機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(倒裝復(fù)合沖裁模設(shè)計)

前言在模具設(shè)計前必須對沖裁模進(jìn)行全面分析，然后結(jié)合模具結(jié)構(gòu)特點和沖壓件的成形工藝性來確定該沖裁模的成形工藝過程。另外在沖裁模中，合理間隙的取值也非常重要，它直接影響沖裁件的斷面質(zhì)量和尺寸精度，這就對模具設(shè)計的合理性、模具的制造技術(shù)和制造要求都提出了很大的挑戰(zhàn)。根據(jù)設(shè)計的制件形狀，在本次設(shè)計中采用倒裝復(fù)合模來加工。復(fù)合模的結(jié)構(gòu)特點是具有一個既是落料凸模，又是沖孔凹模的凸凹模。而在另一方，那么裝著凸模和凹模，當(dāng)上、下模兩局部嵌合時，就能同時完成沖孔與落料，因此它不存在連續(xù)模沖壓時的定位誤差的問題。倒裝復(fù)合模要求精度高、使用壽命長，其模具的主要工作零件常采用高強(qiáng)度高合金工具鋼、高速鋼或硬質(zhì)合金等材料來制造，加工方法常采用慢走絲線電極電加工和成削磨削。復(fù)合模還必須有自動送料裝置，才能實現(xiàn)自動沖壓，提高生產(chǎn)率，并減少了手工送料的誤差，提高經(jīng)濟(jì)效益。送料誤差以及能否及時地從凸模上排除工件，往往是造成復(fù)合模損壞的主要原因。因此對造價昂貴的級進(jìn)模，還必須帶有高精度的誤差檢測裝置。在多工位自動倒裝復(fù)合模中，由于凸模通常很精細(xì)，必須加以精確導(dǎo)向和保護(hù)，因而要求卸料板能對凸模提供導(dǎo)向和保護(hù)功能。卸料板上相應(yīng)的孔必須采用高精度加工，其尺寸及相互位置必須準(zhǔn)確無誤。在沖壓過程中的運(yùn)動必須高度平穩(wěn)，因此對卸料板還要有導(dǎo)向保護(hù)措施。在設(shè)計的過程中，主要是對落料、沖孔等一些方面的分析。通過查閱各種資料，得到一些相關(guān)的數(shù)據(jù)。同時在設(shè)計中還有大量的各種力的計算，不但了解了一些新的理論知識，而且還穩(wěn)固和加深我已學(xué)過的理論知識，提高綜合分析和解決工程實際問題的能力。隨著時代的進(jìn)步，現(xiàn)代各先進(jìn)工業(yè)化的國家的在沖壓生產(chǎn)方面都是十分興旺的。在我國的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程中，沖壓生產(chǎn)仍占有重要的地位。相信在以后的開展中，模具以及沖壓設(shè)備等會隨著科學(xué)技術(shù)的開展而不斷開展。第一章模具設(shè)計沖壓工藝是通過沖壓模具來實現(xiàn)的，因此做好模具設(shè)計是沖壓工藝的一項關(guān)鍵的工作。模具設(shè)計主要是確定模具的類型、結(jié)構(gòu)和模具零件的選用、設(shè)計與計算等。1、沖模的分類沖壓件的品種、式樣很多，導(dǎo)致沖模的類型多種多樣。按工序性質(zhì)可分為落料模、沖孔模、切斷模、整修模、彎曲模、拉深模、成形模等。按工序組合程度可分為單工序模、級進(jìn)模和復(fù)合模。但工序模：在一副模具中只完成一個工序。如落料模、沖孔模、彎曲模、拉深模等。級進(jìn)模：在一次行程中，在一副模具的不同位置上完成不同的工序。因此對工件來說，要經(jīng)過幾個工位即幾個行程才能完成。而對模具來說，那么每一次行程都能沖出一個制件。所以級進(jìn)模生產(chǎn)率相當(dāng)高。復(fù)合模：在一次行程中,在一副模具的同一個位置上,能完成兩個以上工序。因此復(fù)合模沖壓出的制件的精度較高,生產(chǎn)率也高。按導(dǎo)向方式可分為無導(dǎo)向的開式模。有導(dǎo)向的導(dǎo)板模、導(dǎo)柱模等。按卸料方式可分為剛性卸料模、彈性卸料模等。按送料、出件及排除廢料的方式可分為手動模、半自動模、自動模等。按凸、凹模的材料可分為硬質(zhì)合金模、鋅基合金模、薄板模、鋼帶模、聚氨酯橡膠模等。2、沖模零件的分類凡屬模具，無論其結(jié)構(gòu)形式如何，一般都是有固定和活動兩局部組成、固定局部是用壓鐵、螺栓等緊固件固定在壓力機(jī)的工作臺面上，稱為下模；活動局部一般固定在壓力機(jī)的滑塊上，稱為上模；上模隨著滑塊作上下往復(fù)運(yùn)動，從而進(jìn)行沖壓工作。