摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)教材

1、摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 中文摘要及關(guān)鍵詞 摘要： 近年來(lái)，我國(guó)家電工業(yè)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)， 尤其是冷沖模具提出 了越來(lái)越高的要求， 2004 年，冷沖模具在整個(gè)模具行業(yè)中所占比例已大大上升， 據(jù)有關(guān)專(zhuān)家預(yù)測(cè)， 在未來(lái)幾年中， 中國(guó)冷沖模具工業(yè)還將持續(xù)保持年均增長(zhǎng)速度 達(dá)到 15%左右的較高速度的發(fā)展。 沖壓成型是金屬成型的一種重要方法，它主要適用于材質(zhì)較軟的金屬成型， 可以一次成型形狀復(fù)雜的精密制件。 本課題就是將石化、化工、電力等行業(yè)的法 蘭密封結(jié)構(gòu)中的墊片作為設(shè)計(jì)模型， 將冷沖模具的相關(guān)知識(shí)作為依據(jù)， 闡述冷沖 模具的設(shè)計(jì)過(guò)程。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是完成摩托車(chē)離心塊沖壓工藝及模具

2、設(shè)計(jì)。采用落料、拉深、 沖孔、修邊工藝。設(shè)計(jì)中分析了工件的沖壓工藝性，計(jì)算了毛坯排樣、沖壓力、 刃口尺寸計(jì)算等。 進(jìn)行了模具總體結(jié)構(gòu)、 主要零部件的設(shè)計(jì)， 繪制了落料、 拉深、 沖孔復(fù)合模、修邊的單工序模具裝配圖和零部件圖。 本課題通過(guò)對(duì)摩托車(chē)離心塊固定板的設(shè)計(jì)，鞏固和深化了所學(xué)知識(shí)，取得了 比較滿(mǎn)意的效果，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)意圖。 關(guān)鍵詞 : 沖壓模具；沖壓成型；模具設(shè)計(jì) 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) Abstract In recent years, the rapid development of Chinas household electrical appliance indu

3、stry mould industry, especially cold blunt mould put forward more and more high demand, in 2004, cold in the whole mold industry rush mold the proportion of has greatly rising, experts predict, in the next few years, China cold blunt mould industry will continue to keep an annual growth rate of 15%

4、or so of the high speed development. Stamping forming is the metal forming a kind of important method, it is mainly applied to materials softer metal forming, can be a complex shape of precision stamping forming. This topic is will petrochemical, chemical, electric power industries of the flange gas

5、ket seal structure design model, as will the related knowledge of cold blunt mould as basis, this paper expounds the design process of cold blunt mould. The graduation design is complete motorcycle centrifugal block stamping process and mold design. Adopt blanking, deep drawing, punch, deburring pro

6、cess. In the design of workpiece stamping technology analysis, calculated blank layout, blunt pressure, the blade size calculation, etc. The major parts of the overall structure, mould design, painted blanking, deep drawing, punching composite modulus, trimming single procedure mold assembly drawing

7、 and parts drawing. This topic through centrifugal blocks of motorcycle fixed board design, strengthening and deepening the knowledge learnt, achieved satisfactory effect, achieve the expected design intent. Keywords: stamping mould; Stamping forming; Mold design 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 第一章 緒論 1.1 課題目的和意

8、義 摩托車(chē)是我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂幂^為廣泛的一種交通工具， 摩托車(chē)中的制動(dòng)裝 置對(duì)人車(chē)安全起到了至關(guān)重要的作用。 本設(shè)計(jì)中的離心塊固定板是制動(dòng)裝置中用 來(lái)固定剎車(chē)片的一個(gè)零件，該零件的質(zhì)量直接影響制動(dòng)效果的好壞。 通過(guò)完成“摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)” , 鞏固大學(xué)四年來(lái)所 學(xué)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí) , 并運(yùn)用所學(xué)的冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)知識(shí) , 解決沖 壓工藝中的實(shí)際問(wèn)題 ,提高分析問(wèn)題 ,解決實(shí)際問(wèn)題的能力 . 本課題著重是為培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立分析、 設(shè)計(jì)、解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題 和其它一些綜合能力， 特別是工作能力， 養(yǎng)成良好的工作態(tài)度、 工作作風(fēng)。另外， 還可進(jìn)一步熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)

9、范， 能夠熟練使用有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)和熟悉編寫(xiě)技術(shù)文 件和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)， 進(jìn)一步提高科技寫(xiě)作的能力， 加強(qiáng)對(duì)沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)的了 解。 1.2 相關(guān)研究動(dòng)態(tài) 我國(guó)對(duì)模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視。國(guó)務(wù)院于 1989 年 3 月頒布的關(guān)于當(dāng) 前國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中，將模具技術(shù)的發(fā)展作為機(jī)械行業(yè)的首要任務(wù)。 現(xiàn)在，我國(guó)的模具工業(yè)已初具規(guī)模， 全國(guó)已有數(shù)以千計(jì)的模具專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)和模具 生產(chǎn)點(diǎn)，還有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的小型模具企業(yè)。 可以說(shuō)， 中國(guó)在模具設(shè)計(jì)和制造方面的 發(fā)展空間很大。 近年來(lái)，我國(guó)模具技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步主要表現(xiàn)在： （1）研究開(kāi)發(fā)了模具新鋼種及硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金等新材料，并采用 了一些新的熱處理工藝，延

10、長(zhǎng)了模具的使用壽命。 （2）開(kāi)發(fā)了一些多工位級(jí)進(jìn)模和硬質(zhì)合金模等新產(chǎn)品，并根據(jù)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)需 要研制了一批精密的塑料注射模。 （3）研發(fā)了一些模具加工新技術(shù)和新工藝，如三維曲面數(shù)控、仿真加工、 模具表面拋光、 表面皮紋加工及皮紋輥制造技術(shù)； 模具鋼的超塑性成型技術(shù)和各 種快速制模技術(shù)等。 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) （4）模具加工設(shè)備已得到較大發(fā)展 , 國(guó)內(nèi)已能批量生產(chǎn)機(jī)密坐標(biāo)磨床、計(jì)算 機(jī)數(shù)字控制（ CNC）銑床、 CNC電火花線(xiàn)切割機(jī)床及高精度電火花成形機(jī)床等。 （ 5）模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（模具 CAD/CAM/CA）E已在國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)并廣 泛應(yīng)用。 我國(guó)的模具技術(shù)雖然得到了較大的

11、發(fā)展， 但仍然不能滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展 的需要，還需花費(fèi)大量資金向國(guó)外進(jìn)口模具， 其原因是： 專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化程 度低；模具品種少，生產(chǎn)效率低、經(jīng)濟(jì)效益較差；模具生產(chǎn)制造周期長(zhǎng)、精度不 高，制造技術(shù)落后；模具生產(chǎn)力量分散、管理落后。因此需要在這些方面進(jìn)行加 強(qiáng)，從而使我國(guó)的模具獲得更大的發(fā)展，打造我國(guó)的模具品牌。 沖壓是高效的生產(chǎn)方法， 采用復(fù)合模，尤其是多工位級(jí)進(jìn)模，可在一臺(tái)壓力 機(jī)上完成多道沖壓工序，實(shí)現(xiàn)由帶料開(kāi)卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動(dòng)生 產(chǎn)。生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)條件好，生產(chǎn)成本低，一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。 主要模具標(biāo)準(zhǔn)件：國(guó)內(nèi)已有較大產(chǎn)量的模具標(biāo)準(zhǔn)件，主要是模架、導(dǎo)向件、 推桿推

