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阻尼件的模具設(shè)計與制造 第一章 任務(wù)來源及設(shè)計目的意義 1.1設(shè)計任務(wù)來源 零件簡圖：如下圖一所示。 工件名稱：阻尼件 生產(chǎn)批量：大批量 材料：QBe2(鈹青銅) 材料厚度：0.2mm 1.2設(shè)計目的及意義 冷沖壓模具設(shè)計是在冷沖模設(shè)計理論教學(xué)之后進(jìn)行的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的在于鞏固所學(xué)知識，熟悉有關(guān)資料，樹立正確的設(shè)計思想，掌握設(shè)計方法，培養(yǎng)我們的獨(dú)立思考能力和實(shí)際工作能力。通過沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計，使我們在沖壓工藝性分析、沖壓工藝方案論證、沖壓工藝計算、沖模零件結(jié)構(gòu)設(shè)計、編寫技術(shù)文件和查閱技術(shù)文獻(xiàn)等方面受到一次綜合訓(xùn)練。 本設(shè)計題目為阻尼件，對我們畢業(yè)生來說有一定的設(shè)計目的及意義：通過對該零件模具的設(shè)計，進(jìn)一步加強(qiáng)了我們所學(xué)的沖壓基本知識，讓我們更加了解了模具各個組成部分、各個部分結(jié)構(gòu)性能，以及各個結(jié)構(gòu)的動作過程。為以后更好的就業(yè)工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 第二章 沖壓件工藝性分析及工藝方案確定 2.1沖壓工藝性分析 沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。在沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為沖壓模具（俗稱沖模）。 沖裁件的工藝性是指沖裁件在沖裁加工中的難易程度。所謂沖裁工藝性好是指能用普通沖裁方法，在模具壽命和生產(chǎn)率較高，成本低的條件下得到質(zhì)量合格的沖裁件。影響沖裁件工藝性的因素很多，如沖裁件的形狀特點(diǎn)，尺寸大小、尺寸大小標(biāo)注方法精、度要求和材料性能等。良好的沖裁工藝性應(yīng)保證材料消耗少，工序數(shù)目少、模具結(jié)構(gòu)簡單而壽命長、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、操作簡單等。【1】 【1】——劉建超、張寶忠主編《沖壓模具設(shè)計與制造》高等教育出版社 由工件圖看，該工件形狀簡單對稱，有落料、上拉深、下拉深三個工序。其主要尺寸18.98及36.58為IT8～I(xiàn)T9級公差，因此凸、凹模制造公差可采用IT7級精度制造。工件生產(chǎn)批量為大批量，材料為鈹青銅，屬有色金屬，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。 在進(jìn)行沖壓工藝設(shè)計和模具設(shè)計時，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （1） 制件材料為較貴重的鈹青銅，制件形狀為圓形凸緣形狀。根據(jù)其制件形狀尺寸，可設(shè)計用兩副模具。 （2） 根據(jù)制件形狀特點(diǎn)，宜采用多工序模具設(shè)計時，應(yīng)注意各工序之間的影響問題，前道工序應(yīng)保證后一工序順利進(jìn)行。 （3） 材料較薄，考慮制件精度，應(yīng)注意壓料和出料機(jī)構(gòu)的設(shè)計。 （4） 沖裁間隙，拉深凸凹模間隙及高度的確定，應(yīng)符合制件要求。 （5） 各工序凸、凹模動行程確定，應(yīng)符合制件要求。 （6）卸料裝置的動作空間的確定，應(yīng)保證制件及廢料的頂出不相互干涉。 2.2 工藝方案的確定 在確定工藝方案時依據(jù)的原則： （1）保證沖裁件質(zhì)量。 （2）經(jīng)濟(jì)性原則。 （3）安全性原則。 【2】 【2】——丁松聚主編<<冷沖模設(shè)計>>機(jī)械工業(yè)出版社。 由以上分析，擬定工藝方案如下： 方案一：先落料、再拉深級進(jìn)模生產(chǎn)。 