訂書(shū)機(jī)針槽模具設(shè)計(jì)

摘要在我們的日常生活中，沖壓件隨處可見(jiàn)，如不銹鋼臉盆，USB接口，指甲刀，夾子等，它與我們生活息息相關(guān)，它們都是通過(guò)沖壓模具制造而成。隨著社會(huì)的發(fā)展，沖壓件的形狀變得越來(lái)越復(fù)雜，越來(lái)越小，對(duì)質(zhì)量要求也越來(lái)越高，一些按傳統(tǒng)沖壓工藝要多副模具分序沖制的中小型復(fù)雜零件，更多地采用多工位級(jí)進(jìn)模成形。級(jí)進(jìn)模具有成型質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，在沖壓成型中占有很重要的低位。本畢設(shè)設(shè)計(jì)是針對(duì)日常辦公用品的Mini訂書(shū)機(jī)上的針槽來(lái)設(shè)計(jì)其模具，由于該零件較小，包含的成型工序較多，材料厚度較薄，選擇級(jí)進(jìn)模來(lái)成型該零件。在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)之前先對(duì)該零件進(jìn)行工藝分析，將工件展開(kāi)，進(jìn)行排樣設(shè)計(jì)，排樣設(shè)計(jì)好了之后確定整個(gè)模具的結(jié)構(gòu)，對(duì)每個(gè)工位上的凸模凹模進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，再進(jìn)行必要的校核，再對(duì)其它零件進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后再設(shè)計(jì)零件的加工工藝。按照這個(gè)步驟，一般計(jì)算一邊繪圖，逐步完成本次設(shè)計(jì)。關(guān)鍵字：級(jí)進(jìn)模；排樣；沖裁；彎曲；凸、凹模

AbstractInourdailylife,stampingpartscanbeseeneverywhere,suchasmetalwashbasin,USBinterface,nailclippers,clamps,etc,itwithourlifeiscloselylinked,theyareallmanufacturedbystampingmould.Withthedevelopmentofsociety,theshapeofthestampingpartsisbecomingmoreandmorecomplex,moreandmoresmall,thequalityrequirementsarealsomoreandmorehigh,someinthetraditionalstampingprocesstomoldorderpunchinginsmallcomplexparts,moreofthemulti-positionprogressivedieforming.Therearemoldedintoamoldlevelofgoodquality,highproductionefficiency,playedanimportantroleinstampingforming.ThisgraduationdesignistodesignthestampingmouldofMinistaplernailgroove,asthepartissmall,materialisthinner,it'ssuitabletoselecttheprogressivedietoformingtheparts.Inthemoulddesign,atfirstdothelayoutdesign,andthendeterminethestructureofthemould,oneachstationonthepunchofconcavemodulesspecificdesign,andthenecessarycheck,tootherpartsdesign,andfinallytodesignmachiningprocessoftheparts.Accordingtothismeasure,thegeneralcalculationofsidedrawing,andgraduallycompletedthedesign.Keywords:progressivedie;layout;blanking;bending;cavityandcore本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-iii-目錄第一章緒論 11.1級(jí)進(jìn)模的含義 11.2級(jí)進(jìn)模的特點(diǎn) 11.3級(jí)進(jìn)模的功能 21.4級(jí)進(jìn)模的構(gòu)成 2第二章沖壓件成型工藝分析 3第三章沖壓工藝方案的選擇 43.1單工序模 43.2復(fù)合模 43.2級(jí)進(jìn)模 4第四章工件的排樣 54.1工件的展開(kāi) 54.1.1展開(kāi)原理 54.1.2展開(kāi)過(guò)程 64.2工件成型工藝設(shè)計(jì)及工位確定 74.2.1成型工藝方案設(shè)計(jì) 74.2.2確定各工位的內(nèi)容 74.3工件的排樣 74.3.1工件的排樣方法 84.3.2工件的排樣原則 84.3.3載體設(shè)計(jì) 84.3.4搭邊值的確定 94.3.5排樣的步驟 9第五章沖壓力的計(jì)算和沖壓設(shè)備的確定 135.1沖裁力的計(jì)算 135.2彎曲力的計(jì)算 135.3壓凸包力的計(jì)算 145.4卸料力、推料力、頂件力的計(jì)算 155.5沖壓設(shè)備的選取 165.5.1設(shè)備類型的選擇 165.5.2設(shè)備規(guī)格的選擇 165.6壓力中心的確定 175.6.1各工位壓力中心的計(jì)算。 175.6.2總壓力中心的計(jì)算。 19第六章沖裁間隙刃口尺寸的確定 206.1凸、凹模間隙的確定 206.2凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 20第七章模具總體結(jié)構(gòu)和主要零件的設(shè)計(jì) 227.1模具總體結(jié)構(gòu)的確定 227.2模具材料的選取 237.3工作零件的設(shè)計(jì) 237.3.1A、B、E、G凸模的設(shè)計(jì) 237.3.2沖孔A、B、E、G凹模的設(shè)計(jì) 257.3.3沖裁外形C區(qū)、D區(qū)及F區(qū)的凸模凹模的設(shè)計(jì) 277.3.4切斷凸、凹模的設(shè)計(jì) 287.3.5彎曲凸模和凹模的設(shè)計(jì) 287.3.6壓凸包凸、凹模的設(shè)計(jì) 307.4帶料定位部分的設(shè)計(jì) 317.4.1側(cè)刃結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 317.4.2導(dǎo)正銷的設(shè)計(jì) 327.4.3托料銷的設(shè)計(jì) 33第八章模板、模座的設(shè)計(jì) 348.1模板、模座厚度的確定 348.2模板、模座幾何尺寸的設(shè)計(jì) 348.3模具工作行程 348.4模具閉合高度 35第九章導(dǎo)向和限位部分的設(shè)計(jì) 369.1外導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 369.2內(nèi)導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 36第十章讓位孔的設(shè)計(jì) 37第十一章卸料組件設(shè)計(jì) 3811.1卸料彈簧的選用 3811.2卸料螺釘?shù)倪x用 38第十二章緊固螺釘和定位部分的設(shè)計(jì) 4012.1模板、模座之間的緊固 4012.1.1螺釘數(shù)量及大小的確定 4012.1.2螺釘長(zhǎng)度尺寸的確定 4012.2定位銷的設(shè)計(jì) 4112.3模柄的設(shè)計(jì) 41第十三章模具的工作過(guò)程 42第十四章零件加工及數(shù)控程序的編制 4314.1零件加工工藝 4314.2數(shù)控加工設(shè)計(jì) 4414.3數(shù)控編程方法 44參考文獻(xiàn) 46致謝 47大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）48-第一章緒論1.1級(jí)進(jìn)模的含義級(jí)進(jìn)模，又稱為多工位級(jí)進(jìn)模、連續(xù)模、跳步模、順?biāo)湍＃窃谝桓蹦＞邇?nèi)按所加工的零件分為若干個(gè)等距離的工位，在每個(gè)工位上設(shè)置一個(gè)或幾個(gè)基本沖壓工序，來(lái)完成沖壓工件某部分的加工。對(duì)沖壓材料，事先加工成一定寬度的條料，采用某種送進(jìn)方式，每次送進(jìn)一個(gè)步距。經(jīng)過(guò)逐個(gè)工位沖制后，便得到一個(gè)完整的沖壓工件。在一副級(jí)進(jìn)模中，可以連續(xù)完成沖裁、彎曲、拉深、成型等一些列的工序。一般來(lái)說(shuō)，無(wú)論沖壓零件形狀如何復(fù)雜，沖壓工序怎樣多，均可用一副級(jí)進(jìn)模沖制完成（但對(duì)于特別復(fù)雜的工件，有時(shí)需要在級(jí)進(jìn)模后加單沖模，才能完成整個(gè)工件的生產(chǎn)）。