沖壓墊片設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、墊 片 沖 孔 落 料 級(jí) 進(jìn) 模 設(shè) 計(jì)摘 要 :通 過(guò) 分 析 制 件 的 工 藝 性 可 確 定 制 件 的 成 形 加 工 需 要 一 副 模 具 完 成 。 在 這 副 級(jí) 進(jìn) 模 中 , 可 以 完 成 包 括 沖 孔 、 落 料 兩 道 沖 壓 工 序 。 首 次 沖 孔 采 用 始 用 擋 料 銷 定 位 ; 落 料 采 用 固 定 擋 料 銷 和 導(dǎo) 正 銷 定 位 。 相 對(duì) 其 他 冷 沖 壓 模 具 而 言 , 它 具 有 以 下 一 些 優(yōu) 點(diǎn) : 模 具 壽 命 較 長(zhǎng) ; 生 產(chǎn) 效 率 高 ; 成 本 低 。關(guān) 鍵 詞 :級(jí) 進(jìn) 模 、 始 用 擋 料 銷 、

2、固 定 擋 料 銷 、 導(dǎo) 正 銷Backing plate Piercing and blankingprogressive die designAbstract :backing plate Piercing and blanking progressive die design .Through the anal ysis of the piece,make sure that one mold can produce the baking plate we need. In this progressive die,it includues piercing and blanking

3、two working procedures.When we first cut the hole,the work piece holded by starting stop ;when blanking ,the material are loated by the pilote and stop pin.Comparing to other press methods, it has some chracteristices fellowing:First,the life of the mold is long ;Second,the efficiency of the mold is

4、 high.Third,the cost of the mold is low.Keys words: progressive die; starting stop; the pilote ;stop pin.目 錄1 緒 論 . 12 制 件 的 工 藝 性 分 析 . 73 工 藝 方 案 的 確 定 . 84 主 要 工 藝 參 數(shù) 計(jì) 算 . 9 4.1排 樣 的 設(shè) 計(jì) 與 計(jì) 算 . 9 4.1.1 確 定 搭 邊 與 搭 肩 值 . 9 4.1.2 計(jì) 算 送 料 步 距 和 條 料 的 寬 度 . 9 4.2沖 壓 力 的 計(jì) 算 并 初 步 選 取 壓 力 機(jī) 的 噸 位 .

5、 10 4.2.1沖 裁 力 的 計(jì) 算 . 10 4.2.2 卸 料 力 、 推 件 力 及 頂 件 了 力 的 計(jì) 算 . 11 4.2.3 總 沖 壓 力 P總. 12 4.3 壓 力 機(jī) 的 公 稱 壓 力 的 確 定 . 12 4.4 壓 力 中 心 的 確 定 . 13 4.5 工 作 部 分 的 尺 寸 計(jì) 算 . 13 4.5.1計(jì) 算 沖 孔 凸 、 凹 模 工 作 部 分 的 尺 寸 并 確 定 其 公 差 . 134.5.2落 料 凸 模 、 凹 模 刃 口 尺 寸 的 計(jì) 算 . 145 模 具 總 體 設(shè) 計(jì) . 17 5.1 模 具 類 型 的 選 擇 . 17 5

6、.2 定 位 方 式 的 選 擇 . 17 5.3 導(dǎo) 向 方 式 的 選 擇 . 175.4 卸 料 方 式 的 選 擇 . 176 模 具 主 要 零 部 件 的 設(shè) 計(jì) . 18 6.1工 作 零 件 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) . 18 6.1.1 凹 模 的 設(shè) 計(jì) . 18 6.1.2 沖 孔 凸 模 的 設(shè) 計(jì) . . 19 6.2定 位 零 件 的 設(shè) 計(jì) . . 21 6.2.1 始 用 擋 料 銷 的 設(shè) 計(jì) 與 標(biāo) 準(zhǔn) 化 . 22 6.2.2 固 定 擋 料 銷 的 設(shè) 計(jì) 與 標(biāo) 準(zhǔn) 化 . . 22 6.2.3 導(dǎo) 正 銷 的 設(shè) 計(jì) 與 標(biāo) 準(zhǔn) 化 . 236.2.4 導(dǎo)

7、 料 板 的 設(shè) 計(jì) 與 標(biāo) 準(zhǔn) 化 . 24 6.3 導(dǎo) 向 裝 置 的 設(shè) 計(jì) . 24 6.4 卸 料 裝 置 的 設(shè) 計(jì) . . 25 6.5 連 接 與 固 定 裝 置 的 設(shè) 計(jì) . . 25 6.5.1模 柄 的 設(shè) 計(jì) . 25 6.5.2 固 定 板 的 設(shè) 計(jì) . 26 6.5.3 墊 片 的 設(shè) 計(jì) . . 27 6.5.4 螺 釘 與 銷 釘 的 設(shè) 計(jì) . 27 6.5.5 卸 料 板 的 設(shè) 計(jì) . 27 6.6 模 架 及 組 成 零 件 的 確 定 . . 27 6.6.1 模 架 的 選 用 . 27 6.6.2 模 座 的 確 定 . 277 模 具 閉 合

