裂、無起皺現(xiàn)象 首檢3件以上，每兩小時抽檢一次 J23-250開式壓力機 落料模 游標(biāo)卡尺 40s 30 iii 折彎 J11-100開式壓力機 游標(biāo)卡尺 40s 40 iiii 檢驗 根據(jù)工件圖，進行分批抽檢 更改標(biāo)記 編制 校對 審核 批準(zhǔn) 實施日期 目 錄 第1章 緒論 1 第2章 沖壓件工藝分析 2 2.1 材料分析 2 2.2 零件結(jié)構(gòu) 3 2.3 尺寸精度 3 第3章 沖裁方案的確定 5 3.1 沖裁工藝方案的確定 5 3.2 沖裁工藝方法的選擇 5 3.3 沖裁結(jié)構(gòu)的選取 6 第4章 模具總體結(jié)構(gòu)的確定 8 4.1 模具類型的選擇 8 4.2 送料方式的選擇 9 4.3 定位方式的選擇 9 4.4 卸料、出件方式的選擇 9 4.5 導(dǎo)向方式的選擇 9 第5章 模具設(shè)計工藝計算 11 5.1 排樣設(shè)計 11 5.1.1 確定搭邊值 12 5.1.2 送料步距與條料寬度的計算 13 5.1.3 材料利用率的計算 14 5.2 沖裁力的計算 14 5.3 沖壓設(shè)備的選擇 15 第6章 刃口尺寸的計算 15 6.1 沖裁間隙的確 15 6.2 刃口尺寸的計算及依據(jù) 16 第7章 主要零部件設(shè)計 16 7.1 凹模的設(shè)計 16 7.2 凸模的設(shè)計 17 7.2.1 凸模結(jié)構(gòu)的確定 17 7.2.2 凸模材料的確定 17 7.2.3 凸模精度的確定 17 7.2.4 凸模高度的確定 18 7.3 凸凹模的設(shè)計 18 7.3.1 凸凹模外形的確定 19 7.3.2 凸凹模材料的選取 20 7.3.3 凸凹模精度的確定 20 7.3.4 凸凹模壁厚的確定 20 7.3.5 凸凹模洞口類型的選取 20 7.4 卸料裝置的選用 21 7.4.1 卸料裝置的選用 21 7.4.2 卸料板外型的設(shè)計 22 7.4.3 卸料板材料的選擇 22 7.4.4 卸料板整體精度的確定 22 7.5 固定板的設(shè)計 22 7.5.1 凸模固定板的設(shè)計 22 7.6 墊板的設(shè)計 23 7.7 擋料銷、導(dǎo)料銷、卸料螺釘?shù)倪x用 23 7.7.1 擋料銷、導(dǎo)料銷的選用 23 7.7.2 卸料螺釘?shù)倪x用 23 7.8 上下模座、模柄、打桿的選用 24 7.8.1 上下模座的選用 24 7.8.2 模柄的選用 24 第8章 沖壓設(shè)備的校核 25 8.1 沖壓設(shè)備的校核 25 8.2 沖壓設(shè)備的選用 25 參考文獻 25 III 第1章 緒論 沖壓模具（或者沖裁模具）是指在金屬板沖壓得到的滿足實際需要的工件。模具的設(shè)計應(yīng)該結(jié)合材料的選擇，還要尤其注意工件是否能夠方便迅速的生產(chǎn)，同時我也要住生產(chǎn)的穩(wěn)定，高中生產(chǎn)質(zhì)量。模具的運動需要爭取的導(dǎo)向，模具設(shè)計的過程中，為了設(shè)計方便，盡量使用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，減少模具的制造周期，降低模具成本，充分的降低模具的成本，提高我們的生產(chǎn)效率。 現(xiàn)在出現(xiàn)了很多特種的模具，不但能滿足小批量生產(chǎn)，同時大批量也能夠滿足。而且隨著發(fā)展坯料的性能也在不斷的提高，為了提高性能和效果的形成，如針對強度比較高的鋼板如何提高強度，對于汽車覆蓋件生產(chǎn)方面的使用，可以降低輕度，對結(jié)構(gòu)的強度其他大大提高的作用。 現(xiàn)在有許多特殊的模具,不僅可以滿足小批量生產(chǎn)，也可以滿足大眾。發(fā)展和改善性能的鋼坯，為了提高性能和形成的影響,例如高強度鋼板,如何提高汽車生產(chǎn)使用覆蓋部分的強度，可以減少強度，對結(jié)構(gòu)的強度大大增強的作用。 