沖孔夜彎曲片的設(shè)計(jì)方案

1 沖孔夜彎曲片的設(shè)計(jì)方案 1. 緒論 的 畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的有兩個(gè)：一是讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何查閱相關(guān)的資料手冊(cè)，能夠熟練的運(yùn)用 行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，擁有完整的設(shè)計(jì)理念，能獨(dú)立完成一套模具的設(shè)計(jì)；二是讓我們能夠了解各種沖壓所用材料（如 08F）特性以及各種沖壓設(shè)備等，對(duì)日常生產(chǎn)中常出現(xiàn)的一些問(wèn)題具有一定的處理能力。 義 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是彎曲片沖孔、落料級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)，此次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是對(duì)給定彎曲片零件進(jìn)行工藝性分析，制定出可行的方案，經(jīng)過(guò)分析與討論確定適合于大批量生產(chǎn)的工藝方案及中批量生產(chǎn)的工藝 方案。進(jìn)行詳細(xì)的工藝計(jì)算，選擇沖壓設(shè)備，編制工藝規(guī)程。最后設(shè)計(jì)出大、中批生產(chǎn)所用的級(jí)進(jìn)模具。 壓模具的相關(guān)研究動(dòng)態(tài) 建國(guó)以來(lái) 我國(guó)模具工業(yè)經(jīng)歷了從無(wú)到有到飛躍的跨度，在幾代人的努力下，我國(guó)模具業(yè)的發(fā)展日新月異，模具的應(yīng)用程度也得到極大推廣。模具發(fā)展逐步轉(zhuǎn)向大型、精密、復(fù)雜、高效和長(zhǎng)壽命模具的發(fā)展。 同時(shí)，模具行業(yè)的組成也有了很大的改變，由傳統(tǒng)的小作坊、私營(yíng)的經(jīng)營(yíng)模式逐步轉(zhuǎn)化為大、中型合營(yíng)、集團(tuán)企業(yè)。模具的生產(chǎn)流程也由傳統(tǒng)的手工、非智能化轉(zhuǎn)變?yōu)槿詣?dòng)化、智能化 ，統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理。模具行業(yè)的發(fā)展越發(fā)正規(guī)化科技化。 2 (1) 大型沖壓模具的發(fā)展以汽車覆蓋件模具為例，汽車覆蓋是一種大型沖壓件對(duì)整個(gè)模具的設(shè)計(jì)有較高的要求。目前我國(guó)已有很多企業(yè)已能夠獨(dú)立完成汽車覆蓋間的設(shè)計(jì)和制造。 (2) 多工位級(jí)進(jìn)模具的發(fā)展是模具行業(yè)發(fā)展的最終目標(biāo)，是實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化、智能化的途徑。同時(shí)，多工位級(jí)進(jìn)模具的發(fā)展程度也是一個(gè)國(guó)家工業(yè)水品的體現(xiàn)。目前我國(guó)多工位級(jí)進(jìn)模具的發(fā)展已由傳統(tǒng)的汽車零件、電機(jī)零件模具發(fā)展到電子等高科技用品上。模具的壽命、質(zhì)量也都有了較大的提高。 (3) 模 具 種制圖軟件的應(yīng)用使得模具的設(shè)計(jì)和發(fā)展更加簡(jiǎn)單和快速 ，適應(yīng)了模具的發(fā)展要求，模具的制造精度也日益提高。很多企業(yè)也設(shè)立了技術(shù)研究開(kāi)發(fā)部門，著力研究并解決模具設(shè)計(jì)、制造過(guò)程中的問(wèn)題并取得了顯著地效果，模具質(zhì)量、生產(chǎn)周期都有了很大的提高，并在模具的設(shè)計(jì)中得到推廣。 (4)特種加工和數(shù)控加工也得到了很大的發(fā)展。