落料模具的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、摘 要沖壓模具在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。隨著當(dāng)今科技的發(fā)展， 工業(yè)生產(chǎn)中模具的使用已經(jīng)越來(lái)越引起人們的重視，而被大量應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中來(lái)。沖壓模具可以大大的提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，減輕工人負(fù)擔(dān)，具有重要的技術(shù)進(jìn)步意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本設(shè)計(jì)進(jìn)行了落料模具的設(shè)計(jì)。文中簡(jiǎn)要概述了沖壓模具目前的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢(shì)。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了詳細(xì)工藝分析和工藝方案的確定。按照沖壓模具設(shè)計(jì)的一般步驟，計(jì)算并設(shè)計(jì)了本套模具上的主要零部件，如：凸模、凹模、凸模固定板、墊板、凹模固定板、卸料板、導(dǎo)尺、擋料銷(xiāo)、導(dǎo)正銷(xiāo)等。模架采用標(biāo)準(zhǔn)模架，選用了合適的沖壓設(shè)備。設(shè)計(jì)中對(duì)工作零件和壓力機(jī)規(guī)格均進(jìn)行了必要的校核計(jì)算。此外，本模具采用使用固定擋料銷(xiāo)。

2、模具的落料凸模用固定板固定，便于調(diào)整間隙；落料凹模則采用整體固定板固定。落料凸模內(nèi)裝有導(dǎo)正銷(xiāo)，保證了工件上孔和外形的相對(duì)位置準(zhǔn)確，提高了加工精度。如此設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)可確保模具工作運(yùn)行可靠和沖壓產(chǎn)品大批量生產(chǎn)的要求。關(guān)鍵詞：沖壓；模具；制造；模具設(shè)計(jì)；沖裁；落料AbstractPunching die has been idely used in industrial production.In the traditional With the development of the science and technology nowadays,the use of punching die in

3、 the industial production gain more attention, and be used in the industrial production more and more.Self-acting feed technology of punching die is also used in production, punching die could increase the efficience of production and could alleviate the work burden，so it has significant meaning in

4、technologic progress and economic value.The design of the blanking composite modulus design. This paper briefly outlined the Stamping Die current development status and trends. The product of a detailed analysis and the identification process. Stamping die design in accordance with the general steps

5、 to calculate and design the sets on the main mold parts such as : punch and die. Punch plate plate Die plate and dump plates I. feet behind the sales marketing and other derivative is. Die-standard model planes to choose a suitable stamping equipment. Design work on the parts and specifications wil

6、l press for the necessary checking calculation. In addition the die block used only with marketing materials and Crook block behind the marketing materials. Punch and Die blanking punch were different plate fixed to facilitate adjustment gap; Punch and Die blanking die is used overall fixed plate. B

7、lanking punch contents is a derivative sales and guarantee the workpiece and the shape of the holes in the relative position accurately improve processing accuracy. So the structure is designed to ensure reliable operation of die stamping products and mass production requirements.Key word: punching；

8、die；manufacture；die design； punching；blanking目 錄摘 要IAbstractII1 緒 論11.1沖壓模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀11.2沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)21.3沖壓工藝的基本知識(shí)41.4沖裁變形分析51.4.2沖裁時(shí)板料的變形過(guò)程71.4.3沖裁件斷面質(zhì)量及其影響因素92落料模具的沖壓工藝性分析122.1沖壓工藝規(guī)程122.2設(shè)計(jì)題目152.3沖壓件工藝計(jì)算152.4模具工藝方案的確定153落料模具的工藝計(jì)算173.1排樣設(shè)計(jì)173.2壓力與壓力中心計(jì)算183.2.1沖壓力183.2.2 卸料力183.2.3推件力183.2.4模具總沖壓力193.3壓

9、力中心193.4作零件刃口尺寸計(jì)算203.4.1刃口尺寸計(jì)算原則203.4.2刃口尺寸計(jì)算213.5沖床選用213.5.1沖壓設(shè)備的選擇原則213.5.2壓力機(jī)的選擇224主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)244.1工作部分零件244.1.1凸模的結(jié)構(gòu)形式和緊固聯(lián)結(jié)方式244.1.2凹模的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)及固定形式的選擇254.2定位零件274.2.1擋料銷(xiāo)的選擇274.2.2導(dǎo)料銷(xiāo)的選擇284.3卸料裝置284.3.1卸料裝置中關(guān)系尺寸的計(jì)算294.3.2 卸料彈簧的選用304.4導(dǎo)向零件314.5夾持及支持零件324.5.1模座的選擇324.5.2模具閉合高度計(jì)算335典型零件的加工工藝編制345.1落料凹

10、模加工工藝過(guò)程345.2落料凸模加工工藝過(guò)程355.3凸模座加工工藝過(guò)程365.4凸模壓板加工工藝過(guò)程375.5卸料板加工工藝過(guò)程385.6上模座加工工藝過(guò)程395.7下模座加工工藝過(guò)程40參考文獻(xiàn)41致謝42附錄441 緒 論1.1沖壓模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)模具的需求量不斷增長(zhǎng)。近年來(lái)，模具工業(yè)一直以15%左右的增長(zhǎng)速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國(guó)有專(zhuān)業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營(yíng)也得到了快速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心

11、；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。隨著與國(guó)際接軌的腳步不斷加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力的重要性。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(kāi)始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國(guó)際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計(jì)中。以汽車(chē)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，東風(fēng)汽車(chē)公司模具廠、一汽模具中心

12、等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車(chē)覆蓋件模具。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專(zhuān)院校開(kāi)展模具技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)。經(jīng)過(guò)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)。例如，吉林大學(xué)汽車(chē)覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車(chē)覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的注塑模、汽車(chē)覆蓋件模具和級(jí)進(jìn)模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學(xué)模具CAD國(guó)家工程研究中心開(kāi)發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開(kāi)發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國(guó)內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶(hù)。雖然中國(guó)模具工業(yè)在過(guò)去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍

13、有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長(zhǎng)壽命模具依賴(lài)進(jìn)口。1.2沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)：(1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù) 模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)

14、算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。(2)高速銑削加工國(guó)外近年來(lái)發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對(duì)汽車(chē)、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。 (3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及

15、加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車(chē)、摩托車(chē)、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。(4)電火花銑削加工電火花銑削加工技術(shù)也稱(chēng)為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國(guó)外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。(5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國(guó)模具標(biāo)

16、準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般為80%左右。(6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來(lái)提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。(7)模具研磨拋光將自動(dòng)化、智能化 模具表面的質(zhì)量對(duì)模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動(dòng)化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢(shì)。 (8)模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展這是我國(guó)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)