經(jīng)過對支座的工藝分析，可知此工件的厚度適中，適合選用復(fù)合模來設(shè)計，模具的沖壓設(shè)計就是利用專門的模具，支座的主要結(jié)構(gòu)包括有：凸模凹模等集中零件組成，定位零件則側(cè)刃進行導(dǎo)料和定位，卸料板則用彈性元件采用了彈簧，推件方式則采用推板和連接推桿，推件塊，出件方式采用彈性元件和下出料方式，固定方式需要用直通式來確定然后由落料力和推件力來選擇沖壓設(shè)備。材料通過適當(dāng)?shù)哪？锥l(fā)生塑變，可以從塑變中獲得我們加工零件所需的工件形狀、工件尺寸或坯料。沖壓模具這類塑性的加工方法一般可進行；分離工序和成形工序兩類。分離工序通常是用于沖裁件與兩件板料沿一定的外輪廓線相互進行分離，例如沖裁、剪切等多種工序；零件的成形一般是促使坯料在完好不破壞的下發(fā)生的塑性變形，發(fā)展成為具有精度要求，形狀和尺寸的零件，例如彎曲、拉深和沖裁等工序。 中國的模具產(chǎn)業(yè)作為獨立的產(chǎn)業(yè)類型，現(xiàn)在正處于快速發(fā)展的階段，并且已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。其發(fā)展的前景，據(jù)專家估算和預(yù)測，未來中國將成為世界的制造中心，并且更多的模具行業(yè)發(fā)展將帶來前所未有的發(fā)展熱。 29 第2章 沖壓件工藝分析 支架用大批量生產(chǎn)，材料為Q235A，厚度為2mm，未注公差為IT12。零件如圖2-1所示： 圖2-1 零件簡圖 2.1 材料分析 表2-1 Q235抗剪性能 材料名稱 抗剪強度（Mpa） 抗拉強度（Mpa） 屈服點（Mpa） 伸長率（%） Q235 310-380 380-470 240 20-25 由上表2-1可知：Q235具有較好的沖裁成形性性能，適合要求較高的零件。綜合評比均適合沖裁加工。 2.2 零件結(jié)構(gòu) 零件結(jié)構(gòu)形狀相對簡單，對沖裁加工較為有利。凸、凹模允許的最小壁厚6.2mm，小于最小孔邊距8.5mm。工件有落料、彎曲工序，其中彎曲為U形彎曲，本篇僅對落料工序進行介紹說明，所以，用倒裝式落料模沖壓這個零件。 2.3 尺寸精度 由于本零件給定的精度都按生產(chǎn)所需經(jīng)濟精度要求IT12 查表2-2得： 屬于A類尺寸的有：5710.7750.775 ，3040.70.7、 通過查公差等級表，我們發(fā)現(xiàn)普通沖裁能夠滿足零件精度要求。 表2-2 常見零件公差等級表 公差等級 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT12 基本尺寸/mm /μm /mm ≤3 ＞3~6 ＞6~10 ＞10~18 ＞18~30 ＞30~50 ＞50~80 ＞80~120 ＞120~180 ＞180~250 ＞250~315 ＞315~400 ＞400~500 3 4 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20 4 5 6 8 9 11 13 15 18 20 23 25 27 6 8 9 9 13 16 19 22 25 29 32 36 40 10 12 15 18 21 25 30 35 40 46 52 57 63 14 18 22 27 33 39 46 54 63 72 81 89 97 25 30 36 43 52 62 74 87 100 115 130 140 155 40 48 58 70 84 100 120 140 160 185 210 230 250 60 75 90 110 130 160 190 220 250 290 320 360 400 0.10 0.12 0.15 0.18 0.21 0.25 0.30 0.35 0.40 0.46 0.52 0.57 0.63 0.14 0.18 0.22 0.27 0.33 0.39 0.46 0.54 0.63 0.72 0.81 0.89 0.97 0.25 0.30 0.36 0.43 0.52 0.62 0.74 0.87 1.00 1.15 1.30 1.40 1.55 第3章 沖裁方案的確定 3.1 沖裁工藝方案的確定 在沖裁工藝分析和技術(shù)經(jīng)濟分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)沖裁件的特點確定工藝方案。