12、管、彈性元件等，但質(zhì)量較差、品種規(guī)格較少。這些產(chǎn)品不但國(guó)內(nèi)配套大 量需要， 出口前景也很好， 應(yīng)繼續(xù)大力發(fā)展。 氮?dú)飧缀蜔崃鞯涝?guó)內(nèi)至今仍缺 乏像樣的專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)生產(chǎn)，主要依靠進(jìn)口，應(yīng)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高水平，形成標(biāo)準(zhǔn)，并 規(guī)?；a(chǎn)。 其他高技術(shù)含量的模具：占模具總量近 8%的壓鑄模具中，大型薄壁精密壓 鑄模技術(shù)含量高、難度大。 鎂合金壓鑄模和真空壓鑄成形模雖然剛起步， 但發(fā)展 前景好，有代表性。 子午線(xiàn)橡膠輪胎模具也是發(fā)展方向， 其中活絡(luò)模技術(shù)難度最 大。與快速成型技術(shù)相結(jié)合的一些快速制模技術(shù)及相應(yīng)的快速經(jīng)濟(jì)模具有理想的 發(fā)展前景。 技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)： 在高新技術(shù)蓬勃發(fā)展的今天， 為保證屬高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)

13、的模具 工業(yè)快速發(fā)展， 模具行業(yè)中許多共性技術(shù)也必須更上一層樓， 應(yīng)不斷開(kāi)發(fā)和推廣 應(yīng)用，并積極應(yīng)用高新技術(shù)。 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 沖壓技術(shù)應(yīng)用應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛， 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)中， 幾乎都有沖壓加工生產(chǎn)， 它不僅與整個(gè)機(jī)械行業(yè)密切相關(guān)， 而且與人們的生活緊 密相連。 由于沖壓工藝具有生產(chǎn)效率高、 質(zhì)量穩(wěn)定、 成本低以及可加工復(fù)雜形狀工件 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 等一系列優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械、汽車(chē)、輕工、國(guó)防、電機(jī)電器、家用電器，以及日常生 活用品等行業(yè)應(yīng)用非常廣泛， 占有十分重要的地位。 隨著工業(yè)產(chǎn)品的不斷發(fā)展和 級(jí)進(jìn)模式在單工序沖?；A(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種多工序、 高效率沖模。 在壓力

14、 機(jī)一次沖程沖，級(jí)進(jìn)模在其有規(guī)律排列的幾個(gè)工位上分別完成一部分沖裁工序， 在最后工位沖出完整的工件。 因級(jí)進(jìn)模式連續(xù)沖壓， 生產(chǎn)過(guò)程中相當(dāng)于每次沖程 沖制一個(gè)工件，故生產(chǎn)效率高， 適用于大批量生產(chǎn)。 級(jí)進(jìn)模沖裁可以減少模具數(shù) 量和設(shè)備數(shù)量，操作方便安全，便于實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化。但級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 制造困難，制造成本高。 由于各個(gè)工序是在不同的工位上完成的。 則因定位產(chǎn)生 的累積五彩會(huì)影響工件的精度，因此級(jí)進(jìn)模多用于生產(chǎn)批量打、精度要求不高、 需要多工序沖裁的小零件加工。 級(jí)進(jìn)模的工序安排比較靈活， 但不論怎樣安排，必須保證送料的連續(xù)性，即 工件與條料的完全分離工序（落料或切斷） 必須安排在最后

15、的工位。 每一工位可 以安排一種或幾種工序； 也可以特意安排一個(gè)或幾個(gè)空位， 以增加凹模的壁厚和 強(qiáng)度，或避免模具零件過(guò)于緊湊，造成加工和安裝困難。 1.3 研究方法和設(shè)計(jì)方案 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的沖壓件是摩托車(chē)離心塊固定板的生產(chǎn)過(guò)程的設(shè)計(jì)。 該工件如 圖所示 5 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 該工件是一個(gè)帶卡槽的筒行件， 對(duì)零件的硬度要求較高， 這關(guān)乎到剎車(chē)片的 穩(wěn)定性，除了需要保證好它的公差外還要保證孔的圓角半徑 R3mm、 R4mm還有上 面的腰圓型孔 R14mm。 從以上對(duì)摩托車(chē)離心塊固定板的形狀分析當(dāng)中不難看出，它需要經(jīng)過(guò)落料， 拉伸，沖孔，修邊等沖壓工序，但它需要沖孔、凸凹模尺寸

16、如何計(jì)算以及沖孔應(yīng) 該采用哪種方式和如何布置等成為本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)， 本次設(shè)計(jì)的模具精度 并不需要很高。 1.4 設(shè)計(jì)目的 畢業(yè)設(shè)計(jì)是整個(gè)教學(xué)過(guò)程中極為重要的環(huán)節(jié)， 通過(guò)本課題的完成， 全面復(fù)習(xí)、 鞏固大學(xué)四年所學(xué)的專(zhuān)業(yè)課程的基本理論， 特別是沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)方面的基 礎(chǔ)知識(shí)，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力， 培養(yǎng)事實(shí)求是的科學(xué)態(tài)度和認(rèn)真細(xì)致 的工作作風(fēng)。通過(guò)文獻(xiàn)檢索、英文翻譯、 CAD輔助設(shè)計(jì)，提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平及 英文閱讀翻譯的能力。 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 第二章 摩托車(chē)離心塊固定板的工藝分析 2.1 準(zhǔn)備工作 設(shè)計(jì)前必須了解并掌握以下資料： （1）產(chǎn)品零件圖和技術(shù)要求

17、，材料及其機(jī)械性能指標(biāo)； （2）生產(chǎn)綱領(lǐng)； （3）生產(chǎn)條件：包括設(shè)備情況、生產(chǎn)工人技術(shù)水平、模具制造能力等； （4）有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)和設(shè)計(jì)資料； （5）了解國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品制造工藝及先進(jìn)技術(shù)。 在明確了設(shè)計(jì)任務(wù)、 收集了有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，分析制件的技術(shù)要求、結(jié)構(gòu) 工藝性及經(jīng)濟(jì)性是否符合沖壓工藝要求。 本零件是摩托車(chē)的一個(gè)零件， 從技術(shù)要求和使用條件來(lái)看， 零件的精度要求 不是很高，但要求具有較高的剛度和強(qiáng)度。 本零件是板類(lèi)零件，形狀簡(jiǎn)單，沖壓工藝性好。 該零件要用的沖壓基本工序有：落料、沖孔、壓凸成型模，可以組合多種不 同的工藝方案。 2.2 摩托車(chē)離心塊固定板的工藝性分析 根據(jù)摩托車(chē)離心塊的