17、應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤(pán)；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫(kù)；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。1.3沖壓工藝的基本知識(shí)沖裁是利用沖模使部分材料或工序件與另一部分材料、工（序）件或廢料分離的一種沖壓工序。沖裁是切斷、落料、沖孔、沖缺、沖槽、剖切、鑿切、切邊、切舌、切開(kāi)、整修等分離工序的總稱(chēng)。沖壓主要是按工藝分類(lèi)，可分為分離工序和成形工序兩大類(lèi)。分離工序也稱(chēng)沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時(shí)保證分離斷面的質(zhì)量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。在實(shí)際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。沖裁、彎曲、剪切

18、、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。 沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對(duì)沖壓成品的質(zhì)量影響很大，要求沖壓材料厚度精確、均勻；表面光潔，無(wú)斑、無(wú)疤、無(wú)擦傷、無(wú)表面裂紋等；屈服強(qiáng)度均勻，無(wú)明顯方向性；均勻延伸率高；屈強(qiáng)比低；加工硬化性低。在實(shí)際生產(chǎn)中，常用與沖壓過(guò)程近似的工藝性試驗(yàn)，如拉深性能試驗(yàn)、脹形性能試驗(yàn)等檢驗(yàn)材料的沖壓性能，以保證成品質(zhì)量和高的合格率。模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響沖壓件的成形和精度。模具制造成本和壽命則是影響沖壓件成本和質(zhì)量的重要因素。模具設(shè)計(jì)和制造需要較多的時(shí)間，這就延長(zhǎng)了新沖壓件的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。模座、模架、導(dǎo)向件的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展簡(jiǎn)易模具(供小批量生產(chǎn))、復(fù)合模、多工位級(jí)進(jìn)

19、模(供大量生產(chǎn))，以及研制快速換模裝置，可減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于減少?zèng)_壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于大批量生產(chǎn)的先進(jìn)沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量多品種生產(chǎn)。沖壓設(shè)備除了厚板用水壓機(jī)成形外，一般都采用機(jī)械壓力機(jī)。以現(xiàn)代高速多工位機(jī)械壓力機(jī)為中心，配置開(kāi)卷、矯平、成品收集、輸送等機(jī)械以及模具庫(kù)和快速換模裝置，并利用計(jì)算機(jī)程序控制，可組成高生產(chǎn)率的自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線。在每分鐘生產(chǎn)數(shù)十、數(shù)百件沖壓件的情況下，在短暫時(shí)間內(nèi)完成送料、沖壓、出件、排廢料等工序，常常發(fā)生人身、設(shè)備和質(zhì)量事故。因此，沖壓中的安全生產(chǎn)是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。 1.4沖裁變形分析1.4.1沖裁變形時(shí)板

20、料變形區(qū)力態(tài)分析 圖 1是模具對(duì)板料進(jìn)行沖裁時(shí)的情形，當(dāng)凸模下降至與板料接觸時(shí)，板料就受凸 、凹模端面的作用力。由于 凸 、凹模之間存在間隙，使 凸 、凹模施加于板料的力產(chǎn)生一個(gè)力矩 M，其值等于凸 、凹模作用的 合力與稍大于 間隙的力臂 a的乘積。在無(wú)壓料板壓緊裝置沖裁時(shí)，力矩使材料 產(chǎn)生彎曲，故模具與板料僅在刃口附近的狹小區(qū)域內(nèi)保持接觸，接觸寬度約為板厚的 0.20.4。并且， 凸 、凹模作用于板料垂直壓力呈不均勻分布，隨著向模具刃口靠近而急劇增大 (見(jiàn)圖1)。 1-凸模；2-材料；3-凹模圖1 沖裁時(shí)作用于材料上的力其中：P、 凸 、凹模對(duì)板料的垂直作用力； 、 凸 、凹模對(duì)板料的側(cè)壓力

21、； P、 凸 模端面與板料間摩擦力，其方向與間隙大小有關(guān)，但一般指向模具刃口； 、 凸 、凹模側(cè)面與板料間的摩擦力。圖2 沖裁時(shí)板料的應(yīng)力狀態(tài)圖 沖裁時(shí)，由于板料彎曲的影響，其變形區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)是復(fù)雜的，且與變形過(guò)程有關(guān)。對(duì)于無(wú)壓料板壓緊材料的沖裁，其變形區(qū)應(yīng)力狀態(tài)如圖 2所示，其中：A點(diǎn)( 凸 模側(cè)面)： 凸 模下壓引起軸向拉應(yīng)力，板料彎曲與 凸 模側(cè)壓力引起徑向壓應(yīng)力1，而切向應(yīng)力為板料彎曲引起的壓應(yīng)力與側(cè)壓力引起的拉應(yīng)力的合成應(yīng)力。 B點(diǎn)( 凸 模端面)： 凸 模下壓及板料彎曲引起的三向壓縮應(yīng)力。 C點(diǎn)(斷裂區(qū)中部)：沿徑向?yàn)槔瓚?yīng)力， 垂直于板平面方向?yàn)閴簯?yīng)力 3。 D點(diǎn)(凹模端面)：凹模

22、擠壓板料產(chǎn)生軸向壓應(yīng)力，板料彎曲引起徑向拉應(yīng)力1和切向拉應(yīng)力2。 E點(diǎn)(凹模側(cè)面)： 凸 模下壓引起軸向拉應(yīng)力，由板料彎曲引起的拉應(yīng)力與凹模側(cè)壓力引起壓 應(yīng)力合成產(chǎn)生應(yīng)力 1與2，該合成應(yīng)力可能是拉應(yīng)力，也可能是壓應(yīng)力，與間隙大小有關(guān)。一般情況下，該處以拉應(yīng)力為主。 1.4.2沖裁時(shí)板料的變形過(guò)程 沖裁是分離變形的沖壓工序。當(dāng) 凸 模、凹模之間的間隙正常時(shí)，工件受力后必然從彈性變形開(kāi)始，進(jìn)入塑性變形，最后以斷裂分離告終，如圖 3所示。 圖 3 沖裁變形過(guò)程 ( 一 )彈性變形階段 由于凸模加壓于板料，使板料產(chǎn)生彈性壓縮、彎曲和拉伸 (ABAB)等變形，板料底面相應(yīng)部分材料略擠入凹模洞口內(nèi)。此時(shí)