一套模具根據(jù)其復(fù)雜程度不同，一般都有數(shù)個、數(shù)十個甚至更多的零件組成。但無論其復(fù)雜程度如何，或是哪一種結(jié)構(gòu)形式,根據(jù)模具零件的作用又可以分成五個類型的零件。1〕、工作零件是完成沖壓工作的零件,如凸模、凹模、凸凹模等。2〕、定位零件這些零件的作用是保證送料時有良好的導(dǎo)向和控制送料的進(jìn)距,如擋料銷、定距側(cè)刀、導(dǎo)正銷、定位板、導(dǎo)料板、側(cè)壓板等。3〕、卸料、推件零件這些零件的作用是保證在沖壓工序完畢后將制件和廢料排除,以保證下一次沖壓工序的順利進(jìn)行。如推件器、卸料板、廢料切刀等。4〕、導(dǎo)向零件這些零件的作用是保證上模與下模相對運(yùn)動時有精確的導(dǎo)向,使凸模凹模間有均勻的間隙,提高沖壓件的質(zhì)量。如導(dǎo)柱、導(dǎo)套、導(dǎo)板等。5〕、安、固定零件這些零件的作用是使上述四局部零件連接成“整體”保證各零件的相對位置,并使模具能安裝在壓力機(jī)上。如上模板、下模板、模柄、固定板、墊板、螺釘、圓柱銷等。由此可見,在看模具圖時，特別是復(fù)雜模具，應(yīng)從這五個方面去識別模具上的各個零件。因此本次模具設(shè)計就從這五個方面著手來設(shè)計。3、定位零件定位局部零件的作用是使毛坯(條料或塊料)送料時有準(zhǔn)確的位置,保證沖出合格制件,不致沖缺而造成浪費。定位件主要指定位板或定位銷，一般用于對單個毛坯的定位。導(dǎo)料件主要指導(dǎo)料板和側(cè)壓板，它對條料或帶料送料時起導(dǎo)正作用。擋料件其作用是給予條料或帶料送料時以確定的進(jìn)距。主要有擋料銷、活動擋料銷、自動擋料銷、始用擋料銷和定距側(cè)刀等?！?〕固定擋料銷結(jié)構(gòu)簡單，常用的為圓頭形式。當(dāng)擋料銷孔離凹模刃口太近時，擋料銷可移離一個進(jìn)距，以免削弱凹模強(qiáng)度，也可以采用鉤形擋料銷。.〔2〕活動擋料銷這種擋料銷后端帶有彈簧或彈簧片，擋料銷能自由活動,這種擋料銷常用在帶彈性卸料板的結(jié)構(gòu)中，復(fù)合模中最常見?！?〕自動擋料銷采用這種擋料銷送料時，無需將料抬起或后拉，只要沖裁后將料往前推，便能自動擋料，故能連續(xù)送料沖壓?！?〕始用擋料銷有時又稱為臨時擋料銷，用于條料在級進(jìn)模上沖壓時的首次定位。級進(jìn)模有數(shù)各工位，數(shù)個工位時往往就需要用始用擋料銷。始用擋料銷的數(shù)目，視級進(jìn)模的工位數(shù)而定?！?〕定距側(cè)刀這種裝置是以切去條料旁側(cè)少量材料而到達(dá)擋料的目的。定距側(cè)刀擋料的缺點是浪費材料，只有在沖制窄而長的制件(進(jìn)距小于6~8mm)和某些少、無廢料排樣,而用別的擋料形式有困難時才用。沖壓厚度較薄(<0.5mm)的材料而采用級進(jìn)模時，也經(jīng)常使用定距側(cè)刀。在設(shè)計中采用的是固定擋料銷，因為它結(jié)構(gòu)簡單，而且能滿足要求，且安裝方便?？紤]到此擋料銷在凹模上的安裝位置，所以，沒能采用活動擋料銷，因為活動擋料銷有彈簧裝置，需要在凹模上挖槽。導(dǎo)正銷導(dǎo)正銷多用于級進(jìn)模中，裝在第二工位以后的凸模上。沖壓時它先插進(jìn)已沖好的孔中，以保證內(nèi)孔與外形相對位置的精度，消除由于送料而引起的誤差。但對于薄料(t<0.3mm)，導(dǎo)正銷插入孔內(nèi)會使孔邊彎曲，不能起到正確的定料作用，此外孔的直徑太小(d<1.5)mm時導(dǎo)正銷易折斷，也不宜采用，此時可考慮采用側(cè)刀。此次模具設(shè)計采用了4個定位銷將導(dǎo)料板和凹模先固定，以免在安裝時板件錯位而引起誤差。對于上、下模座和固定板、墊板的固定也是分別采用兩個定位銷定位。本次設(shè)計的擋料件是兩塊導(dǎo)料板，它的作用是對條料送料時起著導(dǎo)正作用。導(dǎo)料板與條料的間隙為1mm。擋料件是兩個活動擋料銷，這種擋料銷常用在彈性卸料板的結(jié)構(gòu)中，且能自由活動。因為距離凹模刃口太近，所以，其中的一個擋料銷移離了一個進(jìn)距，這樣防止了削弱凹模的強(qiáng)度4、壓料、卸料零件推件裝置推件由剛性和彈性兩種形式。一般說來彈性推件裝置在沖裁時能壓住制件，沖出的制件質(zhì)量較高，但彈性元件的壓力有限，當(dāng)沖裁較厚材料是推件的力量缺乏或使結(jié)構(gòu)龐大。