18、用途可以自行選擇板材的材料， 離心塊固定是制動(dòng)裝置 中用來(lái)固定剎車(chē)片的一個(gè)零件， 該零件的質(zhì)量直接影響著制動(dòng)效果的好壞。 因此 該零件的材料應(yīng)該具備可塑性、高強(qiáng)度性、高硬度性、適合沖裁加工，綜上選擇 10#鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。 對(duì)零件進(jìn)行分析， 觀(guān)看零件的形狀，零件有五個(gè)孔，中間的腰弧孔是后面幾 個(gè)工序的中心，因次對(duì)它的位置精度要求比較高，因此一套工序應(yīng)該是進(jìn)行沖 R14 的腰弧孔，由于材料的厚度為 2.5mm，拉伸的高度也為 2.5mm，根據(jù)計(jì)算可 以一次拉伸成功，所以在這一道工序里，可以結(jié)合那些齒形，因此，可以作為一 道工序， 名為壓凸拉伸。 沖外面的四個(gè)小孔可以作為一道工序， 以中間那個(gè)

19、腰弧 孔為基準(zhǔn)，作為定位中心，沖裁 R3、 R4 這四個(gè)孔，最后進(jìn)行修邊。確定好三道 工序后，關(guān)鍵在于如何排列，可以是先壓凸拉伸，在沖孔，也可以是先沖腰弧孔 再拉伸， 還可以先沖邊上的四個(gè)小孔， 在壓凸拉伸， 或者還可以是一次性沖五個(gè) 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 孔再壓凸拉伸， 工藝方案有多種， 因此對(duì)于本次課題的工藝方案的確定提出來(lái)了 問(wèn)題，需要根據(jù)零件的實(shí)際使用以及廠(chǎng)家本身?xiàng)l件進(jìn)行合理選擇。 2.3 擬定沖壓工藝方案 根據(jù)零件圖上所注尺寸，工件要求不高，尺寸精度要求較低，采用 IT14 級(jí) 精度，普通沖裁完全可以滿(mǎn)足要求。 根據(jù)以上分析：該零件沖裁工藝性較好，綜合評(píng)比適宜沖裁加工

20、。 方案一：先沖腰弧孔，后壓凸拉伸，最后沖四個(gè)小孔。單工序模生產(chǎn)。 方案二：先壓凸拉伸，后沖腰弧孔和四個(gè)小孔。復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖腰弧孔壓凸拉伸沖四個(gè)小孔級(jí)進(jìn)沖壓。級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 表 2-1 各類(lèi)模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較 模具比較項(xiàng)目 單工序模 級(jí)進(jìn)模 復(fù)合模 零件公差等級(jí) 低 一般 可達(dá) IT13 IT10 級(jí) 可達(dá) IT10 IT8 級(jí) 零件特點(diǎn) 尺寸、厚度 不受限制 中小型 尺寸厚 度較厚 小零件厚度 0.2 6mm 可加工復(fù)雜零件， 如寬 度極小的異形件 形狀與尺寸受模具結(jié)構(gòu) 與強(qiáng)度限制，尺寸可以 較大，厚度可達(dá) 3mm 零件平面度 低 一般 中小型件不平直， 高質(zhì) 量制件需較平 由于壓沖

21、件的同時(shí)得到 了較平，制件平直度好 且具有良好的剪切斷面 生產(chǎn)效率 低 較低 工序間自動(dòng)送料， 可以 自動(dòng)排除制件， 生產(chǎn)效 率高 沖件被頂?shù)侥＞吖ぷ鞅?面上，必須手動(dòng)或機(jī)械 排除，生產(chǎn)效率較低 安全性 不安全，需采取安全 措施 比較安全 不安全，需采取安全措 施 模具制造工作 量和成本 低 比無(wú)導(dǎo)向 的稍高 沖裁簡(jiǎn)單的零件時(shí)， 比 復(fù)合模低 沖裁較復(fù)雜零件時(shí)，比 級(jí)進(jìn)模低 適用場(chǎng)合 料厚精度要求低的 小批量沖件的生產(chǎn) 大批量小型沖壓件的 生產(chǎn) 形狀復(fù)雜，精度要求較 高，平直度要求高的中 小型制件的大批量生產(chǎn) 8 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 根據(jù)分析結(jié)合表分析： 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，

22、制造周期短，制造簡(jiǎn)單，但需要三副模具，成本高而 生產(chǎn)效率低，難以滿(mǎn)足大批量生產(chǎn)的要求。 方案二只需兩副模具， 制件精度和生產(chǎn)效率都較高， 且工件最小壁厚大于凸 凹模許用最小壁厚模具強(qiáng)度也能滿(mǎn)足要求。 沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對(duì)位置精度 較高，板料的定位精度比方案三低，模具輪廓尺寸較小，但是有明顯的不足，其 不能夠很好的保證好再次沖孔的那副模具的精度， 尤其是第二副模具的制造難度 很非常的大。 方案三只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，精度也能滿(mǎn)足要求，模具制 造工作量和成本在沖裁簡(jiǎn)單的零件時(shí)比復(fù)合模低， 對(duì)模具的制造精度要求非常的 高，而且制造的難度非常的大。 通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較， 該

23、工件的沖壓生產(chǎn)采用方案三比較好， 但 是結(jié)合廠(chǎng)家實(shí)際情況， 目前選擇第一種方案， 分三副模具單獨(dú)加工， 也便于理解， 對(duì)學(xué)習(xí)有很大的幫助。 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 第三章 沖孔落料模的工藝計(jì)算及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 工藝計(jì)算 工藝計(jì)算主要指沖壓件毛坯尺寸的計(jì)算， 合理間隙的確定， 凸凹模工作部分 尺寸的計(jì)算，沖壓力的計(jì)算，模具壓力中心與閉合高度的計(jì)算等。正確的計(jì)算、 合理的調(diào)試和選擇各力， 對(duì)于選用壓力機(jī)、模具設(shè)計(jì)、保證工件的質(zhì)量以及提高 模具的壽命都具有重要意義。 工件沖孔落料后的形狀和尺寸如圖 31 所示： 圖 3-1 3.1.1 計(jì)算毛坯尺寸 由于落料尺寸即零件的平面展開(kāi)尺寸

24、， 摩托車(chē)離心塊固定板零件的第一道加 工工藝為沖裁中間的腰弧孔，因此落料形狀也應(yīng)該為方形。而要確定落料形狀， 需確定零件彎曲工序毛坯長(zhǎng)度。 該零件屬于一個(gè)拉伸件或者說(shuō)是一個(gè)壓凸零件， 計(jì)算毛坯長(zhǎng)度。 但因拉伸變 形時(shí)，不僅在圓角變形區(qū)產(chǎn)生變薄現(xiàn)象，而且與其相鄰的直邊部分也產(chǎn)生變薄， 加之影響因素較多且難以考慮，所以實(shí)際上是用經(jīng)過(guò)修正的公式計(jì)算。 該零件拉伸 2.5mm 。由參考文獻(xiàn) 16 表 3-9 公式得： 10 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 彎曲件毛料展開(kāi)長(zhǎng)度計(jì)算公式： L l1 l 2 l 3 0.6t（ 3-1） 如下圖 3-2 所示： 圖 3-2 l1=100mm , l2