23、，凸模下的板料略有拱彎(鍋底形)，凹模上的板料略有上翹。間隙越大，拱彎和上翹越嚴(yán)重。在這一階段中，若板料內(nèi)部的應(yīng)力沒(méi)有超過(guò)彈性極限時(shí)，當(dāng)凸模卸載后，板料立即恢復(fù)原狀。 (二)塑性變形階段 當(dāng)凸模繼續(xù)壓入，板料內(nèi)的應(yīng)力達(dá)到屈服極限時(shí)，板料開(kāi)始產(chǎn)生塑性剪切變形。 凸 模切入板料并將下部板料擠入凹?？變?nèi)，形成光亮的剪切斷面。同時(shí)，因 凸 、凹模間存在間隙，故伴隨著彎曲與拉伸變形 (間隙愈大，變形亦愈大)。隨著 凸 模的不斷壓入，材料的變形程度便不斷增加，同時(shí)硬化加劇，變形抗力也不斷上升，最后在 凸 模和凹模的刃口附近，達(dá)到極限應(yīng)變與應(yīng)力值時(shí)，材料就產(chǎn)生微小裂紋，這就意味著破壞開(kāi)始，塑性變形結(jié)束。 (

24、三)斷裂分離階段 裂紋產(chǎn)生后，此時(shí)凸模仍然不斷地壓入材料，已形成的微裂紋沿最大剪應(yīng)變速度方向向材料內(nèi)延 伸，向楔形那樣發(fā)展，若間隙合理，上下裂紋則相遇重合，板料就被拉斷分離。由于拉斷的結(jié)果，斷面上形成一個(gè)粗糙的區(qū)域。當(dāng) 凸模再 下行， 凸模將 沖落部分全部擠入凹模洞口，沖裁過(guò)程到此結(jié)束。 沖裁力與凸模行程曲線如圖4 圖 4 沖裁力與凸模行程曲線 圖4為沖裁時(shí)沖裁力與 凸 模行程曲線。圖中 AB段相當(dāng)于沖裁的彈性變形階段， 凸模接觸材料后，載何急劇上升，當(dāng)凸模刃口一旦擠入材料，即進(jìn)入塑性變形階段后，載荷的上升就緩慢下來(lái)，如 BC段所示。雖然由于 凸 模擠入材料使承受沖裁力的材料面積減小，但只要材

25、料加工硬化的影響超過(guò) 受剪面積 減小的影響，沖裁力就繼續(xù)上升，當(dāng)兩者達(dá)到相等影響的瞬間，沖裁力達(dá)最大值，即圖中的 C點(diǎn)。此后， 受剪面積 的減少超過(guò)了加工硬化的影響，于是沖裁力下降。 凸模繼續(xù) 下壓，材料內(nèi)部的微裂紋迅速擴(kuò)張，沖裁力急劇下降，如圖 CD段所示，此為沖裁的斷裂階段。 1.4.3沖裁件斷面質(zhì)量及其影響因素( 一 )斷面特征 沖裁件正常的斷面特征如圖 5所示。它由圓角帶、光亮帶、斷裂帶和毛刺四個(gè)特征區(qū)組成。圖 5沖裁件的斷面特征 圓角帶 -該區(qū)域的形成主要是當(dāng) 凸 模刃口剛壓入板料時(shí)，刃口附近的材料產(chǎn)生彎曲和伸長(zhǎng)變形，材料被帶進(jìn)模具間隙的結(jié)果。 光亮帶 -該區(qū)域發(fā)生在塑性變形階段，當(dāng)

26、刃口切入金屬板料后，板料與模具側(cè)面擠壓而形成的光亮垂直的斷面。通常占全斷面的 1。 斷裂帶-該區(qū)域是在斷裂階段形成。是由刃口處產(chǎn)生的微裂紋在拉應(yīng)力的作用下，不斷擴(kuò)展而形成的撕裂面其斷面粗糙，具有金屬本色，且?guī)в行倍取?毛刺毛刺 的形成是由于在塑性變形階段后期， 凸 模和凹模的刃口切入被加工板料一定深度時(shí)，刃口正面材料被壓縮，刃尖部分是高靜水壓應(yīng)力狀態(tài)，使微裂紋的起點(diǎn)不會(huì)在刃尖處發(fā)生，而是在模具側(cè)面距刃尖不遠(yuǎn)的地方發(fā)生，在拉應(yīng)力的作用下，裂紋加長(zhǎng)，材料斷裂而產(chǎn)生毛刺。在普通沖裁中毛刺是不可避免的。在四個(gè)特征區(qū)中，光亮帶剪切面的質(zhì)量最佳。各個(gè)部分，在整個(gè)斷面上所占的比例，隨材料的性能、厚度、模具沖

27、裁間隙、刃口狀態(tài)及摩擦等條件的不同而變化。 (二)材料的性能對(duì)斷面質(zhì)量的影響 對(duì)于塑性較好的材料，沖裁時(shí)裂紋出現(xiàn)得較遲，因而材料剪切的深度較大。所以得到的光亮帶所占比例大，圓角大， 穹彎大 ，斷裂帶較窄。而塑性差的材料，當(dāng)剪切開(kāi)始不久材料便被拉裂，光亮帶所占比例小，圓角小， 穹彎小 ，而大部分是有斜度的粗糙斷裂帶。 (三)模具沖裁間隙大小對(duì)斷面質(zhì)量的影響 沖裁單面間隙是指 凸 模和凹模刃口橫向尺寸的差值的一半，常稱(chēng)間隙用 C表示。間隙值的大小，影響上、下裂紋的會(huì)合；影響變形應(yīng)力的性質(zhì)和大小。 當(dāng)間隙過(guò)小時(shí)，如圖 6a所示，上、下裂紋互不重合。兩裂紋之間的材料，隨著沖裁的進(jìn)行將被第二次剪切在斷面

28、上形成第二光亮帶，該光亮帶中部有殘留的斷裂帶 (夾層)。小間隙會(huì)使應(yīng)力狀態(tài)中的拉應(yīng)力成分減小，擠壓作用增大，使材料塑性得到充分發(fā)揮，裂紋的產(chǎn)生受到抑制而推遲。所以，光亮帶寬度增加，圓角、毛刺、斜度翹曲、 拱彎等 弊病都有所減小，工件質(zhì)量較好，但斷面的質(zhì)量也有缺陷，像中部的夾層等。 當(dāng)間隙過(guò)大時(shí)，如圖 6c所示，上、下裂紋仍然不重合。因變形材料應(yīng)力狀態(tài)中的拉應(yīng)力成分增大、材料的彎曲和拉伸也增大，材料容易產(chǎn)生微裂紋，使塑性變形較早結(jié)束。所以，光亮帶變窄，剪裂帶、圓角帶增寬、毛刺和斜度較大， 拱彎 翹曲現(xiàn)象顯著，沖裁 件質(zhì)量 下降。并且拉裂產(chǎn)生的斜度增大，斷面出現(xiàn)二個(gè)斜度，斷面質(zhì)量也是不理想的。 當(dāng)