方案二：落料、拉深復(fù)合模沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案一：只需兩副模具，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，送進(jìn)操作不方便，工件尺寸偏差大。 方案二：經(jīng)過落料、上拉深、下拉深三道工序，且每道工序連續(xù)進(jìn)行。首先對條料落料，得到一個圓形料，然后進(jìn)行拉深圓桶形件的拉深，然后再進(jìn)行拉深，得到制件。尺寸精度高，平直度好，生產(chǎn)效率高。對以上方案分析比較，采用方案二為佳。 第三章 模具主要設(shè)計計算及沖壓設(shè)備選擇 3.1 毛坯尺寸計算 根據(jù)表面積相等原則，用解析法將工件一一分開，最后求得該零件的毛坯直徑D，具體計算如下： 先算兩個對稱凸緣的表面積: A=2H-h)+/4[2r(d-2r)+8r]+/4(d-2r)=360.188mm 再算上面拉深所得形狀表面積A；最后再算下面拉深所得的圓形表面A最后求出毛坯直徑D=47.0mm 3.2 排樣及相關(guān)計算 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，較好地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。 沖裁件在條料，帶料或板料上的布置方法叫排樣。合理的排樣是降低成本和保證沖裁件質(zhì)量及模具壽命的有效措施，故排樣時應(yīng)考慮如下原則： ⑴提高材料利用率； ⑵合理排樣方法使操作方便，勞動強(qiáng)度低且安全； ⑶模具結(jié)構(gòu)簡單，壽命長； ⑷保證沖件質(zhì)量和沖件對板料纖維方向的要求?！?】 因該工件是由圓弧組成，且形狀和結(jié)構(gòu)對稱，采用直排時材料利用率高，故選擇直排。 【3】——中國機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會 組編《冷沖模設(shè)計及制造》機(jī)械工業(yè)出版社 采用有廢料直排的排樣方式，相關(guān)計算見下表一。查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選用600mm×800mm的板料，每張板料可剪裁11張條料，每張條料可沖裁13個工件，故每張板料的利用率為65℅。 表一如下： 項(xiàng)目 分類 項(xiàng)目 公式 結(jié)果 備注 排樣 沖裁件面積A A=/4 1734．1mm 查表2.5.2得最小搭邊值a=1.8mm,a=2.0mm; 查表3—17 得C=0.5, n=1；【4】 條料寬度B B=D+2a+C 51．1mm 步距S S=D+a 49mm 一個步距的材料利用率 =×100℅ 69．3℅ 沖 壓 力 落料力F F=KLt 13813.488N 查附錄A得=240～480MP【5】 卸料力F F= KF 552.54N 查表2—15得K=0.04；【5】 拉深力F F=Kdt 3723.538N 3432.8N 查附錄A得=300～600 MP 壓邊力F F=AP 2343.15N 查表4—16得P=2.0【5】 沖壓工藝總力F F= F+ F+ F+ F 23764.988N 彈性卸料與推件 【4】節(jié)選自《沖壓工藝與沖模設(shè)計》 翁其金 主編 【5】節(jié)選自《沖模設(shè)計應(yīng)用實(shí)例》 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會 編 排樣圖如下圖二所示： 3.3 成形次數(shù)的確定。 該工件需要兩道拉深工序，這里需要判斷是否能一次成形。根據(jù)公式： h/d=4/18.98=0.21,根據(jù)毛坯的相對厚度t/D=0.2/47=0.43,由此查表4.4.3得出表中數(shù)值，所以能一次成形。【1】 3.4 沖壓工序壓力計算 該工件采用復(fù)合模沖壓，由于工件料厚較小，所以采用彈性裝置，沖壓力計算如上所示。 3.5工作部分尺寸計算 在確定工作零件刃口尺寸計算方法之前,首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。