25、=2.5mm, l3 =2.5mm ,t=2.5mm. L l1 l2 l3 0.6t=100+2.5+2.5+0.6 2.5=106.5mm 3.1.2 凸、凹模間隙值的確定 1、間隙對(duì)沖裁工作的影響： 沖裁間隙指的是凸凹模刃口縫隙的距離，是沖裁過(guò)程中的重要工藝參數(shù)。 間隙的大小影響沖裁件的質(zhì)量，沖裁力的大小以及模具的壽命。 間隙是影響斷面質(zhì)量的主要因素，間隙在一定的合理范圍內(nèi)時(shí)，由凸凹模 刃口沿最大剪切力方向產(chǎn)生的裂紋將互相重合，制件斷面比較平直、光亮、 毛刺 很小。間隙過(guò)小或過(guò)大時(shí)，上、下裂紋不重合，出現(xiàn)硬擠裂或者撕裂，斷面質(zhì)量 較差，毛刺較大。間隙還影響零件的尺寸和形狀精度。 間隙增大

26、： 材料受的拉應(yīng)力增大，材料容易斷裂分離， 沖裁力有一定程度的 降低，但繼續(xù)增大間隙，沖裁力下降緩慢。間隙減?。翰牧鲜艿睦瓚?yīng)力減小而壓 應(yīng)力增大，不易撕裂使沖裁力增加。在間隙合理情況下，沖裁力較小。 間隙對(duì)卸料力、 推件力或頂件力影響顯著，增大間隙可以減小卸料力。但間 隙過(guò)大會(huì)使毛刺增大，反而使卸料力增加。 沖裁時(shí)，坯料對(duì)凸、凹模刃口產(chǎn)生側(cè)壓力和摩擦力， 引起磨損。 間隙過(guò)小時(shí)， 11 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 側(cè)壓力和摩擦力增大， 使磨損加劇， 壽命降低。間隙過(guò)大時(shí)， 坯料彎曲相應(yīng)增大， 使凸模與凹模端面壓力分布不均， 容易產(chǎn)生崩刃或產(chǎn)生塑性變形， 對(duì)模具壽命極 其不利。 2、

27、合理間隙的確定原則 間隙的大小影響沖件的質(zhì)量、沖裁力及模具壽命等，但要想用同一間隙值， 同時(shí)滿(mǎn)足上述要求的可能性不大。生產(chǎn)中考慮到模具的制造偏差及使用中的磨 損，應(yīng)選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙。確定合理間隙的原則是： 、合理間隙范圍應(yīng)按零件使用要求分類(lèi)選用。 下列情況應(yīng)酌情增大間隙值：厚料沖小孔（ d0.10.5 0.0450.055 0.063 0.08 鋼 0.52.5 0.040.05 0.050 0.06 2.56.5 0.030.04 0.045 0.05 6.5 0.020.03 0.025 0.03 鋁、鋁合金 0.0250.08 0.030.07 純銅，黃銅 0.020.06

28、 0.030.09 壓力機(jī)公稱(chēng)壓力應(yīng)大于或等于沖壓力，根據(jù)沖壓力計(jì)算結(jié)果擬選壓力機(jī)為 J2363。 3.1.7 壓力中心的計(jì)算及確定： 沖裁力合力的作用點(diǎn)稱(chēng)為沖模壓力中心。 對(duì)于中小型模具， 壓力中心應(yīng)盡可 能和模柄軸線(xiàn)重合；對(duì)于大型模具，應(yīng)使模具壓力中心在壓力機(jī)滑塊（或橫梁） 中心線(xiàn)附近的允許范圍內(nèi)，否則會(huì)產(chǎn)生偏心載荷影響模具和壓力機(jī)的精度和壽 命。尤其是精沖， 凸凹模之間的間隙很小， 偏心載荷會(huì)使模具導(dǎo)向精度降低， 凸、 凹模之間的間隙發(fā)生變化，影響精沖件斷面質(zhì)量，并加劇模具刃口磨損。 沖裁力的合力中心可視為沖裁力為 沿沖裁刃口均布載荷加以確定。對(duì)于復(fù) 雜的零件，可將刃口分為若干段， 由各

29、線(xiàn)段的重心位置決定合力的重心位置， 或 將各個(gè)簡(jiǎn)單圖形的合力中心合成為整個(gè)圖形的壓力中心。 簡(jiǎn)單形狀工件的壓力中心：具有中心對(duì)稱(chēng)的工件，其壓力中心與重心重合。 凡是質(zhì)量分布均勻 ,具有中心對(duì)稱(chēng)形狀的沖栽件 , 其壓力中心與重心相重合。 此時(shí) 的壓力中心均位于工件輪廓圖形的幾何中心。示例見(jiàn)圖 34 圖 3 4 壓力中心 18 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 復(fù)雜形狀工件的壓力中心： X0=L1X1+L2X2+ LnXn /L1+L2+Ln（312） Y0= L1Y1+L2Y2+LnYn /L1+L2+Ln（313） 其中： X0-壓力中心到 Y軸的距離。 Y0- 壓力中心到 X軸的距離。

30、L1Ln- 各段輪廓的長(zhǎng)度 X1Xn- 各段輪郭壓力中心到 Y 軸的距離。 Y1Yn- 各段輪郭壓力中心到 X 與軸的距離。 沖裁力合力的作用點(diǎn)稱(chēng)為沖模壓力中心。 為了保證沖模和壓力機(jī)正常和平穩(wěn) 地工作，沖模的壓力中心必須通過(guò)模柄軸線(xiàn)而與壓力機(jī)滑塊的中心線(xiàn)重合， 如果 中心不在模柄軸線(xiàn)上， 滑塊會(huì)承受偏心載荷， 沖壓時(shí)會(huì)使沖模與壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生 歪斜，從而導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌和模具導(dǎo)向裝置的不正常摩損。 同時(shí)引起凸凹模間隙不 均勻，使刃口迅速變鈍，甚至造成刃口損壞，降低模具使用壽命。 （1）沖孔的壓力中心 落料、拉深的壓力中心均在零件的正中心，則不要進(jìn)行計(jì)算 n Li xi x0 i 1n Li 沖孔：

31、 i 1（3 14） 47.1 ( 20) 50.868 24 47.1 50.868 278.832 97.968 2.846mm y0 0 2)壓彎的壓力中心 n Lixi i1 in 315） Li i1 19 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 80.384 ( 20) 71.964 24 80.384 70.964 95.456 151.348 0.63mm y0 0 對(duì)工件進(jìn)行分析： 因?yàn)槭菍?duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)， 可知其壓力中心為圖中的坐標(biāo)原點(diǎn) （0，0） 3.1.8 沖模的閉合高度 沖模的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)即模具在最低工作位置時(shí)，上模座上平 面與下模座下平面之間的距離 H。沖模的閉合

32、高度必須為壓力機(jī)的裝模高度相適 應(yīng)。壓力機(jī)的裝模高度是指滑塊在下死點(diǎn)位置時(shí)， 滑塊下端面至墊板上平面的距 離。當(dāng)連桿調(diào)至最短時(shí)壓力機(jī)的最大裝模 Hmax;當(dāng)連桿調(diào)至最長(zhǎng)時(shí)為最小裝模高 Hmin。 連桿的調(diào)節(jié)量 M為： min max 沖模的閉合高度 H 應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度 Hmax 和最小裝模高度 Hmin 之間，一般按下列關(guān)系選擇 H max 5 H H min 10 最好取 H H min M / 3，以避免因連桿調(diào)節(jié)過(guò)長(zhǎng)而損壞連接螺紋。對(duì)于此 沖孔落料復(fù)合模，模具的閉合高度為280mm。由前面已知選用公稱(chēng)壓力為 250KN 的壓力機(jī)，可知 M=55mm ， H max =300m