29、間隙合適時(shí)，如圖 6b所示，上、下裂紋能會(huì)合成條線。盡管斷面有斜度，但零件比較平直，圓角、毛刺斜度均不大。有較好的綜合斷面質(zhì)量。當(dāng)模具間隙不均勻時(shí)， 沖裁件會(huì)出現(xiàn) 部分間隙過(guò)大，部分間隙過(guò)小的斷面情況。這對(duì)沖裁件斷面質(zhì)量也是有影響的，要求模具制造和安裝時(shí)必須保持間隙均勻。圖 6 間隙大小對(duì)沖裁件斷面質(zhì)量的影響a)間隙過(guò)??；b)間隙合適；c)間隙過(guò)大 (四)模具刃口狀態(tài)對(duì)斷面質(zhì)量的影響 刃口狀態(tài)對(duì)沖裁過(guò)程中的應(yīng)力狀態(tài)有較大影響。當(dāng)模具刃口磨損成圓角時(shí)，擠壓作用增大，則沖裁件圓角和光亮帶增大。鈍的刃口，即使間隙選擇合理，在沖裁件上將產(chǎn)生較大毛刺。凸模鈍時(shí) ，落料件產(chǎn)生毛刺；凹模鈍時(shí)，沖孔件產(chǎn)生毛刺

30、。2落料模具的沖壓工藝性分析2.1沖壓工藝規(guī)程表2.1 工藝規(guī)程卡片車(chē)間產(chǎn)品型別 工藝規(guī)程零件名稱(chēng)： 防塵罩落料模 零件號(hào)： FCZLL01-00 工藝室主任 車(chē)間主任 主管工藝員 總工藝師 版次年 月 日 批準(zhǔn)表 2.2 工序卡片車(chē)間工作程序型別材料毛料種類(lèi)零件名稱(chēng)零件號(hào)第 頁(yè)Q235板料防塵罩落料模FCZLL01-00第 頁(yè)工序號(hào)工序名稱(chēng)工作地頁(yè)次設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備類(lèi)別工作等級(jí)工時(shí)定額附注1切料剪床2沖裁開(kāi)式雙柱可傾沖床J23-633去毛刺4檢驗(yàn)游標(biāo)卡尺等更改單號(hào)編號(hào)簽字日期更改單號(hào)編號(hào)簽字日期工藝員車(chē)間主任表 2.3 檢驗(yàn)卡片車(chē)間檢驗(yàn)圖表型別零件名稱(chēng)零件號(hào)工序號(hào)第 頁(yè)防塵罩落料模1第 頁(yè)材料硬

31、度Q235項(xiàng)目號(hào)檢驗(yàn)內(nèi)容檢驗(yàn)工具1各主要尺寸游標(biāo)卡尺更改單號(hào)編號(hào)簽字日期更改單號(hào)編號(hào)簽字日期工藝員車(chē)間主任 2.2設(shè)計(jì)題目下圖所示沖裁件，材料為Q235,厚度為2mm，大批量生產(chǎn)。試制定工件沖壓工藝規(guī)程、設(shè)計(jì)其模具、編制模具零件的加工工藝規(guī)程.零件名稱(chēng):防塵罩毛坯生產(chǎn)批量:大批材料:Q235 t=2mm2.3沖壓件工藝計(jì)算該零件屬于有凸緣筒形拉伸件，固其展開(kāi)材料坯料應(yīng)為圓形，查實(shí)用沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)中公式3-23毛坯直徑計(jì)算公式，其展開(kāi)毛坯直徑計(jì)算如下： D=512(mm)所以，該落料零件的毛坯直徑為512mm。2.4模具工藝方案的確定通常該零件采用的工藝方案是：落料、拉伸、沖孔、切邊、翻邊5道

32、工序，或者采用多工位級(jí)進(jìn)模進(jìn)行加工，用第一方案產(chǎn)品質(zhì)量好，模具加工維修簡(jiǎn)單，但模具數(shù)量多，產(chǎn)品加工周期長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)效益差：用第二方案，模具加工維修方便，一副模具，產(chǎn)品加工周期短，但由于模具較大，所用設(shè)備工作臺(tái)面相應(yīng)要求也大，若采用定距切刀浪費(fèi)材料，增加成本，采用其他定位，定位在長(zhǎng)期生產(chǎn)過(guò)程中易出現(xiàn)磨損，導(dǎo)致不同步，影響產(chǎn)品質(zhì)量：考慮到該零件主要作用是防塵，零件口部尺寸切邊切口不垂直，對(duì)外觀和使用都不存在影響，所以將切邊調(diào)整在翻邊后進(jìn)行。本套模具是第一方案中的落料模具，沖出一個(gè)直徑為512mm的毛坯就可以了。此工件材料為Q235鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，將外形視為落料，需要

33、拉伸直徑 為472圓筒，沖不規(guī)則孔，及底部矩形凸臺(tái)。工件的尺寸全部自由公差，可看作IT14級(jí)，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。 3落料模具的工藝計(jì)算3.1排樣設(shè)計(jì)查沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表2. 5. 2,確定搭邊值:兩工件間的搭邊:a=1.5mm; 工件邊緣搭邊:a 1=2.0mm; 步距為:h=513.5mm條料寬度b=22+512= 516mm確定后排樣圖如圖2所示.一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為:=1/(516513.5) 100%=77.66% (式3-3) 式中 A沖裁面積(包括內(nèi)形結(jié)構(gòu)廢料)； n 一個(gè)沖距內(nèi)沖沖裁件數(shù)目；b條料寬度；h進(jìn)距。3.2壓力與壓力中心計(jì)算3.2.1沖壓力落料

34、力F = kLt=1.3Lt (式3-4)=1.33.145122350=1462.99(KN)式中：F落料力（N）；L工件外輪廓周長(zhǎng)，L1607.68mm；t材料厚度；材料的抗剪強(qiáng)度（Mpa），查得2350Mpa。3.2.2 卸料力 F卸KXF落 (式3-5) 式中：KX卸料力因數(shù)，其值由2表2-15查得K卸0.04。則卸料力： F卸=0.041462.99 =58.52(KN)3.2.3推件力推件力計(jì)算按2式2-11： F推=nkTF落 (式3-7)式中：KT推件力因數(shù)，其值由2表2-15查得推0.055；n卡在凹內(nèi)的工件數(shù)，n=1。推件力則為：F推10.0551462.99=80.46(