尤其在數(shù)控加工方面，數(shù)控加工是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的一種有效途徑。數(shù)控機(jī)床的品種也不斷增多，在模具的發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮了巨大作用。 (5) 制模技術(shù)的快速化 、經(jīng)濟(jì)化得到了持續(xù)發(fā)展。尤其這一領(lǐng)域的高新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使模具行業(yè)的前景更加可觀。如今的 3讓模具行業(yè)的發(fā)展越發(fā)先進(jìn)化。 (6) 模具的發(fā)展程度與其發(fā)展應(yīng)用的廣度息息相關(guān)。模具標(biāo)準(zhǔn)件的發(fā)展和應(yīng)用已趨于常態(tài)化，種類趨于多樣化，進(jìn)一步加快了模具行業(yè)的發(fā)展。 我國(guó)已是世界上的制造大國(guó)，模具產(chǎn)量已達(dá)到很大規(guī)模，產(chǎn)品質(zhì)量也有很大提高 。但與歐美先進(jìn)國(guó)家相比還落后很多，我們還有很大的發(fā)展空間。隨著商業(yè)國(guó)際化、一體化的進(jìn)展，模具行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)也越發(fā)激烈，企業(yè)也意識(shí)到產(chǎn)品的質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)價(jià)值、新產(chǎn) 品的快發(fā)應(yīng)用已成為核心競(jìng)爭(zhēng)力。模具行業(yè)作為整個(gè)工業(yè)界的橋梁，承載著工業(yè)界的進(jìn)一步發(fā)展。我國(guó)模具發(fā)展起步較晚，還需要很多的改進(jìn)和學(xué)習(xí)的地方，尤其在大型、精密、長(zhǎng)壽命模具方面的發(fā)展。 模具未來(lái)的發(fā)展更趨向于高效、節(jié)能、性價(jià)比高。 （ 1）模具產(chǎn)品發(fā)展將大型化、精密化。 3 （ 2）在多工位級(jí)進(jìn)?；A(chǔ)上開(kāi)發(fā)出多功能復(fù)合模具，多功能復(fù)合模具可方便快捷的完成沖壓要求以適應(yīng)未來(lái)模具的快速發(fā)展，且多功能復(fù)合模具生產(chǎn)的產(chǎn)品精度更高生產(chǎn)周期更短，適合大、中批生產(chǎn)。多功能復(fù)合模與數(shù)控技術(shù)結(jié)合可達(dá)到自動(dòng) 完成多種工序的轉(zhuǎn)換任務(wù)。通過(guò)這種多功能模具可直接生產(chǎn)成批的組件，使模具制造更趨向于高效、快捷化生產(chǎn)。 （ 3）熱流道模具在塑料模具中的比重將逐步提高。 （ 4）發(fā)展快速經(jīng)濟(jì)模已成未來(lái)趨勢(shì)。為適應(yīng)多品種、少批量生產(chǎn)方式。一方面是模具產(chǎn)品的使用周期越發(fā)變短，且產(chǎn)種更新也越發(fā)變快；另一方面模具產(chǎn)品的更新和創(chuàng)新設(shè)計(jì)頻繁，對(duì)縮短生產(chǎn)周期的要求越發(fā)強(qiáng)烈。因此，對(duì)快速經(jīng)濟(jì)模具的開(kāi)發(fā)已迫在眉睫。隨著模具行業(yè)的發(fā)展，對(duì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的追求，模架、沖頭等的快換技術(shù)也將日益發(fā)展。另外，隨著計(jì)算機(jī)智能化的應(yīng)用，快速換模裝置、快速 試模技術(shù)也得到推廣發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效率最大化。 （ 5）大力制定和推廣應(yīng)用模具標(biāo)準(zhǔn)件。 模具標(biāo)準(zhǔn)間的品種多樣化和應(yīng)用的廣泛化，大力的推動(dòng)了模具業(yè)的發(fā)展，縮短了模具生產(chǎn)周期，且提高了模具生產(chǎn)的精度和質(zhì)量，一定程度上降低了生產(chǎn)成本。 （ 6）模具使用優(yōu)質(zhì)材料及應(yīng)用先進(jìn)的表面處理技術(shù)。 （ 7）在模具設(shè)計(jì)制造中將全面推廣 （ 8）高速銑削加工將得到更廣泛的應(yīng)用。 （ 9）模具的生產(chǎn)全過(guò)程將向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。 （ 10）模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展。 計(jì)方法及步驟 1、 查閱有關(guān)模具設(shè)計(jì)、制造資料實(shí)例方面的文獻(xiàn)，同時(shí)了解模具行業(yè)發(fā)展的最新姿態(tài)。 2、 根據(jù)所給零件圖樣，進(jìn)行必要的工藝計(jì)算，確定初步的設(shè)計(jì)方案。 3、進(jìn)入工廠進(jìn)行實(shí)習(xí)和調(diào)研，熟悉各種沖壓模具的結(jié)構(gòu)，模具的設(shè)計(jì)、制造和裝配流程。 4、模具設(shè)計(jì)，確定模架的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)合本零件繪制模具裝配圖和指定模具的零件圖。 4 2 . 零件沖壓生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性分析和沖壓工藝分析 壓生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性分析 模具的生產(chǎn)批量決定了模具生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。沖壓產(chǎn)品的成本構(gòu)成： C= 模 。 C 材 C 模 用以下方式提高模具生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益： 1 提高材料利用率 材料費(fèi)占沖壓件成本的主要部分，零件的合理設(shè)計(jì)、毛坯的選用，排樣的設(shè)計(jì)和廢料的再次利用都能提高材料的利用率； 2 減少工序數(shù) 減少零件的工序數(shù)在目前很多國(guó)家都是可行的。減少工序數(shù)即能提高零件的加工精度同時(shí)降低模具生產(chǎn)成本提高材料利用率。我國(guó)也在大力推行。零件工序數(shù)減少，制件過(guò)程中出現(xiàn)差錯(cuò)的地方就會(huì)減少，開(kāi)動(dòng)率也相應(yīng)的提高，經(jīng)濟(jì)價(jià)值大幅度提高； 3 推行“按件選模” 不同沖壓件的沖壓條件各有不同。因此，對(duì)于不同的零件其設(shè)計(jì)要求也不盡相同。對(duì)于大 批量生產(chǎn)的零件，一般采用多工位級(jí)進(jìn)模、多功能復(fù)合模具，以適應(yīng)其生產(chǎn)要求；而對(duì)于小批量生產(chǎn)的零件，一般采用廉價(jià)的復(fù)合模具，如材料可回收再利用的簡(jiǎn)易模具、組裝模具等，是經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最大化，適應(yīng)模具的量化生產(chǎn)。 4 提高生產(chǎn)率 生產(chǎn)率是保證效率的重要途徑。其主要表現(xiàn)在： (a) 沖壓技術(shù)轉(zhuǎn)向自動(dòng)化； (b)多工位壓力機(jī)的大力應(yīng)用； (c)數(shù)控拉伸墊代替雙動(dòng)拉伸壓力機(jī)。總之，模具的發(fā)展正逐步轉(zhuǎn)向數(shù)字化、自動(dòng)化。模具生產(chǎn)率的大幅度提高，使得模具的生產(chǎn)成本降低，加快了模具業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。 5 觸片零件沖壓工藝分析 圖 1 零件圖 件工藝分析 圖 1 所示彎曲片在各類產(chǎn)品中廣泛使用。材質(zhì)為 08F,料厚為 標(biāo)注尺寸公差按 0. 1工件工序較多，經(jīng)過(guò)認(rèn)真研究，在沖裁時(shí)需注意以下情況： 沖孔凸模直徑小且相互間搭邊小，安裝需注意；翻遍尺寸 1曲尺寸 6 工件為大批量生產(chǎn)，質(zhì)量要求高，通常采用復(fù)合模和多工位級(jí)進(jìn)模進(jìn)行生產(chǎn)。