工藝方案分為沖裁工序的組合和沖裁順序的安排。 3.2 沖裁工藝方法的選擇 沖裁工序分為單工序沖裁、復(fù)合沖裁和級進沖裁三種。 單工序沖裁是在壓力機一次行程內(nèi)只完成一個沖壓工序的沖裁模。 復(fù)合沖裁是在壓力機一次行程內(nèi)，在模具的同一位置同時完成兩個或兩個以上的沖壓工序。 級進沖裁是把沖裁件的若干個沖壓工序，排列成一定的順序，在壓力機的一次行程中條料在沖模的不同位置上，分別完成工件所要求的工序。 其三種工序的性能見表3-1： 表3-1 單工序沖裁、級進沖裁和復(fù)合沖裁性能 比較項目 單工序模 復(fù)合模 級進模 生產(chǎn)批量 小批量 中批量和大批量 中批量和大批量 沖壓精度 較低 較高 較高 沖壓生產(chǎn)率 低，壓力機一次行程內(nèi)只能完成一個工序 較高，壓力機一次行程內(nèi)可完成二個以上工序 高，壓力機在一次行程內(nèi)能完成多個工序 實現(xiàn)操作機械化自動化的可能性 較易，尤其適合于多工位壓力機上實現(xiàn)自動化 制件和廢料排除較復(fù)雜，只能在單機上實現(xiàn)部分機械操作 容易，尤其適應(yīng)于單機上實現(xiàn)自動化 生產(chǎn)通用性 通用性好，適合于中小批量生產(chǎn)及大型零件的大量生產(chǎn) 通用性較差，僅適合于大批量生產(chǎn) 通用性較差，僅適合于中小型零件的大批量生產(chǎn) 沖模制造復(fù)雜性和價格 結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，價格低 沖裁較復(fù)雜零件時，比級進模低 沖裁較簡單零件時低于復(fù)合模 單工序模的特點是結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，價格低。單工序模通用性好，使用一大型零件的生產(chǎn)。根據(jù)上述方案分析、比較，宜采用單工序模沖裁。 3.3 沖裁結(jié)構(gòu)的選取 按照工作零件的安裝位置不同，分為正裝式和倒裝式兩種，兩種適用范圍如下： 正裝式結(jié)構(gòu)常用于較厚材料的沖裁。 倒裝式結(jié)構(gòu)凸模在下，凹模在上。一般用于較薄材料沖裁或因工件最大尺寸大于工作臺面尺寸的情況。凹模安裝在上模，所沖工件由彈力或剛性頂出。 倒裝式結(jié)構(gòu)簡單，可以直接利用壓力機打桿裝置進行推件，卸件可靠，便于操作，并為機械化出件提供了有利條件，故應(yīng)用十分廣泛。綜上所述，該制件結(jié)構(gòu)形狀簡單，精度要求較低，宜采用倒裝式落料模。 第4章 模具總體結(jié)構(gòu)的確定 4.1 模具類型的選擇 由以上沖壓工藝分析可知，采用單工序模沖壓，模具類型為倒裝式落料模。 4.2 送料方式的選擇 由于零件的生產(chǎn)批量是大批量及模具類型的確定，合理安排生產(chǎn)可采用前后自動送料方式。 4.3 定位方式的選擇 因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導(dǎo)料銷，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的送進布局采用擋料銷定距。而第一件的沖壓位置因為條料長度有一定余量，可以靠操作工目測來定。 4.4 卸料、出件方式的選擇 卸料方式有兩種，第一種固定卸料板，第二種彈性卸料板。剛性卸料的方式使用的零件叫固定卸料板，不含有彈性元件，實用的對象為較厚或者精度要求不高的工件，生產(chǎn)出來的工件表面質(zhì)量不高。彈性卸料板一般針對的厚度比較薄，2mm以下的工件，或者工件的表面質(zhì)量要求較高的，精度要求較高的模具，尤其是適合工件的平整性要求高的場合。彈性卸料板具有卸料導(dǎo)向的作用又起壓料作用，一般彈性卸料板具有橡膠或者彈簧作為彈性元件。