剛性推件不起壓料作用，但推件力大。剛性推件要考慮不應(yīng)過多地削弱上模板的強(qiáng)度，推件力應(yīng)盡可能分不均勻。有時也做成剛、彈性結(jié)合的形式，能綜合兩者的優(yōu)點。卸料裝置卸料裝置也有剛性〔即固定卸料板〕和彈性卸料板兩種形式。此外廢料切刀也是卸料的一種形式。固定卸料板卸料力大，但無壓料作用，毛坯材料厚度大于0.8mm以上時多采用。彈性卸料板的卸料力小，但有壓料作用，沖裁質(zhì)量較好，多用于材料厚度小于1.5mm的沖裁薄料。彈性卸料裝置一般由卸料板、彈性元件〔彈簧或橡膠〕和卸料螺釘組成。此結(jié)構(gòu)可裝于上模，也可裝于下模。本設(shè)計采用的是彈性卸料裝置。卸料板與落料凸模之間留有0.15mm的間隙。(三)、壓邊圈采用壓邊圈可以防止拉深件凸緣局部起皺，裝在雙動機(jī)上的拉深模，凸模裝在內(nèi)滑塊上，壓邊圈裝在外滑塊上。裝在單動機(jī)上的拉深模，倒裝形式結(jié)構(gòu)可在下面裝彈頂器或者利用壓力機(jī)的氣墊，有較大的壓邊力和壓邊行程。本次設(shè)計中用不到壓邊圈。5、連接與固定零件〔一〕、模柄中、小型沖模通過模柄將上模固定在壓力機(jī)的滑塊上。通常的模柄形式有：1〕壓入式模柄，它與上模座孔采用過渡配合，并且加銷釘防止轉(zhuǎn)動。對這種模柄的圓柱度與肩臺端面圓跳動均有要求，上模座厚度要較大。2〕旋入式模柄，通過螺紋與模座連接，用螺絲防松，裝卸方便。多用于有導(dǎo)柱的沖模。3〕凸模模柄，用3~4個螺釘固定在上模座的窩孔內(nèi)多用于較大型的模具上。4〕通用模柄，凸模直接裝入模柄孔中，由螺釘壓緊，便于更換凸模。5〕浮動模柄，凹球面模柄與凸球面墊塊連接，裝入壓力機(jī)滑塊后，允許模柄少許傾斜，可以減少滑塊誤差對模具導(dǎo)向精度的影響。一般用帶有導(dǎo)向裝置的高精度的模具，如薄料和硬質(zhì)合金沖裁模。其缺點是安裝時沖模中心很難對正滑塊中心，不能糾正滑塊與模柄軸心線之間的偏離。除浮動模柄外，其它模柄裝入上模座后，模柄的軸心線對上模座上平面的垂直度誤差在全長范圍內(nèi)不大于0.05mm。本次設(shè)計所采用的模柄是壓入式模柄，其形狀簡單，加工和安裝方便。本次設(shè)計中采用的是壓入式模柄，該模柄結(jié)構(gòu)簡單，安裝和拆卸方便?！捕场⑸?、下模座上、下模座上不僅要安裝沖模的全部零件，而且要承受和傳遞沖壓力。所以模座不僅應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，還要有足夠的剛度。模座的剛度缺乏，會降低沖裁壽命。因此，模座要有足夠的厚度，一般取為凹模厚度的1~1.5倍。應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)選取。標(biāo)準(zhǔn)模座由對角導(dǎo)柱上、下模座，后側(cè)導(dǎo)柱上、下模座，中間導(dǎo)柱上、下模柱，滾動導(dǎo)向上、下模座，以及無導(dǎo)柱規(guī)定的鋼板及鑄鐵模座1.1計算凸、凹模刃口尺寸落料以凹模為基準(zhǔn)，凹模刃口的根本尺寸取接近或等于零件的最小極限尺寸，以保證凹模磨損在一定范圍內(nèi)也能沖制合格制件。凸模刃口的根本尺寸按凹模刃口根本尺寸減去一個最小間隙。沖孔以凸模為基準(zhǔn)，凸模刃口的根本尺寸取接近或等于孔的最大極限尺寸，以保證凸模磨損在一定范圍內(nèi)仍可使用。二凹模的根本尺寸那么按凸模刃口的根本尺寸加上一個最小的間隙。查表2-10得間隙值Zmin=0.34,Zmax對沖孔Ф26mm采用凸、凹模分開的加工方法，其凸、凹模刃口局部尺寸計算如下：查表2-12得凸、凹模制造公差：δ凸=0.02mmδ凹校核：Zmax-Zmin=0.05δ凸+δ凹滿足Zmax-Zmin≥δ凸+δ凹條件按式〔2-2〕d凸=〔d+XΔ〕0-δ凸×0.24〕00mmd凹=(d凸+Zmin)+δ凸0=〔26.12+0.39〕00mm對外輪廓的落料，由于形狀較復(fù)雜，故采用配合加工方法，其凸、凹模刃口局部尺寸計算如下：當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時，凹模磨損后，刃口局部尺寸都增大，因此均屬于A類尺寸。