結(jié)合該模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對簡單對稱，適宜采用線切割機(jī)床分別加工落料凹模、卸料板等，這種加工方法可以保證這些零件的精密度，使裝配工作簡化。因此工作零件刃口尺寸計算就按分開加工的方法計算，具體計算如下： 表二如下： 尺寸及 分類 凸、凹模間雙面間隙 尺寸偏差與磨損系數(shù) 計算公式 結(jié)果 落 料 .0 查表2.3.3得Z=0.03mm，Z=0.01mm X=0.75 △=0.062 D=(D-X△) 46.96 D=( D- Z) 46.92 拉 深 36.6 查表4.8.2得 Z=0.4mm △ =0.4 D=(D-0.75△) D=( D- Z) D=36.57 D=36.17 18.98 D=18.87 D=18.47 上表模具制造公差是查表2.4.1所得，滿足≤（Z- Z）和模具制造公差查表4.8.3所得。【1】 3.6 沖壓設(shè)備選擇 根據(jù)沖壓工藝總力計算結(jié)果，并結(jié)合工件高度，選擇沖壓設(shè)備。沖壓設(shè)備的選擇應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ⑴壓力機(jī)的噸位應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨虼笥跊_裁時的總力，即，式中—所選壓力機(jī)的噸位，—沖裁時的總力； ⑵根據(jù)模具結(jié)構(gòu)選擇壓力機(jī)類型和行程（沖程）次數(shù)，如復(fù)合模工作需從模具中間出件，最好選用可傾式壓力機(jī)。 ⑶根據(jù)模具尺寸大小，安裝和進(jìn)出料等情況選擇壓力機(jī)臺面尺寸，如有推件時應(yīng)考慮臺面孔的大小使沖后有關(guān)零件能自由通過。 ⑷選擇壓力機(jī)的閉合高度與模具是否匹配。 ⑸模柄直徑，長度尺寸是否與壓力機(jī)滑塊模柄直徑、深度尺寸相當(dāng)。 ⑹壓力機(jī)滑塊行程應(yīng)該是拉深深度的2～2.5倍。 ⑺壓力機(jī)的行程次數(shù)應(yīng)當(dāng)保證有最高的生產(chǎn)效率。 ⑻壓力機(jī)應(yīng)該使用方便和安全?！?】 【6】——王芳主編<<冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)>>機(jī)械工業(yè)出版社。 依據(jù)上面所述，可初選為開式雙柱可傾壓力機(jī)J23—6.3。其主要技術(shù)參數(shù)為: 公稱壓力:63KN 滑塊行程:35mm 最大閉合高度:150mm 滑塊行程次數(shù):170次/min 工作臺尺寸:200mm×310mm 模柄孔尺寸:30mm×50mm 【5】 3.7橡膠的選用 選取橡膠作為彈性元件的原因，是由于橡膠允許承受的載荷較大，安裝調(diào)整靈活方便。根據(jù)工藝性質(zhì)和模具結(jié)構(gòu)確定采用較硬橡膠，形狀是圓筒形，數(shù)量為1塊。 這里選用的橡膠是用于模座下面的彈頂裝置，對制件的彈頂起到良好作用。 3.7.1 橡膠的選擇原則： ①為保證橡膠正常工作，所選橡膠必須滿足壓力要求，即，—橡膠在預(yù)壓縮狀態(tài)時的預(yù)壓力，—卸料力；橡膠所能產(chǎn)生的壓力F，F(xiàn)=AP，A—橡膠墊的橫截面積，P—橡膠的單位壓力。 ②為保證橡膠不過早失效，所選橡膠必須滿足壓縮量的要求，即≥+，—橡膠的允許最大壓縮量，一般取=35%～45%，—橡膠的自由高度；—橡膠的預(yù)壓縮量，一般可取=10%～15%；—橡膠的工作行程，它包括卸料板工作行程+凸?？傂弈チ?，即=+。其中=δ+1mm，δ為材料厚度，一般可取5～10mm． ③所選橡膠必須滿足模具結(jié)構(gòu)空間的要求，即在橡膠墊周圍應(yīng)留有足夠的空隙，以容納橡膠壓縮時斷面尺寸的脹大量。 3.7.2 橡膠的設(shè)計計算 下頂塊壓邊采用橡膠作為彈性元件： 其設(shè)計計算見下表三： 項(xiàng)目 公式 結(jié)果 備注 橡膠的自由高度 =4 32.8mm =（3.2+5）=8.2mm，取為的25% 橡膠的預(yù)壓縮量 =15% 4.92mm 一般取=10%∽15% 橡膠承受的載荷F1 F1=+ 2566.282N 選用一個圓筒形橡膠 橡膠墊的外徑D D= 22.8mm d為圓筒形橡膠的內(nèi)徑，取d=13mm;P=0.5Mpa 校核橡膠墊自由高度 0.5≤/D=1.44≤1.5 滿足要求 橡膠墊安裝高度 =- 27.88mm 3.8彈簧的選用 根據(jù)設(shè)計需要，上模彈性元件采用彈簧。