止動(dòng)片沖壓工藝及復(fù)合模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書

墊片沖壓模具設(shè)計(jì)摘要墊片工件由沖裁工藝構(gòu)成，工件內(nèi)外輪廓均由直線構(gòu)成，工件具備軸對(duì)稱和中心對(duì)稱。因此模具的設(shè)計(jì)和排樣從沖孔、落料、等工藝分析出發(fā)，需要考慮各孔位沖裁時(shí)對(duì)外輪廓影響情況，查閱相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，工件是否符合沖裁加工。從實(shí)際生產(chǎn)的角度出發(fā)，為了節(jié)約模具設(shè)計(jì)、用材、制造成本，提高工件生產(chǎn)效率和尺寸精度，綜合分析該工件的模具設(shè)計(jì)方案采用了復(fù)合模具沖裁。在模具設(shè)計(jì)前主要分析個(gè)尺寸輪廓工藝的受力情況，查找未標(biāo)注公差的尺寸公差，根據(jù)尺寸公差來(lái)確定模具制造的精度，確定排樣方案和條料的寬度，選取模架結(jié)構(gòu)，計(jì)算模具的沖裁間隙、壓力中心、模具閉合高度和沖壓力的綜合，再一步的選取相對(duì)應(yīng)的沖壓設(shè)備，使用CAD制圖軟件繪制模具裝配圖、主要工作零件圖，撰寫模具相關(guān)設(shè)計(jì)說(shuō)明書。關(guān)鍵詞：復(fù)合模，沖裁力，沖裁間隙，壓力中心目錄1緒論 緒論1.1冷沖壓模具的概念及發(fā)展在沖壓加工中，將材料加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為沖壓模具。沖模是一種特殊的工藝裝備，與沖壓件有“一模一樣”的關(guān)系，且沖模沒有通用性。冷沖壓模具是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。冷沖壓模具的功能和作用、沖模設(shè)計(jì)與制造方法和手法，決定了沖模是技術(shù)密集、高附加值型產(chǎn)品，其沖壓成形加工特點(diǎn)：低耗、高效、低成本?！耙荒Ｒ粯印?、質(zhì)量穩(wěn)定、高一致性、可加工薄壁、復(fù)雜零件。板材有良好的沖壓成形性能，但是模具成本高。所以，沖壓成形適宜批量生產(chǎn)。沖壓加工是制造業(yè)中最常用的一種材料成形加工方法，采用模具生產(chǎn)制件具有生產(chǎn)效率高，質(zhì)量好，切削少，節(jié)約能源和材料，成本底等一系列的有點(diǎn)，模具成形以成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段，成為多種成型工藝中最具潛力的發(fā)展方向。模具是機(jī)械、電子等行業(yè)的基礎(chǔ)工業(yè)，它對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展起著越來(lái)越大的作用。一個(gè)國(guó)家模具生產(chǎn)能力的強(qiáng)弱、水平的高低，直接影響著許多工業(yè)部門的新產(chǎn)品開發(fā)和老產(chǎn)品更新?lián)Q代，影響著產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高。我國(guó)為了優(yōu)先發(fā)展模具工業(yè)，制定了一系列優(yōu)惠政策，并把它放在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分重要的戰(zhàn)略地位。1.2沖壓模具的發(fā)展趨勢(shì)在國(guó)內(nèi)沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀改革開放帶我國(guó)的經(jīng)濟(jì)進(jìn)入高速發(fā)展的時(shí)期，模具的市場(chǎng)需求量也進(jìn)一步的增加。模具行業(yè)也一直在迅速發(fā)展，因此帶來(lái)的模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分的巨大變化，一些國(guó)有專業(yè)模具企業(yè)也逐漸建立起來(lái)，同時(shí)也帶來(lái)了以集體、獨(dú)資、私營(yíng)和合資等形式的模具企業(yè)現(xiàn)也有幾千家。近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)，展的重要?jiǎng)恿?。一些?guó)內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、SolidEdge、Solidworks、Optris和MAGMASOFT等軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計(jì)中。以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和高校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步，在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。1.3冷沖壓模具的分類冷沖壓模具的種類很多，但根據(jù)不同的性質(zhì)有著不同的種類。根據(jù)工藝性質(zhì)分為：落料、沖孔、切斷、切邊、切口、整修、彎曲、縮口凸肚、拉深、擠壓、鐓壓等模具；根據(jù)工藝組合程度分為單工序模、復(fù)合模、級(jí)進(jìn)模；根據(jù)模架結(jié)構(gòu)形式分為無(wú)導(dǎo)向裝置模、有導(dǎo)板導(dǎo)向模、有導(dǎo)柱導(dǎo)向模；根據(jù)送料方式分為手工送料模、帶有自動(dòng)送料裝置模；根據(jù)模具制造的難易程度分為簡(jiǎn)易模、普通模、高精度模；根據(jù)生產(chǎn)適應(yīng)性分為通用模、專用模；按生產(chǎn)管理分為大型模、中型模、小型模。