零件圖中未標(biāo)注公差的尺寸，由書末附錄D中查出其極限偏差：1200R100查表2-13得因數(shù)x為：當(dāng)Δ≥當(dāng)Δ按式(2-4)Aj=(Amax-XΔ)+Δ/4045凹×0.56)0+0.140mm44凹×0.54)00mm120凹×0.87)00mmR10凹×0.36)00mm在沖裁過程中，沖壓力是沖裁力、卸料力、推件力和頂件力的總稱。沖壓力是選擇壓力機(jī)、設(shè)計沖裁模和校核模具強(qiáng)度的重要依據(jù)。該模具采用彈性卸料和下出料方式。落料力〔采用材料抗拉強(qiáng)度進(jìn)行計算〕F1=Ltσb××3OO)N=212×103N沖孔力〔采用材料抗拉強(qiáng)度進(jìn)行計算〕F2=Ltσb×××103N落料時的卸料力〔根據(jù)經(jīng)驗公式計算〕F卸=K卸F1查表2-15：取K卸×212×103×103N沖孔時的推件力F推=nK推F2≈2個故F推=〔2×××103〕×103N選擇沖床時的總壓力為:F總=F1+F2KN以沖裁模為例，說明模具壓力中心計算。沖裁力合力的作用點稱為模具的壓力中心。為了保證沖裁平衡工作，沖裁的壓力中心必須通過模柄軸線，切和壓力機(jī)滑塊的中心線重合。否那么，模具在工作時就會產(chǎn)生偏荷彎距，加速壓力機(jī)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)不均勻磨損，還會使模具的間隙得不到保障，刃口迅速變鈍，從而影響工件的加工精度，降低模具的使用壽命。沖模壓力中心確實定，在沖裁大型復(fù)雜形狀工件，多凸模沖裁及兩許沖裁時尤為重要。沖裁力的壓力中心和沖裁力的重心不同，他是指沖裁力合力的作用點，與沖裁力的大小及位置有關(guān)。而工件的中心取決于工件的形狀及其質(zhì)量分布。只有當(dāng)工件具備中心對稱形狀時，其壓力中心才能與中心重合?！?〕簡單形狀工件壓力中心但凡質(zhì)量分布均勻，具有中心對稱形狀的沖裁件，其壓力中心語重心相重合。此時的壓力中心均位于工件輪廓圖形的幾何中心上?！?〕復(fù)雜形狀的工件的壓力中心絕大多數(shù)的沖裁件，沿沖裁輪廓的端面厚度不變。輪廓各局部的沖裁力與輪廓的長度成正比，同時沖裁力沿輪廓分布。因此，求輪廓各局部沖裁力的合力點，即壓力中心，可轉(zhuǎn)化為求輪廓線的重心位置。計算步驟：⑴按比例畫出凸模工作局部剖面的輪廓圖；⑵在輪廓內(nèi)外任意距離處，選定坐標(biāo)軸和；⑶將輪廓線分成假設(shè)干根本線段，計算各根本線段的長度〔途中沖裁力與沖裁線長度成正比，故沖裁線段的長短，即可代表沖裁力的大小〕；⑷計算根本線段的中心位置到軸的距離及到軸的距離；⑸根據(jù)“對同一軸線的分力之和的力矩等于各分力矩之和”的原理，可按下式求出沖模壓力中心到軸和軸的距離到軸的距離：到軸的距離：如圖2-40所示。因零件左右對稱，即xc=0。故只計算yc。將工件沖裁周邊分成l1，l2，……l6基本線段，求出各段長度及各段的重心位置：壓力中心圖l1=45mmy1=0l2=88mmy2=22mml3=25mmy3=44mml4=135mmy4=77mml5y5=116.9mml6y6=22mmyc=〔l1y1+…l6y6〕/(l1+…l61.4凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計沖Ф26mm孔的圓形凸模，由于模具需要在凸模外面裝推件塊，因此設(shè)計成直柱的形狀。尺寸標(biāo)注如圖凸模所示?！?20mm=29mm，c=1.5H=43mm。尺寸標(biāo)注如圖凹模所示。本模具為復(fù)合沖裁模，因此除沖孔凸模和落料凹模外，必然有一個凸凹模。凸凹模的結(jié)構(gòu)簡圖如圖凸凹模所示。校核凸凹模的強(qiáng)度：按式〔2-27〕得凸凹模的最小壁厚m=1.5t=3.3mm,而實際最小壁厚為9mm,故符合強(qiáng)度要求。凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配制，并保證雙面間隙0.34～0.39。凸凹模上孔中心與邊緣距離尺寸22mm的公差，應(yīng)比零件圖所示精度高3～4級，即定為22±0.15mm。凸模T10A60-64HRC凹模T10A60-64HRC凸凹模T10A60-64HRC總體設(shè)計第一節(jié)模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用連續(xù)沖壓，所以模具類型為連續(xù)模。