33、m； 得： Hmin =235mm，需要使 H 235+55/3=253.3mmm；由于 H=280mm 253.3mm，因此本模具滿(mǎn)足壓力機(jī)閉合高度的要求。 凸凹模在下 3.2 復(fù)合模的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 因?yàn)槟ν熊?chē)離心塊固定板零件為大量生產(chǎn)，復(fù)合模生產(chǎn)率高，但與此同時(shí)， 模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度高， 制造難度大。 此復(fù)合模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有復(fù)合形式 的凸凹模，既是沖孔的凹模，又是落料的凸模。按凸凹模的安裝位置，復(fù)合模分 倒裝式和順裝式兩中結(jié)構(gòu)形式。凸凹模在上模時(shí)，稱(chēng)為順裝復(fù)合模， 20 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 模時(shí)，稱(chēng)為倒裝復(fù)合模?？紤]到?jīng)_孔時(shí)有沖裁廢料，為了保證沖壓操作安全，本 模具采

34、用倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)。 3.2.1 工作零件的設(shè)計(jì) 復(fù)合模的工作零件有沖孔凸模、凸凹模和落料凹模。 1. 沖孔凸模。 凸模按其結(jié)構(gòu)可分為標(biāo)準(zhǔn)圓凸模、 凸緣式凸模、鉚接式凸模、直通式凸模和 鑲拼式凸模五大類(lèi)。 沖圓形孔所用的凸模， 按整體式設(shè)計(jì)和制造， 為增強(qiáng)凸模的強(qiáng)度和剛度及避 免應(yīng)力集中，凸模做成過(guò)渡的階梯形，最大的一個(gè)階梯（或稱(chēng)臺(tái)肩）用來(lái)保證凸 模在卸料時(shí)不被拉出。采用國(guó)家模具標(biāo)準(zhǔn)的 B 形圓凸模，圓凸模的固定段按 m6 級(jí)制造，與固定板為基孔制過(guò)渡配合。 凸模的長(zhǎng)度 L 根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)需要，考慮到有修邊余量，以及模具在閉合 狀態(tài)下，卸料裝置推塊（彈簧圈）到凸模固定板間應(yīng)留有一定的安全距離，

35、則 凸模長(zhǎng)度 L 可用公式計(jì)算： L=h1+h2+h（316） 式中 ：L凸模長(zhǎng)度（ mm）； h 1凸模固定板厚（ mm）； h 2卸料板厚度（ mm）； h 附加長(zhǎng)度；主要考慮凸模進(jìn)入凹模的深度、總修磨量及模具閉合狀 態(tài)下推塊到凸模固定板安全距離等因素確定。 取凸模長(zhǎng)度 51mm。 凸模的強(qiáng)度在一般的情況下是足夠的， 可以不必做強(qiáng)度校驗(yàn)， 但是在凸模特 別細(xì)長(zhǎng)或凸模的斷面尺寸很小， 沖裁厚且硬的材料時(shí)， 必須對(duì)凸模抗壓強(qiáng)度和抗 彎剛度進(jìn)行校驗(yàn)。所以此道工序中無(wú)須對(duì)凸模進(jìn)行強(qiáng)度校驗(yàn)。 凸模材料均選擇 Cr12，淬火硬度（熱處理） HRC58-62。 21 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)

36、 2. 凸凹模。 凸凹模是復(fù)合模具中的一種特殊工作零件， 其特點(diǎn)是凸凹模的內(nèi)外緣均為刃 口，內(nèi)外緣間的壁厚取決于沖裁件的尺寸，從強(qiáng)度考慮，其壁厚受最小值限制。 倒裝復(fù)合模的凸凹模裝于下模， 沖孔廢料容易積聚在凸凹模型孔內(nèi)， 所受脹 力大，凸凹模最小壁厚要大些。 順裝復(fù)合模的凸凹模裝于上模， 沖孔廢料由裝在 上模的打料裝置推出，凸凹模型孔內(nèi)不積聚廢料，脹力小， 最小壁厚可小于倒裝 復(fù)合模的凸凹模最小壁厚值。目前復(fù)合模的凸凹模最小壁厚值按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。 順裝復(fù)合模凸凹模的最小壁厚值對(duì)黑色金屬等硬性材料可按板料厚度的 1.5 倍 確定，但最小值不小于 0.7 。對(duì)有色金屬等軟材料可約等于板料厚度，

37、但最小 值不小于 0.5 。倒裝復(fù)合模凸凹模的最小壁厚值可按板料厚度的 23 倍確定， 板料厚度小取大值，相反取小值。 在下模座上， 須安裝一個(gè)特殊部件凸凹模。該結(jié)構(gòu)尺寸較大， 可做成直 通式的結(jié)構(gòu)形式，固定方法選擇用螺釘?shù)跹b來(lái)固定凸模，故應(yīng)采用裝配式， 吊裝 螺釘?shù)臄?shù)目同樣根據(jù)橫截面的大小， 并考慮螺釘孔與螺釘孔之間及孔到凸模邊緣 距離要求的條件，確定選擇 2個(gè) M8的螺釘，用兩個(gè)圓柱銷(xiāo)來(lái)定位 凸凹模的內(nèi)部形狀則按凹模的結(jié)構(gòu)來(lái)選擇，大孔凹模型孔采用直通式型孔， 如下圖所示。當(dāng) t1 時(shí)，取 h=6 8mm； b=0.5 1 mm。 這種型孔適用于所有非圓形型孔，漏料孔是銑削制成的。見(jiàn)圖3 5

38、 圖 35 漏孔 凸凹模的厚度，可按沖孔凸模長(zhǎng)度公式確定，此工序凸凹模長(zhǎng)度取32mm。 材料選擇 Cr12，淬火硬度（熱處理） HRC58-62。 22 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 1、落料凹模 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括： 確定凹模的外形尺寸和凹模板的厚度， 選擇凹模型孔側(cè) 壁的形狀，布置凹模板上型孔、螺孔的位置以及標(biāo)注尺寸等。 凹模刃口類(lèi)型分為直壁刃口和錐形刃口兩類(lèi)。 直壁刃口： 強(qiáng)度好，刃磨后刃口尺寸不變， 但每次沖壓后工件會(huì)積儲(chǔ)在刃 口的直壁部分。 增加了推件力并加速了孔壁磨損。 為減少直壁部分積儲(chǔ)工件或廢 料，可取直壁高度 h=48mm,下方做成筒形或 23 錐形開(kāi)口。直壁口適合精