2沖壓件工藝分析2.1工件結(jié)構(gòu)工藝分析工件名稱：墊片；工件簡(jiǎn)圖：如圖2-1；生產(chǎn)批量：大批量；材料：Q235；材料厚度：1mm精度等級(jí)：IT14；圖2-1墊片簡(jiǎn)圖2.2工件材料分析材料名稱：普通碳素鋼；材料牌號(hào)：Q235；材料狀態(tài)：已退火；抗剪強(qiáng)度：310-380Mpa；抗拉強(qiáng)度：440-470Mpa；屈服點(diǎn)：240Mpa；伸長(zhǎng)率：21-35%Q235鋼是普通碳素鋼，硬度不高易沖壓加工成形，熱處理后具有較高的強(qiáng)度、硬度，又具有較好的沖裁成形性性能，適合要求較高的零件2.3工件結(jié)構(gòu)形狀分析（1）沖裁件為沖孔落料件，材料厚度為1mm，輪廓均由圓弧和直線相切且無(wú)尖角，工件結(jié)構(gòu)具備對(duì)稱性，若工件長(zhǎng)期大批量生產(chǎn)，模具設(shè)計(jì)前應(yīng)該分析凸凹模工作零件刃口的使用壽命和耐疲勞和耐磨損程度，選取相應(yīng)的模具模材料（2）工件上的最小孔直徑為3mm，孔心距為25mm，孔邊距為3.5mm，這些數(shù)值均大于材料厚度的2.3尺寸精度根據(jù)工件技術(shù)要求注明未標(biāo)注的尺寸公差按照IT14計(jì)算，所以通過查表2-1常用公差等級(jí)表2-1獲得?3±0.25mm，10±0.36mm，32±0.62，?10±0.36mm，7±0.36表2-1常見零件公差等級(jí)表公差等級(jí)IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14基本尺寸/mm/μm/mm≤3＞3~6＞6~10＞10~18＞18~30＞30~50＞50~80＞80~120＞120~18034456781012456891113151868991316192225101215182125303540141822273339465463253036435262748710040485870841001201401606075901101301601902202500.100.120.150.180.210.250.300.350.400.140.180.220.270.330.390.460.540.630.250.300.360.430.520.620.740.871.003沖壓工藝方案確定3.1沖裁工藝分析3.1.1沖裁變形過程為了正確設(shè)計(jì)沖裁工藝和模具設(shè)計(jì)，控制沖裁件的質(zhì)量，必須認(rèn)真分析沖裁變形過程，了解和掌握沖裁變性規(guī)律。如果模具間隙正常，沖裁變形過程大致可分為彈性變形階段、塑性變形階段、斷裂分離階段。3.1.2沖裁件質(zhì)量及其影響因素沖裁件質(zhì)量是指斷面狀況、尺寸精度、和形位誤差。斷面狀況盡可能垂直、光潔、毛刺??；尺寸精度因該保證在圖紙要求公差范圍之內(nèi)；零件外形應(yīng)該滿足圖紙尺寸要求、工件表面盡可能垂直。主要影響沖裁件質(zhì)量的因素有材料力學(xué)性影響、模具間隙的影響、模具刃口狀態(tài)的影響。3.2沖裁工藝方案的確定沖裁件工藝是指沖裁件沖裁件對(duì)沖裁工藝的適應(yīng)性，模具設(shè)計(jì)前應(yīng)該先結(jié)合工件的尺寸公差、結(jié)構(gòu)工藝，材料等分析計(jì)算確定工藝方案再進(jìn)行模具設(shè)計(jì)與制造，所以模具的設(shè)計(jì)要建立在工件的工藝的基礎(chǔ)上來(lái)確定方案。（1）根據(jù)生產(chǎn)批量來(lái)確定，小批量生產(chǎn)或沖裁件結(jié)構(gòu)工藝簡(jiǎn)單的優(yōu)先使用單工序模具。（2）根據(jù)沖裁件的尺寸精度等級(jí)和生產(chǎn)批量來(lái)確定，復(fù)合模具沖裁裁件尺寸精度等級(jí)較高，避免了多次單工序的定位誤差，并且模具制造成本較低，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單優(yōu)先采用復(fù)合模具（3）根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，生產(chǎn)批量，模具的性能，級(jí)進(jìn)模具可以將復(fù)雜多工藝的工件在一副模具上分步完成，避免了多單工序定位和模具設(shè)計(jì)的周轉(zhuǎn)，且模具運(yùn)行速度快、生產(chǎn)效率高，優(yōu)先采用級(jí)進(jìn)模具，但模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜設(shè)計(jì)和制造周期較長(zhǎng)，制造成本較高。根據(jù)工件結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度和工件的尺寸精度，選取方案二，采用復(fù)合沖裁模具。4模具總體結(jié)構(gòu)4.1定位方式的選擇在復(fù)合沖裁模具設(shè)計(jì)時(shí)，因沖孔落料工藝同時(shí)完成，所以不需要再設(shè)計(jì)精確地導(dǎo)正定位裝置，為了方便生產(chǎn)中送料和精準(zhǔn)的確定步距，在模具送料方向上設(shè)計(jì)擋料銷，兩側(cè)根據(jù)材料寬度設(shè)計(jì)兩個(gè)導(dǎo)料銷，在實(shí)際生產(chǎn)加工時(shí)，只需要將條料靠注擋料銷和導(dǎo)料銷，方可精確地定位。4.2送料方式的確定復(fù)合沖裁模具因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，為了節(jié)約模具制造和設(shè)備的使用成本，使用手工送料。4.4出件方式的確定復(fù)合模具大致可分為倒裝復(fù)合模具和正裝復(fù)合模具，倒裝復(fù)合模具是將落料凹模設(shè)計(jì)在上模部分，正裝復(fù)合模具是將落料凹模設(shè)計(jì)在模具的下模部分，但由于工件所需要沖孔較多，為了方便沖孔廢料方便從下模落出，模具將設(shè)計(jì)成倒裝復(fù)合模具，當(dāng)模具完成一次沖裁周期的時(shí)候，沖孔廢料由下模落出，成品件在上模推件塊推力的作用下將工件從上模的落料凹模中推出。4.5導(dǎo)向方式的確定一般情況下，模具的導(dǎo)向方式由模架的結(jié)構(gòu)來(lái)確定，模架的結(jié)構(gòu)可分為對(duì)角導(dǎo)柱模架、后側(cè)導(dǎo)柱模架、四導(dǎo)柱模架、中間導(dǎo)柱模架。對(duì)角導(dǎo)柱模架的導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對(duì)稱的對(duì)角線上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)，常用于橫向送料級(jí)進(jìn)模或縱向送料的落料模、復(fù)合模。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，但因?yàn)閷?dǎo)柱安裝在后側(cè)，工作時(shí)偏心距會(huì)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(dòng)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(diǎn)，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(dòng)沖壓模架。