第二節(jié)定位方式的選擇因為該模具采用的是條料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料板，無側(cè)壓裝置。控制條料的送進(jìn)步距采用擋料銷初定距，導(dǎo)正銷精定距。而第一件的沖壓位置因為條料長度有一定余量，可以靠操作工目測來定。第三節(jié)卸料、出件方式的選擇因為工件料厚為mm，相對較薄，卸料力也比擬小，故可采用彈性卸料。又因為是連續(xù)模生產(chǎn)，所以采用下出件比擬便于操作與提高生產(chǎn)效率第四節(jié)導(dǎo)向方式的選擇為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該級進(jìn)模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。主要部件結(jié)構(gòu)設(shè)計第一節(jié)工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計〔一〕冷沖模設(shè)計的一般方法：確定冷沖模類型沖模的種類很多必須綜合考慮沖壓件的批量，尺寸，精度要求，形狀和生產(chǎn)條件等多方面因素。1沖件批量和沖裁類型2確定模具精度等級3確定模具結(jié)構(gòu)類型其它因素如形狀，大小，精度等?！捕尺x定冷沖模的根本結(jié)構(gòu)：進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，確定結(jié)構(gòu)件形式和標(biāo)準(zhǔn)。1成形工件零件與標(biāo)準(zhǔn)件，導(dǎo)正銷確實定如凸模，凹模及凸凹模的結(jié)構(gòu)形式是整體，組合還是鑲拼的，采用何種固定形式。2選定位元件如定位板，擋料銷等級進(jìn)模還要考慮是否有擋料銷，導(dǎo)正銷和定凸模。3卸料與退件機(jī)構(gòu)確實定卸料有剛性卸料和柔性卸料兩種形式。剛性卸料通常采用固定卸料板結(jié)構(gòu)形式，柔性卸料常采用彈簧或橡皮作為彈性元件。4導(dǎo)向零件的種類和表準(zhǔn)確實定包括是否采用導(dǎo)向零件，采用何種形式的導(dǎo)向零件5模架種類及規(guī)格確實定?！踩衬＞咴O(shè)計計算：在冷沖模類型和機(jī)構(gòu)的方案的模擬過程中，已確定了每道沖壓工序的工件形狀和尺寸，模具工作零件就是以此為依據(jù)進(jìn)行計算的。其它零件如導(dǎo)向零件，定位零件，固定零件，壓料卸料零件,緊固零件等應(yīng)盡可能按冷沖壓標(biāo)準(zhǔn)選用，只有在無標(biāo)準(zhǔn)選用時，才進(jìn)行設(shè)計。對某些零件還應(yīng)該進(jìn)行強(qiáng)度校核。圖2-42所示為本例的模具總圖。該復(fù)合沖裁模將凹模及小凸模裝在上模上，是典型的倒裝結(jié)構(gòu)。兩個導(dǎo)料銷24控制條料送進(jìn)的導(dǎo)向，固定擋料銷2控制送料的進(jìn)距。卸料采用彈性卸料裝置，彈性卸料裝置由卸料板16、卸料螺釘23和彈簧20組成。沖制的工件由推桿5、推板7、推銷8和推件塊13組成的剛性推件裝置推出。沖孔的廢料可通過凸凹模內(nèi)孔從沖床臺面漏下。卸料彈簧的設(shè)計計算：1〕根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初定6根彈簧，每根彈簧分擔(dān)的卸料力為：F卸=6360N/6=1060N2)根據(jù)預(yù)壓力F預(yù)(>1060N)和模具結(jié)構(gòu)尺寸,由書末附錄C1初選出序號為68-72的彈簧,其最大工作負(fù)荷F1=1550N>1060N3)校檢是否滿足S1≥S總。查書末附錄C1及負(fù)荷——行程曲線，并經(jīng)過計算可以得到以下數(shù)據(jù)：序號H0/mmH1/mmS1=H0-H1S預(yù)〔F預(yù)=1060N〕S總=S預(yù)+S工作+S修磨6860698015701202371160307220040注：S工作=t+1=3.2mm,S修磨=5mm由表中數(shù)據(jù)可見，序號70-72的彈簧均滿足S1≥S總，但序號70的彈簧最適合因為其它彈簧太長，會使模具高度增加。