當(dāng)卸料版只起卸料作用時與凸模間隙隨材料厚度的增大而增加，單邊間隙?。?.2～0.5）t。本設(shè)計中支座的厚度為3mm，由于工件質(zhì)量要求較高，所以選彈性卸料板的卸料方式，采用橡膠作為彈性元件。 4.5 導(dǎo)向方式的選擇 第一種：中間導(dǎo)柱，顧名思義，導(dǎo)柱分布在兩側(cè)中間，所以導(dǎo)向比較平穩(wěn)，但是有一點，此種模架只能前后送料。 第二種：后側(cè)式導(dǎo)柱模座，這個類型是比較常用的一種模座，操作也比較方便，請后和左右送料均可以，對人也比較安全。但是由于導(dǎo)柱導(dǎo)套都在一邊，所以長久使用會造成一定的磨損和偏移。 第三種：對角導(dǎo)柱模座，導(dǎo)柱導(dǎo)套安裝在對角的位置，所以上下模座運動的過程中，移動起來比較平穩(wěn)自然，常用于以下的的地方：橫向送料的級進模具中，如果是復(fù)合模中可以使用縱向送料。 第四種：四角導(dǎo)柱導(dǎo)向模座，由于四角分布的都有導(dǎo)柱，所以導(dǎo)向相對來說就比較平穩(wěn)，一般情況下只有工件特別的大，或者表面精度要求比較高的時候，可以使用，一般針對是自動沖壓的 生產(chǎn)。 （a） （b） （c） （d） 圖4-1 導(dǎo)柱模架 （a）中間導(dǎo)柱模架 （b）后側(cè)導(dǎo)柱模架 （c）對角導(dǎo)柱模架 （d）四角導(dǎo)柱模架 通過分析選擇方案四四導(dǎo)柱導(dǎo)柱導(dǎo)向模座。 第5章 模具設(shè)計工藝計算 5.1 排樣設(shè)計 排樣設(shè)計的是否正確，將會導(dǎo)致經(jīng)濟利用效率受到影響，而且對于模具的機構(gòu)設(shè)計，效率的生產(chǎn)高低，還有所成形的工件的質(zhì)量都息息相關(guān)，所以說排樣的設(shè)計非常的重，我們應(yīng)該將其作為重要的工作對待。 沖壓件的毛坯材料的費用在大批量生產(chǎn)過程中占所有生產(chǎn)成本的60%以上，材料的使用率是衡量這種排樣方法是否合理以及其經(jīng)濟性的一個重要指標(biāo)，排樣的目的就是合理的使用這些原材料。用其計算公式如下： 工件一個進距內(nèi)材料所用的利用率，計算公式為 式中 A——沖壓件輪廓面積（mm2）； n——一步步距沖裁件的占用的面積； B——板料的總的長度（mm）； h——步距（mm）； 整個板材上所達(dá)到的材料的利用率是η∑： 公式內(nèi) N——整個板材所生產(chǎn)的工件總個數(shù)； L——板材的總長度（mm）。 （1）結(jié)構(gòu)方面的廢料 由于工件所需外形結(jié)構(gòu)的要求，例如由于工件內(nèi)孔所產(chǎn)生的一些空廢料，我們可以叫他為結(jié)構(gòu)方面的廢料，這個廢料受到?jīng)_裁件的形狀的影響，一般情況下，我們無法避免和改變。 （2）工藝方面的廢料 故名思議，就是由于達(dá)到某種工藝，所產(chǎn)生的廢料，比如沖裁件之間，還有就是沖裁件和板料之間，這些搭邊值，還有就是為了達(dá)到定位所增加的工藝切口，工藝孔等，這些我們排樣過程中我們需要用到的料頭或者板料尾的廢棄板料，我們叫他為工藝方面的廢料，它的影響因素有第一是沖壓方式，第二是所需的排樣的方法，所以這種廢料是可以改變的，因為我們就需要改變排樣方法，減小工藝方面的廢料，這樣就可以優(yōu)化所用排樣方式從而達(dá)到提高利用率的目的。 通過板料的利用的程度，我們將常用的派樣劃分為三類： 圖3-1 排樣方法 1．有廢料的排樣方法 根據(jù)工件的所有外形沖壓，設(shè)計中制件與制件中間間，制件與板料側(cè)面之間都有工藝方面的廢料（也就是搭邊）所有，沖壓完成后這個搭邊就沖壓成了廢料，如上圖3-1（a）所表現(xiàn)。 2．少廢料的排樣方式 根據(jù)工件的某個外形輪廓線完成的切邊和沖壓，所以這樣就只會在制件之間或者是在制件和條料側(cè)邊中間設(shè)計的有搭邊廢料，如上圖3-1（b）所表示。 3．