用于級(jí)進(jìn)模加工的材料，都是長(zhǎng)條狀的板料。材料較厚、生產(chǎn)批量較小時(shí)，可以剪成條料；生產(chǎn)批量大時(shí)應(yīng)該選擇卷料，卷料可以自動(dòng)送料，在需要時(shí)可以自動(dòng)收料，可以使用高速?zèng)_床自動(dòng)沖壓。級(jí)進(jìn)模對(duì)于材料的厚度和寬度都有嚴(yán)格的要求。寬度過(guò)大條料不能送進(jìn)模具的導(dǎo)料板或通行不暢；寬度過(guò)小則影響定位精度，還容易損壞模具等零件。材料的厚度公差可以查詢材料手冊(cè)或供應(yīng)商提供的資料，材料寬度公差、材料個(gè)導(dǎo)料板間的間隙均可查有關(guān)模具設(shè)計(jì)表格。材料的寬度是由工件展開(kāi)料和排樣方式?jīng)Q定的。級(jí)進(jìn)模在沖壓過(guò)程中，壓力機(jī)每次行程完成一個(gè)或幾個(gè)工件的沖壓。條料要及時(shí)向前送進(jìn)一個(gè)步距，稱為送料。送料的方法可分為三種：手工送料。常用于生產(chǎn)批量不大、材料較厚、工件較大時(shí)的送進(jìn)自動(dòng)送料器送料，所用的材料一般是成卷的條料。自動(dòng)送料裝置由放料架（放在距沖床（1~3）m的地方，裝有電動(dòng)機(jī)，按照材料消耗的速度，自動(dòng)間斷地向外送料）、氣動(dòng)送料器有標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品可供選用，其送料精度相當(dāng)高，在模具中一般只需要加導(dǎo)正銷導(dǎo)正，不必再設(shè)定距裝置、收料架（或卷料架，如果沖壓的工件不脫離條料，則可以用其收卷起來(lái)供進(jìn)一步加工使用。一般經(jīng)沖床沖壓后，條料已分為工件和廢料，就不用收料架了）等三部分組成。在模具上附設(shè)自制的送料裝置，常采用斜楔、小滑塊驅(qū)動(dòng)，在級(jí)進(jìn)模中應(yīng)用較少。1.2級(jí)進(jìn)模的特點(diǎn)由于級(jí)進(jìn)模通常是連續(xù)沖壓，故要求沖床應(yīng)有足夠的剛性及與模具相適應(yīng)的精度。級(jí)進(jìn)模有一些特點(diǎn)：沖壓生產(chǎn)效率高。在一副級(jí)進(jìn)模內(nèi)，可以包括沖裁、彎曲、成型、拉深等多道工序，故用一臺(tái)沖床可完成從板料到成品的各種沖壓工序，從而免去了用單工序模具的周轉(zhuǎn)和每次沖壓的定位工作，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。操作安全簡(jiǎn)單。級(jí)進(jìn)模具沖壓時(shí)操作者不必將手伸入模具的危險(xiǎn)區(qū)域。對(duì)大量生產(chǎn)還采用自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)，模具內(nèi)有安全監(jiān)測(cè)裝置，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。模具壽命長(zhǎng)。復(fù)雜內(nèi)形、外形和分解為簡(jiǎn)單的凸模和凹模外形，分段逐次沖壓，工序可分散到若干個(gè)工位，同時(shí)還可設(shè)置空工位，從而改變了凸、凹模受力狀態(tài)，提高模具強(qiáng)度，延長(zhǎng)模具壽命。產(chǎn)品質(zhì)量高。生產(chǎn)成本低。設(shè)計(jì)和制造難度大，對(duì)經(jīng)驗(yàn)的依賴性強(qiáng)。1.3級(jí)進(jìn)模的功能級(jí)進(jìn)模的基本功能是利用一定形狀的凸模和凹模在模板上施加一定的作用力，使材料產(chǎn)生分離或塑性變形，從而使毛坯材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品零件的能力，即“譽(yù)”寫(xiě)出產(chǎn)品外形的能力。例如沖裁是沖裁模的基本功能，而使毛坯凸緣材料收縮為杯形件是拉深模的基本功能。實(shí)現(xiàn)基本功能的零件稱為模具的工作零件。級(jí)進(jìn)模的輔助功能是為支持完成基本功能所必備的功能，主要包括模具零件安裝緊固和定位功能；模具導(dǎo)向功能；上料、出件和卸料功能；板料、工序件定位功能；模具剛性和安全保障。1.4級(jí)進(jìn)模的構(gòu)成級(jí)進(jìn)模的功能與結(jié)構(gòu)式統(tǒng)一的，功能只有通過(guò)一定的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而模具的基本結(jié)構(gòu)必須滿足功能需要為前提，根據(jù)級(jí)進(jìn)模的功能，其基本構(gòu)成要素和劃分為工作單元、卸料單元、導(dǎo)向單元、定位單元和緊固單元。如表1.1所列。表1.1級(jí)進(jìn)模的構(gòu)成結(jié)構(gòu)單元典型零件工作單元凸模、凹模卸料單元卸料板、卸料螺釘、卸料彈簧（聚氨酯橡膠）導(dǎo)向單元外導(dǎo)向模架、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、導(dǎo)板內(nèi)導(dǎo)向小導(dǎo)柱、小導(dǎo)套定位單元X向：擋料銷、側(cè)刃、導(dǎo)正銷；Y向：導(dǎo)料板、側(cè)壓裝置；Z向：浮料銷安裝鎖固單元上下模座、模柄、凸/凹模固定板、螺釘、圓柱銷其他單元承料板、限位板、安全檢測(cè)裝置等

第二章沖壓件成型工藝分析本設(shè)計(jì)中的沖壓零件是Mini訂書(shū)機(jī)上的針槽零件，如圖2.1所示。零件外形尺寸：長(zhǎng)×寬×高＝53mm×14.5mm×13.5mm。材料：10號(hào)鋼。材料厚度：1.0mm，鋼板厚度極限偏差為±0.10mm。生產(chǎn)批量：1萬(wàn)件/月。由產(chǎn)品零件圖可知，該零件的外形比較規(guī)則，左右對(duì)稱，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，需要經(jīng)過(guò)多次沖壓才能完成加工，其中包含沖孔，切舌，彎曲，脹形等工序。該零件有兩處向內(nèi)的切舌，兩處向外的凸包，四處直角彎曲，彎曲內(nèi)半徑為零，因?yàn)椴牧蠟樗苄院芎玫?0號(hào)鋼，且板材又不太厚，所以經(jīng)分析能滿足成型工藝的要求（折彎處不會(huì)開(kāi)裂）。圖2.1訂書(shū)機(jī)針槽零件圖

第三章沖壓工藝方案的選擇3.1單工序模經(jīng)過(guò)分析，此工件要經(jīng)過(guò)落料、沖孔、切舌、壓凸包和多次不同方向的彎折等工序，前后需要7~8副模具，工件需多次定位，定位誤差大、精度差，產(chǎn)品質(zhì)量低，占用設(shè)備多，生產(chǎn)效率低。3.2復(fù)合模該工件比較小，孔間間距有的很小，對(duì)模具造成很大影響，況且復(fù)合模也只能沖裁工件展開(kāi)料的外形和部分孔，仍然需要大量的單工序模來(lái)完成后續(xù)工序，沒(méi)有發(fā)揮出復(fù)合模的優(yōu)勢(shì)。3.2級(jí)進(jìn)模此零件須采用切廢料的排樣方法。通過(guò)對(duì)零件的初步分析可知，要完成該零件的生產(chǎn)，需要經(jīng)過(guò)沖孔、切舌、壓凸包、彎曲和最終切斷等工序。材料的厚度為1.0mm，由于生產(chǎn)批量不大，選用條料手動(dòng)送料。由沖裁件結(jié)構(gòu)形狀與尺寸可以知道：工件在沖裁外形時(shí)要求兩個(gè)相交邊盡量避免銳角，嚴(yán)禁尖角，圓角半徑r≥0.25t，沖裁件的凸出或凹入不宜太小，應(yīng)避免長(zhǎng)懸臂和過(guò)窄的凹槽，要求懸臂和槽長(zhǎng)L于寬度b有一定的比例。當(dāng)材料為高碳鋼、合金鋼板材時(shí)b≥2t，當(dāng)材料為軟鋼、黃銅等軟材料時(shí)b≥1.5t，板料厚度小于1mm時(shí)按1mm考慮。懸臂與凹槽的長(zhǎng)度最大為L(zhǎng)≤5b。沖裁孔與孔之見(jiàn)、孔與沖裁邊緣之見(jiàn)的壁厚不應(yīng)太小，否則會(huì)影響凹模強(qiáng)度、壽命和沖件質(zhì)量。通過(guò)對(duì)工件零件圖分析可知，均滿足以上要求。由于工件材料是低碳鋼，具有良好的彎曲工藝性，在設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮到纖維方向，多方向折彎時(shí)折彎線與纖維方向角度最好成45°；彎曲件的彎曲半徑不宜過(guò)小或過(guò)大，如果彎曲半徑過(guò)小，則容易彎裂；若彎曲半徑過(guò)大，因受到回彈影響，彎曲成形角度和圓角半徑的精度不容易得到保證；同時(shí)，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)該考慮到彎曲件直邊高度不宜過(guò)短，即使彎曲半徑r=0時(shí)，也要使最小直邊長(zhǎng)度大于1.3t，一般彎曲件直邊高度h大于2t。由工件零件圖可以知，彎曲工藝滿足以上要求。沖壓工件的產(chǎn)量為1萬(wàn)件/月，屬于中小批量生產(chǎn)；工件外觀的最大長(zhǎng)度為53mm，寬度為14.5mm，屬于小型工件，由于其工序較多，生產(chǎn)效率要求高，因此采用生產(chǎn)效率高的級(jí)進(jìn)模來(lái)完成此工件的加工是符合沖壓生產(chǎn)要求的。