35、KN)3.2.4模具總沖壓力 F總 F落F卸F壓1462.99+58.52+80.46=162.15(KN)3.3壓力中心模具壓力中心是指沖壓時(shí)諸沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了使模具能平衡工作，在設(shè)計(jì)和加工模具時(shí)，應(yīng)該根據(jù)沖件的技術(shù)要求及沖件的形狀尺寸分析沖裁過(guò)程中的受力狀態(tài)及其對(duì)模具的作用與影響，選取相適應(yīng)的模具壓力中心。并使之與沖床滑塊中心和模具導(dǎo)向部分的對(duì)稱(chēng)中心相重合。否則在沖裁過(guò)程中要產(chǎn)生偏心力矩，從而致使沖裁時(shí)模具的間隙變得不均勻。因而使沖件的外形發(fā)生歪扭，切口斷面質(zhì)量變壞，甚至?xí)?dǎo)致沖床滑塊導(dǎo)軌和模具的嚴(yán)重磨損。沖模的壓力中心，的按下述原則確定：（1）對(duì)稱(chēng)形狀的單個(gè)沖裁件，沖模的壓力

36、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(chēng)時(shí)，沖模的壓力中心與零件的對(duì)稱(chēng)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法求出沖模壓力中心。如下圖所表示 由于工件x方向?qū)ΨQ(chēng)， y方向也對(duì)稱(chēng)，故壓力中心為O：（0，0）。3.4 零件刃口尺寸計(jì)算凸模與凹模刃口尺寸精度是影響沖裁件尺寸精度的重要因素，也影響凸、凹模的合理間隙值的確定。3.4.1 刃口尺寸的計(jì)算原則1.落料部分以落料凹模為基準(zhǔn)計(jì)算，落料凸模按間隙值配制;沖孔部分以凸模為基準(zhǔn)計(jì)算，沖孔凹模按間隙值配制。2.考慮凸模與凹模的磨損：凸模與凹模在沖裁過(guò)程中必然會(huì)出現(xiàn)磨損，凸模刃口尺寸磨損使沖孔尺寸減小，凹模

37、刃口尺寸磨損使落料尺寸增大。為了保證沖裁件的尺寸精度，盡可能的提高模具壽命設(shè)計(jì)落料模時(shí)，凹模刃口的基本尺寸應(yīng)取落料件尺寸公差范圍內(nèi)的較小尺寸。這樣就能保證凹、凸模磨損到一定程度后仍能沖裁出合格的工件。3.把握好刃口制造精度與工件精度的關(guān)系：凸、凹模刃口尺寸精度的選擇，應(yīng)以能保證工件的精度要求為前提，保證合理的凸、凹模間隙值，從而保證模具的使用壽命。一般情況下也可按工件公差的1/31/4選取。對(duì)于圓形凸、凹模，由于制造容易，精度易保證，制造公差也可按IT6IT7級(jí)選取。3.4.2 刃口尺寸計(jì)算查冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)中表3.3得間隙值：Zmin=0.246mm, Zmax=0.查表3.4得凸、凹模

38、的制造公差：S凸=0.050mm, S凹=0.070mm采用分開(kāi)加工法時(shí)，因要分別標(biāo)注凸凹模刃口尺寸與公差，所以落料時(shí)，為了保證間隙值，須驗(yàn)算：S凸S凹Zmax-Zmin S凸+S凹=0.050+0.070=0.120mm Zmax-Zmin=0.360-0.246=0.114mm不滿足 S凸S凹Zmax-Zmin由于兩者相差不大，可適當(dāng)調(diào)整S凸、S凹的值以滿足上述條件這是可取 ST= S凸0.4(Zmax-Zmin)=0.40.114=0.456mm SA= S凹0.6（Zmax-Zmin）=0.60.114=0.684mm此時(shí)滿足條件。 D凹=（Dmax-x） D凸=（DA-Zmin）=(

39、 Dmax-x- Zmin) 按IT14級(jí)確定其公差，查公差表得其公差值為1.8，因?yàn)闉橥庑纬叽?，故按基軸制寫(xiě)為，查表3-5得x=0.5則 DA=D凹（512-0.51.8）=511.1 DT=D凸（511.1-0.246）=510.8543.5沖床選用3.5.1沖壓設(shè)備的選擇原則1所選壓力機(jī)的公稱(chēng)壓力必須大于總沖壓力，即F壓F總2壓力機(jī)的行程大小應(yīng)適當(dāng)。由于壓力機(jī)的行程影響到模具的張開(kāi)高度，因此對(duì)于沖裁，彎曲等模具，其行程不于過(guò)大，以免發(fā)生凸模與導(dǎo)板分離或滾珠導(dǎo)向裝置脫開(kāi)的不良后果。對(duì)于拉深模，壓力機(jī)的行程至少應(yīng)大于成品零件高度的兩倍以上，以保證毛坯的放進(jìn)和成行零件的取出。3所選壓力機(jī)的最大

40、高度應(yīng)與沖模的閉合高度相適應(yīng)。即滿足：沖模的閉合高度介于壓力機(jī)的最大閉合高度和最小閉合高度之間的要求。4壓力機(jī)工作臺(tái)面的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸，并還要留有安裝固定的余地。但在過(guò)大的工作臺(tái)面上安裝過(guò)小尺寸的沖模時(shí)，對(duì)工作臺(tái)的受里條件也是不利的。5由于在沖壓時(shí)壓力機(jī)的各部分都會(huì)受力變形，因此在選用沖壓設(shè)備時(shí)，應(yīng)充分注意到?jīng)_床的精度和剛度。機(jī)械壓力機(jī)的剛度由床身剛度、傳動(dòng)剛度和導(dǎo)向剛度三部分組成。提高機(jī)械壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)剛度和傳動(dòng)精度，都可以降低板材性能波動(dòng)、操作因素和前一道工序的不穩(wěn)定因素引起的成品零件的尺寸偏差。6壓力機(jī)功率的核算.壓力機(jī)一個(gè)行程所產(chǎn)生的功Ap應(yīng)大于沖壓時(shí)所的總變形功A及壓

41、縮彈頂裝置所需的功Ab之和。即：ApA+Ab 壓力機(jī)的功Ap由飛輪的有效能量和電機(jī)輸出的能量所組成。 Ap = 式中 n0飛輪的額定轉(zhuǎn)數(shù)； n1飛輪允許的最少轉(zhuǎn)數(shù)； G飛輪的重力； D飛輪的慣量直徑3.5.2壓力機(jī)的選擇根據(jù)總沖壓力 F總=1462.99KN,模具閉合高度,沖床工作臺(tái)面尺寸等,并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備，用J23-63開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī),并在工作臺(tái)面上備制墊塊。其主要工藝參數(shù)如下：公稱(chēng)壓力： 630KN滑塊行程： 130mm行程次數(shù)： 50 次分根據(jù)總沖壓力 F總=352KN,模具閉合高度,沖床工作 臺(tái)面尺寸等,并結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備,選用J23-63開(kāi)式雙分最大閉合高度： 600mm連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度