70號彈簧規(guī)格為：外徑：D=45mm自由高度：H0=120mm裝配高度：H2=H0-S預(yù)=120mm-23mm=97mm主要工作零件模架選用適用中等精度，中、小尺寸沖壓件的后側(cè)導(dǎo)柱模架，從右向左送料，操作方便。上模座：L/mm×B/mm×H/mm=250×250×50下模座：L/mm×B/mm×H/mm=250×250×65導(dǎo)柱：d/mm×L/mm=35×200導(dǎo)套：d/mm×L/mm×D/mm=35×125×48墊板厚度取：12mm凸模固定板厚度?。?0mm凹模的厚度已定為：29mm卸料板厚度取：14mm彈簧的外露高度：54〔=97-6-37〕mm模具的閉合高度：H模=〔50+12+20+29+2.2+14+54+65〕mm=246.2mm模具總圖如圖2-42所示為一副倒裝復(fù)合沖裁模裝配圖。主視圖常取模具的工作位置，采用剖面畫法。俯視圖和仰視圖一般是將模具的上模局部〔或是下模局部〕拿掉，視圖只反映模具的下模俯視〔或上模仰視〕可見局部，這是沖模的一種習(xí)慣。側(cè)視圖和局部視圖等視圖必要時畫出。制件圖常畫在圖樣的右上角，要注明制作材料、規(guī)格以及制件本身的尺寸、公差及有關(guān)技術(shù)要求。對于由數(shù)副模具沖壓成的制件，除繪制出本工序的成品制件圖外，還要繪出上工序的半成品圖〔毛坯圖一般放在左上角〕。排樣圖對落料。復(fù)合模和級進(jìn)模，必須在制件圖的下方繪出排樣圖。排樣圖上應(yīng)標(biāo)明料寬、步距和搭邊值。復(fù)雜和多工位級進(jìn)模的排樣圖，一般單獨繪制在一張圖樣上。技術(shù)要求及說明一般在標(biāo)題欄上方寫出該模具的沖壓力、模具閉合高度、模具標(biāo)記、所選設(shè)備型號等要求。列出零件明細(xì)表1-導(dǎo)套2-擋料銷3-上模座4-螺釘5-推桿6-模柄7-推板8-推銷9-墊板10-螺栓11-銷釘12-凸模固定板13-推件塊14-凹模15-凸模16-卸料板17-導(dǎo)柱18-下模座19-凸凹模20-彈簧21-銷釘22-螺釘23-卸料螺釘24-導(dǎo)料銷圖2-42倒裝復(fù)合沖裁模第二章模具的裝配及工作過程〔一〕組件裝配〔1〕將壓入式模柄裝配于上模座內(nèi)，并磨平端面?！?〕將凸模裝入凸模固定板內(nèi)，為凸模組件?！?〕將凸凹模裝入凸凹模固定板內(nèi)，為凸凹模組件?！捕炒_定裝配基準(zhǔn)件落料沖孔復(fù)合模應(yīng)以凸凹模為裝配基準(zhǔn)件，首先確定凸凹模在模架中的位置?！?〕安裝凸凹模組件，加工下模座落料孔。首先確定凸凹模組件在下模座上的位置，然后用平行夾板將凸凹模組件和下模座夾緊，在下模座上劃出漏料孔線?！?〕加工下模座漏料孔，下模座漏料孔尺寸應(yīng)比凸凹模漏料孔尺寸單邊大0.5-1mm?！踩嘲惭b上模局部〔1〕檢查上模各個零件尺寸是否滿足裝配技術(shù)條件要求，如推板頂出端面應(yīng)凸出端面落料凹模端面等。打料系統(tǒng)各零件尺寸是否適宜，動作是否靈活等?！?〕安裝上模、調(diào)整沖裁間隙。將上模系統(tǒng)各零件分別裝于上模座和模柄孔內(nèi)。用平行夾板將落料凹模、空心墊板、凸模凹件、墊板和上模座輕輕加緊，然后調(diào)整凸模組件和凸凹模的沖裁間隙，以及調(diào)整落料凹模和凸凹模落料凸模的沖裁間隙?？梢圆捎脡|片法調(diào)整，并對紙片進(jìn)行手動試沖，直至內(nèi)、外形沖裁間隙均勻。在通過平行夾板將上模各板夾緊夾牢?！?〕鉆鉸上模銷孔和螺孔。上模局部通過平行夾板夾緊，在鉆床上以凹模上的銷孔和螺釘作為引鉆孔，鉆鉸銷釘孔和螺紋穿孔。然后安裝定位銷和螺釘。拆掉平行夾板?！菜摹嘲惭b彈壓卸料局部〔1〕安裝彈簧卸料板，將彈簧卸料板套在凸凹模上，彈壓卸料和凸凹模組件端面墊上平行墊塊，保證彈壓卸料板上端面與凸凹模上平面的裝配位置尺寸，用平行板將彈壓卸料板和下模夾緊。然后在鉆床上同鉆卸料螺釘孔，拆掉平行夾板。最后將下模各板卸料螺釘孔加工到規(guī)定尺寸?！?〕安裝卸料橡皮和定位釘，在凸凹模組件上和彈壓卸料板上分別安裝卸料橡皮和定位釘，擰緊卸料螺釘?！参濉匙詸z按沖模技術(shù)條件進(jìn)行總裝配檢查?！擦硻z驗〔七〕試沖1〕板料沿導(dǎo)料板送進(jìn)模具直至碰到擋料銷。2〕上模向下運(yùn)動，上、下模閉合。3〕凸凹模向下運(yùn)動沖出工件。4〕上模向上運(yùn)動，同時彈性卸料裝置將板料及廢料向下推出，使其落下。頂件裝置將工件頂出。