第四章工件的排樣排樣是模具設(shè)計(jì)的核心部分，是級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。工件排樣圖的設(shè)計(jì)可以確定：模具的工位數(shù)和各工位的工序內(nèi)容；被沖制工件各工序的安排及先后順序；工件的排列方式；模具的步距、條料的寬度和材料利用率；導(dǎo)料的方式、彈頂器的設(shè)置和導(dǎo)正銷的安排；（基本確定）模具結(jié)構(gòu)。排樣圖設(shè)計(jì)的好壞，對(duì)模具設(shè)計(jì)影響很大，因此要設(shè)計(jì)出多種方案進(jìn)行比較，選出最合理的方案。在進(jìn)行排樣設(shè)計(jì)之前，首先需要對(duì)工件圖進(jìn)行展開(kāi)，其過(guò)程如下。4.1工件的展開(kāi)4.1.1展開(kāi)原理材料在彎曲時(shí)，一邊壓縮變形，另外一邊會(huì)拉伸變形，但在材料彎曲過(guò)程中，有一層不發(fā)生壓縮或拉伸變形，其長(zhǎng)度在整個(gè)彎曲過(guò)程中不發(fā)生變化，叫做中性層。工件展開(kāi)尺寸的準(zhǔn)確性決定于中性層計(jì)算得準(zhǔn)確性。彎曲展開(kāi)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：折彎的形式不同，彎曲的系數(shù)也就不同。同樣的彎曲形式，材料不同，彎曲系數(shù)也不同。折彎角度和r值變化，則計(jì)算方法也發(fā)生變化。在此工件圖中，設(shè)計(jì)要求的彎曲內(nèi)半徑為r=0，即直角折彎，根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]中式（4-37），彎角部分的補(bǔ)償長(zhǎng)度l0=π(r+Kt)/2，當(dāng)r=0時(shí)，l0=πKt/2。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)當(dāng)料厚t≤1.5mm時(shí)中性層位置系數(shù)K=0.28，料厚1.5mm≤t≤3mm時(shí)K取0.3。在此設(shè)計(jì)中t=1.0mm，故中性層位移系數(shù)K=0.28，中性層位置Kt=0.28×1.0=0.28（mm），如圖4.1所示。以折彎內(nèi)側(cè)線為基準(zhǔn)，計(jì)算折彎部分的補(bǔ)償尺寸，補(bǔ)償尺寸l0=3.14×0.28/2≈0.44（mm），l0在參考文獻(xiàn)[2]中式（4-38）（0.4~0.6）t的范圍內(nèi)。當(dāng)然對(duì)于形狀復(fù)雜的工件，又無(wú)經(jīng)驗(yàn)可借鑒的情況下，在初步確定毛坯長(zhǎng)度后，還需反復(fù)試彎，不斷修正，才能最后確定合適的毛坯長(zhǎng)度。圖4.1中性層位置4.1.2展開(kāi)過(guò)程（1）確定展開(kāi)基準(zhǔn)面，設(shè)計(jì)中以俯視圖為其基準(zhǔn)面（圖2.1）。（2）以折彎線內(nèi)側(cè)線為基準(zhǔn)，計(jì)算折彎部分的補(bǔ)償尺寸。如圖4.2所示，工件有四處折彎，且都為直角折彎，其補(bǔ)償尺寸計(jì)算得Δl=0.44mm。圖4.2折彎位置示意圖（3）將工件按長(zhǎng)度方向和寬度方向?qū)澢孢M(jìn)行拉直，加上上面計(jì)算得到的補(bǔ)償量，分別得到長(zhǎng)度L和寬度B方向的總尺寸為L(zhǎng)＝(53－1)＋6.2=58.2(mm)B＝(10－1)＋0.44＋(14.5－2)＋0.44＋(10－1)＋3.5×2＝38.38(mm)展開(kāi)圖尺寸詳圖如圖4.3所示。圖4.3工件展開(kāi)圖4.2工件成型工藝設(shè)計(jì)及工位確定由工件的結(jié)構(gòu)形狀可以知道，要沖壓出該工件需要經(jīng)過(guò)的基本工序?yàn)闆_孔、切舌、壓凸包、彎曲、最終切斷（載體與工件分離）等工藝過(guò)程。為了方便敘述和在設(shè)計(jì)中思路清晰，首先將工件各部分的沖裁與彎曲各處按A、B、C……進(jìn)行分區(qū)，沖壓件分區(qū)圖如圖4.4所示。圖4.4工件沖壓部位4.2.1成型工藝方案設(shè)計(jì)該工件內(nèi)外形狀較復(fù)雜，經(jīng)過(guò)分析，得出最佳成型工藝方案：沖裁轉(zhuǎn)軸孔及導(dǎo)正孔→沖裁工件外形C區(qū)和D區(qū)→沖裁E區(qū)長(zhǎng)條孔，沖裁工件外形F區(qū)，G處切舌→I處壓兩凸包，工件前端J處彎曲→K處彎曲→H處切斷分離、出件。經(jīng)過(guò)分析可知，該方案具有模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工，制造周期短，工件的彎曲精度、平面度、尺寸、外觀形狀容易得到保證，在設(shè)計(jì)中設(shè)置空工位（有必要時(shí)）既有利于調(diào)節(jié)有效工位數(shù)又有利于產(chǎn)品變更時(shí)模具的改進(jìn)設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)。4.2.2確定各工位的內(nèi)容由上面工藝過(guò)程分析可以設(shè)計(jì)出級(jí)進(jìn)模各有效工位的工序內(nèi)容。1工位：沖裁轉(zhuǎn)軸孔A及導(dǎo)正孔B。2工位：沖裁外形C區(qū)、D區(qū)。3工位：沖裁E區(qū)兩長(zhǎng)條孔，沖裁外形F區(qū)，G處切舌。4工位：壓制I處兩個(gè)凸包，彎曲工件前端J處。5工位：彎曲工件兩側(cè)K處。6工位：載體切斷H處取件。4.3工件的排樣在沖壓件的成本中，材料的費(fèi)用占用60%以上，因此材料的經(jīng)濟(jì)利用有非常重要的意義。沖壓件在材料上的布置方法稱為排樣。衡量排樣經(jīng)濟(jì)型的指標(biāo)是材料的利用率。不合理的排樣方法會(huì)浪費(fèi)材料，并且還可能影響到工件的質(zhì)量，影響模具結(jié)構(gòu)的合理性，影響模具的使用壽命、工件的生產(chǎn)效率和模具的成本等技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。排樣的常用方法：有廢料排樣法；少?gòu)U料排樣法；無(wú)廢料排樣法。設(shè)計(jì)中由于工件的外形較為復(fù)雜，采用切余料（裁搭邊）法，將工件的加工通過(guò)分次裁切來(lái)完成。通過(guò)分次裁切排樣法設(shè)計(jì)加工出來(lái)的工件具有精度高，有利于凹模、凸模外形的簡(jiǎn)化、制造和排布等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于該工件，需采用有廢料排樣，工件的排樣的具體過(guò)程如下。4.3.1工件的排樣方法工件的排樣方法為：可制作沖壓件展開(kāi)毛坯樣板（3至5個(gè)），在圖面上反復(fù)試排，綜合考慮材料利用率、條料纖維方向等因素，確定初步方案，再在AutoCAD軟件中對(duì)工件展開(kāi)圖進(jìn)行排布，在初步排樣圖中按照沖壓工序設(shè)計(jì)的基本原則，進(jìn)行沖壓工位設(shè)計(jì)。在排樣圖的開(kāi)始端一般安排沖孔、切廢料等分離工位，再向另外一端依次安排成型工位，最后安排工件和載體的分離工位。在安排工位時(shí)，要盡量避免沖小半孔，以防凸模因受力不均而折斷。在模具上可設(shè)計(jì)初始擋料針來(lái)防止。4.3.2工件的排樣原則（1）第一工位一般安排沖孔和沖工藝導(dǎo)正孔，第二工位設(shè)置導(dǎo)正銷對(duì)帶料導(dǎo)正，在以后的工位中，視其工位數(shù)和易發(fā)生竄動(dòng)的工位設(shè)置導(dǎo)正銷，也可以在以后工位中每隔2至3個(gè)工位設(shè)置導(dǎo)正銷，本設(shè)計(jì)工件的精度要求比較高，為了保證工件的精度，每一個(gè)工位均設(shè)計(jì)導(dǎo)正銷。在第一工位和最后工位設(shè)置兩個(gè)側(cè)刃用來(lái)定距。（2）沖壓件上孔數(shù)較多，且孔的位置相隔太近時(shí)可以分布在不同工位上沖出，但孔的位置不能因后續(xù)成型工序而影響變形。對(duì)位置要求高的一組孔，應(yīng)考慮同一工位沖出。（3）為提高凹模鑲塊、卸料板和固定板的強(qiáng)度，便于產(chǎn)品的變更和保證各成型零件安裝位置不發(fā)生干涉，可在排樣中設(shè)置空工位。數(shù)量根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)要求設(shè)定。（4）為了提高材料利用率，在不影響工件使用性能指標(biāo)的前提下，可以適當(dāng)?shù)馗淖児ぜ男螤睢＃?）排樣時(shí)應(yīng)考慮使設(shè)計(jì)出來(lái)的模具使用方便，易維修且安全。