42、： 80mm工作臺(tái)尺寸（前后左右）： 1080mm 1210mm4主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1工作部分零件4.1.1凸模的結(jié)構(gòu)形式和緊固聯(lián)結(jié)方式當(dāng)沖裁圓形零件時(shí)，可采用如圖的形式過(guò)盈配合或過(guò)度配合固緊在凸模固定板上的方式，頂端形成臺(tái)肩，以便固定，并保證在工作時(shí)不被拉出。對(duì)于大、中零件的沖裁，常采用銷(xiāo)釘和螺釘將涂抹緊固在模座上。為了避免應(yīng)力集中和有較好的強(qiáng)度、剛度，圓形凸模常做成臺(tái)階型并以較大的圓角半徑圓滑過(guò)渡。根據(jù)表2.7，圓形凸模的形式和尺寸，所選凸模的結(jié)構(gòu)尺寸如圖4-1：圖4-1 凸模的形式和尺寸1.凸模在加工時(shí)，應(yīng)注意：1）凸模工作部分的刃口應(yīng)尖銳鋒利，無(wú)倒鈍、裂紋、黑斑、缺口等缺陷。2）

43、熱處理時(shí)的硬度必須均勻，無(wú)脫碳、軟點(diǎn)、裂紋或顯著的變形等現(xiàn)象。3）凸模工作部分的直徑對(duì)配合吧部分直徑的同心度允差不應(yīng)超過(guò)配合部分的直徑允差的二分之一。4）未注明公差的尺寸，其公差按IT12級(jí)精度制造。各非工作部分外緣的銳角必須倒圓或倒角。2.凸模長(zhǎng)度的確定 凸模工作部分的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)磨具的結(jié)構(gòu)來(lái)確定。一般不宜過(guò)長(zhǎng)，否則因縱向彎曲而使凸模工作時(shí)失去穩(wěn)定。致使模具間隙出現(xiàn)不均勻，從而使沖件的質(zhì)量及精度有所降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)是凸模折斷。當(dāng)采用固定卸料板時(shí)，凸模長(zhǎng)度為： L=H1+H2+H （式2-15） =25+20+26 =71（mm）式中 L沖裁凸模長(zhǎng)度； H1凸模固定板厚度； H2卸料板厚度； H附

44、加長(zhǎng)度。主要考慮凸模進(jìn)入凹模的深度、總修模量以及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的安全距離因素。4.1.2凹模的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)及固定形式的選擇 1.凹模外形尺寸的確定凹模的厚度和外型尺寸，對(duì)于其承受的沖裁力，必須具有不引起破損和變形的足夠強(qiáng)度。沖裁時(shí)凹模承受沖裁力和水平側(cè)向力的作用，受力形態(tài)比較復(fù)雜，因而在生產(chǎn)實(shí)際中，通常都是根據(jù)沖裁件的輪廓尺寸和板料厚度、沖裁力的大小等來(lái)進(jìn)行概略估算的。凹模高度:根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：H=mm凹模高度要求：凹模刃口周長(zhǎng)超過(guò)50mm且材料為合金工具鋼時(shí)，凹模高度應(yīng)乘以修正系數(shù)1.6。 H凹=1.6H=84.3mm凹模壁厚：C=(1.52)H=1.652.69=84.3

45、mm凹模上螺孔到凹模外緣的距離一般?。?.72.0）d=212=24mm,其中d為螺孔直徑。螺孔到銷(xiāo)孔的距離一般取b2d，最小取212=24mm根據(jù)表2.4.6，凹模上螺孔大小取M12,根據(jù)表2.4.7，凹模上螺孔間距取80150mm。2.凹模的刃壁形式：3.凹模的結(jié)構(gòu)形式和尺寸 查冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)表3.2.3得：凹模的結(jié)構(gòu)形式和尺寸如下圖所示：4.2定位零件模具定位零件是用以保證在沖壓加工過(guò)程中材料和毛坯的正確送進(jìn)及正確的將工件安放到模具上，已完成下一步的沖壓工序。條料在模具送料平面中送進(jìn)時(shí)，必須在兩個(gè)方向有限位：一是在與送料方向垂直的方向上限位，以保證條料沿正確的方向送進(jìn)，為送進(jìn)導(dǎo)向；

46、另一是送料方向上的限位，它控制條料一次送進(jìn)的距離，為送料進(jìn)距。送進(jìn)導(dǎo)向的定位零件有導(dǎo)料銷(xiāo)等，送料定距的定位零件有擋料銷(xiāo)等零件。 1）在選擇定位方式時(shí)，應(yīng)注意：在確定定位的方向和位置時(shí)應(yīng)分析和考慮到?jīng)_件的前后、左右及正反情況；定位時(shí)耀選擇外形或孔的可靠不分；要預(yù)計(jì)到?jīng)_件的尺寸誤差，定位的部分要選在未變形的場(chǎng)合。 2）當(dāng)設(shè)計(jì)定位零件的結(jié)構(gòu)形式時(shí)，則應(yīng)考慮：定位至少要有三個(gè)支承點(diǎn)、二個(gè)導(dǎo)向點(diǎn)和一個(gè)定程點(diǎn)。對(duì)于沖件的定位，經(jīng)常有采用“過(guò)定位”的現(xiàn)象。要分析研究定位裝置的強(qiáng)度以及耐磨性等問(wèn)題。4.2.1擋料銷(xiāo)的選擇擋料銷(xiāo)是一種比較簡(jiǎn)單的定位零件，該模具選擇固定擋料銷(xiāo)中的臺(tái)肩式。 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，一

47、般裝固在凹模上。為了防止擋料銷(xiāo)過(guò)分的消弱凹模的強(qiáng)度，通常將固定部分和工作部分的直徑取得不一。根據(jù)表2.2.4查得固定擋料的結(jié)構(gòu)尺寸如下： 基本尺寸D=25mm,上偏差為0，下偏差為-0.130，d=12mm, 上偏差為+0.018, 下偏差為+0.007,h=4mm,L=30mm.材料為45鋼，熱處理43-48HRC。4.2.2導(dǎo)料銷(xiāo)的選擇條料時(shí)靠著導(dǎo)料銷(xiāo)一側(cè)送進(jìn)，以免送偏。導(dǎo)料銷(xiāo)一般用兩個(gè)，位于條料的同一側(cè)。從右向左送料時(shí)，導(dǎo)料銷(xiāo)安裝在后側(cè)；從前向后送料時(shí)，導(dǎo)料銷(xiāo)安裝在左側(cè)。導(dǎo)料銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)形式參照?qǐng)A柱頭擋料銷(xiāo)，如下圖所示：4.3卸料裝置卸料裝置主要用來(lái)在沖壓工作完成后從凸模上卸下條料或廢料，有