彈簧的選用原則如下： （1）根據(jù)總卸料力F及模具結(jié)構(gòu)擬用彈簧個數(shù)n，計算每個彈簧所受的載荷F= F/n。 根據(jù)F的大小選用彈簧規(guī)格，且F﹥F。 另外h≥F++h經(jīng)驗(yàn)正核算選為序號為7的彈簧。 第四章 模具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 4.1模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用復(fù)合模沖壓，因此模具類型為復(fù)合模。 4.2定位方式的選擇 a.導(dǎo)料銷 導(dǎo)料銷是對條料或帶料的側(cè)向進(jìn)行導(dǎo)向，以免送偏的定位零件。一般設(shè)有兩個，并位于條料同側(cè)，從右向左送料時，導(dǎo)料銷裝在后側(cè)；從前向后送料時，導(dǎo)料銷裝在左側(cè)。這里導(dǎo)料銷裝在凹模面上，為固定式的。導(dǎo)料銷厚度選為6～8mm。 b.壓料裝置 為了解決拉深過程中的起皺問題，生產(chǎn)實(shí)際中的主要方法是采用壓料裝置。壓料裝置有剛性壓料裝置和彈性壓料裝置兩種。是否采用壓料裝置主要看是否可能發(fā)生起皺。采用或不采用壓料裝置的條件是： 第一次拉深：（t/D）×100∠1.5，m∠0.6時采用壓料裝置。由于該制件（t/D）×100=0.43小于1.5。因此，這里必須采用壓料裝置。 c.擋料銷 擋料銷起定位作用，用它擋住搭邊或沖件輪廓，以限定條料送進(jìn)距離。分為固定擋料銷、活動擋料銷、始用擋料銷。這里選用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的固定擋料銷Ａ型，適宜于沖裁中、小型沖裁件的擋料定距。【1】 4.3卸料出料方式的選擇 4.3.1卸料板的設(shè)計 卸料裝置分固定卸料裝置、彈壓卸料裝置和廢料切刀三種。卸料板用于卸掉卡在凸模上或凹模上的沖裁件或廢料。固定卸料板的卸料力大，卸料可靠。一般用于板料較厚（大于0.5mm）、卸料力較大、平直度要求不很高的沖裁件。 彈壓卸料裝置是由卸料板、彈性元件（彈簧或橡膠）、卸料螺釘?shù)冉M成。彈壓卸料既起卸料作用又起壓料作用，所得沖裁零件質(zhì)量較好，平直度較高。因此，要求較高的沖裁件或薄板沖裁宜用彈壓卸料裝置。這里用彈壓卸料裝置。 卸料板凸臺部分高度為：h=H-(0.1～0.3)t 式中：h---卸料板凸臺高度； H---導(dǎo)料板高度； t---板料厚度 　【1】 卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為10mm，卸料板采用Q235鋼制造，淬火硬度為40～45HRC。 4.3.2卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設(shè)置4個卸料螺釘，公稱直徑為12mm，螺紋部分為M10×10mm，卸料釘尾部留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出端面1mm，有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。 4.4推件裝置的選擇 推件裝置有剛性和彈性兩種。彈性推件器一般裝于下模座下面，與下模板相連，這種裝置除有推出工件的作用外，還能壓平工件，還可用于卸料和緩沖。剛性推件器一般裝于上模，推件力大且可靠。其推件力通過打桿→推板→推桿傳至工件。 推桿常選用3～4個且受力均勻、長短一致。這里由于制件較小，采用一個。推板裝在上模板孔內(nèi)，推板形狀要按工件形狀來設(shè)計。這里下模采用彈性推件器，上模也采用彈性推件器，采用推桿推出工件。 4.5導(dǎo)向方式的選擇 模具導(dǎo)向零件是模具重要零件之一，其質(zhì)量的好壞，對模具的制造精度、使用壽命和產(chǎn)品成形質(zhì)量有著非常重要的作用。模具中最廣泛的是導(dǎo)柱和導(dǎo)套。一般是由內(nèi)、外圓柱表面組成。其加工精度要求主要體現(xiàn)在：內(nèi)、外圓柱表面的表面粗糙度及尺寸精度，各配合圓柱表面的同軸度等。