CM035-消防栓墊片復(fù)合模具設(shè)計|沖壓模具【含CAD圖】
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cm035
消防栓
墊片
復(fù)合
模具設(shè)計
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設(shè)計 消防栓墊片復(fù)合模具設(shè)計 系 部 現(xiàn)代制造工程系 專 業(yè) 名 稱 模具設(shè)計與制造 班 級 模具 11201 姓 名 學(xué) 號 指 導(dǎo) 教 師 2014 年 9 月 20 日 消防栓墊片復(fù)合模設(shè)計 摘 要 本文介紹了 消防栓墊片復(fù)合模設(shè)計 的 全過程。首先對制件進行沖壓工藝分析以及確定模具的總體結(jié)構(gòu)、計算各工藝參數(shù)等，又確定了該沖壓模主要零件的結(jié)構(gòu)形式，并對所設(shè)計的主要零件進行分析說明，采用 件繪制沖壓模具工作零件的零件圖；最后繪制裝配圖，編寫說明書。 關(guān)鍵詞 ： 連接片；復(fù)合模；工藝參數(shù) I 目 錄 1 緒論 . 沖裁件工藝分析 .料分析 .構(gòu)分析 .度分析 . 沖裁工藝方案的確定 . 模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 .具類型的選擇 .料、出件方式的選擇 .位方式的選擇 .架類型的選擇 .柄類型 的選擇 . 工藝計算 .樣與排樣利用率 .邊值得確定 .料寬度的確定 .樣比較 .力中心 .裁力的計算 .選壓力機 .隙與刃口尺寸的計算 . 沖壓模具零部件設(shè)計 .作零件設(shè)計要求 . 凹模的設(shè)計 . 凸模的設(shè)計 . 凹凸模設(shè)計 .位零件的設(shè)計 .料、推件頂件裝置 . 推件塊的設(shè)計 . 推桿的設(shè)計 .料橡 膠的選擇 .構(gòu)零件的設(shè)計 . 模架的選擇 . 墊板的設(shè)計 . 卸料板的設(shè)計 . 固定板的設(shè)計 . 上下模座、導(dǎo)柱導(dǎo)套的選用 . 模柄的選擇 . 沖壓設(shè)備的選擇 .合高度的計算 .核閉合高度 .定壓力機 . 模具總裝圖 . 論 .謝 .考文獻 .1 1 緒論 模具材料是模具加工業(yè)的基礎(chǔ)。隨著我國國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對產(chǎn)品的審 美觀，價值觀也不斷提高，從而對各類模具產(chǎn)品，無論是內(nèi)在質(zhì)量還是外表美觀等方面均要求日益精臻， 故 此勢必 對 模具 的 材料在 其 數(shù)量上、系列上和質(zhì)量上提出更高的要求。中國的模具材料從無到有，從小到大，從少到多，直到現(xiàn)在，無論是從鋼種還是從規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化等方面，都是伴隨著模具制造發(fā)展而發(fā)展的。 在現(xiàn)代化生產(chǎn)中，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)工業(yè)之一，模具在機械、電子、航空、航天、兵器、汽車、電器、儀表、輕工、農(nóng)業(yè)、機械及日常生活用品的生產(chǎn)中，已占有十分重要的地位，在 這 產(chǎn)品競爭 以及 產(chǎn)品不斷更新的年代，要使產(chǎn)品不斷降 低成本并具有價格優(yōu)勢，采用模具成形技術(shù)來制造產(chǎn)品是非常重要的途徑之一。 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中， 65% 95%的工業(yè)生產(chǎn)需要使用模具來加工。 其 作為一種高效率的生產(chǎn)工具，模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛、地位重要的工藝裝備。采用模具生產(chǎn)制品和零件，具有生產(chǎn)效率高，可實現(xiàn)高速大批量的生產(chǎn)；節(jié)約原材料，實現(xiàn)無切屑加工；產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，具有良好的互換性；操作簡單，對操作人員沒有很高的技術(shù)要求；利用模具批量生產(chǎn)的零件加工費用低；所加工出的零件與制件可以一次成形，不需進行再次加工；能 夠 制造出其它加工工藝方法難以加工、形狀比較復(fù)雜的零 件制品；容易實現(xiàn)生產(chǎn)自動化的特點。 