中間導(dǎo)柱模架的導(dǎo)柱安裝在模具的對(duì)稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確，但只能一個(gè)方向送料。圖4-1導(dǎo)柱模架根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)來(lái)分析，工件上需要在工件兩側(cè)的沖裁兩個(gè)尺寸一致的圓孔，且工件的外輪廓尺寸較大，工件最大橫向尺寸與最大縱向尺寸矩形形狀，工件批量生產(chǎn)，為了進(jìn)一步提高模具的使用壽命，所以決定采用中間導(dǎo)柱模架。5工藝參數(shù)計(jì)算5.1沖裁棑樣設(shè)計(jì)沖裁件在板料、帶料或條料上的布置方法稱為排樣。合理的排樣是提高材料利用率、降低成本，保證沖裁件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。5.1.1材料的合理利用根據(jù)材料的合理利用情況，條料的排樣可分為有廢料排樣、少?gòu)U料派樣、無(wú)廢料拍洋。有廢料排樣是沿沖件外形沖裁，沖裁件與沖孔件之間、沖裁件與調(diào)料之間都存在搭邊廢料，沖裁件尺寸完全由沖模來(lái)保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低；少?gòu)U料排樣沿沖裁件部分外形切斷或者沖裁，只在沖裁件與沖裁件之間或者條料與沖裁件之間留有搭邊。但因受剪切條料和定位誤差的影響，沖裁件質(zhì)量差，同時(shí)邊緣毛刺被凸模帶入間隙也影響模具壽命，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；無(wú)廢料排樣是沖裁件與沖裁件之間或者條料與沖裁件之間均無(wú)搭邊，沿直線或者曲線切斷條料而獲得的沖裁件，沖裁件的質(zhì)量和模具壽命更低一些，但材料利用率最高；排樣廢料可分為沖裁廢料和工藝廢料，沖裁廢料是在棑樣設(shè)計(jì)過程中因排樣生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料，工藝廢料是工件本身加工成型時(shí)需要舍去的材料，工藝廢料是不可避免的，也是工件輪廓加工成型中必須產(chǎn)生的。結(jié)合工件的結(jié)構(gòu)工藝分，采用有廢料的排樣方案，應(yīng)采用單直排的排樣方式，零件排樣方式如圖5-1所示，因綜合考慮排樣工位上沖尺寸較大，為了保證工件上其他工藝的穩(wěn)定性，排樣搭邊值盡量取大一些。圖5-2排樣示意圖5.1.2搭邊值的確定排樣時(shí)沖裁件之間及沖裁件與條料側(cè)邊之間留下的工藝廢料叫做搭邊。搭邊的作用一是補(bǔ)償定位誤差和剪板誤差，確保沖出合格的工件；二是增加條料的寬度，方便條料的給進(jìn)提高工件的生產(chǎn)效率，同時(shí)，搭邊還可以避免沖裁時(shí)條料邊緣的毛刺拉入模具間隙，從而提高模具壽命。搭邊值對(duì)與沖裁過程中及沖裁件質(zhì)量有很大的影響，因此一定要合理的確定搭邊值。如表5-1所示：根據(jù)此表和工件外形可知r＞2t，可確定搭邊值a和a1，a的最小值取1mm，a1最小值取0.8mm，但為保證材料在沖裁過程中具有一定的便面質(zhì)量，工件棑樣設(shè)計(jì)中a1取2.5，a取表5-1搭邊a和a1數(shù)值（低碳鋼）（mm）材料厚度t/mm圓件或圓角r＞2t的工件矩形件邊長(zhǎng)L＜50mm工件間a1沿邊a工件間a1沿邊a0.25以下1.82.02.22.50.25-0.51.21.51.82.00.5-0.81.01.21.51.80.8-1.20.81.01.21.51.2-1.61.01.21.51.81.6-2.01.21.51.82.52.0-2.51.51.82.02.22.5-3.01.82.22.22.53.0-3.52.22.52.52.83.5-4.02.52.82.53.24.0-5.03.03.53.54.05.1.3條料寬度和導(dǎo)料板間隙的計(jì)算在排樣方案和搭邊值的確定以后，就可以確定條料的寬度，進(jìn)而確定導(dǎo)料板的間的距離。根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)料板的結(jié)構(gòu)也不同，導(dǎo)料板可分為有側(cè)壓裝置的模具和無(wú)側(cè)壓裝置的模具導(dǎo)料板，側(cè)壓裝置的作用是用于壓緊送進(jìn)模具的條料（從料帶側(cè)面壓緊），使條料不至于側(cè)向竄動(dòng)，以利于穩(wěn)定地加工生產(chǎn)。側(cè)壓裝置適用于工件材料厚度較小的模具，在這次工件的模具設(shè)計(jì)中，工件材料厚度2mm故按公式5-1計(jì)算：Beq\o(\s\up6(0),\s\do2(-△))=（Dmax+2a+C）eq\o(\s\up6(0),\s\do2(-△))（5-1）式中：B-條料寬度；Dmax-條料寬度方向沖裁件的最大尺寸；a1-側(cè)搭邊值，可參考表5-1；△-條料寬度的單向（負(fù)向）偏差，見表5-2；C-導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙，其最小值見表5-3。表5-2剪料公差及條料與導(dǎo)料板之間隙（mm）條料寬度B/mm材料厚度t/mm0~11~22~33~5~5050~100100~150150~220220~3000.40.50.70.80.50.60.70.80.90.70.80.91.01.10.91.01.11.21.3表5-3有側(cè)壓裝置和無(wú)側(cè)壓裝置對(duì)照表（mm）材料厚度t（mm）無(wú)側(cè)壓裝置有側(cè)壓裝置條料寬度B（mm）<100≥100~200≥200~300<100≥1000~0.50.5~11~22~33~44~50.50.50.50.50.50.50.51111111111555555888888所以根據(jù)以上理論數(shù)據(jù)由公式5-1得出條料寬度為：Beq\o(\s\up6(0),\s\do2(-△))=（Dmax+2a+C）eq\o(\s\up6(0),\s\do2(-△))=60.06+1.97+1.97+0.5=64.5-00.6mm5.1.4材料利用率的計(jì)算排樣材料利用率是一個(gè)工位步距內(nèi)，工件的實(shí)際面積比上一個(gè)步距的面積，可用公式5-2表示：η=A/BS×100%（5-2）式中:A-一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面；B-條料寬度；S-步距。由圖5-1、圖5-2和公式5-2得：A=1800-3×1.52×3.14-52×3.14=1700.3mmη=A/BS×100%=[1700.3÷（58×64）]×100%≈45.8%5.2沖壓力的計(jì)算沖裁力是沖裁過程中凸模對(duì)板料是假的壓力，沖裁力是隨著凸模進(jìn)入材料的深度而變化的。