導(dǎo)向零件的配合表面都必須進(jìn)行精加工，而且要有較好的耐磨性。一般導(dǎo)向零件配合表面的精度可達(dá)IT6，表面粗糙度Ra=0.2∽0.1μm 。對精密的導(dǎo)向零件配合表面的精度可達(dá)IT5，表面粗糙度Ra=0.1∽0.05μm 。 導(dǎo)向零件的形狀比較，加工方法一般采用普通機(jī)床進(jìn)行粗加工和半精加工后在進(jìn)行熱處理，最后用磨床進(jìn)行精加工，消除熱處理引起的變形，提高配合表面的尺寸精度和減少配合表面的粗糙度。對于配合要求高、精度高的導(dǎo)向零件，還要對配合表面進(jìn)行研磨，才能達(dá)到要求的精度和表面粗糙度?！?】 導(dǎo)向零件是用來保證上模相對于下模的正確運(yùn)動。對生產(chǎn)批量較大、零件公差要求高、壽命長的模具，一般都采用導(dǎo)向裝置。 為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模采用中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 第五章 模具的主要零部件設(shè)計 5.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 5.1.1拉深凸模 由于工件較小且對稱，所以模具的工作零件均采用整體結(jié)構(gòu)，拉深凸模、落料凹模和凸、凹模的結(jié)構(gòu)如圖所示。（附零件圖3、4、5） 為了實(shí)現(xiàn)先落料后拉深，模具裝配后，應(yīng)使拉深凸模的端面比落料凹模端面低。所以拉深凸模的長度可按下式計算： 下模拉深凸模長度：L=H+H-H=15+15-2=28mm 式中：H--凸模固定板厚度，H=15mm H---凹模厚度，H=15mm H---裝配后，拉深凸模端面低于落料凹模端面高度，取H=2上模拉深凸模長度：取為29mm。其詳圖如下： 5.1.2 落料凹模 落料凹模的外形結(jié)構(gòu)及其固定方法 凹模的外形結(jié)構(gòu)為矩形，采用螺釘和銷釘直接固定在支承件上。凹模采用螺釘和銷釘定位固定時，要保證螺釘（或沉孔）之間，螺孔與銷孔間及螺孔、銷孔與凹模刃壁間的距離不能太近，否則會影響模具壽命。 落料凹模采用整體凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€割加工。其輪廓尺寸可按公式2.9.3、2.9.4計算： 凹模厚度：H=kb=0.3×37=11.1mm,取為15 mm（查表2.9.5得k=0.3） 凹模壁厚c=(1.5～2)H=(16.5～30)mm 凹模寬度：B=60mm 凹模長度：L=S+2S=47+2×22=91mm 5.2固定板、墊板及其它設(shè)計 5.2.1 固定板 將凸?；虬寄０匆欢ㄏ鄬ξ恢脡喝牍潭ê笞鳛橐粋€安裝在上模座或下模座的板件上。模具中最常見的固定板，分為圓形固定板和矩形固定板兩種，主要用于固定小型的凸模和凹模。固定板的設(shè)計應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ①凸模固定板的厚度一般取凹模的0.6～0.8倍，其平面尺寸可與凹模、卸料板外形尺寸相同，但還應(yīng)考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢谩? ②固定板上的凸模安裝孔與凸模采用過渡配合H7/m6，凸模壓裝后端面要與固定板一起磨平。 ③固定板的上、下表面應(yīng)磨平，并與凸模安裝孔的軸線垂直。固定板基面和壓裝配合面的表面粗糙度為Ra=1.6～0.8μm，另一非基準(zhǔn)面可適當(dāng)降低要求。 ④固定板材料一般采用Q235或45鋼制造，無需熱處理淬硬?！?】 取凸模固定板的厚度為15mm，下固定板的厚度為15mm，采用Q235制作。 【7】---史鐵梁主編的《冷沖模設(shè)計指導(dǎo)》機(jī)械工業(yè)出版社。 5.2.2 墊板 墊板的作用是直接承受和擴(kuò)散凸模傳遞的壓力，以降低模座所受的單位壓力，保護(hù)模座一面被凸模端面壓陷。模具中最為常見的是凸模墊板，它被裝于凸模固定板與模座之間。墊板外形尺寸可與固定板相同，其厚度一般取4～12mm，取H=10 mm。墊板材料為45鋼，淬火硬度為43～48HRC。墊板上、下表面應(yīng)磨平，表面粗糙度為Ra=1.6～0.8μm，以保證平行度要求。