（6）模具結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)盡量簡(jiǎn)單。（7）保證工件質(zhì)量和工件對(duì)條料纖維方向的要求。4.3.3載體設(shè)計(jì)載體是指連續(xù)模沖壓時(shí)，條料內(nèi)連接工序件并運(yùn)載其穩(wěn)定前進(jìn)的部分材料。從保證載體強(qiáng)度出發(fā)，載體寬度遠(yuǎn)大于搭邊寬度。但條料載體強(qiáng)度的強(qiáng)弱，并不能單純靠增加載體寬度來(lái)保證，重要的是要合理選擇載體形式。由于被加工件的形狀和工序的要求不同，其載體的形式是各不相同的。載體形式主要有雙側(cè)載體、單側(cè)載體和中間載體三種。雙側(cè)載體是在條料的兩側(cè)設(shè)計(jì)載體，被加工的零件連接在兩側(cè)載體的中間。支架工件富惡化選用雙側(cè)載體的條件，因此選擇等寬雙側(cè)載體。該模具屬于沖裁彎曲級(jí)進(jìn)模，根據(jù)精度要求應(yīng)先沖裁部分孔和彎曲部分的外形余料再進(jìn)行彎曲，然后再?zèng)_靠近彎曲部分的孔，最后分離沖下工件。4.3.4搭邊值的確定排樣時(shí)工件與工件之間以及工件與側(cè)邊之間留下的工藝材料，叫做搭邊。其作用是補(bǔ)償定位誤差，保證條料強(qiáng)度，以保證在沖裁過(guò)程中條料的送料順暢。搭邊應(yīng)選擇適當(dāng)，過(guò)大會(huì)造成材料的浪費(fèi)，過(guò)小不利于工件的成型，或者沖裁不出合格的工件。搭邊值的大小通常是由經(jīng)驗(yàn)所確定。查參考文獻(xiàn)[1]表19.1-18得材料厚度t≤1mm，手工送料，對(duì)于非圓形，側(cè)搭邊值a=2mm，間隙搭邊值b=1.5mm，在級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)中料帶要設(shè)計(jì)載體，并且載體的寬度要遠(yuǎn)大于搭邊值的寬度。由于載體的存在，以及考慮到模具制造、凸模強(qiáng)度等多種因數(shù)，搭邊值將大大增加。搭邊值的確定如下：（1）間隙搭邊值：間隙搭邊是指相鄰兩個(gè)工件之間的間隙，因材料厚度t=1.0mm，按理間隙搭邊值b=1.5mm，但由于要設(shè)計(jì)作為載體，搭邊值將增加，為保證工件送進(jìn)的平穩(wěn)性，中間載體寬度為5mm，同時(shí)為保證沖裁工件外形的凸模的強(qiáng)度，將兩工件之間的搭邊值定為8.8mm。（2）側(cè)搭邊值的確定：側(cè)搭邊是指在級(jí)進(jìn)模中將每個(gè)產(chǎn)品沿料寬方向連接起來(lái)的部分。按理論料厚t=1.0，側(cè)搭邊值a=2mm。為了使料帶在送進(jìn)過(guò)程中具有較好的強(qiáng)度，保證帶料在沖壓過(guò)程中送料的順暢性，同時(shí)確保沖裁工件外形的凸模的強(qiáng)度，此外在料寬方向還需要沖裁側(cè)刃，查得側(cè)刃沖掉的料寬為1.5mm，綜合以上分析，確定側(cè)搭邊值為7.81mm。4.3.5排樣的步驟由工件的外觀形狀和展開(kāi)的平面形狀可知，排樣方式如果將工件設(shè)計(jì)成直排，材料利用率會(huì)比較高，但由于工件在兩個(gè)相互垂直的方向上都有彎曲，這樣必然會(huì)有一個(gè)彎曲線與板料纖維方向平行。但如果設(shè)計(jì)成斜排則材料利用率會(huì)大大降低，并不利于模具設(shè)計(jì)。由于該工件時(shí)訂書(shū)機(jī)上的一個(gè)零件，強(qiáng)度要求不高，而材料的塑性又比較好，即使彎曲線與纖維方向平行也不會(huì)發(fā)生破壞。因此設(shè)計(jì)成直排排樣。在AutoCAD軟件中對(duì)工件的展開(kāi)圖進(jìn)行試排，可以有如圖4.5所示兩種排列方式。a）b）圖4.5工件的排列方式采用AutoCAD計(jì)算出工件展開(kāi)后實(shí)際所需的板料面積為1498.5mm2，經(jīng)比較，a種排列的材料利用率為53.5%，b種排列的材料利用率為41.4%，顯然a中排列的材料利用率高，但a為單側(cè)載體，b為雙側(cè)載體，設(shè)計(jì)好各工位的工序后，得到a、b兩排樣圖如圖4.6。a）b）圖4.6排樣圖對(duì)比分析，雖然排樣a的材料利用率高，但為單側(cè)載體，而浮頂銷只能設(shè)在載體一側(cè)，整個(gè)條料送進(jìn)的剛度不夠，送進(jìn)不順暢，將影響工件的制造精度。而排樣b為雙側(cè)載體，連接到工件的尾部，條料的剛性好，送進(jìn)順暢，同時(shí)采用雙側(cè)刃定距，條料的送進(jìn)步距精度高，有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，保證模具使用壽命。（1）條料寬度。零件展開(kāi)寬度Bmax=38.38mm，載體寬度5.5mm，工件寬度方向輪廓最大處廢料切除寬度為2.31mm，得到條料的寬度B＝38.38＋(5.5＋2.31)×2＝54mm。（2）步距的確定。間隙搭邊值通常是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的，在不影響產(chǎn)品質(zhì)量情況下盡量取小些。本設(shè)計(jì)中，考慮到模具制造和強(qiáng)度方面因素，工件之間的搭邊距離按以上分析，載體寬度5mm，外形沖裁最窄處2mm，取工件間搭邊值8.8mm，則步距S=工件排樣同一水平寬度+8.8=58.2+8.8=67（mm），工件在條料上的布置如圖4.5b）所示。（3）步距精度的計(jì)算。參照參考文獻(xiàn)[1]第336頁(yè)，多工位級(jí)進(jìn)模步距精度一般按如下經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行估算：（mm）式中——多工位級(jí)進(jìn)模步距對(duì)稱極限偏差值（mm）；——沿送料方向毛坯輪廓展開(kāi)尺寸的精度提高三級(jí)后的公差值，零件未標(biāo)注公差尺寸為一般尺寸，通常取IT12級(jí)，按工件長(zhǎng)度為58.2mm，查標(biāo)準(zhǔn)公差值為0.3mm，提高三級(jí)后公差值為0.074mm；——級(jí)進(jìn)模工位數(shù)，設(shè)計(jì)中工位數(shù)為6；——修正系數(shù)根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表19.6-1取。其中雙面間隙查參考文獻(xiàn)[2]表3-4得Zmin=0.100mm。見(jiàn)后面沖裁間隙的確定。通過(guò)上述一些列的工作，最后得到工件沖壓排樣圖4.7所示。圖4.7排樣圖（4）接刀點(diǎn)的確定。工件完整外形的成形需要經(jīng)過(guò)多次分段切除才能完成，各分段點(diǎn)即為工件的接刀點(diǎn)。由沖壓工位可知，設(shè)計(jì)中共有4處接刀點(diǎn)，其中都為圓角接刀，各接刀點(diǎn)的為位置如圖4.8所示。為了避免工件在沖裁過(guò)程中產(chǎn)生毛刺、帶料等不良現(xiàn)象，將接刀點(diǎn)設(shè)計(jì)為如圖4.9所示的形狀。圖4.8工件接刀點(diǎn)位置圖4.9接刀示意圖（5）凹模凸模刃口形狀的確定。由工件展開(kāi)圖可以知道，要完成工件的加工，需要將帶料上的余（廢）料沖裁掉，各工位沖裁掉余料的外部形狀即為凹模、凸模的刃口形狀；對(duì)于沖孔凸模，展開(kāi)圖中所取得計(jì)算值即為凸模刃口的形狀尺寸。對(duì)于工件內(nèi)外形狀不規(guī)則部分的沖裁，其中沖裁凸模。凹模叫做異形凸?；蛘弋愋伟寄！．愋伟寄；蛲鼓５娜锌谛螤顩](méi)有固定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在滿足工件外形的情況下刃口形狀可以自己確定，但必須考慮形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以利于材料的合理利用，同時(shí)要避免細(xì)長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)角處要盡量避免尖角，尖角處應(yīng)該用圓弧連接，以避免尖角處因應(yīng)力集中而使沖模裂開(kāi)的危險(xiǎn)。對(duì)于此設(shè)計(jì)中的材料，其最小圓角半徑的選取標(biāo)準(zhǔn)為：①落料部分：當(dāng)圓弧角大于或等于90°時(shí)，最小圓角半徑等于0.25t；當(dāng)圓弧角小于90°時(shí)，最小圓角半徑等于0.5t。②沖孔部分：當(dāng)圓弧角大于或等于90°時(shí)，最小圓角半徑等于0.3t；當(dāng)圓弧角小于90°時(shí)，最小圓角半徑等于0.6t。各凹模和凸模的刃口形狀如AutoCAD中的排樣圖檔所示。（6）帶料的定位方式。對(duì)于條料采用手工送料，選用雙側(cè)刃進(jìn)行粗定位，導(dǎo)正銷精確定位相結(jié)合的定位方式。（7）浮頂銷的布置。托料（浮頂）銷在排樣圖中分布在不與其他零件發(fā)生干涉的情況下，托料銷的分布應(yīng)該盡量均勻，以利于保證條料在沖壓時(shí)送進(jìn)順暢。在本設(shè)計(jì)中，工件的制造精度要求比較嚴(yán)格，同時(shí)工件在料帶的縱向尺寸比較大，且料帶比較長(zhǎng)、送進(jìn)步距較大，為了使送料順暢，不發(fā)生阻滯現(xiàn)象和在送進(jìn)過(guò)程中料帶浮起以及在初次送料時(shí)方便，料帶雙邊的第一個(gè)托料銷設(shè)計(jì)成長(zhǎng)方形，在長(zhǎng)度方向的尺寸為20mm，可使料帶在此導(dǎo)滑槽內(nèi)得到更好的導(dǎo)向和方便操作人運(yùn)送料，第一個(gè)托料銷與模具邊緣之間的距離一般為（5~20）mm，本設(shè)計(jì)中取18mm。在方形浮料銷后布置若干個(gè)圓形浮動(dòng)導(dǎo)料銷，以使沖壓過(guò)程中條料能過(guò)平穩(wěn)地送進(jìn)。