39、度要求高和形狀復(fù)雜的沖壓件使用。 錐形刃口： 沖壓后不積儲(chǔ)工件或廢料，取件方便。但每次刃磨后尺寸要加 大，且刃口、強(qiáng)度低， 適合精度要求不高、 形狀簡(jiǎn)單的沖壓件。 對(duì)零件進(jìn)行分析， 可知宜采用直壁刃口。 凹模外形可分為圓形和長(zhǎng)方形兩種，其中長(zhǎng)方形凹模外形的長(zhǎng)寬已經(jīng)模塊 化，其厚度尺寸 H及凹模洞口到邊緣的壁厚 C影響凹模強(qiáng)度， 按以下方法確定： 厚度尺寸：為防止凹模受力后產(chǎn)生過(guò)大彎曲變形，凹模應(yīng)有足夠的厚度， 常按以下的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： H= （0.20.6）B（mm）（317） 式中： H凹模厚度（ mm）； B凹模孔口最大尺寸； 取 H=20mm 。 模壁厚度 C：影響凹模強(qiáng)度。可取 C=（

40、1.52）H 或按標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)選取。 C=30 40mm，取 C=35mm。 因?yàn)槁淞霞閳A形件， 故采用圓形凹模板，這樣可使整體模具體積減小，重 量減輕，尺寸為 180mm，從連接螺釘旋入深度與凹模剛度考慮，整體模板的厚 度可按如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： H=k1k23 0.1F（318） 式中： F沖裁力（ N）； k 1凹模材料修邊系數(shù)，合金取 k1=1，碳素工具鋼取 k1=1.3 ； k 2凹模刃口周邊長(zhǎng)度修正系數(shù)，查文獻(xiàn) 13 表 218 得 k2=1.37 ； 23 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 圖 36 型孔 計(jì)算出的凹模板厚度規(guī)格化后，采用全直壁型孔，如圖 36 所示，它適用 于凹

41、模型孔內(nèi)帶反頂料板的落料模和復(fù)合模。 3.2.2 定位零件的設(shè)計(jì) 沖模定位零件 （裝置）的作用是保證坯料的正確送進(jìn)及使工作零件處于正確 的位置，這稱(chēng)作坯料的定位或?qū)?。使用條料時(shí)，應(yīng)使條料在送進(jìn)方向定位，以 保證送料步距，通常稱(chēng)作擋料，使用的定位零件有擋料銷(xiāo)、側(cè)刃等；在垂直于送 料方向上的定位，稱(chēng)作送進(jìn)導(dǎo)向，使用的定位零件有導(dǎo)料板、導(dǎo)料銷(xiāo)等。 1、導(dǎo)料銷(xiāo)（定位釘）：當(dāng)以?xún)?nèi)孔定位時(shí)，其結(jié)構(gòu)形式與定位孔的尺寸大小有 關(guān)。導(dǎo)料銷(xiāo)的材料一般為： T7 或 T8，熱處理 HRC4552。表面粗糙度 Ra1.6 m 以下，壓入部分配合為 H7/s6。 2、擋料銷(xiāo)：擋料銷(xiāo)是用來(lái)限制條料送進(jìn)步距的零件，根據(jù)結(jié)

42、構(gòu)特征，擋料 銷(xiāo)分為固定式和活動(dòng)式兩類(lèi)。 本模具中采用如圖所示的活動(dòng)擋料銷(xiāo)。 沖裁時(shí)隨凹 模下行而壓入孔中，用圓柱螺旋彈簧彈頂擋料銷(xiāo)復(fù)位。見(jiàn)圖3 7： 它適用于倒裝式復(fù)合模和帶有活動(dòng)的下卸料板的冷沖模。擋料銷(xiāo)的材料為 GCr15，熱處理 HRC50-55。 3.2.3 卸料與推（頂）料裝置的設(shè)計(jì) 卸料與推（頂）料裝置是用來(lái)將沖裁后因彈性變形恢復(fù)而卡在凸?；虬寄Ｐ?孔內(nèi)的工件或廢料，它是為了保證沖裁過(guò)程能連續(xù)、順利地進(jìn)行。 1. 卸料裝置： 24 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 沖模上使用的卸料裝置有固定卸料板、 彈性卸料裝置及廢料切刀。 固定卸料板結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，卸料力大，通常用于板料厚度

43、t 0.8mm 的沖裁，從凸模上卸料；彈性 卸料板借助彈簧、橡膠或氣墊等彈性裝置起壓料、卸料作用。 本模具結(jié)構(gòu)采用彈壓卸料裝置，它由卸料板、彈性元件（橡皮或彈簧）和卸 料螺釘組成。 沖程時(shí)，橡皮受壓縮積蓄能量， 并使卸料板產(chǎn)生壓力而起壓料作用， 回程時(shí)， 橡皮釋放能量， 使彈壓卸料板產(chǎn)生反向推力而起卸料作用。 彈壓卸料板 上的型孔與凸凹模的雙面間隙通常取 0.1 0.3mm。為了確保卸料可靠，裝配模 具時(shí)，彈壓卸料板的壓料面超出凸模端面 0.2 0.5mm。卸料板的厚度為 20mm， 直徑為 180mm，材料為 45 鋼，熱處理 HRC40 45。 彈性元件選用橡皮，它具有承受負(fù)荷比彈簧大、

44、安全及安裝調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)， 橡皮一般自配。橡皮材料選用聚胺酯橡膠，由于橡膠墊允許承受的負(fù)荷較大， 而 且安裝調(diào)整比較靈活方便，因此， 常用作沖模中彈性卸料、 頂件及壓邊裝置的彈 性元件。 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)， 可選用圓筒形橡膠墊。 聚氨酯橡膠由于能承受較高 的單位壓力， 并具有很好的流動(dòng)性， 耐磨、耐油和耐老化性能較好并可切削加工， 使其在模具中的應(yīng)用日趨廣泛。 用于模具的聚氨酯橡膠硬度范圍在邵氏 7095A。硬度為邵氏 7080A 的聚 氨酯橡膠主要用于彈性元件，在成形過(guò)程中其壓縮量不能超過(guò)1035%。 查表國(guó)產(chǎn)聚氨酯橡膠的力學(xué)性能選取其中一種，見(jiàn)表 33： 表 3 3 橡膠性能 性能指標(biāo) 性

45、能 牌號(hào) 8280 硬度（邵氏 A ） 83 5 伸長(zhǎng)率（ %） 450 斷裂強(qiáng)度（ N/cm 2 ） 4500 斷裂韻腳變形（ %） 12 沖擊回彈性（ %） 1530 抗撕力（ N/cm 2 ） 800 老化系數(shù) (100 C72h) 0.9 耐煤油、室溫、 72h 的增重 率（ %） 4 25 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 橡膠直徑取同卸料板直徑同樣大小，即 D=180mm， d=85mm，橡膠高度 H 應(yīng)滿(mǎn)足 0.5 H/d1.5 ，故可取 H=43127mm。 聚氨酯橡膠尺寸（ mm）見(jiàn)表 34： 表 3 4 聚胺脂橡膠尺寸 D 180 d 85 H 30 D1 190 卸料