為了便于模具裝配，墊板上銷釘通過孔直徑可比銷釘直徑增大0.3～0.5mm?！?】 5.2.3 螺釘與銷釘 螺釘與銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件，按標(biāo)準(zhǔn)選用。螺釘用于固定模具零件，一般選用內(nèi)六角螺釘；銷釘起定位作用，常用圓柱銷釘。選用螺釘、銷釘應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ①螺釘要均勻布置，盡量置于被固定件的外形輪廓附近。當(dāng)被固定件為圓形時，一般采用3～4個螺釘。銷釘一般都用兩個，且盡量遠(yuǎn)距離錯開布置，以保證定位可靠。 ②螺釘之間、螺釘與銷釘之間的距離，螺釘、銷釘距刃口及外邊緣的距離，均不應(yīng)過小，以防降低強(qiáng)度。 ③內(nèi)六角螺釘通過孔及其螺釘裝配尺寸應(yīng)合理。 ④連接件的銷孔應(yīng)配合加工，以保證位置精度，銷釘孔與銷釘采用H7/m6或H7/n6過渡配合。 螺釘、銷釘規(guī)格應(yīng)根據(jù)沖壓力大小，凹模厚度等確定。螺釘規(guī)格按表2.9.14螺釘規(guī)格選用查取，凹模厚度H=20mm，螺釘規(guī)格M6?！?】取螺釘規(guī)格M6，由表3-6螺釘直徑與間距查得M6:min（10mm）,max（60mm）。【8】 【8】——馬正元、韓啟主編《沖壓工藝與模具設(shè)計》機(jī)械工業(yè)出版社 5.3其它零部件的設(shè)計與選用 5.3.1彈性元件的設(shè)計 采用彈性壓料裝置，壓邊圈在成形的過程中既起壓邊的作用，又起頂件的作用，將成形后包在拉深凸模上的工件卸下。其壓力由標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供。 5.3.2模架及其它零件的選用 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，模架主要有兩大類：一類是由上模座，下模座，導(dǎo)柱，導(dǎo)套組成的導(dǎo)柱模模架；另一類是由彈壓導(dǎo)板，下模座，導(dǎo)柱，導(dǎo)套組成的導(dǎo)板模模架。模具的全部零件都固定在模架上面，并且承受沖壓過程中的全部載荷。模架的上模座通過模柄與壓力機(jī)滑塊相連，下模座用螺釘，壓板固定在壓力機(jī)工作臺面上。上，下模之間靠模架的導(dǎo)向裝置來保持其精確位置，以引導(dǎo)凸模的運(yùn)動，保證沖裁過程中間隙均勻。 模架的基本要求： （1）要有足夠的強(qiáng)度與剛度； （2）要有足夠的精度（如上，下模座要平行，導(dǎo)柱，導(dǎo)套中心要與上，下模座垂直，模柄要與上模座垂直等）。 （3）上，下模之間的導(dǎo)向要精確（導(dǎo)向件之間的間隙要很小，上，下模之間的移動應(yīng)平穩(wěn)和無滯住現(xiàn)象）。 選擇模架結(jié)構(gòu)時要根據(jù)工件的受力變形特點(diǎn)，坯件定位，出件方式，材料送進(jìn)方向，導(dǎo)柱受力狀態(tài)，操作是否方便等方面進(jìn)行綜合考慮。 選擇模架尺寸時要根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮，一般在長度上及寬度上都應(yīng)比凹模大30～40mm。模板厚度一般等于凹模厚度的1～1.5倍，選擇模架時還要注意到模架與壓力機(jī)的安裝關(guān)系?！?】由以上所述，這里選用中間導(dǎo)柱圓形標(biāo)準(zhǔn)模架。選用導(dǎo)柱d/mm×L/mm，分別為20×120，22×120；導(dǎo)套d/mm×L/mm×D/mm,分別為20×65×23，22×65×23。上模座厚度取25mm,即H=25mm 上模墊板厚度取15mm, 即H=15mm彈性卸料板厚度取15mm, 即H=15mm 下固定板厚度取15mm, 即H=15mm 下模墊板厚度取10mm, 即H=10mm 下模座厚度取30mm, 即H=30mm 模具閉合高度取H= H+ H+ H + H+H+ H+ H--H =(25+15+30+15+15+10+30-8) =137mm 式中：H---凸、凹模高度，H=30mm； H---凹模厚度，H=20mm； H---凸凹模進(jìn)入落料凹模的深度，H=8mm。 