顯然，此件若采用復(fù)合模則生產(chǎn)效率較低不能達(dá)到其生產(chǎn)要求而采用級(jí)進(jìn)模則 能很好地完成量化生產(chǎn)。因此采用沖壓多工位級(jí)進(jìn)模。 定沖壓基本工序 通過(guò)對(duì)零件的簡(jiǎn)單分析確定其基本工序：沖孔，翻遍，彎曲，落料，整型五個(gè)基本工序?，F(xiàn)擬定出以下方案： 6 方案：采用 沖孔 彎曲 翻遍 落料 多工位級(jí)進(jìn)模，整型單工序模。 樣方案的確定 根據(jù) 沖裁工藝和材料經(jīng)濟(jì)利用程度，排樣方法可分為三種： 1） 有廢料排樣 有廢料排樣是指在沖裁件與沖裁件之間、沖裁件與條料側(cè)邊之間均有工藝廢料，沖裁沿制件的全部外形輪廓進(jìn)行。 2） 少?gòu)U料排樣 少?gòu)U料排樣是指沿部件的部分外形輪廓切斷或沖裁， 只在制件之間留有搭邊，材料利用率達(dá) 70% 90%。 3） 無(wú)廢料排樣 無(wú)廢料排樣是指無(wú)工藝搭邊的排樣，制件直接由切斷條料獲得。材料利用率較高。 具體方案： 根據(jù)彎曲片零件圖分析可知，零件形狀復(fù)雜，現(xiàn)擬采用有廢料排樣。由于該件充孔較多，由此會(huì)產(chǎn)生較多的結(jié)構(gòu)廢料，一般不能改變。要提高材料的利用率，只有設(shè)計(jì)出合理的排樣方案，降低沖裁工藝廢料。本設(shè)計(jì)的彎曲片零件為長(zhǎng)小工件，排樣的設(shè)計(jì)應(yīng)沿著條料的進(jìn)給方向，符合級(jí)進(jìn)模連續(xù)工作要求。同時(shí)此件為大批量生產(chǎn)，結(jié)合模具的生產(chǎn)率、模具使用壽命等，模具的設(shè)計(jì)應(yīng)經(jīng)濟(jì)適用、安全可 靠，擬提出如下排樣方案： 方案 ： 7 圖 2 排樣圖 料利用率 排樣設(shè)計(jì)的合理性決定了材料的利用效率。 材料利用率 ： %1 0 0消耗材料面積實(shí)際材料面積實(shí)際材料面積：消耗材料面積與沖壓件的有效面積之差即為廢料。 廢料分為工藝廢料和結(jié)構(gòu)廢料兩部分。 結(jié)構(gòu)廢料是由零件結(jié)構(gòu)形狀的特點(diǎn)所決定的，如零件上的孔以及外緣部分的切口等，結(jié)構(gòu)廢料通常是無(wú)法避免的。 工藝廢料是工件與工件之間、工件與條料側(cè)邊之間的搭邊，以及在 沖裁完成時(shí)出現(xiàn)的余料。合理的排樣設(shè)計(jì)可以降低工藝廢料的產(chǎn)生，提高材料利用率。 一張條料上總的材料利用率總： %1 0 0. n 總總 8 式中 : 2； 總 寬（ 2。 材料利用率 1 。例如 =60%，那么將有 40%的材料變成沖壓廢料。 經(jīng)計(jì)算，本設(shè)計(jì)零件接觸片的面積為 A 1619 2 條料寬度計(jì)算： B=220 條料長(zhǎng)度： L=3000 所以： %1 0 0. n 總總=樣方法 排樣方法的選擇原 則 a 沖裁小工件及應(yīng)用窄條料排樣時(shí)，應(yīng)沿條料順長(zhǎng)度方向進(jìn)行排樣。 b 沖裁件在卷料上的排樣，應(yīng)考慮模具生產(chǎn)效率、模具的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性、模具的結(jié)構(gòu)是否安全可靠等。 c 卷料在寬度選擇上應(yīng)優(yōu)先選用卷料寬度較大的，而在板料上的排樣應(yīng)選擇步距較小的方案，使板料裁切更加經(jīng)濟(jì)，同事可降低沖壓時(shí)間。 d 在符合工作要求的情況下，在設(shè)計(jì)時(shí)可以適當(dāng)?shù)男拚a(chǎn)品零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，使排樣設(shè)計(jì)更合理，以減少或消除結(jié)構(gòu)廢料 的形成。 