48、時(shí)也起壓料或凸模導(dǎo)向的作用，此外還兼有保護(hù)凸模強(qiáng)度、防止沖裁時(shí)材料的變形等作用。而把沖件或廢料從凹模中卸下則稱(chēng)為推件或頂件。本套模具采用彈壓卸料板。彈壓式卸料板是活動(dòng)卸料板的一種。它既起卸料作用，又起壓料作用，由于在工作前對(duì)板料有預(yù)壓作用，所得沖裁零件的質(zhì)量較好，平直度較高。卸料板裝在下模，其卸料力有彈簧或橡皮來(lái)獲得，有時(shí)也利用壓力機(jī)工作臺(tái)下面的氣墊來(lái)得到。4.3.1卸料裝置中關(guān)系尺寸的計(jì)算1.卸料板螺釘沉孔深度沉孔螺釘?shù)纳疃瓤砂聪率接?jì)算： H=L-F+ h1+t+1- h2+ h3 (式4-10) 式中 h1 模座厚度； h2 凸模的高度； h3 卸料板的厚度； h卸料螺釘頭部的高度。 2.

49、卸料板與凸模之間的間隙卸料板與凸模之間的間隙大小不致使沖件或廢料被拉進(jìn)間隙為準(zhǔn)。根據(jù)沖壓工藝模具設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)表2.4.6，間隙為0.3mm。3. 卸料螺釘尺寸關(guān)系圖4-15卸料螺釘尺寸關(guān)系1卸料螺釘 2凸模為保持裝配后卸料板的平行度，同一副模具中各卸料螺釘?shù)拈L(zhǎng)度L及孔深見(jiàn)如下圖3-15，據(jù)1圖1444,各尺寸關(guān)系如下：H=(卸料板行程)+(模具刃磨量)+h1+(510mm) (式4-19) 模具刃磨量5mm，h1=6則H21+5+6+840mmd1d+(0.30.5)mm160.416.4mme0.51.0mm取e1.0mm4.3.2 卸料彈簧的選用 模具中常用的彈簧是壓縮彈簧和拉伸彈簧。圓柱

50、形彈簧的的特點(diǎn)是彈力較其他幾種彈簧小，但變形量大，應(yīng)用最廣。彈簧的計(jì)算和選用原則如下：卸料彈簧的預(yù)壓力應(yīng)滿足：FF卸/n (式3-37)彈簧最大許可壓縮量應(yīng)滿足：H2H H=H0+H+H (式3-38) 式中： F彈簧的預(yù)壓力； F卸卸料力；n 彈簧根數(shù)；H2彈簧最大許可壓縮量；H彈簧實(shí)際總壓縮量；H0彈簧與壓縮量；H卸料板的工作行程，一般取料厚加一；H凸模的刃磨余量。 選用彈簧應(yīng)能夠合理的布置在模具的相應(yīng)空間。4.4導(dǎo)向零件導(dǎo)向零件用于提高模具精度、減少?zèng)_床對(duì)模具精度的不良影響，同時(shí)還可以節(jié)省模具的調(diào)整時(shí)間，以及提高沖件的精度和模具壽命。常用的導(dǎo)向裝置時(shí)導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)形式 。本套模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)

51、套結(jié)構(gòu)中的光滑圓柱導(dǎo)向裝置。選擇原則是：導(dǎo)柱導(dǎo)套之間的間隙應(yīng)小于凸模與凹模之間的間隙。上下模的導(dǎo)向，在凸模與凹模開(kāi)始作用前，或壓料板接觸到制件前就應(yīng)充分合上，以確保導(dǎo)向在沖壓工作開(kāi)始時(shí)即已發(fā)揮正常的作用。導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)保證沖模在最低位置時(shí)，導(dǎo)柱的上端面與上模座頂面的距離不小于10-15mm；而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離不小于5mm。導(dǎo)柱導(dǎo)套的裝配方式是將導(dǎo)柱裝在下模座，導(dǎo)套則裝在下模座上，分別采用過(guò)盈配合H7/r6。導(dǎo)柱、導(dǎo)套與上、下模座裝配成套的模架，必須符合技術(shù)指標(biāo)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。1.導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)表2.5.4，B型（GB/T2861.21990）導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)尺寸如下圖所示：2.導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)尺寸根

52、據(jù)表2.5.6，B型導(dǎo)套（GB /T2861.71990）的結(jié)構(gòu)形式如下圖所示： 其材料為T(mén)8A，熱處理：58-62HRC4.5夾持及支持零件4.5.1模座的選擇模座分為上模座和下模座兩部分。整個(gè)模具的各個(gè)零件都直接或間接的固定在上下模座上，模座還要承受和傳遞壓力，所以模座不僅要有足夠的強(qiáng)度，而且還要有足夠的剛度。選用模座時(shí)還應(yīng)使下模座的尺寸比沖床漏料孔的尺寸每邊大40-50mm以上。對(duì)于麼做的安裝，上模座通過(guò)模柄安裝在沖床的滑塊上，下模座則用壓板和螺栓固定在沖床的工作臺(tái)面上。標(biāo)準(zhǔn)模座根據(jù)模架類(lèi)型及凹模周界尺寸選用。采用非標(biāo)準(zhǔn)模座時(shí)，模座的長(zhǎng)度尺寸比凹模的長(zhǎng)度單邊大40-70mm，寬度可以略大

53、或等于凹模寬度。下模座的尺寸要比工作臺(tái)孔每邊大40-50mm。模座的厚度在20-55mm之間，下模座比上模座略厚。模座常用的材料一般為鑄鐵HT200。因?yàn)闆_模是在沖擊負(fù)荷下工作的，灰鑄鐵有較好的吸鎮(zhèn)性。特殊需要時(shí)，也有采用抗拉強(qiáng)度更高的普通碳素鋼。4.5.2模具閉合高度計(jì)算模具閉合高度是模具在最低工作位置時(shí)的高度方向的總尺寸。計(jì)算是將處于最低工作位置時(shí)沿高度方向各零件尺寸相加即可。沖裁模具閉合高度應(yīng)為各零件在高度方向的尺寸之和。模具閉合高度：H=上模座厚+凸模座厚+凸模厚+凹模厚+下模座厚=120+171+80+90+180=541（mm）沖裁模具計(jì)算閉合高度時(shí)凸模進(jìn)入凹模的深度可不計(jì)入。5典