無廢料排樣 排的時候直接工件和制件相接，中間沒有搭邊廢料的存在，條料直接沿著工件的中間線進行切邊，工由于沒有搭邊，所以工件的精度為有所降低。如上圖3-1（c）所表示。 綜上所述本沖壓件采用有廢料的排樣方案。根據(jù)有廢料的排樣確定本沖壓件為直排的排樣方案。 5.1.1 確定搭邊值 搭邊起補償條料的剪裁誤差，送料步距誤差以及補償于條料與導(dǎo)料板之間有間隙所造成的送料歪斜誤差的作用。使凸，凹模刃口雙邊受力，受力平衡，合理間隙一易破壞，模具壽命與工件斷面質(zhì)量都能提高。對于利用搭邊自動送料模具，搭邊使條料有一定的剛度，以保證條料的連續(xù)送進。搭邊的合理數(shù)值主要決定于材料厚度、材料種類、沖裁件的大小以及沖裁件的輪廓形狀等。一般板料愈厚，材料愈軟以及沖裁件尺寸愈大，形狀愈復(fù)雜，則搭邊值也應(yīng)愈大。由查表得工件間搭邊值a=3.0mm、側(cè)面a=3.0mm。 5.1.2 送料步距與條料寬度的計算 采用直排的排樣方案，如圖5-1所示： 用cad測量工具測量沖壓件的毛坯面積： A=173562mm2 送料步距A：送料步距的大小應(yīng)為條料上沖裁件的對應(yīng)點之間的距離，每次沖一個零件的步距按式：A＝D＋a1，A＝310mm 條料寬度B：B＝577mm 圖5-1 排樣圖 5.1.3 材料利用率的計算 關(guān)于材料利用率，可用公式5-2表示： η=A/BS×100% （3-2） 式中， A-一個步距內(nèi)沖裁件的實際面； B-條料寬度； S-步距。 由圖3-1和公式3-2得： A=173562mm2 η=A/BS×100% =[173562÷（577x310）]×100% ≈97% 5.2 沖裁力的計算 計算沖裁力的目的是為了選用合理的壓力機，設(shè)計模具以及檢驗?zāi)＞叩膹姸?。壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁工藝的需求。一般可按下公式計算： 式中 FP-------沖裁力（N）； L--------沖裁周邊長度（mm）； t--------沖裁料厚(mm)； τb--------------- 抗剪強度（MPa）； （1）落料力計算 按上式： 式中： F落――落料力（N）； L――工件外輪廓周長（mm）； T――材料厚度（mm） ，t=2mm； τ――材料抗剪強度（MPa），材料為Q235A，由查表，。 根據(jù)零件圖可算落料輪廓長度L=1741mm F落=KtLτ =1.3×2×1741×360 =1629KN 2. 落料時的卸料力的計算 =KX 式中 -----------卸料力（N）； -----------落料力（N） KX ------卸料系數(shù)，查《沖壓模具簡明設(shè)計手冊》表3-11，P57其值為0.03～0.05，取K=0.05。 則 =KX =0.05×1629=81（KN） 3. 沖孔時的推件力的計算 =nkT 式中 -------------推料力（N）； K1------推料系數(shù)，查《沖壓模具簡明設(shè)計手冊》表3-11，其值為0.0055； n------ 梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料數(shù)量，n=h/t，h為刃口部分的高（mm），t為材料厚度（mm），其中，h=10mm，t=3mm，取n=3， 則 =nkT=0.055×1629=89(KN) 沖裁時，壓力機的公稱壓力必須大于或等于各沖裁工藝力的總和 = + ++ 式中：沖裁力=1629KN，，卸料力=81KN，推料力=89KN，則: = + ++=1799kN 5.3 沖壓設(shè)備的選擇 計算得總沖壓力是1799KN，所選壓力機的公稱壓力必須大于或等于總沖壓力。所以選用公稱壓力為2500KN的開式壓力機J23-250。壓力機主要參數(shù)經(jīng)查《沖模設(shè)計手冊》、《沖壓模具設(shè)計師手冊》、《沖壓手冊》得表5-2。 