9 3 沖孔 落料級(jí)進(jìn)模零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 壓力的計(jì)算 沖裁力 沖裁模設(shè)計(jì)時(shí)，為了合理地設(shè)計(jì)模具、選用設(shè)施和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度，必需計(jì)算沖裁力。沖裁力是在沖裁過(guò)程中，模具工作部分對(duì)材料施加的壓力。沖裁力在沖裁過(guò)程中是不斷變化的，一般是指沖裁力的最大值。沖壓設(shè)備的選擇和沖模強(qiáng)度的檢驗(yàn)都要依據(jù)總沖裁力的大小，沖裁力的大小與材料性質(zhì)、厚度和沖裁周邊長(zhǎng)度有關(guān)。 因采用平刃口沖裁，其理論沖裁力（ N）按下式計(jì)算： 式中 ： L 沖裁周邊的總長(zhǎng)，單位為 t 材料的厚度，單位為 材料的抗切強(qiáng)度，單位為 安全系數(shù)，一般取 K= 沖裁力，單位為 N； 圖 3沖孔 10 圖 3成型圖 由于圖 3孔凸模和圖 3落料凸模不同時(shí)進(jìn)行，所以，在兩者中選擇沖裁力最大的作為沖裁力的最終確定值。同時(shí) ， 圖 3左右兩個(gè)十字型的凸模和余下的凸也不是同時(shí)進(jìn)進(jìn)行工作，所以 (1)對(duì)圖 3凸模進(jìn)行沖裁力計(jì)算： 由計(jì)算得知 20表得60K 一般取 F = b 即 F=220 2 260=148720N 卸料力： 查表得 1 0 0 K 取 K 0 . 0 4 9 9 3 7 2 3 9 7 4 . 8 8F 11 =所以沖孔模的總沖裁力為 : F+1=148720+2)對(duì)圖 2凸模進(jìn)行沖裁力計(jì)算： 由計(jì)算得2 288L 表得60K 一般取 11 2 即 2 1 . 3 2 8 8 2 2 6 0 1 9 4 6 8 8F 卸料力： 查表得 2 0 0 K 取2 2 1 2 2 0 . 0 4 1 9 4 6 8 8 7 7 8 7 . 5 2F K F 所以落料模的總沖裁力為： 2 2 2 1 1 9 4 6 8 8 7 7 8 7 . 5 2 2 0 2 4 7 5 . 5 2 F N=以總的沖裁力為： 2 2 0 2 4 7 5 . 5 2N=12 4壓力中心的計(jì)算 沖壓過(guò) 程中所有沖壓力的合力的中心即為模具壓力中心。安裝時(shí)必須使模具的壓力中心與壓力機(jī)的中心對(duì)中，以保證沖裁過(guò)程的穩(wěn)定進(jìn)行。本模具采用上下模座固定（無(wú)模柄），須保證對(duì)中，以避免在工作過(guò)程中產(chǎn)生偏心載荷，而引起凸、凹模刃口間隙變動(dòng)及壓力機(jī)導(dǎo)向零件加速磨損，同時(shí)影響壓力機(jī)精度和使用壽命。 6 22481 21 42 0 40 件圖 公式： x0=.y0=.式中各沖裁力 可分別用各沖裁周邊長(zhǎng)度 替。如下： 由計(jì)算得： 1 2 3 41 0 8 , 2 8 8 , 1 0 8 , 1 4 2m m m m m m m L L ； 1 2 3 45 0 , 5 0 , 5 0 , 1 5 7 . 5m m m m m m m mx x x x ； 1 2 3 41 3 , 7 7 . 5 , 1 4 2 , 7 7 . 5m m m m m m m my y y y 。 13 壓力中心坐標(biāo)： 1 2 3 41 2 3 401 2 3 45 0 1 0 8 5 0 2 8 8 5 0 1 0 8 1 5 7 . 5 1 4 21 0 8 2 8 8 1 0 8 1 4 2475656467 3 . 6 3 x x L L L 1 2 3 41 2 3 401 2 3 41 3 1 0 8 7 7 . 5 2 8 8 1 4 2 1 0 8 7 7 . 5 1 4 21 0 8 2 8 8 1 0 8 1 4 2500656467 7 . 5 y y L L L 14 5 模具主要零件尺寸計(jì)算 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）凹模板的尺寸 其形式隨沖裁件的形式而變化，且沖裁過(guò)程中受力復(fù)雜，很難通過(guò)理論計(jì)算獲得。根據(jù)沖件的外形尺寸和厚度可簡(jiǎn)單確定凹模板的外形尺寸。凹模的壁厚指從凹模刃口到凹模外側(cè)的直線距離。