可見該模具的閉合高度小于所選壓力機(jī)J23—6.3的最大裝模高度（150mm）,可以使用。 5.3.3 模柄 模柄是作為上模與壓力機(jī)滑塊連接的零件，對它的基本要求是：一要與壓力機(jī)滑塊上的模柄孔正確配合，安裝可靠；二要與上模正確而可靠連接。這里采用旋入式模柄C型?！?】 【8】—王孝培主編《沖壓手冊》機(jī)械工業(yè)出版社。 第六章 模具總裝的總裝圖 通過以上設(shè)計，可得到如圖所示裝配圖。（附模具裝配圖）一張。模具上模部分主要是由上模座、墊板、固定板、凸、凹模、拉深凸模（1個）及卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、墊板、固定板、壓邊圈、落料凹模、拉深凸模等組成。 模具的工作過程：條料平放在凹模面上，送進(jìn)通過導(dǎo)料銷以及擋料銷來定位。壓力機(jī)帶著上模下行，卸料板與壓邊圈一起壓緊條料，先落料，后拉深；當(dāng)拉深結(jié)束后，上模回程，落料后的料由卸料板從凸、凹模上卸下，拉深成形的工件由壓力機(jī)上的橫梁通過推桿從凸、凹模中彈性打下，用手工將工件取走后，將條料往前送進(jìn)一個步距，進(jìn)行下一個工件的生產(chǎn)。 第七章 模具零件的加工工藝 凸、凹模的技術(shù)要求及加工特點(diǎn) 沖裁屬于分離工序，沖裁模凸、凹模帶有鋒利刃口，凸、凹模之間的間隙較小，其加工具有如下特點(diǎn)： ①凸、凹模材質(zhì)一般是工具鋼或合金工具鋼，熱處理后的硬度一般為58～64HRC，凹模比凸模稍硬一些。 ②凸、凹模精度主要根據(jù)沖裁件精度決定，一般尺寸精度在IT6～I(xiàn)T9，工作表面粗糙度在Ra值為1.6～0.4μm。 ③凸、凹模工作端帶有鋒利刃口，刃口平直（斜刃除外），安裝固定部分要符合配合要求。 ④凸、凹模裝配后應(yīng)保證均勻的最小合理間隙。 ⑤凸模的加工主要是外形加工，凹模的加工主要是孔（系）加工。凹模型孔加工和臺階式凸模加工常用線切割方法?！?】 【9】——郝濱海主編《沖壓模具簡明設(shè)計手冊》，化學(xué)工業(yè)出版社。 由以上技術(shù)要求及加工特點(diǎn)可以采用如下方案： 下料→鍛造→退火→毛坯外形加工→螺孔、銷孔、穿絲孔加工→淬火與回火→磨削加工上、下面及基準(zhǔn)面→線切割加工→鉗工修整； 該方案主要用于以線切割加工為主要工藝的凸、凹模加工，尤其適用形狀復(fù)雜，熱處理變形大的直通式凸模、凹模零件。落料凹模亦可采 加工方案。 模具典型零件機(jī)械加工工序卡 表四上拉深凸模加工工藝過程 零件圖號 08 零件名稱 上拉深凸模 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 將毛坯鍛成圓棒φ26mm×32mm 鍛壓機(jī) 2 熱處理 退火 3 車削 按圖車全形，單邊留0.2mm精加工余量 車床 4 4 鉆孔 熱處理 鉆.0的孔 按熱處理工藝，淬火、回火達(dá)到 鉆床 50～60HRC 5 磨削 磨外圓，兩端面達(dá)到設(shè)計要求 磨床 6 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計要求 7 檢驗(yàn) 表五--凹模加工工藝過程 零件圖號 11 零件名稱 凹模 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 將毛坯鍛圓形115mm×30mm 空氣錘 2 熱處理 退火 3 粗車 達(dá)到105×20mm。 車床 4 熱處理 調(diào)質(zhì) 5 磨平面 磨平上下面。 磨床 6 鉗工劃線 劃出各孔位置線，型孔輪廓線 7 銑漏料孔 達(dá)到設(shè)計要求 銑床 8 加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲孔 按位置加工螺釘孔、銷釘孔及穿絲孔 鉆床 9 熱處理 按熱處理工藝，淬火、回火達(dá)到60～64HRC 10 磨平面 磨光上、下平面 磨床 11 線切割 按圖紙切割型孔達(dá)到尺寸要求 電火花線切割機(jī)床 12 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計要求 13 檢驗(yàn) 第八章 模具的裝配與調(diào)試 8.1 模具的裝配 在裝配之前，必須仔細(xì)研究圖樣，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和技術(shù)要求，確定合理的裝配次序和裝配方法。