表5-2 開式壓力機主要技術(shù)參數(shù) 型號 J23-10 J23-16 J23-25 J23-35 J23-250 公稱壓力/KN 100 160 250 350 2500 滑塊行程/mm 45 55 65 100 130 最大閉合高度/mm 180 220 270 290 480 閉合高度調(diào)節(jié)/mm 35 45 55 60 120 滑塊中心線至床身 距離/mm 130 160 200 200 480 滑塊底面尺寸/mm 前后 150 180 220 220 850 左右 170 200 250 250 1280 模柄孔尺寸/mm 直徑 30 40 40 40 60 深度 35 60 60 60 75 第6章 刃口尺寸的計算 沖裁件的尺寸精度主要決定于模具的刃口的尺寸精度，模具的合理間隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及其制造公差，是設(shè)計沖裁模主要任務(wù)之一。 6.1 沖裁間隙的確定 沖裁間隙是影響沖裁工序最重要的工藝參數(shù)，其定義為沖裁凸模與凹模之間的空隙尺寸，如圖6-1所示。設(shè)計模具時一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高。沖裁過程中模具的失效形式一般有磨損、變形、崩刀和凹模刃口脹裂四種。間隙大小主要對模具磨損及脹裂產(chǎn)生影響。間隙增大可以使沖裁力、卸料力等減小，因而模具的磨損也減小。但當(dāng)間隙繼續(xù)增大時，卸料力增加，又影響模具壽命。一般間隙為（10%~15%）t時的磨損最小，模具壽命較高。 圖6-1 沖裁間隙圖 由于沖裁間隙對斷面質(zhì)量、工件尺寸精度、模具壽命、沖裁力等的影響規(guī)律并非一致，所以，并不存在一個絕對合理的間隙數(shù)值，能同時滿足斷面質(zhì)量最佳、尺寸精度最高、模具壽命最長、沖裁力最小等各方面的要求。所以在實際生產(chǎn)中，其總的原則應(yīng)該是在保證滿足沖裁件剪切斷面質(zhì)量和尺寸精度的前提下，使模具壽命最長。目前在生產(chǎn)中，廣泛采用經(jīng)驗法和查表法來確定合理的間隙植。本套模具采用查表法予以確定其間隙值。 根據(jù)實用間隙表查得材料Q235A的最小雙面間隙Zmin=0.246mm，最大雙面間隙Zmax=0.36mm。 6.2 刃口尺寸的計算及依據(jù) 單配加工法。用凸模和凹模相互單配的方法來保證合理間隙。先加工基準(zhǔn)件，然后非基準(zhǔn)件按基準(zhǔn)件配做，加工后的凸模和凹模不能互換。通常，落料件選擇凹模為基準(zhǔn)模。這種方法多用于沖裁件的形狀復(fù)雜、間隙較小的模具。 根據(jù)上述計算法則，對于采用配合加工的方法： （1）凸模或凹模磨損后會增大的尺寸---第一類尺寸A Aj=(Amax-x△) （2） 凸?；虬寄Ｄp后會減小的尺寸---第一類尺寸B Bj=(Bmin+x△) （3）凸模或凹模磨損后基本不變的尺寸---第一類尺寸C Cj=(Cmin+) 其中，x為磨損系數(shù)。 查表得： 工件精度IT10級以上 x=1 工件精度 IT1-IT13 x=0.75 工件精度 IT14 x=0.5 因為本工件尺寸均為基本尺寸，故按IT14級精度，x=0.5。 在所有的尺寸中， 屬于A類尺寸的有：5710.7750.775 ，3040.70.7 注：①凸?；虬寄Ｄp后將會增大的尺寸——第一類尺寸A。 ②凸?；虬寄Ｄp后將會減小的尺寸——第二類尺寸B。 ③凸模或凹模磨損后會基本不變的尺寸——第三類尺寸C。 其中，x為磨損系數(shù)。 具體計算如表6-2。 表6-2 工作零件刃口尺寸計算 尺寸類型 公稱尺寸 公式 計算后尺寸 備注 A 5710.7750.775 57100.2 保證雙邊間隙為0.246-0.36。 3040.70.7 30400.2 B C 第7章 主要零部件設(shè)計 7.1 凹模的設(shè)計 凹模的外形一般有矩形和圓形兩種。凹模的外形尺寸應(yīng)保證有足夠的強度、剛度和修磨量。凹模的外形尺寸一般是根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定的，如圖7-1所示。 