8、 高 度 及 壓 力 機(jī) 有 關(guān) 參 數(shù) 的 校 核 . 298 繪 制 模 具 總 裝 圖 和 非 標(biāo) 零 件 工 作 圖 . 30 8.1模 具 總 裝 圖 和 非 標(biāo) 零 件 工 作 圖 見 附 圖 . . 30 8.2模 具 的 工 作 原 理 . . 30設(shè) 計(jì) 總 結(jié) . 32致 謝 . 34參 考 文 獻(xiàn) . 351 緒 論模 具 行 業(yè) 概 況 :模 具 工 業(yè) 是 國(guó) 民 經(jīng) 濟(jì) 的 基 礎(chǔ) 工 業(yè) , 是 工 業(yè) 生 產(chǎn) 的 重 要 工 藝 裝 備 . 先 進(jìn) 國(guó) 家 的 模 具 工 業(yè) 已 擺 脫 從 屬 地 位 , 發(fā) 展 為 獨(dú) 立 的 行 業(yè) . 日 本 工 業(yè) 界

9、 認(rèn) 為 : “ 模 具 工 業(yè) 是 其 它 工 業(yè) 的 先 行 工 業(yè) , 是 創(chuàng) 造 富 裕 社 會(huì) 的 動(dòng) 力 ” . 美 國(guó) 工 業(yè) 界 認(rèn) 為 :“ 模 具 工 業(yè) 是 美 國(guó) 工 業(yè) 的 基 石 ” 。在 我 國(guó) .1998年 3月 在 國(guó) 務(wù) 院 關(guān) 于 當(dāng) 前 產(chǎn) 業(yè) 政 策 要 點(diǎn) 的 決 定 模 具 被 列 為 機(jī) 械 工 業(yè) 技 術(shù) 改 造 序 列 的 第 一 位 , 生 產(chǎn) 和 基 本 建 設(shè) 序 列 第 二 位 , 把 發(fā) 展 模 具 工 業(yè) 擺 在 發(fā) 展 國(guó) 民 經(jīng) 濟(jì) 的 重 要 位 置 . 目 前 , 我 國(guó) 沖 壓 模 具 在 產(chǎn) 值 占 模 具 總 產(chǎn) 值

10、 的 40%以 上 , 處 于 主 導(dǎo) 地 位 .沖 壓 是 一 種 先 進(jìn) 的 少 無(wú) 切 削 加 工 方 法 , 具 有 節(jié) 能 省 材 , 效 率 高 , 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 好 , 重 量 輕 , 加 工 成 本 低 等 一 系 列 優(yōu) 點(diǎn) , 在 汽 車 , 航 空 航 天 , 儀 器 儀 表 , 家 電 , 電 子 , 通 訊 , 軍 工 , 日 用 品 等 產(chǎn) 品 的 生 產(chǎn) 中 得 到 了 廣 泛 的 應(yīng) 用 . 據(jù) 統(tǒng) 計(jì) , 薄 板 成 型 后 , 制 造 了 相 當(dāng) 于 原 材 料 的 12倍 的 附 加 值 , 在 國(guó) 民 經(jīng) 濟(jì) 生 產(chǎn) 總 值 中 , 與 其 相 關(guān) 的

11、 產(chǎn) 品 占 四 分 之 一 , 在 現(xiàn) 代 汽 車 工 業(yè) 中 , 沖 壓 件 的 產(chǎn) 值 占 總 產(chǎn) 值 的 59%.隨 著 我 國(guó) 經(jīng) 濟(jì) 的 迅 速 發(fā) 展 , 采 用 模 具 的 生 產(chǎn) 技 術(shù) 得 到 愈 來(lái) 愈 廣 泛 的 應(yīng) 用 。在 完 成 大 學(xué) 三 年 的 課 程 學(xué) 習(xí) 和 課 程 、 生 產(chǎn) 實(shí) 習(xí) , 我 熟 練 地 掌 握 了 機(jī) 械 制 圖 、 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 、 機(jī) 械 原 理 等 專 業(yè) 基 礎(chǔ) 課 和 專 業(yè) 課 方 面 的 知 識(shí) , 對(duì) 機(jī) 械 制 造 、 加 工 的 工 藝 有 了 一 個(gè) 系 統(tǒng) 、 全 面 的 理 解 , 達(dá) 到 了 學(xué) 習(xí) 的

12、目 的 。 對(duì) 于 模 具 設(shè) 計(jì) 這 個(gè) 實(shí) 踐 性 非 常 強(qiáng) 的 設(shè) 計(jì) 課 題 , 我 們 進(jìn) 行 了 大 量 的 實(shí) 習(xí) 。 經(jīng) 過(guò) 在 新 飛 電 器 有 限 公 司 、 在 洛 陽(yáng) 中 國(guó) 一 拖 生 產(chǎn) 實(shí) 習(xí) , 我 對(duì) 于 冷 沖 模 具 、 塑 料 模 具 的 設(shè) 計(jì) 步 驟 有 了 一 個(gè) 全 新 的 認(rèn) 識(shí) , 豐 富 和 加 深 了 對(duì) 各 種 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 和 動(dòng) 作 過(guò) 程 方 面 的 知 識(shí) , 而 對(duì) 于 模 具 的 制 造 工 藝 更 是 有 了 全 新 的 理 解 。 在 指 導(dǎo) 老 師 的 細(xì) 心 指 導(dǎo) 下 和 在 工 廠 師 傅 的 講 解

13、下 , 我 們 對(duì) 于 模 具 的 設(shè) 計(jì) 和 制 造 工 藝 有 了 系 統(tǒng) 而 深 刻 的 認(rèn) 識(shí) 。 同 時(shí) 在 實(shí) 習(xí) 現(xiàn) 場(chǎng) 親 手 拆 裝 了 一 些 典 型 的 模 具 實(shí) 體 并 查 閱 了 很 多 相 關(guān) 資 料 , 通 過(guò) 這 些 實(shí) 踐 , 我 們 熟 練 掌 握 了 模 具 的 一 般 工 作 原 理 、 制 造 、 加 工 工 藝 。 通 過(guò) 在 圖 書 館 借 閱 相 關(guān) 手 冊(cè) 和 書 籍 , 更 系 統(tǒng) 而 全 面 了 細(xì) 節(jié) 問 題 。 鍛 煉 了 縝 密 的 思 維 和 使 我 們 初 步具 備 了 設(shè) 計(jì) 工 作 者 應(yīng) 有 的 素 質(zhì) 。 設(shè) 計(jì) 中 ,