計(jì)算沖裁力是為了選擇合適的壓力機(jī)，沖裁力是指沖裁力的最大值，設(shè)計(jì)模具和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度，它是選用壓力機(jī)和設(shè)計(jì)模具的重要依據(jù)之一。壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適宜沖裁的要求，普通平刃沖裁模，其沖裁力F一般可以按公式5-3計(jì)算：F=KtLτ（5-3）式中:τ-材料抗剪強(qiáng)度，見表5-3（MPa）；L-沖裁周邊總長(zhǎng)（mm）；t-材料厚度（mm）。系數(shù)K是考慮到實(shí)際生產(chǎn)中，模具間隙值得波動(dòng)和不均勻、刃口的磨損、板料力學(xué)性能和厚度波動(dòng)的因素的影響而給出的修正系數(shù)，一般K值取1.3。根據(jù)工件材料的力學(xué)性能查表2-1可得抗剪強(qiáng)度τ取380MPa。表5-4部分材料抗剪強(qiáng)度（τ/MPa）材料名稱牌號(hào)材料狀態(tài)抗剪強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度伸長(zhǎng)率屈服強(qiáng)度普通碳素鋼Q235未退火310-380440-47021-25240鋁L2、L3、L5已退火8075～1102550～805.2.1沖裁力的計(jì)算F沖=F1+F2（5-4）式中:F沖-沖裁力；F1-落料時(shí)的沖裁力；F2-沖孔時(shí)的沖裁力。沖裁周邊的總長(zhǎng)：L1=199.482+28.26+31.4=259.14所以可求總沖裁力由公式5-3和5-4得：F沖=1.3×1×259.14×380=128.015KN5.2.2卸料力、推件力、頂件力的計(jì)算在沖裁結(jié)束時(shí)，由于材料的彈性回復(fù)及摩擦存在，將沖入凹模內(nèi)的工件或廢料因彈性擴(kuò)張而梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁剩下的材料因彈性收縮而會(huì)緊箍在凸模上。為了使沖裁工作連續(xù)，操作方便，必須將套在凸模上的材料卸下，從凸模上刮下材料所需的力，稱為卸料力，卸料力計(jì)算公式如下：F卸=K卸F沖（5-5）式中：F卸-卸料力；F沖-沖裁力；K卸-卸料力系數(shù)，見表5-4；表5-5卸料力、推件力和頂件力系數(shù)（mm）料厚/mmK卸K推K頂鋼≤0.1＞0.1~0.5＞0.5~2.5＞2.5~6.5＞6.50.065~0.0750.045~0.0550.04~0.050.03~0.040.02~0.020.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03注：卸料力系數(shù)K卸在沖多孔、大搭邊和輪廓復(fù)雜時(shí)取上限值。K卸—卸料力系數(shù)通過查表5-4確定，卸料力系數(shù)取K卸＝0.05；由公式5-5得：卸料力F卸=K卸F沖=0.05×128.05≈6.4KN5.3由于沖裁模具采用彈壓卸料裝置，固總的沖壓力包括：F=F沖+F卸（5-6）=128.05+6.4≈134.45KN5.3.4初選沖壓設(shè)備壓力機(jī)可分為機(jī)械式和液壓式，機(jī)械式壓力機(jī)分為摩擦壓力機(jī)、曲柄壓力機(jī)、高速數(shù)控壓力機(jī)，液壓式壓力機(jī)分為油壓機(jī)、水壓機(jī)，而在生產(chǎn)中一般常選用曲柄壓力機(jī)，曲柄壓力機(jī)分有開式和閉式兩種，開式機(jī)身形狀似英文字母C，其操作可見大，但機(jī)身剛度差，壓力機(jī)在工作負(fù)荷作用下會(huì)產(chǎn)生變形，一般壓力機(jī)噸位不超過2000t。閉式機(jī)左右兩側(cè)封閉，操作不方便，但機(jī)身剛度好，壓力機(jī)精度高?？紤]到經(jīng)濟(jì)性能、加工要求和操作方便在此選開式壓力機(jī)。根據(jù)以上計(jì)算數(shù)值總沖壓力為134.45KN，查下表5-6初選壓力機(jī)為J23-16型號(hào)的壓力機(jī)。表5-6開式壓力機(jī)規(guī)格及參數(shù)型號(hào)J23-16J23-25J23-35J23-40J23-63公稱壓力/KN160250350400630滑塊行程/mm5565100100130最大閉合高度/mm220270290330360閉合高度調(diào)節(jié)/mm4555606580滑塊中心線至床身距離/mm160200200250265滑塊底面尺寸/mm前后180220220260280左右200250250300480工作臺(tái)板厚度/mm40502906580模柄孔尺寸/mm直徑4040405050深度60606070805.3.6壓力中心的確定模具壓力中心是指沖壓力合力的作用點(diǎn)，為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)滑塊的中心相重合，否則會(huì)使沖模和壓力機(jī)滑塊產(chǎn)生偏心載荷，使滑塊和導(dǎo)軌之間產(chǎn)生過大的摩擦，模具導(dǎo)向零件加速磨損，降低模具和壓力機(jī)的使用壽命。沖模的壓力中心，可按下述原則來(lái)確定：（1）對(duì)稱形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。（2）工件形狀相同且分布位置對(duì)稱時(shí)，壓力中心與零件的對(duì)稱中心相重合。（3）形狀復(fù)雜的零件、多孔沖模、級(jí)進(jìn)模的壓力中心可用解析計(jì)算法求出沖模壓力中心。解析法的計(jì)算依據(jù)是：各分力對(duì)某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對(duì)該軸的力矩。求出合力作用點(diǎn)的坐標(biāo)位置（X0，Y0），即為所求模具的壓力中心。結(jié)合沖裁工件尺寸形狀，工件屬于規(guī)則的對(duì)稱幾何體，所以模具的壓力中心即在工件的幾何中心。圖5-3工件幾何形狀圖6刃口尺寸的計(jì)算6.1沖裁間隙的重要性沖裁間隙對(duì)沖裁件的質(zhì)量、沖裁力和模具壽命均有很大的影響，沖裁工藝與沖裁模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)。沖裁間隙對(duì)工件的表面質(zhì)量有很大的影響，當(dāng)沖裁間隙過大時(shí)會(huì)導(dǎo)致沖裁件斷裂帶產(chǎn)生毛刺；沖裁間隙和沖裁理由這很大的影響，當(dāng)沖裁間隙增大時(shí)沖裁力有一定程度的降低，當(dāng)單面沖裁間隙介于材料厚度的5%到20%范圍內(nèi)時(shí)沖裁力降低不超過15%至25%是，因此在正常的情況下沖裁間隙對(duì)沖裁力影響不大；模具壽命分為刃口磨損壽命和模具總壽命，刃口磨損壽命是用兩次刃口磨損之間合格件數(shù)的表示。