第五章沖壓力的計(jì)算和沖壓設(shè)備的確定5.1沖裁力的計(jì)算計(jì)算沖裁力的目的是為了選擇合適的壓力機(jī)，設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)?zāi)＞叩膹?qiáng)度。壓力機(jī)的噸位必須大于所計(jì)算的沖裁力，以適應(yīng)沖裁工藝的需求。沖裁力的計(jì)算公式為式中——沖裁力（N）；——材料的抗剪強(qiáng)度（MPa）；——沖裁周邊的總長(zhǎng)（mm）；——材料的厚度（mm）；——安全系數(shù)，是考慮到?jīng)_裁模模具刃口的磨損，凸模、凹模之間間隙的波動(dòng)，、潤(rùn)滑情況、材料力學(xué)性能與公差的變化等因數(shù)而設(shè)置的安全系數(shù)，一般取1.3。查閱相關(guān)手冊(cè)可以知道，普通碳素結(jié)構(gòu)鋼10號(hào)鋼的抗剪強(qiáng)度τb＝340MPa。在AutoCAD軟件中打開(kāi)排樣圖，異形孔輸入“area”命令，分別點(diǎn)選封閉圖形中各線段相接點(diǎn)（即沖裁刃口外形各點(diǎn)），即可計(jì)算出沖裁件的周邊長(zhǎng)度和切廢料部分的周邊長(zhǎng)度，圓孔應(yīng)輸入“l(fā)ist”命令來(lái)計(jì)算周長(zhǎng)。沖裁力計(jì)算數(shù)據(jù)如表5.1所列。表5.1沖裁力沖壓部位沖裁周邊長(zhǎng)度L/mm所需沖壓力F/NA處2個(gè)轉(zhuǎn)軸孔φ3.5mm229724B處2個(gè)導(dǎo)正孔φ4mm25.111094兩處側(cè)刃沖裁14059080C區(qū)外形沖裁307.3135827D區(qū)外形沖裁50.322233E處2個(gè)長(zhǎng)條形孔15970278F區(qū)外形沖裁8838896G處切舌12.85658H處切斷分離52210表2中總沖裁力。5.2彎曲力的計(jì)算影響彎曲力的因素很多，如材料的性能零件外形、彎曲外形、彎曲方法和模具結(jié)構(gòu)等。用理論公式計(jì)算不但復(fù)雜，而且不一定正確，因此，通常選用經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)其進(jìn)行計(jì)算。設(shè)計(jì)中有6個(gè)90°的L形彎曲，均屬于自由彎曲中的V形彎曲，設(shè)計(jì)中彎曲力的計(jì)算公式為式中——彎曲力（N）；——安全系數(shù)，取1.3；——彎曲部分的寬度（mm）；——彎曲件內(nèi)彎曲半徑（mm），在此設(shè)計(jì)中6處彎曲的內(nèi)半徑都為零；——材料的抗拉強(qiáng)度，工件的材料時(shí)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼10號(hào)鋼，查有關(guān)手冊(cè)可知道其抗拉強(qiáng)度為400MPa。設(shè)計(jì)中彎曲力的計(jì)算數(shù)據(jù)如表5.2所列。表5.2彎曲力彎曲部位彎曲寬度b/mm內(nèi)彎曲半徑r/mm所需彎曲力F/NI處彎曲1805616J處彎曲92028704G切舌處彎曲5.601747表3中總彎曲力。5.3壓凸包力的計(jì)算和沖裁力的影響因素一樣，影響壓凸包力的因素很多，如材料的性能、零件外形、凸包深度、模具結(jié)構(gòu)等，設(shè)計(jì)中壓凸包力的計(jì)算公式為式中——壓凸包力（N）；——凸包周長(zhǎng)（mm）；——材料的屈服強(qiáng)度（220MPa）；——材料的厚度（mm）；——安全系數(shù)，一般取1.3。通過(guò)計(jì)算得力是沿周長(zhǎng)將板料沖達(dá)屈服點(diǎn)所需的力。由上式計(jì)算得到的壓凸包力為在此設(shè)計(jì)中需要同時(shí)完成兩個(gè)凸包的沖壓成型，因此，所需要的沖壓力為以上結(jié)果的兩倍，即總沖凸包力為5.4卸料力、推料力、頂件力的計(jì)算影響卸料力、推料力和頂件力的因素很多，要精確計(jì)算是很困難的，實(shí)際生產(chǎn)中常用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算：卸料力推料力頂件力式中——沖裁力（N）；——同時(shí)梗塞在凹模內(nèi)的工件（或廢料）數(shù)，；——凹模洞口的直壁高度（mm）；——材料厚度（mm）；——卸料力、推料力、頂件力系數(shù)，料厚為1.0mm的鋼板材料，各系數(shù)見(jiàn)表5.3。表5.3卸料力、推料力、頂件力系數(shù)料厚t/mm1.00.050.0550.06因?yàn)楸灸＞卟捎脧椥孕读涎b置和下出料方式，所以不存在頂件力，卸料力和推料力兩項(xiàng)分別計(jì)算得：卸料力推料力因此，此設(shè)計(jì)中所需要的總的沖壓力為以上五項(xiàng)數(shù)據(jù)的總和：5.5沖壓設(shè)備的選取5.5.1設(shè)備類型的選擇設(shè)備類型的選擇要依據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量、工藝方法和性質(zhì)及沖壓件的尺寸、形狀與精度等要求來(lái)進(jìn)行。（1）根據(jù)沖壓件的大小進(jìn)行選擇。該工件屬于小型件，有一定的精度和剛度，工序有分離和彎曲成型，適合于選用普通開(kāi)式機(jī)械壓力機(jī)（不宜選用高速壓力機(jī)）。（2）根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量選擇。該工件屬于中小批量生產(chǎn)，選用開(kāi)式機(jī)械壓力機(jī)也合適。（3）考慮精度和剛度。在選用設(shè)備類型時(shí)，還應(yīng)充分注意到設(shè)備的精度與剛度。壓力機(jī)的剛度是由床身剛度、傳動(dòng)剛度和導(dǎo)向剛度三部分組成，如果剛度較差，則負(fù)載終了和卸載時(shí)模具間隙會(huì)發(fā)生很大變化，影響沖壓件的精度和模具壽命。模具的精度也有類似的問(wèn)題。尤其是在進(jìn)行校正彎曲、校形及整修這類工藝時(shí)更應(yīng)該選擇剛度與精度較高的壓力機(jī)。在這種情況下，板料的規(guī)格（如料厚波動(dòng)）應(yīng)該控制更嚴(yán)，否則，因設(shè)備過(guò)大的剛度和過(guò)高的精度反而容易造成模具和設(shè)備的超負(fù)荷損壞。考慮生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)有設(shè)備。考慮技術(shù)上的先進(jìn)性。5.5.2設(shè)備規(guī)格的選擇設(shè)備規(guī)格的選擇應(yīng)根據(jù)沖壓件的形狀大小、模具尺寸及工藝變形力等進(jìn)行。從模具往設(shè)備上安裝并能開(kāi)始工作的順序來(lái)考慮，其設(shè)備規(guī)格的主要參數(shù)有一下幾個(gè)：（1）行程。壓力機(jī)行程的大小，應(yīng)該保證坯料的方便放進(jìn)與零件的方便取出。（2）裝配模具的相關(guān)尺寸。壓力機(jī)的中作臺(tái)面尺寸應(yīng)大于模具的平面尺寸（一般是模具底板），還應(yīng)有模具安裝與固定的余地，但過(guò)大的余地對(duì)工作臺(tái)的受力不利；工作臺(tái)面中間孔的尺寸要保證漏料或順利安放模具頂出料裝置；大噸位壓力機(jī)滑塊上應(yīng)加工出T形槽（與壓力機(jī)工作臺(tái)板一樣），用于固定模具，而一般開(kāi)式壓力機(jī)滑塊上有模柄孔尺寸（直徑×高度），為兩件哈夫式加緊模柄用。（3）閉合高度。沖床的閉合高度是指滑塊處于下死點(diǎn)時(shí)，滑塊下平面至工作臺(tái)上平面間的開(kāi)檔空間尺寸。這個(gè)高度即為沖壓操作（主要是裝卸模具）的空間高度尺寸。顯然沖床的閉合高度要與模具的閉合高度相適應(yīng)。沖床的最大閉合高度要大于模具的閉合高于，最小閉合高度又要小于模具的閉合高度。（4）設(shè)備噸位。設(shè)備噸位代銷的選擇，首先要以沖壓加工工藝所需要的變形力為前提。要求設(shè)備的名義壓力要大于所需的變形力，而且，還要有一定的力量?jī)?chǔ)備，以防萬(wàn)一。例如，某道沖壓工序的工藝變形力為Fmax，那么，選擇的設(shè)備噸位一般大于等于1.3Fmax。從提高設(shè)備的工作剛度、沖壓件的精度及延長(zhǎng)設(shè)備的壽命的觀點(diǎn)出發(fā)，要求設(shè)備容量有較大的剩余。上述設(shè)備噸位的選擇原則，對(duì)于沖裁、彎曲等工序的實(shí)現(xiàn)已經(jīng)不存在什么問(wèn)題了。