14、 將 充 分 利 用 和 查 閱 各 種 資 料 , 并 與 同 學(xué) 進(jìn) 行 充 分 討 論 , 盡 最 大 努 力 搞 好 本 次 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 。在 設(shè) 計(jì) 的 過(guò) 程 中 , 將 有 一 定 的 困 難 , 但 有 指 導(dǎo) 老 師 的 悉 心 指 導(dǎo) 和 自 己 的 努 力 , 相 信 會(huì) 完 滿 的 完 成 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 。 由 于 學(xué) 生 水 平 有 限 , 而 且 缺 乏 經(jīng) 驗(yàn) , 設(shè) 計(jì) 中 難 免 有 不 妥 之 處 , 肯 請(qǐng) 各 位 老 師 指 正 。墊 片 成 形 工 藝 及 模 具 設(shè) 計(jì) 的 進(jìn) 度1. 了 解 目 前 國(guó) 內(nèi) 外 沖 壓 模 具 的 發(fā)

15、 展 現(xiàn) 狀 , 所 用 時(shí) 間 10天 ;2. 確 定 加 工 方 案 , 所 用 時(shí) 間 8天 ;3. 模 具 的 設(shè) 計(jì) , 所 用 時(shí) 間 40天 ;4. 模 具 的 調(diào) 試 . 所 用 時(shí) 間 5天 。在 設(shè) 計(jì) 的 過(guò) 程 中 , 將 有 一 定 的 困 難 , 但 有 指 導(dǎo) 老 師 的 悉 心 指 導(dǎo) 和 自 己 的 努 力 , 相 信 會(huì) 完 滿 的 完 成 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 。 由 于 學(xué) 生 水 平 有 限 , 而 且 缺 乏 經(jīng) 驗(yàn) , 設(shè) 計(jì) 中 難 免 有 不 妥 之 處 , 肯 請(qǐng) 各 位 老 師 指 正 。設(shè) 計(jì) 者 :陶 玉 梅2 制 件 的 工 藝 性

16、 分 析工 件 名 稱 :墊 片生 產(chǎn) 批 量 :大 批 量材 料 :Q235厚 度 :0.5mm工 件 簡(jiǎn) 圖 見 圖 1 圖 1 制 件 圖制 件 的 總 體 分 析 :工 藝 性 :墊 片 屬 于 中 等 尺 寸 零 件 ,料 厚 0.5mm ,外 形 復(fù) 雜 程 度 一 般 , 尺 寸 精 度 要 求 無(wú) , 圖 示 零 件 材 料 為 Q235鋼 , 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 。此 工 件 只 有 外 形 落 料 和 沖 孔 兩 個(gè) 工 序 。 零 件 外 形 可 采 用 落 料 工 藝 獲 得

17、 。 沖 孔 的 工 藝 性 :4.5mm 的 孔 , 尺 寸 精 度 要 求 一 般 , 可 采 用 沖 孔 。圖 示 零 件 尺 寸 均 為 未 注 公 差 的 一 般 尺 寸 , 按 慣 例 取 IT14級(jí) , 符 合 一 般 級(jí) 進(jìn) 沖 壓 的 經(jīng) 濟(jì) 精 度 要 求 。由 以 上 分 析 可 知 , 圖 示 零 件 具 有 較 好 的 沖 壓 工 藝 性 ,適 合 沖 壓 生 產(chǎn) 。3 工 藝 方 案 的 確 定墊 片 零 件 所 需 的 基 本 沖 壓 工 序 為 落 料 和 沖 孔 , 可 擬 訂 出 以 下 三 種 工 藝 方 案 。方 案 一 :用 簡(jiǎn) 單 模 分 兩 次 加

18、 工 , 即 先 落 料 , 后 沖 孔 。 采 用 單 工 序 模 生 產(chǎn) 。方 案 二 :落 料 沖 孔 復(fù) 合 模 。 采 用 復(fù) 合 模 生 產(chǎn) 。方 案 三 :沖 孔 落 料 級(jí) 進(jìn) 模 。 采 用 級(jí) 進(jìn) 模 生 產(chǎn) 。分 析 各 方 案 的 優(yōu) 缺 點(diǎn)方 案 一 :生 產(chǎn) 率 低 , 工 件 的 累 計(jì) 誤 差 大 , 操 作 不 方 便 , 由 于 該 工 件 為 大 批 量 生 產(chǎn) , 方 案 二 和 方 案 三 更 具 有 優(yōu) 越 性 。方 案 二 :沖 壓 生 產(chǎn) 率 較 高 , 壓 力 機(jī) 一 次 行 程 內(nèi) 可 完 成 兩 個(gè) 以 上 工 序 , 實(shí) 現(xiàn) 操 作 機(jī)