凹模各尺寸計算公式如下： 凹模厚度 （7-1） 凹模邊壁厚 （7-2） 凹模板邊長 （7-3） 凹模板邊寬 （7-4） 式中： b1-沖裁件的橫向最大外形尺寸； b2-沖裁件的縱向最大外形尺寸； K-系數(shù)，考慮板料厚度的影響，查表7-1。 表7-1 系數(shù)K值 材料料寬s/mm 材料厚度t/mm ≤1 >1～3 >3～6 ≤50 0.30～0.40 0.35～0.50 0.45～0.60 >50～100 0.20～0.30 0.22～0.35 0.30～0.45 >100～200 0.15～0.20 0.18～0.22 0.22～0.30 查表7-1得：K=0.2 根據(jù)公式（7-1）可計算落料凹模板的尺寸： =0.2×150.3=30.06(mm) 根據(jù)公式（7-2）可計算凹模邊壁厚： C =(1.5～2)H =(1.5～2)×30 =45～60(mm) 取凹模邊壁厚c=50mm 根據(jù)凹模厚度和邊壁厚可確定凹模板長、寬的尺寸。選凹模尺寸為425mm×690mm×30mm 圖7.1 凹模 7.3 凸模的設(shè)計 7.3.1 凸模外形的確定 凸模的外形由本套模具所設(shè)計的零件圖樣外形確定。凸模的外形尺寸應(yīng)保證有足夠的強度、剛度和修磨量，一般根據(jù)被沖材料的厚度和沖裁件的最大外形尺寸來確定的，與凹模配合確定。 7.3.2 凸模材料的選取 由于材料要有良好的耐磨性、高強度、足夠的韌性、良好的抗疲勞性、熱處理工藝性等。Cr12剛具有較好的淬透性，很高的耐磨性，有較高的沖擊韌度和承載強度，且淬火變形小。為滿足以上要求，在該模具中凸模材料選用Cr12鋼。 7.3.3 凸模精度的確定 零件精度：由于該零件為工作零件，起主要成型的作用，對精度要求較高，外形精度公差為IT7。 7.3.4 凸模壁厚的確定 凹模內(nèi)外刃口間壁厚校核：根據(jù)沖裁件結(jié)構(gòu)凸模內(nèi)外刃口最小壁厚為6.7mm，該壁厚為6.7mm即可，本設(shè)計中凸模的壁厚為9.3mm，故該凸模的側(cè)壁強度要求足夠。 7.4 卸料裝置的選用 7.4.1 卸料裝置的選用 彈性卸料裝置由卸料板、彈性元件、卸料螺釘?shù)攘慵M成。 彈性卸料起導(dǎo)向作用時，卸料板與凸模按H7/h6配合制造，但其間隙應(yīng)比凸、凹間隙小，此時，凸模與支座以H7/h6配合。此外，在模具開啟狀態(tài)，卸料板應(yīng) 7.4.2 卸料板外型的設(shè)計 在沖壓工藝分析中已經(jīng)選擇了卸料裝置為彈性卸料，采用卸料板卸料。卸料板不僅有卸料作用，還具有用凸模導(dǎo)向，對凸模起保護作用，卸料板的邊界尺寸與凹模的邊界尺寸相等。卸料板與凸模的間隙值由表7-4確定，取0.15mm。 卸料板與凹模的外形尺寸相同。根據(jù)凹模的尺寸425mm×690mm×30mm，從而確定卸料板的尺寸。卸料板厚度取為15mm。 所以選擇卸料板的尺寸425mm×690mm×20mm 表7-4 卸料板與凸凹模間隙值 材料厚度t/mm ＜0.5 0.5～1 ＞1 單邊間隙Z/mm 0.05 0.1 0.15 7.4.3 卸料板材料的選擇 卸料板主要是起卸料的作用，對它的強度和硬度要求較高，所以材料選擇是CR12鋼。CR12鋼是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，它的質(zhì)量較好，含碳量（0.45%）波動小，性能較穩(wěn)定。經(jīng)過熱處理（調(diào)質(zhì)）后具有良好的綜合力學(xué)性能，即具有較高的強度、硬度，又具有較好的塑性、韌性。 7.4.4 卸料板整體精度的確定 卸料板外輪廓的精度要求不高，所以選IT12級，粗糙度為Ra3.2；而內(nèi)輪廓的精度要求比外輪廓的要求稍高，所以選IT11級，粗糙度為Ra1.6；四個螺紋孔和擋料銷、導(dǎo)料銷有定位作用，所以精度要求要高一些為IT7級，粗糙度為 Ra3.2。 7.6 墊板的設(shè)計 它的作用是直接承受和擴散凸模傳遞的壓力，如果凸模的端部對材料的壓力超過材料的許用壓力，需在凸模端部與模座之間加上墊板防止模具損壞。 