本設(shè)計(jì)中的針槽沖壓件沒(méi)有拉深，因此不用再考慮壓力機(jī)的許用力——行程曲線。初選壓力機(jī)：選公稱壓力為630KN（JB23-63）的標(biāo)準(zhǔn)型開(kāi)式壓力機(jī)，壓力機(jī)的技術(shù)參數(shù)如表5.4所列。表5.4JB23-63型開(kāi)式壓力機(jī)基本參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)公稱壓力/KN630工作臺(tái)尺寸/mm前后570滑塊行程/mm100左右860滑塊行程次數(shù)/min40工作臺(tái)孔尺寸/mm前后310最大封閉高度/mm400左右450閉合高度調(diào)節(jié)量/mm80直徑400滑塊中心距床身距離/mm310模柄孔尺寸/mm直徑50立柱間距/mm420深度70墊板厚度/mm80滑塊底面尺寸/mm前后360床身最大可傾角25°左右4005.6壓力中心的確定沖壓力合力的作用點(diǎn)稱為模具的壓力中心。模具的壓力中心應(yīng)該通過(guò)壓力機(jī)滑塊的中心線。對(duì)于有模柄的沖壓模具來(lái)說(shuō)，需要使壓力中心通過(guò)模柄的中心線。否則，沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊導(dǎo)和模具導(dǎo)向部分不正常磨損，還會(huì)使合理間隙得不到保證，從而影響工件質(zhì)量和降低模具壽命甚至損壞模具。在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常出現(xiàn)沖壓模具壓力中心在沖壓過(guò)程中發(fā)生變化的情況，或者由于沖壓件的形狀特殊，從模具結(jié)構(gòu)角度考慮，不宜于使壓力中心與模柄中心線相重合的情況，應(yīng)該注意壓力中心的偏移不致超出壓力機(jī)允許的范圍，即長(zhǎng)度方向≤L/6，寬度方向≤B/6。由于工件的沖裁和彎曲工序比較多，每道工序的外形復(fù)雜，因此可以考慮用解析法進(jìn)行計(jì)算。先分別計(jì)算出每個(gè)工位的壓力中心，然后計(jì)算出總的壓力中心。5.6.1各工位壓力中心的計(jì)算對(duì)于多凸模沖裁時(shí)壓力中心，根據(jù)理論力學(xué)，對(duì)于平衡力系，合力對(duì)軸的力矩等于各分力對(duì)同軸力矩之和，總壓力中心的計(jì)算公式為由于該沖壓件為左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，為了方便計(jì)算和測(cè)量，各個(gè)沖壓部位壓力中心均以排樣圖右邊側(cè)刃端部線與板料中心線相交的點(diǎn)為原點(diǎn)，向左和向上分別為x和y的正方向其中規(guī)則幾何圖形如圓、折彎的壓力中心在其幾何中心點(diǎn)上，各個(gè)沖壓部位的壓力中心坐標(biāo)計(jì)算數(shù)據(jù)如表5.5、表5.6、表5.7所列。表5.5沖裁區(qū)壓力中心坐標(biāo)沖壓部位沖裁周邊長(zhǎng)度L/mm所需沖壓力F/NA處2個(gè)轉(zhuǎn)軸孔φ3.5mm2297245.250B處2個(gè)導(dǎo)正銷φ4mm25.11109428.250兩處側(cè)刃沖60C區(qū)外形沖裁307.313582789.430D區(qū)外形沖裁50.322233124.750E處2個(gè)長(zhǎng)條形650F區(qū)外形沖裁8838896195.470G處切舌12.85658186.80H處切斷分離52210345.50表5.6彎曲區(qū)壓力中心坐標(biāo)彎曲部位彎曲寬度b/mm所需彎曲力F/NI處彎曲185616257.10J處彎曲9228704300.80G切舌處彎曲5.61747186.80表5.7壓凸包中心坐標(biāo)沖壓部位凸包周長(zhǎng)L/mm所需沖壓力F/NI處兩個(gè)凸包11.33232總壓力中心的計(jì)算將上述相關(guān)數(shù)據(jù)代入公式得沖壓模的壓力中心如圖5.1所示。圖5.1沖裁部位與壓力中心位置

第六章沖裁間隙刃口尺寸的確定6.1凸、凹模間隙的確定理論及生產(chǎn)實(shí)踐證明，間隙值的大小，分布均勻與否，對(duì)沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度、沖裁力和模具壽命有直接的影響。常用的沖裁間隙確定方法有理論確定法和經(jīng)驗(yàn)確定法，在現(xiàn)場(chǎng)模具的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中通常用經(jīng)驗(yàn)確定模具的沖裁間隙。經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式為式中Z——合理沖裁間隙（mm）；t——板料厚度（mm）；m——系數(shù)，與料厚及材料性質(zhì)有關(guān)，m通常為料厚的百分之幾。沖裁間隙系數(shù)如表6.1所列。表6.1沖裁間隙系數(shù)材料抗拉強(qiáng)度/MPa間隙類別ⅠⅡⅢ低碳鋼08F、10F、10、20、Q235-A≥210~4006~1414~2020~25中碳鋼45、不銹鋼1Cr18Ni9Ti≥210~4007~1616~2222~30高碳鋼T8A、T10A、65Mn≥210~40016~2424~3030~36由于理論計(jì)算法在生產(chǎn)中使用不方便，常用查表法來(lái)確定間隙值，通過(guò)查參考文獻(xiàn)[2]表3-4得，10號(hào)鋼在厚度為1.0mm時(shí)，。6.2凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算（1）A是φ3.5轉(zhuǎn)軸的沖孔凸模，查參考文獻(xiàn)[1]表19.1-9、19.1-10得δp=0.020、δd=0.020、x=0.75。（2）B是φ4.0導(dǎo)正孔的沖孔凸模，查參考文獻(xiàn)[1]表19.1-9、19.1-10得δp=0.020、δd=0.020、x=0.75。（3）F是長(zhǎng)條孔的沖孔，根據(jù)其長(zhǎng)度38.5mm，寬度1.5mm，查參考文獻(xiàn)[1]表19.1-9、19.1-10得長(zhǎng)度方向δp=0.020、δd=0.030、x=0.5，寬度方向δp=0.020、δd=0.020、x=0.75。（4）G是切舌處的沖孔凸模，查參考文獻(xiàn)[1]表19.1-9、19.1-10得δp=0.020、δd=0.020、x=0.75。其他所有的沖裁凸、凹模刃口尺寸可按上述的計(jì)算原則進(jìn)行，在此不再贅述，具體尺寸可見(jiàn)零件圖。

第七章模具總體結(jié)構(gòu)和主要零件的設(shè)計(jì)7.1模具總體結(jié)構(gòu)的確定級(jí)進(jìn)模的模架設(shè)計(jì)為七塊模板的形式，用內(nèi)導(dǎo)柱和外導(dǎo)柱相結(jié)合的導(dǎo)向方式，模具總體結(jié)構(gòu)圖如圖7.1所示。圖7.1模具總體結(jié)構(gòu)圖級(jí)進(jìn)模主要由上模座1、凸模墊板2、凸模固定板3、卸料板4、凹模板5、凹模墊板6、下模座7等骨架零件和定位零件、緊固零件、工作零件等組成。各模板的固定方式：用內(nèi)六角螺釘A固定上模座、凸模墊板、凸模固定板；用內(nèi)六角螺釘B固定下模座、凹模墊板、凹模板。模板的精確定位方式：用定位銷D對(duì)上模座、凸模固定板進(jìn)行精確定位；用定位銷E對(duì)凹模板、下模座進(jìn)行精確定位。凹模與凸模鑲件通常選用內(nèi)六角緊固螺釘固定，在模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、結(jié)構(gòu)非常擁擠的時(shí)候，在實(shí)際中多采用掛鉤固定的形式，在加工中，掛鉤高度通常為3mm，厚度為（0.5~1）mm，即可滿足強(qiáng)度要求。為了保證導(dǎo)向精度，采用內(nèi)導(dǎo)柱和外導(dǎo)柱結(jié)合的導(dǎo)向方式，同時(shí)為了彌補(bǔ)外導(dǎo)柱的導(dǎo)向精度的不足和保證卸料板的導(dǎo)向精度，使上下模合模時(shí)更加精確，延長(zhǎng)模具使用壽命，內(nèi)導(dǎo)柱可設(shè)計(jì)成對(duì)卸料板和凹模板同時(shí)導(dǎo)向的形式，如圖7.1所示的外導(dǎo)柱G和外導(dǎo)套F，內(nèi)導(dǎo)柱H及內(nèi)導(dǎo)套I、J。圖7.1反映了此模具設(shè)計(jì)的大體結(jié)構(gòu)及安裝布置方式。7.2模具材料的選取冷沖模材料的選用要根據(jù)沖模使用條件進(jìn)行，若選材不當(dāng)，即使有很好的熱處理，也不能獲得優(yōu)異的性能和高的耐用度。因此選擇材料時(shí)，必須遵循下述原則：要選擇淬透性良好的材料，這是為了使其在淬火后能獲得較均勻表面硬度和應(yīng)力狀態(tài)，以避免開(kāi)裂或變形，這樣能保證而成立后外硬內(nèi)韌；要選用耐回火性好的材料，由于冷沖模工作時(shí)和被加工材料發(fā)生強(qiáng)烈的擠壓，尤其是加工不銹鋼材料時(shí)會(huì)形成很高的溫度，這就要求沖模材料本身要具有較高的耐回火性，也就是在一定溫度下保持硬度的能力；要選擇熱處理變形小的材料；要根據(jù)產(chǎn)品批量選擇沖模材料，生產(chǎn)批量大時(shí)，應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)合金鋼制造；要根據(jù)沖裁精密程度選擇材料；要根據(jù)沖模零件作用選擇材料?？