19、械 化 , 自 動(dòng) 化 難 , 制 件 和 廢 料 排 除 較 復(fù) 雜 , 另 外 復(fù) 合 模 制 造 的 復(fù) 雜 性 和 價(jià) 格 較 高 。方 案 三 :只 需 要 一 副 模 具 , 生 產(chǎn) 率 高 , 壓 力 機(jī) 一 次 行 程 內(nèi) 可 完 成 多 個(gè) 工 序 , 實(shí) 現(xiàn) 操 作 機(jī) 械 化 自 動(dòng) 化 容 易 , 尤 其 適 應(yīng) 于 單 機(jī) 上 實(shí) 現(xiàn) 自 動(dòng) 化 , 沖 模 的 制 造 復(fù) 雜 性 和 價(jià) 格 低 于 復(fù) 合 模 , 精 度 也 可 也 得 到 保 證 。通 過(guò) 上 述 三 個(gè) 方 案 的 比 較 , 該 件 的 沖 壓 生 產(chǎn) 采 用 方 案 三 更 佳 。4 主

20、要 工 藝 參 數(shù) 計(jì) 算4.1排 樣 的 設(shè) 計(jì) 與 計(jì) 算設(shè) 計(jì) 級(jí) 進(jìn) 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 廢 料 和 無(wú) 廢 料 排 樣 , 但 工 件 的 精 度 高 圖 2 排 樣 圖4.1.1 確 定 搭 邊 與 搭 肩 值搭 邊 和 搭 肩 值 一 般 是 由 經(jīng) 驗(yàn) 確 定 的 查 表 而 取 最 小 搭 邊 值 為 a=1.0mm和 b=1.2mm4.1.2 計(jì) 算 送 料 步 距 和 條 料 的 寬 度條 料 寬 度 的

21、 計(jì) 算 :擬 采 用 無(wú) 側(cè) 壓 裝 置 的 送 料 方 式 , 由B - 0= D m a x +2aDm a x 條 料 寬 度 方 向 沖 裁 件 的 最 大 尺 寸a 側(cè) 搭 邊 值代 入 數(shù) 據(jù) 計(jì) 算 , 取 得 條 料 寬 度 為 31.4mm 。導(dǎo) 料 板 間 距 離 的 計(jì) 算 :由 s=D+2(a+c1, 代 入 數(shù) 據(jù) 計(jì) 算 得 導(dǎo) 料 板 間 距離 為 32.4mm 。4.1.3計(jì) 算 材 料 的 利 用 率查 工 具 書 可 得 所 用 板 料 規(guī) 格 為 500x1000x0.3, 生 產(chǎn) 時(shí) 條 料 規(guī) 格 為 31.4x1000x0.3。材 料 利 用 率

22、的 計(jì) 算 公 式 為 =%100Bl nA式 中 A 一 個(gè) 沖 裁 件 的 面 積 , mm 2;n 板 料 (或 條 料 . 帶 料 上 沖 壓 件 的 數(shù) 量 ;B 條 料 (或 條 料 . 帶 料 寬 度 , mm;L 板 料 (或 條 料 . 帶 料 長(zhǎng) 度 , mm根 據(jù) 所 選 的 板 料 長(zhǎng) 度 、 工 件 尺 寸 、 搭 邊 值 可 知 :n=33所 以 材 料 的 利 用 率 為=%10010004. 31 35. 14(14. 33322-=66.4%4.2沖 壓 力 的 計(jì) 算 并 初 步 選 取 壓 力 機(jī) 的 噸 位4.2.1沖 裁 力 的 計(jì) 算沖 裁 力 的

23、大 小 隨 凸 模 進(jìn) 入 材 料 的 深 度 (凸 模 行 程 而 變 化 , 本 模 具 采 用 普 通 平 刃 口 模 具 沖 裁 , 其 沖 裁 力 F 按 下 式 計(jì) 算 :F=KLtb沖 裁 力 公 式 為 P =P 孔 +P落式 中 P 沖 裁 力P孔 沖 孔 沖 裁 力P落 落 料 沖 裁 力沖 孔 沖 裁 力 P孔P孔=K L孔t 式 中 K 系 數(shù) , 查 表 取 K =1.3L孔 沖 孔 周 長(zhǎng) , L =3.14×4.5=14.13mmt 材 料 厚 度 , t =0.5mm 材 料 抗 剪 強(qiáng) 度 , MPa , 查 手 冊(cè) Q235鋼 =(370460 M

24、Pa , 取 =400 MPa所 以 P孔=K L孔t =1.3×14.13×0.5×420=3857.4N取 P孔=3.9KN落 料 沖 裁 力 P落P落=K L落t 式 中 L落 落 料 件 外 形 周 邊 尺 寸L落=3.14×29x35.4/360+3.14×6=81.95+18.84=100.79mm所 以 P落=KLt =1.3×100.79×0.5×420=27515.6N取 P落=27.5KN4.2.2 卸 料 力 、 推 件 力 及 頂 件 了 力 的 計(jì) 算卸 料 力 是 將 廢 料 或 工 件

25、 從 凸 凹 模 上 刮 下 的 力 。 而 推 件 力 是 將 梗 塞 在 凹 模 內(nèi) 的 料 順 沖 裁 方 向 推 出 所 需 的 力 。 頂 件 力 逆 沖 裁 方 向 將 料 從 凹 模 內(nèi) 頂 出 所 需 的 力 。 卸 料 力 、 推 件 力 和 頂 件 力 是 由 壓 力 機(jī) 和 模 具 卸 料 裝 置 或 頂 件 裝 置 傳 遞 的 , 所 以 在 選 擇 設(shè) 備 公 稱 壓 力 或 設(shè) 計(jì) 沖 裁 的 時(shí) 候 應(yīng) 分 別 予 以 考 慮 , 影 響 這 些 力 的 因 素 較 多 , 主 要 有 材 料 的 力 學(xué) 性 能 、 厚 度 、 模 具 間 隙 、 凹 模 洞 口