本設(shè)計是 消防栓墊 片復(fù)合模 的設(shè)計。對 消防栓墊片 定位塊模具進行沖壓工藝的設(shè)計，沖模的裝配圖進行設(shè)計，利用電腦設(shè)計模具的零件圖以及模具零件的制造工藝設(shè)計等。我們通過借助資料、手冊、圖冊等設(shè)計所需的工具書，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，設(shè)計了 消防栓墊 片復(fù)合模 。 2 2 沖裁件工藝分析 圖 2片零件圖 零件名稱 :消防栓墊圈； 生產(chǎn)批量 :20 萬件每年； 材料 : 材料厚度： t= 制件精度等級 設(shè)計加工該工件的沖裁模。 料分析 沖裁件為 黃銅，具有良好的沖壓沖裁成形性能，材料厚度 t=沖裁件的工藝要求。 構(gòu)分析 零件結(jié)構(gòu)簡單對稱，沖裁件內(nèi)、外應(yīng)無尖銳尖角。零件中部有一個方孔的最小尺寸為 滿足沖裁件最小孔徑因大于等于材料厚度的要求。為提高模具壽命，將所有 90 清角改為 圓角，在圓弧與直線的相交處也改成 以該零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁的要求。 3 度分析 零件圖上尺寸均未標(biāo)注尺寸偏差，屬未注公差尺寸，可按 確定工件尺寸的公差。經(jīng)查公差表 2尺寸公差為： 0 、 0 、 0 、 0 、 0 。 結(jié)論：可以沖裁加工。 表 2準(zhǔn)公差數(shù)值 差等級 本尺寸 /610183050804 3 沖裁工藝方案的確定 在沖裁工藝分析和技術(shù)經(jīng)濟分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)沖裁件的特點確定工藝方案。工藝方案分為沖裁工序的組合和沖裁順序的安排。 沖裁工序分為單工序沖裁、復(fù)合沖裁和級進沖裁三種。 單工序沖裁是在壓力機一次行程內(nèi)只完成一個沖壓工序的沖裁模。 復(fù)合沖裁是在壓力機一次行程內(nèi)，在模具的同一位置同時完成兩個或兩個以上的沖壓工序。 級進沖裁是把沖裁件的若干個沖壓工序，排列成一 定的順序，在壓力機的一次行程中條料在沖模的不同位置上，分別完成工件所要求的工序。 其三種工序的性能見表 3 表 3工序沖裁、級進沖裁和冷沖沖裁性能 比較項目 單工序模 復(fù)合冷沖模 級進模 生產(chǎn)批量 小批 中件 大批 沖壓精度 較低 較高 較高 沖壓生產(chǎn)率 低，壓力機一次行程內(nèi)只能完成一個工序 較高，壓力機一次行程內(nèi)可完成二個以上工序 高，壓力機在一次行程內(nèi)能完成多個工序 實現(xiàn)操作機械化自動化的可能性 較易，尤其適合于多工位壓力機上實現(xiàn)自動化 制件和廢料排除較復(fù)雜，只能在單機上實現(xiàn) 部分機械操作 容易，尤其適應(yīng)于單機上實現(xiàn)自動化 生產(chǎn)通用性 通用性好，適合于中小批量生產(chǎn)及大型零件的大量生產(chǎn) 通用性較差，僅適合于大批量生產(chǎn) 通用性較差，僅適合于中小型零件的大批量生產(chǎn) 沖模制造的復(fù)雜性和價格 結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，價格低 沖裁較復(fù)雜零件時，比級進模低 沖裁較簡單零件時低于冷沖模 復(fù)合模的特點是生產(chǎn)效率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對位置精度高，板料的定位精度要求比級進模低，沖模的輪廓尺寸較小。由于零件的生產(chǎn)要求的是中批量生產(chǎn)、零件的尺寸較小且結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造相對比較難，為提高生產(chǎn)率，根據(jù) 上述方案分析、比較、宜采用復(fù)合模。 