46、螺釘?shù)脑O(shè)置形式有兩種基本形式： 一種是沉孔形，一種是通孔形。沉孔 形螺釘需要加工出沉孔， 而且必須使全部沉孔的深度相等， 以保證卸料板工作平 面與模座底平面平行。 本結(jié)構(gòu)中卸料螺釘?shù)脑O(shè)置形式如圖所示， 下模座需加工沉 孔，并且必須使全部沉孔深度 h1 都相等，以保證卸料板工作平面與模座底平面平 行。螺釘螺紋長(zhǎng)度雖短但是在光桿段有臺(tái)階， 可保證旋入彈壓卸料板后不易松動(dòng)； 螺紋長(zhǎng)度是指光桿段長(zhǎng)度， 且有公差要求， 便于保證彈壓卸料板工作平面與凹模 平行。螺釘材料為 45 號(hào)鋼且要求熱處理硬度為 HRC3540，以便保證螺釘有足 夠的強(qiáng)度，能夠承受卸料過(guò)程中反復(fù)作用的拉應(yīng)力。普通螺釘不具備上述特點(diǎn)。

47、 因此應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)卸料螺釘。見(jiàn)圖 38 圖 3 8 卸料螺釘 所以卸料螺釘?shù)拈L(zhǎng)度為：L=h 2+h3+H0（mm）（319） 式中 h 2模座沉孔處實(shí)體厚度（ mm）。對(duì)于鑄鐵模座 h2d；對(duì)于鋼板模 座， h23/4d ，d 為卸料螺釘?shù)墓Q(chēng)直徑； h 3固定板厚度（ mm）； 26 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) H0彈壓后彈壓元件的高度； 座沉孔深度 h1 按下式計(jì)算：h 1=h+hx+hm+（35）（mm）（320） 式中 h 螺釘頭部高度（ mm）； h x 卸料板工作行程（ mm），一般取 hx =t+1 ，t 為板料厚度； hm凸模預(yù)計(jì)總?cè)心チ浚?hm =4 10mm，板料厚

48、度大時(shí)，取大值。 查文獻(xiàn) 13 表 476 圓柱內(nèi)六角卸料 螺釘尺寸（ mm）如表 35： 表 3 5 圓柱內(nèi)六角卸料螺釘尺寸 材料 45 鋼 熱處理 硬度 HRC35 40 d 12 L 75 d1 M10 10 D 18 H 7 d2 7.8 2. 推件裝置：將沖出的工件或廢料從上模的凹模型孔內(nèi)向下推出使用的裝置。 在此沖孔落料復(fù)合模中， 采用了兩種推件裝置，一是剛性推件裝置，裝于上 模，用打桿通過(guò)打板、推桿和推板，是在凹模內(nèi)的工件向上推出；另一是彈性推 件裝置，用螺釘、彈簧和頂銷(xiāo)將大孔凸模上的沖件廢料向下推出。 3.2.4 導(dǎo)向裝置及模架的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 導(dǎo)向裝置用于沖裁模上、 下模之間的定

49、位聯(lián)接和運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。 導(dǎo)向零件可以消 除壓力機(jī)滑塊運(yùn)動(dòng)誤差對(duì)模具運(yùn)動(dòng)精度的影響， 保證凸凹模間隙分布均勻， 便于 模具安裝和調(diào)整， 因而提高模具的使用壽命和沖裁件精度。 在設(shè)計(jì)生產(chǎn)沖裁件批 量較大的沖裁模時(shí)，一般均采用導(dǎo)向裝置，以保證上、下模的精確導(dǎo)向。 該復(fù)合模用導(dǎo)柱導(dǎo)套式滑動(dòng)導(dǎo)向裝置， 常用兩副導(dǎo)柱導(dǎo)套， 根據(jù)導(dǎo)柱的不同 位置，采用對(duì)角導(dǎo)柱式， 導(dǎo)柱分布在矩形凹模的對(duì)角線(xiàn)方向上， 既可以橫向送料， 又可以縱向送料。 由于導(dǎo)柱間誤差方向與送料方向側(cè)斜， 所以導(dǎo)向精度高于后置 導(dǎo)柱式和中間導(dǎo)柱式。 適用于各種沖裁模。為避免上下模的方向裝錯(cuò)，兩導(dǎo)柱直 徑制成一大一小， 為避免上模與下模裝錯(cuò)而發(fā)生啃

50、模事故。導(dǎo)柱、導(dǎo)套與模座均 27 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 為 H7/r6 過(guò)盈配合， 以避免導(dǎo)套壓入上模座因變形而影響與導(dǎo)柱的配合， 將導(dǎo)套 壓入段的內(nèi)孔直徑加大 1mm，不與導(dǎo)柱配合。 為了保證使用中的安全性和可靠性， 設(shè)計(jì)與裝配模具時(shí)，還應(yīng)注意： 當(dāng)模具處于閉合位置時(shí)， 導(dǎo)柱上端面與上模座的 上平面應(yīng)留 10 15mm的距離；導(dǎo)柱下端面與下模座的底平面應(yīng)留 25mm的距離； 導(dǎo)套與上模座上平面應(yīng)留不小于 3mm的距離，同時(shí)，上模座開(kāi)橫槽， 以便于排氣。 查文獻(xiàn) 13 表 242 滑動(dòng)導(dǎo)柱型式和尺寸 ,如表 36 表 3 6 滑動(dòng)導(dǎo)柱型式和尺寸 材料 20鋼 20 鋼 熱處理

51、滲碳深度 0.81.2 硬度 滲碳深度 0.81.2 硬度 HRC5862 HRC5862 型號(hào) B型 B型 基本尺寸 d 28mm 32mm 極限偏差 +0 +0 -0.013 - 0.016 長(zhǎng)度 L（ mm） 225 225 查表滑動(dòng)導(dǎo)套型式和尺寸，如表 37 所示： 表 37 滑動(dòng)導(dǎo)套型式和尺寸 材料 20 鋼 20 鋼 熱處理 滲碳深度 0.8 1.2 硬度 HRC58 62 滲碳深度 0.8 1.2 硬度 HRC5862 型號(hào) B型 B型 基本尺寸 d 28mm 32mm 極限偏差 +0.021 +0.025 H7 -0 -0 基本尺寸 D 42mm 45mm 極限偏差 +0.05

52、0 +0.050 r6 +0.034 +0.034 長(zhǎng)度 L（ mm） 105 110 長(zhǎng)度 H（ mm） 38 38 模架是上、下模間的定位連接體，是用于固定模具零件、保證凸、凹模的良 好導(dǎo)向和傳遞沖壓力的組合裝置，由上、下模座和導(dǎo)柱、導(dǎo)套組裝構(gòu)成。設(shè)計(jì)模 具采用標(biāo)準(zhǔn)模架可以簡(jiǎn)化模具設(shè)計(jì)，縮短模具設(shè)計(jì)和制造周期，提高模具質(zhì)量， 降低模具成本。在此，選用采用中間導(dǎo)柱模架。 3.2.5 固定與聯(lián)接零件的設(shè)計(jì) 固定與聯(lián)接零件是用來(lái)將凸、凹模固定在上、下模座上，以及將上、下模座 固定在壓力機(jī)上的零件，主要的固定與聯(lián)接零件有模柄、上模座、 下模座和上下 28 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 模固