凹模板的外形尺寸一般都根據(jù)凹模的壁厚而選擇。在實(shí)際 生產(chǎn)中，凹模的外形尺寸常根據(jù)沖裁件的外形尺寸和厚度，再結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式粗略的計(jì)算而得出。 凹模厚度 ( 1 5 )H kb m m 凹模壁厚 c 2 ) h 30( )40式中 位為 值查表 5。 雜取大值。 表 5 系數(shù) k 的數(shù) 值 板料厚度 t/mm b/ 2 3 3 200 設(shè)計(jì)彎曲片零件 k 取值 k= 凹模厚度： 0 . 2 1 5 5 3 1H K b 裁件最大外形尺寸是 155考慮到其它因素，現(xiàn)在把厚度增加一些，取 H=40 凹模壁厚： 1 0 7 2C 據(jù)工件尺寸即可估算凹模的外形尺寸； 長(zhǎng)度寬度為 435345 2） 凹模刃口形式 15 分為直刃口和斜刃口兩類 A. 直刃口：強(qiáng)度好，方便制造，刃磨后刃口尺寸不變；但沖落件會(huì)在每次沖壓后留在凹模的直壁區(qū)間內(nèi)，使推件力加大且凹模壁磨損嚴(yán)重。一般取直壁高度 h=4 8減少直壁區(qū)間內(nèi)的沖落件降低磨損。直壁刃口常用于高精度模具和形狀復(fù)雜的沖壓件。 B. 斜刃口：沖壓后無(wú)沖落件存留，便于取件。但刃口易損壞，且刃口尺寸在每次刃磨后會(huì)變大 。一般用于形狀簡(jiǎn)單、精度要求低的沖壓件。 根據(jù)彎曲片零件的精度要求，選用直壁型刃口 。圓柱形型孔的直壁高度 考表 6選取。 表 6 凹模型孔主要參數(shù) 板料厚度 主要參數(shù) 備注 h 本設(shè)計(jì)取凹模直壁高度 h=7 3） 凹模尺寸設(shè)計(jì) 由于工件的外形復(fù)雜，故本模具的凸模和凹模刃口尺寸是按照配制加工計(jì)算刃口尺寸，即凸、凹模先制好一個(gè)并以其為基準(zhǔn)件制另一個(gè)。 沖裁單面間隙指的是合模時(shí)凸模和凹模刃口之間的最短距離， c 表示，是沖裁過(guò)程中的重要工藝參數(shù)，對(duì)沖裁件的質(zhì)量，沖裁力，推件力，卸料力以及模具的壽命有很大的影響。間隙還是影響斷面質(zhì)量的主要因素，間隙過(guò)大、過(guò)小或不均勻時(shí)對(duì)沖裁件的質(zhì)量都有很大的影響。過(guò)大時(shí)出現(xiàn)不重合的二條裂紋，斷面質(zhì)量較差，毛刺較大；過(guò)小時(shí)沖件出現(xiàn)二次剪切，質(zhì)量較好但產(chǎn)生中部夾層。當(dāng)凸、凹模刃口間隙適中且均勻時(shí)，凸、凹模刃口剪切工件而產(chǎn)生的上下兩條裂紋將互相重合，工件斷面質(zhì)量好，剪切面平整、光亮、毛刺也不大。間隙不適還會(huì)影響工件的制造精度。 16 凸模、凹模間的刃口間隙值是否適中且均勻?qū)⒅苯記Q定工件的斷面質(zhì)量的優(yōu)劣。間隙過(guò)大或過(guò)小而得到的剪切面質(zhì)量都不會(huì)理想，只有選取合理間隙，且保證間隙均勻，才能得到較理想的沖裁件。保證凸、凹模刃口間隙在整個(gè)工作過(guò)程中始終 均勻穩(wěn)定是沖裁工藝的關(guān)鍵因素。材料的性質(zhì)、厚度、工件外形是影響間隙的主要因素。 影響沖裁模凸、凹模刃口間隙的因素很多，分別從不同的方面的要求而得出的合理刃口間隙值也不盡相同，且在不同的制造工藝中對(duì)其沖裁件的要求也不盡相同。因模具在制造中易產(chǎn)生偏差及在使用過(guò)程中的出現(xiàn)磨損，所以在實(shí)際生產(chǎn)中間隙值所表示的是一個(gè)適當(dāng)?shù)娜≈捣秶?，凸、凹模刃口間隙只要控制在此范圍內(nèi)即能保證正常工作。合理間隙有最小間隙值 最理間隙值 分。一般設(shè)計(jì)時(shí)選用最小間隙值作為合理間隙值 適應(yīng)模具在工作過(guò)程中凸、凹模刃口間 隙因磨損而增大。 按凸模、凹模分別制作，其雙面間隙需滿足 |p|+|d|22沖裁間隙 表 7 機(jī)電行業(yè)用沖裁模初始雙面間隙 材料厚度 /8F、 10、 15、 于凸、凹模刃口在工作過(guò)程中有磨損，凸模刃口尺寸有磨損時(shí)則沖得的孔的尺寸會(huì)減小且落料件產(chǎn)生毛刺，凹模刃口尺寸磨損時(shí)則沖得的落料件尺寸會(huì)增大且沖孔件產(chǎn)生毛刺。