所以設(shè)計(jì)模具時(shí)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，但分別從質(zhì)量，沖裁力、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?？紤]到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)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g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Zmin，最大值稱為最大合理間隙Zmax。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Zmin，如圖6-1。沖裁間隙的大小對(duì)沖裁件的斷面質(zhì)量有極其重要的影響，此外，沖裁間隙還影響模具壽命、卸料力、推件力、沖裁力和沖裁件的尺寸精度。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，雖然提高了模具壽命而，但出現(xiàn)間隙不均勻。因此，沖裁間隙是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)。沖裁間隙是沖裁工藝與沖裁模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要工藝參數(shù)，對(duì)沖裁件質(zhì)量、沖裁力和模具壽命均有很大的影響。沖裁間隙還影響著沖裁件的尺寸精度。沖裁件的尺寸精度是指沖裁件的實(shí)際尺寸與基本尺寸的差值，差值越小，精度越高。間隙過大，會(huì)使落料件尺寸小于凸凹模尺寸，沖孔件尺寸大于凸模尺寸，沖裁力也會(huì)慢慢下降，卸料力、推件力或頂件力都將隨之下降。間隙過小，會(huì)使落料件尺寸大于凸凹模尺寸，沖孔件尺寸小于凸模尺寸，沖裁力也會(huì)增大，會(huì)使模具刃口磨損加劇，還會(huì)產(chǎn)生凸凹模脹裂，小凸模折斷，凸模和凸凹模相互啃刃等異常損壞。由此可見，我們?cè)诖_定沖裁間隙時(shí)，一定要有一個(gè)合理的范圍作為間隙值，當(dāng)然我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)要采用最小合理間隙。由表6-1可知，Zmin=0.1mmZmax=0.14mm。圖6-1沖裁間隙表6-1部分沖裁模初始雙邊間隙值材料厚度08、10、35、09Mn、Q23516Mn40、5065MnZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax小于0.5極小間隙(或無(wú)間隙)0.50.60.70.80.91.01.21.51.752.02.10.0400.0480.0640.0720.0920.1000.1260.1320.2200.2460.2600.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3600.3800.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.0400.0480.0640.0720.0900.1000.1320.1700.2200.2600.2800.0600.0720.0920.1040.1260.1400.1800.2400.3200.3800.4000.0400.0480.0640.0640.0900.0900.0600.0720.0920.0920.1260.1266.2刃口尺寸的計(jì)算原則由于凸凹模之間存在間隙，所以沖裁件的斷裂帶都帶有錐度而沖裁檢尺寸的測(cè)量和使用中都是以光亮帶為基準(zhǔn)，所以在確定沖模凸模和凹模刃口尺寸時(shí)，必須遵循以下原則：（1）根據(jù)落料和沖孔的特點(diǎn)，落料件的尺寸取決于凹模尺寸，因此落料模應(yīng)先決定凹模尺寸，用減小凸模尺寸來(lái)保證合理間隙；沖孔件的尺寸取決于凸模尺寸，故沖孔以凹模為基準(zhǔn)件，用增大凹模尺寸來(lái)保證合理間隙。（2）根據(jù)凸、凹模刃口的磨損規(guī)律，凹模刃口磨損后使落料件尺寸變大，其刃口的基本尺寸應(yīng)取接近或等于工件的最小極限尺寸；凸模刃口磨損后使沖孔件孔徑減小，故應(yīng)使刃口尺寸接近或等于工件的最大極限尺寸。（3）凸模和凹模之間應(yīng)保證有合理的間隙。（4）凸模和凹模的制造公差應(yīng)與沖裁件的尺寸精度相適應(yīng)。制造模具時(shí)常用以下兩種方法來(lái)保證合理間隙：①分別加工法。分別規(guī)定凸模與凹模的尺寸和公差的尺寸及制造公差來(lái)保證間隙要求。凸模與凹模分別加工，成批制造，可以互換。這種加工方法必須把模具的制造公差控制在間隙的變動(dòng)范圍之內(nèi)，使模具制造難度增加。這種方法主要用于沖裁形狀簡(jiǎn)單、間隙較大的模具或用精密設(shè)備加工凸模和凹模的模具。②單配加工法。用凸模和凹模相互單配的方法來(lái)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，沖孔件選擇凸模為基準(zhǔn)模。根據(jù)上述計(jì)算法則，對(duì)于采用分別加工的凸模和凹模，應(yīng)滿足公式6-1：│δ凸│＋│δ凹│≤Zmax－Zmin（6-1）所以，新制造的模具應(yīng)該保證│δ凸│＋│δ凹│＋Zmin≤Zmax，否則，模具的初始間隙已超過了允許的變動(dòng)范圍Zmin～Zmax，影響模具使用壽命。本套模具采用分別加工法進(jìn)行加工。分開加工時(shí)計(jì)算公式如下：沖孔凸模尺寸：（6-2）沖孔凹模尺寸：（6-3）落料凸模寸：（6-4）落料凹模尺寸：（6-5）孔距尺寸：（6-6）其中：，-分別為落料凸、凹模基本尺寸；，-分別為沖孔凸、凹模基本尺寸；-沖孔件孔的最小極限尺寸；-落料件最大極限尺寸；，-分別為凹模上偏差，可按IT7，凸模下偏差，可按IT6；-制造公差；-磨損系數(shù)，其值在0.5～1之間。根據(jù)材料的厚度，工件的最小雙邊間隙為Zmin=0.1mm，最大雙邊間隙Zmax=0.14mm，則有Zmax-Zmin=0.04。查表2-1標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值得：?3±0.25mm，10±0.36mm，32±0.62，?10±0.36mm，7±0.36mm；根據(jù)材料的力學(xué)性能查IT12級(jí),查表6-3得x為0.5，查表6-2沖孔根據(jù)公式6-2有：=（?3.