5 按照復(fù)合模工作零件的安裝位置不同，分為正裝式復(fù)合模和倒裝式復(fù)合模兩種，兩種的優(yōu)點、缺點及適用范圍見表 3 表 3裝式復(fù)合模、倒裝式復(fù)合模的優(yōu)點、缺點及適用范圍 比較項目 正裝 (順裝 )式復(fù)合模 倒裝式復(fù)合模 結(jié)構(gòu) 凸凹模裝在上模，落料凹模和沖孔 凸模裝在下模 凸凹模裝在下模，落料凹模和沖孔 凸模裝在上模 優(yōu)點 沖出的沖件平直度較高 結(jié)構(gòu)較簡單 缺點 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沖件容易被嵌入邊料中 影響操作 不宜沖制孔邊距離較小的沖裁件 適用范圍 沖制材質(zhì)較軟或板料較薄的平 直度要求較高的沖裁件，還可以沖制孔邊距離較小的沖裁件 不宜沖制孔邊距離較小的沖裁件，但倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡單、又可以直接利用壓力機的打桿裝置進行推件，卸料可靠，便于操作，并為機械化出件提供了有利條件，故應(yīng)用十分廣泛 通過對正裝式復(fù)合模和倒裝式復(fù)合模兩種優(yōu)點、缺點及適用范圍的分析比較，正裝式復(fù)合模適合于沖制材質(zhì)較軟或 者 板料較薄的平直度要求較高的沖裁件，還可以沖制孔邊距離較小的沖裁件。而倒裝式復(fù)合模不宜沖制孔邊距離較小的沖裁件，但倒裝式冷沖模結(jié)構(gòu)簡單，可直接利用壓力機打桿裝置進行推件，卸件可靠，便于操作，并為機 械化出件提供了有利條件，故應(yīng)用十分廣泛。綜上 所述 該制件結(jié)構(gòu)形狀簡單，精度要求較低，孔邊距較大，宜采用倒裝式復(fù)合模。 故該零件能夠沖裁。 6 4 模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，模具類型為倒裝式復(fù)合模。 位方式的選擇 因為該模具是倒裝復(fù)合模且采用的是條料，制件精度較低，所以控制條料的送進方向采用導(dǎo)料銷?？刂茥l料的送料步距采用固定擋料銷。 料、出件方式的選擇 卸料方式有剛性卸料和彈性卸料。其比較如下： 剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)，常用于較厚、較硬且精度要求不高 的工件沖裁后卸料。此時要求凸模卸料時不能完全脫離卸料板。其主要用于卸料力比較大以及材料厚度大于 2場合。 彈性卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于料厚小于或等于 2板料，由于有壓料的的作用，制件比較平整。彈性元件的選擇應(yīng)滿足卸料力和沖模結(jié)構(gòu)的要求。 因為工件厚度小于 2材料較軟，卸料力也不太大，所以采用彈性卸料。又因為是倒裝復(fù)合模，所以是上出件方式。 架類型的選擇 方案一：采用對角導(dǎo)柱模架。由于 其 導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動平穩(wěn)。 經(jīng) 常用于橫向送料級 進?；蚩v向送料的落料模、冷沖模。 方案二：采用后側(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。因為導(dǎo)柱安裝在后側(cè)，操作者可以看見條料在模具中的送進動作。但是不能使用浮動模柄。 方案三：四導(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。常用于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件及大量生產(chǎn)用的自動沖壓模架。 方案四：中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。只能一個方向送料。 7 （ a）中間導(dǎo)柱 （ b）后側(cè)導(dǎo)柱 （ c）對角導(dǎo)柱 （ d）四角導(dǎo)柱 （ 1）下模座 （ 2）導(dǎo)柱 （ 3）導(dǎo)套 （ 4）上模座 圖 4柱模架 根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質(zhì)量，采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，操作者可以看見條料在模具中的送進動作。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便，并能滿足工件成型的要求。即方案二最佳。 柄類型的選擇 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）帶臺階的壓入式模柄，它與模座安裝孔用 H7/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 于 較大 的 模具。 （ 5）浮動式模柄，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。 綜上該模具選擇凸緣式模柄。 8 5 工藝計算 樣 與排樣利用率 在沖壓生產(chǎn)中，節(jié)約金屬和減少廢料具有非常重要的意義，特別是在大批量生產(chǎn)中，較好的確定沖件形狀尺寸和合理排樣是降低成本的有效措施之一。 有廢料排樣：沿沖裁件全部外形沖裁，沖裁件與沖裁件之間，沖裁件與條料之間都存在工藝廢料。 少廢料排樣：沿沖裁件部分外形切斷或沖裁，只在沖裁件之間或沖裁件與條料側(cè)邊之間有搭邊，其沖裁件質(zhì)量稍差。 無廢料排樣：沖裁件與沖裁件之間或沖裁件與條料側(cè)邊均無搭邊，沿直線或曲線切斷條料獲得沖裁件，沖裁件的質(zhì)量更差。 根據(jù)我設(shè)計模具制件的形狀、厚度、材料等方面的全面考 慮，排樣方法采用直排式排樣法。 邊值的確定 搭邊值通常由經(jīng)驗確定，表所列搭邊值為普通沖裁時經(jīng)驗數(shù)據(jù)之一。 表 5邊 a、 料厚度 t 手 工 送 料 自動送料 圓形 非圓形 往復(fù)送料 a a1 a a1 a 1 2 大于 1 2 2 2 大于 2 3 3 大于 3 4 3 5 4 4 3 大于 4 5 4 3 5 4 6 5 5 4 大于 5 6 5 4 6 5 7 6 6 5 大于 6 8 6 5 7 6 8 7 7 6 8 以上 7 6 8 7 9 8 8 7 根據(jù)制件厚度與制件的排樣方法可以查表 5： 當(dāng) t=， a=樣時零件之間以及零件與條料側(cè)邊之間留下的工藝余料，稱為搭邊。搭邊的作用是補償定位誤差，保持條料有一定的剛度，從而保證其零件質(zhì)量和送料方便 。搭邊過大，浪費材料。搭邊過小，沖裁時容易翹曲或被拉斷，不僅會增大沖件毛刺，有時還有拉入凸、凹模間隙中損壞模具刃口，降低模具壽命?；蛴绊懰?9 料工作。 料寬度的確定 因為制件的精度要求不高，所以采用無側(cè)壓裝置，因此條料寬度可按下式計算： 02 (5式中： 表 5-1( 即條料的可能擺動量 ） ： B100， c=B100， c= 表 5-2( 表 5料寬度偏差 料寬度 b 材料厚度 t 1 1 2 2 3 3 5 0 50 0 100 00 150 50 220 20 300 樣比較 橫排 = 5排 所以 ,代入公式（ 5得 : 個步距內(nèi)的材料利用率： 10 %1 0 0%1 0 00 5式中 ： 用率； 2； 0括工件面積與廢料面積 ( 2； 相鄰兩個制件對應(yīng)點的距離 代入公式（ 5： % 所選板料的規(guī)格為： 1000 2000。 當(dāng)選用縱裁裁板時， 所能裁剪條料的個數(shù)最多為 59 個 ， 一個條料內(nèi)所能沖出的制件個數(shù)最多為 85 個 ， 則 整張板料 所能沖出的總制件的個數(shù)為 5015 個，則整張板料 的利用率為： 代入公式（ 5 : %002 0 0 0 0 0 當(dāng)選用橫裁裁板時， 所能裁剪條料的個數(shù)最多為 118 個 ， 一個條料內(nèi)所能沖出的制件個數(shù)最多為 42 個 ， 則 整張板料 所能沖出的總制件的個數(shù)為 4956 個，則整張板料的利用率為： 代入公式（ 5得 : %002 0 0 0 0 0 縱排 = 5排 所以 ,代入公式（ 5得 : 0 B 11 一個步距內(nèi)的材料利用率： 代入公式（ 5得 : % 當(dāng)選用縱裁裁板時， 所能裁剪條料的個數(shù)最多為 39 個 ， 一個條料內(nèi)所能沖出的制件個數(shù)最多為 133 個 ，則整張板料 能沖出的總制件的個數(shù)為 5187 個，則整張板料的利用率為： 代入公式（ 5得 : %002 0 0 0 0 0 當(dāng)選用橫裁裁板時， 所能裁剪條料的個數(shù)最多為 79 個 ， 一個條料內(nèi)所能沖出的制件個數(shù)最多為 66 個 ， 則 整張板料 所能沖出的總制件的個數(shù)為 5124 個，則整張板料的利用率為： 代入公式（ 5得 : %002 0 0 0 0 0 故經(jīng)過分析比較， 縱排 中 縱 裁的板料利用率 最高，所以選用縱排方法。 力中心的確定 模具壓力中心是指沖壓時諸沖壓力合力的作用點位置。為了確保壓力機和模具正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機滑塊的中心相重合，否則，會使沖模和力機滑塊產(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，降低模具和壓力機的使用壽命。