5〕板料再次送入，排出工件及廢料，繼續(xù)下一個工作循環(huán)。第三章沖壓工藝分析零件簡圖該零件形狀簡單、對稱，是由圓弧和直線組成的。由表2-3、表2-5查出，沖裁件內(nèi)外形所能到達(dá)尺寸的精度為IT12~IT13，孔中心與邊緣距離尺寸公差為±0.6mm。將以上精度與零件簡圖中所標(biāo)注的尺寸公差相比擬，可認(rèn)為零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證。其它尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁工藝的要求，故決定采用沖控落料復(fù)合沖裁模加工，且一次沖壓成型。沖裁件在板料〔條料或帶料〕上的布置方法，稱為沖裁工作的排樣法，簡稱排樣。排樣設(shè)計的工作內(nèi)容包括選擇排樣方法，確定搭邊的數(shù)值，計算條料寬度與送料步距，畫出排樣圖，核算材料利用率。合理的排樣是提高材料利用率、降低本錢，保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。排樣方案是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)之一。一、排樣原那么材料合理利用材料利用率指沖裁件的實際面積與所用板料面積的百分比，它是衡量合理利用材料的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。用以下公式表示：η=nS/LB*100%式中η——材料利用率；L——條料或板料長度〔mm〕;B——條料或板料寬度〔mm〕;S——沖裁件面積〔mm2〕;n——條料或板料實際沖裁的數(shù)量。η值越大，說明廢料越少，材料利用率越高。沖裁產(chǎn)生的廢料有兩種：一種是由于沖制件有內(nèi)孔而產(chǎn)生的廢料，稱之為設(shè)計廢料〔也稱結(jié)構(gòu)廢料〕；另一種是由于沖制件之間、制件與條料側(cè)邊之間有搭邊存在以及不可防止的料頭和料尾而產(chǎn)生的廢料，稱之為工藝廢料。操作平安、方便，減輕工人的勞動強(qiáng)度使模具結(jié)構(gòu)簡單、模具壽命較長排樣保證沖裁件的質(zhì)量二、排樣方法有廢料排樣法在沖裁件與沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間，都有工藝余料搭邊的存在，沖裁是沿著沖裁件的封閉輪廓進(jìn)行。有廢料排樣法的沖裁件質(zhì)量好，模具壽命較長，但材料利用率較低。少廢料排樣法沿制件的局部外形輪廓切斷或沖裁，只在制件之間或者只在制件與條料側(cè)邊之間有搭邊。無廢料排樣法在沖裁件與沖裁件之間以及沖裁件與條料側(cè)邊之間均無搭邊存在。這種排樣方法的沖裁件實際上是直接由切斷條料獲得，所以利用率可達(dá)85%-95%。采用少、無廢料排樣法，材料利用率高，不但有利于一模獲得多個沖裁件，而且可以簡化模具結(jié)構(gòu)、降低沖裁力。但是少、無廢料排樣法的應(yīng)用范圍有一定的局限性，受到工件形狀、結(jié)構(gòu)的限制，且由于條料本身的寬度公差以及條料導(dǎo)向與定位所產(chǎn)生的誤差會直接影響沖裁件的尺寸，而使沖裁件的精度降低。同時，往往因模具單面受力而加快磨損，降低模具壽命，也會直接影響沖裁件的斷面質(zhì)量。為此，排樣時必須全面權(quán)衡利弊。三、排樣形式直排、斜排、對排〔直對排、斜對排〕、混合排、多排等根據(jù)設(shè)計需要采用直對排的排樣方案如以下圖所示。四、搭邊排樣時，制件之間以及制件與條料側(cè)邊之間留下的余料稱之為搭邊。雖然搭邊在沖裁工作后形成廢料，但在工藝上卻有很大作用。搭邊的作用是補(bǔ)償定位誤差，保證沖出合格的制件。搭邊還可以保持條料有一定的剛度，便于條料送進(jìn)。影響搭邊值大小的因素:材料的力學(xué)性能硬材料的搭邊值可以小一些，軟材料、脆性材料的搭邊值要大些。零件的形狀與尺寸制件尺寸大或有尖突的復(fù)雜形狀，搭邊值要取大些。材料厚度厚材料的搭邊值取大些。送料方式及擋料方式手工送料有測壓板導(dǎo)向的，搭邊值可以小些。搭邊值是由經(jīng)驗確定的，由表2-5所示的搭邊數(shù)值，供設(shè)計定位元件時參考。卸料方式彈性卸料比剛性卸料的搭邊值小些。由表2-16查得最小搭邊值a=3mm。