傊?，在選用沖模用鋼材時(shí)，既要考慮材料的性能，又要考慮沖模的成本，兩者要綜合分析，進(jìn)行選用。查《沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》，結(jié)合經(jīng)濟(jì)和用戶要求：在此設(shè)計(jì)中凸模材料選用CrWMn，熱處理硬度（58~62）HRC；凹模鑲件材料選用Cr12MoV，熱處理后硬度（58~62）HRC。其他工藝輔助零件材料的選用及熱處理要求見(jiàn)后面模具設(shè)計(jì)的內(nèi)容。7.3工作零件的設(shè)計(jì)7.3.1A、B、E、G凸模的設(shè)計(jì)A、B、E、G都是沖孔小凸模，通常采用加大固定部分直徑、縮短刃口部分的軸向長(zhǎng)度的措施來(lái)保證小凸模的強(qiáng)度和剛度。當(dāng)工作部分和固定部分直徑相差太大時(shí)，可以設(shè)計(jì)多臺(tái)階結(jié)構(gòu)。各臺(tái)階過(guò)度部分必須用圓弧光滑連接，不允許有刀痕（防止產(chǎn)生刮傷或毛刺）。對(duì)于特小的凸?？梢圆捎帽Ｗo(hù)結(jié)構(gòu)。卸料板還必須起到導(dǎo)向作用，以消除側(cè)壓力對(duì)凸模的影響。（1）A凸模的結(jié)構(gòu)。A為沖制轉(zhuǎn)軸孔的沖孔凸模，沖孔直徑3.5mm，沖壓原材料的厚度是1.0mm的薄板料，屬于中型凸模，由于本設(shè)計(jì)中的凸模比較長(zhǎng)，為提高凸模剛度，延長(zhǎng)模具使用壽命，將此凸模設(shè)計(jì)成加強(qiáng)形式，其刃口尺寸由計(jì)算確定。光滑過(guò)渡部分圓弧半徑取R=5mm，其固定端臺(tái)階的高度取5mm，導(dǎo)向部分與模板的配合為H7/h6，材料選用CrWMn，熱處理至（58~62）HRC。（2）A凸模長(zhǎng)度的確定。冷沖模國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)凸模的長(zhǎng)度已經(jīng)系列化，長(zhǎng)度L（mm）30、32、36、38、40、42、45、48、50、58、60、65、70、80、90、100，其中40~65是最常用的，但實(shí)際設(shè)計(jì)匯總不能完全顧慮系列化尺寸，很多時(shí)候還需要進(jìn)行自行設(shè)計(jì)。凸模長(zhǎng)度主要根據(jù)凸模結(jié)構(gòu)，并考慮修模量、入模深度、安全距離和裝配要求來(lái)確定。當(dāng)按照沖壓模具典型組合標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選用時(shí)，可以選取標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，否則必須自行計(jì)算。凸模高度計(jì)算公式為式中——凸模的高度（mm）；——固定板的厚度（mm）；——卸料板厚度（mm）；——材料厚度（mm）；——沖裁中凸模進(jìn)入凹模的深度（mm）；——沖裁時(shí)固定板和卸料板之間的最小安全距離（mm）。ΔH1值根據(jù)料厚來(lái)確定，設(shè)計(jì)中料厚為1.0mm，參考文獻(xiàn)[1]表20.1-8得ΔH1=（0.5~2）mm，設(shè)計(jì)中將其定為1mm，即可滿足設(shè)計(jì)要求。ΔH2通常取（15~20）mm?？紤]凸模的剛度問(wèn)題所以不宜做得太長(zhǎng)，根據(jù)實(shí)際情況安全距離取10mm（今后刃磨長(zhǎng)度也足夠了）。則凸模的高度為凸模結(jié)構(gòu)形狀如圖7.2所示。圖7.2A凸模結(jié)構(gòu)形狀A(yù)凸模強(qiáng)度和剛度校核。由于凸模頭部直徑為3.5mm，板料厚度為1mm，而且已做成加強(qiáng)形式，不屬于小凸模范疇，凸模的強(qiáng)度和剛度是足夠的，沒(méi)有必要進(jìn)行校核。B凸模的結(jié)構(gòu)形狀與A凸模相似，只是刃口部分尺寸不同，通過(guò)計(jì)算確定，B凸模的刃口尺寸為。E凸模是沖制長(zhǎng)條形孔的，由于孔的寬度較窄，而凸模長(zhǎng)度又較長(zhǎng)，為保證其強(qiáng)度和剛度，采用加強(qiáng)形式，為便于加工，凸模采用穿插的銷釘掛住，其結(jié)構(gòu)形狀如圖7.3所示。圖7.3E凸模結(jié)構(gòu)形狀G凸模是切舌凸模，其頭部為D字形，由于頭部尺寸較小，為保證其強(qiáng)度和剛度，設(shè)計(jì)成加強(qiáng)形式。由于切舌是包含沖裁和彎曲的工序，因彎曲凸模要深入凹模一定深度，且彎曲凸模要有圓角，因此該凸模的長(zhǎng)度要比沖孔凸模的長(zhǎng)，此處設(shè)計(jì)為67mm，其具體結(jié)構(gòu)形狀如圖7.4所示。圖7.4切舌凸模J結(jié)構(gòu)形狀7.3.2沖孔A、B、E、G凹模的設(shè)計(jì)A、B、E、G都是沖孔小凹模，為了便于維修，這些小凹模全部設(shè)計(jì)成鑲件的形式，凹模鑲件的材料選用Cr12MoV，熱處理后硬度為（58~62）HRC。凹模刃口尺寸也按相應(yīng)凸模刃口尺寸放大一個(gè)雙邊間隙。鑲件為了便于制造，異形凹模內(nèi)外形狀全部采用線切割一次切割成型（先切刃口尺寸，后切外形固定尺寸），線切割的穿絲孔采用電火花穿孔機(jī)打孔。凹模鑲件的外形。凹模鑲件的形狀可根據(jù)強(qiáng)度及安裝要求來(lái)確定，但需要考慮以下方面：①凹模鑲件的邊緣和凹模刃口邊緣的距離不小于3mm。②鑲件的外形各邊的交接處要設(shè)置R圓角，通常取R=2mm，以方便修模和安裝，鑲件的四個(gè)R角的大小至少有一個(gè)和其他三個(gè)不一樣（或有一處為倒角），以防止鑲件裝反，的作用。③各鑲件的外形最好設(shè)計(jì)成不同的形狀，以防止在裝配時(shí)裝錯(cuò)的作用，即設(shè)計(jì)為具有防錯(cuò)性。④鑲件的外形尺寸盡量設(shè)計(jì)為整數(shù)，有利于在加工中保證尺寸精度，在空間不允許的情況下，同時(shí)為了保證刃口的強(qiáng)度，可以在凹模刃口尺寸的基礎(chǔ)上放大單邊厚度值得到鑲件外形尺寸。為減小模板尺寸，凹模鑲件可適當(dāng)集成。（2）鑲件與凹模板的固定形式。為了節(jié)省材料、減少機(jī)加工量和縮小占用模板的空間，采用掛鉤固定，具體可見(jiàn)凹模鑲件零件圖。由于A、B孔尺寸不大，選用標(biāo)準(zhǔn)的圓凹模，選用B型的圓凹模，凹模安裝固定部分直徑為10mm，如圖7.5所示。圖7.5圓凹模A、B形狀由于切舌處與長(zhǎng)條孔之間的距離較近，為方便設(shè)計(jì)，將切舌凹模與沖長(zhǎng)條孔凹模集成到一起，如下圖7.6所示。圖7.6切舌與沖孔集成凹模7.3.3沖裁外形C區(qū)、D區(qū)及F區(qū)的凸模凹模的設(shè)計(jì)由工件的排樣圖可知，C、D、F區(qū)都是沖裁工件的外形，此工件有四處需要折彎，因此在折彎之前必須預(yù)先沖裁出工件的外形，設(shè)計(jì)時(shí)按照以凸模為基準(zhǔn)，凹模根據(jù)凸模配作的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。由模具的整體結(jié)構(gòu)圖可知，凸模固定在凸模固定板上，凸模長(zhǎng)度與前面沖孔凸模A、B、E相同，均為66mm。凸模的固定方式。凸模的固定方式有很多，常用的有：①采用M5以上的內(nèi)六角螺釘固定；②異形凸模用掛鉤（圓凸模用臺(tái)肩）固定；③用帶墊圈的緊固螺釘固定；④用銷釘固定；⑤用楔塊和螺釘固定。若凸模的尺寸大小允許，則優(yōu)先選用內(nèi)六角螺釘固定，否則用其它方式固定。C、D、F都是異形凸模，其中D凸模的尺寸稍微大點(diǎn)，比較適合用螺釘固定，經(jīng)過(guò)畫(huà)圖比較確定用M5的螺釘剛好合適，所以此凸模采用內(nèi)六角螺釘固定，而凸模C和F都是狹長(zhǎng)型的，不宜采用螺釘固定，為方便加工，凸模都做成直通式的，采用銷釘固定固定。在設(shè)計(jì)中，凸模與固定板是采用H7/m6的配合形式，為節(jié)省材料，在一塊厚為66mm的淬火模具鋼板上用線切割切出所有異形沖裁凸模，然后在端部打φ4mm的銷釘孔，插入銷釘掛在凸模固定板上。凸模外形如圖7.7所示。圖7.7凸模C、D、E外形凹模鑲件C及F的設(shè)計(jì)。凹模的刃口形狀與凸模的刃口形狀相似，凹模刃口比凸模刃口大了一個(gè)雙邊間隙0.1mm。由于C區(qū)于D區(qū)沖裁布置在一個(gè)工位上，且相距比較近，為保證凹模強(qiáng)度，將C、D沖裁凹模鑲件做成一個(gè)整體叫凹模鑲件C。在設(shè)計(jì)中為了便于加工和節(jié)省貴重模具材料，凹模設(shè)計(jì)為鑲件結(jié)構(gòu)，凹模鑲件采用掛鉤固定，根據(jù)排樣圖的刃口形狀，在厚度為32.5mm的淬火模具鋼板上用線切割加工出相應(yīng)的刃口尺寸和鑲件的外形，同時(shí)留出掛鉤長(zhǎng)度和厚度方向尺寸，掛鉤高度方向剩余量經(jīng)過(guò)線切割后利用磨削加工去除。