26、 結(jié) 構(gòu) 、 搭 邊 大 小 、 潤(rùn) 滑 情 況 、 制 件 的 形 狀 和 尺 寸 等 。 現(xiàn) 在 按 照 下 面 的 經(jīng) 驗(yàn) 公 式 計(jì) 算 :卸 料 力 P xPx =x K P落 式 中 P x 卸 料 力x K 卸 料 系 數(shù) , 查 表 x K =0.045所 以 P x =0.045×27.5=1.24KN推 料 力 t Pt P =t K P 孔 n式 中 t K 推 料 系 數(shù) , 查 表 取 t K =0.065n 同 時(shí) 卡 在 凹 模 洞 孔 內(nèi) 的 件 數(shù) , 取 n=8所 以 t P =0.065×3.9×8=2.028KN4.2.3

27、總 沖 壓 力 P 總沖 裁 時(shí) , 壓 力 機(jī) 的 壓 力 值 必 須 大 于 或 者 等 于 沖 裁 各 工 藝 力 的 總 和 , 即大 于 總 的 沖 壓 力 , 總 的 沖 壓 力 根 據(jù) 模 具 結(jié) 構(gòu) 不 同 計(jì) 算 公 式 不 同 , 當(dāng) 采 用 彈性 卸 料 裝 置 和 下 出 件 的 模 具 時(shí) , 總 的 沖 壓 力 為P 總 =P+ Px +t P+ Px =3.9+27.5+1.9+2.0=35.3KN 4.3 壓 力 機(jī) 的 公 稱 壓 力 的 確 定初 選 開 式 可 傾 壓 力 機(jī) 參 數(shù) 壓 力 機(jī) 型 號(hào) 為 J23-6.3查 手 冊(cè) 選 擇 壓 力 機(jī) 的

28、 參 數(shù) 如 表 一 : 4.4 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) 。 為 了 保 證 壓 力 機(jī) 和 模 具 的 正 常 工 作 , 應(yīng) 使 模 具 的 壓 力 中 心 和 壓 力 機(jī) 滑 塊 的 中 心 線 相 重 合 。 否 則 沖 壓 時(shí) 滑 塊 會(huì) 承 受 偏 心 載 荷 , 導(dǎo) 致 滑 塊 的 滑 軌 和 模 具 的 導(dǎo) 向 部 分 不 正 常 磨 損 , 還 會(huì) 使 合 理 間 隙 得 不 到 保 證 , 從 而 影 響 制 件 的 質(zhì) 量 降 低 模 具 壽 命 甚 至 損 壞 模 具 。而 本 模 具 所 沖 裁

29、 的 制 件 形 狀 完 全 對(duì) 稱 于 相 互 垂 直 的 兩 條 對(duì) 稱 線 , 所 以 模 具 的 壓 力 中 心 在 幾 何 圖 形 的 中 心 點(diǎn) 上 。4.5 工 作 部 分 的 尺 寸 計(jì) 算4.5.1計(jì) 算 沖 孔 凸 、 凹 模 工 作 部 分 的 尺 寸 并 確 定 其 公 差該 零 件 屬 于 無(wú) 特 殊 要 求 的 一 般 沖 孔 落 料 件 , 外 形 尺 寸 由 落 料 獲 得 , 而 中 間 的 小 孔 尺 寸 則 是 由 沖 孔 得 到 。查 表 而 知 :Zmin = 0.04, Zmax = 0.06mmZmax Zmin = 0.02mm基 本 尺 寸 小

30、 于 或 等 于 18時(shí) , T=0.020, A=0.020基 本 尺 寸 小 于 或 等 于 30時(shí) , T=0.020, A=0.025由 板 料 厚 度 級(jí) 零 件 的 形 狀 可 得 X = 0.5設(shè) 凸 、 凹 模 分 別 按 IT9、 IT10級(jí) 精 度 制 造 , 分 別 計(jì) 算 da 如 下 : 沖 ø4.5mm 的 孔沖 孔 時(shí) , 間 隙 取 在 凸 模 上 , 則 :凹 模 尺 寸t d =(dmax- 0 -式 中 :a d -沖 孔 凹 模 刃 口 尺 寸dmaxm i n -沖 孔 件 孔 的 最 大 極 限 尺 寸 , mm, dmin =4.5mmZ

31、m i n 雙 面 間 隙 , mm 工 件 公 差 , mm , =0.3mmx 磨 損 系 數(shù) , x=0.5 凸 模 和 凹 模 的 制 造 公 差 , mm, 查 表 =0.02mm所 以 a d =(4.8-0.5×0.3 +0. 020 =4.65 +0. 020 mm校 核 :|T|+|A|= 0.02 mm +0.02 mm =0.04 mm >Zmax Zmin=0.02mm, 不 滿 足 間 隙 公 差 條 件 , 因 此 只 有 縮 小 T 、 A , 提 高 制 造 精 度 , 才 能 保 證 間 隙 配 合 在 合 理 范 圍 內(nèi)可 取 A 0.6(Z

32、max-Zmin=0.6×0.02=0.012mma d =4.65 +0. 012落 料 凸 模 的 基 本 尺 寸 與 凹 模 相 同 , 基 本 尺 寸 為 4.65, 不 必 標(biāo) 注 公 差 , 但 要 在 技 術(shù) 條 件 中 注 明 :凸 模 實(shí) 際 刃 口 尺 寸 與 落 料 凹 模 配 制 , 保 證 最 小 雙 面 合 理 間 隙 值 Zmin=0.04mm. (落 料 凸 模 、凹 模 刃 口 部 分 尺 寸 分 別 見 圖 3、 44.5.2落 料 凸 模 、 凹 模 刃 口 尺 寸 的 計(jì) 算因 此 落 料 件 為 復(fù) 雜 的 制 件 , 所 以 利 用 凸 凹