墊板外形尺寸可與支座相同，其厚度一般取15～20mm，查參考文獻沖壓模具設(shè)計與制造 22.5-17JB/T7643.3-1994，墊板尺寸為425mm×690mm×20mm。 7.7 擋料銷、導(dǎo)料銷、卸料螺釘?shù)倪x用 7.7.1 擋料銷、導(dǎo)料銷的選用 設(shè)計擋料銷時，應(yīng)注意以下幾點： （1）工件外形簡單時，應(yīng)以外形定位。 （2）定位要可靠，放置毛坯和取出工件要方便，確保操作安全。 （3）若工件需要經(jīng)過幾道工序完成時，各套沖模應(yīng)盡可能利用工件上同一位基準(zhǔn)，避免累積誤差。 在此選用機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T7649.10-94中的A型擋料銷，作為該模具中的擋料銷和導(dǎo)料銷。 選取該模具的擋料銷和導(dǎo)料銷的直徑d=8mm的A型活動擋料銷。 7.7.2 卸料螺釘?shù)倪x用 查得卸料螺釘選擇為：圓柱頭卸料螺釘M12×30mm JB/T7650.5 7.8 上下模座、模柄、打桿的選用 7.8.1模架選擇 模架的外形尺寸主要由凹模周界尺寸決定，凹模周界尺寸主要由沖裁件的外形尺寸來決定。模架分為標(biāo)準(zhǔn)模架和自制模架，標(biāo)準(zhǔn)模架無需設(shè)計，在市場上可以采購，標(biāo)準(zhǔn)模架使用材料為鑄鐵，經(jīng)過熱處理，具備一定得硬度和強度；自制模架個根據(jù)凹模的尺寸和實際的安裝方式來設(shè)計，自制模架采用的材料為45鋼，無需熱處理，模架具有一定的韌性，對力的疏散效果好。標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)構(gòu)可分為： 對角導(dǎo)柱模架由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動平穩(wěn)。常用于橫向送料級進模或縱向送料的落料模。 后側(cè)導(dǎo)柱模架由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便。因為導(dǎo)柱安裝在后側(cè)，工作時，偏心距會造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損，嚴(yán)重影響模具使用壽命，且不能使用浮動模柄。 四導(dǎo)柱模架具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點。常用于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大量生產(chǎn)用的自動沖壓模架。 中間導(dǎo)柱模架，導(dǎo)柱安裝在模具的對稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。但只能一個方向送料。 根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高生產(chǎn)效率，模具壽命和工件質(zhì)量以及工件尺寸精度，采用標(biāo)準(zhǔn)模架，模具導(dǎo)向性能好，精度高。 7.8.2 模柄的選用 根據(jù)本模具結(jié)構(gòu)，采用帶臺階的凸緣式模柄。在設(shè)計模柄時模柄長度不得大 于沖床滑塊內(nèi)模柄孔的深度，模柄直徑應(yīng)與模柄孔徑一致。 綜合以上，本模具模柄選用：A50 JB/T7646.3-1994。 第8章 沖壓設(shè)備的校核 8.1 沖壓設(shè)備的校核 該模具的閉合高度由以下零件高度相加之和求的。 該模具閉合高度： H閉=H上+H下+H墊+L+H-h （8-1） 式中： L-沖孔凸模長度； H-凸凹模厚度； h-沖孔凸模沖裁后進入凸凹模的深度h=3mm。 根據(jù)公式（8-1）得模具的閉合高度為： H閉=H上+H下+H墊+L+H-h =203（mm） 可見該模具的閉合高度在所選模具閉合高度之間，則該模架可以使用，該模具的閉合高度小于所選壓力機型號為機J23-250的最大閉合高度為480mm，可以使用。 8.2 沖壓