+0.5×0.05）0-0.0=3.0250-0.0沖孔根據(jù)公式6-3有：=（?3.025+0.1）0+0.0=3.1250+0.0校核，為了保證初始間隙值小于最大合理間隙值，需滿足公式6-1：（6-1）根據(jù)公式6-1計(jì)算知：，滿足公式6-1要求。根孔距尺寸根據(jù)公式6-6有：=25±0.02沖孔根據(jù)公式6-4有：=（45-0.025-0.1）0-0.02=44.8750-0.落料根據(jù)公式6-5有：=（48-0.025）0+0.025=48.9750+0.02落料根據(jù)公式6-5有：=（20-0.025）0+0.025=19.9750+0.02表6-2簡(jiǎn)單形狀（方形、圓形）沖裁時(shí)凸、凹模制造偏差(mm)公稱尺寸凸模偏差δ凸凹模偏差δ凹公稱尺寸凸模偏差δ凸凹模偏差δ凹≤18＞18~30＞30~80＞80~120＞120~180－0.020－0.020－0.020－0.025－0.030＋0.020＋0.025＋0.030＋0.035＋0.040＞180~260＞260~360＞360~500＞500－0.030－0.035－0.040－0.050＋0.045＋0.050＋0.060＋0.070表6-3磨損系數(shù)（mm）材料厚度工件公差△11~22~4＞4≤0.16≤0.20≤0.24≤0.300.17~0.350.21~0.410.25~0.490.31~0.59≥0.36≥0.42≥0.50≥0.60＜0.16＜0.20＜0.24＜0.30≥0.16≥0.20≥0.24≥0.30磨損系數(shù)非圓形x值圓形x值10.750.50.750.5（a）落料（b）沖孔圖圖6-2工作零件刃口尺寸7主要零部件設(shè)計(jì)模具標(biāo)準(zhǔn)化是縮短模具制造周期的有效辦法，是應(yīng)用模具CAD/CAM技術(shù)的前提，是模具工業(yè)化和現(xiàn)代化的生產(chǎn)基礎(chǔ)，所以在模具設(shè)計(jì)與制造過程中，必須推廣和優(yōu)先使用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。雖然相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)雖然各類沖裁模的結(jié)構(gòu)形式和復(fù)雜程度有很多不同的，但組成模具的零件種類可以說(shuō)是基本相同的，根據(jù)它們?cè)谀＞咧械墓τ煤吞攸c(diǎn)，可以將他們分為工藝零件和結(jié)構(gòu)零件兩類。7.1凹模設(shè)計(jì)7.1.1彎曲凹模設(shè)計(jì)（1）凹模圓角半徑凹模圓角半徑不能過小，以免刮傷工件表面，影響模具壽命，凹模兩邊圓角半徑應(yīng)一致，否則在彎曲時(shí)坯料會(huì)發(fā)生偏移。凹模圓角半徑r通常根據(jù)材料厚度取值為：t≤2mm時(shí)，r=（3-6）tt=2-4mm時(shí)，r=（2-3）tt＞4時(shí)，r=2t（2）凹模深度凹模深度過小時(shí)，坯料兩端未受壓部分太多，工件回彈大且不平直，影響工件質(zhì)量，若凹模深度過大時(shí)浪費(fèi)剛才，且需壓力機(jī)有較大的工作行程。圖7-1凹模裝配簡(jiǎn)圖7.1.2凹模精度與材料的確定根據(jù)凹模作為工作零件，其制造精度要求較高，外形精度為IT12級(jí)，內(nèi)型腔精度為IT12級(jí)，表面粗糙度為Ra1.25um，上下平面的平行度為0.005，材料選Cr12MoV。7.1.3凹模外形尺寸的確定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(qiáng)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(lái)確定的，如圖7-1所示。凹模各尺寸計(jì)算公式如下：凹模邊壁厚H=Kb1（7-1）凹模邊壁厚c=（1.5～2）H（7-2）凹模板邊長(zhǎng)L=b1+2c（7-3）凹模板邊寬B=b2+2c（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≤500.30～0.400.35～0.500.45～0.60＞50～1000.20～0.300.22～0.350.30～0.45＞100～2000.15～0.200.18～0.220.22～0.30＞2000.10～0.150.12～0.180.15～0.22查表7-1得：K=0.3根據(jù)公式7-1可計(jì)算落料凹模板的尺寸：凹模厚度：H=Kb1=0.3×60=18根據(jù)公式7-2可計(jì)算凹模邊壁厚：C=（1.5～2）H=1.5×18～2×18=25～36取凹模邊壁厚為25mm根據(jù)凹模厚度和邊壁厚可確定凹模板的長(zhǎng)、寬的尺寸。根據(jù)公式7-3可計(jì)算凹模長(zhǎng)：L=b1+2c=60+2×25=110根據(jù)公式7-4可計(jì)算凹模寬：L=54.5+2×25=104.5mm即：L×B×H=110×104.5×25很據(jù)工件的棑樣設(shè)計(jì)的步距和工件的彎曲高度尺寸，查表7-2得凹模尺寸為150mm×140mm×表7-2矩形和圓形凹模外形尺寸（mm）矩形凹模的長(zhǎng)度和寬度L×B矩形和圓形凹模厚度圓形凹模直徑d63×50、63×6310、12、14、16、18、206380×63、80×80、100×63、100×80、100×100、125×8012、14、16、18、20、2280、100125×100、125×125、（140）×80、（140）×10014、16、18、20、22、25125（140）×125、（140）×（140）、160×100、160×125、160×（140）、200×100、200×12516、18、20、22、25、28（140）160×160、200×（140）、200×160、200×125、250×（140）16、20、22、25、28、32160200×200、250×160、250×200、（280）×16018、22、25、28、32、35200250×250、（280）×200、（280）×250、20、25、28、32、35、40250315×25020、28、32、35、40、45（280）、315落料凹模的作用是起落料的作用，該零件在模具上所受力較大，對(duì)硬度、強(qiáng)度的要求較高。該零件選擇材料為Cr12MoV，Cr12MoV具有更高的淬透性、耐磨性和承載強(qiáng)度，且淬火變形小。它的強(qiáng)度、硬度，能夠滿足零件的加工要求。凹模采用銷釘和螺釘固定。銷釘?shù)臄?shù)量為兩個(gè)，其位置按對(duì)稱分布。螺釘?shù)臄?shù)量為四個(gè)，其位置按對(duì)稱分布。這樣有利于力的均勻分布。圖7-2落料凹模簡(jiǎn)圖7.2凸模的設(shè)計(jì)7.2.1凸模結(jié)構(gòu)的確定由于沖裁件的形狀尺寸結(jié)構(gòu)不同，凸模的加工方式和裝配方式也不同，在實(shí)際生產(chǎn)中凸模結(jié)構(gòu)很多，結(jié)構(gòu)有整體式、鑲拼式、階梯式、直通式、帶護(hù)套式。