33、 模 配 合 法 , 這 種 方 法 有 利 于 獲 得 最 小 的 合 理 間 隙 , 放 寬 對(duì) 模 具 的 加 工 設(shè) 備 的 精 度 要 求 。采 用 配 作 法 , 計(jì) 算 凹 模 的 刃 口 尺 寸 , 首 先 是 根 據(jù) 凹 模 磨 損 后 輪 廓變 化 情 況 正 確 判 斷 出 模 具 刃 口 各 個(gè) 尺 寸 在 磨 損 過(guò) 程 中 是 變 大 還 是 變 小 , 還 是 不 變 這 三 種 情況 , 然 后 分 別 按 不 同 的 計(jì) 算 公 式 計(jì) 算 。a 、 凹 模 磨 損 后 會(huì) 增 大 的 尺 寸 -第 一 類 尺 寸 A第 一 類 尺 寸 :A j =(Am a

34、 x-x 0+0. 25b 、 凹 模 磨 損 后 會(huì) 減 小 的 尺 寸 -第 二 類 尺 寸 B第 二 類 尺 寸 :B j =(Bm a x+x -0. 25c、 凹 模 磨 損 后 會(huì) 保 持 不 變 的 尺 寸 第 三 類 尺 寸 C第 三 類 尺 寸 :C j =(Cm i n+0.5 0.125 圖 3 落 料 凹 模 刃 口 部 分 尺 寸 圖 4落 料 凸 模 刃 口 部 分 尺 寸由 手 冊(cè) 表 查 得 :尺 寸 29mm 的 工 件 制 造 公 差 為 0.52mm 尺 寸 3mm 的 工 件 制 造 公 差 為 0.25m 第 一 類 尺 寸 :磨 損 后 增 大 的

35、尺 寸 :A 1 =(Am a x-x +0. 25 =(29-0.5×0.52 ?.5225. 0+=74.2813. 0 0+mmA 2 =(Am a x-x +0. 25 =(3-0.5×0.25= 0625. 0875. 2+mm落 料 凸 模 的 基 本 尺 寸 與 凹 模 相 同 , 分 別 是 28.74mm,2.875mm, 不 必 標(biāo)注 公 差 , 但 要 在 技 術(shù) 條 件 中 注 明 :凸 模 實(shí) 際 刃 口 尺 寸 與 落 料 凹 模 配 制 , 保 證 最 小 雙 面 合 理 間 隙 值 Zmin=0.04mm. (落 料 凸 模 、凹 模 刃 口

36、 部 分 尺 寸 分 別 見 圖 3、 45 模 具 總 體 設(shè) 計(jì)5.1 模 具 類 型 的 選 擇由 沖 壓 工 藝 分 析 可 知 , 采 用 級(jí) 進(jìn) 方 式 沖 壓 , 所 以 模 具 類 型 為 級(jí) 進(jìn) 模 , 本 零 件 的 沖 壓 包 括 沖 孔 和 落 料 兩 個(gè) 工 序 , 為 方 便 小 孔 廢 料 和 成 形 工 件 的 落 下 , 采 用 正 裝 結(jié) 構(gòu) , 即 沖 孔 凹 模 和 落 料 凹 模 都 安 排 在 下 模 , 采 用 下 出 料 方 式 。5.2 定 位 方 式 的 選 擇本 工 件 是 大 批 量 生 產(chǎn) , 第 一 個(gè) 工 位 采 用 始 用 擋 料

37、 銷 定 位 , 第 二 個(gè) 工 位 采 用 固 定 擋 料 銷 與 導(dǎo) 正 銷 共 同 定 位 。 送 料 時(shí) 始 用 擋 料 銷 與 固 定 擋 料 銷 作 為 粗 定 距 , 在 落 料 凸 模 上 安 裝 一 個(gè) 導(dǎo) 正 銷 , 利 用 條 料 上 4.5 mm的 孔 做 定 位 孔 進(jìn) 行 內(nèi) 形 定 位 , 依 此 作 為 條 料 送 進(jìn) 的 精 確 定 距 。5.3 導(dǎo) 向 方 式 的 選 擇為 確 保 零 件 的 質(zhì) 量 及 穩(wěn) 定 性 , 選 用 導(dǎo) 柱 、 導(dǎo) 套 導(dǎo) 向 。 采 用 手 工 送 料 方 式 , 為 了 提 高 開 敞 性 和 導(dǎo) 向 均 勻 性 , 采 用

38、 對(duì) 角 導(dǎo) 柱 模 架 。5.4 卸 料 方 式 的 選 擇本 模 具 采 用 正 裝 結(jié) 構(gòu) , 沖 孔 廢 料 和 工 件 留 在 凹 模 孔 洞 中 , 為 了 簡(jiǎn) 化 模 具 結(jié) 構(gòu) ,可 以 在 下 模 座 中 開 有 通 槽 ,使 廢 料 和 工 件 從 凹 模 孔 洞 中 落 下 。 卡 在 落 料 凸 模 上 的 條 料 由 彈 性 卸 料 板 卸 下 。6 模 具 主 要 零 部 件 的 設(shè) 計(jì)6.1工 作 零 件 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)6.1.1 凹 模 的 設(shè) 計(jì)在 本 模 具 中 采 用 螺 釘 和 銷 釘 將 凹 模 直 接 固 定 在 支 撐 件 上 , 凹 模 刃