通常在設(shè)計(jì)落料模時(shí)，在公差允許范圍內(nèi)凹模刃口尺寸常選用較小尺寸；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，在公差允許范圍內(nèi)凸模刃口尺寸常選用較大尺寸，以保證制造件的尺寸精度，同時(shí)盡量的提高模具的使用壽命。這樣即使凸、凹模刃口有一定的磨損仍能保證模具能正常工作。不論是設(shè)計(jì)沖孔模還是落料模，都選取最小間隙值 為凸、凹模刃口的間隙值。 4）凹模外形尺寸的確定 常見(jiàn)的凹模外形有圓形和長(zhǎng)方形兩種，其中圓形凹模已標(biāo)準(zhǔn)化。 凹模常用 17 材料 ，淬火硬度達(dá)到 據(jù)工件的外形形狀確定長(zhǎng)方形凹模外形。 5) 凸模固定板厚度 1 0 . 7 0 . 7 4 0 2 8H m ，取整數(shù)為 30 6) 計(jì)算凸 凹模工作部分尺寸： 沖孔凸模 工作件孔尺寸：寬 10 20 由表查得：尺寸為 10 0 4 ;p 尺寸為 20 0 7p 。 查表得 X= 根據(jù) 0() 。又查表得到 = 則 10+mm 20+孔凸模 工作工件尺寸：寬 10 30 根據(jù)查表 得：尺寸為 100 2p ； 尺寸為 300 4p ； 查表得， X= 根據(jù)查表知，尺寸 1030 1 =2= 根據(jù)公式 0() 得： 10+mm 30+ 模刃口尺寸按凸模實(shí)際刃口尺寸研配，保證雙邊間隙值 沖孔凸模 凸、凹模按分別制作方法計(jì)算制造： 18 工件尺寸： 4 6、孔距尺寸 12 公式： 0p 校核： |p|+|d| 22孔距尺寸公式： 將各尺寸帶入以上公式進(jìn)行計(jì)算以確定凸、凹模尺寸。 19 6 選擇沖壓設(shè)備 在實(shí)際生產(chǎn)中，沖 裁 時(shí)凸模進(jìn)入凹模的深度一般均小于沖裁材料的厚度，凸模在沖壓工作時(shí)的有效行程遠(yuǎn)小于壓力機(jī)的行程長(zhǎng)度，因而在選用沖壓設(shè)備時(shí)，保證設(shè)備噸位大于模具總沖裁力且月產(chǎn)量大于 9件，即 公及每分鐘行程次數(shù)： 100000 26 8 60 8（次），（每天工作 8小時(shí)，每月工作 26天）。 考慮到實(shí)際情況，故選擇公稱壓力為 1600 其主要參數(shù)為： 表 8 公稱壓力： 1600塊行程： 160大閉合高度： 450合高度調(diào)節(jié)量： 130作臺(tái)尺寸：前后： 710右： 1120作臺(tái)孔尺寸：前后： 300右： 530板尺寸：厚度： 130徑：無(wú) 模柄孔尺寸：直徑： 70 度： 80準(zhǔn)行程次數(shù)（不小于） (40 立柱間距離（不小于） : 530 20 7 沖模的閉合高度 為了保證模具的正常工作，必須控制好模具的閉幕高度，選用與其相適應(yīng)的沖壓機(jī)。模具在處于工作狀態(tài)（即沖壓狀態(tài)）時(shí)，模具整體的鉛直高度即為模具的閉合高度。模具的閉合高度必須與壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)，才能保證模具的正常工作。其關(guān)系式如下： 5 H 10 H：模具閉合高度， 力機(jī)最大裝模高度， 力 機(jī)最小裝模高度。 而本設(shè)計(jì)的 H=300m a x m i 0 , 2 7 5m m m ； 則： 3201500275+10=285了避免連接螺紋因連桿調(diào)節(jié)過(guò)長(zhǎng)而損壞，在通常情況下， H 一般都選取其上限值，最好為 H M/3，如果壓力機(jī)最大閉合高度小于模具的閉合高度，則模具無(wú)法安裝。如果壓力機(jī)最小閉合高度大于模具的閉合高度，則可在模具的安裝位子的下模座下加墊板。在實(shí)際生產(chǎn)中可視情況而調(diào)節(jié)。 其示意圖如圖 7示： 圖 7模閉合高度計(jì)算 21 8 固定與聯(lián)接零件 模具的正常工作還需要正確的固定和聯(lián)接，即模具的凸、凹模與模具上、下模座的固定，模座與壓力機(jī)的固定，模板的固定等。這些都需要相適應(yīng)的固定與聯(lián)接零件的使用。