此外，還應(yīng)檢查模具零件的加工質(zhì)量，如凸、凹模刃口尺寸等，然后按照規(guī)定的技術(shù)要求進(jìn)行裝配。沖裁模裝配后，應(yīng)達(dá)到下述技術(shù)要求： ⑴模架精度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)（JB/T8050—1999《沖模模架技術(shù)條件》、JB/T8071—1995《沖模模架精度檢查》）規(guī)定。模具的閉合高度應(yīng)符合圖紙的規(guī)定要求。 ⑵裝配好的模具，上模沿導(dǎo)柱上、下滑動應(yīng)平穩(wěn)、可靠。 ⑶凸、凹模間的間隙應(yīng)符合圖紙規(guī)定的要求，分布均勻，凸模或凹模的工作行程符合技術(shù)條件的規(guī)定。 ⑷定位和擋料裝置的相對位置應(yīng)符合圖紙規(guī)定要求。導(dǎo)料面應(yīng)與凹模進(jìn)料方向的中心線平行。 ⑸卸料和頂件裝置的相對位置應(yīng)符合設(shè)計要求，超高量在許用規(guī)定范圍內(nèi)，工作面不允許有傾斜或單邊偏擺，以保證制件或廢料能及時卸下和順利頂出。 ⑹緊固件裝配應(yīng)可靠，螺栓螺紋旋入長度在鋼件連接時應(yīng)不小螺栓的直徑，鑄件連接時應(yīng)不小1.5倍螺栓直徑；銷釘與每個零件的配合長度應(yīng)大于1.5倍銷釘直徑；螺栓和銷釘?shù)亩嗣娌粦?yīng)露出上、下模座等零件的表面。 ⑺落料孔或出料槽應(yīng)暢通無阻，保證制件或廢料能自由排出。 ⑻標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)能互換。緊固螺釘和定位銷釘與其孔的配合應(yīng)正常、良好。 ⑼模具在壓力機(jī)上的安裝尺寸需符合選用設(shè)備的要求；起吊零件應(yīng)安全可靠。 ⑽模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下進(jìn)行試驗(yàn)，沖出的制件應(yīng)符合設(shè)計要求?！?0】 【10】---翟德梅主編 《模具制造技術(shù)》 該模具裝配應(yīng)以凸、凹模作裝配基準(zhǔn)件。先將裝有凸、凹模的固定板用螺栓和銷釘安裝、固定在指定模座的相應(yīng)位置上；再按凸、凹模的內(nèi)形裝配、調(diào)整拉深凸模固定板的相對位置，使拉深凸、凹模間的間隙趨于均勻，用螺栓固定；然后再以凸、凹模的外形為基準(zhǔn)，裝配、調(diào)整落料凹模相對凸、凹模的位置，調(diào)整間隙，用螺栓固定。試沖無誤后，將固定板和落料凹模分別用定位銷，在同一模座經(jīng)鉆絞和配鉆、配絞銷孔后，打入定位。 8.2 模具的調(diào)試 模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進(jìn)行調(diào)試。模具調(diào)試，因模具類型不同、結(jié)構(gòu)不同，可能出現(xiàn)的問題也不同，調(diào)試的內(nèi)容也隨之變化。沖裁模調(diào)試要點(diǎn)： ⑴模具閉合高度調(diào)試。模具應(yīng)與沖壓設(shè)備配合好，保證模具應(yīng)有的閉合高度和開啟高度。 ⑵導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)試。導(dǎo)柱、導(dǎo)套要有好的配合精度，保證模具運(yùn)動平穩(wěn)、可靠。 ⑶凸、凹模刃口及間隙調(diào)試。刃口鋒利，間隙要均勻。 ⑷定位裝置的調(diào)試。定位要準(zhǔn)確、可靠。 ⑸卸料及出件裝置的調(diào)試。卸料及出件要暢通，不能出現(xiàn)卡住現(xiàn)象。 進(jìn)行模具試沖時，沖出的工件按沖壓零件產(chǎn)品圖或試樣進(jìn)行檢查驗(yàn)收。在檢查驗(yàn)收過程中，如發(fā)現(xiàn)各種缺陷，則要仔細(xì)分析，找出原因，并對模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理，然后再試沖，直到模具正常工作并得到合格的制件為止。 18