其固定方式有臺(tái)肩固定，鉚接，螺釘和銷釘固定，粘結(jié)劑澆注固定等，不同形狀和尺寸的凸模其設(shè)計(jì)的就夠和固定方式也不同。圓形凸模通常分為臺(tái)階式凸模、和直通式凸模，當(dāng)工件上沖孔直徑較大時(shí)，凸模通常設(shè)計(jì)成直通式的結(jié)構(gòu)，若沖孔直徑較小的情況下，為了保證凸模具有一定的強(qiáng)度和剛度，凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成臺(tái)階式。在上述的工件模具設(shè)計(jì)中，因工件上的最小孔徑為3mm，所以相對(duì)應(yīng)的直徑為3mm的凸模設(shè)計(jì)成臺(tái)階式凸模，凸模與凸模固定板的配合按H7/m6。凸模的高度是凸模固定板的厚度、落料凹模與附加長(zhǎng)度的總和，如圖7-3所示。a臺(tái)階式凸模圖7-3凸模結(jié)構(gòu)裝配圖7-4凸模裝配7.2.2凸模高度、長(zhǎng)度的確定凸模尺寸應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)，并考慮修磨、固定板與卸料板之間的安全距離，裝配等需求來(lái)確定。L=h1+h2+h（7-5）式中:h1-凸模固定板厚度；h2-凹模厚度；2～5-附加長(zhǎng)度。附加長(zhǎng)度包括凸模的修磨量，凸模進(jìn)入凸凹模的深度。由公式7-5得：L=15+25+2=47.2.3凸模材料的確定因模具要求有較高的壽命和較高的耐磨性，并能承受沖裁時(shí)的沖擊力,所以凸模的材料應(yīng)選Cr12MoV，熱處理60～64HRC。7.2.4凸模精度的確定凸模的尺寸精度決定著工件的尺寸，作為主要工作零件，其精度要求較高，所以選用IT10級(jí)，表面粗糙度Ra為0.8um，同軸度為0.02。7.3卸料裝置的設(shè)計(jì)7.3.1卸料板的外形設(shè)計(jì)卸料裝置分為彈性卸料和剛性卸料，彈性卸料工作原理如圖7-6所示，當(dāng)模具上模上下移動(dòng)，帶動(dòng)卸料彈簧的壓縮和伸張，凸模相對(duì)于卸料板上下移動(dòng)，使夾在凸模上的條料在卸料板的阻力下完成卸料過程，彈性卸料比較力穩(wěn)定，適合用于工件材料厚度較小的模具。剛性卸料工作原理是當(dāng)模具完成沖裁打開時(shí)，夾在凸模上的條料隨著凸模往上移動(dòng)，與固定于凹模板上的卸料板碰撞，使條料與凸模分離，達(dá)到卸料的目的，剛性卸料版卸料力較大，適合用于大型模具和工件材料厚度較大的模具。結(jié)合工件的尺寸、材料厚度、模具總體尺寸選擇彈性卸料裝置。圖7-5卸料裝置簡(jiǎn)圖卸料板的厚度查表7-4，卸料板與凹模的外形尺寸相同，其厚度通常為落料凹模的0.5至0.8倍，根據(jù)凹模的尺寸140mm×140mm×25mm，從而可以確定卸料板的尺寸為140mm×140mm表7-3卸料板與凸凹模間隙值材料厚度t/mm＜0.50.5～1＞1單邊間隙Z/mm0.050.10.157.3.2卸料板材料的選擇卸料板主要是起卸料的作用，對(duì)它的強(qiáng)度和硬度要求較高，所以材料選擇是Cr12，淬火硬度60-62HRC，即具有較高的強(qiáng)度、硬度，又具有較好的塑性、韌性。7.3.3卸料板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)卸料板與凸凹模應(yīng)該是間隙配合，查表7-3得卸料板與凸凹模的單邊間隙為0.1mm，模具采用的是彈壓卸料板和卸料螺釘進(jìn)行卸料。四個(gè)卸料螺釘對(duì)稱分布，使每個(gè)卸料螺釘受力均勻。7.3.4卸料板整體精度的確定卸料板外輪廓的精度要求不高，所以選取IT14級(jí)，上下平面粗糙度0.8um；而內(nèi)輪廓的精度要求比外輪廓的要求稍高，根據(jù)工件的的尺寸精度等級(jí)IT14，而模具的制造尺寸精度等級(jí)要比工件高2到3級(jí)，所以選取IT12級(jí)，其余粗糙度Ra為1.25um，如圖7-6所示。圖7-6卸料板尺寸7.3.5卸料原件的選用在沖裁模卸料與出件裝置中，常用的元件是彈簧和橡膠，考慮模具的結(jié)構(gòu)，該模具采用的彈性元件為橡膠。橡膠允許承受的負(fù)載較大，卸料穩(wěn)定，安裝調(diào)整較方便靈活，而且成本低，是中小型沖模中彈性卸料、頂件及壓邊裝置常用的彈性元件，如圖7-7所示。。圖7-7卸料元件7.3.6卸料螺釘?shù)倪x用卸料板上設(shè)置4個(gè)卸料螺釘，按表7-4選取螺釘Φ10其公稱直徑為10，螺紋部分為M8×12。卸料螺釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。表7-4卸料螺釘?shù)倪x用凹模厚/mm≤13＞13～19＞19～25＞25～32＞35螺釘規(guī)格/mmM4，M5M5，M6M6，M8M8，M10M10，M127.4凸模固定板的設(shè)計(jì)凸模固定板主要是固定凸模，保證凸模有足夠的強(qiáng)度，使凸模與落料凹模、上模座、墊板更好的定位。凸模與凸模固定板的配合按H7/m6。凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的0.6～1倍，根據(jù)凸模尺寸大小取值。則凸模固定板的厚度：H凸固=（0.6～1）H凹（7-7）式中：H凸固-凸模固定板厚度；H凹-凹模厚度。根據(jù)公式7-7得凸模固定板厚度為：H凸固=（0.6～1）H凹=12～20（mm）凸模固定板厚度取20mm。7.5.墊板的設(shè)計(jì)因?yàn)槟＞唛L(zhǎng)期的生產(chǎn)運(yùn)行，模座采用的45鋼，質(zhì)軟，沒有墊板的情況下，上下模座容易變形，甚至導(dǎo)致模座失效，在墊板上要設(shè)計(jì)螺紋的裝配過孔和沖裁廢料過孔。作用承受和擴(kuò)散凸模傳遞的壓力，凸模端部與上模座之間加上墊板防止模具損壞。墊板外形尺寸可與凸模固定板相同，其厚度一般取3～10mm，查參考文獻(xiàn)中[2]，可得墊板尺寸為140mm×140mm×圖7-8墊板尺寸簡(jiǎn)圖7.7模架、模柄的選用7.7.1上下模座的選用本模具采用四導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)，導(dǎo)柱導(dǎo)套組建采用的是滑動(dòng)導(dǎo)向方式，導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)保證上模座最底位置時(shí)（閉合狀態(tài)），導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離5mm。