凹模鑲件如圖7.8所示。圖7.8凹模鑲件C、F外形以上各字母編號(hào)與第3章對(duì)工件沖裁區(qū)劃分的編號(hào)相一致，各凸模、凹模與各沖壓區(qū)一一對(duì)應(yīng)。7.3.4切斷凸、凹模的設(shè)計(jì)凸模H是切斷凸模，此凸模裁剪區(qū)為以直線，只需剪斷工件尾部的載體即可，為保證工件質(zhì)量，最后切斷處設(shè)計(jì)成先用卸料板將工件壓緊，然后剪斷尾部連接處的形式（如圖7.9所示），當(dāng)卸料板離開(kāi)后，工件就會(huì)翻轉(zhuǎn)落下，一個(gè)完整的工件即被沖制出來(lái)。為使沖裁刃口更鋒利，降低沖裁力，同時(shí)可以減少?zèng)_裁時(shí)對(duì)載體的彎曲作用，將切斷凸模的刃口設(shè)計(jì)成斜刃形式。由于切斷處凹模為懸臂形式，伸入工件內(nèi)側(cè)，空間有限，為保證凹模強(qiáng)度，此處的凹模不采用鑲件，直接在凹模板上加工刃口，切斷處的要求不高，沖裁力比較小，對(duì)模具使用壽命不會(huì)產(chǎn)生影響。此凸模較小，采用臺(tái)階固定，凸模材料選用CrWMn，熱處理硬度58~62HRC。凸、凹模間的間隙應(yīng)取小些，在設(shè)計(jì)中取料厚的5%為0.05mm。凸模形狀如圖7.10所示。圖7.9切斷凸、凹模形式圖圖7.10切斷凸模外形7.3.5彎曲凸模和凹模的設(shè)計(jì)將金屬板料毛坯、型材或管材按照一定的曲率或角度進(jìn)行變形從而得到一定角度和形狀零件的沖壓工序叫彎曲。通過(guò)工件的工藝性分析可知：工件有四處彎曲，都屬于自由彎曲。工件的彎曲屬于薄板料彎曲，將彎曲凸模設(shè)計(jì)為如零件圖所示的形狀。彎曲凸模、凹模J的設(shè)計(jì)。J處為向下的自由彎曲，彎曲在前工序中已沖裁出工件的外形。由于在彎曲時(shí)凸模是單側(cè)受力，為保證凸模的剛度，將凸模設(shè)計(jì)成帶靠山的形式，在彎曲之前，靠山先入模，在此設(shè)計(jì)中靠山高度取1.5mm。由于彎曲凸模尺寸較小，形狀簡(jiǎn)單，都是方形結(jié)構(gòu)，因此采用臺(tái)肩固定形式，臺(tái)肩高度為5mm。彎曲邊的寬度為9mm，在彎曲邊高度比較小的沖模設(shè)計(jì)中，凸模的入模深度一般與彎曲邊高度相等。圓角半徑通常根據(jù)材料的厚度t選取：當(dāng)t<2mm時(shí)r=(3~6)t當(dāng)t=(2~4)mm時(shí)r=(2~3)t當(dāng)t>4mm時(shí)r=2t在此設(shè)計(jì)中材料厚度為t=1.0mm，取凸模圓角半徑為r=3t=3mm。①?gòu)澢鼓８叨扔?jì)算?？蓞⒄蘸夏顟B(tài)下凹模平面到凸模固定板上平面的長(zhǎng)度加彎曲時(shí)入模深度，即可得凸模高度：H=合模時(shí)下凹模平面至凸模固定板上平面之間的距離+彎曲模入模深度+彎曲模圓角半徑=65+3+3=71mm。凹模和凸模之間間隙的確定，查參考文獻(xiàn)[1]，凸、凹模單邊間隙c一般按一下公式進(jìn)行計(jì)算：式中c——彎曲凸、凹模單邊間隙（mm）；t——工件材料厚度；Δ——工件材料厚度正偏差；x——間隙系數(shù)，當(dāng)材料厚度為1.0mm時(shí)，x取0.05，但是當(dāng)工件精度要求較高時(shí)，其間隙可以適當(dāng)縮小，取c=t=1.0mm。凸模形狀如圖7.11所示。圖7.11彎曲凸模J外形②彎曲凹模的設(shè)計(jì)。由于工件材料為10號(hào)鋼，塑性較好，彎曲力比較小，能滿足內(nèi)彎曲半徑為零的要求，此外彎曲凹模的磨損比沖裁的磨損要小得多，因此彎曲凹模直接在凹模板上進(jìn)行加工。凹模加工成通孔，以便于線切割。具體的凹模形狀見(jiàn)零件圖。彎曲凸模、凹模K的設(shè)計(jì)。與J處彎曲類似，K處也是直角彎曲，K是彎曲工件的兩側(cè)，此處彎曲寬度邊寬度為46mm，彎曲邊高度為9mm，由于兩邊同時(shí)彎曲，為使彎曲時(shí)工件不發(fā)生滑移，在彎曲之前先插入導(dǎo)正銷進(jìn)行導(dǎo)正。由于彎曲凸模K也是受側(cè)向力，為保證其剛性，凸模也設(shè)計(jì)成靠山形式，其中靠山高度2mm，該凸模的長(zhǎng)度與凸模J的長(zhǎng)度一樣，圓角半徑也一樣。其結(jié)構(gòu)形式如圖7.12所示。凹模的設(shè)計(jì)與彎曲凹模J類似。圖7.12K處彎曲凸、凹模結(jié)構(gòu)示意圖7.3.6壓凸包凸、凹模的設(shè)計(jì)該工件上有兩個(gè)一樣的凸包，凸包較小，凸出高度也不大，只有0.6mm，材料的塑性較好，容易成型，由于該凸包外形要求不高，為便于加工，凸包凹模不采用與凸包一樣的外形，為便于加工只是在上面打一小孔。其結(jié)構(gòu)如圖7.13所示。圖7.13壓凸包結(jié)構(gòu)示意圖由于凸模頭部較小，直徑只有1mm，為保證其強(qiáng)度和剛度，采用加強(qiáng)形式，頭部采用臺(tái)肩固定，凸模高出凹模板0.6mm，凹模板厚度為32mm，因此凸模長(zhǎng)度為32.6mm。凹模外形設(shè)計(jì)為圓柱形，用凸模固定板固定，其長(zhǎng)度為模具閉合時(shí)卸料板下表面到凸模固定板上表面的距離，因此為64mm。凸模、凹模如圖7.14所示。圖7.14壓凸包凸模、凹模形狀7.4帶料定位部分的設(shè)計(jì)7.4.1側(cè)刃結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)由于本模具設(shè)計(jì)為手工送料，為控制每一步的送進(jìn)步距，需采用側(cè)刃對(duì)條料進(jìn)行粗定位。由于本設(shè)計(jì)的步距為67mm，比較長(zhǎng)，沒(méi)有可選的標(biāo)準(zhǔn)側(cè)刃，因此需要自行設(shè)計(jì)側(cè)刃，側(cè)刃設(shè)計(jì)為與標(biāo)準(zhǔn)ⅡB型的側(cè)刃的加長(zhǎng)形式，材料選用T10A，側(cè)刃寬度設(shè)計(jì)為8mm，由于側(cè)刃也是單側(cè)受力，為保證其沖裁間隙，也設(shè)計(jì)成帶靠山的形式。側(cè)刃的固定形式與異形凸模一樣，也采用銷釘固定，其的形狀結(jié)構(gòu)如圖7.15所示。圖7.15側(cè)刃外形側(cè)刃也是屬于沖裁，為保證沖裁質(zhì)量，節(jié)省貴重模具鋼，便于以后的修模，側(cè)刃凹模也采用鑲件，凹模厚度取3mm即可保證強(qiáng)度要求。由于側(cè)刃只是單側(cè)沖裁，其寬度方向的孔比較大，因此側(cè)刃凹模的寬度方向不需要加寬漏料孔，只需在長(zhǎng)度方向加寬即可，其結(jié)構(gòu)形式如圖7.16所示。圖7.16側(cè)刃凹模形狀圖圖7.17側(cè)刃擋塊結(jié)構(gòu)形式由于結(jié)構(gòu)限制，側(cè)刃擋塊也不能選用標(biāo)準(zhǔn)件。為使條料浮起后擋塊要高出凹模板一定距離，本設(shè)計(jì)中擋塊高度取50。擋塊選用T10A材料，與凹模的固定方式一樣，采用掛鉤固定，如圖7.17所示。7.4.2導(dǎo)正銷的設(shè)計(jì)在級(jí)進(jìn)模的沖壓過(guò)程中，導(dǎo)正銷在其它定位機(jī)構(gòu)的配合下，先于凸模插入帶料已沖制的導(dǎo)正孔中，對(duì)帶料進(jìn)行精確定位，一般緊挨沖孔（導(dǎo)正孔）工位后就應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)正。該工件上已設(shè)計(jì)出兩個(gè)φ4的工藝孔，該孔在整個(gè)成型過(guò)程中都保持與帶料在一個(gè)平面上，因此可以用該孔來(lái)作為導(dǎo)正孔。這兩個(gè)φ4的孔在第一工位已沖制出，由于該工件只有尾部留有載體，為保證沖壓過(guò)程中的平穩(wěn)性，保證制件的精度，在之后的每一工位（切斷工位除外）都設(shè)置兩個(gè)導(dǎo)正銷。導(dǎo)正銷固定在凸模固定板上，頭部直徑為4mm，由于導(dǎo)正銷較長(zhǎng)，中間部分起加強(qiáng)作用直徑設(shè)計(jì)為6mm，導(dǎo)正銷高度設(shè)計(jì)為75mm，其結(jié)構(gòu)形式如圖7.18所示。圖7.18導(dǎo)正銷結(jié)構(gòu)形式7.4.3托料銷的設(shè)計(jì)托料銷的主要作用是托舉帶料，保持送料的順暢，對(duì)帶料進(jìn)行粗定位，同時(shí)還能起到一定的卸料作用。托料銷在自由狀態(tài)下高度應(yīng)盡量小些，以提高定位精度和送料的穩(wěn)定性。但在設(shè)計(jì)其高度時(shí)必須考慮到：托舉帶料的高度必須大于工件最低點(diǎn)到凹模板最高點(diǎn)的高度。根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，托料銷設(shè)計(jì)的相關(guān)計(jì)算如下：導(dǎo)向槽高h(yuǎn)=t+（0.6~1.0）h=1.0+0.6=2mm托料銷頭部高度C=1.5~3.0本設(shè)計(jì)取C=3.0mm卸料板讓位孔深度A=C+