54、型零件的加工工藝編制5.1落料凹模加工工藝過(guò)程 材料：Gr12MoV 硬度：6064HRC序號(hào)工序號(hào)工序內(nèi)容1備料鍛件（退火狀態(tài)）：130130162粗銑銑六面到尺寸125.3125.315，注意兩大平面與相鄰鄰側(cè)面用標(biāo)準(zhǔn)角尺測(cè)量達(dá)基本垂直3平面磨磨光兩大平面厚度達(dá)14.6，并磨兩相鄰側(cè)面達(dá)四面垂直。垂直度0.02/1004鉗劃線 劃出各孔徑中心線并劃出凹模洞口輪廓尺寸鉆孔 鉆螺紋底孔，銷(xiāo)釘?shù)卓?，凹模洞口穿線孔鉸孔 鉸銷(xiāo)釘孔到要求攻絲 攻螺紋絲到要求5熱處理淬火 使硬度達(dá)6064HRC6線切割割凹模洞口，并留0.010.02研余量7平磨磨凹模板上平面厚度達(dá)要求8鉗總裝配5.2落料凸模加工工藝過(guò)

55、程 材料：Gr12MoV硬度：5660HRC序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容1備料鍛件（退火狀態(tài)）：15552熱處理退火，硬度達(dá)180220HB3車(chē) 一端面，打頂尖孔。車(chē)外圓至12；掉頭車(chē)另一端面，長(zhǎng)度至尺寸50；打孔尖孔。雙頂尖頂，車(chē)外圓尺寸11.40.04，10.60.04至要求，車(chē)尺寸5至要求4檢驗(yàn)檢驗(yàn)5熱處理淬火，硬度至5660H RC。6磨削磨削外圓尺寸11，10.18至要求7線切削切除工作端面頂尖孔，長(zhǎng)度尺寸至40要求8磨削磨削端面至Ra0.8um10鉗工裝配（鉗修并裝配，保證）5.3凸模座加工工藝過(guò)程 材料：ZG45硬度：2428HRC序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容1備料氣割下料130130182熱處

56、理調(diào)質(zhì) 硬度2428HRC3粗銑銑六面達(dá)125.3125.314.8mm，并使兩大平面和相鄰兩側(cè)面相互基本垂直4平磨磨光兩大平面厚度達(dá)14.4，并磨兩相鄰側(cè)面使四面垂直，垂直度0.02/1005鉗劃線 凸模固定孔中心線，銷(xiāo)釘孔中心線，螺紋過(guò)中心線，銷(xiāo)釘過(guò)孔中心線鉆孔 凸模固定孔穿絲線，螺紋過(guò)孔和銷(xiāo)釘過(guò)孔到要求6線切割割凸模安裝固定孔單邊留0.010.02研余量7鉗研配凸模8平磨磨模厚度到要求9鉗總裝配 用透光層使凸模，凹模間隙均勻后，與上模座板配作銷(xiāo)孔5.4凸模壓板加工工藝過(guò)程 材料：45#硬度：2428HRC序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容1備料氣割下料130130182熱處理調(diào)質(zhì) 硬度2428HRC

57、3粗銑銑六面達(dá)125.3125.316.8，并使兩大平面和相鄰兩側(cè)面基本垂直4平磨磨光兩大平面，厚度達(dá)16.4，并磨兩相鄰側(cè)面使 四面垂直，垂直度0.02/1005鉗劃線 螺紋孔中心線，螺紋過(guò)孔中心線，銷(xiāo)釘孔中心線，凸凹模固定孔輪廓線鉆孔螺紋底孔，螺紋過(guò)孔到要求，凸凹模固定孔線切割穿線孔攻絲 攻螺紋底絲到要求6線切割割凸凹模安裝固定孔，單邊留研余量0.010.028平磨磨厚度到要求9鉗裝配與下模座配作銷(xiāo)釘孔5.5卸料板加工工藝過(guò)程 材料：45#硬度：2428HRC序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容1備料氣割下料130130122熱處理調(diào)質(zhì) 硬度2428HRC 3粗銑銑六面達(dá)125.3125.310.8，并使

58、兩大平面和相鄰兩側(cè)面基本垂直4平磨磨光兩大平面，厚度達(dá)10.4，并磨兩相鄰側(cè)面使四面垂直，垂直度0.02/1005鉗劃線 螺紋孔中心線，守位孔中心線及中間型孔輪廓線鉆孔 螺紋底孔，定位釘?shù)卓仔涂状┚€孔鉸絲，攻絲 鉸定位釘孔到要求，螺紋孔攻絲到要求6線切割割型孔到要求7平磨磨厚度到要求8鉗總裝配5.6上模座加工工藝過(guò)程 材料：HT200序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容1備料按GB/T2855.5-90選購(gòu)125125模架2鉗劃線 螺釘過(guò)孔中心線，銷(xiāo)釘過(guò)孔中心線，模柄孔中心線及輪廓線鉆孔 鉆螺釘過(guò)孔及锪背面沉孔到要求3平磨與模柄配平模柄孔60到要求4鉗與模柄配鉆止轉(zhuǎn)銷(xiāo)孔到要求5鉗總裝配用透光層保證凸模固定板上

59、兩凸模與下模上凸凹模對(duì)中后，上模座與凸模固定板配作銷(xiāo)孔用墊片層保證凹模與下模上凸凹模的凸模對(duì)中后，上模座與凹模板配作銷(xiāo)孔6鉗總裝配5.7下模座加工工藝過(guò)程 材料：HT200序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容1備料按GB/T2855.5-90選購(gòu)125125模架2鉗劃線 緊固螺釘過(guò)孔中心線，卸料螺釘過(guò)孔中心線，落廢料孔中心線，凸凹模緊固螺釘頭過(guò)孔中心線鉆孔 鉆上述各孔到要求，锪孔背面沉孔到要求3鉗與凸凹模固定板配作銷(xiāo)釘孔4鉗總裝配參考文獻(xiàn)1沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組.模具設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19992模具實(shí)用技術(shù)叢書(shū)編委會(huì).沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19993王芳.冷沖模具指導(dǎo)書(shū)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19984王樹(shù)勛，林法禹實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造M長(zhǎng)沙：國(guó)防科技大學(xué)出版社，19905沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)M北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19886萬(wàn)戰(zhàn)勝?zèng)_壓工藝及模具設(shè)計(jì)M北京：中國(guó)鐵道出版社，19957陳炎嗣，郭景儀沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)M北京：北京出版社，19938Kotera,Hidetoshi;Shima SusumuStudy of Magneto-Cosserat theory to simulate powder behaviour during compactionF