39、口 為 直 壁 式 , 凹 模 采 用 銷 釘 和 螺 釘 固 定 時(shí) 要 保 證 螺 釘 (或 沉 孔 間 、 螺 孔 與 銷 孔 間 及 螺 孔 與 凹 模 刃 壁 間 的 距 離 不 能 太 近 , 否 則 會(huì) 影 響 模 具 的 壽 命 。 圖 5 整 體 式 凹 模 的 結(jié) 構(gòu)整 體 式 凹 模 的 局 部 結(jié) 構(gòu) 如 圖 5所 示 。整 體 式 凹 模 裝 于 下 模 座 上 ,由 于 下 模 座 孔 口 較 大 因 而 使 工 作 時(shí) 承 受 彎 曲 力 矩 , 若 凹 模 高 度 H 及 模 壁 厚 度 C 不 足 時(shí) , 會(huì) 使 凹 模 產(chǎn) 生 較 大 變 形 , 甚 至 破

40、 壞 。 但 由 于 凹 模 受 力 復(fù) 雜 , 凹 模 高 度 可 按 經(jīng) 驗(yàn) 公 式 計(jì) 算 , 即凹 模 高 度 H=KB(不 小 于 8mm 凹 模 壁 厚 C=(1.52H送 料 方 向 上 凹 模 長(zhǎng) 度 L=s1+ks2式 中 B-垂 直 送 料 方 向 凹 模 刃 口 間 的 最 大 距 離 , mm 但 B 不 小 于 15mm C-凹 模 壁 厚 , mm 指 刃 口 至 凹 模 外 形 邊 緣 的 距 離L-送 料 方 向 上 凹 模 長(zhǎng) 度s1-送 料 方 向 上 凹 模 刃 口 間 的 最 大 距 離s2-送 料 方 向 上 凹 模 刃 口 至 凹 模 邊 緣 的 最

41、 小 距 離K=系 數(shù) , 取 0.40所 以 凹 模 高 度 H=KB=0.40×29=11.6mm 查 表 取 標(biāo) 準(zhǔn) 值 H=16mmC=2H=32mmL=29+0.4×20=37mm凹 模 的 外 形 尺 寸 確 定 :125mm ×100mm ×16mm凹 模 與 凹 模 固 定 板 采 用 過(guò) 盈 配 合 , 無(wú) 需 設(shè) 計(jì) 凹 模 上 用 來(lái) 固 定 的 螺 釘 之 間 以 及 螺 釘 與 外 緣 間 的 距 離 。6.1.2 沖 孔 凸 模 的 設(shè) 計(jì)沖 小 圓 孔 的 凸 模 , 為 了 增 加 凸 模 的 強(qiáng) 度 與 剛 度 , 凸

42、模 非 工 作 部 分 直 徑 應(yīng) 作 成 逐 漸 增 大 的 多 級(jí) 形 式 如 圖 6所 示 : 圖 6 沖 孔 凸 模 的 結(jié) 構(gòu) 形 式凸 模 長(zhǎng) 度 一 般 是 根 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 上 的 需 要 而 確 定 的 , 設(shè) 計(jì) 該 模 具 為 沖 孔 落 料 級(jí) 進(jìn) 模 , 采 用 剛 性 卸 料 板 , 其 凸 模 長(zhǎng) 度 用 下 列 公 式 計(jì) 算 :L=h 1 +h2+h 3+h式 中 L 凸 模 長(zhǎng) 度 , mmh1 凸 模 固 定 板 高 度 , mmh2 卸 料 板 高 度 , mmh3 橡 膠 的 高 度 , mm沖 裁 4.5mm 孔 凸 模 、 凹 模 各 尺 寸 及 其

43、 組 件 確 定 和 標(biāo) 準(zhǔn) 化 (包 括 外 形 尺 寸 和 厚 度 小 凸 模 長(zhǎng) 度 L=16+14+10=40mm小 凸 模 強(qiáng) 度 校 核要 使 凸 模 正 常 工 作 , 必 須 使 凸 模 最 小 斷 面 的 壓 應(yīng) 力 不 超 過(guò) 凸 模 材 料 的 許 用 壓 應(yīng) 力 , 即校 核 公 式 為min F P 孔 式 中 P 孔 沖 孔 沖 裁 力 ,N, P孔 =3680N Fmin 凸 模 最 小 斷 面 積 , 2m m ,Fmin=214. 3d /4=15.92m m-凸 模 材 料 的 許 用 壓 力 , Mpa, 如 凸 模 材 料 選 用Cr12,查 手 冊(cè) =

44、(1000160 Mpa, 取 =1200Mpa因 為 m i n F P 孔 =9. 153680=231.5 Mpa< 所 以 凸 模 強(qiáng) 度 符 合 要 求 。外 形 落 料 凸 模 、 凹 模 各 尺 寸 及 其 組 件 的 確 定 和 標(biāo) 準(zhǔn) 化 (包 括 外 形 尺 寸 和 厚 度 外 形 凸 模 的 設(shè) 計(jì) :外 形 凸 模 用 線 切 割 機(jī) 床 加 工 成 直 通 式 凸 模 , 用 兩 個(gè) M8的 螺 釘 固 定 在 墊 片 上 , 由 于 采 用 彈 性 卸 料 板 , 凸 模 按 下 式 計(jì) 算L=h1+h2+h3其 中 : h1為 固 定 板 厚 度 (16 m