零件、多孔沖模、級進模的壓力中心可以用解析計算法求出沖模壓力中心。 解析法的計算依據(jù)是：各分力對某坐標(biāo)軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對該軸的力矩。求出合力作用點的坐標(biāo) 位置 0， 0(x=0， y=0)，即為所求模具的壓力中心。其計算公式為 (5 (5 12 圖 5力中心 下面用解析法確定與計算模具的壓力中心： 按比例畫出工件的輪廓形狀，選坐標(biāo) 圖 5示。 把工件輪廓分為 9 段，并確定各段長度，具體數(shù)值列于下表 5 表 5力中心的計算 基本要素長度 L/本要素壓力中心的坐標(biāo)值 X Y 7 3 7=3 0 13 所以 , x 所以，求得模具壓力中心的坐標(biāo)值為 (0， 0)。壓力中心位于模柄孔投影范圍內(nèi)，模具不會產(chǎn)生偏移。壓力中心即為凹模板的中心。 裁力的計算 該模具采用普通平刃口沖裁，且用倒裝復(fù)合模、彈性卸料、下出件的結(jié)構(gòu)形式。 沖裁力 F 一般按下式計算： (5式中 ： 表 5 系數(shù)模與凹模間隙之波動 (數(shù)值的變化或分布不均 )、潤滑情況、材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因素而設(shè)置的安全系數(shù)，一般取 1 3。 當(dāng)查不到抗剪強度 時，可用抗拉強度 b 代替 。當(dāng)上模完成 一次沖裁后，沖入凹模內(nèi)的制件或廢料因彈性擴張而梗塞在凹模內(nèi)，模面上的材料因彈性收縮而緊箍在凸模上。為了使沖裁工作繼續(xù)進行，必須將箍在凸模上的材料料刮下 ,將梗塞在凹模內(nèi)的制件或廢料向下推出或向上頂出。從凸模上刮下材料所需的力，稱為卸料力；從凹模內(nèi)向下推出制件或廢料所需的力，稱為推料力；從凹模內(nèi)向上頂出制件需的力，稱為頂件力。影響卸料力、推料力和頂件 14 力的因素很多，要精確地計算是困難的。 5料力、推件力和頂件力系數(shù) 卸料 力 (5推料力1 (5頂件力2 (5式中 ： 沖裁力 (N)； 值為 料取大值，厚料取小值）； 值為 料取 大值，厚料取小值）； 值為 料取大值，厚料取小值）； n=h/t)； 選壓力機 表 5分黃銅的力學(xué)性能 材料名稱 牌號 材料狀態(tài) 抗剪強度 黃銅 態(tài) 260 半硬態(tài) 300 態(tài) 240 半硬態(tài) 280 此零件不大，厚度為 孔和落料，使用彈性卸料裝置，需要的力有推件力和卸料力。 料厚 / 卸 K 推 K 頂 鋼 及鋁合金 紫銅、黃銅 15 計算總沖裁力： 21 (5式中 ： N)； N)。 由落料周長 孔周長 1,材料厚度t= =300所以， 代 入公式（ 5得 : N 代入公式（ 5得 : 9 1 8 N 代入公式（ 5得 : N 推料力： 代入公式（ 5得 : 5 6 0 9 8 卸料力： 代入公式（ 5得 : 7 9 8 總沖壓力： 5 7 7 95 6 0 9 8 51 使壓力機能安全工作，取 總壓機 N 常用冷沖壓設(shè)備的工作原理和特點如表 5 表 523 系列開式可傾壓力機主要技術(shù)參數(shù) 技術(shù)參數(shù) 型號 232323232323塊公稱 壓力 3 100 160 250 350 400 630 滑塊行程 25 35 45 55 65 100 100 120 封閉高度 120 150 180 220 270 290 330 360 連桿調(diào)節(jié)量 25 30 35 45 55 60 65 70 滑塊中心線至機身距離 90 110 130 160 200 200 250 300 16 續(xù)表 5塊地面尺寸 左右 100 140 170 200 250 250 300 300 前后 90 120 150 180 220 220 260 260 模柄孔尺寸 直徑 25 30 30 40 40 40 50 50 深度 40 55 55 60 60 60 70 80 墊塊厚度 30 30 35 40 50 65 65 90 最大傾斜角 45 45 35 35 30 30 30 30 工作臺尺寸 左右 250 310 370 450 560 610 700 710 前后 160 200 240 300 370 380 460 480 根據(jù)綜上所計算出來的總壓力與常用冷沖壓設(shè)備的工作原理和特點初選壓力機為 隙與 刃口尺寸計算 設(shè)計模具時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數(shù)值，只是彼此接近?？