計算沖壓件毛坯面積：A=〔44×45+66×20+1/2п×102〕mm2=3457mm2條料寬度：b=120mm+3×3mm+44mm=173mm進(jìn)距：h=45mm+3mm=48mm一個進(jìn)距的利用率：η=nA/bh×100%=2×3457mm2/(173mm×48mm)×100%=83%第四章選擇沖壓設(shè)備機(jī)械壓力機(jī)分類臺式壓力機(jī)，開式固定壓力機(jī)，開式可傾壓力機(jī)，開式底傳動壓力機(jī)，閉式雙點、四點壓力機(jī)，雙盤摩擦壓力機(jī)，液壓螺旋壓力機(jī)，多工位自動壓力機(jī)，切邊機(jī)，，數(shù)控步?jīng)_沖孔壓力機(jī)，轉(zhuǎn)圈收縮、擴(kuò)張機(jī)，數(shù)控沖?；剞D(zhuǎn)頭壓力機(jī)，擠壓機(jī)，開式、閉式拉伸壓力機(jī)，閉式單點壓力機(jī)。二、液壓機(jī)類單柱液壓機(jī)，雙柱、四柱萬能液壓機(jī)，聯(lián)動、雙動液壓機(jī)，校正壓裝液壓機(jī)，粉末式形壓力機(jī)，塑料制品液壓機(jī)，打包壓塊液壓機(jī)，摩擦壓力機(jī)，手動壓力機(jī)，雙盤摩擦壓力機(jī)，氣動壓力機(jī)，液壓壓力機(jī)，精沖壓力機(jī)，曲柄壓力機(jī)。壓力機(jī)類型的選擇，主要是根據(jù)沖壓工藝的性質(zhì)、生產(chǎn)批量大小、制件的幾何形狀、尺寸及精度要求，以及平安操作等因素來確定的。開式曲柄壓力機(jī)雖然剛度差，降低了模具壽命和沖件的質(zhì)量。但是它本錢低，且有三個方向可以操作的優(yōu)點，故廣泛應(yīng)用于中小型沖裁件、彎曲件或拉深件的生產(chǎn)中。閉式曲柄壓力機(jī)剛度好、精度高，只能兩個方向操作,適于大中型沖壓件的生產(chǎn)。雙動曲柄壓力機(jī)有兩個滑塊,壓邊可靠易調(diào)，適用于較復(fù)雜的大中型拉深件的生產(chǎn)。高速壓力機(jī)或多工位自動壓力幾適用于大批量生產(chǎn)。液壓機(jī)沒有固定的行程,不會因為板材厚度超差而過載,全行程中壓力恒定,但是壓力機(jī)的速度低、生產(chǎn)效率低.適用于小批量,尤其是大型厚板沖壓件的生產(chǎn)。摩擦壓力機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、造價低、不易發(fā)生超負(fù)荷損壞。在小批量生產(chǎn)中用來完成彎曲、成形等沖壓工件。肘桿式精壓機(jī)剛度大、滑塊行程小，在行程末端停留時間長，適用于校正、校平和整形等類沖壓工序。(1)壓力機(jī)的行程大小，應(yīng)該能保證成形零件的取出與毛坯的放進(jìn)，例如拉伸所用壓力機(jī)的行程，至少應(yīng)大于成品零件高度的兩倍以上。(2)壓力機(jī)工作臺面的尺寸應(yīng)大于沖模的平面尺寸，且還需留有安裝固定的余地，但過大的工作臺面上安裝小尺寸的沖模時,工作臺的受力條件也是不利的。(3)所選壓力機(jī)的封閉高度應(yīng)與沖模的封閉高度相適應(yīng)。模具的閉合高度是指滑塊在下死點時，工作臺面到滑塊下端面的距離。大多數(shù)壓力機(jī),其連桿長短能調(diào)節(jié)，也即壓力機(jī)的閉合高度可以調(diào)節(jié)，故壓力機(jī)有最大閉合高度和最小閉合高度。設(shè)計模具時，模具閉合高度的數(shù)值應(yīng)滿足下式：無特殊情況應(yīng)取上限值，即最好取在：,這是為了防止連桿調(diào)節(jié)過長，螺紋接觸面積過小而被壓壞。如果模具閉合高度實在太小，可以在壓床臺面上加墊板。因為總壓力227.6KN<400KN×80%=320KN符合所選條件，又因為合模高度為246.2mm，所以選擇開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-34。選用開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-34。公稱壓力：400KN滑行距離:100mm最大閉合度：330mm連桿調(diào)節(jié)量：65mm工作臺尺寸〔前后mm×左右mm〕：460×700墊板尺寸〔厚度mm×孔徑mm〕：65×220模柄孔尺寸〔直徑mm×深度mm〕：Φ50×70最大傾斜角度：300沖裁工藝的根本運(yùn)動是卸料板先與板料接觸并壓牢，凸模下降至與板料接觸并繼續(xù)下降進(jìn)