一般常用到的固定零件有模柄、上模座、下模座、凸模固定板、凹模固定板以及墊板、螺釘和銷釘?shù)取?22 9 沖裁件整形 整形工藝一般為整個(gè)沖裁工藝的最后一道工序。主要是為了修復(fù)在沖裁、拉深、彎曲、翻遍等沖壓工藝中留下的毛刺、圓角、平面度等問(wèn)題。以達(dá)到工件的制 造要求。 整形工序的主要特點(diǎn)是：在局部的地方成形，變形量小起到修整的作用，經(jīng)過(guò)整形或校平后，工件的誤差會(huì)減小，因而模具的精度要求也更高；當(dāng)壓力機(jī)工作達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)，要求對(duì)工件要施加校正力，完成校正工序，所用壓力機(jī)需要有一定的剛性，有整形工序使用的壓力機(jī)必須采用保護(hù)措施，以防設(shè)備損壞。 針對(duì)本次設(shè)計(jì)中沖裁件的精度要求，只需校平就可以達(dá)到所需要的精度要求，其具體的校平工藝過(guò)程如下： 校平有光面模和齒型模兩種，根據(jù)對(duì)板料的厚度和對(duì)表面的不同要求而選擇。光面校平模常用于校平較薄的工件及表面質(zhì)量要求較高（無(wú)壓痕） 的板件，校平模一般做成浮動(dòng)式，以避免校平受壓力機(jī)滑塊導(dǎo)向誤差的影響。 由于光面校平模校平時(shí)回彈較大，故常用于校平低強(qiáng)度材料制成的工件，校平效果較好。 校平力可按下式計(jì)算： F=中 位為 N； 位為 位為 q 值可查下表 10 表 10 校平單位壓力 （ 方法 光面校平模校平 50 80 由前面計(jì)算可知，彎曲片校平投影面積 A=1619所以 F=161974=119806N= 小 于 之 前 所 假 設(shè) 的 總 沖 裁 力4 6 1 ( k N )4 6 1 2 6 0 可行。 由于這套模具采用彈性卸料方式，在沖壓過(guò)程中，工件變形相對(duì)比較小，校平壓力要求不是很高，能達(dá)到校平效果。 23 10 模具安裝與調(diào)試 、下模座的安裝 模的安裝形式與聯(lián)接 上模的安裝形式與聯(lián)接方法按模具的尺寸大小可分如下三種： （ 1）利用模具的模柄：此類模具比較小，常按裝于開(kāi)式壓力機(jī)，通過(guò)模柄與 壓力機(jī)固定。由于模具整個(gè)上模部分與模柄固定連接，壓力機(jī)滑塊的往復(fù)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)模柄使模具的上模部分完成沖壓過(guò)程。 （ 2）利用模具的上模座：此類模具較大，常安裝于閉式壓力機(jī)和大的開(kāi)式壓力機(jī)。將上模座固定在壓力機(jī)滑塊底部的 T 型槽上，使模具的上模部分與壓力機(jī)的滑塊固聯(lián)在一塊，模具隨壓力機(jī)滑塊的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而完成沖壓過(guò)程。 （ 3）用模柄又利用上模座：可靠和方便對(duì)中。 本設(shè)計(jì)采用的是第 2 種方案。 模的安裝形式與聯(lián)接 壓力機(jī)工作臺(tái)墊板平面上有 T 型槽，下模板一般直接固定在壓力機(jī)的工作臺(tái)墊板平面上，利用固定零件將模具 壓緊在工作臺(tái)上，一般上模安裝之后再安裝下模。 整和試模 整模具閉合高度 模具閉合高度的調(diào)整值隨模具工作性質(zhì)的異同而大相近庭。對(duì)于沖裁模具，工作狀態(tài)下凸模一般深入到凹模內(nèi) 2/3 個(gè)料厚即可。對(duì)于壓彎、拉深模凸模進(jìn)入凹模的深度與彎曲件的視工件的形狀而定，凸模進(jìn)入凹模，直到將工件壓成形為止。 24 整模具間隙 一般根據(jù)被沖材料的性質(zhì)、厚度和對(duì)制件的質(zhì)量要求來(lái)確定凸、凹模刃口間隙，模具在裝配時(shí)需對(duì)沖裁間隙進(jìn)行調(diào)整，使凸、凹模刃口之間的間隙均勻、適中。模具刃口間隙的調(diào)整根據(jù)模具結(jié)構(gòu) 、形狀、裝配方式等的不同而各異。常用調(diào)整方法有： 透光法，切紙法，墊片法，鍍銅法，油漆法，測(cè)量法。 模 模具裝配完后，為確保模具的穩(wěn)定工作，需要在正常生產(chǎn)條件下進(jìn)行試模，即要按