紤]到 制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個范圍內(nèi)，就可以沖出良好的制件，這個范圍的最小值稱為最小合理間隙 最大值稱為最大合理間隙慮到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計與制造新模具時要采用最小合理間隙值 沖裁間隙是影響沖裁工序最重要的工藝參數(shù)，其定義為沖裁凸模與凹模之間的空隙尺寸，如圖 5示。設(shè)計模具時一定要選擇合 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。沖裁過程中模具的失效形式一般有磨損、變形、崩刀和凹模刃口脹裂四種。間隙大小主要對模具磨損及脹裂產(chǎn)生影響。間隙增大可以使沖裁力、卸料力等減小，因而模具的磨損也減小。但當(dāng)間隙繼續(xù)增大時，卸料力增加，又影響模具壽命。一般間隙為（ 10% 15%） t 時的磨損最小，模具壽命較高。 該模具沖裁間隙為 17 圖 5裁間隙圖 沖裁間隙的大小對沖裁件的斷面質(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。沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，間隙越小，模具作用的壓應(yīng)力越大，摩擦也越嚴重，而降低了模具的壽命。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)計中的一個非常重要的工藝參數(shù)。 該零件屬于無特殊要求的一般沖孔、落料件。 落料獲得， 14、 6 沖孔同時獲得。 所以 Z Z a x ZZ 裁件尺寸精度主要決定于模具刃口的尺寸精度，模具合理的間隙值 模具刃口寸及制造精度來保證。正確確定模具刃口尺寸及其制造公差，是設(shè)計沖裁模的主要任務(wù)之一。 模具刃口的制造精度與工件的尺寸精度和加工方法有關(guān)，若采用分別標(biāo)注尺寸和分別加工的方法制造凸模和凹模的刃口尺寸時，凸模和凹模的制造公差1和2必須滿足不等式m a x 。因為凹模為孔，所以公差取單向正值；凸模為軸，公差取單向負值。生產(chǎn)中對普通沖裁件，凹模刃口尺寸制造公差按 精度選??；凸模刃口尺寸 公差按 精度選取。 18 表 5損系數(shù) X 材 料 料厚 非圓形 x 值 圓 形 x 值 1 件公差 1 1 2 2 4 4 3 3 5 40 40 50 50 70 70 90 90 120 120150 20 25 22 28 28 36 32 42 35 45 40 50 22 28 24 32 30 40 35 45 40 52 42 54 24 32 28 36 32 42 38 48 42 54 45 58 28 36 30 40 35 45 40 52 45 58 48 62 表 6數(shù) s/料厚度 t/1 1 3 3 6 50 50 100 100 200 200 模寬度的確定公式為： 86362142 表 6標(biāo)準(zhǔn)取 B=100模長度的確定公式為： 表 6標(biāo)準(zhǔn)取 L=100： LBh=6表 600008 表 6形和圓形凹模的外形尺寸 矩形凹模的長度和寬度 LB 矩形和圓形凹模厚度 H 6350、 6363 10、 12、 14、 16、 18、 20 8063、 8080、 10063、 10080、 100100、12580 12、 14、 16、 18、 20、 22 125100、 125125、 14080、 14080 14、 16、 18、 20、 22、 25 140125、 140140、 160100、 160125、 160140、200100、 200125 16、 18、 20、 22、 25、 28 160160、 200140、 200160、 250125、 250140 16、 20、 22、 25、 28、 32 200200、 250160、 250200、 280160 18、 22、 25、 28、 32、 35 21 續(xù)表 650 250、 280200、 280250、 315200 20、 25、 28、 32、 35、 40 315250 20、 28、 32、 35、 40、 45 模 設(shè)計 在沖裁過程中，沖模中被沖裁件或廢料所包容的工作零件 被 我們稱之為凸模。