通常模架有標(biāo)準(zhǔn)模架和自制模架，標(biāo)準(zhǔn)模架材料采用H200，經(jīng)過熱處理淬火，硬度高，而自制模架采用的是45鋼，材料具有一定的韌性，在模具的零件中大多數(shù)零件需經(jīng)過熱處理，硬度較高，采用45鋼作為模具模架，對(duì)力的疏散效果較好，所以優(yōu)先采用45鋼的自制模架。下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離為14mm。導(dǎo)柱的下部與下模座導(dǎo)柱孔采用H7/r6的過盈配合,導(dǎo)套的外徑與上模座導(dǎo)套孔采用H7/r6的過盈配合。導(dǎo)套的長(zhǎng)度，需要保證沖壓時(shí)導(dǎo)柱一定要進(jìn)入導(dǎo)套10mm以上。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用H7/r6的間隙配合，導(dǎo)柱與導(dǎo)套均采用20鋼，熱處理硬度滲碳深度0.8～1.2mm，淬硬58～62HRC。導(dǎo)柱與導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)、尺寸一般都是直接由標(biāo)準(zhǔn)中選取，在選用時(shí)導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)保證沖模在最低工作位置時(shí)，導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離不小于（10～15）mm。在最高工作位置時(shí)，導(dǎo)柱上端面與導(dǎo)套的下端面的距離不小于（10～20）mm。圖7-18模架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖表7-5導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合間隙配合形式導(dǎo)柱直徑模架精度等級(jí)配合后的過盈量I級(jí)II級(jí)配合間隙值滑動(dòng)配合≤18≤0.010≤0.015＞18～30≤0.011≤0.017＞30～50≤0.014≤0.021＞50～80≤0.016≤0.025滾動(dòng)配合＞18～350.01～0.02模座的的尺寸L/mm×B/mm＝250mm×180mm,上模座的厚度與下模座厚度查標(biāo)準(zhǔn)分別為40mm7.7.2模柄的選用模柄的作用是將上模座固定在沖床的滑塊上。常用的模柄形式有：（1）整體式模柄，模柄與上模座做成整體，用于小型模具。（2）帶臺(tái)階的壓入式模柄，它與模座安裝孔用H7/n6配合，可以保證較高的同軸度和垂直度，適用于各種中小型模具。（3）帶螺紋的旋入式模柄，與上模連接后，擰入防轉(zhuǎn)螺釘緊固，垂直度較差，主要用于小型模具。（4）有凸緣的模柄，用螺釘、銷釘與上模座緊固在一起，使用與較大的模具。（5）浮動(dòng)式模柄，它由模柄、球面墊塊和連接板組成，這種結(jié)構(gòu)可以通過球面墊塊消除沖床導(dǎo)軌位差對(duì)沖模導(dǎo)向精度的影響，適用于滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的緊密沖裁。因模具總體結(jié)構(gòu)尺寸較大，所以選用有凸緣的模柄。圖7-9模柄結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖7.8螺釘?shù)倪x用螺釘是用于緊固模具的傳統(tǒng)零件，見表7-7根據(jù)凹模、墊板和上模座，下模座和凸凹模采用M8×55的螺釘，螺釘數(shù)采用四個(gè)。螺釘布置對(duì)稱，使緊固零件受力均勻。凹模固定板厚度采用M8×55的螺釘，螺釘數(shù)采用四個(gè)。螺釘布置對(duì)稱，使緊固零件受力均勻。模柄與上模座用四個(gè)M8×20的螺釘固定。對(duì)稱分布在前后，使緊固零件受力均勻。沖模上的螺釘常用圓柱頭內(nèi)六角螺釘。表7-6螺釘與銷釘?shù)囊?guī)格選用序號(hào)名稱規(guī)格數(shù)量1螺釘M8×5582銷釘Φ8×6043銷釘Φ6×3534螺釘Φ4×3545等高螺釘M8×15128沖壓設(shè)備的校核與選定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求得。該模具閉合高：H閉=187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(jī)型號(hào)為JG23-16的最大閉合高度為220mm8.2沖壓設(shè)備的選用根據(jù)模具閉合高度、沖裁力等，壓力機(jī)型號(hào)為J23-16，能滿足各項(xiàng)要求，因此選取J23-16號(hào)壓力機(jī)。8.3壓力機(jī)的選擇通過校核，該沖裁件所需的沖裁力為113.85KN，選擇開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-16能夠滿足使用要求。其主要技術(shù)查表9-1得參數(shù)如下：公稱壓力：160KN；滑塊行程：55mm最大閉合高度：220mm工作臺(tái)尺寸（前后×左右）：260mm×300墊板尺寸（厚度×孔徑）：220mm×250mm模柄孔尺寸：Ф40mm×60最大傾角高度：30°。9模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述模具設(shè)計(jì)采用了倒裝復(fù)合模具，模具分別由上模和下模兩大部分組成，采用了滑動(dòng)導(dǎo)向裝置保證模具的導(dǎo)向運(yùn)行。模具分別由上、下模座，上、下墊板，凸、凹固定板，卸料板，落料凹模，卸料裝置，緊固零件構(gòu)成。倒裝式復(fù)合模通常采用剛性推件裝置把卡在凹模中的沖件推下，剛性推件裝置由打桿、推板、連接推桿、推件塊組成。沖孔廢料直接由沖孔凸模凹凸模內(nèi)孔推下，無(wú)頂件裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，但如果直接采用直刃壁凹模洞口，凹凸模內(nèi)有積存廢料，脹力較大，當(dāng)凹凸模壁厚較小時(shí)，可能導(dǎo)致凹凸模破裂，所以采用了臺(tái)階式?jīng)_孔凸凹模。板料的定位靠倒料銷和彈簧彈頂?shù)幕顒?dòng)擋料銷來(lái)完成。非工作形成時(shí)，擋料銷由彈簧彈頂起，可供定位；工作時(shí)，擋料銷被壓下，上端面與板料平。由于采用彈簧彈頂擋料裝置，所以在凹模上不必站相應(yīng)的讓位孔。采用剛性推件的倒裝式復(fù)合模，板料不是處在被壓緊的狀態(tài)下沖裁，因而平直度不高。這種結(jié)構(gòu)適用于沖裁較硬的或厚度大于0.3mm的料板。如果在上模內(nèi)設(shè)置彈性元件，即采用彈性推件裝置，這就可以用于沖制材