45、m , h 2為 卸 料 板 厚 度 (14mm , h 3為 橡 膠 的 (10mm 長(zhǎng) 度 態(tài) 下所 以 :L=16+14+10=40mm凸 模 固 定 板 材 料 可 用 45鋼 , 結(jié) 構(gòu) 形 式 和 尺 寸 規(guī) 格 查 手 冊(cè) 可 得125×100×16 。 凹 模 組 件 的 尺 寸 確 定 和 示 意 圖凹 模 采 用 整 體 式 凹 模 , 各 沖 裁 的 凹 模 孔 均 采 用 線 切 割 加 工 , 安 排 凹 模 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

46、。 (圖 7 圖 7 整 體 式 凹 模 的 尺 寸凹 模 的 長(zhǎng) 度 選 取 要 考 慮 以 下 因 素 :a 保 證 有 足 夠 的 位 置 安 放 卸 料 板b 便 于 導(dǎo) 尺 發(fā) 揮 作 用 , 保 證 送 料 粗 定 位 精 度 。選 取 凹 模 邊 界 為 125mm ×100mm 。凹 模 材 料 選 用 Cr12制 造 ,熱 處 理 硬 度 為 5862HRC 。6.2定 位 零 件 的 設(shè) 計(jì)在 本 模 具 中 采 用 的 是 條 料 , 所 以 導(dǎo) 料 板 , 導(dǎo) 正 銷 和 固 定 擋 料 銷 作 為 定 位 裝 置 , 起 導(dǎo) 向 同 時(shí) 起 定 位 的 作

47、用 。 用 擋 料 銷 擋 住 搭 邊 或 沖 件 輪 廓 , 以 限 定 條 料 的 送 進(jìn) 距 離 。 在 本 模 具 中 試 用 固 定 擋 料 銷 , 其 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、 制 造 容 易 , 在 模 具 中 廣 泛 應(yīng) 用 作 定 距 裝 置 。6.2.1 始 用 擋 料 銷 的 設(shè) 計(jì) 與 標(biāo) 準(zhǔn) 化 圖 8 始 用 擋 料 銷 的 設(shè) 計(jì)擋 料 銷 標(biāo) 記 : 45 6 GB/T2866.1 81(圖 8材 料 :45鋼 GB/699 88熱 處 理 :硬 度 4348HRC技 術(shù) 條 件 :按 GB2870 816.2.2 固 定 擋 料 銷 的 設(shè) 計(jì) 與 標(biāo) 準(zhǔn) 化固 定

48、 擋 料 銷 的 設(shè) 計(jì) 根 據(jù) 標(biāo) 準(zhǔn) 件 , 選 用 此 擋 料 銷 如 圖 9 圖 9 固 定 擋 料 銷 的 結(jié) 構(gòu)選 用 直 徑 4mm , h=3mm材 料 為 45鋼 A 型 固 定 擋 料 銷 (JB/T7649.10 946.2.3 導(dǎo) 正 銷 的 設(shè) 計(jì) 與 標(biāo) 準(zhǔn) 化導(dǎo) 正 銷 主 要 用 于 級(jí) 進(jìn) 模 上 ,消 除 擋 料 銷 的 定 位 誤 差 , 以 獲 得 較 精 確 的 工 件 。 導(dǎo) 正 銷 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 , 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) , 尺 寸 精 度 , 材 料 的 熱 處 理 等 可 參 照 JB/T7647.1 94和 JB/T7647.2 94選 定

49、。導(dǎo) 正 銷 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 查 手 冊(cè) 選 用 如 圖 10圖 10 導(dǎo) 正 銷 的 結(jié) 構(gòu) 形 式D=d-a式 中 D 導(dǎo) 正 銷 直 徑 的 基 本 尺 寸d 沖 孔 凸 模 直 徑a 導(dǎo) 正 銷 與 沖 孔 凸 模 直 徑 的 差 值沖 裁 4.5mm 孔 的 導(dǎo) 正 銷 查 表 得 h=0.6t 2a=0.04mmD=d-a=4.65-0.04=4.61mmh=0.6×0.5=0.3mm6.2.4 導(dǎo) 料 板 的 設(shè) 計(jì) 與 標(biāo) 準(zhǔn) 化經(jīng) 查 表 分 析 得 導(dǎo) 料 板 長(zhǎng) 度 L=140mm, 寬 度 B=30mm , 厚 度 h=6mm如 圖 11。 圖 11導(dǎo) 料

50、 板 的 設(shè) 計(jì)6.3 導(dǎo) 向 裝 置 的 設(shè) 計(jì)導(dǎo) 向 裝 置 用 來(lái) 保 證 上 模 相 對(duì) 于 下 模 正 確 的 運(yùn) 動(dòng) , 對(duì) 于 生 產(chǎn) 批 量 較 大 , 零 件 的 要 求 較 高 , 壽 命 要 求 較 長(zhǎng) 的 模 具 , 一 般 都 需 要 采 用 導(dǎo) 向 裝 置 , 本 模 具 中 應(yīng) 用 導(dǎo) 柱 導(dǎo) 套 裝 置 來(lái) 完 成 導(dǎo) 向 , 選 用 對(duì) 角 式 導(dǎo) 柱 模 架 。6.4 卸 料 裝 置 的 設(shè) 計(jì)本 模 具 設(shè) 計(jì) 了 彈 性 卸 料 板 , 使 用 橡 膠 作 為 彈 性 元 件 。 彈 性 卸 料 版 兼 有 壓 料 作 用 ,由 于 板 料 只 有 0.3mm ,用 剛 性 的 卸 料 裝 置 已 毀 壞 板 料 ,故 選 用 彈 性 卸 料 裝 置 。 彈 性 元 件 的 計(jì)