其截面形狀有圓形和非圓形；刃口形狀有平刃和斜刃；結(jié)構(gòu)有整體式、鑲拼式、階梯式、直通式、帶護套式和快換式，固定方法有臺肩固定、鉚接、螺釘和銷釘固定、粘結(jié)劑注入固定。 本次設(shè)計凸模采用整體式的臺肩固定。 本套模具選用彈性卸料板和導(dǎo)料銷 時，根據(jù)結(jié)構(gòu)凸模長度計算為： 21 (6式中 ： 1h 2h 凸模固定板厚度： 凹Hh 標(biāo)準(zhǔn)值 1h =16 代 入公式 (6： 341816 L 6模簡圖 22 凹模 設(shè)計 復(fù)合模中同時具有落料凸模和沖孔凹模作用的工作零件稱之為凸凹模。凸凹模工作面的內(nèi)外緣均為刃口，內(nèi)外緣之間的壁厚取決于沖 裁 件的尺寸。 凸凹模是冷沖模中同時具有落料凸模和沖孔凹模作用的工作零件。它的內(nèi)外緣均為刃口，內(nèi)外緣之間的壁厚取決于沖裁件的尺寸。從強度方面考慮，其壁厚應(yīng)受最小值限制。凸凹模的最小壁厚與模具結(jié)構(gòu)有關(guān)：當(dāng) 模具為正裝結(jié)構(gòu)時，內(nèi)孔不積存廢料，脹力小，最小壁厚可以小些；當(dāng)模具為倒裝結(jié)構(gòu)時，若內(nèi)孔為直筒型刃口形式，且采用下出料方式，則內(nèi)孔積存廢料，脹力大，故最小壁厚應(yīng)大些。 凸凹模的最小壁厚值，目前一般按經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定，倒裝冷沖模的凸凹模最小壁厚見表 6裝冷沖模的凸凹模最小壁厚可比倒裝的小些。 表 6凹模的最小壁厚 材料厚度t/小壁厚 料厚度t/小壁厚 0 凸凹模內(nèi)外刃口間壁厚校核：根據(jù)沖裁件結(jié)構(gòu)凸凹模內(nèi)外刃口最小壁厚為4壁厚為 4設(shè)計中凸凹模的壁厚為 該凸凹模的側(cè)壁強度要求足夠。 凸凹模厚度計算： 2321 式中 ： 1h ，查 模具設(shè)計 大典 取 1h =20 2h 3h 厚度 ，查 模具設(shè)計 大典 取3h=6 所以 ,代入公式 (6 : 53262920 H 綜上所述， 結(jié)合總體 設(shè)計中對零件圖樣的設(shè)計，最終確定零件 的尺寸如下： 5773凹模簡圖如圖 6 23 圖 6凹模簡圖 位零件設(shè)計要求 設(shè)計擋料銷時，應(yīng)注意以下幾點： （ 1）工件外形簡單時，應(yīng)以外形定位，外形復(fù)雜時以內(nèi)孔定位 ； （ 2）定位要可靠，放置毛坯和取出工件要方便，確保操作安全 ； （ 3）若工件需要經(jīng)過幾道工序完成時，各套沖模應(yīng)盡可能利用工件上同一 位基準(zhǔn)，避免累積誤差。 在此選用機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 的 A 型擋料銷，作 為該模具中的擋料銷 。 選取該模具的擋料銷的直徑 d=8 A 型固定擋料銷。 料、推件、頂件裝置 件塊的設(shè)計 推件的目的是將制件從落料凹模中推出。 推件塊結(jié)構(gòu)形式分為： （ 1）彈性推件裝置：一般裝在下模，具有壓料作用，沖裁件質(zhì)量好；但推件力較小。常用于正裝式冷沖?；驔_裁薄板料的落料模中。 （ 2）剛性推件裝置：一般裝在上模， 其 利用壓力機的力推件，因此推件力 24 大，推件可靠；但不具有壓料作用。常用于倒裝式冷沖模中。 根據(jù)本副模具，所以采用剛性推件裝置。 確定推件塊的材料為 45 鋼，沖孔凸模 以及 推 件塊 之間的 證沖孔凸模能正常運動。 推件塊簡圖如下 6 圖 6件塊簡圖 桿的設(shè)計 推桿的作用是使推件塊能更好的推件。推板與上模座間隙配合，推桿與墊板間隙配合。 根據(jù)上模座、凸模固定板、以及凹模尺寸。我們設(shè)計選取的推桿尺寸如下 D=10L=85 推桿材料的選擇：用的材料是 45 鋼，熱處理硬度 43 48 根據(jù)以上確定推桿零件簡圖如圖 6示 ： 25 圖 6桿簡圖 料橡膠的選擇 在沖裁模卸料與出件裝置中，常用的元件是彈簧和橡膠， 綜合 考慮模具的結(jié)構(gòu)，該模具采用的彈性元件為橡膠。橡膠允許承受的負載較大，占據(jù)空間尺寸較小，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。
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