53、定板，以及墊板、螺釘和銷(xiāo)釘?shù)取?1. 模柄：是將上模座安裝在壓力機(jī)滑塊上的零件。 模柄上模座上的垂直度影響導(dǎo) 向裝置的配合精度和使用壽命。 設(shè)計(jì)模具時(shí)。 選擇模具的類(lèi)型要考慮模具結(jié)構(gòu)的 特點(diǎn)和使用要求，模柄工作段的直徑應(yīng)與所選定的壓力機(jī)滑塊孔的直徑相一致。 此復(fù)合模具選擇凸緣式模柄，如圖 39 所示 圖 39 凸緣式模柄 在上模座加工出能容納模柄大凸緣的沉孔， 與凸緣為 H7/h6 的配合。 并用一 個(gè)圓柱銷(xiāo)與上模座定位， 四個(gè)內(nèi)六角螺釘進(jìn)行固定。 凸緣的厚度一般不到模座厚 度的一半，模座以下部分仍可加工出型孔，以便于容納推件裝置的打板。 查表得凸緣模柄型式和尺寸（ mm），其結(jié)構(gòu)型式及主要技

54、術(shù)參數(shù)如下表 38 表 38 凸緣型模柄主要參數(shù) 材料 Q235 d（mm） 基本尺寸 60 (d11) 極限偏差 0.100 0.290 D（mm） 基本尺寸 115 (h6) 極限偏差 0 0.022 D1 87 H 90 h 20 h1 13 b 3 a 1 d1 17 d3 13.5 d2 22 29 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 2.上下模座：是用來(lái)安裝全部模具零件，構(gòu)成模具的總體和傳遞沖壓力。因此， 模座不僅要有足夠的強(qiáng)度，還要有足夠的剛度。 模座的剛度不足， 工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生 嚴(yán)重的彈性變形而導(dǎo)致模具零件的迅速磨損或破壞， 降低模具使用壽命。 設(shè)計(jì)模 座時(shí)，通常都按標(biāo)準(zhǔn)選用模

55、架或模座。 若自行設(shè)計(jì)時(shí)， 圓形模座的外徑應(yīng)比圓形 凹模直徑大 3070mm，矩形模座的長(zhǎng)度應(yīng)比凹模大 40 70mm，而寬度取與凹模 相同或稍大的尺寸。下模座的輪廓尺寸應(yīng)比壓力機(jī)工作臺(tái)漏料孔至少大40 50mm。模座厚度參照凹模厚度估算，通常取凹模厚度的 11.5 倍。 模座材料為 HT200。 查文獻(xiàn) 13 表 446 中間導(dǎo)柱模架的下模座輪廓尺寸（ mm）如表 39 表 39 中間導(dǎo)柱模架下模座尺寸 L 200 L2 320 B 200 B2 270 S 260 S1 260 R 45 3. 固定板：將凸模、凸凹?；虬寄０匆欢ǖ南鄬?duì)位置壓入固定后，作為一個(gè)整體 安裝在上模座或下模座上的板

56、件， 它們分別稱(chēng)為凸模固定板或凹模固定板。 凸模 固定板與凹模固定板的外形與尺寸通常和凹模板相同， 凹模固定板的厚度約為凹 模板厚度的 0.81 倍。固定板的型孔決定于凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：對(duì)于圓凸模，取 凸模固定端的直徑按 IT7 級(jí)精度加工； 對(duì)于用螺釘?shù)跹b的直通式凸模， 要求型孔 按凸模實(shí)際尺寸配作成 M7/h6。 固定板通常選用 Q235或 Q275鋼制造，壓裝配合面的表面粗糙度應(yīng)為 Ra1.6 0.8 m。 4. 墊板：在固定板與模座之間加一塊淬硬的墊板， 可避免硬度較低的模座因局部 受凸模較大的沖擊壓力而出現(xiàn)凹陷致使凸模松動(dòng)，或者為了提高模具的使用壽 命。 墊板材料可選用 45 鋼，熱處

57、理硬度為 HRC4345。墊板的平面形狀和尺寸 與固定板相同，其厚度一般取 6 10mm。如果有結(jié)構(gòu)需要，例如在用螺釘?shù)跹b凸 模時(shí)，為在墊板上加工吊裝螺釘?shù)某量祝?可適當(dāng)增大墊板的厚度， 取墊板厚度為 15mm。在墊板上穿過(guò)連接螺釘、卸料螺釘和定位銷(xiāo)出要鉆通孔，直徑應(yīng)比相應(yīng)件 的直徑增大 0.5 1mm。穿銷(xiāo)孔是在預(yù)裝模具時(shí)，調(diào)整好間隙后，連同模座和固 定板一起經(jīng)鉆孔、鉸孔加工出來(lái)的， 墊板淬火前應(yīng)將銷(xiāo)孔擴(kuò)大， 以免墊板淬火變 30 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 形后難以打入銷(xiāo)釘。 5. 螺釘和銷(xiāo)釘：用于對(duì)模具板件固定與定位。 螺釘?shù)闹睆脚c布置間距按凹模厚度 選定，螺釘為內(nèi)六角螺釘，擰

58、入被連接件的深度 L1：鑄鐵為 2d；鋼為 1.5d（d 為 螺釘工作直徑 ） 。如下圖所示。連接件的銷(xiāo)釘孔應(yīng)同時(shí)鉆、 鉸。銷(xiāo)釘與孔采用 H7/m6 過(guò)渡配合，孔壁的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到 Ra1.6 m。銷(xiāo)釘壓入連接件與被連接件的 深度分別為： L2不小于 1.5d ； L3約為 2.5d（d 為銷(xiāo)釘直徑 ） 。見(jiàn)圖 310 圖 310 螺釘和銷(xiāo)釘 內(nèi)六角螺釘擰入被連接件的深度 L1：鑄鐵為 2d；鋼為 1.5d（d 為螺釘工作直 徑） 。銷(xiāo)釘壓入連接件與被連接件的深度分別 L2不小于 1.5d 與 L3約為 2.5d（d 為 銷(xiāo)釘直徑 ） 。 31 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 第四章

59、拉伸模的工藝計(jì)算及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1 工藝計(jì)算 4.1.1 拉伸工藝計(jì)算 A、初步計(jì)算毛坯直徑 D0 確定修邊余量 ， 拉深后筒壁直徑 d 30 2.5 32.5， df 100 1.55 ，查表 132 可知 d 64.5 2.5 切邊前凸緣直徑： dF d f 2 100 2 2.5 105 根據(jù) 130 可知毛坯直徑： 2 2 2.5 2.5 2.5 D0dF2 4dH 3.44rd 1052 4 64.5 5 3.44 0.5 64.5 109.2 0 F 2 2 2 B、確定能否一次拉成 查表 135附 1表： 凸緣相對(duì)直徑 dF 109.2 1.69 d 64.5 t 2.5 毛坯

60、相對(duì)厚度 t 100 2.5 100 2.28 D0109.2 第一次拉深的最大相對(duì)高度： H1 0.51 0.42 d1 max 實(shí)際相對(duì)高度： h1 5 0.08 h1 max d1 64.5 d1 能一次拉成。 4.1.2 壓凸拉伸力的計(jì)算 （1）沖壓力的計(jì)算 P1 1.3 d0t 1.3 3.14 110 2.5 0.5 561. 275 N P2 KP1 1.3 561.725 729.658 N P3d1t bK1 3.14 57 450 2.5 1.5 302028.75 N P4d0d1 2rd1 Pd0 d1 2rd1 P 310.45N 44 32 摩托車(chē)離心塊固定板沖壓工